專(zhuān)利名稱(chēng)：用于調(diào)節(jié)彩色圖像色飽和度的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于調(diào)節(jié)彩色圖像色飽和度的設(shè)備和方法，特別涉及用于調(diào)節(jié)在數(shù)字TV，照相店(photo-shop)，數(shù)字照相機(jī)，可攜式攝像機(jī)和基于計(jì)算機(jī)的圖像處理器中輸入圖像之彩色飽和度的設(shè)備和方法，以將高質(zhì)量圖像提供給用戶。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的圖像處理器增加了輸入圖像的飽和度，其與輸入圖像的特性無(wú)關(guān)。作為例子，當(dāng)背景飽和度在TV屏幕上被增加時(shí)，人面部圖像的飽和度也被增加了，結(jié)果因皮膚顏色的過(guò)飽和導(dǎo)致人像出現(xiàn)非自然狀態(tài)。
傳統(tǒng)的圖像增強(qiáng)系統(tǒng)在不考慮輸入數(shù)據(jù)是否是一種測(cè)試圖形圖像的情況下處理輸入數(shù)據(jù)，因此難于控制被顯示在特定顯示器上的圖像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供用于考慮輸入彩色圖像的特征來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入彩色圖像之飽和度的設(shè)備和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于選擇地調(diào)節(jié)在輸入圖像的特定區(qū)域中之飽和度同時(shí)保持輸入圖像中皮膚顏色的設(shè)備和方法，由此給用戶提供一種自然的彩色印象。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的設(shè)備和方法，其中當(dāng)測(cè)試圖形圖像被輸入時(shí)，飽和度調(diào)節(jié)被旁路以能夠?qū)Ρ伙@示在特定顯示器上的圖像之質(zhì)量進(jìn)行控制。
在一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的設(shè)備，包括飽和度計(jì)算器，其計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；峰值飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；峰值增益計(jì)算器，其基于由峰值飽和度計(jì)算器確定的峰值飽和度值計(jì)算峰值增益值；和飽和度調(diào)節(jié)器，其使用由峰值增益計(jì)算器計(jì)算的峰值增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像之飽和度。
另外，本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的設(shè)備，包括飽和度計(jì)算器，其計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；峰值飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；峰值增益計(jì)算器，其基于由峰值飽和度計(jì)算器確定的峰值飽和度值計(jì)算峰值增益值；圖形增益計(jì)算器，其確定輸入圖像是否是預(yù)先確定的圖形圖像和依賴于輸入圖像是否被確定為預(yù)先確定圖形圖像來(lái)計(jì)算預(yù)先確定圖形圖像的圖形增益值；和飽和度調(diào)節(jié)器，其使用由峰值增益計(jì)算器計(jì)算的峰值增益值和由圖形增益計(jì)算器計(jì)算的圖形增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像之飽和度。
本發(fā)明還提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的設(shè)備，包括飽和度計(jì)算器，其計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；峰值飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；峰值增益計(jì)算器，其基于由峰值飽和度計(jì)算器確定的峰值飽和度值計(jì)算峰值增益值；彩色增益計(jì)算器，其確定輸入圖像的每一個(gè)像素是否是屬于預(yù)先確定的彩色區(qū)域和依賴于該像素是否屬于該預(yù)先確定的彩色區(qū)域來(lái)計(jì)算像素的彩色增益值；和飽和度調(diào)節(jié)器，其使用由峰值增益計(jì)算器計(jì)算的峰值增益值和由彩色增益計(jì)算器計(jì)算的彩色增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的設(shè)備，包括飽和度計(jì)算器，其計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；峰值飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；峰值增益計(jì)算器，其基于由峰值飽和度計(jì)算器確定的峰值飽和度值計(jì)算峰值增益值；圖形增益計(jì)算器，其確定輸入圖像是否是預(yù)先確定的圖形圖像和依賴于輸入圖像是否被確定為預(yù)先確定圖形圖像來(lái)計(jì)算圖形增益值；彩色增益計(jì)算器，其確定輸入圖像的每一個(gè)像素是否是屬于預(yù)先確定的彩色區(qū)域和依賴于該像素是否屬于該預(yù)先確定的彩色區(qū)域來(lái)計(jì)算像素的彩色增益值；和飽和度調(diào)節(jié)器，其使用由峰值增益計(jì)算器計(jì)算的峰值增益值，圖形增益計(jì)算器計(jì)算的圖形增益值和由彩色增益計(jì)算器計(jì)算的彩色增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的設(shè)備，包括飽和度計(jì)算器，其計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；平均飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；平均增益計(jì)算器，其基于由平均飽和度計(jì)算器計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；和飽和度調(diào)節(jié)器，其使用由平均增益計(jì)算器計(jì)算的平均增益值和飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的設(shè)備，包括飽和度計(jì)算器，其計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；平均飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；平均增益計(jì)算器，其基于由平均飽和度計(jì)算器計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；圖形增益計(jì)算器，其確定輸入圖像是否是預(yù)先確定的圖形圖像和依賴于輸入圖像是否被確定為預(yù)先確定圖形圖像來(lái)計(jì)算圖形增益值；和飽和度調(diào)節(jié)器，其使用由平均增益計(jì)算器計(jì)算的平均增益值和飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值和由圖形增益計(jì)算器計(jì)算的圖形增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的設(shè)備，包括飽和度計(jì)算器，