CN110580691A - 图像的动态处理方法、装置、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像的动态处理方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以各个关键点在原始图像和目标图像上的位置信息为基础，通过单元剖分和仿射变换确定出初始状态、中间状态和结束状态中任意两个相邻状态之间的映射关系，进而基于该映射关系和基本单元中的所有点对应确定得到中间状态形成的中间图像，最后依次显示原始图像、中间图像和目标图像使图像呈现动态化的效果，整个处理过程不需要引入其他参考图像，以原始图像自身作为参考，简单快速得到动态的图像处理结果，解决了现有技术中无法进行单张图像的动态化处理的问题。

Description

图像的动态处理方法、装置、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种图像的动态处理方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

现如今，各式的图像可以作为商超零售、活动推广以及数字画廊等产品或服务的源数据进行展示，展示过程中用户可能会希望通过展示动态化的图像来使展示效果更生动，但是现有技术中对某一原始图像进行动态化处理时，还需要选定另外一幅图像作为参考图像，并以参考图像为基础进行原始图像的动态化处理，操作过程繁琐，无法实现单张图像的动态化。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种图像的动态处理方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以解决现有技术中进行图像的动态化处理需要另一张图像作为参考才能实现，无法进行单张图像的动态化处理的问题。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例采用了如下技术方案：一种图像的动态处理方法，包括：获取关键点，并确定所述关键点在原始图像和目标图像中的位置信息，其中，所述原始图像为待动态化处理的处于初始状态的图像，所述目标图像为所述原始图像经过动态化处理后的处于结束状态的图像；根据所述关键点在所述原始图像和所述目标图像中的位置信息，确定所述关键点在N个中间状态的每个所述中间状态中的位置信息，其中，N为正整数；根据所述关键点对所述原始图像进行剖分，得到至少一个基本单元；通过仿射变换确定每个基本单元的各个顶点在所述初始状态、所述中间状态以及所述结束状态的任意两个相邻状态中的位置信息之间的映射关系；基于所述映射关系，根据每个基本单元中的所有点依次确定每个所述中间状态形成的中间图像。

进一步，所述基于所述映射关系，根据每个基本单元中的所有点依次确定每个所述中间状态形成的中间图像之后，还包括：依次显示所述原始图像、所述中间图像以及所述目标图像。

进一步，所述关键点包括固定点和移动点，所述固定点用于区分固定区域和运动区域，所述移动点用于标记移动区域内的点的移动方向。

进一步，所述获取关键点，包括：获取用户在原始图像和目标图像上通过点触或者画线标记的关键点；和/或，确定用户在原始图像和目标图像上涂抹的固定区域和运动区域，并根据所述固定区域和所述运动区域的边界线确定所述关键点。

进一步，所述根据所述关键点在所述原始图像和所述目标图像中的位置信息，确定所述关键点在N个中间状态的每个所述中间状态中的位置信息，包括：确定预设参数α，其中，α∈[1/(N+1)，2/(N+1)，…，N/(N+1)]；根据公式i_k＝(1-α)x_k+αt_k确定所述关键点在N个中间状态的每个所述中间状态中的位置信息，其中，k为正整数，用于表征所述关键点，x_k为原始图像中每个所述关键点的位置信息，t_k为目标图像中每个所述关键点的位置信息，i_k为每个所述关键点在每个所述中间状态中的位置信息。

进一步，所述通过仿射变换确定每个基本单元的各个顶点在所述初始状态、所述中间状态以及所述结束状态的相邻两个状态中的位置信息之间的映射关系，包括：根据每个基本单元的各个顶点的位置信息、每个顶点在每个所述中间状态以及在所述目标图像中的对应点的位置信息，获取每个所述顶点在所述初始状态、N个中间状态以及所述结束状态中的任意两个相邻状态中的位置信息之间的仿射变换矩阵。

进一步，所述基于所述映射关系，根据每个基本单元中的所有点依次确定每个所述中间状态形成的中间图像，包括：基于所述映射关系，根据所述基本单元中的所有点的像素值依次确定每个所述中间状态形成的中间图像中所有点的像素值。

进一步，所述基本单元的形状为以下一种：三角形、四边形、五边形。

本发明实施例还公开了一种图像的动态处理装置，包括：第一确定模块，用于获取关键点，并确定所述关键点在原始图像和目标图像中的位置信息，其中，所述原始图像为待动态化处理的处于初始状态的图像，所述目标图像为所述原始图像经过动态化处理后的处于结束状态的图像；第二确定模块，用于根据所述关键点在所述原始图像和所述目标图像中的位置信息，确定所述关键点在N个中间状态的每个所述中间状态中的位置信息，其中，N为正整数；剖分模块，用于根据所述关键点对所述原始图像进行剖分，得到至少一个基本单元；映射模块，用于通过仿射变换确定每个基本单元的各个顶点在所述初始状态、所述中间状态以及所述结束状态的任意两个相邻状态中的位置信息之间的映射关系；中间图像确定模块，用于基于所述映射关系，根据每个基本单元中的所有点依次确定每个所述中间状态形成的中间图像。

进一步，还包括：展示模块，用于依次显示所述原始图像、所述中间图像以及所述目标图像。

进一步，所述第一确定模块，具体用于：获取用户在原始图像和目标图像上通过点触或者画线标记的关键点；和/或，确定用户在原始图像和目标图像上涂抹的固定区域和运动区域，并根据所述固定区域和所述运动区域的边界线确定所述关键点。

