CN107408373B - 稳定的色彩渲染管理器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于单独处理由不同应用提供的、在附连的显示器上渲染的内容的系统和方法。该内容基于适合向该显示器的特定区域递送内容的特定应用的所需显示设置来处理。以此方式，同时显示的应用可由每一应用独立于所显示的应用所采用的显示设置的差异而按预期处理。处理可包括一种用于线性化输出的校准方法。

Description

稳定的色彩渲染管理器

技术领域

本发明一般涉及显示系统，尤其涉及一种用于促成或提供所呈现的应用的显示设置管理的方法、设备、控制器、非易失性(非瞬态)存储器和系统以及用于执行任一种方法的软件。具体而言，本发明涉及用于色彩处理(诸如显示器的色彩校准)的方法、设备、控制器和系统、包括至少一次变换(例如，色彩校准变换)的非易失性(非瞬态)存储器、控制器、显示设备或显示系统、这些控制器、显示设备或系统的操作以及用于显示器的色彩校准的软件。

背景

许多软件应用假设其渲染的内容将用标准RGB(eRGB)色彩空间色域和亮度响应来显示在显示器上。当该假设不成立(例如，由于广色域显示器或者被校准到DICOM灰度显示器功能的显示器)时，显示器上所渲染的应用的显示内容的色彩和/或亮度可能看上去不正确。

一些应用能够对所附连的显示器使用ICC简档以使得在被渲染时该应用看上去如所预期的那样。然而，许多现有应用不支持对输出设备使用ICC简档。这些“非ICC知悉式”应用的用户不具有调整该应用的渲染内容以使其被恰当地渲染在显示器上的手段。该问题由于以下事实而更复杂：用户可能需要与各自期望不同的显示器行为的多个非ICC知悉式应用同时工作。

ICC知悉式应用对ICC简档的使用在计算上可以是昂贵的，特别对于提供大型3D色彩查找表(CLUT)的那些ICC简档。事实上，中央处理单元(CPU)经常无法足够快得利用ICC简档来处理ICC知悉式应用的经渲染帧以跟上动画或移动图像。

近年来，医学成像越来越多地从纯灰度图像演变为彩色图像。直到现在，彩色医学成像尚未被标准化，但具有色彩图像情形的状况稍微更复杂。取决于特定医学领域，可能存在对色彩表示的其它要求。对于使用例如内窥镜的手术和检查而言，确切的色彩表示是必备的。与显示器相结合的内窥镜可被认为是医生眼睛的扩展并因此应呈现与将提供给医生的图像相同的图像。对于在远程医疗中使用的伤口照片解释亦可如此，其中色彩给予伤口是否正在愈合的指示。对于数字病理学或量化成像的新兴市场情形是不同的。对于这种类型的图像，类似于针对灰度图像描绘的情形，医生能够在图像中发现相关医学特征是极为重要的。为了促成该发现，可视化尤其是特征与图像背景之间的差异是重要的。因此，可区分性可以比完美的真实图像更重要。

在用于病理学的常规数字图像处理链中，显示器通常不被认为是用于优化所扫描的载玻片中的特征的可检测性的必要部件。目前为止的方法是以与病理学者将在通过显微镜看时如何感知到色彩恰好相同的方式表示色彩。为此，所扫描的载玻片例如被保存在sRGB色彩空间中并且显示器被假定为是sRGB校准的。在最好的情况下，ICC简档可用于计及实际显示器的色域或者应用特定校准方法来保证正确的色彩重现，参见例如“WO2013025688SYSTEM AND APPARATUS FOR THE CALIBRATION AND MANAGEMENT OF COLORIN MICROSCOPE SLIDES(用于显微镜载玻片中的色彩的校准和管理的系统和装置)”。

该方法具有某些缺陷。首先，什么是“正确”的色彩？在使用显微镜时感知到的色彩取决于显微镜的光源的光谱。由此，载玻片将看上去是因显微镜而异的或者因安装而异的。另外，医院或者实验室经常具有其自己的用于准备载玻片和执行染色的规程。尽管或多或少地在不同的实验室中使用相同的规程，但染色的强度可以显著地不同。为了使得情形变得甚至更复杂，在扫描载玻片后，色彩可能取决于所使用的扫描仪而变得更加不同。具有相同的照明的不同扫描仪可产生具有不同色彩的图像。因此，对于数字病理学应用不建议依靠确切的色彩表示。

在量化医学成像中，计算结果使用其它医学图像上的伪色来可视化或者自己被可视化为图像。因为这些色彩被计算，所以定义其中渲染图像的色彩空间(例如，sRGB)是可能的，并且通过使用显示器和正确的ICC简档，计算出的色彩能被相当准确地可视化。

然而，在此类图像中，经常只存在有诸如红色等一个原色表示的少量标度，而诸如绿色等另一原色可表示最大的量化值范围，从而使得难以区分该标度中的色彩。使用感知线性色标能帮助优化量化色彩的可视化并揭示图像中的可能被隐藏的细节。这只能在计及用于图像可视化的显示器的色域时实现。在数字病理学和量化成像两者中，最优地可视化在特征和背景之间的差异是关键的。因此，在进行类似推理的情况下能得出以下结论：数字病理学图像可以在感知线性彩色显示器上被更好地解释。

以被感知为线性的方式校准显示器可涉及使用感知均匀色彩空间。一个这样的色彩空间在Ingmar Lissner and Philipp Urban于2011年8月4日发表于关于图像处理的IEEE学报(卷21，第3期)ISSN：1057-7149的“Toward a Unified Color Space forPerception-Based Image Processing(用于基于感知的图像处理的均匀色彩空间)”中提出。其“感知均匀”和“色调线性”的色彩空间被称为LAB2000_HL(包括被优化用于除了ΔE₂₀₀₀之外的色差度量的变体)并且从CIELAB和ΔE₂₀₀₀导出。在该文献中，对“感知均匀”的引用意指LAB2000_HL内的ΔE₂₀₀₀局部地仅是欧几里得距离，并且显示了设计在其中ΔE₂₀₀₀是真正的欧几里得距离(而不是局部)的色彩空间是不可能的。该文献公开了等亮度平面上的色栅点的迭代调整，同时实施导致感知均匀性的某些丢失的包括色调线性的某些其它约束。

然而，当被转换成LAB2000_HL时，例如sRGB原色最终具有大部分不同的色调值。另一感知线性色彩空间竞争者UP实验室(http：//www.brucelindbloom.com/UPLab.html)在sRGB蓝色原色方面做得更好，但对于绿色和红色有问题。在不受理论限制的情况下，这些问题可能是由于以下事实：UP实验室和LAB2000_HL在一开始分隔亮度和色度，同时在该文献中存在这两者在构造感知均匀色彩空间时可能未被单独处置的证据。

对于适用于医学应用的彩色显示器校准，存在找到一种在保留经校准显示器中的全对比度和色彩饱和度的同时并且在没有以上针对现有技术方法提及的问题的情况下以感知均匀的方式跨显示器全色域分布色点的方法的需求。

概述

本发明的目的大致在于提供显示系统，尤其是一种用于促成或提供所呈现的应用的显示设置管理的方法、设备、控制器、非易失性(非瞬态)存储器或系统以及用于执行任一种方法的软件。具体而言，本发明的目的在于提供用于色彩处理(诸如显示器的色彩校准)的方法、设备、控制器和系统，包括至少一次变换(例如，色彩校准变换)的非易失性(非瞬态)存储器、控制器、显示设备或显示系统，此类控制器、显示设备或系统的操作以及用于显示器的色彩校准的软件。

在一方面，本公开通过基于适用于向显示器的一个或多个区域递送内容的特定应用的显示设置来单独处理该显示器的一个或多个区域来达到上述目标和目的。以此方式，对于完整显示器或对于由不同应用生成的内容(例如，窗口)，变换以使得如所预期的那样(甚至在具有不匹配这些应用所期望的显示器属性的属性的显示器上)渲染内容。

根据本公开的一方面，提供了一种用于在将帧缓冲器内容显示在显示器上之前修改该帧缓冲器内容的显示系统。

该显示系统被配置成：接收帧缓冲器中的内容；确定存在于帧缓冲器内容中的表示由至少一个进程提供的内容的多个区域；对于所确定的每一区域，确定用于位于所确定的区域中的帧缓冲器内容的所需显示设置；以及处理所接收到的帧缓冲器内容以生成经处理的帧缓冲器内容。该处理包括对于存在于帧缓冲器内容中的所确定的每一区域，确定用于修改所确定的区域中的内容以使得当在显示器上可视化时所确定的区域中的内容的属性与用于所确定的区域的所需显示设置相符的处理规程。该处理还包括对于存在于帧缓冲器内容中的所确定的每一区域，使用所确定的处理规程来处理所确定的区域以生成经处理的帧缓冲器内容。显示系统还被配置成将所生成的经处理的帧缓冲器内容提供给显示器。

替换地或附加地，确定处理规程包括确定要对帧缓冲器内容执行的处理的类型并且确定在被用来处理帧缓冲器内容时执行所确定的类型的处理的数据元素。

替换地或附加地，确定帧缓冲器的多个区域包括用户标识区域，并且对于所标识的每一区域，用户选择所需显示设置。

替换地或附加地，用于所确定的特定区域的所需显示设置基于所确定的特定区域的特性来确定。

替换地或附加地，特定区域的特性包括以下至少一者：该特定区域中的像素主要是灰度、主要是彩色的还是灰度和彩色的混合；或者控制特定区域的渲染的进程的名称。

替换地或附加地，所确定的每一区域包括表示由至少一个进程提供的内容的几何形状或像素列表。

替换地或附加地，处理规程包括色彩处理或亮度处理中的至少一者。

替换地或附加地，处理规程包括亮度处理，其包括应用被计算为所请求的亮度范围与显示器的原生亮度范围之比的亮度缩放系数。

替换地或附加地，用于所确定的特定区域的所需显示设置基于sRGB、DICOM GSDF或伽马1.8或者根据本发明的校准实施例。

替换地或附加地，用于处理的所确定的数据元素包括第一变换元素并且使用该第一变换元素来处理特定区域。第一变换元素是三维(3D)LUT并且3D LUT的内容是从所需显示设置以及存储在关于显示器的ICC简档中的数据中计算出的。

替换地或附加地，用于处理的所确定的数据元素还包括第二变换元素并且使用第一变换元素来处理特定区域包括：使用第二变换元素来处理特定区域以生成所得区域，并且使用第一变换元素来处理所得区域。第二变换元素是三个一维(1D)查找表(LUT)并且这三个1D LUT是从所需显示设置的数学模型中计算出的。

替换地或附加地，显示器包括被配置成测量从显示器的测量区域发出的光的物理传感器。显示系统随时间改变显示在显示器的测量区域中的帧缓冲器内容的区域。物理传感器测量并记录从所确定的每一区域发出的光的属性。

根据本公开的另一方面，提供了一种用于在将帧缓冲器内容显示在显示器上之前修改该帧缓冲器内容的方法。该方法包括：接收帧缓冲器中的内容；确定存在于帧缓冲器内容中的表示由至少一个进程提供的内容的多个区域；对于所确定的每一区域，确定用于位于所确定的区域中的帧缓冲器内容的所需显示设置；以及通过处理所接收到的帧缓冲器内容来生成经处理的帧缓冲器内容。该处理包括对于存在于帧缓冲器内容中的所确定的每一区域，确定用于修改所确定的区域中的内容以使得当在显示器上可视化时所确定的区域中的内容的属性与用于所确定的区域的所需显示设置相符的处理规程。该处理还包括对于存在于帧缓冲器内容中的所确定的每一区域，使用所确定的处理规程来处理所确定的区域以生成经处理的帧缓冲器内容。该方法还包括将所生成的经处理的帧缓冲器内容提供给显示器。

附加地或替换地，确定处理规程包括确定要对帧缓冲器内容执行的处理的类型并且确定在被用来处理帧缓冲器内容时执行所确定的类型的处理的数据元素。

替换地或附加地，确定帧缓冲器的多个区域包括用户标识区域，并且对于所标识的每一区域，用户选择所需显示设置。

替换地或附加地，用于所确定的特定区域的所需显示设置基于所确定的特定区域的特性来确定。

替换地或附加地，特定区域的特性包括以下至少一者：该特定区域中的像素主要是灰度、主要是彩色的还是灰度和彩色的混合；或者控制特定区域的渲染的进程的名称。

替换地或附加地，处理规程包括色彩处理或亮度处理中的至少一者。

替换地或附加地，用于处理的所确定的数据元素包括第一变换元素并且处理特定区域包括使用该第一变换元素。第一变换元素是三维(3D)LUT并且3D LUT的内容是从所需显示设置以及存储在关于显示器的ICC简档中的数据中计算出的。

替换地或附加地，用于处理的所确定的数据元素还包括第二变换元素。使用第一变换元素来处理特定区域包括使用第二变换元素来处理特定区域以生成所得区域并且使用第一变换元素来处理所得区域。第二变换元素是三个一维(1D)查找表(LUT)并且这三个1D LUT是从所需显示设置的数学模型中计算出的。

替换地或附加地，该方法包括使用物理传感器来记录对从显示器的测量区域发出的光的测量，随时间改变显示器的测量区域中所显示的帧缓冲器内容的区域，以及记录从所确定的每一区域发出的光的属性。

本发明的实施例的优点在于提供可以是色彩处理方法的处理方法。例如，色彩处理可以是以至少基本上感知均匀的方式跨显示器全色域的色点分布(因此可任选地在经校准显示器中保留全对比度或色彩饱和度)。本发明的实施例较少地受到以上针对现有技术提及的至少一个问题的影响。这些实施例适于用作适用于医疗应用的彩色显示器校准。感知均匀方式可以是在诸如用于彩色的deltaE2000或者用于灰度的JND等距离度量方面。

本发明的实施例提供了一种色彩处理方法(诸如色彩校准方法)，包括以下步骤：

在第一色彩空间中表达定义色域的色点集；

将所述色点集从所述第一色彩空间映射到第二色彩空间；

在所述第二色彩空间中重新分布所映射的色点集，其中经重新分布的集合具有改进的感知线性，同时基本上保留该点集的色域；以及

将所述经重新分布的色点集从所述第二色彩空间映射到第三色彩空间；

该方法的结果是色彩校准变换。该变换可被存储在非瞬态LUT存储器中。

改进的感知线性可通过以下操作来获得：

a)使用诸如多面体(例如，四面体)等容积填充几何结构来划分第一色彩空间色域；

将色点重新分布在每一多面体的各边上以获得每一多面体的各边上的改进的感知线性；和/或

将色点重新分布在每一多面体的各面上以通过由内插值替换每一色点来获得各面上的改进的感知线性，该内插值基于形成多面体的该面的边界的该多面体的各边上的重新分布的周围点来获得，和/或

将色点重新分布在每一多面体内部以通过由内插值替换每一此类色点来获得改进的感知线性，该内插值基于包含内部色点的多面体的重新分布的周围各面来获得。

以上方法在感知上线性化多面体的边、面和内部。

在另一方面，改进的感知线性可通过以下操作来获得：

a)使用诸如多面体(例如，四面体)等容积填充几何结构来划分第二色彩空间色域；

将色点重新分布在每一多面体的各边上以获得每一多面体的各边上的改进的感知线性；和/或

将色点重新分布在每一多面体的各面上以通过由内插值替换每一色点来获得各面上的色点之间的欧几里得距离的改进的感知线性，该内插值基于形成多面体的该面的边界的该多面体的各边上的重新分布的周围点来获得，和/或

将色点重新分布在每一多面体内部以通过由内插值替换每一此类色点来获得每一多面体内的色点之间的欧几里得距离的改进的感知线性，该内插值基于包含内部色点的多面体的重新分布的周围各面来获得。

以上方法在第二色彩空间中在感知上线性化各边，然后线性化四面体的面，同时在诸如RGB色彩空间之类的在其中色点之间的距离是欧几里得距离的第一色彩空间中线性化四面体的内部。

在另一方面，本发明的实施例提供了一种色彩校准方法，包括以下步骤：

在第一色彩空间中表达定义色域的色点集；

将所述色点集从所述第一色彩空间映射到第二色彩空间；

通过使得第二色彩空间中的色点在整个色彩空间中的一个或多个色差度量方面感知上等距来在第二色彩空间中线性化所映射的点集，以及

将经线性化的点集从第二色彩空间映射到第三色彩空间或者映射回到第一色彩空间，以计算校准变换。

对于以上提及的实施例中的任一者，每一色点可以用数个坐标，例如每一色彩空间中的三个坐标来表达，但本发明不限于此。例如，本发明可以与具有四个或更多个坐标的色点联用。第二色彩空间中的坐标优选地是色点在第一色彩空间中的坐标的函数。第三色彩空间可以与第一色彩空间相同。第三色彩空间可具有比第一色彩空间更大的位深。

以上任一种方法可包括测量第一色彩空间中的点集的步骤。在以上任一种方法中，色点可通过以下操作来变得感知上均匀地分布：

使用色域容积填充的多个几何结构(例如，诸如四面体之类的多面体)来划分第二色彩空间；

对每一四面体的边、侧面和内部执行感知色点线性化规程并且对从四面体导出的色值求均值。该求均值可涉及经线性化色点之间的各种内插。内插优选地在色域容积的各面和灰线之间。

感知线性化涉及使色点在诸如deltaE2000等色差度量或者诸如JND等度量(相对于灰点)方面等同地或基本上等同地间隔开。相关色彩空间可以例如从原生RGB、sRGB、CIELab、CIE XYZ等中选择。

本发明的实施例通过从色域的外边界开始向内填充色彩空间来保留显示设备的全色域或基本上完整的色域。经校准空间能以以下方式构造：色点具有改进的感知线性(例如，在诸如deltaE2000等色距度量方面是等距的)，同时使色域的原始形状保持完整或基本上完整。

色彩空间具有灰线，该灰线联接只具有灰度值的色点，这些色点通常将沿着灰线从黑到白地变化。本发明的实施例能够例如通过以下操作来保留DICOM灰度：通过构造色域容积填充的多个几何图形来确定色点，该多个几何图形用于辅助该确定步骤。几何结构可由诸如四面体等共享灰线的多面体来形成。可任选地，可执行附加平滑以便进一步提高图像质量。

上述任一种方法的其它特征可包括以下任一者或其任意组合：

在经校准空间中设置具有改进的感知线性(例如，在JND方面是等距的)的灰点以确保针对灰色的DICOM GSDF遵从性；和/或

创造灰色(例如，JND均匀或“感知线性”)和彩色(例如，ΔE2000均匀)行为之间的平滑转变。

该方法还可包括以下步骤：实现在色域边上具有改进的感知线性(例如，等距色点(例如，如由色距deltaE2000定义的))并且然后在色域面上进行从那里到色域容积内的内插。诸如deltaE2000距离等的色距不是色彩空间中的欧几里得距离。由deltaE2000测量的色差只是局部有效，即在紧邻的点之间有效。

在另一方面，本发明的实施例提供了一种被配置成通过如上所述且在以下的说明性实施例的描述中更详细地描述的方法来线性化色彩空间的显示设备或系统。色彩校准方法可以与显示设备联用，例如以上解释的校准变换可被存储在存储器中的非易失性3D LUT存储器中。色彩校准方法还可以与显示系统联用，例如校准变换可被存储在该系统中的非易失性3D LUT存储器中。例如，非易失性3D LUT存储器可以是在显示控制器中或者与例如控制器或像素着色器中的GPU相关联。色彩校准变换可以例如被存储在非易失性3D LUT存储器中。

本发明的实施例提供了存储在显示设备的非易失性LUT存储器中的色彩校准变换，该显示设备具有在色彩空间中定义的原生色域，该校准变换具有从该色域中导出的经校准色点集；其中经校准集合与原生色域相比具有改进的感知线性，同时基本上保留该点集的色域。

本发明的一些实施例提供了一种显示设备以及一种校准和操作方法，并且这一显示设备基于取得诸如RGB等第一(输入)色标中的点集，将该点集映射到第二感知线性色彩空间并且然后将其映射到可以与输入空间(例如，RGB)相同的第三输出色彩空间而与DICOM校准相符，其中色点在所有这三个维度中都是等距的。

在校准和操作显示设备的方法中，描述了显示设备的全色域和灰色对角线的实现和使用。本发明的实施例的优点在于感知线性色彩空间在三个维度中用色点填充。本发明的实施例还遵从经常是对医疗应用的要求的DICOM灰度校准(GSDF)。另一优点是提供了能够优化医学彩色图像的完整链的可视化方法和系统，包括处置表征和校准可视化系统的复杂性。另一优点是提供了具有已知和可预测行为的可视化系统或方法。

另一优点是提供了可用的可视化系统或方法，该系统或方法被优化以检测诸如数字病理学载玻片和量化医学图像等医学彩色图像中的特征。另外，该可视化系统和方法可以变得遵从DICOM GSDF，以使得终端用户不必改变该可视化系统或方法或者甚至适配该可视化系统或方法的模式以检查灰度图像。最后，该可视化系统或方法本身能够解决正确地校准色彩。

根据本发明的实施例的方法、系统和设备能通过创建利用可用的全色域来提高背景和特征之间的区别的能见度的感知均匀色彩空间，而不是依靠色彩重现，来优化诸如医学彩色图像等彩色图像的可视化。

根据本发明的实施例的方法、系统和设备可创建遵从DICOM GSDF并且是感知均匀的混合系统或者能使用3D LUT和3个1D LUT的组合来将DICOM GSDF遵从性与感知均匀色彩空间相组合的混合系统。

本发明的上述和其它特征在下文中被完整地描述并且在权利要求书中特别指出，以下描述的附图在本发明的一些详细的说明性实施例中阐述，然而这些实施例指示其中可采用本发明的原理的各种方式中的仅仅几种方式。

参照一个实施例描述和/或阐述的特征可以按一个或多个其它实施例中的相同方式或相似方式使用和/或与其它实施例中的特征相组合或替代这些特征。

附图简述

图1示出了包括具有由不同应用提供的内容的多个窗口的显示器。

图2描绘了用于在将帧缓冲器内容显示在显示器上之前修改该帧缓冲器内容的显示系统。

图3示出了由图2的显示系统执行的示例性处理规程。

图4描绘了用于在将帧缓冲器内容显示在显示器上之前修改该帧缓冲器内容的方法。

图5示出了图2的显示系统的一个实施例中的数据流的概览。

图6示出了RGB空间中的色域以及被映射到CIELAB空间中的相同色域。

图7阐示了如何计算deltaE2000。

图8阐示了本发明的一实施例中或者供与本发明的任一实施例联用的deltaE2000色点间隔的应用。

图9和10阐示了本发明的一实施例中或者供与本发明的任一实施例联用的色点，这些色点在色彩空间中具有改进的感知线性并且被转变回到另一色彩空间以使得这些色点不等距。

图11阐示诸如RGB空间等第一色彩空间中的直线在感知线性或均匀色彩空间(例如，CIELAB空间)中被弯曲。

图12a示出了色域立方体中的色点线，且图12b示出了本发明的一实施例中或者供与本发明的任一实施例联用的当色点变得等距时如何扭曲这些线。

图13a和图13b示出了本发明的一实施例中或者供与本发明的任一实施例联用的如何在色域立方体的一面上创建色点。图13c指示感知线性色彩空间中的点的操纵如何能在被变换到输入色彩空间时更改色域边界。

图14a示出了色域立方体上的色点的规则分布，而图14b示出了本发明的一实施例中或者供与本发明的任一实施例联用的色点在立方体的六个面上的分布。

图15指示本发明的一实施例中或者供与本发明的任一实施例联用的四面体如何可被用作容积填充几何结构。

图16和图17指示本发明的一实施例中或者供与本发明的任一实施例联用的操纵四面体的三角面以便在该四面体内生成点。

图18示意性地阐示了本发明的一实施例中或者供与本发明的任一实施例联用的模糊化。

图19a指示了本发明的一实施例中或者供与本发明的任一实施例联用的高斯平滑滤光器的空间范围。图19b示出了本发明的一实施例中或者供与本发明的任一实施例联用的阐示根据离灰色对角线/灰色域的半径的距离所应用的校准的色彩立方体的横截面。

图20阐示了本发明的一实施例中或者供与本发明的任一实施例联用的流程图。

图21示出了根据本发明的一实施例的显示系统。

定义

在下文中，“显示系统”是硬件集合(显示器、显示控制器、图形处理器、处理器等)、“显示器”被认为是物理显示设备(例如，用于显示2D内容的显示器、用于显示3D内容的显示器、医疗级显示器、高分辨率显示器、液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)显示器、等离子显示器等)、“帧缓冲器”是视频存储器中的用于保存将被显示在显示器上的图像的部分。“显示器或显示设备或者显示单元或显示系统”可涉及能生成图像(例如，全彩图像)的设备或系统。例如，显示器可以是背投显示器或者直视显示器。显示器还可以是计算机屏幕或可视显示单元或印刷图像。印刷图像可以不同于其它显示器，因为它依靠减法混色，而其它显示器依靠加法混色。

“色彩空间”。图像通常被存储在特定色彩空间(例如，CIE XYZ；CIELUV；CIELAB；CIEUVW；sRGB；Adobe RGB；Adobe广色域RGB；YIQ，YUV，YDbDr；YPbPr，YCbCr；xvYCC；CMYK；原始RGB三原色；……)中。CIE-L*a*b*、CIE 1976(Lab)和CIELAB是同一色彩空间的不同维度。

关于标准的一些参考文献：

CIELAB：MCLAREN K.于1976年发表在Journal of the Society of Dyers andColorists的The development of the CIE 1976(1*a*b*)uniform color-space andcolor difference formula第92卷第338-341页，DOI：10.1111/j.1478-4408.1976.tb03301.x。

DeltaE2000(or CIEDE2000)：CIE Publication No.142.Improvement toIndustrial Color-Difference Evaluation.Tech.rep.，Central Bureau of the CIE，Vienna，2001。

该文献的草稿在此可用：\\bvwsrv01\MID\00MID-GENERAL\02R&D\01TIG\ Projects\tig_administration\tig bibliography\biblioColorS pace\CIE01_ biblioColorSpace.pdf

DICOM GSDF：

DICOM.DICOM supplement 28：Grayscale Standard Display Function(GSDF).，1998。

\\Bvwsrv01\mid\00

MID-GENERAL\02R&D\01TIG\Projects\tig_administration\tig_bibliographv\ biblioDisplav\DIC98_biblioDisplav.pdf

“输入或输出色彩空间”。为了描述色彩，已知基于不同原理定义的色彩空间。例如，存在描述加色法系统的RGB色彩空间、基于色彩的饱和度、色调和强度(值)属性的HSV色彩空间、描述减色法系统的CMYK色彩空间。可接收到具有由然后被称为输入色彩空间的一个色彩空间定义的色彩的数字图像文件。输出色彩空间是基于其确定所显示的图像中的图像点的色彩的色彩空间。输出色彩空间可以但不一定与初始色彩空间相同。

“感知线性空间”或“感知均匀色彩空间”。感知线性空间或感知均匀色彩空间被理解为其中色彩之间的三维距离基本上对应于可由典型的人类观察者感知到的色差的用于色彩重现的任何空间。因此，在感知线性色彩空间中，色差对应于生理上感知到的色差。例如，CIELab空间基于CIE标准色彩空间的数学变换。此类色彩空间由包括例如CIELUV、CIE1976(Luv)、CIE 1976(Lab)或CIELAB色彩空间的各种名称描述。此类色彩空间可描述可被人类眼睛感知到的所有色彩。在感知线性显示系统的情形中，输入信号中的相等距离也将导致相等的感知色距。这一感知色差可由可视化输出的各种标准(例如由deltaE76、deltaE94、deltaE2000、DICOM GSDF JND等)来定义。

“变换色彩空间”。存在用于将色彩空间变换成感知到的色彩空间的各种模型，其中色差对应于感知到的色差。

“色彩编码/色彩映射/色彩查找表(LUT)”确定如何将输入色彩集转换成输出色彩集。此类LUT的示例是火LUT、彩虹LUT、铁水LUT、热/加热/黑体辐射色标等。有时存在色彩管理模块(诸如ICC色彩管理模块(CMM))，该色彩管理模块可解决特定色彩空间中的图像到可以在显示设备或系统上可视化的原始色值(RGB；RGBW……)的适当变换。

如本文中使用的“色域”是可由输入/输出设备实现的色彩集合并且在不同的色彩空间中采用不同的形状。例如，sRGB显示器的色域在其原生RGB空间中可以是立方体(“原生色域”)，而在CIELAB色彩空间中是菱形，并且在CIEXYZ色彩空间中是平行四边形。色彩空间是色点的可能或理想集合，且色域指的是特定色彩空间中的实际可达显示器色点的表示。显示器原生色域可以在特定色彩空间(例如，RGB、显示器世界)中表达，但该原生色域也可以在CIELAB(人类视觉世界)中表达。在本发明的实施例中，在感知均匀空间(诸如CIELAB)中表达的线性化的显示器色域从CIELAB转换或变换到诸如RGB空间等显示器空间。

