[发明专利]一种基于图像色域的自适应色域匹配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自适应色域匹配方法，一种基于图像色域的自适应色域匹配方法。

背景技术

色域是指颜色的表现范围，可分为设备色域和图像色域两种，通常使用与设备无关（Device-independent）的均匀颜色空间中的一个有界立体来进行描述，一般使用CIE XYZ、CIE 、CIE 颜色空间，其中CIE 是CIE 的极坐标形式。设备色域是指设备本身（如显示器）或由设备在某一介质上（如打印机在打印纸上）所能表现的最大颜色范围；图像色域则是指一幅具体图像所包含的颜色范围。

通常，再现颜色的设备根据其使用领域不同而使用不同的颜色空间，例如打印机、印刷机等输出设备使用CMYK颜色空间，而扫描仪等输入设备以及显示器等显示设备一般使用RGB颜色空间，不同的颜色空间的设备，其色域也是不相同的，图1为典型的RGB、CMYK、CIE 色域示意图。而且，因为不同设备之间的物理特性不相同，即使是同类设备其色域也是不相同的，例如对于输入设备来说，不同输入设备的颜色特性也会有所不同，即对同一颜色，不同的输入设备的获得结果是不一样的，其色域也是不相同的。因此，如果需要把源设备或源图像的颜色在具有不同色域的目标设备上进行再现时，则有必要进行色域匹配，通过色域匹配，对源设备或源图像的输入数据进行适当转换，以达到颜色再现的目的。

色域匹配方法可以分为裁剪方法和压缩方法两大类。色域裁剪方法仅仅改变源色域中位于目标色域以外的颜色，位于目标色域以内的颜色保持不变，通常适用于源色域大部分颜色已经在目标色域的情形，ICC（International Color Consortium，国际色彩联盟）定义的相对色度色域匹配方法就属于此类；色域压缩方法将源色域的色彩按比例压缩至目标色域中，即使是色域内的颜色也会被压缩，通常用于源色域比目标色域宽很多的情形，这样可以保留源色域中颜色之间的视觉关联，ICC定义的可感知色域匹配方法就属于此类。图2是典型的色域裁剪方法示意图，                                                和分别表示源色域和目标色域，通过源图像或者源设备的色域边界描述符以及目标设备的色域边界描述符来构造，和分别表示源色域的颜色和目标色域的颜色，在图2中，源色域包含目标色域，当使用色域边界描述符来进行色域裁剪匹配时，源色域中的颜色被裁剪至目标色域的边界上，图3是典型的色域压缩方法示意图，其色域匹配思想是将源色域按比例压缩至目标色域。因此，通过色域匹配可以将源色域中的颜色映射至目标色域，使得目标色域再现源色域中的颜色成为可能。

传统的色彩管理是应用色域匹配方法预先建立源设备和目标设备与设备相关的颜色空间（Device-dependent Color Space，DDCS）与设备无关颜色空间（Device-independent Color Space，DICS）之间的映射关系，并将映射结果以查找表的形式保存至文件中，称之为ICC特性文件，然后通过源设备和目标设备的ICC特性文件就可以建立源设备和目标设备的映射关系，而以何种色域匹配方法建立此映射关系则由用户自己来决定。通常将与设备无关的颜色空间称为特性文件联接空间（Profile Connection Space，PCS），一般使用CIE XYZ或者CIE 作为联接空间。图4是传统的建立源设备与目标设备色域映射流程图，根据用户选择的色域匹配方法直接利用源设备和目标设备的特性文件就可以建立源设备与目标设备的映射关系；图5是传统的色彩转换流程图，在进行色彩转换时，直接利用之前建立起来的映射关系进行色彩转换，从而使得源图像在目标设备上进行再现。

然而，由于传统的色域匹配方法需要用户去选择色域匹配方法，而对于用户而言，人眼是很难分辨出源图像中的颜色是否在目标设备色域之内，只能根据源设备色域和目标设备色域来选择色域匹配方法，从而建立源设备与目标设备的映射关系。该方法仅考虑了源设备与目标设备的色域关系，而没有考虑源图像的色域，并且源设备的色域往往大于源图像色域，此时根据源设备色域与目标设备色域的关系选择的色域匹配方法可能并不适用于源图像。在图6中，源设备色域远大于目标设备色域，而目标设备色域又大于源图像色域，如果根据源设备色域与目标设备色域的关系选择色域匹配方法的话应该选择色域压缩方法，这样会导致源图像的颜色被压缩，而实际上源图像的色域全都在目标设备色域之内，此时并不需要进行压缩就能使源图像中的颜色在目标设备上再现，因此传统的色域匹配结果相对于源图像而言效果并不理想。

发明内容