CN116758844A - 一种对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法及装置 - Google Patents

一种对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法及装置,涉及彩色图像显示技术领域,方法包括:基于待拍摄目标的光谱反射率计算三刺激值;基于待用窄带光谱相机中任一通道的光谱透过率、待用多基色显示屏中对应基色通道的光谱发射功率以及待拍摄目标的光谱反射率,计算待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值;根据待拍摄目标的三刺激值和待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值计算色差数据;基于色差数据调节待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽;调节后的待用窄带光谱相机对待拍摄目标进行图像拍摄,并将拍摄得到的图像作为待用多基色显示屏的驱动图像,以得到目标彩色显示图像。本发明提高了彩色目标场景颜色再现的准确性。

Description

一种对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法及装置
技术领域
本发明涉及彩色图像显示技术领域,特别是涉及一种对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法及装置。
背景技术
传统彩色图像显示系统通常采用红、绿、蓝三个基色来实现颜色再现。随着人们对显示系统的颜色再现质量要求的日益提高,多基色显示技术也逐步得到发展。多基色显示系统通常采用4个以上的基色,以实现更广范围的色域显示。现有多基色显示系统的技术途径主要包括多基色LED点阵显示屏、多基色LCD显示屏、多基色投影仪、多基色OLED显示屏等等。
多基色显示系统的关键技术之一是:获取多基色显示屏的n通道驱动图像,然而迄今为止该技术尚未得到很好的解决。文献“广色域多基色显示系统的驱动图像生成方法”,《光学学报》,2023,43(01),介绍了一种将传统的RGB彩色图像转换为多基色显示系统驱动图像的方法,但是该方法存在“各通道图像亮度分布的非均匀性”问题,这对显示设备的寿命带来不利影响。文献“基于色域界定的多基色亮度均衡颜色转换算法”,《光学技术》,2021,47(03),也介绍了一种多基色驱动图像的生成算法,但是也没有解决多基色显示系统驱动图像的实际获取问题。
总之,现有方法都试图通过颜色空间的转换方法来间接获取多基色显示系统的驱动图像,然而它们在驱动图像的质量以及驱动图像获取效率等方面都存在问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法及装置,提高了彩色目标场景颜色再现的准确性。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法,方法包括:
获取待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽、待用多基色显示屏中任一基色通道的中心波长和光谱带宽以及待拍摄目标的光谱反射率;所述待用窄带光谱相机中通道的数量与所述待用多基色显示屏中基色通道的数量相等;
基于所述待拍摄目标的光谱反射率,计算所述待拍摄目标的三刺激值;
根据所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽,计算所述通道的光谱透过率;根据所述待用多基色显示屏中任一基色通道的中心波长和光谱带宽,计算所述基色通道的光谱发射功率;
基于所述待用窄带光谱相机中任一通道的光谱透过率、所述待用多基色显示屏中对应基色通道的光谱发射功率以及所述待拍摄目标的光谱反射率,计算所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值;
根据所述待拍摄目标的三刺激值和所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值,计算色差数据;
基于所述色差数据调节所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽;所述调节后的待用窄带光谱相机用于对目标对象进行图像拍摄,并将拍摄得到的图像作为所述待用多基色显示屏的驱动图像,以得到目标彩色显示图像。
可选地,基于所述待用窄带光谱相机中任一通道的光谱透过率、所述待用多基色显示屏中对应基色通道的光谱发射功率以及所述待拍摄目标的光谱反射率,计算所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值,具体包括:
