CN109636863B - 一种色彩空间转换电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及色彩空间转换技术领域，公开了一种色彩空间转换电路。该色彩空间转换电路包括：依次连接的第一空间转换模块、第二空间转换模块和第三空间转换模块；第一空间转换模块用于，获取输入图像的LCH数据，将输入图像的LCH数据转换为第一色彩空间的LAB色彩空间的数据；第二空间转换模块用于，将第一色彩空间中的L数据、A数据和B数据转换为第二色彩空间的XYZ色彩空间中的数据；第三空间转换模块用于，将第二色彩空间中的X数据、Y数据和Z数据转换为RGB色彩空间的数据。本发明中，使得通过数字电路在图像处理中转换图像的色彩空间，且在数字电路的转换过程中实现实时转换。

Description

一种色彩空间转换电路

技术领域

本发明实施例涉及色彩空间转换技术领域，特别涉及一种色彩空间转换电路。

背景技术

色彩空间是进行颜色信息研究的理论基础，它将颜色从人们的主观感受量化为具体的表达，为用计算机来记录和表现颜色提供了有力的依据。一幅图像可以用不同的色彩空间表示，其视觉效果是相同的。但色彩空间的选取对图像的色彩迁移算法是否有效有很大的影响，选择一个合适的色彩空间能够保证色彩迁移结果的准确性。用于彩色图像处理的色彩空间必须同时具有独立性和均匀性。独立性是指色彩空间的三个分量互不影响，对其中某个分量的处理不会导致其它分量相对于人眼感觉发生变化；均匀性是指对色彩空间的每一个分量来说，相同数量的变化能够产生大约相同视觉重要性的变化。色彩空间LCH(Lightness Chroma Hue)其中，L表示明度值；C表示饱和度值；H表示色调角度值的柱形坐标。LCH色彩空间中的L、C、H相互独立，比较适合进行图像处理。

然而，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在进行实时图像处理***中，为了改善图像质量，需要将图像数据从色彩空间RGB(Red Green Blue)转换到色彩空间LCH，在进行色彩空间进行转换的过程中，处理的方法流程为：从色彩空间RGB转换为色彩空间XYZ，再转换为色彩空间LAB(Lightness AB)，最后转换为色彩空间LCH。需要说明的是，在图像处理完成之后，还需要将图像数据由LCH转换到色彩空间LAB，再转换为XYZ，最后再转换为色彩空间RGB输出。由于色彩空间转换公式中的系数有小数部分，而数字电路***处理的是二进制的数据，开发支持小数运算的数字电路处理***十分困难，并且成本较高，需要将色彩空间转换的系数定点化处理，然后使用定点化处理后的数据进行色彩空间转换的数字电路***实现。在设计实时数字图像处理***中，当需要进行色彩空间转换时，需要设计一种能实时处理数字图像数据的色彩空间转换数字电路***。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种色彩空间转换电路，使得通过数字电路在图像处理中转换图像的色彩空间，且在数字电路的转换过程中实现实时转换。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种色彩空间转换电路，包括：依次连接的第一空间转换模块、第二空间转换模块和第三空间转换模块；

第一空间转换模块用于，获取输入图像的LCH数据，对输入图像中的L数据和C数据进行放大处理，对输入图像中的H数据分别进行正弦和余弦处理，将放大处理后的C数据与正弦处理后的H数据进行乘法处理得到B数据，将放大处理后的C数据与余弦处理后的H数据进行乘法处理得到A数据，L数据放大处理后得到第一色彩空间的L数据，实现将输入图像LCH数据转换为第一色彩空间的数据，将第一色彩空间中的数据传输至第二空间转换模块；其中，第一色彩空间为LAB色彩空间，LAB色彩空间中的像素数据包括L数据、A数据和B数据；

第二空间转换模块用于，将第一色彩空间中的L数据、A数据和B数据分别与第一预设数组中的数据进行乘法运算，对第一色彩空间中的数据乘法运算的结果进行加法运算，得到第二色彩空间中像素的函数表达式，将函数表达式分别与第二预设数组中的数据进行乘法运算，对函数表达式的乘法运算的结果与第二预设数组中的数据进行减法运算，或者对函数表达式进行立方运算，得到第二色彩空间的数据，将第二色彩空间的数据传输至第三空间转换模块；其中，第一预设数组与第二预设数组中的数据均为整数，第二色彩空间为XYZ色彩空间，XYZ色彩空间中的像素数据包括X维度的数据、Y维度的数据和Z维度的数据，X维度的数据包括X数据，Y维度的数据包括Y数据，Z维度的数据包括Z数据；