进一步，所述第二确定模块，具体用于：确定预设参数α，其中，α∈[1/(N+1)，2/(N+1)，…，N/(N+1)]；根据公式i_k＝(1-α)x_k+αt_k确定所述关键点在N个中间状态的每个所述中间状态中的位置信息，其中，k为正整数，用于表征所述关键点，x_k为原始图像中每个所述关键点的位置信息，t_k为目标图像中每个所述关键点的位置信息，i_k为每个所述关键点在每个所述中间状态中的位置信息。

进一步，所述映射模块，具体用于：根据每个基本单元的各个顶点的位置信息、每个顶点在每个所述中间状态以及在所述目标图像中的对应点的位置信息，获取每个所述顶点在所述初始状态、所述中间状态以及所述结束状态的任意两个相邻状态中的位置信息之间的仿射变换矩阵。

进一步，所述中间图像确定模块，具体用于：基于所述映射关系，根据每个基本单元中的所有点的像素值依次确定每个所述中间状态形成的中间图像中所有点的像素值。

本发明实施例还公开了一种图像的动态化处理设备，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现上述图像的动态处理方法的步骤。

本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，在所述计算机程序被处理器执行时，执行上述的图像的动态处理方法。

本发明实施例的有益效果在于：以各个关键点在原始图像和目标图像上的位置信息为基础，通过单元剖分和仿射变换确定出初始状态、中间状态和结束状态中任意两个相邻状态之间的映射关系，进而基于该映射关系和基本单元中的所有点对应确定得到中间状态形成的中间图像，最后依次显示原始图像、中间图像和目标图像使图像呈现动态化的效果，整个处理过程不需要引入其他参考图像，以原始图像自身作为参考，简单快速得到动态的图像处理结果，解决了现有技术中无法进行单张图像的动态化处理的问题。

附图说明

图1为本发明第一实施例中图像的动态化处理方法的流程图；

图2为本发明第一实施例中通过涂抹方式确定固定点的情况；

图3为本发明第一实施例中绘制移动点的方法；

图4为本发明第一实施例中绘制移动点的另一种方法；

图5为本发明第二实施例中图像的动态化处理装置的结构示意图；

图6为本发明第二实施例中图像的动态化处理装置的另一种结构示意图；

图7为本发明第三实施例中图像的动态化处理设备的结构示意图；

图8为本发明第四实施例中原始图像及关键点的标注示意图；

图9为本发明第四实施例中原始图像的初始状态示意图；

图10为本发明第四实施例中原始图像的结束状态示意图；

图11为本发明第四实施例中初始状态的剖分结果示意图。

具体实施方式

此处参考附图描述本申请的各种方案以及特征。

应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本申请的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且与上面给出的对本申请的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本申请的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本申请的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本申请的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本申请的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本申请模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本申请。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本申请的相同或不同实施例中的一个或多个。

本发明的第一实施例提供了一种图像的动态化处理方法，主要应用于具有类线性的运动方式的图像中，如水的流动、烟雾的扩散等，其流程图如图1所示，主要包括步骤S101至S105：

S101，获取关键点，并确定关键点在原始图像和目标图像中的位置信息。

原始图像即为待进行动态化处理的处于初始状态图像，而目标图像则为原始图像经过动态化处理后的处于结束状态的图像，即原始图像动态化处理后的最后一帧图像。关键点包括固定点和移动点，固定点用于标记原始图像中的固定区域，固定区域内的点不进行动态处理，移动点则用于表征对应区域内需要进行动态处理的点，该移动点在原始图像中的位置为起始位置，对应在目标图像中的位置即为该移动点动态处理后的结束位置，移动点从起始位置到结束位置移动的过程，即为本实施例所要进行的动态化处理的过程。

具体地，关键点的数量、起始位置和结束位置均为用户根据实际需求设置，在获取关键点时，可以通过直接获取用户在原始图像和目标图像上通过点触或者画线标记的关键点，也可以通过获取用户在原始图像和目标图像上涂抹的固定区域和运动区域，根据固定区域和运动区域的边界线确定对应的关键点。应当注意的是，本实施例中所获取的关键点均为像素点，即具有明确位置和彩色数值的点，该彩色数值即为像素值，通过每个像素点的不同像素值，对应形成具有颜色的图像。

图2示出了一种通过涂抹方式确定固定点的情况，图中黑色圆点包围的区域即为用户在原始图像中涂抹的固定区域，则在该区域的边界线上确定出多个点作为固定点，并且由于固定点在原始图像和目标图像中的位置不变，则该固定区域也不会发生移动；图3示出了一种绘制移动点的方法，如在模拟河流移动时，通过绘制一条具有方向的线来表示期望的移动方向，如图3中的单方向箭头所示，其中，点1表示绘制起始点，点9表示绘制结束点，点2至点8表示移动的过程，即得到点1至点9共九个移动点，并且为了实现按照箭头方向的流动效果，设置各个点的起始位置和结束位置的对应关系如表1所示。

表1

起始位置	1	2	3	4	5	6	7	8
									目标位置	2	3	4	5	6	7	8	9

通过图3中错位的关键点可以实现一单方向的移动效果，除图3的方式外，本实施例还可通过绘制多个单方向箭头表示多个方向的移动效果，如图4所示。在图4中，点1、点4和点7作为绘制起始点，点3、点6和点9作为绘制结束点，点2、点5和点8则表示移动的过程，此时各个点的起始位置和结束位置的对应关系如表2所示。

