[發明專利]一種基于三維增量凸殼法的彩色設備色域確定方法

有效

• 申請號: 201410619365.2
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104378529A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 孫幫勇;李文莉
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H04N1/60
• 分類號: H04N1/60
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王奇

技術領域

本發明屬于彩色設備的三維色域處理技術領域，涉及一種基于三維增量凸殼法的彩色設備色域確定方法。

背景技術

在色域映射執行前，需要根據設備色域的統計特征確定出設備色域的邊界，而色域邊界描述的準確性直接影響顏色復制的準確性，因此必須采用能夠準確描述色域邊界的方法。

目前，關于色域提取的方法大致分為兩類，即解析法和離散法。

解析法相對經典的算法有兩種：基于Neugebauer方程的色域解析模型和變形六面體逼近算法：即采用解析法將設備色域作為六個曲面組成的封閉立體處理，并用Zernike多項式來表示這些邊界曲面；一種TVHOP雙變量高階多項式解析模型；一種小樣本測量和B樣條插值相結合的色域提取算法。但是，解析法所得到的色域邊界不僅受到模型的精度影響，實際上還受到承印物、油墨、機械穩定性等許多因素影響，而且不同設備色呈色模型存在差異，很難找到一種統一的模型，所以這類算法的擴展性不強，特別是對于色域本身不規則的設備。

離散法是目前普遍使用的方法，包括分區最大化算法和凸殼算法。離散法中最具代表的是凸殼類算法。然而實際的設備色域邊界不完全滿足凸殼特性，因此Raja?Bala.利用“充放氣”算法對凸殼算法進行改進，該方法可以達到比較理想的精度，但存在的明顯問題是“充放氣”處理時使用的三個參數是不固定的，因此，參數優化的工作量就很大。Cholewo對Raja?Bala.算法進行了驗證，指出“充氣”過度或者不足都會降低模型精度。其將alpha-shape算法引入到色域計算過程，但其參數確定過程相當復雜。凸殼類算法雖然在描述CIELAB空間中三維色域外觀方面得到廣泛應用，但是由于色域映射基本是在二維色域中進行的，提取三維邊界時的離散樣本點在空間分布及數量上無法提前控制，因此計算二維邊界相對復雜。為便于分析和計算，J.Morovic提出分區最大化算法(segment?maxima?GBD，SMGBD)對邊界點進行位置規范。另外，考慮到視覺上色域邊界分區的不均勻性，Bakke等提出一種改進算法。除此之外，Stone等提出通過連接設備顏色空間的極值點建立多個色域平面來表示色域；Bolte對Stone模型進行改進，該算法存在的一個問題是，部分三角面頂點在設備空間中的順序與在色度空間中不一致，甚至出現部分內部點在三角面之外的狀況；另外，Giesen等使用離散流數據來計算圖像色域，通過分析其結構信息判斷哪些網格點位于色域邊界上。由此得到，離散法是采用位于色域邊界上一些離散點的集合來確定色域。這類算法不受設備類型所限，一般測量數據越多，獲得的色域描述越精確，但耗時隨之增多，且算法都基于離散點計算，中間數據點要通過線性插值獲得。

分區最大化算法憑借其操作簡單且易于理解的特點，被廣泛適用。但由于其利用相鄰邊界點插值構造新的邊界點，在一定程度降低了色域的精確度。如果采取高精度的插值方法，此方法將適用于對精確度要求高且運行時間短的需求。凸殼算法得到的色域邊界點來源于樣本點，相比精度高些。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于三維增量凸殼法的彩色設備色域確定方法，解決了現有技術中存在的擴展性不強，或者計算量大、以及容易引入錯誤樣本邊界點，使得精度不夠的問題。

本發明采用的技術方案是，一種基于三維增量凸殼法的彩色設備色域確定方法，按照以下步驟實施：

步驟1、在集合S中任意找出四個不共面的點p1、p2、p3、p4，構成一個四面體；

步驟2、定義當前凸包的點集C<--CH({p1、p2、p3、p4})，初始化點集C；

步驟3、任取其余各點的一個隨機排列，即點p5、p6、……、pn，并對沖突列表初始化，令q＝{(pt，f)|f為點集C上的小平面，t>4}，沖突列表簡稱圖G；

步驟4、按順序取p5、p6、……、pn中一個未訪問的點pr(r←5to?n)，并將其插入點集C中；

步驟5、如果點Pr的沖突集合Fconflict(Pr)非空，則從點集C中把Fconflict(Pr)的所有的面都刪掉，求出點Pr的沖突集合的邊界，即為地平線；初始化有序表L為空，然后把地平線里的每一條邊加入該有序表L；

步驟6、對于每一條邊e∈L，生成從點Pr到e的新的三角面f′，如果f′和邊e的鄰接面f″在同一個平面，就把兩個面合并起來，且沖突列表和鄰接面f″一致，則轉步驟8；