一种将图像卡通化并与二维码融合的方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种将图像卡通化并与二维码融合的方法与装置，涉及图像处理和二维码技术领域。方法包括：将输入的图片卡通化；根据输入的文本生成标准二维码；将卡通化图像与标准二维码融合成卡通二维码。在图片卡通化时，沿着边缘切向流场使用高斯差分算子描绘轮廓线条，进行双边高斯平滑操作和颜色量化。在图像与二维码融和时，先基于模块融合，在保证二维码包含内容不变的情况下，使二维码外观视觉显示效果尽可能接近卡通化图像二值化结果；再基于图片像素融合。装置包括图片卡通化模块、标准二维码生成模块和卡通二维码融和模块。本发明专利技术的图片卡通化有效地对图像细节内容进行去除，使二维码与图片的融合性更好，增加融合后二维码的美化效果。

Method and device for cartoon image and fusion with two-dimensional code

The invention discloses a method and a device for the integration of an image and a two-dimensional code. The method comprises the following steps of: the input image is cartoon; the standard two-dimensional code is generated according to the input text; the cartoon image is combined with the standard two-dimensional code into a cartoon two-dimensional code. In the process of image coding, the tangential flow field along the edge of the image is used to describe the contour line by using the Gauss difference operator, and the bilateral Gauss smoothing operation and color quantization. In the image and two-dimensional code and, based on the fusion module, the two-dimensional code contains content unchanged, two-dimensional code to make the visual display effect as close as possible to the cartoon image binarization results; then based on image pixel fusion. The device comprises a picture cartoon module, a standard two-dimensional code generation module and a cartoon two-dimensional code fusion module. The image cartoon of the invention can effectively remove the details of the image, so that the integration of the two-dimensional code and the picture is better, and the beautification effect of the fused two-dimensional code is increased.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理和二维码
，特别涉及到图像卡通化和图像二维码融合的方法与装置。
技术介绍
