CN105678710A - 颜色校正还原系统和颜色校正还原方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种颜色校正还原方法和系统，其中，该颜色校正还原方法包括：A步骤：依次拍摄放置在校正还原区域内的具有不同颜色的多张色卡纸；B步骤：计算多张色卡纸图片中的每一张在校正还原区域内每一个像素位置上的色卡拍摄RGB值与该色卡纸的标准RGB值的比例因子，根据计算结果生成比例因子表并将比例因子表与其对应的色卡纸图片相关联地存储到存储器；C步骤：拍摄放置在校正还原区域内的物体；和D步骤：计算物体的图片在校正还原区域内每一个像素位置上的物体拍摄RGB值，对照存储器中的多张色卡纸图片及与其关联的比例因子表对物体的图片进行校正还原。该颜色校正还原方法和系统校正精确，能够提高颜色分类系统的正确率。

Description

颜色校正还原系统和颜色校正还原方法

技术领域

本发明涉及一种颜色分类系统，更具体地，涉及一种颜色校正还原系统和颜色校正还原方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展，自动化生产变得越来越重要，而在自动化分类当中，颜色分类受环境的影响特别大，尤其是光照强度的影响。相机将电子元器件接收到的光子数量转化为相应的电荷量，然后将电荷量转化为对应的RGB值。因此，相机的颜色成效与光强有着密切的联系，这样导致的结果是对于现实中同一颜色物体，在光强不一样的情况下，相机拍摄出来的颜色将有所差别，这将会对颜色分类系统有所影响。

现有的技术中，要想保持一定面积上的每一部分的光强都差不多是相当困难的，原因是光强随着传播距离的增加降低，如果要求的面积很小的话，现有的技术设备的效果还可以接受，但如果要求的面积较大，如一些600mm*600mm大小的瓷砖，现有的技术的效果不太理想。另一方面，为了达到光强相对稳定的效果，光照设备的成本也随着面积的增加而随之增加。现有的颜色分类系统中，并没有较好地解决这个由光强所造成的影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的一个方面公开了一种颜色校正还原方法，该方法包括一下步骤：

A步骤：依次拍摄放置在校正还原区域内的具有不同颜色的多张色卡纸得到多张色卡纸图片；

B步骤：计算多张色卡纸图片中的每一张在校正还原区域内每一个像素位置上的色卡拍摄RGB值与该色卡纸的标准RGB值的比例因子，根据计算结果为每一张色卡纸图片生成比例因子表并将比例因子表与其对应的色卡纸图片相关联地存储；

C步骤：拍摄放置在校正还原区域内的物体得到物体图片；和

D步骤：计算物体图片在校正还原区域内每一个像素位置上的物体拍摄RGB值，对照多张色卡纸图片及与其关联的比例因子表对物体图片在校正还原区域内的每一个像素进行校正还原。

根据本发明的一个实施例，使用相机进行拍摄，并且调节相机的曝光和白平衡，以使得相机拍摄的色彩接近于肉眼看到的色彩。

根据本发明的一个实施例，比例因子表包含彼此关联的色卡拍摄RGB值、像素位置和比例因子。

根据本发明的一个实施例，多张色卡纸和物体被依次放置在校正还原区域内时均充满校正还原区域。

根据本发明的一个实施例，B步骤包括以下步骤：

B1步骤：拍摄放置在校正还原区域内的一张色卡纸得到色卡纸图片；

B2步骤：计算所述一张色卡纸图片在校正还原区域内的每一个像素的色卡拍摄RGB值，将色卡拍摄RGB值与所述一张色卡纸的标准RGB值比较以获得所述一张色卡纸图片在校正还原区域内的每一个像素的比例因子；

B3步骤：将所述一张色卡纸图片在校正还原区域内的每一个像素的比例因子与该像素在校正还原区域的位置相关联，并且将彼此关联的色卡拍摄RGB值、比例因子和像素位置作为一个像素信息单元；

B4步骤：将所述一张色卡纸图片在校正还原区域内的全部像素位置对应的像素信息单元按照像素位置顺序进行排列以形成所述一张色卡纸图片的比例因子表，并且将所述一张色卡纸图片与所述一张色卡纸图片的比例因子表相关联并存储；和