其計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；平均飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；平均增益計(jì)算器，其基于由平均飽和度計(jì)算器計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；彩色增益計(jì)算器，其確定輸入圖像的每一個(gè)像素是否是屬于預(yù)先確定的彩色區(qū)域和依賴于該像素是否屬于該預(yù)先確定的彩色區(qū)域來(lái)計(jì)算像素的彩色增益值；和飽和度調(diào)節(jié)器，其使用由平均增益計(jì)算器計(jì)算的平均增益值和飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值和由彩色增益計(jì)算器計(jì)算的彩色增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的設(shè)備，包括飽和度計(jì)算器，其計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；平均飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；平均增益計(jì)算器，其基于由平均飽和度計(jì)算器計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；圖形增益計(jì)算器，其確定輸入圖像是否是預(yù)先確定的圖形圖像和依賴于輸入圖像是否被確定為預(yù)先確定圖形圖像來(lái)計(jì)算圖形增益值；彩色增益計(jì)算器，其確定輸入圖像的每一個(gè)像素是否是屬于預(yù)先確定的彩色區(qū)域和依賴于該像素是否屬于該預(yù)先確定的彩色區(qū)域來(lái)計(jì)算像素的彩色增益值；和飽和度調(diào)節(jié)器，其使用由平均增益計(jì)算器計(jì)算的平均增益值和飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值，由圖形增益計(jì)算器計(jì)算的圖形增益值和由彩色增益計(jì)算器計(jì)算的彩色增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的設(shè)備，包括飽和度計(jì)算器，其計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；峰值飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；峰值增益計(jì)算器，其基于由峰值飽和度計(jì)算器確定的峰值飽和度值計(jì)算峰值增益值；平均飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；平均增益計(jì)算器，其基于由平均飽和度計(jì)算器計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；和飽和度調(diào)節(jié)器，其使用由平均增益計(jì)算器計(jì)算的平均增益值和由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值和由峰值增益計(jì)算器計(jì)算的峰值增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的設(shè)備，包括飽和度計(jì)算器，其計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；峰值飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；峰值增益計(jì)算器，其基于由峰值飽和度計(jì)算器確定的峰值飽和度值來(lái)計(jì)算峰值增益值；平均飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；平均增益計(jì)算器，其基于由平均飽和度計(jì)算器計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；圖形增益計(jì)算器，其確定輸入圖像是否是預(yù)先確定的圖形圖像和依賴于輸入圖像是否被確定為預(yù)先確定的圖形圖像來(lái)計(jì)算圖形增益值；和飽和度調(diào)節(jié)器，其使用由平均增益計(jì)算器計(jì)算的平均增益值和由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值，由峰值增益計(jì)算器計(jì)算的峰值增益值和由圖形增益計(jì)算器計(jì)算的圖形增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的設(shè)備，包括飽和度計(jì)算器，其計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；峰值飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；峰值增益計(jì)算器，其基于由峰值飽和度計(jì)算器確定的峰值飽和度值計(jì)算峰值增益值；平均飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；平均增益計(jì)算器，其基于由平均飽和度計(jì)算器計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；彩色增益計(jì)算器，其確定輸入圖像的每一個(gè)像素是否是屬于預(yù)先確定的彩色區(qū)域和依賴于該像素是否屬于該預(yù)先確定的彩色區(qū)域來(lái)計(jì)算像素的彩色增益值；和飽和度調(diào)節(jié)器，其使用由平均增益計(jì)算器計(jì)算的平均增益值和由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值，由峰值增益計(jì)算器計(jì)算的峰值增益值和由彩色增益計(jì)算器計(jì)算的彩色增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
本發(fā)明還提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的設(shè)備，包括飽和度計(jì)算器，其計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；峰值飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；峰值增益計(jì)算器，其基于由峰值飽和度計(jì)算器確定的峰值飽和度值計(jì)算峰值增益值；平均飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；平均增益計(jì)算器，其基于由平均飽和度計(jì)算器計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；圖形增益計(jì)算器，其確定輸入圖像是否是預(yù)先確定的圖形圖像和依賴于輸入圖像是否被確定為預(yù)先確定圖形圖像來(lái)計(jì)算圖形增益值；彩色增益計(jì)算器，其確定輸入圖像的每一個(gè)像素是否是屬于預(yù)先確定的彩色區(qū)域和依賴于該像素是否屬于該預(yù)先確定的彩色區(qū)域來(lái)計(jì)算像素的彩色增益值；和飽和度調(diào)節(jié)器，其使用由平均增益計(jì)算器計(jì)算的平均增益值和由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值，由峰值增益計(jì)算器計(jì)算的峰值增益值，由圖形增益計(jì)算器計(jì)算的圖形增益值和由彩色增益計(jì)算器計(jì)算的彩色增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的方法，包括(a)計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；(b)使用(a)中計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；(c)基于由(b)中確定的所計(jì)算的峰值飽和度值計(jì)算峰值增益值；和(d)使用由(c)中計(jì)算的峰值增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像之飽和度。
根據(jù)本發(fā)明用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的另一種方法包括(a)計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；(b)使用由(a)中計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；(c)基于由(B)中確定的峰值飽和度值計(jì)算峰值增益值；(c2)確定輸入圖像是否是預(yù)先確定的圖形圖像和依賴于輸入圖像是否被確定為預(yù)先確定圖形圖像來(lái)計(jì)算圖形增益值；和(d)使用由(c)中計(jì)算的峰值增益值和由(c2)中計(jì)算的圖形增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像之飽和度。
本發(fā)明還提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的方法，包括(a)計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；(B)基于由(a)中計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；(c)基于由(b)中確定的峰值飽和度值計(jì)算峰值增益值；(c3)確定輸入圖像的每一個(gè)像素是否是屬于預(yù)先確定的彩色區(qū)域和依賴于該像素是否屬于該預(yù)先確定的彩色區(qū)域來(lái)計(jì)算像素的彩色增益值；和(d)使用由(c)中計(jì)算的峰值增益值和由(c3)中計(jì)算的彩色增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像之飽和度。
本發(fā)明還提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的方法，包括(a)計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；(b)基于由(a)中計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；(c)基于由(b)中確定的峰值飽和度值計(jì)算峰值增益值；(c2)確定輸入圖像是否是預(yù)先確定的圖形圖像和依賴于輸入圖像是否被確定為預(yù)先確定圖形圖像來(lái)計(jì)算圖形增益值；(c3)確定輸入圖像的每一個(gè)像素是否是屬于預(yù)先確定的彩色區(qū)域和依賴于該像素是否屬于該預(yù)先確定的彩色區(qū)域來(lái)計(jì)算像素的彩色增益值；和(d)使用由(c)中計(jì)算的峰值增益值，(c2)中計(jì)算的圖形增益值和由(c3)中計(jì)算的彩色增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像之飽和度。
本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的方法，包括(a)計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；(b1)使用由(a)中計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的平均飽和度值；(c1)基于由(b1)中計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；和(d)使用由(c1)中獲得的平均增益值和(a)中計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
本發(fā)明還提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的方法，包括(a)計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；(b1)使用由(a)中計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的平均飽和度值；(c1)基于由(b1)中計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；(c2)確定輸入圖像是否是預(yù)先確定的圖形圖像和依賴于輸入圖像是否被確定為預(yù)先確定圖形圖像來(lái)計(jì)算圖形增益值；和(d)使用由(c1)中獲得的平均增益值和(a)中計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值和由(c2)中計(jì)算的圖形增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
本發(fā)明還提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的方法，包括(a)計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；(b1)使用由(a)中計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的平均飽和度值；(c1)基于由(b1)中計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；(c3)確定輸入圖像的每一個(gè)像素是否是屬于預(yù)先確定的彩色區(qū)域和依賴于該像素是否屬于該預(yù)先確定的彩色區(qū)域來(lái)計(jì)算像素的彩色增益值；和(d)使用由(c1)獲得的平均增益值和(a)中計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值和由(c3)中計(jì)算的彩色增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
另外，本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的方法，包括(a)計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；(b1)使用由(a)中計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；(c1)基于由(b1)中計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；(c2)確定輸入圖像是否是預(yù)先確定的圖形圖像和依賴于輸入圖像是否被確定為預(yù)先確定圖形圖像來(lái)計(jì)算圖形增益值；(c3)確定輸入圖像的每一個(gè)像素是否是屬于預(yù)先確定的彩色區(qū)域和依賴于該像素是否屬于該預(yù)先確定的彩色區(qū)域來(lái)計(jì)算像素的彩色增益值；和(d)使用由(c1)中計(jì)算的平均增益值和(a)中計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值，由(c2)中計(jì)算的圖形增益值和由(c3)中計(jì)算的彩色增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的方法，包括(a)計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