稳定的色彩渲染管理器制造技术

本发明专利技术提供了一种用于单独处理由不同应用提供的、在附连的显示器上渲染的内容的系统和方法。该内容基于适合向该显示器的特定区域递送内容的特定应用的所需显示设置来处理。以此方式，同时显示的应用可由每一应用独立于所显示的应用所采用的显示设置的差异而按预期处理。处理可包括一种用于线性化输出的校准方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】稳定的色彩渲染管理器
本专利技术一般涉及显示系统，尤其涉及一种用于促成或提供所呈现的应用的显示设置管理的方法、设备、控制器、非易失性(非瞬态)存储器和系统以及用于执行任一种方法的软件。具体而言，本专利技术涉及用于色彩处理(诸如显示器的色彩校准)的方法、设备、控制器和系统、包括至少一次变换(例如，色彩校准变换)的非易失性(非瞬态)存储器、控制器、显示设备或显示系统、这些控制器、显示设备或系统的操作以及用于显示器的色彩校准的软件。背景许多软件应用假设其渲染的内容将用标准RGB(eRGB)色彩空间色域和亮度响应来显示在显示器上。当该假设不成立(例如，由于广色域显示器或者被校准到DICOM灰度显示器功能的显示器)时，显示器上所渲染的应用的显示内容的色彩和/或亮度可能看上去不正确。一些应用能够对所附连的显示器使用ICC简档以使得在被渲染时该应用看上去如所预期的那样。然而，许多现有应用不支持对输出设备使用ICC简档。这些“非ICC知悉式”应用的用户不具有调整该应用的渲染内容以使其被恰当地渲染在显示器上的手段。该问题由于以下事实而更复杂：用户可能需要与各自期望不同的显示器行为的多个非ICC知悉式应用同时工作。ICC知悉式应用对ICC简档的使用在计算上可以是昂贵的，特别对于提供大型3D色彩查找表(CLUT)的那些ICC简档。事实上，中央处理单元(CPU)经常无法足够快得利用ICC简档来处理ICC知悉式应用的经渲染帧以跟上动画或移动图像。近年来，医学成像越来越多地从纯灰度图像演变为彩色图像。直到现在，彩色医学成像尚未被标准化，但具有色彩图像情形的状况稍微更复杂。取决于特定医学领域，可能存在对色彩表示的其它要求。对于使用例如内窥镜的手术和检查而言，确切的色彩表示是必备的。与显示器相结合的内窥镜可被认为是医生眼睛的扩展并因此应呈现与将提供给医生的图像相同的图像。对于在远程医疗中使用的伤口照片解释亦可如此，其中色彩给予伤口是否正在愈合的指示。对于数字病理学或量化成像的新兴市场情形是不同的。对于这种类型的图像，类似于针对灰度图像描绘的情形，医生能够在图像中发现相关医学特征是极为重要的。为了促成该发现，可视化尤其是特征与图像背景之间的差异是重要的。因此，可区分性可以比完美的真实图像更重要。在用于病理学的常规数字图像处理链中，显示器通常不被认为是用于优化所扫描的载玻片中的特征的可检测性的必要部件。目前为止的方法是以与病理学者将在通过显微镜看时如何感知到色彩恰好相同的方式表示色彩。为此，所扫描的载玻片例如被保存在sRGB色彩空间中并且显示器被假定为是sRGB校准的。在最好的情况下，ICC简档可用于计及实际显示器的色域或者应用特定校准方法来保证正确的色彩重现，参见例如“WO2013025688SYSTEMANDAPPARATUSFORTHECALIBRATIONANDMANAGEMENTOFCOLORINMICROSCOPESLIDES(用于显微镜载玻片中的色彩的校准和管理的系统和装置)”。该方法具有某些缺陷。首先，什么是“正确”的色彩？在使用显微镜时感知到的色彩取决于显微镜的光源的光谱。由此，载玻片将看上去是因显微镜而异的或者因安装而异的。另外，医院或者实验室经常具有其自己的用于准备载玻片和执行染色的规程。尽管或多或少地在不同的实验室中使用相同的规程，但染色的强度可以显著地不同。为了使得情形变得甚至更复杂，在扫描载玻片后，色彩可能取决于所使用的扫描仪而变得更加不同。具有相同的照明的不同扫描仪可产生具有不同色彩的图像。因此，对于数字病理学应用不建议依靠确切的色彩表示。在量化医学成像中，计算结果使用其它医学图像上的伪色来可视化或者自己被可视化为图像。因为这些色彩被计算，所以定义其中渲染图像的色彩空间(例如，sRGB)是可能的，并且通过使用显示器和正确的ICC简档，计算出的色彩能被相当准确地可视化。