快速响应二维条码是近年来在移动端最为广泛应用的二维条码。由于这种二维码的快速可识别性以及相对较大的信息存储容量，该二维码成为一种方便高效的获取信息的方法。同时近年来，智能手机的广泛应用以及网络通讯技术的不断繁荣发展，使得人们越来越习惯于利用智能手机来获取信息，而这也促进了二维码的广泛应用。然而，二维码的图像被广泛地设计成易于被扫描解码的且仅仅包含噪声模式的图像，通常是无规则的黑白模块形式。这种混乱的噪声模式图像将会影响在二维码投入到实际应用当中的视觉效果。同时仅仅包含黑白噪声的二维码从其外观无法与二维码当中蕴含的内容有直接的逻辑联系。因此，更美观的二维码设计将会使得其更易于被接受。然而，如何将二维码设计地更为美观而且不影响其解码正确性就成了一项主要的挑战。目前二维码美化以及个性化的方法，大多是将一张图片与二维码融合在一起，解决目前二维码视觉效果较差的问题。对于二维码与图片融合从而使得二维码美观化的方法，有时所选择的图片本身可能美观性欠佳，导致与二维码融合后美化效果一般。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种将图像卡通化并与二维码融合的方法与装置，在二维码与图片融合之前将图片用卡通化的方式处理，较少图像色阶数量，同时增加其美观程度，以使得二维码与图片融合后美化效果更好。本专利技术的一种将图像卡通化并与二维码融合的方法，实现步骤如下：步骤1：将输入的图片卡通化；步骤2：根据输入的文本生成标准二维码；步骤3：将卡通化图片与标准二维码融合成卡通二维码；所述的步骤3包括两个阶段：第一阶段是基于模块的融合，具体是：首先对步骤1得到的卡通化图片进行灰度化、二值化处理，将图片的二值化结果和标准二维码进行融合，设得到二维码Qi，对Qi进行Reed-Solomon编码处理，再根据图片的边缘检测结果、显著性特征提取结果等，利用高斯约旦消元法调整标准二维码中Reed-Solomon编码排列顺序，在保证二维码包含内容不变的情况下，使二维码外观视觉显示效果尽可能接近卡通化图像二值化结果，从而得到二值化艺术二维码Qb。第二阶段是进行基于图片像素的融合，具体是：对于二维码数据及纠错信息部分、格式信息和版本信息，模拟在每个黑白模块中的采样过程，根据像素值加权平均的方法进行融合；对于位置探测图形、校正图形和定位图形等功能部分，保留原二维码外观不变或者进行细微调整，从而得到融合后的卡通化艺术二维码。所述的步骤1中，对输入的原始图片，首先构建图片的边缘切向流，沿着边缘切向流场使用高斯差分算子方法，实现轮廓线条描绘。其次，对原始图片进行区域平滑处理，将区域平滑得到的图片进行颜色量化。最后，将颜色量化得到的彩色图片与分离提取出的线条轮廓进行融合，得到卡通化的图片。基于本专利技术所述的将图像卡通化并与二维码融合的方法，提供了一种将图像卡通化并与二维码融合的装置，包括如下模块：图片卡通化模块，用于将输入的图片进行卡通化；标准二维码生成模块，用于根据输入的文本生成标准二维码；卡通二维码融和模块，用于将卡通化图片与标准二维码融合生成卡通二维码。相对于现有技术，本专利技术的优点和积极效果在于：(1)本专利技术采用基于边缘切向流场的双边滤波处理图片，在切向流的基础上实现图片主要轮廓线条的描绘，从而达到明显提高线条的连续性的效果以及消除可能产生的影响美观效果的噪声部分，同时也避免了图片画质昏暗模糊的问题，使得一些微小但是有意义的形状边界保留下来，所形成的卡通图像看上去更加自然。(2)本专利技术将卡通化图像与二维码融合技术相结合，通过卡通化方法提取图像轮廓线条并使图像变得平滑，降低与二维码融合时的视觉噪音，从而使获得的卡通化艺术二维码相对于普通艺术二维码拥有更好的视觉效果。(3)本专利技术通过利用将原始图像卡通化的方式，保留图像主要特征信息，并有效地对图像细节内容进行去除。将其应用于例如人脸卡通二维码生成方面，可达到满足用户个性化需求的同时，保护用户隐私不受侵害。附图说明图1是本专利技术生成卡通化二维码生成流程图；图2是本专利技术实施例中将图片卡通化的流程图；图3是本专利技术实施例中采用FDoG操作获取图像轮廓的效果图；其中，(a)是原始图片，(b)是FDoG操作次数为1的效果图；(c)是FDoG操作次数为2的效果图；图4是本专利技术实施例中将色彩量化的效果图；图5是标准二维码的结构图；图6是本专利技术将图片与二维码融合的流程图；图7是采用本专利技术方法得到的卡通化二维码的效果图。具体实施方式下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术提出了一种图像卡通化并与二维码融合的方法，主要包含了图像卡通化、标准二维码生成、图片与二维码融合三个过程。图像卡通化方法通过获取轮廓、图像平滑和图像量化实现；二维码根据二维码标准生成；图片与二维码融合通过基于模块的融合和基于像素的融合两个步骤实现。图1是卡通化二维码生成流程图，下面说明各实现步骤。步骤1：将输入的图片卡通化。对于一个输入的图片，希望达到处理后卡通化的效果，主要需要进行三个操作：轮廓线条描绘，区域平滑处理和图片色彩量化。为了提高图片的卡通化效果以及美观程度，本专利技术首先构建图片的边缘切向流，然后在切向流的基础上实现图片主要轮廓线条的描绘，从而达到明显提高线条的连续性的效果，消除可能产生的影响美观效果的噪声部分，同时也避免了图片画质昏暗模糊的问题。边缘切向流的介绍以及构建方法在后面会有详细的说明。然后对原始图片进行区域平滑处理，具体方法包括但不限于基于流的双边滤波方法，之后将区域平滑得到的图片进行颜色量化，加强其卡通效果。