马赛克图片生成方法技术

本发明专利技术公开了一种马赛克图片生成方法，为解决现有的图片生成方法中不对原始鳞片进行分类或者仅以一定的阈值分类导致的马赛克图片的表现力不够强等问题而设计。所述马赛克图片生成方法包括以下步骤：1.将原图划分成若干个原始鳞片；2.采用聚类算法以及分类器对原始鳞片进行分类；3.分别计算每一个原始鳞片和各替换鳞片之间的图片距离；4.选取与原始鳞片图片距离最小或图片距离小于阈值的替换鳞片替换原始鳞片以生成马赛克图片；其中，所述图片距离为原始鳞片与替换鳞片之间特征参数按照预设算法得到的计算结果；且不同类别的原始鳞片与替换鳞片之间用以计算图片距离的特征参数不同。上述马赛克图片生成方法生成的马赛克图片表现效果好，表现力强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
如何给图片加上马赛克一直是一个有趣并吸引人的问题，所谓给图片加上马赛克，是指将原图通过算法划分成若干小的区域，每个区域称为一个鳞片，对每个鳞片用一个新的与原图相近的鳞片来替代，从而得到一种鳞片化的艺术效果的过程。随着人们对这个问题的研究，多种不同的给马赛克图片加上马赛克的方法被提出并实现。传统马赛克图片的特点是每个小的鳞片都是一个具有相同颜色的色块。如今，随着数字媒体技术的发展，人们可以接触到的图像越来越多，大量的图像中包含的信息量也是巨大的。由此，人们想到可以用具有一定内容的小图片来代替具有相同颜色的色块作为组成马赛克图片的基本单元，在保留传统马赛克图片的特征的同时引入新的元素，从而给观赏者带来更大的视觉冲击。 由此，可以引出本专利技术中所要实现的马赛克图片的定义，即一张由一定量的小图片拼接在一起组成的大图片，其中每一个小图片我们称之为鳞片。当从近处看时，我们能够看清楚每一个鳞片的内容，当从一定距离的远处看时，我们看到的是一个整体上的大图，这个大图就是我们所要用鳞片拼接成的原图。对于上述的生成马赛克图片的问题，目前已有的与本专利技术最接近的技术方案说明如下首先，将原图用网格均等的划分为若干相同大小的小块，通过这样的划分将生成马赛克图片的问题转换成如何对每一个小块进行匹配，从鳞片库中选出与原图鳞片最相似的鳞片即单个鳞片匹配的问题。对于单个鳞片匹配问题，目前的方法中主要有两种解决方法，一种方法是不对原图鳞片进行分类，对每个鳞片使用相同的匹配方法，在匹配的过程中主要考察图片的颜色特征。另一种方法是通过设定一定的阈值对原图鳞片进行简单的分类后对每一类进行单独的匹配，在匹配的过程中除考察颜色特征外也会适当的考虑到图片的纹理，形状等特征。在对原图的每一个鳞片都通过匹配找到最相似鳞片后，用找到的最相似鳞片替换原图该位置的鳞片即得到生成的马赛克图片。上述处理方法存在着下述缺陷首先，在目前已有的技术中，在对原图进行均等划分后，往往对原图的所有鳞片都采用相同的匹配方式。然而，人眼对于原图中的边缘位置会比变化比较平缓的区域更加敏感，当我们将原图进行均等划分后，有些位置的鳞片会含有边缘信息，而有些没有，如果将所有鳞片不加分类的进行匹配，显然不能够达到十分令人满意的效果。另外，在目前的方法中，即便是将原图鳞片进行了分类，所用到的分类方式往往只是根据一定的阈值进行划分， 分类效果不够理想。 其次，在目前已有的方法中，第一步通常都是对原图进行均等划分将原图划分成4CN 102930289 A书明说2/7页相同大小的鳞片。然而，为了达到更好的视觉效果，显然，我们希望在原图精细的地方用更小的图片进行替换，以提高匹配效果。
技术实现思路
