[发明专利]基于颜色空间转换的高动态范围图像双屏显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及高动态图像处理与高动态范围图像的双屏显示领域，尤其是一种基于颜色空间转换的高动态范围图像双屏显示方法。

背景技术

近些年来，对于高动态范围图像的研究越来越多，高动态范围图像是一种可以还原真实场景亮度范围的图像。它的亮度范围从漆黑的夜晚到阳光猛烈的白天，动态范围甚至超过1010：1。相较于高动态范围图像的大范围亮度，当前主流显示设备的动态范围就很小了，现如今主流显示设备的动态范围是400：1到600：1，部分显示设备的动态范围能够达到1500：1，即便与此，仍然是远远达不到显示高动态范围图像的要求。对于这个问题的解决，一方面是进行色调映射，这些算法大致分为两大类：全局映射算法和局部映射算法。色调映射算法可以将高动态范围图像映射压缩成低动态范围图像，并用于普通显示设备。无论是全局映射算法,还是局部映射算法,但这些算法都会损失图像的部分细节，而且都是针对非彩色(灰度)的高动态范围图像的层次视觉再现的目的而设计的,没有考虑图像亮度范围被压缩后,色域也被压缩,导致图像的颜色在视觉上发生变化，产生偏色问题。另一方面是采用双屏显示，双屏显示可以明显提高显示系统的动态显示能力，能够更好地进行细节显示。

针对偏色问题，已提出了很多解决方法，但这些算法均有一些不足之处，Rahma等人提出的MSRCR算法计算复杂，而且细节损失较多；基于直方图均衡化的算法有明显的失真；基于点的快速亮度调整算法在图像整体协调性上表现欠佳。

现有的双屏显示方案包括LCD-projector、LCD-LED、和LCD-Optics。LCD-projector方案体积庞大，无法普遍为大众使用。LCD-LED方案却有LED颗粒较大、像素点之间容易产生干扰等问题限制。GabrieleGuarnieri等人提出LCD-LCD结构的双液晶显示系统，但该系统亮度较低，需要高亮度背光支持，刷新率也很难提高。Patrick Ledda等人提出LCD-Optics结构的双屏显示系统，但该系统体积庞大，视角有限。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于颜色空间转换的高动态范围图像双屏显示方法，针对高动范围图像处理的偏色问题与细节显示不足问题。

本发明采用以下方案实现：一种基于颜色空间转换的高动态范围图像双屏显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将高动态范围图像计算转换成RGB空间图像；

S2：将步骤S01中的RGB空间图像转换为HSL空间图像，完成亮度和色调的分离；

S3：对于步骤S02中的HSL空间图像的亮度L进行单独的自适应对数映射，完成亮度的压缩处理，同时，对饱和度S进行增强；

S4：将步骤S03中的HSL空间图像转换为RGB空间图像；

S5：对步骤S04中的RGB空间图像进行前后面板图像分割；

S6：利用步骤S05中生成的前后面板图像在LCD-FED双屏显示系统上进行双屏分割显示。

在本发明一实施例中，所述步骤S1的具体方法为：如果e为0，则r=g=b=0.0，否则：r=R*2^(e-128-8)，g=G*2^(e-128-8)，b=B*2^(e-128-8)；其中(R,G,B,E)为RGBE图像的单个像素值，(r,g,b)为RGB空间图像的单个像素值。

在本发明一实施例中，所述步骤S2具体方法为：采用子像素对应转换法将RGB空间图像值(r,g,b)转换为HSL空间图像值(h,s,l)，完成图像由RGB空间到HSL空间的转换，具体转换步骤如下：

S21：将RGB像素值转为(0,1)之间的浮点值；

S22：找出RGB像素值中的最大值max与最小值min，并计算亮度