CN112581390A

CN112581390A - 一种图像色彩增强方法、装置、设备及可读存储介质

Info

Publication number: CN112581390A
Application number: CN202011442821.2A
Authority: CN
Inventors: 孙爽爽; 程明辉
Original assignee: Sonoscape Medical Corp
Current assignee: Sonoscape Medical Corp
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2021-03-30
Anticipated expiration: 2040-12-11
Also published as: CN112581390B

Abstract

本发明公开了一种图像色彩增强方法、装置、设备及可读存储介质，其中，该图像色彩增强方法包括：获取待进行色彩增强处理的目标图像；获取所述目标图像中与特定色域对应的饱和度增强部分，其中，所述特定色域包括指定增强色域和处于所述指定增强色域与指定不增强色域之间的过渡色域；所述饱和度增强部分为针对所述目标图像中所述特定色域的饱和度，进行饱和度增强处理前后所对应的饱和度差值；基于所述饱和度增强部分生成所述目标图像的色彩增强图像；基于上述方案，本发明能够实现特定色域的色彩增强，色彩对比度强，且颜色过渡自然，能够很好地凸显图像中某些颜色。

Description

一种图像色彩增强方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种图像色彩增强方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

色彩增强技术可以对图像进行色彩调整，增加图像的鲜艳度。色彩增强不仅可以提高图片的可观赏性，还可辅助辨别图像中的物体。例如，在内窥镜领域中，对所拍摄的彩色图像进行色彩增强，更加有利于区分血管、粘膜等不同组织。

目前的色彩增强方法通常为：对彩色图像进行空间转换，对饱和度进行全色域的拉伸增强处理，然后，再转回到RGB图像空间。然而，现有的色彩增强方法虽然有一定的效果，但是存在颜色过渡生硬、色彩对比度不够强等缺点，难以满足实际需求。

鉴于此，提供一种解决上述技术问题的方案，已经是本领域技术人员所亟需关注的。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像色彩增强方法、装置、设备及可读存储介质，针对图像中特定色域的色彩进行拉伸增强处理，可以提高图像的特定色彩的对比度，同时让色彩过渡更自然，具有能够很好地突显图像中特定颜色的效果。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种图像色彩增强方法，包括：

获取待进行色彩增强处理的目标图像；

获取所述目标图像中与特定色域对应的饱和度增强部分，其中，所述特定色域包括指定增强色域和处于所述指定增强色域与指定不增强色域之间的过渡色域；所述饱和度增强部分为针对所述目标图像中所述特定色域的饱和度，进行饱和度增强处理前后所对应的饱和度差值；

