FR3041750A1

FR3041750A1 - METHOD FOR IMPROVING COLORIMETRIC COORDINATES FOR EACH PIXEL OF A MULTICHANNEL IMAGE

Info

Publication number: FR3041750A1
Application number: FR1559303A
Authority: FR
Inventors: Remi Vauclin; Franck Hennebelle
Original assignee: Color Grail Research SAS
Current assignee: Color Grail Research SAS
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2017-03-31

Abstract

La présente invention concerne un procédé de traitement d'une image, le procédé comprenant les étapes de : - collection, par un imageur (17), d'une onde émise par un objet (13) pour former une image, l'imageur (17) introduisant une première erreur colorimétrique dans l'onde émise par l'objet (13) par rapport à un imageur idéal, la première erreur colorimétrique étant la somme d'une première erreur en luminance et d'une première erreur en chrominance, et - traitement de l'image par application d'une fonction de correction de la première erreur en luminance et de la première erreur en chrominance.The present invention relates to a method for processing an image, the method comprising the steps of: - collecting, by an imager (17), a wave emitted by an object (13) to form an image, the imager ( 17) introducing a first colorimetric error in the wave emitted by the object (13) relative to an ideal imager, the first colorimetric error being the sum of a first luminance error and a first chrominance error, and - Image processing by applying a correction function of the first luminance error and the first chrominance error.

Description

Procédé d’amélioration des coordonnées colorimétriques pour chaque pixel d’une image multicanauxMethod for improving the colorimetric coordinates for each pixel of a multichannel image

La présente invention concerne un procédé de traitement d'une image. La présente invention se rapporte également à un dispositif associé de traitement d’une image. L’image est, par exemple, capturée à l'aide d'un imageur multicanaux tel qu'une caméra RGB (abréviation anglaise de « Red, Green, Blue » pour « Rouge, Vert, Bleu ») traditionnelle ou un imageur multispectral. Une caméra RGB est une caméra reconstituant des couleurs par synthèse additive à partir des trois couleurs primaires, rouge, verte et bleue. Un imageur multispectral est un capteur configuré pour restituer l’image d’une scène dans un grand nombre de bandes spectrales,The present invention relates to a method of processing an image. The present invention also relates to an associated device for processing an image. The image is, for example, captured using a multichannel imager such as a traditional RGB (abbreviation for "Red, Green, Blue" for "Red, Green, Blue") or a multispectral imager. A RGB camera is a color-rendering camera by additive synthesis from the three primary colors, red, green and blue. A multispectral imager is a sensor configured to reproduce the image of a scene in a large number of spectral bands,

La couleur d’un objet est un indicateur utilisé dans de nombreuses applications. Un tel indicateur permet, par exemple, de déterminer la composition chimique d’un objet ou encore d’établir un diagnostic médical.The color of an object is an indicator used in many applications. Such an indicator makes it possible, for example, to determine the chemical composition of an object or to establish a medical diagnosis.

Pour déterminer précisément la couleur d’un objet, une méthode consiste à utiliser des appareils de mesure spécialisés tels que des spectromètres de haute précision.To accurately determine the color of an object, one method is to use specialized measuring devices such as high precision spectrometers.

Cependant, de tels appareils de mesure sont onéreux et complexes d’utilisation pour un utilisateur non qualifié. En outre, de tels appareils ne sont pas compatibles avec une utilisation nomade.However, such measuring devices are expensive and complex to use for an unskilled user. In addition, such devices are not compatible with nomadic use.

Il existe donc un besoin pour un procédé permettant une mesure précise de la couleur d’un objet tout en étant de mise en œuvre simple, notamment dans un usage nomade. A cet effet, la description porte sur un procédé de traitement d’une image, le procédé comprenant des étapes de collection, par un imageur, d’une onde émise par un objet pour former une image, l’imageur introduisant une première erreur colorimétrique dans l’onde émise par l’objet par rapport à un imageur idéal, la première erreur colorimétrique étant la somme d’une première erreur en luminance et d’une première erreur en chrominance, et traitement de l’image par application d’une fonction de correction.There is therefore a need for a method for accurately measuring the color of an object while being simple implementation, especially in a nomadic use. For this purpose, the description relates to a method for processing an image, the method comprising steps of collection, by an imager, of a wave emitted by an object to form an image, the imager introducing a first colorimetric error. in the wave emitted by the object relative to an ideal imager, the first colorimetric error being the sum of a first luminance error and a first chrominance error, and processing of the image by application of a correction function.

