CN110809145B - 基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法、装置和设备 - Google Patents

基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法、装置和设备 Download PDF

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CN110809145B CN201911076033.3A CN201911076033A CN110809145B CN 110809145 B CN110809145 B CN 110809145B CN 201911076033 A CN201911076033 A CN 201911076033A CN 110809145 B CN110809145 B CN 110809145B
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Abstract

本申请公开了一种基于Craik‑O’Brien效应的图像亮度变换方法包括：获取图像信息；分别计算图像中各个像素点的待显示亮度。其中，待显示亮度用于当各个像素点依照各自的待显示亮度显示时，使得图像的亮度变化趋势不变，亮度变化量增加；基于待显示亮度，为图像重新着色，得到亮度变换后的图像。如此，增大了图像中的明亮度的差异，基于Craik‑O’Brien效应，由于一般的图像中，不同颜色的地方亮度也不同，通过改变亮度增强亮度的差异，可以提高人眼对于图像轮廓的辨识，使得人可以更加轻易的读取图片中承载的信息。本申请提供的方案中，通过改变图片中的亮度，使得亮度变化更为明显，从而使得对于颜色读取不便的色盲患者也可以根据亮度的读取图片中的信息。

Description

基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法、装置和设备
技术领域
本申请涉及图片显示相关技术领域，尤其涉及一种基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法、装置和设备。
背景技术
先天性色觉障碍通常称为色盲，它不能分辨自然光谱中的各种颜色或某种颜色。色盲以先天性因素为多见。男性患者远多于女性患者。色盲分为全色盲和部分色盲(红色盲、绿色盲、蓝黄色盲等)。
一般情况下，色盲患者而言无法有效识别图像中部分颜色的变化，对于一些以颜色变化承载信息的图片读取困难。
发明内容
本申请的目的是提供一种基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法、装置和设备，以解决相关技术中存在的问题。
本申请的目的是通过以下技术方案实现的：
基于本申请的第一方面，本申请提供一种基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法。本申请提供的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法包括：
获取图像信息；
分别计算图像中各个像素点的待显示亮度。其中，所述待显示亮度用于当各个所述像素点依照各自的所述待显示亮度显示时，使得所述图像的亮度变化趋势不变，亮度变化量增加；
基于所述待显示亮度，为所述图像重新着色，得到亮度变换后的图像。
可选的，所述计算图像中各个像素点的待显示亮度，包括：
计算颜色变化差异值；所述计算颜色变化差异值用于量化图样的色彩变化在色盲患者视角下和正常色觉视角下的变化大小；
计算抑制修正量；其中，所述抑制修正量与所述正常色觉视角下色度变化值的绝对值正相关；
计算所述调整量；所述调整量为所述颜色变化差异值和所述抑制修正量的和与第一预设倍数的乘积；
确定所述像素点相较于预设距离内其他像素点的实际亮度值变化趋势：其中，实际亮度值变化趋势包括：增加和减少；
若所述变化趋势为增加，则计算所述颜色变化差异值和所述调整量的和，得到待显示亮度；
若所述变化趋势为减少，则计算所述颜色变化差异值减去所述调整量的差，得到所述待显示亮度。
可选的，所述计算颜色变化差异值，包括：
计算色盲患者视角下颜色差异变化量，为第一颜色差异变化量；
计算正常色觉视角下颜色差异变化量，为第二颜色差异变化量；
所述第一颜色差异变化量除以所述第二颜色差异变化量得到色觉差异比值；
若所述色觉差异比值大于1，所述颜色变化差异值为0；