基于所述饱和度增强部分生成所述目标图像的色彩增强图像。

在本发明的一种具体实施方式中，所述获取所述目标图像中与特定色域对应的饱和度增强部分，包括：

根据所述特定色域，生成基于所述目标图像的色调的权重模板；

利用所述权重模板，从所述目标图像的全色域初始饱和度中提取出与所述特定色域对应的特定色域饱和度；

利用预设增强曲线对所述特定色域饱和度进行增强处理，得到特定色域增强饱和度；

将所述特定色域增强饱和度与所述特定色域饱和度的差值，确定为所述饱和度增强部分。

在本发明的一种具体实施方式中，根据所述特定色域，生成基于所述目标图像的色调的权重模板，包括：

将所述目标图像中各个像素点的色调值与所述特定色域进行比对，得到比对结果；

利用所述比对结果，确定各个所述像素点的权重值，得到所述权重模板。

在本发明的一种具体实施方式中，所述基于所述饱和度增强部分生成所述目标图像的色彩增强图像，包括：

基于所述目标图像，生成色彩增强曲线；

利用所述色彩增强曲线，对所述饱和度增强部分进行拉伸增强，得到拉伸增强结果；

叠加所述拉伸增强结果和所述目标图像的全色域初始饱和度，得到所述目标图像的色彩增强图像。

在本发明的一种具体实施方式中，所述基于所述目标图像，生成色彩增强强度曲线，包括：

基于所述目标图像的全色域初始饱和度，生成第一色彩增强强度曲线。

在本发明的一种具体实施方式中，所述第一色彩增强强度曲线具有按照随饱和度降低而增强强度逐渐减少的特性。

在本发明的一种具体实施方式中，所述基于所述目标图像，生成色彩增强强度曲线，还包括：

基于所述目标图像的亮度，生成第二色彩增强强度曲线；

相乘融合所述第一色彩增强强度曲线和所述第二色彩增强强度曲线，得到所述色彩增强强度曲线。

在本发明的一种具体实施方式中，所述第二色彩增强强度曲线具有按照亮度越高或越低而增强强度越小的特性。

另一方面，本发明实施例还提供了一种图像色彩增强装置，包括：

图像获取模块，用于获取待进行色彩增强处理的目标图像；

饱和度增强部分获取模块，用于获取所述目标图像中与特定色域对应的饱和度增强部分，其中，所述特定色域包括指定增强色域和处于所述指定增强色域与指定不增强色域之间的过渡色域；所述饱和度增强部分为针对所述目标图像中所述特定色域的饱和度，进行饱和度增强处理前后所对应的饱和度差值；

色彩增强处理模块，用于基于所述饱和度增强部分生成所述目标图像的色彩增强图像。

又一方面，本发明实施例还提供了一种图像处理设备，包括

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上所述图像色彩增强方法。

再一方面，本发明实施例还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述图像色彩增强方法。

本发明所提供的图像色彩增强方法、装置、图像处理设备和可读存储介质所具有的有益效果是：本发明基于目标图像中与特定色域对应的饱和度增强部分，得到色彩增强图像，能够仅针对特定色域对应的饱和度进行拉伸增强，从而可以有效提高目标图像中特定色域的色彩对比度；又，由于本发明中的特定色域除了包括指定增强色域部分之外，还包括处于指定增强色域与指定不增强色域之间的过渡色域部分，因而可以使得色彩过渡更自然。也就是说，相较于针对整个色域进行色彩增强而言，本发明对特定色域进行色彩增强处理，能够实现特定色域的色彩增强，色彩对比度强，且颜色过渡自然，能够很好地凸显图像中某些颜色。

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为本发明实施例中一种图像色彩增强方法的实施流程图；

图2为本发明实施例中一种特定色域与权重值的对应关系图；

图3为本发明实施例中一种色彩增强流程示意图；

图4为本发明实施例中一种原始彩色图像所对应的灰度图；

图5为采用本发明实施例所提供的图像色彩增强方法，对图4所对应的原始彩色图像进行色彩增强处理后，所得到的增强图像对应的灰度图；

图6为本发明实施例中一种图像色彩增强装置的结构示意图；

图7为本发明实施例中一种图像处理设备的结构示意图；

图8为本发明实施例中一种图像处理设备的具体结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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做出创造性劳动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。

为便于理解，下面对本文中涉及的相关技术术语进行说明：

RGB(RGB color mode)图像空间，即RGB色彩模式，RGB图像空间是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色。

HSV(Hue，Saturation，Value)图像空间，是根据颜色的直观特性创建的一种颜色空间，也称六角锥体模型(HexconeModel)，这个模型中颜色的参数分别是：色调(H)，饱和度(S)，明度(V)。

HSI图像空间，与HSV图像空间类似，不同在于：在HSI图像空间中的I代表亮度，而HSV图像空间中的V代表明度，亮度和明度的区别是：一种纯色的明度等于白色的明度，而纯色的亮度等于中度灰的亮度。

YCbCr(或表示为Y'CbCr，YCBCR，Y'CBCR)图像空间，是色彩空间的一种，其中Y'为颜色的亮度(luma)成分、而CB和CR则为蓝色和红色的浓度偏移量成份。Y'和Y是不同的，而Y就是所谓的亮度(luminance)，表示光的浓度且为非线性，使用伽马修正(gammacorrection)编码处理。

Lab图像空间，是基于人对颜色的感觉的色彩模型，Lab中的数值描述正常视力的人能够看到的所有颜色。Lab图像空间描述的是颜色的显示方式，颜色色彩管理系统使用Lab作为色标，以将颜色从一个色彩空间转换到另一个色彩空间。Lab图像空间是由亮度(Luminosity)和有关色彩的a(从洋红色至绿色的范围)，b(黄色至蓝色的范围)三个要素组成。其中，Lab颜色模式的亮度分量范围是0到100，为50时，就相当于50％的黑。a和b的值域都是由+127至-128，其中+127a就是红色，渐渐过渡到-128a的时候就变成绿色；同样原理，+127b是黄色，-128b是蓝色。

