O documento descreve um método para harmonização de cores em imagens baseado em agrupamentos harmônicos. O método busca esquemas de cores harmônicos e permite suaves mudanças nos tons das cores da imagem para adequá-las ao esquema harmônico escolhido, preservando a coerência espacial entre as cores de pixels vizinhos. O método pode ser usado para harmonizar o plano de fundo de uma imagem com o plano de destaque ou vice-versa.
1. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Color Harmonization
Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos
Michel Alves dos Santos
Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação
Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - COPPE
Cidade Universitária - Rio de Janeiro - CEP: 21941-972
Docentes Responsáveis: Prof. Dsc. Ricardo Marroquim & Prof. PhD. Cláudio Esperança
{michel.mas, michel.santos.al}@gmail.com
15 de Agosto de 2013
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
2. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Introdução - Qual é a importância das cores?
A Importância das Cores
Figure: O Nascimento de Vênus (Sandro Botticelli) e Composition VII (Wassily Kandinsky). Obras
que encantam pela maestria da combinação de tons, estética apurada e inigualável senso harmônico.
Destacam informação e atraem atenção;
Aumentam a capacidade cognitiva;
Associam síntaxe à semântica.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
3. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Perguntas Cotidianas
Perguntas Geradas Pela Importância das Cores
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
4. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Perguntas Cotidianas
Perguntas Geradas Pela Importância das Cores
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
5. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Propriedade em Comum
Propriedade Desejada em Comum
E todas as perguntas feitas anteriormente giram em torno de uma
propriedade intensamente desejada...
A Harmonia
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
6. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Propriedade em Comum
Propriedade Desejada em Comum
E todas as perguntas feitas anteriormente giram em torno de uma
propriedade intensamente desejada...
A Harmonia
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
7. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
A Apresentação
O que podemos esperar desta apresentação?
Nesta apresentação iremos discutir sobre o conceito de harmonia de cores,
as primeiras intenções de categorização do tema de maneira científica e
apresentar uma técnica para busca e aplicação de esquemas harmônicos.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
8. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Objetivos
Principais Objetivos da Apresentação
Color Harmonization
Daniel Cohen-Or Olga Sorkine Ran Gal Tommer Leyvand Ying-Qing Xu
Tel Aviv University∗ Microsoft Research Asia†
original image harmonized image
Figure 1: Harmonization in action. Our algorithm changes the colors of the background image to harmonize them with the foreground.
Abstract
Harmonic colors are sets of colors that are aesthetically pleasing
in terms of human visual perception. In this paper, we present a
method that enhances the harmony among the colors of a given
photograph or of a general image, while remaining faithful, as much
as possible, to the original colors. Given a color image, our method
finds the best harmonic scheme for the image colors. It then allows
a graceful shifting of hue values so as to fit the harmonic scheme
while considering spatial coherence among colors of neighboring
pixels using an optimization technique. The results demonstrate
that our method is capable of automatically enhancing the color
“look-and-feel” of an ordinary image. In particular, we show the
results of harmonizing the background image to accommodate the
colors of a foreground image, or the foreground with respect to the
background, in a cut-and-paste setting. Our color harmonization
technique proves to be useful in adjusting the colors of an image
composed of several parts taken from different sources.
Keywords: image enhancement, color harmonization, cut-and-
paste, computational aesthetics
1 Introduction
Much of what we perceive and feel about an image is experienced
through colors. Although our perception of colors depends on the
context, and is culture-related, it is impossible to look at an im-
age without being affected by the harmony of its colors. Harmonic
∗{dcor|sorkine|galran|tommer}@ tau.ac.il
†yqxu@microsoft.com
colors are sets of colors that hold some special internal relation-
ship that provides a pleasant visual perception. Harmony among
colors is not determined by specific colors, but rather by their rel-
ative position in color space. Generating harmonic colors has been
an open problem among artists and scientists [Holtzschue 2002].
Munsell [1969] and Goethe [1971] have defined color harmony as
balance, in an effort to transfer the concept of color harmony from
a subjective perspective to an objective one. Although currently
there is no formulation that defines a harmonic set, there is a con-
sensus among artists that defines when a set is harmonic, and there
are some forms, schemes and relations in color space that describe
a harmony of colors [Matsuda 1995; Tokumaru et al. 2002].
