一种适用于移动终端显示屏幕的特征化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及颜色显示及色彩管理领域，具体涉及一种适用于手机或平板电脑类的 移动终端显示屏幕特征化方法。
【背景技术】
[0002] 当前的智能手机或平板电脑类移动终端（以下简称为移动终端）已经拥有极为强 大的处理能力和非常丰富的通信方式，因其配置了高分辨率的摄像头，此类移动终端常被 当作数码相机和电子相册使用。随着其网络功能不断增强，显示屏幕显色性能不断提高，移 动终端已经被当作电脑的重要辅助设备来使用，越来越多的人用其代替电脑来查看图片或 视频，也越来越要求移动终端能够稳定准确地显示颜色。因此，对移动终端进行特征化建模 以尽可能确保其显示颜色的稳定性与准确性就成为必要。
[0003] 跟大多数显示设备一样，移动终端的显示屏幕以RGB作为三基色，用来显示或复 制各种颜色。所以，建立预测精度较高的特征化模型，即颜色的RGB驱动值和屏幕显示颜色 对应的CIE色度值之间的关系模型，是确保移动终端准确显示颜色的基础。移动终端采用 了目前流行的IXD显示屏作为其显示屏幕，IXD屏幕表现出颜色通道间混扰和通道色品不 恒定的特点。针对这种情况，已有众多研宄者们提出了多个适用于LCD的特征化模型，如 S-Shape、S-Curve、多项式模型、Masking模型、TCP模型以及PLVC模型等等。有的研宄者 直接采用IXD的特征化模型来完成对移动终端显示屏的特征化，但以上模型均未考虑环境 光的影响。徐艳芳针对电脑的LCD屏幕显示器提出一个特征化模型，该模型考虑了常规办 公室环境下，环境光对显示器显示颜色的影响，模型的预测精度较高。
[0004] 但是，以上模型并不适合移动终端类设备，因其具有以下不足：（1)建立这些特征 化模型时所用的采样点的颜色，大都是在标准的暗室环境下测量的，因此这些模型只考虑 到屏幕的自发光，并没有考虑环境光对屏幕显示颜色的影响，模型的准确性不够好；而各类 移动终端会在不同环境下使用，照射到屏幕上的环境光会被不同程度的反射，这些反射光 与屏幕的自发光一起参与屏幕颜色显示，当环境光较亮时，环境亮度对显示屏上显示的颜 色会产生不可忽略的影响，比如在强光下看手机时，常常会看不清屏幕上的内容，就是一个 现实的例子。（2)实验数据表明，移动终端显示屏幕的颜色再现特性与计算机的LCD显示 器的显色特性差异很大，其基色的色品恒定性与通道独立性表现更差。因此，为确保此类移 动终端的屏幕所显示颜色的准确性，需要结合移动终端显示屏幕的特点提出特征化模型。
【发明内容】
[0005] 针对上述问题，本发明的目的是提出一个适用于在不同光照条件下的移动终端 显示屏特征化方法PVCR-PEC模型，该模型包括两部分，即色品比值变化分段拟合模型 (PiecewiseVariationinChromaticityvalueRatioofprimaries，PVCR)和通道可 加性误差补偿模型（PartitionCompensationError，PEC)。PVCR模型可实现对基色色度 值的准确预测，并在假设通道独立的基础上，计算出任意输入值RGB对应的色度三刺激值； PEC模型用来补偿PVCR模型预测的误差，最后将PVCR模型的预测值和PEC模型的补偿值相 加，得到的值就是本发明PVCR-PEC特征化模型的最终预测值。本模型充分考虑了移动终端 在不同环境下使用的特点以及移动终端所用显示屏的显色特点，可精确预测基色的三刺激 值，并可准确预测混合色的三刺激值，确保不同环境下移动终端显示颜色的准确性。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案。
[0007] 本发明提供一种移动终端显示屏特征化方法，其特征在于，包含以下具体步骤。
[0008] (1)定义各基色的主刺激值，测量样本点集{P}，拟合各基色的驱动值（R或G或B) 与其主刺激值的关系式。
[0009] (2)计算样本点集{P}中各基色的色品值比值，拟合各基色的色品值比值随其主 刺激值变化的关系式。
[0010] (3)在步骤（1)~ (2)的基础上，可计算任意基色的主刺激值和色度值，进而计算 任意基色的三刺激值。
[0011] (4)根据通道可加性，在步骤（1)~ (3)的基础上，可预测任意混合色的驱动值RGB 对应的三刺激值，为方便描述，将上述步骤称为PVCR模型。
[0012] (5)将RGB颜色空间分为种个子空间，?，/?，/为各基色驱动值的分段数。在 各子空间内选取混合色样本点，样本点集记为{Q}，测量各样本点的三刺激值，称为测量值。
[0013] (6)利用步骤（1)~ (4)所建立的PVCR模型，预测步骤（5)中样本点集{Q}中的 样本点的三刺激值，称为PVCR预测值。
[0014] (7)在每个子空间中计算步骤（6)所得预测值和步骤（5)所得实测值之间的差值， 称为预测误差。
[0015] (8)在各子空间内，拟合样本点的预测误差与其对应的主刺激值XK，YpZB之间的 关系式，即每一个子空间中计算颜色误差值以及主刺激值之间关系的系数矩阵，以上步骤 称为PEC模型。
[0016] (9)对于样本点集{〇}，依据步骤（1)预测样本点的主刺激值。
[0017] (10)按照步骤（2)~ (4)，预测样本点的三刺激值。
[0018] (11)根据样本点的驱动值RGB确定其所属的子空间，并利用步骤（8)所得系数矩 阵计算预测误差。
[0019] (12)将步骤（10)得到的三刺激值和步骤（11)得到的预测误差相加，得到移动终 端显示的样本点的三刺激值。
[0020] 另外，定义XK、YpZB分别为R、G、B基色的主刺激值。
[0021] 另外，样本点集{P}是R、G、B基色样本点的集合，用于拟合基色驱动值和色品值比 值与其主刺激值的关系；样本点集{Q}是分布于各子空间的混合色样本点的集合，用于拟 合各子空间样本点预测误差与其主刺激值的关系；样本点集{〇}是分布于RGB颜色空间的 样本点的集合，用于计算移动终端显示样本点的三刺激值，其测量值可用于本发明的特征 化模型的精度检验样本。
[0022] 另外，将RGB设备空间分为种多个子空间时，?，/?，/为大于1的正整数，其大 小是依据实际显示设备的通道独立性特点确定的，如果通道独立性较好，其值可以取得小 一点。
[0023] 另外，计算子空间的系数矩阵时，需要采用伪逆算法或wiener算法等这一类非方 阵求逆的方法来计算。
[0024] 发明效果。
[0025] 本发明是特别针对移动终端显示屏幕的一种特征化方式，与现有LCD显示屏特征 化方法相比，优点在于：本发明充分考虑了移动终端在多种环境光照下使用的特点，建立模 型时考虑了环境光对显示屏显示颜色的影响，模型的计算结果与实际使用环境下移动终端 屏幕显示的颜色更为吻合，预测精度高，而大部分已有的LCD显示屏特征化方法却未考虑 环境光的影响，其样本点的测量均在标准暗室环境下进行，计算值与实际显示值之间的误 差较大；另外，针对计算机IXD显示屏的特征化