一種校準(zhǔn)圖像色彩的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種校準(zhǔn)圖像色彩的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 色溫（colo (u)r temperature)是表示光源光色的尺度，單位為K (開(kāi)爾文)。色溫 在攝影、錄象、出版等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。光源的色溫是通過(guò)對(duì)比它的色彩和理論的熱黑體 輻射體來(lái)確定的。熱黑體輻射體與光源的色彩相匹配時(shí)的開(kāi)爾文溫度就是那個(gè)光源的色 溫，它直接和普朗克黑體輻射定律相聯(lián)系。
[0003] 人眼在任何色溫下對(duì)最亮物體都鑒別為白色。而相機(jī)在不同色溫下拍出的照片表 現(xiàn)為不同的色彩，如D65光源下的照片偏藍(lán)，而A光下的照片偏黃。室內(nèi)的光源往往比較復(fù) 雜，不論是白熾燈、熒光燈色溫都不是十分標(biāo)準(zhǔn)。所以在室內(nèi)拍攝人像往往會(huì)導(dǎo)致人物的肌 膚色調(diào)不正常，偏黃或者偏藍(lán)。
[0004] 白平衡（White Balance，WB)的本質(zhì)是讓白色的物體在任何顏色的光源下都顯示 為白色。這一點(diǎn)對(duì)人眼來(lái)說(shuō)很容易辦到，因?yàn)槿搜塾凶赃m應(yīng)的能力，但相機(jī)就不同了，相機(jī) 拍攝出的白色物體會(huì)帶上光源的顏色。自動(dòng)白平衡（Automatic white balance,AWB)要做 的就是通過(guò)色彩校正使拍攝出的圖像的色彩變成人眼看到的正常色彩。從感光芯片讀取出 來(lái)的照片稱(chēng)為原始圖片，對(duì)原始圖片進(jìn)行自動(dòng)白平衡色彩校正，就是在原始圖片的紅綠藍(lán) RGB三個(gè)通道上分別乘對(duì)應(yīng)的增益Gr、Gg、Gb，達(dá)到白平衡效果。
[0005] 對(duì)于混合光源場(chǎng)合自動(dòng)白平衡的效果通常還是與人眼看到的正常色彩存在差異。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種校準(zhǔn)圖像色彩的方法和系統(tǒng)，能夠基于人 臉膚色校正自動(dòng)白平衡的增益，提高圖像質(zhì)量。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種校準(zhǔn)圖像色彩的方法，該方法包括：
[0008] 對(duì)經(jīng)過(guò)自動(dòng)白平衡處理的圖像進(jìn)行人臉識(shí)別，如識(shí)別成功，則確定人臉區(qū)域，計(jì)算 所述人臉區(qū)域的紅綠藍(lán)RGB統(tǒng)計(jì)值；
[0009] 計(jì)算將人臉區(qū)域的RGB統(tǒng)計(jì)值校正為理想人臉模型的RGB值所需要的紅綠藍(lán)RGB 三個(gè)通道的校正后的白平衡增益；
[0010] 根據(jù)紅綠藍(lán)RGB三個(gè)通道的校正后的白平衡增益對(duì)所述經(jīng)過(guò)自動(dòng)白平衡處理的 圖像重新進(jìn)行白平衡處理。
[0011] 進(jìn)一步地,該方法還包括下述特點(diǎn)：
[0012] 計(jì)算所述人臉區(qū)域的紅綠藍(lán)RGB統(tǒng)計(jì)值，包括：
[0013] 對(duì)所述人臉區(qū)域的全部像素的紅綠藍(lán)RGB值求和后取平均值，得到所述人臉區(qū)域 的紅綠藍(lán)RGB平均值。
[0014] 進(jìn)一步地,該方法還包括下述特點(diǎn)：
[0015] 計(jì)算將人臉區(qū)域的RGB統(tǒng)計(jì)值校正為理想人臉模型的RGB值所需要的紅綠藍(lán)RGB 三個(gè)通道的校正后的白平衡增益，包括：
[0016] (a)根據(jù)人臉區(qū)域的RGB平均值計(jì)算所述人臉區(qū)域的亮度值；
[0017] (b)根據(jù)理想人臉模型RGB值計(jì)算理想人臉模型的亮度值；
[0018] (c)將所述人臉區(qū)域的亮度值和理想人臉模型的亮度值進(jìn)行比較，根據(jù)亮度比較 結(jié)果分別計(jì)算紅綠藍(lán)RGB三個(gè)通道中每一個(gè)通道的增益校正因子，將紅綠藍(lán)RGB每一個(gè)通 道的當(dāng)前白平衡增益與該通道的增益校正因子相乘得到該通道的校正后的白平衡增益。
[0019] 進(jìn)一步地,該方法還包括下述特點(diǎn)：
[0020] 所述根據(jù)亮度比較結(jié)果分別計(jì)算紅綠藍(lán)RGB三個(gè)通道中每一個(gè)通道的增益校正 因子，包括：
