用于圖像捕捉設(shè)備處理的譜合成的制作方法
【專利摘要】一種基本矩形譜表示被合成,如果應(yīng)用到圖像捕捉設(shè)備,其適于產(chǎn)生圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出。可以在從圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出產(chǎn)生輸出顏色空間的輸出顏色值時(shí)利用所合成的基本矩形譜表示,其中所述圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出對(duì)應(yīng)于由圖像捕捉設(shè)備捕捉的圖像。所產(chǎn)生的輸出顏色值對(duì)應(yīng)于人類視覺系統(tǒng)對(duì)與圖像捕捉設(shè)備捕捉的圖像相同的圖像感知的顏色。還確定了圖像捕捉設(shè)備的色域。
【專利說明】用于圖像捕捉設(shè)備處理的譜合成
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)主張2011年12月28日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.61/581051、2011年12月28日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.61/581048和2012年12月5日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.61/733551的優(yōu)先權(quán)權(quán)益,所有這些申請(qǐng)都通過引用整體合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開涉及用于圖像捕捉設(shè)備的顏色處理。更特別地,本發(fā)明的實(shí)施例涉及實(shí)現(xiàn)圖像捕捉設(shè)備的準(zhǔn)確顏色輸出的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0004]當(dāng)在本文中使用時(shí),短語(yǔ)“譜合成”和“用于圖像捕捉設(shè)備的譜合成”可以涉及可被執(zhí)行或計(jì)算以便實(shí)現(xiàn)例如來自圖像捕捉設(shè)備的準(zhǔn)確顏色輸出的處理方法。三色(tristimulus)顏色處理模型諸如RGB (紅、綠、藍(lán))是常見的。雖然RGB和其它三色模型對(duì)于顏色識(shí)別、匹配和分類而言是足夠的,但是這些模型可能固有地在顏色處理方面存在限制。根據(jù)其性質(zhì),光包括通常不能完全由例如紅、綠和藍(lán)顏色值表示的電磁能譜。利用基于RGB的信息以及與能接收短、中和長(zhǎng)波長(zhǎng)的光(例如藍(lán)、綠和紅)的視錐細(xì)胞(cone cell)對(duì)應(yīng)的三色值,人類視覺系統(tǒng)(HVS)試圖推斷原始的自然的顏色刺激。
[0005]多譜系統(tǒng)一般捕捉、處理和顯示多譜圖像。多譜照相機(jī)例如可以輸出超過三個(gè)通道。輸出通道可以用多原色打印機(jī)或顯示器呈現(xiàn)。某些多譜系統(tǒng)設(shè)計(jì)為用與原始物體的反射譜幾乎相同的反射譜來呈現(xiàn)打印輸出。圖像的多譜表示一般分成兩類。更常見的一類測(cè)量波長(zhǎng)的較小區(qū)間上的強(qiáng)度或反射,這通常需要使用超過三個(gè)通道(例如,多于通道R、G和B)(見參考文獻(xiàn)[I],其通過引用整體合并于此)。較不常見的一類使用Wyszecki假設(shè)(見參考文獻(xiàn)[2],其通過引用整體合并于此),其將反射譜表征為由兩個(gè)分量構(gòu)成,捕捉感知相關(guān)的三色表示的基本分量加上表示整個(gè)反射譜的總體特征的剩余分量。Wyszecki將這種剩余分量標(biāo)記為同色異譜黑色(metameric black)。第二類的例子是LabPQR顏色空間。在LabPQR表示中,三色部分是Lab顏色空間,而PQR表示剩余。對(duì)于使用電子顯示器的圖像的發(fā)射呈現(xiàn)和顯示,反射譜一致不是至關(guān)重要的。
[0006]照相機(jī)或其它圖像捕捉設(shè)備產(chǎn)生的圖片通常與人眼所感受到的不完全相同。
[0007]圖像捕捉設(shè)備內(nèi)的處理通常涉及將傳感器輸出變換為輸出圖象的顏色空間的3X3矩陣。應(yīng)用該矩陣變換的結(jié)果通常不會(huì)再現(xiàn)人眼所感受的,除非圖像捕捉設(shè)備的傳感器的譜靈敏度可表示為顏色匹配函數(shù)的線性組合。在很多情況下,結(jié)果中的這些誤差的大小并不是無關(guān)緊要的。
[0008]例如,已有的DSLR(數(shù)字單鏡頭反射式)照相機(jī)可具有旋鈕以便針對(duì)不同類型的場(chǎng)景(例如夜晚、運(yùn)動(dòng)、多云、肖像等)選擇不同的3X3矩陣。然而,實(shí)際上,要使顏色在一般情況下并且例如對(duì)于諸如臉(皮膚)色調(diào)之類的某些記憶色正確有可能是成問題的?!緦@綀D】
【附圖說明】
[0009]結(jié)合在本說明書內(nèi)并且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出了本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例,并且與示例性實(shí)施例的說明一起,用于解釋本公開的原理和實(shí)現(xiàn)方式。
[0010]圖1A示出了根據(jù)本公開一實(shí)施例的譜圖像處理方法。
[0011]圖1B示出了譜擴(kuò)展模塊。
