CN107635122B - 对在设备屏幕色域内重映射的图像进行处理的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供一种对在设备屏幕色域内重映射的图像进行处理的方法及装置，涉及显示技术领域，以解决现有的色彩保真所存在的低灰阶噪声放大问题。该方法包括：确定在重映射之前待校正像素点的第一色彩值的第一色彩权重，以及在重映射之后待校正像素点的第二色彩值的第二色彩权重；第一色彩权重和第二色彩权重均用于表征第二色彩值对应的噪声抑制程度，其中，第二色彩值与第一色彩权重成正比，与第二色彩权重呈反比；分别利用第一色彩权重和第二色彩权重对第一色彩值和第二色彩值进行加权求和。

Description

对在设备屏幕色域内重映射的图像进行处理的方法及装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种对在设备屏幕色域内重映射的图像进行处理的方法及装置。

背景技术

近年来，随着高动态光照渲染图像(High-Dynamic Range，HDR)等显示技术的迅速发展，也带动了BT.2020标准的发展。其中，BT.2020标准已被国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)定位4K/8K时代的一种图像信号色域的标准，也是超高清蓝光的标准之一。普通蓝光标准使用的是BT.709标准，BT.2020标准的色域范围的面积要远远大于BT.709标准的色域范围的面积。

目前市面上的中高端电视基本上使用的是广色域的设备屏幕，但其显示色域的色域范围仍然小于BT.2020标准的色域范围。因此，当一个大色域范围的输入图像信号(如，BT.2020信号)在色域范围小的显示屏上显示时，如图1所示，图1中的RGB区域为输入图像信号的色域范围，图1中的rgb区域为设备屏幕的显示色域的色域范围，其中，RGB区域的面积大于rgb区域的面积。为了避免颜色受损，通常会将超出设备屏幕的显示色域范围外的颜色压缩到显示色域内。但是，对于那些处于显示色域范围内的颜色，设备屏幕在显示时仍然会按照其在输入图像信号的输入色域内的色彩坐标进行显示，使得设备屏幕显示出的颜色在一定范围较为集中，从而造成设备屏幕偏色问题。同理，当一个小色域范围的输入图像信号(如，BT.709信号)在色域范围大的显示屏上显示时(如图2所示，图2中的RGB区域为输入图像信号的色域范围，图2中的rgb区域为设备屏幕的显示色域的色域范围，其中，RGB区域的面积小于rgb区域的面积)，也会使得设备屏幕显示出的颜色在一定范围较为集中，从而造成设备屏幕偏色问题。

为了解决偏色问题，现有技术通过对输入图像信号在广色域的设备屏幕的色域内进行重新映射，以达到色彩保真的目的，即实现输入图像信号在广色域屏上正常的显示。但是，现有技术在色彩保真时，由于低灰阶像素点在进行色彩保真后，会造成这些低灰阶像素点的色彩值整体上浮，使得原始图像中的低灰阶像素点的色彩噪声放大，使图像的画质变的比较糟糕。

因此，如何在对低灰阶图像进行色彩保真的同时，减弱低灰阶图像的噪声，是本申请所要关注的问题。

发明内容

本申请的实施例提供一种对在设备屏幕色域内重映射的图像进行处理的方法及装置，以解决现有的色彩保真所存在的低灰阶噪声放大问题。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种对在设备屏幕色域内重映射的图像进行处理的方法，包括：

确定在重映射之前待校正像素点的第一色彩值的第一色彩权重，以及在重映射之后待校正像素点的第二色彩值的第二色彩权重；

所述第一色彩权重和第二色彩权重均用于表征所述第二色彩值对应的噪声抑制程度，其中，所述第二色彩值与第一色彩权重成正比，与第二色彩权重呈反比；

分别利用所述第一色彩权重和第二色彩权重对所述第一色彩值和第二色彩值进行加权求和。

第二方面，提供一种对在设备屏幕色域内重映射的图像进行处理的装置，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器用于存储计算机执行代码，所述计算机执行代码用于控制所述处理器执行第一方面所述的方法。

