CN103079078A - 彩色图像的颜色数据管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于HSaIn格式颜色数据的在HSaIn颜色空间进行颜色数据管理的方法，包括：获取输入设备侧的XYZ格式颜色数据；将获取的输入设备侧的XYZ格式颜色数据转换成HSaIn格式颜色数据。该方法还可包括将输入设备侧的HSaIn格式颜色数据映射得到输出设备侧的HSaIn格式颜色数据；将输出设备侧的HSaIn格式颜色数据转换为XYZ格式颜色数据；将输出设备侧的XYZ格式颜色数据转换为输出设备的颜色数据格式。由于该方法中实现了独立于设备的彩色颜色数据向依赖于输出设备的彩色颜色数据的转换，因此输出的彩色图像不受输出设备的颜色特征影响；并且管理过程中采用的解析矩阵运算易实现，转换计算过程简单，提高了转换精度和效率，加快了转换速度。

Description

彩色图像的颜色数据管理方法

技术领域

本发明涉及彩色图像的输入输出处理技术，尤其涉及实现输入输出彩色图像的色彩一致性的技术。

背景技术

随着计算机科学及颜色输入输出技术的发展，彩色图像作为信息载体，在印刷、影像、广告、影视、电子商务、数字娱乐等诸多领域得到了越来越广泛的应用，人们对颜色再现质量的要求也越来越高。然而因为成像机理、颜色空间、元件性能、耗材特性、加工精度等因素的影响，输入输出设备的彩色特性差异十分显著，这使得彩色图像跨介质、跨平台进行显示再现时有可能出现颜色偏差。

例如，使用不同厂家出产的不同品牌的相机，在同一时间、同一地点拍摄同一场景。由于相机设备本身的元件性能、耗材特性，造成了两个相机所拍照片图像在电脑上显示时出现颜色偏差。也就是说，同一个场景的照片用不同相机拍照，在电脑上可能会显示出不同的颜色效果。

再如，存储在电脑中的同一张照片，使用不同厂家出产的不同品牌的打印机进行打印，则可能出现不同的打印效果，呈现颜色具有偏差的两张打印图像。

为消除因设备原因而导致的颜色偏差现象，实现“所见即所得”的目标，ICC（International Color Consortium）引入了与设备无关的颜色空间模型（CIELab颜色空间模型）统一描述设备的彩色特性，通过色域匹配及设备输入输出关系进行非线性的校正，建立与设备相关颜色空间（RGB、CMY等）颜色映射关系，实现彩色信息从输入设备到与设备无关颜色空间，再到输出设备颜色空间的准确转换。

但是现有技术中所采用的CIELab颜色空间模型是基于对立色空间模型的颜色空间模型，其依赖基础是红和绿作为CIElab的a轴，黄和蓝作为CIElab的b轴，黑和白作为CIELab的L轴，a，b，L三轴互相垂直，模型的这个构建基础就决定了CIELab具备不均匀性：红绿轴与黄蓝轴的垂直设置使得红黄色调差、黄绿色调差、绿蓝色调差强制设置在90度。众所周知，按照公认的最均匀的孟塞尔颜色空间模型红（5R）、绿（10G）、蓝（10B）的色调差基本是120°，黄（10YR）介于红（5R）、绿（10G）的中间，各差60°，因此，CIELab颜色空间模型的构造具备较大的不均匀性，从而也使得转换的基于CIELab颜色空间模型的彩色图像的颜色也具备较大的不均匀性。

CIELAB颜色空间和基于CIELAB的颜色空间和色貌空间JCh，都有如下缺点：

1.色适应变换不准确；

2.色相呈非均匀性，特别是在兰区，等色相面是复杂曲面，且在不同色相的曲面方程不一样；而HGlCl的色相呈类似于孟赛尔色相环的分布，是公认的均匀色相分布，而且等色相面是绝对的平面；

3.亮度色度不独立。

HSaIn颜色空间和基于HSaIn的色貌空间具有克服了CIELAB颜色空间的缺点的优势：

1.等色调面为过HSaIn灰量轴的平面，在极坐标系中，色调角唯一，使得色域变换在等色调面内进行一维变化变得可能，其色域映射呈现简单精确的一维变化；

2.亮度In，彩量矢量

灰量Gl都与色相正交，使得一维色域映射简单可行。

此外，在将输入设备的彩色图像转换为基于CIELab颜色空间模型的彩色图像时，计算方法复杂，导致转换效率低。输入设备基于CIEXYZ颜色空间模型的彩色图像转换为基于CIELab颜色空间模型的彩色图像具体可以根据如下公式进行转换：

$\left\{\begin{array}{c}L=116{\left(\frac{Y}{Y_0}\right)}^{\frac{1}{3}}-161\\ a=500[{\left(\frac{X}{X_0}\right)}^{\frac{1}{3}}-{\left(\frac{Y}{Y_0}\right)}^{\frac{1}{3}}]\\ b=200[{\left(\frac{Y}{Y_0}\right)}^{\frac{1}{3}}-{\left(\frac{Z}{Z_0}\right)}^{\frac{1}{3}}]\end{array}\right.;$ D₆₅光源下 $\left\{\begin{array}{c}{X}_0=95.045\\ Y_0=100\\ Z_0=108.255\end{array}\right.$

上述公式中，X₀、Y₀、Z₀分别为输入设备的色偏数据，X、Y、Z为输入设备基于CIEXYZ颜色空间模型的彩色图像的颜色数据；L、a、b为转换后基于CIELab颜色空间模型的彩色图像的像素的数据。

从上述公式中可以看出，有较多的开三次方计算，反过来求基于CIEXYZ颜色空间模型的彩色图像的计算过程中也会有较多的三次方计算；而且，如果跨过CIEXYZ颜色空间模型，直接在CIELab颜色空间模型和物理空间的RGB颜色空间模型进行转换计算将更为复杂。因此，现有技术的方法计算比较复杂，转换效率低。

而且，上述公式的CIELab和XYZ转换公式是通过试验拟合、总结出的结果，因此在高精度的图像输入、处理、输出中会带来计算误差，导致计算所得彩色颜色数据精度较低。

综上所述，现有技术中采用CIELab颜色空间模型消除这种因为设备原因而导致的颜色偏差现象的方法，会使得转换的基于CIELab颜色空间模型的彩色图像的颜色也具备较大的不均匀性；而且，计算方法比较复杂，导致转换效率低、转换速度慢，计算得到的结果精度低。

发明内容

本发明实施例提供了一种彩色图像的颜色数据管理方法，具有更好的均匀性，且计算简单。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于HSaIn格式颜色数据的在HSaIn颜色空间进行颜色数据管理的方法，包括：获取输入设备侧的XYZ格式颜色数据；将获取的输入设备侧的XYZ格式颜色数据转换成HSaIn格式颜色数据。

根据本发明的另一个方面，提供了一种基于HSaIn格式颜色数据的在HSaIn颜色空间进行颜色数据管理的方法，包括：获取HSaIn格式颜色数据；将HSaIn格式颜色数据转换成输出设备侧的XYZ格式颜色数据。

在本发明提供的上述两种方法中，HSaIn颜色空间是基于CIE XYZ笛卡尔颜色空间的、色貌属性的、由柱坐标系描述的颜色空间，由一个彩量基平面和一个过彩量基平面原点的垂直于彩量基平面的灰量轴构成；

其中，彩量基平面为CIE XYZ笛卡尔颜色空间X+Y+Z=K的平面，K是实常数；CIE XYZ笛卡尔颜色空间的XYZ轴沿直线X=Y=Z方向在X+Y+Z=K平面上做投影，得到彩量基平面内的三条互为120°的投影轴，投影轴方向的单位矢量为

其中灰量轴为CIE XYZ笛卡尔颜色空间的X=Y=Z直线构成的数轴，数轴上的数值表示HSaIn颜色空间的灰量Gl值，平行于彩量基平面的彩量矢量的长度表示HSaIn颜色空间的彩量Cl值，彩量矢量的极角表示HSaIn颜色空间的色调角H；

其中，所述HSaIn格式颜色数据为HSaIn颜色空间的颜色数据格式，包括HSaIn颜色空间中的色调H，饱和度Sa，强度In。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种在基于HSaIn格式颜色数据的HSaIn色貌颜色空间进行颜色数据管理的方法，包括：获取输入设备侧的CIEXYZ颜色空间的XYZ格式颜色数据；将所获取的XYZ格式颜色数据转换成CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据；将CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据转换到输入设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据。

根据本发明的再一个方面，提供了一种基于HSaIn格式颜色数据的HSaIn色貌颜色空间进行颜色数据管理的方法，包括：获取输出设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据；将HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据转换成输出设备侧的CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据；将CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据转换成输出设备侧的XYZ格式颜色图像数据。

在本发明提供的上述两个方法中，HSaIn色貌颜色空间是基于CIEXYZ笛卡尔色貌颜色空间的、色貌属性的、由柱坐标系描述的颜色空间，由一个彩量基平面和一个过彩量基平面原点的垂直于彩量基平面的灰量轴构成；

其中，彩量基平面为CIEXYZ笛卡尔色貌颜色空间X+Y+Z=K的平面，K是实常数；CIEXYZ笛卡尔色貌颜色空间的XYZ轴沿直线X=Y=Z方向在X+Y+Z=K平面上做投影，得到彩量基平面内的三条互为120°的投影轴，投影轴方向的单位矢量为

其中灰量轴为CIEXYZ笛卡尔色貌颜色空间的X=Y=Z直线构成的数轴，数轴上的数值表示HSaIn色貌颜色空间的灰量Gl值，彩量基平面内的矢量的长度表示HSaIn色貌颜色空间的彩量Cl值，极角表示HSaIn色貌颜色空间的色调角H；

其中，所述HSaIn格式颜色数据为HSaIn色貌颜色空间的颜色数据格式，包括HSaIn颜色空间中的色调H，饱和度Sa，强度In。

根据本发明的另一个方面，提供了一种在设备颜色空间与CIEXYZ笛卡尔颜色空间之间进行颜色数据管理的方法，包括：从输入设备获取彩色场景的彩色图像的颜色数据；根据所述输入设备的颜色特征数据，将获取的颜色数据转换为输入设备侧的XYZ格式颜色数据。

根据本发明的又一个方面，提供了一种在CIEXYZ笛卡尔颜色空间到设备颜色空间之间进行颜色数据管理的方法，包括：获取XYZ格式颜色数据；根据输出设备的颜色特征数据，将所述获取的XYZ格式颜色数据转换为输出设备颜色空间的图像格式颜色数据。

根据本发明的又一个方面，还提供了一种基于HSaIn格式颜色数据在输入设备的色域与输出设备的色域之间进行映射的方法，包括：

获取输入设备侧的HSaIn格式颜色数据；

依据所述输入设备的色域与输出设备的色域之间的映射关系将所述输入设备侧的HSaIn格式颜色数据映射得到输出设备侧的HSaIn格式颜色数据，包括：

根据输入输出设备的色域、图像的颜色分布范围和显色意图确定等色调面下的强度映射关系In_LUT和饱和度映射关系Sa_LUT；

依据强度映射关系In_LUT和饱和度映射关系Sa_LUT进行图像的输入设备侧到输出设备侧颜色数据的映射，得到输出设备侧的HSaIn格式颜色数据。

本发明实施例由于将从输入设备获取的彩色图像转换为XYZ格式进一步转换为HSaIn格式，在输入输出设备的颜色特征数据的精度保证的情况下，这种转换是完全解析的方法，并在转换中高精度地消除了输入设备对彩色图像的影响。因此，获取的彩色图像不会受到输入设备本身颜色属性的影响；并且，HSaIn格式的转换计算过程中采用的解析矩阵运算易于实现，大大简化了转换计算过程，提高了转换精度和效率，加快了转换速度。

本发明实施例由于将HSaIn格式转换为XYZ格式，然后再转换为输出设备可识别、处理的输出格式的过程中实现独立于设备的彩色颜色数据向依赖于特定输出设备的彩色颜色数据的转换，因此，输出的彩色图像不会受到输出设备本身颜色特征的影响；并且，颜色数据从HSaIn格式到输出格式的转换计算过程中采用的解析矩阵运算易于实现，大大简化了转换计算过程，提高了转换精度和效率，加快了转换速度。而且，本发明实施例中提供的转换到HSaIn格式颜色数据的转换公式为理论公式，在多重计算中不会有累积误差，由此转换公式计算得到的颜色数据将会相比于现有技术的转换公式提供更高的颜色数据的精度。

特别地，对于未来可能出现的新设备颜色空间，那么该新设备颜色空间和HSaIn颜色空间的转换、和CIEXYZ颜色空间的转换都是可以根据本发明中的原理来进行数据图像的处理，只是颜色特征转换角不同。

附图说明

图1为本发明实施例的彩量基平面示意图；

图2示出了本发明实施例提供的基于HSaIn格式颜色数据的在HSaIn颜色空间进行颜色数据管理方法的流程图；

图3示出了本发明的另一个实施例的基于HSaIn格式颜色数据的HSaIn色貌颜色空间的颜色数据管理方法的流程图；

图4示出了本发明的另一个实施例的基于CIEXYZ颜色空间进行颜色数据管理的方法流程图；

图5为为本发明实施例的输入设备的颜色特征数据与

之间的偏差角示意图；

图6为本发明中的HSaIn颜色空间，彩量基平面，HSaIn格式与XYZ格式之间的关系示意图；

图7-9分别为彩量基平面内色域映射示意图；

图10为HSaIn空间等色调面下沿等Sa线按约定的In_LUT进行映射示意图；

图11为HSaIn空间等色调面下沿渐增Sa线按约定的强度In_LUT进行映射示意图；

图12为强度In映射In_LUT曲线示意图；

图13为饱和度Sa映射Sa_LUT曲线示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

本发明提出了一种描述HSaIn格式颜色数据的HSaIn颜色空间模型。HSaIn颜色空间是基于CIEXYZ笛卡尔颜色空间的、色貌属性的、由柱坐标系描述的颜色空间，由一个彩量基平面和一个过彩量基平面原点的垂直于彩量基平面的灰量轴Gl构成；

其中，彩量基平面为CIEXYZ笛卡尔颜色空间X+Y+Z=K的平面，K是实常数；CIEXYZ笛卡尔颜色空间的XYZ轴沿直线X=Y=Z方向在X+Y+Z=K平面上做投影，得到彩量基平面内的三条互为120°的投影轴，投影轴方向的单位矢量为

其中灰量轴为CIEXYZ笛卡尔颜色空间的X=Y=Z直线构成的数轴，数轴上的数值表示HSaIn颜色空间的灰量Gl值，平行于彩量基平面的彩量矢量的长度表示HSaIn颜色空间的彩量Cl值，彩量矢量的极角表示HSaIn颜色空间的色调角H；

HSaIn颜色空间是HGlCl颜色空间的等效形式，图6为HSaIn颜色空间以灰量Gl轴和彩量基平面来构成的颜色空间，其中，所述HSaIn格式颜色数据为HSaIn颜色空间的颜色数据格式，包括HSaIn颜色空间中的色调H，饱和度Sa，强度In。

如图1和6所示，图1为HSaIn空间的彩量基平面，是CIEXYZ颜色空间和HSaIn颜色空间转换的一个媒介平面，该媒介平面也是CIEXYZ空间X+Y+Z=K的平面（K是实常数）。彩量基平面的

三个单位矢量是CIEXYZ空间的互相垂直的XYZ三个坐标轴沿直线X=Y=Z方向在X+Y+Z=K平面上做投影，得到三条互为120°矢量轴的单位矢量。在进行CIEXYZ颜色空间的单位坐标和单位矢量

进行归一化对应处理之后，在CIEXYZ颜色空间的一个颜色C（X，Y，Z）在彩量基平面内对应的数据就为

其中X，Y，Z分别为

的模，

极角分别为0°，120°和240°。

CIEXYZ颜色空间的数据格式为XYZ数据格式，由三刺激值X，Y，Z描述，分别表示CIEXYZ颜色空间在X、Y、Z坐标轴上的数值。

HSaIn颜色空间中的色调H可以由如下公式获取：

（公式1）

HSaIn颜色空间中的饱和度Sa和强度In可以由如下公式获取：

Gl=K_m[Min(X,Y,Z)]^p+A,In=K_M[Max(X,Y,Z)]^q+B,Cl=In-Gl,

K_m,K_M为正实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl＝K_m[Min(X,Y,Z)]^p+A, $\mathrm{In}=\frac{1}{3}{K}_M{(X+Y+Z)}^q+B,$ Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl＝K_mMin(X,Y,Z)^p+A, $\mathrm{In}=\frac{1}{2}{K}_M{[\mathrm{Max}(X,Y,Z)+\mathrm{Min}(X,Y,Z)]}^q+B,$ Cl=In-Gl,

K_m,K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^p+A, $\mathrm{Cl}=K_M{|X\stackrel{\→}{i}+Y\stackrel{\→}{j}+Z\stackrel{\→}{k}|}^m+B,$ In=Gl+Cl,

K_m,K_M为正实数,p,m为非零实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

或者

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^r+A, $\mathrm{In}=K_M{[X^p+Y^p+Z^p]}^{\frac{1}{q}}+B,$ Cl=In-Gl,

K_m,K_M为正实数K_M>K_m>0,为正实数，p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

或者

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^r+A, $\mathrm{Cl}=K_M{[{(X-\mathrm{Gl})}^p+{(Y-\mathrm{Gl})}^p+{(Z-\mathrm{Gl})}^p]}^{\frac{1}{q}}+B,$ In=Cl+Gl,

K_m，K_M为正实数,p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

其中，X，Y，Z为XYZ格式颜色数据，即为在CIEXYZ笛卡尔颜色空间的颜色数据，分别表示CIEXYZ笛卡尔颜色空间的X、Y、Z坐标轴上的数值。在CIEXYZ格式数据转换到HSaIn格式数据的过程中，每一种获取方式中的参数如K_M，K_m，p，q，r，m，A，B等是在其定义域范围内可以选择的，在实施中是可行的，但是优选的选择为K_M=K_m=1，p=q=r＝m=1，A=B=0。

在如下的实施例中会涉及到设备的颜色特征数据，是设备各通道颜色材料等的工艺精度问题带来的色调偏差，在对这些通道的色调特性和强度数据进行特性化后的，在彩量基平面内把这些颜色数据表示为彩量矢量，该彩量矢量和邻近的矢量的色调偏差角，表示为α、β、γ，即为颜色特征数据。

图2示出了本发明实施例提供的基于HSaIn格式颜色数据的在HSaIn颜色空间进行颜色数据管理方法的流程图。

如图2所示，首先，获取输入设备侧的XYZ格式颜色数据。获取输入设备侧的XYZ格式颜色数据的方式有多种，下文详述描述。在步骤220，将获取的输入设备侧的XYZ格式颜色数据转换成HSaIn格式颜色数据。

本实施例中，获取输入设备侧的XYZ格式颜色数据可以包括：从输入设备获取彩色场景的彩色图像的颜色数据；根据所述输入设备的颜色特征数据，将从获取的颜色数据转换为输入设备侧的XYZ格式颜色数据（步骤2201）。获取输入设备侧的XYZ格式颜色数据另一种方式，可以直接在输入设备侧的CIEXYZ颜色空间中直接选取XYZ格式颜色数据。

输入设备可以是照相机、摄像机、摄影机等，或者输入设备还可以是扫描仪等设备。从输入设备中获取以数码格式存储的彩色图像。通常，获取的彩色图像的颜色数据是以像素点阵的方式进行存储的。本发明中，UVW格式的设备颜色数据包括但不限于RGB格式的设备颜色数据和CMYe格式的设备颜色数据。对于输入设备，其颜色数据通常是RGB格式，对于输出设备例如打印机，彩色图像的颜色数据的格式通常为CMYe。

从输入设备获取的颜色数据可以是UVW三通道格式的，也可以是多通道格式的。

如果颜色数据为UVW格式，在步骤2201，将从输入设备获取的UVW格式颜色数据转换为输入设备侧的基于CIEXYZ颜色空间的颜色数据。

具体地，根据输入设备的颜色特征数据，将从输入设备获取的UVW格式彩色图像的颜色数据转换为XYZ格式的彩色图像的颜色数据。即根据输入设备的颜色特征数据，在转换过程中消除输入设备对彩色图像的影响。

根据所述输入设备的颜色特征数据α₁，β₁，γ₁；，依如下公式3-10将从所述输入设备获取的UVW格式颜色数据转换为输入设备侧的XYZ格式颜色数据，其中UVW格式为设备颜色传感器在三个不同光谱段感知的光强度值被特性化后的强度数值表示格式：

（公式3）

公式3中α₁>0，β₁>0，γ₁>0；

（公式4）

公式4中α₁>0，β₁>0，γ₁<0；

（公式5）

公式5中α₁>0，β₁<0，γ₁>0；

（公式6）

公式6中α₁>0，β₁<0，γ₁<0；

（公式7）

公式7中α₁<0，β₁>0，γ₁>0；

（公式8）

公式8中α₁<0，β₁>0，γ₁<0；

（公式9）

公式9中α₁<0，β₁<0，γ₁>0；

（公式10）

公式10中α₁<0，β₁<0，γ₁<0；

上述公式3-10中的U₁、V₁、W₁值为所述输入设备特性化的UVW格式颜色数据；α₁为相对于

之间的色调偏差角；β₁为

相对于

之间的色调偏差角；γ₁为

相对于

之间的色调偏差角；

为所述输入设备特性化的UVW通道颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量。输入设备的颜色特征数据为预先从输入设备得到的，例如，在安装输入设备的驱动程序获取到输入设备的颜色偏差特性，而输入设备的颜色特征数据具体可以在profile头文件中存储。其中，输入设备的颜色特征数据与

之间的偏差角示意图如图5所示。

由上述公式3-10可以看出在将彩色图像由UVW格式转换到XYZ格式的矩阵中还有根据输入设备的颜色特征数据所得到的偏差角，从而在将UVW格式转换为XYZ格式颜色数据过程中通过偏差角消除了输入设备对彩色图像的影响。

如果颜色数据为多通道格式，在步骤2201，将从输入设备获取的多通道格式颜色数据转换为输入设备侧的基于CIEXYZ颜色空间的颜色数据。

具体地，根据所述输入设备的颜色特征数据即各通道的特性化色调偏差角，结合各个通道的颜色数据值得到各通道颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量；其中，特性化色调偏差角分别为设备各通道特性化色调角在彩量基平面内相对于邻近的

极角的色调偏差角；

按矢量分解规则分解设备各通道的在彩量基平面内的彩量矢量到

方向上并在

方向上分别线性叠加而得到数据作为XYZ格式颜色数据。

在获取了不受输入设备本身颜色属性影响的彩色图像后，进而可以通过输出设备输出不受输出设备本身颜色属性影响的彩色图像，进行输出显示或输出打印、投影等。输出设备具体可以包括显示器、打印机、印刷机、投影仪等。所谓输出格式的彩色图像指的是输出设备所能识别、处理的存储格式的彩色图像。例如，输出设备为显示器，则其彩色图像的输出格式通常为RGB格式；如果输出设备为打印机，则其彩色图像的输出格式通常为CMYe格式。具体将HSaIn格式彩色图像的颜色数据转换为输出格式的彩色图像的颜色数据，并在转换过程中消除输出设备本身颜色属性对输出的彩色图像的影响的方法将在后续进行详细介绍。

接下来，在步骤222，依据所述输入设备的色域与输出设备的色域之间的映射关系将所述输入设备侧的HSaIn颜色空间的HSaIn格式颜色数据映射得到输出设备侧的HSaIn颜色空间的HSaIn格式颜色数据。具体地，如图7，图8，图9示出了输入设备和输出设备的色域对比关系、在彩量基平面内的白场位置，图像的颜色分布范围；图10，图11示出了在显色意图确定下，在HSaIn颜色空间等色调面下的强度映射关系和饱和度映射关系；图12，图13所示的为输入输出色域对应的强度映射关系In_LUT和饱和度映射关系Sa_LUT，依据In_LUT和Sa_LUT进行图像的输入设备侧到输出设备侧所有颜色数据的映射，得到输出设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据。

