有效基於模糊分割技術的中國水墨畫著色演算法

Abstract

本文針對傳統中國特有的水墨畫提出一個有 效的著色技術，能夠將原本僅為水墨渲染的灰階圖 畫予以上色，轉變成為具有豐富的色彩變化，並且 保留畫中大量留白(Voids)的特性。現有的著色技術 (Colorization Technique)運用在一般影像上有不錯 的效果，但無法是運用於水墨畫上，主要是因為水 墨畫具有筆劃交錯的極小縫隙與筆墨渲染(漸 層)，以及背景的留白之處。為了有效解決水墨畫 的上色問題，我們利用影像遮罩(Image Mask)的概 念，有效地為水墨畫上色，並且仍然保存留白的特 性，以及物件之間的細微留白處亦可被保留住。我 們的作法主要分為三大部份：(1) 著色部份：利用 Yatziv 提出的最新著色技術，配合過度渲染畫法技 巧，確保灰階影像所有細微之處都能上到顏色 [18]；(2)影像分割部分：先將灰階影像作亮度的調 整， 再利用模糊分割技巧(Fuzzy Segmentation Technique)將調整過後的影像進行分割處理，將其 前景與背景分離；(3) 過度渲染濾除：以模糊分割 的結果作為影像遮罩，將原始灰階影像與過度渲染 後的彩色圖畫三者合併；經由以上三個步驟即可完 成將水墨畫上色的工作。本文是首創將著色技術使 用於灰階水墨畫，演算法具有四項優點：(1) 為物 件上色簡易；(2)演算法效果佳；(3) 處理過程快 速；(4) 保留國畫原有特性。