一種筆畫方向確定方法與裝置的製作方法
2023-05-22 21:34:36 1
專利名稱：一種筆畫方向確定方法與裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及圖像處理領域，尤其涉及用計算機模擬油畫的作畫過程時，根據原始 圖像生成油畫風格圖像時筆畫方向的確定方法及裝置。
背景技術：
圖像的風格化繪製是指用計算機模擬油畫的作畫過程，基於原始真實圖像生成對 應的油畫風格圖像。已有的圖像風格化生成算法主要基於逐層繪製的分層方法，其主要思 想是模擬畫家在內心產生的由粗糙到精細的圖像紋理等級進行劃分，通常先用大畫筆、大 的調和色塊來繪製大致輪廓，然後逐步用細小的畫筆來進行越來越精細的繪製，是一個由 粗到細的逐步繪製過程。在油畫風格化逐層繪製技術上，目前已有的實現方法主要是基於AaronHertzmarm 的逐層細化繪製法。在該方法中，將輸入圖像生成若干具有高斯模糊效果(所謂高斯模糊 效果就是根據高斯分布曲線把某個像素點對其周圍像素進行加權統計得到的圖像，這種圖 像具有視覺模糊性)的金字塔圖像序列(圖像呈倍數關係逐漸縮小)作為參考，然後分別 參照這些序列採用對應大小(如8、4、2個像素大小為半徑)的畫筆在畫布上進行逐層繪 制。圖像油畫風格逐層繪製流程如圖1所示，包括在空白畫布上，根據原始圖像確定筆觸 起點和畫筆方向進行圖層繪製，一個圖層繪製完畢後，再縮寫畫筆尺寸，繪製下一個圖層， 直到全部圖層繪製完畢後生成對應的油畫風格圖像。在逐層繪製算法中，對於每一繪製圖層，首先將參考圖像均勻等分成若干個邊長 為畫筆的半徑大小的小正方形圖像塊，然後考察每個正方形圖像塊內部，如果在該對應位 置上畫布與參考圖像像素之間的顏色差距(統計正方形圖像塊內部所有像素點的RGB三個 通道顏色值的均方根)超過一定閾值，則在畫布的這個圖像塊內進行繪製。筆觸起點的中 心就是畫布在對應該圖像塊的正方形內與參考圖像的相應位置上顏色差距最大的像素點。 起筆之後，筆畫方向為筆觸中心像素點的顏色梯度的法向方向。由於與視覺紋理不匹配，這 個方向只是一個粗糙的大致方向，在顏色平坦區域該方向較模糊，而紋理豐富區域該方向 則非常雜碎。現有的油畫繪製方法中，筆畫方向不管在圖像塊內還是在平滑邊界上並不精確， 從而導致繪畫效果不理想。對於觀賞者來說，對圖像中如人的臉部等重要性非常突出的地 方非常敏感，如果畫錯一筆都是非常糟糕的。Hertzmarm的改進做法是手動在圖像中選出重 要性突出的地方，藉助於人機互動來改善筆畫精度，這種處理方式顯然不是一種最優的方 法。綜上所述，現有技術中，油畫繪製的筆畫方向不精確導致整體畫面感覺粗糙；為了 達到相對較好的繪製效果，則需要藉助於人機互動，不能實現自動繪製。
發明內容
本發明實施例提供的筆畫方向確定方法，實現根據原始圖像生成油畫風格圖像時
7較精確地確定出筆畫方向，自動完成效果較好的油畫繪製。本發明實施例提供的筆畫方向確定裝置，實現根據原始圖像生成油畫風格圖像時 較精確地確定出筆畫方向，自動完成效果較好的油畫繪製。本發明提供的筆畫方向確定方法，應用於根據原始圖像生成油畫風格圖像時確定 自筆觸起點的筆畫方向，包括獲取原始圖像各像素點的像素值，根據所述像素值確定出各像素點的梯度；在所述原始圖像中，按照設定的鄰域範圍，確定出各像素點的鄰域像素點；對所述原始圖像中的每一個像素點X，根據其鄰域像素點的矢量場，修正該像素點 X的梯度，得到該像素點X的矢量場；其中，鄰域像素點的矢量場的初始值為所述鄰域像素 點的梯度；將筆觸起點對應像素點的矢量場的矢量場方向，作為自所述筆觸起點的筆畫方 向。