根据所述待用窄带光谱相机中任一通道的光谱透过率、所述待拍摄目标的光谱反射率,计算所述通道的输出值;
根据所述待用窄带光谱相机中任一通道的输出值以及所述待用多基色显示屏中对应基色通道的光谱发射功率,计算所述基色通道的相对输出光谱功率;
基于所述待用多基色显示屏中各基色通道的相对输出光谱功率,计算各基色通道的三刺激值;
将所述待用多基色显示屏中各基色通道的三刺激值进行加和计算,以得到所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值。
可选地,根据所述待拍摄目标的三刺激值和所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值,计算色差数据,具体包括:
将预设标准色卡中的任一色块,作为所述待拍摄目标;
基于CIE976L*a*b*色差公式,根据任一色块的三刺激值和所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值,计算色差子值;
根据多个所述色差子值,确定最大色差子值、最小色差子值以及色差平均子值;所述最大色差子值、所述最小色差子值以及所述色差平均子值构成色差数据。
可选地,基于所述色差数据调节所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽,具体包括:
基于所述色差数据,按照预设步长,分别对所述多基色显示屏中任一基色的中心波长和光谱带宽进行初步调节、对所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽进行初步调节;
基于初步调节后的所述待用窄带光谱相机和所述多基色显示屏,计算对应的色差数据;
将调节次数加一,然后判断所述调节次数是否达到预设次数;
若所述调节次数达到预设次数,则停止调节,并基于多次调节对应的色差数据,确定最优调节以及所述最优调节后得到的所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽;
若所述调节次数未达到预设次数,则返回基于所述色差数据,按照预设步长,分别对所述多基色显示屏中任一基色的中心波长和光谱带宽进行初步调节、对所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽进行初步调节的步骤。
为达上述目的,本发明还提供了如下技术方案:
一种对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示装置,装置包括调节部件、驱动部件以及对称设置的窄带光谱相机和多基色显示屏;所述窄带光谱相机中通道的数量与所述多基色显示屏中基色通道的数量相等;
所述窄带光谱相机通过所述驱动部件与所述多基色显示屏连接,所述调节部件分别与所述窄带光谱相机和所述多基色显示屏连接;
所述窄带光谱相机用于对目标对象进行图像拍摄,以得到多基色目标图像;所述驱动部件用于以所述多基色目标图像作为驱动图像,使得所述多基色显示屏生成目标彩色显示图像;
所述调节部件用于执行对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法。
可选地,所述窄带光谱相机中通道的数量大于或等于4;
所述窄带光谱相机中通道的中心波长的值处于400nm至700nm之间。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明公开一种对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法及装置,基于待拍摄目标的光谱反射率计算待拍摄目标的三刺激值;根据待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽计算通道的光谱透过率;根据待用多基色显示屏中任一基色通道的中心波长和光谱带宽计算基色通道的光谱发射功率;然后根据上述光谱透过率、光谱发射功率以及光谱反射率计算待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值;通过上述对于光谱数据的处理,避免同色异谱问题,进而解决了多基色显示系统在颜色再现过程中因同色异谱现象导致的颜色感知误差问题。进而,根据待拍摄目标的三刺激值和待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值,计算色差数据;基于色差数据调节待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽,以使得最终得到的窄带光谱相机中的数据与多基色显示屏中的数据对应,采用调节后的窄带光谱相机对目标对象进行图像拍摄,并将拍摄得到的图像作为多基色显示屏的驱动图像,以得到目标彩色显示图像,实现目标对象的颜色的精准再现。
