一种激光显示的色彩调整方法及其装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410029901.3

申请日:

2014.01.22

公开号:

CN104796679A

公开日:

2015.07.22

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H04N 9/64申请公布日:20150722|||实质审查的生效IPC(主分类):H04N 9/64申请日:20140122|||公开

IPC分类号:

H04N9/64; H04N9/75

主分类号:

H04N9/64

申请人:

中能激光显示技术(上海)有限公司

发明人:

王蔚生; 那柏林; 王国栋; 赵彦君

地址:

201306上海市浦东新区南汇新城镇环湖西一路99号2号楼2楼

优先权:

专利代理机构:

上海麦其知识产权代理事务所(普通合伙)31257

代理人:

董红曼

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内容摘要

本发明公开了一种激光显示的色彩调整方法,包括:获取一帧激光图像的RGB格式的原数据信号;转换原数据信号的格式生成L*C*h格式的数据信号;将像素点集中的色调范围所对应的色调记为激光图像的主色调并设定主色调影响函数;设定饱和度影响函数,若激光图像存在主色调则同时引入主色调影响函数,对数据信号中所有像素点进行饱和度映射;设定色调权重函数对数据信号中所有像素点进行色调映射;设定光照度映射函数,对所有像素点进行光照度映射;将数据信号的格式转换为RGB格式并显示。本发明采用了一种不同色调、饱和度及光照度的映射关系,解决过饱、过艳丽、易视觉疲劳等不良问题。本发明还公开了一种激光显示的色彩调整装置。

权利要求书

1.  一种激光显示的色彩调整方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:获取一帧激光图像的RGB格式的原数据信号;
步骤二:转换所述原数据信号的格式,生成L*C*h格式的数据信号;
步骤三:计算所述数据信号的像素点在色调范围内的分布,将像素点集中的色调范围所对应的色调记为所述激光图像的主色调并设定主色调影响函数,否则所述激光图像不存在主色调;
步骤四:将所述色调范围划分为至少一个色调区间,设定所述至少一个色调区间内像素点关于饱和度映射的饱和度影响函数,若所述激光图像存在主色调,则同时引入所述主色调影响函数,对所述数据信号中所有像素点进行饱和度映射;
步骤五:设定每个色调的可映射范围得到色调权重函数,对所述数据信号中所有像素点进行色调映射;
步骤六:计算所述原数据信号中所有像素点的光照度值,设定多个光照度区间内光照度值的光照度映射函数,对所述数据信号中所有像素点进行光照度映射;
步骤七:将所述数据信号的格式转换为RGB格式,并输出至激光器中用以激光显示。

2.
  如权利要求1中所述的激光显示的色彩调整方法,其特征在于,所述步骤二中先将RGB格式的原数据信号转换为XYZ格式的数据信号,再将所述XYZ格式的数据信号转换为L*C*h格式的数据信号。

3.
  如权利要求2中所述的激光显示的色彩调整方法,其特征在于,转换后的XYZ格式的数据信号如以下公式表示:
CrCgCb=xrxgxbyrygybzrzgzb-1xn/yn1zn/yn;]]>
上式中,Cr,Cg,Cb分别为R,G,B三原色的匹配分量系数,xr表示基色r的x轴坐标,yr表示基色r的y轴坐标,zr表示基色r的z轴坐标,xg表示基色g的x轴坐标,yg表示基色g的y轴坐标,zg表示基色g的z轴坐标,xb表示基色b的x轴坐标,yb表示基色b的y轴坐标,zb表示基色b的z轴坐标,Xn,Yn,Zn为参考照明体三刺激值。

4.
  如权利要求2中所述的激光显示的色彩调整方法,其特征在于,转换后的L*C*h格式的数据信号如以下公式表示:
L*=116f(Y/Yn)-16a*=500[f(X/Xn)-f(Y/Yn)]b*=200[f(Y/Yn)-f(Z/Zn)],C*=(a*)2+(b*)2h=(180/π)arctan(b*/a*),]]>
其中,f(t)=t1/3t&GreaterEqual;(6/29)1/313(296)2t+16/116t<(6/29)1/3;]]>
上式中,Xn,Yn,Zn为激光图像中的参考照明体三刺激值,L*表示像素点的光照度,a*与b*表示像素点的对立维度,C*表示像素点的饱和度,h表示像素点的色调,t为函数f(t)的变量。

5.
  如权利要求1中所述的激光显示的色彩调整方法,其特征在于,步骤三中,若一色域范围内的像素点数量超过总像素点数量的30%且平均高于其余色域范围内像素点数量50%以上,或者一色域范围内的像素点数量超过总像素点数量的50%,则将该色域范围所对应的色调记为激光图像的主色调。

6.
  如权利要求1中所述的激光显示的色彩调整方法,其特征在于,步骤四中,经过饱和度映射后,像素点的饱和度如以下公式表示:
C*1-C*0×P(C*0×h×L*)×I(h);
式中,C*1表示经饱和度映射后像素点的饱和度值,C*0表示未经饱和度映射的像素点饱和度值,P(C*0×h*×L*)表示该像素点的色调关于饱和度映射的影响函数,I(h)表示该主色调关于饱和度映射的主色调影响函数。

7.
  如权利要求1中所述的激光显示的色彩调整方法,其特征在于,步骤五中,经色调映射后像素点的色调如以下公式表示:
h1-h0×e(h0);
式中,h1表示经色调映射后像素点的色调值,h0表示未经色调映射的像素点色调值,e(h0)表示色调权重函数。

8.
  如要求要求1中所述的激光显示的色彩调整方法,其特征在于,所述步骤六中光照度映射的关系如以下公式表示:
L*1-L*0×f(L*0);
式中,L*1表示经映射后的像素点的光照度,L*0表示未经映射的像素点光照度,f(L*0)表示光照度权重函数。

9.
  一种激光显示的色彩调整装置,其特征在于,包括:
格式转换装置(1),其将用于激光显示的RGB格式的原数据信号转换为L*C*h格式的数据信号;
图像分析装置(2),其用于获取激光显示的图像的主色调;
饱和度映射装置(3),其分别与所述格式转换装置(1)和所述图像分析装置(2)连接, 用于对所述数据信号进行饱和度映射;
色调映射装置(4),其分别与所述格式转换装置(1)和所述图像分析装置(2)连接,用以对所述数据信号进行色调映射;
光照度映射装置(5),其分别与所述格式转换装置(1)和所述图像分析装置(2)连接,用于对所述数据信号进行色调映射;
格式逆转换装置(6),其分别与所述饱和度映射装置(3)、所述色调映射装置(4)及所述光照度映射装置(5)连接,用于将L*C*h格式的数据信号转换为用于激光显示的RGB格式数据信号。

说明书

一种激光显示的色彩调整方法及其装置
技术领域
本发明属于半导体激光器领域,尤其涉及一种激光显示的色彩调整方法及其装置。
背景技术
传统的色彩管理是指运用软、硬件结合的方法,在生产系统中自动统一地管理和调整颜色,以保证在整个过程中颜色的一致性。传统的色彩管理方法是从大色域到小色域的映射,包括色域剪裁算法和色域压缩算法。色域裁剪算法:目标色域之内的颜色不做任何处理,目标色域之外的颜色用边缘颜色代替。色域压缩算法:均匀改变整幅图的效果,对不同色域空间中的像素点,采用同一个或者不同的函数进行映射。两种算法都会造成原始图像中不同颜色,在经过色域映射算法后,呈现出同一种颜色或接近颜色。
如图8所示,由于激光光源色域范围远远大于原有电视标准信号色域范围,相当于传统NTSC色域范围的185%,理论上可以复现人眼可识别颜色的90%以上。又因为传统图像信号大多采用NTSC色域范围(或其他标准,例如色域范围更小的PAL制式)编码而成,所以如果直接将图像在激光色域下复现,会给用户带来过饱和过艳丽的视觉感受,并且容易产生视疲劳。
发明内容
本发明克服了现有技术中在将NSTC色域的图像在激光色域进行色彩调整造成过饱和过艳丽的图像的缺陷,提出了一种激光显示的色彩调整方法及其装置。
本发明提出一种激光显示的色彩调整方法,包括如下步骤:
步骤一:获取一帧激光图像的RGB格式的原数据信号;
步骤二:转换所述原数据信号的格式,生成L*C*h格式的数据信号;
步骤三:计算所述数据信号的像素点在色调范围内的分布,将像素点集中的色调范围所对应的色调记为所述激光图像的主色调并设定主色调影响函数,否则所述激光图像不存在主色调;
步骤四:将所述色调范围划分为至少一个色调区间,设定所述至少一个色调区间内像素点关于饱和度映射的饱和度影响函数,若所述激光图像存在主色调,则同时引入所述主色调影响函数,对所述数据信号中所有像素点进行饱和度映射;
步骤五:设定每个色调的可映射范围得到色调权重函数,对所述数据信号中所有像素点进行色调映射;
步骤六:计算所述原数据信号中所有像素点的光照度值,设定多个光照度区间内光照度 值的光照度映射函数,对所述数据信号中所有像素点进行光照度映射;
步骤七:将所述数据信号的格式转换为RGB格式,并输出至激光器中用以激光显示。
本发明提出的激光显示的色彩调整方法中,所述步骤二中先将RGB格式的原数据信号转换为XYZ格式的数据信号,再将所述XYZ格式的数据信号转换为L*C*h格式的数据信号。
本发明提出的激光显示的色彩调整方法中,转换后的XYZ格式的数据信号如以下公式表不:
CrCgCb=xrxgxbyrygybzrzgzb-1xn/yn1zn/yn;]]>
上式中,Cr,Cg,Cb分别为R,G,B三原色的匹配分量系数,xr表示基色r的x轴坐标,yr表示基色r的y轴坐标,zr表示基色r的z轴坐标,xg表示基色g的x轴坐标,yg表示基色g的y轴坐标,zg表示基色g的z轴坐标,xb表示基色b的x轴坐标,yb表示基色b的y轴坐标,zb表示基色b的z轴坐标,Xn,Yn,Zn为参考照明体三刺激值。
本发明提出的激光显示的色彩调整方法中,转换后的L*C*h格式的数据信号如以下公式表示:
L*=116f(Y/Yn)-16a*=500[f(X/Xn)-f(Y/Yn)]b*=200[f(Y/Yn)-f(Z/Zn)],C*=(a*)2+(b*)2h=(180/π)arctan(b*/a*),]]>
其中,f(t)=t1/3t&GreaterEqual;(6/29)1/313(296)2t+16/116t<(6/29)1/3;]]>
上式中,Xn,Yn,Zn为激光图像中的参考照明体三刺激值,L*表示像素点的光照度,a*与b*表示像素点的对立维度,C*表示像素点的饱和度,h表示像素点的色调,t为函数f(t)的变量。
