用于色彩平衡校正的方法和設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明總體上涉及圖像捕獲和處理。更具體地，本發明涉及用于在所捕獲的圖像中進行色彩校正的改進的系統和技術。
【背景技術】
[0002]照相術(靜態畫面和運動畫面)自從其首次被發明以來持續發展，在過去數十年間變得更為廉價和簡單。
[0003]從Ni6pce的光刻在1822年開始以來(其現存的最早例子是1826年的View fromthe Window at Le Gras，比它更早的例子已經丟失)，通過Ni6pce和Dauguerre使用銀化合物對照相術的發展，通過在比如玻璃和賽璐珞的媒介上使用這樣的化合物，通過廉價和廣泛可用的相機的發展，通過隨現代數字照相術出現的即時照相，記錄靜態和運動圖像的能力已經變得越來越普遍，直至其現在幾乎在發達社會中幾乎普遍存在。許多人對他們和他們的朋友的生活的每個方面進行記錄并且對他們生活中每樣感興趣的事物生成圖像并進行發布。很多照相術是在寬泛變化的照明下由對進行細致的相機調節并不感興趣的拍攝者所隨意執行的。然而，這樣的拍攝者想要他們的照片看上去具有吸引力并且像主體，特別是在諸如色彩平衡的屬性方面。色彩平衡是圖像的每種色彩分量(諸如紅、藍和綠的原色)的相對強度的量度。由于中性色彩(諸如白色或灰色)的正確顯色是特別重要的，所以色彩平衡也可以被稱作白平衡或灰平衡。色彩一致性是人類視覺系統的特性一一人腦在照亮主體的光線的顯著波長變化范圍上提供相對恒定的色彩感知。另一方面，用于捕獲圖像的人工機制需要整合用于調節和校正的機制以便實現這樣的一致性。
【發明內容】
[0004]在發明的一個實施例中，一種設備包括至少一個處理器和存儲指令的程序的存儲器。該存儲指令的程序的存儲器被配置為利用至少一個處理器使得該設備至少識別出現在捕獲的場景圖像中的參照物體，基于在已知照明下得到的針對該參照物體的已知色彩平衡信息計算色彩變換，其中該色彩變換基于參照物體的已知色彩平衡信息和該參照物體在其出現在所述捕獲的圖像中時的表觀色彩平衡之間的差異，將該色彩變換應用于所述捕獲的圖像，并且基于對所述捕獲的圖像應用色彩變換而形成經校正的圖像。
[0005]在發明的另一個實施例中，一種方法包括識別出現在捕獲的場景圖像中的參照物體，基于在已知照明下得到的針對該參照物體的已知色彩平衡信息計算色彩變換，其中該色彩變換基于已知色彩平衡信息和參照物體的在其出現在所述捕獲的圖像中時的表觀色彩平衡之間的差異，將該色彩變換應用于所述捕獲的圖像，并且基于對所述捕獲的圖像應用色彩變換而形成經校正的圖像。
[0006]在本發明的另一個實施例中，一種存儲指令的程序的非瞬態計算機可讀介質，該程序由處理器執行對一種設備進行配置以至少識別出現在捕獲的場景圖像中的參照物體，基于在已知照明下得到的針對該參照物體的已知色彩平衡信息計算色彩變換，其中該色彩變換基于已知色彩平衡信息和該參照物體的在其出現在所述捕獲的圖像中時的表觀色彩平衡之間的差異，將該色彩變換應用于所述捕獲的圖像，并且基于對所述捕獲的圖像應用色彩變換而形成經校正的圖像。
【附圖說明】
[0007]圖1和2圖示根據本發明實施例的圖像處理和色彩校正系統；以及
[0008]圖3圖示根據本發明實施例的處理。
【具體實施方式】
[0009]發光體的光譜功率和被照明物體的反射率的乘積共同確定了相機傳感器所捕獲的色彩刺激。照明光線因此對色彩刺激具有顯著影響。例如，如果光源的色溫低，則被光源所照亮的場景以及場景內的物體的圖像將趨向于發紅，并且如果光源的色溫高，則圖像將趨向于發藍。自動白平衡機制試圖對場景中的照明進行評估并且對圖像中的色彩進行校正而使得它們就像在標準照明下進行拍攝一樣。這樣的估計是艱難的，這是因為可用信息并未隔離照明的色溫，而是其是照明和場景內物體的反射的結果。專業攝影師所使用的一種機制是攜帶色彩校驗表，并且通過在相同位置和時間拍攝該圖表的照片作為預期照片而將該圖表用作參照物體。隨后能夠使用圖像編輯程序來調節相機所使用的白平衡，但是該方法非常麻煩并且需要相當的技巧。此外，色板會褪色而使得無法獲知實際色彩。如果參照物體的色彩是未知的，則基于參照物體的色彩校正是不可靠的。
