一種基于紋理縫合的圖像十字繡風格化方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種基于紋理縫合的圖像十字繡風格化方法及裝置，其方法包括：抽象化輸入圖像，獲得抽象化圖像；對抽象化圖像進行背景剔除操作，獲得背景遮蔽圖和抽象化前景圖；對抽象化前景圖進行顏色簡化及規范化處理，獲得顏色規范化圖像；對顏色規范化圖像進行繡譜提取操作，獲得十字繡繡譜圖；對十字繡繡譜圖進行繡譜指導的紋理合成處理，獲得十字繡風格圖。采用本發明專利技術可對圖像進行風格化處理，合成具有十字繡風格的圖像，這樣人們就能夠在開始繡制前得到大致的視覺反饋，了解繡制后的十字繡的大致外觀。并且，在風格化處理的過程中，還能夠自動化的提取出該幅十字繡的繡譜，從而減去了設計師的一些枯燥繁冗的勞動，大大加快了創作過程。

Image cross stitch stylization method and device based on texture stitching

The invention discloses a device and method of texture image of cross stitch style suture based on the methods include: the abstraction of the input image, obtaining image abstraction; eliminate background operations on the abstraction of image, obtain the background screening figure and abstract foreground; to abstract foreground color map simplification and standardization color, standardization of color image; standardized image extraction operation of cross stitch embroidery spectrum, spectrum; spectrum of cross stitch embroidery processing guide spectrum texture synthesis, obtain the cross stitch style map. The invention can be used for image processing style, image synthesis with cross stitch style, so that people can get roughly at the beginning of the visual feedback of embroidery, understand the general appearance after cross stitch embroidery. And, in the process of processing style, but also can extract the automatic amplitude cross stitch embroidery spectrum, thus subtracting some boring burdensome designer's work, greatly speeding up the process of creation.

【技術實現步驟摘要】
一種基于紋理縫合的圖像十字繡風格化方法及裝置
本專利技術涉及圖像處理領域，更具體地，涉及一種基于紋理縫合的圖像十字繡風格化方法及裝置。技術背景十字繡是一種具有悠久歷史的傳統民族刺繡方法，受人喜愛。它采用專門的繡線和十字格布，利用經緯交織的搭十字的方法，對照專用的坐標圖案，即繡譜，進行刺繡。但是一張十字繡的完整創作的周期很長，先選取圖案，再劃分網格，然后人工逐網格地選取繡線和針法，提取繡譜。最后是根據這張人工制作好的繡譜進行十字繡繡制，直到繡制完成才能看到最終的效果。這個過程，特別是繡譜提取的步驟，不僅工作量大，并且很枯燥，容易出錯，反饋時間也很長。雖然現在市面上已經有十字繡軟件，如PMaker、PCStitch，它們可以用來輔助十字繡繡譜的創作。但是它們本質上更像是一個畫圖工具。它們提供分網格的畫布，然后讓用戶在給定顏色的畫板上選擇顏色，用以繪制修譜。它本質上還是需要用戶自己進行圖案的抽象化以及逐格子的修譜創作，只是將傳統的在網格紙上的創作改成在軟件提供的網格畫布上進行創作。本質上還是一個大量消耗人力的人工創作過程。常規的圖像風格化都在研究油畫、水彩畫、素描畫等的模擬。