CN108648720B - 适用于显示装置的颜色向量转换方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种适用于显示装置的颜色向量转换方法及装置。方法包括：在RGB色彩空间中，根据待转换点的三维向量和基准点的三维向量，确定第一交点的三维向量，待转换点和第一交点位于同一直线，第一交点位于与所述待转换点距离最短的第一表面上；根据第一交点的三维向量与第一顶点的三维向量，确定第二交点的三维向量；根据位于第一边的两个端点的N维向量，将第二交点的三维向量转换为N维向量；根据第二交点的N维向量，确定第一交点的N维向量；根据第一交点的N维向量，确定待转换点的N维向量。采用本公开的方案，能够减少颜色向量转换所需的运算量。

Description

适用于显示装置的颜色向量转换方法及装置

技术领域

本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种适用于显示装置的颜色向量转换方法及装置。

背景技术

随着人们对显示产品色彩要求越来越严苛，多原色显示(MPC)产品成为一种提升色素的可靠方案。

目前，市场上已存在很多RGBY、RGBW产品，这些产品相比于 RGB三基色显示，在某些色彩中有更好的视觉体验，得到越来越多消费者的青睐。

在多原色显示(MPC)产品中，必然存在着从RGB信号转换到多色信号的算法过程，这直接关系着最终产品显示质量。目前，常规多色显示中，往往通过计算输入色彩的x、y，z值(即R、G、B子像素对应的输入信号)，代入色彩合成方程，并寻找多色各个像素最佳配比，从而通过多色实现三色信号的表达。

然而，这种方法直接导致计算量大幅增加，对于多于4色的显示器件，求解色彩合成方程变得极为困难。

同时，由于现有技术依据色彩的真实x、y、z值，导致算法极难针对性地进行调整。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

申请内容

本公开的目的在于提供一种适用于显示装置的颜色向量转换方法及装置，能够以相对小的运算量实现从由三个颜色通道构成的三维向量向由大于三个的颜色通道构成的N维向量的转换。

根据本公开的一个方面，提供了一种适用于显示装置的颜色向量转换方法，用于将RGB色彩空间中待转换点的颜色从由三个颜色通道构成的三维向量转换为由N个颜色通道构成的N维向量，其中N是大于3的正整数，所述方法包括：

在RGB色彩空间中，根据待转换点的三维向量和基准点的三维向量，确定第一交点的三维向量，其中所述待转换点和所述第一交点位于同一直线，且所述第一交点位于所述RGB色彩空间中与所述待转换点距离最短的第一表面上；

根据所述第一交点的三维向量与第一顶点的三维向量，确定第二交点的三维向量，其中所述第一顶点为所述第一表面上的任意一个顶点，所述第二交点与所述第一交点和所述第一顶点位于一条直线，且所述第二交点位于所述第一表面的第一边；

根据位于所述第一边的两个端点的N维向量，将所述第二交点的三维向量转换为N维向量；

根据所述第二交点的N维向量，确定所述第一交点的N维向量；

根据所述第一交点的N维向量，确定所述待转换点的N维向量。

根据一示例性实施例，还包括：

确定所述待转换点所属的多面体，所述多面体由所述基准点与所述 RGB空间中的所述第一表面形成，所述待转换点位于所述多面体中；

确定从所述基准点到所述转换点的直线与所述多面体的底面之间的交点作为所述第一交点。

根据一示例性实施例，

根据位于所述第一边的两个端点的N维向量，将所述第二交点的三维向量转换为N维向量，包括：

确定所述第二交点与所述第一边的两个端点之一之间的距离Lx以及所述第一边的两个端点之间的距离Ly；

基于如下公式确定所述第二交点的N维向量：

其中，S_第二交点表示所述第二交点的N维向量，S_第一端点表示所述第一边的两个端点之一对应的N维向量，S_第二端点表示所述第一边的两个端点中的另一端点的N维向量。

根据一示例性实施例，

根据所述第二交点的N维向量，确定所述第一交点的N维向量，包括：

基于如下公式确定所述第一交点的N维向量：

其中，S_第一交点表示所述第一交点的N维向量，S_顶表示所述第一表面的所述第一顶点的N维向量，Lx1表示所述第一顶点与所述第一交点之间的距离，Ly1表示所述第一顶点与所述第二交点之间的距离。

