專利名稱：一種色彩三維示波器中三維示波模型的動態(tài)顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像、視頻處理領(lǐng)域，尤其涉及一種色彩三維示波器中三維示波模型的動態(tài)顯示方法。
背景技術(shù)：
隨著非線性編輯系統(tǒng)的出現(xiàn)，電視節(jié)目的后期制作，特別是視頻、圖像的處理技術(shù)得到了長足的發(fā)展。在圖像處理技術(shù)中，色彩空間是一個常用的概念。·“色彩空間”一詞源于西方的“Color Space”，又稱作“色域”，色彩學(xué)中，人們建立了多種色彩模型，以一維、二維、三維甚至四維空間坐標來表示某一色彩，這種坐標系統(tǒng)所能定義的色彩范圍即色彩空間。RGB(紅綠藍)色彩空間是計算機中常見的色彩空間，它通過紅、綠、藍三基色的相加來產(chǎn)生其他的顏色。其中RGB24使用24位比特位表示一個像素點的色彩，紅、綠、藍各占8位(各顏色由淺入深均有00000000 11111111共256種)，可以得到256*256*256種顏色。常用的色彩空間還有YUV、HSL等。在圖像處理的過程中，人們期望一種直觀描述圖像顏色信息的基本訴求，于是出現(xiàn)了圖像色彩示波器。現(xiàn)有技術(shù)中，人們可以通過傳統(tǒng)的矢量示波器進行色彩的調(diào)整，但是由于矢量示波器是二維圖形，通常二維圖形只能建立數(shù)學(xué)坐標系中的兩個軸，所以現(xiàn)有技術(shù)并不能展示像素點的分布信息、像素點的相對關(guān)系信息、像素點的聚集密度和像素點之間的相對位置等，比如，UV矢量圖只能描述YUV色彩空間中的U、V兩路色差信息；Y波形圖只能描述YUV色彩空間中的Y亮度信息；RGB隊列示波器只能描述RGB色彩空間中的某一個顏色通道的統(tǒng)計信息?？傊?，傳統(tǒng)的示波器雖然能從各個方面顯示出圖像中的顏色信息，但是不能直觀顯示圖像中真實顏色分布情況，不能同時描述色彩空間中每一種分量上圖像顏色的分布情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種色彩三維示波器中三維示波模型的動態(tài)顯示方法，通過采用三維示波模型，讓用戶可以通過三維示波模型直觀的看到像素點的分布信息、像素點的相對關(guān)系信息、像素點的聚集密度和像素點之間的相對位置等。為了達到上述目的，本發(fā)明實施例提供了一種色彩三維示波器中三維示波模型的動態(tài)顯示方法，包括以下步驟引入三維示波模型；獲取用戶輸入的觀察點位置參數(shù)；根據(jù)所述用戶輸入的觀察點位置參數(shù)，計算得到所述三維示波模型與所述觀察點的相對位置；根據(jù)所述三維示波模型與所述觀察點的相對位置的坐標與所述三維示波模型的坐標生成從所述三維示波模型的坐標到所述三維示波模型與所述觀察點的相對位置的坐標的調(diào)整變換矩陣；
根據(jù)所述調(diào)整變換矩陣將所述三維示波模型變換成為新的三維示波模型；獲取所述新的三維示波模型所在的三維空間到二維空間的投影變換矩陣；根據(jù)所述投影變換矩陣將所述新的三維示波模型投影并渲染到所述二維空間進行展示。本發(fā)明實施例通過引入三維示波模型，通過獲取用戶輸入的控制參數(shù)；根據(jù)用戶輸入的控制參數(shù)，將三維示波模型進行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放，得到調(diào)整后的三維示波模型；利用投影變換矩陣把三維示波器模型渲染到二維圖像；將所述渲染后的二維圖像進行展示。讓用戶可以通過三維示波模型直觀的看到像素點的分布信息、像素點的相對關(guān)系信息、像素點的聚集密度和像素點之間的相對位置等。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明實施例三維示波器的空間位置實時交互方法的流程圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明實施例提供一種色彩三維示波器中三維示波模型的動態(tài)顯示方法，如圖1，包括以下步驟步驟101，引入三維示波模型；根據(jù)一定的采樣密度獲取原始圖像數(shù)據(jù)，如果是標清圖像720x576，縮放因子(8，8)，如果是高清圖像1920x1080，縮放因子(16，16)。