CN103914274B - 多原色图像保存及再现图像的方法 - Google Patents

Abstract

本发明多原色图像保存及再现图像的方法，涉及利用彩色的混合效应的图像的显示，先将多原色图像用记录图像点显示区域编号的索引变量S和记录向量保存于存储设备中，记录向量包含三个分量，再从储存设备中读取索引变量S和记录向量根据索引变量S选择对应的映射矩阵通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量的逆映射，使多原色再现图像。由此克服了现有技术直接存储多原色所有分量造成需要保存大量数据的缺陷，还克服了同时使用多原色显示以及使用多原色的多面体向XYZ空间变换的复杂性的缺陷，从而弥补了多原色图像保存方面的欠缺。

Description

多原色图像保存及再现图像的方法

技术领域

本发明的技术方案涉及利用彩色的混合效应的图像的显示，具体地说是多原色图像保存及再现图像的方法。

背景技术

当如同太阳发出宽频带的自然光的一类发光体发出的光照射到物体表面，物体对不同波长光反射率产生差异，反射光线进入人眼，人便会感受到五颜六色景物。在1931年，国际照明委员会（CIE）就人眼对红蓝绿三种的刺激值进行了明确的规定，表明人眼对红蓝绿三种颜色感觉的相应程度。为了展现彩色景物，在彩色电视及液晶显示器一类设备中采用红蓝绿三基色组合显示多种颜色，由于在彩色电视的荧光粉及液晶显示器中的发光二极管（LED）的发光光谱限制了三基色的色度覆盖范围，人们开始注重提高1931CIE-XYZ色度图颜色区域覆盖的显示方法，提出了四原色、五原色及六原色显示。CN101006484A公开了使用大于等于4的整数原色构成图像的显示装置，每一像素包含大于等于3的整数原色方式组成；CN101617353报道了多原色显示装置，将多个像素分成包含红色子像素、绿色子像素和青色子像素的第一子集和包含蓝色子像素和黄色子像素的第二子集。CN1573909公告了一种彩色信号处理设备和方法，利用至少四个原色在多原色显示器上再现输入彩色信号，基于多原色显示器前向模型而获得与该CIE-XYZ彩色空间的色域对应的多面体，输出用于计算该控制向量的中间值。上述现有技术存在的问题是：只是注重了使用多颜色扩展显示颜色的技术，而缺少更为重要的颜色显示后的数据存储及图像再现技术的研发，另外，采用传输控制向量XYZ则使多面体变换关系复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供多原色图像保存及再现图像的方法，先将多原色图像用记录图像点显示区域编号的索引变量S和记录向量保存于存储设备中，记录向量包含三个分量，再从储存设备中读取索引变量S和记录向量根据索引变量S选择对应的映射矩阵通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量的逆映射，使多原色再现图像。由此克服了现有技术直接存储多原色所有分量造成需要保存大量数据的缺陷，还克服了同时使用多原色显示以及使用多原色的多面体向XYZ空间变换的复杂性的缺陷，从而弥补了多原色图像保存方面的欠缺。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：多原色图像保存及再现图像的方法，步骤如下：

第一步，在1931CIE-XYZ色度图中标定K＝3～6的整数种原色的色度坐标点，依次划分K-2个图像点显示区域并编号，使用索引变量S记录图像点显示区域的编号，规定包含K种原色对应的分量的多原色成分向量

在1931CIE-XYZ色度图中，按照各个多原色的色度坐标，分别把其中三个原色的色度坐标点围成三角形以构成图像点显示区域，其中将红原色的色度坐标点R、蓝原色的色度坐标点B和绿原色的色度坐标点G围成的三角形构成为第一图像点显示区域，并定为图像点主显示区域，在剩余区域中按面积大小顺序选择三角形，依次构成第二图像点显示区域，第三图像点显示区域，直到整个多原色坐标点围成的多边形全部被这些三角形取代划分为止，划分过程中不同三角形围成区域之间互相不重合，即已经被前面构成图像点显示区域所包含的区域，在后面构成的图像点显示区域将不再包含，对应于第一图像点显示区域、第二图像点显示区域、第三图像点显示区域、……和第K-2图像点显示区域，索引变量S分别赋值为0、1、2、……和K-3，此保存过程中索引变量S用二进制保存；

依次排列组成K个多原色成分向量其中在需要表示色度坐标点的色度相应红原色、蓝原色、绿原色、……和第K原色的成分的分量大小分别为P_R、P_B、P_G、……和P_K，这些分量使用十进制表示其大小，用二进制保存这些数据，它们组成多原色成分向量为

第二步，规定记录向量的顺序和多原色到记录向量的映射矩阵

记录向量的三个分量分别为第一个分量I₁、第二个分量I₂和第三个分量I₃，规定三个分量I₁、I₂和I₃在记录向量中的顺序依次为I₁、I₂和I₃，

$\stackrel{\→}{I}=\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)---(2-1),$

上式中的I₁、I₂和I₃在计算机存储时使用二进制表示其大小，

映射矩阵为3行K列形式，每一个显示区域有对应的映射矩阵通过映射矩阵实现对应显示区域中多原色成分向量向记录向量映射，

$\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccccc}{F}_{11}& F_{12}& F_{13}& ...& F_{1K}\\ F_{21}& F_{22}& F_{23}& ...& F_{2K}\\ F_{31}& F_{32}& F_{33}& ...& F_{3K}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_B\\ P_G\\ .\\ .\\ .\\ P_K\end{array}\right)---(2-2),$

简写成

$\stackrel{\→}{I}=\stackrel{\‾}{F}\stackrel{\→}{P}---(2-3),$

上式中F₁₁、F₁₂、F₁₃、…、F_1k、F₂₁、F₂₂、F₂₃、…、F_2k、F₃₁、F₃₂、F₃₃、…和F_3k是映射矩阵中的元素，F₁₁、F₁₂、F₁₃、…、F_1k、F₂₁、F₂₂、F₂₃、…、F_2k、F₃₁、F₃₂、F₃₃、…和F_3k取值只能为0或则1；

第三步，把所有待显示图像中每一图像点对应的索引变量S和记录向量存储在存储器中

保存所有待显示图像中每一图像点对应的索引变量S和记录向量采用计算机保存数据通用的方法，索引变量S使用整型数据存储，采用8位二进制格式记录向量

第四步，读取索引变量S和记录向量通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，控制再现多原色的色度坐标中对应原色的强度，再现显示图像点的颜色

