專利名稱：成像系統或圖像輸出系統中顏色畸變校正方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及彩色圖像技術，尤其涉及對彩色圖像進行顏色畸變校正的技術。
背景技術：
隨著計算機科學及顏色輸入輸出技術的發展，彩色圖像作為信息載體，在印刷、影像、廣告、影視、電子商務、數字娛樂等諸多領域得到了越來越廣泛的應用，人們對顏色再現質量的要求也越來越高。然而在通過成像系統如照相機或攝像機獲取彩色圖像過程中有可能所攝圖像色彩與真實的被攝物的色彩出現顏色偏差；或者，在通過投影儀、打印機、顯示器進行圖像輸出時，輸出的圖像的色彩出現偏差。當顏色出現偏差時，在現有技術中通常采用自動白平衡的方法來進行顏色修正。例如，典型的方法有白斑法、灰度世界法、完美反射法、邊緣檢測法、Retinex法等。·但是，本發明的發明人發現，現有技術的顏色修正方法都是以保持視覺恒常的白色平衡為目標，采用灰色單一色彩平衡而推及其他的算法，顏色修正的結果完全取決于場景，雖然具有一定的可用性，但是還是有較大的顏色畸變。因為成像系統或圖像輸出系統受到成像機理、顏色空間、元件性能、耗材特性、加工精度等因素的影響，彩色特性差異十分顯著，這使得現有技術的顏色畸變校正方法的目的僅是達到視覺上的白色平衡，即消除整體顏色的色偏；但并不能消除因設備本身特性而引入的顏色偏差。例如，對于某一設備，因液晶原因導致紅色色彩在進行顯示時出現偏紫紅的情況，或者，黃色色彩在顯示時出現偏綠色的情況，但整體圖像背景仍然達到白平衡。因此，現有技術的顏色畸變校正方法對于這種因設備本身特性而導致的顏色偏差則無法進行有效的校正，也就無法實現“所見即所得”的目標，無法更為真實地展現景物的顏色。

發明內容
本發明實施例提供了一種成像系統或圖像輸出系統中顏色畸變校正方法及裝置，消除因設備本身特性而導致的彩色圖像的顏色偏差。根據本發明的一個方面，提供了一種成像系統中顏色畸變校正方法，包括所述成像系統對被拍攝物進行拍攝，獲得所述拍攝物的初始圖像數據；根據預先存儲的所述成像系統的顏色畸變先驗知識，對所述初始圖像數據進行顏色畸變校正，得到校正后的圖像數據。其中，所述顏色畸變先驗知識具體包括HLUT曲線函數、SLUT曲線函數、ILUT曲線函數；或者，所述顏色畸變先驗知識具體包括=HLUT曲線表、SLUT曲線表、ILUT曲線表；以及，所述顏色畸變先驗知識獲取方法包括獲取所述成像系統對標準色卡的各色塊進行拍攝后得到的各色塊的初始顏色數據；所述色塊的初始顏色數據為第一格式的；將各色塊的初始顏色數據進行消除串擾變換，得到各色塊的消除串擾后的顏色數據；將各色塊的標準顏色數據轉換為第二格式數據，得到各色塊的第二格式的標準顏色數據；將各色塊的消除串擾后的顏色數據轉換為第二格式的數據，得到各色塊的消除串擾后的第二格式顏色數據；其中，所述各色塊的標準顏色數據為第一格式的；對于每個色塊，確定該色塊的第二格式的標準顏色數據與該色塊的消除串擾后的第二格式顏色數據之間的對應關系，并根據所述對應關系生成所述顏色畸變先驗知識。其中，所述將各色塊的初始顏色數據進行消除串擾變換，得到各色塊的消除串擾后的顏色數據具體為根據如下方程組I將各色塊的初始顏色數據進行消除串擾變換，得到各色塊的消除串擾后的顏色數據 RGD-KrrRK+KgrGK+KbrBKGGD=KrgRK+KggGK+KbgBK (方程組 I)BGD-KrbRK+KgbGK+KbbBK其中，Krr,Kgg, Kbb, Krg, Krb, Kgr, Kgb, Kbr, Kbr 為設定參數；ReD、Ggd, Bgd 為色塊的初始顏色數據，RK、GK、Bk為得到的消除串擾后的RGB格式顏色數據。其中，所述根據預先存儲的所述成像系統的顏色畸變先驗知識，對所述初始圖像數據進行顏色畸變校正，具體包括如下步驟對所述初始圖像數據進行消除串擾變換，得到消除串擾后的圖像數據；所述初始圖像數據為第一格式的圖像數據；將所述消除串擾后的圖像數據轉換為第二格式的數據，得到消除串擾后的第二格式圖像數據；根據所述顏色畸變先驗知識，對消除串擾后的第二格式圖像數據進行顏色畸變校正根據所述顏色畸變先驗知識，確定出消除串擾后的第二格式圖像數據所對應的第二格式數據，并將所述對應的第二格式數據作為校正后的第二格式圖像數據；將所述校正后的第二格式圖像數據轉換為第一格式的數據，得到最終的校正后的圖像數據。