專利名稱：一種多視差圖偏色校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立體拍攝技術(shù)以及數(shù)字圖像處理技術(shù)，特別是用于陣列式相機(jī)拍 攝得到的多視差圖的顏色校正。
二背景技術(shù)：
三維立體顯示一直是人類的夢(mèng)想，其中基于雙目視差的多視點(diǎn)自由立體顯示 器是一種重要的三維立體顯示器，它由二維平面顯示器加裝狹縫光柵或者柱面光 柵而成，能使觀看者感受到真實(shí)的三維效果。它的顯示內(nèi)容來(lái)自于多個(gè)角度拍攝 到的場(chǎng)景圖像，這些場(chǎng)景圖像可以由3D建模軟件生成，也可以是攝像機(jī)陣列從 不同角度拍攝得到的多幅視差圖。為了增加立體可視區(qū)域，需要設(shè)置的相機(jī)數(shù)量 通常都比較多， 一般會(huì)多達(dá)8個(gè)，甚至十幾個(gè)以上。然而相機(jī)差異是必然存在的， 即使它們是來(lái)至于同一品牌，如CCD濾色片、相機(jī)鏡頭光圈設(shè)置等都不可能完 全一致，將對(duì)拍攝得到的視差圖的顏色產(chǎn)生影響。同時(shí)，因相機(jī)在拍攝時(shí)擺放于 不同的位置，拍攝環(huán)境也將對(duì)每個(gè)鏡頭產(chǎn)生不同的影響。受所有上述因素的影響， 攝像機(jī)陣列中每個(gè)相機(jī)拍攝得到的圖像將會(huì)存在顏色差異，有時(shí)這種顏色上的差 異會(huì)很大，當(dāng)多幅視差圖進(jìn)行合成之后，它會(huì)影響合成圖的質(zhì)量，這不僅使 顯示器的立體效果受到影響，嚴(yán)重時(shí)將使觀看者產(chǎn)生視疲勞。因此，為了 充分發(fā)揮多視點(diǎn)自由立體顯示器的性能，在合成立體圖像之前，對(duì)視差圖預(yù) 先進(jìn)行顏色校正是十分必要的。
三
發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的正是要解決相機(jī)陣列拍攝得到的多視差圖之間的 顏色差異問(wèn)題，從而使立體顯示器具有更加完美的立體顯示效果。本發(fā)明是 在多幅視差圖中，選取其中一幅無(wú)偏色的標(biāo)準(zhǔn)視差圖作為基準(zhǔn)，來(lái)對(duì)其它偏色視 差圖依次進(jìn)行顏色校正的。
首先，將標(biāo)準(zhǔn)視差圖與偏色視差圖進(jìn)行RGB顏色空間到Y(jié)UV顏色空間的 轉(zhuǎn)換，RGB顏色空間到Y(jié)UV顏色空間的轉(zhuǎn)換公式表示為_y = 0.299x r + 587xg+ 0.114x6
m = (-0.169)xr + (-0.332)xg + 0.500x" 128 、" v = 0.500xr + (—0.419)xg + (-0.0813)x 6+ 128
公式(1)中，r、 g、 b分別代表一幅視差圖中某一像素在RGB顏色空間的灰度
值，y、 u、 v分別代表經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后該像素的在YUV顏色空間的灰度值。
其次，分別計(jì)算Y、 U、 V通道的校正系數(shù)i^， 《〃
設(shè)標(biāo)準(zhǔn)視差圖與偏色視差圖大小是mXn。將標(biāo)準(zhǔn)視差圖所有像素的Y通道 灰度值的總和記為y,，任意像素的Y通道的灰度值記作j;^。偏色視差圖所有
像素Y通道的值的總和記作L,任意像素的Y通道的值記作j;^。貝lj:
7 2 -2 J^2附"
設(shè)K與l^的比值記為iG，下標(biāo)y表示為偏色視差圖的y通道校正系數(shù)，貝ij:
f =Zi (4) 將Y通道校正系數(shù)《y與偏色視差圖中各像素Y通道的值y相乘，可得到校正
■*、 r 2則
后個(gè)各像素Y通道值v ，艮卩
2柳
7 2柳 "y7 2柳
公式(5)中，v代表校正前偏色視差圖某一像素Y通道的值，v代表校正
2鵬 7 2柳
后該像素Y通道的值。
參照上述相同的過(guò)程，相應(yīng)偏色視差圖的U、V通道校正系數(shù)分別為， XK,
這樣可實(shí)現(xiàn)偏色視差圖的U, V通道校正。
然后，在偏色視差圖的顏色校正完成后，將校正后的視差圖進(jìn)行YUV到RGB
的顏色空間轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換公式如下 尸"+ 1.4075x(v-128)
g = y + (—0.3445) x (m -128)+(~0.7169) x (v -128) ( 6 )
6" + 1.7790x(w—128)
公式(6)中的y、 u、 v分別代表校正后視差圖的某一像素在YUV顏色空間的 灰度值，r、 g、 b代表顏色空間轉(zhuǎn)換后該像素在RGB顏色空間的灰度值。完成了校正后視差圖YUV顏色空間到RGB顏色空間的轉(zhuǎn)換，也就完成了對(duì)一幅偏 色視差圖的顏色校正。
重復(fù)上述過(guò)程，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其它所有偏色視差圖的顏色校正。