第三方面，提供一种显示设备，包括：第二方面所述对在设备屏幕色域内重映射的图像进行处理的装置。

第四方面，提供一种计算机存储介质，用于储存为对在设备屏幕的色域内重映射的图像进行处理的装置所用的计算机软件指令，其包含执行第一方面所述的方法所设计的程序代码。

由于图像中低灰阶像素点在经过色彩保真后容易造成原始数据的整体上浮，使得原始图像中的低灰阶像素点的色彩噪声整体被放大。为了对低灰阶像素点的色彩噪声进行抑制，需要将这些低灰阶像素点在设备屏幕的色域内重映射后的色彩值进行压低处理，但若对所有低灰阶像素点进行整体压低，容易在预设灰阶阈值附近造成数据的跳跃，使得图像不连续，从而产生新的人工噪声。因此，本申请通过为像素点在设备屏幕的色域内重映射之前的第一色彩值引入第一色彩权重，为像素点在设备屏幕的色域内重映射之后的第二色彩值引入第二色彩权重，由于第一色彩权重与第二色彩权重均用于表征该第二色彩值的噪声抑制程度，且像素点的第二色彩值与第一色彩权重呈正比，与第二色彩权重呈反比，即像素点的第一色彩权重与第二色彩权重会随着该像素点的第二色彩值的变化而变化，因此，分别利用第一色彩权重和第二色彩权重对第一色彩值和第二色彩值进行加权求和后，便可针对该像素点的第二色彩值的噪声抑制程度进行相应程度的噪声抑制，从而可以得到像素点经过噪声抑制的最终输出色彩值，进而使得重映射后的图像中像素点的颜色能够得到平滑过渡。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种色域示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种色域示意图；

图3为本申请实施例提供的一种对在设备屏幕色域内重映射的图像进行处理的方法方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种对在设备屏幕色域内重映射的图像进行处理的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例的说明书附图，对本申请实施例提供的技术方案进行说明。显然，所描述的是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，下文所提供的任意多个技术方案中的部分或全部技术特征在不冲突的情况下，可以结合使用，形成新的技术方案。

下面对本申请中所涉及的部分术语进行解释，以方便读者理解：

1、色域(Color Gamut)

色域用于表示显示设备中的全部区域或部分区区域域所能表达的颜色数量所构成的范围区域，例如，各种显示设备、打印机或印刷设备所能表现的颜色范围。为了能够直观的表示色彩空间值，国际照明组织(Commission Internationale de L'Eclairage，CIE)制定了一个用于描述色彩空间值的方法：CIE-xy色度图。在这个坐标系中，各种显示设备能表现的色彩空间值的范围区域通常可以用与色彩相关的色彩空间三点连线组成的三角形区域来表示，三角形的面积越大，就表示这种显示设备的色彩空间值范围越大。色坐标是CIE组织的颜色量化标准，即自然界当中任何一种颜色，都可以归结为色坐标上的一个点(x,y)。

2、色彩空间(Color Space)

色彩空间，用于表明某种显示设备能表现的各种色彩数量的集合。通常色彩空间越广阔、能显示的色彩种类就越多，色彩空间值范围也就越大。其中，色彩空间可以根据与设备之间的相关性分为与设备相关的色彩空间和与设备无关的色彩空间。

3、与设备相关的色彩空间

与设备相关的色彩空间，是指色彩空间所指定生成的颜色与生成颜色的设备有关的色彩空间，即色彩空间的坐标因图像源设备而异。示例性的，与设备相关的色彩空间包括：基于减色法的色空间(如CMYK色彩空间)和基于加色法的色空间(如RGB色彩空间)，例如，以RGB色彩空间为例，当计算机显示器使用RGB来显示颜色时，若该计算机显示器显示像素值为(R，G，B)＝(250,123,23)的像素点的颜色时，该颜色会随着显示器的亮度和饱和度的改变而改变。

4、与设备无关的色彩空间

与设备无关的色彩空间，是指色彩空间所指定生成的颜色与生成颜色的设备无关，一般是建立在CIE标准之上的，当色彩空间给定某一颜色的一组值时，不管使用什么设备进行显示，呈现出的颜色都是一致的。示例性的，与设备无关的色彩空间包括：CIE1931XYZ颜色空间(CIE Lxy空间是从XYZ空间直接导出的一个色彩空间)、

CIE1976LAB、CIE1976LUV。例如，CIE LAB色彩空间就是设备无关的颜色空间，它建筑在HSV(hue,saturation and value，色度，饱和度，亮度)颜色空间的基础上，用该色彩空间指定的颜色在不同设备上生成的颜色都相同。

