[發明專利]一種圖像的顏色校正方法及裝置

有效

• 申請號: 201410100492.1
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN103905803A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 劉建軍;李春來;任鑫;王奮飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺
• 主分類號: H04N9/64
• 分類號: H04N9/64;H04N5/232
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及空間探測器圖像處理及應用領域，特別是一種圖像的顏色校正方法及裝置。

背景技術

圖像顏色是反映被觀察對象的重要信息，而圖像所呈現的顏色同時還受到光源特性和圖像采集設備的影響。由于光照條件、拍攝視角和圖像設備的不同，得到的彩色圖像存在明顯的差異，不能完全再現真實物體的顏色。

我國探月工程嫦娥三號任務中，配置了彩色相機可以在月表對著陸器、巡視器、國旗和地球等對象進行彩色成像。由于我們無法身臨其境在月表環境下看到這些物體的顏色，因此需要考慮如何消除上述顏色的影響因素，真實再現物體在月表的顏色。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種圖像的顏色校正方法，用于消除相機采集設備光敏特性與人眼對可見光譜響應特征間的偏差，同時消除不同光源條件的影響，從而正確地反映這些物體本身在月球表面所固有的顏色。

根據本發明一方面，其提供了一種圖像的顏色校正方法，其包括：

步驟1、對待校正圖像進行預處理；

步驟2、建立相機顏色校正模型，獲取校正系數；

步驟3、利用所獲取的顏色校正系數對預處理后的待校正圖像進行顏色校正。

根據本發明另一方面，其提供了一種圖像的顏色校正裝置，其包括：

預處理模塊，對待校正圖像進行預處理；

校正系數獲取模塊，建立相機顏色校正模型，獲取校正系數；

校正模塊，利用所獲取的顏色校正系數對預處理后的待校正圖像進行顏色校正。

本發明的方案尤其適用于對月表彩色圖像顏色進行定標，可有效地建立彩色相機圖像的顏色值與標準觀察者觀測顏色值的關系，使得最終彩色圖像的顏色值為標準觀察者觀察物體的真實顏色值。

本發明相對于現有技術，解決相機原始圖像顏色失真的問題，能夠提高月表彩色圖像數據的質量，消除不同光照條件和不同人眼對顏色感知的差異，可以正確地反映這些物體本身在月球表面所固有的顏色，以獲取與人眼視覺感知一致的彩色圖像。

附圖說明

圖1本發明中圖像顏色校正的方法流程圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

需要說明的是，本發明中涉及的圖像的顏色校正方法，其數據輸入可以為“已經輻射校正后的圖像”，即已經經過暗電流校正、平場、工作模式歸一化等圖像處理方法進行預處理后的圖像，在具體實施中，采用的是地面試驗圖像。由于上述處理方法是本領域技術人員常用的圖像處理方法，在此不再贅述。本發明包括但不限于處理后的圖像，如果是未經預處理的圖像，依照現有技術就可以實現上述處理。

圖1示出了本發明提出的圖像的顏色校正方法流程圖。如圖1所示，該方法包括：

步驟1、對彩色圖像進行預處理，如經過暗電流校正、平場、工作模式歸一化等圖像預處理；

步驟2、建立相機顏色校正模型；在地面D65標準光源和觀測幾何(45°入射角，0°出射角)條件下，分別多次對標準色卡成像，根據國際照明委員會CIE規定的計算方法，計算標準色卡相對CIE1931標準色度觀察者的RGB標準值，對彩色相機拍攝圖像的RGB分量值進行標定。利用色卡中不同色塊的RGB標準值和相機拍攝圖像中色塊的待校正RGB分量值，建立彩色校正方程，通過最小二乘原理解算方程系數，得到R、G、B三通道的彩色校正系數矩陣；根據彩色校正后標準色卡白色色塊、黑色色塊、中性灰卡的R、G、B分量值在白平衡校正后應一致的原理，建立白平衡校正方程，解算白平衡校正系數矩陣。

相機顏色校正模型是通過設置試驗條件來獲取的。試驗條件如下：

光源：CIE標準照明體D65；

照射與觀測幾何：45°角入射，0°角垂直觀測；

觀察者：CIE1931標準色度觀察者；

觀測目標：24色標準色卡，中性灰卡；

測試設備：小于2°視場的光譜儀，用于測量色卡的反射光譜輻亮度因數。

試驗地點：暗室

相機和光譜儀在相同的光照和觀測幾何條件下對標準色卡進行同步觀測。光譜儀實測得到標準色卡24個顏色塊的反射光譜輻亮度因數，采用GB/T3978-2008中CIE標準照明體D65燈的相對光譜功率分布、CIE1931標準色度觀察者色匹配函數，計算得出這24個色塊的CIE1931標準色度系統的三刺激值XYZ，并轉換為RGB顏色分量值，該顏色值作為標準色(已知值)；