[發明專利]利用發光二極管或其它光譜光源的成像設備顏色校準的方法

無效

• 申請號: 99807848.4
• 申請日: 1999-06-10
• 公開（公告）號: CN1307710A
• 公開（公告）日: 2001-08-08
• 發明（設計）人: E·J·巴沃萊克;小L·A·波斯;C·科魯姆;W·P·庫恩
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳立明,王忠忠

本發明一般涉及顏色的確認和校準以及對成像設備的矯正性調整。

色彩主要是人類視覺系統在接受物體反射回的不同波長的光線時察覺到的。這種色彩認識能力已知為人類視覺系統的光譜敏感性。為了數字化地表達覺察的色彩，已經開發了許多方法，其中之一是XYZ三色值，它由“Commission?Internationale?de?I’Eclairge”(CIE)這一國際組織提出的。XYZ三色值根據這樣的理論，即人類視覺系統具有對三種基本色彩紅綠藍的感受器，并且所有察覺的色彩是這三種基本色彩的混合。

圖1示出根據XYZ三色值對應人類視覺系統的光譜敏感性。理想上，如果成像設備反映通道精確復制XYZ三色值，在理論上，成像設備能夠精確復制視覺系統看到的顏色。然而，由于生產這樣的一個成像設備所涉及的復雜性，精確復制XYZ三色值是不現實的。

圖2示出一個成像設備的示范性的紅綠藍反應。希望轉換反應使之盡可能近的相關于XYZ三色值，使得成像設備可以分通道輸出，近似對應人類視覺系統所看到的顏色。這就是執行在成像設備上的顏色校準的功能。

顏色校準的功能是找到色彩校準矩陣(如，3×3矩陣)，它使得圖像感應器的反應盡可能(如最少的平方誤差)靠近XYZ三色值。決定顏色校準3×3矩陣的示范性方法是取已知的XYZ三色值的幾個反射顏色目標，如Macbeth?Colorchecker目標，它從位于紐約的NewWindsor的Macbeth/Kollmorgen儀器公司處獲得，代表24種顏色，并且一般在不同的顏色空間區描述顏色。通過取得由圖像識別生成的對應紅綠藍(RGB)值，找到近似代表該目標的XYZ三色值的校準矩陣。從數學上，轉換可以表示如下：

使用要校準的成像設備，24色目標通過生成對應的RGB值的成像器讀取。注意到，顏色目標的每個XYZ三色值是已知的。標準RGB值被裝入標準數據矩陣(MEAS)，例如：

目標0目標1目標2目標3目標22目標23????R₀????G₀????B₀????R₁????G₁????B₁????R₂????G₂????B₂????R₃????G₃????B₃????R₂₂????G₂₂????B₂₂????R₂₃????G₂₃????B₂₃RGB值和XYZ三色值的關系能用下面方程表示：3×3顏色校準矩陣能進一步描述為：其中M₁₁，…，M₃₃是顏色校準矩陣的顏色校準系數。因此，計算顏色校準系數如下：

在上述表達式中，MEAS^T指MEAS矩陣的轉置矩陣。()^-1表示逆陣。而且，x_n,Y_n,Z_n是各自的目標n的XYZ三色值。

從上面，選擇顏色校準系數提供最小的平方誤差，它對應于最適合將成像設備的RGB值映射為顏色目標的XYZ三色值。為什麼通過該方法獲得的系數能提供最小的平方誤差，可能不是顯而易見的，它的進一步討論能在Box,Hunter和Hunter的“實驗者統計“(Hohn?Wiley和Sons出版，紐約，1978)一書中498-502頁找到。希望能以最少三位有效精確位來計算和保存系數值。注意到，只要有適當的亮度，系數的大小不是重要的，但系數之間的比例是重要的。因此，根據他們的顏色校準精度，矩陣和

是對等的。