CN106412416A - 一种图像处理方法、设备及*** - Google Patents

一种图像处理方法、设备及*** Download PDF

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CN106412416A
CN106412416A CN201610429291.5A CN201610429291A CN106412416A CN 106412416 A CN106412416 A CN 106412416A CN 201610429291 A CN201610429291 A CN 201610429291A CN 106412416 A CN106412416 A CN 106412416A
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Shenzhen Jinli Communication Equipment Co Ltd
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Abstract

本发明实施例提供了一种图像处理方法、设备及***，该方法包括：获取目标图像，目标图像是通过摄像头拍摄的图像；从拍摄辅助设备获取光源的颜色数据，该颜色数据是通过设置在拍摄辅助设备上的颜色传感器采集的，颜色传感器的采集角度由用户确定，该颜色数据的采集时间与目标图像的拍摄时间的时间差小于预设值；根据该颜色数据以对目标图像进行颜色矫正。实施本发明实施例，可以准确地对彩色图像进行颜色矫正。

Description

一种图像处理方法、设备及***
技术领域
本发明涉及多媒体技术领域，具体涉及一种图像处理方法、设备及***。
背景技术
随着电子技术的不断发展，摄像头已成为手机、平板电脑等终端中必不可少的组成部分，用户可以通过终端中的摄像头记录生活中的点点滴滴。用户在拍照过程中，常常会发现，当对某一场景拍摄时，拍出来的颜色效果与现实中的颜色效果之间差别较多。其主要原因在于，人类都有一种不因光源或者外界环境因素而改变对某一个特定物体色彩判断的心理倾向，这种倾向即为色彩恒常性。某一个特定物体，由于环境(尤其特指光照环境)的变化，该物体表面的反射普会有不同。人类的视觉识别***能够识别出这种变化，并能够判断出该变化是由光照环境的变化而产生的，当光照变化在一定范围内变动时，人类识别机制会在这一变化范围内认为该物体表面颜色数据是恒定不变的。
现有技术中，采用完美发射法实现白平衡，其理论依据为：镜面反射反射到摄像头的光的颜色就是光源的颜色，但是镜面反射通常导致图像高光区域像素过曝。不过曝区域的像素通常并非完美的镜面反射。此外，有些场景可能不存在镜面反射，例如拍摄一个蓝色的T恤，由于T恤上很多绒毛，难以形成镜面，因而，完美发射法对彩色图像的颜色矫正效果不明显。
发明内容
本发明实施例提供一种图像处理方法、设备及***，可以准确地对彩色图像进行颜色矫正。
本发明实施例第一方面提供一种图像处理方法，包括：
获取目标图像，所述目标图像是通过摄像头拍摄的图像；
从拍摄辅助设备获取光源的颜色数据，所述颜色数据是通过设置在所述拍摄辅助设备上的颜色传感器采集的，所述颜色传感器的采集角度由用户确定，所述颜色数据的采集时间与所述目标图像的拍摄时间的时间差小于预设值；
根据所述颜色数据以对所述目标图像进行颜色矫正。
本发明实施例第二方面提供一种图像处理方法，包括：
建立与终端的连接；
通过颜色传感器采集光源的颜色数据，并记录所述颜色数据的采集时间，所述颜色传感器的采集角度由用户确定；
将所述颜色数据和所述采集时间发送给所述终端。
本发明实施例第三方面提供一种图像处理方法，包括：
拍摄辅助设备建立与终端的连接；
所述终端获取目标图像，所述目标图像是通过摄像头拍摄的图像；
所述拍摄辅助设备通过颜色传感器采集光源的颜色数据，并记录所述颜色数据的采集时间，所述颜色传感器的采集角度由用户确定；
所述拍摄辅助设备将所述颜色数据和所述采集时间发送给所述终端；
所述终端根据所述颜色数据以对所述目标图像进行颜色矫正，所述采集时间与所述目标图像的拍摄时间的时间差小于预设值。
本发明实施例第四方面提供一种终端，包括：
第一获取单元，用于获取目标图像，所述目标图像是通过摄像头拍摄的图像；
第二获取单元，用于从拍摄辅助设备获取光源的颜色数据，所述颜色数据是通过设置在所述拍摄辅助设备上的颜色传感器采集的，所述颜色传感器的采集角度由用户确定，所述颜色数据的采集时间与所述目标图像的拍摄时间的时间差小于预设值；
第一矫正单元，用于根据所述第二获取单元获取的颜色数据以对所述第一获取单元获取的目标图像进行颜色矫正。
本发明实施例第五方面提供一种拍摄辅助设备，包括：
建立单元，用于建立与终端的连接；
采集单元，用于通过颜色传感器采集光源的颜色数据，所述颜色传感器的采集角度由用户确定；
记录单元，用于记录所述采集单元采集的颜色数据的采集时间；
发送单元，用于将所述采集单元采集的颜色数据和所述记录单元记录的采集时间发送给所述建立单元建立连接的终端。
本发明实施例第六方面提供一种图像处理***，包括终端和拍摄辅助设备，其中：
所述拍摄辅助设备，用于建立与所述终端的连接；
所述终端，用于获取目标图像，所述目标图像是通过摄像头拍摄的图像；
所述拍摄辅助设备通过颜色传感器采集光源的颜色数据，并记录所述颜色数据的采集时间，所述颜色传感器的采集角度由用户确定；
