CN106998456A - 一种图像色饱和度的调整方法、装置及图像处理芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于图像处理技术领域，提供了一种图像色饱和度的调整方法、装置及图像处理芯片，所述方法包括色域转换步骤、色饱和度调整系数计算步骤和色饱和度调整步骤，所述色域转换步骤中，将图像的像素从RGB域转换到YCbCr域；所述色饱和度调整系数计算中，根据设定的多个亮度区间的门限值，判断像素所属的亮度区间并计算色饱和度调整系数sat_rate；所述色饱和度调整步骤中根据所述色饱和度调整系数sat_rate对图像的像素值进行调整，调整公式如下：Cb=(Cb‑128)* sat_rate,Cr=(Cr‑128)* sat_rate。采用本发明的技术方案，可有效地降低中低亮度区域的图像的色度噪声。

Description

一种图像色饱和度的调整方法、装置及图像处理芯片
技术领域
本发明属于图像处理技术领域，尤其涉及一种图像色饱和度的调整方法、装置及图像处理芯片。
背景技术
在图像的采集和显示的过程中，图像的色饱和度往往不够，需要在图像处理中对色饱和度进行调整。
比如在图像采集过程中，sensor采集过来的数据为了保持更多的细节，抑制噪声等原因，都会压低图像亮度，再经过gamma矫正，但是这样出来的图像色饱和度低
Gamma之后的图像色饱和度低，所以会在后续的图像处理中采用饱和度提升的方法。
常用的色饱和度的提升方法有几种：
1 在R,G,B域中进行处理，这种方法简单，但是容易出现颜色错误，以及色度过饱和；
2 在HIS域调节，这种方法需要把色度转换成HIS域调整，然后转换回来，所以复杂度较高，但是色度转换错误较低，但是也容易出现色度过饱和；
3 在YCbCr域中处理，这种转换的方式也比较简单，直接对Cb，Cr处理，在色饱和度提升的过程中，特别是在暗场中，颜色的噪音容易放大。
发明内容
本发明实施例提供了一种图像色饱和度的调整方法、装置及图像处理芯片，旨在解决现有的问题。
在本发明实施例中，提供一种图像色饱和度的调整方法，其特征在于，所述方法包括：
色域转换步骤：将图像的像素从RGB域转换到YCbCr域；
色饱和度调整系数计算步骤：根据设定的多个亮度区间的门限值，判断像素所属的亮度区间并计算色饱和度调整系数sat_rate；
色饱和度调整步骤：根据所述色饱和度调整系数sat_rate对图像的像素值进行调整，调整公式如下：
Cb=(Cb-128)* sat_rate,
Cr=(Cr-128)* sat_rate。
本发明实施例中，所述色饱和度调整系数计算步骤中，所述色饱和度调整系数计算公式如下：
sat_rate = rate*(color_off - color_noise_th) + saturation，
其中，rate为不同亮度区间下的色饱和度调整比例，saturation为设定的色饱和度比例，color_noise_th为设定的色噪门限，color_off为色度偏移量，且color_off =|Cb-128|+ | Cr-128 |。
本发明实施例中，所述色饱和度调整系数计算步骤中，所述多个亮度区间的门限值包括第一门限值th1、第二门限值th2、第三门限值th3和第四门限值th4，
当像素的亮度Y(i,j)小于所述第一门限值th1时，rate =0；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第一门限值th1和所述第二门限值th2之间时，rate = (Y(i,j) - th1)/(th2-th1)；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第二门限值th2和所述第三门限值th3之间时，rate =1；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第三门限值th4和所述第四门限值th4之间时，rate = (Y(i,j) - th3)/(th4-th3)；
当像素的亮度Y(i,j)大于所述第四门限值th4时，rate = 0。
在本发明实施例中，还一种图像色饱和度的调整装置，其包括色域转换单元、色饱和度调整系数计算单元和色饱和度调整单元，
所述色域转换单元，用于将图像的像素从RGB域转换到YCbCr域；
所述色饱和度调整系数计算单元，用于根据设定的多个亮度区间的门限值，判断像素所属的亮度区间并计算色饱和度调整系数sat_rate；
所述色饱和度调整单元，用于根据所述色饱和度调整系数sat_rate对图像的像素值进行调整，调整公式如下：
