基于聚類和距離變換的數(shù)字圖像彩色化技術(shù).pdf

1、數(shù)字圖像彩色化是近年來出現(xiàn)的一種將計(jì)算機(jī)作為輔助工具，給單色的靜態(tài)圖像或視頻序列添加色彩信息的技術(shù)。目前已被運(yùn)用到黑白老照片、數(shù)字娛樂、教育、遙感、醫(yī)學(xué)及數(shù)字文化保護(hù)和修復(fù)等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景和潛在價(jià)值。本文在對(duì)彩色化研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，以靜態(tài)灰度圖像的彩色化為研究?jī)?nèi)容，相關(guān)工作及主要貢獻(xiàn)如下： 1.基于局部顏色線索擴(kuò)展的彩色化 基于“像素空間距離越近，顏色越接近；像素的局部灰度統(tǒng)計(jì)特性與某種顏色線條覆蓋像素

2、的局部灰度統(tǒng)計(jì)特性越接近，則該像素顏色越接近于對(duì)應(yīng)線條的顏色”的假設(shè)，本文提出了一種基于距離變換和初始模糊聚類的著色方法。事先由用戶在輸入灰度圖像中勾勒一些典型的顏色線條，然后是：各種顏色線條的提取、距離變換與空間權(quán)值估計(jì)、初始模糊聚類、基于各種顏色線索的混合加權(quán)。基于上述局部顏色線索在整幅輸入圖像的擴(kuò)展，最終得到一幅彩色化的圖像。 2.基于顏色傳遞思想的彩色化 ①基于分裂式分級(jí)聚類技術(shù)的高效顏色傳遞 針對(duì)Wel

3、sh算法窮盡式搜索的鄰域選擇以及耗時(shí)的顏色傳遞過程等問題，本文給出了一種新的彩色化算法：借助分裂式分級(jí)聚類技術(shù)構(gòu)建亮度特征空間的二叉樹結(jié)構(gòu)；基于二叉樹的最近鄰搜索，實(shí)現(xiàn)參考彩色圖像向輸入灰度圖像的高效顏色傳遞。 ②基于高斯金字塔的多層顏色傳遞和梯度修正 為了進(jìn)一步提升算法的彩色化效果，本文引入多級(jí)顏色傳遞策略。首先，借助于高斯金字塔，將輸入的灰度圖像和參考的彩色圖像表示成多分辨率形式；然后，由低分辨率向高分辨率逐層進(jìn)行顏