系统工程与电子技术 ›› 2022, Vol. 44 ›› Issue (2): 385-393.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2022.02.04

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融合深度图像先验的全变差图像着色算法

张玺, 金正猛, 姜亚琴*   

  1. 南京邮电大学理学院, 江苏 南京 210023
  • 收稿日期:2021-03-02 出版日期:2022-02-18 发布日期:2022-02-24
  • 通讯作者: 姜亚琴
  • 作者简介:张玺(1997—), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为基于偏微分方程的图像处理|金正猛(1982—), 男, 教授, 博士, 主要研究方向为非线性偏微分方程及其在图像处理中的应用|姜亚琴(1976—), 女, 副教授, 博士, 主要研究方向为偏微分方程数值解
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(11771005)

Total variation algorithm with depth image priors for image colorization

Xi ZHANG, Zhengmeng JIN, Yaqin JIANG*   

  1. Shool of Science, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023, China
  • Received:2021-03-02 Online:2022-02-18 Published:2022-02-24
  • Contact: Yaqin JIANG

摘要:

提出了融合深度图像先验的全变差(total variation, TV)图像着色模型, 在即插即用(plug-and-play, PnP)框架下, 结合交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers, ADMM), 设计出相应的数值求解算法, 并给出该算法的收敛性结果。数值实验结果表明, 该模型能有效整合耦合TV边缘捕获和卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)细节捕捉的功能, 对结构图像和纹理等细节丰富的图像, 均能实现较大范围的有效着色。

关键词: 图像着色, 耦合全变差, 卷积神经网络, 即插即用框架, 交替方向乘子算法

Abstract:

In this paper, we propose a total variation (TV) model with depth image priors for image colorization. Under the plug-and-play (PnP) framework, we design the numerical algorithm to solve the model by incorporating the alternating direction method of multipliers (ADMM), and give the convergence result of the algorithm. The experimental results show that the model can effectively integrate the edge capture function of coupled TV and the detail capture function of convolutional neural network (CNN), and also can achieve a large scale effective coloring for structural images and multi textures detailed images.

Key words: image coloring, coupled total variation (TV), convolutional neural network (CNN), plug-and-play (PnP) framework, alternating direction method of multipliers (ADMM)

中图分类号: