[发明专利]马赛克图片生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种马赛克图片生成方法。

背景技术

如何给图片加上马赛克一直是一个有趣并吸引人的问题，所谓给图片加上马赛克，是指将原图通过算法划分成若干小的区域，每个区域称为一个鳞片，对每个鳞片用一个新的与原图相近的鳞片来替代，从而得到一种鳞片化的艺术效果的过程。随着人们对这个问题的研究，多种不同的给马赛克图片加上马赛克的方法被提出并实现。

传统马赛克图片的特点是每个小的鳞片都是一个具有相同颜色的色块。如今，随着数字媒体技术的发展，人们可以接触到的图像越来越多，大量的图像中包含的信息量也是巨大的。由此，人们想到可以用具有一定内容的小图片来代替具有相同颜色的色块作为组成马赛克图片的基本单元，在保留传统马赛克图片的特征的同时引入新的元素，从而给观赏者带来更大的视觉冲击。

由此，可以引出本发明中所要实现的马赛克图片的定义，即一张由一定量的小图片拼接在一起组成的大图片，其中每一个小图片我们称之为鳞片。当从近处看时，我们能够看清楚每一个鳞片的内容，当从一定距离的远处看时，我们看到的是一个整体上的大图，这个大图就是我们所要用鳞片拼接成的原图。

对于上述的生成马赛克图片的问题，目前已有的与本发明最接近的技术方案说明如下：

首先，将原图用网格均等的划分为若干相同大小的小块，通过这样的划分将生成马赛克图片的问题转换成如何对每一个小块进行匹配，从鳞片库中选出与原图鳞片最相似的鳞片即单个鳞片匹配的问题。

对于单个鳞片匹配问题，目前的方法中主要有两种解决方法，一种方法是不对原图鳞片进行分类，对每个鳞片使用相同的匹配方法，在匹配的过程中主要考察图片的颜色特征。另一种方法是通过设定一定的阈值对原图鳞片进行简单的分类后对每一类进行单独的匹配，在匹配的过程中除考察颜色特征外也会适当的考虑到图片的纹理，形状等特征。

在对原图的每一个鳞片都通过匹配找到最相似鳞片后，用找到的最相似鳞片替换原图该位置的鳞片即得到生成的马赛克图片。

上述处理方法存在着下述缺陷：

首先，在目前已有的技术中，在对原图进行均等划分后，往往对原图的所有鳞片都采用相同的匹配方式。然而，人眼对于原图中的边缘位置会比变化比较平缓的区域更加敏感，当我们将原图进行均等划分后，有些位置的鳞片会含有边缘信息，而有些没有，如果将所有鳞片不加分类的进行匹配，显然不能够达到十分令人满意的效果。另外，在目前的方法中，即便是将原图鳞片进行了分类，所用到的分类方式往往只是根据一定的阈值进行划分，分类效果不够理想。

其次，在目前已有的方法中，第一步通常都是对原图进行均等划分将原图划分成相同大小的鳞片。然而，为了达到更好的视觉效果，显然，我们希望在原图精细的地方用更小的图片进行替换，以提高匹配效果。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供一种优化马赛图片显示效果的马赛克图片生成方法。

为达上述目的，本发明马赛克图片生成方法包括以下步骤：

1.将原图划分成若干个原始鳞片；

2.采用聚类算法以及分类器对原始鳞片进行分类；

3.分别计算每一个原始鳞片和替换鳞片之间的图片距离；

4.选取与原始鳞片图片距离最小或图片距离小于阈值的替换鳞片替换原始鳞片以生成马赛克图片；

其中，所述图片距离为原始鳞片与替换鳞片之间特征参数按照预设算法得到的计算结果；且不同类别的原始鳞片与替换鳞片之间用以计算图片距离的特征参数不同。

优选地，所述步骤2包括以下具体步骤：

2.1.随机选取若干个原始鳞片作为训练集；

2.2.提取特征参数；

2.3.由聚类算法根据提取的特征参数对训练集中各原始鳞片进行分类；

2.4.由分类器学习步骤2.3中聚类算法对训练集的分类方法用以对所有的原始鳞片进行分类。

优选地，所述特征参数包括颜色、颜色方差以及Tamura对比度；

所述步骤2.3根据上述特征参数将训练集分成没有明显边缘的纯色块以及颜色变化剧烈或具有明显边缘的边缘块；

所述步骤2.4将原始鳞片划分到纯色块或边缘块；

所述图片距离为：

其中，所述D_col为等同像素的原始鳞片和替换鳞片对应位置像素点颜色值之差的平方和；所述D_edge为等同像素原始鳞片和替换鳞片对应位置像素点梯度强度之差的平方和；所述W_edge为梯度强度均值与最大梯度强度值之比。