[發明專利]CIEL*a*b*到CMYK色彩空間的轉換方法

有效

• 申請號: 201710388096.7
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107197119B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 勞同牧;歐元賢;張亞運;劉曉麟
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04N1/60
• 分類號: H04N1/60
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 鄭浦娟

1.一種CIEL^*a^*b^*到CMYK色彩空間的轉換方法，其特征在于，步驟如下：

S1、建立CMYK印刷設備色彩空間到CIEL^*a^*b^*色彩空間的前向查找表，具體如下：對CMYK色彩空間C、M、Y和K墨量的取值區間分別進行N等分的分割，從而將CMYK色彩空間規則的分割成(N-1)⁴個超立方體；針對于每個超立方體賦予一個編號；同時使用分割點的C、M、Y和K值制作包括N⁴個色塊的色靶文件，然后將色靶文件發送到CMYK印刷設備中打印，測量到每個色塊的CIEL^*a^*b^*值，從而獲取到CMYK色彩空間到CIEL^*a^*b^*色彩空間的查找表數據，建立前向查找表；

同時根據CIEL^*a^*b^*和CMYK色彩空間所需轉換精度，將CIEL^*a^*b^*色彩空間L^*，a^*，b^*的取值區間分別進行M等分的分割，從而得到CIEL^*a^*b^*色彩空間中的M³個網格點，并且將CIEL^*a^*b^*色彩空間規則的分割成(M-1)³個立方體，針對CIEL^*a^*b^*色彩空間中的每個網格點分別分配一個空的鏈表；

S2、針對于步驟S1中獲取到的每個超立方體，根據前向查找表獲取到其上每個頂點對應的CIEL^*a^*b^*值，然后將所有頂點的L^*值、a^*值和b^*值分別對應進行比較，從中選取出最大的L^*值、最大的a^*值和最大的b^*值以及最小的L^*值、最小的a^*值和最小的b^*值；針對于步驟S1中獲取到的CIEL^*a^*b^*色彩空間中的每個網格點，將其L^*值、a^*值以及b^*值對應與步驟S1中獲取到的每個超立方體的最大的L^*值和最小的L^*值、最大的a^*值和最小的a^*值以及最大的b^*值和最小的b^*值進行比較，將每個網格點L^*值、a^*值以及b^*值均落入至其最大的L^*值和最小的L^*值、最大的a^*值和最小的a^*值以及最大的b^*值和最小的b^*值范圍的超立方體選取出來，并且將這些超立方體編號記錄到對應CIEL^*a^*b^*色彩空間中網格點的鏈表中；

S3、在步驟S2之后，將鏈表中有超立方體編號的CIEL^*a^*b^*色彩空間中的網格點標記為主網格點，將鏈表為空的CIEL^*a^*b^*色彩空間中的網格點標記為次網格點；針對于CIEL^*a^*b^*色彩空間中的每一個立方體，若其坐標值最小的頂點為次網格點，則計算出其中心點，然后計算步驟S1中獲取到的每個超立方體的16個頂點在CIEL^*a^*b^*空間中分別與該立方體中心點的距離，并且從中選取出最大值和最小值分別對應作為每個超立方體與該立方體之間的最大距離值和最小距離值，將所有超立方體與該立方體之間的最大距離值進行比較，從中選取出一個最小值nearest_far_point；然后將每個超立方體與該立方體之間的最小距離值與nearest_far_point進行比較，將與該立方體之間的最小距離值小于nearest_far_point的超立方體編號記錄到該立方體中坐標值最小的頂點對應的鏈表中；

S4、對于已知CIEL^*a^*b^*色彩空間中CIEL^*a^*b^*值的待轉換點，根據其CIEL^*a^*b^*值計算出在CIEL^*a^*b^*空間中其所位于的立方體，然后判斷CIEL^*a^*b^*空間中該立方體坐標值最小的網格點g是為主網格點還是次網格單，若為主網格點，則執行步驟S5，若為次網格點，則執行步驟S6；

S5、對網格點g的鏈表中記錄的編號對應的每個超立方體進行如下操作：

S51、選取出每個超立方體中坐標值最小的頂點作為超立方體第一頂點；將第一頂點每個軸的坐標值分別加上第一定值后得到超立方體另一頂點坐標，將該頂點作為超立方體第二頂點，其中第一定值為CMYK色彩空間中相鄰兩個分割點的距離；沿超立方體第一頂點和第二頂點所構成的直線將超立方體分割成多個四維單純形；

S52、對于每個超立方體分割得到的每個四維單純形，根據該四維單純形各頂點在CMYK色彩空間的C、M、Y和K值，通過前向查找表查找到該四維單純形各頂點在CIEL^*a^*b^*色彩空間的L^*、a^*和b^*值，然后計算出待轉換點在每個四維單純形中的重心坐標，以確定出待轉換點所位于的四維單純形；最后根據待轉換點所位于的四維單純形各頂點在CMYK色彩空間的C、M、Y和K值以及待轉換點在其所位于的四維單純形中的重心坐標計算出待轉換點的CIEL^*a^*b^*值對應的C、M、Y和K值；若待轉換點均不位于網格點g的鏈表中記錄的編號對應的所有超立方體的所有四維單純形中，則進入步驟S6；

S6、對于網格點g的鏈表中記錄的編號對應的超立方體進行如下操作：

S61、通過前向查找表查找到網格點g的鏈表中記錄的編號對應的所有超立方體的每個頂點在CIEL^*a^*b^*色彩空間的CIEL^*a^*b^*值；然后計算出網格點g的鏈表中記錄的編號對應的所有超立方體的每個頂點在CIEL^*a^*b^*色彩空間與待轉換點之間的距離，從中選取出一個最小值作為第一最小值；

同時針對于網格點g的鏈表中記錄的編號對應的每個超立方體，選取出超立方體中坐標值最小的頂點作為超立方體第一頂點；將第一頂點每個軸的坐標值分別加上第一定值后得到超立方體另一頂點坐標，將該頂點作為超立方體第二頂點，其中第一定值為CMYK色彩空間中相鄰兩個分割點的距離；沿超立方體第一頂點和第二頂點所構成的直線將超立方體分割成多個四維單純形；

S62、對于網格點g的鏈表中記錄的編號對應的每個超立方體分割得到的每個四維單純形，通過其中的任意三個頂點構成二維單純形；針對于由四維單純形的頂點構造得到的每個二維單純形，通過前向查找表查找到每個二維單純形每個頂點在CIEL^*a^*b^*色彩空間的CIEL^*a^*b^*值，然后在CIEL^*a^*b^*色彩空間計算出二維單純形所在平面上距離待轉換點最近的點在二維單純形中的重心坐標，以確定出二維單純形所在平面上距離待轉換點最近的點是否在二維單純形內，當二維單純形所在平面中距離待轉換的CIEL^*a^*b^*值最近的點在二維單純形內時，則通過其在二維單純形中的重心坐標計算出其在CIEL^*a^*b^*色彩空間的L^*、a^*和b^*值，然后計算出在CIEL^*a^*b^*色彩空間其與待轉換點之間的距離；遍歷網格點g的鏈表中記錄的編號對應的所有超立方體中由四維單純形的頂點構成的二維單純形，將位于各二維單純形內的距離待轉換點最近的點都選取出來，并且比較在CIEL^*a^*b^*色彩空間這些距離待轉換點最近的點與待轉換點在之間的距離，然后選取出其中一個最小值作為第二最小值；

同時，對于網格點g的鏈表中記錄的編號對應的每個超立方體分割得到的每個四維單純形，通過其中的任意二個頂點構成一維單純形；針對于由四維單純形的頂點構造得到的每個一維單純形，通過前向查找表查找到每個一維單純形每個頂點在CIEL^*a^*b^*色彩空間的CIEL^*a^*b^*值，然后在CIEL^*a^*b^*色彩空間計算出一維單純形所在直線上距離待轉換點最近的點在一維單純形中的重心坐標，以確定出一維單純形所在直線上距離待轉換點最近的點是否在一維單純形上，當一維單純形所在直線上距離待轉換點最近的點在一維單純形上時，則通過其在一維單純形上的重心坐標計算出其在CIEL^*a^*b^*色彩空間的L^*、a^*和b^*值，然后計算出其與待轉換點之間的距離；遍歷網格點g的鏈表中記錄的編號對應的所有超立方體中由四維單純形的頂點構成的一維單純形，將處于各一維單純形內且距離待轉換點最近的點都選取出來，并且比較這些距離待轉換點最近的點與待轉換的CIEL^*a^*b^*值之間的距離，然后選取出其中一個最小值作為第三最小值；

S7、從第一最小值、第二最小值和第三最小值中選取出最小的一個值，從而最終選取出待轉換點最近的點，即為最小的一個值對應的點；

若選取出的最小的一個值是第一最小值，則將第一最小值對應在超立方體上的頂點的C、M、Y和K值作為待轉換點的CIEL^*a^*b^*值對應的C、M、Y和K值；

若選取出的最小的一個值是第二最小值，則獲取第二最小值對應的距離待轉換點最近的點所在二維單純形，根據二維單純形各頂點C、M、Y和K值以及第二最小值對應的距離待轉換點最近的點在二維單純形中的重心坐標計算出待轉換點的CIEL^*a^*b^*值對應的C、M、Y和K值；

若選取出的最小的一個值是第三最小值，則獲取第三最小值對應的距離待轉換點最近的點所在一維單純形，根據一維單純形各頂點C、M、Y和K值以及第三最小值對應的距離待轉換點近的點在一維單純形中的重心坐標計算出待轉換點的CIEL^*a^*b^*值對應的C、M、Y和K值。