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为本发明对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法的流程示意图;
图2为本发明实施例所提供的n基色LCD显示系统的原理示意图;
图3为本发明实施例所提供的6基色LED点阵显示系统原理示意图。
符号说明:
1-窄带光谱相机,2-多基色显示屏。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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。
本发明提出一种对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法及装置,直接拍摄并获取目标的多幅窄带光谱图像,并以此作为多基色显示屏的驱动图像,结果将在多基色显示屏显示目标的真实彩色图像。本发明实现了直接、快速、高质量地获取目标的多基色驱动图像并使多基色显示屏再现目标的彩色图像的目的。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1所示,本发明提供一种对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法,包括:
步骤101,获取待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽、待用多基色显示屏中任一基色通道的中心波长和光谱带宽以及待拍摄目标的光谱反射率;所述待用窄带光谱相机中通道的数量与所述待用多基色显示屏中基色通道的数量相等。
其中,成像设备(窄带光谱相机)和显示设备(多基色显示屏)在通道参数方面相互对应,包括光谱通道数量、各通道中心波长、以及各通道的带宽。在一个具体实施例中,待用窄带光谱相机中通道的数量为4个以上,优选为6个,如图2和图3所示。待用窄带光谱相机中各通道对应的中心波长位于400nm至700nm之间。
步骤201,基于所述待拍摄目标的光谱反射率,计算所述待拍摄目标的三刺激值(X0,Y0,Z0),计算公式如下:
其中,S(λi)是照明光源的光谱分布,可以选D65;ρ(λi)是目标的光谱反射率;是CIE1931XYZ标准观察者光谱匹配函数;k1是归一化常数;波长λi的选择为400nm-700nm,相邻两个波长的间隔为10nm。
步骤301,根据所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽,计算所述通道的光谱透过率;根据所述待用多基色显示屏中任一基色通道的中心波长和光谱带宽,计算所述基色通道的光谱发射功率。
所述通道的光谱透过率的计算公式是通过高斯函数表示的,具体为:
所述基色通道的光谱发射功率的计算公式是通过高斯函数表示的,具体为:
其中,Rn(λ)表示通道的光谱透过率,λ表示波长,λ1n表示待用窄带光谱相机的n通道的中心波长,Wn表示待用窄带光谱相机的n通道的带宽;Pn(λ)表示基色通道的光谱发射功率,an和bn均表示归一化常数,其中,an可由相机的白场确定,bn由LED多基色显示屏的白场确定;Wd表示待用多基色显示屏的基色通道的光谱带宽,λ2n表示待用多基色显示屏的n基色通道的中心波长。
步骤401,基于所述待用窄带光谱相机中任一通道的光谱透过率、所述待用多基色显示屏中对应基色通道的光谱发射功率以及所述待拍摄目标的光谱反射率,计算所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值。
步骤401,具体包括:
(1)根据所述待用窄带光谱相机中任一通道的光谱透过率、所述待拍摄目标的光谱反射率,计算所述通道的输出值,计算公式为:
其中,Cn表示通道的输出值,S(λj)表示照明光源的光谱分布;ρ(λj)表示待拍摄目标对于波长λj的光谱反射率,Rnj)表示通道对于波长λj的光谱透过率,λj表示第j个的波长。
考虑到窄带相机的某通道光谱带宽很小,通常小于50nm,因此在通道的输出值的计算公式中,波长λj的取值范围可选400nm-700nm,但是波长间隔取1nm,以便进行优化计算。
(2)根据所述待用窄带光谱相机中任一通道的输出值以及所述待用多基色显示屏中对应基色通道的光谱发射功率,计算所述基色通道的相对输出光谱功率。此时,将待用窄带光谱相机中任一通道的输出值直接驱动待用多基色显示屏的对应基色通道,得到多基色显示屏的某基色通道的相对输出光谱功率的分布,计算公式为:
Ln=CnPnj)。
其中,Ln表示基色通道对于波长λj的相对输出光谱功率,Cn表示待用窄带光谱相机中通道的输出值,Pnj)表示基色通道对于波长λj的光谱发射功率。
(3)基于所述待用多基色显示屏中各基色通道的相对输出光谱功率,计算各基色通道的三刺激值,计算公式如下:
