一种基于最小二乘法的自动色彩校正矩阵算法制造技术

本发明专利技术提供一种基于最小二乘法的自动色彩校正矩阵算法，本算法将两幅带有差异的图像进行采样统计，输出各自标准的颜色矫正矩阵，再根据最小二乘法的基本原理，拟合出符合传感器差异的多项式矩阵，解决了因传感器、滤光片、镜头等硬件精度不足和感光曲线离散性等因素造成的视觉误差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于最小二乘法的自动色彩校正矩阵算法
本专利技术属于图像处理领域，尤其是涉及一种基于最小二乘法的自动色彩校正矩阵算法。
技术介绍
随着图像融合技术的深入发展，越来越多的领域开始使用图像融合技术，但是因为受限于传感器、滤光片、镜头等硬件精度不足和感光曲线离散性等因素，拼接出来的图像与图像之间会有颜色和亮度上的差异，进而影响整个拼接融合的图像效果。现有的色彩校正矩阵是为了还原由于CMOS等图像传感器对于光谱的相应不同，造成在RGB各分量上与人眼对光谱的响应的偏差。通常通过一个色彩矫正矩阵矫正光谱响应的交叉响应和响应强度，使前端捕获的图片与人眼视觉在色彩上保持一致。但存在因为传感器、滤光片、镜头等硬件精度不足和感光曲线离散性等因素造成的视觉误差等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种基于最小二乘法的自动色彩校正矩阵算法，针对现有的颜色矫正矩阵CCM(ColorCorrectionMatrix，以下简称CCM)，需要根据不同的视频采集单元进行微调，以满足因为传感器、滤光片、镜头等硬件精度不足和感光曲线离散性等因素造成的视觉误差。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于最小二乘法的自动色彩校正矩阵算法，其过程如下：首先，根据目标图像和对比图像的ISO12233的RAW数据，提取出两组颜色矫正矩阵(ColorCorrectionMatrix，以下简称CCM)CCMdest和CCMsource。由公式可知：CCMdest＝K*CCMsource其中K是一个3乘3的系数矩阵，矩阵中第i行第j列的元素为kij。故kij的多项式表示方法如下：其中aij为CCMdest矩阵中第i行，第j列的元素；而bji为CCMsource矩阵中第i行，第j列的元素。同时由于ISO12233每一个色块都可以得到一个CCM矫正矩阵，所以最终会有得到24个标定矩阵Kn，展开得到如下形式：提取K1-K24每一行的多项式同时合并相同行号的多项式，组成由24个多项式构成的新多项式组Fn，表示如下：所以，问题也就转换成求解通式δi的最小值：由小二乘法构造正则方程组求出通解的最小值。同理，可求得最小值至此经过CCMcorrection矫正过的颜色矩阵弥补了视频采集单元的自身的硬件差异，做到了真正意义上的“无缝”拼接。相对于现有技术，本专利技术所述的基于最小二乘法的自动色彩校正矩阵算法具有以下优势：本算法将两幅带有差异的图像进行采样统计，输出各自标准的颜色矫正矩阵，再根据最小二乘法的基本原理，拟合出符合传感器差异的多项式矩阵，解决了因传感器、滤光片、镜头等硬件精度不足和感光曲线离散性等因素造成的视觉误差的问题。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。一种基于最小二乘法的自动色彩校正矩阵算法，其过程如下：首先，根据目标图像和对比图像的ISO12233的RAW数据，提取出两组颜色矫正矩阵(ColorCorrectionMatrix，以下简称CCM)CCMdest和CCMsource。由公式可知：CCMdest＝K*CCMSource其中K是一个3乘3的系数矩阵，矩阵中第i行第j列的元素为kij。故kij的多项式表示方法如下：其中aij为CCMdest矩阵中第i行，第j列的元素；而bji为CCMSource矩阵中第i行，第j列的元素。同时由于ISO12233每一个色块都可以得到一个CCM矫正矩阵，所以最终会有得到24个标定矩阵Kn，展开得到如下形式：提取K1-K24每一行的多项式同时合并相同行号的多项式，组成由24个多项式构成的新多项式组Fn，表示如下：所以，问题也就转换成求解通式δi的最小值：由小二乘法构造正则方程组求出通解的最小值。同理，可求得最小值至此经过CCMcorrection矫正过的颜色矩阵弥补了视频采集单元的自身的硬件差异，做到了真正意义上的“无缝”拼接。对于测量或者试验取得的各组数据其本身带有测试误差，如果构造一个简单的差值多项式函数k(x)来逼近真实函数f(x)，这样即使当个别采样值的误差较大也可以通过调整k(x)函数的多项式系数将结果控制在误差最小的范围内。综上所述，将两幅带有差异的图像进行采样统计，输出各自标准的颜色矫正矩阵，再根据最小二乘法的基本原理，拟合出符合传感器差异的多项式矩阵。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于最小二乘法的自动色彩校正矩阵算法，其特征在于，其过程如下：首先，根据目标图像和对比图像的ISO12233的RAW数据，提取出两组颜色矫正矩阵(简称CCM)CCMdest(目标的3乘3的CCM矩阵)和CCMsource(原始的3乘3的CCM矩阵)，由公式可知：CCMdest＝K*CCMsource其中K是一个3乘3的系数矩阵，矩阵中第i行第j列的元素为kij故kij的多项式表示方法如下：

【技术特征摘要】
1.一种基于最小二乘法的自动色彩校正矩阵算法，其特征在于，其过程如下：首先，根据目标图像和对比图像的ISO12233的RAW数据，提取出两组颜色矫正矩阵(简称CCM)CCMdest(目标的3乘3的CCM矩阵)和CCMsource(原始的3乘3的CCM矩阵)，由公式可知：CCMdest＝K*CCMsource其中K是一个3乘3的系数矩阵，矩阵中第i行第j列的元素为kij故kij的多项式表示方法如下：其中aij为CCMdest矩阵中第i行，第j列的元素；而bji为CCMsource矩阵中第i行，第j列的元素同时由于ISO12233每一个色块都可以得到一个CCM矫正矩阵，所以最终会有得到24个标定矩阵Kn，展开得到如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：王景彬，张帆，王思俊，石行，
申请(专利权)人：天津天地基业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12