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光照颜色补偿方法研究

作　者: 罗海霞
导　师: 刘斌；龙永红
学　校: 湖南工业大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 光照颜色补偿颜色空间双色反射模型有限维线性模型
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 88次
引　用: 1次
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内容摘要

物体的颜色与照明光源和物体表面特性有关,同一物体在不同光源下会呈现不同的颜色。光照补偿研究在各种光照条件下如何描述物体的本征颜色,是近几年机器视觉领域内的研究热点之一。本文研究光照颜色补偿和客观颜色评价方法,重点研究能真实反映物体本征颜色的光照补偿技术,将非标准光源下的图像转换为标准光源下的图像,消除光照的影响。设计了一种改进型的色差计算方法,该方法不需要进行空间转换,简单快速。实验结果表明,该色差公式与CIEDE2000色差公式效果接近,但计算速度是CIEDE2000色差公式的6.3倍。针对不同的应用场合,设计了两种不同的光照颜色补偿算法。基于颜色空间转换的光照颜色补偿算法,首先估计光源颜色,然后根据光源颜色矢量线性变换RGB空间,得到变换后的彩色空间XLYLZL。推导出了由XLYLZL彩色空间描述的彩色图像,当光照变化时,将原图像转换到目标光源下的图像的转换矩阵。基于有限维线性模型的光照补偿算法,从系统成像模型出发,设计了一种基于双色反射模型的光照光谱功率分布估计方法,由采集得到的颜色值还原对象物体的光谱反射率,在此基础上,应用光照及表面反射的有限维线性模型,将非标准光源下的图像还原为标准光源D65下的图像。为了验证光照颜色补偿算法的有效性,选取了可见光波长范围内具有代表性颜色的一系列色标进行实验。在标准光照箱中,分别拍摄D65和A光源下的色标图像,以D65光源下的图像为标准图像,将A光源下的图像还原为D65光源下的图像,分别计算校正前后的图像与标准图像的色差并进行比较。实验结果表明,采用基于颜色空间转换的光照颜色补偿算法,处理后图像与标准图像的色差比原图像与标准图像的色差下降了68.98%;采用基于有限维线性模型的光照颜色补偿算法,处理后图像与标准图像的色差比原图像与标准图像的色差下降了74.34%。实验证明了该光照补偿算法的有效性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-15
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-14
  1.3 本课题主要研究内容  14-15
第二章颜色测量条件及评价方法  15-31
  2.1 颜色测量条件  15-17
    2.1.1 标准照明体和标准光源  15-16
    2.1.2 印刷品颜色测量条件  16-17
  2.2 颜色评价方法  17-22
    2.2.1 CIELAB 色差公式  18-19
    2.2.2 CIEDE2000 色差公式  19-21
    2.2.3 改进型RGB 色差公式  21-22
  2.3 实验结果与分析  22-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章基于颜色空间转换的光照颜色补偿算法  31-44
  3.1 颜色空间  31-34
  3.2 颜色空间转换方法  34-38
    3.2.1 基于标准白板的光照估计方法  34-35
    3.2.2 颜色空间转换方法  35-38
  3.3 基于颜色空间转换的光照颜色补偿方法  38-39
  3.4 实验结果与分析  39-43
  3.5 本章小结  43-44
第四章基于有限维线性模型的光照颜色补偿算法  44-61
  4.1 有限维线性模型  44-46
  4.2 基于双色反射模型的光谱功率分布估计  46-48
    4.2.1 双色反射模型  46-47
    4.2.2 基于双色反射模型的光源颜色估计  47-48
  4.3 基于有限维线性模型的光照颜色补偿算法  48-52
  4.4 实验结果与分析  52-60
  4.5 本章小结  60-61
第五章总结与展望  61-63
  5.1 主要结论  61
  5.2 课题展望  61-63
参考文献  63-67
附录  67-68
致谢  68

光照颜色补偿方法研究

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