B5步骤：使用具有不同颜色的多张色卡纸重复上述B1、B2、B3和B4步骤，并且存储多张色卡纸的图片和与其对应的比例因子表。

根据本发明的一个实施例，D步骤包括以下步骤：

D1步骤：拍摄放置在校正还原区域内的物体得到物体图片；

D2步骤：计算物体图片在校正还原区域内的一个像素的物体拍摄RGB值；

D3步骤：基于所述一个像素在校正还原区域内的位置，查找与所述一个像素的像素位置相同且色卡拍摄RGB值与物体拍摄RGB值最接近的目标图片；

D4步骤：获取目标图片在所述一个像素的像素位置上的比例因子，使用比例因子对所述一个像素进行校正还原；和

D5步骤：重复上述D1、D2、D3和D4步骤，依次对物体图片在校正还原区域内的每一个像素进行校正。

根据本发明的一个实施例，在D3步骤中使用空间距离计算公式计算色卡拍摄RGB值与物体拍摄RGB值的相似性。

根据本发明的一个实施例，使用欧式距离公式计算色卡拍摄RGB值与物体拍摄RGB值的相似性。

本发明的另一方面提出了一种使用上述颜色校正还原方法的颜色校正还原系统，包括：

相机，相机用于拍摄被依次放置在校正还原区域的物体和具有不同颜色的多张色卡纸以分别得到物体图片和多张色卡纸图片；

存储器，存储器接收相机拍摄的物体图片和多张色卡纸图片，并且存储器内存储有多条程序指令；和

处理器，当处理器执行存储器内的多条程序指令时，处理器：

计算多张色卡纸图片中每一张在校正还原区域内的每一个像素位置上的色卡拍摄RGB值与该色卡纸的标准RGB值的比例因子，根据计算结果为每一张色卡纸图片生成比例因子表并将比例因子表与其对应的色卡纸图片相关联地存储到存储器；以及

计算物体图片在校正还原区域内的每一个像素位置上的物体拍摄RGB值，对照存储器中的多张色卡纸图片及与其关联的比例因子表对物体图片在校正还原区域内的每一个像素进行校正还原。

本发明公开的颜色校正还原方法和颜色校正还原系统以像素为单位对图片颜色进行校正，具有校正精度高的优点，能够提高颜色分类系统的正确率，节省人工成本。

附图说明

本发明的上述及其它方面和特征将从以下结合附图对实施例的说明清楚呈现，其中：

图1是根据本发明一个实施例的颜色校正还原方法中将色卡纸放置在校正还原区域的视图；

图2是根据本发明一个实施例的将色卡纸信息存储到存储器的流程图；

图3是根据本发明一个实施例的将物体放置在校正还原区域的视图；

图4是根据本发明一个实施例的对物体图片进行校正还原的流程图；和

图5是像素在一张图片中的效果图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的说明性、非限制性实施例，对根据本发明的颜色校正还原方法和颜色校正还原系统进行进一步说明。

本发明的一个方面提出了一种颜色校正还原方法，参照图1-5，根据本发明一个实施例的颜色校正还原方法包括以下步骤。

A步骤：依次拍摄放置在校正还原区域内的具有不同颜色的多张色卡纸以得到多张色卡纸图片。同时，在该颜色校正还原方法中需要将多张色卡纸放置在校正还原区域进行拍摄和RGB信息采集，以保证采集到的色卡纸颜色可以涵盖物体中包含的所有颜色。优选地，多张色卡纸中的每一个张被放置在校正还原区域时要充满该校正还原区域，以便于处理器对像素位置的定位。

需要说明的是，本文中的校正还原区域为具有一定形状和面积的区域，并且在校正还原区域范围内的光照强度基本恒定，从而保证用于校正物体图片的色卡纸图片与该物体图片在同样的光照强度下采集。

B步骤：计算多张色卡纸图片中的每一张在校正还原区域内的每一个像素位置上的色卡拍摄RGB值，并且将该色卡拍摄RGB值与该色卡纸的标准RGB值进行比较以获得该像素位置的比例因子，根据计算结果为每一张色卡纸图片生成比例因子表，并且将该比例因子表与其对应的色卡纸图片相关联地存储，以供校正还原步骤中查询。进一步地，比例因子表包含彼此关联的色卡拍摄RGB值、像素位置和比例因子，以便于后续的校正还原步骤中可以根据与物体的拍摄图片中某一个像素的像素位置相同的像素中查找色卡拍摄RGB值与物体拍摄RGB值最相近的像素，根据该最相近的色卡RGB值找到与其关联的比例因子。通过B步骤可以计算出校正还原区域内每一个像素位置的比例因子，即，确定每一个像素位置因所受光照强度的不同而导致相机颜色成效的差异的大小。因为该颜色校正还原方法以像素为单位进行校正，所以更加精确。

C步骤：拍摄放置在校正还原区域内的物体以得到物体图片，从而获得与色卡纸图片相同光强下的物体图片。优选地，物体被放置在校正还原区域时要充满该校正还原区域，以便于对像素位置定位。

D步骤：计算物体图片在校正还原区域内的每一个像素位置上的物体拍摄RGB值，对照多张色卡纸图片及与其关联的比例因子表对物体图片在校正还原区域内的每一个像素进行校正还原。

本发明提供的颜色校正还原方法对物体在校正还原区域内的每一个像素位置的像素进行校正还原，可以精确地对待校正物体图片的颜色进行校正还原，降低了由于光强不均匀对颜色分类系统的影响，极大提高了分类系统的性能。

优选地，所使用的拍摄设备可以是相机，该相机为日常生活中常用的可以调节曝光和白平衡的相机，并且在颜色校正过程中，该相机基本被放置在同一位置，以保证每次拍摄时相机所接收到的光强相同，使得采集的色卡纸信息一致。

再次参照图1、2和5，在本发明的一个实施例中，上述B步骤包括以下步骤。

B1步骤：拍摄放置在校正还原区域内的一张色卡纸以得到色卡纸图片，其中，该色卡纸充满校正还原区域的整个区域，以便对像素进行定位。B2步骤：计算所述一张色卡纸图片在校正还原区域内的每一个像素的色卡拍摄RGB值，将色卡拍摄RGB值与所述一张色卡纸的标准RGB值比较以获得所述一张色卡纸图片在校正还原区域内的每一个像素的比例因子。B3步骤：将所述一张色卡纸图片在校正还原区域内的每一个像素的比例因子与该像素在校正还原区域的位置相关联，并且将彼此关联的色卡拍摄RGB值、比例因子和像素位置作为一个像素信息单元，以便校正还原步骤中进行查询。B4步骤：将所述一张色卡纸图片在校正还原区域内的全部相像素位置的像素信息单元按照像素位置顺序进行排列以形成所述一张色卡纸图片的比例因子表，并且将所述一张色卡纸图片与所述一张色卡纸图片的比例因子表相关联并存储。这样，在校正还原步骤中，通过定位与物体图片的某一个像素位置上的物体拍摄RGB值最相近的色卡图片，即可查询到相对应的比例因子表，进一步在比例因子表中识别比例因子，根据所识别的比例因子对物体图片中所述某一个像素位置的像素进行校正。B5步骤：使用具有不同颜色的多张色卡纸重复上述B1、B2、B3和B4步骤，并且存储多张色卡纸的图片和与其对应的比例因子表。

再次参照图3、4和5，在本发明的一个实施例中，上述D步骤可以具体实现为以下步骤：D1步骤：拍摄放置在校正还原区域内的物体以得到物体图片，优选地，拍摄过程中物体充满校正还原区域，以便于定位像素位置。D2步骤：计算物体图片在校正还原区域内的一个像素的物体拍摄RGB值，以像素为单位对物体图片进行校正，并且以物体拍摄RGB值为标准查找用来校正像素的比例因子。D3步骤：基于所述一个像素在校正还原区域内的位置，在存储器中查找与所述一个像素的像素位置相同且色卡拍摄RGB值与物体拍摄RGB值最接近的目标图片。D3步骤中，以像素位置为搜索标准，保证所搜索到的目标图片中的像素位置与所述一个像素的像素位置受到的光照强度相同。D4步骤：取出目标图片在一个像素的像素位置上的比例因子，使用该比例因子对所述一个像素进行校正还原。由于所述一个像素位置上的光照强度相同且目标图片中该像素位置的图片拍摄RGB值与所述一个像素的物体拍摄RGB值最接近，所以可以认为目标图片中相同像素位置的颜色与物体图片中所述一个像素的颜色是相同的，这样，使用目标图片在该像素位置的比例因子对物体图片在该像素位置的像素进行校正即可得到物体的真实颜色，排除光照强度对相机颜色成效的影响。D5步骤：重复上述D1、D2、D3和D4步骤，依次对物体图片在校正还原区域内的每一个像素进行校正，从而完成对整个物体图片的颜色校正。

