基于图像边界识别的剪纸系统设计

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剪纸交互软件设计方案

剪纸交互软件设计方案

剪纸交互软件设计方案剪纸交互软件设计方案一、项目背景剪纸是中国传统手工艺之一,具有悠久的历史和独特的魅力。

随着科技的发展,我们希望能设计一款剪纸交互软件,让更多的人可以通过手机等移动设备体验剪纸艺术,同时也推广和传承这一传统文化。

二、设计目标1. 提供剪纸教学内容:软件中包括剪纸基本技巧的图文教程,用户可以根据自己的需求选择学习不同难度的剪纸内容。

2. 提供剪纸创作平台:为用户提供一张虚拟剪纸画纸,用户可以在上面进行剪纸创作,包括选择剪纸图案、剪纸的基本动作等。

3. 提供剪纸社群交流平台:用户可以将自己的作品分享到社群中,与其他用户进行交流和学习,共同促进剪纸文化的传承和发展。

三、功能设计1. 剪纸教学:设计一个剪纸基础教学板块,展示剪纸的基本动作和技巧,以图文的形式进行展示,并提供实时的剪纸演示视频供用户学习参考。

2. 剪纸创作:提供一张虚拟剪纸画纸,用户可以选择不同的剪纸图案素材进行创作,也可以自定义绘制剪纸图案。

提供剪纸动作模拟和剪纸刀工的参考线,以便用户更好地进行剪纸创作。

3. 社群交流:设计一个剪纸社群,用户可以发布自己的剪纸作品,与其他用户进行交流和评论。

同时,还可以关注其他用户的作品,以便及时了解剪纸文化的最新动态和创作灵感。

四、技术实现1. 前端开发:使用HTML、CSS和JavaScript等技术进行前端页面的开发,实现用户界面的交互效果和用户操作的反馈。

2. 后端开发:使用Java、Python等后端开发语言,结合数据库技术进行用户信息、剪纸作品等数据的存储和管理。

3. 图像处理:使用图像处理算法,包括剪纸图案的识别和模拟剪纸动作的实现,以提供更真实的剪纸创作体验。

4. 网络通信:使用网络通信技术,实现用户和服务器之间的数据传输和交互,保证剪纸教学和剪纸社群功能的正常运行。

五、用户体验优化1. 界面简洁易用:设计简洁清晰的用户界面,减少用户的操作负担,提供友好的用户体验。

2. 操作反馈及时:根据用户的操作提供及时的反馈,包括剪纸动作的实时显示和操作结果的即时更新,以增加用户的参与感和满意度。

剪纸艺术多媒体交互平台中的图像检索技术研究

剪纸艺术多媒体交互平台中的图像检索技术研究
a g e Re t r i e v a 1 )。
建立 图像索 引数据 库 , 然 后按 全 文数 据 库管 理 , 采
用 全文数据库 检索 方 法 。该 方法 实质 是 把 图像 检 索转换 为对与该 图像对 应 的文本检 索 。
( 一) 建 立 TB I R 索 引 数 据 库
中 图分类 号 : T P 3 7 文献标 识 码 : A
我 国民间剪纸 艺术 是世 界 级非 物 质文 化遗 产

之一 , 为 了更 好地 对 其 进行 数 字化 保 护 与传 承[ 】 ] , 构建 了基 于 We b的河北剪 纸艺 术多媒 体交 互体 验 平台 , 对散落 民间 的剪纸作 品进行 搜集 、 分类整 理 、

基 于 文本 的 图 像检 索 技 术 ( T B I R)
基于文本 的图像 检 索研 究 开 始 于 2 O世 纪 7 0 年代末 ,它是在对 图像进 行文 本标 注 的基础上 , 对 图像进行基 于关 键 字 的检索 。其基 本 步骤 是 先 对 图像文件建立 相应的关键词或 描述字 段 , 通过 对
集合 , 目前 图像检 索技 术主 要有 两种 ] : 基 于文 本 的图像 检索 T B I R( Te x t B a s e d I ma g e Re t r i e v a 1 ) 和基 于 内容 的图像检 索 C B I R( C o n t e n t B a s e d I m—
图像的 名称 、 编号 、 内容 描 述 、 图像 大 小 、 来源、 作
数 字化 、 矢量 化 、 建库 、 检索 以及展 示 等 , 目前 已完 成1 O大类 7 5小类约 8 0 0 0余幅剪纸作 品 的数字化
和入库 。面对 日益 庞 大 的剪 纸数 据 库 ,为 使 用 户

