一种校准图像色彩的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及的是一种校准图像色彩的方法和系统。
【背景技术】
[0002] 色温（colo (u)r temperature)是表示光源光色的尺度，单位为K (开尔文)。色温 在摄影、录象、出版等领域具有重要应用。光源的色温是通过对比它的色彩和理论的热黑体 辐射体来确定的。热黑体辐射体与光源的色彩相匹配时的开尔文温度就是那个光源的色 温，它直接和普朗克黑体辐射定律相联系。
[0003] 人眼在任何色温下对最亮物体都鉴别为白色。而相机在不同色温下拍出的照片表 现为不同的色彩，如D65光源下的照片偏蓝，而A光下的照片偏黄。室内的光源往往比较复 杂，不论是白炽灯、荧光灯色温都不是十分标准。所以在室内拍摄人像往往会导致人物的肌 肤色调不正常，偏黄或者偏蓝。
[0004] 白平衡（White Balance，WB)的本质是让白色的物体在任何颜色的光源下都显示 为白色。这一点对人眼来说很容易办到，因为人眼有自适应的能力，但相机就不同了，相机 拍摄出的白色物体会带上光源的颜色。自动白平衡（Automatic white balance,AWB)要做 的就是通过色彩校正使拍摄出的图像的色彩变成人眼看到的正常色彩。从感光芯片读取出 来的照片称为原始图片，对原始图片进行自动白平衡色彩校正，就是在原始图片的红绿蓝 RGB三个通道上分别乘对应的增益Gr、Gg、Gb，达到白平衡效果。
[0005] 对于混合光源场合自动白平衡的效果通常还是与人眼看到的正常色彩存在差异。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种校准图像色彩的方法和系统，能够基于人 脸肤色校正自动白平衡的增益，提高图像质量。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种校准图像色彩的方法，该方法包括：
[0008] 对经过自动白平衡处理的图像进行人脸识别，如识别成功，则确定人脸区域，计算 所述人脸区域的红绿蓝RGB统计值；
[0009] 计算将人脸区域的RGB统计值校正为理想人脸模型的RGB值所需要的红绿蓝RGB 三个通道的校正后的白平衡增益；
[0010] 根据红绿蓝RGB三个通道的校正后的白平衡增益对所述经过自动白平衡处理的 图像重新进行白平衡处理。
[0011] 进一步地,该方法还包括下述特点：
[0012] 计算所述人脸区域的红绿蓝RGB统计值，包括：
[0013] 对所述人脸区域的全部像素的红绿蓝RGB值求和后取平均值，得到所述人脸区域 的红绿蓝RGB平均值。
[0014] 进一步地,该方法还包括下述特点：
[0015] 计算将人脸区域的RGB统计值校正为理想人脸模型的RGB值所需要的红绿蓝RGB 三个通道的校正后的白平衡增益，包括：
[0016] (a)根据人脸区域的RGB平均值计算所述人脸区域的亮度值；
[0017] (b)根据理想人脸模型RGB值计算理想人脸模型的亮度值；
[0018] (c)将所述人脸区域的亮度值和理想人脸模型的亮度值进行比较，根据亮度比较 结果分别计算红绿蓝RGB三个通道中每一个通道的增益校正因子，将红绿蓝RGB每一个通 道的当前白平衡增益与该通道的增益校正因子相乘得到该通道的校正后的白平衡增益。
[0019] 进一步地,该方法还包括下述特点：
[0020] 所述根据亮度比较结果分别计算红绿蓝RGB三个通道中每一个通道的增益校正 因子，包括：
[0021] 当人脸区域的亮度值Ytl大于或等于理想人脸模型的亮度值Y1时，将理想人脸模型 的基色分量除以人脸区域的对应基色分量值所得的商作为底数，将理想人脸模型的亮度值 除以人脸区域的亮度值所得的商作为指数，以所述底数和所述指数构造的幂作为该基色对 应的通道的增益校正因子；红色通道的增益校正因子α κ、绿色通道的增益校正因子ae、蓝 色通道的增益校正因子α B依次如下：
【主权项】
1. 一种校准图像色彩的方法，该方法包括： 对经过自动白平衡处理的图像进行人脸识别，如识别成功，则确定人脸区域，计算所述 人脸区域的红绿蓝RGB统计值； 计算将人脸区域的RGB统计值校正为理想人脸模型的RGB值所需要的红绿蓝RGBH个 通道的校正后的白平衡增益； 根据红绿蓝RGBH个通道的校正后的白平衡增益对所述经过自动白平衡处理的图像 重新进行白平衡处理。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 计算所述人脸区域的红绿蓝RGB统计值，包括： 对所述人脸区域的全部像素的红绿蓝RGB值求和后取平均值，得到所述人脸区域的红 绿蓝RGB平均值。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于： 计算将人脸区域的RGB统计值校正为理想人脸模型的RGB值所需要的红绿蓝RGBH个 通道的校正后的白平衡增益，包括： (a) 根据人脸区域的RGB平均值计算所述人脸区域的亮度值； (b) 根据理想人脸模型RGB值计算理想人脸模型的亮度值； (C)将所述人脸区域的亮度值和理想人脸模型的亮度值进行比较，根据亮度比较结果 分别计算红绿蓝RGBH个通道中每一个通道的增益校正因子，将红绿蓝RGB每一个通道的 当前白平衡增益与该通道的增益校正因子相乘得到该通道的校正后的白平衡增益。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于： 所述根据亮度比较结果分别计算红绿蓝RGBH个通道中每一个通道的增益校正因子， 包括： 当人脸区域的亮度值Y。大于或等于理想人脸模型的亮度值Yi时，将理想人脸模型的基 色分量除W人脸区域的对应基色分量值所得的商作为底数，将理想人脸模型的亮度值除W 人脸区域的亮度值所得的商作为指数，W所述底数和所述指数构造的幕作为该基色对应的 通道的增益校正因子；红色通道的增益校正因子aC、绿色通道的增益校正因子a。、蓝色通 道的增益校正因子ae依次如下：