輸入圖像一般是YUV圖像數(shù)據(jù)，如果需要顯示RGB或者HSL等其它色彩空間的統(tǒng)計信息，需要把縮放之后的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相關(guān)的RGB數(shù)據(jù)或者HSL圖像數(shù)據(jù)。RGB色彩空間的模型RGB模型時只腳坐標；X-軸——> R 'Y-軸——> G ；Z-軸——> B ;其中，RGB的取值范圍[-0.5,0. 5]；縮略圖中像素點的顏色值用<r，g，b>表示，像素點RGB分量的比特位分別為〈Bits-r, Bits-g, Bits-b>,那么，對應(yīng)到RGB模型中的坐標點用〈r' , g' , h' >表示r' = r/(2*Bits_r)-0. 5 ;g/ = g/(2*Bits_g)-0. 5 ;b' = b/(2*Bits_b)-0. 5 ;HSL色彩空間的模型HSL坐標系是極坐標系，H代表極角、S代表極半徑、L是垂直于極坐標平面的軸；H取值范圍
，S取值范圍[O，I]，L取值范圍[_0.5，0.5];縮略圖的HSL值用<h，S，I>表示，對應(yīng)到極坐標系模型中的HSL值為<h' , s/，T > ；h' = h ；s' =s;I' = 1-0. 5 ；其對應(yīng)的直角坐標系表示如下，X軸一 >極半徑在極角為0°的軸上的投影場；Z軸一>極半徑在極角為90°軸上的投影；Y軸一>對應(yīng)極坐標的L軸；極坐標為<h'，s'，r >的像素點，在直角坐標系中的位置用<x' , y' , z' >表示，轉(zhuǎn)化關(guān)系如下
X1 =s' *cos(h')；J1 = I1 ；z' = s' *sin(h/ )；YUV色彩空間的模型YUV坐標系是直角坐標系-X-軸——> V值，Y-軸——> Y值，Z-軸——> U值；Y 取值范圍[-0. 5,0. 5], V 取值范圍[-0. 5,0. 5], U 取值范圍[-0. 5,0. 5]；縮略圖上的YUV顏色值用〈V，y，u>表示，像素YUV分量的比特位數(shù)分別為〈Bits-y, Bits-u, Bits_v>,色彩對應(yīng)到顏色空間的坐標點用〈V' , y' ,U1 >n' = v/(2*Bits_v)-0. 5 ;y/ = y/(2*Bits_y)-0. 5 ;u/ = u/(2*Bits_r)-0. 5 ;步驟102，獲取用戶輸入的觀察點位置參數(shù)；觀察點位置參數(shù)具體為觀察點在所述三維示波模型中的坐標。還可以是與現(xiàn)在的觀察點相比，距所述三維示波模型的距離變化值；與現(xiàn)在的觀察點相比，觀察角度的變化值。獲取用戶輸入的觀察點位置參數(shù)，具體包括獲取用戶通過鼠標進行的縮放、平移、旋轉(zhuǎn)的操作；根據(jù)用戶通過鼠標進行的縮放、平移、旋轉(zhuǎn)的操作，得到觀察點的位置參數(shù)。還包括根據(jù)用戶通過其它輸入設(shè)備輸入的縮放、平移、旋轉(zhuǎn)的操作，得到觀察點的位置參數(shù)。步驟103，根據(jù)所述用戶輸入的觀察點位置參數(shù)，計算得到所述三維示波模型與所述觀察點的相對位置；因為，渲染結(jié)果是從某一個角度觀察三維模型中的所有點，會有前后的遮擋，導(dǎo)致觀察的結(jié)果特征不是很明顯，我們通過提供旋轉(zhuǎn)、平移等操作，讓用戶可以通過鼠標、鍵盤等輸入設(shè)備，調(diào)節(jié)模型的姿態(tài)，呈現(xiàn)出具有明顯特征的顏色分布渲染結(jié)果。步驟104，生成調(diào)整變換矩陣。根據(jù)所述三維示波模型與所述觀察點的相對位置的坐標與所述三維示波模型的坐標生成從所述三維示波模型的坐標到所述三維示波模型與所述觀察點的相對位置的坐標的調(diào)整變換矩陣；步驟105，根據(jù)所述調(diào)整變換矩陣將所述三維示波模型變換成為新的三維示波模型；步驟106，獲取所述新的三維示波模型所在的三維空間到二維空間的投影變換矩陣；步驟107，根據(jù)所述投影變換矩陣將所述新的三維示波模型投影并渲染到所述二維空間進行展示。由于最終展示到用戶面前的圖像是一個平面的圖像，所以，還需要把三維坐標系根據(jù)轉(zhuǎn)換算法投影到二維圖像中進行展示。其中，投影變換矩陣能夠使距離觀察點相對較遠的點元投影之后比較小，而距離觀察點相對較近的點元投影之后比較大，讓最終顯示的二維圖像看起來更加有立體感。