本發(fā)明涉及醫(yī)用專(zhuān)業(yè)顯示領(lǐng)域，尤其涉及醫(yī)用顯示器不同色彩空間轉(zhuǎn)換的色彩均勻性問(wèn)題及其測(cè)量方法，并通過(guò)實(shí)現(xiàn)一種醫(yī)用顯示器色彩轉(zhuǎn)換的色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)，即對(duì)醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)用顯示器色彩空間轉(zhuǎn)換的色彩均勻性進(jìn)行精準(zhǔn)的評(píng)估和衡量。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，基于計(jì)算機(jī)的多媒體圖像處理技術(shù)在廣播通訊、遠(yuǎn)程視教、醫(yī)療影像、繪圖制圖、消費(fèi)電子等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，極大地豐富了人們的生活，而這些技術(shù)都離不開(kāi)圖像輸入輸出設(shè)備的支撐。在顯示方面，屏幕大小以及比例規(guī)格，采用的液晶面板類(lèi)型、性能參數(shù)、工藝水平等都是影響顯示設(shè)備顯示效果的重要因素。如液晶面板的種類(lèi)(是否采用高端的廣視角面板)，性能參數(shù)的高低都會(huì)影響到液晶顯示器色彩效果。由于顯示器畢竟是一個(gè)終端的顯示工具，也是主要的輸出渠道，因此顯示器產(chǎn)品顯示色彩效果的好壞自然就是人們最為關(guān)心的問(wèn)題。

另外，常見(jiàn)的掃描儀及顯示器屬于RGB色彩空間，彩色打印機(jī)及印刷機(jī)屬于CMY色彩空間，屬于不同色彩空間的圖像輸入輸出設(shè)備，如何確保同一副圖像一致性地顯示，成為一個(gè)問(wèn)題。與早期的系統(tǒng)相比，現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題變得更加復(fù)雜。

在醫(yī)用顯示領(lǐng)域，醫(yī)用顯示器比與普通民用顯示器對(duì)色彩重現(xiàn)、亮度、分辨率等技術(shù)參數(shù)有著更高的要求。同時(shí)，隨著技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)學(xué)影像包含越來(lái)越豐富的信息，特別是未來(lái)4K、8K等醫(yī)用影像的廣泛運(yùn)用，醫(yī)學(xué)診斷對(duì)醫(yī)用顯示器在色彩表現(xiàn)上的精準(zhǔn)度的要求越來(lái)越苛刻。因此，利用對(duì)不同色彩空間下醫(yī)用顯示器的色彩均勻性進(jìn)行評(píng)價(jià)，成為衡量醫(yī)用顯示器色彩顯示能力的重要依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)顯示器在不同色彩空間下色彩均勻性難以評(píng)估的局限性，提出一種實(shí)現(xiàn)醫(yī)用顯示器色彩空間轉(zhuǎn)換的色彩均勻性的測(cè)量及評(píng)估方法，并實(shí)現(xiàn)一種醫(yī)用顯示器色彩空間轉(zhuǎn)換的色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)，即對(duì)醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)用顯示器色彩均勻性進(jìn)行精準(zhǔn)的評(píng)估和衡量。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種醫(yī)用顯示器色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng),即一種實(shí)現(xiàn)醫(yī)用顯示器色彩空間轉(zhuǎn)換的色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括色彩測(cè)量模塊、上位機(jī)模塊、微控制器模塊、圖像處理模塊和光源模塊，色彩測(cè)量模塊測(cè)量醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的數(shù)據(jù)，并發(fā)送到微控制器模塊，微控制器模塊將色彩測(cè)量模塊測(cè)量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給上位機(jī)模塊，上位機(jī)模塊根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)建立不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表并下發(fā)給圖像處理模塊，上位機(jī)模塊同時(shí)得到不同色彩空間下的理論數(shù)據(jù)值，圖像處理模塊根據(jù)數(shù)據(jù)表實(shí)時(shí)計(jì)算出目標(biāo)色彩空間下的數(shù)據(jù)并輸出到醫(yī)用顯示器顯示，微控制器模塊同時(shí)實(shí)時(shí)控制光源模塊，上位機(jī)模塊根據(jù)理論數(shù)據(jù)和實(shí)際顯示的測(cè)量值計(jì)算出醫(yī)用顯示器在目標(biāo)色彩空間下的色彩均勻性誤差分布。

