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专利号: 2020112077090
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于色彩空间转换的投影图像颜色校正方法,其特征在于:包括以下步骤:

步骤1)将RGB色彩空间的图片转换至Lab颜色空间,分别单独提取Lab颜色空间中的L、a、b三个通道,L通道表示像素的亮度,a、b通道分别表示像素的色度;

步骤2)在Lab颜色空间分别生成L、a、b三个通道的强度图像颜色样本集合PL、Pa、Pb;

步骤3)分别用各投影仪将L、a、b三个通道的颜色样本集合PL、Pa、Pb中的全部颜色样本单独投影至屏幕,并用相机依次拍摄投影画面,分别提取成L、a、b三个通道在摄像空间内投影画面的有效区域,计算L、a、b三个通道有效区域内的颜色强度平均值的集合;

步骤4)通过三次B样条曲线求得摄像空间和原始图像的亮度、色度的转换关系;

步骤5)验证颜色校正是否理想:分别计算投影画面彼此的L通道、a通道、b通道的颜色强度差值,若强度差值>5,重复步骤2)、步骤3)和步骤4);若强度差值≤5,则进行步骤6);

步骤6)根据步骤4)分别求取L通道每个投影仪摄像空间和原始图像的亮度和色度的转换关系,将L通道的颜色样本集合PL中的全部颜色样本分别投影至屏幕并用摄像机拍摄;

步骤7)对相邻的投影图像进行同时投影,投影画面重叠区域亮度会高于非重叠区域,根据摄像空间内重叠区域与非重叠区域的亮度值比较,对L通道的颜色样本集合PL中的全部颜色样本分别选取各自的伽马系数;

步骤8)采用衰减函数对重叠区域的亮度进行调节并根据每一个L通道的颜色样本集合PL中的全部颜色样本的伽马系数构建三次B样条曲线来确定不同亮度值各自的伽马系数,进行投影画面重叠区域亮度颜色校正;

步骤9)验证亮度融合效果是否理想:若步骤8)中的投影画面重叠区域与非重叠区域的颜色强度差值>5,则重复步骤6)、步骤7)和步骤8)直至步骤8)中的投影画面重叠区域与非重叠区域的颜色强度差值≤5,校正过程结束。

2.根据权利要求1所述的一种基于色彩空间转换的投影图像颜色校正方法,其特征在于:所述步骤2)中L通道的强度图像颜色样本集合PL生成过程为:将a通道和b通道的颜色强度值均取值为128,L通道在OpenCV上的实际取值范围为[0,255],以均匀间隔15,在OpenCV上分别生成L通道的18张图像;a通道的强度图像颜色样本集合Pa生成过程为:将L通道和b通道的颜色强度值均取值为128,a通道在OpenCV上的实际取值范围为[0,255],以均匀间隔

15,在OpenCV上分别生成a通道的18张图像;b通道的强度图像颜色样本集合Pb生成过程为:将L通道和a通道的颜色强度值均取值为128,b通道在OpenCV上的实际取值范围为[0,255],以均匀间隔15,在OpenCV上分别生成b通道的18张图像。

3.根据权利要求2所述的一种基于色彩空间转换的投影图像颜色校正方法,其特征在于:所述步骤3)中分别用各投影仪将L、a、b三个通道各自的18张图像单独投影至屏幕,并用相机依次拍摄投影画面,使用OpenCV的轮廓检测函数得到摄像空间内投影画面的有效区域,应用OpenCV软件程序计算L、a、b三个通道各自的18张投影画面有效区域内颜色强度平均值的集合。

4.根据权利要求3所述的一种基于色彩空间转换的投影图像颜色校正方法,其特征在于:所述步骤4)中通过三次B样条曲线可准确求得摄像空间和原始图像的亮度、色度的转换关系,如下式所示:其中,Pi,3为原图像L或a或b通道的强度值;t∈[0,1],表示摄像空间内投影画面对应通道的强度值;k=0,1,2,3;Pi+k为B样条曲线每一个控制点;Fk,3(t)表示B样条基函数,如下式所示:

5.根据权利要求4所述的一种基于色彩空间转换的投影图像颜色校正方法,其特征在于:所述步骤8)中衰减函数如下式所示:其中,x为重叠区域的水平坐标,图像重叠区域左边缘为0,右边缘为1。

6.根据权利要求5所述的一种基于色彩空间转换的投影图像颜色校正方法,其特征在于:所述步骤8)中伽马系数如下式所示:γ=B(LP),

其中,LP为亮度的强度值,γ为不同强度值对应的伽玛系数;

给予伽玛系数进行伽玛校正,如下式所示:

7.根据权利要求6所述的一种基于色彩空间转换的投影图像颜色校正方法,其特征在于:所述步骤8)中投影画面重叠区域亮度颜色校正表达式如下式所示:PI=BC(PI1)+g(BC(PI2)),

式中,PI表示投影图像颜色预扭曲后的像素点颜色强度集合;PI1表示投影图像非重叠区域像素点对应投影画面颜色强度理想值集合;PI2表示投影图像重叠区域像素点对应投影画面颜色强度理想值集合;BC()表示对L、a、b三个通道进行三次B样条曲线变换的表达式。