Professional artists usually rely on experience and intuition to
choose their favorite harmonic colors. The artist can choose a
harmonic set from prescribed sets provided in handbooks (e.g.,
[Krause 2002]) or by using an interactive application (e.g., [Meier
1988]). Once the set is defined, the artist needs to color or recolor
his/her product with this set, a task that can be tedious when the
image is complex and contains many colors.
In this paper we introduce a novel application that provides the user
with an automatic recoloring tool, which is useful in different set-
tings. Given an arbitrary image, possibly a photograph, the colors
of the image are modified to enhance the relationship among them
and to increase their harmony. We term this color-enhancement
process color harmonization.
Our technique can deal with an arbitrarily complex image or color
palette, with a rich variety of colors. Color harmonization frees
the designer from choosing a specific harmonic set, since he/she
can use any desired color palette, and our automatic method sub-
sequently optimizes the image towards a harmonic setting while
remaining as faithful as possible to the original color palette. The
application is suitable for both professional designers and amateurs,
seeking to enhance their artistic work.
The harmonization technique can be applied in a compositing sce-
nario in which some regions of the input image remain intact. This
allows, for instance, harmonizing the colors of a background im-
age with respect to the foreground or adapting the colors of a fore-
Debater sobre o conteúdo do artigo
intitulado Color Harmonization.
Listar alguns trabalhos relacionados e
complementares ao tema (backward
and forward papers).
Discutir sobre os requerimentos
necessários a implementação do
método proposto.
Exibir o fluxograma de execução da
técnica categorizando as etapas de
processamento.
Analisar os resultados encontrados e
casos onde o método não surti o
efeito esperado.
Apresentar conclusões (sobre a técnica).
Do que se trata o artigo Color Harmonization?
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
9. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
O Trabalho: Color Harmonization
Busca e Aplicação de Esquemas Harmônicos em Imagens
Color Harmonization
Daniel Cohen-Or Olga Sorkine Ran Gal Tommer Leyvand Ying-Qing Xu
Tel Aviv University∗ Microsoft Research Asia†
original image harmonized image
Figure 1: Harmonization in action. Our algorithm changes the colors of the background image to harmonize them with the foreground.
Abstract
Harmonic colors are sets of colors that are aesthetically pleasing
in terms of human visual perception. In this paper, we present a
method that enhances the harmony among the colors of a given
photograph or of a general image, while remaining faithful, as much
as possible, to the original colors. Given a color image, our method
finds the best harmonic scheme for the image colors. It then allows
a graceful shifting of hue values so as to fit the harmonic scheme
while considering spatial coherence among colors of neighboring
pixels using an optimization technique. The results demonstrate
that our method is capable of automatically enhancing the color
“look-and-feel” of an ordinary image. In particular, we show the
results of harmonizing the background image to accommodate the
colors of a foreground image, or the foreground with respect to the
background, in a cut-and-paste setting. Our color harmonization
technique proves to be useful in adjusting the colors of an image
composed of several parts taken from different sources.
Keywords: image enhancement, color harmonization, cut-and-
paste, computational aesthetics
1 Introduction
Much of what we perceive and feel about an image is experienced
through colors. Although our perception of colors depends on the
context, and is culture-related, it is impossible to look at an im-
age without being affected by the harmony of its colors. Harmonic
∗{dcor|sorkine|galran|tommer}@ tau.ac.il
†yqxu@microsoft.com
colors are sets of colors that hold some special internal relation-
ship that provides a pleasant visual perception. Harmony among
colors is not determined by specific colors, but rather by their rel-
ative position in color space. Generating harmonic colors has been
an open problem among artists and scientists [Holtzschue 2002].
Munsell [1969] and Goethe [1971] have defined color harmony as
balance, in an effort to transfer the concept of color harmony from
a subjective perspective to an objective one. Although currently
there is no formulation that defines a harmonic set, there is a con-
sensus among artists that defines when a set is harmonic, and there
are some forms, schemes and relations in color space that describe
a harmony of colors [Matsuda 1995; Tokumaru et al. 2002].
Professional artists usually rely on experience and intuition to
choose their favorite harmonic colors. The artist can choose a
harmonic set from prescribed sets provided in handbooks (e.g.,
[Krause 2002]) or by using an interactive application (e.g., [Meier
1988]). Once the set is defined, the artist needs to color or recolor
his/her product with this set, a task that can be tedious when the
image is complex and contains many colors.