[0012]圖1C示出了根據(jù)本公開一實(shí)施例的對(duì)圖像捕捉設(shè)備顏色傳感器的輸出的操作。
[0013]圖2示出了被分為矩形帶通和帶隙譜的(X,y)色度空間。
[0014]圖3示出了三參數(shù)和四參數(shù)矩形譜表示。
[0015]圖4示出了在λ域矩形譜和在色度空間兩者中的顏色表示。
[0016]圖5A-5C示出了 λ域的圓形表示。
[0017]圖6Α示出了根據(jù)本公開的譜合成模塊。
[0018]圖6Β示出了 根據(jù)本公開的波長(zhǎng)確定模塊。
[0019]圖7示出了 RGB(紅、綠、藍(lán))基色、白、品紅和RYGCBV(紅、黃、綠、青、藍(lán)、紫)過濾器組的矩形表示。
[0020]圖8示出了關(guān)聯(lián)輸入和輸出顏色強(qiáng)度的S形映射曲線。
[0021]圖9示出了數(shù)字照相機(jī)處理方法。
[0022]圖10示出了簡(jiǎn)化的數(shù)字照相機(jī)處理方法。
[0023]圖11示出了照相機(jī)的輸出顏色和實(shí)際顏色以便比較。
[0024]圖12示出了 CIE (國(guó)際照明委員會(huì))1931顏色匹配函數(shù)。
[0025]圖13示出了用于數(shù)字照相機(jī)的照相機(jī)譜靈敏度。
[0026]圖14A示出了根據(jù)本公開一實(shí)施例的基于圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出合成正確顏色輸出的方法。
[0027]圖14B-14C示出了基本矩形譜的表示的示例。
[0028]圖15A-15F示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的使用合成的基本矩形譜的圖像捕捉設(shè)備處理方法。
[0029]圖16示出了相當(dāng)于從所捕捉的RGB (紅、綠、藍(lán))值到正確的顏色XYZ (與CIE1931顏色空間對(duì)應(yīng)的三色值)值的映射的圖像捕捉設(shè)備處理的示例。
[0030]圖17示出了根據(jù)本公開一實(shí)施例的用于確定圖像捕捉設(shè)備色域的方法。
[0031]圖18示出了線性和圓形波長(zhǎng)域兩者中的帶通和帶隙譜。
[0032]圖19示出了帶通和帶隙譜之間的邊界附近的行為。
[0033]圖20A和20B示出了在[λ , , λ ^ ]平面內(nèi)表示的矩形譜的顏色。
【具體實(shí)施方式】
[0034]在本公開的一個(gè)示例性實(shí)施例中,給出了一種用于基于多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出合成基本矩形譜表示的方法,所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出是適于由圖像捕捉設(shè)備捕捉的圖像的輸入譜的結(jié)果,所述方法包括:提供多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出,其中每個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出與對(duì)應(yīng)的圖像捕捉設(shè)備譜靈敏度相關(guān)聯(lián);基于所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出確定基本矩形譜表示的第一波長(zhǎng)和第二波長(zhǎng);以及基于任一個(gè)所述圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出及其對(duì)應(yīng)的圖像捕捉設(shè)備譜靈敏度計(jì)算縮放因子,以基于所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出合成所述基本矩形譜表示,其中:如果被應(yīng)用到所述圖像捕捉設(shè)備,則所合成的基本矩形譜表示適于產(chǎn)生所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出,并且所述第一波長(zhǎng)包括所述基本矩形譜表示從零轉(zhuǎn)變到所述縮放因子處的波長(zhǎng),所述第二波長(zhǎng)包括所述基本矩形譜表示從所述縮放因子轉(zhuǎn)變?yōu)榱闾幍牟ㄩL(zhǎng)。
[0035]在本公開的一個(gè)示例性實(shí)施例中,給出了一種用于從多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出產(chǎn)生輸出顏色空間的輸出顏色值的方法,所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出是由圖像捕捉設(shè)備捕捉的圖像的輸入譜的結(jié)果,所述方法包括:提供與所述輸出顏色空間相關(guān)聯(lián)的顏色匹配函數(shù);提供所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出;基于所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出合成譜表示,其中如果被應(yīng)用于所述圖像捕捉設(shè)備,則所合成的譜表示適于產(chǎn)生所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出;以及將所合成的譜表示應(yīng)用于所述顏色匹配函數(shù)以獲得所述輸出顏色值。
