CN110691194B - 广色域图像确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种广色域图像确定方法及装置，应用于摄像机，摄像机包括广色域显示屏，方法包括：获取待处理图像中各像素的第一三色值和摄像机的目标光谱响应曲线，待处理图像为摄像机采集得到的；根据目标光谱响应曲线、预设光谱响应曲线和各像素的第一三色值，确定各像素在预设色域中的第二三色值，预设光谱响应曲线和预设色域对应；根据各像素的第二三色值和广色域的色域范围，确定各像素在广色域中的第三三色值，并根据各像素的第三三色值，确定待处理图像对应的广色域图像。用于使广色域显示屏具有广色域的颜色表现能力，提高广色域显示屏的用户体验。

Description

广色域图像确定方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及图像处理领域，尤其涉及一种广色域图像确定方法及装置。

背景技术

摄像机包括摄像头、图像信号处理器和显示屏。其中，图像信号处理器可以对摄像头采集得到的图像进行图像处理，得到与显示屏的颜色表现能力相匹配的图像，从而使得显示屏在显示该图像时，可以达到显示屏的颜色表现能力。

在实际应用中，显示屏通常为支持sRGB(standard Red Green Blue)色域的显示屏，在图像处理的过程中，图像信号处理器通常采用24色卡工具确定采集得到的图像的RGB值与sRGB色域下的RGB值的映射关系，根据该映射关系将采集得到图像的RGB值转换为sRGB色域下的RGB值，从而使得支持sRGB色域的显示屏能够显示sRGB色域下的RGB值对应的图像，进而达到支持sRGB色域的显示屏颜色表现能力。目前，随着显示屏技术的发展，显示屏可以为支持广色域(色域范围大于sRGB色域，例如：DCI-P3等、以及Rec.2020色域等)的显示屏，若通过上述图像处理过程，使得支持广色域的显示屏显示sRGB色域下的RGB值对应的图像，无法达到支持广色域的显示屏的颜色表现能力，进而降低支持广色域的显示屏的用户体验。

发明内容

本发明实施例提供一种广色域图像确定方法及装置，用于使得支持广色域的显示屏在显示待处理图像对应的广色域图像时，具有广色域的颜色表现能力，提高支持广色域的显示屏的用户体验。

第一方面，本发明实施例提供一种广色域图像确定方法，应用于摄像机，所述摄像机包括广色域显示屏，所述方法包括：

获取待处理图像中各像素的第一三色值和所述摄像机的目标光谱响应曲线，所述待处理图像为所述摄像机采集得到的；

根据所述目标光谱响应曲线、预设光谱响应曲线和各所述像素的第一三色值，确定各所述像素在预设色域中的第二三色值，所述预设光谱响应曲线和所述预设色域对应；

根据各所述像素的第二三色值和所述广色域的色域范围，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值，并根据各所述像素的第三三色值，确定所述待处理图像对应的广色域图像。

在一种可能的实施方式中，获取所述摄像机的目标光谱响应曲线，包括：

根据预设色域的色域范围和各所述像素的第一三色值，确定映射矩阵，所述映射矩阵为各所述像素的第一三色值映射至所述预设色域的色域范内时的映射矩阵；

根据所述映射矩阵和所述预设光谱响应曲线，确定中间光谱响应曲线；

对所述中间光谱响应曲线进行分解处理，确定所述目标光谱响应曲线。

在另一种可能的实施方式中，所述对所述中间光谱响应曲线进行分解处理，确定所述目标光谱响应曲线，包括：

根据第一预设特征向量和第二预设特征向量，对所述中间光谱响应曲线进行分解处理，得到所述第一预设特征向量对应的第一特征值和所述第二预设特征向量对应的第二特征值；

根据所述第一预设特征向量、所述第一特征值、所述第二预设特征向量和所述第二特征值，确定所述目标光谱响应曲线。

在另一种可能的实施方式中，所述根据所述目标光谱响应曲线、预设光谱响应曲线和各所述像素的第一三色值，确定各所述像素在预设色域中的第二三色值，包括：

对所述目标光谱响应曲线和所述预设光谱响应曲线进行拟合处理，得到拟合矩阵；

根据各所述第一三色值和所述拟合矩阵，确定各所述像素在所述预设色域中的第二三色值。

在另一种可能的实施方式中，所述对所述目标光谱响应曲线和所述预设光谱响应曲线进行拟合处理，得到拟合矩阵，包括：

获取所述目标光谱响应曲线拟合至所述预设光谱响应曲线时的误差值；

在确定所述误差值小于或者等于预设阈值时，根据拟合后的目标光谱响应曲线和所述预设光谱响应曲线，确定所述拟合矩阵。

在另一种可能的实施方式中，所述根据各所述第一三色值和所述拟合矩阵，确定各所述像素在所述预设色域中的第二三色值，包括：

获取所述第一三色值对应的矩阵；

根据所述拟合矩阵和所述第一三色值对应的矩阵，确定各所述像素在所述预设色域中的第二三色值。

在另一种可能的实施方式中，所述根据各所述像素的第二三色值和所述广色域的色域范围，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值，包括：

