字符馬賽克圖片的生成方法

2023-12-08 16:33:26 4

專利名稱：字符馬賽克圖片的生成方法
技術領域：
本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種字符馬賽克圖片的生成方法。
背景技術：
如何給圖片加上馬賽克一直是一個有趣的問題，並且具有比較長的研究歷史。一張好的馬賽克圖片往往能夠給人出乎意料的視覺效果，在商業宣傳，藝術創作等領域具有廣闊的應用空間。隨著人們對該問題的研究深入，多種給圖片加上馬賽克的算法被提出並實現。傳統的馬賽克圖片的通常特徵是圖片中每一個鱗片都是具有相同顏色的小塊。
隨著計算機計算能力和存儲容量的提高，一種新的用小圖片作為鱗片來拼接原圖的馬賽克圖片形式(photomosaic)被提出，在生成馬賽克圖片之前，往往需要使用者或者開發者建立一個龐大的小圖片資料庫，資料庫的大小將對最終結果的質量有著直接的影響。而一方面對於個人用戶來講，收集足夠多的圖片是有一定困難的，另一方面，龐大的圖片資料庫也會佔據相當的存儲空間，這就在一定程度限制了其在諸如手機等小容量終端上的應用。針對上述小圖片作為鱗片製作馬賽克圖片的啟發，可以去嘗試將字符取代小圖片來製作馬賽克圖片。目前已有的與字符馬賽克圖片的實現方案主要有如下兩種形式I、首先給定一段文本，然後將該文本排列成一個文本矩陣，文本中每個字符為該矩陣中的一個元素。接下來將原圖放縮到這個文本矩陣圖片的大小，用原圖的顏色給這個文本矩陣中的字符添加顏色，即得到了生成的馬賽克圖片。2、首先將原圖按照需求或者個人喜好劃分成若干區域，也可以直接將整個原圖視作一個區域。接下來對於每個區域或者部分區域用給定的字符串進行拉伸旋轉後填充滿，再對字符串添加上原圖顏色，這樣就達到了一種馬賽克圖片的效果。從上述對兩種方案的闡述中可見，現有技術的主要做法均為首先將原圖用字符來填充，然後對填充的結果加入原圖的顏色，而在生成結果圖的過程中並沒有利用字符本身的信息，主要通過添加原圖的顏色來增強結果的效果，這樣做的缺點在於由於顏色的添加而損失字符的完整性，另外，通過疊加原圖顏色來實現馬賽克效果也大大削弱了馬賽克圖片給觀察者帶來的視覺衝擊。

發明內容
針對上述問題，本發明的目的在於提供一種字符馬賽克圖片的生成方法，利用字符本身的信息提取出與原圖灰度可比較的特徵，進而用該特徵尋找到與原圖鱗片最為相似的字符對原圖進行替換來生成字符馬賽克圖片，能夠收到令人滿意的視覺效果。為達到上述目的，本發明所述一種字符馬賽克圖片的生成方法，至少包括以下步驟提取字符集中每個字符鱗片的灰度特徵；
對原圖進行劃分為多個圖像鱗片，並提取每個圖像鱗片的灰度特徵；將每個圖像鱗片與字符鱗片灰度特徵匹配，最終選取一個字符匹配；將原圖中的所有圖像鱗片以相匹配字符鱗片替換，得到字符馬賽克圖片。優選地，提取字符集中每個字符鱗片的灰度特徵具體為每個字符鱗片均等的劃分m*n個小塊，得到每個小塊的平均灰度，則可得到每個鱗片所對應的m*n維的向量；結合所有鱗片的向量，得到一個N行，m*n列的向量矩陣；對向量矩陣進行線性歸一化處理，得到歸一化後的向量矩陣，以每一行對應字符鱗片的灰度特徵。優選地，提取每個圖像鱗片的灰度特徵具體為每個圖像鱗片均等的劃分m*n個小塊，得到每個小塊的平均灰度，則可得到每個鱗片所對應的m*n維的向量；結合所有圖像鱗片的向量，得到一個N行，m*n列的向量矩陣；對向量矩陣進行線性歸一化處理，得到歸一化後的向量矩陣，以每一行對應圖像鱗片的灰度特徵。優選地，原圖中的所有圖像鱗片相匹配字符鱗片具體為任一圖像鱗片的灰度特徵值與所有字符鱗片的灰度特徵值做比較，以對應特徵值差的平方和最小為相匹配條件。優選地，原圖色彩特徵可對字符進行填充。本發明的有益效果為本發明利用字符本身的信息提取出與原圖灰度可比較的特徵，進而用該特徵尋找到與原圖鱗片最為相似的字符對原圖進行替換來生成字符馬賽克圖片，能夠收到令人滿意的視覺效果。另外，用字符作為基本鱗片來生成馬賽克圖片的算法，相對於用圖片生成馬賽克圖片，由於本發明中無需字符集很大，因此本發明具有需求存儲量小，生成速度快的特點。