本发明实施例提出了一种可以针对特定色域进行色彩增强的图像色彩增强方法，以满足需进行特定颜色增强场景的需求。具体的，请参考图1，图1为本发明实施例中一种图像色彩增强方法的流程图，该方法包括以下步骤：

S100、获取待进行色彩增强处理的目标图像。

在本发明实施例中，“目标图像”可以为任意需要针对其中的某些颜色进行色彩增强处理的图像。对于目标图像本身包括哪些物体的影像，目标图像的具体采集环境，目标图像的采集设备，目标图像的初始图像空间等均不做限定。

具体的，可以直接从存储介质中读取目标图像；可以接收其他设备或应用发送的目标图像；可利用图像采集设备采集目标图像。

通常来说，用于表示图像的图像空间有多种，考虑到在本发明实施例中，需要对图像进行色彩增强处理。因此，在实际应用中，可以在获得目标图像之后，预先根据后续的图像处理需求，将目标图像的图像空间转换为HSI图像空间、HSV图像空间、YCbCr图像空间或Lab图像空间等便于进行色彩增强处理的目标图像空间。

S200、获取目标图像中与特定色域对应的饱和度增强部分。

其中，特定色域包括指定增强色域和处于指定增强色域与指定不增强色域之间的过渡色域；饱和度增强部分为针对目标图像中特定色域的饱和度，进行饱和度增强处理前后所对应的饱和度差值。

其中，“指定增强色域”即需要凸显的颜色，具体可以为：用户/工程人员选定的需增强的颜色。

“指定不增强色域”即不需增强处理的颜色，具体可以为：用户/工程人员选定的不需增强的颜色，或者，也可以为：基于“指定增强色域”而确定出的不需要增强的颜色，例如：其可以为与用户/工程人员选定的增强色域相差较大(比如，其色调值与指定增强色域的色调值之差大于某一阈值)的色域。

“过渡色域”即处于“指定增强色域”与“指定不增强色域”之间的色域。

也就是说，“特定色域”＝“指定增强色域”+“过渡色域”；而“全色域”＝“特定色域”+“指定不增强色域”。

在实际应用中，在进行色彩增强时，用户期望色彩增强具有针对性，即对某种或多种特定颜色进行增强(如天空图像，想重点增强其蓝色，对于自然风景图像，想重点增强绿色、棕色)。但是，相关技术中进行色彩增强，并没有针对性，具体的，相关技术中进行色彩增强处理是对全色域的颜色都进行增强。虽然对颜色进行了增强，但增强效果不佳，如颜色对比度不强，颜色不自然，难以满足某些特定颜色增强需求的场景。基于此，在本发明实施例中提出针对特定色域的颜色进行色彩增强处理。

其中，特定色域可以具体针对某一种颜色，或多种颜色。特定色域可以预先进行设置，也可以根据实际需求进行设置或调整。例如，特定色域可以具体为预先设置指定增强色域为深红色对应的色域，以及过渡色域为浅红色对应的色域。

其中，饱和度增强部分为针对目标图像中特定色域的饱和度，进行饱和度增强处理前后所对应的饱和度差值。

具体的，获取饱和度增强部分可具体为基于特定色域对目标图像的饱和度进行筛选，留下目标图像中与特定色域对应的饱和度部分，然后再进行色彩增强处理，得到该饱和度增强部分。在筛选过程中可以基于颜色情况为不同像素点的饱和度赋予不同的权重。

在本发明的一种具体实施方式中，步骤S200获取目标图像中与特定色域对应的饱和度增强部分，具体可以包括：

步骤S201、根据特定色域，生成基于目标图像的色调的权重模板。

首先，根据特定色域，生成目标图像基于色调的权重模板。基于该权重模板可以对目标图像涉及的大范围色域进行筛选，重点突显出特定色域。具体的，可以根据权重模板中各个像素点的权重值确定该像素点是否参与色彩增强处理。例如，当像素点的权重值为非0(如区间(0，1]内的具体权重值)，即表明该像素点需要进行色彩增强处理，当像素点的权重值为0，即表明该像素点无需进行色彩增强处理。

