用于虚拟展示系统的单色图像区域色彩置换方法

摘要

本发明公开了一种虚拟展示系统的单色图像区域色彩置换方法。本方法基于二色反射模型，其步骤为1)估计入射光颜色单位向量；2)估计漫反射分量颜色单位向量：先重采样颜色信号，然后利用投影方法得到一个最接近物体实际颜色的参考颜色单位向量；3)使用入射光向量和参考颜色向量对所有象素进行最小二乘分解，得到每个象素的线性系数；4)对于每个象素，构造一个新的线性系数，然后使用目标颜色值计算最终的结果颜色。使用本发明的方法可以快速有效地实现色彩置换，而且本方法的置换结果能够真实地反映物体表面的光影效果。本方法不需要用户交互，计算量小，具有很好的实用价值。

主权项

1.一种用于虚拟展示系统的单色图像区域色彩置换方法，其特征在于：方法的步骤如下：1)估计漫反射分量的归一化色度Λ，其步骤为：(1)对目标区域内的颜色信号重采样，避免噪声的影响，(2)将重采样后的颜色信号归一化，(3)将归一化后的信号投影到一个特定平面，(4)求利用投影结果的最外围点，(5)将最外围点反投影，计算出漫反射分量的归一化色度向量；2)估计入射光分量的归一化色度，将入射光简化为白光，使用单位向量$\Gamma =\{1/\sqrt{3},1/\sqrt{3},1/\sqrt{3}\}$ 作为入射光的归一化色度；3)使用漫反射分量的色度和入射光分量的色度对所有颜色信号进行最小二乘分解，求得两个参数集合Sα和Sβ，这两个参数是每个颜色信号对于漫反射分量和入射光分量得线性组合系数，即对于颜色信号Cp，其参数αp和βp满足： Cp＝αp×Λ+βp×Γ 式14)估计参考颜色的颜色值，求出一个参考颜色作为被替换的颜色，其步骤为：(1)选择所有值β接近0的采样点，从中选取α值最大的5％，设其均值为αm，(2)算出参数对(αm，0)所对应的颜色作为参考颜色值；5)色彩置换，其步骤为：(1)设一个像素点为B，令B在物体颜色的色度单位向量上的投影XB作为其物体颜色分量，计算B点新的参数公式如下：${\alpha }^{\prime }=\frac{\alpha +\beta \times \cos \left(\theta \right)}{n}$ β′＝β式2其中θ是漫反射颜色单位向量Λ和入射光单位颜色向量Γ的夹角，n是参考颜色的模值，(2)设新颜色值为Cn，置换后的颜色CB’的计算方式如下： CB′＝α′×Cn+β′×Γ 式3。