CN103729866B - 一种水彩风格的非真实感渲染方法和装置 - Google Patents

一种水彩风格的非真实感渲染方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种水彩风格的非真实感渲染方法和装置，属于图像处理领域。本发明方法通过提取图像的轮廓得到图像c，同时将图像从RGB空间转化为HIS空间的图像f；然后去除图像f中的I分量，并将图像c中相应的点像素值乘以特定系数作为图像f中相应象素的I分量值形成新的图像g，然后对图像g从HSI空间转化到RGB空间得到图像b。本发明方法可实现图片的水彩风格，有很强的仿真效果，色彩明澈，线条轮廓清晰；计算速度快，并可实时实现。

Description

一种水彩风格的非真实感渲染方法和装置
技术领域
本发明涉及非真实感图像绘制领域，尤其涉及一种水彩风格的非真实感渲染方法和装置。
背景技术
非真实感绘制是计算机技术和绘画艺术相结合的一个新的研究领域。与传统的真实感的图形渲染不同，非真实感图形渲染并不追求生成类似照片的图像，而是通过省略与图形无关的细节，简化物体的形状，甚至暴露被消隐的细节部分来表达绘制者的意图。彩画就其本身而言，具有两个基本特征：一是画面大多具有通透的视觉感觉；二是绘画过程中水的流动性。颜料的透明性使水彩画产生一种明澈的表面效果，而水的流动性会生成淋漓酣畅、自然洒脱的意趣。
传统水彩风格方法处理很多图像时轮廓不够清晰，甚至丢失的情况，对边缘的提取也不准确，造成过多的勾边；很多时候产生了看似动画的效果。
发明内容
本发明实施例的目的在于提出一种水彩风格的非真实感渲染方法，旨在解决现有技术传统水彩风格方法处理很多图像时轮廓不够清晰，甚至丢失的情况，对边缘的提取也不准确，造成过多的勾边的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种水彩风格的非真实感渲染方法，所述方法包括以下步骤：
获取图像A'；
对图像A'进行归一化处理得到图像A；
对图像A进行灰度化处理得到图像a；
对图像a进行高斯模糊，得到图像b；
对图像a与图像b按第一方式合并，得到图像c；
将图像A从RGB空间转化到HSI空间得到图像f；
将图像c图像f按第二方式合并，得到图像g；
将图像g从HSI空间转化到RGB空间，得到图像B；
输出图像B。
本发明实施例的另一目的在于提出一种水彩风格的非真实感渲染装置，所述装置包括：
图像获取模块，用于获取图像A'；
归一化处理模块，用于对图像A'进行归一化处理得到图像A；
灰度化处理模块，用于对图像A进行灰度化处理得到图像a；
高斯模糊模块，用于对图像a进行高斯模糊，得到图像b；
第一合并模块，用于对图像a与图像b按第一方式合并，得到图像c；
第一空间转化模块，用于将图像A从RGB空间转化到HSI空间得到图像f；第二合并模块，用于将图像c图像f按第二方式合并，得到图像g；
第二空间转化模块，用于将图像g从HSI空间转化到RGB空间得到图像B；
输出模块，用于输出图像B。
本发明的有益效果
本发明通过提取图像的轮廓得到图像c，同时将图像从RGB空间转化为HIS空间的图像f；然后去除图像f中的I分量，并将图像c中相应的点像素值乘以特定系数作为图像f中相应象素的I分量值形成新的图像g，然后对图像g从HSI空间转化到RGB空间得到图像b。本发明方法可实现图片的水彩风格，有很强的仿真效果，色彩明澈，线条轮廓清晰；计算速度快，并可实时实现。
附图说明
图1是本发明优选实施例一种水彩风格的非真实感渲染方法流程图；
图2是本发明优选实施例一种水彩风格的非真实感渲染装置结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。应当理解，此处所描写的具体实施例，仅仅用于解释本发明，并不用以限制本发明。
本发明实施例方法通过提取图像的轮廓得到图像c，同时将图像从RGB空间转化为HIS空间的图像f；然后去除图像f中的I分量，并将图像c中相应的点像素值乘以特定系数作为图像f中相应象素的I分量值形成新的图像g，然后对图像g从HSI空间转化到RGB空间得到图像b。本发明实施例方法可实现图片的水彩风格，有很强的仿真效果，色彩明澈，线条轮廓清晰；计算速度快，并可实时实现。
实施例一
图1是本发明优选实施例一种水彩风格的非真实感渲染方法流程图；所述方法包括以下步骤：
S101，获取图像A'，
S102，对图像A'进行归一化处理得到图像A；
S103，对图像A进行灰度化处理得到图像a；
a(i,j)＝0.299*A(i,j)R+0.587*A(i,j)G+0.114*A(i,j)B；
