[發明專利]光譜顏色管理系統光譜連接空間定義方法

無效

• 申請號: 201310020865.X
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103164836A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 張顯斗
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.光譜顏色管理系統光譜連接空間定義方法，其特征在于：首先分別基于CIE1931XYZ和CIE1964XYZ標準色度觀察者光譜三刺激值定義了k₃₁(λ)、s′₃₁(λ)、l₃₁(λ)、m₃₁(λ)、s₃₁(λ)、k₆₄(λ)、s′₆₄(λ)、l₆₄(λ)、m₆₄(λ)、s₆₄(λ)10個基向量，在此基礎上定義了XYZK₃₁、XYZLS₃₁、XYZLMS₃₁、XYZK₆₄、XYZLS₆₄、XYZLMS₆₄六個ICS，其中基向量的定義方法具體步驟如下

步驟一：計算CIE1931XYZ標準色度觀察者三個光譜刺激值在不同波段的累加和，

v31(λ)=x‾31(λ)+y‾31(λ)+z‾31(λ),---(1)]]>

其中和分別表示CIE1931XYZ標準色度觀察者光譜三刺激值，v₃₁(λ)表示人眼視覺總體光譜感知靈敏度；

步驟二：計算人眼視覺總體光譜感知靈敏度的互補光譜刺激值k₃₁(λ)，

k₃₁(λ)=v₃₁(λ)_max-v₃₁(λ)，（2）其中v₃₁(λ)_max表示v₃₁(λ)中的最大值，定義的互補光譜刺激值k₃₁(λ)；

步驟三：以588nm為分割點，將k₃₁(λ)分為長短兩段；

步驟四：在565到650nm波段范圍內，采用數學模型對短段光譜刺激值進行平滑擴展；

步驟五：在540到610nm波段范圍內，采用數學模型對長段光譜刺激值進行平滑擴展；

步驟六：以455nm為分割點，進一步將s′₃₁(λ)分為s(λ)和m(λ)兩段，

通過步驟一到步驟六，實現基于CIE1931XYZ標準色度觀察者光譜三刺激值的k₃₁(λ)、s′₃₁(λ)、l₃₁(λ)、m₃₁(λ)和s₃₁(λ)5個基向量的定義；采用同樣方法，定義基于CIE1964XYZ標準色度觀察者光譜三刺激值的k₆₄(λ)、s′₆₄(λ)、l₆₄(λ)、m₆₄(λ)和s₆₄(λ)5個基向量；最終定義了k₃₁(λ)、s′₃₁(λ)、l₃₁(λ)、m₃₁(λ)、s₃₁(λ)、k₆₄(λ)、s′₆₄(λ)、l₆₄(λ)、m₆₄(λ)、s₆₄(λ)10個基向量；

表3

在CIE1931XYZ、CIE1964XYZ標準色度觀察者光譜三刺激值以及新定義的k₃₁(λ)、s′₃₁(λ)、l₃₁(λ)、m₃₁(λ)、s₃₁(λ)、k₆₄(λ)、s′₆₄(λ)、l₆₄(λ)、m₆₄(λ)、s₆₄(λ)基向量基礎上，按照表3所示的基向量結合方式，定義了XYZK₃₁、XYZLS₃₁、XYZLMS₃₁、XYZK₆₄、XYZLS₆₄、XYZLMS₆₄六個ICS；具體定義方法如下：

（1）XYZK₃₁

X=a31∫λminλmaxI(λ)r(λ)x‾31(λ)dλY=a31∫λminλmaxI(λ)r(λ)y‾31(λ)dλZ=a31∫λminλmaxI(λ)r(λ)z‾31(λ)dλK=a31∫λminλmaxI(λ)r(λ)k31(λ)dλ---(3)]]>

（2）XYZLS₃₁

X=a31∫λminλmaxI(λ)r(λ)x‾31(λ)dλY=a31∫λminλmaxI(λ)r(λ)y‾31(λ)dλZ=a31∫λminλmaxI(λ)r(λ)z‾31(λ)dλL=a31∫λminλmaxI(λ)r(λ)l31(λ)dλS=a31∫λminλmaxI(λ)r(λ)s31′(λ)dλ---(4)]]>

