[发明专利]基于光谱灵敏度曲线和光源光谱优化的相机颜色标定方法

权利要求书

1.一种基于光谱灵敏度曲线和光源光谱优化的相机颜色标定方法，其特征在于，具体如下：

S1：确定标准光源的光谱分布函数和样本的反射率；在每个所述标准光源下，进行RGB预测处理，并计算每个样本的标准三刺激值XYZ_s；以预测三刺激值与标准三刺激值之间的色差值小于设定值为目标，通过转换模型得到每个转换过程的矩阵模型M；

所述RGB预测处理具体如下：计算目标相机的光谱灵敏度曲线对每个样本反射率的预测RGB值，随后将所有预测RGB值进行归一化处理，得到归一化预测RGB值；

所述转换模型为XYZ_p＝RGB_p×M，式中，XYZ_p为预测三刺激值，RGB_p为归一化预测RGB值，M为矩阵模型；

S2：根据每个所述标准光源，利用光谱可调的K通道LED光源模拟产生对应的模拟光源，同时得到每个模拟光源的光谱分布函数；

S3：在所述模拟光源下，进行RGB预测处理；在与模拟光源对应的标准光源下，计算每个样本的标准三刺激值XYZ_s；根据步骤S1得到的矩阵模型M，利用所述转换模型，将每个归一化预测RGB值转换为预测三刺激值；以预测三刺激值与标准三刺激值之间的色差值小于设定值为目标，利用带约束的求解非线性多元函数最小值方法对模拟光源进行迭代优化；

S4：使用LED光源对通过步骤S3优化后的模拟光源进行实际模拟，得到实际模拟的优化光源及其光谱分布函数；

S5：在每个所述实际模拟的优化光源下，进行所述RGB预测处理，在对应的标准光源下，计算每个样本的标准三刺激值XYZ_s；以预测三刺激值与标准三刺激值之间的色差值小于设定值为目标，通过所述转换模型得到每个转换过程的矩阵模型M′，用以得到对应的XYZ_p，实现目标相机的颜色标定。

2.根据权利要求1所述的相机颜色标定方法，其特征在于，所述标准光源优选为CIE标准照明体D50、D65、A和荧光灯F11中的一种或多种；所有样本的光谱范围涵盖400～700nm的可见光，优选为爱色丽标准24色卡。

3.根据权利要求1所述的相机颜色标定方法，其特征在于，所述预测RGB值RGB_p1通过如下公式计算得到，

RGB_p1＝SSF×SPD×R％

式中，SSF为目标相机的光谱灵敏度曲线，SPD为光谱分布函数，R％为样本的反射率。

4.根据权利要求1所述的相机颜色标定方法，其特征在于，所述标准三刺激值XYZ_s通过如下公式计算得到，

XYZ_s＝CMF×SPD×R％

式中，CMF为色匹配函数，SPD为光谱分布函数，R％为样本的反射率。

5.根据权利要求4所述的相机颜色标定方法，其特征在于，所述色匹配函数优选为CIE1931标准色度观察者的色匹配函数、CIE1964标准色度观察者的色匹配函数、CIE20062°色匹配函数或CIE2006 10°色匹配函数中的一种。

6.根据权利要求1所述的相机颜色标定方法，其特征在于，所述矩阵模型M的维度优选为3×3；色差值的计算方法优选为CIEDE2000。

7.根据权利要求1所述的相机颜色标定方法，其特征在于，所述步骤S2具体如下：首先获得LED光源的K个不同波长通道的光谱，随后使用K个通道的光谱的线性组合模拟出标准光源的光谱分布函数，使模拟光谱分布函数与标准光谱分布函数之间的偏差小于所需值，得到模拟光源及其光谱分布函数。