[发明专利]一种基于样例的动态文本特效的自动迁移方法

权利要求书

1.一种动态文本特效的自动迁移方法，其特征是：

输入包含素材文本图、素材动态特效字或素材风格动画和目标文本图的一组样例；所述素材风格动画包括多帧素材风格图，素材风格动画中文字的位置、大小始终不变，施加在文字上的动态风格自由变化；所述素材文本图是素材风格动画中文字的语义遮罩，两者内容对齐；目标文本图中包含需要进行风格化的文本内容；

依据素材风格动画中的动态风格及目标文本图中的文本内容，通过关键帧提取、时空相干性构建、基于改进PatchMatch的纹理合成的方法，使得素材风格动画中的文本特效充分迁移到目标文本中，保持整体及细节的纹理风格，自动生成动态效果生动逼真、自然流畅的目标动态特效字/目标风格动画；目标风格动画由多帧目标风格图构成；

包括如下步骤：

A.输入一组样例，包含素材文本图、素材动态特效字和目标文本图，素材动态特效字即素材风格动画；

B.提取素材风格动画中的关键帧：

对素材风格动画中的每帧素材风格图提取特效粒子，通过逐帧计算特效粒子的新生、消亡数目并绘制生存状态发生变化的粒子数目随帧序号变化的折线图，提取满足最小间隔的峰值对应的帧序号作为特效形态差异变化较大的帧，定义为关键帧；具体取折线图上β个由高到低排列的峰值，且保证两两峰值对应的横轴间隔大于θ，将这些峰值对应的帧序号作为关键帧序号；β为关键帧数目；θ为各关键帧的帧序号之间的最小间隔；

对每一幅素材风格动画提取得到多个关键帧；每个关键帧对应一幅素材风格图；

C.构建时空相干项，通过计算各个关键帧上对应的素材风格图与目标风格图的图像块在RGB空间上的L2距离，再将各关键帧上对应的素材风格图与目标风格图的图像块之间的距离相加，得到时空块之间的距离，即时空相干项；

D.建立目标函数，目标函数由步骤C得到的时空相干项和文本引导项构成；文本引导项通过计算素材文本图的图像块与目标文本图的图像块在RGB空间上的L2范式得到；

E.利用改进的PatchMatch算法对素材风格动画的素材时空块和目标风格动画的目标时空块之间进行最近邻匹配，得到匹配关系，将匹配关系施加到相应的素材风格图上，得到目标风格动画；所述时空块由关键帧上的图像块构成；

所述改进包括如下操作：

E1.采用PatchMatch算法利用最大期望值算法迭代优化目标函数，交替执行最近邻搜索操作和目标风格图重建操作，直至收敛；

E2.最近邻搜索包括随机搜索和方向引导的深度传播两个步骤；随机搜索采用过随机匹配的方式尝试是否能得到更优的匹配关系；方向引导的深度传播通过引入权重地图和模拟退火算法实现有方向引导的、深度的传播过程；

E21.基于权重地图的方向引导的传播方法，首先计算目标文本图中每个像素点到文本边缘轮廓的最近距离，生成距离图；依据该距离图，得到目标文本图的每个图像块中各个像素点的权重值，记为权重地图；在权重地图中，通过控制各像素点在计算图像块的相似性时的权重及目标风格图重建时各像素点的权重，引导纹理从文本轮廓边缘向四周合成；

E22.基于模拟退火算法的深度传播方法，执行如下操作：

首先设置初始温度、终止温度，并初始化最近邻匹配结果；

进行PatchMatch的邻域传播：计算候选解对应的目标方程值，若该值小于当前解下的目标方程值，则采用候选解替换当前解，当前解更新；否则计算接受概率，以接受概率接受该候选解；接受概率随着温度下降而降低，温度随迭代次数的增多而下降；

通过上述动态概率接受的方式，使得初始迭代中更易接受新解，使得纹理进行深度传播；

E3.目标风格图重建：依据素材风格图和目标风格图中像素点的对应匹配结果进行目标风格图重建，目标风格图中每个像素点的RGB值为所有覆盖该像素点的图像块对应的最优匹配块在该点的加权平均值，权重值由所述权重地图得到。