针对数字图像上相对照度现象的处理方法和相关处理系统

摘要

本发明涉及用于数字图像处理的方法以及相关系统，所述数字图像处理针对包括彩色相对照度现象的任何相对照度现象来进行。为此，在本发明的上下文中，提出了考虑被拍摄景物的发光体以便对任何待处理数字图像做出适当的修正。

说明书

技术领域

本发明包括数字图像上相对照度现象的处理方法。本发明还涉及针对 此类相对照度现象的处理系统。本发明的目的主要是提出一种针对相对照 度现象的方案，该方案适合于介于数字图像拍摄设备内的新型传感器。

本发明的领域一般而言是数字照片领域，更具体而言，是应用于数字 照片的图像处理领域。数字照片是指由打印数字图像而获得的照片。一般 而言，数字图像由像素组成，每个像素指示图像空间的位置和部分，每个 像素具有至少一个像素值。在图像空间作为平面的矩形部分的意义上，来 自所有照相设备的称为“照相图像”的图像是二维图像。然而，尤其是来自 物理或医学观测的图像可具有更多维度，尤其是三维。类似地，来自例如 可携式摄像机的视频可被视为一系列二维图像或单个三维图像：在这种情 况下，前两个维度是图像的维度而第三维度表示在视频中的图像数量。

利用数字拍摄设备来获取数字图像。一般而言，数字拍摄设备是包括 至少一个传感器和一个光学系统、允许获得数字图像的设备。传感器是将 光转换成反映数字图像中各点的色彩强度的数字值的系统。传感器可特别 包括可将光子能量转换成电能量的感光接收器。在标准的传感器结构中， 这种感光接收器可被定义为一组像点(photosite)。例如在包含两个绿色 像点、一个红色像点以及一个蓝色像点的拜耳(Bayer)结构的情况下， 像点尤其可与特定色彩相关联。一般而言，光学系统是由屈光度区分的一 组透镜、反射镜以及透明且均匀的介质。

在数字照相领域，由于如从拍摄到纸上再现的照相制作链的数字化， 越来越频繁地提出可消除利用数字拍摄设备获取的大量数字图像上的某 些明显缺陷的图像处理方案。例如，很常见的缺陷是一种被称为“红眼” 的现象。存在其他与照相设备的使用相关的问题，不论这些问题事实上是 否是数字的。因此，例如经常遇到失真问题。一般而言，已知的失真现象 是几何失真，其特征例如是几何畸变，在几何畸变出现时在被拍摄景物中 对准的目标点并未形成对准的图像点。此类几何失真的特征在于依赖于视 场中的位置的图像放大率改变。可根据在接近视场边缘时局部放大率是减 小还是增大来辨别两种失真：桶形失真和枕形失真。

另一个遇到的问题被称作横向色差和纵向色差。一般而言，已知的色 差现象涉及如同几何畸变的横向色差和纵向色差，在色差出现时图像放大 率根据波长而改变。在横向色差情况下，不论波长是多少图像都形成于同 一平面上，但是图像在平面上的位置依赖于波长。在纵向色差情况下，聚 焦平面的位置根据波长而变化，其依赖于波长而产生不同的模糊。色差在 图像过渡的附近区域产生彩虹。在现有技术中提出了各种方案以便处理此 类问题。

照相领域尤其是数字照相领域的另一已知问题是称为相对照度现象 的问题。

相对照度是指引起数字图像上的像素值根据像素在视场中的位置而 变化的现象。例如，对于均匀景物的数字图像，相对照度现象对应于像素 值根据像素在视场中的位置而变化。表现为角部的变暗，甚至数据的缺失。 图1示出了此类相对照度现象，这里曲线10表示根据在图像中与参考点 有关的位置的变暗现象，其中变暗现象在纵坐标轴上分级表示，而与参考 点有关的位置在横坐标轴上分级表示。

对于来自设备的图像，可识别多个相对照度源：

-镜头由其视场角度和其视场范围来表征。所述视场角度和视场范 围被计算以覆盖特定感光接收器尺寸。相对照度主要是由于镜头内 的窗口效应。进入镜头的平行于轴线的全部光束得以传输，而倾斜 的光束将部分地被镜头框阻挡，以致在临界角以外不能被传输。如 果镜头被设计为对于某光圈值形成具有感光表面尺寸的全光视场， 则有可能当光圈全开时，接收器的表面超过全光下的视场的表面， 这将导致图像的角部变暗。当视场范围小于感光表面的尺寸时就存 在相对照度现象。

