專利名稱：一種色彩校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種色彩校正方法。
背景技術(shù)：
圖像復(fù)原是圖像處理的一個重要部分，它的主要目的是改善圖像質(zhì)量。當給定了一幅退化的或者受到噪聲污染了的圖像時，利用退化現(xiàn)象的某種先驗知識來重建新的圖像或恢復(fù)原有圖像是圖像復(fù)原處理的主要過程。在現(xiàn)有技術(shù)中，由于 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感裝置中彩色濾光片特性的影響，用CMOS傳感裝置拍攝的圖像色彩往往不夠純正，即從CMOS傳感器中出來的圖像顏色有色偏，需要一定的方法來校正，使圖像顯現(xiàn)純正的色彩。通常用的校正方法如下，拍攝一張顏色校驗片(color checker) —標準色板的圖片，計算所拍攝圖像中每一色塊的色彩平均值并與顏色校驗卡中相應(yīng)色塊的標準值做比較，估算出顏色校正矩陣(color matrix)中各校正系數(shù)(color coefficient)應(yīng)調(diào)節(jié)的方向和范圍，直至達到色彩校正的目的。顏色校正公式如下
公式中R、G、B分別為標準色板中的紅色分量值、綠色分量值、藍色分量值的標準值， r、g、b分別為攝像頭拍攝下來的圖像對應(yīng)的紅色分量值、綠色分量值、藍色分量值值。color matrix為顏色矩陣?？芍伾仃?color matrix)的良好實現(xiàn)是顏色校正中的關(guān)鍵。F光(色溫2700K)紅色分量較多，在F光下拍攝圖片時，所拍攝的圖片經(jīng)過圖像處理裝置中的白平衡處理后，背景雖然調(diào)白了，而主體顏色卻變淡了，特別是黃色主體顏色調(diào)的很淡；而在其它色溫較高的光源下做完白平衡后主體卻能保留較好的色彩。對這兩種場景，如果使用同一組顏色校正矩陣，當滿足F光下主體顏色的調(diào)節(jié)時，其它光下主體顏色就有偏色；當滿足其它光下主體顏色的調(diào)節(jié)時，F(xiàn)光下主體顏色就有色偏。由此可見現(xiàn)有的顏色校正算法很難適應(yīng)復(fù)雜多變的光照環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有色彩校正方法不能同時滿足對所有色溫環(huán)境下拍攝的圖像的校正，本發(fā)明提供了一種色彩校正方法，能解決現(xiàn)有色彩校正方法存在的問題。一種色彩校正方法，包括如下步驟
Si、獲取某一光源環(huán)境下圖像的紅色分量值、綠色分量值、藍色分量值、紅色增益值、藍色增益值；52、判斷所述紅色增益值和所述藍色增益值是否滿足所述紅色增益值小于等于第一預(yù)設(shè)值且所述藍色增益值大于等于第二預(yù)設(shè)值，如果滿足，跳轉(zhuǎn)到步驟S3 ；如果不滿足，跳轉(zhuǎn)到步驟S4 ；
53、判定光源環(huán)境為第一光源，設(shè)定顏色校正矩陣為第一顏色校正矩陣，跳轉(zhuǎn)到步驟
S5 ；
54、判定光源環(huán)境為第二光源，設(shè)定顏色校正矩陣為第二顏色校正矩陣；
55、利用所述第一顏色校正矩陣或所述第二顏色校正矩陣對所述紅色分量值、綠色分量值、藍色分量值進行校正。本發(fā)明的色彩校正方法根據(jù)光源種類的不同，設(shè)定不同的顏色校正矩陣對圖像進行校正，解決了現(xiàn)有色彩校正方法采用單一色彩校正矩陣所遇到的技術(shù)問題，能滿足對所有光源環(huán)境下拍攝的圖片進行色彩校正的要求。


