一种基于纹理缝合的图像十字绣风格化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于纹理缝合的图像十字绣风格化方法及装置，其方法包括：抽象化输入图像，获得抽象化图像；对抽象化图像进行背景剔除操作，获得背景遮蔽图和抽象化前景图；对抽象化前景图进行颜色简化及规范化处理，获得颜色规范化图像；对颜色规范化图像进行绣谱提取操作，获得十字绣绣谱图；对十字绣绣谱图进行绣谱指导的纹理合成处理，获得十字绣风格图。采用本发明专利技术可对图像进行风格化处理，合成具有十字绣风格的图像，这样人们就能够在开始绣制前得到大致的视觉反馈，了解绣制后的十字绣的大致外观。并且，在风格化处理的过程中，还能够自动化的提取出该幅十字绣的绣谱，从而减去了设计师的一些枯燥繁冗的劳动，大大加快了创作过程。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种基于纹理缝合的图像十字绣风格化方法及装置
本专利技术涉及图像处理领域，更具体地，涉及一种基于纹理缝合的图像十字绣风格化方法及装置。技术背景十字绣是一种具有悠久历史的传统民族刺绣方法，受人喜爱。它采用专门的绣线和十字格布，利用经纬交织的搭十字的方法，对照专用的坐标图案，即绣谱，进行刺绣。但是一张十字绣的完整创作的周期很长，先选取图案，再划分网格，然后人工逐网格地选取绣线和针法，提取绣谱。最后是根据这张人工制作好的绣谱进行十字绣绣制，直到绣制完成才能看到最终的效果。这个过程，特别是绣谱提取的步骤，不仅工作量大，并且很枯燥，容易出错，反馈时间也很长。虽然现在市面上已经有十字绣软件，如PMaker、PCStitch，它们可以用来辅助十字绣绣谱的创作。但是它们本质上更像是一个画图工具。它们提供分网格的画布，然后让用户在给定颜色的画板上选择颜色，用以绘制修谱。它本质上还是需要用户自己进行图案的抽象化以及逐格子的修谱创作，只是将传统的在网格纸上的创作改成在软件提供的网格画布上进行创作。本质上还是一个大量消耗人力的人工创作过程。常规的图像风格化都在研究油画、水彩画、素描画等的模拟。暂无一套方法可以直接用来进行图像十字绣风格化。十字绣风格的图像与其他常规风格化图像有一些比较相似的地方，他们都强调图案内容的抽象化，非真实。但十字绣风格的图像也具有一些很明显和独特的特点。例如，十字绣的创作常常只会使用少量种类的绣线，并且这些绣线的颜色种类也是有限的，不像其他风格化那样图像颜色可以包含整个颜色空间。并且十字绣创作所使用的材质为经纬相交的白色底布和扭缠明显的颜色绣线，整幅图像会体现出独特的光照效果，颜色具有较强的饱和度，光照跳跃明显，质地上体现出一种很强的颗粒感。所以，我们不能很方便的直接套用常规的一些风格化方法来进行十字绣风格化图像的合成。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，首先提出了一种基于纹理缝合的图像十字绣风格化方法。它可以对图像进行风格化处理，合成具有十字绣风格的图像，这样人们就能够在开始绣制前得到大致的视觉反馈，了解绣制后的十字绣的大致外观。并且，在风格化处理的过程中，还能够自动化的提取出该幅十字绣的绣谱，从而减去了设计师的一些枯燥繁冗的劳动，大大加快了创作过程。本专利技术还提出一种基于纹理缝合的图像十字绣风格化装置。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种基于纹理缝合的图像十字绣风格化方法，所述方法包括：S1、抽象化输入图像，获得抽象化图像；S2、对抽象化图像进行背景剔除操作，获得背景遮蔽图和抽象化前景图；S3、对抽象化前景图进行颜色简化及规范化处理，获得颜色规范化图像；S4、对颜色规范化图像进行绣谱提取操作，获得十字绣绣谱图；S5、对十字绣绣谱图进行绣谱指导的纹理合成处理，获得十字绣风格图。