WO2016206258A1 - 色域匹配方法 - Google Patents

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Definitions

  • gamut mapping or gamut matching is to accurately represent the gamut of two different devices in a device-independent color space, and then compress the color of the source device gamut through a reasonable mapping algorithm. Within the color gamut of the target device, the color is visually as small as possible.
  • the gamut matching method mainly performs color gamut matching according to the principle of adjusting the lightness and the chroma, and keeping the hue as constant as possible.
  • the adjustment of brightness and chroma in gamut matching cannot be optimally achieved.
  • the step (e) may include: performing, for the first part of the display image of the spatial domain, the color between the display image and the target device based on the color gamut matching principle of adjusting the brightness and the hue unchanged. Domain matching, for the second part of the display image of the spatial domain, the gamut matching between the display image and the target device is performed based on the gamut matching principle of adjusting the hue and chroma that maintains the maximum brightness contrast.
  • step S30 the first portion and the second portion in the display image of the frequency domain are determined.
  • the first portion is an image portion higher than a predetermined frequency in the display image of the frequency domain (ie, a high frequency portion in the display image)
  • the second portion is an image portion of the display image in the frequency domain not higher than the predetermined frequency ( That is, the low frequency portion in the image is displayed).
  • various methods can be used to determine the frequency domain. The first part or the second part of the displayed image.
  • the first portion and the second portion of the display image of the frequency domain may be separately determined.
  • step S40 the first part and the second part in the display image of the frequency domain are respectively transformed to obtain a first part and a second part in the display image of the spatial domain.
  • the various methods eg, Fourier inverse transform
  • Fourier inverse transform can be utilized to transform the first portion or the second portion of the displayed image from the frequency domain to the spatial domain.
  • the gamut matching between the first portion of the display image and the target device may be performed based on the gamut matching principle of adjusting the brightness and the hue that maintains the chroma.
  • the gamut matching method of the gamut matching principle based on the adjustment of the brightness and the hue of the remaining chroma can be used to perform gamut matching on the first part of the display image with the target device.
  • the first part of the display image of the matched spatial domain and the second part of the display image of the matched spatial domain may be synthesized into a matching display image of the spatial domain by using various existing image synthesis methods.
  • gamut matching of different methods for displaying different frequency portions of an image is advantageous for better color and fidelity for certain specific images.

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Abstract

提供一种色域匹配方法，所述方法包括：输入显示图像；将显示图像由空间域变换到频率域；确定出显示图像中的第一部分和第二部分；将显示图像中的第一部分和第二部分分别由频率域变换到空间域；针对空间域的显示图像中的第一部分和第二部分分别采用不同的色域匹配原则，以进行显示图像中的第一部分与目标设备之间的色域匹配以及显示图像中的第二部分与目标设备之间的色域匹配；将匹配后的空间域的显示图像中的第一部分和匹配后的空间域的显示图像中的第二部分合成为空间域的匹配后的显示图像。采用上述色域匹配方法，针对显示图像的不同频率部分进行了各自独立的色域匹配，在将色域匹配后的结果合成为一幅图像，从而达到了更好的色域匹配效果。

