一種將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，具體是指一種將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像的方法。本發(fā)明公開了一種將圖像從彩色轉(zhuǎn)換到灰度的方法，通過(guò)兩個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)的，首先用最簡(jiǎn)單的方法將圖像進(jìn)行初步灰度化，得到一個(gè)灰度圖像；然后再將原始圖像的顏色對(duì)比度信息與灰度圖像相結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)誤差能量函數(shù)，求得最終的消色結(jié)果。這樣求得的灰度圖像不僅能夠很好地保持全局對(duì)比度，也能很好地體現(xiàn)局部細(xì)節(jié)信息。
【專利說(shuō)明】一種將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，具體是指一種將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，現(xiàn)如今的數(shù)字打印技術(shù)已經(jīng)沒辦法滿足人 們對(duì)原圖像保持程度的要求。雖然現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了彩色打印技術(shù)，可以保持更多的細(xì)節(jié) 信息，但彩色打印技術(shù)有需要很多的能耗，價(jià)格比較昂貴，在我們的日常生活中暫時(shí)還無(wú) 法普及；同時(shí)目前很多的數(shù)碼相機(jī)也根據(jù)了客戶的需求設(shè)計(jì)了很多不同的風(fēng)格，其中圖像 灰度化風(fēng)格卻損失了很多重要的細(xì)節(jié)信息，無(wú)法滿足對(duì)圖像要求嚴(yán)格的藝術(shù)研究人員的要 求。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，如果能夠提出了新的圖像灰度化算法，使結(jié)果圖像能夠盡可能多地保持 原圖像的對(duì)比度信息，可以使數(shù)字打印技術(shù)和圖像風(fēng)格化技術(shù)更加符合當(dāng)前市場(chǎng)的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為克服以上問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于保持原始圖像對(duì)比度的將彩色 圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像的方法。
[0004] 一種將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像的方法，包括如下步驟：
[0005] 1)初步灰度化
[0006]首先提取彩色圖像的R、G、B三個(gè)通道并將其向量化，變成一個(gè)列向量；然后用公 式（1)進(jìn)行初步灰度化。
[0007] H (i) = 0· 299*R (i) +〇. 587*G ⑴ +〇· 114*B (i) (1)
[OOOS]其中出(〇表示像素1經(jīng)過(guò)初步灰度化后的灰度值，1?(〇,6(1)3(〇分別表示原 圖像中像素 i在R、G、B通道上的灰度值。
[0009]三個(gè)通道前面的權(quán)值是根據(jù)人眼對(duì)顏色的敏感程度來(lái)確定的。由于在這三種顏色 中，人眼對(duì)綠色最為敏感，對(duì)藍(lán)色最不敏感，因此G通道在變換中占最大的比重，而B占最小 的比重。經(jīng)理論和實(shí)踐的研究，我們采用公式Q)所示的權(quán)重值。
[0010] 2)細(xì)節(jié)增強(qiáng)
[0011]在得到初步灰度化結(jié)果之后，我們需要將原圖像的顏色對(duì)比度添加到初步灰度化 的結(jié)果中，因此構(gòu)建了如公式（2)所示的誤差能量函數(shù)：
[0012]

【權(quán)利要求】
1. 一種將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像的方法，其特征在于：包括如下步驟： 1) 初步灰度化 首先提取彩色圖像的R、G、B三個(gè)通道并將其向量化，變成一個(gè)列向量；然后用公式（D 進(jìn)行初步灰度化： H(i) = 0· 299*R(i)+〇· 587*G(i)+0. 114*B(i) (1) 其中， H (i)表示像素 i經(jīng)過(guò)初步灰度化后的灰度值； R(i)，G(i)，B(i)分別表示原圖像中像素 i在R、G、B通道上的灰度值； 2) 細(xì)節(jié)增強(qiáng) 在得到初步灰度化結(jié)果之后，將原圖像的顏色對(duì)比度添加到初步灰度化的結(jié)果中，構(gòu) 建公式（2)所示的誤差能量函數(shù)：
? 其中， N表示整幅圖像總的像素個(gè)數(shù)； 入i，λ 2表示兩個(gè)權(quán)重值，λ i = 1，λ 2 = 1 ; gi表示最終的消色圖像中像素 i的灰度值； 氐表示像素 i經(jīng)過(guò)初步灰度化后的灰度值； K表示每個(gè)像素周圍存在的鄰近點(diǎn)的個(gè)數(shù)； ▽?duì)?-ρ 表示彩色圖像相鄰像素之間的對(duì)比度，計(jì)算如公式（3): HI II + |:]￥C|：. I] + II VBv IHI [[+il；C|. -? II +Jj； (S； α ^表示"^^的方向，其值為i或―1，若取l表示顏色對(duì)比度的方向是正的，取-丨表示 負(fù)，其判斷準(zhǔn)則如下： RARj&GAGj&BABj，則取 a= -1 ; b) 若準(zhǔn)則a)不滿足或無(wú)法判斷，則采用：若兩個(gè)像素的R、G、B三個(gè)灰度值中有一個(gè)或 者兩個(gè)相接近，另兩個(gè)或者一個(gè)灰度值相差較大，比如Ri?R」，G0G」，Β0Β」，則a id = 1 ; 反之，若Ri ~ Rj，GAG」，Β?,則 α ij = -i; c) 若a)和b)兩種準(zhǔn)則均無(wú)法判斷，則ay取步驟1)得到的灰度圖像的灰度對(duì) 比度方向，即若為正數(shù)，則α ^ = 1 ;反之，若為負(fù)數(shù)，則α υ = -1 ; dl·: ^ 按公式（2)對(duì)每個(gè)像素所得到的誤差能量函數(shù)對(duì)81求導(dǎo)，并令t = t，并將所有像素 的能量函數(shù)求和，便可得到總的能量函數(shù)，那么，總的能量函數(shù)求導(dǎo)后得到的公式可以看成 是一個(gè)AX = B的方程； 最后，通過(guò)迭代法求解方程，得出最終的結(jié)果。
【文檔編號(hào)】G06T5/00GK104217403SQ201410424728
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】朱臻陽(yáng), 羅婷婷, 劉春曉 申請(qǐng)人:浙江工商大學(xué)