TWI334310B - Apparatus and method for adjusting saturation of image - Google Patents

Description

} 1334310 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種影像處理的方法及裝置，並且係特別關於 一種調整影像之飽和度的方法及裝置。 ’ 【先前技術】 一般而言，當使用者要對彩色影像進行顏色方面的調整時， 使用者必須先將影像從RGB色彩空間轉換為亮度與顏色分離的 • 色彩空間’例如、YK3、YCbCr、或是CIELab ,再對顏色 的分量進行處理。以CIELab (又稱為Lab)色彩空間為例，所有的 顏色在Lab色彩空間中均具有一座標(L，a，b)，苴中 色 亮度分量，a與b則為該顏色之色彩分量。若:與b ^為零，則 不同的_L大小^示不同亮度的白色。若固定乙的大小-則不同的 (a，b)表不相同亮度的不同顏色。如熟悉此領域技術者所知，一顏 色的飽和度(Saturation)可被表示為(a2+b2)〇_5，當亮度相同時，位於 (a，b)平面上離原點越近的顏色越淡，飽和度越低；反之離原點 越遠的巧色越濃，飽和度越高。此外，一顏色的色相咖)可被表 _ 不為tan (b/a) ’色相不同即代表不同屬性之顏色。 如上所述，在亮度與顏色分離的色彩空間中，一顏色的飽和 度S與色相Η可用(a，b)兩個色彩分量來定義。在習知技藝中調 ΐίΪί的方法通常係首先利用色彩分量⑽計算出原i影像中 谷點旦素的飽和度，再根據原始影像之飽和度的統計和分析進一 步調整該影像的飽和度。 實際上，人類對於各種色相的敏感度並不相同。當 Ϊ度看者對屬於較敏感之色相的顏色會有較強烈的感 ^或疋』望攻些色相的顏色應有較高的飽和度。另外，其产分 里L亦會影響觀賞者對影像飽和度的判定。在亮度較高或較低 6 1334310 時’人眼所能分辨的顏色較少’對於色彩飽和度的感受亦較低。 因此，若使用者於調整影像之飽和度時僅考量原始影像的飽 和度，並未將如色相和亮度等其他因素納入考量，調整之後勢必 無法達到讓觀賞者最滿意的結果。 【發明内容】 為解決上述問題，本發明提供一種用以調整一目標晝素之一 飽和度的方法及裝置。根據本發明之方法及裝置係同時根據原始 ^像之飽和度、色相和亮度等因素來調整影像之飽和度，而非單 單考慮原始影像之飽和度，因此，本發明可使調整後的結果更符 合人眼的知覺特性。 ^發明假設在一第一色彩空間中，該目標畫素係表示為一亮 度分里與一組色彩分量。根據本發明之一較佳具體實施例為一影 像調整方，。該y法首先根據該組色彩分量產生一原始飽和度和 一^相分量。接著，該方法係選擇性地根據該亮度分量、該色相 分罝與該原始飽和度產生一調整增益。根據本發明，將該原始飽 和度與該調整增益相乘即可為目標晝素該產生一新的飽和度。 根據本發明之另一較佳具體實施例為一影像調整裝置❶該影 像調整裝置包含-計算模組、—產生模組與一乘法模組。該計算 模組係用以根據該組色彩分量產生一原始飽和度和一色相分量。 該產生模組係用以選擇性地根據該亮度分量、該色相分量與該原 始飽和度產生一調整增益。該乘法模組則是用以將該原始飽和度 與該調整增益減，藉此為目標晝素該m的飽和度。 根據本發明之方法及裝置適用於如YCbCr、、Lab、 HIS、HSV等各種亮度與色彩分離的色彩空間。在調整一影像中 各畫素的飽和度之後，根據本發明之方法及裝置亦可進一計 該等調整後的飽和度’藉此產生—崎結果作為該影像的飽和度 7 特徵。 點與精神可以藉由以下的發明詳述及 到進一步的瞭解 【實施方式】 所附圖式得 置。以:整-目標晝素之-飽和度的方法及裝 一宾产分詈盥—Iri—第一色彩空間中，該目標畫素係表示為 能係:- RGB t彩T間I換其中组色彩分量可 TCbCr、彻、Lab等:亮3度與色彩分離的g =彩空間可能為 胡闇ί據Π之第—較佳具體實施例為—影像調整方法。請參 閱圖，圖一係该較佳具體實施例之流程圖。 該方法首先執行步驟S11，根據該組色彩分量產生一原始飽 和度\和一色相分量Η。以Lab色彩空間為例，所有的顏色在 Lab色彩，間中均具有一亮度分量L、一第一色彩分量a與一第 二色彩分量b。因此，步驟S11可透過計算(a2+b2)o.5產生該原始 飽和度S ’並透過計算tan-A/a)產生該色相分量η。 步驟S12係選擇性地根據該亮度分量l、該色相分量η與該 原始飽和度S產生一調整增益G。於實際應用中，該調整增益可 選擇性地根據該亮度分量L、該色相分量Η與該原始飽和度s由 一查找表(look-up table)中選出。根據本發明，使用者可根據本身 的需求決定要將哪些因素納入調整飽和度的考量。也就是說，該 調整增益G可與亮度分量L、色相分量Η及原始飽和度s這三個 因素皆相關，亦可能僅與其中的一個或兩個因素相關。 在找出調整增益G之後，步驟S13係將該原始飽和度s與該 調整增益G相乘，藉此為該目標晝素產生一新的飽和度SN。 1334310 ^方面，該第一色彩空間亦可能為HSI或HSV色彩空 二^ HSI或HSV色彩空間中，該目標畫素係表示為一原始飽 let + 一色相分里H和一亮度分量^。在這種情況下，根據本 方法可省略上述之步驟su，直接選擇性地根據該原始飽 =、該色相分量Η與該亮度分量L產生—調整增益G，再將 該原始飽和度S與該調整增益G相乘。