否则，令1减去所述色觉差异比值的差为所述颜色变化差异值。
可选的，所述计算抑制修正量，包括：
计算正常色觉视角下色度差异变化量；
计算第二预设倍数的所述色度差异变化量的绝对值的双曲正切tanh函数值，得到所述抑制修正量。
可选的，所述确定所述像素点相较于预设距离内其他像素点的实际亮度值变化趋势，包括：
计算色盲患者视角下亮度差异变化量；
若所述亮度差异变化量大于0，认为所述变化趋势为增加；
否则，认为所述变化趋势为减少。
可选的，所述待显示亮度基于Lab色彩模型表示：
所述计算图像中各个像素点的待显示亮度，还包括：
若所述待显示亮度小于0，令所述待显示亮度为0；
若所述待显示亮度大于100，令所述待显示亮度为100。
可选的，为所述图像重新着色时，不改变所述图像的色度。
可选的，所述基于所述待显示亮度，为所述图像重新着色，得到亮度变换后的图像，包括：
通过三刺激值法表示亮度变换前所述像素点的颜色和亮度；
基于所述待显示亮度，通过三刺激值法表示亮度变换后的各像素点亮度；
基于所述三刺激值法下，所述亮度变换前的亮度和亮度变换后的亮度确定换算系数；
基于所述换算系数和所述亮度变换前所述像素点的颜色和亮度，确定所述亮度变换后所述像素点的颜色和亮度。
基于本申请的第二方面，提供一种基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换装置，包括：
获取模块，用于获取图像信息；
计算模块，用于分别计算图像中各个像素点的待显示亮度；其中，所述待显示亮度用于，当各个所述像素点依照各自的所述待显示亮度显示时，使得所述图像的亮度变化趋势不变，亮度变化量增加；
所述计算图像中各个像素点的待显示亮度，包括：
计算颜色变化差异值；所述计算颜色变化差异值用于量化图样的色彩变化在色盲患者视角下和正常色觉视角下的变化大小；
计算抑制修正量；其中，所述抑制修正量与所述正常色觉视角下色度变化值的绝对值正相关；
计算调整量；所述调整量为所述颜色变化差异值和所述抑制修正量的和与第一预设倍数的乘积；
确定所述像素点相较于预设距离内其他像素点的实际亮度值变化趋势：其中，实际亮度值变化趋势包括：增加和减少；
若所述变化趋势为增加，则计算所述颜色变化差异值和所述调整量的和，得到待显示亮度；
若所述变化趋势为减少，则计算所述颜色变化差异值减去所述调整量的差，得到所述待显示亮度；
着色模块，用于基于所述待显示亮度，为所述图像重新着色，得到亮度变换后的图像。
基于本申请的第三方面，提供一种基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换设备，包括：处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于调用并执行所述存储器中的所述计算机程序，以执行如本申请第一方面所述的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法。
本申请采用以上技术方案，具有如下有益效果：
本申请提供的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法，可以获取图像信息；分别计算图像中各个像素点的待显示亮度。其中，所述待显示亮度用于当各个所述像素点依照各自的所述待显示亮度显示时，使得所述图像的亮度变化趋势不变，亮度变化量增加；基于所述待显示亮度，为所述图像重新着色，得到亮度变换后的图像。如此设置，增大了图像中的明亮度的差异，基于 Craik-O’Brien效应，人的眼睛在观察物体时，当物体的轮廓部分发生亮度变化时，人眼会对这个物体整体的亮度进行误判，并且可以更加轻易的分辨出物体的轮廓。本申请提供的方案中，改变了图片中的亮度变换，由于一般的图像中，不同颜色的地方亮度也不同，通过改变亮度的不同，可以提高人眼对于图像轮廓的辨识，使得人可以更加轻易的读取图片中承载的信息。本申请提供的方案中，基于Craik-O’Brien效应，通过改变图片中的亮度，使得亮度变化更为明显，从而使得对于颜色读取不便的色盲患者也可以根据亮度的读取图片中的信息。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一个实施例提供的一种基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法的流程图。