具体的，生成该权重模块的过程，包括：

步骤S201-1、将目标图像中各个像素点的色调值与特定色域进行比对，得到比对结果；

步骤S201-2、利用比对结果，确定各个像素点的权重值，得到权重模板。

为便于描述，下面将上述两个步骤结合起来进行说明。

其中，比对结果表示色调值是否在特定色域之内。

生成权重模板的过程，可具体为：将目标图像中各个像素点的色调值(即色调H)与特定色域进行比对，如果该色调值在特定色域内，则确定需要进行色彩增强，可赋予更高的权重；如果该色调值在特定色域之外，则确定无需进行色彩增强，可赋予更低的权重。其中，更高和更低是相对而言的，在实际应用中的时候，可根据需求进行设置和调整。

具体而言，可预先定义色调值在指定增强色域内，赋予权重为a；色调值在过渡色域之内，赋予权重为b；色调值在特定色域之外(或者说，在指定不增强色域内)，赋予权重为c，一般地，1≥a＞b＞c≥0，其中a、b和c的值可以为定值，如a＝1，b＝0.5，c＝0。为了进一步减少颜色过渡的不自然，其中b的值可根据该像素点的色调值与指定增强色域的偏离程度进行设置。例如，色调值在指定增强色域内的像素点的权重设置为1，色调值在指定不增强色域内的像素点的权重设置为0，色调值在过渡色域内的像素点的权重设置为0～1之间，其中色调值越接近指定增强色域的像素点的权重越接近1，越接近指定不增强色域的像素点的权重越接近0。

为便于理解，下面以HSI图像空间或HSV图像空间为例，请参考图2(横坐标表示色调值，纵坐标对应权重值)，对如何生成权重模板进行说明。在HSI图像空间或HSV图像空间，色调值可用H通道值表征。因此，可将目标图像中各个像素点的H通道值(即色调值)与需增强的特定色域(H范围1，图示H1)、不需增强的色域(H范围2，图示H2)进行比较，如果该像素点的H通道值在H1内，则将该像素点的权重值设置为1，如果在H2内，则将该像素点的权重值设置为0，如果在H1和H2之间，则将该像素点的权重值设置为0～1之间的值；由此，形成该目标图像的权重模板W。

步骤S202、利用权重模板，从目标图像的全色域初始饱和度中提取出与特定色域对应的特定色域饱和度。

具体的，可直接从目标图像中提取各个像素点的饱和度值，得到全色域初始饱和度。当然，若目标图像当前对应的图像空间不便提取饱和度，可对目标图像进行空间转换之后，针对转换后得到的图像提取全色域初始饱和度。

得到权重模板后，便可基于权重模板，得到目标图像对应特定色域的特定色域饱和度。该特定色域饱和度即为重点凸出特定色域的初始饱和度。

具体的，将目标图像对应的全色域初始饱和度表示为S，将S与权重模板相乘，即各个像素点的色饱和度值(简称饱和度值，即S通道值)与对应的权重值相乘，得到特定色域饱和度S1。例如，存在像素点，其S通道值为m，其在权重模板中对应的权重为1，则其在特定色域饱和度S1中的饱和度值为m；若其在权重模板中对应的权重为0，则其在特定色域饱和度S1中的饱和度值为0，从而，后续将不会对该像素点的饱和度进行增强处理。由此可见，基于权重模板，可以过滤目标图像中不需要增强颜色的像素点，得到目标图像的特定色域饱和度S1，同时，S1也可以为过渡颜色区域的像素点配置增强基准值，以控制过渡颜色区域的像素点的色彩增强幅度。

步骤S203、利用预设增强曲线对特定色域饱和度进行增强处理，得到特定色域增强饱和度。

可获取预设的增强曲线L0(S)，并通过增强曲线L0(S)对提取出的S1做增强处理，得到特定色域增强饱和度S2。

增强处理方式能够满足达到饱和度增强即可，例如，此处的增强处理可以为变形的gamma变换(伽马变换)。即，将S1的数据代入增强曲线L0(S)，得到增强后的饱和度S2，亦即，S2＝L0(S1)。其中，L0(S)曲线为连续光滑曲线，用于对饱和度进行近似的等幅度增强且饱和度不会超过1，这样经过L0(S)增强后的饱和度会保持自然，即S2会保持自然。

步骤S204、将特定色域增强饱和度与特定色域饱和度的差值，确定为饱和度增强部分。

即将S2减去S1，将所得结果确定为饱和度增强部分。

S300、基于饱和度增强部分生成目标图像的色彩增强图像。

得到饱和度增强部分之后，便可基于该饱和度增强部分生成该目标图像的色彩增强图像。

具体的，可以将饱和度增强部分(S2-S1)与目标图像的全色域初始饱和度S进行叠加处理，以得到色彩增强处理后的饱和度S3，亦即，S3＝(S2-S1)+S。如此，便可得到色彩增强图像。

