WO2020172921A1 - 图像处理系统及图像处理方法 - Google Patents
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- G06F3/14—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
- G06F3/1415—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units with means for detecting differences between the image stored in the host and the images displayed on the displays
Definitions
- Another object of the present invention is to provide an image processing method capable of processing images to improve the visual effects of images viewed by users with abnormal color vision.
- Each group of color ratio includes red ratio value, green ratio value and blue ratio value. The sum of red ratio value, green ratio value and blue ratio value in each group color ratio is 1.
- the pre-processing module 10 is used to receive an input image, convert the input RGB grayscale of each pixel of the input image into input HSI data, and transmit the input RGB grayscale and input HSI data of each pixel to the post-processing module 40 and multiple The input HSI data of each pixel is transmitted to the ratio calculation module 20.
- the green ratio value is equal to the blue ratio value.
- the red ratio is equal to the blue ratio.
- the green matching value is equal to the red matching value.
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Abstract
本发明提供一种图像处理系统及图像处理方法。本发明的图像处理系统通过计算在与当前使用者的色觉异常种类对应的查找表中的多组颜色配比下输入图像的各个像素的色差能量函数值，将各个像素的色差能量函数值为最大值时对应的颜色配比作为各个像素的选定颜色配比，利用各个像素的选定颜色配比及当前使用者的色觉异常程度值处理各个像素的输入RGB灰度得到各个像素的输出亮度值，对各个像素的输出亮度值、输入HSI数据中的输入色调值及输入饱和度值进行转换得到各个像素的输出RGB灰度，产生输出图像，能够有效地提升色觉异常的使用者观看到的图像的视觉效果。
Description
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种图像处理系统及图像处理方法。
随着显示技术的发展，液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)和及机发光二极管显示装置(Organic Light Emitting Display，OLED)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
