CN104795049A

CN104795049A - 一种显示器色域映射的实现方法

Info

Publication number: CN104795049A
Application number: CN201510188187.7A
Authority: CN
Inventors: 方勇; 梁监天; 芦云龙; 吕国强
Original assignee: Hefei University of Technology
Current assignee: Hefei University of Technology
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2035-04-20
Also published as: CN104795049B

Abstract

本发明公开了一种显示器色域映射的实现方法，利用色度计及其配套软件分别测量得到源色域显示器与目标色域显示器的特性文件ICC Profiles，提取目标色域显示器特性文件中的AToB标签数据与源色域显示器特性文件中的BToA标签数据，利用该两个标签数据构造一个四维查找表，该查找表反映了源色域显示器与目标色域显示器色域之间的直接映射关系。映射模块通过三维插值算法，利用上述查找表及BToA标签中OutputTable子标签数据，将源色域显示器的输入信号值[R₁G₁B₁]修改为[R₂G₂B₂]，完成了两个色域之间的映射过程。本发明简化了显示器色域映射处理过程，降低了映射模块对硬、软件资源的需求及设计难度。

Description

一种显示器色域映射的实现方法

技术领域

本发明涉及显示器色彩管理领域，具体是一种显示器色域映射的实现方法。

背景技术

目前显示器色域映射主要通过以下两种方法实现：一种方法是通过基于操作系统的色彩管理模块CMM来实现，利用源色域显示器及目标色域显示器的特性文件ICC Profile，先将源色域空间映射到链接色域空间PCS，再从链接色域空间PCS映射到目标色域空间，该方法实现的色域映射视觉效果好、精度高，但色彩管理模块CMM价格昂贵，且依赖于操作系统；另外一种方法是人工测量源色域显示器与目标色域显示器的若干色块，再利用得到的色块颜色参数产生两个显示器的色域映射关系，该方法实现的色域映射不依赖于操作系统，但需要较多的人工参与，过程繁杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种显示器色域映射的实现方法，以解决现有技术存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：利用光度计及其配套软件分别测量得到源色域显示器与目标色域显示器的特性文件，提取目标色域显示器特性文件中的AToB标签数据，提取源色域显示器特性文件中的BToA标签数据，利用上述两个标签数据构造一个四维查找表，映射模块通过三维插值算法利用该四维查找表及BToA标签中OutputTable子标签数据，将源色域显示器的输入信号值[R₁G₁B₁]修改为[R₂G₂B₂]，完成两个显示器色域之间的映射过程。

所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：目标色域显示器为阴极射线管显示器、等离子显示器、液晶显示器、数字光处理显示器、有机发光二极管显示器、硅晶体显示器、直接驱动图像放大器显示器其中至少之一。

所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：目标色域显示器特性文件为符合国际色彩委员会所制定标准的显示器ICC Profile。

所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：AToB标签数据是AToB0标签数据、AToB1标签数据、AToB2标签数据其中至少之一。

所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：BToA标签数据是BToA0标签数据、BToA1标签数据、BToA2标签数据其中至少之一。

所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：四维查找表的数据点分布形式为3x9x9x9、3x17x17x17、3x33x33x33其中至少之一。

所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：数据点的二进制位数为8位、16位、32位其中至少之一。

所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：映射模块存在方式为信号源系统中的子模块、显示器中的子模块和位于信号源与显示器之间的独立模块其中至少之一。

所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：映射模块为基于CPU、FPGA、CPLD、DSP和MCU至少其中之一实现的映射模块。

所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：三维插值算法为立方体插值算法、四面体插值算法、金字塔插值算法和三棱柱插值算法至少其中之一。

本发明提供了一种显示器色域映射的实现方法，该方法不依赖于操作系统，实现了源色域显示器与目标色域显示器的色域之间的直接映射，其映射过程简单，算法复杂度低，在保证较好的映射效果的同时，又降低了对映射模块硬件及软件的需求。

