基于像素区域无缝对调的图片编辑装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于像素区域无缝对调的图片编辑装置及方法，其中，该装置包括：选择模块，选择至少一个图片中待交换的两个图片区域，且所述两个图片区域的形状一致；最优割缝模块，将所述两个图片区域的重心对齐，以重心对齐的对齐区域构建一图模型，并确定该图模型的最优割缝；可交换区域确定模块，将所述最优割缝与所述两个图片区域分别按重叠区域的相对位置进行重合，分别确定所述两个图片区域中的两个可交换区域；交换模块，在所述两个图片区域中，交换所述两个可交换区域中位置相同的像素点。本发明专利技术能够实现图片区域的位置交换，同时实现图像修复和组合，且操作简单，编辑得到的图片自然真实。

【技术实现步骤摘要】
基于像素区域无缝对调的图片编辑装置及方法
本专利技术涉及图片编辑领域，尤其涉及一种基于像素区域无缝对调的图片编辑装置及方法。
技术介绍
近年来，随着移动设备的普及以及社交网络的扩大，使用图片形式存储信息和传达信息已经成为人们日常生活的一部分。随着数字图像信息指数级别增长，相应的各种类型的图片编辑技术和软件层出不穷。图片编辑技术可通过与用户之间的交互来修改图片中传达的信息，对图片的内容进行取舍，突出或删节掉图片中的信息。这种技术最初应用于新闻媒体界，用作新闻图片的处理。但随着数字媒体信息的获取日益简单，越来越多的图片编辑需求被提出，越来越多的图片编辑技术被应用。借助于图片编辑技术的发展，图片的编辑也不再只由专业人员，如摄影师或设计师，来完成，普通用户也能够通过应用程序来实现图片内容的修改，完成自己的创作。尽管图片编辑技术迅速发展，但由于人们版权意识的提高，增加了用户在对图片进行修改时素材的获取成本。因此在编辑过程中只利用单张图片上的素材来创作出自然真实的图片已成为一个充满前景的方向。图片内容自交换可通过在单张图片上交换图片中的两块区域实现两个物体之间的移动或组合产生出新的图片内容，是一种具有应用价值的新技术。市面上现存的图片编辑软件诸如PhotoShop，光影魔术手，美图秀秀都提供了在单张图片上物体移动变形，图像修补，校色调色等功能，通过这些功能的组合足以实现在单张图片上的内容自交换，但整个过程中交互体验不佳且需要具备相关的知识才能操作，此外效果并不完美无法产生出自然真实的结果。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种基于像素区域无缝对调的图片编辑装置及方法，以解决上述的至少一项技术问题。(二)技术方案本专利技术提供了一种基于像素区域无缝对调的图片编辑装置，包括：选择模块，用于选择至少一个图片中待交换的两个图片区域，且所述两个图片区域的形状一致；最优割缝模块，用于将所述两个图片区域的重心对齐，以重心对齐的对齐区域构建一图模型，并确定该图模型的最优割缝；可交换区域确定模块，用于将所述最优割缝与所述两个图片区域分别按重叠区域的相对位置进行重合，分别确定所述两个图片区域中的两个可交换区域；交换模块，用于在所述两个图片区域中，交换所述两个可交换区域中位置相同的像素点。在本专利技术的一些实施例中，所述最优割缝模块包括：差异图计算单元，用于根据所述对齐区域在两个图片区域中对应位置的像素点的差异，计算一差异图，所述像素点的差异指两个图片区域中对应位置的像素点在RGB各通道上颜色值之差的平方和；图模型确定单元，用于在所述差异图中，以所述重心为极点建立极坐标系；将所述极坐标系的极点之外的各点和各点的八邻域的点连接，确定一图模型，其中，各点i和各点的八邻域的点i0～i7的连接规则为：以极轴的顺时针方向为正方向，确定极角大于0小于180°的三个极点，并由i为出发点，分别连接这三个极点i5～i7；对于与极角都为0的两个极点，以极径较短的极点i3为出发点，连接i；以i为出发点，连接极径较长的极点i4；分别以i0～i2三个极点为出发点，连接i；若点i位于极坐标系的极轴之上，还需连接其八邻域中极角为(360°±θ)的极点，其中，0≤θ≤30°；最短路径确定单元，用于计算以所述各点为起点和终点的环形割缝所经过的像素点的差异累积，确定各点的最短路径；最优割缝确定单元，用于计算所述差异累积与环形割缝所经过的像素点个数的比值，将比值最小的环形割缝作为该图模型的最优割缝。