将所述第二三色值映射至所述广色域的色域范围内，得到各所述像素在所述广色域中的目标三色值；

根据所述目标三色值和所述广色域对应的色域变换矩阵，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值。

在另一种可能的实施方式中，所述将所述第二三色值映射至所述广色域的色域范围内，得到各所述像素在所述广色域中的目标三色值，包括：

针对任意一个像素的第二三色值，判断所述第二三色值是否在所述广色域的色域范围内；

若否，则在所述广色域的色域范围内，确定所述第二三色值对应的目标三色值；其中，在所述广色域的色域范围内，所述第二三色值与所述目标三色值的差值最小。

在另一种可能的实施方式中，所述根据所述目标三色值和所述广色域对应的色域变换矩阵，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值，包括：

根据所述目标三色值和所述色域变换矩阵，确定线性矩阵；

对所述线性矩阵进行校正处理，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值。

第二方面，本发明实施例提供一种广色域图像确定装置，应用于摄像机，所述摄像机包括广色域显示屏，所述装置包括：获取模块、第一确定模块和第二确定模块，其中，

所述获取模块用于，获取待处理图像中各像素的第一三色值和所述摄像机的目标光谱响应曲线，所述待处理图像为所述摄像机采集得到的；

所述第一确定模块用于，根据所述目标光谱响应曲线、预设光谱响应曲线和各所述像素的第一三色值，确定各所述像素在预设色域中的第二三色值，所述预设光谱响应曲线和所述预设色域对应；

所述第二确定模块用于，根据各所述像素的第二三色值和所述广色域的色域范围，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值，并根据各所述像素的第三三色值，确定所述待处理图像对应的广色域图像。

在一种可能的实施方式中，所述获取模块具体的用于：

根据预设色域的色域范围和各所述像素的第一三色值，确定映射矩阵，所述映射矩阵为各所述像素的第一三色值映射至所述预设色域的色域范内时的映射矩阵；

根据所述映射矩阵和所述预设光谱响应曲线，确定中间光谱响应曲线；

对所述中间光谱响应曲线进行分解处理，确定所述目标光谱响应曲线。

在另一种可能的实施方式中，所述获取模块具体的用于：

根据第一预设特征向量和第二预设特征向量，对所述中间光谱响应曲线进行分解处理，得到所述第一预设特征向量对应的第一特征值和所述第二预设特征向量对应的第二特征值；

根据所述第一预设特征向量、所述第一特征值、所述第二预设特征向量和所述第二特征值，确定所述目标光谱响应曲线。

在另一种可能的实施方式中，所述第一确定模块具体用于：

对所述目标光谱响应曲线和所述预设光谱响应曲线进行拟合处理，得到拟合矩阵；

根据各所述第一三色值和所述拟合矩阵，确定各所述像素在所述预设色域中的第二三色值。

在另一种可能的实施方式中，所述第一确定模块具体用于：

获取所述目标光谱响应曲线拟合至所述预设光谱响应曲线时的误差值；

在确定所述误差值小于或者等于预设阈值时，根据拟合后的目标光谱响应曲线和所述预设光谱响应曲线，确定所述拟合矩阵。

在另一种可能的实施方式中，所述第一确定模块具体用于：

获取所述第一三色值对应的矩阵；

根据所述拟合矩阵和所述第一三色值对应的矩阵，确定各所述像素在所述预设色域中的第二三色值。

在另一种可能的实施方式中，所述第二确定模块具体用于：

将所述第二三色值映射至所述广色域的色域范围内，得到各所述像素在所述广色域中的目标三色值；

根据所述目标三色值和所述广色域对应的色域变换矩阵，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值。

在另一种可能的实施方式中，所述第二确定模块具体用于：

针对任意一个像素的第二三色值，判断所述第二三色值是否在所述广色域的色域范围内；

若否，则在所述广色域的色域范围内，确定所述第二三色值对应的目标三色值；其中，在所述广色域的色域范围内，所述第二三色值与所述目标三色值的差值最小。

在另一种可能的实施方式中，所述第二确定模块具体用于：

根据所述目标三色值和所述色域变换矩阵，确定线性矩阵；

对所述线性矩阵进行校正处理，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值。

第三方面，本发明实施例提供一种广色域图像确定装置，包括：处理器和存储器，其中，

所述存储器用于，存储计算机执行指令；

所述处理器用于，执行所述存储器中存储的计算机程序，当所述计算机程序被执行时，所述处理器执行如上述第一方面任一项所述的方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上述第一方面任一项所述的方法。