[0036]在本公開的一個(gè)示例性實(shí)施例中,給出了一種用于確定圖像捕捉設(shè)備的色域的方法,所述方法包括:模擬將立方體曝露到所述圖像捕捉設(shè)備,其中:所述立方體包括以三個(gè)維度表征的基本矩形譜的矩形空間中的表示,其中第一維度跨越第一波長(zhǎng)的可能值,第二維度跨越第二波長(zhǎng)的可能值,第三維度跨越縮放因子的可能值,所述立方體內(nèi)的每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于輸入基本矩形譜,每個(gè)輸入基本矩形譜由輸入縮放因子、輸入第一波長(zhǎng)和輸入第二波長(zhǎng)表征,其中所述輸入第一波長(zhǎng)包括輸入譜從零轉(zhuǎn)變到所述輸入縮放因子處的波長(zhǎng),所述輸入第二波長(zhǎng)包括輸入譜從所述輸入縮放因子轉(zhuǎn)變到零處的波長(zhǎng);合成由輸出縮放因子、輸出第一波長(zhǎng)和輸出第二波長(zhǎng)表征的輸出譜表不,其中所述輸出第一波長(zhǎng)包括輸出譜表不從零轉(zhuǎn)變到所述輸出縮放因子處的波長(zhǎng),所述輸出第二波長(zhǎng)包括輸出譜表示從所述輸出縮放因子轉(zhuǎn)變到零處的波長(zhǎng);以及從由所述立方體表示的基本矩形譜中確定一組基本矩形譜,對(duì)于其而言:所述輸出縮放因子等于所述輸入縮放因子,所述輸出第一波長(zhǎng)等于所述輸入第一波長(zhǎng),并且所述輸出第二波長(zhǎng)等于所述輸入第二波長(zhǎng),其中所確定的一組基本矩形譜構(gòu)成所述圖像捕捉設(shè)備的色域。
[0037]在本公開的一個(gè)示例性實(shí)施例中,給出了一種配置為基于多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出合成基本矩形譜表示的系統(tǒng),所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出是適于由圖像捕捉設(shè)備捕捉的圖像的輸入譜的結(jié)果,其中每個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出與對(duì)應(yīng)的圖像捕捉設(shè)備譜靈敏度相關(guān)聯(lián),所述系統(tǒng)包括:波長(zhǎng)確定模塊,配置為基于所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出確定所述基本矩形譜表示的第一波長(zhǎng)和第二波長(zhǎng);以及縮放因子計(jì)算模塊,配置為基于任一個(gè)所述圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出及其對(duì)應(yīng)的圖像捕捉設(shè)備譜靈敏度計(jì)算縮放因子,其中:如果應(yīng)用到所述圖像捕捉設(shè)備,則所合成的譜表示適于產(chǎn)生所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出,所述第一波長(zhǎng)包括所述基本矩形譜表示零轉(zhuǎn)變到所述縮放因子處的波長(zhǎng),所述第二波長(zhǎng)包括所述基本矩形譜表示從所述縮放因子轉(zhuǎn)變到零處的波長(zhǎng)。
[0038]在本公開的一個(gè)示例性實(shí)施例中,給出了一種配置為從多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出產(chǎn)生輸出顏色空間的輸出顏色值的系統(tǒng),所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出是適于由圖像捕捉設(shè)備捕捉的圖像的輸入譜的結(jié)果,其中所述輸出顏色空間與顏色匹配函數(shù)相關(guān)聯(lián),所述系統(tǒng)包括:譜合成模塊,配置為基于所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出合成譜表示,其中如果被應(yīng)用于所述圖像捕捉設(shè)備,則所合成的譜表示適于產(chǎn)生所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出;以及譜應(yīng)用模塊,配置為將所合成的譜表示應(yīng)用到所述顏色匹配函數(shù),以產(chǎn)生所述輸出顏色值。
[0039]在本公開的一個(gè)示例性實(shí)施例中,給出了一種配置為確定圖像捕捉設(shè)備的色域的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:曝露模擬模塊,配置為模擬將立方體曝露到所述圖像捕捉設(shè)備,其中:所述立方體包括由三個(gè)維度表征的基本矩形譜的矩形空間中的表示,其中第一維度跨越第一波長(zhǎng)的可能值,第二維度跨越第二波長(zhǎng)的可能值,第三維度跨越縮放因子的可能值,所述立方體中的每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于輸入基本矩形譜,每個(gè)輸入基本矩形譜由輸入縮放因子、輸入第一波長(zhǎng)和輸入第二波長(zhǎng)表征,其中所述輸入第一波長(zhǎng)包括輸入譜從零轉(zhuǎn)變到所述輸入縮放因子處的波長(zhǎng),所述輸入第二波長(zhǎng)包括輸入譜從所述輸入縮放因子轉(zhuǎn)變到零處的波長(zhǎng);譜合成模塊,配置為合成輸出譜表不,其中所述輸出譜表不由輸出縮放因子、輸出第一波長(zhǎng)和輸出第二波長(zhǎng)表征,其中所述輸出第一波長(zhǎng)包括輸出譜表示從零轉(zhuǎn)變到所述輸出縮放因子處的波長(zhǎng),所述輸出第二波長(zhǎng)包括輸出譜表示從所述輸出縮放因子轉(zhuǎn)變到零處的波長(zhǎng);以及比較模塊,配置為從由所述立方體表示的基本矩形譜中確定一組基本矩形譜,對(duì)于其而言:所述輸出縮放因子等于所述輸入縮放因子,所述輸出第一波長(zhǎng)等于所述輸入第一波長(zhǎng),并且所述輸出第二波長(zhǎng)等于所述輸入第二波長(zhǎng),其中所確定的一組基本矩形譜構(gòu)成所述圖像捕捉設(shè)備的色域。
