多光源颜色强度一致性标定方法转让专利

申请号 : CN200910090634.X

文献号 : CN101635053B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 齐越马宗泉贾军

申请人 : 北京航空航天大学

摘要 :

多光源颜色强度一致性标定的方法,步骤如下:(1)拍摄各个光源下的白板的图像,进行单光源的强度分布均匀性标定,消除光强沿光轴方向逐渐减弱的影响;(2)拍摄各个光源下的标准色卡的图像,进行多光源之间的颜色与强度标定,消除各光源的颜色与强度差异所产生的影响。本方法实现简单灵活,计算过程鲁棒,适合各种多光源系统的标定。

权利要求 :

1.多光源颜色强度一致性标定方法,其特征在于步骤如下:

(1)拍摄各个光源下的多张白板的图像,进行平均和模糊处理后,计算处理后的白板图像的中央区域的平均像素值,保存经平均和模糊处理后的白板图像上每个像素与该平均像素值的比率;对于其他在该光源下拍摄的图像,每个像素乘以对应的比率来进行分布均匀性标定;

(2)拍摄各个光源下的标准色卡的图像,得到图像上标准色卡上每个色块的平均像素值,用来对步骤(1)的结果进行多光源之间的颜色与强度标定;

所述的步骤(2)中多光源之间的颜色与强度标定的方法为:由于已知标准色板中各色块的真实颜色,以及各光源的入射角度,计算出理论图像各个色块的颜色值,因此根据图像上色块区域计算出平均像素值,计算出每个通道一个比率,将真实颜色值校正到理论计算值;所有色块构造一个线性系统,利用最小二乘方法求解出各通道的校正因子;对于其他在该光源拍摄的图像,各通道乘以对应的校正因子来进行颜色与强度标定,各通道之间校正因子的比率关系校正光源的颜色偏差,校正因子的大小校正多光源的强度差异。

2.根据权利要求1所述多光源颜色强度一致性标定方法,其特征在于:所述的步骤(1)中对多张白板的图像进行平均和模糊处理的方法为:在各个光源下分别拍摄三张白板图像,计算得到各个相应光源下的平均图像的像素值,从而消除交流电对光源强度的随机影响;对平均图像再使用高斯核进行模糊处理,用来消除白板上的高频噪声的影响。

3.根据权利要求1所述多光源颜色强度一致性标定方法,其特征在于:所述的步骤(2)中得到图像上标准色卡上每个色块的平均像素值的方法为:分别拍摄在各个光源下标准色卡图片,指定各色块中心点与半径,计算中心点附近小块区域的平均像素值,如果半径范围内像素的像素值与该平均像素值的差别大于一定阈值,则认为该像素超出了色块区域,不参与该色块的平均像素值计算。

说明书 :

多光源颜色强度一致性标定方法

技术领域

[0001] 本发明属于计算机虚拟现实和计算机图形图像学技术领域,具体地说是利用相机拍摄的图像对多光源的颜色与强度进行标定,用于相机与光源组成的数据采集系统。

背景技术

[0002] 计算机虚拟现实与计算机图形图像学技术中,有很多涉及到利用多个光源与相机等设备进行数据的采集,需要对光源进行标定,消除各光源的颜色以及光强的差异影响,因此实现一种简单、灵活、鲁棒的多光源颜色强度一致性标定方法就显得十分必要。
[0003] 文 献 1-T.Weyrich,M.Wojciech,P.Hanspeter et al.,“Analysis of human facesusing a measurement-based skin reflectance model,”ACM Trans.Graph.,vol.25,no.3,pp.1013-1024,2006.中使用了一个二次多项式对光强沿光轴的衰减进行了拟合,并对每一个光源使用一个仿射变化矩阵加一个偏移向量校正各光源颜色与强度差异。该方法虽然过程比较鲁棒,但计算过程比较复杂。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题:克服现有技术的不足,提供一种鲁棒的光源方向标定方法。
[0005] 本发明采用的技术方案:多光源颜色强度一致性标定方法,其特点在于步骤如下:
[0006] (1)拍摄各个光源下的多张白板的图像,进行平均和模糊处理后,用来进行单光源的强度分布均匀性标定;
[0007] (2)拍摄各个光源下的标准色卡的图像,得到图像上标准色卡上每个色块的平均像素值,用来进行多光源之间的颜色与强度标定;
[0008] 所述的步骤(1)中多张白板的平均和模糊的方法为:拍摄三张左右各个光源下白板图片,计算得到平均图像,从而消除交流电对光源强度的随机影响;对平均图像再使用高斯核进行模糊处理,用来消除白板上的高频噪声的影响。
[0009] 所述的步骤(1)中单光源的强度分布均匀性标定的方法为:计算处理后的白板图像的中央区域的平均像素值,保存下白板图像上每个像素与该平均值的比率;对于其他在该光源拍摄的图像,每个像素乘以对应的比率来进行分布均匀性标定。
[0010] 所述的步骤(2)中得到图像上标准色卡上每个色块的平均像素值的方法为:拍摄各个光源下标准色卡图片,粗略指定各色块中心点与半径,计算中心点附近小块区域的平均像素值,如果半径范围内的像素值与该平均值的差别大于一定阈值,则认为该像素超出了色块区域,不参与该色块的平均值计算。
[0011] 所述的步骤(2)中多光源之间的颜色与强度标定的方法为:由于已知标准色板中各色块的真实颜色,以及各光源的入射角度,可以计算出理论图像各个色块的颜色值。因此根据图像上色块区域计算出平均像素值,可以计算出每个通道一个比率,将真实颜色值校