[发明专利]一种基于草图检索的云景构建方法

权利要求书

1.一种基于草图检索的云景构建方法，其特征在于，包括步骤如下：

步骤(1)：通过人工收集积云图像，并提取出积云图像中无遮挡的单朵积云，构成积云图像数据集；

步骤(2)：对步骤(1)的无遮挡的单朵积云，采用阈值方法将积云图像像素区分为云和天空像素，并基于多次前向散射模型建模积云，生成积云模型数据集，每一个积云模型均对应着步骤(1)构建的积云图像数据集中的一张积云图像；

步骤(3)：提取步骤(1)的积云图像数据集中积云图像外轮廓，并计算积云图像外轮廓的形状描述子，作为对应积云模型的特征表示；

步骤(4)：使用步骤(3)的形状描述子计算方法，计算用户所输入草图的傅里叶描述子，并以曼哈顿距离为度量检索数据集中最相似的积云图像；

步骤(5)：对步骤(4)检索出的最相似的积云图像所对应的积云模型内部进行粒子采样，生成粒子，并进行绘制。

2.根据权利要求1所述一种基于草图检索的云景构建方法，其特征在于：所述步骤(2)积云模型数据集生成的步骤具体如下：

步骤(B1)、对步骤(1)获取的无遮挡的单朵积云图像像素的三个通道计算像素饱和度，并根据饱和度采用阈值法将图像分离成积云像素和天空背景像素；

步骤(B2)、对于分离出来的积云像素及天空像素，采用多次前向散射模型，建模出细节积云三维模型，与相应积云图像一起构成积云模型数据集，每一个积云三维模型都对应积云模型数据集中的一张积云图像。

3.根据权利要求1所述一种基于草图检索的云景构建方法，其特征在于：所述步骤(3)中积云模型特征提取的步骤如下：

步骤(C1)、针对步骤(1)得到的积云图像数据集中的每一张积云图像，利用图像边缘检测算子，获取积云的外轮廓，并将每个外轮廓作为一朵积云；

步骤(C2)、对于检测出的积云外轮廓，计算其傅里叶描述子，作为对应积云模型的特征表示。

4.根据权利要求1所述一种基于草图检索的云景构建方法，其特征在于：所述步骤(4)中草图检索的步骤如下：

步骤(D1)、使用步骤(3)的形状描述子计算方法，用户输入所需要积云模型的外轮廓草图，计算输入草图的傅里叶描述子；

步骤(D2)、以曼哈顿距离为度量标准，在积云模型数据集中检索与输入草图最相似的积云图像，返回该积云图像所对应的积云模型。

5.根据权利要求1所述一种基于草图检索的云景构建方法，其特征在于：所述步骤(5)中粒子采样及绘制的步骤如下：

步骤(E1)利用步骤(4)检索到的积云模型，构建积云内部距离场；

步骤(E2)在云的内部进行采样，形成云的粒子模型，并采用多次前向散射模型对积云的粒子模型进行绘制。