本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種自適應(yīng)伽瑪校正曲線的色彩校正矩陣的產(chǎn)生方法及裝置，其包括如下步驟：a、通過圖像傳感器獲取標(biāo)準(zhǔn)色卡的色卡圖像原始數(shù)據(jù)；b、預(yù)處理得到色卡圖像測量數(shù)據(jù)，并構(gòu)建初始色彩校正矩陣；c、對色卡圖像測量數(shù)據(jù)進行伽瑪校正；d、對上述伽瑪校正后的非線性色彩值進行標(biāo)準(zhǔn)的線性化處理和色彩空間轉(zhuǎn)換，得到校正色彩值；e、將上述校正色彩值與標(biāo)準(zhǔn)色卡的標(biāo)準(zhǔn)色彩值進行比較，得到色差值；利用初始色彩校正矩陣對所述色差值進行優(yōu)化，直至使得所述色差值最優(yōu)，輸出對應(yīng)的色彩校正矩陣。本發(fā)明專利技術(shù)能根據(jù)用戶自定義的伽瑪校正曲線產(chǎn)生所需的色彩校正矩陣，提高色彩校正矩陣的色彩還原能力，適應(yīng)范圍廣。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種方法及裝置，尤其是一種自適應(yīng)伽瑪校正曲線的色彩校正矩陣的產(chǎn)生方法及裝置，具體地說是視頻成像系統(tǒng)中色彩校正矩陣產(chǎn)生的方法及裝置，屬于圖像視頻處理的
技術(shù)介紹
考慮到人眼的光譜響應(yīng)和攝像機圖像傳感器以及顯示器的光譜響應(yīng)不同，為了更好地進行色彩還原和獲得很好的亮度分布，在實際的視頻成像系統(tǒng)中，加入了色彩校正模塊和伽瑪校正模塊；通常情況下，在色彩校正模塊中，色彩校正模塊通過對每個像素的色彩值乘以一個色彩校正矩陣來完成。其中，色彩校正矩陣通常是一個3x3的矩陣，就是通過補償攝像機圖像傳感器的光譜靈敏度和人類視覺系統(tǒng)的光譜響應(yīng)的差異，來使圖像數(shù)據(jù)更接近人類眼睛看到的場景。然而通常的色彩校正矩陣生成方法沒有考慮到伽瑪校正曲線對最終色彩還原的影響，如果用戶自定義的伽瑪校正曲線和標(biāo)準(zhǔn)的顯示器伽瑪校正曲線不同，生成的色彩校正矩陣的色彩還原能力將大大減弱。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種自適應(yīng)伽瑪校正曲線的色彩校正矩陣的產(chǎn)生方法及裝置，其能根據(jù)用戶自定義的伽瑪校正曲線產(chǎn)生所需的色彩校正矩陣，提高色彩校正矩陣的色彩還原能力，適應(yīng)范圍廣。按照本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案，一種自適應(yīng)伽瑪校正曲線的色彩校正矩陣的產(chǎn)生方法，所述色彩校正矩陣的產(chǎn)生方法包括如下步驟:a、通過圖像傳感器獲取標(biāo)準(zhǔn)色卡的色卡圖像原始數(shù)據(jù)；b、通過對上述色卡圖像原始數(shù)據(jù)進行所需的預(yù)處理，得到色卡圖像測量數(shù)據(jù)；利用所述色卡圖像測量數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)色卡的標(biāo)準(zhǔn)色彩值構(gòu)建初始色彩校正矩陣；C、對上述色卡圖像測量數(shù)據(jù)利用所需的伽瑪校正曲線進行伽瑪校正；d、對上述伽瑪校正后的非線性色彩值進行標(biāo)準(zhǔn)的線性化處理和色彩空間轉(zhuǎn)換，得到校正色彩值，所述校正色彩值與標(biāo)準(zhǔn)色卡的標(biāo)準(zhǔn)色彩值位于相同的色彩空間；e、將上述校正色彩值與標(biāo)準(zhǔn)色卡的標(biāo)準(zhǔn)色彩值進行比較，得到色差值；利用初始色彩校正矩陣對所述色差值進行優(yōu)化，直至使得所述色差值最優(yōu)，輸出對應(yīng)的色彩校正矩陣。所述圖像傳感器包括CXD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。