在彩量基平面内，各个设备的每个通道的纯彩量矢量依据该通道的强度数值及该通道的光谱的特性化的色调值表示的矢量来表示，遍历所有通道的所有可能的强度数值，这些遍历的强度数据依据矢量叠加原则在彩量基平面内进行纯彩量矢量的叠加而得到的所有彩量矢量的集合即为该设备的在彩量基平面内的表示的色域。色域中的白场位置为各个设备自定义的白场的XYZ值在彩量基平面内对应的纯彩量矢量的叠加后得到的彩量矢量所在位置，如果白场的XYZ值相等，则白场位置在极坐标原点上。图像的颜色分布范围为该图像所有像素的XYZ值数据在彩量基平面内通过矢量叠加原则得到的叠加彩量矢量位置的集合，该集合所构成的分布即为该图像在彩量基平面内的颜色分布范围。显色意图是色域映射的一种预先设定的颜色管理策略之一，按教科书一般分为感知显色意图，饱和显色意图，相对色度显色意图和绝对显色意图，还可以根据具体的颜色管理需求，进一步定义出更多的显色意图，在此不赘述。

图7，图8，图9表示在彩量基平面内输入输出设备的色域，白场的位置和图像分布范围，及在感知显色意图下的一个输入图像分布从无法完全覆盖输出色域的状态变换到完全覆盖输出色域范围内的示意实例。

图10，图11是色域映射示意图，在HSaIn颜色空间进行色域映射的分为在等H下，进行强度In优先的映射或者饱和度Sa优先的映射。In优先的映射是在预先设定好Sa映射关系的前提下，按LUT对In进行映射；Sa优先的映射是在预先设定好In映射关系的映射前提下，按LUT对Sa进行映射。

图10是表示的是在HSaIn颜色空间进行色域映射过程中，在等色调H的前提下，横轴为该色调H下的Cl彩量矢量，纵轴为Gl灰量，在等Sa的前提下，进行图12所示的In_LUT进行强度映射的示意图，最后得到在等H，等Sa下的所有颜色数据的输出强度，进而得到输出设备侧的颜色数据H，Sa，In。

图11，是表示的是在HSaIn颜色空间进行色域映射过程中，在等色调H的前提下，横轴为该色调H下的Cl彩量矢量，纵轴为Gl灰量，在根据显色意图进行预先设定好渐增Sa曲线的前提下，进行图12所示的In_LUT进行强度映射的示意图，最后得到在等H，渐增Sa下的所有颜色数据的输出强度，进而得带输出设备侧的颜色数据H，Sa，In。

同理还有在根据显色意图进行预先设定好其他规律的Sa曲线前提下的强度映射，得到输出设备侧的颜色数据H，Sa，In，在此不赘述。

同理还有在等色调H的前提下，在根据显色意图预先设定强度In的映射后，再进行饱和度Sa映射的方法，映射后得到输出设备侧的颜色数据H，Sa，In，在此不赘述。

图12，图13分别是强度In映射LUT示意图和饱和度Sa映射LUT示意图。

在步骤224，将输出设备侧的HSaIn格式颜色数据转换为XYZ格式颜色数据。具体地，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_m[Min(X,Y,Z)]^p+A, $\mathrm{In}=K_m{\left[\mathrm{Max}(X,Y,Z)\right]}^q+B,$ Cl=In-Gl,

K_m,K_M为正实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_m[Min(X,Y,Z)]^p+A, $\mathrm{In}=\frac{1}{3}{K}_M{(X+Y+Z)}^q+B,$ Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

0°≤H<120°时

$Z={\left[\frac{\mathrm{In}(1-\mathrm{Sa})-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}}$

120°≤H<240°时

$X={\left[\frac{\mathrm{In}(1-\mathrm{Sa})-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}},$

240°≤H<360°时

$Y={\left[\frac{\mathrm{In}(1-\mathrm{Sa})-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}}$

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^p+A, $\mathrm{In}=\frac{1}{2}{K}_M{[\mathrm{Max}(X,Y,Z)+\mathrm{Min}(X,Y,Z)]}^q+B,$ Cl=In-Gl,

K_m,K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^p+A,m是实数，In＝Gl+Cl， $\mathrm{Cl}=K_M{|X\stackrel{\&RightArrow;}{i}+Y\stackrel{\&RightArrow;}{j}+Z\stackrel{\&RightArrow;}{k}|}^m+B,$

$\mathrm{Sa}=\frac{\mathrm{Cl}}{\mathrm{IN}}$

K_m,K_M为正实数,p,m为非零实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°,360°),h=0，1，2

如果h=0，

$X={\left(\frac{\mathrm{SaIn}-B}{K_M}\right)}^{\frac{1}{m}}[\cos \left(H\right)+\frac{\sqrt{3}}{3}\sin \left(H\right)]+{\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}},$ $Y=\frac{2\sqrt{3}}{3}\sin \left(H\right){\left(\frac{\mathrm{SaIn}-B}{K_M}\right)}^{\frac{1}{m}}+{\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}},$ $Z={\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}}$

如果h=1，

$X={\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}},Y={\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}}-{\left(\frac{\mathrm{SaIn}-B}{K_M}\right)}^{\frac{1}{m}}[\cos \left(H\right)-\frac{\sqrt{3}}{3}\sin \left(H\right)],$ $Z={\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}}-{\left(\frac{\mathrm{SaIn}-B}{K_M}\right)}^{\frac{1}{m}}[\cos \left(H\right)+\frac{\sqrt{3}}{3}\sin \left(H\right)]$

如果h=2，

$X={\left(\frac{\mathrm{SaIn}-B}{K_M}\right)}^{\frac{1}{m}}[\cos \left(H\right)-\frac{\sqrt{3}}{3}\sin \left(H\right)]+{\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}},$ $Y={\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}},$ $Z={\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}}-\frac{2\sqrt{3}}{3}\sin \left(H\right){\left(\frac{\mathrm{SaIn}-B}{K_M}\right)}^{\frac{1}{m}}$

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^r+A, $\mathrm{In}=K_M{[X^p+Y^p+Z^p]}^{\frac{1}{q}}+B,$ Cl=In-Gl,

K_m,K_M为正实数K_M>K_m>0,为正实数，p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°,360°),h=0,1,2

如果h=0,

则有 $Z={\left[\frac{\mathrm{In}(1-\mathrm{Sa})-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{r}}$

依据具体的p,q，r值得出由In,Sa,H，p,q,r表示的X,Y值，X>Z≥0,Y>Z≥0,Z取符合物理实际情况的值。

如果h＝1，

则有 $X={\left[\frac{\mathrm{In}(1-\mathrm{Sa})-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{r}}$

依据具体的p，q，r值得出由In，Sa，H，p,q，r表示的X，Y值，X>Z≥0,Y>Z≥0,Z取符合物理实际情况的值。

如果h=2，

则有 $Y={\left[\frac{\mathrm{In}(1-\mathrm{Sa})-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{r}}$

依据具体的p，q，r值得出由In，Sa，H，p，q，r表示的X，Y值，X>Z≥0，Y>Z≥0，Z取符合物理实际情况的值。

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^r+A, $\mathrm{Cl}=K_M{[{(X-\mathrm{Gl})}^p+{(Y-\mathrm{Gl})}^p+{(Z-\mathrm{Gl})}^p]}^{\frac{1}{q}}+B,$ In=Cl+Gl,

K_m,K_M为正实数,p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°，360°),h=0，1，2

如果h=0，

$Z={\left[\frac{\mathrm{In}(1-\mathrm{Sa})-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{r}}$

如果h=1，

如果h=2，

以上各个HGlCl格式数据到CIEXYZ格式数据的转换方式中的参数如K_M，K_m，p，q，r，m，A，B的选择要参照其CIEXYZ格式数据到HGlCl格式数据的转换方式在每个参数的定义域内进行选取，优选的参数选择为K_M=K_m=1，p=q=r＝m=1，A=B=0。

本实施例中，在将输出设备侧的HSaIn格式颜色数据转换为XYZ格式颜色数据之后，还可以包括步骤2241。在步骤2241，将输出设备侧的XYZ格式颜色数据转换为输出设备的颜色数据。

如果所述输出设备的颜色数据为UVW格式，根据如下公式21-28将输出设备侧的XYZ格式颜色数据转换为UVW格式颜色数据：

（公式21）

公式21中α₂>0，β₂>0，γ₂>0；

（公式22）

公式22中α₂>0，β₂>0，γ₂<0；

（公式23）

公式23中α₂>0，β₂<0，γ₂>0；

（公式24）

公式24中α₂>0，β₂<0，γ₂<0；

（公式25）

公式25中α₂<0，β₂>0，γ₂>0；

（公式26）

公式26中α₂<0，β₂>0，γ₂<0；

（公式27）

公式27中α₂>0，β₂<0，γ₂>0；

（公式28）

公式28中α₂<0，β₂<0，γ₂<0；

其中，公式21-28中的α₂为

相对于

之间的色调偏差角；β₂为

相对于

之间的色调偏差角；γ₂为相对于之间的色调偏差角，U₂、V₂、W₂值为转换后得到的所述输出设备的UVW格式颜色数据；公式21-28中的X、Y、Z值为XYZ格式颜色数据；为所述输出设备的UVW通道颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量。

如果所述输出设备的颜色数据为多通道格式，根据多通道设备颜色空间各个通道C₁，C₂，...，C_n的特性化色调数据α₁，α₂，...，α_n和输出设备预定义的

到彩量基平面彩量矢量的转换关系，得到多通道格式颜色数据C₁，C₂，…，C_n。

获得输出设备的彩色颜色数据之后，将转换为输出设备的彩色图像发送给输出设备，进行图像输出。输出设备接收到其可以识别和处理的输出格式彩色图像后，进行图像输出，例如，显示、打印、投影等。

由于在输出设备接收到的输出设备的彩色图像，并输出接收的彩色图像之前已经做了消除输出设备本身颜色属性的相应处理，因此，同一个基于HSaIn颜色空间模型的彩色图像，通过具有不同颜色属性的输出设备进行输出时，将输出几乎一致的图像。例如，通过具有不同颜色属性的打印机进行打印时，将打印出几乎一致的彩色图像，从而实现“所见即所得”的目标。

在本实施例中，从输入设备侧的XYZ颜色数据获得HSaIn格式颜色数据的管理方法与从输出设备侧的HSaIn格式颜色数据获得输出设备侧的XYZ颜色数据的管理方法可以彼此独立。

图3示出了本发明的另一个实施例的基于HSaIn格式颜色数据的HSaIn色貌颜色空间的颜色数据管理方法的流程图。

本发明的图3所示实施例中，，描述HSaIn格式颜色数据的HSaIn色貌颜色空间与图2所示实施例中的描述HSaIn格式颜色数据的HSaIn颜色空间本质上是相同的。也就是说，HSaIn色貌颜色空间是基于CIEXYZ笛卡尔颜色空间的、色貌属性的、由柱坐标系描述的颜色空间，由一个彩量基平面和一个过彩量基平面原点的垂直于彩量基平面的灰量轴构成；

其中，彩量基平面为CIEXYZ笛卡尔颜色空间X+Y+Z=K的平面，K是实常数；CIEXYZ笛卡尔颜色空间的XYZ轴沿直线X=Y=Z方向在X+Y+Z=K平面上做投影，得到彩量基平面内的三条互为120°的投影轴，投影轴方向的单位矢量为

其中，所述HSaIn格式颜色数据包括HSaIn色貌颜色空间中的色调H，饱和度Sa，强度In；色调H在HSaIn色貌颜色空间内由彩量基平面的极角进行描述，Sa由彩量占强度的比例Cl/In进行描述，In由灰量和彩量之和Gl+Cl进行描述，Gl=min（X，Y，Z），由HSaIn的灰量轴数据描述，

m是实数,由HSaIn空间内的平行于彩量基平面的彩量矢量的模的m次方进行描述。

如图3所示，获取输入设备侧的CIEXYZ颜色空间的XYZ格式颜色数据。获取输入设备侧的CIEXYZ颜色空间的XYZ格式颜色数据的方式有多种，上文中在对图2所示实施例描述已经详述，在此不再赘述。在步骤320，将获取的输入设备侧的XYZ格式颜色数据转换成CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据。在步骤3202，将CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据转换到输入设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据。

具体地，将所获取的XYZ格式颜色数据转换成CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据（步骤320）包括：按照技术规范CIECAM02将所述XYZ格式颜色数据在预定义的观察条件下转换成输入设备侧的描述锥响应的RGB格式的色貌颜色数据R_a’,G_a’,B_a’；利用R_a’、G_a’、B_a’锥响应色谱曲线的特征色调值取得R_a’、G_a’、B_a’三个颜色特征数据即在彩量基平面的色调偏差角α_a，β_a和γ_a；根据R_a’、G_a’、B_a’以及色调偏差角α_a，β_a和γ_a转换成CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据X_a、Y_a和Z_a。

具体地，根据R_a’、G_a’、B_a’以及色调偏差角α_a，β_a和γ_a转换成CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据X_a、Y_a和Z_a包括：

根据公式60-67将R_a’、G_a’、B_a’转换成CIEXYZ色貌空间的XYZ格式颜色数据：

（公式60）

公式60中α_a＞0，β_a>0，γ_a>0；

（公式61）

公式61中α_a＞0，β_a＞0，γ_a＜0；

（公式62）

公式62中α_a>0，β_a<0，γ_a>0；

（公式63）

公式63中α_a>0，β_a<0，γ_a<0；

（公式64）

公式64中α_a<0，β_a>0，γ_a>0；

（公式65）

公式65中α_a<0，β_a>0，γ_a<0；

（公式66）

公式66中α_a<0，β_a<0，γ_a>0；

（公式67）

公式67中α_a<0，β_a<0，γ_a<0；

上述公式60-67中的R_a’、G_a’、B_a’值为RGB格式颜色数据；公式60-67中的X_a、Y_a、Z_a值为转换后的CIEXYZ色貌颜色空间的颜色数据；α_a为相对于之间的色调偏差角；β_a为

相对于

之间的色调偏差角；γ_a为

相对于

之间的色调偏差角；R_a’、G_a’、B_a’为彩量基平面内彩量矢量

的模。

具体地，将CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据转换到输入设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据（步骤3202）包括：

根据如下公式获取输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的色调H：

（公式2）

其中，X_a，Y_a，Z_a三刺激值为XYZ格式颜色数据，即为在CIEXYZ笛卡尔颜色空间的颜色数据，分别表示CIEXYZ笛卡尔颜色空间的X、Y、Z坐标轴上的数值。

根据如下公式并基于所述CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据来获取输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In：

Gl＝K_m[Min(X_a,Y_a,Z_a)]^p+A,In=K_M[Max(X_a,Y_a,Z_a)]^q+B,Cl=In-Gl,

K_m,K_M为正实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl＝K_m[Min(X_a,Y_a,Z_a)]^p+A, $\mathrm{In}=\frac{1}{3}{K}_M{(X_a+Y_a+Z_a)}^q+B,$ Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl=K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^p+A, $\mathrm{In}=\frac{1}{2}{K}_M{[\mathrm{Max}(X_a,Y_a,Z_a)+\mathrm{Min}(X_a,Y_a,Z_a)]}^q+B,$ Cl=In-Gl,

K_m,K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^p+A, $\mathrm{Cl}=K_M{|X_a\stackrel{\&RightArrow;}{i}+Y_a\stackrel{\&RightArrow;}{j}+Z_a\stackrel{\&RightArrow;}{k}|}^m+B,$ In＝Gl+Cl,

K_m,K_M为正实数,p,m为非零实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

或者

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^r+A, $\mathrm{In}=K_M{[X_a^p+Y_a^p+Z_a^p]}^{\frac{1}{q}}+B,$ Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数K_M>K_m>0,为正实数，p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

或者

Gl=K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^r+A, $\mathrm{Cl}=K_M{[{(X_a-\mathrm{Gl})}^p+{(Y_a-\mathrm{Gl})}^p+{(Z_a-\mathrm{Gl})}^p]}^{\frac{1}{q}}+B,$ In=Cl+Gl,

K_m,K_M为正实数,p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

在CIEXYZ格式数据转换到HSaIn格式数据的过程中，每一种获取方式中的参数如K_M，K_m，p，q，r，m，A，B等是在其定义域范围内可以选择的，在实施中是可行的，但是优选的选择为K_M=K_m＝1，p=q＝r＝m=1，A=B=0。

在获取了独立于设备本身颜色特性影响的彩色图像后，进而可以通过输出设备输出独立于设备本身颜色特性影响的彩色图像，进行输出显示或输出打印、投影等。输出设备具体可以包括显示器、打印机、印刷机、投影仪等。所谓输出格式的彩色图像指的是输出设备所能识别、处理的存储格式的彩色图像。例如，输出设备为显示器，则其彩色图像的输出格式通常为RGB格式；如果输出设备为打印机，则其彩色图像的输出格式通常为CMYe格式。具体将HSaIn格式彩色图像的颜色数据转换为输出格式的彩色图像的颜色数据，并在转换过程中消除输出设备本身颜色属性对输出的彩色图像的影响的方法将在后续进行详细介绍。

如图3所示的实施例，进一步包括步骤322：依据所述输入设备的色域与输出设备的色域之间的映射关系将所述输入设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据映射得到输出设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据。具体地，如图7，图8，图9示出了输入设备和输出设备的色域对比关系、在彩量基平面内的白场位置，图像的颜色分布范围；图10，图11示出了在显色意图确定下，在HSaIn色貌颜色空间等色调面下的强度映射关系和饱和度映射关系；图12，图13所示的为输入输出色域对应的强度映射关系In_LUT和饱和度映射关系Sa_LUT，依据In_LUT和Sa_LUT进行图像的输入设备侧到输出设备侧所有颜色数据的映射，得到输出设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据。

在彩量基平面内，各个设备的每个通道的纯彩量矢量依据该通道的强度数值及该通道的光谱的特性化的色调值表示的矢量来表示，遍历所有通道的所有可能的强度数值，这些遍历的强度数据依据矢量叠加原则在彩量基平面内进行纯彩量矢量的叠加而得到的所有彩量矢量的集合即为该设备的在彩量基平面内的表示的色域。色域中的白场位置为各个设备自定义的白场的XYZ值在彩量基平面内对应的纯彩量矢量的叠加后得到的彩量矢量所在位置，如果白场的XYZ值相等，则白场位置在极坐标原点上。图像的颜色分布范围为该图像所有像素的XYZ值数据在彩量基平面内通过矢量叠加原则得到的叠加彩量矢量位置的集合，该集合所构成的分布即为该图像在彩量基平面内的颜色分布范围。显色意图是色域映射的一种预先设定的颜色管理策略之一，按教科书一般分为感知显色意图，饱和显色意图，相对色度显色意图和绝对显色意图，还可以根据具体的颜色管理需求，进一步定义出更多的显色意图，在此不赘述。

图7，图8，图9表示在彩量基平面内输入输出设备的色域，白场的位置和图像分布范围，及在感知显色意图下的一个输入图像分布从无法完全覆盖输出色域的状态变换到完全覆盖输出色域范围内的示意实例。

图10，图11是色域映射示意图，在HSaIn色貌颜色空间进行色域映射的分为在等H下，进行强度In优先的映射或者饱和度Sa优先的映射。In优先的映射是在预先设定好Sa映射关系的前提下，按LUT对In进行映射；Sa优先的映射是在预先设定好In映射关系的映射前提下，按LUT对Sa进行映射。

图10是表示的是在HSaIn色貌颜色空间进行色域映射过程中，在等色调H的前提下，横轴为该色调H下的Cl彩量矢量，纵轴为Gl灰量，在等Sa的前提下，进行图12所示的In_LUT进行强度映射的示意图，最后得到在等H，等Sa下的所有颜色数据的输出强度，进而得到输出设备侧的颜色数据H，Sa，In。

图11，是表示的是在HSaIn色貌颜色空间进行色域映射过程中，在等色调H的前提下，横轴为该色调H下的Cl彩量矢量，纵轴为Gl灰量，在根据显色意图进行预先设定好渐增Sa曲线的前提下，进行图12所示的In_LUT进行强度映射的示意图，最后得到在等H，渐增Sa下的所有颜色数据的输出强度，进而得带输出设备侧的颜色数据H，Sa，In。

同理还有在根据显色意图进行预先设定好其他规律的Sa曲线前提下的强度映射，得到输出设备侧的颜色数据H，Sa，In，在此不赘述。

同理还有在等色调H的前提下，在根据显色意图预先设定强度In的映射后，再进行饱和度Sa映射的方法，映射后得到输出设备侧的颜色数据H，Sa，In，在此不赘述。

图12，图13分别是强度In映射LUT示意图和饱和度Sa映射LUT示意图。

图3所示的实施例还可以进一步包括步骤3242。在步骤3242，将输出设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据转换为CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据。具体地，如输入设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_m[Min(X_a,Y_a,Z_a)]^p+A,In=K_M[Max(X_a,Y_a,Z_a)]^q+B,Cl=In-Gl,

K_m,K_M为正实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl＝K_m[Min(X_a,Y_a,Z_a)]^p+A, $\mathrm{In}=\frac{1}{3}{K}_M{(X_a+Y_a+Z_a)}^q+B,$ Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^p+A, $\mathrm{In}=\frac{1}{2}{K}_M{[\mathrm{Max}(X_a,Y_a,Z_a)+\mathrm{Min}(X_a,Y_a,Z_a)]}^q+B,$ Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl=K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^p+A, $\mathrm{Cl}=K_M{|X_a\stackrel{\&RightArrow;}{i}+Y_a\stackrel{\&RightArrow;}{j}+Z_a\stackrel{\&RightArrow;}{k}|}^m+B,$ In＝Gl+Cl,

K_m,K_M为正实数,p,m为非零实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

或者

Gl=K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^r+A, $\mathrm{In}=K_M{[X_a^p+Y_a^p+Z_a^p]}^{\frac{1}{q}}+B,$ Cl=In-Gl,

K_m,K_M为正实数K_M>K_m>0,为正实数，p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

或者

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^r+A, $\mathrm{Cl}=K_M{[{(X_a-\mathrm{Gl})}^p+{(Y_a-\mathrm{Gl})}^p+{(Z_a-\mathrm{Gl})}^p]}^{\frac{1}{q}}+B,$ In=Cl+Gl,

K_m，K_M为正实数,p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

获得输出设备侧CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据依据下列公式：

如输入设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_m[Min(X_a,Y_a,Z_a)]^p+A,In=K_M[Max(X_a,Y_a,Z_a)]^q+B,Cl=In-Gl,

K_m,K_M为正实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_m[Min(X_a,Y_a,Z_a)]^p+A, $\mathrm{In}=\frac{1}{3}{K}_M{(X_a+Y_a+Z_a)}^q+B,$ Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数,K^M>K^m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

0°≤H<120°时

$Z_a={\left[\frac{\mathrm{In}(1-\mathrm{Sa})-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}}$

120°≤H<240°时

$X_a={\left[\frac{\mathrm{In}(1-\mathrm{Sa})-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}},$

240°≤H<360°时

$Y_a={\left[\frac{\mathrm{In}(1-\mathrm{Sa})-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}}$

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^p+A, $\mathrm{In}=\frac{1}{2}{K}_M{[\mathrm{Max}(X_a,Y_a,Z_a)+\mathrm{Min}(X_a,Y_a,Z_a)]}^q+B,$ Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^p+A, $\mathrm{Cl}=K_M{|X_a\stackrel{\&RightArrow;}{i}+Y_a\stackrel{\&RightArrow;}{j}+Z_a\stackrel{\&RightArrow;}{k}|}^m+B,$ In＝Gl+Cl,

K_m,K_M为正实数,p,m为非零实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°,360°),h=0，1，2

如果h=0，

$X_a={\left(\frac{\mathrm{SaIn}-B}{K_M}\right)}^{\frac{1}{m}}[\cos \left(H\right)+\frac{\sqrt{3}}{3}\sin \left(H\right)]+{\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}},$ $Y_a=\frac{2\sqrt{3}}{3}\sin \left(H\right){\left(\frac{\mathrm{SaIn}-B}{K_M}\right)}^{\frac{1}{m}}+{\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}},$ $Z_a={\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}}$

如果h=1，

$X_a={\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}},Y_a={\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}}-{\left(\frac{\mathrm{SaIn}-B}{K_M}\right)}^{\frac{1}{m}}[\cos \left(H\right)-\frac{\sqrt{3}}{3}\sin \left(H\right)],$ $Z_a={\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}}-{\left(\frac{\mathrm{SaIn}-B}{K_M}\right)}^{\frac{1}{m}}[\cos \left(H\right)+\frac{\sqrt{3}}{3}\sin \left(H\right)]$

如果h=2，

$X_a={\left(\frac{\mathrm{SaIn}-B}{K_M}\right)}^{\frac{1}{m}}[\cos \left(H\right)-\frac{\sqrt{3}}{3}\sin \left(H\right)]+{\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}},$ $Y_a={\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}},$ $Z_a={\left[\frac{(1-\mathrm{Sa})\mathrm{In}-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{p}}-\frac{2\sqrt{3}}{3}\sin \left(H\right){\left(\frac{\mathrm{SaIn}-B}{K_M}\right)}^{\frac{1}{m}}$