[0040]基于三色的系統(tǒng)和譜或多譜系統(tǒng)可能大量地不兼容,并且由不同的企業(yè)制造。本公開在基于三色的系統(tǒng)以及譜或多譜系統(tǒng)之間提供跨越間隔的橋梁,并且描述了從三色域變換到譜域的方法。這些變換使得能夠?qū)⒆V和多譜圖像處理方法應(yīng)用到三色圖像數(shù)據(jù)。
[0041]這里使用時(shí),術(shù)語(yǔ)“圖像捕捉設(shè)備”可以涉及適于形成圖像的任意設(shè)備。圖像捕捉設(shè)備以靜態(tài)或運(yùn)動(dòng)圖片的形式捕捉視覺信息。還可以存儲(chǔ)與這些圖像相關(guān)聯(lián)的圖像信息(例如,圖像尺寸、圖像分辨率、文件格式等)。還可以執(zhí)行對(duì)存儲(chǔ)的信息的處理。這些圖像捕捉設(shè)備可以包括照相機(jī)和/或行掃描照相機(jī)、平面掃描器以及其它此類設(shè)備。
[0042]這里使用時(shí),術(shù)語(yǔ)“合成”可以指的是基于包括參數(shù)和/或函數(shù)的實(shí)體的組合產(chǎn)生信號(hào)。根據(jù)本公開,提供了基于顏色值或圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出的譜表示的合成。
[0043]這里使用時(shí),術(shù)語(yǔ)“實(shí)際顏色”和“正確的顏色”可互換地使用,并且在此處定義為意指人類視覺系統(tǒng)感知到的顏色。
[0044]這里使用時(shí),術(shù)語(yǔ)“模塊”可以指的是配置為執(zhí)行某些功能的單元。模塊可以由硬件、軟件、固件或它們的組合實(shí)現(xiàn)。
[0045]章節(jié)I
[0046]圖1A示出了根據(jù)本公開一實(shí)施例的圖像處理方法。圖1B示出了圖1A的擴(kuò)展模塊,包括譜合成模塊(600A),接著是過濾器組(700)。如圖1C所示,處理可以不一定發(fā)生在圖像捕捉設(shè)備內(nèi)。在此情況下,可以僅擴(kuò)展到基本矩形表示,隨后投射到原始域,以呈現(xiàn)準(zhǔn)確的顏色(在章節(jié)2中進(jìn)一步說明)。
[0047]現(xiàn)在參考圖1A,由輸入譜產(chǎn)生的顏色值的三色表示,例如RGB (紅、綠、藍(lán)),首先被擴(kuò)展到六基色表示RYGCBV(紅、黃、綠、青、藍(lán)、紫)。對(duì)原色的數(shù)目的該選擇部分地得到對(duì)真實(shí)世界物體反射的大數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)計(jì)分析的支持。在該例子中,已表明反射數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計(jì)波動(dòng)的99%可由少為6個(gè)的基本向量描述(見參考文獻(xiàn)[3],其通過引用整體合并于此)。然后可以在RYGCBV域中處理圖像。在處理之后,經(jīng)處理的圖像的RYGCBV表示可被投射回到原始的RGB域。應(yīng)注意,雖然在當(dāng)前論述中考慮RGB和RYGCBV顏色空間,但是還可以考慮諸如YUV、YCbCr, HSV, CMYK之類的顏色空間以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它顏色空間。
[0048]作為示例而非限制,輸入(102A)和輸出(118A)還可以是XYZ三色值。作為示例而非限制,所擴(kuò)展的表示(105A,115A)可以包括6之外的值數(shù)目,諸如31,如果從400nm到700nm以1nm的增量考慮可見譜的話。其它可行性包括使用7顏色表示(R0YGCBV)或10顏色表示。6顏色表示是有用的,因?yàn)樗峁?zhǔn)確性和計(jì)算復(fù)雜性之間的平衡。
[0049]由于同色異譜(metamerism)(兩個(gè)不同的輸入譜可導(dǎo)致相同的RGB顏色值的現(xiàn)象),擴(kuò)展RGB或XYZ值可能不導(dǎo)致唯一的譜擴(kuò)展。然而,只要所選擇的譜表示如果應(yīng)用到與RGB或XYZ值對(duì)應(yīng)的分析函數(shù)(將在下面更詳細(xì)地論述)則將導(dǎo)致從該輸入譜產(chǎn)生所述RGB或XYZ值,就可以保持關(guān)于實(shí)際顏色的準(zhǔn)確顏色表示。
[0050]任意給定顏色是光的譜。這種譜可根據(jù)下面給出的方程近似地表示。
【權(quán)利要求】
1.一種用于基于多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出合成基本矩形譜表示的方法,所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出是適于被圖像捕捉設(shè)備捕捉的圖像的輸入譜的結(jié)果,所述方法包括: 提供多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出,其中每個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出與對(duì)應(yīng)的圖像捕捉設(shè)備譜靈敏度相關(guān)聯(lián); 基于所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出確定所述基本矩形譜表示的第一波長(zhǎng)和第二波長(zhǎng);以及 