[發明專利]基于光譜反射特性與三色成像原理的灰度化方法

無效

• 申請號: 200910116371.5
• 申請日: 2009-03-17
• 公開（公告）號: CN101499167A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 楊星;黃超超;楊華;周哲帥
• 申請（專利權）人: 楊星
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/00;G01J3/42
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 余成俊

1.基于光譜反射特性與三色成像原理的灰度化方法，其特征在于：所述方法步驟為：

(1)獲取三色成像設備的三原色光譜響應曲線；

(2)利用三色成像設備對具有顏色分立特征的目標及其局部背景進行成像，得到彩色數字圖像，采用RGB顏色空間表示；

(3)分析目標和局部背景在可見光波段內的光譜反射特性，分別在三原色波段內，采用觀察法、統計法、測量計算法中的一種或多種方法，比較目標及其局部背景之間光譜反射特性的差異；

所述觀察法為：在目標及其局部背景均呈現出肉眼容易辨別的單色或合成色時，采用肉眼觀察直接推斷目標及其局部背景在三原色波段內光譜反射特性的差異；

所述統計法為：通過肉眼不容易辨別出目標及其局部背景在三原色波段內光譜反射特性的差異時，在各種強度的光照及不同拍攝角度的情況下，采集大量目標及其局部背景的彩色圖像，利用公式：計算所有彩色圖像中目標及其局部背景的平均對比度D^I，式中I表示R、G、B分量之一，c表示圖像序號，分別表示目標和局部背景區域的像素總數，N表示圖像總數，統計并比較D^R、D^G、D^B的數值大小；

所述測量計算法為：采用精密儀器測量目標及其局部背景在可見光波段內的光譜反射特性，利用公式計算二者在三原色波段內的有效響應率差Δη^I，式中(λ，λ′)表示三原色波段，R^T(λ)和R^B(λ)分別表示目標和局部背景材料的光譜反射率，T^I(λ)為成像設備的三原色光譜響應特性函數，I表示R、G、B分量之一，通過計算得到Δη^R、Δη^G、Δη^B，并比較它們的數值大小；

(4)比較目標及其局部背景對應三原色波段的三種反射特性差異，并定義灰度色：

采用所述觀察法時，若觀察出在某一個三原色波段內目標及其局部背景的光譜反射特性差異最為明顯，則定義該三原色波段對應的原色為灰度色，若觀察結果是兩個或三個三原色波段內差異都比較顯著時，按照人眼對三色光譜的敏感性綠光＞紅光＞藍光，定義人眼敏感性較差的光譜色為灰度色；

采用所述統計法時，定義D^R、D^G、D^B中數值最大的D^I所對應的原色為灰度色，如D^R、D^G、D^B三者數值接近，或其中兩者數值較大但接近時，按照人眼對三色光譜的敏感性綠光＞紅光＞藍光，定義人眼敏感性較差的光譜色為灰度色；

采用所述測量計算法時，定義Δη^R、Δη^G、Δη^B中數值最大的Δη^I所對應的原色為灰度色，若Δη^R、Δη^G、Δη^B三者數值接近，或其中兩者數值較大但接近時，按照人眼對三色光譜的敏感性綠光＞紅光＞藍光，定義人眼敏感性較差的光譜色為灰度色；

(5)利用灰度色在RGB彩色空間中對應的分量灰度化彩色圖像，采用公式f(i，j)＝I(i，j)進行轉換，式中i表示圖像的行位置，j表示圖像的列位置，f(i，j)表示灰度圖像中的第i行第j列的像素的灰度值，I(i，j)表示彩色圖像中第i行第j列的像素對應于灰度色的R、G、B分量值。

2.根據權利要求1所述的基于光譜反射特性與三色成像原理的灰度化方法，其特征在于：所述三色成像設備采用數碼相機、攝像機或彩色CCD，所述精密儀器采用分光光度計。