[发明专利]估计光源的方法和设备

说明书

本申请要求于2010年12月20日在日本专利局提交的第2010-283123号日本专利申请以及于2011年10月14日在韩国知识产权局提交的第10-2011-0105534号韩国专利申请的优先权，这些申请的公开通过引用全部合并于此。

技术领域

与示例性实施例一致的方法和设备涉及估计由图像装置获得的图像中的光源。

背景技术

人的色彩感知系统确保在变化光照条件下感知到的对象的色彩保持相对恒定。例如，白纸在阳光下看起来是白色的。由于卤素灯是橙色光源，因此白纸在卤素灯下看起来是橙色的。然而，人感知到白纸在卤素灯下与在阳光下一样看起来也是白色的。人的色彩感知系统确保在变化光照条件下人感知到对象的原始色彩的这一特性被称为颜色恒常性。颜色恒常性是指在电子拍摄装置(诸如数码照相机或数码摄像机)中的白平衡调整。白平衡调整是RGB色彩通道中的调整，以使得非彩色的对象可看起来没有颜色。在没有关于原始光源和对象表面的光谱特性的信息的情况下不可能进行白平等调整。也就是说，由光源的光谱反射特性和对象表面的光谱反射特性的乘积(product)来表示由人眼察觉到的光谱特性。由于这两个特性是未知的，所以在白平等调整时会出现问题。因此，已提出了各种算法，根据所述各种算法，通过针对光源、对象表面和观看场景进行假设或限制，来对颜色恒常性进行建模。

已常被用于解决颜色恒常性的算法之一是灰色假定(gray hypotheses)(例如，参考JP 3767541)。灰色假定基于这样的经验数据：由于各种色彩分布在视图内的普通场景中，因此各种色彩的平均色彩接近于灰色。如果平均色彩偏离灰色，则确定该偏离是由光源的色彩引起的。基于这样的确定，可通过在RGB色彩通道之间执行调整来调整白平衡。该方法可具有低计算成本，并可容易地用在内部装置(诸如数码照相机)中。另一方面，由于假设对象在物理上依赖于光源，所以根据场景，该假设会不正确，因此，光源的估计结果会变化。例如，当在红色墙的一部分上存在灰色标志时，图像的平均色彩是红色。这里，根据灰色假定，确定红色由光源的色彩引起。因此，为了使整个场景变灰，将红色的相对色(opposite color)应用到整个场景。因此，具有原始灰色的标志被改变为红色的相对色。这被称为色彩偏离(color feria)。

已提出了通过使用光源和对象表面的光谱特性来估计光源的方法(例如，参考D.H.Brainard(D.H.布雷纳德)和W.T.Freeman(W.T.弗里曼)的“Baysian Color Constancy(Baysian颜色恒常性)”，J.Opt.Soc.Am.A，Vol.14，No.7，1997)。所述方法可通过在光源的光谱特性和对象表面的光谱特性之间具有较小差异的情况下在正交基上表示光源的光谱特性和对象表面的光谱特性，并针对光源、对象表面和拍摄系统进行假设或限制，或者组合关于光源、对象表面和拍摄系统的信息，在统计上增加估计光源的精确度。当使用所述方法时，可详细地估计光源。然而，由于增加了计算操作的次数，因此当所述方法用于执行针对图像处理(诸如数码相机中的白平衡处理)的计算时，会难以实时地执行所述处理。