其中,k2是归一化常数。
(4)将所述待用多基色显示屏中各基色通道的三刺激值进行加和计算,以得到所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值,计算公式如下:
其中,k3是归一化常数。
步骤501,根据所述待拍摄目标的三刺激值和所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值,计算色差数据。
步骤501,具体包括:
(1)将预设标准色卡中的任一色块,作为所述待拍摄目标。所述预设标准色卡采用标准色卡ColorChecker,有24个色块。
(2)基于CIE976L*a*b*色差公式,根据任一色块的三刺激值和所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值,计算色差子值。
(3)根据多个所述色差子值,确定最大色差子值、最小色差子值以及色差平均子值;所述最大色差子值、所述最小色差子值以及所述色差平均子值构成色差数据。
步骤601,基于所述色差数据调节所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽;所述调节后的待用窄带光谱相机用于对目标对象进行图像拍摄,并将拍摄得到的图像作为所述待用多基色显示屏的驱动图像,以得到目标彩色显示图像。
步骤601,具体包括:
(1)基于所述色差数据,按照预设步长,分别对所述多基色显示屏中任一基色的中心波长和光谱带宽进行初步调节、对所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽进行初步调节。所述预设补偿为:Δλ=±1nm,ΔW=±1nm。
(2)基于初步调节后的所述待用窄带光谱相机和所述多基色显示屏,计算对应的色差数据。
(3)将调节次数加一,然后判断所述调节次数是否达到预设次数。
(4)若所述调节次数达到预设次数,则停止调节,并基于多次调节对应的色差数据,确定最优调节以及所述最优调节后得到的所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽;若所述调节次数未达到预设次数,则返回上文步骤(1)。
如图2所示,待用窄带光谱相机由n个窄带光谱通道组成,多基色LCD显示屏同样由n个窄带基色组成,其中,n为大于3的整数。即,成像端采用了一套n通道窄带光谱相机,直接获取目标的n通道光谱图像。显示端采用了一块n基色LCD显示屏。其中,LCD显示屏需要采用n个窄带滤光片,该n个窄带滤光片的中心波长、带宽等参数与n通道窄带光谱相机相对应,并且在背光照射和n通道驱动图像信号的控制下产生n基色图像,进而混合成目标的真实彩色图像。
如图3所示,待用窄带光谱相机由6个窄带光谱通道组成,多基色LCD显示屏同样由6个窄带基色组成。工作时,窄带光谱相机每个光谱通道对应目标光谱的一个光谱分量,在完成对目标场景的光谱分布采样后,将对应通道分量信息,通过驱动电路传递给多基色显示设备;多基色显示设备将对应通道的光谱分量显示出来,以实现对目标场景的颜色再现。本发明对目标场景进行光谱合成的颜色再现,避免了同色异谱现象,进而可以解决多基色显示因同色异谱现象导致的颜色再现精度下降问题。
在一个具体实例中,成像端采用一套6通道窄带光谱相机,显示端采用一块6基色LED点阵显示屏。窄带光谱相机拍摄目标并获取6个通道的窄带光谱图像,然后将这些窄带光谱图像直接输入到显示屏的驱动装置,进而驱动多基色显示屏显示目标的彩色图像。
对于多基色LED显示屏的光谱参数设计,首先依据基色分布均匀性和波长范围尽可能大的原则,确定该6通道显示屏的优化参数如下:对应的中心波长可以为:436nm,470nm,532nm,561nm,620nm,648nm;对应的光谱带宽为30nm左右。然后将窄带光谱相机各个通道的中心波长和带宽的初始值设定为与多基色LED显示屏各通道的中心波长和带宽完全相同。具体可以采用6通道滤光片结合CMOS相机来实现。为了提高拍摄的速度,也可以采用对COMS芯片的像元镀滤光膜的方式来实现。
为了提高颜色再现的准确性,窄带光谱相机的中心波长和带宽需要通过前面步骤101-步骤601的“颜色匹配”算法对窄带多光谱相机的通道数量、中心波长和带宽进行优化。优化结果表1所示。由表1可以看出,本实施例对于典型目标的颜色再现的色差平均值达到了1.817,属于小色差水平。
表1通道数n=6的系统,中心波长λ及其带宽Wn的优化结果表
综上,本发明采用具有n个对称通道的窄带光谱相机拍摄目标的n基色图像,然后将n基色图像作为n基色显示屏的驱动图像,并最终显示目标的真实彩色图像。本发明可以实现对彩色目标场景颜色的真实再现,并且通过光谱再现避免了同色异谱问题,进而解决多基色显示系统在颜色再现过程中因同色异谱现象导致的颜色感知误差问题。
