[發(fā)明專利]一種基于B樣條曲線的投影圖像顏色校正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010477844.0
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111586385B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯培國;祁繼輝;宋濤
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: H04N9/31
• 分類號: H04N9/31
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張建

本發(fā)明公開了一種基于B樣條曲線的投影圖像顏色校正方法，屬于虛擬現(xiàn)實投影圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，提出B樣條曲線與分段貝塞爾曲線相融合求取投影圖像顏色傳遞函數(shù)的方案。首先，通過攝像機來記錄RGB空間每個通道不同強度值所對應(yīng)的投影畫面顏色強度值；再根據(jù)這些節(jié)點利用B樣條曲線求取顏色傳遞函數(shù)；最后，利用分段貝塞爾曲線對顏色傳遞函數(shù)進行優(yōu)化來補償校正不精確的復(fù)雜區(qū)域造成的偏差。本發(fā)明基于攝像機反饋的投影圖像顏色校正結(jié)果，減小誤差較大的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于B樣條曲線的投影圖像顏色校正方法。

背景技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是20世紀末興起的一門計算機技術(shù)，能夠讓用戶實時、沒有限制地觀察三維空間內(nèi)的場景與事物，沉浸在模擬環(huán)境中。隨著時代的發(fā)展，人們對虛擬世界要求越來越高，佩戴VR眼鏡會影響真實體驗感，因此，裸眼虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠為人們提供一個更好的VR體驗，多通道投影拼接技術(shù)把虛擬畫面投影到周圍的墻壁上，用戶在體驗該技術(shù)應(yīng)用時，不需要佩戴任何輔助裝置，就能夠沉浸到畫面中并有身臨其境的觀感。但是，在實際應(yīng)用中，由于投影幕顏色不均勻或者投影儀彼此型號不同等一系列因素，投影幕上的投影畫面難免會發(fā)生顏色扭曲，以至于投影畫面彼此存在色差。

如今存在很多投影圖像顏色校正方法，其中B樣條曲線模型較為典型，但是，投影儀顏色響應(yīng)曲線的復(fù)雜以及校正集樣本數(shù)量的局限會導(dǎo)致三次B樣條曲線的4個控制點無法精確校正局部色域，因此，傳遞函數(shù)復(fù)雜的色域經(jīng)顏色校正后也會出現(xiàn)顏色強度的偏移。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種基于B樣條曲線的投影圖像顏色校正方法，通過采用B樣條曲線構(gòu)建投影圖像與原圖像之間的顏色傳遞函數(shù)，再通過分段貝塞爾曲線對校正不精確的色域進行補償。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種基于B樣條曲線的投影圖像顏色校正方法，包括步驟1)、將R、G、B三個顏色通道單獨提取，依次生成所有像素點，該通道的顏色強度分別為0、15、30、40、50、……、220、230、240、255的25張圖像，另外兩通道的顏色強度始終為0；

步驟2)、攝像機依次采集這25張圖像的投影畫面，計算機提取這25張投影圖像并分別計算各自該通道的顏色強度均值，以此作為校正集，通過三次B樣條曲線求得圖像空間與攝像空間的顏色強度轉(zhuǎn)換關(guān)系；

步驟3)、根據(jù)投影儀的公共色域計算原圖像顏色強度對應(yīng)的理想值，再通過轉(zhuǎn)換關(guān)系對原圖像進行顏色預(yù)扭曲；

步驟4)、為了驗證每個通道顏色傳遞函數(shù)的準確性，通過顏色傳遞函數(shù)分別對這25張圖像進行顏色預(yù)扭曲并投影至投影幕，攝像機依次采集，計算機再進行提取并計算投影畫面該通道的顏色強度均值，以此作為驗證集，根據(jù)原圖像顏色強度對應(yīng)的理想值進行比較，檢測到校正不精確的色域；

步驟5)、對校正不精確的顏色區(qū)域通過貝塞爾曲線進行進一步校正。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述步驟2)中，照片內(nèi)投影畫面的顏色強度作為變換前的值，原圖像的顏色強度值作為變換后的值，以便步驟3)求得的顏色轉(zhuǎn)換模型不存在B樣條曲線逆向運算。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述步驟5)中，對校正不精確的顏色區(qū)域進行三次分段貝塞爾曲線預(yù)扭曲，通過首末兩個控制點固定該區(qū)域的響應(yīng)曲線段的兩個端點來保證整體顏色傳遞函數(shù)的連續(xù)性及完整性，中間兩個控制點用于進一步校正該顏色區(qū)域。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進步是：

本發(fā)明提供的一種基于B樣條曲線的投影圖像顏色校正方法，步驟2)中，照片內(nèi)投影畫面的顏色強度作為變換前的值，原圖像的顏色強度值作為變換后的值，以便步驟3)求得的顏色轉(zhuǎn)換模型不存在B樣條曲線逆向運算，以此降低數(shù)學(xué)表達式的復(fù)雜程度。