CN111369470A - 图像区域色调调整方法、装置、存储介质及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及图像处理技术领域，公开了一种图像区域色调调整方法、装置、存储介质及设备，该方法包括：S1：将原图像由RGB色域转换至YCbCr色域；S2：对YCbCr色域下的图像按预设的色调调整矩阵进行色调调整；S3：将色调调整后的图像由YCbCr色域转换至RGB色域，以得到转换后图像；S4：在YCbCr色域下计算色调调整之前的图像每个像素的色调值；S5：根据预设的色调范围判断每个像素的色调值是否在对应的色调范围内，若是，则输出所述转换后图像对应像素的像素值，否则输出原图像对应像素的像素值，以形成调整后的图像。本发明的方法计算复杂度低，只需要少量的存储空间，从而减小了芯片设计的难度，可以有效降低芯片功耗和成本。

Description

图像区域色调调整方法、装置、存储介质及设备
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种图像区域色调调整方法、装置、存储介质及设备。
背景技术
色调是指图像的相对明暗程度，在彩色图像上表现为颜色。在YCbCr坐标系中，可以根据以下公式计算出色调Hue，即色调和Cb、Cr的关系。
Figure BDA0002406466670000011
在图像显示应用中，需要根据个人的喜好做某些色调的调整，而其它色调保持不变。例如，肤色的调整。传统的技术方案多是基于查表的方法来调整色调，需要大量存储空间且芯片设计的难度高。
发明内容
本发明提出一种图像区域色调调整方法，解决现有技术中区域调色方案需大量存储空间且芯片设计难度高的问题。
本发明的一种图像区域色调调整方法，包括步骤：S1：将原图像由RGB色域转换至YCbCr色域；
S2：对YCbCr色域下的图像按预设的色调调整矩阵进行色调调整；
S3：将色调调整后的图像由YCbCr色域转换至RGB色域，以得到转换后图像；
S4：在YCbCr色域下计算色调调整之前的图像每个像素的色调值；
S5：根据预设的色调范围判断每个像素的色调值是否在对应的色调范围内，若是，则输出所述转换后图像对应像素的像素值，否则输出原图像对应像素的像素值，以形成调整后的图像。
其中，所述步骤S1中，由RGB色域转换至YCbCr色域的方式为：
Figure BDA0002406466670000021
其中，
Figure BDA0002406466670000024
为RGB色域到YCbCr色域的转换矩阵。
其中，所述步骤S2中，按如下色调调整矩阵进行色调调整：
Figure BDA0002406466670000022
其中，MHueAdjust为色调调整矩阵，Hue为原色调值，ΔHue为色调调整量。
其中，所述步骤S3中，由YCbCr色域转换至RGB色域的方式为：
Figure BDA0002406466670000023
其中，
Figure BDA0002406466670000025
为YCbCr色域到RGB色域的转换矩阵。
其中，所述步骤S4中，采用CORDIC算法在YCbCr色域下计算图像每个像素的色调值。
本发明还提供了一种图像区域色调调整装置，包括用于执行上述任一项所述的方法的单元。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行上述任一项所述的方法。
本发明还提供了一种图像区域色调调整设备，包括：处理器、网络接口和存储器，所述处理器、所述网络接口和所述存储器相互连接，其中，所述网络接口受所述处理器的控制用于收发消息，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行上述任一项所述的方法。
本发明利用矩阵计算方式来进行色调调整，并计算每个像素的色调值，并根据色调值来选择需要调整的色调区域，使得区域色调调整实现简单，精度高，而且计算复杂度低，只需要少量的存储空间，从而减小了芯片设计的难度，可以有效降低芯片功耗和成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种图像区域色调调整方法流程图；
图2为本发明的一种图像区域色调调整装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例的图像区域色调调整方法如图1所示，包括：
步骤S1，将原图像由RGB色域转换至YCbCr色域，即由图像像素的R、G、 B值计算图像的Y、Cb、Cr值，Y是指亮度分量，Cb指蓝色色度分量，而Cr指红色色度分量。
步骤S2，对YCbCr色域下的图像按预设的色调调整矩阵进行色调调整，该步骤对整个图像进行色调调整。
步骤S3，将色调调整后的图像由YCbCr色域转换至RGB色域，以得到转换后图像。
步骤S4，在YCbCr色域下计算色调调整之前的图像每个像素的色调值；
步骤S5，根据预设的色调范围[HueL HueH]判断每个像素的色调值是否在对应的色调范围内，若是，则输出所述转换后图像对应像素的像素值，否则输出原图像对应像素的像素值，以形成调整后的图像。在图像显示应用中，需要根据个人的喜好做某些色调的调整，而其它色调保持不变。例如：肤色的调整，对一个人像图片做肤色调整，需要先设定好肤色的色调范围，然后计算出每个像素的色调，把在肤色色调范围内的像素做色调调整，即按转换后图像输出，不在肤色色调范围内的像素，不做处理，使用原图像素输出。
本实施例利用矩阵计算方式来进行色调调整，并计算每个像素的色调值，并根据色调值来选择需要调整的色调区域，使得区域色调调整实现简单，精度高，只需要少量的存储空间，减小了芯片设计的难度，可以有效降低芯片功耗和成本。
其中，步骤S1中，由RGB色域转换至YCbCr色域的方式为：
Figure BDA0002406466670000041
其中，
Figure BDA0002406466670000042
为RGB色域到YCbCr色域的转换矩阵，本实施例中，采用 ITU-RBT.601标准，该标准下转换矩阵
Figure BDA0002406466670000043
为如下3×3的矩阵：
Figure BDA0002406466670000044
当然，也可以采用其它标准，例如ITU-R BT.709，这里的转换矩阵
Figure BDA0002406466670000045
就需要修改。
步骤S2中，按如下色调调整矩阵进行色调调整：
Figure BDA0002406466670000051
其中，MHueAdjust为色调调整矩阵，Hue为原色调值，ΔHue为色调调整量，Y、 Cb′和Cr′分别为色调调整后的亮度分量、蓝色色度分量和红色色度分量。
步骤S3中，由YCbCr色域转换至RGB色域的方式为：
Figure BDA0002406466670000052
其中，
Figure BDA0002406466670000053
为YCbCr色域到RGB色域的转换矩阵，本实施例中，这里采用ITU-RBT.601标准，该转换矩阵
Figure BDA0002406466670000054
为如下3×3的矩阵：
Figure BDA0002406466670000055
当然，也可以采用其他标准，例如ITU-R BT.709，这里的转换矩阵
Figure BDA0002406466670000056
就需要修改。
其中，所述步骤S4中，采用CORDIC算法在YCbCr色域下计算图像每个像素的色调值，具体地，根据步骤S1中转换后输出的Cb和Cr值，通过CORDIC 算法实现下面公式的计算。
Figure BDA0002406466670000057
采用该CORDIC算法实现简单且精度高。
本发明还提供了一种图像区域色调调整装置，包括用于执行上述任一项所述的方法的单元，具体地，如图2所示，包括：
第一色域转换单元201，用于将原图像由RGB色域转换至YCbCr色域，即由图像像素的R、G、B值计算图像的Y、Cb、Cr值，Y是指亮度分量，Cb指蓝色色度分量，而Cr指红色色度分量。
色调调整单元201，用于对YCbCr色域下的图像按预设的色调调整矩阵进行色调调整，该单元对整个图像进行色调调整。
第二色域转换单元203，将色调调整后的图像由YCbCr色域转换至RGB色域，以得到转换后图像。
色调计算单元204，用于在YCbCr色域下计算色调调整之前的图像每个像素的色调值。
判断输出单元205，用于根据预设的色调范围[HueL HueH]判断每个像素的色调值是否在对应的色调范围内，若是，则输出所述转换后图像对应像素的像素值，否则输出原图像对应像素的像素值，以形成调整后的图像。在图像显示应用中，需要根据个人的喜好做某些色调的调整，而其它色调保持不变。例如：肤色的调整，对一个人像图片做肤色调整，需要先设定好肤色的色调范围，然后计算出每个像素的色调，把在肤色色调范围内的像素做色调调整，即按转换后图像输出，不在肤色色调范围内的像素，不做处理，使用原图像素输出。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行上述任一项所述的方法。
本发明还提供了一种图像区域色调调整设备，包括：处理器、网络接口和存储器，所述处理器、所述网络接口和所述存储器相互连接，其中，所述网络接口受所述处理器的控制用于收发消息，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行上述任一项所述的方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种图像区域色调调整方法，其特征在于，包括步骤：
S1：将原图像由RGB色域转换至YCbCr色域；
S2：对YCbCr色域下的图像按预设的色调调整矩阵进行色调调整；
S3：将色调调整后的图像由YCbCr色域转换至RGB色域，以得到转换后图像；
S4：在YCbCr色域下计算色调调整之前的图像每个像素的色调值；
S5：根据预设的色调范围判断每个像素的色调值是否在对应的色调范围内，若是，则输出所述转换后图像对应像素的像素值，否则输出原图像对应像素的像素值，以形成调整后的图像。
2.如权利要求1所述的图像区域色调调整方法，其特征在于，所述步骤S1中，由RGB色域转换至YCbCr色域的方式为：
Figure FDA0002406466660000011
其中，
Figure FDA0002406466660000012
为RGB色域到YCbCr色域的转换矩阵。
3.如权利要求1所述的图像区域色调调整方法，其特征在于，所述步骤S2中，按如下色调调整矩阵进行色调调整：
Figure FDA0002406466660000013
Figure FDA0002406466660000014
其中，MHueAdjust为色调调整矩阵，Hue为原色调值，ΔHue为色调调整量。
4.如权利要求3所述的图像区域色调调整方法，其特征在于，所述步骤S3中，由YCbCr色域转换至RGB色域的方式为：
Figure FDA0002406466660000021
其中，
Figure FDA0002406466660000022
为YCbCr色域到RGB色域的转换矩阵。
5.如权利要求1所述的图像区域色调调整方法，其特征在于，所述步骤S4中，采用CORDIC算法在YCbCr色域下计算图像每个像素的色调值。
6.一种图像区域色调调整装置，其特征在于，包括用于执行如权利要求1～5中任一项所述的方法的单元。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1～5中任一项所述的方法。
8.一种图像区域色调调整设备，其特征在于，包括：处理器、网络接口和存储器，所述处理器、所述网络接口和所述存储器相互连接，其中，所述网络接口受所述处理器的控制用于收发消息，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1～5中任一项所述的方法。
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