基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法、装置和电子设备，涉及图像处理技术领域，该方法包括获取样本图像、草图和特征区合成图；该特征区合成图为已完成特征区域合成的地形图；按预设栅格网切割该样本图像得到样本块；根据该样本块创建非特征样本库；将该特征区合成图划分成多个图块，将每个该图块切割成多个合成块，利用随机采样与传播并行处理每个图块的合成运算；当每个图块的合成运算均结束时，将各个图块融合到结果图像，并输出该结果图像。本发明专利技术实施例提供的一种基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法、装置和电子设备，优化了地形非特征区域合成的合成效果，并提高了合成效率。

【技术实现步骤摘要】
基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法、装置和电子设备
本专利技术涉及图像处理
，尤其是涉及一种基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法、装置和电子设备。
技术介绍
现有的地形非特征区域的合成方法都是在特征区域合成完成之后开始进行。特征区域合成结束之后将得到一个特征区域部分已合成完毕，但是非特征区域部分为空白的结果地形，非特征区域合成就是从样本中复制合适的小块填充这些空白区域的过程。现有的非特征区域合成方法主要存在以下几方面的问题：第一，合成优先级计算代价大。已有算法的非特征区域合成采用沿着已合成区域与未合成区域的分界线开始不断的贴入新的块缩减未合成区域的方式进行，根据分界线上未合成块的优先级选取下一个合成块，以此来严格控制非特征区域合成顺序。这样的计算为追求高效率的地形合成算法而言，计算成本过高，严重影响合成效率。第二，串行化合成方式影响合成效率。现有非特征区域合成算法严格遵守一种不可预测的合成顺序执行，使得非特征区域合成采用串行化的方式进行，导致非特征区域的合成耗时较长。第三，合成效果有待提高。非特征区域由于不含有地形特征，现有算法对于匹配代价的计算采取了非常简便的方式，只计算了噪声方差和重叠区域的误差，这种计算方法对于非特征区域是空白的用户草图可以得到符合草图约束的结果，但是对于非特征区域不是空白的用户草图，其合成结果难以适应草图的约束，因为匹配过程中完全没有考虑草图的控制信息。所以，这种过于简单的匹配代价计算公式无法保证合成效果。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法、装置和电子设备，优化了非特征区域合成的合成效果，并提高了合成效率。第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法，包括：获取样本图像、草图和特征区合成图；该特征区合成图为已完成特征区域合成的地形图；按预设栅格网切割该样本图像得到样本块；根据该样本块创建非特征样本库；将该特征区合成图划分成多个图块，并将每个该图块切割成多个合成块；该合成块的大小与该样本块一致；按国际象棋棋盘黑白格方式将该合成块划分为两种颜色合成块；该两种颜色合成块包括第一颜色合成块和第二颜色合成块；并行处理每个图块的合成运算；该合成运算的过程包括：依次对第一颜色合成块和第二颜色合成块进行随机采样与传播；该随机采样与传播的过程包括：对该颜色合成块的每个非特征块与非特征样本库中随机采样的样本块进行匹配代价比较；如果该非特征块的匹配代价大于该样本块的匹配代价，将该非特征块替换为该样本块；对该颜色合成块轴线方向的相邻非特征块与该颜色合成块对应样本块的相同方向的样本相邻块进行匹配代价比较；如果该相邻非特征块的匹配代价大于该样本相邻块的匹配代价，将该相邻非特征块邻块替换为该样本相邻块；当每个该非特征块不再替换时，该合成运算的步骤结束；当每个该图块的该合成运算均结束时，将各个图块融合到结果图像，并输出该结果图像。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述对该颜色合成块的每个非特征块与非特征样本库中随机采样的样本块进行匹配代价比较的步骤，包括：按从上到下、从左到右的顺序依次选取颜色合成块的各个非特征块为待合成块；从非特征样本库中随机选取样本块为候选块；分别计算该待合成块和该候选块的匹配代价；比较该待合成块的匹配代价和该候选块的匹配代价。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，该匹配代价的计算公式为：c(P,Q)＝αpcp+αoco+αncn，式中，c(P,Q)为匹配代价，P为待合成块，Q为候选块，cp为整个块的SSD，co为重叠区域的SSD，cn为噪声方差，αp整个块的SSD的权重，αo为重叠区域的SSD的权重，αn为噪声方差的权重。