根巧本發明之第二較佳具體實施例亦為一影像調整方法。請 >閱圖一，圖二係該較佳具體實施例之流程圖。第二較佳具體實 施與第一較佳具體實施例的主要差別在於未將色相分量H ^入調 整飽和度的考量。因此，步驟S21僅根據該組色彩分量產生一原 始，和度s，不需要產生色相分量H。步驟S22係選擇性地根據 該壳度分量L與該原始飽和度s產生一調整增益g。在本實施例 =，該調整增盃G可能與亮度分量l及原始飽和度§這兩個因素 皆相關’亦可能僅與其中的一個因素相關。步驟S23與步驟S13 相同，都是將該原始飽和度S與該調整增益g相乘，藉此為該目 標畫素產生一新的飽和度SN。

根據本發明之第三較佳具體實施例為一影像調整裝置。請參 閱圖三(A)，圖三(A)係該較佳具體實施例之方塊圖。該影像調整 裝置30包含一計算模組31、一產生模組32與一乘法模組33。 计算模組31係根據該組色彩分量產生一原始飽和度s和一色相 分量Η。在圖三的範例中，該組色彩分量包含一第一色彩分量a 與一第二色彩分量b，該亮度分量則被表示為L。產生模組32係 用以選擇性地根據該亮度分量L、該色相分量Η與該原始飽和度 S產生一調整增益G。乘法模組33則是用以將該原始飽和度S與 該調整增益G相乘，藉此為目標晝素該產生一新的飽和度sN。 於實際應用中，產生模組32可能如圖三(B)所示，包含一查找表 34。該調整增益G係選擇性地根據該亮度分量L、該色相分量Η 與該原始飽和度S由該查找表34中選出。 9 1334310 參閱四較佳具體實施例亦為一影像調整裝置。請 整f置40勺>^Γ Α)係該較佳具體實施例之方塊圖。該影像調 43 :太宭# 計算模組41、一產生模組42與一乘法模組 _兮斗:糸對應於上述之第二較佳具體實施例。如圖四所 二組41僅用以產生該原始飽和度S。產生模組42係 兴地根據該亮度分量L與該原始飽和度S產生一調整增 =。，法模組43則是用以將該原始飽和度s與該調整增益& 吝此為目標晝素該產生一新的飽和度Sn。於實際應用中， r 可能如圖四⑻所示，包含一查找表44。該調整增益

+ 擇性地根據該亮度分量L與該原始飽和度S由該查找表44 T選出。 於實際應用中，在調整一影像中各畫素的飽和度之後，根據 ’X明之f法及裝置亦可進—步統計該物整後輸*度藉此 產生-統計結果作為該影像的飽和度特徵。根據本發明之第五較 • 佳具體實施例係-觀m影像之飽和度特徵的裝置。該影 像包含y個畫素，其中M為一正整數，並且每一個該晝素各自 具有一壳度分量與一組色彩分量。請參閱圖五，圖五為該較佳具 體實施例的方塊圖。相較於圖三(A)之影像調整裝置3〇，圖五中 φ 的飽和度特徵產生裴置50進一步包含一統計模組54。計算模組 51係用以根據該μ個畫素各自之該組色彩分量，分別為每一個 該畫素產生一原始飽和度S和一色相分量Η。產生模組52係用 以選擇性地根據該Μ個晝素各自之該亮度分量L、該色相分量Η 與該原始飽和度S，分別為每一個該晝素產生一調整增益G。乘 法模組53係用以分別將每一個該晝素之該原始飽和度s與該調 整增盈G相乘，藉此為每一個該晝素產生一新的飽和度Sj^統 計模組54則是用以統計該]V[個晝素之該新的飽和度Sn，以產生 一統計結果作為該影像之該飽和度特徵。 雖然上述之實施例係主要以Lab色彩空間為例’實際上，根 據本發明之方法及裝置可適用於如YCbCr、YUV、Lab、HSI、 1334310 HSV等各種亮度與色彩分離的色彩空間。由於根據本發明之方法 及裝置係同時根據原始影像之飽和度、色相和亮度等因素來調整 影像之飽和度’而非單單考慮原始影像之飽和度，因此，相較於 先前技藝’本發明可使經飽和度調整後的結果更符合人眼的知覺 特性。 &藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本 發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對 月之财加以關。相反地’其目的是希望能涵蓋各種改變 及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇内。