[0021] 當(dāng)人臉區(qū)域的亮度值Ytl大于或等于理想人臉模型的亮度值Y1時(shí)，將理想人臉模型 的基色分量除以人臉區(qū)域的對(duì)應(yīng)基色分量值所得的商作為底數(shù)，將理想人臉模型的亮度值 除以人臉區(qū)域的亮度值所得的商作為指數(shù)，以所述底數(shù)和所述指數(shù)構(gòu)造的冪作為該基色對(duì) 應(yīng)的通道的增益校正因子；紅色通道的增益校正因子α κ、綠色通道的增益校正因子ae、藍(lán) 色通道的增益校正因子α B依次如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種校準(zhǔn)圖像色彩的方法，該方法包括： 對(duì)經(jīng)過(guò)自動(dòng)白平衡處理的圖像進(jìn)行人臉識(shí)別，如識(shí)別成功，則確定人臉區(qū)域，計(jì)算所述 人臉區(qū)域的紅綠藍(lán)RGB統(tǒng)計(jì)值； 計(jì)算將人臉區(qū)域的RGB統(tǒng)計(jì)值校正為理想人臉模型的RGB值所需要的紅綠藍(lán)RGBH個(gè) 通道的校正后的白平衡增益； 根據(jù)紅綠藍(lán)RGBH個(gè)通道的校正后的白平衡增益對(duì)所述經(jīng)過(guò)自動(dòng)白平衡處理的圖像 重新進(jìn)行白平衡處理。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于： 計(jì)算所述人臉區(qū)域的紅綠藍(lán)RGB統(tǒng)計(jì)值，包括： 對(duì)所述人臉區(qū)域的全部像素的紅綠藍(lán)RGB值求和后取平均值，得到所述人臉區(qū)域的紅 綠藍(lán)RGB平均值。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于： 計(jì)算將人臉區(qū)域的RGB統(tǒng)計(jì)值校正為理想人臉模型的RGB值所需要的紅綠藍(lán)RGBH個(gè) 通道的校正后的白平衡增益，包括： (a) 根據(jù)人臉區(qū)域的RGB平均值計(jì)算所述人臉區(qū)域的亮度值； (b) 根據(jù)理想人臉模型RGB值計(jì)算理想人臉模型的亮度值； (C)將所述人臉區(qū)域的亮度值和理想人臉模型的亮度值進(jìn)行比較，根據(jù)亮度比較結(jié)果 分別計(jì)算紅綠藍(lán)RGBH個(gè)通道中每一個(gè)通道的增益校正因子，將紅綠藍(lán)RGB每一個(gè)通道的 當(dāng)前白平衡增益與該通道的增益校正因子相乘得到該通道的校正后的白平衡增益。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于： 所述根據(jù)亮度比較結(jié)果分別計(jì)算紅綠藍(lán)RGBH個(gè)通道中每一個(gè)通道的增益校正因子， 包括： 當(dāng)人臉區(qū)域的亮度值Y。大于或等于理想人臉模型的亮度值Yi時(shí)，將理想人臉模型的基 色分量除W人臉區(qū)域的對(duì)應(yīng)基色分量值所得的商作為底數(shù)，將理想人臉模型的亮度值除W 人臉區(qū)域的亮度值所得的商作為指數(shù)，W所述底數(shù)和所述指數(shù)構(gòu)造的幕作為該基色對(duì)應(yīng)的 通道的增益校正因子；紅色通道的增益校正因子aC、綠色通道的增益校正因子a。、藍(lán)色通 道的增益校正因子ae依次如下：
當(dāng)人臉區(qū)域的亮度值Y。小于理想人臉模型的亮度值Yi時(shí)，將理想人臉模型的基色分量 除W人臉區(qū)域的對(duì)應(yīng)基色分量值所得的商作為底數(shù)，將亮度最大值與理想人臉模型的亮度 值的差除W亮度最大值與人臉區(qū)域的亮度值的差所得的商作為指數(shù)，W所述底數(shù)和所述指 數(shù)構(gòu)造的幕作為該基色對(duì)應(yīng)的通道的增益校正因子；紅色通道的增益校正因子aC、綠色通 道的增益校正因子a。、藍(lán)色通道的增益校正因子a,依次如下：
其中，R。為人臉區(qū)域的紅色分量值，Ri為理想人臉模型的紅色分量值，G。為人臉區(qū)域的 綠色分量值，Gi為理想人臉模型的綠色分量值，B。為人臉區(qū)域的藍(lán)色分量值，Bi為理想人臉 模型的藍(lán)色分量值，Ym"為亮度最大值，所述Ym"預(yù)先設(shè)定。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于： 所述人臉區(qū)域?yàn)榘四槇D像的矩形區(qū)域或圓形區(qū)域。
6. -種校準(zhǔn)圖像色彩的系統(tǒng)，包括： 人臉識(shí)別模塊，用于對(duì)經(jīng)過(guò)自動(dòng)白平衡處理的圖像進(jìn)行人臉識(shí)別，如識(shí)別成功，則確定 人臉區(qū)域，計(jì)算所述人臉區(qū)域的紅綠藍(lán)RGB統(tǒng)計(jì)值； 增益計(jì)算模塊，用于計(jì)算將人臉區(qū)域的RGB統(tǒng)計(jì)值校正為理想人臉模型的RGB值所需 要的紅綠藍(lán)RGBH個(gè)通道的校正后的白平衡增益； 白平衡處理模塊，用于根據(jù)紅綠藍(lán)RGBH個(gè)通道的校正后的白平衡增益對(duì)所述經(jīng)過(guò)自 動(dòng)白平衡處理的圖像重新進(jìn)行白平衡處理。
7. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于： 人臉識(shí)別模塊，用于計(jì)算所述人臉區(qū)域的紅綠藍(lán)RGB統(tǒng)計(jì)值，包括： 對(duì)所述人臉區(qū)域的全部像素的紅綠藍(lán)RGB值求和后取平均值，得到所述人臉區(qū)域的紅 綠藍(lán)RGB平均值。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于： 增益計(jì)算模塊，用于計(jì)算將人臉區(qū)域的RGB統(tǒng)計(jì)值校正為理想人臉模型的RGB值所需 要的紅綠藍(lán)RGBH個(gè)通道的校正后的白平衡增益，包括： (a) 根據(jù)人臉區(qū)域的RGB平均值計(jì)算所述人臉區(qū)域的亮度值； (b) 根據(jù)理想人臉模型RGB值計(jì)算理想人臉模型的亮度值； (C)將所述人臉區(qū)域的亮度值和理想人臉模型的亮度值進(jìn)行比較，根據(jù)亮度比較結(jié)果 分別計(jì)算紅綠藍(lán)RGBH個(gè)通道中每一個(gè)通道的增益校正因子，將紅綠藍(lán)RGB每一個(gè)通道的 當(dāng)前白平衡增益與該通道的增益校正因子相乘得到該通道的校正后的白平衡增益。
9. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于： 增益計(jì)算模塊，用于所述根據(jù)亮度比較結(jié)果分別計(jì)算紅綠藍(lán)RGBH個(gè)通道中每一個(gè)通 道的增益校正因子，包括： 當(dāng)人臉區(qū)域的亮度值Y。大于或等于理想人臉模型的亮度值Yi時(shí)，將理想人臉模型的基 色分量除W人臉區(qū)域的對(duì)應(yīng)基色分量值所得的商作為底數(shù)，將理想人臉模型的亮度值除W 人臉區(qū)域的亮度值所得的商作為指數(shù)，W所述底數(shù)和所述指數(shù)構(gòu)造的幕作為該基色對(duì)應(yīng)的 通道的增益校正因子；紅色通道的增益校正因子aC、綠色通道的增益校正因子a。、藍(lán)色通 道的增益校正因子ae依次如下：
當(dāng)人臉區(qū)域的亮度值Y。小于理想人臉模型的亮度值Yi時(shí)，將理想人臉模型的基色分量 除W人臉區(qū)域的對(duì)應(yīng)基色分量值所得的商作為底數(shù)，將亮度最大值與理想人臉模型的亮度 值的差除w亮度最大值與人臉區(qū)域的亮度值的差所得的商作為指數(shù)，w所述底數(shù)和所述指 數(shù)構(gòu)造的幕作為該基色對(duì)應(yīng)的通道的增益校正因子；紅色通道的增益校正因子aC、綠色通 道的增益校正因子a。、藍(lán)色通道的增益校正因子a,依次如下：
其中，R。為人臉區(qū)域的紅色分量值，Ri為理想人臉模型的紅色分量值，G。為人臉區(qū)域的 綠色分量值，Gi為理想人臉模型的綠色分量值，B。為人臉區(qū)域的藍(lán)色分量值，Bi為理想人臉 模型的藍(lán)色分量值，Ym"為亮度最大值，所述Ym"預(yù)先設(shè)定。
10.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于： 所述人臉區(qū)域?yàn)榘四槇D像的矩形區(qū)域或圓形區(qū)域。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種校準(zhǔn)圖像色彩的方法，該方法包括：對(duì)經(jīng)過(guò)自動(dòng)白平衡處理的圖像進(jìn)行人臉識(shí)別，如識(shí)別成功，則確定人臉區(qū)域，計(jì)算所述人臉區(qū)域的紅綠藍(lán)RGB統(tǒng)計(jì)值；計(jì)算將人臉區(qū)域的RGB統(tǒng)計(jì)值校正為理想人臉模型的RGB值所需要的紅綠藍(lán)RGB三個(gè)通道的校正后的白平衡增益；根據(jù)紅綠藍(lán)RGB三個(gè)通道的校正后的白平衡增益對(duì)所述經(jīng)過(guò)自動(dòng)白平衡處理的圖像重新進(jìn)行白平衡處理。本發(fā)明能夠使處理后的圖像呈現(xiàn)的色彩更接近人眼看到的色彩，提高圖像質(zhì)量。本發(fā)明還公開(kāi)了一種校準(zhǔn)圖像色彩的系統(tǒng)。
【IPC分類(lèi)】H04N9-73, H04N5-243
【公開(kāi)號(hào)】CN104796683
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410030720
【發(fā)明人】馬亮
【申請(qǐng)人】中興通訊股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2014年1月22日
【公告號(hào)】WO2015109693A1