TW201431384A - 影像處理裝置及影像處理方法 - Google Patents

影像處理裝置及影像處理方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201431384A
TW201431384A TW102101664A TW102101664A TW201431384A TW 201431384 A TW201431384 A TW 201431384A TW 102101664 A TW102101664 A TW 102101664A TW 102101664 A TW102101664 A TW 102101664A TW 201431384 A TW201431384 A TW 201431384A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
saturation
color space
image processing
image data
image
Prior art date
Application number
TW102101664A
Other languages
English (en)
Inventor
Te-Wei Hsu
Original Assignee
Mstar Semiconductor Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mstar Semiconductor Inc filed Critical Mstar Semiconductor Inc
Priority to TW102101664A priority Critical patent/TW201431384A/zh
Priority to US14/154,572 priority patent/US20140198256A1/en
Publication of TW201431384A publication Critical patent/TW201431384A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/64—Circuits for processing colour signals
    • H04N9/68—Circuits for processing colour signals for controlling the amplitude of colour signals, e.g. automatic chroma control circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/64—Circuits for processing colour signals
    • H04N9/67—Circuits for processing colour signals for matrixing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

本案所提供之影像處理裝置係用以處理一畫面於一第一色彩空間中之多筆第一影像資料。該第一色彩空間係由複數個色彩元素定義。該複數個第一色彩元素不包含一飽和度元素。該影像處理裝置包含一轉換模組、一增益決定模組及一調整模組。該轉換模組係用以將該多筆第一影像資料轉換為一第二色彩空間中之多筆第二影像資料。該第二色彩空間係由複數個第二色彩元素定義。該複數個第二色彩元素包含該飽和度元素。該增益決定模組係用以根據該多筆第二影像資料與該飽和度元素相關之部分決定一飽和度增益。該調整模組係用以根據該飽和度增益調整該畫面。

Description

影像處理裝置及影像處理方法
本案與影像處理技術相關，並且尤其與提升畫面飽和度的技術相關。
近年來，隨著各種電子產品的蓬勃發展，家庭劇院等多媒體系統日益普及。在多數多媒體系統中，最重要的硬體裝置就屬影像顯示設備。如何適當調整影像顯示設備呈現的畫面，以符合觀看者喜好，一直是產品製造者關注的重要議題。舉例而言，提高影像的銳利度可使畫面變的清晰，提高影像的飽和度(saturation)則是可使畫面色彩更鮮豔。
現行影像處理系統(例如攝影機、數位電視、DVD播放器)大多是在YCbCr色彩空間進行影像處理。易言之，若輸入信號為以RGB色彩空間表示的影像資料，該輸入信號會先被轉換為以YCbCr色彩空間表示的影像資料後再進行影像處理。如此技術領域中具有通常知識者所知，定義YCbCr色彩空間的三個色彩元素Y、Cb、Cr分別代表亮度、藍色色度和紅色色度，其中不包含飽和度。YCbCr色彩空間中某一筆影像資料之飽和度係以Cb和Cr兩個色彩元素的特定關係表示。因此，若欲分析YCbCr色彩空間中某一張影像的飽和度，必須對其中各畫素的Cb值以及Cr值進行分析，更明確地說，是對各畫素之Cb值以及Cr值構成的二維陣列進行統計。此一分析程序需要大量的運算資源(尤其是在分析對象為高畫質視訊串流時)，進而導致影像處理系統的硬體成本上升。因此，目前的影像處理系統幾乎都不提供針對動態影像中各張畫面逐一調整飽和度的功能。
為解決上述問題，本案提出新的影像處理裝置及影像處理方法，藉由將影像資料轉換至其色彩元素包含一飽和度元素的色彩空間，在不需要複雜運算程序的情況下即可有效找出一畫面的飽和度資訊，進而據此提高或降低該畫面的飽和度。
根據本案之一具體實施例為一種影像處理裝置，供處理一畫面於一第一色彩空間中之多筆第一影像資料。該第一色彩空間係由複數個第一色彩元素定義。該影像處理裝置包含一轉換模組、一增益決定模組及一調整模組。該轉換模組係用以將該多筆第一影像資料轉換為一第二色彩空間中之多筆第二影像資料。該第二色彩空間係由複數個第二色彩元素定義，該複數個第二色彩元素包含一飽和度元素。該增益決定模組係用以根據該多筆第二影像資料與該飽和度元素相關之部分決定一飽和度增益。該調整模組係用以根據該飽和度增益調整該畫面。
根據本案之另一具體實施例為一種影像處理方法，供處理一畫面於一第一色彩空間中之多筆第一影像資料。該第一色彩空間係由複數個第一色彩元素定義。該影像處理方法首先執行一轉換步驟，將該多筆第一影像資料轉換為一第二色彩空間中之多筆第二影像資料。該第二色彩空間係由複數個第二色彩元素定義。該複數個第二色彩元素包含一飽和度元素。接著，該影像處理方法執行一決定步驟，根據該多筆第二影像資料與該飽和度元素相關之部分決定一飽和度增益。該影像處理方法隨後執行一調整步驟，根據該飽和度增益調整該畫面。
為了對本案之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
100‧‧‧影像處理裝置
12‧‧‧轉換模組
14‧‧‧增益決定模組
16‧‧‧調整模組
S31~S33‧‧‧流程步驟
圖一為根據本案之一實施例中的影像處理裝置之功能方塊圖。
圖二(A)~圖二(C)係用以呈現根據本案之調整模組可施以調整程序的對象之數種範例。
圖三為根據本案之一實施例中的影像處理方法之功能方塊圖。
圖四為一飽和度直方圖範例。
根據本案之一實施例為一影像處理裝置，其功能方塊圖如圖一所示。影像處理裝置100包含轉換模組12、增益決定模組14和調整模組16。於實際應用中，影像處理裝置100可被整合於各種具有調整影像飽和度需求的電子系統中，亦可獨立存在。
轉換模組12負責在不同的色彩空間之間轉換影像資料。於本實施例中，一第一色彩空間係由複數個第一色彩元素定義，且該複數個第一色彩元素不包含飽和度元素。相對地，一第二色彩空間係由複數個第二色彩元素定義，且該複數個第二色彩元素包含飽和度元素。於一實施例中，第一色彩空間可為RGB色彩空間或YCbCr色彩空間，第二色彩空間可為HSV色彩空間、HSL色彩空間或HIS色彩空間。以下實施例主要以第一色彩空間為RGB色彩空間而第二色彩空間為HSV色彩空間為例來說明，但本案的範疇不以此為限。
於此實施例中，轉換模組12之輸入信號為一畫面於RGB色彩空間中之多筆影像資料(以下稱RGB影像資料)。實務上，提供至影像處理裝置100之一視訊串流可能包含複數個畫面，其中包含輸入轉換模組12之該畫面，並且影像處理裝置100可分別針對該視訊串流所包含之複數個畫面進行影像處理程序。轉換模組12根據下列方程式將該等RGB影像資料轉換為該畫面於HSV色彩空間中之多筆影像資料(以下稱HSV影像資料)： H=max(R,G,B)-min(R,G,B)，V=max(R,G,B)，