-在被镜头覆盖的视场内，由于光度学和几何学的简单事实，光照 不是与组成图像的光线的角度严格均匀严格一致的。图像离轴线越 远，相对照度现象越明显。

-数字传感器依照其设计，根据作用于它的光线的入射而提供可变 响应。图像离轴线越远，相对照度现象越明显。

-相对照度现象可由于图像光束被设备主体或放置在镜头视场中的 附件阻挡而引起。这可以例如是由于滤波器框或更一般地由于不合 适的遮阳罩引起的。

相对照度现象可用曝光指数在来自设备的图像上测量，相对照度的值 度量由数字图像边缘接收到的光量与数字图像中心处接收到的光量之间 的曝光指数差。

在现有技术中提出了对这种相对照度现象的方案。

背景技术

然而，介于数字图像拍摄设备内的新型传感器的出现引起了新的问 题，称作彩色相对照度。彩色相对照度是指引起数字图像上根据像素在视 场中的位置的像素值依赖于数字图像色彩通道而变化的现象。图像可以很 多方法分解成通道，从而使图像的像素对于每个通道对应于一个像素值。 在彩色图像的特殊情况下，通道的分解(此类通道称为“色彩通道”)可特 别利用在RGB，sRGB，LMS，Lab，Yuv，HSL，HSV，XYZ，xyz色 彩空间内的分解来执行。除了sRGB之外，这些术语在例如下列出版物中 定义：“Measuring Color”，Third Edition，R.W.D.Hunt，Fountain Press， Kingston-upon-Thames，England 1998，ISBN 0863433871，或在出版物 “Color Appearance Models”，M.Fairchild，Addison Wesley，1998，ISBN 0201634643中定义。sRGB色彩空间在IEC标准61966-2-1：“Multimedia system and equipment-Colour measurement and management-Part 2-1： Colour management-Default RGB colour space & sRGB”中描述。在本发 明的情况下，数字图像还可包括涉及与色彩无关的其它数据的一个或几个 通道，所述其它数据例如是涉及尤其是高度、距离以及温度的物理量的数 字值。

在数字图像的情况下，观测彩色相对照度现象是例如在曝光指数方面 对每个色彩通道的相对照度测量。在彩色相对照度现象情况下曝光指数不 总是相同。图2示出此类彩色相对照度现象：此处第一曲线20和第二曲 线21分别表示对于第一彩色通道和第二彩色通道的根据在图像中与参考 点有关的位置的曝光指数，其中曝光指数在纵坐标轴上分级表示，而与参 考点有关的位置在横坐标轴上分级表示。可见，彩色相对照度现象随着色 彩通道不同而变化。此处示出了彩色相对照度现象在单一维度内(例如到 点的距离)变化。在另一实施例中，此类彩色相对照度现象根据图像的几 个维度而变化。

用光源表示可见能量的物理发射器。光源的例子是白天不同时间的天 空、氖照明装置、钨灯泡。发光体表示光源的光谱分布。光谱分布表示根 据波长的辐射测定量。辐射测定量尤其可以是在光源情况下的光谱曝光量 (spectral exposure)，或在反光材料情况下材料的光谱反射系数与光源的 光谱分布的乘积，或在透光材料情况下材料的透光率与光源的光谱分布的 乘积。下述为一些发光体的示例：CIE A发光体，表示具有2856K色温 的普朗克(Planck)辐射体形式的光源；CIE D65发光体，其是与大约 6500K色温相对应的平均日光的统计表示；CIE C发光体，CIE E发光体， CIE D发光体(包括CIE D50发光体)，CIE F发光体(包括CIE F2， CIE F8或CIE F11)。此类术语和其它发光体示例在例如下列出版物中定 义：“Measuring Color”，Third Edition，R.W.D.Hunt，Fountain Press， Kingston-upon-Thames，England 1998，ISBN 0863433871，或在下列出 版物中定义：“Color Appearance Models”，M.Fairchild，Addison Wesley， 1998，ISBN 0201634643。

图3示出了对于给定的色彩通道，彩色相对照度现象对于两个不同的 发光体变化。在图3中，第一曲线30和第二曲线31分别表示对于第一类 发光体和第二类发光体的相对照度现象，根据在横轴上定标的在图像中与 参考点有关的位置而在纵轴上定标。可见，彩色相对照度现象随着色彩通 道不同而变化。这里示出了彩色照度现象在单一维度内(例如到点的距离) 变化。在另一实施例中，此类彩色照度现象根据图像的几个维度而变化。

