CN104766301B - 一种基于图像的单色采集算法 - Google Patents

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Abstract

一种基于图像的单色采集算法，它包括以下步骤：（1）、采用摄像头获取图像；（2）、建立三个色彩矩阵R(i,j),G(i,j),B(i,j)；（3）、选取图像的中部区域作为色彩强调区域；（4）、取中部区域各像素点的像素平均值作为校对色彩：（5）、建立判定矩阵，剔除判定矩阵中与校对色彩偏差大的干扰色彩；（6）、将原色彩矩阵R(i,j),G(i,j),B(i,j)与剔除干扰色彩后的判定矩阵进行点乘和算术平均，作为图像最终采集色彩的RGB分量。本发明的基于图像的单色彩采集算法，能基于图像，对重点色彩进行强化，识别干扰色彩，并在采集时进行剔除。

Description

一种基于图像的单色采集算法
技术领域
本发明涉及色彩采集领域，尤其是基于图像的单色采集算法。
背景技术
目前，RGB色彩模式(也翻译为“红绿蓝”，比较少用)是工业界的一种颜色标准，是通过对红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。
RGB色彩模式使用RGB模型为图像中每一个像素的RGB分量分配一个0～255范围内的强度值。例如：纯红色R值为255，G值为0，B值为0；灰色的R、G、B三个值相等(除了0和255)；白色的R、G、B都为255；黑色的R、G、B都为0。RGB图像只使用三种颜色，就可以使它们按照不同的比例混合，在屏幕上重现16777216种颜色。
在RGB模式下，每种RGB成分都可使用从0(黑色)到255(白色)的值。例如，亮红色使用R值246、G值20和B值50。当所有三种成分值相等时，产生灰色阴影。当所有成分的值均为255时，结果是纯白色；当该值为0时，结果是纯黑色。
现在的色彩采集和识别主要有两类，分别是光学分析方法和数字图像分析方法。光学分析设备可以获得实物的颜色信息，但是取色范围过大，而且也不能直接转化为数字信息。现在的图像分析方法只能拾取某一个像素点的色彩信息，将这个色彩直接当作最终的采集色彩，无疑存在巨大的偏差。
发明内容
本发明的目的是针对上述的问题，提出一种基于图像的单色彩采集算法。能基于图像、自动对重点色彩进行强化，识别干扰色彩，并在采集时进行剔除。
本发明的技术方案是：
一种基于图像的单色采集算法，它包括以下步骤：
(1)、采用摄像头获取图像；
(2)、建立三个色彩矩阵R(i,j),G(i,j),B(i,j)；
(3)、选取图像的中部区域作为色彩强调区域；
(4)、取中部区域各像素点的像素平均值作为校对色彩：
(5)、建立判定矩阵，剔除判定矩阵中与校对色彩偏差大的干扰色彩，；
(6)、将原色彩矩阵R(i,j),G(i,j),B(i,j)与剔除干扰色彩后的判定矩阵进行点乘和算术平均，作为图像最终采集色彩的RGB分量。
本发明的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2-1)获取图像的像素信息，建立三个同等大小的空矩阵，分别定义为色彩矩阵R(i,j),G(i,j),B(i,j)；其中，i表示像素点的行数，j表示像素点的列数；
(2-2)、逐个读取每个像素点的色彩信息，将每个像素点的RGB色彩分量逐个写入对应的三个色彩矩阵中，得到
本发明的步骤(3)具体包括以下步骤：设定一个区域系数a，0<a<1，整个图像的大小为i×j，则中部区域的大小为ai×aj，得到中部区域的色彩矩阵作为色彩强调区域：
本发明的步骤(4)具体包括以下步骤：对矩阵Rc、Gc和Bc分别进行算术平均，得到和即得到校对色彩
本发明的步骤(5)具体包括以下步骤：
(5-1)、设定偏差率b，0<b<1；
(5-2)、建立与原图像色彩矩阵同维度的判定矩阵F(i,j)，初定判定矩阵各元素均为1；
(5-3)、逐个计算原图像色彩矩阵R中各个矩阵参数与校对色彩的偏差率，如果偏差率超过b，则将判定矩阵F(i,j)中与该像素同位置的元素记为0，否则，该元素仍置1；
逐个比较原图像色彩矩阵G中各个矩阵参数与校对色彩的偏差率，如果偏差率超过b，则将判定矩阵F(i,j)中与该像素同位置的元素记为0；
逐个比较原图像色彩矩阵B中各个矩阵参数与校对色彩的偏差率，如果偏差率超过b，则将判定矩阵F(i,j)中与该像素同位置的元素记为0；
得到剔除干扰色后的判定矩阵F。
本发明的步骤(6)具体包括以下步骤：
(6-1)、将原色彩矩阵R、G、B分别与剔除干扰色后的判定矩阵F进行点乘，得到剔除干扰色后的色彩矩阵：RF＝R·F、GF＝G·F、BF＝B·F；
(6-2)、对剔除干扰色后的色彩矩阵RF、GF、BF分别进行算术平均，得到 作为最终采集色彩的RGB三个分量
本发明的有益效果：
本发明的基于图像的单色彩采集算法，能基于图像，对重点色彩进行强化，识别干扰色彩，并在采集时进行剔除。
附图说明
图1是本发明的流程图。
图2是图像色彩矩阵示意图
图3是色彩强调区域示意图
