随着数字技术的不断发展,彩色数字相机已经得到了广泛的应用和普及,由于数字成像设备成像过程中受到多种因素的影响,所以输出的图像与人眼实际观测的影像很难保持一致,如何提升成像质量成为该领域研究的重要方向,颜色作为反映彩色数字成像设备成像质量的重要组成部分,颜色保真度的还原将直接影响到对图像质量的评价,因此针对典型彩色数字相机进行颜色标定关键技术的研究,具有较高的理论价值和广阔的应用前景。随着我国航天技术水平和能力的提高,深空探测也逐步发展,彩色数字相机作为深空探测过程中重要有效载荷,担负着彩色成像的作用,由于彩色航天相机工作环境受到光照条件、相机本身等各种因素的影响,所以彩色航天相机的颜色标定一直是航天数字相机系统设计的关键和难点,地外星体探测作为我国近期航空航天探测的重要组成部分,其着陆器和巡视器上的彩色相机对图像颜色保真度的还原提出了新的挑战。本课题对典型彩色数字相机颜色标定的关键技术进行了研究,通过使用颜色校正、白平衡校正和颜色增强技术对相机的色彩进行特性化校正,以实现在多种照明和观察条件下的颜色准确还原,以保证相机拍摄图像的色彩或色貌还原的保真度。由于着陆器和巡视器上的彩色相机不仅担负着导航的任务,还要用于地表的成像和分析,因此实现精确颜色还原是空间相机的一个基本要求。由于相机的工作环境为外太空星体表面,因此着陆器和巡视器的空间有限,且又因为装置远离地球,数据处理和传输上受到一定限制,因此不宜采用需要使用大量训练样本的算法进行颜色标定,同时对算法的实时处理速度上也有一定的要求,因此算法的运算量不宜过大,针对以上问题,本文基于目前数字相机遵循的IEC的s RGB颜色标准以及航天彩色相机特殊的工作环境,采用基于多项式的CCM(Color Correction Matrix)颜色校正方法对彩色相机进行标定,该方法可以基本克服大部分算法速度慢,所需训练样本集较大的限制,满足颜色校正过程中处理精度和速度上的要求。通过对彩色数字相机的自动白平衡技术进行研究,提出了一种基于统计加权白点法的白平衡校正算法。该算法通过对图像进行分块,分区域统计图像的色度信息,并定义了灰区半径的概念,对灰区中的落点结合光源权重和距离权重,利用统计加权的方法对图像的白点进行确定,做出自动白平衡的判断,针对环境中的人眼适应程度不同,又提出了增益调整的概念,通过增益调整对白平衡的最终校正效果进行进一步的颜色修正,从而使其更加符合人眼的主观感受,提升算法的整体灵活性。针对空间相机的特殊使用场景,本文算法还可以针对具体场景加入特定的算法模块进行修正,提高了白平衡算法的鲁棒性和适应性。针对经过颜色校正模块和白平衡模块后部分颜色保真度下降,以及着陆器和巡视器相机成像目标和颜色较为固定的特点,提出了一种彩色相机的颜色增强技术,该技术通过在YCb Cr空间,对原有RGB到YCb Cr空间转换关系进行拆解,并划分出多个可调参数,通过调整参数数值,对RGB到YCb Cr之间的转换关系进行修改,从而改变转换到YCb Cr空间的颜色,间接实现对部分颜色的增强,通过此颜色增强技术,可以在尽量不影响其它颜色的同时,对图像色域范围中的部分颜色进行增强,并提高其保真度,从而进一步提高校正后的图像质量。