发明内容
为了解决上述技术问题,本发明专利的目的在于,提供一种图像显着性的色彩增强方法,用于具备图像处理功能的电子装置,包括:取得图像于第一色彩空间中的多组第一像素数据;对上述多组第一像素数据进行色彩空间转换,以取得上述图像于CIELAB色彩空间中的多组第二像素数据,其中每一上述第二像素数据包括亮度分量(L)、第一色彩分量(a)与第二色彩分量(b);利用色彩调整单元调整上述多组第二像素数据中的所述亮度分量(L)、所述第一色彩分量(a)与所述第二色彩分量(b),并取得显着特性权重图;以及对上述多组第二像素数据进行CIELAB色彩空间映射,并结合透过上述色彩调整单元调整所取得的显着特征权重图,以取得上述第一色彩空间中,对应于上述多组第二像素数据的多组第三像素数据。
本发明专利的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
在本发明专利的一实施例中,其中上述第一色彩空间为红绿蓝(RGB)色彩空间,且每一上述第一像素数据与每一上述第三像素数据分别包括红色分量(R)、绿色分量(G)以及蓝色分量(B)。
在本发明专利的一实施例中,其中上述色彩调整单元调整上述多组第二像素数据中的所述亮度分量(L)、所述第一色彩分量(a)与所述第二色彩分量(b),并取得显着特性权重图步骤为:采用上述第二像素数据得到的亮度分量(L)、第一色彩分量(a)与第二色彩分量(b);计算各通道均值Lave,aave,bave;计算三通道L、a、b与各均值(Lave,aave,bave)的欧式距离;以及对显着权重w(欧式距离)进行归一化,得到显着特征权重图。
在本发明专利的一实施例中,所述计算各通道均值Lave,aave,bave,其各通道均值公式为:
在本发明专利的一实施例中,所述计算三通道L、a、b与各均值(Lave,aave,bave)的欧式距离,其欧式距离公式为:
w(i,j)=||(L,a,b)-(Lave,aave,bave)||。
在本发明专利的一实施例中,所述对显着权重w(欧式距离)进行归一化,得到显着特征权重图,其对显着特征权重公式为:
在本发明专利的一实施例中,其中对上述多组第二像素数据进行CIELAB色彩空间映射步骤为:采用二分法寻找到处理像素在等色调等亮度下的最大彩度值;计算该处理像素的饱和度;按照显着特征权重图对图像进行色彩增强处理。
在本发明专利的一实施例中,所述采用二分法寻找到处理像素在等色调等亮度下的最大彩度值的步骤为:在CIELAB色彩空间等色调LC(亮度彩度)平面坐标中,P为某一像素点,P’为P点饱和度增强处理后像素点,M为P点的等色调平面等亮度下的一显示器所能显示的色彩在CIELAB色彩空间中的边界值,O为P点垂直于LC(亮度彩度)平面上的L(亮度轴)上的一点,其中该处理像素P点在等色调等亮度下的最大彩度值为在等色调LC(亮度彩度)平面中,O点到M点的距离。
在本发明专利的一实施例中,所述计算该处理像素的饱和度,其该处理像素P点的饱和度公式为:SP(i,j)=OP/OM。
在本发明专利的一实施例中,所述按照显着特征权重图对图像进行色彩增强处理,其该处理像素P点的饱和度色彩增强函数公式为:f(SP(i,j),w(i,j))=OP’/OM。
本发明专利的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
本发明专利的另一目的为提供一种图像处理装置,应用于一显示面板,用以接收多个输入图像中的任一输入图像,并据以输出修正过后的图像,包括:图像接收单元,接收图像并取得上述图像于第一色彩空间中的多组第一像素数据;图像处理单元,耦接上述图像接收单元,对上述多组第一像素数据进行色彩空间转换,以取得上述图像于CIELAB色彩空间中的多组第二像素数据,其中每一上述多组第二像素数据包括亮度分量(L)、第一色彩分量(a)与第二色彩分量(b),上述图像处理单元利用色彩调整单元调整上述多组第二像素数据中的所述亮度分量(L)、所述第一色彩分量(a)与所述第二色彩分量(b),并取得显着特性权重图,并对上述多组第二像素数据进行色彩空间映射,以取得于上述第一色彩空间中,对应于上述多组第二像素数据的多组第三像素数据;以及该显示面板,耦接上述图像处理单元,用以接收并显示由上述多组第三像素数据所组成的上述图像。