图2是本申请另一个实施例提供的一种基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法的流程图。
图3是本申请另一个实施例提供的一种基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换装置的结构示意图。
图4是本申请另一个实施例提供的一种基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。
先天性色觉障碍通常称为色盲，它不能分辨自然光谱中的各种颜色或某种颜色。色盲以先天性因素为多见，男性患者远多于女性患者。色盲分为全色盲和部分色盲(红色盲、绿色盲、蓝黄色盲等)。
一般情况下，色盲患者而言无法有效识别图像中部分颜色的变化，对于一些以颜色变化承载信息的图片读取困难。例如：对于红绿色盲的患者，在红色背景下识别绿色的图形较为困难。
图1是本申请一个实施例提供的一种基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法的流程图。参照图1，本申请提供的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法包括：
S101，获取图像信息；
需要说明的是，步骤S101中，获取图像信息可以是直接获取包含有图像信息的数据，从而获取图像信息，也可以是通过摄像装置，扫描设备等装置获取实际图像的信息。当然，需要说明的是，目前随着网络和科技的发展，网络中的图片信息越来越多，很大一部分的图片以数据作为载体进行保存，在这种情况下，可以直接获取图片的数据信息。
S102，分别计算图像中各个像素点的待显示亮度。其中，待显示亮度用于当各个像素点依照各自的待显示亮度显示时，使得图像的亮度变化趋势不变，亮度变化量增加；
具体的，所述计算图像中各个像素点的待显示亮度，包括：计算颜色变化差异值；所述计算颜色变化差异值用于量化图样的色彩变化在色盲患者视角下和正常色觉视角下的变化大小；计算抑制修正量；其中，所述抑制修正量与所述正常色觉视角下色度变化值的绝对值正相关；计算调整量；所述调整量为所述颜色变化差异值和所述抑制修正量的和与第一预设倍数的乘积；确定所述像素点相较于预设距离内其他像素点的实际亮度值变化趋势：其中，实际亮度值变化趋势包括：增加和减少；若所述变化趋势为增加，则计算所述颜色变化差异值和所述调整量的和，得到待显示亮度；
S103，基于待显示亮度，为图像重新着色，得到亮度变换后的图像。
本申请提供的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法，可以获取图像信息；分别计算图像中各个像素点的待显示亮度。其中，待显示亮度用于当各个像素点依照各自的待显示亮度显示时，使得图像的亮度变化趋势不变，亮度变化量增加；基于待显示亮度，为图像重新着色，得到亮度变换后的图像。如此设置，增大了图像中的明亮度的差异，基于Craik-O’Brien效应，人的眼睛在观察物体时，当物体的轮廓部分发生亮度变化时，人眼会对这个物体整体的亮度进行误判，并且可以更加轻易的分辨出物体的轮廓。本申请提供的方案中，改变了图片中的亮度变换，由于一般的图像中，不同颜色的地方亮度也不同，通过改变亮度的不同，可以提高人眼对于图像轮廓的辨识，使得人可以更加轻易的读取图片中承载的信息。本申请提供的方案中，基于Craik-O’Brien 效应，通过改变图片中的亮度，使得亮度变化更为明显，从而使得对于颜色读取不便的色盲患者也可以根据亮度的读取图片中的信息。
实际应用中，步骤S102中计算图像中各个像素点的待显示亮度，包括：
S201，计算颜色变化差异值；所述计算颜色变化差异值用于量化图样的色彩变化在色盲患者视角下和正常色觉视角下的变化大小。
需要说明的是，计算颜色变化差异值可以量化图样的色彩变化(此处色彩变化包括色度和亮度的变化)在色盲患者视角下和正常色觉视角下的变化大小。基于颜色变化差异值可以确定，接下来的步骤中调节的量。例如正常人眼中与周围差异颜色较大的像素点，若在色盲患者视角下差异很小，则需要调节这个像素点的亮度使得色盲患者可以更加轻易的分辨出这个像素点。若正常人眼中一个差异颜色较大的像素点，在色盲患者视角下差异仍然较大，则基本无需调节这个像素点。
具体的，步骤S201中计算颜色变化差异值，包括：
计算色盲患者视角下颜色差异变化量，为第一颜色差异变化量；
计算正常色觉视角下颜色差异变化量，为第二颜色差异变化量；
第一颜色差异变化量除以第二颜色差异变化量得到色觉差异比值；
若色觉差异比值大于1，颜色变化差异值为0；
否则，令1减去色觉差异比值的差为颜色变化差异值。
S202，计算抑制修正量；其中，抑制修正量与正常色觉视角下色度变化值的绝对值正相关；
具体的，步骤S202中计算抑制修正量，包括：
计算正常色觉视角下色度差异变化量；
计算第二预设倍数的色度差异变化量的绝对值的双曲正切tanh函数值，得到抑制修正量。
S203，计算调整量；调整量为颜色变化差异值和抑制修正量的和与第一预设倍数的乘积；
S204，确定像素点相较于预设距离内其他像素点的实际亮度值变化趋势：其中，实际亮度值变化趋势包括：增加和减少；
具体的，步骤S204中确定像素点相较于预设距离内其他像素点的实际亮度值变化趋势，包括：
计算色盲患者视角下亮度差异变化量；
若亮度差异变化量大于0，认为变化趋势为增加；
否则，认为变化趋势为减少。
S205，若变化趋势为增加，则计算颜色变化差异值和调整量的和，得到待显示亮度；
S206，若变化趋势为增加，则计算颜色变化差异值减去调整量的差，得到待显示亮度。
通过上述步骤待显示亮度，首先在步骤S201中计算颜色变化差异值，颜色变化差异值可以量化图样的色彩变化(此处色彩变化包括色度和亮度的变化)在色盲患者视角下和正常色觉视角下的变化大小。之后在步骤S202中计算抑制修正量，第二预设倍数的色度差异变化量的绝对值的双曲正切tanh函数值为抑制修正量，抑制修正量是一个与色度差异变化量相关的量，可以反应色盲视野下和正常视野下色度的不同。通过这两者可以计算出调整量，当色盲患者视角下和正常色觉视角下的该像素点与周围像素点的变化率相差较大时，调整量较大，当色盲患者视角下和正常色觉视角下的该像素点与周围像素点的变化率相差较小时，调整量较小。当色盲患者视角下和正常色觉视角下的该像素点与周围像素点的变化率相差相同时，调整量为0。之后在步骤S204、步骤 S205和步骤S206，通过调整量得到待显示亮度。
为了更好地表明上述计算过程，下面基于Lab色彩模型结合具体公式来进行说明：
Figure GDA0003245175820000091
其中，K表示红色盲(P)或者绿色盲(D)。N表示正常三色觉。L*，a*，b*表示彩色空间CIE L*a*b*的值。Si，ρ是离像素i的棋盘距离小于等于ρ的所有像素的集合。|Si，ρ|表示集合Si，ρ的元素数。
Figure GDA0003245175820000092
表示Si，ρ中所有元素的
Figure GDA0003245175820000093
的平均值。vK，i，ρ表示Si，ρ中所有元素的
Figure GDA0003245175820000094
的方差，即：vK，i，ρ表示第一颜色差异变化量。其中，角标包含“k”元素，表示色盲患者视野下的图片相关数据，例如
Figure GDA0003245175820000095
表示色盲患者视野下像素i的亮度；
Figure GDA0003245175820000096
表示色盲患者视野下像素i的色度；
Figure GDA0003245175820000097
表示色盲患者视野下像素i的另一色度。
Figure GDA0003245175820000098
其中，K表示红色盲(P)或者绿色盲(D)。N表示正常三色觉。L*，a*，b*表示彩色空间CIE L*a*b*的值。Si，ρ是离像素i的棋盘距离小于等于ρ的所有像素的集合。|Si，ρ|表示集合Si，ρ的元素数。
Figure GDA0003245175820000099
表示Si，ρ中所有元素的
Figure GDA00032451758200000914
的平均值。vN，i，ρ表示Si，ρ中所有元素的
Figure GDA00032451758200000910
的方差。即：vN，i，ρ表示第二颜色差异变化量。其中，角标包含“N”元素，表示正常视野下的图片相关数据，例如
Figure GDA00032451758200000911
表示正常视野下像素i的亮度；
Figure GDA00032451758200000912
表示正常视野下像素i的色度；
Figure GDA00032451758200000913
表示正常视野下像素 i的另一色度，其中，ρ可以为3。
需要说明的是，基于目前对于人类色觉的研究，人们可以通过预设的程度得出不同色觉下的某一像素点的L*，a*，b*的值。
进一步的，步骤S201中：
第一颜色差异变化量除以第二颜色差异变化量得到色觉差异比值；即：
Figure GDA0003245175820000101