Suivant des modes de mise en œuvre particuliers, le procédé d’obtention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - l’imageur est choisi dans un groupe constitué d’un appareil photo, d’une caméra, d’un imageur multicanal et d’un imageur hyperspectral. - la fonction de correction est obtenue en disposant au moins un appareil de mesure à la place de l’imageur lors de l’étape de collection, l’appareil de mesure introduisant une deuxième erreur colorimétrique dans l’onde réfléchie par l’objet par rapport à un imageur idéal, la deuxième erreur étant la somme d’une deuxième erreur en luminance et d’une deuxième erreur en chrominance, la norme euclidienne de la deuxième erreur en luminance étant strictement inférieure à la norme euclidienne de la première erreur en luminance et la norme euclidienne de la deuxième erreur en chrominance étant strictement inférieure à la norme euclidienne de la première erreur en chrominance. - au moins l’une des conditions suivantes est respectée ; la norme euclidienne de la deuxième erreur en luminance est inférieure ou égale au ratio de la norme euclidienne de la première erreur en luminance par 10, la fonction de correction est calculée à partir de la luminance de l’onde collectée par l’appareil de mesure, et la fonction de correction est calculée à partir de la chrominance de l’onde collectée par l’appareil de mesure. - l’appareil de mesure est un spectromètre, de préférence un chroma-luminancemètre. - l’imageur est propre à capter une scène ayant une luminance moyenne, l’imageur comprenant une ouverture, un temps de pose, une sensibilité ISO, un indice de lumination et une constante de calibration en lumière réfléchie, la fonction de correction dépendant de données de l’imageur, les données étant choisies dans le groupe constitué de : l’ouverture de l’imageur, le temps de pose de l’imageur, la luminance moyenne de la scène captée par l’imageur, la sensibilité ISO de l’imageur, l’indice de lumination de l’imageur et la constante de calibration en lumière réfléchie de l’imageur. - la fonction de correction est une fonction d’interpolation construite à partir d’un nombre fini de points.According to particular embodiments, the method of obtaining comprises one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination: the imager is chosen from a group consisting of a camera, a camera, a multichannel imager and a hyperspectral imager. the correction function is obtained by disposing at least one measuring device in place of the imager during the collection step, the measuring apparatus introducing a second colorimetric error in the wave reflected by the object by compared to an ideal imager, the second error being the sum of a second luminance error and a second chrominance error, the Euclidean norm of the second luminance error being strictly lower than the Euclidean norm of the first luminance error. and the Euclidean norm of the second chrominance error being strictly lower than the Euclidean norm of the first chrominance error. - at least one of the following conditions is met; the Euclidean norm of the second luminance error is less than or equal to the ratio of the Euclidean norm of the first luminance error by 10, the correction function is calculated from the luminance of the wave collected by the measuring apparatus , and the correction function is calculated from the chrominance of the wave collected by the meter. the measuring apparatus is a spectrometer, preferably a chroma-luminance meter. the imager is capable of capturing a scene having a medium luminance, the imager comprising an aperture, a exposure time, an ISO sensitivity, an illumination index and a calibration constant in reflected light, the correction function depending on imager data, the data being selected from the group consisting of: the aperture of the imager, the exposure time of the imager, the average luminance of the scene captured by the imager, the ISO sensitivity of the imager, imager, the illumination index of the imager and the calibration constant in reflected light from the imager. the correction function is an interpolation function constructed from a finite number of points.

La présente description concerne également un dispositif de traitement d’une image, le dispositif étant configuré pour mettre en œuvre le procédé de traitement tel que décrit précédemment.The present description also relates to a device for processing an image, the device being configured to implement the treatment method as described above.

La présente description concerne aussi un procédé d’amélioration des coordonnées colorimétriques pour chaque pixel d’une image multicanaux (par exemple les coordonnées CIE Yxy d’une image trichromatique) comportant les étapes de : - collection, par un capteur, d’une onde émise par un objet pour former une image, le capteur introduisant une première erreur colorimétrique dans l’onde émise par l’objet par rapport à un capteur idéal, - traitement de l’image par application d’une fonction de correction des erreurs colorimétriques dans un espace vectoriel de dimension trois ou plus, la fonction de correction étant une fonction d’interpolation construite à partir d’un petit nombre fini de vecteurs dérives déterminés par un processus d’étalonnage.The present description also relates to a method for improving the colorimetric coordinates for each pixel of a multichannel image (for example the CIE Yxy coordinates of a trichromatic image) comprising the steps of: - collection, by a sensor, of a wave emitted by an object to form an image, the sensor introducing a first colorimetric error in the wave emitted by the object relative to an ideal sensor, - image processing by applying a colorimetric error correction function in a vector space of dimension three or more, the correction function being an interpolation function constructed from a small finite number of drift vectors determined by a calibration process.

Suivant des modes de mise en œuvre particuliers, le procédé d’amélioration des coordonnées colorimétriques pour chaque pixel d’une image multicanaux comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le capteur est un appareil photo ou une caméra. - le jeu de vecteurs dérives est obtenu en comparant les données collectées par un appareil de mesure avec celles collectées par le capteur pour un nombre fini de couleurs (par exemple générées pas une source lumineuse) avantageusement uniformément réparties dans le sous-espace colorimétrique visible par le capteur l’appareil de mesure introduisant une deuxième erreur colorimétrique dans l’onde émise par l’objet par rapport à un capteur idéal, la nome euclidienne de la deuxième erreur étant strictement inférieure à la norme euclidienne de la première erreur et l’appareil de mesure ayant un domaine colorimétrique incluant strictement le domaine des couleurs perceptibles par le capteur. - la fonction de correction est calculée pour chaque pixel de l’image, ce qui permet par exemple de corriger le phénomène de vignettage. - l’appareil de mesure est un spectromètre, ou encore un chroma-luminancemètre dans le cadre d’un espace vectoriel trichromatique. - la fonction de correction dépend de données du capteur, les données étant choisies dans le groupe constitué de : l’ouverture du capteur, le temps de pose du capteur, la luminance moyenne de la scène captée par le capteur, la sensibilité ISO du capteur, l’indice de lumination du capteur, la constante de calibration en lumière réfléchie du capteur et l’image obtenue par le capteur.According to particular embodiments, the method of improving the colorimetric coordinates for each pixel of a multichannel image comprises one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination: the sensor is a camera or a camera. the set of drift vectors is obtained by comparing the data collected by a measuring device with those collected by the sensor for a finite number of colors (for example generated by a light source) advantageously uniformly distributed in the colorimetric sub-space visible by the sensor the measuring device introducing a second colorimetric error in the wave emitted by the object relative to an ideal sensor, the Euclidean name of the second error being strictly lower than the Euclidean norm of the first error and the apparatus measurement having a colorimetric domain strictly including the range of colors perceptible by the sensor. the correction function is calculated for each pixel of the image, which makes it possible, for example, to correct the vignetting phenomenon. - the measuring device is a spectrometer, or a chroma-luminance meter in the context of a trichromatic vector space. the correction function depends on data from the sensor, the data being chosen from the group consisting of: the opening of the sensor, the exposure time of the sensor, the average luminance of the scene captured by the sensor, the ISO sensitivity of the sensor , the luminescence index of the sensor, the calibration constant in reflected light of the sensor and the image obtained by the sensor.

