基于颜色变化曲线的多视点视频颜色校正方法研究【文献综述】

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1、毕业设计文献综述电子信息科学与技术基于颜色变化曲线的多视点视频颜色校正方法研究【摘要】随着数字图像设备的广泛应用，自由视点视频的研究已经成为了一个热点，自由视点视频涉及的一个关键技术就是颜色校正，如何通过颜色校正获得真实的颜色重现已成为图像处理中普遍存在的一个技术难点。国内外学者以颜色校正的三种方法为基础，从颜色直方图、像素点匹配等出发，在颜色校正这一研究中取得了一定的成就。【关键词】颜色直方图；颜色空间；像素匹配；图像分割【正文】在图像识别和分析中，彩色图像比灰度图像提供了更多的信息——颜色值，充分利用好这一信息，是进行彩色图像识别和分析的关键

2、。随着计算机、通信及网络技术的发展，多自由视点视频已经越来越受人们关注，其涉及的一个关键问题就在于不同视点间的颜色差异，进行颜色校正已成为趋势之一。通过对国内外学者文献的整理，目前为止，概括起来对颜色校正的研究可概述如下：徐晓昭[3]等学者在颜色校正方法及其在图像处理中的应用中高度概括了颜色校正的三种方法：a）为基于映射的颜色校正方法，通过确定源颜色空间到目标空间的映射关系实现颜色空间的转换。b)基于光谱反射率还原的颜色校正方法，根据系统成像模型，由采集得到的颜色值还原对象物体的光谱反射率，进而结合标准光源的光谱功率分布得到标准颜色值。c)基于图

3、像分析的颜色校正方法，首先根据图像的色度平均值及色度分布特性检测图像是否偏色以及偏色程度，进而对偏色图像进行颜色校正。其分别对这三种方式的校正进行了描述，并通过实践比较了各种方法的优缺点。很多研究都是基于上述三种校正方法出发从而对其进行细化，得到了不同的颜色校正方法，但其原理以及结果是基本一致的。王章野等学者[8]采用了一种基于颜色传递的多色调图像统一调整方法，解决了现有多色调图像调整方法中存在的色调不连续。其采用的为上述方法中的第一种，将参考图像和待调整图像的每个分割区间建立映射关系，对待调整图像的每个点，在参考图像的采样点中寻找与其最匹配的点

4、，将参考图像中最匹配的颜色值传递给待调整图像中的对应点，使待调整图像进行亮度的缩放，从而实现与参考图像的亮度保持一致性，其优点在于计算量小、方便以及快速。颜色直方图是在许多图像检索系统中被广泛采用的颜色特征，描述了不同色彩在整幅图像中所占的比例，而不关心每种色彩所处的空间位置，在颜色校正的研究中，正是由于颜色直方图自身的优势而被广泛利用。常志华等[9]利用直方图匹配的方法最终实现了对颜色图像的校正，其基本思想是在目标图像和源图像的直方图间建立像素的映射关系，与一维直方图匹配不同，通过对三维空间的连续采样，建立起类似一维的匹配函数，而又完全满足三维

5、直方图的特性。姜浩等[10]虽然也是实现基于直方图匹配的立体视频颜色校正算法，但其深入分析视点图像间存在的乘性和加性差异，其认为乘性差异受相机元件的感光灵敏度、放大和量化因子、以及镜头的透射系数变化所影响，加性差异表示像素亮色度值的线性变化，并且结合颜色差异建模，使用直方图匹配算法校正颜色误差。使用的颜色校正算法计算复杂度较低，并且在保持图像视觉效果的同时，能较好的消除参考图像和目标图像之间的颜色差异，能够带来比较好的视频编码性能。除此之外，宁波大学的蒋刚毅教授等[11]也提出了一种基于直方图的颜色校正方法，前提是先计算目标图像和源图像的直方图，

6、其创新点主要在于利用动态规划算法求取最小成本路径，从而建立源图像和目标图像间的颜色映射，并且通过在水平和垂直方向增加补偿因子来保证路径的平滑，最后通过视频跟踪技术实现对多视点视频的颜色校正，这一方法具有一定的优势，消除了边缘失真，降低了计算复杂度，同时也提高了校正的速度和精度。除了建立直方图以外，国内外学者还从其他方面出发达到了较好的校正效果。例如刘关松[14]等在监督颜色校正方法研究中就提出了新的监督颜色校正方法，其原理是在图像摄取环境中放置监督色板，采用了线性回归、多项式回归和BP神经网络的方法来求解转换关系，从而对颜色值进行了校正。这三种方

7、法的优势都在于应用条件不受限制，但正因为如此，在某些恶劣环境下，比如说光源变化较大的情况下，这种颜色校正就会有不自然的颜色出现，会出现一定的偏差。颜色校正的目的是为了取得更好的编码效果，但上述研究都没有和编码结合，因此对其算法的有效性缺少客观的评价方法，因此宁波大学的蒋刚毅教授等[16]结合编码的效果提出了一种面向编码和绘制的多视点视频颜色校正算法，其原理主要是基于背景分离，通过分离图像的背景，计算校正因子，从而达到校正的效果，这一研究促进了颜色校正研究的进一步发展。多视点视频视点间存在着视差信息，而且颜色不一致主要存在于视点之间，充分利用目标视

8、点图像与源视点图像之间的空间相关性，将会是颜色校正领域中的一个趋势。颜色曲线由于其不会出现同色异谱的困扰得到了广泛的应用。冯景华[1]在