所述拍摄辅助设备，还用于将所述颜色数据和所述采集时间发送给所述终端；
所述终端，还用于根据所述颜色数据以对所述目标图像进行颜色矫正，所述采集时间与所述目标图像的拍摄时间的时间差小于预设值。
本发明实施例中，终端获取目标图像，以及从拍摄辅助设备获取光源的颜色数据，之后根据光源的颜色数据以对目标图像进行矫正，因此，可以使用照射被拍摄物体的光源对待处理图像进行颜色矫正，可以准确地对彩色图像进行颜色矫正。此外，由于颜色传感器的采集角度是由用户确定的，因此，用户可以调整颜色传感器的采集角度，使颜色传感器采集的光源为对图像影响较大的光源，从而可以进一步提高对图像颜色矫正的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种网络架构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种颜色传感器与光谱曲线的示意图；
图3是本发明实施例提供的一种图像处理方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种图像处理方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的又一种图像处理方法的流程示意图；
图6是本发明实施例提供的一种终端的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的另一种终端的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的一种拍摄辅助设备的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的另一种拍摄辅助设备的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的一种图像处理***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种图像处理方法、设备及***，可以准确地对彩色图像进行颜色矫正。以下分别进行详细说明。
为了更好地理解本发明实施例提供的一种图像处理方法、设备及***，下面先对本发明实施例的应用场景进行描述。用户为了追求颜色恒常性，希望安装有摄像头的终端采集的图像能够满足颜色恒常性，然而，由于在拍照时的闪光灯的颜色是固定不变的，不会随着环境颜色的不同而改变闪光灯的颜色，在拍照过程中总是以固定的颜色来补光，因此，在某些情况下闪光灯的补光效果不是很好，以致无法达到颜色恒常性，从而需要后续对图像进行处理。其中，环境光源中有些环境光源对采集的图像影响较大，例如：照射在被拍摄物体正面的光源，有些环境光源对采集的图像影响较小，例如：照射在被拍摄物体背面的光源。因此，可以将环境光源中对采集的图像影响较大的光源称为主要光源，即将能够照射在被拍摄物体正面的光源称为主要光源，可以将环境光源中对采集的图像影响较小的光源称为次要光源，即将照射在被拍摄物体背面的光源称为次要光源。
为了更好地理解本发明实施例提供的一种图像处理方法、设备及***，下面先对本发明实施例的网络架构进行描述。请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种网络架构示意图。如图1所示，该网络架构可以包括终端101和拍摄辅助设备102，终端101可以为设置有摄像头的智能手机(如Android手机、iOS手机、Windows Phone手机等)、平板电脑等，拍摄辅助设备102可以为设置有颜色传感器的设备，终端101与拍摄辅助设备102间可以通过USB连接，也可以通过蓝牙连接，还可以通过WIFI连接，还可以通过其它方式连接。在采集图像时，拍摄辅助设备102的放置位置和采集角度由用户确定，拍摄辅助设备102可以放置在终端101与被拍摄物体间，且靠近被拍摄物体的位置；当照射在被拍摄物体正面的光源只有一个光源时，拍摄辅助设备102可以放置在靠近光源的位置；当照射在被拍摄物体正面的光源为两个光源时，拍摄辅助设备102可以放置在这两个光源之间；拍摄辅助设备102还可以放置在其它能够采集到照射在被拍摄物体正面的光源的位置，本发明实施例不作限定。
本发明实施例中，光源可为不同种类的自然光，例如：不同天气、不同时间、不同季节、不同经纬度正对阳光与背对阳光的光源或者月光。光源还可为：不同种类的人造光源，例如：荧光灯、白炽灯、烛光、高压汞灯、钠灯、LED灯、TL84灯、A光光源、紫外灯、D65光源、路灯、手电筒等等。光源还可为其他光源，例如：萤火虫形成的光源、夜光粉形成的光源、夜明珠形成的光源等等。
需要说明的是，若终端的摄像头针对预设颜色卡进行拍照时，若预设颜色卡为灰色，则得到灰卡图像，若预设颜色卡为色卡，则得到色卡图像。
需要说明的是，本发明实施例所涉及到的标定数据主要是指两个图像之间的映射关系。准确来说，是指两个图像之间的颜色数据之间的对应关系。举例说明，以灰卡为例进行说明，在光源A下得到的光源A的颜色数据(光源A的颜色数据可由颜色传感器采集)和在该光源A下得到的灰卡图像(灰卡图像由摄像头拍摄得到)，那么，可建立该光源A的颜色数据与该光源A下的灰卡图像之间的映射关系，即是对光源A和灰卡进行标定，可用公式表示如下：
scAM＝grayA