La présente description concerne également un dispositif d’amélioration des coordonnées colorimétriques pour chaque pixel d’une image (par exemple les coordonnées CIE Yxy d’une image trichromatique), le dispositif étant configuré pour mettre en œuvre le procédé d’amélioration tel que décrit précédemment. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l’invention, donnée à titre d’exemple uniquement et en référence aux dessins qui sont : - figure 1, une vue schématique d’un exemple d’un dispositif de traitement d’une image, le dispositif comprenant un imageur, - figure 2, une représentation graphique du gamut d’un imageur en fonction des coordonnées x, y de l’espace colorimétrique CIE xyY, - figure 3, une représentation schématique d’un protocole de détermination d’erreurs colorimétriques introduites par l’imageur de la figure 1, - figure 4, une représentation graphique représentant la luminance obtenue par l’imageur de la figure 1 en fonction de la luminance mesurée par un appareil de mesure dans les mêmes conditions, - figure 5, une représentation graphique des dérives en chrominance de l’imageur de la figure 1 en fonction des coordonnées x, y de l’espace colorimétrique CIE xyY, - figure 6, une autre représentation graphique des dérives en chrominance de l’imageur de la figure 1, avant correction, en fonction des coordonnées x, y de l’espace colorimétrique CIE xyY, - figure 7, une représentation graphique des dérives en chrominance de l’imageur de la figure 1, après correction, en fonction des coordonnées x, y de l’espace colorimétrique CIE xyY, - figure 8, une représentation graphique des dérives en luminance de l’imageur de la figure 1, avant correction, en fonction de la luminance Y de l’espace colorimétrique CIE xyY, - figure 9, une représentation graphique des dérives en luminance de l’imageur de la figure 1, après correction, en fonction de la luminance Y de l’espace colorimétrique CIE xyY, - figure 10, un organigramme d’un exemple de protocole de détermination de la fonction de correction, et - figure 11, une représentation graphique sous forme de « boîte à moustache » des erreurs colorimétriques de l’objet dans l’espace colorimétrique CIE L*a*b* obtenues avant et après application de la fonction de correction.The present description also relates to a device for improving the colorimetric coordinates for each pixel of an image (for example the CIE Yxy coordinates of a trichromatic image), the device being configured to implement the improvement method as described. previously. Other features and advantages of the invention will appear on reading the following description of embodiments of the invention, given by way of example only and with reference to the drawings which are: FIG. 1, a diagrammatic view an example of a device for processing an image, the device comprising an imager, - FIG. 2, a graphical representation of the gamut of an imager as a function of the x, y coordinates of the CIE xyY color space, FIG. 3 is a schematic representation of a colorimetric error determination protocol introduced by the imager of FIG. 1; FIG. 4, a graphical representation representing the luminance obtained by the imager of FIG. 1 as a function of luminance; measured by a measuring apparatus under the same conditions, FIG. 5, a graphical representation of the chrominance drifts of the imager of FIG. 1 as a function of the x, y coordinates of the CIE xyY color space, - FIG. 6, another graphical representation of the chrominance drifts of the imager of FIG. 1, before correction, as a function of the x, y coordinates of the CIE xyY color space, FIG. graph of the chrominance drifts of the imager of FIG. 1, after correction, as a function of the x, y coordinates of the CIE xyY color space, FIG. 8, a graphical representation of the luminance drifts of the imager of FIG. 1, before correction, according to the luminance Y of the CIE xyY color space, FIG. 9, a graphical representation of the luminance drifts of the imager of FIG. 1, after correction, as a function of the luminance Y of the CIE xyY color space, - Figure 10, a flowchart of an exemplary protocol for determining the correction function, and - Figure 11, a graphical representation in the form of "box-mustache" errors colorimetric of the object in the CIE L * a * b * color space obtained before and after applying the correction function.

Un dispositif 11 et un objet 13 sont illustrés sur la figure 1. L’objet 13 est un objet dont il est souhaité déterminer la couleur. L’objet 13 est, par exemple, une peinture, un code barre en couleur, un produit cosmétique ou encore une partie du corps humain telle que la peau. L’objet 13 est propre à réfléchir ou à émettre des ondes lumineuses.A device 11 and an object 13 are illustrated in Figure 1. The object 13 is an object whose color is desired to determine. The object 13 is, for example, a paint, a bar code in color, a cosmetic product or a part of the human body such as the skin. The object 13 is suitable for reflecting or emitting light waves.

Le dispositif 11 comprend un imageur 17 et une unité de traitement de données 19.The device 11 comprises an imager 17 and a data processing unit 19.