四
圖1為本發(fā)明一種多視差圖偏色校正方法流程示意圖。
五具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，具體涉及一個(gè)8相機(jī)陣列多攝像機(jī)系統(tǒng)，所 有相機(jī)均排列在一條直線上，每個(gè)相機(jī)的分辨率為mXn-640X480，顏色為彩色， 位深為8位，拍攝速度為視頻速度。有必要在此指出的是，該實(shí)施例只用于本發(fā) 明做進(jìn)一步的說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域技術(shù)熟練人員 根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對(duì)本發(fā)明做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。本發(fā)明一種多視差圖偏色校正方法的具體實(shí)施過(guò)程是
1、 利用8相機(jī)系統(tǒng)對(duì)任一場(chǎng)景進(jìn)行拍攝，然后從拍攝得到的8幅視差圖中 選取一幅顏色真實(shí)的視差圖作為標(biāo)準(zhǔn)視差2、 從余下的7幅視差圖中任選一幅有偏色現(xiàn)象的視差3、 利用公式(1)分別將標(biāo)準(zhǔn)視差圖和該偏色視差圖進(jìn)行RGB顏色空間到 YUV顏色空間的轉(zhuǎn)換，得到它們的y、 u、 v值；
4、 利用公式(2)和(3)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)視差圖和該偏色視差圖各像素Y、 U、 V 三通道的值分別求和；
5、 利用公式(4)分別求出標(biāo)準(zhǔn)視差圖和該偏色視差圖Y、 U、 V三通道各
自的總值的比值，得到顏色校正系數(shù)i^， ^，；；
6、 利用求得的Y、 U、 V三通道校正系數(shù)&， A^， i^，分別與該偏色視
差圖每個(gè)像素的Y、 U、 V的值相乘，得到Y(jié)UV顏色空間下校正后的偏色視差 7、 利用公式(6)將校正后的這幅偏色視差圖進(jìn)行YUV顏色空間到RGB 顏色空間的轉(zhuǎn)換，得到校正后圖像的r、 g、 b值。
8、 重復(fù)上述過(guò)程，依次完成其它視差圖的顏色校正。
至此， 一種多視差圖偏色校正方法己經(jīng)介紹完畢，這樣就得到消除了顏色偏 色的多視點(diǎn)視差圖像，它們就可用于多視點(diǎn)自由立體顯示。
權(quán)利要求
1.一種多視差圖偏色校正方法，它采用計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)立體攝像系統(tǒng)得到的多幅視差圖進(jìn)行顏色偏色校正，其特征在于先在多幅視差圖中選取一幅顏色真實(shí)的圖像作為標(biāo)準(zhǔn)圖來(lái)對(duì)其它視差圖進(jìn)行偏色校正，然后分別將標(biāo)準(zhǔn)視差圖和偏色視差圖進(jìn)行從RGB到Y(jié)UV的顏色空間轉(zhuǎn)換，再分別計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)視差圖與偏色視差圖在YUV顏色空間下所有像素YUV各通道值總和，并分別求出它們的YUV各通道值總和的比值，分別得到三個(gè)通道的顏色校正系數(shù)KY，KU，KV，再由求得的Y、U、V三通道的三個(gè)校正系數(shù)KY，KU，KV與偏色視差圖每個(gè)像素的Y、U、V三通道的值分別相乘，得到Y(jié)UV顏色空間下待校正偏色圖像的真實(shí)顏色灰度值，最后，將得到的真實(shí)顏色灰度值從YUV轉(zhuǎn)換到RGB顏色空間，從而實(shí)現(xiàn)任意多幅偏色視差圖的校正。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多視差圖偏色校正的方法，其特征在于先在多幅視差圖中選取一幅顏色真實(shí)的圖像作為標(biāo)準(zhǔn)圖，然后分別將標(biāo)準(zhǔn)視差圖和偏色視差圖進(jìn)行從RGB到Y(jié)UV的顏色空間轉(zhuǎn)換，通過(guò)偏色視差圖在YUV顏色空間下所有像素三個(gè)顏色校正系數(shù)K<sub>Y</sub>，K<sub>U</sub>，K<sub>V</sub>，得到Y(jié)UV顏色空間下待校正偏色圖像的真實(shí)顏色灰度值，最后將得到的真實(shí)顏色灰度值從YUV轉(zhuǎn)換到RGB顏色空間，從而實(shí)現(xiàn)任意多幅偏色視差圖的校正。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)任意多路視差圖在合成立體圖像之前的偏色校正，能改善自由立體顯示器的效果，方法簡(jiǎn)單可行。
文檔編號(hào)H04N13/00GK101588439SQ20091005995
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者曦 劉, 琳 張, 李大海, 王瓊?cè)A 申請(qǐng)人:四川大學(xué)