CN109792474A - 基于划分全域映射颜色空间的色调角度扇区的色度映射函数的确定 - Google Patents
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Abstract
该确定包括：定义关键恒定色调叶，以便将全域映射颜色空间划分成角度色调扇区；对于每个关键恒定色调叶，定义关键色调叶色度映射函数；对于每个角度色调扇区，定义连续的角度色调扇区色度映射函数，使得对于属于界定该角度色调扇区的两个关键恒定色调叶之一的任何源颜色，该连续的色度映射函数允许根据所述源颜色所属的关键恒定色调叶的关键色调叶色度映射函数来映射所述源颜色的色度。优选地，该映射函数是非线性多项式。
Description
发明名称
基于划分映射颜色空间的色调角度扇区的色度映射函数的确定。
技术领域
本发明关于一种用于在划分映射颜色空间的不同角度色调扇区上使用色度映射内插将源颜色从源全域(gamut)映射到目标全域的方法。
背景技术
Morovic和Luo给出关于全域映射算法的全面概述。Montag和Fairchild以及Zolliker呈现全面的比较并且评估不同的方法。特别参见以下参考资料：
-J.Morovic和M.R.Luo,“The Fundamentals of Gamut Mapping:A Survey”,Journal of Imaging Science and Technology,45/3:283-290,2001。
-Montag E.D.,Fairchild M.D,“Psychophysical Evaluation of GamutMapping Techniques Using Simple Rendered Images and Artificial GamutBoundaries”,IEEE Trans.Image Processing,6:977-989,1997。
-P.Zolliker,M.K.Simon,On the Continuity of Gamut MappingAlgorithms,Color Imaging X:Processing,Hardcopy,and Applications.Edited byEschbach,Reiner；Marcu,Gabriel G.Proceedings of the SPIE,第5667卷,pp.220-233,2004。
色域(color gamut)映射的应用领域特别是视频内容制作和后期制作。例如，视频内容的原始版本需要转换成适合不同类型的再现或传输的特定版本：例如，针对电影院的特定版本、针对电视的另一版本、以及针对互联网的第三版本。这些不同的版本可以通过手动颜色校正或/和通过全域和色相(tone)映射算法的应用来准备。
在色域映射的要求之中特别是：
●颜色邻域和次序的保留，不存在色带和假轮廓，特别是为了防止灰度和颜色渐变的不相干(incoherent)再现；
●颜色的连续性，以及不存在可见量化或裁剪误差，特别是为了防止带效应(banding)和假轮廓；
●对亮度、色调和饱和度的分离控制，用于保持对如何修改颜色的全艺术控制，以及用于允许更高的、艺术意图的语义水平的公式化。
为了定义色域映射，通常使用源色域和目标色域的全域边界描述(gamutboundary description，GBD)。色域的这样的GBD定义在颜色空间中该色域的边界表面。GBD通常包括显式的、通用3D表示(诸如，三角形网格或体积模型)。例如，色域的GBD可以基于三角形的网格，每个三角由它在该GBD的颜色空间中的三个顶点定义。这些顶点是位于色域的边界上的颜色。
图1示出了在颜色设备的RGB颜色空间中的源色域。这样的颜色设备可以是例如与标准(如BT.709)相对应的显示设备或图像捕获设备，或者虚拟设备。该源色域形成具有顶点的立方体，该顶点由黑点和白点、由分别为红色、绿色和蓝色的三原色、以及由分别为黄色、青色和品红色的三间色形成。边沿颜色是位于将黑点或白点与原色中的任何原色链接的线上的颜色。边沿颜色形成如实线所示的边沿。尖点(cusp)颜色是位于将原色中任何原色与包含该原色的间色中的任何间色链接的线上的颜色。尖点颜色形成如虚线所示的尖点。目标色域可以类似地表示为RGB颜色空间中的立方体。
图2示出了在CIE Lab颜色空间中相同的源色域和目标色域。当以极坐标表示时(即，用色度C和色调h代替a和b)，该颜色空间允许定义具有用于亮度的轴和用于色度的轴的2D恒定色调叶。在该图上示出了源全域和目标全域的边沿线和尖点线。
仍在Lab颜色空间中，图3示出了在恒定亮度的平面中，即在色调/色度平面中，图2的源色域的通过三间色Ys、Cs、Ms连接三原色Rs、Gs、Bs的尖点线的投影(实线)，以及图2的目标色域的通过三间色YT、CT、MT连接三原色RT、GT、BT的尖点线的投影(虚线)。在该图中心的点与图1的黑点和白点相对应。
图4示出了说明由色域映射引起的与色调角度有关的色度映射增益的示例性绘制图(图4将进一步说明本发明的实施例-参见下文)。如在此所使用的，色度映射增益可以对于每个色调定义为目标色域边界处的尖点颜色的色度与源色域边界处具有相同色调的尖点颜色的色度之间的比率。
绘制图的垂直轴涉及色度映射增益。绘制图的水平轴涉及以度为单位的测量的色调。绘制图包括演示色度映射增益相对色调的绘制线。绘制线涉及将源色域映射到目标色域(使用尖点映射)。
在该图4上所示的情况下，色度映射增益(γ)代表简单的线性色度映射，对于每个色调，该线性色度映射线性映射任何源颜色的色度，使得具有与所述源颜色相同的色调的源尖点颜色的色度被映射到目标色域中具有相同色调的目标尖点颜色的色度：C′＝γ.C。这是线性函数。
尽管该色度映射的定义简单，但是在包括源原色或目标原色的色调范围内内插该线性函数(即内插单个系数)要求使用具有高次的多项式函数(其中色调作为变量)。但是即使利用高次多项式函数，内插误差仍然巨大。
这些误差甚至更为重要，因为它们针对作为最饱和颜色的原色发生。这些误差将导致裁剪或导致不饱和的颜色。
这些斜率不连续点也增加映射函数的振荡(类似于所谓的吉布斯现象)。映射函数的这些振荡可能在映射图片的平滑区域中生成不期望的振荡。
当应用于更复杂的色度映射(即变量色度的更高次的多项式函数)时，在简单线性色度映射上示出的该问题甚至更严重，因为每个多项式系数上的误差被累积。
在不包括色度映射函数的斜率不连续点的角度色调扇区中，可能发生部分(section)特定的色度映射函数(例如，内插多项式函数)的小的低频斜率振荡。这些斜率振荡可能在任何映射图片中都不可见，然而它们可能改变重要颜色(例如，肤色，或熟悉物体的任何记忆颜色)的色度。为了避免这样的问题，一些特定的色调可以被用作关键色调，如在下面本发明的描述中所解释的。这确保对应用于这些颜色的色度映射函数的更精确的控制。
发明内容
本发明的目标是在色调的整个范围上确定色度映射函数，其避免以上缺点(诸如前述的振荡)。
为了该目的，本发明的主题是一种色度映射函数的确定的方法，该色度映射函数允许在3D全域映射颜色空间中至少将内容的源颜色的色度从源色域映射到目标色域中，该3D全域映射颜色空间允许定义具有用于亮度的轴和用于色度的轴的2D恒定色调叶，该方法包括：
-在所述全域映射颜色空间中定义多个关键恒定色调叶，它们中的每个关键恒定色调叶通过特定关键色调来表征，以便将所述全域映射颜色空间划分成多个角度色调扇区，它们中的每个角度色调扇区由两个不同的关键恒定色调叶在色调方向上界定，
-对于所述关键恒定色调叶中的每个关键恒定色调叶，定义关键色调叶色度映射函数，该关键色调叶色度映射函数允许映射属于该关键色调叶的所述源颜色中的任何源颜色的色度，
-对于每个角度色调扇区，定义连续的角度色调扇区色度映射函数，该连续的角度色调扇区色度映射函数允许映射属于该角度色调扇区的所述源颜色中任何源颜色的色度，使得对于属于界定所述角度色调扇区的两个关键恒定色调叶之一的任何源颜色，所述连续的色度映射函数允许根据所述源颜色所属的关键恒定色调叶的关键色调叶色度映射函数来映射所述源颜色的色度。
优选地，所述角度色调扇区色度映射函数对于其变量中的任何变量是非线性的和/或对于其变量中的任何变量是多项式。
在该方法的优点之中：
