CN109493829A - 影像色温的获取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种影像色温的获取方法。本发明的影像色温的获取方法将色域空间划分为能够依据像素色温计算公式计算色温的第一区、无法依据像素色温计算公式计算色温但对影像色温基调有影像的第二区及第三区，判断像素的色坐标的位置，当其位于第一区内时采用像素色温公式计算像素的色温值并将统计表中该色温值的权重加1，当其位于第二区时则利用像素的色坐标与参考点的位置关系计算像素的权重值并将其加入统计表中最大色温的权重，当其位于第三区时则利用像素的色坐标与参考点的位置关系计算像素的权重值并将其加入统计表中最小色温的权重，而后结合权重计算影像的色温，能够更准确的获取影像的色温。

Description

影像色温的获取方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种影像色温的获取方法。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)和及机发光二极管显示装置(Organic Light Emitting Display，OLED)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
现有的液晶显示装置大部分一般包括：液晶显示面板及背光模组 (backlightmodule)。液晶显示面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。
现有的OLED显示装置通常包括：基板、设于基板上的阳极、设于阳极上的有机发光层，设于有机发光层上的电子传输层及设于电子传输层上的阴极。工作时向有机发光层发射来自阳极的空穴和来自阴极的电子，将这些电子和空穴组合产生激发性电子-空穴对，并将激发性电子-空穴对从受激态输出为基态实现发光。
在显示行业中，色温是用来表征光的颜色特性的重要参数，色温越低，光色越偏红，反之，光色越偏。影像整体的色温可以表征影像给观看者的整体感觉。现有的大多数的影像的色温的计算基于统计的方式，比如对整个影像所有像素的红绿蓝(rgb)三通道分别计算最大值或平均值，作为影像色温的估计，由于是直接统计影像的红绿蓝信息，虽然获取影像色温估计值的速度较快，但准确率较低，并且这种统计影像红绿蓝信息获取影像色温的方式仅仅适用于色彩丰富的影像，当影像的色彩单调时，无法有效地获取影像的色温。
发明内容
本发明的目的在于提供一种影像色温的获取方法，能够准确地获取影像的色温。
为实现上述目的，本发明提供一种影像色温的获取方法，包括如下步骤：
步骤S1、建立统计表；所述统计表包括多个参考色温及分别与多个参考色温对应的多个权重，所述多个参考色温包括预设的最小色温、预设的最大色温及多个中间色温，多个权重均为0；多个中间色温逐渐增大，且均大于最小色温并小于最大色温；
步骤S2、提供色谱图，将色谱图中的色域空间划分为两两相连的第一区、第二区及第三区；第一区与第二区的交界线、第二区与第三区的交界线及第三区与第一区的交界线汇聚于一参考点，第一区与第二区的交界线与最大色温对应的等色温线重合，第一区与第三区的交界线与最小色温对应的等色温线重合，第二区与第三区的交界线平行于色谱图的y轴；
步骤S3、提供影像的显示数据；所述影像包括多个像素，所述影像的显示数据包括分别与多个像素对应的多个rgb数字值；
步骤S4、选取多个像素中的一个为处理像素；将处理像素的rgb数字值转换为色谱图中处理像素的色坐标；
步骤S5、判断处理像素的色坐标在色域空间中的位置；若处理像素的色坐标位于第一区，则依据处理像素的色坐标及预设的像素色温计算公式计算处理像素的色温值，判断处理像素的色温值是否为多个参考色温中的一个，若是则将统计表中与处理像素的色温值对应的权重增加1，否则将处理像素的色温值及1分别作为参考色温及其对应的权重增加至统计表中；若处理像素的色坐标位于第二区，则依据处理像素的色坐标所对应的点与参考点的连线和第一区与第二区的交界线间的夹角、预设的第一权重值计算公式计算处理像素的权重值，并将该权重值加入统计表中与最大色温对应的权重；若处理像素的色坐标位于第三区，则依据处理像素的色坐标所对应的点与参考点的连线和第一区与第三区的交界线间的夹角、预设的第二权重值计算公式计算处理像素的权重值，并将该权重值加入统计表中与最小色温对应的权重；
步骤S6、重复步骤S4及S5，直至多个像素均执行步骤S4及S5；
步骤S7、将统计表中每一参考色温与对应的权重相乘，将多个参考色温与对应的权重的乘积之和与多个参考色温对应的权重之和相除，得到影像的色温值。
所述步骤S4中将处理像素的rgb数字值转换为色谱图中处理像素的色坐标的具体过程为：依据处理像素的rgb数字值及预设的rgb光学值计算公式计算处理像素的rgb光学值，依据处理像素的光学rgb值及预设的三刺激值计算公式计算处理像素的三刺激值，依据处理像素的三刺激值及预设的色坐标计算公式计算色谱图中处理像素的色坐标。
所述预设的rgb光学值计算公式为：
其中，R为rgb光学值中的红色光学值，G为rgb光学值中的绿色光学值， B为rgb光学值中的蓝色光学值，r为rgb数字值中的红色数字值，g为rgb 数字值中的绿色数字值，b为rgb数字值中的蓝色数字值，表示对r进行伽马变换处理后得到的值，表示对b进行伽马变换处理后得到的值，表示对g进行伽马变换处理后得到的值。
所述预设的三刺激值计算公式为：
其中，X为三刺激值中的红色刺激值，Y为三刺激值中的绿色刺激值，Z 为三刺激值中的蓝色刺激值，M为预设的转化矩阵。
所述预设的色坐标公式为：
其中，x为在色谱图中色坐标的横坐标，y为在色谱图中色坐标的纵坐标。
所述色谱图中第一区与第二区的交界线、第二区与第三区的交界线及第三区与第一区的交界线汇聚的参考点的坐标为(0.332，0.1858)。
所述预设的像素色温计算公式为：CT＝-437×n3+3601×n2- 6861×n+5514.31；
其中，CT为像素色温值，
所述预设的第一权重值计算公式为：γ1＝1-α1/β1；
其中，γ1为处理像素的色坐标位于第二区时处理像素的权重值，α1为处理像素的色坐标所对应的点与参考点的连线和第一区与第二区的交界线间的夹角，β1为第一区与第二区的交界线和第二区与第三区的交界线间的夹角；
所述预设的第二权重值计算公式为：γ2＝1-α2/β2；
其中，γ2为处理像素的色坐标位于第三区时处理像素的权重值，α2为处理像素的色坐标所对应的点与参考点的连线和第一区与第三区的交界线间的夹角，β2为第一区与第三区的交界线和第二区与第三区的交界线间的夹角。
所述色谱图为CIE1931色谱图。
所述预设的最小色温为1000K；所述预设的最大色温为15000K。
本发明的有益效果：本发明的影像色温的获取方法将色域空间划分为能够依据像素色温计算公式计算色温的第一区、无法依据像素色温计算公式计算色温但对影像色温基调有影像的第二区及第三区，判断像素的色坐标的位置，当其位于第一区内时采用像素色温公式计算像素的色温值并将统计表中该色温值的权重加1，当其位于第二区时则利用像素的色坐标与参考点的位置关系计算像素的权重值并将其加入统计表中最大色温的权重，当其位于第三区时则利用像素的色坐标与参考点的位置关系计算像素的权重值并将其加入统计表中最小色温的权重，而后结合权重计算影像的色温，能够更准确的获取影像的色温。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的影像色温的获取方法的流程图；
图2为本发明的影像色温的获取方法的色谱图的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明提供一种影像色温的获取方法，包括如下步骤：
步骤S1、建立统计表。所述统计表包括多个参考色温及分别与多个参考色温对应的多个权重，所述多个参考色温包括预设的最小色温、预设的最大色温及多个中间色温，多个权重均为0。多个中间色温逐渐增大，且均大于最小色温并小于最大色温。