本发明提出的激光显示的色彩调整方法中,步骤三中,若一色域范围内的像素点数量超过总像素点数量的30%且平均高于其余色域范围内像素点数量50%以上,或者一色域范围内的像素点数量超过总像素点数量的50%,则将该色域范围所对应的色调记为激光图像的主色调。
本发明提出的激光显示的色彩调整方法中,步骤四中,经过饱和度映射后,像素点的饱和度如以下公式表示:
C*1-C*0×P(C*0×h×L*)×I(h);
式中,C*1表示经饱和度映射后像素点的饱和度值,C*0表示未经饱和度映射的像素点饱和度值,P(C*0×h*×L*)表示该像素点的色调关于饱和度映射的影响函数,I(h)表示该主色调 关于饱和度映射的主色调影响函数。
本发明提出的激光显示的色彩调整方法中,步骤四中,经色调映射后像素点的色调如以下公式表示:
h1-h0×e(h0);
式中,h1表示经色调映射后像素点的色调值,h0表示未经色调映射的像素点色调值,e(h0)表示色调权重函数。
本发明提出的激光显示的色彩调整方法中,所述步骤四中光照度映射的关系如以下公式表示:
L*1-L*0×f(L*0);
式中,L*1表示经映射后的像素点的光照度,L*0表示未经映射的像素点光照度,f(L*0)表示光照度权重函数。
本发明还提出了一种激光显示的色彩调整装置,包括:格式转换装置,其将用于激光显示的RGB格式的原数据信号转换为L*C*h格式的数据信号;图像分析装置,其用于获取激光显示的图像的主色调;饱和度映射装置,其分别与所述格式转换装置和所述图像分析装置连接,用于对所述数据信号进行饱和度映射;色调映射装置,其分别与所述格式转换装置和所述图像分析装置连接,用以对所述数据信号进行色调映射;光照度映射装置,其分别与所述格式转换装置和所述图像分析装置连接,用于对所述数据信号进行色调映射;格式逆转换装置,其分别与所述饱和度映射装置、所述色调映射装置及所述光照度映射装置连接,用于将L*C*h格式的数据信号转换为用于激光显示的RGB格式数据信号。
本发明的有益效果包括:充分发挥激光色域大的优点,将RGB格式数据信号转换为L*C*h格式的数据信号,以L*C*h格式进行色彩调整,并且提出了一种适用于该模式下不同色调、饱和度及光照度的映射关系,解决过饱、过艳丽、易视觉疲劳等不良问题。本发明还实现了实时动态色域范围调整,根据图像内容,实时的调整色域的发现范围,以达到动态图像显示,达到更优的视觉效果。
附图说明
图1为本发明激光显示的色彩调整方法的流程图。
图2是不同色调对应的最大饱和度分布图。
图3是本发明饱和度映射之前对饱和度C*区间划分的示意图。
图4是本发明色调映射过程中色调映射图。
图5是本发明中Y分量值与图像明亮程度的对应关系的示意图。
图6是本发明激光显示的色彩调整装置的结构示意图。
图7是本实施例由FPGA构架实现本发明功能的电路图。
图8为现有技术中激光色域和NTSC色域对比图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等,除以下专门提及的内容之外,均为本领域的普遍知识和公知常识,本发明没有特别限制内容。
图1显示的是本发明激光显示的色彩调整方法的流程图,其中包括如下步骤:
步骤一:获取一帧激光图像的RGB格式的原数据信号。
步骤二:转换所述原数据信号的格式,生成L*C*h格式的数据信号。
步骤三:计算所述数据信号的像素点在色调范围内的分布,将像素点集中的色调范围所对应的色调记为所述激光图像的主色调并设定主色调影响函数,否则所述激光图像不存在主色调。
步骤四:将所述色调范围划分为至少一个色调区间,设定所述至少一个色调区间内像素点关于饱和度映射的饱和度影响函数,若所述激光图像存在主色调,则同时引入所述主色调影响函数,对所述数据信号中所有像素点进行饱和度映射。
步骤五:设定每个色调的可映射范围得到色调权重函数,对所述数据信号中所有像素点进行色调映射。
步骤六:计算所述原数据信号中所有像素点的光照度值,设定不同光照度区间内光照度值的光照度映射函数,对所述数据信号中所有像素点进行光照度映射。