现有的液晶显示装置大部分一般包括：液晶显示面板及背光模组(backlight module)。液晶显示面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。
现有的OLED显示装置通常包括：基板、设于基板上的阳极、设于阳极上的有机发光层，设于有机发光层上的电子传输层及设于电子传输层上的阴极。工作时向有机发光层发射来自阳极的空穴和来自阴极的电子，将这些电子和空穴组合产生激发性电子-空穴对，并将激发性电子-空穴对从受激态输出为基态实现发光。
相比于正常色觉的使用者，色觉异常的使用者(也就是色盲、部分色盲、色弱及部分色弱)缺乏正常的色彩感知能力，现有的显示技术中会采取相应的技术手段以尽可能的使色觉异常的使用者观看到的显示画面与正常色觉的使用者一致。常见的技术手段包括色盲矫正镜及显示端补偿两种方式。色盲矫正镜是根据补色拮抗，在镜片上进行特殊镀膜，产生截止波长的作用，这种方法的缺点是需要额外佩戴眼镜，并且佩戴者所看到的影像整体亮度会变暗。显示端补偿也是利用补色拮抗理论，对色觉异常的使用者无法辨认的颜色进行加强，对其补色进行减弱，可在一定程度上缓解色弱者的视觉障碍，但对于色盲者此种方式几乎无效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种图像处理系统，能够对图像进行处理以提 升色觉异常的使用者观看到的图像的视觉效果。
本发明的另一目的在于提供一种图像处理方法，能够对图像进行处理以提升色觉异常的使用者观看到的图像的视觉效果。
为实现上述目的，本发明首先提供一种图像处理系统，包括前处理模块、与所述前处理模块电性连接的配比计算模块、与所述配比计算模块电性连接的查找表模块以及与所述配比计算模块及前处理模块均电性连接的后处理模块；
所述前处理模块用于接收输入图像，将输入图像的各个像素的输入RGB灰度转换为输入HSI数据，将各个像素的输入RGB灰度及输入HSI数据传输至后处理模块并将多个像素的输入HSI数据传输至配比计算模块；
所述查找表模块包括分别与多种色觉异常种类对应的多个查找表，每一查找表均包括多组颜色配比；所述查找表模块用于接收当前使用者的色觉异常种类并将对应的查找表中的多组颜色配比传输至配比计算模块；
所述配比计算模块用于根据各个像素的输入HSI数据获取各个像素的色差矩阵，每一像素的色差矩阵包括该像素与除了该像素外其他多个像素之间的多个色差值；根据各个像素的色差矩阵、接收到的多组颜色配比计算在该接收到的多组颜色配比下各个像素的色差能量函数值，并将各个像素的色差能量函数值为最大值时对应的颜色配比作为各个像素的选定颜色配比传输至后处理模块；
所述后处理模块用于接收当前使用者的色觉异常程度值，根据当前使用者的色觉异常程度值、各个像素的选定颜色配比、各个像素的输入RGB灰度及预设的亮度转换公式计算各个像素的输出亮度值，对各个像素的输出亮度值、输入HSI数据中的输入色调值及输入饱和度值进行转换得到各个像素的输出RGB灰度，产生输出图像。
多种色觉异常种类包括全色觉异常、红色色觉异常、绿色色觉异常及蓝色色觉异常，多个查找表包括与全色觉异常对应的全色觉异常查找表、与红色色觉异常对应的红色色觉异常查找表、与绿色色觉异常对应的绿色色觉异常查找表及与蓝色色觉异常对应的蓝色色觉异常查找表；
每一组颜色配比包括红色配比值、绿色配比值及蓝色配比值，每一组颜色配比中的红色配比值、绿色配置值与蓝色配比值的和为1。
红色色觉异常查找表的每组颜色配比中，绿色配比值与蓝色配比值相等；
绿色色觉异常查找表的每组颜色配比中，红色配比值与蓝色配比值相等；
蓝色色觉异常查找表的每组颜色配比中，绿色配比值与红色配比值相等。