根据一示例性实施例，

根据所述第一交点的N维向量，确定所述待转换点的N维向量，包括：

基于如下公式确定所述待转换点的N维向量：

其中，S_待表示所述待转换点的N维向量，S_基准表示所述基准点的N 维向量，Lx2表示所述待转换点到所述第一交点之间的距离，Ly2表示所述基准点到所述第一交点之间的距离。

根据一示例性实施例，N等于6。

根据一示例性实施例，该方法还包括：

基于所述待转换点的三维向量的三个颜色通道与所述待转换点的N 维向量的N个颜色通道之间的对应关系生成颜色查找表；

将所述颜色查找表存储到显示装置中。

根据一示例性实施例，所述RGB色彩空间是立方体色彩空间。

根据本公开的另一方面，提供了一种适用于显示装置的颜色向量转换装置，用于将RGB色彩空间中待转换点的颜色从由三个颜色通道构成的三维向量转换为由N个颜色通道构成的N维向量，其中N是大于3的正整数，所述装置包括：

处理器：

存储器，存储有所述处理器可执行的程序指令；

其中所述处理器被配置为执行前述方法。

在本公开实施例提供的技术方案中，在RGB色彩空间中，根据待转换点的三维向量和基准点的三维向量，确定第一交点的三维向量，并根据所述第一交点的三维向量与第一顶点的三维向量，确定第二交点的三维向量，相当于是将转换点投影到RGB色彩空间中的某个表面得到了一个投影点(即第一交点)，然后将该投影点投射到第一边上得到另一投影点(即第二交点)。然后，基于第二交点与第一边的两个端点之一之间的距离以及已知的两个端点的三维向量确定第二交点的N维向量，基于第二交点的N维向量确定第一交点的N维向量；基于第一交点的N维向量以及已知的基准点的N维向量确定待转换点的N维向量。可以看出，在本公开的实施例中，在确定待转换点的N维向量时，主要是基于 RGB空间中第一顶点与待转换点的投影点之间的距离以及已知的端点的 N维向量来确定待转换点的N维向量，并不涉及复杂的颜色方程，因而可以减少计算量。

附图说明

通过参照附图来详细描述其示例性实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。在附图中：

图1示出根据本公开一实施例的颜色向量转换方法的流程图。

图2示出RGB色彩空间的示例。

图3示出图2中RGB色彩空间中的多个五面体中的一个五面体。

图4示出第二交点的投射方式。

图5示出第二交点的第二颜色向量的确定方式。

图6示出第二交点的另一种投射方式。

图7示出根据本公开一示例性实施例的颜色向量转换装置的流程图。

部分附图标记

C：青色顶点

W：白色顶点

B：蓝色顶点

P：紫色顶点

GY：灰色顶点

G：绿色顶点

Y：黄色顶点

K：黑色顶点

R：红色顶点

INT1：第一交点

INT2：第二交点

T：待转换点

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本公开的各方面。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按照比例绘制。图中相同的附图标记标识相同或相似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

在三色显示器中，对于包括三种不同颜色子像素的单个像素，会接收到RGB三个信号，只需要忠实地显示这三个信号，即可实现期望的色彩表达。

然而，在多色显示器件中，单一像素可能由多于三种颜色的子像素组成，而数据驱动其输入仍是RGB三个颜色分量的数据信号，如何实现这种三色信号到多色信号的映射关系，是多色显示需要解决的问题。

本公开提供一种适用于显示装置的颜色向量转换方法及装置，用于将RGB色彩空间中待转换点的颜色从由三个颜色通道构成的三维向量转换为由N个颜色通道构成的N维向量，其中N是大于3的正整数。该方法的流程图如图1所示。

在步骤101中，在RGB色彩空间中，根据待转换点的三维向量和基准点的三维向量，确定第一交点的三维向量，其中所述待转换点和所述第一交点位于同一直线，且所述第一交点位于所述RGB色彩空间中与所述待转换点距离最短的第一表面上。

在步骤102中，根据所述第一交点的三维向量与第一顶点的三维向量，确定第二交点的三维向量，其中所述第一顶点为所述第一表面上的任意一个顶点，所述第二交点与所述第一交点和所述第一顶点位于一条直线，且所述第二交点位于所述第一表面的第一边。

