专利名称：一种客体的变形图像的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种客体的变形图像的制作方法，尤其是一种可利用制作者所提供的两幅不同客体的静态数字图像，通过数学变换匹配算法获取在上述的两客体静态数字图像间生成连续平滑变化的动态数字图像所需的数学变换函数，将该函数与其中一幅静态图像进行组合，在解码器中利用该函数的推算功能，制作出具有使静态图像按数学变换函数所确定的规律连续平滑变形效果的图像产品，并将在该图像产品基础上制作的最终结果输出、存储保存或发送给他人的方法。
背景技术：
目前节日的问候从发电报、寄贺卡、打电话到今天的发短信、彩信，多以文字、声音或静态图像为载体。随着图像处理技术的不断创新与人们审美水平的不断提高，现有的这些方式已重复多年。虽然声音具有个性化的特质，但传递的内容与文字一样越来越缺少变化和个性，而贺卡的图像则更为普通。这些传统的表达问候的方式已无法满足人们日益增长的追求个性化的需求。而且，要满足个性化或特性化要求的作品无论对于专业创作人员还是非专业创作人员来说，或因为专业人员人工成本高、他们能提供给市场的产品在上数量有限，或需要专业的工具、并花费大量的时间，而无法为普通消费者提供普及。其他类似的产品如纪念徽章等也存在类似的问题。例如现有的一种变形算法(morphing)，是一种两图像间过渡变形的算法简单，结果是两个图像的特征的比例融合，在变形过程中，按权重比例取两个图像的特征，因此结果图像或是两个图像的特征都具备但缺乏各自的特色，或是其中一个图像的特征占优而另一个图像的特征几乎看不到；另一种变形算法仅仅能提供手工设定像素点的匹配，而其他像素之间则不存在对应关系，没能实现所有图像像素间准确的变化关系，要完成理想的制作，必须花费很多时间进行手工设置，因此难以普及。
发明内容
为了解决上述现有产品的问题和不足，本发明的目的在于提供一种客体的变形图像的制作方法，其可利用制作者所提供的两幅不同客体的静态的数字图像，在经过必要的人工对应设置后，通过数学变换匹配算法，利用计算机等设备，迅速获取在上述的两客体静态数字图像间生成连续平滑变化的动态数字图像所需的数学变换函数，将该函数与其中一幅静态图像进行组合，在解码器中利用该函数的推算功能，立即制作出具有将静态图像按数学变换函数所确定的规律变形效果的图像产品，进而制作具有一定象征意义且变化形式多样、极具个性色彩的动态或静态的结果图像，并输出或存储，供人们在各种显示设备的显示屏上进行显示，或印制到纸张等载体上，供人们观看欣赏，从而满足人们日益增长的审美需求。例如，利用上述步骤，该方法可以获得将人物从原图像变换成具有生肖动物五官分布结构和外形特征但仍保留了人物原五官基本结构特征的新形象，该形象形似生肖动物但神似人物，既具人物的特征，又具有生肖动物的特征，具有将人变成拟动物人的效果，不但大大拓展了此类产品的创作空间，而且由于计算机等智能设备的采用，使该方法及易普及。
为了实现本发明的发明目的，本发明所提供的一种客体的变形图像的制作方法，其包括以下步骤(1)获取两不同客体各一张静态数字图像P和Q的步骤；(2)在显示设备上显示其中一张静态数字图像P并在该图像上标定出图像中欲进行手工对应匹配的点或线段的步骤；(3)在显示设备上显示另一张静态数字图像Q，并将上述步骤b中在图像P上标定出的点或线段在图像Q中一一对应显示标出的步骤；(4)将上述步骤b和c中图像P和Q上显示的点或线段进行必要的手工移动调整，标明两幅图像数字图像上这些一一对应匹配点或线段所标定的像素间设定为对应匹配关系的步骤；(5)将上述包含手工对应匹配信息的两张静态数字图像输入匹配编码器；在编码器中，通过数学变换匹配算法，获取在上述输入的两客体静态数字图像间生成符合手工设定的像素间对应匹配关系且所有像素在两图像间连续平滑变化的动态数字图像所需的数学变换函数Mf，并将该数学变换函数Mf存储的步骤；(6)取上述两客体静态数字图像中的一幅P(或Q)，将该幅图像和数学变换函数Mf，按照原变换演算的先后顺序一起输入解码器，利用数学变换函数Mf的推演功能，获取将该客体的静态数字图像按数学变换函数Mf所确定的规律推演变形为静态数字图像T的步骤；(7)利用静态数字图像P(或Q)、推演变形静态数字图像T和/或数学变换函数Mf生成结果图像的步骤。
