基于紋理特征的改進(jìn)FCM聚類色彩遷移算法及其并行計(jì)算實(shí)現(xiàn).pdf

1、色彩遷移是指給定兩幅圖像，分別指定為源圖像和目標(biāo)圖像，通過(guò)變換計(jì)算，將目標(biāo)圖像的顏色特征遷移到源圖像上，同時(shí)保持源圖像的形狀特征不變。作為一個(gè)圖像處理以及計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域一個(gè)新興的技術(shù)，色彩遷移可以廣泛的應(yīng)用在藝術(shù)攝影、醫(yī)學(xué)影像、影片后期制作等諸多領(lǐng)域，已逐漸成為圖像處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　 按照色彩遷移圖像的不同分為兩種類別，分別是利用一個(gè)樣本圖像給灰度圖像上色和兩幅彩色圖像之間的顏色遷移。針對(duì)后者目前已有很多的學(xué)者對(duì)這個(gè)領(lǐng)域

2、進(jìn)行過(guò)研究，目前比較主流的基于FCM(Fuzzy C-Means)聚類的色彩遷移方法在以下方面存在不足：1)FCM是對(duì)無(wú)規(guī)則數(shù)據(jù)集進(jìn)行分類的經(jīng)典算法，該方法也廣泛應(yīng)用于圖像處理領(lǐng)域，但是傳統(tǒng)的方法并沒(méi)有考慮到圖像的一些基本特征如各像素點(diǎn)在空間域是有聯(lián)系的，同一對(duì)象區(qū)域的像素點(diǎn)應(yīng)該比較類似，而不同對(duì)象區(qū)域的像素點(diǎn)應(yīng)該相差較大；2)FCM色彩遷移方法對(duì)聚類域進(jìn)行匹配只是簡(jiǎn)單的采用顏色分量距離作為權(quán)值，所以針對(duì)一些顏色相差很大的圖像色彩遷移效

3、果并不理想；3)由于該算法要進(jìn)行FCM聚類處理，所以算法的處理效率較低，很難應(yīng)用在實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合。
　　 針對(duì)以上3個(gè)問(wèn)題，本文的研究工作首先對(duì)FCM算法的聚類效果進(jìn)行改進(jìn)，引入像素鄰域關(guān)系作為權(quán)值，提高聚類的準(zhǔn)確性；其次在聚類域匹配上加入圖像間的紋理特征作為匹配的權(quán)值，使得聚類域的匹配準(zhǔn)確性更高；最后將該算法在并行環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，提高算法的執(zhí)行效率，本文采用MPI(Message Passing Interface)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)