CN109600606B - 识别单一色调影像的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种识别单一色调影像的方法。该识别单一色调影像的方法通过将与多个像素对应的多个rgb光学值转换为HSV颜色模型，根据HSV颜色模型中分别与多个像素对应的多个色调值形成统计直方图，该统计直方图中具有多个直方条，所述多个直方条分别对应位于不同的色调值区间的像素个数，根据统计直方图中像素个数大于一预设的数量阈值的直方条的数量来判断影像是否为单一色调影像，可以有效识别单一色调影像。

Description

识别单一色调影像的方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种识别单一色调影像的方法。
背景技术
薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)是目前液晶显示装置(Liquid CrystalDisplay，LCD)和有源矩阵驱动式有机电致发光显示装置(Active Matrix Organic Light-Emitting Diode，AMOLED)中的主要驱动元件，直接关系平板显示装置的显示性能。
现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶显示面板及背光模组(backlight module)。液晶显示面板的工作原理是在薄膜晶体管阵列基板(ThinFilm Transistor Array Substrate，TFT Array Substrate)与彩色滤光片(ColorFilter，CF)基板之间灌入液晶分子，并在两片基板上分别施加像素电压和公共电压，通过像素电压和公共电压之间形成的电场控制液晶分子的旋转方向，以将背光模组的光线透射出来产生画面。
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，光色越偏蓝。影像整体的色温可以表征影像给观看者的整体感觉。现有技术中基于相关色温(CCT)和色温分区获取影像色温，通过将影像的数位rgb值，将数位rgb值转换为色谱图中处理像素的色度坐标，根据该色度坐标所在色谱图中的区域计算色温。该现有的获取影像色温方法对于大面积单一暖色色调影像，色温计算值常比期望色温暖很多，很大程度影响计算结果，急需一种能有效识别单一色调影像的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种识别单一色调影像的方法，可以有效识别单一色调影像。
为实现上述目的，本发明提供了一种识别单一色调影像的方法，包括如下步骤：
步骤S1、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光学值；将多个rgb光学值转换为HSV颜色模型；
步骤S2、根据HSV颜色模型中分别与多个像素对应的多个色调值形成统计直方图，该统计直方图中具有多个直方条，所述多个直方条分别对应位于不同的色调值区间的像素个数；
步骤S3、根据统计直方图中像素个数大于一预设的数量阈值的直方条的数量来判断影像是否为单一色调影像；当像素个数大于一预设的数量阈值的直方条的数量为1时，或者，当像素个数大于一预设的数量阈值的直方条的数量为2，且该2个直方条分别对应的色调值区间相邻时，则判断影像为单一色调影像，否则，则判断影像不为单一色调影像。
所述色调值的大小范围为0-1，设多个直方条的数量为n，每一直方条对应的色调值区间为其中，m为第m个直方条，hm为第m个直方条对应的色调值区间，n和m均为正整数且n>＝2，m>＝1。
所述预设的数量阈值为直方条对应的像素个数占影像的总像素个数的8％。
所述识别单一色调影像的方法还包括步骤S4、选取像素个数最多的直方条对应的色调值区间，去除该直方条中位于该色调值区间中且饱和度大于一预设的饱和度阈值或亮度小于一预设的亮度阈值的像素，得到剩余的多个像素；
步骤S5、根据影像色温获取方法计算剩余的多个像素的色温值以获取单一色调影像的色温值。
所述步骤S5的具体步骤为：
步骤S51、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S52、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纵坐标轴；
步骤S53、选取剩余的多个像素中的一个为处理像素；将处理像素的rgb光学值转换为色谱图中处理像素的色度坐标；
步骤S54、判断处理像素的色度坐标在色域空间中的位置；若处理像素的色度坐标位于第一区，则依据处理像素的色度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；若处理像素的色度坐标位于第二区，则依据处理像素的色度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；若处理像素的色度坐标位于第三区，则依据处理像素的色度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S55、重复步骤S53及S54，直至剩余的多个像素均执行步骤S53及S54；
步骤S56、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，得到单一色调影像的色温值。
所述多个rgb光学值通过分别与多个像素对应的多个rgb数字值根据光学值计算公式得到，该光学值计算公式为：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。
所述步骤S53中将处理像素的rgb光学值转换为色谱图中处理像素的色度坐标的具体过程为：根据处理像素的光学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度坐标计算公式计算色谱图中处理像素的色度坐标；
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，T为预设的转化矩阵；
所述预设的色度坐标公式为：其中，a为处理像素在色谱图中色度坐标的横坐标，b为处理像素在色谱图中色度坐标的纵坐标。