在存储器中读取索引变量S和记录向量根据图像中每一图像点（m，n）中对应的索引变量S（m，n）选择映射矩阵通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，多原色成分向量为驱动红原色、蓝原色、绿原色、……和第K原色的发光强度，即控制再现多原色的色度坐标中对应原色的强度，再现原来显色点的颜色，

$\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_B\\ P_G\\ .\\ .\\ .\\ P_K\end{array}\right)={\left(\begin{array}{ccccc}{F}_{11}& F_{12}& F_{13}& ...& F_{1K}\\ F_{21}& F_{22}& F_{23}& ...& F_{2K}\\ F_{31}& F_{32}& F_{33}& ...& F_{3K}\end{array}\right)}^{\′}\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{F}_{11}& F_{21}& F_{31}\\ F_{12}& F_{22}& F_{32}\\ F_{13}& F_{23}& F_{33}\\ .& .& .\\ .& .& .\\ .& .& .\\ F_{1K}& F_{2K}& F_{3K}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)---(4-1),$

简写成

$\stackrel{\→}{P}={\stackrel{\‾}{F}}^{\′}\stackrel{\→}{I}---(4-2),$

其中矩阵是映射矩阵的转置矩阵。

上述多原色图像保存及再现图像的方法，所述每个图像点显示区域内只有三种原色发光显示本区域中的颜色。

上述多原色图像保存及再现图像的方法，所述保存过程中采用的多原色的色度坐标与再现中使用的多原色的色度坐标相同。

上述多原色图像保存及再现图像的方法，所述图像点主显示区域，是与现有技术的三基色显示兼容的图像点显示区域。

上述多原色图像保存及再现图像的方法，当所述图像的大小为（M×N）时，相应就有（M×N）个图像点，每一个图像点对应一个记录向量和区域编号的索引变量S。

上述多原色图像保存及再现图像的方法，所述记录向量存储方式是：记录向量包含第一个分量I₁、第二个分量I₂和第三个分量I₃，每一个分量都有8位二进制格式，其取值范围为[0，255]，或者为在[0，1]之间等分成256等份。

上述多原色图像保存及再现图像的方法，所述索引变量S的二进制位数Num_S与划分的图像点显示区域数量相关，划分的图像点显示区域数量K-2小于等于2^Num_S时，索引变量S二进制位数Num_S为最小正整数。

上述多原色图像保存及再现图像的方法，所述存储器为硬盘或光盘。

上述多原色图像保存及再现图像的方法，所述记录向量和索引变量S保存过程中采用计算机通用的数据存储文件的方法，其读取也是采用计算机读取数据通用的方法。

上述多原色图像保存及再现图像的方法，所涉及的器件和设备均为本技术领域所公知的，并通过商购获得。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明具有的突出的实质性特点和显著进步如下：

（1）现有技术均采用多原色显示过程，本发明采用多原色图像的保存及再现图像的方法，减少了所需处理的数据量。

（2）不采用现有技术中多原色变化到XYZ作为参量，而是采用记录向量和区域编号的索引变量S的保存，显示中通过映射矩阵的转置矩阵变换后得到多原色的强度与保存多原色向相同，不会出现其它多原色组合形式，在保存和再现过程中保持原来多原色强度不变。

（3）不采用现有技术的所有多原色多维空间到XYZ的变化矩阵，而是采用三角形区域计算色度，使用映射矩阵变化到记录向量简化了映射关系。

（4）不采用现有技术中获取显示颜色的XYZ后立即传输后显示，而是先保存存储设备中然后再显示，达到获取颜色的色度信息和显示分离。

（5）不采用现有技术中多原色整体组合显示颜色，而把多原色中红原色的色度坐标点、绿原色的色度坐标点和蓝原色的色度坐标点围成的区域定义为第一图像点显示区域，也就是主图像点显示区域，然后划分更多图像点显示区域，只使用图像点主显示区域中与红蓝绿三基色相同，多原色包含三基色显示，主图像点显示区域索引变量S为0，其次按照图像点显示区域顺序对索引变量S赋值。

（6）不采用现有技术中多原色变化到XYZ作为参量，而是采用记录向量和区域编号的索引变量S的保存，在使用红原色、绿原色和蓝原色的第一显示区域内完全与红蓝绿三基色表示形式相同，本发明多原色显示颜色与红蓝绿三基色兼容性。

（7）采用显示点归属于显示区域，再向记录向量转换，保存记录向量和区域编号的索引变量S，保存数据量需要的空间小于直接保存多原色成分向量

（8）把多原色中红原色的色度坐标点、绿原色的色度坐标点和蓝原色的色度坐标点围成的区域定义为第一图像点显示区域，在第一图像点显示区域基础上依次为第二图像点显示区域、第三图像点显示区域、……和第K-2图像点显示区域，显示颜色方法更容易扩展，具有通用性。

（9）采用记录向量只有三个分量，与存储红蓝绿（RGB）图像数据形式相同，只是多出单独保存的索引变量S，可以保存及显示彩色图像技术上升级到存储多原色图像。

（10）在保存和再现过程中索引变量S、记录向量映射矩阵及多原色成分向量组成规则相同，无需保存及再现过程映射矩阵不需要传输，简化保存信息再现过程。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1本发明多原色图像保存及再现图像的方法的总流程图。

图2本发明多原色图像保存方法的计算机程序的流程图。

图3本发明多原色再现图像方法的计算机程序的流程图。

图4为本发明1931CIE-XYZ色度图中色度区域和三原色坐标点围成图像点显示色度区域。

图5为本发明1931CIE-XYZ色度图中色度区域、四原色坐标点围成图像点显示色度区域以及划分两个图像点显示区域。

图6为本发明1931CIE-XYZ色度图中色度区域、五原色坐标点围成图像点显示色度区域以及划分三个显示区域。

图7为本发明1931CIE-XYZ色度图中色度区域、六原色坐标点围成图像点显示色度区域以及划分四个图像点显示区域。

图中，401.1931CIE-XYZ色度图中色度区域，402.三原色红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域，501.四原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域，502.四原色中绿原色的色度坐标点G、蓝原色的色度坐标点B及青原色的色度坐标点C围成的第二图像点显示区域，601.五原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域，602.五原色中绿原色的色度坐标点G、蓝原色的色度坐标点B及青原色的色度坐标点C围成的第二图像点显示区域，603.五原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及黄原色的色度坐标点Y围成的第三图像点显示区域，701.六原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域，702.六原色中绿原色的色度坐标点G、蓝原色的色度坐标点B及青原色的色度坐标点C围成的第二图像点显示区域，703.六原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及黄原色的色度坐标点Y围成的第三图像点显示区域，704.六原色中红原色的色度坐标点R、蓝原色的色度坐标点B及紫原色的色度坐标点P围成的第四图像点显示区域。

