[发明专利]非均匀纹理图像的合成控制方法、装置、存储介质及设备

说明书

本发明提供了一种非均匀纹理图像的合成控制方法、装置、存储介质及设备，涉及图像纹理合成技术领域。方法包括：获取用户输入的纹理样图，对纹理样图进行特征分析，提取纹理样图的源引导通道信息；源引导通道信息包括纹理样图渐变图和纹理样图方向场；获取用户绘制的目标引导图像的目标渐变图与目标方向场，并将目标渐变图与目标方向场作为目标引导通道信息；比较源引导通道信息与目标引导通道信息的差异，建立渐变性约束项和方向性约束项；确定纹理样图与目标图像中块与块之间的距离度量，并在距离度量上增加渐变性约束项和方向性约束项；将增加约束项后的块与块之间的距离度量总和的最小值对应的目标样图作为合成控制结果图像。

技术领域

本发明涉及图像纹理合成技术领域，特别涉及一种非均匀纹理图像的合成控制方法、装置、存储介质及设备。

背景技术

目前，纹理合成是图形学、图像处理领域的基础问题之一。广义上讲，纹理合成技术旨在合成符合人们要求的纹理图片，在真实感以及非真实感的绘制中有着广泛的应用(如图1所示，纹理合成的一些典型应用)，并且在图像修复、图像艺术风格转换、网络压缩数据的快速传输以及计算机动画等方面有广阔的应用前景。纹理合成方法大致可分为两大类：基于参数化过程的纹理合成与非参数基于样例的纹理合成。由于基于参数化过程的纹理合成包含复杂的参数设计，现有的研究工作通常以基于样例的纹理合成为主。典型的基于样例的纹理合成(如图2所示)是指输入一张较小的纹理样本图片，合成一张较大的整体不同但局部相似的纹理图像。

在过去的20年里，在基于样例的纹理合成方法上存在着了很多的进展。这些方法本质上都是假设输入样本纹理是均匀、静止的。然而，在真实世界中许多纹理都是非均匀的且包含一些空域变化，例如纹理元素在颜色、亮度、模式、大小和方向上在纹理空域范围内逐渐变化，本发明将这些空域上的可感知性渐变统称为纹理渐变。如图3所示，当前流行的大多数合成方法，对这些具有全局变化的纹理图像都很难进行自动化处理。此外，对于可能使用这些合成方法的纹理艺术家们来说，他们很少会对合成较大的纹理图像感兴趣。他们最初的目的是为3D模型制作出细腻逼真的表面纹理，而这需要对合成的结果进行精确的控制。然而，基于样图的纹理合成往往缺少对用户控制的简单直观的解释，因此，控制渐变纹理的合成在近些年受到一些关注。

在现有的纹理合成方法上，一个通用的增加合成控制的方法是同时为样图和目标图添加人工创建的特征引导通道。引导通道能通过“texture-by-numbers”的方式来指定样图中的哪些内容如何放置在输出纹理中。这种流程中人工标注工作量很大，尤其是当纹理存在空间连续变化时。当前的一种自调节纹理优化方法能自动计算引导通道，但这种方法主要用来保存较大规模结构信息，如曲线特征，而不能用来控制空域上的渐变。可见，当前缺少非均匀纹理图像的合成控制方法。

发明内容

本发明的实施例提供一种非均匀纹理图像的合成控制方法、装置、存储介质及设备，以解决现有技术中缺少非均匀纹理图像的合成控制方法的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种非均匀纹理图像的合成控制方法，包括：

获取用户输入的纹理样图，对所述纹理样图进行特征分析，提取所述纹理样图的源引导通道信息；所述源引导通道信息包括纹理样图渐变图和纹理样图方向场；

获取用户绘制的目标引导图像的目标渐变图与目标方向场，并将所述目标渐变图与目标方向场作为目标引导通道信息；

比较源引导通道信息与目标引导通道信息的差异，建立渐变性约束项和方向性约束项；

确定纹理样图与目标图像中块与块之间的距离度量，并在所述距离度量上增加所述渐变性约束项和方向性约束项；

将增加约束项后的块与块之间的距离度量总和的最小值对应的目标样图作为合成控制结果图像。

具体的，对所述纹理样图进行特征分析，提取所述纹理样图的源引导通道信息，包括：