CN110392243B - 色域映射的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种色域映射的方法和装置,该方法包括:获取待处理图像;获取目标色域的亮度以及彩度信息;将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像,该处理后的图像的像素点具有映射后的亮度值和映射后的彩度值,该映射后的亮度值和该映射后的彩度值是通过将该待处理图像的色域中的像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的亮度值最低的点为映射终点向该目标色域进行映射得到的。本申请提供的色域映射的方法,可以在减少色域映射计算复杂度的同时,保证源图像映射到目标色域中后图像的质量,防止映射到目标的图像的细节出现模糊等问题,使得经过色域映射后的图像更加接近源图像,提高用户体验。

Description

色域映射的方法和装置
技术领域
本申请涉及图像处理领域。更为具体的,涉及一种色域映射的方法和装置。
背景技术
随着科技的进步和人们生活水平的提高,各种各样的彩色数字图像设备在人们日常生活和工作中得到了广泛应用。但由于不同类型数字图像显示设备的呈色机理及色域范围不同等原因,彩色图像在数字图像显示设备之间传输时经常出现颜色失真现象。例如,将一幅图像从一个设备传输到另一个设备进行显示时,由于两个设备显示图片颜色的能力可能不同,可能会造成图像在另一个设备上出现显示失真等现象。在图像从一个设备传输到另一个设备进行显示的过程中,颜色管理系统是解决这一问题的有效技术方案。颜色管理系统中的色域(例如,彩度和明度)映射方法是颜色管理系统的核心,但是目前的色域映射方法计算比较复杂,计算速度比较慢,对设备的处理能力要求比较高。并且处理后的图像的效果也不好,可能会损失源图像的某些细节等。影响了用户体验,并且影响了如纺织、印刷、计算机辅助设计、电子商务及远程医疗等行业的发展。
发明内容
本申请提供了一种色域映射的方法和装置,可以在减少色域映射计算复杂度的同时,保证源图像映射到目标设备色域中后图像的质量,防止映射到目标设备的图像的细节出现模糊等问题,使得经过色域映射后的图像更加接近源图像,提高用户体验。
第一方面,提供了一种色域映射的方法,包括:获取待处理图像;获取目标色域的亮度以及彩度信息;将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像,该处理后的图像的像素点具有映射后的亮度值和映射后的彩度值,该映射后的亮度值和该映射后的彩度值是通过将该待处理图像的色域中的像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的亮度值最低的点为映射终点向该目标色域进行映射得到的。
第一方面提供的色域映射的方法,在待处理图像(源图像)在传递到目标色域进行显示的过程中,可以根据该目标色域的亮度以及彩度信息,基于vividness进行色域映射,即将待处理图像色域中的所有像素点的亮度值和彩度值向该目标色域的亮度最低点(映射终点)进行映射,该目标设备的亮度最低点的彩度为0。最终得到对应于目标色域的处理后的图像。即该映射后图像的亮度值和彩度值是通过将该待处理图像的色域中的像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的亮度值最低的点为映射终点向该目标色域进行映射得到的。该映射终点表示了映射方向和映射的距离。而不是将待处理图像色域中的所有像素点向目标色域的高彩度颜色方向进行色域映射。由于vividness指标可以更好的表征人眼对颜色的感知,可以很好的代表人眼的实际颜色感受。提高待处理图像经过色域映射后得到的处理后的图像的显示的效果,在充分利用了目标色域的情况下极大地提高了人眼的生动性感受,可以使得映射后的图像更加艳丽,更具有喜好性,提升用户对待处理的图像经过映射后的颜色的感知度,提高用户体验。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该获取待处理图像包括:获取当前图像;
将该当前图像色域中的像素点进行亮度映射,得到第一色域,该第一色域的亮度范围和该目标色域的亮度范围相同;将该当前图像的色域中的像素点向该第一色域进行映射,得到该待处理图像。
在第一方面的一种可能的实现方式中,在将该当前图像的色域中的像素点进行该亮度映射过程中,该当前图像的色域中的像素点的彩度保持不变。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该方法还包括:将该处理后的图像的色域中的第一像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的第一像素点对应的目标点为映射终点向该目标色域进行映射,得到目标图像,该目标点位于该目标色域的亮度轴上,且该目标点与该第一像素点的亮度值相同。
在第一方面的一种可能的实现方式中,将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像,包括:根据如下公式进行映射,得到对应于该目标色域的处理后的图像:
Figure GDA0002858742930000021
其中,E为映射终点,E点的亮度为该目标色域的亮度最小值、彩度为0,P为该待处理图像色域中的像素点,
Figure GDA0002858742930000022
为P与E之间的距离,Pd
Figure GDA0002858742930000023
与该目标色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000024
为E与Pd之间的距离,Ps
Figure GDA0002858742930000025
与该待处理图像色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000026
为E与Ps之间的距离,P’为P经上述公式映射后对应于该目标色域的处理后的图像中的点,
Figure GDA0002858742930000027
为E与P’之间的距离,k为系数,其取值范围为0.7≤k≤0.95。
在第一方面的一种可能的实现方式中,将该当前图像的色域中的像素点进行亮度映射,得到第一色域,包括:根据如下公式将该当前图像的色域中的像素点进行亮度映射,得到该第一色域:
Figure GDA0002858742930000028
其中,C为该当前图像色域中的像素点,LC为像素点C的亮度,min(Lo)为该当前图像色域的亮度的最小值,max(Lo)为该当前图像色域的亮度的最大值,min(Lr)为该目标色域的亮度的最小值,max(Lr)为该目标色域的亮度的最大值,C’为C经过上述公式映射后的点,LC’为C’的亮度。
在第一方面的一种可能的实现方式中,将该当前图像的色域中的像素点向该第一色域进行映射,得到该待处理图像,包括:根据如下公式将该当前图像色域中像素点向该第一色域进行映射,得到该待处理图像:
Figure GDA0002858742930000029
其中,M为映射终点,M的亮度为该当前图像色域的亮度的最小值与最大值的和的二分之一、彩度为0,N为该当前图像色域中像素点,
Figure GDA0002858742930000031
为M点与N点之间的距离,S1
Figure GDA0002858742930000032
与该第一色域边界的交点,S2
Figure GDA0002858742930000033
与该当前图像色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000034
为M点与S1点之间的距离,
Figure GDA0002858742930000035
为M点与S2点之间的距离,N’为N经过上述映射后的点,
Figure GDA0002858742930000036
为M点与N’之间的距离,t为系数,其取值范围为0.7≤t≤0.95。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该将该处理后的图像的色域中的第一像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的任一像素点对应的目标点为映射终点向该目标色域进行映射,得到目标图像,包括:根据如下公式将该将第一像素点向该目标色域进行映射,得到目标图像:
Figure GDA0002858742930000037
其中,A为映射终点,Z为该第一像素点,A点的亮度与Z的亮度相同、彩度为0,
Figure GDA0002858742930000038
为A点与Z点之间的距离,X1
Figure GDA0002858742930000039
与该目标色域边界的交点,
Figure GDA00028587429300000310
为A点与X1点之间的距离,X2
Figure GDA00028587429300000311
与该处理后图像色域边界的交点,
Figure GDA00028587429300000312
为A点与X2点之间的距离,Z’为Z经过上述映射后的点,
Figure GDA00028587429300000313
为A与Z’之间的距离,k为系数,其取值范围为0.7≤k≤0.95。
在第一方面的一种可能的实现方式中,该目标色域的亮度范围在该待处理图像色域的亮度范围内,和/或该目标色域的彩度范围在该待处理图像色域的彩度范围内。
第二方面,提供了一种色域映射的方法,包括:获取待处理图像。获取目标色域的亮度以及彩度信息,将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像,该处理后的图像的像素点具有映射后的亮度值和映射后的彩度值,该映射后的亮度值和该映射后的彩度值是通过将该待处理图像的色域中的像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的亮度值最低的点为映射终点向该目标色域进行映射得到的。
第二方面提供的色域映射的方法,待处理图像在传递到目标色域进行显示的过程中,可以根据该目标色域的亮度以及彩度信息,基于vividness进行色域映射,即将待处理图像色域中的所有像素点的亮度值和彩度值向该目标色域的亮度最低点(映射终点)进行映射。该目标设备的亮度最低点的彩度为0。最终得到对应于目标色域的处理后的图像。即该映射后图像的亮度值和彩度值是通过将该待处理图像的色域中的像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的亮度值最低的点为映射终点向该目标色域进行映射得到的。而不是将待处理图像色域中的所有像素点向目标色域的高彩度颜色方向进行色域映射。由于vividness指标可以更好的表征人眼对颜色的感知,可以很好的代表人眼的实际颜色感受。提高待处理图像经过色域映射后得到的处理后的图像的显示的效果,在充分利用了目标色域的情况下极大地提高了人眼的生动性感受,可以使得映射后的图像更加艳丽,更具有喜好性,提升用户对待处理的图像经过映射后的颜色的感知度,提高用户体验。
在第二方面的一种可能的实现方式中,将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像,包括:将该待处理图像色域中的像素点G向H点进行映射,H为
Figure GDA00028587429300000314
与该目标设备色域边界的交点,E为该目标色域的亮度最低点,得到该待处理的图像在该目标显示的色域信息,得到对应于目标色域的处理后的图像。
在第二方面的一种可能的实现方式中,所述获取待处理图像包括:获取当前图像;将所述当前图像的色域的亮度最小点与所述当前图像的色域的彩度最大点的连线,确定为所述当前图像的色域的亮度最小点与所述当前图像的色域的彩度最大点之间的色域边界,从而得到第二色域;将所述当前图像的色域中的像素点向所述第二色域进行映射,从而得到所述待处理图像。
在第二方面的一种可能的实现方式中,该方法还包括:所述方法还包括:将所述处理后的图像的色域中的任一像素点的亮度值和彩度值以所述目标色域中的任一像素点对应的目标点为映射终点向所述目标色域进行映射,从而得到目标图像,所述目标点位于所述目标色域的亮度轴上,且所述目标点与所述任一像素点的亮度值相同。
在第二方面的一种可能的实现方式中,将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,从而得到对应于目标色域的处理后的图像,包括:根据如下公式进行映射:
Figure GDA0002858742930000041
其中,H为映射终点,E点的亮度为该目标设备色域的亮度最小值、彩度为0,G为该待处理图像色域中的任意一个像素点,
Figure GDA0002858742930000042
为点E与G之间的距离,H为
Figure GDA0002858742930000043
的延长线与该目标色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000044
为点E与H之间的距离,H1
Figure GDA0002858742930000045
的延长线与待处理图像色域边界的亮度最大点与该待处理图像色域的彩度最大点之间的色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000046
为点G与H1之间的距离,
Figure GDA0002858742930000047
为点E与H1之间的距离,R为该待处理图像色域的亮度最小的点,
Figure GDA0002858742930000048
点E与R之间的距离,U为该待处理图像色域的亮度最大的点,
Figure GDA0002858742930000049
为点E与U之间的距离,H2
Figure GDA00028587429300000410
与该待处理图像色域的亮度最小点与该待处理图像色域的彩度最大点之间的色域边界的交点,
Figure GDA00028587429300000411
为点H1与H2之间的距离,G’为G经过上述映射后的点,
Figure GDA00028587429300000412
为E与G’之间的距离。经过上述的公式(11)进行映射后,得到G点经过vividness色域映射后的G’。
在第二方面的一种可能的实现方式中,将该当前图像的色域中的像素点向该第二色域进行映射,从而得到该待处理图像,包括:根据如下公式,将该当前图像的色域中的像素点向该第二色域进行映射,从而得到该待处理图像:
Figure GDA00028587429300000413
其中,G为该当前图像色域中的任意一个像素点,O为映射终点,O的亮度值与G的亮度值相同、彩度值为0,W1
Figure GDA00028587429300000414
与该第二色域边界的交点,W2
Figure GDA00028587429300000415
与该当前图像色域边界的交点,
Figure GDA00028587429300000416
为O点与G点之间的距离,
Figure GDA00028587429300000417
为O点与W1点之间的距离,
Figure GDA00028587429300000418
为O点与W2点之间的距离,Q为G经上述映射后的像素点,
