[發(fā)明專(zhuān)利]一種彩色圖像顏色遷移方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610077777.7
• 申請(qǐng)日: 2016-02-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105761202B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李治江;陳虎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T3/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T3/00;G06T5/50
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魏波

1.一種彩色圖像顏色遷移方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：構(gòu)建中間圖像；

提取參考圖像的顏色特征，根據(jù)這些顏色特征構(gòu)建一幅中間圖像，以此中間圖像代替原始的參考圖像進(jìn)行顏色遷移；

所述構(gòu)建中間圖像，其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程包括以下子步驟：

步驟1.1：顏色分類(lèi)；

遍歷圖像，根據(jù)像素RGB三通道值的大小關(guān)系，將圖像的所有像素歸為三類(lèi)：第一類(lèi)，RGB三通道中R值最小；第二類(lèi)，RGB三通道中G值最小；第三類(lèi)，RGB三通道中B值最小；歸類(lèi)后，若某一類(lèi)中包含的像素?cái)?shù)目為0，則認(rèn)為該類(lèi)不存在；假設(shè)每一類(lèi)代表一種顏色，則歸類(lèi)后一幅圖像最多包含三種顏色、最少包含一種顏色；

步驟1.2：顏色特征提取；

若顏色分類(lèi)后的圖像包含兩種或者三種顏色，則分別統(tǒng)計(jì)每一種顏色的平均顏色、最大顏色、最小顏色，以這三個(gè)量作為一組顏色特征，則最終得到兩組或者三組顏色特征；其中最大顏色定義為：RGB三通道之和最大；最小顏色定義為：RGB三通道之和最小；

若顏色分類(lèi)后的圖像只包含一種顏色，則根據(jù)另外兩個(gè)通道的值的大小關(guān)系將該種顏色再細(xì)分為兩種或者一種顏色；若再細(xì)分為兩種顏色，則分別計(jì)算這兩種顏色的平均顏色、最大顏色、最小顏色；若無(wú)法繼續(xù)細(xì)分，則計(jì)算該種顏色的平均顏色、最大顏色、最小顏色，得到一組顏色特征，另外再統(tǒng)計(jì)出該種顏色中具有最高飽和度和最大亮度的顏色值，以此顏色作為平均顏色，與最大顏色、最小顏色組合成另一組顏色特征；

因此任何一幅圖像都能提取出至少兩組、至多三組顏色特征；其中最大顏色由前n個(gè)最大顏色計(jì)算平均值得到、最小顏色由前n個(gè)最小顏色計(jì)算平均值得到；

步驟1.3：構(gòu)建中間圖像；

有了至少兩組顏色特征之后，利用這些顏色特征構(gòu)建一幅二維的漸變圖像，具體的構(gòu)建方法為：

首先，利用四個(gè)顏色C₁(r₁,g₁,b₁)、C₂(r₂,g₂,b₂)、C₃(r₃,g₃,b₃)、C₄(r₄,g₄,b₄)構(gòu)建一幅高為L(zhǎng)₁、寬為L(zhǎng)₂的漸變圖像S的方法為：令S的左上角為坐標(biāo)原點(diǎn)，橫向往右為x軸增大方向，縱向往下為y軸增大方向，則S中任意一個(gè)像素可以用S(x,y)來(lái)表示，其中1≤x≤L₂，1≤y≤L₁，L₁、L₂的單位均為像素；因此，漸變圖像S的四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)分別記為C₁＝S(1,1)，C₂＝S(L₂,1)，C₃＝S(1,L₁)，C₄＝S(L₂,L₁)；S中其余像素為待生成像素；

然后，對(duì)漸變圖像第一列進(jìn)行線性插值，利用左上角點(diǎn)S(1,1)與左下角點(diǎn)S(1,L₁)計(jì)算出第一列的其他所有像素點(diǎn)顏色值S(1,k)，即S(1,k)＝(r(1,k),g(1,k),b(1,k))，其中

同理，對(duì)漸變圖像最右一列進(jìn)行線性插值，利用右上角點(diǎn)S(L₂,1)與右下角點(diǎn)S(L₂,L₁)可以計(jì)算出最右一列中所有其他像素點(diǎn)的顏色值S(L₂,k)，即S(L₂,k)＝(r(L₂,k),g(L₂,k),b(L₂,k))，其中

依據(jù)漸變圖中已經(jīng)獲得的第一列和最右一列的所有像素點(diǎn)的顏色值，進(jìn)而對(duì)漸變圖像中第k行按照上述方式進(jìn)行線性插值；通過(guò)第k行的第一列S(1,k)與最右一列S(L₂,k)，可以計(jì)算出第k行的每一個(gè)像素點(diǎn)顏色值S(j,k)，即S(j,k)＝(r(j,k),g(j,k),b(j,k))，其中按此方法可以依次計(jì)算出S中的每一個(gè)像素，從而完成漸變圖像生成過(guò)程；

若提取到兩組顏色特征，假設(shè)第一組顏色特征由C₁、C₂、C₃組成，其中C₁為最小顏色，C₂為平均顏色，C₃為最大顏色；第二組顏色特征由C₄、C₅、C₆組成，其中C₄為最小顏色，C₅為平均顏色，C₆為最大顏色；則利用C₁、C₂、C₄、C₅這四個(gè)顏色可以生成一幅寬為L(zhǎng)₁，長(zhǎng)為L(zhǎng)₂的圖像S₁，其中C₁在S₁中的坐標(biāo)為(1,1)，C₂坐標(biāo)為(L₂，1)，C₄坐標(biāo)為(1，L₁)，C₅坐標(biāo)為(L₂，L₁)；同樣，利用C₂、C₃、C₅、C₆這四個(gè)顏色可以生成一幅寬為L(zhǎng)₁，長(zhǎng)為L(zhǎng)₂的圖像S₂，其中C₂在S₂中的坐標(biāo)為(1,1)，C₃坐標(biāo)為(L₂，1)，C₅坐標(biāo)為(1，L₁)，C₆坐標(biāo)為(L₂，L₁)；將S₁與S₂拼接在一起組成一幅圖像即為由兩組顏色特征最終生成的中間圖像；

若提取到三組顏色特征，則將這三組顏色特征進(jìn)行兩兩組合，然后按照上述方法生成圖像，最終可以生成三幅圖像，其中每一幅圖像都是由某兩組顏色特征組合起來(lái)生成的，將這三幅圖像拼接在一起，則最終組成一幅由三組顏色特征生成的中間圖像；

步驟2：網(wǎng)格劃分處理；

將待處理圖像以像素為單位劃分為若干個(gè)網(wǎng)格塊，然后依次對(duì)每一個(gè)網(wǎng)格塊進(jìn)行顏色遷移處理；

步驟3：顏色遷移處理；

首先計(jì)算網(wǎng)格塊的平均顏色C_aver，然后在中間圖像中查找與C_aver最接近的顏色，記為C_des；依次將該網(wǎng)格塊中的每一個(gè)像素遷移到C_des上，從而完成該網(wǎng)格塊的顏色遷移處理；依次處理每一個(gè)網(wǎng)格塊，最終完成整幅圖像的顏色遷移過(guò)程。