附图说明

图1为四维查找表组成示意图。

图2为子三维查找表的坐标索引数据分布形式示意图。

图3为[R_in,G_in,B_in]与[L,a,b]之间的运算关系示意图。

图4为[L_in,a_in,b_in]与[R_out,G_out,B_out]之间的运算关系示意图。

图5为CLUT_R、CLUT_G和CLUT_B生成过程示意图。

图6为[R₁,G₁,B₁]与[R₂,G₂,B₂]之间运算过程示意图。

图7为本发明方法流程框图。

具体实施方式

如图7所示。一种显示器色域映射的实现方法，利用光度计及其配套软件分别测量得到源色域显示器与目标色域显示器的特性文件，提取目标色域显示器特性文件中的AToB标签数据，提取源色域显示器特性文件中的BToA标签数据，利用上述两个标签数据构造一个四维查找表，映射模块通过三维插值算法利用该四维查找表及BToA标签中OutputTable子标签数据，将源色域显示器的输入信号值[R₁G₁B₁]修改为[R₂G₂B₂]，完成两个显示器色域之间的映射过程。

目标色域显示器为阴极射线管显示器、等离子显示器、液晶显示器、数字光处理显示器、有机发光二极管显示器、硅晶体显示器、直接驱动图像放大器显示器其中至少之一。

目标色域显示器特性文件为符合国际色彩委员会所制定标准的显示器ICCProfile。

AToB标签数据是AToB0标签数据、AToB1标签数据、AToB2标签数据其中至少之一。

BToA标签数据是BToA0标签数据、BToA1标签数据、BToA2标签数据其中至少之一。

四维查找表的数据点分布形式为3x9x9x9、3x17x17x17、3x33x33x33其中至少之一。

数据点的二进制位数为8位、16位、32位其中至少之一。

映射模块存在方式为信号源系统中的子模块、显示器中的子模块和位于信号源与显示器之间的独立模块其中至少之一。

映射模块为基于CPU、FPGA、CPLD、DSP和MCU至少其中之一实现的映射模块。

三维插值算法为立方体插值算法、四面体插值算法、金字塔插值算法和三棱柱插值算法至少其中之一。

先将源色域显示器与目标色域显示器开启，工作1小时以上，以达到稳定运行状态。再利用色度仪及相关配套软件分别测量并生成源色域显示器与目标色域显示器的特性文件ICC Profile。

读取特性文件，得到目标色域显示器特性文件中的AToBx标签以及源色域显示器特性文件中的BToAx标签信息，其中x为0，1或2，AToBx与BToAx中的x数值对应。

读取BToAx得到子标签数据OutputTable，其为一个大小为256x3的二维查找表，每个数据元为16位数据，记该查找表为LUT。

读取AToBx与BToAx中的子标签数据CLUT，分别记为CLUT1与CLUT2。CLUT1与CLUT2各为一个3x33x33x33的四维查找表，实质上为3个33x33x33的子三维查找表组成，每个数据元为16位数据。

利用上述所得的CLUT1与CLUT2可构造一个新的四维查找表，所需构造的四维查找表实质上由3个大小相同的子三维查找表组成，如图1所示。建立子三维查找表的坐标索引数据集，共NxNxN个，其中N可为9、17、或33，该坐标数据集记为[R_in,G_in,B_in]。子三维查找表的坐标索引数据分布形式如图2所示。

将[R_in,G_in,B_in]中每一组数据作为CLUT1中3个子三维查找表的数据索引，利用三维插值算法分别得到每一组数据索引相对应的数据元，所得的数据元集记为[L,a,b],[R_in,G_in,B_in]与[L,a,b]之间的关系即为目标色域显示器的色域与链接色域PCS之间的映射关系，运算过程如图3所示。

利用以下公式将[L,a,b]转化为[L_in,a_in,b_in]。

L_{in} = \frac{L}{65535} \times N;

a_{in} = \frac{a}{65535} \times N;

b_{in} = \frac{b}{65535} \times N .

