邊緣保持濾波技術(shù)在空間色域映射中的應(yīng)用

王 娜 導(dǎo)師: 陳廣學(xué)

色域映射是跨媒體圖像復(fù)制中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，主要用以解決圖像顏色信息在不同色域大小的顏色設(shè)備之間的準(zhǔn)確傳輸。目前已有不少成熟的色域映射算法，其中，按照映射原理可以將色域映射算法分為逐點(diǎn)色域映射和空間色域映射兩大類。逐點(diǎn)色域映射方法由于不考慮圖像中像素間的顏色關(guān)系，因此會(huì)造成映射圖像的細(xì)節(jié)丟失?？臻g色域映射方法考慮了每個(gè)映射點(diǎn)的空間顏色關(guān)系，是一種更為合理和更符合人類視覺特性的映射方法。但是,目前空間色域映射算法需要進(jìn)行很多細(xì)節(jié)補(bǔ)償，這將會(huì)產(chǎn)生視覺上較為明顯的光暈效應(yīng)。

本文在總結(jié)空間色域映射的相關(guān)理論和方法的基礎(chǔ)上，圍繞空間色域映射算法中的細(xì)節(jié)補(bǔ)償法展開深入研究，包括色域映射的流程和空間色域映射算法的改進(jìn)等，并對現(xiàn)有算法的圖像細(xì)節(jié)提取技術(shù)進(jìn)行了深入的分析和比較。主要內(nèi)容：

1. 對現(xiàn)有的空間圖像色域映射算法進(jìn)行了深入研究，從算法的實(shí)現(xiàn)原理和應(yīng)用效果兩方面總結(jié)和歸納出各類算法的優(yōu)缺點(diǎn)；對細(xì)節(jié)補(bǔ)償類圖像色域映射算法中的圖像細(xì)節(jié)提取技術(shù)進(jìn)行了探索，包括基于空間域?yàn)V波和頻率域?yàn)V波的圖像高頻細(xì)節(jié)提取技術(shù)，基于雙邊濾波的圖像細(xì)節(jié)提取技術(shù)和基于圖像引導(dǎo)濾波的圖像細(xì)節(jié)提取技術(shù)等。

2. 研究和實(shí)現(xiàn)了基于雙濾波的空間色域映射算法。新算法利用雙濾波分層把映射圖像分為細(xì)節(jié)層及基礎(chǔ)層，進(jìn)一步探討了圖像光暈現(xiàn)象、色域映射效果以及細(xì)節(jié)信息提取等和亮度域及空間域?yàn)V波參數(shù)的關(guān)系，從而確定了映射過程中兩個(gè)參數(shù)的適宜范圍。心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：在設(shè)置適當(dāng)?shù)碾p濾波參數(shù)的基礎(chǔ)上，新算法在圖像映射效果方面和傳統(tǒng)的細(xì)節(jié)補(bǔ)償算法類似，但卻大大降低了光暈現(xiàn)象的出現(xiàn)概率。

3. 在邊緣保持濾波的空間色域映射算法的框架下，分析討論了引導(dǎo)濾波的原理、引導(dǎo)圖像的選擇以及引導(dǎo)濾波參數(shù)的確定。重點(diǎn)研究了引導(dǎo)濾波在消除光暈危害方面的優(yōu)勢和機(jī)制。通過心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，本文提出的色域映射算法在細(xì)節(jié)保持方面要優(yōu)于逐點(diǎn)色域映射算法。在計(jì)算效率方面，本文提出的引導(dǎo)濾波色域映射算法和Balasubramanian等人提出的色域映射算法效率相當(dāng)，但新算法在避免光暈的出現(xiàn)等方面卻具有更佳的表現(xiàn)。

答辯時(shí)間：2017-05-31

博士學(xué)位授予單位：華南理工大學(xué)