本发明专利采用感知均匀性更解决人眼的Lab色彩空间进行色彩映射,其中映射方法采用二分法查找边界值,加速运算时间,并在人眼感知等亮度下计算人眼显着特性对图像进行自适应色彩调节,增加图像层次感与立体感,且也采用一种色彩增强方法对显着性高的图像增强时的不自然现象,并解决了在HSV(色相:Hue、饱和度:Saturation、明度;Value)等空间色彩空间增强时亮度不均衡的现象。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式,用以例示本发明专利可用以实施的特定实施例。本发明专利所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本发明专利,而非用以限制本发明专利。
在本发明的实施例中,为了协助解释本发明的方法,将假定用一图像处理装置来执行本发明的方法。然而,应该理解的是,装置和/或方法可以变化,并不需要完全按照下述描述的彼此关联工作,这些变化都在目前实施例的范围内。可以理解的是,在一些实施例中,本发明的处理方法可通过一图像处理装置中被实现,例如通过运行驱动芯片。应当强调的是,除非另有说明,本发明的方法不需要按照如图所示的确切顺序被执行;并且类似的多个流程(blocks)可以并行地被执行,而不是按顺序;因此,本发明的方法的元素在文中称为"流程(blocks)"而不是"步骤"。还应当理解的是,方法也可以在图像处理装置的变型上被实现。可以进一步理解,本发明的方法能在处理系统中实现。然而,方法还可以在与系统有相似部件、但设置在不同配置中的相似系统中被实现。
附图和说明被认为在本质上是示出性的,而不是限制性的。在图中,结构相似的单元是以相同标号表示。另外,为了理解和便于描述,附图中示出的每个组件的尺寸和厚度是任意示出的,但是本发明专利不限于此。
另外,在说明书中,除非明确地描述为相反的,否则词语“包括”将被理解为意指包括所述组件,但是不排除任何其它组件。此外,在说明书中,“在......上”意指位于目标组件上方或者下方,而不意指必须位于基于重力方向的顶部上。
为更进一步阐述本发明专利为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及具体的实施例,对依据本发明专利提出的图像显着性的色彩增强方法及图像处理装置,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
对于彩色图像的色彩增强,通常会转换到HSV(色相:Hue、饱和度:Saturation、明度;Value)等空间在进行处理,此类空间亮度并非人眼真实感受亮度,Lab色彩空间(Labcolor space)具有感知上的均匀性,与人眼对颜色分感知向接近。而Lab色彩空间(Labcolor space)是与设备无关的颜色模型,因此可以实现不同系统和平台间的交换,使色彩保持一致性,因此本发明专利提出色彩空间(Lab color space,Lab)增强的方案并结合显着图对图像进行色彩映射。
图1为范例性的含肤色的色彩增强处理方法流程图,请参考图1,一种含肤色的色彩增强处理方法,包括:取得图像于第一色彩空间(RGB色彩空间)中的多组第一像素数据;对上述多组第一像素数据进行色彩空间转换,以取得上述图像于HSV色彩空间中的多组第二像素数据;对上述多组第二像素数据取一处理像素P点,并透过饱和度色彩增强函数得到一个增强后的该处理像素P’点;对上述多组第二像素数据进行色彩空间转换,以取得上述图像在RGB色彩空间中,对应于上述多组第二像素数据的多组第三像素数据;得到饱和度增强后图像。
请参考图1,流程S110:取得图像于第一色彩空间(RGB色彩空间)中的多组第一像素数据。
请参考图1,流程S120:对上述多组第一像素数据进行色彩空间转换,以取得上述图像于HSV色彩空间中的多组第二像素数据。
请参考图1,流程S130:对上述多组第二像素数据取一处理像素P点,并透过饱和度色彩增强函数得到一个增强后的该处理像素P’点。
请参考图1,流程S140:对上述多组第二像素数据进行色彩空间转换,以取得上述图像在RGB色彩空间中,对应于上述多组第二像素数据的多组第三像素数据。
请参考图1,流程S150:得到饱和度增强后图像。
图2为本发明一实施例的图像处理装置方块图。请参考图2,在本发明专利的一实施例中,一种图像处理装置100,应用于一显示面板160,用以接收多个输入图像中的任一输入图像,并据以输出修正过后的图像,包括:图像接收单元120,接收图像并取得上述图像于第一色彩空间中的多组第一像素数据;图像处理单元140,耦接上述图像接收单元120,对上述多组第一像素数据进行色彩空间转换,以取得上述图像于CIELAB色彩空间中的多组第二像素数据,其中每一上述多组第二像素数据包括亮度分量(L)、第一色彩分量(a)与第二色彩分量(b),上述图像处理单元140利用色彩调整单元142调整上述多组第二像素数据中的所述亮度分量(L)、所述第一色彩分量(a)与所述第二色彩分量(b),并取得显着特性权重图,并对上述多组第二像素数据进行色彩空间映射,以取得于上述第一色彩空间中,对应于上述多组第二像素数据的多组第三像素数据;以及该显示面板160,耦接上述图像处理单元140,用以接收并显示由上述多组第三像素数据所组成的上述图像。
图3a为本发明一实施例的图像显着性的色彩增强方法方块图、图3b为本发明一实施例的图像显着性的色彩增强方法流程图、图4为本发明一实施例的Lab色彩空间等亮度等色调平面坐标示意图及图5为本发明一实施例的饱和度增强函数示意图。请参考图2、图3a、图3b及图4,在本发明专利的一实施例中,一种图像显着性的色彩增强方法,用于具备图像处理功能的电子装置,包括:取得图像于第一色彩空间中的多组第一像素数据;对上述多组第一像素数据进行色彩空间转换,以取得上述图像于CIELAB色彩空间中的多组第二像素数据,其中每一上述第二像素数据包括亮度分量(L)、第一色彩分量(a)与第二色彩分量(b);利用色彩调整单元142调整上述多组第二像素数据中的所述亮度分量(L)、所述第一色彩分量(a)与所述第二色彩分量(b),并取得显着特性权重图;以及对上述多组第二像素数据进行CIELAB色彩空间映射,并结合透过上述色彩调整单元142调整所取得的显着特征权重图,以取得上述第一色彩空间中,对应于上述多组第二像素数据的多组第三像素数据。
请参考图3a,在本发明专利的一实施例中,取得图像于第一色彩空间中的多组第一像素数据200;对上述多组第一像素数据进行色彩空间转换,以取得上述图像于CIELAB色彩空间中的多组第二像素数据210,其转换公式分别如下:
L*=116f(Y/Yn)-16
a*=500[f(X/Xn)-f(Y/Yn)]。
b*=200[f(Y/Yn)-f(Z/Zn)]
请参考图3a,在本发明专利的一实施例中,上述第一色彩空间为红绿蓝(RGB)色彩空间,且每一上述第一像素数据与每一上述第三像素数据分别包括红色分量(R)、绿色分量(G)以及蓝色分量(B)。
请参考图2及图3a,在本发明专利的一实施例中,其中上述色彩调整单元142调整上述多组第二像素数据中的所述亮度分量(L)、所述第一色彩分量(a)与所述第二色彩分量(b),并取得显着特性权重图步骤为:采用上述第二像素数据得到的亮度分量(L)、第一色彩分量(a)与第二色彩分量(b)222;计算各通道均值Lave,aave,bave224;计算三通道L、a、b与各均值(Lave,aave,bave)的欧式距离226;以及对显着权重w(欧式距离)进行归一化,得到显着特征权重图228。
请参考图3a,在本发明专利的一实施例中,所述计算各通道均值Lave,aave,bave,其各通道均值224公式为:
请参考图3a,在本发明专利的一实施例中,所述计算三通道L、a、b与各均值(Lave,
aave,bave)的欧式距离226,其欧式距离公式为:
w(i,j)=||(L,a,b)-(Lave,aave,bave)||。
请参考图3a,在本发明专利的一实施例中,所述对显着权重w(欧式距离)进行归一化,得到显着特征权重图228,其对显着特征权重公式为:
请参考图3a,在本发明专利的一实施例中,其中对上述多组第二像素数据进行CIELAB色彩空间映射230步骤为:采用二分法寻找到处理像素在等色调等亮度下的最大彩度值232;计算该处理像素的饱和度234;按照显着特征权重图对图像进行色彩增强处理236。
请参考图3a及图4,在本发明专利的一实施例中,所述采用二分法寻找到处理像素在等色调等亮度下的最大彩度值232的步骤为:在CIELAB色彩空间等色调LC(亮度彩度)平面坐标300中,P为某一像素点,P’为P点饱和度增强处理后像素点,M为P点的等色调平面等亮度下的一显示器所能显示的色彩在CIELAB色彩空间中的边界值,O为P点垂直于LC(亮度彩度)平面上的L(亮度轴)上的一点,其中该处理像素P点在等色调等亮度下的最大彩度值为在等色调LC(亮度彩度)平面中,O点到M点的距离。
请参考图3a及图4,在本发明专利的一实施例中,所述计算该处理像素的饱和度,其该处理像素P点的饱和度234公式为:SP(i,j)=CP/CMax=OP/OM。
请参考图3a及图4,在本发明专利的一实施例中,所述按照显着特征权重图对图像进行色彩增强处理,其该处理像素P点的饱和度色彩增强函数236公式为:f(SP(i,j),w(i,j))=OP’/OM,可求得饱和度增强后P’的值,也可求得输出的a,b值。
在本发明专利的一实施例中,所述采用显着特性函数关系(wNorm)信息反馈调节饱和度增强函数的参数(Beta)中,其反馈调节饱和度增强函数的参数公式为:Beta(i,j)=θ·wNorm(i,j),其中θ为调节参数,θ∈[0,1],θ越大表示色彩饱和度增强参数越弱,反之增强效果越明显。
请参考图4及图5,在本发明专利的一实施例中,所述饱和度增强函数如非线性变换函数,其饱和度增强函数的公式为:fs(i,j)=f(SP(i,j),w(i,j))=Beta(i,j)·fs1(i,j)+(1-Beta(i,j))·fs2(i,j)=OP’/OM,其中,当处于显著性比较高的区域时,Beta(i,j)越接近于最大值时,fs函数越接近于非线性变换函数fs1,色彩会更加鲜艳;当色彩处于显著性较低的范围时,Beta(i,j)越接近于最小值时,fs会越接近于线性映射函数fs2,色彩鲜艳程度降低。
请参考图3a,在本发明专利的一实施例中,取得上述第一色彩空间中,对应于上述多组第二像素数据的多组第三像素数据240,得到饱和度增强后图像250。
请参考图3b,流程S200:取得图像于第一色彩空间中的多组第一像素数据。
请参考图3b,流程S210:对上述多组第一像素数据进行色彩空间转换,以取得上述图像于CIELAB色彩空间中的多组第二像素数据,其中每一上述第二像素数据包括亮度分量(L)、第一色彩分量(a)与第二色彩分量(b)。
请参考图3b,流程S220:利用色彩调整单元调整上述多组第二像素数据中的所述亮度分量(L)、所述第一色彩分量(a)与所述第二色彩分量(b),并取得显着特性权重图。
请参考图3b,子流程S222:采用上述第二像素数据得到的亮度分量(L)、第一色彩分量(a)与第二色彩分量(b)。
请参考图3b,子流程S224:计算各通道均值Lave,aave,bave。
请参考图3b,子流程S226:计算三通道L、a、b与各均值(Lave,aave,bave)的欧式距离。
请参考图3b,子流程S228:对显着权重w(欧式距离)进行归一化,得到显着特征权重图。
请参考图3b,流程S230:对上述多组第二像素数据进行CIELAB色彩空间映射,并结合透过上述色彩调整单元调整所取得的显着特征权重图。
请参考图3b,子流程S232:采用二分法寻找到处理像素在等色调等亮度下的最大彩度值。
请参考图3b,子流程S234:计算该处理像素的饱和度。
请参考图3b,子流程S236:按照显着特征权重图对图像进行色彩增强处理。
请参考图3b,流程S240:取得上述第一色彩空间中,对应于上述多组第二像素数据的多组第三像素数据。
请参考图3b,流程S250:得到饱和度增强后图像。
本发明专利采用感知均匀性更解决人眼的Lab色彩空间进行色彩映射,其中映射方法采用二分法查找边界值,加速运算时间,并在人眼感知等亮度下计算人眼显着特性对图像进行自适应色彩调节,增加图像层次感与立体感,且也采用一种色彩增强方法对显着性高的图像增强时的不自然现象,并解决了在HSV(色相:Hue、饱和度:Saturation、明度;Value)等空间色彩空间增强时亮度不均衡的现象。
“在一些实施例中”及“在各种实施例中”等用语被重复地使用。所述用语通常不是指相同的实施例;但它也可以是指相同的实施例。“包含”、“具有”及“包括”等用词是同义词,除非其前后文意显示出其它意思。
以上所述,仅是本发明专利的实施例,并非对本发明专利作任何形式上的限制,虽然本发明专利已以具体的实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明专利,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明专利技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明专利技术方案的内容,依据本发明专利的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明专利技术方案的范围内。