为克服上述问题，本专利技术提供一种优化马赛图片显示效果的。为达上述目的，本专利技术包括以下步骤I.将原图划分成若干个原始鳞片；2.采用聚类算法以及分类器对原始鳞片进行分类；3.分别计算每一个原始鳞片和替换鳞片之间的图片距离；4.选取与原始鳞片图片距离最小或图片距离小于阈值的替换鳞片替换原始鳞片 以生成马赛克图片；其中，所述图片距离为原始鳞片与替换鳞片之间特征参数按照预设算法得到的计算结果；且不同类别的原始鳞片与替换鳞片之间用以计算图片距离的特征参数不同。优选地，所述步骤2包括以下具体步骤2. I.随机选取若干个原始鳞片作为训练集；2. 2.提取特征参数；2. 3.由聚类算法根据提取的特征参数对训练集中各原始鳞片进行分类；2.4.由分类器学习步骤2. 3中聚类算法对训练集的分类方法用以对所有的原始鳞片进行分类。优选地，所述特征参数包括颜色、颜色方差以及Tamura对比度；所述步骤2. 3根据上述特征参数将训练集分成没有明显边缘的纯色块以及颜色变化剧烈或具有明显边缘的边缘块；所述步骤2. 4将原始鳞片划分到纯色块或边缘块；iDcolif 纯色块所述图片距呙为β= j W \ nη -X T[(I - Klge)x Dcol + Jfejgc x Dedge if I1 e 边缘块其中，所述Dm1为等同像素的原始鳞片和替换鳞片对应位置像素点颜色值之差的平方和；所述Drate为等同像素原始鳞片和替换鳞片对应位置像素点梯度强度之差的平方和；所述Wralge为梯度强度均值与最大梯度强度值之比。优选地，所述步骤I包括以下具体步骤1.0.提取原图边缘信息；I. I.对原图进行网格划分，得到均等大小的若干个原始鳞片；I. 2.计算每个原始鳞片中包含边缘信息的像素点个数与总像素点个数的比值; 所述比值为边缘点比值1.3.判断每个原始鳞片边缘点比值是否大于阈值，是则M等分该原始鳞片并重复步骤I. 2-1. 3，否则进行后续步骤；其中，所述M大于等于2。优选地，所述步骤I. 3中边缘点比值小于阈值时还包括步骤I. 4 ；所述步骤I. 4为计算该原始鳞片颜色方差，并判断是否大于阈值；5CN 102930289 A书明说3/7页是则N等分该原始鳞片并重复步骤I. 4，否则进行后续步骤；其中，所述N大于等于2。优选地，所述步骤I还包括设定原始鳞片的最大尺寸值和最小尺寸值；所述步骤I. I划分所得到的原始鳞片为最大尺寸的原始鳞片；在每次进行所述步骤I. 2之前还包括步骤I. 02 :判断原始鳞片是否大于最小尺寸值，是则继续步骤I. 2，否则进行步骤 2 ；在每次进行所述步骤I. 4之前还包括步骤I. 04 :判断原始鳞片是否大于最小尺寸值，否则进行步骤2，是则进行步骤 I. 4。优选地,所述M = N = 4。优选地，所述步骤3还包括在计算完每一块替换鳞片与原始替换鳞片的图片距离之后判断计算得到的图片距离是否小于阈值，否则重复上述操作直至与最后一块替换鳞片的图片距离的计算，是则进行步骤4。·优选地，所述聚类算法为C均值聚类算法或层次聚类算法。优选地，所述分类器为线性SVM或Bayes分类器或决策树算法。本专利技术的有益效果I、本专利技术，通过聚类算法得到不同原图各自最优化的分类标准，再由分类器通过学习得到的动态的最优化的分类标准对原图各原始鳞片进行分类，具有分类精细，匹配替换过程中得到的马赛克图片显示效果好，原图的图形信息保留完整精确的优点。2、本专利技术，特征参数包括颜色、颜色方差以及Tamura对比度，上述特征参数表征性强，提取相对简单且用于马赛克图片优化效果佳。