本發(fā)明涉及圖像處理，尤其涉及一種基于幾何變換的24色卡色塊位置識(shí)別方法。

背景技術(shù)：

1、色彩還原是相機(jī)還原真實(shí)色彩的能力，是影響圖像質(zhì)量的一個(gè)重要因素。對(duì)于色彩測(cè)試，重要的是測(cè)量相機(jī)的色差，也就是其顏色偏移，色彩飽和度和白平衡效果等。色彩測(cè)試可以選擇合適的圖像測(cè)試卡，其中，24色卡便是其中一種，它由24個(gè)不同顏色的色塊組成，每個(gè)色塊代表一種特定的顏色。在實(shí)際應(yīng)用中，需要準(zhǔn)確地識(shí)別出24色卡中每個(gè)色塊的位置，以便進(jìn)行進(jìn)一步的處理和應(yīng)用。

2、在對(duì)24色卡中每個(gè)色塊的位置進(jìn)行識(shí)別中，現(xiàn)有的解決方案通常是通過(guò)對(duì)含有24色卡的圖像進(jìn)行預(yù)處理、邊緣檢測(cè)、輪廓提取、輪廓過(guò)濾后獲得輪廓線，然后對(duì)輪廓線進(jìn)行過(guò)濾后做每個(gè)輪廓線的最小外接矩形，之后對(duì)最小外接矩形進(jìn)行聚類(lèi)處理獲得特定數(shù)量的矩形，最后根據(jù)閾值對(duì)特定矩形進(jìn)行排序，得到排序好的矩形即為檢測(cè)的24色塊。

3、然而，現(xiàn)有的技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些問(wèn)題。首先，現(xiàn)有的技術(shù)通常需要人工干預(yù)，例如，需要手動(dòng)設(shè)置閾值來(lái)進(jìn)行某些處理，這不僅耗時(shí)耗力，而且可能因?yàn)橹饔^因素導(dǎo)致誤差。其次，現(xiàn)有的技術(shù)往往忽略了色塊之間的相對(duì)位置關(guān)系，這可能導(dǎo)致色塊識(shí)別結(jié)果的不準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于幾何變換的24色卡色塊位置識(shí)別方法，解決了傳統(tǒng)方法在識(shí)別每個(gè)色塊位置時(shí)存在識(shí)別結(jié)果不準(zhǔn)確的技術(shù)問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種基于幾何變換的24色卡色塊位置識(shí)別方法，該方法包括以下步驟：

3、s1、獲取在色溫箱中拍攝24色卡的彩色圖像i，并對(duì)彩色圖像i進(jìn)行預(yù)處理得到圖像iclose；

4、s2、根據(jù)約束條件識(shí)別圖像iclose中的矩形連通域s＝{s1,s2,…,sn}，并將每個(gè)矩形連通域s的中心點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的中心坐標(biāo)記為(xcenter,ycenter)；

5、s3、遍歷矩形連通域s中的所有中心點(diǎn)，并根據(jù)中心坐標(biāo)計(jì)算距離最遠(yuǎn)的兩個(gè)中心點(diǎn)記為(xa,ya)和(xb,yb)；

6、s4、基于色塊之間的相對(duì)位置關(guān)系構(gòu)建參考24色塊，并將參考24色塊中色塊的參考中心點(diǎn)標(biāo)記

7、s5、選取參考24色塊中距離最遠(yuǎn)的兩個(gè)參考中心點(diǎn)和并與中心點(diǎn)(xa,ya)和(xb,yb)進(jìn)行幾何變換得到變換矩陣p；

8、s6、根據(jù)變換矩陣p對(duì)參考中心點(diǎn)進(jìn)行幾何變換找到與彩色圖像i相對(duì)應(yīng)的24色塊中心的中心位置坐標(biāo)(xmea,ymea)。

9、進(jìn)一步地，在步驟s2中，具體為：采用矩形連通域識(shí)別方法對(duì)圖像iclose中的矩形連通域s進(jìn)行識(shí)別。

10、進(jìn)一步地，在步驟s2中，且約束條件為：

11、以矩形連通域s的面積在圖像iclose總面積的0.1％～2.5％范圍內(nèi)為條件進(jìn)行識(shí)別篩選。

12、進(jìn)一步地，在步驟s4中，參考24色塊的色塊分布為4行6列，色塊的參考中心點(diǎn)用圓點(diǎn)表示，色塊的長(zhǎng)寬均為wid。

