基于彩带校准的帧图像偏色和亮度检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于彩带校准的帧图像偏色和亮度检测方法及装置，通过获取待检测的目标图像并转换到Lab颜色空间，从Lab颜色空间中提取a和b通道图像，计算a‑b通道图像的平均色度和色度中心距的比值，得到偏色比值；同时将目标图像灰度化，计算灰度平均值和方差的比值，得到亮度比值；再将偏色比值和亮度比值分别与预设的阈值比较，从而确定目标图像是否偏色和亮度异常。该方法具有快速准确、均匀性和适用性良好的特点利用固定彩带为检测的目标图像，同时进行了偏色与亮度的检测，并从根本上避免了真实偏色和本质偏色的误检，不受场景或者先验知识的局限，提高了偏色检测和亮度检测的准确性和可靠性。

Detection method and device of frame color deviation and brightness based on color band calibration

The invention provides a detection method and device of frame image color deviation and brightness based on color band calibration. By acquiring the target image to be detected and converting it to the lab color space, the A and B channel images are extracted from the lab color space, and the ratio of the average color and the chroma center distance of the a \u2011 B channel image is calculated to obtain the color deviation ratio; at the same time, the target image is grayed, and the average value and the chroma center distance of the a \u2011 B channel image are calculated The ratio of variance is used to get the brightness ratio, and then the color deviation ratio and brightness ratio are compared with the preset thresholds to determine whether the color deviation and brightness of the target image are abnormal. This method has the characteristics of fast, accurate, uniform and good applicability. It uses the fixed color band as the detection target image, and carries out the detection of color deviation and brightness at the same time. It fundamentally avoids the false detection of real color deviation and essential color deviation. It is not limited by the scene or prior knowledge, and improves the accuracy and reliability of color deviation detection and brightness detection.

【技术实现步骤摘要】
基于彩带校准的帧图像偏色和亮度检测方法及装置
本专利技术涉及视频图像处理
，具体涉及一种基于彩带校准的帧图像偏色和亮度检测方法及装置。
技术介绍
颜色是图像的重要特征之一，通常也是图像处理和分析的重要依据，尤其对于目标识别与检测、图像分割和视频检索等计算机视觉领域的研究具有十分重要的意义。物体的颜色由其反射率特性所决定，由于人眼视觉系统具有颜色恒常性，能够在一定程度上消除光照条件等因素对颜色的一影响，但成像设备不具备这种“调节”功能，会受到外界光环境、成像感光元器件本身的特性等因素的影响，造成图像色彩与物体真实色彩之间存在一定程度上的误差，即“偏色”。同时，当外界光环境过暗或者过亮时，感光元器件无法获取正常曝光的图像，也会造成图像色彩过暗或者过爆的现象。若不及时有效地检测出并校准图像偏色和亮度异常，则使得基于颜色的图像视觉算法可能无法进行，要校准偏色和亮度的前提条件就是正确的检测出偏色和亮度异常的存在。现有技术中，图像偏色的检测方法主要有灰度世界法、白色区域法、神经网络法和先验知识法，这些方法都具有一定的局限性，检测的主要手段是在RGB空间进行的，但RGB空间具有不直观，不均匀，设备依赖性等特点，在一些场合下，不能较好的满足要求，从而无法正确可靠地检测出图像偏色；亮度检测方法主要有亮度修正因子法、光源亮度参数检测法、屏幕亮度均匀度检测法和图像块亮度特征法，这些方法适用的场景各有不同，实现复杂性较高，在成像设备实时获取的帧图像中进行快速亮度检测并不现实。
技术实现思路
为了克服已有的图像偏色检测方法的局限性以及图像亮度检测方法的不适用性问题，本专利技术的实施例提供一种快速准确，均匀性和适用性良好的基于彩带校准的帧图像偏色和亮度检测方法及装置。该方法利用固定彩带为检测的目标图像，同时进行了偏色与亮度的检测，并从根本上避免了真实偏色和本质偏色的误检，不受场景或者先验知识的局限，提高了偏色检测和亮度检测的准确性和可靠性。本专利技术的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种基于彩带校准的帧图像偏色和亮度检测方法，包括：(1)获取待检测的目标图像；(2)将待检测的目标图像转换到Lab颜色空间；(3)从所述的Lab颜色空间中提取a和b通道图像，计算a-b通道图像的平均色度Dk和色度中心距Mk的比值，即得到偏色比值k；(4)将待检测的目标图像灰度化，计算灰度图像的灰度均值Df和方差Mf的比值，得到亮度比值f；(5)将偏色比值k和亮度比值f分别与预设的阈值比较，从而评估待检测图像是否偏色和亮度异常。第二方面，提供一种基于彩带校准的帧图像偏色和亮度检测装置，包括：用于获取待检测的目标图像的模块；用于将待检测的目标图像转换到Lab颜色空间的模块，和用于从所述的Lab颜色空间中提取a和b通道图像，计算a-b通道图像的平均色度Dk和色度中心距Mk的比值，得到偏色比值k的模块；用于将待检测的目标图像灰度化的模块，和用于计算灰度图像的灰度平均值Df和方差Mf的比值，得到亮度比值f的模块；用于将偏色比值k和亮度比值f分别与预设的阈值比较，分别进行偏色检测和亮度检测，评估待检测图像是否偏色和亮度异常的模块。第三方面，提供一种基于彩带校准的帧图像偏色和亮度检测装置，包括：存储器，用于存储程序；处理器，用于通过执行所述存储器存储的程序以实现如第一方面所述的方法。第四方面，提供一种计算机可读存储介质，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如第一方面所述的方法。上述技术方案所描述的本专利技术实施例中，通过获取待检测的目标图像并转换到Lab颜色空间，从所述的Lab颜色空间中提取a和b通道图像，计算a-b通道图像的平均色度Dk和色度中心距Mk的比值k，同时将目标图像灰度化，计算灰度平均值Df和方差Mf的比值f，进而将所述的偏色比值k和亮度比值f分别与预设的阈值比较，从而确定目标图像是否偏色和亮度异常，由于本专利技术实施例中利用了彩带作为待检测对象，其涵盖了色彩的多样性，从本质上避免了真实偏色和本质偏色的误检，且能做到偏色与亮度检测并行，不受场景或者先验知识的局限，相较于现有技术只有单一的偏色检测而言，具有普遍的适用性以及良好的实时性能。附图说明图1为本专利技术提供的一种基于彩带校准的帧图像偏色和亮度检测方法流程图；图2为本专利技术提供的方法进行偏色检测的流程图；图3为本专利技术提供的方法进行亮度检测的流程图；图4为本专利技术实施例提供的彩带检测装置的示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。参考图1～3，本专利技术实施例1提供一种基于彩带校准的帧图像偏色和亮度检测方法，该方法包括：(1)获取步骤：获取待检测的目标图像；(2)转换步骤：将待检测的目标图像转换到Lab颜色空间；(3)第一计算步骤：从所述的Lab颜色空间中提取a和b通道图像，根据a-b通道图像的平均色度Dk和色度中心距Mk，得到偏色比值k；(4)灰度化与第二计算步骤：将待检测的目标图像灰度化，根据灰度图像的灰度平均值Df和方差Mf，得到亮度比值f；(5)检测步骤：将偏色比值k和亮度比值f分别与预设的阈值比较，分别进行偏色检测和亮度检测，从而评估待检测图像是否偏色和亮度异常。参考图2，上述方法进行偏色检测的流程为：S10：获取待检测的目标图像；S21：将待检测的目标图像转换到Lab颜色空间；S22：从所述的Lab颜色空间中提取a和b通道图像，计算a-b通道图像的平均色度Dk和色度中心距Mk的比值，即得到偏色比值k；S23：将偏色比值k与预设的阈值比较，进行偏色检测，从而评估待检测图像是否偏色。参考图3，上述方法进行亮度检测的流程为：S10：获取待检测的目标图像；S31：将待检测的目标图像灰度化；S32：计算灰度图像的灰度平均值Df和方差Mf的比值，得到亮度比值f；S33：将亮度比值f与预设的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于彩带校准的帧图像偏色和亮度检测方法，其特征在于，按下述步骤进行：/n(1)获取待检测的目标图像；/n(2)将待检测的目标图像转换到Lab颜色空间；/n(3)从所述的Lab颜色空间中提取a和b通道图像，根据a-b通道图像的平均色度D

