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小白請教一個關于影像顏色量化(主色調提取)的演算法,有代碼,有部分不太懂

2020-09-15 21:00:59 軟體工程

https://github.com/obskyr/colorgram.py
https://github.com/darosh/colorgram-js
這兩個是同個演算法,一個是python一個是js語言。

如果大佬不方便看github,我貼一下python寫的主要的幾個函式吧。或者我下面有簡單寫了一下我自己的理解。
def sample(image):
    top_two_bits = 0b11000000

    sides = 1 << 2 # Left by the number of bits used. 左移
    cubes = sides ** 7  #cubes = 4^7

    samples = array.array(ARRAY_DATATYPE, (0 for _ in range(cubes)))
    width, height = image.size
    
    pixels = image.load()
    for y in range(height):
        for x in range(width):
            # Pack the top two bits of all 6 values into 12 bits.
            r, g, b = pixels[x, y][:3]
            h, s, l = hsl(r, g, b)    #hsl函式是把rgb轉化成hsl, 函式內容我就不貼了
            # Standard constants for converting RGB to relative luminance.
            Y = int(r * 0.2126 + g * 0.7152 + b * 0.0722)

            # Everything's shifted into place from the top two
            # bits' original position - that is, bits 7-8.
            packed  = (Y & top_two_bits)
            packed |= (h & top_two_bits) >> 2
            packed |= (l & top_two_bits) >> 4
           
            samples[packed]     += r
            samples[packed + 1] += g
            samples[packed + 2] += b
            samples[packed + 3] += 1
    return samples

def pick_used(samples):    #提取圖中使用的顏色
    used = []
    for i in range(0, len(samples), 4):
        count = samples[i + 3]
        if count:
            used.append((count, i))  
    return used

def get_colors(samples, used, number_of_colors):    #提取影像主色調,number_of_colors個顏色
    pixels = 0
    colors = []
    number_of_colors = min(number_of_colors, len(used))

    for count, index in used[:number_of_colors]:
        pixels += count

        color = Color(
            samples[index]     // count,  #rgb均值
            samples[index + 1] // count,
            samples[index + 2] // count,
            count
        )

        colors.append(color)
    for color in colors:
        color.proportion /= pixels
    return colors


這個代碼我理解的話就是,用Y(灰度)h(色相)s(飽和度)分別取二進制前兩位,組成YYhhss的八位二進制,后面再加上兩位(為了存盤rgb和count,也就是四位為一組)即YYhhssxx,這個作為索引,依次存盤累加像素點的r,g,b,count頻次,最后把累加得到的r,g,b再除以頻次得到均值。不知道我的有沒有表達清楚。
我個人肉眼感覺效果可以,只是飽和度好像整體偏普通(?)但沒大的影響。這是我簡單拿了張風景圖跑的結果,只提取了6鐘(理論好像可以提取256種?)


搜到的資料很多都是k-means啊,各種聚類啊,這個演算法也太簡潔了,我不是很理解的有兩點
1. 為什么要用Yhs去定位 (我試過hsl,rgb等等等組合效果都很差)
2. 為什么可以簡單粗暴地把rgb累加然后取均值

請問有大佬指導一下嗎!或者請問有相關的文獻?關鍵詞?嗎,我可以自己去看!我實在搜不到資料..........

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