交互式彩色图像分色换色算法及实现.pdf
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1、第2 6 卷第2 期 纺织学报 、o l 2 6 ,N o - 2 2 0 0 5 年4 月 J o u m a lo fT e x t i l eR e s e a r c hA p r ,2 0 0 5 交互式彩色图像分色换色算法及实现 张建海,张森林 ( 浙江大学电气工程学院,浙江杭州3 1 0 0 2 7 ) 摘要针对当前彩色印花花样分换色技术中存在的问题,提出了一种省时且操作简单的分换色算法。算法中多 种色彩空间的配合应用特别是均匀色彩空间的应用,极大地减少了可能引起的图像失真。并可以在尽量少人工参 与的情况下得到清晰的色彩区域和满意的换色效果。实验结果表明此算法简单实用。 关键词分
2、色;换色;颜色量化;色彩空间;彩色图像 中图分类号:T s1 9 4 1文献标识码:A文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 1 2 0 0 5 ) 0 2 0 1 0 8 0 3 I n t e r a c t i v ec o I o rs e p a r a t i o na n dr e p I a c e m e n tf o rc o I o ri m a g e Z H A N GJ i a n - h a i ,Z H A N GS e n l i n ( z 姆旷E k 娩耐西彬榭而娉,z 弓妇增妙胁昭咖,铂弓洳愕3 1 0 0 2 7 ,傩由m ) A b s t m c
3、 t D e s i g na ne a s ya n dt i m e s a V i n ga k o r i 山mt os o l V et h ep r o b l e m si nc 0 1 0 rs e p a r d t i o na l I dr e p l a c e m e n tf o rc o l o ri m 8 9 e T h e 印p l i c a t j o no fI n u l t i p l ec o l o rs p a c e ,e 8 P e c i a l l ym eu n “b mc 0 1 0 r8 p a c e ,g r e a t l
4、 yr e d l l c e dt h ep o s 8 i b l ed i s t o r t i o ni nc o l o rs 8 p m t i o n w i t ht l l el e a s ti n t e r a c t i o n ,i tr e c e i v e se l e a rc o l o rz o n ea n ds a t i s f a c t o r yc 0 1 0 rr e p l a c e m e me f f e c t T h er e s I l l t ss h o wt h i sa 1 9 0 r i t | l mi s p
5、r a c t i c a la J l de 雎c t i v e K e yw o r d sc o l 叫s e p a r a t i o n ;c o l o rr e p l a c e m e n t ;c o l o rq u a n 6 2 8 l i o n ;c 0 1 0 rs p a c e ;c o l o ri m a g e 印花花样设计是一项专业要求很高的工作,一 个新花样的完成需花费设计者大量的时间和精力。 而且,对设计好的花样进行修改也需要巨大的工作 量,特别是对于颜色数量多或者有云纹的复杂花样 很难准确分色得到清晰的色彩区域。另外,如果花 样是通过扫描得
6、到的,由于扫描仪的理想透光率和 实际透光率之间的误差以及图像的边缘效应会引起 扫描颜色的失真和畸变,如将一幅8 色的花样通过 扫描仪输入到计算机中,得到的真彩图像中会出现 成千上万种不同的色彩,虽然人的肉眼分辨不出其 中细微的差别,但为准确对花样进行分色带来了很 大的困难。文献 1 3 正是由于没有考虑到此误差 的影响,所以实际效果并不理想。 目前对花样的分色换色主要有2 种方法,一种 是全自动分色换色,如文献 2 ,3 提出的聚类量化算 法,对给定花样用聚类的方法将彩色图像量化为仅 有几种颜色,并用这几种颜色对图像进行重建,然后 对这几种颜色进行换色。这种方法对于包含颜色少 并且色彩比较纯的
7、花样效果比较好。但是对于前面 所说的有云纹的花样或者通过扫描仪输入的复杂花 样,由于颜色数量多( 有的扫描图样甚至一种颜色只 有几个像素点) ,这时用文献 2 ,3 的算法不仅收敛 速度极慢,并且会引起图像的失真,实用性不强。虽 然有很多改进的算法如文献 4 ,5 ,但是在实际应用 中还是难以得到满意的效果。另一种方法是先描出 需换色色彩的每个色块或花形的边界,进行人工分 色换色,这也是当前应用最广泛的方法,见文献 6 ,7 。这种方法可以得到各色块或花形的清晰区 域,但是操作过于繁琐,需要消耗大量的人力,延长 了花样设计时间。本文结合上述2 种方法提出了一 种新的分色换色方法,可以在很少的人
8、工参与下得 到清晰的色彩区域,并完成色彩的替换。 1 色彩模型的选取 本文中主要用到了R G B ,c I EL + 口+ 6 。和H S B 色彩模型,不同的操作根据这3 种色彩模型的特点 选择合适的模型,以达到最好的处理效果。 R G B 色彩模型是电脑设计中最直接的色彩表 示方法,适合在电脑上进行图像的显示。但是R 、 G 、B 数值和色彩的三属性没有直接的联系,不能揭 示色彩之间的关系。所以在进行色彩替换时,R G B 模型就不是那么合适了。 作者简介:张建海( 1 9 7 8 一) ,男,在读博士。研究方向为图形图像处理、模式识别。 万方数据 PDF Watermark Remove
9、r DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 0 0 5 年第2 期 纺织学报 【1 0 9 】 H S B 用色彩的三属性来描述颜色,理解起来非 常容易,色彩分类简单自然,并且通过改变H s B 值 获得的效果非常清晰而且可预见。由于H s B 模型 能直接体现色彩之间的关系,所以非常适合于色彩 设计。本文在花样的替换色中就是采用了这个色彩 模型。 以上二种色彩模型都有一个比较大的问题,就 是其色彩空间都是非均匀的,色彩的空间距离与色 彩的理解距离毫不相干。以R G B 为例,R 、G 、B 改变 相同的
10、色差,所引起的颜色变化程度对人眼来说是 不样的。因此用R G B 色彩空间来描述颜色的变 化是不合理的,H s B 色彩模型同样存在这个问题。 c I E + n 。6 + 是一种均匀色彩空问,它建立在 人对色彩感觉的基础上。如果三,口+ ,6 变化到 L 。,口。”,6 。+ 和:+ ,。:”,6 :“,只要使色差为 E ,= ( L ”一L 】”) 2 + ( 口”一n 1 ) 2 + ( 6 。一6 。) 2( 1 ) E 2 = ( 一2 + ) 2 + ( 。一24 ) 2 十 ( 6 。一6 ,”) 2( 2 ) 且满足E 。= E :,那么这2 种颜色的变化程度对人眼 来说就是相
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- 交互式 彩色 图像 分色 算法 实现
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