[發明專利]基于阿爾法形態的顯示器三維色域體積快速算法

無效

• 申請號: 201410271569.1
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN104077987A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 徐巖;孫婧;李桂苓
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G09G3/00
• 分類號: G09G3/00;G09G5/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

技術領域

本發明涉及數字電視、顯示器測量技術，寬色域顯示技術，具體講，涉及基于Alpha?shapes的顯示器三維色域體積快速算法。

技術背景

目前通常用二維空間色域表示顯示器能夠重顯的色彩范圍，而色彩實際上是一個三維的量，各種可用來表示顏色的色空間(如XYZ,RGB,Luv,Lab)都是三維色空間。在二維空間計算色域及色域覆蓋率忽略了亮度級別對色域范圍的影響，所得結果不能充分反映色彩重顯特性。因此，需要在包含亮度信息的三維空間中計算色域及色域覆蓋率。目前已有一些計算三維色域體積的算法被提出。Bangyong?Sun等[1]提出了CIELAB色空間的液晶顯示器色域描述算法。該算法在CIELAB色空間利用Delaunay(德洛涅)三角剖分技術將色域邊界面分割成小三角形。取中心點并將其與表面劃分的三角形相連形成四面體，求所有四面體之和得到三維色域體積。Andreas?Willert等[2]分別在CMY及CMYK色空間按亮度將色域體積均分成一系列薄片，在每個薄片上劃分網格計算其色域大小。況盛坤等[3]采用基于空間區域分割的四面體網格剖分算法實現數字輸出設備色域的三維立體再現和色域體積的求取。該算法將色度坐標數據轉化為球面坐標，分別將色相角和仰角均分成N份，從而將整個顏色空間分成N×N個子區域進行計算。李超等[4]根據Delaunay理論在三維空間的擴展，將不規則的顏色空間立體分解為多個四面體網格進行色域體積的計算。該算法將分解得到的所有四面體體積相加，并沒有考慮到色域立體表面的凹凸程度可能與分割成的四面體網格表面不一致。現有這些求三維體積快速算法多針對凸包，將色域表面作為光滑的凸面進行處理。實際上，從根據實測數據重構出的顯示器三維色域立體可以看出，在設備無關色空間，顯示器三維色域是凸包與凹坑相混合的不規則立體，用已有算法進行計算多會產生誤差，結果并不準確。

阿爾法形態(Alpha?shapes)算法的基本思想是將一個半徑為α的圓圍繞給定的離散點集S滾動，S的輪廓是一個多邊形，由S和半徑α決定。當α取值適當，這個圓就不會滾到S的內部，與圓相交的點就是S的邊緣輪廓點，其滾動的痕跡就是S的邊界線[5]。Edelsbruuner等[6]于1983年給出了Alpha?Shapes模型判斷準則，根據這一準則可以確定邊界線。判斷條件如下：在點集S內任取兩個點P₁和P₂，過這兩點繪制半徑為α的圓，若圓內沒有其它點，則可認為P₁P₂是邊界線。Edelsbruuner等[7]于1994年從幾何學的角度給出了三維Alpha?shapes的原理，為其在工程領域的應用奠定了基礎。Tomasz?J.Cholewo等[8]于1999年提出一種基于Alpha?shapes算法的面向彩色打印設備和彩色圖像的色域邊界提取算法。

參考文獻

[1]Sun?B,Liu?H,Li?W,et?al.A?Color?Gamut?Description?Algorithm?for?Liquid?Crystal?Displays?in?CIELAB?Space[J].The?Scientific?World?Journal,2014,2014.

[2]Willert?A,Flaspohler?M,Hubler?A?C.Calculating?a?Color?Gamut?Border?Using?a?Grid?Approach[C]//Conference?on?Colour?in?Graphics,Imaging,and?Vision.Society?for?Imaging?Science?and?Technology,2004,2004(1):156-160.

[3]況盛坤,王曉紅,呂兆鋒.基于空間區域分割的四面體網格剖分色域描述算法[J].包裝工程工程版,2014,35(5):126-130

[4]李超，王彩印.基于空間四面體網格的色域計算與比較研究[J].中國印刷與包裝研究，2010，02(z1):102-106.

[5]Wu?Z,Qi?L,Luo?P,et?al.Edge-preserving?multi-scale?image?decomposition?based?on?alpha-shape[C]//Conference?Anthology,IEEE.IEEE,2013:1-5.