本发明实施例提供的广色域图像确定方法及装置，该方法包括：获取待处理图像中各像素的第一三色值和摄像机的目标光谱响应曲线，待处理图像为摄像机采集得到的。根据目标光谱响应曲线、预设光谱响应曲线和各像素的第一三色值，确定各像素在预设色域中的第二三色值，其中，预设光谱响应曲线和预设色域对应。根据各像素的第二三色值和广色域的色域范围，确定各像素在广色域中的第三三色值，并根据各像素的第三三色值，确定所述待处理图像对应的广色域图像。在上述方法中，根据各像素的第三三色值，确定所述待处理图像对应的广色域图像，可以使得广色域显示屏在显示待处理图像对应的广色域图像时，具有广色域的颜色表现能力，提高广色域显示屏的用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的广色域图像确定方法的应用场景示意图；

图2为本发明实施例提供的广色域图像确定方法的流程示意图一；

图3为本发明实施例提供的广色域图像确定方法的流程示意图二；

图4为本发明实施例提供的确定目标光谱响应曲线的图形示意图；

图5为本发明实施例提供的确定第三三色值的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的广色域图像确定装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的广色域图像确定装置的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的广色域图像确定方法的应用场景示意图。如图1所示，包括：设置于摄像机上的显示屏101、预设色域102、sRGB色域 103、广色域104。其中，显示屏101为支持广色域104显示屏，预设色域102 为人眼可以观察到的色域，广色域104的色域范围大于sRGB色域103的色域范围。

在本发明实施例中，为了使得支持广色域的显示屏具有广色域的颜色表现能力，先获取根据摄像机采集得到的待处理图像中各像素的第一三色值和摄像机的目标光谱响应曲线，根据目标光谱响应曲线和预设色域对应的预设光谱响应曲线，确定各所述像素在预设色域中的第二三色值，根据各所述像素的第二三色值和广色域的色域范围，确定待处理图像的各所述像素在广色域中的第三三色值，并根据各像素的第三三色值，确定待处理图像对应的广色域图像，可以使得广色域显示屏在显示待处理图像对应的广色域图像时，具有广色域的颜色表现能力，提高广色域显示屏的用户体验。

下面，通过具体实施例对本发明实施例所示的技术方案进行详细说明。需要说明的是，下面几个具体实施例可以相互结合，对于相同或相似的内容，在不同的实施例中不再进行重复说明。

图2为本发明实施例提供的广色域图像确定方法的流程示意图一。如图 2所示，该方法包括：

S201：获取待处理图像中各像素的第一三色值和摄像机的目标光谱响应曲线，待处理图像为摄像机采集得到的。

可选地，本发明实施例的执行主体可以为图像信号处理器(Image SignalProcessor，ISP)，也可以为设置在图像信号处理器中的广色域图像确定装置，所述广色域图像确定装置可以通过软件和/或硬件的结合来实现。

需要说明的是，图像信号处理器设置于摄像机中，摄像机为广色域显示屏。

例如，广色域可以为DCI-P3色域(DCI-P3 Color Gamut)、Rec.2020色域(Rec.2020Color Gamut)。

具体的，各像素的第一三色值为对摄像机采集得到的待处理图像的基色值(即RGB值)进而白平衡处理操作，但未经过Gamma变换的三色值。

进一步的，可以根据各像素的第一三色值，确定目标光谱响应曲线。

具体的，可以根据各像素的第一三色值，确定中间光谱响应曲线，根据中间光谱响应曲线，确定目标光谱响应曲线。

S202：根据目标光谱响应曲线、预设光谱响应曲线和各像素的第一三色值，确定各像素在预设色域中的第二三色值，其中，预设光谱响应曲线和预设色域对应。

需要说明的是，目标光谱响应曲线可以表征摄像机对不同波段光谱的响应。

在本发明实施例中，预设光谱响应曲线为CIE-1931XYZ标准观察者颜色匹配曲线(CIE-1931XYZ standard observer color matching functions)。