具体地，所述预设的最小色温为1000K。
具体地，所述预设的最大色温为15000K。
具体地，所述多个中间色温可以等间隔的设置在最小色温及最大色温之间。
进一步地，所述统计表可以为如下表1的统计表，多个中间色温中，每两个相邻的色温之间的差值为500K，最小的中间色温与最小色温的差值为 500K，最大色温与最大的中间色温的差值为500K。
表1、统计表
参考色温 1000K 1500K …… 15000K
权重 0 0 …… 0
步骤S2、请参阅图2，提供色谱图，将色谱图中的色域空间划分为两两相连的第一区A、第二区B及第三区C。第一区A与第二区B的交界线、第二区B与第三区C的交界线及第三区C与第一区A的交界线汇聚于一参考点O，第一区A与第二区B的交界线与最大色温对应的等色温线重合，第一区A与第三区C的交界线与最小色温对应的等色温线重合，第二区B与第三区C的交界线平行于色谱图的y轴。
具体地，所述色谱图为CIE1931色谱图。
具体地，所述色谱图中的所有等色温线均汇聚在该参考点O上。
具体地，所述参考点O的坐标为(0.332，0.1858)。
步骤S3、提供影像的显示数据。所述影像包括多个像素，所述影像的显示数据包括分别与多个像素对应的多个rgb数字值。
具体地，所述rgb数字值包括红色数字值、绿色数字值及蓝色数字值。
步骤S4、选取多个像素中的一个为处理像素。将处理像素的rgb数字值转换为色谱图中处理像素的色坐标。
具体地，所述步骤S4中将处理像素的rgb数字值转换为色谱图中处理像素的色坐标的具体过程为：依据处理像素的rgb数字值及预设的rgb光学值计算公式计算处理像素的rgb光学值，依据处理像素的光学rgb值及预设的三刺激值计算公式计算处理像素的三刺激值，依据处理像素的三刺激值及预设的色坐标计算公式计算色谱图中处理像素的色坐标。
所述预设的rgb光学值计算公式为：
其中，R为rgb光学值中的红色光学值，G为rgb光学值中的绿色光学值， B为rgb光学值中的蓝色光学值，r为rgb数字值中的红色数字值，g为rgb 数字值中的绿色数字值，b为rgb数字值中的蓝色数字值，表示对r进行伽马变换处理后得到的值，表示对b进行伽马变换处理后得到的值，表示对g进行伽马变换处理后得到的值。
所述预设的三刺激值计算公式为：
其中，X为三刺激值中的红色刺激值，Y为三刺激值中的绿色刺激值，Z 为三刺激值中的蓝色刺激值，M为预设的转化矩阵。
所述预设的色坐标公式为：
其中，x为在色谱图中色坐标的横坐标，y为在色谱图中色坐标的纵坐标。
步骤S5、判断处理像素的色坐标在色域空间中的位置。若处理像素的色坐标位于第一区A，例如位于图2中P(A)点，则依据处理像素的色坐标及预设的像素色温计算公式计算处理像素的色温值，判断处理像素的色温值是否为多个参考色温中的一个，若是则将统计表中与处理像素的色温值对应的权重增加1，否则将处理像素的色温值及1分别作为参考色温及其对应的权重增加至统计表中。若处理像素的色坐标位于第二区B，例如位于图2中的 P(B)点，该点与参考点O之间的连线和第一区A与第二区B的交界线间的角度为α1，而第一区A与第二区B的交界线和第二区B与第三区C的交界线间的角度为β1，此时依据处理像素的色坐标所对应的点与参考点的连线和第一区A与第二区B的交界线间的夹角也即α1、预设的第一权重值计算公式计算处理像素的权重值，并将该权重值加入统计表中与最大色温也即 15000K对应的权重。若处理像素的色坐标位于第三区C，例如位于图2中的 P(C)点，该点与参考点O之间的连线和第一区A与第三区C的交界线间的角度为α2，而第一区A与第三区C的交界线和第二区B与第三区C的交界线间的角度为β2，此时依据处理像素的色坐标所对应的点与参考点的连线和第一区A与第三区C的交界线间的夹角也即α2、预设的第二权重值计算公式计算处理像素的权重值，并将该权重值加入统计表中与最小色温也即 1000K对应的权重。
具体地，所述预设的像素色温计算公式为：CT＝-437×n3+3601×n2- 6861×n+5514.31。其中，CT为像素色温值，
