用于色彩平衡校正的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及图像捕获和处理。更具体地，本发明涉及用于在所捕获的图像中进行色彩校正的改进的系统和技术。
【背景技术】
[0002]照相术(静态画面和运动画面)自从其首次被发明以来持续发展，在过去数十年间变得更为廉价和简单。
[0003]从Ni6pce的光刻在1822年开始以来(其现存的最早例子是1826年的View fromthe Window at Le Gras，比它更早的例子已经丢失)，通过Ni6pce和Dauguerre使用银化合物对照相术的发展，通过在比如玻璃和赛璐珞的媒介上使用这样的化合物，通过廉价和广泛可用的相机的发展，通过随现代数字照相术出现的即时照相，记录静态和运动图像的能力已经变得越来越普遍，直至其现在几乎在发达社会中几乎普遍存在。许多人对他们和他们的朋友的生活的每个方面进行记录并且对他们生活中每样感兴趣的事物生成图像并进行发布。很多照相术是在宽泛变化的照明下由对进行细致的相机调节并不感兴趣的拍摄者所随意执行的。然而，这样的拍摄者想要他们的照片看上去具有吸引力并且像主体，特别是在诸如色彩平衡的属性方面。色彩平衡是图像的每种色彩分量(诸如红、蓝和绿的原色)的相对强度的量度。由于中性色彩(诸如白色或灰色)的正确显色是特别重要的，所以色彩平衡也可以被称作白平衡或灰平衡。色彩一致性是人类视觉系统的特性一一人脑在照亮主体的光线的显著波长变化范围上提供相对恒定的色彩感知。另一方面，用于捕获图像的人工机制需要整合用于调节和校正的机制以便实现这样的一致性。
【发明内容】
[0004]在发明的一个实施例中，一种设备包括至少一个处理器和存储指令的程序的存储器。该存储指令的程序的存储器被配置为利用至少一个处理器使得该设备至少识别出现在捕获的场景图像中的参照物体，基于在已知照明下得到的针对该参照物体的已知色彩平衡信息计算色彩变换，其中该色彩变换基于参照物体的已知色彩平衡信息和该参照物体在其出现在所述捕获的图像中时的表观色彩平衡之间的差异，将该色彩变换应用于所述捕获的图像，并且基于对所述捕获的图像应用色彩变换而形成经校正的图像。
[0005]在发明的另一个实施例中，一种方法包括识别出现在捕获的场景图像中的参照物体，基于在已知照明下得到的针对该参照物体的已知色彩平衡信息计算色彩变换，其中该色彩变换基于已知色彩平衡信息和参照物体的在其出现在所述捕获的图像中时的表观色彩平衡之间的差异，将该色彩变换应用于所述捕获的图像，并且基于对所述捕获的图像应用色彩变换而形成经校正的图像。
[0006]在本发明的另一个实施例中，一种存储指令的程序的非瞬态计算机可读介质，该程序由处理器执行对一种设备进行配置以至少识别出现在捕获的场景图像中的参照物体，基于在已知照明下得到的针对该参照物体的已知色彩平衡信息计算色彩变换，其中该色彩变换基于已知色彩平衡信息和该参照物体的在其出现在所述捕获的图像中时的表观色彩平衡之间的差异，将该色彩变换应用于所述捕获的图像，并且基于对所述捕获的图像应用色彩变换而形成经校正的图像。
【附图说明】
[0007]图1和2图示根据本发明实施例的图像处理和色彩校正系统；以及
[0008]图3图示根据本发明实施例的处理。
【具体实施方式】
[0009]发光体的光谱功率和被照明物体的反射率的乘积共同确定了相机传感器所捕获的色彩刺激。照明光线因此对色彩刺激具有显著影响。例如，如果光源的色温低，则被光源所照亮的场景以及场景内的物体的图像将趋向于发红，并且如果光源的色温高，则图像将趋向于发蓝。自动白平衡机制试图对场景中的照明进行评估并且对图像中的色彩进行校正而使得它们就像在标准照明下进行拍摄一样。这样的估计是艰难的，这是因为可用信息并未隔离照明的色温，而是其是照明和场景内物体的反射的结果。专业摄影师所使用的一种机制是携带色彩校验表，并且通过在相同位置和时间拍摄该图表的照片作为预期照片而将该图表用作参照物体。随后能够使用图像编辑程序来调节相机所使用的白平衡，但是该方法非常麻烦并且需要相当的技巧。此外，色板会褪色而使得无法获知实际色彩。如果参照物体的色彩是未知的，则基于参照物体的色彩校正是不可靠的。