表2

起始位置	1	2	4	5	7	8
							目标位置	2	3	5	6	8	9

S102，根据关键点在原始图像和目标图像中的位置信息，确定关键点在N个中间状态的每个中间状态中的位置信息。

中间状态为原始图像从初始状态变换至结束状态的过程中所经过的过渡状态，为了实现较好的动态化效果，中间状态优选设置N个，N为正整数，以5至20为宜。在步骤S101中已经获取了各个关键点在初始状态和结束状态中的位置信息，通常为各个关键点的坐标信息，为了实现动态效果，各个关键点在各个中间状态中的位置信息应落在关键点从起始位置移动到结束位置的运动轨迹上，并根据中间状态的不同，在不同的中间状态中各个关键点对应的位置信息也不同。

具体地，确定各个关键点在N个中间状态中的位置信息的具体方式如下：

S1021，根据N的值确定一预设参数α，其中，α∈[1/(N+1)，2/(N+1)，…，N/(N+1)]；即在N＝9的情况下，α∈[1/10，2/10，…，10/10]，在确定第一个中间状态中各个关键点的位置信息时，α的值取1/10，在确定第二个中间状态中各个关键点的位置信息时，α的值取2/10，以此类推，直至α的值取9/10来确定第九个中间状态中各个关键点的位置信息；

S1022，根据公式i_k＝(1-α)x_k+αt_k确定关键点在N个中间状态的每个中间状态中的位置信息，其中，k为正整数，用于表征关键点，x_k为原始图像中每个关键点的位置信息，t_k为目标图像中每个关键点的位置信息，i_k为每个关键点在每个中间状态中的位置信息，α的值则根据当前确定的是第几个中间状态来确定。假设一关键点在初始状态中的坐标为(2，5)，在结束状态中的坐标为(8，7)，在计算该关键点在第五个中间状态中对应的位置信息时，α的值取5/10即0.5，则对应该关键点的坐标为i_k＝(1-0.5)*(2,5)+0.5*(8,7)＝(5,6)。

S103，根据预设的关键点对原始图像进行剖分，得到至少一个基本单元。

本实施例中所要实现的原始图像的动态化，在实际实现时不能只针对移动点进行动态处理，应当对移动点和固定点之间所形成的区域内的所有点均进行动态处理进而形成原始图像内部分区域的动态效果，因此，需要对原始图像进行剖分，得到的至少一个基本单元，再以基本单元为单位进行动态处理。具体地，本实施例中依据原始图像中各个关键点的位置，对原始图像进行了Delaunay三角剖分，剖分出的三角网络是唯一的，进而得到多个基本三角单元，每个基本单元的顶点可以是预设的关键点，这样还能避免狭长三角形的产生，更便于后期处理。当然，对于原始图像进行剖分时还可以选择其他形状的基本单元，如四边形或五边形，本发明在此不做限定。

应当了解的是，剖分是以原始图像中各个关键点的位置进行的，而上述关键点在中间状态和结束状态中均具有相应的位置信息，对原始图像进行剖分后，根据各个关键点剖分后的连接情况，对应进行中间状态和结束状态中各个关键点之间的连接，得到基本单元对应的中间单元和目标单元。

S104，通过仿射变换确定每个基本单元的各个顶点在初始状态、中间状态以及结束状态的任意两个相邻状态中的位置信息之间的映射关系。

本实施例中以基本单元为单位确定原始图像中所有点的移动情况，基本单元的各个顶点即关键点，通过仿射变换对应确定该基本单元的顶点与其相邻状态中对应的中间单元或目标单元的顶点之间的映射关系，来代表该基本单元内所有点与中间单元或目标单元中所有点之间的映射关系，就是说每个基本单元中的顶点在任意两个相邻状态中的位置信息之间的映射关系相同，该映射关系与该基本单元是相互对应的。

应当了解的是，原始图像从初始状态动态变化至结束状态的过程中经历了N个中间状态，即原始图像的从初始状态与第一个中间状态之间称为相邻状态，第一个中间状态与第二个中间状态之间称为相邻状态，以此类推，第N-1个中间状态与第N个中间状态之间称为相邻状态，第N个中间状态与结束状态之间成为相邻状态。在计算映射关系时，优选从初始状态中基本单元的顶点与第一个中间状态中对应的中间单元的顶点之间的映射关系开始计算，直至计算第N个中间状态中中间单元的顶点与结束状态中对应的目标单元的顶点之间的映射关系。

具体地，在确定初始状态中基本单元的顶点与第一个中间状态中对应的中间单元的顶点之间的映射关系时，根据每个基本单元的顶点的位置信息，及步骤S102中计算的第一个中间状态中对应的中间单元的顶点的位置信息，确定一仿射变换矩阵，作为该基本单元与对应的中间单元之间的关系，代表基本单元变换至对应的中间单元时所完成的平移、旋转、缩放等操作。通常情况下，仿射变换矩阵常用2*3的矩阵来表示。

