[发明专利]固定式摄像机颜色校正的方法和装置

说明书

技术领域

本发明一般地涉及数字视频监视、视频事件检索和视频处理，更具体地说，本发明涉及颜色校正技术。

背景技术

监视系统通常可以预先警告安全人员潜在的危威和/或为调查危险情况提供便利。为了进行调查，安全人员必须主动搜索视频图像以找出相关人员或事件进行取证。事实上，有关人员或车辆外貌的信息经常限于一些缺乏唯一、可靠地辨识物体所需的持久性的特征。但在现实世界中，此类信息在整理搜索和帮助发现物体方面非常有用，尤其是与其他信息结合使用时。

当辨识人员身份时，此类特征通常被称为“辅助生物特征信息”(soft biometrics)。最重要的辅助生物特征信息之一是衣服颜色，因为它能容易观察和记住，并且可以从视频图像中提取。类似地，在辨识车辆时，颜色通常是唯一可行的提示。因此，对于许多监视应用来说，用户可通过颜色信息发现重要事件。例如，当对可疑活动报告进行跟踪调查(例如，查找具有特定样式、型号和颜色的涉事车辆)时，或者当执行零售监视(例如，将从商店拿走货品的顾客与其出门相关联)时，颜色信息可帮助辨识。

辨识物体颜色极具挑战性，因为颜色不能保证恒常性。例如，当观察环境中物体的全景图像时，感知的(和真实的)物体颜色可能呈现为绿色。但是，当隔离出物体图像的一部分(例如，提取整个图像的不变的一部分)时，它的颜色可能实际由另一颜色的像素组成。例如，从整个图像提取的绿色像素在隔离提取的部分中可能呈现为灰色像素或蓝色像素。像素可能在全景中“呈现”为绿色是因为人们会无意识地发现场景中的颜色偏红，并正确地补偿以感知绿色——物体的真实反射率(reflectance)。类似地，人们会将不同日内时间或不同照明条件下来自同一摄像机的图像看成另一种颜色，并且由完全不同的颜色像素构成。

因此需要改进的图像颜色校正方法和装置。

发明内容

一般地，提供了用于图像颜色校正的方法和装置。根据本发明的一个方面，从固定式摄像机中获取的图像中的一种或多种颜色通过以下步骤而被校正：从获取于所述固定式摄像机的一个或多个先前图像中获取一个或多个历史背景模型；从获取于所述固定式摄像机的一个或多个当前图像中获取实时背景模型和实时前景模型；从所述一个或多个历史背景模型产生参考图像；以及处理所述参考图像、所述实时背景模型和所述实时前景模型以产生所述图像中的一组经过颜色校正的前景物体。

所述一组经过颜色校正的前景物体可选地被处理以例如使用颜色量化分类方法或直方图颜色分类方法对至少一个前景物体的颜色进行分类。

所述参考图像可以是显著最优地接近漫射白光照明(diffuse white lighting)下场景的历史背景模型的线性组合。所述参考图像可以显著地进行局部优化以补偿局部照明和阴影。

在一个实施方式中，所述参考图像、所述实时背景模型和所述实时前景模型通过局部应用一种或多种颜色校正算法以显著地优化从所述参考图像到所述实时背景模型的映射来处理。例如，所述映射可应用于所述实时前景模型以获取图像中的一组经过颜色校正的前景物体。

通过参考下面的详细描述和附图，可以更全面地理解本发明以及本发明进一步的特征和优点。

附图说明

图1是描述包含本发明特征的颜色校正过程的示例性实施方式的流程图；

图2更详细地示出了图1中的参考图像计算；

图3更详细地示出图1中的颜色校正和颜色分类；以及

图4示出可用于实现本发明的一个或多个方面和/或元件的计算机系统。

具体实施方式

本发明提供改进的图像颜色校正方法和装置。根据本发明的一个方面，提供颜色适应(chromatic adaptation)算法，其根据认识到摄像机是固定式的并且背景模型可用而执行颜色校正。所公开的颜色适应算法补偿照明影响并恢复物体的真实反射率。

颜色适应技术

1.白斑法(white patch)