[發明專利]攝像裝置所用的顏色校準方法

有效

• 申請號: 201280021805.3
• 申請日: 2012-03-02
• 公開（公告）號: CN103503027B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: A·J·瓦登亨志;R·E·希爾
• 申請（專利權）人: LBT創新有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

本申請要求2011年3月4日提交的澳大利亞臨時專利申請2011900785的優先權，其內容通過該引用而包含于此。

技術領域

本發明涉及攝像裝置所用的用于提供從表觀顏色到實際顏色的映射的方法和軟件、以及用于使用該映射來對該裝置所拍攝到的圖像進行顏色校準的方法和軟件。

背景技術

在現有示例中，數字照相機使用諸如電荷耦合器件(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)傳感器等的傳感器來拍攝圖像。這些照相機傳感器中的大多數針對該圖像中的各位置或像素，僅可以讀取各物理位置處的一個顏色，從而將原始數據返回作為來自例如紅色、綠色和藍色(RGB)的特定顏色空間的各通道的值的模式。例如，可以將各R、G和B值表示為0和諸如255等的所定義的最大值之間的數值，并且像素處的RGB值的組合表示特定顏色。

照相機通過參考照相機顏色空間來捕獲RGB值。然而，很少發生照相機顏色空間與已知的基準顏色空間完全匹配。因而，在照相機解釋為例如R=120、G=110、B=105的“表觀顏色”和基準顏色空間中的例如R=100、G=100、B=100的“實際顏色”之間存在差異。因此，需要顏色校準方法來將如照相機所拍攝到的表觀顏色映射到基準顏色空間中的實際顏色。這樣確保了拍攝相同物體對象的圖像的兩個不同裝置報告了相同的實際顏色值。此外，照明效果能夠對所觀察到的對象的顏色產生非常顯著的影響。由于燈本身的固有物理性質，因此大多數燈不是純白色的，這就導致測量顏色不同于真實顏色。

例如，通常通過經由適當矩陣對顏色矢量進行相乘并且經由多項式傳遞各顏色值，作為表觀顏色到實際顏色的線性變換和非線性變換的組合來進行顏色映射。

計算這種變換是困難的過程，并且需要大量顏色樣本、以及優選需要照相機傳感器本身的知識。這種技術難以用在空間制約或時間制約使這種處理無法實行的一些情形中。諸如白平衡校正等的簡單顏色校正在存在這些空間制約或時間制約的一些應用中足夠了；然而在一些應用中，需要較高精度的映射。

本發明的目的是提供解決現有顏色映射方法的一個或多個限制的攝像裝置所用的映射。

以上所包括的背景技術部分的論述是為了解釋本發明的上下文。該論述不應被視為是對所引用的任何文獻或其它材料被公開、被獲知或屬于本說明書權利要求書任一項的優先權日的公知常識的一部分的承認。

發明內容

本發明提供一種攝像裝置所用的用于提供從表觀顏色向著實際顏色的映射的方法，包括以下步驟：

使用所述攝像裝置來拍攝具有多個色片的基準比色圖的圖像，其中各色片具有相關聯的基準顏色；

測量所拍攝圖像中的所述多個色片的表觀顏色；

在圓形色相空間內選擇表示不同色相值的多個控制點；以及

確定各控制點的角度偏移，以使得各色片的變換后的表觀顏色與基準顏色之間的距離最小，其中所述角度偏移表示色相校正值，

其中，對各控制點的角度偏移的插值提供了所述攝像裝置所用的從表觀顏色向著實際顏色的映射。

例如，由于在識別細菌類型時使用細菌菌落的顏色、形狀和紋理以及固體培養基(諸如瓊脂等)的顏色，因此諸如識別固體培養基上生長的微生物生長(例如，細菌菌落)等的微生物評估目的所使用的圖像必須精確。因此，在該示例中，本領域技術人員應當理解，圖像的顏色接近實際顏色很重要。本領域技術人員還應當理解，關于諸如高端攝影等的其它應用，可以使用針對所拍攝圖像的從表觀顏色到實際顏色的映射。

可以在例如RGB、YUV、LAB、XYZ的任何顏色空間中測量表觀顏色和基準顏色(輸入顏色)。向著實際顏色(輸出顏色)的映射可以將表觀顏色變換到相同的顏色空間，或者可以將表觀顏色變換到不同的顏色空間。可以在輸入或輸出顏色空間中測量變換后的表觀顏色和基準顏色之間的距離。

控制點的色相值是指HSV(色相飽和度值)顏色空間中的色相值。HSV空間用作輸入空間和輸出空間之間的中間態。該顏色空間由椎體來表示，其中繞中心垂直軸的角度對應于色相，相對于該垂直軸的距離對應于飽和度，并且沿著該垂直軸的距離對應于值(明度)。圓形色相空間是指HSV椎體的圓形截面。