特别地，对于经过空间转换后获取到的目标图像，在得到色彩增强图像后，还可再次进行空间转换，如此，便可以得到与初始图像相同图像空间表征的色彩增强图像。由于对目标图像进行色彩增强处理时，仅针对特定色域对应的饱和度增强部分进行拉伸增强，因而再次进行图像空间转换后得到的色彩增强图像，其某种或多种特定颜色的色彩更加明显，色彩对比度更强。

应用本发明实施例所提供的方法，基于目标图像中与特定色域对应的饱和度增强部分，得到色彩增强图像，能够仅针对特定色域对应的饱和度进行拉伸增强，从而可以有效提高目标图像中特定色域的色彩对比度；又，由于本发明中的特定色域除了包括指定增强色域部分之外，还包括处于指定增强色域与指定不增强色域之间的过渡色域部分，因而可以使得色彩过渡更自然。也就是说，相较于针对整个色域进行色彩增强而言，本发明对特定色域进行色彩增强处理，能够实现特定色域的色彩增强，色彩对比度强，且颜色过渡自然，能够很好地凸显图像中某些颜色。

需要说明的是，基于上述实施例，本发明实施例还提供了相应的改进方案。在优选/改进实施例中涉及与上述实施例中相同步骤或相应步骤之间可相互参考，相应的有益效果也可相互参照，在本文的优选/改进实施例中不再一一赘述。

在本发明实施例中的一种具体实施方式中，为了提高色彩增强效果，如减少色斑、噪声等缺点，可结合饱和度和/或亮度，进行色彩增强处理。

具体的，可基于当前图像的饱和度和/或亮度，生成色彩增强强度曲线，以对上述实施例中的与特定色域对应的饱和度增强部分进行拉伸增强(或者说，进行修正)。相应地，上述步骤S300基于饱和度增强部分生成目标图像的色彩增强图像，具体包括：

步骤S301、基于目标图像，生成色彩增强曲线。

生成色彩增强曲线的方式有多种，包括但不限于以下方式：

方式1：基于目标图像的全色域初始饱和度，生成第一色彩增强强度曲线。其中，第一色彩增强强度曲线具有按照随饱和度降低而增强强度逐渐减少的特性。可提升对比度。

第一色彩增强强度曲线，即用于确定各个像素点，基于饱和度而设置的针对饱和度增强部分的修正系数。即输入第一色彩增强强度曲线的数据为目标图像中各个像素点的饱和度，输出结果为该像素点基于饱和度的色彩增强强度。

具体的，可利用目标图像，按照随饱和度降低而增强强度逐渐减少的规律，生成连续的第一色彩增强强度曲线。基于第一色彩强度曲线进行色彩增强处理，可以对增强幅度进行控制，减少饱和度低的增强幅度，提升对比度的同时使颜色深浅过渡自然。

方式2：基于目标图像的亮度，生成第二色彩增强强度曲线。其中，第二色彩增强强度曲线具有按照亮度越高或越低而增强强度越小的特性。

第二色彩增强强度曲线用于确定各个像素点基于亮度而设置的针对饱和度增强部分的修正系数。即输入第二色彩增强强度曲线的数据为目标图像中各个像素点的亮度，输出结果为该像素点基于亮度的色彩增强强度。

具体的，可以利用目标图像，按照亮度越高或越低而增强强度值越小的规律，生成连续的第二色彩增强强度曲线。其中，当亮度值较低时，容易产生彩色噪声，因此，针对低亮度区域设置小的增强强度，可以过滤彩色噪声；当像素点的亮度较高时，高亮区域色彩增强幅度太大时图像会出现颜色过渡不自然的现象，因此针对高亮度区域设置较小的增强强度，可以让颜色过渡自然。

