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《一種基于梯度域的彩色圖像轉(zhuǎn)灰度圖像的方法》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、電子數(shù)字成像影像技術(shù)2007年第3期一種基于梯度域的彩色圖像轉(zhuǎn)灰度圖像的方法章衛(wèi)祥,周秉鋒(北京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研究所,北京100871)摘要:本文提出了一種基于梯度域的彩色圖像轉(zhuǎn)灰度圖像的方法。當(dāng)彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像時(shí),一些亮度相似但顏色不同的可視細(xì)節(jié)可能會(huì)丟失。本文通過在梯度域的操作,試圖減少這種彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像時(shí)可視細(xì)節(jié)的丟失。此方法首先將圖像從RGB顏色空間轉(zhuǎn)化到LCrCb空間,然后對(duì)各個(gè)分量分別計(jì)算其梯度。其次對(duì)亮度L的梯度進(jìn)行修改,若梯度值較大,則保持不變;若梯度值較小,并且對(duì)應(yīng)位置色差分量Cr或Cb的梯
2、度值較大,則保持亮度L梯度的方向不變,適當(dāng)放大其大小。最后通過對(duì)修改后的亮度梯度求解泊松方程,得到灰度圖像。實(shí)驗(yàn)表明,此方法獲得的灰度圖像保留了大部分的可視細(xì)節(jié)。關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)圖象處理;彩色圖像;灰度圖像;梯度域中圖分類號(hào):TD317.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001—0270(2007)03—0020—03AColortoGrayMethodBasedonGradientDomainZHANGWei-xiang,ZHOUBing-feng(InstituteofComputerScienceandTechnology,Pe
3、kingUniversity,Beijing,100871)Abstract:Inthispaper,wedevelopedacolortograymethodbasedongradientdomain.Whenacolorimageisconvertedintograyimage,somevisibledetailscausedbythechromaticdifferencewithsimilarluminancewillbelost.Weattempttopreservethesedetailsthroughtheproc
4、essingonthegradientdomain.Ourmethodhasthreesteps.First,itconvertstheinputimageintoLCrCbcolorspaceandcalculatesthegradientsofeverychannel.Secondly,thesmallgradientsofLchannelareaugmentedifthecorrespondinggradientsofCrorCbchannelarelarge,andtheotherskeepunchanged.Fina
5、lly,thegrayimageisobtainedfromthemodifiedgradientsofLchannelbysolvingaPoissonequation.Theexperimentsshowthatthemostvisibledetailsarepreservedinthegrayimage.KeyWords:Digitalimageprocessing;colorimage;grayimage;gradientdomain傳統(tǒng)的彩色圖像轉(zhuǎn)灰度圖像的方法一般是對(duì)各1引言個(gè)通道加權(quán)求和,這樣求得的灰度圖像對(duì)應(yīng)實(shí)
6、際場(chǎng)現(xiàn)在彩色圖像已經(jīng)得到了很廣泛的應(yīng)用,但是,景的亮度,例如LCrCb空間的L通道,可以由RGB三仍然有很多情況使用灰度圖像,例如黑白打印機(jī)等,個(gè)通道加權(quán)求和得到,反映場(chǎng)景的亮度,可以單獨(dú)拿所以,有時(shí)需要將彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像。出來作為灰度圖像。收稿日期:2006-11-02作者簡(jiǎn)介:章衛(wèi)祥,男(1979-)。2001年畢業(yè)于北京大學(xué)地球物理學(xué)系,獲得學(xué)士學(xué)位;2004年畢業(yè)于北京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研究所,獲得碩士學(xué)位。主要從事高動(dòng)態(tài)范圍圖像、圖像分割等數(shù)字圖像處理方面的研究。周秉鋒,男(1963-)。北京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)
7、研究所研究員、博士生導(dǎo)師,研究所學(xué)術(shù)委員會(huì)委員,中國圖形圖像學(xué)會(huì)虛擬現(xiàn)實(shí)專業(yè)委員會(huì)委員。研究方向包括:機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)圖形模擬、幾何造型和CAD/CAM,彩色圖像處理。202007年第3期影像技術(shù)電子數(shù)字成像亮度相同或相近但顏色不同的區(qū)域,在彩色圖(1)像中,我們很易區(qū)別,但是,通過傳統(tǒng)方法轉(zhuǎn)化為灰度圖像后,這些區(qū)別就消失或很難分辯了。我們的目要從梯度G恢復(fù)灰度圖像I,不能直接積分,我〔2〕標(biāo)不是要灰度圖像準(zhǔn)確反映實(shí)際場(chǎng)景的亮度,而是們按照文獻(xiàn)中的方法,搜索二維函數(shù)空間,使得灰要在灰度圖像中盡可能多的保留彩色圖像中能夠區(qū)度圖像I的
8、梯度在最小平方差的意義上和G最接近,別的細(xì)節(jié)。也就是要最小化積分〔1〕Gooch等人已經(jīng)做了類似的工作,他們首先將(2)圖像轉(zhuǎn)換到CIELab顏色空間;然后利用亮度和色度的相鄰象素之間的差來生成灰度圖像相鄰象素之間其中,的差;最后通過優(yōu)化算法得到灰度圖像。我們的方法是先將圖像
