CN1197034C - 用于自动提取图像效果颜色和恢复原始图像颜色的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像的效果颜色提取方法和图像原始颜色恢复方法，其能够根据环境照明条件，颜色透镜(或滤色镜)和摄像机的特征自动地提取摄像机拍摄的图像的效果颜色，并调整所提取的效果颜色和恢复图像的原始图像颜色，从而提高图像搜索的性能。在用于根据摄像机特征和物体周围环境基于原始颜色的特定效果或其它颜色或效果颜色恢复拍摄的图像颜色的方法中，一种图像颜色恢复方法包括以下步骤：将图像的一个帧的所有像素与第一临界值比较，得到关于具有小于第一临界值的色度的每个像素的色调的平均色调值Hue_Ave，计算对应于平均色调值Hue_Ave的色调，并将所算出的色调确定为效果颜色，使用所算出的色调补偿受效果颜色影响的图像颜色，并将图像颜色调整到原始颜色。

Description

用于自动提取图像效果颜色和恢复原始图像颜色的方法

本发明涉及图像颜色提取和恢复方法，以及数据库生成和图像搜索方法，其能够根据照明条件，颜色透镜(或滤色镜)和摄像机的特征自动地提取摄像机拍摄的图像的效果颜色(该效果颜色影响原始图像颜色)，并处理所提取的效果颜色从而恢复原始图像颜色。

通常，根据物体的周围环境和摄像机的特征，使用特定摄像机(例如数字摄像机，摄影机等等)拍摄的物体的图像颜色可能具有物体的原始颜色和不同的图像颜色。

即，在使用人工照明拍摄或使用安装在摄像机上的滤色镜拍摄物体的情况下，由于关于所拍摄的图像颜色产生的效果，使用根据不同生产厂家而具有不同特征的摄像机拍摄的物体的图像颜色会有所不同。例如，如果使用摄像机在黄色照明下拍摄白色衣服(例如结婚礼服)，该白色衣服会具有黄白的颜色。即，根据周围环境和摄像机的特征，使用摄像机拍摄的图像颜色会具有与原始图像颜色不同的图像颜色。

但是，在常规图像搜索方法中，不可能通过校正根据周围环境和摄像机的特征而不同的图像颜色来恢复原始图像颜色。

因此，本发明的一个目的是提供一种图像颜色恢复方法，其不管物体的周围环境和摄像机的特征如何，提取影响所拍摄图像颜色的效果颜色并校正所提取的颜色，从而恢复图像的原始颜色。

本发明的另一个目的是提供一种图像颜色自动提取方法，其不管物体的周围环境和摄像机的特征如何，能够提取影响所拍摄图像颜色的效果颜色。

本发明的另一个目的是提供一种图像数据库形成方法，其不管物体的周围环境和摄像机的特征如何，能够提取影响所拍摄图像颜色的效果颜色，并校正所提取的颜色，从而将图像存储为原始颜色图像。

本发明的另一个目的是提供一种图像搜索方法，其不管物体的周围环境和摄像机的特征如何，能够将通过提取影响所拍摄图像颜色的效果颜色并校正所提取的颜色所得到的图像和存储在图像数据库中的图像进行比较，并搜索产生的图像。

为了实现上述目的，在根据摄像机特征和物体周围环境基于原始颜色的特定效果或其它颜色或效果颜色恢复所拍摄的图像颜色的方法中，提供一种图像颜色恢复方法，该方法包括以下各步骤：将一帧图像中的所有像素与第一临界值进行比较，由色度小于第一临界值的各个像素的色调得出平均色调值Hue_Ave，计算出对应于平均色调值Hue_Ave的色调，并将计算出的色调定为效果颜色，以及通过用计算出的色调补偿受效果颜色影响的图像颜色而使得图像颜色调整到原始图像颜色。