由此，通过第二色彩增强强度曲线，可以识别出亮度过暗或过亮的像素点，以便在后续步骤中去除过暗像素点引起的噪声，以及过亮像素点引起的过渡不自然的问题。

方式3：在实际应用中，还可以将方式1与方式2相结合，以兼顾亮度和饱和度，从而实现既提升对比度又可以抑制噪声。具体实现过程，包括：

步骤一、基于目标图像的全色域初始饱和度，生成第一色彩增强强度曲线；

步骤二、基于目标图像的亮度，生成第二色彩增强强度曲线；

步骤三、相乘融合第一色彩增强强度曲线和第二色彩增强强度曲线，得到色彩增强强度曲线。

通过相乘的方式可将第一色彩增强强度曲线和第二色彩增强强度曲线进行融合。也就是说，色彩增强强度曲线的输入数据为亮度和饱和度，输出的数据为基于饱和度和亮度的修正系数。

考虑到不同的图像空间对于饱和度和亮度的表征效果不同。因此，在本实施例中，还可选择特定图像空间下的饱和度、亮度来生成第一色彩增强强度曲线和第二色彩增强强度曲线。

下面以对RGB图像空间的初始图像进行转换为例，对如何通过转换图像空间，得到更加有利于生成相应色彩增强强度曲线，进行详细说明：

上述步骤S100中获取目标图像，可具体包括：

步骤S100-0、获取RGB图像空间的初始图像；

步骤S100-1、对初始图像进行空间转换，得到HSI/HSV图像空间的第一目标图像；

步骤S10-2、对初始图像进行空间转换，得到YCbCr/Lab图像空间的第二目标图像。

由于HSI图像空间和HSV图像空间对于饱和度有更好的表达效果，YCbCr图像空间和Lab图像空间对于亮度有更好地表达效果。因此，在本发明实施例中，在对初始图像进行空间转换时，可分别转换为HSI图像空间或HSV图像空间对应的第一目标图像；YCbCr图像空间或Lab图像空间对应的第二目标图像。

需要说明的是，在本实施例中，第一色彩增强强度曲线、第二色彩增强强度曲线、第一目标图像和第二目标图像等对象前冠词第一和第二仅用于区别两个目标图像对应的图像空间的不同，而非对两个不同图像空间的目标图像的主次、先后进行限定。

相应地，生成色彩增强强度曲线，包括：

步骤一、利用第一目标图像生成基于饱和度的第一色彩增强强度曲线；

步骤二、利用第二目标图像生成基于亮度的第二色彩增强强度曲线；

为便于描述，下面用L1(S)来表征第一色彩增强强度曲线，其中S指饱和度，用L2(Y)来表征第二色彩增强强度曲线，Y指亮度。

其中，L1(S)的特征为连续的，且随着饱和度降低，数值逐渐减少。生成L1(S)，可具体为，将第一目标图像的原始饱和度S输入色彩增强强度曲线L1，得到L1(S)——输出该饱和度S对应的像素点处的第一修正系数。

其中，a3为预设的数值，该曲线的输入数据为饱和度，输出数据为针对饱和度增强部分的第一修正系数。

关于生成基于亮度的L2(Y)，可具体为从第二目标图像中得到图像的亮度信息，然后，生成基于亮度的L2(Y)。L2(Y)的特征为连续的，且越往低亮度或者高亮度时，数值越小。具体实现过程：将第二目标图像的亮度值Y输入色彩增强强度曲线L2，得到L2(Y)——输出该亮度值Y对应的像素点处的第二修正系数。

其中，a4和a5均为预设的数值，该曲线的输入数据为亮度，输出数据为针对饱和度增强部分的第二修正系数。

需要说明的是，上述公式中的具体亮度区间仅为一种具体示例，在实际应用中上述公式中设置的具体亮度区间，还可设置为其他数值。

得到曲线L1(S)和曲线L2(Y)之后，为便于对饱和度增强部分(S2-S1)进行拉伸增强(或者说，修正)，可将L1(S)和L2(Y)进行相乘融合，即L1(S)*L2(Y)，将L1(S)*L2(Y)视为色彩增强强度曲线。如此，后续对目标图像中的饱和度增强部分进行色彩增强，得到较佳的增强结果。

步骤S302、利用色彩增强曲线，对饱和度增强部分进行拉伸增强，得到拉伸增强结果。

举例说明：基于色彩增强曲线对饱和度增强部分进行拉伸增强，所得到的拉伸增强结果为：L1(S)*(S2-S1)，L2(Y)*(S2-S1)或L1(S)*L2(Y)*(S2-S1)。

步骤S303、叠加拉伸增强结果和目标图像的全色域初始饱和度，得到目标图像的色彩增强图像。

将增强结果与目标图像原始的饱和度S相加，得到最终增强目标图像。

举例说明：增强目标图像的饱和度S3＝L1(S)*(S2-S1)+S、S3＝L2(Y)*(S2-S1)+S或S3＝L1(S)*L2(Y)*(S2-S1)+S。在将原始图像转换为第一目标图像和第二目标图像的情况下，可以第一目标图像为基础，进行色彩增强，即增强目标图像具体为HSV图像空间或HSI图像空间的目标图像。用饱和度和亮度信息对饱和度增强部分进行修正，可以进一步提高图像的色彩对比度，降低噪声，同时让色彩过渡更自然。

为便于本领域技术人员更好地理解本发明实施例所提供的技术方案，下面以在内窥镜领域，对内窥镜所拍摄的彩色图像，采用上述实施例所描述的图像色彩增强方法进行色彩增强处理过程进行举例说明。

请参考图3，图3为本发明实施例中一种色彩增强流程示意图。在图3中，输入图像可具体为内窥镜所拍摄的彩色图像，如图4所对应的原始彩色图像。对该彩色图像的色彩增强处理过程，包括：

步骤一、将输入图像从RGB图像空间转换到HSV或HSI空间。

步骤二、生成与特定色域对应的，且基于色调H的权重模板。其中，特定色域可以与红色对应。

步骤三、用权重模板从饱和度S中提取出S1，其中，S1即与特定色域对应的饱和度。

步骤四、按照预设增强曲线对S1进行增强处理，得到S2。

步骤五、生成基于饱和度S的第一色彩增强强度曲线L1(S)。

步骤六、将输入图像从RGB空间转换到YCbCr图像空间或Lab图像空间。

步骤七、生成基于亮度的第二色彩增强强度曲线L2(Y)。

步骤八、结合基于饱和度S的色彩增强强度曲线L1(S)和基于亮度的色彩增强强度曲线L2(Y)对与特定色域对应的饱和度增强部分(S2-S1)进行拉伸增强，得到HSV/HSI图像空间对应的增强图像。

步骤九、转换增强图像至RGB图像空间，得到对特定色域进行色彩增强后的色彩增强图像，如图5所示。

其中，由于图4和图5为灰度图，所以未能很好地体现出其色彩增强效果，但是，对比图4和图5仍可以看出，经过本实施例提供的图像色彩增强方法的处理后，图像的色彩对比度得到明显提升，且颜色过渡自然。

结合上述实施例的描述，以及此处的具体实现流程可见，本发明实施例所提供的图像色彩增强方法，具有技术效果：可以对内窥镜图像特定色域实现色彩增强，颜色过渡自然，色彩对比度强，噪声低，即能够很好的凸显某些组织颜色。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种图像色彩增强装置，下文描述的图像色彩增强装置与上文描述的图像色彩增强方法可相互对应参照。

参见图6所示，该装置包括以下模块：

图像获取模块100，用于获取待进行色彩增强处理的目标图像；

饱和度增强部分获取模块200，用于获取目标图像中与特定色域对应的饱和度增强部分，其中，特定色域包括指定增强色域和处于指定增强色域与指定不增强色域之间的过渡色域；饱和度增强部分为针对目标图像中特定色域的饱和度，进行饱和度增强处理前后所对应的饱和度差值；

色彩增强处理模块300，用于基于饱和度增强部分生成目标图像的色彩增强图像。

应用本发明实施例所提供的装置，基于目标图像中与特定色域对应的饱和度增强部分，得到色彩增强图像，能够仅针对特定色域对应的饱和度进行拉伸增强，从而可以有效提高目标图像中特定色域的色彩对比度；又，由于本发明中的特定色域除了包括指定增强色域部分之外，还包括处于指定增强色域与指定不增强色域之间的过渡色域部分，因而可以使得色彩过渡更自然。也就是说，相较于针对整个色域进行色彩增强而言，本发明对特定色域进行色彩增强处理，能够实现特定色域的色彩增强，色彩对比度强，且颜色过渡自然，能够很好地凸显图像中某些颜色。

在本发明的一种具体实施方式中，饱和度增强部分获取模块200，包括：

权重模板生成单元，用于根据特定色域，生成基于目标图像的色调的权重模板；

特定色域饱和度提取单元，用于利用权重模板，从目标图像的全色域初始饱和度中提取出与特定色域对应的特定色域饱和度；

饱和度增强处理单元，用于利用预设增强曲线对特定色域饱和度进行增强处理，得到特定色域增强饱和度；

饱和度增强部分确定单元，用于将特定色域增强饱和度与特定色域饱和度的差值，确定为饱和度增强部分。

在本发明的一种具体实施方式中，权重模板生成单元，具体用于将目标图像中各个像素点的色调值与特定色域进行比对，得到比对结果；利用比对结果，确定各个像素点的权重值，得到权重模板。

在本发明的一种具体实施方式中，色彩增强处理模块300，包括：

色彩增强曲线生成单元，用于基于目标图像，生成色彩增强曲线；

拉伸增强单元，用于利用色彩增强曲线，对饱和度增强部分进行拉伸增强，得到拉伸增强结果；

饱和度融合单元，用于叠加拉伸增强结果和目标图像的全色域初始饱和度，得到目标图像的色彩增强图像。

在本发明的一种具体实施方式中，色彩增强曲线生成单元，具体用于基于目标图像的全色域初始饱和度，生成第一色彩增强强度曲线。

在本发明的一种具体实施方式中，第一色彩增强强度曲线具有按照随饱和度降低而增强强度逐渐减少的特性。

在本发明的一种具体实施方式中，色彩增强曲线生成单元，还用于基于目标图像的亮度，生成第二色彩增强强度曲线；相乘融合第一色彩增强强度曲线和第二色彩增强强度曲线，得到色彩增强强度曲线。

在本发明的一种具体实施方式中，第二色彩增强强度曲线具有按照亮度越高或越低而增强强度越小的特性。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种图像处理设备，下文描述的一种图像处理设备与上文描述的一种图像色彩增强方法可相互对应参照。

参见图7所示，该图像处理设备包括：

存储器332，用于存储计算机程序；

处理器322，用于执行计算机程序时实现上述方法实施例的图像色彩增强方法的步骤。

具体的，请参考图8，图8为本实施例提供的一种图像处理设备的具体结构示意图，该图像处理设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)322(例如，一个或一个以上处理器)和存储器332，存储器332存储有一个或一个以上的计算机应用程序342或数据344。其中，存储器332可以是短暂存储或持久存储。存储在存储器332的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对数据处理设备中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器322可以设置为与存储器332通信，在图像处理设备301上执行存储器332中的一系列指令操作。

图像处理设备301还可以包括一个或一个以上电源326，一个或一个以上有线或无线网络接口350，一个或一个以上输入输出接口358，和/或，一个或一个以上操作系统341。

上文所描述的图像色彩增强方法中的步骤可以由图像处理设备执行实现。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种可读存储介质，下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种图像色彩增强方法可相互对应参照。

一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的图像色彩增强方法的步骤。

该可读存储介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。

本领域技术人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

Claims

1.一种图像色彩增强方法，其特征在于，包括：

获取待进行色彩增强处理的目标图像；

2.根据权利要求1所述的图像色彩增强方法，其特征在于，所述获取所述目标图像中与特定色域对应的饱和度增强部分，包括：

3.根据权利要求2所述的图像色彩增强方法，其特征在于，根据所述特定色域，生成基于所述目标图像的色调的权重模板，包括：

4.根据权利要求1至3任一项所述的图像色彩增强方法，其特征在于，所述基于所述饱和度增强部分生成所述目标图像的色彩增强图像，包括：

基于所述目标图像，生成色彩增强曲线；

5.根据权利要求4所述的图像色彩增强方法，其特征在于，所述基于所述目标图像，生成色彩增强强度曲线，包括：

6.根据权利要求5所述的图像色彩增强方法，其特征在于，所述第一色彩增强强度曲线具有按照随饱和度降低而增强强度逐渐减少的特性。

7.根据权利要求5所述的图像色彩增强方法，其特征在于，所述基于所述目标图像，生成色彩增强强度曲线，还包括：

基于所述目标图像的亮度，生成第二色彩增强强度曲线；

8.根据权利要求7所述的图像色彩增强方法，其特征在于，所述第二色彩增强强度曲线具有按照亮度越高或越低而增强强度越小的特性。

9.一种图像色彩增强装置，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于获取待进行色彩增强处理的目标图像；

10.一种图像处理设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述图像色彩增强方法。

11.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述图像色彩增强方法。