-特定于每个角度色调扇区的色度映射函数等于界定该角度色调扇区的每个关键色调叶上的关键色调叶色度映射函数，确保以低复杂度成本对用于关键色调的色度映射函数的简单控制；
-虽然不同的角度色调扇区色度映射函数用于不同的角度色调扇区，但是色域映射跨扇区是连续的；
-通过使用不同的参数，有可能使用相同的多项式、通用、参数函数来近似具有不同行为的色度映射函数；
-使用该连续的色度映射函数映射允许在色度映射中(在部分边界上)的二阶不连续性(斜率不连续性)：
○降低所提出的色度映射函数的复杂性。
○对较高阶不连续性进行更好的建模。
优选地，执行所述关键色调叶色度映射函数的定义，使得当应用于属于色调h*的对应关键恒定色调叶的、亮度L的任何源颜色的色度C时，该色度C被映射成色度
其中，在所述关键恒定色调叶中：
-是在恒定亮度L的线与所述源色域的交叉处的颜色的色度，
-是在恒定亮度L的所述线与所述目标色域的交叉处的颜色的色度。
优选地，在所述关键恒定色调叶中定义所述相关关键色调叶色度映射函数以便在区间[0，1]中均匀增长、非线性、并且独立于所述亮度L。
优选地，所述相关关键色调叶色度映射函数被定义为多项式函数。由于该多项式函数是非线性的，所以它的次数优于或等于2。
优选地，执行所述角度色调扇区色度映射函数的定义，使得当应用于属于所述角度色调扇区的、亮度L的任何源颜色的色度C和色调h时，该色度C被映射成色度
其中，在该源颜色所属的恒定色调叶中：
-是在恒定亮度L的线与所述源色域的交叉处的颜色的色度，
-是在恒定亮度L的所述线与所述目标色域的交叉处的颜色的色度。
优选地，所述角度色调扇区色度映射函数对于变量和变量h两者来说都是非线性的。
优选地，所述角度色调扇区色度映射函数对于变量和变量h两者来说都是多项式。由于该多项式函数是非线性的，所以其次数优于或等于2。优选地，变量色调的该多项式函数在边界关键色调处所取的值等于用作对应关键色度映射函数的多项式的系数。优选地，其中相关色度用作变量的所述多项式的次数大于或等于用作关键色度映射函数的多项式的次数。
在第一变型中，所述关键恒定色调叶中的至少一个关键恒定色调叶的色调与定义所述源色域的原色和间色之一的色调相对应，或/和与定义所述目标色域的原色和间色之一的色调相对应。
在第二变型中，定义所述源色域的原色和间色的色调中的每个色调以及定义所述目标色域的原色和间色的色调中的每个色调与所述关键恒定色调叶之一的色调相对应。
本发明的主题也是一种从源色域到目标色域中将内容的源颜色色域映射成目标颜色的方法，该方法包括映射具有色调h的所述源颜色中的每个源颜色，使得所述源颜色的色度C被色度映射成色度
其中，是与该源颜色具有相同亮度L和相同色调h并且位于源色域的边界上的颜色的色度，
其中，是与该源颜色具有相同色调h并且位于目标色域的边界上的颜色的色度，
其中，是对于该源颜色所属的角度色调扇区根据以上方法确定的色度映射函数。
优选地，是也与该源颜色具有相同亮度L的颜色的色度。
本发明的主题也是一种图像处理设备，用于从源色域映射到目标色域中将内容的源颜色映射成目标颜色，该图像处理设备包括至少一个处理器，该处理器被配置用于根据色域映射的以上方法来映射所述源颜色中的每个源颜色。
本发明的主题也是一种合并该图像处理设备的电子设备。该电子设备例如是智能电话、照相机、平板、电视机、机顶盒或服务器。
本发明的主题也是一种包括程序代码指令的计算机程序产品，当该程序由至少一个处理器运行时，该程序代码指令运行色度映射函数的确定的以上方法的步骤。
本发明的主题也是一种包括程序代码指令的计算机程序产品，当该程序由至少一个处理器运行时，该程序代码指令执行以上映射方法的步骤。
附图说明
阅读下面通过非限制性示例的方式并参考附图给出的描述，将更清楚地理解本发明，附图中：
图1示出了RGB颜色空间中的色域的尖点线和边沿；
图2示出了Lab颜色空间中的源色域和目标色域；
图3示出了在色调/色度平面中的关键色调的示例以及对应的划分成色调角度扇区；
图4示出了色度映射增益以及将映射颜色空间的色调范围划分成11个角度色调扇区的示例性绘制图；
图5是示出根据本发明的色域映射方法的实施例的图。
具体实施方式
