Konverzia farebného priestoru RGB to Lab
Sme veľká tlačová spoločnosť v Shenzhen Číne. Ponúkame všetky knižné publikácie, tlač v knihách v obálkach, knihárske práce v knihách, obálky v knihách, spridávanie kníh, potlač sediel, tlač brožúr, obalové krabice, kalendáre, všetky druhy PVC, produktové brožúry, poznámky, detská kniha, samolepky druhy výrobkov špeciálneho papiera farebnej tlače, herné karty a tak ďalej.
Viac informácií nájdete na stránke
http://www.joyful-printing.com. Len ENG
http://www.joyful-printing.net
http://www.joyful-printing.org
e-mail: info@joyful-printing.net
Po prvé, úvod
Keďže tlačiarenský priemysel prechádza z analógového na digitálny, problém presnej reprodukcie farieb sa stal kritickým. Na zabezpečenie lepších, rýchlejších a presnejších farebných obrázkov potrebujeme použiť správu farieb. Aby sa dosiahla rovnomernosť farieb a nezávislosť zariadení v procese spracovania obrazu, je potrebné zaviesť štandardizované a štandardizované riadenie farieb.
Takzvaná správa farieb je riešenie problému prevodu obrázkov medzi farbami, takže farba obrazu je minimalizovaná počas celého procesu kopírovania. Základnou myšlienkou je najprv vybrať referenčný farebný priestor nezávislý od zariadenia, potom charakterizovať zariadenie a nakoniec vytvoriť vzťah medzi farebným priestorom každého zariadenia a referenčným farebným priestorom nezávislým od zariadenia, aby bol dátový súbor v každom zariadení , Existuje jasný vzťah medzi prechodmi. Aj keď nie je možné mať na všetkých zariadeniach úplne rovnaké farby, môžete použiť správu farieb, aby ste zabezpečili, že väčšina farieb je rovnaká alebo podobná, aby ste dosiahli konzistentný farebný kopírovací efekt.
Po druhé, farebný priestor konverzie
Konverzia farebného priestoru sa týka prevodu alebo reprezentovania farebných údajov v jednom farebnom priestore do zodpovedajúcich údajov v inom farebnom priestore, to znamená, že údaje v rôznych farebných priestoroch reprezentujú rovnakú farbu. V tomto dokumente je farebný priestor RGB závislý na zariadení konvertovaný na farebný priestor CIELab nezávislý od zariadenia. Akýkoľvek farebný priestor spojený so zariadením je možné merať a kalibrovať vo farebnom priestore CIELab. Ak rôzne farby vzťahujúce sa na zariadenie zodpovedajú rovnakému bodu vo farebnom priestore CIELab, prechod medzi nimi musí byť presný.
Existuje mnoho spôsobov, ako zmeniť farebný priestor. Tento príspevok predstavuje predovšetkým interpoláciu 3D tabuliek a polynomiálnu regresiu.
1. Trojrozmerná tabuľková interpolácia
Metóda trojrozmernej vyhľadávaciej tabuľky je v súčasnosti bežne používaným algoritmom na štúdium konverzie farebného priestoru. Základnou myšlienkou algoritmu 3D lookup table je rozdeliť zdrojový farebný priestor na bežnú kocku. Údaje o ôsmich vrcholoch každej kocky sú známe a známe body všetkých zdrojových priestorov tvoria trojrozmerné. Vyhľadávacia tabuľka. Keď sa uvádza akýkoľvek bod zdrojového priestoru, nachádza sa v ňom osem údajových bodov, ktoré tvoria uzol malého krytu a osem vrcholov malej kocky sa interpoluje na získanie údajov zodpovedajúcich cieľovému priestoru.
Metóda všeobecnej vyhľadávaciej tabuľky sa používa v kombinácii s metódou interpolácie a stane sa metódou trojrozmernej vyhľadávaciej tabuľky s interpolačným algoritmom. Táto metóda sa dá rozdeliť na tri kroky:
1 segmentácia: rozdeľte zdrojový farebný priestor v určitom intervale vzorkovania a vytvorte trojrozmerný vyhľadávací stôl;
2 Nájsť: Pre známy vstupný bod vyhľadajte zdrojový priestor a nájdite kocku zloženú z ôsmich bodov mriežky, ktoré ju obsahujú;
3 Interpolácia: Vypočítajte hodnoty farieb na nerovných bodoch v mriežke kociek.
Podľa rôznych segmentačných metód zdrojového priestoru sú bežné interpolačné algoritmy: trilinárna interpolácia, trojpólová hranolová interpolácia, pyramídová interpolácia a tetraedrálna interpolácia.