然而，在此类图像中，经常只存在有诸如红色等一个原色表示的少量标度，而诸如绿色等另一原色可表示最大的量化值范围，从而使得难以区分该标度中的色彩。使用感知线性色标能帮助优化量化色彩的可视化并揭示图像中的可能被隐藏的细节。这只能在计及用于图像可视化的显示器的色域时实现。在数字病理学和量化成像两者中，最优地可视化在特征和背景之间的差异是关键的。因此，在进行类似推理的情况下能得出以下结论：数字病理学图像可以在感知线性彩色显示器上被更好地解释。以被感知为线性的方式校准显示器可涉及使用感知均匀色彩空间。一个这样的色彩空间在IngmarLissnerandPhilippUrban于2011年8月4日发表于关于图像处理的IEEE学报(卷21，第3期)ISSN：1057-7149的“TowardaUnifiedColorSpaceforPerception-BasedImageProcessing(用于基于感知的图像处理的均匀色彩空间)”中提出。其“感知均匀”和“色调线性”的色彩空间被称为LAB2000HL(包括被优化用于除了ΔE2000之外的色差度量的变体)并且从CIELAB和ΔE2000导出。在该文献中，对“感知均匀”的引用意指LAB2000HL内的ΔE2000局部地仅是欧几里得距离，并且显示了设计在其中ΔE2000是真正的欧几里得距离(而不是局部)的色彩空间是不可能的。该文献公开了等亮度平面上的色栅点的迭代调整，同时实施导致感知均匀性的某些丢失的包括色调线性的某些其它约束。然而，当被转换成LAB2000HL时，例如sRGB原色最终具有大部分不同的色调值。另一感知线性色彩空间竞争者UP实验室(http：//www.brucelindbloom.com/UPLab.html)在sRGB蓝色原色方面做得更好，但对于绿色和红色有问题。在不受理论限制的情况下，这些问题可能是由于以下事实：UP实验室和LAB2000HL在一开始分隔亮度和色度，同时在该文献中存在这两者在构造感知均匀色彩空间时可能未被单独处置的证据。对于适用于医学应用的彩色显示器校准，存在找到一种在保留经校准显示器中的全对比度和色彩饱和度的同时并且在没有以上针对现有技术方法提及的问题的情况下以感知均匀的方式跨显示器全色域分布色点的方法的需求。概述本专利技术的目的大致在于提供显示系统，尤其是一种用于促成或提供所呈现的应用的显示设置管理的方法、设备、控制器、非易失性(非瞬态)存储器或系统以及用于执行任一种方法的软件。具体而言，本专利技术的目的在于提供用于色彩处理(诸如显示器的色彩校准)的方法、设备、控制器和系统，包括至少一次变换(例如，色彩校准变换)的非易失性(非瞬态)存储器、控制器、显示设备或显示系统，此类控制器、显示设备或系统的操作以及用于显示器的色彩校准的软件。在一方面，本公开通过基于适用于向显示器的一个或多个区域递送内容的特定应用的显示设置来单独处理该显示器的一个或多个区域来达到上述目标和目的。以此方式，对于完整显示器或对于由不同应用生成的内容(例如，窗口)，变换以使得如所预期的那样(甚至在具有不匹配这些应用所期望的显示器属性的属性的显示器上)渲染内容。根据本公开的一方面，提供了一种用于在将帧缓冲器内容显示在显示器上之前修改该帧缓冲器内容的显示系统。该显示系统被配置成：接收帧缓冲器中的内容；确定存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在将帧缓冲器内容显示在显示器上之前修改所述帧缓冲器内容的显示系统，所述显示系统被配置成：接收所述帧缓冲器内容；确定存在于所述帧缓冲器内容中的表示由至少一个进程提供的内容的多个区域；对于所确定的每一区域，确定用于位于所确定的区域中的所述帧缓冲器内容的所需显示设置；处理所接收到的帧缓冲器内容以生成经处理的帧缓冲器内容，所述处理包括：对于存在于所述帧缓冲器内容中的所确定的每一区域：确定用于修改所确定的区域中的内容以使得当在所述显示器上可视化时所确定的区域中的所述内容的属性与用于所确定的区域的所述所需显示设置相符的处理规程；使用所确定的处理规程来处理所确定的区域以生成经处理的帧缓冲器内容；将所生成的经处理的帧缓冲器内容提供给所述显示器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.24 US 14/629,5571.