CN109741418A - 一种低多边形风格绘画获取方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低多边形风格绘画获取方法，包括以下步骤：图像获取步骤：获取图像信息；灰度化步骤：对图像信息进行灰度化处理以得灰度图像；路径获取步骤：根据灰度图像中各色块之间的交界以得到图像信息的线稿描绘路径；生成步骤：根据线稿描绘路径获取多个多边形以生成低多边形风格绘画。本发明还提供了一种电子设备和计算机可读存储介质。本发明的低多边形风格绘画获取方法基于图像信息实现多种样式展示，增强图像信息展示了新颖趣味性；并本发明的方法实现原理简单、灵活多变，适用于任何图像。

Description

一种低多边形风格绘画获取方法及装置

技术领域

本发明涉及一种绘画技术领域，尤其涉及一种低多边形风格绘画获取方法及装置。

背景技术

目前，绘画，是一门视觉艺术，通过一定的色彩、线条、形状构成异常精确具体而又个性化的图景，以传达审美经验供人感受；集微妙精细的观察能力、形象的思维能力、高效的记忆力、创造的想象力、手的协调能力和丰富的表达能力于一体，使人类的精神生活和道德情操得到满足、升华。

随着时代的变迁以及当代艺术的不断发展，绘画呈现丰富多元的局面。其中，传统绘画，注重画法，强调技巧，更多关注的是绘画效果与实物参考对象是否相似，抹杀了感受力和想象力，制约了绘画者的思维发展。而创意绘画，注重创意二字，绘画技巧为辅助，绘画者通过画笔随心所欲地发挥自己的奇思妙想，从简单涂鸦开始到有意义的形状，从黑白两色到五彩缤纷，创造力得到最大程度发挥，内心思想和情绪也得到充分表达。与传统绘画相比，创意绘画带来的积极意义更符合人类社会发展。

随着计算机技术和人工智能的快速发展，社会涌现了一系列的智能绘画产品。根据调查研究，上述产品的实现原理普遍是绘画设备根据用户设置的画笔参数把接收的实物图像展示在画纸等介质上，其展示的绘画效果与实物图像一模一样，但缺乏创意性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种低多边形风格绘画获取方法，其能更方便的获取得到低多边形风格绘画。

本发明的目的之二在于提供一种电子设备，其能更方便的获取得到低多边形风格绘画。

本发明的目的之三在于提供一种计算机可读存储介质，其能更方便的获取得到低多边形风格绘画。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种低多边形风格绘画获取方法，包括以下步骤：

图像获取步骤：获取图像信息；

灰度化步骤：对图像信息进行灰度化处理以得灰度图像；

路径获取步骤：根据灰度图像中各色块之间的交界以得到图像信息的线稿描绘路径；

生成步骤：根据线稿描绘路径获取多个多边形以生成低多边形风格绘画。

进一步地，所述线稿描绘路径包括起始点和终止点，所述生成步骤具体包括以下子步骤：

判断步骤：获取起始点的切线，当线稿描绘路径当前点的切线与起始点的切线之间的角度大于预设值时，则连接当前点和起始点，并将当前点作为起始点继续进行计算，直至线稿描绘路径的终止点以得到多个多边形；

