CN116962656A - 色域转换方法、装置及电子设备 - Google Patents

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CN116962656A
CN116962656A CN202310955066.5A CN202310955066A CN116962656A CN 116962656 A CN116962656 A CN 116962656A CN 202310955066 A CN202310955066 A CN 202310955066A CN 116962656 A CN116962656 A CN 116962656A
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color gamut
gamut
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lut
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梅祯
杨晓
陈杰
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    • H04N9/00Details of colour television systems
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Abstract

本申请公开了一种色域转换方法、装置及电子设备,属于电子设备技术领域,该方法包括:获取待处理图像的颜色分布信息;根据待处理图像的颜色分布信息,从色域集合中选择目标色域,其中,色域集合中包括源设备色域和中间色域,中间色域是预先设置的介于源设备色域与目标设备色域之间的色域;从LUT库中选择目标色域对应的目标LUT,其中,LUT库中包括:源设备色域对应的源LUT和中间色域对应的中间LUT,源LUT为由源设备色域至目标设备色域的LUT,中间LUT为由中间色域至目标设备色域的LUT;基于目标LUT,对待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。

Description

色域转换方法、装置及电子设备
技术领域
本申请属于电子设备技术领域,具体涉及一种色域转换方法、装置及电子设备。
背景技术
随着智能手机、平板电脑和智能手表等电子设备的广泛应用,跨设备的彩色信息传输也变得更加普遍,由于不同设备之间的色域不统一,例如,源设备的色域比较大,目标设备的色域比较小,为了保持彩色信息在源设备和目标设备上的画面表现尽可能的一致,因此需要对所要传输的彩色信息进行色域转换。
相关技术中,主要采用剪裁式色域转换算法,首先基于剪生成由源设备色域到目标设备色域的查找表(Look-Up Table,LUT),基于该LUT完成所要传输的彩色信息的色域转换。
然而,由于在基于裁剪式色域转换算法生成LUT时,会将源设备色域超出目标设备色域的那部分颜色映射到目标设备色域边界上的同一点,造成像素之间的相对关系丢失,导致转换得到的彩色信息存在色调偏移和细节丢失等问题,彩色信息的色域转换效果较差。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种色域转换方法、装置及电子设备,能够提高彩色信息的色域转换效果。
第一方面,本申请实施例提供了一种色域转换方法,所述方法包括:
获取待处理图像的颜色分布信息;
根据所述待处理图像的颜色分布信息,从色域集合中选择目标色域,其中,所述色域集合中包括源设备色域和中间色域,所述中间色域是预先设置的介于所述源设备色域与目标设备色域之间的色域;
从查找表LUT库中,选择所述目标色域对应的目标LUT,其中,所述LUT库中包括:所述源设备色域对应的源LUT和所述中间色域对应的中间LUT,所述源LUT为由所述源设备色域至所述目标设备色域的LUT,所述中间LUT为由所述中间色域至所述目标设备色域的LUT;
基于所述目标LUT,对所述待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
第二方面,本申请实施例提供了一种色域转换装置,所述装置包括:
获取模块,用于获取待处理图像的颜色分布信息;
第一选择模块,用于根据所述待处理图像的颜色分布信息,从色域集合中选择目标色域,其中,所述色域集合中包括源设备色域和中间色域,所述中间色域是预先设置的介于所述源设备色域与目标设备色域之间的色域;
第二选择模块,用于从查找表LUT库中,选择所述目标色域对应的目标LUT,其中,所述LUT库中包括:所述源设备色域对应的源LUT和所述中间色域对应的中间LUT,所述源LUT为由所述源设备色域至所述目标设备色域的LUT,所述中间LUT为由所述中间色域至所述目标设备色域的LUT;
转换模块,用于基于所述目标LUT,对所述待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括处理器和存储器,所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的色域转换方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的色域转换方法的步骤。
第五方面,本申请实施例提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第一方面所述的色域转换方法。
第六方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如第一方面所述的色域转换方法。
在本申请实施例中,根据待处理图像的颜色分布信息,从色域集合中选择目标色域,其中,色域集合中包括源设备色域和中间色域,中间色域是预先设置的介于源设备色域与目标设备色域之间的色域;从查找表LUT库中,选择目标色域对应的目标LUT,其中,LUT库中包括:源设备色域对应的源LUT和中间色域对应的中间LUT,源LUT为由源设备色域至目标设备色域的LUT,中间LUT为由中间色域至目标设备色域的LUT;基于目标LUT,对待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
可见,与相关技术中在不同设备色域中建立映射关系相比,本申请实施例中,考虑到虽然源设备色域范围是固定的,但实际图像一般只占其中一部分,且所占色域大小与图像的颜色信息相关,因此预先在源设备色域和目标设备色域之间设置中间色域和对应的LUT,根据图像的颜色分布,自适应地从源设备色域和中间色域中选择当前画面内容实际所占的目标色域,基于目标色域对应的LUT进行色域转换,可以更加准确地还原原始图像的色彩细节和光影层次,避免出现色调偏移和细节丢失等问题,提高了彩色信息的色域转换效果。此外,使用预先设置LUT库的方式,具有更高的灵活性,无需复杂的计算操作,可以快速有效地将颜色准确地映射到目标设备色域中,在满足色域转换效果要求的前提下实现了实时性的处理。
附图说明
图1是本申请的一些实施例提供的色域转换方法的场景图;
图2是本申请的一些实施例提供的色域转换方法的流程图之一;
图3是本申请的一些实施例提供的中间色域的设置方式的示例图之一;
图4是本申请的一些实施例提供的中间色域的设置方式的示例图之二;
图5是本申请的一些实施例提供的LUT库的各LUT生成过程的流程图;
图6是本申请的一些实施例提供的在各LUT生成过程中设置保护区域的示例图;
图7是本申请的一些实施例提供的色域转换方法的流程图之二;
