彩色素描图像生成方法

1.一种彩色素描图像生成方法，其特征在于，包括：
步骤1，对输入的彩色图像采用灰度合成的方法生成第一轮廓图像，将第一轮廓图像复制成图层A和图层B；
步骤2，对图层A依次进行反色和高斯滤波处理后，将图层A和图层B进行合成，获得第二轮廓图像；
步骤3，对输入的彩色图像进行高斯滤波处理，获得一模糊的背景图像；
步骤4，叠加所述第二轮廓图像和模糊的背景图像，获得彩色素描图像；
其中，步骤1中所述对输入的彩色图像采用灰度合成的方法生成第一轮廓图像，包括：
将输入图像的每个像素按照公式R1＝G1＝B1＝R0×0.229+G0×0.587+B0×0.114得到新的像素值，进而得到灰度图像，其中，R1，G1，B1表示灰度图像像素的RGB分量值，R0，G0，B0表示输入图像的RGB分量值。
2.根据权利要求1所述的彩色素描图像生成方法，其特征在于，步骤2中所述对图层A依次进行反色处理和高斯滤波处理，包括：
将图层A中的像素按照R2＝255-R1，G2＝255-G1，B2＝255-B1获得新的像素值，得到反色后的图像；
利用高斯模板计算公式 将反色后的图像进行卷
积处理，得到模糊图像，其中，g(x,y)是高斯滤波处理后模糊图像的像素点，σ是高斯的方差参数。
3.根据权利要求2所述的彩色素描图像生成方法，其特征在于，当高斯模板是n*n阶二维矩阵，记为M(x,y)时，则每个元素的值由高斯模板计算公式获得，其中x∈[0,n-1]，y∈[0,n-1]，n是高斯模板的阶数；
使用公式：
对图像进行卷积得到高斯模糊后的图像，其中，f(x,y)为原图像在x，y处的像素值，fN(x,y)为高斯滤波处理后的图像在x，y处的像素值。
4.根据权利要求1所述的彩色素描图像生成方法，其特征在于，步骤2中所述图层A和图层B进行合成，获得第二轮廓图像，包括：
按照合成计算公式当A(x,y)>255时，fN(x,y)＝255,
否则，
其中，fN(x,y)为第二轮廓图像在x,y处像素的值，A(x,y)为图层A在x,y处像素的值，B(x,y)为图层B在x，y处像素的值。
5.根据权利要求1所述的彩色素描图像生成方法，其特征在于，步骤3包括：
利用高斯模板计算公式 将输入的彩色图像进行卷
积处理，得到模糊图像，其中，g(x,y)是高斯滤波处理后模糊图像的像素点，σ是高斯的方差参数。
6.根据权利要求5所述的彩色素描图像生成方法，其特征在于，当高斯模板是n*n阶二维矩阵，记为M(x,y)时，则每个元素的值由高斯模板计算公式获得，其中x∈[0,n-1]，y∈[0,n-1]，n是高斯模板的阶数；
使用公式：
对图像进行卷积得到高斯模糊后的图像，其中，f(x,y)为原图像在x，y处的像素值，fN(x,y)为高斯滤波处理后的图像在x，y处的像素值。
7.根据权利要求5或者6所述的彩色素描图像生成方法，其特征在于，还包括：对所述得到的模糊图像进行亮度和对比度的调节，其中亮度调节方法为：正常的情况下，图像的亮度曲线是斜率为1的直线，直接为模糊图像的每个像素增加一个常量，使亮度直线向y轴正向平移来增强图像的亮度，相反为每个像素减少一个常量，使亮度直线向y轴负向平移来使图像变暗，对比度的调节方法为：调节B、G、R分量向127靠拢来降低图像的对比度，相反调节B、G、R分量向127发散来增强图像的对比度，各颜色分量的调节公式为：y＝(1-k)×127+k×x，其中，k为调节的强度。
8.根据权利要求1所述的彩色素描图像生成方法，其特征在于，步骤4包括：
把所述输入的彩色图像RGB空间映射到YCbCr颜色空间，其中Y是指亮度分量，Cb指蓝色色度分量，Cr指红色色度分量，对YCbCr空间的图像进行遍历，当某个像素点133叠加所述第二轮廓图像和模糊的背景图像
