耦合色域映射與色貌變換的地圖色彩管理方法研究

《耦合色域映射與色貌變換的地圖色彩管理方法研究》是依託南京師範大學，由吳明光擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：耦合色域映射與色貌變換的地圖色彩管理方法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：吳明光
• 依託單位：南京師範大學

項目摘要

色彩是地圖用於描述屬性、等級、數量、空間分布等信息的重要視覺語言。色彩的設備相關性、環境相關性特點導致地圖在跨承載介質、讀圖環境傳輸時極易出現色彩丟失、色彩變異現象，進而降低地圖可用性與服務質量，甚至傳輸錯誤的地理信息。本課題從解析地圖色域特徵出發，構建地圖色域描述模型，設計地圖色域與設備色域雙向映射模型及其全局最優求解方法，解決地圖色彩設備相關性問題；通過地圖色貌實驗解析地圖色貌與地圖符號，製圖對象幾何形態、空間分布以及地圖空間頻率之間的關係，研究顧及符號特徵與空間特徵的色適應變換、色彩感知屬性計算方法，構建精確的地圖色貌變換方法，解決地圖色彩環境相關性問題；面向多元化的承載介質、差異化的讀圖環境，耦合色域映射與色貌變換，提出完整的地圖色彩管理方法並進行實驗分析。本課題為地圖色彩傳輸與再現、地圖色彩傳輸一致性、地圖色彩變異可預見性等研究與套用提供新的理論與方法。

結題摘要

色彩作為一種視覺變數，可以提高地圖可讀性和美學質量。從符號學的角度，色彩還用於表達定性與定量的地理信息。用色彩編碼的地理信息通過在不同的承載介質上製圖來進行信息傳播。讀者也往往會在不同的背景、照明等讀圖環境下獲取地理信息。常用的承載介質包括液晶顯示器，投影儀以及彩色印表機等。理想情況下，地圖在不同承載介質上傳播，所呈現的顏色應該保持一致，以保證地圖的可讀性，同時保證用色彩編碼的地理信息能夠高保真的傳遞。一方面，由於地圖承載介質的呈色原理不一樣，能夠展現的色彩範圍（色域）不一致。人類的色彩感受還是環境相關的。另一方面，製圖方法不同，也導致地圖本身的色域範圍也是變化的。地圖色域和設備色域往往是不一致的。顏色的設備相關性和環境相關性導致地圖在跨媒界傳播時，不在設備色域範圍內的地圖顏色會出現顏色丟失或者變形。顏色在不同讀圖環境下也會表現出不同的色彩感受。這種情況下，地圖可讀性降低，而且所編碼的地理信息將會被錯誤的傳遞。現有“設備到設備”的色彩管理以及“圖像內容相關”的色彩管理方法，尚無法解決地圖跨媒介傳輸時的顏色丟失與變形問題。本課題從解析地圖色域特徵出發，採用統計分析與回歸分析等，定量分析地圖色域的空間分布特徵、維度特徵。針對顏色的設備相關性問題，提出了一種基於SOM神經網路的色域映射方法。針對顏色的環境相關性問題，提出了一種改進的色貌模型，能夠提高色貌的預測能力。在地圖色域映射與色貌變換研究的基礎上，面向多元化的承載介質、差異化的讀圖環境，耦合色域映射與色貌變換，提出完整的地圖色彩管理方法並進行了實驗分析。將本課題方法與ICC色彩管理方法進行了對比，結果表明本課題方法能夠很好的保持地圖整體色差，能夠提高電子地圖顏色複製精度。本課題為地圖色彩傳輸與再現、地圖色彩傳輸一致性、地圖色彩變異可預見性等研究與套用提供新的理論與方法。