一种基于正弦曲线灰度显示的绘画方法技术

本发明专利技术公开了一种基于正弦曲线灰度显示的绘画方法，通过采用设定轨迹(如螺旋线)叠加正弦波进行绘画，控制方案简单，对硬件系统要求较低，无需复杂的轨迹规划、大量的运算、复杂的机械臂等多自由度机械结构，生成轨迹无冗余，效率高，最低仅需两自由度的硬件系统即可实现机器人绘画；对于预绘制的图像的分辨力没有较高要求，内容可以但不限于照片、漫画，也可以包含文字，使用范围更加宽泛；支持个性定制，可根据个人喜好与审美，修改轨迹的中心点、间距、圈数，以及正弦曲线的幅值等参数，很容易生成不同的绘画轨迹。

【技术实现步骤摘要】
一种基于正弦曲线灰度显示的绘画方法
本专利技术属于计算机绘图领域，可用于快速、高精度绘制图片，将在机器人绘画和激光雕刻等领域具有重要的应用。
技术介绍
机器人技术是当代一项非常重要的高科技新技术，涉及控制技术、计算机技术、传感器技术、仿生学等多学科的交叉与融合。随着机器人技术的发展，其应用范围也逐渐扩大，目前已从工业领域扩大到各行各业。随着对机器人技术研究的不断深入，人们渐渐倾向于研究能够模仿人类特定行为的类人机器人，书写与绘画是人类的重要特征之一，因此研制具有模仿人类书写与绘画功能的机器人是人类的愿望之一。目前，对于写字机器人的研究较多，而对绘画机器人的研究相对较少。在绘画机器人的研制方面,日本的安川电机及川田工业将其事先编制好的程序植入他们研发的机器人内,从而进行绘画的表演。同时,在德国也有关于机器人自动绘画方面的实验,他们主要采用了图像处理技术中的边缘提取手段,简单的提取了轮廓,但效果不是很逼真,且线条比较凌乱。在Fujiwara研制的漫画绘制机器人中,对人脸线条做了变形处理,得到漫画效果。国内的研究较少起步也晚，上海交通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于正弦曲线灰度显示的绘画方法，其特征是：/n第一步、选择欲绘制的图片；/n第二步、将第一步选择的图片的RGB图像转换为灰度图；/n第三步、获取所述图片的大小(DX,DY)；以图片中点为起点，设定螺旋线轨迹：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于正弦曲线灰度显示的绘画方法，其特征是：
第一步、选择欲绘制的图片；
第二步、将第一步选择的图片的RGB图像转换为灰度图；
第三步、获取所述图片的大小(DX,DY)；以图片中点为起点，设定螺旋线轨迹：






其中，L为影响螺线间距离的系数，k表示第i圈螺旋线上的离散点的序号；tik表示第i圈螺旋线上的第k个离散点的极角：tik＝2πi-kτi，τi表示第i圈螺旋线上相邻离散点的角度间隔：且τi需随螺旋线圈数增大而减小，保证螺线上相邻离散点的线间隔不变；ji表示第i圈螺旋线上离散点数量；
第四步、针对第二步的图像，在该图像上找到与第三步上螺旋线上各离散点重合的像素点，将像素点的灰度值按离散点序号顺序存储；
第五步、在极坐标系中绘制离散形式的叠加正弦波的螺旋线：
ρi(k)＝bθik+fiksin(ω·i·θi)
其中，b为阿基米德螺旋线系数，根据所绘制的图画的大小决定；fik为正弦曲线的幅值：fik＝aGik，其中，a是一个影响图画对比度的可调参数；Gik是灰度值的最大值255与第i圈螺旋线上第k个离散点对应灰度值的差值；ω是正弦曲线的频率，根据实际情况确定；θik为极角，θik＝2πi-kτi；
然后使用MATLAB中的绘图函数...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丹阳，任玲玲，漆沄霈，徐嘉栋，董立泉，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11