本發明還提供一種筆畫方向確定方法，應用於根據原始圖像生成油畫風格圖像時 確定自筆觸起點的筆畫方向，包括獲取原始圖像各像素點的像素值，根據所述像素值確定出各像素點的梯度；在所述原始圖像中，按照設定的鄰域範圍，確定出各像素點的鄰域像素點；對所述原始圖像中的每一個像素點X，根據其鄰域像素點的矢量場，修正該像素點 X的梯度，得到該像素點X的矢量場；其中，鄰域像素點的矢量場的初始值為所述鄰域像素 點的梯度；以筆觸起點對應像素點為起點，在所述原始圖像中確定出第一延伸路徑和第二延 伸路徑；所述第一延伸路徑上包括順序確定出的若干個像素點，其中確定出的下一個像素 點為位於上一個像素點的矢量場方向上、且與上一個像素點距離最近的像素點；所述第二 延伸路徑上包括順序確定出的若干個像素點，其中確定出的下一個像素點為位於上一個像 素點的矢量場的反方向上、且與上一個像素點距離最近的像素點；對所述第一延伸路徑和所述第二延伸路徑上的每一個像素點，以該像素點為起 點，在所述原始圖像中確定出對應的第一擴展路徑和第二擴展路徑；所述第一擴展路徑上 包括順序確定出的若干個像素點，其中確定出的下一個像素點為位於垂直於上一個像素點 的矢量場方向的左方向上、且與上一個像素點距離最近的像素點；所述第二擴展路徑上包 括順序確定出的若干個像素點，其中確定出的下一個像素點為位於垂直於上一個像素點的 矢量場方向的右方向上、且與上一個像素點距離最近的像素點；對所述第一延伸路徑和第二延伸路徑上的每一個像素點，將其對應的第一擴展路 徑和第二擴展路徑上的各像素點的矢量場進行線性積分卷積，將卷積結果對應的矢量方 向，作為自所述筆觸起點的筆畫方向。本發明還提供一種筆畫方向確定裝置，應用於根據原始圖像生成油畫風格圖像時 確定自筆觸起點的筆畫方向，包括梯度確定單元，用於獲取原始圖像各像素點的像素值，根據所述像素值確定出各 像素點的梯度；鄰域確定單元，用於在所述原始圖像中，按照設定的鄰域範圍，確定出各像素點的 鄰域像素點；
8
矢量場確定單元，用於對所述原始圖像中的每一個像素點X，根據其鄰域像素點的 矢量場，修正該像素點X的梯度，得到該像素點X的矢量場；其中，鄰域像素點的矢量場的初 始值為所述鄰域像素點的梯度；筆畫方向確定單元，用於將筆觸起點對應像素點的矢量場的矢量場方向，作為自 所述筆觸起點的筆畫方向。本發明再提供一種筆畫方向確定裝置，應用於根據原始圖像生成油畫風格圖像時 確定自筆觸起點的筆畫方向，包括梯度確定單元，用於獲取原始圖像各像素點的像素值，根據所述像素值確定出各 像素點的梯度；鄰域確定單元，用於在所述原始圖像中，按照設定的鄰域範圍，確定出各像素點的 鄰域像素點；矢量場確定單元，用於對所述原始圖像中的每一個像素點X，根據其鄰域像素點的 矢量場，修正該像素點X的梯度，得到該像素點X的矢量場；其中，鄰域像素點的矢量場的初 始值為所述鄰域像素點的梯度；卷積單元，用於以筆觸起點對應像素點為起點，在所述原始圖像中確定出第一延 伸路徑和第二延伸路徑；所述第一延伸路徑上包括順序確定出的若干個像素點，其中確定 出的下一個像素點為位於上一個像素點的矢量場方向上、且與上一個像素點距離最近的像 素點；所述第二延伸路徑上包括順序確定出的若干個像素點，其中確定出的下一個像素點 為位於上一個像素點的矢量場的反方向上、且與上一個像素點距離最近的像素點；以及對所述第一延伸路徑和所述第二延伸路徑上的每一個像素點，以該像素點為起 點，在所述原始圖像中確定出對應的第一擴展路徑和第二擴展路徑；所述第一擴展路徑上 包括順序確定出的若干個像素點，其中確定出的下一個像素點為位於垂直於上一個像素點 的矢量場方向的左方向上、且與上一個像素點距離最近的像素點；所述第二擴展路徑上包 括順序確定出的若干個像素點，其中確定出的下一個像素點為位於垂直於上一個像素點的 矢量場方向的右方向上、且與上一個像素點距離最近的像素點；對所述第一延伸路徑和第二延伸路徑上的每一個像素點，將其對應的第一擴展路 徑和第二擴展路徑上的各像素點的矢量場進行線性積分卷積；筆畫方向確定單元，用於將卷積結果對應的矢量方向，作為自所述筆觸起點的筆 畫方向。本發明實施例提供的一種筆畫方向確定方法與裝置，在確定出各像素點的梯度 後，進一步確定出各像素點的鄰域像素點；用每一個像素點的鄰域像素點的矢量場，來修正 該像素點的梯度，得到每一個像素點的矢量場(鄰域像素點的矢量場的初始值為鄰域像素 點的梯度)；將筆觸起點對應像素點的矢量場的矢量場方向，作為自該筆觸起點的筆畫方 向。由於本發明針對每一個像素點，充分考慮了其鄰域像素點對該像素點的影響，使得修正 後的像素點的矢量場更接近於實際圖像紋理在視覺上的走向，從而使得最終得到的油畫風 格圖像視覺效果更佳。本發明實施例提供的另一種筆畫方向確定方法與裝置，在得到每一個像素點的矢 量場後，以筆觸起點對應像素點的矢量場方向及其反方向作為起始方向，確定出一定範圍 內的若干個像素點，對確定出的若干個像素點進行線性積分卷積，將卷積結果的矢量方向
