专利名称：一种基于非真实感的艺术插画效果绘制方法
技术领域：
本发明公开了一种基于非真实感的艺术插画效果绘制方法，涉及计算机图形图像处理中艺术插画效果的模拟仿真绘制方法，属信息技术领域。
背景技术：
非真实感绘制(NPR:Non Photorealistic Rendering)建立在人类感知的基础上，结合了艺术的绘画规则与科学的技术方法，利用计算机生成具有手绘风格的图形，主要在于表现图形的艺术特质、模拟艺术作品，并且在自然艺术风格的模拟，图像信息的增强，动画的生成，数据的艺术表现以及医学、建筑学、教育学等方面都发挥着越来越重要的作用。此外，NPR适应图像内容，忽略次要细节，有效地将用户的注意力吸引到关键部分；能节省 大量的人力、物力和时间来完成动画的制作、艺术效果的生成过程，在影视作品、景点漫游、广告宣传、游戏娱乐等领域中，扮演着越来越重要的角色。非真实感绘制技术侧重模拟具有各种不同风格的艺术作品，如水彩画、钢笔画、铅笔画、抽象画等风格作品，现实中具有的艺术风格作品举不胜举，利用计算机仿真具有彩色的艺术插画风格作品，是非真实感绘制效果的有益补充，是非真实感艺术特质模拟的一项重要技术。在公知的技术中，刘英芹(〈山东师范大学硕士论文，2010 采用图像分割技术将静态图像渲染为卡通风格的艺术效果；韩波(〈西安科技大学硕士论文，2011 对非真实感的色彩传输进行了研究，提出了颜色传输效果评价指标；康丽锋(〈辽宁师范大学硕士论文，2009 将输入的二维静态图像处理为具有水彩风格的艺术效果图像；赵彬如(〈电子科技大学硕士论文，2009 基于光照明模型实现了卡通风格和黑白钢笔风格化的非真实感效果，采用轮廓提取、描影和纹理合成方法实现了单色的树形躯干；艾立超(〈华南理工大学硕士论文，2010>)设计了卡通风格艺术风格渲染系统；牛晓东(〈四川师范大学硕士论文，2011 设计了水墨画风格的绘制系统；钱文华(〈云南大学博士论文，2010 设计了铅笔画、流体艺术风格的渲染系统；黄华等(〈计算机学报〉，2009，32 (10) =2023-2030)实现了实时的素描风格化艺术效果；肖甫等(〈中国图像图形学报〉，2009，14 (4) :738-744)模拟生成了线条波动感的非真实感艺术图像，构成可漫游的艺术感虚拟环境；闵峰等(〈中国图像图形学报〉，2009，32 (8):1595-1602)采用与或图生成具有多种风格的肖像画艺术效果；胡事民等(〈专利CN200810114120. 9>，2008)基于水流结构图模拟画家作画的规则，自动生成中国水墨画；黄华等(〈专利CN200910023002. 1>，2009)根据素描以及人眼视觉的特点，生成素描风格化的艺术效果；李云夕等(〈专利CN2001110210312. 1>，2011)公开了一种计算机素描画的生成方法及系统；刘皓等(〈专利CN200510121488. 4>，2005)提出了一种交互式水墨风格实时3D渲染及实时动画渲染方法。
相对公知的计算机非真实感艺术效果模拟方法，本发明在不改变背景图像的情况 下，以色调分离和边缘扩展等技术为基础，提出一种基于非真实感的艺术插画效果绘制方法。经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种更符合实际情形，更具有一般性和通用性的基于非真实感的艺术插画效果绘制方法。本发明以色调分离技术为核心，以产生具有彩色艺术插画效果为出发点，对输入的静态图像进行处理，给出了将输入图像进行数字抠图的方法，提出了以色调分离处理方式模拟插画效果的方法，以及采用形态学膨胀技术进行边缘扩展的方法。本发明按以下步骤完成基于非真实感的艺术插画效果绘制方法工艺流程为首先，对输入的静态二维图像采用数字抠图的方法对图像进行分割，提取前景图像，对提取的前景图像从RGB彩色图像转换为灰度图像；接着，对灰度图像进行色调分离，在此基础上，通过与阈值的比较调整局部图像的亮度信息，平滑局部边缘；然后，为了得到彩色的艺术效果，将原输入图像的色彩信息采用色彩传递的方法传递到结果图像中；再次，采用DoG滤波器对原输入图像进行滤波处理，求取边缘图像，并基于形态学膨胀处理扩展边缘；最后，将色彩传递的结果图像、边缘扩展图像以及输入原图像的背景图像按系数进行合并，获得最终的艺术插画效果图像；具体步骤如下(I)前景图像数字抠图将输入图像Input采用Poisson掩模图像数字抠图的方法进行图像分割，获得前景图像K和背景图像Background
权利要求
1. 一种基于非真实感的艺术插画效果绘制方法，其特征在于该绘制方法的具体步骤如下(1)前景图像数字抠图将输入图像Input采用Poisson掩模图像数字抠图的方法进行图像分割，获得前景图 像K和背景图像Background
全文摘要
本发明涉及一种基于非真实感的艺术插画效果绘制方法，属信息技术领域。该绘制方法为对输入原图像采用数字抠图的方法对图像进行分割，提取前景图像和背景图像，求取前景图像的灰度图像；对灰度图像进行色调分离，在此基础上通过与阈值的比较调整局部图像的亮度信息；将原输入图像的色彩信息采用色彩传递的方法传递到结果图像中；采用DoG滤波器对原输入图像进行滤波处理，求取边缘图像，并基于形态学膨胀处理扩展边缘；将色彩传递的结果图像、边缘扩展图像以及背景图像按系数进行合并，获得最终的艺术插画效果图像；本发明的优点在于更符合人们的审美观，应用范围广，处理速度快，灵活性好，是非真实感模拟不同艺术效果的一种有益补充。
文档编号G06T7/00GK102663766SQ20121013534
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者官铮, 岳昆, 张学杰, 徐丹, 钱文华 申请人:云南大学