宣传领域具有较大 的潜在需求，是非真实感模拟不同艺术效果的一种有益补充。为线条增强的烙画艺术作品 模拟提供了一种新的绘制方法，也为扎染、刺绣、及蜡染等不同艺术效果的计算机模拟提供 了有力的理论基础和技术支持。
【附图说明】
[0041] 图1为本发明提出的一种线条增强的烙画艺术效果模拟方法的流程图。
[0042] 图2为输入图像经过图像去色得到的结果图像。
[0043] 图3为边缘提取获得的结果图像。
[0044] 图4为对边缘图像进行细节增强获得的结果图像。
[0045] 图5为输入的木材纹理图像。
[0046] 图6为细节增强的线条图像和纹理图像进行融合以后获得的结果图像。
[0047] 图7为前景图像和背景图像融合之后获得的彩色的烙画艺术效果图像。
【具体实施方式】
[0048] 如图1-7所示，图1为本发明提出的一种线条增强的烙画艺术效果模拟方法的流 程图；图2为输入图像经过图像去色得到的结果图像；图3为边缘提取获得的结果图像；图 4为对边缘图像进行细节增强获得的结果图像；图5为输入的木材纹理图像；图6为细节增 强的线条图像和纹理图像进行融合以后获得的结果图像；图7为前景图像和背景图像融合 之后获得的彩色的烙画艺术效果图像。
[0049] 参照图1-7,本发明提出的一种线条增强的烙画艺术效果模拟方法，将输入的二维 前景图像和背景图像，处理为线条增强的烙画艺术风格效果，包括如下步骤：
[0050] Sl、前景图像壳度彳目息提取
[0051] 如图2所示，求取输入前景图像I (X，y)的亮度图像L(x, y):
[0052] L (X，y) = 0· 299 X Ir (X，y) +0· 587 X Ig (X，y) +0· 114 X Ib (X，y)
[0053] 式中：(x，y)表示象素的坐标位置，IR(x，y)，I(；(x，y)，I B(x，y)表示输入图像 I (x，y)的红、绿、蓝三通道值；
[0054] S2、边缘提取
[0055] 求取亮度图像L(X，y)的梯度，沿梯度方向使用高斯差分DoG滤波器进行滤波，对 L(x，y)中不同象素位置进行滤波后，累积滤波响应得到F(x，y):
[0056]
[0057] 式中，（X，y)表示某一象素位置，X表示象素的横坐标，y表示象素的纵坐标，▽为 对亮度图像L(x，y)求梯度操作，f(x，y)表示高斯函数的滤波器，参数T表示滤波器的大小 (2 < T < 10)，根据经验，我们将T设置为5, d(x，y)表示求偏导过程；
[0058] 将F(x，y)沿梯度方向积分以增强线条的连续性，得到结果图像A(x，y):
[0059]
[0060] 式中，（x，y)表示某一象素位置，X表示象素的横坐标，y表示象素的纵坐标， GjX，y)是标准差为〇的一维高斯函数（〇< 〇 <4)，根据经验，我们取〇值为2，
[0061] 参数s控制线条平滑的程度（2 < s < 12)，根据经验，我们取s值为6, d(x，y)表 示求偏导过程；
[0062] 通过（l+tanh(A(x，y)))与阈值τ比较（〇 < τ < 3)，根据经验，我们取τ值为 2,二值化后得到一幅黑白的边缘图像E (X，y)，如图3所示：
[0063]
[0064] S3、线条增强
[0065] 对边缘图像E (X，y)进行双边滤波处理，采用r (I < r < 6,根据经验，我们取值为 4)的半径大小对象素位置为（X，y)的邻域Sur (I < Sur < 9,根据经验，我们取值为6)进 行双边滤波，得到滤波结果图像S(X，y):
[0066]
[0067] >ντ，、λ, D #，」、木 豕亦/|儿且，Λ #，」、豕才、μ.」?只土，丨，」、，τ #示象素的纵坐标， w (X，y)表示象素位置为（X，y)的象素值与周围邻域象素的误差值，1表示象素位置为（X，y) 的象素与周围邻域象素之间的欧式距离，d(x，y)表示求偏导过程；
[0068] 计算边缘图像E(x，y)与滤波结果图像S(x，y)的差值，累计到边缘图像E(x，y) 中，获得线条增强的结果图像R (X，y)，如图4所示；
[0069] R(x, y) = (E (x, y)-S (x, y)) X c+E (x, y)
[0070] 式中，（x，y)表示某一象素位置，c控制细节增强的程度（I < c < 6)，根据经验， 我们取值为3 ;
[0071] S4、输入背景纹理
[0072] 选取具有木纹、竹子、纸张等材质的输入图像B(x，y)，作为最终线条增强的烙画艺 术效果的背景图像，如图5所示；
[0073] S5、图像融合
[0074] 将输入图像B (X，y)从RGB色彩空间转换到LAB色彩空间，采用正片叠底的方法， 将线条增强的结果图像R(x，y)与输入图像B(x，y)的亮度信息进行图像融合，获得灰度的 烙画艺术效果图像P(x，y)，如图6所示：
[0075]
[0076] 式中，（x，y)表示某一象素位置A (x，y)表示输入图像B (x，y)在LAB色彩空间中 L通道的值；