具体实施方式

图1所示实施例表明，本发明多原色图像保存及再现图像的方法的步骤分为保存多原色图像和再现多原色图像两部分，其中保存多原色图像部分的步骤包括：在1931CIE-XYZ色度图中标定K＝3～6的整数种原色的色度坐标点，依次划分K-2个图像点显示区域并编号，使用索引变量S记录图像点显示区域的编号，规定包含K种原色对应的分量的多原色成分向量规定记录向量的顺序和多原色到该记录向量的映射矩阵把所有待显示图像中每一图像点对应的索引变量S和记录向量存储在存储器中；再现多原色图像部分的步骤包括：读取索引变量S和记录向量通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，控制再现多原色的色度坐标中对应原色的强度，再现显示图像点的颜色。

图2所示实施例表明，本发明多原色图像保存方法的计算机程序的流程是：在1931CIE-XYZ色度图中标定K＝3～6的整数种色度坐标点，依次划分多个显示区域并编号，使用索引变量S记录图像点显示区域编号，规定包含K种原色对应的分量的多原色成分向量→记录向量的顺序和多原色到该三个顶点原色的记录向量的映射矩阵→使用（m，n）表示多原色显示图像A中的位置，记录开始m=1，n=1→索引变量S（m，n）记录图像（m，n）点显示区域编号选择映射矩阵及多原色成分向量记录向量映射→是否已经记录图像所有位置？否→m=m+1，n=n+1→返回索引变量S（m，n）记录图像（m，n）点显示区域编号选择映射矩阵及多原色成分向量向记录向量映射；是→储存索引变量S和记录向量

图3所示实施例表明，本发明多原色再现图像方法的计算机程序的流程图是：读取索引变量S和记录向量通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射→使用（m，n）表示多原色显示图像中的位置，m=1和n=1表示多原色显示图像第一个点→根据索引变量S（m，n）记录图像（m，n）点映射矩阵通过映射矩阵实现记录向量向多原色成分向量的逆映射→多原色显示A（m，n）点→判断是否显示全部图像？是，→结束显示；否，→m=n+1，n=n+1，→返回根据索引变量S（m，n）记录图像（m，n）点映射矩阵通过映射矩阵实现记录向量向多原色成分向量的逆映射。

实施例1

三原色图像保存及再现图像的方法

第一步，在1931CIE-XYZ色度图中标定K＝3的整数种原色的色度坐标点，划分1个图像点显示区域并编号，使用索引变量S记录图像点显示区域的编号，规定包含3种原色对应的分量的多原色成分向量

在1931CIE-XYZ色度图中标定三原色红蓝绿（K=3）的色度坐标点，三原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成第一图像点显示区域（见图4）。在1931CIE-XYZ色度图中，只有下面三个顶点，红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G和蓝原色的色度坐标点B，因此显示色度范围内只形成一个三角形显示区域，索引变量S二进制位数Num_S为1，保存彩色图像时使用索引变量S只能赋值为0。

依次排列组成3个多原色成分向量其中在需要表示色度坐标点的色度相应红原色、蓝原色和绿原色的成分的分量大小分别为P_R、P_B和P_G，计算机使用二进制存储这些分量的大小，它们组成多原色成分向量为

第二步，规定记录向量的顺序和三原色到记录向量的映射矩阵记录向量有三个分量，分别为第一个分量I₁、第二个分量I₂和第三个分量I₃，规定记录向量的顺序依次为I₁、I₂和I₃，

$\stackrel{\→}{I}=\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)---(2-1),$

上式中的I₁、I₂和I₃在计算机存储时使用二进制表示其大小，

映射矩阵为3行3列形式，每一个显示区域有对应的映射矩阵通过映射矩阵实现对应显示区域中多原色成分向量向记录向量映射，

$\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{F}_{11}& F_{12}& F_{13}\\ F_{21}& F_{22}& F_{23}\\ F_{31}& F_{32}& F_{33}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_B\\ P_G\end{array}\right)---(2-2).$

简写成

$\stackrel{\→}{I}=\stackrel{\‾}{F}\stackrel{\→}{P}---(2-3),$

本实施例的上式中F₁₁、F₁₂、F₁₃、F₂₁、F₂₂、F₂₃、F₃₁、F₃₂和F₃₃是映射矩阵中的元素，F₁₁、F₁₂、F₁₃、、F₂₁、F₂₂、F₂₃、F₃₁、F₃₂和F₃₃取值只能为0或则1；

即 $\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_B\\ P_G\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\end{array}\right)$

简写成 $\stackrel{\→}{I}=\stackrel{\→}{P}$

图4显示，本实施例中三原色坐标点围成显示色度区域在1931CIE-XYZ色度图中色度区域401中的位置以及单显色区域。图中，三原色红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域402。

在三原色红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域402中，索引变量S为1（S=1），相应映射矩阵为

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right)$

通过映射矩阵实现对应显示区域中多原色强度向记录向量映射，

$\stackrel{\→}{I}=\stackrel{\‾}{F}\·\stackrel{\→}{P};$

第三步，把所有待显示图像中每一图像点对应的索引变量S和记录向量存储在存储器中

保存所有待显示图像中每一图像点对应的索引变量S和记录向量采用计算机保存数据通用的方法，索引变量S使用整型数据存储，采用8位二进制格式记录向量

第四步，读取索引变量S和记录向量通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，控制再现多原色的色度坐标中对应原色的强度，再现显示图像点的颜色

在存储器中读取索引变量S和记录向量根据图像中每一图像点（m，n）中对应的索引变量S（m，n）选择映射矩阵通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，本实施例中，多原色成分向量为驱动红原色、蓝原色和绿原色的发光强度，即控制再现多原色的色度坐标中对应原色的强度，再现原来显色点的颜色，

$\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_B\\ P_G\\ .\\ .\\ .\\ P_K\end{array}\right)={\left(\begin{array}{ccc}{F}_{11}& F_{12}& F_{13}\\ F_{21}& F_{22}& F_{23}\\ F_{31}& F_{32}& F_{33}\end{array}\right)}^{\′}\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{F}_{21}& F_{21}& F_{31}\\ F_{12}& F_{22}& F_{31}\\ F_{13}& F_{23}& F_{33}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)---(4-1)$

