[发明专利]基于图像分形纹理的数码迷彩图案生成方法

摘要

本发明公开了一种基于图像分形纹理的数码迷彩图案生成方法，其包括如下步骤：s1.提取背景图像的背景主色以及所述背景主色的面积比例；s2.基于改进的分形布朗运动生成纹理图像；s3.对纹理图像进行赋色；s4.对初始的迷彩图案图像按单元尺寸进行放大处理；s5.将放大处理后的迷彩图案图像转换为迷彩矢量图像。本发明在步骤s2中引入了标准偏差修正，以防止生成的纹理图像过于离散化，在步骤s3中改进了赋色方法，即使用混合赋色算法对纹理图像进行赋色处理，在步骤s5中对图像进行矢量化，从而使迷彩图案达到缩放不变的效果。本发明通过固化纹理图像生成步骤、优化纹理图案生成算法以及改进赋色算法，可以设计出具有较强随机性、适应性和伪装效果的迷彩图案。

主权项

1.基于图像分形纹理的数码迷彩图案生成方法，其特征在于，包括如下步骤：s1.提取背景图像的背景主色以及所述背景主色的面积比例；s2.基于改进的分形布朗运动生成纹理图像s2.1 将背景图像转换为灰度图像，并根据侦察分辨率调整图像尺寸；s2.2 获取灰度图像的分形布朗运动参数设灰度图像大小为M×M，f(x,y)是灰度图像在(x,y)位置处的像素值，其中，1≤x≤M、1≤y≤M，则可推导得到灰度图像关于自相关函数平均值的公式：R(m)＝R(1)m2H  (1)公式(1)中：公式(1)两边取对数，可得：上述公式(2)采用最小二乘法进行拟合，最小二乘法的求解过程如下：将公式(2)两侧算式分别设为X_m＝lg(m)；应用最小二乘法原理，保证实测值与计算值的离差平方和最小，得到分形布朗运动的标度特征H的计算公式：根据公式(3)求出标度特征H，并计算出标准偏差对上述标准偏差δ进行修正，修正公式如下所示：s2.3 基于Diamond‑Square算法生成纹理图像循环执行Diamond步骤和Square步骤，经过n次循环形成一幅(2n+1)×(2n+1)的图像，定义ΔG为执行Diamond步骤时的随机变量；则随机变量ΔG的取值中增加由分形布朗运动的标度特征H和修正后的标准偏差δ构成的补偿项，则第n次循环步骤时的随机变量ΔG的计算公式如下：公式(5)中guass()函数是服从标准正态分布；s2.4 对生成的纹理图像进行滤波处理；s3.对纹理图像进行赋色处理基于Diamond‑Square算法产生的纹理图像，其数值为连续的浮点型，根据背景主色以及所述背景主色的面积比例对纹理图像做赋色处理，以获取初始的迷彩图案图像；在顺序赋色的基础上增加颜色混合赋色处理，算法过程如下：首先量化浮点型的纹理图像，将纹理图像中每个像素点值量化为0到Imax之间的整数；定义主色个数为N时，主色列表为color(n)，即{color(1),color(2)…color(N‑1),color(N)}；主色列表color(n)中每一个主色均包含RGB三通道颜色数据信息，对应的主色在迷彩图案中所占面积比重为p(n)，即{p(1),p(2)…p(N‑1),p(N)}；将主色列表color(n)中各个主色从RGB颜色空间转换到Lab空间中，并根据每一个主色的L值排序，排序后的主色列表设为colorL(n)，即{colorL(1),colorL(2)…colorL(N‑1),colorL(N)}，对应的主色在迷彩图案中所占面积比重为pL(n)；为克服不同赋色斑块区显著分离的缺点，加入颜色混合填充处理，并引入混合因子；设混合因子为f，执行颜色混合处理，更新赋色列表：在排序后的主色列表colorL(n)中每个主色后增加一个主色colorL(N+1‑n)，则对应原主色colorL(n)面积比重变为(1‑f)×pL(n)，增加的主色对应的面积比重为f×pL(N+1‑n)；将混合处理后的主色列表顺序作为纹理图像的赋色顺序；最后根据主色列表及主色对应的面积比重对纹理图像中的像素点进行赋色：首先选取主色列表中的第一个主色作为当前赋色值，然后遍历纹理图像的所有像素点，按照像素点取值由大到小的顺序赋予当前赋色值；像素点被赋值后，即赋予当前主色的像素点的个数增加1，重新计算当前主色的实际赋色的面积比重，当实际赋色的面积比重达到主色对应的预设面积比重时，选取主色列表中的下一主色进行赋色，直到所有图像像素点全部被赋色，即赋色完成；s4.对初始的迷彩图案图像按单元尺寸进行放大处理；s5.将放大处理后的迷彩图案图像转换为迷彩矢量图像。