图中，1为摄像头采集的图像；2为图像中的像素点；3为中部色彩强调区域。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种基于图像的单色采集算法，它包括以下步骤：
(1)、采用摄像头获取图像；
(2)、建立三个色彩矩阵R(i,j),G(i,j),B(i,j)；
(2-1)获取图像的像素信息，建立三个同等大小的空矩阵，分别定义为色彩矩阵R(i,j),G(i,j),B(i,j)；其中，i表示像素点的行数，j表示像素点的列数；
(2-2)、逐个读取每个像素点的色彩信息，将每个像素点的RGB色彩分量逐个写入对应的三个色彩矩阵中，得到
(3)、选取图像的中部区域作为色彩强调区域；
设定一个区域系数a，0<a<1，整个图像的大小为i×j，则中部区域的大小为ai×aj，得到中部区域的色彩矩阵作为色彩强调区域：
(4)、取中部区域各像素点的像素平均值作为校对色彩：对矩阵Rc、Gc和Bc分别进行算术平均，得到和即得到校对色彩
(5)、建立判定矩阵，剔除判定矩阵中与校对色彩偏差大的干扰色彩；
(5-1)、设定偏差率b，0<b<1；
(5-2)、建立与原图像色彩矩阵同维度的判定矩阵F(i,j)，初定判定矩阵各元素均为1；
(5-3)、逐个计算原图像色彩矩阵R中各个矩阵参数与校对色彩的偏差率，如果偏差率超过b，则将判定矩阵F(i,j)中与该像素同位置的元素记为0，否则，该元素仍置1；
逐个比较原图像色彩矩阵G中各个矩阵参数与校对色彩的偏差率，如果偏差率超过b，则将判定矩阵F(i,j)中与该像素同位置的元素记为0；
逐个比较原图像色彩矩阵B中各个矩阵参数与校对色彩的偏差率，如果偏差率超过b，则将判定矩阵F(i,j)中与该像素同位置的元素记为0；
得到剔除干扰色后的判定矩阵F。
(6)、将原色彩矩阵R(i,j),G(i,j),B(i,j)与剔除干扰色彩后的判定矩阵进行点乘和算术平均，作为图像最终采集色彩的RGB分量；
(6-1)、将原色彩矩阵R、G、B分别与剔除干扰色后的判定矩阵F进行点乘，得到剔除干扰色后的色彩矩阵：RF＝R·F、GF＝G·F、BF＝B·F；
(6-2)、对剔除干扰色后的色彩矩阵RF、GF、BF分别进行算术平均，得到 作为最终采集色彩的RGB三个分量
本发明的基于图像的单色彩采集算法，能基于图像，对重点色彩进行强化，识别干扰色彩，并在采集时进行剔除。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种基于图像的单色采集算法，其特征是它包括以下步骤：
(1)、采用摄像头获取图像；
(2)、建立三个色彩矩阵R(i,j),G(i,j),B(i,j)；
(3)、选取图像的中部区域作为色彩强调区域；
(4)、取中部区域各像素点的像素平均值作为校对色彩；
(5)、建立判定矩阵，剔除判定矩阵中与校对色彩偏差大的干扰色彩；
(6)、将原色彩矩阵R(i,j),G(i,j),B(i,j)与剔除干扰色彩后的判定矩阵进行点乘和算术平均，作为图像最终采集色彩的RGB分量；
所述的步骤(5)具体包括以下步骤：
(5-1)、设定偏差率b，0<b<1；
(5-2)、建立与原图像色彩矩阵同维度的判定矩阵F(i,j)，初定判定矩阵各元素均为1；
(5-3)、逐个计算原图像色彩矩阵R中各个矩阵参数与校对色彩的偏差率，如果偏差率超过b，则将判定矩阵F(i,j)中与该像素同位置的元素记为0，否则，该元素仍置1；
逐个比较原图像色彩矩阵G中各个矩阵参数与校对色彩的偏差率，如果偏差率超过b，则将判定矩阵F(i,j)中与该像素同位置的元素记为0；
逐个比较原图像色彩矩阵B中各个矩阵参数与校对色彩的偏差率，如果偏差率超过b，则将判定矩阵F(i,j)中与该像素同位置的元素记为0；
得到剔除干扰色后的判定矩阵F。
2.根据权利要求1所述的基于图像的单色采集算法，其特征是步骤(2)具体包括以下步骤：
(2-1)获取图像的像素信息，建立三个同等大小的空矩阵，分别定义为色彩矩阵R(i,j),G(i,j),B(i,j)；其中，i表示像素点的行数，j表示像素点的列数；
(2-2)、逐个读取每个像素点的色彩信息，将每个像素点的RGB色彩分量逐个写入对应的三个色彩矩阵中，得到
3.根据权利要求1所述的基于图像的单色采集算法，其特征是步骤(3)具体包括以下步骤：设定一个区域系数a，0<a<1，整个图像的大小为i×j，则中部区域的大小为ai×aj，得到中部区域的色彩矩阵作为色彩强调区域：
。
4.根据权利要求1所述的基于图像的单色采集算法，其特征是步骤(4)具体包括以下步骤：对矩阵Rc、Gc和Bc分别进行算术平均，得 到和即得到校对色彩
5.根据权利要求1所述的基于图像的单色采集算法，其特征是步骤(6)具体包括以下步骤：
(6-1)、将原色彩矩阵R、G、B分别与剔除干扰色后的判定矩阵F进行点乘，得到剔除干扰色后的色彩矩阵：RF＝R·F、GF＝G·F、BF＝B·F；
(6-2)、对剔除干扰色后的色彩矩阵RF、GF、BF分别进行算术平均，得到作为最终采集色彩的RGB三个分量
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