CN101068368A - 用于多基色型显示设备的颜色转换装置及方法 - Google Patents

Abstract

用于多基色型显示设备的颜色转换装置及方法涉及一种用于图像输出设备中扩大输出图像色域范围的装置和方法，将输入信号在多基色显示设备中用至少四个数字输出值表示。该转换装置包括一个线性转换单元(100)，将输入信号转换到线性空间，得到线性空间中输入信号的一个红色子像素、一个绿色子像素和一个蓝色子像素的数字输入值Ri、Gi和Bi，并通过信号转换单元(110)得到视频信号ABC；计算单元(120)根据视频信号ABC得到与视频信号等亮度的灰度点Gray；计算单元(130)得到灰度点Gray、视频信号ABC的连线与色域边界的交点P；判断(140)判断视频信号ABC是否超出多基色能表示的范围，如果超出则灰度点Gray比例为0。

Description

用于多基色型显示设备的颜色转换装置及方法

技术领域

本发明涉及一种图像处理装置，以及更具体地，涉及一种用于图像输出设备中扩大输出图像的图像色域范围的方法和装置。

背景技术

随着显示技术飞速发展，人们对图像质量的要求也越来越高。传统的三基色系统将复现的颜色局限在由三基色构成的三角形内，已不能满足人们日益增长的对图像质量的要求。为了能更好的重现自然界的颜色，采用一种多基色系统，用多个基色重现自然界的颜色，色域范围为多边形。可以通过设计新的滤色片、荧光粉等途径获取新的基色。但是首先必须将接收到的三基色原始信号转化成多基色的数字信号才能输出。

在多基色系统的研究过程中，由日本奥林巴斯公司提出的美国专利[1]中提出了一种将颜色空间分割成若干个四棱锥，通过二维查找表确定视频信号属于那个四棱锥，再用四棱锥的顶点表示该视频信号。其中，四棱锥的顶点为已知多基色信号。由于不同斯棱锥内采用不同的转换方法，控制信号连续性较差。

Hideto Motomura在文章[2]中提到一种在等亮度面上的处理方法，求出与视频信号等亮度的面与颜色空间各棱的交点，再用这些交点表示该视频信号。该方法改善了控制信号的连续性，但是需要先求出等亮度面与各棱的交点，处理过程在平面上进行，计算过程复杂。

参考文献

1.US6,538,742 B1 3/2003 Kenro Ohsawa

2.Color conversion for a multi-primary display using linearinterpolation on equal-luminance plane method Journal of SID11/2，2003 Hideto Motomura

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种旨在解决如何扩大显示设备中输出图像色域范围的用于多基色型显示设备的颜色转换装置及方法。与之前的方法相比，既改善了控制信号的连续性，又避免了求等亮度面与各棱交点这一复杂的计算过程，处理过程在直线上进行，大大简化了计算过程。

技术方案：本发明的用于多基色型显示设备的颜色转换装置包括，

线性转换单元：将输入信号转换到线性空间，得到线性空间中输入信号的一个红色子像素的数字输入值Ri、一个绿色子像素的数字输入值Gi、一个蓝色子像素的数字输入值Bi；

信号转换单元：用于将输入信号的一个红色子像素的数字输入值Ri、一个绿色子像素的数字输入值Gi、一个蓝色子像素的数字输入值Bi转换到国际照明委员会标准颜色空间(国际照明委员会标准颜色空间包括CIE-XYZ、CIE-LUV、CIE-LAB等颜色空间)，得到视频信号；

第一计算单元：根据视频信号ABC得到与视频信号ABC等亮度的灰度点Gray；

第二计算单元：得到灰度点Gray、视频信号ABC的连线与色域边界的交点P；

第三计算单元：根据灰度点Gray和交点P，得到第一数字输出值Ao，第二数字输出值Bo，第三数字输出值Co和第四数字输出值Do；

判断器：用于判断视频信号是否超出多基色能表示的范围，如果超出则灰度点Gray比例为0；

线性转换单元的输入端接收一个红色子像素的数字输入值Ri、一个绿色子像素的数字输入值Gi、一个蓝色子像素的数字输入值Bi，线性转换单元的输出端接信号转换单元的输入端，信号转换单元的输出端有三路输出，分别接第一计算单元、第二计算单元、判断单元的输入端，第一计算单元、第二计算单元、判断单元的输出端分别接第三计算单元的输入端；第一计算单元的输出端还同时接第二计算单元的另一输入端。