具体地，所述预设的第一权重值计算公式为：γ1＝1-α1/β1。其中，γ1为处理像素的色坐标位于第二区B时处理像素的权重值，α1为处理像素的色坐标所对应的点与参考点的连线和第一区A与第二区B的交界线间的夹角，β1 为第一区A与第二区B的交界线和第二区B域与第三区C的交界线间的夹角。
具体地，所述预设的第二权重值计算公式为：γ2＝1-α2/β2。其中，γ2为处理像素的色坐标位于第三区C时处理像素的权重值，α2为处理像素的色坐标所对应的点与参考点的连线和第一区A与第三区C的交界线间的夹角，β2 为第一区A与第三区C的交界线和第二区B域与第三区C的交界线间的夹角。
步骤S6、重复步骤S4及S5，直至多个像素均执行步骤S4及S5。
步骤S7、将统计表中每一参考色温与对应的权重相乘，将多个参考色温与对应的权重的乘积之和与多个参考色温对应的权重之和相除，得到影像的色温值。
需要说明的是，本发明的影像色温的获取方法将色谱图的色域空间划分为能够依据像素色温计算公式计算色温的第一区A、无法依据像素色温计算公式计算色温但对影像色温基调有影像的第二区B及第三区C，其中第二区 B为冷色和中性色过渡区，而第三区C为暖色和中性色过渡区，针对一像素，利用其rgb数字值计算其在色谱图中的色坐标，当该色坐标位于第一区A时，采用像素色温计算公式计算该像素的色温值，并判断该色温值是否与统计表中的多个参考色温中的一个相同，若是则将该色温值对应的权重加1，否则将处理像素的色温值及1分别作为参考色温及其对应的权重增加至统计表中，若该色坐标位于第二区B时，则依据处理像素的色坐标所对应的点与参考点的连线和第一区A与第二区B的交界线间的夹角、预设的第一权重值计算公式计算处理像素的权重值，并将该权重值加入统计表中与最大色温对应的权重，若该色坐标位于第三区C时，则依据处理像素的色坐标所对应的点与参考点的连线和第一区A与第三区C的交界线间的夹角、预设的第二权重值计算公式计算处理像素的权重值，并将该权重值加入统计表中与最小色温对应的权重，待多个像素的色坐标均获取完成后，将此时统计表中每一参考色温与对应的权重相乘，将多个参考色温与对应的权重的乘积之和与多个参考色温对应的权重之和相除，得到影像的色温值，能够科学地考虑像素色温特性及特殊区域色温特性的过渡和处理，使得获取到的影像色温更佳符合实际的影像色温，够更准确的获取影像的色温。
综上所述，本发明的影像色温的获取方法将色域空间划分为能够依据像素色温计算公式计算色温的第一区、无法依据像素色温计算公式计算色温但对影像色温基调有影像的第二区及第三区，判断像素的色坐标的位置，当其位于第一区内时采用像素色温公式计算像素的色温值并将统计表中该色温值的权重加1，当其位于第二区时则利用像素的色坐标与参考点的位置关系计算像素的权重值并将其加入统计表中最大色温的权重，当其位于第三区时则利用像素的色坐标与参考点的位置关系计算像素的权重值并将其加入统计表中最小色温的权重，而后结合权重计算影像的色温，能够更准确的获取影像的色温。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种影像色温的获取方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、建立统计表；所述统计表包括多个参考色温及分别与多个参考色温对应的多个权重，所述多个参考色温包括预设的最小色温、预设的最大色温及多个中间色温，多个权重均为0；多个中间色温逐渐增大，且均大于最小色温并小于最大色温；
步骤S2、提供色谱图，将色谱图中的色域空间划分为两两相连的第一区、第二区及第三区；第一区与第二区的交界线、第二区与第三区的交界线及第三区与第一区的交界线汇聚于一参考点，第一区与第二区的交界线与最大色温对应的等色温线重合，第一区与第三区的交界线与最小色温对应的等色温线重合，第二区与第三区的交界线平行于色谱图的y轴；
步骤S3、提供影像的显示数据；所述影像包括多个像素，所述影像的显示数据包括分别与多个像素对应的多个rgb数字值；
步骤S4、选取多个像素中的一个为处理像素；将处理像素的rgb数字值转换为色谱图中处理像素的色坐标；
步骤S5、判断处理像素的色坐标在色域空间中的位置；若处理像素的色坐标位于第一区，则依据处理像素的色坐标及预设的像素色温计算公式计算处理像素的色温值，判断处理像素的色温值是否为多个参考色温中的一个，若是则将统计表中与处理像素的色温值对应的权重增加1，否则将处理像素的色温值及1分别作为参考色温及其对应的权重增加至统计表中；若处理像素的色坐标位于第二区，则依据处理像素的色坐标所对应的点与参考点的连线和第一区与第二区的交界线间的夹角、预设的第一权重值计算公式计算处理像素的权重值，并将该权重值加入统计表中与最大色温对应的权重；若处理像素的色坐标位于第三区，则依据处理像素的色坐标所对应的点与参考点的连线和第一区与第三区的交界线间的夹角、预设的第二权重值计算公式计算处理像素的权重值，并将该权重值加入统计表中与最小色温对应的权重；
步骤S6、重复步骤S4及S5，直至多个像素均执行步骤S4及S5；
步骤S7、将统计表中每一参考色温与对应的权重相乘，将多个参考色温与对应的权重的乘积之和与多个参考色温对应的权重之和相除，得到影像的色温值。
2.如权利要求1所述的影像色温的获取方法，其特征在于，所述步骤S4中将处理像素的rgb数字值转换为色谱图中处理像素的色坐标的具体过程为：依据处理像素的rgb数字值及预设的rgb光学值计算公式计算处理像素的rgb光学值，依据处理像素的光学rgb值及预设的三刺激值计算公式计算处理像素的三刺激值，依据处理像素的三刺激值及预设的色坐标计算公式计算色谱图中处理像素的色坐标。
3.如权利要求2所述的影像色温的获取方法，其特征在于，所述预设的rgb光学值计算公式为：
其中，R为rgb光学值中的红色光学值，G为rgb光学值中的绿色光学值，B为rgb光学值中的蓝色光学值，r为rgb数字值中的红色数字值，g为rgb数字值中的绿色数字值，b为rgb数字值中的蓝色数字值，表示对r进行伽马变换处理后得到的值，表示对b进行伽马变换处理后得到的值，表示对g进行伽马变换处理后得到的值。
4.如权利要求3所述的影像色温的获取方法，其特征在于，所述预设的三刺激值计算公式为：
其中，X为三刺激值中的红色刺激值，Y为三刺激值中的绿色刺激值，Z为三刺激值中的蓝色刺激值，M为预设的转化矩阵。
5.如权利要求4所述的影像色温的获取方法，其特征在于，所述预设的色坐标公式为：
其中，x为在色谱图中色坐标的横坐标，y为在色谱图中色坐标的纵坐标。
6.如权利要求5所述的影像色温的获取方法，其特征在于，所述色谱图中第一区与第二区的交界线、第二区与第三区的交界线及第三区与第一区的交界线汇聚的参考点的坐标为(0.332，0.1858)。
7.如权利要求6所述的影像色温的获取方法，其特征在于，所述预设的像素色温计算公式为：CT＝-437×n3+3601×n2-6861×n+5514.31；
其中，CT为像素色温值，
8.如权利要求1所述的影像色温的获取方法，其特征在于，所述预设的第一权重值计算公式为：γ1＝1-α1/β1；
其中，γ1为处理像素的色坐标位于第二区时处理像素的权重值，α1为处理像素的色坐标所对应的点与参考点的连线和第一区与第二区的交界线间的夹角，β1为第一区与第二区的交界线和第二区与第三区的交界线间的夹角；
所述预设的第二权重值计算公式为：γ2＝1-α2/β2；
其中，γ2为处理像素的色坐标位于第三区时处理像素的权重值，α2为处理像素的色坐标所对应的点与参考点的连线和第一区与第三区的交界线间的夹角，β2为第一区与第三区的交界线和第二区与第三区的交界线间的夹角。
9.如权利要求1所述的影像色温的获取方法，其特征在于，所述色谱图为CIE1931色谱图。
10.如权利要求1所述的影像色温的获取方法，其特征在于，所述预设的最小色温为1000K；所述预设的最大色温为15000K。
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