在步骤103中，根据位于所述第一边的两个端点的N维向量，将所述第二交点的三维向量转换为N维向量。

在步骤104中，根据所述第二交点的N维向量，确定所述第一交点的 N维向量。；

在步骤105中，根据所述第一交点的N维向量，确定所述待转换点的 N维向量。

在本公开实施例提供的技术方案中，在RGB色彩空间中，根据待转换点的三维向量和基准点的三维向量，确定第一交点的三维向量，并根据所述第一交点的三维向量与第一顶点的三维向量，确定第二交点的三维向量，相当于是将转换点投影到RGB色彩空间中的某个表面得到了一个投影点(即第一交点)，然后将该投影点投射到第一边上得到另一投影点(即第二交点)。然后，基于第二交点与第一边的两个端点之一之间的距离以及已知的两个端点的三维向量确定第二交点的N维向量，基于第二交点的N维向量确定第一交点的N维向量；基于第一交点的N维向量以及已知的基准点的N维向量确定待转换点的N维向量。可以看出，在本公开的实施例中，在确定待转换点的N维向量时，主要是基于RGB空间中第一顶点与待转换点的投影点之间的距离以及已知的端点的N维向量来确定待转换点的N维向量，并不涉及复杂的颜色方程，因而可以减少计算量。

下面以RGB到RGBCMY的变换来说明本公开的实现方式。

图2中示出了RGB色彩空间，该色彩空间可以是一个单位立方体所包括的空间，该空间中任意一点的坐标(三维向量[R,G,B])分别表示该点在RGB三色通道中各自的分量。在该RGB色彩空间中，R、G、B取值范围均为[0～1]，分别代表x轴、y轴、z轴。其中，R、G、B、M、C、Y分别为以O为原点、边长为1且以三维坐标轴为边的立方体的顶点。任何一个三个颜色通道构成的三维向量[R,G,B]均对应一个六个颜色通道构成的六维向量[r,g,b,c,m,y]。即待转换点的三维向量[R,G,B]与待转换点的六维向量[r,g,b,c,m,y]之间存在映射关系。

在RGB色彩空间中，8个顶点的(白色顶点W,黑色顶点K,红色顶点 R,绿色顶点G,蓝色顶点B,青色顶点C,紫色顶点P,黄色顶点Y)的三维向量与六维向量[r,g,b,c,m,y]之间的映射关系最容易得出，也最容易调整。如果一个面的四个顶点的映射关系确定，则整个面上的颜色点均能确定。

参见图2，以红色顶点R为例，其RGB坐标是[1,0,0](即三维向量，包括1,0,0三个颜色通道)，其对应的六维向量为[1,0,0,0,0,0]。又例如，黄色顶点Y的三维向量是[1,1,0]，其对应的六维向量为[0,0,0,0,0,1]。

另外，在RGB色彩空间中，灰色点GY的三维向量与六维向量之间的映射关系也容易确定。在本公开的实施例中将灰色点作为一个基准点。

也就是说，在图2所示的RGB色彩空间中，8个顶点以及灰色点GY 的六维向量是已知的。

对于某一个待转换点，基于其三维向量可以确定该待转换点在RGB 色彩空间中的位置。然后，可以确定待转换点与RGB色彩空间中的基准点形成的直线与RGB色彩空间中第一表面之间的第一交点。对于图2所示的例子而言，即确定从灰色点GY到待转换点T的直线与RGB色彩空间底面之间的交点作为第一交点。该第一交点可以看作一个投影点。

在确定第一交点时，可以确定待转换点所属的多面体，该多面体由基准点与RGB色彩空间中的第一表面形成，待转换点位于所述多面体中；然而确定从所述基准点到所述待转换点的直线与所述多面体的底面之间的交点作为第一交点。

参见图2，RGB空间可以分成6个五面体，每个五面体可以如图3所示。可以基于如下方式确定待转换点处于哪个五面体中。

(1)如果满足以下公式，则待转换点位于以黑绿黄红为底面，灰为顶点的五面体中：

(2)如果满足以下公式，则待转换点位于以白紫蓝青为底面，灰为顶点的五面体中：

(3)如果满足以下公式，则待转换点位于以黑红紫蓝为底面，灰为顶点的五面体中：

(4)如果满足以下公式，待转换点位于以白青绿黄为底面，灰为顶点的五面体中：

(5)如果满足以下公式，待转换点位于以黑绿青蓝为底面，灰为顶点的五面体中：

(6)如果满足以下公式，待转换点位于以白紫红黄为底面，灰为顶点的五面体中：

接下来，根据所述第一交点的三维向量与第一顶点的三维向量，确定第二交点的三维向量。例如，如图4所示，可以确定从黑色顶点K(即第一顶点)到第一交点INT1的直线与绿色顶点G和黄色顶点Y形成的边之间的第二交点INT2。