进一步的，预设色域为CIE-1931XYZ标准观察者颜色匹配曲线所张成色域。

需要说明的是，预设色域为与设备(例如，本发明实施例中的摄像机) 无关的色域。

在一种可能的实施方式中，所述根据目标光谱响应曲线、预设光谱响应曲线和各像素的第一三色值，确定各像素在预设色域中的第二三色值，包括：

对目标光谱响应曲线和预设光谱响应曲线进行拟合处理，得到拟合矩阵；

根据各像素的第一三色值和拟合矩阵，确定各像素在预设色域中的第二三色值。

S203：根据各像素的第二三色值和广色域的色域范围，确定各像素在广色域中的第三三色值，并根据各像素的第三三色值，确定所述待处理图像对应的广色域图像。

在一种可能的实施方式中，根据各像素的第二三色值和广色域的色域范围，确定各像素在广色域中的第三三色值，包括：

将第二三色值映射至广色域的色域范围内，得到各像素在广色域中的目标三色值；

根据目标三色值和广色域对应的色域变换矩阵，确定各像素在广色域中的第三三色值。

本发明实施例提供的广色域图像确定方法，包括：获取待处理图像中各像素的第一三色值和摄像机的目标光谱响应曲线，待处理图像为摄像机采集得到的。根据目标光谱响应曲线、预设光谱响应曲线和各像素的第一三色值，确定各像素在预设色域中的第二三色值，其中，预设光谱响应曲线和预设色域对应。根据各像素的第二三色值和广色域的色域范围，确定各像素在广色域中的第三三色值，并根据各像素的第三三色值，确定所述待处理图像对应的广色域图像。在上述方法中，根据各像素的第三三色值，确定所述待处理图像对应的广色域图像，可以使得广色域显示屏在显示待处理图像对应的广色域图像时，具有广色域的颜色表现能力，提高广色域显示屏的用户体验。

在上述任意实施的基础上，下面结合图3，对本法实施例提供的图像确定方法作进一步的详细说明，具体的，请参见图3。

图3为本发明实施例提供的图像确定方法的流程示意图二。如图3所示，该方法包括：

S301：获取待处理图像中各像素的第一三色值，其中，待处理图像为摄像机采集得到的。

需要说的是，S301的执行方法与S201的执行方法相似，具体的，可以参见图S201的执行过程，此处，不再赘述S301的执行过程。

S302：根据预设色域的色域范围和各像素的第一三色值，确定映射矩阵，映射矩阵为各像素的第一三色值映射至预设色域的色域范内时的映射矩阵。

具体的，颜色检查器(Color Checker)中设置有不同的色块，可以根据颜色检查器的不同色块，确定预设色域的色域范围中与各色块对应的三色值，根据与各色块对应的三色值和各像素的第一三色值，确定映射矩阵。

需要说明的是，映射矩阵为各像素的第一三色值映射至预设色域的色域范围中与各色块对应的三色值时的映射矩阵。其中，映射矩阵为包括9个元素(即3*3)的矩阵。

S303：根据映射矩阵和预设光谱响应曲线，确定中间光谱响应曲线。

具体的，根据映射矩阵和预设光谱响应曲线对应的矩阵，确定中间光谱响应曲线。

可选地，中间光谱响应曲线可以为映射矩阵与预设光谱响应曲线对应的矩阵的乘积。

需要说明的是，中间光谱响应曲线为粗略测量估计后得到的光谱响应曲线。

S304：根据第一预设特征向量和第二预设特征向量，对中间光谱响应曲线进行分解处理，得到第一预设特征向量对应的第一特征值和第二预设特征向量对应的第二特征值。

具体的，可以对如下公式一，确定第一预设特征向量对应的第一特征值和第二预设特征向量对应的第二特征值：

m₁λ₁+m₂λ₂≈S₁ 公式一；

其中，m₁为第一特征值，m₂为第二特征值，λ₁为第一预设特征向量，λ₂为第二预设特征向量，S₁为中间光谱响应曲线。

可选地，可以通过最小二乘法确定公式一中的第一特征值m₁和第二特征值m₂。

S305：根据第一预设特征向量、第一特征值、第二预设特征向量和第二特征值，确定目标光谱响应曲线。

可选地，可以对如下公式二，确定目标光谱响应曲线：

m₁λ₁+m₂λ₂＝S 公式二；

其中，S为目标光谱响应曲线。

与现有技术不同，在现有技术中，通常利用单色仪和光功率计获取目标光谱响应曲线，但是，由于单色仪和光功率计的设备精度和试验环境对确定目标光谱响应曲线的准确性影响较大，因此，通常无法较为准确的确定目标光谱响应曲线。而在本发明实施例中，目标光谱响应曲线为根据第一预设特征向量、第一特征值、第二预设特征向量和第二特征值确定的，因此，目标光谱响应曲线的准确性不依赖于设备精度和试验环境，可以相对准确的确定目标光谱响应曲线，因此，本发明实施例中确定目标光谱响应曲线的方法具有很好的鲁棒性。进一步的，仅需根据第一预设特征向量、第一特征值、第二预设特征向量和第二特征值就可以确定目标光谱响应曲线，因此，本发明实施例提供的确定目标光谱响应曲线的方法简单、容易实现。

需要说明的是，所述目标光谱响应曲线可以为ISP中的白平衡和逆马赛克变换(Demosicing)提供技术支持。

S306：获取目标光谱响应曲线拟合至预设光谱响应曲线时的误差值。

可选地，可以通过如下公式三，获取目标光谱响应曲线拟合至预设光谱响应曲线时的误差值：

其中，

为拟合矩阵，

为目标光谱响应曲线，

为预设光谱响应曲线，

为以矩阵形式表示的误差值。

其中，目标光谱响应曲线S包括R(λ)、G(λ)、B(λ)三个通道对应的目标光谱响应曲线。预设光谱响应曲线包括X(λ)、Y(λ)、Z(λ)为三个通道对应的预设光谱响应曲线。