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^r+A, $\mathrm{In}=K_M{[X_a^p+Y_a^p+Z_a^p]}^{\frac{1}{q}}+B,$ Cl=In-Gl,

K_m,K_M为正实数K_M>K_m>0,为正实数，p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°,360°),h=0,1,2

如果h=0,

则有 $Z_a={\left[\frac{\mathrm{In}(1-\mathrm{Sa})-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{r}}$

依据具体的p,q，r值得出由In,Sa,H，p，q,r表示的X_a,Y_a值X_a>Z_a≥0,Y_a>Z_a≥0，Z_a取符合物理实际情况的值。

如果h＝1，

则有 $X_a={\left[\frac{\mathrm{In}(1-\mathrm{Sa})-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{r}}$

依据具体的p，q，r值得出由In，Sa，H，p,q，r表示的X_a,Y_a值，X_a>Z_a≥0,Y_a>Z_a≥0,Z_a取符合物理实际情况的值。

如果h=2,

则有 $Y_a={\left[\frac{\mathrm{In}(1-\mathrm{Sa})-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{r}}$

依据具体的p，q，r值得出由In，Sa，H，p，q，r表示的X_a,Y_a值，X_a>Z_a≥0，Y_a>Z_a≥0，Z_a取符合物理理实际情况的值。

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^r+A, $\mathrm{Cl}=K_M{[{(X_a-\mathrm{Gl})}^p+{(Y_a-\mathrm{Gl})}^p+{(Z_a-\mathrm{Gl})}^p]}^{\frac{1}{q}}+B,$ In=Cl+Gl,

K_m，K_M为正实数,p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°，360°)，h=0，1，2

如果h=0，

如果h=1，

$X_a={\left[\frac{\mathrm{In}(1-\mathrm{Sa})-A}{K_m}\right]}^{\frac{1}{r}},$

如果h=2，

以上各个HGlCl格式数据到CIEXYZ格式数据的转换方式中的参数如K_M，K_m，p，q，r，m，A，B的选择要参照其CIEXYZ格式数据到HGlCl格式数据的转换方式在每个参数的定义域内进行选取，优选的参数选择为K_M=K_m=1，p=q=r＝m=1，A=B=0。

在步骤324，将所述输出设备侧的CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据转换为输出设备颜色空间图像格式的颜色数据。具体地，利用R_a’,G_a’,B_a’的光谱特征数据，获取R_a’,G_a’,B_a’分别相对于

的色调偏差角α_aβ_aγ_a，根据公式71-78将色貌颜色数据X_a、Y_a、Z_a转换成R_a’,G_a’,B_a’色貌颜色数据：

（公式71）

公式71中α_a＞0，β_a＞0，γ_a＞0；

（公式72）

公式72中α_a＞0，β_a＞0，γ_a＜0；

（公式73）

公式73中α_a＞0，β_a＜0，γ_a＞0；

（公式74）

公式74中α_a＞0，β_a＜0，γ_a＜0；

（公式75）

公式75中α_a＜0，β_a＞0，γ_a＞0；

（公式76）

公式76中α_a＜0，β_a＞0，γ_a＜0；

（公式77）

公式77中α_a＞0，β_a＜0，γ_a＞0；

（公式78）

公式78中α_a＜0，β_a＜0，γ_a＜0；

其中，公式71-78中的α_a为相对于之间的色调偏差角；β_a为

相对于

之间的色调偏差角；γ_a为

相对于

之间的色调偏差角，R_a’、G_a’、B_a’值为转换后得到的结合观察条件的色貌颜色数据；公式71-78中的X_a、Y_a、Z_a值为CIEXYZ色貌空间的XYZ格式颜色数据；

为结合观察条件的色貌颜色数据的色貌颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量；

按照技术规范CIECAM02将锥响应R_a’,G_a’,B_a’颜色数据转换成输出设备侧的XYZ格式颜色数据。

在图3所示实施例中，从输入设备侧的XYZ颜色数据获得HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据的管理方法与从输出设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据获得输出设备侧的XYZ颜色数据的管理方法可以彼此独立。

进一步，图3所示实施例可以包括步骤3241。在步骤3241，将输出设备侧的XYZ格式颜色数据转换为输出设备的颜色数据。将输出设备侧的XYZ格式颜色数据转换为输出设备的颜色数据的详细过程前文中已经详细描述，在此不再赘述。

获得输出设备的彩色颜色数据之后，将转换为输出设备的彩色图像发送给输出设备，进行图像输出。输出设备接收到其可以识别和处理的输出格式彩色图像后，进行图像输出，例如，显示、打印、投影等。

由于在输出设备接收到的输出设备的彩色图像，并输出接收的彩色图像之前已经做了消除输出设备本身颜色属性的相应处理，因此，同一个基于HSaIn颜色空间模型的彩色图像，通过具有不同颜色属性的输出设备进行输出时，将输出几乎一致的图像。例如，通过具有不同颜色属性的打印机进行打印时，将打印出几乎一致的彩色图像，从而实现“所见即所得”的目标。

图4示出了本发明的另一个实施例的基于CIEXYZ颜色空间进行颜色数据管理的方法流程图。

如图4所示，首先，从输入设备获取对彩色场景的颜色数据。输入设备可以是照相机、摄像机、摄影机等，或者输入设备还可以是扫描仪等设备。从输入设备中获取以数码格式存储的彩色图像。通常，获取的彩色图像的颜色数据是以像素点阵的方式进行存储的。

从输入设备获取的颜色数据可以是UVW三通道格式的，也可以是多通道格式的。

在步骤410，将从输入设备获取的颜色数据转换为输入设备侧的基于CIEXYZ颜色空间的颜色数据。步骤410中将从输入设备获取的UVW格式颜色数据转换为输入设备侧的基于CIEXYZ颜色空间的颜色数据的具体过程与图2实施例中的步骤2201相同，在此不再赘述。

在步骤422，将输入设备侧的XYZ格式的图像数据映射为输出设备侧的XYZ格式的图像数据。将输入设备侧的XYZ格式的图像数据映射为输出设备侧的XYZ格式的图像数据属于现有技术，在此不再赘述。

在步骤412，将所获取的输出设备侧的XYZ格式的颜色数据转换为设备颜色空间的颜色数据。步骤412中将所获取的输出设备侧的XYZ格式的颜色数据转换为设备颜色空间的颜色数据与图2的实施例中的步骤2241相同，在此不再赘述。

在图4所示的实施例中，从输入设备的颜色数据获得输入侧的XYZ格式颜色数据的管理方法与从输出侧的XYZ格式颜色数据获得输出设备的颜色数据的管理方法可以彼此独立。

从上述各个实施例提供的颜色数据处理的方法可以看出，本发明中的在设备颜色空间、独立于设备的颜色空间之间管理颜色数据的过程中依据设备的颜色特征数据消除了输入设备对彩色图像的影响，并且转换计算都是易于实现的矩阵运算，大大简化了转换计算过程，提高了转换效率，加快了转换速度。特别地，本发明实施例中提供的转换到HSaIn格式颜色数据的转换公式为理论公式，在多重计算中不会有累积误差，由此转换公式计算得到的颜色数据将会相比于现有技术的转换公式提供更高的颜色数据的精度。

从以上各实施例提供的颜色数据管理方法还可以看出，本发明中的在HSaIn颜色空间进行色域映射的方法由于是在等色调面下进行，把三维的转换简化为一维的重复转换，提高了转换效率，提高了转换精度。

通过如上方法即可获取独立于输入设备本身颜色属性影响的彩色图像。也就是说，通过如上方法，获取不同品牌的相机拍摄的相同场景的照片将具有较好的一致性。

以上各实施例中所涉及的公式，尤其是含义三角函数的公式，还可以通过数学运算推导出本质含义不变的其他形式的公式，因为所推到出来的公式与本发明有相同的本质，所以应视为本发明的保护范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (44)

1.一种基于HSaIn格式颜色数据的在HSaIn颜色空间进行颜色数据管理的方法，包括：

获取输入设备侧的XYZ格式颜色数据；

将获取的输入设备侧的XYZ格式颜色数据转换成HSaIn格式颜色数据；

其中，HSaIn颜色空间是基于CIEXYZ笛卡尔颜色空间的、色貌属性的、由柱坐标系描述的颜色空间，由一个彩量基平面和一个过彩量基平面原点的垂直于彩量基平面的灰量轴构成；

其中，彩量基平面为CIEXYZ笛卡尔颜色空间X+Y+Z=K的平面，K是实常数；CIEXYZ笛卡尔颜色空间的XYZ轴沿直线X=Y=Z方向在X+Y+Z=K平面上做投影，得到彩量基平面内的三条互为120°的投影轴，投影轴方向的单位矢量为 

其中灰量轴为CIEXYZ笛卡尔颜色空间的X=Y=Z直线构成的数轴，数轴上的数值表示HSaIn颜色空间的灰量Gl值，平行于彩量基平面的彩量矢量的长度表示HSaIn颜色空间的彩量Cl值，彩量矢量的极角表示HSaIn颜色空间的色调角H；

其中，所述HSaIn格式颜色数据为HSaIn颜色空间的颜色数据格式，包括HSaIn颜色空间中的色调H，饱和度Sa，强度In。

2.如权利要求1所述的方法，其中，将获取的输入设备侧的XYZ格式颜色数据转换成HSaIn格式颜色数据包括：

根据如下公式获取输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的色调H：

（公式1）

其中，X，Y，Z为XYZ格式颜色数据，即为在CIEXYZ笛卡尔颜色空间的颜色数据的三刺激值，分别表示CIEXYZ笛卡尔颜色空间的X、Y、Z坐标轴上的数值。

3.如权利要求2所述的方法，其中，将获取的输入设备侧的XYZ格式颜色数据转换成HSaIn格式颜色数据还包括：

根据如下公式并基于所述XYZ格式颜色数据来获取输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In： 

Gl=K_m[Min(X,Y,Z)]^p+A,In=K_M[Max(X,Y,Z)]^q+B,Cl=In-Gl, 

K_m,K_M为正实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl＝K_m[Min(X,Y,Z)]^p+A,

Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^p+A,

Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^p+A,

In=Gl+Cl,

K_m,K_M为正实数,p,m为非零实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

或者

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^r+A,

Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数K_M>K_m>0,为正实数，p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

或者

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^r+A,

In=Cl+Gl,

K_m，K_M为正实数,p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0。

4.如权利要求3所述的方法，步骤获取输入设备侧的XYZ格式颜色数据包括：

从输入设备获取彩色场景的彩色图像的颜色数据；

根据所述输入设备的颜色特征数据，将从获取的颜色数据转换为输入设备侧的XYZ格式颜色数据。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述从输入设备获取彩色场景的彩色图像的颜色数据为多通道设备颜色空间格式；

根据所述输入设备的颜色特征数据，将获取的颜色数据转换为输入设备侧的XYZ格式颜色数据包括：

根据所述输入设备的颜色特征数据即各通道的特性化色调偏差角，结合各个通道的颜色数据强度值得到各通道颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量；其中，特性化色调偏差角分别为设备各通道特性化色调角在彩量基平面内相对于邻近的 极角的色调偏差角；

按矢量分解规则分解设备各通道的在彩量基平面内的彩量矢量到 

方向上并在 

方向上分别线性叠加而得到数据作为XYZ格式颜色数据。 

6.如权利要求4所述的方法，其中，所述从输入设备获取彩色场景的彩色图像的颜色数据为UVW格式；以及，

所述根据所述输入设备的颜色特征数据，将获取的颜色数据转换为输入设备侧的XYZ格式颜色数据包括：

根据所述输入设备的颜色特征数据α₁，β₁，γ₁；，依如下公式3-10将从所述输入设备获取的UVW格式颜色数据转换为输入设备侧的XYZ格式颜色数据，其中UVW格式为设备颜色传感器在三个不同光谱段感知的光强度值被特性化后的强度数值表示格式：