In this paper we introduce a novel application that provides the user
with an automatic recoloring tool, which is useful in different set-
tings. Given an arbitrary image, possibly a photograph, the colors
of the image are modified to enhance the relationship among them
and to increase their harmony. We term this color-enhancement
process color harmonization.
Our technique can deal with an arbitrarily complex image or color
palette, with a rich variety of colors. Color harmonization frees
the designer from choosing a specific harmonic set, since he/she
can use any desired color palette, and our automatic method sub-
sequently optimizes the image towards a harmonic setting while
remaining as faithful as possible to the original color palette. The
application is suitable for both professional designers and amateurs,
seeking to enhance their artistic work.
The harmonization technique can be applied in a compositing sce-
nario in which some regions of the input image remain intact. This
allows, for instance, harmonizing the colors of a background im-
age with respect to the foreground or adapting the colors of a fore-
Paper: Color Harmonization
Ano: 2006
Autores: Daniel Cohen-Or, Olga Sorkine,
Ran Gal, Tommer Leyvand & Ying-Qing
Xu
Conference: ACM SIGGRAPH 2006
www.igl.ethz.ch/projects/color-harmonization/
O artigo em questão é fortemente baseado nos trabalhos de Masataka Tokumaru (2002) e Yutaka Matsuda (1995).
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
10. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Trabalhos Relacionados
Trabalhos relacionados a técnica apresentada
Primeiras descobertas no campo da teoria da harmonização:
Newton, Goethe, Young e Maxwell;
Introdução de uma representação quantitativa de harmonia:
Moon & Spencer [1944], Granville & Jacobson [1944];
Moderna Teoria das Cores: Munsell [1969], Ostwald & Birren
[1969] e Itten [1960];
Introdução de um novo círculo de cores onde a harmonia é
enfatizada pela componente de matiz: Itten [1960];
Introdução de 80 esquemas harmônicos baseados nos estudos
de Itten: Matsuda [1995];
Esquemas harmônicos de Tokumaru: Tokumaru [2002].
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
12. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Trabalhos Complementares - Moon & Spencer
Geometric Formulation of Classical Color Harmony
Informações
Ano: 1943
Autores: Parry Moon & Domina Eberle
Spencer
Journal: Journal of the Optical
Society of America
Volume 34, Number 1
O artigo em questão possui como propósito apresentar as bases científicas para a compreensão teórica da harmonização de cores
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
14. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Trabalhos Complementares - Shapira et al.
Image Appearance Exploration by Model-Based Navigation
Informações
Ano: 2009
Autores: L. Shapira, A. Shamir & D.
Cohen-Or
Conference: Proceedings of the
EUROGRAPHICS 2009
Volume 28 (2009), Number 2
O artigo em questão é baseado no método ‘Gaussian Mixture Model’ (GMM).
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
16. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Trabalhos Complementares - Zhen Tang et al.
Image Composition with Color Harmonization
Informações
Ano: 2012
Autores: Zhen Tang, Zhenjiang Miao,
Yanli Wan & Bo Li
Journal: International Journal of Pattern
Recognition and Artificial Intelligence
Vol. 26, No. 3 (2012)(23 pages)
O artigo em questão apresenta um método de otimização para lidar com a harmonização de cores na composição de imagens.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
17. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Trabalhos Complementares - Xiao-Hui Wang et al.
Affective Image Colorization
Informações
Ano: 2012
Autores: Xiao-Hui Wang, Jia Jia, Han-Yu
Liao & Lian-Hong Cai
Journal: Journal of Computer Science
and Technology - Springer
Nov. 2012, Volume 27, No.6
O artigo em questão propõe um sistema completo de colorização e harmonização (de imagens intensidade) baseado em similaridades.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
18. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Conceito de Harmonização
Como podemos entender o conceito de Harmonização?
Harmonização é a propriedade que faz com que determinados conjuntos de cores
detenham uma relação interna especial que consiga prover uma percepção visual
agradável.
Cores harmônicas são prazerosas aos olhos.
Esses conjuntos envolvem o observador humano e fornecem um sentido de
ordem e equilíbrio na experiência visual.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
19. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Conceito de Harmonização
Como podemos entender o conceito de Harmonização?