Figure GDA00028587429300000419
为O与Q之间的距离,y为系数,其取值范围为0.7≤y≤0.95。
在第二方面的一种可能的实现方式中,将该处理后的图像的色域中的第二像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的第二像素点对应的目标点为映射终点向该目标色域进行映射,从而得到目标图像:根据如下公式将该将第二像素点进行映射,得到目标图像:
Figure GDA0002858742930000051
其中,F为该第二像素点,B点的亮度与F的亮度相同、彩度为0,
Figure GDA0002858742930000052
为B点与F点之间的距离,D1
Figure GDA0002858742930000053
与该目标色域边界的交点,D1为映射终点,
Figure GDA0002858742930000054
为B点与D1点之间的距离,D2
Figure GDA0002858742930000055
与该处理后的图像的色域中的边界的交点,
Figure GDA0002858742930000056
为B点与D2点之间的距离,F’为F经过上述映射后的点,
Figure GDA0002858742930000057
为B点与F’之间的距离,i为系数,其取值范围为0.4≤i≤0.7。在第二方面的一种可能的实现方式中,该待处理图像色域的亮度范围在该目标设备色域的亮度范围内,和/或该待处理图像色域的彩度范围在该目标设备色域的彩度范围内。
在第二方面的一种可能的实现方式中,所述待处理图像色域的亮度范围在所述目标设备色域的亮度范围内,和/或所述待处理图像色域的彩度范围在所述目标设备色域的彩度范围内。
第三方面,提供了一种色域映射的装置,包括获取模块和处理模块,用于支持该装置执行上述第一方面和第二方面,或第一方面和第二方面的任意可能的实现方式中的功能,功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现,硬件或软件包括一个或者多个与上述功能相对应的模块。
第四方面,提供了一种色域映射的装置,包括处理器、存储器和收发器,用于支持该终端设备执行上述方法中相应的功能。处理器、存储器和收发器通过通信连接,存储器存储指令,收发器用于在处理器的驱动下执行具体的信号收发,该处理器用于调用该指令实现上述第一方面和第二方面、或第一方面和第二方面中各种实现方式中的色域映射的方法。
第五方面,提供了一种终端设备:包括,存储器,用于存储程序;处理器,用于执行该存储器存储的程序,当该程序被执行时,该处理器用于执行上述第一方面和第二方面、或第一方面和第二方面中任意可能的实现方法。
第六方面,提供了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,该计算机程序包括用于执行上述的第一方面和第二方面、或第一方面和第二方面中任一种可能的实现方式的方法的指令。
第七方面,提供了一种系统芯片,包括:处理单元和通信单元,该处理单元,该处理单元可执行计算机指令,以使该终端内的芯片执行上述第一方面和第二方面、或第一方面和第二方面中的任一种可能的实现方式的方法。
第八方面,提供一种计算机程序产品,该产品包括用于执行上述第一方面和第二方面、或第一方面和第二方面中的任一种可能的实现方式的方法的指令。
附图说明
图1是颜色管理系统处理图像的示意性流程图。
图2是源图像利用SGCK算法进行彩度和亮度压缩的示意图。
图3是HPMINDE算法的示意图。
图4是本申请实施例的一个应用场景的示意图。
图5是本申请一个实施例的三种典型的色域范围的示意图。
图6是本申请一个实施例的色域映射的方法的示意性流程图。
图7是本申请另一个实施例的色域映射的方法的示意性流程图。
图8是本申请一个实施例的待处理图像色域的亮度范围和该目标设备色域的亮度范围不同的示意图。
图9是本申请另一个实施例的色域映射的方法的示意性流程图。
图10是本申请一个实施例向目标设备色域的亮度最低点进行映射的示意图。
图11是本申请另一个实施例向目标设备色域的亮度最低点进行映射的示意图。
图12是本申请一个实施例将待处理图像色域中的像素点向该目标设备色域的亮度最低点进行映射的示意图。
图13是本申请一个实施例将待处理图像色域边界上的像素点进行亮度映射得到第一色域的示意图。
图14是本申请一个实施例将该待处理图像色域中像素点映射到第一色域中的示意图。
图15是本申请一个实施例将第一像素点映射到目标设备色域中的示意图。
图16是本申请一个实施例的色域映射的方法的示意性流程图。
图17是本申请一个实施例的色域映射的方法的示意图。
图18是本申请一个实施例的色域映射的方法的示意性流程图。
图19是本申请一个实施例的色域映射方法的示意图。
图20是本申请一个实施例的色域映射的方法的示意性流程图。
图21是本申请一个实施例的色域映射方法的示意图。
图22是本申请一个实施例的色域映射方法的示意图。
图23是本申请一个实施例将该待处理图像色域中像素点映射到第二色域中的示意图。
图24是本申请一个实施例将第二像素点映射到该目标设备色域内的示意图。
图25是本申请一个实施例的色域映射的装置的示意性框图。
图26是本申请另一个实施例的色域映射的装置的示意性框图。
图27是本申请一个实施例的色域映射的装置的示意性框图。
图28是本申请另一个实施例的色域映射的装置的示意性框图。
图29是本申请一个实施例的终端设备的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
随着科技的进步和人们生活水平的提高,各种各样的彩色数字图像设备在人们日常生活和工作中得到了广泛应用。但由于不同类型数字图像设备的呈色机理及色域(包括彩度、亮度以及色调角)不同等原因,彩色图像在数字图像设备之间传输时经常出现颜色失真现象。例如,将一幅图像从一个设备传输到另一个设备进行显示时,由于两个设备显示图片的能力可能不同,可能会造成图像在另一个设备上出现显示失真等现象。在图像从一个设备传输到另一个设备进行显示的过程中,颜色管理系统是解决这一问题的有效技术方案。
图1是颜色管理系统处理图像的示意性流程图。红绿蓝1(red、green、blue,RGB1)代表设备1上的图像显示的每个点的像素值,XYZ1表示经过颜色空间转换后的设备1上的图像的每个像素点的绝对色度值,正向色貌模型(forward color appearance model,forward CAM)可以将绝对色度值转换成人眼能感受到的颜色信息,即色貌(也可称为色域)(J(亮度),C(彩度),H(色调角))。(J,C,H)1表示在图像在设备1上显示出的色貌信息。经过色域映射(gamut mapping),转化到设备2上的色貌信息(J,C,H)2,经过在设备2上的反向色貌模型(reverse CAM)的处理,得到在设备2上的图像的每个像素点的绝对色度值XYZ2,最终得到图像在设备2上的显示的每个点的像素值RGB2。上述图1所示的过程即为同一图像在不同设备之间的RGB转换过程。
对于一个显示设备而言,其所能显示的颜色范围是有限的,因此对于两个不同显色能力的显示设备,可能存在图像的颜色(JCh)1可以在显示设备1上进行显示,而不能在显示设备2上进行显示的情况。因此,在图像的颜色传递的过程中,需要对图像的颜色利用颜色管理系统进行处理以保证源图像传递到目标设备上后进行显示时的视觉感知差异最小。而颜色管理系统中的色域映射方法是颜色管理系统的核心,对图像的颜色传递过程中起着很重要的作用,很大程度上决定了图像从一个设备传递到另一个设备上的显示效果。由于之前广色域显示器(可以显示的色域范围比较大的显示设备)未有普及,因此大部分色域映射算法针对的都是从较大的色域到较小的色域映射研究。即现有的色域映射算法主要为色域压缩算法(gamut compression algorithm,GCA)。色域压缩算法主要应用在图像从显示能力比较强的设备(可以显示的色域范围比较大的设备)传递到显示能力比较弱的设备(可以显示的色域范围比较小的设备)的过程中。
目前,色域压缩算法主要有两种,一种为基于彩度的S型亮度映射并朝向CUSP的分段映射(Chroma-dependent sigmoidal lightness mapping and cusp knee scaling,SGCK)。SGCK是国际照明委员会(International Commission on Illumination,CIE)推荐的一种图像色域的压缩算法。主要是对色域中的彩度和明度(亮度)的映射,其步骤主要包括与彩度有关的明度压缩和同时进行彩度以及明度压缩的过程。SGCK算法首先根据源图像(源设备上显示的图像)待映射颜色(源色域)的彩度(chroma)将其明度(lightness)通过S形函数查找表的方式映射到目标设备明度(也可称为“亮度”)范围内,然后在等色调平面上通过分段压缩的方式再将其映射到目标设备色域内,其具体的步骤如下:
一、源图像与彩度有关的亮度压缩:主要包括:
1、保持源图像色域的色调角不变。
2、通过下述的公式(1)将源图像中的像素点映射到目标设备色域的亮度范围内:
L* r=(1-PC)L* O+PCL* S (1)
公式(1)中,O表示源图像色域(源色域)中的像素点,r表示映射后的像素点,PC为一个与源色域亮度相关的量,L* O为源色域中像素点O的亮度。L* r为L* O经过公式(1)映射后的像素点的亮度,L* S为L* O经过S型函数查找表映射到目标色域的后的亮度。
公式(1)中,PC可以由下述的公式(2)得到:
PC=1-((C*3)/C*3+5×105)12 (2)
公式(2)中,C*3表示O点的彩度值的三次方。
其中,S型函数查找表可以由公式(3)所示的累计正态分布函数获得:
Figure GDA0002858742930000081
公式(3)中,i为输入值,i的取值范围为0,1,2,3……m。m的值至少为100。x0和σ是正态累积分布的平均值和方差,大小与目标色域的最小亮度有关。将源色域的亮度规范到i的取值范围内,将源色域的亮度当作输入i,然后将查找表Si映射到目标色域范围内。可以建立关于亮度的S型函数映射表。如公式(4)所示:
Figure GDA0002858742930000082
公式(4)中,SLUT表示S型函数映射表,Si表示上述公式(3)中对于一个亮度输入i计算出的亮度值,min(S)表示上述(3)中Si的最小值,max(S)表示上述(3)中Si的最大值,
Figure GDA0002858742930000085
表示目标色域亮度的最小值,
Figure GDA0002858742930000084
表示目标色域亮度的最大值。
然后,L* S的值可以通过对SLUT和L* O利用公式(5)进行插值得到:
L* S=100(L* O-L* minO)/(L* maxO-L* minO) (5)
公式(5)中,L* O为源色域中像素点O的亮度。
Figure GDA0002858742930000086
为原域中像素点的亮度的最小值,
Figure GDA0002858742930000087
为源色域中像素点的亮度的最大值。
二、在经过上述与彩度有关的亮度压缩后,在等色调平面上将进行亮度压缩的图像的颜色映射到目标设备色域内。其具体的映射公式如公式(6)所示。
Figure GDA0002858742930000083
公式(6)中,g表示色域边界,o表示源色域,r表示目标设备色域(也可以称为“目标色域”),d表示到映射终点E的距离。如图2所示,图2是源图像利用SGCK算法进行彩度和亮度压缩的示意图。图2中的O点表示源图像色域(源色域)的像素点,r表示O点经过公式(6)进行亮度和彩度压缩后的像素点。虚线表示目标设备色域,实线表示源色域,映射终点E位置为目标色域中彩度最大点Cr(CUSP点)对应的亮度值、彩度为0的点。do表示O到E的距离,dgr表示OE之间的连线与目标色域边界的交点gr到E点的距离,dgo表示OE之间的连线(延长线)与源色域边界的交点go到E点的距离。
由上述的公式(6)可以看出,若待映射颜色经亮度压缩后处于目标设备色域90%范围内,其映射颜色与经明度压缩后的颜色一致。而对于经明度压缩后处于目标设备90%色域范围外的颜色,则通过上述的线性压缩公式(6)将其变换到目标设备色域接近边界的10%色域范围内。从而完成色域映射变换。
从SGCK算法可以看出,由于在进行亮度压缩的过程中需要用到S型函数映射表,并且,L* S的值需要进行插值计算得到,导致映射算法过于复杂,计算速度慢。而且,SGCK算法着重考虑了亮度差异巨大的情形(如打印过程),并非特别适用于显示领域。SGCK色域映射方法是向着高彩度颜色方向进行映射,其出发点在于人眼对于高彩度颜色有更高的喜好性。具体表现在SGCK算法进行彩度和亮度压映射时映射终点是目标色域彩度最大值(CUSP点)对应的亮度点。但是研究发现彩度并非一个很好的色貌指标,一个未经专业训练的普通人并不能很好地对其进行感知,实际实验结果与理论预测结果差异较大。未从人眼的实际对于色彩的感知属性出发,缺乏理论依据。映射后用户对于图像颜色的感知和体验较差。
另一种通用的色域压缩算法为保色调角的最小色差变换(hue-angle preservingminimum colour difference,HPMINDE)。基本原理如图3所示,图3中虚线与亮度(Lightness)轴所围成的区域为目标设备在色貌空间等色调面上的对应色域,实线与Lightness轴所围三角形区域为源图像的对应色域。对于源图像中处于目标设备色域内的颜色,其在目标设备色域的颜色和源图像的颜色相同,而对于超出目标设备色域边界的颜色,在色貌空间等色调面上将其映射到目标设备的色域边界线上与源图像的颜色点色差最小的点。例如图3中所示的,处于目标设备色域外的阴影区域或者区域1中的颜色将由HPMINDE算法映射到在目标设备色域边界线上距该区域最近的点(图3中标注为黑色正方形的点)。
由于HPMINDE算法将处于目标设备色域外的颜色都映射在目标设备色域边界上,会出现源图像中的不同颜色点可能被映射到目标设备色域边界上同一点的情况,显然会损失源图像的细节,从而在映射图像上出现模糊或晕轮现象。影响用户体验。
可以看出,目前的色域映射方法存在的问题主要是计算比较复杂,计算速度比较慢,对设备的处理能力要求比较高。并且处理后的图像的效果也不是很好。用户对于图像颜色的感知和体验较差,可能会损失源图像的某些细节等。影响用户体验,并且影响了如纺织、印刷、计算机辅助设计、电子商务及远程医疗等行业的发展。
另外,由于之前广色域显示器(可以显示的色域范围比较大的显示设备)未有普及,因此大部分色域映射算法针对的都是从显示器色域到打印机色域映射研究(即从显示色域范围比较大的设备到显示色域范围比较小的设备)。主要是围绕色域压缩进行的。即从大色域映射到小色域。但是随着广色域显示器的普及,目前对于色域拓展算法(从小色域映射到大色域)的需求也更为紧迫。但是目前还没有可以应用的色域拓展算法(gamutextension algorithm,GEA)。
基于上述问题,本申请提供了一种色域映射的方法,可以在减少映射计算复杂度的同时,保证源图像映射到目标设备色域中后图像的质量,防止映射到目标设备的图像的细节出现模糊等问题,使得经过色域映射后的图像更加接近源图像。还可以将利用本申请的色域映射的方法实现图像从小色域设备映射到大色域设备,提高用户体验。
下面简单介绍本申请提供的色域映射方法的一种典型的应用场景。
本申请提供的色域映射方法可以应用在将图像从源设备传递到目标设备显示的过程中,可应用于任意色域的显示设备上,便于多色域来源内容的正确显示与传递。如图4所示,图4是本申请实施例的一个应用场景的示意图。源设备中源图像的色域信息(源色域)经过色域映射后,最终在不同目标显示设备上进行显示。目前流行的图像的色域主要以标准RGB(standard RGB,sRGB)为主,同时存在Adobe RGB色域,苹果广色域(DisplayP3,DCIP3)的图像,以及高动态范围(high dynamic range,HDR)色域等,例如,BT2020色域。其中,不同类型的色域的范围(例如,彩度和亮度的范围)大小是不同的。图4中,源图像的色域可能是sRGB,DCI-P3或者Adobe RGB等,目标显示设备的色域可能为DCI-P3,或者也可能为BT2020等。本申请的色域映射方法可以应用在图像的色域在
Figure GDA0002858742930000091
Figure GDA0002858742930000092
之间的相互转换。应理解,除了上述的几种色域之外,本申请实施例提供的色域映射方法还可以应用在其他不同类型的色域之间的相互转换过程中,本申请实施例在此不作限制。
图5是本申请一个实施例的三种典型的色域范围的示意图。对于任意的两个显示器色域,可以参照两个显示器的RGB三通道在CIE1964 u’,v’色度图上所围成的三角形的相对大小来确定色域的范围的相对大小。如图5所示,sRGB色域三角形完全被DCI-P3的色域三角形所包围,DCI-P3色域三角形完全被BT2020的色域三角形所包围。对于图像在具有不同色域的显示设备间进行传递时,可以应用本申请实施例提供的色域映射方法。
应理解,本申请提供的色域映射方法除了可以应用在图4所示的图像在不用设备间进行传递的显示场景之外,还可以应用在其他的场景中,例如,打印过程中的图像传递过程中,或者视频在不同设备之间进行传递显示的场景等。本申请实施例在此不作限制。
下面将结合图6详细说明本申请实施例提供的色域映射的方法,如图6所示,该方法100包括:
S110,获取待处理图像。
S120,获取目标色域的亮度以及彩度信息。
S130,将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像,该处理后的图像的像素点具有映射后的亮度值和映射后的彩度值,该映射后的亮度值和该映射后的彩度值是通过将该待处理图像的色域中的像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的亮度值最低的点为映射终点向该目标色域进行映射得到的。
具体而言,传统的色貌模型将物体的色貌感知属性分为亮度(lightness)、色调角(hue)以及彩度(chroma),而现有的色域映射方法都是向高彩度颜色方向进行映射,即映射终点是目标设备色域彩度最大值(CUSP点)对应的亮度点。但是研究发现彩度并非一个很好的色貌指标,一个未经专业训练的普通人并不能很好地对其进行感知,实际实验结果与理论预测结果差异较大。由此,Berns提出了新的色貌感知因子:生动性(vividness)指标,vividness指标可以更好地表征人眼对颜色的感知,并经实验证实其能够很好地代表人眼的实际颜色感受。vividness被定义为色域中的任一颜色点距离黑点(色域中亮度最小的像素点)的距离。由此可以使得vividness的变化最小,最大限度地保证人眼颜色感知的相对恒定,保证该颜色点与黑点的连线上颜色变化最小。
本申请提供的色域映射的方法,待处理图像(源图像)在传递到目标色域进行显示的过程中,可以根据该目标色域的亮度以及彩度信息,基于vividness进行色域映射,即将待处理图像色域中的所有像素点的亮度值和彩度值向该目标色域的亮度最低点(映射终点)进行映射,该目标设备的亮度最低点的彩度为0。最终得到对应于目标色域的处理后的图像。即该映射后图像的亮度值和彩度值是通过将该待处理图像的色域中的像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的亮度值最低的点为映射终点向该目标色域进行映射得到的。该映射终点表示了映射方向和映射的距离。而不是将待处理图像色域中的所有像素点向目标色域的高彩度颜色方向进行色域映射。由于vividness指标可以更好的表征人眼对颜色的感知,可以很好的代表人眼的实际颜色感受。提高待处理图像经过色域映射后得到的处理后的图像的显示的效果,在充分利用了目标色域的情况下极大地提高了人眼的生动性感受,可以使得映射后的图像更加艳丽,更具有喜好性,提升用户对待处理的图像经过映射后的颜色的感知度,提高用户体验。
可选的,作为一个实施例,如图7所示,在S110中,获取待处理图像,包括:
S111,获取当前图像。
S112,将所述当前图像的色域中的像素点进行亮度映射,得到第一色域,所述第一色域的亮度范围和所述目标色域的亮度范围相同。
S113,将所述当前图像的色域中的像素点向所述第一色域进行映射,得到所述待处理图像。
具体而言,在获取待处理图像之前,会获取当前图像。当前图像的色域范围和目标色域的范围可能不同,也可能相同。在当前图像的色域范围和目标色域的范围相同的情况下,该当前图像为待待处理图像。在当前图像的色域范围和目标色域的范围不相同的情况下,需要将该当前图像进行映射,得到该待处理图像。这里的色域范围不同可以理解为色域范围的最大值和最小值至少有一个不相同。例如,彩度范围不同可以理解为待处理图像色域的彩度最大值与目标色域的彩度最大值不同,和/或,当前图像色域的彩度最小值与目标色域的彩度最小值也不同。还可能是亮度范围不同,或者彩度和亮度的范围都不同。以亮度范围不同为例进行说明。假设当前图像色域的亮度范围为20-80,目标色域的亮度范围为30-60,可以看出当前图像色域的亮度范围完全包含目标色域的亮度范围,这种情况为亮度范围不同的一种情况。或者,当前图像的亮度范围为20-80,目标色域的亮度范围为50-90,可以看出当前图像色域的亮度范围和目标色域的亮度范围部分重叠,这种情况为亮度范围不同的另一种情况。或者,当前图像的亮度范围为20-80,目标色域的亮度范围为20-90,可以看出这种情况的亮度范围和目标设备的亮度范围最小值相同,为亮度范围不同的又一种情况。在当前图像色域的亮度范围和该目标色域的亮度范围不同的情况下。由于亮度范围不同,如果不进行亮度范围的调整,在进行向目标色域的亮度最低点进行色域映射(彩度和亮度映射)的过程中,会造成当前图像色域的亮度变化过大,引起映射过程计算量变大,降低映射的准确度和精度。从而影响最终得到的处理后的图像质量。因此,在将当前图像色域向目标设备色域的亮度最低点进行色域映射前,在S111中,获取当前图像。在S112中,将当前图像的色域中的像素点进行亮度映射,得到第一色域,该第一色域的亮度范围和该目标色域的亮度范围相同。可选的,可以先将当前图像色域边界上的像素点进行亮度映射,得到第一色域,该第一色域的亮度范围和该目标色域的亮度范围相同。只将当前图像色域边界上的像素点进行亮度映射的目的就是为了确定第一色域的边界位置,即先确定一个中间色域区域,即为该第一色域,该第一色域的亮度范围和目标设备色域的亮度范围相同。该第一色域可以称为经亮度映射后的色域(lightness mapped gamut,LMG)。例如,图8是本申请一个实施例的当前图像色域的亮度范围和该目标设备色域的亮度范围不同的示意图。图8中点线所示的区域即为第一色域,第一色域的亮度范围和目标色域的亮度范围相同。在S113中,将该当前图像的色域中的像素点向该第一色域进行映射,得到该待处理图像。由于在S112中只是确定了第一色域的范围,该当前图像色域中的某些像素点可能位于该第一色域的区域的范围之外。例如,亮度和/或彩度位于该第一色域的亮度和彩度的范围之外。例如图8中的像素点N。因此,需要将该当前图像色域中的像素点(当前图像色域中的所有像素点)映射到该第一色域中。即将该当前图像的色域中的像素点向该第一色域进行映射,得到该待处理图像。
本申请提供的色域映射的方法,在当前图像色域的亮度范围和该目标色域的亮度范围不同的情况下,先将当前图像色域映射成和目标色域的亮度范围相同的第一色域,然后将该当前图像色域中的像素点映射到该第一色域中,最后将该第一色域中的像素点向该目标色域的亮度最低点进行映射。得到该待处理图像,避免待处理图像色域的亮度范围和目标色域的亮度范围不同引起的色域映射过程中待处理色域的亮度变化过大,造成在vividness色域映射的过程计算量变大、降低映射的准确度和精度。可以提高色域映射的速度和准确度,进一步提高用户体验。
应理解,在当前图像色域的亮度范围和该目标色域的亮度范围不同的情况下,也可以直接该当前图像色域的像素点基于vividness进行色域映射,不进行亮度修饰的步骤。本申请实施例在此不作限制。
还应理解,在本申请的实施例中,对当前图像色域、待处理图像色域和目标设备色域的形状不作限制,当前图像色域、待处理图像色域和目标设备色域除了上述的三角形之外,还可以是其他形状,本申请实施例在此不作限制。
可选的,在当前图像色域的亮度范围和该目标色域的亮度范围相同的情况下,可以直接将当前图像色域中的像素点向该目标色域的亮度最低点进行映射。
可选的,作为一个实施例,在S112中,在将所述当前图像的色域中的像素点进行所述亮度映射过程中,所述当前图像的色域中的像素点的彩度保持不变。
具体而言,在S112中,先将当前图像色域的像素点进行亮度映射,得到第一色域,该第一色域的亮度范围和该目标色域的亮度范围相同。在进行该亮度映射的过程中,当前图像色域中的像素点的彩度保持不变。在将当前图像色域中的像素点进行亮度映射的过程中,保持当前图像色域中的像素点的彩度不变,可以避免彩度和亮度同时变化引起的待处理图像色域变化较大,以及可能引起的第一色域位置的精确度不高的问题。可以降低将当前图像色域边界上的像素点进行亮度映射过程的计算量,降低计算的复杂度,提高第一色域的准确度。
应理解,将当前图像色域边界上的像素点进行亮度映射过程中,待当前像色域边界上的像素点的彩度也可以同时变化。本申请实施例在此不作限制。
可选的,作为一个实施例,如图9所示,该方法100还包括:
S140,将该处理后的图像的色域中的第一像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的第一像素点对应的目标点为映射终点向该目标色域进行映射,得到目标图像,该目标点位于该目标色域的亮度轴上,且该目标点与该第一像素点的亮度值相同。
具体而言,在将该待处理图像的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像后,还需要将处理后的图像的色域中的第一像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的任一像素点(第一像素点)对应的目标点为映射终点向该目标色域进行映射,得到目标图像。可选的,该第一像素点可以为处理后的图像的色域中位于该目标色域的范围外的素点,例如,彩度色域范围和/或亮度色域范围。例如,该第一像素点的彩度大于该目标色域的彩度最大值,或者,该第一像素点的彩度小于该目标色域的彩度最小值。将第一像素点映射到该目标色域内的过程中,是以该目标色域中的第一像素点对应的目标点为映射终点向该目标色域进行映射,得到目标图像。即映射过程中映射终点为该第一像素点对应的亮度值、并且彩度为0的目标点。即进行映射的过程中亮度保持不变。
保证第一像素点的彩度和亮度分别都在目标色域的彩度和亮度的范围内,最终得到目标图像,可以使得待处理图像的色域最终全部落在目标色域的范围内,提高色域映射的精确度和效率,保证了待处理图像映射到目标色域中后图像的质量,使得经过色域映射后的图像更加接近原图。提高用户体验。
可选的,作为一个实施例,在S130中,将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像,包括:根据如下公式(7),将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像:
Figure GDA0002858742930000131
在公式(7)中,E为映射终点,E点的亮度为该目标设备色域的亮度最小值、彩度为0,P为待处理图像色域中的任意一个像素点,或者为该第一色域中的任意一个像素点,
Figure GDA0002858742930000132
为P与E之间的距离,Pd
Figure GDA0002858742930000133
与目标设备色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000134
为E与Pd之间的距离,Ps
Figure GDA0002858742930000135
的延长线与待处理图像色域边界或者第一色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000136
为E与Ps之间的距离,P’为P经上述公式映射后对应于目标色域的处理后的图像中的点,
Figure GDA0002858742930000137
为E与P’之间的距离,k为系数,其取值范围为0.7≤k≤0.95。
具体而言,如图10所示,图10是本申请一个实施例的向目标色域的亮度最低点进行映射的示意图,图10中,实线围成的区域为待处理图像色域(源色域),虚线围成的区域为目标色域。E为映射终点,E点的亮度为该目标色域的亮度最小值、彩度为0,P为待处理图像色域中的任意一个像素点,
Figure GDA0002858742930000138
为P与E之间的距离。Pd
Figure GDA0002858742930000139
与该目标色域边界的交点,当
Figure GDA00028587429300001310
与该目标色域的边界没有交点时,如图11所示,延长目标色域的亮度最大点与彩度最大点之间的连线,直至与
Figure GDA00028587429300001311
或者与
Figure GDA00028587429300001312
的延长线相交,交点即为Pd,线段
Figure GDA00028587429300001313
为E与Pd之间的距离,Ps
Figure GDA00028587429300001314
的延长线与该待处理图像色域边界的交点,
Figure GDA00028587429300001315
为E与Ps之间的距离,P’为P经上述公式映射后的点,
Figure GDA00028587429300001316
为E与P’之间的距离,k为系数,其取值范围为0.7≤k≤0.95。经过上述的公式(7)进行映射后,得到P点经过基于vividness进行色域映射后的P’,即P’的色域信息为P点经过上述映射后对应于目标色域的处理后的图像中的点。
上述公式(7)的含义为:若待处理图像色域中的像素点P目标色域k倍的范围内,例如k取值为0.9,即若待处理图像色域中的像素点P处于目标色域90%的范围内,即
Figure GDA00028587429300001317
其色域映射后的颜色与色域映射前的颜色一致。而对于待处理图像色域中的像素点P处于目标色域90%的范围外,即
Figure GDA00028587429300001318
则通过上述的线性压缩公式(7)将其变换到目标色域边界的10%范围内。从而完成色域映射变换。
举例来说明,如图12所示,图12是本申请一个实施例将待处理图像色域中的像素点向该目标色域的亮度最低点进行映射的示意图,例如k取值为0.9,E为映射终点,E点的亮度为该目标色域的亮度最小值、彩度为0。点线为目标色域90%范围的边界线,目标设备色域90%范围的另外两条边界(亮度轴上的边界和彩度最大值与E点之间的边界)和目标设备色域的对应边界部分重合。当P处于目标色域90%的范围内时,满足
Figure GDA00028587429300001319
即位于点线围成的区域内。P点映射后的色域信息和映射前的色域信息相同。当P处于目标色域90%的范围外时,即
Figure GDA00028587429300001320
即P点位于点线围成的区域外,此时,需要按照上述的公式将进行彩度和亮度的映射,最终得到待处理图像在目标色域显示的色域信息。图12中的P点位于目标色域90%的范围外,因此,需要按照上述的公式进行映射,得到待处P点在目标色域显示的色域信息。
本申请提供的色域映射的方法,利用上述的公式(7)进行基于vividness进行色域映射,即根据公式(7)将待处理图像色域中的像素点向该目标设备色域的亮度最低点进行亮度和彩度映射,可以提高色域映射的准确度,提高计算效率,实现了单一颜色往单一颜色的映射,防止了出现细节变模糊等情况。简化了映射的复杂度。降低了色域映射的计算代价,使得映射后的图像更加艳丽,提升用户对待处理的图像经过映射后的颜色的感知度,提高用户体验。
应理解,在本申请的实施例中,除了利用上述的公式(7)进行基于vividness进行色域映射外,还可以利用其他公式,或者利用上述公式(7)其他任何可能的变形后公式的进行色域映射,本申请实施例在此不作限制。
可选的,作为一个实施例,在S121中,该将该当前图像的色域中的像素点进行亮度映射,得到第一色域,包括:
根据如下公式(8)将该当前图像的色域中的像素点进行亮度映射,得到第一色域:
Figure GDA0002858742930000141
公式(8)中,C为该待处理图像色域中的任意一个像素点,LC为该像素点C的亮度,min(Lo)为该当前图像色域的亮度的最小值,max(Lo)为该当前图像色域的亮度的最大值,min(Lr)为该目标色域的亮度的最小值,max(Lr)为该目标色域的亮度的最大值,C’为C经过上述公式映射后的点,LC’为C’的亮度。
具体而言,在当前图像色域的亮度范围和该目标色域的亮度范围不同的情况下,需要先将当前图像色域边界上的像素点进行亮度映射,得到第一色域,该第一色域的亮度范围和该目标设备色域的亮度范围相同。即可以利用上述的公式(8)来确定该第一色域的边界。
举例来说明。如图13所示,图13是本申请一个实施例将当前图像色域中的像素点进行亮度映射得到第一色域的示意图。图13中,以当前图像色域边界上的像素点C为例进行说明。LC为该像素点C的亮度,LC的值为100,C点的彩度值为0,min(Lo)为该当前图像色域的亮度的最小值,min(Lo)的值为4,max(Lo)为该当前图像色域的亮度的最大值,max(Lo)的值为100,min(Lr)为该目标色域的亮度的最小值,min(Lr)的值为20,max(Lr)为该目标色域的亮度的最大值,max(Lr)的值为80,带入上述的公式(8),得到LC’为的亮度为80,即得到了C点经过亮度映射后C’点为亮度为80的像素点,在亮度为80的像素点可能存在多个的情况下,由于C点经过亮度映射后彩度保持不变,即得到C’的亮度为80,彩度为0。
本申请提供的色域映射的方法,利用上述的公式(8)将当前图像色域中的像素点进行亮度映射得到第一色域,可以提高得到第一色域的准确度,提高计算效率,简化了计算的复杂度。降低了色域映射的计算代价,便于实施。
应理解,在本申请的实施例中,除了利用上述的公式(8)将当前图像色域中的像素点进行亮度映射得到第一色域外,还可以利用其他公式,或者利用上述公式(8)其他任何可能的变形后公式的进行计算获得第一色域,本申请实施例在此不作限制。
可选的,作为一个实施例,在S113中,将该当前图像的色域中的像素点向该第一色域进行映射,得到该待处理图像,包括:根据如下公式(9)将该当前图像的色域中的像素点向该第一色域进行映射,得到该待处理图像:
Figure GDA0002858742930000142
公式(9)中,M为映射终点,M的亮度为该当前图像色域的亮度的最小值与最大值的和的二分之一、彩度为0,N为该当前图像色域中任意一个像素点,
Figure GDA0002858742930000151
为M点与N点之间的距离,S1
Figure GDA0002858742930000152
与该第一色域边界的交点,S2
Figure GDA0002858742930000153
的延长线与该当前图像色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000154
为M点与S1点之间的距离,
Figure GDA0002858742930000155
为M点与S2点之间的距离,N’为N经过上述映射后的点,
Figure GDA0002858742930000156
为M点与N’之间的距离,t为系数,其取值范围为0.7≤t≤0.95。
具体而言,如14所示,图14是本申请一个实施例将该当前图像的色域中的像素点向该第一色域进行映射,得到该待处理图像的示意图,图14中,点线所围成的区域为第一色域,实线所围成的区域为当前图像色域。M为映射终点,M的亮度为该当前图像色域的亮度的最小值与最大值的和的二分之一、彩度为0,N为该当前图像色域中的任意一个像素点,
Figure GDA0002858742930000157
为M点与N点之间的距离,S1
Figure GDA0002858742930000158
与该第一色域边界的交点,S2
Figure GDA0002858742930000159
的延长线与该当前图像色域边界的交点,
Figure GDA00028587429300001510
为M点与S1点之间的距离,
Figure GDA00028587429300001511
为M点与S2点之间的距离,N’为N经过上述映射后的点,即为N点经过上述映射后最终在第一色域中对应的像素点。
Figure GDA00028587429300001512
为M点与N’之间的距离,t为系数,其取值范围为0.7≤t≤0.95。
上述公式(9)的含义为:若当前图像色域中的像素点N处于第一色域t倍的范围内,例如t取值为0.8,即若当前图像色域中的像素点N处于第一色域80%的范围内,即
Figure GDA00028587429300001513
其色域映射后的颜色与色域映射前的颜色一致。而对于当前图像色域中的像素点N处于第一色域80%的范围外,即
Figure GDA00028587429300001514
则通过上述的公式(9)进行映射,得到该待处理图像。从而完成将当前图像色域中像素点映射到第一色域中。
本申请提供的色域映射的方法,利用上述的公式(9)将该当前图像色域中像素点映射到第一色域中,可以提高色域映射的准确度,提高计算效率,简化了色域映射的复杂度。降低了色域映射的计算代价,便于实施。
应理解,在本申请的实施例中,除了利用上述的公式(9)将当前图像色域中像素点映射到第一色域中,还可以利用其他公式,或者利用上述公式(9)其他任何可能的变形后公式的进行色域映射,本申请实施例在此不作限制。
可选的,作为一个实施例,在S140中,将该处理后的图像的色域中的第一像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的第一像素点对应的目标点为映射终点向该目标色域进行映射,得到目标图像,包括:根据如下公式(10)将该第一像素点进行映射,得到该到该目标图像:
Figure GDA00028587429300001515
公式(10)中,A为映射终点,Z为该第一像素点,A点的亮度与Z的亮度相同、彩度为0,
Figure GDA00028587429300001516
为A点与Z点之间的距离,X1
Figure GDA00028587429300001517
与该目标设备色域边界的交点,
Figure GDA00028587429300001518
为A点与X1点之间的距离,X2
Figure GDA00028587429300001519
的延长线与该处理后的图像的色域边界的交点,
Figure GDA00028587429300001520
为A点与X2点之间的距离,Z’为Z经过上述映射后的点,
Figure GDA00028587429300001521
为A与Z’之间的距离,k为系数,其取值范围为0.7≤k≤0.95。
具体而言,在得到该处理后的图像的色域中,可能会出现有些像素点的彩度可能位于该目标色域的彩度范围外的素点,这些像素点可以为第一像素点。应理解,该第一像素点可是该处理后的图像的色域中的任意一个像素点。例如,如图15所示,A为映射终点,Z为该第一像素点,Z点的彩度在该目标色域的彩度范围外。A点的亮度与Z的亮度相同、彩度为0,
Figure GDA0002858742930000161
为A点与Z点之间的距离,X1
Figure GDA0002858742930000162
与该目标色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000163
为A点与X1点之间的距离,X2
Figure GDA0002858742930000164
的延长线与该处理后的图像的色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000165
为A点与X2点之间的距离,Z’为Z经过上述映射后的点,即Z’为Z点经过上述映射后最终在目标图像色域中对应的像素点。
Figure GDA0002858742930000166
为A与Z’之间的距离,k为系数,其取值范围为0.7≤k≤0.95。
上述公式(10)的含义为:若该处理后的图像的色域中的第一像素点Z处于目标色域k倍的范围内,例如k取值为0.9,即该处理后的图像的色域中的第一像素点Z处于目标设备色域90%的范围内,即
Figure GDA0002858742930000167
其色域映射后的颜色与色域映射前的颜色一致。而对于该处理后的图像的色域中的第一像素点Z处于目标色域90%的范围外,即
Figure GDA0002858742930000168
则通过上述的公式(10)将其变换到目标色域范围内。从而完成将待处理图像色域中像素点映射到第一色域中。
本申请提供的色域映射的方法,利用上述的公式(10)将该第一像素点映射到目标色域中,可以提高色域映射的准确度,提高计算效率,简化了色域映射的复杂度。降低了色域映射的计算代价,便于实施。
应理解,在本申请的实施例中,除了利用上述的公式(10)将该待第一像素点映射向目标色域进行映射外,还可以利用其他公式,或者利用上述公式(10)其他任何可能的变形后公式的进行色域映射,本申请实施例在此不作限制。
可选的,作为一个实施例,该目标色域的亮度范围在该待处理图像色域的亮度范围内,和/或该目标色域的彩度范围在该待处理图像色域的彩度范围内。
具体而言,在本申请上述的各个实施例中,待处理图像色域的范围可以包括目标色域的范围,即待处理图像色域亮度的范围包括目标色域亮度的范围,并且,待处理图像色域彩度的范围包括目标色域彩度的范围。如图8、图10至图14所示的。即上述的色域映射的方法可以用在色域压缩的场景中,上述的映射方法为一种色域压缩的映射方法。可以用在从大色域显示设备传递到小色域显示设备的映射过程中。或者,待处理图像色域的范围可以部分包括目标色域的范围,即待处理图像色域亮度的范围包括目标色域亮度的范围,彩度的范围不包括目标色域彩度的范围(不重合或者部分重合),或者,待处理图像色域亮度的范围不包括目标色域亮度的范围,彩度的范围包括目标色域彩度的范围。即目标色域的范围与该待处理图像色域范围部分重合的情况,也可以使用本申请实施例提供的色域映射的方法。
在本申请的实施例中,待处理图像色域可以是DCI-P3,目标色域可以是sRGB。或者,待处理图像色域可以是BT2020,目标色域可以是DCI-P3或sRGB等。本申请实施例在此不作限制。
应理解,在本申请的实施例中,待处理图像色域和目标色域还可以是其他类型的色域。本申请实施例在此不作限制。
还应理解,对于待处理图像色域的亮度范围在该目标色域的亮度范围内,和/或该待处理图像色域的彩度范围在该目标色域的彩度范围内的情况。也可以利用上述的本申请提供的色域映射的方法,本申请实施例在此不作限制。
可选的,该方法还包括:显示该处理后的图像或者该目标图像。
具体而言,在将该待处理图像进行映射后,得到该处理后的图像或者该目标图像,终端设备可以即将该图像显示给用户。例如,该待处理图像可以是终端设备的图像获取装置(例如摄像头)获取的图像,终端设备对该图像进行处理后,该终端设备的显示屏可以将该处理后的图像或者该目标图像显示给用户。或者,该待处理图像可以是一个终端设备的显示屏显示的图像。另一个终端设备图像获取待处理图像并对该图像进行处理,将该处理后的图像或者该目标图像显示给用户。
本申请实施例还提供了一种色域映射的方法,该方法除了可以应用在图4所示的图像在不用设备间进行传递的显示场景中,还可以应用在其他的场景中,例如,打印过程中的图像传递过程中,或者视频在不同设备之间进行传递显示的场景等。如图16所示,该方法200包括:
S210,获取待处理图像。
S220,获取目标色域的亮度以及彩度信息。
S230,将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像,该处理后的图像的像素点具有映射后的亮度值和映射后的彩度值,该映射后的亮度值和该映射后的彩度值是通过将该待处理图像的色域中的像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的亮度值最低的点为映射终点向该目标色域进行映射得到的。
本申请提供的色域映射的方法,待处理图像在传递到目标色域进行显示的过程中,可以根据该目标色域的亮度以及彩度信息,基于vividness进行色域映射,即将待处理图像色域中的所有像素点的亮度值和彩度值向该目标色域的亮度最低点(映射终点)进行映射。该目标设备的亮度最低点的彩度为0。最终得到对应于目标色域的处理后的图像。即该映射后图像的亮度值和彩度值是通过将该待处理图像的色域中的像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的亮度值最低的点为映射终点向该目标色域进行映射得到的。而不是将待处理图像色域中的所有像素点向目标色域的高彩度颜色方向进行色域映射。由于vividness指标可以更好的表征人眼对颜色的感知,可以很好的代表人眼的实际颜色感受。提高待处理图像经过色域映射后得到的处理后的图像的显示的效果,在充分利用了目标色域的情况下极大地提高了人眼的生动性感受,可以使得映射后的图像更加艳丽,更具有喜好性,提升用户对待处理的图像经过映射后的颜色的感知度,提高用户体验。
应理解,该映射终点可以是根据该目标色域中的亮度值最低的点确定的,即映射的方向可以是朝向该该目标色域中的亮度值最低的点,即映射终点可以是该目标色域中的亮度值最低的点。也可以不是朝向该目标色域中的亮度值最低的点。
下文将以映射终点不是该目标色域中的亮度值最低的点为例进行说明。
将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像,包括:
将待处理图像色域中的像素点G向H点进行映射,H为
Figure GDA0002858742930000171
与该目标设备色域边界的交点,H为映射终点。E为该目标设备色域的亮度最低点,得到对应于目标色域的处理后的图像。
具体而言,如图17所示,图17是本申请一个实施例的色域映射的方法的示意图。图17中,实线围成的区域为待处理图像色域(源色域),虚线围成的区域为目标色域。E为该目标色域中的亮度值最低的点,E点的亮度为该目标色域的亮度最小值、彩度为0,G为待处理图像色域中的任意一个像素点,H为
Figure GDA0002858742930000172
的延长线与该目标设备色域边界的交点,将待处理图像色域中的像素点G向H点进行映射(基于vividness进行色域映射),即H为映射终点。G’为G经过上述映射后的点,即G’为G点经过上述映射后对应于目标色域的处理后的图像色域中的像素点。通过上述的映射方法将待处理图像中的所有像素点进行映射,最终得到待处理图像在目标设备显示的色域信息,最终将待处理头传递到目标设备中进行显示。
可选的,作为一个实施例,如图18所示,在S210中,所述获取待处理图像包括:
S211,获取当前图像;
S212,将该当前图像的色域的亮度最小点与该当前图像的色域的彩度最大点的连线,确定为该当前图像的色域的亮度最小点与该当前图像的色域的彩度最大点之间的色域边界,从而得到第二色域;
S213,将该当前图像的色域中的像素点向该第二色域进行映射,从而得到该待处理图像。
具体而言,具体而言,在获取待处理图像之前,会获取当前图像。当前图像色域的亮度最小点与待处理图像色域的彩度最大点之间的色域边界可能是一条直线,也可能不是直线。在当前图像色域的亮度最小点与待处理图像色域的彩度最大点之间的色域边界是一条直线情况下,该当前图像可以为待待处理图像。在当前图像色域的亮度最小点与待处理图像色域的彩度最大点之间的色域边界不是一条直线的情况下,需要进行当前图像的色域边界进行修饰,得到该待处理图像。如图19所示,图19是本申请一个实施例的当前图像色域亮度最小点与待处理图像色域的彩度最大点之间的色域边界不是直线的情况的示意图。图19中,当前图像色域的亮度最小点B1与待处理图像色域的彩度最大点B2之间的色域边界为一条折线(还可以是曲线等)。即不是直线的情况。在这种情况下,需要进行色域边界的修饰。目的是为了后续基于vividness进行色域映射时减少计算量,避免基于vividness进行色域映射的过程中,造成当前图像色域的变化过大,引起映射过程计算量变大,降低映射的准确度和精度。从而影响最终在目标设备显示的图像质量。避免映射后的结果不准确,使得待处理图像经过映射后的颜色更加接近原图,提升用户对待处理的图像经过映射后的颜色的感知度。
在当前图像色域的亮度最小点与该当前图像色域的彩度最大点之间的色域边界不是直线的情况下。在S211中,获取当前图像,在S212中,将当前图像色域的亮度最小点B1与待处理图像色域的彩度最大点B2的连线,确定为该当前图像色域的亮度最小点与该待处理图像色域的彩度最大点之间的色域边界,即为图19中的点线所示,得到第二色域。该第二色域的其他边界和当前图像色域的对应边界的位置重合。即当前图像色域的亮度最大点B1与彩度最大点B2之间的边界、以及亮度轴上的边界为该第二色域的其他边界。即确定了第二色域的范围。该第二色域可以称为修饰后的色域(Make-up gamut,MSG)。如图19所示,第二色域的边界为B1B2 B3围成的三角形区域,B3为当前图像色域的亮度最大点。在S213中,将该当前图像的色域中的像素点向该第二色域进行映射,从而得到该待处理图像。例如,将当前图像色域中像素点G映射到该第二色域中,得到像素点Q。Q点的亮度和彩度都在于第二色域的亮度和彩度的范围之内。即得到该待处理图像,最终将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像。即将第二色域中的像素点Q向H’进行映射,H’为
Figure GDA0002858742930000181
的延长线与该目标色域边界的交点。E为该目标色域中的亮度值最低的点。彩度为0。将Q点进行基于vividness进行色域映射后,便得到了待处理图像色域中的像素点G基于vividness进行色域映射后在目标色域显示的色域信息。即得到对应于目标色域的处理后的图像。
本申请提供的色域映射的方法,在当前图像色域的亮度最小点与该当前图像色域的彩度最大点之间的色域边界不是直线的情况下,先将当前图像色域的亮度最小点与当前图像色域的彩度最大点的连线,确定为该当前图像色域的亮度最小点与该待处理图像色域的彩度最大点之间的色域边界,得到第二色域。将当前图像的像素点映射到第二色域中,得到该待处理图像色域。避免基于vividness进行色域映射的过程中,造成当前图像色域的变化过大,引起映射过程计算量变大,降低映射的准确度和精度。从而影响最终显示的处理后的图像质量。避免映射后的结果不准确,使得当前图像经过映射后的颜色更加接近原图,提升用户对当前的图像经过映射后的颜色的感知度。提高用户体验。
应理解,在当前图像色域的其他色域边界不是直线的情况下,也可以进行类似于上述的色域边界的修饰。本申请实施例在此不作限制。
还应理解,在当前图像色域的亮度最小点与该当前图像色域的彩度最大点之间的色域边界不是直线的情况下,可以不进行边界修饰,直接将当前图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像。即基于vividness进行色域映射,本申请实施例在此不作限制。
可选的,作为一个实施例,如图20所示,该方法200还包括:
S240,将该处理后的图像的色域中的第二像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的第二像素点对应的目标点为映射终点向该目标色域进行映射,从而得到目标图像,该目标点位于该目标色域的亮度轴上,且该目标点与该第二像素点的亮度值相同。
具体而言,在将该待处理图像的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像后,还需要将处理后的图像的色域中的第二像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的任一像素点(第二像素点)对应的目标点为映射终点向该目标色域进行映射,得到目标图像。可选的,该第二像素点为将处理后的图像的色域中亮度小于该处理后的图像的色域中的亮度最大值的像素点。
具体而言,在基于vividness色域映射后,已经对待处理图像在目标显示的生动性感受进行了增强。但是由于vividness色域映射具有方向性,可能会存在目标色域还存在着小部分色域没有充分利用。由此,对于该部分色域内的颜色,需要对其彩度进行映射。以充分利用目标的色域,提升人眼喜好度。即将第二像素点(可以是处理后的图像的色域中任意像素点)映射到该目标色域内。可选的,该第二像素点为将处理后的图像的色域中亮度小于该处理后的图像的色域中的亮度最大值的像素点。如图21所示,图21中,像素点A1为该第二像素点,虚线所示的目标色域,实线所示的将处理后的图像的色域。可以看出,A1点的亮度值小于将处理后的图像的色域的亮度最大值。即第二像素点可以是没有充分利用目标色域的彩度的像素点。可选的,在将第二像素点映射到该目标设备色域内过程中,该第二像素点的亮度保持不变。
本申请提供的色域映射的方法,在将处理后的图像的色域后,还可以将没有充分利用目标色域的彩度的像素点进行彩度映射,以充分利用目标色域,提升人眼喜好度。进一步使处理图像经过映射后的颜色更加接近原图,提升用户对待处理的图像经过映射后的颜色的感知度,提高用户体验。
可选的,作为一个实施例,在S230中,将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,从而得到对应于目标色域的处理后的图像,包括:根据如下公式(11)进行映射:
Figure GDA0002858742930000201
以图22所示的情况为例进行说明,如图22所示,公式(11)中,虚线所围成的区域为目标色域,实线所围成的区域为待处理图像色域。H为映射终点,E点的亮度为该目标设备色域的亮度最小值、彩度为0,G为该待处理图像色域中的任意一个像素点,
Figure GDA0002858742930000202
为点E与G之间的距离,H为
Figure GDA0002858742930000203
的延长线与该目标色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000204
为点E与H之间的距离,H1
Figure GDA0002858742930000205
的延长线与待处理图像色域边界的亮度最大点与该待处理图像色域的彩度最大点之间的色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000206
为点G与H1之间的距离,
Figure GDA0002858742930000207
为点E与H1之间的距离,R为该待处理图像色域的亮度最小的点,
Figure GDA0002858742930000208
点E与R之间的距离,U为该待处理图像色域的亮度最大的点,
Figure GDA0002858742930000209
为点E与U之间的距离,H2
Figure GDA00028587429300002010
与该待处理图像色域的亮度最小点与该待处理图像色域的彩度最大点之间的色域边界的交点,
Figure GDA00028587429300002011
为点H1与H2之间的距离,G’为G经过上述映射后的点,
Figure GDA00028587429300002012
为E与G’之间的距离。经过上述的公式(11)进行映射后,得到G点经过vividness色域映射后的G’,即G’的色域信息为G点经过上述基于vividness色域映射后在目标色域的色域信息。
本申请提供的色域映射的方法,利用上述的公式(11)进行基于vividness进行色域映射,可以提高色域映射的准确度,提高计算效率,实现了单一颜色往单一颜色的映射,防止了出现细节变模糊等情况。简化了映射的复杂度。降低了色域映射的计算代价,使得映射后的图像更加艳丽,提升用户对待处理的图像经过映射后的颜色的感知度,提高用户体验。
应理解,在本申请的实施例中,除了利用上述的公式(11)进行基于vividness进行色域映射外,还可以利用其他公式,或者利用上述公式(11)其他任何可能的变形后公式的进行色域映射,本申请实施例在此不作限制。
可选的,作为一个实施例,在S222中,将该当前图像的色域中的像素点向该第二色域进行映射,从而得到该待处理图像,包括:根据如下公式(12),将该当前图像的色域中的像素点向该第二色域进行映射,从而得到该待处理图像:
Figure GDA00028587429300002013
公式(12)中,G为该当前图像色域中的任意一个像素点,O为映射终点,O的亮度值与G的亮度值相同、彩度值为0,W1
Figure GDA00028587429300002014
与该第二色域边界的交点,W2
Figure GDA00028587429300002015
与该当前图像色域边界的交点,
Figure GDA00028587429300002016
为O点与G点之间的距离,
Figure GDA00028587429300002017
为O点与W1点之间的距离,
Figure GDA00028587429300002018
为O点与W2点之间的距离,Q为G经上述映射后的像素点,
Figure GDA00028587429300002019
为O与Q之间的距离,y为系数,其取值范围为0.7≤y≤0.95。
以图23所示的情况为例进行说明,图23是本申请一个实施例将该当前图像色域中像素点映射到第二色域中的示意图,如图23所示,第二色域的边界为B1B2 B3围成的三角形区域。实线所围成的区域为当前图像色域。虚线所围成的区域为目标色域。G为该当前图像色域中的任意一个像素点,O为映射终点,O的亮度值与G的亮度值相同、彩度值为0,W1
Figure GDA00028587429300002020
与该第二色域边界的交点,W2
Figure GDA00028587429300002021
的延长线与该当前图像色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000211
为O点与G点之间的距离,
Figure GDA0002858742930000212
为O点与W1点之间的距离,
Figure GDA0002858742930000213
为O点与W2点之间的距离,Q为G经上述映射后的点,即为G点经过上述映射后最终在第二色域中对应的像素点。
Figure GDA0002858742930000214
为O与Q之间的距离,y为系数,其取值范围为0.7≤y≤0.95。
上述公式(12)的含义为:若当前图像色域中的像素点G处于第二色域y倍的范围内,例如y取值为0.8,即若当前图像色域中的像素点G处于第二色域80%的范围内,即
Figure GDA0002858742930000215
其色域映射后的颜色与色域映射前的颜色一致。而对于当前图像色域中的像素点N处于第二色域80%的范围外,即
Figure GDA0002858742930000216
则通过上述的公式(11)将其变换到第二色域范围内。从而完成将当前图像色域中像素点映射到第二色域中,得到该待处理图像。
本申请提供的色域映射的方法,利用上述的公式(12)将该当前图像色域中像素点映射到第二色域中,可以提高色域映射的准确度,提高计算效率,简化了色域映射的复杂度。降低了色域映射的计算代价,便于实施。
应理解,在本申请的实施例中,除了利用上述的公式(12)将待处理图像色域中像素点映射到第一色域中,还可以利用其他公式,或者利用上述公式(12)其他任何可能的变形后公式的进行色域映射,本申请实施例在此不作限制。
可选的,作为一个实施例,在S240中,将该处理后的图像的色域中的第二像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的第二像素点对应的目标点为映射终点向该目标色域进行映射,从而得到目标图像:根据如下公式(13)将该将第二像素点进行映射,得到目标图像:
Figure GDA0002858742930000217
公式(13)中,F为该第二像素点,B点的亮度与F的亮度相同、彩度为0,
Figure GDA0002858742930000218
为B点与F点之间的距离,D1
Figure GDA0002858742930000219
与该目标色域边界的交点,D1为映射终点,
Figure GDA00028587429300002110
为B点与D1点之间的距离,D2
Figure GDA00028587429300002111
与该处理后的图像的色域中的边界的交点,
Figure GDA00028587429300002112
为B点与D2点之间的距离,F’为F经过上述映射后的点,
Figure GDA00028587429300002113
为B点与F’之间的距离,i为系数,其取值范围为0.4≤i≤0.7。
