基于模糊推理的色彩空间转换方法及设备技术

本发明专利技术实施例提供一种基于模糊推理的色彩空间转换方法及设备，方法包括：将样本点的在源色彩空间的输入值和在目标色彩空间的输出值通过隶属度函数转化为隶属度变量；将每个立方体拆分成6个相连的四棱锥体，其中6个相连的四棱锥体的边均与所述白点对角线平行或重合的目标对角线，确定该输入点在目标立方体内落入的目标四棱锥体；根据目标四棱锥体的插值规则得到输入点的模糊输出值；对模糊输出值隶属度变量经过去模糊后，得到输入点在目标色彩空间的输出值，能够减少处理的数据量，降低运算量；同时通过目标四棱锥体的插值使得对应立方体的目标对角线附近的值转换误差小，使得视频中对应的白色显示准确，从而保证整段视频的图像质量。

Method and Equipment of Color Space Conversion Based on Fuzzy Reasoning

【技术实现步骤摘要】
基于模糊推理的色彩空间转换方法及设备
本专利技术实施例涉及色彩空间转换
，尤其涉及一种基于模糊推理的色彩空间转换方法及设备。
技术介绍
视频信号面临着各种色彩空间的转换问题，由于目前各种显示设备众多，在设备方面包括手机、电视、计算机、投影机、平板电脑；信号方面有720P、高清1080P、4K等，在处理格式方面有标准动态对比度信号(StandardDynamicRange，简称SDR)、高动态对比度信号(HighDynamicRange，简称HDR)，在帧率方面也有24帧、25帧、30帧、50帧、60帧、100帧、120帧等等，因此色彩空间的转换时当前视频处理中经常需要面对的普遍需求，即在对视频信号进行处理时，经常需要在不同的色彩空间之间来回进行转换，以满足不同设备的显示要求。目前，现有的色彩空间转换方式，一般是通过已有的算法基于对每个像素进行一个色彩空间到另一个色彩空间的转换，例如常见的是通过一个转换矩阵进行色彩空间的变换或反变换。然而，专利技术人发现现有的色彩空间转换方式至少存在如下技术问题：由于现有技术是基于单个像素进行转换的，每个画面包含的像素点可能有几百万个，且一秒钟的视频又是由上百个不同的画面组成，在色彩空间转换的实时性要求比较高的情况下，由于进行转换的设备的CPU和内存的限制，无法有效、及时的完成对视频的色彩空间的转换。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种基于模糊推理的色彩空间转换方法及设备，以克服现有技术在色彩空间转换的实时性要求比较高的情况下，由于进行转换的设备的CPU和内存的限制，无法准确、有效、及时的完成对视频的色彩空间的转换的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种基于模糊推理的色彩空间转换方法，包括：将源色彩空间按照颜色通道坐标轴的预设分割点分割成多个立方体，得到预设数量的样本点，并获取所述样本点在源色彩空间的输入值和在目标色彩空间的输出值，其中每个立方体由8个样本点组成，其中所述源色彩空间包含白点对角线；按照所述预设分割点划分所述源色彩空间各输入分量的模糊子集以及所述目标色彩空间各输出分量的模糊子集，将所述样本点的在源色彩空间的输入值和在目标色彩空间的输出值通过所述隶属度函数转化为隶属度变量；将每个立方体拆分成6个相连的四棱锥体，其中6个相连的四棱锥体的边均包含与所述白点对角线平行或重合的目标对角线，其中每个四棱锥体由4个样本点组成；确定源色彩空间中任一输入点落入的目标立方体，并确定该输入点在所述目标立方体内落入的目标四棱锥体；根据所述目标四棱锥体的插值规则和所述目标四棱锥体的4个样本点对应的隶属度变量，得到所述输入点的模糊输出值；对所述模糊输出值隶属度变量经过去模糊处理，得到所述输入点在目标色彩空间的输出值。在一种可能的设计中，所述插值规则为基于所述目标对角线附近的输入点从源色彩空间转换为目标色彩空间时的线性插值法。