为色觉差异比值
若色觉差异比值大于1，颜色变化差异值为0；
否则，令1减去色觉差异比值的差为颜色变化差异值。
具体的参见公式：
Figure GDA0003245175820000102
其中，wK，i，ρ为颜色变化差异值。
具体的，步骤S201中：
步骤S202中计算抑制修正量，包括：
计算正常色觉视角下色度差异变化量；
计算第二预设倍数的色度差异变化量的绝对值的双曲正切tanh函数值，得到抑制修正量。参照下列公式：
Figure GDA0003245175820000108
其中，
Figure GDA0003245175820000103
色度差异变化量：
Figure GDA0003245175820000104
为像素点i处的色度。
Figure GDA0003245175820000105
表示Si，ρ中所有元素的
Figure GDA0003245175820000106
的平均值，具体的，σ可以为1。
Φ(x)＝tanh(|x|/α)
其中，
Figure GDA0003245175820000107
为抑制修正量，α为第二预设倍数，具体的，α可以为第 30。
具体的，步骤S204中确定像素点相较于预设距离内其他像素点的实际亮度值变化趋势，包括：
计算色盲患者视角下亮度差异变化量；参照公式：
Figure GDA0003245175820000111
其中，
Figure GDA0003245175820000112
色盲患者视角下亮度差异变化量，为
Figure GDA0003245175820000113
为像素点i处的亮度。
Figure GDA0003245175820000114
表示Si，ρ中所有元素的
Figure GDA0003245175820000115
的平均值。
若亮度差异变化量大于0，认为变化趋势为增加；
否则，认为变化趋势为减少。
进一步的，若变化趋势为增加，则计算颜色变化差异值和调整量的和，得到待显示亮度；若变化趋势为减少，则计算颜色变化差异值减去调整量的差，得到待显示亮度。参照公式：
Figure GDA0003245175820000116
Figure GDA0003245175820000117
其中：
Figure GDA0003245175820000118
为待显示亮度，λ为第一预设倍数，具体的，λ可以为5。
Figure GDA0003245175820000119
为调整量。
通过上述步骤可以计算出待显示亮度。
进一步的，在步骤S103中，为图像重新着色时，不改变图像的色度。
具体的，计算图像中各个像素点的待显示亮度，还包括：
若待显示亮度小于0，令待显示亮度为0；
若待显示亮度大于100，令待显示亮度为100。参照如下公式：
Figure GDA00032451758200001110
其中，
Figure GDA00032451758200001111
为进行调整后的带显示亮度。
进一步的，通过XYZ颜色模型三刺激值法表示亮度变换前像素点的颜色和亮度；即将像素点i的数据将
Figure GDA00032451758200001112
转换为
Figure GDA00032451758200001113
再使用
Figure GDA0003245175820000121
进行颜色修正。这样做的优点在于保证色度不变的前提下，对亮度值进行修正。未修正像素点i的数据为(XK，i，YK，i，ZK，i)。
输入图像的像素值为(X，Y，Z)时，色度(x，y)的定义为：
Figure GDA0003245175820000122
Figure GDA0003245175820000123
因此，当X，Y，Z值在重新着色后由x′i＝(X′i，Y′i，Z′i)呈现时，色度不变转换实现公式如下：
x′i＝kK，ixi
其中，kK，i为不为负的实数。xi为转换前(Xi，Yi，Zi)另外，K色觉的Y值被重新着色后的Y′K，i＝kK，iYK，i·Y′K定义为：
在本专利中的提案Y′K，i应为
Figure GDA0003245175820000124
最后，换算系数kK，i定义为：
Figure GDA0003245175820000125
计算出换算系数kK，i后基于公式：x′i＝kK，ixi便可以得到x′＝(X′，Y′，Z′)的具体值，通过上述方式可以确保并更好的亮度值在色域内。
需要说明的是，本申请中相关实施例部分提出的XYZ颜色模型三刺激值法和CIEL*a*b*彩色模型均为现有的技术方案。