进一步的，将公式三展开，可以得到如下公式四：

可选地，在公式四中，当拟合矩阵

中的元素值改变时，Δx、Δy、Δz随着改变。

S307：在确定误差值小于或者等于预设阈值时，根据拟合后的目标光谱响应曲线和预设光谱响应曲线，确定拟合矩阵。

可选地，预设阈值可以为0.01、0.005等，具体的，本发明实施例中不对预设阈值的大小进行限定。

具体的，将误差值小于或者等于预设阈值时的拟合矩阵确定为本步骤中所述拟合矩阵。

S308：获取第一三色值对应的矩阵。

具体的，可以对第一三色值进行矩阵组合处理，得到第一三色值对应的矩阵。

S309：根据拟合矩阵和第一三色值对应的矩阵，确定各像素在预设色域中的第二三色值。

需要说明的是，在公式四中，当在Δx、Δy、Δz为0时，则存在如下公式五：

在实际应用中，可以根据公式五确定如下公式六：

其中，I(λ)为摄像机采集得到待处理图像时，对应的拍摄的物体反射的光谱分布。

需要说明的是，在公式六成立时，可以根据拟合矩阵

和第一三色值对应的矩阵

确定各像素在预设色域中的第二三色值。

可选地，可以通过如下可行的公式七，确定各像素在预设色域中的第二三色值：

其中，

为以矩阵形式表示的各像素在预设色域中的第二三色值。

S310：针对任意一个像素的第二三色值，判断第二三色值是否在广色域的色域范围内。

若是，执行S311。

若否，执行S312。

S311：将第二三色值确定为目标三色值。

S312：在广色域的色域范围内，确定第二三色值对应的目标三色值，其中，在广色域的色域范围内，第二三色值与目标三色值的差值最小。

具体的，在第二三色值位于广色域的色域范围以外时，将所述第二三色值映射至广色域的色域范围的边界上，并将在广色域的色域范围的边界上第二三色值对应的三色值，确定为目标三色值。

可选地，可以使得第二三色值和目标三色值在三维坐标中的坐标点的连线垂直于广色域的色域范围的边界，以实现第二三色值与目标三色值的差值最小。

在本发明实施例中，在第二三色值位于广色域的色域范围以外时，将所述第二三色值映射至广色域的色域范围的边界上，可以减小各像素的三色值在不同色域中进行转换的误差值。

S313：根据目标三色值和色域变换矩阵，确定线性矩阵。

可选地，可以通过如下公式八，确定线性矩阵：

其中，

为以矩阵形式表示的目标三色值，

为色域变换矩阵，

为线性矩阵。

S314：对线性矩阵进行校正处理，确定各像素在广色域中的第三三色值，并根据各像素的第三三色值，确定待处理图像对应的广色域图像。

可选地，所述校正处理可以为Gamma校正处理。

具体的，可以对线性矩阵进行Gamma校正处理，得到各像素在广色域中的第三三色值。

在本发明实施例中，根据第一三色值，确定各所述像素在预设色域中的第二三色值，进而根据第二三色值，各像素在广色域中的第三三色值，由于广色域可以为DCI-P3色域、Rec.2020色域等，因此，使得ISP具有输出不同广色域图像的能力，从而使得ISP对支持广色域的显示屏的兼容性更强。

可选地，在确定各像素在广色域中的第三三色值后，将待处理图像中的各像素点赋值对应的第三三色值，从而确定待显示图像对应的广色域图像。

本发明实施例提供的图像确定方法，包括：获取待处理图像中各像素的第一三色值。根据预设色域的色域范围和各像素的第一三色值，确定映射矩阵。根据映射矩阵和预设光谱响应曲线，确定中间光谱响应曲线。根据第一预设特征向量和第二预设特征向量，对中间光谱响应曲线进行分解处理，得到第一预设特征向量对应的第一特征值和第二预设特征向量对应的第二特征值。根据第一预设特征向量、第一特征值、第二预设特征向量和第二特征值，确定目标光谱响应曲线。获取目标光谱响应曲线拟合至预设光谱响应曲线时的误差值。在确定误差值小于或者等于预设阈值时，根据拟合后的目标光谱响应曲线和预设光谱响应曲线，确定拟合矩阵。获取第一三色值对应的矩阵。根据拟合矩阵和第一三色值对应的矩阵，确定各像素在预设色域中的第二三色值。针对任意一个像素的第二三色值，判断第二三色值是否在广色域的色域范围内。若是，将第二三色值确定为目标三色值。若否，在广色域的色域范围内，确定第二三色值对应的目标三色值。根据目标三色值和色域变换矩阵，确定线性矩阵。对线性矩阵进行校正处理，确定各像素在广色域中的第三三色值，并根据各像素的第三三色值，确定待处理图像对应的广色域图像。在上述方法中，根据各像素的第三三色值，确定所述待处理图像对应的广色域图像，可以使得广色域显示屏在显示待处理图像对应的广色域图像时，具有广色域的颜色表现能力，提高广色域显示屏的用户体验。

进一步的，在发明实施例中基于目标光谱响应曲线的颜色校正方法(即根据目标光谱响应曲线确定各像素具有对应的广色域中的第三三色值的方法) 比基于Sensor RGB值的颜色校正方法具有更高的精度和灵活性，而且基于目标光谱响应曲线的颜色校正方法可以解决基于Sensor RGB值的颜色校正方法中存在的对特定色块的侧重问题。

此外，在本发明实施例中，根据拟合矩阵和第一三色值对应的矩阵，确定各像素在预设色域中的第二三色值，使得存在的色差能够相对均匀分布在整个预设色域范围内，而且针对任意一个像素的第二三色值，判断第二三色值是否在广色域的色域范围内。若否，在广色域的色域范围内，确定第二三色值对应的目标三色值，可以较好的保留广色域中的颜色。

图4为本发明实施例提供的确定目标光谱响应曲线的图形示意图。如图 4所示，各像素的第一三色值映射至有预设色域时，可以确定映射矩阵，将映射矩阵通过乘以预设光谱响应曲线得到中间光谱响应曲线，通过第一预设特征向量和第二预设特征向量，对中间光谱响应曲线进行分解处理，得到目标光谱特征向量。

需要说明的是，预设光谱响应曲线如框41所示，中间光谱响应曲线如框 42所示，第一预设特征向量如框43所示，第二预设特征向量如框44所示，目标光谱特征曲线如框45所示。

图5为本发明实施例提供的确定第三三色值的流程示意图。如图5所示，图形51中包括目标光谱特征曲线R(λ)、G(λ)、B(λ)，以及预设光谱响应曲线包括X(λ)、X(λ)、Y(λ)。图形52中包括拟合后的目标光谱特征曲线R(λ)、G(λ)、 B(λ)，以及预设光谱响应曲线包括X(λ)、X(λ)、Y(λ)。

需要说明的是，将图形51中的目标光谱特征曲线R(λ)、G(λ)、B(λ)拟合至预设光谱响应曲线X(λ)、Y(λ)、Z(λ)时，可以得到图形52中的拟合后的目标光谱特征曲线R(λ)、G(λ)、B(λ)。其中，将R(λ)拟合至X(λ)，将G(λ)拟合至Y(λ)，将B(λ)拟合至Z(λ)。

具体的，根据图形52拟合后的目标光谱特征曲线R(λ)、G(λ)、B(λ)和预设光谱响应曲线包括X(λ)、Y(λ)、Z(λ)可以确定拟合矩阵，根据拟合矩阵和个像素的第一三色值，得到各像素在预设色域中的第二三色值，接着进行色域选择，根据选择出的色域，得到对应色域的色域变换矩阵和在对应色域中的目标三色值，并根据目标三色值和对应色域的色域变换矩阵，确定各像素在对应色域中的第三三色值。

在本发明实施例中，选择出的色域可以为Rec.2020色域、DCI-P3色域中的任意一种广色域，还可以为sRGB色域。

图6为本发明实施例提供的广色域图像确定装置的结构示意图。如图6 所示，广色域图像确定装置10包括：获取模块101、第一确定模块102和第二确定模块103，其中，

所述获取模块101用于，获取待处理图像中各像素的第一三色值和所述摄像机的目标光谱响应曲线，所述待处理图像为所述摄像机采集得到的；

所述第一确定模块102用于，根据所述目标光谱响应曲线、预设光谱响应曲线和各所述像素的第一三色值，确定各所述像素在预设色域中的第二三色值，所述预设光谱响应曲线和所述预设色域对应；

所述第二确定模块103用于，根据各所述像素的第二三色值和所述广色域的色域范围，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值，并根据各所述像素的第三三色值，确定所述待处理图像对应的广色域图像。

