專(zhuān)利名稱(chēng)：電子彩色圖像飽和度處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子彩色圖像飽和度處理方法。
本發(fā)明還涉及用于處理電子彩色圖像飽和度的設(shè)備。
本發(fā)明還涉及電子顯示器、電子存儲(chǔ)單元、網(wǎng)絡(luò)單元和包括所述設(shè)備的照相機(jī)。
本發(fā)明還涉及包括用于所述方法的代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
本發(fā)明還涉及用于所述方法的經(jīng)過(guò)特殊改進(jìn)的電子圖像表示。圖像表示意味著與當(dāng)前圖像信號(hào)等價(jià)的某種量，其從數(shù)學(xué)上描述一個(gè)物理的(例如整數(shù)元組(tuple)像素值的有序集)或者標(biāo)準(zhǔn)化的電視信號(hào)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，改變圖像的飽和度是眾所周知的。飽和度事實(shí)上是一個(gè)心理視覺(jué)量，它難于從數(shù)學(xué)上建模。在大腦中，存在比實(shí)際的傳統(tǒng)三維色度學(xué)更多的維數(shù)。例如，有個(gè)稱(chēng)為視彩度(colorfulness)的量，它是一種“飽和度”，但是它隨著顏色的視亮度(brightness)而增大一塊亮紅斑看起來(lái)比照度更低時(shí)更加“飽和”(Hunt效應(yīng))。飽和度是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立于視亮度的度量，度量的是顏色的鮮艷(chromatic)程度如何，即大腦對(duì)此進(jìn)行了補(bǔ)償。
在本文的其余部分，我們將像顏色技術(shù)人員通常的做法一樣寬松地使用術(shù)語(yǔ)飽和度。當(dāng)他們提及飽和度時(shí)，他們指的是這樣一個(gè)量，其值(至少部分)確定在人腦中某物看起來(lái)鮮艷程度如何。該量可以在多個(gè)不同的顏色空間進(jìn)行描述(具體的顏色空間確定知覺(jué)影響受控制的精度如何)，例如在PAL制電視的顏色空間YUV。由于被改變的參數(shù)不是真實(shí)心理視覺(jué)感知的精確數(shù)學(xué)表示，因此將使用術(shù)語(yǔ)“飽和度相關(guān)量”(或者飽和度)。
在顏色平面(諸如

圖1中示意性畫(huà)出的CIE x，y平面)內(nèi)定義的一種典型的色調(diào)相關(guān)量是所謂的“主波長(zhǎng)”，它是由通過(guò)特定顏色和該顏色空間白點(diǎn)(對(duì)于PAL制標(biāo)準(zhǔn)是D65)的線與例如x軸組成的角度。
一種典型的飽和度的度量是沿從所述顏色空間白點(diǎn)到某顏色的直線的距離。
由知覺(jué)研究可知，人們喜歡飽和的圖像，常常是甚至比實(shí)際圖像更加飽和的圖像。此外，照相機(jī)具有這樣的副作用，即顏色的飽和度一般會(huì)降低。
因此，舉例來(lái)說(shuō)，電視機(jī)配備有通常用于飽和度增加的飽和度控制。這可以容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楦鶕?jù)所述定義人們只需將圖像要素(像素)的顏色沿著所述直線從白點(diǎn)移到更大的距離。
但是，這些現(xiàn)有技術(shù)的飽和度控制的缺點(diǎn)在于它們不能很好地處理許多真實(shí)圖像，尤其在假定顏色被移動(dòng)到顯示器色域(其能物理顯示的所有顏色)之外的時(shí)候可能存在裁切偽像。
人們希望提供一種電子彩色圖像飽和度處理方法以及相應(yīng)的設(shè)備，其允許對(duì)數(shù)量增加的真實(shí)圖像內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)的飽和度處理。
這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)在于，所述電子彩色圖像處理方法包括-輸入圖像-基于存在于至少圖像的第一部分中的顏色來(lái)獲得一個(gè)顏色(A)；以及-針對(duì)至少圖像的第二部分改變相對(duì)于該顏色(A)而定義的飽和度相關(guān)量(S2)。
圖2上部的曲線圖用符號(hào)顯示了輸入圖像中具有例如特定照明色調(diào)的一維顏色簇的兩個(gè)端點(diǎn)m和M。這種彩色圖像可能是例如在黎明的微紅光線下的室外景物。傳統(tǒng)的飽和度修改(該修改在中間的曲線圖中示出)存在至少兩個(gè)問(wèn)題，其可以在該圖中看出。首先，在所述簇中的“平均”顏色A的顏色因相對(duì)所述顏色空間白色(D65)的移動(dòng)而改變。該顏色一般可以是所述景物中的白色，例如在微紅光線照射下的白花的花瓣。人眼將會(huì)扣除光源的影響并且仍將該花看成白色，但是照相機(jī)將會(huì)把它記錄成微紅色并且它將在原始光源的影響不能那么輕易地扣除的條件下顯示給人看。此時(shí)，增加所有顏色的飽和度將會(huì)使得該花看起來(lái)甚至更紅(如同它更接近最大可顯示的紅色B時(shí)所看到的那樣)。由示出根據(jù)本發(fā)明的所述方法的效果的下面的曲線圖可見(jiàn)，如果在該例實(shí)施方案中首先確定了所述平均顏色A，然后相對(duì)A改變所有飽和度(即距離)，那么那些顏色會(huì)更加飽和(人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)相對(duì)距離有反應(yīng))，但是該平均顏色A保持不變。
其次，當(dāng)采用現(xiàn)有技術(shù)方法使彩色程度已經(jīng)很高的顏色飽和時(shí)，飽和度增加很有可能導(dǎo)致溢出色域，這一般會(huì)導(dǎo)致令人討厭的裁切偽像(通常稱(chēng)作細(xì)節(jié)的丟失，因?yàn)樗心切╋柡偷念伾成涞絾我坏念伾?，由此喪失了它們的幾何圖案)。這是因?yàn)橛糜陲柡投仍黾铀粝碌目臻g由邊界顏色B和飽和度增加的顏色αA之間的間隔所確定，而不是由新方法中邊界顏色B和未修改顏色A之間的間隔所確定。
總之，采用本方法，飽和度修改的圖像將會(huì)更加符合觀察者的期望。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，所述獲得包括標(biāo)識(shí)所述顏色(A)為內(nèi)容自適應(yīng)白點(diǎn)。
如上已經(jīng)所示的，當(dāng)所述未修改顏色是白點(diǎn)顏色時(shí)，所述方法的應(yīng)用效果特別好，盡管它可能是所述簇中的任何顏色。很多精心選擇的顏色將會(huì)比所述顏色空間白點(diǎn)產(chǎn)生更好的結(jié)果。用于存在于圖像中的內(nèi)容的白點(diǎn)(例如，太陽(yáng)光的微紅色)能夠根據(jù)文獻(xiàn)中的不同啟發(fā)式數(shù)學(xué)方法加以確定。例如，物體上的鏡面反射可以被確定，在這種情況下，形成一個(gè)或者多個(gè)鏡面反射的像素集構(gòu)成所述圖像的第一部分。注意所述圖像的第一和第二部分可以相同(例如整幅圖像)，但也可以是不同的部分。例如，對(duì)于藍(lán)天下的冰景場(chǎng)景，天空可以形成用于估計(jì)顏色A的所述第一部分，而其下的場(chǎng)景可以形成第二部分，它的飽和度將被修改。
在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，顏色A的獲得包括計(jì)算所述圖像第一部分中全部像素的平均值。平均運(yùn)算也是一種獲得場(chǎng)景相關(guān)白點(diǎn)的估計(jì)值的方法。
當(dāng)所述改變包括根據(jù)圖像要素的明度相關(guān)量值選擇所述圖像的第二部分時(shí)是有利的。
在這種情況下，所述圖像的第二部分可能在圖像中形成非連通像素集?；谒鼈兊拿鞫戎颠x擇像素允許根據(jù)圖像的某部分有多亮來(lái)應(yīng)用不同的飽和度修改，對(duì)于在較暗區(qū)域中的飽和度修改，這可能尤其引人關(guān)注。
當(dāng)所述改變包括根據(jù)圖像要素的色調(diào)相關(guān)量值選擇所述圖像的第二部分時(shí)，也是有利的。例如，黃色物體的飽和度可以有別于帶青色物體的飽和度進(jìn)行改變。兩種方式當(dāng)然可以結(jié)合，得到多維顏色相關(guān)飽和度修改。
在所述改變中使用的乘法飽和度修改因子可以進(jìn)一步取決于在例如連續(xù)或者離散曲線上飽和度待改變的顏色到所述顏色的距離，應(yīng)用于其本身也根據(jù)飽和度值和/或者其他的顏色坐標(biāo)進(jìn)行選擇的域上。