所述對所述初始圖像數據進行消除串擾變換，得到消除串擾后的圖像數據具體為根據如下方程組I將各色塊的初始顏色數據進行消除串擾變換，得到各色塊的消除串擾后的顏色數據RGD-KrrRK+KgrGK+KbrBKGGD=KrgRK+KggGK+KbgBK (方程組 I)BGD-KrbRK+KgbGK+KbbBK其中，Kra、Kgg、Kbb、&g、KA、K#、Kgb、Kfc、Kfc為設定參數為初始圖像數據，RK、GK、Bk為得到的消除串擾后的圖像數據。所述顏色畸變先驗知識具體為顏色數據對照表；以及，所述顏色畸變先驗知識獲取方法包括獲取校正曲線函數或者校正曲線表； 根據校正曲線函數或者校正曲線表，對標準色卡的各色塊的消除串擾后的第二格式顏色數據進行顏色畸變校正，分別得到各色塊的校正后的第二格式顏色數據；將各色塊的校正后的第二格式顏色數據轉換為第一格式的顏色數據，分別得到各色塊的校正后的第一格式的顏色數據；對于每個色塊，確定該色塊的初始顏色數據與該色塊的校正后的第一格式的顏色數據之間的對應關系，并將確定的對應關系存儲在所述顏色數據對照表中；其中，所述校正曲線函數或者校正曲線表的獲取方法為獲取所述成像系統對標準色卡的各色塊進行拍攝后得到的各色塊的初始顏色數據；所述色塊的初始顏色數據為第一格式的；將各色塊的初始顏色數據進行消除串擾變換，得到各色塊的消除串擾后的顏色數·據；將各色塊的標準顏色數據轉換為第二格式數據，得到各色塊的第二格式的標準顏色數據；將各色塊的消除串擾后的顏色數據轉換為第二格式的數據，得到各色塊的消除串擾后的第二格式顏色數據；其中，所述色塊的標準顏色數據為第一格式的；對于每個色塊，確定該色塊的第二格式的標準顏色數據與該色塊的消除串擾后的第二格式顏色數據之間的對應關系，并根據所述對應關系確定曲線函數包括HLUT曲線函數、曲線函數、ILUT曲線函數，或者確定曲線表包括HLUT曲線表、SLUT曲線表、ILUT曲線表。所述根據預先存儲的所述成像系統的顏色畸變先驗知識，對所述初始圖像數據進行顏色畸變校正，具體包括根據所述顏色數據對照表，按初始圖像數據查找出所對應的數據，并將查找出的對應的數據作為校正后的圖像數據。第一格式為設備顏色空間格式，設備顏色空間格式包括但不限于RGB，CMY空間；第二格式為色貌顏色空間格式，色貌顏色空間格式包括但不限于HSI、HSB、HSV、HSL、LCH、HGlCl空間；HLUT曲線函數為色貌顏色空間的色調曲線函數、SLUT曲線函數為色貌顏色空間中的飽和度曲線函數、ILUT曲線函數為色貌顏色空間的強度曲線函數。根據本發明的另一個方面，提供了一種圖像輸出系統中顏色畸變校正方法，包括所述圖像輸出系統接收待輸出的圖像的圖像數據；根據預先存儲的所述圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識，對接收到的圖像數據進行顏色畸變校正，得到校正后的圖像數據并從所述圖像輸出系統輸出。其中，所述顏色畸變先驗知識具體包括HLUT曲線函數、SLUT曲線函數、ILUT曲線函數；或者，所述顏色畸變先驗知識具體包括=HLUT曲線表、SLUT曲線表、ILUT曲線表；以及，所述顏色畸變先驗知識獲取方法包括采集所述輸出系統輸出的標準色卡的各色塊的圖像的圖像數據，并根據采集的圖像數據確定出各色塊的輸出顏色數據；所述各色塊的輸出顏色數據為第一格式的；將各色塊的標準顏色數據轉換為第二格式后，得到各色塊的第二格式的標準顏色數據；將各色塊的輸出顏色數據轉換為第二格式后，得到各色塊的第二格式輸出顏色數據；對于每個色塊，確定該色塊的第二格式的標準顏色數據與該色塊的第二格式輸出顏色數據之間的對應關系，并根據所述對應關系生成所述顏色畸變先驗知識。
所述根據預先存儲的所述圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識，對接收到的圖像數據進行顏色畸變校正，具體包括將所述圖像輸出系統接收到的圖像數據轉換為第二格式的數據，得到校正前的第二格式圖像數據；根據所述顏色畸變先驗知識，對校正前的第二格式圖像數據進行顏色畸變校正，得到校正后的第二格式圖像數據；將所述校正后的第二格式圖像數據轉換為第一格式的數據，得到最終的預校正后的圖像數據。