本申请实施例中与设备无关的色彩空间可以为XYZ色彩空间、LAB色彩空间、或LUV色彩空间中的任一色彩空间，本申请实施例对此不做限定。为了方便说明，下文中均以“Lxy色彩空间”为例进行说明，Lxy色彩空间将XYZ色彩空间中X+Y+Z＝1的平面投射到(x,y)平面，也就是Z＝0的平面，来得到的Lxy色彩空间。

需要说明的是，Lxy色彩空间对应的Lxy坐标系中的x轴与y轴组成的平面用于表示色度值，例如，x_r(i,j)，y_r(i,j)用于表示x轴与y轴组成的平面中的坐标为(i,j)的像素点的色度值，Y轴用于表示亮度。

5、色彩坐标，是指色域内的点的坐标。本申请中输入图像中像素点的色彩坐标是指该像素点在与设备无关的色彩空间下的色彩值在色域内对应的点的坐标，每个色彩坐标对应一个色彩值。

6、设备屏幕，为显示设备的屏幕，通常为用于显示图像或视频的显示单元，本申请实施例中的显示设备为具备屏幕的电子设备，该电子设备可以为智能电视、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(Ultra-mobile Personal Computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)等移动终端，也可以是投影仪、显示器等专用于图像显示的电子设备。

7、像素点的色彩值，一般的，通常使用色彩的色调值(色相值)、饱和度值(纯度值)和亮度值来表现像素点的色彩值。通常可以使用三原色RGB来表示，称为像素点的RGB值，也可以称作像素点的三基色色彩值，像素点的三基色包括红基色、绿基色以及蓝基色三种，其中，三种基色相互独立，任一色均不能由其他二色混合产生。本申请按照设备空间的不同，将像素点的色彩值分为与设备相关的色彩空间下的色彩值和与设备无关的色彩空间下的色彩值。

8、其他术语

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。如果不加说明，本文中的“多个”是指两个或两个以上。

为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能或作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。

本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。本申请实施例中，“的(英文：of)”，“相应的(英文：corresponding，relevant)”和“对应的(英文：corresponding)”有时可以混用，应当指出的是，在不强调其区别时，其所要表达的含义是一致的。

本申请实施例提供的对在设备屏幕的色域内重映射的图像进行处理的方法的执行主体可以为对在设备屏幕的色域内重映射的图像进行处理的装置，或者用于执行上述对在设备屏幕的色域内重映射的图像进行处理的方法的显示设备。其中，对在设备屏幕的色域内重映射的图像进行处理的装置可以为上述显示设备中的中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)或者可以为上述显示设备的中的控制单元或者功能模块。

本申请提供的方案主要针对输入图像信号的色域范围大于设备屏幕的色域范围的场景(如图1所示)，或者，针对输入图像信号的色域范围小于设备屏幕的色域范围的场景(如图2所示)。

图3为本申请实施例提供的一种对在设备屏幕的色域内重映射的图像进行处理的方法流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤：

S101、确定在重映射之前待校正像素点的第一色彩值的第一色彩权重，以及在重映射之后待校正像素点的第二色彩值的第二色彩权重。

示例性的，在输入图像信号的色域范围大于设备屏幕的色域范围的场景下，本申请中的待校正像素点为处于设备屏幕的色域范围内的像素点；在输入图像信号的色域范围小于设备屏幕的色域范围的场景下，该输入图像内的所有像素点均可以为本申请中的待校正像素点。

需要说明的是，本申请中的第一色彩值和第二色彩值均为与设备相关的色彩空间(如，RGB)下的色彩值。

示例性的，由于重映射之前的图像中低灰阶像素点在设备屏幕的色域内重映射后的色彩值容易造成原始数据的整体上浮，从而造成图像中低灰阶像素点的色彩噪声整体被放大。为了对低灰阶像素点的色彩噪声进行抑制，需要将这些低灰阶像素点重映射之后的色彩值进行压低处理，例如，可以采用对待校正像素点在重映射之前的图像中的第一色彩值及该待校正像素点在重映射之后的图像中的第二色彩值进行加权折中的方法，对低灰阶数据进行压低处理。但是，若对所有低灰阶像素点进行整体压低，容易在预设灰阶阈值附近造成数据的跳跃，使得图像不连续，从而产生新的人工噪声。其中，本申请中的预设灰阶阈值与设备屏幕的硬件参数有关，因此，不同设备屏幕对应的预设灰阶阈值不同。

