[发明专利]用于校正彩色图像的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于校正至少一个彩色图像的系统。

本发明还涉及一种用于校正至少一个彩色图像的方法。

背景技术

移动液晶显示器(LCD)由于它们采用了基于发光二极管(LED)技术的背光照明而展现出特殊的颜色特性。三原色红色、绿色和蓝色与欧洲广播联盟(EBU)所标准化的坐标或被定义为sRGB(标准红绿蓝)的坐标严重偏离。

关于这一点，必须考虑将根据CCIR(国际无线电咨询委员会)Rec.709(全球高清晰度电视色彩标准)的原色合并入sRGB规范。

然而，sRGB传递函数(Gamma 0.45)与为片场视频(studio video)标准化的传递函数不同(技术背景：CCIR Rec.709采用了根据EBU红、EBU蓝、以及由EBU绿和SMPTE(电影与电视工程师协会)绿四舍五入所得到的两位精度的平均值的坐标)。

这种便携式显示器的典型特征显示出：一方面，原色红色和绿色的显示性能很差，另一方面，原色蓝色的颜色坐标通常与sRGB的颜色空间重叠但不映射到sRGB标准位置，这意味着这种显示完全倾向于偏蓝色的再现，甚至白点都偏向蓝色方向。这种效应可以被总结为“蓝色延伸状态(blue stretch behavior)”。图1示出了与sRGB颜色三角相比的典型的移动显示的色域。

显然，需要一种颜色转换(映射)方法，以防止错误的颜色效果会影响到图片的质量。由于人识别(特别是)皮肤和绿色色调的视觉感知能力的原因，这些色调总是经受到错误的颜色再现。

通过采用RGB域中的3×3矩阵运算，可以实现用于色域映射(CGM)的典型方法。CGM矩阵运算

MTX_cgm＝(MTX_display)^-1·MTX_{sRGB_input}

说明了要被执行的数学运算。

作为输入至这个CGM矩阵运算的输入，要求CGM输入值(即所测得的显示原色以及输入的sRGB原色)：

所测得的显示原色：            输入的sRGB原色：

    x      y                   x       y

R   0.5241 0.3302R             0.6400  0.3300

G   0.3049 0.5261G             0.2900  0.6000

B   0.1521 0.1598B             0.1500  0.0600

W   0.2886 0.3330W             0.3127  0.3290

图2A的框图说明了需要进行适当信号处理的步骤。

不幸的是，具有固定系数的矩阵运算并没有考虑可能的剪切伪像(clipping artifact)，特别是当显示色域比输入色域小时，会出现令人讨厌的剪切。软剪切是这个问题的一种可能的解决方案；在这一点上，通过自适应全色域映射(ACGM)可以实现软剪切，其中，针对每个像素值自适应地计算出矩阵的系数。

在图2B中，添加其他的测量模块，来自适应地确定在Philips的LifePix^TM中实现的矩阵系数，LifePix包括显著地增强了移动显示器(尤其是液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器)的图像质量和性能的算法。

这种先进的色域映射算法的主要部分包括四个步骤：

第一步是减小饱和颜色的亮度，以便为这种映射算法创造空间；

第二步是用正确的色调和饱和度来再现显示色域中的所有颜色；

第三步涉及通过添加一定量的白色来对显示色域外的像素进行剪切；

在最后一步，在不改变饱和度或色调的情况下降低太亮的像素。

设计这种简单的颜色映射算法来识别原色(红，绿，蓝)的最优颜色范围，并处理颜色信息，以再现更逼真的颜色；通过这种算法，可以在不牺牲性能或改变面板的情况下对移动LCD或OLED显示器进行补充。结果是在任何具有彩色显示器的移动设备上再现了被逼真地改进的色彩，而无需牺牲屏幕性能的其它方面。

这种像素自适应解决方案的视觉感知已被强烈推荐，从而使得这种方式的视频处理已经被采纳为更进一步的研究的参考。关于软件实现，这种自适应全色域映射(ACGM)的主要缺陷是所需的大量计算循环。

关于本发明的技术背景，可以更进一步地参照下述文献：