9作為筆畫方向。由於線性積分卷積可以在矢量場方向上進行統計，使用線性積分卷積來計 算筆畫方向，能夠在筆畫方向上以積分卷積形式來引入周邊像素點方向對筆觸起點對應像 素點的影響，因而能更有效地顯示出紋理信息，進一步改進筆畫方向的精度。
圖1為現有技術中圖像油畫風格逐層繪製流程示意圖；圖2為本發明實施例1提供的筆畫方向確定方法流程圖；圖3為本發明實施例2提供的筆畫方向確定方法流程圖；圖4為本發明實施例3提供的筆畫方向確定裝置結構示意圖；圖5為本發明實施例3提供的筆畫方向確定裝置中的矢量場確定單元結構示意圖 之一；圖6為本發明實施例3提供的筆畫方向確定裝置中的矢量場確定單元結構示意圖 之二；圖7為本發明實施例4提供的筆畫方向確定裝置結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖，用具體實施例對本發明提供的筆畫方向確定方法、筆畫方向確定 裝置進行詳細描述。實施例1 提供一種筆畫方向確定方法，應用於根據原始圖像生成油畫風格圖像 時確定自筆觸起點的筆畫方向。參見圖2，為本發明實施例1提供的筆畫方向確定方法流程圖，包括如下步驟步驟S101、獲取原始圖像各像素點的像素值，根據各像素點的對應像素值確定出 各像素點的梯度；步驟S102、在原始圖像中，按照設定的鄰域範圍，確定出各像素點的鄰域像素點；步驟S103、對原始圖像中的每一個像素點X，根據其鄰域像素點的矢量場，修正該 像素點X的梯度，得到該像素點X的矢量場；其中，鄰域像素點的矢量場的初始值為該鄰域 像素點的梯度；步驟S104、將筆觸起點對應像素點的矢量場的矢量場方向，作為自該筆觸起點的 筆畫方向。下面對圖2各步驟進行詳細說明。步驟SlOl中，可以採用現有技術中的各種計算像素點梯度的計算方法。由於梯度表示圖像的變化信息，梯度值越大，圖像變化越顯著。最簡單的梯度計算 由像素點的像素值的一階導數獲得，即
權利要求
一種筆畫方向確定方法，應用於根據原始圖像生成油畫風格圖像時確定自筆觸起點的筆畫方向，其特徵在於，包括獲取原始圖像各像素點的像素值，根據所述像素值確定出各像素點的梯度；在所述原始圖像中，按照設定的鄰域範圍，確定出各像素點的鄰域像素點；對所述原始圖像中的每一個像素點X，根據其鄰域像素點的矢量場，修正該像素點X的梯度，得到該像素點X的矢量場；其中，鄰域像素點的矢量場的初始值為所述鄰域像素點的梯度；將筆觸起點對應像素點的矢量場的矢量場方向，作為自所述筆觸起點的筆畫方向。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述得到該像素點X的矢量場，具體包括 用像素點X的梯度與其一個鄰域像素點Y的矢量場進行矢量點乘，得到第一乘積；且當所述像素點X的梯度方向與所述鄰域像素點Y的矢量場方向的夾角不大於90度時，確定所 述第一乘積為正值；否則，確定所述第一乘積為負值；用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的水平分量乘以所述第一乘積，得到第二乘積； 以及用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的垂直分量乘以所述第一乘積，得到第三乘積；累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第二乘積，得到所述像素點X的矢量場的水 