[发明专利]一种基于色卡映射与直方图映射的影视风格仿真方法

说明书

本发明涉及一种基于色卡映射与直方图映射的影视风格仿真方法，其属于计算机辅助影视创作领域，其步骤为：1、采集具有所要仿真的影视效果的图像数据；2、将所收集的图像数据标准化；3、统计灰度分布；4、统计像素色彩并制作所要仿真的影视效果的色卡；5、将测试图片通过建立的数学模型，得到灰度曲线处理结果，得到在灰度层级上与所需要的影视效果一致的图像；6、色彩替换，完成仿真；本发明对像素灰度特征进行统计并建模，与现有技术对染色过程进行建模相比减少了工作者实现的难度，易于拓展到多种风格，避免了一种模型只对应一种风格，改变风格就需要重新建模的问题。

技术领域

本发明涉及一种基于色卡映射与直方图映射的影视风格仿真方法，其属于计算机辅助影视创作领域。

背景技术

在计算机辅助影视创作中，通过非真实感渲染仿真技术，实现了油画、素描画、人物简笔画等风格的仿真，且其仿真方法种类繁多、技术侧重多样，体现出影视创作的写实、抽象等艺术特色。但在影视作品的制作过程中往往需要工作者投入很大的精力去模仿想要制作的效果。

非真实感绘制主要用于模拟艺术式的绘制风格，多用于卡通造影。在非真实感绘制中，更加专注于图形个性化和艺术化的表达。

目前看来，现有图像/视频编辑软件和算法无法直接产生令人满意的影视风格效果，这使得影视制作者需要进行长时间而且重复性的工作，通过计算机辅助制作可以提高其工作效率、增加产出，但是这项工作最大的难点在于对每一项影视风格建模十分复杂，在仿制过程中缺少一种统一的便捷的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种基于色卡映射与直方图映射的影视风格仿真方法。本方法将通用滤镜技术之一的色卡映射与直方图映射相结合可以快速实现影视风格仿真。

本发明采用了如下技术方案：

一种基于色卡映射与直方图映射的影视风格仿真方法，其包括如下步骤：

步骤1、采集具有所要仿真的影视效果的图像数据，所述图像数据包括视频数据或图片数据；

步骤2、将所收集的图像数据进行标准化；

步骤3、进行灰度分布的统计：将步骤2中标准化后的全部图像数据进行像素灰度统计，根据像素灰度统计的结果进行数学建模，直至数学建模的结果和像素灰度统计的结果拟合成功则进行步骤4；

步骤4、进行像素色彩统计并制作所要仿真的影视效果的色卡；

步骤5、将测试图片通过步骤3中建立的数学模型，得到灰度曲线处理结果，得到在灰度层级上与所需要的影视效果一致的图像；

步骤6、色彩替换：将步骤5中得到的灰度曲线处理结果的每个像素值根据色卡坐标映射关系，在步骤5中制作的所要仿真的影视效果的色卡上找出并替换相应像素点变换后的颜色，完成仿真。

进一步的，步骤2中将所收集的图像数据进行标准化的方法，包括当图像数据为视频数据时，先将视频数据拆分为一帧一帧的图片数据，再将全部图片数据调整为统一大小；当图像数据为图片数据时，直接将全部图片数据调整为统一大小。进一步的，步骤3中数学建模的结果和像素灰度统计的结果以灰度曲线或直方图的形式拟合。

进一步的，所述灰度曲线或直方图均有横坐标、纵坐标，横坐标、纵坐标一个表示0～255灰度值，另一个表示相应灰度值对应的像素个数或者像素所占百分比。进一步的，对于所要仿真的影视效果为平面化的影视效果时，步骤3中数学建模采用标准模型，所述标准模型包括对图像数据的高光部分建模、中间调部分建模和阴影部分建模。

进一步的，所述高光部分建模的方法如下：高光部分通过对色调分布进行建模，采用拉普拉斯分布来表示，公式如下：

其中，v表示灰度值标准化后的浮点数，σ_b表示尺度。