第三空间转换模块用于，获取第二空间转换模块传输的第二色彩空间的数据，对预设的数据矩阵与第二色彩空间的每个维度的数据进行矩阵运算，根据矩阵运算的结果生成第三色彩空间的数据；其中，数据矩阵中的数据均为整数，第三色彩空间为RGB色彩空间，RGB色彩空间中的每个像素的数据包括R数据、G数据和B数据。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在图像色彩空间转换的过程中，第二空间转换模块中，通过第一预设数组和第二预设数组将第一色彩空间转换为第二色彩空间，其中第一预设数组和第二预设数组中的数据均为整数，使得可通过数字电路进行色彩空间的转换，简化了色彩空间转换的运算过程，在第三空间转换模块对第二色彩空间转换为第三色彩空间的过程中，分别对第二色彩空间中每个维度的数据进行转换，矩阵数据中的数据为整数，使用数字电路实现上述的转换过程，能够实现实时转换。

另外，第一空间转换模块包括依次连接的定点处理模块、正弦余弦处理模块和乘法处理模块，定点处理模块的第一输出端与第二空间转换模块的输入端连接，定点处理模块的第二输出端与乘法处理模块的一个输入端连接；

定点处理模块用于，获取输入图像的LCH数据，对L数据与C数据进行放大处理，将放大处理后的L数据传输至第二空间转换模块，将放大处理后的C数据传输至乘法处理模块，对H数据进行延时处理后传输至正弦余弦处理模块；

正弦余弦处理模块用于，分别对H数据进行正弦处理和余弦处理，将正弦处理后的H数据和余弦处理后的H数据传输至乘法处理模块；

乘法处理模块用于，对C数据分别与正弦处理后的H数据、余弦处理后的H数据进行乘法运算，得到B数据和A数据。

另外，第二空间转换模块包括函数运算模块和数据生成模块；函数运算模块的输入端与第一空间转换模块的输出端连接，函数运算模块的输出端与数据生成模块的输入端连接，数据生成模块的输出端与第三空间转换模块连接；

函数运算模块用于，对L数据与第一预设数组中的第一数据进行乘法运算，对L数据的乘法运算结果与第一预设数组中的第二数据进行加法运算，得到Y数据的函数表达式；对A数据与第一预设数组中的第三数据进行乘法运算，对Y数据的函数表达式与A数据的乘法运算的结果进行加法运算，得到X数据的函数表达式；对B数据与第一预设数组中的第四数据进行乘法运算，对Y数据的函数表达式与B数据的乘法运算的结果进行减法运算，得到Z数据的函数表达式；将Y数据的函数表达式、X数据的函数表达式和Z数据的函数表达式传输至数据生成模块；

数据生成模块用于，对获取到的Y数据的函数表达式进行立方运算生成第一Y数据，或者对Y数据的函数表达式与第二预设数组中的第一数据进行乘法运算，对Y数据的函数表达式的乘法运算结果与第二预设数组中的第二数据进行减法运算生成第二Y数据，根据Y数据的函数表达式的值与第一预设参数的比较结果输出第一Y数据或第二Y数据；对获取到的X数据的函数表达式进行立方运算生成第一X数据，或者对X数据的函数表达式与第二预设数组中的第三数据进行乘法运算，对X数据的函数表达式的乘法运算结果与第二预设组中的第四数据进行减法运算生成第二X数据，根据X数据的函数表达式的值与第二预设参数的比较结果输出第一X数据或第二X数据；对获取到的Z数据的函数表达式进行立方运算生成第一Z数据，或者对Z数据的函数表达式与第二预设组中的第五数据进行乘法运算，对Z数据的函数表达式的乘法运算结果与第二预设组中的第六数据进行减法运算生成第二Z数据，根据Z数据的函数表达式的值与第三预设参数的比较结果输出第一Z数据或第二Z数据。

另外，第三空间转换模块包括串联连接的乘法运算模块和加法运算模块，乘法运算模块的输入端与第二空间转换模块的输出端连接；

乘法运算模块用于，对获取到的X数据、Y数据和Z数据分别与数据矩阵中的数据进行乘法运算，并将乘法运算的结果传输至加法运算模块；

加法运算模块用于，获取乘法运算模块传输的运算结果，根据矩阵运算的规则对乘法运算的结果进行加法运算，根据加法运算结果生成第三色彩空间的数据。

另外，第三色彩空间转换模块还包括数据变换模块，数据变换模块的输入端与加法运算模块的输出端连接；

加法运算模块还用于，将加法运算结果生成的第三色彩空间的数据传输至数据变换模块；

数据变换模块用于，获取加法运算模块传输的第三色彩空间的数据，对第三色彩空间的数据缩小预设倍数，生成RGB色彩空间的数据。

另外，数据生成模块包括：第一立方运算模块、第一乘法器、第一减法器、第二立方运算模块、第二乘法器、第二减法器、第三立方运算模块、第三乘法器、第三减法器和数据同步输出模块；