为了实现上述目的，在用于提取由于摄像机特征和物体周围环境造成的受到效果颜色或与原始颜色不同的任何颜色影响的图像的效果颜色的方法中，提供一种图像颜色提取方法，该方法包括以下步骤：提取关于形成图像的一个帧的所有像素的色调元素，产生关于色调元素的直方图，并根据直方图计算最大色调值Hue_Max；将最大色调值Hue_Max与先前设置的第一临界值进行比较，当最大色调值Hue_Max大于第一临界值为比较结果时，判断存在影响图像颜色的效果颜色，将图像帧划分成栅格，并产生关于这些栅格中具有小于第二临界值的色度的栅格的每个栅格的色调；以及当平均色调值Hue_Ave和关于从栅格产生的多个色调的最大色调值Hue_Max之间的差别色调值Hue_Diff小于第三临界值时，判断与关于基于栅格产生的多个色调平均色调值对应的色调作为图像的效果颜色。

本发明的其它优点，目的和特征将在下面的说明中变得更加明显。

通过下面的详细说明和附图可以更好地理解本发明，附图只是用于说明性目的，并不限制本发明的范围，其中：

图1是表示根据本发明的借助于恢复原始图像颜色来生成图像数据库的方法的流程图；

图2是表示根据本发明的效果颜色自动提取方法的流程图。

图1表示根据本发明的借助于恢复原始图像颜色来产生图像数据库的方法，该方法包括：步骤ST100，用于输入由图像显示装置所拍摄的图像帧；步骤ST200，用于从所输入的图像帧提取影响图像颜色的效果颜色；步骤ST300，用于将如此提取的效果颜色补偿到图像颜色；以及步骤ST400，用于产生具有原始图像颜色的图像，将其处理为数据并把数据记录到某种记录介质上。

图2是表示根据本发明的效果颜色自动提取方法的流程图。

在步骤ST10，提取关于一个图像帧中的所有像素的色调元素，并形成关于色调元素的直方图，在步骤ST11中计算所形成的色调元素的最大色调值Hue_Max。

在步骤ST12中，将如此算出的最大色调值Hue_Max与先前设置的第一临界值进行比较。作为比较的结果，如果所算出的最大色调值Hue_Max小于第一临界值，在步骤ST24中，假设不存在影响图像的对应于最大色调值的色调的颜色(图像效果颜色)。

如果所算出的最大色调值Hue_Max大于第一临界值，假设存在影响图像的对应于最大色调值Hue_Max的色调的效果颜色，并且在步骤ST13中，将图像划分为n×m个单元(或栅格)，其中n和m是整数，并且在步骤ST14中，将关于划分的单元所要搜索的目的地单元设置为第一单元。

在步骤ST15中，提取关于满足目的地单元的色度小于第二临界值的条件的像素的色调元素，并形成关于该色调元素的直方图，在步骤ST16中，根据如此形成的直方图计算最大色调Hue_Hi，在步骤ST17中，将所算出的最大色调存储在某种存储器组A中。接着，在步骤ST15到步骤ST19中对所有划分的单元重复执行上述例程。

当对通过划分一个图像帧得到的所有单元产生最大色调Hue_Hi并存储在存储器A中时，在步骤ST20中计算关于存储器A中存储的色调的平均色调值Hue_Ave。

接着，在步骤ST21，计算所算出的平均色调值Hue_Ave和最大色调值Hue_Max之间的色调差值Hue_Diff。在步骤ST13将色调差值Hue_Diff与先前设置的第三临界值进行比较。作为比较的结果，如果色调差值Hue_Diff高于第三临界值，在步骤ST24中判断不存在影响图像的效果颜色。

此外，如果色调差值Hue_Diff小于第三临界值，在步骤ST23中，判断存在影响图像颜色的效果颜色，从而将对应于平均色调值Hue_Ave的色调识别为图像颜色的效果颜色。

因此，在根据本发明的图像效果颜色自动提取方法中，有可能自动地提取所输入图像的效果颜色。

此处，通过将所算出的平均色调值Hue_Ave与最大色调值Hue_Max进行比较来计算差值，其原因在于，由于有可能具有多个不同色调值的物体位于一个栅格中，某个物体的颜色具有低色度，其所处的状态是，其不受整体效果颜色的色调影响并且具有不同于整体效果颜色的色调的值，从而降低平均色调的任何效果。