第一计算单元，根据以下“1式、2式、3式”来获得所述的灰度点Gray的值，其中，视频信号ABC对应的坐标为(X_ABC Y_ABC Z_ABC)，白场点W、黑场点K对应的坐标分别为(X_W Y_W Z_W)和(X_K Y_K Z_K)，灰度点Gray是白场点W、黑场点K连线上，与视频信号ABC等亮度的点，对应的坐标为(X_Gray Y_Gray Z_Gray)；

                  Y_Gray＝Y_ABC    -----1式

$X_{\mathrm{Gray}}=\frac{(X_W-X_K)\×(Y_{\mathrm{Gray}}-Y_K)}{Y_W-Y_K}+X_K$ -----2式

$Z_{\mathrm{Gray}}=\frac{(Z_W-Z_K)\×(Y_{\mathrm{Gray}}-Y_K)}{Y_W-Y_K}+Z_K$ -----3式

第二计算单元，根据“4式、5式”获得灰度点Gray和视频信号ABC所在的直线方程，由于不同的输出设备对应的色域边界的形状、转换过程中选取得坐标的不同，色域边界S的表达式也不同，如果色域边界S可以由函数形式表示，则计算该直线与色域边界S的交点，得到交点P；如果色域边界S是测量所得的离散值，则用与该直线方程距离最小的点表示交点P，任意点(X₁ Y₂ Z₃)与该直线方程距离d可用“6式”表示，交点P对应的坐标为(X_P Y_P Z_P)；

$Z=\frac{Z_{\mathrm{ABC}}-Z_{\mathrm{Gray}}}{X_{\mathrm{ABC}}-X_{\mathrm{Gray}}}\×X+\frac{Z_{\mathrm{Gray}}\×X_{\mathrm{ABC}}-Z_{\mathrm{ABC}}\×X_{\mathrm{Gray}}}{X_{\mathrm{ABC}}-X_{\mathrm{Gray}}}$ -----4式

                  Y＝Y_ABC        -----5式

$d=\sqrt{{(Y_2-Y_{\mathrm{ABC}})}^2+[Z_3-(\frac{Z_{\mathrm{ABC}}-Z_{\mathrm{Gray}}}{X_{\mathrm{ABC}}-X_{\mathrm{Gray}}}\×X_1+\frac{Z_{\mathrm{Gray}}\×X_{\mathrm{ABC}}-Z_{\mathrm{ABC}}\×X_{\mathrm{Gray}}}{X_{\mathrm{ABC}}-X_{\mathrm{Gray}}}){]}^2\×\frac{1}{1+{\left(\frac{Z_{\mathrm{ABC}}-Z_{\mathrm{Gray}}}{X_{\mathrm{ABC}}-X_{\mathrm{Gray}}}\right)}^2}}$

                                 -----6式

判断器，根据比较交点P、灰度点Gray的距离d2和视频信号、灰度点Gray的距离d1来判断是否超出多基色能表示的范围，

$d_1=\sqrt{{(X_{\mathrm{Gray}}-X_{\mathrm{ABC}})}^2+{(X_{\mathrm{Gray}}-Z_{\mathrm{ABC}})}^2}$ -----7式

$d_2=\sqrt{{(X_{\mathrm{Gray}}-X_P)}^2+{(Z_{\mathrm{Gray}}-Z_P)}^2}$ -----8式

如果d1＞d2，则灰度点Gray所占比例为0，否则交点P、灰度点Gray的比例通过计算单元计算。

第三计算单元，根据“9式、10式”获得所述第一数字输出值Ao，第二数字输出值Bo，第三数字输出值Co和第四数字输出值Do，其中，矩阵[m n]是交点P和灰度点Gray所占的比例，灰度点Gray的数字输出值是“A_Gray、B_Gray、C_Gray、D_Gray”，交点P的数字输出值是“A_p、B_p、C_p、D_p”；