Dans l’exemple illustré sur la figure 1, l’imageur 17 et l’unité de traitement 19 sont disposés sur un même appareil formant le dispositif 11. L’imageur 17 est, par exemple, un appareil photo, une caméra RGB ou encore un imageur multispectral.In the example illustrated in FIG. 1, the imager 17 and the processing unit 19 are arranged on the same apparatus forming the device 11. The imager 17 is, for example, a camera, an RGB camera or even a multispectral imager.

Dans l’exemple de la figure 1, l’imageur 17 est une caméra ou un appareil photo d’un ordiphone. L’imageur 17 est destiné à collecter la lumière en provenance de l’objet 13 pour former une image.In the example of Figure 1, the imager 17 is a camera or a camera of a ordiphone. Imager 17 is intended to collect light from object 13 to form an image.

La gamme de longueurs d’onde détectée par l’imageur 17 correspond, par exemple, au domaine du visible. Le domaine du visible est défini comme la gamme de longueurs d’onde comprise au sens large entre 380 nanomètres (nm) et 780 nm. Le gamut de l’imageur 17 est, par exemple, illustré sur la figure 2. Le gamut d’un imageur est défini comme l’étendue des couleurs que l’imageur permet de reproduire. L’imageur 17 comprend un ou plusieurs composants photosensibles permettant de convertir un rayonnement électromagnétique en un signal électrique analogique. Les composants sont, par exemple, des composants CCD (acronyme de l’anglais Charge-Coupled Device traduit en français par Dispositif à Transfert de Charge).The range of wavelengths detected by the imager 17 corresponds, for example, to the visible range. The visible range is defined as the range of wavelengths in the broad sense between 380 nanometers (nm) and 780 nm. The gamut of the imager 17 is, for example, illustrated in FIG. 2. The gamut of an imager is defined as the range of colors that the imager makes it possible to reproduce. The imager 17 includes one or more photosensitive components for converting electromagnetic radiation to an analog electrical signal. The components are, for example, CCD components (English acronym for Charge-Coupled Device).

Les composants comprennent un ensemble de pixels. L’imageur 17 introduit une première erreur colorimétrique dans l’onde émise par l’objet par rapport à un imageur idéal. Un imageur idéal est un imageur qui n’introduirait aucune dérive colorimétrique dans l’onde collectée.The components include a set of pixels. The imager 17 introduces a first colorimetric error in the wave emitted by the object relative to an ideal imager. An ideal imager is an imager that would not introduce any color drift into the collected wave.

La première erreur colorimétrique est intrinsèque à la configuration de l’imageur 17.The first colorimetric error is intrinsic to the configuration of Imager 17.

La première erreur colorimétrique est la somme d’une première erreur en luminance et d’une première erreur en chrominance.The first colorimetric error is the sum of a first luminance error and a first chrominance error.

La luminance est une grandeur mesurable correspondant à la sensation visuelle lumineuse d’une surface. En photométrie, la luminance visuelle, couramment appelée luminance, est définie comme le quotient de l’intensité lumineuse de la source par l’aire de la source projetée sur la perpendiculaire à la direction d’observation.Luminance is a measurable quantity corresponding to the luminous visual sensation of a surface. In photometry, the visual luminance, commonly called luminance, is defined as the quotient of the light intensity of the source by the area of the source projected on the perpendicular to the direction of observation.

La chrominance désigne la partie d’un signal vidéo correspondant à l’information de couleur. La luminance et la chrominance sont représentées dans différents espaces colorimétriques et notamment dans les espaces colorimétriques CIE XYZ et CIE xyY. L’acronyme CIE désigne la Commission Internationale de l'Eclairage qui est une organisation internationale dédiée à la lumière, l'éclairage, la couleur et les espaces de couleur. L’espace colorimétrique CIE XYZ introduit la notion de luminance, intensité lumineuse subjective indépendante de la couleur, par la composante Y. Les deux autres grandeurs X et Z de l’espace CIE XYZ sont choisies de sorte à toujours prendre des valeurs positives pour décrire les couleurs visibles. L’espace colorimétrique CIE xyY est dérivé du système colorimétrique CIE XYZ par une transformation élémentaire. La grandeur Y de l’espace CIE xyY définit la luminance et les grandeurs x et y, sans dimension, définissent la chrominance qui caractérise la teinte de la couleur indépendamment de l’intensité. L’unité de traitement 19 est un calculateur électronique comprenant un processeur, une mémoire et des applications logicielles mémorisées dans la mémoire.Chrominance refers to the portion of a video signal corresponding to the color information. The luminance and the chrominance are represented in different color spaces and in particular in the CIE XYZ and CIE xyY color spaces. The acronym CIE stands for the International Commission on Lighting, which is an international organization dedicated to light, lighting, color and color spaces. The CIE XYZ color space introduces the notion of luminance, the subjective luminous intensity independent of the color, by the Y component. The other two quantities X and Z of the CIE XYZ space are chosen so as to always take positive values to describe the visible colors. The CIE xyY color space is derived from the CIE XYZ colorimetric system by an elementary transformation. The size Y of the CIE xyY space defines the luminance, and the sizes x and y, without dimension, define the chrominance that characterizes the hue of the color independently of the intensity. The processing unit 19 is an electronic calculator comprising a processor, a memory and software applications stored in the memory.

Les applications logicielles sont adaptées pour entraîner la mise en oeuvre d’un procédé de traitement d’une image lorsque les applications logicielles sont exécutées sur le processeur.The software applications are adapted to cause the implementation of an image processing method when the software applications are executed on the processor.