实施例二
如图2或图3所示,为了实现实施例一中的技术方案,以达到相应的功能和技术效果,本实施例还提供了一种对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示装置,包括调节部件、驱动部件以及对称设置的窄带光谱相机1和多基色显示屏2;所述窄带光谱相机1中通道的数量与所述多基色显示屏2中基色通道的数量相等。图2中的窄带光谱相机1和多基色显示屏2均为n通道;图2中的窄带光谱相机1和多基色显示屏2均为6通道,且图2中W1-W6表示六个子像素。
所述窄带光谱相机1通过所述驱动部件与所述多基色显示屏2连接,所述调节部件分别与所述窄带光谱相机1和所述多基色显示屏2连接。
所述窄带光谱相机1用于对目标对象进行图像拍摄,以得到多基色目标图像所述驱动部件用于以所述多基色目标图像作为驱动图像,使得所述多基色显示屏2生成目标彩色显示图像。
所述调节部件用于执行实施例一的对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法。
优选地,所述窄带光谱相机中通道的数量大于或等于4;所述窄带光谱相机中通道的中心波长的值处于400nm至700nm之间。
在装置的工作过程中,窄带光谱相机获取目标场景n通道光谱图像,各光谱通道数据对应目标场景的光谱分量;通过驱动电路(即驱动部件)将n通道光谱图像数据作为图像源,按照通道对应原则传递给对应显示系统的基色通道,作为多基色显示驱动值;多基色显示屏按照光谱分量数值,对目标场景进行光谱和图像再现。
在一个具体实例中,除了采用窄带光谱相机拍摄来获取目标场景n通道光谱图像,还可以用其它方式获取m基色图像,再通过光谱重建算法获取所述n个窄带光谱图像;其中,所述光谱重建算法包括多项式、人工神经网路、查找表等,用于将所述m基色图像映射成所述n个窄带光谱图像,m为大于1的整数。
相对于现有技术,本发明还具有如下优点:
(1)本发明可以直接、快速、高质量的获取多基色显示屏的驱动图像,从而为多基色显示系统的实用化提供了一种有效的技术支撑。
(2)本发明采用一种对称窄带多光谱图像驱动的多基色显示系统,多光谱成像与多基色显示系统都基于n个光谱通道形成,因此存在对应关系,解决了多基色显示系统的驱动图像的来源问题,并有利于实现对目标场景光谱分布的再现。与此同时,通过光谱再现避免了同色异谱问题,进而解决了多基色显示系统在颜色再现过程中因同色异谱现象导致的颜色误差问题。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法,其特征在于,方法包括:
获取待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽、待用多基色显示屏中任一基色通道的中心波长和光谱带宽以及待拍摄目标的光谱反射率;所述待用窄带光谱相机中通道的数量与所述待用多基色显示屏中基色通道的数量相等;
基于所述待拍摄目标的光谱反射率,计算所述待拍摄目标的三刺激值;
根据所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽,计算所述通道的光谱透过率;根据所述待用多基色显示屏中任一基色通道的中心波长和光谱带宽,计算所述基色通道的光谱发射功率;
基于所述待用窄带光谱相机中任一通道的光谱透过率、所述待用多基色显示屏中对应基色通道的光谱发射功率以及所述待拍摄目标的光谱反射率,计算所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值;
根据所述待拍摄目标的三刺激值和所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值,计算色差数据;
基于所述色差数据调节所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽;所述调节后的待用窄带光谱相机用于对目标对象进行图像拍摄,并将拍摄得到的图像作为所述待用多基色显示屏的驱动图像,以得到目标彩色显示图像。
2.根据权利要求1所述的对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法,其特征在于,基于所述待用窄带光谱相机中任一通道的光谱透过率、所述待用多基色显示屏中对应基色通道的光谱发射功率以及所述待拍摄目标的光谱反射率,计算所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值,具体包括:
根据所述待用窄带光谱相机中任一通道的光谱透过率、所述待拍摄目标的光谱反射率,计算所述通道的输出值;
根据所述待用窄带光谱相机中任一通道的输出值以及所述待用多基色显示屏中对应基色通道的光谱发射功率,计算所述基色通道的相对输出光谱功率;
基于所述待用多基色显示屏中各基色通道的相对输出光谱功率,计算各基色通道的三刺激值;
