CN102496139A - 基于图像处理的照片转换为数字油画的方法 - Google Patents

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卢雨正
王峰
盛歆漪
李栋宁
周鹏程
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Abstract

本发明公开了一种基于图像处理的照片转换为数字油画的方法，将照片扫描成图像对上述扫描获得的图像进行滤波；对上述滤波后的图像进行分析，提取该图像包含的所有色彩种类，对所有存在的色彩进行聚类分析，按照数字油画的生成要求将色彩聚合成N个类别；根据上述聚合后的结果进行色彩匹配，在HSV色彩属性模式内度量色彩间距离，完成分色过程；判断上述得到的色彩是否合格；如上述判断为是则获得合格的数字油画，如上述判断为否则返回重新调整聚类中心数量。达到方便、快捷的制作数字油画的目的。

Description

基于图像处理的照片转换为数字油画的方法
技术领域
本发明涉及图像处理领域，具体地，涉及一种基于图像处理的照片转换为数字油画的方法。
背景技术
随着人民生活水平的提高，人们在满足衣食住行的基本条件的基础上，开始关注生活中的艺术感受，在此基础之上，数字油画应运而生，数字油画，又名数字彩绘和编码油画，是通过特殊工艺将画作加工成线条和数字符号，绘制者只要在标有号码的填色区内填上相应标有号码的颜料，就可以完成的手绘产品。消费者在购买数字油画之后，按照油画所给的颜色以及数值，将对应数值的色彩填涂到油画中对应数字位置，当所有位置按照所给颜色填涂完毕之后，即可构成一幅艺术作品。在数字油画的填涂过程中，一方面满足了消费者部分的创作需求，另一方面使得消费者的创作成果具有了较强的艺术表现形式。传统的数字油画制作过程比较复杂，需要设计师对图片相似颜色相似区。 
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于图像处理的照片转换为数字油画的方法，以实现方便、快捷的制作数字油画的优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于图像处理的照片转换为数字油画的方法，包括以下步骤：
步骤一：将照片扫描成图像；
步骤二：对上述扫描获得的图像进行滤波；
步骤三：对上述滤波后的图像进行分析，提取该图像包含的所有色彩种类，对所有存在的色彩进行聚类分析，按照数字油画的生成要求将色彩聚合成N个类别；
步骤四：根据上述聚合后的结果进行色彩匹配，在HSV色彩属性模式内度量色彩间距离，完成分色过程；
步骤五：判断上述得到的色彩是否合格；
步骤六：如上述判断为是则获得合格的数字油画，如上述判断为否则返回步骤三中调整聚类中心数量。
根据本发明的优选实施例，所述扫描得到的图像精度大于1000 PPI（ Pixel Per Inch）， 所述扫描得到的图像大小大于4000×4000 Pixels。
根据本发明的优选实施例，上述步骤二中的滤波采用中值滤波。
根据本发明的优选实施例，上述中值滤波是在图像的RGB三个通道上进行滤波。
根据本发明的优选实施例，上述滤波窗口的大小取单数且大于7×7。
本发明的技术方案，利用图像处理技术进行数字油画的制作，对照片进行扫描，然后通过滤波、取样、聚类三个过程，将图片中的颜色归并为数字油画所允许的色彩种类和数量，满足生产要求，大幅度减少了生产数字油画所需时间。达到方便、快捷的制作数字油画的目的。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例所述的基于图像处理的照片转换为数字油画的方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种基于图像处理的照片转换为数字油画的方法，在步骤S101：将照片扫描成图像；扫描得到的图像精度为大于1000 PPI（ Pixel Per Inch），扫描得到的图像大小为大于4000×4000 Pixels。
在步骤S102：对上述扫描获得的图像在RGB三个通道上采用大小取单数且大于7×7的滤波窗口进行中值滤波；
在步骤S103：对滤波后的图像进行分析，提取该图像包含的所有色彩种类，对所有存在的色彩进行聚类分析，按照数字油画的生成要求将色彩聚合成N个类别；
一般N的取值在30～40之间，如果聚类效果理想，可以适当减小聚类数量，使得生产过程需要准备的色彩种类数量减少，取值的目标是色彩数量越少越好。
在步骤S104：根据聚合后的结果进行色彩匹配，在HSV色彩属性模式内度量色彩间距离，完成分色过程；
在步骤S105：判断上述得到的色彩是否合格；
合格标准主要从视觉效果判断，生成的数字油画是否具备较好的视觉效果，能否基本保持原有照片的艺术效果
通过调整滤波窗口大小以及聚类中心数量来获得最终的填充图片，所得图片与原始图片的均方根误差小于20%，即可认为获得的图片满足了数字油画填充的要求。均方根计算公式如下：
Figure 2011103853587100002DEST_PATH_IMAGE001
其中f1为原图，f2为聚类后图，d对应点的距离，r，g，b分别为RGB通道的归一化分量（取值0～1之间）。
在步骤S106：如判断为是则获得合格的数字油画，如判断为否则返回步骤S103中调整聚类中心数量。
其中：HSV色彩属性模式是根据色彩的三个基本属性：色相（H）、饱和度（S）和明度（V）来确认颜色的一种方法，在图像处理系统中可用具体的数字范围来表示这三个属性，从而将具体的色彩转换为具体的数字。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于图像处理的照片转换为数字油画的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将照片扫描成图像；
步骤二：对上述扫描获得的图像进行滤波；
步骤三：对上述滤波后的图像进行分析，提取该图像包含的所有色彩种类，对所有存在的色彩进行聚类分析，按照数字油画的生成要求将色彩聚合成N个类别；
步骤四：根据上述聚合后的结果进行色彩匹配，在HSV色彩属性模式内度量色彩间距离，完成分色过程；
步骤五：判断上述得到的色彩是否合格；
步骤六：如上述判断为是则获得合格的数字油画，如上述判断为否则返回步骤三中调整聚类中心数量。
2.根据权利要求1所述的基于图像处理的照片转换为数字油画的方法，其特征在于，所述扫描得到的图像精度1000 PPI（ Pixel Per Inch）， 所述扫描得到的图像大小大于4000×4000 Pixels。
3.根据权利要求1或2所述的基于图像处理的照片转换为数字油画的方法，其特征在于，上述步骤二中的滤波采用中值滤波。
4.根据权利要求3所述的基于图像处理的照片转换为数字油画的方法，其特征在于，上述中值滤波是在图像的RGB三个通道上进行滤波。
5.根据权利要求4所述的基于图像处理的照片转换为数字油画的方法，其特征在于，上述滤波窗口的大小取单数且大于7×7。
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