光谱重建: rgb响应曲线估计(已知光源 和 多种颜色反射率已知,对应的rgb值也已知)

1. What is the Space of Spectral Sensitivity Functions for Digital Color Cameras?

1. 目的:

已知光源 和 反射率 求解 camera sensor的 rgb 响应曲线。

一般情况下是厂商给出,或者利用单色仪器测量。

本文作者提出一个方案, 在已知光源和反射率的基础上,最小二乘求解rgb相应曲线。

2. 直接求解rgb曲线

颜色形成模型
在这里插入图片描述

上使可以转变为矩阵。

I=C L R

I是 在光源L照射下,反射率为R 的物体的 颜色rgb值

然后在已知 I,L, R 的情况下,最小二乘得到C。

如下图所示:
在这里插入图片描述

可以发现误差挺大,容易受到噪声的影响。因为 物体反射率的空间是低维的,这样造成I=C L R很多线性相关的等式,最终导致 容易受到噪声影响,误差较大。 论文中多次提到这个概念。

3. RGB响应曲线的性质

1) 归一化后范围在 0-1
2) 能够转换到 XYZ空间
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1)和2)的性质说明 响应曲线 是一个凸集合, 满足:
在这里插入图片描述

实际是否满足上面的性质呢? 通过求解一个camera raw到 xyz的转换矩阵T查看误差。可以看出不同的相机误差大小不一。 那么是否说明误差越小越好呢?设计相应曲线的时候是否需要考虑到这一点?应该是的,不然 求ccm的时候可能误差太大。

在这里插入图片描述

4. Spectral Sensitivity from a Single Image

从一张图像恢复出 rgb的响应曲线。
首先这个图像肯定要包含足够多的颜色,
其次避免噪声,响应曲线应该平滑。

因此作者首先 对 rgb响应数据库 降维,分解为 特征值 和 特征向量, 用低维特征就可以表示响应曲线

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这样再通过最小二乘方法求解,可以避免更多噪声,更加精确。
在这里插入图片描述

主要框架:

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转载自blog.csdn.net/tywwwww/article/details/129874098
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