平分量；以及累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第三乘積，得到所述像素點X的矢量 場的垂直分量；由所述像素點X的矢量場的水平分量和所述像素點X的矢量場的垂直分量進行矢量合 成，得到該像素點X的矢量場；或者用像素點X的梯度與其一個鄰域像素點Y的矢量場進行矢量點乘，得到第一乘積；且當 所述像素點X的梯度方向與所述鄰域像素點Y的矢量場方向的夾角不大於90度時，確定所 述第一乘積為正值；否則，確定所述第一乘積為負值；用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的水平分量乘以所述第一乘積後，再乘以第一映 射因子，得到第二乘積；以及用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的垂直分量乘以所述第 一乘積後，再乘以第二映射因子，得到第三乘積；其中，所述第一映射因子為所述鄰域像 素點Y對應的梯度值的水平分量與所述像素點X對應的梯度值的水平分量的差值，用雙曲 正切函數映射到設置的非負數值區間的對應映射值；所述第二映射因子為所述鄰域像素 點Y對應的梯度值的垂直分量與所述像素點X對應的梯度值的垂直分量的差值，用雙曲正 切函數映射到設置的所述非負數值區間的對應映射值；累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第二乘積，得到所述像素點X的矢量場的水 平分量；以及累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第三乘積，得到所述像素點X的矢量 場的垂直分量；由所述像素點X的矢量場的水平分量和所述像素點X的矢量場的垂直分量進行矢量合 成，得到該像素點X的矢量場信息。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述確定出各像素點的梯度，包括 計算各像素點的像素值的一階導數，作為各像素點的梯度；或者使用舍貝爾Sobel算子進行卷積得到各像素點的梯度。
4.一種筆畫方向確定方法，應用於根據原始圖像生成油畫風格圖像時確定自筆觸起點 的筆畫方向，其特徵在於，包括獲取原始圖像各像素點的像素值，根據所述像素值確定出各像素點的梯度； 在所述原始圖像中，按照設定的鄰域範圍，確定出各像素點的鄰域像素點； 對所述原始圖像中的每一個像素點X，根據其鄰域像素點的矢量場，修正該像素點X的 梯度，得到該像素點X的矢量場；其中，鄰域像素點的矢量場的初始值為所述鄰域像素點的 梯度；以筆觸起點對應像素點為起點，在所述原始圖像中確定出第一延伸路徑和第二延伸路 徑；所述第一延伸路徑上包括順序確定出的若干個像素點，其中確定出的下一個像素點為 位於上一個像素點的矢量場方向上、且與上一個像素點距離最近的像素點；所述第二延伸 路徑上包括順序確定出的若干個像素點，其中確定出的下一個像素點為位於上一個像素點 的矢量場的反方向上、且與上一個像素點距離最近的像素點；對所述第一延伸路徑和所述第二延伸路徑上的每一個像素點，以該像素點為起點，在 所述原始圖像中確定出對應的第一擴展路徑和第二擴展路徑；所述第一擴展路徑上包括順 序確定出的若干個像素點，其中確定出的下一個像素點為位於垂直於上一個像素點的矢量 場方向的左方向上、且與上一個像素點距離最近的像素點；所述第二擴展路徑上包括順序 確定出的若干個像素點，其中確定出的下一個像素點為位於垂直於上一個像素點的矢量場 方向的右方向上、且與上一個像素點距離最近的像素點；對所述第一延伸路徑和第二延伸路徑上的每一個像素點，將其對應的第一擴展路徑和 第二擴展路徑上的各像素點的矢量場進行線性積分卷積，將卷積結果對應的矢量方向，作 為自所述筆觸起點的筆畫方向。