在一些實(shí)施方案中，所述改變包括選擇成為矩形像素塊的所述第二部分，這是一種局部改變飽和度的非常簡(jiǎn)單的方法。例如，圖像可以按16×16像素塊掃描，所述顏色A是該16乘16塊的平均顏色。
當(dāng)所述改變包括選擇成為矩形像素塊的圖像的第三部分，并且其中該第三部分的飽和度相關(guān)量的改變依賴(lài)于所述第二部分的飽和度相關(guān)量的改變時(shí)，這些實(shí)施方案可以得到改善。
為了降低殘余的小塊偽像，可以通過(guò)首先計(jì)算例如修改的飽和度改變，使得兩相鄰塊內(nèi)的該改變更為相似，或者作為后處理來(lái)使得相鄰塊的飽和度改變彼此依賴(lài)。例如，如果第一塊具有飽和度增量σ1，并且其相鄰塊具有飽和度增量σ2，一旦該第二個(gè)增量大得多，那么這就可以看出來(lái)。通過(guò)分別施加飽和度改變?chǔ)?+kΔσ和σ2-kΔσ可以對(duì)此進(jìn)行改善，其中Δσ是飽和度增量之差，k是個(gè)利用現(xiàn)有優(yōu)化啟發(fā)式算法所確定的常量。更高級(jí)的方法可能沿所述塊應(yīng)用飽和度特征圖(profile)，以便在塊的中心附近可以使用不同的增量，但是在塊邊界的任一側(cè)，各中心值被改變以獲得更為相似的增量。
當(dāng)所述顏色(A)的獲得進(jìn)一步基于第二幅圖像的第四部分時(shí)，是有利的。這樣可得到沿圖像序列的更為連續(xù)的飽和度改變，該序列定義為例如一次拍攝例如日出下的所有圖像，而對(duì)于例如在城市中的下一次拍攝，則進(jìn)行飽和度降低?？筛鶕?jù)其顏色或者其他指示來(lái)確定各取景。
當(dāng)所述改變包括轉(zhuǎn)換到不同的顏色空間時(shí)，是有利的。
例如，可以首先旋轉(zhuǎn)使得所述顏色(A)變?yōu)榘咨玔R，G，B]＝[1，1，1]，隨后執(zhí)行常規(guī)的飽和度修改，接著進(jìn)行逆旋轉(zhuǎn)。
如果飽和度修改在一個(gè)比例如X，Y，Z空間更精確地模擬了人類(lèi)顏色視覺(jué)的顏色空間中執(zhí)行，那是最好的，因此可以使用例如到CIE-Lab空間的轉(zhuǎn)換(它相當(dāng)精確，然而計(jì)算仍然相對(duì)容易)。
所述改變還可以在由亮度和兩個(gè)色度定義的顏色空間執(zhí)行。
例如，PAL和導(dǎo)出的ITU-R建議BT.601標(biāo)準(zhǔn)Y′CRCB是可在其中執(zhí)行非精確但簡(jiǎn)單的飽和度增強(qiáng)的顏色空間。
在一個(gè)質(zhì)量實(shí)施方案中，所述改變包括將增益施加到飽和度改變的顏色，它取決于飽和度改變前所述顏色的三個(gè)R，G，B顏色分量的最大值和所述飽和度改變的顏色的三個(gè)R，G，B顏色分量的最大值的比較。
上述方法全部可以在被配置為執(zhí)行它們中的一個(gè)或者多個(gè)的設(shè)備(通常是類(lèi)似(部分)ASIC的小型計(jì)算單元或者在無(wú)論何種物理設(shè)備中的處理器上運(yùn)行的軟件模塊)中實(shí)現(xiàn)。
一種用于電子彩色圖像處理的設(shè)備，包括-圖像輸入端；-被配置為基于存在于至少圖像的第一部分中的顏色來(lái)獲得一個(gè)顏色(A)的獲得裝置；以及-被配置為針對(duì)至少圖像的第二部分改變相對(duì)于該顏色(A)而定義的飽和度相關(guān)量(S2)的改變裝置。
在所述設(shè)備進(jìn)一步的實(shí)施方案中，所述獲得裝置包括被配置為標(biāo)識(shí)所述顏色(A)為內(nèi)容自適應(yīng)白點(diǎn)的標(biāo)識(shí)裝置，或者所述改變裝置包括用于選擇作為第二部分的矩形像素塊的選擇裝置。
該基本計(jì)算設(shè)備適用于成為電子顯示器的一部分(例如在一個(gè)獨(dú)立電視機(jī)中)，其中，例如該設(shè)備可以應(yīng)用戶要求在顯示生成圖像之前采用所述飽和度改變。這對(duì)于例如低質(zhì)量便攜式顯示器是非常有用的，其中飽和度增強(qiáng)可能是所希望的，以便獲得可接受的圖像。
該設(shè)備也可以包含于電子存儲(chǔ)單元中，所述電子存儲(chǔ)單元被配置為將飽和度改變的圖像存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，例如能夠自動(dòng)或者由用戶控制改變圖像的飽和度，以便能夠存儲(chǔ)更加美麗的圖像版本的DVD記錄機(jī)。另一個(gè)存儲(chǔ)單元的例子是在照相機(jī)內(nèi)，其在記憶棒上進(jìn)行存儲(chǔ)。
該設(shè)備也可以包含于被配置為通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接傳輸飽和度改變的圖像的網(wǎng)絡(luò)單元，例如在電視(再)分配器的硬件中，或者在連接到電纜的照相機(jī)輸出單元中。
本發(fā)明的功能可以實(shí)施為包括處理器可讀代碼以使處理器能夠執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1的方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該處理器可讀代碼包括-用于基于存在于至少圖像的第一部分中的顏色來(lái)獲得一個(gè)顏色(A)的代碼；以及-用于針對(duì)至少圖像的第二部分改變相對(duì)于該顏色(A)而定義的飽和度相關(guān)量(S2)的代碼。
具有經(jīng)過(guò)特殊調(diào)整的電子圖像表示也是有利的，其包括至少一個(gè)描述，所述描述為顏色(A)可用于所述方法中，而且可能進(jìn)一步包括用于說(shuō)明在其中應(yīng)用所述方法的圖像區(qū)域和/或飽和度改變參數(shù)的數(shù)據(jù)。
除了自動(dòng)地例如從塊的統(tǒng)計(jì)量中獲得顏色A的所述方法之外，可以從所述表示，例如電視信號(hào)，中獲得用于所述飽和度修改的合適的顏色A。
這種圖像表示(例如，信號(hào))是一種從技術(shù)上構(gòu)造的新實(shí)體，以允許應(yīng)用如電視顯示器之類(lèi)的更好設(shè)備。它可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸或者存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
參考下面描述的實(shí)施例和實(shí)施方案，以及參考附圖，將會(huì)明白根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備的這些和其他方面，并且將對(duì)其進(jìn)行闡釋?zhuān)龈綀D僅僅用作非限制性的具體示例以說(shuō)明更為一般的概念，并且其中虛線用來(lái)指示某部分是可選的，不加虛線的部分不一定是必須的。
在附圖中圖1示意性地顯示了用來(lái)解釋該方法的基于顏色平面的顏色空間；圖2示意性地顯示了該方法與現(xiàn)有技術(shù)的飽和度增量的比較；圖3在一個(gè)顏色空間中示意性地顯示了該方法；圖4用符號(hào)顯示了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)施方案；圖1示意性地顯示了由顏色平面(在本例中是CIE-x，y)和亮度軸構(gòu)成的顏色空間。在傳統(tǒng)的飽和度增強(qiáng)中，顏色104通過(guò)與顏色空間白點(diǎn)D65相比較來(lái)表示。在電視顏色空間中，這是很容易的，因?yàn)轭伾鴺?biāo)已經(jīng)相對(duì)于該顏色空間白色的非彩色軸而被規(guī)定(例如對(duì)于灰色，U＝V＝0)。
這定義了該顏色(例如特定像素的)的自然飽和度S0。該飽和度現(xiàn)在可以被增加以獲得具有增加的飽和度S1的修改的顏色106。一種有時(shí)使用的理論(technical)飽和度相關(guān)量是“純度”，它被定義為距離S0或者S1相對(duì)于白點(diǎn)D65和單色軌跡(馬蹄形)上具有相同理論色調(diào)的顏色108之間的最大距離的比率。
該方法的優(yōu)點(diǎn)在于所有的顏色看起來(lái)更加鮮艷/生動(dòng)，并且灰色(假定位于非彩色軸AW上)的顏色沒(méi)有改變，也就是保持灰色。但是實(shí)際上灰色很少是真正的灰色。很多場(chǎng)景中環(huán)境光會(huì)將圖像中的灰色著色，例如-太陽(yáng)光-在有時(shí)非常鮮艷的彩色人造光源(例如，熱發(fā)光公共光源)照射下的圖像塊；-具有許多呈特定顏色的物體(諸如在樹(shù)林遮掩下的物體)的場(chǎng)景。
內(nèi)容提供者(攝像師)選擇特定的色偏來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的效果，這也是經(jīng)常發(fā)生的。例如，通過(guò)降低明度對(duì)比度、飽和度以及給該場(chǎng)景賦予偏藍(lán)色來(lái)模擬夜景。
如果接收到任何這樣的圖像，例如增加飽和度后顯示圖像的電視將顯示其色已經(jīng)(有時(shí)令人討厭地)發(fā)生改變的物體白色，由于這種物體白色不具有顏色空間白色D65，而具有例如顏色104，因此將被修改。
因此希望識(shí)別這些情況。例如，對(duì)于被彩色人造光源照射的圖像某部分，根據(jù)本發(fā)明的方法可以識(shí)別這一部分(通過(guò)對(duì)時(shí)空上發(fā)生的特定顏色值采用簡(jiǎn)單的啟發(fā)式算法，或者借助更高級(jí)的句法場(chǎng)景分析)，表征顏色A，例如局部照明顏色(例如通過(guò)求平均，或識(shí)別高亮部分等)，然后執(zhí)行相對(duì)該顏色A的飽和度改變。這對(duì)于具有全局色偏的圖像，例如黎明或森林場(chǎng)景，是特別容易的。
本方法相對(duì)顏色A定義飽和度S2，也就是顏色114和顏色A之差，并且沿著這兩種顏色之間的直線改變?cè)擄柡投纫垣@得例如進(jìn)一步沿著該直線的修改的顏色116。
圖2示意性地顯示了本方法的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。這里示出了通過(guò)顏色平面到達(dá)例如顏色108的色調(diào)H的一維截面，顏色108此處表示為邊界色B(但它也可以是顯示器色域投影外多邊形上的顏色)。上部曲線2a顯示的是簡(jiǎn)單輸入圖像情況，表示由微黃色光源色A照明的、具有不同物體光譜的場(chǎng)景。更黃的物體將產(chǎn)生接近所述簇的一端M的顏色，而更藍(lán)的物體將產(chǎn)生接近端點(diǎn)m的顏色。
使用傳統(tǒng)的飽和度增量會(huì)將所有的顏色朝著邊界移動(dòng)。如果假設(shè)所述簇的原始飽和度展寬(spread)(也就是最飽和的顏色M的飽和度)等于kA，那么可以證明，為了避免跨過(guò)可再現(xiàn)顏色B的邊界，可得最大相對(duì)飽和度增量σclassical=B-αAkA.]]>但是采用本方法，可得到仍能避免溢出色域問(wèn)題的更大的飽和度σnew=B-AkA.]]>因此本方法的性能更好，因?yàn)樗軌虻玫街X(jué)上更飽和的圖像外觀。注意，*表示修改的顏色。
如圖3所示，飽和度改變還可以直接在顏色空間執(zhí)行。該飽和度是相對(duì)顏色A的相異性，即這可以用到它的向量的垂直距離表示。由于理想的飽和度改變不涉及亮度改變，顏色M和M*的向量的端點(diǎn)應(yīng)當(dāng)位于垂直于亮度軸Y的平面內(nèi)。
有可能首先用矩陣運(yùn)算旋轉(zhuǎn)所有色彩，該運(yùn)算將顏色A映射到顏色空間白色W，隨后執(zhí)行將白色投影到其本身的飽和度修改，然后進(jìn)行逆矩陣運(yùn)算，使所有顏色朝顏色A返回。
圖4示意性地顯示了設(shè)備400的一個(gè)實(shí)施示例以及電視機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)可能的配置。
圖像——例如來(lái)自于家用照相機(jī)，可以通過(guò)輸入端418輸入，該輸入端連接到被配置為獲得顏色A的獲得裝置(通過(guò)從例如通常保存在保留附加區(qū)中的輸入圖像數(shù)據(jù)中將其讀出，或者通過(guò)從圖像內(nèi)容導(dǎo)出其本身)。優(yōu)選地實(shí)施為白點(diǎn)識(shí)別裝置的顏色導(dǎo)出裝置404，可以進(jìn)行例如平均顏色計(jì)算，或者更高級(jí)的白點(diǎn)估計(jì)算法?；蛘哳伾獳可以由另一個(gè)啟發(fā)式算法定義(例如天空的藍(lán)色，或者軍服的綠色)。
任選地，該圖像也可以通過(guò)顏色分析裝置406，它可被配置為對(duì)明度和色調(diào)相關(guān)量之類(lèi)的顏色坐標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。例如，像素可以被分類(lèi)在不同的區(qū)間(bin)。還可以具有分割單元408，它可以將任何已知的分割算法應(yīng)用于灰色和/或者彩色數(shù)據(jù)(例如分裂和合并算法)。結(jié)果得到分割明細(xì)說(shuō)明(specification)，與輸入圖像一起使用或者被導(dǎo)出裝置404用作分割的圖像本身。例如，得到的分割的圖像(具有說(shuō)明這些片斷的附加注解的圖像)可根據(jù)統(tǒng)計(jì)和幾何性質(zhì)來(lái)確定例如圖像的第一部分被確定為人的外衣的一部分，但是該部分只是那些位于一定明度范圍內(nèi)的像素。對(duì)于第二部分也是如此，其中的飽和度待修改。
所述獲得裝置的輸出至少是一個(gè)顏色A1，也可以包括分割片斷識(shí)別器R1，R2(使得飽和度修改部分不必?zé)o謂地再作分割，因?yàn)榇嬖诶邕@樣的情況，其中用于獲得顏色的第一部分和用于修改飽和度的第二部分是分離的，例如，對(duì)于一物體及其高亮部分)。
存在一種連接，用于將該信息發(fā)送給被配置為改變至少圖像的一部分的改變裝置410。這是通過(guò)飽和度修改單元412來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在到達(dá)該單元之前，圖像可以首先通過(guò)被配置為例如將圖像分割成一塊一塊的分割單元410(但是該單元也可以具有分割單元408的全部功能)。假如顏色A1、A2還沒(méi)有被獲得裝置關(guān)聯(lián)(couple)(該功能也可能存在于例如飽和度修改單元412)，分割單元410可以被配置為將它們關(guān)聯(lián)到其片斷上。
飽和度修改可以由飽和度修改單元412在圖像本身的顏色空間(例如，ITU-601顏色空間)中執(zhí)行，得到例如U*=σU+(1-σ)UAYYA]]>V*=σV+(1-σ)VAYYA---(1)]]>其中Y是亮度，U和V是色度，σ是飽和度的增量或者減小量(例如1.4)，而下標(biāo)A表示顏色坐標(biāo)是有關(guān)顏色A的，如果沒(méi)有下標(biāo)，則是關(guān)于另一像素顏色的。
飽和度參數(shù)σ可由用戶通過(guò)用戶接口裝置432(例如，按鈕，圖形界面，語(yǔ)音接口，...)來(lái)指定，或者可通過(guò)用于描述漂亮的圖像應(yīng)該看起來(lái)如何的啟發(fā)式算法來(lái)自動(dòng)地導(dǎo)出。
但是，在一個(gè)更加合適的顏色空間執(zhí)行飽和度增強(qiáng)是更為有利的，優(yōu)選地，該顏色空間近似地模擬了人類(lèi)的視覺(jué)，諸如CIE-Lab。
至少優(yōu)選的是通過(guò)施加伽瑪冪函數(shù)給電視信號(hào)，典型地是2.2，以便工作在近似線性空間。
因此，可以提供一種顏色空間轉(zhuǎn)換單元414，以便在飽和度修改之前轉(zhuǎn)換圖像或其部分的表示。
結(jié)果是飽和度修改的輸出圖像，它可以被發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)單元422，用于通過(guò)諸如頻道(airways)，電話網(wǎng)，室內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，或者普通電纜之類(lèi)的網(wǎng)絡(luò)434傳輸。
網(wǎng)絡(luò)單元422可以包括格式化單元，以使所述信號(hào)適于傳輸，例如包裝、頻率轉(zhuǎn)換等等。如同其他單元一樣，該設(shè)備可以物理地包括在稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)單元的設(shè)備中，或者與某網(wǎng)絡(luò)單元合并，包含在另一個(gè)系統(tǒng)中。
輸出圖像也可被發(fā)送到電子存儲(chǔ)單元，使得圖像能被存儲(chǔ)在例如硬盤(pán)或者任何其他存儲(chǔ)器436上。
輸出圖像也可以輸出到顯示器438。
上述任何方法的算法可以在軟件載體440上通過(guò)讀取裝置442裝載到設(shè)備中。
由于方程1產(chǎn)生了視覺(jué)上不太滿意的飽和度，因此可以使用更為精確的變體。例如，引入的亮度誤差可以通過(guò)以未處理的和飽和度修改的顏色的比率進(jìn)行縮放來(lái)校正，如在優(yōu)先權(quán)日為2003年9月12日的未預(yù)公開(kāi)申請(qǐng)EP03103375中所記載的。
