專利名稱：圖象色彩調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖象色彩調(diào)整方法，且特別是涉及一種針對特定范圍的圖象色彩調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
目前電視的傳輸信號多半采用Y(亮度)、C(色彩)分離的技術(shù)來傳輸，而上述的C信號是用來將色彩轉(zhuǎn)換成R-Y與B-Y，以代表色彩的色相(hue)與飽和度(saturation)，其中R與B分別為三原色的紅色與藍(lán)色信號。所以，傳統(tǒng)方法多半是在這樣的色彩模式(color model)之下做色相、飽和度和亮度對比的調(diào)整。
然而，傳統(tǒng)的方法有兩個問題。第一個是只能同時調(diào)整所有色彩，無法針對特定的色彩區(qū)域作調(diào)整。例如加強(qiáng)藍(lán)天白云、綠葉、夕陽等特定色彩區(qū)域的飽和度，使畫面上顯示的圖象更為鮮艷動人，或是將偏紅或偏白的膚色調(diào)整回到正確的位置。第二個問題是，即使輸入源是數(shù)字的紅、綠、藍(lán)(簡稱為RGB)信號，也要先轉(zhuǎn)換到上述的Y、R-Y、B-Y模式，調(diào)整過后再轉(zhuǎn)回顯示用的RGB模式。這個轉(zhuǎn)換動作會增加電路的復(fù)雜度與成本。
美國專利第5060060號提出一種方法與裝置，可針對特定色彩區(qū)域做調(diào)整。方法是將色彩從RGB模式轉(zhuǎn)換到Y(jié)、R-Y、B-Y模式做第一次調(diào)整，然后再轉(zhuǎn)換到Y(jié)(亮度)、H(色相)、C(飽和度)模式做第二次調(diào)整。如果要將這個方法套用到電視機(jī)等顯示裝置上，一樣要將色彩轉(zhuǎn)換回顯示用的RGB模式。
美國專利第5585860號提出一種電路，是在Y、R-Y、B-Y模式下監(jiān)測并調(diào)整膚色的區(qū)域。這個電路也有相同的問題，也就是必須將色彩在RGB模式與Y、R-Y、B-Y模式之間來回轉(zhuǎn)換。
由以上說明可知，目前還沒有方法可以直接在RGB模式下調(diào)整特定區(qū)域的色彩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種圖象色彩調(diào)整方法，可以直接在RGB模式的特定調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整圖象色彩，不需要經(jīng)過色彩模式轉(zhuǎn)換，可降低相關(guān)電路的復(fù)雜度與成本。
本發(fā)明的另一目的是提供一種圖象色彩調(diào)整方法，可以在任意的色彩模式下，在特定的調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整圖象色彩。調(diào)整的方式為位于調(diào)整范圍邊界的色彩不變，而距離邊界越遠(yuǎn)的色彩調(diào)整幅度越大。如此可以使調(diào)整的邊界能漸進(jìn)式變化，降低錯誤輪廓的發(fā)生。
為達(dá)成上述及其它目的，本發(fā)明提出一種圖象色彩調(diào)整方法，包括下列步驟首先，定義并選擇調(diào)整范圍，然后判斷色彩信號是否位于調(diào)整范圍之內(nèi)。若色彩信號位于調(diào)整范圍之內(nèi)，則直接調(diào)整色彩信號的紅、綠、藍(lán)灰度(gray scale)。
上述圖象色彩調(diào)整方法，在一實施例中，調(diào)整色彩信號的步驟還包括根據(jù)色彩信號與調(diào)整范圍邊界的距離，決定調(diào)整因子的數(shù)值大小。然后根據(jù)調(diào)整因子的數(shù)值，調(diào)整色彩信號的紅、綠、藍(lán)灰度。
上述圖象色彩調(diào)整方法，在一實施例中，調(diào)整范圍的邊界是由色彩信號的紅、綠、藍(lán)灰度所構(gòu)成的至少一個不等式所界定。
上述圖象色彩調(diào)整方法，在一實施例中，調(diào)整因子為多個邊界因子的乘積，而且每一個邊界因子各自對應(yīng)上述不等式中之一個。
上述圖象色彩調(diào)整方法，在一實施例中，邊界因子的數(shù)值大小是色彩信號與對應(yīng)不等式所界定的邊界之間的距離的遞增函數(shù)。若色彩信號位于邊界上，則邊界因子的數(shù)值為0，而且邊界因子的數(shù)值上限為1。
上述圖象色彩調(diào)整方法，在一實施例中，根據(jù)調(diào)整因子的數(shù)值調(diào)整色彩信號的步驟還包括將色彩信號的紅、綠、藍(lán)灰度各自加上或乘上對應(yīng)的增益值，其中每一個增益值是各自根據(jù)調(diào)整因子而決定。
從另一觀點來看，本發(fā)明另提出一種圖象色彩調(diào)整方法，包括下列步驟首先，定義并選擇調(diào)整范圍，然后判斷色彩信號是否位于調(diào)整范圍之內(nèi)。若色彩信號位于調(diào)整范圍之內(nèi)，則根據(jù)色彩信號與調(diào)整范圍邊界的距離，決定調(diào)整因子的數(shù)值大小。然后，根據(jù)調(diào)整因子的數(shù)值調(diào)整色彩信號。
依照本發(fā)明的較佳實施例所述，本發(fā)明的圖象色彩調(diào)整方法是直接在RGB模式的特定調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整圖象色彩，因此不需要經(jīng)過色彩模式轉(zhuǎn)換，可降低相關(guān)電路的復(fù)雜度與成本。
此外，本發(fā)明的另一種圖象色彩調(diào)整方法，是根據(jù)調(diào)整因子在特定的調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整圖象色彩。而調(diào)整因子本身是色彩信號與調(diào)整范圍邊界的距離的遞增函數(shù)，若色彩信號位于邊界上，則調(diào)整因子的數(shù)值為0。所以能做到位于調(diào)整范圍邊界的色彩不變，而距離邊界越遠(yuǎn)的色彩調(diào)整越完全，使調(diào)整的邊界能漸進(jìn)式變化，降低錯誤輪廓的發(fā)生。
為讓本發(fā)明上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明的較佳實施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1為根據(jù)于本發(fā)明一實施例的圖象色彩調(diào)整方法所使用的色度圖。
圖2與圖3表示根據(jù)于本發(fā)明一實施例的圖象色彩調(diào)整方法如何調(diào)整色彩信號的紅色灰度。
圖4為根據(jù)于本發(fā)明一實施例的圖象色彩調(diào)整方法的流程圖。
主要元件標(biāo)記說明1～6色度圖上的色彩區(qū)域PR紅色PG綠色PB藍(lán)色PY黃色
PM洋紅色PC青色PW白色405定義并選擇調(diào)整范圍410接收色彩信號420色彩信號位于調(diào)整范圍之內(nèi)？430決定調(diào)整因子的數(shù)值大小440根據(jù)調(diào)整因子調(diào)整色彩信號450輸出調(diào)整后的色彩信號460直接輸出色彩信號，不予調(diào)整具體實施方式
以下說明是根據(jù)本發(fā)明一實施例的圖象色彩調(diào)整方法。在本實施例中，一張圖象是由多個像素(pixel)組成，而每個像素都有一個對應(yīng)的色彩信號，以決定此像素的紅、綠、藍(lán)灰度。簡單地說，本實施例的圖象色彩調(diào)整方法，是先判斷像素的色彩信號是否位于特定的調(diào)整范圍之內(nèi)。如果是，就根據(jù)色彩信號與調(diào)整范圍的邊界之間的距離，決定調(diào)整因子的數(shù)值大小。然后根據(jù)調(diào)整因子，調(diào)整色彩信號的紅、綠、藍(lán)灰度。
所以，首先要判斷色彩信號是否位于調(diào)整范圍之內(nèi)。本實施例的調(diào)整范圍是定義于圖1當(dāng)中的色度圖(chromaticity diagram)。在圖1當(dāng)中，本實施例的顯示裝置的三原色紅、綠、藍(lán)分別標(biāo)示為PR、PG、PB，這三點之間的三角形包含了上述顯示裝置能顯示的所有色彩。黃色(yellow)、洋紅色(magenta)、青色(cyan)在三角形的三邊上分別標(biāo)示為PY、PM、PC。PR、PC之間，PG、PM之間以及PB、PY之間的三條直線將三角形劃分為六個色彩區(qū)域，分別標(biāo)示為1到6。而位于三角形之內(nèi)，色彩區(qū)域1～6的共同頂點是白色PW。下面的表1是色彩區(qū)域1～6的定義。
表1，色度圖中的色彩區(qū)域定義

本實施例是以色彩區(qū)域1的膚色區(qū)域做為調(diào)整范圍。以R、G、B分別代表某個像素的色彩信號的紅、綠、藍(lán)灰度，只要滿足R＞G＞B，這個色彩信號就位于本實施例的調(diào)整范圍之內(nèi)。不等式R＞G＞B可以拆解為R＞G與G＞B。在圖1的色度圖當(dāng)中，色彩區(qū)域1就是位于PY與PB之間的直線(表示R＝G)右邊，以及PR與PC之間的直線(表示G＝B)之上。
在調(diào)整范圍的判斷之后，下一步是決定調(diào)整因子的數(shù)值大小。在本實施例中，調(diào)整因子是兩個邊界因子Y_Gain與M_Gain的乘積，邊界因子Y_Gain對應(yīng)于PY與PB之間的直線，而邊界因子M_Gain則對應(yīng)于PR與PC之間的直線。邊界因子Y_Gain的數(shù)值大小是色彩信號與PY與PB之間的直線的距離的遞增函數(shù)，同理，邊界因子M_Gain的數(shù)值大小是色彩信號與PR與PC之間的直線的距離的遞增函數(shù)。下面的表2和表3分別是Y_Gain與M_Gain的定義。
表2，邊界因子Y_Gain的數(shù)值定義

表3，邊界因子M_Gain的數(shù)值定義

決定了調(diào)整因子之后，接下來就是根據(jù)調(diào)整因子調(diào)整色彩信號。假設(shè)輸入的色彩信號的紅、綠、藍(lán)灰度各為Rin、Gin、Bin，調(diào)整過后的紅、綠、藍(lán)灰度各為Rout、Gout、Bout，本實施例使用下列的調(diào)整公式。
Rout＝Rin+Y_Gain*M_Gain*R_GainGout＝Gin+Y_Gain*M_Gain*G_GainBout＝Bin+Y_Gain*M_Gain*B_Gain其中Y_Gain*M_Gain就是本實施例的調(diào)整因子，而R_Gain、G_Gain、B_Gain分別是控制三原色灰度調(diào)整幅度的數(shù)值，可以是預(yù)設(shè)常數(shù)，也可以由使用者任意指定。R_Gain、G_Gain與B_Gain可以是正值，也可以是負(fù)值，也就是說，本實施例的色彩調(diào)整可以提高或降低各灰度。當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于上面的調(diào)整公式，舉例來說，下面是本發(fā)明另一實施例使用的調(diào)整公式。
Rout＝Rin*(1+Y_Gain*M_Gain*R_Gain)Gout＝Gin*(1+Y_Gain*M_Gain*G_Gain)Bout＝Bin*(1+Y_Gain*M_Gain*B_Gain)
在本發(fā)明的范圍中，可以使用更復(fù)雜的調(diào)整公式。例如，在本發(fā)明的另一個實施例中，R_Gain、G_Gain與B_Gain并非預(yù)設(shè)常數(shù)或使用者指定的數(shù)值，而是分別為Rin、Gin與Bin的函數(shù)。圖2就是表示本實施例中Rin與R_Gain的對應(yīng)關(guān)系。圖2當(dāng)中有三條函數(shù)曲線，使用者可以選擇任何一條。這是最適合人眼的對應(yīng)函數(shù)，在中間的灰度有最大增益，而在兩邊極端的灰度沒有增益。如果采用最上面一條函數(shù)曲線，則Rin與Rout的對應(yīng)關(guān)系就如圖3所顯示。要注意的是，圖3的對應(yīng)關(guān)系并非直線，中間部分有稍微隆起，足夠使人眼看出調(diào)整后的差別。本發(fā)明并不局限于圖2當(dāng)中的對應(yīng)函數(shù)，只要使用者能接受，可以使用任意函數(shù)。
由之前的表2和表3可知，當(dāng)色彩信號位于對應(yīng)的調(diào)整范圍的邊界直線上，或很靠近對應(yīng)的邊界直線時，邊界因子Y_Gain與M_Gain的數(shù)值都是0。當(dāng)色彩信號離調(diào)整范圍的邊界越遠(yuǎn)，邊界因子就越大，直到上限1為止。如此一來，會使邊界上的色彩信號不受調(diào)整影響，而離邊界越遠(yuǎn)的色彩信號，調(diào)整就越完全，因此調(diào)整范圍的邊界能漸進(jìn)式變化，以降低錯誤輪廓的發(fā)生。另外，本發(fā)明的邊界因子并不局限于表2和表3當(dāng)中的遞增函數(shù)，例如可以細(xì)分為更多階級，或使用數(shù)值連續(xù)的遞增函數(shù)，使調(diào)整時的變化更細(xì)膩。
以下說明本實施例的詳細(xì)流程，圖4為根據(jù)于本實施例的圖象色彩調(diào)整方法的流程圖。首先，在步驟405定義并選擇調(diào)整范圍，在步驟410接收色彩信號。然后在步驟420判斷此色彩信號是否位于調(diào)整范圍之內(nèi)。如果在調(diào)整范圍之外，就在步驟460直接輸出色彩信號，不予調(diào)整。