；(B)基于由(a)中計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；(c)基于由(b)中確定的峰值飽和度值計(jì)算峰值增益值；(b1)使用由(a)中計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；(c1)基于由(b1)中計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；和(d)使用由(c1)中計(jì)算的平均增益值和由(a)中計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值和由(c)中計(jì)算的峰值增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的方法，包括(a)計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；(b)基于由(a)中計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；(c)基于由(b)中確定的峰值飽和度值計(jì)算峰值增益值；(b1)使用由(a)中計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；(c1)基于由(b1)中計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；(c2)確定輸入圖像是否是預(yù)先確定的圖形圖像和依賴于輸入圖像是否被確定為預(yù)先確定圖形圖像來(lái)計(jì)算圖形增益值；和(d)使用由(c1)中計(jì)算的平均增益值和由(a)中計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值，由(c)中計(jì)算的峰值增益值和由(c2)中計(jì)算的圖形增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的方法，包括(a)計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；(b)基于由(a)中計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；(c)基于由(b)中確定的峰值飽和度值計(jì)算峰值增益值；(b1)使用由(a)中計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；(c1)基于由(b1)中計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；(c3)確定輸入圖像的每一個(gè)像素是否是屬于預(yù)先確定的彩色區(qū)域和依賴于該像素是否屬于該預(yù)先確定的彩色區(qū)域來(lái)計(jì)算像素的彩色增益值；和(d)使用由(c1)中計(jì)算的平均增益值和由(a)中計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值，由(c)中計(jì)算的峰值增益值和由(c3)計(jì)算的彩色增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
另外，本發(fā)明提供用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的方法，包括(a)計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；(b)使用由(a)中計(jì)算的飽和度值確定輸入圖像的峰值飽和度值；(c)基于由(b)中確定的峰值飽和度值計(jì)算峰值增益值；(b1)使用由(a)中計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；(c1)基于由(b1)中計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；(c2)確定輸入圖像是否是預(yù)先確定的圖形圖像和依賴于輸入圖像是否被確定為預(yù)先確定圖形圖像來(lái)計(jì)算圖形增益值；(c3)確定輸入圖像的每一個(gè)像素是否是屬于預(yù)先確定的彩色區(qū)域和依賴于該像素是否屬于該預(yù)先確定的彩色區(qū)域來(lái)計(jì)算像素的彩色增益值；和(d)使用由(c1)中計(jì)算的平均增益值和由(a)中計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值，由(c)中計(jì)算的峰值增益值，由(c2)中計(jì)算的圖形增益值和由(c3)中計(jì)算的彩色增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。


通過(guò)參考附圖詳細(xì)地說(shuō)明實(shí)施例，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更為清楚。其中圖1表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的飽和度調(diào)節(jié)設(shè)備；圖2表示根據(jù)本發(fā)明的飽和度直方圖；圖3表示根據(jù)本發(fā)明的峰值增益值的增益函數(shù)；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的圖形增益值的圖形增益函數(shù)；圖5a-5c表示根據(jù)本發(fā)明的彩色增益值的增益函數(shù)；圖6a-6d表示根據(jù)本發(fā)明的彩色增益值的其它增益函數(shù)；圖7表示根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的飽和度調(diào)節(jié)設(shè)備；圖8A-8B表示根據(jù)本發(fā)明的平均增益值和局部增益值的增益函數(shù)；和圖9表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的飽和度調(diào)節(jié)設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例將參考附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1表示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的飽和度調(diào)節(jié)設(shè)備。參考圖1，飽和度調(diào)節(jié)設(shè)備包括幀存儲(chǔ)器110，飽和度計(jì)算器120，直方圖計(jì)算器130，峰值飽和度計(jì)算器140，峰值增益計(jì)算器150，最后增益計(jì)算器160，和飽和度調(diào)節(jié)器170。
幀存儲(chǔ)器110存儲(chǔ)輸入圖像信號(hào)。飽和度計(jì)算器120計(jì)算被存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器110中的每一個(gè)像素的飽和度值S(x，y)。直方圖計(jì)算器130從由飽和度計(jì)算器120計(jì)算的每一個(gè)像素之飽和度值S(x，y)中計(jì)算圖像的所有像素或者局部窗口區(qū)域的飽和度直方圖。峰值飽和度計(jì)算器140從由直方圖計(jì)算器130計(jì)算的直方圖中確定峰值飽和度值S峰值，以及峰值增益計(jì)算器150從峰值飽和度值S峰值中計(jì)算峰值增益值g峰值。要施加到像素的增益值g是通過(guò)使用峰值增益值g峰值，選擇可應(yīng)用系統(tǒng)增益值genh，和由用戶調(diào)節(jié)的的用戶增益值g用戶來(lái)確定的。輸入像素信號(hào)YCbCr(x，y)是用增益值g來(lái)處理的以獲得經(jīng)飽和度調(diào)節(jié)的最后輸出信號(hào)YCbCrenh(x，y)。
下面參考圖1到3說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
在輸入圖像信號(hào)被存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器110之后，飽和度計(jì)算器120計(jì)算來(lái)自幀存儲(chǔ)器110中的每一個(gè)像素的飽和度值S(x，y)。在本實(shí)施例中，飽和度值S(x，y)是使用下面的方程1和2計(jì)算的，其中方程1被應(yīng)用于將像素信號(hào)YCbCr變換到RGB信號(hào)以符合ITU-R BT.709-4的規(guī)范，方程2應(yīng)用于RGB信號(hào)。
(R.G.B)＝(Y+a·Cr，Y+b·Cr+c·Cb，Y+d·Cb) (1)這里a，b，c和d是變換系數(shù)。
S＝(Max[R，G，B]-Min[R，G，B])/(Max[R，G，B]+Mm[R，G，B])或 (2)S＝(Max[R，G，B]-Min[R，G，B])/Max[R，G，B]這里S是在0和1之間的規(guī)范化飽和度值。當(dāng)硬件被設(shè)計(jì)為將規(guī)范化飽和度值S設(shè)置在
整數(shù)格式時(shí)，圖2中表示的直方圖能夠通過(guò)累積所有像素的飽和度值獲得。如果規(guī)范化飽和度值S的Max[R，G，B]具有非常小或者非常大的值，則考慮不累積圖像噪聲S。
峰值飽和度計(jì)算器140根據(jù)由直方圖計(jì)算器130計(jì)算的如圖2中表示的直方圖，從具有最大飽和度值的像素確定出對(duì)應(yīng)于整個(gè)數(shù)目像素0.5％的像素的飽和度值確定作為峰值飽和度值S峰值，。這里，0.5％的極限是考慮輸入圖像的噪聲確定的，并且能夠根據(jù)噪聲電平變化。
峰值增益計(jì)算器150使用由峰值飽和度計(jì)算器140確定的峰值飽和度值S峰值和圖3的增益函數(shù)來(lái)確定峰值增益值g峰值。根據(jù)圖3的增益函數(shù)，峰值增益值g峰值對(duì)于峰值飽和度值S峰值為1的是0，隨著峰值飽和度值S峰值從1下降到0.5，其線性增加，并且隨著峰值飽和度值S峰值從0.5下降到0，其線性漸進(jìn)地衰減和會(huì)聚到0。因此，圖3的增益函數(shù)對(duì)減少灰度輸入圖像之極其大增益是有效的。
最后增益計(jì)算器160使用由峰值增益計(jì)算器150計(jì)算的峰值增益值g峰值，系統(tǒng)增益值genh，和用戶增益值g用戶計(jì)算輸入圖像的最后增益g，如方程3的表示g＝g用戶·(1+genh·g峰值) (3)系統(tǒng)增益值genh控制彩色圖像增強(qiáng)度。當(dāng)系統(tǒng)增益值genh為0時(shí)，沒(méi)有圖像增強(qiáng)效果。隨著系統(tǒng)增益值genh增加到超過(guò)1，圖像質(zhì)量被極大地增強(qiáng)。一般系統(tǒng)增益值缺省是在0.5和1之間的值和通過(guò)使用若干個(gè)觀察者的視覺(jué)測(cè)試被確定的。
用戶增益值g用戶是類(lèi)似于在現(xiàn)有彩色TV接收機(jī)上用戶使用飽和度調(diào)節(jié)器設(shè)置的值，該飽和度調(diào)節(jié)器通常由“顏色按紐”表示的。當(dāng)用戶增益值g用戶是0時(shí)，顯示灰度圖像。圖像的飽和度是隨著增加用戶增益值g用戶超過(guò)1而被增加。一般用戶增益值缺省是用于標(biāo)準(zhǔn)彩色圖像顯示的1。
通過(guò)將最后增益計(jì)算器160計(jì)算的最后增益g施加到每一個(gè)像素的原始彩色信號(hào)Cb和Cr，飽和度調(diào)節(jié)器170輸出經(jīng)飽和度調(diào)節(jié)的信號(hào)YCbCrenh(x，y)，如方程4中表示(Y，Cb，Cr)enh(x，y)＝(Y(x，y)，g·Cb(x，y)，g·Cr(x，y)) (4)通過(guò)以上述方式對(duì)一幀的全部像素的飽和度調(diào)節(jié)，完成該幀的彩色增強(qiáng)和均衡。
盡管圖3的增益函數(shù)被用在本實(shí)施例中，如果需要，沒(méi)有非連續(xù)性的各種增益函數(shù)也能夠被應(yīng)用。
下面參考圖1和4說(shuō)明本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，在前面實(shí)施例中說(shuō)明的幀存儲(chǔ)器110，飽和度計(jì)算器120，直方圖計(jì)算器130，峰值飽和度計(jì)算器140，和峰值增益計(jì)算器150提供與前面實(shí)施例相同的功能，因此在此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
峰值飽和度計(jì)算器140從由直方圖計(jì)算器130形成的直方圖中確定峰值飽和度值S峰值，如圖2中表示，并且峰值增益計(jì)算器150使用圖3的增益函數(shù)來(lái)計(jì)算峰值增益值g峰值。
圖形增益計(jì)算器180檢測(cè)諸如天上飛鳥(niǎo)的圖像或者日落圖像的測(cè)試圖形圖像或者單色圖像，并計(jì)算該測(cè)試圖形圖像或者單色圖像的圖形增益值gp。與一般自然圖像比較，從它們直方圖明顯可見(jiàn)，測(cè)試圖形圖像和單色圖像具有相對(duì)高的頻率分量?？紤]測(cè)試圖形圖像和單色圖像的這個(gè)特征，在相臨飽和區(qū)域之間像素計(jì)數(shù)差的絕對(duì)值是對(duì)整個(gè)飽和度直方圖計(jì)算的(i＝1，......，N-1)，并且對(duì)所有飽和區(qū)域的平均絕對(duì)值進(jìn)行計(jì)算作為P值，如方程5中表示P=1NΣi-1N-1|H(i)-H(i+1)|---(5)]]>這里H(i)表示飽和區(qū)域i中的像素?cái)?shù)目。圖形增益值gp是使用圖4的圖形增益函數(shù)和通過(guò)使用方程5計(jì)算的P值計(jì)算的。在圖4的圖形增益函數(shù)中，Th低和Th高的變化依賴于直方圖中最大計(jì)數(shù)的規(guī)范化。當(dāng)P值小于Th低時(shí)，輸入圖像對(duì)應(yīng)于一般自然圖像(具有連續(xù)的直方圖)。當(dāng)P值大于Th高(具有分立的直方圖)時(shí)，輸入圖像對(duì)應(yīng)于測(cè)試圖形圖像。因此，當(dāng)輸入圖像具有對(duì)應(yīng)于一般自然圖像的P值時(shí)，圖形增益值gp被設(shè)置為1。當(dāng)輸入圖像具有對(duì)應(yīng)于測(cè)試圖形的P值時(shí)，圖形增益值gp被設(shè)置為0以旁路對(duì)原始輸入圖像的飽和度調(diào)節(jié)。
當(dāng)輸入圖像具有在Th低和Th高之間的P值時(shí)，輸入圖像對(duì)應(yīng)于單色圖像。在這種情況下，單色圖像飽和度的過(guò)度增加降低了畫(huà)面質(zhì)量。因此，對(duì)這種單色圖像的圖形增益值gp相對(duì)于P值是相反地降低的。
該圖形檢測(cè)算法是抗噪聲的并且在處理上是簡(jiǎn)單的，因此能夠可靠地應(yīng)用。
最后增益計(jì)算器160使用由峰值增益計(jì)算器150計(jì)算的峰值增益值g峰值，由圖形增益計(jì)算器180計(jì)算的圖形增益值gp，系統(tǒng)增益值genh，和用戶增益值g用戶計(jì)算輸入圖像的最后增益g，如方程6的表示g＝g用戶·(1+genh·gp·g峰值) (6)通過(guò)將最后增益計(jì)算器160使用上述方程4計(jì)算的最后增益g施加到每一個(gè)像素的原始彩色信號(hào)Cb和Cr，飽和度調(diào)節(jié)器170輸出經(jīng)飽和度調(diào)節(jié)的信號(hào)YCbCrenh(x，y)。
通過(guò)以上述方式對(duì)一幀的全部像素的飽和度調(diào)節(jié)，完成該幀的彩色增強(qiáng)和均衡。
盡管圖4的圖形增益函數(shù)被用在上面實(shí)施例中，如果需要，沒(méi)有非連續(xù)性的各種圖形增益函數(shù)也能夠被應(yīng)用。
下面參考圖1，5和6說(shuō)明本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，在圖1中表示的和前面實(shí)施例中說(shuō)明的幀存儲(chǔ)器110，飽和度計(jì)算器120，直方圖計(jì)算器130，峰值飽和度計(jì)算器140，和峰值增益計(jì)算器150提供與前面實(shí)施例相同的功能，因此在此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
彩色增益計(jì)算器190計(jì)算彩色增益值g皮膚(x，y)，其依賴于輸入圖像的每個(gè)像素是否屬于皮膚顏色區(qū)域。為確定輸入到彩色增益計(jì)算器190的像素值是否屬于皮膚顏色區(qū)域，必須在YCbCr色空間中跟蹤皮膚顏色區(qū)域的位置。
本發(fā)明中，使用橢圓體增益函數(shù)的方法和對(duì)Y，Cb，Cr信號(hào)增益函數(shù)的邏輯“與”組合方法被建議用來(lái)確定輸入像素是否屬于皮膚顏色區(qū)域。這兩個(gè)方法能夠被應(yīng)用于任何色空間，例如RGB，YUV，CIELAB和CIELUV空間。
在使用3-D橢圓體增益函數(shù)的方法中，如圖5的(a)中表示，皮膚顏色區(qū)域的平均彩色值(Ym，Cbm，Crm)被確定作為橢圓體的中心坐標(biāo)，橢圓體方程的三軸由種族或體系決定的皮膚顏色變量被確定為橢圓體的半徑(Yr，Cbr，Crr)，其由下面的方程7表示f(Y,Cb,Cr)=(Y-YmYr)2+(Cb-CbmCbr)2+(Cr-CrmCrr)2---(7)]]>使用通過(guò)使用上面方程7計(jì)算的f(Y，Cb，Cr)推得給定像素的彩色增益值g皮膚(x，y)。當(dāng)給定像素的YCbCr值的f(Y，Cb，Cr)小于r時(shí)，該像素被確定為屬于皮膚彩色區(qū)域。尤其是，具有f(Y，Cb，Cr)＝r之橢圓體的區(qū)域被叫做“核心范圍”，如圖5的(b)中表示。當(dāng)輸入像素的f(Y，Cb，Cr)處于核心范圍時(shí)，該輸入像素被確定為屬于皮膚彩色區(qū)域，并且彩色增益值g皮膚(x，y)被設(shè)置為0。
當(dāng)輸入像素的f(Y，Cb，Cr)大于1時(shí)，該輸入像素被確定為不屬于皮膚彩色區(qū)域。尤其是，具有f(Y，Cb，Cr)＝r之橢圓體的區(qū)域被叫做“邊界范圍”，如圖5的(b)中表示。對(duì)于處于邊界范圍之外的像素，彩色增益值g皮膚(x，y)被設(shè)置為1。
當(dāng)輸入像素的f(Y，Cb，Cr)具有在核心范圍和邊界范圍之間的值時(shí)，為了考慮源圖像中皮膚顏色變化和確保在核心范圍和邊界范圍中顏色的連續(xù)性，基于在核心范圍和邊界范圍之間提供連續(xù)性的在r和1之間的線性曲線，輸入像素的彩色增益值g皮膚(x，y)被設(shè)置為(f(Y，Cb，Cr)-r)/(1-r)，如圖5的(c)中表示。
在確定輸入圖像是否屬于皮膚顏色區(qū)域的另一個(gè)方法中，定義每一個(gè)Y，Cr，和Cr信號(hào)的皮膚顏色增益函數(shù)，如圖6的(a)，(b)和(c)中表示，并且這三個(gè)增益函數(shù)是通過(guò)邏輯與操作組合的，其由下面的方程8表示g皮膚(Y，Cb，Cr)＝1-[g皮膚(Y)·g皮膚(Cb)·g皮膚(Cr)] (8)作為例子，圖6的(d)表示在3-D YCbCr顏色坐標(biāo)體系中對(duì)Y＝0.5的皮膚顏色增益函數(shù)g皮膚(Y，Cr，Cr)。
彩色增益計(jì)算器190通過(guò)使用上述方法之一計(jì)算根據(jù)輸入像素顏色坐標(biāo)變化的彩色增益值g皮膚(x，y)。
使用由峰值增益計(jì)算器150計(jì)算的峰值增益值g峰值，由彩色增益計(jì)算器190計(jì)算的彩色增益值g皮膚(x，y)，系統(tǒng)增益值genh，和用戶增益值g用戶，最后增益計(jì)算器160計(jì)算根據(jù)像素的彩色坐標(biāo)和飽和度變化的輸入圖像的最后增益g(x，y)，如方程9表示g(x，y)＝g用戶·(1+genh·g皮膚(x，y)·g峰值) (9)
通過(guò)將最后增益計(jì)算器160計(jì)算的最后增益g(x，y)施加到每一個(gè)像素的原始彩色信號(hào)Cb和Cr，飽和度調(diào)節(jié)器170輸出經(jīng)飽和度調(diào)節(jié)的信號(hào)YCbCrenh(x，y)，如下面的方程10中的表示(Y，Cb，Cr)enh(x，y)＝(Y(x，y)，g(x，y)·Cb(x，y)，g(x，y)·Cr(x，y)) (10)通過(guò)以上述方式對(duì)一幀的全部像素的飽和度調(diào)節(jié)，完成該幀的彩色增強(qiáng)和均衡。
下面參考圖1到6說(shuō)明本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，在圖1中表示的和前面實(shí)施例中說(shuō)明的幀存儲(chǔ)器110，飽和度計(jì)算器120，直方圖計(jì)算器130，峰值飽和度計(jì)算器140，峰值增益計(jì)算器150，圖形增益計(jì)算器180，和彩色增益計(jì)算器190提供與前面實(shí)施例相同的功能，并且因此在此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
使用由峰值增益計(jì)算器150計(jì)算的峰值增益值g峰值，由彩色增益計(jì)算器190計(jì)算的彩色增益值g皮膚(x，y)，由圖形增益計(jì)算器180計(jì)算的圖形增益值gp，系統(tǒng)增益值genh，和用戶增益值g用戶，最后增益計(jì)算器160計(jì)算根據(jù)像素的彩色坐標(biāo)和飽和度變化的輸入圖像的最后增益g(x，y)，如方程11表示g(x，y)＝g用戶·(1+genh·g皮膚(x，y)·gp·g峰值)(11)通過(guò)將最后增益計(jì)算器160計(jì)算的最后增益g(x，y)施加到每一個(gè)像素的原始彩色信號(hào)Cb和Cr，飽和度調(diào)節(jié)器170輸出經(jīng)飽和度調(diào)節(jié)的信號(hào)YCbCrenh(x，y)，如上面的方程10中表示。
下面參考圖2，7和8說(shuō)明本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。圖7中表示的幀存儲(chǔ)器710，飽和度計(jì)算器720，和直方圖計(jì)算器730提供與參考圖1說(shuō)明的前面實(shí)施例中的相同功能，因此在此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
從由直方圖計(jì)算器730獲得的圖2直方圖中，平均飽和度計(jì)算器742計(jì)算平均飽和度值S平均。
平均增益計(jì)算器752使用由平均飽和度計(jì)算器742確定的平均飽和度值S平均和圖8中的(a)的增益函數(shù)來(lái)計(jì)算平均增益值g平均。根據(jù)圖8的增益函數(shù)(a)，當(dāng)輸入圖像的平均飽和度值S平均大約或等于0.5時(shí)，平均增益值g平均被設(shè)置為0以旁路在原始圖像上的處理。隨著平均飽和度值S平均從0.5下降到0.25，平均增益值g平均線性增加。隨著平均飽和度值S平均從0.25接近到0，對(duì)于灰度圖像，平均增益值g平均被減少。
最后增益計(jì)算器760使用從平均增益值g平均得到的圖8的增益函數(shù)(b)和通過(guò)飽和度計(jì)算器720計(jì)算的對(duì)應(yīng)像素的飽和度值S(x，y)計(jì)算每個(gè)像素的局部增益值g局部(x，y)。根據(jù)圖8的增益函數(shù)(b)，反射點(diǎn)處的最大值等于由平均增益計(jì)算器752計(jì)算的平均增益值g平均。隨著像素的飽和度值S(x，y)從反射點(diǎn)(r，p)接近于0，對(duì)于灰度圖像，增益值g局部(x，y)被減少。