基于深度学习、图像处理算法的图像成剪纸平台

基于深度学习、图像处理算法的图像成剪纸平台

基于深度学习、图像处理算法的图像成剪纸平台作者:王能玉杨敏来源:《电脑知识与技术》2018年第25期摘要:随着互联网技术的快速发展,移动阅读受到越来越多年轻读者的喜爱,无形中给中国传统文化艺术的传播和传承,造成了一定的冲击。

新技术、新模式如何和传统文化进行有效的结合,受到越来越多人的关注。

基于深度学习技术的剪纸平台是以互联网技术、大数据为背景,将新技术与传统剪纸文化进行有效的结合,用户上传自己照片后可以通过算法进行自动生成剪纸,并通过订单化的生成模式与在线支付,获取剪纸文创产品,该平台对于传统文化的转型发展,顺应用户需求,具有重要的示范作用和探索意义。

关键词:剪纸;传统文化;深度学习技术;社交;订单化生成中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2018)25-0061-031 项目背景剪纸继承了中国传统文化的精髓,是历史悠久且流传广泛的一种民间艺术,在民间艺术领域影响深远。

民间剪纸具有自己独特的艺术形式语言,艺术表现形式简洁明快、个性夸张,极具装饰性。

剪纸是农耕经济的产物,用于表达美好的心愿以及祝福。

随着科学的发达,人们生活水平的提高以及社会条件的变化等,作为祈福类的剪纸也逐渐减少,商品经济给这种古老的艺术带来了严峻的考验与冲击。

从事剪纸艺术的规模渐少,现代剪纸艺术家艰苦的创作条件和生活现状,以及剪纸艺术后继无人等问题被社会所关注。

剪纸艺术在2006年列入第一批国家级非物质文化遗产名录。

传统剪纸艺术产品类型较为单一,生产流程复杂,缺乏个性化元素。

如今这项艺术经历着严峻的考验与冲击。

为了更好地传承弘扬民间剪纸这一项重要的非物质文化遗产,在肯定剪纸艺术人文价值的同时,更多的人开始挖掘剪纸潜在的商业价值,来扩宽剪纸艺术市场。

让设计工作者更深层次的了解剪纸的文化底蕴和内涵是本课题研究的目的,提取具有民族元素的精华,合理的运用到设计中,肩负起文化传承的使命。

随着全球化进程的加快,世界各国各地区经济交往日益密切,尤其是中西方文化艺术交流日渐频繁,文化冲击现象愈演愈烈,民族文化身份变得模糊起来,文化安全受到了严峻的考验。

人工智能如何对传统剪纸艺术进行保护和创新

人工智能如何对传统剪纸艺术进行保护和创新

人工智能如何对传统剪纸艺术进行保护和创新人工智能(Artificial Intelligence)是指通过模拟人的智能行为和思维过程,以及利用计算机和其他工程和科学技术的手段来实现的一种新型智能技术。