所述顏色畸變先驗知識具體為顏色數據對照表；以及，所述顏色畸變先驗知識獲取方法包括獲取校正曲線函數或者校正曲線表；·根據校正曲線函數或者校正曲線表，對標準色卡的各色塊的第二格式輸出顏色數據進行顏色畸變校正，分別得到各色塊的校正后的第二格式顏色數據；將各色塊的校正后的第二格式顏色數據轉換為第一格式的顏色數據，分別得到各色塊的校正后的第一格式的顏色數據；對于每個色塊，確定該色塊的標準顏色數據與該色塊的校正后的第一格式的顏色數據之間的對應關系，并將確定的對應關系存儲在所述顏色數據對照表中；其中，所述校正曲線函數或者校正曲線表的獲取方法為采集所述輸出系統輸出的各色塊的圖像的圖像數據，并根據采集的圖像數據確定出各色塊的輸出顏色數據；所述色塊的輸出顏色數據為第一格式的；將各色塊的標準顏色數據轉換為第二格式后，得到各色塊的第二格式的標準顏色數據；將各色塊的輸出顏色數據轉換為第二格式后，得到各色塊的第二格式輸出顏色數據；色塊的標準顏色數據為第一格式的；對于每個色塊，確定該色塊的第二格式的標準顏色數據與該色塊的第二格式輸出顏色數據之間的對應關系，并根據所述對應關系確定曲線函數包括=HLUT曲線函數、SLUT曲線函數、ILUT曲線函數，或者確定曲線表包括HLUT曲線表、SLUT曲線表、ILUT曲線表。所述根據預先存儲的所述圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識，對接收到的圖像數據進行顏色畸變校正，具體包括將所述圖像輸出系統接收到的圖像數據作為初始圖像數據，并根據所述顏色數據對照表，確定出所述初始圖像數據所對應的數據，并將確定出的對應的數據作為校正后的圖像數據。根據本發明的另一個方面，提供了一種成像系統中顏色畸變校正裝置，包括顏色畸變先驗知識存儲模塊，用于存儲所述成像系統的顏色畸變先驗知識；初始圖像數據獲取模塊，用于對被拍攝物進行拍攝，獲得所述拍攝物的第一格式的初始圖像數據；圖像數據顏色校正模塊，用于根據所述顏色畸變先驗知識存儲模塊存儲的顏色畸變先驗知識，對所述初始圖像數據獲取模塊獲得的初始圖像數據進行顏色畸變校正，得到校正后的圖像數據；其中，所述顏色畸變先驗知識具體包括=HLUT曲線函數、SLUT曲線函數、ILUT曲線函數；或者所述顏色畸變先驗知識具體包括=HLUT曲線表、SLUT曲線表、ILUT曲線表；或者所述顏色畸變先驗知識具體包括各色塊顏色第一格式顏色數據對照表。
較佳地，所述圖像數據顏色校正模塊具體包括串擾消除單元，用于對所述初始圖像數據進行消除串擾變換，得到消除串擾后的圖像數據；第一轉換單元，用于將所述消除串擾后的圖像數據轉換為第二格式的數據，得到消除串擾后的第二格式圖像數據；顏色畸變校正單元，用于根據所述顏色畸變先驗知識，對消除串擾后的第二格式圖像數據進行顏色畸變校正根據所述顏色畸變先驗知識，確定出消除串擾后的第二格式圖像數據所對應的第二格式數據，并將所述對應的第二格式數據作為校正后的第二格式圖像數據；第二轉換單元，用于將所述校正后的第二格式圖像數據轉換為第一格式的數據， 得到最終的校正后的圖像數據。根據本發明的另一個方面，提供了一種成像系統的顏色畸變先驗知識獲取裝置，包括色塊初始顏色數據獲取模塊，用于獲取所述成像系統對標準色卡的各色塊進行拍攝后得到的各色塊的第一格式的初始顏色數據；串擾消除模塊，用于將各色塊的初始顏色數據進行消除串擾變換，得到各色塊的消除串擾后的顏色數據；格式轉換模塊，用于將各色塊的標準顏色數據轉換為第二格式數據，得到各色塊的第二格式的標準顏色數據；將各色塊的消除串擾后的顏色數據轉換為第二格式的數據，得到各色塊的消除串擾后的第二格式顏色數據；顏色畸變先驗知識生成模塊，用于對于每個色塊，確定該色塊的第二格式的標準顏色數據與該色塊的消除串擾后的第二格式顏色數據之間的對應關系，并根據所述對應關系生成所述成像系統的顏色畸變先驗知識。根據本發明的另一個方面，提供了一種成像系統中顏色畸變校正裝置，包括顏色畸變先驗知識存儲模塊，用于存儲所述成像系統的顏色畸變先驗知識；初始圖像數據獲取模塊，用于對被拍攝物進行拍攝，獲得所述拍攝物的第一格式的初始圖像數據；圖像數據顏色校正模塊，用于根據所述顏色畸變先驗知識存儲模塊存儲的顏色畸變先驗知識，對所述初始圖像數據獲取模塊獲得的初始圖像數據進行顏色畸變校正，得到校正后的圖像數據；其中，所述顏色畸變先驗知識具體為顏色數據對照表，所述顏色數據對照表中存儲有色塊的標準顏色數據與該色塊的輸出顏色數據之間的對應關系。根據本發明的另一個方面，提供了一種成像系統的顏色畸變先驗知識獲取裝置，包括色塊初始顏色數據獲取模塊，用于獲取所述成像系統對標準色卡的各色塊進行拍攝后得到的各色塊的第一格式的初始顏色數據；顏色畸變先驗知識生成模塊，用于獲取校正曲線函數或者校正曲線表；根據校正曲線函數或者校正曲線表，對各色塊的消除串擾后的第二格式顏色數據進行顏色畸變校正，分別得到各色塊的校正后的第二格式顏色數據；將各色塊的校正后的第二格式顏色數據轉換為第一格式的顏色數據，分別得到各色塊的校正后的第一格式的顏色數據；對于每個色塊，確定該色塊的初始顏色數據與該色塊的校正后的第一格式的顏色數據之間的對應關系，并將確定的對應關系存儲在所述顏色數據對照表中；