另一方面，如果色彩信號位于調(diào)整范圍之內(nèi)，就在步驟430根據(jù)色彩信號與調(diào)整范圍的邊界的距離，決定調(diào)整因子的數(shù)值大小。然后在步驟440根據(jù)此調(diào)整因子，調(diào)整色彩信號的紅、綠、藍(lán)灰度。最后，在步驟450輸出調(diào)整后的色彩信號。
本發(fā)明并不局限于以上的實施例，例如，調(diào)整范圍可以是更復(fù)雜的形狀，可以用更多不等式界定。只要定義明確，足以判斷，調(diào)整范圍也可以是任意的形狀，例如由曲線界定。更進(jìn)一步來說，調(diào)整范圍不一定要定義在如圖1的色度圖上，例如可以定義在RGB色彩模式所對應(yīng)的三維坐標(biāo)系統(tǒng)。只要將調(diào)整因子定義清楚，如同上面的實施例一樣根據(jù)邊界距離而變化，就可以達(dá)到正確的調(diào)整效果。
另外，本發(fā)明的圖象色彩調(diào)整方法并不局限于RGB色彩模式，也可以運用在其它色彩模式，例如YMC(黃色、洋紅色、青色)與HSV(色相、飽和度、亮度)模式。在本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員，應(yīng)該能根據(jù)以上的實施例，將本發(fā)明的圖象色彩調(diào)整方法套用在其它色彩模式，因此細(xì)節(jié)就不予贅述。
依照以上的實施例所述，本發(fā)明的圖象色彩調(diào)整方法是直接在RGB模式的特定調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整圖象色彩，因此不需要經(jīng)過色彩模式轉(zhuǎn)換，可降低相關(guān)電路的復(fù)雜度與成本。而且本發(fā)明的圖象色彩調(diào)整方法，是根據(jù)調(diào)整因子以調(diào)整圖象色彩。而調(diào)整因子本身是色彩信號與調(diào)整范圍邊界的距離的遞增函數(shù)，若色彩信號位于邊界上，則調(diào)整因子的數(shù)值為0。所以能做到位于調(diào)整范圍邊界的色彩不變，而距離邊界越遠(yuǎn)的色彩調(diào)整越完全，使調(diào)整的邊界能漸進(jìn)式變化，降低錯誤輪廓的發(fā)生。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動與改進(jìn)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種圖象色彩調(diào)整方法，其特征是包括下列步驟定義并選擇調(diào)整范圍；判斷色彩信號是否位于該調(diào)整范圍之內(nèi)；以及若該色彩信號位于該調(diào)整范圍之內(nèi)，則直接調(diào)整該色彩信號的紅、綠、藍(lán)灰度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是調(diào)整該色彩信號的步驟還包括根據(jù)該色彩信號與該調(diào)整范圍邊界的距離，決定調(diào)整因子的數(shù)值大?。灰约案鶕?jù)該調(diào)整因子的數(shù)值，調(diào)整該色彩信號的紅、綠、藍(lán)灰度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是還包括接收該色彩信號；以及輸出調(diào)整后的該色彩信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是還包括若該色彩信號位于該調(diào)整范圍之外，則直接輸出該色彩信號，不予調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是該調(diào)整范圍的邊界是由該色彩信號的紅、綠、藍(lán)灰度所構(gòu)成的至少一個不等式所界定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是若該色彩信號滿足R＞G＞B，則該色彩信號位于該調(diào)整范圍之內(nèi)，其中R、G、B分別為該色彩信號的紅、綠、藍(lán)灰度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是該調(diào)整因子為多個邊界因子的乘積，