[发明专利]基于扩散曲线的唐卡元素矢量化方法

说明书

本发明公开了一种基于扩散曲线的唐卡元素矢量化方法，包括步骤：1)输入唐卡元素图像，等待处理；2)进行图像预处理；3)进行Canny边缘提取；4)对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。本发明利用扩散曲线对唐卡元素进行矢量化使得最终的矢量图，具有良好的编辑性，便于艺术家对唐卡图像的创作以及文创作品的设计。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体地指一种基于扩散曲线的唐卡元素矢量化方法。

技术背景

唐卡图像是藏文化中一种独具特色的绘画艺术形式，属于西藏文化的重要组成部分。目前大部分的唐卡图像仍是依靠唐卡画师进行手工绘制完成，对于经验丰富的唐卡画师，在进行唐卡绘制时一般先选择一系列的元素进行组合，根据组合大小和复杂程度的不一样，需要数月甚至几年时间才能完成一整幅唐卡图像的绘制。现有的数字化唐卡图像一般以光栅图像存储，以像素矩阵存储的图像信息并不利于图像的编辑设计，而矢量图因其几何表示的优势不仅渲染不受分辨率的影响，也更加便于艺术家的创作。因而通过在唐卡图像中提取唐卡元素并进行矢量化就是非常有必要的。

对图像矢量化的技术按照矢量基元的不同可以分为三类：基于三角网格的矢量化、基于梯度网格的矢量化以及基于扩散曲线的矢量化。三角网格方法因其表达形式简单而被大众广泛接受，但是三角网格块与块之间没有颜色过渡，最后的矢量渲染结果并不理想。梯度网格(Gradient Mesh)是一种基于网格的矢量化图元，在支持传统矢量图各项特点的同时可以渲染光滑的颜色过渡，但因为唐卡元素颜色丰富，细节繁多，导致生成操作网格非常复杂，不便于后期的编辑调整创作。扩散曲线(Diffusion Curves)是一种基于图像轮廓表示的矢量化图元。根据图像边缘信息拟合曲线并扩散颜色，其方法的最大特性就是易编辑性。

针对唐卡元素图像，保留矢量图的编辑性是非常重要的，唐卡图像由于手工绘制，曲线不平滑，结构复杂等特点使得完全基于唐卡原图的矢量化结果达不到人们的预期。同时基于扩散元素的矢量化方法其结果质量很大程度上取决于轮廓提取质量，现有的方法中并没有针对唐卡图像的特点出发进行处理提升轮廓信息获取质量的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提出一种基于扩散曲线的唐卡元素矢量化方法，以解决现有矢量化技术在唐卡元素运用中存在的问题。

为实现上述目的，本发明所设计的基于扩散曲线的唐卡元素矢量化方法，其特殊之处在于，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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；