采用上述技术方案后，可以将一张普通的图片转变为具有十字绣风格的图像，即对一张普通的图片进行风格化处理，合成具有十字绣风格的图像，这样人们就能够在开始绣制前得到大致的视觉反馈，了解绣制后的十字绣的大致外观。并且，在风格化处理的过程中，还能够自动化的提取出该幅十字绣的绣谱，从而减去了设计师的一些枯燥繁冗的劳动，大大加快了创作过程。优选的，所述步骤S3对抽象化前景图进行颜色简化及规范化处理，具体过程为：对抽象化前景图进行颜色聚类处理，获得颜色简化图像；将颜色简化图像中的颜色与绣线颜色库中的颜色进行最近颜色匹配处理，获得颜色规范化图像。采用上述优选的技术方案，可以将抽象化前景图的颜色种类规范化到绣线颜色库的范围，从而有利于后面绣谱的提取。优选的，所述步骤S4对颜色规范化图像进行绣谱提取操作，其具体过程为：S41、提取颜色规范化图像的目标颜色，获得绣线表头；S42、结合背景遮蔽图，将颜色规范化图像进行网格化，获得针法图；S43、对绣线表头和针法图进行处理，获得十字绣绣谱图。采用上述优选的技术方案，可以准确地提取十字绣绣谱图，从而可以了解之后的绣谱的合成。优选的，所述步骤S5对十字绣绣谱图进行绣谱指导的纹理合成处理，具体过程为：S51、制作绣谱基元库，所述基元库包括基元以及与所述基元对应的基元遮蔽图；S52、对十字绣绣谱图进行网格划分，获得对应于每个网格的绣线表头及针法图；S53、对十字绣绣谱图中的每个网格，结合其绣线表头及针法图，使用基元库中的基元，获得基元简单拼接的十字绣风格图；S54、对基元简单拼接的十字绣风格图，使用基元缝合处理方法，缝合基元之间的边界，获得十字绣风格图。采用上述优选的技术方案，可以合成更加自然的绣谱纹理，从而生成效果更好的十字绣风格图。优选的，所述步骤S53对十字绣绣谱图中的每个网格，结合其绣线表头及针法图，使用基元库中的基元，获得基元简单拼接的十字绣风格图，其过程为：S531、根据十字绣绣谱中网格的针法图，在基元库中找出对应的基元，获得源基元图；S532、根据十字绣绣谱中网格的绣线表头，查找绣线颜色库，获得目标颜色；S533、根据源基元图及目标颜色，使用颜色重构方法，获得目标基元图；S534、对十字绣绣谱中每个网格都进行步骤S531至S533处理，获得基元简单拼接的十字绣风格图。采用上述优选的技术方案，可以获得网格排列自然且紧密的简单拼接十字绣风格图。优选的，所述步骤S533根据源基元图及目标颜色，使用颜色重构方法的过程包括：对源基元图进行颜色聚类，根据每个种类的目标颜色，获得初始Landmark点集；以Landmark点集作为输入，使用以下公式获得U颜色通道值，其中，表示源基元灰度图在U颜色通道的能量值，r表示源基元灰度图像素值，U(r)表示像素r的U颜色通道值，N(r)表示r像素的邻像素，Wrs是和为1的一个权值函数，U(s)是r像素的邻像素s的U颜色通道值；对V通道做与U通道相同的处理，获得V颜色通道值；结合U颜色通道值，V颜色通道值，将源基元的灰度图，获得重构彩色基元图；根据重构彩色基元图与源基元图，对原始的Landmark点集进行处理，获得最终的Landmark点集；使用最终的Landmark点集，再一次对源基元灰度图进行UV颜色通道重建，获得目标基元图。采用上述优选的方案，可以获得与目标颜色一致的基元图。优选的，所述步骤S54对基元简单拼接的十字绣风格图，使用基元缝合处理方法，缝合基元之间的边界，其具体过程包括：S541、对基元简单拼接的十字绣风格图，使用大规模基元优先匹配方法，获得基元匹配图；S542、对基元匹配图，使用排序的L字形缝合方法，获得初步缝合结果图；S543、对初步缝合结果图，使用接缝基元替换方法，获得十字绣风格图。采用上述优选的方案，可以获得不同纹理之间过渡自然的十字绣风格图。