其中，所述校正曲線函數或者校正曲線表具體為獲取所述成像系統對標準色卡的各色塊進行拍攝后得到的各色塊的初始顏色數據；所述色塊的初始顏色數據為第一格式的；將各色塊的初始顏色數據進行消除串擾變換，得到各色塊的消除串擾后的顏色數據；將各色塊的標準顏色數據轉換為第二格式數據，得到各色塊的第二格式的標準顏色數據；將各色塊的消除串擾后的顏色數據轉換為第二格式的數據，得到各色塊的消除串擾后的第二格式顏色數據；其中，所述色塊的標準顏色數據為第一格式的；對于每個色塊，確定該色塊的第二格式的標準顏色數據與該色塊的消除串擾后的第二格式顏色數據之間的對應關系，并根據所述對應關系確定曲線函數包括HLUT曲線函數、SLUT曲線函數、ILUT曲線函數，或者確定曲線表包括HLUT曲線表、SLUT曲線表、ILUT 曲線表。根據本發明的另一個方面，提供了一種圖像輸出系統中顏色畸變校正裝置，包括顏色畸變先驗知識存儲模塊，用于存儲所述圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識；圖像數據接收模塊，用于接收待輸出的圖像的圖像數據；圖像數據顏色校正模塊，用于根據所述顏色畸變先驗知識存儲模塊存儲的顏色畸變先驗知識，對所述圖像數據接收模塊接收到的圖像數據進行顏色畸變校正；其中，所述顏色畸變先驗知識具體包括=HLUT曲線函數、SLUT曲線函數、ILUT曲線函數；或者所述顏色畸變先驗知識具體包括HLUT曲線表、SLUT曲線表、ILUT曲線表；或者所述顏色畸變先驗知識具體包括各色塊顏色第一格式顏色數據對照表。其中，所述圖像數據顏色校正模塊具體包括第一轉換單元，用于將所述圖像輸出系統接收到的圖像數據作為第一格式的初始圖像數據轉換為第二格式的數據，得到校正前的第二格式圖像數據；顏色畸變校正單元，用于根據所述顏色畸變先驗知識，對校正前的第二格式圖像數據進行顏色畸變校正根據所述顏色畸變先驗知識，確定出校正前的第二格式圖像數據所對應的第二格式數據，并將所述對應的第二格式數據作為校正后的第二格式圖像數據；第二轉換單元，用于將所述校正后的第二格式圖像數據轉換為第一格式的數據，得到最終的校正后的圖像數據。根據本發明的另一個方面，提供了一種圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識獲取裝置，包括輸出顏色數據獲取模塊，用于采集所述輸出系統輸出的各色塊的圖像的圖像數據，并根據采集的圖像數據確定出各色塊的輸出顏色數據；格式轉換模塊，用于將各色塊的標準顏色數據轉換為第二格式數據，得到各色塊的第二格式的標準顏色數據；將各色塊的輸出顏色數據換為第二格式的數據，得到各色塊的第二格式的輸出顏色數據；所述各色塊的標準顏色數據為第一格式的；顏色畸變先驗知識生成模塊，對于每個色塊，確定該色塊的第二格式的標準顏色數據與該色塊的第二格式的輸出顏色數據之間的對應關系，并根據所述對應關系生成所述圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識。根據本發明的另一個方面，提供了一種圖像輸出系統中顏色畸變校正裝置，包括顏色畸變先驗知識存儲模塊，用于存儲所述圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識；其中，所述顏色畸變先驗知識具體為顏色數據對照表，所述顏色數據對照表中存儲有色塊的標準顏色數據與該色塊的校正后的第一格式的顏色數據之間的對應關系；圖像數據接收模塊，用于接收待輸出的圖像的圖像數據；圖像數據顏色校正模塊，用于根據所述顏色畸變先驗知識存儲模塊存儲的顏色畸變先驗知識，對所述圖像數據接收模塊接收到的圖像數據進行顏色畸變校正。根據本發明的另一個方面，提供了一種圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識獲取裝置，包括輸出顏色數據獲取模塊，用于采集所述輸出系統輸出的各色塊的圖像的圖像數據，并根據采集的圖像數據確定出各色塊的輸出顏色數據；顏色畸變先驗知識生成模塊，用于獲取校正曲線函數或者校正曲線表；根據校正曲線函數或者校正曲線表，對各色塊的第二格式輸出顏色數據進行顏色畸變校正，分別得到各色塊的校正后的第二格式顏色數據；將各色塊的校正后的第二格式顏色數據轉換為第一格式的顏色數據，分別得到各色塊的校正后的第一格式的顏色數據；對于每個色塊，確定該色塊的標準顏色數據與該色塊的校正后的第一格式的顏色數據之間的對應關系，并將確定的對應關系存儲在所述顏色數據對照表中；其中，所述校正曲線函數或者校正曲線表的獲取方法為
