[发明专利]一种从照相机到打印机颜色再现方法

说明书

本发明涉及一种从照相机到打印机颜色校正方法。包括训练和校正过程，训练过程包括四个步骤：打印机打印包含150色块的训练样本；照相机拍照打印的训练样本；计算出照相机拍照图像中每个色块的RGB平均值；训练RBF人工神经网络实现从照相机RGB色空间到打印机RGB色空间的变换；校正过程是实际应用过程，包括三个步骤：照相机拍摄景物；训练好的RBF人工神经网络实现从照相机图像到打印机图像的图像校正；打印校正图像。本发明不需要任何的测量器材，不需要进行技术培训，适应于任何照相机与打印机开环系统，适应于照相机拍摄图像照明正常的条件和参数设置，适用于打印机使用的任何墨盒和无光泽纸张。

技术领域

本发明属于照相色彩颜色科学与技术领域，具体属于桌面色彩管理方法，是一种彩色数字设备颜色再现方法，具体涉及一种从照相机到打印机颜色校正方法。

背景技术

彩色数字图像设备已经广泛应用与普及，人们对图像色彩要求越来越高，各种设备之间实现准确的颜色传递和颜色再现一直是现代颜色科学与技术领域的研究热点。

1993年成立的国际色彩联盟（ICC）提出一种CMS架构[3, 4]，其核心是色彩特性描述文件“ICC Profile”，是一种工业标准，基于ICC的CMS已普遍应用于各类操作系统（如Mac的ColorSync，Windows的ICM）和图像处理软件（如Photoshop）。1996年由惠普与微软公司合作开发的标准一个RGB色空间sRGB，在1999年定为国际标准，并于 1998年成为国际电工委员会（IEC）标准IEC611966-2-1，是广泛应用于计算机、网络等多媒体设备颜色信息交换的标准颜色空间，成为不仅是Windows操作系统和Internet上使用的标准色空间。

但包括ICC在内的色彩管理方法的核心是色彩特性文件Profile，用户使用标准或厂家提供的Profile与实际的有差别，而要建立实际的Profile需要测量器材，而且需要专业技术人员。对于标准sRGB色空间方法，普通用户使用很难设置在标准的参照条件，设备间颜色无法实现更精确地传递。利用人眼匹配不仅费时费力，而且人的主观性和不同人的差距影响匹配准确性，应用推广难度大。

为了方便用户，在一些颜色再现要求不高的非专业应用领域，可以借助人眼实现各种数字彩色设备之间的颜色再现，这是一种不通过中间色空间的直接色空间变换。利用人眼实现从显示器到打印机颜色再现研究较多，如1993年美国专利（US5212546）方法如下，首先显示器显示（软打样）真实图像作为参考图像，再打印参考图像，然后调整显示器的亮度和对比度使显示与打印图像颜色尽可能匹配，实现了从显示器到打印机颜色再现。1994年美国专利（US5296947）利用人眼视觉调整一个彩色显示器色块与每一个打印色块颜色匹配，记录下显示器屏幕颜色RGB值，由此建立显示器与打印机颜色变换查找表（LUT）实现从显示器到打印机的颜色再现。2007年美国专利（US20070291287）提出一种视觉实现打印与显示颜色匹配方法。首先提供一幅称作源图案的图像，显示器显示的源图案图像称目标图案，然后打印多个参考色图案，每个参考色图案对应一种源图案的颜色校正图案。按照用户标准，比较目标与哪个参考匹配。

有关从照相机到打印机颜色再现具有更大挑战性，因为照相机和打印机色空间映射的非线性大更高。从照相机到打印机是一个从景物到图像，再到打印纸质图像的过程，颜色再现目的是实现照相机拍摄景物与打印图像颜色的一致性，这是一个非常复杂过程。首先是照相机采集过程复杂性与采集得到图像的RGB值不确定性。照相机采集物体过程的复杂表现在与环境照明、相机设置、拍摄角度及嵌入到相机硬件的算法处理（ISP）等多种因素有关，所以同一景物拍摄出不同的效果，这正是摄影家发挥技术的条件，这也导致RGB值不确定性。