[0010]这些和其它问题被本发明的实施例所解决，其提供了基于图像中的已知参照物体进行自动校正的机制。参照物体使用已知照明进行照亮并且确定针对参照物体的色彩信息。在一种方法中，参照物体可以在已知照明下进行拍摄以形成参照图像并且可以基于该参照图像提取色彩信息。在另一个方法中，可以直接测量针对参照物体的色彩信息而并不拍摄图像。可以使用任意适当的机制来获得参照物体的色彩平衡信息。
[0011]当拍摄物体出现于其中的照片时，基于物体出现在照片中的图像以及所存储的通过在已知照明下拍摄物体而获得的信息来计算色彩变换。该色彩变换被应用于图像中的每个像素以产生针对整个图像的色彩校正，对整个图像应用对参照物体的表观色彩进行校正所需的校正。
[0012]可以自动确定所要校正的图像中的参照物体的位置，或者用户可以辅助定位参照物体一一例如，用户可以指出物体或者可以标记出物体所在的区域。还将要认识到的是，可以在任意时间在已知照明下对参照物体进行拍摄；在拍摄所要校正的照片之前并不需要执行这样的拍摄。在可获得物体和已知照明源的任意时间，能够在已知照明源和所捕获的数据下拍摄物体以通知对参照物体出现在其中的现有照片进行的色彩校正。
[0013]因此，图1图示根据本发明实施例的参照信息系统100。系统100包括参照色彩信息站点102，其自身适当地包括相机104、平台106、照明器108和参照处理单元110，参照处理单元110包括号一个处理器(DP) 112和存储器(MEM) 116。存储器116可以包括高速存储器、长期存储或者它们的任意组合，并且可以存储数据118和程序(PROGS) 120。参照处理单元110还可以适当包括诸如接口 122A和122B的一个或多个有线或无线接口，其可以被用来控制并接收来自诸如相机104和照明器108之类的部件的信息。
[0014]参照物体124可以被置于平台106上，并且根据设计和配置选择，物体124可以被照明器108独立于参照处理单元110或者在参照处理单元110的控制下照亮。可以拍摄参照物体124的图像并且提供给参照处理单元110，后者随后可以提取并存储色彩平衡信息。该图像可以在处理器112的控制下自动拍摄，或者可以由用户拍摄或者在与处理器112的控制相分离的其它自动控制下拍摄。然而，该图像被捕获，在某个时刻被使得可用于色彩平衡?目息提取。
[0015]除此之外或可替换地，可以简单地测量针对参照物体的色彩平衡信息，而并不拍摄实际图像。因此，可替换地或者除了相机104之外，可以使用色度传感器125。色度传感器125测量在物体124被照明器108所照亮时从参照物体124所反射的光线的特性，并且确定针对参照物体124的色彩平衡信息。还将要认识到的是，色度传感器125可以包括其自己的内建照明器，并且还将要认识到为了便于说明而选择站点102的特定配置，但是本发明实施例的实践并不局限于相机104、参照物体124和色度传感器125的固定定位，而是这些设备可以以任意所期望的方式进行部署并且可以通过有线或无线的方式进行通信。
[0016]所提取的色彩平衡信息可以存储在存储器118中，并且除此之外或可替换地，可以被传输至外部数据存储库126，后者可通过诸如互联网128之类的网络进行访问。
[0017]在本发明的一个示例性实施例中，参照色彩信息站点102可以由企业进行操作或者代表企业进行操作。企业可以将诸如相机、支持照相的移动电话、或者图像编辑软件之类的照相产品与参照物体进行包装，该参照物体能够被置于所要拍摄的场景之中。该物体可以是可佩戴的并且例如可以是帽子或徽章，或者可适于被人在照相时握持，或者该物体可适于被置于场景之中。这样的适于被握持或置于场景中的物体例如可以采用玩具或填充动物玩具的形式。用户能够拍摄一幅照片，确保所包装的参照物体出现在场景中，并且能够将针对所拍摄的参照物体的色彩平衡信息构建到照相产品中，或者在另一个实施例中，使得其能够被产品的用户所访问一一例如通过互联网128与存储库126的连接。作为另外的替换形式，诸如参照物体124之类的参照物体可能连同对色彩平衡信息的访问一起出售，并且这样的参照