5.如權利要4所述的方法，其特徵在於，所述得到該像素點X的矢量場，具體包括 用像素點X的梯度與其一個鄰域像素點Y的矢量場進行矢量點乘，得到第一乘積；且當 所述像素點X的梯度方向與所述鄰域像素點Y的矢量場方向的夾角不大於90度時，確定所 述第一乘積為正值；否則，確定所述第一乘積為負值；用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的水平分量乘以所述第一乘積，得到第二乘積； 以及用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的垂直分量乘以所述第一乘積，得到第三乘積；累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第二乘積，得到所述像素點X的矢量場的水 平分量；以及累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第三乘積，得到所述像素點X的矢量 場的垂直分量；由所述像素點X的矢量場的水平分量和所述像素點X的矢量場的垂直分量進行矢量合 成，得到該像素點X的矢量場；或者用像素點X的梯度與其一個鄰域像素點Y的矢量場進行矢量點乘，得到第一乘積；且當 所述像素點X的梯度方向與所述鄰域像素點Y的矢量場方向的夾角不大於90度時，確定所 述第一乘積為正值；否則，確定所述第一乘積為負值；用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的水平分量乘以所述第一乘積後，再乘以第一映 射因子，得到第二乘積；以及用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的垂直分量乘以所述第 一乘積後，再乘以第二映射因子，得到第三乘積；其中，所述第一映射因子為所述鄰域像 素點Y對應的梯度值的水平分量與所述像素點X對應的梯度值的水平分量的差值，用雙曲 正切函數映射到設置的非負數值區間的對應映射值；所述第二映射因子為所述鄰域像素 點Y對應的梯度值的垂直分量與所述像素點X對應的梯度值的垂直分量的差值，用雙曲正切函數映射到設置的所述非負數值區間的對應映射值；累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第二乘積，得到所述像素點X的矢量場的水 平分量；以及累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第三乘積，得到所述像素點X的矢量 場的垂直分量；由所述像素點X的矢量場的水平分量和所述像素點X的矢量場的垂直分量進行矢量合 成，得到該像素點X的矢量場信息。
6.如權利要求4或5所述的方法，其特徵在於，所述確定出各像素點的梯度，包括計算各像素點的像素值的一階導數，作為各像素點的梯度；或者使用舍貝爾Sobel算子進行卷積得到各像素點的梯度。
7.如權利要求4或5所述的方法，其特徵在於，所述若干個像素點的具體取值根據當前 筆觸的半徑大小。
8.—種筆畫方向確定裝置，應用於根據原始圖像生成油畫風格圖像時確定自筆觸起點 的筆畫方向，其特徵在於，包括梯度確定單元，用於獲取原始圖像各像素點的像素值，根據所述像素值確定出各像素 點的梯度；鄰域確定單元，用於在所述原始圖像中，按照設定的鄰域範圍，確定出各像素點的鄰域 像素點；矢量場確定單元，用於對所述原始圖像中的每一個像素點X，根據其鄰域像素點的矢量 場，修正該像素點X的梯度，得到該像素點X的矢量場；其中，鄰域像素點的矢量場的初始值 為所述鄰域像素點的梯度；筆畫方向確定單元，用於將筆觸起點對應像素點的矢量場的矢量場方向，作為自所述 筆觸起點的筆畫方向。