定義HSV色彩空間的三個色彩元素H、S、V分別代表色相(hue)、飽和度(satuation)、色調(luminance)。也就是說，轉換模組12的輸出信號包含每一筆影像資料各自的飽和度資訊。
隨後，增益決定模組14根據轉換模組12提供的HSV影像資料中與飽和度元素S相關之部分決定一飽和度增益。於一實施例中，增益決定模組14製作該等HSV影像資料之飽和度直方圖(histogram)，其橫軸代表飽和度大小，縱軸則代表該畫面中具有某一飽和度的畫素之數量。在圖四呈現的飽和度直方圖範例中，經標準化後的飽和度分布範圍為1~32，而該直方圖中對應於畫素數量最多的飽和度大小為28。於一實施例中，增益決定模組14可直接將28選為該畫面之代表性飽和度。於另一實施例中，增益決定模組14可將對應於不同飽和度的畫素數量由飽和度最低的部份開始累加，找出累積結果相對於總畫素數量之一比例高於一門檻值(例如百分之九十五)時相對應的飽和度，做為該畫面之代表性飽和度。
實務上，計算飽和度增益的方式有很多種，於一實施例中，飽和度增益被設定為飽和度上限除以代表性飽和度(於前述實施例中，即32除以28)的計算結果，於另一實施例中，飽和度增益被設定為代表性飽和度乘以一特定比重(比方說將28乘以1.05或0.95)後的計算結果。該特定比重可根據使用者的偏好選定，亦可為產品出廠前即預設的固定值。
值得注意的是，無論產生飽和度增益的方式為何，由於提供至增益決定模組14的HSV影像資料直接包含各畫素的 飽和度資訊，增益決定模組14不需要進行複雜的統計及運算，即可找出一畫面的代表性飽和度。換言之，只要轉換模組12的輸出信號所對應之色彩空間的定義包含飽和度元素，增益決定模組14便可快速並有效地找出畫面的飽和度資訊。另外須說明的是，不同使用者的視覺感受各異，影像的飽和度高低通常並無一最佳化標準。因此，增益決定模組14可依據經驗法則決定應採用何種方式決定該飽和度增益。
接著，調整模組16負責根據增益決定模組14產生的飽和度增益調整該畫面。實務上，受到調整模組16調整的對象可以根據後端需求來決定。於一實施例中，如圖二(A)所示，調整模組16可直接根據該飽和度增益改變該畫面的RGB影像資料，例如將該等RGB影像資料分別乘上該飽和度增益。於另一實施例中，如圖二(B)所示，調整模組16可根據該飽和度增益改變該畫面的HSV影像資料，例如將該等HSV影像資料中的各個飽和度元素S分別乘上該飽和度增益。若影像處理裝置100需提供至後端電路的輸出信號格式為RGB資料，該等經改變後的HSV影像資料可再次被轉換回RGB影像資料。
於另一實施例中，如圖二(C)所示，轉換模組12亦將一畫面的RGB影像資料轉換為另一第三色彩空間(例如YCbCr色彩空間)中的多筆第三影像資料，而調整模組16係根據該飽和度增益將該多筆第三影像資料分別乘上該飽和度增益，以達成調整該畫面之效果。若第三色彩空間為YCbCr色彩空間，調整模組16可將各筆影像資料的Cb值和Cr值分別乘上該飽和度增益，且不調整其Y值。這種做法的好處在於該畫面的亮度不會受到飽和度改變的影響而隨之變動。
實務上，調整模組16可直接以增益決定模組14提供的飽和度增益做為調整各影像資料的乘積，亦可另外根據查找表或特定運算式找出對應於該飽和度增益的乘積來調整影像資料。
根據本案之另一實施例為一影像處理方法，其流程圖如圖三所示。該影像處理方法係供處理一畫面於一第一色彩空間中之多筆第一影像資料。該第一色彩空間係由複數個第一色彩元素定義，該複數個第一色彩元素不包含一飽和度元素。該第二色彩空間係由複數個第二色彩元素定義，該複數個第二色彩元素包含該飽和度元素。該影像處理方法首先執行步驟S31，將該多筆第一影像資料轉換為一第二色彩空間中之多筆第二影像資料。接著，該影像處理方法執行步驟S32，根據該多筆第二影像資料與該飽和度元素相關之部分決定一飽和度增益。該影像處理方法隨後執行步驟S33，根據該飽和度增益調整該畫面。
先前在介紹影像處理裝置100時描述的各種電路操作變化(例如決定飽和度增益的方式)亦可應用至圖三所繪示的影像處理方法中，其細節不再贅述。
如上所述，本案提出新的影像處理裝置及影像處理方法，藉由將影像資料轉換至其色彩元素包含一飽和度元素的色彩空間，在不需要複雜運算程序的情況下即可有效找出一畫面的飽和度資訊，進而據此提高或降低該畫面的飽和度。根據本案之裝置及方法可應用在各種具有調整影像飽和度需求的電子系統(例如攝影機、數位電視、DVD播放器)中，且其應用範圍包含動態影像及靜態影像。
綜上所述，雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案。本案所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧影像處理裝置
12‧‧‧轉換模組
14‧‧‧增益決定模組
16‧‧‧調整模組

Claims (20)

  1. 一種影像處理裝置，供處理一畫面於一第一色彩空間中之多筆第一影像資料，該第一色彩空間係由複數個第一色彩元素定義，該影像處理裝置包含：一轉換模組，用以將該多筆第一影像資料轉換為一第二色彩空間中之多筆第二影像資料，該第二色彩空間係由複數個第二色彩元素定義，該複數個第二色彩元素包含一飽和度元素；一增益決定模組，用以根據該多筆第二影像資料與該飽和度元素相關之部分決定一飽和度增益；以及一調整模組，用以根據該飽和度增益調整該畫面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理裝置，其中該第一色彩空間為一RGB色彩空間或一YCbCr色彩空間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理裝置，其中該第二色彩空間為一HSV色彩空間、一HSL色彩空間或一HIS色彩空間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理裝置，其中該增益決定模組製作該多筆第二影像資料之一飽和度直方圖以找出該畫面之一代表性飽和度，並根據該代表性飽和度決定該飽和度增益。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之影像處理裝置，其中該多筆第二影像資料對應於一總畫素數量，該增益決定模組自該飽和度直方圖之一最低飽和度向一最高飽和度累計一畫素數量，當該畫素數量相對於該總畫素數量之一比例高於一門檻值，該增益決定模組以該畫素數量所對應之該飽和度做為該代表性飽和度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理裝置，其中該調整 模組將該多筆第一影像資料分別乘上該飽和度增益，以調整該畫面。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理裝置，其中該調整模組將該多筆第二影像資料各自之該飽和度元素分別乘上該飽和度增益，以調整該畫面。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理裝置，其中該轉換模組更將該多筆第一影像資料轉換為一第三色彩空間中之多筆第三影像資料，以及該調整模組將該多筆第三影像資料分別乘上該飽和度增益，以調整該畫面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之影像處理裝置，其中該第一色彩空間為一RGB色彩空間，該第二色彩空間為一HSV色彩空間，該第三色彩空間為一YCbCr色彩空間，並且該調整模組係將該多筆第三影像資料各自之Cb值及Cr值分別乘上該飽和度增益，以調整該畫面。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理裝置，其中該畫面係包含於提供至該影像處理裝置之一視訊串流中，該影像處理裝置調整該視訊串流所包含之複數個畫面。
  11. 一種影像處理方法，供處理一畫面於一第一色彩空間中之多筆第一影像資料，該第一色彩空間係由複數個第一色彩元素定義，該影像處理方法包含：(a)將該多筆第一影像資料轉換為一第二色彩空間中之多筆第二影像資料，該第二色彩空間係由複數個第二色彩元素定義，該複數個第二色彩元素包含一飽和度元素；(b)根據該多筆第二影像資料與該飽和度元素相關之部分決定一飽和度增益；以及 (c)根據該飽和度增益調整該畫面。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之影像處理方法，其中該第一色彩空間為一RGB色彩空間或一YCbCr色彩空間。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之影像處理方法，其中該第二色彩空間為一HSV色彩空間、一HSL色彩空間或一HIS色彩空間。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之影像處理方法，其中步驟(b)包含：(b1)製作該多筆第二影像資料之一飽和度直方圖以找出該畫面之一代表性飽和度；以及(b2)根據該代表性飽和度決定該飽和度增益。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之影像處理方法，其中該多筆第二影像資料對應於一總畫素數量，步驟(b1)包含：自該飽和度直方圖之一最低飽和度向一最高飽和度累計一畫素數量；以及當累計後之該畫素數量相對於該總畫素數量之一比例高於一門檻值，以該畫素數量所對應之該飽和度做為該代表性飽和度。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之影像處理方法，其中步驟(c)包含將該多筆第一影像資料分別乘上該飽和度增益，以調整該畫面。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之影像處理方法，其中步驟(c)包含將該多筆第二影像資料各自之該飽和度元素分別乘上該飽和度增益，以調整該畫面。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之影像處理方法，進一步包含：將該多筆第一影像資料轉換為一第三色彩空間中之多筆第三影像資料；其中步驟(c)包含將該多筆第三影像資料分別乘上該飽和度增益，以調整該畫面。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之影像處理方法，其中該第一色彩空間為一RGB色彩空間，該第二色彩空間為一HSV色彩空間，該第三色彩空間為一YCbCr色彩空間，並且步驟(c)包含將該多筆第三影像資料各自之Cb值及Cr值分別乘上該飽和度增益，以調整該畫面。
  20. 如申請專利範圍第11項所述之影像處理方法，其中該畫面係包含於一視訊串流中，該影像處理方法被用以調整該視訊串流所包含之複數個畫面。
TW102101664A 2013-01-16 2013-01-16 影像處理裝置及影像處理方法 TW201431384A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102101664A TW201431384A (zh) 2013-01-16 2013-01-16 影像處理裝置及影像處理方法
US14/154,572 US20140198256A1 (en) 2013-01-16 2014-01-14 Image processing apparatus and associated method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102101664A TW201431384A (zh) 2013-01-16 2013-01-16 影像處理裝置及影像處理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201431384A true TW201431384A (zh) 2014-08-01

Family

ID=51164861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102101664A TW201431384A (zh) 2013-01-16 2013-01-16 影像處理裝置及影像處理方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20140198256A1 (zh)
TW (1) TW201431384A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106998456A (zh) * 2017-03-28 2017-08-01 建荣半导体（深圳）有限公司 一种图像色饱和度的调整方法、装置及图像处理芯片

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3058818A1 (fr) * 2016-11-17 2018-05-18 Stmicroelectronics Sa Procede d'augmentation de la saturation d'une image, et dispositif correspondant.

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100453038B1 (ko) * 2001-12-24 2004-10-15 삼성전자주식회사 컬러 영상의 채도 조절 장치 및 방법
US7042520B2 (en) * 2002-08-23 2006-05-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for color saturation adjustment with saturation limitation
US20080266314A1 (en) * 2007-04-26 2008-10-30 Mark Melvin Butterworth Nonlinearly extending a color gamut of an image
US8184904B2 (en) * 2008-06-04 2012-05-22 Wipro Limited Method and apparatus for dynamic and adaptive enhancement of colors in digital video images
EP2320378A1 (en) * 2009-11-06 2011-05-11 Nxp B.V. Colour image enhancement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106998456A (zh) * 2017-03-28 2017-08-01 建荣半导体（深圳）有限公司 一种图像色饱和度的调整方法、装置及图像处理芯片

Also Published As

Publication number Publication date
US20140198256A1 (en) 2014-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10896634B2 (en) Image signal processing apparatus and control method therefor
US8462384B2 (en) Methods and apparatuses for aesthetically enhanced image conversion
US8965120B2 (en) Image processing apparatus and method of controlling the same
JP4313032B2 (ja) 映像の輝度制御装置及び方法
KR101366596B1 (ko) 이차원 정지 화상에 대해 몰입감을 생성하는 방법 및시스템 그리고 상기 몰입감 생성을 위한 팩터 조절 방법,이미지 콘텐트 분석 방법 및 스케일링 파라미터 예측 방법
JP2011103640A (ja) 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム
WO2021114684A1 (zh) 图像处理方法、装置、计算设备和存储介质
KR102259693B1 (ko) 투명 디스플레이 장치 및 그의 디스플레이 방법
US8860806B2 (en) Method, device, and system for performing color enhancement on whiteboard color image
KR101985880B1 (ko) 디스플레이 장치 및 이의 제어 방법
CN111064942B (zh) 图像处理方法和设备
US9794450B2 (en) Image processor, image display device, and image processing method for correcting input image
US11189064B2 (en) Information processing apparatus, information processing method, and non-transitory computer readable medium
JP5878586B2 (ja) 画像色調整方法及びその電子装置
WO2017159182A1 (ja) 表示制御装置、表示装置、テレビジョン受像機、表示制御装置の制御方法、制御プログラム、及び記録媒体
JP2016177500A (ja) 画像処理装置、画像処理システムおよびプログラム
TWI415480B (zh) 影像處理方法與影像處理系統
TW201431384A (zh) 影像處理裝置及影像處理方法
US9208749B2 (en) Electronic device and method for enhancing readability of an image thereof
KR102529957B1 (ko) 디스플레이장치 및 기록매체
US20120257828A1 (en) Image processing circuit, semiconductor device, image processing device, and electronic appliance
TWI697873B (zh) 一種圖像飽和度調整方法和裝置
TW201435807A (zh) 增強影像對比之方法及裝置以及非暫時性計算機可讀媒體
TWI633537B (zh) 影像優化方法
CN108881758B (zh) 电子设备及其处理图像的方法