采集所述輸出系統輸出的各色塊的圖像的圖像數據，并根據采集的圖像數據確定出各色塊的輸出顏色數據；將各色塊的標準顏色數據轉換為第二格式后，得到各色塊的第二格式的標準顏色數據；將各色塊的輸出顏色數據轉換為第二格式后，得到各色塊的第二格式輸出顏色數據； 對于每個色塊，確定該色塊的第二格式的標準顏色數據與該色塊的第二格式輸出顏色數據之間的對應關系，并根據所述對應關系確定曲線函數包括=HLUT曲線函數、SLUT曲線函數、ILUT曲線函數，或者確定曲線表包括HLUT曲線表、SLUT曲線表、ILUT曲線表。本發明實施例由于預先獲取成像系統或圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識，即預先了解到成像系統或圖像輸出系統的在色貌顏色空間的顏色畸變特性，從而可以根據系統的顏色畸變先驗知識對拍攝的圖像的圖像數據在色貌顏色空間進行顏色畸變校正，以消除因系統設備本身特性而引入的彩色圖像的顏色偏差，實現“所見即所得”的目標。


圖Ia為本發明實施例的一種成像系統的顏色畸變先驗知識獲取方法流程圖；圖Ib為本發明實施例的HLUT曲線示意圖；圖2為本發明實施例的一種成像系統中顏色畸變校正方法的流程圖；圖3為本發明實施例的另一種成像系統的顏色畸變先驗知識獲取方法流程圖；圖4為本發明實施例的另一種成像系統中顏色畸變校正方法的流程圖；圖5為本發明實施例的一種圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識獲取方法流程圖；圖6為本發明實施例的一種成像系統中顏色畸變校正方法的流程圖；圖7為本發明實施例的另一種圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識獲取方法流程圖；圖8為本發明實施例的另一種圖像輸出像系統中顏色畸變校正方法的流程圖；圖9a為本發明實施例的一種成像系統中顏色畸變校正裝置和成像系統的顏色畸變先驗知識獲取裝置結構示意圖9b為本發明實施例的一種圖像數據顏色校正模塊的內部結構示意圖； 圖10為本發明實施例的另一種成像系統中顏色畸變校正裝置和成像系統的顏色畸變先驗知識獲取裝置結構示意圖；圖Ila為本發明實施例的一種圖像輸出系統中顏色畸變校正裝置和圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識獲取裝置結構示意圖；圖Ilb為本發明實施例的另一種圖像數據顏色校正模塊的內部結構示意圖；圖12為本發明實施例的另一種圖像輸出系統中顏色畸變校正裝置和圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識獲取裝置結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優選實施例，對本發明進一步詳細說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細節僅僅是為了使讀者對本發明的一個或多個方面有一個透徹的理解，即便沒有這些特定的細節也可以實現本發明的這些方面。本申請使用的“模塊”、“系統”等術語旨在包括與計算機相關的實體，例如但不限于硬件、固件、軟硬件組合、軟件或者執行中的軟件。例如，模塊可以是，但并不僅限于處理器上運行的進程、處理器、對象、可執行程序、執行的線程、程序和/或計算機。舉例來說，計算設備上運行的應用程序和此計算設備都可以是模塊。一個或多個模塊可以位于執行中的一個進程和/或線程內，一個模塊也可以位于一臺計算機上和/或分布于兩臺或更多臺計算機之間。另外，可以通過存儲了多種數據結構的多種計算機可讀介質執行這些模塊。