现在将参考图5，在3D全域映射颜色空间中从源色域到目标色域中将内容的源颜色色域映射成目标颜色的上下文中，描述根据本发明的色度映射函数的确定。这样的确定可以用在任何其他上下文中。
图中、特别是图5中所示的各种元件的功能可以通过使用专用硬件以及与适当软件相关联的能够运行软件的硬件来提供。当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或多个单独的处理器(其中一些处理器可以共享)提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的显式使用不应被解释为专指能够运行软件的硬件，而是可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(“DSP”)硬件、用于存储软件的只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)和非易失性储存器。也可以包括传统和/或定制的其他硬件。
此外，软件可以被实现为有形地体现在程序储存单元上的应用程序。应用程序可以被上传到包括任何合适架构的机器并由该机器运行。优选地，机器在具有诸如一个或多个中央处理单元(“CPU”)、随机存取存储器(“RAM”)和输入/输出(“I/O”)接口之类的硬件的计算机平台上实现。计算机平台还可以包括操作系统和微指令代码。在此描述的各种处理和功能可以是微指令代码的一部分或应用程序的一部分，或者它们的任何组合，其可以由CPU运行。另外，各种其他外围单元可以连接到计算机平台，诸如附加数据储存单元和打印单元。
作为映射颜色空间，可以选择CIE 1976Lab颜色空间，或IPT颜色空间。Lab颜色空间是感知均匀的颜色对立空间，具有用于亮度的维度L，以及用于颜色对立维度的a和b。红色/绿色对立原色沿a轴表示，其中绿色处于负的a值，红色处于正的a值。黄色/蓝色对立间色/原色沿b轴表示，其中蓝色处于负的b值，黄色处于正的b值。
任何其他颜色对立的颜色空间都可以用作映射颜色空间，例如IPT颜色空间，其中I可以用来取代L，且P和T取代a和b。
优选地，选择映射颜色空间，使得源色域和/或目标色域与恒定色调叶的交叉形成穿过黑点或白点的直线。例如，代替Lab或IPT颜色空间，可以有利地使用从Lab颜色空间导出的简化的Lab颜色空间。它使用以下公式从CIE XYZ定义：
(Xn、Yn和Zn是参考白点的CIE XYZ值)
该简化的Lab颜色空间的优点是，每个恒定色调叶中的标准发射型显示器的全域的边界可以通过将原点与该恒定色调叶的尖点颜色链接的直线来描述。该优点也是对于IPT颜色空间所获得的，并且更一般地，它是对于使用正齐次函数从CIE XYZ颜色空间导出的任何颜色空间所获得的，即存在实数k，使得对于任何颜色以及对于任何α>0，
在该CIE 1976Lab颜色空间中，颜色也可以通过极坐标来表示，即在LCh模式下，具有用于相同亮度的L，色调角度h根据以下
即，在恒定亮度L的平面中，角度在具有a、b作为坐标的向量与a轴之间，与色度相对应。对于给定的亮度，C值越高，颜色越饱和。
其他颜色空间，诸如根据CIECAM-02的基于外观的空间JCh，可以用于映射。
此外，下面的实施例关于色调保留的色域映射。这意味着颜色映射实际上不是在颜色空间中的三维中执行的，而是在颜色空间的恒定色调叶中的二维中执行的，即在2D LC颜色空间中执行。定义其中要执行颜色映射的恒定色调叶的色调被选择为要映射的源颜色的色调。
其中包括所有要映射的源颜色的源色域可以与特定的或标准的显示设备(诸如，LCD或OLED面板)相对应、与要映射的内容相对应、或者与图像捕获设备(诸如，照相机或扫描仪)相对应、或者与任何其他实际的或虚拟的颜色设备相对应。该源色域特别地通过黑点、白点和三个源原色来定义。定义三个源间色，使得每个源间色由两个不同的源原色组成。
其中源颜色要被映射的目标色域可以与例如特定的或标准的显示设备相对应，或者与打印机相对应。该目标色域特别地通过黑点、白点和三个目标原色来定义。黑点和白点与源色域的黑点和白点相同。至少一个目标原色不同于源原色。定义三个目标间色，使得每个目标间色由两种不同的目标原色组成。