下面以一组实际数据来说明上述问题，假设待校正像素点P在重映射之前的第一色彩值的R基色色彩值为org_R＝40，该待校正像素点P在重映射之后的第二色彩值的R基色色彩值为out_R＝59，预设灰阶阈值T＝60时，按照折中方法计算出待校正像素点P的输出色彩值的R基色色彩值out_R＝40*0.5+59*0.5＝49.5，将49.5四舍五入值为50，由于61与50的差距要明显大于61与59的差距，此时，虽然对低灰阶像素点的第二色彩值进行了降噪，但是在60附近明显的形成了一个跳跃，使得图像不连续，产生人工噪声。

由此可见，若第一色彩值与第二色彩值的色彩权重为恒定值时，虽然可以对第二色彩值中的色彩噪声进行抑制，但容易在预设灰阶阈值处形成一个跳跃。因此。本申请中待校正像素点的第一色彩值的第一色彩权重和第二色彩值的第二色彩权重会随着第二色彩值的变化而变化，从而在预设灰阶阈值的分界处实现颜色的平滑过渡。

其中，本申请中第一色彩权重和第二色彩权重均用于表征第二色彩值对应的噪声抑制程度，且第二色彩值与第一色彩权重呈正比，与第二色彩权重呈反比，第一色彩权重与第二色彩权重之和为1。具体的，本申请中待校正像素点的第二色彩值越大，其对应的第一色彩权重越大，第二色彩权重越小，最终输出的输出色彩值越靠近重映射之前的色彩值(即第一色彩值)，噪声被抑制的越明显，反之，待校正像素点的第二色彩值越小，其对应的第一色彩权重越小，第二色彩权重越大，最终输出的输出色彩值越靠近重映射之后的色彩值(即第二色彩值)，噪声被抑制的越轻。

为了提高噪声抑制精度，本申请可以为待校正像素点的第一色彩值和第二色彩值中的每个基色色彩值分别分配一个基色色彩权重，从而以每种基色为单位，对每种基色分别进行噪声抑制。

示例一：可以为第一色彩值和第二色彩值中的每个基色色彩值分配不同的基色色彩权重。示例性的，上述的第一色彩权重包括第一色彩值的每个基色色彩值对应的第一基色色彩权重，对应的，上述的第二色彩权重包括第二色彩值的每个基色色彩值对应的第二基色色彩权重。

示例二：可以为第一色彩值和第二色彩值中的每个基色色彩值分配相同的基色色彩权重。示例性的，上述的第一色彩权重可以为第一色彩值的最大基色色彩值对应的基色色彩权重，对应的，上述的第二色彩权重可以为第二色彩值的最大基色色彩值对应的基色色彩权重。

在一种示例中，若待校正像素点的第二色彩值大于预设灰阶阈值，则表明该待校正像素点为高灰阶像素点，高灰阶像素点在重映射之后其对应的色彩值不易出现大幅度上浮，即不存在色彩噪声，也无需进行噪声抑制，因此，该待校正像素点的第一色彩值的第一色彩权重等于0，对应的，第二色彩值的第二色彩权重为1。

示例性的，若待校正像素点的第二色彩值的任一基色色彩值大于预设灰阶阈值，则表明该基色无需进行噪声抑制，该基色的第一基色色彩权重等于0，对应的，第二基色色彩权重为1。

在一种示例中，当待校正像素点的第二色彩值小于预设灰阶阈值，则表明该待校正像素点为低灰阶像素点，低灰阶像素点在重映射之后其对应的色彩值容易出现较为严重的数据上浮现象，此时需要进行噪声抑制，且不同色彩值的低灰阶像素点其需要的噪声抑制程度不同，即为色彩值不同的像素点设置不同的色彩权重。由于待校正像素点的第一色彩权重K1与第二色彩权重K2之和为1，即K1+K2＝1，因此，本申请可以在获取到K1后，通过公式：K1+K2＝1，计算出K2。

具体的，确定第一色彩权重的过程可以通过以下两种实现方式来实现：

方式一：

具体的，S101具体包括如下步骤：

A1、在色彩权重表中，查找与待校正像素点的第二色彩值相匹配的第一色彩权重。

其中，该色彩权重表中包含了像素点在不同第二色彩值下对应的第一色彩值的第一色彩权重。该色彩权重表中的色彩权重的取值范围为：像素点的第二色彩值为0时对应的第一色彩值的第一色彩权重到0。示例性的，在具体查找时，可以以待校正像素点的第二色彩值为索引，查找对应的第一色彩值的第一色彩权重，为了保证a的精度可以采用保留8bit小数甚至更多bit的小数位。当然，为了最终确定的输出色彩值精度更高。可以为建立每个基色对应的色彩权重表，然后分别以待校正像素点的第二色彩值的每个基色的色彩值为索引，查找出第一色彩值的每个基色对应的色彩权重。

方式二：

具体的，S101具体包括如下步骤：

A2、根据待校正像素点的第二色彩值、预设灰阶阈值以及色彩权重公式，计算出待校正像素点的第一色彩值的第一色彩权重。

示例性的，以R基色为例，在执行A2时，可以按照下述公式来计算：

a₁＝-(max_a₁/T)*x+max_a₁(公式1)

其中。max_a₁为当待校正像素点的第二色彩值为0时对应的第一色彩值的第一色彩权重，x为待校正像素点的第二色彩值，T为预设灰阶阈值。应注意的是，上述的公式仅仅是一种示例，在实际应用中，还可以是其他的非线性的函数，或者非线性的分段函数等，这里不再限定。

下面将以R基色的一组实际数据来说明上述的计算过程，假设待校正像素点P的第一色彩值的R基色色彩值为org_R＝40，该待校正像素点P的第二色彩值的R基色色彩值为out_R＝59，max_a1＝0.7，T＝60，将这些参数代入上述公式1，计算出a1＝0.0117。最终待校正像素点P的P基色色彩值out_R＝40*0.0117+59*(1-0.0117)＝58.777,四舍五入值为59，与60相近，这样在阈值的分界处就实现了平滑过渡。

同理，由于待校正像素点的第一色彩权重K1与第二色彩权重K2之和为1，即K1+K2＝1，因此，当待校正像素点的第二色彩值小于预设灰阶阈值，本申请可以在获取到K2后，通过公式：K1+K2＝1，计算出K1。

具体的，确定第一色彩权重的过程可以通过以下两种实现方式来实现：

方式一：

具体的，S201具体包括如下步骤：

B1：在色彩权重表中，查找与待校正像素点的第二色彩值相匹配的第二色彩权重。

其中，该色彩权重表中包含了像素点在不同第二色彩值下对应的第二色彩权重。示例性的，在具体查找时，可以以待校正像素点的第二色彩值为索引，查找对应的第二色彩权重，为了保证a的精度可以采用保留8bit小数甚至更多bit的小数位。当然，为了最终确定的输出色彩值精度更高。可以为建立每个基色对应的色彩权重表，然后分别以待校正像素点的第二色彩值的每个基色的色彩值为索引，查找出第二色彩值的每个基色对应的色彩权重。

方式二：

具体的，S101具体包括如下步骤：

B2、根据待校正像素点的第二色彩值、预设灰阶阈值以及色彩权重公式，计算出待校正像素点的第二色彩值的第二色彩权重。

示例性的，以R基色为例，在执行B2时，可以按照下述公式来计算：

a₂＝1-(-(max_a₁/T)*x+max_a₁)(公式2)

其中。max_a₁为当待校正像素点的第二色彩值为0时对应的第一色彩值的第一色彩权重，x为待校正像素点的第二色彩值，T为预设灰阶阈值。应注意的是，上述的公式仅仅是一种示例，在实际应用中，还可以是其他的非线性的函数，或者非线性的分段函数等，这里不再限定。

S102、分别利用第一色彩权重和第二色彩权重对第一色彩值和第二色彩值进行加权求和。

示例性的，在与设备相关的色彩空间下，分别针对每种基色，利用该基色对应的第一基色色彩权重对第一色彩值中该基色色彩值进行加权，利用该基色对应的第二基色色彩权重对第二色彩值中该基色色彩值进行加权，将两者加权后的值相加，作为该基色的输出色彩值。

