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本发明公开了一种基于局部线性模型优化的交互式灰度图像彩色化方法，包括输入待处理灰度图像，将待处理灰度图像转换为RGB颜色空间输入图像，进行少量人工线条着色获得着色图像，将待处理灰度图像、着色图像由各自原来的RGB颜色空间转换到YUV颜色空间，计算出一个拉普拉斯抠图矩阵，再利用局部线性模型优化求解稀疏矩阵方程，获得基于YUV颜色空间的彩色化图像，最后将基于YUV颜色空间的彩色化图像转换到RGB颜色空间获得最终的彩色化图像六个步骤。这种方法改进了现有基于局部颜色扩展的图像彩色化方法在更少的人工线条着色情况下，降低在灰度图像彩色化过程中出现的严重色彩渗透问题，提高灰度图像彩色化的质量。

本文算法在Lab或者YUV颜色空间实现，以在YUV颜色空间实现为例，本算法分为六个步骤∶（1）输入待处理灰度图像，然后将待处理灰度图像转换为RGB颜色空间，产生的图像作为输入图像；（2）将步骤（1）中输入图像进行人工线条着色，获得着色图像；（3）将输入图像、着色图像的RGB颜色空间分别转换到YUV颜色空间，（4）计算拉普拉斯抠图矩阵；（5）利用本文提出的局部线性模型优化求解稀疏矩阵方程，获得基于YUV颜色空间的彩色化图像∶（6）将基于YUV颜色空间的彩色化图像转换到RGB颜色空间，获得最终的彩色化图像。在抠图拉普拉斯矩阵中用欧式距离来计算像素之间的相似度，因此依赖于临近像素之间的梯度，在高纹理或者低对比度边缘的图像处理上，不能获得很好的性能。基于欧式距离的相似度测量不能表达特征空间中像素的全局分布，而基于扩散距离的相似度计算可以弥补基于欧式距离的相似度计算的不足。本算法在计算拉普拉斯抠图矩阵时提供了一种改进方案，在图像非边缘区域采用了扩散距离来代替欧式距离。

厉旭杰，男，1981年10月生于浙江宁波。2001年考入宁波大学信息学院通信工程，2005年9月获得宁波大学工学学士学位，2005年9月就读宁波通信与信息系统专业硕士研究生，2008年2月获得宁波大学工学硕士学位，后任教于温州大学计算机科学与工程学院。在专业期刊《Journal of Luminescence》、《Journal of Physics and Chemistry of Solids》、《Journal of Alloys and Compounds》、《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》、《Physica B: Condensed Matter》、《物理学报》等发表SCI论文10余篇。

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