[发明专利]一种基于优化直方图匹配的阵列相机色彩校正方法

权利要求书

1.一种基于优化直方图匹配的阵列相机色彩校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，取待校正阵列相机拍摄的当前帧，对所有的图像进行编号，保证相邻编号图像之间有足够的重叠区域，运用几何变换对齐并提取出重叠区域；

步骤S2，对于所有N个相机对应的图片，依次将每一个相机作为目标颜色相机，计算所有相机的色彩映射曲线，其中相机校正顺序按照距目标颜色相机的距离由近及远依次进行，每一个校正后的图片作为下一个待校正图片的参考图片；相邻相机的色彩映射曲线在R、G和B通道上分别计算，对于每一个色彩通道，使用阈值将像素值划分为直方图匹配部分和曲线拟合部分；然后对所有像素值运用直方图匹配和边界限制，将直方图匹配部分保留，曲线拟合部分使用曲线拟合方法，最后对整个曲线平滑处理得到最终的映射曲线；其中，所述直方图匹配的具体方法为：当Cs(u)Ct(v)Cs(u+1)时，令map(label,i,c,v)＝u，其中Cs、Ct是参考图像和待校正图像的累计直方图，u、v是参考图像和待校正图像的像素值，map(label,i,c,v)是以第label个相机为目标颜色得到的第i个相机的映射曲线上颜色通道c中像素值v对应的像素值；所述边界限制的具体方法为：若像素值map(label,i,c,v)小于参考图像像素最小值，则将像素值map(label,i,c,v)修改为参考图像像素最小值，若像素值map(label,i,c,v)大于参考图像像素最大值，则修改为参考图像像素最大值；

步骤S3，将所有相机的映射曲线按照相机权重进行加权平均，得到全局映射曲线；加权平均的具体公式如下：

其中为第label个相机的权重，需满足默认每个相机的权重均为1/N，N为相机总数，map_ave(i,c,v)为全局映射曲线；

步骤S4，对待校正阵列相机视频的每一帧在拼接之前运用全局映射曲线进行色彩校正。

2.根据权利要求1所述的一种基于优化直方图匹配的阵列相机色彩校正方法，其特征在于，所述步骤S2中，阈值具体为：直方图按像素数递增重新排序后重叠区域总像素数的5％在重排后累积直方图上对应的像素值。

3.根据权利要求1所述的一种基于优化直方图匹配的阵列相机色彩校正方法，其特征在于，所述步骤S2中，使用阈值将像素值划分为直方图匹配部分和曲线拟合部分的具体方法为：对于1～254之间的像素值，若对应的像素数小于阈值，该像素值划分为曲线拟合部分，否则划分为直方图匹配部分，0和255划分为直方图匹配部分。

4.根据权利要求1所述的一种基于优化直方图匹配的阵列相机色彩校正方法，其特征在于，所述步骤S2中，曲线拟合的具体方法为：规定曲线拟合部分相邻像素值属于同一个区间，以每个区间前后两个断点作为直线的首尾进行直线连接，其中断点是指直方图匹配部分与曲线拟合部分的分界点以及0和255在映射曲线上的坐标。

5.根据权利要求1所述的一种基于优化直方图匹配的阵列相机色彩校正方法，其特征在于，所述步骤S2中，曲线平滑的具体方法为，使用移动平均滤波器对曲线进行平滑处理，滑动窗口宽度设为15。