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值计算公式为：CT＝-437*s3+3601*s2-6861*s+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为处理像素的色度坐标位于第二区时处理像素的权重值，α1为处理像素的色度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为处理像素的色度坐标位于第三区时处理像素的权重值，α2为处理像素的色度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域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：本发明的识别单一色调影像的方法通过将与多个像素对应的多个rgb光学值转换为HSV颜色模型，根据HSV颜色模型中分别与多个像素对应的多个色调值形成统计直方图，该统计直方图中具有多个直方条，所述多个直方条分别对应位于不同的色调值区间的像素个数，根据统计直方图中像素个数大于一预设的数量阈值的直方条的数量来判断影像是否为单一色调影像，可以有效识别单一色调影像。
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为本发明的识别单一色调影像的方法的流程图；
图2及图3为本发明的识别单一色调影像的方法的统计直方图的示意图；
图4为本发明的识别单一色调影像的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，本发明提供一种识别单一色调影像的方法，包括如下步骤：
步骤S1、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光学值；将多个rgb光学值转换为HSV(Hue SaturationValue)颜色模型；
步骤S2、请参阅图2级图3，根据HSV颜色模型中分别与多个像素对应的多个色调(Hue)值形成统计直方图，该统计直方图中具有多个直方条，所述多个直方条分别对应位于不同的色调值区间的像素个数；
步骤S3、根据统计直方图中像素个数大于一预设的数量阈值的直方条的数量来判断影像是否为单一色调影像；当像素个数大于一预设的数量阈值的直方条的数量为1时，或者，当像素个数大于一预设的数量阈值的直方条的数量为2，且该2个直方条分别对应的色调值区间相邻时，则判断影像为单一色调影像，否则，则判断影像不为单一色调影像。
需要说明的是，本发明通过将与多个像素对应的多个rgb光学值转换为HSV颜色模型，根据HSV颜色模型中分别与多个像素对应的多个色调(Hue)值形成统计直方图，该统计直方图中具有多个直方条，所述多个直方条分别对应位于不同的色调值区间的像素个数，根据统计直方图中像素个数大于一预设的数量阈值的直方条的数量来判断影像是否为单一色调影像，可以有效识别单一色调影像。
具体的，所述色调值的大小范围为0-1，设多个直方条的数量为n，每一直方条对应的色调值区间为其中，m为第m个直方条，hm为第m个直方条对应的色调值区间，n和m均为正整数且n>＝2，m>＝1。例如，当多个直方条的数量为10，第一个直方条对应的色调值区间为0＜＝h1＜0.1，第二个直方条对应的色调值区间为0.1＜＝h2＜0.2，依次类推，第十个直方条对应的色调值区间为0.9＜＝h10＜1，由于HSV颜色模型中的色调值是一个程环形的数据，色调值1也就是色调值0。
进一步的，统计直方图中直方条的数量越多，则统计的数据越直观，因此，本发明的多个直方条的数量大于或等于10，以提高单一色调影像识别的准确形。
具体的，所述预设的数量阈值为直方条对应的像素个数占影像的总像素个数的8％，即本发明根据统计直方图中像素个数大于总像素个数的8％的直方条的数量来判断影像是否为单一色调影像。
具体的，所述多个rgb光学值通过分别与多个像素对应的多个rgb数字值根据光学值计算公式得到，该光学值计算公式为：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。
具体的，后续还需要获取单一色调影像的色温值，因此本发明还包括步骤S4、选取像素个数最多的直方条对应的色调值区间，去除该直方条中位于该色调值区间中且饱和度大于一预设的饱和度阈值或亮度小于一预设的亮度阈值的像素，得到剩余的多个像素；
步骤S5、根据影像色温获取方法计算剩余的多个像素的色温值以获取单一色调影像的色温值。即本发明将单一色调影像的色温值的杂讯像素剔除掉，使单一色调影像的色温值计算更加准确。
进一步的，所述步骤S5的具体步骤为：
步骤S51、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。
具体的，所述预设的最小色温为1000K；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S52、请参阅图4，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纵坐标轴。
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S53、选取剩余的多个像素中的一个为处理像素；将处理像素的rgb光学值转换为色谱图中处理像素的色度坐标。
具体的，所述步骤S53中将处理像素的rgb光学值转换为色谱图中处理像素的色度坐标的具体过程为：根据处理像素的光学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度坐标计算公式计算色谱图中处理像素的色度坐标；
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，T为预设的转化矩阵；
所述预设的色度坐标公式为：其中，a为处理像素在色谱图中色度坐标的横坐标，b为处理像素在色谱图中色度坐标的纵坐标。
步骤S54、判断处理像素的色度坐标在色域空间中的位置。若处理像素的色度坐标位于第一区A，例如位于图2中P(A)点，则依据处理像素的色度坐标及预设的像素色温值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。若处理像素的色度坐标位于第二区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度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。若处理像素的色度坐标位于第三区C，例如位于图3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度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。
具体的，所述预设的像素色温值计算公式为：CT＝-437*s3+3601*s2-6861*s+5514.31，其中，CT为像素色温值，