$\left[\begin{array}{cc}m& n\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{X}_{\mathrm{ABC}}& Z_{\mathrm{ABC}}\end{array}\right]{\left[\begin{array}{cc}{X}_P& Z_P\\ X_{\mathrm{Gray}}& Z_{\mathrm{Gray}}\end{array}\right]}^{-1}$ -----9式

$\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{Ao}& \mathrm{Bo}& \mathrm{Co}& \mathrm{Do}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}m& n\end{array}\right]\left[\begin{array}{cccc}{A}_P& B_P& C_P& D_P\\ A_{\mathrm{Gray}}& B_{\mathrm{Gray}}& C_{\mathrm{Gray}}& D_{\mathrm{Gray}}\end{array}\right]$ -----10式。

用于多基色型显示设备的颜色转换装置的颜色转换方法为：

1.)将输入信号转换到线性空间，得到线性空间中输入信号的一个红色子像素的数字输入值Ri、一个绿色子像素的数字输入值Gi、一个蓝色子像素的数字输入值Bi；

2.)将输入信号的一个红色子像素的数字输入值Ri、一个绿色子像素的数字输入值Gi、一个蓝色子像素的数字输入值Bi；转换到国际照明委员会标准颜色空间，得到视频信号；

3.)根据视频信号得到与视频信号等亮度的灰度点Gray，计算灰度点Gray、视频信号的连线与色域边界的交点P；

4.)判断视频信号是否超出多基色能表示的范围，如果超出则灰度点Gray比例为0；

5.)根据灰度点Gray和交点P，得到第一数字输出值Ao，第二数字输出值Bo，第三数字输出值Co和第四数字输出值Do。

附图说明

图1显示了在根据本发明的一个实施例中用于处理一个视频信号的装置，该处理装置包括：线性转换单元100，信号转换单元110，第一计算单元120、第二计算单元130、第三计算单元150，判断单元140。

图2显示了采用传统等亮度面处理的方法；

图2(a)是在三维空间中描述等亮度面与颜色空间各棱的交点。

图2(b)是在二维平面中描述等亮度面与颜色空间各棱的交点。

图3显示了在根据本发明的一个实施例中如何获得与视频信号ABC等亮度的灰度点Gray，视频信号ABC、灰度点Gray连线与国际照明委员会标准颜色空间边界的交点；

图3(a)是在三维空间中描述灰度点Gray、交点P、视频信号ABC的相对位置。

图3(b)是在二维平面中描述灰度点Gray、交点P、视频信号ABC的相对位置。

图4显示根据本发明的一个实施例中处理一个输入信号的过程的流程图；

图5显示了在根据本发明的一个实施例中一个图像显示设备。其中包括：图像显示设备300、接收器301、显示器302、视频信号的装置10。

具体实施方式

以下参考附图给出进一步的说明。

处理装置从图像数据保持部分接收图像数据RGB数据(子像素数字输入值Ri、Gi和Bi)。它将子像素数字输入值Ri、Gi和Bi转换成子像素数字输出值Ao、Bo、Co和Do，并且将这些数据输出到显示驱动器。

用于多基色型显示设备的颜色转换装置包括：

线性转换单元100：将输入信号转换到线性空间，得到线性空间中输入信号的一个红色子像素的数字输入值Ri、一个绿色子像素的数字输入值Gi、一个蓝色子像素的数字输入值Bi；

信号转换单元110：用于将输入信号的一个红色子像素的数字输入值Ri、一个绿色子像素的数字输入值Gi、一个蓝色子像素的数字输入值Bi转换到国际照明委员会标准颜色空间，得到视频信号ABC；

