图像的色彩风格迁移

姓名：贺文琪

学号：19021210758

【嵌牛导读】随着手机的智能化以及人们对美的追求，图像处理的软件应运而生，比如：美图秀秀、激萌、美拍等一系列修图软件，满足了大家对照片色彩变化的需求，其中的一些滤镜就用到了色彩迁移的相关知识。

【嵌牛鼻子】图像色彩迁移，风格迁移

【嵌牛提问】什么是色彩风格迁移？它面对的问题有哪些？

【嵌牛正文】

随着科学技术的发展，近几年来，对于计算机视觉的研究也不断得到提升，还有虚拟技术、多媒体技术、彩色成像技术也在不断进步，越来越多的人们对图像及视频的色彩有了要求，而计算机性能的提升让更多以前没有办法实现的事情得以实现。现在有很多方法可以对图像的颜色进行变换，但是最高效的方式就是色彩迁移。色彩迁移这个概念说起来大多数人可能都有些陌生，但是如果提到现在一些热门的照片处理软件就很好理解了，比如b612、黄油相机等，都有通过一张照片改变另一张照片整体颜色以及风格的功能，使目标图像既能不改变自己的内容信息，也拥有了其他照片的色彩风格。有时候因为外界光线条件、拍摄设备或显示设备的差异等原因，所呈现的图像颜色往往不是人们预期的结果；还有一种情况就是本身这个图片的色彩就已经很完美了，但是还是需要进行色彩或者风格的转换来满足大家的需求；因此，照片艺术风格处理也成为了热点应用。而色彩迁移正是有效解决这些问题的一种图像处理技术。

两幅图像色彩之间的转换，通俗来说，就是一个作为颜色的来源，称为源图像，一个作为待处理图像，称为目标图像，然后通过算法使目标图像在保留自身内容的情况下，拥有前者的色彩信息。

风格迁移和灰度图像上色都属于色彩迁移。风格迁移是指从指定的风格图像中提取特征，在不破坏内容图像结构的前提下，利用提取出来的特征对内容图像进行风格转换，得到的输出图像是内容图像和风格图像的完美融合。如图1所示，(a)的内容图片是一张花草图，(b)的风格图像是后印象派画家梵高的代表作《星夜》，(c)迁移图像呈现了另一种样子，既明显保留了内容图像的结构和形状信息也兼具风格图像的纹理和色彩[1]。

   (a)花朵

  (b)梵高《星夜》

(c)迁移图像

                                                                    图1 风格迁移效果

色彩空间是研究图像信息处理的一个基础，要想得到较好的迁移效果，就要知道各个色彩空间的原理与区别，要探究它们的表示与转换规律，分析优缺点，明白为什么要在特定的色彩空间才能实现迁移。

对于风格的迁移来说，它主要针对艺术作品，比如油画、素描、水彩或者一些抽象派作品等。也就是说，我们现在随着深度学习的发展，可以通过电脑来完成一幅具有大师风格的作品。通过对当前已有的色彩迁移算法的实现，发现存在着一些问题，目前大部分色彩迁移算法都是单源迁移，当输入图像内容复杂，颜色丰富时，会出现颜色误传，迁移效果差的问题；对于艺术作品，当风格迁移到主体比例较大的图片上，比如人像，就会出现模糊不清的现象，这种问题不可避免，所以进行多源的迁移十分有必要。