当A(x,y)≧Th时，fN(x,y)＝f(x,y)
当A(x,y)其中fN(x,y)为最终生成的彩色素描图像在x，y点像素的值，A(x,y)为第一轮廓图像在x，y处的值，B(x,y)为第二轮廓图像在x，y处像素点的值，Th为叠加的阈值，肤色像素点叠加的阈值小于非肤色像素点叠加的阈值，f(x,y)为原图像在x，y处的像素值。
9.根据权利要求8所述的彩色素描图像生成方法，Th取值为0～255。

彩色素描图像生成方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及使用计算机完成素描生成技术领域，尤其涉及一种彩色素描生成方法。\n背景技术\n[0002] 素描图像的表现目的不在于图像的真实性，而在于图像的艺术特征。目前的使用计算机进行素描生成的方法，由于处理复杂，可靠性差而未得到广泛应用。\n发明内容\n[0003] 为此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种彩色素描图像生成方法，以克服现有技术的不足，可以快速生成令人满意且具有手绘风格的彩色素描图像。\n[0004] 于是，本发明提供了一种彩色素描图像生成方法，包括：\n[0005] 步骤1，对输入的彩色图像采用灰度合成的方法生成第一轮廓图像，将第一轮廓图像复制成图层A和图层B；\n[0006] 步骤2，对图层A依次进行反色和高斯滤波处理后，将图层A和图层B进行合成，获得第二轮廓图像；\n[0007] 步骤3，对输入的彩色图像进行高斯滤波处理，获得一模糊的背景图像；\n[0008] 步骤4，叠加所述第二轮廓图像和模糊的背景图像，获得彩色素描图像。\n[0009] 其中，步骤1中所述对输入的彩色图像采用灰度合成的方法生成第一轮廓图像，包括：\n[0010] 将输入图像的每个像素按照公式R1＝G1＝B1＝R0×0.229+G0×0.587+B0×0.114得到新的像素值，进而得到灰度图像，其中，R1，G1，B1表示灰度图像像素的RGB分量值，R0，G0，B0表示输入图像的RGB分量值。\n[0011] 其中，步骤2中所述对图层A依次进行反色处理和高斯滤波处理，包括：\n[0012] 将图层A中的像素按照R2＝255-R1，G2＝255-G1，B2＝255-B1获得新的像素值，得到反色后的图像；\n[0013] 利用高斯模板计算公式 将反色后的图像进行\n卷积处理，得到模糊图像，其中，g(x,y)是高斯滤波处理后模糊图像的像素点，σ是高斯的方差参数。\n[0014] 当高斯模板是n*n阶二维矩阵，记为M(x,y)时，则每个元素的值由高斯模板计算公式获得，其中x∈[0,n-1]，y∈[0,n-1]，n是高斯模板的阶数；\n[0015] 使用公式：\n[0016]\n[0017] 对图像进行卷积得到高斯模糊后的图像，其中，f(x,y)为原图像在x，y处的像素值，fN(x,y)为高斯滤波处理后的图像在x，y处的像素值。\n[0018] 其中，步骤2中所述图层A和图层B进行合成，获得第二轮廓图像，包括：\n[0019] 按照合成计算公式当A(x,y)>255时，fN(x,y)＝255,\n[0020] 否则，\n[0021] 其中，fN(x,y)为第二轮廓图像在x,y处像素的值，A(x,y)为图层A在x,y处像素的值，B(x,y)为图层B在x，y处像素的值。\n[0022] 其中，步骤3包括：\n[0023] 利用高斯模板计算公式 将输入的彩色图像进\n行卷积处理，得到模糊图像，其中，g(x,y)是高斯滤波处理后模糊图像的像素点，σ是高斯的方差参数。