基于全局图像的色彩迁移方法研究开题报告

1. 研究目的与意义

数字图像修复技术是当前图像视觉方面的一个研究热点，基于色彩迁移的数字图像修复近几年来得到越来越多专家学者以及一些技术工作者的重视。 色彩迁移技术，就是通过某种色彩处理方式或技术手段对数字图像的颜色进行迁移的技术。是指利用参考图像的色彩，对源图像的色彩进行调整，使目标图像得到与参考图像颜色相似的分布。本质意义上，迁移的对象是两幅图像，我们不妨分别称其为Is、Id，即将一幅源图像Is，经过适当变换后，得到我们最终需要的目标图像Id。色彩迁移技术在人们日常生活应用中也十分广泛，如灰度图像的彩色化。机场的行李检测系统通过使用X射线对物品的扫描得到相关的伪彩色图像，通过对这些图像的亮度及色彩进行处理，增强图像信息表达的能力，使工作者更加准确地完成工作。除此之外，色彩迁移技术在医学、商业、古建筑修复等领域的应用都十分广泛。由此可见，从事色彩迁移相关领域的研究具有很大发展潜力与应用前景。

2. 国内外研究现状分析

近年来，颜色迁移问题逐渐受到许多行业专家及相关人士的关注，成为新的研究热点，纵观图像间颜色迁移的发展历史可知，图像间的颜色迁移研究已经取得了较大、较快的发展。

国外：

ruderman^[1]等人提出了一种近似正交的颜色空间lab，它的三个分量相互独立，lab颜色空间是一种设备无关的均匀色空间，它依照视觉唯一的原则，与人眼有较好的相关性。这种色空间的提出为颜色迁移的发展奠定了坚实的基础。随后衍生出的很多颜色迁移算法都是在lab颜色空间上进行的。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

本课题主要针对全局图像进行色彩迁移，在reinhard算法的基础上，计算参考图像与源图像在cielab空间下的颜色三通道的均值和标准差，通过一组线性变换，使目标图像的统计量跟参考图像的统计量相一致，从而达到视觉上目标图像具有参考图像色调的效果，实现图像之间的色彩迁移。深入探究reinhard颜色迁移方法及其算法的实现步骤，并将其应用到古建筑物图像之上，达到了图像修复的目的，最终为古建筑物的实际修复提供有力参考数据

研究计划：

4. 研究创新点

（1）本课题是基于Reinhard算法的全局图像色彩迁移方法研究，将源图像从RGB色空间转换至Lab色空间，保证了各通道的独立性，使图像空间各通道相关性降至最低。如此，对其中某个分通道进行处理不会导致其他分量相对于人眼视觉发生变化。

（2）本课题利用一组以源图像形态特征及参考图象颜色特征为基础的迁移公式，对目标图像的色彩进行整体线性变换，该算法保证了目标图像与参考图象具有相同的均值与标准差，从而保证了目标图像与参考图像色彩基调的相似性。