高精度色域映射制造技术

公开了用于色域映射的方法和系统。图像的像素或者查找表的点可通过生成粗色域壳并计算色域外像素或LUT点的距离度量值、随后在最接近所考虑的色域外像素或LUT点的粗色域壳点的附近产生精细色域壳，在多步迭代过程中进行色域映射。基于所计算的最小距离度量值，对色域外像素或LUT点进行色域映射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高精度色域映射
本公开涉及数字图像处理。更具体地，它涉及高精度色域映射方法。附图说明结合到本说明书中并构成其一部分的附图示出了本公开的一个或多个实施例，并且与示例实施例的描述一起用于解释本公开的原理和实现。图1示出了作为网格的特定色域以及使用两种不同的示例性色域映射算法“LCLIP”和“WmindE”(这两种色域映射算法都是现有技术)的在该色域之外的颜色朝向色域表面上的点的映射。图2示出了映射像素的示例。图3示出了用于以粗略和精细步骤对像素进行色域映射的方法。图4描绘了本公开的方法的示例性流程图图5描绘了用于实现本公开的实施例的目标硬件的示例性实施例。
技术实现思路
在本公开的第一方面，描述了一种用于从色域映射颜色空间到目标颜色空间的色域映射的计算机实现的方法，该方法包括：通过计算机提供色域映射颜色空间中的图像，该图像包括多个像素；通过计算机基于目标设备的色域对于所述多个像素确定色域外(OOG)像素；通过计算机产生包括在具有m位分辨率的粗网格中的IG点的粗色域壳(gamuthull)，其中m是整数，所述粗网格在目标颜色空间中被定义；通过计算机将粗色域壳转换到色域映射颜色空间；通过计算机为至少一个OOG像素计算所述至少一个OOG像素与IG点的粗网格中的多个粗色域壳点中的每一个之间的粗距离度量的多个值，其中计算粗距离度量值在色域映射颜色空间中执行；在所述多个粗色域壳点中，通过计算机计算具有比所述多个粗色域壳点中的其他粗色域壳点更小的粗距离度量值的u个粗色域壳点，其中u是整数，例如，确定对应于u个最小粗距离度量值的u个粗色域壳点；对于u个粗色域壳点中的每一个，通过计算机生成在具有q位分辨率的精细网格中包括u个粗色域壳点中的每一个的邻域中的IG点的精细色域壳，其中q是大于m的整数，精细网格是目标颜色空间中的规则网格；通过计算机将精细色域壳转换到色域映射颜色空间；通过计算机为至少一个OOG像素计算所述至少一个OOG像素与IG点的精细网格中的多个精细色域壳点中的每一个之间的精细距离度量的多个值，其中计算精细距离度量值在色域映射颜色空间中执行；通过计算机计算所计算的精细距离度量值中的最小距离度量值；通过计算机基于所计算的最小距离度量值将所述至少一个OOG像素映射到IG像素。在本公开的第二方面，描述了一种用于生成用于将图像从色域映射颜色空间色域映射到目标颜色空间的查找表(LUT)的计算机实现的方法，该方法包括：通过计算机提供用于目标设备的LUT，该LUT包括要映射到目标颜色空间的色域映射颜色空间中的多个LUT点；通过计算机基于目标设备的色域对于多个LUT点确定色域外(OOG)LUT点；通过计算机产生包括在具有m位分辨率的粗网格中的IG点的粗色域壳，其中m是整数，所述粗网格是在目标颜色空间中被定义的规则网格；通过计算机将粗色域壳转换到色域映射颜色空间；通过计算机为至少一个OOG像素计算所述至少一个OOG像素与IG点的粗网格中的多个粗色域壳点中的每一个之间的粗距离度量的多个值，其中计算粗距离度量值在色域映射颜色空间中执行；在多个粗色域壳点中，通过计算机计算具有比多个粗色域壳点中的其他粗色域壳点更小的粗距离度量值的u个粗色域壳点，其中u是整数，例如，确定对应于u个最小粗距离度量值的u个粗色域壳点；对于u个粗色域壳点中的每一个，通过计算机在具有q位分辨率的精细网格中生成包括在u个粗色域壳点中的每一个的邻域中的IG点的精细色域壳，其中q是大于m的整数，精细网格是目标颜色空间中的规则网格；通过计算机将精细色域壳转换到色域映射颜色空间；通过计算机为至少一个OOGLUT点计算所述至少一个OOGLUT点与IG点的精细网格中的多个精细色域壳点中的每一个之间的精细距离度量的多个值，其中计算精细距离度量值在色域映射颜色空间中执行；通过计算机计算所计算的精细距离度量值中的最小距离度量值；通过计算机基于所计算的最小距离度量值将所述至少一个OOGLUT点映射到IG像素，并且通过包括所述IG点作为所述至少一个OOGLUT点的值而生成用于色域映射的LUT。在本专利技术的第三方面，描述了一种非暂时性计算机可读存储介质，其上存储有用于执行本公开中描述的任一方法的计算机可执行指令。在本专利技术的第四方面，描述了一种被配置为实现本公开中描述的任一方法的装置。具体实施方式本公开描述了一种使用有限的存储器资源进行分层色域映射的方法。该方法基于用以识别用于最佳颜色映射的区域的粗采样步骤，并且随后进行更精细的采样以在多步骤过程中识别最终映射。本公开描述了可以应用于涉及色域映射的各种应用(包括诸如在电影和电视业或传统印刷业中的图像和视频处理)的方法。例如，本公开的方法可以应用于打印机，从小型家用打印机到大型宽幅打印机。在另一个示例中，本公开的方法适用于显示器。如本领域普通技术人员所理解的，色域映射指的是将不能由目标设备再现的颜色进行映射的过程。例如，设备可以具有显示一定范围的颜色的能力。如果内容(无论是图像还是视频)包含设备能力之外的颜色，则需要将这些颜色映射到设备能够显示的范围内。因此，内容的颜色被映射到个体设备的色域。可以以不同方式显示颜色范围或色域。图1示出了作为网格(110)的特定色域的限制。一些颜色在色域(105)之外，并且被映射到网格(110)以便被设备显示。经典色域映射算法可以定义为几何运算。例如，3bLCLIP保留了色调和亮度，并且可以通过计算设备色域(表示为三角形)与从要被映射的色域外点到灰度轴的线之间的交点来实现。其他高级色域映射算法(例如加权最小Δ-E(WmindE))未被定义为几何运算，而是定义为感知相关的亮度、色度和色调中的距离度量。现有最小Δ-E方法的问题是如何表示目标设备颜色体积。典型地，由于存储器限制，这些方法使用少量三角形来对该体积进行采样。三角形的典型低数量的是17×17×2×6＝3468。当确定色域外(OOG)像素到色域边界的最小距离时，这些方法的算法根据距离度量计算到每个三角形面，三角形线和三角形顶点的距离。然而，由于色域体积在形状上往往是非线性的，因此关于跨越顶点的平滑轮廓，该方法导致与应有情况相比出现颜色欠饱和(或过饱和)以及条带。使用更好地拟合颜色体积表面的非线性插值(例如B样条)将是该问题的一种可能解决方案，但是没有闭合形式的用于找到B样条表面上的最近点的解决方案。本公开解决了上述问题。理想地，将针对表示为颜色体积边界上的顶点的色域体积的每个单个可能值计算最小距离。但是，对于传统的计算机系统而言，计算值的数量太大而无法存储。考虑到颜色体积的外表面是RGB中颜色空间立方体的外表面的扭曲版本，很明显，色域表面中表示每个可能的RGB输出值的点数是一个面的面积的六倍。每个面具有2N×2N点，其中N是界面的位深。因此，在感知表示中表示RGB色域的3D表面所需的点的数量是2N×2N×6，或2N×6。对于12位接口，此数字构成超过1亿个点，或者是典型内存占用空间可支持的100倍。为了克服该限制，本公开的方法首先使用粗采样来找到包含最佳点的区域，然后进行第二精细采样以将该估计改善到精确点。这样可以在不需要插值的情况下计算最优解，并减少了内存占用。WmindE的先前实现使用基于顶点、线以及三角形的色域表示，查找表或多步迭代方法，如M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从色域映射颜色空间到目标颜色空间的色域映射的计算机实现的方法，该方法包括：通过计算机提供色域映射颜色空间中的图像，该图像包括多个像素；通过计算机基于目标设备的色域对于所述多个像素确定色域外(OOG)像素；通过计算机生成包括具有m位分辨率的粗网格中的IG点的粗色域壳，其中m是整数，粗网格是在目标颜色空间中定义的规则网格；通过计算机将粗色域壳转换到色域映射颜色空间；通过计算机为至少一个OOG像素计算所述至少一个OOG像素与IG点的粗网格中的多个粗色域壳点中的每一个之间的粗距离度量的多个值，其中计算粗距离度量值在色域映射颜色空间中执行；在所述多个粗色域壳点中，通过计算机计算所述多个粗色域壳点中的具有比其他粗色域壳点更小的粗距离度量值的u个粗色域壳点，其中u是整数；对于u个粗色域壳点中的每一个，通过计算机生成在具有q位分辨率的精细网格中包括所述u个粗色域壳点中的每一个的邻域中的IG点的精细色域壳，其中q是整数，大于m，精细网格是目标颜色空间中的规则网格；通过计算机将精细色域壳转换到色域映射颜色空间；通过计算机对于所述至少一个OOG像素计算所述至少一个OOG像素与IG点的精细网格中的多个精细色域壳点中的每一个之间的精细距离度量的多个值，其中计算精细距离度量值在色域映射颜色空间中执行；通过计算机计算所计算的精细距离度量值中的最小距离度量值；通过计算机将所述至少一个OOG像素基于所计算的最小距离度量值色域映射到IG像素。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.04 EP 16163720.2;2016.04.04 US 62/317,7781.一种用于从色域映射颜色空间到目标颜色空间的色域映射的计算机实现的方法，该方法包括：通过计算机提供色域映射颜色空间中的图像，该图像包括多个像素；通过计算机基于目标设备的色域对于所述多个像素确定色域外(OOG)像素；通过计算机生成包括具有m位分辨率的粗网格中的IG点的粗色域壳，其中m是整数，粗网格是在目标颜色空间中定义的规则网格；通过计算机将粗色域壳转换到色域映射颜色空间；通过计算机为至少一个OOG像素计算所述至少一个OOG像素与IG点的粗网格中的多个粗色域壳点中的每一个之间的粗距离度量的多个值，其中计算粗距离度量值在色域映射颜色空间中执行；在所述多个粗色域壳点中，通过计算机计算所述多个粗色域壳点中的具有比其他粗色域壳点更小的粗距离度量值的u个粗色域壳点，其中u是整数；对于u个粗色域壳点中的每一个，通过计算机生成在具有q位分辨率的精细网格中包括所述u个粗色域壳点中的每一个的邻域中的IG点的精细色域壳，其中q是整数，大于m，精细网格是目标颜色空间中的规则网格；通过计算机将精细色域壳转换到色域映射颜色空间；通过计算机对于所述至少一个OOG像素计算所述至少一个OOG像素与IG点的精细网格中的多个精细色域壳点中的每一个之间的精细距离度量的多个值，其中计算精细距离度量值在色域映射颜色空间中执行；通过计算机计算所计算的精细距离度量值中的最小距离度量值；通过计算机将所述至少一个OOG像素基于所计算的最小距离度量值色域映射到IG像素。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个粗色域壳点包括所述目标设备的色域的边界的所有粗网格IG点。3.根据先前任一权利要求所述的方法，其中u＝32。4.根据先前任一权利要求所述的方法，其中，所述多个精细色域壳点包括所述目标设备的色域的边界的所有精细网格IG点。5.根据先前任一权利要求所述的方法，其中，所计算的精细距离度量值包括所有u个粗色域壳点的所有精细距离度量值。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标设备是用于显示所述图像的设备，所述方法可选地还包括在所述目标设备的色域内显示所述图像，所显示的图像包括至少一个经色域映射的OOG像素。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述色域映射颜色空间是IPT-PQ，和/或其中，使用加权最小Δ-E映射算法来执行色域映射。8.根据先前任一权利要求所述的方法，还包括：通过计算机产生更精细色域壳，其包括具有p位分辨率的更精细IG点网格，其中p是高于q的整数；通过计算机对于所述至少一个OOG像素计算所述至少一个OOG像素与所述更精细IG点网格中的多个更精细色域壳点之间的更精细距离度量的多个值，其中，通过计算机计算最小距离度量值是在所计算的更精细距离度量中进行的。9.根据权利要求8所述的方法，还包括：通过计算机生成具有增加的位分辨率的IG点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·弗若里奇，R·阿特肯斯，
申请(专利权)人：杜比国际公司，杜比实验室特许公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL