[发明专利]基于梯度修正和多向纹理提取的素描画生成方法及装置

权利要求书

1.基于梯度修正和多向纹理提取的素描画生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将输入图像进行灰度变换，得到灰度图像；

2)将灰度图像进行处理得到预处理图像，将预处理图像进行图像分割处理，得到分割图；

3)将灰度图像进行梯度处理，得到梯度信息；根据梯度信息，确定所述分割图的各个分割区域的纹理走向；

4)根据输入图像生成白噪声图像；

5)结合所述分割图的各个分割区域的纹理走向和白噪声图，生成纹理图；

6)将输入图像进行处理，得到轮廓图；

7)将纹理图和轮廓图融合，生成素描图；

确定分割图的各个分割区域的纹理走向包括：

将各个分割区域中每个像素所对应的梯度角度正切值与零进行比较：若像素的梯度角度正切值大于零，记录此像素点的纹理方向为45度；否则，记录此像素点的纹理方向为-45度；即：

其中，I_input为输入的像素，N_i为第i个分割区域，I_input_tanθ为输入像素的梯度正切值，I_output_θ为输出像素的纹理方向；

统计同一分割区域中，45度纹理方向和-45度纹理方向的像素点数目，分别记录为num1和num2；即：

其中，num1的初始值为：num1＝0；num2的初始值为：num2＝0；

比较num1和num2的大小：若num1大于num2，则此分割区域的纹理方向为45度；若num1小于等于num2，则此分割区域的纹理方向为-45度；即：

其中，N_i_θ为分割区域i的纹理方向。

2.根据权利要求1所述的基于梯度修正和多向纹理提取的素描画生成方法，其特征在于，还包括使用多尺度形态学开闭重建运算，对灰度图像进行处理得到预处理图像的步骤：

所述多尺度形态学开闭重建运算为用不同尺寸的结构元素，对灰度图像进行形态学开闭重建运算，将处理结果相加求平均，得到预处理图像；

所述多尺度结构元素定义如下：

其中，n为尺度结构元素的尺度参数，为一正数，在本方法中令n＝3；b为基本结构元素；表示形态学处理中的腐蚀操作；上式的含义是，大的结构元素是通过小的结构元素不断腐蚀得到的。

3.根据权利要求1所述的基于梯度修正和多向纹理提取的素描画生成方法，其特征在于，还包括将预处理图像进行分水岭图像分割处理，得到分割图的步骤：

将预处理图作形态学梯度处理，生成形态学梯度图；形态学梯度图＝预处理图像的膨胀图-预处理图像的腐蚀图；

对预处理图进行形态学开重建和形态学闭重建操作，作滤波平滑，得到滤波平滑图；

根据滤波平滑图，计算前景标记和背景标记；

根据前景标记和背景标记，修改形态学梯度图，进行分水岭分割，得到分割图。