[发明专利]一种彩色数码反射显微镜颜色校正方法

权利要求书

1.一种彩色数码反射显微镜颜色校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在彩色数码反射显微镜上使用彩色相机获得大尺寸反射色卡中所有色块的RGB值，并定义为一个以反射色卡上的色块数为行数，彩色相机通道数量为列数的RGB矩阵，其中，每一行表示一个色块对应的RGB的3通道响应值，每一列表示一个通道输出的所有色块的响应值；

(2)关闭显微镜照明光源后继续拍摄，获得彩色相机的暗电流响应值，并定义为一个以反射色卡上的色块数为行数，彩色相机通道数量为列数的暗电流响应矩阵，其中，每一行表示一个色块对应的RGB的3通道的暗电流响应值，然后利用分光光度计测量大尺寸反射色卡中所有色块的XYZ三刺激值，并定义为一个以反射色卡上的色块数为行数，彩色相机通道数量为列数的三刺激矩阵，其中，每一行表示一个色块对应的XYZ三刺激值；

(3)利用大尺寸反射色卡中的中性色块的三刺激值中的Y值及其对应的RGB值，对RGB响应值进行非线性校正；

(4)建立彩色数码显微镜的正向色度特征化模型，即RGB值到XYZ三刺激值之间的转换关系；

(5)拍摄并采集目标对象的RGB图像，逐像素扣除暗电流并校正RGB响应值的非线性，得到目标对象校正后的响应值矩阵；

(6)利用目标对象的三刺激值计算其sRGB响应值，得到sRGB图像即为色彩校正后的显微图像。

2.如权利要求1所述的一种彩色数码反射显微镜颜色校正方法，其特征在于，具体的校正方法为：

(1)打开彩色数码反射显微镜照明光源，预热一段时间，将大尺寸反射色卡的其中一个色块置于载物台上目镜下方，使用彩色相机拍摄该色块，获得该色块图像中的RGB值，在载物台上依次更换其他色块，获得大尺寸反射色卡中所有色块的RGB值，记为表示P为n行3列的矩阵，其中n为大尺寸反射色卡上的色块数，3为彩色相机通道的数量，每一行表示一个色块对应的RGB 3通道响应值，每一列表示一个通道输出的n个色块的响应值；

(2)关闭显微镜照明光源并使用彩色相机拍摄，获得彩色相机的暗电流响应值，并记为表示D为n行3列的矩阵，其中n为大尺寸反射色卡上的色块数，每一行表示一个色块对应的RGB 3通道的暗电流响应值，扣除暗电流后的色块响应值为P_D＝P-D，然后利用分光光度计测量大尺寸反射色卡中所有色块的XYZ三刺激值，记为表示S为n行3列的矩阵，n为大尺寸反射色卡上的色块数，每一行表示一个色块对应的XYZ三刺激值；

(3)利用大尺寸反射色卡中的中性色块的三刺激值中的Y值及其对应的RGB值，分别建立RGB三通道的非线性校正关系，如下式所示，

y_k＝c₁p_ik³+c₂p_ik²+c₃p_ik+c₄

上式中，y_k表示第k个中性色块的归一化Y刺激值，p_ik表示第k个中性色块在第i(i∈{R,G,B})个通道下的归一化响应值，c₁，c₂，c₃，c₄分别为三次多项式的拟合系数，四个拟合系数的取值分别在0-3之间，并且不能同时为0，利用上式校正大尺寸反射色卡中所有色块的RGB响应值P_D，并将校正后的色块响应值记为表示P_c为n行3列的矩阵；

(4)建立彩色数码显微镜的正向色度特征化模型，即建立RGB值到XYZ三刺激值之间的转换关系，用校正后的色块响应值P_c及其三刺激值S建立两者之间的转换数学模型，由最小二乘法计算两者之间的转换矩阵Z，即

Z＝S^TP_c(P_c^TP_c)^-1

其中，上标T表示矩阵的转置，上标-1表示矩阵的逆矩阵；

(5)使用彩色相机拍摄并采集目标对象的RGB图像，逐像素扣除暗电流并按公式y_n＝c₁p_in³+c₂p_in²+c₃p_in+c₄校正RGB响应值的非线性，得到目标对象校正后的响应值矩阵，记为表示P_t为m行3列的矩阵，m为图像中的像素数，利用转换矩阵Z计算目标对象的XYZ三刺激值S_t，即

S_t＝ZP_t；

(6)利用目标对象的三刺激值S_t计算其sRGB响应值，sRGB＝MS_t，得到的sRGB图像即为色彩校正后的显微图像，其中矩阵