一種基于圖像空間頻率特征的色域匹配算法

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1、·120·計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究2004年一種基于圖像空間頻率特征的色域匹配算法3王　瑩,曾　平(西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)外部設(shè)備研究所,陜西西安710071)摘　要:色域匹配是色彩管理的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)對(duì)彩色圖像的特征描述的分析,提出了一種與圖像空間特征相關(guān)的自適應(yīng)色域匹配算法。該算法通過(guò)將圖像增強(qiáng)技術(shù)與傳統(tǒng)的色域匹配算法相結(jié)合,克服了傳統(tǒng)算法不能同時(shí)保持明度對(duì)比度對(duì)比度和彩度的缺點(diǎn),有效地提高了圖像的再現(xiàn)效果和精度。關(guān)鍵詞:色彩管理;色域匹配;圖像特征;圖像增強(qiáng)中圖法分類(lèi)號(hào):TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):100123695(2004)1020120202AGamutMappin

2、gMethodBasedontheSpatialFrequencyofColorImageWANGYing,ZENGPing(ResearchInstituteofComputerPeripherals,XidianUniversity,Xi’anShanxi710071,China)Abstract:Gamutmappingisakeytechnologyforcolormanagement.Inthispaper,aspatialadaptivegamutmappingtechnique isproposedbytheanalysisofcolorimagecharacte

3、ristics.Withthecombinationimageenhancementtechniquewithtraditional gamutmappingalgorithm,thismethodovercomestheshortcomingsencounteredwiththetraditionaltechniques,improvingthe accuracyandperformanceofthecolorreproduction.Keywords:ColorManagement;GamutMapping;ImageCharacteristics;ImageEnhance

4、ment1　引言像素點(diǎn)的空間特性。本文在研究圖像的空間信息的基礎(chǔ)上,提出了一種基于圖色域匹配是色彩管理的主要內(nèi)容之一,也是一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。其困難在于既要使源色域中的顏色全部映射至目的色域,又要使映射盡量保持原始彩圖的視覺(jué)效果。色域外的顏色向色域內(nèi)部映射必須遵循如下原則[1]:像空間頻率特征的色域匹配算法。與傳統(tǒng)算法相比,新算法既可以同時(shí)保持明度對(duì)比度和彩度,又能根據(jù)不同圖像作出自動(dòng)調(diào)整,具有自適應(yīng)性。與同類(lèi)算法相比,新算法能保持空間明度的變化而不需將圖像轉(zhuǎn)換到頻域,極大地降低了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。(1)色調(diào)(Hue)盡量保持不變;(2)保持最大的明度(Lightness)對(duì)比度;2　基

5、于圖像空間頻率特征的自適應(yīng)色域匹配算法(3)彩度(Chroma)的改變盡量小。2.1　算法理論基礎(chǔ)這些原則之間顯然有矛盾的一面。傳統(tǒng)的算法大多是針對(duì)于一幅彩色圖像的不同區(qū)域,人眼視覺(jué)的敏感程度有所對(duì)不同的應(yīng)用,基于原則(1),要么犧牲彩度保明度對(duì)比度,要 不同,通常對(duì)圖像中的邊緣區(qū)域及陰影的細(xì)節(jié)部分,人眼對(duì)明么犧牲明度對(duì)比度保彩度,很難使兩者同時(shí)達(dá)到最優(yōu)。另一方 度的變化更為敏感,而對(duì)圖像中明度變化緩慢的部分,人眼對(duì)面,已有的色域匹配策略普遍僅對(duì)某一類(lèi)彩色圖像產(chǎn)生最佳匹 彩度的變化更為敏感。1967年,VanderHorst通過(guò)測(cè)量人眼配效果,而對(duì)其他彩色圖像來(lái)說(shuō),效果通常會(huì)差

6、強(qiáng)人意。 視覺(jué)的空間頻率對(duì)彩度的反應(yīng),發(fā)現(xiàn)人眼對(duì)彩度的敏感度從1此外,每幅圖像都有自己獨(dú)有的特征。已有的色域匹配算 周期/度附近開(kāi)始在高空間頻率呈明顯的衰減趨勢(shì)。1968年,法大多只考慮圖像的彩色特征而忽視圖像中空間鄰近點(diǎn)的重Davidson通過(guò)測(cè)量人眼的空間頻率對(duì)明度的反應(yīng),發(fā)現(xiàn)其在8要影響,如果能在考慮圖像彩色特征的同時(shí)合理地利用其空間 周期/度附近出現(xiàn)了一個(gè)較寬的峰值。圖1顯示了Davidson和信息,則能產(chǎn)生更加理想的匹配效果[2]。目前只有少數(shù)研究 VanderHorst的測(cè)試結(jié)果的曲線圖。通過(guò)對(duì)這些發(fā)現(xiàn)的分析者提出了與空間特征相關(guān)的匹配技術(shù)。McCann根[3]據(jù)R

7、etinex 可得出結(jié)論:理論的原則,開(kāi)發(fā)了一種迭代的色域匹配算法,旨在保持鄰近]。像素點(diǎn)的顏色比率。Kasson[4]提出兩個(gè)色域匹配算法混合的 這就說(shuō)明,色域匹配時(shí),在高空間頻率區(qū)域保持明度更為重要,方法,一個(gè)保明度對(duì)比度,一個(gè)保彩度,混合函數(shù)是到色域的距而在低空間頻率區(qū)域保持彩度能獲得更為理想的匹配效果,這離和空間頻率的函數(shù)。在這些技術(shù)中,源圖像中相同顏色的兩為筆者設(shè)計(jì)算法提供了理論基礎(chǔ)。個(gè)像素點(diǎn)可能映射到目的圖像中不同的顏色點(diǎn),這依賴(lài)于鄰近 2.2　算法思想及其實(shí)現(xiàn)收稿日期:2003