本发明将结合具体实施方式
并参照附图进行详细说明，以便对本发明的目的、特征及优点进行更深入的理解。
图1为本发明一种客体的变形图像的制作方法的一种具体实施方式
的整体流程示意简图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的一种客体的变形图像的制作方法，为了实现其发明目的所采用的一种具体实施方式
包括的步骤有利用扫描仪将一吉祥鼠的一幅绘画扫描为数字图像并将其输入存储到计算机中；在计算机上利用通用图像处理软件调整图像的尺寸，并对图像进行裁剪，截取出吉祥鼠头部部分图像作为模板图像P；最后，在吉祥鼠头部图像的五官和头的外形轮廓上选取适当的定位点，并将相关的定位点用线段连接。
将一数码相机拍摄的一人的头像数字图像转存到计算机中；在计算机上利用通用图像处理软件调整图像的尺寸使其大小与上述模板图像的尺寸一致作为图像Q。
将上述模板图像P与人头像数字图像Q输入显示到计算机制作程序提供的制作界面上；在人头像图像Q显示界面上读入定位参数数据，使这些定位点和线段叠加显示在人头像图像Q上，依照人头像图像Q的五官和外形轮廓对定位点和线段进行调整，使相应于模板图像P的五官和外形轮廓的定位点和定位线段位于人头像图像Q的相应五官和外形轮廓的位置上，完成匹配的人工设定。
制作程序调用执行数学变换匹配算法功能的编码程序，编码程序通过数学变换匹配算法，获取从模板图像P连续平滑过渡变化的到人的头像图像Q的动态数字图像所需的数学变换函数Mf；将该数学变换函数Mf与模板图像P输入解码器，解码器依数学变换函数Mf进行推算，得到将模板图像P变化到具有该人的五官位置分布与外形特征的静态数字图像，既变形图像T；将该变形图像T存储到计算机的储存器中；可以将经过按数学变换函数完整推演的变形图像T，制成送予此人的鼠年贺卡图片寄出，或以彩信的形式发送到此人的手机上；可以将模板图像P、变形图像T与数学变换函数Mf一起构成能在解码器中生成从模板图像P连续平滑变化到变形图像T的活动图像的文件，或截取该活动图像的一段作为内容，或将上述活动图像先转换为通用的视频格式(如AVI格式、DVD格式等)，以电子邮件的方式作为鼠年贺卡发送给此人；可以对上述连续变化的活动图像进行帧截取，获得其中的一幅或几幅静态图片，作为鼠年贺卡发送给此人；如果是几幅图片，还可以合成GIF格式后发送；也可以分别取每幅图片的各一部分组成一幅新的、各个部位变化程度不一的图片再发送给此人；可以将变形图像T与原吉祥鼠图像进行头部的拼接后作为作品；此外还可以将所获取的变形图像T与其他数字图像信息W(如背景渲染图案或相关文字)相互叠加合成后，再将合成后的数字图像作为结果图像，完成本发明的制作。
也可以利用人的头像图像Q与数学变化函数Mf来制作结果图像，这样的结果可以作为具有生肖特征的生日贺卡使用。
吉祥鼠模板图像P可反复用于其他人，且结果因人而异，各具特性。
上述本发明具体实施方式
中所述的两客体的各一幅静止数字图像是指客体两不同客体的静止数字图像，如猫和老鼠的画像，人的照片和猴子的照片，狮子的画像和卡通人物，但并不限于上述所举。此外，所述客体两幅静止数字图像可以随制作者的意愿先按照任意的顺序输入到编码器中。
上面本发明的具体实施方式
中所述的数学变换匹配算法可以是一种像素匹配算法，该像素匹配算法可以是临界点过滤算法，其英文全称是Critical Point Filter Algorithm，简称为CPF算法。简单地说临界点过滤(CPF)算法是一种可在编、解码器中(或利用编、解码软件)将两幅静止图像在像素层面上匹配变换生成为连续平滑过渡变化的活动图像的匹配算法，利用该算法可将客体的两幅静止数字图像生成在这两幅静止数字图像之间连续无间断(看不到帧与帧之间的断点)平滑过渡变化的数学变换函数信息，利用这些信息可以生成显示活动图像所需的中间帧，而产生具有活动效果的动态数字图像；或者将上述该客体由静止数字图像变换成连续平滑变化的动态数字图像的数学变换函数提取出来再运用于一客体(可以是自己)的一幅静止数字图像，使该客体的静止数字图像按照数学变换函数所确定的原客体图像像素的变化轨迹变化，生成该客体像素连续平滑变化的帧图像，并由这些帧图像构成在显示器上显示的动态数字图像。用多项式描述两幅图像像素匹配时的网格变化是无帧(FrameFree)技术采用的记录数学变换函数的方法。临界点过滤(CPF)算法是现有技术，无帧(FrameFree)技术及FFm文件格式是利用此算法而开发的技术及格式，其具体详细的变换方法及功能原理在此不再赘述。
另外，以上所述的静止数字图像是指利用各种设备和方法所取得的(如利用数码照相机、数字扫描仪等设备取得或是通过计算机制作合成或是手工绘制而成)，以数字格式记录并存储于光盘、磁盘、磁带、电子存储器、网络存储器上的(标志性)文字、符号、图案、人物、景物、卡通形象、图腾等的图画、图片、照片的图像信息，或从各种动态视频信息如电视、DV、FLASH、影片中(如数码摄像机、录像机、电视机等信号源)截取的上述内容的静态图片信息，而该静止数字图像信息可以通过计算机互联网传送、移动电话发送、人工送取等多种方式提交或传递给所述存储器或计算机进行存储，并等待后续处理。
此外，上述所生成的变形图像可在各种显示设备的显示屏幕上进行显示(即MPn、WMPn、MP1、WMP1)，还可以存储于各种存储器中，并通过有线或无线图像信号设备(包括红外信号的发射和接收设备)的发射和接收，或者通过网络或通讯设备的传输和接收以电子方式在各种电子设备之间交换传播，并输出、显示，还可以存储于网络数据库中，以供使用者随时检索查询和调用。
综上所述，本发明所提供的一种客体的变形图像的制作及方法可广泛应用于各种具有特定象征意义的图案标识的制作及显示过程中，如制作贺卡，企业或家族的LOGO，产品的商标或标识，各种大型集会、活动的标志，电视台、电视频道或其他各种可视网络媒体的图标等等。与现有技术的标识制作及显示方法相比，经本发明方法制作而成的变形图像不仅其形态各异，变化多样，色彩和样式更加丰富，而且具有鲜明的特征和个性化的特点，不仅可以在任何显示设备的显示屏幕上以静止不动或者动态变化的形式进行显示，在显示时根据需要伴随有相应的声音信息(即可通过与显示设备相连接的扬声设备播放为显示的数字图像配置的声音)，还可以打印输出到纸张等传统媒介载体上。因此本发明方法可在表达一定象征意义的同时，以更据变化和动态的显示效果赋予产品更强的个性色彩和艺术生命力，满足了人们日益增长的需求；对于现有的创作人员来说，本发明方法大大拓展了现有平面静态图像的创作空间，而且该方法引入高度的智能化和自动化，极易在大众中普及，使普通人也能根据自己的意愿创作出的具有不同变化的、极具个性化的、形象特征鲜明的图像作品来。
权利要求
1.一种客体的变形图像的制作方法，其特征在于包括的步骤有a、获取两不同客体各一张静态数字图像P和Q的步骤；b、在显示设备上显示其中一张静态数字图像P并在该图像上标定出图像中欲进行手工对应匹配的点或线段的步骤；c、在显示设备上显示另一张静态数字图像Q，并将上述步骤b中在图像P上标定出的点或线段在图像Q中一一对应显示标出的步骤；d、将上述步骤b和c中图像P和Q上显示的点或线段进行必要的手工移动调整，标明两幅图像数字图像上这些一一对应匹配点或线段所标定的像素间设定为对应匹配关系的步骤；e、将上述包含手工对应匹配信息的两张静态数字图像输入匹配编码器；在编码器中，通过数学变换匹配算法，获取在上述输入的两客体静态数字图像间生成符合手工设定的像素间对应匹配关系且所有像素在两图像间连续平滑变化的动态数字图像所需的数学变换函数Mf，并将该数学变换函数Mf存储的步骤；f、取上述两客体静态数字图像中的一幅P(或Q)，将该幅图像和数学变换函数Mf，按照原变换演算的先后顺序一起输入解码器，利用数学变换函数Mf的推演功能，获取将该客体的静态数字图像按数学变换函数Mf所确定的规律推演变形为静态数字图像T的步骤；g、利用静态数字图像P(或Q)、推演变形静态数字图像T和/或数学变换函数Mf生成结果图像的步骤；
2.根据权利要求1所述的一种客体的变形图像的制作方法，其特征在于还可包括的步骤有在所述步骤b、c中，可以分别对各静态数字图像P、Q进行裁剪或像素尺寸调整，或按制作者的意愿对两客体图像进行其他调整修改、设置匹配区域或不参与匹配区域的步骤。
3.根据权利要求1所述的一种客体的变形图像的制作方法，其特征在于还可包括的步骤有所述客体可以是人物或生肖动物、星座、图腾、族徽等具有与人文化信仰相关的特定意义的物体。
4.根据权利要求1所述的一种客体的变形图像的制作方法，其特征在于所述客体静态数字图像可以是该客体的数字化照片或依据该客体创作的画像、漫画、卡通、雕塑等艺术作品的数字化图像；
5.根据权利要求1所述的一种客体的变形图像的制作方法，其特征在于所述的数学变换匹配算法可以是像素匹配算法。
6.根据权利要求5所述的一种客体的变形图像的制作方法，其特征在于所述的像素匹配算法可以是临界点过滤(CPF)算法。
7.根据权利要求1所述的一种客体的变形图像的制作方法，其特征在于所述的数学变换函数可以是描述两幅静态数字图像像素匹配变化网格的多项式。
8.根据权利要求1、3所述的一种客体的变形图像的制作方法，其特征在于结果图像可以是经过数学变换函数Mf完整推演后的变形过程的静态数字图像，也可以是在该推演变形过程中任何一中间状态点截取的静态数字图像，或是由图像的几个部分的不同中间状态拼接而成，或是上述结果图像与其他数字图像或图文信息进行合成后生成的新的结果图像。
9.根据权利要求1、3所述的一种客体的变形图像的制作方法，其特征在于结果图像可以是符合权力要求8描述特征的静态数字图像与客体静态数字图像P(或Q)及数学变换函数构成的活动图像；还可以是通过增加对数学变换函数的运算处理使所输出的结果图像具备扭曲或旋转等效果的数字图像。
10.根据权利要求1、2、4、7、8、9所述的一种客体的变形图像的制作方法，其特征在于所述的静态数字图像是指利用各种设备和方法所取得的，以数字格式记录并存储于光盘、磁盘、磁带、电子存储器、网络存储器上的文字、符号、图案、人物、景物、卡通形象、图腾等的图画、图片、照片的图像信息，或从动态视频信息如电视、DV、FLASH、影片中截取的上述内容的静态图片信息；数字图像可以是静态数字图像，也可以是动态数字图像；结果图像可以是数字图像，也可以是通用视频格式图像。
全文摘要
本发明公开了一种客体的变形图像的制作方法，其包括的步骤有获取两不同客体各一张静态数字图像；在一张图像上标定出欲进行手工匹配的点或线段；在另一张图像上对应显示这些点或线段；将两图像中显示的点或线段进行必要的移动调整；将全部信息输入匹配编码器；通过数学变换匹配算法，获取在两图像间连续平滑变化的动态数字图像所需的数学变换函数；取上述图像中的一幅，将该图像和数学变换函数，按照原变换的顺序输入解码器，获取将该图像按数学变换函数所确定的规律推演变形的静态数字图像；利用该图像、推演变形静态数字图像和/或数学变换函数生成结果图像。本发明制作的客体变形图像具有个性化、结合两个客体特征的变形效果。
文档编号G06T1/00GK1635544SQ200410096889
公开日2005年7月6日 申请日期2004年12月9日 优先权日2004年12月9日
发明者王为民 申请人:王为民