[發明專利]一種色彩校正后的數字圖像精確恢復原圖的方法

有效

• 申請號: 202011636596.6
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112669238B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 羅運輝;王慶;陳業紅;徐倩倩
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06K9/62;G06V10/762
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

本發明公開一種色彩校正后的數字圖像精確恢復原圖的方法，該方法根據原圖及其色彩校正后的圖像，基于K?means聚類，生成顏色縮略矩陣，訓練最小二乘支持向量機非線性模型，估算針對圖像飽和區域的誤差補償矩陣，得到圖像恢復模型并嵌入圖像；當需要恢復原圖時，從嵌有恢復模型的圖像中提取出模型參數進行變換處理，精確還原得到原圖。本發明提供的方法使得數字圖像在經過色彩校正或某些非線性處理后，即使部分像素顏色分量值超過灰度級范圍導致截斷和飽和，仍能有效、準確恢復原圖顏色。本發明的方法有利于數字圖像在傳遞、復制過程中進行良好的顏色溯源，能有效應用于圖像色彩顯示的精確再調整、印刷復制過程中圖像色彩校正后重新編輯。

技術領域

本發明涉及印刷圖文處理技術領域，特別涉及一種色彩校正后的數字圖像精確恢復原圖的方法。

背景技術

數字圖像成像過程中，由于種種原因，比如曝光不足、在人造光及特殊自然光下采集圖像等等，會使整個圖像形成一定的顏色偏差。在需要精確顯示、復制這些圖像時，通常需要采用一定的方法進行色彩校正，使這些圖像顯示真實、正確的顏色。

色彩校正一般采用公式：式中R、G、B分別為校正后圖像像素的紅、綠、藍顏色分量值，而r、g、b分別為原圖像中像素的紅、綠、藍顏色分量值；C為色彩校正矩陣，c_ij(i,j＝1,2,3)分別為色彩校正系數。由此可知，色彩校正矩陣C決定了色彩校正后的像素顏色值。

記彩色圖像每個顏色通道的灰度級為L，則每一顏色分量的范圍為[0,L-1]。根據上述色彩校正公式，色彩校正后像素紅、綠、藍顏色分量值分別為：

當原圖像素顏色值r、g、b經過色彩校正系數計算后，所得校正后的圖像的像素顏色值R、G、B的某些分量值可能會超出[0,L-1]范圍。此時這些分量的值將會被截斷，小于0的值以0代替，大于L-1的值以L-1代替，由此圖像顏色信息將產生部分損失。也即是經色彩校正后，部分像素的顏色值可能會飽和，發生顏色失真。

一般情況下，色彩校正后的圖像中的飽和顏色區域，即像素顏色分量值接近于L-1或接近于0的像素點，所占的比例很小，色彩校正導致的顏色失真程度較輕，不易覺察，這時采用色彩校正的逆變換可以很好地恢復原圖及其顏色。然而，有些情況下，比如需要精確恢復原圖圖像，或者圖像中飽和顏色區域所占的比例不容忽視時，直接采用逆變換恢復得到的圖像顏色將會和實際原圖有較大的差距。

為此，本發明設計了一種色彩校正后的數字圖像精確恢復原圖的方法，以解決上述問題。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種色彩校正后的數字圖像精確恢復原圖的方法，使得數字圖像在經過色彩校正或某些非線性處理后仍然能恢復原圖，即使部分像素顏色分量超過灰度范圍導致截斷和飽和，本方法仍能有效、準確恢復原圖顏色，最大限度保持原始圖像顏色信息。本發明的方法有利于數字圖像在傳遞、復制過程中進行良好的顏色信息溯源，可有效應用于圖像色彩顯示的精確調整、印刷復制過程中色彩校正后重新編輯。

一種色彩校正后的數字圖像精確恢復原圖的方法，方法如下：

第一階段：根據原圖和該圖色彩校正后的圖像，建立圖像恢復模型。

S101：將色彩校正后的圖像分離為飽和與非飽和區域，找出在原圖中分別對應的區域。具體過程包括：