其中：i为每张图像的第i行；j为每张图像的第j列；A(i,j)R为图像A的(i,j)点像素红色分量值，A(i,j)G为图像A的(i,j)点像素绿色分量值，A(i,j)B为图像A的(i,j)点像素蓝色分量值；a(i,j)为图像a的(i,j)点像素值；S104，对图像a进行高斯模糊，得到图像b；
高斯模糊模板大小为5×5，方差σ＝1.5，模板如下：
用该模板与a进行卷积操作；即表示卷积算子；卷积操
作的方法为本技术领域的公知常识，在此不再赘述。
S105，对图像a与图像b按第一方式合并，得到图像c；
其中：i为每张图像的第i行；j为每张图像的第j列；a(i,j)为图像a的(i,j)点像素值，b(i,j)为图像b的(i,j)点像素值，c(i,j)为图像c的(i,j)点像素值；
k为[-0.5,+0.5]的实数；
S106，将图像A从RGB空间转化到HSI空间得到图像f；
将图像RGB空间转化到HSI空间的方法为本技术领域的公知常识，在此不再赘述。
其中，步骤S106可与“步骤S103+步骤S104+步骤S105”并行处理；也可先执行步骤S106，后执行步骤S103+步骤S104+步骤S105；还可以先执行步骤S103+步骤S104+步骤S105，再执行步骤S106。
S107，将图像c图像f按第二方式合并，得到图像g；
g(i,j)H＝f(i,j)H g(i,j)S＝f(i,j)S g(i,j)I＝t·c(i,j)
其中：i为每张图像的第i行；j为每张图像的第j列；f(i,j)H为图像f的(i,j)点像素H分量值，f(i,j)S为图像f的(i,j)点像素S分量值，f(i,j)I为图像f的(i,j)点像素I分量值；g(i,j)H为图像g的(i,j)点像素H分量值，g(i,j)S为图像g的(i,j)点像素S分量值，g(i,j)I为图像g的(i,j)点像素I分量值；c(i,j)为c的(i,j)点像素值；
S108，将图像g从HSI空间转化到RGB空间，得到图像B；
将图像从HSI空间转化到RGB空间为本技术领域的公知常识，在此不再赘述。
S109，输出图像B。
实施例二
图2是本发明优选实施例一种水彩风格的非真实感渲染装置结构图，所述装置包括：
图像获取模块，用于获取图像A'，
归一化处理模块，用于对图像A'进行归一化处理得到图像A；
灰度化处理模块，用于对图像A进行灰度化处理得到图像a；
a(i,j)＝0.299*A(i,j)R+0.587*A(i,j)G+0.114*A(i,j)B；
其中：i为每张图像的第i行；j为每张图像的第j列；A(i,j)R为图像A的(i,j)点像素红色分量值，A(i,j)G为图像A的(i,j)点像素绿色分量值，A(i,j)B为图像A的(i,j)点像素蓝色分量值；a(i,j)为图像a的(i,j)点像素值；
高斯模糊模块，用于对图像a进行高斯模糊，得到图像b；
高斯模糊模板大小为5×5，方差σ＝1.5，模板如下：
用该模板与a进行卷积操作；即表示卷积算子；卷积操作的方法为本技术领域的公知常识，在此不再赘述。
第一合并模块，用于对图像a与图像b按第一方式合并，得到图像c；
其中：i为每张图像的第i行；j为每张图像的第j列；a(i,j)为图像a的(i,j)点像素值，b(i,j)为图像b的(i,j)点像素值，c(i,j)为图像c的(i,j)点像素值；k为[-0.5,+0.5]的实数；
第一空间转化模块，用于将图像A从RGB空间转化到HSI空间得到图像f；第二合并模块，用于将图像c图像f按第二方式合并，得到图像g；
g(i,j)H＝f(i,j)H g(i,j)S＝f(i,j)S g(i,j)I＝t·c(i,j)
其中：i为每张图像的第i行；j为每张图像的第j列；f(i,j)H为图像f的(i,j)点像素H分量值，f(i,j)S为图像f的(i,j)点像素S分量值，f(i,j)I为图像f的(i,j)点像素I分量值；g(i,j)H为图像g的(i,j)点像素H分量值，g(i,j)S为图像g的(i,j)点像素S分量值，g(i,j)I为图像g的(i,j)点像素I分量值；c(i,j)为c的(i,j)点像素值；
第二空间转化模块，用于将图像g从HSI空间转化到RGB空间得到图像B；
输出模块，用于输出图像B。
本领域的普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序指令相关硬件来完成的，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质可以为ROM、RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水彩风格的非真实感渲染方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获取图像A'；
对图像A'进行归一化处理得到图像A；
对图像A进行灰度化处理得到图像a；