第一立方运算模块、第二立方运算模块和第三立方运算模块分别串接在函数运算模块和数据同步输出模块之间，第一乘法器与第一减法器依次串接在函数运算模块和数据同步输出模块之间，第二乘法器与第二减法器依次串接在函数运算模块和数据同步输出模块之间，第三乘法器与第三减法器依次串接在函数运算模块和数据同步输出模块之间；

第一立方运算模块用于，获取函数运算模块传输的Y数据的函数表达式，对Y数据的函数表达式进行立方运算，生成第一Y数据，将第一Y数据传输至数据同步传输模块；

第一乘法器用于，获取函数运算模块传输的Y数据的函数表达式，对Y数据的函数表达式与第二预设数组中的第一数据进行乘法运算，将乘法运算的结果传输至第一减法器；

第一减法器用于，获取第一乘法器传输的乘法结果，将第一乘法器传输的乘法结果与第二预设数组中的第二数据进行减法运算，生成第二Y数据，将第二Y数据传输至数据同步传输模块；

第二立方运算模块用于，获取函数运算模块传输的X数据的函数表达式，对X数据的函数表达式进行立方运算，生成第一X数据，将第一X数据传输至数据同步传输模块；

第二乘法器用于，获取函数运算模块传输的X数据的函数表达式，对X数据的函数表达式与第二预设数组中的第三数据进行乘法运算，将乘法运算的结果传输至第二减法器；

第二减法器用于，获取第二乘法器传输的乘法结果，将第二乘法器传输的乘法结果与第二预设数组中的第四数据进行减法运算，生成第二X数据，将第二X数据传输至数据同步传输模块；

第三立方运算模块用于，获取函数运算模块传输的Z数据的函数表达式，对Z数据的函数表达式进行立方运算，生成第一Z数据，将第一Z数据传输至数据同步传输模块；

第三乘法器用于，获取函数运算模块传输的Z数据的函数表达式，对Z数据的函数表达式与第二预设数组中的第五数据进行乘法运算，将乘法运算的结果传输至第三减法器；

第三减法器用于，获取第三乘法器传输的乘法结果，将第三乘法器传输的乘法结果与第二预设数组中的第六数据进行减法运算，生成第二Z数据，将第二Z数据传输至数据同步传输模块；

数据同步传输模块用于，获取Y数据的函数表达式、X数据的函数表达式、Z数据的函数表达式、第一Y数据、第二Y数据、第一X数据、第二X数据、第一Z数据和第一Z数据，若确定Y数据的函数表达式的值大于第一预设参数，输出第一Y数据表示Y数据，否则输出第二Y数据表示Y数据；若确定X数据的函数表达式的值大于第二预设参数，输出第一X数据表示X数据，否则输出第二X数据表示X数据；若确定Z数据的函数表达式的值大于第三预设参数，输出第一Z数据表示Z数据，否则输出第二Z数据表示Z数据。

另外，数据矩阵由计算机进行整数化处理，并将整数化处理的结果传输至第三空间转换处理模块。

另外，第一预设数组和第二预设数组由计算机进行整数化处理，并将整数化处理的结果传输至第二空间转换模块。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明第一实施方式中色彩转换电路的结构图；

图2是本发明第一实施方式中第一空间转换模块的结构示意图；

图3是本发明第一实施方式中第二空间转换模块的结构示意图；

图4是本发明第一实施方式中第三空间转换模块的结构示意图；

图5是本发明第二实施方式中第二空间转换模块中的数据生成模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本发明的第一实施方式涉及一种色彩空间转换电路。具体结构如图1所示，包括：依次连接的第一空间转换模块10、第二空间转换模块20和第三空间转换模块30。

第一空间转换模块10用于，获取输入图像的LCH数据，对输入图像中的L数据和C数据进行放大处理，对输入图像中的H数据分别进行正弦和余弦处理，将放大处理后的C数据与正弦处理后的H数据进行乘法处理得到B数据，将放大处理后的C数据与余弦处理后的H数据进行乘法处理得到A数据，L数据放大处理后得到第一色彩空间的L数据，实现将输入图像LCH数据转换为第一色彩空间的数据，将第一色彩空间中的数据传输至第二空间转换模块20；其中，第一色彩空间为LAB色彩空间，LAB色彩空间中的像素数据包括L数据、A数据和B数据。

