GPU加速的近实时图像彩色化

作     者：赵汉理 季智坚 金小刚 厉旭杰 Zhao Hanli;Ji Zhijian;Jin Xiaogang;Li Xujie

作者机构：温州大学智能信息系统研究所温州325035 浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058 

出 版 物：《计算机辅助设计与图形学学报》 (Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics)

年 卷 期：2017年第29卷第8期

页      面：1425-1433页

核心收录：

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61472351) 浙江省自然科学基金(LY15F020019 LQ14F020006) 温州市科技计划项目(G20150019) 

主　　题：图像彩色化 K最近邻 压缩稀疏矩阵 图形处理单元 

摘      要：灰度图像彩色化技术需要人工交互来完成彩色化优化过程,针对现有的方法只注重彩色化的效果而忽略算法的执行效率,严重影响了用户的交互体验的问题,充分利用GPU的高性能并行优势,提出基于GPU加速的近实时图像彩色化方法.在预处理阶段,运用基于图像块纹理特征的Patch Match算法在全局图像空间高效地查找每个像素的K最近邻,并提出基于压缩表示的对称稀疏矩阵并行构造算法来保证着色线条的颜色在图像近邻像素之间的对等传播;在用户交互阶段,根据用户输入构建能量函数,并运用并行共轭梯度法计算出彩色图像的颜色.实验结果表明,该方法不但能生成高质量的图像彩色化效果,而且图像彩色化过程具有近实时性的处理性能.