本发明专利技术公开了一种基于蒙特卡洛算法的石原测试板生成方法及系统。该方法包括：选取内容图案的轮廓坐标点，得到多条内容图边界；生成一个半径为设置值的大圆，所述内容图案在所述大圆内；在所述大圆内随机填充满足多组约束条件的小圆；所述小圆的半径是所述大圆的半径按照比例缩小的；判断各小圆是否穿过各所述内容图边界；若是，则移除；若否，则保留，得到多个有效圆；通过穿越数算法确定各所述有效圆的所属区域；依据CIE94色差公式基于色盲混淆线进行颜色的选取，并对各所述有效圆的所属区域进行填色，生成石原测试板。通过上述方法，本发明专利技术能够快速有效地复现石原测试板效果。能够快速有效地复现石原测试板效果。能够快速有效地复现石原测试板效果。
【技术实现步骤摘要】
一种基于蒙特卡洛算法的石原测试板生成方法及系统
[0001]本专利技术涉及图像处理
，特别是涉及一种基于蒙特卡洛算法的石原测试板生成方法及系统。
技术介绍
[0002]大多数人普遍具有色觉感知能力，可以感知物体表面的反射光的频率。人的色觉基于三种光敏色素，在三个维度中分别代表一种颜色。人的眼球中包含三种视锥细胞，每种视锥细胞对不同波长的光具有独特的光谱敏感性，即指视锥细胞被不同波长的光刺激，人的视觉系统通过比较不同视锥细胞的相对刺激来感知色彩，颜色刺激由每个波长包含的功率确定。正常的三色性是因为视网膜包含三类视锥色素神经细胞，即L，M和S锥细胞，特定波长范围的光在不同程度上刺激这些受体类型中的一种。每个视锥细胞都对很长的波长范围有响应，并不仅对应于图中每条线的“峰值”附近的波长。
[0003]色觉缺陷(color vision deficiency，CVD)是一种常见的遗传病。许多地方都对色盲患者所能从事的职业设置了一些限制，如驾驶执照、工程、医学和其他相关领域的许多职业都对色彩感知能力具有相应的要求。尽管区分不同颜色能力的强弱不会明显影响到人们的学习和认知，但是在与颜色相关的行业色盲患者仍然面临诸多障碍。这种疾病无法通过医学手术或其他治疗方法进行治愈，患有色觉缺陷的人在全世界占比不低，有时会被我们的社会忽视，并且在生活的多方面会受到限制。色觉缺陷主要由先天自然遗传因素和后天获得性因素两个原因导致：先天性自然遗传因素有三种类型的色觉缺陷：单色性，二色性，和异常三色性；后天获得性因素由疾病或化学药物导致。
[0004]与色盲检测相关的研究工作和参考文献目前很少，尤其是涉及到与计算机交叉的领域多为医学、生物等方向，而在国内基本属于空白领域，国外目前涉及到色盲检测相关工作的研究方向主要集中在图像重填色算法(Recoloring algorithm)和色觉缺陷模拟(color blindness simulation)等，因此，色盲检测相关的研究工作具有重要的研究价值。
[0005]现如今最常使用的色觉缺陷的诊断和分类方法大约有二十多种，研究表明石原测试板是用于快速识别检测先天性色觉缺陷的最有效的方法，是全球最著名和使用频率最高的测试方法。但是目前传统的石原测试板均为人工绘制，耗时耗力，且来源单一。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是提供一种基于蒙特卡洛算法的石原测试板生成方法及系统，快速有效地复现石原测试板效果。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]一种基于蒙特卡洛算法的石原测试板生成方法，包括：
[0009]选取内容图案的轮廓坐标点，得到多条内容图边界；
[0010]生成一个半径为设置值的大圆，所述内容图案在所述大圆内；
[0011]在所述大圆内随机填充满足多组约束条件的小圆；所述小圆的半径是所述大圆的
半径按照比例缩小的；
[0012]判断各小圆是否穿过各所述内容图边界；
[0013]若是，则移除；
[0014]若否，则保留，得到多个有效圆；
[0015]通过穿越数算法确定各所述有效圆的所属区域；
[0016]依据CIE94色差公式基于色盲混淆线进行颜色的选取，并对各所述有效圆的所属区域进行填色，生成石原测试板。
[0017]可选地，基于笛卡尔坐标系对输入图像的轮廓坐标点进行选取。
[0018]可选地，所述多组约束条件如下：
[0019][0020][0021][0022][0023]其中，l表示沿着向量与小圆相交的长度，x0和x1表示内容图边界的两个端点，x
c
和R分别表示小圆的圆心和半径，ε为间隙参数，x
c1
、x
c2
分别表示相邻两个小圆的圆心，R1、R2分别表示两个小圆的半径。
[0024]可选地，所述通过穿越数算法确定各所述有效圆的所属区域，具体包括：
[0025]根据所述内容图边界划分前景区域和背景区域；
[0026]通过穿越数算法确定前景区域和背景区域中的有效圆。
[0027]可选地，所述色差公式如下：
[0028][0029]ΔE表示两种颜色之间的色差，ΔL
*
为亮度差，为饱和度差，为对比色的阴影差，S
L
＝1,均为补偿系数，在标准照明条件下K
L
＝K
C
＝K
H
＝1，a1、a2、b1、b2分别为两种颜色的分量。
[0030]本专利技术还提供了一种基于蒙特卡洛算法的石原测试板生成系统，包括：
[0031]边界确定模块，用于选取内容图案的轮廓坐标点，得到多条内容图边界；
[0032]大圆生成模块，用于生成一个半径为设置值的大圆，所述内容图案在所述大圆内；
[0033]填充模块，用于在所述大圆内随机填充满足多组约束条件的小圆；所述小圆的半径是所述大圆的半径按照比例缩小的；
[0034]判断模块，用于判断各小圆是否穿过各所述内容图边界；
[0035]移除模块，用于当小圆穿过各所述内容图边界时进行移除；
[0036]保留模块，用于当小圆没有穿过各所述内容图边界时进行保留，得到多个有效圆；
[0037]有效圆所属区域确定模块，用于通过穿越数算法确定各所述有效圆的所属区域；
[0038]颜色选取及填充模块，用于依据CIE94色差公式基于色盲混淆线进行颜色的选取，并对各所述有效圆的所属区域进行填色，生成石原测试板。
[0039]可选地，基于笛卡尔坐标系对输入图像的轮廓坐标点进行选取。
[0040]可选地，所述多组约束条件如下：
[0041][0042][0043][0044][0045]其中，l表示沿着向量与小圆相交的长度，x0和x1表示内容图边界的两个端点，x
c
和R分别表示小圆的圆心和半径，ε为间隙参数，x
c1
、x
c2
分别表示相邻两个小圆的圆心，R1、R2分别表示两个小圆的半径。
[0046]可选地，所述有效圆所属区域确定模块具体包括：
[0047]划分单元，用于根据所述内容图边界划分前景区域和背景区域；
[0048]确定单元，用于通过穿越数算法确定前景区域和背景区域中的有效圆。
[0049]可选地，所述色差公式如下：
[0050][0051]ΔE表示两种颜色之间的色差，ΔL
*
为亮度差，为饱和度差，为对比色的阴影差，S
L
＝1,均为补偿系数，在标准照明条件下K
L
＝K
C
＝K
H
＝1，a1、a2、b1、b2分别为两种颜色的分量。
[0052]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0053](1)通过多组坐标定义多条边界描述图案内容，不仅可以随机生成符合条件的石原测试板本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于蒙特卡洛算法的石原测试板生成方法，其特征在于，包括：选取内容图案的轮廓坐标点，得到多条内容图边界；生成一个半径为设置值的大圆，所述内容图案在所述大圆内；在所述大圆内随机填充满足多组约束条件的小圆；所述小圆的半径是所述大圆的半径按照比例缩小的；判断各小圆是否穿过各所述内容图边界；若是，则移除；若否，则保留，得到多个有效圆；通过穿越数算法确定各所述有效圆的所属区域；依据CIE94色差公式基于色盲混淆线进行颜色的选取，并对各所述有效圆的所属区域进行填色，生成石原测试板。2.根据权利要求1所述的基于蒙特卡洛算法的石原测试板生成方法，其特征在于，基于笛卡尔坐标系对输入图像的轮廓坐标点进行选取。3.根据权利要求1所述的基于蒙特卡洛算法的石原测试板生成方法，其特征在于，所述多组约束条件如下：多组约束条件如下：多组约束条件如下：多组约束条件如下：其中，l表示沿着向量与小圆相交的长度，x0和x1表示内容图边界的两个端点，x
c
和R分别表示小圆的圆心和半径，ε为间隙参数，x
c1
、x
c2
分别表示相邻两个小圆的圆心，R1、R2分别表示两个小圆的半径。4.根据权利要求1所述的基于蒙特卡洛算法的石原测试板生成方法，其特征在于，所述通过穿越数算法确定各所述有效圆的所属区域，具体包括：根据所述内容图边界划分前景区域和背景区域；通过穿越数算法确定前景区域和背景区域中的有效圆。5.根据权利要求1所述的基于蒙特卡洛算法的石原测试板生成方法，其特征在于，所述色差公式如下：ΔE表示两种颜色之间的色差，ΔL
*
为亮度差，为饱和度差，为对比色的阴影差，均为补偿系数，在标准照明条件下K
L
＝K
C
＝K
H
＝1，a1、a2、b1、b2分别为两种颜色的分量。6.一种基于蒙特卡洛算法的石原测试板生成系统，其特征在于，包括：边界确定模块，用于选取内容图案的轮廓坐标点，得到多条...
【专利技术属性】
技术研发人员：王泽远，余映，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：
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