一种医用显示器颜色曲线的校准方法与流程

本发明涉及一种医用显示器颜色曲线的校准方法，属于医用显示技术领域。

背景技术：

近年来，基于计算机的多媒体图像处理技术在医疗影像等领域中广泛应用，极大地丰富了医生的诊断手段；为提升医生的阅片质量，提高显示器的显示能力，对医疗显示器的曲线要求也不在单单是亮度上的要求，对每一阶亮度都有对应的色品坐标的要求，甚至为了进一步提升显示器的显示能力，对显示器每一阶的色品坐标要求还会存在差异。

对此传统的颜色、亮度曲线分开校准的方法无论是精度还是速度上都不能满足生产与显示的需求。

因此，实现医用显示器颜色与亮度的同时校准，不仅提高医用显示器色曲线颜色与亮度的准确性，减少不必要的误差，而且显示更多的图像信息，有助于医生提高医学诊断效率和准确率。

技术实现要素：

本发明针对传统医学显示器在图像颜色曲线校准的局限性，即校准时曲线、颜色分开校准导致最终的校准误差比较大，时间比较长不能满足应用的要求，提供一种针对医用显示器颜色曲线的校准方法，提高医用显示器的颜色曲线精度与速度，进一步提升医生阅片的准确性。

本发明采用如下技术方案：一种医用显示器颜色曲线的校准方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤ss1：建立rgb坐标系，并构建显示颜色坐标与rgb的关系，x＝f(r，g，b)，y＝f(r，g，b)，z＝f(r，g，b)；

步骤ss2：根据所述步骤ss1构建的rgb坐标系，在所述rgb坐标系内取一棱长为n的立方体，立方体的顶点坐标分别为(0，0，0)，(0，0，n)，(0，n，0)，(0，n，n)，(n，0，0)，(n，0，n)，(n，n，0)，(n，n，n)；获取各顶点的颜色坐标(x，y，z)；

步骤ss3：根据所述步骤ss2获取(x，y，z)解析函数：x＝f(r，g，b)，y＝f(r，g，b)，z＝f(r，g，b)，并预测目标曲线第一个点的rgb值为(r1，g1，b1)；

步骤ss4：根据所述步骤ss3预测的rgb值(r1，g1，b1)，移动立方体的中心至(r1，g1，b1)，并重新获取立方体顶点的颜色坐标(x，y，z)；

步骤ss5：根据所述步骤ss4获取的立方体顶点的颜色坐标(x，y，z)，判断目标点的(x，y，z)是否在立方体内，若不在，则利用所述步骤ss4获取的颜色坐标(x，y，z)，优化解析函数，并重新预测，直到目标点包含在立方体内；

步骤ss6：根据所述步骤ss5获取的立方体顶点颜色坐标(x，y，z)，插值计算出立方体内每一个rgb的(x，y，z)；

步骤ss7：根据步骤ss6的插值结果，计算立方体内距离目标曲线第一个点颜色最接近的点，即为目标曲线的第一个值；

步骤ss8：根据步骤ss5测量或计算的颜色坐标(x，y，z)优化解析函数x＝f(r，g，b)，y＝f(r，g，b)，z＝f(r，g，b)；

步骤ss9：重复所述步骤ss4，所述步骤ss5，所述步骤ss6，所述步骤ss7和所述步骤ss8找出目标曲线所有点的值。

作为一种较佳的实施例，所述步骤ss1中的颜色坐标包含但不局限于：xyz坐标、lab空间的坐标；在计算过程中进行颜色空间的转换，同时运用多种颜色空间。

作为一种较佳的实施例，所述步骤ss2中的所述立方体棱长n并不固定，根据精度或计算的需要进行调整。

作为一种较佳的实施例，所述步骤ss3中的解析函数包括但不限于以下中的任一种：多项式函数、gamma函数。

作为一种较佳的实施例，所述获取立方体顶点的颜色坐标值包括但不限于以下方式中的任一种：方式一，用颜色测量设备实际测量立方体各顶点的颜色坐标；方式二，用颜色测量设备测量显示器的部分特征，如rgb坐标系内坐标轴上的颜色坐标，再利用测得的特征点计算立方体各顶点的颜色坐标。

作为一种较佳的实施例，所述步骤ss5具体包括：目标点包含与立方体内的判断方式如下：假设目标点的颜色坐标为(xg，yg，zg)；立方体各顶点颜色坐标的x、y和z取其最大值xmax，ymax，zmax，最小值xmin，ymin，zmin；

同时满足以下关系则认定目标点在立方体内：

xmin<xg<xmax；

ymin<yg<ymax；

zmin<zg<zmax。

作为一种较佳的实施例，所述步骤ss6中的所述插值方式包括但不限于以下中的任一种：线性插值；样条插值；多项式插值。

作为一种较佳的实施例，所述步骤ss7中的所述颜色最接近的点按如下方式进行判断：设目标颜色坐标(xg，yg，zg)与任一颜色坐标(x，y，z)的距离为：

其中a，b，c为各颜色分量的权重系数，所述权重系数根据应用场景的变化进行调整。

本发明所达到的有益效果：第一，本发明突破传统医学显示器颜色曲线校准亮度与颜色双精度能力上的局限性，即显示器颜色曲线校准时亮度与颜色精度不能满足实际需要，提出一种对医用显示器颜色曲线的校准方法，从而实现对医用显示器颜色曲线的校准过程；第二，本发明的一种医用显示器颜色曲线的校准方法，不仅实现对医用显示器颜色曲线的校准，而且提高了医用显示器颜色曲线校准的精确和速度，进一步提高了医用显示器曲线表达能力；第三，本发明的一种医用显示器颜色曲线的校准方法，并实现对医用显示器颜色曲线的额校准，不仅适用于显示器曲线的校准，而且也适用于任意输入rgb对应的输出校准；第四，本发明的一种医用显示器颜色曲线的校准方法，并实现显示器颜色曲线的校准，可以由上位机自动计算完成，然后建立一张医用显示器颜色曲线的查找表放入显示器，从而大大节约医用显示器自身的图像处理资源。

附图说明

图1是本发明方法所建立的rgb坐标系的示意图。

图2是本发明方法所采用的棱长为n的立方体的示意图。

图3是本发明的目标点查找流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明提出一种医用显示器颜色曲线的校准方法，具体包括如下步骤：

步骤ss1：建立rgb坐标系，如图1所示，并构建显示颜色坐标与rgb的关系，x＝f(r，g，b)，y＝f(r，g，b)，z＝f(r，g，b)；

步骤ss2：根据所述步骤ss1构建的rgb坐标系，在所述rgb坐标系内取一棱长为n的立方体，如图2所示，立方体的顶点坐标分别为(0，0，0)，(0，0，n)，(0，n，0)，(0，n，n)，(n，0，0)，(n，0，n)，(n，n，0)，(n，n，n)；获取各顶点的颜色坐标(x，y，z)；

步骤ss3：根据所述步骤ss2获取(x，y，z)解析函数：x＝f(r，g，b)，y＝f(r，g，b)，z＝f(r，g，b)，并预测目标曲线第一个点的rgb值为(r1，g1，b1)；

步骤ss4：根据所述步骤ss3预测的rgb值(r1，g1，b1)，移动立方体的中心至(r1，g1，b1)，并重新获取立方体顶点的颜色坐标(x，y，z)；

步骤ss5：如图3所示，根据所述步骤ss4获取的立方体顶点的颜色坐标(x，y，z)，判断目标点的(x，y，z)是否在立方体内，若不在，则利用所述步骤ss4获取的颜色坐标(x，y，z)，优化解析函数，并重新预测，直到目标点包含在立方体内；

步骤ss6：根据所述步骤ss5获取的立方体顶点颜色坐标(x，y，z)，插值计算出立方体内每一个rgb的(x，y，z)；

步骤ss7：根据步骤ss6的插值结果，计算立方体内距离目标曲线第一个点颜色最接近的点，即为目标曲线的第一个值；

步骤ss8：根据步骤ss5测量或计算的颜色坐标(x，y，z)优化解析函数x＝f(r，g，b)，y＝f(r，g，b)，z＝f(r，g，b)；

步骤ss9：重复所述步骤ss4，所述步骤ss5，所述步骤ss6，所述步骤ss7和所述步骤ss8找出目标曲线所有点的值。

作为一种较佳的实施例，所述步骤ss1中的颜色坐标包含但不局限于：xyz坐标、lab空间的坐标；在计算过程中进行颜色空间的转换，同时运用多种颜色空间。

作为一种较佳的实施例，所述步骤ss2中的所述立方体棱长n并不固定，根据精度或计算的需要进行调整。

作为一种较佳的实施例，所述步骤ss3中的解析函数包括但不限于以下中的任一种：多项式函数、gamma函数。

作为一种较佳的实施例，所述获取立方体顶点的颜色坐标值包括但不限于以下方式中的任一种：方式一，用颜色测量设备实际测量立方体各顶点的颜色坐标；方式二，用颜色测量设备测量显示器的部分特征，如rgb坐标系内坐标轴上的颜色坐标，再利用测得的特征点计算立方体各顶点的颜色坐标。

作为一种较佳的实施例，所述步骤ss5具体包括：目标点包含与立方体内的判断方式如下：假设目标点的颜色坐标为(xg，yg，zg)；立方体各顶点颜色坐标的x、y和z取其最大值xmax，ymax，zmax，最小值xmin，ymin，zmin；

同时满足以下关系则认定目标点在立方体内：

xmin<xg<xmax；

ymin<yg<ymax；

zmin<zg<zmax。

作为一种较佳的实施例，所述步骤ss6中的所述插值方式包括但不限于以下中的任一种：线性插值；样条插值；多项式插值。

作为一种较佳的实施例，所述步骤ss7中的所述颜色最接近的点按如下方式进行判断：设目标颜色坐标(xg，yg，zg)与任一颜色坐标(x，y，z)的距离为：

其中a，b，c为各颜色分量的权重系数，所述权重系数根据应用场景的变化进行调整。

本发明所达到的有益效果为：第一，本发明突破传统医学显示器颜色曲线校准亮度与颜色双精度能力上的局限性，即显示器颜色曲线校准时亮度与颜色精度不能满足实际需要，提出一种对医用显示器颜色曲线的校准方法，从而实现对医用显示器颜色曲线的校准过程；第二，本发明的一种医用显示器颜色曲线的校准方法，不仅实现对医用显示器颜色曲线的校准，而且提高了医用显示器颜色曲线校准的精确和速度，进一步提高了医用显示器曲线表达能力；第三，本发明的一种医用显示器颜色曲线的校准方法，并实现对医用显示器颜色曲线的额校准，不仅适用于显示器曲线的校准，而且也适用于任意输入rgb对应的输出校准；第四，本发明的一种医用显示器颜色曲线的校准方法，并实现显示器颜色曲线的校准，可以由上位机自动计算完成，然后建立一张医用显示器颜色曲线的查找表放入显示器，从而大大节约医用显示器自身的图像处理资源。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。