[发明专利]一种葫芦烙画艺术风格绘制方法

摘要

本发明公开了一种葫芦烙画艺术风格绘制方法，包括如下步骤：S1、前景图像各向异性滤波；S2、求取前景图像张量；S3、求取前景图像灰度图像；S4、前景图像细节增强；S5、前景图像变形；S6、前景和背景图像融合。本发明采用各向异性的图像滤波方法对前景图像进行滤波，获得具有抽象的前景图像，并对抽象的前景图像进行细节增强处理，与公知的计算机绘制非真实感烙画艺术效果方法相比，能更好的显示出线条的流畅性，同时提高了处理速度，减少了绘制时间；采用基于等边三角形的方法对前景图像进行变形处理，使得前景图像更好的与葫芦背景图像融合，能产生不同的烙画艺术效果，提高了灵活性。

主权项

一种葫芦烙画艺术风格绘制方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、前景图像各向异性滤波求取输入前景图像Input(x,y)的亮度图像信息L(x,y)：L(x,y)＝0.299×Input_R(x,y)+0.587×Input_G(x,y)+0.114×Input_B(x,y)式中：(x,y)表示象素的坐标位置，Input_R(x,y)，Input_G(x,y)，Input_B(x,y)表示输入图像Input(x,y)的红、绿、蓝三通道值；S2、求取前景图像张量求取亮度图像信息L(x,y)中每一象素点的张量信息Z(x,y)：$Z(x,y)=G(x,y)\&times;G{(x,y)}^T=\left[\begin{array}{cc}{Z}_{11}(x,y)& Z_{12}(x,y)\\ Z_{21}(x,y)& Z_{22}(x,y)\end{array}\right]$式中：(x,y)表示象素的坐标位置，G(x,y)表示L(x,y)图像中象素点(x,y)的梯度向量，G(x,y)^T表示G(x,y)的转置，Z₁₁(x,y)、Z₁₂(x,y)、Z₂₁(x,y)、Z₂₂(x,y)表示张量矩阵的四个分量值；S3、求取前景图像灰度图像根据张量值Z(x,y)求取前景图像Input(x,y)的各向异性滤波结果C(x,y)：$C(x,y)=\frac{\underset{i=-l(x,y)}{\overset{l(x,y)}{\&Sigma;}}k{(x,y)}_i\&times;S{(x,y)}_i}{\underset{i=-l}{\overset{l}{\&Sigma;}}k{(x,y)}_i}$式中：(x,y)表示象素的坐标位置，S(x,y)_i表示前景图像Input(x,y)以(x,y)为的一条流线，i表示流线上的某一象素位置，k(x,y)_i表示高斯卷积核函数，表明起始点为(x,y)的一条流线上象素位置为i的高斯卷积核函数，l(x,y)表示该流线的长度，用张量特征值进行计算：l(x,y)＝arctan(v_1,2(x,y)/v_2,2(x,y))式中：v_1,2(x,y)表示Z₁₂(x,y)的特征值，v_2,2(x,y)表示Z₂₂(x,y)的特征值；S4、前景图像细节增强对C(x,y)采用系数a_k,b_k进行线性滤波，得到线性滤波结果图像B(x,y)：B(x,y)＝a_kC(x,y)+b_k,(x,y)∈w$a_k=\frac{\frac{1}{\left|w\right|}{\mathrm{\&Sigma;}}_{(x,y)\&Element;w}(C{(x,y)}^2-\mathrm{\&delta;}\stackrel{\&OverBar;}{C(x,y)})}{{\mathrm{\&psi;}}^2+e}$$b_k=\stackrel{\&OverBar;}{C(x,y)}-a_k\mathrm{\&delta;}$式中，(x,y)表示象素的坐标位置，w表示滤波窗口大小(2＜w＜10)，|w|表示窗口w中的象素个数，参数e用来控制a_k的大小(0＜e＜3)，δ表示滤波窗口为w的盒式滤波器的均值，ψ表示滤波窗口为w的盒式滤波器的方差，表示C(x,y)在滤波窗口w中象素值的均值；计算C(x,y)与线性滤波结果图像B(x,y)的差值E(x,y)，实现细节信息的增强：E(x,y)＝(C(x,y)‑B(x,y))×c+C(x,y)式中，c控制细节增强的程度(1＜c＜5)；S5、前景图像变形对E(x,y)构建等边三角形网格，求取三角形的顶点坐标v(x,y)'：v(x,y)'＝v(x,y)+l'sinR式中，v(x,y)表示E(x,y)中等边三角形的其中一个顶点(初始值x＝0，y＝0)，l'表示等边三角形构建的步长(1＜l'＜10)，R表示等边三角形中边与边之间的夹角(R＝60°)；选择n(2<n<8)个三角形的顶点坐标v(x,y)'，对n个顶点坐标v(x,y)'拖动变形，获得变形之后的结果图像O(x,y)：$\left\{\begin{array}{c}{x}^{\&prime;}=a_1\&times;x+b_1\&times;y+c_1;\\ y^{\&prime;}=a_2\&times;x+b_2\&times;y+c_2;\end{array}\right.$式中，x表示v(x,y)'的横坐标，y表示v(x,y)'的纵坐标，x'表示拖动变形后的结果图像O(x,y)的顶点横坐标，y'表示拖动变形后的结果图像O(x,y)的顶点纵坐标，参数a₁、b₁、c₁表示对横坐标x拖动变形的程度(1<a₁<10，1<b₁<10，0<c₁<5)，参数a₂、b₂、c₂表示对纵坐标y拖动变形的程度(1<a₂<10，1<b₂<10，0<c₂<5)；S6、前景和背景图像融合选取葫芦背景图像H(x,y)，采用正片叠底的方法将H(x,y)与O(x,y)进行图像融合，获得最终的葫芦烙画艺术结果图像P(x,y)：$\left\{\begin{array}{c}{P}_R(x,y)=H_R(x,y)\&times;O_R(x,y)/255\\ P_G(x,y)=H_G(x,y)\&times;O_G(x,y)/255\\ P_B(x,y)=H_B(x,y)\&times;O_B(x,y)/255\end{array}\right.$式中，(x,y)表示象素的坐标位置，H_R(x,y)，H_G(x,y)，H_B(x,y)表示H(x,y)的红、绿、蓝三通道值，O_R(x,y)，O_G(x,y)，O_B(x,y)表示G(x,y)的红、绿、蓝三通道值，P_R(x,y)，P_G(x,y)，P_B(x,y)表示P(x,y)的红、绿、蓝三通道值，将P(x,y)的红、绿、蓝三通道值进行合并：p(x,y)＝p_R(x,y)+p_G(x,y)+p_B(x,y)式中，P(x,y)表示最终的葫芦烙画结果图像。