或者，可根據(jù)未處理的和飽和度修改的顏色的(R，G，B)分量的最大值來(lái)進(jìn)行校正，如在優(yōu)先權(quán)日為2004年7月20日的未預(yù)公開(kāi)申請(qǐng)EP04103454中所記載的。對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)這種飽和度改變的細(xì)節(jié)，讀者可以參考那些文檔的教導(dǎo)。
本文中所公開(kāi)的算法部分實(shí)際中已被(全部或者部分地)實(shí)現(xiàn)為硬件(例如專(zhuān)用IC的部分)，或者實(shí)現(xiàn)為在專(zhuān)門(mén)的數(shù)字信號(hào)處理器或通用處理器等上運(yùn)行的軟件。
計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品應(yīng)被理解為在一系列加載步驟(其可包括中間轉(zhuǎn)換步驟，如翻譯成中間語(yǔ)言，及最后的處理器語(yǔ)言)以將命令取入到處理器之后，使得處理器——普通的或者專(zhuān)用的——執(zhí)行發(fā)明的任何特有功能的指令集的任何物理實(shí)現(xiàn)。特別地，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)為諸如例如盤(pán)或帶之類(lèi)的載體上的數(shù)據(jù)、存在于存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接—有線或者無(wú)線—傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，或者紙上的程序代碼。除了程序代碼之外，程序所需的特定數(shù)據(jù)也可以看作計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
執(zhí)行所述方法所需的一些步驟可能已經(jīng)存在于處理器的功能中，而不是在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中描述，例如數(shù)據(jù)輸入和輸出步驟。
應(yīng)當(dāng)指出，上述實(shí)施方案用于闡述而非限制本發(fā)明。除了在權(quán)利要求中組合的本發(fā)明的要素組合之外，其他的要素組合也是可能的。任何要素的組合都可以在單一的專(zhuān)用要素中實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求中括號(hào)內(nèi)的任何參考標(biāo)記都不是用于限制該權(quán)利要求。單詞“包括”(comprising)并不排除未在權(quán)利要求中列出的要素或者方面的出現(xiàn)。在要素之前的單詞“一”或者“一個(gè)”并不排除多個(gè)這樣的要素的出現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種電子彩色圖像處理方法，包括-輸入圖像；-基于存在于至少圖像的第一部分中的顏色來(lái)獲得一個(gè)顏色(A)；以及-針對(duì)至少圖像的第二部分改變相對(duì)該顏色(A)而定義的飽和度相關(guān)量(S2)。
2.如權(quán)利要求1的電子彩色圖像處理方法，其中所述獲得包括將該顏色(A)標(biāo)識(shí)為內(nèi)容自適應(yīng)白點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2的電子彩色圖像處理方法，其中所述獲得包括計(jì)算圖像的第一部分中所有像素的平均顏色。
4.如權(quán)利要求1或者2的電子彩色圖像處理方法，其中所述改變包括根據(jù)圖像要素的明度(lightness)相關(guān)量值選擇圖像的第二部分。
5.如權(quán)利要求1或者2的電子彩色圖像處理方法，其中所述改變包括根據(jù)圖像要素的色調(diào)相關(guān)量值選擇圖像的第二部分。
6.如權(quán)利要求1或者2的電子彩色圖像處理方法，其中在所述改變中使用的乘法飽和度修改因子取決于飽和度將要改變的顏色與該顏色(A)的距離。
7.如權(quán)利要求1或者2的電子彩色圖像處理方法，其中所述改變包括選擇成為矩形像素塊的第二部分。
8.如權(quán)利要求7的電子彩色圖像處理方法，其中所述改變包括選擇成為矩形像素塊的圖像的第三部分，并且其中第三部分的飽和度相關(guān)量(S2)的改變?nèi)Q于第二部分的飽和度相關(guān)量(S2)的改變。
