基于相似性度量的圖像與視頻顏色遷移算法的系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、圖像顏色遷移就是將用戶想要的景物顏色遷移到目標(biāo)圖像景物中的過程，改進(jìn)目標(biāo)圖像的呈現(xiàn)效果，使圖像更美觀。在我們的日常生活中，能夠快速直觀地編輯數(shù)字圖像和視頻內(nèi)容，已經(jīng)變得越來(lái)越重要。本文在研究基于相似性度量的顏色遷移算法的基礎(chǔ)上，解決了在用戶交互的基礎(chǔ)上，高效的處理圖像和視頻中的顏色、亮度和對(duì)比度等信息，實(shí)現(xiàn)圖像和視頻的顏色遷移，并開發(fā)了一個(gè)圖像和視頻顏色編輯系統(tǒng)。
　　首先，我們介紹的是一個(gè)基于相似性度量的圖像顏色遷移算法，該算法

2、主要通過編輯圖像中復(fù)雜的數(shù)據(jù)集和顏色紋理度量特征，來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的顏色遷移算法。在算法的設(shè)計(jì)框架內(nèi)，用戶可以通過選取要實(shí)行顏色遷移的區(qū)域，設(shè)置相應(yīng)的顏色效果和遷移參數(shù)，并且可以通過調(diào)整輸入?yún)?shù)完善顏色遷移效果。在實(shí)現(xiàn)顏色遷移算法中，主要是先通過執(zhí)行一個(gè)編輯傳播公式，圖像像素的相似性度量特征，以及用戶輸入的圖像遷移參數(shù)，然后通過矩陣的向量積和相似性逼近求方程組的最優(yōu)解，最后將求得的顏色編輯參數(shù)代入編輯傳播方程，實(shí)現(xiàn)圖像的顏色遷移。
　　

3、其次，利用GPU中CUDA框架的并行運(yùn)算和高速浮點(diǎn)計(jì)算特性，將基于相似性度量的顏色遷移算法遷移應(yīng)用到視頻顏色遷移中。通過傳統(tǒng)的Mean Shift算法，采用目標(biāo)的顏色直方圖作為搜索特征，不斷迭代MeanShift向量使得算法收斂于目標(biāo)的真實(shí)位置，來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻顏色遷移區(qū)域的跟蹤。在運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)情況下，也能很到的完成顏色遷移。在GPU加速和優(yōu)化處理中，主要是將顏色遷移運(yùn)算過程中的顏色遷移算法中的顏色空間轉(zhuǎn)換，特征度量的求解和編輯參數(shù)的求解，這三

4、個(gè)過程轉(zhuǎn)化到GPU中進(jìn)行執(zhí)行，對(duì)算法中較耗時(shí)的特征度量的求解和編輯參數(shù)的求解進(jìn)行并行加速和優(yōu)化，避免了傳統(tǒng)CPU運(yùn)算中的串行循環(huán)處理，在取得較好的顏色傳遞效果的同時(shí)，顯著地提高了算法計(jì)算速度。
　　最后，介紹了一個(gè)圖像和視頻顏色編輯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程，主要從下面幾方面來(lái)闡述的，系統(tǒng)的需求分析，系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的介紹，實(shí)現(xiàn)顏色遷移的各模塊功能介紹，系統(tǒng)的流程圖，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的類圖和系統(tǒng)的用戶界面介紹，實(shí)現(xiàn)圖像顏色編輯的具體