专利名称：成像系统或图像输出系统中颜色畸变校正方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及彩色图像技术，尤其涉及对彩色图像进行颜色畸变校正的技术。
背景技术：
随着计算机科学及颜色输入输出技术的发展，彩色图像作为信息载体，在印刷、影像、广告、影视、电子商务、数字娱乐等诸多领域得到了越来越广泛的应用，人们对颜色再现质量的要求也越来越高。然而在通过成像系统如照相机或摄像机获取彩色图像过程中有可能所摄图像色彩与真实的被摄物的色彩出现颜色偏差；或者，在通过投影仪、打印机、显示器进行图像输出时，输出的图像的色彩出现偏差。当颜色出现偏差时，在现有技术中通常采用自动白平衡的方法来进行颜色修正。例如，典型的方法有白斑法、灰度世界法、完美反射法、边缘检测法、Retinex法等。·但是，本发明的发明人发现，现有技术的颜色修正方法都是以保持视觉恒常的白色平衡为目标，采用灰色单一色彩平衡而推及其他的算法，颜色修正的结果完全取决于场景，虽然具有一定的可用性，但是还是有较大的颜色畸变。因为成像系统或图像输出系统受到成像机理、颜色空间、元件性能、耗材特性、加工精度等因素的影响，彩色特性差异十分显著，这使得现有技术的颜色畸变校正方法的目的仅是达到视觉上的白色平衡，即消除整体颜色的色偏；但并不能消除因设备本身特性而引入的颜色偏差。例如，对于某一设备，因液晶原因导致红色色彩在进行显示时出现偏紫红的情况，或者，黄色色彩在显示时出现偏绿色的情况，但整体图像背景仍然达到白平衡。因此，现有技术的颜色畸变校正方法对于这种因设备本身特性而导致的颜色偏差则无法进行有效的校正，也就无法实现“所见即所得”的目标，无法更为真实地展现景物的颜色。
发明内容
本发明实施例提供了一种成像系统或图像输出系统中颜色畸变校正方法及装置，消除因设备本身特性而导致的彩色图像的颜色偏差。根据本发明的一个方面，提供了一种成像系统中颜色畸变校正方法，包括所述成像系统对被拍摄物进行拍摄，获得所述拍摄物的初始图像数据；根据预先存储的所述成像系统的颜色畸变先验知识，对所述初始图像数据进行颜色畸变校正，得到校正后的图像数据。其中，所述颜色畸变先验知识具体包括HLUT曲线函数、SLUT曲线函数、ILUT曲线函数；或者，所述颜色畸变先验知识具体包括=HLUT曲线表、SLUT曲线表、ILUT曲线表；以及，所述颜色畸变先验知识获取方法包括获取所述成像系统对标准色卡的各色块进行拍摄后得到的各色块的初始颜色数据；所述色块的初始颜色数据为第一格式的；将各色块的初始颜色数据进行消除串扰变换，得到各色块的消除串扰后的颜色数据；将各色块的标准颜色数据转换为第二格式数据，得到各色块的第二格式的标准颜色数据；将各色块的消除串扰后的颜色数据转换为第二格式的数据，得到各色块的消除串扰后的第二格式颜色数据；其中，所述各色块的标准颜色数据为第一格式的；对于每个色块，确定该色块的第二格式的标准颜色数据与该色块的消除串扰后的第二格式颜色数据之间的对应关系，并根据所述对应关系生成所述颜色畸变先验知识。其中，所述将各色块的初始颜色数据进行消除串扰变换，得到各色块的消除串扰后的颜色数据具体为根据如下方程组I将各色块的初始颜色数据进行消除串扰变换，得到各色块的消除串扰后的颜色数据 RGD-KrrRK+KgrGK+KbrBKGGD=KrgRK+KggGK+KbgBK (方程组 I)BGD-KrbRK+KgbGK+KbbBK其中，Krr,Kgg, Kbb, Krg, Krb, Kgr, Kgb, Kbr, Kbr 为设定参数；ReD、Ggd, Bgd 为色块的初始颜色数据，RK、GK、Bk为得到的消除串扰后的RGB格式颜色数据。其中，所述根据预先存储的所述成像系统的颜色畸变先验知识，对所述初始图像数据进行颜色畸变校正，具体包括如下步骤对所述初始图像数据进行消除串扰变换，得到消除串扰后的图像数据；所述初始图像数据为第一格式的图像数据；将所述消除串扰后的图像数据转换为第二格式的数据，得到消除串扰后的第二格式图像数据；根据所述颜色畸变先验知识，对消除串扰后的第二格式图像数据进行颜色畸变校正根据所述颜色畸变先验知识，确定出消除串扰后的第二格式图像数据所对应的第二格式数据，并将所述对应的第二格式数据作为校正后的第二格式图像数据；将所述校正后的第二格式图像数据转换为第一格式的数据，得到最终的校正后的图像数据。