精雕入門系列12圖象矢量化

1、第十章 圖像矢量化與描圖10.1 圖象矢量化“圖象矢量化”是通過對(duì)一張輸入 BMP 格式的圖象或用掃描儀掃描進(jìn)來的圖象進(jìn)行二值化處理，取得邊界輪廓的過程。簡(jiǎn)單的說就是圖象圖形化的過程。圖象的矢量化，使用戶可以快速得到墨稿的圖形數(shù)據(jù)，大大減少勾描圖象的工作量。JDPa化提供了閾值矢量化功能和顏色矢量化功能。5.0 系統(tǒng)中的圖象矢量閾值矢量化：按顏色灰度閾值對(duì)圖象進(jìn)行二值化處理，進(jìn)而提取該二值化圖象的輪廓邊界曲線（或者中心線）。顏色矢量化：提取圖象中不同顏域的邊界曲線（或者中心線）。點(diǎn)擊工具“”按鈕，進(jìn)入圖象矢量化狀態(tài)，如圖 10-1 所示。圖 10-1 圖象矢量化工具圖象按顏色提取輪廓過程中，對(duì)

2、顏色分辨的精度，用于控制識(shí)別相近的顏色，系統(tǒng)缺省為 32。顏色精度按閾值提取輪廓效果預(yù)覽按顏色灰度閾值方式提取圖象的指定灰度區(qū)域。提取了圖象的指定矢量化區(qū)域后，點(diǎn)擊“效果預(yù)覽”按鈕，可觀察到當(dāng)前圖象區(qū)域矢量化的結(jié)果。提取了圖象的指定矢量化區(qū)域后，點(diǎn)擊“生成圖象”按鈕，生成矢量化圖形結(jié)果。用于設(shè)置當(dāng)前圖象矢量化計(jì)算參數(shù)。生成圖象選項(xiàng)設(shè)置10.1.1閾值矢量化通過對(duì)一張輸入 BMP 格式的圖象或用掃描儀掃描進(jìn)來的圖象進(jìn)行二值化處理，取得邊界輪廓或者中心線。閾值矢量化適合于各種類型的圖象，特別是圖象顏色灰度變化比較明顯的圖象對(duì)象。圖10-2 圖象矢量化實(shí)現(xiàn)方法:1.2.3.4.進(jìn)入圖象矢量化工具狀態(tài)

3、；選中圖象對(duì)象；點(diǎn)擊“按閾值提取輪廓”按鈕；設(shè)定圖象灰度閾值，并確定；點(diǎn)擊“生成圖形”按鈕，生成矢量化圖形。操作步驟:選擇圖象對(duì)象:用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊圖象對(duì)象，使圖象處于選中狀態(tài)。此時(shí)按鈕由灰變亮。點(diǎn)擊“按閾值提取輪廓”按鈕用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊按鈕，彈出圖10-3所框。設(shè)置閾值矢量化中的閾值參數(shù)，示閾值矢量化并確定，屏幕中出現(xiàn)被選區(qū)域輪廓曲線的閃爍繪制，該輪廓曲線既為所用戶指定要提取的輪廓曲線。圖10-3 “閾值矢量化”框參數(shù)說明框閾值矢量化黑域選中圖象的黑量化。選中圖象的白量化。域，系統(tǒng)將自動(dòng)提取圖象中的黑域來矢白域域，系統(tǒng)將自動(dòng)提取圖象中的白域來矢閾值：圖象灰度二值化閾值，是圖象黑白顏色的區(qū)分值。圖

4、象灰度在 0至閾值的之間的象素為黑色，其余為白色。閾值的取值范圍為0-255之間。點(diǎn)擊“生成圖形”按鈕用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊按鈕，生成指定輪廓曲線圖形。說明：在用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊按鈕之前，可點(diǎn)擊“效果預(yù)覽”按鈕，察看矢量化的結(jié)果，如對(duì)效果不滿意，可調(diào)整選項(xiàng)設(shè)置，或者再次點(diǎn)擊按鈕重新設(shè)定圖象灰度閾值，提取新輪廓曲線；設(shè)置參數(shù):”按鈕，彈出如圖10-4所示“矢點(diǎn)擊“量化計(jì)算設(shè)置”框，通過調(diào)整矢量化計(jì)算設(shè)置參數(shù)，獲得較好的圖象矢量化效果。圖10-4“矢量化計(jì)算設(shè)置”框矢量化計(jì)算參數(shù)定義區(qū)域提取設(shè)置提取圖象區(qū)域曲線選項(xiàng)：輪廓線：提取圖象區(qū)域的邊界輪廓曲線。中心線：提取圖象區(qū)域的的中心線。圖象區(qū)域圖形的數(shù)據(jù)優(yōu)化方法

