[發明專利]一種基于優化直方圖匹配的陣列相機色彩校正方法

有效

• 申請號: 202010003610.2
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN113079275B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 馬展;丁春秋
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H04N5/217
• 分類號: H04N5/217;H04N9/04;H04N9/64
• 代理公司: 江蘇法德東恒律師事務所 32305
• 代理人: 李媛媛

1.一種基于優化直方圖匹配的陣列相機色彩校正方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1，取待校正陣列相機拍攝的當前幀，對所有的圖像進行編號，保證相鄰編號圖像之間有足夠的重疊區域，運用幾何變換對齊并提取出重疊區域；

步驟S2，對于所有N個相機對應的圖片，依次將每一個相機作為目標顏色相機，計算所有相機的色彩映射曲線，其中相機校正順序按照距目標顏色相機的距離由近及遠依次進行，每一個校正后的圖片作為下一個待校正圖片的參考圖片；相鄰相機的色彩映射曲線在R、G和B通道上分別計算，對于每一個色彩通道，使用閾值將像素值劃分為直方圖匹配部分和曲線擬合部分；然后對所有像素值運用直方圖匹配和邊界限制，將直方圖匹配部分保留，曲線擬合部分使用曲線擬合方法，最后對整個曲線平滑處理得到最終的映射曲線；其中，所述直方圖匹配的具體方法為：當Cs(u)Ct(v)Cs(u+1)時，令map(label,i,c,v)＝u，其中Cs、Ct是參考圖像和待校正圖像的累計直方圖，u、v是參考圖像和待校正圖像的像素值，map(label,i,c,v)是以第label個相機為目標顏色得到的第i個相機的映射曲線上顏色通道c中像素值v對應的像素值；所述邊界限制的具體方法為：若像素值map(label,i,c,v)小于參考圖像像素最小值，則將像素值map(label,i,c,v)修改為參考圖像像素最小值，若像素值map(label,i,c,v)大于參考圖像像素最大值，則修改為參考圖像像素最大值；

步驟S3，將所有相機的映射曲線按照相機權重進行加權平均，得到全局映射曲線；加權平均的具體公式如下：

其中為第label個相機的權重，需滿足默認每個相機的權重均為1/N，N為相機總數，map_ave(i,c,v)為全局映射曲線；

步驟S4，對待校正陣列相機視頻的每一幀在拼接之前運用全局映射曲線進行色彩校正。

2.根據權利要求1所述的一種基于優化直方圖匹配的陣列相機色彩校正方法，其特征在于，所述步驟S2中，閾值具體為：直方圖按像素數遞增重新排序后重疊區域總像素數的5％在重排后累積直方圖上對應的像素值。

3.根據權利要求1所述的一種基于優化直方圖匹配的陣列相機色彩校正方法，其特征在于，所述步驟S2中，使用閾值將像素值劃分為直方圖匹配部分和曲線擬合部分的具體方法為：對于1～254之間的像素值，若對應的像素數小于閾值，該像素值劃分為曲線擬合部分，否則劃分為直方圖匹配部分，0和255劃分為直方圖匹配部分。

4.根據權利要求1所述的一種基于優化直方圖匹配的陣列相機色彩校正方法，其特征在于，所述步驟S2中，曲線擬合的具體方法為：規定曲線擬合部分相鄰像素值屬于同一個區間，以每個區間前后兩個斷點作為直線的首尾進行直線連接，其中斷點是指直方圖匹配部分與曲線擬合部分的分界點以及0和255在映射曲線上的坐標。

5.根據權利要求1所述的一種基于優化直方圖匹配的陣列相機色彩校正方法，其特征在于，所述步驟S2中，曲線平滑的具體方法為，使用移動平均濾波器對曲線進行平滑處理，滑動窗口寬度設為15。