Un procédé de traitement d’une image, utilisant le dispositif 1, va maintenant être décrit.A method of image processing using the device 1 will now be described.

Le procédé de détermination comprend une première phase de mise en œuvre d’un procédé d’obtention d’une image de l’objet 13 et une deuxième phase de traitement de l’image obtenue.The determination method comprises a first phase of implementation of a method for obtaining an image of the object 13 and a second phase of processing the image obtained.

Initialement, le procédé d’obtention d’une image comprend une étape 100 de disposition du dispositif 11 par rapport à l’objet 13.Initially, the method for obtaining an image comprises a step 100 of disposition of the device 11 with respect to the object 13.

En particulier, l’imageur 17 est disposé de sorte que l’objet 13 soit dans le champ de vision de l’imageur 17. Le champ de vision d’un imageur, aussi appelé angle de champ, est l’angle maximal capté par l’imageur.In particular, the imager 17 is arranged so that the object 13 is in the field of view of the imager 17. The field of view of an imager, also called field angle, is the maximum angle captured by the imager.

Ensuite, le procédé d’obtention comprend une étape 120 de collection par l’imageur 17 d’une onde réfléchie ou émise par l’objet 13. L’étape de collection 120 permet de former une image de l’objet 13.Then, the obtaining method comprises a step 120 of collection by the imager 17 of a wave reflected or emitted by the object 13. The collection step 120 makes it possible to form an image of the object 13.

Le procédé comprend, également, une étape 130 de traitement de l’image par application d’une fonction de correction.The method also includes a step 130 of processing the image by applying a correction function.

Le traitement de l’image désigne à la fois les prétraitements et les post-traitements de l’image. Les prétraitements sont les traitements effectués sur le dispositif 11 avant la formation de l’image. Les post-traitements sont les traitements effectués par le dispositif 11 sur l’image après l’obtention de l’image.Image processing refers to both preprocessing and post-processing of the image. The pretreatments are the treatments performed on the device 11 before the formation of the image. The post-treatments are the treatments performed by the device 11 on the image after obtaining the image.

La fonction de correction est mémorisée dans la mémoire de l’unité de traitement 19.The correction function is stored in the memory of the processing unit 19.

La fonction de correction permet de calibrer l’imageur 17 pour corriger les erreurs colorimétriques introduites par l’imageur 17.The correction function makes it possible to calibrate the imager 17 to correct the colorimetric errors introduced by the imager 17.

Chaque fonction de correction est, par exemple, obtenue en disposant au moins un appareil de mesure à la place de l’imageur 17 lors de l’étape de collection 120. L’appareil de mesure est, par exemple, un spectromètre ou un chroma-luminancemètre. L’appareil de mesure introduit une deuxième erreur colorimétrique dans l’onde réfléchie par l’objet 13 par rapport à un imageur idéal. La deuxième erreur est la somme d’une deuxième erreur en luminance et d’une deuxième erreur en chrominance.Each correction function is, for example, obtained by disposing at least one measuring apparatus in place of the imager 17 during the collection step 120. The measuring apparatus is, for example, a spectrometer or a chroma -luminancemètre. The meter introduces a second colorimetric error into the wave reflected by the object 13 relative to an ideal imager. The second error is the sum of a second luminance error and a second chrominance error.

La norme euclidienne de la deuxième erreur en luminance est strictement inférieure à la norme euclidienne de la première erreur en luminance introduite par l’imageur 17. La norme euclidienne de la deuxième erreur en chrominance est strictement inférieure à la norme euclidienne de la première erreur en chrominance introduite par l’imageur 17.The Euclidean norm of the second luminance error is strictly lower than the Euclidean norm of the first luminance error introduced by the imager 17. The Euclidean norm of the second error in chrominance is strictly lower than the Euclidean norm of the first error in chrominance introduced by imager 17.

Par exemple, la norme euclidienne de la deuxième erreur en luminance est inférieure ou égale au ratio de la norme euclidienne de la première erreur en luminance par 10.For example, the Euclidean standard of the second luminance error is less than or equal to the ratio of the Euclidean norm of the first luminance error by 10.

Dans ce qui suit, il est détaillé successivement au moins une méthode d’obtention de chaque fonction de correction.In the following, there is successively detailed at least one method for obtaining each correction function.

La fonction de correction est, par exemple, obtenue à partir des sous-étapes suivantes illustrées par l’organigramme de la figure 10.The correction function is, for example, obtained from the following substeps illustrated by the flowchart of FIG. 10.

La première sous-étape 200 consiste à former une base de données d’étalonnage pour une balance des blancs de l’imageur 17 fixée, une sensibilité ISO de l’imageur 17 fixée et un temps d’exposition de l’imageur 17 fixé.The first substep 200 consists in forming a calibration database for a white balance of the fixed imager 17, an ISO sensitivity of the fixed imager 17 and an exposure time of the imager 17 fixed.

La balance des blancs est un réglage à effectuer sur un imageur permettant de compenser la température de couleurs, de manière à ce que les zones blanches d’une scène dans le champ de vision de l’imageur apparaissent blanches sur l’image de la scène acquise par l’imageur. La sensibilité ISO d’un imageur est la sensibilité de l’imageur à la lumière. Le temps d’exposition ou temps de pose est l'intervalle de temps pendant lequel l'obturateur d’un imageur laisse passer la lumière lors d’une prise de vue, et donc la durée de l'exposition de l’imageur à la lumière.White balance is a setting to be made on an imager to compensate for the color temperature, so that the white areas of a scene in the imaging field of view appear white on the scene image acquired by the imager. The ISO sensitivity of an imager is the sensitivity of the imager to light. The exposure time or exposure time is the time interval during which the shutter of an imager passes light during a shooting, and therefore the duration of exposure of the imager to the light.