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述对该颜色合成块轴线方向的相邻非特征块与该颜色合成块对应样本块的相同方向的样本相邻块进行匹配代价比较的步骤，包括：沿该颜色合成块的四个轴线方向依次选取各相邻非特征块为传播块；从该非特征样本库中选取该颜色合成块对应样本块的相同方向的样本相邻块为匹配块；分别计算该传播块和该匹配块的匹配代价；比较该传播块的匹配代价和该匹配块的匹配代价。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述并行处理每个图块的合成运算的步骤，包括：采用CPU并行处理的方式，并行处理每个图块的合成运算。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，在上述将该特征区合成图划分成多个图块，并将每个该图块切割成多个合成块的步骤之前，还包括：标识该特征区合成图中已经合成的特征区域，不对已标识的该特征区域进行替换。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种地形非特征区域合成装置，该装置包括：图像获取模块，用于获取样本图像、草图和特征区合成图；该特征区合成图为已完成特征区域合成的地形图；样本块切割模块，用于按预设栅格网切割该样本图像得到样本块；非特征样本库创建模块，用于根据该样本块创建非特征样本库；并行处理模块，用于将该特征区合成图划分成多个图块，并将每个图块切割成多个合成块；该合成块的大小与样本块一致；按国际象棋棋盘黑白格方式将合成块划分为两种颜色合成块；两种颜色合成块包括第一颜色合成块和第二颜色合成块；并行处理每个图块的合成运算；该合成运算的过程包括：依次对该第一颜色合成块和该第二颜色合成块进行随机采样与传播；该随机采样与传播的过程包括：对该颜色合成块的每个非特征块与非特征样本库中随机采样的样本块进行匹配代价比较；如果该非特征块的匹配代价大于该样本块的匹配代价，将该非特征块替换为该样本块；对该颜色合成块轴线方向的相邻非特征块与该颜色合成块对应样本块的相同方向的样本相邻块进行匹配代价比较；如果该相邻非特征块的匹配代价大于该样本相邻块的匹配代价，将该相邻非特征块邻块替换为该样本相邻块；当每个非特征块不再替换时，该合成运算的步骤结束；结果图像输出模块，用于当每个图块的该合成运算均结束时，将各个图块融合到结果图像，并输出该结果图像。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种地形非特征区域合成装置，该装置包括处理器，存储器，总线和通信接口，该处理器、通信接口和存储器通过该总线连接；该存储器用于存储程序；该处理器，用于通过该总线调用存储在该存储器中的程序，执行上述第一方面及其可能的实施方式之一提供的基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，该存储器中存储有可在该处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该计算机程序时实现上述第一方面及其可能的实施方式之一提供的基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法的步骤。第五方面，本专利技术实施例还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，该程序代码使该处理器执行上述第一方面及其可能的实施方式之一提供的基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法、装置和电子设备，该方法包括获取样本图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法，其特征在于，包括：获取样本图像、草图和特征区合成图；所述特征区合成图为已完成特征区域合成的地形图；按预设栅格网切割所述样本图像得到样本块；根据所述样本块创建非特征样本库；将所述特征区合成图划分成多个图块，并将每个所述图块切割成多个合成块；所述合成块的大小与所述样本块一致；按国际象棋棋盘黑白格方式将所述合成块划分为两种颜色合成块；所述两种颜色合成块包括第一颜色合成块和第二颜色合成块；并行处理每个所述图块的合成运算；所述合成运算的过程包括：依次对所述第一颜色合成块和所述第二颜色合成块进行随机采样与传播；所述随机采样与传播的过程包括：对所述颜色合成块的每个非特征块与所述非特征样本库中随机采样的样本块进行匹配代价比较；如果所述非特征块的匹配代价大于所述样本块的匹配代价，将所述非特征块替换为所述样本块；对所述颜色合成块轴线方向的相邻非特征块与所述颜色合成块对应样本块的相同方向的样本相邻块进行匹配代价比较；如果所述相邻非特征块的匹配代价大于所述样本相邻块的匹配代价，将所述相邻非特征块邻块替换为所述样本相邻块；当每个所述非特征块不再替换时，所述合成运算的步骤结束；当每个所述图块的所述合成运算均结束时，将各个所述图块融合到结果图像，并输出所述结果图像。...