Description

色域匹配方法 技术领域
本发明总体说来涉及显示设备领域，更具体地讲，涉及一种在不同显示设备之间显示/打印同一显示图像的色域匹配方法。
背景技术
所谓色域映射或者色域匹配，是在某个与设备无关的颜色空间中，将两个不同设备的色域准确地表示出来，然后通过合理的映射算法，将源设备色域的颜色压缩到目标设备色域内，使颜色在视觉上尽可能小的失真。
现有的色域匹配方法(gamut mapping)，大多是基于R/G/B(即，红色/绿色/蓝色)三种颜色分量的最大饱和色彩在色度空间的连线构成的色域，与其他显示基色(例如，彩色打印机的C/M/Y(即，青色/品红色/黄色)三种颜色分量)的最大饱和色彩在色度空间的连线构成的色域之间的匹配。
一般在进行色域匹配时，需要考虑源色域和目标色域，源色域既可以是源设备的色域，也可以是源图像(即，显示图像)的色域，但是，由于基于源设备的色域进行色域匹配时图像色彩在传递、再现过程中的损失往往比基于显示图像的色域进行匹配时的损失大。因此，现有技术中，大多基于显示图像的色域进行不同设备之间的色域匹配，以获得更好的匹配效果。
对于显示图像而言，其色域匹配方法主要是按照调整明度(lightness)和彩度(chroma)两个部分，而尽量保持色调(hue)不变的原则进行色域匹配的。但是，色域匹配中明度和彩度的调整无法共同达到最佳状态。
发明内容
本发明的示例性实施例在于提供一种针对显示图像的不同频率部分采用不同色域匹配原则进行色域匹配的方法，以解决现有的显示图像与目标设备之间 的色域匹配效果差的技术问题。
根据本发明示例性实施例的一方面，提供一种色域匹配的方法，所述方法包括：(a)输入空间域的显示图像；(b)对空间域的显示图像进行变换，得到频率域的显示图像；(c)确定出频率域的显示图像中的第一部分和第二部分，其中，第一部分为频率域的显示图像中高于预定频率的图像部分，第二部分为频率域的显示图像中不高于所述预定频率的图像部分；(d)对频率域的显示图像中的第一部分和第二部分分别进行变换，得到空间域的显示图像中的第一部分和第二部分；(e)针对空间域的显示图像中的第一部分和第二部分分别采用不同的色域匹配原则进行显示图像与目标设备之间的色域匹配；(f)将匹配后的空间域的显示图像中的第一部分和匹配后的空间域的显示图像中的第二部分合成为空间域的匹配后的显示图像。
可选地，步骤(c)可包括：确定出频率域的显示图像中的第一部分和第二部分之一；当确定出频率域的显示图像中的第一部分时，从频率域的显示图像中减去确定出的第一部分，得到频率域的显示图像中的第二部分，当确定出频率域的显示图像中的第二部分时，从频率域的显示图像中减去频率域的显示图像中的第二部分，得到频率域的显示图像中的第一部分。
可选地，确定出频率域的显示图像中的第一部分的步骤可包括：利用边缘检测方法，对频率域的显示图像进行高频边缘锐化，得到频率域的显示图像中的第一部分。
可选地，确定出频率域的显示图像中的第一部分的步骤可包括：对频率域的显示图像进行高通滤波，以从频率域的显示图像中滤除不高于所述预定频率的图像部分，从而确定出频率域的显示图像中的第一部分。
可选地，确定出频率域的显示图像中的第二部分的步骤可包括：对频率域的显示图像进行低通滤波，以从频率域的显示图像中滤除高于所述预定频率的图像部分，从而确定出频率域的显示图像中的第二部分。
可选地，步骤(e)可包括：针对空间域的显示图像中的第一部分，基于保持彩度不变的调整明度和色调的色域匹配原则进行所述显示图像与目标设备之间的色域匹配，针对空间域的显示图像中的第二部分，基于保持最大的明度对比度不变的调整色调和彩度的色域匹配原则进行所述显示图像与目标设备之间的色域匹配。
采用上述色域匹配方法，采用源图像色域到目标色域的映射，使得图像色彩在传递、再现过程中的损失减小，色域匹配效果较好，而且有效减小了确定源图像的色域的计算量。
附图说明
图1示出根据本发明示例性实施例的色域匹配方法的流程图。
具体实施方式
现将详细描述本发明的示例性实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。
总体说来，显示图像的视频输入信号中包括高频信号和低频信号(即，高频分量和低频分量)，一般来说，高频分量指的是图像强度(亮度/灰度)变化剧烈的地方，也就是我们常说的边缘(轮廓)，而低频分量指的是图像强度变换平缓的地方，也就是大片色块的地方。
实际上，人眼对于明度和彩度的感知在不同的空间频率下，敏感程度并不一致，例如，人眼对显示图像中的高频部分更为敏感，因此本发明示例性实施例的色域匹配方法提出一种针对显示图像的不同频率部分来采用相适应的色域匹配方法的色域匹配原则。
图1示出根据本发明示例性实施例的色域匹配方法的流程图。
参照图1，在步骤S10中，输入空间域的显示图像。
在步骤S20中，对空间域的显示图像进行变换，得到频率域的显示图像。这里，可利用现有的各种方法(例如，傅里叶变换)来实现将显示图像由空间域变换到频率域。上述变换方法为本领域的公知常识，本发明对此部分的内容不再赘述。
在步骤S30中，确定出频率域的显示图像中的第一部分和第二部分。这里，第一部分为频率域的显示图像中高于预定频率的图像部分(即，显示图像中的高频部分)，第二部分为频率域的显示图像中不高于所述预定频率的图像部分(即，显示图像中的低频部分)。这里，可利用现有的各种方法来确定出频率域 的显示图像中的第一部分或第二部分。