色彩測(cè)量模塊為專(zhuān)業(yè)色彩分析器或其他色彩測(cè)量設(shè)備，其功能是精確測(cè)量醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的顏色分量數(shù)值，微控制器模塊功能是控制醫(yī)用顯示器色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)的工作流程，具體可以由FPGA等可編程器件或ARM等專(zhuān)用集成電路芯片等器件實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步的，所述圖像處理模塊包括映射表單元、數(shù)據(jù)計(jì)算單元和處理控制單元；映射表單元用于存儲(chǔ)上位機(jī)模塊計(jì)算得到的不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表，為跨色彩空間轉(zhuǎn)化提供依據(jù)；數(shù)據(jù)計(jì)算單元實(shí)時(shí)計(jì)算色彩空間輸入的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)色彩空間的轉(zhuǎn)化，并將轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)輸出給醫(yī)用顯示器；處理控制單元與微控制器模塊進(jìn)行通信，同時(shí)控制圖像處理模塊的工作流程。

進(jìn)一步的，所述色彩空間包括sRGB色彩空間、Adobe RGB色彩空間、CIE XYZ色彩空間、CIE LAB色彩空間和CIE LUV色彩空間。

進(jìn)一步的，所述光源模塊增強(qiáng)或者減弱背光，使液晶面板亮度達(dá)到符合不同色彩標(biāo)準(zhǔn)下要求的亮度值。

一種實(shí)現(xiàn)醫(yī)用顯示器色彩空間轉(zhuǎn)化的色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.使用色彩測(cè)量模塊精確測(cè)量醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的顏色分量數(shù)值，并將上述測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送到微控制器模塊，在色彩測(cè)量模塊測(cè)量的同時(shí)，圖像處理模塊產(chǎn)生色彩測(cè)量模塊所需要的測(cè)試圖像并在醫(yī)用顯示器上顯示；

S2.微控制器模塊接收來(lái)自色彩測(cè)量模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給上位機(jī)模塊；

S3.上位機(jī)模塊根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)建立不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表并下發(fā)給圖像處理模塊，上位機(jī)模塊同時(shí)得到不同色彩空間下的理論數(shù)據(jù)值；

S4.圖像處理模塊根據(jù)數(shù)據(jù)表實(shí)時(shí)計(jì)算出目標(biāo)色彩空間下的數(shù)據(jù)并輸出到醫(yī)用顯示器顯示；

S5.色彩測(cè)量模塊第二次測(cè)量醫(yī)用顯示器在目標(biāo)色彩空間下的實(shí)際顯示的測(cè)量值；

S6.上位機(jī)模塊根據(jù)理論數(shù)據(jù)和實(shí)際顯示的測(cè)量值計(jì)算出醫(yī)用顯示器在目標(biāo)色彩空間下的色彩均勻性誤差分布。

進(jìn)一步的，S2還包括以下步驟：

S21.微控制器模塊接收來(lái)自色彩測(cè)量模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給上位機(jī)模塊；

S22.微控制器模塊向圖像處理模塊發(fā)送命令，使圖像處理模塊產(chǎn)生色彩測(cè)量模塊所需要的測(cè)試圖像并在醫(yī)用顯示器上顯示；

S23.微控制器模塊接收來(lái)自上位機(jī)模塊發(fā)送的命令，采集圖像處理模塊在不同色彩空間下不同區(qū)域顯示的數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，S3還包括以下步驟：

S31.上位機(jī)模塊接收來(lái)自微控制器模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)；

S32.上位機(jī)模塊根據(jù)一種能夠通過(guò)計(jì)算將醫(yī)用顯示器可顯示的色彩從一種色彩空間轉(zhuǎn)化到另一種色彩空間的映射方法，得到在兩種不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表；

S33.將得到在兩種不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表下發(fā)給圖像處理模塊；

S34.上位機(jī)模塊經(jīng)過(guò)計(jì)算得到醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的理論數(shù)據(jù)值。