其中，scA表示光源A下的颜色数据，grayA为光源A下的灰卡图像，M则为该光源A下的颜色数据与光源A下的灰卡图像之间的标定数据，也称为映射关系。或者，通过查表方法，建立光源与该光源下的灰卡图像的标定数据，例如，A表示光源下的颜色数据，B表示灰卡，那么，A1表示第一光源下的颜色数据，B1表示第一光源下的灰卡图像，那么A1和B1之间的映射关系，可称为第一组标定数据；A2表示第二光源下的颜色数据，B2表示第二光源下的灰卡图像，那么A2和B2之间的映射关系，可称为第二组标定数据，则在知道A1的情况下，可通过查表方式直接得到对应的灰卡图像B1，同理，在知道A2的情况下，可通过查表直接得到对应的灰卡图像B2，该方式即为查表方式。通常情况下，由于光源较多，且光源的颜色较多，因而，需要对多种光源中每一种光源都进行标定，得到的标定数据越多，那么，在本发明实施例中得到的颜色矫正越精确。同时，可将多种标定数据构成标定数据库。可理解为，每种光源下对应一个灰卡图像，该光源下的颜色数据与该光源下的灰卡图像之间的映射关系即为标定数据。同样的原理，在色卡情况下，依旧可得到光源与色卡之间的标定数据。
颜色传感器通常由RGBW四个通道的光点转换单元组成，可以为RGBW传感器、色谱传感器等，R、G、B的光谱响应特性分别接近人眼视网膜的三种锥状感光细胞L，S，M的光谱响应特性。W通道的光谱响应特性接近人眼视视网膜的杆状感光细胞的光谱响应特性。其中，RGBW包含4个颜色数据采集通道，因而，可分别利用该4个通道采集不同的颜色数据，该4个颜色数据采集通道可分别为R(红色)通道的颜色数据、G(绿色)通道的颜色数据、B(蓝色)通道的颜色数据和W(白色)通道的颜色数据。请参阅图2，图2是本发明实施例提供的一种颜色传感器与光谱曲线的示意图。图2所示的光扩散板是通过化学或物理的手段，利用光线在行径途中遇到两个折射率(密度)相异的介质时，发生折射、反射与散射的物理现象，通过在有机玻璃(polymethyl methacrylate，PMMA)、防弹胶(polycarbonates，PC)、聚苯乙烯(polystryrene，PS)、聚丙烯(polypropylene，PP)等基材基础中添加无机或有机光扩散剂，或者通过基材表面的微特征结构的阵列调整光线，使光线发生不同方向的折射、反射与散射，从而改变光线的行进路线，实现入射光充分散色以此产生光学扩散的效果。
基于图1所示的网络架构，请参阅图3，图3是本发明实施例提供的一种图像处理方法的流程示意图。其中，该图像处理方法是从终端101的角度描述的。如图3所示，该图像处理方法可以包括以下步骤。
301、获取目标图像。
本实施例中，当用户对通过摄像头采集的目标图像不满意时，可以通过操作使图像处理应用或图像处理客户端获取目标图像，即图像处理应用或图像处理客户端将目标图像加载在图像处理应用或图像处理客户端中。其中，目标图像是通过终端上的摄像头采集的图像。其中，图像处理应用或图像处理客户端可以是安装在终端中的应用或客户端。
302、从拍摄辅助设备获取光源的颜色数据。
本实施例中，由于摄像头采集图像时，照射在被拍摄物体上的光源的颜色不同，所采集图像的效果不同。因此，终端可以在摄像头采集目标图像时或采集目标图像前，向拍摄辅助设备发送用于采集光源的颜色数据的采集指令，以使拍摄辅助设备通过颜色传感器采集光源的颜色数据并发送给终端，可以减少颜色传感器采集光源的颜色数据的次数；此外，拍摄辅助设备也可以是实时或周期性采集光源的颜色数据，终端也可以是向拍摄辅助设备发送颜色数据获取指令，以便拍摄辅助设备将采集的光源的颜色数据发送给终端，也可以是拍摄辅助设备主动将采集的光源的颜色数据发送给终端的，之后终端可以从接收的光源的颜色数据中选取采集时间与目标图像的拍摄时间的时间差最小的光源的颜色数据作为用于矫正目标图像的光源的颜色数据。之后终端可以将光源的颜色数据和目标图像对应的存储起来，以便后续调用。其中，光源的颜色数据是通过设置在拍摄辅助设备上的颜色传感器采集的，颜色传感器的采集角度由用户确定，为了进一步提高图像的矫正效果，用户可以调整颜色传感器的采集角度，使颜色传感器采集的光源为主要光源，即采集照射在被拍摄物体正面的光源的颜色数据。在一个实施例中，可以认为颜色传感器的视场角的轴心沿被拍摄方向的射线与摄像头的轴心沿拍摄方向的射线的夹角小于90度时，颜色传感器采集到的光源是照射在被拍摄物体正面的光源。其中，拍摄辅助设备上可以设置多个颜色传感器，可以是这多个颜色传感器同时采集光源的颜色数据，之后可以将多个颜色传感器采集的光源的颜色数据中颜色亮度最大的光源用于调整补光光源颜色的光源。其中，在预设颜色卡为灰卡时，光源的颜色数据是通过颜色传感器的各个通道采集到的；在预设颜色卡为色卡时，光源的颜色数据是通过颜色传感器直接采集到的。
其中，为了通过颜色传感器尽可能多地采集到光源的颜色数据，颜色传感器表面可以覆盖一层扩散材料，以便增加颜色传感器采集光源的视场角(Forward ObserverVehicle，FOV)，从而使颜色传感器可以采集到入射角度更大的光线，以及使各光电感应电路感应到的光线强度和光谱较为接近。此外，由于扩散作用，测量的方向的集中程度减弱，不容易受到环境中局部鲜艳物体的影响，能够更准确地测量环境中光源的颜色数据。
同样，为了通过颜色传感器尽可能多地采集到当前光源的颜色数据，颜色传感器的FOV要大于摄像头的FOV。