简写成

$\stackrel{\→}{P}={\stackrel{\‾}{F}}^{\′}\stackrel{\→}{I}---(4-2),$

其中矩阵是映射矩阵的转置矩阵。

本实施例中，读取索引变量S只能为0，对应的映射矩阵为，

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right)$

根据每一点索引变量S记录图像点映射矩阵通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，

$\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_B\\ P_G\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)$

显示点的颜色中变换得到红原色成分P_R、蓝原色成分P_B和绿原色成分P_G分别与记录向量相等。对所有读取索引变量S和记录向量同样操作，由此完成在图4中显示的三原色红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域402中再现原来显色点的颜色。

本实施例中，所述每个图像点显示区域内只有红原色、蓝原色和绿原色这三种原色发光显示本区域中的颜色；所述保存过程中采用的三原色的色度坐标与再现中使用的三原色的色度坐标相同；所述图像点主显示区域，是与现有技术的三基色显示兼容的图像点显示区域；当所述图像的大小为（M×N），其中M和N分别表示图像横向和纵向像素点个数，对于VGA图像为（800×600）个图像点，每一个图像点对应一个记录向量和区域编号的索引变量S；所述记录向量存储方式是：记录向量包含三个分量即第一个分量I₁、第二个分量I₂和第三个分量I₃，每一个分量都为8位二进制格式，其取值范围为[0，255]；所述索引变量S的二进制位数Num_S与划分的图像点显示区域数量相关，划分的图像点显示区域数量1（3-2=1）小于等于2^Num_S时，取索引变量S二进制位数Num_S=1为最小正整数；所述存储器为硬盘。

实施例2

四原色图像保存及图像再现的方法

第一步，在1931CIE-XYZ色度图中标定K＝4的整数种原色的色度坐标点，依次划分4-2个图像点显示区域并编号，使用索引变量S记录图像点显示区域的编号，规定包含K种原色对应的分量的多原色成分向量

在1931CIE-XYZ色度图中，按照四原色的色度坐标，标定三原色红蓝绿（K=4）色度坐标点，分别把其中三个原色的色度坐标点围成三角形以构成图像点显示区域，其中四原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域，定为图像点主显示区域，在剩余区域中，四原色中的绿原色的色度坐标点G、蓝原色的色度坐标点B及青原色的色度坐标点C围成第二显示区域，四原色显示划分了两个显示区域（见图5），索引变量S二进制位数Num_S为1。

依次排列组成4个多原色成分向量其中在需要表示色度坐标点的色度相应红原色、蓝原色、绿原色和青原色的成分的分量大小分别为P_R、P_B、P_G和P_C，计算机使用二进制存储这些分量的大小，它们组成多原色成分向量为

第二步，规定记录向量的顺序和四原色到该记录向量的映射矩阵

记录向量有三个分量，分别为第一个分量I₁、第二个分量I₂和第三个分量I₃，规定记录向量中三个分量顺序依次为I₁、I₂和I₃，

$\stackrel{\→}{I}=\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)---(2-1),$

上式中的I₁、I₂和I₃在计算机存储时使用二进制表示其大小，

映射矩阵为3行4列形式，每一个显示区域有对应的映射矩阵通过映射矩阵实现对应显示区域中多原色成分向量向记录向量映射，

$\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccc}{F}_{11}& F_{12}& F_{13}& F_{14}\\ F_{21}& F_{22}& F_{23}& F_{24}\\ F_{31}& F_{32}& F_{33}& F_{34}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_B\\ P_G\\ P_C\end{array}\right)---(2-2),$

简写成

$\stackrel{\→}{I}=\stackrel{\‾}{F}\·\stackrel{\→}{P}---(2-3),$

上式中F₁₁、F₁₂、F₁₃、F₁₄、F₂₁、F₂₂、F₂₃、F₂₄、F₃₁、F₃₂、F₃₃和F₃₄是映射矩阵中的元素，F₁₁、F₁₂、F₁₃、F₁₄、F₂₁、F₂₂、F₂₃、F₂₄、F₃₁、F₃₂、F₃₃和F₃₄取值只能为0或则1；

即 $\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\end{array}\right)$

图5显示，本实施例中四原色坐标点围成显示色度区域1931CIE-XYZ色度图中色度区域401中的位置以及两个显色区域。图中，四原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域501，四原色中绿原色的色度坐标点G、蓝原色的色度坐标点B及青原色的色度坐标点C围成的第二图像点显示区域502。

在四原色中绿原色的色度坐标点G、蓝原色的色度坐标点B及青原色的色度坐标点C围成的第二图像点显示区域502中，索引变量S为1（S=1），相应映射矩阵为

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{cccc}0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right)$

通过映射矩阵实现对应显示区域中多原色强度向记录向量映射，

$\stackrel{\→}{I}=\stackrel{\‾}{F}\·\stackrel{\→}{P};$

第三步，把所有待显示图像中每一图像点对应的索引变量S和记录向量存储在存储器中

保存所有待显示图像中每一图像点对应的索引变量S和记录向量采用计算机保存数据通用的方法，索引变量S使用整型数据存储，采用8位二进制格式记录向量

第四步，读取索引变量S和记录向量通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，控制再现多原色的色度坐标中对应原色的强度，再现显示图像点的颜色

在存储器中读取索引变量S和记录向量根据图像中每一图像点（m，n）中对应的索引变量S（m，n）选择映射矩阵通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，多原色成分向量为驱动红原色、蓝原色、绿原色、……和第K原色的发光强度，即控制再现多原色的色度坐标中对应原色的强度，再现原来显色点的颜色，

$\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_B\\ P_G\\ .\\ .\\ .\\ P_K\end{array}\right)={\left(\begin{array}{cccc}{F}_{11}& F_{12}& F_{13}& F_{14}\\ F_{21}& F_{22}& F_{23}& F_{24}\\ F_{31}& F_{32}& F_{33}& F_{34}\end{array}\right)}^{\′}\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{F}_{11}& F_{21}& F_{31}\\ F_{12}& F_{22}& F_{32}\\ F_{13}& F_{23}& F_{33}\\ F_{14}& F_{24}& F_{34}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)---(4-1),$

简写成

$\stackrel{\→}{P}={\stackrel{\‾}{F}}^{\′}\stackrel{\→}{I}---(4-2),$

其中矩阵是映射矩阵的转置矩阵。

读取索引变量S，根据索引变量S数值选定映射矩阵

本实施例中，当索引变量S为0（S=0）时，对应在四原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域501中，映射矩阵为，

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\end{array}\right)$

通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，

$\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\\ 0& 0& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\\ 0\end{array}\right)$