13、進(jìn)一步地，在步驟s4中，參考中心點(diǎn)的計(jì)算公式為：

14、

15、其中，m＝{1,2,…,24}；rem(m-1,6)表示m-1除以6的余數(shù)；mod(m-1,6)表示m-1除以6的商。

16、進(jìn)一步地，在步驟s5中，變換矩陣p的求解過(guò)程為：

17、假設(shè)參考中心點(diǎn)和與中心點(diǎn)(xa,ya)和(xb,yb)之間幾何變換的變換矩陣為p，有：

18、

19、則：

20、

21、其中，p,k∈m，且p≠k。

22、進(jìn)一步地，在步驟s6中，中心位置坐標(biāo)(xmea,ymea)的幾何變換公式為：

23、

24、其中，xmea＝{xmea_1,xmea_2,…,xmea_m}，ymea＝{ymea_1,ymea_2,…,ymea_m}，m＝{1,2,…,24}。

25、借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種基于幾何變換的24色卡色塊位置識(shí)別方法，至少具備以下有益效果：

26、1、本發(fā)明通過(guò)對(duì)含有24色卡的圖像進(jìn)行自動(dòng)化的圖像二值化分割、形態(tài)學(xué)處理、連通域篩選等操作，大大減少了人工干預(yù)的需求，節(jié)省了時(shí)間和人力，同時(shí)也減少了因主觀因素導(dǎo)致的誤差。

27、2、本發(fā)明在匹配色塊中心位置時(shí)，考慮到了色塊之間的相對(duì)位置關(guān)系，通過(guò)幾何變換擬合的方式，使得匹配結(jié)果更為準(zhǔn)確。

28、3、本發(fā)明通過(guò)預(yù)設(shè)參考24色塊中心位置的變換矩陣，將色塊的中心位置與這個(gè)變換矩陣進(jìn)行快速匹配，大大提高了處理速度，尤其在處理大規(guī)模的24色卡圖像時(shí)，優(yōu)勢(shì)更加明顯。

技術(shù)特征：

1.一種基于幾何變換的24色卡色塊位置識(shí)別方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的24色卡色塊位置識(shí)別方法，其特征在于，在步驟s2中，具體為：采用矩形連通域識(shí)別方法對(duì)圖像iclose中的矩形連通域s進(jìn)行識(shí)別。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的24色卡色塊位置識(shí)別方法，其特征在于，在步驟s2中，且約束條件為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的24色卡色塊位置識(shí)別方法，其特征在于，在步驟s4中，參考24色塊的色塊分布為4行6列，色塊的參考中心點(diǎn)用圓點(diǎn)表示，色塊的長(zhǎng)寬均為wid。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的24色卡色塊位置識(shí)別方法，其特征在于，在步驟s4中，參考中心點(diǎn)的計(jì)算公式為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的24色卡色塊位置識(shí)別方法，其特征在于，在步驟s5中，變換矩陣p的求解過(guò)程為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的24色卡色塊位置識(shí)別方法，其特征在于，在步驟s6中，中心位置坐標(biāo)(xmea,ymea)的幾何變換公式為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，解決了傳統(tǒng)方法在識(shí)別每個(gè)色塊位置時(shí)存在識(shí)別結(jié)果不準(zhǔn)確的技術(shù)問(wèn)題，尤其涉及一種基于幾何變換的24色卡色塊位置識(shí)別方法，該方法包括以下步驟：獲取在色溫箱中拍攝24色卡的彩色圖像I，并對(duì)彩色圖像I進(jìn)行預(yù)處理得到圖像I<subgt;Close</subgt;；根據(jù)約束條件識(shí)別圖像I<subgt;Close</subgt;中的矩形連通域S，并將每個(gè)矩形連通域S的中心點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的中心坐標(biāo)記為(X<subgt;center</subgt;,Y<subgt;center</subgt;)；本發(fā)明在匹配色塊中心位置時(shí)，考慮到了色塊之間的相對(duì)位置關(guān)系，通過(guò)幾何變換擬合的方式，使得匹配結(jié)果更為準(zhǔn)確。

技術(shù)研發(fā)人員：魏燁,苗小冬,程潔,郭杰,夏凡,王亞奎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥中科君達(dá)視界技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2