本發明中，對于成像系統或圖像輸出系統，先獲取系統全鏈路中的顏色畸變先驗知識，并根據該顏色畸變先驗知識對彩色圖像進行校正，從而獲取或輸出無顏色畸變的彩色圖像。下面結合附圖詳細說明本發明的技術方案。本文中的HLUT是指顏色色調Hue變換LUT，SLUT是指顏色飽和度Satuation LUT,ILUT 是指定義為 intensity 或者 Brightness 或者 Value 或者 Lightness 或者 Luminance的顏色強度或者亮度或者明度或者光亮度。在LCH中，HLUT是指顏色色調Hue變換LUT，SLUT是指顏色飽和度Satuation LUT,S=C/SQRT (C2+L2)，ILUT 是指強度 I=SQRT (C2+L2)。在HGlCl中，HLUT是指顏色色調Hue變換LUT，SLUT是指顏色飽和度SatuationLUT, S=C1/(G1+C1), ILUT 是指強度 I=G1+C1。對于成像系統而言，在對彩色圖像進行顏色畸變校正之前，需要先獲取該成像系統的顏色畸變先驗知識。如圖Ia所示，示出了本發明實的一個實施例的成像系統的顏色畸變先驗知識獲取方法流程。SlOl :成像系統在均勻純白光E50照明條件下對標準色卡的各色塊進行拍攝。標準色卡的色塊數量和種類可以依據成像系統所要求的顏色精度來決定；即成像系統的顏色精度要求高，則色塊數量越多種類越齊全。例如，對于Sbit的顏色精度，可對224=16777216個色塊進行拍攝。S102:獲取成像系統對標準色卡的各色塊進行拍攝后得到的各色塊的初始顏色數據。
具體地，成像系統對標準色卡的色塊拍攝后，在成像系統中成像并生成該色塊的圖像數據；給色塊的圖像數據通常是以像素點陣的顏色數據進行存儲，例如RGB格式存儲的顏色數據。由于色塊中的顏色都是一致的，因此在成像系統中生成的該色塊的圖像的每個像素的顏色數據也會基本都一致；那么，可以從中獲取某個像素，比如色塊中心點的像素的顏色數據作為該色塊的初始顏色數據；或者，將該色塊的各像素的顏色數據進行平均，將平均值作為該色塊的初始顏色數據。獲取的色塊的初始顏色數據為第一格式的顏色數據，色塊的初始顏色數據的存儲格式一般都是直接與設備特性相關的，通常用R、G、B即紅、綠、藍三色表示，即RGB格式。也就是說，本文中的第一格式是設備顏色空間的顏色格式如RGB格式或應用于打印機的CMY格式。獲取的色塊的第一格式的初始顏色數據具體可以是RGB格式的顏色數據，即RGB三個通道數據值RwGwBeil,亦即紅、綠、藍三個通道數據值ReD、GeD、Bgdo事實上，由于成像系統中由于鏡頭、彩色CCD/CM0S光電傳感器件及CCD/CM0S附屬處理線路會導致顏色出現偏差，因此，Rgd> Ggd, Bgd可能會與色塊的R、G、B標準數值出現偏差。S103:將各色塊的初始顏色數據進行消除串擾變換，得到各色塊的消除串擾后的顏色數據。·成像系統的傳感器的RGB通道的是利用有色玻璃的通光頻譜(顏色)選擇性實現的。有色玻璃的濾光特性的物理實現是無法達到RGB完全隔離的，這樣在一個通道(頻譜)的感光中就會混雜有其他兩個通道(頻譜)的能量，如此將會給該通道帶來感應串擾誤差。而各個通道的物理濾波曲線(串擾曲線)即AQE曲線是傳感器的指標的一部分，利用AQE曲線可以找到串擾矩陣，從而實現消除串擾變換。在目前的所有傳感器中，都有串擾的成分，為了保證高精度顏色復原，因此，消除串擾是必須的。具體地，針對成像系統中生成的每個色塊的RGB格式的顏色數據分別進行消除串擾變換，即對每個色塊的RGB初始顏色數據，即三個通道數據值，依據傳感器的絕對量子效率曲線(AQE)進行消除串擾變換，得到消除串擾后的RGB格式顏色數據RK、GK、Bk ；從而得到每個色塊的消除串擾后的顏色數據，具體根據如下方程組I進行消除串擾變換RGD-KrrRK+KgrGK+KbrBKGGD=KrgRK+KggGK+KbgBK (方程組 I)BGD-KrbRK+KgbGK+KbbBK上述方程組I 中，1( 、1^、1^、1^、1^、1^、1^、1^、1(1 為設定參數；具體地，K 、Kgg、Kbb為傳感器的自耦合系數，Krg, Krb, Kgr, Kgb, Kbr, Kbr為傳感器的互擾系數，這些參數是通過測量或者估算得到的。例如，Krr> Kgg> Kbb> Krg> Krb> Kgr> Kgb> Kbr> Kbr的參數可以如下所示
