[发明专利]一种彩色图像黑白化的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术，尤其涉及一种彩色图像黑白化的方法和装置。

背景技术

黑白图像是一种常见的照片形式，传统的黑白图像是利用涂有药膜的底片对于光照强度的敏感程度不同的原理，通过在底片上呈现不同层次的灰色影像进行成像而得到的一种影像形式。虽然彩色图像具有更好的色彩表现能力，能够更加忠实地还原被摄影像的各种细节。但是，黑白图像通过单一的灰度颜色，去除了彩色图像中各种颜色本身所具有的视觉效果，图像的观察者更容易完全将注意力集中在构图和光影的对比上，使得黑白图像能够更好的表现光和影的效果，因此很多时候比彩色图像更具有视觉冲击力--黑白图像尤其适合表现大对比度环境下的光影对比。

传统上如果要拍摄黑白图像需要使用黑白胶片，而拍摄彩色图像时则使用彩色胶片，随着数码相机的日益普及，这种拍摄方式已经发生了根本的改变。伴随着数字图像处理技术的迅速发展和广泛应用，现在，如果需要获得黑片图像，通常是对数码相机拍摄的彩色图像进行黑白化处理来得到黑白图像。从原理上说，通过灰度处理——灰度处理的方法本身十分简单，计算彩色图像中的各像素点的红绿蓝三基色的亮度值的算术平均，再将像素点各颜色分量，即所述红绿蓝三基色的亮度值设置为等于所述均值——就可以将彩色图像转换为黑白图像。所以，彩色图像黑白化处理的关键不在于如何得到黑白图像，而在于如何使得转化成的黑白图像具有更好的视觉效果。因此，黑白化处理作为一个专门的技术课题，得到了众多图像处理领域技术人员和企业的重点关注。

目前，主要是通过市场上的主流图像处理领域的商业软件来实现对彩色图像黑白化的处理——比如常用的Picasa或Photoshop软件。由于这些软件日常使用较多，此处不再详细介绍它们的工作原理和操作方式。虽然这些商业软件能够实现彩色图像黑白化，但是存在着明显的缺陷：

首先，这些软件的操作使用比较复杂，不仅步骤繁多，而且需要人为操作和调整的参数十分繁杂，没有一定图像处理基本知识的使用者根本无法使用，通用性不强；其次，由于这些软件需要完全依靠用户进行操作，虽然有经验的使用者可以很好的完成图像的黑白化处理，但是这种需要过多人为介入的处理方式显然无法满足批量化和自动化处理的要求；最后，这些软件的适用范围有限——当彩色图像本身的对比度较低时，会导致进行黑白化处理后得到的黑白图像发灰，不仅会丢失图像中的许多细节，而且无法体现黑白照片应有的光影效果。

发明内容

本发明提供一种彩色图像黑白化的方法和装置，能够在保证处理效果的情况下实现黑白化操作的批量化和自动化。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种彩色图像黑白化的方法，包括：

将原始图像复制出两个复本，分别为第一临时图像和第二临时图像；

根据预先设定的阈值和羽化参数值，对第一临时图像中灰度值处于相应范围内的像素点进行亮化处理，按照预设的亮度转换列表对第二临时图像中各像素点进行暗化处理；

将原始图像和经过暗化处理后的第二临时图像，以经过亮化处理的第一临时图像为蒙层进行图层叠加，并对图层叠加后得到的图像进行灰度处理得到灰度图像；

将所述灰度图像复制出一个复本，为第三临时图像；

将所述灰度图像和第三临时图像以柔光模式的方法进行叠加，得到所述原始图像黑白化后的图像，

其中，所述根据预先设定的阈值和羽化参数值，对第一临时图像中灰度值处于相应范围内的像素点进行亮化处理的方法包括：

对第一临时图像中的各像素点，根据公式Gray＝(G×77+B×151+R×28)/255计算其灰度值，其中，Gray表示像素点的灰度值，R为该像素点红色分量的亮度值，G为该像素点绿色分量的亮度值，B为该像素点蓝色分量的亮度值；

将灰度值大于Threshold+Feather的像素点全部白化，将灰度值小于Threshold的像素点全部黑化；还将灰度值位于[Threshold，Threshold+Feather]范围内的所有像素点，将其灰度值代入公式(Gray-Threshold)×255/Feather计算，以计算得到的结果为该像素点亮化处理后的灰度值；其中，Threshold和Feather分别为预先设定的阈值和羽化参数，其取值范围为[0，255]。

所述按照预设的亮度转换列表对第二临时图像中各像素点进行暗化处理的方法包括：

预先设置各亮度值对应的暗化处理后亮度值，遍历第二临时图像中各像素点，将所述各像素点的亮度值调整为对应的暗化处理后亮度值。