[发明专利]一种彩色图像颜色迁移方法

权利要求书

1.一种彩色图像颜色迁移方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：构建中间图像；

提取参考图像的颜色特征，根据这些颜色特征构建一幅中间图像，以此中间图像代替原始的参考图像进行颜色迁移；

所述构建中间图像，其具体实现过程包括以下子步骤：

步骤1.1：颜色分类；

遍历图像，根据像素RGB三通道值的大小关系，将图像的所有像素归为三类：第一类，RGB三通道中R值最小；第二类，RGB三通道中G值最小；第三类，RGB三通道中B值最小；归类后，若某一类中包含的像素数目为0，则认为该类不存在；假设每一类代表一种颜色，则归类后一幅图像最多包含三种颜色、最少包含一种颜色；

步骤1.2：颜色特征提取；

若颜色分类后的图像包含两种或者三种颜色，则分别统计每一种颜色的平均颜色、最大颜色、最小颜色，以这三个量作为一组颜色特征，则最终得到两组或者三组颜色特征；其中最大颜色定义为：RGB三通道之和最大；最小颜色定义为：RGB三通道之和最小；

若颜色分类后的图像只包含一种颜色，则根据另外两个通道的值的大小关系将该种颜色再细分为两种或者一种颜色；若再细分为两种颜色，则分别计算这两种颜色的平均颜色、最大颜色、最小颜色；若无法继续细分，则计算该种颜色的平均颜色、最大颜色、最小颜色，得到一组颜色特征，另外再统计出该种颜色中具有最高饱和度和最大亮度的颜色值，以此颜色作为平均颜色，与最大颜色、最小颜色组合成另一组颜色特征；

因此任何一幅图像都能提取出至少两组、至多三组颜色特征；其中最大颜色由前n个最大颜色计算平均值得到、最小颜色由前n个最小颜色计算平均值得到；

步骤1.3：构建中间图像；

有了至少两组颜色特征之后，利用这些颜色特征构建一幅二维的渐变图像，具体的构建方法为：

首先，利用四个颜色C₁(r₁,g₁,b₁)、C₂(r₂,g₂,b₂)、C₃(r₃,g₃,b₃)、C₄(r₄,g₄,b₄)构建一幅高为L₁、宽为L₂的渐变图像S的方法为：令S的左上角为坐标原点，横向往右为x轴增大方向，纵向往下为y轴增大方向，则S中任意一个像素可以用S(x,y)来表示，其中1≤x≤L₂，1≤y≤L₁，L₁、L₂的单位均为像素；因此，渐变图像S的四个顶点坐标分别记为C₁＝S(1,1)，C₂＝S(L₂,1)，C₃＝S(1,L₁)，C₄＝S(L₂,L₁)；S中其余像素为待生成像素；

然后，对渐变图像第一列进行线性插值，利用左上角点S(1,1)与左下角点S(1,L₁)计算出第一列的其他所有像素点颜色值S(1,k)，即S(1,k)＝(r(1,k),g(1,k),b(1,k))，其中

同理，对渐变图像最右一列进行线性插值，利用右上角点S(L₂,1)与右下角点S(L₂,L₁)可以计算出最右一列中所有其他像素点的颜色值S(L₂,k)，即S(L₂,k)＝(r(L₂,k),g(L₂,k),b(L₂,k))，其中

依据渐变图中已经获得的第一列和最右一列的所有像素点的颜色值，进而对渐变图像中第k行按照上述方式进行线性插值；通过第k行的第一列S(1,k)与最右一列S(L₂,k)，可以计算出第k行的每一个像素点颜色值S(j,k)，即S(j,k)＝(r(j,k),g(j,k),b(j,k))，其中按此方法可以依次计算出S中的每一个像素，从而完成渐变图像生成过程；

若提取到两组颜色特征，假设第一组颜色特征由C₁、C₂、C₃组成，其中C₁为最小颜色，C₂为平均颜色，C₃为最大颜色；第二组颜色特征由C₄、C₅、C₆组成，其中C₄为最小颜色，C₅为平均颜色，C₆为最大颜色；则利用C₁、C₂、C₄、C₅这四个颜色可以生成一幅宽为L₁，长为L₂的图像S₁，其中C₁在S₁中的坐标为(1,1)，C₂坐标为(L₂，1)，C₄坐标为(1，L₁)，C₅坐标为(L₂，L₁)；同样，利用C₂、C₃、C₅、C₆这四个颜色可以生成一幅宽为L₁，长为L₂的图像S₂，其中C₂在S₂中的坐标为(1,1)，C₃坐标为(L₂，1)，C₅坐标为(1，L₁)，C₆坐标为(L₂，L₁)；将S₁与S₂拼接在一起组成一幅图像即为由两组颜色特征最终生成的中间图像；

若提取到三组颜色特征，则将这三组颜色特征进行两两组合，然后按照上述方法生成图像，最终可以生成三幅图像，其中每一幅图像都是由某两组颜色特征组合起来生成的，将这三幅图像拼接在一起，则最终组成一幅由三组颜色特征生成的中间图像；

步骤2：网格划分处理；

将待处理图像以像素为单位划分为若干个网格块，然后依次对每一个网格块进行颜色迁移处理；

步骤3：颜色迁移处理；

首先计算网格块的平均颜色C_aver，然后在中间图像中查找与C_aver最接近的颜色，记为C_des；依次将该网格块中的每一个像素迁移到C_des上，从而完成该网格块的颜色迁移处理；依次处理每一个网格块，最终完成整幅图像的颜色迁移过程。