Harmonização é a propriedade que faz com que determinados conjuntos de cores
detenham uma relação interna especial que consiga prover uma percepção visual
agradável.
Cores harmônicas são prazerosas aos olhos.
Esses conjuntos envolvem o observador humano e fornecem um sentido de
ordem e equilíbrio na experiência visual.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
« Porém, como encontrar o conjunto de cores mais harmonioso? »
20. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Colorização/Recolorização
Os processos de colorização e recolorização
A obtenção desses conjuntos harmônicos pode ser enfadonha devido devido ao
tedioso trabalho de colorização/recolorização.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
21. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Colorização/Recolorização
Os processos de colorização e recolorização
A obtenção desses conjuntos harmônicos pode ser enfadonha devido devido ao
tedioso trabalho de colorização/recolorização.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
É nesse momento que se fazem necessárias algumas abordagens mais inteligentes...
22. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Colorização/Recolorização
Os processos de colorização e recolorização
A obtenção desses conjuntos harmônicos pode ser enfadonha devido devido ao
tedioso trabalho de colorização/recolorização.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
23. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Colorização/Recolorização
Os processos de colorização e recolorização
A obtenção desses conjuntos harmônicos pode ser enfadonha devido devido ao
tedioso trabalho de colorização/recolorização.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
Tais como, as Técnicas de Harmonização!
24. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Técnicas de Harmonização
Veremos a técnica de Harmonização de Cores proposta por
Cohen-Or et al.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
25. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Técnica de Harmonização - Diagrama
Diagrama simplificado da técnica proposta por Cohen-Or et al.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
26. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Técnica de Harmonização - Diagrama
Diagrama simplificado da técnica proposta por Cohen-Or et al.
O método proposto envolve:
Conversão de sistemas de cores, extração e manipulação de histogramas de
matiz (hue), rotulação de pixels e minimização de distâncias entre esquemas e
histogramas extraídos. Tal técnica possui várias aplicações práticas...
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
27. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Técnica de Harmonização - Diagrama
Diagrama simplificado da técnica proposta por Cohen-Or et al.
O método proposto envolve:
Conversão de sistemas de cores, extração e manipulação de histogramas de
matiz (hue), rotulação de pixels e minimização de distâncias entre esquemas e
histogramas extraídos. Tal técnica possui várias aplicações práticas...
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
28. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Aplicações da Técnica
Aplicações da técnica proposta por Cohen-Or et al.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
29. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Aplicações da Técnica
Aplicações da técnica proposta por Cohen-Or et al.
Auxilia na escolha de paletas de cores que vão compor um cenário;
Auxilia na combinação de cores vindas de diferente fontes ou elementos;
Auxilia na harmonização de imagens advindas do processo de foto-composição.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
30. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Aplicações da Técnica
Aplicações da técnica proposta por Cohen-Or et al.
Auxilia na escolha de paletas de cores que vão compor um cenário;
Auxilia na combinação de cores vindas de diferente fontes ou elementos;
Auxilia na harmonização de imagens advindas do processo de foto-composição.
A seguir, iremos conhecer um pouco mais sobre as etapas da técnica...
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
31. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Espaço de Cores HSV
Conversão para o espaço de cores HSV
Dimensões perceptualmente mais significativas;
HSV = Hue, Saturation and Value (Intensity)
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
32. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Hue Histogram
Extração do histograma de matiz
Para analisar a harmonia de uma imagem de entrada X devemos analisar seu
histograma de matiz;
Cada pixel p ∈ X contribui com a saturação S(p) e a matiz H(p).
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
33. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Esquemas Harmônicos
Busca do esquema harmônico mais adequado
Os gabaritos ou modelos harmônicos podem ser arbitrariamente rotacionados;
Um esquema harmônico é composto de um gabarito e uma rotação: Tm + α.
Os esquemas harmônicos são peças importantes na função de harmonização...
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
34. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Função de Harmonização
Harmonia de uma determinada imagem X
A harmonia de uma imagem X em relação a um esquema (Tm, α) é dada por:
F(X, (Tm, α)) =
p∈X
H(p) − ETm(α)(p) · S(p)
Onde H e S denotam os canais de matiz e saturação da imagem X;
E ETm(α)(p) a borda do(s) setor(es) pertencente(s) ao esquema (Tm, α)
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
35. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
O Melhor Esquema Harmônico
Busca do esquema harmônico mais adequado
Automaticamente computamos α que minimiza F(X, (Tm, α)) para cada Tm
O Esquema mais apropriado é dado por: (Tm, α) = argminm,αF(X, (Tm, α))
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
36. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
O Processo de Harmonização
O processo de harmonização de uma imagem
Dada a imagem X e o esquema harmônico mais apropriado (Tm, α)
Iremos deslocar os valores de matiz para a região compreendida em (Tm, α)
Este deslocamento irá obdecer a uma dada função de comportamento...
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
37. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Deslocamento de Cores
Como é realizado o deslocamento de cores?
O valor de matiz do pixel p é deslocado para o setor associado a ETm(α)(p);
A quantidade de compressão é controlada por uma função gaussiana de
decaimento (esse núcleo pode ser modificado para melhores resultados).
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
38. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Deslocamento de Cores
Como é realizado o deslocamento de cores?
O valor de matiz do pixel p é deslocado para o setor associado a ETm(α)(p);
A quantidade de compressão é controlada por uma função gaussiana de
decaimento (esse núcleo pode ser modificado para melhores resultados).
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
39. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Superando Problemas de Segmentação
Como superar problemas de segmentação de regiões?
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
40. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Superando Problemas de Segmentação
Como superar problemas de segmentação de regiões?
A maioria dos problemas de segmentação para o método proposto ocorrem
devido a medidas equidistantes de bordas dos setores de um esquema, que
fazem com que valores de matiz sejam deslocados erroneamente.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
41. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Superando Problemas de Segmentação
Como superar problemas de segmentação de regiões?
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
42. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Superando Problemas de Segmentação
Como superar problemas de segmentação de regiões?
Para fazer com que a colorização/recolorização seja mais coerente, os autores,
usam uma técnica de otimização de rotulação de pixels associados: graph-cut
otimization. Para maiores informações consultar [Boykov and Jolly, 2001]
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
43. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Resultados
Resultados da aplicação da técnica apresentada
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
44. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Resultados
Resultados da aplicação da técnica apresentada
Escolha de cores e paletas;
Harmonização de planos de fundo;
Posters e demais peças publicitárias.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
45. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Conclusões
Conclusões a respeito dos tópicos apresentados e do
trabalho
O método proposto aperfeiçoa a harmonia de
uma dada imagem.
Opera através do deslocamento de valores de matiz
para uma determinada distribuição harmônica.
Especialmente útil para ‘cores artificiais’ e
composição/combinação de imagens.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
46. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Conclusões
Conclusões a respeito dos tópicos apresentados e do
trabalho
O método proposto aperfeiçoa a harmonia de
uma dada imagem.
Opera através do deslocamento de valores de matiz
para uma determinada distribuição harmônica.
Especialmente útil para ‘cores artificiais’ e
composição/combinação de imagens.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
47. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Conclusões
Conclusões a respeito dos tópicos apresentados e do
trabalho
O método proposto aperfeiçoa a harmonia de
uma dada imagem.
Opera através do deslocamento de valores de matiz
para uma determinada distribuição harmônica.
Especialmente útil para ‘cores artificiais’ e
composição/combinação de imagens.
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
48. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Videos Demonstrativos
Videos Demonstrativos das Técnicas Discutidas
PLAY FULLSCREEN
VIEW INSIDE
PLAY FULLSCREEN
VIEW INSIDE
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
49. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Uma Último Questionamento...
Será que um dia seremos capazes de:
Captar e descrever o processo criativo e a sensibilidade de maneira
analítica através de procedimentos reproduzíveis por máquinas?
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC
50. Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ - Campus Cidade Universitária - Rio de Janeiro - Ilha do Fundão, CEP: 21941-972 - COPPE/PESC/LCG
Color Harmonization :: Método de Recolorização Baseado em Agrupamentos Harmônicos :: Seminários de Computação Gráfica II :: 15 de Agosto de 2013
Agradecimentos
Grato Pela Atenção!
Michel Alves dos Santos - michel.mas@gmail.com
Michel Alves dos Santos: Laboratório de Computação Gráfica - LCG Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação - PESC