CN117557484A - 颜色还原方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开是关于一种颜色还原方法、装置及存储介质，涉及图像处理技术领域，用于提升颜色还原的准确度，该方法包括：获取多个单通道图像；获取与多个单通道图像所在光源环境匹配的颜色还原矩阵，颜色还原矩阵基于光谱数据进行标定，其中，光谱数据中至少包括有多种样品的光谱反射率；基于颜色还原矩阵和多个单通道图像，对多个单通道图像进行颜色还原。
Description
技术领域
本公开涉及图像处理技术领域，尤其涉及颜色还原方法、装置及存储介质。
背景技术
随着移动终端多元化的快速发展，用户在生活和工作中越来越多的使用手机、平板、可穿戴等移动终端进行拍照，因此，对于移动终端图像采集设备的成像能力、成像质量，包括图像颜色再现的准确性等，提出了越来越高的要求。
相关技术中，移动终端普遍采用三基色RGB相机，而随着移动终端成像的不断发展，用户和影像测评机构对于图像的颜色保真度提出了更高的要求，现有的RGB相机在目前大的硬件和算法的限制下，由于同色异谱等因素的影响，不能对所拍摄场景中的颜色进行较高标准的还原，从而造成色差，很大程度上影响了成像质量，不能满足用户对于移动终端成像效果的更高要求。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种颜色还原方法、装置及存储介质。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种颜色还原方法，应用于多通道图像采集设备，包括获取多个单通道图像；获取与所述多个单通道图像所在光源环境匹配的颜色还原矩阵，所述颜色还原矩阵基于光谱数据进行标定，其中，所述光谱数据中至少包括有多种样品的光谱反射率；基于所述颜色还原矩阵和多个单通道图像，对所述多个单通道图像进行颜色还原。
一实施例中，所述颜色还原矩阵采用以下方式基于光谱数据进行标定：确定光谱数据中所包括的光谱反射率对应的多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵，并确定所述多种样品在所述多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵；根据所述第一颜色矩阵和所述第二颜色矩阵，标定颜色还原矩阵。
另一实施例中，所述光谱数据中包括多种光源的光谱辐射出射度、多种样品的光谱反射率、以及人眼颜色匹配函数；所述确定光谱数据中所包括的光谱反射率对应的多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵，包括：确定所述多种样品的光谱反射率所对应的反射率矩阵，并确定所述人眼颜色匹配函数对应的离散采样点；基于所述多种光源的光谱辐射出射度、所述反射率矩阵以及所述人眼颜色匹配函数对应的离散采样点，确定所述光谱反射率所对应的多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵。
又一实施例中，所述光谱数据中包括多种光源的光谱辐射出射度、多种样品的光谱反射率、以及图像传感器匹配函数；所述确定所述多种样品在所述多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵，包括：确定所述多种样品的光谱反射率所对应的反射率矩阵，并确定所述图像传感器匹配函数在所述多通道各通道对应的光谱响应曲线以及颜色分量；基于所述多种光源的光谱辐射出射度、所述反射率矩阵以及所述图像传感器匹配函数在所述多通道各通道对应的光谱响应曲线以及颜色分量，确定所述多种样品在所述多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵。
又一实施例中，在确定所述第一颜色矩阵和/或第二颜色矩阵之前，所述方法还包括：对所述光谱数据进行归一化处理，并基于预设采样数目对所述归一化后的光谱数据进行插值处理。
又一实施例中，所述基于所述颜色还原矩阵和多个单通道图像，对所述多个单通道图像进行颜色还原，包括：对所述多个单通道图像的图像像素值进行归一化处理，并对归一化处理后的多个单通道图像进行图像配准，使物空间同一位置对应不同通道图像的同一像素位置，得到图像立方体；基于所述颜色还原矩阵，对所述图像立方体进行颜色还原。
又一实施例中，将所述颜色还原矩阵与所述图像立方体相乘，生成XYZ颜色空间的颜色还原图像；将所述XYZ颜色空间的颜色还原图像转换为sRGB颜色空间的颜色还原图像，完成对所述图像立方体的颜色还原。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种颜色还原装置，应用于多通道图像采集设备，包括获取模块，用于获取多个单通道图像；获取与所述多个单通道图像所在光源环境匹配的颜色还原矩阵，所述颜色还原矩阵基于光谱数据进行标定，其中，所述光谱数据中至少包括有多种样品的光谱反射率；处理模块，用于基于所述颜色还原矩阵和多个单通道图像，对所述多个单通道图像进行颜色还原。
一实施例中，确定模块，用于确定光谱数据中所包括的光谱反射率对应的多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵，并确定所述多种样品在所述多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵；所述处理模块，根据所述第一颜色矩阵和所述第二颜色矩阵，标定颜色还原矩阵。
另一实施例中，所述光谱数据中包括多种光源的光谱辐射出射度、多种样品的光谱反射率、以及人眼颜色匹配函数；所述确定模块，具体用于确定所述多种样品的光谱反射率所对应的反射率矩阵，并确定所述人眼颜色匹配函数对应的离散采样点；基于所述多种光源的光谱辐射出射度、所述反射率矩阵以及所述人眼颜色匹配函数对应的离散采样点，确定所述光谱反射率所对应的多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵。
又一实施例中，所述光谱数据中包括多种光源的光谱辐射出射度、多种样品的光谱反射率、以及图像传感器匹配函数；所述确定模块，具体用于确定所述多种样品的光谱反射率所对应的反射率矩阵，并确定所述图像传感器匹配函数在所述多通道各通道对应的光谱响应曲线以及颜色分量；基于所述多种光源的光谱辐射出射度、所述反射率矩阵以及所述图像传感器匹配函数在所述多通道各通道对应的光谱响应曲线以及颜色分量，确定所述多种样品在所述多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵。
又一实施例中，所述处理模块，还用于对所述光谱数据进行归一化处理，并基于预设采样数目对所述归一化后的光谱数据进行插值处理。
又一实施例中，所述处理模块，具体用于对所述多个单通道图像的图像像素值进行归一化处理，并对归一化处理后的多个单通道图像进行图像配准，使物空间同一位置对应不同通道图像的同一像素位置，得到图像立方体；基于所述颜色还原矩阵，对所述图像立方体进行颜色还原。
又一实施例中，将所述颜色还原矩阵与所述图像立方体相乘，生成XYZ颜色空间的颜色还原图像；将所述XYZ颜色空间的颜色还原图像转换为sRGB颜色空间的颜色还原图像，完成对所述图像立方体的颜色还原。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种颜色还原装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：执行如上述第一方面及其任一实施例所述的颜色还原方法。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行如上述第一方面及其任一实施例所述的颜色还原方法。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：获取多个单通道图像，并获取与多个单通道图像所在光源环境匹配的颜色还原矩阵，由于颜色还原矩阵是基于至少包括多种样品的光谱反射率的光谱数据确定的，因此基于颜色还原矩阵和多个单通道图像进行的颜色还原考虑了物体的反射率特征，提高了颜色还原的准确性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种颜色还原方法的场景图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种颜色还原方法的流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的另一种颜色还原方法的流程图。
图4是根据一示例性实施例示出的又一种颜色还原方法的流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的又一种颜色还原方法的流程图。
图6是根据一示例性实施例示出的又一种颜色还原方法的流程图。
图7是根据一示例性实施例示出的又一种颜色还原方法的流程图。
图8(a)至图8(d)是根据一示例性实施例示出的光谱辐射出射度的示意图。
图9(a)和图9(b)是根据一示例性实施例示出的传感器阵列和颜色匹配函数的示意图。
图10是根据一示例性实施例示出的一种颜色还原矩阵的示意图。
图11是根据一示例性实施例示出的一种图像颜色还原前后的示意图。
图12是根据一示例性实施例示出的一种颜色还原方法装置的框图。
图13是根据一示例性实施例示出的一种用于颜色还原装置的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。
相关技术中，移动终端普遍采用三基色RGB相机，而随着移动终端成像的不断发展，用户和影像测评机构对于图像的颜色保真度提出了更高的要求，现有的RGB相机在目前大的硬件和算法的限制下，由于同色异谱等因素的影响，不能对所拍摄场景中的颜色进行较高标准的还原，从而造成色差，很大程度上影响了成像质量，不能满足用户对于移动终端成像效果的更高要求。
例如，传统RGB相机基于RGGB Bayer颜色滤光阵列(Color Filter Array,CFA)，对于大面积单色等极端场景，常常出现错误的白平衡和颜色还原结果，并且在低照度场景的色彩还原性和图像信噪比逐渐变差。
在传统RGGB Bayer CFA基础上，出现了RYYB CFA，低照度超感光拍照成为其技术主要标志之一。其Y通道由于具有更宽的光谱透过率曲线，相较于Bayer阵列中的G通道会带来40％的进光量提升，但更宽的STF会使颜色复现精度下降，同时也引入了由于Y通道串扰而造成的紫色色偏。
在低照度成像方面，RGBW/RGB-IR颜色传感器中IR光线的引入虽然在低照度条件下提高了设备信噪比，然而相比于传统的RGGB CFA往往也会引入模型更为复杂、传统颜色校正算法难以应对的色偏。
因此，无论是传统RGGB Bayer传感器，还是RGBW/RGB-IR/RYYB颜色传感器，都在特定的使用场景下存在色偏现象，这是由于各通道颜色实际是对传感器的光谱响应范围进行积分的过程，无法反应拍摄物体的反射率特性，色彩还原精度受到局限。
传统相机颜色还原矩阵(Color Correction Matrix,CCM)的计算中，假定三通道数码相机传感器和标准观察者三刺激值之间的关系是齐次线性的，这样就可以在拍摄过程中通过标定一个3×3的线性矩阵CCM完成色彩还原，此过程并未考虑物体的光谱反射率。
基于上述问题，本公开实施例提出的颜色还原方法中，采用多通道图像采集设备，将多种样品的反射率特性加入到颜色还原矩阵中，基于颜色还原矩阵对多通道图像采集设备采集的多个单通道图像进行颜色还原，可以有效提升颜色还原度。
图1是根据一示例性实施例示出的一种应用于颜色还原方法的场景图，如图1所示，包括待拍摄物体1、多通道图像采集设备2以及移动终端3。
其中，多通道图像采集设备2包括光谱数据处理模块2A、图像获取模块2B、颜色还原模块2C以及输出模块2D。具体的，光谱数据处理模块2A用于对光谱数据进行预处理，完成不同光源下颜色还原矩阵的标定，在图像获取模块2B获取到对待拍摄物体1的拍摄图像后，传递给颜色还原模块2C，在颜色还原模块2C中利用光谱数据处理模块2A标定的当前光源下的颜色还原矩阵对拍摄图像进行颜色还原处理，并输出给输出模块2D，在输出模块2D中，将颜色还原后的图像进行其他ISP处理后，对图像进行编码输出，显示在移动终端3中。
图2是根据一示例性实施例示出的一种颜色还原方法的流程图，如图2所示，颜色还原方法用于多通道图像采集设备中，包括以下步骤。
在步骤S11中，获取多个单通道图像。
可选的，本公开实施例中多通道图像采集设备包括多个窄带单通道成像装置，每个窄带单通道成像装置包括窄带滤光片、光学镜头和传感器。在多个窄带单通道成像装置中设置的滤波片的波长均不相同，每个滤光片的波长以及带宽可通过基于二进制差分进化算法等优化算法进行选取。
一种实施方式是，根据设置在每个窄带单通道成像装置中的滤光片的波长和带宽，获取每个窄带单通道成像装置采集的单通道图像。
在实际应用中，滤光片和特征向量越多，光谱的重建效果越好，对于移动终端中的滤光片数量的选择，本方案提供的优选方案为六个或八个，即窄带单通道成像装置的数量为六个或八个，进一步的，单通道图像的数量为六个或八个。
在步骤S12中，获取与多个单通道图像所在光源环境匹配的颜色还原矩阵。
可选的，光源可以分为D65光源、日光真实环境光源、荧光灯光源等各种光源。
其中，颜色还原矩阵基于光谱数据进行标定，光谱数据中至少包括有多种样品的光谱反射率。
本公开实施例中的多种样品可以从Barnard等收集的1995个样品选取。
在步骤S13中，基于颜色还原矩阵和多个单通道图像，对多个单通道图像进行颜色还原。
本公开的实施例通过获取多个单通道图像，并获取与多个单通道图像所在光源环境匹配的颜色还原矩阵，由于颜色还原矩阵是基于至少包括多种样品的光谱反射率的光谱数据确定的，因此基于颜色还原矩阵和多个单通道图像进行的颜色还原考虑了物体的反射率特征，提高了颜色还原的准确性。
一些实施例中，颜色还原矩阵采用以下方式基于光谱数据进行标定，如图3所示，包括以下步骤：
在步骤S21中，确定光谱数据中所包括的光谱反射率对应的多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵，并确定多种样品在所述多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵。
可选的，在确定第一颜色矩阵和/或第二颜色矩阵之前，对光谱数据进行归一化处理，并基于预设采样数目对归一化后的光谱数据进行插值处理。
具体的，由于光谱数据中可能存在异常的数据，本公开实施例中异常数据为小于0的数据，将光谱数据中小于0的数据去掉，对光谱数据归一化处理，使单位统一，方便后续计算。可选的，归一化方法包括最大最小值归一法、标准化归一法等。
进一步的，对归一化后的光谱数据进行插值处理，可选的插值方法有：分段线性插值法、最近邻插值法、球面插值法、拉格朗日插值法、三次多项式插值法。
在步骤S22中，根据第一颜色矩阵和第二颜色矩阵，标定颜色还原矩阵。
可选的，通过回归法标定颜色还原矩阵，可选的回归方法有：线性最小二乘回归法、部分线性最小二乘回归法、主成分分析法、非线性回归法。
以线性最小二乘回归法为例，公式实现过程为：其中，CCMc×3表示指定光源的颜色还原矩阵，Pn×3表示第一颜色还原矩阵，Qn×c表示第二颜色还原矩阵。
在本公开实施例种，通过多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵和多种样品在多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵标定的颜色还原矩阵，由于考虑了多种样品的反射率，提高了颜色还原的准确性。
一些实施例中，光谱数据中包括多种光源的光谱辐射出射度、多种样品的光谱反射率、以及人眼颜色匹配函数，确定光谱数据中所包括的光谱反射率对应的多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵，具体包括以下步骤，如图4所示。
在步骤S31中，确定多种样品的光谱反射率所对应的反射率矩阵，并确定人眼颜色匹配函数对应的离散采样点。
其中，人眼匹配函数可以为CIE 1931 XYZ人眼颜色匹配函数。
