基于聚類和距離變換的數字圖像彩色化技術.pdf

1、數字圖像彩色化是近年來出現的一種將計算機作為輔助工具，給單色的靜態(tài)圖像或視頻序列添加色彩信息的技術。目前已被運用到黑白老照片、數字娛樂、教育、遙感、醫(yī)學及數字文化保護和修復等領域，具有廣闊的應用前景和潛在價值。本文在對彩色化研究現狀進行分析的基礎上，以靜態(tài)灰度圖像的彩色化為研究內容，相關工作及主要貢獻如下： 1.基于局部顏色線索擴展的彩色化 基于“像素空間距離越近，顏色越接近；像素的局部灰度統計特性與某種顏色線條覆蓋像素

2、的局部灰度統計特性越接近，則該像素顏色越接近于對應線條的顏色”的假設，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、距離變換與空間權值估計、初始模糊聚類、基于各種顏色線索的混合加權?；谏鲜鼍植款伾€索在整幅輸入圖像的擴展，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基于分裂式分級聚類技術的高效顏色傳遞 針對Wel

3、sh算法窮盡式搜索的鄰域選擇以及耗時的顏色傳遞過程等問題，本文給出了一種新的彩色化算法：借助分裂式分級聚類技術構建亮度特征空間的二叉樹結構；基于二叉樹的最近鄰搜索，實現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 為了進一步提升算法的彩色化效果，本文引入多級顏色傳遞策略。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行顏