Cb=(Cb-128)* sat_rate,
Cr=(Cr-128)* sat_rate。
本发明实施例中，所述色饱和度调整系数计算单元采用如下公式来计算色饱和度调整系数：
sat_rate = rate*(color_off - color_noise_th) + saturation，
其中，rate为不同亮度区间下的色饱和度调整比例，saturation为设定的色饱和度比例，color_noise_th为设定的色噪门限，color_off为色度偏移量，且color_off =|Cb-128|+ | Cr-128 |。
本发明实施例中，所述多个亮度区间的门限值包括第一门限值th1、第二门限值th2、第三门限值th3和第四门限值th4，
当像素的亮度Y(i,j)小于所述第一门限值th1时，rate =0；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第一门限值th1和所述第二门限值th2之间时，rate = (Y(i,j) - th1)/(th2-th1)；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第二门限值th2和所述第三门限值th3之间时，rate =1；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第三门限值th4和所述第四门限值th4之间时，rate = (Y(i,j) - th3)/(th4-th3)；
当像素的亮度大于所述第四门限值th4时，rate = 0。
在本发明实施例中，还提供一种图像处理芯片，其包括至少一处理器、存储器及接口，所述至少一处理器、存储器及接口均通过总线连接；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述图像处理芯片执行上述的图像色饱和度的调整方法。
与现有技术相比较，本发明设定中灰度区域的多个亮度门限值，对于图像的中灰度区域的色饱和度进行抑制，在夜间低照度的时候可有效的降低色噪，由于人眼对于中灰度区域最为敏感，这块区域的叠加噪音对人的主观质量影响很大，因此，对这块区域的色饱和度进行处理后，能有效的提高图像的细节表现力。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的图像色饱和度的调整方法的实现流程图；
图2是设定多个亮度区间的门限值的示意图；
图3是本发明实施例二提供的图像色饱和度的调整装置的结构图；
图4是本发明实施例三提供的图像处理芯片的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述：
实施例一
图1示出了本发明实施例一提供的图像色饱和度调整方法的实现流程，所述方法包括步骤S1至步骤S3，下面分别进行详细说明。
步骤S1：色域转换，将图像的像素从RGB域转换到YCbCr域。
步骤S1中，经过色域转换后，图像从RGB域转换到YCbCr域，得到像素的Y、Cb、Cr三分量，其中，Y分量表示像素的亮度，Cb表示蓝色色度分量， Cr表示红色色度分量。
步骤S2：色饱和度调整系数计算，根据设定的多个亮度区间的门限值，判断像素所属的亮度区间并计算色饱和度调整系数sat_rate。
因为人的肉眼对图像的Y分量更敏感，因此，设定的多个亮度区间的门限值，对不同的亮度区间的色饱和度进行调整。所述多个亮度区间的门限值与不同的摄像sensor有关系，也和人眼的感知有关系，因此其设定值是根据实际情况调试出来的。
步骤S2中，所述色饱和度调整系数计算公式如下：
sat_rate = rate*(color_off - color_noise_th) + saturation，
其中，rate为不同亮度区间下的色饱和度调整比例，saturation为设定的色饱和度比例，color_noise_th为设定的色噪门限，color_off为色度偏移量，且color_off =|Cb-128|+ | Cr-128 |。
如图2所示，本实施例中，为了在夜间低照度的时候降低色噪的，可以设定中低亮度的第一门限值th1、第二门限值th2、第三门限值th3和第四门限值th4，根据上述门限值分割出的亮度区间，色饱和度调整比例rate的计算方式如下：
