[发明专利]用于图像捕捉设备处理的谱合成

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张2011年12月28日提交的美国临时专利申请No.61/581051、2011年12月28日提交的美国临时专利申请No.61/581048和2012年12月5日提交的美国临时专利申请No.61/733551的优先权权益，所有这些申请都通过引用整体合并于此。

技术领域

本公开涉及用于图像捕捉设备的颜色处理。更特别地，本发明的实施例涉及实现图像捕捉设备的准确颜色输出的处理方法。

背景技术

当在本文中使用时，短语“谱合成”和“用于图像捕捉设备的谱合成”可以涉及可被执行或计算以便实现例如来自图像捕捉设备的准确颜色输出的处理方法。三色(tristimulus)颜色处理模型诸如RGB(红、绿、蓝)是常见的。虽然RGB和其它三色模型对于颜色识别、匹配和分类而言是足够的，但是这些模型可能固有地在颜色处理方面存在限制。根据其性质，光包括通常不能完全由例如红、绿和蓝颜色值表示的电磁能谱。利用基于RGB的信息以及与能接收短、中和长波长的光(例如蓝、绿和红)的视锥细胞(cone cell)对应的三色值，人类视觉系统(HVS)试图推断原始的自然的颜色刺激。

多谱系统一般捕捉、处理和显示多谱图像。多谱照相机例如可以输出超过三个通道。输出通道可以用多原色打印机或显示器呈现。某些多谱系统设计为用与原始物体的反射谱几乎相同的反射谱来呈现打印输出。图像的多谱表示一般分成两类。更常见的一类测量波长的较小区间上的强度或反射，这通常需要使用超过三个通道(例如，多于通道R、G和B)(见参考文献[1]，其通过引用整体合并于此)。较不常见的一类使用Wyszecki假设(见参考文献[2]，其通过引用整体合并于此)，其将反射谱表征为由两个分量构成，捕捉感知相关的三色表示的基本分量加上表示整个反射谱的总体特征的剩余分量。Wyszecki将这种剩余分量标记为同色异谱黑色(metameric black)。第二类的例子是LabPQR颜色空间。在LabPQR表示中，三色部分是Lab颜色空间，而PQR表示剩余。对于使用电子显示器的图像的发射呈现和显示，反射谱一致不是至关重要的。

照相机或其它图像捕捉设备产生的图片通常与人眼所感受到的不完全相同。

图像捕捉设备内的处理通常涉及将传感器输出变换为输出图象的颜色空间的3×3矩阵。应用该矩阵变换的结果通常不会再现人眼所感受的，除非图像捕捉设备的传感器的谱灵敏度可表示为颜色匹配函数的线性组合。在很多情况下，结果中的这些误差的大小并不是无关紧要的。

例如，已有的DSLR(数字单镜头反射式)照相机可具有旋钮以便针对不同类型的场景(例如夜晚、运动、多云、肖像等)选择不同的3×3矩阵。然而，实际上，要使颜色在一般情况下并且例如对于诸如脸(皮肤)色调之类的某些记忆色正确有可能是成问题的。

附图说明

结合在本说明书内并且构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的一个或多个实施例，并且与示例性实施例的说明一起，用于解释本公开的原理和实现方式。

图1A示出了根据本公开一实施例的谱图像处理方法。

图1B示出了谱扩展模块。

图1C示出了根据本公开一实施例的对图像捕捉设备颜色传感器的输出的操作。

图2示出了被分为矩形带通和带隙谱的(x，y)色度空间。

图3示出了三参数和四参数矩形谱表示。

图4示出了在λ域矩形谱和在色度空间两者中的颜色表示。

图5A-5C示出了λ域的圆形表示。

图6A示出了根据本公开的谱合成模块。

图6B示出了根据本公开的波长确定模块。

图7示出了RGB(红、绿、蓝)基色、白、品红和RYGCBV(红、黄、绿、青、蓝、紫)过滤器组的矩形表示。

图8示出了关联输入和输出颜色强度的S形映射曲线。

图9示出了数字照相机处理方法。

图10示出了简化的数字照相机处理方法。

图11示出了照相机的输出颜色和实际颜色以便比较。

图12示出了CIE(国际照明委员会)1931颜色匹配函数。

图13示出了用于数字照相机的照相机谱灵敏度。

图14A示出了根据本公开一实施例的基于图像捕捉设备传感器输出合成正确颜色输出的方法。

图14B-14C示出了基本矩形谱的表示的示例。

图15A-15F示出了根据本公开的实施例的使用合成的基本矩形谱的图像捕捉设备处理方法。