S105，基于映射关系，根据每个基本单元中的所有点依次确定每个中间状态形成的中间图像。

本实施例中使用根据基本单元的顶点确定的映射关系，作为该基本单元内所有点的映射关系，并依次确定该基本单元内所有点在其相邻的中间状态中所对应的点的位置，并在计算出原始图像的所有基本单元中所有点在其相邻的中间状态中所对应的点的位置后，即确定其相邻的中间状态形成的中间图像，并可依次确定每个中间状态形成的中间图像。应当了解的是，原始图像中每个基本单元均会根据其顶点确定出一个映射关系，每个基本单元计算出的映射关系均不同，而一个基本单元的映射关系仅适用于该基本单元内的点，归属于不同基本单元内的点所使用的映射关系也是不同的。

进一步地，在确定中间状态对应的中间图像时，主要目的是确定中间状态中每个点的像素值，以组成带有彩色效果的中间图像，进而在依次展现原始图像、中间图像以及目标图像时，可呈现彩色的动态效果。具体地，原始图像和目标图像均为已知像素值的彩色图像，中间图像中所有点的像素值则依据其对应的原始图像中对应的各个点的像素值来确定。应当注意的是，本发明所有实施例中基本单元的各个点和图像中的所有点均指的是像素点，即具有明确位置和彩色数值的点，该彩色数值即为像素值，通过每个像素点的不同像素值，对应形成具有颜色的图像。

在确定每个中间图像的所有点的像素值之后，可依次显示原始图像、中间图像以及目标图像，使原始图像中确定的移动点对应的区域呈现一定方向的移动效果，即完成原始图像的动态化处理。

本实施例以各个关键点在原始图像和目标图像上的位置信息为基础，通过单元剖分和仿射变换确定出初始状态、中间状态和结束状态中任意两个相邻状态之间的映射关系，进而基于该映射关系和基本单元中的所有点对应确定得到中间状态形成的中间图像，最后依次显示原始图像、中间图像和目标图像使图像呈现动态化的效果，整个处理过程不需要引入其他参考图像，以原始图像自身作为参考，简单快速得到动态的图像处理结果，解决了现有技术中无法进行单张图像的动态化处理的问题。

作为优选的实施方式，在确定映射关系时，除上述步骤S104中所描述的方法以外，还可依据基本单元的顶点的位置信息确定其与中间状态中对应的中间单元的顶点的位置信息之间的第一仿射变换矩阵M1，依据目标单元的顶点的位置信息确定其与同一中间状态中对应的同一中间单元的顶点的位置信息之间的第二仿射变换矩阵M2。虽然第一仿射变换矩阵M1和第二仿射变换矩阵M2的内容不同，但针对基本单元中的某一点W及其对应在目标单元中的点W’，根据第一仿射变换矩阵M1计算的该点在中间单元中的坐标与根据第二仿射变换矩阵M2计算的该点在中间单元中的坐标相同，都为W”；不同的是由基本单元经过映射后得到的W”的像素值为W点的像素值，而由目标单元经过映射后得到的W”的像素值为W’点的像素值，因而针对同一中间状态，对应形成了两幅像素值不同的图像，此时可依据公式Z＝(1-α)Z₁+αZ₂计算得到上述两幅像素值不同的图像经过图像融合后所形成的图像，并将其作为该中间状态形成的最终的中间图像；其中，Z表示最终的中间图像中所有点的像素值，Z₁为根据原始图像的像素值对应得到的图像的像素值，Z₂为根据目标图像的像素值对应得到的图像的像素值，α的值同样与该中间状态是第几个中间状态有关，不同的α值在融合时体现融合结果的像素值是与原始图像更为接近还是与目标图像更为接近，进而使不同的中间图像形成渐进的像素值变化，使原始图像、中间图像和目标图像在展示时的动态效果更好。

本发明的第二实施例提供了一种图像的动态化处理装置，主要用于具有类线性的运动方式的图像中，如水的流动、烟雾的扩散等，该装置的结构示意图如图5所示，主要包括依次耦合的如下模块：第一确定模块10用于获取关键点，并确定关键点在原始图像和目标图像中的位置信息，其中，原始图像为待动态化处理的处于初始状态的图像，目标图像为原始图像经过动态化处理后的处于结束状态的图像；第二确定模块20用于根据关键点在原始图像和目标图像中的位置信息，确定关键点在N个中间状态的每个中间状态中的位置信息，其中，N为正整数；剖分模块30用于根据关键点对原始图像进行剖分，得到至少一个基本单元；映射模块40用于通过仿射变换确定每个基本单元的各个顶点在初始状态、中间状态以及结束状态的任意两个相邻状态中的位置信息之间的映射关系；中间图像确定模块50用于基于映射关系，根据每个基本单元中的所有点依次确定每个中间状态形成的中间图像。

应当了解的是，本实施例中所提到的所有功能模块，均可以由计算机、中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、现场可编程逻辑门阵列(FPGA，Field ProgrammableGate Array)等硬件设备进行实现。

本实施例中原始图像即为待进行动态化处理的处于初始状态图像，而目标图像则为原始图像经过动态化处理后的处于结束状态的图像，即原始图像动态化处理后的最后一帧图像。预设的关键点包括固定点和移动点，固定点用于标记原始图像中的固定区域，固定区域内的点不进行动态处理，移动点则用于表征对应区域内需要进行动态处理，该移动点在原始图像中的位置为起始位置，对应在目标图像中的位置即为该移动点动态处理后的结束位置，移动点从起始位置到结束位置移动的过程，即为本实施例所要进行的动态化处理的过程。