第二空间转换模块20用于，将第一色彩空间中的L数据、A数据和B数据分别与第一预设数组中的数据进行乘法运算，对第一色彩空间中的数据乘法运算的结果进行加法运算，得到第二色彩空间中像素的函数表达式，将函数表达式分别与第二预设数组中的数据进行乘法运算，对函数表达式的乘法运算的结果与第二预设数组中的数据进行减法运算，或者对函数表达式进行立方运算，得到第二色彩空间的数据，将第二色彩空间的数据传输至第三空间转换模块30；其中，第一预设数组与第二预设数组中的数据均为整数，第二色彩空间为XYZ色彩空间，XYZ色彩空间中的像素数据包括X维度的数据、Y维度的数据和Z维度的数据，X维度的数据包括X数据，Y维度的数据包括Y数据，Z维度的数据包括Z数据。

第三空间转换模块30用于，获取第二空间转换模块20传输的第二色彩空间的数据，对预设的数据矩阵与第二色彩空间的每个维度的数据进行矩阵运算，根据矩阵运算的结果生成第三色彩空间的数据；其中，数据矩阵中的数据均为整数，第三色彩空间为RGB色彩空间，RGB色彩空间中的每个像素的数据包括R数据、G数据和B数据。

其中，第二空间转换模块20中的第一预设数组和第二预设数组中的数据均为整数，一个具体实现中，第一预设数组和第二预设数组由计算机进行整数化处理，并将整数化处理的结果传输至第二空间转换模块20。数据矩阵中的数据也是整数，一个具体实现中，数据矩阵由计算机进行整数化处理，并将整数化处理的结果传输至第三空间转换处理模块。将第一预设数组和第二预设数组中的数据以及数据矩阵中的数据转换为整数之后，方便数字电路进行转换处理。

一个具体的实现中，对系数矩阵中的数据进行整数化处理的过程为，对系数矩阵中的数据均放大2^n倍，其中n为正整数，n的具体取值可根据实际自行设定，具体不做限定，例如，对系数矩阵放大2^15倍。

需要说明的是，本实施方式中的色彩转换电路是通过数字电路实现的，通过数字控制器件，如FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)实现上述的色彩转换过程，也可以通过ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路芯片)实现。例如，以FPGA实现上述的数字电路中色彩转换的过程，由于FPGA一般处理的是定点数，因此需要对上述公式1进行定点化处理，将系数矩阵中的数据选择合适的放大倍数处理为整数。此处仅是举例说明，不做具体限制。

具体地说，第一空间转换模块10实现输入图像的色彩空间转换，如输入图像的LCH数据转换为LAB色彩空间的数据，其中，第一空间转换模块10包括依次连接的定点处理模块11、正弦余弦处理模块12和乘法处理模块13，其具体结构如图2所示，定点处理模块11的第一输出端与第二空间转换模块20的输入端连接，定点处理模块11的第二输出端与乘法处理模块13的一个输入端连接。

定点处理模块11用于，获取输入图像的LCH数据，对L数据与C数据进行放大处理，将放大处理后的L数据传输至第二空间转换模块20，将放大处理后的C数据传输至乘法处理模块，对H数据进行延时处理后传输至正弦余弦处理模块12。

正弦余弦处理模块12用于，分别对H数据进行正弦处理和余弦处理，将正弦处理后的H数据和余弦处理后的H数据传输至乘法处理模块13。

乘法处理模块13用于，对C数据分别与正弦处理后的H数据、余弦处理后的H数据进行乘法运算，得到B数据和A数据。

一个具体实现中，第一空间转换过程公式1表示为：

其中，K表示对L数据进行放大处理的倍数，放大处理后的L为LAB色彩空间的数据，对LCH数据中的C数据进行放大处理的倍数也是K，A表示转换后的LAB色彩空间中的A数据，B表示转换后的LAB色彩空间中的B数据。

具体地说，第二色彩空间用于将LAB色彩空间转换为XYZ色彩空间，一个具体实现中，第二空间转换模块20包括函数运算模块21和数据生成模块22；其结构如图3所示，函数运算模块21的输入端与第一空间转换模块10的输出端连接，函数运算模块21的输出端与数据生成模块22的输入端连接，数据生成模块22的输出端与第三空间转换模块30连接。

函数运算模块21用于，对L数据与第一预设数组中的第一数据进行乘法运算，对L数据的乘法运算结果与第一预设数组中的第二数据进行加法运算，得到Y数据的函数表达式；对A数据与第一预设数组中的第三数据进行乘法运算，对Y数据的函数表达式与A数据的乘法运算的结果进行加法运算，得到X数据的函数表达式；对B数据与第一预设数组中的第四数据进行乘法运算，对Y数据的函数表达式与B数据的乘法运算的结果进行减法运算，得到Z数据的函数表达式；将Y数据的函数表达式、X数据的函数表达式和Z数据的函数表达式传输至数据生成模块22。

