CN101080026B

CN101080026B - 消除图像中因高低亮度所产生的色偏现象的方法

Info

Publication number: CN101080026B
Application number: CN2006100806545A
Authority: CN
Inventors: 邱俊达
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Fujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2011-05-04
Anticipated expiration: 2026-05-23
Also published as: CN101080026A

Abstract

本发明公开了一种消除图像中因高低亮度所产生的色偏(color shift)现象的方法，其步骤包括：首先，将一图像数据(image data)转换成一具有亮度(luminance)与色度(chrominance)信号的频域(frequency domain)；然后，再根据不同点像素的亮度判断，以调整每一点像素的色度，进而消除高亮度及低亮度的色偏。再有，利用线性公式来进行色度的消减，使得变化为渐进式从而不会造成断层的现象。

Description

消除图像中因高低亮度所产生的色偏现象的方法

技术领域

本发明涉及一种消除图像中因高低亮度所产生的色偏现象的方法，特别是涉及一种先将图像数据转换成一具有亮度与色度信号的频域，然后再根据不同点像素的亮度判断，以调整每一点像素的色度。

背景技术

人们对美好时光加以纪念的方式有许多，其中使用频率最高的为相片，因为不论是旅行、聚会以致一切值得纪念的时刻，都可借助相机加以记录，以供使用者日后回忆。再有，基于数字相机(digital camera)在使用上具有将所摄得的图像数据传输至电子设备(例如计算机)中做修改处理的便利性，再加上其价格渐降，所以使用数字相机的人日渐增多。

但是，使用数字相机拍照时，常发现在高亮度或低亮度区会产生色偏现象。尤其是，当需要利用色彩矩阵(color matrix)来加强色彩再现(colorreproduction)时，常会使高亮度饱和的色偏及低亮度噪声的色偏变得更加明显，因此原始图像只要稍微色偏，将会导致图像产生严重的失真。

由上可知，公知的数字相机所产生的色偏现象，在实际使用上，显然具有不便与缺陷，有待改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消除图像中因高低亮度所产生的色偏现象的方法，其先将图像数据转换成一具有亮度与色度信号的频域，然后再根据不同点像素的亮度判断，来调整每一点像素的色度，进而达到消除高亮度及低亮度色偏的目的。

另外，由于在高低亮度时的色度并不需要太过加强，并且偏向灰色可以明显改善色偏问题，因此降低色度值可以有效达到此目的。另外，利用线性公式来进行色度消减，使变化为渐进式从而不会造成断层的现象。

为了实现上述目的，本发明提供了一种消除图像中因高低亮度所产生的色偏现象的方法，其步骤包括：首先，将一图像数据转换成一具有亮度与色度信号的频域；接着，设定所要调整的亮度上限值及下限值、针对大于或等于该亮度上限值的亮度所需调整的上限亮度调整比率、针对小于或等于该亮度下限值的亮度所需调整的下限亮度调整比率、及针对介于该亮度上限值与下限值之间的亮度所需调整的线性(linear)亮度调整比率。

然后，判断该图像数据的每一点像素(pixel)的亮度与该亮度上限值及下限值的关系；若该些像素的一部分亮度处于该亮度上限值外，则将该部分亮度所相对应的色度依据该上限亮度调整比率来进行调整；若该些像素的另一部分亮度处于该亮度下限值外，则该另一部分亮度所相对应的色度依据该下限亮度调整比率来进行调整；若该些像素的其余部分亮度介于该亮度上限值与下限值之间，则该其余部分亮度所相对应的色度依据该线性亮度调整比率来进行调整；最后，将经过色度调整后的该图像数据转换成一预定格式的图像文件。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明消除图像中因高低亮度所产生的色偏现象的方法的流程图。

具体实施方式

请参考图1所示，本发明提供一种消除图像中因高低亮度所产生的色偏现象的方法，其步骤包括：首先，将一图像数据转换成一具有亮度与色度信号的频域(S100)，其中该频域可为YUV频域(YUV domain)、Lab频域(Lab domain)、或任何具有亮度与色度信号的频域。

接着，设定所要调整的亮度上限值及下限值、针对大于或等于该亮度上限值的亮度所需调整的上限亮度调整比率、针对小于或等于该亮度下限值的亮度所需调整的下限亮度调整比率及针对介于该亮度上限值与下限值之间的亮度所需调整的线性亮度调整比率(S102)。

然后，判断该图像数据的每一点像素的亮度与该亮度上限值及下限值的关系(S104)；若该些像素的一部分亮度处于该亮度上限值之外(S106)，则将该部分亮度所相对应的色度依据该上限亮度调整比率来进行调整(S108)；若该些像素的另一部分亮度处于该亮度下限值之外(S110)，则该另一部分亮度所相对应的色度依据该下限亮度调整比率来进行调整(S112)；若该些像素的其余部分亮度介于该亮度上限值与下限值之间(S114)，则该其余部分亮度所相对应的色度依据该线性亮度调整比率来进行调整(S116)；最后，将经过色度调整后的该图像数据转换成一预定格式的图像文件(S118)，例如JPEG(Joint Photographic Experts Group)文件。