La base de données est constituée, par exemple, à partir du protocole illustré sur la figure 3.The database is constituted, for example, from the protocol illustrated in FIG.

Dans l’exemple de la figure 3, la première sous-étape 200 comprend une première phase 200A de génération d’un flux lumineux en direction d’une sphère intégrante 22 par une source 20 telle qu’un écran test ou encore un ensemble de diodes électroluminescentes. La sphère intégrante 22 réfléchit, ensuite, le flux lumineux en direction de l’imageur 17 à étalonner. Un diffuseur 24 est également disposé entre la sphère intégrante 22 et l’imageur 17 pour permettre une diffusion uniforme de la lumière. L’imageur 17 enregistre alors au moins une ou des images à partir du flux lumineux réfléchi, ainsi que des données relatives à l’imageur 17 lors de l’acquisition de l’image.In the example of FIG. 3, the first substep 200 comprises a first phase 200A for generating a luminous flux in the direction of an integrating sphere 22 by a source 20 such as a test screen or a set of electroluminescent diodes. The integrating sphere 22 then reflects the luminous flux in the direction of the imager 17 to be calibrated. A diffuser 24 is also disposed between the integrating sphere 22 and the imager 17 to allow uniform light scattering. The imager 17 then records at least one or more images from the reflected light flux, as well as data relating to the imager 17 during the acquisition of the image.

Les données relatives à l’imageur 17 sont stockées dans une métadonnée de l’image. Les données sont choisies dans le groupe constitué de : l’ouverture de I’imageur17, le temps de pose de l’imageur 17, la luminance moyenne de la scène captée par l’imageur 17, la sensibilité ISO de l’imageur 17, l’indice de lumination de l’imageur 17 et la constante de calibration en lumière réfléchie de l’imageur 17. La fonction de correction dépend de telles données de l’imageur 17.The data relating to the imager 17 is stored in a metadata of the image. The data are selected from the group consisting of: the opening of the imager 17, the exposure time of the imager 17, the average luminance of the scene captured by the imager 17, the ISO sensitivity of the imager 17, the illumination index of the imager 17 and the calibration constant in reflected light of the imager 17. The correction function depends on such data from the imager 17.

Ensuite, la première sous-étape 200 comprend une deuxième phase 200B consistant à répéter la première phase 200A en remplaçant l’imageur 17 par un appareil de mesure 26 tel qu’un spectromètre (ou un chromamètre-luminancemètre dans le cadre d’un espace vectoriel trichromatique) et en gardant les mêmes conditions expérimentales que lors de la première phase 200A.Then, the first substep 200 comprises a second phase 200B consisting of repeating the first phase 200A by replacing the imager 17 with a measuring device 26 such as a spectrometer (or a chromameter-luminance meter in the context of a space vector trichromatic) and keeping the same experimental conditions as in the first phase 200A.

La deuxième phase 200B permet d’obtenir des valeurs colorimétriques pour l’onde collectée par l’appareil de mesure 26. Les valeurs colorimétriques sont, par exemple, les valeurs de chrominance x, y et de luminance Y dans l’espace colorimétrique CIE xyY.The second phase 200B makes it possible to obtain colorimetric values for the wave collected by the measuring apparatus 26. The colorimetric values are, for example, the x, y and luminance Y chrominance values in the CIE xyY color space. .

Puis, la première sous-étape 200 comprend une troisième phase 200C de comparaison des valeurs colorimétriques mesurées par l’appareil de mesure 26 et des valeurs colorimétriques obtenues via l’imageur 17 pour obtenir les dérives colorimétriques de l’imageur 17 pour une balance des blancs de l’imageur 17 fixée, une sensibilité ISO de l’imageur 17 fixée et un temps d’exposition de l’imageur 17 fixé.Then, the first sub-step 200 comprises a third phase 200C for comparing the colorimetric values measured by the measuring apparatus 26 and colorimetric values obtained via the imager 17 to obtain the colorimetric drifts of the imager 17 for a balance of 17 of the fixed imager, an ISO sensitivity of the imager 17 fixed and an exposure time of the imager 17 fixed.

Ensuite, la première sous-étape 200 comprend une quatrième phase 200D d’interpolation des dérives obtenues lors de la troisième phase 200C sur la totalité du gamut de l’imageur 17. Les dérives colorimétriques obtenues par interpolation forment une base de données de dérives de l’imageur 17. La base de données contient donc les informations colorimétriques absolues de l’imageur 17 quelle que soit la configuration de l’imageur 17 et le flux lumineux collecté par l’imageur 17.Then, the first substep 200 comprises a fourth phase 200D of interpolation of the drifts obtained during the third phase 200C over the entire gamut of the imager 17. The colorimetric drifts obtained by interpolation form a database of drifts of the imager 17. The database therefore contains the absolute colorimetric information of the imager 17 regardless of the configuration of the imager 17 and the luminous flux collected by the imager 17.