[0077] 在LAB色彩空间中，将输入图像B(x，y)的色彩值BA(x，y)、Bb(x，y)传输到灰度 P (X，y)中：
[0078]
[0079] 式中，（X，y)表示某一象素位置，Ba (X，y)、Bb (X，y)表示输入图像B (X，y)在LAB色 彩空间中A通道和B通道的值，(\(x，y)、Oa (X，y)、Ob (X，y)表示最终的烙画艺术效果图像在 LAB色彩空间中L、B、A通道的值，将(X，y)、Oa (X，y)、Ob (X，y)从LAB色彩空间转换回RGB 色彩空间，获得最终的线条增强的烙画艺术效果图像〇(x，y)，如图7所示。
[0080] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种线条增强的烙画艺术效果模拟方法，其特征在于：包括如下步骤： 51、 前景图像壳度彳目息提取 求取输入前景图像I(x，y)的亮度图像L(x，y): L(x,y) = 0. 299XIR (x,y) +0. 587XIG (x,y) +0. 114XIB (x,y) 式中：(x,y)表示象素的坐标位置，IR(x,y)，I(；(x，y)，IB(x,y)表示输入图像I(x,y)的 红、绿、蓝三通道值； 52、 边缘提取 求取亮度图像L(x，y)的梯度，沿梯度方向使用高斯差分DoG滤波器进行滤波，对L(x，y)中不同象素位置进行滤波后，累积滤波响应得到F(x，y):式中，（x，y)表示某一象素位置，x表示象素的横坐标，y表示象素的纵坐标，▽为对亮 度图像L(x，y)求梯度操作，f(x，y)表示高斯函数的滤波器，参数T表示滤波器的大小（2 <T< 10)，d(x,y)表示求偏导过程； 将F(x，y)沿梯度方向积分以增强线条的连续性，得到结果图像A(x，y):式中，（x，y)表示某一象素位置，x表示象素的横坐标，y表示象素的纵坐标，G。（x，y) 是标准差为〇的一维高斯函数（〇 < 〇 < 4)，参数s控制线条平滑的程度（2 <s< 12)， d(x，y)表示求偏导过程； 通过（l+tanh(A(x，y)))与阈值t比较（〇<t<3)，二值化后得到一幅黑白的边缘 图像E(x,y):53、 线条增强 对边缘图像E(X，y)进行双边滤波处理，采用r(1 <r< 6)的半径大小对象素位置为(X，y)的邻域Sur(l<Sur<9)进行双边滤波，得到滤波结果图像S(x，y):式中，（x，y)表示某一象素位置，x表示象素的横坐标，y表示象素的纵坐标，w(x，y)表 示象素位置为（x，y)的象素值与周围邻域象素的误差值，1表示象素位置为（x，y)的象素 与周围邻域象素之间的欧式距离，d(x，y)表示求偏导过程； 计算边缘图像E(x，y)与滤波结果图像S(x，y)的差值，累计到边缘图像E(x，y)中，获 得线条增强的结果图像R(x，y); R(x,y) = (E(x,y)-S(x,y))Xc+E(x,y) 式中，（X，y)表示某一象素位置，C控制细节增强的程度（1 <c< 6); 54、 输入背景纹理 选取具有木纹、竹子、纸张等材质的输入图像B(x，y)，作为最终线条增强的、烙画艺术 效果的背景图像； 55、 图像融合 将输入图像B(x，y)从RGB色彩空间转换到LAB色彩空间，采用正片叠底的方法，将线 条增强的结果图像R(x，y)与输入图像B(x，y)的亮度信息进行图像融合，获得灰度的烙画 艺术效果图像P(x，y):式中，（X，y)表示某一象素位置，Bjx,y)表示输入图像B(X，y)在LAB色彩空间中L通 道的值； 在LAB色彩空间中，将输入图像B(x，y)的色彩值BA(x，y)、Bb (x，y)传输到灰度的烙画 艺术效果图像中：式中，（1，7)表示某一象素位置，8^1，7)、8[?(1，7)表示输入图像8(1，7)在1^8色彩空 间中A通道和B通道的值，(x，y)、0A (x，y)、0B (x，y)表示最终的烙画艺术效果图像在LAB 色彩空间中L、B、A通道的值，将(x，y)、0A(x，y)、0B(x，y)从LAB色彩空间转换回RGB色 彩空间，获得最终的线条增强的烙画艺术效果图像〇(x，y)。
【专利摘要】本发明公开了一种线条增强的烙画艺术效果模拟方法，包括如下步骤：S1、前景图像亮度信息提取；S2、边缘提取；S3、线条增强；S4、输入背景纹理；S5、图像融合。本发明采用DOG边缘检测方法获取前景图像的边缘信息，并对边缘信息进行细节增强处理，提取了更多的边缘细节，增强了边缘的连贯性和流畅性，提高了模拟算法的效率。输入不同前景图像，同时通过输入不同的材质图像作为背景图像，将前景图像与背景图像的融合，提高了灵活性，扩展了最终烙画艺术效果的创作题材。
【IPC分类】G06T11/00
【公开号】CN105096358
【申请号】CN201510470587
【发明人】钱文华, 徐丹, 张学杰, 岳昆, 官铮
【申请人】云南大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月5日