一种用于在将帧缓冲器内容显示在显示器上之前修改所述帧缓冲器内容的显示系统，所述显示系统被配置成：接收所述帧缓冲器内容；确定存在于所述帧缓冲器内容中的表示由至少一个进程提供的内容的多个区域；对于所确定的每一区域，确定用于位于所确定的区域中的所述帧缓冲器内容的所需显示设置；处理所接收到的帧缓冲器内容以生成经处理的帧缓冲器内容，所述处理包括：对于存在于所述帧缓冲器内容中的所确定的每一区域：确定用于修改所确定的区域中的内容以使得当在所述显示器上可视化时所确定的区域中的所述内容的属性与用于所确定的区域的所述所需显示设置相符的处理规程；使用所确定的处理规程来处理所确定的区域以生成经处理的帧缓冲器内容；将所生成的经处理的帧缓冲器内容提供给所述显示器。2.如权利要求1所述的显示系统，其特征在于：确定所述处理规程包括：确定要对所述帧缓冲器内容执行的处理的类型；以及确定在被用来处理所述帧缓冲器内容时执行所确定类型的处理的数据元素。3.如前述权利要求中的任一项所述的显示系统，其特征在于：确定帧缓冲器的所述多个区域包括用户标识区域，并且对于所标识的每一区域，所述用户选择所需显示设置。4.如前述权利要求中的任一项所述的显示系统，其特征在于，用于所确定的特定区域的所述所需显示设置基于所确定的特定区域的特性来确定。5.如权利要求4所述的显示系统，其特征在于，所述特定区域的特性包括以下至少一者：所述特定区域中的像素主要是灰度的、主要是彩色的还是灰度和彩色的混合；或者控制所述特定区域的渲染的进程的名称。6.如前述权利要求中的任一项所述的显示系统，其特征在于，所确定的每一区域包括表示由所述至少一个进程提供的内容的几何形状或像素列表。7.如前述权利要求中的任一项所述的显示系统，其特征在于，所述处理规程包括色彩处理或亮度处理中的至少一者。8.如权利要求7所述的显示系统，其特征在于，所述处理规程包括亮度处理，所述亮度处理包括：应用被计算为所请求的亮度范围与所述显示器的原生亮度范围之比的亮度缩放系数。9.如权利要求7所述的显示系统，其特征在于，用于所确定的特定区域的所述所需显示设置基于sRGB、DICOMGSDF或伽马1.8。10.如前述权利要求中的任一项所述的显示系统，其特征在于：用于处理的所确定的数据元素包括第一变换元素；以及使用所述第一变换元素来处理特定区域，其中所述第一变换元素是三维(3D)LUT并且所述3DLUT的内容是从所述所需显示设置以及存储在关于所述显示器的ICC简档中的数据中计算出的。11.如权利要求10所述的显示系统，其特征在于：用于处理的所确定的数据元素还包括第二变换元素；并且使用所述第一变换元素来处理所述特定区域包括：使用所述第二变换元素来处理所述特定区域以生成所得区域；以及使用所述第一变换元素来处理所述所得区域，其中所述第二变换元素是三个一维(1D)查找表(LUT)并且所述三个1DLUT是从所述所需显示设置的数学模型中计算出的。12.如前述权利要求中的任一项所述的显示系统，其特征在于：所述显示器包括被配置成测量从所述显示器的测量区域发出的光的物理传感器；所述显示系统随时间改变显示在所述显示器的所述测量区域中的所述帧缓冲器内容的区域；并且所述物理传感器测量并记录从所确定的每一区域发出的光的属性。13.如前述权利要求中的任一项所述的显示系统，其特征在于，具有在第一色彩空间中定义的原生色域，所述显示系统包括：非易失性存储器，其存储被配置成线性化色彩空间的校准变换，所述校准变换具有从所述原生色域的色点导出的经校准色点集；其中所述经校准色点集与所述原生色域相比具有改进的感知线性，同时基本上保留所述色域。14.如权利要求13所述的显示系统，其特征在于，所述校准变换被存储在非易失性3DLUT存储器中。15.如权利要求14所述的显示系统，其特征在于，还包括用于将所述原生色域中的色点输入到所述非易失性3DLUT存储器以及用于根据所述色彩变换来输出经校准色点的装置。16.如权利要求14所述的显示系统，其特征在于，所述非易失性3DLUT存储器存储在三个维度中等距的色点。17.如权利要求13到16中的任一项所述的显示系统，其特征在于，所述校准变换符合DICOM标准。18.如权利要求16或17所述的显示设备，其特征在于，存储在所述非易失性3DLUT存储器中的色点间隔开一色距度量。19.如权利要求18所述的显示设备，其特征在于，存储在所述非易失性3DLUT存储器中的色点在色彩空间的第一部分中间隔开第一距离度量，而在所述色彩空间的另一部分中间隔开第二距离度量。20.