此外，如图3上所示，源色域和目标色域的原色、间色、黑点和白点假定是已知的。
假设要映射的每个颜色在映射颜色空间Lch中通过以下坐标表示：我们将定义色度映射函数，并如以下步骤中所描述的来应用它。
第一步骤：定义关键恒定色调叶，其将全域映射颜色空间划分成多个角度色调扇区：
在图3上描绘的特定情况下，源原色和源间色的色调中的每个色调以及目标原色和目标间色的色调中的每个色调定义关键色调。在图3上，将与黑点和白点相对应的中心连接到源色域和目标色域的原色和间色的任何投影的实线与这些关键色调相对应。
在图3上描绘的特定情况下，源红色原色Rs的色调和目标红色原色RT的色调如此接近，以至于这些红色原色仅定义一个关键色调，并且从而定义相同的关键恒定色调叶。
在其他特定情况下(未示出)，关键色调可以是与色域映射方法的兴趣点相对应的任何色调，例如，与色度映射函数的斜率不连续点相对应的色调。
在其他特定情况下(未示出)，可以添加(多个)关键色调，例如对于颜色映射必须特别考虑的特定色调，例如特定于肤色的色调。每个关键色调定义关键恒定色调叶。
如图3和图4上所示，通过不同关键色调定义的多个关键恒定色调叶将映射颜色空间划分成多个角度色调扇区S1至S11。每个角度色调扇区由两个不同的关键恒定色调叶在色调方向上界定。
第二步骤：在每个关键恒定色调叶中定义关键色调叶相关色度映射函数：
对于恒定色调h*的每个关键叶定义关键色调叶相关色度映射函数g()。该相关色度映射函数g()旨在将具有亮度L和色度C的源颜色映射成具有色度C’的色度映射颜色，使得：
在该关键恒定色调叶中被定义为与源颜色具有相同亮度L并且位于源色域的边界上的颜色的色度。
在该关键恒定色调叶中被定义为与源颜色具有相同亮度L并且位于目标色域的边界上的颜色的色度。
在该非限制性实施例中，该相关色度映射函数g()对于每个关键恒定色调叶来定义，以便从区间[0，1]到区间[0，1]连续且单调增加、非线性、并且独立于亮度L。
不同的关键恒定色调叶的相关色度映射函数gh*()的这样的定义确保色度映射颜色在目标色域内，因为gh*()是将(相关)区间[0，1]映射到包括在[0，1]中的(相关)区间的函数，这意味着区间中的任何源颜色的色度C将总是被映射到区间中的色度C’。
优选地，该相关色度映射函数g()是多项式。
优选地，该多项式相关色度映射函数g()的阶数高于或等于2。
作为这样的多项式相关色度映射函数的定义的示例，我们有：
x→(1-α).x2+α.x
即：
其中α被定义为在恒定色调叶中，对包括在源色域中的恒定色调叶的表面进行采样的所有颜色的比率的平均值。
为了对恒定色调叶的一部分(色调＝h)进行采样：已知白点的亮度(Lmax)，可以定义两个整数m和n，色度步长和亮度步长(δL＝Lmax/n)，并使用包括在所述源色域中的每个颜色作为样本，其中j在[0，m]中，k在[0，n]中。
使得α等于比率的平均值的优点在于，以平均方式，对于相关色度的低值，色度映射后的色度C’将接近要映射的源颜色的色度C。
在一般情况下，对于每个关键色调h*，关键色度映射函数可以定义为如下的多项式函数：
其中x是要映射的源颜色的相关色度
在更特定的情况下，对于每个关键色调h*，关键色度映射函数可以如下定义：
这样的6次多项式可以用于近似下面的分段非线性函数：
这样的映射函数在区间[0，1/2]中是线性的，但在区间[1/2，1]中是非线性的。
对于α＝1.3，该映射函数可以由下面的多项式函数来近似：
第三步骤：对于每个角度色调扇区定义角度色调扇区色度映射：
当根据以上一般情况定义关键色调叶色度映射函数时，对于由关键色调和分界的角度色调扇区，以下多项式函数可以用作该扇区内所有源颜色的角度色调扇区色度映射函数：
(为简化等式：且)
该多项式函数在界定角度色调扇区的关键恒定色调叶的关键色调h*0和h* 1处所取的值等于用作对应关键色度映射函数的多项式的系数，使得：
如以上第二步骤中所定义的那样，
以及如以上第二步骤中所定义的那样。