所述標(biāo)準(zhǔn)色卡包括Gretag Macbeth色彩測試板,所述標(biāo)準(zhǔn)色卡包括24個色塊。所述伽瑪校正曲線包括伽瑪2.2曲線。所述步驟b中，對色卡圖像原始數(shù)據(jù)進行的預(yù)處理包括色彩插值、色塊截取、白平衡及亮度糾正。一種自適應(yīng)伽瑪校正曲線的色彩校正矩陣的產(chǎn)生裝置，包括用于獲取標(biāo)準(zhǔn)色卡的色卡圖像原始數(shù)據(jù)的圖像傳感器，所述圖像傳感器的輸出端與圖像預(yù)處理模塊連接，所述圖像預(yù)處理模塊的輸出端與色彩校正矩陣優(yōu)化模塊連接，色彩校正矩陣優(yōu)化模塊還接收伽瑪校正曲線模塊連接，色彩校正矩陣優(yōu)化模塊與色彩校正矩陣輸出模塊連接；圖像預(yù)處理模塊對圖像傳感器獲取的色卡圖像原始數(shù)據(jù)進行所需的預(yù)處理，并向色彩矩陣優(yōu)化模塊內(nèi)輸入色卡圖像測量數(shù)據(jù)；色彩校正矩陣優(yōu)化模塊根據(jù)伽瑪校正曲線模塊輸入的伽瑪校正曲線進行伽瑪校正，并利用標(biāo)準(zhǔn)的線性化處理機色彩空間轉(zhuǎn)換后得到校正色彩值；色彩校正優(yōu)化模塊對校正色彩值與標(biāo)準(zhǔn)色卡的標(biāo)準(zhǔn)色彩值間的色彩值進行優(yōu)化，且通過色彩校正矩陣輸出模塊輸出色彩值最優(yōu)時對應(yīng)的色彩校正矩陣。所述圖像傳感器包括CXD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。所述標(biāo)準(zhǔn)色卡包括Gretag Macbeth色彩測試板,所述標(biāo)準(zhǔn)色卡包括24個色塊。所述圖像預(yù)處理模塊對色卡圖像原始數(shù)據(jù)進行的預(yù)處理包括色彩插值、色塊截取、白平衡及亮度糾正。本專利技術(shù)的優(yōu)點:更好地模擬了實際圖像傳感器圖像處理流程，尤其在進行色彩校正矩陣優(yōu)化過程中，考慮到不同的伽瑪校正曲線對最終的色彩還原能力的影響，使得產(chǎn)生的色彩校正矩陣具有伽瑪曲線適應(yīng)性，從而使實際的色彩校正矩陣取得最優(yōu)化的色彩還原能力。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為伽瑪校正曲線的示意圖。圖3為本專利技術(shù)的工作流程圖。附圖標(biāo)記說明:100-產(chǎn)生裝置、102-標(biāo)準(zhǔn)色卡、104-圖像傳感器、106-圖像預(yù)處理模塊、108-色彩校正矩陣優(yōu)化模塊、109-伽瑪校正曲線模塊及110-色彩校正矩陣輸出模塊。具體實施例方式下面結(jié)合具體附圖和實施例對本專利技術(shù)作進一步說明。如圖1所示:為了能夠提高色彩校正矩陣的色彩還原能力及適應(yīng)能力，本專利技術(shù)包括用于獲取標(biāo)準(zhǔn)色卡102的色卡圖像原始數(shù)據(jù)的圖像傳感器104，所述圖像傳感器104的輸出端與圖像預(yù)處理模塊106連接，所述圖像預(yù)處理模塊106的輸出端與色彩校正矩陣優(yōu)化模塊108連接，色彩校正矩陣優(yōu)化模塊108還接收伽瑪校正曲線模塊109連接，色彩校正矩陣優(yōu)化模塊108與色彩校正矩陣輸出模塊110連接；圖像預(yù)處理模塊106對圖像傳感器104獲取的色卡圖像原始數(shù)據(jù)進行所需的預(yù)處理，并向色彩矩陣優(yōu)化模塊108內(nèi)輸入色卡圖像測量數(shù)據(jù)；色彩校正矩陣優(yōu)化模塊108根據(jù)伽瑪校正曲線模塊109輸入的伽瑪校正曲線進行伽瑪校正，并利用標(biāo)準(zhǔn)的線性化處理以及色彩空間轉(zhuǎn)換后得到校正色彩值；色彩校正矩陣優(yōu)化模塊108對校正色彩值與標(biāo)準(zhǔn)色卡102的標(biāo)準(zhǔn)色彩值間的色彩值進行優(yōu)化，且通過色彩校正矩陣輸出模塊110輸出色彩值最優(yōu)時對應(yīng)的色彩校正矩陣。