[发明专利]一种基于权值优化的最优传输图像颜色迁移方法

说明书

本发明提供一种基于权值优化的最优传输图像颜色迁移方法，包括步骤：S1、获取形状图像和颜色图像，对所述形状图像和所述颜色图像均进行直方图采样；S2、对所述颜色图像的权值进行标准化处理，使得所述形状图像和所述颜色图像之间的KL散度最小，获取更新后的权值；S3、利用所述颜色图像更新后的权值获取最优传输映射，利用所述最优传输映射将所述颜色图像的颜色迁移至所述形状图像中。同传统的基于最优传输的颜色迁移方法相比较，本文方法生成的结果虽依赖于颜色图像，但是对颜色分布信息不敏感。

技术领域

本发明涉及数字图像处理领域，尤其涉及一种基于权值优化的最优传输图像颜色迁移方法。

背景技术

颜色迁移是基于图像A和图像B，合成一幅新的图像C，使其同时具有B的颜色和A的结构分布等遗传信息，即图像A在不改变它自身所表达的形状信息的情况下，学习了图像B的整体颜色基调。其中图像A称为形状图像，图像B称为颜色图像，也为参考图像。颜色是最重要的视觉信息之一，颜色迁移是数字图像处理的一个重要课题，其相关技术可应用在影片的后期处理、医学影像彩色化、图像增强、图像色调再现等领域。

换个角度来看颜色迁移问题，它是指用一个从颜色到颜色的映射，把形状图像的颜色分布从一个状态变换成另一个状态，并要求传输代价最小，其本质上是最优传输问题。但是在现有的颜色传输方法中，合成图像对颜色图像的颜色分布信息敏感度较高。

发明内容

本发明的技术方案是：一种基于权值优化的最优传输图像颜色迁移方法，所述方法包括步骤：

S1、获取形状图像和颜色图像，对所述形状图像和所述颜色图像均进行直方图采样，其中所述形状图像的采样信息为所述颜色图像的采样信息为

S2、对所述颜色图像的权值进行标准化处理，使得所述形状图像和所述颜色图像之间的KL散度最小，获取更新后的权值；

S3、利用所述颜色图像更新后的权值获取最优传输映射，利用所述最优传输映射将所述颜色图像的颜色迁移至所述形状图像中；

其中，所述形状图像聚类为i种颜色区域，所述颜色图像聚类为j类颜色区域，表示所述形状图像中第i种颜色中心值，表示所述形状图像中第i种颜色所占的比重，表示所述颜色图像中第j种颜色中心值，n表示所述形状图像和所述颜色图像的颜色聚类均为n种，表示所述颜色图像中第j种颜色所占的权值，i和j的取值范围均为正整数且两者相等。

较佳的，在步骤S2中，获取公式

的最小值，其中，需要满足公式：

在上式中，α＞0。

较佳的，利用L-BFGS算法获取α值，进而获取更新后的权值

较佳的，利用获取最优传输映射f_i,j，其中，f_i,j满足公式：

上述技术方案具有如下优点或有益效果：在上述方法中，依据形状图像的信息熵对颜色图像的权重进行归一化，通过求解使两幅图像KL散度最小的优化问题来更新颜色值权重信息，基于最优传输方法完成两幅图像之间映射，最后使用稀疏邻域插值的方法完成颜色迁移合成。同传统的基于最优传输的颜色迁移方法相比较，本文方法生成的结果虽依赖于颜色图像，但是对颜色分布信息不敏感。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明一种基于权值优化的最优传输图像颜色迁移方法的流程示意图一；

图2为本发明一种基于权值优化的最优传输图像颜色迁移方法的流程示意图二。