一种绘画作品图像的主要颜色提取方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于图像处理技术领域，特别涉及一种绘画作品图像的主要颜色提取方 法。
【背景技术】
[0002] 美术中常用颜色组合来描述图像的主要颜色，即图像的主要颜色构成。颜色组合 (colortheme或colorcombination)是由几种颜色构成的一组搭配，常用三色组合和五色 组合。
[0003] 国际上关于图像主要颜色提取的相关研宄工作中，最简单的一种方法是基于颜色 直方图的提取方法，即选择颜色直方图中像素个数多的三个或五个颜色作为主要颜色。之 后提出了基于分块的主要颜色提取方法，考虑了图像颜色的空间位置分布，将图像分为规 则的等大小的矩形块，然后分别计算颜色直方图并汇总。由于矩形的分块方法没有考虑图 像内容语义，图像内的一个对象可能被分到不同的块中，所以提出了基于图像分割的提取 方法。其方法是根据图像分割的结果，提取不同的分割区域的颜色直方图并汇总。由于颜色 直方图确定了颜色区间的划分，对于区间边界上的颜色划分存在争议，所以提出了Kmeans 聚类的提取方法。该方法根据颜色的相似性自动聚类为三类或五类得到主要颜色。这些方 法都有一定程度的不足，如基于聚类的方法将图像中相似颜色做平均，可能导致提取的颜 色与图像中颜色有较大差异；基于图像分割和颜色直方图的方法提取图像中占有面积大的 颜色，可能丢失虽然占有面积不大但是对于图像表现力重要的颜色。基于上述不足，X.Wang 等人提出了基于心理学和美学原理的主要颜色提取方法，在图像分割的基础上，对分割区 域的颜色汇总时选择那些占图像面积大并与周围颜色有强烈对比的颜色。
[0004] 上述方法的提取过程可以归纳为在做减法，即从图像的所有像素点中抽取主要颜 色。为了照顾到大部分的颜色，所以提取的颜色往往是叠加了大部分颜色之后的颜色，给人 的感觉是颜色不纯。而人在作画的时候是先确定主要颜色，然后在这个颜色的基础上加入 其他颜色来绘制出丰富的颜色，这个过程可以归纳为在做加法。在图像的颜色提取方面，目 前还没有针对绘画作品图像的技术，本专利模拟人作画的过程提取绘画作品图像的主要颜 色。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的技术问题是，图像的主要颜色是描述图像颜色构成的重要指标。现 有技术没有考虑绘画作品图像的非自然性和夸张的艺术表现性等特点，得到的主要颜色不 准确，或不纯，或得到的颜色不够丰富。为了克服这些传统方法中的不足之处，就要重新寻 求一种针对绘画作品图像的新方法。本发明的目的就是针对绘画作品图像，提供一种准确 的主要颜色提取方法。
[0006] 一种绘画作品图像的主要颜色提取方法，包括以下步骤：
[0007] 步骤1、颜色聚类：将绘画作品图像输入，并选取15种颜色；
[0008] 步骤2、因素量化：分析15种颜色的面积因素、纯度因素及对比因素；
[0009] 步骤3、颜色排序：根据步骤2的三种因素进行评分获得15种颜色的评分；
[0010] 步骤4、颜色挑选：按照步骤3中的评分顺序，选取5个颜色。
[0011] 进一步地，所述步骤1中应用Kmeans聚类方法，获得绘画作品中15种颜色，得到 一个包含15种颜色的集合{cj，i= 1，2,. . .，15,15种颜色采用HSV颜色空间表示，即Ci =(huei,sati,valj;其中hue指的就是色调⑶、sat指的是饱和度⑶与val指的是亮 度（V)。
[0012] 进一步地，所述步骤2中的面积因素：将得到的十五种颜色算出各自占整个像素 的比例，即每种颜色对应的像素点个数与图像像素点个数的比值，即{areaj;
[0013] 纯度因素：这里的所述的纯度因素，指的是15种颜色采用HSV颜色空间表示，里面 的饱和度（sat)就是为15种颜色所述的纯度因素，S卩{satj;
[0014] 对比因素：指的是选出的15种颜色中的一种与其他剩余的14种颜色的对比强烈 度，通过计算15种颜色中的一种与剩余14种颜色的欧氏距离的平均值，得到的数值就是该 种颜色的对比因素得分，即：
[0015]
【主权项】
1. 一种绘画作品图像的主要颜色提取方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、颜色聚类：将绘画作品图像输入，并选取15种颜色； 步骤2、因素量化：分析15种颜色的面积因素、纯度因素及对比因素； 步骤3、颜色排序：根据步骤2的三种因素进行评分获得15种颜色的评分； 步骤4、颜色挑选：按照步骤3中的评分顺序，选取5个颜色。
2. 根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述步骤1中应用Kmeans聚类方法， 获得绘画作品中15种颜色，得到一个包含15种颜色的集合{cj，i= 1，2, ...，15,15种颜 色采用HSV颜色空间表示，即Ci=(huei,sat。valj;其中hue指的就是色调（H)、sat指的 是饱和度（S)与val指的是亮度（V)。
3. 根据权利要求2所述的提取方法，其特征在于，所述步骤2中的面积因素：将得到的 十五种颜色算出各自占整个像素的比例，即每种颜色对应的像素点个数与图像像素点个数 的比值，S卩{areaj ; 纯度因素：这里的所述的纯度因素，指的是15种颜色采用HSV颜色空间表示，里面的饱 和度（sat)就是为15种颜色所述的纯度因素，S卩{satj; 对比因素：指的是选出的15种颜色中的一种与其他剩余的14种颜色的对比强烈度，通 过计算15种颜色中的一种与剩余14种颜色的欧氏距离的平均值，得到的数值就是该种颜 色的对比因素得分，即：
4. 根据权利要求3所述的提取方法，其特征在于，对步骤1聚类得到的15个颜色计算 评分，应用公式Si=w丨?areai+w2 ?sati+w3 ?虹81进行评分，其中areai是颜色c^勺面积因 素得分，sah是颜色ci的纯度因素得分，disi是颜色ci的对比因素得分，wp?2和w3分别 设置为〇. 4, 0. 2和0. 4,将15个颜色按照公式计算得到的评分从大到小排序。
5. 根据权利要求4所述的提取方法，其特征在于，步骤4中选取颜色，首先忽略黑白灰 无彩色；同时选择与已选颜色的色相差异大于0. 2的颜色，其中色相的取值范围是[0, 1]。
【专利摘要】本发明属于图像处理技术领域，特别涉及一种绘画作品图像的主要颜色提取方法。包括以下步骤：步骤1、颜色聚类：将绘画作品图像输入，并选取15种颜色；步骤2、因素量化：分析15种颜色的面积因素、纯度因素及对比因素；步骤3、颜色排序：根据步骤2的三种因素进行评分获得15种颜色的评分；步骤4、颜色挑选：按照步骤3中的评分顺序和挑选原则，选取5个颜色。本发明的有益效果为，用本方法可以针对绘画作品图像得到准确的主要颜色，进而用这些主要颜色指导图像着色和图像颜色传递得到更好的效果。本方法充分考虑了人作画的过程，并进行量化，得到了符合人类视觉认知的绘画作品图像的主要颜色。该方法在结果质量方面有质的提升。
【IPC分类】G06T5-00
【公开号】CN104574307
【申请号】CN201410841622
【发明人】覃京燕, 王晓慧, 高玉娇
【申请人】北京科技大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月30日