[發明專利]一種基于顏色和諧的對圖像重新替色的方法

有效

• 申請號: 202011457686.9
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112652024B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 楊柏林;王慶旭;虞靜怡;魏天祥
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90;G06T7/11;G06T7/62;G06F16/951
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

1.一種基于顏色和諧的對圖像重新替色的方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

第一部分：數據庫準備

1）對在線網站colorpalettes進行在線爬蟲，獲取網站中Contrasting?Palettes類型的所有圖片作為數據集；

通過深度學習的神經網絡對每張圖像按照顏色進行無監督分割，得到初始分割圖、初始分割圖的初始色塊種類以及每種色塊對應的數量；

2）優化初始分割圖與初始色塊種類以及每種色塊對應的數量；

首先執行第一個優化操作，合并兩個顏色差相近的色塊，通過CIEDE2000色差公式，設定小于某閾值的倆種色塊依次進行合并，按照色塊的面積占比作為權值乘上色塊在BGR空間的坐標值得到新的色塊，而兩種色塊合并為一種新色塊之后，之前兩種色塊各自對應的數量直接相加作為新合并的色塊的數量；

然后執行第二個優化操作，把顏色值轉換到Lab空間中，針對色調幾乎一致，亮度差異的兩種色塊進行合并，對于兩種色塊在a通道與b通道中色差小于設定的閾值的倆色塊進行合并；

經過第二個優化操作后得到最終的分割圖，最終分割圖的最終色塊種類以及每種色塊對應的數量；

此時數據庫構建完成，數據庫中含有在線網站colorpalettes中ContrastingPalettes類型的每張圖片對應的色塊組合，色塊組合包含色塊種類以及每種色塊對應的數量；

第二部分：對輸入圖像進行重新替色

1）對輸入圖像進行分割以及優化，操作與第一部分的方法相同，提取輸入圖像的最終的分割圖、最終分割圖的最終色塊種類以及每種色塊對應的數量；

2）在數據庫中匹配合適的色塊組合

首先對所有的色塊組合進行篩選，針對每個色塊組合中，去除占比小于某閾值的色塊；

執行第一種替色方案：針對色塊的面積占比進行匹配，遍歷數據庫中每個色塊組合中各個色塊的數量，與輸入圖像得到的色塊組合的每個色塊的數量進行余弦相似度計算，取余弦相似度最小值對應的色塊組合作為第一種替色方案：

執行第二種替色方案：在第一種替色方案求余弦相似度中，保留余弦相似度在某閾值范圍內的一些色塊組合；再將輸入圖像的色塊組合與這些色塊組合進行一一比對，通過CIEDE2000色差公式計算得到兩組色塊組合之間的顏色差，并且將每個色塊的數量在該組中所有色塊數量中的占比作為權值乘以顏色差值進行累加，得到最終的色差距離；輸入圖片的色塊組合與某閾值范圍內的一些色塊組合中色差距離最小的作為第二種替色方案；

執行第三種替色方案：在第二種替色方案結果的基礎上，將主色塊改為原始輸入圖像的色塊值，得到新的色塊組合作為最終的替色方案三；

3）根據色彩搭配的藝術理論優化上述三種替色方案得到的色塊組合

在得到的三種替色方案的色塊組合中，針對輔助色進行一個角度的調整，得到調整后的色塊組合；

4）根據上述三種替色方案的色塊組合，對原圖進行替色

在Lab空間中，遍歷原圖的每個像素點并將其BGR值轉換為Lab值；

對每個像素點依次與提取的色塊進行相似性比較，其中針對亮度L乘以一個設定的權值，削弱亮度L的影響，以提高相似性比較的準確度，而a、b通道按照歐幾里得距離進行求差，得到最相近的色塊作為替色目標；

在HSV空間中對像素點的H、S、V值進行操作，首先S、V不變，改變H值，對圖像每個像素點進行替色，最終得到三種替色方案各自對應的結果圖。

2.根據權利要求1所述的一種基于顏色和諧的對圖像重新替色的方法，其特征在于：輔助色進行一個角度調整的具體過程為：首先將顏色值從BGR空間轉換到HSV空間，當主色與輔助色夾角在120到150之間時，改變輔助色夾角使之為120，也就是對比色；當主色與輔助色夾角在150到180之間時，改變輔助色夾角使之為180，也就是互補色。