基于色差模型的色盲辅助矫正方法研究

摘要

色盲是一种困扰人们很久的色觉异常或缺陷的遗传性疾病，其最主要的致病原因是遗传原因，具体的症状表现为对颜色的辨识能力低下。现在随着科学技术的进步以及人们对于生活质量的更高要求，色彩使用的领域和范围越来越多，我们生活中的色彩的使用无处不在。对于色觉正常的人来说提高了生活中的趣味，但对色盲患者来说，却凸显出他们变色能力弱的缺陷。色盲患者在这种环境中却很难感受到色彩设计的奇妙之处，甚至不能获取正常的信息。所以减少色盲患者因色觉限制不能从多彩世界获取信息显得尤为重要。
　　目前的关于色盲的研究成果已经表明绝大多数色盲是先天遗传的，就现在的医学研究水平，并没有有效的治疗方法。而且采用医学上的方法进行色盲治疗的话，有可能会对眼睛带来难以承受的未知伤害，因此医学上的尝试需要极其慎重。但是从图像处理领域研究的色盲解决方法由于是对图像的处理，可以避开对眼睛的影响。从执行的安全性和有效性上讲，从图像处理领域出发的色盲研究具有很好的研究价值。
　　本论文中研究的对色盲症状的处理方法是一种基于色差模型的颜色转换方法，通过计算原彩色图像中的的颜色差异和亮度差异构建色差模型，借此将彩色图像转换到灰度域，并且在转换的过程中保留彩色图像的颜色差异对比性和整体感知性，并提高图像的对比度，使色盲患者能容易的获取有用信息，能感知到彩色图像中的颜色变化和整体特征。根据色差模型构建方式的不同和色空间的不同，本论文的方法将会在HSI色彩空间和RGB色彩空间分别对色盲辅助矫正问题进行研究。
　　在实验部分，我们进行了色盲模拟图像和本论文方法的结果图的对比分析，可以看到，本论文方法的结果能有效改善色盲患者获取信息的能力。验证了本论文方法对于色盲辅助矫正工作的可行性。

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第一章 绪论

1.1色盲的病理学背景

1.2 色盲诊断和解决方法的研究现状

1.3 基于图像处理的色盲解决方法的意义

1.4 论文的主要内容及框架

第二章 色盲的病理学原因及常用灰度化方法

2.1色盲的深层次病理学原因

2.2 常见彩色空间中色通道之间的相关性

2.3常见的彩色空间之间的非线性关系及一致性分析

2.4常见的彩色图像灰度化转换算法的综述

2.5 本章小结

第三章 HSI空间算法的改进及对色盲矫正问题的研究

3.1 HSI颜色空间中算法的主要思想

3.2颜色空间转换：从RGB到HSI色彩空间

3.3构造色差目标函数

3.4 参数选择分析

3.5实验结果分析

3.5本章小结

第四章 RGB空间算法的改进及对色盲矫正问题的研究

4.1 RGB颜色空间中算法的主要思想

4.2颜色空间转换：从RGB到Lab色彩空间

4.3色差目标映射函数的构建

4.4实验结果及分析

4.5本章小结

第五章 综合实验分析

5.1 实验对比分析

5.2 实验环境

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

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