本發(fā)明涉及顏色管理系統(tǒng)中的基于數(shù)碼相機成像式獲取顏色三刺激值的方法，尤其是在數(shù)碼相機的設(shè)置參數(shù)變化的情況下訓(xùn)練和實際測量的方法。

背景技術(shù)：
目前，相對傳統(tǒng)的測色設(shè)備，使用商用的數(shù)碼相機作為一種成像式的測色儀器具有成本低，操作簡便等優(yōu)點，因而在定量捕獲場景色度信息的領(lǐng)域得到了越來越多的應(yīng)用。然而，相機的RGB空間是設(shè)備相關(guān)的空間，相同的場景使用不同的相機會得到不同的RGB值，因此需要建立相機RGB顏色空間到CIEXYZ標(biāo)準(zhǔn)顏色空間的映射關(guān)系，這就是相機的色度特征化。為保證得到原始相機捕獲數(shù)據(jù)，一般基于數(shù)碼相機的Raw文件進行數(shù)據(jù)處理。ISO規(guī)定的數(shù)碼相機特征化方法分為兩種：基于光譜法和基于目標(biāo)樣本法?；诠庾V法雖然精度較高，但需要使用專業(yè)設(shè)備如單色儀，搭建和調(diào)試系統(tǒng)比較復(fù)雜；而基于目標(biāo)樣本法由于其實驗環(huán)境易于構(gòu)建，得到廣泛的應(yīng)用。目前研究的基于目標(biāo)樣本的相機特征化方法有三維查找表法、多項式法等。其中，多項式特征化方法具有項數(shù)可擴展，方法簡單易于使用，精度高等特點，故在相機特征化中優(yōu)勢明顯?；谀壳暗哪繕?biāo)樣本特征化方法將相機應(yīng)用于場景顏色三刺激值時存在局限：相機是一種多個參數(shù)可以調(diào)節(jié)的成像式設(shè)備，其中主要影響Raw文件的可控參數(shù)有：ISO感光度、快門時間、光圈數(shù)、焦距(若使用變焦鏡頭)。但是，傳統(tǒng)的特征化方法并沒有將這些因素考慮在模型中，因此在訓(xùn)練和測試時相機的參數(shù)必須保持固定，不可變動。一旦測試場景需要相機改變參數(shù)，相機必須重新在訓(xùn)練環(huán)境中以改變后的參數(shù)來訓(xùn)練模型，這大大限制了傳統(tǒng)特征化方法的使用，給實際使用帶來了不便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有相機測色方法在訓(xùn)練和實測時相機參數(shù)必須固定的缺陷,本發(fā)明提供一種基于齊次多項式數(shù)碼相機參數(shù)可變的獲取三刺激值方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種基于齊次多項式數(shù)碼相機參數(shù)可變的獲取三刺激值方法，包括以下步驟：(1)對數(shù)碼相機進行特征化訓(xùn)練：獲得訓(xùn)練樣本均勻性校正后的RGB值和CIE三刺激值XYZ，以及變換系數(shù)矩陣M，記錄訓(xùn)練時的相機拍攝參數(shù)；具體包括以下子步驟：(1.1)拍攝訓(xùn)練樣本：選擇顏色信息豐富的標(biāo)準(zhǔn)色卡作為訓(xùn)練樣本，在光譜穩(wěn)定的光源照明條件下，設(shè)置相機拍攝參數(shù)：ISO感光度、光圈、快門、焦距，使得拍攝圖像包含訓(xùn)練樣本，且曝光正確；同時設(shè)置相機儲存參數(shù)，使得輸出圖像包含Raw文件格式；拍攝獲取色卡照片，得到色卡色塊的RGB值；移除色卡，用一張均勻灰卡放置于色卡位置再次拍攝得到灰卡照片用于均勻性校正；均勻性校正后的色卡RGB值記為RGBSi,角標(biāo)Si表示第i個訓(xùn)練樣本，同時記錄相機的拍攝參數(shù)：快門時間、ISO感光度、光圈數(shù)，分別記為TS、SS、NS；(1.2)獲取訓(xùn)練樣本的色度值，使用分光光度計測得色卡和灰卡的光譜反射比RSi和RGrey，使用分光輻射度計測得灰卡在步驟1.1中所在位置的光譜功率分布LGrey，由下式計算得到此光源照明條件下色卡的光譜功率分布LSi，進而得到其CIE三刺激值XYZ，記為XYZSi；(1.3)由下式得到最小二乘的訓(xùn)練樣本RGB值到XYZ值的變換系數(shù)矩陣M：M＝HRT(RTR)-1式中，R為可以拓展項數(shù)的RGBSi齊次多項式矩陣，必須保證齊次多項式次數(shù)為一階，R矩陣大小為m*n，m為齊次多項式項數(shù)，n為訓(xùn)練樣本的色塊個數(shù)；H為色卡的三刺激值XYZSi構(gòu)成的XYZ矩陣，大小為3*n；變換系數(shù)矩陣M大小為3*m。一階齊次多項式矩陣R的第k行第i列的通式可以表示為下式，其中ri、gi、bi分別表示第i個訓(xùn)練樣本的紅、綠、藍(lán)通道響應(yīng)值，l、m、n為無公約數(shù)不全為0的非負(fù)整數(shù)；(2)將數(shù)碼相機應(yīng)用于實際的成像式測色：由拍攝到的待測物體色的圖像RGB值和拍攝時的拍攝參數(shù)，計算得到待測物體顏色的三刺激值XYZ；具體包括以下子步驟：(2.1)在實際成像式測色應(yīng)用中，為了獲取待測試物體的高質(zhì)量圖像，重新設(shè)置相機拍攝參數(shù)：ISO感光度、光圈、快門、焦距，使得拍攝圖像包含測試物體，且曝光正確；同時設(shè)置相機儲存參數(shù)，使得輸出圖像包含Raw文件格式；對于測試圖像中任一待測點RGB值，記為RGBTj，角標(biāo)Tj表示第j個測試點；記錄相機的拍攝參數(shù)：快門時間、ISO感光度、光圈數(shù)，分別記為TT、ST、NT；(2.2)將測試拍攝參數(shù)下得到的RGB響應(yīng)值RGBTj轉(zhuǎn)換至等效RGB值RGBEj，如下式：(2.3)按照步驟1.3訓(xùn)練過程中的齊次多項式形式，擴展等效RGB值RGBEj成為形式上一致的一階齊次多項式RE；(2.4)利用變換系數(shù)矩陣M，得到待測點的顏色三刺激值HT，計算方法如下式：H...