CN107730440B - 一种基于移动端窗帘图像模型生成的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于移动端窗帘图像模型生成的方法。本发明涉及到图像变形以及智能装饰等技术。基于移动端窗帘图像模型生成的步骤包括将要制作成窗帘的图片作为原图像，将原图像分成规则四边形网格。网格上的像素点与原图像上的像素一一对应，网格的顶点是控制网格变形扭曲的控制点，原图像会随着网格形状的变化而变化，控制点按照形变公式使得网格发生变化，从而使得原图像发生变化进而生成窗帘模型。本发明利用移动端可触摸的特性和图像处理技术，建立窗帘模型，为用户提供可定制的窗帘模型。
Description
技术领域
本发明属于智能家居装饰技术领域，涉及图像识别和图像变形技术，尤其涉及一种基于移动端窗帘图像模型生成的方法。
背景技术
随着我国社会经济的飞速发展，家居行业呈现“重装饰、轻装修”的趋势。人们已经不再满足于以往简单居住的家居环境，更看重的是家居内部装饰。窗帘作为家居软装饰中必不可少的内容之一，人们对窗帘的要求也越来越高，不仅看重窗帘的材质更重要的是看重窗帘的外观设计。如何挑选符合自己个性需要，又和整体室内装修风格相协调的窗帘成了家居装饰的重头戏，人们已经不再满足市场上窗帘的样式，更倾向于自我定制窗帘的样式。与此同时，移动设备不断更新换代，CPU的计算能力增强，手机内存增大，GPU的图形处理能力增强，这使得计算机动画在移动设备上的实现成为可能。而移动设备独特的硬件设备如传感器与触摸屏是PC上未有的，合理的运用这些硬件可以产生极好的交互效果。
目前我国窗帘市场存在以下缺点：
(1)窗帘样式种类繁多、款式多样化，但是由于时间、空间、成本的限制，商家只能提供少量窗帘成品共消费者挑选，这让消费的选择十分有限。
(2)去窗帘市场挑选窗帘，耗费消费者大量的时间和精力。
(3)窗帘成品的制作很大程度上依赖于从业人员的审美水平。
(4)线上销售窗帘目前普遍采用基于图像的展示手段，窗帘成品通过拍照，放置到网上进行展示，也未必能满足消费者个性化需求。
(5)多数智能家居装饰系统只能运行在pc端，在移动端运行的少之又少。
发明内容
本发明针对现有窗帘市场的问题，运用图像变形技术，提出了一种基于移动端窗帘图像模型生成的方法，克服传统窗帘展示的不足。本发明的窗帘图像模型生成过程为：先确定缩放因子，实现图像变形；再对变形图像边界进行约束处理；最后对变形图像进行透明度调整。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：
步骤(1)获取要制作成窗帘的图片作为原图像，记所述原图像为I，识别所述原图像I的宽度和高度，记所述原图像I宽度为w,所述原图像I的高度为h；
步骤(2)以原图像I的左上角为原点(0,0),水平方向为X轴，垂直方向为Y轴建立直角坐标系XOY，得到所述原图像I上像素点pk的坐标(pkx,pky),1≤k≤w×h；
步骤(3)将原图像I在水平方向上均匀划分成mx段，在垂直方向上均匀划分成my段,所述原图像I被分成一个由mx×my个小方格组成的规则四边形网格M；网格线之间的交点称为网格的顶点，所有的顶点构成顶点集V＝{vij}，i＝1,2,3,….,mx+1；j＝1,2,3,….,my+1，其中顶点vij的坐标记为(vijx,vijy)；网格M顶点间的连线称为网格的边，边的集合记为E；则所述网格M表示为M＝(V，E)；
步骤(4)对原图像I的横坐标按照线性公式进行缩放，控制点横坐标变形公式为：
其中r为放缩因子，初始值r＝0.5；
步骤(5)对原图像中像素的纵坐标按照类正弦公式发生形变，控制点纵坐标变形公式为
其中，
h'ij表示控制点vij处图像I′的高度；K＝C(1-r)，K表示形变产生的皱褶大小；C是常量，用来控制形变产生的初始状态的皱褶大小，C＝50；n为预先设定的皱褶个数；
表示控制点v'ij相对vij在纵坐标方向的偏移量。
步骤(3)所述网格M上的像素点与图像I上的像素一一对应，当网格M发生形变时，图像I也会随着网格M的形变发生形变；网格M的顶点是控制网格M变形扭曲的控制点。
步骤(3)所述图像变形，指对所述原图像I的宽度w按照线性公式进行缩放，原图像I的高度h按照类正弦公式发生形变，得到变形图像I'；所述原图像I与变形后的图像I'形成二维空间的映射关系I→I'，其顶点(控制点)对应关系为V→V'，变形前后的边对应关系为E→E'，则变形后的网格可表示为M'＝(V',E')。