第一计算单元120：根据视频信号ABC得到与视频信号ABC等亮度的灰度点Gray；

第二计算单元130：得到灰度点Gray、视频信号ABC的连线与色域边界的交点P；

第三计算单元150：根据灰度点Gray和交点P，得到第一数字输出值Ao，第二数字输出值Bo，第三数字输出值Co和第四数字输出值Do；

判断器140：用于判断视频信号ABC是否超出多基色能表示的范围，如果超出则灰度点Gray比例为0；

线性转换单元100的输入端接收一个红色子像素的数字输入值Ri、一个绿色子像素的数字输入值Gi、一个蓝色子像素的数字输入值Bi，线性转换单元100的输出端接信号转换单元110的输入端，信号转换单元110的输出端有三路输出，分别接第一计算单元120、第二计算单元130、判断单元140的输入端，第一计算单元120、第二计算单元130、判断单元140的输出端分别接第三计算单元150的输入端；第一计算单元120的输出端还同时接第二计算单元130的另一输入端。

通常，在显示器中，在一个数字值Dig(一个数字输入值)和一个亮度Y之间的关系可以用以下公式来表示Y＝kDig^2.2+Y0(k是比例常数，Y0是最低显示亮度)。在根据本实施例的计算处理中，首先线性转换单元100将接收到的数据值进行线性处理，使计算过程中亮度和输入信号的关系保持线性。信号转换单元将线性转换单元100输出的结果转换到国际照明委员会标准颜色空间。

第一计算单元120根据1式、2式、3式来获得所述的灰度点Gray的值，其中，视频信号ABC对应的坐标为(X_ABC Y_ABC Z_ABC)，白场点W、黑场点K对应的坐标分别为(X_W Y_W Z_W)和(X_K Y_K Z_K)，灰度点Gray是白场点W、黑场点K连线上，与视频信号ABC等亮度的点，对应的坐标为(X_Gray Y_Gray Z_Gray)；

                 Y_Gray＝Y_ABC           -----1式

$X_{\mathrm{Gray}}=\frac{(X_W-X_K)\×(Y_{\mathrm{Gray}}-Y_K)}{Y_W-Y_K}+X_K$ -----2式

$Z_{\mathrm{Gray}}=\frac{(Z_W-Z_K)\×(Y_{\mathrm{Gray}}-Y_K)}{Y_W-Y_K}+Z_K$ -----3式

计算单元130根据“4式、5式”获得灰度点Gray和视频信号ABC所在的直线方程，由于不同的输出设备对应的色域边界的形状、转换过程中选取得坐标的不同，色域边界S的表达式也不同。

如果色域边界S可以由函数形式表示，则计算该直线与色域边界S的交点，得到交点P；如果色域边界S是测量所得的离散值，则用与该直线方程距离最小的点表示交点P，任意点(X₁ Y₂ Z₃)与该直线方程距离d可用“6式”表示，交点P对应的坐标为(X_P Y_P Z_P)；

$Z=\frac{Z_{\mathrm{ABC}}-Z_{\mathrm{Gray}}}{X_{\mathrm{ABC}}-X_{\mathrm{Gray}}}\×X+\frac{Z_{\mathrm{Gray}}\×X_{\mathrm{ABC}}-Z_{\mathrm{ABC}}\×X_{\mathrm{Gray}}}{X_{\mathrm{ABC}}-X_{\mathrm{Gray}}}$ -----4式

               Y＝Y_ABC         -----5式

$d=\sqrt{{(Y_2-Y_{\mathrm{ABC}})}^2+{[Z_3-(\frac{Z_{\mathrm{ABC}}-Z_{\mathrm{Gray}}}{X_{\mathrm{ABC}}-X_{\mathrm{Gray}}}\×X_1+\frac{Z_{\mathrm{Gray}}\×X_{\mathrm{ABC}}-Z_{\mathrm{ABC}}\×X_{\mathrm{Gray}}}{X_{\mathrm{ABC}}-X_{\mathrm{Gray}}})]}^2\×\frac{1}{1+{\left(\frac{Z_{\mathrm{ABC}}-Z_{\mathrm{Gray}}}{X_{\mathrm{ABC}}-X_{\mathrm{Gray}}}\right)}^2}}$

                               -----6式

判断单元140根据比较交点P、灰度点Gray的距离d2和视频信号ABC、灰度点Gray的距离d1来判断是否超出多基色能表示的范围，

$d_1=\sqrt{{(X_{\mathrm{Gray}}-X_{\mathrm{ABC}})}^2+{(Z_{\mathrm{Gray}}-Z_{\mathrm{ABC}})}^2}$ -----7式

