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数字彩色输出设备色彩控制技术研究

作　者: 徐艳芳
导　师: 刘文耀
学　校: 天津大学
专　业: 光学工程
关键词: 色彩管理 设备特征化 色域 色域映射 三维查找表 色度密度
分类号: TP391.41
类　型: 博士论文
年　份: 2004年
下　载: 401次
引　用: 6次
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内容摘要


数字影像设备的色彩管理是数字彩色流程中色彩一致性再现的保证,广泛用于纺织、印刷、多媒体成像等多个领域,是国际上近十年来非常活跃的研究热点。在各种数字设备中,输出设备因系统的非线性程度高而最为复杂。本课题着重于数字彩色输出设备色彩控制技术的研究,目的是认识和掌握色彩管理的核心内容,为数字彩色设备的开发和有效应用打下技术基础。色彩控制的核心技术是设备描述文件内容。国际标准的设备描述文件含有设备的特征化变换、色域描述和色域映射。课题选用了不同类型的输出设备。针对特征化变换关系,采用四面体插值技术构建了三维查找表; 建立了采样优化和采样点的虚拟扩充方法,由此改善输出采样点的空间分布均匀性和获得更大尺寸的三维查找表,进一步提高了查找表的变换精度。此外,还建立了特征化变换的色度密度方法。色度密度方法结合物理模型方法的思想和经验方法的技术,将特征化分为一维变换和三维变换两个过程,降低了过程关系的复杂度。分析及应用实验表明,三维查找表与色度密度方法,均能对输出设备进行有效的色彩校正和控制; 但各有优势与不足。针对两种方法的特性,设计了发挥两者优势、克服其不足的影像优化方法,得到了优良的控制结果。在设备色域描述中,课题应用四面体几何技术,建立了直接利用来自于特征化变换的采样数据、通过插值计算求解色域边界点的方法; 并引入色域球的概念,实现了插值数据的快速查找。实验表明,该方法具有较高的色域边界确定精度,求解速度完全满足实用要求; 依此建立的色域描述矩阵可方便地用于色域映射算法中。课题实现了对人物风景等影像具有较好映射效果的截切算法,和对多种类型影像均具有较好视觉效果的GCUSP压缩映射算法。综合上述三方面内容,在三个不同的设备上进行了实际应用。结果表明,所建立方法具有较好的色彩控制效果。

全文目录


第一章 绪论  9-24
  1.1 引言  9-10
  1.2 彩色影像及色彩管理  10-20
    1.2.1 彩色影像的再现  10-13
    1.2.2 色彩管理系统  13-18
    1.2.3 国内外研究现状  18-20
  1.3 本课题研究的目的和意义  20
  1.4 论文的主要工作  20-22
  1.5 本文的创新点  22-24
第二章 CRT 显示器的色度特性  24-34
  2.1 CRT 显示器的光电特性  24-27
    2.1.1 单通道光电特性  24-26
    2.1.2 显示器的色度特性  26-27
  2.2 sRGB 色空间  27-30
    2.2.1 sRGB 色空间的提出  27
    2.2.2 sRGB 色空间的特性  27-30
  2.3 sRGB 色空间在多媒体色彩管理中的应用  30-33
    2.3.1 sRGB 色空间的色域  30-31
    2.3.2 sRGB 与D50 照明体条件的色度转换特性  31-33
  2.4 本章小结  33-34
第三章 输出设备的特征化—3D_LUT 方法  34-54
  3.1 输出设备的特征化  34-37
    3.1.1 特征化概念  34
    3.1.2 特征化方法  34-35
    3.1.3 输出设备的类型  35-37
  3.2 特征化的三维查找表(3D_LUT)变换  37-52
    3.2.1 3D_LUT 变换及其构建  37-38
    3.2.2 改进的四面体插值方法构建三维查找表T3D_LUT  38-42
    3.2.3 采样优化  42-48
    3.2.4 采样点的虚拟扩充  48-52
  3.3 分析与结论  52-53
    3.3.1 T3D_LUT 方法的优势与不足  52
    3.3.2 结论  52-53
  3.4 本章小结  53-54
第四章 输出设备的特征化—色度密度方法  54-70
  4.1 色度密度特征化方法  54-58
    4.1.1 色度密度概念  54-56
    4.1.2 色度密度特征化方法原理  56-58
  4.2 色度密度方法试验  58-67
    4.2.1 实验流程  58-59
    4.2.2 试验过程  59-63
    4.2 3 色度密度特征化方法应用  63-67
  4.3 分析与结论  67-68
    4.3.1 色度密度方法的优势与不足  67
    4.3.2 色度密度方法的适用性  67-68
    4.3.3 结论  68
  4.4 本章小结  68-70
第五章 色域描述和色域映射  70-93
  5.1 色域描述  70-71
    5.1.1 目的  70
    5.1.2 遵循的原则  70-71
    5.1.3 色空间的选择  71
  5.2 色域描述实验研究  71-80
    5.2.1 确定色域边界  72-77
    5.2.2 色域描述矩阵  77-80
  5.3 色域描述分析与结论  80
    5.3.1 优势与不足  80
    5.3.2 结论  80
  5.4 色域映射  80-86
    5.4.1 色域映射类型  81-82
    5.4.2 色域映射实验  82-86
  5.5 设备色彩性能分析  86-92
    5.5.1 色彩性能指标  87-88
    5.5.2 色彩性能分析实验  88-91
    5.5.3 结论  91-92
  5.6 本章小结  92-93
第六章 打印输出色彩控制  93-99
  6.1 色彩控制流程  93-94
  6.2 特征化变换优化  94-95
  6.3 系统应用  95-98
    6.3.1 Hp 激光打印系统  96
    6.3.2 Epson 4 色喷墨打印系统  96-97
    6.3.3 Epson photo 6 色喷墨打印系统  97-98
  6.4 本章小结  98-99
第七章 总结与展望  99-104
  7.1 工作总结  99-101
  7.2 经验体会  101-102
  7.3 进一步研究方向  102
  7.4 结束语  102-104
参考文献  104-114
攻读博士期间完成的论文和参与的科研课题  114-115
致谢  115

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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