[发明专利]一种基于笔划限制和纹理的真实图像油画自动生成方法

摘要

一种基于笔划限制和纹理的真实图像油画自动生成方法，针对Hertzmann多层绘制算法存在得到的油画轮廓不够清楚、纹理不够强烈的问题，本发明使用均值漂移(Mean Shift)方法将图像分割成不同区域，以分割结果为依据限定油画笔划的生长，使得绘制结果轮廓清晰；基于笔划生成对应的油画纹理场，使用线积分卷积(Linear Integral Convolution，LIC)方法做场可视化，并与油画结果相合成，构造油画笔划的纹理，以增强绘制结果的纹理效果。实验结果表明，本发明可以明显地提升图像油画风格化的绘制效果。

主权项

一种基于笔划限制和纹理的真实图像油画自动生成方法，包括以下步骤：1)由原始图像与不同卷积尺度高斯核做卷积产生一系列高斯金字塔参考图像，作为绘制油画过程中进行多层绘制的各层参考，其中高斯核卷积尺度与油画笔划半径大小成正比，油画笔划半径大小依次为8、4、2个像素距离；2)将画布图像与当前层的高斯金字塔参考图像划分成均等的栅格，计算各栅格内对应位置像素点的颜色差异(以像素点颜色值的欧式距离衡量)总值，如果栅格内颜色差异总值超过了一定的阈值，则该栅格内有新笔划起始点，且新笔划起始点为栅格内对应位置像素颜色差异最大的像素点位置；3)以当前层的高斯金字塔参考图像的梯度信息为指导，结合得到的新笔划起始点，沿着笔划点的梯度正交方向移动当前层笔划半径距离(各层依次为8、4、2)，遵循原始图像均值漂移(Mean Shift)分割结果为约束，依次产生笔划结构点序列，将这些笔划结构点拟合成曲线，以该曲线为中心当前层笔划大小半径范围内所有的像素点构成一个笔划；4)以笔划结构点为节点，将笔划分成若干段，将各段像素点赋予相对应节点相同的梯度信息，构造一条笔划的纹理场；5)重复步骤3)产生所有笔划并随机在画布上进行布置，完成一层的油画绘制；重复步骤4)产生所有笔划相对应的纹理场并与笔划采用相同的布置方式，完成一层的纹理场生成；6)重复步骤5)依次完成各层的油画绘制和各层的纹理场生成；7)将得到的纹理场采用线积分卷积(LIC)方法做场可视化，将得到的可视化结果与得到的画布图像采用Phong三维光照模型相结合，为已得到的画布油画图像引入油画纹理，生成最终的油画图像。