[发明专利]一种基于反应扩散过程的计算机辅助乱针绣制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机辅助乱针绣制作方法，属于计算机图像处理和计算机图形学技术领域。

背景技术

乱针绣是把画理和绣理结合在一起创造出来的一种新的刺绣艺术，她是当代刺绣艺术家杨守玉女士创始于二十世纪三十年代，她的最大特点就是打破了几千年来传统刺绣“密接其针，排比其线”的平面刺绣，而是让作者自由地表达自己的思想感情，用纵横交叉、长短不一、疏密重叠、灵活多变的针法刺绣出来的立体画面，实现“画理”与“绣理”的有机结合。乱针绣的制作者多以现实生活为依据，选题广泛，视觉空间意识强，视觉与心理像契合，用色明快，语言丰富，利用照相术，强调绘画性，将具象写实与装饰相结合。目前江苏省已将其列入首批非物质文化遗产，中国政府也已将其列入世界非物质文化遗产申请计划。然而，乱针绣因其技术难度相对较大，制作周期相对较长，故从事乱针绣艺术工作的人数相对较少，成功的乱针绣艺术精品更是凤毛麟角，难得一见。精美的乱针绣作品成本昂贵，即使是普通的乱针绣作品在市场上也难觅其踪。因此，采用计算机技术直接从油画、摄影等数字图像生成乱针绣作品不仅可以缩短乱针绣绣品的制作周期，降低制作成本，减小绣者的劳动强度，同时对乱针绣艺术的传承和保护也具有重要的意义。

已有诸如文献1李俊,张华,王崇骏：智能化刺绣CAD系统中的工作流技术研究.计算机科学,2005,32(3):97-100.所述的日本的Tajima、德国的ZSK、美国的Wilcom等刺绣打版系统，往往需要人工交互编辑每个针迹的坐标序列，且生成的针迹排布规整，只能处理简单的图案，不满足乱针绣工艺的要求。由于乱针绣的特殊性，国内外很少有计算机辅助乱针绣制作的研究，主要的研究包括中国专利《一种计算机辅助乱针绣制作方法》，公开号：CN101859335A，该专利以彩色图像作为输入，采用乱针绣绣线颜色选择和针迹参数计算生成乱针绣绣品的针迹序列，并将其输入刺绣机得到乱针绣绣品。然而，实际的乱针绣制作过程中不仅要考虑绣线颜色的排布，还要考虑绣线方向的排布、长度的排布等多种因素；在针迹参数计算过程中，其采用试探法仅根据图像局部区域的颜色差异、梯度方向确定绣线方向而没有考虑到图像区域的纹理性、重要性等特征对针迹排布的影响。另外一个中国专利《一种采用遗传算法的计算机辅助乱针绣制作方法》，申请号201310211288.2：该专利同样以彩色图像作为输入，其定义了相应的针法模型参数，并通过遗传算法优化适应度函数得到针法模型中的高层参数，并利用高层参数得到最终的针迹序列。然而，其定义的针法模型并没有考虑相邻针迹之间的关系，而本专利通过建立笔画邻域图建立了针迹与针迹之间的拓扑关系，并通过5个扩散因子有效的控制针迹的方向、长度及颜色的排布策略；另外，该专利采用遗传算法进行的迭代过程，运行时间比较长。