[发明专利]一种基于色彩空间变换的彩色图像纹理力触觉再现方法

权利要求书

1.一种基于色彩空间变换的彩色图像纹理力触觉再现方法，其特征在于：该方法包含以下步骤：

步骤(1)提取彩色图像的色调信息和饱和度信息，计算颜色信息图C_M；

步骤(2)利用最大化类间方差算法对所述步骤(1)中获得的颜色信息图C_M进行阈值分割，划分为前进色区域Gadv和后退色区域Grec；

步骤(3)对原彩色图像进行灰度处理，根据从明暗恢复形状的方法分别对步骤(2)所得分割结果进行三维轮廓恢复，得到进色区域三维轮廓高度图Zadv和退色区域三维轮廓高度图Zrec；

步骤(4)利用原彩色图像饱和度分量分别对步骤(3)所得结果进行补偿调节，利用双边滤波算法进行去噪处理，得进色区域三维轮廓高度图Zadv_com和退色区域三维轮廓高度图Zrec_com；

步骤(5)将步骤(4)所得三维轮廓高度图Zadv_com和Zrec_com映射至两个高度层，拼接后得到原图完整的三维轮廓高度图Z；

步骤(6)根据步骤(5)获得的三维轮廓高度图绘制虚拟表面，构建力反馈模型；计算所得合力通过手控器反馈给操作者。

2.根据权利要求1所述基于色彩空间变换的彩色图像纹理力触觉再现方法，其特征在于：所述步骤(1)的具体流程为：

首先将彩色图像由RGB色彩空间转换到HSV色彩空间，提取其色调通道分量，代表归一化色相角Hue，用色相角余弦值cos(Hue)表征图像的色调信息，提取其饱和度通道分量S，表征图像的饱和度信息；

图像的颜色信息图C_M(x,y)定义为如下形式：

CM(x,y)=Σ(i,j)∈wW(i,j)·C(i,j)]]>

其中，区域w表示以像素点(x,y)为中心的5×5的像素窗口；

C(i,j)表征像素点(i,j)的颜色信息，定义为：

C(i,j)＝k₁·H(i,j)+k₂·S(i,j)

其中：H(i,j)为归一化后色调值，即Hue(i,j)为色相角；S(i,j)为饱和度；k₁、k₂分别为色调分量和饱和度分量所占权重，k₁+k₂＝1；

W(i,j)为像素点(i,j)的颜色信息C(i,j)对应的权重，定义为：

W(i,j)=D(i,j)(x,y)Σ(i′,j′)∈wD(i′,j′)(x,y)]]>

其中，为像素点(x,y)与像素点(i,j)的距离函数，定义如下：

D(i,j)(x,y)=1(x,y)=(i,j)1(x-i)2+(y-j)2(x,y)≠(i,j)]]>

其中，(x,y)为像素点(x,y)的位置坐标，(i,j)为像素点(i,j)的位置坐标。