3、本专利技术，为进一步优化生成后马赛克图片显示效果，对图片中精细部分采用多级划分方法进行，在精确完整的表达原图的图形信息的同时，丰富了总体替换鳞片所表现的图片信息以及表现形式。4、本专利技术，通过预设原始鳞片最大尺寸以及最小尺寸，可以有效的简单的控制原始鳞片的大小，从而使马赛克图片达到理想的效果。5、本专利技术，应用范围广，可以适用于彩色图片、黑白图片甚至文字图片的替换，替换的图片也可以是上述任何图片的一种。附图说明图I是本专利技术实施例一所述的流程图2是本专利技术实施例二所述将原始鳞片分类的方法；图3是本专利技术实施例三所述的流程图4是本专利技术实施例七所述将原图划分成若干个原始鳞片的时序图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术做进一步的描述。6CN 102930289 A书明说4/7页实施例一如图I所示，本实施包括以下步骤I.将原图划分成若干个原始鳞片； 2.采用聚类算法以及分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马赛克图片生成方法，其特征在于，所述马赛克图片生成方法包括以下步骤：1.将原图划分成若干个原始鳞片；2.采用聚类算法以及分类器对原始鳞片进行分类；3.分别计算每一个原始鳞片和替换鳞片之间的图片距离；4.选取与原始鳞片图片距离最小或图片距离小于阈值的替换鳞片替换原始鳞片以生成马赛克图片；其中，所述图片距离为原始鳞片与替换鳞片之间特征参数按照预设算法得到的计算结果；且不同类别的原始鳞片与替换鳞片之间用以计算图片距离的特征参数不同。

【技术特征摘要】
1. 一种马赛克图片生成方法，其特征在于，所述马赛克图片生成方法包括以下步骤 1.将原图划分成若干个原始鳞片；·2.采用聚类算法以及分类器对原始鳞片进行分类；· 3.分别计算每一个原始鳞片和替换鳞片之间的图片距离；· · 4.选取与原始鳞片图片距离最小或图片距离小于阈值的替换鳞片替换原始鳞片以生成马赛克图片； 其中，所述图片距离为原始鳞片与替换鳞片之间特征参数按照预设算法得到的计算结果；且不同类别的原始鳞片与替换鳞片之间用以计算图片距离的特征参数不同。2.根据权利要求I所述的马赛克图片生成方法，其特征在于，所述步骤2包括以下具体步骤 2.I.随机选取若干个原始鳞片作为训练集； 2.2.提取特征参数； 2.3.由聚类算法根据提取的特征参数对训练集中各原始鳞片进行分类； 2.4.由分类器学习步骤2. 3中聚类算法对训练集的分类方法用以对所有的原始鳞片进行分类。3.根据权利要求2所述的马赛克图片生成方法，其特征在于，所述特征参数包括颜色、颜色方差以及Tamura对比度； 所述步骤2. 3根据上述特征参数将训练集分成没有明显边缘的纯色块以及颜色变化剧烈或具有明显边缘的边缘块； 所述步骤2. 4将原始鳞片划分到纯色块或边缘块；n_ JdC0Iif /丨 e 纯色块 所图片尚为[^-Wedge)^+ Wejge^Dedge if J1 e边缘块 其中，所述Dral为等同像素的原始鳞片和替换鳞片对应位置像素点颜色值之差的平方和；所述Drate为等同像素原始鳞片和替换鳞片对应位置像素点梯度强度之差的平方和；所述Lge为梯度强度均值与最大梯度强度值之比。4.根据权利要求1、2或3所述的马赛克图片生成方法，其特征在于，所述步骤I包括以下具体步骤 · 1.0.提取原图边缘信息； ·1.1.对原图进行网格...

【专利技术属性】
技术研发人员：张长水，常大庆，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：