9.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述矢量場確定單元，包括點乘運算子單元，用像素點X的梯度與其一個鄰域像素點Y的矢量場進行矢量點乘，得 到第一乘積；且當所述像素點X的梯度方向與所述鄰域像素點Y的矢量場方向的夾角不大 於90度時，確定所述第一乘積為正值；否則，確定所述第一乘積為負值；第一分量確定子單元，用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的水平分量乘以所述第一 乘積，得到第二乘積；以及用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的垂直分量乘以所述第一 乘積，得到第三乘積；累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第二乘積，得到所述像素點X的矢量場的水 平分量；以及累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第三乘積，得到所述像素點X的矢量 場的垂直分量；矢量合成子單元，由所述像素點X的矢量場的水平分量和所述像素點X的矢量場的垂 直分量進行矢量合成，得到該像素點X的矢量場；或者所述矢量場確定單元，包括點乘運算子單元，用像素點X的梯度與其一個鄰域像素點Y的矢量場進行矢量點乘，得 到第一乘積；且當所述像素點X的梯度方向與所述鄰域像素點Y的矢量場方向的夾角不大 於90度時，確定所述第一乘積為正值；否則，確定所述第一乘積為負值；第二分量確定子單元，用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的水平分量乘以所述第一乘積後，再乘以第一映射因子，得到第二乘積；以及用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的 垂直分量乘以所述第一乘積後，再乘以第二映射因子，得到第三乘積；其中，所述第一映射 因子為所述鄰域像素點Y對應的梯度值的水平分量與所述像素點X對應的梯度值的水平 分量的差值，用雙曲正切函數映射到設置的非負數值區間的對應映射值；所述第二映射因 子為所述鄰域像素點Y對應的梯度值的垂直分量與所述像素點X對應的梯度值的垂直分 量的差值，用雙曲正切函數映射到設置的所述非負數值區間的對應映射值；累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第二乘積，得到所述像素點X的矢量場的水 平分量；以及累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第三乘積，得到所述像素點X的矢量 場的垂直分量；矢量合成子單元，由所述像素點X的矢量場的水平分量和所述像素點X的矢量場的垂 直分量進行矢量合成，得到該像素點X的矢量場信息。
10.一種筆畫方向確定裝置，應用於根據原始圖像生成油畫風格圖像時確定自筆觸起 點的筆畫方向，其特徵在於，包括梯度確定單元，用於獲取原始圖像各像素點的像素值，根據所述像素值確定出各像素 點的梯度；鄰域確定單元，用於在所述原始圖像中，按照設定的鄰域範圍，確定出各像素點的鄰域 像素點；矢量場確定單元，用於對所述原始圖像中的每一個像素點X，根據其鄰域像素點的矢量 場，修正該像素點X的梯度，得到該像素點X的矢量場；其中，鄰域像素點的矢量場的初始值 為所述鄰域像素點的梯度；卷積單元，用於以筆觸起點對應像素點為起點，在所述原始圖像中確定出第一延伸路 徑和第二延伸路徑；所述第一延伸路徑上包括順序確定出的若干個像素點，其中確定出的 下一個像素點為位於上一個像素點的矢量場方向上、且與上一個像素點距離最近的像素 點；所述第二延伸路徑上包括順序確定出的若干個像素點，其中確定出的下一個像素點為 位於上一個像素點的矢量場的反方向上、且與上一個像素點距離最近的像素點；以及對所述第一延伸路徑和所述第二延伸路徑上的每一個像素點，以該像素點為起點，在 所述原始圖像中確定出對應的第一擴展路徑和第二擴展路徑；所述第一擴展路徑上包括順 序確定出的若干個像素點，其中確定出的下一個像素點為位於垂直於上一個像素點的矢量 場方向的左方向上、且與上一個像素點距離最近的像素點；所述第二擴展路徑上包括順序 確定出的若干個像素點，其中確定出的下一個像素點為位於垂直於上一個像素點的矢量場 方向的右方向上、且與上一個像素點距離最近的像素點；對所述第一延伸路徑和第二延伸路徑上的每一個像素點，將其對應的第一擴展路徑和 第二擴展路徑上的各像素點的矢量場進行線性積分卷積；筆畫方向確定單元，用於將卷積結果對應的矢量方向，作為自所述筆觸起點的筆畫方向。