将[L_in,a_in,b_in]中每一组数据作为CLUT2中3个子三维查找表的数据索引，利用三维插值算法分别得到每一组数据索引相对应的数据元，所得的数据元集记为[R_out,G_out,B_out],[L,a,b]与[R_out,G_out,B_out]之间的关系即为链接色域PCS与源色域显示器的色域之间的映射关系，运算过程如图4所示。

以[R_in,G_in,B_in]作为三维坐标，[R_out,G_out,B_out]为相应坐标上的数据元，即构成一个三维查找表，记为CLUT，每个三维坐标点上对应3个数据，如图5所示。该三维查找表反映了源色域显示与目标色域显示器之间的直接色域映射关系。

将CLUT中每一个坐标点上的数据元[R_out,G_out,B_out]按RGB拆分重新构成3个子三维查找表，每个坐标点上对应1个数据，上述3个三维查找表记为CLUT_R、CLUT_G和CLUT_B，如图5所示。CLUT_R、CLUT_G和CLUT_B一起构成了色域映射模块的核心数据，即映射关系四维查找表。

将源色域显示的输入信号[R₁,G₁,B₁]按以下公式比例处理后得到[R_tem1,G_tem1,B_tem1]。

R_{tem 1} = \frac{R_{1}}{R_{\max}} \times N;

G_{tem 1} = \frac{G_{1}}{G_{\max}} \times N;

式中R_max，G_max和B_max分别为R，G和B通道上信号最大值。

将[R_tem1,G_tem1,B_tem1]作为CLUT_R、CLUT_G和CLUT_B的坐标索引，通过三维插值算法得到[R_tem2,G_tem2,B_tem2]，再将[R_tem2,G_tem2,B_tem2]中每一数据作为二维查找表LUT的索引，得到[R₂,G₂,B₂]，过程如图6所示。

Claims

1.一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：利用光度计及其配套软件分别测量得到源色域显示器与目标色域显示器的特性文件，提取目标色域显示器特性文件中的AToB标签数据，提取源色域显示器特性文件中的BToA标签数据，利用上述两个标签数据构造一个四维查找表，映射模块通过三维插值算法利用该四维查找表及BToA标签中OutputTable子标签数据，将源色域显示器的输入信号值[R₁G₁B₁]修改为[R₂G₂B₂]，完成两个显示器色域之间的映射过程。

2.根据权利要求1所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：目标色域显示器为阴极射线管显示器、等离子显示器、液晶显示器、数字光处理显示器、有机发光二极管显示器、硅晶体显示器、直接驱动图像放大器显示器其中至少之一。

3.根据权利要求1所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：目标色域显示器特性文件为符合国际色彩委员会所制定标准的显示器ICC Profile。

4.根据权利要求1所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：AToB标签数据是AToB0标签数据、AToB1标签数据、AToB2标签数据其中至少之一。

5.根据权利要求1所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：BToA标签数据是BToA0标签数据、BToA1标签数据、BToA2标签数据其中至少之一。

6.根据权利要求1所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：四维查找表的数据点分布形式为3x9x9x9、3x17x17x17、3x33x33x33其中至少之一。

7.根据权利要求1所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：数据点的二进制位数为8位、16位、32位其中至少之一。

8.根据权利要求1所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：映射模块存在方式为信号源系统中的子模块、显示器中的子模块和位于信号源与显示器之间的独立模块其中至少之一。

9.根据权利要求1所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：映射模块为基于CPU、FPGA、CPLD、DSP和MCU至少其中之一实现的映射模块。

10.根据权利要求1所述的一种显示器色域映射的实现方法，其特征在于：三维插值算法为立方体插值算法、四面体插值算法、金字塔插值算法和三棱柱插值算法至少其中之一。