风格画生成步骤：根据多个多边形生成低多边形风格绘画。

进一步地，所述预设值为15度。

进一步地，在判断步骤之后风格画生成步骤之前还包括顶点查找步骤：查找出各多边形的顶点，并根据各多边形的顶点建立连线以生成凸多边形；

所述风格画生成步骤：根据多个凸多边形生成低多边形风格绘画。

进一步地，在风格画生成步骤之后还包括颜色填充步骤：提取凸多边形对应的图像信息中各像素点的所有颜色值，将占比最高的颜色值填充至对应的凸多边形处。

进一步地，所述颜色值为HSB值。

进一步地，所述灰度化步骤具体为：采用加权平均法对图像信息进行灰度化处理以得灰度图像，且所述加权平均法公式为：

f(i，j)＝0.30R(i，j)+0.59G(i，j)+0.11B(i，j)，其中，i、j代表一个像素点在方格矩阵的位置，即：第i行，第j列。

进一步地，所述图像信息为图片信息或者绘画图像。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明目的之一中任意一项所述的一种低多边形风格绘画获取方法。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之一中任意一项所述的一种低多边形风格绘画获取方法。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的低多边形风格绘画获取方法基于图像信息实现多种样式展示，增强图像信息展示了新颖趣味性；并本发明的方法实现原理简单、灵活多变，适用于任何图像。

附图说明

图1为实施例一的低多边形风格绘画获取方法的流程图；

图2为实施例一中低多边形风格绘画效果示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一

本发明的产品形态为一种儿童绘画学习机器人，通过在应用端App选择需要学习或演示的绘画内容后，系统控制绘画机械臂在画纸上进行绘画演示，并通过App进绘画行步骤解说，具体包括：

自由绘画模块，用户使用手机或者平板开启本发明的App，在App中进入自由绘画模块，进行自由创作绘画，通过线条、涂色等操作完成绘画后，根据绘画的线条生成绘画路径，根据涂色区域生成填色路径，并根据得到绘画路径和填色路径生成电处理信号，控制绘画机械臂及画笔切换装置夹持和切换对应的画笔在画纸上将绘画作品绘制成实物画。

绘画教学模块，用户使用手机或平板电脑安装App进行绘画学习引导，App中内置用于儿童绘画教学的模版；用户选择需要学习的模版后，系统根据模版内容控制机械臂夹持画笔进行绘画演示；每个模版演示时均包含多个绘画步骤和对应的讲解视频；机械臂进行各个步骤的绘画演示和讲解视频播放期间用户可以选择暂停和回放，机械臂演示完当前步骤的绘画过程后也会暂停等待；直到下一步骤的讲解视频开始播放后控制系统才启动机械臂进行对应步骤的绘画演示。如用户选择在某一步骤反复观看，则该步骤的绘画演示默认仅进行一次。用户也可以在设置中选择多次观看对应让机械臂重复演示。

共同创作模块，用户使用手机或者平板开启本发明的App，在App中进入共同创作模块，可以选择两种模式进行共同绘画：一)、在App上画电子版，系统会提示用户先进行任意创作绘画，系统接着根据绘画内容进行补全完成共同作画内容；二)、在画纸上进行绘画，通过摄像头获取用户的绘画内容后，系统比对预先建立的绘画模版，生成补全部分的内容，得到共同创作的绘画图像并在屏幕上显示给用户预览，同时将画纸放置到绘画操作台的画纸固定位置上，系统根据补全部分的绘画图像内容生成绘画路径，控制系统根据绘画路径生成电处理信号控制机械臂夹持画笔在画纸上进行补全绘画，完成共同创作绘画。

风格画模块，用户使用手机或者平板开启本发明的App，进入风格画模块在App中先使用触屏进行绘画创作，得到电子版绘画图像；接着对绘画图像进行风格化处理。在本实施例中针对于低多边形风格绘画进行详尽的描述。

用户注册及登录模块，用户通过注册模块设置对应的用户名及登录密码，通过登录模块登录系统后进行模版下载和学习，系统对每个用户的学习进度和学习历史进行记录保存。

设置模块，用户通过设置模块设定网络连接，模版下载更新方式，讲解视频和机械臂同步演示的方式。

绘画机械臂，通过无线网络或连接数据线接收控制系统的电处理信号，夹持画笔在画纸上进行绘画演示。

控制模块，根据绘画路径和画纸位置生成电处理信号，控制机械臂和画笔切换装置夹持画笔进行绘画。

绘画台，绘画台设置有机械臂安装格、颜料格、洗笔格、画笔校正定位点、画纸存放处，绘画台上方设置有摄像头。用户完成绘画后，将画纸放置到画纸存放处，以便于绘画台上方的摄像头获取绘画图像。