基于所述圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出中的任一個(gè)及其對(duì)應(yīng)的圖像捕捉設(shè)備譜靈敏度計(jì)算縮放因子,以基于所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出合成所述基本矩形譜表示, 其中: 如果應(yīng)用到所述圖像捕捉設(shè)備,則所合成的基本矩形譜表示適于產(chǎn)生所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出,且 所述第一波長(zhǎng)包括所述基本矩形譜表示從零轉(zhuǎn)變到所述縮放因子處的波長(zhǎng),所述第二波長(zhǎng)包括所述基本矩形譜表示從所述縮放因子轉(zhuǎn)變?yōu)榱闾幍牟ㄩL(zhǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,確定所述第一波長(zhǎng)和所述第二波長(zhǎng)包括: 將所述圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出中的兩個(gè)除以所有所述圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出的和;以及 使用二維查找表來映射所述除法的結(jié)果,以確定所述第一波長(zhǎng)和所述第二波長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中的任一項(xiàng)的方法,其中,計(jì)算所述縮放因子包括: 在由所述基本矩形譜表示的所述第一波長(zhǎng)和所述第二波長(zhǎng)定義的區(qū)間上執(zhí)行圖像捕捉設(shè)備譜靈敏度的圓積分,其中所述圖像捕捉設(shè)備譜靈敏度與所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出中的對(duì)應(yīng)的圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出相關(guān)聯(lián);以及 將所關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)的圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出除以所述圓積分的結(jié)果以計(jì)算所述縮放因子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)的方法,其中,所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出能包含負(fù)值。
5.一種用于從多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出產(chǎn)生輸出顏色空間的輸出顏色值的方法,所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出是由圖像捕捉設(shè)備捕捉的圖像的輸入譜的結(jié)果,所述方法包括: 提供與所述輸出顏色空間相關(guān)聯(lián)的顏色匹配函數(shù); 提供所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出; 基于所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出合成譜表示,其中如果應(yīng)用到所述圖像捕捉設(shè)備,則所合成的譜表示適于產(chǎn)生所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出;以及 將所合成的譜表示應(yīng)用到所述顏色匹配函數(shù)以獲得所述輸出顏色值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法,其中,所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出能包含負(fù)值。
7.一種用于從多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出產(chǎn)生輸出顏色空間的輸出顏色值的方法,所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出是由圖像捕捉設(shè)備捕捉的圖像的輸入譜的結(jié)果,所述方法包括: 提供與所述輸出顏色空間相關(guān)聯(lián)的顏色匹配函數(shù);提供所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出; 基于所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出合成譜表示,其中合成所述譜表示包括通過執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)的方法來產(chǎn)生基本矩形譜表示,并且如果應(yīng)用到所述圖像捕捉設(shè)備,則所合成的譜表示適于產(chǎn)生所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出;以及將所合成的譜表示應(yīng)用到所述顏色匹配函數(shù)以獲得所述輸出顏色值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中的任一項(xiàng)的方法,其中,應(yīng)用所合成的譜表示包括: 在由所合成的譜表示的所述第一波長(zhǎng)和所述第二波長(zhǎng)定義的區(qū)間上執(zhí)行所述顏色匹配函數(shù)的圓積分;以及 將所述圓積分的結(jié)果乘以所述縮放因子以獲得所述輸出顏色值。