暫無一套方法可以直接用來進行圖像十字繡風格化。十字繡風格的圖像與其他常規風格化圖像有一些比較相似的地方，他們都強調圖案內容的抽象化，非真實。但十字繡風格的圖像也具有一些很明顯和獨特的特點。例如，十字繡的創作常常只會使用少量種類的繡線，并且這些繡線的顏色種類也是有限的，不像其他風格化那樣圖像顏色可以包含整個顏色空間。并且十字繡創作所使用的材質為經緯相交的白色底布和扭纏明顯的顏色繡線，整幅圖像會體現出獨特的光照效果，顏色具有較強的飽和度，光照跳躍明顯，質地上體現出一種很強的顆粒感。所以，我們不能很方便的直接套用常規的一些風格化方法來進行十字繡風格化圖像的合成。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，首先提出了一種基于紋理縫合的圖像十字繡風格化方法。它可以對圖像進行風格化處理，合成具有十字繡風格的圖像，這樣人們就能夠在開始繡制前得到大致的視覺反饋，了解繡制后的十字繡的大致外觀。并且，在風格化處理的過程中，還能夠自動化的提取出該幅十字繡的繡譜，從而減去了設計師的一些枯燥繁冗的勞動，大大加快了創作過程。本專利技術還提出一種基于紋理縫合的圖像十字繡風格化裝置。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案為：一種基于紋理縫合的圖像十字繡風格化方法，所述方法包括：S1、抽象化輸入圖像，獲得抽象化圖像；S2、對抽象化圖像進行背景剔除操作，獲得背景遮蔽圖和抽象化前景圖；S3、對抽象化前景圖進行顏色簡化及規范化處理，獲得顏色規范化圖像；S4、對顏色規范化圖像進行繡譜提取操作，獲得十字繡繡譜圖；S5、對十字繡繡譜圖進行繡譜指導的紋理合成處理，獲得十字繡風格圖。采用上述技術方案后，可以將一張普通的圖片轉變為具有十字繡風格的圖像，即對一張普通的圖片進行風格化處理，合成具有十字繡風格的圖像，這樣人們就能夠在開始繡制前得到大致的視覺反饋，了解繡制后的十字繡的大致外觀。并且，在風格化處理的過程中，還能夠自動化的提取出該幅十字繡的繡譜，從而減去了設計師的一些枯燥繁冗的勞動，大大加快了創作過程。優選的，所述步驟S3對抽象化前景圖進行顏色簡化及規范化處理，具體過程為：對抽象化前景圖進行顏色聚類處理，獲得顏色簡化圖像；將顏色簡化圖像中的顏色與繡線顏色庫中的顏色進行最近顏色匹配處理，獲得顏色規范化圖像。采用上述優選的技術方案，可以將抽象化前景圖的顏色種類規范化到繡線顏色庫的范圍，從而有利于后面繡譜的提取。優選的，所述步驟S4對顏色規范化圖像進行繡譜提取操作，其具體過程為：S41、提取顏色規范化圖像的目標顏色，獲得繡線表頭；S42、結合背景遮蔽圖，將顏色規范化圖像進行網格化，獲得針法圖；S43、對繡線表頭和針法圖進行處理，獲得十字繡繡譜圖。采用上述優選的技術方案，可以準確地提取十字繡繡譜圖，從而可以了解之后的繡譜的合成。優選的，所述步驟S5對十字繡繡譜圖進行繡譜指導的紋理合成處理，具體過程為：S51、制作繡譜基元庫，所述基元庫包括基元以及與所述基元對應的基元遮蔽圖；S52、對十字繡繡譜圖進行網格劃分，獲得對應于每個網格的繡線表頭及針法圖；S53、對十字繡繡譜圖中的每個網格，結合其繡線表頭及針法圖，使用基元庫中的基元，獲得基元簡單拼接的十字繡風格圖；S54、對基元簡單拼接的十字繡風格圖，使用基元縫合處理方法，縫合基元之間的邊界，獲得十字繡風格圖。采用上述優選的技術方案，可以合成更加自然的繡譜紋理，從而生成效果更好的十字繡風格圖。優選的，所述步驟S53對十字繡繡譜圖中的每個網格，結合其繡線表頭及針法圖，使用基元庫中的基元，獲得基元簡單拼接的十字繡風格圖，其過程為：S531、根據十字繡繡譜中網格的針法圖，在基元庫中找出對應的基元，獲得源基元圖；S532、根據十字繡繡譜中網格的繡線表頭，查找繡線顏色庫，獲得目標顏色；S533、根據源基元圖及目標顏色，使用顏色重構方法，獲得目標基元圖；S534、對十字繡繡譜中每個網格都進行步驟S531至S533處理，獲得基元簡單拼接的十字繡風格圖。采用上述優選的技術方案，可以獲得網格排列自然且緊密的簡單拼接十字繡風格圖。優選的，所述步驟S533根據源基元圖及目標顏色，使用顏色重構方法的過程包括：對源基元圖進行顏色聚類，根據每個種類的目標顏色，獲得初始Landmark點集；以Landmark點集作為輸入，使用以下公式獲得U顏色通道值，其中，表示源基元灰度圖在U顏色通道的能量值，r表示源基元灰度圖像素值，U(r)表示像素r的U顏色通道值，N(r)表示r像素的鄰像素，Wrs是和為1的一個權值函數，U(s)是r像素的鄰像素s的U顏色通道值；對V通道做與U通道相同的處理，獲得V顏色通道值；結合U顏色通道值，V顏色通道值，將源基元的灰度圖，獲得重構彩色基元圖；根據重構彩色基元圖與源基元圖，對原始的Landmark點集進行處理，獲得最終的Landmark點集；使用最終的Landmark點集，再一次對源基元灰度圖進行UV顏色通道重建，獲得目標基元圖。