【技术特征摘要】
1.一种基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法，其特征在于，包括：获取样本图像、草图和特征区合成图；所述特征区合成图为已完成特征区域合成的地形图；按预设栅格网切割所述样本图像得到样本块；根据所述样本块创建非特征样本库；将所述特征区合成图划分成多个图块，并将每个所述图块切割成多个合成块；所述合成块的大小与所述样本块一致；按国际象棋棋盘黑白格方式将所述合成块划分为两种颜色合成块；所述两种颜色合成块包括第一颜色合成块和第二颜色合成块；并行处理每个所述图块的合成运算；所述合成运算的过程包括：依次对所述第一颜色合成块和所述第二颜色合成块进行随机采样与传播；所述随机采样与传播的过程包括：对所述颜色合成块的每个非特征块与所述非特征样本库中随机采样的样本块进行匹配代价比较；如果所述非特征块的匹配代价大于所述样本块的匹配代价，将所述非特征块替换为所述样本块；对所述颜色合成块轴线方向的相邻非特征块与所述颜色合成块对应样本块的相同方向的样本相邻块进行匹配代价比较；如果所述相邻非特征块的匹配代价大于所述样本相邻块的匹配代价，将所述相邻非特征块邻块替换为所述样本相邻块；当每个所述非特征块不再替换时，所述合成运算的步骤结束；当每个所述图块的所述合成运算均结束时，将各个所述图块融合到结果图像，并输出所述结果图像。2.根据权利要求1所述的基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法，其特征在于，所述对所述颜色合成块的每个非特征块与所述非特征样本库中随机采样的样本块进行匹配代价比较的步骤，包括：按从上到下、从左到右的顺序依次选取所述颜色合成块的各个非特征块为待合成块；从所述非特征样本库中随机选取样本块为候选块；分别计算所述待合成块和所述候选块的匹配代价；比较所述待合成块的匹配代价和所述候选块的匹配代价。3.根据权利要求2所述的基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法，其特征在于，所述匹配代价的计算公式为：c(P,Q)＝αpcp+αoco+αncn式中，c(P,Q)为匹配代价，P为待合成块，Q为候选块，cp为整个块的SSD，co为重叠区域的SSD，cn为噪声方差，αp整个块的SSD的权重，αo为重叠区域的SSD的权重，αn为噪声方差的权重。4.根据权利要求1所述的基于并行随机采样与传播的地形非特征区域合成方法，其特征在于，所述对所述颜色合成块轴线方向的相邻非特征块与所述颜色合成块对应样本块的相同方向的样本相邻块进行匹配代价比较的步骤，包括：沿所述颜色合成块的四个轴线方向依次选取各相邻非特征块为传播块；从所述非特征样本库中选取所述颜色合成块对应样本块的相同方向的样本相邻块为匹配块；分别计算所述传播块和所述匹配块的匹配代价；比较所述传播块的匹配代价...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹昆，曾贤镜，李蓉，
申请(专利权)人：电子科技大学中山学院，
类型：发明
国别省市：广东,44