如本文中使用的“测地线”指的是表面上的两点之间的按照特定距离度量的增量式最短路径。

“ICC简档”。在色彩管理中，ICC简档是根据国际色彩联盟(ICC)颁布的标准来表征彩色输入或输出设备或色彩空间的数据集。简档通过定义设备源或目标色彩空间与简档连接空间(PCS)之间的映射来描述特定设备的色彩属性或者观看要求。该PCS是CIELAB(L*a*b*)或CIEXYZ。映射可使用对其应用内插的表格或者通过一系列变换参数来指定(http：//en.wikipedia.org/wiki/ICC_profile)。自从2010年末以来，该规范的当前版本是4.3。

捕捉或显示色彩的每一设备可被剖析。一些制造商提供关于其产品的简档，并且存在允许终端用户通常通过使用三刺激值色度计或优选的分光光度计来生成其自己的色彩简档的若干产品。

“过采样”意指输出(经校准)色彩空间在该输出色彩空间可具有更大量的色点时相对于输入色彩空间过采样。这是有利的，因为这意味着可选择接近输入空间中的任何色点的经校准色点。作为示例，输入RGB空间可具有由8位/色的位深定义的色点，这意味着该空间具有2²⁴种色彩。输出色彩空间也可以是RGB空间，但具有10位/色(即，2³⁰种色彩)。

详细描述

将针对具体实施例且参考特定附图来描述本发明，但是本发明不限于此而仅由权利要求书定义。所描述的附图只是示意性的而非限制性的。

此外，在说明书中且在权利要求中的术语第一、第二、第三等等用于在类似的元件之间进行区分，并且不一定用于描述连续的或时间的次序。这些术语可在适当环境中互换，并且本发明的实施例可以不同于本文中描述或示出的其他顺序操作。

此外，说明书和权利要求中的术语顶部、底部、上方、下方等等用于描述性的目的并且不一定用于描述相对位置。这样使用的术语可在适当的环境中互换，并且本文中所述的本发明的实施例可以不同于本文中描述或示出的其他取向操作。权利要求中所使用的术语“包括”不应被解释为限于此后列出的装置；它不排除其他元件或步骤。它需要被解释为指定存在所声明的特征、整数、如所称谓的步骤或组件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤或部件、或者它们的组。由此，表达器件包括装置“A和B”的范围不应限于仅仅由部件A和B组成的器件。其意指关于本发明，设备的唯一相关组件是A和B。类似地，应注意如说明书或权利要求书中所使用的术语“耦合”不应当被解释为仅限于直接连接。因此，表述“设备A耦合至设备B”的范围不应受限于设备A的输出直接连接至设备B的输入的设备或系统。它表示在A的输出与B的输入之间存在路径，该路径可以是包括其它设备或装置的路径。对软件的引用可涵盖以可由处理器直接或间接执行的任何语言形式的任何类型的程序。

对逻辑、硬件、处理器、或电路系统的引用可涵盖任何种类的逻辑或模拟电路系统，可以集成到任何程度，且不限于通用处理器、数字信号处理器、ASIC、FPGA、分立组件或晶体管逻辑门等。

转到图1，示出了可以与如参照图1到5或6到20描述的本发明的任一实施例联用的物理显示器12。物理显示器12被适配成显示包括来自相同或不同应用的内容的单个区域或多个区域60a-f。例如，显示器12的区域60a包括由知晓显示器12的ICC简档的诊断应用生成的内容，而区域60e包括由不知晓显示器12的ICC简档的管理应用生成的内容。显示诊断和管理应用两者在医疗环境中是常见的，其中这些应用经常显示需要诊断级亮度的内容，与此同时显示来自管理(非诊断)应用的内容。这可导致问题，因为诊断应用经常需要比管理应用所需的亮度级别更高的亮度级别。始终提供诊断(高)级亮度可能不是可行的方案，因为在被显示在诊断显示器上时许多管理应用使用生成极端亮度级别的白背景。对于尝试评估医学图像的用户而言，这些高级别亮度可导致问题。

除了包括诊断和管理应用两者之外，图1可包括来自逻辑显示器和虚拟显示器的内容。由逻辑显示器和虚拟显示器主存的不同类型的应用经常采用不同的亮度级别。显示虚拟显示器60b的区域可包括具有由不同类型的应用生成的内容的区域60c、60d，这使问题进一步复杂化。

在一方面，本发明提供了用于单独处理在所附连的显示器上渲染的内容的系统和方法。内容(例如，窗口)由或可由不同应用提供。该方法和系统基于适合向该显示器的该区域递送内容的特定应用的显示设置来处理内容。以此方式，同时显示的应用(例如，如图1所示)可由每一应用独立于所显示的应用所采用的显示设置的差异而按预期处理。

转到图2，示出了可以与如参照图1到5或6到20描述的本发明的任一实施例联用的示例性显示系统10。显示系统10包括所附连的显示器12以及至少一个处理器14、18。该至少一个处理器可包括处理器18以及图形处理器14。显示系统10还可包括非瞬态计算机可读介质(存储器)16以及处理器18。存储器16可存储可由处理器18执行的应用30、操作系统(OS)32和处理控制器34。在由处理器18执行时，应用30可生成要显示的内容。显示内容被提供给OS窗口管理器36，该管理器将该内容传递至帧缓冲器20。帧缓冲器20是图形处理器14的一部分并且存储要显示在显示器12上的显示内容。图形处理器14还可包括处理元件22和经处理帧缓冲器24。处理元件22可由处理控制器34控制。处理元件22位于显示系统10的帧缓冲器20与所附连的显示器12的帧缓冲器之间。处理元件22从帧缓冲器20接收内容并且在将经处理内容传递到显示器12之前处理帧缓冲器20的内容。以此方式，在显示器12上渲染的内容在被渲染在显示器上之前由图形处理器14的处理元件22处理。

如本领域普通技术人员将理解的，图形处理器14可以是集成或专用图形处理单元(GPU)或者能够向显示器12提供帧缓冲器20的内容的任何其它适合的处理器或控制器。

如上所述，图形处理器14被配置成接收帧缓冲器20的内容。该内容可包括要显示在一个或多个物理显示器上的帧。当存在多个附连显示器时，对于每一附连显示器可存在处理元件22的单独实例。例如，如果显示系统10包括两个附连显示器12，则图形处理器14可包括第一和第二处理元件22。

处理控制器34负责指示由每一处理元件22执行的处理。处理控制器34标识帧缓冲器20内的多个区域60。每一区域60表示至少一个进程提供的内容。每一区域60可包括例如一窗口。每一区域60可指定表示由至少一个进程提供的内容的几何形状或像素列表。进程可以指生成将在显示器12上渲染的内容的应用或程序。

帧缓冲器20中的单个或多个区域60可由用户确定。例如，控制面板可以向用户显示，该控制面板允许用户标识表示一个或多个进程提供的内容的一个或一些或全部区域。

替换地，一个或多个区域60可被自动确定。例如，可标识存在于帧缓冲器20的内容中的表示不同进程提供的内容的一个或一些或每一区域60。区域60可通过询问OS窗口管理器36来标识。所标识的一个区域、一些区域或每一区域60可被显示为单独窗口。然而，可将多个区域(例如，由各单独窗口表示)组合成单个区域。例如，区域可以在这些区域由同一进程生成、这些区域由已知需要相同的显示属性的进程生成等情况下组合。

在确定多个区域60中的一个、一些或所有区域后，确定用于位于所确定的每一区域中的帧缓冲器20的内容的所需显示设置。所需显示设置可由用户提供。例如，允许用户标识区域60的控制面板还可允许用户指派用于区域60的所需显示设置。显示设置可包括例如所需显示器输出简档和所需亮度。所需显示设置指示负责渲染位于特定区域60中的帧缓冲器20的内容的应用所期望的显示器12的简档。例如，照片查看应用可假定其图像渲染在具有sRGB简档的显示器12上，并因此将它加载的所有图像转换到sRGB色彩空间。通过将“sRGB”选为所需显示设置，该应用的渲染内容可被处理以使其在对于其例如ICC简档可用的经校准显示器上如所预期的那样出现。因此，所需显示设置还可包括诸如色彩变换等校准，具体而言是在第一色彩空间中表达定义色域的色点集，将所述色点集从第一色彩空间映射到第二色彩空间，通过使得第二色彩空间中的色点在整个色彩空间中变得在一个或多个色差度量方面是感知上等距的来在第二色彩空间中线性化所映射的点集，以及将线性化的点集从第二色彩空间映射到第三色彩空间或者映射回到第一色彩空间以计算校准变换。

替换地，所需显示设置可被自动确定。例如，用于特定区域的所需显示设置可基于该特定区域的特性来确定。特定区域的特性可包括该特定区域中的像素主要是灰度的、主要是彩色的还是灰度和彩色的混合。

特定区域的特性可替换地或附加地包括控制特定区域的渲染的进程的名称。

在一个示例中，被渲染为纯灰度像素的区域可将其显示设置校准到DICOM灰度标准显示函数(GSDF)曲线。类似地，已经渲染具有超过80％的彩色像素的内容的所有应用可具有对应于sRGB标准的所需显示设置。在另一示例中，所有其它应用可具有对应于伽马1.8的所需显示设置。对特定渲染过程的适配还可包括诸如色彩变换等校准，具体而言是在第一色彩空间中表达定义色域的色点集，将所述色点集从第一色彩空间映射到第二色彩空间，通过使得第二色彩空间中的色点在整个色彩空间中变得在一个或多个色差度量方面是感知上等距的来在第二色彩空间中线性化所映射的点集，以及将线性化的点集从第二色彩空间映射到第三色彩空间或者映射回到第一色彩空间以计算校准变换。

所需显示设置还可使用控制特定区域的渲染的进程的名称来自动确定。在该示例中，存储器16可包括标识与所需显示设置相关联的进程名称的数据库列表。处理控制器34可确定哪些区域正由哪些进程渲染并且通过应用如在数据库中指定的所需显示设置来设置用于每一区域的合适的所需显示设置。未出现在数据库中的进程可被设为默认所需显示设置(例如，基于DICOM GSDF或sRGB或者根据本发明的实施例计算出的色彩校准)。如本领域普通技术人员将理解的，数据库可被局部或全局管理。

在确定用于所确定的一个或多个或每一区域的所需显示设置后，帧缓冲器20的内容被处理以生成经处理帧缓冲器内容。处理帧缓冲器20的内容包括对于存在于帧缓冲器20的内容中的所确定的每一区域，确定用于修改所确定的区域中的内容的属性以与用于该区域的所确定的所需显示设置相符的处理规程。即，确定将修改所确定的区域中的内容的属性以匹配用于该区域的所确定的所需显示设置的处理规程。将所确定的区域中的内容的属性与所需显示设置相匹配可能不需要属性与显示设置恰好匹配。而是可处理内容的属性以近似地匹配所需显示设置。“近似地匹配”可以指内容属性与所需显示设置在至少25％、至少15％或至少5％以内匹配。例如，如果所需显示设置指定500流明，则内容属性可被修改成在500流明的15％以内(例如，425流明到575流明)。

确定用于所确定的特定区域的处理规程可包括确定要执行的处理的类型。例如，处理类型可包括色彩处理或亮度处理中的至少一者。例如，处理类型可包括色彩校准处理中的至少一者。处理类型可基于用于所确定的特定区域的所需显示设置以及显示器12的已知属性来确定。例如，显示器12可存储关于显示器12的ICC简档。处理类型可基于关于显示器12的ICC简档与用于所确定的特定区域的所需显示设置之间的差异来确定。例如，用于特定区域的所需显示设置与关于显示器12的ICC简档之间的差异可能只需线性处理、只需非线性处理或者需要线性和非线性处理两者。

要对所确定的每一区域执行的处理规程可包括修改所确定的特定区域中的内容的属性以与用于该特定区域的所需显示设置相符所必需的多个处理步骤。

除了确定处理类型之外，确定要对所标识的每一区域执行的处理规程还可包括确定在被用来处理帧缓冲器20的内容时执行所确定类型的处理的数据元素70。

在一个示例中，用于所确定的特定区域的处理类型是亮度处理，该亮度处理包括亮度缩放。处理规程包括应用包括亮度缩放系数的数据元素70。数据元素70(即，亮度缩放系数)基于作为所需显示设置的一部分的所请求的亮度范围来确定。具体而言，亮度缩放系数被计算为所请求的亮度范围与显示器12的原生亮度范围之比。显示器12的原生亮度范围可由关于显示器12的ICC简档来确定。

亮度校正可通过应用包括单个亮度缩放系数的数据元素70来在具有遵循DICOMGSDF的响应的显示器12上执行。DICOM GSDF确保激励电平值在最小可觉差(JND)方面与显示器亮度成比例。应用于这一显示器12的系数(c)可以如下计算：

其中：

newLum＝显示设置中指定的所需最大亮度；

minLum＝如在显示设置中指定的最小可显示亮度(例如，考虑环境光)；

maxLum＝最大可显示亮度；并且

Y2JND(L)＝如由来自DICOM GSDF规范的第12页的以下公式提供的针对亮度函数的GSDF JND的逆：

j(L)＝A+B Log₁₀(L)+C(Log₁₀(L))²+D(Log₁₀(L))³+E(Log₁₀(L))⁴

+F(Log₁₀(L))⁵+G(Log₁₀(L))⁶+H(Log₁₀(L))⁷+I(Log₁₀(L))⁸

其中A＝71.498068，B＝94.593053，C＝41.912053，D＝908247004，E＝0.28175407，F＝-1.1878455，G＝-0.1801439，H＝0.14710899，I＝-0.017046845。

在图3所示的示例中，用于所确定的特定区域的处理规程包括线性色彩处理和非线性亮度处理。用于该处理规程的数据元素70可包括用于执行线性色彩处理的第一变换元素70a以及用于执行非线性亮度处理的第二变换元素70b。处理特定区域可包括首先使用第一变换元素70a来处理该特定区域以生成第一所得区域。接着，可使用第二变换元素70b来处理第一所得区域。

第一变换元素70a可以是三个一维(1D)查找表(LUT)。这三个1D LUT可被选择以提供用于所确定的特定区域的所需显示设置中指定的每色彩通道显示响应。第一变换元素70a可以从所需显示设置的数学模型以及显示器12的简档中计算出。这三个1D LUT可将每通道10位值取作输入并针对每一通道提供32位浮点值作为输出。