$d_2=\sqrt{{(X_{\mathrm{Gray}}-X_P)}^2+{(Z_{\mathrm{Gray}}-Z_P)}^2}$ -----8式

如果d1＞d2，则Gray点所占比例为0，否则通过计算单元150计算P点、Gray点的比例。

计算单元150根据9式、10式获得所述第一数字输出值Ao，第二数字输出值Bo，第三数字输出值Co和第四数字输出值Do，其中，矩阵[m n]是交点P和灰度点Gray所占的比例，灰度点Gray的数字输出值是(A_Gray B_Gray C_Gray D_Gray)，交点P的数字输出值是(A_P B_P C_P D_P)；

$\left[\begin{array}{cc}m& n\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{X}_{\mathrm{ABC}}& Z_{\mathrm{ABC}}\end{array}\right]{\left[\begin{array}{cc}{X}_P& Z_P\\ X_{\mathrm{Gray}}& Z_{\mathrm{Gray}}\end{array}\right]}^{-1}$ -----9式

$\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{Ao}& \mathrm{Bo}& \mathrm{Co}& \mathrm{Do}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}m& n\end{array}\right]\left[\begin{array}{cccc}{A}_P& B_P& C_P& D_P\\ A_{\mathrm{Gray}}& B_{\mathrm{Gray}}& C_{\mathrm{Gray}}& D_{\mathrm{Gray}}\end{array}\right]$ -----10式

图2示意性地显示了采用传统等亮度面处理的方法。

图2(a)是在三维空间中描述等亮度面与颜色空间各棱的交点，其中S是色域边界。

图2(b)是在二维平面中描述等亮度面与颜色空间各棱的交点。

图3是具体描述灰度点Gray以及信号点、灰度点Gray连线与色域边界交点P的具体位置。

图3(a)是在三维空间中描述灰度点Gray、P点、信号点的相对位置，其中S是色域边界。

图3(b)是在二维平面中描述灰度点Gray、P点、信号点的相对位置。

图4(a)是显示在根据本发明的实施例1中的处理一个视频信号的过程的流程图。

首先，将输入信号转换到线性空间，得到线性空间中输入信号的一个红色子像素、一个绿色子像素和一个蓝色子像素的数字输入值Ri、Gi和Bi；再将将输入信号的一个红色子像素、一个绿色子像素和一个蓝色子像素的数字输入值Ri、Gi和Bi转换到国际照明委员会标准颜色空间，得到视频信号ABC；

其次，根据视频信号ABC得到与视频信号ABC等亮度的灰度点Gray；计算灰度点Gray、视频信号ABC的连线与色域边界的交点P；

再次，判断视频信号ABC是否超出多基色能表示的范围，如果超出则灰度点Gray比例为0；

最后，根据灰度点Gray和交点P，得到第一数字输出值Ao，第二数字输出值Bo，第三数字输出值Co和第四数字输出值Do；

图5示意性地显示了在根据本发明的一个实施例中的图像显示设备。

图像显示设备300包括一个接收器301、一个显示器302和一个视频信号的装置10。

接收器301接收一个表示待显示图像的视频信号。信号可以是经由一个天线、一个卫星或者一个有线网络接收的信号，而且也可以是来自例如VCR(盒式录像机)或者DVD(数字多功能盘)的存储设备的信号。数据可以符合例如DVI(数字视频接口)和HDMI(高清晰度媒体借口)的数字标准。

用于处理一个视频信号的装置10，包括：一个线性转换单元，将输入信号转换到线性空间，得到线性空间中输入信号的一个红色子像素、一个绿色子像素和一个蓝色子像素的数字输入值Ri、Gi和Bi；一个信号转换单元，用于将输入信号的一个红色子像素、一个绿色子像素和一个蓝色子像素的数字输入值Ri、Gi和Bi转换到国际照明委员会标准颜色空间，得到视频信号ABC；一个计算单元，根据视频信号ABC得到与视频信号等亮度的灰度点Gray；一个计算单元，得到灰度点Gray、视频信号ABC的连线与色域边界的交点P；一个判断器，用于判断视频信号ABC是否超出多基色能表示的范围，如果超出则灰度点Gray比例为0；一个计算单元，根据灰度点Gray和交点P，得到第一数字输出值Ao，第二数字输出值Bo，第三数字输出值Co和第四数字输出值Do。