本实施例中，当颜色传感器为RGBW传感器，且预设颜色卡为灰卡时，由于灰卡为颜色为黑白，因而，它的数据只需要一个通道的数据便可表示，因此，可分别利用该RGBW传感器的4个通道对光源采集颜色数据；当颜色传感器为RGBW传感器，且预设颜色卡为色卡时，由于色卡为彩色，包含RGB三个通道的数据，因而，可直接利用RGBW传感器的4个通道直接采集彩色的颜色数据。
303、根据该颜色数据以对目标图像进行颜色矫正。
本实施例中，获取到目标图像和光源的颜色数据之后，可以通过终端上的图像处理应用或图像处理客户端根据该颜色数据对目标图像进行颜色矫正，也可以通过终端外的图像处理应用或图像处理客户端根据该颜色数据对目标图像进行颜色矫正。进行颜色矫正即获取光源与预设颜色卡之间的标定数据，之后根据标定数据和上述从拍摄辅助设备获取的颜色数据确定光源参数，根据光源参数对目标图像进行颜色矫正。
本实施例中，获取到光源的颜色数据，以及通过摄像头采集的预设颜色卡的图像之后，可以建立光源的颜色数据与该光源下获取到的预设颜色卡的颜色卡图像之间的标定数据。其中，预设颜色卡可以为灰卡和色卡，灰卡即只能显示黑白颜色，色卡可呈现彩色，常用的色卡，如24色卡、144色卡。
本实施例中，可以通过以下方式获取到光源与预设颜色卡之间的标定数据：
首先，获取颜色传感器采集的N个不同光源下的N个颜色数据。
本实施例中，N个不同光源为环境中的不同的光源，可以通过颜色传感器采集该N个不同光源下的N个颜色数据，该N为不小于3的整数。在每一光源下可得到对应的颜色数据。使用颜色传感器测量不同光源下的颜色数据为sck，1＜k≤N,其中N为光源种类的数量，其中，k表示第k个光源。
其中，SRk,SGk,SBk,SWk是RGBW传感器的4个通道测量得到的颜色数据，SRk为红色通道得到的颜色数据，SGk为绿色通道得到的颜色数据，SBk为蓝色通道得到的颜色数据，SWk为白色通道得到的颜色数据，sredk为归一化后的红色通道的颜色数据，sgreenk为归一化后的绿色通道的颜色数据，sbluek为归一化后的蓝色通道的颜色数据。其中，
其次，获取N个不同光源下针对灰卡的N个灰卡图像。
本实施例中，在N个不同光源下，可以通过摄像头进行拍摄，以得到针对灰卡的该N个不同光源下的N个灰卡图像，N个不同光源中的每一光源分别对应一个灰卡图像，Ik表示第k个灰卡图像，其中，1＜k≤N。具体地，终端可在N个不同光源下对准灰卡，即摄像头的拍摄范围被灰卡占据。在每一光源下，可得到针对灰卡的灰卡图像。
最后，根据N个颜色数据和N个灰卡图像确定标定数据。
本实施例中，获取到N个颜色数据和N个颜色卡图像之后，可以建立N个颜色数据与N个灰卡图像之间的映射关系。可以先计算各种光源下的针对灰卡的灰卡图像平均灰度grayk，表示第k个光源下的平均灰度。之后计算不同光源下的灰卡的平均颜色：
其中，Rk、Gk和Bk分别是第k个光源下灰卡图像的R通道、G通道、B通道的平均值，rk表示归一化后的R通道的平均值，gk表示归一化后的G通道的平均值和表示归一化后的B通道的平均值。最后，建立sck与grayk之间的映射关系，该两者之间的映射关系即是标定数据。具体地，建立sck与grayk之间的映射关系的可如下：
sckM＝grayk
即：
通过该等式可求解出每种光源下的M，其中，M即为标定数据，将N种光源下得到的标定数据进行保存，并建立标定数据库。
可选地，也可以通过对比方法确定sck与grayk之间的映射关系，然后，通过查表的方法查找该映射关系，即标定数据。其中，每一种光源下都有一组对应的映射关系，对N个映射关系进行拟合，从而，得到标定数据库。
本实施例中，可以构造颜色数据和标定数据之间的函数关系，例如，可将颜色数据作为输出数据，而将标定数据作为输入数据，输入数据与输出数据之间可存在映射关系，根据该映射关系构造输入数据和输出数据之间的函数，从而，可将求出的解作为光源参数。或者，可将颜色数据作为输入数据，而将标定数据作为输出数据，输入数据与输出数据之间可存在映射关系，根据该映射关系构造输入数据和输出数据之间的函数，从而，可将求出的解作为光源参数。
本实施例中，可利用该颜色数据和标定数据确定光源参数，即是可以确定标定数据中与光源匹配的目标标定数据，根据该目标标定数据与该颜色数据确定光源参数。还可根据该光源参数计算虚拟灰卡的颜色数据，最后根据虚拟灰卡的颜色数据计算白平衡增益。其中，该光源参数，即为光源中各种光源的比例成分。具体求解方法如下：
首先，可以确定标定数据中与光源匹配的目标标定数据，即计算标定数据中对应于N种光源中欧氏距离最小的三种标定光源的颜色(scm1 scm2 scm3)，记作SCm＝(scm1 scm2scm3)，即确定标定数据中与光源匹配的目标标定数据。即计算光源中颜色数据与标定数据库中包含的每一标定数据之间的欧氏距离，从而，可得到多个欧氏距离值，选取出该多个欧式距离值中最小的三个欧氏距离值，将该三个欧氏距离值对应的光源的颜色数据作为光源的颜色数据。
其次，根据目标标定数据与光源的颜色数据确定光源参数，可令：
其中，pk表示光源参数，k的取值为1，或2，或3，sck表示目标标定数据，sc表示光源的颜色数据。该映射关系可根据SCm的秩分为3种情况下，因而，计算矩阵SCm的秩。3种情况下如下：
(1)若SCm的秩为1，则取scm1、scm2、scm3中的任一个颜色数据作为光源的颜色数据。那么，虚拟灰卡的颜色数据为grayvirtual＝graym1，即P＝I，I为单位矩阵；
(2)若SCm的秩为2，则认为光源是标定光源中2种光源线性组合。故，令其中P是加权系数，即光源参数。记为矩阵形式：SC3×2P2×1＝sc3×1，其中
从而，求解该矛盾方程SC3×2P3×1＝sc3×1得到光源参数P＝SC+sc，SC+是SC的Moore-Penrose逆矩阵。则，虚拟灰卡的颜色数据grayvirtual为：
(3)、若SCm的秩为3，则可认为光源是标定光源中3种不同光源的线性组合。故，令其中p是加权系数，即光源参数。记为矩阵形式：SC3×3P3×1＝sc3×1，其中
从而，求解矛盾方程SC3×3P3×1＝sc3×1，得到光源参数P＝SC+sc，令得到的光源参数为：
则，虚拟灰卡的颜色数据grayvirtual为：
本实施例中，可利用光源参数对目标图像进行颜色矫正，具体为：将grayvirtual看作灰卡的颜色数据，将该grayvirtual分为RGB三通道数据，如下：
对该grayvirtual进行归一化处理，即可得到白平衡增益，如下：
利用该白平衡增益对目标图像进行矫正：
其中，目标图像I＝{IR,IG,IB}，输出图像为I'＝{I'R,I'G,I'B}。
可选地，当预设颜色卡为色卡时，可在光源基础上确定虚拟色卡的颜色数据，具体如下：
将虚拟色卡可记作：
colorvirtual＝p1colorm1+p2colorm2+p3colorm3，
以24色卡为例进行说明，那么，
记：
之后获取标准色卡的颜色数据，标准色卡的颜色数据可由厂家或者标准组织定义。根据标准色卡的颜色数据与虚拟色卡的颜色数据确定颜色再生矩阵。记标准色卡各色块的颜色向量为colorstd，如果色卡中有N个色块，则colorstd为N×3的矩阵。该矩阵的数据由厂家或者标准组织定义。
以标准24色卡为例进行说明，该标准24色卡的颜色数据已知，记为：
要求解的颜色再生矩阵为M3×3得方程组：
colorstd＝colorvirtualM3×3
由于误差的原因上述方程对每个色块都成立，因此这是一矛盾方程组，只需求解最小二乘解。即求解最优化问题：M3×3＝Argmin(||colorstd-M3×3colovrirtual||)，即是一个线性优化问题：将上式进行展开可得到：
从而，得到三个独立的矛盾方程组Ax＝b的极小2范数最小2乘解为x＝A+b,
其中A+是A的Moore-Penrose逆矩阵。用上述方法可以分别求得
从而，可完成对M3×3的求解。最后，根据颜色再生矩阵对目标图像进行颜色矫正。
本实施例中，终端可根据下面方程对目标图像中的每一像素点实施颜色矫正，如下：
其中，还可以其他色卡作为预设颜色卡对本发明实施例进行求解。
本实施例中，标准色卡的颜色数据已知，可通过标准色卡的生产信息得知。而颜色再生矩阵，可记作如下：
其中，是输出颜色数据，为颜色再生矩阵，为目标图像。可将颜色再生矩阵记作为：
那么，可以得到：
总之，在矩阵M3×3能够准确求解时，输出图像的颜色一般都能够根据颜色再生矩阵的转换较为准确地还原颜色。
在图3所描述的图像处理方法中，终端获取目标图像，以及从拍摄辅助设备获取光源的颜色数据，之后根据光源的颜色数据以对目标图像进行矫正，因此，可以使用照射被拍摄物体的光源对待处理图像进行颜色矫正，可以准确地对彩色图像进行颜色矫正。此外，由于颜色传感器的采集角度是由用户确定的，因此，用户可以调整颜色传感器的采集角度，使颜色传感器采集的光源为对图像影响较大的光源，从而可以进一步提高对图像颜色矫正的效果。
基于图1所示的网络架构，请参阅图4，图4是本发明实施例提供的另一种图像处理方法的流程示意图。其中，该图像处理方法是从拍摄辅助设备102的角度描述的。如图4所示，该图像处理方法可以包括以下步骤。
401、建立与终端的连接。
本实施例中，当用户需要通过终端拍摄图像时，拍摄辅助设备可以建立与终端的连接。
402、通过颜色传感器采集光源的颜色数据，并记录该颜色数据的采集时间。
本实施例中，拍摄辅助设备与终端建立连接之后，可以是实时或周期性的通过颜色传感器采集光源的颜色数据，并记录该颜色数据的采集时间。其中，颜色传感器的采集角度由用户确定。
本实施例中，拍摄辅助设备与终端建立连接之后，也可以是在接收到终端发送的用于采集光源的颜色数据的采集指令之后，或监测到采集目标图像时，通过颜色传感器采集光源的颜色数据，此时可以不记录采集颜色数据的采集时间。
403、将该颜色数据和该颜色数据的采集时间发送给终端。
本实施例中，拍摄辅助设备采集到颜色数据之后，可以将该颜色数据和该颜色数据的采集时间主动发送给终端。也可以是在接收到终端发送的颜色数据获取指令之后，将接收到该指令时或接收到该指令前采集的全部或部分颜色数据发送给终端。
本实施例中，当光源的颜色数据是在接收到终端发送的用于采集光源的颜色数据的采集指令之后采集的时，由于只需要采集一次，拍摄辅助设备可以直接将该颜色数据发送给终端，且不需要记录采集时间。
在图4所描述的图像处理方法中，拍摄辅助设备可以通过颜色传感器采集的光源的颜色数据并发送给终端，以便终端根据该颜色数据对图像进行矫正处理，因此，可以使用照射被拍摄物体的光源对待处理图像进行颜色矫正，从而可以准确地对彩色图像进行颜色矫正。此外，由于颜色传感器的采集角度是由用户确定的，因此，用户可以调整颜色传感器的采集角度，使颜色传感器采集的光源为对图像影响较大的光源，从而可以进一步提高对图像颜色矫正的效果。
基于图1所示的网络架构，请参阅图5，图5是本发明实施例提供的又一种图像处理方法的流程示意图。其中，该图像处理方法是从终端101和拍摄辅助设备102的角度描述的。如图5所示，该图像处理方法可以包括以下步骤。
501、拍摄辅助设备建立与终端的连接。
其中，步骤501与前面实施例中的步骤401相同，本发明实施例此处不作赘述。
502、终端获取目标图像。
其中，步骤502与前面实施例中的步骤301相同，本发明实施例此处不作赘述。
503、拍摄辅助设备通过颜色传感器采集光源的颜色数据，并记录该颜色数据的采集时间。
其中，步骤503与前面实施例中的步骤402相同，本发明实施例此处不作赘述。
504、拍摄辅助设备将该颜色数据和该采集时间发送给终端。
其中，步骤504与前面实施例中的步骤403相同，本发明实施例此处不作赘述。
505、终端根据该颜色数据以对目标图像进行颜色矫正。
其中，步骤505与前面实施例中的步骤303相同，本发明实施例此处不作赘述。
在图5所描述的图像处理方法中，可以使用照射被拍摄物体的光源对待处理图像进行颜色矫正，从而可以准确地对彩色图像进行颜色矫正。此外，由于颜色传感器的采集角度是由用户确定的，因此，用户可以调整颜色传感器的采集角度，使颜色传感器采集的光源为对图像影响较大的光源，从而可以进一步提高对图像颜色矫正的效果。
基于图1所示的网络架构，请参阅图6，图6是本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。如图6所示，该终端可以包括：
第一获取单元601，用于获取目标图像，目标图像是通过摄像头拍摄的图像；
第二获取单元602，用于从拍摄辅助设备获取光源的颜色数据，该颜色数据是通过设置在拍摄辅助设备上的颜色传感器采集的，颜色传感器的采集角度由用户确定，该颜色数据的采集时间与目标图像的拍摄时间的时间差小于预设值；
第一矫正单元603，用于根据第二获取单元602获取的颜色数据以对第一获取单元601获取的目标图像进行颜色矫正。
作为一种可能的实施方式，第一矫正单元603可以包括：
第三获取单元6031，用于获取光源与预设颜色卡之间的标定数据；
确定单元6032，用于根据第三获取单元6031获取的标定数据和第二获取单元602获取的颜色数据确定光源参数；
第二矫正单元6033，用于根据确定单元6032确定的光源参数以对第一获取单元601获取的目标图像进行颜色矫正。
作为一种可能的实施方式，颜色传感器的采集角度由用户确定包括：
颜色传感器的采集角度由用户调节，且保持颜色传感器的视场角的轴心沿被拍摄方向的射线与摄像头的轴心沿拍摄方向的射线的夹角小于90度。
在图6所描述的终端中，终端获取目标图像，以及从拍摄辅助设备获取光源的颜色数据，之后根据光源的颜色数据以对目标图像进行矫正，因此，可以使用照射被拍摄物体的光源对待处理图像进行颜色矫正，可以准确地对彩色图像进行颜色矫正。此外，由于颜色传感器的采集角度是由用户确定的，因此，用户可以调整颜色传感器的采集角度，使颜色传感器采集的光源为对图像影响较大的光源，从而可以进一步提高对图像颜色矫正的效果。
基于图1所示的网络架构，请参阅图7，图7是本发明实施例提供的另一种终端的结构示意图。其中，该终端可以为设置有摄像头的手机、平板电脑等。如图7所示，该终端可以包括：至少一个处理器701，如CPU，存储器702，摄像头703、屏幕704、收发器705、图像处理装置706以及至少一个通信总线707存储器702可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选地，存储器702还可以是至少一个位于远离前述处理器701的存储装置。其中：
通信总线707，用于实现这些组件之间的连接通信；
存储器702中存储有一组程序代码，处理器701用于调用存储器702中存储的程序代码执行以下操作：
若检测到用于启动终端摄像头的启动指令，则启动摄像头；
摄像头703，用于采集目标图像并发送给处理器701；
屏幕704，用于显示采集的目标图像；
收发器705，由于从拍摄辅助设备获取光源的颜色数据并发送给处理器701，该颜色数据是通过设置在拍摄辅助设备上的颜色传感器采集的，颜色传感器的采集角度由用户确定，该颜色数据的采集时间与目标图像的拍摄时间的时间差小于预设值；
处理器701还用于调用存储器702中存储的程序代码执行以下操作：
存储目标图像和该颜色数据；
图像处理装置706用于：
获取存储的目标图像，目标图像是通过摄像头拍摄的图像；
获取存储的该颜色数据；
根据颜色数据以对目标图像进行颜色矫正。
作为一种可能的实施方式，图像处理器706根据颜色数据以对目标图像进行颜色矫正的方式为：
获取光源与预设颜色卡之间的标定数据；
根据标定数据和该颜色数据确定光源参数；
根据光源参数对目标图像进行颜色矫正。
作为一种可能的实施方式，颜色传感器的采集角度由用户确定包括：
颜色传感器的采集角度由用户调节，且保持颜色传感器的视场角的轴心沿被拍摄方向的射线与摄像头的轴心沿拍摄方向的射线的夹角小于90度。
其中，摄像头703可以为前置摄像头，也可以为后置摄像头。
其中，第一获取单元601和第一矫正单元603可以由终端中的处理器701和存储器702来实现，第二获取单元602可以由终端中的收发器705来实现。