所述对所述初始图像数据进行消除串扰变换，得到消除串扰后的图像数据具体为根据如下方程组I将各色块的初始颜色数据进行消除串扰变换，得到各色块的消除串扰后的颜色数据RGD-KrrRK+KgrGK+KbrBKGGD=KrgRK+KggGK+KbgBK (方程组 I)BGD-KrbRK+KgbGK+KbbBK其中，Kra、Kgg、Kbb、&g、KA、K#、Kgb、Kfc、Kfc为设定参数为初始图像数据，RK、GK、Bk为得到的消除串扰后的图像数据。所述颜色畸变先验知识具体为颜色数据对照表；以及，所述颜色畸变先验知识获取方法包括获取校正曲线函数或者校正曲线表； 根据校正曲线函数或者校正曲线表，对标准色卡的各色块的消除串扰后的第二格式颜色数据进行颜色畸变校正，分别得到各色块的校正后的第二格式颜色数据；将各色块的校正后的第二格式颜色数据转换为第一格式的颜色数据，分别得到各色块的校正后的第一格式的颜色数据；对于每个色块，确定该色块的初始颜色数据与该色块的校正后的第一格式的颜色数据之间的对应关系，并将确定的对应关系存储在所述颜色数据对照表中；其中，所述校正曲线函数或者校正曲线表的获取方法为获取所述成像系统对标准色卡的各色块进行拍摄后得到的各色块的初始颜色数据；所述色块的初始颜色数据为第一格式的；将各色块的初始颜色数据进行消除串扰变换，得到各色块的消除串扰后的颜色数·据；将各色块的标准颜色数据转换为第二格式数据，得到各色块的第二格式的标准颜色数据；将各色块的消除串扰后的颜色数据转换为第二格式的数据，得到各色块的消除串扰后的第二格式颜色数据；其中，所述色块的标准颜色数据为第一格式的；对于每个色块，确定该色块的第二格式的标准颜色数据与该色块的消除串扰后的第二格式颜色数据之间的对应关系，并根据所述对应关系确定曲线函数包括HLUT曲线函数、曲线函数、ILUT曲线函数，或者确定曲线表包括HLUT曲线表、SLUT曲线表、ILUT曲线表。所述根据预先存储的所述成像系统的颜色畸变先验知识，对所述初始图像数据进行颜色畸变校正，具体包括根据所述颜色数据对照表，按初始图像数据查找出所对应的数据，并将查找出的对应的数据作为校正后的图像数据。第一格式为设备颜色空间格式，设备颜色空间格式包括但不限于RGB，CMY空间；第二格式为色貌颜色空间格式，色貌颜色空间格式包括但不限于HSI、HSB、HSV、HSL、LCH、HGlCl空间；HLUT曲线函数为色貌颜色空间的色调曲线函数、SLUT曲线函数为色貌颜色空间中的饱和度曲线函数、ILUT曲线函数为色貌颜色空间的强度曲线函数。根据本发明的另一个方面，提供了一种图像输出系统中颜色畸变校正方法，包括所述图像输出系统接收待输出的图像的图像数据；根据预先存储的所述图像输出系统的颜色畸变先验知识，对接收到的图像数据进行颜色畸变校正，得到校正后的图像数据并从所述图像输出系统输出。其中，所述颜色畸变先验知识具体包括HLUT曲线函数、SLUT曲线函数、ILUT曲线函数；或者，所述颜色畸变先验知识具体包括=HLUT曲线表、SLUT曲线表、ILUT曲线表；以及，所述颜色畸变先验知识获取方法包括采集所述输出系统输出的标准色卡的各色块的图像的图像数据，并根据采集的图像数据确定出各色块的输出颜色数据；所述各色块的输出颜色数据为第一格式的；将各色块的标准颜色数据转换为第二格式后，得到各色块的第二格式的标准颜色数据；将各色块的输出颜色数据转换为第二格式后，得到各色块的第二格式输出颜色数据；对于每个色块，确定该色块的第二格式的标准颜色数据与该色块的第二格式输出颜色数据之间的对应关系，并根据所述对应关系生成所述颜色畸变先验知识。
所述根据预先存储的所述图像输出系统的颜色畸变先验知识，对接收到的图像数据进行颜色畸变校正，具体包括将所述图像输出系统接收到的图像数据转换为第二格式的数据，得到校正前的第二格式图像数据；根据所述颜色畸变先验知识，对校正前的第二格式图像数据进行颜色畸变校正，得到校正后的第二格式图像数据；将所述校正后的第二格式图像数据转换为第一格式的数据，得到最终的预校正后的图像数据。所述颜色畸变先验知识具体为颜色数据对照表；以及，所述颜色畸变先验知识获取方法包括获取校正曲线函数或者校正曲线表；·根据校正曲线函数或者校正曲线表，对标准色卡的各色块的第二格式输出颜色数据进行颜色畸变校正，分别得到各色块的校正后的第二格式颜色数据；将各色块的校正后的第二格式颜色数据转换为第一格式的颜色数据，分别得到各色块的校正后的第一格式的颜色数据；对于每个色块，确定该色块的标准颜色数据与该色块的校正后的第一格式的颜色数据之间的对应关系，并将确定的对应关系存储在所述颜色数据对照表中；其中，所述校正曲线函数或者校正曲线表的获取方法为采集所述输出系统输出的各色块的图像的图像数据，并根据采集的图像数据确定出各色块的输出颜色数据；所述色块的输出颜色数据为第一格式的；将各色块的标准颜色数据转换为第二格式后，得到各色块的第二格式的标准颜色数据；将各色块的输出颜色数据转换为第二格式后，得到各色块的第二格式输出颜色数据；色块的标准颜色数据为第一格式的；对于每个色块，确定该色块的第二格式的标准颜色数据与该色块的第二格式输出颜色数据之间的对应关系，并根据所述对应关系确定曲线函数包括=HLUT曲线函数、SLUT曲线函数、ILUT曲线函数，或者确定曲线表包括HLUT曲线表、SLUT曲线表、ILUT曲线表。所述根据预先存储的所述图像输出系统的颜色畸变先验知识，对接收到的图像数据进行颜色畸变校正，具体包括将所述图像输出系统接收到的图像数据作为初始图像数据，并根据所述颜色数据对照表，确定出所述初始图像数据所对应的数据，并将确定出的对应的数据作为校正后的图像数据。根据本发明的另一个方面，提供了一种成像系统中颜色畸变校正装置，包括颜色畸变先验知识存储模块，用于存储所述成像系统的颜色畸变先验知识；初始图像数据获取模块，用于对被拍摄物进行拍摄，获得所述拍摄物的第一格式的初始图像数据；图像数据颜色校正模块，用于根据所述颜色畸变先验知识存储模块存储的颜色畸变先验知识，对所述初始图像数据获取模块获得的初始图像数据进行颜色畸变校正，得到校正后的图像数据；其中，所述颜色畸变先验知识具体包括=HLUT曲线函数、SLUT曲线函数、ILUT曲线函数；或者所述颜色畸变先验知识具体包括=HLUT曲线表、SLUT曲线表、ILUT曲线表；或者所述颜色畸变先验知识具体包括各色块颜色第一格式颜色数据对照表。
较佳地，所述图像数据颜色校正模块具体包括串扰消除单元，用于对所述初始图像数据进行消除串扰变换，得到消除串扰后的图像数据；第一转换单元，用于将所述消除串扰后的图像数据转换为第二格式的数据，得到消除串扰后的第二格式图像数据；颜色畸变校正单元，用于根据所述颜色畸变先验知识，对消除串扰后的第二格式图像数据进行颜色畸变校正根据所述颜色畸变先验知识，确定出消除串扰后的第二格式图像数据所对应的第二格式数据，并将所述对应的第二格式数据作为校正后的第二格式图像数据；第二转换单元，用于将所述校正后的第二格式图像数据转换为第一格式的数据， 得到最终的校正后的图像数据。根据本发明的另一个方面，提供了一种成像系统的颜色畸变先验知识获取装置，包括色块初始颜色数据获取模块，用于获取所述成像系统对标准色卡的各色块进行拍摄后得到的各色块的第一格式的初始颜色数据；串扰消除模块，用于将各色块的初始颜色数据进行消除串扰变换，得到各色块的消除串扰后的颜色数据；格式转换模块，用于将各色块的标准颜色数据转换为第二格式数据，得到各色块的第二格式的标准颜色数据；将各色块的消除串扰后的颜色数据转换为第二格式的数据，得到各色块的消除串扰后的第二格式颜色数据；颜色畸变先验知识生成模块，用于对于每个色块，确定该色块的第二格式的标准颜色数据与该色块的消除串扰后的第二格式颜色数据之间的对应关系，并根据所述对应关系生成所述成像系统的颜色畸变先验知识。根据本发明的另一个方面，提供了一种成像系统中颜色畸变校正装置，包括颜色畸变先验知识存储模块，用于存储所述成像系统的颜色畸变先验知识；初始图像数据获取模块，用于对被拍摄物进行拍摄，获得所述拍摄物的第一格式的初始图像数据；图像数据颜色校正模块，用于根据所述颜色畸变先验知识存储模块存储的颜色畸变先验知识，对所述初始图像数据获取模块获得的初始图像数据进行颜色畸变校正，得到校正后的图像数据；其中，所述颜色畸变先验知识具体为颜色数据对照表，所述颜色数据对照表中存储有色块的标准颜色数据与该色块的输出颜色数据之间的对应关系。根据本发明的另一个方面，提供了一种成像系统的颜色畸变先验知识获取装置，包括色块初始颜色数据获取模块，用于获取所述成像系统对标准色卡的各色块进行拍摄后得到的各色块的第一格式的初始颜色数据；颜色畸变先验知识生成模块，用于获取校正曲线函数或者校正曲线表；根据校正曲线函数或者校正曲线表，对各色块的消除串扰后的第二格式颜色数据进行颜色畸变校正，分别得到各色块的校正后的第二格式颜色数据；将各色块的校正后的第二格式颜色数据转换为第一格式的颜色数据，分别得到各色块的校正后的第一格式的颜色数据；对于每个色块，确定该色块的初始颜色数据与该色块的校正后的第一格式的颜色数据之间的对应关系，并将确定的对应关系存储在所述颜色数据对照表中；
其中，所述校正曲线函数或者校正曲线表具体为获取所述成像系统对标准色卡的各色块进行拍摄后得到的各色块的初始颜色数据；所述色块的初始颜色数据为第一格式的；将各色块的初始颜色数据进行消除串扰变换，得到各色块的消除串扰后的颜色数据；将各色块的标准颜色数据转换为第二格式数据，得到各色块的第二格式的标准颜色数据；将各色块的消除串扰后的颜色数据转换为第二格式的数据，得到各色块的消除串扰后的第二格式颜色数据；其中，所述色块的标准颜色数据为第一格式的；对于每个色块，确定该色块的第二格式的标准颜色数据与该色块的消除串扰后的第二格式颜色数据之间的对应关系，并根据所述对应关系确定曲线函数包括HLUT曲线函数、SLUT曲线函数、ILUT曲线函数，或者确定曲线表包括HLUT曲线表、SLUT曲线表、ILUT 曲线表。根据本发明的另一个方面，提供了一种图像输出系统中颜色畸变校正装置，包括颜色畸变先验知识存储模块，用于存储所述图像输出系统的颜色畸变先验知识；图像数据接收模块，用于接收待输出的图像的图像数据；图像数据颜色校正模块，用于根据所述颜色畸变先验知识存储模块存储的颜色畸变先验知识，对所述图像数据接收模块接收到的图像数据进行颜色畸变校正；其中，所述颜色畸变先验知识具体包括=HLUT曲线函数、SLUT曲线函数、ILUT曲线函数；或者所述颜色畸变先验知识具体包括HLUT曲线表、SLUT曲线表、ILUT曲线表；或者所述颜色畸变先验知识具体包括各色块颜色第一格式颜色数据对照表。其中，所述图像数据颜色校正模块具体包括第一转换单元，用于将所述图像输出系统接收到的图像数据作为第一格式的初始图像数据转换为第二格式的数据，得到校正前的第二格式图像数据；颜色畸变校正单元，用于根据所述颜色畸变先验知识，对校正前的第二格式图像数据进行颜色畸变校正根据所述颜色畸变先验知识，确定出校正前的第二格式图像数据所对应的第二格式数据，并将所述对应的第二格式数据作为校正后的第二格式图像数据；第二转换单元，用于将所述校正后的第二格式图像数据转换为第一格式的数据，得到最终的校正后的图像数据。根据本发明的另一个方面，提供了一种图像输出系统的颜色畸变先验知识获取装置，包括输出颜色数据获取模块，用于采集所述输出系统输出的各色块的图像的图像数据，并根据采集的图像数据确定出各色块的输出颜色数据；格式转换模块，用于将各色块的标准颜色数据转换为第二格式数据，得到各色块的第二格式的标准颜色数据；将各色块的输出颜色数据换为第二格式的数据，得到各色块的第二格式的输出颜色数据；所述各色块的标准颜色数据为第一格式的；颜色畸变先验知识生成模块，对于每个色块，确定该色块的第二格式的标准颜色数据与该色块的第二格式的输出颜色数据之间的对应关系，并根据所述对应关系生成所述图像输出系统的颜色畸变先验知识。根据本发明的另一个方面，提供了一种图像输出系统中颜色畸变校正装置，包括颜色畸变先验知识存储模块，用于存储所述图像输出系统的颜色畸变先验知识；其中，所述颜色畸变先验知识具体为颜色数据对照表，所述颜色数据对照表中存储有色块的标准颜色数据与该色块的校正后的第一格式的颜色数据之间的对应关系；图像数据接收模块，用于接收待输出的图像的图像数据；图像数据颜色校正模块，用于根据所述颜色畸变先验知识存储模块存储的颜色畸变先验知识，对所述图像数据接收模块接收到的图像数据进行颜色畸变校正。根据本发明的另一个方面，提供了一种图像输出系统的颜色畸变先验知识获取装置，包括输出颜色数据获取模块，用于采集所述输出系统输出的各色块的图像的图像数据，并根据采集的图像数据确定出各色块的输出颜色数据；颜色畸变先验知识生成模块，用于获取校正曲线函数或者校正曲线表；根据校正曲线函数或者校正曲线表，对各色块的第二格式输出颜色数据进行颜色畸变校正，分别得到各色块的校正后的第二格式颜色数据；将各色块的校正后的第二格式颜色数据转换为第一格式的颜色数据，分别得到各色块的校正后的第一格式的颜色数据；对于每个色块，确定该色块的标准颜色数据与该色块的校正后的第一格式的颜色数据之间的对应关系，并将确定的对应关系存储在所述颜色数据对照表中；其中，所述校正曲线函数或者校正曲线表的获取方法为
采集所述输出系统输出的各色块的图像的图像数据，并根据采集的图像数据确定出各色块的输出颜色数据；将各色块的标准颜色数据转换为第二格式后，得到各色块的第二格式的标准颜色数据；将各色块的输出颜色数据转换为第二格式后，得到各色块的第二格式输出颜色数据； 对于每个色块，确定该色块的第二格式的标准颜色数据与该色块的第二格式输出颜色数据之间的对应关系，并根据所述对应关系确定曲线函数包括=HLUT曲线函数、SLUT曲线函数、ILUT曲线函数，或者确定曲线表包括HLUT曲线表、SLUT曲线表、ILUT曲线表。本发明实施例由于预先获取成像系统或图像输出系统的颜色畸变先验知识，即预先了解到成像系统或图像输出系统的在色貌颜色空间的颜色畸变特性，从而可以根据系统的颜色畸变先验知识对拍摄的图像的图像数据在色貌颜色空间进行颜色畸变校正，以消除因系统设备本身特性而引入的彩色图像的颜色偏差，实现“所见即所得”的目标。
图Ia为本发明实施例的一种成像系统的颜色畸变先验知识获取方法流程图；图Ib为本发明实施例的HLUT曲线示意图；图2为本发明实施例的一种成像系统中颜色畸变校正方法的流程图；图3为本发明实施例的另一种成像系统的颜色畸变先验知识获取方法流程图；图4为本发明实施例的另一种成像系统中颜色畸变校正方法的流程图；图5为本发明实施例的一种图像输出系统的颜色畸变先验知识获取方法流程图；图6为本发明实施例的一种成像系统中颜色畸变校正方法的流程图；图7为本发明实施例的另一种图像输出系统的颜色畸变先验知识获取方法流程图；图8为本发明实施例的另一种图像输出像系统中颜色畸变校正方法的流程图；图9a为本发明实施例的一种成像系统中颜色畸变校正装置和成像系统的颜色畸变先验知识获取装置结构示意图9b为本发明实施例的一种图像数据颜色校正模块的内部结构示意图； 图10为本发明实施例的另一种成像系统中颜色畸变校正装置和成像系统的颜色畸变先验知识获取装置结构示意图；图Ila为本发明实施例的一种图像输出系统中颜色畸变校正装置和图像输出系统的颜色畸变先验知识获取装置结构示意图；图Ilb为本发明实施例的另一种图像数据颜色校正模块的内部结构示意图；图12为本发明实施例的另一种图像输出系统中颜色畸变校正装置和图像输出系统的颜色畸变先验知识获取装置结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。本申请使用的“模块”、“系统”等术语旨在包括与计算机相关的实体，例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如，模块可以是，但并不仅限于处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。举例来说，计算设备上运行的应用程序和此计算设备都可以是模块。一个或多个模块可以位于执行中的一个进程和/或线程内，一个模块也可以位于一台计算机上和/或分布于两台或更多台计算机之间。另外，可以通过存储了多种数据结构的多种计算机可读介质执行这些模块。本发明中，对于成像系统或图像输出系统，先获取系统全链路中的颜色畸变先验知识，并根据该颜色畸变先验知识对彩色图像进行校正，从而获取或输出无颜色畸变的彩色图像。下面结合附图详细说明本发明的技术方案。