第二变换元素70b可以是三维(3D)LUT。该3D LUT可被计算以在所确定的特定区域中将显示器12的非线性行为逆变成线性。3D LUT中的每一条目可包含针对红、绿和蓝的三个色彩通道，每一色彩通道按每通道10位表示。第二变换元素70b可具有32x32x32的大小。四面体内插可被应用于第二变换元素以估计对并非由第二元素70b直接表示的色值的色彩变换。3D LUT的内容可以从存储在显示器12的ICC简档中的数据以及显示设置中计算出。

使用第一和第二变换元素70a、70b来处理特定区域的净效应是显示设置中指定的所需显示器色域(例如，sRGB)到该显示器的实际色域的感知映射。当显示器12的色域与所需显示设置中指定的色域显著不同时，可能有必要在1D或3D LUT中执行计及在可显示色域之外的色彩的附加校正。例如，一种办法是在Lab空间中应用色度压缩(以使得可显示色域内的色彩被尽可能地保留)。在压缩中，色域边界附近的色彩的色度被压缩(同时保留亮度)，且色域之外的色彩被映射到色域表面上的最近点。

如图3所示，数据元素70可附加地包括亮度缩放因子70c。亮度缩放因子70c可用于处理第二变换元素70b的结果。

虽然以上处理是使用三个1D LUT和一个3D LUT描述的，但其它实施例可改变每一LUT的角色，完全移除一个LUT、或者在必要时添加附加LUT(参见例如图21)或处理步骤(参见例如图20)以将特定区域中的内容处理成尽可能接近地匹配所需显示设置。

三个1D LUT的内容可以从所需显示设置的数学模型中计算。3D LUT的内容可以从存储在显示器12的ICC简档中的数据中计算出，该数据描述如何计算必需的激励电平以实现所需色彩输出(例如，使用BtoA1相对色度意图标签)。例如，第二变换元素70b可通过生成被编程到显示器12中以实现其经校准行为的3D LUT的逆来生成。为了提高性能和质量，3DLUT可被预先计算并被直接存储到显示器12的ICC简档中。

除了确定处理规程之外，处理帧缓冲器20的内容还包括对于所确定的每一区域，使用所确定的处理规程来处理所确定的区域以生成经处理的帧缓冲器内容。经处理的帧缓冲器内容然后可被放置到所生成的经处理帧缓冲器24中。替换地，经处理的帧缓冲器内容可被放置到帧缓冲器20中。在任一情形中，经处理的帧缓冲器内容被提供给显示器12。

处理帧缓冲器20可以对每一帧迭代执行。即，可以对每一帧重复执行相同的处理规程。该处理规程可被维持直到帧缓冲器改变。即，帧缓冲器20可被监视以检测区域60的属性变化。例如，帧缓冲器20可被监视以检测至少一个区域60的位置或大小的变化。当检测到区域60的变化时，存在于帧缓冲器20的内容中的各区域可被确定，可再次确定用于新确定的区域60的所需显示设置，并且可再次处理帧缓冲器20的内容以生成经处理帧缓冲器。可以只为新区域或具有不同属性的区域确定所需显示设置和处理规程。例如，如果新窗口被打开，则可以只为该新窗口确定所需显示设置和处理规程，同时用于先前确定的区域的所需显示设置和处理规程可以不变。

转到图4，示出了用于在将帧缓冲器20的内容显示在显示器12上之前修改帧缓冲器20的内容的方法的流程图。如本领域普通技术人员将理解的，该方法可由至少一个处理器14、18执行。例如，该方法可由存储在非瞬态计算机可读介质16中的处理控制器程序来执行，该程序在由处理器18和/或图形处理器14执行时使得处理器18和/或图形处理器14执行该方法。

在过程框102中，接收帧缓冲器20的内容。帧缓冲器20的内容可由图形处理器14接收。在过程框104中，确定存在于帧缓冲器20的内容中的多个区域。在过程框105中，确定用于所确定的每一区域的所需显示设置。过程框104和105可由处理器18执行。

在过程框106中，选择所确定的给定区域。在过程框108中，确定要执行的处理规程。例如，如上所述，该处理规程可基于用于所确定的给定区域的所需显示设置和显示器12的简档来确定。过程框106和108可由处理器18执行。在过程框110中，使用所确定的处理规程来处理所确定的给定区域。对所确定的给定区域的处理可由图形处理器14的处理元件22来执行。

在判定框112中，执行检查以确定是否所有区域都已被处理。如果存在尚未被处理的任何区域，则处理返回到过程框106，其中选择未被处理的区域。替换地，如果所有区域都已被处理112，则在过程框114中，由图形处理器14将所生成的经处理的帧缓冲器内容提供给显示器12。

使用上述方法100，用户可指示用于特定应用的所需显示设置，并且这些应用的内容可被处理而不管其在显示器12上的位置。该方法不取决于应用的能力且不需要来自应用供应商的任何介入。

方法100可使用图形处理器14中的并行计算硬件来加速。通过利用图形处理器14来执行方法100的各方面，处理帧缓冲器内容并且甚至对于高分辨率和/或多个显示器12也跟上60赫兹(Hz)显示器刷新率是可能的。

转到图5，示出了该系统的一个实施例中的数据流的概览。开始于显示器12，将显示器测量传递至QA管理应用80。QA管理应用80设置关于显示器12的LUT并将该LUT传递回显示器12以供存储。QA管理应用80另外创建关于显示器12的ICC简档82。ICC简档82可包括用于处理帧缓冲器内容的逆LUT(即，数据元素70)。QA管理应用80向OS色彩系统(OSCS)83注册所创建的ICC简档82。OSCS提供供应用的指示来自源设备以及去往目的地设备的色彩简档信息的API以及用于请求OS(或任何已注册的色彩管理模块)执行包括将图像变换成中间色彩空间在内的必要色彩变换的API。

OSCS 83将ICC简档82传递至任何ICC知悉式应用84。ICC知悉式应用84渲染被传递至作为OS的一部分的桌面窗口管理器/图形设备接口(DWM/GDI)86。非ICC知悉式应用85类似地渲染被传递至DWM/GDI 86的内容。DWM/GDI 86将接收到的内容传递至图形处理器14，该图形处理器将该内容置于帧缓冲器20中。

图形处理器14将帧缓冲器20的内容传递至处理控制器34和处理元件22。OSCS 83将来自ICC简档82的数据元素70传递至处理控制器34和处理元件22。处理控制器34和处理元件22执行上述方法100并将所生成的经处理的帧缓冲器内容返回到图形处理器14。图形处理器14然后将经处理的帧缓冲器内容传递至显示器12，显示器12显示经处理的帧缓冲器内容。

在虚拟桌面基础设施(VDI)中运行的应用通常无法获得其上显示该应用的远程显示器的色彩简档。不管这些应用是非ICC知悉式还是ICC知悉式的，情况都如此。这在多个用户可能正在使用不同的显示器来观看相同的虚拟会话时可以是尤其成问题的。在该情形中，典型的应用通过处理所递送的显示内容来提供特定的所需显示设置是不可能的，因为对于每一客户端而言需要不同的处理。如本领域普通技术人员将理解的，虚拟显示器可以是远程桌面连接、到虚拟机的窗口、或者属于模拟显示器。

显示系统10通过使用接收显示内容的远程计算机的图形处理器14执行处理来解决该问题。例如，客户端的用户可使用上述控制面板来选择用于主存远程会话的区域的适当的色彩简档。该简档可适用于远程会话中的所有应用。替换地，用户可使用控制面板来选择用于远程会话中所渲染的每一区域的适当的色彩简档。以此方式，存在于远程会话中的区域可由渲染应用如所期望的那样显示。

屏幕捕捉是用于捕捉和共享图像内容以供在其它显示系统上查看的常见手段。为了确保屏幕捕捉在其它系统上的准确重现，显示系统10在屏幕捕捉中嵌入对应于在屏幕捕捉时使用的显示器12的ICC简档。通过将ICC简档嵌入屏幕捕捉，不同的显示系统处理屏幕捕捉以使得不同的显示系统上所渲染的屏幕捕捉的重现与该屏幕捕捉相符变得可能。甚至在屏幕捕捉包括具有不同的所需显示设置的多个应用时亦如此。

对于健康应用而言，正确地渲染图像是尤其重要的。传统上，医用显示器已经使用显示器校准和显示器质量保证(QA)检查以确保显示系统按预期渲染应用或图像。然而，在具有多个非ICC知悉式应用的情形中，准确地校准每一非ICC知悉式应用的显示是不可能的，因为QA检查是作为一个整体(即，并非针对显示器12上所渲染的各单独应用)对显示器12执行的。需要允许将用于在同一显示器上同时渲染多个非ICC知悉式应用的显示系统的高效校准和QA检查。

一些国家通过法律和法规要求周期性校准和QA检查以证明显示器上所查看的图像满足最低质量要求。校准和质量保证(QA)检查通常是在“显示器层面”上执行的，这意味着显示器作为一个整体被校准到一个单个目标并且QA检查是作为一个整体对显示器执行的。以此方式执行的校准和/或QA检查只能显示对应于针对其校准显示器12的校准目标的应用已被正确可视化。对于所有其它应用，不存在应用/图像被正确可视化的保证或证明。

如果帧缓冲器20的内容由多个虚拟显示器组成或者如果帧缓冲器内容包含具有不同显示要求的多个应用，则有必要对每一区域执行QA检查。这经常是不可能的，因为用于执行QA检查的传感器通常只能在显示器12上的一个静态位置测量该显示器的性能。

在一个实施例中，显示器包括被配置成测量从显示器的测量区域发出的光的物理传感器。为了使用针对由不同应用生成的区域的传感器来校准显示器12，该传感器下的区域被迭代以显示不同区域。即，显示系统随时间改变显示在显示器的测量区域中的帧缓冲器内容的区域。显示在传感器下的区域的这一自动转换允许静态传感器测量所显示的每一区域的特性。以此方式，物理传感器测量并记录从所确定的每一区域发出的光的属性。使用该方法，可生成包括关于负责在帧缓冲器20的内容中渲染的内容的每一应用的信息的校准和QA报告。一种用于驱动校准和QA的方法是用对所测量的每一区域应用的处理对传感器记录的测量进行后处理。一种用于驱动校准和QA的替代方法是对传感器测量的每一渲染区域进行预处理。

为了阻止校准和QA检查变得非常慢(由于支持所有不同的区域所需的大量测量)，可利用高速缓存测量的系统。对于需要被校准/检查的不同显示设置，可以存在多个共同测量。在设置时对每一显示重复所有这些测量不是高效的，因为这将花费大量时间并由此显著地降低校准和QA的速度。而是“高速缓存”将保存已被执行的测量。该高速缓存包含测量的时间戳、正被测量的特定值(RGB值)、连同边界状况(诸如背光设置、温度、环境光等级等)。如果需要执行新测量，则检查高速缓存以确定最近(例如，在一天、一周或一个月内)是否已执行新测量(或足够类似的测量)。如果找到这一足够类似的测量，则将不会再次执行该测量，而是将改为使用高速缓存的结果。如果没有在高速缓存中找到足够类似的测量(例如，因为边界状况太过不同或者因为高速缓存中存在足够类似的测量但太旧)，则将执行物理测量并且结果将被置于高速缓存中。

如本领域普通技术人员将理解的，处理器18可具有各种实现。例如，处理器18可包括任何合适的设备，诸如可编程电路、集成电路、存储器和I/O电路、专用集成电路、微控制器、复杂可编程逻辑器件、其它可编程电路等。处理器18还可包括非瞬态计算机可读介质，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)或任何其它合适的介质。用于执行以下描述的方法的指令可被存储在非瞬态计算机可读介质中并由处理器执行。处理器18可以经由系统总线、主板或使用本领域中任何其他合适的结构来通信地耦合到计算机可读介质16和图形处理器14。

如本领域普通技术人员将理解的，定义多个区域的显示设置和属性可被存储在非瞬态计算机可读介质16中。

本公开不限于特定数量的显示器。本公开而是可适用于例如在同一显示系统内实现的若干虚拟显示器。

以下实施例描述了一种用于实现所需色彩输出的方法。本发明的这一实施例是独立的并且可被独立地要求保护。该实施例将参照图6到20描述，但应理解该校准方法优选地与参照图1到5描述的任一实施例包括在一起，并且该组合在此明确公开。图6示出了色域，即可由显示设备(例如，图1或2的显示设备或者图21的显示器236)在被假定为已知的两个色彩空间中实现的色彩集合。在色彩空间150中，色域填充容积，在该情形中是立方体。该色彩空间是输入色彩空间，例如显示器原生RGB色彩空间。立方体具有三个轴，这三个轴具有红色、绿色和蓝色坐标。该空间不是感知线性或均匀空间。该色彩空间可能例如因为它在通过网络传递图像时是方便的而被选择。当被转变到诸如CIELAB或CIELUV等感知线性或均匀空间时，在色彩空间160中示出相同的色域。该色域的形状在不同的色彩空间中是不相同的。色彩空间160中的两个色点之间的距离比其感知距离更靠近。在各实施例中，本发明包括表达色域从色彩空间150(例如，原生RGB空间)如何被映射到色彩空间160(例如，CIELAB、感知均匀空间)的显示器模型或测量。

下一步骤时用具有改进的感知线性(例如，感知上等距(例如，在色彩空间160中或者在例如dE2000方面是等距的))的色点来填充构成色彩空间150的色域的外边缘的恒定色调线。参照色彩空间150中的色域，这些恒定色调线是直线，但本发明不限于此。一旦具有改进的感知线性(例如，等距)的色点已被生成以用于色彩空间160中的完整色域，经校准色彩空间就将被变换成作为显示设备的色彩空间的输出色彩空间。如果显示设备(其色彩响应在输出色彩空间中定义)具有比输入色彩空间更大数量的潜在色点，则这是优选的。这意味着输出色彩空间相对于输入色彩空间是过采样的。这是有利的，因为这意味着能选择非常接近输入色域中的任何色点的经校准色点。

为了沿色彩空间150的色域(色彩立方体)的边或对角线填充具有改进的感知线性(例如，在色彩空间160中等距)的色点，在色彩空间160中计算将成为色点之间的所选距离的距离度量。该度量可以是任何合适的色距度量，例如deltaE76、deltaE94、deltaE2000中的任一者。对于灰点，可使用任何合适的灰度距离度量，例如DICOMGSDF JND或类似度量。例如，为了在对角线或边上放置具有改进的感知线性(例如，等距)的色点，可选择由图7中的公式定义的deltaE2000。注意，deltaE2000不是CIELAB中的欧几里得距离，并且其预期色差只在比较附近色彩时才有效。因此，诸如deltaE2000等色距度量被计算并被用于连续(过采样)点(d₀到d₁₅)之间的间隔，并且这些距离然后被求和为对角线或边的总长度。这在图8中示意性地示出，其中总距离D通过以下求和给出：D＝∑d_i.

新色点选自过采样集合以具有改进的感知线性，例如感知等距。图8的变量是：

d₀到d₁₅是沿着色线的过采样点之间的deltaE2000距离。

D是d₁到d₁₅的总和(即，色线的总长度)。

D/N是色线的总ΔE₂₀₀₀长度除以该线上想要的点数。图8表示RGB空间中的色线，而所呈现的距离在CIELAB色彩空间中表达(deltaE2000)。例如，如果在色域的边上需要N+1个色点(例如，当每一色彩通道用8位表达时，N＝255)，则所选点被选为具有d_i的总和并因此这些点之间的距离时D/N。这一色点放置产生一维感知色彩均匀性。该规程对色彩空间1中的色域(色彩立方体)的所有边以及每一面的一条对角线(即，该面中的从最低亮度去到最高亮度的一条对角线)执行；参见图9和图10。

当色彩空间160(例如，CIELUV、CIE 1976(Luv)、CIE 1976(Lab)或CIELAB色彩空间160)中的具有改进的感知线性的色点被变换回到诸如RGB色彩空间等输入色彩空间150(或者另一输出色彩空间)时，这些色点不是等距的，如图9和图10所示。然而，由于这些点已被计算成具有改进的感知线性(例如，在色彩空间160中是等距的)，因此色彩空间150中的这些色点是感知线性的。

下一步骤是填充色彩空间150中的色域容积(色彩立方体)的侧表面(即，面)中的每一者。这些点将沿着将各边上的点连接到每一面的对角线上的对应点的deltaE2000(或其它色差度量选择)测地线填充。测地线是表面上的两点之间的按照某一距离度量的增量式最短路径。

CIELAB中的作为dE76测地线的直线可用作deltaE2000测地线的计算成本低的逼近。诸如RGB空间等第一色彩空间150中的直线在感知线性或均匀色彩空间160(例如，如图11所示的CIELAB空间)中弯曲，且色彩空间150在左，而色彩空间160在右。可以是例如被不同地描述为CIELUV、CIE 1976(Luv)、CIE1976(Lab)或CIELAB色彩空间的色彩空间160中的每一条线上，使用诸如用于定义感知线性或均匀空间160中的每一条线上的点之间的距离的色距度量(诸如L*a*b色彩空间中的deltaE76、deltaE94、deltaE2000、DICOM GSDF JND)来等距地分布色点。每一条线的末端在诸如RGB空间等第一色彩空间150中定义，然后被转换到CIELab色彩空间160(或被称为诸如CIELUV、CIE 1976(Luv)、CIE 1976(Lab)或CIELAB色彩空间)。该方法如前继续在色彩空间160中提供比在色彩空间150中更多的点(过采样)，根据距离度量和选择来计算距离。

考虑如图12a所示的色彩空间150的色域(色彩立方体)的半面，使用诸如DeltaE2000等色距度量来在3个不同方向4、5、6上沿着各条线将色点分布成具有改进的感知线性(例如等距)。所示线条是色域面上的将各边上的等距色点集连接到另一边或面对角线上的对应点的deltaE2000测地线(例如，该测地线的逼近)。这些线上的所得点被转换回到色彩空间150，诸如图12b所示的RGB空间。如果显示器的所有激励电平都被采样，则经校准显示器中的两条线之间的距离是该显示器的一个激励电平。

因此，色点被分布在诸如RGB空间等色彩空间150的色域(色彩立方体)的各边和对角线之间，以便在那3个方向4、5、6(例如，水平边到对角线、垂直边到对角线、水平边到垂直边)上创建一些三角形。由此，将存在三个候选位置P1、P2、P3，每一候选位置源自围绕半面上的任一点P的内插之一。连接P1、P2、P3的线形成如图13a所示的三角形180。构成该面上的感知均匀分布的点P从P1、P2、P3获得。例如，可使用加权平均。加权可基于诸如RGB空间等色彩空间150中的三角形的各边之间的欧几里得距离或者色彩空间160中的相应测地线的长度；参见图13a。例如，点P位于由下式定义的位置

诸如RGB空间等色彩空间150(线条在该色彩空间中不是笔直的)中的用于半面的这一求均值过程的结果在图13b中示出，示出了作为加权平均的结果的类似于P的点。该规程对其它11个半面重复。结果是诸如RGB空间等色彩空间150中的色彩立方体的所有面上的多个加权色点。RGB立方体(色彩空间150)的2D表面在CIELAB色彩空间(色彩空间160)中被转换成3D表面。RGB中的平面现在在CIELAB中是凸面或凹面。CIELAB色彩空间中应用的变换对色域表面的凹度有影响，并且当点被转换到色彩空间150时，RGB中的结果不再是平面。可被采用的解决方案是只保持结果在原始平面上的投影。由于色彩空间160中的线在色彩空间150中是弯曲的，因此色彩空间150中的线在色彩空间150的色彩立方体或色域之外是可能的，如图13c示意性地示出的。为了避免将色域表面的一些色点移至色域表面内或外，可迫使这些点保持在立方体的面上。

因此，上述规程确保色域边上的点保持在其对应的边上，且色域面上的点保持在其对应的色域面上；由此确保色域的形状及其对比度和饱和度(在显示设备的示例中)被完全保留。可能需要迫使点保持在表面上：

诸如L*a*b*等色彩空间2中的直线在诸如RGB等色彩空间150中弯曲。

各面的点可能已经被拉入或挤出色域。

因此，令每面一个通道为0或1。

-面(黑色；绿色；蓝色；青色)→R＝0

-面(红色；黄色；紫红色；白色)→R＝1

-面(黑色；红色；蓝色；紫红色)→G＝0

-面(绿色；黄色；青色；白色)→G＝1

-面(黑色；红色；绿色；黄色)→B＝0

-面(蓝色；紫红色；青色；白色)→B＝1

图14a示出了色彩空间150中的色域面上的均匀网格。图14b示出了根据以上规程的结果的色彩空间150中的色域的六个面上的点分布。这些点现在具有改进的感知线性，例如感知等距。

下一步骤是填充色彩空间150的色域容积(色彩立方体)内的空间。合适的色点可通过色域的各面和灰线之间的内插来获取。为此，可使用容积填充几何结构(例如，四面体)，该结构是具有多边形基底以及将该基底连接到共同点的三角面的多面体。在四面体的情形中，基底也是三角形。划分并填充色彩空间150中的色域容积的六个四面体在图15中示意性地示出。注意，六个四面体具有共同灰线且每一四面体由色彩空间150中的色域的两个面来定界，并且穿过灰线的两个平面位于色域内。GSDF经校准灰线(即，该灰线上的点在JND方面是等距的)被用作位于色域内的六个三角形的一边。这些三角形连同色域的各面上的那些三角形一起完成这六个四面体的包络。这些四面体中的色点被重新映射以使得相邻点之间的色差在每一四面体中都是尽可能地相等的，同时使四面体之间的过渡保持平滑。

在色彩立方体或色域内部，无需在校准后迫使各三角形保持在一平面中，除非要求严格的色调保留。填充方法被优选地选为保证灰度行为不变(基本上)并且可视化系统的色域保持(几乎)完整。灰线可以遵从DICOM GSDF，遵循某一伽马或具有任何所需行为。

四面体具有三角形侧面且每一三角形如同参照图12和13描述的半面三角形那样处置。这在四面体的表面三角形上生成点。分布点并填充四面体的主体的示例方法以下给出并在图16和17中示意性地示出。四面体内的点从通过内插和求平均生成(如在图16和图17中示意性地示出的)的四个候选中合并。以下描述给出了如何填充四面体的示例并且还公开了所确定的点以合适的存储器格式记录，例如，如上所述的非易失性查找表(LUT)存储器。

用等距色点填充四面体

这是对可用于基于四面体的各面上的先前已被定义的点来填充四面体的方法的描述。

以下给出了四面体黑色-红色-黄色-白色的示例

[(0，0，0)-(N-1，0，0)-(N-1，N-1，0)-(N-1，N-1，N-1)]

·N是3D LUT的大小。

·O是原点(即，RGB立方体的黑点)。

M_RGB是对应于输入(R，G，B)的点，(0，0，0)(对于黑色)、(N-1，N-1，N-1)(对于白色)。

·LUT₁、LUT₂、LUT₃和LUT₄是用于存储这4个结果的临时矩阵。

for(i＝1；i＜N；++i)

//////////方向1：与黑到红轴垂直的三角形＝＞收敛于黑色尖端

尖端₁＝(i，i，0) /＊随着i从黑色变为黄色＊/

尖端₂＝(i，0，0) /＊随着i从黑色变为红色＊/

尖端₃＝(i，i，i) /＊随着i从黑色变为白色＊/

用用于面的2D方法来填充三角形[尖端₁-尖端₂-尖端₃]。

将[尖端₁-尖端₂-尖端₃]存储在LUT₁中

//////////方向2：与黑到蓝轴垂直的三角形＝＞收敛于白色尖端

尖端₁＝(N-1，i，i) /＊随着i从红色变为白色＊/

尖端₂＝(i，i，i) /＊随着i从黑色变为白色＊/

尖端₃＝(N-1，N-1，i) /＊随着i从黄色变为白色＊/

用用于面的2D方法来填充三角形[尖端₁-尖端₂-尖端₃]。

将[尖端₁-尖端₂-尖端₃]存储在LUT₂中

//////////方向3：与第三方向垂直的三角形＝＞收敛于红色尖端

尖端₁＝(N-1，N-i，0) /＊随着i从黄色变为红色＊/

尖端₂＝(i，0，0) /＊随着i从黑色变为红色＊/

尖端₃＝(N-1，N-i，N-i) /＊随着i从白色变为红色＊/用用于面的2D方法来填充三角形[尖端₁-尖端₂-尖端₃]。

将[尖端₁-尖端₂-尖端₃]存储在LUT₃中

//////////方向4：与第四方向垂直的三角形＝＞收敛于黄色尖端

尖端₁＝(N-1，i，0) /＊随着i从红色变为黄色＊/

尖端₂＝(i，i，0) /＊随着i从黑色变为黄色＊/

尖端₃＝(N-1，N-1，N-i) /＊随着i从白色变为黄色＊/

用用于面的2D方法来填充三角形[尖端₁-尖端₂-尖端₃]。

将[尖端₁-尖端₂-尖端₃]存储在LUT₄中

//////////以上循环只处置一个四面体，但该循环能容易地并行管理6个四面体，并且全部存储在LUT₁、LUT₂、LUT₃和LUT₄中。

for(i＝0；i＜N；++i)

for(j＝0；j＜N；++j)

for(j＝0；k＜N；++k)

最后一个等式显示四面体内的每一点都能通过求平均来从四个其它点内插。

后处理

使用诸如deltaE2000等色距度量来创建具有改进的感知线性的色点(例如，通过保持全色域和GSDF灰度来约束的等距点分布)是本发明的实施例的重要特征，并且供与本发明的实施例(例如，如参照图1到5描述的)联用。上述内插技术允许彩色和灰度行为之间的平滑转变。虽然上述内插技术比已知方法更好地起作用，但该技术仅仅是起作用的实施例的示例。

然而，二阶不连续性仍可能出现。为了减少不连续性效应，可应用模糊滤波器。例如，可应用3D高斯模糊，如在图18中示意性地示出的。这一滤波器可以是具有相当小的边内核(例如LUT大小的五分之一或更小)的回旋滤波器。高斯滤波器具有可分隔的优点，以使得操作数与LUT的1d大小成比例。滤波器的直径用色点表达。奇数大小的内核可被选为绕其中心点对称：d＝2r+1

内核的半径是(舍入)例如LUT的大小的十一分之一

其中n是3D LUT(大小为n的3D LUT实际包含n³个点)的每维度点数。于是，内核中的第i个点被定义为

最后，内核被归一化以使得所有系数之和等于一：

可以使用其它模糊滤波器。模糊滤波器一般将具有比两个色点之间的距离更大的范围，如图19a中示意性地示出的。进行边界效应管理以避免移动LUT内的表面的点。根本不需要对边进行滤光。然而，当灰线被滤光时，可能损害DICOM校准。为了避免该损害，灰点被返回到其正确位置以维持用于灰度的DICOM GSDF。为了保持色彩连续性，对平面上的灰色附近的与灰色正交的色点应用混合。对于对角线上的每一点，混合区域被定义为平面中的与该对角线正交且包含所考虑的灰度级的2D邻域。该区域是以灰色为中心的拟合在色彩空间150中的色域内的最大盘面。

该区域内的点部分地与灰色一起移动，并且其移动的量取决于‘离灰色的距离’/‘盘面半径’之比。比值越高(即，色彩越饱和)，移动越小。图19b示出了被旋转成与灰色正交的色彩立方体的横截面。存在立方体中间附近的六边形以及接近黑色和白色和三角形。图19a示出了色域立方体上的色点的规则分布，而图14b示出了本发明的一实施例中或者供与本发明的任一实施例联用的色点在立方体的六个面上的分布。图19b示出了在六边形和三角形内根据离灰色对角线的距离/灰色域的半径来应用的校正。以下描述将在模糊后被用来将灰点带回到其正确位置并保持校准平滑性的规程。

灰度校正和混合

·N是3D LUT的大小。

·O是原点(即，RGB立方体的黑点)。

·G_i是第i个灰点的确切位置。/*从黑到白地排序，索引从0到N-1*/

·G′_i是第i个灰点在模糊后的实际位置。

·

是向量

for(R＝0；R＜N；++R)

for(G＝0；G＜N；++G)

for(B＝0；B＜N；++B)

M是点(R，G，B)_i￡

P是M在灰色对角线上的投影。

op是向量

的范数。

mp是向量

的范数。

r是以P为中心、与灰色对角线正交并拟合到RGB立方体中的最大盘面的半径。

If(mp＜r) /＊如果点在由r定义的盘面内＊/

/＊a是整数＊/

If(a＜N-1)

