一种基于多媒体技术的CG数字绘画色彩调控系统

本发明属于色彩调控，具体为一种基于多媒体技术的cg数字绘画色彩调控系统。

背景技术：

1、随着现代科技的不断提升，计算机绘画技术飞速发展，绘画艺术表达形式层出不穷，其中最有代表性的就是cg数字绘画，以其高效、便捷的特征逐步在设计师、建筑行业以及商业插画师之间推广，并广泛的应用于动画概念设计、绘本设计、服装设计等行业之中。数字绘画与传统绘画相比，无论是绘画风格与创作理念上都有本质的区别，这种区别着重体现在绘画的色彩关系上。此时就需要用到色彩调控系统对颜色进行调控。

2、但是常见的色彩调控系统在使用过程中对图像缺少预处理，从而使得后续的图像色彩不够鲜艳，影响了调控的精准性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种基于多媒体技术的cg数字绘画色彩调控系统。

2、本发明采用的技术方案如下：一种基于多媒体技术的cg数字绘画色彩调控系统，包括启动模块、图片输入模块、图像预处理模块、色彩调控模块、图像滤波模块、图像増强模块、图像校正模块、色彩信息获取模块、色彩恢复模块和色彩增强模块，所述启动模块的输出端连接有所述图片输入模块的输入端，所述图片输入模块的输出端连接有所述图像预处理模块的输入端，所述图像预处理模块的输出端连接有所述色彩调控模块的输入端。

3、在一优选的实施方式中，所述图像预处理模块的内部设置有图像滤波模块、图像増强模块和图像校正模块，所述图像滤波模块、图像増强模块和图像校正模块的整体输出端连接有所述图像预处理模块的输入端；

4、所述色彩调控模块的内部设置有色彩信息获取模块、色彩恢复模块和色彩增强模块，所述色彩信息获取模块、色彩恢复模块和色彩增强模块的整体输出端连接有所述色彩调控模块的输入端。

5、在一优选的实施方式中，所述图片输入模块通过硬件框架进行系统硬件设计，将色彩调控系统硬件共分为3部分：计算机、手绘板、多媒体设备。通过手绘板进行绘图，计算机完成图像的显示，通过多媒体设备实现多媒体计算应用，基于上述部分完成系统硬件搭建工作。

6、在一优选的实施方式中，所述图片输入模块采用高层次手绘板进行cg数字绘画的绘图过程，在色彩调控系统中，采用ctl100wl型号手绘板进行图像输入；将手绘板的接口设定为usb接口，采用电磁压感应进行感应控制，设定整体设备尺寸为26.4cm×20cm，属于中号手绘板，压感为4096级压感，分辨率设定为4000，提升绘画精度；图像读取速度为230，版面为4×6；配套数位笔长度为151mm，质量约15g，采用abs材料。

7、在一优选的实施方式中，所述图像滤波模块采用双边滤波的方法进行图像去噪；双边滤波对像素信息的处理是非线性的，将像素点在图像中的坐标纳入到考虑范围的同时，也将周围区域像素点的差异影响加入了计算范围中；这样对于灰度平缓区域的处理有类似高斯滤波的效果，而在异常区域则不进行处理，从而保持边缘信息。

8、在一优选的实施方式中，所述图像増强模块首先对图像进行离散傅里叶变换，将操作转换到频率域上进行，然后对图像低通滤波，去除瑕疵高频信息，转换回原空间中与原图进行差分，从而得到增强后的图像。

9、在一优选的实施方式中，所述图像校正模块通过相机描点的方式提前获取了相机的内参矩阵和畸变系数；将这两项参数用于修正相机的畸变；后续利用空间变换和灰度差值两项操作对图像进行变换，获得符合矩形特征的图像；所述图像校正模块色彩信息获取模块采用了辐射校正技术，辐射校正技术为多级非线性加权平均中值滤波算法滤波后，可以看到sar图像的斑点噪声明显减少，保留了图像的纹理特征以及细节信息。

10、在一优选的实施方式中，所述色彩信息获取模块首先对数字绘画进行色彩获取；图像色彩信息包括图像亮度与对比度、伽马值、高光、暗调及色调与饱和度；选用photoshop软件中的色阶工具进行色彩信息获取，其将颜色信息显示为直方图，可以对绘画作品的暗调、中间调、高光进行描绘；需对色域与饱和度信息进行获取；读取后，存储图像色彩信息，信息表名详细标注，其中应包含图像的色调与饱和度以及相应的图像位置，并将图像色彩信息录入色彩调节模块。

11、在一优选的实施方式中，所述色彩恢复模块采用色彩还原式将图像色彩进行

12、式中：a1为图像获取到的色彩值；ak为原始色彩值；bin与bout分别为图像进行处理前后的亮度数值；c为调节图像色彩饱和度参数；通过上述计算得出相应图像的不同位置的饱和度，同时对c值进行改进，增强图像色彩的自适应能力；之后根据c＝e+flog10(f)设定e，f为常数，f为图像处理前后亮度比值；根据图像中的像素点，通过上述关系，可以进行自适应取值；图像中的每一像素点都有对应的c，通过调节系数e，f的取值，可以取得较好的图像色彩表现；由此完成图像色彩恢复。