具体地，关键点的数量、起始位置和结束位置均为用户根据实际需求设置，第一确定模块10在获取关键点时，可以通过直接获取用户在原始图像和目标图像上通过点触或者画线标记的关键点，也可以通过获取用户在原始图像和目标图像上涂抹的固定区域和运动区域，根据固定区域和运动区域的边界线确定对应的关键点。应当注意的是，本实施例中所获取的关键点均为像素点，即具有明确位置和彩色数值的点，该彩色数值即为像素值，通过每个像素点的不同像素值，对应形成具有颜色的图像。

中间状态为原始图像从初始状态变换至结束状态的过程中所经过的过渡状态，为了实现较好的动态化效果，中间状态优选设置N个，N为正整数，以5至20为宜。第一确定模块10已经获取了各个关键点在初始状态和结束状态中的位置信息，通常为各个关键点的坐标信息，为了实现动态效果，第二确定模块20确定的各个关键点在各个中间状态中的位置信息应落在关键点从起始位置移动到结束位置的运动轨迹上，并根据中间状态的不同，在不同的中间状态中各个关键点对应的位置信息也不同。

具体地，第二确定模块20通过如下方式确定各个关键点在N个中间状态中的位置信息：

首先，根据N的值确定一预设参数α，其中，α∈[1/(N+1)，2(N+1)，…，N/(N+1)]；即在N＝9的情况下，α∈[1/10，2/10，…，10/10]，在确定第一个中间状态中各个关键点的位置信息时，α的值取1/10，在确定第二个中间状态中各个关键点的位置信息时，α的值取2/10，以此类推，直至α的值取9/10来确定第九个中间状态中各个关键点的位置信息；

随后根据公式i_k＝(1-α)x_k+αt_k确定关键点在N个中间状态的每个中间状态中的位置信息，其中，k为正整数，用于表征关键点，x_k为原始图像中每个关键点的位置信息，t_k为目标图像中每个关键点的位置信息，i_k为每个关键点在每个中间状态中的位置信息，α的值则根据当前确定的是第几个中间状态来确定。

本实施例中所要实现的原始图像的动态化，在实际实现时不能只针对移动点进行动态处理，应当对移动点和固定点之间所形成的区域内的所有点均进行动态处理进而形成原始图像内部分区域的动态效果，因此，需要通过剖分模块30对原始图像进行剖分，得到的至少一个基本单元，再以基本单元为单位进行动态处理。具体地，剖分模块30依据原始图像中各个关键点的位置，对原始图像进行了Delaunay三角剖分，剖分出的三角网络是唯一的，进而得到多个基本三角单元，每个基本单元的顶点可以是预设的关键点，这样还能避免狭长三角形的产生，更便于后期处理。当然，对于原始图像进行剖分时还可以选择其他形状的基本单元，如四边形或五边形，本发明在此不做限定。

应当了解的是，剖分是以原始图像中各个关键点的位置进行的，而上述关键点在中间状态和结束状态中均具有相应的位置信息，剖分模块30对原始图像进行剖分后，根据各个关键点剖分后的连接情况，对应进行中间状态和结束状态中各个关键点之间的连接，得到基本单元对应的中间单元和目标单元。

本实施例中以基本单元为单位确定原始图像中所有点的移动情况，基本单元的各个顶点即关键点，映射模块40通过仿射变换对应确定该基本单元的顶点与其相邻状态中对应的中间单元或目标单元的顶点之间的映射关系，来代表该基本单元内所有点与中间单元或目标单元中所有点之间的映射关系，就是说每个基本单元中的顶点在任意两个相邻状态中的位置信息之间的映射关系相同，该映射关系与该基本单元是相互对应的。

应当了解的是，原始图像从初始状态动态变化至结束状态的过程中经历了N个中间状态，即原始图像的从初始状态与第一个中间状态之间称为相邻状态，第一个中间状态与第二个中间状态之间称为相邻状态，以此类推，第N-1个中间状态与第N个中间状态之间称为相邻状态，第N个中间状态与结束状态之间成为相邻状态。在映射模块40计算映射关系时，优选从初始状态中基本单元的顶点与第一个中间状态中对应的中间单元的顶点之间的映射关系开始计算，直至计算第N个中间状态中中间单元的顶点与结束状态中对应的目标单元的顶点之间的映射关系。

具体地，在映射模块40确定初始状态中基本单元的顶点与第一个中间状态中对应的中间单元的顶点之间的映射关系时，根据每个基本单元的顶点的位置信息，及第二确定模块20计算的第一个中间状态中对应的中间单元的顶点的位置信息，确定一仿射变换矩阵，作为该基本单元与对应的中间单元之间的关系，代表基本单元变换至对应的中间单元时所完成的平移、旋转、缩放等操作。

本实施例中使用根据基本单元的顶点确定的映射关系，作为该基本单元内所有点的映射关系，中间图像确定模块50通过该映射关系依次确定该基本单元内所有点在其相邻的中间状态中所对应的点的位置，且计算出原始图像的所有基本单元中所有点在其相邻的中间状态中所对应的点的位置后，即确定其相邻的中间状态形成的中间图像，并可依次确定每个中间状态形成的中间图像。应当了解的是，原始图像中每个基本单元均会根据其顶点确定出一个映射关系，每个基本单元计算出的映射关系均不同，而一个基本单元的映射关系仅适用于该基本单元内的点，归属于不同基本单元内的点所使用的映射关系也是不同的。