11 1334310 【圖式簡單說明】 圖一係根據本發明之第一較佳具體實施例之影像調整方法的 流程圖。 圖二係根據本發明之第二較佳具體實施例之影像調整方法的 流程圖。 圖二係根據本發明之第三較佳具體實施例之影像調整裝置的 方塊圖。 圖四係根據本發明之第四較佳具體實施例之影像調整裝置的 方塊圖。 方塊^五係根據本發明之第五較佳具體實酬之影像調整裝置的 50 ： 【主要元件符號說明】 S11〜S13 :流程步驟 30、40 :影像調整裝置 32、42、52 :產生模組 34、44 :查找表 54 :統計模組 S21〜S23 :流程步驟 31、41 ' 51 :計算模組 33 43 ' 53 :乘法模組 飽和度特徵產生裝置 12

Claims (1)

1334310 1、 2、 3、 4、 6、 p内’啦 ~^ j申請補充、修正之曰期：99年9月14曰 、申請專利範園： ^用=調整—目標晝素之—飽和度的方法，在-第-色彩空 i包含素絲示為―亮度分量與—組色彩分量，該方 (1)根據該組色彩分量產生一原始飽 玍一調整增益；以及 (3)fn飽和度與該雕增益娜，觀域目標晝素產 生一新的飽和度。 第1項所述之方法，其中該第-色㈣間係一 ===、一職彩空間、一γα&色彩空間或-CIELab色彩空間。 tiff利範圍第1項所述之方法，其中該亮度分量與該組色彩 为$係由一RGB色彩空間轉換而來。 如Ϊί專利範圍第1項所述之方法，其中該組色彩分量包含一第 分量(a)與一第二色彩分量⑻，在步驟⑴中，該原始飽和 度係;等於(a +b )°·5，並且該色相分量係等於tan_i_。 如f明專利範圍第1項所述之方法，其中在步驟(2)中，該調整增 益，選擇祕根_亮度分量、該色相分量與該原始飽和度由 一查找表(look-up table)中選出。 一種用以調整一目標畫素之一飽和度的方法，在一第一色彩空 間中，該目標晝素係表示為一亮度分量與一組色彩分量，該方 法包含下列步驟： (1) 根據該組色彩分量產生一原始飽和度； (2) 選擇性地根據該亮度分量與該原始飽和度產生一調整增 益；以及 (3) 將該原始飽和度與該調整增益相乘，藉此為該目標晝素產 生一新的飽和度。 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該第一色彩空間係一 YUV色彩空間、一 yiq色彩空間、一 YCbCr色彩空間或一 13 7、 1334310 申請補充、修正之曰期：99年9月14曰 CIELab色彩空間。 ’其中該亮度分量與該組色彩 8、如申請專利範圍第6項所述之方法 分量係由一 RGB色彩空間轉換而來 9、如中請專利範圍第6項所述之方法，其中該組色彩分量 ==^^二色彩娜），並且在轉⑴中該原始飽 1〇、如申請專利範圍第6項所述之方法，其中在步驟(2)t，該調整捭 益係選擇性地根據該亮度分量與該原始飽和度由一查找 k_ up table)中選出。 11、 種用以產生-影像之-飽和度特徵的方法，該影像包含Μ個晝 素，Μ為一正整數，每一個該晝素各自具有一亮度分量與一組色 彩分量，該方法包含下列步驟： (1) 根據該Μ個晝素各自之該組色彩分量，分別為每一個該晝 素產生一原始飽和度和一色相(Hue)分量； (2) 選擇性地根據該Μ個晝素各自之該亮度分量、該色相分量 與該原始飽和度，分別為每一個該晝素產生一調整增益； (3) 分別將每一個該晝素之該原始飽和度與該調整增益相乘， 藉此為每一個該畫素產生一新的飽和度；以及 (4) 統計該Μ個晝素之該新的飽和度，以產生一統計結果作為 該影像之該飽和度特徵。 