[发明专利]一种临摹绘画方法

权利要求书

1.一种临摹绘画方法，其特征在于，包括：

S1，将平面直角坐标系映射到画布上，并在所述画布上设置第一摄像头和第二摄像头；

S2，第一摄像头和第二摄像头同时对整个绘画过程中的画笔进行跟踪拍摄，通过转动角度计算坐标以及通过拍摄的内容获取相应的参数；

所述S2具体包括：

S21，计算画笔坐标位置（x，y），通过摄像头的转动角度来计算画笔在画布中不断移动绘画时的坐标位置；

S22，判断画笔笔头，建立各种类型画笔笔头的识别模型，通过比对识别模型对画笔笔头进行判断和定位；

所述S22具体包括：

S221，通过机器学习大量绘图时需要用到的各种画笔的笔头图像，对笔头部分进行框选学习，预先建立各种画笔笔头识别模型；

S222，通过比对识别模型对画笔笔头进行判断和定位；

所述S222具体包括：

S2221，对拍摄的绘画学习视频抽取关键帧图像进行预处理，通过除噪音和干扰、图像切割、归一化过程提高服务器对图像处理识别的性能；

S2222，进行特征提取，根据不同画笔笔头图像的空间密度的颜色、纹理、形状组合特征，将画笔图像划分为M＊N个方格区域，计算每个方格中的点数与画笔笔头图像总点数之比，得到M＊N维特征向量；

S2223，将提取的特征向量与识别模型做比对，判断出图像中包含的画笔笔头；

S23，判断下笔、提笔状态，根据识别出的笔头框出笔头坐标，通过统计计算Y轴坐标值在一定的阈值范围内的变化数据判断画笔为提笔或下笔画画的状态；

S24，计算每种颜色画笔的绘画轨迹，根据每种颜色画笔的下笔点、提笔点的画笔坐标位置计算数据、以及下笔、提笔时间段内画笔的笔头坐标位置变化数据，得到该颜色画笔在绘画时的移动轨迹；

S25，判断画笔的颜色，对判断出的画笔笔头图像区域取平均值，得到画笔的颜色HSB值；

S3，根据绘画时画布的大小与拍摄作画视频时画布大小比例，通过空间的对应映射关系设定绘图时的坐标系；

S4，根据S2的计算数据生成电处理信号，控制绘画装置在画布上进行图像过程重现，完成临摹绘制；其中，所述绘画装置为配有画笔切换装置的绘图机械臂，所述画笔切换装置可以夹持安装若干种不同颜色的画笔；

所述S4具体包括：根据S2的计算数据生成电处理信号，控制所述机械臂移动，将所述画笔切换装置上夹持切换的当前画笔移动到对应的坐标位置，根据判断的画笔颜色控制机械臂的画笔切换装置旋转切换使用对应颜色编号的画笔进行作画，重现各种颜色的画笔下笔、移动、提笔过程进行绘画过程重现，完成绘画临摹。

2.根据权利要求1所述的临摹绘画方法，其特征在于，所述S1具体包括：

S11，将画布的左下角设定为坐标轴的原点（0，0），画布的边长为a，画布各个角依次为（0，0）、（a，0）、（a，a）、（0，a）；

S12，将第一摄像头设置在画布左边中点（0，a／2）位置，且拍摄范围分别能覆盖到画布的（0，a）、（0，0）两个角；

S13，将第二摄像头设置在画布的下边中点（a/2，0）位置，且拍摄范围分别能覆盖到画布的（0，0）、（a，0）两个角。

3.根据权利要求1所述的临摹绘画方法，其特征在于，所述步骤S1中第一摄像头和第二摄像头拍摄的中心点正对画布中心点，即第一摄像头和第二摄像头拍摄的中线与所在画布边的中线重合。

4.根据权利要求1所述的临摹绘画方法，其特征在于，所述S21具体包括：

S211，当画笔在画布中移动时，通过将第一摄像头和第二摄像头分别转动一定角度，使用算法判断画笔是否在拍摄范围的正中央；

S212，如果判断画笔不在拍摄范围的正中央，则继续转动上述角度，直到判断画笔在拍摄范围的正中央则停止转动；

S213，分别统计第一摄像头和第二摄像头的电机总共转动了多少度，计算得出画笔与第一摄像头的连线与画布边的中线所形成的夹角的度数β，画笔与第二摄像头的连线与画布边的中线形成的夹角的度数α；

S214，通过β和α计算得出画笔（x，y）的坐标位置。

5.根据权利要求4所述的临摹绘画方法，其特征在于，所述S211步骤中的判断算法为二分法。