[发明专利]基于耦合自然矢量全变差的保边缘图像着色方法

摘要

本发明公开了一种基于耦合自然矢量全变差的保边缘图像着色方法，包括如下步骤：对于一幅RGB颜色空间下的彩色图像，在该图像上画上黑色线条，得到图像1；采用MATLAB将图像1转化为带彩色线条的灰度图像2；将图像2转变为YCbCr颜色空间上的图像3，得到在区域Ω上的亮度信息和在人工着色区域上的色度信息；建立基于变分的着色模型，利用原始对偶算法求解区域Ω中的色度信息；获取YCbCr颜色空间中的图像4；将图像4转变为RGB颜色空间内的图像5；对图像5进行评价得到其数值结果。本发明在处理多通道图像时可以在各个通道之间仅产生一个共同的边缘方向，从而可以更有效的保留图像边缘，防止颜色越界和颜色模糊。

主权项

1.基于耦合自然矢量全变差的保边缘图像着色方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)、对于一幅RGB颜色空间下的彩色图像，在该图像上画上黑色线条，得到图像1；步骤2)、采用MATLAB将图像1转化为带彩色线条的灰度图像2，即含有人工着色区域D^c的图像，其中为含有利普希茨边界的图像区域，为待着色区域；步骤3)、将图像2由RGB颜色空间内的图像转变为YCbCr颜色空间上的图像3，得到图像3在区域Ω上的亮度信息Y₀和在人工着色区域D^c上的色度信息(Cb₀,Cr₀)，亮度信息Y₀在着色过程中不变；步骤4)、根据以下公式建立基于耦合全变分的着色模型：其中，其中，g为单调递减函数，Δ为拉普拉斯算子，G_σ为高斯核，λ为权重系数，用于平衡正则项和保真项，J₁V表示自然矢量全变差；步骤5)、结合亮度信息Y₀和色度信息(Cb₀,Cr₀)，根据步骤4)中的着色模型利用原始对偶算法求解区域Ω中的色度信息(Cb,Cr)；步骤6)、将得到的区域Ω上的色度信息(Cb,Cr)和亮度信息Y₀联合，得到YCbCr颜色空间中的图像4；步骤7)、将图像4由YCbCr颜色空间内的图像转变为RGB颜色空间内的图像5，图像5即为最终的着色图像；步骤8)、对步骤7)中得到的图像5用峰值信噪比、均方误差、结构相似度作为评价指标得到其数值结果，峰值信噪比和结构相似度值越大，或均方误差值越小，着色效果越好。