在本专利技术的一些实施例中，所述交换模块还包括：边界交换单元，用于交换所述两个可交换区域的边界的像素点；内部交换单元，用于根据所述边界的像素点分别建立泊松方程，确定所述两个可交换区域的内部的像素点的值，并交换所述两个可交换区域的内部的像素点。在本专利技术的一些实施例中，还包括：推荐模块，用于确定至少一个图片的各图片区域的整体相似度，确定多对形状一致的图片区域；并根据多对形状一致的图片区域的内部的相似度，确定其中的两对形状一致的图片区域。在本专利技术的一些实施例中，还包括修正模块，用于计算、修正像素点的颜色值。在本专利技术的一些实施例中，所述差异图计算单元还用于对所述对齐区域进行至少一次仿射变换，确定变换后的对齐区域在两个图片区域中对应位置的像素点的差。本专利技术的另一方面，还提供了一种基于像素区域无缝对调的图片编辑方法，包括：选择至少一个图片中待交换的两个图片区域，且所述两个图片区域的形状一致；将所述两个图片区域的重心对齐，以重心对齐的对齐区域构建一图模型，并确定该图模型的最优割缝；将所述最优割缝与所述两个图片区域分别按重叠区域的相对位置进行重合，分别确定所述两个图片区域中的两个可交换区域；在所述两个图片区域中，交换所述两个可交换区域中位置相同的像素点。在本专利技术的一些实施例中，以重心对齐的对齐区域构建一图模型，并确定该图模型的最优割缝，包括步骤：根据所述对齐区域在两个图片区域中对应位置的像素点的差异，计算一差异图，所述像素点的差异指两个图片区域中对应位置的像素点在RGB各通道上颜色值之差的平方和；在所述差异图中，以所述重心为极点建立极坐标系；将所述极坐标系的极点之外的各点和各点的八邻域的点连接，确定一图模型，其中，各点i和各点的八邻域的点i0～i7的连接规则为：以极轴的顺时针方向为正方向，确定极角大于0小于180°的三个极点，并由i为出发点，分别连接这三个极点i5～i7；对于与极角都为0的两个极点，以极径较短的极点i3为出发点，连接i；以i为出发点，连接极径较长的极点i4；分别以i0～i2三个极点为出发点，连接i；若点i位于极坐标系的极轴之上，还需连接其八邻域中极角为(360°±θ)的极点，其中，0≤θ≤30°；以及计算以所述各点为起点和终点的环形割缝所经过的像素点的差异累积，确定各点的最短路径；计算所述差异累积与环形割缝所经过的像素点个数的比值，将比值最小的环形割缝作为该图模型的最优割缝。在本专利技术的一些实施例中，交换所述两个可交换区域中位置相同的像素点，包括步骤：交换所述两个可交换区域的边界的像素点；根据所述边界的像素点分别建立泊松方程，确定所述两个可交换区域的内部的像素点的值，并交换所述两个可交换区域的内部的像素点。在本专利技术的一些实施例中，还包括步骤：确定至少一个图片的各图片区域的整体相似度，确定多对形状一致的图片区域；并根据多对形状一致的图片区域的内部的相似度，确定其中的两对形状一致的图片区域。(三)有益效果本专利技术的基于像素区域无缝对调的图片编辑装置及方法，相较于现有技术，至少具有以下优点：1、根据至少一个图片中待交换的两个图片区域构建图模型，再确定最优割缝，最后交换两个图片区域与最优割缝的可交换区域，能够提供简单易用的交互接口，通过实时的块交换过程实现对于图片的编辑，编辑之后的结果真实自然。2、还可以通过推荐模块，推荐用户选择更适合图片区域进行交换，使得编辑结果更自然。