举例说明，以R基色为例：

假设待校正像素点的第一色彩值的R基色色彩值为org_R，第二色彩值的R基色色彩值为out_R0，对应的输出色彩值的R基色色彩值为out_R，预设灰阶阈值为T。

1)、当out_R0大于T时，out_R＝out_R0；

当out_R0小于等于T时，

out_R＝a₁*org_R+(1-a₁)*out_R0，或out_R＝(1-a₂)*org_R+a₂*out_R0；

2)、当out_G0大于T时，out_G＝out_G0

当out_G0小于等于T时，

out_G＝a₁*org_G+(1-a₁)*out_G0，或out_G＝(1-a₂)*org_G+a₂*out_G0；

3)、当out_B0大于T时，out_B＝out_B0

当out_B0小于等于T时，

out_B＝a₁*org_B+(1-a₁)*out_B0，或out_B＝(1-a₂)*org_B+a₂*out_B0；

同理，可计算出待校正像素点的输出色彩值的G基色色彩值和B基色色彩值。

本申请通过为像素点在设备屏幕的色域内重映射之前的第一色彩值引入第一色彩权重，为像素点在设备屏幕的色域内重映射之后的第二色彩值引入第二色彩权重，由于第一色彩权重与第二色彩权重均用于表征该第二色彩值的噪声抑制程度，且像素点的第二色彩值与第一色彩权重呈正比，与第二色彩权重呈反比，即像素点的第一色彩权重与第二色彩权重会随着该像素点的第二色彩值的变化而变化，因此，分别利用第一色彩权重和第二色彩权重对第一色彩值和第二色彩值进行加权求和后，便可针对该像素点的第二色彩值的噪声抑制程度进行相应程度的噪声抑制，从而可以得到像素点经过噪声抑制的最终输出色彩值，进而使得重映射后的图像中像素点的颜色能够得到平滑过渡。

可选的，确定待校正像素点在重映射之后的图像中的第二色彩值的步骤具体包括：

C1、待校正像素点在与设备无关的色彩空间下的第一色彩值。

C2、利用设备屏幕的色域范围系数，计算待校正像素点在与设备无关的色彩空间下的第一色彩值对应的每个基色的基色分量值。

其中，上述的色域范围系数用于表征设备屏幕的色域范围；上述的基色分量值用于表征对应基色的色彩值在设备屏幕的色域范围内的位置。

C3、分别将每个基色的基色分量值代入对应的色彩函数，计算出每个基色的第二色彩值。

其中，上述的色彩函数用于表征基色的基色分量值与在与设备相关的色彩空间下该基色的第二色彩值间的函数关系。

若以RGB色彩空间为例，假设待校正像素点在与设备无关的色彩空间下的第一色彩值对应的R、G、B三个基色的基色分量值分别为L_r、L_g、L_b，则上述的函数关系可以用下述公式3至5来表示。

R＝f^-1(L_r) (公式3)

G＝f^-1(L_g) (公式4)

B＝f^-1(L_b) (公式5)

示例性的，本申请从输入图像信号中获取到待校正像素点在重映射之前的图像中的第一色彩值时，由于该色彩值通常为与设备相关的色彩空间下的色彩值(如，RGB)，因此，便需要对该像素点进行空间转换后，得到像素点在与设备无关的色彩空间下的色彩值(例如，XYZ值)。示例的，目前实现色空间转换算法较多，主要分为多项式回归法、模型法、3D_LUT查表法、BP神经网络法等。

在一种示例中，本申请在将待校正像素点在设备屏幕中显示后的原始RGB值转换为XYZ值时，可以采用模型法进行转换。

具体的，将待校正像素点A的RGB值转换为XYZ值时，可以使用像素点的RGB值转换为XYZ值时模型公式(公式6)进行转换。

其中，上述的矩阵为输入图像信号的输入色域的色域范围系数，该矩阵A可以根据输入图像信号的色域的色度坐标来确定。

示例性的，若输入图像信号为BT.709信号，则可以根据BT.709的CIE，1931BT709(Recommendation ITU-R BT.709-6 2015-6)色度坐标表(如下表1，该表中包含BT.709色域中R、G、B三种基色的最大色彩坐标以及色域内白点的色彩坐标)以及Lxy色彩空间与XYZ色彩空间的转换关系求出矩阵A。