從圖8的增益函數(shù)(b)明顯可見(jiàn)，每一個(gè)像素的增益值g局部(x，y)被確定為小于具有較大飽和度值S(x，y)的像素，由此減少了在傳統(tǒng)圖像處理中映射之范圍的需要，其導(dǎo)致具有彩色突變的非自然圖像。
為了每一個(gè)像素之增益值g局部(x，y)的快速計(jì)算，優(yōu)選使用附加存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)由飽和度計(jì)算器720計(jì)算的數(shù)據(jù)，只要系統(tǒng)大小是大到足夠該存儲(chǔ)量即可。
最后增益計(jì)算器760使用由最后增益計(jì)算器760計(jì)算的增益值g局部(x，y)，系統(tǒng)增益值genh，和用戶增益值g用戶計(jì)算輸入圖像的最后增益g，其根據(jù)像素的彩色坐標(biāo)和飽和度變化，如方程12所示g(x，y)＝g用戶·(1+genh·g局部(x，y)) (12)通過(guò)將最后增益計(jì)算器160計(jì)算的最后增益g(x，y)施加到每一個(gè)像素的原始彩色信號(hào)Cb和Cr，飽和度調(diào)節(jié)器770輸出經(jīng)飽和度調(diào)節(jié)的信號(hào)YCbCrenh(x，y)，如上面的方程10中表示。
盡管圖8的增益函數(shù)(a)和(b)被用在本實(shí)施例中，如果需要，沒(méi)有非連續(xù)性的各種增益函數(shù)也能夠被應(yīng)用。
下面參考圖4，7和8說(shuō)明本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，幀存儲(chǔ)器710，飽和度計(jì)算器720，直方圖計(jì)算器730，平均飽和度計(jì)算器742，平均增益計(jì)算器752，和圖形增益計(jì)算器780提供與參考圖1和7說(shuō)明的前面實(shí)施例相同的功能，因此在此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
最后增益計(jì)算器760使用由平均增益計(jì)算器752計(jì)算的平均增益值g平均獲得的增益值g局部(x，y)，由圖形增益計(jì)算器780計(jì)算的圖形增益值gp，系統(tǒng)增益值genh，和用戶增益值g用戶計(jì)算輸入圖像的最后增益g(x，y)，其根據(jù)像素的彩色坐標(biāo)和飽和度變化，如方程13的表示g(x，y)＝g用戶·(1+genh·gp·g局部(x，y)) (13)通過(guò)將最后增益計(jì)算器160計(jì)算的最后增益g(x，y)施加到每一個(gè)像素的原始彩色信號(hào)Cb和Cr，飽和度調(diào)節(jié)器770輸出經(jīng)飽和度調(diào)節(jié)的信號(hào)YCbCrenh(x，y)，如上面的方程10中表示。
下面參考圖5，6，7和8說(shuō)明本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，幀存儲(chǔ)器710，飽和度計(jì)算器720，直方圖計(jì)算器730，平均飽和度計(jì)算器742，平均增益計(jì)算器752，和彩色增益計(jì)算器790提供與參考圖1和7說(shuō)明的前面實(shí)施例相同的功能，因此在此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
最后增益計(jì)算器760使用由平均增益計(jì)算器752計(jì)算的平均增益值g平均獲得的增益值g局部(x，y)，由彩色增益計(jì)算器790計(jì)算的彩色增益值g皮膚(x，y)，系統(tǒng)增益值genh，和用戶增益值g用戶計(jì)算輸入圖像的最后增益g(x，y)，其根據(jù)像素的彩色坐標(biāo)和飽和度變化，如方程14的表示g(x，y)＝g用戶·(1+genh·g皮膚(x，y)·g局部(x，y))(14)通過(guò)將最后增益計(jì)算器760計(jì)算的最后增益g(x，y)施加到每一個(gè)像素的原始彩色信號(hào)Cb和Cr，飽和度調(diào)節(jié)器770輸出經(jīng)飽和度調(diào)節(jié)的信號(hào)YCbCrenh(x，y)，如上面的方程10中表示。
下面參考圖7說(shuō)明本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，幀存儲(chǔ)器710，飽和度計(jì)算器720，直方圖計(jì)算器730，平均飽和度計(jì)算器742，平均增益計(jì)算器752，圖形增益計(jì)算器780，和彩色增益計(jì)算器790提供與前面實(shí)施例相同的功能，因此在此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
最后增益計(jì)算器760使用由平均增益計(jì)算器752計(jì)算的平均增益值g平均獲得的增益值g局部(x，y)，由圖形增益計(jì)算器780計(jì)算的圖形增益值gp，由彩色增益計(jì)算器790計(jì)算的彩色增益值g皮膚(x，y)，系統(tǒng)增益值genh，和用戶增益值g用戶計(jì)算輸入圖像的最后增益g(x，y)，其根據(jù)像素的彩色坐標(biāo)和飽和度變化，如方程]5的表示g(x，y)＝g用戶·(1+genh·g皮膚(x，y)·gp·g局部(x，y)) (15)通過(guò)將最后增益計(jì)算器760計(jì)算的最后增益g(x，y)施加到每一個(gè)像素的原始彩色信號(hào)Cb和Cr，飽和度調(diào)節(jié)器770輸出經(jīng)飽和度調(diào)節(jié)的信號(hào)YCbCrenh(x，y)，如上面的方程10中表示。
圖9表示根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的飽和度調(diào)節(jié)設(shè)備。幀存儲(chǔ)器910，飽和度計(jì)算器920，直方圖計(jì)算器930，峰值飽和度計(jì)算器940，峰值增益計(jì)算器950，平均飽和度計(jì)算器942，和平均增益計(jì)算器952提供與參考圖1和7說(shuō)明的前面實(shí)施例相同的功能，因此在此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
最后增益計(jì)算器960使用由峰值增益計(jì)算器950確定的峰值增益值g峰值，平均增益計(jì)算器952計(jì)算的平均增益值g平均獲得的局部增益值g局部(x，y)，系統(tǒng)增益值genh，和用戶增益值g用戶計(jì)算輸入圖像的最后增益g(x，y)，其根據(jù)像素的彩色坐標(biāo)和飽和度變化，如方程16的表示g(x，y)＝g用戶·(1+genh·(g峰值+g局部(x，y))) (16)通過(guò)將最后增益計(jì)算器760計(jì)算的最后增益g(x，y)施加到每一個(gè)像素的原始彩色信號(hào)Cb和Cr，飽和度調(diào)節(jié)器970輸出經(jīng)飽和度調(diào)節(jié)的信號(hào)YCbCrenh(x，y)，如上面的方程10中表示。
下面參考圖9說(shuō)明本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，幀存儲(chǔ)器910，飽和度計(jì)算器920，直方圖計(jì)算器930，峰值飽和度計(jì)算器940，峰值增益計(jì)算器950，平均飽和度計(jì)算器942，平均增益計(jì)算器952，和圖形增益計(jì)算器980提供與參考圖1和7說(shuō)明的前面實(shí)施例相同的功能。
