利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2020116125407
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种分色图转换3D打印文件时图像拼缝处理方法,其特征在于,步骤如下:S1:将待转换为半色调图的原始分色图按照三种不同方式进行切割,原始分色图的第i行第j列的像素坐标为(i,j),其中:第一种切割方式以原始分色图的(1,1)坐标位置为起点,用一个256*256的窗口以256像素为步长滑动,按照先行后列的顺序将起点(1,1)右下方的区域切割为256*256大小的第一分色图子图像块集合;

第二种切割方式以原始分色图的(129,1)坐标位置为起点,用一个256*256的窗口以

256像素为步长滑动,按照先行后列的顺序将起点(129,1)右下方的区域切割为256*256大小的第二分色图子图像块集合;

第三种切割方式以原始分色图的(1,129)坐标位置为起点,用一个256*256的窗口以

256像素为步长滑动,按照先行后列的顺序将起点(1,129)右下方的区域切割为256*256大小的第三分色图子图像块集合;

S2:将第一分色图子图像块集合、第二分色图子图像块集合和第三分色图子图像块集合中的每个分色图子图像块输入经过训练的转换模型中转换为连续调子图像块,分别输出第一连续调子图像块集合、第二连续调子图像块集合和第三连续调子图像块集合;

所述转换模型以U‑Net卷积神经网络为主干网络,U‑Net卷积神经网络的输入层和输出层均为256*256的单通道图像;分色图子图像块输入U‑Net卷积神经网络后得到一张值在0和1之间的输出特征图,将其作为连续调子图像块;

S3:分别针对第一连续调子图像块集合、第二连续调子图像块集合和第三连续调子图像块集合,将每个集合中的所有连续调子图像块重新还原至其对应的分色图子图像块在原始分色图中的位置并拼接成一张连续调图像,分别得到第一连续调图像、第二连续调图像和第三连续调图像;

S4:以第一连续调图像中上下相邻的两块连续调子图像块的横向拼缝为第一中心线,在每一条第一中心线上下一定跨度内形成跨越横向拼缝的横向替换条带区域;以第一连续调图像中左右相邻的两块连续调子图像块的竖向拼缝扣除两端若干像素后的线段为第二中心线,在每一条第二中心线左右一定跨度内形成跨越竖向拼缝的竖向替换条带区域;

在第一连续调图像上,将第一连续调图像中所有横向替换条带区域内的像素用第二连续调图像中相同位置的像素替换,得到初步融合图像;然后在初步融合图像基础上,将初步融合图像中所有竖向替换条带区域内的像素用第三连续调图像中相同位置的像素替换,得到最终融合图像;

S5:将最终融合图像的值区间映射至[0,1],再对映射后的每一个像素值乘以系数S得到中间图像,所述系数S为最终融合图像中的最大值Xmax和半色调图的最大灰度级M的乘积;

对中间图像通过误差扩散算法取整后,得到消除拼接缝隙后的半色调图。

2.如权利要求1所述的分色图转换3D打印文件时图像拼缝处理方法,其特征在于,所述S2中,训练U‑Net卷积神经网络所采用的训练样本为三维瓷砖打印所用的分色图和半色调图,其中半色调图的值区间预先映射至[0,1]。

3.如权利要求1所述的分色图转换3D打印文件时图像拼缝处理方法,其特征在于,所述S4中,第一连续调图像中任意一条横向替换条带区域的第一中心线所在的像素行数均为

256的正整数倍,横向替换条带区域的跨度为第一中心线上方50像素至下方50像素。

4.如权利要求1所述的分色图转换3D打印文件时图像拼缝处理方法,其特征在于,所述S4中,初步融合图像中任意一条竖向替换条带区域的第二中心线所在列数均为256的正整数倍;竖向替换条带区域的第二中心线上端部与上方最近的横向拼缝距离为5个像素,第二中心线下端部与下方最近的横向拼缝距离也为5个像素,竖向替换条带区域的跨度为第二中心线左侧50像素至右侧50像素。

5.如权利要求1所述的分色图转换3D打印文件时图像拼缝处理方法,其特征在于,所述S5中,将最终融合图像的值区间映射至[0,1]的方法为:获取最终融合图像中的最小值Xmin和最大值Xmax,然后对于最终融合图像中的任意像素值Xi,其映射至[0,1]区间后的值X’i为:

6.如权利要求1所述的分色图转换3D打印文件时图像拼缝处理方法,其特征在于,所述S5中,半色调图的灰度级为0~3,最大灰度级M为3。

7.如权利要求1所述的分色图转换3D打印文件时图像拼缝处理方法,其特征在于,所述S5中,误差扩散算法取整的方法如下:针对待处理的中间图像,按照先行后列的遍历顺序逐个对中间图像中的每个像素进行向下取整,并在下一个像素进行取整前将当前像素取整后的误差按比例分散至周边的像素中。

8.如权利要求1所述的分色图转换3D打印文件时图像拼缝处理方法,其特征在于,所述

3D打印文件为三维瓷砖的打印文件,三维瓷砖图案的每一张分色图均需要转换为消除拼接缝隙后的半色调图,并组成三维瓷砖打印所用的打印文件。

9.一种分色图转换3D打印文件时图像拼缝处理装置,其特征在于,包括存储器和处理器;

所述存储器,用于存储计算机程序;

所述处理器,用于当执行所述计算机程序时,实现如权利要求1~8任一项所述的分色图转换3D打印文件时图像拼缝处理方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1~8任一项所述的分色图转换3D打印文件时图像拼缝处理方法。