管理模块，布置在远程管理服务器中，可以通过互联网管理绘画教学系统中用户的学习权限，更新绘画学习模版内容。

如图1所示，本实施例提供了一种低多边形风格绘画获取方法，包括以下步骤：

S1：获取图像信息；所述图像信息为图片信息或者绘画图像；这里的图像可以是直接输入对应的照片然后根据该照片得到对应的低多边形风格绘画，或者是连接对应的绘画装置，用户通过在该绘画装置上作画，然后将对应的绘画信息传输至该系统中，进行进一步的艺术处理，在本实施例中更为优选的是将去与绘画装置相接，这样能够进一步提升绘画的趣味性，使得当得到的绘画没有那么满意的时候也可以通过艺术化处理得到心仪的图像。

S2：采用加权平均法对图像信息进行灰度化处理以得灰度图像，且所述加权平均法公式为：f(i，j)＝0.30R(i，j)+0.59G(i，j)+0.11B(i，j)，其中，i、j代表一个像素点在方格矩阵的位置，即：第i行，第j列。根据上述公式，计算各图像每个像素点的灰度值，取值范围是0-255，使图像都呈现黑白灰状态。进行灰度化处理一方面是为了得到对应的各色块，还有一个是可以提升服务器的处理效率。进行灰度化处理是为了提高处理效率，采用不同的算法来实现灰度化处理都可以的，不但可以采用本发明所说明的加权平均值算法，还可以采用分量法、最大值法和平均值法等等作为灰度处理的方式。

S3：根据灰度图像中各色块之间的交界以得到图像信息的线稿描绘路径；所述线稿描绘路径包括起始点和终止点。起点可以是任意点，也可以是下笔点，或者一条未封闭的路径的一端。根据图像中各色块区域之间的交界，建立边缘轮廓线，从而得到绘画图像的线稿描绘路径。如图像为使用线条进行勾画的线稿图，则直接提取出线条区域建立绘画图像的线稿描绘路径。这一步主要是为了获取到便于处理的线稿描绘路径，如果直接对色块处理，则会产生比较大的处理量，而当获取到对应的线稿描绘路径之后，则可以直接针对线稿描绘路径进行处理，大大提升了效率。

S4：根据线稿描绘路径获取多个多边形以生成低多边形风格绘画。所述步骤S4具体包括以下步骤：

S41：获取起始点的切线，当线稿描绘路径当前点的切线与起始点的切线之间的角度大于预设值时，则连接当前点和起始点，并将当前点作为起始点继续进行计算，直至线稿描绘路径的终止点以得到多个多边形；所述预设值为15度。对每段描绘路径，从起点开始，作所有点的切线，顺序判断该描绘路径上各个点的切线与起点的切线形成的夹角，当夹角大于15度时，则将起点与该点之间的描绘路径转化为一条直线；然后从该点开始，作为起点，按照上述方法继续顺序计算路径上的各个点与该点的切线的夹角度数，当大于15度时将两点之间的路径转化为一条直线，直到该路径所有点计算并转化完毕；如最后计算的点为路径终点切线夹角，则无论夹角是否大于15度，均将两点之间路径转化为直线。通过上述步骤将绘画图像转化为多个多边形。在本步骤中，是为了获取到对应的连接点，设置15度是比较合理的角度，如果太大，可能得到的点数就会比较少，在后期进行筛选的时候，会使得整体得到的画与原本的图像偏离较大，而如果角度太小，那么会产生比较大的数据量，从而增大了服务器处理的压力。

S42：查找出各多边形的顶点，并根据各多边形的顶点建立连线以生成凸多边形；查找出各多边形的顶点，根据查找出的各多边形的顶点，建立连线，将图像处理为多个多边形组合。查找多边形的顶点的具体方式为：不断根据每个多边形的边缘各点做切线，判断所得的各切线外部是否还有属于该多边形的像素点，如果没有，则该点为该多边形的顶点，如果有，则将该点忽略，这个点部位多边形的顶点。

