[发明专利]一种色彩空间三维显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像、视频处理技术领域，尤其涉及一种色彩空间三维显示方法。 

背景技术

RGB(红、绿、蓝)色彩空间是计算机中常见的色彩空间，它通过红、绿、蓝三基色的相加来产生其他的颜色。其中RGB24使用24比特位表示一个像素点的色彩，红、绿、蓝各占8位，可以得到256*256*256种颜色。 

YUV色彩空间被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法。其中＂Y＂表示明亮度(Luminance或Luma)，也就是灰阶值；而＂U＂和＂V＂表示的则是色度(Chrominance或Chroma)。彩色电视采用YUV空间正是为了用亮度信号Y解决彩色电视机与黑白电视机的兼容问题，使黑白电视机也能接收彩色电视信号。我们经常提出的YUV又称为YCbCr，YCbCr则是在世界数字组织视频标准研制过程中作为ITU-R BT1601建议的一部分。 

HSL色彩空间是Tektronic公司提出的一种颜色系统。其中＂H＂表示色彩或者色调(Hue)、＂S＂表示色饱和度(Saturation)、＂L＂表示亮度(Lightness)。HSL色彩空间与人类的视觉感知系统比较吻合，在工业界尤其是人工智能、影视、艺术创作等方面得到广泛应用。 

图像色彩示波器的出现，是人们期望一种直观描述图像颜色信息的基本诉求的产物。传统的矢量示波器只能描述色彩空间中的一个或者两个分量的信息，原因就是矢量示波器是二维图形，通常二维图形只能建立数学坐标系中的两个轴。比如，UV矢量图只能描述YUV色彩空间中的′U′、′V′两路色差信息；Y波形图只能描述YUV色彩空间中的′Y′亮度信息；RGB队列示波器只能描述RGB色彩空间中的某一个颜色通道的统计信息。 

因此，传统的示波器虽然能从各个方面显示出图像中的颜色信息，但是不 能直观显示图像中真实颜色分布情况，不能同时描述色彩空间中每一种分量上图像颜色的分布情况。 

发明内容

本发明提出的一种色彩空间的三维显示方法，能直观描述图像中颜色信息在不同色彩空间的分布情况而不是选择性的呈现色彩空间中的一种或两种分量信息。 

为达到上述目的，采用如下的技术方案： 

一种色彩空间三维显示方法，包括以下步骤： 

获取原始图像； 

根据所述原始图像的像素采集数缩放所述原始图像，得到缩略图像； 

根据所述缩略图像识别出对应的色彩空间； 

判断所述缩略图像的色彩空间与目标图像的色彩空间是否一致， 

如果一致，根据所述缩略图像的色彩空间建立所述缩略图像对应的三维色彩空间模型， 

如果不一致，转化缩略图像的色彩空间到目标图像的色彩空间后，根据所述目标图像的色彩空间建立所述目标图像对应的三维色彩空间模型； 

计算所述缩略图像中的像素点在所述缩略图像对应的三维色彩空间模型或目标图像对应的三维色彩空间模型中对应的坐标位置及颜色值； 

根据所述坐标位置及颜色值对所述缩略图像进行渲染并显示。 

所述色彩空间的类型包括：RGB色彩空间、HSL色彩空间或YUV色彩空间。 

计算所述缩略图像中的像素点在所述缩略图像对应的三维色彩空间模型或所述目标图像对应的三维色彩空间模型中对应的坐标位置及颜色值的步骤包括：将对计算所得的坐标位置及颜色值合并为采用点元结构描述。 

根据所述坐标位置及颜色值对缩略图像进行渲染并显示的步骤包括：渲染所述缩略图像对应的三维色彩空间模型或所述目标图像对应的三维色彩空间模型中所有的点元，把所述缩略图像对应的三维色彩空间模型或所述目标图像对应的三维色彩空间模型中的坐标投影到二维图像中。 

本发明提供了一种色彩空间三维显示方法，是建立在三维空间的数学模型，能用笛卡尔坐标系中的坐标分量分别表示色彩空间中三种色彩分量。首先，建立恰当的数学模型，把色彩空间对应到笛卡尔坐标系中；然后，渲染三维空间，把三维坐标系投影到二维图像中；最后，旋转观察点，从不同角度观察色彩空间中的颜色分布情况。采用该技术方案可以真实反映图像中像素点的色彩信息在色彩空间的分布情况，而不是仅仅描述图像中颜色信息在色彩空间中的部分色彩分量上的分布状况。 

本发明技术方案带来的有益效果： 

1、在一幅图中就能直观的显示图像中像素点在不同颜色空间中的分布情况，而不是相对于传统示波器，至少两副图才能显示象素点在颜色空间的分布情况。