具體地，本專利技術(shù)產(chǎn)生裝置100中，標(biāo)準(zhǔn)色卡102采用Gretag Macbeth色彩測試表板，標(biāo)準(zhǔn)色卡102具有24個色塊，標(biāo)準(zhǔn)色卡102與最終生成的色彩校正矩陣無關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)色卡102僅是生成色彩校正矩陣過程中的一個標(biāo)定工具。圖像傳感器104為CXD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器，通過圖像傳感器104獲取標(biāo)準(zhǔn)色卡102的色卡圖像原始數(shù)據(jù)。圖像預(yù)處理模塊106能對色卡圖像原始數(shù)據(jù)進行所需的色彩插值、色塊截取、白平衡處理、亮度糾正等處理，以生成色卡圖像測量數(shù)據(jù)。其中，圖像預(yù)處理模塊106進行的色彩插值、色塊截取、白平衡處理及亮度糾正等處理步驟均采用現(xiàn)有的技術(shù)手段，即采用圖像處理領(lǐng)域常用的處理方法，本專利技術(shù)實施例中不再詳述預(yù)處理的過程。色彩矩陣優(yōu)化模塊108接收圖像預(yù)處理模塊106輸出的色卡圖像測量數(shù)據(jù)，在色彩矩陣優(yōu)化模塊108內(nèi)根據(jù)色卡圖像測量數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)色卡102的標(biāo)準(zhǔn)色彩值能夠構(gòu)建初始色彩校正矩陣，標(biāo)準(zhǔn)色卡102的標(biāo)準(zhǔn)色彩值與選擇的色卡相關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)色彩值可以通過理論計算或?qū)嶋H測量得到。利用色卡圖像測量數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)色卡102的標(biāo)準(zhǔn)色彩值構(gòu)建初始色彩校正矩陣可以采用現(xiàn)有的技術(shù)手段，本專利技術(shù)在具體實施時，構(gòu)建初始色彩校正矩陣的方法為:由于標(biāo)準(zhǔn)色卡102具有24個色塊，通過圖像預(yù)處理模塊106預(yù)處理后得到24個色塊的三色值數(shù)據(jù)，所述三色值數(shù)據(jù)是一個3x24的數(shù)據(jù)矩陣；同時我們有24個色塊的標(biāo)準(zhǔn)色彩值，比如在srgb空間沒有經(jīng)過伽瑪處理的線性色彩值，也是一個3x24的數(shù)據(jù)矩陣，因此，可以通過最小二乘法辦法得到了一個3x3的初始色彩校正矩陣:M=A*BT*inv (B*Bt)其中，M為初始色彩校正矩陣，矩陣A為3x24的矩陣，矩陣A表示標(biāo)準(zhǔn)色卡102的24個色塊的標(biāo)準(zhǔn)的在srgb空間沒有經(jīng)過伽瑪處理的線性色彩值；矩陣B代表24個色塊的色卡圖像測量三色值，；inv表示逆矩陣計算；BT表示對矩陣B的轉(zhuǎn)置矩陣計算。伽瑪校正曲線模塊109能將用戶自定義的伽瑪校正曲線輸入色彩矩陣優(yōu)化模塊108內(nèi)，根據(jù)用戶喜好和應(yīng)用，可以定義不同類型的伽瑪校正曲線。