当索引变量S为1（S=1）时，对应四原色中绿原色的色度坐标点G、蓝原色的色度坐标点B及青原色的色度坐标点C围成的第二图像点显示区域502中的点，映射矩阵为，

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{cccc}0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right)$

通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，

$\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}0& 0& 0\\ 1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}0\\ I_1\\ I_2\\ I_1\end{array}\right)$

图像显示点的颜色中变换得到红原色成分P_R、绿原色成分P_G、蓝原色成分P_B和青原色成分P_C，其中红原色成分P_R为0，对所有读取索引变量S和记录向量同样操作，完成四原色图像再现。

本实施例中，所述每个图像点显示区域内只有三种原色发光显示本区域中的颜色，其中红原色、蓝原色和绿原色这三种原色发光显示第一图像点显示区域中的颜色，绿原色、蓝原色和青原色这三种原色发光显示第二图像点显示区域中的颜色；所述保存过程中采用的四原色的色度坐标与再现中使用的四原色的色度坐标相同；所述图像点主显示区域，是与现有技术的三基色显示兼容的图像点显示区域；当所述图像的大小为（M×N），其中M和N分别表示图像横向和纵向像素点个数，对于VGA图像为（800×600）个图像点，每一个图像点对应一个记录向量和区域编号的索引变量S；所述记录向量存储方式是：记录向量包含三个分量即第一个分量I₁、第二个分量I₂和第三个分量I₃，每一个分量都为8位二进制格式，其取值范围为[0，255]；所述索引变量S的二进制位数Num_S与划分的图像点显示区域数量相关，划分的图像点显示区域数量2（4-2=2）小于等于2^Num_S时，索引变量S二进制位数Num_S=1为最小正整数；所述存储器为光盘。

本实施例中，保存应索引变量S记录向量中采用计算机保存数据通用的方法，索引变量S使用整型数据存储，索引变量S二进制位数Num_S只有1位，对于一个图像中一个位置，同样使用8位二进制储存器，相比同时保存四个红原色成分P_R、绿原色成分P_G、蓝原色成分P_B和青原色成分P_C记录，本发明使用了25位二进制字节存储单元，而同时保存四原色各个成分需要32位二进制存储字节，使用本发明节约了21.875%的存储空间。

实施例3

五原色图像保存及图像再现的方法

第一步，在1931CIE-XYZ色度图中标定K＝5的整数种原色的色度坐标点，依次划分5-2个图像点显示区域并编号，使用索引变量S记录图像点显示区域的编号，规定包含K种原色对应的分量的多原色成分向量

在1931CIE-XYZ色度图中，按照五原色的色度坐标，标定三原色红蓝绿（K=5）色度坐标点，分别把其中三个原色的色度坐标点围成三角形以构成图像点显示区域，其中五原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域，定为图像点主显示区域，在剩余区域中，五原色中的绿原色的色度坐标点G、蓝原色的色度坐标点B及青原色的色度坐标点C围成第二显示区域，五原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及黄原色的色度坐标点Y围成的第三显示区域，五原色显示划分了三个显示区域（见图6），索引变量S二进制位数Num_S为2。

依次排列组成5个多原色成分向量其中在需要表示色度坐标点的色度相应红原色、蓝原色、绿原色、青原色和黄原色的成分的分量大小分别为P_R、P_B、P_G、P_C和P_Y，计算机使用二进制存储这些分量的大小，它们组成多原色成分向量为

第二步，规定记录向量的顺序和五原色到该记录向量的映射矩阵

记录向量有三个分量，分别为第一个分量I₁、第二个分量I₂和第三个分量I₃，规定记录向量中三个分量顺序依次为I₁、I₂和I₃，

$\stackrel{\→}{I}=\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)---(2-1),$

上式中的I₁、I₂和I₃在计算机存储时使用二进制表示其大小，

映射矩阵为3行5列形式，每一个显示区域有对应的映射矩阵通过映射矩阵实现对应显示区域中多原色成分向量向记录向量映射，

$\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccccc}{F}_{11}& F_{12}& F_{13}& F_{14}& F_{15}\\ F_{21}& F_{22}& F_{23}& F_{24}& F_{25}\\ F_{31}& F_{32}& F_{33}& F_{34}& F_{35}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\end{array}\right)$

简写成

$\stackrel{\→}{I}=\stackrel{\‾}{F}\stackrel{\→}{P}---(2-3),$

上式中F₁₁、F₁₂、F₁₃、F₁₄、F₁₅、F₂₁、F₂₂、F₂₃、F₂₄、F₂₅、F₃₁、F₃₂、F₃₃、F₃₄和F₃₅是映射矩阵中的元素，F₁₁、F₁₂、F₁₃、F₁₄、F₁₅、F₂₁、F₂₂、F₂₃、F₂₄、F₂₅、F₃₁、F₃₂、F₃₃、F₃₄和F₃₅取值只能为0或则1；

即 $\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccccc}1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_B\\ P_G\end{array}\right)$

图6显示，本实施例中五原色坐标点围成显示色度区域的1931CIE-XYZ色度图中色度区域401中的位置以及三个显色区域。图中，五原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域601，五原色中绿原色的色度坐标点G、蓝原色的色度坐标点B及青原色的色度坐标点C围成的第二图像点显示区域602，五原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及黄原色的色度坐标点Y围成的第三图像点显示区域603。

在五原色中绿原色的色度坐标点G、蓝原色的色度坐标点B及青原色的色度坐标点C围成的第二图像点显示区域602中，索引变量S为1（S=1），相应映射矩阵为

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{ccccc}0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0\end{array}\right)$

变换

$\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccccc}0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{P}_G\\ P_B\\ P_C\end{array}\right)$

在五原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及黄原色的色度坐标点Y围成的第三图像点显示区域603中，索引变量S为2（S=2），相应映射矩阵为

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{ccccc}1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 1\end{array}\right)$

变换

$\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccccc}1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 1\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_Y\end{array}\right)$

通过映射矩阵实现对应显示区域中多原色强度向记录向量映射，

$\stackrel{\→}{I}=\stackrel{\‾}{F}\·\stackrel{\→}{P};$

第三步，把所有待显示图像中每一图像点对应的索引变量S和记录向量存储在存储器中

保存所有待显示图像中每一图像点对应的索引变量S和记录向量采用计算机保存数据通用的方法，索引变量S使用整型数据存储，采用8位二进制格式记录向量

第四步，读取索引变量S和记录向量通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，控制再现多原色的色度坐标中对应原色的强度，再现显示图像点的颜色