'Kw Kgr KlnI Γ0.85 0,04 0.05—Krg Kgg Khg = 0.1 0.92 OJ 5 Krb Kgb Khh [0.05 0.04 0.8 —下表I示出RGB數據消除串擾前后的數值對照關系表I
權利要求
1.一種成像系統中顏色畸變校正方法，包括 所述成像系統對被拍攝物進行拍攝，獲得所述拍攝物的初始圖像數據； 根據預先存儲的所述成像系統的顏色畸變先驗知識，對所述初始圖像數據進行顏色畸變校正，得到校正后的圖像數據。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述顏色畸變先驗知識具體包括HLUT曲線函數、SLUT曲線函數、ILUT曲線函數；或者， 所述顏色畸變先驗知識具體包括=HLUT曲線表、SLUT曲線表、ILUT曲線表；以及， 所述顏色畸變先驗知識獲取方法包括 獲取所述成像系統對標準色卡的各色塊進行拍攝后得到的各色塊的初始顏色數據；所述色塊的初始顏色數據為第一格式的； 將各色塊的初始顏色數據進行消除串擾變換，得到各色塊的消除串擾后的顏色數據；將各色塊的標準顏色數據轉換為第二格式數據，得到各色塊的第二格式的標準顏色數據；將各色塊的消除串擾后的顏色數據轉換為第二格式的數據，得到各色塊的消除串擾后的第二格式顏色數據；其中，所述各色塊的標準顏色數據為第一格式的； 對于每個色塊，確定該色塊的第二格式的標準顏色數據與該色塊的消除串擾后的第二格式顏色數據之間的對應關系，并根據所述對應關系生成所述顏色畸變先驗知識。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據預先存儲的所述成像系統的顏色畸變先驗知識，對所述初始圖像數據進行顏色畸變校正，具體包括如下步驟 對所述初始圖像數據進行消除串擾變換，得到消除串擾后的圖像數據；所述初始圖像數據為第一格式的圖像數據； 將所述消除串擾后的圖像數據轉換為第二格式的數據，得到消除串擾后的第二格式圖像數據； 根據所述顏色畸變先驗知識，對消除串擾后的第二格式圖像數據進行顏色畸變校正根據所述顏色畸變先驗知識，確定出消除串擾后的第二格式圖像數據所對應的第二格式數據，并將所述對應的第二格式數據作為校正后的第二格式圖像數據； 將所述校正后的第二格式圖像數據轉換為第一格式的數據，得到最終的校正后的圖像數據。
4.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述顏色畸變先驗知識具體為顏色數據對照表；以及， 所述顏色畸變先驗知識獲取方法包括 獲取校正曲線函數或者校正曲線表； 根據校正曲線函數或者校正曲線表，對標準色卡的各色塊的消除串擾后的第二格式顏色數據進行顏色畸變校正，分別得到各色塊的校正后的第二格式顏色數據； 將各色塊的校正后的第二格式顏色數據轉換為第一格式的顏色數據，分別得到各色塊的校正后的第一格式的顏色數據； 對于每個色塊，確定該色塊的初始顏色數據與該色塊的校正后的第一格式的顏色數據之間的對應關系，并將確定的對應關系存儲在所述顏色數據對照表中； 其中，所述校正曲線函數或者校正曲線表的獲取方法為 獲取所述成像系統對標準色卡的各色塊進行拍攝后得到的各色塊的初始顏色數據；所述色塊的初始顏色數據為第一格式的； 將各色塊的初始顏色數據進行消除串擾變換，得到各色塊的消除串擾后的顏色數據；將各色塊的標準顏色數據轉換為第二格式數據，得到各色塊的第二格式的標準顏色數據；將各色塊的消除串擾后的顏色數據轉換為第二格式的數據，得到各色塊的消除串擾后的第二格式顏色數據；其中，所述色塊的標準顏色數據為第一格式的； 對于每個色塊，確定該色塊的第二格式的標準顏色數據與該色塊的消除串擾后的第二格式顏色數據之間的對應關系，并根據所述對應關系確定曲線函數包括=HLUT曲線函數、曲線函數、ILUT曲線函數，或者確定曲線表包括HLUT曲線表、SLUT曲線表、ILUT曲線表。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據預先存儲的所述成像系統的顏色畸變先驗知識，對所述初始圖像數據進行顏色畸變校正，具體包括 根據所述顏色數據對照表，按初始圖像數據查找出所對應的數據，并將查找出的對應的數據作為校正后的圖像數據。