9.一種用于確定圖像捕捉設(shè)備的色域的方法,所述方法包括: 模擬將立方體曝露到所述圖像捕捉設(shè)備,其中: 所述立方體包括由三個(gè)維度表征的基本矩形譜的矩形空間內(nèi)的表示,其中第一維度跨越第一波長(zhǎng)的可能值,第二維度跨越第二波長(zhǎng)的可能值,第三維度跨越縮放因子的可能值,所述立方體內(nèi)的每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于輸入基本矩形譜,且 每個(gè)輸入基本矩形譜由輸入縮放因子、輸入第一波長(zhǎng)和輸入第二波長(zhǎng)表征,其中所述輸入第一波長(zhǎng)包括輸入譜從 零轉(zhuǎn)變到所述輸入縮放因子處的波長(zhǎng),所述輸入第二波長(zhǎng)包括輸入譜從所述輸入縮放因子轉(zhuǎn)變到零處的波長(zhǎng); 合成由輸出縮放因子、輸出第一波長(zhǎng)和輸出第二波長(zhǎng)表征的輸出譜表不,其中所述輸出第一波長(zhǎng)包括輸出譜表示從零轉(zhuǎn)變到所述輸出縮放因子處的波長(zhǎng),所述輸出第二波長(zhǎng)包括輸出譜表示從所述輸出縮放因子轉(zhuǎn)變到零處的波長(zhǎng);以及 從由所述立方體表示的所述基本矩形譜中確定一組基本矩形譜,對(duì)于其而言: 所述輸出縮放因子等于所述輸入縮放因子, 所述輸出第一波長(zhǎng)等于所述輸入第一波長(zhǎng),且 所述輸出第二波長(zhǎng)等于所述輸入第二波長(zhǎng), 其中,所確定的一組基本矩形譜構(gòu)成所述圖像捕捉設(shè)備的色域。
10.一種用于確定圖像捕捉設(shè)備的色域的方法,所述方法包括: 模擬將立方體曝露到所述圖像捕捉設(shè)備,其中: 所述立方體包括由三個(gè)維度表征的基本矩形譜的矩形空間內(nèi)的表示,其中第一維度跨越第一波長(zhǎng)的可能值,第二維度跨越第二波長(zhǎng)的可能值,第三維度跨越縮放因子的可能值,所述立方體內(nèi)的每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于輸入基本矩形譜,且 每個(gè)輸入基本矩形譜由輸入縮放因子、輸入第一波長(zhǎng)和輸入第二波長(zhǎng)表征,其中所述輸入第一波長(zhǎng)包括輸入譜從零轉(zhuǎn)變到所述輸入縮放因子處的波長(zhǎng),所述輸入第二波長(zhǎng)包括輸入譜從所述輸入縮放因子轉(zhuǎn)變到零處的波長(zhǎng); 根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)的方法合成輸出譜表示,其中所述輸出譜表示由輸出縮放因子、輸出第一波長(zhǎng)和輸出第二波長(zhǎng)表征,其中所述輸出第一波長(zhǎng)包括輸出譜表不從零轉(zhuǎn)變到所述輸出縮放因子處的波長(zhǎng),所述輸出第二波長(zhǎng)包括輸出譜表示從所述輸出縮放因子轉(zhuǎn)變到零處的波長(zhǎng);以及 從由所述立方體表示的所述基本矩形譜中確定一組基本矩形譜,對(duì)于其而言: 所述輸出縮放因子等于所述輸入縮放因子,所述輸出第一波長(zhǎng)等于所述輸入第一波長(zhǎng),且 所述輸出第二波長(zhǎng)等于所述輸入第二波長(zhǎng), 其中,所確定的一組基本矩形譜構(gòu)成所述圖像捕捉設(shè)備的色域。
11.一種配置為基于多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出合成基本矩形譜表示的系統(tǒng),所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出是適于由圖像捕捉設(shè)備捕捉的圖像的輸入譜的結(jié)果,其中每個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出與對(duì)應(yīng)的圖像捕捉設(shè)備譜靈敏度相關(guān)聯(lián),所述系統(tǒng)包括: 波長(zhǎng)確定模塊,配置為基于所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出確定所述基本矩形譜表不的第一波長(zhǎng)和第二波長(zhǎng);以及 縮放因子計(jì)算模塊,配置為基于所述圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出中的任一個(gè)及其對(duì)應(yīng)的圖像捕捉設(shè)備譜靈敏度計(jì)算縮放因子, 其中: 如果應(yīng)用到所述圖像捕捉設(shè)備,則所合成的譜表示適于產(chǎn)生所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出,且 所述第一波長(zhǎng)包括所述基本矩形譜表示從零轉(zhuǎn)變到所述縮放因子處的波長(zhǎng),所述第二波長(zhǎng)包括所述基本矩形譜表示從所述縮放因子轉(zhuǎn)變到零處的波長(zhǎng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng),其中,所述波長(zhǎng)確定模塊包括: 除法模塊,配置為將所 述圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出中的兩個(gè)除以所有所述圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出的和;以及 