圖1是本發(fā)明實施例提供的色彩校正方法流程圖。圖2是本發(fā)明實施例提供的從低色溫向高色溫轉(zhuǎn)變時顏色校正矩陣變化示意圖。圖3是本發(fā)明實施例提供的從高色溫向低色溫轉(zhuǎn)變時顏色校正矩陣變化示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明?，F(xiàn)有圖像校正算法中的色彩校正矩陣滿足對低色溫環(huán)境下拍攝的圖像的校正時， 就不能滿足對高色溫環(huán)境下拍攝的圖像的校正；反之，滿足對高色溫環(huán)境下拍攝的圖像的校正時，就不能滿足對低色溫環(huán)境下拍攝的圖像的校正。鑒于此，本發(fā)明提供了一種圖像校正算法，能對所有色溫環(huán)境下拍攝的圖片進行很好的校正，解決了現(xiàn)有圖像校正方法中的難題。一種色彩校正方法，如圖1所示，該算法包括如下步驟
51、獲取某一光源環(huán)境下圖像的紅色分量值、綠色分量值、藍色分量值、紅色增益值、藍色增益值；
52、判斷所述紅色增益值和所述藍色增益值是否滿足所述紅色增益值小于等于第一預(yù)設(shè)值且所述藍色增益值大于等于第二預(yù)設(shè)值，如果滿足，跳轉(zhuǎn)到步驟S3 ；如果不滿足，跳轉(zhuǎn)到步驟S4 ；
53、判定光源環(huán)境為第一光源，設(shè)定顏色校正矩陣為第一顏色校正矩陣，跳轉(zhuǎn)到步驟
S5 ；
54、判定光源環(huán)境為第二光源，設(shè)定顏色校正矩陣為第二顏色校正矩陣；
55、利用所述第一顏色校正矩陣或所述第二顏色校正矩陣對所述紅色分量值、綠色分量值、藍色分量值進行校正。本發(fā)明的色彩校正方法根據(jù)光源種類的不同，設(shè)定不同的顏色校正矩陣對圖像進行校正，解決了現(xiàn)有色彩校正方法采用單一色彩校正矩陣所遇到的技術(shù)問題。
5
所述步驟Sl中的紅色分量值、綠色分量值、藍色分量值為對圖像數(shù)據(jù)進行白平衡處理后的紅色分量值、綠色分量值、藍色分量值，所述紅色增益值和藍色增益值為對圖像進行白平衡處理時的紅色增益值和藍色增益值。由于低色溫環(huán)境下拍攝的圖像偏紅，對其進行白平衡色彩校正時紅色增益值比藍色增益值遠遠要??；高色溫環(huán)境下拍攝的圖像偏藍，對其進行白平衡色彩校正時紅色增益值比藍色增益值遠遠要大；則判斷所述紅色增益值和所述藍色增益值是否滿足所述紅色增益值小于等于第一預(yù)設(shè)值且所述藍色增益值大于等于第二預(yù)設(shè)值；如果滿足，則判定光源環(huán)境為第一光源，設(shè)定顏色校正矩陣為第一顏色校正矩陣；如果不滿足，則判定光源環(huán)境為第二光源，設(shè)定顏色校正矩陣為第二顏色校正矩陣。作為優(yōu)選方案，選取F光源為判斷低色溫光源和高色溫光源的界限，所述第一預(yù)設(shè)值和第二預(yù)設(shè)值分別為F光源色溫下調(diào)節(jié)圖像白平衡時紅色增益值和藍色增益值的值。所述第一光源包括燭光、F光源等；燭光色溫為1930K ；F光源色溫為2700K ；所述第二光源包括U30光源(Warm White Fluorescent，美國暖白商店光源)、TL84光源(歐洲、 日本、中國商店光源)、CWF光源(Cool White Fluorescent，美國冷白商店光源)、D65光源 (Artificial Daylight,國際標準人工日光)等；U30光源色溫為3000K ； TL84光源色溫為 4000K ；CffF光源色溫為4150K ；D65光源色溫為6500K。作為本領(lǐng)域人員所公知的，高色溫光源與低色溫光源之間分界光源不限于F光源，其它光源同樣適合，例如U30光源、CWF光源等。如果光源為第一光源，在該種光源下拍攝的圖像顏色偏暖，對其進行色彩校正時設(shè)定對應(yīng)的第一顏色校正矩陣；如果光源第二光源，在該種光源下拍色的圖像顏色偏冷，對其進行色彩校正時設(shè)定第二顏色校正矩陣。第一顏色校正矩陣和第二顏色校正矩陣互不影響，第一顏色校正矩陣只對第一光源下拍攝的圖像起調(diào)節(jié)作用，第二顏色校正矩陣只對第二光源下拍攝的圖像起調(diào)節(jié)作用。所述第一顏色校正矩陣計算方法如下在第一光源下拍攝顏色校驗卡圖像，計算所述顏色校驗卡圖像中每一色塊的色彩平均值并與顏色校驗卡中相應(yīng)色塊的標準值做比較，計算出第一顏色校正矩陣中各校正系數(shù)，得到第一顏色校正矩陣。所述第二顏色校正矩陣計算方法如下在第二光源下拍攝顏色校驗卡圖像，計算所述顏色校驗卡圖像中每一色塊的色彩平均值并與顏色校驗卡中相應(yīng)色塊的標準值做比較，計算出第二顏色校正矩陣中各校正系數(shù)，得到第二顏色校正矩陣。當拍攝環(huán)境從低色溫光源向高色溫光源轉(zhuǎn)變時，對圖像進行顏色校正時，顏色校正矩陣如直接從第一顏色校正矩陣轉(zhuǎn)換成第二顏色校正矩陣，會造成圖像視頻畫面突變的現(xiàn)象，使畫面不夠流暢。同理，當拍攝環(huán)境從高色溫光源向低色溫光源轉(zhuǎn)變時，對圖像進行顏色校正時，顏色校正矩陣如直接從第二顏色校正矩陣轉(zhuǎn)換成第一顏色校正矩陣，同樣會造成視頻圖像畫面突變的現(xiàn)象，使畫面不夠流暢。為解決這種不良效果，當拍攝環(huán)境從第一光源向第二光源轉(zhuǎn)換時，顏色校正矩陣依次為第一顏色校正矩陣、(N-I) /N*第一顏色校正矩陣+1/N*第二顏色校正矩陣、(N-2) /N*第一顏色校正矩陣+2/N*第二顏色校正矩陣、……、2/N*第一顏色校正矩陣+ (N-2)/ N*第二顏色校正矩陣、1/N*第一顏色校正矩陣+ (N-l)/N*第二顏色校正矩陣、第二顏色校正矩陣；所述N為大于等于2小于等于15的整數(shù)。這樣，視頻圖像顏色緩慢變化，使圖像變化流暢，使用者感覺良好。N的取值較小，視頻圖像顏色速度變化快；N的取值較大，視頻圖像顏色速度變化較慢，但視頻圖像顏色變化流暢，使用者感覺良好；但是N的取值也需要限制，如果太小，可能出現(xiàn)顏色突變的情況；如果太大，需要很長時間顏色才能調(diào)整過來，從而造成調(diào)整效率不高。作為優(yōu)選方案，如圖2所示，所述N的值取4，所述顏色校正矩陣依次為第一顏色校正矩陣、3/4*第一顏色校正矩陣+1/4*第二顏色校正矩陣、2/4*第一顏色校正矩陣+2/4* 第二顏色校正矩陣、1/4*第一顏色校正矩陣+3/4*第二顏色校正矩陣、第二顏色校正矩陣。