本發明涉及圖案生成，尤其涉及一種基于人工智能的剪紙圖案自動化生成系統。

背景技術：

1、圖案生成技術主要涉及使用軟件工具和算法來自動或半自動創建視覺圖案，這種技術廣泛應用于圖形設計、動畫、游戲開發以及文化藝術創作等領域，在人工智能的幫助下，圖案生成技術已經實現了從簡單的幾何圖形到復雜的藝術風格模仿的跨越，通過ai算法能夠學習特定的藝術風格并創造出新穎的圖案設計，極大地擴展了創意表達的邊界。

2、其中，人工智能的剪紙圖案自動化生成系統是指利用人工智能技術自動創造剪紙藝術圖案的系統，剪紙是一種傳統的藝術形式，通過剪切紙張制作出裝飾性或具有象征意義的圖案，該系統通過ai技術，自動分析和學習傳統剪紙的樣式、圖案和構造方法，進而生成新的剪紙設計，可以作為藝術創作的輔助工具，節省時間和精力，系統的應用還能擴展到商業領域，如廣告、產品包裝和時尚設計等。

3、現有技術在自動識別復雜紋理和精細圖案方面的能力有限，導致自動生成的剪紙圖案缺乏藝術性和精確度，這種局限性主要源于算法無法完全復現手工藝人對細節的處理能力，現有技術在處理用戶反饋方面不靈活，難以實時地根據用戶的具體需求調整圖案，限制了個性化設計的潛在性，現有系統在紋理適應性方面采用較為固定的算法，意味著在面對具有復雜幾何特征的設計時，系統的適應性不足，導致自動化生成的剪紙圖案無法達到專業水平的精細和美觀。

技術實現思路

1、本發明的目的是解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種基于人工智能的剪紙圖案自動化生成系統。

2、為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種基于人工智能的剪紙圖案自動化生成系統，所述系統包括：

3、幾何特征分析模塊采集剪紙圖案邊界曲線數據，利用內部分區坐標定位剪紙區域，通過解析圖案數據識別局部輪廓梯度，并比較曲線與梯度數據，分析梯度方向與數值分布，篩選曲率突變區，得到局部曲率特性指標；

4、紋理動態調整模塊基于所述局部曲率特性指標，根據剪紙基礎紋理判斷紋理密度變化趨勢，分析紋理參數與曲率數據的對應關系，并沿局部曲率梯度分布調整紋理密度與方向，得到紋理適應性參數；

5、剪紙風格分析模塊調用所述紋理適應性參數，分析差異時間段的剪紙風格波動趨勢，篩選關鍵風格特征值，評估其在當前趨勢中的適配度，并對比風格數據的偏移方向，得到風格趨勢分析結果；

6、用戶交互調整模塊基于所述風格趨勢分析結果，統計用戶操作參數的變化范圍，評估用戶縮放和旋轉參數的波動區間，并分析顏色選擇的風格偏離程度，篩選與當前趨勢相匹配的操作參數，得到用戶偏好適配值。

7、本發明改進有，所述局部曲率特性指標包括曲率極值、梯度峰值、區域分布性，所述紋理適應性參數包括紋理強度指數、方向一致性指標，所述風格趨勢分析結果包括趨勢適配分數、風格演變向量，所述用戶偏好適配值包括用戶操作敏感度、風格一致性評級。