色度坐标	x	y
			R	0.64	0.33
G	0.3	0.6
			B	0.15	0.06
W(D65)	0.3127	0.329

表1

其中，Lxy色彩空间与XYZ色彩空间的转换关系如下公式7：

具体的，根据色度坐标表和Lxy色彩空间与XYZ色彩空间的转换关系求取矩阵A的过程具体包括如下过程：

1)白点的Y(亮度)等于一个恒定值，假设Yw＝100。

2)求出Xw和Zw。

将Yw＝100代入公式7中得到：

其中，xw和yw为已知量，从而可以求出Xw和Zw。

3)xr，yr，xg，yg，xb，yb为已知量，求出Xr，Xg，Xb，Yr，Yg，Yb，Zr，Zg，Zb。

将已知量xr，yr,xg，yg,xb，yb代入上述的公式8和公式9中，可以求出Xr，Xg，Xb，Yr，Yg，Yb，Zr，Zg，Zb，即得到上述的矩阵A。

其中，上述的矩阵可以按照输入图像的RGB的数据位宽(如，8bit、10bit、12bit等)进行配置。

示例1，若输入图像的RGB的数据位宽为10bit，对应的R基色、G基色、B基色的范围为0到1023，此时，对应的矩阵B中的L_r、L_g以及L_b分别为：

示例2，若输入图像的RGB的数据位宽为12bit，对应的R基色、G基色、B基色的范围为0到4095，此时，对应的矩阵B中的L_r、L_g以及L_b分别为：

其中，上述的L_r、L_g、L_b的范围为0到1。

示例性的，由于设备屏幕的色域范围会受到设备屏幕亮度的影响，如亮度为中低亮度时，其对应的色域范围会相应变小，即在实际场景中，不同灰阶下设备屏幕的色域范围不同。因此，为了避免这一问题，本申请按照亮度的不同，为不同灰阶设置不同的设备屏幕的显示色域的色域范围系数，当然，为了减少计算量，也可以直接设置最大亮度对应的设备屏幕的色域范围系数作为通用的色域范围系数。因此，即本申请在执行C2时可以选择最大灰阶即(最大亮度)对应的色域范围系数，也可以根据待校正像素点的实际灰阶选择相应的色域范围系数。本申请不做限定。

在一种示例中，若以XYZ色彩空间为例，上述的设备屏幕的色域范围系数A_screen的确定过程具体包括：

1)使用CA310(色彩分析仪)或者其他的色度测量仪器对设备屏幕所显示的最大灰阶对应的全灰度图像的色彩值进行测量后，得到设备屏幕的显示色域的红基色、绿基色、蓝基色在色域坐标轴的x轴、y轴的最大值，即确定出设备屏幕的色域的最大色域范围，从而确定出设备屏幕的色域的色度坐标表。

示例性的，由于同一灰阶在不同RGB的数据位宽下其对应的全灰度图像不同，例如，上述的最大灰阶对应的全灰度图像可以为以下至少一种：R(255,0,0)G(0,255,0)B(0,0,255)(8bit)，R(1023,0,0)G(0,1023,0)B(0,0,1023)(10bit)，R(4095,0,0)G(0,4095,0)B(0,0,4095)(12bit)。

2)根据设备屏幕的色域的色度坐标表以及Lxy色彩空间与XYZ色彩空间的转换关系求出矩阵A_screen。其求取过程可参见上述的矩阵A的求取过程，这里不再赘述。

在一种示例中，在C2中，若该与设备无关的色彩空间以XYZ色彩空间为例，本申请可以使用下述公式17计算待校正像素点在XYZ色彩空间下的第一色彩值对应的每个基色的基色分量值。

其中，上述的为设备屏幕的显示色域的范围系数矩阵，上述的为待校正像素点的第一色彩值，上述的L_r、L_g、L_b分别为该待校正像素点的R、G、B分别对应的色彩值的基色分量值。

图4示出了上述实施例中所涉及的对在设备屏幕的色域内重映射的图像进行处理的装置一种可能的结构示意图。该装置包括：处理器41、存储器42、系统总线43和通信接口44。存储器41用于存储计算机执行代码，处理器41与存储器42通过系统总线43连接，当装置运行时，处理器41用于执行存储器42存储的计算机执行代码，以执行本发明实施例提供的任意一种对在设备屏幕的色域内重映射的图像进行处理的方法，如，处理器41用于支持对在设备屏幕的色域内重映射的图像进行处理的装置执行图3中的全部步骤，和/或用于本文所描述的技术的其它过程，具体的对在设备屏幕的色域内重映射的图像进行处理的方法可参考下文及附图中的相关描述，此处不再赘述。