在步骤S32中，基于多种光源的光谱辐射出射度、反射率矩阵以及人眼颜色匹配函数对应的离散采样点，确定光谱反射率所对应的多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵。
具体的，根据公式Pn×3＝[Xn×1，Yn×1，Zn×1]确定多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵。其中，Pn×3表示n个样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵，Xn×1、Yn×1、Zn×1表示n个样品在XYZ颜色空间的理想颜色分量，w表示预设采样数目，Rw×n表示n个样品的反射率矩阵，xw×1、yw×1、zw×1表示人眼颜色匹配函数对应的离散采样点。
一些实施例中，光谱数据中包括多种光源的光谱辐射出射度、多种样品的光谱反射率、以及图像传感器匹配函数，确定多种样品在多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵，包括以下步骤，如图5所示：
在步骤S41中，确定多种样品的光谱反射率所对应的反射率矩阵，并确定图像传感器匹配函数在多通道各通道对应的光谱响应曲线以及颜色分量。
在步骤S42中，基于多种光源的光谱辐射出射度、反射率矩阵以及图像传感器匹配函数在多通道各通道对应的光谱响应曲线以及颜色分量，确定多种样品在多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵。
具体的，根据公式Qn×c＝[Qn×1，1，Qn×1，2...Qn×1，c]确定第二颜色矩阵，其中，Qn×c表示n种样品在多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵，i＝1，2，...，c，Qn×1，i表示第i个通道的颜色分量，Rw×n表示n个样品的反射率矩阵，c为多通道图像采集设备的通道数量，sw×1，i表示多通道图像采集设备第i个通道的光谱响应曲线。
在本公开实施例种，不需要采集实际图像，利用现有的光谱数据标定计算颜色还原矩阵，节省了ISP芯片的成本。
一些实施例中，步骤S13可具体实现为以下步骤，如图6所示：
在步骤S51中，对多个单通道图像的图像像素值进行归一化处理，并对归一化处理后的多个单通道图像进行图像配准，使物空间同一位置对应不同通道图像的同一像素位置，得到图像立方体。
其中，配准方法包括光流法、点映射法、小波变换法。
具体的，根据公式I’M×N，k＝f(IM×N，k)，k＝1，2，...，c对多个单通道图像进行配准处理，根据公式IM×N，k＝f[I’M×N，1,I’M×N，2,...,I’M×N，c]得到图像立方体，其中，f(·)为多通道图像配准函数，IM×N，k，(k＝1，2，...，c)表示归一化后的k个单通道图像，M,N为图像的行数和列数，c为相机通道数量。
在步骤S52中，基于颜色还原矩阵，对图像立方体进行颜色还原。
可选的，一些实施例中，步骤S52可具体实现为以下步骤，如图7所示：
在步骤S61中，将颜色还原矩阵与图像立方体相乘，生成XYZ颜色空间的颜色还原图像。
具体的，根据公式IM×N×3＝IM×N×c×CCMc×3确定XYZ颜色空间的颜色还原图像，其中，CCMc×3表示颜色还原矩阵，IM×N，c表示图像立方体。
在步骤S62中，将XYZ颜色空间的颜色还原图像转换为sRGB颜色空间的颜色还原图像，完成对图像立方体的颜色还原。
可选的，根据CIE颜色转换标准，将XYZ颜色空间的颜色还原图像转换为sRGB颜色空间的颜色还原图像。本公开实施例中关于如何转换的过程可以参见相关技术，不再进行详细描述。
下面结合具体实施例对本公开实施例提出的颜色还原方法进行说明：
在拍摄图像之前，标定不同光源下的CCM，样品选取Barnard等收集的1995个样品的光谱反射率数据库；光源选取D65光源、日光真实环境、荧光灯、A光源，D65光源的光谱辐射出射度如图8(a)所示，日光真实环境的光谱辐射出射度如图8(b)所示，荧光灯的光谱辐射出射度如图8(c)所示，A光源的光谱辐射出射度如图8(d)所示；传感器选择AS7262和AS7341多光谱颜色传感器，在可见光波段380-780nm内分别具有窄带6通道和8通道，AS7262的传感器阵列和颜色匹配函数如图9(a)所示，AS7341的传感器阵列和颜色匹配函数如图9(b)所示。为减少计算量预设采样数目自定义为101，代表可见光波段380-780nm范围内以4nm间隔取值。经计算，不同传感器和不同光源的CCM如图10所示。
进一步的，通过多通道图像采集设备获取多个单通道图像，基于上述步骤S51的处理，得到图像立方体，将各个光源下的CCM与图像立方体相乘，完成颜色还原。如图11所示，从上到下依次为：真实图像、AS7262传感器颜色还原后的图像、AS7341传感器颜色还原后的图像；从左到右依次为：在D65光源、日光真实环境、荧光灯、A光源下颜色还原后的图像。
实验证明，通过本公开实施例的方案可以有效提升颜色还原的精度。
基于相同的构思，本公开实施例还提供一种颜色还原装置。
可以理解的是，本公开实施例提供的装置为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。结合本公开实施例中所公开的各示例的单元及算法步骤，本公开实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的技术方案的范围。
图12是根据一示例性实施例示出的一种颜色还原装置框图。参照图12，该装置包括获取模块101，处理模块102和确定模块103。
该获取模块101被配置为获取多个单通道图像；获取与多个单通道图像所在光源环境匹配的颜色还原矩阵，颜色还原矩阵基于光谱数据进行标定，其中，光谱数据中至少包括有多种样品的光谱反射率；
该处理模块102被配置为基于颜色还原矩阵和多个单通道图像，进行颜色还原。
一实施例中，确定模块103被配置为确定光谱数据中所包括的光谱反射率对应的多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵，并确定多种样品在多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵；
处理模块102还被配置为根据第一颜色矩阵和第二颜色矩阵，标定颜色还原矩阵。
一实施例中，光谱数据中包括多种光源的光谱辐射出射度、多种样品的光谱反射率、以及人眼颜色匹配函数；确定模块103具体被配置为确定多种样品的光谱反射率所对应的反射率矩阵，并确定人眼颜色匹配函数对应的离散采样点；基于多种光源的光谱辐射出射度、反射率矩阵以及人眼颜色匹配函数对应的离散采样点，确定光谱反射率所对应的多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵。
另一实施例中，光谱数据中包括多种光源的光谱辐射出射度、多种样品的光谱反射率、以及图像传感器匹配函数；确定模块103具体被配置为确定多种样品的光谱反射率所对应的反射率矩阵，并确定图像传感器匹配函数在多通道各通道对应的光谱响应曲线以及颜色分量；基于多种光源的光谱辐射出射度、反射率矩阵以及图像传感器匹配函数在多通道各通道对应的光谱响应曲线以及颜色分量，确定多种样品在多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵。
又一实施例中，处理模块102还被配置为对光谱数据进行归一化处理，并基于预设采样数目对归一化后的光谱数据进行插值处理。
又一实施例中，处理模块102具体被配置为对多个单通道图像的图像像素值进行归一化处理，并对归一化处理后的多个单通道图像进行图像配准，使物空间同一位置对应不同通道图像的同一像素位置，得到图像立方体；基于颜色还原矩阵，对图像立方体进行颜色还原。
又一实施例中，处理模块102具体还被配置将颜色还原矩阵与图像立方体相乘，生成XYZ颜色空间的颜色还原图像；将XYZ颜色空间的颜色还原图像转换为sRGB颜色空间的颜色还原图像，完成对图像立方体的颜色还原。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
图13是根据一示例性实施例示出的一种用于颜色还原的装置200的框图。例如，装置200可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图13，装置200可以包括以下一个或多个组件：处理组件202，存储器204，电力组件206，多媒体组件208，音频组件210，输入/输出(I/O)接口212，传感器组件214，以及通信组件216。
处理组件202通常控制装置200的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件202可以包括一个或多个处理器220来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件202可以包括一个或多个模块，便于处理组件202和其他组件之间的交互。例如，处理组件202可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件208和处理组件202之间的交互。
存储器204被配置为存储各种类型的数据以支持在装置200的操作。这些数据的示例包括用于在装置200上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器204可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电力组件206为装置200的各种组件提供电力。电力组件206可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置200生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件208包括在所述装置200和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件208包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置200处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件210被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件210包括一个麦克风(MIC)，当装置200处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器204或经由通信组件216发送。在一些实施例中，音频组件210还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口212为处理组件202和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件214包括一个或多个传感器，用于为装置200提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件214可以检测到装置200的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置200的显示器和小键盘，传感器组件214还可以检测装置200或装置200一个组件的位置改变，用户与装置200接触的存在或不存在，装置200方位或加速/减速和装置200的温度变化。传感器组件214可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件214还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件214还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件216被配置为便于装置200和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置200可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件216经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件216还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，装置200可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器204，上述指令可由装置200的处理器220执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
可以理解的是，本公开中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
进一步可以理解的是，术语“第一”、“第二”等用于描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开，并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上，“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。
进一步可以理解的是，本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利范围来限制。
Claims (16)
1.一种颜色还原方法，其特征在于，应用于多通道图像采集设备，所述方法包括：
获取多个单通道图像；
获取与所述多个单通道图像所在光源环境匹配的颜色还原矩阵，所述颜色还原矩阵基于光谱数据进行标定，其中，所述光谱数据中至少包括有多种样品的光谱反射率；
基于所述颜色还原矩阵和多个单通道图像，对所述多个单通道图像进行颜色还原。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述颜色还原矩阵采用以下方式基于光谱数据进行标定：
确定光谱数据中所包括的光谱反射率对应的多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵，并确定所述多种样品在所述多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵；
根据所述第一颜色矩阵和所述第二颜色矩阵，标定颜色还原矩阵。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光谱数据中包括多种光源的光谱辐射出射度、多种样品的光谱反射率、以及人眼颜色匹配函数；
所述确定光谱数据中所包括的光谱反射率对应的多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵，包括：
确定所述多种样品的光谱反射率所对应的反射率矩阵，并确定所述人眼颜色匹配函数对应的离散采样点；
基于所述多种光源的光谱辐射出射度、所述反射率矩阵以及所述人眼颜色匹配函数对应的离散采样点，确定所述光谱反射率所对应的多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光谱数据中包括多种光源的光谱辐射出射度、多种样品的光谱反射率、以及图像传感器匹配函数；
所述确定所述多种样品在所述多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵，包括：
确定所述多种样品的光谱反射率所对应的反射率矩阵，并确定所述图像传感器匹配函数在所述多通道各通道对应的光谱响应曲线以及颜色分量；
基于所述多种光源的光谱辐射出射度、所述反射率矩阵以及所述图像传感器匹配函数在所述多通道各通道对应的光谱响应曲线以及颜色分量，确定所述多种样品在所述多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的方法，其特征在于，在确定所述第一颜色矩阵和/或第二颜色矩阵之前，所述方法还包括：
对所述光谱数据进行归一化处理，并基于预设采样数目对所述归一化后的光谱数据进行插值处理。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述颜色还原矩阵和多个单通道图像，对所述多个单通道图像进行颜色还原，包括：
对所述多个单通道图像的图像像素值进行归一化处理，并对归一化处理后的多个单通道图像进行图像配准，使物空间同一位置对应不同通道图像的同一像素位置，得到图像立方体；
基于所述颜色还原矩阵，对所述图像立方体进行颜色还原。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述颜色还原矩阵，对所述图像立方体进行颜色还原，包括：
将所述颜色还原矩阵与所述图像立方体相乘，生成XYZ颜色空间的颜色还原图像；
将所述XYZ颜色空间的颜色还原图像转换为sRGB颜色空间的颜色还原图像，完成对所述图像立方体的颜色还原。
8.一种颜色还原装置，其特征在于，应用于多通道图像采集设备，所述装置包括：
获取模块，用于获取多个单通道图像；获取与所述多个单通道图像所在光源环境匹配的颜色还原矩阵，所述颜色还原矩阵基于光谱数据进行标定，其中，所述光谱数据中至少包括有多种样品的光谱反射率；
处理模块，用于基于所述颜色还原矩阵和多个单通道图像，对所述多个单通道图像进行颜色还原。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
确定模块，用于确定光谱数据中所包括的光谱反射率对应的多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵，并确定所述多种样品在所述多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵；
所述处理模块，还用于根据所述第一颜色矩阵和所述第二颜色矩阵，标定颜色还原矩阵。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述光谱数据中包括多种光源的光谱辐射出射度、多种样品的光谱反射率、以及人眼颜色匹配函数；
所述确定模块，具体用于确定所述多种样品的光谱反射率所对应的反射率矩阵，并确定所述人眼颜色匹配函数对应的离散采样点；基于所述多种光源的光谱辐射出射度、所述反射率矩阵以及所述人眼颜色匹配函数对应的离散采样点，确定所述光谱反射率所对应的多种样品在XYZ颜色空间的第一颜色矩阵。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述光谱数据中包括多种光源的光谱辐射出射度、多种样品的光谱反射率、以及图像传感器匹配函数；
所述确定模块，具体用于确定所述多种样品的光谱反射率所对应的反射率矩阵，并确定所述图像传感器匹配函数在所述多通道各通道对应的光谱响应曲线以及颜色分量；基于所述多种光源的光谱辐射出射度、所述反射率矩阵以及所述图像传感器匹配函数在所述多通道各通道对应的光谱响应曲线以及颜色分量，确定所述多种样品在所述多通道图像采集设备中的第二颜色矩阵。
12.根据权利要求9-11任意一项所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，还用于对所述光谱数据进行归一化处理，并基于预设采样数目对所述归一化后的光谱数据进行插值处理。
13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，具体用于对所述多个单通道图像的图像像素值进行归一化处理，并对归一化处理后的多个单通道图像进行图像配准，使物空间同一位置对应不同通道图像的同一像素位置，得到图像立方体；基于所述颜色还原矩阵，对所述图像立方体进行颜色还原。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，具体还用于将所述颜色还原矩阵与所述图像立方体相乘，生成XYZ颜色空间的颜色还原图像；将所述XYZ颜色空间的颜色还原图像转换为sRGB颜色空间的颜色还原图像，完成对所述图像立方体的颜色还原。
15.一种颜色还原装置，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：执行如权利要求1-7任一项所述的颜色还原方法。
16.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行如权利要求1-7任一项所述的颜色还原方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210945691.7A CN117557484A (zh) | 2022-08-08 | 2022-08-08 | 颜色还原方法、装置及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210945691.7A CN117557484A (zh) | 2022-08-08 | 2022-08-08 | 颜色还原方法、装置及存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN117557484A true CN117557484A (zh) | 2024-02-13 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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-
2022
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