兩種改進(jìn)的彩色圖像灰度化算法研究.pdf

1、在我們的日常生活中，灰度圖像在數(shù)字打印、醫(yī)學(xué)研究等領(lǐng)域都具有很大的應(yīng)用價值，因此，彩色圖像灰度化也成了圖像處理技術(shù)研究領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)。理論上，彩色圖像到灰度圖像的轉(zhuǎn)換是一個降維的過程，不可避免地會出現(xiàn)信息丟失的問題。因此，灰度化的目標(biāo)在于用有限的灰度級范圍盡可能多地保持原彩色圖像的對比度信息。
　　目前已有的灰度化算法主要存在以下兩個問題:1）無法很好地保持原圖像的結(jié)構(gòu)和局部對比度信息;2）在灰度化過程中，無法同時保持對比度、顏色

2、一致性和灰度像素特征。
　　為了解決其他算法無法較好地保持彩色圖像的結(jié)構(gòu)和局部對比度信息的問題，我們提出了彩色圖像灰度化的梯度域優(yōu)化算法。在我們的算法中，我們首先線性結(jié)合RGB三通道（或直接取亮度通道）對彩色圖像進(jìn)行初步的灰度化，然后將原圖像的顏色對比度與初步灰度化的結(jié)果相結(jié)合并創(chuàng)建一個誤差能量函數(shù)，通過求解該函數(shù)的最小值得到最終的灰度圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，我們的算法能夠很好地保持圖像的全局和局部對比度信息。
　　為了解決其他

3、算法無法同時保持對比度、顏色一致性和灰度像素特征問題，我們提出了對比度、顏色一致性和灰度像素保持的消色算法，最大限度地保持這三個視覺特征。在我們的算法中，為了保持原始圖像的結(jié)構(gòu)信息和局部對比度信息，我們用雙高斯模型構(gòu)建像素對之間的誤差能量項(xiàng);為了保持顏色一致性，我們采用局部線性嵌入模型構(gòu)建能量項(xiàng)，確保原始圖像中顏色一致的像素在結(jié)果圖像中也擁有一樣的灰度級;為了保持灰度像素特征，我們先標(biāo)記出原始圖像中的灰度像素，并強(qiáng)制規(guī)定這些像素的灰度值