TW201336319A - 消除影像色彩偏差的方法與裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種消除影像色彩偏差的方法與裝置，其包括依據一像素於一影像的位置計算出該像素的一位置權重，計算出該像素的邊緣響應，再將此影像像素的一色彩資訊轉換成一色相資訊。利用該像素的邊緣響應計算出色相範圍。最後利用位置權重、邊緣響應及/或色相範圍修正影像像素的色彩資訊。

Description

消除影像色彩偏差的方法與裝置
本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種影像色彩偏差消除的方法與裝置
因為科技的發展，影像擷取裝置的光學元件的體積越來越小。影像擷取裝置的影像色彩偏差為光線經光學鏡片不同像高位置所產生的色彩偏差現象。傳統技術使用多個鏡片的組合來達到消除色彩偏差現象的目的，然而此傳統技術需更改鏡片組的光學設計且增加鏡片組的成本。
本發明提供一種消除影像色彩偏差的方法與裝置，可以有效消除/改善影像色彩偏差。
本發明實施例提供一種消除影像色彩偏差的方法，其包括依據一像素於一影像的位置，計算該像素的一位置權重；以及利用該位置權重修正該像素的原色彩資訊。
本發明又提供一種用以消除影像色彩偏差的裝置，其包括一位置權重計算單元以及一色彩修正單元。位置權重計算單元接收像素的資料，並依據該像素於一影像的位置計算出該像素的位置權重。色彩修正單元耦接至該位置權重計算單元。色彩修正單元利用該位置權重修正該像素的原色彩資訊。
基於上述，本發明實施例的位置權重計算單元依據像素於影像的位置計算出該像素的位置權重。色彩修正單元利用該位置權重修正該像素的原色彩資訊。因此，本發明實施例不需更改鏡片組的光學設計即可以有效消除/改善影像色彩偏差。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
於以下的實施例中，考慮到造成光學色彩偏差的三個特性，以進行光學修正。特性一是色彩偏差的程度與像素位置至偏離影像光學中心的距離大致成正比。特性二是色彩偏差多發生於相鄰像素反差劇烈處，例如影像細節邊緣(edge)。特性三是色彩偏差在影像細節邊緣的正緣(positive)跟負緣(negative)處會有不同的色彩表現。下述實施例將根據此三種特性當中之一至多者進行消除色彩偏差，進而可正確估測及不損害影像的品質。舉例而言，於一實施例中，係單獨考慮到特性一來進行光學修正。於另一些實施例中，係同時考慮到特性一至性三以進行修正。值得注意的是，於不同的實施例中，可考慮到特性一至特性三當中之不同組合來消除色彩偏差，而不限於以下所舉之實施例之說明。
圖1是依照本發明一實施例說明一種消除影像色彩偏差的裝置100的方塊示意圖。如圖1所示，消除影像色彩偏差的裝置100包括一位置權重計算單元110與色彩修正單元150。色彩修正單元150耦接至位置權重計算單元110。
消除影像色彩偏差的裝置100可以應用於任何影像拍攝/擷取/處理系統中。例如，消除影像色彩偏差的裝置100可以應用於數位相機、攝影機等。經由鏡片組與影像感測器對影像進行取樣，可以獲得該影像的資料。該影像的資料可以利用影像處理電路及/或傳輸電路而提供給消除影像色彩偏差的裝置100。在本實施例中，消除影像色彩偏差的裝置100所接收的該影像的資料包含亮度Y、彩度資訊Cb與彩度資訊Cr。然而，該影像的資料不限於此。例如，在另一實施例中，該影像的資料可以包含紅色資料R、綠色資料G與藍色資料B。又例如，在其他實施例中，該影像的資料可以包含飽和度(Saturation)與色相(Hue)。
圖2是依照本發明一實施例說明一種消除影像色彩偏差的方法的流程示意圖。請參照圖1與圖2，位置權重計算單元110接收一像素的資料，依據該像素於一影像的位置計算該像素的位置權重WR(步驟S210)。色彩修正單元150利用該位置權重WR修正該像素的原色彩資訊(步驟S220)。於圖1中，該像素的原色彩資訊包含彩度資訊Cb與彩度資訊Cr。色彩修正單元150進行步驟S220後輸出新色彩資訊，此新色彩資訊包含新彩度資訊Cb’與新彩度資訊Cr’。
圖3是依照本發明其中一個實施例說明像素於一影像的位置示意圖。請參照圖3，圓圈300表示光透鏡的可成像範圍，而X0、Y0是影像中心的座標位置。虛線框310表示可取樣影像幀的最大範圍，而Xmax、Ymax是影像像高(image height)最高處的座標位置。換言之，若虛線框310表示該影像，則Xmax為該影像的X軸座標最大值，而Ymax為該影像的Y軸座標最大值。影像310中像素的座標為Xi、Yi。於本實施例中圖2所示步驟S210包括：使用方程式1計算位置權重WR。
WR=[(Xi-X0)2+(Yi-Y0)2]/[(Xmax-X0)2+(Ymax-Y0)2]　方程式1
