TWI437874B - 影像處理方法 - Google Patents

Description

影像處理方法

本發明是有關於一種影像處理方法，且特別是有關於一種立體影像之影像處理方法。

立體圖像一般由兩組圖像所組成。當使用特定裝置來觀看影像時，立體圖像可以產生深度的視覺。互補色顯像方式為立體圖像的一種顯像方式，在此一方式當中，不同的主要顏色會用來呈現第一圖像與第二圖像。通常而言，第一圖像和第二圖像的光譜不會相互重疊，因此需要使用兩種互補色彩的濾鏡來觀賞第一圖像和第二圖像。舉例來說，當第一濾鏡F1被用來觀賞第一圖像時，第二濾鏡F2則被用來觀賞第二圖像。第一濾鏡F1主要傳輸第一圖像的主要色彩並阻擋第二圖像的主要色彩，第二濾鏡F2則主要傳輸第二圖像的主要色彩並阻擋第一圖像的主要色彩。

互補色顯像方式往往採用三種色彩來呈現影像，其中第一圖像通常採用兩種主要色彩，而第二圖像則採用另一種主要色彩。在紅/藍互補色(Red/Cyan)的顯像方式當中，第一個圖像主要呈現綠色與藍色，而第二圖像則主要呈現紅色。其他類型的互補色可能包括藍/黃，綠/洋紅互補色。這些互補色被稱為三色互補色。

由於成本較低與較佳的相容性，通常使用三色互補色來顯示立體圖像。然而，傳統的三色互補色有一些眾所周知的缺點。首先，若使用彩色濾鏡來觀賞圖像，傳統的三色互補色的色域普遍會被減少；其次，傳統的互補色方法會產生視網膜競爭(Retinal rivalry)的現象，例如，當圖像某物體紅色成分較多時，透過紅藍眼鏡會感覺到那個物體在閃爍，導致使用者感覺不適。

因此需要一種新的影像處理方法，能夠降低視網膜競爭的現象，讓使用者能夠自在而舒適地觀賞立體圖像。

因此，本發明之一態樣是提供一種影像處理方法，能夠在保留影像原始色彩的前提之下，調整影像某一色彩的成分，來降低視網膜競爭的現象。

依據本發明一實施例，影像處理方法係改善一立體影像所導致的視網膜競抗現象，此影像處理方法係接收一第一影像及對應第一影像之一第二影像，其中於第一影像及第二影像中，每一像素含有分別對應於不同色彩之複數個色彩亮度。之後，於第一影像中，選取對應於一種色彩之色彩亮度，並根據所選取的色彩亮度，決定第一影像中對應於不同色彩之色彩亮度之複數個比例，再將這些比例乘上第一影像中對應於不同色彩之色彩亮度，以得出一第一調變影像，接著將第二影像中色彩亮度乘上複數個預設比例，以得出一第二調變影像，並組合第一調變影像與第二調變影像，來產生立體影像。

上述實施例的影像處理方法，係依據影像中某一色成分的多寡或是某一色彩與其他色彩成分的比例，來調整影像當中特定色彩的比例，藉以降低視網膜競爭的現象，同時仍然保留原始影像中大部分的色彩成分。

在以下實施例的影像處理方法當中，不會完全排除影像當中的某一色彩成分(例如紅色)，而是將影像中的某特定色彩成分做些許的保留，避免過度改變原始影像的色彩；同時可依據特定色彩成分的多寡或其所佔比例來調整影像品質，藉以消除視網膜競抗現象(Retinal rivalry)。

請參照第1圖，其係繪示本發明一實施方式影像處理方法之流程圖。影像處理方法係改善一立體影像之視網膜競抗現象，此影像處理方法首先接收第一影像及對應此第一影像之第二影像(步驟101)，其中在第一影像及第二影像當中，每一像素含有對應於不同色彩之數個色彩亮度，例如紅色、綠色與藍色亮度，且第一影像與第二影像兩者之間具有一視差關係(Parallax)。由於第一影像與第二影像之間存在著視差，當第一影像與第二影像分別由使用者之左眼與右眼接收之後，人類大腦會合成右眼與左眼所接收之第一影像與第二影像，來產生立體影像。

