[发明专利]图像颜色自动校正方法及数字摄像系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术，特别涉及一种图像颜色自动校正方法及一种能够实现该方法的数字摄像系统。

背景技术

如图1所示，如数码摄像头、数码摄像机、数码照相机等的数字摄像系统10一般包括光学镜头11、图像传感器12、图像处理芯片13、图像传输模块14和图像显示模块15。拍摄目标经由光学镜头11成像在图像传感器12上，并被图像被传感器12转换成原始的图像数据，该原始图像数据经由图像处理芯片13处理后，被图像传输模块14传送到图像显示模块15进行显示。

图像处理芯片13可以对原始图像数据进行多种处理，包括自动白平衡、结合输入图像亮度进行自动曝光控制、去噪、亮度Gamma校正、和/或颜色校正处理等。对于自动白平衡处理来说，场景中的灰色物体在处理后一般也呈现灰色色调，即对应像素点的红绿蓝(RGB)颜色分量基本相等。白平衡处理通常是：根据需要将色调调灰的像素点的当前颜色确定一白平衡校正参数，并利用该参数对图像中所有的彩色色调进行调节。

然而，不同型号的图像传感器的感光效果通常不一致，此外同一型号的图像传感器在采用不同光源时的输出色调通常是非线性的，再加上各种干扰(如噪声干扰、曝光过度等)的存在，因而对于同一种色调，经自动白平衡处理后的输出彩色可能会呈现出不同的色调，有时偏暖、有时偏冷、有时过淡、有时又过于鲜艳。为解决这个问题，通常图像处理芯片13还需要对白平衡后的图像进行颜色校正，用于在保持灰色色调不变的同时，对图像中的其它色调进行调节，以使图像的整体色调符合用户期望。

颜色校正处理的原理是：对图像中各像素点的颜色值分别乘以一校正矩阵M，以得到校正后的颜色值。具体来说，设某像素点校正前的颜色为(r，g，b)，校正后的颜色为(R_较，G_较，B_较)，则有：

其中，校正矩阵M为3×3矩阵。为保证灰色的像素点在颜色校正后仍是灰色，要求矩阵M满足各行参数之和为1。这样，当校正前的像素颜色满足r＝g＝b(即为灰色)时，校正后的颜色也满足R_较＝G_较＝B_较，且与校正前的色调完全一致。

在现有技术中，校正矩阵M中的各参数由厂家或者用户根据经验预先配置。其缺点是：参数的配置过程完全通过人工实现，这需要有经验的图像工程师做大量的工作，而且不利于相对缺少经验的普通用户使用；此外，当更换图像传感器和/或拍摄场景后，需要重新进行校正矩阵的配置工作，导致颜色校正处理过程繁琐、需要耗费大量人工。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种图像颜色自动校正方法，以根据所拍摄的图像自动配置颜色校正矩阵并对其进行颜色校正。

本发明要决定另一个技术问题在于提供一种数字摄像系统，该系统能够对所拍摄的图像自动进行颜色校正。

为实现上述目的，本发明提出了一种图像颜色自动校正方法，该方法包括：从所述图像中确定至少一个目标区域，该目标区域中包含具有特定色调的特征像素点；针对所述特征像素点设定一期望色调；计算该特征像素点的实际色调；利用该期望色调和该实际色调计算颜色校正矩阵；以及利用该颜色校正矩阵对该图像中的所有像素点的颜色进行校正。

所述计算图像中特征像素点的实际色调的步骤包括：计算目标区域中的特征像素点的颜色平均值；以及利用该颜色平均值计算该实际色调。

本发明的方法还包括，在所述计算图像中特征像素点的实际色调之前，从目标区域中排除非特征像素点。

在所述对该整幅图像的颜色进行校正的步骤前还包括，对由该特征像素点的期望色调和实际平均色调直接计算得到的颜色校正矩阵进行修正。该修正步骤包括：预先设定一预设颜色校正矩阵；以及，将该预设颜色校正矩阵与直接由该特征像素点的期望色调和实际平均色调计算得到的颜色校正矩阵进行加权平均，以得到的修正后的颜色校正矩阵，用于对图像进行颜色校正。

所述加权平均运算中的权重根据所述目标区域占整幅图像的比例而确定。

当图像中不存在所述目标区域时，直接利用该预设颜色校正矩阵对该图像进行颜色校正。

根据本发明的一实施例，所述目标区域为人脸，而所述特征像素点为肤色点。

优选地，本发明的图像颜色自动校正方法在对该图像进行白平衡处理之后进行。