本发明实施例还提供一种存储介质，该存储介质可以包括存储器42。

本发明实施例还提供一种显示设备，该显示设备包括图4所示的对在设备屏幕的色域内重映射的图像进行处理的装置。

处理器41可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，处理器41可以为CPU。处理器41也可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessing，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。处理器41还可以为专用处理器，该专用处理器可以包括基带处理芯片、射频处理芯片等中的至少一个。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。进一步地，该专用处理器还可以包括具有该装置其他专用处理功能的芯片。

结合本发明公开内容所描述的方法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器(random access memory，RAM)、闪存、只读存储器(read onlymemory，ROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable ROM，EPROM)、电可擦可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(CD-ROM)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于终端设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于终端设备中。

系统总线43可以包括数据总线、电源总线、控制总线和信号状态总线等。本实施例中为了清楚说明，在图4中将各种总线都示意为系统总线43。

通信接口44具体可以是该装置上的收发器。该收发器可以为无线收发器。例如，无线收发器可以是该装置的天线等。处理器41通过通信接口44与其他设备，例如，若该装置为该显示设备中的一个模块或组件时，该装置用于与该显示设备中的其他模块之间进行数据交互，如，该装置与该显示设备的显示模块进行数据交互，控制该显示模块显示经色彩保真前后的图像。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

最后应说明的是：以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种对在设备屏幕的色域内重映射的图像进行处理的方法，其特征在于，包括：

确定在重映射之前待校正像素点的第一色彩值的第一色彩权重，以及在重映射之后待校正像素点的第二色彩值的第二色彩权重；

所述第一色彩权重和第二色彩权重均用于表征所述第二色彩值对应的噪声抑制程度，其中，所述第二色彩值与第一色彩权重成正比，与第二色彩权重呈反比；

分别利用所述第一色彩权重和第二色彩权重对所述第一色彩值和第二色彩值进行加权求和。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一色彩权重包括所述第一色彩值的每个基色色彩值对应的第一基色色彩权重，所述第二色彩权重包括所述第二色彩值的每个基色色彩值对应的第二基色色彩权重；或者，所述第一色彩权重包括所述第一色彩值的最大基色色彩值对应的基色色彩权重，所述第二色彩值的最大基色色彩值对应的基色色彩权重。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

若所述第二色彩值大于等于预设灰阶阈值，则所述第一色彩权重为0。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待校正像素点的第一色彩权重和第二色彩权重相加之和为1。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，若所述第二色彩值小于预设灰阶阈值，确定所述第二色彩权重的步骤具体包括：

在色彩权重表中，查找与所述第二色彩值相匹配的第二色彩权重；其中，所述色彩权重表包括像素点在不同第二色彩值下对应的第二色彩权重。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，若所述第二色彩值小于预设灰阶阈值，确定所述第一色彩权重的步骤具体包括：

在色彩权重表中，查找与所述第二色彩值相匹配的第一色彩权重；其中，所述色彩权重表包括像素点在不同第二色彩值下对应的第一色彩值的第一色彩权重。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述待校正像素点的第二色彩值的步骤具体包括：

利用所述设备屏幕的色域范围系数，计算所述待校正像素点在与设备无关的色彩空间下的第一色彩值对应的每个基色的基色分量值；其中，所述色域范围系数用于表征所述设备屏幕的色域范围；所述基色分量值用于表征对应基色的色彩值在设备屏幕的色域范围内的位置；

分别将每个基色的基色分量值代入对应的色彩函数，计算出每个基色的第二色彩值；其中，所述色彩函数用于表征基色的基色分量值与在与设备相关的色彩空间下该基色的第二色彩值间的函数关系。

8.一种对在设备屏幕色域内重映射的图像进行处理的装置，其特征在于，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器用于存储计算机执行代码，所述计算机执行代码用于控制所述处理器执行权利要求1至7任一项所述的方法。

9.一种显示设备，其特征在于，包括：权利要求8所述的对在设备屏幕色域内重映射的图像进行处理的装置。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，用于储存为对在设备屏幕色域内重映射的图像进行处理的装置所用的计算机软件指令，其包含执行权利要求1至7任一项所述的方法所设计的程序代码。