進(jìn)一步的，S4還包括以下步驟：

S41.圖像處理模塊接收來(lái)自微控制器模塊發(fā)送的命令，產(chǎn)生上位機(jī)模塊所需要的測(cè)試圖像并在醫(yī)用顯示器上顯示，

S42.圖像處理模塊根據(jù)微控制器模塊發(fā)送的在兩種不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表，實(shí)時(shí)計(jì)算出從一種色彩空間輸入的數(shù)據(jù)映射到另一種色彩空間輸入的數(shù)據(jù)，完成色彩空間的轉(zhuǎn)化，并輸出給醫(yī)用顯示器；

S43.圖像處理模塊接收來(lái)自微控制器模塊發(fā)送的命令，向上位機(jī)模塊發(fā)送色彩空間轉(zhuǎn)化后的反饋數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，S5還包括以下步驟：

S51.微控制器模塊實(shí)時(shí)控制光源模塊正常工作；

S52.色彩測(cè)量模塊第二次測(cè)量醫(yī)用顯示器在目標(biāo)色彩空間下的實(shí)際顯示的測(cè)量值，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到微控制器模塊；

S53.微控制器模塊將測(cè)量值發(fā)送給上位機(jī)模塊。

進(jìn)一步的，S6還包括以下步驟：

S61.上位機(jī)模塊根據(jù)一種能夠通過(guò)計(jì)算得到醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下色彩均勻性誤差的方法，得到醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下色彩均勻性誤差分布；

S62.上位機(jī)模塊根據(jù)醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下色彩均勻性誤差分布情況，向微控制器模塊發(fā)送命令，采集圖像處理模塊在不同色彩空間下不同顯示區(qū)域的數(shù)據(jù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的一種實(shí)現(xiàn)醫(yī)用顯示器色彩空間轉(zhuǎn)化的色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)及其測(cè)量方法具有以下技術(shù)效果：

1、針對(duì)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)顯示器在不同色彩空間下色彩均勻性難以評(píng)估的局限性，提出一種實(shí)現(xiàn)醫(yī)用顯示器色彩空間轉(zhuǎn)化的色彩均勻性測(cè)量及評(píng)估方法，并實(shí)現(xiàn)一種醫(yī)用顯示器色彩空間轉(zhuǎn)換的色彩均勻性測(cè)量及評(píng)估系統(tǒng)，即對(duì)醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)用顯示器色彩空間轉(zhuǎn)換的色彩均勻性進(jìn)行精準(zhǔn)的評(píng)估和衡量。醫(yī)用顯示器色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)，較為客觀地測(cè)量和評(píng)估了醫(yī)用顯示器色彩均勻性在不同使用條件及不同色彩空間下的差異及分布。

2、充分利用本地電腦主機(jī)的計(jì)算資源，醫(yī)用顯示器色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)針對(duì)醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的色彩測(cè)量及在色彩均勻性評(píng)估過(guò)程的大量數(shù)據(jù)計(jì)算由上位機(jī)自行完成，保證了醫(yī)用顯示器彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)在數(shù)據(jù)計(jì)算上的準(zhǔn)確性和可靠性。

3、在醫(yī)用顯示器已有部件結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，通過(guò)使用醫(yī)用顯示器色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)，獲得顯示器在不同色彩空間下的色彩均勻性誤差及分布，為改善醫(yī)用顯示器色彩均勻性提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