/*在P不等于对角线上的已知点之一(G_i)的情况下，该P不具有相关联的向量

在该情形中，执行对应于P之前的最后G_i以及之后的第一个G_i的向量之间的线性内插。*/

else

/*这是处置与点到对角线的距离成比例地移动点的函数。以下给出了表示该函数的图*/

else/*如果点在该盘面之外，则它们根本未被移动*/

M′＝M

M’是经校正点。

图20是根据本发明的实施例或供与本发明的实施例联用(例如，还供与参照图1到5描述的实施例联用)的校正方法120的流程图。该方法可以对一个或多个区域或者完整的显示器应用。在步骤121中，表征显示设备或系统。这可涉及测量显示设备或系统以确定可被显示的色彩的色域。色域的示例是诸如RGB色彩空间等第一色彩空间中的容积。变换被确定为将第一色彩空间中的任何色点变换到诸如CIELAB空间等感知线性的第二色彩空间。在步骤122中，将第一色彩空间中的色域容积的一级边和其它边以及色域容积的恒定色调对角线上的色点散布成具有改进的感知线性(例如在诸如deltaE2000等色距度量中是等距的)。在步骤123中，通过诸如JND等灰度距离度量来将灰点散布成具有改进的感知线性(例如，等距)。优选地这遵从DICOM GSDF来完成。在步骤124中，用具有改进的感知线性的色点(例如，按诸如deltaE2000等色距度量的等距点)来填充第一色彩空间中的色域容积的各面。这优选地通过来自色域的各边和对角线的内插来完成。在步骤125中，通过色域体的各面与灰线之间的内插，用具有改进的感知线性的色点(例如，按诸如deltaE2000等色距度量的等距点)来填充色域容积。可任选地，这可通过构造填充容积的几何图形集(诸如多面体(诸如四面体)的集合)来完成。这些图形的内面被首先内插。内插可任选地在sRGB色彩空间中进行以加速饱和。在步骤126中，可应用平滑滤波器。例如，该滤波器可以是高斯低通滤波器，例如回旋滤波器。色域容积边点和灰点优选地不被迫使移动并且各面上的点保持在那里。以此方式，色域容积保持完整，但一些点不再是等距地间隔开。尽管如此，作为整体的经校准色点集仍具有改进的感知线性。最后，在步骤127中，创建3D LUT并将其存储在例如显示设备、用于显示设备或显示系统的控制器的非易失性存储器中。该3D LUT提供将第一色彩空间中的色域容积中的任何点映射到经校准色彩空间中的色点以供用于显示该色彩。该校准通过以下操作提供了所确定的一个或每一个区域的处理步骤的一个实施例：使用所确定的处理规程来生成经处理的帧缓冲器内容以便作为所生成的经处理的帧缓冲器内容提供给显示器。该校准还提供了根据本发明的实施例的变换。该变换可以在逐区域的基础上或者对整个显示器应用。

当已知显示器色域时的本发明的实施例

基于上述内容以及对图6到20的描述，根据本发明的实施例(也被包括在参考图1到5描述的实施例中)的方法和系统可被如下概述。该方法包括以下步骤：

1.对色彩空间150(例如，RGB立方体)中的色域的各面中的各边和对角线进行操作。该步骤可涉及在色彩立方体中的所有边(例如，一级边、二级边和三级边；总共十二条边)上设置具有改进的感知线性(例如，以诸如deltaE2000等色距度量的等距步长)的点，并且设置具有改进的感知线性(例如，以诸如在灰色上等距的JND等灰度距离度量的等距步长)。

2.对色彩空间150(例如，RGB立方体)中的色域的各面进行操作。接着，确定由各边和/或灰色组成的每一三角形(包括色彩立方体内的构成诸如四面体等填充容积的多个几何结构的边界的三角形)内的色点。三角形内的每一色点以三种不同方式内插，且其最终位置(经校准空间中)通过对这三个位置加权平均来计算。

3.在色彩空间150(例如，RGB立方体)中的色域容积内进行操作。维持诸如DICOMGSDF等灰度对角线并且用色点填充四面体面。将色点填充到四面体内部。

4.例如，以上三角形内插技术在四面体的每一个三角形内重复。因此，每一四面体内的每一点以四种不同方式内插，且其最终位置(在经校准空间中)通过对这四个位置加权平均来计算。

5.后处理。

可再应用一些平滑作为后处理。

该校准提供了所确定的一个或每一个区域的处理步骤的另一个实施例：使用所确定的处理规程来生成经处理的帧缓冲器内容以便作为所生成的经处理的帧缓冲器内容提供给显示器。该校准还提供了根据本发明的实施例的变换。该变换可以在逐区域的基础上或者对整个显示器应用。

当显示器色域未知时的本发明的实施例

供与根据本发明的实施例或供与本发明的实施例联用的方法联用的用于在感知均匀色彩空间中可视化医疗彩色图像的系统的实施例可包括以下组件：

·内部色彩传感器

·外部色彩传感器

·可视化系统，其具有内部查找表和图像处理模块，由此提供了用于计算用于色彩校准的查找表的方法。

该校准提供了所确定的一个或每一个区域的处理步骤的一个实施例：使用所确定的处理规程来生成经处理的帧缓冲器内容以便作为所生成的经处理的帧缓冲器内容提供给显示器。该校准还提供了根据本发明的实施例的变换。该变换可以在逐区域的基础上或者对整个显示器应用。

基于以上参照图6到21(参见下文)的描述，可执行以下步骤以获得也与参照图1到5描述的实施例包括在一起的经优化的感知均匀色彩空间。

使用内部和/或外部色彩传感器来表征可视化系统的色域。取决于所需准确度，可测量更多或更少的色点。该可视化系统用N个主色来显示色彩，其中N可以例如是三(例如，RGB)或例如是四(CMYK)或更多色彩。基于这些测量，确定将用于变换可视化系统的灰色对角线以符合所需行为的N个1D LUT(例如，3或4个1D LUT)。灰色对角线可以遵从DICOM GSDF或者遵循伽马或任何其它转移曲线。在下文中，本发明将主要参照三原色系统来描述，但本发明不限于此。

基于这些测量并计及刚才定义的3个1D LUT，确定将可视化系统的色域或区域的其余部分变换到感知线性色彩空间的3D LUT。用于判断感知均匀性的度量优选地是色距。合适的距离是例如deltaE2000、deltaE76或任何其他合适的色彩度量。用于确定3D LUT的方法被优选地选择成保证灰色对角线的行为不变(或基本上不变)并且可视化系统的色域不被减少(或不被显著减少)。这可通过利用几何结构来获得。例如，通过定义6个不同的四面体，这6个四面体具有共同灰色对角线且通过输入色彩空间立方体(例如，RGB色彩立方体)中的两个平面以及穿过灰色对角线的两个平面来定界。这六个四面体一起形成等于输入色彩空间立方体(例如，RGB立方体)的完整容积的容积。这些四面体中的色点被重新映射以使得相邻点之间的色差在四面体中都是尽可能地相等的，同时使四面体之间的过渡保持平滑。这通过在1D(四面体的各边)中，然后在2D(四面体的各面)中且最后在3D(四面体内的三角形)中限制点的散布来完成。

所确定的3个1D以及3D LUT被加载在可视化系统的内部查找表中。从此刻开始，用于一区域或用于不止一个区域或用于整个显示器的可视化系统具有感知均匀色彩空间并且被优化以用于查看医疗色彩图像。

作为是本发明的实施例的附加有用选项，系统或方法可被适配成使得内部和/或外部色彩传感器在定期或可任选的自动的基础上检查可视化系统的色彩空间的感知均匀性。当由于可视化系统的变化而导致该色彩空间不再是感知均匀的时候，上述任何规程可被重复以维持该系统的感知均匀性。

其中校准变换被集成到显示设备或显示系统中的本发明的实施例

图21示出了图2的显示系统的更详细的实施例。该实施例还公开了用于在将帧缓冲器内容显示在显示器上之前修改该帧缓冲器内容的显示系统。参照图1到5描述的实施例中的任一实施例或全部实施例可以在图21的显示系统上实现。图21示出了处理设备201(诸如个人计算机(PC)、工作站、平板、膝上型设备、PDA、智能电话等)、显示控制器220和显示器230。处理设备具有诸如微处理器或FPGA等处理器以及诸如RAM和/或非易失性存储器等存储器。处理设备201可以具备操作系统204和图形驱动程序205。诸如查看应用203等应用可以在处理设备201上运行并且可以在操作系统204和驱动程序205的控制下向显示控制器220提供图像以供显示在显示设备230上。显示设备230可以是从图像数据中创建图像的任何设备，诸如直视型屏幕、背投屏幕、计算机屏幕、投影仪屏幕或打印机等。如图21所示，为了方便和清楚起见，显示设备230在诸如屏幕(例如，固定格式显示器，诸如LCD、OLED、等离子等)或投影仪和屏幕等显示像素236上显示图像。图像可以从任何合适的输入设备(诸如从诸如光盘等计算机外围设备(CDROM、DVD-ROM、固态存储器、磁带等))或者经由网络通信接口(RS232、以太网等)或诸如IEEE-488-GPIB、ISA和EISA等总线接口输入到处理设备1中。图像还可在处理设备201中生成。

现代显示系统包括诸如医用显示器控制器等显示控制器220，例如具备可编程流水线。该可编程硬件流水线的一部分可包括能够并行执行短软件程序的SIMD处理器阵列。这些程序被称为“像素着色器”、“片段着色器”或“内核”并且将像素取作输入并生成新像素作为输出。图像被存储在显示控制器220中的帧缓冲器218中。显示控制器220的像素着色器222处理图像并将新图像提供给另一帧缓冲器224。该新图像然后具备来自色彩查找表(非易失性LUT存储器)226(可以根据参照图1到5或者6到20描述的本发明的实施例中的任一实施例)的色彩信息并且作为视频输出228来提供。视频输出被存储在显示器的帧缓冲器232中，可任选地图像数据可以在必要时在被提供给显示器30的像素36之前从查找表(非易失性LUT存储器)234(可以根据参照图1到5或者6到20描述的本发明的实施例中的任一实施例)中进一步修改。

利用LUT的实施例可以与框234或框226中的3D LUT存储在一起，所有1D LUT都被存储在框234或226中或者分布在这两个框中。根据本发明的实施例，查找表(非易失性LUT存储器)226可以是存储本发明的任一实施例(即，参照图1到5或6到20描述的)的校准变换的主存储器或仅是非易失性LUT存储器。

在本发明的任一实施例中，诸如RGB色彩分量等输入信号的色值可用于在可根据参照图1到5或者6到20描述的本发明的实施例中的任一实施例的3D非易失性LUT存储器中进行查找。这一根据参照图1到5或者6到20描述的本发明的实施例中的任一实施例的3D非易失性LUT存储器可以在可包括三个独立的非易失性LUT存储器(每个色彩通道一个)的显示器中实现(例如，在非易失性LUT存储器234中实现或被实现为非易失性LUT存储器234)。在该情形中，显示器非易失性LUT存储器234优选地不包括三个独立的非易失性LUT存储器(每个色彩通道一个)，但该存储器是3D非易失性LUT存储器，在其中存储对应于诸如RGB输入三原色等输入色彩空间中的每一色点(或色点子集)的诸如RGB输出三原色等输出色彩空间中的色点。根据本发明的实施例，查找表(非易失性LUT存储器)234可以是存储本发明的任一实施例中的校准变换的主存储器或仅是非易失性LUT存储器。替换地，3D非易失性LUT存储器中的查找还可被集成到显示控制器220中，例如根据本发明的任一实施例的3D非易失性LUT存储器226中。根据本发明的实施例，查找表(非易失性LUT存储器)226可以是存储本发明的任一实施例中的校准变换的主存储器或仅是非易失性LUT存储器。

替换地，该3D非易失性LUT存储器功能性还可以在例如在显示控制器220中提供的GPU中被实现为根据本发明的任一实施例的后处理纹理非易失性LUT存储器。例如，根据本发明的任一实施例的3D非易失性LUT存储器227可作为对像素着色器222的输入而被添加。例如，根据本发明的任一实施例的3D非易失性LUT存储器226可以是存储本发明的任一实施例中的校准变换的主存储器或仅是非易失性LUT存储器。

根据本发明，诸如LUT 226、227或234等根据任一实施例的非易失性LUT存储器将被过采样。例如，输入色彩空间中的色点的位深可小于输出空间中的色点的位深。由此，可以在输出空间中达到比输入空间更多的色彩，虽然这两个空间可以例如是RGB色彩空间。然而，本发明的范围包括诸如LUT 226、227或234等非易失性LUT存储器的可任选下采样可被应用以减少条目数量。在该情形中，可能需要内插来在诸如RGB输出三原色等输出色彩空间中创建对应于诸如RGB输入三原色等输入色彩空间中的没有与其相对应的输出值被存储在诸如LUT 226、227或234等3D非易失性LUT存储器中的任一任意色点。这些LUT 226、227或234中的任一者或全部可作为可插拔存储器项来提供。显示设备230或者显示系统具有用于将原生色域中的色点输入到非易失性3D LUT存储器226、227或234并且用于根据色彩变换来输出经校准色点的装置。非易失性3D LUT存储器226、227或234存储在三个维度中等距的色点。存储在非易失性3D LUT存储器中的色点间隔开一色距度量。存储在该非易失性3DLUT存储器中的色点可以在色彩空间的第一部分中间隔开第一距离度量，而在该色彩空间的另一部分中间隔开第二距离度量。

此外，在参照图6到20描述的实施例中，显示器可包括被配置成测量从该显示器的测量区域发出的光的物理传感器。为了使用针对由不同应用生成的区域的传感器来校准显示器(如参照图6到20描述的)，该传感器下的区域被迭代以显示不同区域。即，显示系统随时间改变显示在显示器的测量区域中的帧缓冲器内容的区域。显示在传感器下的区域的这一自动转换允许静态传感器测量所显示的每一区域的特性。以此方式，物理传感器测量并记录从所确定的每一区域发出的光的属性。使用该方法，可生成包括关于负责在任一帧缓冲器的内容中渲染的内容的每一应用的信息的校准和QA报告。一种用于驱动校准和QA的方法是用对所测量的每一区域应用的处理来对传感器记录的测量进行后处理。一种用于驱动校准和QA的替代方法是对传感器测量的每一渲染区域进行预处理。