人工智能的快速发展,正在改变着我们生活的方方面面,对于传统剪纸艺术的保护和创新也有着重要的作用。

传统剪纸艺术是中国非物质文化遗产的重要组成部分,具有悠久的历史和独特的艺术魅力。

然而,由于现代生活方式的改变和公众对剪纸艺术的认知程度不高,传统剪纸面临着失传的危险。

人工智能的出现为传统剪纸艺术的保护提供了新的可能性。

首先,人工智能可以通过数字化手段记录和保存传统剪纸艺术作品。

传统剪纸艺术作品通常是一次性的,一旦完成就无法修改或复制。

借助人工智能的计算能力和图像处理技术,可以将剪纸作品数字化,保存在电脑或云端,使其永久存档。

这样一来,无论作品是否被物理保存,人们都可以通过数字化的形式欣赏和研究传统剪纸艺术。

其次,人工智能可以为传统剪纸艺术创新提供有力的技术支持。

传统剪纸艺术在一定程度上受制于人类的手工技艺和创作能力。

而人工智能的出现为剪纸艺术的发展带来了新的可能性。

通过人工智能技术,可以生成复杂的剪纸图案,提供设计灵感,辅助创作者进行艺术创作。

此外,基于人工智能的算法还可以对不同类型的剪纸图案进行分析和分类,帮助人们更好地理解和研究传统剪纸艺术的规律与特点。

同时,人工智能还可以在传统剪纸艺术的保护和传承中发挥重要作用。

通过人工智能技术,可以构建大规模的剪纸艺术数据库,收集整理传统剪纸艺术的相关资料和技术,为传统剪纸艺术的传承和教学提供便利。

此外,人工智能还可以通过语音识别和自然语言处理等技术,帮助保存和传承剪纸艺术的口头传统知识和技艺,使之不被遗忘。

然而,人工智能对传统剪纸艺术的应用也面临一些挑战和问题。

首先,人工智能技术的复杂性和高昂的成本可能限制了其在剪纸艺术保护和创新中的应用范围。

此外,人工智能算法的训练和优化需要大量的样本数据,而传统剪纸艺术的数据资源相对有限,这也给人工智能技术的应用带来一定的困难。

2022年校本七年级上学期劳动技术课-----剪纸教学设计

2022年校本七年级上学期劳动技术课-----剪纸教学设计

剪纸教学设计-地方课七年级上学期劳动技术课教材分析本课属于造型•表现兼设计•应用学习领域。

主要内容是是让学生了解民间美术——剪纸的特点及其寓意,并通过课堂实践学习制作剪纸作品;通过教师的引导和学生的实践,唤起学生对传统民间美术的关注和热爱,以此让学生来参与民间美术文化的交流和传承。

教学目标知识与技能:了解我国民间美术剪纸的表现形式、寓意等基本知识,过程与方法:通过欣赏对比活动,了解剪纸装饰纹样的使用和剪刻方法。

情感态度价值观:通过课堂参与激发学生对民间美术的热爱,以此弘扬优秀的传统民间美术文化。

教学重点:剪纸的表现形式和特点,及装饰纹样的剪刻方法。

教学难点:如何引导学生合理搭配和使用基本装饰纹样,教法:问题引导法,比较归纳法,示范演示法,学法:观察分析法、找一找,画一画,剪一剪、刻一刻等。

媒体技术应用:多媒体 PPT课件展示,微视频呈现,希沃手机助手投屏应用等;教学过程:上课,师生问好视频导入:看动画小短片回答问题——这个视频当中主要角色是用什么艺术形式来展现的——剪纸(导入课题)师:说的没错,剪纸,这也是咱们这节课要学习和探讨的课题。

师:今天老师把视频当中的老虎一家带到了课堂(展示教师的剪纸作品);大家都知道,今年是农历的虎年,你们能说出几个有积极向上意思的虎字成语吗?生........师补充:虎头虎脑,活虎声威、虎啸生风、虎力全开、虎超龙骧、踞虎盘龙等等,今天我们就以虎字词语为主线,进入新课的学习,新授:首先第一环节;虎头虎脑(形容样子长相健壮憨厚)老师这里代指剪纸的概念及和起源1、师问:我还想问问同学们在这节课之前见过剪纸吗?在什么时间什么地方?你们觉得什么是剪纸?学生回答.......,老师概括和总结:剪纸是一种用剪刀和刻刀在纸上进行花纹剪刻,用来装饰生活物品和配合其他民俗活动的古老民间艺术。

2、那剪纸艺术有多古老呢?有谁知道剪纸的历史?师讲述:中国剪纸历史悠久,这里有个“桐叶封弟”的故事,据史料记载,当时年幼的周成王将一片裁剪过的树叶送给了他的弟弟,过后他的弟弟以树叶为依据得到的一块封地。

