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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》由會員上傳分享，免費在線閱讀，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)計算機科學(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。當彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像時,一些亮度相似但顏色不同的可視細節(jié)可能會丟失。本文通過在梯度域的操作,試圖減少這種彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像時可視細節(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,然后對各個分量分別計算其梯度。其次對亮度L的梯度進行修改,若梯度值較大,則保持不變;若梯度值較小,并且對應(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,適當放大其大小。最后通過對修改后的亮度梯度求解泊松方程,得到灰度圖像。實驗表明,此方法獲得的灰度圖像保留了大部分的可視細節(jié)。關(guān)鍵詞:計算機圖象處理;彩色圖像;灰度圖像;梯度域中圖分類號:TD317.4文獻標識碼:A文章編號: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各1引言個通道加權(quán)求和,這樣求得的灰度圖像對應(yīng)實
6、際場現(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,例如黑白打印機等,個通道加權(quán)求和得到,反映場景的亮度,可以單獨拿所以,有時需要將彩色圖像轉(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)計算機科學(xué)技術(shù)研究所,獲得碩士學(xué)位。主要從事高動態(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)計算機科學(xué)技術(shù)
7、研究所研究員、博士生導(dǎo)師,研究所學(xué)術(shù)委員會委員,中國圖形圖像學(xué)會虛擬現(xiàn)實專業(yè)委員會委員。研究方向包括:機器人運動學(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〕標不是要灰度圖像準確反映實際場景的亮度,而是們按照文獻中的方法,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