圖I是為圖像鱗片灰度值與字符灰度特徵的映射示例2是本發明實施例所述字符馬賽克圖片生產一實例圖。
具體實施例方式下面結合說明書附圖對本發明做進一步的描述。如圖所示，本發明實施例所述一種字符馬賽克圖片的生成方法，至少包括以下步驟I、提取字符集中每個字符鱗片的灰度特徵；2、對原圖進行劃分為多個圖像鱗片，並提取每個圖像鱗片的灰度特徵；3、將每個圖像鱗片與字符鱗片灰度特徵匹配，最終選取一個字符匹配；4、將原圖中的所有圖像鱗片以相匹配字符鱗片替換，得到字符馬賽克圖片。下面對上述各個步驟所涉及到的內容作出解釋說明
I、提取字符集中每個字符鱗片的灰度特徵首先，將字符集中的每個字符放入相同大小的矩形框中，將每個字符變成一張具有相同大小的圖片，作為接下來替換原圖的鱗片。因此，矩形框的大小決定了最終結果中字符的稀疏程度，可以根據所想得到的最終效果選取。接下來將字符鱗片中的每個字符鱗片均等的劃分成m*n個小塊，計算每個小塊的平均灰度，對於每個鱗片就可以得到一個m*n維的向量，作為字符集的初始灰度特徵。在對字符集中每個鱗片均提取了初始灰度特徵後，可以得到一個N行，m*n列的矩陣A，其中N為字符集中字符的個數。此後，對矩陣A做線性歸一化，即將A中元素的最大值置為1，最小值置為0，其餘元素均線性映射到
區間上的某個值，具體的映射計算方式為
權利要求
1.一種字符馬賽克圖片的生成方法，其特徵在於，至少包括以下步驟 提取字符集中每個字符鱗片的灰度特徵； 對原圖進行劃分為多個圖像鱗片，並提取每個圖像鱗片的灰度特徵； 將每個圖像鱗片與字符鱗片灰度特徵匹配，最終選取一個字符匹配； 將原圖中的所有圖像鱗片以相匹配字符鱗片替換，得到字符馬賽克圖片。
2.根據權利要求I所述的字符馬賽克圖片的生成方法，其特徵在於，提取字符集中每個字符鱗片的灰度特徵具體為 每個字符鱗片均等的劃分m*n個小塊，得到每個小塊的平均灰度，則可得到每個鱗片所對應的m*n維的向量； 結合所有鱗片的向量，得到一個N行，m*n列的向量矩陣； 對向量矩陣進行線性歸一化處理，得到歸一化後的向量矩陣，以每一行對應字符鱗片的灰度特徵。
3.根據權利要求I所述的字符馬賽克圖片的生成方法，其特徵在於，提取每個圖像鱗片的灰度特徵具體為 每個圖像鱗片均等的劃分m*n個小塊，得到每個小塊的平均灰度，則可得到每個鱗片所對應的m*n維的向量； 結合所有圖像鱗片的向量，得到一個N行，m*n列的向量矩陣； 對向量矩陣進行線性歸一化處理，得到歸一化後的向量矩陣，以每一行對應圖像鱗片的灰度特徵。
4.根據權利要求I所述的字符馬賽克圖片的生成方法，其特徵在於，原圖中的所有圖像鱗片相匹配字符鱗片具體為 任一圖像鱗片的灰度特徵值與所有字符鱗片的灰度特徵值做比較，以對應特徵值差的平方和最小為相匹配條件。
5.根據權利要求I所述的字符馬賽克圖片的生成方法，其特徵在於，原圖色彩特徵可對字符進行填充。
全文摘要
本發明公開一種字符馬賽克圖片的生成方法，至少包括以下步驟提取字符集中每個字符鱗片的灰度特徵；對原圖進行劃分為多個圖像鱗片，並提取每個圖像鱗片的灰度特徵；將每個圖像鱗片與字符鱗片灰度特徵匹配，最終選取一個字符匹配；將原圖中的所有圖像鱗片以相匹配字符鱗片替換，得到字符馬賽克圖片。本發明利用字符本身的信息提取出與原圖灰度可比較的特徵，進而用該特徵尋找到與原圖鱗片最為相似的字符對原圖進行替換來生成字符馬賽克圖片，能夠收到令人滿意的視覺效果。
文檔編號G06T7/00GK102930571SQ20121037979
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月9日 優先權日2012年10月9日
發明者張長水, 常大慶 申請人:清華大學