當拍攝環(huán)境從第二光源向第一光源轉(zhuǎn)換時，顏色校正矩陣依次為第二顏色校正矩陣、(M-I)/ M *第二顏色校正矩陣+1/ M *第一顏色校正矩陣、(M -2)/ M *第二顏色校正矩陣+2/ M *第一顏色校正矩陣、……、2/ M *第二顏色校正矩陣+ (M -2)/ M *第一顏色校正矩陣、1/ M *第二顏色校正矩陣+ (M -1)/ M *第一顏色校正矩陣、第一顏色校正矩陣；所述M為大于等于2小于等于15的整數(shù)。這樣，視頻圖像顏色緩慢變化，使圖像變化流暢，使用者感覺良好。M的取值較小，視頻圖像顏色速度變化快；M的取值較大，視頻圖像顏色速度變化較慢，但視頻圖像顏色變化流暢，使用者感覺良好；但是M的取值也需要限制，如果太小，可能出現(xiàn)顏色突變的情況；如果太大，需要很長時間顏色才能調(diào)整過來，從而造成調(diào)整效率不高。作為優(yōu)選方案，如圖3所示，所述M的值取4，顏色校正矩陣依次為第二顏色校正矩陣、3/4*第二顏色校正矩陣+1/4*第一顏色校正矩陣、2/4*第二顏色校正矩陣+2/4*第一顏色校正矩陣、1/4*第二顏色校正矩陣+3/4*第二顏色校正矩陣、第一顏色校正矩陣。光源色溫變化時，顏色校正矩陣的變化頻率也有相應(yīng)的限制，每一幀圖像、兩幀圖像、或多幀圖像變換一次。每一幀圖像變化一次，顏色變化比較快，多幀圖像變化一次，顏色變化比較流暢。作為優(yōu)選方案，當視頻圖像幀率為15 FPS (Frames per Second，每秒顯示幀數(shù))時，顏色校正矩陣選擇每2幀變換一次。當視頻的幀率變化時，為使視頻圖像變換流暢，需要調(diào)整顏色校正矩陣變化的速度。本發(fā)明的色彩校正方法根據(jù)光源種類的不同，設(shè)定不同的顏色校正矩陣對圖像進行校正，解決了現(xiàn)有色彩校正方法采用單一色彩校正矩陣所遇到的技術(shù)問題。在任何色溫光照環(huán)境拍攝的圖片，采用本方法對其進行色彩校正后，都能達到良好的視覺效果。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種色彩校正方法，其特征在于，該方法包括如下步驟51、獲取某一光源環(huán)境下圖像的紅色分量值、綠色分量值、藍色分量值、紅色增益值、藍色增益值；52、判斷所述紅色增益值和所述藍色增益值是否滿足所述紅色增益值小于等于第一預(yù)設(shè)值且所述藍色增益值大于等于第二預(yù)設(shè)值，如果滿足，跳轉(zhuǎn)到步驟S3 ；如果不滿足，跳轉(zhuǎn)到步驟S4 ；53、判定光源環(huán)境為第一光源，設(shè)定顏色校正矩陣為第一顏色校正矩陣，跳轉(zhuǎn)到步驟S5 ；54、判定光源環(huán)境為第二光源，設(shè)定顏色校正矩陣為第二顏色校正矩陣；55、利用所述第一顏色校正矩陣或所述第二顏色校正矩陣對所述紅色分量值、綠色分量值、藍色分量值進行校正。
2.如權(quán)利要求1所述的色彩校正方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)值和所述第二預(yù)設(shè)值分別為在F光源下調(diào)節(jié)圖像白平衡時的紅色增益值和藍色增益值。
