本發(fā)明涉及光源顯色能力分析領域，具體的說是基于顏色相似度基于景深圖片拼接算法的3D壁畫設計方法及其應用的APP。

背景技術：

近年來，裸眼3D畫以其特殊的藝術表現(xiàn)、超強的視覺震撼力以及極具趣味的互動性受到越來越多的關注與追捧，覆蓋了廣告，展會，家居等多個領域，具有廣闊的發(fā)展前景。3D畫是根據(jù)藝術表現(xiàn)形式可以分成墻畫、地畫、墻地畫、凹墻角畫等。其中，3D壁畫通過平面透視原理和光影關系產生視覺感和平衡感錯覺，從而在二維平面上呈現(xiàn)出虛擬的立體效果。在設計技巧上，主要通過不同景深的多幅畫疊加，并打上適當?shù)年幱埃谷搜劭吹讲煌吧畹耐划嬅鎻亩a生視覺上的立體效果。

然而只有少數(shù)藝術家掌握3D畫特殊的反透視設計理念，造成3D畫的作品量較少。3D畫設計周期長，大眾普遍不了解3D畫藝術等痛點成為阻礙著這門藝術的發(fā)展普及。

為此，本發(fā)明人積極加以研究創(chuàng)新，創(chuàng)設了一種基于景深圖片拼接算法的3D壁畫設計方法及其應用的APP。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提出一種基于景深圖片拼接算法的3D壁畫設計方法，采用分別處理的素材圖片，通過基于景深圖片拼接算法實現(xiàn)3D壁畫快速合成，合成的壁畫作品逼真、富有藝術美感。

本發(fā)明的次要目的是提出一種基于景深圖片拼接算法的3D壁畫智能設計APP，實現(xiàn)3D壁畫合成的簡易操作。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

基于景深圖片拼接算法的3D壁畫設計方法，包括以下步驟：

a.素材收集：通過PS摳圖技術處理收集來的圖片素材，將圖片素材分成背景圖片集、畫框圖片集和前景圖片集；

b.背景淡化：從背景圖片集中選取背景圖片，將背景圖片從RGB顏色空間轉換到HSI顏色空間，使用最大類間方差法對圖片進行分割，對分割后的閾值之下的圖片區(qū)域采用均值濾波進行模糊處理；

c.背景與畫框圖片的拼接：從畫框圖片集中選取畫框圖片，調整畫框圖片的寬、高比例，使畫框的寬、高與背景圖片的大小吻合，然后將背景圖片填充于畫框中，實現(xiàn)背景圖片與畫框圖片的融合，形成帶畫框背景圖片；