6.—種圖像輸出系統中顏色畸變校正方法,包括 所述圖像輸出系統接收待輸出的圖像的圖像數據； 根據預先存儲的所述圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識，對接收到的圖像數據進行顏色畸變校正，得到校正后的圖像數據并從所述圖像輸出系統輸出。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述顏色畸變先驗知識具體包括HLUT曲線函數、SLUT曲線函數、ILUT曲線函數；或者， 所述顏色畸變先驗知識具體包括=HLUT曲線表、SLUT曲線表、ILUT曲線表；以及， 所述顏色畸變先驗知識獲取方法包括 采集所述輸出系統輸出的標準色卡的各色塊的圖像的圖像數據，并根據采集的圖像數據確定出各色塊的輸出顏色數據；所述各色塊的輸出顏色數據為第一格式的； 將各色塊的標準顏色數據轉換為第二格式后，得到各色塊的第二格式的標準顏色數據；將各色塊的輸出顏色數據轉換為第二格式后，得到各色塊的第二格式輸出顏色數據；對于每個色塊，確定該色塊的第二格式的標準顏色數據與該色塊的第二格式輸出顏色數據之間的對應關系，并根據所述對應關系生成所述顏色畸變先驗知識。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據預先存儲的所述圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識，對接收到的圖像數據進行顏色畸變校正，具體包括 將所述圖像輸出系統接收到的圖像數據轉換為第二格式的數據，得到校正前的第二格式圖像數據； 根據所述顏色畸變先驗知識，對校正前的第二格式圖像數據進行顏色畸變校正，得到校正后的第二格式圖像數據； 將所述校正后的第二格式圖像數據轉換為第一格式的數據，得到最終的預校正后的圖像數據。
9.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述顏色畸變先驗知識具體為顏色數據對照表；以及， 所述顏色畸變先驗知識獲取方法包括 獲取校正曲線函數或者校正曲線表； 根據校正曲線函數或者校正曲線表，對標準色卡的各色塊的第二格式輸出顏色數據進行顏色畸變校正，分別得到各色塊的校正后的第二格式顏色數據； 將各色塊的校正后的第二格式顏色數據轉換為第一格式的顏色數據，分別得到各色塊的校正后的第一格式的顏色數據； 對于每個色塊，確定該色塊的標準顏色數據與該色塊的校正后的第一格式的顏色數據之間的對應關系，并將確定的對應關系存儲在所述顏色數據對照表中； 其中，所述校正曲線函數或者校正曲線表的獲取方法為 采集所述輸出系統輸出的各色塊的圖像的圖像數據，并根據采集的圖像數據確定出各色塊的輸出顏色數據；所述色塊的輸出顏色數據為第一格式的； 將各色塊的標準顏色數據轉換為第二格式后，得到各色塊的第二格式的標準顏色數據；將各色塊的輸出顏色數據轉換為第二格式后，得到各色塊的第二格式輸出顏色數據；色塊的標準顏色數據為第一格式的； 對于每個色塊，確定該色塊的第二格式的標準顏色數據與該色塊的第二格式輸出顏色數據之間的對應關系，并根據所述對應關系確定曲線函數包括:HLUT曲線函數、SLUT曲線函數、ILUT曲線函數，或者確定曲線表包括HLUT曲線表、SLUT曲線表、ILUT曲線表。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述根據預先存儲的所述圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識，對接收到的圖像數據進行顏色畸變校正，具體包括 將所述圖像輸出系統接收到的圖像數據作為初始圖像數據，并根據所述顏色數據對照表，確定出所述初始圖像數據所對應的數據，并將確定出的對應的數據作為校正后的圖像數據。
全文摘要
本發明公開了一種成像系統或圖像輸出系統中顏色畸變校正方法及裝置。所述方法包括所述成像系統對被拍攝物進行拍攝，獲得所述拍攝物的初始圖像數據；根據預先存儲的所述成像系統的顏色畸變先驗知識，對所述初始圖像數據進行顏色畸變校正，得到校正后的圖像數據。本發明實施例由于預先獲取成像系統或圖像輸出系統的顏色畸變先驗知識，即預先了解到成像系統或圖像輸出系統的顏色畸變特性，從而可以根據系統的顏色畸變先驗知識對拍攝的圖像的圖像數據進行顏色畸變校正，以消除因系統設備本身特性而引入的彩色圖像的顏色偏差，實現“所見即所得”的目標。
文檔編號H04N9/73GK102946501SQ20121013581
公開日2013年2月27日 申請日期2012年5月3日 優先權日2011年5月26日
發明者賈偉 申請人:北京泰邦天地科技有限公司