对图像a进行高斯模糊，得到图像b；
对图像a与图像b按第一方式合并，得到图像c；
将图像A从RGB空间转化到HSI空间得到图像f；
将图像c图像f按第二方式合并，得到图像g；
将图像g从HSI空间转化到RGB空间，得到图像B；
输出图像B；
所述“对图像a与图像b按第一方式合并，得到图像c；”具体为：
c ( i , j ) = 2 · ( a ( i , j ) + k ) b ( i , j ) - 1
其中：i为每张图像的第i行；j为每张图像的第j列；a(i,j)为图像a的(i,j)点像素值，b(i,j)为图像b的(i,j)点像素值，c(i,j)为图像c的(i,j)点像素值；k为[-0.5,+0.5]的实数；
所述“将图像c图像f按第二方式合并，得到图像g；”具体为：g(i,j)H＝f(i,j)H、g(i,j)S＝f(i,j)S、g(i,j)I＝t·c(i,j)
其中：i为每张图像的第i行；j为每张图像的第j列；f(i,j)H为图像f的(i,j)点像素H分量值，f(i,j)S为图像f的(i,j)点像素S分量值，f(i,j)I为图像f的(i,j)点像素I分量值；g(i,j)H为图像g的(i,j)点像素H分量值，g(i,j)S为图像g的(i,j)点像素S分量值，g(i,j)I为图像g的(i,j)点像素I分量值；c(i,j)为c的(i,j)点像素值。
2.如权利要求1所述的水彩风格的非真实感渲染方法，其特征在于，
所述“对图像A进行灰度化处理得到图像a；”具体为：
a(i,j)＝0.299*A(i,j)R+0.587*A(i,j)G+0.114*A(i,j)B；
其中：i为每张图像的第i行；j为每张图像的第j列；A(i,j)R为图像A的(i,j)点像素红色分量值，A(i,j)G为图像A的(i,j)点像素绿色分量值，A(i,j)B为图像A的(i,j)点像素蓝色分量值；a(i,j)为图像a的(i,j)点像素值。
3.如权利要求1所述的水彩风格的非真实感渲染方法，其特征在于，
所述“对图像a进行高斯模糊，得到图像b”中，
高斯模糊模板大小为5×5，方差σ＝1.5，模板如下：
M = 0.0144 0.0281 0.0351 0.0281 0.0144 0.0281 0.0547 0.0683 0.0547 0.0281 0.0351 0.0683 0.0853 0.0683 0.0351 0.0281 0.0547 0.0683 0.0547 0.0281 0.0144 0.0281 0.0351 0.0281 0.0144
用该模板与a进行卷积操作；即 表示卷积算子。
4.如权利要求1所述的水彩风格的非真实感渲染方法，其特征在于，
步骤“对图像A进行灰度化处理得到图像a；对图像a进行高斯模糊，得到图像b；对图像a与图像b按第一方式合并，得到图像c；”与步骤“将图像A从RGB空间转化到HSI空间得到图像f；”并行处理。
5.一种水彩风格的非真实感渲染装置，其特征在于，所述装置包括：
图像获取模块，用于获取图像A'；
归一化处理模块，用于对图像A'进行归一化处理得到图像A；
灰度化处理模块，用于对图像A进行灰度化处理得到图像a；
高斯模糊模块，用于对图像a进行高斯模糊，得到图像b；
第一合并模块，用于对图像a与图像b按第一方式合并，得到图像c；
第一空间转化模块，用于将图像A从RGB空间转化到HSI空间得到图像f；第二合并模块，用于将图像c图像f按第二方式合并，得到图像g；
第二空间转化模块，用于将图像g从HSI空间转化到RGB空间得到图像B；
输出模块，用于输出图像B；
所述“对图像a与图像b按第一方式合并，得到图像c；”具体为：
c ( i , j ) = 2 · ( a ( i , j ) + k ) b ( i , j ) - 1
其中：i为每张图像的第i行；j为每张图像的第j列；a(i,j)为图像a的(i,j)点像素值，b(i,j)为图像b的(i,j)点像素值，c(i,j)为图像c的(i,j)点像素值；k为[-0.5,+0.5]的实数；
所述“将图像c图像f按第二方式合并，得到图像g；”具体为：g(i,j)H＝f(i,j)H、g(i,j)S＝f(i,j)S、g(i,j)I＝t·c(i,j)
其中：i为每张图像的第i行；j为每张图像的第j列；f(i,j)H为图像f的(i,j)点像素H分量值，f(i,j)S为图像f的(i,j)点像素S分量值，f(i,j)I为图像f的(i,j)点像素I分量值；g(i,j)H为图像g的(i,j)点像素H分量值，g(i,j)S为图像g的(i,j)点像素S分量值，g(i,j)I为图像g的(i,j)点像素I分量值；c(i,j)为c的(i,j)点像素值。
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