5、：直線擬和：使用直線（或者折線）優(yōu)化 近輪廓曲線。曲線擬和：使用以樣條曲線和直線段優(yōu)化 近輪廓曲線。圖形路徑擬和精度：曲線擬合精度控值范圍在0.75.0象間。邊界光滑通過圖象的處理算法（膨脹與腐蝕算法），使圖象輪廓邊緣變得光滑。適用情況：當(dāng)圖象的輪廓邊緣很不光滑，有許多噪聲，可通過圖象邊界光滑，消除一部分噪聲，獲得較光滑的邊界效果。消除噪聲消除圖象中的噪聲，取值范圍在180象間。適用情況：當(dāng)圖象中有許多斑點(diǎn)，或著有許多不必要的小色塊時(shí)，可通過消除噪聲功能刪除圖象中的小色塊。計(jì)算方法：當(dāng)消除噪聲選項(xiàng)取值為10時(shí)，將刪除色塊區(qū)域面積小于10個(gè)象素面積以下的所有小色塊。10.1.2顏色矢量化對(duì)一個(gè)顏

6、域邊界比較清晰的圖象對(duì)象，用圖象顏色矢量化方法，效率更高、效果也更好。顏色矢量化功能特別適合于浮雕墨稿、高頻模墨稿等圖象的邊界輪廓提取。圖 10-5 墨稿圖象實(shí)現(xiàn)方法:1、進(jìn)入圖象矢量化工具狀態(tài)；2、選中圖象對(duì)象；3、用鼠標(biāo)點(diǎn)選圖象需提取輪廓的顏域；4、點(diǎn)擊“生成圖形”按鈕，生成矢量化圖形。操作步驟:選擇圖象對(duì)象:在圖象矢量化工具狀態(tài)，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊圖象對(duì)象，使圖象處于選中狀態(tài)。用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊圖象中需矢量化的顏域，屏幕中出用點(diǎn)選圖象的顏域現(xiàn)被選區(qū)域輪廓曲線的閃爍現(xiàn)象，該輪廓曲線既為所用戶指定要提取的輪廓曲線。使用技巧：(1)(2)(3)用鼠標(biāo)再點(diǎn)擊取消當(dāng)前顏域選擇;按Esc鍵也取消當(dāng)前顏域選擇

7、;按Ctrl+鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊，完成多種顏色選擇，此時(shí)所選的顏域?yàn)槎喾N顏域的并集。點(diǎn)擊“生成圖形”按鈕用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊按鈕，生成指定輪廓曲線圖形。說明：同樣地，在用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊按鈕之前，可點(diǎn)擊“效果預(yù)覽”按鈕，察看矢量化的結(jié)果，如對(duì)效果不滿意，可調(diào)整選項(xiàng)設(shè)置，或者重新選擇顏域，提取新輪廓曲線。10.2描圖與圖形修邊描圖也是一種將圖象輪廓直接轉(zhuǎn)化為矢量圖形的重要方法。描圖過程也稱為“手動(dòng)抄圖錄入”。描圖與圖象矢量化的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：不論是圖象矢量化或者描圖，有時(shí)都需要對(duì)圖形進(jìn)行必要的編修，方可獲得滿意的效果。前文具。已經(jīng)講述了圖形節(jié)點(diǎn)編修工具的使用方法，這里在講述一組圖形快速修編工圖象矢量化描圖生成圖

8、形速度快，由系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算生成慢，需要用手工逐個(gè)線段地輸入生成圖形質(zhì)量從整體上，生成的輪廓曲線能較好地反應(yīng)圖象中圖形的形狀；但是可能會(huì)損失圖形的局部形狀質(zhì)量；根據(jù)描圖者對(duì)圖形的把握，可以繪制出高水平的圖形；圖形編修工作量一般都需要對(duì)矢量化后的圖形進(jìn)行必要的編修，方可獲得高質(zhì)量的圖形。根據(jù)描圖者繪圖過程對(duì)圖形形狀的控制，可對(duì)圖形進(jìn)行編修，也可以不編修，繪圖者可自行決定。10.2.1描圖對(duì)于圖象結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單且使用圖象矢量化后得到的輪廓圖非常粗糙，可通過描圖得到圖象的輪廓圖形，也即“手動(dòng)抄圖錄入”。一般地，描圖使用的工具是“繪制”中的“多義線(Y)”命令，“多義線”中令提供了繪制直線、圓弧、樣條曲線等

