专利名称：数码照片曝光系统校正照片色彩失真的方法
技术领域：
本发明涉及一种校正照片色彩失真的方法，特别涉及一种数码照片曝光系统校正 照片色彩失真的方法。
背景技术：
目前，采用3LCD成像的彩色数码曝光扩印设备是将液晶显示器上形成的数字图 像经过光源(LED光源、金属卤素灯光源或其它光源)照射后通过镜头在相纸上曝光后经显 影、定影、漂洗、烘干后得到色彩绚丽的彩色照片的设备。由于受液晶显示屏、光源、镜头等 硬件设计精度、加工精度、装配精度的影响，数字图像在相纸上曝光成像的均勻度无法达到 理想效果，与实际图像相比，常见的一种情况为曝光后冲洗出来的照片中间区域图像颜色 深，四个边角区域明显颜色浅，尤其在冲洗颜色单一的照片时，这种现象更是严重影响照片 的冲印质量。因此，提供一种工艺简单，设计合理，应用效果显著的数码照片曝光系统校正照片 色彩失真的方法，成为该领域技术人员急待着手解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，采用软件图像处理方法，解决数码图像曝 光到相纸后冲印照片色彩失真问题；提供一种工艺简单，设计合理，应用效果显著的数码照 片曝光系统校正照片色彩失真的方法。为实现上述目的本发明所采用的技术方案是一种数码照片曝光系统校正照片色 彩失真的方法，其特征在于该校正方法实施步骤如下(1)在彩色图像R(红)、G (绿)、B (蓝)色彩分量域值0 255整个区域中，选出 色彩失真区域40 220域值，使用图像处理软件在计算机上以数值20为间隔，制作图像 上全部像素的色彩分量 R = G = B = 50、R = G = B = 70、R = G = B = 90、R = G = B = 110,R = G = B= 130,R = G = B = 150,R = G = B= 170,R = G = B = 190,R = G = B =210，从深灰到中灰再到浅灰的共9张图像，图像规格X方向的像素数和Y方向的像素数 分别与所采用的3LCD液晶显示板像素数相同；(2)将像素色彩分量值R = G = B= 130的中灰图像曝光到相纸上冲洗后得到130 中灰照片；(3)将130中灰照片扫描输入到计算机与原制作的色彩值R = G = B = 130值的 中灰色图像按照像素位置关系逐点对应，做减法，得到各个像素点R、G、B、色彩分量上的误 差值，分别将各像素点的色彩分量误差值乘以系数，系数在0. 2 1. 2之间选择，对扫入的 130中灰照片图像各像素点色彩分量进行加或减，反相修正后再进行曝光冲洗照片，再次输 入到计算机与原R = G = B = 130值中灰图像比较，调整系数，直到130中灰照片各像素值 最后结果接近130色彩值，确定各像素点修正值；(4)将确定的各像素点修正值记录到修正表B130中；
(5)按照R = G = B = 130中灰图像的曝光时间，分别对图像R = G = B = 50、R = G = B = 70、R = G = B = 90、R = G = B=110、R = G = B = 150、R = G = B = 170、 R = G = B= 190、R = G = B = 210共8张在相纸曝光后冲洗扫描照片输入到计算机，重 复上述(2) (3)步骤处理，将不同灰片图像的最后确定的各像素点修正值分别记录到修 正表 B50、B70、B90、B110、B150、170、B190、B210 共 8 个表中；(6)图像处理软件对冲印照片的图像在曝光前进行校正，从左向右，从上向下从图 像的第一个像素点开始逐个对每一个像素点进行校正，首先判断每个像素点R、G、B、色彩分 量所在值域范围，当> 220，( 40时不作校正，当> 40 < 60时在修正表B50中找到相应的 像素点位置修正值作校正，当> 60 < 80时在修正表B70中找到相应的像素点位置修正值 作校正，当彡80 < 100时在修正表B90中找到相应的像素点位置修正值作校正，当彡100 < 120时在修正表BllO中找到相应的像素点位置修正值作校正，当彡120 < 140时在修正 表B130中找到相应的像素点位置修正值作校正，当彡140 < 160时在修正表B150中找到相 应的像素点位置修正值作校正，当> 160 < 180时在修正表B170中找到相应的像素点位置 修正值作校正，当彡180 < 200时在修正表B190中找到相应的像素点位置修正值作校正， 当彡200 < 220时在修正表B210中找到相应的像素点位置修正值作校正，所有像素点处理 完毕，对图像曝光冲印后的照片色彩标准偏差< 1. 0。本发明通过编制图像处理程序，采用灰度图象调勻方法，解决3IXD成像的彩色数 码曝光系统曝光到相纸上，冲印照片色彩失真的问题，通过在色域失真分布区内，制作灰片 图像，曝光冲印照片后扫描输入到计算机内与原图像逐个像素值进行比较的方法，找出误 差值进行逐像素点校正，使冲印出来的灰度照片上R、G、B分量的标准偏差将控制在1. 0以 内，达到照片图像色彩最大限度与原图像保持一致。本发明的有益效果是3IXD数码照片曝光系统由于受液晶显示屏、光源、镜头等 硬件设计精度、加工精度、装配精度的影响，数字图像在相纸上曝光成像色彩失真和图像均 勻度无法达到理想效果，而本发明采用调整灰度图象均勻度的校正方法，使用图像软件对 像素点逐个校正；该方法简单易行、效果显著、可靠性高，有效改善数码照片的色彩失真，提 高曝光均勻度，非常适合本行业的推广应用。
图1是制作的R、G、B颜色分量均为130的中灰图像130及其中的一个示范像素点 参考图片。图2是曝光并冲洗图像130后经扫描输入计算机得到中灰图像130a及与图1中 示范像素点对应的像素点参考图片。图3是将图2所示的照片扫描输入到计算机，反复校正后得到图像130b参考图 片。图4是曝光冲洗图像130b后经扫描输入计算机得到图像130c参考图片。图5是测试点分布示意参考图片；图中将照片均勻分成四行四列16个区域，取每个区域的中心点作为测试点，并 按从左到右、从上到下的顺序从1到16编号。图6是本发明实施步骤方框图。
具体实施例方式以下结合附图和较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式
、特征详述如 下如图6所示，一种数码照片曝光系统校正照片色彩失真的方法，该校正方法实施 步骤如下为了解决曝光图像色彩失，首先需要找出各像素点在不同色域值内的误差值，经 实验后得到精确校正值对图像进行校正。(1)制作9张灰度图象由于红、绿、蓝分量取值范围介于0和255之间，含0和255，当红、绿、蓝分量均为 0时是黑色图像，当红、绿、蓝分量均为255时是白色图像，所以红、绿、蓝分量均为130时， 该图像在显示器上观看为中灰颜色图像，由于实际测试结果，红、绿、蓝像素值在< 40和> 220的过亮和过暗区域的标准偏差在1. 0以内，所以不需要进行校正。以1920x1080分辨率的液晶显示部件为例，使用图像处理软件制作R(红)、 G (绿)、B (蓝)色彩分量 R = G = B = 50、R = G = B = 70、R = G = B = 90、R = G = B =110、R = G = B = 130、R = G = B = 150、R = G = B = 170、R = G = B = 190、R = G =B = 210，从深灰到中灰再到浅灰的共9张图像，图像规格X方向的像素数和Y方向的像 素数为 1920x1080 ；(2)采用正常曝光时间曝光图像130灰度图象，冲洗照片。此处指的正常曝光时间，是指扩印设备日常冲洗照片时所使用的曝光时间，使用 该曝光时间冲印出来的照片，虽然存在颜色不均勻的情况，但色彩的偏差已经控制在最佳 状态，这时对数码照片进行校正处理是最容易取得最佳效果的。所冲洗出的照片应包含130 灰度图象中全部的1920x1080像素点。(3)将130灰度图象曝光后得到的照片经扫描仪扫描输入到计算机中，选择图像 (1920x1080像素)，得到图像130a，此时图像130a中的像素点是与130灰度图象、液晶显示 部件上的像素点一一对应的。此处所使用的扫描仪必须经过专业的颜色校正处理，并关闭扫描仪自带的一切图 像特效，如锐化、去网纹、背光校正等，保证扫描仪扫描得到的颜色值是照片真实的颜色值。 扫描分辨率应> 300DPI，扫描色深为24位真彩色，以保证图像130a中能够体现出照片上细 微的颜色变化。将得到的图像130a保存为BMP格式，以保证图像不失真。使用编制的图像处理软件对130灰度图象的每个像素点的红、绿、蓝分量与图像 130a所对应的每个像素点的红、绿、蓝分量逐个进行比较，得到准确的差值，对于每个像素点。R(130)_R(130a) = R(130 差值)；G (130)-G (130a) = G (130 差值)；B (130)-B (130a) = B (130 差值)；理想情况下，图像130a的各个像素红、绿、蓝颜色分量的值应该都为130，上述各 像素点运算R(130差值)、G(130差值)、B (130差值)都应为零，但由于图像均勻度较差，造 成有些区域像素点颜色深，实际红、绿、蓝分量< 130，有些区域像素点颜色浅，实际红、绿、蓝分量> 130，所以得到的R(130差值)、G(130差值)、B (130差值)有正数，也有负数。为了使修正后的照片达到最好的效果，应使用合适的值对图像130的每个像素点 的红、绿、蓝分量进行合理的增加或减少，达到修正均勻度的目的。具体方法是从1.4步骤 得到每个像素点的红、绿、蓝分量的差值乘以系数，系数范围(0.2-1. 2)，首选系数为1，分 别对各像素点逐个修正后生成图像130b，对于图像130b的每个像素点R(130)+R(130 差值)x 系数=R(130b)；G (130)+G (130 差值)χ 系数=G (130b)；B (130) +B (130 差值)χ 系数=B (130b)；采用正常的曝光时间对图像130b曝光冲洗照片，需要注意的是此处所使用的曝 光时间一定要与2节的所使用的曝光时间一致。将得到的照片经扫描仪扫描处理后得到图 像130c，此处扫描处理过程与图像130a的过程相同。使用图像处理方法，取如图5所示的16测试点，对图像130c与图像130每个相对 应像素点的红、绿、蓝分量逐个进行比较，观察修正效果，如果各像素点的红、绿、蓝分量在 130附近(士 2)，且标准偏差在1. 1以内，则认为校正结果良好，将得到的R (130b)、G (130b)、 B(130b)记录到修正表B130中，否则需要继续通过调整系数修正红、绿、蓝分量的差值，再 进行上述的操作步骤，直到图像130c中各像素红、绿、蓝分量在130附近(士2)，且标准偏差 在1. 1以内，确定修正值。(4)将最终确定的各像素点修正值记录到修正表B130中；(5)将其余8张不同灰度的图像分别按照实施步骤2 3的过程处理一遍，将不同 灰度图像的各像素点修正值分别记录到修正表B50、B70、B90、B110、B150、170、B190、B210 共8个表中。(6)对曝光冲印照片图像逐像素点进行校正图像处理软件对冲印照片的图像在曝光前进行校正时，先将图像缩放到 1920x1080像素尺寸，从左向右，从上向下从图像的第一个像素点开始逐个对每一个像素点 进行校正，首先判断每个像素点R、G、B、色彩分量所在值域范围，当> 220，≤ 40时不作校 正，当> 40 < 60时在修正表B50中找到相应的像素点位置修正值作校正，当≥60 < 80时 在修正表B70中找到相应的像素点位置修正值作校正，当≥80 < 100时在修正表B90中找 到相应的像素点位置修正值作校正，当≥ 100 < 120时在修正表BllO中找到相应的像素点 位置修正值作校正，当≥120 < 140时在修正表B130中找到相应的像素点位置修正值作 校正，当≥140 < 160时在修正表B150中找到相应的像素点位置修正值作校正，当≥160 < 180时在修正表B170中找到相应的像素点位置修正值作校正，当≥180 < 200时在修正 表B190中找到相应的像素点位置修正值作校正，当≥200 < 220时在修正表B210中找到 相应的像素点位置修正值作校正，所有像素点处理完毕，对图像曝光冲印后的照片色彩标 准偏差< 1.0。应用效果对照附图详述如下如图1所示，中灰图像130由于是由图像处理软件制作而成的，故颜色纯净整个图 像灰度均勻。如图2所示，中灰是图像130曝光后冲洗出照片经扫描后得到的实际效果，可见明 显中部色深，四周色浅。
如图3所示，是对图像130中各像素点的红、绿、蓝分量值进行修正后得到图像的 效果，此时红、绿、蓝颜色分量所使用的系数分别是0. 45,0. 38,0. 45 ；由图2和图3对比可 知，图2中颜色深的地方，在图3中颜色变浅，图2中颜色浅的地方，在图3中颜色变深，图 2与图3是互补的关系，这样就达到了曝光均勻度修正的效果。如图4所示，是将修正后的图像(图3所示的图像)再次曝光冲洗后得到的实际 效果。将图4所示的图像用扫描仪扫描到计算机中，通过图像处理软件，取图5所示的16 个测试点，记录图像的红、绿、蓝分量的值，经计算，标准偏差分别达到1.05、0. 79,0. 83，达 到了修正照片均勻度的目的。灰度值50、70、90、110、150、170、190、210范围内的灰片校正后得到同样的效果。对需要冲印的数码照片图像在曝光前进行色彩失真和勻度修正，由计算机软件自 动完成。结果分析综上所述，用本方法进行均勻度修正，曝光冲洗一张红、绿、蓝颜色分量均为127 的照片，将照片均勻分为16个格，按着从上到下、从左到右的顺序将测试点从1到16编号， 如图5所示，取每个格的中心点，扫描输入计算机，用图像软件，测得各点的红、绿、蓝颜色 分量，记录到表1中，可知红、绿、蓝颜色分量的标准偏差分别为1. 15,0. 86,0. 89 ；与表2中 记录的未经修正处理照片测试点的红、绿、蓝颜色分量的标准偏差13. 12,32. 46,32. 06相 比较可知，红、绿、蓝颜色分量均勻度都有较大程度的提高，分别提高11. 97,31. 60,31. 17 标准偏差，测试结果说明本发明用于3LCD数码冲印系统中改善照片色彩失真、提高曝光均 勻度的效果是十分显著的。表1、经修正后的照片测试点红、绿、蓝分量值
权利要求
一种数码照片曝光系统校正照片色彩失真的方法，其特征在于该校正方法实施步骤如下(1)在彩色图像R(红)、G(绿)、B(蓝)色彩分量域值0～255整个区域中，选出色彩失真区域40～220域值，使用图像处理软件在计算机上以数值20为间隔，制作图像上全部像素的色彩分量R＝G＝B＝50、R＝G＝B＝70、R＝G＝B＝90、R＝G＝B＝110、R＝G＝B＝130、R＝G＝B＝150、R＝G＝B＝170、R＝G＝B＝190、R＝G＝B＝210，从深灰到中灰再到浅灰的共9张图像，图像规格X方向的像素数和Y方向的像素数分别与所采用的3LCD液晶显示板像素数相同；(2)将像素色彩分量值R＝G＝B＝130的中灰图像曝光到相纸上冲洗后得到130中灰照片；(3)将130中灰照片扫描输入到计算机与原制作的色彩值R＝G＝B＝130值的中灰色图像按照像素位置关系逐点对应，做减法，得到各个像素点R、G、B、色彩分量上的误差值，分别将各像素点的色彩分量误差值乘以系数，系数在0.2～1.2之间选择，对扫入的130中灰照片图像各像素点色彩分量进行加或减，反相修正后再进行曝光冲洗照片，再次输入到计算机与原R＝G＝B＝130值中灰图像比较，调整系数，直到130中灰照片各像素值最后结果接近130色彩值，确定各像素点修正值；(4)将确定的各像素点修正值记录到修正表B130中；(5)按照R＝G＝B＝130中灰图像的曝光时间，分别对图像R＝G＝B＝50、R＝G＝B＝70、R＝G＝B＝90、R＝G＝B＝110、R＝G＝B＝150、R＝G＝B＝170、R＝G＝B＝190、R＝G＝B＝210共8张在相纸曝光后冲洗扫描照片输入到计算机，重复上述(2)～(3)步骤处理，将不同灰片图像的最后确定的各像素点修正值分别记录到修正表B50、B70、B90、B110、B150、170、B190、B210共8个表中；(6)图像处理软件对冲印照片的图像在曝光前进行校正，从左向右，从上向下从图像的第一个像素点开始逐个对每一个像素点进行校正，首先判断每个像素点R、G、B、色彩分量所在值域范围，当＞220，≤40时不作校正，当＞40＜60时在修正表B50中找到相应的像素点位置修正值作校正，当≥60＜80时在修正表B70中找到相应的像素点位置修正值作校正，当≥80＜100时在修正表B90中找到相应的像素点位置修正值作校正，当≥100＜120时在修正表B110中找到相应的像素点位置修正值作校正，当≥120＜140时在修正表B130中找到相应的像素点位置修正值作校正，当≥140＜160时在修正表B150中找到相应的像素点位置修正值作校正，当≥160＜180时在修正表B170中找到相应的像素点位置修正值作校正，当≥180＜200时在修正表B190中找到相应的像素点位置修正值作校正，当≥200＜220时在修正表B210中找到相应的像素点位置修正值作校正，所有像素点处理完毕，对图像曝光冲印后的照片色彩标准偏差＜1.0。
全文摘要
本发明涉及一种数码照片曝光系统校正照片色彩失真的方法，该校正方法实施步骤如下通过编制图像处理程序，采用灰度图象调匀方法，以软件方式逐个校正像素点红、绿、蓝分量色彩值的方法，解决3LCD成像的彩色数码曝光系统曝光成像色彩失真的问题，通过在色域失真分布区内，制作灰片图像，曝光冲印照片后扫描输入到计算机内与原图像逐个像素值进行比较的方法，找出误差值进行逐像素点校正，使冲印出来的灰度照片上R、G、B分量的标准偏差将控制在1.0以内，达到色彩最大限度与原图像保持一致的目的。本发明方法简单易行、效果显著、可靠性高，非常适合本行业推广应用。
文档编号H04N1/60GK101998027SQ20101058511
公开日2011年3月30日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者刘喜章, 吴向东, 李海洋, 鄢立坤, 靳张铝 申请人:天津爱安特科技股份有限公司