[发明专利]一种基于混合模型的数字图像色彩提取方法

说明书

本发明公开了一种基于混合模型的数字图像色彩提取方法，该方法同时利用数字图像YUV和RGB色彩空间的数据特点，构建基于这两个空间的混合模型，提取该图像的色彩。本发明可应用于所有格式的数字图像，具有很好的通用性和适应性，算法复杂度低，计算量小，可以快速实现色彩提取功能；同时本发明还具有提取的色彩准确度高，覆盖度广等优势，完全满足实际应用需求。

技术领域

本发明属于数字图像处理技术领域，具体涉及一种基于混合模型的数字图像色彩提取方法。

背景技术

随着计算机与网络通信技术的飞速发展，人们对获取多媒体信息的需求日益旺盛；近年来，与数字图像相关的应用涵盖各个领域，如手机拍照、图像识别和数字印刷等。色彩作为一张图像中最为显著的特征，在艺术设计中有着重要地位，艺术设计师经常需要借鉴另一幅作品的配色方案，用于自己的作品中。现代艺术设计往往借助于计算机软件来辅助设计，对数字图像进行操作，以提高效率；在配色学习方面，如果通过设计师手工来完成，整个过程费时费力，效率较低。因此，如何设计一个色彩提取算法，由计算机自动提取一幅数字图像中的主要色彩，成为一个非常有意义的课题。

在色彩提取方面，已有了一些软件，可以实现该功能，但是这些软件需要收费；目前并没有开源的软件可以实现该功能，也缺少相关的算法研究文献。

发明内容

鉴于上述，本发明提供了一种基于混合模型的数字图像色彩提取方法，其针对数字图像，用较低的复杂度和较小的计算量，实现灵活有效的色彩提取功能。

一种基于混合模型的数字图像色彩提取方法，包括如下步骤：

(1)将待提取色彩的图像转换成YUV格式，其中Y通道亮度值的取值范围为[0,255]，将[0,255]以4为单位长度分割成64个亮度区间，令这64个亮度区间的目标亮度值依次对应为0～63；

(2)对于任一亮度区间Ω_i，将待提取色彩的图像分割成多个m×m大小的区块，并计算出每个区块的U通道色度平均值和V通道色度平均值，m为大于1的自然数；

(3)根据区块的U通道色度平均值和V通道色度平均值通过转换得到每个区块的色彩，进而通过比较区块相互之间的色彩进行筛选，以确定图像在亮度区间Ω_i内的色彩集合；

(4)分析图像中各像素点Y通道亮度值所归属的亮度区间，进而统计各亮度区间所占像素点个数并依此进行排序；根据步骤(2)和(3)对所占像素点个数最多的前N个亮度区间进行色彩提取，N为大于0的自然数。

进一步地，所述步骤(2)中计算每个区块的U通道色度平均值和V通道色度平均值，具体过程如下：

2.1对于图像中的任一区块，提取该区块中Y通道亮度值为Y_i的像素点，并对这些像素点U通道和V通道的色度值分别求和平均，得到对应的色度平均值U_avg和V_avg，Y_i为亮度区间Ω_i的目标亮度值；

2.2对于步骤2.1中所提取得到的任一像素点a，使像素点a的U通道色度值U_a和V通道色度值V_a分别与U_avg和V_avg进行比较，若|U_a-U_avg|>T₁或|V_a-V_avg|>T₁，则剔除像素点a，T₁为设定的阈值；

2.3对于经步骤2.2剔除后剩余的像素点，再次对这些像素点U通道和V通道的色度值分别求和平均，以作为该区块的U通道色度平均值和V通道色度平均值。