[发明专利]基于扩散曲线的唐卡元素矢量化方法

权利要求书

1.一种基于扩散曲线的唐卡元素矢量化方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

1)输入唐卡元素图像，等待处理；

2)对所述唐卡元素图像进行图像预处理；

3)对已预处理的唐卡元素图像进行Canny边缘提取；

4)对所述唐卡元素图像的二值边缘信息进行贝塞尔曲线拟合；

5)对贝塞尔曲线进行颜色采样；

6)选择性地对贝塞尔曲线的曲线控制点和颜色采样信息进行人工交互调整；

7)以贝塞尔曲线上的颜色为约束求解泊松方程得到矢量结果；

8)通过文件存储贝塞尔曲线控制点和颜色采样信息，保存唐卡元素的矢量信息。

2.根据权利要求1所述的基于扩散曲线的唐卡元素矢量化方法，其特征在于：所述步骤2)图像预处理的过程为对唐卡元素图像使用均值漂移滤波。

3.根据权利要求1所述的基于扩散曲线的唐卡元素矢量化方法，其特征在于：所述步骤3)中进行Canny边缘提取之后进行人工交互调整Canny阈值处理。

4.根据权利要求1所述的基于扩散曲线的唐卡元素矢量化方法，其特征在于：所述步骤4)中进行贝塞尔曲线拟合的具体步骤包括：

401)从所述唐卡元素图像的二值边缘信息中生成像素链；

402)将像素链转化生成折线段，利用Potrace算法，将每条像素链生成一个惩罚矩阵，通过惩罚矩阵以分段数量较短优先策略获得最优折线段。

403)将最优折线段用分段三次贝塞尔曲线进行拟合。

5.根据权利要求4所述的基于扩散曲线的唐卡元素矢量化方法，其特征在于：所述步骤5)中进行颜色采样的具体步骤包括：

501)将图像从BGR转化为CIE L*a*b*颜色空间；

502)对于分段三次贝塞尔曲线上像素点进行连续均匀随机采样，根据采样密度计算每条曲线的应具有的采样颜色点总数量；

503)沿着采样点的法向量的正反两个方向若干个单位长度作为颜色采样点，如果颜色采样点在CIE L*a*b*的颜色信息与其单位长度正方形领域的标准差颜色值存在偏差，则予以舍弃，降低错误采样概率；否则，将颜色采样点的位置信息以及色彩信息进行存储，其中位置信息为其在所在曲线的长度比值与此点之前贝塞尔分段的总数之和，颜色信息为已预处理的BGR颜色值。

6.根据权利要求1述的基于扩散曲线的唐卡元素矢量化方法，其特征在于：所述步骤6)中进行人工交互调整的具体步骤包括：

601)调整曲线控制点信息：鼠标左键点击位置如果与已有控制点的距离少于设定的单位长度，则默认选中已有控制点，否则，添加一个新的控制点；移动鼠标更改此控制点的位置信息，鼠标右键点击每段曲线的最后一个控制点，则仅删除此点；否则删除整条曲线；

602)调整颜色采样信息：通过鼠标左键添加或修改颜色采样点位置信息，右键删除已有颜色采样点；通过鼠标采集颜色更改颜色采样点的颜色信息，获得鼠标所在处的颜色值，更新被选中颜色采样点的颜色信息。

7.根据权利要求1所述的基于扩散曲线的唐卡元素矢量化方法，其特征在于：所述步骤7)中仅由颜色和曲线构成最终的扩散曲线，构建泊松方程，颜色扩散平滑填满整个图像空间，得到矢量图的渲染结果，扩散曲线的公式：

ΔI＝div w

I(x,y)＝C(x,y)

式中，I表示整个结果图像区域，Δ和div为拉普拉斯和散度算子，(x,y)表示通过颜色采样点的线性插值所有颜色曲线上的点。

8.根据权利要求3所述的基于扩散曲线的唐卡元素矢量化方法，其特征在于：所述步骤3)之后人工交互调整Canny阈值处理时，Canny最大的阈值范围为(2，100000)，通过键盘输入U降低高阈值，输入L提升低阈值，U或L与Shift结合使用达到相反的目的，即提升高阈值或降低低阈值。