进一步地，在中间图像确定模块50确定中间状态对应的中间图像时，主要目的是确定中间状态中每个点的像素值，以组成带有彩色效果的中间图像，进而在依次展现原始图像、中间图像以及目标图像时，可呈现彩色的动态效果。具体地，原始图像和目标图像均为已知像素值的彩色图像，中间图像中所有点的像素值则依据其对应的原始图像中对应的各个点的像素值来确定。

本实施例中的动态处理装置还可以包括以展示模块60，如图6所示，其与中间图像确定模块50耦合，用于在确定每个中间图像的所有点的像素值之后，依次显示原始图像、中间图像以及目标图像，使原始图像中确定的移动点对应的区域呈现一定方向的移动效果，完成原始图像的动态化处理。

本实施例以各个关键点在原始图像和目标图像上的位置信息为基础，通过单元剖分和仿射变换确定出初始状态、中间状态和结束状态中任意两个相邻状态之间的映射关系，进而基于该映射关系和基本单元中的所有点对应确定得到中间状态形成的中间图像，最后依次显示原始图像、中间图像和目标图像使图像呈现动态化的效果，整个处理过程不需要引入其他参考图像，以原始图像自身作为参考，简单快速得到动态的图像处理结果，解决了现有技术中无法进行单张图像的动态化处理的问题。

作为优选的实施方式，在映射模块40确定映射关系时，除上述实施例中所公开的方法以外，映射模块40还可依据基本单元的顶点的位置信息确定其与中间状态中对应的中间单元的顶点的位置信息之间的第一仿射变换矩阵M1，依据目标单元的顶点的位置信息确定其与同一中间状态中对应的同一中间单元的顶点的位置信息之间的第二仿射变换矩阵M2。虽然第一仿射变换矩阵M1和第二仿射变换矩阵M2的内容不同，但针对基本单元中的某一点W及其对应在目标单元中的点W’，根据第一仿射变换矩阵M1计算的该点在中间单元中的坐标与根据第二仿射变换矩阵M2计算的该点在中间单元中的坐标相同，都为W”；不同的是由基本单元经过映射后得到的W”的像素值为W点的像素值，而由目标单元经过映射后得到的W”的像素值为W’点的像素值，因而针对同一中间状态，对应形成了两幅像素值不同的图像，此时中间图像确定模块50则依据公式Z＝(1-α)Z₁+αZ₂计算得到上述两幅像素值不同的图像经过图像融合后所形成的图像，并将其作为该中间状态形成的最终的中间图像；其中，Z表示最终的中间图像中所有点的像素值，Z₁为根据原始图像的像素值对应得到的图像的像素值，Z₂为根据目标图像的像素值对应得到的图像的像素值，α的值同样与该中间状态是第几个中间状态有关，不同的α值在融合时体现融合结果的像素值是与原始图像更为接近还是与目标图像更为接近，进而使不同的中间图像形成渐进的像素值变化，使原始图像、中间图像和目标图像在展示时的动态效果更好。

本发明的第三实施例提供了一种图像的动态化处理设备，这种动态化处理设备的结构示意图如图7所示，至少包括存储器100、处理器200，存储器100上存储有计算机程序，处理器200在执行存储器100上的计算机程序时实现如下步骤S1至S5：

S1，获取关键点，并确定关键点在原始图像和目标图像中的位置信息，其中，原始图像为待动态化处理的处于初始状态的图像，目标图像为原始图像经过动态化处理后的处于结束状态的图像；

S2，根据关键点在原始图像和目标图像中的位置信息，确定关键点在N个中间状态的每个中间状态中的位置信息，其中，N为正整数；

S3，根据关键点对原始图像进行剖分，得到至少一个基本单元；

S4，通过仿射变换确定每个基本单元的各个顶点在初始状态、中间状态以及结束状态的任意两个相邻状态中的位置信息之间的映射关系；

S5，基于映射关系，根据每个基本单元中的所有点依次确定每个中间状态形成的中间图像。

处理器200在执行存储器100上的基于映射关系，根据每个基本单元中的所有点依次确定每个中间状态形成的中间图像的步骤之后，还执行如下计算机程序：依次显示原始图像、中间图像以及目标图像。

处理器200在执行存储器100上的获取关键点的步骤时，具体执行如下计算机程序：获取用户在原始图像和目标图像上通过点触或者画线标记的关键点；和/或，确定用户在原始图像和目标图像上涂抹的固定区域和运动区域，并根据固定区域和运动区域的边界线确定关键点。

处理器200在执行存储器100上的根据预设的关键点在原始图像和目标图像中的位置信息，确定关键点在N个中间状态的每个中间状态中的位置信息的步骤时，具体执行如下计算机程序：确定预设参数α，其中，α∈[1/(N+1)，2/(N+1)，…，N/(N+1)]；根据公式i_k＝(1-α)x_k+αt_k确定关键点在N个中间状态的每个中间状态中的位置信息，其中，k为正整数，用于表征关键点，x_k为原始图像中每个关键点的位置信息，t_k为目标图像中每个关键点的位置信息，i_k为每个关键点在每个中间状态中的位置信息。

处理器200在执行存储器100上的通过仿射变换确定每个基本单元的各个顶点在初始状态、中间状态以及结束状态的相邻两个状态中的位置信息之间的映射关系的步骤时，具体执行如下计算机程序：根据每个基本单元的各个顶点的位置信息、每个顶点在每个中间状态以及在目标图像中的对应点的位置信息，获取每个顶点在初始状态、N个中间状态以及结束状态的任意两个相邻状态中的位置信息之间的仿射变换矩阵。