針對不同的伽瑪校正曲線，色彩矩陣優(yōu)化模塊108通過色彩矩陣輸出模塊110輸出不同的色彩校正矩陣，從而實現(xiàn)較優(yōu)的本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種自適應(yīng)伽瑪校正曲線的色彩校正矩陣的產(chǎn)生方法，其特征是，所述色彩校正矩陣的產(chǎn)生方法包括如下步驟：（a）、通過圖像傳感器（104）獲取標(biāo)準(zhǔn)色卡（102）的色卡圖像原始數(shù)據(jù)；（b）、通過對上述色卡圖像原始數(shù)據(jù)進行所需的預(yù)處理，得到色卡圖像測量數(shù)據(jù)；利用所述色卡圖像測量數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)色卡（102）的標(biāo)準(zhǔn)色彩值構(gòu)建初始色彩校正矩陣；（c）、對上述色卡圖像測量數(shù)據(jù)利用所需的伽瑪校正曲線進行伽瑪校正；（d）、對上述伽瑪校正后的非線性色彩值進行標(biāo)準(zhǔn)的線性化處理和色彩空間轉(zhuǎn)換，得到校正色彩值，所述校正色彩值與標(biāo)準(zhǔn)色卡（102）的標(biāo)準(zhǔn)色彩值位于相同的色彩空間；（e）、將上述校正色彩值與標(biāo)準(zhǔn)色卡（102）的標(biāo)準(zhǔn)色彩值進行比較，得到色差值；利用初始色彩校正矩陣對所述色差值進行優(yōu)化，直至使得所述色差值最優(yōu)，輸出對應(yīng)的色彩校正矩陣。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種自適應(yīng)伽瑪校正曲線的色彩校正矩陣的產(chǎn)生方法，其特征是，所述色彩校正矩陣的產(chǎn)生方法包括如下步驟: (a)、通過圖像傳感器(104)獲取標(biāo)準(zhǔn)色卡(102)的色卡圖像原始數(shù)據(jù)； (b)、通過對上述色卡圖像原始數(shù)據(jù)進行所需的預(yù)處理，得到色卡圖像測量數(shù)據(jù)；利用所述色卡圖像測量數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)色卡(102)的標(biāo)準(zhǔn)色彩值構(gòu)建初始色彩校正矩陣； (C)、對上述色卡圖像測量數(shù)據(jù)利用所需的伽瑪校正曲線進行伽瑪校正； (d)、對上述伽瑪校正后的非線性色彩值進行標(biāo)準(zhǔn)的線性化處理和色彩空間轉(zhuǎn)換，得到校正色彩值，所述校正色彩值與標(biāo)準(zhǔn)色卡(102)的標(biāo)準(zhǔn)色彩值位于相同的色彩空間； (e)、將上述校正色彩值與標(biāo)準(zhǔn)色卡(102)的標(biāo)準(zhǔn)色彩值進行比較，得到色差值；利用初始色彩校正矩陣對所述色差值進行優(yōu)化，直至使得所述色差值最優(yōu)，輸出對應(yīng)的色彩校正矩陣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)伽瑪校正曲線的色彩校正矩陣的產(chǎn)生方法，其特征是:所述圖像傳感器(104)包括CXD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)伽瑪校正曲線的色彩校正矩陣的產(chǎn)生方法，其特征是:所述標(biāo)準(zhǔn)色卡(102)包括Gretag Macbeth色彩測試板,所述標(biāo)準(zhǔn)色卡(102)包括24個色塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)伽瑪校正曲線的色彩校正矩陣的產(chǎn)生方法，其特征是:所述伽瑪校正曲線包括伽瑪2.2曲線。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)伽瑪校正曲線的色彩校正矩陣的產(chǎn)生方法，其特征是:所述步驟(b)中，對色卡圖像原始數(shù)據(jù)進行的預(yù)處理包括色彩插值、色塊截取、白平衡及亮度糾正。6.一...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：栗兆劍，
申請(專利權(quán))人：無錫鴻圖微電子技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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