La deuxième sous-étape 210 consiste à convertir l’image de l’objet 13 depuis l’espace colorimétrique de l’imageur 17 vers l’espace colorimétrique utilisé lors du processus d’étalonnage 200 (par exemple l’espace CIE xyY) par une série de transformations. Les données obtenues sont des informations colorimétriques relatives de l’imageur 17 en fonction du flux lumineux collecté par l’imageur 17.The second sub-step 210 consists of converting the image of the object 13 from the color space of the imager 17 to the color space used during the calibration process 200 (for example the CIE space xyY) by a series of transformations. The data obtained is relative colorimetric information of the imager 17 as a function of the luminous flux collected by the imager 17.

La troisième sous-étape 220 consiste à déterminer les dérives colorimétriques à corriger sur l’image obtenue à partir des informations colorimétriques absolues issues des métadonnées de l’image et des informations colorimétriques relatives obtenues lors de la deuxième sous-étape 210.The third sub-step 220 consists in determining the color drifts to be corrected on the image obtained from the absolute colorimetric information resulting from the metadata of the image and the relative colorimetric information obtained during the second sub-step 210.

Dans le cas de l’espace CIE xyY à trois dimensions (qui est obtenu par une transformation élémentaire de l’espace vectoriel CIE XYZ), l’information de luminance Y et l’information de chrominance xy sont distinctes l’une de l’autre.In the case of the three-dimensional CIE xyY space (which is obtained by an elementary transformation of the CIE XYZ vector space), the luminance information Y and the chrominance information xy are distinct from one of the other.

Les dérives en luminance sont, par exemple, illustrées sur la figure 4, qui représente la luminance Yc de l’imageur 17 en fonction de la luminance YM mesurée par l’appareil de mesure 26 pour une même onde émise ou réfléchie par l’objet 13. Les points qui ne sont pas situés sur la droite représentent les écarts en luminance de l’imageur 17 par rapport à la luminance mesurée par l’appareil de mesure.The luminance drifts are, for example, illustrated in FIG. 4, which represents the luminance Yc of the imager 17 as a function of the luminance YM measured by the measuring apparatus 26 for the same wave emitted or reflected by the object. 13. The points that are not on the right represent the luminance deviations of the imager 17 from the luminance measured by the meter.

Les dérives en chrominance sont, par exemple, illustrées sur la figure 5. L’origine des flèches du graphique de la figure 5 désigne la chrominance obtenue par l’appareil de mesure. La direction des flèches du graphique de la figure 5 correspond à la chrominance mesurée par l’imageur 17 à étalonner. Ainsi, les flèches du graphique 5 représentent les dérives en chrominance introduites par la caméra pour une même onde réfléchie ou émise par l’objet 13.The chrominance drifts are, for example, illustrated in FIG. 5. The origin of the arrows in the graph of FIG. 5 denotes the chrominance obtained by the measuring apparatus. The direction of the arrows in the graph of FIG. 5 corresponds to the chrominance measured by the imager 17 to be calibrated. Thus, the arrows of the graph 5 represent the chrominance drifts introduced by the camera for the same wave reflected or emitted by the object 13.

La quatrième sous-étape 230 consiste à corriger les dérives colorimétriques en luminance et en chrominance sur l’image obtenue.The fourth sub-step 230 consists in correcting the colorimetric drifts in luminance and chrominance on the image obtained.

Les figures 6 et 7 permettent d’estimer la correction de la deuxième erreur en luminance effectuée par la fonction de correction.FIGS. 6 and 7 make it possible to estimate the correction of the second luminance error made by the correction function.

En particulier, la figure 6 représente les dérives en luminance de l’imageur 17 avant application de la fonction de correction. Sur la figure 6, l’erreur quadratique moyenne ΔΕΜ relative aux dérives en luminance est égale à 1,3. La figure 7 représente les dérives en luminance de l’imageur 17 après application de la fonction de correction. Sur la figure 7, l’erreur quadratique moyenne ΔΕΜ relative aux dérives en luminance est égale à 0,3. Les dérives en luminance de l’imageur 17 sont donc significativement corrigées par la fonction de correction.In particular, FIG. 6 represents the luminance drifts of the imager 17 before application of the correction function. In FIG. 6, the mean squared error ΔΕΜ relative to the luminance drifts is equal to 1.3. FIG. 7 represents the luminance drifts of the imager 17 after application of the correction function. In FIG. 7, the mean squared error ΔΕΜ relative to the luminance drifts is equal to 0.3. The luminance drifts of the imager 17 are therefore significantly corrected by the correction function.

Les figures 8 et 9 permettent d’estimer la correction de la deuxième erreur en chrominance effectuée par la fonction de correction. Ainsi, la fonction de correction permet de compenser les dérives entre la chrominance relative de l’objet 13 obtenue par l’imageur 17 et la chrominance absolue de l’imageur 17 obtenue à partir de la base de données.FIGS. 8 and 9 make it possible to estimate the correction of the second chrominance error made by the correction function. Thus, the correction function makes it possible to compensate for the drifts between the relative chrominance of the object 13 obtained by the imager 17 and the absolute chrominance of the imager 17 obtained from the database.

En particulier, la figure 8 représente les dérives en chrominance de l’imageur 17 avant application de la fonction de correction. L’erreur quadratique moyenne ΔΕΜ relative aux dérives en chrominance de la figure 8 est égale à 0,04. La figure 9 représente les dérives en chrominance de l’imageur 17 après application de la fonction de correction. L’erreur quadratique moyenne ΔΕΜ relative aux dérives en chrominance de la figure 9 est égale à 0,01. Les dérives en chrominance de l’imageur 17 sont donc significativement corrigées par la fonction de correction.In particular, FIG. 8 represents the chrominance drifts of the imager 17 before application of the correction function. The mean squared error ΔΕΜ relative to the chrominance drifts of FIG. 8 is equal to 0.04. FIG. 9 represents the chrominance drifts of the imager 17 after application of the correction function. The mean squared error ΔΕΜ relative to the chrominance drifts of FIG. 9 is equal to 0.01. The chrominance drifts of the imager 17 are therefore significantly corrected by the correction function.