本文中的HLUT是指颜色色调Hue变换LUT，SLUT是指颜色饱和度Satuation LUT,ILUT 是指定义为 intensity 或者 Brightness 或者 Value 或者 Lightness 或者 Luminance的颜色强度或者亮度或者明度或者光亮度。在LCH中，HLUT是指颜色色调Hue变换LUT，SLUT是指颜色饱和度Satuation LUT,S=C/SQRT (C2+L2)，ILUT 是指强度 I=SQRT (C2+L2)。在HGlCl中，HLUT是指颜色色调Hue变换LUT，SLUT是指颜色饱和度SatuationLUT, S=C1/(G1+C1), ILUT 是指强度 I=G1+C1。对于成像系统而言，在对彩色图像进行颜色畸变校正之前，需要先获取该成像系统的颜色畸变先验知识。如图Ia所示，示出了本发明实的一个实施例的成像系统的颜色畸变先验知识获取方法流程。SlOl :成像系统在均匀纯白光E50照明条件下对标准色卡的各色块进行拍摄。标准色卡的色块数量和种类可以依据成像系统所要求的颜色精度来决定；即成像系统的颜色精度要求高，则色块数量越多种类越齐全。例如，对于Sbit的颜色精度，可对224=16777216个色块进行拍摄。S102:获取成像系统对标准色卡的各色块进行拍摄后得到的各色块的初始颜色数据。
具体地，成像系统对标准色卡的色块拍摄后，在成像系统中成像并生成该色块的图像数据；给色块的图像数据通常是以像素点阵的颜色数据进行存储，例如RGB格式存储的颜色数据。由于色块中的颜色都是一致的，因此在成像系统中生成的该色块的图像的每个像素的颜色数据也会基本都一致；那么，可以从中获取某个像素，比如色块中心点的像素的颜色数据作为该色块的初始颜色数据；或者，将该色块的各像素的颜色数据进行平均，将平均值作为该色块的初始颜色数据。获取的色块的初始颜色数据为第一格式的颜色数据，色块的初始颜色数据的存储格式一般都是直接与设备特性相关的，通常用R、G、B即红、绿、蓝三色表示，即RGB格式。也就是说，本文中的第一格式是设备颜色空间的颜色格式如RGB格式或应用于打印机的CMY格式。获取的色块的第一格式的初始颜色数据具体可以是RGB格式的颜色数据，即RGB三个通道数据值RwGwBeil,亦即红、绿、蓝三个通道数据值ReD、GeD、Bgdo事实上，由于成像系统中由于镜头、彩色CCD/CM0S光电传感器件及CCD/CM0S附属处理线路会导致颜色出现偏差，因此，Rgd> Ggd, Bgd可能会与色块的R、G、B标准数值出现偏差。S103:将各色块的初始颜色数据进行消除串扰变换，得到各色块的消除串扰后的颜色数据。·成像系统的传感器的RGB通道的是利用有色玻璃的通光频谱(颜色)选择性实现的。有色玻璃的滤光特性的物理实现是无法达到RGB完全隔离的，这样在一个通道(频谱)的感光中就会混杂有其他两个通道(频谱)的能量，如此将会给该通道带来感应串扰误差。而各个通道的物理滤波曲线(串扰曲线)即AQE曲线是传感器的指标的一部分，利用AQE曲线可以找到串扰矩阵，从而实现消除串扰变换。在目前的所有传感器中，都有串扰的成分，为了保证高精度颜色复原，因此，消除串扰是必须的。具体地，针对成像系统中生成的每个色块的RGB格式的颜色数据分别进行消除串扰变换，即对每个色块的RGB初始颜色数据，即三个通道数据值，依据传感器的绝对量子效率曲线(AQE)进行消除串扰变换，得到消除串扰后的RGB格式颜色数据RK、GK、Bk ；从而得到每个色块的消除串扰后的颜色数据，具体根据如下方程组I进行消除串扰变换RGD-KrrRK+KgrGK+KbrBKGGD=KrgRK+KggGK+KbgBK (方程组 I)BGD-KrbRK+KgbGK+KbbBK上述方程组I 中，1( 、1^、1^、1^、1^、1^、1^、1^、1(1 为设定参数；具体地，K 、Kgg、Kbb为传感器的自耦合系数，Krg, Krb, Kgr, Kgb, Kbr, Kbr为传感器的互扰系数，这些参数是通过测量或者估算得到的。例如，Krr> Kgg> Kbb> Krg> Krb> Kgr> Kgb> Kbr> Kbr的参数可以如下所示
'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数据消除串扰前后的数值对照关系表I
权利要求
