[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

说明书

本发明提供了一种基于梯度修正和多向纹理提取的素描画生成方法及装置，该方法将输入图像进行灰度变换，得到灰度图像；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；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；根据输入图像生成白噪声图像；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；将输入图像进行处理，得到轮廓图；将纹理图和轮廓图融合，生成素描图。本发明使用多方向的纹理，使得生成的素描画接近于真实的手绘素描效果，素描效果更加丰富和鲜活。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及基于梯度修正和多向纹理提取的素描画生成方法及装置。

背景技术

朋友圈中个人动态的更新，游玩自拍等都可以看到图像的身影；同时，在互联网上也有大量的图像浏览、分享和下载，相应的关于图像的处理技术也越来越受到大家的关注。在图像处理技术中，图像的风格化处理、艺术效果的添加等都很受大家的青睐。素描画是图像艺术中较为常见和基础的表现方式。但对于素描画的人工创作，必须要求创作者有一定的美术功底和设计能力，同时个人的艺术水平也会大大影响最终素描画的表现效果。对于一些专业的图像处理软件，如Photoshop等，虽然可以得到相当好的图像处理效果，但对使用者有一定的技术能力要求。当然在操作步骤上也比较繁琐和复杂，效率也不高。因此，借助于计算机快速而高效的生成素描画，具有重要的应用前景。计算机快速自动生成铅笔手绘图像具有重要的应用及娱乐价值。

在现有的素描画生成方法中，纹理的生成方法比较复杂，运行速度慢；而且，在纹理的生成上无法有效的考虑素描效果的整体层次感和明暗对比效果。

作者为孙丹丹的硕士学位论文《基于图像的铅笔画仿真方法研究》公开了一种应用运动模糊方法仿真铅笔画纹理的方法。该方法在确定纹理方向和生成白噪声图的基础上，主要应用运动模糊滤波器来模拟铅笔的纹理。其中，在确定纹理走向时，选择一个方向作为主体方向，用以体现纹理走向。但是，在单一纹理方向的素描图，很容易造成信息的丢失，而且，不能很好的凸显素描图的整体意境。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于梯度修正和多向纹理提取的素描画生成方法及装置，用以解决目前现有素描画生成方法中使用单一纹理方向造成的信息丢失、从而造成画面不真实的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于梯度修正和多向纹理提取的素描画生成方法，包括九个方法方案：

方法方案一，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。

方法方案二，在方法方案一的基础上，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：