例如，可以通过如下方式来确定第二交点INT2的N维向量：

确定所述第二交点INT2与所述第一边的两个端点之一之间的距离Lx 以及所述第一边的两个端点之间的距离Ly；

基于如下公式确定所述第二交点的N维向量：

（ 1 ）

其中，S_第二交点表示所述第二交点的N维向量，S_第一端点表示所述第一边的两个端点中的第一端点对应的N维向量，S_第二端点表示所述第一边的两个端点中的第二端点的N维向量。

以图4为例，假设第一交点INT1与RGB色彩空间中黄色顶点Y和绿色顶点G形成的边(该边是本公开中“第一边”的一个例子)相交，得到第二交点INT2。首先确定第二交点INT2与绿色顶点G之间的距离Lx 以及黄色顶点Y和绿色顶点G之间的距离Ly，绿色顶点(假设为第一端点)和黄色顶点(假设为第二端点)的六维向量(即S_第一顶点和S_第二顶点)是已知的，将Lx、Ly以及S_第一端点和S_第二端点带入上述公式(1)可以得到S_第二交点，即得到第二交点的六维向量。

然后，根据所述第二交点INT2的N维向量，确定所述第一交点INT1 的N维向量，例如可以基于如下公式确定第一交点INT1的N维向量：

其中，S_第一交点表示所述第一交点的N维向量，S_顶表示所述第一表面的所述第一顶点的N维向量，Lx1表示所述第一顶点与所述第一交点之间的距离，Ly1表示所述第一顶点与所述第二交点之间的距离。

参见图4，通过前面的公式(1)可以得到第二交点INT2的六维向量。另外，黑色顶点K的六维向量是已知。将S_第二交点和黑色顶点K的六维向量带入公式(2)，可以确定第一交点INT1的六维向量S_第一交点。

然后，根据所述第一交点INT1的N维向量，确定待转换点的N维向量，包括：

基于如下公式确定所述待转换点的N维向量：

（ 3 ）

其中，S_待表示所述待转换点的N维向量，S_基准表示所述基准点的N 维向量，Lx2表示所述待转换点到所述第一交点INT1之间的距离，Ly2 表示所述基准点到所述第一交点INT1之间的距离。

参见图2，基准点(灰色点)的六维向量S_基准是已知的。另外，可以确定待转换点到第一交点INT1之间的距离Lx2以及灰色点到第一交点 INT1之间的距离Ly2。将所确定的S_基准、Lx2以及Ly2带入公式(3)，可以确定待转换点的六维向量，即公式(3)中的S_待。

通过上面求待转换点的六维向量的过程可以看出，通过将待转换点投影到RGB色彩空间的一个底面，然后将待转换点投影到该底面的一个第一边，于是求取向量的过程变成了基于已知顶点(例如黄色顶点和绿色顶点)的六维向量确定待转换点在黄绿顶点形成的边上的投影点的六维向量、以及待转换点在底面的投影点的六维向量的过程，而这些过程中涉及到的运算主要是诸如公式(1)-(3)所示的基于已知向量求取未知向量的比例运算，这些运算本身涉及的计算量并不复杂，因而可以以较小的运算量实现从三维向量RGB到六维向量RGBCMY的颜色向量转换。

上面的例子中以N＝6进行举例说明。实际上，采用本公开实施例提供的方案，即使N更大，例如N为8，仍然可以通过上述方案基于公式 (1)-(3)获得待转换点的八维向量，并且所涉及到的运算量并不大。

在前文的实施例中提到过，在RGB色彩空间中，8个顶点的六维向量是已知的。实际上，不仅仅是六维向量，在RGB空间中，各个顶点的多维向量均是已知的。例如，参见表1，其中示出了MPC产品中三基色与对应多色的向量。从表1中可以清楚看出，各个顶点的三维向量与六维向量(或者四维向量、五维向量)之间的对应关系是很容易确定的。