在一种可能的设计中，所述目标立方体的8样本点A、B、C、D、E、F、G和H，其中AG为对应的目标立方体的目标对角线；所述根据所述目标四棱锥体的插值规则和所述目标四棱锥体的4个样本点对应的隶属度变量，得到所述输入点的模糊输出值，包括：若所述输入点位于所述样本点A与所述样本点A同属一个坐标轴上的样本点所在的所述目标四棱锥体边线上，则输入点的模糊输出值为所述样本点A的隶属度变量；若所述输入点位于所述样本点G垂直对应的所述目标四棱锥体任一面上，则输入点的模糊输出值为与所述样本点A同属一个坐标轴上的样本点的隶属度变量；若所述输入点位于所述所述目标对角线所在的目标四棱锥体的任一面上，则输入点的模糊输出值为除目标对角线的样本点A和G外的另一样本点的隶属度变量；若所述输入点位于所述样本点G垂直于所述目标立方体任一面的所述目标立方体的边线上，则输入点的模糊输出值为G的隶属度变量。在一种可能的设计中，所述源色彩空间为RGB色彩空间；所述目标四棱锥体的4个样本点分别记为A、B、C和G，其中AB位于RGB色彩空间的x轴，AG为对应的目标立方体的目标对角线，CG与RGB色彩空间的z轴平行；相应地，根据所述目标四棱锥体的插值规则和所述目标四棱锥体的4个样本点对应的隶属度变量，得到所述输入点的模糊输出值，包括：若所述输入点位于AB线上，则所述输入点的模糊输出值为A的隶属度变量；若所述输入点位于ABC的面上，则输入点的模糊输出值为B的隶属度变量；若所述输入点位于ACG的面上，则输入点的模糊输出值为C的隶属度变量；若所述输入点位于CG线上，则输入点的模糊输出值为G的隶属度变量。在一种可能的设计中，所述模糊子集的隶属度函数为三角形函数。第二方面，本专利技术实施例提供一种基于模糊推理的色彩空间转换设备，包括：分割模块，用于将源色彩空间按照颜色通道坐标轴的预设分割点分割成多个立方体，得到预设数量的样本点，并获取所述样本点在源色彩空间的输入值和在目标色彩空间的输出值，其中每个立方体由8个样本点组成，其中所述源色彩空间包含白点对角线；模糊处理模块，用于按照所述预设分割点划分所述源色彩空间各输入分量的模糊子集以及所述目标色彩空间各输出分量的模糊子集，将所述样本点的在源色彩空间的输入值和在目标色彩空间的输出值通过所述隶属度函数转化为隶属度变量；划分模块，用于将每个立方体拆分成6个相连的四棱锥体，其中6个相连的四棱锥体的边均包含与所述白点对角线平行或重合的目标对角线，其中每个四棱锥体由4个样本点组成；位置确定模块，用于确定源色彩空间中任一输入点落入的目标立方体，并确定该输入点在所述目标立方体内落入的目标四棱锥体；输出模块，用于根据所述目标四棱锥体的插值规则和所述目标四棱锥体的4个样本点对应的隶属度变量，得到所述输入点的模糊输出值；去模糊模块，用于对所述模糊输出值隶属度变量经过去模糊处理，得到所述输入点在目标色彩空间的输出值。在一种可能的设计中，所述插值规则为基于所述目标对角线附近的输入点从源色彩空间转换为目标色彩空间时的线性插值法。在一种可能的设计中，所述目标立方体的8样本点A、B、C、D、E、F、G和H，其中AG为对应的目标立方体的目标对角线；所述输出模块，具体用于：若所述输入点位于所述样本点A与所述样本点A同属一个坐标轴上的样本点所在的所述目标四棱锥体边线上，则输入点的模糊输出值为所述样本点A的隶属度变量；若所述输入点位于所述样本点G垂直对应的所述目标四棱锥体任一面上，则输入点的模糊输出值为与所述样本点A同属一个坐标轴上的样本点的隶属度变量；若所述输入点位于所述所述目标对角线所在的目标四棱锥体的任一面上，则输入点的模糊输出值为除目标对角线的样本点A和G外的另一样本点的隶属度变量；若所述输入点位于所述样本点G垂直于所述目标立方体任一面的所述目标立方体的边线上，则输入点的模糊输出值为G的隶属度变量。第三方面，本专利技术实施例提供一种基于模糊推理的色彩空间转换设备，包括：至少一个处理器和存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的基于模糊推理的色彩空间转换方法。