[发明专利]一种具有笔画轮廓纠正功能的图像生成方法

摘要

本发明公开一种具有笔画轮廓纠正功能的图像生成方法，包括以下步骤，在预存的水墨画绘画样本上圈定至少一个笔画样本；采用相向搜索算法确定所述笔画样本中最贴近笔画边缘的轮廓，得到所述候选笔画样本；以所述候选笔画样本作为参照，通过镜像与反路径的方式生成形态样本组；其中，每一所述形态样本组至少包括四个形态样本，所述四个形态样本包括作为参照的所述候选笔画样本、该候选笔画样本的镜像笔画样本、所述候选笔画样本的反路径笔画以及所述候选笔画样本镜像笔画的反路径笔画。

主权项

1.一种具有笔画轮廓纠正功能的图像生成方法，其特征在于，包括以下步骤，

在预存的水墨画绘画样本上圈定至少一个笔画样本；

采用相向搜索算法确定所述笔画样本中最贴近笔画边缘的轮廓，得到候选笔画样本；

以所述候选笔画样本作为参照，通过镜像与反路径的方式生成形态样本组；其中，每一所述形态样本组至少包括四个形态样本，四个所述形态样本包括作为参照的所述候选笔画样本；该候选笔画样本的镜像笔画样本、所述候选笔画样本的反路径笔画以及所述候选笔画样本镜像笔画的反路径笔画。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述候选笔画样本作为参照，通过镜像与反路径的方式生成形态样本组之后进一步包括一下步骤，

纠正初步基本路径，得到准确基本路径；

在所述形态样本组中选择与所述准确基本路径最匹配的形态样本作为最终笔画样本；

将所述最终笔画样本的风格特征映射到所述准确基本路径上，生成具有中国水墨画风格的输出图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述形态样本组中选择与所述准确基本路径最匹配的形态样本作为最终笔画样本，包括，

将所述基本路径划分成若干路径部分，通过能量公式，在所述形态样本组中选取与所述路径部分最匹配的形态样本作为该路径部分的最终笔画样本。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过能量公式，在所述形态样本组中选取与所述路径部分最匹配的形态样本作为该路径部分的最终笔画样本的步骤包括，

所述能量公式在l²空间定义一能量项，用于描述所述最终笔画样本中的笔画轮廓的位移项以及与其对应的准确基本路径(路径部分)的位移项的总体差异，并使所述总体差异最小化，从而自动选择所述最终的笔画样本；

其中，所述位移项用于描述所述最终笔画样本中的笔画轮廓与所述准确基本路径上任意一点的相对位置向量与笔画方向向量之间的位移量。

5.根据权利要4所述的方法，其特征在于，所述将所述最终笔画样本的风格特征映射到所述准确基本路径上的步骤包括，

调整所述最终笔画样本的长宽比例，使得所述最终笔画样本与对应的所述路径部分的长宽比例相一致。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述最终笔画样本的风格特征映射到所述准确基本路径上的步骤还包括，

通过基于像素的纹理映射算法，用扫描线实现光栅化填充区域并用从所述最终笔画内选择出的像素填充至与所述最终笔画对应的路径部分中。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，包括：

以下列条件约束所述像素：

a、p^S的相邻像素具有距离p^F的邻域最近的颜色值；

b、p^S与p^F相对其各自骨骼路径的位置是最近的；

c、p^S与p^P周围的像素的平均颜色值最接近；

其中，p^S是在水墨笔画区域内选出的最佳像素；p^F为填充区域内的任一像素；p^P为输入图像中的像素；且由3个能量项衡量以上约束条件，E_b(p^S)对应约束条件a，描述p^S与p^F之间邻域像素的颜色值差异的总和；

E_p(p^S)对应约束条件b，描述p^S与p^F分别与对应的骨架路径之间的接近程度；

E_a(p^S)对应约束条件c，描述p^S与p^P分别以某个R为半径的圆内像素的平均颜色值的差异；

具体地满足以下公式：

其中，λ(p)表示p的颜色值，是p^S的邻域像素，且是p^F的邻域像素，骨架路径上距离p^F最近的点，相同的值下，是所述最终笔画样本中的骨架路径上的对应一点，r^S和r^P分别是所述最终笔画样本宽度的一半，N表示在指定半径R的圆内所有像素总数，表示圆内在p^S附近的像素，且表示在照片图像内，在指定圆内p^P附近的像素。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述基于像素的纹理映射算法，利用在l¹空间内定义由3个能量项所构成的能量方程并将三个所述能量项最小化得到最佳像素，此步骤满足以下公式：