一种基于非线性滤波的选择性图像风格化方法

摘要

本发明公开了一种基于非线性滤波的选择性图像风格化方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)简单用户交互；(2)非线性滤波；(3)线条抽取；最后，将真实感与非真实感和谐融合的图像输出。本发明对非线性扩散滤波进行了以下改进：(1)与双向滤波相结合、(2)在方程中加入了风格化程度控制项、(3)各项同性滤波与各项异性滤波相结合；使其更加适合于选择性风格化这个应用。本发明同时还具有以下有益效果：1.提供了一种全新的艺术化风格：真实对象与风格化场景和谐融合的艺术效果。2.使得前景与背景之间形成更大的对比度，突出照片所要表达的主题思想；并且可以模拟改变照相机景深范围的效果。

主权项

1.一种基于非线性滤波的选择性图像风格化方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)简单用户交互：用户选取图像中需要保持真实感的对象作为前景，剩下的即为需要风格化的背景；系统自动调整优化前景对象的遮罩，并且以此为基础生成在前景内容与背景内容间平滑过渡的重要性图(IM)，指导选择性风格化；(2)非线性滤波：根据上一个步骤得到的重要性图(IM)，使用以下公式的非线性扩散滤波方法，根据重要性图(IM)，对输入图像进行迭代处理，简化图像背景部分的冗余信息，得到滤波后的图像；$\frac{\partial u}{\partial t}=s\left(x\right)g\left(\right|▿B\left(u\right)\left|\right)\times ((1-h\left(\right|▿u\left|\right))\mathrm{\Delta u}+h\left(\right|▿u\left|\right)|▿u|▿·\left(\frac{▿u}{|▿u|}\right))$s(x)＝1-IM(x)$g\left(\right|▿B\left(u\right)\left|\right)=(1-w)+\frac{w}{(1+\frac{{|▿B\left(u\right)|}^2}{{\mu }^2})}$u(x，0)＝u₀(x)$h\left(x\right)=\left\{\begin{array}{ccc}0& \mathrm{if}& x\le \delta \\ 1& \mathrm{if}& x\le \delta \end{array}\right.$式中，u(x)表示位置x的颜色值，和·分别表示梯度和散度运算符，表示在垂直梯度方向上扩散颜色，在梯度方向上保持颜色，g是一个单调递减函数，B为双向滤波，W为风格化程度系数，δ为设定的阈，s(x)为风格化程度控制项；(3)线条抽取：对滤波后的图像，使用线条抽取算法，提取线条，加入图像背景部分；最后，将真实感与非真实感和谐融合的图像输出。