所述配比计算模块根据一像素的色差矩阵、接收到的多组颜色配比计算在该接收到的多组颜色配比下该像素的色差能量函数值的具体方式为：选取接收到的多组颜色配比中的一组颜色配比作为待计算颜色配比，将待计算颜色配比代入预设的色差能量函数公式，而后将该像素的色差矩阵中的多个色差值分别代入已经代入了待计算颜色配比的色差能量函数公式中，得到在该待计算颜色配比下的多个色差能量函数值分量，将在该待计算颜色配比下的多个色差能量函数值分量进行求和获得在该待计算颜色配比下该像素的色差能量函数值，重复上述步骤，直至获取在该接收到的多组颜色配比下该像素的色差能量函数值；
所述预设的色差能量函数公式为：
其中，ei为色差能量函数值分量，σ为预设的常数，Wr待计算颜色配比中的红色配比值，Wg为待计算颜色配比中的绿色配比值，Wb待计算颜色配比中的蓝色配比值，ΔC为色差值，
μ为预设的处理参数，f(ΔC
2)表示将ΔC
2的小数点后预设的位数进行去除而得到的值。
所述预设的亮度转换公式为：
其中，I’为像素的输出亮度值，α为当前使用者的色觉异常程度值，R为像素的输入RGB灰度中的红色灰度值，G为像素的输入RGB灰度中的绿色灰度值，B为像素的输入RGB灰度中的蓝色灰度值，WR为像素的选定颜色配比的红色配比值，WG为像素的选定颜色配比的绿色配比值，WB为像素的选定颜色配比的蓝色配比值。
本发明还提供一种图像处理方法，包括：
提供分别与多种色觉异常种类对应的多个查找表，每一查找表均包括多组颜色配比；
接收输入图像，将输入图像的各个像素的输入RGB灰度转换为输入HSI数据；
根据各个像素的输入HSI数据获取各个像素的色差矩阵，每一像素的 色差矩阵包括该像素与除了该像素外其他多个像素之间的多个色差值；
接收当前使用者的色觉异常种类，根据各个像素的色差矩阵、与当前使用者的色觉异常种类对应查找表中的多组颜色配比计算在与当前使用者的色觉异常种类对应查找表中的多组颜色配比下各个像素的色差能量函数值，并将各个像素的色差能量函数值为最大值时对应的颜色配比作为各个像素的选定颜色配比；
接收当前使用者的色觉异常程度值，根据当前使用者的色觉异常程度值、各个像素的选定颜色配比、各个像素的输入RGB灰度及预设的亮度转换公式计算各个像素的输出亮度值，对各个像素的输出亮度值、输入HSI数据中的输入色调值及输入饱和度值进行转换得到各个像素的输出RGB灰度，产生输出图像。
多种色觉异常种类包括全色觉异常、红色色觉异常、绿色色觉异常及蓝色色觉异常，多个查找表包括与全色觉异常对应的全色觉异常查找表、与红色色觉异常对应的红色色觉异常查找表、与绿色色觉异常对应的绿色色觉异常查找表及与蓝色色觉异常对应的蓝色色觉异常查找表；
每一组颜色配比包括红色配比值、绿色配比值及蓝色配比值，每一组颜色配比中的红色配比值、绿色配置值与蓝色配比值的和为1。
红色色觉异常查找表的每组颜色配比中，绿色配比值与蓝色配比值相等；
绿色色觉异常查找表的每组颜色配比中，红色配比值与蓝色配比值相等；
蓝色色觉异常查找表的每组颜色配比中，绿色配比值与红色配比值相等。
根据一像素的色差矩阵、接收到的多组颜色配比计算在该接收到的多组颜色配比下该像素的色差能量函数值的具体方式为：选取接收到的多组颜色配比中的一组颜色配比作为待计算颜色配比，将待计算颜色配比代入预设的色差能量函数公式，而后将该像素的色差矩阵中的多个色差值分别代入已经代入了待计算颜色配比的色差能量函数公式中，得到在该待计算颜色配比下的多个色差能量函数值分量，将在该待计算颜色配比下的多个色差能量函数值分量进行求和获得在该待计算颜色配比下该像素的色差能量函数值，重复上述步骤，直至获取在该接收到的多组颜色配比下该像素的色差能量函数值；
所述预设的色差能量函数公式为：
其中，ei为色差能量函数值分量，σ为预设的常数，Wr待计算颜色配比中的红色配比值，Wg为待计算颜色配比中的绿色配比值，Wb待计算颜色配比中的蓝色配比值，ΔC为色差值，
μ为预设的处理参数，f(ΔC
2)表示将ΔC
2的小数点后预设的位数进行去除而得到的值。
所述预设的亮度转换公式为：
其中，I’为像素的输出亮度值，α为当前使用者的色觉异常程度值，R为像素的输入RGB灰度中的红色灰度值，G为像素的输入RGB灰度中的绿色灰度值，B为像素的输入RGB灰度中的蓝色灰度值，WR为像素的选定颜色配比的红色配比值，WG为像素的选定颜色配比的绿色配比值，WB为像素的选定颜色配比的蓝色配比值。