处理器200在执行存储器100上的基于映射关系，根据每个基本单元中的所有点依次确定每个中间状态形成的中间图像的步骤时，具体执行如下计算机程序：基于映射关系，根据每个基本单元中的所有点的像素值依次确定每个中间状态形成的中间图像中所有点的像素值。

本实施例以关键点在原始图像和目标图像上的位置信息为基础，通过单元剖分和仿射变换确定出初始状态、中间状态和结束状态中任意两个相邻状态之间的映射关系，进而基于该映射关系和基本单元中的所有点对应确定得到中间状态形成的中间图像，最后依次显示原始图像、中间图像和目标图像使图像呈现动态化的效果，整个处理过程不需要引入其他参考图像，以原始图像自身作为参考，简单快速得到动态的图像处理结果，解决了现有技术中无法进行单张图像的动态化处理的问题。

本发明的第四实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，在计算机程序被处理器执行时，执行如本发明第一实施例中的图像的动态化处理方法。

下面结合一实例，对单一图像的动态化处理进行详细说明。

图8(a)和图8(b)为本次待进行动态化处理的原始图像，其图像的内容显示为一喷气式飞机及其飞行后留下的尾迹(即图中呈条状显示的尾气部分)，希望动态处理后使图像中尾迹部分呈现流动的效果。

首先在图中标记各个关键点，例如标记图像的四个顶点为固定点，防止整幅图边缘不被破坏；再将飞机附近通过3个固定点进行标注，以分离出图中飞机，保证其不受影响；再通过多个固定点勾勒出尾迹运动的大致区域，保证尾迹在移动时不会超出该范围，如图8(a)所示；最后在尾迹范围内，按照当前尾迹的形状，通过若干个箭头标记出气流流动的方向，每个箭头的起始点即对应一个移动点的起始位置，对应的结束点即对应该移动点的结束位置，如图8(b)所示，则由固定点和移动点的初始位置所组成的图像即为原始图像的初始状态，如图9所示，固定点和移动点的结束位置所组成的图像即为原始图像的结束状态，即目标图像，如图10所示。需要注意的是，图8至10中所有的实心圆点均对应为固定点，移动点则由实心三角点进行标记。

在获得变换前后两幅图像中所有关键点后，根据待划分出的中间图像的数量，确定α的值，并对应确定各个关键点在每个中间状态下的位置信息。本实施例中以得到9幅中间图像为例，则α∈[1/10，2/10，…，10/10]，假设初始状态中各个关键点的点集为P_x＝{x₁,x₂,x₃,…x_k,}，结束状态中各个关键点的点集为P_t＝{t₁,t₂,t₃,…t_k,}，其中，k为关键点的序号，x_k为初始状态中第k个关键点的坐标值，t_k为结束状态中第k个关键点的坐标值；根据公式i_k＝(1-α)x_k+αt_k计算得到各个关键点在中间状态下对应的坐标，得到P_i＝{i₁,i₂,i₃,…i_k,}，其中i_k为中间状态下第k个关键点的坐标值，并根据α的值来区分不同中间状态。

在确定各个关键点在每个中间状态下的位置信息之后，根据初始状态下的各个关键点的位置，对初始状态进行三角剖分得到若干基本三角形，得到的剖分结果如图11所示，并根据原始图像的剖分结果中各个关键点的连接方式，对应连接其在各个中间状态和结束状态中对应的关键点，得到各个基本三角形对应的中间三角形和目标三角形。

随后，定义仿射变换矩阵为：

定义初始状态中关键点的坐标矩阵为与之对应的结束状态中关键点的坐标矩阵为则即假设基本三角形的三个顶点的坐标为目标三角形的三个顶点的坐标为中间三角形三个顶点的坐标为对于基本三角形到中间三角形的映射矩阵M1，有将X₁、X₂、X₃、I₁、I₂、I₃带入后，求解得出矩阵M1，同理根据T₁、T₂、T₃、I₁、I₂、I₃计算得出目标三角形到中间三角形的映射矩阵M2。

根据M1计算经初始状态映射至中间状态时，中间状态中所有点的像素值，以及根据M2计算经结束状态映射至中间状态时，中间状态中所有点的像素值，即分别得到根据原始图像的像素值对应得到的图像的像素值Z₁和根据目标图像的像素值对应得到的图像的像素值Z₂，则最终的中间图像中所有点的像素值Z＝(1-α)Z₁+αZ₂。

依次改变α的值，得到对应的中间图像，直至α＝1时得到最后一幅中间图像，此时依次展示原始图像、10幅中间图像和目标图像，生成动态的GIF动图或视频文件即可。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (16)

1.一种图像的动态处理方法，其特征在于，包括：

获取关键点，并确定所述关键点在原始图像和目标图像中的位置信息，其中，所述原始图像为待动态化处理的处于初始状态的图像，所述目标图像为所述原始图像经过动态化处理后的处于结束状态的图像；

