[发明专利]一种渐变网格重着色方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机图像处理领域，尤其涉及一种渐变网格重着色方法。

背景技术

(1)渐变网格(Gradient mesh)(见文献[1][2])：矢量图形是计算机图形学中用点、直线、或多边形等基于数学方程来表示图像的方式，其优越之处在于保存信息少，可无限缩放，参数可修改等。渐变网格是一种目前常用的矢量图形表示方法。渐变网格表示为一个规则的2D网格，定义并存储了每个网格顶点的位置，颜色，以及位置和颜色在参数空间的梯度信息。根据这些信息，通过双三次非线性插值可以产生栅格化的图像。创作一幅渐变网格的矢量图是非常费时费力的。针对此，文献[1]提出了一种基于用户交互生成渐变网格的方法，文献[2]则直接生成一幅栅格化图像的渐变网格，并且将其扩展到有孔洞的图像。这些方法可以生成一张渐变网格，然而当用户需要对这些生成的网格进行编辑、改变颜色时，目前商业软件仍然没有提供工具以便捷地实现该目的。

(2)渐变网格重着色(见文献[3])：该方法是由Y.Xiao等提出，需要用户提供一幅参考图像，算法根据渐变网格图像和参考图像的颜色分布计算出两者的颜色分布关系，通过主成分分析的方法将颜色从参考图像转移到渐变网格上。在此基础上，通过对参考图像的颜色范围分析，将渐变网格的颜色调整到合适的尺度，使之与参考图像尽量一致。该方法也提供了用户交互的方式进行重着色，即用户在相关图像和渐变网格上进行标注，根据两者的对应区域实现颜色变换。这种方法用户需要额外提供一幅参考图像，并且需要在两幅图上进行标注，颜色选取具有一定的局限性。

参考文献

[1].J.Sun,L.Liang,F.Wen,and H.-Y.Shum,”Image vectorization using optimized gradient meshes,”ACM Transactions on Graphics,vol.26,no.3,p.11,2007.

[2].Y.-K.Lai,S.-M.Hu,and R.R.Martin,“Automatic and topology-preserving gradient mesh generation for image vectorization,”ACM Transactions on Graphics,vol.28,no.3,pp.1–8,2009.

[3].Y.Xiao,L.Wan,C.-S.Leung,Y.-K.Lai,and T.-T.Wong,“Example-based color transfer for gradient meshes,”IEEE Transactions on Multimedia,vol.15,no.3,pp.549–560,2013.

发明内容

本发明提供了一种渐变网格重着色方法，本发明采用用户笔划作为交互模式、对渐变网格这一广泛使用的矢量图模型进行重着色，大大缩短了用户用于编辑网格的时间，详见下文描述：

一种渐变网格重着色方法，所述方法包括以下步骤：

构建控制网格；所述控制网格是渐变网格的扩展，所述控制网格是一个具有16个控制点的4*4的网格；

通过网格点标记条件确定用于颜色标记的网格点；

通过用于颜色标记的网格点对控制网格进行混合着色，获取重着色后的渐变网格。

所述网格点标记条件具体为：

(a)网格点刚好在用户笔划上；

(b)网格边界曲线穿过用户笔划；

(c)网格点到该面内部的用户笔划点距离小于某一用户设定的阈值；

满足上述三个条件之一即可。

所述通过用于颜色标记的网格点对控制网格进行混合着色，获取重着色后的渐变网格的步骤具体为：

对于任意待着色点t，其颜色值由不同权重的笔划颜色混合得出

ω表示某颜色的权重，定义ω(r)＝r^-∈，∈为混色系数。距离d_c(t)表示从b到任意点的最小距离，其中点t的颜色为c。

对于有孔洞的渐变网格，所述方法还包括：通过约束后的距离控制颜色的流通，

约束后的距离定义如下，

令a和b为平面某区域上的两点，P为孔洞的边界，d(a,b)为a和b两点间的距离。

本发明提供的技术方案的有益效果是：本发明作为计算机图像处理领域的专用技术，可弥补现有渐变网格编辑大量依赖于手工的不足，简化其颜色编辑的过程，效果如下：