在本发明的一个实施例中，上述D3步骤中使用空间距离计算公式计算色卡拍摄RGB值与物体拍摄RGB值的相似性，优选地，使用欧式距离公式，尽可能精确地计算并找到与物体拍摄RGB值最相似的色卡拍摄RGB值。

根据本发明的另一方面提出了一种使用上述颜色校正还原方法的颜色校正还原系统，该颜色校正还原系统包括相机、处理器和存储器。相机用于在恒定的光照强度下对校正还原区域内的物体和具有不同颜色的多张色卡纸进行拍摄分别得到物体图片和多张色卡纸图片，并将拍摄得到的多张色卡图片和物体图片传送到存储器，由处理器根据存储在存储器中的指令对多张色卡图片和物体图片进行处理，完成对物体图片的校正。

当处理器执行存储器中的指令时，处理器执行以下步骤：

处理器计算多张色卡纸图片中的每一张在校正还原区域内的每一个像素位置上的色卡拍摄RGB值，并且将该色卡拍摄RGB值与该色卡纸的标准RGB值进行比较以获得该像素位置的比例因子，根据计算结果为每一张色卡纸图片生成比例因子表，并且将该比例因子表与其对应的色卡纸图片相关联地存储到存储器，以供校正还原步骤中查询。比例因子表包含彼此关联的色卡拍摄RGB值、像素位置和比例因子，以便于在后续的校正还原步骤中可以根据与物体的拍摄图片中某一个像素的像素位置相同的像素位置中找到与物体拍摄RGB值最相近的色卡拍摄RGB值，根据该最相近的色卡RGB值找到与其关联的比例因子。处理器计算出校正还原区域内每一个像素位置的比例因子，即，确定每一个像素位置因所受光照强度的不同而导致相机颜色成效的差异的大小。因为该颜色校正还原系统以像素为单位进行校正，所以更加精确。另外，本发明中所使用的存储器可以是本领域常用的任意类型的存储器，并且该存储器可以与处理器相结合，使用本领域常用的数据结构来组织、存储和管理数据，以形成数据库，方便使用该颜色校正还原方法进行颜色校正还原过程中对各种数据进行存储和查询。

处理器计算物体在校正还原区域内的一个像素的物体拍摄RGB值，以像素为单位对物体的拍摄图片进行校正，并且以物体拍摄RGB值为标准查找用来校正像素的比例因子。处理器基于所述一个像素在校正还原区域内的位置，在存储器中查找与所述一个像素的像素位置相同且色卡拍摄RGB值与物体拍摄RGB值最接近的目标图片。以像素位置为搜索标准，是为了保证所搜索到的目标图片中的像素位置与所述一个像素的像素位置受到的光照强度相同。取出目标图片在所述一个像素的像素位置上的比例因子，使用该比例因子对所述一个像素进行校正还原。由于所述一个像素位置上的光照强度相同、RGB值最接近，所以可以认为目标图片中相同像素位置的颜色与物体图片在该像素位置的颜色是相同的，这样，使用目标图片在该像素位置的比例因子对物体图片在该像素位置的像素进行校正即可得到物体的真实颜色，排除光照强度对相机颜色成效的影响。重复上述过程，依次对物体图片在校正还原区域内的每一个像素进行校正，从而完成对整个物体图片的颜色校正。

尽管对本发明的典型实施例进行了说明，但是显然本领域技术人员可以理解，在不背离本发明的精神和原理的情况下可以进行改变，其范围在权利要求书以及其等同物中进行了限定。

Claims (9)

