CN101141653A - 图像调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种图像调整装置，其用以于显示系统中，根据使用者选定的色轴以及使用者选定的调整参数，调整图像信号的目前图像参数(亮度或饱和度)。本发明的图像调整装置可根据不同的色轴，提供不同的调整增益值，来调整亮度或饱和度，使得调整后的图像画面较为平顺，进而提升图像质量。

Description

图像调整装置

技术领域

本发明关于一种图像调整装置(Image adjusting device)，并且特别地，关于一种可根据不同的色轴，分别调整亮度或饱和度的图像调整装置。

背景技术

一般而言，图像中可被调整的图像参数有亮度(Lightness)、色相(Hue)以及饱和度(Saturation)。欲对图像进行调整时，必须将图像信号由原本的色彩空间(如RGB)转换至亮度(通称Y)与颜色(通称C)分离的色彩空间(如YCbCr、YUV、CIELab等)，进而得到图像的亮度、色相以及饱和度的信息。请参阅图1，图1为表示Lab色彩空间的示意图。以Lab色彩空间为例，L表示亮度分量，a与b表示颜色分量。如图1所示，亮度L由高度控制，色相H由角度控制，且饱和度S由半径控制。

在Y/C分离的色彩空间中，色相的分布为0°-360°。色相的分布可依实际需求，由角度的范围划分为多个色轴。请参阅图2，图2为表示现有技术将色相分为六色轴的示意图。于现有技术中，传统用于调整颜色的集成电路(Integrated circuit，IC)大都将颜色依色相分为六色轴，分别是红色(Red，R)、蓝色(Blue，B)、绿色(Green，G)、青色(Cyan，C)、洋红色(Magenta，M)、黄色(Yellow，Y)，如图2所示。有的IC会将肤色的部分再加入，共七色轴方便使用者调整。

请参阅图3以及图4，图3为表示色轴选取以及图像参数调整的示意图。图4为表示同一个增益值对应某一色轴的示意图。如图3所示，使用者可通过视窗画面操作系统(On screen display，OSD)，先选取欲调整的色轴，再选取欲调整的图像参数(如亮度、色相或饱和度)。在现有技术中，当色轴选定后，该色轴包含的所有像素以同一个增益值调整亮度或饱和度，如图4所示。此会使得调整后的图像出现不当的轮廓(颜色断差)。为达到较佳的调整效果，调整亮度或饱和度时，每一色轴必须是相互独立的，并且每一色轴以及每个色相角的设定值可能都不一样。如此，调整后的图像才不会出现不当的轮廓(颜色断差)。

因此，本发明的主要范畴在于提供一种图像调整装置，其可根据不同的色轴，分别调整亮度或饱和度。

发明内容

本发明的一范畴在于提供一种图像调整装置，其可根据不同的色轴以及色相角，提供不同的调整值，来调整亮度或饱和度，使得调整后的图像画面较为平顺，进而提升图像质量。

根据一较佳具体实施例，本发明的图像调整装置用以于显示系统(Display system)中，根据使用者选定的色轴以及使用者选定的调整参数，调整图像信号的像素(Pixel)的目前图像参数(亮度或饱和度)。于显示系统中，图像信号的像素被转换为包含亮度分量(Lightness component)、第一颜色分量(Color component)以及第二颜色分量。图像调整装置包含第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元以及计算单元。

于上述的实施例中，第一处理单元用以根据使用者选定的色轴以及使用者选定的调整参数，提供对应调整值。第二处理单元存储第一对照表，并且第一对照表纪录多个增益值。于第一对照表中，每一增益值分别对应于至少一图像参数(例如，亮度、色相及/或饱和度)。第二处理单元并且根据第一对照表以及输入图像的像素的亮度、色相及/或饱和度，决定对应增益值。计算单元用以根据对应调整值以及对应增益值，计算调整增益值。

当本发明的图像调整装置被用以调整图像信号的像素(Pixel)的亮度时，第三处理单元用以将图像信号的像素的亮度分量乘以调整增益值。以此，图像信号的像素的亮度即完成调整。

当本发明的图像调整装置被用以调整图像信号的像素(Pixel)的饱和度时，第三处理单元用以将图像信号的像素的第一颜色分量以及第二颜色分量分别乘以调整增益值。以此，图像信号的像素的饱和度即完成调整。

因此，根据本发明的图像调整装置，其可根据不同的色轴，提供不同的调整增益值，来调整亮度或饱和度，使得调整后的图像画面较为平顺，进而提升图像质量。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为表示Lab色彩空间的示意图。