接著於第一影像當中，選取對應於一種色彩之色彩亮度(步驟103)，例如紅色亮度，並根據所選取的色彩亮度，決定第一影像中對應於不同色彩之色彩亮度之數個比例(步驟105)。在步驟105之後，將前述比例乘上第一影像中對應於不同色彩之色彩亮度，來得出第一調變影像(步驟107)；並將第二影像中色彩亮度乘上數個預設比例，來得出第二調變影像(步驟109)，此預設比例可為固定的常數，例如(0，0，0)、(0、1、0)，以及(0、0、1)，最後組合第一調變影像與第二調變影像，來產生立體影像(步驟111)。

更詳細來說，第一影像的色彩亮度、第二影像中的色彩亮度與立體影像(例如紅/藍影像)之關係為：

其中，I _o 代表輸出的立體影像，「+」號之前的矩陣與第一調變影像相關，「+」號之後的矩陣與第二調變影像相關。R _L 、G _L 、B _L 分別代表第一影像中之紅色亮度、綠色亮度與藍色亮度，R _R 、R _G 、R _B 則分別為對應於第一影像中之紅色、綠色與藍色亮度R _L 、G _L 、B _L 之紅色比例、綠色比例，與藍色比例，用以產生第一調變影像的紅色亮度，而第一調變影像的綠色與藍色亮度於此例中對應比例為(0,0,0)，故綠色與藍色亮度為0；R _R 、G _R 、B _R 分別代表第二影像中之紅色亮度、綠色亮度，以及藍色亮度，(0,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)則係對應至第二影像的預設比例，用以產生第二調變影像的綠色與藍色亮度，而第二調變影像的紅色亮度於此例中對應比例為(0,0,0)，故紅色亮度為0。於此例中，立體影像的紅色亮度為第一調變影像的紅色亮度，綠色與藍色亮度則為第二調變影像的綠色及藍色亮度，第一影像可為左眼影像，第二影像則可為右眼影像。

請參照第2圖，其係繪示本發明一實施例紅色亮度之增益值，其中紅色亮度的數值大小為0至255。在此一實施例當中，係依據第一影像中紅色亮度R _L 之大小來決定紅色、綠色與藍色比例R _R 、R _G 、R _B ，以產生第一調變影像的紅色亮度。更詳細來說，當紅色亮度R _L 小於或等於第一臨界值Th1(例如30)時，紅色比例R _R 會等於一亮度增益上限值G1(例如0.9)，當紅色亮度R _L 大於或等於第二臨界值Th2(例如225)時，紅色比例R _R 會等於亮度增益下限值G2(例如0.3)。

當紅色亮度R _L 介於第一臨界值Th1與第二臨界值Th2之間時，則依據第一臨界值Th1、第二臨界值Th2、亮度增益上限值G1與亮度增益下限值G2，來進行線性內插計算(也就是第2圖當中斜率非零的直線)，以得到紅色比例R _R ，其中線性內插計算方式為：

在求得紅色比例R _R 之後，再依據下列等式求得其他色彩比例：

，0 W _t 1，其中W _t 代表一預定權重。

請參照第3圖，其係繪示本發明另一實施例紅色亮度之增益值，其中紅色亮度的數值大小為0至255。在此一實施例當中，係依照第一影像的紅色亮度R _L 、綠色亮度G _L ，與藍色亮度B _L 之關係來決定紅色、綠色與藍色比例R _R 、R _G 、R _B 。即使各種色彩的亮度不同，然而不同色彩之間的亮度差異D _iff 仍然可能相同。舉例來說，倘若紅色亮度R _L 分別為200與60，而綠色亮度與藍色亮度兩者當中較大者則分別為150與10，則紅色與另一色彩的亮度差異D _iff 均為50(200-150；60-10)，導致無法辨別出不同的色彩亮度。在這種情況下，需要依照紅色亮度R _L 的數值來調整第一臨界值Th1、第二臨界值Th2，亦即將此兩臨界值乘上一預設參數Sat(例如0.9)，以求得第一參數α 與第二參數β ，再依據此兩參數α 、β 來求得紅色比例R _R 。

進一步來說，當亮度差異D _iff 小於或等於第一參數α ，紅色比例R _R 會等於亮度增益上限值G1，當亮度差異D _iff 大於或等於第二參數β 時，紅色比例R _R 會等於亮度增益下限值G2，當亮度差異介於第一參數α 與第二參數β 時，則依據第一參數α 、第二參數β 、亮度增益上限值G1與亮度增益下限值G2進行一線性內插計算(即第3圖中斜率非零的直線)，以得到紅色比例R _R ，而亮度差異D _iff 可為：綠色亮度G _L 或藍色亮度B _L 兩者中之較大者，與紅色亮度R _L 的差距。線性內插計算方式等於：

以上實施例的影像處理方法，不會完全排除原始影像當中的特定色彩成分(例如紅色)，而是將影像中的特定色彩成分做些許的保留，避免過度改變原始影像的色彩；同時依據特定色彩成分的多寡或其所佔比例來調整影像，藉以消除視網膜競抗現象。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何在本發明所屬技術領域當中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，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。

101~111．．．步驟

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖係繪示本發明一實施方式影像處理方法之流程圖。

第2圖係繪示本發明一實施例紅色亮度之增益值。

第3圖係繪示本發明另一實施例紅色亮度之增益值。

101~111．．．步驟

Claims (9)

1. 一種影像處理方法，以改善一立體影像之視網膜競抗現象，該影像處理方法包含：接收一第一影像及對應該第一影像之一第二影像，其中於該第一影像及該第二影像中，每一像素包含對應於不同色彩之複數個色彩亮度；於第一影像中，選取對應於一種色彩之色彩亮度；根據所選取的色彩亮度，決定該第一影像中對應於不同色彩之該些色彩亮度之複數個比例；將該些比例乘上該第一影像中對應於不同色彩之該些色彩亮度，以得出一第一調變影像；將該第二影像中該些色彩亮度乘上複數個預設比例，以得出一第二調變影像；以及組合該第一調變影像與該第二調變影像，以產生該立體影像，其中該些比例、該第一影像中之該些色彩亮度、該第二影像中之該些色彩亮度與該立體影像之關係為： 其中，I _o 代表該立體影像，R _L 、G _L 、B _L 分別代表該第一影像中之一紅色亮度、一綠色亮度與一藍色亮度，R _R 、G _R 、B _R 分別代表該第二影像中之一紅色亮度、一綠色亮度，以及一藍色亮度，該些比例R _R 、R _G 、R _B 分別為對應於該第一影像中該紅色亮度、該綠色亮度與該藍色亮度R _L 、G _L 、B _L 之一紅色比例、一綠色比例，與一藍色比例。
2. 如請求項1所述之影像處理方法，其中係依照該第一影像中該紅色亮度R _L 之大小來決定該紅色比例R _R 、該綠色比例R _G 與該藍色比例R _B 。
3. 如請求項2所述之影像處理方法，其中當該紅色亮度R _L 小於或等於一第一臨界值Th1時，該紅色比例R _R 會等於一亮度增益上限值G1，當該紅色亮度R _L 大於或等於該第二臨界值Th2時，該紅色比例R _R 會等於該亮度增益下限值G2，當該紅色亮度R _L 介於該第一臨界值Th1與該第二臨界值Th2之間時，則依據該第一臨界值Th1、該第二臨界值Th2、該亮度增益上限值G1與該亮度增益下限值G2進行一線性內插計算，以得到該紅色比例R _R 。
4. 如請求項3所述之影像處理方法，其中該線性內插計算方式為：
5. 如請求項1所述之影像處理方法，其中該些色彩比例需要滿足下列等式： 其中，W _t 代表一預定權重。
6. 如請求項1所述之影像處理方法，其中係依照該紅色亮度R _L 、該綠色亮度G _L ，與該藍色亮度B _L 之一亮度差異D _iff 來決定該紅色、綠色與藍色比例R _R 、R _G 、R _B 。
7. 如請求項6所述之影像處理方法，其中當該亮度差異D _iff 小於或等於一第一參數α ，該紅色比例R _R 會等於亮度增益上限值G1，當該亮度差異D _iff 大於或等於一第二參數β 時，該紅色比例R _R 會等於該亮度增益下限值G2，當該亮度差異介於該第一參數α 與該第二參數β 時，則依據該第一參數α 、該第二參數β 、該亮度增益上限值G1與該亮度增益下限值G2進行一線性內插計算，以得到該紅色比例R _R ，而該亮度差異D _iff 為：該紅色亮度R _L ，與該綠色亮度G _L 或該藍色亮度B _L 兩者中之較大者的差距。
8. 如請求項7所述之影像處理方法，其中該線性內插計算方式等於： 。
9. 如請求項1所述之影像處理方法，其中該第一影像與該第二影像具有一視差關係。