3.如權(quán)利要求1所述的色彩校正方法，其特征在于，當拍攝環(huán)境從第一光源向第二光源轉(zhuǎn)換時，顏色校正矩陣依次為第一顏色校正矩陣、(N-l)/N*第一顏色校正矩陣+1/N*第二顏色校正矩陣、(N-2) /N*第一顏色校正矩陣+2/N*第二顏色校正矩陣、……、2/N*第一顏色校正矩陣+ (N-2)/N*第二顏色校正矩陣、1/N*第一顏色校正矩陣+ (N-l)/N*第二顏色校正矩陣、第二顏色校正矩陣；所述N為大于等于2小于等于15的整數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的色彩校正方法，其特征在于，所述N的值取4，所述顏色校正矩陣依次為第一顏色校正矩陣、3/4*第一顏色校正矩陣+1/4*第二顏色校正矩陣、2/4*第一顏色校正矩陣+2/4*第二顏色校正矩陣、1/4*第一顏色校正矩陣+3/4*第二顏色校正矩陣、 第二顏色校正矩陣。
5.如權(quán)利要求1所述的色彩校正方法，其特征在于，當拍攝環(huán)境從第二光源向第一光源轉(zhuǎn)換時，顏色校正矩陣依次為第二顏色校正矩陣、(M-I)/ M *第二顏色校正矩陣+1/ M *第一顏色校正矩陣、(M -2)/ M *第二顏色校正矩陣+2/ M *第一顏色校正矩陣、……、 2/ M *第二顏色校正矩陣+ (M -2)/ M *第一顏色校正矩陣、1/ M *第二顏色校正矩陣+ (M -1)/ M *第一顏色校正矩陣、第一顏色校正矩陣；所述M為大于等于2小于等于15的整數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的色彩校正方法，其特征在于，所述M的值取4，顏色校正矩陣依次為第二顏色校正矩陣、3/4*第二顏色校正矩陣+1/4*第一顏色校正矩陣、2/4*第二顏色校正矩陣+2/4*第一顏色校正矩陣、1/4*第二顏色校正矩陣+3/4*第二顏色校正矩陣、第一顏色校正矩陣。
7.如權(quán)利要求1至6任一項所述的色彩校正方法，其特征在于，所述第一顏色校正矩陣計算方法如下在第一光源下拍攝顏色校驗卡圖像，計算所述顏色校驗卡圖像中每一色塊的色彩平均值并與顏色校驗卡中相應(yīng)色塊的標準值做比較，計算出第一顏色校正矩陣中各校正系數(shù)。
8.如權(quán)利要求1至6任一項所述的色彩校正方法，其特征在于，所述第二顏色校正矩陣計算方法如下在第二光源下拍攝顏色校驗卡圖像，計算所述顏色校驗卡圖像中每一色塊的色彩平均值并與顏色校驗卡中相應(yīng)色塊的標準值做比較，計算出第二顏色校正矩陣中各校正系數(shù)。
9.如權(quán)利要求3至6任一項所述的色彩校正方法，其特征在于，所述顏色校正矩陣每一幀圖像、兩幀圖像、或多幀圖像變換一次。
全文摘要
一種色彩校正方法，包括S1、獲取某一光源環(huán)境下圖像的紅色分量值、綠色分量值、藍色分量值、紅色增益值、藍色增益值；S2、判斷紅色增益值和藍色增益值是否滿足紅色增益值小于等于第一預(yù)設(shè)值且藍色增益值大于等于第二預(yù)設(shè)值；如否，跳轉(zhuǎn)到S4；S3、判定光源環(huán)境為第一光源，設(shè)定顏色校正矩陣為第一顏色校正矩陣，跳轉(zhuǎn)到S5；S4、判定光源環(huán)境為第二光源，設(shè)定顏色校正矩陣為第二顏色校正矩陣；S5、利用第一顏色校正矩陣或第二顏色校正矩陣對紅色分量值、綠色分量值、藍色分量值進行校正。該色彩校正方法根據(jù)光源種類的不同設(shè)定不同的顏色校正矩陣對圖像進行校正，解決了現(xiàn)有色彩校正方法采用單一色彩校正矩陣的技術(shù)問題。
文檔編號H04N1/60GK102572206SQ20101061686
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者傅璟軍, 梁劍, 毛水江, 胡文閣 申請人:比亞迪股份有限公司