具体的，所述预设的第一权重值计算公式为：γ1＝1-α1/β1，其中，γ1为处理像素的色度坐标位于第二区B时处理像素的权重值，α1为处理像素的色度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与第三区C的交界线间的夹角；
具体的，所述预设的第二权重值计算公式为：γ2＝1-α2/β2，其中，γ2为处理像素的色度坐标位于第三区C时处理像素的权重值，α2为处理像素的色度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S55、重复步骤S53及S54，直至剩余的多个像素均执行步骤S53及S54；
步骤S56、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，得到单一色调影像的色温值。
综上所述，本发明的识别单一色调影像的方法通过将与多个像素对应的多个rgb光学值转换为HSV颜色模型，根据HSV颜色模型中分别与多个像素对应的多个色调值形成统计直方图，该统计直方图中具有多个直方条，所述多个直方条分别对应位于不同的色调值区间的像素个数，根据统计直方图中像素个数大于一预设的数量阈值的直方条的数量来判断影像是否为单一色调影像，可以有效识别单一色调影像。
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 (8)

1.一种获取单一色调影像的色温值的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、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光学值；将多个rgb光学值转换为HSV颜色模型；
步骤S2、根据HSV颜色模型中分别与多个像素对应的多个色调值形成统计直方图，该统计直方图中具有多个直方条，所述多个直方条分别对应位于不同的色调值区间的像素个数；
步骤S3、根据统计直方图中像素个数大于一预设的数量阈值的直方条的数量来判断影像是否为单一色调影像；当像素个数大于一预设的数量阈值的直方条的数量为1时，或者，当像素个数大于一预设的数量阈值的直方条的数量为2，且该2个直方条分别对应的色调值区间相邻时，则判断影像为单一色调影像，否则，则判断影像不为单一色调影像；
步骤S4、选取像素个数最多的直方条对应的色调值区间，去除像素个数最多的直方条中位于该色调值区间中且饱和度大于一预设的饱和度阈值或亮度小于一预设的亮度阈值的像素，得到剩余的多个像素；
步骤S5、根据影像色温获取方法计算剩余的多个像素的色温值以获取单一色调影像的色温值；
所述步骤S5的具体步骤为：
步骤S51、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S52、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纵坐标轴；
步骤S53、选取剩余的多个像素中的一个为处理像素；将处理像素的rgb光学值转换为色谱图中处理像素的色度坐标；
步骤S54、判断处理像素的色度坐标在色域空间中的位置；若处理像素的色度坐标位于第一区，则依据处理像素的色度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；若处理像素的色度坐标位于第二区，则依据处理像素的色度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，并将计算得到的处理像素的权重值加入统计表中与最大色温对应的权重；若处理像素的色度坐标位于第三区，则依据处理像素的色度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，并将计算得到的处理像素的权重值加入统计表中与最小色温对应的权重；
步骤S55、重复步骤S53及S54，直至剩余的多个像素均执行步骤S53及S54；
步骤S56、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，得到单一色调影像的色温值。
2.如权利要求1所述的获取单一色调影像的色温值的方法，其特征在于，所述色调值的大小范围为0-1，设多个直方条的数量为n，每一直方条对应的色调值区间为其中，m为第m个直方条，hm为第m个直方条对应的色调值区间，n和m均为正整数且n>＝2，m>＝1。
3.如权利要求1所述的获取单一色调影像的色温值的方法，其特征在于，所述预设的数量阈值为直方条对应的像素个数占影像的总像素个数的8％。
4.如权利要求1所述的获取单一色调影像的色温值的方法，其特征在于，所述多个rgb光学值通过分别与多个像素对应的多个rgb数字值根据光学值计算公式得到，该光学值计算公式为：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。
5.如权利要求4所述的获取单一色调影像的色温值的方法，其特征在于，所述步骤S53中将处理像素的rgb光学值转换为色谱图中处理像素的色度坐标的具体过程为：根据处理像素的光学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度坐标计算公式计算色谱图中处理像素的色度坐标；
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，T为预设的转化矩阵；
所述预设的色度坐标公式为：其中，a为处理像素在色谱图中色度坐标的横坐标，b为处理像素在色谱图中色度坐标的纵坐标。
6.如权利要求5所述的获取单一色调影像的色温值的方法，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)；所述预设的像素色温值计算公式为：CT＝-437*s3+3601*s2-6861*s+5514.31，其中，CT为像素色温值，
7.如权利要求1所述的获取单一色调影像的色温值的方法，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为处理像素的色度坐标位于第二区时处理像素的权重值，α1为处理像素的色度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为处理像素的色度坐标位于第三区时处理像素的权重值，α2为处理像素的色度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域与第三区的交界线间的夹角。
8.如权利要求1所述的获取单一色调影像的色温值的方法，其特征在于，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。
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