当像素的亮度Y(i,j)小于所述第一门限值th1时，rate =0；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第一门限值th1和所述第二门限值th2之间时，rate = (Y(i,j) - th1)/(th2-th1)；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第二门限值th2和所述第三门限值th3之间时，rate =1；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第三门限值th4和所述第四门限值th4之间时，rate = (Y(i,j) - th3)/(th4-th3)；
当像素的亮度Y(i,j)大于所述第四门限值th4时，rate = 0。
步骤S3：色饱和度调整，根据所述色饱和度调整系数sat_rate对图像的像素值进行调整，调整公式如下：
Cb=(Cb-128)* sat_rate,
Cr=(Cr-128)* sat_rate。
进过上述图像处理过程后，对于图像的中灰度区域的色饱和度进行抑制，在夜间低照度的时候可有效的降低色噪，由于人眼对于中灰度区域最为敏感，中灰度区域的叠加噪音对人的主观质量影响很大，因此，对中灰度区域的色饱和度进行处理后，能有效的提高图像的细节表现力。
实施例二
图3示出了本发明实施例二提供的图像色饱和度的调整装置，其包括色域转换单元21、色饱和度调整系数计算单元22和色饱和度调整单元23。下面详细进行说明。
所述色域转换单元21，用于将图像的像素从RGB域转换到YCbCr域。
所述色饱和度调整系数计算单元22，用于根据设定的多个亮度区间的门限值，判断像素所属的亮度区间并计算色饱和度调整系数sat_rate。
所述色饱和度调整系数计算单元采用如下公式来计算色饱和度调整系数：
sat_rate = rate*(color_off - color_noise_th) + saturation，
其中，rate为不同亮度区间下的色饱和度调整比例，saturation为设定的色饱和度比例，color_noise_th为设定的色噪门限，color_off为色度偏移量，且color_off =|Cb-128|+ | Cr-128 |。
所述多个亮度区间的门限值包括第一门限值th1、第二门限值th2、第三门限值th3和第四门限值th4，根据上述门限值分割出的亮度区间，色饱和度调整比例rate的计算方式如下：
当像素的亮度Y(i,j)小于所述第一门限值th1时，rate =0；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第一门限值th1和所述第二门限值th2之间时，rate = (Y(i,j) - th1)/(th2-th1)；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第二门限值th2和所述第三门限值th3之间时，rate =1；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第三门限值th4和所述第四门限值th4之间时，rate = (Y(i,j) - th3)/(th4-th3)；
当像素的亮度Y(i,j)大于所述第四门限值th4时，rate = 0。
所述色饱和度调整单元23，用于根据所述色饱和度调整系数sat_rate对图像的像素值进行调整，调整公式如下：
Cb=(Cb-128)* sat_rate,
Cr=(Cr-128)* sat_rate。
经过所述色饱和度调整单元23处理后，即完成了对图像色饱和度的调整。
实施例三
如图4所示，本发明实施例三提供在本发明实施例中，提供一种图像处理芯片，其包括至少一处理器310、存储器320及接口330，所述至少一处理器310、存储器320及接口330均通过总线连接；
所述存储器320存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器310执行所述存储器320存储的计算机执行指令，使得所述图像处理芯片执行实施例1所述的图像色饱和度调整方法。
综上所述，采用本发明的图像色饱和度调整方法、装置及图像处理芯片，设定中灰度区域的多个亮度门限值，对于图像的中灰度区域的色饱和度进行抑制，在夜间低照度的时候可有效的降低色噪，由于人眼对于中灰度区域最为敏感，这块区域的叠加噪音对人的主观质量影响很大，因此，对这块区域的色饱和度进行处理后，能有效的提高图像的细节表现力。
值得注意的是，本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的步骤或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种图像色饱和度的调整方法，其特征在于，所述方法包括：
色域转换步骤：将图像的像素从RGB域转换到YCbCr域；
色饱和度调整系数计算步骤：根据设定的多个亮度区间的门限值，判断像素所属的亮度区间并计算色饱和度调整系数sat_rate；
色饱和度调整步骤：根据所述色饱和度调整系数sat_rate对图像的像素值进行调整，调整公式如下：
Cb=(Cb-128)* sat_rate,
Cr=(Cr-128)* sat_rate。
2.如权利要求1所述的图像色饱和度的调整方法，其特征在于，所述色饱和度调整系数计算步骤中，所述色饱和度调整系数计算公式如下：
sat_rate = rate*(color_off - color_noise_th) + saturation，
其中，rate为不同亮度区间下的色饱和度调整比例，saturation为设定的色饱和度比例，color_noise_th为设定的色噪门限，color_off为色度偏移量，且color_off =|Cb-128|+ | Cr-128 |。
3.如权利要求2所述的图像色饱和度的调整方法，其特征在于，
所述色饱和度调整系数计算步骤中，所述多个亮度区间的门限值包括第一门限值th1、第二门限值th2、第三门限值th3和第四门限值th4，
当像素的亮度Y(i,j)在所述第一门限值th1和所述第二门限值th2之间时，rate = (Y(i,j) - th1)/(th2-th1)；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第二门限值th2和所述第三门限值th3之间时，rate =1；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第三门限值th4和所述第四门限值th4之间时，rate = (Y(i,j) - th3)/(th4-th3)。
4.如权利要求3所述的图像色饱和度的调整方法，其特征在于，
当像素的亮度Y(i,j)小于所述第一门限值th1时，rate =0；
当像素的亮度Y(i,j)大于所述第四门限值th4时，rate = 0。
5.一种图像色饱和度的调整装置，其特征在于，所述装置包括色域转换单元、色饱和度调整系数计算单元和色饱和度调整单元，
所述色域转换单元，用于将图像的像素从RGB域转换到YCbCr域；
所述色饱和度调整系数计算单元，用于根据设定的多个亮度区间的门限值，判断像素所属的亮度区间并计算色饱和度调整系数sat_rate；
所述色饱和度调整单元，用于根据所述色饱和度调整系数sat_rate对图像的像素值进行调整，调整公式如下：
Cb=(Cb-128)* sat_rate,
Cr=(Cr-128)* sat_rate。
6.如权利要求5所述的图像色饱和度的调整装置，其特征在于，所述色饱和度调整系数计算单元采用如下公式来计算色饱和度调整系数：
sat_rate = rate*(color_off - color_noise_th) + saturation，
其中，rate为不同亮度区间下的色饱和度调整比例，saturation为设定的色饱和度比例，color_noise_th为设定的色噪门限，color_off为色度偏移量，且color_off =|Cb-128|+ | Cr-128 |。
7.如权利要求6所述的图像色饱和度的调整装置，其特征在于，
所述多个亮度区间的门限值包括第一门限值th1、第二门限值th2、第三门限值th3和第四门限值th4，
当像素的亮度Y(i,j)在所述第一门限值th1和所述第二门限值th2之间时，rate = (Y(i,j) - th1)/(th2-th1)；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第二门限值th2和所述第三门限值th3之间时，rate =1；
当像素的亮度Y(i,j)在所述第三门限值th4和所述第四门限值th4之间时，rate = (Y(i,j) - th3)/(th4-th3)。
8.如权利要求7所述的图像色饱和度的调整装置，其特征在于，
当像素的亮度Y(i,j)小于所述第一门限值th1时，rate =0；
当像素的亮度Y(i,j)大于所述第四门限值th4时，rate = 0。
9.一种图像处理芯片，其特征在于，所述图像处理芯片包括至少一处理器、存储器及接口，所述至少一处理器、存储器及接口均通过总线连接；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述图像处理芯片执行权利要求1-4任一项所述的图像色饱和度的调整方法。
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