11.如權利要求10所述的裝置，其特徵在於，所述矢量場確定單元，包括點乘運算子單元，用像素點X的梯度與其一個鄰域像素點Y的矢量場進行矢量點乘，得 到第一乘積；且當所述像素點X的梯度方向與所述鄰域像素點Y的矢量場方向的夾角不大 於90度時，確定所述第一乘積為正值；否則，確定所述第一乘積為負值；第一分量確定子單元，用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的水平分量乘以所述第一 乘積，得到第二乘積；以及用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的垂直分量乘以所述第一 乘積，得到第三乘積；累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第二乘積，得到所述像素點X的矢量場的水 平分量；以及累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第三乘積，得到所述像素點X的矢量 場的垂直分量；矢量合成子單元，由所述像素點X的矢量場的水平分量和所述像素點X的矢量場的垂 直分量進行矢量合成，得到該像素點X的矢量場；或者所述矢量場確定單元，包括 點乘運算子單元，用像素點X的梯度與其一個鄰域像素點Y的矢量場進行矢量點乘，得 到第一乘積；且當所述像素點X的梯度方向與所述鄰域像素點Y的矢量場方向的夾角不大 於90度時，確定所述第一乘積為正值；否則，確定所述第一乘積為負值；第二分量確定子單元，用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的水平分量乘以所述第一 乘積後，再乘以第一映射因子，得到第二乘積；以及用所述鄰域像素點Y的矢量場強度值的 垂直分量乘以所述第一乘積後，再乘以第二映射因子，得到第三乘積；其中，所述第一映射 因子為所述鄰域像素點Y對應的梯度值的水平分量與所述像素點X對應的梯度值的水平 分量的差值，用雙曲正切函數映射到設置的非負數值區間的對應映射值；所述第二映射因 子為所述鄰域像素點Y對應的梯度值的垂直分量與所述像素點X對應的梯度值的垂直分 量的差值，用雙曲正切函數映射到設置的所述非負數值區間的對應映射值；累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第二乘積，得到所述像素點X的矢量場的水 平分量；以及累加所述像素點X的各鄰域像素點對應的第三乘積，得到所述像素點X的矢量 場的垂直分量；矢量合成子單元，由所述像素點X的矢量場的水平分量和所述像素點X的矢量場的垂 直分量進行矢量合成，得到該像素點X的矢量場信息。
全文摘要
本發明公開了一種筆畫方向確定方法，應用於根據原始圖像生成油畫風格圖像時確定自筆觸起點的筆畫方向，包括獲取原始圖像各像素點的像素值，根據所述像素值確定出各像素點的梯度；在所述原始圖像中，按照設定的鄰域範圍，確定出各像素點的鄰域像素點；對所述原始圖像中的每一個像素點X，根據其鄰域像素點的矢量場，修正該像素點X的梯度，得到該像素點X的矢量場；其中，鄰域像素點的矢量場的初始值為所述鄰域像素點的梯度；將筆觸起點對應像素點的矢量場的矢量場方向，作為自所述筆觸起點的筆畫方向。本發明還公開了另一種筆畫方向確定方法及相應裝置。本發明能實現根據原始圖像生成油畫風格圖像時較精確地確定出筆畫方向，自動完成效果較好的油畫繪製。
文檔編號G06T11/00GK101937568SQ20091008675
公開日2011年1月5日 申請日期2009年6月29日 優先權日2009年6月29日
發明者於蓉蓉, 盧少平, 張松海, 楊黎波, 胡事民 申請人:中國移動通信集團公司