[发明专利]一种标志性彩色图形符号图像的图像分层方法

权利要求书

1.一种标志性彩色图形符号图像的图像分层方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，输入图像以及所需要的参数，根据图像像素的颜色信息获取初始聚类中心；

步骤2，在步骤1得到的初始聚类中心的基础上，利用K-means对输入图像进行聚类，得到图像的N个主色调图层；

步骤3，分析图像中每个像素，将其RGB颜色值定义为所有主色调的线性组合，计算每个像素在N个主色调图层中各层上的权重W；

步骤4，根据步骤3中的得到的权重W，得到关于主色调的线性组合方程，并得到分层的结果。

2.根据权利要求1所述标志性彩色图形符号图像的图像分层方法，其特征在于，所述输入图像为彩色图形符号图像，输入的参数为分层的层数N。

3.根据权利要求1所述标志性彩色图形符号图像的图像分层方法，其特征在于，所述主色调指的是输入图像中具有相似颜色属性的所有像素的颜色均值所表示的颜色。

4.根据权利要求1所述标志性彩色图形符号图像的图像分层方法，其特征在于，所述获取初始聚类中心为提取调色板前的预处理；获取初始聚类中心分为两个步骤，第一步，通过图像像素的RGB值将所有像素分配给16*16*16bins，在Lab颜色空间中计算每个bin的颜色均值c_i,其中c_i表示第i个主色调的像素值，此颜色均值代表了分配给该bin的n_i个像素，并去除最不经常出现的颜色(即包含像素最小的bin)；第二步，计算初始聚类中心；第i个初始化聚类中心μ_i计算如下：

μ_i＝c_j s.t.j＝arg max_j{n_j}

也就是说每个初始化的聚类中心都被初始化为当前代表最多像素的颜色；为了确保所选择的中心彼此远离，在每次选择时，除了之前已经选择的初始聚类中心所在的bin之外，其他bin所包含的像素数n_i通过因子l_i进行衰减，降低了在下一个初始聚类中心选择中选择相似颜色的可能性；其中，

式中，d_ij表示Lab颜色空间中颜色c_i和c_j之间的距离，且i≠j，δ_d是一个常数参数,默认设置为80，表示衰减程度,每次衰减从黑色到白色的距离的80％；重复执行上述操作，直至选择了N个初始聚类中心，c_i表示第i个主色调的像素值；c_j表示第j个主色调的像素值。

5.根据权利要求1所述标志性彩色图形符号图像的图像分层方法，其特征在于，所述计算每个像素在N个主色调图层中各层上的权重W，通过能量函数E(W)进行计算每个像素的在各个主色调图层上的权重W，

式中，I表示输入图像，C表示主色调，β为项的系数，表示是第p个像素在第i个主色调图层的权重。

6.根据权利要求1所述标志性彩色图形符号图像的图像分层方法，其特征在于，所述图像中每个像素能够表示为所有主色调的线性组合，也就是说，每个像素p的颜色能够近似重构如下：

式中，p_i表示第i个像素的像素值，c_j表示第j个主色调的像素值，N表示主色调图层层数；

分层结果如下：

式中，表示第i个图层第p个像素的像素值，c_i表示第i个主色调的像素值，表示第i个图层中第p个像素的权重。