以YUV频域为例，其中Y为亮度信号，UV为色度信号，并且一般图像数据的像素的亮度Y介于0至255之间，假如：

1、设定所要调整的“低亮度区”的亮度上限值及下限值各为30及10；

2、设定针对大于或等于该亮度上限值30的亮度所需调整的上限亮度调整比率为100％。因此，针对该图像数据的像素的亮度大于30的一部分，则保留该部分像素的原色度；

3、设定针对小于或等于该亮度下限值10的亮度所需调整的下限亮度调整比率为50％。因此，针对该图像数据的像素的亮度小于10的另一部分，则将该另一部分像素的原色度乘以50％，所以相对应亮度0至10的色度分别消减50％；以及

4、设定针对介于该亮度上限值30与下限值10之间的亮度所需调整的线性亮度调整比率，由下例方程式计算得出：

f (Y, Rat) = ((100 - Rat) * \frac{(Y - Y_{1})}{(Y_{2} - Y_{1})}) + Rat,

其中：f(Y，Rat)＝针对不同点像素之亮度的线性亮度调整比率；

Y＝不同点像素的亮度；

Y₁＝亮度下限值；

Y₂＝亮度上限值；以及

Rat＝下限亮度调整比率。

因此，针对该图像数据的像素的亮度介于10及30的其余部分，则将该其余部分像素的原色度相对应地乘以依上述方程式所得的线性亮度调整比率。例如：针对亮度为29的像素来计算，则：

f (29,50) = ((100 - 50) * \frac{(29 - 10)}{(30 - 10)}) + 50 = 97.5,

因此，针对该亮度为29的像素的原色度乘以97.5％，其他介于10及30的像素的色度的算法依此类推。

同理可知，假如设定所要调整的“高亮度区”的亮度上限值及下限值各为250及220的话。则与上述“低亮度区”不同的是：

1、针对大于或等于该亮度上限值250的亮度所需调整的上限亮度调整比率为50％。因此，针对该图像数据的像素的亮度大于250的一部分，将该部分像素的原色度乘以50％，所以相对应亮度250至255的色度分别消减50％；

2、针对小于或等于该亮度下限值220的亮度所需调整的下限亮度调整比率为100％。因此，针对该图像数据的像素的亮度小于220的另一部分，则保留该另一部分像素的原色度；以及

3、下限亮度调整比率(Rat)改成上限亮度调整比率50％。

综合上述的举例，判断出亮度介于0至10及250至255之间的像素，其色度皆消减50％；而判断出亮度介于30至220之间的像素，其色度皆维持原色度；另外，判断出亮度介于10至30及220至250之间的像素，其色度依据不同亮度所计算出的线性亮度调整比率来消减。因此，本发明调整每一点像素的色度的方式为：依据不同像素的亮度所得的亮度调整比率乘以相对应像素的原色度即可。

综上所述，本发明先将图像数据转换成一具有亮度与色度信号的频域，然后再根据不同点像素的亮度判断，以调整每一点像素的色度，进而达到消除高亮度及低亮度的色偏。再者，利用线性公式来进行色度的消减，使得变化是渐进式而不会造成断层的现象。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1. 一种消除图像中因高低亮度所产生的色偏现象的方法，其特征在于，包括下列步骤：

将一图像数据转换成一具有亮度与色度信号的频域；

设定所要调整的亮度上限值及下限值、针对大于或等于该亮度上限值的亮度所需调整的上限亮度调整比率、针对小于或等于该亮度下限值的亮度所需调整的下限亮度调整比率及针对介于该亮度上限值与下限值之间的亮度所需调整的线性亮度调整比率；

判断该图像数据的每一点像素的亮度与该亮度上限值及下限值的关系；

若该些像素的一部分亮度处于该亮度上限值之外，则将该部分亮度所相对应的色度依据该上限亮度调整比率来进行调整；

若该些像素的另一部分亮度处于该亮度下限值之外，则该另一部分亮度所相对应的色度系依据该下限亮度调整比率来进行调整；

若该些像素的其余部分亮度介于该亮度上限值与下限值之间，则该其余部分亮度所相对应的色度依据该线性亮度调整比率来进行调整；以及

将经过色度调整后的该图像数据转换成一预定格式的图像文件。

2. 根据权利要求1所述的消除图像中因高低亮度所产生的色偏现象的方法，其特征在于，该具有亮度与色度信号的频域为YUV频域或Lab频域。

3. 根据权利要求1所述的消除图像中因高低亮度所产生的色偏现象的方法，其特征在于，该线性亮度调整比率由下例方程式计算而出：

f (Y, Rat) = ((100 - Rat) * \frac{(Y - Y_{1})}{(Y_{2} - Y_{1})}) + Rat,

Y＝不同点像素的亮度；

Y₁＝亮度下限值；

Y₂＝亮度上限值；以及

Rat＝下限亮度调整比率。

4. 根据权利要求1所述的消除图像中因高低亮度所产生的色偏现象的方法，其特征在于，调整每一点像素的色度的方式为依据不同像素的亮度所得的亮度调整比率乘以相对应像素的原色度。