CN109636728A - 一种图像拼接的颜色校正方法 - Google Patents

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王景彬
王思俊
刘琰
冯江涛
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Abstract

本发明提供了一种图像拼接的颜色校正方法，包括：S1、对每个相机的提取颜色矩阵；S2、对颜色矩阵进行色域转换，在不同色域下进行操作；S3、根据摄像机的数目M，形成M个颜色矩阵；S4、选取标准相机；S5、计算每个相机相对于标准相机的变化矩阵。本发明所述的图像拼接的颜色校正方法有效解决现有的因sensor感光曲线不同，滤光片和镜头的光谱特性不同，所以导致设备颜色一致性的问题。

Description

一种图像拼接的颜色校正方法
技术领域
本发明属于智能监控安防领域，尤其是涉及一种图像拼接的颜色校正方法。
背景技术
由于每个摄像头的sensor感光曲线不同，滤光片和镜头的光谱特性不同，所以导致设备中每个单目摄像机成像会有颜色一致性问题，即两个单目中的同一物体颜色不同，因为颜色的差异会导致拼接图像的拼缝处颜色剧变，导致设备的拼接效果质量下降。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种图像拼接的颜色校正方法，以解决目前由于每个摄像头的sensor感光曲线不同，滤光片和镜头的光谱特性不同，所以导致设备中每个单目摄像机成像会有颜色一致性问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种图像拼接的颜色校正方法，包括：
S1、对每个相机的提取颜色矩阵；
S2、对颜色矩阵进行色域转换，在不同色域下进行操作；
S3、根据摄像机的数目M，形成M个颜色矩阵；
S4、选取标准相机；
S5、计算每个相机相对于标准相机的变化矩阵。
进一步的，所述步骤S1中，对标准24色卡矩阵化，提取相应的颜色三维矩阵，矩阵为6x4x3矩阵。
进一步的，对初始的颜色矩阵6x4x3矩阵进行变形，前两维进行合并，生成24x3的两维矩阵，并对合并后的两位矩阵进行色域转换，由RGB域转换到Lab域。
进一步的，所述步骤S4中，选取的标准相机为距离居中的相机。
进一步的，所述步骤S5中，利用超定方程计算每个相机相对于标准相机的变化矩阵；并采用最小二乘法或者奇异值分解法，通过误差最小化和24色卡中每个色卡的权重进行求解。
相对于现有技术，本发明所述的图像拼接的颜色校正方法具有以下优势：
本发明所述的图像拼接的颜色校正方法能够有效解决现有的因sensor感光曲线不同，滤光片和镜头的光谱特性不同，导致设备颜色一致性的问题。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的图像拼接的颜色校正方法流程图；
图2为本发明实施例所述的3X3矩阵图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，一种图像拼接的颜色校正方法，包括：
S1、对每个相机的提取颜色矩阵；
S2、对颜色矩阵进行色域转换，在不同色域下进行操作；
S3、根据摄像机的数目M，形成M个颜色矩阵；
S4、选取标准相机；
S5、计算每个相机相对于标准相机的变化矩阵。
所述步骤S1中，对标准24色卡矩阵化，提取相应的颜色三维矩阵，矩阵为6x4x3矩阵。
对初始的颜色矩阵6x4x3矩阵进行变形，前两维进行合并，生成24x3的两维矩阵，并对合并后的两位矩阵进行色域转换，由RGB域转换到Lab域。
所述步骤S4中，选取的标准相机为距离居中的相机。
所述步骤S5中，利用超定方程计算每个相机相对于标准相机的变化矩阵；并采用最小二乘法或者奇异值分解法，通过误差最小化和24色卡中每个色卡的权重进行求解。
下面以4个摄像机为例，具体阐述实施方式：
1、分别提取每个摄像机的颜色矩阵，多目摄像机的摄像机个数为4。
对应的颜色矩阵3维矩阵，分别为M1-RGB、M2-RGB、M3-RGB、M4-RGB。矩阵为6x4x3矩阵。
2、对初始的颜色矩阵进行变形，前两维进行合并，生成24x3的两维矩阵。
3、分别对合并后的4个两维矩阵进行色域转换，由RGB域转换到Lab域，对应矩阵为M1-Lab、M2-Lab、M3-Lab、M4-Lab。
4、分别计算四个矩阵之间的相对距离，通过统计，选取距离位于中间部位的设备作为标定标准，这里假设M2-lab为基准。
5、分别计算M1-Lab、M3-Lab、M4-Lab到M2-Lab的变换矩阵，求解方法如下；
其中M1-Lab、M2-Lab、M3-Lab、M4-Lab为24x3的矩阵，所以通过矩阵变化法则公式1
A(24,3)*B(3,3)＝C(24,3) (公式1)
可得知我们需要一个3x3的变换矩阵如图2来实现颜色标定。
6、由矩阵求解原则可知，公式1是一个超定方程，所以B矩阵含有多个解，涉及到超定方程的求解问题，可以使用最小二乘法、奇异值分解法。通过误差最小化和24色卡中每个色卡的权重进行求解。权重为一个24x1的列向量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种图像拼接的颜色校正方法，其特征在于，包括：
S1、对每个相机的提取颜色矩阵；
S2、对颜色矩阵进行色域转换，在不同色域下进行操作；
S3、根据摄像机的数目M，形成M个颜色矩阵；
S4、选取标准相机；
S5、计算每个相机相对于标准相机的变化矩阵。
2.根据权利要求1所述的图像拼接的颜色校正方法，其特征在于：所述步骤S1中，对标准24色卡矩阵化，提取相应的颜色三维矩阵，矩阵为6x4x3矩阵。
3.根据权利要求2所述的图像拼接的颜色校正方法，其特征在于：对初始的颜色矩阵6x4x3矩阵进行变形，前两维进行合并，生成24x3的两维矩阵，并对合并后的两位矩阵进行色域转换，由RGB域转换到Lab域。
4.根据权利要求1所述的图像拼接的颜色校正方法，其特征在于：所述步骤S4中，选取的标准相机为距离居中的相机。
5.根据权利要求1所述的图像拼接的颜色校正方法，其特征在于：所述步骤S5中，利用超定方程计算每个相机相对于标准相机的变化矩阵；并采用最小二乘法或者奇异值分解法，通过误差最小化和24色卡中每个色卡的权重进行求解。
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