给定的发光体与光源的根据波长的光谱分布相关，如图4和图5所示， 分别示出了提供第一发光体光谱分布的第一曲线40和提供第二发光体光 谱分布的第二曲线50。

数字传感器上的入射光的光子能量的量可根据发光体变化，如图6 和图7所示，这两幅图分别示出：

-第一曲线60，针对给定传感器，在相同入射角条件下，提供了对于第 一发光体在两个不同波长上传输的信号的幅度。

-第二曲线70，针对相同的给定传感器，在相同入射角条件下，提供了 对于第二发光体在与图6中示出的相同的两个不同波长上传输的信号 的幅度。

可根据光学系统的特性，如能够根据其上的入射光的波长来改变传输 的能量的滤波器的存在，来改变依赖于波长的光子能量的量。

数字传感器具有光谱响应：反映了数字图像中各点的色彩通道强度的 数字值的幅度依赖于传感器上的入射光的波长。传感器上的光入射角尤其 依赖于光学系统的特性，如允许高色差乃至平均光线角度(即在光学系统 的光轴和经过目标顶点与光瞳中心的光线之间的角度)值的光学系统。

如图8所示，数字传感器根据作用于它的光线的入射角度而在感光接 收器的各部分上表现出不同的响应，该图示出第一曲线80和第二曲线81， 两条曲线分别对应于给定传感器对于第一入射角i1的第一光谱响应，以 及同一传感器对于第二入射角i2给出的第二响应。

此类现象的原因可能是：

-传感器的物理构成的不对称性：像点在传感器上具有不同的注入角度 (implantation angle)，

-根据像点而不同的微透镜，微透镜是设计成将入射光线朝着作为像点 的感光接收器的方向聚焦在数字传感器上用以改善其效果的光学系 统，

-根据像点而不同的布线，

-例如由于非对称连接或晶体管的存在，根据像点而不同的三维几何图 形，

-视场内的不同物理注入(physical implantation)，

-相邻像点的不同几何形状，

-IR(红外)滤波器(即特别允许波长包括在例如425nm和675nm之 间的光通过的滤波器)的特性。根据光线的方向，滤波器的透光特性 可变化几十纳米，从而在图像的角部和中央引起色阶上的不同表现。

-根据像点色彩而不同的取向。

角度越大，入射光线越可能照不到传感器的最敏感区域，或例如被遮 盖转移寄存器的不透光遮挡物所阻挡。一般而言，当入射角增大时传感器 的响应会减弱。点的图像不是由光线形成，而是由入射角包含在两个临界 值之间的一束光线形成。组成此类光束的大量入射角会被传感器不同地解 释(interpret)，即对于全部波长而言在感光接收器上的入射光的能量将 有所不同，且这种现象即使对于相邻的像点也一样。

相邻像点可表示不同的色彩通道。在传感器上的至少一个几何位置所 对应的每个像点中，除了如上所述的物理特性之外，信号幅度尤其依赖于 传感器的根据像点上的入射光波长和此类光的入射角度的光谱响应，此类 光的光子能量依赖于发光体和光学系统的特性。彩色相对照度现象与发光 体和数字图像像素的每个色彩通道中的像素值相关，所述像素值依赖于传 感器的一定数量的像点的信号幅度。

所有此类现象和因素引起相对照度现象、例如在使用数字图像拍摄系 统所获取的照片上的彩色相对照度的发生。照片的品质因此受到影响。

发明内容

本发明的目的是提出针对上述问题和不便的方案。一般而言，本发明 提出一种在包括彩色相对照度水平的任何相对照度现象水平进行的数字 图像处理方法。为此，本发明提出了考虑被拍摄景物的发光体以便对任何 待处理的数字图像做出适当的修正。

因此本发明主要涉及一种用于表现景物的待处理的数字图像的处理 方法，所述待处理数字图像利用包括传感器和光学系统的数字拍摄设备来 获取，所述方法特别包括下述各步骤：

-确定在所获取的待处理数字图像上所表现景物的发光体；

-在待处理数字图像上根据发光体来修正相对照度现象；

除了在先前段落中刚被描述的主要特性，根据本发明的方法可表示一 个或多个下述附加特性：

-修正的步骤特别包括修正数字图像中的相对照度变化和/或数字图 像中不同色彩通道间的相对照度变化的步骤；

-特别利用相对照度修正参数来执行所述修正步骤；

-相对照度修正参数经选择和/或经计算；

-利用白平衡估计算法的结果来执行包括确定景物的发光体的步骤；

-发光体的确定依赖于用户的选择；

-发光体的确定依赖于闪光灯的激活；

-修正参数已针对预定数量的发光体类型被预先计算；

-利用全部或部分所述预先计算修正参数来计算修正参数；

-待处理数字图像是多个色彩通道的叠加，针对每个色彩通道来选择 和/或计算修正参数；

-修正相对照度现象的步骤特别包括在待处理图像中减小和/或消除 相对照度现象测量偏差和/或将相对照度现象测量偏差降低到第一阈值之 下的操作；

-修正相对照度现象的步骤特别包括在待处理图像中针对每个色彩通 道减小和/或消除相对照度现象测量偏差测量结果和/或将相对照度现象测 量结果降低到第二阈值之下的操作；

-所述修正参数是要施加到至少一个色彩通道上的增益值；

-所述相对照度修正依赖于所述拍摄设备的至少一个可变参数，所述 可变参数特别是由所述拍摄设备使用以便获取待处理数字图像的焦距、调 焦距离和/或所估计的成像景物的距离、曝光时间、增益、感光度、曝光 等级或光圈；

-在所获取的待处理数字图像上所表现的景物的发光体的确定使用了 来自在待处理数字图像之前获取的一个或多个数字图像上的景物的发光 体的数据；

-确定发光体或修正相对照度现象的步骤中的至少一个步骤在不同于 拍摄设备的外部处理设备中执行；

-确定发光体、修正相对照度现象或修正相对照度现象的步骤中的至 少一个步骤在拍摄设备中执行；

-修正相对照度的步骤考虑包括在光学系统和/或传感器中的一个或 多个滤波器的使相对照度根据发光体而变化的特性；

-修正相对照度的步骤考虑光学系统的呈现使相对照度根据发光体而 变化的纵向色差的特性。

本发明还涉及一种数字图像处理系统，所述数字图像处理系统用于处 理表现景物的数字图像，所述数字图像利用特别包括传感器和光学系统的 数字拍摄设备来获取，所述数字图像处理系统能够实施根据至少一个上述 权利要求所述的方法，所述数字图像处理系统包括用于确定在所获取的待 处理数字图像上所表现的景物的发光体的装置，以及用于在所述待处理数 字图像上根据发光体来修正相对照度的装置。在本发明的具体实施例中， 所述数字图像处理系统至少部分地集成在所述拍摄设备中。

通过阅读下面的描述将更好地理解本发明及其各种应用。

具体实施方式

为处理任何相对照度现象，根据本发明的方法提出两个基本步骤，下 面描述其多种实施方式。

根据本发明的方法的第一步骤包括确定在拍摄在待处理数字图像上 可见的景物期间存在的发光体。

在实施这个步骤的第一示例中，将使用白平衡估计算法。

事实上，给定光源对应于根据波长的光谱分布。这意味着在特定光源 下更多或更少地表现例如位于400nm和800nm之间的特定波长(因此更 多或更少地表现可见物的特定色彩)。例如，在钨照明时，对于低色温， 与可见物视场中的蓝色对应的波长的辐射测定量与和红色波长相关的测 量量相比几乎得不到表现，当光源的色温增加时此类比例相反。不论何种 发光体，人眼天然地补偿色彩间平衡的这种差异，因此在低色温时将灰色 墙壁解释为灰色，正如在高色温时一样。补偿特别包括修正色彩通道间的 比例，以便尤其在色彩通道比例方面，在已知环境下获得接近人眼的图像 效果。传感器不会自动地补偿根据波长而不同的辐射测定量。因此，在低 温光源如钨灯泡条件下通过传感器得到灰色墙壁的图像由于缺少蓝色而 将具有黄色主色调。

当眼睛观察照片时，发光体的色彩补偿依赖于观看照片的地点的光 线，而不是所拍摄的景物中存在的光线。因此，在照相的情况下，在再现 图像之前进行补偿是很重要的。在数字照相设备中，此类补偿利用嵌入式 数字处理在设备内实现。用于补偿色彩的方法包括应用白平衡算法，使得 数字图像呈现尽可能接近人眼在拍摄环境下所获得的色彩效果。多数数字 拍摄设备配备了自动白平衡确定算法。自动白平衡算法的一种实施包括： 考虑来自传感器的图像中的色彩通道比例，例如红色对绿色和/或蓝色对 绿色的比例，从而确定要施加到每个色彩通道上的模拟和/或数字增益形 式的倍增因子。在本发明的情况下，使用自动白平衡算法使得可获取与对 应于光源的发光体有关的数据。通过下述过程来使用数据以补偿通道：根 据位置和/或通道和/或通道的最大数量和发光体来施加增益，以便消除由 光学系统和传感器(包括光学元件，如滤波器和微透镜)引起的依赖于图 像中位置的色彩和强度的变化。与发光体有关的数据的例子包括要施加到 各通道以便补偿通道的增益。数据的另一个例子是N×N矩阵(N是表示 通道数的自然整数)，所述矩阵包含N个像素通道，并且旨在修正在彩色 相对照度待修正的N个通道间不同的变化。彩色相对照度的修正参数可 以是带格式的数字数据，例如标量、表、多项式、矩阵、插值表。数据的 一个例子是针对各色彩通道的多项式。多项式依赖于图像在视场中的位 置。多项式可以是表示像素在二维空间中的坐标的X、Y、X和Y的形式， 或是R形式的多项式，R表示到视场中可作为图像几何中心的点或其它 位置的距离，所述中心的坐标可根据通道而不同。可通过下述方法获得所 述数据：在每个像素中针对各通道估算多项式，或者利用为图像的几何区 域提供值(例如所有KX或KY像素的值KX和KY用于二维图像，像素 的相同或不同数量依赖于图像的几何坐标)的数值表。

例如，自动白平衡算法所提供的数据可以是使alpha蓝色水平低于绿 色水平并使beta红色水平高于绿色水平的类型，这使得能识别钨发光体。 此外，数据是使gamma蓝色水平低于绿色水平并使delta红色水平高于 绿色水平的类型，使得例如能识别称作“D65”的日光发光体。

在另一实施例中，实施根据本发明的方法的设备的用户提供使得能够 确定标识的数据。在第一种情况下，这可根据来自其正使用的设备的请求 来进行。例如，在LCD(液晶)屏上的可显式菜单给出了标准发光体的 列表；在此类菜单中，可发现例如下列选项：钨、氖照明装置、日光、多 云、暗处、闪光灯、用户定义的色温、自动模式。其它发光体例如在下列 出版物中定义：“Measuring Color”，Third Edition，R.W.D.Hunt，Fountain Press，Kingston-upon-Thames，England 1998，ISBN 0863433871，或 “Color Appearance Models”，M.Fairchild，Addison Wesley，1998，ISBN 0201634643。

因此用户利用设备上要由他/她激活的适当按钮来选择列表中的一个 发光体。

在第二种情况下，所述设备可使用与所考虑设备的使用条件有关的数 据；例如，风景功能被选择意味着用户正在室外使用他/她的设备，因此 所确定的发光体是日光。

在有利的实施方式中，采用与用于拍摄待处理图像的闪光灯的使用有 关的数据，从而确定与图像对应的场景的发光体。

在通过考虑如模拟增益、数字增益和曝光时间(用自动曝光算法)的 图像拍摄数据而确定数字拍摄设备所接收的与要拍摄的视频流或图像有 关的光量之后，闪光灯被激活。如果光量不足，则配有闪光灯的数字拍摄 设备可触发闪光设备以便拍摄画面。

闪光灯对应于光源并因此对应于发光体，其光谱分布是已知的。在本 发明的实施例中，还设想了发光体的估计是基于考虑了以下情况的计算： 没有闪光灯情况下场景的发光体，以及尽管发光体是闪光灯，但是是在例 如目标太远以致闪光灯不能奏效的图像拍摄的情况下。

在具体实施方式中，发光体的确定是通过就在获取待处理数字图像之 前自动推断所获取数字图像的发光体来执行的。

事实上，多数数字拍摄设备配有至少两种工作模式。即一种模式可作 为“预览”模式而另一种模式作为“拍摄”模式。“拍摄”模式对应于图像在最 大分辨率由算法序列处理的模式。为允许用户可见其打算拍摄的景物，“预 览”模式的实施使得他能获得连续的图像视频流，其尺度常低于最大分辨 率以便符合计算时间约束条件。此类视频流利用称为“RAW”的图像来获 得，在“RAW”图像上针对每个图像计算发光体。发光体的计算是例如利 用在低分辨率图像上确定的统计值(如低分辨率图像的平均区域中的色彩 平面之间的比例)、然后利用例如在计算表中累加此类统计值的系统来执 行，所述计算表包含用于标准发光体(如钨、氖照明装置、不同温度的日 光以及多云)的色彩比值。为避免在发光体计算过程中的急剧变化，考虑 基于视频流的普通图像之前的特定数量的图像所计算的发光体，以便选择 普通图像的发光体。当从“预览”模式过渡到“拍摄”模式时应用相同的原 理：被拍摄图像使用的发光体可以是通过考虑被拍摄图像之前的特定数量 图像的发光体而获得。作为示例，注意在“预览”模式中钨发光体到日光发 光体的发光体过渡，自动白平衡产生的数据表示有必要在钨发光体中很大 程度地增大蓝色通道上的信号而在日光模式中更缓和地增大蓝色通道上 的信号。在很多预定义的图像中，蓝色通道上的信号从中等到高的转变是 例如通过利用要施加到蓝色通道的增益的强度来定义几个等级而逐渐进 行的。

相比而言，RAW图像上的发光体的计算是例如利用最大分辨率图像 上确定的统计值(如在最大分辨率图像的平均区域中的色彩平面之间的比 例)、然后利用例如在计算表中累加此类统计值的系统来执行的，所述计 算表包含用于标准发光体(如钨、氖照明装置、不同温度的日光以及多云) 的色彩比值。

根据本发明的方法的另一步骤包括根据在第一步骤中确定的发光体 来选择和/或计算相对照度现象的修正参数。

相对照度现象的修正参数是在各像素中对各通道上的像素值的彩色 相对照度的修正。对彩色相对照度的修正包括根据位置和/或通道和/或通 道的最大数量以及发光体来施加增益，以便消除由光学系统和传感器(包 括如滤波器和微透镜的光学元件)引起的依赖于图像中的位置的强度和色 彩的变化。

用于彩色相对照度现象的修正参数的示例是针对各色彩通道的多项 式。多项式依赖于图像在视场中的位置。多项式可以是表示像素在二维空 间中的坐标的X、Y、X和Y的形式，或是R形式的多项式，R表示到视 场中可作为图像几何中心的点或其它位置的距离，所述中心的坐标可根据 通道而不同。可通过下述方法获得要施加的增益：在每个像素中针对各通 道估算多项式，或者利用为图像的几何区域提供值(例如所有KX或KY 像素的值KX和KY用于二维图像，像素的相同或不同数量依赖于图像的 几何坐标)的数值表。

为此，在该另一步骤的第一实施方式中，从预先计算的并存储在可由 实施本方法的设备访问的存储模块中的参数的列表中做出对修正参数的 选择。预先计算参数列表包含与典型发光体、优选地与最常见发光体相对 应的参数。在该第一实施方式中，当确定了发光体并生成了关于此发光体 的数据，但是表示此发光体的数据不直接与修正参数相关时，选择与由最 接近所生成信息的数据所标记的发光体相关的修正参数。

在第二实施方式中，当确定了发光体并生成了关于此发光体的数据， 但是表示此发光体的数据不直接与修正参数相关时，利用预先计算的参数 来计算对应于确定的发光体的修正参数。所述计算例如通过对与修正参数 对其有效的被识别发光体最接近的发光体的识别机制来进行。与被识别发 光体最接近的发光体是其数据定义了例如与包含被识别发光体的数据的 此类发光体的数据量相等的维度区间(dimension interval)的那些发光体。 在一个示例中，被识别发光体的修正参数是通过对与修正参数对其有效的 被识别发光体最接近的发光体的修正参数进行插值来确定的。插值导致例 如加权以便进行干涉，从而使得在选择修正参数时可对接近被识别发光体 的特定发光体提供额外的权重。

在特定实施方式中，修正参数不仅依赖于所确定的发光体，还依赖于 表示为可变参数的其它参数，在这些其它参数中，对于待处理数字图像而 言尤其可发现下述项：

-光学系统的焦距，相对照度现象依赖于形成图像的光线的角度；

-光学系统的光圈开口；

-数字传感器的响应；

-调焦距离和/或与成像景物的估计距离；

-附件的使用：使用例如滤波器或遮阳罩的附件可引起相对照度现象；

-数字图像的曝光等级可影响相对照度现象。该现象由特别针对集成在 设备中的处理软件的修改所引起。

在选择或计算了修正参数之后，进行根据本发明的方法的第二基本步 骤。第三步骤包括在待处理数字图像上修正观察到的相对照度现象。

在此步骤的第一实施方式中，在待处理图像中执行包括减小和/或消 除相对照度现象测量偏差和/或将相对照度现象测量偏差降低到第一阈值 之下的操作。

使用修正参数来在每个像素上施加增益，从而修正此像素的每个色彩 通道的像素值。

可通过针对每个色彩通道、根据像素在图像视场中的位置来计算多项 式的值，在每个像素中估计彩色相对照度的修正参数。多项式可以是表示 像素在二维空间中的坐标的X、Y、X和Y的形式。可通过以坐标X1、 Y1或坐标X2、Y2(对应于例如包含坐标为X1、Y1的像素的几何区域的 中心)来估算多项式，在每个色彩通道中确定要为修正彩色相对照度而施 加到位置像素X1、Y1的增益。多项式可以是R形式，R表示到视场中 可作为图像几何中心的点或其它位置的距离，所述中心的坐标可根据通道 而不同。可通过以距离R1或距离R2(例如对应于包含位于与视场点o1 距离R1处的像素的几何区域的中心)来估算多项式，在每个色彩通道中 确定要为修正彩色相对照度而施加到与视场中的点o1距离R1的像素的 增益。要施加的增益可通过访问数值表的数字数据来确定，所述数值表针 对图像的几何区域提供要选择的和/或通过插值来计算的值，例如所有KX 或KY像素的值KX和KY用于二维图像，像素的相同或不同数量依赖于 图像的几何坐标。对像素的彩色相对照度修正可以是与方形像素的色彩通 道数量相对应的维度矩阵的应用。在上述的所有相对照度修正示例中，可 对每个色彩通道中的修正强度施加权重因子，例如要特别通过上述方法之 一而施加到对色彩通道c1估算的增益的系数k1，以及要特别通过上述方 法之一而施加到对色彩通道c2估算的增益的系数k2。

在第二实施方式中，在待处理图像中执行包括针对每个色彩通道减小 和/或消除相对照度现象测量结果和/或将相对照度现象测量结果降低到第 二阈值之下的操作。

可在下述情况下，将修正参数例如施加到传感器上：可在例如光子能 量到电能的变换期间，在数字传感器的各像点中的每个色彩通道上施加不 同的模拟增益，所述电能表现为每个通道中的像素值和数字图像的各像 素。

修正参数也可例如通过将各像素的各通道中的像素值与相应色彩通 道的数字增益和在该同一色彩通道内的彩色相对照度的修正参数的估计 结果的乘积相乘，在施加数字增益的同时直接施加到数字图像上。

根据本发明的方法的两个主要步骤或更具体描述的另外步骤中的一 个或多个步骤，可被实施在获取数字图像的拍摄设备内，或在例如嵌入了 适当的处理软件的精密打印机或个人计算机等的任何外围设备内。

本发明还涉及任何由一个或多个电子设备组成的系统，此类设备之一 可以是例如获取数字图像的拍摄设备，包括用于实施根据本发明的方法的 三个主要步骤的各种必需的手段。在这些手段中有例如白平衡估计算法、 用于白平衡估计算法以便确定发光体的解释算法、用于存储预先计算的修 正参数的方法、集成在例如微处理器中的计算能力、使用预先计算修正参 数的修正参数、用于修正像素值以便修正相对照度现象的算法。

相对照度修正可考虑像素在各色彩通道中的像素值的特定特性，例如 饱和像素值，即与对应于彩通道的传感器信号的最大和/或最小幅度的最 大和/或最小像素值相等或接近的像素值。像素在各色彩通道中的像素值 特性的另一示例是像素针对各色彩通道的像素值的组合结果，例如像素的 所有色彩通道的像素值的线性组合。考虑像素在各色彩通道中的像素值的 特性的另一示例是，根据在针对各色彩通道向所考虑像素的像素值施加相 对照度的修正增益期间到达阈值的第一个像素值，来保持所有色彩通道的 像素值之间的比例。

相对照度的特殊示例通常被称作“渐晕”(vignetting)。渐晕可以是例 如由光学仪器制造者在设计光学器件时实施的特殊操作，其包括阻挡一个 或多个镜头的边缘上的光线，从而引起在角部比在中心低的相对照度的效 果。