[發(fā)明專利]用于顏色恢復(fù)的設(shè)備和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310690183.X
• 申請(qǐng)日: 2013-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103873837B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔銀喆;姜文基;吳炫默;樸澈喜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 韓華泰科株式會(huì)社;延世大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)
• 主分類(lèi)號(hào): H04N9/64
• 分類(lèi)號(hào): H04N9/64
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11286
• 代理人: 王兆賡,戴嵩瑋

本申請(qǐng)要求于2012年12月14日提交到韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的第10-2012-0146625號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)通過(guò)引用全部合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

與示例性實(shí)施例一致的設(shè)備和方法涉及恢復(fù)從多光譜濾光器陣列(MFA)獲得的圖像的顏色。

背景技術(shù)

從多光譜濾光器陣列(MFA)獲得圖像，以便同時(shí)獲得自然顏色、關(guān)于近紅外(NIR)頻帶的詳細(xì)信息、或在夜間環(huán)境中提高的靈敏度。

為了這個(gè)目的，應(yīng)提高每個(gè)通道圖像的分辨率，并且應(yīng)恢復(fù)它們的顏色。具體地，MFA圖像處理操作中的顏色恢復(fù)應(yīng)優(yōu)于原本的顏色。就這一點(diǎn)而言，已進(jìn)行了將輸入圖像轉(zhuǎn)換為具有用戶期望的色調(diào)和基調(diào)的照片的研究。該研究的目的是為了基于輸入圖像和目標(biāo)圖像的特性的分析來(lái)實(shí)現(xiàn)顏色變換。也就是說(shuō)，已研究了通過(guò)基于兩個(gè)圖像(輸入圖像和目標(biāo)圖像)之間的相似性來(lái)對(duì)每個(gè)圖像的統(tǒng)計(jì)顏色分布進(jìn)行分析，以實(shí)現(xiàn)顏色變換的技術(shù)。

例如，存在在相同顏色空間中的顏色變換方法(如顏色變換)，從而在可見(jiàn)光頻帶中的圖像被變換為在可見(jiàn)光頻帶中的另一圖像。然而，在顏色變換方法中，當(dāng)在不同顏色空間中執(zhí)行顏色變換時(shí)，顏色被嚴(yán)重?fù)p壞。

另外，當(dāng)在顏色恢復(fù)處理中考慮信噪比(SNR)時(shí)，存在圖像的細(xì)節(jié)被損壞或顏色恢復(fù)性能被降低的妥協(xié)(trade-off)。詳細(xì)地，當(dāng)假設(shè)信噪比的相對(duì)重要性高于真實(shí)性時(shí)，保持顏色恢復(fù)性能而不保持SNR。因此，可在平坦區(qū)域產(chǎn)生損壞低頻信號(hào)的分量，或可損壞高頻信號(hào)的細(xì)節(jié)。與此不同，當(dāng)假設(shè)信噪比的相對(duì)重要性低于真實(shí)性時(shí)，執(zhí)行顏色恢復(fù)處理的相對(duì)重要性降低。因此，傾向于保持輸入圖像的原始信號(hào)分量和細(xì)節(jié)，同時(shí)平坦區(qū)域的分量被較好地保護(hù)，但是顏色的色度大大低于真實(shí)性。

發(fā)明內(nèi)容

一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例提供在圖像融合操作中恢復(fù)圖像的顏色的方法，所述圖像融合操作融合關(guān)于可見(jiàn)光頻帶的信息和關(guān)于可見(jiàn)光頻帶的信息。

一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例還提供這樣一種方法，該方法從在不使用額外物理濾光器的情況下從多光譜濾光器陣列(MFA)獲得的R、G、B和N圖像R_all、G_all、B_all和N_all(下標(biāo)“all”是包括可見(jiàn)光頻帶和不可見(jiàn)光頻帶的所有頻帶圖像)恢復(fù)R、G和B顏色R_vis、G_vis和B_vis(下標(biāo)“vis”是可見(jiàn)光頻帶圖像)。

一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例還提供一種恢復(fù)圖像的顏色的方法，其中，通過(guò)克服當(dāng)在不同顏色空間中執(zhí)行顏色變換(如在將可同時(shí)獲得可見(jiàn)光頻帶和不可見(jiàn)光頻帶的傳感器的顏色空間移動(dòng)到僅可獲得可見(jiàn)光頻帶的傳感器的顏色空間的操作中)時(shí)發(fā)生的顏色空間之間的差。

一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例還提供一種通過(guò)使用自適應(yīng)顏色系數(shù)來(lái)恢復(fù)圖像的顏色的方法，以即使當(dāng)考慮信噪比(SNR)時(shí)，也提高顏色恢復(fù)性能并防止損壞圖像的細(xì)節(jié)。

根據(jù)一方面，提供一種顏色恢復(fù)方法，所述方法包括：通過(guò)使用輸入圖像中的顏色通道和NIR通道之間的相關(guān)性，從輸入圖像的信息分離近紅外(NIR)通道的多個(gè)頻帶信息；從NIR通道的多個(gè)頻帶信息和從顏色通道估計(jì)的NIR通道的估計(jì)的多個(gè)頻帶信息獲得NIR通道的估計(jì)的不可見(jiàn)光頻帶信息；基于NIR通道的估計(jì)的不可見(jiàn)光頻帶信息估計(jì)顏色通道的不可見(jiàn)光頻帶信息；通過(guò)從包括在輸入圖像的信息中的顏色通道的多個(gè)頻帶信息去除顏色通道的估計(jì)的不可見(jiàn)光頻帶信息，來(lái)恢復(fù)顏色通道的可見(jiàn)光頻帶圖像。

可通過(guò)下面的等式指示顏色通道和NIR通道之間的相關(guān)性：

其中，α_r(c)、α_g(c)和α_b(c)是針對(duì)輸入圖像的實(shí)際可見(jiàn)光頻帶信息和估計(jì)的可見(jiàn)光頻帶信息之間的差最小的情況選擇的自適應(yīng)色度系數(shù)，c是像素的色度分量，K是常數(shù)，和是指示考慮噪聲值的在可見(jiàn)光頻帶中的R、G和B通道與NIR通道之間的相關(guān)性的估計(jì)值。

所述方法可還包括：計(jì)算輸入圖像的可見(jiàn)光頻帶信息和估計(jì)的可見(jiàn)光頻帶信息之間的差，其中，基于差是最小的情況，執(zhí)行從輸入圖像分離NIR通道的多個(gè)頻帶信息的步驟。

所述方法可還包括：針對(duì)差最小的情況，獲得自適應(yīng)色度系數(shù)；使用自適應(yīng)色度系數(shù)抑制顏色通道和NIR通道之間的干擾。