采用上述優選的方案，可以獲得與目標顏色一致的基元圖。優選的，所述步驟S54對基元簡單拼接的十字繡風格圖，使用基元縫合處理方法，縫合基元之間的邊界，其具體過程包括：S541、對基元簡單拼接的十字繡風格圖，使用大規模基元優先匹配方法，獲得基元匹配圖；S542、對基元匹配圖，使用排序的L字形縫合方法，獲得初步縫合結果圖；S543、對初步縫合結果圖，使用接縫基元替換方法，獲得十字繡風格圖。采用上述優選的方案，可以獲得不同紋理之間過渡自然的十字繡風格圖。一種基于紋理縫合的圖像十字繡風格化裝置，所述裝置包括：抽象化模塊，用于抽象化輸入圖像，獲得抽象化圖像；背景剔除模塊，用于剔除抽象化圖像的背景，獲得背景遮蔽圖和抽象化前景圖；顏色簡化及規范化模塊，用于對抽象化前景圖進行顏色簡化及規范化處理，獲得顏色規范化圖像；繡譜提取模塊，用于對顏色規范化圖像進行繡譜提取操作，獲得十字繡繡譜圖；紋理合成模塊，用于對十字繡繡譜圖進行繡譜指導的紋理合成處理，獲得十字繡風格圖。優選的，所述顏色簡化及規范化模塊包括：顏色聚類模塊，用于對抽象化前景圖進行顏色聚本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于紋理縫合的圖像十字繡風格化方法，其特征在于，所述方法包括：S1、抽象化輸入圖像，獲得抽象化圖像；S2、對抽象化圖像進行背景剔除操作，獲得背景遮蔽圖和抽象化前景圖；S3、對抽象化前景圖進行顏色簡化及規范化處理，獲得顏色規范化圖像；S4、對顏色規范化圖像進行繡譜提取操作，獲得十字繡繡譜圖；S5、對十字繡繡譜圖進行繡譜指導的紋理合成處理，獲得十字繡風格圖。

【技術特征摘要】
1.一種基于紋理縫合的圖像十字繡風格化方法，其特征在于，所述方法包括：S1、抽象化輸入圖像，獲得抽象化圖像；S2、對抽象化圖像進行背景剔除操作，獲得背景遮蔽圖和抽象化前景圖；S3、對抽象化前景圖進行顏色簡化及規范化處理，獲得顏色規范化圖像；S4、對顏色規范化圖像進行繡譜提取操作，獲得十字繡繡譜圖；S5、對十字繡繡譜圖進行繡譜指導的紋理合成處理，獲得十字繡風格圖。2.如權利要求1所述的基于紋理縫合的圖像十字繡風格化方法，其特征在于，所述步驟S3對抽象化前景圖進行顏色簡化及規范化處理，具體過程為：對抽象化前景圖進行顏色聚類處理，獲得顏色簡化圖像；將顏色簡化圖像中的顏色與繡線顏色庫中的顏色進行最近顏色匹配處理，獲得顏色規范化圖像。3.如權利要求1或2所述的基于紋理縫合的圖像十字繡風格化方法，其特征在于，所述步驟S4對顏色規范化圖像進行繡譜提取操作，其具體過程為：S41、提取顏色規范化圖像的目標顏色，獲得繡線表頭；S42、結合背景遮蔽圖，將顏色規范化圖像進行網格化，獲得針法圖；S43、對繡線表頭和針法圖進行處理，獲得十字繡繡譜圖。4.如權利要求3所述的基于紋理縫合的圖像十字繡風格化方法，其特征在于，所述步驟S5對十字繡繡譜圖進行繡譜指導的紋理合成處理，具體過程為：S51、制作繡譜基元庫，所述基元庫包括基元以及與所述基元對應的基元遮蔽圖；S52、對十字繡繡譜圖進行網格劃分，獲得對應于每個網格的繡線表頭及針法圖；S53、對十字繡繡譜圖中的每個網格，結合其繡線表頭及針法圖，使用基元庫中的基元，獲得基元簡單拼接的十字繡風格圖；S54、對基元簡單拼接的十字繡風格圖，使用基元縫合處理方法，縫合基元之間的邊界，獲得十字繡風格圖。5.如權利要求4所述的基于紋理縫合的圖像十字繡風格化方法，其特征在于，所述步驟S53對十字繡繡譜圖中的每個網格，結合其繡線表頭及針法圖，使用基元庫中的基元，獲得基元簡單拼接的十字繡風格圖，其過程為：S531、根據十字繡繡譜中網格的針法圖，在基元庫中找出對應的基元，獲得源基元圖；S532、根據十字繡繡譜中網格的繡線表頭，查找繡線顏色庫，獲得目標顏色；S533、根據源基元圖及目標顏色，使用顏色重構方法，獲得目標基元圖；S534、對十字繡繡譜中每個網格都進行步驟S531至S533處理，獲得基元簡單拼接的十字繡風格圖。6.如權利要求5所述的基于紋理縫合的圖像十字繡風格化方法，其特征在于，所述步驟S533根據源基元圖及目標顏色，使用顏色重構方法的過程包括：對源基元圖進行顏色聚類，根據每個種類的目標顏色，獲得初始Landmark點集；以Landmark點集作為輸入，使用以下公式獲得U顏色通道值，其中，表示源基元灰度圖在U顏色通道的能量值，r表示源基元灰度圖像素值，U(r)表示像素r的U...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曾坤，劉文奇，
申請(專利權)人：中山大學，
類型：發明
國別省市：廣東,44