[发明专利]一种纹理影像的色彩校正方法、介质、终端和装置

说明书

本发明公开一种纹理影像的色彩校正方法、介质、终端和装置，方法包括以下步骤：采用目标光源照射参考平面并采集参考平面的测试纹理影像，对目标光源的亮度进行标定；采用亮度标定后的目标光源照射待测物，并采集待测物的目标纹理影像，并生成待测物的反射系数；根据待测物的反射系数对待测物在目标纹理影像中的亮度进行校正。本发明不需要采用复杂的设备即可标定出光源的光强分布，然后结合物体的深度及法线等信息对采集的纹理影像进行色彩校正，保证物体上同一材质区域的亮度在不同采集距离和不同采集角度的多张纹理影像中保持一致，从而保证纹理贴图整体亮度均匀、色彩不失真，使得最终纹理映射的效果更加自然，逼真。

【技术领域】

本发明涉及影像采集领域，尤其涉及一种纹理影像的色彩校正方法、介质、终端和装置。

【背景技术】

最近几年对于三维可视化的需求变得越来越高，虚拟场景技术的进展也十分迅猛。在三维可视化技术进程里，运用纹理图像与三维模型进行纹理映射的应用也十分普遍。通常情况下，为了获取更具有真实感的纹理信息，在进行三维扫描测量时扫描仪会对模型进行多次反复的扫描，就会产生多张不同视点的纹理图像。不同角度的拍摄会出现光照、颜色效果的不一致和不连续的现象，同时，由于物体本身的形状，外界的环境等原因都可能会造成利用摄像机获取的不同影像不是处在同一个光照模型下，但是构造一个均匀的光照环境又比较困难，而且均匀光照环境下同样不能解决物体法向带来的光照的亮度不一致的问题，这就导致纹理映射结果不连续，亮度过渡不自然，这种碎片状纹理表面的真实感不强。为了克服上述问题，往往会在纹理映射前期对不同视点的纹理影像进行校正，确保纹理影像整体亮度分布均匀，现常用的是基于Wallis或者MASK匀光算法。但是现有的匀光算法存在以下几个问题：(1)对于拍摄质量较差(过亮，过暗)的图像校正效果不好；(2)对于多视角拍摄同一物体的多幅影像，校正后不同影像间同一个位置亮度不能保证一致。

【发明内容】

本发明提供了一种纹理影像的色彩校正方法、介质、终端和装置，解决了以上所述的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种纹理影像的色彩校正方法，包括以下步骤：

步骤1，采用目标光源照射参考平面并采集所述参考平面的测试纹理影像，根据所述测试纹理影像对所述目标光源的亮度进行标定；

步骤2，采用亮度标定后的目标光源照射待测物，并采集所述待测物的目标纹理影像，生成所述待测物的反射系数；

步骤3，根据所述待测物的反射系数对所述待测物在所述目标纹理影像中的亮度进行校正，以使所有目标纹理影像中所述待测物同一材质区域的亮度保持一致。

在一个优选实施方式中，采用目标光源照射参考平面并采集所述参考平面的测试纹理影像，根据所述测试纹理影像对所述目标光源的亮度进行标定，具体包括以下步骤：

S101，采用目标光源照射参考平面，并利用三维扫描设备采集参考平面在不同拍摄距离且相同拍摄角度和/或在相同拍摄距离且不同拍摄角度的多张测试纹理影像以及每张测试纹理影像对应的三维点云信息；

S102，针对参考平面的每个像素点建立三维照射模型，将每个像素点的反射亮度、三维点云信息和法线信息标注在所述三维照射模型中，并根据标注结果计算每个像素点对应三维点到目标光源光心的距离和每个像素点对应光线方向和法线方向的夹角；

S103，采用第一预设公式计算每张测试纹理影像中每个像素点对应的光源亮度，所述第一预设公式为：

其中，I_ij表示测试纹理影像中像素点(i，j)对应的光源亮度，I_s′表示测试纹理影像中像素点(i，j)的反射亮度，λ′为所述参考平面对应的预设反射系数，d₀为测试纹理影像中像素点对应三维点到目标光源光心的距离，θ′为测试纹理影像中像素点对应光线方向和法线方向的夹角；