当用户手指在屏幕上进行滑动时，窗帘褶皱变化的缩放因子记为r′，记用户手指按下屏幕时所对应窗帘模型上的坐标点为ps，记用户手指在屏幕上移动一定的距离后抬起时所对应窗帘模型上的坐标点为pd，则用户在窗帘模型上移动的水平距离为tx＝|pdx-psx|，此时
变形后的图像I'中控制点与非控制点的横坐标按照公式为
所有控制点的纵坐标的类正弦变形公式为
其中，
h'ij表示控制点vij处图像I'的高度；K＝C(1-r′)，K表示形变产生的皱褶大小；C是常量，用来控制形变产生的初始状态的皱褶大小，C＝50；n为预先设定的皱褶个数；
表示控制点v'ij相对vij在纵坐标方向的偏移量；缩放因子r′随着用户手指水平移动的距离不同而不同。
所述的对变形图像I'的边界进行约束处理，从而保证图像变形过程中的合理性，约束条件如下：
所述的左边界上的横坐标v'i1x＝0是指在所述原图像I变形过程中，若左边界上的横坐标v'i1x<0，则v'i1x＝0；所述的上边界上的纵坐标v'1iv＝0是指在所述原图像I变形过程中，若上边界上的纵坐标v'1iv<0，则v'1iv＝0；所述的右边界上的横坐标
是指所述原图像I变形过程中，若右边界上的横坐标
则
所述的下边界上的纵坐标
是指所述原图像I变形过程中，若下边界上的纵坐标
则
所述的对变形图像I'进行透明度调整，从而使图像产生视觉上的凹凸效果；所述变形图像I'控制点v'ij的透明度Aij＝255-(h-h'ij)×2；所述透明度的取值范围是0-255，若Aij>255那么Aij＝255；若Aij<0那么Aij＝0。
本发明有益效果：
(1)本发明是基于移动端的窗帘图像模型生成方法，方便用户随时随地查看窗帘的款式，突破了时间与地域的限制；
(2)本发明提供用户个性化定制功能，用户可根据个人的喜好设计窗帘的颜色与样式，颜色具体指用户可以用不同图案的图像进行模拟窗帘，样式具体是指用户可定制窗帘中褶皱的个数以及大小。
附图说明
图1为本发明使用的坐标系示意图
图2为本发明图像划分为网格的示意图
图3为本发明顶点坐标的映射关系
图4为本发明纵坐标偏移的幅度
图5为本发明用户手指滑动的距离
图6为本发明模型的初始状态
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1-6所示，本发明结合移动端可触摸的特性，主要的步骤体现在，网格控制点的变化、窗帘模型的建立、窗帘褶皱实时变化。下面分别对网格中控制点的变化、窗帘模型的建立和窗帘褶皱实时变化进行详细的说明。
如图1所示，以原图像I的左上角为原点(0,0),水平方向为X轴，垂直方向为Y轴建立直角坐标系XOY，得到所述原图像I上像素点pk的坐标(pkx,pky),1≤k≤w×h。
如图2和3所示，网格控制点的变化：原图像I上所有的像素点都有对应的坐标，网格M上的像素点与图像I上的像素一一对应，控制点对应着相应的像素点，非控制点也有相对应的像素点。当网格M发生形变时，图像I也会随着网格M的形变发生形变。当控制点的坐标位置发生变化时，非控制点的坐标也会根据控制点的坐标变化公式发生位置的偏移；
窗帘模型建立的过程：初始化缩放因子r＝0.5，所述原图像中控制点与非控制点的横坐标按照公式
发生形变时，原图像中控制点与非控制点的纵坐标按照公式
其中，
h'ij表示控制点vij处图像I'的高度；K＝C(1-r)，K表示形变产生的皱褶大小；C是常量，如图4所示，用来控制形变产生的初始状态的皱褶大小，C＝50；n为预先设定的皱褶个数；
表示控制点v'ij相对vij在纵坐标方向的偏移量，从而建立窗帘模型，如图5所示。
窗帘褶皱实时变化：当窗帘模型建立时，系统会自动记录变形后的图像I'对应的坐标点。当用户手指在屏幕上进行滑动时，缩放因子r会发生改变，记用户手指按下屏幕时所对应窗帘模型上的坐标点为ps，记用户手指在屏幕上移动一定的距离后抬起时所对应窗帘模型上的坐标点为pd，则用户在窗帘模型上移动的水平距离为tx＝|pdx-psx|，如图6所示，此时，
变形后的图像I'中控制点与非控制点的横坐标按照公式为
所有控制点的纵坐标的类正弦变形公式为
其中，
h'ij表示控制点vij处图像I'的高度；K＝C(1-r′)，K表示形变产生的皱褶大小；C是常量，用来控制形变产生的初始状态的皱褶大小，C＝50；n为预先设定的皱褶个数；
表示控制点v'ij相对vij在纵坐标方向的偏移量；缩放因子r′随着用户手指水平移动的距离不同而不同；用户手指离开屏幕的一瞬间，窗帘褶皱变化就会停止，系统会自动记录每次图像形变之后的控制点与非控制点的坐标。窗帘状态的改变都是在上一次形变状态的基础上发生改变的，即只要r的值发生变化，窗帘的状态就会发生变化。
Claims (6)
1.一种基于移动端窗帘图像模型生成的方法，其特征在于包括如下实现步骤：
步骤(1)获取要制作成窗帘的图片作为原图像，记所述原图像为I，识别所述原图像I的宽度和高度，记所述原图像I宽度为w,所述原图像I的高度为h；
步骤(2)以原图像I的左上角为原点(0,0),水平方向为X轴，垂直方向为Y轴建立直角坐标系XOY，得到所述原图像I上像素点pk的坐标(pkx,pky),1≤k≤w×h；
步骤(3)将原图像I在水平方向上均匀划分成mx段，在垂直方向上均匀划分成my段,所述原图像I被分成一个由mx×my个小方格组成的规则四边形网格M；网格线之间的交点称为网格的顶点，所有的顶点构成顶点集V＝{vij}，i＝1,2,3,….,mx+1；j＝1,2,3,….,my+1，其中顶点vij的坐标记为(vijx,vijy)；网格M顶点间的连线称为网格的边，边的集合记为E；则所述网格M表示为M＝(V，E)；
步骤(4)对原图像I的横坐标按照线性公式进行缩放，控制点横坐标变形公式为：
其中r为放缩因子，初始值r＝0.5；
步骤(5)对原图像中像素的纵坐标按照类正弦公式发生形变，控制点纵坐标变形公式为
其中，
h′ij表示控制点vij处图像I′的高度；K＝C(1-r)，K表示形变产生的皱褶大小；C是常量，用来控制形变产生的初始状态的皱褶大小，C＝50；n为预先设定的皱褶个数；
表示控制点v′ij相对vij在纵坐标方向的偏移量。
2.根据权利要求1所述的一种基于移动端窗帘图像模型生成的方法，其特征在于步骤(3)所述网格M上的像素点与图像I上的像素一一对应，当网格M发生形变时，图像I也会随着网格M的形变发生形变；网格M的顶点是控制网格M变形扭曲的控制点。
3.根据权利要求2所述的一种基于移动端窗帘图像模型生成的方法，其特征在于步骤(3)所述图像变形，指对所述原图像I的宽度w按照线性公式进行缩放，原图像I的高度h按照类正弦公式发生形变，得到变形图像I′；所述原图像I与变形后的图像I′形成二维空间的映射关系I→I′，其顶点即控制点对应关系为V→V′，变形前后的边对应关系为E→E′，则变形后的网格可表示为M′＝(V′,E′)。
4.根据权利要求1所述的一种基于移动端窗帘图像模型生成的方法，其特征在于步骤(4)当用户手指在屏幕上进行滑动时，窗帘褶皱变化的缩放因子记为r′，记用户手指按下屏幕时所对应窗帘模型上的坐标点为ps，记用户手指在屏幕上移动一定的距离后抬起时所对应窗帘模型上的坐标点为pd，则用户在窗帘模型上移动的水平距离为tx＝|pdx-psx|，此时
变形后的图像I′中控制点与非控制点的横坐标按照公式为
所有控制点的纵坐标的类正弦变形公式为
其中，
h′ij表示控制点vij处图像I′的高度；K＝C(1-r′)，K表示形变产生的皱褶大小；C是常量，用来控制形变产生的初始状态的皱褶大小，C＝50；n为预先设定的皱褶个数；
表示控制点v′ij相对vij在纵坐标方向的偏移量；缩放因子r′随着用户手指水平移动的距离不同而不同。
5.根据权利要求4所述的一种基于移动端窗帘图像模型生成的方法，其特征在于还包括对变形图像I′的边界进行约束处理，从而保证图像变形过程中的合理性，约束条件如下：
所述的左边界上的横坐标v′i1x＝0是指在所述原图像I变形过程中，若左边界上的横坐标v′i1x<0，则v′i1x＝0；所述的上边界上的纵坐标v′1jy＝0是指在所述原图像I变形过程中，若上边界上的纵坐标v′1jy<0，则v′1jy＝0；所述的右边界上的横坐标
是指所述原图像I变形过程中，若右边界上的横坐标
则
所述的下边界上的纵坐标
是指所述原图像I变形过程中，若下边界上的纵坐标
则
6.根据权利要求5所述的一种基于移动端窗帘图像模型生成的方法，其特征在于还包括对变形图像I′进行透明度调整，从而使图像产生视觉上的凹凸效果；所述变形图像I′控制点v′ij的透明度Aij＝255-(h-h′ij)×2；所述透明度的取值范围是0-255，若Aij>255那么Aij＝255；若Aij<0那么Aij＝0。
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