Ainsi, le procédé d’obtention d’une image permet de corriger les erreurs colorimétriques intrinsèques au dispositif 11 d’acquisition d’une image et notamment les erreurs en chrominance et en luminance introduites par l’imageur 17 du dispositif 11.Thus, the method of obtaining an image makes it possible to correct the colorimetric errors intrinsic to the image acquisition device 11 and in particular the chrominance and luminance errors introduced by the imager 17 of the device 11.

En outre, le procédé est applicable quel que soit les paramètres colorimétriques de l’imageur 17.In addition, the method is applicable regardless of the colorimetric parameters of the imager 17.

De ce fait, la détermination de la couleur de l’objet 13 est plus précise. Cela est, en particulier visible sur la figure 11 qui illustre les dérives entre la couleur réelle et la couleur mesurée avec l’imageur 17 avant et après correction des erreurs colorimétriques introduites par l’imageur 17, ici dans l’espace colorimétrique CIE L*a*b*.As a result, the determination of the color of the object 13 is more accurate. This is, in particular, visible in FIG. 11 which illustrates the drifts between the actual color and the color measured with the imager 17 before and after correction of the colorimetric errors introduced by the imager 17, here in the CIE L * color space. a * b *.

La correction des erreurs est dépendante de la précision des appareils de mesure. Typiquement, la précision d’un appareil de mesure tel qu’un chroma-luminancemètre est de l’ordre de 2% en luminance et 0.001 en chrominance.Error correction is dependent on the accuracy of the measuring devices. Typically, the accuracy of a measuring device such as a chroma-luminance meter is of the order of 2% in luminance and 0.001 in chrominance.

Les corrections étant effectuées lors de phases de calibration de l’imageur 17, de telles corrections sont susceptibles d’être effectuées en usine. Ainsi, l’utilisateur n’est pas contraint d’effectuer des réglages fastidieux et de disposer de compétences spécifiques pour déterminer de manière fiable la couleur d’un objet 13. Le procédé est donc de mise en œuvre simple et est adapté pour un usage nomade. L’homme du métier comprendra que l’invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits, ni aux exemples particuliers de la description.The corrections being made during calibration phases of the imager 17, such corrections are likely to be made in the factory. Thus, the user is not forced to make tedious adjustments and to have specific skills to reliably determine the color of an object 13. The method is therefore simple to implement and is suitable for use nomadic. It will be understood by those skilled in the art that the invention is not limited to the described embodiments, nor to the particular examples of the description.

En variante, le protocole décrit en figure 3 utilise une source classique pour émettre la lumière directement sur l’imageur 17 sans réflexion sur une sphère intégrante.Alternatively, the protocol described in Figure 3 uses a conventional source to emit light directly on the imager 17 without reflection on an integrating sphere.

Claims

1A method of processing an image, the method comprising the steps of: - collecting (120), by an imager (17), a wave emitted by an object (13) to form an image, the imager (17) ) introducing a first colorimetric error in the wave emitted by the object (13) relative to an ideal imager, the first colorimetric error being the sum of a first luminance error and a first chrominance error, and image processing (130) by applying a function of correcting the first luminance error and the first chrominance error.

2. - The method of claim 1, wherein the imager (17) is selected from a group consisting of a camera, a camera, a multichannel imager and a hyperspectral imager.

3. - Method according to claim 1 or 2, wherein the correction function is obtained by arranging at least one measuring device (26) in place of the imager (17) during the collection step (120) , the measuring apparatus (26) introducing a second colorimetric error in the wave reflected by the object (13) relative to an ideal imager, the second error being the sum of a second luminance error and a second error in chrominance, the Euclidean norm of the second luminance error being strictly lower than the Euclidean norm of the first luminance error and the Euclidean norm of the second chrominance error being strictly lower than the Euclidean norm of the first chrominance error .

4. - Method according to claim 3, wherein at least one of the following conditions is met: - the Euclidean norm of the second luminance error is less than or equal to the ratio of the Euclidean norm of the first luminance error by 10 - the correction function is calculated from the luminance of the wave collected by the measuring device (26), and - the correction function is calculated from the chrominance of the wave collected by the device measuring device (26).

5. - Method according to claim 3 or 4, wherein the measuring apparatus (26) is a spectrometer, preferably a chroma-luminance meter.

6. - Method according to any one of claims 1 to 5, wherein the imager (17) is adapted to capture a scene having a mean luminance, the imager (17) comprising an aperture, a exposure time, a ISO sensitivity, a lumination index and a calibration constant in reflected light, the data-dependent correction function of the imager (17), the data being selected from the group consisting of: the aperture of the imager (17) ), the exposure time of the imager (17), the average luminance of the scene picked up by the imager (17), the ISO sensitivity of the imager (17), the exposure index of the imager ( 17) and the calibration constant in reflected light from the imager (17).

7. - Method according to any one of claims 1 to 6, wherein the correction function is an interpolation function constructed from a finite number of points.

8. - Device (11) for processing an image, the device (11) being configured to implement the treatment method according to any one of claims 1 to 7.