二維查找表,配置為映射所述除法模塊的輸出,以確定所述第一波長(zhǎng)和所述第二波長(zhǎng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12中的任一項(xiàng)的系統(tǒng),其中,所述縮放因子計(jì)算模塊包括: 圓積分模塊,配置為在由所述基本矩形譜表示的所述第一波長(zhǎng)和所述第二波長(zhǎng)定義的區(qū)間上執(zhí)行圖像捕捉設(shè)備譜靈敏度的圓積分,其中所述圖像捕捉設(shè)備譜靈敏度與所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出中的對(duì)應(yīng)的圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出相關(guān)聯(lián);以及 除法模塊,配置為將所關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)的圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出除以所述圓積分模塊的輸出以計(jì)算所述縮放因子。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中的任一項(xiàng)的系統(tǒng),其中,所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出能包含負(fù)值。
15.一種配置為從多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出產(chǎn)生輸出顏色空間的輸出顏色值的系統(tǒng),所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出是適于由圖像捕捉設(shè)備捕捉的圖像的輸入譜的結(jié)果,其中所述輸出顏色空間與顏色匹配函數(shù)相關(guān)聯(lián),所述系統(tǒng)包括: 譜合成模塊,配置為基于所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出合成譜表示,其中如果應(yīng)用到所述圖像捕捉設(shè)備,則所合成的譜表示適于產(chǎn)生所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出;以及 譜應(yīng)用模塊,配置為將所合成的譜表示應(yīng)用到所述顏色匹配函數(shù),以產(chǎn)生所述輸出顏色值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng),其中,所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出能包含負(fù)值。
17.—種配置為從多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出產(chǎn)生輸出顏色空間的輸出顏色值的系統(tǒng),所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出是適于由圖像捕捉設(shè)備捕捉的圖像的輸入譜的結(jié)果,其中所述輸出顏色空間與顏色匹配函數(shù)相關(guān)聯(lián),所述系統(tǒng)包括:譜合成模塊,配置為基于所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出合成譜表示,其中所述譜合成模塊包括權(quán)利要求11-14中的任一項(xiàng)的系統(tǒng),并且如果應(yīng)用到所述圖像捕捉設(shè)備,則所合成的譜表示適于產(chǎn)生所述多個(gè)圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出;以及 譜應(yīng)用模塊,配置為將所合成的譜表示應(yīng)用到所述顏色匹配函數(shù),以產(chǎn)生所述輸出顏色值。
18.根據(jù)權(quán)利要求15-17中的任一項(xiàng)的系統(tǒng),其中,所述譜應(yīng)用模塊包括: 圓積分模塊,配置為在由所合成的譜表示的所述第一波長(zhǎng)和所述第二波長(zhǎng)定義的區(qū)間上執(zhí)行所述顏色匹配函數(shù)的圓積分;以及 乘法模塊,配置為將所述圓積分模塊的輸出乘以所述縮放因子以獲得所述輸出顏色值(1535A)。
19.一種配置為確定圖像捕捉設(shè)備的色域的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括: 曝露模擬模塊,配置為模擬將立方體曝露到所述圖像捕捉設(shè)備,其中: 所述立方體包括由三個(gè)維度表征的基本矩形譜的矩形空間內(nèi)的表示,其中第一維度跨越第一波長(zhǎng)的可能值,第二維度跨越第二波長(zhǎng)的可能值,第三維度跨越縮放因子的可能值,所述立方體中的每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于輸入基本矩形譜,且 每個(gè)輸入基本矩形譜由輸入縮放因子、輸入第一波長(zhǎng)和輸入第二波長(zhǎng)表征,其中所述輸入第一波長(zhǎng)包括輸入譜從零轉(zhuǎn)變到所述輸入縮放因子處的波長(zhǎng),所述輸入第二波長(zhǎng)包括輸入譜從所述輸入縮放因子轉(zhuǎn) 變到零處的波長(zhǎng); 譜合成模塊,配置為合成輸出譜表不,其中所述輸出譜表不由輸出縮放因子、輸出第一波長(zhǎng)和輸出第二波長(zhǎng)表征,其中所述輸出第一波長(zhǎng)包括輸出譜表不從零轉(zhuǎn)變到所述輸出縮放因子處的波長(zhǎng),所述輸出第二波長(zhǎng)包括輸出譜表示從所述輸出縮放因子轉(zhuǎn)變到零處的波長(zhǎng);以及 比較模塊,配置為從由所述立方體表示的基本矩形譜中確定一組基本矩形譜,對(duì)于其而目: 所述輸出縮放因子等于所述輸入縮放因子, 所述輸出第一波長(zhǎng)等于所述輸入第一波長(zhǎng),且 所述輸出第二波長(zhǎng)等于所述輸入第二波長(zhǎng), 其中,所確定的一組基本矩形譜構(gòu)成所述圖像捕捉設(shè)備的色域。