2. Polynomická regresia
Algoritmus regresie polynomu je založený na predpoklade, že asociáciu farebných priestorov možno odhadnúť sústavou simultánnych rovníc. Jedinou potrebnou podmienkou pre polynomiálny regresný algoritmus je, že počet bodov v zdrojovom priestore by mal byť väčší ako počet položiek vo vybranom polynomiáli. Zameranie tohto algoritmu je vypočítať koeficienty polynómu a potom nahradiť dáta zdrojového farebného priestoru do polynómu a potom sa výsledok, ktorý sa konvertuje, dá získať podľa rovnice.
Existuje mnoho rôznych foriem polynómu. V tomto článku sa používa polynom s počtom položiek 6. Špecifický výraz je uvedený vo vzorci (1).
Koeficient tohto polynómu možno získať z rovnice (2).
Výrazy vo vzorci (2) sú transpozícia matrice, ako je znázornená vo vzorcoch (3) a (4), a špecifická expresia je uvedená vo vzorci (5). Počet pojmov predstavujúcich polynóm vo vzorci (3) je uvedený v tejto téme; označuje počet bodov zvoleného zdrojového priestoru. V tomto probléme sa získalo 216 bodov po šiestich úrovniach segmentácie zdrojového priestoru (tj farebného priestoru RGB). Tak to vezmite. V skutočnosti, pre polynóm s pojmovým číslom 6, koeficient polynómu sa dá získať jeho prijatím.
Vo vzorci (3), () sú tri farebné hodnoty zdrojového priestoru a () vo vzorci (4) je ktorákoľvek z troch hodnôt predstavujúcich farbu v cieľovom priestore.
Polynomický regresný algoritmus je jednoduchý, ľahko implementovateľný a má dobrý konverzný efekt; ale presnosť je nízka, keď je počet položiek malý, počet položiek je príliš veľký, výška výpočtu je veľká a presnosť nie je nevyhnutne vysoká.
3. Rozdiel farieb
Pri hodnotení kvality reprodukcie farieb a riadenia procesu reprodukcie farieb, napríklad pri implementácii správy farieb a vyhodnotení farby tlače, je často potrebné vypočítať farebný rozdiel farby na dosiahnutie účelu riadenia farby. V súčasnosti sa v tlačovom priemysle bežne používa jednotný farebný priestor CIE 1976 Lab a jeho zodpovedajúca farebná odlišnosť. Špecifický výraz je uvedený vo vzorci (6).
Po tretie, realizačný proces
Po prvé je stručne predstavená operačná platforma tejto témy a podrobne vysvetlené je spôsob získavania údajov použitých v tejto téme a podrobné kroky realizácie konverzie farebného priestoru.
1.Operačná platforma
Operačný systém používaný v tejto téme je Microsoft Windows XP, programovacie prostredie je Visual C ++ 6.0, celá aplikácia je založená na aplikačnej štruktúre MFC a tiež OpenGL a OpenCV.
2. Zber dát
Údaje sú rozdelené na dve časti: modelovacie údaje a údaje o testoch. Modelovacie údaje sa používajú na výpočet koeficientov polynómu. Testovacie údaje sa používajú na analýzu presnosti algoritmu. Modelovacie údaje a údaje o testovaní zo zdrojového priestoru a cieľového priestoru sú všetky v aplikácii Adobe Photoshop. Zhromaždené.
2.1 získanie modelových údajov. Táto téma používa šesť úrovní jednotnej segmentácie na zber bodov modelovania a R, G a B majú 0, 51, 102, 153, 204 a 255. Zadajte hodnoty R, G a B do výberu farieb aplikácie PhotoShop a zaznamenajte hodnoty L, a a b zodpovedajúce množine hodnôt a zaznamenajte ich do textu, ako je znázornené na obrázku 1. Celkový počet z 63 = 216 sád hodnôt.
Obrázok 1 Získanie údajov z výberu farieb
2.2 Získanie údajov zo skúšok Táto téma používa osemúrovňovú nerovnomernú segmentáciu na zhromažďovanie testovacích bodov. R, G a B majú hodnotu 0, 36, 72, 108, 144, 180, 216, 255. Postup získania je rovnaký ako vyššie a získa sa celkovo 83 = 512 skupinových hodnôt.
3. Špecifické implementačné kroky
Postupný diagram konkrétnej implementácie tejto témy je znázornený na obrázku 2.
Obrázok 2 Graf vývojového diagramu
Ako je znázornené na obrázku 2, konkrétne kroky realizácie programu sú nasledovné:
3.1 Najprv spustite Visual C ++ 6.0 a nastavte prostredie runtime OpenCV v MFC.
3.2 Prečítajte si údaje o modelovaní.
3.3 Ukončenie výpočtu polynomiálnych koeficientov: podľa vzorca (3), (4), (5). Koeficienty polynómu sú získané postupným získavaním, a.