9.如權(quán)利要求1的電子彩色圖像處理方法，適用于處理一組圖像，其中所述顏色(A)的獲得進(jìn)一步基于第二圖像的第四部分。
10.如權(quán)利要求1的電子彩色圖像處理方法，其中所述改變包括變換到不同的顏色空間。
11.如權(quán)利要求1的電子彩色圖像處理方法，其中所述改變?cè)谟梢粋€(gè)亮度和兩個(gè)色度定義的顏色空間中執(zhí)行。
12.如權(quán)利要求1的電子彩色圖像處理方法，其中所述改變?cè)诮踔X(jué)均勻的顏色空間內(nèi)執(zhí)行。
13.如權(quán)利要求1的電子彩色圖像處理方法，其中所述改變包括將增益施加到一個(gè)飽和度改變的顏色，它取決于飽和度改變前所述顏色的三個(gè)R，G，B顏色分量的最大值和所述飽和度改變的顏色的三個(gè)R，G，B顏色分量的最大值的比較。
14.用于電子彩色圖像處理的設(shè)備，包括-圖像輸入端(418)；-被配置為基于存在于至少圖像的第一部分中的顏色來(lái)獲得顏色(A)的獲得裝置(402)；以及-被配置為針對(duì)至少圖像的第二部分改變相對(duì)于顏色(A)而定義的飽和度相關(guān)量(S2)的改變裝置(410)。
15.如權(quán)利要求14的用于電子彩色圖像處理的設(shè)備，其中所述獲得裝置包括被配置為將顏色(A)標(biāo)識(shí)為內(nèi)容自適應(yīng)白點(diǎn)的標(biāo)識(shí)裝置(404)。
16.如權(quán)利要求14或者15的用于電子彩色圖像處理的設(shè)備，其中所述改變裝置包括用于選擇作為第二部分的矩形像素塊的選擇裝置(416)。
17.被配置為顯示飽和度改變的圖像的電子顯示器(438)，包括權(quán)利要求14所述的設(shè)備。
18.被配置為將飽和度改變的圖像存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中的電子存儲(chǔ)單元(420)，包括權(quán)利要求14所述的設(shè)備。
19.被配置為通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(434)連接來(lái)傳輸飽和度改變的圖像的網(wǎng)絡(luò)單元(422)，包括權(quán)利要求14所述的設(shè)備。
20.靜止或者視頻圖像照相機(jī)(430)，包括如權(quán)利要求18的電子存儲(chǔ)單元，或者如權(quán)利要求19的網(wǎng)絡(luò)單元。
21.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品(440)，包括使得處理器能夠執(zhí)行權(quán)利要求1所述方法的處理器可讀取代碼，該處理器可讀取代碼包括-用于基于存在于至少圖像的第一部分中的顏色來(lái)獲得顏色(A)的代碼；以及-用于針對(duì)至少圖像的第二部分改變相對(duì)于該顏色(A)而定義的飽和度相關(guān)量(S2)的代碼。
22.一種經(jīng)過(guò)特殊改進(jìn)的電子圖像表示(REP)，包括顏色(A)的至少一個(gè)說(shuō)明，其可用于權(quán)利要求1所述的方法中。
23.如權(quán)利要求22的電子圖像描述，進(jìn)一步包括用于說(shuō)明該圖像的一個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)，在其中利用顏色(A)來(lái)實(shí)施權(quán)利要求1所述方法。
24.如權(quán)利要求22或者23的電子圖像描述，進(jìn)一步包括飽和度改變參數(shù)的說(shuō)明。
全文摘要
本電子彩色圖像處理新方法包括輸入圖像；基于存在于至少圖像的第一部分中的顏色來(lái)獲得顏色(A)；以及針對(duì)至少圖像的第二部分改變相對(duì)于該顏色(A)而定義的飽和度相關(guān)量(S2)。這允許在大量可能的輸入圖像上執(zhí)行更高質(zhì)量的飽和度修改。
文檔編號(hào)H04N1/60GK101088277SQ200580041311
公開(kāi)日2007年12月12日 申請(qǐng)日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月1日
發(fā)明者C·N·科德斯, M·A·克洛姆彭豪沃, M·W·紐文休曾 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司