\n[0024] 当高斯模板是n*n阶二维矩阵，记为M(x,y)时，则每个元素的值由高斯模板计算公式获得，其中x∈[0,n-1]，y∈[0,n-1]，n是高斯模板的阶数；\n[0025] 使用公式：\n[0026]\n[0027] 对图像进行卷积得到高斯模糊后的图像，其中，f(x,y)为原图像在x，y处的像素值，fN(x,y)为高斯滤波处理后的图像在x，y处的像素值。\n[0028] 上述方法还包括：对所述得到的模糊图像进行亮度和对比度的调节，其中亮度调节方法为：正常的情况下，图像的亮度曲线是斜率为1的直线，直接为模糊图像的每个像素增加一个常量，使亮度直线向y轴正向平移来增强图像的亮度，相反为每个像素减少一个常量，使亮度直线向y轴负向平移来使图像变暗，对比度的调节方法为：调节B、G、R分量向127靠拢来降低图像的对比度，相反调节B、G、R分量向127发散来增强图像的对比度，各颜色分量的调节公式为：y＝（1－k)×127+k×x，其中，k为调节的强度。\n[0029] 其中，步骤4包括：\n[0030] 把所述输入的彩色图像RGB空间映射到YCbCr颜色空间，其中Y是指亮度分量，Cb指蓝色色度分量，Cr指红色色度分量，对YCbCr空间的图像进行遍历，当某个像素点133255时，fN(x,y)＝255,\n[0058] 否则，\n[0059] 其中，fN(x,y)为第二轮廓图像在x,y处像素的值，A(x,y)为图层A在x,y处像素的值，B(x,y)为图层B在x，y处像素的值。\n[0060] 如图3所示，从输入的彩色图像到模糊图像的获得，具体的说由如下步骤实现：\n[0061] 利用高斯模板计算公式 将输入的彩色图像，\n即原始图像进行高斯模糊卷积处理，得到模糊图像，其中，g(x,y)是高斯滤波处理后模糊图像的像素点，σ是高斯的方差参数；\n[0062] 当高斯模板是n*n阶二维矩阵，记为M(x,y)时，则每个元素的值由高斯模板计算公式获得，其中x∈[0,n-1]，y∈[0,n-1]，n是高斯模板的阶数；\n[0063] 使用公式：\n[0064]\n[0065] 对图像进行卷积得到高斯模糊后的图像，其中，f(x,y)为原图像在x，y处的像素值，fN(x,y)为高斯滤波处理后的图像在x，y处的像素值。\n[0066] 对所述得到的模糊图像进行亮度和对比度的调节，以产生柔和朦胧效果。\n[0067] 其中，亮度调节方法为：正常的情况下，图像的亮度曲线是斜率为1的直线，直接为模糊图像的每个像素增加一个常量，使亮度直线向y轴正向平移来增强图像的亮度，相反为每个像素减少一个常量，使亮度直线向y轴负向平移来使图像变暗；\n[0068] 对比度的调节方法为：从RGB彩色立方体可以看出，RGB颜色立方体的8个角都对应\n8种纯颜色，这八种纯颜色向立方体的中心逐渐混合，越靠近(127，127，127)，颜色的可区分性减弱(对比度减弱)，为此，调节B、G、R分量向127靠拢来降低图像的对比度，相反调节B、G、R分量向127发散来增强图像的对比度，各颜色分量的调节公式为：\n[0069] y＝(1-k)×127+k×x，\n[0070] 其中，k为调节的强度。\n[0071] 上述对比度和亮度是两个背景颜色深度参数。于是，通过上述过程，得到一模糊的背景图像。\n[0072] 之后，将图2所示得到的第二轮廓图像和图3所示得到的模糊的背景图像进行叠加，即可得到彩色素描图像。\n[0073] 上述叠加过程，具体为：\n[0074] 在彩色素描生成过程中，由于轮廓的影响，使得图像中人的皮肤部分分形成局部粗糙的不良效果，为了使图像肤色部分显得光滑，本实施例所述彩色素描图像生成过程增加了肤色检测，然后再对肤色部分进行特别处理。首先，把所述输入的彩色图像RGB空间映射到YCbCr颜色空间，其中Y是指亮度分量，Cb指蓝色色度分量，Cr指红色色度分量，对YCbCr空间的图像进行遍历，当某个像素点133