3.4 Prečítajte si skúšobné údaje.
3.5 Nakreslite trojrozmerný farebný pohľad na príslušný model Lab po osemstupňovej segmentácii modelu RGB.
3.6 Uveďte hodnoty RGB každého bodu získaného osemstupňovou segmentáciou do troch polynómov získaných v kroku 3 a vypočítajte hodnoty L, a a b každého bodu (ďalej označované ako vypočítaná hodnota), čím sa konvertuje RGB farebný priestor do farebného priestoru Lab pomocou polynomickej regresie.
3.7 Aby sme mohli posúdiť podstatu tejto metódy konverzie farebného priestoru, je potrebné posúdiť výpočtom rozdielu farieb. Pre každú farbu sa získaná nameraná hodnota získaná v kroku 4 získala odpočítaním vypočítanej hodnoty získanej v kroku 6 a potom sa rozdiel farieb získal podľa vzorca 6, vykresli sa histogram vynikajúceho rozdelenia rozdielov a rozdiel je v rozsah rôznych farebných rozdielov. Podiel.
Po štvrté, zobrazenie výsledkov a analýza
Podľa konkrétnych krokov v predchádzajúcej časti sa VC ++ 6.0 používa na realizáciu premeny farebného priestoru RGB na laboratórium v aplikácii PhotoShop. V tejto časti sa zobrazujú hlavne priebežné výsledky programu a vykoná sa krátka analýza.
1. Zobrazenie výsledkov
V tomto dokumente je prepočítavací vzťah stanovený šesť úrovňou jednotnej segmentácie a presnosť tejto metódy sa testuje použitím ôsmimúrovňovej nerovnomernej segmentácie. Zobrazí sa histogram rozloženia rozdielov farieb a započíta sa rozdiel farieb. Hlavné rozhranie implementácie programu je uvedené na obrázku 3.
Obrázok 3 Rozhranie telefónu na premenu farieb RGB na CIELab
Histogram rozdelenia farebných rozdielov a súvisiace štatistické údaje sú uvedené na obrázku 4.
Obrázok 4 Rozhranie štatistiky farebných rozdielov
Trojrozmerný farebný pohľad na príslušný model Lab po osemstupňovej segmentácii modelu RGB je znázornený na obrázku 5. Po rozdelení modelu RGB na osem úrovní sa metóda regresie polynomu používa na konverziu na trojrozmernú farbu zobrazenie modelu farebného priestoru laboratória, ako je znázornené na obrázku 6.
Obrázok 5 Trojrozmerný farebný pohľad na farebný priestor laboratória po osemfarbovom farebnom priestore RGB
Obrázok 6 Trojrozmerný farebný pohľad premenený na farebný priestor Lab po rozdelení farebného priestoru RGB v ôsmich úrovniach
2. Analýza a zhrnutie výsledkov
Ako je znázornené na obr. 4, maximálny rozdiel v farebnom rozlíšení po prevedení farebného priestoru 512 farieb je 28 a rozdelenie rozdielov farieb nie je jednotné ako celok.
Podľa štatistík existuje 74 farieb v rozmedzí 0 ~ 5, čo predstavuje 14,45% z celkového počtu; 264 farieb v rozmedzí 5-10, čo predstavuje 51,56% z celkového počtu; rozdiel v rozlíšení farieb je medzi 10 a 15 157 farbami, čo predstavuje 30,66% z celkového počtu; chromatická aberácia sa pohybovala od 15 do 20 s 13 farbami, čo predstavuje 2,54% z celkového počtu; farebný rozdiel väčší ako 20 pre 4 farby, čo predstavuje 0,78% z celkového množstva a údaje ukázali, že rozdiel farieb Medzi štyrmi farbami väčšími ako 20, čistá modrá (0,0255) a čistá zelená (0,255,0) majú najväčší rozdiel v rozlíšení a ostatné dve farby majú rozdiel farieb menšie ako 21. Pre tieto 512 farieb je rozdiel farieb najviac 28, minimálne je 0 a priemerný rozdiel farieb je 9. Vo všeobecnosti platí, že rozsah chromatických aberácií je väčšinou sústredený medzi 5 a 15.
Pri porovnaní obrázku 5 s obrázkom 6 môžeme zistiť, že farebný priestor RGB je konvertovaný na model farebného priestoru laboratória polynomiálnou regresnou metódou, ktorá je podobná tvaru modelu farebného priestoru laboratória získaného testom, čo naznačuje, že získané výsledky touto témou sú ideálne.
V. Zhrnutie
Je zrejmé, že použitie polynomickej regresie na vykonanie konverzie farebného priestoru je relatívne presné. Polynomial s rôznymi číslami položiek sa môže použiť na porovnanie výsledkov konverzií toho istého zdrojového priestoru s rovnakým cieľovým priestorom; čím zistil optimálny počet polynómov v procese premeny zdrojového priestoru na cieľový priestor. Preto je potrebný ďalší výskum v tejto oblasti.