[发明专利]一种基于移动端的智能窗帘装饰设计系统

权利要求书

1.一种基于移动端的智能窗帘装饰设计系统，其特征在于包括室内窗户识别模块、窗帘模型生成模块、窗帘褶皱实时变化模块、个性化定制模块、后台数据管理模块以及其他功能模块；

室内窗户识别模块用于识别用户导入室内图像的窗户信息；窗户信息包括窗户的位置、窗户的宽度和窗户的高度；窗户的位置具体是指室内图像中窗户的最小外接矩形的四个顶点的坐标点，窗户的宽度和窗户的高度是指窗户轮廓的最小正外接矩形的宽度和高度；

窗帘模型生成模块根据窗户信息，即根据窗户的位置以及窗户的宽度和高度，系统从数据库中获取一张默认的图像，在图像中嵌入一个网格，在网格中选择若干控制点，建立图像的网格模型，通过改变图像中网格控制点的位置，使图像中所有的像素点按照变形函数自动调整到对应的坐标位置，同时改变图像中各个像素点的透明度，建立窗帘初始模型；窗帘初始模型包括窗帘褶皱的个数、窗帘褶皱的大小、窗帘褶皱中凹进去与凸出来的图像明暗度的信息；

窗帘褶皱实时变化模块是在窗帘初始模型的基础上使得窗帘褶皱的大小发生变化；利用移动端屏幕可触摸的特性，记录用户手指在移动端屏幕上滑动的水平距离t_x，窗帘的褶皱的状态根据t_x的大小按照变形函数发生相应的变化；当用户手指离开移动端屏幕时，窗帘褶皱的变化也会立即停止；

个性化定制模块用于更换窗帘，包括更换窗帘的颜色或根据窗帘的颜色样式设计窗帘的帘头；

后台数据管理模块用于管理用户以及商品的信息；

其他功能模块实现的功能包括：商品的收藏、用户讨论专区、窗帘样式的分享和购物车；

所述的室内窗户识别模块的实现步骤如下：

步骤1：获取包含窗户的室内图像，对室内图像进行预处理得到灰度图像；

步骤2：对灰度图像进行阈值分割得到二值图像，利用数学形态学中的开运算对二值图像进行缺陷修补，采用拓扑结构分析提取图像中物体的轮廓并用序列坐标点的方式存储各物体轮廓信息；

步骤3：根据室内窗户的轮廓特点筛选出符合窗户区域的轮廓，求取符合窗户区域的各轮廓的最小正外接矩形，并计算两两最小正外接矩形间的最短距离d；

步骤4：利用最小生成树根据步骤3求得的d，对符合窗户区域轮廓的最小外接矩形进行分类与合并，确定窗户区域；

步骤5：输出窗户的最小正外接矩形信息，即窗户的位置、窗户的宽度和窗户的高度；

步骤3中整个窗户由玻璃和用来支撑玻璃的梁组成，梁的面积远远小于玻璃的面积且呈现直线结构，支撑玻璃的梁把整个窗户分成多个小矩形；由于杂物影响，整个室内图像经过预处理、阈值分割、形态学开运算处理后得到的二值图像，在轮廓提取过程中也会把杂物当做窗户区域的轮廓；而各个物体轮廓的最小正外接矩形之间存在水平关系、垂直关系、包含关系这三种关系，利用这三种关系计算两两最小正外接矩形间的最短距离d，经过多次试验验证，d的取值范围是(30,50)；所述的杂物包括花盆、衣柜、室内其他电器以及室外景物；

所述的窗帘模型生成模块，将默认生成窗帘初始模型的图像导入到系统中，实现步骤如下：

步骤(1):获取生成窗帘初始模型的图像I；识别图像I的宽度和高度，记图像I宽度为w,图像I的高度为h；

步骤(2)：以图像I的左上角为原点(0,0),水平方向为X轴，垂直方向为Y轴建立直角坐标系XOY，得到原图像I上像素点p_k的坐标(p_kx,p_ky),1≤k≤w×h；

步骤(3)：将图像I在水平方向上均匀划分成m_x段，在垂直方向上均匀划分成m_y段,图像I被分成一个由m_x×m_y个小方格组成的规则四边形网格M；网格线之间的交点称为网格的顶点，所有的顶点构成顶点集V＝{v_ij}，i＝1,2,3,....,m_x+1；j＝1,2,3,....,m_y+1，其中顶点v_ij的坐标记为(v_ijx,v_ijy)；网格M顶点间的连线称为网格的边，边的集合记为E；则所述网格M表示为M＝(V，E)；

步骤(4)：初始化缩放因子r＝0.5，让图像I上的所有控制点的横坐标按照线性公式发生形变，让图像I上的所有控制点的纵坐标按照类正弦公式发生形变，记变形后的图像为I′，所述图像I与变形后的图像I′形成二维空间的映射关系I→I′，其顶点即控制点对应关系为V→V′，变形前后的边对应关系为E→E′，则变形后的网格可表示为M′＝(V′,E′)；

步骤(5)：对图像I′进行透明度调整，目的是使图像产生视觉上的凹凸效果；所述图像I′控制点v′_ij的透明度A_ij＝255-(h-h′_ij)×2；所述透明度的取值范围是0≤A_ij≤255，若A_ij255那么A_ij＝255；若A_ij0那么A_ij＝0；输出窗帘模型；

步骤(4)中所述的所有控制点的横坐标的线性变换公式为

所有控制点的纵坐标的类正弦变形公式为

其中，h′_ij表示控制点v_ij处图像I′的高度；K＝C(1-r)，K表示形变产生的皱褶大小；C是常量，用来控制形变产生的初始状态的皱褶大小，C＝50；n为预先设定的皱褶个数；表示控制点v′_ij相对v_ij在纵坐标方向的偏移量；r为缩放因子,r＝0.5。