13、在一优选的实施方式中，所述色彩增强模块对恢复后的图像进行色彩增强，设定色彩增强因子为g1，图像的原始色彩值为o，图像的原始饱和度设为p，图像分辨率为q，则色彩增强因子计算公式表示为：

14、

15、通过上述公式计算得出色彩增强因子，并应用其结合色彩恢复算法进行cg数字绘画色彩调节。

16、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

17、1、本发明中，图像预处理模块内部设置了各种预处理模块，从而在对绘画的图像进行分析色彩调控处理的过程中，可以对采集得到的图像先进行预处理，对图像低通滤波，去除瑕疵高频信息，转换回原空间中与原图进行差分，从而得到增强后的图像，使得后续的分析处理的过程可以得到更为清晰的图像，从而提高了后续数字绘画色彩调控的精度，提高了使用时的便利性。

18、2、本发明中，色彩调控模块内部的各个调控模块，对绘画图像的色彩和亮度等参数进行了调控，通过多媒体技术进行cg数字绘画调控，可以有效提升色彩调控的精确度。多媒体技术具有集成性、数字化、实时化的特点，通过对这些特点的运用，结合cg数字绘画特征进行图像色彩控制。本系统的基于多媒体技术的cg数字绘画色彩调控系统较原有系统更具优越性。

技术特征：

1.一种基于多媒体技术的cg数字绘画色彩调控系统，包括启动模块(1)、图片输入模块(2)、图像预处理模块(3)、色彩调控模块(4)、图像滤波模块(5)、图像増强模块(6)、图像校正模块(7)、色彩信息获取模块(8)、色彩恢复模块(9)和色彩增强模块(10)，其特征在于：所述启动模块(1)的输出端连接有所述图片输入模块(2)的输入端，所述图片输入模块(2)的输出端连接有所述图像预处理模块(3)的输入端，所述图像预处理模块(3)的输出端连接有所述色彩调控模块(4)的输入端。

2.如权利要求1所述的一种基于多媒体技术的cg数字绘画色彩调控系统，其特征在于：所述图像预处理模块(3)的内部设置有图像滤波模块(5)、图像増强模块(6)和图像校正模块(7)，所述图像滤波模块(5)、图像増强模块(6)和图像校正模块(7)的整体输出端连接有所述图像预处理模块(3)的输入端；

3.如权利要求1所述的一种基于多媒体技术的cg数字绘画色彩调控系统，其特征在于：所述图片输入模块(2)通过硬件框架进行系统硬件设计，将色彩调控系统硬件共分为3部分：计算机、手绘板、多媒体设备。

4.如权利要求1所述的一种基于多媒体技术的cg数字绘画色彩调控系统，其特征在于：所述图片输入模块(2)采用高层次手绘板进行cg数字绘画的绘图过程，在色彩调控系统中，采用ctl100wl型号手绘板进行图像输入。

5.如权利要求1所述的一种基于多媒体技术的cg数字绘画色彩调控系统，其特征在于：所述图像滤波模块(5)采用双边滤波的方法进行图像去噪。

6.如权利要求1所述的一种基于多媒体技术的cg数字绘画色彩调控系统，其特征在于：所述图像増强模块(6)首先对图像进行离散傅里叶变换，将操作转换到频率域上进行，然后对图像低通滤波，去除瑕疵高频信息，转换回原空间中与原图进行差分，从而得到增强后的图像。

7.如权利要求1所述的一种基于多媒体技术的cg数字绘画色彩调控系统，其特征在于：所述图像校正模块(7)通过相机描点的方式提前获取了相机的内参矩阵和畸变系数；将这两项参数用于修正相机的畸变；后续利用空间变换和灰度差值两项操作对图像进行变换，获得符合矩形特征的图像。

8.如权利要求1所述的一种基于多媒体技术的cg数字绘画色彩调控系统，其特征在于：所述色彩信息获取模块(8)首先对数字绘画进行色彩获取；图像色彩信息包括图像亮度与对比度、伽马值、高光、暗调及色调与饱和度。

9.如权利要求1所述的一种基于多媒体技术的cg数字绘画色彩调控系统，其特征在于：所述色彩恢复模块(9)采用色彩还原式将图像色彩进行恢复：

10.如权利要求1所述的一种基于多媒体技术的cg数字绘画色彩调控系统，其特征在于：所述色彩增强模块(10)对恢复后的图像进行色彩增强，设定色彩增强因子为g1，图像的原始色彩值为o，图像的原始饱和度设为p，图像分辨率为q，则色彩增强因子计算公式表示为：

技术总结
本发明公开了一种基于多媒体技术的CG数字绘画色彩调控系统。本发明中，图像预处理模块内部设置了各种预处理模块，从而在对绘画的图像进行分析色彩调控处理的过程中，可以对采集得到的图像先进行预处理，对图像低通滤波，去除瑕疵高频信息，转换回原空间中与原图进行差分，从而得到增强后的图像，使得后续的分析处理的过程可以得到更为清晰的图像，从而提高了后续数字绘画色彩调控的精度，提高了使用时的便利性。色彩调控模块内部的各个调控模块，对绘画图像的色彩和亮度等参数进行了调控，通过多媒体技术进行CG数字绘画调控，可以有效提升色彩调控的精确度。

技术研发人员：罗冰静
受保护的技术使用者：南昌工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13