一个具体实现中，函数运算模块21的具体转换过程用公式2表示为：

其中，fy表示色彩空间转换过程中，LAB色彩空间转换为XYZ色彩空间，Y数据对应的函数表达式，fx表示X数据对应的函数表达式，fz表示Z数据对应的函数表达式，QK1、QK2、QK3和QK4为第一预设数组，是整数化后的预设数值。

数据生成模块22用于，对获取到的Y数据的函数表达式进行立方运算生成第一Y数据，或者对Y数据的函数表达式与第二预设数组中的第一数据进行乘法运算，对Y数据的函数表达式的乘法运算结果与第二预设数组中的第二数据进行减法运算生成第二Y数据，根据Y数据的函数表达式的值与第一预设参数的比较结果输出第一Y数据或第二Y数据；对获取到的X数据的函数表达式进行立方运算生成第一X数据，或者对X数据的函数表达式与第二预设数组中的第三数据进行乘法运算，对X数据的函数表达式的乘法运算结果与第二预设组中的第四数据进行减法运算生成第二X数据，根据X数据的函数表达式的值与第二预设参数的比较结果输出第一X数据或第二X数据；对获取到的Z数据的函数表达式进行立方运算生成第一Z数据，或者对Z数据的函数表达式与第二预设组中的第五数据进行乘法运算，对Z数据的函数表达式的乘法运算结果与第二预设组中的第六数据进行减法运算生成第二Z数据，根据Z数据的函数表达式的值与第三预设参数的比较结果输出第一Z数据或第二Z数据。

具体地说，第三空间转换模块30用于将色彩空间XYZ转换为RGB色彩空间，其中，第三空间转换模块30包括串联连接的乘法运算模块31和加法运算模块32，其结构如图4所示，乘法运算模块31的输入端与第二空间转换模块20的输出端连接。

乘法运算模块31用于，对获取到的X数据、Y数据和Z数据分别与数据矩阵中的数据进行乘法运算，并将乘法运算的结果传输至加法运算模块。

加法运算模块32用于，获取乘法运算模块传输的运算结果，根据矩阵运算的规则对乘法运算的结果进行加法运算，根据加法运算结果生成第三色彩空间的数据。

一个具体的实现中，第三色彩空间的具体转换过程用公式3表示为：

其中，PK表示整数化处理后的数据矩阵，PK11、PK12……PK33分别表示数据矩阵中对应位置的数据，R表示色彩空间转换后的RGB色彩空间中的R数据，G表示RGB色彩空间中的G数据，B表示RGB色彩空间中的B数据。

具体实现中，在第三空间转换模块中还设置有数据变换模块，用于将转换后的数据处理为需要的数据，例如，将转换后的RGB数据缩小K倍，或者，对RGB数据缩小预设倍数之后取高位的数据。

需要说明的是，以上仅为举例说明，并不对本发明的技术方案构成限定。

相对于现有技术而言，在图像色彩空间转换的过程中，第二空间转换模块中，通过第一预设数组和第二预设数组将第一色彩空间转换为第二色彩空间，其中第一预设数组和第二预设数组中的数据均为整数，使得可通过数字电路进行色彩空间的转换，简化了色彩空间转换的运算过程，在第三空间转换模块对第二色彩空间转换为第三色彩空间的过程中，分别对第二色彩空间中每个维度的数据进行转换，矩阵数据中的数据为整数，能够实现实时转换。

本发明的第二实施方式涉及一种色彩空间转换电路，第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：本发明的第二实施方式中具体说明了第二空间转换模块20中的数据生成模块22的具体结构，如图5所示，数据生成模块22包括：第一立方运算模块220、第一乘法器221、第一减法器222、第二立方运算模块223、第二乘法器224、第二减法器225、第三立方运算模块226、第三乘法器227、第三减法器228和数据同步输出模块229。

第一立方运算模块220、第二立方运算模块223和第三立方运算模块226分别串接在函数运算模块21和数据同步输出模块229之间，第一乘法器221与第一减法器222依次串接在函数运算模块21和数据同步输出模块229之间，第二乘法器224与第二减法器225依次串接在函数运算模块21和数据同步输出模块229之间，第三乘法器227与第三减法器228依次串接在函数运算模块21和数据同步输出模块229之间。