本發(fā)明實施例的技術(shù)方案帶來的有益效果如下 本發(fā)明實施例通過引入三維示波模型，通過獲取用戶輸入的控制參數(shù)；根據(jù)用戶輸入的控制參數(shù)，將三維示波模型進行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放，得到調(diào)整后的三維示波模型；利用投影變換矩陣把三維示波器模型渲染到二維圖像；將所述渲染后的二維圖像進行展示。讓用戶可以通過三維示波模型直觀的看到像素點的分布信息、像素點的相對關(guān)系信息、像素點的聚集密度和像素點之間的相對位置等。通過以上的實施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可以通過硬件實現(xiàn)，也可以可借助軟件加必要的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)，基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該軟件產(chǎn)品可以存儲在一個非易失性存儲介質(zhì)(可以是⑶-ROM，U盤，移動硬盤等)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種色彩三維示波器中三維示波模型的動態(tài)顯示方法，其特征在于，包括以下步驟 引入三維示波模型； 獲取用戶輸入的觀察點位置參數(shù)； 根據(jù)所述用戶輸入的觀察點位置參數(shù)，計算得到所述三維示波模型與所述觀察點的相對位置； 根據(jù)所述三維示波模型與所述觀察點的相對位置的坐標與所述三維示波模型的坐標生成從所述三維示波模型的坐標到所述三維示波模型與所述觀察點的相對位置的坐標的調(diào)整變換矩陣； 根據(jù)所述調(diào)整變換矩陣將所述三維示波模型變換成為新的三維示波模型； 獲取所述新的三維示波模型所在的三維空間到二維空間的投影變換矩陣； 根據(jù)所述投影變換矩陣將所述新的三維示波模型投影并渲染到所述二維空間進行展 示。
2.如權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，所述觀察點位置參數(shù)為觀察點在所述三維示波模型中的坐標。
3.如權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，所述觀察點位置參數(shù)包括 與現(xiàn)在的觀察點相比，距所述三維示波模型的距離變化值； 與現(xiàn)在的觀察點相比，觀察角度的變化值。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述獲取用戶輸入的觀察點位置參數(shù)，具體包括 獲取用戶通過鼠標進行的縮放、平移、旋轉(zhuǎn)的操作； 根據(jù)用戶通過鼠標進行的縮放、平移、旋轉(zhuǎn)的操作，得到觀察點的位置參數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，所述獲取用戶輸入的觀察點位置參數(shù)，還包括根據(jù)用戶通過其它輸入設(shè)備輸入的縮放、平移、旋轉(zhuǎn)的操作，得到觀察點的位置參數(shù)。
6.如權(quán)利I所述的方法，其特征在于，所述投影變換矩陣使距離觀察點相對較遠的點元投影之后比距離觀察點相對較近的點元投影之后小。
全文摘要
本發(fā)明公開一種色彩三維示波器中三維示波模型的動態(tài)顯示方法，通過引入三維示波模型，通過獲取用戶輸入的控制參數(shù)；根據(jù)用戶輸入的控制參數(shù)，將三維示波器模型進行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放，得到調(diào)整后的三維示波模型；利用投影變換矩陣把三維示波器模型渲染到二維圖像；將所述渲染后的二維圖像進行展示。讓用戶可以通過三維示波模型直觀的看到像素點的分布信息、像素點的相對關(guān)系信息、像素點的聚集密度和像素點之間的相對位置等。
文檔編號G09G5/36GK102750933SQ20111036303
公開日2012年10月24日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者劉小輝 申請人:新奧特(北京)視頻技術(shù)有限公司