在存储器中读取索引变量S和记录向量根据图像中每一图像点（m，n）中对应的索引变量S（m，n）选择映射矩阵通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，多原色成分向量为驱动红原色、蓝原色、绿原色、……和第K原色的发光强度，即控制再现多原色的色度坐标中对应原色的强度，再现原来显色点的颜色，

$\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\end{array}\right)={\left(\begin{array}{ccccc}{F}_{11}& F_{12}& F_{13}& F_{14}& F_{15}\\ F_{21}& F_{22}& F_{23}& F_{24}& F_{25}\\ F_{31}& F_{32}& F_{33}& F_{34}& F_{35}\end{array}\right)}^{\′}\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{F}_{11}& F_{21}& F_{31}\\ F_{12}& F_{22}& F_{32}\\ F_{13}& F_{23}& F_{33}\\ F_{14}& F_{24}& F_{24}\\ F_{15}& F_{25}& F_{35}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)---(4-1),$

简写成

$\stackrel{\→}{P}={\stackrel{\‾}{F}}^{\′}\stackrel{\→}{I}---(4-2),$

其中矩阵是映射矩阵的转置矩阵。

读取索引变量S，根据索引变量S数值选定映射矩阵

本实施例中，当索引变量S为0（S=0）时，对应五原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域601中的点，映射矩阵为，

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{ccccc}1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0\end{array}\right)$

通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，

$\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\\ 0& 0& 0\\ 0& 0& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\\ 0\\ 0\end{array}\right)$

当索引变量S为1（S=1）时，对应五原色中五原色中绿原色的色度坐标点G、蓝原色的色度坐标点B及青原色的色度坐标点C围成的第二图像点显示区域602中的点，映射矩阵为，

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{ccccc}0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0\end{array}\right)$

通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，

$\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}0& 0& 0\\ 1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\\ 0& 0& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}0\\ I_1\\ I_2\\ I_2\\ 0\end{array}\right)$

当索引变量S为2时（S=2），对应五原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及黄原色的色度坐标点Y围成的第三图像点显示区域603中的点，映射矩阵为，

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{ccccc}1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 1\end{array}\right)$

通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，

$\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 0\\ 0& 0& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ 0\\ 0\\ I_3\end{array}\right)$

图像显示点的颜色中变换得到红原色成分P_R、绿原色成分P_G、蓝原色成分P_B、青原色成分P_B和黄原色成分P_K。对所有读取索引变量S和记录向量同样操作，完成五原色图像再现。

本实施例中，所述每个图像点显示区域内只有三种原色发光显示本区域中的颜色，其中红原色、蓝原色和绿原色这三种原色发光显示第一图像点显示区域中的颜色，绿原色、蓝原色和青原色这三种原色发光显示第二图像点显示区域中的颜色，红原色、绿原色和黄原色这三种原色发光显示第三图像点显示区域中的颜色；所述保存过程中采用的五原色的色度坐标与再现中使用的五原色的色度坐标相同；所述图像点主显示区域，是与现有技术的三基色显示兼容的图像点显示区域；当所述图像的大小为（M×N），其中M和N分别表示图像横向和纵向像素点个数，对于VGA图像为（800×600）个图像点，每一个图像点对应一个记录向量和区域编号的索引变量S；所述记录向量存储方式是：记录向量包含第一个分量I₁、第二个分量I₂和第三个分量I₃，每一个分量都有8位二进制格式，其取值范围为[0，255]；所述索引变量S的二进制位数Num_S与划分的图像点显示区域数量相关，划分的图像点显示区域数量3(5-2=3)小于等于2^Num_S时，索引变量S二进制位数Num_S=2为最小正整数；所述存储器为光盘。

本实施例中，保存应索引变量S记录向量中采用计算机保存数据通用的方法，应索引变量S使用整型数据存储，索引变量S二进制位数Num_S只有2位，同样使用8位二进制储存器，相比同时保存红原色成分P_R、绿原色成分P_G、蓝原色成分P_B、青原色成分P_B和黄原色成分P_K五原色，本发明使用了26位存储字节，相比同时保存五原色各个成分需要40位二进制存储字节，使用本发明节约了35%的存储空间。

实施例4

六原色图像保存及图像再现的方法

第一步，在1931CIE-XYZ色度图中标定K＝6的整数种原色的色度坐标点，依次划分6-2个图像点显示区域并编号，使用索引变量S记录图像点显示区域的编号，规定包含K种原色对应的分量的多原色成分向量

在1931CIE-XYZ色度图中，按照六原色的色度坐标，标定三原色红蓝绿（K=5）色度坐标点，分别把其中三个原色的色度坐标点围成三角形以构成图像点显示区域，其中六原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域，定为图像点主显示区域，在剩余区域中，六原色中绿原色的色度坐标点G、蓝原色的色度坐标点B及青原色的色度坐标点C围成的第二图像点显示区域，六原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及黄原色的色度坐标点Y围成的第三图像点显示区域，六原色中红原色的色度坐标点R、蓝原色的色度坐标点B及紫原色的色度坐标点P围成的第四图像点显示区域（见图7），六原色图像显示划分了四个显示区域，索引变量S二进制位数Num_S为2。

依次排列组成6个多原色成分向量其中在需要表示色度坐标点的色度相应红原色、蓝原色、绿原色、青原色、黄原色和紫色的成分的分量大小分别为P_R、P_B、P_G、P_C、P_Y和P_P，计算机使用二进制存储这些分量的大小，它们组成多原色成分向量为

第二步，规定记录向量的顺序和五原色到该记录向量的映射矩阵

记录向量有三个分量，分别为第一个分量I₁、第二个分量I₂和第三个分量I₃，规定三分量记录顺序依次为I₁、I₂和I₃，

$\stackrel{\→}{I}=\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)---(2-1),$

上式中的I₁、I₂和I₃在计算机存储时使用二进制表示其大小，

映射矩阵为3行6列形式，每一个显示区域有对应的映射矩阵通过映射矩阵实现对应显示区域中多原色成分向量向记录向量映射，

$\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccccc}{F}_{11}& F_{12}& F_{13}& F_{14}& F_{15}& F_{16}\\ F_{21}& F_{22}& F_{23}& F_{24}& F_{25}& F_{26}\\ F_{31}& F_{32}& F_{33}& F_{34}& F_{35}& F_{36}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\\ P_P\end{array}\right)---(2-2),$