在图7所描述的终端中，终端获取目标图像，以及从拍摄辅助设备获取光源的颜色数据，之后根据光源的颜色数据以对目标图像进行矫正，因此，可以使用照射被拍摄物体的光源对待处理图像进行颜色矫正，可以准确地对彩色图像进行颜色矫正。此外，由于颜色传感器的采集角度是由用户确定的，因此，用户可以调整颜色传感器的采集角度，使颜色传感器采集的光源为对图像影响较大的光源，从而可以进一步提高对图像颜色矫正的效果。
基于图1所示的网络架构，请参阅图8，图8是本发明实施例提供的一种拍摄辅助设备的结构示意图。如图8所示，该拍摄辅助设备可以包括：
建立单元801，用于建立与终端的连接；
采集单元802，用于通过颜色传感器采集光源的颜色数据，颜色传感器的采集角度由用户确定；
记录单元803，用于记录采集单元802采集的颜色数据的采集时间；
发送单元804，用于将采集单元802采集的颜色数据和记录单元803记录的采集时间发送给建立单元801建立连接的终端。
在图8所描述的拍摄辅助设备中，拍摄辅助设备可以通过颜色传感器采集的光源的颜色数据并发送给终端，以便终端根据该颜色数据对图像进行矫正处理，因此，可以使用照射被拍摄物体的光源对待处理图像进行颜色矫正，从而可以准确地对彩色图像进行颜色矫正。此外，由于颜色传感器的采集角度是由用户确定的，因此，用户可以调整颜色传感器的采集角度，使颜色传感器采集的光源为对图像影响较大的光源，从而可以进一步提高对图像颜色矫正的效果。
基于图1所示的网络架构，请参阅图9，图9是本发明实施例提供的另一种拍摄辅助设备的结构示意图。如图9所示，该拍摄辅助设备可以包括：至少一个处理器901，如CPU，存储器902，颜色传感器903、收发器904以及至少一个通信总线905。存储器902可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选地，存储器902还可以是至少一个位于远离前述处理器901的存储装置。其中：
通信总线905，用于实现这些组件之间的连接通信；
存储器902中存储有一组程序代码，处理器901用于调用存储器902中存储的程序代码执行以下操作：
建立与终端的连接；
颜色传感器903，用于采集光源的颜色数据并发送给处理器901，颜色传感器的采集角度由用户确定；
处理器901还用于调用存储器902中存储的程序代码执行以下操作：
记录该颜色数据的采集时间，
收发器904，用于将该颜色数据和该采集时间发送给终端。
其中，建立单元801和调整单元记录单元803可以由拍摄辅助设备中的处理器901和存储器902来实现，发送单元804可以由拍摄辅助设备中的收发器904来实现，采集单元802可以由拍摄辅助设备中的颜色传感器903来实现。
在图9所描述的拍摄辅助设备中，拍摄辅助设备可以通过颜色传感器采集的光源的颜色数据并发送给终端，以便终端根据该颜色数据对图像进行矫正处理，因此，可以使用照射被拍摄物体的光源对待处理图像进行颜色矫正，从而可以准确地对彩色图像进行颜色矫正。此外，由于颜色传感器的采集角度是由用户确定的，因此，用户可以调整颜色传感器的采集角度，使颜色传感器采集的光源为对图像影响较大的光源，从而可以进一步提高对图像颜色矫正的效果。
基于图1所示的网络架构，请参阅图10，图10是本发明实施例提供的一种图像处理***的结构示意图。该图像处理***可以包括终端1001和拍摄辅助设备1002，其中：
拍摄辅助设备1002，用于建立与终端1001的连接；
终端1001，用于获取目标图像，目标图像是通过摄像头拍摄的图像；
拍摄辅助设备1002，还用于通过颜色传感器采集光源的颜色数据，并记录该颜色数据的采集时间，颜色传感器的采集角度由用户确定；
拍摄辅助设备1002，还用于将该颜色数据和该采集时间发送给终端1001；
终端1001，还用于根据该颜色数据以对目标图像进行颜色矫正，该采集时间与目标图像的拍摄时间的时间差小于预设值。
作为一种可能的实施方式，终端1001根据颜色数据以对目标图像进行颜色矫正的方式为：
终端获取光源与预设颜色卡之间的标定数据；
终端根据标定数据和颜色数据确定光源参数；
终端根据光源参数以对目标图像进行颜色矫正。
作为一种可能的实施方式，颜色传感器的采集角度由用户确定包括：
颜色传感器的采集角度由用户调节，且保持颜色传感器的视场角的轴心沿被拍摄方向的射线与摄像头的轴心沿拍摄方向的射线的夹角小于90度。
在图10所描述的图像处理***中，可以使用照射被拍摄物体的光源对待处理图像进行颜色矫正，从而可以准确地对彩色图像进行颜色矫正。此外，由于颜色传感器的采集角度是由用户确定的，因此，用户可以调整颜色传感器的采集角度，使颜色传感器采集的光源为对图像影响较大的光源，从而可以进一步提高对图像颜色矫正的效果。
本发明实施例的方法的步骤顺序可以根据实际需要进行调整、合并或删减。本发明实施例的终端的单元可以根据实际需要进行整合、进一步划分或删减。
本发明实施例的单元，可以以通用集成电路(如中央处理器CPU)，或以专用集成电路(ASIC)来实现。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random AccessMemory，RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例提供的图像处理方法、设备及***进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (14)

1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：