12、 一種用以調整一目標晝素之一飽和度的裝置，在一第一色彩空 間中，該目標晝素係表示為一亮度分量與一組色彩分量，該裝 置包含： 一計算模組，該計算模組係用以根據該組色彩分量產生一原 始飽和度和一色相(Hue)分量； 一產生模組，該產生模組係用以選擇性地根據該亮度分量、 該色相分量與該原始飽和度產生一調整增益；以及 一乘法模組’該乘法模組係用以將該原始飽和度與該調整增 益相乘’藉此為該目標晝素產生一新的飽和度。 13、 如申請專利範圍第12項所述之裝置，其中該第一色彩空間係一 1334310 . 申請補充、修正之日期：99年9月14曰 YUV色彩空間、一 y!q色彩空間、一 YCbCr色彩空間或一 CIELab色彩空間。 • I4、如申請專利範圍第12項所述之裝置，其中該亮度分量與該組色 彩分量係由一 RGB色彩空間轉換而來。 15、如申請專利範圍第12項所述之裝置，其中該組色彩分量包含一 第2一fof分量⑻與一第二色彩分量(b) ’該計算模組係透過計算 (a2+b2)G·5產生該原始飽和度，並且係透過計算產生該色 相分量。 -16、如申請專利範圍第12項所述之裝置，其中該產生模組包含一查 ^ ，表(look-uP table) ’並且該調整增益係選擇性地根據該亮度分 看 量、該色相分量與該原始飽和度由該查找表中選出。 17、 一種用以調整一目標晝素之一飽和度的裝置，在一第一色彩空 間中，該目標晝素係表示為一亮度分量與一組色彩分量，該裝 置包含： 一計算模組，該計算模組係用以根據該組色彩分量產生一原 始飽和度； 一產生模組，該產生模組係用以選擇性地根據該亮度分量與 該原始飽和度產生一調整增益；以及 一乘法模組，該乘法模組係用以將該原始飽和度與該調整增 φ 益相乘’藉此為該目標晝素產生一新的飽和度。 18、 如申請專利範圍第π項所述之裝置，其中該第一色彩空間係一 YUV色彩空間、一 YIQ色彩空間、一 YCbCr色彩空間或一 CIELab色彩空間。 19、 如申請專利範圍第π項所述之裝置，其中該亮度分量與該組色 彩分量係由一 RGB色彩空間轉換而來。 20、 如申請專利範圍第π項所述之裝置’其中該組色彩分量包含一 第一色彩分量⑻與一第二色彩分量(b)，並且該計算模組係透過 計算(a2+b2)G·5產生該原始飽和度。 21、 如申請專利範圍第π項所述之裝置，其中該產生模組包含一查 找表(look-up table) ’並且該調整增益係選擇性地根據該亮度分量 15 1334310 申請補充、修正之日期：99年9月14日 與該原始飽和度由該查找表中選出。 22、一種用以產生一影像之一飽和度特徵的裝置，該影像包含M個晝 素’ Μ為一正整數’每一個該晝素各自具有一亮度分量與一組色 彩分量，該裝置包含： 一計算模組’該計算模組係用以根據該Μ個晝素各自之該組 色彩分量’分別為每一個該晝素產生一原始飽和度和一色 相(Hue)分量； 一產生模組’該產生模組係用以選擇性地根據該Μ個晝素各 自之該亮度分量、該色相分量與該原始飽和度，分別為每 一個該畫素產生一調整增益； 一乘法模組，該乘法模組係用以分別將每一個該晝素之該原 始飽和度與該調整增益相乘，藉此為每一個該晝素產生一 新的飽和度；以及 一統計模組，該統計模組係用以統計該Μ個晝素之該新的飽 和度，以產生一統計結果作為該影像之該飽和度特徵。 23、

24、 25、 26、 一種用以調整一目標晝素之一飽和度的方法，在一第一色彩空 間中，該目標晝素係表示為一原始飽和度、一色相^分量和 一亮度分量，該方法包含下列步驟： (1)選擇性地根據該原始飽和度、該色相分量與該亮度分量產 生一調整增益；以及 (2)將該原始飽和度與該調整增益相乘，藉此為該目標晝素^ 生一新的飽和度。 如中晴專利IilSI第23項所述之方法’其中該第_色彩空間係一 HSV色彩空間或一 HSI色彩空間。 利範圍第23項所述之方法，其中該原始飽和度、該自 魏圍第23項所返之方法，其中在步驟⑴中，該調養 m始飽和度、該色相分量與該亮度分^ 由一查找表(look-up table)中選出。 16