需要说明的是，广色域图像确定装置设置与摄像机中，所述摄像机包括广色域显示屏。

本实施例提供的广色域图像确定装置，可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

在一种可能的实施方式中，所述获取模块101具体的用于：

根据所述预设色域的色域范围和各所述像素的第一三色值，确定映射矩阵，所述映射矩阵为各所述像素的第一三色值映射至所述预设色域的色域范内时的映射矩阵；

根据所述映射矩阵和所述预设光谱响应曲线，确定中间光谱响应曲线；

对所述中间光谱响应曲线进行分解处理，确定所述目标光谱响应曲线。

在另一种可能的实施方式中，所述获取模块101具体的用于：

根据第一预设特征向量和第二预设特征向量，对所述中间光谱响应曲线进行分解处理，得到所述第一预设特征向量对应的第一特征值和所述第二预设特征向量对应的第二特征值；

根据所述第一预设特征向量、所述第一特征值、所述第二预设特征向量和所述第二特征值，确定所述目标光谱响应曲线。

在另一种可能的实施方式中，所述第一确定模块102具体用于：

对所述目标光谱响应曲线和所述预设光谱响应曲线进行拟合处理，得到拟合矩阵；

根据各所述第一三色值和所述拟合矩阵，确定各所述像素在所述预设色域中的第二三色值。

在另一种可能的实施方式中，所述第一确定模块102具体用于：

获取所述目标光谱响应曲线拟合至所述预设光谱响应曲线时的误差值；

在确定所述误差值小于或者等于预设阈值时，根据拟合后的目标光谱响应曲线和所述预设光谱响应曲线，确定所述拟合矩阵。

在另一种可能的实施方式中，所述第一确定模块102具体用于：

获取所述第一三色值对应的矩阵；

根据所述拟合矩阵和所述第一三色值对应的矩阵，确定各所述像素在所述预设色域中的第二三色值。

在另一种可能的实施方式中，所述第二确定模块103具体用于：

将所述第二三色值映射至所述广色域的色域范围内，得到各所述像素在所述广色域中的目标三色值；

根据所述目标三色值和所述广色域对应的色域变换矩阵，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值。

在另一种可能的实施方式中，所述第二确定模块103具体用于：

针对任意一个像素的第二三色值，判断所述第二三色值是否在所述广色域的色域范围内；

若否，则在所述广色域的色域范围内，确定所述第二三色值对应的目标三色值；其中，在所述广色域的色域范围内，所述第二三色值与所述目标三色值的差值最小。

在另一种可能的实施方式中，所述第二确定模块103具体用于：

根据所述目标三色值和所述色域变换矩阵，确定线性矩阵；

对所述线性矩阵进行校正处理，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值。

本实施例提供的广色域图像确定装置，可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

图7为本发明实施例提供的广色域图像确定装置的硬件结构示意图。如图7所示，广色域图像确定装置20包括：处理器201和存储器202，其中，存储器202用于，存储计算机执行指令；

处理器201用于，执行所述存储器中存储的计算机执行指令，使得所述处理器执行上述任意方法实施例所述图像确定方法。

可选地，存储器202既可以是独立的，也可以跟处理器201集成在一起。

当存储器202独立设置时，该广色域图像确定装置还包括总线203，用于连接存储器202和处理器201。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上述任意方法实施例中的图像确定方法。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，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，例如多个模块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，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块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) 或处理器执行本发明实施例各个实施例所述方法的部分步骤。

应理解，上述处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)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。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。

总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本发明实施例附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

上述存储介质可以是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。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种广色域图像确定方法，其特征在于，应用于摄像机，所述摄像机包括广色域显示屏，所述方法包括：

获取待处理图像中各像素的第一三色值和所述摄像机的目标光谱响应曲线，所述待处理图像为所述摄像机采集得到的；

根据所述目标光谱响应曲线、预设光谱响应曲线和各所述像素的第一三色值，确定各所述像素在预设色域中的第二三色值，所述预设光谱响应曲线和所述预设色域对应；

根据各所述像素的第二三色值和所述广色域的色域范围，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值，并根据各所述像素的第三三色值，确定所述待处理图像对应的广色域图像；

所述根据所述目标光谱响应曲线、预设光谱响应曲线和各所述像素的第一三色值，确定各所述像素在预设色域中的第二三色值，包括：

对所述目标光谱响应曲线和所述预设光谱响应曲线进行拟合处理，得到拟合矩阵；

根据各所述第一三色值和所述拟合矩阵，确定各所述像素在所述预设色域中的第二三色值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述摄像机的目标光谱响应曲线，包括：

根据所述预设色域的色域范围和各所述像素的第一三色值，确定映射矩阵，所述映射矩阵为各所述像素的第一三色值映射至所述预设色域的色域范内时的映射矩阵；

根据所述映射矩阵和所述预设光谱响应曲线，确定中间光谱响应曲线；

对所述中间光谱响应曲线进行分解处理，确定所述目标光谱响应曲线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述中间光谱响应曲线进行分解处理，确定所述目标光谱响应曲线，包括：

根据第一预设特征向量和第二预设特征向量，对所述中间光谱响应曲线进行分解处理，得到所述第一预设特征向量对应的第一特征值和所述第二预设特征向量对应的第二特征值；

根据所述第一预设特征向量、所述第一特征值、所述第二预设特征向量和所述第二特征值，确定所述目标光谱响应曲线。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述目标光谱响应曲线和所述预设光谱响应曲线进行拟合处理，得到拟合矩阵，包括：

