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目前，彩色图像处理方法分为两类，一种是直接对色彩矢量进行处理，其存在的不足是运算量和所需存储空间比较大。另一种是彩色分量处理，即分别处理每一分量，把分别处理过的分量图像合成彩色图像，其存在的问题是色彩矢量中的三个分量不独立，相互影响，使得结果图像经常出现异常色彩。针对第二种情况，论文采用颜色空间旋转来消除或减少彩色分量处理时产生的异常色彩。
论文首先介绍了颜色空间旋转的相关概念和数学基础，分析其在彩色图像处理中的作用。在些基础上，论文将颜色空间旋转应用于彩色图像中值滤波，提出基于颜色空间旋转的标量中值滤波算法。该算法通过对彩色空间进行旋转，把对颜色向量的中值滤波处理转化为简单的标量处理。通过实验比较表明，该算法在有效抑制噪声的同时，能很好地保留图像的细节及边缘信息。
然后，论文将颜色空间旋转应用于图像问的色彩传递，提出基于颜色空间旋转及统计特征转移的色彩传递算法。实验表明，该算法可以在色彩差异较大的图像间进行有效的色彩传递。最后，论文结合抠图，将全局色彩传递扩展到局部对象间的色彩传递。这种局部色彩传递算法能够只改变用户指定区域的色彩，不影响用户未指定的区域的色彩，即使该区域的色彩与用户指定区域色彩相同或相近。