9、功能，而且繪制的線段可以是連續(xù)、閉合或者是光滑的。利用了多義線的這種功能，利用直線、圓弧或樣條曲線對(duì)圖象的輪廓進(jìn)行擬合，可以快速的生成圖形輪廓。在“繪制”一章中已經(jīng)對(duì)繪制“多義線”令進(jìn)行了詳細(xì)的講解，下面，的方法。就簡(jiǎn)要的講解使用“多義線”對(duì)圖象進(jìn)行描圖圖10-2 描圖實(shí)現(xiàn)方法:選擇多義線命令.沿著圖象輪廓曲線繪制曲線，直到描完為止操作步驟:點(diǎn)擊“繪圖（ALT+ D ）多義線（Y）”，或單擊工具選擇多義線命令欄上多義線按鈕。抄描圖象輪廓曲線可以根據(jù)圖象輪廓特點(diǎn)，選擇直線、圓弧或樣條曲線對(duì)圖象的輪廓進(jìn)行擬合，直到完成為止。例 使用“多義線”對(duì)如圖 10-2 所示的圖象進(jìn)行描圖，得到圖象的輪廓圖。

10、操作步驟如下： 調(diào)入命令。繪制(D)多義線(Y)H樣條曲線。 首先描圖象的外輪廓，把圖象放大，從圖象的下巴開始描，如圖 12-2 所示。開始位置圖 12-22 然后沿著圖象的外輪廓定義樣條曲線的控制點(diǎn)，控制點(diǎn)的位置要選擇的合適，使樣條曲線的變動(dòng)正好與圖象的輪廓吻合為最佳位置，如果感覺上一步確定的控制點(diǎn)的位置不是很理想，就使用“取消一步”，把上一個(gè)控制點(diǎn)取消掉，再繼續(xù)繪制，如圖 12-23所示。圖 12-23的耳根部位，如圖 12-24 所示。用這種方法可以一直繪制到這時(shí)點(diǎn)擊右鍵，結(jié)束上一段樣條曲線的繪制，上一段樣條曲線變?yōu)閳D形狀態(tài)，鼠標(biāo)的移動(dòng)對(duì)它已經(jīng)沒有影響，這時(shí)就可以繼續(xù)下一段樣條曲線的繪制

11、，如圖12-25 所示。圖 12-24圖 12-25這樣一直繪制到起點(diǎn)位置，“閉合結(jié)束”繪制命令，外輪廓描完。如圖 12-26 所示。圖 12-26同樣，描完外輪廓，再描內(nèi)輪廓，最后得到圖象的輪廓圖形，如圖 12-27 所示。圖 12-27當(dāng)然在描圖的過程中，可以根據(jù)情況選擇使用“多義線”中的“繪圖”命令，比如，在描的耳朵時(shí)，就可以使用“三點(diǎn)弧”、“首末點(diǎn)角度弧”、 “首末點(diǎn)半徑弧”等，還可以使用“光滑連接”、“自動(dòng)連接”等功能。10.2.2圖形修邊正如上文所述，不論圖形矢量化還是用描圖方法獲得圖形，得到的理想輪廓還要經(jīng)過“節(jié)點(diǎn)編輯”、“圖形修邊”等工具進(jìn)行修邊，得到更準(zhǔn)確的輪廓圖形。本節(jié)對(duì)圖

12、形矢量化的快速圖形修編功能。專門講述一組針選擇“節(jié)點(diǎn)編輯工具”，在導(dǎo)航中選擇圖形修邊屬性頁如圖10-5所示。圖10-5 圖形修邊修邊工具用指定的一段直線、圓弧或曲線去快速的代替圖形中的某一部分線段，完成快速修邊。以直線來代替圖形輪廓的某一部分。以圓弧來代替圖形輪廓的某一部分。以曲線來代替圖形輪廓的某一部分。以折線來代替圖形輪廓的某一部分。以兩條直線段的延伸直線段代替圖形輪廓的某一部分。用指定的連續(xù)線段快速的代替圖形中的某一部分線段，完成快速描邊。以連續(xù)直線來代替圖形輪廓的某一部分。以連續(xù)圓弧來代替圖形輪廓的某一部分。以連續(xù)樣條來代替圖形輪廓的某一部分。當(dāng)選取此項(xiàng)時(shí)，圖形的節(jié)點(diǎn)被顯示出來。直線修