表1

在图4中，黑色顶点K与第一交点INT1的连线投影到黄绿顶点G和 Y所形成的边上得到第二交点INT2。在另外的实施例中，根据待转换点的位置不同，例如，黑色顶点K与第一交点INT1的连线也可能投影到红黄顶点R和Y形成的边上，例如参见图6所示。当然，无论投射到哪个边上，第二交点INT2的N维向量的计算方式与参照图4仅描述的计算方式类似。

在本公开的实施例中，基于所述待转换点的三维向量的三个颜色通道与所述待转换点的N维向量的N个颜色通道之间的对应关系生成颜色查找表；将所述颜色查找表存储到显示装置中。

在例如液晶显示器之类的显示装置进行多色显示时，当前输入的是 RGB三色信号，通过查找预先存储在查找表中的对应关系，可以获知当前输入的RGB三色信号对应的N维向量(例如六维向量)，从而可以实现快速的颜色转换。

在本公开的实施例中，还提供一种适用于显示装置的颜色向量转换装置，如图7所示，用于将RGB色彩空间中待转换点的颜色从由三个颜色通道构成的三维向量转换为由N个颜色通道构成的N维向量，其中N 是大于3的正整数。

该颜色向量转换装置800可以包括存储器801和处理器802。存储器 801上存储有可在处理器802上运行的计算机程序指令。处理器802执行计算机程序可以实现本文描述的方法。

存储器801可以是各种由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

该装置800可以是具备计算和处理能力的各种设备，除了存储器801 和处理器802之外，还可以包括各种输入设备(例如用户界面、键盘等)、各种输出设备(例如扬声器等)、以及显示设备，本文在此不再赘述。

本发明实施例还提供计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例所提供方法的步骤。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (6)

1.一种适用于显示装置的颜色向量转换方法，用于将RGB色彩空间中待转换点的颜色从由三个颜色通道构成的三维向量，转换为由N个颜色通道构成的N维向量，其中N是大于3的正整数，所述方法包括：

在RGB色彩空间中，根据所述待转换点的三维向量和基准点的三维向量，确定第一交点的三维向量，其中所述待转换点和所述第一交点位于同一直线，且所述第一交点位于所述RGB色彩空间中与所述待转换点距离最短的第一表面上；

根据所述第一交点的三维向量与第一顶点的三维向量，确定第二交点的三维向量，其中所述第一顶点为所述第一表面上的任意一个顶点，所述第二交点与所述第一交点和所述第一顶点位于一条直线，且所述第二交点位于所述第一表面的第一边；

确定所述第二交点与所述第一边的两个端点中的第一端点之间的距离Lx以及所述第一边的两个端点之间的距离Ly；

基于如下公式确定所述第二交点的N维向量：

基于如下公式确定所述第一交点的N维向量：

基于如下公式确定所述待转换点的N维向量：

其中，S_第二交点表示所述第二交点的N维向量，S_第一端点表示所述第一端点的N维向量，S_第二端点表示所述第一边的两个端点中的第二端点的N维向量；S_第一交点表示所述第一交点的N维向量，S_顶表示所述第一表面的所述第一顶点的N维向量，Lx1表示所述第一顶点与所述第一交点之间的距离，Ly1表示所述第一顶点与所述第二交点之间的距离；S_待表示所述待转换点的N维向量，S_基准表示所述基准点的N维向量，Lx2表示所述待转换点到所述第一交点之间的距离，Ly2表示所述基准点到所述第一交点之间的距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：

确定所述待转换点所属的多面体，所述多面体由所述基准点与所述RGB空间中的所述第一表面形成，所述待转换点位于所述多面体中；

确定从所述基准点到所述转换点的直线与所述多面体的底面之间的交点作为所述第一交点。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，N等于6。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，还包括：

基于所述待转换点的三维向量的三个颜色通道与所述待转换点的N维向量的N个颜色通道之间的对应关系生成颜色查找表；

将所述颜色查找表存储到显示装置中。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述RGB色彩空间是立方体色彩空间。

6.一种适用于显示装置的颜色向量转换装置，用于将RGB色彩空间中待转换点的颜色从由三个颜色通道构成的三维向量转换为由N个颜色通道构成的N维向量，其中N是大于3的正整数，所述装置包括：

处理器：

存储器，存储有所述处理器可执行的程序指令；

其中所述处理器被配置为执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。

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