如上所述，在本发明中，假设某个色调影响全部图像，并且具有低色度的图像的所有像素的平均色调值是全部效果颜色的色调，将图像均匀地划分为栅格。计算关于划分的栅格具有低色度的图像像素的色调值的平均值，然后计算其平均值。此后，根据照明或滤色镜的效果从所产生的图像和视频数据自动得到效果颜色。

在本发明的上述实施例中，一个图像帧被划分为多个栅格，以便提取效果颜色。在本发明的另一个实施例中，可以不将图像帧划分为栅格。即，可以比较关于图像帧的所有像素的第一、第二和第三临界值，从而提取效果颜色。

此外，使用根据本发明的用于提取图像的效果颜色，校正所提取的效果颜色和恢复原始图像颜色的方法，有可能没有错误地从先前形成的数据库中搜索当前输入的图像。

本发明涉及图像颜色提取和恢复方法，并应用于数据库生成和图像搜索装置，其能够根据照明条件，颜色透镜(或滤色镜)和摄像机的特征自动地提取摄像机拍摄的图像的效果颜色(该效果颜色影响原始图像颜色)，并处理所提取的效果颜色从而恢复原始图像颜色。

尽管已经出于例示性目的说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员应该理解在不偏离所附权利要求中提出的本发明的范围和精神的情况下，可以有各种修改，添加和替换。

Claims (8)

1.在用于恢复根据摄像机特征和物体周围环境受到其它颜色或效果颜色影响的物体的图像颜色的方法中，一种图像颜色恢复方法，该方法包括以下各步骤：

将一帧图像中的所有像素与第一临界值进行比较，由色度小于第一临界值的各个像素的色调得出平均色调值，计算出对应于平均色调值的色调，并将计算出的色调定为效果颜色；和

通过用计算出的色调补偿受效果颜色影响的图像颜色而使得图像颜色调整到原始图像颜色。

2.根据权利要求1的方法，其中所述调整步骤中，当像素的色度低于第二临界值时，除去该色度，当色度高于第二临界值时，从图像颜色的色调中减去效果颜色的色调元素，从而调整图像颜色。

3.根据权利要求1的方法，其中在所述效果颜色提取方法中，将图像帧划分为多个栅格，得到关于所有栅格中具有小于第二临界值的色度每个栅格的颜色的平均色调值，计算对应于该平均色调值的色调，并将所算出的色调确定为效果颜色。

4.根据权利要求3的方法，其中在所述调整步骤中，当栅格的色度低于第三临界值时，除去该色度，当色度高于第三临界值时，从图像颜色的色调中减去效果颜色的色调元素，从而调整图像颜色。

5.在用于提取由于摄像机特征和物体周围环境造成的受到效果颜色或与原始颜色不同的任何颜色影响的图像的效果颜色的方法中，一种图像颜色提取方法，该方法包括以下步骤：

提取关于形成图像的一个帧的所有像素的像素的色调元素，产生关于色调元素的直方图，并根据直方图计算最大色调值；

将最大色调值与先前设置的第一临界值进行比较，作为比较结果当最大色调值大于第一临界值时，判断存在影响图像颜色的效果颜色，将图像帧划分成栅格，并产生这些栅格中关于具有小于第二临界值的色度的栅格的每个栅格的色调；以及

当平均色调值和关于从栅格产生的多个色调的最大色调值之间的差别色调值小于第三临界值时，判断与关于基于栅格产生的多个色调的平均色调值对应的色调作为图像的效果颜色。

6.根据权利要求5的方法，进一步包括步骤：将最大色调值与先前设置的临界值进行比较，并且当作为比较结果最大色调值小于第一临界值时，判断不存在影响图像颜色的效果颜色。

7.根据权利要求5的方法，其中所述用于产生每个栅格的色调的步骤包括以下各步骤：

当最大色调值高于第一临界值时，将图像栅格划分为n×m个栅格，n和m代表整数；

提取关于满足每个划分的栅格的色度小于第二临界值的条件的所有栅格的色调元素，并形成关于所提取的色调元素的直方图；

根据直方图产生最大色调作为对应栅格的色调。

8.根据权利要求5的方法，进一步包括步骤：当平均色调值和关于从栅格产生的色调的最大色调值之间的差别色调值大于第三临界值时，判断不存在影响图像颜色的效果颜色。