[发明专利]一种摄像机阵列的颜色校准系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机多媒体领域，特别涉及一种摄像机阵列的颜色校准系统和方法。

背景技术

摄像机阵列是由一组摄像机(包括多个摄像机)按一定方式(如线性、平面或环形等)排列而成，根据摄像机阵列拍摄的多方位场景图像，能重建出场景的三维图像。摄像机阵列中可能存在不同类型的摄像机，并且即使是相同的摄像机，在相同光照下对相同物体成像后的颜色(即颜色响应)也可能不同，这将大大影响之后重建三维图像的准确性，为此在摄像机阵列采集图像前，需要预先对摄像机阵列进行颜色校准。

对摄像机阵列进行颜色校准，主要是通过调节各摄像机的参数(主要是亮度增益参数和白平衡参数)，使得采集的样本颜色与目标颜色尽可能的接近。现有对摄像机阵列进行颜色校准的方法是：采用平面(方形)的颜色校准板作为校准基准物，颜色校准板上均匀分布着已知灰度值的颜色块。通过摄像机阵列对颜色校准板进行采样，并根据采样结果与目标灰度的差异来相应调节摄像机参数，直到这种差异小于某个阈值。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

用上述方法同时校准摄像机阵列中的所有摄像机将是困难和繁琐的，特别当摄像机阵列中各个摄像机的朝向不一致时，常不能保证颜色校准板被所有摄像机同时拍摄到，导致摄像机阵列的颜色校准速度和精度都很低；并且，当场景中光照分布不均匀时，各个摄像机受环境光影响，单独校准的结果也会存在较大的差异，从而还需要考虑各摄像机间的样本颜色的差别，导致摄像机阵列的颜色校准复杂。

发明内容

为了提高摄像机阵列的颜色校准的速度和精度，更有效地对摄像机阵列的颜色进行校准，本发明实施例提供了一种摄像机阵列的颜色校准系统和方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种摄像机阵列的颜色校准系统，所述系统包括：

白色光球、摄像机阵列、微程序控制器MCU、多台采集服务器和一台控制服务器；

所述白色光球，放置在颜色校准系统的中心，与所述MCU相连，在所述MCU控制下按预设的规则发光产生C种亮度；其中，所述预设的规则为所述MCU控制在所述摄像机阵列包括的摄像机的第i帧曝光时间内所述白色光球的发光时长为t_i毫秒，以C帧作为一次循环控制所述白色光球的发光时长，即t_i+C＝t_i，C为大于等于1的整数，i为大于等于1的整数；

所述摄像机阵列，包括多台摄像机，各台摄像机分布在颜色校准系统周围，各台摄像机分别与所述MCU相连，用于在所述MCU控制下拍摄所述白色光球得到一组包含C种亮度的白色光球图像；

所述MCU，分别与所述白色光球和所述摄像机阵列中的各台摄像机相连，用于控制所述白色光球按预设的规则发光产生C种亮度，以及控制所述摄像机阵列中的各台摄像机拍摄所述白色光球得到一组包含C种亮度的白色光球图像；

所述多台采集服务器中的每台采集服务器至少连接一台摄像机，所述每台采集服务器分别用于采集与其连接的各台摄像机拍摄的一组白色光球图像，并分别计算各台摄像机拍摄的白色光球图像的白色光球球心坐标，根据计算出的各台摄像机拍摄的白色光球图像的白色光球球心坐标，分别对各台摄像机进行独立颜色校准，得到并发送各台摄像机独立颜色校准后的样本颜色到所述控制服务器；

所述控制服务器，用于接收并根据所述多台采集服务器发送的独立颜色校准后的样本颜色，对所述摄像机阵列中的各台摄像机进行联机校准。

另一方面，本发明实施例提供了一种摄像机阵列的颜色校准方法，所述方法包括：

微程序控制器MCU控制白色光球按预设的规则发光产生C种不同的亮度；其中，所述预设的规则为所述MCU控制在所述摄像机阵列包括的摄像机的第i帧曝光时间内所述白色光球的发光时长为t_i毫秒，以C帧作为一次循环控制所述白色光球的发光时长，即t_i+C＝t_i，C为大于等于1的整数，i为大于等于1的整数；

所述MCU控制摄像机阵列中的各台摄像机分别拍摄得到一组包含C种亮度的白色光球图像，并将该组白色光球图像发送到各自相连接的采集服务器；

每台采集服务器分别接收其对应的各台摄像机拍摄的各组白色光球图像，并计算各台摄像机拍摄的白色光球图像的白色光球球心坐标；

每台采集服务器根据计算出的各台摄像机拍摄的白色光球图像的白色光球球心坐标，分别对各台摄像机进行独立颜色校准，发送各台摄像机独立颜色校准后的样本颜色到控制服务器；