（3）XYZLMS₃₁

X=a31∫λminλmaxI(λ)r(λ)x‾31(λ)dλY=a31∫λminλmaxI(λ)r(λ)y‾31(λ)dλZ=a31∫λminλmaxI(λ)r(λ)z‾31(λ)dλL=a31∫λminλmaxI(λ)r(λ)l31(λ)dλM=a31∫λminλmaxI(λ)r(λ)m31(λ)dλS=a31∫λminλmaxI(λ)r(λ)s31(λ)dλ---(5)]]>

（4）XYZK₆₄

X=a64∫λminλmaxI(λ)r(λ)x‾64(λ)dλY=a64∫λminλmaxI(λ)r(λ)y‾64(λ)dλZ=a64∫λminλmaxI(λ)r(λ)z‾64(λ)dλK=a64∫λminλmaxI(λ)r(λ)k64(λ)dλ---(6)]]>

（5）XYZLS₆₄

X=a64∫λminλmaxI(λ)r(λ)x‾64(λ)dλY=a64∫λminλmaxI(λ)r(λ)y‾64(λ)dλZ=a64∫λminλmaxI(λ)r(λ)z‾64(λ)dλL=a64∫λminλmaxI(λ)r(λ)l64(λ)dλS=a64∫λminλmaxI(λ)r(λ)s64′(λ)dλ---(7)]]>

（6）XYZLMS₆₄

X=a64∫λminλmaxI(λ)r(λ)x‾64(λ)dλY=a64∫λminλmaxI(λ)r(λ)y‾64(λ)dλZ=a64∫λminλmaxI(λ)r(λ)z‾64(λ)dλL=a64∫λminλmaxI(λ)r(λ)l64(λ)dλM=a64∫λminλmaxI(λ)r(λ)m64(λ)dλS=a64∫λminλmaxI(λ)r(λ)s64(λ)dλ---(8)]]>

在式（3）-（8）中，X、Y、Z、L、M和S分別表示ICS對應的空間坐標，I(λ)表示光源的光譜輻射強度分布，r(λ)表示物體的光譜反射比或透射比，λ_min和λ_max分別表示選取波段的最小波長和最大波長，a₃₁和a₆₄為歸一化系數，分別可以通過式（9）和（10）計算得到：

a31=100∫λminλmaxI(λ)y‾31(λ)dλ---(9)]]>

a64=100∫λminλmaxI(λ)y‾64(λ)dλ---(10)]]>

另外，XYZLMS₃₁和XYZLMS₆₄還可以通過下面方法定義；

（1）XYZLMS₃₁

X=a31∫λminλmaxI1(λ)r(λ)x‾31(λ)dλY=a31∫λminλmaxI1(λ)r(λ)y‾31(λ)dλZ=a31∫λminλmaxI1(λ)r(λ)z‾31(λ)dλa31=100∫λminλmaxI1(λ)y‾31(λ)dλL=b31∫λminλmaxI2(λ)rb(λ)l31(λ)dλM=b31∫λminλmaxI2(λ)rbm31(λ)dλS=b31∫λminλmaxI2(λ)rb(λ)s31(λ)dλb31=100∫λminλmaxI2(λ)m31(λ)dλ---(11)]]>

（2）XYZLMS₆₄

X=a64∫λminλmaxI1(λ)r(λ)x‾64(λ)dλY=a64∫λminλmaxI1(λ)r(λ)y‾64(λ)dλZ=a64∫λminλmaxI1(λ)r(λ)z‾64(λ)dλa64=100∫λminλmaxI1(λ)y‾64(λ)dλL=b64∫λminλmaxI2(λ)rb(λ)l64(λ)dλM=b64∫λminλmaxI2(λ)rbm64(λ)dλS=b64∫λminλmaxI2(λ)rb(λ)s64(λ)dλb64=100∫λminλmaxI2(λ)m64(λ)dλ---(12)]]>

在式（11）和（12）中，I₁(λ)和I₂(λ)分別表示兩個光源的光譜輻射強度分布，r₆(λ)表示物體光譜反射比或透射比r(λ)對應的同色異譜光譜黑，具體可以通過Matrix?R方法計算得到，a₃₁、b31、a₆₄、b₆₄為歸一化系數，通過以上步驟，即實現了XYZK₃₁、XYZLS₃₁、XYZLMS₃₁、XYZK₆₄、XYZLS₆₄、XYZLMS₆₄六個ICS的定義。