附圖說(shuō)明

圖1為麥克亞當(dāng)?shù)念伾珯E圓寬容量示意圖；

圖2為CIE1976均勻顏色空間色品圖及可分辨的顏色線段示意圖；

圖3為任意色彩空間的色彩均勻性誤差計(jì)算示意圖；

圖4為醫(yī)用顯示器色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)工作示意圖；

圖5為醫(yī)用顯示器色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)架構(gòu)圖；

圖6為醫(yī)用顯示器色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)圖像處理模塊示意圖；

圖7為醫(yī)用顯示器色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)工作流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖4至圖6所示，本發(fā)明包含一種實(shí)現(xiàn)醫(yī)用顯示器色彩空間轉(zhuǎn)換的色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括色彩測(cè)量模塊、上位機(jī)模塊、微控制器模塊、圖像處理模塊和光源模塊，色彩測(cè)量模塊測(cè)量醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的數(shù)據(jù)，并發(fā)送到微控制器模塊，微控制器模塊將色彩測(cè)量模塊測(cè)量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給上位機(jī)模塊，上位機(jī)模塊根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)建立不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表并下發(fā)給圖像處理模塊，上位機(jī)模塊同時(shí)得到不同色彩空間下的理論數(shù)據(jù)值，圖像處理模塊根據(jù)數(shù)據(jù)表實(shí)時(shí)計(jì)算出目標(biāo)色彩空間下的數(shù)據(jù)并輸出到醫(yī)用顯示器顯示，微控制器模塊同時(shí)實(shí)時(shí)控制光源模塊，上位機(jī)模塊根據(jù)理論數(shù)據(jù)和實(shí)際顯示的測(cè)量值計(jì)算出醫(yī)用顯示器在目標(biāo)色彩空間下的色彩均勻性誤差分布。

色彩測(cè)量模塊為專(zhuān)業(yè)色彩分析器或其他色彩測(cè)量設(shè)備，其功能是精確測(cè)量醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的顏色分量數(shù)值，微控制器模塊功能是控制醫(yī)用顯示器色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)的工作流程，具體可以由FPGA等可編程器件或ARM等專(zhuān)用集成電路芯片等器件實(shí)現(xiàn)。

所述圖像處理模塊包括映射表單元、數(shù)據(jù)計(jì)算單元和處理控制單元；映射表單元用于存儲(chǔ)上位機(jī)模塊計(jì)算得到的在兩種不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表，為跨色彩空間轉(zhuǎn)化提供依據(jù)；根據(jù)上述的映射表單元中存儲(chǔ)的映射數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)計(jì)算單元實(shí)時(shí)計(jì)算出從一種色彩空間輸入的數(shù)據(jù)映射到另一種色彩空間輸入的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)色彩空間的轉(zhuǎn)化，并將轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)輸出給醫(yī)用顯示器；處理控制單元與微控制器模塊進(jìn)行通信，同時(shí)控制圖像處理模塊的工作流程。

所述色彩空間包括sRGB色彩空間、Adobe RGB色彩空間、CIE XYZ色彩空間、CIE LAB色彩空間和CIE LUV色彩空間。

所述光源模塊增強(qiáng)或者減弱背光，使液晶面板亮度達(dá)到符合不同色彩標(biāo)準(zhǔn)下要求的亮度值。

如圖7所示，一種實(shí)現(xiàn)醫(yī)用顯示器色彩空間轉(zhuǎn)換的色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.使用色彩測(cè)量模塊精確測(cè)量醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的顏色分量數(shù)值，并將上述測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送到微控制器模塊，在色彩測(cè)量模塊測(cè)量的同時(shí)，圖像處理模塊產(chǎn)生色彩測(cè)量模塊所需要的測(cè)試圖像并在醫(yī)用顯示器上顯示；

S2.微控制器模塊接收來(lái)自色彩測(cè)量模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給上位機(jī)模塊；

S2還包括以下步驟：

S21.微控制器模塊接收來(lái)自色彩測(cè)量模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給上位機(jī)模塊；

S22.微控制器模塊向圖像處理模塊發(fā)送命令，使圖像處理模塊產(chǎn)生色彩測(cè)量模塊所需要的測(cè)試圖像并在醫(yī)用顯示器上顯示；

S23.微控制器模塊接收來(lái)自上位機(jī)模塊發(fā)送的命令，采集圖像處理模塊在不同色彩空間下不同區(qū)域顯示的數(shù)據(jù)。

S3.上位機(jī)模塊根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)建立不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表并下發(fā)給圖像處理模塊，上位機(jī)模塊同時(shí)得到不同色彩空間下的理論數(shù)據(jù)值；

S3還包括以下步驟：

S31.上位機(jī)模塊接收來(lái)自微控制器模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)；

S32.上位機(jī)模塊根據(jù)一種能夠通過(guò)計(jì)算將醫(yī)用顯示器可顯示的色彩從一種色域空間轉(zhuǎn)化到另一種色彩空間的映射方法，得到在兩種不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表；

S33.將得到在兩種不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表下發(fā)給圖像處理模塊；

S34.上位機(jī)模塊經(jīng)過(guò)計(jì)算得到醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的理論數(shù)據(jù)值。