以图24所示的情况为例进行说明,图24是本申请一个实施例将第二像素点映射得到目标图像的示意图,如图24所示,实线所围成的区域为该处理后的图像的色域中,虚线所围成的区域为目标色域。F为该第二像素点,处于该处理后的图像的色域中,并且,亮度值小于该处理后的图像的色域中的亮度最大值。B点的亮度与F的亮度相同、彩度为0,
Figure GDA00028587429300002114
为B点与F点之间的距离,D1
Figure GDA00028587429300002115
的延长线与该目标色域边界的交点,D1为映射终点。
Figure GDA00028587429300002116
为B点与D1点之间的距离,D2
Figure GDA00028587429300002117
的延长线与经过vividness色域映射后得到的色域边界的交点,
Figure GDA00028587429300002118
为B点与D2点之间的距离,F’为F经过上述映射后的点,即为F点经过上述映射后最终在目标色域中对应的像素点。i为系数,其取值范围为0.4≤i≤0.7。在映射的过程中,该第二像素点的亮度保持不变。
上述公式(12)的含义为:若第二像素点F处于该处理后的图像的色域中的i倍的范围内,例如y取值为0.6,即若第二像素点F处于该处理后的图像的色域中60%的范围内,即
Figure GDA00028587429300002119
其色域映射后的颜色与色域映射前的颜色一致。而对于第二像素点F处于该处理后的图像的色域中60%的范围外,即
Figure GDA0002858742930000221
则通过上述的公式(13)将其变换到目标色域范围内。从而完成将没有充分利用目标色域的彩度的像素点进行彩度映射,以充分利用目标设备色域,提升人眼喜好度。
本申请提供的色域映射的方法,利用上述的公式(13)进将没有充分利用目标色域的彩度的像素点进行彩度映射,以充分利用目标色域。可以提高色域映射的准确度,提高计算效率,简化了映射的复杂度。降低了色域映射的计算代价,使得映射后的图像更加艳丽,提升用户对待处理的图像经过映射后的颜色的感知度,提高用户体验。
应理解,在本申请的实施例中,除了利用上述的公式(13)进行色域映射外,还可以利用其他公式,或者利用上述公式(13)其他任何可能的变形后公式的进行色域映射,本申请实施例在此不作限制。
可选的,作为一个实施例,该待处理图像色域的亮度范围在该目标色域的亮度范围内,和/或该待处理图像色域的彩度范围在该目标色域的彩度范围内。
具体而言,在本申请上述的各个实施例中,目标色域的范围可以包括待处理图像色域的范围,即目标色域亮度的范围包括待处理图像色域亮度的范围,并且,目标色域彩度的范围包括待处理图像色域彩度的范围。如图17、图19、图21至图23所示的。即上述的色域映射的方法可以用在色域拓展的场景中,上述的映射方法为一种色域拓展的映射方法。可以用在从小色域显示设备传递到大色域显示设备的映射过程中。或者,目标色域的范围待可以部分包括待处理图像色域的范围。例如,目标色域亮度的范围包括待处理图像色域亮度的范围,彩度的范围不包括待处理图像色域彩度的范围(不重合或者部分重合),即待处理图像色域范围与目标色域的范围部分重合的情况,也可以使用本申请实施例提供的色域映射的方法。
可选的,该方法还包括:显示该处理后的图像或者该目标图像。
具体而言,在将该待处理图像进行映射后,得到该处理后的图像或者该目标图像,终端设备可以即将该图像显示给用户。例如,该待处理图像可以是终端设备的图像获取装置(例如摄像头)获取的图像,终端设备对该图像进行处理后,该终端设备的显示屏可以将该处理后的图像或者该目标图像显示给用户。或者,该待处理图像可以是一个终端设备的显示屏显示的图像。另一个终端设备图像获取待处理图像并对该图像进行处理,将该处理后的图像或者该目标图像显示给用户。
在本申请的实施例中,待处理图像色域可以是sRGB,目标色域可以是DCI-P3或者BT2020。或者,待处理图像色域可以是DCI-P3,目标色域可以是BT2020等。本申请实施例在此不作限制。
应理解,在本申请的实施例中,待处理图像色域和目标色域还可以是其他类型的色域。本申请实施例在此不作限制。
应理解,对于目标色域的亮度范围在该待处理图像色域的亮度范围内,和/或该目标色域的彩度范围在该待处理图像色域的彩度范围内的情况。也可以利用上述的本申请提供的色域映射的方法,本申请实施例在此不作限制。
还应理解,在本申请的各个实施例中,第一、第二、等只是为了表示多个对象是不同的。例如第一色域和第二色域只是为了表示范围不同的色域。而不应该对色域的本身产生任何影响,上述的第一、第二等不应该对本申请的实施例造成任何限制。
还应理解,上述只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例,而非要限制本申请实施例的范围。本领域技术人员根据所给出的上述示例,显然可以进行各种等价的修改或变化,或者可以新加入某些步骤等。或者上述任意两种或者任意多种实施例的组合。这样的修改、变化或者组合后的方案也落入本申请实施例的范围内。
还应理解,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
上文结合图1至图24对本申请实施例的色域映射的方法进行了详细描述,下面结合图25至29对本申请实施例的色域映射的装置进行描述,应理解图25至28中的色域映射的装置能够执行本申请实施例的色域映射的方法,为了简洁,下面在描述本申请实施例的色域映射的装置适当省略重复的描述。
图25是本申请实施例的色域映射的装置的示意性框图。图25中的色域映射的装置300能够执行本申请中的图6、图7以及图9所示的色域映射的方法的各个步骤。
如图25所示,色域映射的装置300具体包括:
获取模块310,获取待处理图像;
该获取模块310,还用于获取目标色域的亮度以及彩度信息;
处理模块320,将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像,该处理后的图像的像素点具有映射后的亮度值和映射后的彩度值,该映射后的亮度值和该映射后的彩度值是通过将该待处理图像的色域中的像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的亮度值最低的点为映射终点向该目标色域进行映射得到的。
本申请实施例提供的色域映射的装置,待处理图像(源图像)在传递到目标色域进行显示的过程中,可以根据该目标色域的亮度以及彩度信息,基于vividness进行色域映射,即将待处理图像色域中的所有像素点的亮度值和彩度值向该目标色域的亮度最低点(映射终点)进行映射,该目标设备的亮度最低点的彩度为0。最终得到对应于目标色域的处理后的图像。即该映射后图像的亮度值和彩度值是通过将该待处理图像的色域中的像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的亮度值最低的点为映射终点向该目标色域进行映射得到的。该映射终点表示了映射方向和映射的距离。而不是将待处理图像色域中的所有像素点向目标色域的高彩度颜色方向进行色域映射。由于vividness指标可以更好的表征人眼对颜色的感知,可以很好的代表人眼的实际颜色感受。提高待处理图像经过色域映射后得到的处理后的图像的显示的效果,在充分利用了目标色域的情况下极大地提高了人眼的生动性感受,可以使得映射后的图像更加艳丽,更具有喜好性,提升用户对待处理的图像经过映射后的颜色的感知度,提高用户体验。
可选的,作为一个实施例,该获取模310具体用于:获取当前图像。
处理模块320还用于:将所述当前图像色域中的像素点进行亮度映射,得到第一色域,所述第一色域的亮度范围和所述目标色域的亮度范围相同;
处理模块320还用于:将所述当前图像的色域中的像素点向所述第一色域进行映射,得到所述待处理图像。
可选的,作为一个实施例,处理模块320还用于:在将所述当前图像的色域中的像素点进行所述亮度映射过程中,所述当前图像的色域中的像素点的彩度保持不变。
可选的,作为一个实施例,将所述处理后的图像的色域中的第一像素点的亮度值和彩度值以所述目标色域中的第一像素点对应的目标点为映射终点向所述目标色域进行映射,得到目标图像,所述目标点位于所述目标色域的亮度轴上,且所述目标点与所述第一像素点的亮度值相同。
可选的,作为一个实施例,该处理模块320具体用于:根据如下公式将所述待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像:
Figure GDA0002858742930000241
其中,E为映射终点,E点的亮度为所述目标色域的亮度最小值、彩度为0,P为所述待处理图像色域中的像素点,
Figure GDA0002858742930000242
为P与E之间的距离,Pd
Figure GDA0002858742930000243
与所述目标色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000244
为E与Pd之间的距离,Ps
Figure GDA0002858742930000245
与所述待处理图像色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000246
为E与Ps之间的距离,P’为P经上述公式映射后对应于所述目标色域的处理后的图像中的点,
Figure GDA0002858742930000247
为E与P’之间的距离,k为系数,其取值范围为0.7≤k≤0.95。
可选的,作为一个实施例,该处理模块320具体用于:根据如下公式将所述当前图像的色域中的像素点进行亮度映射,得到所述第一色域:
Figure GDA0002858742930000248
其中,C为所述当前图像色域中的像素点,LC为像素点C的亮度,min(Lo)为所述当前图像色域的亮度的最小值,max(Lo)为所述当前图像色域的亮度的最大值,min(Lr)为所述目标色域的亮度的最小值,max(Lr)为所述目标色域的亮度的最大值,C’为C经过上述公式映射后的点,LC’为C’的亮度。
可选的,作为一个实施例,该处理模块320具体用于:根据如下公式将所述当前图像色域中像素点向所述第一色域进行映射,得到所述待处理图像:
Figure GDA0002858742930000249
其中,M为映射终点,M的亮度为所述当前图像色域的亮度的最小值与最大值的和的二分之一、彩度为0,N为所述当前图像色域中像素点,
Figure GDA00028587429300002410
为M点与N点之间的距离,S1
Figure GDA00028587429300002411
与所述第一色域边界的交点,S2
Figure GDA00028587429300002412
与所述当前图像色域边界的交点,
Figure GDA00028587429300002413
为M点与S1点之间的距离,
Figure GDA00028587429300002414
为M点与S2点之间的距离,N’为N经过上述映射后的点,
Figure GDA00028587429300002415
为M点与N’之间的距离,t为系数,其取值范围为0.7≤t≤0.95。
可选的,作为一个实施例,该处理模块320具体用于:根据如下公式将所述将第一像素点向所述目标色域进行映射,得到目标图像:
Figure GDA00028587429300002416
其中,A为映射终点,Z为所述第一像素点,A点的亮度与Z的亮度相同、彩度为0,
Figure GDA00028587429300002417
为A点与Z点之间的距离,X1
Figure GDA00028587429300002418
与所述目标色域边界的交点,
Figure GDA00028587429300002419
为A点与X1点之间的距离,X2
Figure GDA00028587429300002420
与所述处理后图像色域边界的交点,
Figure GDA00028587429300002421
为A点与X2点之间的距离,Z’为Z经过上述映射后的点,
Figure GDA00028587429300002422
为A与Z’之间的距离,k为系数,其取值范围为0.7≤k≤0.95。
可选的,作为一个实施例,该目标色域的亮度范围在该待处理图像色域的亮度范围内,和/或该目标色域的彩度范围在该待处理图像色域的彩度范围内。
应理解,色域映射的装置300还可以包括存储模块330,用于存储程序代码,该处理模块320用于调用该程序代码控制接收模块310以实现本申请上述各实施例中的方法。
还应理解,色域映射的装置300可以包括显示模块和拍摄模块,该显示模块用于显示图像等。该显示模块可以是显示器。例如显示屏等。该拍摄模块可以是摄像头等。
还应理解,上述的色域映射的装置300各个模块的功能可以通过计算机软件的形式实现,或者以电子硬件的形式实现,或者可以是软硬结合的方式实现。本申请实施例在此不作限制。
应注意,本申请实施例中,处理模块320可以由处理器实现,存储模块330可以由存储器实现,获取模块310可以由收发器实现,如图26所示,色域映射的装置400可以包括处理器410、存储器420和收发器430。
应理解,在本申请实施例中,该处理器420可以是中央处理单元(centralprocessing unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor,DSP)、专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(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。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。
该存储器420可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器410提供指令和数据。存储器420的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,存储器420还可以存储设备类型的信息。所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器410中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的色域映射的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器410中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中。该存储介质位于存储器420,处理器410读取存储器420中的信息,结合收发器430完成上述方法的步骤。为避免重复,这里不再详细描述。
可以理解,本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM),其用作外部高速缓存。应注意,本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
图25所示的色域映射的装置300或图26所示的色域映射的装置400能够实现前述图6、图7和图9中所示的色域映射的方法的步骤。为避免重复,这里不再赘述。
图27是本申请另一个实施例的色域映射的装置的示意性框图。图27中的色域映射的装置500能够执行本申请中的图16、图18以及图20所示的色域映射的方法的各个步骤。
如图27所示,色域映射的装置500具体包括:
获取模块510,获取待处理图像;
该获取模块510,还用于获取目标色域的亮度以及彩度信息;
处理模块520,将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像,该处理后的图像的像素点具有映射后的亮度值和映射后的彩度值,该映射后的亮度值和该映射后的彩度值是通过将该待处理图像的色域中的像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的亮度值最低的点为映射终点向该目标色域进行映射得到的。
本申请提供的色域映射的装置,在待处理图像在传递到目标色域进行显示的过程中,可以根据该目标色域的亮度以及彩度信息,基于vividness进行色域映射,即将待处理图像色域中的所有像素点的亮度值和彩度值向该目标色域的亮度最低点(映射终点)进行映射。该目标设备的亮度最低点的彩度为0。最终得到对应于目标色域的处理后的图像。即该映射后图像的亮度值和彩度值是通过将该待处理图像的色域中的像素点的亮度值和彩度值以该目标色域中的亮度值最低的点为映射终点向该目标色域进行映射得到的。而不是将待处理图像色域中的所有像素点向目标色域的高彩度颜色方向进行色域映射。由于vividness指标可以更好的表征人眼对颜色的感知,可以很好的代表人眼的实际颜色感受。提高待处理图像经过色域映射后得到的处理后的图像的显示的效果,在充分利用了目标色域的情况下极大地提高了人眼的生动性感受,可以使得映射后的图像更加艳丽,更具有喜好性,提升用户对待处理的图像经过映射后的颜色的感知度,提高用户体验。
可选的,作为一个实施例:获取模块510还用于:获取当前图像;处理模块520还用于:将所述当前图像的色域的亮度最小点与所述当前图像的色域的彩度最大点的连线,确定为所述当前图像的色域的亮度最小点与所述当前图像的色域的彩度最大点之间的色域边界,从而得到第二色域;处理模块520还用于:将所述当前图像的色域中的像素点向所述第二色域进行映射,从而得到所述待处理图像。
可选的,作为一个实施例:处理模块520还用于将所述处理后的图像的色域中的任一像素点的亮度值和彩度值以所述目标色域中的任一像素点对应的目标点为映射终点向所述目标色域进行映射,从而得到目标图像,所述目标点位于所述目标色域的亮度轴上,且所述目标点与所述任一像素点的亮度值相同。
可选的,作为一个实施例,处理模块520具体用于:根据如下公式将该待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,从而得到对应于目标色域的处理后的图像
Figure GDA0002858742930000261
其中,H为映射终点,E点的亮度为该目标色域的亮度最小值、彩度为0,G为该待处理图像色域中像素点,
Figure GDA0002858742930000262
为点E与G之间的距离,H为
Figure GDA0002858742930000263
与该目标色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000264
为点E与H之间的距离,H1
Figure GDA0002858742930000265
与该待处理图像色域边界的亮度最大点与该待处理图像色域的彩度最大点之间的色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000266
为点G与H1之间的距离,
Figure GDA0002858742930000267
为点E与H1之间的距离,R为该待处理图像色域的亮度最小的点,
Figure GDA0002858742930000268
点E与R之间的距离,U为该待处理图像色域的亮度最大的点,
Figure GDA0002858742930000269
为点E与U之间的距离,H2
Figure GDA00028587429300002610
该待处理图像色域的亮度最小点与该待处理图像色域的彩度最大点之间的色域边界的交点,
Figure GDA00028587429300002611
为点H1与H2之间的距离,G’为G经过上述映射后的点,
Figure GDA0002858742930000271
为E与G’之间的距离。
可选的,作为一个实施例,根据如下公式将该当前图像的色域中的像素点向该第二色域进行映射,从而得到该待处理图像:
Figure GDA0002858742930000272
其中,G为该当前图像色域中的任意一个像素点,O为映射终点,O的亮度值与G的亮度值相同、彩度值为0,W1
Figure GDA0002858742930000273
与该第二色域边界的交点,W2
Figure GDA0002858742930000274
与该当前图像色域边界的交点,
Figure GDA0002858742930000275
为O点与G点之间的距离,
Figure GDA0002858742930000276
为O点与W1点之间的距离,
Figure GDA0002858742930000277
为O点与W2点之间的距离,Q为G经上述映射后的像素点,
Figure GDA0002858742930000278
为O与Q之间的距离,y为系数,其取值范围为0.7≤y≤0.95。
可选的,作为一个实施例,该处理模块520具体用于:根据如下公式将该将第二像素点进行映射,得到目标图像:
Figure GDA0002858742930000279
其中,F为该第二像素点,B点的亮度与F的亮度相同、彩度为0,
Figure GDA00028587429300002710
为B点与F点之间的距离,D1
Figure GDA00028587429300002711
与该目标色域边界的交点,D1为映射终点,
Figure GDA00028587429300002712
为B点与D1点之间的距离,D2
Figure GDA00028587429300002713
与该处理后的图像的色域中的边界的交点,
Figure GDA00028587429300002714
为B点与D2点之间的距离,F’为F经过上述映射后的点,
Figure GDA00028587429300002715
为B点与F’之间的距离,i为系数,其取值范围为0.4≤i≤0.7。
可选的,作为一个实施例,该待处理图像色域的亮度范围在该目标色域的亮度范围内,和/或该待处理图像色域的彩度范围在该目标色域的彩度范围内。
应理解,色域映射的装置500还可以包括存储模块530,用于存储程序代码,该处理模块520用于调用该程序代码控制接收模块510以实现本申请上述各实施例中的方法。
还应理解,色域映射的装置500可以包括显示模块和拍摄模块,该显示模块用于显示图像等。该显示模块可以是显示器。例如显示屏等。该拍摄模块可以是摄像头等。
还应理解,上述的色域映射的装置500各个模块的功能可以通过计算机软件的形式实现,或者以电子硬件的形式实现,或者可以是软硬结合的方式实现。本申请实施例在此不作限制。
应注意,本申请实施例中,处理模块520可以由处理器实现,存储模块530可以由存储器实现,获取模块510可以由收发器实现,如图28所示,色域映射的装置600可以包括处理器610、存储器620和收发器630。
图27所示的色域映射的装置500或图28所示的色域映射的装置600能够实现前述图16、图18以及图20所示的色域映射的方法的步骤。为避免重复,这里不再赘述。
图29是本申请实施例的终端设备的示意性框图。图29中的终端设备700包括:
存储器710,用于存储程序;
处理器720,用于执行所述存储器710存储的程序,当所述程序被执行时,所述处理器720用于执行本申请实施例的色域映射的方法。
具体地,当存储器710中存储的程序被执行时,处理器720能够执行上述图6、图7、图9、图16、图18以及图20所示的色域映射的方法的各个步骤
应理解,上述色域映射的装置300、400或者500、600可以是终端设备700的一个组成部分,此时,色域映射的装置300、400、500和600中的任意一个可以是终端设备700内部专门用于对图像处理的一个模块。
本申请实施例中的终端设备可以指用户设备、移动设备、用户终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端设备还可以是蜂窝电话、无绳电话、个人数字处理(PersonalDigital Assistant,PDA)、计算设备、车载设备、可穿戴设备,图像显示设备等。本申请实施例对此并不限定。
应理解,该终端设备还可以包括显示器,例如,可以是显示屏。
还应理解,该终端设备摄像装置,例如,可以是摄像头等。
还应理解,本申请提供的色域映射装置中,各个模块的所执行的步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。
本申请实施例还提供了一种计算机可读介质,用于存储计算机程序代码,该计算机程序包括用于执行上述图6、图7、图9、图16、图18以及图20所示的本申请实施例的色域映射的方法的指令。该可读介质可以是ROM或RAM,本申请实施例对此不做限制。
本申请实施例还提供了一种系统芯片,该系统芯片包括:处理单元和通信单元,该处理单元,例如可以是处理器,该通信单元例如可以是输入/输出接口、管脚或电路等。该处理单元可执行计算机指令,以使该终端内的芯片执行任意一种的色域映射的方法。
可选地,该计算机指令被存储在存储单元中。
可选地,该存储单元为该芯片内的存储单元,如寄存器、缓存等,该存储单元还可以是该终端内的位于该芯片外部的存储单元,如ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,RAM等。其中,上述任一处提到的处理器,可以是一个CPU,微处理器,ASIC,或一个或多个用于控制上述的虚拟现实文字显示的方法的程序执行的集成电路。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,该产品包括用于执行上述任一实施例中的色域映射的方法的指令。
应理解,上文对本申请实施例的描述着重于强调各个实施例之间的不同之处,未提到的相同或相似之处可以互相参考,为了简洁,这里不再赘述。
还应理解,本文中术语“和/或”以及“A或B中的至少一种”,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。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种色域映射的方法,其特征在于,包括:
获取待处理图像;
获取目标色域的亮度以及彩度信息,所述目标色域为目标设备的色域;
将所述待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像,所述处理后的图像的像素点具有映射后的亮度值和映射后的彩度值,所述映射后的亮度值和所述映射后的彩度值是通过将所述待处理图像的色域中的像素点的亮度值和彩度值以所述目标色域中的亮度值最低的点为映射终点向所述目标色域进行映射得到的,所述目标色域中的亮度值最低的点为所述目标色域中亮度值最小、彩度为0的点,所述映射终点用于指示映射方向和映射距离,所述映射后的亮度值和映射后的彩度值为需要在所述目标色域显示的亮度值和彩度值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取待处理图像包括:
获取当前图像;
将所述当前图像色域中的像素点进行亮度映射,得到第一色域,所述第一色域的亮度范围和所述目标色域的亮度范围相同;
将所述当前图像的色域中的像素点向所述第一色域进行映射,得到所述待处理图像。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在将所述当前图像的色域中的像素点进行所述亮度映射过程中,所述当前图像的色域中的像素点的彩度保持不变。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将所述处理后的图像的色域中的第一像素点的亮度值和彩度值以所述目标色域中的第一像素点对应的目标点为映射终点向所述目标色域进行映射,得到目标图像,所述目标点位于所述目标色域的亮度轴上,且所述目标点与所述第一像素点的亮度值相同。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像,包括:根据如下公式进行映射,得到对应于所述目标色域的处理后的图像:
Figure FDA0002858742920000011
其中,E为映射终点,E点的亮度为所述目标色域的亮度最小值、彩度为0,P为所述待处理图像色域中的像素点,
Figure FDA0002858742920000012
为P与E之间的距离,Pd为P与E之间的连线与所述目标色域边界的交点,
Figure FDA0002858742920000013
为E与Pd之间的距离,Ps为P与E之间的连线与所述待处理图像色域边界的交点,
Figure FDA0002858742920000014
为E与Ps之间的距离,P’为P经上述公式映射后对应于所述目标色域的处理后的图像中的点,
Figure FDA0002858742920000015
为E与P’之间的距离,k为系数,其取值范围为0.7≤k≤0.95。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将所述当前图像的色域中的像素点进行亮度映射,得到第一色域,包括:
根据如下公式将所述当前图像的色域中的像素点进行亮度映射,得到所述第一色域:
Figure FDA0002858742920000021
其中,C为所述当前图像色域中的像素点,LC为像素点C的亮度,min(Lo)为所述当前图像色域的亮度的最小值,max(Lo)为所述当前图像色域的亮度的最大值,min(Lr)为所述目标色域的亮度的最小值,max(Lr)为所述目标色域的亮度的最大值,C’为C经过上述公式映射后的点,LC’为C’的亮度。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将所述当前图像的色域中的像素点向所述第一色域进行映射,得到所述待处理图像,包括:根据如下公式将所述当前图像色域中像素点向所述第一色域进行映射,得到所述待处理图像:
Figure FDA0002858742920000022
其中,M为映射终点,M的亮度为所述当前图像色域的亮度的最小值与最大值的和的二分之一、彩度为0,N为所述当前图像色域中像素点,
Figure FDA0002858742920000023
为M点与N点之间的距离,S1为M点与N点之间的连线与所述第一色域边界的交点,S2为M点与N点之间的连线与所述当前图像色域边界的交点,
Figure FDA0002858742920000024
为M点与S1点之间的距离,
Figure FDA0002858742920000025
为M点与S2点之间的距离,N’为N经过上述映射后的点,
Figure FDA0002858742920000026
为M点与N’之间的距离,t为系数,其取值范围为0.7≤t≤0.95。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述将所述处理后的图像的色域中的第一像素点的亮度值和彩度值以所述目标色域中的第一像素点对应的目标点为映射终点向所述目标色域进行映射,得到目标图像,包括:根据如下公式将所述将第一像素点向所述目标色域进行映射,得到目标图像:
Figure FDA0002858742920000027
其中,A为映射终点,Z为所述第一像素点,A点的亮度与Z的亮度相同、彩度为0,
Figure FDA0002858742920000028
为A点与Z点之间的距离,X1为A点与Z点之间的连线与所述目标色域边界的交点,
Figure FDA0002858742920000029
为A点与X1点之间的距离,X2为A点与Z点之间的连线与所述处理后图像色域边界的交点,
Figure FDA00028587429200000210
为A点与X2点之间的距离,Z’为Z经过上述映射后的点,
Figure FDA00028587429200000211
为A与Z’之间的距离,k为系数,其取值范围为0.7≤k≤0.95。
9.一种色域映射的装置,所述装置用于将图像从源设备的色域转换到目标色域,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取待处理图像;
所述获取模块还用于:获取目标色域的亮度以及彩度信息,所述目标色域为目标设备的色域;
处理模块,用于将所述待处理图像中的像素点的亮度值和彩度值进行映射,得到对应于目标色域的处理后的图像,所述处理后的图像的像素点具有映射后的亮度值和映射后的彩度值,所述映射后的亮度值和所述映射后的彩度值是通过将所述待处理图像的色域中的像素点的亮度值和彩度值以所述目标色域中的亮度值最低的点为映射终点向所述目标色域进行映射得到的,所述目标色域中的亮度值最低的点为所述目标色域中亮度值最小、彩度为0的点,所述映射终点用于指示映射方向和映射距离,所述映射后的亮度值和映射后的彩度值为需要在所述目标色域显示的亮度值和彩度值。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述获取模块具体用于:获取当前图像;
所述处理模块还用于:将所述当前图像色域中的像素点进行亮度映射,得到第一色域,所述第一色域的亮度范围和所述目标色域的亮度范围相同;
所述处理模块还用于:将所述当前图像的色域中的像素点向所述第一色域进行映射,得到所述待处理图像。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,在将所述当前图像的色域中的像素点进行所述亮度映射过程中,所述当前图像的色域中的像素点的彩度保持不变。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的装置,其特征在于,所述处理模块还用于:
将所述处理后的图像的色域中的第一像素点的亮度值和彩度值以所述目标色域中的第一像素点对应的目标点为映射终点向所述目标色域进行映射,得到目标图像,所述目标点位于所述目标色域的亮度轴上,且所述目标点与所述第一像素点的亮度值相同。
13.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述处理模块具体用于:
根据如下公式进行映射,得到对应于所述目标色域的处理后的图像:
Figure FDA0002858742920000031
其中E为映射终点,E点的亮度为所述目标色域的亮度最小值、彩度为0,P为所述待处理图像色域中的像素点,
Figure FDA0002858742920000032
为P与E之间的距离,Pd为P与E之间的连线与所述目标色域边界的交点,
Figure FDA0002858742920000033
为E与Pd之间的距离,Ps为P与E之间的连线与所述待处理图像色域边界的交点,
Figure FDA0002858742920000034
为E与Ps之间的距离,P’为P经上述公式映射后对应于所述目标色域的处理后的图像中的点,
Figure FDA0002858742920000035
为E与P’之间的距离,k为系数,其取值范围为0.7≤k≤0.95。
14.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述处理模块具体用于:根据如下公式将所述当前图像的色域中的像素点进行亮度映射,得到所述第一色域:
Figure FDA0002858742920000036
其中,C为所述当前图像色域中的像素点,LC为像素点C的亮度,min(Lo)为所述当前图像色域的亮度的最小值,max(Lo)为所述当前图像色域的亮度的最大值,min(Lr)为所述目标色域的亮度的最小值,max(Lr)为所述目标色域的亮度的最大值,C’为C经过上述公式映射后的点,LC’为C’的亮度。
15.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述处理模块具体用于:根据如下公式将所述当前图像色域中像素点向所述第一色域进行映射,得到所述待处理图像:
Figure FDA0002858742920000037
其中,M为映射终点,M的亮度为所述当前图像色域的亮度的最小值与最大值的和的二分之一、彩度为0,N为所述当前图像色域中像素点,
Figure FDA0002858742920000041
为M点与N点之间的距离,S1为M点与N点之间的连线与所述第一色域边界的交点,S2为M点与N点之间的连线与所述当前图像色域边界的交点,
Figure FDA0002858742920000042
为M点与S1点之间的距离,
Figure FDA0002858742920000043
为M点与S2点之间的距离,N’为N经过上述映射后的点,
Figure FDA0002858742920000044
为M点与N’之间的距离,t为系数,其取值范围为0.7≤t≤0.95。
16.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述处理模块具体用于:根据如下公式将所述将第一像素点向所述目标色域进行映射,得到目标图像:
Figure FDA0002858742920000045
其中,A为映射终点,Z为所述第一像素点,A点的亮度与Z的亮度相同、彩度为0,
Figure FDA0002858742920000046
为A点与Z点之间的距离,X1为A点与Z点之间的连线与所述目标色域边界的交点,
Figure FDA0002858742920000047
为A点与X1点之间的距离,X2为A点与Z点之间的连线与所述处理后图像色域边界的交点,
Figure FDA0002858742920000048
为A点与X2点之间的距离,Z’为Z经过上述映射后的点,
Figure FDA0002858742920000049
为A与Z’之间的距离,k为系数,其取值范围为0.7≤k≤0.95。
17.一种终端设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储程序;
处理器,用于执行所述存储器存储的程序,当所述程序被执行时,所述处理器用于执行如权利要求1-16中任一项所述的方法。
18.一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,其特征在于,所述计算机程序用于执行根据权利要求1至16中任一项所述的色域映射的方法的指令。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018123340A1 (ja) * 2016-12-27 2018-07-05 ソニー株式会社 製品デザインシステムおよびデザイン画像修正装置
TWI754863B (zh) * 2019-11-29 2022-02-11 聯陽半導體股份有限公司 影像擷取裝置及方法
CN111294649B (zh) * 2020-05-13 2021-02-26 腾讯科技(深圳)有限公司 基于组屏的内容展示方法、装置、电子设备及存储介质
CN113744689B (zh) * 2020-05-29 2022-11-22 北京小米移动软件有限公司 显示屏色域校准方法、装置和电子设备
JP2022114384A (ja) * 2021-01-26 2022-08-05 キヤノン株式会社 画像処理装置、制御方法、およびプログラム

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1825974A (zh) * 2005-02-22 2006-08-30 三星电子株式会社 选择性地调整输入图像颜色的颜色转换设备和方法
CN1951101A (zh) * 2004-05-11 2007-04-18 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于处理彩色图像数据的方法
CN101543039A (zh) * 2006-11-23 2009-09-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 色域适应
CN101582977A (zh) * 2008-05-14 2009-11-18 富士施乐株式会社 颜色管理装置和颜色管理方法
JP2009284107A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Fuji Xerox Co Ltd 色処理装置およびプログラム
CN103310468A (zh) * 2012-03-14 2013-09-18 索尼公司 色距测量装置、色距测量方法和程序
CN105009567A (zh) * 2013-02-21 2015-10-28 杜比实验室特许公司 用于合成叠加图形的外观映射的系统和方法
CN105027547A (zh) * 2013-03-05 2015-11-04 株式会社理光 图像处理装置、图像处理系统和图像处理方法
CN105933616A (zh) * 2016-05-12 2016-09-07 重庆邮电大学 一种图像处理的方法及设备
CN106454301A (zh) * 2016-10-11 2017-02-22 青岛海信电器股份有限公司 一种基于Lxy线性色度空间的色域匹配方法
CN106488078A (zh) * 2015-08-24 2017-03-08 佳能株式会社 图像处理设备和图像处理方法
CN106657847A (zh) * 2016-12-14 2017-05-10 广州视源电子科技股份有限公司 图像色彩饱和度调整方法和系统
CN107888893A (zh) * 2017-11-07 2018-04-06 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种色域映射方法及色域映射装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100834762B1 (ko) * 2006-09-29 2008-06-05 삼성전자주식회사 이 기종간 색역 사상 방법 및 장치
JP4996338B2 (ja) * 2007-05-21 2012-08-08 キヤノン株式会社 色処理方法および色処理装置
US8098265B2 (en) * 2008-10-10 2012-01-17 Ostendo Technologies, Inc. Hierarchical multicolor primaries temporal multiplexing system
US9129445B2 (en) 2012-03-14 2015-09-08 Dolby Laboratories Licensing Corporation Efficient tone-mapping of high-bit-depth video to low-bit-depth display
CN105594204B (zh) 2013-10-02 2017-08-15 杜比实验室特许公司 通过hdmi传输显示管理元数据
JP6512884B2 (ja) * 2015-03-20 2019-05-15 キヤノン株式会社 色変換処理装置および色変換処理方法
KR102521289B1 (ko) * 2016-07-01 2023-04-13 엘지전자 주식회사 방송 신호 송신 방법, 방송 신호 수신 방법, 방송 신호 송신 장치 및 방송 신호 수신 장치

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1951101A (zh) * 2004-05-11 2007-04-18 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于处理彩色图像数据的方法
CN1825974A (zh) * 2005-02-22 2006-08-30 三星电子株式会社 选择性地调整输入图像颜色的颜色转换设备和方法
CN101543039A (zh) * 2006-11-23 2009-09-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 色域适应
CN101582977A (zh) * 2008-05-14 2009-11-18 富士施乐株式会社 颜色管理装置和颜色管理方法
JP2009284107A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Fuji Xerox Co Ltd 色処理装置およびプログラム
CN103310468A (zh) * 2012-03-14 2013-09-18 索尼公司 色距测量装置、色距测量方法和程序
CN105009567A (zh) * 2013-02-21 2015-10-28 杜比实验室特许公司 用于合成叠加图形的外观映射的系统和方法
CN105027547A (zh) * 2013-03-05 2015-11-04 株式会社理光 图像处理装置、图像处理系统和图像处理方法
CN106488078A (zh) * 2015-08-24 2017-03-08 佳能株式会社 图像处理设备和图像处理方法
CN105933616A (zh) * 2016-05-12 2016-09-07 重庆邮电大学 一种图像处理的方法及设备
CN106454301A (zh) * 2016-10-11 2017-02-22 青岛海信电器股份有限公司 一种基于Lxy线性色度空间的色域匹配方法
CN106657847A (zh) * 2016-12-14 2017-05-10 广州视源电子科技股份有限公司 图像色彩饱和度调整方法和系统
CN107888893A (zh) * 2017-11-07 2018-04-06 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种色域映射方法及色域映射装置

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