S43：根据多个凸多边形生成低多边形风格绘画。

S5：提取凸多边形对应的图像信息中各像素点的所有颜色值，将占比最高的颜色值填充至对应的凸多边形处。所述颜色值为HSB值。将得到的各个多边形进行颜色填充。提取各多边形对应的图像区域，统计对应区域内各像素点的HSB颜色值，将使用最多的HSB颜色值对该多边形进行填充。也可以提供不同的预设配色方案给用户选择进行颜色填充。当完成上述步骤的时候，其最终还可以通过机械臂控制画笔来完成最终的画作。如图2为依据本实施例的方法生成的效果图。

本实施例的低多边形风格绘画获取方法基于图像信息实现多种样式展示，增强图像信息展示了新颖趣味性；并本实施例的方法实现原理简单、灵活多变，适用于任何图像。

实施例二

实施例二公开了一种电子设备，该电子设备包括处理器、存储器以及程序，其中处理器和存储器均可采用一个或多个，程序被存储在存储器中，并且被配置成由处理器执行，处理器执行该程序时，实现实施例一的一种低多边形风格绘画获取方法。该电子设备可以是手机、电脑、平板电脑等等一系列的电子设备。

实施例三

实施例三公开了一种计算机可读存储介质，该存储介质用于存储程序，并且该程序被处理器执行时，实现实施例一的一种低多边形风格绘画获取方法。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述基于内容更新通知装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种低多边形风格绘画获取方法，其特征在于，包括以下步骤：

图像获取步骤：获取图像信息；

灰度化步骤：对图像信息进行灰度化处理以得灰度图像；

路径获取步骤：根据灰度图像中各色块之间的交界以得到图像信息的线稿描绘路径；

生成步骤：根据线稿描绘路径获取多个多边形以生成低多边形风格绘画。

2.如权利要求1所述的一种低多边形风格绘画获取方法，其特征在于，所述线稿描绘路径包括起始点和终止点，所述生成步骤具体包括以下子步骤：

判断步骤：获取起始点的切线，当线稿描绘路径当前点的切线与起始点的切线之间的角度大于预设值时，则连接当前点和起始点，并将当前点作为起始点继续进行计算，直至线稿描绘路径的终止点以得到多个多边形；

风格画生成步骤：根据多个多边形生成低多边形风格绘画。

3.如权利要求2所述的一种低多边形风格绘画获取方法，其特征在于，所述预设值为15度。

4.如权利要求2所述的一种低多边形风格绘画获取方法，其特征在于，在判断步骤之后风格画生成步骤之前还包括顶点查找步骤：查找出各多边形的顶点，并根据各多边形的顶点建立连线以生成凸多边形；

所述风格画生成步骤：根据多个凸多边形生成低多边形风格绘画。

5.如权利要求4中所述的一种低多边形风格绘画获取方法，其特征在于，在风格画生成步骤之后还包括颜色填充步骤：提取凸多边形对应的图像信息中各像素点的所有颜色值，将占比最高的颜色值填充至对应的凸多边形处。

6.如权利要求5中所述的一种低多边形风格绘画获取方法，其特征在于，所述颜色值为HSB值。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的一种低多边形风格绘画获取方法，其特征在于，所述灰度化步骤具体为：采用加权平均法对图像信息进行灰度化处理以得灰度图像，且所述加权平均法公式为：

f(i，j)＝0.30R(i，j)+0.59G(i，j)+0.11B(i，j)，其中，i、j代表一个像素点在方格矩阵的位置，即：第i行，第j列。

8.如权利要求7中所述的一种低多边形风格绘画获取方法，其特征在于，所述图像信息为图片信息或者绘画图像。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-8中任意一项所述的一种低多边形风格绘画获取方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任意一项所述的一种低多边形风格绘画获取方法。