S4.圖像處理模塊根據(jù)數(shù)據(jù)表實(shí)時(shí)計(jì)算出目標(biāo)色彩空間下的數(shù)據(jù)并輸出到醫(yī)用顯示器顯示；

S4還包括以下步驟：

S41.圖像處理模塊接收來(lái)自微控制器模塊發(fā)送的命令，產(chǎn)生上位機(jī)模塊所需要的測(cè)試圖像并在醫(yī)用顯示器上顯示，

S42.圖像處理模塊根據(jù)微控制器模塊發(fā)送的在兩種不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表，實(shí)時(shí)計(jì)算出從一種色彩空間輸入的數(shù)據(jù)映射到另一種色彩空間輸入的數(shù)據(jù)，完成色彩空間的轉(zhuǎn)化，并輸出給醫(yī)用顯示器；

S43.圖像處理模塊接收來(lái)自微控制器模塊發(fā)送的命令，向上位機(jī)模塊發(fā)送色彩空間轉(zhuǎn)化后的反饋數(shù)據(jù)。

S5.色彩測(cè)量模塊第二次測(cè)量醫(yī)用顯示器在目標(biāo)色彩空間下的實(shí)際顯示的測(cè)量值；

S5還包括以下步驟：

S51.微控制器模塊實(shí)時(shí)控制光源模塊正常工作；

S52.色彩測(cè)量模塊第二次測(cè)量顯示器在目標(biāo)色彩空間下的實(shí)際顯示的測(cè)量值，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到微控制器模塊；

S53.微控制器模塊將測(cè)量值發(fā)送給上位機(jī)模塊。

S6.上位機(jī)模塊根據(jù)理論數(shù)據(jù)和實(shí)際顯示的測(cè)量值計(jì)算出醫(yī)用顯示器在目標(biāo)色彩空間下的色彩均勻性誤差分布。

S6還包括以下步驟：

S61.上位機(jī)模塊根據(jù)一種能夠通過(guò)計(jì)算得到醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下色彩均勻性誤差的方法，得到醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下色彩均勻性誤差分布；

S62.上位機(jī)模塊根據(jù)醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下色彩均勻性誤差分布情況，向微控制器模塊發(fā)送命令，采集圖像處理模塊在不同色彩空間下不同顯示區(qū)域的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明還包含一種醫(yī)用顯示器色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方法，敘述如下：

人類(lèi)能夠有顏色的概念，主要是由于不同波長(zhǎng)的光進(jìn)入人眼的顏色感受不同。可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍是380nm～780nm。例如，波長(zhǎng)為700nm的光輻射進(jìn)入人眼所引起的視覺(jué)感受是紅色，波長(zhǎng)為580hm的光輻射進(jìn)入人眼所引起的視覺(jué)感受是黃色，波長(zhǎng)為510nm的光輻射進(jìn)入人眼所引起的視覺(jué)感受是綠色，波長(zhǎng)為450hm的光輻射進(jìn)入人眼所引起的視覺(jué)感受是藍(lán)色等等。所以，光的顏色與進(jìn)入人眼的光輻射的光譜功率分布有關(guān)，當(dāng)進(jìn)入到眼睛里的光譜輻射波長(zhǎng)發(fā)生改變或者它們的相對(duì)光譜功率分布發(fā)生改變時(shí)，人眼對(duì)光的顏色感受也隨著發(fā)生了變化。

而在色度學(xué)中所應(yīng)用的方法和工具，都是以目視顏色匹配定律和國(guó)際上一致采用的標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的。國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)，通過(guò)其色度學(xué)委員會(huì)，推薦了色度學(xué)方法和基本的標(biāo)準(zhǔn)。1931年CIE推薦了根據(jù)格拉斯曼顏色混合的定律在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上獲得的一組“CIE標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值”數(shù)據(jù)，并根據(jù)這一顏色系統(tǒng)的線性變換得到了1931CIEXYZ色度系統(tǒng)。

在工程應(yīng)用和實(shí)際的生產(chǎn)中，人們發(fā)現(xiàn)人眼對(duì)不同波長(zhǎng)光譜顏色差異的感受性隨著波長(zhǎng)區(qū)間的不同差別很大。例如，在波長(zhǎng)490nm-600nm區(qū)間，人眼的分辨顏色的能力很高，波長(zhǎng)只要有1nm的差別就能察覺(jué)，但在波長(zhǎng)430nm-650nm區(qū)間，人眼分辨顏色的能力很差，當(dāng)光譜的波長(zhǎng)變化5-6nm時(shí)才會(huì)發(fā)覺(jué)顏色的變化。