本发明的有益效果：本发明提供的一种图像处理系统通过计算在与当前使用者的色觉异常种类对应的查找表中的多组颜色配比下输入图像的各个像素的色差能量函数值，将各个像素的色差能量函数值为最大值时对应的颜色配比作为各个像素的选定颜色配比，利用各个像素的选定颜色配比及当前使用者的色觉异常程度值处理各个像素的输入RGB灰度得到各个像素的输出亮度值，对各个像素的输出亮度值、输入HSI数据中的输入色调值及输入饱和度值进行转换得到各个像素的输出RGB灰度，产生输出图像，能够有效地提升色觉异常的使用者观看到的图像的视觉效果。本发明提供的一种图像处理方法能够有效地提升色觉异常的使用者观看到的图像的视觉效果。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的图像处理系统的结构示意图；
图2为本发明的图像处理方法的流程图。
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅1，本发明提供一种图像处理系统，包括前处理模块10、与所述前处理模块10电性连接的配比计算模块20、与所述配比计算模块20电性连接的查找表模块30以及与所述配比计算模块20及前处理模块10均电性连接的后处理模块40。
所述前处理模块10用于接收输入图像，将输入图像的各个像素的输入RGB灰度转换为输入HSI数据，将各个像素的输入RGB灰度及输入HSI数据传输至后处理模块40并将多个像素的输入HSI数据传输至配比计算模块20。
具体地，每一像素的输入RGB灰度包括红色灰度值、绿色灰度值及蓝色灰度值，每一像素的输入HSI数据包括输入色调值、输入饱和度值及输入亮度值，具体将输入RGB灰度转换为输入HSI数据采用现有技术中常用的将RGB灰度转换为HIS数据的公式即可。
所述查找表模块30包括分别与多种色觉异常种类对应的多个查找表，每一查找表均包括多组颜色配比。所述查找表模块30用于接收当前使用者的色觉异常种类并将对应的查找表中的多组颜色配比传输至配比计算模块20。
具体地，多种色觉异常种类包括全色觉异常、红色色觉异常、绿色色觉异常及蓝色色觉异常，多个查找表包括与全色觉异常对应的全色觉异常查找表、与红色色觉异常对应的红色色觉异常查找表、与绿色色觉异常对应的绿色色觉异常查找表及与蓝色色觉异常对应的蓝色色觉异常查找表。
每一组颜色配比包括红色配比值、绿色配比值及蓝色配比值，每一组颜色配比中的红色配比值、绿色配置值与蓝色配比值的和为1。
进一步地，红色色觉异常查找表的每组颜色配比中，绿色配比值与蓝色配比值相等。绿色色觉异常查找表的每组颜色配比中，红色配比值与蓝色配比值相等。蓝色色觉异常查找表的每组颜色配比中，绿色配比值与红色配比值相等。
优选地，所述全色色觉异常查找表可以为如下表1的全色色觉异常查找表：
表1、全色觉异常查找表
| 红色配比值 | 绿色配比值 | 蓝色配比值 |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0.1 | 0.9 |
| … | … | … |
| 0.1 | 0 | 0.9 |
| … | … | … |
| 0.2 | 0 | 0.8 |
| … | … | … |
所述红色色觉异常查找表可以为如下表2的红色色觉异常查找表：
表2、红色觉异常查找表
| 红色配比值 | 绿色配比值 | 蓝色配比值 |
| 0 | 0.5 | 0.5 |
| 0.1 | 0.45 | 0.45 |
| 0.2 | 0.4 | 0.4 |
| 0.3 | 0.35 | 0.35 |
| 0.4 | 0.3 | 0.3 |
| 0.5 | 0.25 | 0.25 |
| 0.6 | 0.2 | 0.2 |
| 0.7 | 0.15 | 0.15 |
| 0.8 | 0.1 | 0.1 |
| 0.9 | 0.05 | 0.05 |
| 1 | 0 | 0 |
所述绿色色觉异常查找表可以为如下表3的绿色色觉异常查找表：
表3、绿色觉异常查找表
所述蓝色色觉异常查找表可以为如下表4的蓝色色觉异常查找表：
表4、蓝色觉异常查找表
| 红色配比值 | 绿色配比值 | 蓝色配比值 |
| 0.5 | 0.5 | 0 |