获取所述目标光谱响应曲线拟合至所述预设光谱响应曲线时的误差值；

在确定所述误差值小于或者等于预设阈值时，根据拟合后的目标光谱响应曲线和所述预设光谱响应曲线，确定所述拟合矩阵。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述第一三色值和所述拟合矩阵，确定各所述像素在所述预设色域中的第二三色值，包括：

获取所述第一三色值对应的矩阵；

根据所述拟合矩阵和所述第一三色值对应的矩阵，确定各所述像素在所述预设色域中的第二三色值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述像素的第二三色值和所述广色域的色域范围，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值，包括：

将所述第二三色值映射至所述广色域的色域范围内，得到各所述像素在所述广色域中的目标三色值；

根据所述目标三色值和所述广色域对应的色域变换矩阵，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述第二三色值映射至所述广色域的色域范围内，得到各所述像素在所述广色域中的目标三色值，包括：

针对任意一个像素的第二三色值，判断所述第二三色值是否在所述广色域的色域范围内；

若否，则在所述广色域的色域范围内，确定所述第二三色值对应的目标三色值；其中，在所述广色域的色域范围内，所述第二三色值与所述目标三色值的差值最小。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标三色值和所述广色域对应的色域变换矩阵，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值，包括：

根据所述目标三色值和所述色域变换矩阵，确定线性矩阵；

对所述线性矩阵进行校正处理，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值。

9.一种广色域图像确定装置，其特征在于，应用于摄像机，所述摄像机包括广色域显示屏，所述装置包括：获取模块、第一确定模块和第二确定模块，其中，

所述获取模块用于，获取待处理图像中各像素的第一三色值和所述摄像机的目标光谱响应曲线，所述待处理图像为所述摄像机采集得到的；

所述第一确定模块用于，根据所述目标光谱响应曲线、预设光谱响应曲线和各所述像素的第一三色值，确定各所述像素在预设色域中的第二三色值，所述预设光谱响应曲线和所述预设色域对应；

所述第二确定模块用于，根据各所述像素的第二三色值和所述广色域的色域范围，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值，并根据各所述像素的第三三色值，确定所述待处理图像对应的广色域图像；

所述第一确定模块具体用于：

对所述目标光谱响应曲线和所述预设光谱响应曲线进行拟合处理，得到拟合矩阵；

根据各所述第一三色值和所述拟合矩阵，确定各所述像素在所述预设色域中的第二三色值。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述获取模块具体的用于：

根据预设色域的色域范围和各所述像素的第一三色值，确定映射矩阵，所述映射矩阵为各所述像素的第一三色值映射至所述预设色域的色域范内时的映射矩阵；

根据所述映射矩阵和所述预设光谱响应曲线，确定中间光谱响应曲线；

对所述中间光谱响应曲线进行分解处理，确定所述目标光谱响应曲线。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述获取模块具体的用于：

根据第一预设特征向量和第二预设特征向量，对所述中间光谱响应曲线进行分解处理，得到所述第一预设特征向量对应的第一特征值和所述第二预设特征向量对应的第二特征值；

根据所述第一预设特征向量、所述第一特征值、所述第二预设特征向量和所述第二特征值，确定所述目标光谱响应曲线。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：

获取所述目标光谱响应曲线拟合至所述预设光谱响应曲线时的误差值；

在确定所述误差值小于或者等于预设阈值时，根据拟合后的目标光谱响应曲线和所述预设光谱响应曲线，确定所述拟合矩阵。

13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：

获取所述第一三色值对应的矩阵；

根据所述拟合矩阵和所述第一三色值对应的矩阵，确定各所述像素在所述预设色域中的第二三色值。

14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块具体用于：

将所述第二三色值映射至所述广色域的色域范围内，得到各所述像素在所述广色域中的目标三色值；

根据所述目标三色值和所述广色域对应的色域变换矩阵，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块具体用于：

针对任意一个像素的第二三色值，判断所述第二三色值是否在所述广色域的色域范围内；

若否，则在所述广色域的色域范围内，确定所述第二三色值对应的目标三色值；其中，在所述广色域的色域范围内，所述第二三色值与所述目标三色值的差值最小。

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块具体用于：

根据所述目标三色值和所述色域变换矩阵，确定线性矩阵；

对所述线性矩阵进行校正处理，确定各所述像素在所述广色域中的第三三色值。

17.一种广色域图像确定装置，其特征在于，包括：处理器和存储器；

所述存储器用于，存储计算机执行指令；

所述处理器用于，执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述处理器执行如权利要求1至8任一项所述的图像确定方法。

18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至8任一项所述图像确定方法。

Images