⑴ 最優傳輸在圖像顏色映射的應用
最優傳輸(Optimal Transport,OT)理論在圖像顏色映射或顏色轉移方面有著廣泛的應用。OT的目標是在最小化成本的情況下,找到從一個顏色分布映射到另一個顏色分布的最優方案,這一過程特別適用於圖像處理領域,可實現圖像間顏色風格的轉移。源圖像在保留原有結構的同時,可採用目標圖像的顏色風格。
在應用中,最優傳輸可定義從源圖像顏色空間到目標圖像顏色空間的映射。過程涉及幾個步驟:計算兩個顏色分布間的最優傳輸、映射源圖像像素顏色,以達到與目標圖像顏色風格的匹配。
常用方法包括Earth Mover's Distance (EMD)和Sinkhorn演算法。EMD計算直接,但計算量較大;Sinkhorn演算法通過迭代優化,收斂速度快,適用於大規模數據。代碼示例使用Python Optimal Transport庫(POT)實現。
具體實現中,EMD和Sinkhorn演算法計算得到的最優傳輸映射用於指導源圖像顏色分布的調整,以匹配目標圖像顏色。一旦映射確定,源圖像像素顏色則通過映射調整,以實現顏色傳輸,使源圖像顏色接近目標圖像。
Python Optimal Transport庫(POT)提供了解決OT問題的工具,包括EMDTransport和SinkhornTransport類。這些工具可以用來計算圖像顏色映射過程中的最優傳輸方案,從而實現圖像間顏色風格的平滑過渡。