[發明專利]電視攝像色彩智能化自動調節方法

無效

• 申請號: 200810201622.5
• 申請日: 2008-10-23
• 公開（公告）號: CN101383912A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 張秀彬;應俊豪;程遠;董長城;徐林
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04N5/262
• 分類號: H04N5/262;G06K9/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種電視攝像色彩智能化自動調節方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，建立人臉經典彩色圖像及其色彩特征值數據庫；

步驟二，通過數字攝像機拍攝人物形象圖像，并對其中的人臉圖像進行圖像彩色空間轉換、圖像增強、人臉識別與跟蹤，并結合步驟一建立的人臉經典彩色圖像及其色彩特征值數據庫進行人臉圖像色彩分解與形象匹配，識別出人臉圖像中人物的人種及其膚色，并找到該膚色所對應的人臉經典彩色圖像；

步驟三，將人臉圖像與人臉經典彩色圖像的色彩特征值中的紅、綠、藍三基色成分光通量進行比較，獲得兩者之間的光通量的差值，并根據光通量的差值確定紅、綠、藍三基色成分光通量調節輸出控制指令，并由驅動模塊轉換放大后控制紅、綠、藍三色冷光源的光照強度；

步驟四，重復步驟二與步驟三，直至彩色燈光強度對當前被拍攝人物的人臉圖像所形成的色彩特征值與人臉經典彩色圖像色彩特征值的差別小于設定的閾值；

步驟五，將圖像轉換至YCbCr彩色空間以供新聞電視轉播，在電視接收終端再由YCbCr彩色空間轉換為RGB彩色空間；

其中，所述人臉識別與跟蹤，具體如下：

首先，在人物形象圖像中，按照像素坐標從左至右、從上到下地掃描檢測像素的景物色調，并將落入HSV彩色空間中的色調區間[2°，47°]的色調集合所對應的像素點擬定為人臉區域；

其次，在人臉膚色色調集合中，以最接近11°的色調值所對應的像素點坐標作為人臉中心點；

再次，采用一階預測算法作為人臉區域跟蹤的方法，獲取預測目標的像素坐標；

最后，根據像素坐標系與世界坐標系的對應關系，利用得知的原先像素點坐標和預測目標的像素坐標分別所對應世界坐標系中的原先點三維坐標和運動預測點的三維坐標來控制驅動數字攝像機鏡頭的光軸瞄準方向，從而達到鏡頭跟蹤的目的。?

2.根據權利要求1所述的電視攝像色彩智能化自動調節方法，其特征是，所述數字攝像機拍攝人物形象圖像，對被拍攝人物在紅、綠、藍三色冷光源照射下，集中于臉部區域進行拍攝，而對自然光與其它人工光源不設置特別限定條件，采集的人物形象圖像畫面要確保人物臉部在畫面上占據較大比例，由數字攝像機輸出RGB彩色圖像。

3.根據權利要求1所述的電視攝像色彩智能化自動調節方法，其特征是，所述圖像彩色空間轉換，是指將數字攝像機輸出的數字圖像從RGB彩色空間轉換至HSV彩色空間，轉換后的色調H、飽和度S和亮度V分別表示如下；

V≤max(R，G，B)

如果出現H＜0，則取?為H的實際取值。

4.根據權利要求1所述的電視攝像色彩智能化自動調節方法，其特征是，所述人臉圖像色彩分解與形象匹配，具體過程如下：

第一步，對步驟二拍攝人物形象圖像所獲取的人臉圖像在RGB彩色空間進行三基色分解，具體通過三基色濾光片來獲取紅、綠、藍三基色成分在人臉區域中的光通量；

第二步，根據人臉區域的紅、綠、藍三基色成分光通量，計算出紅、綠、藍三基色成分的比例關系r∶g∶b；

第三步，通過r∶g∶b與數據庫中人臉經典彩色圖像的色彩特征值進行比對，尋找出與之最為接近的紅、綠、藍三基色比例值，從而識別人臉圖像中人物的人種及其膚色，進而找到該膚色所對應的人臉經典彩色圖像。

5.根據權利要求1所述的電視攝像色彩智能化自動調節方法，其特征是，所述根據光通量的差值確定紅、綠、藍三基色成分光通量調節輸出控制指令，并由驅動模塊轉換放大后控制紅、綠、藍三色冷光源的光照強度，具體過程如下：?

第一步，將所獲取的紅、綠、藍三基色成分在人臉圖像的光通量與所對應的人臉經典彩色圖像的色彩特征值中的紅、綠、藍三基色成分光通量一一進行比較，計算出當前被拍攝人臉圖像與人臉經典彩色圖像在紅、綠、藍三基色成分光通量上的差別；

第二步，根據當前人臉圖像與人臉經典彩色圖像在紅、綠、藍三基色成分光通量上的差別，確定紅、綠、藍三基色成分光通量調節輸出控制指令以減小上述兩者之間的差別值；

第三步，向控制各單色光源照度的驅動電路發送控制指令，即根據第二步確定的紅、綠、藍三基色成分光通量調節輸出控制指令向紅色驅動模塊、綠色驅動模塊和藍色驅動模塊發送，紅色驅動模塊、綠色驅動模塊和藍色驅動模塊將紅、綠、藍三基色成分光通量調節輸出控制指令轉換為模擬控制量，并經放大器放大后去調節紅、綠、藍三色冷光源光照強度的輸出量。

6.根據權利要求1所述的電視攝像色彩智能化自動調節方法，其特征是，步驟五中，將圖像轉換至YCbCr彩色空間，是指將最后調節達到最佳狀態的圖像從原彩色空間RGB轉換至YCbCr彩色空間以用于新聞電視轉播，轉換公式如下：

在電視接收終端將接收到的YCbCr彩色空間圖像轉換成RGB彩色空間圖像，其逆轉換公式如下：