[0010]這些和其它問題被本發明的實施例所解決，其提供了基于圖像中的已知參照物體進行自動校正的機制。參照物體使用已知照明進行照亮并且確定針對參照物體的色彩信息。在一種方法中，參照物體可以在已知照明下進行拍攝以形成參照圖像并且可以基于該參照圖像提取色彩信息。在另一個方法中，可以直接測量針對參照物體的色彩信息而并不拍攝圖像。可以使用任意適當的機制來獲得參照物體的色彩平衡信息。
[0011]當拍攝物體出現于其中的照片時，基于物體出現在照片中的圖像以及所存儲的通過在已知照明下拍攝物體而獲得的信息來計算色彩變換。該色彩變換被應用于圖像中的每個像素以產生針對整個圖像的色彩校正，對整個圖像應用對參照物體的表觀色彩進行校正所需的校正。
[0012]可以自動確定所要校正的圖像中的參照物體的位置，或者用戶可以輔助定位參照物體一一例如，用戶可以指出物體或者可以標記出物體所在的區域。還將要認識到的是，可以在任意時間在已知照明下對參照物體進行拍攝；在拍攝所要校正的照片之前并不需要執行這樣的拍攝。在可獲得物體和已知照明源的任意時間，能夠在已知照明源和所捕獲的數據下拍攝物體以通知對參照物體出現在其中的現有照片進行的色彩校正。
[0013]因此，圖1圖示根據本發明實施例的參照信息系統100。系統100包括參照色彩信息站點102，其自身適當地包括相機104、平臺106、照明器108和參照處理單元110，參照處理單元110包括號一個處理器(DP) 112和存儲器(MEM) 116。存儲器116可以包括高速存儲器、長期存儲或者它們的任意組合，并且可以存儲數據118和程序(PROGS) 120。參照處理單元110還可以適當包括諸如接口 122A和122B的一個或多個有線或無線接口，其可以被用來控制并接收來自諸如相機104和照明器108之類的部件的信息。
[0014]參照物體124可以被置于平臺106上，并且根據設計和配置選擇，物體124可以被照明器108獨立于參照處理單元110或者在參照處理單元110的控制下照亮。可以拍攝參照物體124的圖像并且提供給參照處理單元110，后者隨后可以提取并存儲色彩平衡信息。該圖像可以在處理器112的控制下自動拍攝，或者可以由用戶拍攝或者在與處理器112的控制相分離的其它自動控制下拍攝。然而，該圖像被捕獲，在某個時刻被使得可用于色彩平衡?目息提取。
[0015]除此之外或可替換地，可以簡單地測量針對參照物體的色彩平衡信息，而并不拍攝實際圖像。因此，可替換地或者除了相機104之外，可以使用色度傳感器125。色度傳感器125測量在物體124被照明器108所照亮時從參照物體124所反射的光線的特性，并且確定針對參照物體124的色彩平衡信息。還將要認識到的是，色度傳感器125可以包括其自己的內建照明器，并且還將要認識到為了便于說明而選擇站點102的特定配置，但是本發明實施例的實踐并不局限于相機104、參照物體124和色度傳感器125的固定定位，而是這些設備可以以任意所期望的方式進行部署并且可以通過有線或無線的方式進行通信。
[0016]所提取的色彩平衡信息可以存儲在存儲器118中，并且除此之外或可替換地，可以被傳輸至外部數據存儲庫126，后者可通過諸如互聯網128之類的網絡進行訪問。
[0017]在本發明的一個示例性實施例中，參照色彩信息站點102可以由企業進行操作或者代表企業進行操作。企業可以將諸如相機、支持照相的移動電話、或者圖像編輯軟件之類的照相產品與參照物體進行包裝，該參照物體能夠被置于所要拍攝的場景之中。該物體可以是可佩戴的并且例如可以是帽子或徽章，或者可適于被人在照相時握持，或者該物體可適于被置于場景之中。這樣的適于被握持或置于場景中的物體例如可以采用玩具或填充動物玩具的形式。用戶能夠拍攝一幅照片，確保所包裝的參照物體出現在場景中，并且能夠將針對所拍攝的參照物體的色彩平衡信息構建到照相產品中，或者在另一個實施例中，使得其能夠被產品的用戶所訪問一一例如通過互聯網128與存儲庫126的連接。作為另外的替換形式，諸如參照物體124之類的參照物體可能連同對色彩平衡信息的訪問一起出售，并且這樣的參照