[發明專利]色域邊界描述方法

有效

• 申請號: 201410371181.9
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104112081B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 葉程;劉真;吳明光;張建青;吳光遠;白韜韜;劉攀;于海琦
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;H04N9/64;G09G5/02
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種色域邊界描述方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，在待描述色域內對顏色樣本點進行顏色采樣，獲得色域顏色樣本集，將該色域顏色樣本集中的顏色樣本值轉換到CIELAB標準顏色空間，并通過下列公式計算每個所述顏色樣本點的球面坐標值：

γ=[(L-LE)2+(a-aE)2+(b-bE)2]1/2α=tan-1((b-bE)/(a-aE))θ=tan-1[(L-LE)/((a-aE)2+(b-bE)2)1/2]]]>?????????式1

式中，(L,a,b)是所述顏色樣本點對應的CIELAB顏色值，(L_E,a,b)是球坐標系原點E對應的CIELAB顏色值，(γ,α,θ)是所述顏色樣本點的球面坐標系值，γ是所述顏色樣本點到球坐標系原點E的距離，α是色相角，在0～360°范圍內，θ是色相角為α時的平面內角度，在-90°～90°范圍內；

步驟2，采用球坐標表示CIELAB標準顏色空間，通過對球坐標系中α和θ值的均勻劃分將CIELAB標準顏色空間劃分為多個分區；

步驟3，在所述步驟1所得的所述色域顏色樣本集中分別查找所述步驟2所得的各個所述分區中的最外圍顏色樣本點，該最外圍顏色樣本點具有最大的γ值，將各個所述分區的所述最外圍顏色樣本點作為相應的所述分區的色域邊界點GBD點，對于不包含所述顏色樣本點的所述分區不作處理；

步驟4，將一個待映射顏色點記為P點，計算該P點對應的CIELAB顏色值，記為(L_i,a_i,b_i)，通過所述式1計算所述P點的球面坐標值，記為(γ_i,α_i,θ_i)；

步驟5，將所述P點的α_i值所確定的色相面記為α_i面，將與該α_i面相隔180°的色相面記為α_i'面，將所述α_i面和所述α_i'面共同組成的球坐標面記為ψ面，采用該ψ面將球坐標系切成兩個相等的部分，將所述步驟3得到的各個所述GBD點投影到所述ψ面上，得到對應的投影點GBD'點，將所述GBD'點的CIELAB顏色值記為(L',a',b')，采用下列等式計算所述GBD'點在所述ψ面上的彩度值：

??????????????????式2

式中，C是所述GBD'點在所述ψ面上的彩度值，(a',b')是所述GBD'點的CIELAB色度值；

步驟6，在所述ψ面上以球坐標系原點E點為原點，以所述C為橫坐標，以所述L為縱坐標建立直角坐標系，記為C-L坐標系，并在該C-L坐標系內計算各個所述GBD點在所述ψ面上的方向角β，計算公式如下：β＝tan^-1((L'-L_E)/C)???????????????????????式3

式中，L'是各個所述GBD'點的CIELAB亮度值，L_E是所述C-L坐標系原點的CIELAB亮度值，β在0～360°范圍內；

步驟7，根據所述式2和所述式3計算所述P點在所述ψ面上的方向角β_i，并以該β_i和所述步驟4計算得到的所述色相角α_i為基準，對各個所述GBD點的所述方向角β值及色相角α值進行如下調整：

?????????????????式4

式中，α、β分別表示各個所述GBD點的色相角與所述ψ面上的方向角，α_i、β_i分別是所述P點的色相角與所述ψ面上的方向角，α'、β'分別是調整后的所述GBD點的色相角與所述ψ面上的方向角；

步驟8，根據所述α'、β'值，將所有的所述GBD點總集劃分為四個子集，分別記為子集1、子集2、子集3以及子集4，使所述子集1所包含的GBD點的α'和β'值均在0～180°之間，所述子集2所包含的GBD點的α'值在0～180°之間而β'值在180°～360°之間，所述子集3所包含的GBD點的α'值在180°～360°之間而β'值在0～180°之間，所述子集4所包含的α'和β'值均在180°～360°之間；

步驟9，在所述步驟8所得的四個所述子集中分別計算各個所述GBD點與所述P點的球坐標差Δα和Δθ，并選取具有最小(Δα+Δθ)/2值的GBD點作為三角形插值的候選分區色域邊界點，共得到四個候選分區色域邊界點，所述Δα和Δθ的計算公式如下：

???????????????????式5

式中，α、θ是各個所述GBD點的球坐標值，α_i、θ_i是所述P點的球坐標值；

步驟10，將所述步驟9所得的四個所述候選分區色域邊界點中γ最小的記為γ_min，以γ_nmi/2和所述P點的α_i和θ_i值作為球坐標值構建顏色點，記為P'點，則該P'點位于所述待描述的色域內，且所述P'點、所述P點以及球坐標系原點E三點共線；

步驟11，按照如下公式判斷任意三個所述候選分區色域邊界點是否滿足三角形插值：

λμν=L1-LEL2-LEL3-LEa1-aEa2-aEa3-aEb1-bEb2-bEb3-bE-1Li′-LEai′-aEbi′-bE]]>?????????式6

式中，L₁、a₁、b₁、L₂、a₂、b₂、L₃、a₃、b₃分別是參與判斷的三個所述候選分區色域邊界點的CIELAB顏色值，L_i'、a_i'、b_i'是所述步驟10得到的所述P'點的CIELAB顏色值，L_E、a_E、b_E是球坐標系原點E點的CIELAB顏色值，λ、μ、ν是所述式6計算出的判斷系數，當λ≥0,μ≥0,ν≥0，且λ+μ+ν≤1時，所述P'點位于球坐標系原點E點和所選的三個所述候選分區色域邊界點所構成的四面體內，即E、P'兩點連線與三個所述候選分區色域邊界點所構成的空間三角形相交于一點，該交點即為所述待映射顏色點P點所對應的色域邊界點P^*，此時所選的三個所述候選分區色域邊界點符合三角形插值的要求；

步驟12，根據所述步驟11中選取的三個所述候選分區色域邊界點和所述P'點的CIELAB顏色值，通過三角形插值得到所述P點所對應的色域邊界點P^*，插值過程如下：

L*a*b*=ηLE-Li′aE-ai′bE-bi′+Li′ai′bi′]]>?????????????????式7

其中，η=1-abc×Li′ai′bi′δ]]>??????????????????????式8

δ=abc×LE-Li′aE-ai′bE-bi′]]>????????????????????????式9

abc=111×L1L2L3a1a2a3b1b2b3-1]]>?????????????????????式10

所述式7中，L^*、a^*、b^*為所述待映射顏色點P點所對應的色域邊界點P^*的CIELAB顏色值；

步驟13，重復所述步驟4～12，計算其他所有的待映射顏色點所對應的色域邊界點的CIELAB顏色值。