根据所述关键点在所述原始图像和所述目标图像中的位置信息，确定所述关键点在N个中间状态的每个所述中间状态中的位置信息，其中，N为正整数；

根据所述关键点对所述原始图像进行剖分，得到至少一个基本单元；

通过仿射变换确定每个基本单元的各个顶点在所述初始状态、所述中间状态以及所述结束状态的任意两个相邻状态中的位置信息之间的映射关系；

基于所述映射关系，根据每个基本单元中的所有点依次确定每个所述中间状态形成的中间图像。

2.根据权利要求1所述的动态处理方法，其特征在于，所述基于所述映射关系，根据每个基本单元中的所有点依次确定每个所述中间状态形成的中间图像之后，还包括：

依次显示所述原始图像、所述中间图像以及所述目标图像。

3.根据权利要求1所述的动态处理方法，其特征在于，所述关键点包括固定点和移动点，所述固定点用于区分固定区域和运动区域，所述移动点用于标记移动区域内的点的移动方向。

4.根据权利要求1所述的动态处理方法，其特征在于，所述获取关键点，包括：

获取用户在原始图像和目标图像上通过点触或者画线标记的关键点；和/或，

确定用户在原始图像和目标图像上涂抹的固定区域和运动区域，并根据所述固定区域和所述运动区域的边界线确定所述关键点。

5.根据权利要求1所述的动态处理方法，其特征在于，所述根据所述关键点在所述原始图像和所述目标图像中的位置信息，确定所述关键点在N个中间状态的每个所述中间状态中的位置信息，包括：

确定预设参数α，其中，α∈[1/(N+1)，2/(N+1)，…，N/(N+1)]；

根据公式i_k＝(1-α)x_k+αt_k确定所述关键点在N个中间状态的每个所述中间状态中的位置信息，其中，k为正整数，用于表征所述关键点，x_k为原始图像中每个所述关键点的位置信息，t_k为目标图像中每个所述关键点的位置信息，i_k为每个所述关键点在每个所述中间状态中的位置信息。

6.根据权利要求1所述的动态处理方法，其特征在于，所述通过仿射变换确定每个基本单元的各个顶点在所述初始状态、所述中间状态以及所述结束状态的相邻两个状态中的位置信息之间的映射关系，包括：

根据每个基本单元的各个顶点的位置信息、每个顶点在每个中间状态以及在所述目标图像中的对应点的位置信息，获取每个顶点在所述初始状态、N个中间状态以及所述结束状态中的任意两个相邻状态中的位置信息之间的仿射变换矩阵。

7.根据权利要求1所述的动态处理方法，其特征在于，所述基于所述映射关系，根据每个基本单元中的所有点依次确定每个所述中间状态形成的中间图像，包括：

基于所述映射关系，根据每个基本单元中的所有点的像素值依次确定每个所述中间状态形成的中间图像中所有点的像素值。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的动态处理方法，其特征在于，所述基本单元的形状为以下一种：三角形、四边形、五边形。

9.一种图像的动态处理装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于获取关键点，并确定所述关键点在原始图像和目标图像中的位置信息，其中，所述原始图像为待动态化处理的处于初始状态的图像，所述目标图像为所述原始图像经过动态化处理后的处于结束状态的图像；

第二确定模块，用于根据所述关键点在所述原始图像和所述目标图像中的位置信息，确定所述关键点在N个中间状态的每个所述中间状态中的位置信息，其中，N为正整数；

剖分模块，用于根据所述关键点对所述原始图像进行剖分，得到至少一个基本单元；

映射模块，用于通过仿射变换确定每个基本单元的各个顶点在所述初始状态、所述中间状态以及所述结束状态的任意两个相邻状态中的位置信息之间的映射关系；

中间图像确定模块，用于基于所述映射关系，根据每个基本单元中的所有点依次确定每个所述中间状态形成的中间图像。

10.根据权利要求9所述的动态处理装置，其特征在于，还包括：

展示模块，用于依次显示所述原始图像、所述中间图像以及所述目标图像。

11.根据权利要求9所述的动态处理装置，其特征在于，所述第一确定模块，具体用于：

获取用户在原始图像和目标图像上通过点触或者画线标记的关键点；和/或，

确定用户在原始图像和目标图像上涂抹的固定区域和运动区域，并根据所述固定区域和所述运动区域的边界线确定所述关键点。

12.根据权利要求9所述的动态处理装置，其特征在于，所述第二确定模块，具体用于：

确定预设参数α，其中，α∈[1/(N+1)，2/(N+1)，…，N/(N+1)]；

根据公式i_k＝(1-α)x_k+αt_k确定所述关键点在N个中间状态的每个所述中间状态中的位置信息，其中，k为正整数，用于表征所述关键点，x_k为原始图像中每个所述关键点的位置信息，t_k为目标图像中每个所述关键点的位置信息，i_k为每个所述关键点在每个所述中间状态中的位置信息。

13.根据权利要求9所述的动态处理装置，其特征在于，所述映射模块，具体用于：

根据每个基本单元的各个顶点的位置信息、每个顶点在每个所述中间状态以及在所述目标图像中的对应点的位置信息，获取每个所述顶点在所述初始状态、所述中间状态以及所述结束状态的任意两个相邻状态中的位置信息之间的仿射变换矩阵。

14.根据权利要求9所述的动态处理装置，其特征在于，所述中间图像确定模块，具体用于：

基于所述映射关系，根据每个基本单元中的所有点的像素值依次确定每个所述中间状态形成的中间图像中所有点的像素值。

15.一种图像的动态化处理设备，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述图像的动态处理方法的步骤。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，在所述计算机程序被处理器执行时，执行权利要求1至8中任一项所述的图像的动态处理方法。