非遗设计创意说明报告范文

非遗设计创意说明报告范文

非遗设计创意说明报告范文# 非遗设计创意说明报告## 1. 引言本报告旨在介绍一项非遗设计创意,并提出其实施方案和效益预测。

本设计创意以传统的中国剪纸艺术为主题,结合现代科技和设计思维,致力于保护和传承非物质文化遗产。

## 2. 背景中国剪纸是一项源远流长的传统手工艺,以其独特的魅力和艺术价值深受世界各地的欢迎。

然而,在现代社会,传统文化面临着丧失的危险。

为了保护和传承这一非物质文化遗产,我们提出了以下创意。

## 3. 创意说明我们的创意是将传统的剪纸艺术与现代科技相结合,设计一款智能剪纸机器人。

该机器人可以通过计算机图像处理和智能控制技术,将用户输入的数字、字母或者图片转化为剪纸图案,并利用机械臂进行剪纸操作。

同时,该机器人还具备自学习能力,能够根据用户输入的不同样本进行学习和创新。

## 4. 技术实现为了实现该创意,我们将利用计算机视觉技术和机器控制技术。

首先,我们需要开发一款剪纸图案识别算法,该算法能够从输入的数字、字母或者图片中提取剪纸图案的边缘信息,并将其转化为机器可识别的指令。

其次,我们将设计一套机械臂控制系统,能够根据识别结果进行精确的剪纸操作。

最后,我们还需要开发一个用户界面和智能交互系统,用户可以通过该界面输入不同的剪纸图案,并与机器人进行互动。

## 5. 预期效益### 保护非物质文化遗产通过设计这款智能剪纸机器人,我们能够将传统的剪纸艺术与现代科技相结合,将这一非物质文化遗产进行数字化传承。

这样一来,即使剪纸艺人数量稀少,这项传统艺术依然能够通过机器人的帮助得到传承和发扬。

### 创新剪纸艺术智能剪纸机器人不仅能够根据用户输入的样本进行学习创新,还可以通过计算机算法进行剪纸图案的优化和变化。

这样一来,剪纸艺术将不再局限于传统的图案和形式,而能够更好地满足现代社会的需求。

### 促进非遗传承的传统与现代的融合创造一种融合传统与现代的设计理念,可以吸引年轻一代对剪纸艺术的兴趣。

图像裁剪的实验报告

图像裁剪的实验报告

图像裁剪的实验报告引言图像裁剪是一个在计算机视觉领域非常常见的任务,它用于将图像中感兴趣的区域提取出来,以便进一步进行分析和处理。

图像裁剪可以应用于很多领域,例如目标检测、人脸识别、场景分析等。

本实验旨在探索不同方法对于图像裁剪的效果和性能的影响,以及比较它们的优缺点。

实验过程实验数据准备在本实验中,我们使用了一组包含不同种类图像的数据集。

这些图像包括人物、动物、自然风景等,其中一部分图像包含了我们感兴趣的区域。

实验方法本实验选择了三种常见的图像裁剪方法进行比较:1. 手工选择裁剪区域:通过鼠标手动选择图像中感兴趣的区域,然后进行裁剪。

2. 基于边缘检测的自动裁剪:使用边缘检测算法,如Canny边缘检测,自动提取图像中的边缘区域,然后进行裁剪。

3. 基于机器学习的自动裁剪:使用已训练好的目标检测模型(如YOLO、Faster R-CNN等),自动识别图像中的目标区域,并进行裁剪。

实验步骤以下是我们进行实验的步骤:1. 针对手工选择裁剪区域方法,打开一张图像,在图像上使用鼠标手动选择感兴趣的区域,并进行裁剪。

2. 针对基于边缘检测的自动裁剪方法,使用Canny边缘检测算法提取图像的边缘区域,然后根据边缘区域进行裁剪。

3. 针对基于机器学习的自动裁剪方法,使用已训练好的目标检测模型,在图像中识别感兴趣的目标区域,并进行裁剪。

4. 对比比较不同方法下裁剪的结果,分析它们的优缺点。

5. 测量比较不同方法下裁剪的时间和资源消耗,分析它们的性能差异。

实验结果我们对实验数据集中的多张图像进行了裁剪,并对不同方法下的结果进行了比较。

以下是我们的观察和结论:- 手工选择裁剪区域:这种方法需要人工干预,能够灵活地选择感兴趣的区域,并且无需额外的算法支持。

然而,它需要用户具备一定的图像处理知识,并且在处理大量图像时,工作量相对较大。

- 基于边缘检测的自动裁剪:这种方法能够自动提取图像中的边缘区域,并取得了不错的效果。

高级边缘检测 有效去除图片的背景并实现抠图

高级边缘检测 有效去除图片的背景并实现抠图

高级边缘检测:有效去除图片的背景并实现抠图在使用PhotoShop软件编辑图片时,有时我们需要去除照片的背景,将目标物体从原图中抠出来,从而实现更加精细的编辑效果。