20.一種配置為確定圖像捕捉設(shè)備的色域的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括: 曝露模擬模塊,配置為模擬將立方體曝露到所述圖像捕捉設(shè)備,其中: 所述立方體包括由三個(gè)維度表征的基本矩形譜的矩形空間內(nèi)的表示,其中第一維度跨越第一波長(zhǎng)的可能值,第二維度跨越第二波長(zhǎng)的可能值,第三維度跨越縮放因子的可能值,所述立方體中的每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于輸入基本矩形譜,且 每個(gè)輸入基本矩形譜由輸入縮放因子、輸入第一波長(zhǎng)和輸入第二波長(zhǎng)表征,其中所述輸入第一波長(zhǎng)包括輸入譜從零轉(zhuǎn)變到所述輸入縮放因子處的波長(zhǎng),所述輸入第二波長(zhǎng)包括輸入譜從所述輸入縮放因子轉(zhuǎn)變到零處的波長(zhǎng); 譜合成模塊,包括權(quán)利要求11-13中的任一項(xiàng)的系統(tǒng),所述譜合成模塊配置為合成輸出譜表不,其中所述輸出譜表不由輸出縮放因子、輸出第一波長(zhǎng)和輸出第二波長(zhǎng)表征,其中所述輸出第一波長(zhǎng)包括輸出譜表示從零轉(zhuǎn)變到所述輸出縮放因子處的波長(zhǎng),所述輸出第二波長(zhǎng)包括輸出譜表示從所述輸出縮放因子轉(zhuǎn)變到零處的波長(zhǎng);以及 比較模塊,配置為從由所述立方體表示的基本矩形譜中確定一組基本矩形譜,對(duì)于其而目: 所述輸出縮放因子等于所述輸入縮放因子, 所述輸出第一波長(zhǎng)等于所述輸入第一波長(zhǎng),且 所述輸出第二波長(zhǎng)等于所述輸入第二波長(zhǎng), 其中,所確定的一組基本矩形譜構(gòu)成所述圖像捕捉設(shè)備的色域。
21.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),包含一組指令,所述指令使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1-10中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法。
22.—種譜合成模塊,響應(yīng)于圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出而產(chǎn)生顏色輸出信號(hào),所述譜合成模塊包括: 輸入模塊,用于接收?qǐng)D像捕捉設(shè)備傳感器輸出(1515A); 處理模塊(1500E) 用于將所述圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出中的兩個(gè)除以第一縮放因子(Σ); 第一二維查找表(2-D LUT) (1510C),用于映射所述除法的結(jié)果以確定第一波長(zhǎng)和第二波長(zhǎng); 第二 2-D LUT(1510E),用于將所述第一波長(zhǎng)和所述第二波長(zhǎng)映射到第一組顏色輸出信號(hào);以及 乘法器(1540E),用于將所述第一組顏色輸出信號(hào)和所述第一縮放因子相乘以輸出第二組顏色輸出信號(hào)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的譜合成模塊,其中,所述第一2-D LUT(1510C)和所述第二 2-DLUT(1510E)組合成第三2-D LUT (1510F),其中所述第三2_D LUT映射所述除法的結(jié)果以確定所述第一組顏色輸出信號(hào)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的譜合成模塊,其中,所述第一縮放因子包括所有所述圖像捕捉設(shè)備傳感器輸出的和。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的譜合成模塊,其中,所述第一波長(zhǎng)包括所述基本矩形譜表示從零轉(zhuǎn)變到第二縮放因子(I)處的波長(zhǎng),所述第二波長(zhǎng)包括所述基本矩形譜表示從第二縮放因子值轉(zhuǎn)變到零處的波長(zhǎng)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的譜合成模塊,其中,所述第二縮放因子包括將所述第一縮放因子除以所述圖像捕捉設(shè)備(1710)的譜靈敏度的和的圓積分所得的比值。
27.根據(jù)權(quán)利要求23的譜合成模塊,其中,響應(yīng)于最佳擬合法確定所述第三2-DLUT的值,所述最佳擬合法根據(jù)距離準(zhǔn)則最小化所述第三2-D LUT的輸出和一組測(cè)試顏色輸出信號(hào)之間的距離。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的譜合成模塊,其中,所述距離準(zhǔn)則是均方誤差準(zhǔn)則。
【文檔編號(hào)】H04N1/60GK104025562SQ201280064921
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】W·吉什, D·魯霍夫, J·S·邁塞爾瓦因 申請(qǐng)人:杜比實(shí)驗(yàn)室特許公司