为了阻止校准和QA检查变得非常慢(由于支持所有不同的区域所需的大量测量)，可利用高速缓存测量的系统。对于需要被校准/检查的不同显示设置，可以存在多个共同测量。在设置时对每一显示重复所有这些测量不是高效的，因为这将花费大量时间并由此显著地降低校准和QA的速度。而是“高速缓存”将保存已被执行的测量。该高速缓存包含测量的时间戳、正被测量的特定值(RGB值)、连同边界状况(诸如背光设置、温度、环境光等级等)。如果需要执行新测量，则检查高速缓存以确定最近(例如，在一天、一周或一个月内)是否已执行新测量(或足够类似的测量)。如果找到这一足够类似的测量，则将不会再次执行该测量，而是将改为使用高速缓存的结果。如果没有在高速缓存中找到足够类似的测量(例如，因为边界状况太过不同或者因为高速缓存中存在足够类似的测量但太旧)，则将执行物理测量并且结果将被置于高速缓存中。

实现

被适配成用于处理一区域、各区域、或整个显示器中的图像以及用于例如根据本发明的任一实施例生成诸如校准变换等的变换的根据本发明的实施例的方法以及根据本发明的系统可以在被专门适配成实现本发明的方法的计算机系统上实现。该计算机系统包括具有处理器和存储器且优选地具有显示器的计算机。存储器存储在由处理器执行时使处理器执行所述方法的机器可读指令(软件)。该计算机可包括视频显示终端、诸如键盘等数据输入装置、以及诸如鼠标或触摸屏等图形用户界面指示装置。该计算机可以是例如工作站或个人计算机或膝上型计算机。

计算机通常包括中央处理单元(″CPU″，例如常规的微处理器，由美国英特尔公司提供的奔腾处理器仅仅是一个示例)以及通过总线系统互连的多个其它单元。总线系统可以是任何合适的总线系统。计算机包括至少一个存储器。存储器可以包括各种本领域技术人员已知的数据存储设备，例如随机存取存储器(“RAM”)、只读存储器(“ROM”)和非易失性读/写存储器，例如本领域技术人员已知的硬盘。例如，计算机还可包括随机存取存储器(“RAM”)、只读存储器(“ROM”)以及用于将系统总线连接到视频显示终端的显示适配器和用于将外围设备(例如，盘和带驱动器)连接到系统总线的可任选的输入/输出(I/O)适配器。视频显示终端可以是计算机的可视输出，并且可以是诸如计算机硬件领域内公知的基于CRT的视频显示器等任何合适的显示设备。然而，对于台式计算机、便携式计算机或基于笔记本的计算机而言，视频显示终端可被基于LCD或基于等离子气体的平板显示器替换。该计算机还包括被配置成用于连接键盘、鼠标和可任选的扬声器的用户接口。

计算机还可以包括驻留在机器可读介质内以引导计算机操作的图形用户界面。任何合适的机器可读介质可以保存所述图形用户界面，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、磁盘、磁带或光盘(最后三个位于盘和带驱动器中)。任何合适的操作系统和相关联的图形用户界面(例如微软的Windows、Linux)可以引导CPU。另外，计算机包括驻留在计算机存储器存储内的控制程序。控制程序包含当在CPU上被执行时允许计算机执行关于本发明的任何方法所描述的操作的指令

本领域技术人员将认识到，作为对已经描述的硬件补充或替换，可利用诸如光盘介质、音频适配器或芯片编程设备(诸如计算机硬件领域内公知的PAL或EPROM编程设备)等其它外围设备。

执行本发明的方法的计算机程序产品可以驻留在任何合适的存储器中，并且无论被用于实际存储计算机程序产品的信号承载介质的特定类型如何，本发明都同样适用。计算机可读信号承载介质的示例包括：诸如软盘和CD ROM、固态存储器、带存储设备、磁盘之类的可记录类型的介质。

软件可包括当在处理引擎上执行时导致执行供与显示设备联用的色彩校准方法的代码。软件可包括当在处理引擎上执行时导致表达定义第一色彩空间中的色域的色点集的代码。软件可包括当在处理引擎上执行时导致将所述色点集从第一色彩空间映射到第二色彩空间的代码。软件可包括当在处理引擎上执行时导致在第二色彩空间中重新分布所映射的点集的代码，其中经重新分布的集合具有改进的感知线性，同时基本上保留该点集的色域。软件可包括当在处理引擎上执行时导致将经重新分布的点集从第二色彩空间映射到第三色彩空间并将所映射的经线性化的点集作为校准变换存储在用于显示设备的非易失性存储器中的代码。

软件可包括当在处理引擎上执行时导致通过在第二色彩空间中通过使得该第二色彩空间中的色点在整个色彩空间中等距来线性化所映射的点集来在第二色彩空间中重新分布所映射的点集的代码。第三色彩空间与第一色彩空间相同。软件可包括当在处理引擎上执行时允许接收第一色彩空间中的色点集的测量的代码。

软件可包括当在处理引擎上执行时导致通过以下操作来获得改进的感知线性的代码：

使用诸如四面体等多面体来划分第一色彩空间中的色域；

将色点集重新分布在每一多面体的各边上以获得每一多面体的各边上的改进的感知线性；

将色点集重新分布在每一多面体的各面上以通过由内插值替换每一个这样的色点来获得各面上的改进的感知线性，该内插值基于该多面体的形成多面体的该面的边界的各边上的这些点周围的重新分布的色点来获得；

将色点集重新分布在每一多面体内部以通过由内插值替换每一此类色点来获得改进的感知线性，该内插值基于多面体的包含内部色点的各面周围的重新分布的点来获得。

软件可包括当在处理引擎上执行时导致通过以下操作获得改进的感知线性的代码：

使用诸如四面体等多面体来划分第一色彩空间中的色域；

将色点集重新分布在每一多面体的各边上以获得每一多面体的各边上的改进的感知线性；

将色点集重新分布在每一多面体的各面上以通过由内插值替换每一个这样的色点来获得各面上的色点之间的欧几里得距离的改进的线性，该内插值基于形成多面体的该面的边界的该多面体的各边上的这些点周围的重新分布的点来获得；

将色点集重新分布在每一多面体内部以通过由内插值替换每一这样的色点来获得每一多面体内的色点之间的欧几里得距离的改进的感知线性，该内插值基于多面体的包含内部色点的重新分布的周围各面来获得。

软件可包括当在处理引擎上执行时导致色点线性化规程使间隔开一色距度量的色点在第二色彩空间中等距的代码。

软件可包括当在处理引擎上执行时导致在第二色彩空间的第一部分中使用第一距离度量而在第二色彩空间的另一部分中使用第二距离度量的代码。第二色彩空间的第二部分可主要包含第二色彩空间的中性灰色部分，并且第二色彩空间的第一部分可主要排除第二色彩空间的中性灰色部分。

软件可包括当在处理引擎上执行时导致点线性化规程包括在第二色彩空间中在第二距离度量方面等距地设置灰点的代码。

软件可包括当在处理引擎上执行时导致确保针对灰色的DICOM GSDF遵从性的代码。

软件可包括当在处理引擎上执行时导致应用平滑滤波器来减少第二色彩空间的第一部分与第二色彩空间的第二部分之间的边界区域中的不连续性的代码。

软件可被存储在诸如光盘介质、固态存储器设备、磁盘或磁带或类似装置等合适的非瞬态信号存储装置。

如本领域普通技术人员将理解的，图21所示的系统中所使用的任何处理器可具有各种实现。例如，处理器可包括任何合适的设备，诸如可编程电路、集成电路、存储器和I/O电路、专用集成电路、微控制器、复杂可编程逻辑器件、其它可编程电路等。处理器还可包括非瞬态计算机可读介质，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)或任何其它合适的介质。用于执行以下描述的方法的指令可被存储在非瞬态计算机可读介质中并由处理器执行。处理器可以经由系统总线、主板或使用本领域内中已知的任何其他合适的结构来通信地耦合到计算机可读介质和图形处理器。

如本领域普通技术人员将理解的，定义多个区域的显示设置和属性可被存储在非瞬态计算机可读介质中。

本公开不限于特定数量的显示器。本公开而是可适用于例如在同一显示系统内实现的若干虚拟显示器。

Claims (56)

1.一种用于在将帧缓冲器内容显示在显示器上之前修改所述帧缓冲器内容的显示系统，所述显示系统被配置成：

接收所述帧缓冲器内容；

确定存在于所述帧缓冲器内容中的表示由至少一个进程提供的内容的多个区域；

对于所确定的每一区域，确定用于位于所确定的区域中的所述帧缓冲器内容的所需显示设置；

处理所接收到的帧缓冲器内容以生成经处理的帧缓冲器内容，所述处理包括：

对于存在于所述帧缓冲器内容中的所确定的每一区域：

确定用于修改所确定的区域中的内容以使得当在所述显示器上可视化时所确定的区域中的所述内容的属性与用于所确定的区域的所述所需显示设置相符的处理规程；

使用所确定的处理规程来处理所确定的区域以生成经处理的帧缓冲器内容；

将所生成的经处理的帧缓冲器内容提供给所述显示器，

其中确定所述处理规程包括：

确定要对所述帧缓冲器内容执行的处理的类型；以及

确定在被用来处理所述帧缓冲器内容时执行所确定类型的处理的数据元素，

用于处理的所确定的数据元素包括第一变换元素；以及

使用所述第一变换元素来处理特定区域，其中所述第一变换元素是三维(3D) LUT并且所述3D LUT的内容是从所述所需显示设置以及存储在关于所述显示器的ICC简档中的数据中计算出的，

用于处理的所确定的数据元素还包括第二变换元素；并且

使用所述第一变换元素来处理所述特定区域包括：

使用所述第二变换元素来处理所述特定区域以生成所得区域；以及

使用所述第一变换元素来处理所述所得区域，其中所述第二变换元素是三个一维(1D)查找表(LUT)并且所述三个1D LUT是从所述所需显示设置的数学模型中计算出的。

2.如权利要求1所述的显示系统，其特征在于：

确定帧缓冲器的所述多个区域包括用户标识区域，并且对于所标识的每一区域，所述用户选择所需显示设置。

3.如权利要求1所述的显示系统，其特征在于，用于所确定的特定区域的所述所需显示设置基于所确定的特定区域的特性来确定。

4.如权利要求3所述的显示系统，其特征在于，所述特定区域的特性包括以下至少一者：

所述特定区域中的像素主要是灰度的、主要是彩色的还是灰度和彩色的混合；或者

控制所述特定区域的渲染的进程的名称。

5.如权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所确定的每一区域包括表示由所述至少一个进程提供的内容的几何形状或像素列表。

6.如权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述处理规程包括色彩处理或亮度处理中的至少一者。

7.如权利要求6所述的显示系统，其特征在于，所述处理规程包括亮度处理，所述亮度处理包括：

应用被计算为所请求的亮度范围与所述显示器的原生亮度范围之比的亮度缩放系数。

8.如权利要求6所述的显示系统，其特征在于，用于所确定的特定区域的所述所需显示设置基于sRGB、DICOM GSDF或伽马1.8。

9.如权利要求1所述的显示系统，其特征在于：

所述显示器包括被配置成测量从所述显示器的测量区域发出的光的物理传感器；

所述显示系统随时间改变显示在所述显示器的所述测量区域中的所述帧缓冲器内容的区域；并且

所述物理传感器测量并记录从所确定的每一区域发出的光的属性。

10.如权利要求1所述的显示系统，其特征在于，具有在第一色彩空间中定义的原生色域，所述显示系统包括：

非易失性存储器，其存储被配置成线性化色彩空间的校准变换，所述校准变换具有从所述原生色域的色点导出的经校准色点集；其中所述经校准色点集与所述原生色域相比具有改进的感知线性，同时基本上保留所述色域。

11.如权利要求10所述的显示系统，其特征在于，所述校准变换被存储在非易失性3DLUT存储器中。

12.如权利要求11所述的显示系统，其特征在于，还包括用于将所述原生色域中的色点输入到所述非易失性3D LUT存储器以及用于根据所述色彩变换来输出经校准色点的装置。

13.如权利要求11所述的显示系统，其特征在于，所述非易失性3D LUT存储器存储在三个维度中等距的色点。

14.如权利要求10所述的显示系统，其特征在于，所述校准变换符合DICOM标准。

15.如权利要求13所述的显示系统，其特征在于，存储在所述非易失性3D LUT存储器中的色点间隔开一色距度量。

16.如权利要求15所述的显示系统，其特征在于，存储在所述非易失性3D LUT存储器中的色点在色彩空间的第一部分中间隔开第一距离度量，而在所述色彩空间的另一部分中间隔开第二距离度量。

17.一种用于在将帧缓冲器内容显示在显示器上之前修改所述帧缓冲器内容的显示系统，所述显示系统被配置成：

接收所述帧缓冲器内容；

确定存在于所述帧缓冲器内容中的表示由至少一个进程提供的内容的多个区域；

对于所确定的每一区域，确定用于位于所确定的区域中的所述帧缓冲器内容的所需显示设置；

处理所接收到的帧缓冲器内容以生成经处理的帧缓冲器内容，所述处理包括：

对于存在于所述帧缓冲器内容中的所确定的每一区域：

确定用于修改所确定的区域中的内容以使得当在所述显示器上可视化时所确定的区域中的所述内容的属性与用于所确定的区域的所述所需显示设置相符的处理规程；

使用所确定的处理规程来处理所确定的区域以生成经处理的帧缓冲器内容；

将所生成的经处理的帧缓冲器内容提供给所述显示器，

所述显示系统具有在第一色彩空间中定义的原生色域，所述显示系统包括：

非易失性存储器，其存储被配置成线性化色彩空间的校准变换，所述校准变换具有从所述原生色域的色点导出的经校准色点集；其中所述经校准色点集与所述原生色域相比具有改进的感知线性，同时基本上保留所述色域；

其中所述校准变换被存储在非易失性3D LUT存储器中；

所述非易失性3D LUT存储器存储在三个维度中等距的色点；其中存储在所述非易失性3D LUT存储器中的色点在色彩空间的第一部分中间隔开第一距离度量，而在所述色彩空间的另一部分中间隔开第二距离度量，

其中所述改进的感知线性通过以下操作来获得：

使用诸如四面体等多面体来划分所述第一色彩空间中的所述色域；

将所述色点集重新分布在每一多面体的各边上以获得每一多面体的各边上的改进的感知线性；

将所述色点集重新分布在每一多面体的各面上以通过由内插值替换每一个这样的色点来获得各面上的改进的感知线性，所述内插值基于该多面体的形成多面体的面的边界的各边上的这些点周围的重新分布的色点来获得；

