基于颜色变化曲线的多视点视频颜色校正方法研究[设计+开题+综述]

开题报告 电子信息科学与技术 基于颜色变化曲线的多视点视频颜色校正方法研究 一、选题的背景与意义 MPEG组织2001年12月提出了3DAV(3D audio iedo)的概念，在现有视频标准的基础上进行了扩展，其中一个应用场合即为自由视点视频，自由视点在三维电视和自由视点电视上有很好的应用前景。从此，自由视点视频的研究深受国内外研究者的关注。 同时，在实际中由于场景光照，拍摄角度及摄像机参数等因素的影响，造成视点间的亮度和色度不一致，这种差异使得视点间的相关性减弱，用视点间预测时不能够有效的去除视点间冗余，进而影响后续编码的效率。因此，对视点间颜色的差异性进行校正是自由视点视频编码的重要研究内容之一。在2005年法国尼斯召开的MPEG会议上也提交了相关草案。 本文通过对颜色校正基本理论的学习研究，选用颜色信息为目标特征，试图在C中实现基于颜色变化曲线的校正方法。对源图像和目标图像进行处理，通过构造颜色变化曲线，最终最终实现多画面的颜色一致性。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题： 文章着眼于多视点图像中存在的颜色不一致问题，涉及校正方法上的创新。在以参考图像为基准的前提下，完成颜色校正方法进一步发展的工作。同时，在此基础下，提出颜色校正可能的发展趋势方向。 本文试图从下面几个方面出发来对颜色校正方法进行探讨： （1）前置处理步骤：先对源图像和参考图像进行分析，完成颜色空间的转换，通过固定比率的方法标注源影像和参考影像的关键帧，同时借助于传统的颜色校正方法实现关键帧的校正。 （2）校正图像的产生：借助于关键帧的统计信息，以线性内插、抛物线内插和三次样条函数为基础得到参考影像中间帧的统计信息，再次利用传统的颜色校正方法完成对关键帧的校正。

（3）后续处理步骤：基于实验所得到的结果，分别利用一定的主客观评价方法来对校正的结果进行验证，并且检查是否通过颜色校正产生了色彩溢位问题。 三、研究的方法与技术路线： （1）文献研究法：大量阅读相关文献，学习已有的理论和分析方法，根据论文的研究对象选取合适的理论进行整合和创新。 （2）理论分析法：将在归纳总结前人相关理论的基础上，选取恰当的理论进行整合，使论文纳入合理的理论体系之中，同时进一步给出自己的观点。（3）模型演绎法：通过基于一定理论的模型建立，对研究对象进行剖析，使论文更为直观和便于理解。 针对上述研究的内容，文章的技术路线可表述如下： (1) 对源图像和目标图像进行颜色空间的转化，去除各通道之间的相关性。其中Ruderman等提出的一种去相关颜色空间lαβ，其各通道间无任何的相关性，适合于一维的线性校正。 (2) 计算平均值与标准差功能函数：此函数计算了源图像和参考图像在色彩空间中所有像素的各自通道的平均值与标准差，以供计算转换曲线参数功能函数使用。 (3) 计算转换曲线参数功能函数：根据不同的色彩转换方式，分别从线性转、抛物线转换和三次函数出发，针对三个不同的通道，各自计算所需之转换曲线参数。 (4) 产生目标图像功能函数：此函数依据之前计算转换曲线参数功能函数所计算的各个通道之平均值与标准差的曲线变化方程式，并且利用三种不同的转换函数拟合颜色变化曲线，将源图像带入曲线变化方程式中即可产生目标图像。 四、研究的总体安排与进度： 2010年11月22日-11月30日，选题，联系指导教师 2010年12月1日-12-20日，完成文献综述、开题报告 2010年12月20日-26日，论文开题论证 2010年12月27日-2011年3月中旬，对文献综述和开题报告进行修改，收集资料，完成英文文献综述并提交毕业论文初稿 2011年3月-2011年4月底，进一步收集资料，修改论文，完成相关材料的填写 2011年4月底5月初，毕业答辩 五、主要参考文献： [1]孔佳薇，多视点视频编码技术及其研究现状[J]，通信学报，2010,31(5):113-124。 [2]蔡轶珩，刘长江，贾克斌，等，基于图像分析的偏色检测及颜色校正方法[J]，测控技术,2008,27(5):10-13。 [3]邵枫，自由视点视频信号处理中的关键技术研究[D]，博士论文，电路与系统，浙江大学，2007。 [4]陈晓兰，遥感图像的色调统一研究[D]，硕士论文，计算机应用技术，浙江大学，2008。 [5] FECKER U,BARKOWSKY M,KAUP A. Histogram-based prefiltering for luminance and chrominance compensation of multi-View video[J].IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology,2008,18(9):1258-1267. [6] DOUTRE C,NASIOPULOS P.Color correction preprocessing for multi-View video coding [J].IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology,2009,19(9): 1400-1405. [7] HUR J H,CHO S,LEE Y L.Adaptive local illumination change compensation method for H.264/AVC-based multi-View video coding [J].IEEE Transactions on Circuits and System for Video Technology,2007,17(11):1496-1505. [8]YAMAMOTO K,KITAHARA M,KIMATA H,et al.Multi-View video coding using view interpolation and color correction [J].IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology,2007,17(11):1436-1449. [9]Y Chen,C Cai,J Liu.YUV Correction for Multi-View Video Compression[J].Patt- ern Recognition ,2006,8(10):734-737. [10]F Shao,G Y Jiang,K Chen,et al.A Content-Adaptive Multi-View Video Color Correction Algorithm[J].IEEE International Conference on Acoustics,Speech and signal Processing(ICASSP),2007,4(7):969-972. [11]邵枫,蒋刚毅,郁梅，等，一种多视点视频自动颜色校正系统[J]，光学学报,2007，27(5):830-834。 [12] 蒋刚毅，费跃，邵枫，等，面向编码和绘制的多视点图像颜色校正[J],光子学报, 2009,38(9)：2430-2434。 [13]郑建铧，郝重阳，雷方元，等，利用色彩直方图特征进行偏色图象的自 动检测和校正[J]，中国图像图形学报,2003,8(9):1001-1007。 [14]常志华，王子立，一种基于直方图匹配的颜色校正方法[J]，科技资讯，2007,27(13): 205-207。 [15]姜浩，张蕾，一种基于直方图匹配的立体视频颜色校正算法[J]，信息通信技术，2009,14(5):1324-1376。 [16]符冉迪，邵枫，蒋刚毅，等，基于视差矢量信息的多视点视频颜色校正方法[J]，光学快报，2008,6(9):654-665。 [17]徐晓昭,沈兰荪,刘长江,颜色校正方法及其在图像处理中的应用[J],计算机应用研究,2008,25(8):2250-2254。 [18]黄耀贤，有效的影像色彩转换演算法[D]，硕士论文，资讯科学系所，中兴大学，1994。 [19] Chung M W,Yao H H,Ming l H.An effective algorithm for image sequence color transfer[J].Mathematical and Computer Modelling,2006,9(44):608-627. [20] 李扬曦，施柏鑫,刘琳，等，一种新颖的多视点视频偏色校正算法[J]，测控技术，2009，28：1-6。 [21]刘颐,王永芳,张兆杨，不同颜色空间多视点视频颜色校正的性能分析[J]，电视技术，2009,7(11):18-20。 [22]章卫祥,周秉锋，一种基于梯度域的彩色图像转灰度图像的方法[J]，2007(3):20-22。 [23]李乐,包卫东,徐玮，等，图像校正中颜色模型的选取方法[J]，华东理工大学学报自然科学版,2007,9(6):6-9。 [24]潘榕,侯正信,刘昱，多视点视频编码去相关颜色校正[J]，计算机应用,2010,30(10):2790-2793。 [25] 李治江,彩色影像色调重建的理论与实践[D],硕士论文，摄影测量与遥感，武汉大学，2005。 [26]李红蕾，凌捷，徐少强，关于图像质量评价指标PSNR的注记[J]，广东工业大学学报,2004,21(3):74-78。