显示器302表示显示处理过的视频信号的图像。

图像显示设备300可以是广泛使用在数字电视机、个人计算机、手机、视频摄像机和车辆导航系统等等可以显示多基色的显示设备。图像显示设备300也可以是多基色投影仪，打印机等用于输出图像的设备。

Claims (6)

1.一种用于多基色型显示设备的颜色转换装置，其特征在于该装置包括：

线性转换单元(100)：将输入信号转换到线性空间，得到线性空间中输入信号的一个红色子像素的数字输入值Ri、一个绿色子像素的数字输入值Gi、一个蓝色子像素的数字输入值Bi；

信号转换单元(110)：用于将输入信号的一个红色子像素的数字输入值Ri、一个绿色子像素的数字输入值Gi、一个蓝色子像素的数字输入值Bi转换到国际照明委员会标准颜色空间，得到视频信号(ABC)；

第一计算单元(120)：根据视频信号ABC得到与视频信号ABC等亮度的灰度点Gray；

第二计算单元(130)：得到灰度点Gray、视频信号ABC的连线与色域边界的交点P；

第三计算单元(150)：根据灰度点Gray和交点P，得到第一数字输出值Ao，第二数字输出值Bo，第三数字输出值Co和第四数字输出值Do；

判断器(140)：用于判断视频信号(ABC)是否超出多基色能表示的范围，如果超出则灰度点Gray比例为0；

线性转换单元(100)的输入端接收一个红色子像素的数字输入值Ri、一个绿色子像素的数字输入值Gi、一个蓝色子像素的数字输入值Bi，线性转换单元(100)的输出端接信号转换单元(110)的输入端，信号转换单元(110)的输出端有三路输出，分别接第一计算单元(120)、第二计算单元(130)、判断单元(140)的输入端，第一计算单元(120)、第二计算单元(130)、判断单元(140)的输出端分别接第三计算单元(150)的输入端；第一计算单元(120)的输出端还同时接第二计算单元(130)的另一输入端。

2.根据权利要求1所述的用于多基色型显示设备的颜色转换装置，其特征在于第一计算单元(120)，根据以下“1式、2式、3式”来获得所述的灰度点Gray的值，其中，视频信号ABC对应的坐标为(X_ABC Y_ABC Z_ABC)，白场点W、黑场点K对应的坐标分别为(X_W Y_W Z_W)和(X_K Y_K Z_K)，灰度点Gray是白场点W、黑场点K连线上，与视频信号ABC等亮度的点，对应的坐标为(X_Gray Y_Gray Z_Gray)；

                      Y_Gray＝Y_ABC            -----1式

$X_{\mathrm{Gray}}=\frac{(X_W-X_K)\×(Y_{\mathrm{Gray}}-Y_K)}{Y_W-Y_K}+X_K$ -----2式

$Z_{\mathrm{Gray}}=\frac{(Z_W-Z_K)\×(Y_{\mathrm{Gray}}-Y_K)}{Y_W-Y_K}+Z_K$ -----3式

3.根据权利要求1所述的用于多基色型显示设备的颜色转换装置，其特征在于第二计算单元(130)，根据“4式、5式”获得灰度点Gray和视频信号ABC所在的直线方程，由于不同的输出设备对应的色域边界的形状、转换过程中选取得坐标的不同，色域边界S的表达式也不同，如果色域边界S可以由函数形式表示，则计算该直线与色域边界S的交点，得到交点P；如果色域边界S是测量所得的离散值，则用与该直线方程距离最小的点表示交点P，任意点(X₁ Y₂ Z₃)与该直线方程距离d可用“6式”表示，交点P对应的坐标为(X_P Y_P Z_P)；

$Z=\frac{Z_{\mathrm{ABC}}-Z_{\mathrm{Gray}}}{X_{\mathrm{ABC}}-X_{\mathrm{Gray}}}\×X+\frac{Z_{\mathrm{Gray}}\×X_{\mathrm{ABC}}-Z_{\mathrm{ABC}}\×X_{\mathrm{Gray}}}{X_{\mathrm{ABC}}-X_{\mathrm{Gray}}}$ -----4式