第一立方运算模块220用于，获取函数运算模块传输的Y数据的函数表达式，对Y数据的函数表达式进行立方运算，生成第一Y数据，将第一Y数据传输至数据同步传输模块229。

第一乘法器221用于，获取函数运算模块传输的Y数据的函数表达式，对Y数据的函数表达式与第二预设数组中的第一数据进行乘法运算，将乘法运算的结果传输至第一减法器222。

第一减法器222用于，获取第一乘法器传输的乘法结果，将第一乘法器传输的乘法结果与第二预设数组中的第二数据进行减法运算，生成第二Y数据，将第二Y数据传输至数据同步传输模块229。

第二立方运算模块223用于，获取函数运算模块传输的X数据的函数表达式，对X数据的函数表达式进行立方运算，生成第一X数据，将第一X数据传输至数据同步传输模块229。

第二乘法器224用于，获取函数运算模块传输的X数据的函数表达式，对X数据的函数表达式与第二预设数组中的第三数据进行乘法运算，将乘法运算的结果传输至第二减法器225。

第二减法器225用于，获取第二乘法器传输的乘法结果，将第二乘法器传输的乘法结果与第二预设数组中的第四数据进行减法运算，生成第二X数据，将第二X数据传输至数据同步传输模块229。

第三立方运算模块226用于，获取函数运算模块传输的Z数据的函数表达式，对Z数据的函数表达式进行立方运算，生成第一Z数据，将第一Z数据传输至数据同步传输模块229。

第三乘法器227用于，获取函数运算模块传输的Z数据的函数表达式，对Z数据的函数表达式与第二预设数组中的第五数据进行乘法运算，将乘法运算的结果传输至第三减法器228。

第三减法器228用于，获取第三乘法器传输的乘法结果，将第三乘法器传输的乘法结果与第二预设数组中的第六数据进行减法运算，生成第二Z数据，将第二Z数据传输至数据同步传输模块229。

数据同步传输模块229用于，获取Y数据的函数表达式、X数据的函数表达式、Z数据的函数表达式、第一Y数据、第二Y数据、第一X数据、第二X数据、第一Z数据和第一Z数据，若确定Y数据的函数表达式的值大于第一预设参数，输出第一Y数据表示Y数据，否则输出第二Y数据表示Y数据；若确定X数据的函数表达式的值大于第二预设参数，输出第一X数据表示X数据，否则输出第二X数据表示X数据；若确定Z数据的函数表达式的值大于第三预设参数，输出第一Z数据表示Z数据，否则输出第二Z数据表示Z数据。

一个具体实现中，上述的数据生成模块的具体转换过程用公式4表示：

其中，上述的QK5、QK6……QK13为整数化处理后的第二预设数组。

需要说明的是，以上仅为举例说明，并不对本发明的技术方案构成限定。

值得一提的是，本发明中所涉及的各模块均为数字电路模块，在实际应用中，该数字电路模块可以由逻辑模块构成，也可以是其他的数字电路器件构成，还可以是多个数字电路单元组成的数字电路模块，此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种色彩空间转换电路，其特征在于，包括：依次连接的第一空间转换模块、第二空间转换模块和第三空间转换模块；

所述第一空间转换模块用于，获取输入图像的LCH数据，对所述输入图像中的L数据和C数据进行放大处理，对所述输入图像中的H数据分别进行正弦和余弦处理，将所述放大处理后的所述C数据与正弦处理后的所述H数据进行乘法处理得到B数据，将所述放大处理后的所述C数据与余弦处理后的所述H数据进行乘法处理得到A数据，所述L数据放大处理后得到第一色彩空间的L数据，实现将所述输入图像LCH数据转换为第一色彩空间的数据，将所述第一色彩空间中的数据传输至所述第二空间转换模块；其中，所述第一色彩空间为LAB色彩空间，所述LAB色彩空间中的像素数据包括所述L数据、所述A数据和所述B数据；

所述第二空间转换模块用于，将所述第一色彩空间中的所述L数据、所述A数据和所述B数据分别与第一预设数组中的数据进行乘法运算，对所述第一色彩空间中的数据乘法运算的结果进行加法运算，得到第二色彩空间中像素的函数表达式，将所述函数表达式分别与第二预设数组中的数据进行乘法运算，对所述函数表达式的乘法运算的结果与所述第二预设数组中的数据进行减法运算，或者对所述函数表达式进行立方运算，得到所述第二色彩空间的数据，将所述第二色彩空间的数据传输至所述第三空间转换模块；其中，所述第一预设数组与所述第二预设数组中的数据均为整数，所述第二色彩空间为XYZ色彩空间，所述XYZ色彩空间中的像素数据包括X维度的数据、Y维度的数据和Z维度的数据，所述X维度的数据包括X数据，所述Y维度的数据包括Y数据，所述Z维度的数据包括Z数据；