本篇教程将介绍一种高级的边缘检测技巧,有效地去除图片的背景,并实现抠图的效果。

步骤一:导入图片打开PhotoShop软件,并导入你要编辑的图片。

点击菜单栏的"文件",选择"打开",然后选择你想要编辑的图片文件。

步骤二:创建一个新图层在图层面板中,点击右下角的"新建图层"按钮,创建一个新的空白图层。

将新建的图层放置在原图层的上方。

步骤三:选择魔术橡皮擦工具在工具栏中,找到魔术橡皮擦工具,并点击选中。

确定选择了这个工具后,可以调整橡皮擦的大小和硬度,以适应你图片中对象的大小和复杂程度。

步骤四:开始边缘检测在新建的图层上使用魔术橡皮擦工具轻轻擦除背景,使得目标物体逐渐显露出来。

这个工具会根据物体与背景的颜色差异来进行边缘检测,从而帮助我们更好地去除背景。

步骤五:调整橡皮擦工具的设置如果边缘检测无法很好地去除背景,可以尝试调整橡皮擦工具的设置。

点击工具栏上方的选项栏,调整一些参数,如橡皮擦的模式、硬度、容差等,以获得更好的效果。

步骤六:逐步抠图继续使用魔术橡皮擦工具,逐步擦除背景,直到抠出整个目标物体。

在处理复杂背景的情况下,可能需要耐心地一点点擦除,并小心保留目标物体的细节部分。

步骤七:校正边缘一旦你把目标物体抠出来,可能会发现一些边缘还存在瑕疵,比如颜色不匹配或者有些部分缺失。

这时可以使用其他工具,如修复画笔工具或者钢笔工具,来修复这些问题。

仔细观察照片,根据需要对边缘进行细致的调整。

步骤八:保存并导出在完成抠图后,点击菜单栏的"文件",选择"保存"或"另存为",将编辑后的图片保存在你的电脑上。

你可以选择不同的文件格式,如JPEG、PNG等,以满足不同需求。

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基于图像边界识别的剪纸系统设计税琳琳,曹建香,林卫国,石民勇(中国传媒大学数字技术与艺术研发中心,北京 100024)摘 要: 剪纸是我国历史悠久的传统民间艺术之一。

本文对剪纸纹样的识别进行了研究,针对扫描剪纸图像,建立一种剪纸纹样识别方法,实现图像到图形的转换;对计算机剪纸系统进行分析,设计并实现了一个基于纹样识别的计算机剪纸系统。

实验表明,建立的纹样识别方法能有效实现剪纸纹样矢量化,使用论文中的纹样识别剪纸系统能方便快捷地设计出形象生动的剪纸图案。

关键字: 剪纸、纹样、非真实感渲染A Paper Cut-out System Based on Representation of ImageBoundarySHUI Lin-Lin, CAO Jian-Xiang, LIN Wei-Guo, SHI Min-Yong(R & D Center of Digital technology and the arts, Communication University of China)Abstract: Paper cut-out is a traditional folk art with long history in China. This paper proposes an efficient method to recognize the decorative pattern adaptively from the Paper cut-out image and plan to build a paper cut-out system based on recognized decorative pattern. For the paper cut-out image acquired by scanning books, we propose a method to recognize the decorative pattern and attain the goal of converting image into graphic. Theoretical analysis or experimental results have proved that the proposed method is feasible and effective.Key words: paper cut-out; decorative pattern; non-photorealistic rendering1 引言剪纸是我国历史悠久的传统民间艺术之一。

