基于實(shí)例的顏色處理新技術(shù)研究.pdf

1、隨著數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)的普及以及互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展,人們很容易得到大量的數(shù)字圖像和數(shù)字視頻。同時(shí),人們希望有方便快捷的處理工具以滿足其對(duì)數(shù)字圖像和視頻編輯的需求。因此,數(shù)字圖像和視頻編輯算法的研究成為相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。其中的顏色處理技術(shù)近年來(lái)倍受研究人員關(guān)注,許多重要的研究成果陸續(xù)發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊和學(xué)術(shù)會(huì)議上。
　　 本文主要研究面向數(shù)字圖像和視頻的顏色處理技術(shù)。論文首先從顏色轉(zhuǎn)移、彩色圖像灰度化、灰度圖像彩色化和顏色和

2、諧化處理四個(gè)方面綜述近年來(lái)顏色處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上,圍繞顏色處理技術(shù)的功能、性能和用戶友好度三個(gè)方面提出基于實(shí)例的顏色處理新技術(shù)的研究,希望能為廣大用戶提供具有較強(qiáng)功能、性能優(yōu)越、使用方便的顏色處理工具。
　　 本文的研究對(duì)象是數(shù)字圖像和視頻的顏色,因此論文對(duì)顏色視覺(jué)和顏色系統(tǒng)作了必要的討論和分析。這部分內(nèi)容是基于實(shí)例的顏色處理研究的重要理論基礎(chǔ)。
　　 本文研究工作主要包括以下幾個(gè)方面:
　　 ●提出

3、了相關(guān)性顏色空間的基于實(shí)例的彩色圖像顏色轉(zhuǎn)移算法。該算法擴(kuò)展了Reinhard等人的算法,使得顏色轉(zhuǎn)移處理可以直接在表示圖像數(shù)據(jù)的顏色空間進(jìn)行,不受顏色空間三個(gè)分量之間相關(guān)性的影響。我們的算法采用主分量分析方法對(duì)實(shí)例圖像和目標(biāo)圖像像素值進(jìn)行分析,得到包括平移、比例縮放和旋轉(zhuǎn)的操作矩陣:將操作矩陣作用于目標(biāo)圖像得到結(jié)果圖像,從而實(shí)現(xiàn)在相關(guān)性顏色空間將實(shí)例圖像的顏色特征轉(zhuǎn)移到目標(biāo)圖像上的目的。
　　 ●從顏色轉(zhuǎn)移處理的定義出發(fā),提出

4、了梯度保持的顏色轉(zhuǎn)移算法。該算法針對(duì)基于實(shí)例的顏色轉(zhuǎn)移處理的兩個(gè)方面--目標(biāo)圖像的梯度場(chǎng)和參考圖像的顏色分布--將顏色轉(zhuǎn)移處理形式化為一個(gè)最優(yōu)化問(wèn)題并得到解決。同時(shí)還提出了一種針對(duì)基于實(shí)例的顏色轉(zhuǎn)移算法的客觀評(píng)價(jià)尺度。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法的有效性以及高保真性。
　　 ●針對(duì)具有顏色平滑變化特征的自然場(chǎng)景的仿真問(wèn)題,提出了時(shí)間域顏色漸變算法。這類自然場(chǎng)景是影視作品的常用鏡頭,而傳統(tǒng)的制作方式受限于場(chǎng)景的大時(shí)間跨度,通常不真正制作出顏色漸

5、變?nèi)^(guò)程。本算法首先利用自然場(chǎng)景圖像在1αβ顏色空間三維相關(guān)性的最小化,將像素?cái)?shù)據(jù)的三個(gè)分量進(jìn)行單獨(dú)處理,并對(duì)1αβ顏色空間進(jìn)行量化,提高了算法的效率；算法通過(guò)直方圖的漸變來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像序列的顏色漸變；用戶通過(guò)定制調(diào)速曲線控制顏色漸變的效果,以滿足相關(guān)需求。
　　 ●從機(jī)器學(xué)習(xí)的角度分析顏色漸變問(wèn)題,我們提出了基于徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間域顏色漸變算法。該算法首先對(duì)用戶交互選取的成對(duì)像素塊進(jìn)行預(yù)處理,得到合理的訓(xùn)練樣本集；然后用這些訓(xùn)練