图8是本申请的一些实施例提供的色域转换方法的流程图之三;
图9是本申请的一些实施例提供的预设色环的示例图;
图10是本申请的一些实施例提供的在预设色环中的色环映射结果的示例图;
图11是本申请的一些实施例提供的目标色域确定过程的示例图;
图12是本申请的一些实施例提供的色域转换装置的结构框图;
图13是本申请的一些实施例提供的电子设备的结构示意图;
图14是实现本申请的一些实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例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获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例提供了一种色域转换方法、装置及电子设备。为了便于理解,下面结合附图,首先对本申请实施例的应用场景和涉及到的一些概念进行介绍。
一、应用场景
随着智能手机、平板电脑和智能手表等电子设备的广泛应用,跨设备的彩色信息传输也变得更加普遍,如图1所示,电子设备10向电子设备11发送彩色图像12,电子设备10的色域与电子设备11的色域不同,例如电子设备10的色域比较大,电子设备11的色域比较小,由于电子设备10与电子设备11的色域不统一,为了保持彩色图像12在电子设备10和电子设备11上的画面表现尽可能的一致,因此需要对彩色图像12进行色域转换。
二、概念
源设备:发送彩色信息的电子设备,例如图1中的电子设备10。
源设备色域:源设备的色域。
目标设备:接收彩色信息的电子设备,例如图1中的电子设备11。
目标设备色域:目标设备的色域。
查找表(Look-Up Table,LUT):在数字图像处理中,LUT是一种将输入像素值映射为输出像素值的表格。LUT通常用于图像的颜色校正、亮度调整、对比度调整等处理。LUT有两种种类:一种是一维LUT,即1D LUT,另一种是三维LUT,即3D LUT。一维LUT是将输入像素值映射为输出像素值的一维表格,通常用于颜色校正、亮度调整等处理。三维LUT是将输入像素值映射为输出像素值的三维表格,通常用于颜色分级、色彩空间转换等处理。
本申请实施例中,主要使用三维LUT,即3D LUT,为了便于描述,后续实施例中,使用“LUT”代替“3D LUT”进行描述。
裁剪式色域转换算法:该算法的输入色域是源设备色域,输出色域是目标设备色域,以源设备色域大于目标设备色域为例,将源设备色域中超出目标设备色域的那部分颜色映射到目标设备色域边界上同一点,以生成由源设备色域至目标设备色域的LUT。在使用该LUT进行色域转换时,由于该LUT会造成像素之间的相对关系丢失,即色域外细节信息的丢失,因此在高饱和颜色区域可能会出现过度饱和、细节丢失、纹理模糊和明暗失真等问题。
压缩式色域转换算法:该算法的输入色域是源设备色域,输出色域是目标设备色域,以源设备色域大于目标设备色域为例,将源设备色域中超出目标设备色域的那部分颜色通过压缩函数映射至目标设备色域内,以生成由源设备色域至目标设备色域的LUT。在实际该LUT进行色域转换时,由于压缩函数是单调函数,因此能保留原图高饱和部分之间的相对关系,映射后会保留更多的颜色细节。然而,虽然压缩式色域转换可以保留更多的颜色细节,但会降低整幅图像的对比度和颜色饱和度。
三基色:通过其他颜色的混合无法得到的“基本色”,由于人的肉眼有感知红色(Red,R)、绿色(Green,G)和绿色(Blue,B)三种不同颜色的锥体细胞,因此色彩空间通常可以由R、G、B三种基本色来表达。
光电转换函数(Opto-Electrical Transfer Function,OETF):用于描述线性颜色值与非线性颜色值(数字编码像素值)之间关系的函数。
电光转换函数(Electro-Optical Transfer Function,EOTF):用于描述输入显示器的非线性颜色值(数字编码像素值)和显示器所显示的线性颜色值之间关系的函数。
三、相关技术与本申请实施例之间的区别
相关技术中,无论是采用压缩式色域转换算法还是剪裁式色域转换算法,都是只在源设备色域和目标设备色域中建立映射关系,即直接生成一个由源设备色域至目标设备色域的LUT,源设备色域和目标设备色域都是设备色域,该设备色域定义了当前画面的最大色域范围,但忽略了图像的颜色信息,每个图像画面实际所占色域是千变万化的,仅使用一个LUT无法在所有画面下都达到最好效果。
本申请实施例中,考虑到虽然源设备色域范围是固定的,但实际所要传输的图像一般只占其中一部分,且所占色域大小与图像的颜色信息相关,因此预先在源设备色域和目标设备色域之间设置至少一个中间色域以及生成对应的LUT,根据图像的颜色分布,自适应地选择匹配的目标色域,基于目标色域对应的目标LUT进行色域转换,可以更加准确地还原原始图像的色彩细节和光影层次,提供更一致的视觉感受。
此外,本申请实施例中使用预先生成LUT的方式,具有更高的灵活性,无需复杂的计算操作,可以快速有效地将颜色准确地映射到目标设备色域中,在满足实时性的前提下实现更加细致的颜色处理。
接下来对本申请实施例提供的色域转换方法进行详细地说明。
需要说明的是,本申请实施例提供的色域转换方法适用于电子设备,在实际应用中,该电子设备可以包括:智能手机、平板电脑、个人数字助理等移动终端,本申请实施例对此不作限定。
图2是本申请的一些实施例提供的色域转换方法的流程图之一,如图2所示,该方法至少包括以下步骤:步骤201、步骤202、步骤203和步骤204;
在步骤201中,获取待处理图像的颜色分布信息。
本申请实施例中,待处理图像为由源设备发送至目标设备的图像。
本申请实施例中,获取待处理图像的颜色分布信息,以用于确定该待处理图像匹配的目标色域。
在一些实施例中,为了降低数据处理量和/或提高所提取的图像颜色分布信息的质量,可以首先对待处理图像进行预处理,之后基于预处理后的图像提取图像颜色分布信息,相应地,上述步骤201可以包括以下步骤:
对待处理图像进行预处理,得到预处理后的图像,其中,预处理包括以下至少一项:降采样处理、降噪处理;根据预处理后的图像,获取待处理图像的颜色分布信息。
本申请实施例中,在降采样处理时,可以保留在原图的20%-40%,在保持图像整体结构和主要分布的情况下减少图像的像素数量,从而提高处理速度。
本申请实施例中,考虑到待处理图像的颜色分布较为杂乱,而人眼更关注的是图像的主体内容,也就是在颜色空间中分布多且密度大的区域,因此可以通过去噪算法移除图像中的离散噪点,简化后续计算量。
本申请实施例中,在降噪处理时,可以通过计算图像中每个像素点与其K个近邻点之间的平均距离,并与三维空间中所有颜色点的平均距离及标准差做比较,来判断该像素点是否为离散噪点,若是,则移除该像素点,以完成对图像的降噪处理。
在步骤202中,根据待处理图像的颜色分布信息,从色域集合中选择目标色域,其中,色域集合中包括源设备色域和中间色域,中间色域是预先设置的介于源设备色域与目标设备色域之间的色域。
本申请实施例中,可以实现由大色域到小色域的转换,此时,源设备色域大于目标设备色域;或者,可以实现由小色域到大色域的转换,此时,源设备色域小于目标设备色域。
需要说明的是,为了便于描述和理解,后续主要以由大色域到小色域的转换为例,即以源设备色域大于目标设备色域的场景为例进行描述,由小色域到大色域的转换过程与由大色域到小色域的转换过程类似,在此不再赘述。
本申请实施例中,目标色域为能够包含待处理图像的所有或者大部分颜色、且与待处理图像的颜色分布信息最近接的色域。
本申请实施例中,为了能够与不同颜色分布信息的图像进行匹配,可以预先设置1个或者多个介于色域A和色域B之间的自定义色域,每一个自定义色域为一个中间色域,并为每个中间色域生成各自对应的LUT,组成LUT库以备选择。
在一个例子中,源设备色域为色域A,目标设备色域为色域B,色域A为较大色域,色域B为较小色域,预先设置m个介于色域A和色域B之间的中间色域,m为正整数。
本申请实施例中,可以通过多种方式,设置介于源设备色域与目标设备色域之间的中间色域。
在一些实施例中,中间色域包括:从源设备色域开始、按照预设步进递减至目标设备色域的一系列色域;其中,源设备色域大于目标设备色域。
本申请实施例中,设置中间色域的过程,类似于由源设备色域逐步缩小到目标设备色域的过程。
在一个例子中,如图3所示,坐标系代表CIE 1931xy颜色空间,其中线条GamutA代表源设备色域A在上述坐标系二维空间下的投影,线条GamutB代表目标设备色域B在上述坐标系二维空间下的投影。
在两设备色域之间自定义中间色域m(m=1,2,…),其中m的最大值与源设备色域A和目标设备色域B之间的大小差异有关,差异越大,预设的中间色域越多,如图3中当m=2时,中间色域m包括Gamut1和Gamut2,Gamut1和Gamut2依序包含在源设备色域A和目标设备色域B中间。
需要说明的是,中间色域m与源设备色域A和目标设备色域B的相对关系不仅表现在xy投影平面上,在整个Yxy空间上,中间色域m依序包含在源设备色域A和目标设备色域B中间。
在一些实施例中,中间色域包括:由源设备色域的一个基色顶点坐标和目标设备色域的两个基色顶点坐标构成的一系列色域;其中,源设备色域大于目标设备色域。
本申请实施例中,中间色域满足:三个基色顶点中,其中两个是目标设备色域的顶点,其中一个是源设备色域的顶点。在这种情况下,中间色域的个数通常为3个。
在一个例子中,如图4所示,对于源设备色域A和目标设备色域B,其映射在CIE1931xy平面的顶点坐标分别为(rA,gA,bA)和(rB,gB,bB)。预设3个中间色域:中间色域1、中间色域2和中间色域3,其顶点坐标分别为(rA,gB,bB)、(rB,gA,bB)和(rB,gB,bA)。
在步骤203中,从查找表库中,选择目标色域对应的目标LUT,其中,查找表库中包括:源设备色域对应的源LUT和中间色域对应的中间LUT,源LUT为由源设备色域至目标设备色域的LUT,中间LUT为由中间色域至目标设备色域的LUT。
本申请实施例中,可以针对色域集合中的各个色域,预先生成各个色域对应的LUT。
在一些实施例中,在源设备色域大于目标设备色域的情况下,可以采用压缩式色域转换算法,生成各色域对应的LUT,相应地,如图5所示,上述LUT库中的各LUT可以通过以下步骤生成:步骤501、步骤502和步骤503;
在步骤501中,对于色域集合中每个色域i,根据色域i的顶点坐标,确定色域i对应的由RGB至XYZ的转换矩阵Pi;其中,1≤i≤M,M为色域集合中色域的总数。
在一个例子中,源设备色域为色域A,目标设备色域为色域B。首先根据色域i的形状,可以得到相应RGB到XYZ的转换矩阵,具体求解如下,色域i在xy投影平面的三基色坐标分别为(xr,yr)、(xg,yg)、(xb,yb),则转换矩阵为:
其中, Xg、Zg、Xb、Zb同理;
[Xw,Yw,Zw]为白点坐标。
在步骤502中,基于转换矩阵Pi,将色域i在源设备色域内的各RGB值转换至预设颜色空间得到转换结果Zi
本申请实施例中,预设颜色空间可以为以下任一项:Yxy、Lu’v’或者L*a*b。
在步骤503中,以色域i作为映射的源边界,以目标设备色域作为映射的目标边界,将色域i的颜色空间转换结果Zi映射到目标设备色域内,得到色域i对应的LUT。
本申请实施例中,为了确保图像根据画面内容保留尽量多的颜色值,达到尽可能还原原始图像的目的,还可以为色域集合中的每个色域i设置对应的保护区域,其中,不同色域对应的保护区域占比不同,色域边界的大小与保护区域的大小负相关。
在映射过程设置保护区域,保护区域内的颜色值在映射前后不发生变化,例如图6所示,映射的源边界越小,目标设备色域B中用作压缩处理的白色面积越小,灰色保护区域就设置的越大,对源边界外的值进行截断处理,其他采用压缩式色域转换算法,映射后返回RGB值即可得到目标设备色域B对应的颜色值,其中,截断处理指的是剪裁式色域转换方法,和压缩式色域映射相对应。
在一些实施例中,基于上述步骤501至步骤503的思想,生成由源设备色域、中间设备色域以及目标设备色域分别至目标设备色域的LUT的具体流程可以包括以下步骤:S11~S18;
S11,在源设备色域A和目标设备色域B之间设置m个自定义的中间色域Gamutm,m为正整数。
S12,根据色域j的顶点(rj,gj,bj),求解对应的RGBj到XYZ的矩阵,其中,j=A,m,B。
S13,解析预设的初始3D LUT,提取每一行数据作为色域j的一组颜色的RGB值,其中,初始3D LUT为人为设置的记录多种颜色的查找表。
S14,通过EOTF将信号值转为线性值,再将颜色值转为待映射的颜色空间中。
S15,将色域j依次作为源边界,目标设备色域B作为目标边界,并设置对应的保护区域。
S16,通过压缩式色域转换算法,得到对应的目标设备色域B的RGB值,再做OETF处理得到目标信号值。
S17,将目标信号值保存为对应的LUTj中。
S18,生成多个LUT以待使用。
可见,本申请实施例中,在生成查表表中的各LUT时,可以采用压缩式色域转换算法,由于该算法主要采用一对一的单调函数,,因此能保留原图高饱和部分之间的相对关系,映射后会保留更多的颜色细节。
在步骤204中,基于目标LUT,对待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
由上述实施例可见,该实施例中,根据待处理图像的颜色分布信息,从色域集合中选择目标色域,其中,色域集合中包括源设备色域和中间色域,中间色域是预先设置的介于源设备色域与目标设备色域之间的色域;从查找表LUT库中,选择目标色域对应的目标LUT,其中,LUT库中包括:源设备色域对应的源LUT和中间色域对应的中间LUT,源LUT为由源设备色域至目标设备色域的LUT,中间LUT为由中间色域至目标设备色域的LUT;基于目标LUT,对待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
可见,与相关技术中在不同设备色域中建立映射关系相比,本申请实施例中,考虑到虽然源设备色域范围是固定的,但实际图像一般只占其中一部分,且所占色域大小与图像的颜色信息相关,因此预先在源设备色域和目标设备色域之间设置中间色域和对应的LUT,根据图像的颜色分布,自适应地从源设备色域和中间色域中选择当前画面内容实际所占的目标色域,基于目标色域对应的LUT进行色域转换,可以更加准确地还原原始图像的色彩细节和光影层次,避免出现色调偏移和细节丢失等问题,提高了彩色信息的色域转换效果。此外,使用预先设置LUT库的方式,具有更高的灵活性,无需复杂的计算操作,可以快速有效地将颜色准确地映射到目标设备色域中,在满足色域转换效果要求的前提下实现了实时性的处理。
图7是本申请的一些实施例提供的色域转换方法的流程图之二,本申请实施例中,源设备色域大于目标设备色域,中间色域包括:从源设备色域开始、按照预设步进递减至目标设备色域的一系列色域,中间色域的设置充分考虑画面所占色域的大小,提供了更准确的划分,在保留细节和明暗变化、提高整体饱和度和对比度上取得折衷,相应地,如图7所示,该方法可以包括以下步骤:步骤701、步骤702、步骤703和步骤704;
在步骤701中,获取待处理图像的颜色分布信息。
本申请实施例中的步骤701与图2所示实施例中的步骤201类似,在此不再赘述。
在步骤702中,对色域集合中的所有色域进行由小到大的排序,得到排序后的多个待匹配色域;根据待处理图像的各像素点的颜色值,确定待处理图像中超出排序第一的待匹配色域的像素点的目标个数;在目标个数小于第一阈值的情况下,确定排序第一的待匹配色域为目标色域;在目标个数大于或等于第一阈值的情况下,根据待处理图像的各像素点的颜色值,确定待处理图像中超出排序第二的待匹配色域的像素点的目标个数,重复以上确定目标色域的过程,直至目标个数小于所述第一阈值,得到目标色域。
本申请实施例中,将色域集合中的所有色域进行从小到大的排序,从最小的色域开始,即从排序第一的色域开始,判断色域是否足以放下待处理图像的画面内容,即色域是否包含了待处理图像的大部分像素颜色,如果最小的色域不足以放下待处理图像的画面内容,则遍历下一个,直至查找足以放下待处理图像的画面内容的色域,并将其作为目标色域。
本申请实施例中,第一阈值的可以设置为针对整个图像像素值的占比,超出占比时表示超出待匹配色域的像素的数量足够多,其映射结果会影响整幅图的画面表现。
在一些实施例中,在判断一个色域是否足以放下待处理图像的画面内容,即色域是否包含了待处理图像的大部分像素颜色时,以排序第一的色域(最小的色域)为例,上述步骤702可以包括以下步骤:
将待处理图像的各像素点的颜色值与第一转换矩阵进行乘积运算,得到各像素点的运算值,其中,第一转换矩阵为基于裁剪式色域转换算法生成的、由源设备色域转换至排序第一的待匹配色域的矩阵;
统计待处理图像中运算值大于255的像素点的第一个数和运算值小于0的像素点的第二个数,其中,目标个数为第一个数和第二个数之和。
在一个例子中,色域集合中当前从小到大色域分别为:Gamut2、Gamut1、GamutA,其中,Gamut2、Gamut1为中间色域,GamutA为源设备色域A;
对待处理图像进行降采样处理,将降采样处理后的图像像素RGB值转换至映射空间,并进行降噪处理;
将降噪后的各像素点的颜色RGB值代入GamutA转Gamut2的矩阵中,如果对于一个像素点,计算得到的值大于>255或者<0,则说明该像素点位置超出Gamut2
依次统计超出Gamut2的像素点的个数,如果该个数小于目标阈值,则确定Gamut2为目标色域;否则,认为色域Gamut2不足以放下画面内容,继续将降噪后的各像素点的颜色RGB值代入GamutA转Gamut1的矩阵中,依次统计超出Gamut1的像素点的个数,如果该个数小于目标阈值,则确定Gamut1为目标色域。重复上述过程,直到确定足以包围画面的最小色域。
可见,本申请实施例中,以上在确定目标色域的过程中,主要是矩阵运算和简单的判断,运算速度较快。
在步骤703中,从查找表LUT库中,选择目标色域对应的目标LUT,其中,LUT库中包括:源设备色域对应的源LUT和中间色域对应的中间LUT,源LUT为由源设备色域至目标设备色域的LUT,中间LUT为由中间色域至目标设备色域的LUT。
本申请实施例中的步骤703与图2所示实施例中的步骤203类似,在此不再赘述。
在步骤704中,基于目标LUT,对待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
本申请实施例中,可以直接根据目标LUT,对待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
可见,本申请实施例中,可以实现基于内容的自适应色域转换,在大片高饱和画面下可以有效保留细节和光影过渡,在低饱和图像中更大程度的还原源图像的颜色值,色域转换LUT的选取与图像实际所占色域相关,避免单一压缩式算法造成的部分画面下色域空间的浪费和饱和度的损失,提高在不同设备上画面观感的一致性,且通过预设3D LUT的方式代入运算,满足灵活性、实时性和准确性。
图8是本申请的一些实施例提供的色域转换方法的流程图之三,本申请实施例中,源设备色域大于目标设备色域,中间色域满足以下条件:三个基色顶点中,其中两个是目标设备色域的顶点,其中一个是源设备色域的顶点,如图8所示,该方法可以包括以下步骤:步骤801、步骤802、步骤803和步骤804;
在步骤801中,获取待处理图像的颜色分布信息。
本申请实施例中的步骤801与图2所示实施例中的步骤201类似,在此不再赘述。
在步骤802中,将目标设备色域映射到预设色环中,得到第一色环映射结果;以及将待处理图像的各像素点的颜色值映射到预设色环中,得到第二色环映射结果;根据第一色环映射结果和第二色环映射结果,从色域集合中选择目标色域;其中,预设色环包含基于色调划分的N个分区,不同分区的三基色的分量不同,N为大于1的整数。
本申请实施例中,色域集合中的中间色域通常为3个,例如,对于源设备色域A和目标设备色域B,其顶点坐标分别为(rA,gA,bA)和(rB,gB,bB),3个中间色域:中间色域1、中间色域2和中间色域3,其顶点坐标分别为(rA,gB,bB)、(rB,gA,bB)和(rB,gB,bA)。
在一个例子中,中间色域的个数为3个,分别为中间色域1、中间色域2和中间色域3,根据图5所示实施例中生成LUT的步骤,可以得到源设备色域A、中间色域1、中间色域2、中间色域3和目标设备色域B,分别转换至目标设备色域B的LUT:LUTA、LUT1、LUT2、LUT3和LUTB。其中,LUTB指的是对源设备色域A超出目标设备色域B的那部分颜色做截断处理,对源设备色域A未超出目标设备色域B的那部分颜色采用压缩式色域转换算法进行处理得到的LUT。
本申请实施例中,预先构建预设色环,将其通过色调分为N个区域,每个区域称为一个“分区”。
在一个例子中,以N=12为例,如图9所示,预设色环的每个分区中包含的三基色的分量用“+”表示,“+”越多,表示包含的该三基色分量越多。
源设备色域的目标色域的映射结果为满圆,将目标设备色域B和待处理图像的各像素点的颜色值均映射到图9所示的预设色环中,得到如图10所示的色环映射结果,从图10中可以看出,目标设备色域B在源设备色域A上所占区域的形状并不规则,待处理图像的各像素点有的在目标设备色域B内部,有的在目标设备色域B外部。对超出目标设备色域B的像素点的数量进行计算,得到每个分区内超色域指数(Hypergamut Index,HI),HI可以采用如下公式进行计算:
其中,h为当前分区下的色调(Hue),s为当前色调下点的数量,dp为像素点的饱和度(在色环中表征为极径),dB为目标设备色域B边界的极径,dA为源设备色域A边界的极径,num为待处理图像中像素点的数量。HI与该分区下每个色调超出点个数成正相关,与超出色域的距离成正相关。
在一些实施例中,可以根据各个分区的HI和对应的三基色分量,来选择目标色域,相应地,上述步骤802可以包括以下步骤:步骤8021、步骤8022、步骤8023和步骤8024;
在步骤8021中,根据第一色环映射结果和第二色环映射结果,确定预设色环的各分区的超色域指数HI,其中,HI与待处理图像中超出目标设备色域的像素点的个数正相关。
在步骤8022中,根据各分区的HI,计算三基色各自对应的得分。
本申请实施例中,预设色环的每个分区中包含三基色的分量,而每个分区对应一个HI,将每个分区的HI作为该分区内各基色的得分,对于每个基色,将该基色在所有分区的得到进行求和,得到该基色对于的最终得分。
在步骤8023中,根据三基色各自对应的得分,选择得分满足预设条件的目标基色,其中,预设条件包括以下任一项:得分最高、得分高于第二阈值、得分最高和次高。
在步骤8024中,从色域集合中,选择包含源设备色域的目标基色顶点坐标、且距离目标设备色域的目标基色顶点坐标最近的目标色域。
为了便于理解,结合一个具体例子,从曲线的角度对目标色域的确定过程进行描述。
如图11所示,根据各个分区的HI和对应的三基色分量,确定三基色中的“绿色”的得分最高,“绿色”的得分最高,说明待处理图像中超出目标设备色域B的绿色区域内容较多,由于LUT2对应中间色域2(rB,gA,bB),中间色域2的绿色顶点是源设备色域A的顶点,因此绿色区域超目标设备色域B较多时,需要将目标设备色域B的绿色顶点向外拉,LUT2为目标色域。
在步骤803中,从查找表LUT库中,选择目标色域对应的目标LUT,其中,LUT库中包括:源设备色域对应的源LUT和中间色域对应的中间LUT,源LUT为由源设备色域至目标设备色域的LUT,中间LUT为由中间色域至目标设备色域的LUT。
本申请实施例中的步骤803与图2所示实施例中的步骤203类似,在此不再赘述。
在步骤804中,对目标LUT进行插值处理,得到插值后的LUT;根据插值后的LUT,对待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
在一些实施例中,上述步骤804可以包括以下步骤:步骤8041和步骤8042;
在步骤8041中,根据目标基色对应的得分,确定目标LUT的插值系数。其中,插值系数可以通过对各分区三基色分量和HI加权求和得到。
在步骤8042中,对目标LUT与其插值系数进行乘积运算,并将运算结果与目标设备色域对应的LUT进行求和运算得到插值后的LUT,其中,目标设备色域对应的LUT为由目标设备色域至目标设备色域的LUT。
例如图11中,插值后的LUT对应表示LUT2乘以对应的插值系数再加LUTB
在实际应用时,计算画面像素RGB所对应的色调与饱和度时(RGB转HSV已有公开公式),可以同步进行HI的计算,这样当完成画面至色环的映射后,直接合计各分区HI,并结合当前分区所包含三基色的成分,决定该内容色域所对应三角形顶点的移动,进而在预设的对应LUT中进行插值得到当前画面所对应的最终LUT。
可见,本申请实施例中,基于色环映射的内容进行自适应地色域转换,通过统计图像像素颜色在预设色环中的分布,得到当前图像内容的色域范围,并计算得到相应的参数值,对已知预设LUT中做插值后代入即可得到处理后的图像。通过分区统计的方式,在超色域颜色值的处理上更加灵活,通过不同LUT插值的方式,保证画面处理的实时性和准确性,最终使得同一幅画面在不同设备色域上呈现较好的一致性,助力图像在不同设备的高保真复现。
本申请实施例提供的色域转换方法,执行主体可以为色域转换装置。本申请实施例中以色域转换装置执行色域转换方法为例,说明本申请实施例提供的色域转换装置。
图12是本申请实施例提供的一种色域转换装置的结构框图,如图12所示,色域转换装置1200,可以包括:获取模块1201、第一选择模块1202、第二选择模块1203和转换模块1204;
获取模块1201,用于获取待处理图像的颜色分布信息;
第一选择模块1202,用于根据所述待处理图像的颜色分布信息,从色域集合中选择目标色域,其中,所述色域集合中包括源设备色域和中间色域,所述中间色域是预先设置的介于所述源设备色域与目标设备色域之间的色域;
第二选择模块1203,用于从查找表LUT库中,选择所述目标色域对应的目标LUT,其中,所述LUT库中包括:所述源设备色域对应的源LUT和所述中间色域对应的中间LUT,所述源LUT为由所述源设备色域至所述目标设备色域的LUT,所述中间LUT为由所述中间色域至所述目标设备色域的LUT;
转换模块1204,用于基于所述目标LUT,对所述待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
由上述实施例可见,该实施例中,根据待处理图像的颜色分布信息,从色域集合中选择目标色域,其中,色域集合中包括源设备色域和中间色域,中间色域是预先设置的介于源设备色域与目标设备色域之间的色域;从查找表LUT库中,选择目标色域对应的目标LUT,其中,LUT库中包括:源设备色域对应的源LUT和中间色域对应的中间LUT,源LUT为由源设备色域至目标设备色域的LUT,中间LUT为由中间色域至目标设备色域的LUT;基于目标LUT,对待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
可见,与相关技术中在不同设备色域中建立映射关系相比,本申请实施例中,考虑到虽然源设备色域范围是固定的,但实际图像一般只占其中一部分,且所占色域大小与图像的颜色信息相关,因此预先在源设备色域和目标设备色域之间设置中间色域和对应的LUT,根据图像的颜色分布,自适应地从源设备色域和中间色域中选择当前画面内容实际所占的目标色域,基于目标色域对应的LUT进行色域转换,可以更加准确地还原原始图像的色彩细节和光影层次,避免出现色调偏移和细节丢失等问题,提高了彩色信息的色域转换效果。此外,使用预先设置LUT库的方式,具有更高的灵活性,无需复杂的计算操作,可以快速有效地将颜色准确地映射到目标设备色域中,在满足色域转换效果要求的前提下实现了实时性的处理。
可选地,作为一个实施例,所述中间色域可以包括:从所述源设备色域开始、按照预设步进递减至所述目标设备色域的一系列色域,所述源设备色域大于所述目标设备色域。
可选地,作为一个实施例,所述第一选择模块1202,可以包括:
排序子模块,用于对色域集合中的所有色域进行由小到大的排序,得到排序后的多个待匹配色域;
第一确定子模块,用于根据所述待处理图像的各像素点的颜色值,确定所述待处理图像中超出排序第一的待匹配色域的像素点的目标个数;
第二确定子模块,用于在所述目标个数小于第一阈值的情况下,确定排序第一的待匹配色域为目标色域;
第三确定子模块,用于在所述目标个数大于或等于所述第一阈值的情况下,根据所述待处理图像的各像素点的颜色值,确定所述待处理图像中超出排序第二的待匹配色域的像素点的目标个数,重复以上确定目标色域的过程,直至所述目标个数小于所述第一阈值,得到目标色域。
可选地,作为一个实施例,所述第一确定子模块,可以包括:
运算单元,用于将所述待处理图像的各像素点的颜色值与第一转换矩阵进行乘积运算,得到各像素点的运算值,其中,所述第一转换矩阵为基于裁剪式色域转换算法生成的、由所述源设备色域转换至排序第一的待匹配色域的矩阵;
统计单元,用于统计所述待处理图像中运算值大于255的像素点的第一个数和运算值小于0的像素点的第二个数,其中,所述目标个数为所述第一个数和所述第二个数之和。
可选地,作为一个实施例,所述中间色域可以包括:由所述源设备色域的一个基色顶点坐标和所述目标设备色域的两个基色顶点坐标构成的一系列色域,所述源设备色域大于所述目标设备色域。
可选地,作为一个实施例,所述第一选择模块1202,可以包括:
第一映射子模块,用于将所述目标设备色域映射到预设色环中,得到第一色环映射结果;以及将所述待处理图像的各像素点的颜色值映射到所述预设色环中,得到第二色环映射结果;其中,所述预设色环包含基于色调划分的N个分区,不同分区的三基色的分量不同,N为大于1的整数;
选择子模块,用于根据所述第一色环映射结果和所述第二色环映射结果,从色域集合中选择目标色域。
可选地,作为一个实施例,所述选择子模块,可以包括:
第一确定单元,用于根据所述第一色环映射结果和所述第二色环映射结果,确定所述预设色环的各分区的超色域指数HI,其中,所述HI与所述待处理图像中超出所述目标设备色域的像素点的个数正相关;
第一计算单元,用于根据各分区的HI,计算三基色各自对应的得分;
第一选择单元,用于根据所述三基色各自对应的得分,选择得分满足预设条件的目标基色,其中,所述预设条件包括以下任一项:得分最高、得分高于第二阈值、得分最高和次高;
第二选择单元,用于从所述色域集合中,选择包含所述源设备色域的目标基色顶点坐标、且距离所述目标设备色域的目标基色顶点坐标最近的目标色域。
可选地,作为一个实施例,所述转换模块1204,可以包括:
插值子模块,用于对所述目标LUT进行插值处理,得到插值后的LUT;
第一转换子模块,用于根据所述插值后的LUT,对所述待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
可选地,作为一个实施例,所述插值子模块,可以包括:
第二确定单元,用于根据所述目标基色对应的得分,确定所述目标LUT的插值系数;
第二计算单元,用于对所述目标LUT与所述插值系数进行乘积运算,并将运算结果与目标设备色域对应的LUT进行求和运算得到插值后的LUT,其中,所述目标设备色域对应的LUT为由所述目标设备色域至所述目标设备色域的LUT。
可选地,作为一个实施例,所述获取模块1201,可以包括:
预处理子模块,用于对所述待处理图像进行预处理,得到预处理后的图像,其中,所述预处理包括以下至少一项:降采样处理、降噪处理;
获取子模块,用于根据所述预处理后的图像,获取所述待处理图像的颜色分布信息。
可选地,作为一个实施例,所述色域转换装置1200,还可以包括:生成模块;所述生成模块,可以包括:
第四确定子模块,用于对于所述色域集合中每个色域i,根据所述色域i的顶点坐标,确定所述色域i对应的由RGB至XYZ的转换矩阵Pi,其中,1≤i≤M,M为所述色域集合中色域的总数;
第二转换子模块,用于基于所述转换矩阵Pi,将所述色域i在所述源设备色域内的各RGB值转换至预设颜色空间得到转换结果Zi
第二映射子模块,用于以所述色域i作为映射的源边界,以所述目标设备色域作为映射的目标边界,将所述色域i的颜色空间转换结果Zi映射到所述目标设备色域内,得到所述色域i对应的LUT。
可选地,作为一个实施例,所述生成模块,还可以包括:
设置子模块,用于为所述色域集合中的每个色域i设置对应的保护区域,其中,不同色域对应的保护区域占比不同,色域边界的大小与保护区域的大小负相关。
本申请实施例中的色域转换装置可以是电子设备,也可以是电子设备中的部件,例如集成电路或芯片。该电子设备可以是终端,也可以为除终端之外的其他设备。示例性的,电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(Mobile Internet Device,MID)、增强现实(Augmented Reality,AR)/虚拟现实(VirtualReality,VR)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(Ultra-Mobile PersonalComputer,UMPC)、上网本、或者个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等,还可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage,NAS)、个人计算机(PersonalComputer,PC)、电视机(Television,TV)、柜员机或者自助机等,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例中的色域转换装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统,可以为IOS操作系统,还可以为其他可能的操作系统,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的色域转换装置能够实现图2、图7或者图8中所述方法实施例实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
可选地,如图13所示,本申请实施例还提供了一种电子设备1300,包括处理器1301和存储器1302,存储器1302上存储有可在所述处理器1301上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器1301执行时实现上述色域转换方法实施例的各个步骤,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。
图14是实现本申请各个实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。
该电子设备1400包括但不限于:射频单元1401、网络模块1402、音频输出单元1403、输入单元1404、传感器1405、显示单元1406、用户输入单元1407、接口单元1408、存储器1409以及处理器1410等部件。
本领域技术人员可以理解,电子设备1400还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理系统与处理器1410逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图14中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
处理器1410,用于获取待处理图像的颜色分布信息;根据所述待处理图像的颜色分布信息,从色域集合中选择目标色域,其中,所述色域集合中包括源设备色域和中间色域,所述中间色域是预先设置的介于所述源设备色域与目标设备色域之间的色域;从查找表LUT库中,选择所述目标色域对应的目标LUT,其中,所述LUT库中包括:所述源设备色域对应的源LUT和所述中间色域对应的中间LUT,所述源LUT为由所述源设备色域至所述目标设备色域的LUT,所述中间LUT为由所述中间色域至所述目标设备色域的LUT;基于所述目标LUT,对所述待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
可见,与相关技术中在不同设备色域中建立映射关系相比,本申请实施例中,考虑到虽然源设备色域范围是固定的,但实际图像一般只占其中一部分,且所占色域大小与图像的颜色信息相关,因此预先在源设备色域和目标设备色域之间设置中间色域和对应的LUT,根据图像的颜色分布,自适应地从源设备色域和中间色域中选择当前画面内容实际所占的目标色域,基于目标色域对应的LUT进行色域转换,可以更加准确地还原原始图像的色彩细节和光影层次,避免出现色调偏移和细节丢失等问题,提高了彩色信息的色域转换效果。此外,使用预先设置LUT库的方式,具有更高的灵活性,无需复杂的计算操作,可以快速有效地将颜色准确地映射到目标设备色域中,在满足色域转换效果要求的前提下实现了实时性的处理。
可选地,作为一个实施例,所述中间色域包括:从所述源设备色域开始、按照预设步进递减至所述目标设备色域的一系列色域,所述源设备色域大于所述目标设备色域。
可选地,作为一个实施例,处理器1410,还用于对色域集合中的所有色域进行由小到大的排序,得到排序后的多个待匹配色域;
根据所述待处理图像的各像素点的颜色值,确定所述待处理图像中超出排序第一的待匹配色域的像素点的目标个数;
在所述目标个数小于第一阈值的情况下,确定排序第一的待匹配色域为目标色域;在所述目标个数大于或等于所述第一阈值的情况下,根据所述待处理图像的各像素点的颜色值,确定所述待处理图像中超出排序第二的待匹配色域的像素点的目标个数,重复以上确定目标色域的过程,直至所述目标个数小于所述第一阈值,得到目标色域。
可选地,作为一个实施例,处理器1410,还用于将所述待处理图像的各像素点的颜色值与第一转换矩阵进行乘积运算,得到各像素点的运算值,其中,所述第一转换矩阵为基于裁剪式色域转换算法生成的、由所述源设备色域转换至排序第一的待匹配色域的矩阵;
统计所述待处理图像中运算值大于255的像素点的第一个数和运算值小于0的像素点的第二个数,其中,所述目标个数为所述第一个数和所述第二个数之和。
可选地,作为一个实施例,所述中间色域包括:由所述源设备色域的一个基色顶点坐标和所述目标设备色域的两个基色顶点坐标构成的一系列色域,所述源设备色域大于所述目标设备色域。
可选地,作为一个实施例,处理器1410,还用于将所述目标设备色域映射到预设色环中,得到第一色环映射结果;以及将所述待处理图像的各像素点的颜色值映射到所述预设色环中,得到第二色环映射结果;其中,所述预设色环包含基于色调划分的N个分区,不同分区的三基色的分量不同,N为大于1的整数;根据所述第一色环映射结果和所述第二色环映射结果,从色域集合中选择目标色域。
可选地,作为一个实施例,处理器1410,还用于根据所述第一色环映射结果和所述第二色环映射结果,确定所述预设色环的各分区的超色域指数HI,其中,所述HI与所述待处理图像中超出所述目标设备色域的像素点的个数正相关;
根据各分区的HI,计算三基色各自对应的得分;根据所述三基色各自对应的得分,选择得分满足预设条件的目标基色,其中,所述预设条件包括以下任一项:得分最高、得分高于第二阈值、得分最高和次高;
从所述色域集合中,选择包含所述源设备色域的目标基色顶点坐标、且距离所述目标设备色域的目标基色顶点坐标最近的目标色域。
可选地,作为一个实施例,处理器1410,还用于对所述目标LUT进行插值处理,得到插值后的LUT;根据所述插值后的LUT,对所述待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
可选地,作为一个实施例,处理器1410,还用于根据所述目标基色对应的得分,确定所述目标LUT的插值系数;对所述目标LUT与所述插值系数进行乘积运算,并将运算结果与目标设备色域对应的LUT进行求和运算得到插值后的LUT,其中,所述目标设备色域对应的LUT为由所述目标设备色域至所述目标设备色域的LUT。
可选地,作为一个实施例,处理器1410,还用于对所述待处理图像进行预处理,得到预处理后的图像,其中,所述预处理包括以下至少一项:降采样处理、降噪处理;根据所述预处理后的图像,获取所述待处理图像的颜色分布信息。
可选地,作为一个实施例,处理器1410,还用于对于所述色域集合中每个色域i,根据所述色域i的顶点坐标,确定所述色域i对应的由RGB至XYZ的转换矩阵Pi,其中,1≤i≤M,M为所述色域集合中色域的总数;
基于所述转换矩阵Pi,将所述色域i在所述源设备色域内的各RGB值转换至预设颜色空间得到转换结果Zi;以所述色域i作为映射的源边界,以所述目标设备色域作为映射的目标边界,将所述色域i的颜色空间转换结果Zi映射到所述目标设备色域内,得到所述色域i对应的LUT。
可选地,作为一个实施例,处理器1410,还用于在以所述色域i作为映射的源边界,以所述目标设备色域作为映射的目标边界,将所述色域i的颜色空间转换结果Zi映射到所述目标设备色域内,得到所述色域i对应的LUT之前,为所述色域集合中的每个色域i设置对应的保护区域,其中,不同色域对应的保护区域占比不同,色域边界的大小与保护区域的大小负相关。
应理解的是,本申请实施例中,输入单元1404可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit,GPU)14041和麦克风14042,图形处理器14041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元1406可包括显示面板14061,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板14061。用户输入单元1407包括触控面板14071以及其他输入设备14072中的至少一种。触控面板14071,也称为触摸屏。触控面板14071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备14072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。
存储器1409可用于存储软件程序以及各种数据。存储器1409可主要包括存储程序或指令的第一存储区和存储数据的第二存储区,其中,第一存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序或指令(比如声音播放功能、图像播放功能等)等。此外,存储器1409可以包括易失性存储器或非易失性存储器,或者,存储器1409可以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(ElectricallyEPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM),静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM,DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(SynchlinkDRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM,DRRAM)。本申请实施例中的存储器1409包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
处理器1410可包括一个或多个处理单元;可选的,处理器1410集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理涉及操作系统、用户界面和应用程序等的操作,调制解调处理器主要处理无线通信信号,如基带处理器。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1410中。
本申请实施例还提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述色域转换方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。
本申请实施例还提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现上述色域转换方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如上述色域转换方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可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,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。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可以以计算机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(例如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(例如可以是手机,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的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。