无论北方还是南方,中原还是边疆,汉族还是少数民族,过去和现在都可以看到各种各样的剪纸。

文献[1]对计算机辅助生成剪纸形象进行了研究,先使用样条曲线构造剪纸纹样,然后通过组合纹样生成计算机剪纸形象,得到具有民族风格的剪纸图案。

使用[1]的系统可以设计出各种形象生动的剪纸图案,与手工剪纸相比,具有任意编辑、修改等优点。

然而,该系统要设计出各种样式的剪纸纹样首先要分析纹样的特点,然后为每一种纹样设计具体算法;不仅工作量大,而且要求操作人员具有一定的艺术创作基础方可实现。

书籍等印刷品上有许多艺术家裁剪出来的剪纸图案,如果能够利用图像识别技术将这些剪纸图案识别出来,通过提取基本图案建构纹样库,可轻松进行剪纸创作。

本文以边界矢量化算法为基础,结合其他图象处理技术和计算机图形学知识,建立一个基于识别纹样的剪纸设计系统。

该系统通过识别剪纸纹样图像得到矢量化纹样,以矢量化纹样、直线、曲线、圆等图形为基本图元进行剪纸创作。

作者简介:税琳琳(1981-),女,中国传媒大学计算机应用硕士,主要研究方向为游戏设计、计算机动画;曹建香(1977-),女,中国传媒大学博士,主要研究方向为计算机动画;林卫国(1970-),男,中国传媒大学副教授、研究生导师,主要研究方向为计算机网络;石民勇(1962-),男,中国传媒大学教授、博士生导师,主要研究方向为图论、计算机辅助设计1061072 纹样识别过程纹样识别的过程如图1所示。

如果剪纸图案来源于书籍等其他媒介,由于受印刷质量和扫描仪器的影响,其扫描得到的剪纸图像背景通常存在噪声(纸张背面文字或图案的阴影等),可运用图象增强技术将其消除。

此外纹样识别主要关心的是图案的形状而非颜色,因此对于彩色图像可先通过颜色量化将其转换成灰度图像,最后将图像转换二值化图像便于系统处理。

本文中采用了一种特征点提取算法将二值化图像中边界曲线的特征点提取出来,该特征点提取算法的目的是为了寻求一种全局最优的解决方案,即尽可能的提取最少的控制点,使拟合折线尽可能的接近原始纹样曲线,最后得到矢量化纹样文件。

图1 纹样识别过程3 扫描图像预处理现有书籍的纸张大多是双面印刷,由于受印刷质量和扫描仪器的影响,扫描图像的背景通常存在半透明的文字或图案。

这些半透明的文字和图案属于噪声,会给后续的操作带来不便,影响处理分析结果。

因此,在进行下一个步骤前必须进行噪声去除。

在频率域,图像噪声频谱通常表现为高频段。

因此,可通过使用低通滤波器抑制高频分量从而达到去除图像噪声的目的。

低通滤波器通常利用模板卷积实现,主要步骤有:(1) 将模板在图像中漫游,并将模板中心与图像中某个象素位置重合;(2) 将模板上系数与模板下对应象素相乘;(3) 将所有乘积相加;(3) 将和(模板的输出响应)赋给图像中对应模板中心位置的象素。

高斯模板[2-3]是一个应用广泛的低通滤波器,既能消除图像噪音,又能将目标内的小间断连接起来,有很好的图象增强效果。

本系统通过对其进行改进,得到一个能有效去除背景噪声的模板。

设p 点为基准象素值,其8邻域象素值依次记为i (i=0,1,...,7)p ,那么其邻域象素可以用一个3×3矩阵表示:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡76504123p p p p p p p p p (1) 高斯模板为一个3×3模板,其形式为:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡•765041231k k k k k k k k k s (2) 其中k 0=k 2=k 4=k 6=2,k 1=k 3=k 5=k 7=1,k=4,7016i i s k k ==+=∑,中间的黑点表示该象素为目标象素值;模板108的输出响应为:)(170i i i p k pk s p ∑=+=′。