简写成

$\stackrel{\→}{I}=\stackrel{\‾}{F}\·\stackrel{\→}{P}---(2-3),$

上式中F₁₁、F₁₂、F₁₃、F₁₄、F₁₅、F₁₆、F₂₁、F₂₂、F₂₃、F₂₄、F₂₅、F₂₆、F₃₁、F₃₂、F₃₃、F₃₄、F₃₅和F₃₆是映射矩阵中的元素，F₁₁、F₁₂、F₁₃、F₁₄、F₁₅、F₁₆、F₂₁、F₂₂、F₂₃、F₂₄、F₂₅、F₂₆、F₃₁、F₃₂、F₃₃、F₃₄、F₃₅和F₃₆取值只能为0或则1；

即 $\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\\ P_P\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\end{array}\right)$

图7显示，本实施例中六原色坐标点围成显示色度区域的1931CIE-XYZ六原色色度图中色度区域401中的位置以及四个显色区域。图中，六原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域701，六原色中绿原色的色度坐标点G、蓝原色的色度坐标点B及青原色的色度坐标点C围成的第二图像点显示区域702，六原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及黄原色的色度坐标点Y围成的第三图像点显示区域703，六原色中红原色的色度坐标点R、蓝原色的色度坐标点B及紫原色的色度坐标点P围成的第四图像点显示区域704。

在六原色中绿原色的色度坐标点G、蓝原色的色度坐标点B及青原色的色度坐标点C围成的第二图像点显示区域702中，索引变量S为1（S=1），相应映射矩阵为

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{cccccc}0& 1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0\end{array}\right)$

变换

$\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccccc}0& 1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\\ P_P\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{P}_G\\ P_B\\ P_C\end{array}\right)$

在六原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及黄原色的色度坐标点Y围成的第三图像点显示区域703中，索引变量S为2（S=2），相应映射矩阵为

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{cccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 1& 0\end{array}\right)$

变换

$\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 1& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\\ P_P\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_Y\end{array}\right)$

在六原色中红原色的色度坐标点R、蓝原色的色度坐标点B及紫原色的色度坐标点P围成的第四图像点显示区域704中的点，索引变量S为3（S=3），相应映射矩阵为

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{cccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 1\end{array}\right)$

变换

$\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 1\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\\ P_P\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_B\\ P_P\end{array}\right)$

通过映射矩阵实现对应显示区域中多原色强度向记录向量映射，

$\stackrel{\→}{I}=\stackrel{\‾}{F}\stackrel{\→}{P};---(2-3),$

第三步，把所有待显示图像中每一图像点对应的索引变量S和记录向量存储在存储器中

保存所有待显示图像中每一图像点对应的索引变量S和记录向量采用计算机保存数据通用的方法，索引变量S使用整型数据存储，采用8位二进制格式记录向量

第四步，读取索引变量S和记录向量通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，控制再现多原色的色度坐标中对应原色的强度，再现显示图像点的颜色

在存储器中读取索引变量S和记录向量根据图像中每一图像点（m，n）中对应的索引变量S（m，n）选择映射矩阵通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，多原色成分向量为驱动红原色、蓝原色、绿原色、……和第K原色的发光强度，即控制再现多原色的色度坐标中对应原色的强度，再现原来显色点的颜色，

$\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\\ P_P\end{array}\right)={\left(\begin{array}{cccccc}{F}_{11}& F_{12}& F_{13}& F_{14}& F_{15}& F_{16}\\ F_{21}& F_{22}& F_{23}& F_{24}& F_{25}& F_{26}\\ F_{31}& F_{32}& F_{33}& F_{34}& F_{35}& F_{36}\end{array}\right)}^{\′}\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{F}_{11}& F_{21}& F_{31}\\ F_{12}& F_{22}& F_{32}\\ F_{13}& F_{23}& F_{33}\\ F_{14}& F_{24}& F_{34}\\ F_{15}& F_{25}& F_{35}\\ F_{16}& F_{36}& F_{36}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)---(4-1),$

简写成

$\stackrel{\→}{P}={\stackrel{\‾}{F}}^{\′}\stackrel{\→}{I}---(4-2),$

其中矩阵是映射矩阵的转置矩阵。

读取索引变量S，根据索引变量S数值选定映射矩阵

本实施例中，当索引变量S为0（S=0）时，对应六原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及蓝原色的色度坐标点B围成的第一图像点显示区域701中的点，映射矩阵为，

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{cccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0\end{array}\right)$

通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，

$\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\\ P_P\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\\ 0& 0& 0\\ 0& 0& 0\\ 0& 0& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\\ 0\\ 0\\ 0\end{array}\right)$

当索引变量S为1（S=1）时，对应六原色中绿原色的色度坐标点G、蓝原色的色度坐标点B及青原色的色度坐标点C围成的第二图像点显示区域702中的点，映射矩阵为，

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{cccccc}0& 1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0\end{array}\right)$

通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，

$\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\\ P_P\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}0& 0& 0\\ 1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\\ 0& 0& 0\\ 0& 0& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}0\\ I_1\\ I_2\\ I_3\\ 0\\ 0\end{array}\right)$

当索引变量S为2时（S=2），对应六原色中红原色的色度坐标点R、绿原色的色度坐标点G及黄原色的色度坐标点Y围成的第三图像点显示区域703中的点，映射矩阵为，

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{cccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 1& 0\end{array}\right)$

通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，

$\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\\ P_P\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 0\\ 0& 0& 0\\ 0& 0& 1\\ 0& 0& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ 0\\ 0\\ I_3\\ 0\end{array}\right)$

当读取S为3时（S=3），对应六原色中红原色的色度坐标点R、蓝原色的色度坐标点B及紫原色的色度坐标点P围成的第四图像点显示区域704中的点，映射矩阵为，

$\stackrel{\‾}{F}=\left(\begin{array}{cccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 1\end{array}\right)$

通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，

$\left(\begin{array}{c}{P}_R\\ P_G\\ P_B\\ P_C\\ P_Y\\ P_P\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 0\\ 0& 0& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ 0\\ I_2\\ 0\\ 0\\ I_3\end{array}\right)$

图像显示点的颜色中变换得到红原色成分P_R、绿原色成分P_G、蓝原色成分P_B、青原色成分P_C、黄原色成分P_Y和紫色原色成分P_P。对所有读取索引变量S和记录向量同样操作，完成六原色图像再现。

本实施例中，所述每个图像点显示区域内只有三种原色发光显示本区域中的颜色，其中红原色、蓝原色和绿原色这三种原色发光显示第一图像点显示区域中的颜色，绿原色、蓝原色和青原色这三种原色发光显示第二图像点显示区域中的颜色，红原色、绿原色和黄原色这三种原色发光显示第三图像点显示区域中的颜色，红原色、蓝原色和紫原色这三种原色发光显示第四图像点显示区域中的颜色；所述保存过程中采用的六原色的色度坐标与再现中使用的六原色的色度坐标相同；所述图像点主显示区域，是与现有技术的三基色显示兼容的图像点显示区域；当所述图像的大小为（M×N），其中M和N分别表示图像横向和纵向像素点个数，对于VGA图像为（800×600）个图像点，每一个图像点对应一个记录向量和区域编号的索引变量S；所述记录向量存储方式是：记录向量包含三个分量第一个分量I₁、第二个分量I₂和第三个分量I₃，每一个分量都有8位二进制格式，其取值范围为在[0，1]之间等分成256等份；所述索引变量S的二进制位数Num_S与划分的图像点显示区域数量相关，划分的图像点显示区域数量4（6-2=4）小于等于2^Num_S时，索引变量S二进制位数Num_S=2为最小正整数；所述存储器为硬盘。

本实施例中，保存应索引变量S记录向量中采用计算机保存数据通用的方法，应索引变量S使用整型数据存储，索引变量S二进制位数Num_S只有2位，相比同时保存四个红原色成分P_R、绿原色成分P_G、蓝原色成分P_B、青原色成分P_B和黄原色成分P_K，对于一个图像中一个位置，同样使用8位二进制储存器，本发明使用了26位存储字节，而同时保存六原色各个成分需要48位存储字节，使用本发明节约了45.83%的存储空间。

上述实施例中所述记录向量和索引变量S保存过程中采用计算机通用的数据存储文件的方法，其读取也是采用计算机读取数据通用的方法，所涉及的器件和设备均为本技术领域所公知的，并通过商购获得。

Claims (8)

1.多原色图像保存及再现图像的方法，其特征在于：步骤如下：

第一步，在1931CIE-XYZ色度图中标定K＝3～6的整数种原色的色度坐标点，依次划分K-2个图像点显示区域并编号，使用索引变量S记录图像点显示区域的编号，规定包含K种原色对应的分量的多原色成分向量

在1931CIE-XYZ色度图中，按照各个多原色的色度坐标，分别把其中三个原色的色度坐标点围成三角形以构成图像点显示区域，其中将红原色的色度坐标点R、蓝原色的色度坐标点B和绿原色的色度坐标点G围成的三角形构成为第一图像点显示区域，并定为图像点主显示区域，在剩余区域中按面积大小顺序选择三角形，依次构成第二图像点显示区域，第三图像点显示区域，直到整个多原色坐标点围成的多边形全部被这些三角形取代划分为止，划分过程中不同三角形围成区域之间互相不重合，即已经被前面构成图像点显示区域所包含的区域，在后面构成的图像点显示区域将不再包含，对应于第一图像点显示区域、第二图像点显示区域、第三图像点显示区域、……和第K-2图像点显示区域，索引变量S分别赋值为0、1、2、……和K-3，此保存过程中索引变量S用二进制保存；

依次排列组成K个多原色成分向量其中在需要表示色度坐标点的色度的相应红原色、蓝原色、绿原色、……和第K原色的成分的分量大小分别为P_R、P_B、P_G、……和P_K，这些分量使用十进制表示其大小，用二进制保存这些数据，它们组成多原色成分向量为

第二步，规定记录向量的顺序和多原色到记录向量的映射矩阵

记录向量的三个分量分别为第一个分量I₁、第二个分量I₂和第三个分量I₃，规定三个分量I₁、I₂和I₃在记录向量中的顺序依次为I₁、I₂和I₃，

上式中的I₁、I₂和I₃在计算机存储时使用二进制表示其大小，

映射矩阵为3行K列形式，每一个显示区域有对应的映射矩阵通过映射矩阵实现对应显示区域中多原色成分向量向记录向量映射，

简写成

上式中F₁₁、F₁₂、F₁₃、…、F_1k、F₂₁、F₂₂、F₂₃、…、F_2k、F₃₁、F₃₂、F₃₃、…和F_3k是映射矩阵中的元素，F₁₁、F₁₂、F₁₃、…、F_1k、F₂₁、F₂₂、F₂₃、…、F_2k、F₃₁、F₃₂、F₃₃、…和F_3k取值只能为0或者1；

第三步，把所有待显示图像中每一图像点对应的索引变量S和记录向量存储在存储器中：

保存所有待显示图像中每一图像点对应的索引变量S和记录向量采用计算机保存数据通用的方法，索引变量S使用整型数据存储，采用8位二进制格式记录向量

第四步，读取索引变量S和记录向量通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，控制再现多原色的色度坐标中对应原色的强度，再现显示图像点的颜色：

在存储器中读取索引变量S和记录向量根据图像中每一图像点(m，n)中对应的索引变量S(m，n)选择映射矩阵通过映射矩阵的转置矩阵实现记录向量向多原色成分向量逆映射，多原色成分向量为驱动红原色、蓝原色、绿原色、……和第K原色的发光强度，即控制再现多原色的色度坐标中对应原色的强度，再现原来显色点的颜色，

简写成

其中矩阵是映射矩阵的转置矩阵。

2.根据权利要求1所述多原色图像保存及再现图像的方法，其特征在于：所述每一图像点显示区域内只有三种原色发光显示本区域中的颜色。

3.根据权利要求1所述多原色图像保存及再现图像的方法，其特征在于：所述保存过程中采用的多原色的色度坐标与再现中使用的多原色的色度坐标相同。

4.根据权利要求1所述多原色图像保存及再现图像的方法，其特征在于：所述图像点主显示区域，是与现有技术的红蓝绿三基色显示兼容的图像点显示区域。

5.根据权利要求1所述多原色图像保存及再现图像的方法，其特征在于：当所述图像的大小为(M×N)时，相应就有(M×N)个图像点，每一个图像点对应一个记录向量和区域编号的索引变量S。

6.根据权利要求1所述多原色图像保存及再现图像的方法，其特征在于：所述记录向量存储方式是：记录向量包含第一个分量I₁、第二个分量I₂和第三个分量I₃，每一个分量都有8位二进制格式，其取值范围为[0，255]。

7.根据权利要求1所述多原色图像保存及再现图像的方法，其特征在于：所述索引变量S的二进制位数Num_S与划分的图像点显示区域数量相关，划分的图像点显示区域数量K-2小于等于2^Num_S时，索引变量S二进制位数Num_S为最小正整数。

8.根据权利要求1所述多原色图像保存及再现图像的方法，其特征在于：所述存储器为硬盘或光盘。