而且每一個該邊界因子各自對應(yīng)上述不等式中之一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是每一個該邊界因子的數(shù)值大小是根據(jù)該色彩信號與該邊界因子所對應(yīng)的該不等式所界定的邊界之間的距離而定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是該邊界因子的數(shù)值大小是該色彩信號與該不等式所界定的邊界之間的距離的遞增函數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是若該色彩信號位于該不等式所界定的邊界上，則該邊界因子的數(shù)值為0。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是該邊界因子的數(shù)值上限為1。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是根據(jù)該調(diào)整因子的數(shù)值調(diào)整該色彩信號的步驟還包括將該色彩信號的紅、綠、藍(lán)灰度各自加上對應(yīng)的增益值，其中每一個該增益值是各自根據(jù)該調(diào)整因子而決定。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是根據(jù)該調(diào)整因子的數(shù)值調(diào)整該色彩信號的步驟還包括將該色彩信號的紅、綠、藍(lán)灰度各自乘上對應(yīng)的增益值，其中每一個該增益值是各自根據(jù)該調(diào)整因子而決定。
14.一種圖象色彩調(diào)整方法，其特征是包括下列步驟定義并選擇調(diào)整范圍；判斷色彩信號是否位于該調(diào)整范圍之內(nèi)；若該色彩信號位于該調(diào)整范圍之內(nèi)，則根據(jù)該色彩信號與該調(diào)整范圍邊界的距離，決定調(diào)整因子的數(shù)值大?。灰约案鶕?jù)該調(diào)整因子的數(shù)值，調(diào)整該色彩信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是該調(diào)整范圍的邊界是由至少一個不等式所界定。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是該調(diào)整因子為多個邊界因子的乘積，而且每一個該邊界因子各自對應(yīng)上述不等式中之一個。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是每一個該邊界因子的數(shù)值大小是根據(jù)該色彩信號與該邊界因子所對應(yīng)的該不等式所界定的邊界之間的距離而定。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是該邊界因子的數(shù)值大小是該色彩信號與該不等式所界定的邊界之間的距離的遞增函數(shù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是若該色彩信號位于該不等式所界定的邊界上，則該邊界因子的數(shù)值為0。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的圖象色彩調(diào)整方法，其特征是該邊界因子的數(shù)值上限為1。
全文摘要
一種圖象色彩調(diào)整方法，可以直接在RGB模式的特定調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整圖象色彩，不需要經(jīng)過色彩模式轉(zhuǎn)換，而且能使調(diào)整的邊界作漸進(jìn)式變化，降低錯誤輪廓的發(fā)生。此方法包括下列步驟判斷色彩信號是否位于調(diào)整范圍之內(nèi)。若色彩信號位于調(diào)整范圍之內(nèi)，則根據(jù)色彩信號與調(diào)整范圍的邊界的距離，決定調(diào)整因子的數(shù)值大小。然后根據(jù)調(diào)整因子，調(diào)整色彩信號的紅、綠、藍(lán)灰度。
文檔編號H04N9/68GK1878316SQ20051007519
公開日2006年12月13日 申請日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月10日
發(fā)明者林享曇, 李育儒 申請人:中華映管股份有限公司