一种用于在将帧缓冲器内容显示在显示器上之前修改所述帧缓冲器内容的方法，所述方法包括：接收所述帧缓冲器内容；确定存在于所述帧缓冲器内容中的表示由至少一个进程提供的内容的多个区域；对于所确定的每一区域，确定用于位于所确定的区域中的所述帧缓冲器内容的所需显示设置；通过处理所接收到的帧缓冲器内容来生成经处理的帧缓冲器内容，所述处理包括：对于存在于所述帧缓冲器内容中的所确定的每一区域：确定用于修改所确定的区域中的内容以使得当在所述显示器上可视化时所确定的区域中的所述内容的属性与用于所确定的区域的所述所需显示设置相符的处理规程；使用所确定的处理规程来处理所确定的区域以生成经处理的帧缓冲器内容；将所生成的经处理的帧缓冲器内容提供给显示器。21.如权利要求20所述的方法，其特征在于：确定所述处理规程包括：确定要对所述帧缓冲器内容执行的处理的类型；以及确定在被用来处理所述帧缓冲器内容时执行所确定类型的处理的数据元素。22.如权利要求20或21所述的方法，其特征在于：确定帧缓冲器的所述多个区域包括用户标识区域，并且对于所标识的每一区域，所述用户选择所需显示设置。23.如权利要求20到21中的任一项所述的方法，其特征在于，用于所确定的特定区域的所述所需显示设置基于所确定的特定区域的特性来确定。24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述特定区域的特性包括以下至少一者：所述特定区域中的像素主要是灰度的、主要是彩色的还是灰度和彩色的混合；或者控制所述特定区域的渲染的进程的名称。25.如权利要求20到24中的任一项所述的方法，其特征在于，所述处理规程包括色彩处理或亮度处理中的至少一者。26.如权利要求20到25中的任一项所述的方法，其特征在于：用于处理的所确定的数据元素包括第一变换元素；并且处理特定区域包括使用所述第一变换元素，其中所述第一变换元素是三维(3D)LUT并且所述3DLUT的内容是从所述所需显示设置以及存储在关于所述显示器的ICC简档中的数据中计算出的。27.如权利要求26所述的方法，其特征在于：用于处理的所确定的数据元素还包括第二变换元素；并且使用所述第一变换元素来处理所述特定区域包括：使用所述第二变换元素来处理所述特定区域以生成所得区域；以及使用所述第一变换元素来处理所述所得区域，其中所述第二变换元素是三个一维(1D)查找表(LUT)并且所述三个1DLUT是从所述所需显示设置的数学模型中计算出的。28.如权利要求20到27中的任一项所述的方法，其特征在于，还包括一种色彩校准方法，包括以下步骤：在第一色彩空间中表达定义色域的色点集；将所述色点集从所述第一色彩空间映射到第二色彩空间；在所述第二色彩空间中重新分布所映射的色点集，其中经重新分布的集合具有改进的感知线性，同时基本上保留该点集的色域；将所述经重新分布的色点集从所述第二色彩空间映射到第三色彩空间；以及将所映射的经线性化的点集作为校准变换存储在用于所述显示设备的非易失性存储器中。29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，在所述第二色彩空间中重新分布所映射的点集包括在所述第二色彩空间中通过使得所述第二色彩空间中的色点在整个色彩空间中等距来线性化所映射的点集。30.如权利要求28或29所述的方法，其特征在于，所述第三色彩空间与所述第一色彩空间是相同的。31.如权利要求28至30中任一项所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：测量所述第一色彩空间中的所述色点集。32.如权利要求28到31中的任一项所述的方法，其特征在于，所述改进的感知线性通过以下操作来获得：使用诸如四面体等多面体来划分所述第一色彩空间中的所述色域；将所述色点集重新分布在每一多面体的各边上以获得每一多面体的各边上的改进的感知线性；将所述色点集重新分布在每一多面体的各面上以通过由内插值替换每一个这样的色点来获得各面上的改进的感知线性，所述内插值基于该多面体的形成多面...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·麦克林，A·纳希里阿瓦纳基，A·克东纳，T·金普，J·罗斯唐，C·马尔谢苏，
申请(专利权)人：巴科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE