CN107431792A - 颜色校准 - Google Patents

Abstract

本主题涉及图像处置单元的颜色校准的示例。在示例中，可以参考目标校准点来校准计算系统的投影仪单元的闪光灯单元的颜色设置。闪光灯单元可以充当用于计算系统的图像捕获单元的光照源。另外，基于目标校准点和由图像捕获单元在由闪光灯单元提供的光照下捕获的图像，可以校准图像捕获单元的颜色设置以将图像捕获单元的颜色设置同步到闪光灯单元的颜色设置。

Description

颜色校准

背景技术

一般地，图像处置单元(诸如图像捕获单元或图像显示单元)可以具有对应的目标颜色设置。目标颜色设置可以被视为是用于通过图像处置单元捕获或显示图像的设置。一般地，图像处置单元基于目标颜色设置而被颜色校准，以用于对象或场景的图像的显示或捕获，使得图像与实际对象或场景非常相似。另外，不同的图像处置单元可以具有不同的目标颜色设置并且可以进行相应地校准。

附图说明

参照附图来描述详细描述。在各图中，参考标记的最左边的(一个或多个)数表示该参考标记首次出现在其中的附图。相同的标记贯穿各图而用于指代相同的特征和组件：

图1图示了依照本主题的示例的示例计算系统；

图2图示了依照本主题的示例的示例计算系统的各种组件；

图3图示了根据本主题的示例的计算系统的示例实现；

图4图示了依照本主题的示例的用于校准图像处置单元的颜色设置的示例方法；

图5图示了依照本主题的示例的用于校准图像处置单元的颜色设置的另一示例方法；以及

图6图示了根据本主题的示例的实现用于颜色校准的非暂时性计算机可读介质的示例网络环境。

具体实施方式

一般地，图像处置单元(诸如图像显示单元和图像捕获单元)可以相对于其对应的目标颜色设置来校准。图像处置单元可以由制造商通过使用目标颜色设置来进行校准，以校正所捕获或显示的图像的颜色校准缺陷，诸如亮度、色调和饱和度中的缺陷。各种校准技术可以用于校准图像处置单元。另外，用于一个图像处置单元的校准技术可以不同于用于另一个的校准技术。此外，用于不同的图像处置单元的目标颜色设置也可以是不同的。例如，相机可以具有不同的目标颜色设置并且与监视器相比可以使用不同的校准技术进行校准。另外，用于不同的图像处置单元的校准可以在不同的照明条件下执行，这可能进一步增加目标颜色设置中的变化，并且进而增加图像的显示。

例如，由与计算系统相关联的相机捕获的图像由于相机和监视器的校准设置中的变化而可能不同地显示在相同计算系统的监视器上。另外，颜色校准中的不一致可以影响所捕获或显示的图像的图像质量。此外，与计算系统相关联的图像处置单元的数目越多，归因于校准设置中的变化的图像处置单元之间的可能看到的颜色变化的范围越大。

本主题的各方面涉及与计算系统相关联的多个图像处置单元的颜色校准。本主题提供了计算系统的图像处置单元的均匀校准。图像处置单元可以被理解为帮助捕获图像或显示所捕获的图像的单元。因此，图像处置单元可以包括图像捕获单元(诸如摄像机和静止照相机)以及图像显示单元(诸如监视器，显示屏和投影仪单元)。

在示例中，计算系统包括多个图像处置单元(诸如(多个)显示单元)、图像捕获单元和投影仪单元。可能已经关于对应的目标颜色设置(以下称为颜色设置)而校准了每一个图像处置单元。另外，由于各种图像处置单元可能由各种制造商提供，因此图像处置单元的颜色设置可以变化。在示例中，为了同步计算系统的图像处置单元的颜色设置，可以关于目标校准点来校准图像处置单元。目标校准点可以被理解为颜色空间中的参考点，可以关于该参考点来校准每一个图像处置单元的颜色设置以具有由图像处置单元显示和捕获的图像中的均匀性。在示例中，目标校准点可以是定义颜色空间中的白色的白点，诸如D65。

图像处置单元的颜色设置可以用各种术语表示，诸如脉冲宽度调制(PWM)值、红绿蓝(RGB)颜色空间值、白平衡估计、曝光估计或这些的组合。基于目标校准点，可以校准投影仪单元的颜色设置。例如，可以关于目标校准点来校准投影仪单元的PWM值。

在示例中，可以参考目标校准点来校准投影仪单元的闪光灯单元，以便将图像投影到计算系统的显示单元上。闪光灯单元还可以为图像捕获单元提供环境光，从而充当光照源。另外，还可以基于目标校准点来校准投影仪单元的显示模块。显示模块可以提供计算系统的显示单元上的图像显示。由于可以关于相同的目标校准点来校准显示模块和闪光灯单元，因此它确保图像的投影和闪光灯之间的变化被最小化并且颜色设置与共同校准点一致。

在示例中，基于使用经校准的闪光灯单元作为光照源而捕获的图像，可以校准图像捕获单元的颜色设置。这确保由图像捕获单元捕获的图像跨不同的图像显示单元而具有基本上相同的颜色表示，而与外部光条件无关。

另外，在示例中，除了校准图像捕获单元之外，还可以基于目标校准点来校准来自计算系统的多个显示单元中的显示单元。这确保耦合到计算系统的各种图像处置单元具有类似的颜色表示，从而最小化由图像处置单元捕获但是在另一图像处置单元上显示的图像中的变化的几率。由于关于共同的目标校准点来校准图像处置单元，因此图像捕获单元的颜色设置可以不必针对每个单元而单独地调节，从而使涉及多个图像处置单元的计算系统的颜色校准是简单和高效的。

结合以下各图来进一步描述本主题的以上方面和其它方面。应当指出的是，描述和附图仅仅说明本主题的原理。另外，可以设计出各种布置，各种布置尽管未在本文中被明确描述或示出，但是体现本主题的原理并且包括在其范围中。

关于附图详细地解释可以如何实现用于颜色校准的系统和方法的示例。虽然所描述的用于颜色校准的设备和方法的各方面可以实现在任何数目的不同设备、环境和/或实现方式中，但是在以下(多个)图的上下文中描述示例和实现方式。

图1图示了根据本主题的示例的计算系统100。计算系统100可以实现为各种计算设备中的任何一个，诸如服务器、存储设备、工作站、个人计算机、膝上型计算机和其它计算设备。

如所图示的，计算系统100除其它事物之外可以特别包括处理器102和耦合到处理器102的(多个)模块104。处理器102可以包括微处理器、微计算机、微控制器、数字信号处理器、中央处理单元、状态机、逻辑电路和/或基于计算机可读指令来操纵信号和数据的任何其它设备。另外，图中所示的各种元件(包括标记为“(多个)处理器”的任何功能块)的功能可以通过专用硬件以及能够执行计算机可读指令的硬件的使用来提供。

模块104除其它事物之外特别包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件和数据结构。模块104还可以实现为(多个)信号处理器、(多个)状态机、逻辑电路和或基于操作指令来操纵信号的任何其它设备或组件。另外，模块104可以由硬件、由处理单元执行的计算机可读指令或由其组合来实现。

模块104可以包括校准模块106以均匀地校准计算系统100的多个图像处置单元(诸如投影仪单元(在图2中示出)和图像捕获单元(在图2中示出))的颜色设置。校准模块106可以参考目标校准点来校准投影仪单元的闪光灯单元和显示模块中的每一个的颜色设置。校准模块106还可以基于使用闪光灯单元捕获的图像而校准图像捕获单元的颜色设置，以将图像捕获单元的颜色设置同步到投影仪单元的颜色设置。参照图2的描述来详细地解释由计算系统100执行的颜色校准。

图2图示了根据本主题的示例的计算系统100的各种组件。计算系统100包括例如，(多个)处理器102、模块104、数据202、存储器204以及多个图像处置单元，诸如(多个)显示单元206-1，……，206-N、图像捕获单元208和投影仪单元210。显示单元206-1，……，206-N可以单独被称为显示单元206并且可以被统称为显示单元206。

存储器204可以耦合到处理器102，并且可以包括本领域中已知的任何非暂时性计算机可读介质，包括例如易失性存储器，诸如静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM)，和/或非易失性存储器，诸如只读存储器(ROM)、可擦除可编程ROM、闪速存储器、硬盘、光盘和磁带。

显示单元206可以包括计算系统100的显示表面。在示例中，显示单元206可以包括监视器、液晶显示(LCD)屏和发光二极管(LED)屏。此外或可替换地，显示单元206包括触敏技术，例如，电阻式、电容式、声波、红外(IR)、应变仪、光学、声学脉冲识别或其任何组合。

在示例中，处理器102、模块104、数据202、存储器204和显示单元206(诸如显示单元206-1)可以形成计算单元212，诸如智能手机、平板电脑或一体化计算机(即在相同外壳中容纳显示器和处理器的计算机)。计算单元212可以与投影仪单元210和图像捕获单元208集成以形成计算系统100。在一些示例中，计算单元212还可以与附加的显示单元(诸如显示单元206-N)耦合。例如，显示单元206-1可以充当计算单元212的显示器，而显示单元206-N可以被提供为附加的显示器，诸如触敏表面。附加的显示单元206-N还可以通信耦合到处理器102以执行输入/输出操作。

在一个示例中，投影仪单元210可以提供用于在显示单元206-N上显示图像。投影仪单元210可以通信耦合到处理器102以便从其接收数据以用于产生光和投影图像。投影仪单元210可以通过电导体、WiFi、Bluetooth(蓝牙)光学连接、超声连接或其任何组合而耦合到处理器102。

投影仪单元210除其它事物之外可以特别包括显示模块214和闪光灯单元216。闪光灯单元216可以提供图像在显示表面(诸如显示单元206-N)上的显示。例如，来自闪光灯单元216的光可以从反射镜(在图2中未示出)反射到显示表面以投影图像。另外，闪光灯单元216还可以充当光照源并且光照周围环境以使得图像捕获单元208能够捕获图像。另外，显示模块214可以接收包括要显示的图像的数据，并且可以提供数据到显示单元206-N上的显示。此外，相同或不同的数据也可以由处理器102并行地显示在显示单元206-1上。

在示例中，图像捕获单元208可以是相机，相机可以拍取设置在显示单元206-N上的对象和/或文档的静止图像或视频。图像捕获单元208还可以能够捕获邻域中的其它对象的图像。图像捕获单元208和显示单元206可以沿穿过相应中心点的轴对准。

另外，计算系统100的各种图像处置单元可以与彼此协作地工作并且因而还可以执行某些颜色校准以同步组件的校准。例如，可以校准显示单元206-1、投影仪单元210和图像捕获单元208的颜色设，置使得由图像捕获单元208捕获并且由投影仪单元210投影的图像看起来在显示单元206上基本上相同。

在示例中，计算系统100可以提供各种图像处置单元的颜色校准。由计算系统100执行的校准可以例如在计算系统100的工厂校准期间执行。另外，关于校准的信息可以作为默认颜色校准设置而存储。

如之前提及的，计算系统100可以包括模块104。模块104可以进而包括校准模块106和其它模块224。所述其它模块224可以包括补充应用和功能的程序或编码指令，例如计算系统100的操作系统中的程序。

另外，数据202包括校准数据226和其它数据228。所述其它数据228可以包括由模块104生成和保存以用于提供计算系统100的各种功能的数据。

在示例中，校准模块106可以基于目标校准点来校准图像处置单元，该目标校准点可以存储在校准数据226中。目标校准点充当用于颜色校准的共同参考点以同步图像处置单元的颜色校准。目标校准点可以是例如颜色空间中的白色，诸如D65。D65是国际照明委员会定义的标准光照源。

在一个示例中，校准模块106可以首先校准投影仪单元210的颜色设置，诸如脉冲宽度调制(PWM)值，白平衡&曝光。例如，校准模块106可以关于目标校准点来校准显示模块214和闪光灯单元216，以确保通过显示模块214和闪光灯单元216的投影二者的光照变化是最小的并且与目标校准点一致。在示例中，通过最小化当前颜色设置和目标校准点之间的偏差来关于目标校准点校准颜色设置。

另外，基于针对投影仪单元210执行的校准，校准模块106可以校准图像捕获单元208的颜色设置，诸如颜色空间中的RGB值。在示例中，校准模块106可以基于使用闪光灯单元216捕获的图像而校准图像捕获单元208，以确保光照源对于所有图像处置单元是基本上相同的。图像捕获单元的颜色校准提供用于具有跨各种图像处置单元的类似的颜色表示，而不管外部照明条件如何。

在示例中，为了校准图像捕获单元208的颜色设置，校准模块106可以关于如由目标较准点所指示的目标白平衡估计和目标曝光估计来比较图像捕获单元208的白平衡估计和曝光估计。目标白平衡估计和目标曝光估计可以存储在校准数据226中。另外，图像捕获单元208的白平衡估计和曝光估计可以使用由图像捕获单元208捕获的图像来确定。校准模块106可以迭代地调节白平衡估计和曝光估计，直到白平衡估计和曝光估计与目标白平衡估计和目标曝光估计之间的变化小于阈值，所述阈值可以由诸如颜色校准技术人员之类的用户预定义。

校准模块106还可以基于目标校准点而校准显示单元206，诸如显示单元206-1。在示例中，校准模块106可以校准计算系统100的计算单元212的显示单元206-1。显示单元206-1可以是例如，液晶显示(LCD)屏。LCD屏的颜色设置可以使用目标校准点来校准以确保由投影仪单元210在显示单元206-2上显示的图像的颜色表示类似于在显示单元206-1上显示的图像的颜色表示。在示例中，校准模块106可以实现LCD校准工具以校准显示单元206-1。LCD校准工具可以生成国际色彩联盟(ICC)配置文件，配置文件包括显示单元206-1的颜色设置和目标校准点之间的映射。基于ICC配置文件，可以调节显示单元206-1的颜色设置以映射在目标校准点上。

另外，在示例中，关于各种图像处置单元的校准的数据可以存储在校准数据226中。可替换地，关于各种图像处置单元的校准的数据可以存储在投影仪单元210的投影仪存储器或图像捕获单元208的内部存储器中。

因此，计算系统100可以提供用于各种图像处置单元的颜色设置的校准，使得具有一致的图像质量的图像可以被捕获或显示在不同的观看条件下具有不同颜色能力的图像处置设备上。

图3图示了计算系统100的示例实现方式。如所图示的，计算系统100包括两个显示单元，即监视器302和触摸垫304。监视器302可以充当显示单元206-1，并且触摸垫304可以充当显示单元206-N。计算系统100还可以包括支撑基座306，可以在其上设置诸如反射镜308和传感器集群单元310之类的组件。传感器集群单元310除其它传感器之外可以特别包括图像捕获单元208。

另外，计算系统100可以包括投影仪单元210以提供用于光和图像在包括触摸垫304的显示区域上的投影。在示例中，投影仪单元210可以包括用于接收数据并且投影对应于所接收的数据的一个或多个图像的数字光投影仪组装件。例如，投影仪单元210可以包括数字光处理(DLP)投影仪或硅上液晶(LCoS)投影仪。

投影仪单元210可以发射光312，光312可以从反射镜308朝向触摸垫304反射，从而在投影仪显示区域上显示图像。投影仪单元210可以在显示区域上显示由图像捕获单元208捕获的图像。因此，可以关于共同的目标校准点来校准投影仪单元210和图像捕获单元208以确保存在所捕获的图像与所显示的图像中的最小变化或没有变化。

在示例中，由投影仪单元210投影在投影仪显示区域上的图像还可以在监视器302上提供。因此，为了具有跨各种图像处置单元而类似的图像质量，还可以关于目标校准点来校准监视器302。

图4和图5图示了用于校准计算系统(诸如计算系统100)的图像处置单元的颜色设置的示例方法400和方法500。

以其描述方法的次序不旨在被解释为限制，并且所描述的方法块中的一些可以采用不同的次序组合以实现方法或等效的替代方法。此外，在不脱离本文所描述的主题的精神和范围的情况下，可以从方法删除各个块。另外，方法可以实现在任何合适的硬件、计算机可读指令或其组合中。

要领会的是，方法可以由经编程的计算设备例如基于从非暂时性计算机可读介质获取的指令而执行。计算机可读介质可以包括机器可执行或计算机可执行指令以执行所描述的方法的全部或部分。计算机可读介质可以是例如数字存储器、磁性存储介质(诸如磁盘和磁带)、硬盘驱动器或光学可读数据存储介质。

如图4中所描绘的，在块402处，可以获得目标校准点以校准计算系统的多个图像处置单元中的每一个。图像处置单元包括例如投影仪单元(诸如投影仪单元210)和图像捕获单元(诸如图像捕获单元208)。在示例中，目标校准点可以从校准数据(诸如校准数据226)获得。

在块404处，可以关于目标校准点而校准投影仪单元的闪光灯单元的颜色设置。

在块406处，基于闪光灯单元的校准和目标校准点，可以校准图像捕获单元的颜色设置。

参照图5，方法500可以使用计算系统(诸如计算系统100)来执行。在块502处，可以获得目标校准点以校准计算系统的多个图像处置单元中的每一个。图像处置单元的示例包括但不限于显示单元(诸如显示单元206)、图像捕获单元(诸如图像捕获单元208)和投影仪单元(诸如投影仪单元210)。在示例中，目标校准点可以对应于颜色空间中的白色。

在块504处，可以关于目标校准点来校准投影仪单元的颜色设置。在示例中，可以基于目标校准点而校准投影仪单元的闪光灯单元和显示模块。例如，校准模块(诸如校准模块106)可以校准图像处置单元的颜色设置。

在块506处，基于闪光灯单元的校准，可以校准图像捕获单元的颜色设置。

在块508处，可以关于目标校准点来校准显示单元的颜色设置。在示例中，显示单元可以是计算系统的计算单元的一部分。

另外，图像处置单元的颜色设置可以存储在投影仪存储器或图像处置单元的内部存储器之一中。

因此，可以关于共同的校准点来校准计算系统的各种图像处置单元，这可以提供由图像处置单元显示和捕获的图像中的均匀性。

图6图示了根据本主题的示例的实现用于颜色校准的非暂时性计算机可读介质的示例网络环境600。网络环境600可以是公共联网环境或私有联网环境。在一个实现方式中，网络环境600包括通过通信链路600通信耦合到非暂时性计算机可读介质604的处理资源602。

例如，处理资源602可以是网络设备(诸如计算系统100)的处理器。非暂时性计算机可读介质604可以是例如内部存储器设备或外部存储器设备。在一个实现方式中，通信链路606可以是直接通信链路，诸如通过存储器读/写接口形成的一个。在另一实现方式中，通信链路606可以是间接通信链路，诸如通过网络接口形成的一个。在这样的情况下，处理资源602可以通过网络608访问非暂时性计算机可读介质604。网络608可以是单个网络或多个网络的组合并且可以使用各种不同的通信协议。

处理资源602和非暂时性计算机可读介质604也可以通过网络608通信耦合到数据源610。数据源610可以包括例如数据库和计算设备。数据源610可以由数据库管理员和其他用户使用以与处理资源602通信。

在一个实现方式中，非暂时性计算机可读介质604包括计算机可读指令集，所述指令诸如用于实现校准模块106的指令。计算机指令集(以下被称为指令)可以由处理资源602通过通信链路606访问，并且随后被执行以执行用于网络服务插入的动作。

为了讨论的目的，已经参考早前参照图1和2的描述引入的各种组件描述了通过处理资源602对指令的执行。

在示例中，指令可以使处理资源602校准计算系统(诸如计算系统100)的图像处置单元的颜色设置。例如，可以参考目标校准点来校准投影仪单元(诸如投影仪单元210)的闪光灯单元的颜色设置。另外，可以基于使用闪光灯单元216捕获的图像而校准图像捕获单元(诸如图像捕获单元208)的颜色设置，以将图像捕获单元的颜色设置同步到投影仪单元的颜色设置。

此外，投影仪单元210的显示模块和诸如显示单元206-1之类的显示单元的颜色设置也可以基于目标校准点。

因此，本主题的方法和系统提供了计算系统的多个图像处置单元的均匀颜色校准。尽管已经以特定于结构特征和方法的语言描述了用于图像处置单元的颜色校准的实现方式，但是可以理解的是，特定的结构特征和方法是作为用于图像处置单元的颜色校准的系统和方法的示例而公开的。

Claims (15)

1.一种用于颜色校准的计算系统，包括：

处理器；以及

耦合到处理器的校准模块，用以：

参考目标校准点，校准与计算系统相关联的投影仪单元的显示模块和闪光灯单元中的每一个的颜色设置，其中显示模块提供图像在计算系统的显示单元上的显示，并且闪光灯单元充当用于计算系统的图像捕获单元的光照源；并且

