[發明專利]一種聯合優化全局和局部顏色一致性的色彩校正方法

有效

• 申請號: 202010958837.2
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112164004B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 姚劍;李云夢;李禮;龔燁;涂靜敏
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/11;G06T7/90;G06V10/762
• 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: 羅飛

1.一種聯合優化全局和局部顏色一致性的色彩校正方法，其特征在于，包括：

S1：對輸入影像進行超像素分割；

S2：根據超像素分割后的影像構建局部色差校正模型；

S3：基于局部色差校正模型，構建在輸入影像集上的全局能量函數，并通過求解全局能量函數得到局部色差校正模型的參數，獲得局部線性校正模型，其中，輸入影像集由輸入影像構成，全局能量函數考慮顏色一致性和梯度保持，并額外融合全局顏色約束以使校正后的影像具有相似的全局色調；

S4：采用局部線性校正模型分別為每個超像素區域調整顏色，得到最終的顏色一致性影像；

其中，S3構建的在輸入影像集上的全局能量函數為：

其中，全局能量函數包括五部分：數據項E_data、平滑項E_smooth、正則項E_regular、梯度項E_gradient和全局項E_global，數據項中，k表示超像素集合中的任一超像素，表示覆蓋超像素S_k的影像集合，平滑項中，m表示影像I_i中的任一超像素，表示在影像I_i中的相鄰超像素的集合，n表示該集合中的任一超像素，正則項、梯度項和全局項中，k表示影像I_i中的任一超像素，λ表示平衡梯度項的權重；

全局能量函數中全局項的計算方式為：

其中，對于每張影像I_i，定義一個額外的全局線性模型，和分別表示該全局線性模型的增益和偏差，表示在影像I_i中超像素區域S_k中像素的平均值，表示超像素對應的線性校正模型的參數。

2.如權利要求1所述的色彩校正方法，其特征在于，S1中，采用改進的簡單線性迭代聚類算法對輸入影像進行超像素分割處理。

3.如權利要求1所述的色彩校正方法，其特征在于，S2具體包括：

獲取輸入影像I_i中包含的所有超像素其中，表示該影像上的超像素數量；

對于影像I_i中的任意超像素構建對應的局部線性模型，表示為其中，表示超像素對應的局部線性模型的參數；

根據超像素的局部線性模型，構建影像I_i的局部色彩校正模型，其為一個局部線性模型的集合，表示為

4.如權利要求1所述的色彩校正方法，其特征在于，全局能量函數中數據項的計算方式為：

其中，數據項定義為所有重疊超像素校正后的顏色差異的平方和，用于評估影像間的顏色差異，上式中對于超像素S_k，S_k被影像I_i、I_j覆蓋，和分別表示在影像I_i、I_j中超像素區域S_k中像素的平均值，和分別表示和對應的線性校正模型的參數，||·||₂表示L2范數。

5.如權利要求1所述的色彩校正方法，其特征在于，全局能量函數中平滑項的計算方式為：

其中，x_r表示取樣強度，和分別表示和對應的線性校正模型的參數，和為影像I_i中的相鄰超像素。

6.如權利要求1所述的色彩校正方法，其特征在于，全局能量函數中正則項的計算方式為：

其中，表示在影像I_i中超像素區域S_k中像素的平均值，表示超像素對應的線性校正模型的參數。

7.如權利要求1所述的色彩校正方法，其特征在于，全局能量函數中梯度項的計算方式為：

其中，表示超像素對應的線性校正模型的增益參數。