在步骤S30的第一实施例中，可分别确定出频率域的显示图像中的第一部分和第二部分。
作为示例，确定出频率域的显示图像中的第一部分的步骤可包括：对频率域的显示图像进行高通滤波，以从频率域的显示图像中滤除不高于所述预定频率的图像部分，从而确定出频率域的显示图像中的第一部分，即，相当于从频率域的显示图像中去滤除掉第二部分，保留第一部分。例如，可利用高通滤波器(例如，巴特沃思高通滤波器)对频率域的显示图像进行滤波，以得到频率域的显示图像中的第一部分。确定出频率域的显示图像中的第二部分的步骤包括：对频率域的显示图像进行低通滤波，以从频率域的显示图像中滤除高于所述预定频率的图像部分，从而确定出频率域的显示图像中的第二部分，即，相当于从频率域的显示图像中去滤除掉第一部分，保留第二部分。例如，利用低通滤波器(例如，中值滤波器或均值滤波器)对频率域的显示图像进行滤波，以得到频率域的显示图像中的第二部分。
作为另一示例，确定出频率域的显示图像中的第一部分的步骤可还包括：利用边缘检测方法，对频率域的显示图像进行高频边缘锐化，得到频率域的显示图像中的第一部分。例如，利用拉普拉斯算子(Laplace)对频率域的显示图像进行高频边缘锐化，从而描述出一幅显示图像明度变化的突变区域，以得到频率域的显示图像中的第一部分。这里，边缘检测方法为本领域的公知常识，本发明对此部分的内容不再赘述。
在步骤S30的第二实施例中，可先确定出频率域的显示图像中的第一部分；然后从频率域的显示图像中减去频率域的显示图像中的第一部分，得到频率域的显示图像中的第二部分，或者，先确定出频率域的显示图像中的第二部分；然后从频率域的显示图像中减去频率域的显示图像中的第二部分，得到频率域的显示图像中的第一部分。
在此情况下，应理解，在步骤S30中可先确定出显示图像中的第一部分，也可先确定出显示图像中的第二部分，本领域技术人员可根据需要自行选择。这里，从频率域的显示图像中减去空间域的显示图像中的第一部分，或者从频率域的显示图像中减去空间域的显示图像中的第二部分的方法为本领域的公知常识，本发明对此部分的内容不再赘述。
在步骤S40中，对频率域的显示图像中的第一部分和第二部分分别进行变换，得到空间域的显示图像中的第一部分和第二部分。这里，可利用现有的各种方法(例如，傅里叶反变换)来实现将显示图像的第一部分或第二部分由频率域变换到空间域。上述变换方法为本领域的公知常识，本发明对此部分的内容不再赘述。
在步骤S50中，针对空间域的显示图像中的第一部分和第二部分分别采用不同的色域匹配原则，以进行显示图像中的第一部分与目标设备之间的色域匹配以及显示图像中的第二部分与目标设备之间的色域匹配。
这里，由于人眼对于显示图像的第一部分和第二部分的明度和彩度的感知的敏感程度不同，因此本发明提出针对空间域的显示图像中的第一部分和第二部分分别采用不同的色域匹配原则。
可选地，针对空间域的显示图像中的第一部分，可基于保持彩度不变的调整明度和色调的色域匹配原则进行显示图像中的第一部分与目标设备之间的色域匹配。这里，可利用现有的各种基于保持彩度不变的调整明度和色调的色域匹配原则的色域匹配方法对将显示图像中的第一部分与目标设备进行色域匹配。
可选地，针对空间域的显示图像中的第二部分，可基于保持最大的明度对比度不变的调整色调和彩度的色域匹配原则进行显示图像中的第二部分与目标设备之间的色域匹配。这里，可利用现有的各种基于保持最大的明度对比度不变的调整色调和彩度的色域匹配原则的色域匹配方法对将显示图像中的第二部分与目标设备进行色域匹配。
应理解，基于保持彩度不变的调整明度和色调的色域匹配原则和基于保持最大的明度对比度不变的调整色调和彩度的色域匹配原则的色域匹配方法均为本领域的公知常识，本发明对此部分的内容不再赘述。
在步骤S70中，将匹配后的空间域的显示图像中的第一部分和匹配后的空间域的显示图像中的第二部分合成为空间域的匹配后的显示图像。
这里，可利用现有的各种图像合成方法将匹配后的空间域的显示图像中的第一部分和匹配后的空间域的显示图像中的第二部分合成为空间域的匹配后的显示图像。
作为示例，在上述步骤S30的第一实施例的情况下，在步骤S70中可将匹 配后的空间域的显示图像中的第一部分和匹配后的空间域的显示图像中的第二部分进行叠加(即，将第一部分图像与第二部分图像相加除以2)，以得到空间域的合成后的显示图像。
在上述步骤S30的第二实施例的情况下，在步骤S70中可将匹配后的空间域的显示图像中的第一部分和匹配后的空间域的显示图像中的第二部分直接进行相加，以得到空间域的合成后的显示图像。
采用本发明示例性实施例的色域匹配方法，针对显示图像的不同频率部分进行了各自独立的色域匹配，在将色域匹配后的结果合成为一幅图像，从而达到了更好的色域匹配效果。
采用上述色域匹配方法，对于显示图像的不同频率部分进行不同方法的色域匹配，有利于更好地对某些特定画面保留色彩和逼真度。
上面已经结合具体示例性实施例描述了本发明，但是本发明的实施不限于此。在本发明的精神和范围内，本领域技术人员可以进行各种修改和变型，这些修改和变型将落入权利要求限定的保护范围之内。

Claims (6)

  1. 一种色域匹配方法，所述方法包括：
    (a)输入空间域的显示图像；
    (b)对空间域的显示图像进行变换，得到频率域的显示图像；
    (c)确定出频率域的显示图像中的第一部分和第二部分，其中，第一部分为频率域的显示图像中高于预定频率的图像部分，第二部分为频率域的显示图像中不高于所述预定频率的图像部分；
    (d)对频率域的显示图像中的第一部分和第二部分分别进行变换，得到空间域的显示图像中的第一部分和第二部分；
    (e)针对空间域的显示图像中的第一部分和第二部分分别采用不同的色域匹配原则，以进行显示图像中的第一部分与目标设备之间的色域匹配以及显示图像中的第二部分与目标设备之间的色域匹配；
    (f)将匹配后的空间域的显示图像中的第一部分和匹配后的空间域的显示图像中的第二部分合成为空间域的匹配后的显示图像。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(c)包括：
    确定出频率域的显示图像中的第一部分和第二部分之一；
    当确定出频率域的显示图像中的第一部分时，从频率域的显示图像中减去确定出的第一部分，得到频率域的显示图像中的第二部分，当确定出频率域的显示图像中的第二部分时，从频率域的显示图像中减去频率域的显示图像中的第二部分，得到频率域的显示图像中的第一部分。
  3. 根据权利要求2所述的方法，其中，确定出频率域的显示图像中的第一部分的步骤包括：利用边缘检测方法，对频率域的显示图像进行高频边缘锐化，得到频率域的显示图像中的第一部分。
  4. 根据权利要求2所述的方法，其中，确定出频率域的显示图像中的第一部分的步骤包括：对频率域的显示图像进行高通滤波，以从频率域的显示图像中滤除不高于所述预定频率的图像部分，从而确定出频率域的显示图像中的第一部分。
  5. 根据权利要求2所述的方法，其中，确定出频率域的显示图像中的第二部分的步骤包括：对频率域的显示图像进行低通滤波，以从频率域的显示图像中滤除高于所述预定频率的图像部分，从而确定出频率域的显示图像中的第二部分。
  6. 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(e)包括：针对空间域的显示图像中的第一部分，基于保持彩度不变的调整明度和色调的色域匹配原则进行所述显示图像与目标设备之间的色域匹配，针对空间域的显示图像中的第二部分，基于保持最大的明度对比度不变的调整色调和彩度的色域匹配原则进行所述显示图像与目标设备之间的色域匹配。
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