所述第三空间转换模块用于，获取所述第二空间转换模块传输的所述第二色彩空间的数据，对预设的数据矩阵与所述第二色彩空间的每个维度的数据进行矩阵运算，根据矩阵运算的结果生成第三色彩空间的数据；其中，所述数据矩阵中的数据均为整数，所述第三色彩空间为RGB色彩空间，所述RGB色彩空间中的每个像素的数据包括R数据、G数据和B数据。

2.根据权利要求1所述的色彩空间转换电路，其特征在于，

所述第一空间转换模块包括依次连接的定点处理模块、正弦余弦处理模块和乘法处理模块，所述定点处理模块的第一输出端与所述第二空间转换模块的输入端连接，所述定点处理模块的第二输出端与所述乘法处理模块的一个输入端连接；

所述定点处理模块用于，获取输入图像的LCH数据，对所述L数据与所述C数据进行放大处理，将放大处理后的所述L数据传输至所述第二空间转换模块，将放大处理后的所述 C数据传输至所述乘法处理模块，对所述H数据进行延时处理后传输至所述正弦余弦处理模块；

所述正弦余弦处理模块用于，分别对所述H数据进行正弦处理和余弦处理，将正弦处理后的H数据和余弦处理后的H数据传输至所述乘法处理模块；

所述乘法处理模块用于，对所述C数据分别与所述正弦处理后的H数据、所述余弦处理后的H数据进行乘法运算，得到所述B数据和所述A数据。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的色彩空间转换电路，其特征在于，

所述第二空间转换模块包括函数运算模块和数据生成模块；所述函数运算模块的输入端与所述第一空间转换模块的输出端连接，所述函数运算模块的输出端与所述数据生成模块的输入端连接，所述数据生成模块的输出端与所述第三空间转换模块连接；

所述函数运算模块用于，对所述L数据与所述第一预设数组中的第一数据进行乘法运算，对所述L数据的乘法运算结果与所述第一预设数组中的第二数据进行加法运算，得到所述Y数据的函数表达式；对所述A数据与所述第一预设数组中的第三数据进行乘法运算，对所述Y数据的函数表达式与所述A数据的乘法运算的结果进行加法运算，得到所述X数据的函数表达式；对B数据与所述第一预设数组中的第四数据进行乘法运算，对所述Y数据的函数表达式与所述B数据的乘法运算的结果进行减法运算，得到所述Z数据的函数表达式；将所述Y数据的函数表达式、所述X数据的函数表达式和所述Z数据的函数表达式传输至所述数据生成模块；

所述数据生成模块用于，对获取到的所述Y数据的函数表达式进行立方运算生成第一Y数据，或者对所述Y数据的函数表达式与所述第二预设数组中的第一数据进行乘法运算，对所述Y数据的函数表达式的乘法运算结果与所述第二预设数组中的第二数据进行减法运算生成第二Y数据，根据所述Y数据的函数表达式的值与第一预设参数的比较结果输出所述第一Y数据或所述第二Y数据；对获取到的所述X数据的函数表达式进行立方运算生成第一X数据，或者对所述X数据的函数表达式与所述第二预设数组中的第三数据进行乘法运算，对所述X数据的函数表达式的乘法运算结果与第二预设组中的第四数据进行减法运算生成第二X数据，根据所述X数据的函数表达式的值与第二预设参数的比较结果输出所述第一X数据或所述第二X数据；对获取到的所述Z数据的函数表达式进行立方运算生成第一Z数据，或者对所述Z数据的函数表达式与所述第二预设组中的第五数据进行乘法运算，对所述Z数据的函数表达式的乘法运算结果与所述第二预设组中的第六数据进行减法运算生成第二Z数据，根据所述Z数据的函数表达式的值与第三预设参数的比较结果输出所述第一Z数据或所述第二Z数据。