1.一种成像系统中颜色畸变校正方法，包括 所述成像系统对被拍摄物进行拍摄，获得所述拍摄物的初始图像数据； 根据预先存储的所述成像系统的颜色畸变先验知识，对所述初始图像数据进行颜色畸变校正，得到校正后的图像数据。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述颜色畸变先验知识具体包括HLUT曲线函数、SLUT曲线函数、ILUT曲线函数；或者， 所述颜色畸变先验知识具体包括=HLUT曲线表、SLUT曲线表、ILUT曲线表；以及， 所述颜色畸变先验知识获取方法包括 获取所述成像系统对标准色卡的各色块进行拍摄后得到的各色块的初始颜色数据；所述色块的初始颜色数据为第一格式的； 将各色块的初始颜色数据进行消除串扰变换，得到各色块的消除串扰后的颜色数据；将各色块的标准颜色数据转换为第二格式数据，得到各色块的第二格式的标准颜色数据；将各色块的消除串扰后的颜色数据转换为第二格式的数据，得到各色块的消除串扰后的第二格式颜色数据；其中，所述各色块的标准颜色数据为第一格式的； 对于每个色块，确定该色块的第二格式的标准颜色数据与该色块的消除串扰后的第二格式颜色数据之间的对应关系，并根据所述对应关系生成所述颜色畸变先验知识。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据预先存储的所述成像系统的颜色畸变先验知识，对所述初始图像数据进行颜色畸变校正，具体包括如下步骤 对所述初始图像数据进行消除串扰变换，得到消除串扰后的图像数据；所述初始图像数据为第一格式的图像数据； 将所述消除串扰后的图像数据转换为第二格式的数据，得到消除串扰后的第二格式图像数据； 根据所述颜色畸变先验知识，对消除串扰后的第二格式图像数据进行颜色畸变校正根据所述颜色畸变先验知识，确定出消除串扰后的第二格式图像数据所对应的第二格式数据，并将所述对应的第二格式数据作为校正后的第二格式图像数据； 将所述校正后的第二格式图像数据转换为第一格式的数据，得到最终的校正后的图像数据。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述颜色畸变先验知识具体为颜色数据对照表；以及， 所述颜色畸变先验知识获取方法包括 获取校正曲线函数或者校正曲线表； 根据校正曲线函数或者校正曲线表，对标准色卡的各色块的消除串扰后的第二格式颜色数据进行颜色畸变校正，分别得到各色块的校正后的第二格式颜色数据； 将各色块的校正后的第二格式颜色数据转换为第一格式的颜色数据，分别得到各色块的校正后的第一格式的颜色数据； 对于每个色块，确定该色块的初始颜色数据与该色块的校正后的第一格式的颜色数据之间的对应关系，并将确定的对应关系存储在所述颜色数据对照表中； 其中，所述校正曲线函数或者校正曲线表的获取方法为 获取所述成像系统对标准色卡的各色块进行拍摄后得到的各色块的初始颜色数据；所述色块的初始颜色数据为第一格式的； 将各色块的初始颜色数据进行消除串扰变换，得到各色块的消除串扰后的颜色数据；将各色块的标准颜色数据转换为第二格式数据，得到各色块的第二格式的标准颜色数据；将各色块的消除串扰后的颜色数据转换为第二格式的数据，得到各色块的消除串扰后的第二格式颜色数据；其中，所述色块的标准颜色数据为第一格式的； 对于每个色块，确定该色块的第二格式的标准颜色数据与该色块的消除串扰后的第二格式颜色数据之间的对应关系，并根据所述对应关系确定曲线函数包括=HLUT曲线函数、曲线函数、ILUT曲线函数，或者确定曲线表包括HLUT曲线表、SLUT曲线表、ILUT曲线表。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据预先存储的所述成像系统的颜色畸变先验知识，对所述初始图像数据进行颜色畸变校正，具体包括 根据所述颜色数据对照表，按初始图像数据查找出所对应的数据，并将查找出的对应的数据作为校正后的图像数据。
