一種找茬游戲圖像自動合成方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種找茬游戲圖像自動合成方法，具體包括：輸入待處理圖像和期望難度值；對輸入圖像進行區(qū)域分割和物體檢測，找出待修改區(qū)域和待修改參數(shù)；利用修改難度評價函數(shù)對所述待修改區(qū)域和待修改參數(shù)進行迭代優(yōu)化；根據(jù)優(yōu)化得到的修改區(qū)域和修改參數(shù)進行圖像合成；輸出圖像合成結(jié)果。該方法能夠自動進行找茬游戲的圖像合成，并支持用戶輸入期望生成圖像的難度值，是首個難度可控的找茬游戲圖像自動合成方法。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及圖像處理
，具體涉及一種難度可控的找茬游戲圖像自動合成方法。
技術(shù)介紹
圖像找茬游戲是一種被大眾廣泛喜愛的益智游戲，但是目前所有的找茬游戲使用的圖像大部分都是人工處理(比如使用圖片處理軟件)的結(jié)果，少數(shù)自動生成的圖像也會有圖像場景被破壞、合成效果太差等問題。圖像找茬的難度一般是基于經(jīng)驗來人工指定的。這些問題使得找茬游戲圖像具有合成效率低、人工交互多、難度難以指定等缺陷。另外，找茬游戲圖像也可以用在心理學(xué)的修改盲視領(lǐng)域，對于提高心理學(xué)實驗的效率和準(zhǔn)確性也有著很大的意義。在心理學(xué)修改盲視領(lǐng)域中，有很多研究工作是通過人工實驗來總結(jié)和預(yù)測輸入圖像對修改難度的影響。其中比較相關(guān)的是Rensink于1997年提出的“To see or notto see:The need for attention to perceivechanges in scenes，，，該工作認(rèn)為修改難度與修改區(qū)域的視覺重要性相關(guān)，修改區(qū)域的視覺重要性越強，修改難度越低。Verma于 2010 年提出了 “A semi-automated approach to balancing of bottom-up salienceforpredicting change detection performance”，該工作提出了一種半自動的修改盲視圖像合成方法，該方法通過保證修改區(qū)域在修改前后的視覺重要性來達到修改盲視的目的，但是該工作依然不能控制修改難度
技術(shù)實現(xiàn)思路
(一)要解決的技術(shù)問題本專利技術(shù)主要解決的技術(shù)問題是如何進行難度可控的找茬游戲圖像自動合成。(二)技術(shù)方案為解決上述問題，本專利技術(shù)提供了一種難度可控的找茬游戲圖像自動合成方法，包括以下步驟Si、輸入待處理圖像和期望難度值；S2、對輸入圖像進行區(qū)域分割和物體檢測，找出待修改區(qū)域和待修改參數(shù)；S3、利用修改難度評價函數(shù)對所述待修改區(qū)域和待修改參數(shù)進行迭代優(yōu)化；S4、根據(jù)優(yōu)化得到的修改區(qū)域和修改參數(shù)進行圖像合成；S5、輸出圖像合成結(jié)果。優(yōu)選的，所述修改難度評價函數(shù)為B=exp(-max( Il Ik Il S(Ik), Il I/ S(IK/ )) · D(IK, )),其中ικ、ι/分別表示修改的區(qū)域在輸入圖像與輸出圖像中的位置；Il Ik Il表示區(qū)域Ik所包含的像素個數(shù)；S(Ik)表示區(qū)域Ik的視覺重要性程度；D(IK，IK')表示區(qū)域Ik和I/對應(yīng)的修改操作的修改量。優(yōu)選的，所述視覺重要性程度是顏色重要性程度與背景復(fù)雜度的乘積，即S(Ik)=S0(Ik)C(Ik),其中Scj(Ik)表示區(qū)域Ik的顏色重要性程度；C(Ik)表示區(qū)域Ik的背景復(fù)雜度。優(yōu)選的，所述修改操作的修改量表示為區(qū)域Ik和I/分別在顏色、紋理和形狀空間中距離的加權(quán)平均，即D(IK，V ) = wcDc+ tDt+ zDz,其中D。表示區(qū)域Ik和Ik'在顏色分布空間中的距離；Dt表示區(qū)域Ik和I/在紋理分布空間中的距離；Dz表示區(qū)域Ik和I/在形狀空間中的距離；ω。、cot、ωζ表示三個常量。優(yōu)選的，所述迭代優(yōu)化使用如下函數(shù)作為目標(biāo)IB-B* 12+ λ max (Mmin-M, O)，其中B表示當(dāng)前修改對應(yīng)的修改難度；B*表示輸入的期望難度值；M表示當(dāng)前修改對應(yīng)的結(jié)果圖與原圖在像素級別上的差別；λ和Mniin表示兩個常量。(三)有益效果本專利技術(shù)方法能夠自動進行找茬游戲的圖像合成，并支持用戶輸入期望生成圖像的難度值。附圖說明圖I是本專利技術(shù)方法的流程圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本專利技術(shù)的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本專利技術(shù)，但不用來限制本專利技術(shù)的范圍。圖I是本專利技術(shù)方法的流程圖，本專利技術(shù)提供，包括以下步驟SI :輸入待處理圖像和期望難度值。