13、邊圓弧修邊曲線修邊折線修邊延伸修邊快速描邊直線描邊圓弧描邊樣條描邊節(jié)點(diǎn)顯示修邊工具 直線修邊以直線來代替圖形輪廓的某一部分。10-6 修邊工具 直線修邊圖實(shí)現(xiàn)方法:選擇直線修邊功能.生成直線.刪除原輪廓線操作步驟:選擇直線修邊功能:在導(dǎo)航上選中“直線修邊”選項(xiàng)。生成直線:用鼠標(biāo)拾取第一個(gè)點(diǎn)后，在鼠標(biāo)指針與第一點(diǎn)之間出現(xiàn)藍(lán)色的線段，用藍(lán)色的線段去 近輪廓線部分，然后確定第二點(diǎn)的位置。刪除原輪廓線:確定完第二點(diǎn)的位置后，提示條提示“鼠標(biāo)對(duì)象要?jiǎng)h除的部分”，把鼠標(biāo)移動(dòng)到輪廓線被替換部分的段線上，鼠標(biāo)標(biāo)識(shí)變?yōu)椤啊睜?，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，即可把輪廓線被替換部分的原始圖形刪除，并用直線替換掉。修邊工具 圓弧修邊

14、使用圓弧來代替輪廓線的某些部分。圖2: 修邊工具 圓弧修邊實(shí)現(xiàn)方法:選擇圓弧修邊功能.生成圓弧.刪除原輪廓線操作步驟:選擇圓弧修邊功能:在導(dǎo)航上選中“圓弧修邊”選項(xiàng)。生成圓弧:用鼠標(biāo)點(diǎn)擊需要圓弧 近的輪廓線，使之進(jìn)入修邊狀態(tài)，然后選擇第1點(diǎn)和第2點(diǎn)，在兩點(diǎn)之間出現(xiàn)一條藍(lán)色的圓弧線段，用鼠標(biāo)拖動(dòng)圓弧線去 近輪廓線。刪除原輪廓線:近好后，同樣對(duì)準(zhǔn)被替換部分的輪廓線點(diǎn)擊右鍵即可完成替換。修邊工具 曲線修邊使用曲線來代替輪廓線的某些部分。2: 修邊工具 曲線修邊圖實(shí)現(xiàn)方法:選擇曲線修邊功能.生成曲線.刪除原輪廓線操作步驟:選擇曲線修邊功能:在導(dǎo)航上選中“曲線修邊”選項(xiàng)。生成曲線:用鼠標(biāo)點(diǎn)擊需要曲線 近

15、的輪廓線，使之進(jìn)入修邊狀態(tài)，然后選擇第1點(diǎn)和第2點(diǎn)，在兩點(diǎn)之間出現(xiàn)一條藍(lán)色的曲線線段，用鼠標(biāo)拖動(dòng)曲線去 近輪廓線。刪除原輪廓線:近好后，同樣對(duì)準(zhǔn)被替換部分的輪廓線點(diǎn)擊右鍵即可完成替換。修邊工具 折線修邊使用折線來代替輪廓線的某些部分。圖2: 修邊工具 折線修邊實(shí)現(xiàn)方法:選擇折線修邊功能.生成折線.刪除原輪廓線操作步驟:選擇折線修邊功能:在導(dǎo)航上選中“折線修邊”選項(xiàng)。生成折線:用鼠標(biāo)點(diǎn)擊需要折線 近的輪廓線，使之進(jìn)入修邊狀態(tài)，然后選擇第1點(diǎn)和第2點(diǎn)，在兩點(diǎn)之間出現(xiàn)一條藍(lán)色的線段，折線修邊與直線修邊的區(qū)別是中間多了一個(gè)黑點(diǎn)，拖動(dòng)這個(gè)黑點(diǎn)，直線就變?yōu)檎劬€，用這個(gè)折線去近輪廓線，用鼠標(biāo)拖動(dòng)曲線去 近輪廓線。刪除原輪廓線:近好后，同樣對(duì)準(zhǔn)被替換部分的輪廓線點(diǎn)擊右鍵即可完成替換?？焖倜柽?直線描邊使用多段連續(xù)直線來代替輪廓線的某些部分。圖 2: 快速描邊 直線描邊實(shí)現(xiàn)方法:選擇直線描邊功能.生成連續(xù)直線.操作步驟:選擇直線描邊功能:在導(dǎo)航上選中“直線描邊”選項(xiàng)。生成連續(xù)直線:用鼠標(biāo)點(diǎn)擊需要直線描邊的輪廓線，使之進(jìn)入修邊狀態(tài)，然后連續(xù)選擇點(diǎn)連接成多段直線去 近輪廓線，用鼠標(biāo)拖動(dòng)曲線去 近輪廓線，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵結(jié)束，系統(tǒng)自動(dòng)刪除原輪廓線?？焖倜柽?圓弧描邊使用多段圓弧來代替輪廓線的某些部分。圖2: 快速描邊 圓弧描邊實(shí)現(xiàn)方法:選擇圓弧描邊功能.生成連續(xù)圓弧.