Reinhard色彩迁移算法研究及改进
文献综述
摘要：评价色彩迁移效果主要有两个方面，处理效果和处理效率。本文主要是基于Reinhard色彩迁移算法的研究，在此基础上通过不同的改进方法得到新的或是拓展的算法功能，使得图像处理效果自然和谐、画面逼真，这是色彩迁移的两个重要指标。并且进行算法简化和自动化的改进，因为算法复杂度的降低能明显提高处理效率，但完全自动化尚未达到。要掌握“分区”思想，对算法局部纹理改进。
关键词：Reihard色彩迁移算法；数字图像处理；色彩迁移；用户交互
- 研究背景及意义
图像是各种观测系统观测客观世界可直接或间接获得的实体。数字图像领域中，最常见的图像处理就是改变图像的视觉效果。世界上每一种物体都有其固有的颜色特征，同类物体通常有相同或相近的颜色特征，不同物体则可能表现为不同的特征[1]。相对于其他特征，颜色具有一定的稳定性，它对图像的物理变化都不敏感，且计算简单[2]。
近年来，随着计算机技术的进步，计算机视觉研究、虚拟现实技术、彩色成像设备也在随着进步。色彩迁移技术是一种改变图像色彩的方法，使两幅图像具有相似的颜色信息。彩色图像间颜色迁移可以用于颜色矫正。因为人眼对灰度微弱递变的敏感程度远远小于对色彩变化的敏感程度[3]，通过颜色迁移技术给灰度图像添加颜色，有可能极大改善其视觉效果。
在1970年就有人进行彩色化技术的研究，当时主要利用了Brute强制与各种半自动分析等技术[4]。后来在夜视图像、吸血图像处理、卫星图像、电子显微镜图像处理中皆有应用。
数字图像处理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，建立合适的颜色模型。设计出一套高速并且精确的颜色迁移系统将其应用到灰度图像上，可以得到较为真实的颜色显示，这样的技术可以处理大量灰度图像的着色工作，亦可使其自动化。色彩迁移技术在医学、古建筑修复、航空、夜视研究等领域的应用都十分广泛。程序的设计追求简单且自动化。学习图像纹理特征，引进纹理合成技术改进图像局部迁移的效果，实现具有多基调复杂图像的智能化自动处理。进而，将此技术拓展到视频处理中，比如黑白电影的彩色转换。
研究和丰富颜色迁移技术和算法，丰富完善图像处理技术体系，将颜色迁移技术引用于其他领域，最大发挥作用，这便是色彩迁移技术的重大作用。
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