其中，XYZ颜色模型为国际照明委员会(CIE)在进行了大量正常人视觉测量和统计，1931年建立了“标准色度观察者”，从而奠定了现代CIE标准色度学的定量基础。由于“标准色度观察者”用来标定光谱色时出现负刺激值，计算不便，也不易理解，因此1931年CIE在RGB系统基础上，改用三个假想的原色X、Y、Z建立了一个新的色度系统。将它匹配等能光谱的三刺激值，定名为″CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值″，简称为″CIE1931标准色度观察者"。这一系统叫做"CIE1931标准色度系统"或称为"2°视场XYZ色度系统"。 CIEXYZ颜色模型稍加变换就可得到Yxy色彩空间，其中Y取三刺激值中Y 的值，表示亮度，x、y反映颜色的色度特性。定义如下：在色彩管理中，选择与设备无关的颜色模型是十分重要的，与设备无关的颜色模型由国际照明委员会(CIE)制定，包括CIEXYZ和CIELAB两个标准。它们包含了人眼所能辨别的全部颜色。而且，CIEYxy测色制的建立给定量的确定颜色创造了条件。但是，在这一空间中，两种不同颜色之间的距离值并不能正确地反映人们色彩感觉差别的大小，也就是说在CIEYxy色度图中，在不同的位置不同方向上颜色的宽容量是不同的，这就是Yxy颜色模型的不均匀性。这一缺陷的存在，使得在Yxy及XYZ空间不能直观地评价颜色。
Lab颜色模型是由CIE(国际照明委员会)制定的一种色彩模式。自然界中任何一点色都可以在Lab空间中表达出来，它的色彩空间比RGB空间还要大。另外，这种模式是以数字化方式来描述人的视觉感应，与设备无关，所以它弥补了RGB和CMYK模式必须依赖于设备色彩特性的不足。由于Lab的色彩空间要比RGB模式和CMYK模式的色彩空间大。这就意味着RGB以及 CMYK所能描述的色彩信息在Lab空间中都能得以影射。Lab颜色模型取坐标 Lab，其中L亮度；a的正数代表红色，负端代表绿色；b的正数代表黄色，负端代表兰色。
图3是本申请提供的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换装置的结构示意图，参照图3，本申请提供的一种基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换装置，包括：
获取模块301，用于获取图像信息；
计算模块302，用于分别计算图像中各个像素点的待显示亮度。其中，待显示亮度用于，当各个像素点依照各自的待显示亮度显示时，使得图像的亮度变化趋势不变，亮度变化量增加；
所述计算图像中各个像素点的待显示亮度，包括：
计算颜色变化差异值；所述计算颜色变化差异值用于量化图样的色彩变化在色盲患者视角下和正常色觉视角下的变化大小；
计算抑制修正量；其中，所述抑制修正量与所述正常色觉视角下色度变化值的绝对值正相关；
计算调整量；所述调整量为所述颜色变化差异值和所述抑制修正量的和与第一预设倍数的乘积；
确定所述像素点相较于预设距离内其他像素点的实际亮度值变化趋势：其中，实际亮度值变化趋势包括：增加和减少；
若所述变化趋势为增加，则计算所述颜色变化差异值和所述调整量的和，得到待显示亮度；
若所述变化趋势为减少，则计算所述颜色变化差异值减去所述调整量的差，得到所述待显示亮度。着色模块303，用于基于待显示亮度，为图像重新着色，得到亮度变换后的图像。
图4是本申请提供的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换设备的结构示意图，参照图4，本申请提供的一种基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换设备，包括：处理器401，以及与处理器相连接的存储器402；
存储器402用于存储计算机程序；
处理器401用于调用并执行存储器中的计算机程序，以执行如本申请提供的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法。
本申请实施例提供的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换设备的具体实施方案可以参考以上任意例的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法的实施方式，此处不再赘述。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能.
