Как откалибровать цвета по фотографиям для целей классификации (профиль ICC)?

Question

Для научного исследования я должен классифицировать картины навеса урожая по двум классам: растительность / почва.

Эти снимки сделаны в нескольких местах, в разное время и в разные даты. Идея состоит в том, чтобы использовать один и тот же диапазон «колориметрии», чтобы идентифицировать каждый пиксель, принадлежащий одному классу на каждом изображении. По сути, я хочу определить цвет пикселей, которые являются почвой и растительности.

Учитывая различную конфигурацию и экспозицию изображений, я хотел бы откалибровать мои изображения, чтобы получить одинаковый "зеленый" в каждом из них.

Я прочитал несколько статей о калибровке цвета с использованием профилей Международного цветного консорциума (ICC), но они очень противоречивы, и я могу понять, могу ли я использовать это для своих целей. Есть предложения?

Answer 1

Учитывая, что вы должны обнаруживать растительность и почву на изображениях, ваша цель должна состоять в том, чтобы убедиться, что вся растительность и вся почва различны в соответствии с полученным изображением или что вы можете сделать их достаточно разными для обнаружения. Профили ICC - не лучший инструмент для этой работы. По сути, профиль ICC может быть создан из спектральной чувствительности камеры при заданном освещении и будет калибровать результирующий выходной сигнал, пока освещенность не изменяется. Хорошо при съемке при дневном свете, источник света, безусловно, изменится радикально, и AWB не будет компенсировать изменения в спектральных входных сигналах для датчика, так что калибровка точки белого будет слишком критической, чтобы сделать подход с использованием профиля ICC жизнеспособным.

Другая причина, по которой такой подход будет проблематичным, связана с тем, что отражательная способность листвы может сильно варьироваться в зависимости от типа растения. Таким образом, было бы очень трудно создать профиль ICC, который принимает большое количество значений зеленого и, возможно, даже синего или желтого цветов и делает их все одним цветом или гораздо более сгруппированным набором цветов с профилем ICC. Также следует отметить, что использование любого инструмента профиля, такого как паспорт ColorChecker и т. Д., Будет калибровать камеру только по цветам в этой цели, а не по цветам листвы. В сегодняшних инструментах профилирования ICC также отсутствует положение, позволяющее вам вносить структурные изменения в профиль, как вы хотите. Таким образом, этот тип редактирования или техника создания профиля невозможны с этими инструментами.

Я бы порекомендовал другой подход. Переключитесь на ИК-камеру или ИК-камеру. В этом диапазоне цветовой чувствительности любое изображение солнечного дня обеспечит немедленные различия в светлых и темных тонах между листвой и почвой. Выберите камеру с более высокой полосой чувствительности к инфракрасному излучению более 730 нм, чтобы обеспечить максимальную контрастность.

Answer 2

Вы используете эталонные цвета для создания цветового профиля ICC для конкретных условий освещения и настроек камеры, затем делаете снимки и информацию о цвете, содержащуюся на снимках плюс профиль ICC предоставляет вам необходимую информацию о цвете .

Проверьте некоторые цветовые цели по этой ссылке . Я лично использую паспорт ColorChecker.

Убедитесь, что вы понимаете, что вам придется делать эталонные снимки, если изменяются ваши условия освещения или настройки камеры, и вам придется каждый раз создавать цветовые профили!

Answer 3

Другие ответы, по-видимому, связаны с исправлением сбора изображений, а не с обработкой изображений на основе цвета, если я правильно понимаю ваш вопрос.

Чтобы немного перефразировать ваш вопрос, вы хотите сказать, что вам нужен профиль, который бы "классифицировал" цвета в изображении на две группы, а затем назначил эти цвета одному из двух значений? (в основном создается очень плоское изображение с двумя цветами)

Да, это можно сделать, но не с обычным профилем устройства ICC (который обычно используется для преобразования из какого-либо устройства (камеры, сканера, дисплея и т. Д.) В другое устройство (принтер, дисплей). и т. д.).

Абстрактный профиль ICC или профиль связи устройства могут выполнять эту работу, но для этой цели потребуется их создание. Я делал подобные вещи в коде, но я не знаю инструмента, который бы это делал.

Любой из этих типов специальных профилей преобразуется из значений цвета Lab-> Lab (абстрактный профиль) или значений device-> device (ссылка на устройство, например, RGB-> RGB). Если вы в состоянии определить уникальные диапазоны Lab или RGB для каждого из ваших классов (с Lab, вероятно, это проще сделать), то вы уже на полпути.

Интересно, что вы можете выполнять более грубую, но похожую функцию в Photoshop, используя корректирующие слои и пороговые значения.

Answer 4

Лучше всего, вероятно, использовать цветовую мишень с известными цветами, но освещение всей сцены вызовет много вариаций в сцене, поэтому, если ваш порог для разницы не достаточно высок, вы, вероятно, столкнетесь с проблемы независимо.