基于顏色變化曲線的多視點視頻顏色校正方法研究【文獻綜述】

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1、畢業(yè)設(shè)計文獻綜述電子信息科學(xué)與技術(shù)基于顏色變化曲線的多視點視頻顏色校正方法研究【摘要】隨著數(shù)字圖像設(shè)備的廣泛應(yīng)用，自由視點視頻的研究已經(jīng)成為了一個熱點，自由視點視頻涉及的一個關(guān)鍵技術(shù)就是顏色校正，如何通過顏色校正獲得真實的顏色重現(xiàn)已成為圖像處理中普遍存在的一個技術(shù)難點。國內(nèi)外學(xué)者以顏色校正的三種方法為基礎(chǔ)，從顏色直方圖、像素點匹配等出發(fā)，在顏色校正這一研究中取得了一定的成就?！娟P(guān)鍵詞】顏色直方圖；顏色空間；像素匹配；圖像分割【正文】在圖像識別和分析中，彩色圖像比灰度圖像提供了更多的信息——顏色值，充分利用好這一信息，是進行彩色圖像識別和分析的關(guān)鍵

2、。隨著計算機、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，多自由視點視頻已經(jīng)越來越受人們關(guān)注，其涉及的一個關(guān)鍵問題就在于不同視點間的顏色差異，進行顏色校正已成為趨勢之一。通過對國內(nèi)外學(xué)者文獻的整理，目前為止，概括起來對顏色校正的研究可概述如下：徐曉昭[3]等學(xué)者在顏色校正方法及其在圖像處理中的應(yīng)用中高度概括了顏色校正的三種方法：a）為基于映射的顏色校正方法，通過確定源顏色空間到目標空間的映射關(guān)系實現(xiàn)顏色空間的轉(zhuǎn)換。b)基于光譜反射率還原的顏色校正方法，根據(jù)系統(tǒng)成像模型，由采集得到的顏色值還原對象物體的光譜反射率，進而結(jié)合標準光源的光譜功率分布得到標準顏色值。c)基于圖

3、像分析的顏色校正方法，首先根據(jù)圖像的色度平均值及色度分布特性檢測圖像是否偏色以及偏色程度，進而對偏色圖像進行顏色校正。其分別對這三種方式的校正進行了描述，并通過實踐比較了各種方法的優(yōu)缺點。很多研究都是基于上述三種校正方法出發(fā)從而對其進行細化，得到了不同的顏色校正方法，但其原理以及結(jié)果是基本一致的。王章野等學(xué)者[8]采用了一種基于顏色傳遞的多色調(diào)圖像統(tǒng)一調(diào)整方法，解決了現(xiàn)有多色調(diào)圖像調(diào)整方法中存在的色調(diào)不連續(xù)。其采用的為上述方法中的第一種，將參考圖像和待調(diào)整圖像的每個分割區(qū)間建立映射關(guān)系，對待調(diào)整圖像的每個點，在參考圖像的采樣點中尋找與其最匹配的點

4、，將參考圖像中最匹配的顏色值傳遞給待調(diào)整圖像中的對應(yīng)點，使待調(diào)整圖像進行亮度的縮放，從而實現(xiàn)與參考圖像的亮度保持一致性，其優(yōu)點在于計算量小、方便以及快速。顏色直方圖是在許多圖像檢索系統(tǒng)中被廣泛采用的顏色特征，描述了不同色彩在整幅圖像中所占的比例，而不關(guān)心每種色彩所處的空間位置，在顏色校正的研究中，正是由于顏色直方圖自身的優(yōu)勢而被廣泛利用。常志華等[9]利用直方圖匹配的方法最終實現(xiàn)了對顏色圖像的校正，其基本思想是在目標圖像和源圖像的直方圖間建立像素的映射關(guān)系，與一維直方圖匹配不同，通過對三維空間的連續(xù)采樣，建立起類似一維的匹配函數(shù)，而又完全滿足三維

5、直方圖的特性。姜浩等[10]雖然也是實現(xiàn)基于直方圖匹配的立體視頻顏色校正算法，但其深入分析視點圖像間存在的乘性和加性差異，其認為乘性差異受相機元件的感光靈敏度、放大和量化因子、以及鏡頭的透射系數(shù)變化所影響，加性差異表示像素亮色度值的線性變化，并且結(jié)合顏色差異建模，使用直方圖匹配算法校正顏色誤差。使用的顏色校正算法計算復(fù)雜度較低，并且在保持圖像視覺效果的同時，能較好的消除參考圖像和目標圖像之間的顏色差異，能夠帶來比較好的視頻編碼性能。除此之外，寧波大學(xué)的蔣剛毅教授等[11]也提出了一種基于直方圖的顏色校正方法，前提是先計算目標圖像和源圖像的直方圖，

6、其創(chuàng)新點主要在于利用動態(tài)規(guī)劃算法求取最小成本路徑，從而建立源圖像和目標圖像間的顏色映射，并且通過在水平和垂直方向增加補償因子來保證路徑的平滑，最后通過視頻跟蹤技術(shù)實現(xiàn)對多視點視頻的顏色校正，這一方法具有一定的優(yōu)勢，消除了邊緣失真，降低了計算復(fù)雜度，同時也提高了校正的速度和精度。除了建立直方圖以外，國內(nèi)外學(xué)者還從其他方面出發(fā)達到了較好的校正效果。例如劉關(guān)松[14]等在監(jiān)督顏色校正方法研究中就提出了新的監(jiān)督顏色校正方法，其原理是在圖像攝取環(huán)境中放置監(jiān)督色板，采用了線性回歸、多項式回歸和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法來求解轉(zhuǎn)換關(guān)系，從而對顏色值進行了校正。這三種方

7、法的優(yōu)勢都在于應(yīng)用條件不受限制，但正因為如此，在某些惡劣環(huán)境下，比如說光源變化較大的情況下，這種顏色校正就會有不自然的顏色出現(xiàn)，會出現(xiàn)一定的偏差。顏色校正的目的是為了取得更好的編碼效果，但上述研究都沒有和編碼結(jié)合，因此對其算法的有效性缺少客觀的評價方法，因此寧波大學(xué)的蔣剛毅教授等[16]結(jié)合編碼的效果提出了一種面向編碼和繪制的多視點視頻顏色校正算法，其原理主要是基于背景分離，通過分離圖像的背景，計算校正因子，從而達到校正的效果，這一研究促進了顏色校正研究的進一步發(fā)展。多視點視頻視點間存在著視差信息，而且顏色不一致主要存在于視點之間，充分利用目標視

8、點圖像與源視點圖像之間的空間相關(guān)性，將會是顏色校正領(lǐng)域中的一個趨勢。顏色曲線由于其不會出現(xiàn)同色異譜的困擾得到了廣泛的應(yīng)用。馮景華[1]在