這表示位置權重WR就是像素的位置(Xi,Yi)與中心(X0,Y0)的距離和影像的像高(Xmax,Ymax)與中心(X0,Y0)的距離二者的比例。位置權重計算單元110可以使用方程式1進行步驟S210，以計算出位置權重WR，並將位置權重WR傳送至色彩修正單元150。
色彩偏差的現象主要是由影像擷取裝置鏡頭的鏡片組造成。色彩偏差的現象通常發生於像高(image height)位置較高且遠離鏡片中心(X0,Y0)的四周範圍，例如圖3所示圓圈300的邊緣附近。因此，在本實施例中，位置權重WR會隨像素位置(Xi,Yi)與影像中心(X0,Y0)間的距離成正比。意即，若像素位置(Xi,Yi)在像高為零的中心位置(X0,Y0)，則位置權重WR會是最小值；若像素位置(Xi,Yi)在像高最大的周邊位置，例如在(Xmax,Ymax)處，則位置權重WR會是最大值。值得注意的是，其他可依據像素位置(Xi,Yi)與影像中心(X0,Y0)間的距離來調整位置權重WR亦可採用，而不限於上式。且較佳地，隨像素位置(Xi,Yi)與影像中心(X0,Y0)間的距離遞增，位置權重WR安排為遞增。
色彩修正單元150可以依據位置權重WR修正該像素的原色彩資訊，即彩度資訊Cb與彩度資訊Cr。例如，不論位置權重WR為何，步驟S220皆使用方程式2與方程式3計算新彩度資訊Cb’與新彩度資訊Cr’。
Cb’=Cb×WR×WNORMAL　方程式2
Cr’=Cr×WR×WNORMAL　方程式3
其中，WNORMAL為一正規化參數，其可以是任何實數。應用本實施例者可以視其實際產品的設計需求來決定正規化參數WNORMAL的大小。在另一實施例中，例如，不論位置權重WR為何，步驟S220皆使用方程式4與方程式5計算新彩度資訊Cb’與新彩度資訊Cr’。
Cb’=Cb×WNORMAL÷WR　方程式4
Cr’=Cr×WNORMAL÷WR　方程式5
本實施例的實現方式不限於上述。例如，色彩修正單元150可以檢查像素位置(Xi,Yi)與中心位置(X0,Y0)之間的距離。若像素位置(Xi,Yi)與中心位置(X0,Y0)之間的距離大於某一預設距離，則色彩修正單元150才使用方程式2與方程式3(或使用方程式4與方程式5)計算新彩度資訊Cb’與新彩度資訊Cr’。若像素位置(Xi,Yi)與中心位置(X0,Y0)之間的距離小於所述某一預設距離，則色彩修正單元150不修正該像素的原色彩資訊，即Cb’=Cb且Cr’=Cr。
在本實施例中，圖2中步驟S220包含子步驟S221~S223。色彩修正單元150內定義了一個位置權重閥值WRT。當完成步驟S210後，色彩修正單元150進行步驟S221以比較位置權重WR與位置權重閥值WRT，繼而可依據比較結果來決定是否修正該像素的原色彩資訊。較佳地，如圖2所示，若位置權重WR小於位置權重閥值WRT，則色彩修正單元150不修正該像素的原色彩資訊(步驟S222)，即Cb’=Cb且Cr’=Cr。若色彩修正單元150判斷位置權重WR大於位置權重閥值WRT，則色彩修正單元150使用上述方程式2與方程式3(或使用方程式4與方程式5)計算新彩度資訊Cb’與新彩度資訊Cr’，以修正該像素的原色彩資訊。
因此，本實施例的位置權重計算單元110依據像素於影像的位置計算出該像素的位置權重WR。色彩修正單元150可以利用位置權重WR修正該像素的原色彩資訊(Cb與Cr)。因此，本實施例不需更改鏡片組的光學設計即可以有效消除/改善影像色彩偏差。
圖4是依照本發明另一實施例說明一種消除影像色彩偏差的裝置400的方塊示意圖。圖4所示裝置400可以參照圖1、圖2與圖3中關於影像色彩偏差的裝置100的相關說明。不同於圖1所示裝置100之處，在於圖4所示裝置400更包括邊緣響應單元120。如前曾述，光學所造成色彩偏差主要有三個特性。特性一是色彩偏差的程度與像素位置(Xi,Yi)至偏離影像光學中心(X0,Y0)的距離成正比。特性二是色彩偏差多發生於相鄰像素反差劇烈處，例如影像細節邊緣。特性三是色彩偏差在影像細節邊緣的正緣跟負緣處會有不同的色彩表現。本實施例將根據此三種特性進行消除色彩偏差。本實施例可正確估測及不損害影像的品質。
邊緣響應單元120耦接至色彩修正單元150。邊緣響應單元120接收該像素的資料，依據該影像的亮度資訊Y計算該像素的邊緣響應。於本實施例中，邊緣響應可能是正細節強度響應IP或負細節強度響應IN。邊緣響應單元120可以用濾波器，較佳為高通濾波器，譬如是二階微分濾波器或是拉普拉斯濾波器(Laplacian filter)，以對該影像的亮度資訊Y進行細節強度計算，進而獲得該像素的正細節強度響應IP或負細節強度響應IN，然後將正細節強度響應IP或負細節強度響應IN輸出至色彩修正單元150。其中，色彩修正單元150更利用該邊緣響應(IP或IN)與位置權重WR來修正該像素的原色彩資訊。