| 0.45 | 0.45 | 0.1 |
| 0.4 | 0.4 | 0.2 |
| 0.35 | 0.35 | 0.3 |
| 0.3 | 0.3 | 0.4 |
| 0.25 | 0.25 | 0.5 |
| 0.2 | 0.2 | 0.6 |
| 0.15 | 0.15 | 0.7 |
| 0.1 | 0.1 | 0.8 |
| 0.05 | 0.05 | 0.9 |
| 0 | 0 | 1 |
更进一步地，全色色觉异常包括全色色盲及全色色弱，全色色盲及全色色弱均与全色色觉异常查找表对应。红色色觉异常包括红色色盲及红色色弱，红色色盲及红色色弱均与红全色色觉异常查找表对应。绿色色觉异常包括绿色色盲及绿色色弱，绿色色盲及绿色色弱均与绿色色觉异常查找表对应。蓝色色觉异常包括蓝色色盲及蓝色色弱，蓝色色盲及蓝色色弱均与蓝色色觉异常查找表对应。
所述配比计算模块20用于根据各个像素的输入HSI数据获取各个像素的色差矩阵，每一像素的色差矩阵包括该像素与除了该像素外其他多个像素之间的多个色差值。配比计算模块20根据各个像素的色差矩阵、接收到的多组颜色配比计算在该接收到的多组颜色配比下各个像素的色差能量函数值，并将各个像素的色差能量函数值为最大值时对应的颜色配比作为各个像素的选定颜色配比传输至后处理模块40。
具体地，所述配比计算模块20根据一像素的色差矩阵、接收到的多组颜色配比计算在该接收到的多组颜色配比下该像素的色差能量函数值的具体方式为：选取接收到的多组颜色配比中的一组颜色配比作为待计算颜色配比，将待计算颜色配比代入预设的色差能量函数公式，而后将该像素的色差矩阵中的多个色差值分别代入已经代入了待计算颜色配比的色差能量函数公式中，得到在该待计算颜色配比下的多个色差能量函数值分量，将在该待计算颜色配比下的多个色差能量函数值分量进行求和获得在该待计算颜色配比下该像素的色差能量函数值，重复上述步骤，直至获取在该接 收到的多组颜色配比下该像素的色差能量函数值。
所述预设的色差能量函数公式为：
其中，ei为色差能量函数值分量，σ为预设的常数，Wr待计算颜色配比中的红色配比值，Wg为待计算颜色配比中的绿色配比值，Wb待计算颜色配比中的蓝色配比值，ΔC为色差值，
μ为预设的处理参数，f(ΔC
2)表示将ΔC
2的小数点后预设的位数进行去除而得到的值。
所述后处理模块40用于接收当前使用者的色觉异常程度值，根据当前使用者的色觉异常程度值、各个像素的选定颜色配比、各个像素的输入RGB灰度及预设的亮度转换公式计算各个像素的输出亮度值，对各个像素的输出亮度值、输入HSI数据中的输入色调值及输入饱和度值进行转换得到各个像素的输出RGB灰度，产生输出图像。
具体地，所述预设的亮度转换公式为：
其中，I’为像素的输出亮度值，α为当前使用者的色觉异常程度值，R为像素的输入RGB灰度中的红色灰度值，G为像素的输入RGB灰度中的绿色灰度值，B为像素的输入RGB灰度中的蓝色灰度值，WR为像素的选定颜色配比的红色配比值，WG为像素的选定颜色配比的绿色配比值，WB为像素的选定颜色配比的蓝色配比值。
具体地，所述色觉异常程度值的取值范围为0-1，数值越大代表色觉异常程度越大。
具体地，对各个像素的输出亮度值、输入HSI数据中的输入色调值及输入饱和度值进行转换得到各个像素的输出RGB灰度采用现有技术中常用的将HIS数据转换为RGB灰度的公式即可。
需要说明的是，本发明的图像处理系统通过计算在与当前使用者的色觉异常种类对应的查找表中的多组颜色配比下输入图像的各个像素的色差能量函数值，将各个像素的色差能量函数值为最大值时对应的颜色配比作为各个像素的选定颜色配比，利用各个像素的选定颜色配比及当前使用者的色觉异常程度值处理各个像素的输入RGB灰度得到各个像素的输出亮度 值，对各个像素的输出亮度值、输入HSI数据中的输入色调值及输入饱和度值进行转换得到各个像素的输出RGB灰度，产生输出图像，能够将色彩信息转移到亮度通道使得色觉异常的使用者也能够轻松感知，有效地提升色觉异常的使用者观看到的图像的视觉效果，且不会造成图像整体亮度的偏差。
基于同一发明构思，请参阅图2，本发明还提供一种图像处理方法，包括如下步骤：
步骤S1、提供分别与多种色觉异常种类对应的多个查找表，每一查找表均包括多组颜色配比。
具体地，多种色觉异常种类包括全色觉异常、红色色觉异常、绿色色觉异常及蓝色色觉异常，多个查找表包括与全色觉异常对应的全色觉异常查找表、与红色色觉异常对应的红色色觉异常查找表、与绿色色觉异常对应的绿色色觉异常查找表及与蓝色色觉异常对应的蓝色色觉异常查找表。
每一组颜色配比包括红色配比值、绿色配比值及蓝色配比值，每一组颜色配比中的红色配比值、绿色配置值与蓝色配比值的和为1。
进一步地，红色色觉异常查找表的每组颜色配比中，绿色配比值与蓝色配比值相等。绿色色觉异常查找表的每组颜色配比中，红色配比值与蓝色配比值相等。蓝色色觉异常查找表的每组颜色配比中，绿色配比值与红色配比值相等。
更进一步地，全色色觉异常包括全色色盲及全色色弱，全色色盲及全色色弱均与全色色觉异常查找表对应。红色色觉异常包括红色色盲及红色色弱，红色色盲及红色色弱均与红全色色觉异常查找表对应。绿色色觉异常包括绿色色盲及绿色色弱，绿色色盲及绿色色弱均与绿色色觉异常查找表对应。蓝色色觉异常包括蓝色色盲及蓝色色弱，蓝色色盲及蓝色色弱均与蓝色色觉异常查找表对应。
步骤S2、接收输入图像，将输入图像的各个像素的输入RGB灰度转换为输入HSI数据。
具体地，每一像素的输入RGB灰度包括红色灰度值、绿色灰度值及蓝色灰度值，每一像素的输入HSI数据包括输入色调值、输入饱和度值及输入亮度值，具体将输入RGB灰度转换为输入HSI数据采用现有技术中常用的将RGB灰度转换为HIS数据的公式即可。
步骤S3、根据各个像素的输入HSI数据获取各个像素的色差矩阵，每一像素的色差矩阵包括该像素与除了该像素外其他多个像素之间的多个色差值。
步骤S4、接收当前使用者的色觉异常种类，根据各个像素的色差矩阵、与当前使用者的色觉异常种类对应查找表中的多组颜色配比计算在与当前使用者的色觉异常种类对应查找表中的多组颜色配比下各个像素的色差能量函数值，并将各个像素的色差能量函数值为最大值时对应的颜色配比作为各个像素的选定颜色配比。
具体地，根据一像素的色差矩阵、接收到的多组颜色配比计算在该接收到的多组颜色配比下该像素的色差能量函数值的具体方式为：选取接收到的多组颜色配比中的一组颜色配比作为待计算颜色配比，将待计算颜色配比代入预设的色差能量函数公式，而后将该像素的色差矩阵中的多个色差值分别代入已经代入了待计算颜色配比的色差能量函数公式中，得到在该待计算颜色配比下的多个色差能量函数值分量，将在该待计算颜色配比下的多个色差能量函数值分量进行求和获得在该待计算颜色配比下该像素的色差能量函数值，重复上述步骤，直至获取在该接收到的多组颜色配比下该像素的色差能量函数值。
所述预设的色差能量函数公式为：
其中，ei为色差能量函数值分量，σ为预设的常数，Wr待计算颜色配比中的红色配比值，Wg为待计算颜色配比中的绿色配比值，Wb待计算颜色配比中的蓝色配比值，ΔC为色差值，
μ为预设的处理参数，f(ΔC
2)表示将ΔC
2的小数点后预设的位数进行去除而得到的值。
步骤S5、接收当前使用者的色觉异常程度值，根据当前使用者的色觉异常程度值、各个像素的选定颜色配比、各个像素的输入RGB灰度及预设的亮度转换公式计算各个像素的输出亮度值，对各个像素的输出亮度值、输入HSI数据中的输入色调值及输入饱和度值进行转换得到各个像素的输出RGB灰度，产生输出图像。
具体地，所述预设的亮度转换公式为：
其中，I’为像素的输出亮度值，α为当前使用者的色觉异常程度值，R为像素的输入RGB灰度中的红色灰度值，G为像素的输入RGB灰度中的 绿色灰度值，B为像素的输入RGB灰度中的蓝色灰度值，WR为像素的选定颜色配比的红色配比值，WG为像素的选定颜色配比的绿色配比值，WB为像素的选定颜色配比的蓝色配比值。
具体地，所述色觉异常程度值的取值范围为0-1，数值越大代表色觉异常程度越大。
具体地，对各个像素的输出亮度值、输入HSI数据中的输入色调值及输入饱和度值进行转换得到各个像素的输出RGB灰度采用现有技术中常用的将HIS数据转换为RGB灰度的公式即可。
需要说明的是，本发明的图像处理方法通过计算在与当前使用者的色觉异常种类对应的查找表中的多组颜色配比下输入图像的各个像素的色差能量函数值，将各个像素的色差能量函数值为最大值时对应的颜色配比作为各个像素的选定颜色配比，利用各个像素的选定颜色配比及当前使用者的色觉异常程度值处理各个像素的输入RGB灰度得到各个像素的输出亮度值，对各个像素的输出亮度值、输入HSI数据中的输入色调值及输入饱和度值进行转换得到各个像素的输出RGB灰度，产生输出图像，能够将色彩信息转移到亮度通道使得色觉异常的使用者也能够轻松感知，有效地提升色觉异常的使用者观看到的图像的视觉效果，且不会造成图像整体亮度的偏差。
综上所述，本发明的图像处理系统通过计算在与当前使用者的色觉异常种类对应的查找表中的多组颜色配比下输入图像的各个像素的色差能量函数值，将各个像素的色差能量函数值为最大值时对应的颜色配比作为各个像素的选定颜色配比，利用各个像素的选定颜色配比及当前使用者的色觉异常程度值处理各个像素的输入RGB灰度得到各个像素的输出亮度值，对各个像素的输出亮度值、输入HSI数据中的输入色调值及输入饱和度值进行转换得到各个像素的输出RGB灰度，产生输出图像，能够有效地提升色觉异常的使用者观看到的图像的视觉效果。本发明的图像处理方法能够有效地提升色觉异常的使用者观看到的图像的视觉效果。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
- 一种图像处理系统，包括前处理模块、与所述前处理模块电性连接的配比计算模块、与所述配比计算模块电性连接的查找表模块以及与所述配比计算模块及前处理模块均电性连接的后处理模块；所述前处理模块用于接收输入图像，将输入图像的各个像素的输入RGB灰度转换为输入HSI数据，将各个像素的输入RGB灰度及输入HSI数据传输至后处理模块并将多个像素的输入HSI数据传输至配比计算模块；所述查找表模块包括分别与多种色觉异常种类对应的多个查找表，每一查找表均包括多组颜色配比；所述查找表模块用于接收当前使用者的色觉异常种类并将对应的查找表中的多组颜色配比传输至配比计算模块；所述配比计算模块用于根据各个像素的输入HSI数据获取各个像素的色差矩阵，每一像素的色差矩阵包括该像素与除了该像素外其他多个像素之间的多个色差值；根据各个像素的色差矩阵、接收到的多组颜色配比计算在该接收到的多组颜色配比下各个像素的色差能量函数值，并将各个像素的色差能量函数值为最大值时对应的颜色配比作为各个像素的选定颜色配比传输至后处理模块；所述后处理模块用于接收当前使用者的色觉异常程度值，根据当前使用者的色觉异常程度值、各个像素的选定颜色配比、各个像素的输入RGB灰度及预设的亮度转换公式计算各个像素的输出亮度值，对各个像素的输出亮度值、输入HSI数据中的输入色调值及输入饱和度值进行转换得到各个像素的输出RGB灰度，产生输出图像。
- 如权利要求1所述的图像处理系统，其中，多种色觉异常种类包括全色觉异常、红色色觉异常、绿色色觉异常及蓝色色觉异常，多个查找表包括与全色觉异常对应的全色觉异常查找表、与红色色觉异常对应的红色色觉异常查找表、与绿色色觉异常对应的绿色色觉异常查找表及与蓝色色觉异常对应的蓝色色觉异常查找表；每一组颜色配比包括红色配比值、绿色配比值及蓝色配比值，每一组颜色配比中的红色配比值、绿色配置值与蓝色配比值的和为1。
- 如权利要求2所述的图像处理系统，其中，红色色觉异常查找表的每组颜色配比中，绿色配比值与蓝色配比值相等；绿色色觉异常查找表的每组颜色配比中，红色配比值与蓝色配比值相等；蓝色色觉异常查找表的每组颜色配比中，绿色配比值与红色配比值相等。
- 如权利要求2所述的图像处理系统，其中，所述配比计算模块根据一像素的色差矩阵、接收到的多组颜色配比计算在该接收到的多组颜色配比下该像素的色差能量函数值的具体方式为：选取接收到的多组颜色配比中的一组颜色配比作为待计算颜色配比，将待计算颜色配比代入预设的色差能量函数公式，而后将该像素的色差矩阵中的多个色差值分别代入已经代入了待计算颜色配比的色差能量函数公式中，得到在该待计算颜色配比下的多个色差能量函数值分量，将在该待计算颜色配比下的多个色差能量函数值分量进行求和获得在该待计算颜色配比下该像素的色差能量函数值，重复上述步骤，直至获取在该接收到的多组颜色配比下该像素的色差能量函数值；所述预设的色差能量函数公式为：
其中，ei为色差能量函数值分量，σ为预设的常数，Wr待计算颜色配比中的红色配比值，Wg为待计算颜色配比中的绿色配比值，Wb待计算颜色配比中的蓝色配比值，ΔC为色差值，μ为预设的处理参数，f(ΔC 2)表示将ΔC 2的小数点后预设的位数进行去除而得到的值。
- 如权利要求2所述的图像处理系统，其中，所述预设的亮度转换公式为：
其中，I’为像素的输出亮度值，α为当前使用者的色觉异常程度值，R为像素的输入RGB灰度中的红色灰度值，G为像素的输入RGB灰度中的绿色灰度值，B为像素的输入RGB灰度中的蓝色灰度值，WR为像素的选定颜色配比的红色配比值，WG为像素的选定颜色配比的绿色配比值，WB为像素的选定颜色配比的蓝色配比值。 - 一种图像处理方法，包括：提供分别与多种色觉异常种类对应的多个查找表，每一查找表均包括多组颜色配比；接收输入图像，将输入图像的各个像素的输入RGB灰度转换为输入 HSI数据；根据各个像素的输入HSI数据获取各个像素的色差矩阵，每一像素的色差矩阵包括该像素与除了该像素外其他多个像素之间的多个色差值；接收当前使用者的色觉异常种类，根据各个像素的色差矩阵、与当前使用者的色觉异常种类对应查找表中的多组颜色配比计算在与当前使用者的色觉异常种类对应查找表中的多组颜色配比下各个像素的色差能量函数值，并将各个像素的色差能量函数值为最大值时对应的颜色配比作为各个像素的选定颜色配比；接收当前使用者的色觉异常程度值，根据当前使用者的色觉异常程度值、各个像素的选定颜色配比、各个像素的输入RGB灰度及预设的亮度转换公式计算各个像素的输出亮度值，对各个像素的输出亮度值、输入HSI数据中的输入色调值及输入饱和度值进行转换得到各个像素的输出RGB灰度，产生输出图像。
- 如权利要求6所述的图像处理方法，其中，多种色觉异常种类包括全色觉异常、红色色觉异常、绿色色觉异常及蓝色色觉异常，多个查找表包括与全色觉异常对应的全色觉异常查找表、与红色色觉异常对应的红色色觉异常查找表、与绿色色觉异常对应的绿色色觉异常查找表及与蓝色色觉异常对应的蓝色色觉异常查找表；每一组颜色配比包括红色配比值、绿色配比值及蓝色配比值，每一组颜色配比中的红色配比值、绿色配置值与蓝色配比值的和为1。
- 如权利要求7所述的图像处理方法，其中，红色色觉异常查找表的每组颜色配比中，绿色配比值与蓝色配比值相等；绿色色觉异常查找表的每组颜色配比中，红色配比值与蓝色配比值相等；蓝色色觉异常查找表的每组颜色配比中，绿色配比值与红色配比值相等。
- 如权利要求7所述的图像处理方法，其中，根据一像素的色差矩阵、接收到的多组颜色配比计算在该接收到的多组颜色配比下该像素的色差能量函数值的具体方式为：选取接收到的多组颜色配比中的一组颜色配比作为待计算颜色配比，将待计算颜色配比代入预设的色差能量函数公式，而后将该像素的色差矩阵中的多个色差值分别代入已经代入了待计算颜色配比的色差能量函数公式中，得到在该待计算颜色配比下的多个色差能量函数值分量，将在该待计算颜色配比下的多个色差能量函数值分量进行求和获得在该待计算颜色配比下该像素的色差能量函数值，重复上述步骤，直 至获取在该接收到的多组颜色配比下该像素的色差能量函数值；所述预设的色差能量函数公式为：
其中，ei为色差能量函数值分量，σ为预设的常数，Wr待计算颜色配比中的红色配比值，Wg为待计算颜色配比中的绿色配比值，Wb待计算颜色配比中的蓝色配比值，ΔC为色差值，μ为预设的处理参数，f(ΔC 2)表示将ΔC 2的小数点后预设的位数进行去除而得到的值。
- 如权利要求7所述的图像处理方法，其中，所述预设的亮度转换公式为：
其中，I’为像素的输出亮度值，α为当前使用者的色觉异常程度值，R为像素的输入RGB灰度中的红色灰度值，G为像素的输入RGB灰度中的绿色灰度值，B为像素的输入RGB灰度中的蓝色灰度值，WR为像素的选定颜色配比的红色配比值，WG为像素的选定颜色配比的绿色配比值，WB为像素的选定颜色配比的蓝色配比值。
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