1.一种颜色校正还原方法，包括以下步骤：

A步骤：依次拍摄放置在校正还原区域内的具有不同颜色的多张色卡纸得到多张色卡纸图片；

B步骤：计算所述多张色卡纸图片中的每一张在校正还原区域内每一个像素位置上的色卡拍摄RGB值与该色卡纸的标准RGB值的比例因子，根据计算结果为每一张色卡纸图片生成比例因子表并将所述比例因子表与其对应的色卡纸图片相关联地存储；

C步骤：拍摄放置在校正还原区域内的物体得到物体图片；和

D步骤：计算所述物体图片在校正还原区域内每一个像素位置上的物体拍摄RGB值，对照所述多张色卡纸图片及与其关联的比例因子表对所述物体图片在校正还原区域内的每一个像素进行校正还原。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用相机进行拍摄，并且调节所述相机的曝光和白平衡，以使得所述相机拍摄的色彩接近于肉眼看到的色彩。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述比例因子表包含彼此关联的色卡拍摄RGB值、像素位置和比例因子。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多张色卡纸和所述物体被依次放置在校正还原区域内时均充满所述校正还原区域。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述B步骤包括以下步骤：

B1步骤：拍摄放置在校正还原区域内的一张色卡纸得到色卡纸图片；

B2步骤：计算所述一张色卡纸图片在校正还原区域内的每一个像素的色卡拍摄RGB值，将所述色卡拍摄RGB值与所述一张色卡纸的标准RGB值比较以获得所述一张色卡纸图片在所述校正还原区域内的每一个像素的比例因子；

B3步骤：将所述一张色卡纸图片在校正还原区域内的每一个像素的比例因子与该像素在校正还原区域的位置相关联，并且将彼此关联的色卡拍摄RGB值、比例因子和像素位置作为一个像素信息单元；

B4步骤：将所述一张色卡纸图片在校正还原区域内的全部像素位置对应的像素信息单元按照像素位置顺序进行排列以形成所述一张色卡纸图片的比例因子表，并且将所述一张色卡纸图片与所述一张色卡纸图片的比例因子表相关联并存储；和

B5步骤：使用具有不同颜色的多张色卡纸重复上述B1、B2、B3和B4步骤，并且存储所述多张色卡纸的图片和与其对应的比例因子表。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述D步骤包括以下步骤：

D1步骤：拍摄放置在所述校正还原区域内的物体得到物体图片；

D2步骤：计算所述物体图片在所述校正还原区域内的一个像素的物体拍摄RGB值；

D3步骤：基于所述一个像素在所述校正还原区域内的位置，查找与所述一个像素的像素位置相同且色卡拍摄RGB值与所述物体拍摄RGB值最接近的目标图片；

D4步骤：获取所述目标图片在所述一个像素的像素位置上的比例因子，使用所述比例因子对所述一个像素进行校正还原；和

D5步骤：重复上述D1、D2、D3和D4步骤，依次对所述物体图片在所述校正还原区域内的每一个像素进行校正。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述D3步骤中使用空间距离计算公式计算所述色卡拍摄RGB值与所述物体拍摄RGB值的相似性。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，使用欧式距离公式计算所述色卡拍摄RGB值与所述物体拍摄RGB值的相似性。

9.一种使用权利要求1-8中任意一项所述的颜色校正还原方法的颜色校正还原系统，包括：

相机，所述相机用于拍摄被依次放置在校正还原区域的物体和具有不同颜色的多张色卡纸以分别得到物体图片和多张色卡纸图片；

存储器，所述存储器接收所述相机拍摄的所述物体图片和所述多张色卡纸图片，并且所述存储器内存储有多条程序指令；和

处理器，当所述处理器执行所述存储器内的所述多条程序指令时，所述处理器：

计算所述多张色卡纸图片中每一张在校正还原区域内的每一个像素位置上的色卡拍摄RGB值与该色卡纸的标准RGB值的比例因子，根据计算结果为每一张色卡纸图片生成比例因子表并将所述比例因子表与其对应的色卡纸图片相关联地存储到存储器；以及

计算所述物体图片在校正还原区域内的每一个像素位置上的物体拍摄RGB值，对照所述存储器中的所述多张色卡纸图片及与其关联的比例因子表对所述物体图片在校正还原区域内的每一个像素进行校正还原。