[发明专利]面向色盲设计颜色传输函数用于体绘制的方法

权利要求书

1.一种面向色盲设计颜色传输函数用于体绘制的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据体数据、包含不同颜色的颜色传输函数和不透明度传输函数，在当前视角下通过基于光线投射的体绘制方法绘制得到体绘制的初步结果图像；

(2)对所述初步结果图像进行重新着色，以将所述初步结果图像中的色盲观察者所不能区分的颜色替换为色盲观察者能够区分的颜色；

(3)保持所述不透明度传输函数不变，从绘制窗口中随机采样非背景的像素位置，所采样的非背景的像素位置的数量大于等于所述颜色传输函数中的颜色种类；在所采样的非背景的各像素位置上分别投射一条从视点出发的光线，通过光线投射方法累积该条光线上的所述颜色传输函数中的各种颜色所对应的权重值，相应得到关于所述颜色传输函数中的各种颜色的线性组合，所述线性组合以对应的所述权重值为系数；

(4)令各所述线性组合分别等于经步骤(2)重新着色得到的结果图像在所采样的非背景的各所述像素位置处的颜色，得到相应的方程并组成一个线性方程组，所述线性方程组以所述颜色传输函数中的各种颜色的分量作为未知数，且各未知数的取值范围符合其所在的颜色空间所定义的取值范围；后使用带约束条件的最小二乘法对所述线性方程组求解，得到新的颜色传输函数中的各种颜色；

(5)根据所述体数据、所述新的颜色传输函数和所述不透明度传输函数，在当前视角下使用基于光线投射的体绘制方法绘制得到最终的体绘制的结果图像。

2.根据权利要求1所述的面向色盲设计颜色传输函数用于体绘制的方法，其特征在于，在步骤(5)中，使用所述基于光线投射的体绘制方法时，在颜色累积过程中，按以下步骤进行两个颜色的融合：

1)先将处于同一颜色空间的第一颜色和第二颜色相应地转化为LMS颜色空间的第三颜色和第四颜色；将所述第三颜色和第四颜色分别通过色盲模拟模型相应地转化为第五颜色和第六颜色；在所述色盲模拟模型中，色盲观察者的LMS颜色空间由两个相交的半平面组成；

2)在所述两个相交的半平面上寻找一条连接所述第五颜色和第六颜色的最短路径；在所述最短路径上寻找一个目标点，使得该目标点与所述第五颜色和第六颜色所对应的点满足以下关系式(I)，

d(G，C₅)∶d(G，C₆)＝α₂∶(1-α₂)    (I)

式(I)中，C₅、C₆、G分别表示第五颜色、第六颜色、所述目标点在所述色盲观察者的LMS颜色空间的位置，d(G，C₅)和d(G，C₆)分别表示目标点沿着所述最短路径到C₅和C₆的距离，α₂表示所述第二颜色对应的不透明度；

3)将目标点所对应的颜色转换为第一颜色和第二颜色所在的颜色空间的第七颜色；

4)将所述第一颜色、第二颜色和第七颜色分别相应地转换为L^*a^*b^*颜色空间中的第八颜色、第九颜色和第十颜色；保持第十颜色的a^*通道和b^*通道的分量值不变，按以下式(II)对第十颜色的L^*通道的分量值进行修改，

L^*₁₀＝(1-α₂)×L^*₈+α₂×L^*₉，    (II)

式(II)中，L^*₈、L^*₉和L^*₁₀分别表示第八颜色、第九颜色和第十颜色的L^*通道分量的值，α₂表示所述第二颜色对应的不透明度；

5)将经步骤4)修改的第十颜色转换为第一颜色和第二颜色所在的颜色空间的颜色。