一種可推薦隱藏位置的隱藏圖像生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，特別涉及一種可推薦隱藏位置的隱藏圖像生成 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隱藏圖像是休閑藝術(shù)，該藝術(shù)在背景圖像中隱藏一個(gè)或多個(gè)前景圖像。該藝術(shù)的 背景圖像通常擁有豐富的色彩和紋理，他們吸引了觀察者最初的注意力，前景很難被立即 發(fā)現(xiàn)，需要觀察者集中注意力仔細(xì)辨認(rèn)很長(zhǎng)時(shí)間才能發(fā)現(xiàn)。這是因?yàn)樗囆g(shù)家在設(shè)計(jì)隱藏圖 像時(shí)，去掉了可以快速找到前景的色彩紋理邊界等特征。觀察者只能憑借藝術(shù)家保留的特 征，綜合這些特征才能找到隱藏的前景。藝術(shù)家總是努力保持一個(gè)平衡，既要去掉足夠多的 特征又保留足夠多的線索使得觀察者在辨認(rèn)一段時(shí)間后可以找到。
[0003] 作為一種藝術(shù)形式，僅有少數(shù)幾位藝術(shù)家掌握了設(shè)計(jì)隱藏圖像的技巧，如Steven Michael Gardner，Bev Doolittle，Jim Warren，and Donald Rust。由于設(shè)計(jì)的難度和物 理?xiàng)l件的限制，手工繪制隱藏圖像非常具有挑戰(zhàn)性。近年來，涌現(xiàn)了多種用計(jì)算機(jī)來模擬隱 藏圖像的生成算法。這些系統(tǒng)可以將人類為隱藏圖像設(shè)計(jì)帶來了很多便利?？梢酝ㄟ^復(fù)制 粘貼操作來選擇要隱藏的前景圖片，并可以隨意選擇要隱藏的位置和隱藏的難度，可以輕 松設(shè)計(jì)出適當(dāng)難度的漂亮的隱藏圖像。
[0004] 拼貼畫由不同元素拼貼而成，是一種類型的隱藏圖像。參見GAL R.，S0RKINE 0.,POPA T. , SHEFFER A.,COHEN-OR D. : 3d collage:Expressive non-realistic modeling.In Proceedings of the 5th International Symposium on Non-photorealistic Animation and Rendering(2007)，NPAR'07，pp· 7-14 和 HUANG H. , ZHANG L. , ZHANG H.-C. :Arcimboldolike collage using internet images.ACM Transactions on Graphics 30, 6(2011)，155:1 - 155:8,在這種隱藏圖像中隱藏圖像和組 成元素都是可以立即被識(shí)別的，而且拼貼畫并不改變組成元素的外形。
[0005] Oliva等人基于多尺度混合技術(shù)提出了一種生成混合圖像（hybrid images)的 方法，參見 Oliva A. , Torralba A. , Schyns P. G. :Hybrid images. ACM Transactions on Graphics 25 (3)，527 - 532 (2006)。該方法利用多尺度技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行分解，通過混合不同 頻域的圖像生成最終的混合圖像。隨著觀察距離的變化，觀察者可以觀察到不同的圖像。
[0006] Yoon等人使用計(jì)算機(jī)生成線條畫的隱藏圖像，使用風(fēng)格化的線條畫來繪制前景 和背景。該算法應(yīng)用前景的邊界為識(shí)別線索。參見Υ00Ν J.-C.，LEE I.-K.，KANG H.:A hidden-picture puzzles generator. Computer Graphics Forum 27,7 (2008), 1869 -1877。
[0007] Chu等人提出以自然照片為基礎(chǔ)生成的隱藏圖像，把前景的亮度分布作為識(shí)別線 索，并用紋理合成算法生成隱藏圖像，這種算法使得合成結(jié)果在不同的隱藏位置外形變化 較少，要保留前景特征和增加識(shí)別的干擾時(shí)必須借助用戶交互。并且當(dāng)前景的對(duì)比度較低 時(shí)隱藏效果較差。參見 CHU Η. -K.，HSU W. -H.，MITRA N. J.，C0HEN-0R D.，WONG T. -T.，LEE Τ. -Υ. :Camouflage images. ACM Transactions on Graphics 29,4 (2010)，51:1 - 51:8〇
[0008] Tong等人提出用求解前景和背景混合優(yōu)化問題的泊松方程來生成隱藏圖像，由于 變形操作他們的生成結(jié)果可能導(dǎo)致模糊。目前少有學(xué)者研宄如何推薦隱藏位置。此系統(tǒng) 還通過抽取前景和背景圖像的邊界，并通過邊界的形狀匹配來尋找隱藏圖像的最佳隱藏位 置，但是該系統(tǒng)只能提供一個(gè)位置，并且由于沒有考慮匹配的顯著度，導(dǎo)致推薦位置常常不 好，參見 TONG Q·，ZHANG S.-H.，HU S.-M. ,MARTIN R.R.:Hidden images. In Proceedings of the ACM SIGGRAPH/Eurographics Symposium on Non-Photorealistic Animation and Rendering(2011)，NPAR' ll，pp. 27 - 34〇
[0009] Du等人也同樣通過求解泊松方程來生成隱藏圖像，同樣使用邊界作為識(shí)別線 索，但是此算法當(dāng)背景圖像對(duì)比度較高時(shí)，前景的特征可以不會(huì)被保留。參見DU H.，JIN X. , MAO X. :Digital camouflage images using two-scale decomposition. Computer Graphics Forum 31，7 (2012) ,2203 - 2212。
[0010] 針對(duì)以上方法的缺點(diǎn)以及圖像隱藏設(shè)計(jì)的需要，希望開發(fā)出一種既不丟失前景顯 著特征，又具有良好隱藏前景效果的隱藏圖像生成算法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明提供了一種可推薦隱藏位置的隱藏圖像生成方法，可以自主評(píng)估各位置識(shí) 別難度，在任何位置都可以保證前景圖像既和諧融入于局部背景圖像中，同時(shí)保留供觀察 者識(shí)別的線索，使隱藏圖像效果更真實(shí)。
[0012] 一種可推薦隱藏位置的隱藏圖像生成方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0013] (1)用戶選擇兩張圖像分別作為前景圖像和背景圖像；
[0014] (2)標(biāo)注前景圖像中顯著特征區(qū)域，得到識(shí)別線索圖；
[0015] (3)根據(jù)背景圖像中各處細(xì)節(jié)對(duì)比度高低程度，計(jì)算得到背景圖像的細(xì)節(jié)圖；
[0016] ⑷根據(jù)步驟⑵中得到的識(shí)別線索圖和步驟⑶中得到的細(xì)節(jié)圖，計(jì)算前景圖像 在背景圖像不同位置時(shí)，前景圖像所覆蓋區(qū)域內(nèi)非顯著特征區(qū)域的高頻信息量，以此來判 斷前景圖像隱藏在背景圖像不同位置的檢測(cè)難度，結(jié)合預(yù)先設(shè)定的難度值，得到最佳的隱 藏位置；
[0017] (5)對(duì)前景圖像和與步驟（4)得到最佳的隱藏位置對(duì)應(yīng)的背景圖像進(jìn)行線性插值 處理，得到新前景圖像，插值的參數(shù)為步驟（2)中得到的識(shí)別線索圖；
[0018] (6)隨機(jī)選定步驟（4)得到最佳的隱藏位置對(duì)應(yīng)的背景圖像的像素映射到新前景 圖像像素，得到初始化的映射關(guān)系；
[0019] (7)根據(jù)步驟（6)中得到的映射關(guān)系，以映射的像素對(duì)之間的距離關(guān)系作為