可见光背景下由环境色生成数码迷彩方法与流程

本属于数字图像处理技术领域，尤其涉及一种可见光背景下由环境色生成数码迷彩方法。

背景技术：

迷彩伪装技术是现代军事中重要的伪装技术。随着作战环境的复杂化，越来越多的颜色块组成的迷彩伪装应用到了军服以及装备中。现代高技术战场具有模糊复杂、突然性强、速度快、活动范围大的特点，目标暴露意味着战争失败，这对迷彩的伪装技术提出了更高的要求。随着地形背景的不断变化以及侦查技术不断发展，迷彩图案需与作战环境高度贴合，才能达到最佳伪装效果。

技术实现要素：

本发明旨在提供可见光背景下由环境色生成数码迷彩方法，由周围环境主题色快速生成数码迷彩，从而节省人力；通过k-means算法提取对图片提取主题色，通过加载以矩阵形式预存在文件中的数码迷彩单个板块，生成数码迷彩斑块，然后由提取到的主题色进行填充生成数码迷彩全图。

本发明采用以下技术方案如下：

一种可见光背景下由环境色生成数码迷彩方法，首先，由k-means算法由周围环境的图片中提取主题色，然后加载文件中以矩阵形式预存的无色迷彩小斑块，来生成单个数码迷彩小斑块，然后，通过组合算法，将单个数码迷彩小斑块，绘制在整个画布上，生成整个数码迷彩图案，然后使用涂色算法，对小斑块进行涂色。涂色结束后，数码迷彩生成完成。

附图说明

图1为迷彩绘制过程；

图2为数码迷彩全图生成显示。

具体实施方式

本发明提供一种可见光背景下由环境色生成数码迷彩方法，包括以下步骤：

首先由k-means算法从多张图片中提取主题色,k-means算法具体步骤如下：

1)首先给定k的值，即最终将数据集pi{i＝1,2,…,n}经过聚类得到的分类(分组)个数。

2)从数据集pi中随机选取k个数据点作为聚类中心，中心集合定义为：ci{i＝1,2,…,k}，排除中心以外的数据集oj{j＝1,2,…,m}。

3)对集合oj中每一个数据点，计算oj与ci(i＝1,2,…,k)的距离，得到一组距离st(t＝1,2,…,k)，计算st中的最小值，则该数据点oj就属于该最小值st对应的质心t。

4)经过3)，每个数据点oj都已属于一个聚类中心。定义某个聚类中心所含数据个数为chi(i＝1,2,…,k),定义属于某个中心i的数据点集合为bi,f{i＝1,2,…,k,f＝1,2,…,chi}，根据每个聚类中心所包含的数据点的集合，重新计算得到新的聚类中心为

5)如果新计算的聚类中心与原来中心之间的距离达到或者小于提前设置的阈值，表示重新计算的质心的位置变化不大，或者趋于稳定，或者满足聚类要求，算法终止。

6)如果新中心和原来中心距离变化很大，则继续迭代2～5步骤。

主题色提取完成后，通过加载过以矩阵形式预存在文件中的数码迷彩单个板块，生成数码迷彩斑块,然后由生成的单个数码迷彩小块进行拼接，组合，裁剪，生成整个数码迷彩图案。如图1所示，具体生成算法如下：

1)从文件中读取预存在文件中的所有小斑块到mould中；

2)初始化画布，根据画布长＝l，宽＝w，高＝h，创建画布，并将画布背景色设置为预定义背景色；

3)设置当前填充位置为xs＝0,ys＝0,当前行高度为hd＝0。xs表示当钱正要绘制斑块的右上角在画布上的坐标，hd表示当前要绘制的斑块的行的高度；

4)随机从mould中取一个小斑块m，将其绘制在画布的xs与ys的位置上，如果有与其他斑块有重合，则随机保留重合部分；

5)xs＝xs+m的宽度/2,hd＝max(hx,ys)；

6)若ys<w,则返回4)；

7)判断若xs>＝w,则将绘制超出画布的部分删除，然后设置xs＝0,ys＝ys+hd/2，如果ys>＝h,则将竖直方向超出画布的部分删除然后退出，否则返回4)；

在画布上绘制完成斑块后，接下来开始用由图片中提取的颜色，对画布中的斑块开始涂色，涂色算法如下：

1)将当前各个颜色在画布中所占的面积设置为ci＝0；

2)将上一个过程中生成的斑块，全部加入集合s中；

3)计算所有的颜色与其在画布中所占比例的商(ci/di),选择该值最小的颜色a；

4)从s中随机选择出一个小版块，将其颜色设置为a，然后从集合s中将该小版块删除；

5)若s不为空则重复3)步骤,否则涂色完成，退出。

涂色过程结束后，数码迷彩生成完成，如图2所示。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种可见光背景下由环境色生成数码迷彩方法，首先，由k‑means算法由周围环境的图片中提取主题色，然后加载文件中以矩阵形式预存的无色迷彩小斑块，来生成单个数码迷彩小斑块，然后，通过组合算法，将单个数码迷彩小斑块，绘制在整个画布上，生成整个数码迷彩图案，然后使用涂色算法，对小斑块进行涂色。涂色结束后，数码迷彩生成完成。

技术研发人员：高逸凡;王勇;张跃
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2018.12.28
技术公布日：2019.05.10