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本发明中的一种融合骨架笔画和纹理特征的铅笔画生成方法和装置,该铅笔画生成装置包括原始图像获取单元、灰度图像生成单元、梯度图像生成单元、骨架笔画图层生成单元、色调图层生成单元、纹理特征渲染图层生成单元、和铅笔画图像生成单元,该铅笔画生成方法通过对输入图像进行灰度化、去模糊处理及边缘检测从而得到梯度图像,再将梯度图像处理为骨架笔画图层,而后将骨架笔画图层处理为色调图层,并通过纹理合成和建立色调映射数学模型得到纹理特征渲染图层,最后将骨架笔画图层和纹理渲染图层进行正片叠底混合,得到最终的铅笔手绘画效果的铅笔画,本发明中的铅笔画生成方法和装置,生成铅笔画步骤简单、效率高且手绘效果突出。

主权项：

1.一种融合骨架笔画和纹理特征的铅笔画生成方法,其特征在于：包括以下步骤：1)首先对输入图像进行灰度化、去模糊处理及边缘检测,得到梯度图像；它包括：1a)输入原始图像I：原始图像I为待处理成铅笔画特效的图；1b)将原始图像I转换为灰度图像,得到图像I_G,并将得到的图像进行轻微的高斯模糊处理,消除部分噪声,得到平滑图像I_Gs,其中半径设置为3像素；1c)生成梯度图像G：对预处理后的图像用梯度算子进行边缘检测,使用绝对值近似梯度的幅值：  其中I_Gs为待边缘检测的平滑灰度图像,G为输出梯度图像；2)将梯度图像经过像素方向分类,并与相应方向模板做卷积,得到抽象、健壮的骨架笔画图层；它包括：2a)对得到的图像G进行8个方向的卷积,其中卷积核的半径大小为输入参数,默认参数为5,卷积核为沿指定的方向为1,其他的值均为0；像素方向分类：然后对所得的梯度图像进行像素方向分类,  其中：p为像素点的位置,G为待要边缘检测的图像,ψ为方向卷积模板,C_i为第i个方向的所有像素组成的边缘方向图像；对卷积核的线条进行加粗处理；2b)生成笔画草图：针对像素方向分类图像,使用卷积核进一步对不同边缘方向图像进行该方向的卷积操作,以得到扩展的稳健的边缘线条；叠加8个方向的线条图像,则得到线条勾绘的骨架笔画图层,即完成场景草图笔画勾绘部分；3)对滤波后的图像进行直方图匹配,并将其色调映射为铅笔画色调,得到色调图层；4)通过纹理合成和建立色调映射数学模型得到纹理特征渲染图层；5)将骨架笔画图层和纹理渲染图层进行正片叠底混合,得到最终的铅笔手绘画效果的铅笔画。