根據(jù)CIE 1931年規(guī)定的配色函數(shù)和如下列公式：

其中，

S(λ)：光源的相對(duì)光譜能量分布

：CIE標(biāo)準(zhǔn)觀察者配色函數(shù)(1931)，配色函數(shù)為等能光譜的三刺激值，為波長(zhǎng)的函數(shù)，這些函數(shù)與人眼的靈敏度相一致。

R(λ)：式樣的光譜反射比，取決于材料本身屬性

進(jìn)一步的，xyz色度坐標(biāo)是由XYZ三刺激值按照下列公式計(jì)算得來(lái)：

由此得到CIE 1931 xy色度圖，如圖1所示，圖中坐標(biāo)軸單位為1，橢圓為人眼不能識(shí)別的顏色色差范圍，橢圓長(zhǎng)軸方向?yàn)轱柡投龋瑱E圓短軸方向?yàn)樯{(diào)。

圖2為CIE 1976 UCS色度圖，該色度圖嘗試對(duì)于亮度大致相同的顏色提供一種在視覺(jué)上更加均勻的色空間。圖中坐標(biāo)軸單位為1，橢圓為人眼不能識(shí)別的顏色色差范圍，橢圓長(zhǎng)軸方向?yàn)轱柡投?，橢圓短軸方向?yàn)樯{(diào)。該UCS色度圖中uˊ和vˊ值可以按照下列公式由三刺激值XYZ或由色度坐標(biāo)xy算出：

其中，X、Y、Z為三刺激值，x、y為CIE 1931 xy色度圖中的色度坐標(biāo)。

在CIE 1976 UCS均勻色度圖上建立的均勻色彩空間，可以在相同距離上表示相同知覺(jué)的色差。L*u*v*色空間(也稱(chēng)CIE LUV色空間)是CIE于1976年規(guī)定的幾種均勻色空間之一，L*、u*、v*值可按下列公式計(jì)算：

u*＝13L*(u'-u'₀)

v*＝13L*(v'-v'₀)

其中，Y為三刺激值Y，u'、v'是來(lái)自CIE 1976 UCS色度圖上的色度坐標(biāo)，Y₀和u'₀、v'₀是全反射漫射體的三刺激值Y和色度坐標(biāo)u'、v'。

在L*u*v*色空間中，色差ΔE*_uv說(shuō)明色差的程度，但不是方向，它由下列方程確定：

其中，ΔL*，Δu*，Δv*是式樣色與目標(biāo)色之間L*、u*、v*值之差

利用CIE LUV均勻色空間定義的色差公式ΔE*_uv，可以用來(lái)評(píng)價(jià)液晶顯示器在L*u*v*色彩空間下顯示的顏色均勻性。進(jìn)一步的，實(shí)現(xiàn)醫(yī)用顯示器從不同色彩空間轉(zhuǎn)換到目標(biāo)色彩空間后，即L*u*v*色彩空間，ΔE*_uv同樣可以表示醫(yī)用顯示器色彩空間轉(zhuǎn)換的顏色均勻性，即顏色色差的程度。

如表1所示，ΔE值反映的是醫(yī)用顯示器實(shí)際測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值之間差距的大小，因此其數(shù)值越小越好，分?jǐn)?shù)越高說(shuō)明色彩越失真。

表1用ΔE值評(píng)估醫(yī)用顯示器色彩均勻性誤差對(duì)照表

如圖3所示，只要測(cè)量顯示器在不同色彩空間下的數(shù)值，例如sRGB色彩空間、Adobe RGB色彩空間、CIE XYZ色彩空間、CIE LAB色彩空間以及其他色彩空間，然后經(jīng)計(jì)算轉(zhuǎn)換到CIE LUV色彩空間，并使用上述方法計(jì)算不同色彩空間在CIE LUV色彩空間下對(duì)應(yīng)的ΔE，就可以測(cè)量和評(píng)估不同色彩空間轉(zhuǎn)換的色彩均勻性。

