利用Matlab将图片转换成素描(简笔画)风格
题目: 利用Matlab将图片转换成素描(简笔画)风格
记得曾经看过别人的网络头像,是那种类似简笔画或素描的图片,一直以来都想做一个类似的头像,但始终不得要领。今天当我看到文献[1]中的图5.28时(第151-152页),我感觉那种效果类似于我想要的,于是就看了一下,写了一段程序,主要是用了文献[1]中的colorgrad函数。如果要想看懂这段程序还是得有一定的数字图像处理基础。
处理程序:
close all;clear all;clc;
f = imread('zhaomin2.jpg');
[VG,A,PPG] = colorgrad(f);
ppg = im2uint8(PPG);
ppgf = 255 - ppg;
[M,N] = size(ppgf);T=200;
ppgf1 = zeros(M,N);
for ii = 1:Mfor jj = 1:Nif ppgf(ii,jj)<Tppgf1(ii,jj)=0;elseppgf1(ii,jj)=235/(255-T)*(ppgf(ii,jj)-T);endend
end
ppgf1 = uint8(ppgf1);
figure;
subplot(221);imshow(ppgf);
subplot(222);imshow(ppgf1);
subplot(223);imhist(ppgf);
subplot(224);imhist(ppgf1);figure;imshow(ppgf1);
大致的原理是先用colorgrad函数检测输入RGB图像的边缘(必须是RGB图片),得到RGB向量空间的梯度(图1左上角图像),但这个图像淡色太淡,从它的直方图(图1左下角,图像直方图概念可参见文献[1]第2.3节)可以看出大部分像素值都集中于靠近255(白色)一边,因此对它做一个灰度变换(可参见文献[1]第2.2节)。程序中的参数T需要根据实际图片去设置,如从图1中可以看出T大概取200左右,这个值可以多次尝试几个:(观察图1左下角的直方图,它是图1左上角图像的直方图)
下面是colorgrad函数的原代码(文献[1]第337-338页):
function [VG, A, PPG] = colorgrad(f, T)
if (ndims(f)~=3) || (size(f,3)~=3)error('Input image must be RGB');
end
sh = fspecial('sobel');
sv = sh';
Rx = imfilter(double(f(:,:,1)), sh, 'replicate');
Ry = imfilter(double(f(:,:,1)), sv, 'replicate');
Gx = imfilter(double(f(:,:,2)), sh, 'replicate');
Gy = imfilter(double(f(:,:,2)), sv, 'replicate');
Bx = imfilter(double(f(:,:,3)), sh, 'replicate');
By = imfilter(double(f(:,:,3)), sv, 'replicate');gxx = Rx.^2 + Gx.^2 + Bx.^2;
gyy = Ry.^2 + Gy.^2 + By.^2;
gxy = Rx.*Ry + Gx.*Gy + Bx.*By;
A = 0.5*(atan(2*gxy./(gxx-gyy+eps)));
G1 = 0.5*((gxx+gyy) + (gxx-gyy).*cos(2*A) + 2*gxy.*sin(2*A));A = A + pi/2;
G2 = 0.5*((gxx+gyy) + (gxx-gyy).*cos(2*A) + 2*gxy.*sin(2*A));
G1 = G1.^0.5;
G2 = G2.^0.5;
VG = mat2gray(max(G1, G2));RG = sqrt(Rx.^2 + Ry.^2);
GG = sqrt(Gx.^2 + Gy.^2);
BG = sqrt(Bx.^2 + By.^2);PPG = mat2gray(RG + GG + BG);if nargin ==2VG = (VG>T).*VG;PPG = (PPG>T).*PPG;
end
原图:
效果图(即图1中右上角的图像):
图3
注意:如果你脸上有痣的话要用软件(如证照之星、美图秀秀等)把痣去掉,否则做出来的效果会是本来不太明显的痣却非常明显。
文献[2][3][5]介绍了一种利用PhotoShop把图片转为素描(简笔画)风格的方法,曾学过一点photoshop,不过现在都忘干净了,电脑上早就不安装photoshop了,作为一个从事信号处理的人,应该用自己的方法去实现。以下给出两文献[4]和文献[5]中的效果图:
文献[4]:
文献[5]:
原图:
效果图:
怎么样?是不是很有感觉?赶紧做一张自己的头像吧,哈哈……
参考文献:
[1]冈萨雷斯 等著,阮秋琦 译. 数字图像处理(Matlab版)(第二版)(本科教学版)[M].北京:电子工业出版社,2014.
[2]雪花4abc,把图片转换成素描风格,百度经验,http://jingyan.baidu.com/article/ac6a9a5e7c392b2b653eac00.html
[3]爱你不要你,Photoshop制作美女照片漂亮的素描风格,http://www.missyuan.com/thread-445475-1-1.html
[4]素描风格楼梯,http://www.nipic.com/show/1/48/5196746k4f7127e3.html
[5]熙艾,yangzh691216,如何把图片变成简笔画,http://www.missyuan.com/viewthread.php?tid=678224
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