[發明專利]顏色補償映射域的期望可視圖像歸約方法

有效

• 申請號: 201810366872.8
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108712640B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 張超;韓成;楊帆;蔣振剛;于翠紅;丁瑩
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: H04N9/31
• 分類號: H04N9/31
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王薇

1.顏色補償映射域的期望可視圖像歸約方法，其特征在于：預投影圖像GP的像素分辨率為Q×P，其中：預投影圖像GP的橫向像素分辨率Q＝1024、預投影圖像GP的縱向像素分辨率P＝768，該方法的具體實現步驟如下：

步驟S1、設置投影儀-攝像機系統的圖像采集像素分辨率為N×M，此處：圖像采集的橫向像素分辨率N＝5616、圖像采集的縱向像素分辨率M＝3744，使用投影儀-攝像機系統拍攝一幅投影儀工作狀態時的工作圖像GW，工作圖像GW的有效投影區域記為PZ，工作圖像GW中所有像素點的亮度映射曲線構成了離散映射集合MS；

步驟S2、以攝像機采集的有效投影區域PZ為底版，繪制有效投影區域PZ的單通道掩模圖像GM，單通道掩模圖像GM的像素分辨率為N×M，單通道掩模圖像GM中第i行第j列像素點的取值GM(i,j)如表達式EQ1所示；

表達式EQ1：

步驟S3、根據單通道掩模圖像GM中第i行第j列像素點的取值GM(i,j)，將離散映射集合MS中無用像素點對應的亮度映射曲線過濾掉，得到過濾后的離散映射集合MF，離散映射集合MF中第i行第j列像素點顏色通道c對應的亮度映射曲線MF(i,j,c)如表達式EQ2所示；

表達式EQ2：

其中：a_ijc、b_ijc、d_ijc、e_ijc均為第i行第j列像素點顏色通道c對應的亮度映射曲線MF(i,j,c)表達式的已知計算系數，S_ijc為投影儀投射圖像中第i行第j列像素點顏色通道c對應的亮度值，R_ijc(S_ijc)為攝像機拍攝圖像中第i行第j列像素點顏色通道c對應的亮度值，并且i∈[0,M-1]，j∈[0,N-1]，c∈{red green blue}，S_ijc∈[0,255]，R_ijc(S_ijc)∈[0,255]；

步驟S4、設定離散映射集合MF中亮度映射曲線MF(i,j,c)的響應區間閾值ε為180，以攝像機拍攝圖像中第i行第j列像素點的顏色通道c對應的亮度差值變量DR_ijc＝R_ijc(255)-R_ijc(0)為限定條件，對離散映射集合MF中存在異常的亮度映射曲線進行清洗，則可得到異常數據清洗后的離散映射集合MW，離散映射集合MW中第i行第j列像素點顏色通道c對應的亮度映射曲線MW(i,j,c)如表達式EQ3所示；

表達式EQ3：WR_ijc(WS_ijc)＝a_ijc×arctan(b_ijc×WS_ijc+d_ijc)+e_ijc DR_ijc≥ε

其中：a_ijc、b_ijc、d_ijc、e_ijc均為第i行第j列像素點顏色通道c對應的亮度映射曲線MF(i,j,c)表達式的已知計算系數，WS_ijc為投影儀投射圖像中第i行第j列像素點顏色通道c對應的亮度值，WR_ijc(WS_ijc)為攝像機拍攝圖像中第i行第j列像素點顏色通道c對應的亮度值，i∈[0,M-1]，j∈[0,N-1]，c∈{red green blue}，WS_ijc∈[0,255]，WR_ijc(WS_ijc)∈[0,255]；

步驟S5、根據亮度映射曲線MW(i,j,c)的表達式EQ3，利用WR_ijc(0)計算得到離散映射集合MW中第i行第j列像素點顏色通道c對應的最小響應值NS_ijc，利用WR_ijc(255)計算得到離散映射集合MW中第i行第j列像素點顏色通道c對應的最大響應值XS_ijc，其中：i∈[0,M-1]，j∈[0,N-1]，c∈{red green blue}，所有最小響應值NS_ijc構成最小響應值序列NS，所有最大響應值XS_ijc構成最大響應值序列XS；

步驟S6、將預投影圖像GP以填充的方式疊加于有效投影區域PZ之上，則形成一幅模擬圖像GS，模擬圖像GS的像素分辨率為N×M，模擬圖像GS中第i行第j列像素點顏色通道c的取值GS(i,j,c)如表達式EQ4所示，其中：i∈[0,M-1]，j∈[0,N-1]，c∈{red green blue}；

表達式EQ4：

步驟S7、令最小響應值序列NS的最小值fs_min＝min(NS)，令最小響應值序列NS的最大值fs_max＝max(NS)，最大響應值序列XS的最小值cs_min＝min(XS)，最大響應值序列XS的最大值cs_max＝max(XS)，定義變量：數據量tfn、數據量tcx、全局偏移量tdf、全局壓縮比trc，并且tfn＝fs_min、tcx＝cs_max、trc＝1.0；

步驟S8、令全局偏移量tdf＝fs_max-tfn、臨時數據量ptcx＝tcx×trc，則可對數據量tcx進行值更新，使得tcx＝ptcx+tdf，并利用表達式EQ5對全局壓縮比trc的值進行更新賦值；

表達式EQ5：

步驟S9、利用表達式EQ5對模擬圖像GS的每一個像素點進行全局映射偏移與壓縮處理，模擬圖像GS中第i行第j列像素點顏色通道c的取值GS(i,j,c)如表達式EQ6所示，其中：i∈[0,M-1]，j∈[0,N-1]，c∈{red green blue}；

表達式EQ6：GS(i,j,c)＝(GS(i,j,c)+tdf)×trc

步驟S10、令臨時數據量ptfn＝(tfn+tdf)×trc，則可對全局偏移量tdf和數據量tfn進行更新賦值，使得tdf＝fs_max-ptfn、tfn＝ptfn，如果全局偏移量tdf＞5則回退至步驟S8繼續處理，否則結束全局映射偏移與壓縮處理，最后得到符合顏色補償映射域的期望可視圖像。