[发明专利]颜色校正方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及数字照片图像处理和打印领域，更具体地，涉及 当图像中需要或期望特定的颜色时的颜色校正方法。

背景技术

许多图像，不管是数字捕获的还是在传统胶卷上的，都会与消费 者期望看见的或者与法定的颜色方案有着颜色差异或者变化。这可能 是由于例如消费者方面进行的不正确摄影设置，导致例如图像的曝光 不足或者曝光过量、不合适的照明、胶卷类型导致的颜色场景变化、 显影处理、打印料(stock)染色、或者使用性能差的照相机。此外， 人眼看见的可能与数字记录的或者胶卷上记录的颜色范围不同。特别 地，人类视觉系统与类似色相关地并且根据照明条件来识别颜色，而 数字和胶卷摄影力图记录物体的实际颜色。

具有白或黑区域的图像出现在监视器屏幕上或者在打印时可能 与消费者期望的不同。例如，用在诸如驾驶证、护照和其它标识文件 的官方文件中的摄影识别(ID)图像被规定为具有白色背景，但它们 通常看起来具有浅色背景，不管是中性颜色(例如，白、黑或灰)还 是有色的(例如，蓝色调的或红色调的)。雪或者冰场景可能看起来 是整体蓝色的。应当注意，自然界的雪和冰通常确实具有蓝色或绿色 色调(tint)，但是消费者期望看见更加白的雪和冰。诸如森林或者 洞穴图像的阴暗场景也通常会朝着特定的颜色失真，例如由于树叶引 起的绿色、由于照明条件引起的红色或黄色。其它颜色也可能与消费 者的期望有失真。

改变图像的颜色和明亮度(brightness)两者的颜色平衡通常用 于试图校正不想要的着色，但是会导致其它不可接受的着色变化。传 统的自动场景平衡算法倾向于调整曝光，以使得图像的平均颜色是中 性灰色，这对于许多消费者的摄影图像是可接受的，但是对于特定的 场景或者满足法定的着色要求是不可接受的。例如，简单地平衡摄影 ID图像以使得背景成为白色通常会使得对象的脸、头发和眼睛的着色 失真，并且会使得脸变亮，从而冲去特征。可替换地，在这样的场景 中朝着中性灰色平衡可能会受对象衣服的着色的影响，并且例如产生 有色背景。相似地，从天空、雪或冰场景中去掉一些蓝色可能不适当 地从其它对象(例如，人、汽车、建筑物和树叶)中去掉了蓝色调， 导致超出可接受水平的着色改变。对于具有暗阴影的图像也是如此。 使阴影变亮或者改变阴影的颜色可能会影响整个图像，因为使得阴影 太亮或者因为不可接受地移动了图像的其它区域的颜色。当进行颜色 平衡以校正其它颜色的倾斜(skewing)时，会发生类似的不可接受 的结果。

照相机、录像机或者其它成像装置在记录图像期间或之后，或者 在图像的初始处理期间，通过物理、光学或者数字处理方法，可以自 动地进行颜色平衡和其它处理技术。这样的处理也可能不利地影响得 到的图像，例如由于基于占据大部分图像的颜色而使颜色平衡倾斜， 或者增加颜色的饱和度水平使得期望中性着色的区域被影响。

在图像中代表对象的真实颜色或者对象的期望颜色的希望颜色 的实现和颜色平衡在许多不同的行业中是重要的。摄影ID图像、消 费者和专业照片以及广告媒体仅仅是其中颜色极其重要的工业的一 些示例。例如，晾衣绳、食物项目、公司标志或者运动团队的广告的 成功依赖于实现对象的期望的逼真着色。不管图像的最终格式如何， 是否显示在监视器上、打印介质上、摄影介质上还是一些其它介质， 都希望控制图像的视觉特性。

已知调整图像或场景的背景的方法用在文档处理和摄影工业中。 在文档处理中，通过强制背景变白可以去掉由复制或处理引起的伪像 (artifact)，如例如在美国专利6,323,957、6,222,642和5,157,740 中所述的。在摄影工业中，特别是对于摄影识别图像，背景与对象的 分离以及用希望的图像或颜色来代替背景也是已知的，例如在美国专 利6,999,113、6,950,130、6,912,313和5,913,019以及WO94/26057 中所述的。变换彩色图像信号同时保持阴影和高亮特性的方法记载在 美国专利6,278,800中。美国6,608,926描述了一种彩色底雾(color fog)校正，其中感兴趣的区域在校正之前被去掉。美国专利申请公 开US 2004/0071343描述了使用LCC颜色空间转换来校正图像中的彩 色底雾的方法。US4928167类似地描述了使用到LCC颜色空间的转换 对视频信号进行色调校正。

希望具有一种当图像内的特定颜色的希望值已知时校正该特定 颜色的办法。