（公式3）

公式3中α₁>0，β₁>0，γ₁>0；

（公式4）

公式4中α₁>0，β₁>0，γ₁<0；

（公式5）

公式5中α₁>0，β₁<0，γ₁>0；

（公式6）

公式6中α₁>0，β₁<0，γ₁<0；

（公式7） 

公式7中α₁<0，β₁>0，γ₁>0；

（公式8）

公式8中α₁<0，β₁>0，γ₁<0；

（公式9）

公式9中α₁<0，β₁<0，γ₁>0；

（公式10）

公式10中α₁<0，β₁<0，γ₁<0；

上述公式3-10中的U₁、V₁、W₁值为所述输入设备特性化的UVW格式颜色数据；α₁为 

相对于 

之间的色调偏差角；β₁为 相对于 

之间的色调偏差角；γ₁为 

相对于 之间的色调偏差角； 

为所述输入设备特性化的UVW通道颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量。

7.如权利要求3所述的方法，进一步包括步骤：依据所述输入设备的色域与输出设备的色域之间的映射关系将所述输入设备侧的HSaIn格式颜色数据映射得到输出设备侧的HSaIn格式颜色数据，其包括：

根据输入设备和输出设备的色域、图像的颜色分布范围和显色意图确定等色调面下的强度映射关系In_LUT和饱和度映射关系Sa_LUT；

根据强度映射关系In_LUT和饱和度映射关系Sa_LUT进行图像的输入设备侧到输出设备侧颜色数据的映射，得到输出设备侧HSaIn格式颜色数据。

8.如权利要求7所述的方法，进一步包括：将输出设备侧的HSaIn格式颜色数据转换为XYZ格式颜色数据，包括：

如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取， 

Gl＝K_m[Min(X,Y,Z)]^p+A,In=K_M[Max(X,Y,Z)]^q+B,Cl=In-Gl, 

K_m,K_M为正实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_m[Min(X,Y,Z)]^p+A, 

Cl=In-Gl, 

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

0°≤H<120°时

120°≤H<240°时

240°≤H<360°时

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^p+A, 

Cl=In-Gl, 

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^p+A,

m是实数,In=Gl+Cl, 

K_m,K_M为正实数,p,m为非零实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°,360°),h=0,1，2

如果h=0，

如果h=1，

如果h=2，

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Cl=In-Gl, 

K_m,K_M为正实数K_M>K_m>0,为正实数，p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°,360°),h=0,1,2

如果h=0,

则有

依据具体的p,q，r值得出由In,Sa,H，p,q,r表示的X,Y值，X>Z≥0,Y>Z≥0,Z取符合物理实际情况的值。

如果h＝1，

则有

依据具体的p,q，r值得出由In，Sa，H，p,q，r表示的X，Y值，X>Z≥0,Y>Z≥0,Z取符合物理实际情况的值。 

如果h=2，

则有

依据具体的p，q，r值得出由In，Sa,H，p，q，r表示的X，Y值，X>Z≥0，Y>Z≥0，Z取符合物理实际情况的值。

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^r+A,

In=Cl+Gl, 

K_m,K_M为正实数,p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°，360°),h=0，1，2

如果h=0，

如果h=1，

如果h=2，

9.如权利要求8所述的方法，进一步包括：

所述输出设备的颜色数据为UVW格式；

根据如下公式21-28将输出设备侧的XYZ格式颜色数据转换为UVW格式颜色数据： 

（公式21）

公式21中α₂>0，β₂>0，γ₂>0；

（公式22）

公式22中α₂>0，β₂>0，γ₂<0；

（公式23）

公式23中α₂>0，β₂<0，γ₂>0；

（公式24）

公式24中α₂>0，β₂<0，γ₂<0；

（公式25）

公式25中α₂<0，β₂>0，γ₂>0；

（公式26）

公式26中α₂<0，β₂>0，γ₂<0； 

（公式27）

公式27中α₂>0，β₂<0，γ₂>0；

（公式28）

公式28中α₂<0，β₂<0，γ₂<0；

其中，公式21-28中的α₂为 

相对于 

之间的色调偏差角；β₂为 

相对于 

之间的色调偏差角；γ₂为 

相对于 

之间的色调偏差角，U₂、V₂、W₂值为转换后得到的所述输出设备的UVW格式颜色数据；公式21-28中的X、Y、Z值为XYZ格式颜色数据； 为所述输出设备的UVW通道颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量。

10.如权利要求8所述的方法，进一步包括：

所述输出设备的颜色数据为多通道格式；

根据多通道设备颜色空间各个通道C₁，C₂，…，C_n的特性化色调数据α₁，α₂，…，α_n和输出设备预定义的XYZ到彩量基平面彩量矢量 

的转换关系，得到多通道格式颜色数据C₁，C₂，…，C_n。

11.一种基于HSaIn格式颜色数据的在HSaIn颜色空间进行颜色数据管理的方法，包括：

获取HSaIn格式颜色数据；

将HSaIn格式颜色数据转换成输出设备侧的XYZ格式颜色数据；

其中，HSaIn颜色空间是基于CIEXYZ笛卡尔颜色空间的、色貌属性的、由柱坐标系描述的颜色空间，由一个彩量基平面和一个过彩量基平面原点的垂直于彩量基平面的灰量轴构成；

其中，彩量基平面为CIEXYZ笛卡尔颜色空间X+Y+Z=K的平面，K是实常数；CIEXYZ笛卡尔颜色空间的XYZ轴沿直线X=Y=Z方向在X+Y+Z=K平面上做投影，得到彩量基平面内的三条互为120°的投影轴，投影轴方向的单位 矢量为 

其中灰量轴为CIEXYZ笛卡尔颜色空间的X=Y=Z直线构成的数轴，数轴上的数值表示HSaIn颜色空间的灰量Gl值，平行于彩量基平面的彩量矢量的长度表示HSaIn颜色空间的彩量Cl值，彩量矢量的极角表示HSaIn颜色空间的色调角H；

其中，所述HSaIn格式颜色数据为HSaIn颜色空间的颜色数据格式，包括HSaIn颜色空间中的色调H，饱和度Sa，强度In。

12.如权利要求11所述的方法，其中，色调H与CIEXYZ颜色空间三刺激值X、Y和Z的关系为：

（公式1）

其中，所述HSaIn格式颜色数据包括H，Sa和In；

其中，X，Y，Z为XYZ格式颜色数据为在CIEXYZ笛卡尔颜色空间的三刺激值，分别表示CIEXYZ笛卡尔颜色空间在X、Y、Z坐标轴上的数值。

13.如权利要求12所述的方法，其中，HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In分别为：

Gl=K_m[Min(X,Y,Z)]^p+A,In=K_M[Max(X,Y,Z)]^q+B,Cl=In-Gl, 

K_m,K_M为正实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl＝K_m[Min(X,Y,Z)]^p+A,Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl＝K_mMin(X,Y,Z)^p+A,

Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^p+A,

In=Gl+Cl,

K_m,K_M为正实数,p,m为非零实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

或者

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^r+A,

Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数K_M>K_m>0,为正实数，p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0 

或者

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^r+A,

In=Cl+Gl,

K_m，K_M为正实数,p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0。

14.如权利要求13所述的方法，将HSaIn格式颜色数据转换成输出设备侧的XYZ格式颜色数据包括：

如HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_m[Min(X,Y,Z)]^p+A,In=K_M[Max(X,Y,Z)]^q+B,Cl=In-Gl, 

K_m,K_M为正实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_m[Min(X,Y,Z)]^p+A,

Cl=In-Gl, 

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

0°≤H<120°时

120°≤H<240°时

240°≤H<360°时

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^p+A,

Cl=In-Gl, 

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^p+A,

m是实数,In=Gl+Cl, 

K_m,K_M为正实数,p,m为非零实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据： 

[·]是对·的取整算符，H∈[0°,360°),h=0，1，2

如果h=0，

如果h=1，

如果h=2，

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

K_m，K_M为正实数K_M>K_m>0,为正实数，p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°,360°),h=0,1,2

如果h=0,

则有

依据具体的p,q，r值得出由In,Sa,H，p，q，r表示的X,Y值X>Z≥0,Y>Z≥0,Z取符合物理实际情况的值。

如果h=1，

则有

依据具体的p，q，r值得出由In，Sa，H，p,q，r表示的X，Y值，X>Z≥0,Y>Z≥0,Z取符合物理实际情况的值。 

如果h=2，

则有

依据具体的p，q，r值得出由In，Sa，H，p，q，r表示的X，Y值，X>Z≥0，Y>Z≥0，Z取符合物理实际情况的值。

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_mMin(X,Y,Z)^r+A,

In=Cl+Gl, 

K_m,K_M为正实数,p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°，360°),h=0，1，2

如果h=0，

如果h=1，

如果h=2，

15.如权利要求14所述的方法，将HSaIn格式颜色数据转换成输出设备侧的XYZ格式颜色数据之后，进一步包括：

将所述输出设备侧的XYZ格式颜色数据转换为输出设备颜色空间的颜色数据。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述输出设备颜色空间的图像格式 为UVW格式；以及

将所述XYZ格式颜色数据转换为输出设备颜色空间的颜色数据包括：

根据如下公式21-28将输出设备侧的XYZ格式颜色数据转换为UVW格式颜色数据：

（公式21）

公式21中α₂>0，β₂>0，γ₂>0；

（公式22）

公式22中α₂>0，β₂>0，γ₂<0；

（公式23）

公式23中α₂>0，β₂<0，γ₂>0；

（公式24）

公式24中α₂>0，β₂<0，γ₂<0；

（公式25）

公式25中α₂<0，β₂>0，γ₂>0； 

（公式26）

公式26中α₂<0，β₂>0，γ₂<0；

（公式27）

公式27中α₂>0，β₂<0，γ₂>0；

（公式28）

公式28中α₂<0，β₂<0，γ₂<0；

其中，公式21-28中的α₂为 

相对于 

之间的色调偏差角；β₂为 

相对于 

之间的色调偏差角；γ₂为 

相对于 

之间的色调偏差角，U₂、V₂、W₂值为转换后得到的所述输出设备的UVW格式颜色数据；公式21-28中的X、Y、Z值为XYZ格式颜色数据； 

为所述输出设备的UVW通道颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量数据。

17.如权利要求15所述的方法，所述输出设备颜色空间的图像格式为多通道格式；以及

将所述XYZ格式颜色数据转换为输出设备颜色空间的颜色数据包括：

根据设备颜色空间各个通道C₁，C₂，…，C_n的特性化色调数据α₁，α₂，…，α_n和输出设备预定义的 

到彩量基平面彩量矢量 的转换关系，将XYZ格式颜色数据转换为多通道格式颜色数据C₁，C₂，…，C_n。

18.一种在基于HSaIn格式颜色数据的在HSaIn色貌颜色空间进行颜色数据管理的方法，包括：

获取输入设备侧的CIEXYZ颜色空间的XYZ格式颜色数据； 

将所获取的XYZ格式颜色数据转换成CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据；

将CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据转换到输入设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据；

其中，HSaIn色貌颜色空间是基于CIEXYZ笛卡尔色貌颜色空间的、色貌属性的、由柱坐标系描述的颜色空间，由一个彩量基平面和一个过彩量基平面原点的垂直于彩量基平面的灰量轴构成；

其中，彩量基平面为CIEXYZ笛卡尔色貌颜色空间X+Y+Z=K的平面，K是实常数；CIEXYZ笛卡尔色貌颜色空间的XYZ轴沿直线X=Y=Z方向在X+Y+Z=K平面上做投影，得到彩量基平面内的三条互为120°的投影轴，投影轴方向的单位矢量为 

其中灰量轴为CIEXYZ笛卡尔色貌颜色空间的X=Y=Z直线构成的数轴，数轴上的数值表示HSaIn色貌颜色空间的灰量Gl值，平行于彩量基平面的彩量矢量的长度表示HSaIn色貌颜色空间的彩量Cl值，彩量矢量的极角表示HSaIn色貌颜色空间的色调角H；

其中，所述HSaIn格式颜色数据为HSaIn色貌颜色空间的颜色数据格式，包括HSaIn颜色空间中的色调H，饱和度Sa，强度In。

19.如权利要求18所述的方法，其中，将所获取的XYZ格式颜色数据转换成CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据包括：

按照技术规范CIECAM02将所述XYZ格式颜色数据在预定义的观察条件下转换成输入设备侧的RGB格式的色貌颜色数据R_a’,G_a’,B_a’；

利用R_a’、G_a’、B_a’锥响应色谱曲线的特征色调值取得R_a’、G_a’、B_a’三个颜色特征数据即在彩量基平面的色调偏差角α_a，β_a和γ_a；

根据R_a’、G_a’、B_a’以及色调偏差角α_a，β_a和γ_a转换成XYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据X_a、Y_a和Z_a。

20.如权利要求19所述的方法，根据R_a’、G_a’、B_a’以及色调偏差角α_a，β _a和γ_a转换成CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据X_a、Y_a和Z_a包括：

根据公式60-67将R_a’、G_a’、B_a’转换成CIEXYZ色貌空间的XYZ格式颜色数据： 

（公式60）

公式60中α_a＞0，β_a>0，γ_a>0；

（公式61）

公式61中α_a＞0，β_a＞0，γ_a＜0；

（公式62）

公式62中α_a>0，β_a<0，γ_a>0；

（公式63）

公式63中α_a>0，β_a<0，γ_a<0；

（公式64）

公式64中α_a<0，β_a>0，γ_a>0；

（公式65） 

公式65中α_a<0，β_a>0，γ_a<0；

（公式66）

公式66中α_a<0，β_a<0，γ_a>0；

（公式67）

公式67中α_a<0，β_a<0，γ_a<0；

上述公式60-67中的R_a’、G_a’、B_a’值为RGB格式颜色数据；公式60-67中的X_a、Y_a、Z_a值为转换后的CIEXYZ色貌颜色空间的颜色数据；α_a为 

相对于 之间的色调偏差角；β_a为 

相对于 

之间的色调偏差角；γ_a为 

相对于 

之间的色调偏差角；R_a’、G_a’、B_a’为彩量基平面内彩量矢量 

的模。

21.如权利要求19所述的方法，将CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据转换到输入设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据包括：

根据如下公式获取输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的色调H：

（公式2）

其中，X_a，Y_a，Z_a三刺激值为XYZ格式颜色数据，即为在CIEXYZ笛卡尔色貌颜色空间的颜色数据，分别表示CIEXYZ笛卡尔颜色空间的X、Y、Z坐标轴上的数值。

22.如权利要求21所述的方法，其中，将色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据转换到输入设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据还包括：

根据如下公式并基于所述XYZ格式颜色数据来获取输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In： 

Gl=K_m[Min(X_a,Y_a,Z_a)]^p+A,In=K_M[Max(X_a,Y_a,Z_a)]^q+B,Cl=In-Gl, 

K_m,K_M为正实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl＝K_m[Min(X_a,Y_a,Z_a)]^p+A,

Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^p+A,

Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^p+A,

In=Gl+Cl,

K_m,K_M为正实数,p,m为非零实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

或者

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^r+A,

Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数K_M>K_m>0,为正实数，p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

或者

Gl=K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^r+A,

In=Cl+Gl,

K_m，K_M为正实数,p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0。

23.如权利要求18所述的方法，获取输入设备侧的CIEXYZ颜色空间的XYZ格式颜色数据包括：

从输入设备获取彩色场景的彩色图像的颜色数据；

根据所述输入设备的颜色特征数据，将从获取的颜色数据转换为输入设备侧的XYZ格式颜色数据。

24.如权利要求23所述的方法，其中，所述从输入设备获取彩色场景的彩色图像数据为多通道设备颜色空间格式；

根据所述输入设备的颜色特征数据，将获取的颜色数据转换为输入设备侧的XYZ格式颜色数据包括：

根据所述输入设备的颜色特征数据即各通道的特性化色调偏差角，结合各个通道的颜色数据值得到各通道颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量；其中，特性化色调偏差角分别为设备各通道特性化色调角在彩量基平面内相对于邻近的 

极角的色调偏差角；

按矢量分解规则分解设备各通道的在彩量基平面内的彩量矢量到 

方向上并在 

方向上分别线性叠加而得到数据作为XYZ格式颜色数据。 

25.如权利要求23所述的方法，其中，所述从输入设备获取彩色场景的彩色图像的颜色数据为UVW格式；以及，

所述根据所述输入设备的颜色特征数据，将获取的颜色数据转换为输入设备侧的XYZ格式颜色数据包括：

根据所述输入设备的颜色特征数据α₁，β₁，γ₁；，依如下公式3-10将从所述输入设备获取的UVW格式颜色数据转换为输入设备侧的XYZ格式颜色数据，其中UVW格式为设备颜色传感器在三个不同光谱段感知的光强度值被特性化后的强度数值表示格式：

（公式3）

公式3中α₁>0，β₁>0，γ₁>0；

（公式4）

公式4中α₁>0，β₁>0，γ₁<0；

（公式5）

公式5中α₁>0，β₁<0，γ₁>0；

（公式6）

公式6中α₁>0，β₁<0，γ₁<0；

（公式7） 

公式7中α₁<0，β₁>0，γ₁>0；

（公式8）

公式8中α₁<0，β₁>0，γ₁<0；

（公式9）

公式9中α₁<0，β₁<0，γ₁>0；

（公式10）

公式10中α₁<0，β₁<0，γ₁<0；

上述公式3-10中的U₁、V₁、W₁值为所述输入设备特性化的UVW格式颜色数据；α₁为 

相对于 

之间的色调偏差角；β₁为 

相对于 

之间的色调偏差角；γ₁为 

相对于 

之间的色调偏差角； 

为所述输入设备特性化的UVW通道颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量。

26.如权利要求22所述的方法，进一步包括步骤：依据所述输入设备的色域与输出设备的色域之间的映射关系将所述输入设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据映射得到输出设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据，其包括：

根据输入设备和输出设备的色域、图像的颜色分布范围和显色意图确定等色调面下的强度映射关系In_LUT和饱和度映射关系Sa_LUT；

根据强度映射关系In_LUT和饱和度映射关系Sa_LUT进行图像的输入设备侧到输出设备侧颜色数据的映射，得到输出设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据。

27.如权利要求26所述的方法，进一步包括：将输出设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据转换为CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色 数据，包括：

如输入设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_m[Min(X_a,Y_a,Z_a)]^p+A,In=K_M[Max(X_a,Y_a,Z_a)]^q+B,Cl=In-Gl, 

K_m,K_M为正实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_m[Min(X_a,Y_a,Z_a)]^p+A,

Cl=In-Gl, 

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

0°≤H<120°时

120°≤H<240°时

240°≤H<360°时

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^p+A,

Cl=In-Gl, 

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^p+A,

In＝Gl+Cl, 

K_m,K_M为正实数,p,m为非零实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0 

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°,360°),h=0，1，2

如果h=0，

如果h=1，

如果h=2，

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^r+A,

Cl=In-Gl, 

K_m，K_M为正实数K_M>K_m>0,为正实数，p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°,360°),h=0,1,2

如果h=0,

则有

依据具体的p,q，r值得出由In,Sa,H，p,q,r表示的X_a,Y_a值X_a>Z_a≥0,Y_a>Z_a≥0,Z_a取符合物理实际情况的值。 

如果h=1，

则有

依据具体的p，q，r值得出由In，Sa，H，p，q，r表示的的X_a,Y_a值，X_a>Z_a≥0,Y_a>Z_a≥0,Z_a取符合物理理实际情况的值。

如果h=2,

则有

依据具体的的p，q，r值得出由In，Sa，H，p，q，r表示的X_a,Y_a值，X_a>Z_a≥0，Y_a>Z_a≥0，Z_a取符合物理实际情况的值。

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^r+A,In=Cl+Gl, 

K_m,K_M为正实数,p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据： 

[·]是对·的取整算符，H∈[0°，360°)，h=0，1，2

如果h=0，

如果h=1，

如果h=2，

28.如权利要求27所述的方法，进一步包括将所述输出设备侧的CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据转换为输出设备颜色空间图像格式的颜色数据：

利用R_a’,G_a’,B_a’的光谱特征数据，获取R_a’,G_a’,B_a’分别相对于 

的色调偏差角α_aβ_aγ_a，根据公式71-78将色貌颜色数据X_a、Y_a、Z_a转换成R_a’,G_a’,B_a’色貌颜色数据：

（公式71）

公式71中α_a＞0，β_a＞0，γ_a＞0；

（公式72）

公式72中α_a＞0，β_a＞0，γ_a＜0； 

（公式73）

公式73中α_a＞0，β_a＜0，γ_a＞0；

（公式74）

公式74中α_a＞0，β_a＜0，γ_a＜0；

（公式75）

公式75中α_a＜0，β_a＞0，γ_a＞0；

（公式76）

公式76中α_a＜0，β_a＞0，γ_a＜0；

（公式77）

公式77中α_a＞0，β_a＜0，γ_a＞0；

（公式78） 

公式78中α_a＜0，β_a＜0，γ_a＜0；

其中，公式71-78中的α_a为 

相对于 

之间的色调偏差角；β_a为 相对于 

之间的色调偏差角；γ_a为 相对于 

之间的色调偏差角，R_a’、G_a’、B_a’值为转换后得到的结合观察条件的色貌颜色数据；公式71-78中的X_a、Y_a、Z_a值为CIEXYZ色貌空间的XYZ格式颜色数据； 

为结合观察条件的色貌颜色数据的色貌颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量；

按照技术规范CIECAM02将R_a’,G_a’,B_a’颜色数据转换成输出设备侧的CIEXYZ颜色空间的XYZ格式颜色数据。

29.如权利要求28所述的方法，进一步包括:

输出设备颜色空间的颜色数据格式为UVW格式，

根据输出设备的颜色特征数据，将所述获取的输出设备侧的XYZ格式颜色数据转换为输出设备颜色空间图像格式的颜色数据，包括：

根据如下公式21-28将输出设备侧的XYZ格式颜色数据转换为UVW格式颜色数据：

（公式21）

公式21中α₂>0，β₂>0，γ₂>0；

（公式22）

公式22中α₂>0，β₂>0，γ₂<0；

（公式23）

公式23中α₂>0，β₂<0，γ₂>0； 

（公式24）

公式24中α₂>0，β₂<0，γ₂<0；

（公式25）

公式25中α₂<0，β₂>0，γ₂>0；

（公式26）

公式26中α₂<0，β₂>0，γ₂<0；

（公式27）

公式27中α₂>0，β₂<0，γ₂>0；

（公式28）

公式28中α₂<0，β₂<0，γ₂<0；

其中，公式21-28中的α₂为 相对于 

之间的色调偏差角；β₂为 

相对于 

之间的色调偏差角；γ₂为 相对于 

之间的色调偏差角，U₂、V₂、W₂值为转换后得到的所述输出设备的UVW格式颜色数据；公式21-28中的X、Y、Z值为XYZ格式颜色数据； 

为所述输出设备的UVW通道颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量。 

30.如权利要求28所述的方法，进一步包括：

输出设备颜色空间的颜色数据格式为多通道格式；

将所述输出设备侧的XYZ格式颜色数据转换为设备颜色空间的多通道格式颜色数据：

根据多通道设备颜色空间各个通道C₁，C₂，…，C_n的特性化色调数据α₁，α₂，…，α_n和输出设备预定义的XYZ到彩量基平面彩量矢量 的转换关系，得到多通道格式颜色数据C₁，C₂，…，C_n。

31.一种基于HSaIn格式颜色数据的在HSaIn色貌颜色空间进行颜色数据管理的方法，包括：

获取输出设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据；

将HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据转换成输出设备侧的CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据；

将CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据转换成输出设备侧的XYZ格式颜色图像数据；

其中，HSaIn色貌颜色空间是基于CIEXYZ笛卡尔色貌颜色空间的、色貌属性的、由柱坐标系描述的颜色空间，由一个彩量基平面和一个过彩量基平面原点的垂直于彩量基平面的灰量轴构成；

其中，彩量基平面为CIEXYZ笛卡尔色貌颜色空间X+Y+Z=K的平面，K是实常数；CIEXYZ笛卡尔色貌颜色空间的XYZ轴沿直线X=Y=Z方向在X+Y+Z=K平面上做投影，得到彩量基平面内的三条互为120°的投影轴，投影轴方向的单位矢量为 

其中灰量轴为CIEXYZ笛卡尔色貌颜色空间的X=Y=Z直线构成的数轴，数轴上的数值表示HSaIn色貌颜色空间的灰量Gl值，平行于彩量基平面的彩量矢量的长度表示HSaIn色貌颜色空间的彩量Cl值，彩量矢量的极角表示HSaIn色貌颜色空间的色调角H；