8、本發明改進有，所述幾何特征分析模塊包括：

9、邊界曲線采集子模塊采集剪紙圖案邊界曲線數據，解析剪紙區域，獲取每個區域的分區坐標，建立坐標索引，并依據分區坐標對剪紙區域進行定位，生成剪紙區域邊界數據；

10、局部輪廓梯度計算子模塊基于所述剪紙區域邊界數據，解析圖案數據，收集邊界點集的梯度信息，采用公式：

11、；

12、計算每個點的局部輪廓梯度，得到局部梯度分布特征，其中，代表第個點的局部輪廓梯度，和分別表示與第點相鄰的第點的和方向的坐標差，為第點鄰域內的點數總和；

13、曲率突變篩選子模塊根據所述局部梯度分布特征，分析梯度方向與數值分布，并比較曲線與梯度數據，篩選曲率突變區，得到局部曲率特性指標。

14、本發明改進有，所述紋理動態調整模塊包括：

15、紋理密度計算子模塊基于所述局部曲率特性指標，根據剪紙基礎紋理判斷紋理密度變化趨勢，采用公式：

16、；

17、計算每個區域紋理密度變化率，建立紋理密度變化參數，其中，代表第個區域的曲率值，代表第個區域的曲率值，代表第個區域的曲率梯度，代表總區域數；

18、紋理方向調整子模塊調用所述紋理密度變化參數，分析紋理參數與曲率數據的對應關系，并沿局部曲率梯度分布調整紋理密度和紋理方向，得到紋理適應性參數。

19、本發明改進有，所述剪紙風格分析模塊包括：

20、風格數據收集子模塊調用所述紋理適應性參數，收集剪紙設計風格數據，采集差異時間段的剪紙風格信息，并依據時間區間對數據進行歸類，統計剪紙風格參數的變化范圍，得到剪紙風格時序數據；

21、關鍵風格篩選子模塊調用所述剪紙風格時序數據，對比差異時間段的風格參數變化情況，采用公式：

22、；

23、計算風格波動率，并篩選關鍵風格特征值，其中，代表第個時間段風格參數的變化幅度，代表第個時間段的持續時間，代表時間段總數；

24、風格趨勢評估子模塊依據所述關鍵風格特征值，計算其在當前風格趨勢中的適配度，并對比風格數據的偏移方向，分析隨時間的演變趨勢，得到風格趨勢分析結果。

25、本發明改進有，所述用戶交互調整模塊包括：

26、操作參數統計子模塊基于所述風格趨勢分析結果，分析用戶交互數據，統計用戶的縮放、旋轉和顏色選擇操作，并識別操作參數的變化范圍，得到用戶操作變化范圍；

27、交互參數分析子模塊基于所述用戶操作變化范圍，分析縮放和旋轉參數的波動區間，對顏色選擇的偏離程度進行評估，得到用戶交互波動區間；

28、適配值計算子模塊根據所述用戶交互波動區間，分析參數的波動性和顏色選擇的偏離趨勢，采用公式：

29、；

30、得到用戶偏好適配值，其中，代表第次縮放參數值，代表縮放參數的平均值，代表縮放參數的標準差，代表第次旋轉參數值，代表旋轉參數的平均值，代表旋轉參數的標準差，代表第次顏色選擇值，代表當前風格趨勢下的顏色參考值，代表顏色選擇偏離的權重系數，代表總操作次數。

31、本發明改進有，所述系統還包括：

32、剪紙圖案優化模塊根據所述用戶偏好適配值，分析圖案形態數據，評估圖案輪廓數據的邊緣曲率變化，并判斷形態數據的對稱性偏移量，篩選偏移量超過正常范圍的形態，再智能調整修正曲率變化異常的輪廓，生成剪紙設計文件；

33、所述剪紙設計文件包括設計準確度、細節完整性、視覺效果評分。

34、本發明改進有，所述剪紙圖案優化模塊包括：

35、圖案形態分析子模塊根據所述用戶偏好適配值，分析剪紙圖案的形態數據，提取輪廓的邊緣曲率，計算曲率的變化區間，并確定曲率變化的基準值，得到圖案輪廓曲率數據；

36、對稱性偏移檢測子模塊根據所述圖案輪廓曲率數據，評估圖案的對稱性，通過測量圖案對稱軸兩側的形態偏移，識別超過正常范圍的偏移區域，生成對稱性偏移量；

37、輪廓曲率修正子模塊針對所述對稱性偏移量，分析曲率變化異常的輪廓區域，調整并修正區域的曲率，采用公式：

38、；

39、獲取修正后的輪廓曲率，優化圖案輪廓，生成剪紙設計文件，其中，代表第個輪廓點的原始曲率，代表輪廓曲率的平均值，代表曲率的標準差，代表第個點的偏移量，代表偏移量的標準差，代表輪廓點的總數。

40、與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在于：

41、本發明中，通過自動采集和解析圖案的邊界曲線數據，識別局部輪廓梯度，從而精確地處理圖案的基本結構，提高了設計的精度，紋理的自動調整根據幾何特征自動優化，確保紋理與圖形的和諧一致，進而提升圖案的美觀性，智能分析用戶交互數據允許系統根據用戶反饋進行實時調整，使設計過程更加靈活和響應速度更快，整體上，通過自動化和智能化處理提高了剪紙圖案設計的效率和適應性。