3、交换模块分为边界交换单元和内部交换单元，先交换边界的像素点，再根据边界的像素点建立泊松方程，确定可交换区域的内部的像素点，从而实现内部的像素点的交换，达到更好的图片编辑效果，提升了用户体验。附图说明图1为本专利技术实施例的基于像素区域无缝对调的图片编辑装置的结构示意图。图2为本专利技术实施例的单张图片上内容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于像素区域无缝对调的图片编辑装置，包括：选择模块，用于选择至少一个图片中待交换的两个图片区域，且所述两个图片区域的形状一致；最优割缝模块，用于将所述两个图片区域的重心对齐，以重心对齐的对齐区域构建一图模型，并确定该图模型的最优割缝；可交换区域确定模块，用于将所述最优割缝与所述两个图片区域分别按重叠区域的相对位置进行重合，分别确定所述两个图片区域中的两个可交换区域；交换模块，用于在所述两个图片区域中，交换所述两个可交换区域中位置相同的像素点。

【技术特征摘要】
1.一种基于像素区域无缝对调的图片编辑装置，包括：选择模块，用于选择至少一个图片中待交换的两个图片区域，且所述两个图片区域的形状一致；最优割缝模块，用于将所述两个图片区域的重心对齐，以重心对齐的对齐区域构建一图模型，并确定该图模型的最优割缝；可交换区域确定模块，用于将所述最优割缝与所述两个图片区域分别按重叠区域的相对位置进行重合，分别确定所述两个图片区域中的两个可交换区域；交换模块，用于在所述两个图片区域中，交换所述两个可交换区域中位置相同的像素点。2.根据权利要求1所述的基于像素区域无缝对调的图片编辑装置，其中，所述最优割缝模块包括：差异图计算单元，用于根据所述对齐区域在两个图片区域中对应位置的像素点的差异，计算一差异图，所述像素点的差异指两个图片区域中对应位置的像素点在RGB各通道上颜色值之差的平方和；图模型确定单元，用于在所述差异图中，以所述重心为极点建立极坐标系；将所述极坐标系的极点之外的各点和各点的八邻域的点连接，确定一图模型，其中，各点i和各点的八邻域的点i0～i7的连接规则为：以极轴的顺时针方向为正方向，确定极角大于0小于180°的三个极点，并由i为出发点，分别连接这三个极点i5～i7；对于与极角都为0的两个极点，以极径较短的极点i3为出发点，连接i；以i为出发点，连接极径较长的极点i4；分别以i0～i2三个极点为出发点，连接i；若点i位于极坐标系的极轴之上，还需连接其八邻域中极角为(360°±θ)的极点，其中，0≤θ≤30°；最短路径确定单元，用于计算以所述各点为起点和终点的环形割缝所经过的像素点的差异累积，确定各点的最短路径；最优割缝确定单元，用于计算所述差异累积与环形割缝所经过的像素点个数的比值，将比值最小的环形割缝作为该图模型的最优割缝。3.根据权利要求1所述的基于像素区域无缝对调的图片编辑装置，其中，所述交换模块还包括：边界交换单元，用于交换所述两个可交换区域的边界的像素点；内部交换单元，用于根据所述边界的像素点分别建立泊松方程，确定所述两个可交换区域的内部的像素点的值，并交换所述两个可交换区域的内部的像素点。4.根据权利要求1所述的基于像素区域无缝对调的图片编辑装置，其中，还包括：推荐模块，用于确定至少一个图片的各图片区域的整体相似度，确定多对形状一致的图片区域；并根据多对形状一致的图片区域的内部的相似度，确定其中的两对形状一致的图片区域。5.根据权利要求1所述的基于像素区域无缝对调的图片编辑装置，其中，还包括修正模块，用于计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：周世哲，周呈峰，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43