6.—种图像输出系统中颜色畸变校正方法,包括 所述图像输出系统接收待输出的图像的图像数据； 根据预先存储的所述图像输出系统的颜色畸变先验知识，对接收到的图像数据进行颜色畸变校正，得到校正后的图像数据并从所述图像输出系统输出。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述颜色畸变先验知识具体包括HLUT曲线函数、SLUT曲线函数、ILUT曲线函数；或者， 所述颜色畸变先验知识具体包括=HLUT曲线表、SLUT曲线表、ILUT曲线表；以及， 所述颜色畸变先验知识获取方法包括 采集所述输出系统输出的标准色卡的各色块的图像的图像数据，并根据采集的图像数据确定出各色块的输出颜色数据；所述各色块的输出颜色数据为第一格式的； 将各色块的标准颜色数据转换为第二格式后，得到各色块的第二格式的标准颜色数据；将各色块的输出颜色数据转换为第二格式后，得到各色块的第二格式输出颜色数据；对于每个色块，确定该色块的第二格式的标准颜色数据与该色块的第二格式输出颜色数据之间的对应关系，并根据所述对应关系生成所述颜色畸变先验知识。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据预先存储的所述图像输出系统的颜色畸变先验知识，对接收到的图像数据进行颜色畸变校正，具体包括 将所述图像输出系统接收到的图像数据转换为第二格式的数据，得到校正前的第二格式图像数据； 根据所述颜色畸变先验知识，对校正前的第二格式图像数据进行颜色畸变校正，得到校正后的第二格式图像数据； 将所述校正后的第二格式图像数据转换为第一格式的数据，得到最终的预校正后的图像数据。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述颜色畸变先验知识具体为颜色数据对照表；以及， 所述颜色畸变先验知识获取方法包括 获取校正曲线函数或者校正曲线表； 根据校正曲线函数或者校正曲线表，对标准色卡的各色块的第二格式输出颜色数据进行颜色畸变校正，分别得到各色块的校正后的第二格式颜色数据； 将各色块的校正后的第二格式颜色数据转换为第一格式的颜色数据，分别得到各色块的校正后的第一格式的颜色数据； 对于每个色块，确定该色块的标准颜色数据与该色块的校正后的第一格式的颜色数据之间的对应关系，并将确定的对应关系存储在所述颜色数据对照表中； 其中，所述校正曲线函数或者校正曲线表的获取方法为 采集所述输出系统输出的各色块的图像的图像数据，并根据采集的图像数据确定出各色块的输出颜色数据；所述色块的输出颜色数据为第一格式的； 将各色块的标准颜色数据转换为第二格式后，得到各色块的第二格式的标准颜色数据；将各色块的输出颜色数据转换为第二格式后，得到各色块的第二格式输出颜色数据；色块的标准颜色数据为第一格式的； 对于每个色块，确定该色块的第二格式的标准颜色数据与该色块的第二格式输出颜色数据之间的对应关系，并根据所述对应关系确定曲线函数包括:HLUT曲线函数、SLUT曲线函数、ILUT曲线函数，或者确定曲线表包括HLUT曲线表、SLUT曲线表、ILUT曲线表。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据预先存储的所述图像输出系统的颜色畸变先验知识，对接收到的图像数据进行颜色畸变校正，具体包括 将所述图像输出系统接收到的图像数据作为初始图像数据，并根据所述颜色数据对照表，确定出所述初始图像数据所对应的数据，并将确定出的对应的数据作为校正后的图像数据。
全文摘要
本发明公开了一种成像系统或图像输出系统中颜色畸变校正方法及装置。所述方法包括所述成像系统对被拍摄物进行拍摄，获得所述拍摄物的初始图像数据；根据预先存储的所述成像系统的颜色畸变先验知识，对所述初始图像数据进行颜色畸变校正，得到校正后的图像数据。本发明实施例由于预先获取成像系统或图像输出系统的颜色畸变先验知识，即预先了解到成像系统或图像输出系统的颜色畸变特性，从而可以根据系统的颜色畸变先验知识对拍摄的图像的图像数据进行颜色畸变校正，以消除因系统设备本身特性而引入的彩色图像的颜色偏差，实现“所见即所得”的目标。
文档编号H04N9/73GK102946501SQ20121013581
公开日2013年2月27日 申请日期2012年5月3日 优先权日2011年5月26日
发明者贾伟 申请人:北京泰邦天地科技有限公司