[發明專利]一種彩色圖像顏色遷移方法

有效

• 申請號: 201610077777.7
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105761202B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 李治江;陳虎
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06T5/50
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魏波

本發明公開了一種彩色圖像顏色遷移方法，參考指定的彩色圖像，對當前彩色圖像進行色調調整的顏色遷移方法，使得處理后的輸出圖像具有與參考圖像相似的色調表現，過程包括構建中間圖像、網格劃分處理、顏色遷移處理。通過本方法能較好的自動實現彩色圖像之間的顏色遷移，不需要人工干預，尤其是針對待處理圖像與參考圖像色調差異較大的情況，能夠獲得較好的顏色遷移效果。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，具體涉及一種對彩色圖像進行顏色遷移的方法。

背景技術

在圖像處理中，經常需要改變圖像的顏色。例如電影行業中對圖像進行特效處理、場景變換等，攝影行業中人物的美化與渲染，機器人視覺中的三維景物的理解與識別，軍事安防領域中的圖片修復、場景模擬再現等。顏色遷移技術為改變圖像的顏色提供了一種有效的方法，但是目前的顏色遷移方法存在著很大的不足：基于統計匹配的顏色遷移算法在源圖像和目標圖像差異較大的情況下很難獲得滿意的遷移效果，因此適用范圍有限；基于人工交互的顏色遷移算法難以實現自動化批量處理；基于圖像分割的顏色遷移算法復雜度較高，邊緣區域遷移效果不理想。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種新的彩色圖像顏色遷移方法，能夠增加顏色遷移的適用范圍，提高遷移質量。

本發明所采用的技術方案是：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：構建中間圖像；

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

步驟2：網格劃分處理；

將待處理圖像(形狀圖像)以像素為單位劃分為若干個網格塊，然后依次對每一個網格塊進行顏色遷移處理；

步驟3：顏色遷移處理；

首先計算網格塊的平均顏色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；依次將該網格塊中的每一個像素遷移到C_des上，從而完成該網格塊的顏色遷移處理；依次處理每一個網格塊，最終完成整幅圖像的顏色遷移過程。

作為優選，步驟1中所述構建中間圖像，其具體實現過程包括以下子步驟：

步驟1.1：顏色分類；

遍歷圖像，根據像素RGB三通道值的大小關系，將圖像的所有像素歸為三類：第一類，RGB三通道中R值最?。坏诙悾琑GB三通道中G值最??；第三類，RGB三通道中B值最小；歸類后，若某一類中包含的像素數目為0，則認為該類不存在；假設每一類代表一種顏色，則歸類后一幅圖像最多包含三種顏色、最少包含一種顏色(若某一類不存在，則包含兩種顏色，若某兩類不存在，則包含一種顏色)；

步驟1.2：顏色特征提取；

若顏色分類后的圖像包含兩種或者三種顏色，則分別統計每一種顏色的平均顏色、最大顏色、最小顏色，以這三個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；

若顏色分類后的圖像只包含一種顏色，則根據另外兩個通道的值的大小關系將該種顏色再細分為兩種或者一種顏色；若再細分為兩種顏色，則分別計算這兩種顏色的平均顏色、最大顏色、最小顏色；若無法繼續細分，則計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，另外再統計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個最大顏色計算平均值得到、最小顏色由前n個最小顏色計算平均值得到；