将所述待用多基色显示屏中各基色通道的三刺激值进行加和计算,以得到所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值。
3.根据权利要求1所述的对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法,其特征在于,根据所述待拍摄目标的三刺激值和所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值,计算色差数据,具体包括:
将预设标准色卡中的任一色块,作为所述待拍摄目标;
基于CIE976L*a*b*色差公式,根据任一色块的三刺激值和所述待用多基色显示屏输出颜色的三刺激值,计算色差子值;
根据多个所述色差子值,确定最大色差子值、最小色差子值以及色差平均子值;所述最大色差子值、所述最小色差子值以及所述色差平均子值构成色差数据。
4.根据权利要求3所述的对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法,其特征在于,基于所述色差数据调节所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽,具体包括:
基于所述色差数据,按照预设步长,分别对所述多基色显示屏中任一基色的中心波长和光谱带宽进行初步调节、对所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽进行初步调节;
基于初步调节后的所述待用窄带光谱相机和所述多基色显示屏,计算对应的色差数据;
将调节次数加一,然后判断所述调节次数是否达到预设次数;
若所述调节次数达到预设次数,则停止调节,并基于多次调节对应的色差数据,确定最优调节以及所述最优调节后得到的所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽;
若所述调节次数未达到预设次数,则返回基于所述色差数据,按照预设步长,分别对所述多基色显示屏中任一基色的中心波长和光谱带宽进行初步调节、对所述待用窄带光谱相机中任一通道的中心波长和带宽进行初步调节的步骤。
5.根据权利要求1所述的对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法,其特征在于,所述通道的光谱透过率的计算公式为:
所述基色通道的光谱发射功率的计算公式为:
其中,Rn(λ)表示通道的光谱透过率,λ表示波长,λ1n表示待用窄带光谱相机的n通道的中心波长,Wn表示待用窄带光谱相机的n通道的带宽;Pn(λ)表示基色通道的光谱发射功率,an和bn均表示归一化常数,Wd表示待用多基色显示屏的基色通道的光谱带宽,λ2n表示待用多基色显示屏的n基色通道的中心波长。
6.根据权利要求2所述的对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法,其特征在于,所述通道的输出值的计算公式为:
其中,Cn表示通道的输出值,S(λj)表示照明光源的光谱分布;ρ(λj)表示待拍摄目标对于波长λj的光谱反射率,Rnj)表示通道对于波长λj的光谱透过率,λj表示第j个的波长。
7.根据权利要求2所述的对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法,其特征在于,所述基色通道的相对输出光谱功率的计算公式为:
Ln=CnPnj);
其中,Ln表示基色通道对于波长λj的相对输出光谱功率,Cn表示待用窄带光谱相机中通道的输出值,Pnj)表示基色通道对于波长λj的光谱发射功率。
8.一种对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示装置,其特征在于,装置包括调节部件、驱动部件以及对称设置的窄带光谱相机和多基色显示屏;所述窄带光谱相机中通道的数量与所述多基色显示屏中基色通道的数量相等;
所述窄带光谱相机通过所述驱动部件与所述多基色显示屏连接,所述调节部件分别与所述窄带光谱相机和所述多基色显示屏连接;
所述窄带光谱相机用于对目标对象进行图像拍摄,以得到多基色目标图像;所述驱动部件用于以所述多基色目标图像作为驱动图像,使得所述多基色显示屏生成目标彩色显示图像;
所述调节部件用于执行权利要求1-7任一项所述的对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示方法。
9.根据权利要求8所述的对称式窄带光谱图像驱动的多基色显示装置,其特征在于,所述窄带光谱相机中通道的数量大于或等于4;
所述窄带光谱相机中通道的中心波长的值处于400nm至700nm之间。
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