Claims (14)

1.一种色域转换方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待处理图像的颜色分布信息;
根据所述待处理图像的颜色分布信息,从色域集合中选择目标色域,其中,所述色域集合中包括源设备色域和中间色域,所述中间色域是预先设置的介于所述源设备色域与目标设备色域之间的色域;
从查找表LUT库中,选择所述目标色域对应的目标LUT,其中,所述LUT库中包括:所述源设备色域对应的源LUT和所述中间色域对应的中间LUT,所述源LUT为由所述源设备色域至所述目标设备色域的LUT,所述中间LUT为由所述中间色域至所述目标设备色域的LUT;
基于所述目标LUT,对所述待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述中间色域包括:从所述源设备色域开始、按照预设步进递减至所述目标设备色域的一系列色域,所述源设备色域大于所述目标设备色域。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述待处理图像的颜色分布信息,从色域集合中选择目标色域,包括:
对色域集合中的所有色域进行由小到大的排序,得到排序后的多个待匹配色域;
根据所述待处理图像的各像素点的颜色值,确定所述待处理图像中超出排序第一的待匹配色域的像素点的目标个数;
在所述目标个数小于第一阈值的情况下,确定排序第一的待匹配色域为目标色域;
在所述目标个数大于或等于所述第一阈值的情况下,根据所述待处理图像的各像素点的颜色值,确定所述待处理图像中超出排序第二的待匹配色域的像素点的目标个数,重复以上确定目标色域的过程,直至所述目标个数小于所述第一阈值,得到目标色域。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述待处理图像的各像素点的颜色值,确定所述待处理图像中超出排序第一的待匹配色域的像素点的个数,包括:
将所述待处理图像的各像素点的颜色值与第一转换矩阵进行乘积运算,得到各像素点的运算值,其中,所述第一转换矩阵为基于裁剪式色域转换算法生成的、由所述源设备色域转换至排序第一的待匹配色域的矩阵;
统计所述待处理图像中运算值大于255的像素点的第一个数和运算值小于0的像素点的第二个数,其中,所述目标个数为所述第一个数和所述第二个数之和。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述中间色域包括:由所述源设备色域的一个基色顶点坐标和所述目标设备色域的两个基色顶点坐标构成的一系列色域,所述源设备色域大于所述目标设备色域。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述待处理图像的颜色分布信息,从色域集合中选择目标色域,包括:
将所述目标设备色域映射到预设色环中,得到第一色环映射结果;以及将所述待处理图像的各像素点的颜色值映射到所述预设色环中,得到第二色环映射结果;其中,所述预设色环包含基于色调划分的N个分区,不同分区的三基色的分量不同,N为大于1的整数;
根据所述第一色环映射结果和所述第二色环映射结果,从色域集合中选择目标色域。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一色环映射结果和所述第二色环映射结果,从色域集合中选择目标色域,包括:
根据所述第一色环映射结果和所述第二色环映射结果,确定所述预设色环的各分区的超色域指数HI,其中,所述HI与所述待处理图像中超出所述目标设备色域的像素点的个数正相关;
根据各分区的HI,计算三基色各自对应的得分;
根据所述三基色各自对应的得分,选择得分满足预设条件的目标基色,其中,所述预设条件包括以下任一项:得分最高、得分高于第二阈值、得分最高和次高;
从所述色域集合中,选择包含所述源设备色域的目标基色顶点坐标、且距离所述目标设备色域的目标基色顶点坐标最近的目标色域。
8.根据权利要求5-7任一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标LUT,对所述待处理图像进行色域转换得到处理后的图像,包括:
对所述目标LUT进行插值处理,得到插值后的LUT;
根据所述插值后的LUT,对所述待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述对所述目标LUT进行插值处理,得到插值后的LUT,包括:
根据所述目标基色对应的得分,确定所述目标LUT的插值系数;
对所述目标LUT与所述插值系数进行乘积运算,并将运算结果与目标设备色域对应的LUT进行求和运算得到插值后的LUT,其中,所述目标设备色域对应的LUT为由所述目标设备色域至所述目标设备色域的LUT。
10.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的颜色分布信息,包括:
对待处理图像进行预处理,得到预处理后的图像,其中,所述预处理包括以下至少一项:降采样处理、降噪处理;
根据所述预处理后的图像,获取所述待处理图像的颜色分布信息。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述源设备色域大于所述目标设备色域的情况下,所述LUT库中的各LUT是通过以下方式生成的:
对于所述色域集合中每个色域i,根据所述色域i的顶点坐标,确定所述色域i对应的由RGB至XYZ的转换矩阵Pi,其中,1≤i≤M,M为所述色域集合中色域的总数;
基于所述转换矩阵Pi,将所述色域i在所述源设备色域内的各RGB值转换至预设颜色空间得到转换结果Zi
以所述色域i作为映射的源边界,以所述目标设备色域作为映射的目标边界,将所述色域i的颜色空间转换结果Zi映射到所述目标设备色域内,得到所述色域i对应的LUT。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述以所述色域i作为映射的源边界,以所述目标设备色域作为映射的目标边界,将所述色域i的颜色空间转换结果Zi映射到所述目标设备色域内,得到所述色域i对应的LUT之前,还包括:
为所述色域集合中的每个色域i设置对应的保护区域,其中,不同色域对应的保护区域占比不同,色域边界的大小与保护区域的大小负相关。
13.一种色域转换装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取待处理图像的颜色分布信息;
第一选择模块,用于根据所述待处理图像的颜色分布信息,从色域集合中选择目标色域,其中,所述色域集合中包括源设备色域和中间色域,所述中间色域是预先设置的介于所述源设备色域与目标设备色域之间的色域;
第二选择模块,用于从查找表LUT库中,选择所述目标色域对应的目标LUT,其中,所述LUT库中包括:所述源设备色域对应的源LUT和所述中间色域对应的中间LUT,所述源LUT为由所述源设备色域至所述目标设备色域的LUT,所述中间LUT为由所述中间色域至所述目标设备色域的LUT;
转换模块,用于基于所述目标LUT,对所述待处理图像进行色域转换得到处理后的图像。
14.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-12任一项所述的色域转换方法的步骤。
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