宽色域技术是目前画质增强方向的研究热点之一，该技术可以大大提高视频图像的色彩还原能力，改善人眼的视觉感受。扩展色域的方法主要分为3个方向，传输“负”值色光、高饱和三原色以及多原色。首先简述了宽色域技术的研究意义，然后主要对现有标准色域和主流宽色域标准进行了介绍，并且详细阐述了多原色宽色域的成像与显示技术，最后讨论了该领域待解决的问题以及未来发展趋势。
宽色域 多原色 颜色空间 成像与显示 激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0400007
1 云南师范大学物理与电子信息学院，云南 昆明 650504
2 云南省光电信息技术重点实验室，云南 昆明 650504
3 云南师范大学信息学院，云南 昆明 650504
立体显示、虚拟现实及头戴设备的应用研究需要对人眼视觉双目特性做更深入的研究。阈值测量是研究视觉感知特性的方法之一，人的左右眼分别观看不同的颜色，且双眼观看的颜色色差不超过双目颜色融合的阈值时，可能会感知到灰色，也就是发生了双目色调消除现象。为了研究这种特殊现象，本文设计了视觉心理物理学实验，在CIELAB颜色空间中研究双目融合范围内能够感知到灰色现象的对立颜色方向和色差阈值，并将实验结果分别在LMS、Macleod-Boynton、DKL等颜色空间中表示，为进一步研究人眼特性及双目颜色机理提供实验数据。
视觉，颜色与视觉光学 颜色感知 双目视觉 色调消除 CIELAB颜色空间 光学学报
2023, 43(13): 1333001
1 湖南科技大学 机电工程学院, 湖南 湘潭 411201
2 湖南科技大学 机械设备健康维护湖南省重点实验室, 湖南 湘潭 411201
针对人工核药效率低的问题, 提出了一种改进MobilenetV3-Small网络结构的药片定位识别方法。将获取的原始图片转换到LAB颜色空间, 对LAB颜色空间下的L通道进行Canny边缘分割、形态学处理、图像填充、单一药片图像框选, 实现对单一药片的定位; 通过加载预训练权重, 使用K-means聚类算法优化输入尺寸, 根据特征图修改网络层等方法改进MobilenetV3-Small网络结构; 结合图像处理的定位方法和改进MobilenetV3-Small网络的识别方法, 实现对药片的快速准确检测。最终在处理得到的523张单一药片图像上, 药片识别算法最终Loss值为0.000035, 验证了算法的有效性。
深度学习 药片检测 Canny边缘分割 LAB颜色空间 deep learning tablet detection MobilenetV3-Small MobilenetV3-Small canny edge segmentation LAB color space
北京理工大学 光电学院 颜色科学与工程国家专业实验室, 北京 100081
针对传统人脸检测中存在色偏所造成检测精度偏低, 深度学习方法中通过训练大量数据来实现人脸检测而造成硬件要求高等问题。提出了训练简单的卷积神经网络来实现人脸和非人脸的判断, 并利用白平衡算法来解决色偏的问题。将YCgCr颜色空间与K均值聚类的方法结合起来实现肤色检测, 最后在肤色检测的基础上实现人脸检测。其精度相较于传统的人脸检测方法提升3%左右, 速度比基于深度学习的人脸检测快2倍左右。
肤色 人脸检测 卷积神经网络 K均值聚类 YCgCr颜色空间 skin color face detection convolution neural network k-means clustering YCgCr color space
人体内不同白细胞的数值水平是疾病判断的重要依据之一。在白细胞计数中, 准确分割白细胞是后续分类计数的重要前提步骤, 决定了后续分类计数的准确与否。对于使用各种不同染色方法所得的血液涂片图像, 都可以通过颜色校准, 分别调整RGB图像的R、G、B分量, 改变图像的色彩信息, 接着通过图像HSI颜色空间中的H分量, 结合Otsu自动阈值法和面积阈值法对图像进行分割、处理, 最终准确定位、分割提取出整个白细胞, 用于后续的分类计数。实验结果表明, 该方法分割准确度高、实用性强、操作简单并且效率高。
白细胞分割 HSI颜色空间 颜色校准 Otsu法 面积阈值法 leukocyte segmentation HSI color space color calibration Otsu method area threshold method
西安建筑科技大学 理学院, 陕西 西安 710055
针对微光图像存在亮度低、细节丢失严重以及现有算法增强后的微光图像存在曝光过度、颜色失真等问题, 提出双分支金字塔网络的微光图像增强算法。首先, 将微光图像从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间。其次, 对V分量采用双分支金字塔网络的微光图像增强算法, 自适应获取图像特征。网络结构由并行双分支构成, 含层级残差模块的分支有效增强V分量亮度, 含特征金字塔注意力模块的分支获取深层特征信息。最后, 对双分支结构提取的信息进行融合, 并将增强后的图像从HSV颜色空间转换回RGB颜色空间。所提算法在真实图像上的峰值信噪比及结构相似度的均值分别达到29.451 dB和0.930 1, 均高于其他对比算法。实验结果表明, 所提算法对V分量进行增强提高了图像亮度, 有效地恢复了图像细节。
微光图像增强 层级残差 特征金字塔注意力 卷积神经网络 HSV颜色空间 low light level image enhancement hierarchical residual characteristic pyramid attention convolutional neural network hsv color space
合肥工业大学计算机与信息学院，安徽 合肥 230601
雾霾环境下拍摄的图像总是存在模糊不清的问题，为了更好地复原雾天图像，提出了一种基于RGB颜色空间椭球模型的传输函数估计算法。首先，将雾天图像的某一邻域内的像素灰度值映射至RGB颜色空间，并通过椭球模型拟合像素灰度值的聚集状态；然后，将椭球中所有向量向大气光向量上投影，以此估计每一像素位置的传输函数；最后，对传输函数进行优化，并结合大气光向量估计实现图像去雾。实验结果表明，所提基于RGB颜色空间椭球模型的传输函数估计算法可以有效地复原雾天图像。
成像系统 图像去雾 RGB颜色空间 椭球模型 传输函数 激光与光电子学进展
2022, 59(8): 0811007
北京信息科技大学理学院应用数学研究所，北京 100101
在光场计算成像中，场景深度重建问题被转化为视差重建问题。通过引入YCbCr颜色空间光场数据实现了基于光场数据单体化的高效视差重建。在Y通道进行区域匹配可避免RGB三通道匹配的冗余计算，进而提高了匹配效率。在Cb、Cr通道进行单体化可实现单体边缘去遮挡和内部视差一致性约束，解决了遮挡区域和平滑区域的误匹配问题。Cb、Cr色度信息为单体化提供了有效聚类信息，将区域生长和二分法相结合实现了单体的精准分割。在单体边缘处，根据单体边缘选取匹配窗口的形状和可见视点，避免了边缘遮挡误匹配的出现。在单体内部中，基于视差一致性先验实现了视差图的优化。模拟数据实验和实际数据实验的结果表明，所提方法在纹理、遮挡和平滑区域均能实现精确重建，对遮挡区域的视差重建具有很强的鲁棒性。
成像系统 光场 视差重建 YCbCr颜色空间 单体化 高效匹配 激光与光电子学进展
2022, 59(2): 0211002