圖5是依照本發明實施例說明該影像的亮度資訊Y與邊緣響應(IP或IN)之關係示意圖。圖5上部繪示影像310(參照圖3)中不同像素位置的亮度變化，其中縱軸表示亮度資訊Y，而橫軸表示像素位置。圖5下部繪示邊緣響應單元120的輸出，其中縱軸表示邊緣響應，而橫軸表示像素位置。在此實施例中，影像310在位置區間501處存在一個影像細節邊緣，因此邊緣響應單元120的輸出在位置區間501兩端處匯出現正脈衝與負脈衝。若邊緣響應單元120產生的邊緣響應強度大於0，則此邊緣響應稱為正細節強度響應IP。反之，若邊緣響應單元120產生的邊緣響應強度小於0，則此邊緣響應稱為負細節強度響應IN。細節強度響應主要是用於偵測相鄰像素的反差劇烈程度。
圖6是依照本發明另一實施例說明一種消除影像色彩偏差的方法的流程示意圖。圖6所示實施例可以參照圖2的相關說明。不同於圖2所示實施例之處，在於圖6所示實施例更包括步驟S610，且步驟S220還包括子步驟S620、S630與S640。請參照圖4與圖6，在完成步驟S210(即計算位置權重WR)後，邊緣響應單元120接著進行步驟S610，以依據該影像的亮度資訊Y計算該像素的邊緣響應。該像素的邊緣響應可能是正細節強度響應IP或負細節強度響應IN。
色彩修正單元150更利用邊緣響應(IP或IN)與位置權重WR來修正該像素的原色彩資訊。於本實施例中，色彩修正單元150內定義了一個位置權重閥值WRT、正細節強度響應閥值IPT與負細節強度響應閥值INT。當完成步驟S610後，色彩修正單元150進行步驟S221以比較位置權重WR與位置權重閥值WRT。若位置權重WR小於位置權重閥值WRT，則色彩修正單元150不修正該像素的原色彩資訊(步驟S222)，即Cb’=Cb且Cr’=Cr。若色彩修正單元150判斷位置權重WR大於位置權重閥值WRT，則色彩修正單元150進行步驟S620。
在步驟S620中，色彩修正單元150比較該像素的正細節強度響應IP與正細節強度響應閥值IPT，或比較該像素的負細節強度響應IN與負細節強度響應閥值INT，並依據比較結果來決定是否修正該像素的原色彩資訊。較佳地，若該像素的邊緣響應為正細節強度響應IP，則色彩修正單元150比較正細節強度響應IP與正細節強度響應閥值IPT。若該像素的邊緣響應為負細節強度響應IN，則色彩修正單元150比較該像素的負細節強度響應IN與負細節強度響應閥值INT。若正細節強度響應IP小於正細節強度響應閥值IPT(或負細節強度響應IN的絕對值小於負細節強度響應閥值INT)，則色彩修正單元150不修正該像素的原色彩資訊(步驟S222)。若色彩修正單元150判斷正細節強度響應IP大於正細節強度響應閥值IPT(或負細節強度響應IN的絕對值大於負細節強度響應閥值INT)，則色彩修正單元150進行步驟S630。
在步驟S630中，色彩修正單元150將該像素的邊緣響應轉換為邊緣響應權重。若該像素的邊緣響應為正細節強度響應IP，則色彩修正單元150將正細節強度響應IP轉換為正細節強度響應權重WIP。若該像素的邊緣響應為負細節強度響應IN，則色彩修正單元150將負細節強度響應IN轉換為負細節強度響應權重WIN。邊緣響應與邊緣響應權重二者的轉換關係可以視實際產品的設計需求來決定。色彩修正單元150可以使用方程式、轉換曲線、查找表或其他方式將該像素的邊緣響應轉換為邊緣響應權重。
例如，圖7是依照本發明實施例說明影像310(參照圖3)中該像素的邊緣響應與邊緣響應權重二者的轉換曲線示意圖。圖7左部繪示正細節強度響應IP與正細節強度響應權重WIP二者的轉換曲線，其中縱軸表示正細節強度響應權重WIP的大小，而橫軸表示正細節強度響應IP的大小。圖7右部繪示負細節強度響應IN與負細節強度響應權重WIN二者的轉換曲線，其中縱軸表示負細節強度響應權重WIN的大小，而橫軸表示負細節強度響應IN的絕對值大小。依據圖7所示轉換曲線，色彩修正單元150可將該像素的邊緣響應(IP或IN)轉換為邊緣響應權重(WIP或WIN)。
請轉回參考圖6。細節強度響應主要是用於偵測相鄰像素的反差劇烈程度。當像素的位置權重WR越大，且細節強度響應IP及IN的絕對值大超過一細節強度響應閥值IPT及INT時，代表此位置的像素必須進行較大的色彩偏差抑制，因此步驟S630產生代表細節強度響應IP及IN的邊緣響應權重WIP及WIN。若位置權重WR大於位置權重閥值WRT，且正細節強度響應IP大於該正細節強度響應閥值IPT(負細節強度響應IN的絕對值大於負細節強度響應閥值INT)，則色彩修正單元150將進行步驟S640以修正該像素的原色彩資訊。
若該像素的邊緣響應為正細節強度響應IP，則色彩修正單元150於步驟S640中可以使用方程式6與方程式7計算新彩度資訊Cb’與新彩度資訊Cr’。
Cb’=Cb×(WR+WIP)×WNORMAL　方程式6
Cr’=Cr×(WR+WIP)×WNORMAL　方程式7
其中，WNORMAL為一正規化參數，其可以是任何實數。應用本實施例者可以視其實際產品的設計需求來決定正規化參數WNORMAL的大小。若該像素的邊緣響應為負細節強度響應IN，則色彩修正單元150於步驟S640中可以使用方程式8與方程式9計算新彩度資訊Cb’與新彩度資訊Cr’。
Cb’=Cb×(WR+WIN)×WNORMAL　方程式8
Cr’=Cr×(WR+WIN)×WNORMAL　方程式9
在另一實施例中，例如，若該像素的邊緣響應為正細節強度響應IP，則色彩修正單元150於步驟S640中可以使用方程式10與方程式11計算新彩度資訊Cb’與新彩度資訊Cr’。
Cb’=Cb×WNORMAL÷(WR+WIP)　方程式10
Cr’=Cr×WNORMAL÷(WR+WIP)　方程式11
若該像素的邊緣響應為負細節強度響應IN，則色彩修正單元150於步驟S640中可以使用方程式12與方程式13計算新彩度資訊Cb’與新彩度資訊Cr’。
Cb’=Cb×WNORMAL÷(WR+WIN)　方程式12
Cr’=Cr×WNORMAL÷(WR+WIN)　方程式13
圖8是依照本發明又一實施例說明一種消除影像色彩偏差的裝置800的方塊示意圖。圖8所示裝置800可以參照圖1、圖2與圖3中關於影像色彩偏差的裝置100的相關說明，也可以參照圖4、圖5、圖6與圖7中關於影像色彩偏差的裝置400的相關說明。不同於圖4所示裝置400之處，在於圖8所示裝置800更包括色彩轉換單元130與色相計算單元140。
請參照圖8，邊緣響應單元120可以藉由一個高通濾波器(像是二階微分濾波器或拉普拉斯濾波器)接收外部傳來所有像素的亮度資訊來計算所有像素的正細節強度響應與負細節強度響應，並將正細節強度響應IP與負細節強度響應IN傳送至色相計算單元140與色彩偏差單元150。
圖9是依照本發明又一實施例說明一種消除影像色彩偏差的方法的流程示意圖。圖9所示實施例可以參照圖2與圖6的相關說明。不同於圖6所示實施例之處，在於圖9所示實施例更包括步驟S910與步驟S920，且步驟S220還包括子步驟S930、S940與S950。請參照圖8與圖9，在完成步驟S610後，色彩轉換單元130接著進行步驟S910，以接收該像素的資料，並將該像素的色彩資訊Cb與Cr轉換為色相資訊H與飽和度資訊S。其中，色相資訊H表示該像素的色彩角度，而飽和度資訊S表示該像素的色彩深淺。色彩轉換單元130可以使用方程式14與方程式15計算色相資訊H與飽和度資訊S。
H=arctan(Cb/Cr)　方程式14
S=sqrt(Cb2/Cr2)　方程式15
其中，arctan()為反正切函數，而sqrt()代表平方根函數。色相計算單元140耦接至色彩轉換單元130與色彩修正單元150。色相計算單元140將邊緣響應單元120所提供的邊緣響應(IP或IN)轉換為色相範圍(步驟S920)，然後將色相範圍與色彩轉換單元130所提供的色相資訊H傳送至色彩修正單元150。於實施例中，色相計算單元140包括有一色相範圍查找表，如表1所示。
其中，HP代表在正細節強度響應IP上的色彩偏差的色相資訊，HN代表在負細節強度響應IN上的色彩偏差的色相資訊，ΔHP代表在正細節強度響應IP上的色相容許的差異，ΔHN代表在正細節強度響應IN上的色相容許的差異。色相計算單元140可以依據邊緣響應(IP或IN或其他值)而在色相範圍查找表找出對應的色相範圍。於本實施例中，所述色相範圍是由色相值與色相差定義之，例如色相範圍為(色相值+色相差)至(色相值-色相差)。圖10是依照本發明實施例說明色相域示意圖。若色相值為HP而色相差為ΔHP，則色相範圍為(HP+ΔHP)至(HP-ΔHP)之間。若色相值為HN而色相差為ΔHN，則色相範圍為(HN+ΔHN)至(HN-ΔHN)之間。完成步驟S920後，色彩修正單元150進行步驟S220以利用邊緣響應(例如IP或IN)、色相資訊H、色相範圍與位置權重WR來修正該像素的原色彩資訊(例如Cb、Cr)。
色彩修正單元150定義位置權重閥值WRT、正細節強度響應閥值IPT以及負細節強度響應閥值INT。色彩修正單元150在步驟S221比較位置權重WR與位置權重閥值WRT，以及在步驟S620比較該像素的正細節強度響應IP與正細節強度響應閥值IPT(或比較該像素的負細節強度響應IN與負細節強度響應閥值INT)，以及在步驟S630將該像素的邊緣響應轉換為邊緣響應權重。完成步驟S630後，色彩修正單元150進行步驟S930，以檢查該像素的色相資訊H是否在色相範圍內。
請參照圖8、圖9與圖10。若該像素的邊緣響應為正細節強度響應IP，則色彩修正單元150判斷像素的色相資訊H是否落在正色相範圍(HP+ΔHP)至(HP-ΔHP)內。若該像素的邊緣響應為負細節強度響應IN，則色彩修正單元150判斷像素的色相資訊H是否落在負色相範圍(HN+ΔHN)至(HN-ΔHN)之內。若該像素的色相資訊H在色相範圍內，則色彩修正單元150進行步驟S640來修正該像素的原色彩資訊。若該像素的色相資訊H不在色相範圍內，則色彩修正單元150進行步驟S650來修正該像素的原色彩資訊。
也就是說，當色相資訊H在色相範圍內時，若位置權重WR大於位置權重閥值WRT，且邊緣響應(IP或IN)大於響應閥值(IPT或INT)，則色彩修正單元150在步驟S940中利用第一正規化參數WNORMAL1、邊緣響應權重(WIP或WIN)與位置權重WR來修正該像素的原色彩資訊。其中，第一正規化參數WNORMAL1可以是任何實數。應用本實施例者可以視其實際產品的設計需求來決定第一正規化參數WNORMAL1的大小。若該像素的邊緣響應為正細節強度響應IP，則色彩修正單元150於步驟S940中可以使用方程式16與方程式17計算新彩度資訊Cb’與新彩度資訊Cr’。
Cb’=Cb×WNORMAL1÷(WR+WIP)　方程式16
Cr’=Cr×WNORMAL1÷(WR+WIP)　方程式17
若該像素的邊緣響應為負細節強度響應IN，則色彩修正單元150於步驟S940中可以使用方程式18與方程式19計算新彩度資訊Cb’與新彩度資訊Cr’。
Cb’=Cb×WNORMAL1÷(WR+WIN)　方程式18
Cr’=Cr×WNORMAL1÷(WR+WIN)　方程式19
當色相資訊H不在色相範圍內時，若位置權重WR大於位置權重閥值WRT，且邊緣響應(IP或IN)大於響應閥值(IPT或INT)，則色彩修正單元150在步驟S940中利用第二正規化參數WNORMAL2、邊緣響應權重(WIP或WIN)與位置權重WR來修正該像素的原色彩資訊。其中，第二正規化參數WNORMAL2可以是不等於第一正規化參數WNORMAL1的任何實數。應用本實施例者可以視其實際產品的設計需求來決定第二正規化參數WNORMAL2的大小。若該像素的邊緣響應為正細節強度響應IP，則色彩修正單元150於步驟S950中可以使用方程式20與方程式21計算新彩度資訊Cb’與新彩度資訊Cr’。
Cb’=Cb×WNORMAL2÷(WR+WIP)　方程式20
Cr’=Cr×WNORMAL2÷(WR+WIP)　方程式21
若該像素的邊緣響應為負細節強度響應IN，則色彩修正單元150於步驟S950中可以使用方程式22與方程式23計算新彩度資訊Cb’與新彩度資訊Cr’。
Cb’=Cb×WNORMAL2÷(WR+WIN)　方程式22
Cr’=Cr×WNORMAL2÷(WR+WIN)　方程式23
綜上所述，本實施例的色彩修正單元150可以利用位置權重WR、邊緣響應權重(WIP或WIN)修正該像素的原色彩資訊(Cb與Cr)。因此，本實施例不需更改鏡片組的光學設計即可以有效消除/改善影像色彩偏差。
雖然本發明已以諸項實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、400、800．．．消除影像色彩偏差的裝置
110．．．位置權重計算單元
120．．．邊緣響應單元
130．．．色彩轉換單元
140．．．色相計算單元
150．．．色彩修正單元
300．．．光透鏡的可成像範圍
310．．．影像
501．．．位置區間
S210~S223、S610~S640、S910~S950．．．步驟
圖1是依照本發明一實施例說明一種消除影像色彩偏差裝置的方塊示意圖。
圖2是依照本發明一實施例說明一種消除影像色彩偏差的方法的流程示意圖。
圖3是依照本發明其中一個實施例說明像素於一影像的位置示意圖。
圖4是依照本發明另一實施例說明一種消除影像色彩偏差的裝置400的方塊示意圖。
圖5是依照本發明實施例說明該影像的亮度資訊Y與邊緣響應(IP或IN)之關係示意圖。
圖6是依照本發明另一實施例說明一種消除影像色彩偏差的方法的流程示意圖。
圖7是依照本發明實施例說明像素的邊緣響應與邊緣響應權重二者的轉換曲線示意圖。
圖8是依照本發明又一實施例說明一種消除影像色彩偏差的裝置的方塊示意圖。
圖9是依照本發明又一實施例說明一種消除影像色彩偏差的方法的流程示意圖。
圖10是依照本發明實施例說明色相域示意圖。
800．．．消除影像色彩偏差的裝置
110．．．位置權重計算單元
120．．．邊緣響應單元
130．．．色彩轉換單元
140．．．色相計算單元
150．．．色彩修正單元

Claims (35)

  1. 一種消除影像色彩偏差的方法，包括：依據一像素於一影像的位置，計算該像素的一位置權重；以及利用該位置權重修正該像素的原色彩資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述消除影像色彩偏差的方法，其中所述計算該像素的該位置權重之步驟包括：依據該像素與該影像的中心坐標間之相對距離，計算該像素的該位置權重。
  3. 如申請專利範圍第2項所述消除影像色彩偏差的方法，其中所述計算該像素的該位置權重包括：計算該位置權重WR=[(Xi-X0)2+(Yi-Y0)2]/[(Xmax-X0)2+(Ymax-Y0)2]，其中(X0,Y0)為該影像的中心座標，(Xi,Yi)為該像素的座標，Xmax為該影像的X軸座標最大值，Ymax為該影像的Y軸座標最大值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述消除影像色彩偏差的方法，其中所述修正該像素的原色彩資訊包括：定義一位置權重閥值；比較該位置權重與該位置權重閥值；以及依據比較結果，決定是否修正該像素的原色彩資訊。
  5. 如申請專利範圍第4項所述消除影像色彩偏差的方法，其中依據比較結果，決定是否修正該像素的原色彩資訊之步驟包括：若該位置權重大於該位置權重閥值，則修正該像素的原色彩資訊；以及若該位置權重小於該位置權重閥值，則不修正該像素的原色彩資訊。
  6. 如申請專利範圍第1項所述消除影像色彩偏差的方法，其中該像素的該原色彩資訊包括一彩度資訊Cb與一彩度資訊Cr，而所述修正該像素的原色彩資訊包括：計算一新彩度資訊Cb’=Cb×WR×WNORMAL；以及計算一新彩度資訊Cr’=Cr×WR×WNORMAL；其中WR為該位置權重，而WNORMAL為一正規化參數。
  7. 如申請專利範圍第1項所述消除影像色彩偏差的方法，其中該像素的該原色彩資訊包括一彩度資訊Cb與一彩度資訊Cr，而所述修正該像素的原色彩資訊包括：計算一新彩度資訊Cb’=Cb×WNORMAL÷WR；以及計算一新彩度資訊Cr’=Cr×WNORMAL÷WR；其中WR為該位置權重，而WNORMAL為一正規化參數。
  8. 如申請專利範圍第1項所述消除影像色彩偏差的方法，更包括：依據該影像的一亮度資訊計算該像素的一邊緣響應；其中所述修正該像素的原色彩資訊，更利用該邊緣響應與該位置權重來修正該像素的原色彩資訊。
  9. 如申請專利範圍第8項所述消除影像色彩偏差的方法，其中該邊緣響應為一正細節強度響應或一負細節強度響應，所述計算一邊緣響應包括：用二階微分濾波器或拉普拉斯濾波器對該影像的亮度資訊進行細節強度計算，以獲得該像素的該正細節強度響應或該負細節強度響應。
  10. 如申請專利範圍第8項所述消除影像色彩偏差的方法，其中該邊緣響應為一正細節強度響應或一負細節強度響應，以及所述修正該像素的原色彩資訊包括：定義一位置權重閥值、一正細節強度響應閥值以及一負細節強度響應閥值；若該邊緣響應為該正細節強度響應，將該正細節強度響應轉換為一正細節強度響應權重；若該邊緣響應為該負細節強度響應，將該負細節強度響應轉換為一負細節強度響應權重；比較該位置權重與該位置權重閥值，以及比較該正細節強度響應與該正細節強度響應閥值或比較該負細節強度響應與該負細節強度響應閥值；以及依據上述比較結果，決定是否修正該像素的原色彩資訊。
  11. 如申請專利範圍第10項所述消除影像色彩偏差的方法，其中依據上述比較結果，決定是否修正該像素的原色彩資訊之步驟係包括：若該位置權重大於該位置權重閥值，且該正細節強度響應大於該正細節強度響應閥值，則修正該像素的原色彩資訊；以及若該位置權重大於該位置權重閥值，且該負細節強度響應的絕對值大於該負細節強度響應閥值，則修正該像素的原色彩資訊。
  12. 如申請專利範圍第11項所述消除影像色彩偏差的方法，其中該像素的該原色彩資訊包括一彩度資訊Cb與一彩度資訊Cr，而所述修正該像素的原色彩資訊包括：計算一新彩度資訊Cb’=Cb×(WR+WIP)×WNORMAL；以及計算一新彩度資訊Cr’=Cr×(WR+WIP)×WNORMAL；其中WR為該位置權重，WIP為該正細節強度響應權重，而WNORMAL為一正規化參數。
  13. 如申請專利範圍第11項所述消除影像色彩偏差的方法，其中該像素的該原色彩資訊包括一彩度資訊Cb與一彩度資訊Cr，而所述修正該像素的原色彩資訊包括：計算一新彩度資訊Cb’=Cb×(WR+WIN)×WNORMAL；以及計算一新彩度資訊Cr’=Cr×(WR+WIN)×WNORMAL；其中WR為該位置權重，WIN為該負細節強度響應權重，而WNORMAL為一正規化參數。
  14. 如申請專利範圍第11項所述消除影像色彩偏差的方法，其中該像素的該原色彩資訊包括一彩度資訊Cb與一彩度資訊Cr，而所述修正該像素的原色彩資訊包括：計算一新彩度資訊Cb’=Cb×WNORMAL÷(WR+WIP)；以及計算一新彩度資訊Cr’=Cr×WNORMAL÷(WR+WIP)；其中WR為該位置權重，WIP為該正細節強度響應權重，而WNORMAL為一正規化參數。
