[发明专利]图像矢量化方法、装置及终端设备

权利要求书

1.一种图像矢量化方法，其特征在于，包括：

获取像素级图像，并构造与所述像素级图像大小相同的画布；

初始化裁剪窗口的信息，所述信息包括窗口大小和窗口位置；

根据所述裁剪窗口，对所述像素级图像和所述画布进行对齐裁剪，得到区域小块；所述根据所述裁剪窗口，对所述像素级图像和所述画布进行对齐裁剪，得到区域小块，包括：获取所述区域小块上任一像素对应的被裁剪图像上周围四个预设像素的值，以及所述像素与所述预设像素的距离，所述预设像素包括位于所述像素左上方的像素、位于所述像素左下方的像素、位于所述像素右上方的像素及位于所述像素右下方的像素；根据所述区域小块上任一像素对应的被裁剪图像上周围四个预设像素的值及所述像素与所述预设像素的距离，进行双线性插值计算，得到所述区域小块上所述像素的值；

将所述区域小块输入到预先建立的笔划生成器进行计算，获得相应的笔划信息，并根据所述笔划信息绘制笔划；所述将所述区域小块输入到预先建立的笔划生成器进行计算，获得相应的笔划信息，并根据所述笔划信息绘制笔划，具体包括：将所述区域小块输入到预先建立的笔划生成器进行计算，得到下一笔划的矢量参数；将所述笔划的矢量参数转化为一贝塞尔曲线的参数；将所述贝塞尔曲线的参数输入到预设的可微渲染器进行处理，得到笔划图像；

基于所述裁剪窗口对所述笔划进行可微拼贴，得到与所述像素级图像相适配的笔划帧；所述可微拼贴操作基于裁剪窗口进行，使用双线性图像插值算法，令拼贴后的笔划帧上每一个像素的值由笔划图像上与该像素临近的周围四个像素值的双线性插值计算得到；

将所述裁剪窗口移动到所述笔划绘制的末端位置，并更新所述裁剪窗口的窗口位置；

所述更新所述裁剪窗口的窗口位置，具体包括：根据公式和更新所述裁剪窗口的窗口位置；

其中，Q_t为更新后t时刻的窗口位置，Q_t-1为上一个时刻的窗口位置，为更新后t时刻的未做数值范围剪裁的窗口位置；ΔQ_t为t时刻窗口位置的移动偏移值，ΔQ_t＝(Δx,Δy)_t∈[-1,+1]²；W为所述裁剪窗口的窗口大小，W_I为所述像素级图像的大小；

在更新所述裁剪窗口的窗口位置之后，获取当前的绘制长度，判断所述绘制长度是否达到预设的绘制最大长度；当所述绘制长度未达到所述绘制最大长度时，则重新根据所述裁剪窗口对所述像素级图像和所述画布进行对齐裁剪，直至所述绘制长度达到所述绘制最大长度；

当检测到当前绘制长度达到预设的绘制最大长度时，停止绘制，获得矢量图。

2.如权利要求1所述的图像矢量化方法，其特征在于，在所述将所述裁剪窗口移动到所述笔划绘制的末端位置，并更新所述裁剪窗口的窗口位置之前，还包括：

获取本次操作的笔触状态；

当所述笔触状态为零时，则去除所述笔划；

当所述笔触状态为一时，则保留所述笔划，将所述笔划添加到所述画布上。

3.如权利要求1所述的图像矢量化方法，其特征在于，通过如下步骤训练所述笔划生成器，具体包括：

获取在草图分类任务下训练完成的VGG-16模型；

获取渲染后的线条画图像和真实的线条画图像，线条画图像为由所述可微渲染器渲染所有笔划图像叠加后得到的像素图；

将所述渲染后的线条画图像和所述真实的线条画图像分别输入到所述VGG-16模型，以获取每个预设层输出的特征图；

根据公式确定第j层的损失函数；

其中，L_j为第j层的损失函数，D_j×H_j×W_j为第j层后输出的特征图的图像大小，为所述渲染后的线条画图像输入到第j层后输出的特征图，φ_j(y)所述真实的线条画图像输入到第j层后输出的特征图；

对所有预设层的损失函数进行累加，得到总损失函数；

以所述总损失函数训练所述笔划生成器。