当人脸区域的亮度值Y。小于理想人脸模型的亮度值Yi时，将理想人脸模型的基色分量 除W人脸区域的对应基色分量值所得的商作为底数，将亮度最大值与理想人脸模型的亮度 值的差除W亮度最大值与人脸区域的亮度值的差所得的商作为指数，W所述底数和所述指 数构造的幕作为该基色对应的通道的增益校正因子；红色通道的增益校正因子aC、绿色通 道的增益校正因子a。、蓝色通道的增益校正因子a,依次如下：
其中，R。为人脸区域的红色分量值，Ri为理想人脸模型的红色分量值，G。为人脸区域的 绿色分量值，Gi为理想人脸模型的绿色分量值，B。为人脸区域的蓝色分量值，Bi为理想人脸 模型的蓝色分量值，Ym"为亮度最大值，所述Ym"预先设定。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 所述人脸区域为包含人脸图像的矩形区域或圆形区域。
6. -种校准图像色彩的系统，包括： 人脸识别模块，用于对经过自动白平衡处理的图像进行人脸识别，如识别成功，则确定 人脸区域，计算所述人脸区域的红绿蓝RGB统计值； 增益计算模块，用于计算将人脸区域的RGB统计值校正为理想人脸模型的RGB值所需 要的红绿蓝RGBH个通道的校正后的白平衡增益； 白平衡处理模块，用于根据红绿蓝RGBH个通道的校正后的白平衡增益对所述经过自 动白平衡处理的图像重新进行白平衡处理。
7. 如权利要求6所述的系统，其特征在于： 人脸识别模块，用于计算所述人脸区域的红绿蓝RGB统计值，包括： 对所述人脸区域的全部像素的红绿蓝RGB值求和后取平均值，得到所述人脸区域的红 绿蓝RGB平均值。
8. 如权利要求7所述的系统，其特征在于： 增益计算模块，用于计算将人脸区域的RGB统计值校正为理想人脸模型的RGB值所需 要的红绿蓝RGBH个通道的校正后的白平衡增益，包括： (a) 根据人脸区域的RGB平均值计算所述人脸区域的亮度值； (b) 根据理想人脸模型RGB值计算理想人脸模型的亮度值； (C)将所述人脸区域的亮度值和理想人脸模型的亮度值进行比较，根据亮度比较结果 分别计算红绿蓝RGBH个通道中每一个通道的增益校正因子，将红绿蓝RGB每一个通道的 当前白平衡增益与该通道的增益校正因子相乘得到该通道的校正后的白平衡增益。
9. 如权利要求7所述的系统，其特征在于： 增益计算模块，用于所述根据亮度比较结果分别计算红绿蓝RGBH个通道中每一个通 道的增益校正因子，包括： 当人脸区域的亮度值Y。大于或等于理想人脸模型的亮度值Yi时，将理想人脸模型的基 色分量除W人脸区域的对应基色分量值所得的商作为底数，将理想人脸模型的亮度值除W 人脸区域的亮度值所得的商作为指数，W所述底数和所述指数构造的幕作为该基色对应的 通道的增益校正因子；红色通道的增益校正因子aC、绿色通道的增益校正因子a。、蓝色通 道的增益校正因子ae依次如下：
当人脸区域的亮度值Y。小于理想人脸模型的亮度值Yi时，将理想人脸模型的基色分量 除W人脸区域的对应基色分量值所得的商作为底数，将亮度最大值与理想人脸模型的亮度 值的差除w亮度最大值与人脸区域的亮度值的差所得的商作为指数，w所述底数和所述指 数构造的幕作为该基色对应的通道的增益校正因子；红色通道的增益校正因子aC、绿色通 道的增益校正因子a。、蓝色通道的增益校正因子a,依次如下：
其中，R。为人脸区域的红色分量值，Ri为理想人脸模型的红色分量值，G。为人脸区域的 绿色分量值，Gi为理想人脸模型的绿色分量值，B。为人脸区域的蓝色分量值，Bi为理想人脸 模型的蓝色分量值，Ym"为亮度最大值，所述Ym"预先设定。
10.如权利要求6所述的系统，其特征在于： 所述人脸区域为包含人脸图像的矩形区域或圆形区域。
【专利摘要】本发明公开了一种校准图像色彩的方法，该方法包括：对经过自动白平衡处理的图像进行人脸识别，如识别成功，则确定人脸区域，计算所述人脸区域的红绿蓝RGB统计值；计算将人脸区域的RGB统计值校正为理想人脸模型的RGB值所需要的红绿蓝RGB三个通道的校正后的白平衡增益；根据红绿蓝RGB三个通道的校正后的白平衡增益对所述经过自动白平衡处理的图像重新进行白平衡处理。本发明能够使处理后的图像呈现的色彩更接近人眼看到的色彩，提高图像质量。本发明还公开了一种校准图像色彩的系统。
【IPC分类】H04N9-73, H04N5-243
【公开号】CN104796683
【申请号】CN201410030720
【发明人】马亮
【申请人】中兴通讯股份有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年1月22日
【公告号】WO2015109693A1