  15. 如申請專利範圍第11項所述消除影像色彩偏差的方法，其中該像素的該原色彩資訊包括一彩度資訊Cb與一彩度資訊Cr，而所述修正該像素的原色彩資訊包括：計算一新彩度資訊Cb’=Cb×WNORMAL÷(WR+WIN)；以及計算一新彩度資訊Cr’=Cr×WNORMAL÷(WR+WIN)；其中WR為該位置權重，WIN為該負細節強度響應權重，而WNORMAL為一正規化參數。
  16. 如申請專利範圍第1項所述消除影像色彩偏差的方法，更包括：依據該影像的一亮度資訊計算該像素的一邊緣響應；將該邊緣響應轉換為一色相範圍；以及將該像素的色彩資訊轉換為一色相資訊；其中所述修正該像素的原色彩資訊，更利用該邊緣響應、該色相資訊、該色相範圍與該位置權重來修正該像素的原色彩資訊。
  17. 如申請專利範圍第16項所述消除影像色彩偏差的方法，其中該邊緣響應為一正細節強度響應或一負細節強度響應，所述計算一邊緣響應包括：用一二階微分濾波器或一拉普拉斯濾波器對該影像的亮度資訊進行細節強度計算，以獲得該像素的該正細節強度響應或該負細節強度響應。
  18. 如申請專利範圍第16項所述消除影像色彩偏差的方法，其中該邊緣響應為一正細節強度響應或一負細節強度響應，以及所述修正該像素的原色彩資訊包括：定義一位置權重閥值、一正細節強度響應閥值以及一負細節強度響應閥值；若該邊緣響應為該正細節強度響應，將該正細節強度響應轉換為一正細節強度響應權重；若該邊緣響應為該負細節強度響應，將該負細節強度響應轉換為一負細節強度響應權重；比較該位置權重與該位置權重閥值，比較該正細節強度響應與該正細節強度響應閥值或比較該負細節強度響應與該負細節強度響應閥值，以及比較該色相資訊與該色相範圍；以及依據上述比較結果，決定是否修正該像素的原色彩資訊。
  19. 如申請專利範圍第18項所述消除影像色彩偏差的方法，其中依據上述比較結果，決定是否修正該像素的原色彩資訊之步驟係包括：若該位置權重大於該位置權重閥值，且該正細節強度響應大於該正細節強度響應閥值，且該色相資訊在該色相範圍內，則利用一第一正規化參數、該正細節強度響應權重與該位置權重來修正該像素的原色彩資訊；以及若該位置權重大於該位置權重閥值，且該負細節強度響應大於該負細節強度響應閥值，且該色相資訊在該色相範圍內，則利用該第一正規化參數、該負細節強度響應權重與該位置權重來修正該像素的原色彩資訊。
  20. 如申請專利範圍第19項所述消除影像色彩偏差的方法，其中依據上述比較結果，決定是否修正該像素的原色彩資訊之步驟更包括：若該位置權重大於該位置權重閥值，且該正細節強度響應大於該正細節強度響應閥值，且該色相資訊不在該色相範圍內，則利用一第二正規化參數、該正細節強度響應權重與該位置權重來修正該像素的原色彩資訊；以及若該位置權重大於該位置權重閥值，且該負細節強度響應大於該負細節強度響應閥值，且該色相資訊不在該色相範圍內，則利用該第二正規化參數、該負細節強度響應權重與該位置權重來修正該像素的原色彩資訊。
  21. 如申請專利範圍第19項所述消除影像色彩偏差的方法，其中該像素的該原色彩資訊包括一彩度資訊Cb與一彩度資訊Cr，而所述修正該像素的原色彩資訊包括：計算一新彩度資訊Cb’=Cb×WNORMAL1÷(WR+WIP)；以及計算一新彩度資訊Cr’=Cr×WNORMAL1÷(WR+WIP)；其中WR為該位置權重，WIP為該正細節強度響應權重，而WNORMAL1為該第一正規化參數。
  22. 如申請專利範圍第19項所述消除影像色彩偏差的方法，其中該像素的該原色彩資訊包括一彩度資訊Cb與一彩度資訊Cr，而所述修正該像素的原色彩資訊包括：計算一新彩度資訊Cb’=Cb×WNORMAL1÷(WR+WIN)；以及計算一新彩度資訊Cr’=Cr×WNORMAL1÷(WR+WIN)；其中WR為該位置權重，WIN為該負細節強度響應權重，而WNORMAL1為該第一正規化參數。
  23. 如申請專利範圍第19項所述消除影像色彩偏差的方法，其中該像素的該原色彩資訊包括一彩度資訊Cb與一彩度資訊Cr，而所述修正該像素的原色彩資訊包括：計算一新彩度資訊Cb’=Cb×WNORMAL2÷(WR+WIP)；以及計算一新彩度資訊Cr’=Cr×WNORMAL2÷(WR+WIP)；其中WR為該位置權重，WIP為該正細節強度響應權重，而WNORMAL2為該第二正規化參數。
  24. 如申請專利範圍第19項所述消除影像色彩偏差的方法，其中該像素的該原色彩資訊包括一彩度資訊Cb與一彩度資訊Cr，而所述修正該像素的原色彩資訊包括：計算一新彩度資訊Cb’=Cb×WNORMAL2÷(WR+WIN)；以及計算一新彩度資訊Cr’=Cr×WNORMAL2÷(WR+WIN)；其中WR為該位置權重，WIN為該負細節強度響應權重，而WNORMAL2為該第二正規化參數。