此处，这样的角度色调扇区色度映射函数是多项式函数，其中相关色度用作变量，并且其中变量色调h的多项式用作系数。变量色调的所述多项式函数在边界关键色调处所取的值等于在以上第二步骤中定义的用作对应关键色度映射函数的多项式的系数。
此处，这样的角度色调扇区色度映射函数是多项式函数，对于相关色度变量和色调变量h两者而言，该函数都是非线性的。
在该示例中，其中相关色度(x)用作变量的所述多项式的次数(n)等于用作关键色度映射函数的多项式的次数(n)。优选地，其中相关色度用作变量的所述多项式的次数大于或等于用作关键色度映射函数的多项式的次数。
当根据以上更特定的情况定义关键色调叶色度映射函数时，对于由关键色调和分界的角度扇区，以下多项式函数族可以用于生成部分特定的色度映射函数：
在该特定情况下，其中色调(h)用作变量的所述多项式的次数也等于其中相关色度(x)用作变量的多项式的次数。可以设想其他变型。
可以使用已知的近似方法、典型地像多项式回归之类的曲线拟合方法来确定系数vj,k。
多项式回归方法包括找到最拟合给定函数或m≥n个给定点的集合的n次多项式。
多项式内插可以看作是多项式回归的特殊情况。这包括找到恰好通过m＝n个给定点的n次多项式。然而，具有m>n个给定点的多项式回归是优选的，因为我们可以实现基础函数的更好拟合(使给定函数或给定点与近似所述给定函数或所述给定点的多项式之间的误差最小化)。
可以替代使用任何其他已知的近似方法(例如，约束最小化)，例如，用于显式地使多项式的振荡最小化。
例如，给定源颜色的集合可以在每个色调角度扇区中被采样，如下所示。对于每个色调角度扇区，在[0，1]中定义至少n个相关色度值，并且在中定义至少p个色调值(在多项式内插的情况下，分别恰好是n个和恰好是p个)。替选地，对于每个色调角度扇区，可以在中定义至少n.p对相关色度值和色调。优选地，对于每个色调角度扇区，可以定义至少n2/2个相关色度值和至少p2/2个色调值(或者替选地在中定义对)。恒定亮度值或者不同亮度值与这些色调和色度对相关联，从而提供给定源颜色的集合。然后，确定与这些给定源颜色相对应的目标颜色。目标颜色的该确定可以使用待近似的给定色度映射函数来进行，或者可以由艺术意图、设备约束、给定查找表、给定已知颜色变换、或这些的组合或者任何其他约束来引导。最后获得对的集合，其中每个对由给定的源颜色及其对应的目标颜色形成。每个对都可以通过点来表示。所获得的点被用作近似方法或回归方法的输入数据。
第四步骤：使用对于每个角度色调扇区定义的色度映射函数进行色度映射：
假设要映射的每个颜色在映射颜色空间Lch中由以下坐标表示：确定该源颜色所属的角度色调扇区，使得h*q≤h<h*(q-1)。
然后，将如上对于该角度色调扇区定义的相关色度映射函数应用于要映射的源颜色的色度C与色度的比率，结果，当乘以色度时，得到映射的色度
获得的最终颜色是具有以下坐标的目标颜色N’。
替选地，该步骤还包括亮度映射，例如使用亮度映射函数f(L,C,h)。应用该亮度映射函数f()于是将给出具有以下坐标的最终颜色。
有利地，定义该亮度映射函数f(L,C,h)使得与源颜色具有相同色调h的源尖点颜色的亮度被亮度映射成与源颜色具有相同色调h的目标尖点颜色的亮度该情形与通常所说的“尖点映射”相对应。
作为映射的结论，以上第一步骤至第四步骤的实现导致内容的源颜色的全局色域映射，以从它们所在的源色域映射成目标色域中的目标颜色。
根据硬件方面，本发明涉及一种用于将在源色域中提供的内容的源颜色映射成目标色域的目标颜色的图像处理设备。
该图像处理设备包括被配置为实现施以上映射方法的至少一个处理器。
由图像处理设备的至少一个处理器处理的该映射方法的不同步骤可以与设备中物理上可区分的单元相对应，也可以不与设备中物理上可区分的单元相对应。
根据纯硬件实施例来实现该图像处理设备，例如以专用组件(例如，在ASIC(专用集成电路)或FPGA(现场可编程门阵列)或VLSI(超大规模集成)中)的形式，或者以集成到设备中的若干个电子组件的形式，或者甚至以硬件元件和软件元件的混合的形式。
当在与如上定义的映射颜色空间不同的颜色空间中提供源颜色时，这些源颜色在被映射之前以本身已知的方式被转换成在该映射颜色空间中的表示。
虽然本发明是相对于具体实施例进行描述的，但是应当理解，本发明不限于该实施例。因此，所要求保护的本发明包括来自在此描述的该实施例的变型，如对于本领域技术人员来说将明显的那样。
还要理解，因为附图中描绘的组成系统组件和方法中的一些优选地以软件实现，所以系统组件或处理功能块之间的实际连接可以取决于实现本发明的方式而不同。
Claims (11)
1.一种色度映射函数的确定的方法，所述色度映射函数允许在3D全域映射颜色空间中至少将内容的源颜色的色度C从源色域映射到目标色域中，所述3D全域映射颜色空间允许定义具有用于亮度的轴和用于色度的轴的2D恒定色调叶，所述方法包括：
-在所述全域映射颜色空间中定义多个关键恒定色调叶，它们中的每个关键恒定色调叶通过特定关键色调来表征，所述特定关键色调与定义所述源色域的原色和间色之一的色调相对应，或/和与定义所述目标色域的原色和间色之一的色调相对应，以便将所述全域映射颜色空间划分成多个角度色调扇区，它们中的每个角度色调扇区由两个不同的关键恒定色调叶在色调方向上界定，
-对于所述关键恒定色调叶中的每个关键恒定色调叶，定义关键色调叶色度映射函数gh*()，所述关键色调叶色度映射函数允许映射属于该关键恒定色调叶的所述源颜色中的任何源颜色的色度，使得当应用于属于色调h*的对应关键恒定色调叶的亮度L的任何源颜色的色度C时，该色度C被映射成色度
其中，在所述关键恒定色调叶中：
-是在恒定亮度L的线与所述源色域的交叉处的颜色的色度，
-是在恒定亮度L的所述线与所述目标色域的交叉处的颜色的色度，
-对于每个角度色调扇区，定义连续的角度色调扇区色度映射函数g(h,)，其允许映射属于该角度色调扇区的所述源颜色中的任何源颜色的色度，使得对于属于界定所述角度色调扇区的两个关键恒定色调叶之一的任何源颜色，所述连续的色度映射函数允许根据所述源颜色所属的关键恒定色调叶的关键色调叶色度映射函数来映射所述源颜色的色度。
2.根据权利要求1所述的色度映射函数的确定的方法，其中执行所述角度色调扇区色度映射函数的定义，使得当应用于属于所述角度色调扇区的、亮度L的任何源颜色的色度C和色调h时，该色度C被映射成色度
其中，在该源颜色所属的恒定色调叶中：
-是在恒定亮度L的线与所述源色域的交叉处的颜色的色度，
-是在恒定亮度L的所述线与所述目标色域的交叉处的颜色的色度。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的色度映射函数的确定的方法，其中在所述关键恒定色调叶中定义所述相关关键色调叶色度映射函数以便所述相关关键色调叶度映射函数在区间[0，1]中均匀增长、非线性、并且独立于所述亮度L。
4.根据权利要求3所述的色度映射函数的确定的方法，其中所述相关关键色调叶色度映射函数是多项式。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的色度映射函数的确定的方法，其中所述角度色调扇区色度映射函数对于其变量中的任何变量都是非线性的。
6.根据权利要求5所述的色度映射函数的确定的方法，其中，角度色调扇区色度映射函数对于变量和变量h两者都是多项式。
7.一种在3D全域映射颜色空间中从源色域到目标色域中至少将内容的源颜色的色度色域映射成目标颜色的方法，所述3D全域映射颜色空间允许定义具有用于亮度的轴和用于色度的轴的2D恒定色调叶，所述方法包括根据色度映射函数来映射所述源颜色的色度，所述色度映射函数是根据权利要求1至6中任一项的确定的方法确定的。
8.一种用于从源色域到目标色域中将内容的源颜色映射成目标颜色的图像处理设备，包括被配置用于实现权利要求7的方法的至少一个处理器。
9.一种合并根据权利要求8的图像处理设备的电子设备。
10.一种计算机程序产品，包括当该程序由至少一个处理器运行时，运行根据权利要求1至6中任一项的方法的步骤的程序代码指令。
11.一种计算机程序产品，包括当该程序由至少一个处理器运行时，运行根据权利要求7的映射方法的步骤的程序代码指令。
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