最后将彩色图片与分离提取出的主要线条轮廓进行融合，即可得到卡通化的图片。图2所示，为将图片进行卡通化的流程。给定一个输入的图片I(x)，x＝(a,b)表示图片某点处的一个像素点，(a,b)为像素点坐标。首先构造一个平滑的保存特征区域的边缘流场，用于后续操作的基础。定义t(x)为边缘切线，作为一个与图片梯度方向垂直的向量，将t(x)的向量域定义为边缘切向流场。边缘切向流场的构造方法实际上是一种滤波操作。在每个像素为中心的内核，应用非线性平滑向量进行滤波，这样一来显著的边缘方向被保留，同时较弱的边缘被重定向到其主导区域。同时为了保持尖锐的拐点区域，沿着方向相似的边缘进行平滑。为了得到连续平滑、不含噪声的图片主要轮廓曲线，沿着边缘切向流场使用高斯差分算子方法。在边缘切向流场中t(x)代表了局部边缘方向，也就是说在它的垂直方向，也就是梯度方向会有最大的差异。沿着边缘切向流，在梯度方向上应用高斯差分算子滤波。为了进一步加强轮廓描绘的效果，可以迭代的对输入图片应用高斯差分算子作滤波操作。在每次FDoG(基于流的高斯差分滤波)操作之后，可以在原图上叠加由FDoG操作获得的结果，然后再次对合并后的图片施加FDoG操作，直到效果达到满意。本专利技术至少设置迭代次数为2次。一般来说迭代次数越多线条越明显，细节也更丰富，但同时若迭代次数过多，则会造成线条更密集分布，图片会显得更“乱”，从而降低了其视觉效果。在每次FDoG操作之前，也可以对输入的图片进行高斯滤波操作，从而获得更平滑柔和的线条效果。图3展示了图片原图以及FDoG操作迭代次数为1和为2时的区别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将图像卡通化并与二维码融合的方法，其特征在于，实现步骤包括：步骤1：将输入的图片卡通化；步骤2：根据输入的文本生成标准二维码；步骤3：将卡通化图片与标准二维码融合成卡通二维码；包括两个阶段：第一阶段是基于模块的融合，具体是：首先对步骤1得到的卡通化图片进行灰度化、二值化处理，将图片的二值化结果和标准二维码进行融合，设得到二维码Qi，对Qi进行Reed‑Solomon编码处理，再根据图片的边缘检测结果、显著性特征提取结果，利用高斯约旦消元法调整标准二维码中Reed‑Solomon编码排列顺序，在保证二维码包含内容不变的情况下，使二维码外观视觉显示效果尽可能接近卡通化图像二值化结果，从而得到二值化艺术二维码Qb；第二阶段是进行基于图片像素的融合，具体是：对于二维码中的数据及纠错信息部分、格式信息和版本信息，模拟在每个黑白模块中的采样过程，根据像素值加权平均的方法进行融合；对于二维码中的位置探测图形、校正图形和定位图形，保留原二维码对应部分的外观不变，从而得到融合后的卡通化艺术二维码。

【技术特征摘要】
1.一种将图像卡通化并与二维码融合的方法，其特征在于，实现步骤包括：步骤1：将输入的图片卡通化；步骤2：根据输入的文本生成标准二维码；步骤3：将卡通化图片与标准二维码融合成卡通二维码；包括两个阶段：第一阶段是基于模块的融合，具体是：首先对步骤1得到的卡通化图片进行灰度化、二值化处理，将图片的二值化结果和标准二维码进行融合，设得到二维码Qi，对Qi进行Reed-Solomon编码处理，再根据图片的边缘检测结果、显著性特征提取结果，利用高斯约旦消元法调整标准二维码中Reed-Solomon编码排列顺序，在保证二维码包含内容不变的情况下，使二维码外观视觉显示效果尽可能接近卡通化图像二值化结果，从而得到二值化艺术二维码Qb；第二阶段是进行基于图片像素的融合，具体是：对于二维码中的数据及纠错信息部分、格式信息和版本信息，模拟在每个黑白模块中的采样过程，根据像素值加权平均的方法进行融合；对于二维码中的位置探测图形、校正图形和定位图形，保留原二维码对应部分的外观不变，从而得到融合后的卡通化艺术二维码。2.如权利要求1所述的将图像卡通化并与二维码融合的方法，其特征在于，所述的步骤1中，对输入的原始图片，首先构建图片的边缘切向流，沿着边缘切向流场使用高斯差分算子方法，实现轮廓线条描绘；其次，对原始图片进行区域平滑处理，将区域平滑得到的图片进行颜色量化；最后，将颜色量化得到的彩色图片与分离提取出的线条轮廓进行融合，得到卡通化的图片。3.如权利要求2中所述的将图像卡通化并与二维码融合的方法，其特征在于，所述的步骤1中，利用基于高斯差分算子方法对边缘切向流场作滤波操作，称为FDoG操作，FDoG操作采用迭代方式，在每次FDoG操作之后，将得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李青锋，牛建伟，徐明亮，许威威，陈政苏，
申请(专利权)人：北京矩石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11