[发明专利]颜色校正装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于将至少一个源图像的颜色映射到参考图像的颜色的装置和方法。所述装置包括：直方图匹配单元(52)，用于将所述源图像的直方图与所述参考图像的直方图进行匹配，以便生成所述源图像的直方图匹配图像；概率分布计算单元(54)，用于生成所述参考图像的条件概率分布；以及离群点检测单元(55)，用于基于所述条件概率分布来检测所述直方图匹配图像中的离群点。

技术领域

本发明涉及一种颜色校正装置，具体涉及一种用于将至少一个源图像的颜色映射到参考图像的颜色的装置。本发明还涉及一种用于将至少一个源图像的颜色映射到参考图像的颜色的方法。最后，本发明涉及一种具有执行这种方法的程序代码的计算机程序，以及涉及这种方法在成像处理中的使用，例如，以进行高动态范围成像、背景减除或运动估计。

背景技术

在诸如计算机视觉和计算摄影的成像处理领域中，需要增强一组图像的整体视觉质量。这种增强可以包括通过对有颜色差异以及可能的有内容差异的两个图像执行颜色校正来提高两个图像之间的相似性。这种颜色校正也称为颜色匹配。

在现有技术中，颜色校正通常通过直方图匹配(histogram matching，HM)技术进行。直方图匹配技术包括在曝光度不同的两个图像之间执行颜色调整，以减少图像之间的颜色差异。例如，2006年普伦蒂斯·霍尔出版社(新泽西)出版的Gonzalez和Woods的《数字图像处理(Digital Image Processing)》有涉及直方图匹配。直方图匹配是一种用于颜色匹配的技术，该技术将源图像的直方图与参考图像的直方图进行匹配。

然而，如果源图像和参考图像由于相机或物体运动而未能完全对准，则直方图匹配可能由于失配而产生伪像。如果源图像和参考图像之间的曝光度差异较大，则直方图匹配图像，即直方图匹配操作产生的结果图像，也可能会由于失配而出现伪像。此外，直方图匹配通常涉及调亮源图像的暗区，这同时提高了图像噪声的水平并且降低了所得图像的质量。

发明内容

鉴于上述缺点和问题，本发明旨在改进现有技术。具体而言，本发明的目的是分别提供一种装置和一种方法，所述装置和方法能够改进两个图像之间的颜色校正。

本发明还旨在提高直方图匹配的质量，特别是在直方图匹配结果中包括的可能的颜色伪像和图像噪声方面提高直方图匹配的质量。本发明还旨在检测有直方图匹配相关伪像或噪声的像素点，以及有利地，旨在校正直方图匹配结果，其中这种像素点被称为离群点。

本发明的上述目的通过所附独立权利要求中提供的解决方案实现。本发明的有利实施方式在各从属权利要求中进一步定义。

本发明的第一方面提供了一种用于将至少一个源图像的颜色映射到参考图像的颜色的装置。所述装置包括直方图匹配单元，用于将所述源图像的直方图与所述参考图像的直方图进行匹配，以便生成所述源图像的直方图匹配图像。所述装置包括概率分布计算单元，用于生成所述参考图像的条件概率分布。所述装置还包括离群点检测单元，用于基于所述条件概率分布来检测所述直方图匹配图像中的离群点。

因此，假设对于参考图像中的每个像素点，参考图像中的条件色分布，即中心像素点及其邻居的组合，应该与直方图匹配图像中的一样。条件色分布也称为条件概率分布。对可能的离群点，即由于失配而引起的伪像和噪声，的检测是基于检查直方图匹配图像中观察到的条件色分布是否可能出现在参考图像的目标颜色分布中。

根据所述第一方面，在所述装置的第一实施形式中，所述概率分布计算单元用于：在考虑所述参考图像的给定像素点的相邻像素点的强度的情况下，通过估计所述给定像素点的强度的条件概率来生成所述条件概率分布，其中所述相邻像素点是根据邻域配置选择的。

由此，可以确定参考图像的目标颜色分布，以便能够结合参考图像的条件概率分布来评估直方图匹配图像，从而能检测出离群点。

根据所述第一方面，在所述装置的又一实施形式中，根据述源图像和/或所述参考图像的内容自适应地选择所述邻域配置。