  25. 一種消除影像色彩偏差的裝置，包括：一位置權重計算單元，接收一像素的資料，依據該像素於一影像的位置計算該像素的一位置權重；以及一色彩修正單元，耦接至該位置權重計算單元，該色彩修正單元利用該位置權重修正該像素的原色彩資訊。
  26. 如申請專利範圍第25項所述消除影像色彩偏差的裝置，其中該位置權重計算單元依據該像素與該影像的中心坐標間之相對距離，計算該像素的該位置權重。
  27. 如申請專利範圍第26項所述消除影像色彩偏差的裝置，其中該位置權重計算單元計算該位置權重WR=[(Xi-X0)2+(Yi-Y0)2]/[(Xmax-X0)2+(Ymax-Y0)2]，其中(X0,Y0)為該影像的中心座標，(Xi,Yi)為該像素的座標，Xmax為該影像的X軸座標最大值，Ymax為該影像的Y軸座標最大值。
  28. 如申請專利範圍第25項所述消除影像色彩偏差的裝置，其中所述色彩修正單元比較該位置權重與一位置權重閥值，並依據比較結果來決定是否修正該像素的原色彩資訊。
  29. 如申請專利範圍第25項所述消除影像色彩偏差的裝置，更包括：一邊緣響應單元，耦接至該色彩修正單元，該邊緣響應單元接收該像素的資料，依據該影像的一亮度資訊計算該像素的一邊緣響應，其中該色彩修正單元更利用該邊緣響應與該位置權重來修正該像素的原色彩資訊。
  30. 如申請專利範圍第29項所述消除影像色彩偏差的裝置，其中該邊緣響應為一正細節強度響應或一負細節強度響應，以及該色彩修正單元定義一位置權重閥值、一正細節強度響應閥值以及一負細節強度響應閥值；若該邊緣響應為該正細節強度響應，該色彩修正單元將該正細節強度響應轉換為一正細節強度響應權重；若該邊緣響應為該負細節強度響應，該色彩修正單元將該負細節強度響應轉換為一負細節強度響應權重；比較該位置權重與該位置權重閥值，比較該正細節強度響應與該正細節強度響應閥值或比較該負細節強度響應與該負細節強度響應閥值，以及比較該色相資訊與該色相範圍；以及依據上述比較結果，決定是否修正該像素的原色彩資訊
  31. 如申請專利範圍第30項所述消除影像色彩偏差的裝置，其中若該位置權重大於該位置權重閥值，且該正細節強度響應大於該正細節強度響應閥值，則該色彩修正單元修正該像素的原色彩資訊；以及若該位置權重大於該位置權重閥值，且該負細節強度響應的絕對值大於該負細節強度響應閥值，則該色彩修正單元修正該像素的原色彩資訊。
  32. 如申請專利範圍第25項所述消除影像色彩偏差的裝置，更包括：一邊緣響應單元，耦接至該色彩修正單元，該邊緣響應單元接收該像素的資料，依據該影像的一亮度資訊計算該像素的一邊緣響應；一色彩轉換單元，接收該像素的資料，將該像素的色彩資訊轉換為一色相資訊；以及一色相計算單元，耦接至該色彩轉換單元與該色彩修正單元，該色相計算單元將該邊緣響應轉換為一色相範圍；其中該色彩修正單元更利用該邊緣響應、該色相資訊、該色相範圍與該位置權重來修正該像素的原色彩資訊。
  33. 如申請專利範圍第29項所述消除影像色彩偏差的裝置，其中該邊緣響應為一正細節強度響應或一負細節強度響應，以及該色彩修正單元定義一位置權重閥值、一正細節強度響應閥值以及一負細節強度響應閥值；若該邊緣響應為該正細節強度響應，該色彩修正單元將該正細節強度響應轉換為一正細節強度響應權重；若該邊緣響應為該負細節強度響應，該色彩修正單元將該負細節強度響應轉換為一負細節強度響應權重；比較該位置權重與該位置權重閥值，比較該正細節強度響應與該正細節強度響應閥值或比較該負細節強度響應與該負細節強度響應閥值，以及比較該色相資訊與該色相範圍；以及依據上述比較結果，決定是否修正該像素的原色彩資訊。
  34. 如申請專利範圍第33項所述消除影像色彩偏差的裝置，其中若該位置權重大於該位置權重閥值，且該正細節強度響應大於該正細節強度響應閥值，且該色相資訊在該色相範圍內，則該色彩修正單元利用一第一正規化參數、該正細節強度響應權重與該位置權重來修正該像素的原色彩資訊；若該位置權重大於該位置權重閥值，且該負細節強度響應大於該負細節強度響應閥值，且該色相資訊在該色相範圍內，則該色彩修正單元利用該第一正規化參數、該負細節強度響應權重與該位置權重來修正該像素的原色彩資訊。
  35. 如申請專利範圍第33項所述消除影像色彩偏差的裝置，其中若該位置權重大於該位置權重閥值，且該正細節強度響應大於該正細節強度響應閥值，且該色相資訊不在該色相範圍內，則該色彩修正單元利用一第二正規化參數、該正細節強度響應權重與該位置權重來修正該像素的原色彩資訊；以及若該位置權重大於該位置權重閥值，且該負細節強度響應大於該負細節強度響應閥值，且該色相資訊不在該色相範圍內，則該色彩修正單元利用該第二正規化參數、該負細節強度響應權重與該位置權重來修正該像素的原色彩資訊。
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