4.根据权利要求1-2任一项所述的色彩空间转换电路，其特征在于，

所述第三空间转换模块包括串联连接的乘法运算模块和加法运算模块，所述乘法运算模块的输入端与所述第二空间转换模块的输出端连接；

所述乘法运算模块用于，对获取到的所述X数据、Y数据和Z数据分别与所述数据矩阵中的数据进行乘法运算，并将所述乘法运算的结果传输至所述加法运算模块；

所述加法运算模块用于，获取所述乘法运算模块传输的运算结果，根据矩阵运算的规则对所述乘法运算的结果进行加法运算，根据加法运算结果生成第三色彩空间的数据。

5.根据权利要求4所述的色彩空间转换电路，其特征在于，所述第三色彩空间转换模块还包括数据变换模块，所述数据变换模块的输入端与所述加法运算模块的输出端连接；

所述加法运算模块还用于，将所述加法运算结果生成的所述第三色彩空间的数据传输至所述数据变换模块；

所述数据变换模块用于，获取所述加法运算模块传输的所述第三色彩空间的数据，对所述第三色彩空间的数据缩小预设倍数，生成所述RGB色彩空间的数据。

6.根据权利要求3所述的色彩空间转换电路，其特征在于，

所述数据生成模块包括：第一立方运算模块、第一乘法器、第一减法器、第二立方运算模块、第二乘法器、第二减法器、第三立方运算模块、第三乘法器、第三减法器和数据同步输出模块；

所述第一立方运算模块、所述第二立方运算模块和所述第三立方运算模块分别串接在所述函数运算模块和所述数据同步输出模块之间，所述第一乘法器与所述第一减法器依次串接在所述函数运算模块和所述数据同步输出模块之间，所述第二乘法器与所述第二减法器依次串接在所述函数运算模块和所述数据同步输出模块之间，所述第三乘法器与所述第三减法器依次串接在所述函数运算模块和所述数据同步输出模块之间；

所述第一立方运算模块用于，获取所述函数运算模块传输的所述Y数据的函数表达式，对所述Y数据的函数表达式进行立方运算，生成所述第一Y数据，将所述第一Y数据传输至数据同步传输模块；

所述第一乘法器用于，获取所述函数运算模块传输的所述Y数据的函数表达式，对所述Y数据的函数表达式与所述第二预设数组中的第一数据进行乘法运算，将乘法运算的结果传输至所述第一减法器；

所述第一减法器用于，获取所述第一乘法器传输的乘法结果，将所述第一乘法器传输的乘法结果与所述第二预设数组中的第二数据进行减法运算，生成所述第二Y数据，将所述第二Y数据传输至所述数据同步传输模块；

所述第二立方运算模块用于，获取所述函数运算模块传输的所述X数据的函数表达式，对所述X数据的函数表达式进行立方运算，生成所述第一X数据，将所述第一X数据传输至所述数据同步传输模块；

所述第二乘法器用于，获取所述函数运算模块传输的所述X数据的函数表达式，对所述X数据的函数表达式与所述第二预设数组中的第三数据进行乘法运算，将乘法运算的结果传输至所述第二减法器；

所述第二减法器用于，获取所述第二乘法器传输的乘法结果，将所述第二乘法器传输的乘法结果与所述第二预设数组中的第四数据进行减法运算，生成所述第二X数据，将所述第二X数据传输至所述数据同步传输模块；

所述第三立方运算模块用于，获取所述函数运算模块传输的所述Z数据的函数表达式，对所述Z数据的函数表达式进行立方运算，生成所述第一Z数据，将所述第一Z数据传输至所述数据同步传输模块；

所述第三乘法器用于，获取所述函数运算模块传输的所述Z数据的函数表达式，对所述Z数据的函数表达式与所述第二预设数组中的第五数据进行乘法运算，将乘法运算的结果传输至所述第三减法器；

所述第三减法器用于，获取所述第三乘法器传输的乘法结果，将所述第三乘法器传输的乘法结果与所述第二预设数组中的第六数据进行减法运算，生成所述第二Z数据，将所述第二Z数据传输至所述数据同步传输模块；

所述数据同步传输模块用于，获取所述Y数据的函数表达式、所述X数据的函数表达式、所述Z数据的函数表达式、所述第一Y数据、所述第二Y数据、所述第一X数据、所述第二X数据、所述第一Z数据和所述第一Z数据，若确定所述Y数据的函数表达式的值大于所述第一预设参数，输出所述第一Y数据表示所述Y数据，否则输出所述第二Y数据表示所述Y数据；若确定所述X数据的函数表达式的值大于所述第二预设参数，输出所述第一X数据表示所述X数据，否则输出所述第二X数据表示所述X数据；若确定所述Z数据的函数表达式的值大于所述第三预设参数，输出所述第一Z数据表示所述Z数据，否则输出所述第二Z数据表示所述Z数据。

7.根据权利要求1-2任一项所述的色彩空间转换电路，其特征在于，所述数据矩阵由计算机进行整数化处理，并将整数化处理的结果传输至所述第三空间转换处理模块。

8.根据权利要求7所述的色彩空间转换电路，其特征在于，所述第一预设数组和所述第二预设数组由所述计算机进行整数化处理，并将整数化处理的结果传输至所述第二空间转换模块。

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