非均匀纹理图像的合成控制方法、装置、存储介质及设备与流程
技术特征：
1.一种非均匀纹理图像的合成控制方法，其特征在于，包括：
获取用户输入的纹理样图，对所述纹理样图进行特征分析，提取所述纹理样图的源引导通道信息；所述源引导通道信息包括纹理样图渐变图和纹理样图方向场；
获取用户绘制的目标引导图像的目标渐变图与目标方向场，并将所述目标渐变图与目标方向场作为目标引导通道信息；
比较源引导通道信息与目标引导通道信息的差异，建立渐变性约束项和方向性约束项；
确定纹理样图与目标图像中块与块之间的距离度量，并在所述距离度量上增加所述渐变性约束项和方向性约束项；
将增加约束项后的块与块之间的距离度量总和的最小值对应的目标样图作为合成控制结果图像。
2.根据权利要求1所述的非均匀纹理图像的合成控制方法，其特征在于，对所述纹理样图进行特征分析，提取所述纹理样图的源引导通道信息，包括：
对所述纹理样图进行特征分析，提取所述纹理样图渐变图；
对所述纹理样图进行特征分析，提取所述纹理样图渐变图，包括：
对所述纹理样图以预设采样间隔和预设采样窗口进行降采样，并计算预设采样窗口内的各特征向量；
创建特征向量的距离矩阵M；所述距离矩阵M包括各元素mij，每个元素mij用于表示所述特征向量中两个特征向量相应的直方图的EMD距离之和；
在所述距离矩阵M上，使用Isomap方法获取每个特征向量在一维流形上的坐标，并归一化坐标值；
创建一标量图；所述标量图中的每个像素对应进行降采样中的采样点，且每个像素的像素幅值为每个特征向量对应的归一化坐标值；
将所述标量图采样到所述纹理图像的全分辨率，形成全分辨率标量图，并将所述全分辨率标量图作为渐变通道。
3.根据权利要求2所述的非均匀纹理图像的合成控制方法，其特征在于，对所述纹理样图进行特征分析，提取所述纹理样图的源引导通道信息，包括：
对所述纹理样图进行特征分析，提取所述纹理样图方向场；
对所述纹理样图进行特征分析，提取所述纹理样图方向场，包括：
将所述纹理样图划分为预设像素大小的非重叠纹理块；
在每个非重叠纹理块上计算梯度方向直方图特征描述子；
根据所述梯度方向直方图特征描述子将非重叠纹理块的梯度方向直方图转化为一组方向向量；
通过PCA降维方法获得所述方向向量中的主方向向量场，并将所述主方向向量场作为所述纹理样图方向场；所述主方向向量场为所述方向向量的最大特征值对应的特征向量。
4.根据权利要求3所述的非均匀纹理图像的合成控制方法，其特征在于，所述渐变性约束项包括渐变通道相似性；所述方向性约束项包括方向场相似性；
比较源引导通道信息与目标引导通道信息的差异，建立渐变性约束项和方向性约束项，包括：
根据公式：dp(ti,si)＝||p(ti)-p(si)||1确定所述渐变通道相似性dp(ti,si)；其中，ti为目标图像中一预设像素大小的块；si为所述纹理样图中与ti最相似的块；p(ti)为ti块的渐变通道展成的向量；p(si)为si块的渐变通道展成的向量；
根据公式：确定所述方向场相似性do(ti,si)；其中，vx和vy分别为si块中的像素x和ti块中的像素y上的方向向量。
5.根据权利要求4所述的非均匀纹理图像的合成控制方法，其特征在于，确定纹理样图与目标图像中块与块之间的距离度量，并在所述距离度量上增加所述渐变性约束项和方向性约束项，包括：
根据公式：确定增加约束项后的块与块之间的距离度量d(ti,si)；其中，α为预设约束权重；β为预设调节权重。
6.根据权利要求5所述的非均匀纹理图像的合成控制方法，其特征在于，将增加约束项后的块与块之间的距离度量总和的最小值对应的目标样图作为合成控制结果图像，包括：
根据函数：确定增加约束项后的块与块之间的距离度量总和的最小值对应的目标样图，并作为合成控制结果图像。
7.一种非均匀纹理图像的合成控制装置，其特征在于，包括：
源引导通道信息提取单元，用于获取用户输入的纹理样图，对所述纹理样图进行特征分析，提取所述纹理样图的源引导通道信息；所述源引导通道信息包括纹理样图渐变图和纹理样图方向场；
目标引导通道信息获取单元，用于获取用户绘制的目标引导图像的目标渐变图与目标方向场，并将所述目标渐变图与目标方向场作为目标引导通道信息；
约束项建立单元，用于比较源引导通道信息与目标引导通道信息的差异，建立渐变性约束项和方向性约束项；
距离度量确定单元，用于确定纹理样图与目标图像中块与块之间的距离度量，并在所述距离度量上增加所述渐变性约束项和方向性约束项；
合成控制结果图像确定单元，用于将增加约束项后的块与块之间的距离度量总和的最小值对应的目标样图作为合成控制结果图像。
8.根据权利要求7所述的非均匀纹理图像的合成控制装置，其特征在于，所述源引导通道信息提取单元，包括纹理样图渐变图提取模块，用于：
对所述纹理样图进行特征分析，提取所述纹理样图渐变图；
所述纹理样图渐变图提取模块，具体用于：
对所述纹理样图以预设采样间隔和预设采样窗口进行降采样，并计算预设采样窗口内的各特征向量；
创建特征向量的距离矩阵M；所述距离矩阵M包括各元素mij，每个元素mij用于表示所述特征向量中两个特征向量相应的直方图的EMD距离之和；
在所述距离矩阵M上，使用Isomap方法获取每个特征向量在一维流形上的坐标，并归一化坐标值；
创建一标量图；所述标量图中的每个像素对应进行降采样中的采样点，且每个像素的像素幅值为每个特征向量对应的归一化坐标值；
将所述标量图采样到所述纹理图像的全分辨率，形成全分辨率标量图，并将所述全分辨率标量图作为渐变通道。
9.根据权利要求8所述的非均匀纹理图像的合成控制装置，其特征在于，所述源引导通道信息提取单元，包括纹理样图方向场提取模块，用于：
对所述纹理样图进行特征分析，提取所述纹理样图方向场；
所述纹理样图方向场提取模块，具体用于：
将所述纹理样图划分为预设像素大小的非重叠纹理块；
在每个非重叠纹理块上计算梯度方向直方图特征描述子；
根据所述梯度方向直方图特征描述子将非重叠纹理块的梯度方向直方图转化为一组方向向量；
通过PCA降维方法获得所述方向向量中的主方向向量场，并将所述主方向向量场作为所述纹理样图方向场；所述主方向向量场为所述方向向量的最大特征值对应的特征向量。
10.根据权利要求9所述的非均匀纹理图像的合成控制装置，其特征在于，所述约束项建立单元中建立的渐变性约束项包括渐变通道相似性，方向性约束项包括方向场相似性；
所述约束项建立单元，具体用于：
根据公式：dp(ti,si)＝||p(ti)-p(si)||1确定所述渐变通道相似性dp(ti,si)；其中，ti为目标图像中一预设像素大小的块；si为所述纹理样图中与ti最相似的块；p(ti)为ti块的渐变通道展成的向量；p(si)为si块的渐变通道展成的向量；
根据公式：确定所述方向场相似性do(ti,si)；其中，vx和vy分别为si块中的像素x和ti块中的像素y上的方向向量。
11.根据权利要求10所述的非均匀纹理图像的合成控制装置，其特征在于，所述距离度量确定单元，具体用于：
根据公式：确定增加约束项后的块与块之间的距离度量d(ti,si)；其中，α为预设约束权重；β为预设调节权重。
12.根据权利要求11所述的非均匀纹理图像的合成控制装置，其特征在于，所述合成控制结果图像确定单元，具体用于：
根据函数：确定增加约束项后的块与块之间的距离度量总和的最小值对应的目标样图，并作为合成控制结果图像。
13.一种包括计算机可读指令的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读指令在被执行时使处理器至少执行权利要求1-6中任一项所述的方法。
14.一种设备，其特征在于，包括：
处理器；和包括计算机可读指令的存储器，所述计算机可读指令在被执行时使所述处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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