本发明专利技术提供一种液晶显示器的颜色管理系统，包括液晶屏测试单元，正向色域映射单元、颜色变换单元、越界处理单元、逆向色域映射单元。并针对液晶屏显示器的色域特点，提供一种精确描述此类设备在设备相关颜色空间色域和设备无关颜色空间色域之间的映射模型的方法－分段模拟算法，从而有效提高了此类显示设备颜色管理系统的精确性。使在具有不同光电特性和颜色显示特性的液晶电视和液晶监视器上得到相同的颜色感觉。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及颜色信号的处理方法和系统，更具体地，本专利技术是一种液晶显示器的色域映射算法和颜色管理系统。
技术介绍
伴随日新月异的显示设备出现，用户常常发现一幅相同的图片在各种显示设备上(比如LCD，CRT，PDP，打印机等)会得到不同的颜色重现，分不清哪一个是图像的原始色彩。原因是在数字化的图像中，尽管每一个像素点的色彩对应着唯一的数字色彩值数组，但这组色彩值通过不同的设备呈现出来时(例如数码相机感光、CRT的电子束轰击显示屏、LCD的偏振光通过滤光片)都只能是模拟的，色彩与设备的特性密切相关，因此显示的色彩互不相同。 因为色彩具有设备相关性，如果要在输入(拍摄)和显示(计算机屏幕)设备之间，显示(例如LCD)和显示(例如PDP)设备之间得到相同或者相似的颜色感受，就需要引入有效的色彩管理机制。颜色管理建立在颜色空间的基础上，颜色空间是一种在数值上用多维坐标来表示颜色的模型。目前主要有设备相关颜色空间和设备无关颜色空间两类。 设备相关的颜色空间用与设备相关的坐标描述具体图像设备的色彩总和及分布规律，例如线性RGB颜色空间和CMYK颜色空间等。在设备相关的颜色空间，坐标轴参数的变化不能直接引起感觉颜色的相应变化。 设备无关的颜色空间用与设备无关的坐标描述设备颜色特征的颜色空间。例如国际标准化组织制定的CIEXYZ颜色空间。在设备无关的颜色空间，坐标轴参数的变化可以直接引起感觉颜色的相应变化。 根据设备无关的颜色空间的特性，要想刻画和比较颜色的特性，我们需要用与设备无关的颜色坐标来描述颜色，即用设备无关颜色空间作为标准和中间媒介颜色空间对颜色进行描述和比较。颜色管理是为了得到期望的颜色效果，描述一种将对象的颜色从当前颜色空间(R1，G1，B1)转换到输出设备的颜色空间(R2，G2，B2)的技术或系统。 如图1所示，颜色管理的一种方法为，先将设备A的颜色坐标从设备相关颜色空间(例如RGB空间)转换到设备无关的颜色空间(例如XYZ空间)，再对颜色进行处理，之后再将颜色坐标从中继的设备无关颜色空间转换到设备B相关的颜色空间(例如RGB空间)进行显示和观察。 其中，色域映射是将对象的颜色从一种颜色空间中转换到另一种颜色空间；例如正向色域映射是将对象的颜色从设备相关颜色空间(R，G，B)转换设备无关的颜色空间(X，Y，Z)；而逆向色域映射是它的逆过程，是把颜色从设备无关的颜色空间(X，Y，Z)又转换回设备相关颜色空间(R，G，B)。 如图1所示的颜色管理系统，其包括显示器A、正向色域映射、颜色调整、逆向色域映射、显示器B，输入信号(R1，G1，B1)经过该系统转换为输出信号(R2，G2，B2)。从图1中可看出，正向色域映射部分和逆向色域映射部分是颜色管理系统中的关键部分，它的准确性和精确性直接影响到整个颜色管理系统的准确性和精确性。在申请号为03110565.3的中国专利《提供颜色管理的系统和方法》以及申请号为200580008516.X的中国专利《颜色管理系统和方法》中，分别给出了类似的颜色管理方法系统框图。但是它们在色域映射部分均使用三条LUT查找表和一个3×3的变换矩阵相配合的方法模拟，即如下式所描述(以正向色域映射为例) r1＝LUT(R1)，g1＝LUT(G1)，b1＝LUT(B1) 该建模方法经实验证明是有效的，但是它的精确度却随着R1，G1，B1中最大值的减小而减小，尤其是对液晶监视器(LCD monitor)此类三种颜色的Gamma曲线分布变化较大的显示器件，当灰阶小于100时，由模拟计算生成的数组(X1，Y1，Z1)值和实测(X0，Y0，Z0)值的误差显著上升，不能满足提供颜色管理机制的显示设备制造商的要求。 为了弥补线性矩阵乘积的误差，有相关技术文献用超过一阶的高阶矩阵去模拟非线性色域映射模型，如下式所示。这种建模方法对映射模型精确度有提高，但它没有物理依据，纯粹从数学拟合方面去逼近，不仅每次Di，j矩阵的求解比较繁琐，而且矩阵Di，j的存在性也得不到保证。 因此，如何提供一种精确处理系统中色域映射单元的模拟算法，已成为业界亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种液晶显示器的颜色管理算法和系统，以精确地提供液晶显示设备的颜色模型的模拟，从而生成感官预期可控的液晶屏颜色表现。 为实现上述目的，本专利技术提供一种液晶显示器的色域映射算法，用于液晶显示器的颜色管理系统中，其特征在于，所述算法通过分段线性矩阵乘积的模型，配合四个一维查找表和两个比例映射函数，用以模拟液晶显示器的色域的非线性映射模型，所述方法具体包括以下步骤 步骤1、对待测液晶屏的逐级白点亮度和色度信息(Xw，Yw，Zw)w＝0，1，...，255进行测试和记录； 步骤2、分别测试并且记录R、G、B单色从0到255的亮度信息和色度信息，即(Xr，Yr，Zr)r＝0，1，...，255；(Xg，Yg，Zg)g＝0，1，...，255；(Xb，Yb，Zb)b＝0，1，...，255； 步骤3、根据精度要求，每隔n阶灰阶，从记录中选取一组(Xw，Yw，Zw)，(Xr，Yr，Zr)，(Xg，Yg，Zg)，(Xb，Yb，Zb)值，计算出一个3×3的矩阵Mr2x，从而计算出m＝256/n个矩阵； 步骤4、根据Yw，Yr，Yg，Yb生成四个一维的查找表Wlut，Rlut，Glut，Blut； 步骤5、输入原始液晶屏像素颜色值(R1，G1，B1)，先根据三个查找表Rlut，Glut，Blut计算出三刺激值(r1，g1，b1)，再根据灰阶区间选择算法，选择它所属于的灰阶区间，并取出步骤3计算出的代表此区间变换矩阵的Mr2xi i∈{1，2，...，m}； 步骤6、根据步骤5对应的灰阶区间，对三刺激值(r1，g1，b1)进行比例映射，即(r1′，g1′，b1′)＝fsimu； 步骤7、计算色域线性变换，将映射后的三刺激值和选用的该区间变换矩阵相乘，即(X1′，Y1′，Z1′)′＝Mr2xi×(r1′，g1′，b1′)′； 步骤8、仍根据步骤6所对应的灰阶gy，对生成的设备无关坐标(X1′，Y1′，Z1′)，进行第二次比例映射，得到所需的设备无关坐标(X1，Y1，Z1)，即(X1，Y1，Z1)＝flum。 上述步骤1进一步包括控制信号发生器发送逐级白点信号，通过颜色分析仪测试和记录待测液晶屏的256级灰阶的色度和亮度信息。 上述步骤2进一步包括控制信号发生器发送逐级单色信号，通过颜色分析仪测试和记录待测液晶屏的256级单色阶的色度和亮度信息。 本专利技术在精确模拟液晶显示器的色域映射模型的基础上，进一步提供一种液晶显示器的颜色管理系统，其包括 原始液晶屏测试单元，该单元测试并记录原始液晶显示屏的灰阶通道的亮度和色度信息，其和正向色域映射单元相连； 正向色域映射单元，以把目标像素的颜色值从设备相关的颜色空间映射到设备无关的颜色空间； 颜色变换单元，以在设备无关的颜色空间中提供颜色坐标的改动； 越界处理单元，以处理在设备无关的颜色空间中，当原始设备的色域和目标设备的色域不相等时的颜色坐标； 逆向色域映射单元，用于把像素的颜色值从设备无关的颜色空间本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液晶显示器的色域映射算法，用于液晶显示器的颜色管理系统中，其特征在于，所述算法通过分段线性矩阵乘积的模型，配合四个一维查找表和两个比例映射函数，用以模拟液晶显示器的色域的非线性映射模型。所述方法具体包括以下步骤：步骤１、对待测液 晶屏的逐级白点亮度和色度信息（Ｘ↓［ｗ］，Ｙ↓［ｗ］，Ｚ↓［ｗ］）ｗ＝０，１，…，２５５进行测试和记录；步骤２、分别测试并且记录Ｒ、Ｇ、Ｂ单色从０到２５５的亮度信息和色度信息，即（Ｘ↓［ｒ］，Ｙ↓［ｒ］，Ｚ↓［ｒ］）ｒ＝０，１，…， ２５５；（Ｘ↓［ｇ］，Ｙ↓［ｇ］，Ｚ↓［ｇ］）ｇ＝０，１，…，２５５；（Ｘ↓［ｂ］，Ｙ↓［ｂ］，Ｚ↓［ｂ］）ｂ＝０，１，…，２５５；步骤３、根据精度要求，每隔ｎ阶灰阶，从记录中选取一组（Ｘ↓［ｗ］，Ｙ↓［ｗ］，Ｚ↓［ｗ］），（Ｘ↓［ ｒ］，Ｙ↓［ｒ］，Ｚ↓［ｒ］），（Ｘ↓［ｇ］，Ｙ↓［ｇ］，Ｚ↓［ｇ］），（Ｘ↓［ｂ］，Ｙ↓［ｂ］，Ｚ↓［ｂ］）值，计算出一个矩阵Ｍｒ２ｘ，共计算出ｍ＝２５５／ｎ个矩阵；步骤４、根据Ｙ↓［ｗ］，Ｙ↓［ｒ］，Ｙ↓［ｇ］，Ｙ↓［ｂ］生成四 个一维的查找表：Ｗｌｕｔ，Ｒｌｕｔ，Ｇｌｕｔ，Ｂｌｕｔ；步骤５、输入原始液晶屏像素颜色值（Ｒ↓［１］，Ｇ↓［１］，Ｂ↓［１］），先根据Ｒｌｕｔ，Ｇｌｕｔ，Ｂｌｕｔ计算出三刺激值（ｒ↓［１］，ｇ↓［１］，ｂ↓［１］）；再根据灰阶区间选 择算法，选择所属的灰阶区间；并取出步骤３计算出的代表此区间的变换矩阵Ｍｒ２ｘ↓［ｉ］ｉ∈｛１，２，…，ｍ｝；步骤６、根据步骤５对应的灰阶区间，对三刺激值（ｒ↓［１］，ｇ↓［１］，ｂ↓［１］）进行比例映射，即（ｒ↓［１］′，ｇ↓［ １］′，ｂ↓［１］′）＝ｆ↓［ｓｉｍｕ］［ｇｙ，（ｒ↓［１］，ｇ↓［１］，ｂ↓［１］）］；步骤７、计算色域线性变换，将映射后的三刺激值和该区间变换矩阵相乘，即（Ｘ↓［１］′，Ｙ↓［１］′，Ｚ↓［１］′）＝Ｍｒ２ｘ↓［ｉ］×（ｒ↓［１ ］′，ｇ↓［１］′，ｂ↓［１］′）′；步骤８、根据步骤５选择对应的区间灰阶ｇｙ，对（Ｘ↓［１］′，Ｙ↓［１］′，Ｚ↓［１］′）进行第二次比例映射，得到所需的设备无关坐标（Ｘ↓［１］，Ｙ↓［１］，Ｚ↓［１］），即（Ｘ↓［１］，Ｙ↓［１ ］，Ｚ↓［１］）＝ｆ↓［ｌｕｍ］［（Ｘ↓［１］′，Ｙ↓［１］′，Ｚ↓［１］′），ｇｙ］。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁礼儒，
申请(专利权)人：上海广电集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。