基于手机平台的人物变形设计方法

专利名称：：基于手机平台的人物变形设计方法
技术领域：
：本发明属于数字图像处理
技术领域：
，涉及一种基于手机平台的人物变形设计方法。
背景技术：
：不同于《马兰花》等影视动漫音像作品，受制于无线网络的传输速度，特别是手机屏幕尺寸和手机的计算能力，手机动画作品多以尺寸小巧、画面简洁、令人偷悦取胜。手机动画作品十分追求新的创意，而不以画面的精细、层次的繁复取胜。在当前计算机技术的支持下，大量音像画面多以彩色、完全真实、显露全部细节的数字彩色画面出现，但这时如果熟人的照片变成哈哈镜中的模样，无疑会觉得很好笑，迫不及待地转发他人。手机动画不同于常规意义下的"正派"影视作品；手机动画是以切入日常生活的方式流转、播映的，非常需要借轻喜剧元素来"开窗透气"，借"猪八戒"这样的人物来调剂气氛，这才符合人们收看手机动漫、彩信时的心情。例如，热播中观众超过一亿人的《我的兄弟叫顺溜》"就被人们戏称为"抗战版《武林外传》"，所穿插的一些"搞笑"的设计、插科打诨的对白，使其成为吸引观众继续收看的重要原动力。当然，我们无意排斥完全真实、显露全部细节的全数字彩色画面作为手机通讯的重要资讯；但是我们认为不同年龄、不同层次、处于不同时间段的手机用户，也需要亦庄亦谐、不同风格的电子资讯，从而给手机用户的生活带来更丰富的姿色和更轻快的欢笑。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供了一种基于手机平台的人物变形设计方法，该方法数据量小，适于在手机上运行。为实现上述目的，本发明的技术方案为一种基于手机平台的人物变形设计方法，其特征在于，包括以下步骤1)将原图像灰度化对原图像的每一个像点进行灰度化处理，处理后的像点的灰度值/=0.35+0.590+0.11及，其中R、G、B为原图像像点的像素的三个分量；从而获得灰度图像；2)计算灰度跃变度-灰度跃变度a的计算公式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中，7为图像宽度，r为图像高度，/(x，力为灰度图像中坐标为(;c,力的像点的灰度值；3)按照縮放曲线对原图像进行縮放若灰度跃变度a大于或等于阈值&,则采用巻积插值法按照缩放曲线对原图像进行缩放；若灰度跃变度a小于阈值c^，则采用线性插值法按照縮放曲线对原图像进行縮放；设图像X轴方向的縮放比为t,Y轴方向的縮放比为、，縮放后输出图像(;c,力点的像素值g(;c，力对应于原图中座标为(M,v)的像素值/(M,v)，B卩J)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>所述的巻积插值法为縮放后输出图像(x,力点的像素值g(:c，;O=^bc;其中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>/(["]-l，M-l)/(["]-l，[v])/(["],[v]-l)/(["],[v〗)/(["]+l，[v]-l)/(["]+l,[v])./(["]+2，[v]—1)/(["]+2,[v])/(["]-1，[v]+l)/(["],[v]+l)/(["]+l,[v]+l)/(["]+2，[v]+l)/(["]-l，M+2)/(["],[v]十2)/(["]+l,[v]+2)/(["]+2，[v]+2)—a)式中的["]表示对"取整数，[V]表示对V取整数；6="-["]表示对数值"取整数,表示对数值W]取整数；-=f，"=一；&、式中巻积函数<)为线性插值法为縮放后输出图像(;c，力点的像素值gOc，力-Z(w,v)-&+(1-A>2;其中，"=",/(["]+1，[v]+1)+(1-)/(["]，[v]+1);^『/(["]+l,[v])+(l-",)/(["]，[v〗)；=v-[v],其中[M]表示对W取整数，[v]表示对v取整数；所述的縮放曲线为SIN曲线、C0S曲线、分段SIN/COS曲线或折线。所述的阈值^取值13.0。本发明具有的有益效果是本发明使用简单实用的数字图像处理算法，注意减少数据量和提高CPU运行效率，使受制约于手机屏幕尺寸和手机计算能力的手机动漫作品能够以低廉的创作成本和快速的运行效果，为不同年龄、不同层次、处于不同时间段的手机用户，提供亦庄亦谐1—2|c;卩+|01s(w)={4—81oI+51w|2—I0||<11和|<2;!26的、不同风格的电子资讯，给手机用户的生活带来更多姿色和欢乐。图1为原图及经过本发明方法处理过的图像；图a，b分别为原图A和原图B;图c,d，e和f分别为由原图A处理后的图像轻度非线性縮放A1、轻度非线性縮放A2、中度非线性縮放A3、过度非线性縮放A4;图g,h，i和j分别为由原图B处理后的图像:轻度非线性缩放Bl、轻度非线性縮放B2、中度非线性縮放B3和过度非线性缩放B4。图2本发明方法的流程图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。实施例1:对照附图2描述的技术处理流程撰写如下一、灰度化-一目的将彩色图像转化为黑白图像用于计算灰度跃变。处理后的像点的灰度值/=0.3^+0.590+0.11及，其中R、G、B为彩色图像像素的三个分量。二、灰度跃变计算对灰度图像可以实行跃变度分析。跃变度a定义为卜lAMy-lZ21/"，力-+1，力i+ZZi力—/"，"di"0;:=0;c=0"oOf=^-^-;灯其中，X为图像宽度，Y为图像高度。算法复杂度表明线性插值法计算量小，对灰度跃变小的图片其效果已令人满意，但对灰度跃变大图片则效果较差，这时就不得不用计算量大的巻积插值法。本步骤的作用在于算出灰度跃变量，从而决定对本图片是用线性插值法还是用巻积插值法进实现一环节图片縮放。实际测试表明，取跃变度"的阈值为^=13.0。某图片的a小于此阈值时，表示该图片可以用线性插值法实现縮放；反之，则需要用巻积插值法，以获得较好的插值7效果。三、縮放算法设图像X轴方向算法描述的缩放比为、，Y轴方向算法描述的缩放比为、(具体每一图像点的縮放比例按下一节縮放曲线中的选择确定。)由此，縮放后输出图像(x,力点的像素值g(JC，力对应于原图中座标为(",v)的像素值/(",v),即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>为减小縮放操作后非所欲的图像色变，就必须进行图像插值。常见的图像插值法有近邻插值法、双线性插值法和立方巻积插值法等，其中近邻插值法最为简单，双线性插值法比较简单实用，对图像灰度值分布均匀的部分较有效，而立方巻积插值法对图像灰度值分布不均勾的部分较有效。为克服单一插值算法的局限性，本发明提出一种基于双线性和立方巻积的混合插值算法，在不过分增加图像处理器负荷的情况下，较大幅度改善图像的主客观质量。1、双线性插值主要用于网格数据的内插，它使用与待估像素距离最近的四个像素值线性内插获得新的像素值。其频谱类似低通滤波器，故高频信号将被滤除，所以处理变化剧烈处的图像插值效果不太好。从式(l)可见，通常U和V为带小数的数值，双线性插值法完成式l中(;c,力点到(",v)的映射。f(u，v)的上下左右4角点示于图4。若令"-"-[m]，6-v-[v]，其中["]表示对w取整数，[v]表示对v取整数，则g(;c,力的取值由如下公式计算缩放后输出图像(^力点的像素值<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>G『/(["]+l，[v])+(l-",)/(["]，[v]);，61=v-[v],其中["]表示对"取整数，[v]表示对v取整数;2、立方巻积插值立方巻积插值用到与待估值像素相邻的16个像素值，然后运用立方巻积公式计算输出。即gOj)=/("，v)=^C其中(3)(4)5=./(["]-l，M-l)/(["]-l，M)/(["]-1,[v]+l)/(["]-l，[v]十2)/(["]，M-1)/(["]，[v])/(["〗,[v]+l)/(["],[v]+2)/(["]+l，M-l)/(["]+l，[v〗)/(["]+l，[v]+l)/(["]+l，[v]+2)■/(["]+2，[v]-l)/(["]+2，M)/(["]+2,[v]+l)/(["]+2，[v〗+2)(5)s(2—fl)(6)令"=!，"=丄(其中，^为水平方向的縮放倍率，为垂直方向的縮放倍率)，则(4)式的*=(6)式的"="-["](同样地用["]表示对数值"取整数。)(4)、(6)式中巻积函数^y)为1-2|<y|2+|"卩s(g>)={4—8|必|+5|卩一|卩10,,3、应用中，我们一般对被插值区域的灰度变化进行跃变度分析，当跃变度小于某一阈值时选用线性插值法，反之，选用巻积插值法，从而获得较好的插值效果。四、縮放曲线21<2必_Sv一k在X，Y两个方向分别设计了"线形"、"连续正弦"、"连续余弦"、"分段正弦"、"分段余弦"、"向上/向下折线"、"向左/向右折线"，而且每种曲线都有"低"、"中"、"高"三种弯曲度选择。弯曲度低的曲线用于曲率小(较平坦)的哈哈镜，反之弯曲度高的曲线用于曲率大的哈哈镜。弯曲度由低到高分别为0.10，0.13,0.15。例如计算连续正弦X方向逐点縮放比例的过程为*设定弯曲度A;*计算系数""=^:^7其中，W为全幅图像的宽度.3*『*计算X方向某点i的縮放系数^(0:S/w("oO;*按照、(/)逐点完成X方向縮放；同理完成Y方向縮放。(y方向也可以取"连续正弦"，也可以取"线形"、、"连续余弦"、"分段正弦"、"分段余弦"、"向上/向下折线"、"向左/向右折线"等中任一种。)假设Y方向采用连续余弦实现逐点缩放，则其过程为-*设定弯曲度A;*计算系数"a=」:^7其中，H为全幅图像的高度；*计算Y方向某点i的縮放系数、(0-Cw("");按照^(/)逐点完成Y方向缩放。10权利要求1.一种基于手机平台的人物变形设计方法，其特征在于，包括以下步骤1)将原图像灰度化对原图像的每一个像点进行灰度化处理，处理后的像点的灰度值I＝0.3B+0.59G+0.11R，其中R、G、B为原图像像点的像素的三个分量；从而获得灰度图像；2)计算灰度跃变度灰度跃变度α的计算公式为<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>&alpha;</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>y</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>Y</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>x</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>X</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><mo>|</mo><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>|</mo><mo>+</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>x</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>X</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>y</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>Y</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><mo>|</mo><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mo>|</mo></mrow><mi>XY</mi></mfrac><mo>;</mo></mrow>]]></math></maths>其中，X为图像宽度，Y为图像高度，f(x，y)为灰度图像中坐标为(x，y)的像点的灰度值；3)按照缩放曲线对原图像进行缩放若灰度跃变度α大于或等于阈值αT，则采用卷积插值法按照缩放曲线对原图像进行缩放；若灰度跃变度α小于阈值αT，则采用线性插值法按照缩放曲线对原图像进行缩放；设图像X轴方向的缩放比为kx，Y轴方向的缩放比为ky，缩放后输出图像(x，y)点的像素值g(x，y)对应于原图中座标为(u，v)的像素值f(u，v)，即g(x，y)＝f(u，v)；x＝u×kx即<mathsid="math0002"num="0002"><math><![CDATA[<mrow><mi>u</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>x</mi><msub><mi>k</mi><mi>x</mi></msub></mfrac><mo>;</mo></mrow>]]></math>id="icf0002"file="A2009100445570002C2.tif"wi="13"he="9"top="192"left="51"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>y＝v×ky即<mathsid="math0003"num="0003"><math><![CDATA[<mrow><mi>v</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>y</mi><msub><mi>k</mi><mi>y</mi></msub></mfrac><mo>;</mo></mrow>]]></math>id="icf0003"file="A2009100445570002C3.tif"wi="13"he="9"top="208"left="51"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>所述的卷积插值法为缩放后输出图像(x，y)点的像素值g(x，y)＝ABC；其中A＝[s(1+b)s(b)s(1-b)s(2-b)]；<mathsid="math0004"num="0004"><math><![CDATA[<mrow><mi>B</mi><mo>=</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mtd><mtd><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mo>[</mo><mi>u</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mo>[</mo><mi>v</mi><mo>]</mo><mo>+</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>;</mo></mrow>]]></math></maths><mathsid="math0005"num="0005"><math><![CDATA[<mrow><mi>C</mi><mo>=</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><mi>s</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>a</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>s</mi><mrow><mo>(</mo><mi>a</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>s</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><mi>a</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>s</mi><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>-</mo><mi>a</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>;</mo></mrow>]]></math></maths>式中的[u]表示对u取整数，[v]表示对v取整数；b＝β-[β]，[α]表示对数值α取整数，[β]表示对数值[β]取整数；<mathsid="math0006"num="0006"><math><![CDATA[<mrow><mi>&beta;</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>u</mi><msub><mi>k</mi><mi>x</mi></msub></mfrac><mo>;</mo></mrow>]]></math>id="icf0006"file="A2009100445570003C3.tif"wi="13"he="9"top="113"left="71"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>式中卷积函数s(ω)为1-2|ω|2+|ω|3|ω|＜1s(ω)＝{4-8|ω|+5|ω|2-|ω|31≤|ω|＜2；0|ω|≥2线性插值法为缩放后输出图像(x，y)点的像素值g(x，y)＝f(u，v)＝b1t1+(1-b1)t2；其中，t1＝a1f([u]+1，[v]+1)+(1-a1)f([u]，[v]+1)；t2＝a1f([u]+1，[v])+(1-a1)f([u]，[v])；a1＝u-[u]，b1＝v-[v]，其中[u]表示对u取整数，[v]表示对v取整数；所述的缩放曲线为SIN曲线、COS曲线、分段SIN/COS曲线或折线。2.根据权利要求1所述的基于手机平台的人物变形设计方法，其特征在于，所述的阈值的取值为阈值^=13.0。全文摘要本发明公开了一种基于手机平台的人物变形设计方法，其特征在于，包括以下步骤1)将原图像灰度化；2)计算灰度跃变度；3)按照缩放曲线对原图像进行缩放若灰度跃变度α大于或等于阈值α_T，则采用卷积插值法按照缩放曲线对原图像进行缩放；若灰度跃变度α小于阈值α_T，则采用线性插值法按照缩放曲线对原图像进行缩放.本发明使用简单实用的数字图像处理算法，注意减少数据量和提高CPU运行效率，使受制约于手机屏幕尺寸和手机计算能力的手机动漫作品具有低廉的创作成本和快速的运行效果。文档编号G06T13/00GK101667300SQ20091004455公开日2010年3月10日申请日期2009年10月16日优先权日2009年10月16日发明者向黎生,姚敏江,宋之星,浩左,杨正慧,柏丙军,清沈,龙伯康申请人:拓维信息系统股份有限公司