或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA) 等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，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模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变换、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法，其特征在于，包括：
获取图像信息；
分别计算图像中各个像素点的待显示亮度；其中，所述待显示亮度用于当各个所述像素点依照各自的所述待显示亮度显示时，使得所述图像的亮度变化趋势不变，亮度变化量增加；
基于所述待显示亮度，为所述图像重新着色，得到亮度变换后的图像；
其中，所述计算图像中各个像素点的待显示亮度，包括：
计算颜色变化差异值；所述计算颜色变化差异值用于量化图样的色彩变化在色盲患者视角下和正常色觉视角下的变化大小；
计算抑制修正量；其中，所述抑制修正量与所述正常色觉视角下色度变化值的绝对值正相关；
计算调整量；所述调整量为所述颜色变化差异值和所述抑制修正量的和与第一预设倍数的乘积；
确定所述像素点相较于预设距离内其他像素点的实际亮度值变化趋势：其中，实际亮度值变化趋势包括：增加和减少；
若所述变化趋势为增加，则计算所述颜色变化差异值和所述调整量的和，得到待显示亮度；
若所述变化趋势为减少，则计算所述颜色变化差异值减去所述调整量的差，得到所述待显示亮度。
2.根据权利要求1所述的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法，其特征在于，所述计算颜色变化差异值，包括：
计算色盲患者视角下颜色差异变化量，为第一颜色差异变化量；
计算正常色觉视角下颜色差异变化量，为第二颜色差异变化量；
所述第一颜色差异变化量除以所述第二颜色差异变化量得到色觉差异比值；
若所述色觉差异比值大于1，所述颜色变化差异值为0；
否则，令1减去所述色觉差异比值的差为所述颜色变化差异值。
3.根据权利要求1所述的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法，其特征在于，所述计算抑制修正量，包括：
计算正常色觉视角下色度差异变化量；
计算第二预设倍数的所述色度差异变化量的绝对值的双曲正切tanh函数值，得到所述抑制修正量。
4.根据权利要求1所述的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法，其特征在于，所述确定所述像素点相较于预设距离内其他像素点的实际亮度值变化趋势，包括：
计算色盲患者视角下亮度差异变化量；
若所述亮度差异变化量大于0，认为所述变化趋势为增加；
否则，认为所述变化趋势为减少。
5.根据权利要求1所述的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法，其特征在于，所述待显示亮度基于Lab色彩模型表示：
所述计算图像中各个像素点的待显示亮度，还包括：
若所述待显示亮度小于0，令所述待显示亮度为0；
若所述待显示亮度大于100，令所述待显示亮度为100。
6.根据权利要求1所述的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法，其特征在于，为所述图像重新着色时，不改变所述图像的色度。
7.根据权利要求1所述的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法，其特征在于，所述基于所述待显示亮度，为所述图像重新着色，得到亮度变换后的图像，包括：
通过三刺激值法表示亮度变换前所述像素点的颜色和亮度；
基于所述待显示亮度，通过三刺激值法表示亮度变换后的各像素点亮度；
基于所述三刺激值法下，所述亮度变换前的亮度和亮度变换后的亮度，确定换算系数；
基于所述换算系数和亮度变换前所述像素点的颜色和亮度，确定所述亮度变换后所述像素点的颜色和亮度。
8.一种基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取图像信息；
计算模块，用于分别计算图像中各个像素点的待显示亮度；其中，所述待显示亮度用于，当各个所述像素点依照各自的所述待显示亮度显示时，使得所述图像的亮度变化趋势不变，亮度变化量增加；
所述计算图像中各个像素点的待显示亮度，包括：
计算颜色变化差异值；所述计算颜色变化差异值用于量化图样的色彩变化在色盲患者视角下和正常色觉视角下的变化大小；
计算抑制修正量；其中，所述抑制修正量与所述正常色觉视角下色度变化值的绝对值正相关；
计算调整量；所述调整量为所述颜色变化差异值和所述抑制修正量的和与第一预设倍数的乘积；
确定所述像素点相较于预设距离内其他像素点的实际亮度值变化趋势：其中，实际亮度值变化趋势包括：增加和减少；
若所述变化趋势为增加，则计算所述颜色变化差异值和所述调整量的和，得到待显示亮度；
若所述变化趋势为减少，则计算所述颜色变化差异值减去所述调整量的差，得到所述待显示亮度；
着色模块，用于基于所述待显示亮度，为所述图像重新着色，得到亮度变换后的图像。
9.一种基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于调用并执行所述存储器中的所述计算机程序，以执行如权利要求1-7任一项所述的基于Craik-O’Brien效应的图像亮度变换方法。
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