图2为表示现有技术将色相分为六色轴的示意图。

图3为表示色轴选取以及图像参数调整的示意图。

图4为表示同一个增益值对应某一色轴的示意图。

图5为表示根据本发明一较佳具体实施例的显示系统的功能方块图。

图6为表示色轴选取以及图像状态调整的示意图。

图7为表示图5中亮度调整装置的功能方块图。

图8A为表示图7中第二对照表的示意图。

图8B为表示图8A中第二色轴的示意图。

图9A为表示图7中第一对照表的示意图。

图9B为表示根据本发明另一较佳具体实施例的第一对照表的示意图。

图10为表示图5中饱和度调整装置的功能方块图。

图11为表示不同增益值对应某一色轴的示意图。

主要元件符号说明

1：显示系统           10a、10b：色彩空间转换装置

12：色相划分装置

120、1400、1420、1420′、1800、1820：对照表

14：亮度调整装置

140、142、144、180、182、184：处理单元

146、186：计算单元    16：色相调整装置

18：饱和度调整装置

具体实施方式

请参阅图5，图5为表示根据本发明一较佳具体实施例的显示系统1的功能方块图。如图5所示，显示系统1包含色彩空间转换装置10a、10b、色相划分装置12、亮度调整装置14、色相调整装置16、饱和度调整装置18。

本发明适用于所有亮度与颜色分离的色彩空间，如YCbCr、YUV、CIELab等。于此实施例中，显示系统1的色彩空间转换装置10a会先将图像信号由原本的色彩空间(如RGB)转换至亮度与颜色分离的色彩空间(如CIELab)，进而得到图像的亮度、色相以及饱和度的信息，其中色相的范围为0°-360°。换句话说，当由多个像素(Pixel)所组成的图像信号输入显示系统1时，图像信号的每一个像素会被转换为包含亮度分量Y、第一颜色分量(Colorcomponent)C1以及第二颜色分量C2。此为本领域技术人员可轻易实现，在此不再赘述。

色相划分装置12用以于显示系统1中，将色彩空间(Color space)的色相角(Hue)划分为多个色轴。于此实施例中，色相划分装置12存储一第三对照表120，第三对照表120纪录多个边界(Boundary)，用以将色相角划分为多个色轴。举例而言，第三对照表120可纪录17个边界，分别设定为(0，22，44，66，88，110，132，154，176，198，220，242，264，286，308，330，360)，进而将色相角划分为16个色轴。亦即，第一色轴包含的色相角为0-21度，第二色轴包含的色相角为22-43度，以此类推。

于此实施例中，本发明的图像调整装置用以于显示系统1中，根据使用者选定的色轴以及使用者选定的调整参数，调整图像信号的像素的目前图像参数(亮度)。换句话说，示于图5中的亮度调整装置14即为本发明的图像调整装置。

请参阅图6，图6为表示色轴选取以及图像状态调整的示意图。使用者可通过图6中视窗画面操作系统，选取亮度做调整。如图6所示，调整参数U可设定为-16-15，其中，负值表示将亮度调低，正值表示将亮度调高。于调整亮度时，使用者可先选取欲调整的色轴，再选取欲调整的调整参数。

请参阅图7至图8B，图7为表示图5中亮度调整装置14的功能方块图。图8A为表示图7中第二对照表1400的示意图。图8B为表示图8A中第二色轴的示意图。如图7所示，亮度调整装置14包含第一处理单元140、第二处理单元142、第三处理单元144以及计算单元146。第一处理单元140存储第二对照表1400。如图8A所示，第二对照表1400纪录16个色轴，每一色轴分别对应于32个调整参数以及32个调整值，每一调整参数分别与调整值的其中之一相对应。举例而言，对应于第二色轴的调整值可设定如图8B所示。需注意的是，示于图8A的第二对照表1400可根据实际应用，进行不同的设计。

此外，调整值亦可由第二处理单元142直接计算得到。举例而言，若设定调整值介于-1-1之间，且调整参数有32个，则第二处理单元142可依照比例算出第二对照表1400中的调整值，而不须另外存储第二对照表1400。

第二处理单元142存储第一对照表1420，第一对照表1420纪录多个增益值，每一增益值分别对应于至少一图像参数(亮度、色相及/或饱和度)。请参阅图9A以及图9B，图9A为表示图7中第一对照表1420的示意图。图9B为表示根据本发明另一较佳具体实施例的第一对照表1420′的示意图。如图9A所示，第一对照表1420纪录360个增益值K，且每一增益值K分别对应于色相角H。如图9B所示，第一对照表1420′中的每一增益值K分别对应于色相角H以及亮度L。换句话说，示于图9的第一对照表1420可根据实际应用，进行不同的设计。