其中，所述HSaIn格式颜色数据为HSaIn色貌颜色空间的颜色数据格式，包括HSaIn颜色空间中的色调H，饱和度Sa，强度In。

32.如权利要求31所述的方法，其中，色调H与CIEXYZ色貌颜色空间三刺激值X_a、Y_a和Z_a的关系为： 

（公式2）

其中，X_a，Y_a，Z_a三刺激值为XYZ格式颜色数据，即为在CIEXYZ笛卡尔色貌颜色空间的颜色数据，分别表示CIEXYZ笛卡尔颜色空间的X、Y、Z坐标轴上的数值。

33.如权利要求32所述的方法，其中，HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In分别为：

Gl=K_m[Min(X_a,Y_a,Z_a)]^p+A,In=K_M[Max(X_a,Y_a,Z_a)]^q+B,Cl=In-Gl, 

K_m,K_M为正实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl＝K_m[Min(X_a,Y_a,Z_a)]^p+A,

Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^p+A,Cl=In-Gl,

K_m,K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

或者

Gl=K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^p+A,

In=Gl+Cl,

K_m,K_M为正实数,p,m为非零实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

或者

Gl=K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^r+A,

Cl=In-Gl,

K_m，K_M为正实数K_M>K_m>0,为正实数，p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

或者

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^r+A,

In=Cl+Gl,

K_m，K_M为正实数,p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0。

34.如权利要求33所述的方法，将HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据转换成输出设备侧的XYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据包括：

如输入设备侧的HSaIn色貌颜色空间的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取， 

Gl＝K_m[Min(X_a,Y_a,Z_a)]^p+A,In=K_M[Max(X_a,Y_a,Z_a)]^q+B,Cl=In-Gl, 

K_m,K_M为正实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_m[Min(X_a,Y_a,Z_a)]^p+A,

Cl=In-Gl, 

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

0°≤H<120°时

120＜H<240°时

240°≤H<360°时

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^p+A,

Cl=In-Gl, 

K_m，K_M为正实数,K_M>K_m，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0,p,q是非零实数

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^p+A,In＝Gl+Cl, 

K_m,K_M为正实数,p,m为非零实数,In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°,360°),h=0，1，2

如果h=0，

如果h=1，

如果h=2，

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl=K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^r+A,

Cl=In-Gl, 

K_m，K_M为正实数K_M>K_m>0,为正实数，p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°,360°),h=0,1,2

如果h=0,

则有

依据具体的p,q，r值得出由In,Sa,H，p，q,r表示的X_a,Y_a值，，X_a>Z_a≥0,Y_a>Z_a≥0，Z_a取符合物理实际情况的值。

如果h＝1，

则有

依据具体的p，q，r值得出由In，Sa，H，p，q，r表示的X_a,Y_a值，X_a>Z_a≥0,Y_a>Z_a≥0,Z_a取符合物理实际情况的值。 

如果h=2,

则有

依据具体的p，q，r值得出由In，Sa，H，p，q，r表示的X_a,Y_a值，X_a>Z_a≥0，Y_a>Z_a≥0，Z_a取符合物理实际情况的值。

或者，如输入设备侧的HSaIn格式颜色数据中的饱和度Sa和强度In是根据如下公式获取，

Gl＝K_mMin(X_a,Y_a,Z_a)^r+A,

In=Cl+Gl, 

K_m，K_M为正实数,p,q,r为非零实数，In≥Gl≥0,A≥0,B≥0

则根据如下公式获取输出设备侧的XYZ格式颜色数据：

[·]是对·的取整算符，H∈[0°,360°),h=0，1，2

如果h=0，

如果h=1，

如果h=2，

35.如权利要求34所述的方法，将CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据转换成输出设备侧的XYZ格式颜色图像数据包括：

利用R_a’,G_a’,B_a’的光谱特征数据，获取彩量基平面彩量矢量 分别相对于 

的色调偏差角α_aβ_aγ_a，根据公式71-78将CIEXYZ色貌颜色空间中的颜色数据X_a、Y_a、Z_a转换成色貌颜色数据R_a’,G_a’,B_a’： 

（公式71）

公式71中α_a＞0，β_a＞0，γ_a＞0；

（公式72）

公式72中α_a＞0，β_a＞0，γ_a＜0；

（公式73）

公式73中α_a＞0，β_a＜0，γ_a＞0；

（公式74）

公式74中α_a＞0，β_a＜0，γ_a＜0；

（公式75）

公式75中α_a＜0，β_a＞0，γ_a＞0；

（公式76） 

公式76中α_a＜0，β_a＞0，γ_a＜0；

（公式77）

公式77中α_a＞0，β_a＜0，γ_a＞0；

（公式78）

公式78中α_a＜0，β_a＜0，γ_a＜0；

其中，公式71-78中的α_a为 

相对于 之间的色调偏差角；β_a为 

相对于 

之间的色调偏差角；γ_a为 

相对于 

之间的色调偏差角，R_a’、G_a’、B_a’值为转换后得到的结合观察条件的色貌颜色数据；公式71-78中的X_a、Y_a、Z_a值为XYZ色貌空间的XYZ格式的颜色数据； 

为结合观察条件的色貌颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量；

按照技术规范CIECAM02将R_a’,G_a,B_a’颜色数据转换成输出设备侧的CIEXYZ颜色空间的XYZ格式颜色数据。

36.如权利要求31所述的方法，在步骤将CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据转换成输出设备侧的XYZ格式颜色图像数据之后，进一步包括：

根据如下公式21-28将输出设备侧的XYZ格式颜色数据转换为UVW格式颜色数据：

（公式21）

公式21中α₂>0，β₂>0，γ₂>0； 

（公式22）

公式22中α₂>0，β₂>0，γ₂<0；

（公式23）

公式23中α₂>0，β₂<0，γ₂>0；

（公式24）

公式24中α₂>0，β₂<0，γ₂<0；

（公式25）

公式25中α₂<0，β₂>0，γ₂>0；

（公式26）

公式26中α₂<0，β₂>0，γ₂<0；

（公式27）

公式27中α₂>0，β₂<0，γ₂>0； 

（公式28）

公式28中α₂<0，β₂<0，γ₂<0；

其中，公式21-28中的α₂为 

相对于 之间的色调偏差角；β₂为 

相对于 

之间的色调偏差角；γ₂为 

相对于 

之间的色调偏差角，U₂、V₂、W₂值为转换后得到的所述输出设备的UVW格式颜色数据；公式21-28中的X、Y、Z值为输出设备侧的XYZ格式颜色数据； 

为所述输出设备的UVW通道颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量。

37.如权利要求31所述的方法，在步骤将CIEXYZ色貌颜色空间的XYZ格式颜色数据转换成输出设备侧的XYZ格式颜色图像数据之后，进一步包括：

根据多通道设备颜色空间各个通道C₁，C₂，…，C_n的特性化色调数据α₁，α₂，…，α_n和输出设备预定义的输出设备侧的XYZ格式颜色数据到彩量基平面彩量矢量 

的转换关系，得到多通道格式颜色数据C₁，C₂，…，C_n。

38.一种在设备颜色空间与CIEXYZ笛卡尔颜色空间之间进行颜色数据管理的方法，包括：

从输入设备获取彩色场景的彩色图像的颜色数据；

根据所述输入设备的颜色特征数据，将获取的颜色数据转换为输入设备侧的XYZ格式颜色数据。

39.如权利要求38所述的方法，所述从输入设备获取彩色场景的彩色图像的颜色数据为UVW格式；以及，

所述根据所述输入设备的颜色特征数据，将获取的颜色数据转换为输入设备侧的XYZ格式颜色数据包括：

根据所述输入设备的颜色特征数据α₁，β₁，γ₁；，依如下公式3-10将从所述输入设备获取的UVW格式颜色数据转换为输入设备侧的XYZ格式颜色数据，其中UVW格式为设备颜色传感器在三个不同光谱段感知的光强度值被特性化后的强度数值表示格式： 

（公式3）

公式3中α₁>0，β₁>0，γ₁>0；

（公式4）

公式4中α₁>0，β₁>0，γ₁<0；

（公式5）

公式5中α₁>0，β₁<0，γ₁>0；

（公式6）

公式6中α₁>0，β₁<0，γ₁<0；

（公式7）

公式7中α₁<0，β₁>0，γ₁>0；

（公式8）

公式8中α₁<0，β₁>0，γ₁<0； 

（公式9）

公式9中α₁<0，β₁<0，γ₁>0；

（公式10）

公式10中α₁<0，β₁<0，γ₁<0；

上述公式3-10中的U₁、V₁、W₁值为所述输入设备特性化的UVW格式颜色数据；公式3-10中的X、Y、Z值为转换后的CIEXYZ颜色空间的颜色数据；α₁为 

相对于 

之间的色调偏差角；β₁为 

相对于 

之间的色调偏差角；γ₁为 

相对于 之间的色调偏差角； 

为所述输入设备特性化的UVW通道颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量。

40.如权利要求38所述的方法，所述从输入设备获取彩色场景的彩色图像的颜色数据为多通道设备颜色空间格式；以及，

所述根据所述输入设备的颜色特征数据，将获取的颜色数据转换为输入设备侧的XYZ格式颜色数据包括：

根据所述输入设备的颜色特征数据即各通道的特性化色调偏差角，结合各个通道的颜色数据值得到各通道颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量；其中，特性化色调偏差角分别为设备各通道特性化彩量矢量在彩量基平面内相对于邻近的 

矢量的色调偏差角；

并按矢量分解规则分解设备各通道的在彩量基平面内的彩量矢量到 

方向上并在 

方向上分别线性叠加而得到数据作为XYZ格式颜色数据。

41.一种在CIEXYZ笛卡尔颜色空间到设备颜色空间之间进行颜色数据管理的方法，包括：

获取XYZ格式颜色数据；

根据输出设备的颜色特征数据，将所述获取的XYZ格式颜色数据转换为输出设备颜色空间的图像格式颜色数据。 

42.如权利要求41所述的方法，其中，所述输出设备颜色空间的颜色数据格式为UVW格式，

根据输出设备的颜色特征数据，将所述获取的XYZ格式颜色数据转换为输出设备颜色空间的图像格式颜色数据包括：

根据如下公式21-28将XYZ格式颜色数据转换为UVW格式颜色数据：

（公式21）

公式21中α₂>0，β₂>0，γ₂>0；

（公式22）

公式22中α₂>0，β₂>0，γ₂<0；

（公式23）

公式23中α₂>0，β₂<0，γ₂>0；

（公式24）

公式24中α₂>0，β₂<0，γ₂<0；

（公式25） 

公式25中α₂<0，β₂>0，γ₂>0；

（公式26）

公式26中α₂<0，β₂>0，γ₂<0；

（公式27）

公式27中α₂>0，β₂<0，γ₂>0；

（公式28）

公式28中α₂<0，β₂<0，γ₂<0；

其中，公式21-28中的α₂为 

相对于 

之间的色调偏差角；β₂为 相对于 之间的色调偏差角；γ₂为 相对于 

之间的色调偏差角，U₂、V₂、W₂值为转换后得到的所述输出设备的UVW格式颜色数据；公式21-28中的X、Y、Z值为XYZ格式颜色数据； 

为所述输出设备的UVW通道颜色数据表示在彩量基平面内的彩量矢量。

43.如权利要求41所述的方法，所述输出设备颜色空间的颜色数据格式为多通道格式，

根据输出设备的颜色特征数据，将所述获取的XYZ格式颜色数据转换为输出设备颜色空间的图像格式颜色数据包括：

根据多通道设备颜色空间各个通道C₁，C₂，…，C_n的特性化色调数据α₁，α₂，...，α_n和输出设备预定义的 到彩量基平面内的彩量矢量 

的转换关系，将XYZ格式颜色数据转换为输出设备颜色空间的多通道格式颜色数据C₁，C₂，…，C_n。 

44.一种基于HSaIn格式颜色数据在输入设备的色域与输出设备的色域之间在HSaIn颜色空间进行映射的方法，包括：

获取输入设备侧的HSaIn格式颜色数据；

依据所述输入设备的色域与输出设备的色域之间的映射关系将所述输入设备侧的HSaIn格式颜色数据映射得到输出设备侧的HSaIn格式颜色数据，包括：

根据输入输出设备的色域、图像的颜色分布范围和显色意图确定等色调面下的强度映射关系In_LUT和饱和度映射关系Sa_LUT；

依据强度映射关系In_LUT和饱和度映射关系Sa_LUT进行图像的输入设备侧到输出设备侧颜色数据的映射，得到输出设备侧的HSaIn格式颜色数据。 

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