[发明专利]一种支持任意形状的图像匀色方法

权利要求书

1.一种支持任意形状的图像匀色方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：获得原始图像的二值图，利用二值图将原始图像掩膜，得到掩膜后的原始图像，并将掩膜后的原始图像转换为矩阵rgbs；选定参考图像，并将参考图像转换为矩阵rgbt；

S2：对矩阵rgbs进行遍历，筛选待匀色区域，并将待匀色区域的像素值存储至矩阵rgbs1中；

S3：计算矩阵rgbs1和矩阵rgbt的RGB三个方向的分量均值，分别记为均值矩阵means、均值矩阵meant；

S4：对矩阵rgbs1和矩阵rgbt的RGB三个方向的分量求协方差矩阵，得到协方差结果矩阵covs和矩阵covt，并对矩阵covs、矩阵covt进行奇异值分解，得到奇异值分解结果，包括：矩阵covs对应的三阶酉阵Us、三阶酉阵Vs^T、对角矩阵As和矩阵covt对应的三阶酉阵Ut、三阶酉阵Vt和对角矩阵At；

S5：利用均值矩阵means、均值矩阵meant、奇异值分解结果计算变换矩阵I；

S6、变换矩阵I中的元素数值赋值给掩膜后的原始图像中的待匀色区域，得到最终匀色结果图像。

2.如权利要求1所述的一种支持任意形状的图像匀色方法，其特征在于：

步骤S1中，矩阵rgbs为一个3行M列的矩阵；其中列数M是原始图像的总像素个数，矩阵rgbs的3行依次代表掩膜后原始图像的RGB三分量；

矩阵rgbt也是一个3行M列的矩阵；其中列数M是参考图像的总像素个数，矩阵rgbt的3行依次代表参考图像的RGB三分量。

3.如权利要求1所述的一种支持任意形状的图像匀色方法，其特征在于：步骤S2中，矩阵rgbs1的获取过程如下：

S21、构造一个3行n列的矩阵rgbs1，初始化矩阵rgbs1元素为0；

S22、获取原始图像的二值图行列数为a行b列，将矩阵rgbs1中3行元素分别记作行向量和二值图中元素的像素值为0或255；记

S23、对二值图逐列遍历，从第一列共a个像素开始从上到下遍历，累计统计像素值255出现的个数，若遍历到二值图中p行q列的像素为255时，且先前出现的像素值255的个数为N，则把掩膜后原始图像R分量位于p行q列的像素值赋值给矩阵rgbs1的行向量中的元素R_N+1；若遍历到二值图中p行q列的像素为0时，则矩阵rgbs1的行向量不进行赋值操作，保持原初始值；

S24、二值图逐列遍历完毕时，行向量赋值结束，再用相同的方法给行向量和赋值后，得到矩阵rgbs1。

4.如权利要求1所述的一种支持任意形状的图像匀色方法，其特征在于：步骤S5中变换矩阵I的计算公式(1)如下：

I＝Tt*Rt*St*Ss*Rs*Ts*Is (1)

其中，Is＝(R_s,G_s,B_s,1)^T,R_s,G_s,B_s表示矩阵rgbs1的三个行向量；Tt、Rt和St分别表示参考图像的平移、旋转和缩放矩阵，Ts、Rs和Ss分别表示掩膜后原始图像待匀色区域的平移、旋转和缩放矩阵。

5.如权利要求4所述的一种支持任意形状的图像匀色方法，其特征在于：平移矩阵Ts和Tt的计算方法如下式(2)：

其中为均值矩阵means的三个元素，为均值矩阵meant的三个元素。

6.如权利要求4所述的一种支持任意形状的图像匀色方法，其特征在于：旋转矩阵Rs和Rt的计算方式如下(3)：

其中Us为协方差矩阵covs奇异值分解得到的三阶酉阵，Ut为协方差矩阵covt奇异值分解得到的三阶酉阵。

7.如权利要求4所述的一种支持任意形状的图像匀色方法，其特征在于：缩放矩阵Ss和St的计算方式如下式(4)：

其中代表协方差矩阵covs的奇异值，代表协方差矩阵covt的奇异值。