由于背景噪声在频率域中的频段不够高,直接使用高斯模板能去除的噪声有限;可将象素灰度值放大使噪声所处的频段更高,方便模板滤去高频分量达到除噪目的。

放大象素值可以通过缩小高斯模板中的系数s 实现,实验中发现s=10有较好的去除效果。

遍历图像,对每一个像素点运用上述的模板计算其输出值,即可得到除噪后的图像。

灰度转换是指将真彩色图像转换到256色灰度图像,因此灰度转换进行的是减色处理,可通过颜色量化[4-5]实现。

常见的颜色量化算法有:流行色方法(Popularity Algorithm )、中位切分算法(Median-cut Algorithm )、八叉树颜色量化算法(Octree Color Quantization Algorithm)和聚类算法(Clustering Algorithm)。

此外灰度转换也可使用常用的图象处理软件实现,例如Windows 系统中自带的画图板等。

此外由于剪纸基本上是红白两色,很容易通过设定阈值把灰度图像转换成用0表示背景和和1表示目标的图像。

转换规则如下式:⎩⎨⎧<≥=tj i f t j i f j i g ),(0),(1),( (3) ),(j i f 是原像素的值,),(j i g 是二值化后像素的值,t 为阈值。

4 特征点提取本文采用了一种特征点提取算法将二值化图像中边界曲线的特征点提取出来,目的是尽可能的提取最少的控制点使拟合折线尽可能的接近原始纹样曲线。

受到文献[6]的启示,我们设计了如下的算法:算法中引入了一个τ值来代表增加一个特征点的代价。

τ值的大小决定采样的特征折线与边界曲线的逼近程度:τ越大,误差越大,采样点数量越少;τ越小,误差越小,采样点数量越多;当τ=0的时候,该采样算法将会采到所有边界曲线上的点。

对于τ的值,可以由程序员经验给出,也可以动态地让用户自己调节。

如图2显示了不同τ值时的采样结果,图2中黑色曲线为一段折线段,一共有158个顶点;红色折线为采样后的拟合折线,(a) 中τ值偏小,采样了13个顶点,拟合度很近似原折线,(b)的中τ值偏大,图 2 提取边界曲线的特征点 (采样有7个顶点,(c)中τ值最大,只采样了5个顶点)通常,如果需要在N 个点中采样X 个点,一共有X NC 种采样方案,最后需要在这些方案中选择一个误差最小的采样方案。

这种方法的计算量是O(N!),显然无法满足实时交互的要求。

本文引入了τ来决定误差等级,通过指定τ的大小可以让程序自动获取采样点的数目,并且在算法中添加一个ERROR 表来存储纹样边界曲线任意两点之间的最佳采样方案,这样能让计算量从O(N!)降到O(N 3)。

虽然这是一种空间换时间的算法,但却非常适合于用来处理纹样边界曲线。

算法中采用了结合距离误差e 与花费τ的权衡值的算法来决定如何采样特征点,将该权衡值命名为大写E ij ,用来表示纹样边界曲线中第i 个点到第j 个点这一段采用最佳采样方案(权衡误差最小)的权衡值。

e 的值为边界曲线所有点到采样折线的距离误差,该误差可以指定为所有误差点到特征折线距离的平方和;τ为多引入一个特征点时的“代价”。

如果在ij 当中插入一个点k 时,采用以下公式来决定k 点插入的位置以及E ij 的值:E ij=min(E ik+E kj , e ij+τ), i < k < j (4)上式中如果E ik+E kj最小,则在从第i点到第j点这条线段中,最小误差权衡方案会经过k点;如果e ij+τ最小,最小误差权衡方案不经过任何一点,即直接连接ij两点是最佳方案。

在具体算法中,设i始终为0,并且算法从第2个点开始,逐个的计算E01、E02、 E03、 E04、 E05……E0n,将已计算的值存储在ERROR表中。

在计算E0j时,因为已经存储了E0k的值,这里只需要计算E kj即可得到E0j。

计算所有当k从1到j-1时的E0k+E kj,然后比较E0k+E kj和e0j+τ的大小,最后取最小误差存入E0j,并且把k点保存下来作为最优采样时,需要经过的采样点。

5 对特征曲线进行细分对已经提取的特征折线进行细分处理以生成光滑细分曲线,并使其更逼近于原始曲线。

本文只对切角法和插值法两种细分的基本思想进行比较。

需要进行细分的特征折线段是纹样边界折线的采样。

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