基于目标校准点和由图像捕获单元在由闪光灯单元提供的光照下捕获的图像来校准图像捕获单元的颜色设置，以将图像捕获单元的颜色设置同步到显示模块和闪光灯单元的颜色设置。

2.如权利要求1中所要求保护的计算系统，其中校准模块还参考目标校准点来校准计算系统的显示单元的颜色设置。

3.如权利要求2中所要求保护的计算系统，其中校准模块：

生成包括目标校准点和显示单元的颜色设置之间的映射的国际色彩联盟(ICC)配置文件；并且

基于ICC配置文件来校准显示单元的颜色设置以映射在目标校准点上。

4.如权利要求1中所要求保护的计算系统，其中校准模块：

基于由图像捕获单元使用闪光灯单元捕获的图像，确定图像捕获单元的白平衡估计和曝光估计；并且

分别关于目标白平衡估计和目标曝光估计而迭代地调节白平衡估计和曝光估计，目标白平衡估计和目标曝光估计对应于目标校准点。

5.如权利要求1中所要求保护的系统，其中目标校准点是定义在颜色空间中的白色的白点。

6.一种用于校准用于多个图像处置单元的颜色设置的方法，所述方法包括：

获得目标校准点以校准所述多个图像处置单元中的每一个，所述多个图像处置单元包括投影仪单元和图像捕获单元；

关于目标校准点来校准投影仪单元的闪光灯单元的颜色设置，其中投影仪单元的闪光灯单元为图像捕获单元提供环境光；以及

基于目标校准点和闪光灯单元的校准，校准图像捕获单元的颜色设置。

7.如权利要求6中所要求保护的方法，其中方法还包括基于目标校准点来校准投影仪单元的显示模块的颜色设置。

8.如权利要求6中所要求保护的方法，其中方法还包括基于目标校准点来校准显示单元的颜色设置，其中所述多个图像处置单元包括显示单元。

9.如权利要求6中所要求保护的方法，其中颜色设置包括脉冲宽度调制(PWM)值、红绿蓝(RGB)颜色空间值、曝光估计和白平衡估计中的至少一个。

10.如权利要求6中所要求保护的方法，其中校准图像捕获单元的颜色设置包括：

基于由图像捕获单元使用闪光灯单元捕获的图像，确定图像捕获单元的白平衡估计和曝光估计；

迭代地调节白平衡估计和曝光估计，直到白平衡估计和曝光估计与目标白平衡估计和目标曝光估计之间的变化小于阈值，目标白平衡估计和目标曝光估计对应于目标校准点。

11.如权利要求6中所要求保护的方法，其中方法还包括在投影仪存储器和图像捕获单元的内部存储器之一中存储用于所述多个图像处置单元的颜色设置。

12.一种具有计算机可读指令集的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可读指令集在被执行时，使得处理器：

参考目标校准点来校准计算系统的投影仪单元的闪光灯单元的颜色设置，其中闪光灯单元充当用于计算系统的图像捕获单元的光照源；并且

基于在由闪光灯单元提供的光照下捕获的图像，校准图像捕获单元的颜色设置，以将图像捕获单元的颜色设置同步到闪光灯单元的颜色设置。

13.如权利要求12中所要求保护的非暂时性计算机可读介质，其中所述计算机可读指令集在被执行时，还使得处理器基于目标校准点来校准投影仪单元的显示模块的颜色设置，其中显示模块提供图像在计算系统的显示单元上的显示。

14.如权利要求12中所要求保护的非暂时性计算机可读介质，其中所述计算机可读指令集在被执行时，还使得处理器基于目标校准点来校准计算系统的显示单元的颜色设置。

15.如权利要求12中所要求保护的非暂时性计算机可读介质，其中所述计算机可读指令集在被执行时，还使得处理器：

基于由图像捕获单元使用闪光灯单元捕获的图像，确定图像捕获单元的白平衡估计和曝光估计；并且

分别关于目标白平衡估计和目标曝光估计而迭代地调节白平衡估计和曝光估计，目标白平衡估计和目标曝光估计对应于目标校准点。