一种基于纹理缝合的图像十字绣风格化装置，所述装置包括：抽象化模块，用于抽象化输入图像，获得抽象化图像；背景剔除模块，用于剔除抽象化图像的背景，获得背景遮蔽图和抽象化前景图；颜色简化及规范化模块，用于对抽象化前景图进行颜色简化及规范化处理，获得颜色规范化图像；绣谱提取模块，用于对颜色规范化图像进行绣谱提取操作，获得十字绣绣谱图；纹理合成模块，用于对十字绣绣谱图进行绣谱指导的纹理合成处理，获得十字绣风格图。优选的，所述颜色简化及规范化模块包括：颜色聚类模块，用于对抽象化前景图进行颜色聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于纹理缝合的图像十字绣风格化方法，其特征在于，所述方法包括：S1、抽象化输入图像，获得抽象化图像；S2、对抽象化图像进行背景剔除操作，获得背景遮蔽图和抽象化前景图；S3、对抽象化前景图进行颜色简化及规范化处理，获得颜色规范化图像；S4、对颜色规范化图像进行绣谱提取操作，获得十字绣绣谱图；S5、对十字绣绣谱图进行绣谱指导的纹理合成处理，获得十字绣风格图。

【技术特征摘要】
1.一种基于纹理缝合的图像十字绣风格化方法，其特征在于，所述方法包括：S1、抽象化输入图像，获得抽象化图像；S2、对抽象化图像进行背景剔除操作，获得背景遮蔽图和抽象化前景图；S3、对抽象化前景图进行颜色简化及规范化处理，获得颜色规范化图像；S4、对颜色规范化图像进行绣谱提取操作，获得十字绣绣谱图；S5、对十字绣绣谱图进行绣谱指导的纹理合成处理，获得十字绣风格图。2.如权利要求1所述的基于纹理缝合的图像十字绣风格化方法，其特征在于，所述步骤S3对抽象化前景图进行颜色简化及规范化处理，具体过程为：对抽象化前景图进行颜色聚类处理，获得颜色简化图像；将颜色简化图像中的颜色与绣线颜色库中的颜色进行最近颜色匹配处理，获得颜色规范化图像。3.如权利要求1或2所述的基于纹理缝合的图像十字绣风格化方法，其特征在于，所述步骤S4对颜色规范化图像进行绣谱提取操作，其具体过程为：S41、提取颜色规范化图像的目标颜色，获得绣线表头；S42、结合背景遮蔽图，将颜色规范化图像进行网格化，获得针法图；S43、对绣线表头和针法图进行处理，获得十字绣绣谱图。4.如权利要求3所述的基于纹理缝合的图像十字绣风格化方法，其特征在于，所述步骤S5对十字绣绣谱图进行绣谱指导的纹理合成处理，具体过程为：S51、制作绣谱基元库，所述基元库包括基元以及与所述基元对应的基元遮蔽图；S52、对十字绣绣谱图进行网格划分，获得对应于每个网格的绣线表头及针法图；S53、对十字绣绣谱图中的每个网格，结合其绣线表头及针法图，使用基元库中的基元，获得基元简单拼接的十字绣风格图；S54、对基元简单拼接的十字绣风格图，使用基元缝合处理方法，缝合基元之间的边界，获得十字绣风格图。5.如权利要求4所述的基于纹理缝合的图像十字绣风格化方法，其特征在于，所述步骤S53对十字绣绣谱图中的每个网格，结合其绣线表头及针法图，使用基元库中的基元，获得基元简单拼接的十字绣风格图，其过程为：S531、根据十字绣绣谱中网格的针法图，在基元库中找出对应的基元，获得源基元图；S532、根据十字绣绣谱中网格的绣线表头，查找绣线颜色库，获得目标颜色；S533、根据源基元图及目标颜色，使用颜色重构方法，获得目标基元图；S534、对十字绣绣谱中每个网格都进行步骤S531至S533处理，获得基元简单拼接的十字绣风格图。6.如权利要求5所述的基于纹理缝合的图像十字绣风格化方法，其特征在于，所述步骤S533根据源基元图及目标颜色，使用颜色重构方法的过程包括：对源基元图进行颜色聚类，根据每个种类的目标颜色，获得初始Landmark点集；以Landmark点集作为输入，使用以下公式获得U颜色通道值，其中，表示源基元灰度图在U颜色通道的能量值，r表示源基元灰度图像素值，U(r)表示像素r的U...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾坤，刘文奇，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44