該方法會根據(jù)期望難度值在輸入圖像中選擇合適的修改區(qū)域和修改參數(shù)，再通過圖像合成的方法合成出具有期望難度值的找茬游戲圖像對。S2 :對輸入的圖像進行區(qū)域分割和物體檢測，找出待修改區(qū)域和待修改參數(shù)。該步驟通過已有的圖像區(qū)域分割算法對輸入圖像進行分割，再通過形態(tài)學(xué)運算從中找到一組合理的待修改區(qū)域以進行迭代優(yōu)化。S3 :利用修改難度評價函數(shù)對所述待修改區(qū)域和待修改參數(shù)進行迭代優(yōu)化。修改難度評價函數(shù)為B=exp(_max( Il Ik Il S(Ik), || Ικ/ Il S(IK/ )) · D(IK, IK/ ))其中Ικ、I/分別表示修改的區(qū)域在輸入圖像與輸出圖像中的位置；Il Ik Il表示區(qū)域Ik所包含的像素個數(shù)；S (Ik)表示區(qū)域Ik的視覺重要性程度；D(IK，IK')表示區(qū)域Ik和I/對應(yīng)的修改操作的修改量。其中使用了顏色重要性程度與背景復(fù)雜度的乘積作為整體的視覺重要性程度，即S(Ik)=S0(Ik)C(Ik)其中Scj(Ik)表示區(qū)域Ik的顏色重要性程度；C(Ik)表示區(qū)域Ik的背景復(fù)雜度。修改難度評價函數(shù)中的修改操作的修改量表示為Ik和I1^分別在顏色、紋理和形狀空間中距離的加權(quán)平均，即D(IK，V ) = wcDc+ tDt+ zDz其中D。表示區(qū)域Ik和Ik'在顏色分布空間中的距離；Dt表示區(qū)域Ik和I/在紋理分布空間中的距離；Dz表示區(qū)域Ik和I/在形狀空間中的距離；ω。、cot、ωζ表示三個常量。該方法利用修改難度評價函數(shù)對修改區(qū)域和修改參數(shù)進行的迭代優(yōu)化，使用如下函數(shù)作為迭代優(yōu)化目標(biāo)IB-B* 12+ λ max (Mmin-M, O)其中B表示當(dāng)前修改對應(yīng)的修改難度；B*表示輸入的期望難度值；M表示當(dāng)前修改對應(yīng)的結(jié)果圖與原圖在像素級別上的差別；λ和Mmin表不兩個常量。S4 :根據(jù)優(yōu)化得到的修改區(qū)域和修改參數(shù)進行圖像合成。迭代優(yōu)化得到了符合輸入期望難度值的修改區(qū)域和修改參數(shù)，這一步驟通過已有的圖像合成算法對輸入圖像進行自動修改。S5:輸出圖像合成結(jié)果。本專利技術(shù)的方法可以自動進行找茬游戲的圖像合成，支持用戶輸入期望生成圖像的難度值。以上所述僅是本專利技術(shù)的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本專利技術(shù)技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應(yīng)視為本專利技術(shù)的保護范圍。權(quán)利要求1.，其特征在于，包括以下步驟51、輸入待處理圖像和期望難度值；52、對輸入圖像進行區(qū)域分割和物體檢測，找出待修改區(qū)域和待修改參數(shù)；53、利用修改難度評價函數(shù)對所述待修改區(qū)域和待修改參數(shù)進行迭代優(yōu)化；54、根據(jù)優(yōu)化得到的修改區(qū)域和修改參數(shù)進行圖像合成；55、輸出圖像合成結(jié)果。2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述修改難度評價函數(shù)為B=exp(-max( Il Ik Il S(Ik), Il I/ Il S(IK/ )) · D(IK, Ik;)),其中Ικ、Ικ’分別表示修改的區(qū)域在輸入圖像與輸出圖像中的位置；IlIk Il表示區(qū)域Ik所包含的像素個數(shù)；S(Ik)表示區(qū)域Ik的視覺重要性程度；D (Ικ, I；)表示區(qū)域Ik和Ικ’對應(yīng)的修改操作的修改量。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述視覺重要性程度是顏色重要性程度與背景復(fù)雜度的乘積，即S(Ik)=S0(Ik)C(Ik),其中Scj(Ik)表示區(qū)域Ik的顏色重要性程度；C(Ik)表示區(qū)域Ik的背景復(fù)雜度。4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種找茬游戲圖像自動合成方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、輸入待處理圖像和期望難度值；S2、對輸入圖像進行區(qū)域分割和物體檢測，找出待修改區(qū)域和待修改參數(shù)；S3、利用修改難度評價函數(shù)對所述待修改區(qū)域和待修改參數(shù)進行迭代優(yōu)化；S4、根據(jù)優(yōu)化得到的修改區(qū)域和修改參數(shù)進行圖像合成；S5、輸出圖像合成結(jié)果。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐昆，馬里千，胡事民，
申請(專利權(quán))人：清華大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：