                      Y＝Y_ABC                -----5式

$d=\sqrt{{(Y_2-Y_{\mathrm{ABC}})}^2+{[Z_3-(\frac{Z_{\mathrm{ABC}}-Z_{\mathrm{Gray}}}{X_{\mathrm{ABC}}-X_{\mathrm{Gray}}}\×X_1+\frac{Z_{\mathrm{Gray}}\×X_{\mathrm{ABC}}-Z_{\mathrm{ABC}}\×X_{\mathrm{Gray}}}{X_{\mathrm{ABC}}-X_{\mathrm{Gray}}})]}^2\×\frac{1}{1+{\left(\frac{Z_{\mathrm{ABC}}-Z_{\mathrm{Gray}}}{X_{\mathrm{ABC}}-X_{\mathrm{Gray}}}\right)}^2}}$ -----6式

4.根据权利要求1所述的用于多基色型显示设备的颜色转换装置，其特征在于判断器(140)，根据比较交点P、灰度点Gray的距离d2和视频信号(ABC)、灰度点Gray的距离d1来判断是否超出多基色能表示的范围，

$d_1=\sqrt{{(X_{\mathrm{Gray}}-X_{\mathrm{ABC}})}^2+{(Z_{\mathrm{Gray}}-Z_{\mathrm{ABC}})}^2}$ -----7式

$d_2=\sqrt{{(X_{\mathrm{Gray}}-X_P)}^2+{(Z_{\mathrm{Gray}}-Z_P)}^2}$ -----8式

如果d1＞d2，则灰度点Gray所占比例为0，否则交点P、灰度点Gray的比例通过计算单元(150)计算。

5.根据权利要求1所述的用于多基色型显示设备的颜色转换装置，其特征在于第三计算单元(150)，根据“9式、10式”获得所述第一数字输出值Ao，第二数字输出值Bo，第三数字输出值Co和第四数字输出值Do，其中，矩阵[m n]是交点P和灰度点Gray所占的比例，灰度点Gray的数字输出值是“A_Gray、B_Gray、C_Gray、D_Gray”，交点P的数字输出值是“A_p、B_p、C_p、D_p”；

$\left[\begin{array}{cc}m& n\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{X}_{\mathrm{ABC}}& Z_{\mathrm{ABC}}\end{array}\right]{\left[\begin{array}{cc}{X}_P& Z_P\\ X_{\mathrm{Gray}}& Z_{\mathrm{Gray}}\end{array}\right]}^{-1}$ -----9式

$\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{Ao}& \mathrm{Bo}& \mathrm{Co}& \mathrm{Do}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}m& n\end{array}\right]\left[\begin{array}{cccc}{A}_P& B_P& C_P& D_P\\ A_{\mathrm{Gray}}& B_{\mathrm{Gray}}& C_{\mathrm{Gray}}& D_{\mathrm{Gray}}\end{array}\right]$ ----10式。

6.一种如权利要求1所述的用于多基色型显示设备的颜色转换装置的颜色转换方法，其特征在于用于颜色转换的方法为：

1.)将输入信号转换到线性空间，得到线性空间中输入信号的一个红色子像素的数字输入值Ri、一个绿色子像素的数字输入值Gi、一个蓝色子像素的数字输入值Bi；

2.)将输入信号的一个红色子像素的数字输入值Ri、一个绿色子像素的数字输入值Gi、一个蓝色子像素的数字输入值Bi；转换到国际照明委员会标准颜色空间，得到视频信号(ABC)；

3.)根据视频信号(ABC)得到与视频信号(ABC)等亮度的灰度点Gray，计算灰度点Gray、视频信号(ABC)的连线与色域边界的交点P；

4.)判断视频信号(ABC)是否超出多基色能表示的范围，如果超出则灰度点Gray比例为0；

5.)根据灰度点Gray和交点P，得到第一数字输出值Ao，第二数字输出值Bo，第三数字输出值Co和第四数字输出值Do。

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