CN101631259A - 一种色彩保真度测评的方法和子系统 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种色彩保真度测评的方法和子系统，能够提高色彩保真度测评的准确性和一致性。本实施例公开的方法包括：对相同画面从样机和测试机上分别采集样机图片和测试图片；按照色调分别在所述样机图片和测试图片标定出各个感兴趣区域；对应对比所述样机图片和测试图片中各个感兴趣区域的色彩保真度的测评指标；根据各个感兴趣区域的所述色彩保真度测评指标的对比差异，给出测试机色彩保真度的客观测评。本发明实施例提供的技术方案可用于对电视画面的色彩保真度进行客观测评。

Description

一种色彩保真度测评的方法和子系统

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种色彩保真度测评的方法和子系统。

背景技术

色彩保真度是电视画面质量评价的重要指标，反映了电视能否真实再现色彩的能力。现在所采用的测评方法主要是主观测评，测试图片一般为专门拍摄的水果、蔬菜、花、人物、特定场景等，参加测评的人员通过观察测试图片中几个主要物体色彩，通过直觉(与印象中这些物体本来颜色对比)来判断该电视画面是否真实的再现了物体的色彩。但是人们都有自己的颜色喜好，在这个评价过程中不可避免地会与自己喜好颜色的对比，主观性太强，所以通常先选择一台大家公认的色彩保真度较好的电视作为样机，在对其它电视进行评价时，测评人员通过观察测试机与对比样机的不同来测评出该测试电视色彩保真度的好坏，但是这种测评方法主观性还是很强，往往导致测评结果不一致。

发明内容

本发明实施例提供了一种色彩保真度测评的方法和子系统，能够提高色彩保真度测评的准确性和一致性。

为实现上述目的，本发明实施例是通过如下技术方案实现的：

一方面，提供一种色彩保真度测评的方法，包括：

对相同画面从样机和测试机上分别采集样机图片和测试图片；

按照色调分别在所述样机图片和测试图片标定出各个感兴趣区域；

对应对比所述样机图片和测试图片中各个感兴趣区域的色彩保真度的测评指标；

根据各个感兴趣区域的所述色彩保真度测评指标的对比差异，给出测试机色彩保真度的客观测评。

其中，所述色彩保真度的测评指标包括：色调的均值、色饱和度的均值和亮度的均值。

所述按照色调分别在所述样机图片和测试图片标定出各个感兴趣区域包括：

以HSV色彩空间的H参数来表示色调，对样机图片中每个象素的色调值，以色调值为横坐标，每个色调值对应的象素数量为纵坐标，计算该样本图片的色调直方图；

利用高斯核对所述色调直方图进行滤波；

查找滤波后的色调直方图中的波峰以及波峰所在波形的左右波谷；

将各个波峰所在波形的左右波谷所对应的色调值作为选取画面中对应物体的色调范围，利用所述对应物体的色调范围分别在所述样机图片和测试图片中标定出各个感兴趣区域。

优选地，在将各个波峰所在波形的左右波谷所对应的色调值作为选取画面中对应物体的色调范围之前还包括：设定一个色调阈值，选择大于等于所述色调阈值的波峰。

另一方面，提供一种色彩保真度测评的子系统，包括：

图片采集单元，用于对相同画面从样机和测试机上分别采集样机图片和测试图片；

区域标定单元，用于按照色调分别在所述样机图片和测试图片标定出各个感兴趣区域；

指标对比单元，用于对应对比所述样机图片和测试图片中各个感兴趣区域的色彩保真度的测评指标；

客观测评单元，用于根据各个感兴趣区域的所述色彩保真度测评指标的对比差异，给出测试机色彩保真度的客观测评。

其中，所述区域标定单元包括：

色调直方图计算模块，用于以HSV色彩空间的H参数来表示色调，对所述样机图片中每个象素的色调值，以色调值为横坐标，每个色调值对应的象素数量为纵坐标，计算该样本图片的色调直方图；

滤波模块，用于利用高斯核对所述色调直方图进行滤波；

查找模块，用于查找滤波后的色调直方图中的波峰以及波峰所在波形的左右波谷；

标定模块，用于将各个波峰所在波形的左右波谷所对应的色调值作为选取画面中对应物体的色调范围，并利用所述对应物体的色调范围分别在所述样机图片和测试图片中标定出各个感兴趣区域。

优选地，所述区域标定单元还包括：

选择模块，用于设定一个色调阈值，对所述查找模块查找的波峰，选择大于等于所述色调阈值的波峰所在波形的左右波谷所对应的色调值作为所述标定模块选取画面中对应物体的色调范围。

由上述本发明实施例提供的技术方案可知，通过对相同画面从样机和测试机上分别采集样机图片和测试图片，按照色调分别在所述样机图片和测试图片标定出各个感兴趣区域，能够得到比根据形状划分物体更合理、对色彩保真度测评的针对性更强的感兴趣区域，再通过对应对比所述样机图片和测试图片中各个感兴趣区域的色彩保真度的测评指标，然后根据各个感兴趣区域的所述色彩保真度测评指标的对比差异，给出测试机色彩保真度的客观测评；因此与当前的由测评人员通过观察测试机与对比样机中相同形状物体的颜色不同，来测评出该测试机色彩保真度的好坏的方法相比，能够提高色彩保真度评价的准确性和一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍。

图1为本发明实施例提供的色彩保真度测评方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一个画面图片；

图3左图为图2所示画面图片的色调直方图，图3右图为对左图利用高斯核滤波后的色调直方图；

图4为对图2的画面图片得到的色调范围I所对应的逻辑模板图；

图5为对图2的画面图片得到的色调范围II所对应的逻辑模板图；

图6为图4所对应的逻辑模板图在图2中标定的感兴趣区域；

图7为图5所对应的逻辑模板图在图2中标定的感兴趣区域；

图8为本发明实施例提供的色彩保真度测评子系统的功能单元图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1，本发明实施例提供的一种色彩保真度测评的方法，包括：

步骤11，对相同画面从样机和测试机上分别采集样机图片和测试图片。

例如，利用数码相机将样机和测试机上呈现的相同画面拍摄下来，分别作为要进行色彩保真度测评的样机图片和测试图片。

步骤12，按照色调分别在所述样机图片和测试图片标定出各个感兴趣区域。

除了形状外，还可以通过色调的不同来区分物体。物体的色调是聚集分布的，在色调直方图中表现为一种物体的色调往往形成一个类似正态分布图的波形。这里的色调可以用HSV色彩空间的H分量来表示。

其中，H参数表示色彩信息，即所处的光谱颜色的位置，该参数用一角度量来表示，红、绿、蓝分别相隔120度，互补色分别相差180度。S参数表示纯度信息，为所选颜色的纯度和该颜色最大纯度之间的比率，范围从0到1，当S＝0时，只有灰度。V参数表示色彩的明亮程度，范围从0到1，与光强度之间没有直接的联系。

在所述样机图片和测试图片中标定出各个感兴趣区域可采用如下步骤：

(1)以HSV色彩空间的H参数来表示色调，对样机图片中每个象素的色调值，以色调值为横坐标，每个色调值对应的象素数量为纵坐标，计算该样本图片的色调直方图。

例如，对附图2所示的画面图片，以HSV色彩空间的H参数来表示色调，计算得到的色调直方图如附图3的左图所示。

(2)利用高斯核对所述色调直方图进行滤波。

利用高斯核对色调直方图进行滤波，可以减少随机噪声和两幅对比图片细微差别所引起的直方图波形差异，例如对附图3的左图利用高斯核进行滤波得到附图3的右图。

(3)查找滤波后的色调直方图中的波峰以及波峰所在波形的左右波谷，将各个波峰所在波形的左右波谷所对应的色调值作为选取画面中对应物体的色调范围。

例如将附图3右图中第一波峰所在波形的左右波谷所对应的色调值划分为色调范围I(39，150)，第二波峰所在波形的左右波谷所对应的色调值划分为色调范围II(150，237)。

为了选择物体色调的主要区域，可以设定一个色调阈值，判断超过这个色调阈值的波峰才会被采用。

(4)利用所述对应物体的色调范围分别在所述样机图片和测试图片中标定出各个感兴趣区域。

这里是利用步骤(3)中得到的色调范围首先得到各个逻辑模板，例如附图4和附图6分别为色调范围I和色调范围II对应的逻辑模板图，白色为‘1’，是选中的区域，黑色为‘0’，是未选中的区域。然后利用该模板进行逻辑判断，在原始图片中找到色调值相应的象素位置，例如对色调范围I(39，150)，判断样机图片中每个象素的色调值是否在该色调范围I内，如果在，则选中，否则不选中，由选中象素所在位置的集合即构成了该逻辑模板对应的物体，如附图4的逻辑模板图对应附图5的物体，附图6的逻辑模板图对应附图7的物体。

这里是按相近的色调来进行物体划分，如将附图2中的各个树叶划分为一种物体，并以每个色调范围所对应的物体作为一个感兴趣区域，分别在所述样机图片和测试图片中标定出各个感兴趣区域。这种根据色调来进行物体划分，要比根据形状划分物体更合理，对色彩保真度测评的针对性更强。

步骤13，对应对比所述样机图片和测试图片中各个感兴趣区域的色彩保真度的测评指标，并根据各个感兴趣区域的所述色彩保真度测评指标的对比差异，给出测试机色彩保真度的客观测评。

所述色彩保真度的测评指标包括：色调的均值、色饱和度的均值和亮度的均值等等。计算样机和测试机中对应感兴趣区域的色调、色饱和度、亮度的均值的差，根据差的大小来判断样机和测试机在哪些感兴趣区域的哪些指标差别比较大，如果各个感兴趣区域的各个指标差别都不大则该测试机的色彩保真度较好，否则可以得出测试机色彩保真度在哪些方面比较差，比如某个感兴趣区域存在色调偏，色饱和度不好或亮度不好等。

本发明实施例提供的色彩保真度测评的方法，通过对相同画面从样机和测试机上分别采集样机图片和测试图片，按照色调分别在所述样机图片和测试图片标定出各个感兴趣区域，能够得到比根据形状划分物体更合理、对色彩保真度测评的针对性更强的感兴趣区域，再通过对应对比所述样机图片和测试图片中各个感兴趣区域的色彩保真度的测评指标，然后根据各个感兴趣区域的所述色彩保真度测评指标的对比差异，给出测试机色彩保真度的客观测评；因此与当前的由测评人员通过观察测试机与对比样机中相同形状物体的颜色不同，来测评出该测试机色彩保真度的好坏的方法相比，能够提高色彩保真度评价的准确性和一致性。

参见图8，本发明实施例还提供一种色彩保真度测评的子系统，包括：

图片采集单元81，用于对相同画面从样机和测试机上分别采集样机图片和测试图片；

区域标定单元82，用于按照色调分别在所述样机图片和测试图片标定出各个感兴趣区域；

指标对比单元83，用于对应对比所述样机图片和测试图片中各个感兴趣区域的色彩保真度的测评指标；

客观测评单元84，用于根据各个感兴趣区域的所述色彩保真度测评指标的对比差异，给出测试机色彩保真度的客观测评。

其中，所述图片采集单元81可以利用数码相机将样机和测试机上呈现的相同画面拍摄下来，分别作为要进行色彩保真度测评的样机图片和测试图片。

仍参见图8，所述区域标定单元82具体包括：

色调直方图计算模块821，用于以HSV色彩空间的H参数来表示色调，对所述样机图片中每个象素的色调值，以色调值为横坐标，每个色调值对应的象素数量为纵坐标，计算该样本图片的色调直方图；

滤波模块822，用于利用高斯核对所述色调直方图进行滤波；

查找模块823，用于查找滤波后的色调直方图中的波峰以及波峰所在波形的左右波谷；

标定模块824，用于将各个波峰所在波形的左右波谷所对应的色调值作为选取画面中对应物体的色调范围，并利用所述对应物体的色调范围分别在所述样机图片和测试图片中标定出各个感兴趣区域。

除了形状外，区分物体主要是通过色调的不同。物体的色调是聚集分布的，在色调直方图中表现为一种物体的色调往往形成一个类似正态分布图的波形。这里的色调是用HSV色彩空间的H分量来表示，由色调直方图计算模块821计算样本图片的色调直方图。

为了减少随机噪声和两幅对比图片细微差别所引起的直方图波形差异，由滤波模块822利用高斯核对色调直方图进行滤波。

通过查找模块823查找滤波后的色调直方图中的波峰以及波峰所在波形的左右波谷，并由标定模块824将各个波峰所在波形的左右波谷所对应的色调值作为选取画面中对应物体的色调范围，分别在所述样机图片和测试图片中标定出各个感兴趣区域，能够得到比根据形状划分物体更合理、对色彩保真度测评的针对性更强的感兴趣区域。如何根据色调范围来标定画面中对应物体的感兴趣区域的方法，可参见上述的方法实施例，在此不再赘述。

优选地，为了仅选择物体色调的主要区域，所述区域标定单元82还可包括：选择模块825，用于设定一个色调阈值，对所述查找模块823查找的波峰，选择大于等于所述色调阈值的波峰所在波形的左右波谷所对应的色调值作为所述标定模块824选取画面中对应物体的色调范围。

在由区域标定单元82按照色调分别在所述样机图片和测试图片标定出各个感兴趣区域后，由指标对比单元83对应对比所述样机图片和测试图片中各个感兴趣区域的色彩保真度的测评指标，并由客观测评单元84根据各个感兴趣区域的所述色彩保真度测评指标的对比差异，给出测试机色彩保真度的客观测评。其中，所述色彩保真度的测评指标可包括色调的均值、色饱和度的均值和亮度的均值等等。

色彩保真度客观测评的方法可以是，计算样机和测试机中对应感兴趣区域的色调、色饱和度、亮度的均值的差，根据差的大小来判断样机和测试机在哪些感兴趣区域的哪些指标差别比较大，如果各个感兴趣区域的各个指标差别都不大则该测试机的色彩保真度较好，否则可以得出测试机色彩保真度在哪些方面比较差，比如某个感兴趣区域存在色调偏，色饱和度不好或亮度不好等。

由此可知，本发明实施例提供的色彩保真度测评的子系统，通过图片采集单元81对相同画面从样机和测试机上分别采集样机图片和测试图片，由区域标定单元82根据色调来进行物体划分，分别在所述样机图片和测试图片标定出各个感兴趣区域，能够得到比根据形状划分物体更合理、对色彩保真度测评的针对性更强的感兴趣区域；再通过指标对比单元83对应对比所述样机图片和测试图片中各个感兴趣区域的色彩保真度的测评指标，由客观测评单元84根据各个感兴趣区域的所述色彩保真度测评指标的对比差异，给出测试机色彩保真度的客观测评，因此与当前的由测评人员通过观察测试机与对比样机中相同形状物体的颜色不同，来测评出该测试机色彩保真度的好坏的方法相比，能够提高色彩保真度评价的准确性和一致性。

本领域技术人员还可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及实现步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法步骤，可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或任意其它形式的存储介质中。

上述具体实施例并不用以限制本发明，对于本技术领域的普通技术人员来说，凡在不脱离本发明原理的前提下，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种色彩保真度测评的方法，其特征在于，包括：

对相同画面从样机和测试机上分别采集样机图片和测试图片；

按照色调分别在所述样机图片和测试图片标定出各个感兴趣区域；

对应对比所述样机图片和测试图片中各个感兴趣区域的色彩保真度的测评指标；

根据各个感兴趣区域的所述色彩保真度测评指标的对比差异，给出测试机色彩保真度的客观测评。

2、根据权利要求1所述色彩保真度测评的方法，其特征在于，所述色彩保真度的测评指标包括：

色调的均值、色饱和度的均值和亮度的均值。

3、根据权利要求1所述色彩保真度测评的方法，其特征在于，所述按照色调分别在所述样机图片和测试图片标定出各个感兴趣区域包括：

以HSV色彩空间的H参数来表示色调，对样机图片中每个象素的色调值，以色调值为横坐标，每个色调值对应的象素数量为纵坐标，计算该样本图片的色调直方图；

利用高斯核对所述色调直方图进行滤波；

查找滤波后的色调直方图中的波峰以及波峰所在波形的左右波谷；

将各个波峰所在波形的左右波谷所对应的色调值作为选取画面中对应物体的色调范围；

利用所述对应物体的色调范围分别在所述样机图片和测试图片中标定出各个感兴趣区域。

4、根据权利要求3所述色彩保真度测评的方法，其特征在于，在将各个波峰所在波形的左右波谷所对应的色调值作为选取画面中对应物体的色调范围之前还包括：

设定一个色调阈值，选择大于等于所述色调阈值的波峰。

5、一种色彩保真度测评的子系统，其特征在于，包括：

图片采集单元，用于对相同画面从样机和测试机上分别采集样机图片和测试图片；

区域标定单元，用于按照色调分别在所述样机图片和测试图片标定出各个感兴趣区域；

指标对比单元，用于对应对比所述样机图片和测试图片中各个感兴趣区域的色彩保真度的测评指标；

客观测评单元，用于根据各个感兴趣区域的所述色彩保真度测评指标的对比差异，给出测试机色彩保真度的客观测评。

6、根据权利要求5所述色彩保真度测评的子系统，其特征在于，所述区域标定单元包括：

色调直方图计算模块，用于以HSV色彩空间的H参数来表示色调，对所述样机图片中每个象素的色调值，以色调值为横坐标，每个色调值对应的象素数量为纵坐标，计算该样本图片的色调直方图；

滤波模块，用于利用高斯核对所述色调直方图进行滤波；

查找模块，用于查找滤波后的色调直方图中的波峰以及波峰所在波形的左右波谷；

标定模块，用于将各个波峰所在波形的左右波谷所对应的色调值作为选取画面中对应物体的色调范围，并利用所述对应物体的色调范围分别在所述样机图片和测试图片中标定出各个感兴趣区域。

7、根据权利要求6所述色彩保真度测评的子系统，其特征在于，所述区域标定单元还包括：

选择模块，用于设定一个色调阈值，对所述查找模块查找的波峰，选择大于等于所述色调阈值的波峰所在波形的左右波谷所对应的色调值作为所述标定模块选取画面中对应物体的色调范围。

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