举例而言，当使用者选定的色轴为第二色轴，且使用者选定的调整参数为7，第一处理单元140会根据第二对照表1400提供对应调整值0.438。同时，第二处理单元142会根据第一对照表1420以及输入图像的像素的色相角，决定对应增益值。举例而言，若像素的色相角为27°，则对应增益值为0.38。

接着，计算单元146会根据对应调整值(P＝0.438)以及对应增益值(K＝0.38)，通过下列公式一计算计算调整增益值G：

公式一：G＝1+P*K。

最后，第三处理单元144会将图像信号的像素的亮度分量Y乘以调整增益值G，以产生调整后的亮度Y_adj(亦即，Y_adj＝Y*G)。

请参阅图10，图10为表示图5中饱和度调整装置18的功能方块图。本发明的图像调整装置亦可用以于显示系统1中，根据使用者选定的色轴以及使用者选定的调整参数，调整图像信号的像素的饱和度。换句话说，本发明的图像调整装置亦可应用于图5中的饱和度调整装置18。饱和度调整装置18与亮度调整装置14最主要的不同的处在于饱和度调整装置18的第三处理单元184用以将图像信号的像素的饱和度通过下列公式二加以调整：

公式二：C1_adj＝C1*G以及C2_adj＝C2*G。

其中，C1_adj代表调整后的第一颜色分量，C2_adj代表调整后的第二颜色分量。调整后的饱和度可经由C1_adj以及C2_adj转换而得。

需注意的是，饱和度调整装置18中其他元件的功能原理，如第一处理单元180、第二对照表1800、第二处理单元182、第一对照表1820以及计算单元186，皆与亮度调整装置14相同，在此不再赘述。

请参阅图11，图11为表示不同增益值对应某一色轴的示意图。为达到较佳的调整效果，调整亮度或饱和度时，不仅每一色轴相互独立，并且同一色轴的调整增益值也都不一样。如此，调整后的图像才不会出现不当的轮廓(颜色断差)。

请再参阅图5，图像信号可另经由色相调整装置16调整色相，最后再经由色彩空间转换装置10b转换为原来的色彩空间(例如，由Lab色彩空间转换为RGB色彩空间)。本技术技术人员可轻易实现，在此不再赘述。

相较于现有技术，根据本发明的图像调整装置，其可根据不同的色轴，提供不同的调整增益值，来调整亮度或饱和度，使得调整后的图像画面较为平顺，进而提升图像质量。

通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具等效性的安排于本发明的权利要求范围的范畴内。因此，本发明所申请的权利要求的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具等效性的安排。

Claims (7)

1.一种图像调整装置，用以于一显示系统中，根据一使用者选定的色轴以及一使用者选定的调整参数，调整一图像信号的一像素的一目前图像参数，该图像调整装置包含：

一第一处理单元，用以根据该使用者选定的色轴以及该使用者选定的调整参数，提供一对应调整值；

一第二处理单元，存储一第一对照表，该第一对照表纪录多个增益值，每一该多个增益值分别对应于至少一图像参数，该第二处理单元并且根据该第一对照表以及该输入图像的该像素的该至少一图像参数，决定一对应增益值；

一计算单元，用以根据该对应调整值以及该对应增益值，计算一调整增益值；以及

一第三处理单元，用以将该图像信号的该像素的该目前图像参数乘以该调整增益值。

2.如权利要求1所述的图像调整装置，其中该第一处理单元存储一第二对照表，该第二对照表纪录多个色轴，每一该多个色轴分别对应于多个调整参数以及多个调整值，每一该多个调整参数分别与该多个调整值的其中之一相对应，该使用者选定的色轴选自该多个色轴的其中之一，该使用者选定的调整参数选自该多个调整参数的其中之一，该对应调整值选自该多个调整值的其中之一。

3.如权利要求1所述的图像调整装置，其中该至少一图像参数包含一亮度、一色相及/或一饱和度。

4.如权利要求1所述的图像调整装置，其中该调整增益值G通过下列公式计算而得：

G＝1+P*K；

其中，P代表该对应调整值，K代表该对应增益值。

5.如权利要求3所述的图像调整装置，其中该目前图像参数为该图像信号的该像素的一亮度。

6.如权利要求3所述的图像调整装置，其中该目前图像参数为该图像信号的该像素的一饱和度。

7.如权利要求5所述的图像调整装置，其中该图像信号的该像素被转换为包含一第一颜色分量(Color component)C1以及一第二颜色分量C2，该图像信号的该像素的该饱和度通过下列公式加以调整：

C1adj＝C1*G；以及

C2adj＝C2*G；

其中，C1adj代表该调整后的第一颜色分量，C2adj代表该调整后的第二颜色分量。

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