[發明專利]醫用顯示器色彩均勻性校正方法及校正系統

有效

• 申請號: 201611153555.5
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106791759B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 王衛
• 申請（專利權）人: 南京巨鯊顯示科技有限公司;南京巨鯊醫療科技有限公司
• 主分類號: H04N9/73
• 分類號: H04N9/73;H04N17/00;G09G5/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開一種醫用顯示器色彩均勻性校正方法及校正系統，其在應用時，首先將顯示器的顯示區域分為多個區域和多個點，然后實時采集各個區域和點在源色彩空間下和目標色彩空間下的映射關系數據，以支持后續校正時，根據映射關系數據得到各區域或各點在目標色彩空間下的顏色分量理論值并輸出，然后再次采集顯示器各區域或點在目標色彩空間下的實際顏色分量數據，通過對比得出各區域或點的色彩均勻性誤差，判斷色彩均勻性誤差是否在可接受范圍內，若是則校正結束，若否，則重新采集各區域和各點的顏色分量值，對映射關系進行校正，直至所有區域和點的色彩均勻性誤差在可接受范圍內。本發明可改善色彩分布不均問題，保證醫用顯示器色彩顯示的準確還原。

技術領域

本發明涉及醫用專業顯示技術領域，特別是一種醫用顯示器色彩均勻性校正方法及校正系統。

背景技術

光源、被拍攝的物體與圖像采集設備是圖像形成的三要素。考慮到圖像主要通過顯示器進行顏色重現，影響圖像顏色失真的因素主要與光源、圖像采集設備和圖像顯示設備有關。其中，顯示設備對顏色失真的影響方面，以顯示器為圖像重現設備時，顯示器的亮度、對比度、γ值、白點、色度、黑點等都是影響顏色失真的參數。γ值是用來描述輸入和輸出的非線性關系的特性參數，取值通常在1-3。顯示器白點指的是在紅、綠、藍三通道都以最大值驅動時得到的色度值。不同的顯示器有不同的色彩范圍。因此，顏色校正是圖像分析十分關鍵的一個預處理步驟。常規的顏色校正方法可以分為三類：

1、基于映射的顏色校正方法，通過確定源顏色空間到目標顏色空間的映射關系實現顏色空間的轉換。這類方法常用于數碼相機、掃描儀、顯示器、打印機等圖像輸入、輸出設備的顏色校正處理。

2、基于光譜反射率還原的顏色校正方法，根據系統成像模型，由采集得到的顏色值還原對象物體的光譜反射率，進而結合標準光源的光譜功率分布得到標準顏色值。這類方法是以有限維線性模型為基礎的，顏色校正精度較高，但計算量較大。

3、基于圖像分析的顏色校正方法，首先根據圖像的色度平均值及色度分布特性檢測圖像是否偏色以及偏色程度，進而對偏色圖像進行顏色校正。這類方法沒有光源的光譜功率分布、采集設備的光敏特性。

其中，基于映射的顏色校正方法可以進一步分為簡單的參考白映射法、矩陣法，計算量較大的查找表法、多項式回歸法、人工神經網絡法等。這幾種方法也是比較通用的、有代表性的顏色校正方法。對于不同的應用，查找表的構成、神經網絡的結構和多項式回歸模型等會有所不同。

“參考白”映射法，就是設法使被重現的圖像中的白點與理想的白點的顏色一致。通常是用一個白色卡片作為“參考白”，并把每個通道的顏色值調整到相等。其優點是實現起來簡單，可以在一定的范圍內達到色貌(color appearance matching)匹配，同時能部分地消除光照的影響；缺點是過于簡單，僅適合于對顏色要求不高的場合。

矩陣法的本質就是用轉換矩陣實現顏色空間的轉換。矩陣法的思想是用參考色標的三刺激值作為輸人，設備輸出顏色的三刺激值作為輸出，由下式求出轉換矩陣。

M_{ref，O(XYZ)}＝M_{ref，I(RGB)}

其中：M_{ref，I(RGB)}是參考色標的三刺激值(R、G、B)組成的維數為3×n的輸人矩陣；M_{ref，O(RGB)}是設備輸出三刺激值(X、Y、Z)組成的維數為3×n的輸出矩陣；M_t是維數為3×3的轉換矩陣。求出轉換矩陣M_t后，就可以得到設備輸出的任一物體顏色三刺激值的向量。

M_obj，O(XYZ)＝M_{obj，I(RGB)}

其中：M_{obj，I(RGB)}和M_{obj，I(XYZ)}分別是物體三刺激值和設備輸出的物體顏色三刺激值的向量。