将所述色点集重新分布在每一多面体内部以通过由内插值替换每一这样的色点来获得改进的感知线性，所述内插值基于多面体的包含内部色点的各面周围的重新分布的点来获得。

18.一种用于在将帧缓冲器内容显示在显示器上之前修改所述帧缓冲器内容的方法，所述方法包括：

接收所述帧缓冲器内容；

确定存在于所述帧缓冲器内容中的表示由至少一个进程提供的内容的多个区域；

对于所确定的每一区域，确定用于位于所确定的区域中的所述帧缓冲器内容的所需显示设置；

通过处理所接收到的帧缓冲器内容来生成经处理的帧缓冲器内容，所述处理包括：

对于存在于所述帧缓冲器内容中的所确定的每一区域：

确定用于修改所确定的区域中的内容以使得当在所述显示器上可视化时所确定的区域中的所述内容的属性与用于所确定的区域的所述所需显示设置相符的处理规程；

使用所确定的处理规程来处理所确定的区域以生成经处理的帧缓冲器内容；

将所生成的经处理的帧缓冲器内容提供给显示器，

其中确定所述处理规程包括：

确定要对所述帧缓冲器内容执行的处理的类型；以及

确定在被用来处理所述帧缓冲器内容时执行所确定类型的处理的数据元素，

用于处理的所确定的数据元素包括第一变换元素；以及

使用所述第一变换元素来处理特定区域，其中所述第一变换元素是三维(3D)LUT并且所述3D LUT的内容是从所述所需显示设置以及存储在关于所述显示器的ICC简档中的数据中计算出的，

用于处理的所确定的数据元素还包括第二变换元素；并且

使用所述第一变换元素来处理所述特定区域包括：

使用所述第二变换元素来处理所述特定区域以生成所得区域；以及

使用所述第一变换元素来处理所述所得区域，其中所述第二变换元素是三个一维(1D)查找表(LUT)并且所述三个1D LUT是从所述所需显示设置的数学模型中计算出的。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于：

确定帧缓冲器的所述多个区域包括用户标识区域，并且对于所标识的每一区域，所述用户选择所需显示设置。

20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，用于所确定的特定区域的所述所需显示设置基于所确定的特定区域的特性来确定。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述特定区域的特性包括以下至少一者：

所述特定区域中的像素主要是灰度的、主要是彩色的还是灰度和彩色的混合；或者

控制所述特定区域的渲染的进程的名称。

22.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述处理规程包括色彩处理或亮度处理中的至少一者。

23.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括一种色彩校准方法，包括以下步骤：

在第一色彩空间中表达定义色域的色点集；

将所述色点集从所述第一色彩空间映射到第二色彩空间；

在所述第二色彩空间中重新分布所映射的色点集，其中经重新分布的集合具有改进的感知线性，同时基本上保留该点集的色域；

将所述经重新分布的色点集从所述第二色彩空间映射到第三色彩空间；以及

将所映射的经线性化的点集作为校准变换存储在用于所述显示设备的非易失性存储器中。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，在所述第二色彩空间中重新分布所映射的点集包括在所述第二色彩空间中通过使得所述第二色彩空间中的色点在整个色彩空间中等距来线性化所映射的点集。

25.如权利要求23或24所述的方法，其特征在于，所述第三色彩空间与所述第一色彩空间是相同的。

26.如权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

测量所述第一色彩空间中的所述色点集。

27.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述改进的感知线性通过以下操作来获得：

使用诸如四面体等多面体来划分所述第一色彩空间中的所述色域；

将所述色点集重新分布在每一多面体的各边上以获得每一多面体的各边上的改进的感知线性；

将所述色点集重新分布在每一多面体的各面上以通过由内插值替换每一个这样的色点来获得各面上的改进的感知线性，所述内插值基于该多面体的形成多面体的面的边界的各边上的这些点周围的重新分布的色点来获得；

将所述色点集重新分布在每一多面体内部以通过由内插值替换每一这样的色点来获得改进的感知线性，所述内插值基于多面体的包含内部色点的各面周围的重新分布的点来获得。

28.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述改进的感知线性通过以下操作来获得：

使用诸如四面体等多面体来划分所述第一色彩空间中的所述色域；

将所述色点集重新分布在每一多面体的各边上以获得每一多面体的各边上的改进的感知线性；

将所述色点集重新分布在每一多面体的各面上以通过由内插值替换每一个这样的色点来获得各面上的色点之间的欧几里得距离的改进的线性，所述内插值基于该多面体的形成多面体的面的边界的各边上的这些点周围的重新分布的点来获得；

将所述色点集重新分布在每一多面体内部以通过由内插值替换每一这样的色点来获得每一多面体内的色点之间的欧几里得距离的改进的感知线性，所述内插值基于多面体的包含所述内部色点的重新分布的周围各面来获得。

29.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述色点线性化涉及使得间隔开一色距度量的色点在所述第二色彩空间中等距。

30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，第一距离度量在所述第二色彩空间的第一部分中使用，而第二距离度量在所述第二色彩空间的另一部分中使用。

31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述第二色彩空间的第二部分主要包含所述第二色彩空间的中性灰色部分，并且所述第二色彩空间的所述第一部分主要排除所述第二色彩空间的所述中性灰色部分。

32.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述色点线性化 还包括在所述第二色彩空间中在第二距离度量方面等距地设置灰点。

33.如权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括确保针对灰色的DICOM GSDF遵从性。

34.如权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括应用平滑滤波器来减少所述第二色彩空间的第一部分与所述第二色彩空间的第二部分之间的边界区域中的不连续性。

35.如权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括：

使用物理传感器来记录从所述显示器的测量区域发出的光的测量；

随时间改变显示在所述显示器的所述测量区域中的所述帧缓冲器内容的区域；以及

记录从所确定的区域中的每一者发出的光的属性。

36.一种存储用于执行如权利要求18所述的方法的计算机程序的非瞬态存储介质。

37.一种供与显示设备联用的色彩校准方法，所述显示设备包括用于所述显示设备的处理器和非易失性存储器，所述方法包括以下步骤：

在第一色彩空间中表达定义色域的色点集；

将所述色点集从所述第一色彩空间映射到第二色彩空间；

在所述第二色彩空间中重新分布所映射的色点集，其中经重新分布的集合具有改进的感知线性，同时基本上保留该点集的色域；

将所述经重新分布的色点集从所述第二色彩空间映射到第三色彩空间；以及

将所映射的经线性化的点集作为校准变换存储在用于所述显示设备的所述非易失性存储器中，

其中所述改进的感知线性通过以下操作来获得：

使用诸如四面体等多面体来划分所述第一色彩空间中的所述色域；

将所述色点集重新分布在每一多面体的各边上以获得每一多面体的各边上的改进的感知线性；

将所述色点集重新分布在每一多面体的各面上以通过由内插值替换每一个这样的色点来获得各面上的改进的感知线性，所述内插值基于该多面体的形成多面体的面的边界的各边上的这些点周围的重新分布的色点来获得；

将所述色点集重新分布在每一多面体内部以通过由内插值替换每一这样的色点来获得改进的感知线性，所述内插值基于多面体的包含内部色点的各面周围的重新分布的点来获得。

38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，在所述第二色彩空间中重新分布所映射的点集包括在所述第二色彩空间中通过使得所述第二色彩空间中的色点在整个色彩空间中等距来线性化所映射的点集。

39.如权利要求37或38所述的色彩校准方法，其特征在于，所述第三色彩空间与所述第一色彩空间是相同的。

40.如权利要求37所述的色彩校准方法，其特征在于，还包括以下步骤：

测量所述第一色彩空间中的所述色点集。

41.如权利要求38所述的色彩校准方法，其特征在于，所述色点线性化涉及使得间隔开一色距度量的色点在所述第二色彩空间中等距。

42.如权利要求41所述的色彩校准方法，其特征在于，第一距离度量在所述第二色彩空间的第一部分中使用，而第二距离度量在所述第二色彩空间的另一部分中使用。

43.如权利要求42所述的色彩校准方法，其特征在于，所述第二色彩空间的第二部分主要包含所述第二色彩空间的中性灰色部分，并且所述第二色彩空间的所述第一部分主要排除所述第二色彩空间的所述中性灰色部分。

44.如权利要求38所述的色彩校准方法，其特征在于，所述色点线性化 还包括在所述第二色彩空间中在第二距离度量方面等距地设置灰点。

45.如权利要求37或38所述的色彩校准方法，其特征在于，还包括确保针对灰色的DICOM GSDF遵从性。

46.如权利要求37或38所述的色彩校准方法，其特征在于，还包括应用平滑滤波器来减少所述第二色彩空间的第一部分与所述第二色彩空间的第二部分之间的边界区域中的不连续性。

47.一种具有在第一色彩空间中定义的原生色域的显示设备，所述显示设备包括：

非易失性存储器，其存储被配置成线性化色彩空间的校准变换，所述校准变换具有从所述原生色域的色点导出的经校准色点集；其中所述经校准色点集与所述原生色域相比具有改进的感知线性，同时基本上保留所述色域，

其中所述改进的感知线性通过以下操作来获得：

使用诸如四面体等多面体来划分所述第一色彩空间中的所述色域；

将所述色点集重新分布在每一多面体的各边上以获得每一多面体的各边上的改进的感知线性；

将所述色点集重新分布在每一多面体的各面上以通过由内插值替换每一个这样的色点来获得各面上的改进的感知线性，所述内插值基于该多面体的形成多面体的面的边界的各边上的这些点周围的重新分布的色点来获得；

将所述色点集重新分布在每一多面体内部以通过由内插值替换每一这样的色点来获得改进的感知线性，所述内插值基于多面体的包含内部色点的各面周围的重新分布的点来获得。

48.如权利要求47所述的显示设备，其特征在于，所述校准变换被存储在非易失性3DLUT存储器中。

49.如权利要求48所述的显示设备，其特征在于，还包括用于将所述原生色域中的色点输入到所述非易失性3D LUT存储器以及用于根据所述色彩变换来输出经校准色点的装置。

50.如权利要求48或49所述的显示设备，其特征在于，所述非易失性3D LUT存储器存储在三个维度中等距的色点。

51.如权利要求47所述的显示设备，其特征在于，所述校准变换符合DICOM标准。

52.如权利要求50所述的显示设备，其特征在于，存储在所述非易失性3D LUT存储器中的色点间隔开一色距度量。

53.如权利要求52所述的显示设备，其特征在于，存储在所述非易失性3D LUT存储器中的色点在色彩空间的第一部分中间隔开第一距离度量，而在所述色彩空间的另一部分中间隔开第二距离度量。

54.一种具有在第一色彩空间中定义的原生色域的显示设备，所述显示设备包括：

非易失性存储器，其存储被配置成线性化色彩空间的校准变换，所述校准变换具有从所述原生色域的色点导出的经校准色点集；其中所述经校准色点集与所述原生色域相比具有改进的感知线性，同时基本上保留所述色域；

其中所述非易失性存储器是3D LUT存储器；

所述非易失性3D LUT存储器存储在三个维度中等距的色点；

其中存储在所述非易失性3D LUT存储器中的色点在色彩空间的第一部分中间隔开第一距离度量，而在所述色彩空间的另一部分中间隔开第二距离度量，

其中所述改进的感知线性通过以下操作来获得：

使用诸如四面体等多面体来划分所述第一色彩空间中的所述色域；

将所述色点集重新分布在每一多面体的各边上以获得每一多面体的各边上的改进的感知线性；

将所述色点集重新分布在每一多面体的各面上以通过由内插值替换每一个这样的色点来获得各面上的改进的感知线性，所述内插值基于该多面体的形成多面体的面的边界的各边上的这些点周围的重新分布的色点来获得；

将所述色点集重新分布在每一多面体内部以通过由内插值替换每一这样的色点来获得改进的感知线性，所述内插值基于多面体的包含内部色点的各面周围的重新分布的点来获得。

55.一种用于具有在第一色彩空间中定义的原生色域的显示设备的控制器，所述控制器包括：

非易失性存储器，其存储被配置成线性化色彩空间的校准变换，所述校准变换具有从所述原生色域的色点导出的经校准色点集；其中所述经校准色点集与所述原生色域相比具有改进的感知线性，同时基本上保留所述色域，

其中所述改进的感知线性通过以下操作来获得：

使用诸如四面体等多面体来划分所述第一色彩空间中的所述色域；

将所述色点集重新分布在每一多面体的各边上以获得每一多面体的各边上的改进的感知线性；

将所述色点集重新分布在每一多面体的各面上以通过由内插值替换每一个这样的色点来获得各面上的改进的感知线性，所述内插值基于该多面体的形成多面体的面的边界的各边上的这些点周围的重新分布的色点来获得；

将所述色点集重新分布在每一多面体内部以通过由内插值替换每一这样的色点来获得改进的感知线性，所述内插值基于多面体的包含内部色点的各面周围的重新分布的点来获得。

56.一种用于显示系统的控制器，所述控制器用于在将帧缓冲器内容显示在显示器上之前修改所述帧缓冲器内容，所述控制器被配置成：

接收所述帧缓冲器内容；

确定存在于所述帧缓冲器内容中的表示由至少一个进程提供的内容的多个区域；

对于所确定的每一区域，确定用于位于所确定的区域中的所述帧缓冲器内容的所需显示设置；

处理所接收到的帧缓冲器内容以生成经处理的帧缓冲器内容，所述处理包括：

对于存在于所述帧缓冲器内容中的所确定的每一区域：

确定用于修改所确定的区域中的内容以使得当在所述显示器上可视化时所确定的区域中的所述内容的属性与用于所确定的区域的所述所需显示设置相符的处理规程；

使用所确定的处理规程来处理所确定的区域以生成经处理的帧缓冲器内容；

将所生成的经处理的帧缓冲器内容提供给所述显示器，

其中确定所述处理规程包括：

确定要对所述帧缓冲器内容执行的处理的类型；以及

确定在被用来处理所述帧缓冲器内容时执行所确定类型的处理的数据元素，

用于处理的所确定的数据元素包括第一变换元素；以及

使用所述第一变换元素来处理特定区域，其中所述第一变换元素是三维(3D)LUT并且所述3D LUT的内容是从所述所需显示设置以及存储在关于所述显示器的ICC简档中的数据中计算出的，

用于处理的所确定的数据元素还包括第二变换元素；并且

使用所述第一变换元素来处理所述特定区域包括：

使用所述第二变换元素来处理所述特定区域以生成所得区域；以及

使用所述第一变换元素来处理所述所得区域，其中所述第二变换元素是三个一维(1D)查找表(LUT)并且所述三个1D LUT是从所述所需显示设置的数学模型中计算出的。

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