封面故事|让经典不再囿于黑白

图片来源网络

同一片段黑白版本与彩色修复版本的对比

电影《决胜时刻》呈现了经过彩色修复之后的开国大典片段，这段色彩分明、4K高清的视频真实地还原了现场细节，让观影者产生穿越时空，亲临盛事之感。

这种对经典黑白影像进行颜色再现的技术被称为“灰度图像彩色化”，可以增强图像的视觉感知能力，主要应用在如老旧黑白照片加工，医学图像着色以及经典电影颜色再现等领域。

《中国图象图形学报》第8期封面，以武汉大学曹丽琴团队发表在本期的论文《局部自适应的灰度图像彩色化》为基础进行设计，展示了同一场景下，彩色化前后的图像效果对比。

论文标题：局部自适应的灰度图像彩色化

论文作者：曹丽琴，商永星，刘婷婷，李治江，马爱龙

主题词：彩色化；颜色迁移；局部自适应；一致性；平滑

引用格式：曹丽琴, 商永星, 刘婷婷, 李治江, 马爱龙. 局部自适应的灰度图像彩色化[J]. 中国图象图形学报, 2019, 24(8): 1249-1257.

全文链接：

http://www.cjig.cn/html/jig/2019/8/weixin/20190804.htm

研究思路及实现方法

为了保证灰度图像在彩色化过程中全局颜色一致同时避免细节的过平滑，提出一种局部自适应的灰度图像彩色化方法。

• 在寻找灰度图像与彩色参考图像的匹配像素点基础上，利用自适应权重均值滤波实现高置信度匹配像素点的颜色迁移。

• 迁移过程中考虑局部邻域像素信息，自动调节领域像素权重，使得颜色正确迁移的同时保证清晰的边界信息。

• 同时根据初步迁移结果对低置信度像素点进行颜色扩散，最终完成灰度图像彩色化。

图1 算法流程图

研究结果

图2 灰度图像彩色化结果图

从彩色化结果看，自适应权重滤波彩色化方法相对于未考虑临近信息或仅通过均值滤波获取临近信息的方法，在颜色迁移正确性及颜色细节的保持上都有较好的表现。

对比实验结果表明，论文方法可以获取颜色空间一致性较高且整体平滑的结果，与现有的典型灰度图像彩色化方法相比，能有效地抑制边界区域颜色的过渡平滑和模糊，得到更自然的彩色化结果图。

图3 不同方法灰度图像彩色化结果

图4 本文方法与Gupta方法灰度图像彩色化结果

研究团队相关论文

针对现有方法颜色迁移过程中迁移意图不明确，导致颜色容易出现迁移错误和伪轮廓的问题，文章在建立可靠颜色迁移意图的基础上，提出了一种动态查找表的颜色迁移方法。

通过合理的主观实验推理模型，构建颜色迁移意图表达策略，建立迁移参考图颜色查找表，丰富参考图像颜色特性，提高颜色迁移结果的准确性。同时，该方法具有友好的交互性，可以通过用户意图直接进行颜色迁移。

论文信息：Zhijiang Li, Tan Zhenshan，Liqin Cao^*, Hu Chen, Lei Jiao, Yanfei Zhong. Directive Local Color Transfer based on Dynamic Look-up Table，Signal Processing: Image Communication

下载地址：

https://doi.org/10.1016/j.image.2019.06.010

作者简介

曹丽琴，武汉大学印刷与包装系讲师。主要从事图像感知与解译，城市环境遥感，研究方向包括图像颜色迁移，图像质量改善，城市热岛，城市不透水面等研究。 

E-mail：[e-mail]

商永星，男，硕士研究生，主要研究方向为灰度图像彩色化。

E-mail：[e-mail]

刘婷婷，女，副教授，主要研究方向为数字图像检索，极地遥感研究。

E-mail：[e-mail]

李治江，男，副教授，主要研究方向为视觉感知与再现。

E-mail：[e-mail]

马爱龙，男，副研究员，主要研究方向为高分辨率遥感图像处理。

E-mail: [e-mail]

编辑推荐

本文系《中国图象图形学报》独家稿件

本文内容仅供学习交流

版权属于原作者

编辑：秀秀

指导/审核：梧桐君

声  明

欢迎转发本号原创内容，任何形式的媒体或机构未经授权，不得转载和摘编。授权请在后台留言“机构名称+文章标题+转载/转发”联系本号。转载需标注原作者和信息来源为《中国图象图形学报》。本号转载信息旨在传播交流，内容为作者观点，不代表本号立场。未经允许，请勿二次转载。如涉及文字、图片等内容、版权和其他问题，请于文章发出20日内联系本号，我们将第一时间处理。《中国图象图形学报》拥有最终解释权。

前沿丨观点丨资讯丨独家

扫描下方二维码 关注学报公众号

中国图象图形学报 | 订阅号

在看点这里