获取目标图像，所述目标图像是通过摄像头拍摄的图像；
从拍摄辅助设备获取光源的颜色数据，所述颜色数据是通过设置在所述拍摄辅助设备上的颜色传感器采集的，所述颜色传感器的采集角度由用户确定，所述颜色数据的采集时间与所述目标图像的拍摄时间的时间差小于预设值；
根据所述颜色数据以对所述目标图像进行颜色矫正。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述颜色数据以对所述目标图像进行颜色矫正包括：
获取光源与预设颜色卡之间的标定数据；
根据所述标定数据和所述颜色数据确定光源参数；
根据所述光源参数以对所述目标图像进行颜色矫正。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述颜色传感器的采集角度由用户确定包括：
所述颜色传感器的采集角度由用户调节，且保持所述颜色传感器的视场角的轴心沿被拍摄方向的射线与所述摄像头的轴心沿拍摄方向的射线的夹角小于90度。
4.一种图像处理方法，其特征在于，包括：
建立与终端的连接；
通过颜色传感器采集光源的颜色数据，并记录所述颜色数据的采集时间，所述颜色传感器的采集角度由用户确定；
将所述颜色数据和所述采集时间发送给所述终端。
5.一种图像处理方法，其特征在于，包括：
拍摄辅助设备建立与终端的连接；
所述终端获取目标图像，所述目标图像是通过摄像头拍摄的图像；
所述拍摄辅助设备通过颜色传感器采集光源的颜色数据，并记录所述颜色数据的采集时间，所述颜色传感器的采集角度由用户确定；
所述拍摄辅助设备将所述颜色数据和所述采集时间发送给所述终端；
所述终端根据所述颜色数据以对所述目标图像进行颜色矫正，所述采集时间与所述目标图像的拍摄时间的时间差小于预设值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述终端根据所述颜色数据以对所述目标图像进行颜色矫正包括：
所述终端获取光源与预设颜色卡之间的标定数据；
所述终端根据所述标定数据和所述颜色数据确定光源参数；
所述终端根据所述光源参数以对所述目标图像进行颜色矫正。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述颜色传感器的采集角度由用户确定包括：
所述颜色传感器的采集角度由用户调节，且保持所述颜色传感器的视场角的轴心沿被拍摄方向的射线与所述摄像头的轴心沿拍摄方向的射线的夹角小于90度。
8.一种终端，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取目标图像，所述目标图像是通过摄像头拍摄的图像；
第二获取单元，用于从拍摄辅助设备获取光源的颜色数据，所述颜色数据是通过设置在所述拍摄辅助设备上的颜色传感器采集的，所述颜色传感器的采集角度由用户确定，所述颜色数据的采集时间与所述目标图像的拍摄时间的时间差小于预设值；
第一矫正单元，用于根据所述第二获取单元获取的颜色数据以对所述第一获取单元获取的目标图像进行颜色矫正。
9.根据权利要求8所述的终端，其特征在于，所述第一矫正单元包括：
第三获取单元，用于获取光源与预设颜色卡之间的标定数据；
确定单元，用于根据所述第三获取单元获取的标定数据和所述第二获取单元获取的颜色数据确定光源参数；
第二矫正单元，用于根据所述确定单元确定的光源参数以对所述第一获取单元获取的目标图像进行颜色矫正。
10.根据权利要求8或9所述的终端，其特征在于，所述颜色传感器的采集角度由用户确定包括：
所述颜色传感器的采集角度由用户调节，且保持所述颜色传感器的视场角的轴心沿被拍摄方向的射线与所述摄像头的轴心沿拍摄方向的射线的夹角小于90度。
11.一种拍摄辅助设备，其特征在于，包括：
建立单元，用于建立与终端的连接；
采集单元，用于通过颜色传感器采集光源的颜色数据，所述颜色传感器的采集角度由用户确定；
记录单元，用于记录所述采集单元采集的颜色数据的采集时间；
发送单元，用于将所述采集单元采集的颜色数据和所述记录单元记录的采集时间发送给所述建立单元建立连接的终端。
12.一种图像处理***，其特征在于，包括终端和拍摄辅助设备，其中：
所述拍摄辅助设备，用于建立与所述终端的连接；
所述终端，用于获取目标图像，所述目标图像是通过摄像头拍摄的图像；
所述拍摄辅助设备，还用于通过颜色传感器采集光源的颜色数据，并记录所述颜色数据的采集时间，所述颜色传感器的采集角度由用户确定；
所述拍摄辅助设备，还用于将所述颜色数据和所述采集时间发送给所述终端；
所述终端，还用于根据所述颜色数据以对所述目标图像进行颜色矫正，所述采集时间与所述目标图像的拍摄时间的时间差小于预设值。
13.根据权利要求12所述的***，其特征在于，所述终端根据所述颜色数据以对所述目标图像进行颜色矫正包括：
所述终端获取光源与预设颜色卡之间的标定数据；
所述终端根据所述标定数据和所述颜色数据确定光源参数；
所述终端根据所述光源参数以对所述目标图像进行颜色矫正。
14.根据权利要求12或13所述的***，其特征在于，所述颜色传感器的采集角度由用户确定包括：
所述颜色传感器的采集角度由用户调节，且保持所述颜色传感器的视场角的轴心沿被拍摄方向的射线与所述摄像头的轴心沿拍摄方向的射线的夹角小于90度。
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