第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于模糊推理的色彩空间转换方法，其特征在于，包括：将源色彩空间按照颜色通道坐标轴的预设分割点分割成多个立方体，得到预设数量的样本点，并获取所述样本点在源色彩空间的输入值和在目标色彩空间的输出值，其中每个立方体由8个样本点组成，其中所述源色彩空间包含白点对角线；按照所述预设分割点划分所述源色彩空间各输入分量的模糊子集以及所述目标色彩空间各输出分量的模糊子集，将所述样本点的在源色彩空间的输入值和在目标色彩空间的输出值通过隶属度函数转化为隶属度变量；将每个立方体拆分成6个相连的四棱锥体，其中6个相连的四棱锥体的边均包含与所述白点对角线平行或重合的目标对角线，其中每个四棱锥体由4个样本点组成；确定源色彩空间中任一输入点落入的目标立方体，并确定该输入点在所述目标立方体内落入的目标四棱锥体；根据所述目标四棱锥体的插值规则和所述目标四棱锥体的4个样本点对应的隶属度变量，得到所述输入点的模糊输出值；对所述模糊输出值隶属度变量经过去模糊处理，得到所述输入点在目标色彩空间的输出值。

【技术特征摘要】
1.一种基于模糊推理的色彩空间转换方法，其特征在于，包括：将源色彩空间按照颜色通道坐标轴的预设分割点分割成多个立方体，得到预设数量的样本点，并获取所述样本点在源色彩空间的输入值和在目标色彩空间的输出值，其中每个立方体由8个样本点组成，其中所述源色彩空间包含白点对角线；按照所述预设分割点划分所述源色彩空间各输入分量的模糊子集以及所述目标色彩空间各输出分量的模糊子集，将所述样本点的在源色彩空间的输入值和在目标色彩空间的输出值通过隶属度函数转化为隶属度变量；将每个立方体拆分成6个相连的四棱锥体，其中6个相连的四棱锥体的边均包含与所述白点对角线平行或重合的目标对角线，其中每个四棱锥体由4个样本点组成；确定源色彩空间中任一输入点落入的目标立方体，并确定该输入点在所述目标立方体内落入的目标四棱锥体；根据所述目标四棱锥体的插值规则和所述目标四棱锥体的4个样本点对应的隶属度变量，得到所述输入点的模糊输出值；对所述模糊输出值隶属度变量经过去模糊处理，得到所述输入点在目标色彩空间的输出值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述插值规则为基于所述目标对角线附近的输入点从源色彩空间转换为目标色彩空间时的线性插值法。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标立方体的8样本点A、B、C、D、E、F、G和H，其中AG为对应的目标立方体的目标对角线；所述根据所述目标四棱锥体的插值规则和所述目标四棱锥体的4个样本点对应的隶属度变量，得到所述输入点的模糊输出值，包括：若所述输入点位于所述样本点A与所述样本点A同属一个坐标轴上的样本点所在的所述目标四棱锥体边线上，则输入点的模糊输出值为所述样本点A的隶属度变量；若所述输入点位于所述样本点G垂直对应的所述目标四棱锥体任一面上，则输入点的模糊输出值为与所述样本点A同属一个坐标轴上的样本点的隶属度变量；若所述输入点位于所述所述目标对角线所在的目标四棱锥体的任一面上，则输入点的模糊输出值为除目标对角线的样本点A和G外的另一样本点的隶属度变量；若所述输入点位于所述样本点G垂直于所述目标立方体任一面的所述目标立方体的边线上，则输入点的模糊输出值为G的隶属度变量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述源色彩空间为RGB色彩空间；所述目标四棱锥体的4个样本点分别记为A、B、C和G，其中AB位于RGB色彩空间的x轴，AG为对应的目标立方体的目标对角线，CG与RGB色彩空间的z轴平行；相应地，根据所述目标四棱锥体的插值规则和所述目标四棱锥体的4个样本点对应的隶属度变量，得到所述输入点的模糊输出值，包括：若所述输入点位于AB线上，则所述输入点的模糊输出值为A的隶属度变量；若所述输入点位于ABC的面上，则输入点的模糊输出值为B的隶属度变量；若所述输入点位于ACG的面上，则输入点的模糊输出值为C的隶属度变量；若所述输入点位于C...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕德政，张民，
申请(专利权)人：深圳市帧彩影视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44