步骤七:将所述数据信号的格式转换为RGB格式,并输出至激光器中用以激光显示。
通过上述步骤得到的激光图像具有更优的视觉效果,以下对于上述各步骤作进一步说明:
步骤一中是从连续的激光显示图像中获取其中一帧的激光图像的原数据信号进行映射。激光图像是以红色光、绿色光与蓝色光(即,光色三原色)来显示的,该原数据信号的格式为相应的RGB格式。其中R、G、B分别表示红色光、绿色光与蓝色光的数据。
步骤二中将该RGB格式的原数据信号转换成L*C*h格式的数据信号,是先由原数据信号从RGB格式转换成XYZ格式,再由XYZ格式转换成L*C*h格式,从而得到待后续映射的L*C*h格式的数据信号。一般地,RGB格式的数据信号如以下式1表示:
X=CrxrR+CgxgG+CbxbB
Y=CryrR+CgygG+CbYbB
Z=CrzrR+CgzgG+CbzbB;------------------(1)
式1中,xr表示基色r的x轴色度坐标,yr表示基色r的y轴色度坐标,zr表示基色r的z轴色度坐标,xg表示基色g的x轴色度坐标,yg表示基色g的y轴色度坐标,zg表示基色g的z轴色度坐标,xb表示基色b的x轴色度坐标,yb表示基色b的y轴色度坐标,zb表示基色b的z轴色度坐标。在不同的色温标准下,RGB三原色的色度坐标是不相同的,目前标准色温有D65,D50等多种规格。
将RGB格式是原数据信号经下述公式2转换为XYZ格式的数据信号,公式2如以下表示:
CrCgCb=xrxgxbyrygybzrzgzb-1xn/yn1zn/yn;---(2)]]>
式2中,Cr,Cg,Cb分别为R,G,B三原色的匹配分量系数,xr表示基色r的x轴坐标,yr表示基色r的y轴坐标,zr表示基色r的z轴坐标,xg表示基色g的x轴坐标,yg表示基色g的y轴坐标,zg表示基色g的z轴坐标,xb表示基色b的x轴坐标,yb表示基色b的y轴坐标,zb表示基色b的z轴坐标,Xn,Yn,Zn为图像中的参考照明体三刺激值。
转换为XYZ格式后再将其转换为L*C*h格式,生成的数据信号如以下式3表示:
L*=116f(Y/Yn)-16a*=500[f(X/Xn)-f(Y/Yn)]b*=200[f(Y/Yn)-f(Z/Zn)],C*=(a*)2+(b*)2h=(180/π)arctan(b*/a*),]]>
其中,f(t)=t1/3t&GreaterEqual;(6/29)1/313(296)2t+16/116t<(6/29)1/3;---(3)]]>
上式3中,Xn,Yn,Zn为激光图像中的参考照明体三刺激值,L*表示像素点的光照度,a*与b*表示像素点的对立维度,C*表示像素点的饱和度,h表示像素点的色调,t为函数f(t)的变量。
上述得到的L*C*h格式的数据信号中包含关于饱和度C*、光照度L*和色调h的数据,从而可通过改变这些数据实现激光图像的色彩调整。
首先在步骤三中分析该数据信号所对应的激光图像的主色调。像素点的色调范围为从0到360,首先计算数据信号的像素点在整个色域范围内的分布。在若一色域范围内的像素点数量超过总像素点数量的30%且平均高于其余色域范围内像素点数量50%以上,或者一色域范 围内的像素点数量超过总像素点数量的50%,则将该色域范围所对应的色调记为激光图像的主色调
本发明之所以判断该激光图像的主色调,是因为当主色调与其他颜色产生相同的饱和度变化时,其对于用户的视觉感受是不同的。例如,当图像的主色调为A时,那么用户对A颜色的视觉差异性更低,也就是说当A颜色和其他颜色发生相同的饱和度变化时,差异视觉感受是不同的,用户认为A颜色变化的更少。同理当需满足相同的视觉差异变化时,A颜色需要的变化范围更小。当图像的主色调为A时,那么用户对B颜色的视觉差异性更高,也就说当B颜色和其他颜色发生相同的饱和度变化时,差异视觉感受是不同的,用户认为B颜色变化的更多。同理当需满足相同的视觉差异变化时,B颜色需要的变化范围更大。
当通过上述步骤判定该激光图像中存在明显主色调时,主色调所对应的像素数量要明显大于其他色调像素数量,并且在色调分析图中发生剧烈的区域变化。但当图像中色彩丰富,不存在主色调,各色调所对应的像素数量平均,在色调分析图中不存在剧烈的区域变化。通过设定主色调影响函数,从而实现上述饱和度映射的效果。
由于不同颜色的像素点在激光显示下具有不同的最大饱和度,图2中横坐标表示的是颜色色调h的范围从0到360,纵坐标表示的是颜色的饱和度C*的范围。图中标识的六种颜色的饱和度,从左向右依次为红色、黄色、绿色、青色、蓝色和品红色,其中蓝色(左数第五)的饱和度C*最大,绿色和蓝色之间的过渡色饱和度C*最低。那么在映射关系式上,饱和度C*的影响参数就不能按照固定的阈值来变化,而要根据不同的色调h对应不同的饱和度C*变化。
所以步骤四在对数据信号进行饱和度映射过程中,对不同颜色的映射曲线就行修改生成饱和度影响函数。如图3所示将饱和度范围化为列为四个区间,分别为C0、C1、C2、C3。其中C0区间的饱和度最低,C3区间的饱和度最高。根据饱和度C*的不同,同时根据相对应的色调h不同,应用不同的映射标准。在最低饱和度C0区间的像素点,在色调表现上一般都呈现模糊不清的状态,因为它们的饱和度C*非常低,非常接近参考的白色的像素点。如果放大该C0区间像素点的饱和度C*,会给图像带来一些并不存在的颜色,并且会对图像对比度带来非常严重的影响。所以对待该区间的像素点,尽可能的保持其饱和度C*大小不变,或者适度地缩小该区间像素点的饱和度C*。对于处于C3区间的像素点,因为其饱和度C*非常大,如果仅仅简单地放大该区间像素点的饱和度C*,会给图像带来“云泥”的不良视觉效果。所以对于该区间的像素点的饱和度C*采取缩小的映射准则,来满足人眼正常的视觉要求。对于处于C1和C2区间的像素点,可以适当的放大像素点饱和度C*。通过上述方法,得到不同饱和度范围内像素点的映射参数,得到饱和度影响函数。
因此,结合上述饱和度影响函数与主色影响函数对数据信号进行饱和度映射,经过饱和度映射的饱和度C*如下式所示:
C*1=C*0×P(C*0×h×L*)×I(h);------------------------(4)
式4中,C*1表示经饱和度映射后像素点的饱和度值,C*0表示未经饱和度映射的像素点饱和度值,P(C*0×h*×L*)表示该像素点的色调关于饱和度映射的影响函数,I(h)表示该主色调关于饱和度映射的主色调影响函数。
步骤五中设定每个色调的可映射范围得到色调权重函数,对所述数据信号中所有像素点进行色调映射。例如图4中,设像素点A为需要映射的像素点,A点与大圆圆心的连线和横轴的夹角即为该像素点的色调h。以A为圆心的小圆形区域,即是像素点A可映射的区域。该映射区域的直径,根据不同的色差决定,色差越大直径也就越大,反之就越小
但实际映射过程中,并不是该小圆形内的所有像素点都是可以被映射到的,因为不同像素点和大圆圆心组成的直线,与横轴的夹角不同,也就是不同像素点具有不同的色调。而在色调映射过程中,颜色的色调是不应该被改变的,但是可以适度得加强。例如像素点A(假设该像素点为红色),通过之前的映射标准它可以分别被映射到像素点A’和像素点A”。但是相对于像素点A”,像素点A’显得更黄,而像素点A”更红。所以根据色调映射准则,像素点A应该被映射到像素点A”,而不是像素点A’。由此得到色调权重函数,通过该权重函数完成上述色调映射的处理。
经过上述色调映射处理后,像素点的色调如下式所示:
h1=h0×e(h0);------------------------------(5)
式5中,h1表示经色调映射后像素点的色调值,h0表示未经色调映射的像素点色调值,e(h0)表示色调权重函数。
在步骤六对颜色进行光照度映射,实现保持或提高图像光照度对比度,会给用户带来优越的视觉感受。表1显示了不同色域下的同色彩空间下Y分量的对比情况。
表1不同色域下的同色彩空间下Y分量的对比表