綜上所述，測(cè)量及評(píng)估醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的顏色誤差，即醫(yī)用顯示器色彩空間轉(zhuǎn)換的色彩均勻度，需要構(gòu)建一個(gè)完整的醫(yī)用顯示器色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)，首先測(cè)量獲得醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下相當(dāng)數(shù)量并達(dá)到一定規(guī)模的數(shù)據(jù)，然后建立不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表，其次依據(jù)這些數(shù)據(jù)表計(jì)算出從一種色彩空間輸入的數(shù)據(jù)映射到另一種目標(biāo)色彩空間輸出的數(shù)據(jù)，并在上述醫(yī)用顯示器上顯示另一種目標(biāo)色彩空間輸出的數(shù)據(jù)，之后測(cè)量得到另一種目標(biāo)色彩空間輸出的數(shù)據(jù)，最終用是實(shí)際測(cè)量值與理論計(jì)算值比較，得到上述醫(yī)用顯示器的色彩均勻性誤差的分布情況。

本發(fā)明中醫(yī)用顯示器色彩均勻性測(cè)量系統(tǒng)的工作流程具體實(shí)施如下：

1.使用色彩測(cè)量模塊精確測(cè)量醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的顏色分量數(shù)值，并將上述測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送到微控制模塊。在測(cè)量的同時(shí)，圖像處理模塊產(chǎn)生色彩測(cè)量模塊所需要的測(cè)試圖像并在醫(yī)用顯示器上顯示；

2.微控制模塊接收來(lái)自色彩測(cè)量模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給上位機(jī)模塊。

3.上位機(jī)模塊作運(yùn)行在本地主機(jī)上的上層軟件，利用本地電腦主機(jī)的計(jì)算資源，計(jì)算出將醫(yī)用顯示器可顯示的色彩從一種色域空間轉(zhuǎn)化到另一種色彩空間，并得到在兩種不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表。另外，經(jīng)過(guò)計(jì)算，上位機(jī)得到醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的理論數(shù)據(jù)值。

上位機(jī)模塊主要工作過(guò)程包括：

[1]上位機(jī)接收來(lái)自微控制器模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)；

[2]根據(jù)一種能夠通過(guò)計(jì)算將醫(yī)用顯示器可顯示的色彩從一種色域空間轉(zhuǎn)化到另一種色彩空間的映射方法，得到在兩種不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表；

[3]將得到在兩種不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表下發(fā)給圖像處理模塊；

[4]上位機(jī)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到醫(yī)用顯示器在不同色彩空間下的理論數(shù)據(jù)值；

4.圖像處理模塊根據(jù)在任意兩種不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表，把從一種色彩空間輸入的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)映射到另一種色彩空間輸入的數(shù)據(jù)，并輸出給醫(yī)用顯示器顯示。

圖像處理模塊主要構(gòu)成及工作流程如下：

[1]映射表單元用于存儲(chǔ)上位機(jī)模塊計(jì)算得到的在兩種不同色彩空間下具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)表；

[2]根據(jù)映射表單元中存儲(chǔ)的映射數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)計(jì)算單元實(shí)時(shí)計(jì)算出從一種色彩空間輸入的數(shù)據(jù)映射到另一種色彩空間輸入的數(shù)據(jù)，并輸出給醫(yī)用顯示器顯示；

[3]處理控制單元負(fù)責(zé)與微控制器模塊進(jìn)行通信，并控制圖像處理模塊的整個(gè)工作流程。

5.色彩測(cè)量模塊第二次測(cè)量醫(yī)用顯示器在目標(biāo)色彩空間下的實(shí)際顯示的測(cè)量值，主要工作及流程包括：

[1]微控制器模塊實(shí)時(shí)控制光源模塊等組件正常工作；

[2]色彩測(cè)量模塊第二次測(cè)量顯示器在目標(biāo)色彩空間下的實(shí)際顯示的測(cè)量值，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到微控制器模塊；

[3]微控制器模塊將測(cè)量值發(fā)送給上位機(jī)模塊；

6.上位機(jī)模塊根據(jù)理論數(shù)據(jù)和實(shí)際顯示的測(cè)量值計(jì)算出顯示器在目標(biāo)色彩空間下的色彩均勻性誤差分布。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。