[发明专利]医用显示器色彩均匀性校正方法及校正系统

说明书

本发明公开一种医用显示器色彩均匀性校正方法及校正系统，其在应用时，首先将显示器的显示区域分为多个区域和多个点，然后实时采集各个区域和点在源色彩空间下和目标色彩空间下的映射关系数据，以支持后续校正时，根据映射关系数据得到各区域或各点在目标色彩空间下的颜色分量理论值并输出，然后再次采集显示器各区域或点在目标色彩空间下的实际颜色分量数据，通过对比得出各区域或点的色彩均匀性误差，判断色彩均匀性误差是否在可接受范围内，若是则校正结束，若否，则重新采集各区域和各点的颜色分量值，对映射关系进行校正，直至所有区域和点的色彩均匀性误差在可接受范围内。本发明可改善色彩分布不均问题，保证医用显示器色彩显示的准确还原。

技术领域

本发明涉及医用专业显示技术领域，特别是一种医用显示器色彩均匀性校正方法及校正系统。

背景技术

光源、被拍摄的物体与图像采集设备是图像形成的三要素。考虑到图像主要通过显示器进行颜色重现，影响图像颜色失真的因素主要与光源、图像采集设备和图像显示设备有关。其中，显示设备对颜色失真的影响方面，以显示器为图像重现设备时，显示器的亮度、对比度、γ值、白点、色度、黑点等都是影响颜色失真的参数。γ值是用来描述输入和输出的非线性关系的特性参数，取值通常在1-3。显示器白点指的是在红、绿、蓝三通道都以最大值驱动时得到的色度值。不同的显示器有不同的色彩范围。因此，颜色校正是图像分析十分关键的一个预处理步骤。常规的颜色校正方法可以分为三类：

1、基于映射的颜色校正方法，通过确定源颜色空间到目标颜色空间的映射关系实现颜色空间的转换。这类方法常用于数码相机、扫描仪、显示器、打印机等图像输入、输出设备的颜色校正处理。

2、基于光谱反射率还原的颜色校正方法，根据系统成像模型，由采集得到的颜色值还原对象物体的光谱反射率，进而结合标准光源的光谱功率分布得到标准颜色值。这类方法是以有限维线性模型为基础的，颜色校正精度较高，但计算量较大。

3、基于图像分析的颜色校正方法，首先根据图像的色度平均值及色度分布特性检测图像是否偏色以及偏色程度，进而对偏色图像进行颜色校正。这类方法没有光源的光谱功率分布、采集设备的光敏特性。

其中，基于映射的颜色校正方法可以进一步分为简单的参考白映射法、矩阵法，计算量较大的查找表法、多项式回归法、人工神经网络法等。这几种方法也是比较通用的、有代表性的颜色校正方法。对于不同的应用，查找表的构成、神经网络的结构和多项式回归模型等会有所不同。

“参考白”映射法，就是设法使被重现的图像中的白点与理想的白点的颜色一致。通常是用一个白色卡片作为“参考白”，并把每个通道的颜色值调整到相等。其优点是实现起来简单，可以在一定的范围内达到色貌(color appearance matching)匹配，同时能部分地消除光照的影响；缺点是过于简单，仅适合于对颜色要求不高的场合。

矩阵法的本质就是用转换矩阵实现颜色空间的转换。矩阵法的思想是用参考色标的三刺激值作为输人，设备输出颜色的三刺激值作为输出，由下式求出转换矩阵。

M_ref，O(XYZ)＝M_ref，I(RGB)

其中：M_ref，I(RGB)是参考色标的三刺激值(R、G、B)组成的维数为3×n的输人矩阵；M_ref，O(RGB)是设备输出三刺激值(X、Y、Z)组成的维数为3×n的输出矩阵；M_t是维数为3×3的转换矩阵。求出转换矩阵M_t后，就可以得到设备输出的任一物体颜色三刺激值的向量。

M_obj，O(XYZ)＝M_obj，I(RGB)

其中：M_obj，I(RGB)和M_obj，I(XYZ)分别是物体三刺激值和设备输出的物体颜色三刺激值的向量。