根据表1中的像素点做对比分析,两组数据分别为在NTSC(National Television System Committee,美国国家电视系统委员会)和激光(Laser)色域下具有相同的L*,C*,h分量的像素点,在RGB色彩空间的分量值,和在YUV空间光照度Y的分量值。
通过对表1的分析,可以看出在普通的色域映射后,像素点的光照度Y分量产生了变化,而这种变化是不可确定的,因此影响了色域管理后图像的光照度对比度。RGB色彩空间图像的光照度如以下式5表示:
Y=0.299*R+0.587*G+0.114*B:------------(6)
式6中,Y表示光照度Y分量,R表示红色分量值,G表示绿色分量值,B表示蓝色分量值。
该步骤s5不仅仅要保持原有的亮暗对比关系,也要尽可能的增大图像对比度,也就使原有亮像素点更亮,暗像素点更暗,所以根据Y的不同进行进一步的优化映射。图5显示的是Y分量值与图像明亮程度的对应关系,Y分量用来定义实际像素点的视觉亮暗,Y分量越大,表明该像素点视觉越亮,反之则越暗。
假设所有像素点在RGB色彩空间表现下,RGB三个分量的区间都是从0到255,那么Y分量的区间也是从0到255。所以当某像素点的Y分量小于64时,认定该像素点在视觉上为暗像素点,当某像素点的Y分量大于192时,认定该像素点在视觉上为亮像素点,当处在64到192区间时,为正常像素点。因此采取优化映射,使暗的像素点更暗,而亮的像素点更亮。
在保持L*C*h三个分量相同的情况下,在NTSC和LASER色域范围下,RGB三个分量的值不同,根据公式(5)可以得出Y分量的大小不同,所以可能会造成像素点A和像素点B在饱和度和色调映射后光照度对比不同(即,映射前像素点A比像素点B光照度高,映射后像素点A比像素点B光照度低),会影响图像整体的光照度对比度,因此本发明设定不同的光照度权重函数进行光照度映射,不仅仅保持原图像光照度对比度的相同一致性,对饱和度映射后可能影响到的光照度对比度的校正,并进一步提高图像的光照度对比度。
步骤六中,首先根据像素点光照度所属于的光照度区间,做不同的变化。例如:当像素点的Y分量小于64时,可以根据如下公式进行光照度映射:
Y1=A0-A02-Y02;---(7)]]>
式7中,Y1为映射后像素点的光照度,Y0为映射前像素点的光照度。经过映射后的光照度Y1小于Y0,A0为光照度分界线,小于A0被认定为低光照度像素点。
当像素点的Y分量大于192时,可以根据如下公式进行光照度映射:
Y1=A1+(255-A1)2-(Y0-255)2;---(8)]]>
式8中,Y1为映射后像素点的光照度,Y0为映射前像素点的光照度。经过映射后的光照度Y1大于Y0,A1为光照度分界线,大于A1被认定为高光照度像素点。Y和L是在不同色彩空间表示光照度的分量。
其余正常光照度像素点的光照度不做改变,这类像素点光照度在A0和A1之间,其中A1 大于A0
完成了上述饱和度、色调和光照度映射之后,即完成了对于激光图像的色彩调整,步骤七将L*C*h格式的数据信号转换成XYZ格式的数据信号,再转换成RGB格式的数据信号,其逆转换过程的公式参照步骤一,从而将色彩调整后的L*C*h格式的数据信号转换为用于激光显示的RGB格式的数据信号并输出至激光器中显示。
图6显示的是本发明激光显示的色彩调整装置的结构示意图,其主要包括:格式转换装置1,其将用于激光显示的RGB格式的原数据信号转换为L*C*h格式的数据信号;图像分析装置2,其用于获取激光显示的图像的主色调;饱和度映射装置3,其分别与所述格式转换装置1和所述图像分析装置2连接,用于对所述数据信号进行饱和度映射;色调映射装置4,其分别与所述格式转换装置1和所述图像分析装置2连接,用以对所述数据信号进行色调映射;光照度映射装置5,其分别与所述格式转换装置1和所述图像分析装置2连接,用于对所述数据信号进行色调映射;格式逆转换装置6,其分别与所述饱和度映射装置3、所述色调映射装置4及所述光照度映射装置5连接,用于将L*C*h格式的数据信号转换为用于激光显示的RGB格式数据信号。本发明激光显示的色彩调整装置的FPGA构架如图7所示。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下,本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中,并且以所附的权利要求书为保护范围。

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本发明公开了一种激光显示的色彩调整方法,包括:获取一帧激光图像的RGB格式的原数据信号;转换原数据信号的格式生成L*C*h格式的数据信号;将像素点集中的色调范围所对应的色调记为激光图像的主色调并设定主色调影响函数;设定饱和度影响函数,若激光图像存在主色调则同时引入主色调影响函数,对数据信号中所有像素点进行饱和度映射;设定色调权重函数对数据信号中所有像素点进行色调映射;设定光照度映射函数,对所有像素。

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