1.一种改善色觉缺陷者感知图像颜色对比度的方法,其特征在于,包括如下步骤:* * * *
步骤1,在Lab色彩空间中对原始图像的像素进行计算,得到不同像素点的a 分量值和*b分量值,计算两像素间的饱和度差值;所述原始图像为正常三视者色觉下的彩色图像;
步骤2,使用旋转操作对原始图像进行颜色矫正,步骤如下:* * * * *
步骤21,根据原始图像逐个像素的a分量值和b分量值以及每个像素在ab平面中与a轴的初始角度,确定矫正角度;
* *
步骤22,根据所述矫正角度以及a 分量值和b分量值确定矫正颜色,确定后,执行角度矫正;
步骤23,使用最速下降法对所得结果进行优化,得到最优输出图像;
步骤2颜色矫正目标函数 定义为:
其中:
*
a′i=Cij*cos(θ′i)
*
b′i=Cij*sin(θ′i)
*
a′j=Cij*cos(θ′j)
*
b′j=Cij*sin(θ′j)
目标函数 目的在于将颜色矫正后的图像和原始图像间的饱和度差值最小化,从而使得校正后的图像与初始原始图像间差异最小化;其中n为原始图像的像素数量,Cij是原始* *图像中第i像素和第j像素在a b平面上的饱和度差值,C′ij是重着色图像中第i像素和第j* * * *像素在ab平面上的饱和度差值; 是原始图像中第i像素的a分量值和b分量值,* * * *
是原始图像中第j像素的a分量值和b分量值,a′i ,b′i 是颜色矫正后图像中第i像素的ab* * * *通道分量值,a′j ,b′j是颜色矫正后图像中第j像素的ab通道分量值;ai和a′i代表从绿色*到红色的分量, 和b′i 代表从蓝色到黄色的分量;θi、θj分别为原始图像中第i像素和第j* * *像素在ab平面中与a轴的初始角度,θ′i为将θi修正后的角度,θ′j为将θj修正后的角度;
其中 为方向为0°的单位向量, 为向量 和向量 的夹角,sign()为定义符号的函数,其定义为:
δij为初始角度的余弦绝对值,α为参数,取值为实数,|·|表示绝对值。
2.根据权利要求1所述改善色觉缺陷者感知图像颜色对比度的方法,其特征在于,所述步骤1,计算原始图像中两两像素点的欧几里得距离,该欧几里得距离即两像素间的饱和度差值。
3.根据权利要求1或2所述改善色觉缺陷者感知图像颜色对比度的方法,其特征在于,所述步骤21使用旋转操作对原始图像的颜色确定所需矫正角度值,步骤22再根据修正后的角度确定矫正颜色,以增强易混淆颜色的对比度,改善色觉缺陷者对图像的感知水平。
4.根据权利要求1所述改善色觉缺陷者感知图像颜色对比度的方法,其特征在于,以为目标函数,并利用最速下降法得到目标函数的最优解,表达如下:(k+1) (k) (k)
θi =θi +μ1
(k+1) (k) (k)
θj =θj +μ2
(k+1) (k+1)
f是最速下降法取得最优后的结果,θi 表示θi第k+1次迭代结果,θj 表示θj第k+1(k) (k)次迭代结果,θi 表示θi第k次迭代结果,θj 表示θj第k次迭代结果;μ1、μ2分别是参数θi和(k) (k)参数θj的迭代更新量,μ1 是参数θi的第k次迭代更新量,μ2 是参数θj的第k次迭代更新量,当阈值小于给定参数ε时,目标函数取得最优解,得到一幅最接近原始图像的颜色校正后图像,同时也是输出图像。
5.改善色觉缺陷者感知图像颜色对比度的装置,其特征在于,包括:输入模块,用于输入原始图像和色觉缺陷模拟图像,判断二视者是否可以正确分辨该图像颜色,即该图像是否需要进行颜色校正;
运算模块,用于执行权利要求1至4任一权利要求所述改善色觉缺陷者感知图像颜色对比度的方法,根据所述原始图像,得到最优输出图像;
输出模块,用于输出所述最优输出图像;
通信模块,用于输入模块与运算模块之间以及运算模块与输出模块之间的数据传输。
6.根据权利要求5所述改善色觉缺陷者感知图像颜色对比度的装置,其特征在于,所述输入模块为电脑摄像头,所述运算模块搭载于计算机处理器,所述输出模块为电脑显示屏。
7.根据权利要求6所述改善色觉缺陷者感知图像颜色对比度的装置,其特征在于,所述输入模块为智能手机摄像头,所述运算模块搭载于所述智能手机的处理器,所述输出模块为所述智能手机的显示屏。
8.根据权利要求6所述改善色觉缺陷者感知图像颜色对比度的装置,其特征在于,所述输入模块为可穿戴设备的摄像头,所述运算模块搭载于计算机、智能手机或智能VR设备的处理器,所述输出模块为所述计算机、智能手机或VR设备的显示屏。