【技术特征摘要】
1.一种基于彩带校准的帧图像偏色和亮度检测方法，其特征在于，按下述步骤进行：
(1)获取待检测的目标图像；
(2)将待检测的目标图像转换到Lab颜色空间；
(3)从所述的Lab颜色空间中提取a和b通道图像，根据a-b通道图像的平均色度Dk和色度中心距Mk，得到偏色比值k；
(4)将待检测的目标图像灰度化，根据灰度图像的灰度平均值Df和方差Mf，得到亮度比值f；
(5)将偏色比值k和亮度比值f分别与预设的阈值比较，分别进行偏色检测和亮度检测，评估待检测图像是否偏色和亮度异常。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，通过成像设备获取得到局部彩带图像作为待检测的目标图像。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，RGB空间无法直接转换到Lab空间，需要将RGB空间先转换成XYZ空间，计算公式如下：



再由XYZ空间转换Lab空间，计算公式如下：
L＝116f(Y/Yn)-16
a＝500(f(X/Yn)-f(Y/Yn))
b＝200(f(Y/Yn)-f(Z/Zn))
其中，X、Y、Z是颜色刺激的三刺激值，Xn、Yn、Zn是白色刺激的三刺激值，并且规范化使Yn＝100，函数f(x)可以表示为





4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，提取a-b图像通道后，引入等效圆概念得到a-b色度平面，采用图像平均色度Dk和色度中心距Mk的比值来衡量图像的偏色程度，计算公式如下：












式中，M、N分别为图像的行和列，以像素为单位，等效圆的中心坐标为(da，db)，其中da代表红/绿色偏估计值，db代表黄/蓝色偏估计值，M为半径，得到比值k＝Dk/Mk。

【专利技术属性】
技术研发人员：龙艳群，朱松，
申请(专利权)人：深圳市玩瞳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44