d.前景圖片與帶畫框背景圖片的疊加：先將前景圖像定位在帶框背景的4/5位置，再將前景圖像與帶框背景進行融合，得到合成后的3D壁畫。

所述背景圖片素材選取景深度較強的圖片；畫框圖片素材選取無背景的環(huán)形畫框圖片；前景圖片素材需要選取動感強烈、近大遠小且對比度大的圖片。

所述背景與畫框圖片的拼接具體包括：

確定畫框內部空白區(qū)域的寬和高：取畫框圖片的中點，之后向上和向下找第一個不是透明的點，求其差值得到高，向左和向右找第一個不是透明的點，求其差值得到寬；

根據(jù)求得的高和寬，調整畫框圖片的高度和寬度使其等于背景圖片的大??；

將背景圖片轉為4通道并定位到畫框圖片的中間點以獲得ROI區(qū)域；

最后將背景圖片填充到ROI區(qū)域完成背景圖片與畫框圖片的融合。

所述前景圖片與帶畫框背景圖片的疊加具體包括：

按照帶畫框背景圖片大小的4/5對前景圖片的大小進行調整；

在帶畫框背景圖片的1/5位置處求出ROI區(qū)域；

利用掩膜將前景圖像與帶畫框背景圖片進行融合。

3D壁畫智能設計APP，包括：

存儲模塊，用于存儲收集來的圖片素材，圖片素材包括背景圖片集、畫框圖片集和前景圖片集；

界面模塊，與存儲模塊連接，由位于界面頂部的素材展示區(qū)、界面中部的合成圖展示區(qū)以及界面底部的素材選擇區(qū)組成，素材展示區(qū)用于展示選取的圖片素材，合成圖展示區(qū)用于展示不同圖片素材合成后的圖片，素材選擇區(qū)用于展示可供選擇的圖片素材，在合成圖展示區(qū)與素材選擇區(qū)之間設置合成按鈕，按下該合成按鈕將素材展示區(qū)的背景圖片、畫框圖片以及前景圖片依次合成，在素材選擇區(qū)下方設置素材選擇按鈕，素材選擇按鈕包括背景素材選擇按鈕、前景素材選擇按鈕以及畫框素材選擇按鈕，按下背景素材選擇按鈕、前景素材選擇按鈕或畫框素材選擇按鈕將從存儲模塊調取若干張相應的圖片素材于素材選擇區(qū)進行展示，點擊所述的素材選擇區(qū)任一圖片，該圖片與素材展示區(qū)的對應區(qū)域進行展示；以及

運算模塊，與界面模塊連接，在按下所述的合成按鈕時，運算模塊運用上述的基于景深圖片拼接算法的3D壁畫設計方法對素材展示區(qū)的背景圖片、畫框圖片和前景圖片進行淡化、拼接和疊加處理，合成出3D壁畫與界面模塊的合成圖展示區(qū)進行展示。

3D壁畫智能設計APP使用方法，包括以下步驟：

S1.按下背景素材選擇按鈕、前景素材選擇按鈕或者畫框素材選擇按鈕，將存儲模塊的圖片素材調取至界面模塊的素材選擇區(qū)，用戶點擊選取所需的素材圖片，該素材圖片于素材展示區(qū)進行展示，直到素材展示區(qū)擁有一前景圖片、畫框圖片和后景圖片后完成圖片素材選?。?/p>

S2.按下合成按鈕，運算模塊對素材展示區(qū)的背景圖片、畫框圖片和前景圖片進行處理，合成出3D壁畫與界面模塊的合成圖展示區(qū)進行展示；

S3，用于輕觸合成圖展示區(qū)，點擊前景圖片，通過撥拉進行縮放處理，完成3D壁畫的最終設計。

采用上述方案后，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明帶畫框的3D壁畫分別由背景、邊框和前景三個不同景深的圖像融合而成，利用圖像處理算法對背景圖片進行淡化處理，對邊框圖片進行比例變換，對前景圖片進行縮放處理，最后融合起來則可以實現(xiàn)3D壁畫的智能設計，采用本發(fā)明的設計方法，能夠快速實現(xiàn)3D壁畫合成，合成的3D壁畫作品逼真、富有藝術美感，具有很高的藝術價值和商業(yè)價值。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明基于景深圖片拼接算法的3D壁畫設計方法的流程簡圖；

圖2是3D壁畫智能設計APP的結構框圖；

圖3是PS摳圖技術處理圖片素材；

圖4是背景圖片進行淡化前后的對比圖；

圖5是背景與畫框圖片的拼接前后對比圖；

圖6是前景圖像與帶畫框背景的疊加前后對比圖；

圖7-10是3D壁畫智能設計APP界面截圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白，以下結合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明的基于景深圖片拼接算法的3D壁畫設計方法，包括以下步驟：

a.素材收集：通過PS摳圖技術處理收集來的圖片素材，將圖片素材分成背景圖片集、畫框圖片集和前景圖片集；如圖3所示，為處理后的三類圖片；

b.背景淡化：從背景圖片集中選取背景圖片，將背景圖片從RGB顏色空間轉換到HSI顏色空間，使用最大類間方差法對圖片進行分割，對分割后的閾值之下的圖片區(qū)域采用均值濾波進行模糊處理；通過局部模糊處理，使得背景圖片的景深感增強；如圖4所示，背景圖片進行淡化前后的對比圖；

c.背景與畫框圖片的拼接：從畫框圖片集中選取畫框圖片，調整畫框圖片的寬、高比例，使畫框的寬、高與背景圖片的大小吻合，然后將背景圖片填充于畫框中，實現(xiàn)背景圖片與畫框圖片的融合，形成帶畫框背景圖片；參照圖5為拼接前后的對比圖。

d.前景圖片與帶畫框背景圖片的疊加：先將前景圖像定位在帶框背景的4/5位置，再將前景圖像與帶框背景進行融合，得到合成后的3D壁畫。參照圖6為疊加前后的對比圖。

背景圖片素材選取景深度較強的圖片；畫框圖片素材選取無背景的環(huán)形畫框圖片；前景圖片素材需要選取動感強烈、近大遠小且對比度大的圖片。

背景與畫框圖片的拼接步驟具體包括：

確定畫框內部空白區(qū)域的寬和高：取畫框圖片的中點，之后向上和向下找第一個不是透明的點，求其差值得到高，向左和向右找第一個不是透明的點，求其差值得到寬；

根據(jù)求得的高和寬，調整畫框圖片的高度和寬度使其等于背景圖片的大小；

將背景圖片轉為4通道并定位到畫框圖片的中間點以獲得ROI區(qū)域；

最后將背景圖片填充到ROI區(qū)域完成背景圖片與畫框圖片的融合。

所述前景圖片與帶畫框背景圖片的疊加具體包括：

按照帶畫框背景圖片大小的4/5對前景圖片的大小進行調整；

在帶畫框背景圖片的1/5位置處求出ROI區(qū)域；

利用掩膜將前景圖像與帶畫框背景圖片進行融合。

參照圖2所示的一種3D壁畫智能設計APP，其包括：

存儲模塊，用于存儲收集來的圖片素材，圖片素材包括背景圖片集、畫框圖片集和前景圖片集；

界面模塊，與存儲模塊連接，參照圖7所示，界面模塊由位于界面頂部的素材展示區(qū)、界面中部的合成圖展示區(qū)以及界面底部的素材選擇區(qū)組成，素材展示區(qū)用于展示選取的圖片素材，合成圖展示區(qū)用于展示不同圖片素材合成后的圖片，素材選擇區(qū)用于展示可供選擇的圖片素材，在合成圖展示區(qū)與素材選擇區(qū)之間設置合成按鈕，按下該合成按鈕將素材展示區(qū)的背景圖片、畫框圖片以及前景圖片依次合成，在素材選擇區(qū)下方設置素材選擇按鈕，素材選擇按鈕包括背景素材選擇按鈕、前景素材選擇按鈕以及畫框素材選擇按鈕，按下背景素材選擇按鈕、前景素材選擇按鈕或畫框素材選擇按鈕將從存儲模塊調取若干張相應的圖片素材于素材選擇區(qū)進行展示，點擊所述的素材選擇區(qū)任一圖片，該圖片與素材展示區(qū)的對應區(qū)域進行展示；以及

運算模塊，與界面模塊連接，在按下所述的合成按鈕時，運算模塊運用上述的基于景深圖片拼接算法的3D壁畫設計方法對素材展示區(qū)的背景圖片、畫框圖片和前景圖片進行淡化、拼接和疊加處理，合成出3D壁畫與界面模塊的合成圖展示區(qū)進行展示。

上述3D壁畫智能設計APP使用方法，包括以下步驟：

S1.按下背景素材選擇按鈕、前景素材選擇按鈕或者畫框素材選擇按鈕，將存儲模塊的圖片素材調取至界面模塊的素材選擇區(qū)，參照圖7，用戶點擊選取所需的素材圖片，該素材圖片于素材展示區(qū)進行展示，參照圖8，直到素材展示區(qū)擁有一前景圖片、畫框圖片和后景圖片后完成圖片素材選?。?/p>

S2.按下合成按鈕，運算模塊對素材展示區(qū)的背景圖片、畫框圖片和前景圖片進行處理，合成出3D壁畫與界面模塊的合成圖展示區(qū)進行展示，參照圖9；

S3，用于輕觸合成圖展示區(qū)，點擊前景圖片，通過撥拉進行縮放處理，完成3D壁畫的最終設計，參照圖10。

本發(fā)明的3D壁畫智能設計APP，實現(xiàn)該底層算法的調用和應用。該APP允許用戶分別選擇素材庫中的背景圖片、邊框圖片和前景圖片，然后點擊“合成”按鈕便能合成出一幅立體感強的3D壁畫，并且具備了微調功能，用戶可以通過手指撥拉對前景圖像進行縮放微調。通過本發(fā)明APP，3D畫從業(yè)者或者大眾可以進行DIY設計，獲得對3D畫藝術的理解和欣賞

上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文發(fā)明構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應在本發(fā)明所附權利要求的保護范圍內。