最后增益計(jì)算器960使用由峰值增益計(jì)算器950確定的峰值增益值g峰值，平均增益計(jì)算器952計(jì)算的平均增益值g平均獲得的局部增益值g局部(x，y)，由圖形增益計(jì)算器980計(jì)算的圖形增益值gp，系統(tǒng)增益值genh，和用戶增益值g用戶計(jì)算輸入圖像的最后增益g(x，y)，其根據(jù)像素的彩色坐標(biāo)和飽和度變化，如方程17的表示g(x，y)＝g用戶·(1+genh·gp·(g峰值+g局部(x，y))) (17)通過(guò)將最后增益計(jì)算器760計(jì)算的最后增益g(x，y)施加到每一個(gè)像素的原始彩色信號(hào)Cb和Cr，飽和度調(diào)節(jié)器970輸出經(jīng)飽和度調(diào)節(jié)的信號(hào)YCbCrenh(x，y)，如上面的方程10中表示。
下面參考圖9說(shuō)明本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，幀存儲(chǔ)器910，飽和度計(jì)算器920，直方圖計(jì)算器930，峰值飽和度計(jì)算器940，峰值增益計(jì)算器950，平均飽和度計(jì)算器942，平均增益計(jì)算器952，和彩色增益計(jì)算器990提供與參考圖1和7說(shuō)明的前面實(shí)施例相同的功能。
最后增益計(jì)算器960使用由峰值增益計(jì)算器950確定的峰值增益值g峰值，平均增益計(jì)算器952計(jì)算的平均增益值g平均獲得的局部增益值g局部(x，y)，由彩色增益計(jì)算器990計(jì)算的彩色增益值g皮膚(x，y)，系統(tǒng)增益值genh，和用戶增益值g用戶計(jì)算輸入圖像的最后增益g(x，y)，其根據(jù)像素的彩色坐標(biāo)和飽和度變化，如方程18的表示g(x，y)＝g用戶·(1+genh·g皮膚(x，y)·(g峰值+g局部(x，y))) (18)通過(guò)將最后增益計(jì)算器760計(jì)算的最后增益g(x，y)施加到每一個(gè)像素的原始彩色信號(hào)Cb和Cr，飽和度調(diào)節(jié)器970輸出經(jīng)飽和度調(diào)節(jié)的信號(hào)YCbCrenh(x，y)，如上面的方程10中表示。
下面參考圖9說(shuō)明本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，幀存儲(chǔ)器910，飽和度計(jì)算器920，直方圖計(jì)算器930，峰值飽和度計(jì)算器940，峰值增益計(jì)算器950，平均飽和度計(jì)算器942，平均增益計(jì)算器952，圖形增益計(jì)算器980，和彩色增益計(jì)算器990提供與參考圖1和7說(shuō)明的前面實(shí)施例相同的功能，因此在此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
最后增益計(jì)算器960使用由峰值增益計(jì)算器950確定的峰值增益值g峰值，平均增益計(jì)算器952計(jì)算的平均增益值g平均獲得的局部增益值g局部(x，y)，由彩色增益計(jì)算器990計(jì)算的彩色增益值g皮膚(x，y)，由圖形增益計(jì)算器980計(jì)算的圖形增益值gp，系統(tǒng)增益值genh，和用戶增益值g用戶計(jì)算輸入圖像的最后增益g(x，y)，其根據(jù)像素的彩色坐標(biāo)和飽和度變化，如方程19的表示g(x，y)＝g用戶·(1+genh·gp·g皮膚(x，y)·(g峰值+g局部(x，y))) (19)通過(guò)將最后增益計(jì)算器760計(jì)算的最后增益g(x，y)施加到每一個(gè)像素的原始彩色信號(hào)Cb和Cr，飽和度調(diào)節(jié)器970輸出經(jīng)飽和度調(diào)節(jié)的信號(hào)YCbCrenh(x，y)，如上面的方程10中表示。
如上述，根據(jù)本發(fā)明，輸出圖像的飽和度能夠使用從輸入圖像中提取的信息而被適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)，由此提高圖像的質(zhì)量。
特別是，輸入圖像的峰值飽和度和平均飽和度被檢測(cè)和用來(lái)校正輸入圖像的飽和度。當(dāng)輸入圖像是高飽和度和質(zhì)量的圖像時(shí)，在輸入圖像上的處理被旁路。當(dāng)輸入圖像具有低飽和度值時(shí)，例如圖像特定彩色區(qū)域或整個(gè)圖像的飽和度能夠被增加以增強(qiáng)質(zhì)量。而且，在數(shù)據(jù)傳輸期間或者在TV頻道之間可以發(fā)生的在硬件上顯示的移動(dòng)圖像的幀之間的飽和度變化能夠被自動(dòng)地均衡以保持恒定飽和度電平。
另外，根據(jù)本發(fā)明的飽和度調(diào)節(jié)設(shè)備檢測(cè)測(cè)試圖形圖像以旁路有關(guān)測(cè)試圖形圖像的飽和度調(diào)節(jié)，并且因此控制在顯示設(shè)備上被顯示的測(cè)試圖形圖像的質(zhì)量。還確定輸入像素是否屬于皮膚顏色區(qū)域，并且飽和度調(diào)節(jié)是僅僅在其它顏色區(qū)域上完成的，諸如背景圖像，以抑制皮膚顏色飽和度的過(guò)度增加。
從輸入圖像信息獲得的增益值僅僅被施加到圖像的彩色信號(hào)Cb和Cr以在保持輸入圖像亮度的同時(shí)選擇地調(diào)節(jié)輸入圖像的飽和度。由于該增益值是考慮每個(gè)像素的飽和度值計(jì)算的，不必要的范圍映射塊能夠被消除以防止飽和度失真，并使系統(tǒng)硬件構(gòu)造簡(jiǎn)單。灰度圖像的增益值被適當(dāng)?shù)販p少以保持灰度平衡。
盡管參考其優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)特別表示和說(shuō)明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，其形式和細(xì)節(jié)可以進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的設(shè)備，包括飽和度計(jì)算器，其計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；平均飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；平均增益計(jì)算器，其基于由平均飽和度計(jì)算器計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；彩色增益計(jì)算器，其確定輸入圖像的每一個(gè)像素是否是屬于預(yù)先確定的彩色區(qū)域和依賴于該像素是否屬于該預(yù)先確定的彩色區(qū)域來(lái)計(jì)算像素的彩色增益值；和飽和度調(diào)節(jié)器，其使用由平均增益計(jì)算器計(jì)算的平均增益值和由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值和由彩色增益計(jì)算器計(jì)算的彩色增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，還包括圖形增益計(jì)算器，其確定輸入圖像是否是預(yù)先確定的圖形圖像和依賴于輸入圖像是否被確定為預(yù)先確定的圖形圖像來(lái)計(jì)算圖形增益值，其中進(jìn)一步考慮圖形增益值，飽和度調(diào)節(jié)器適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素的飽和度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中預(yù)定圖形圖像是測(cè)試圖形圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中圖形增益計(jì)算器計(jì)算在相臨飽和度區(qū)域之間像素計(jì)數(shù)差的絕對(duì)值和對(duì)輸入圖像所有飽和區(qū)域之絕對(duì)值的平均值，并且使用該絕對(duì)值的平均值計(jì)算圖形增益值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其中如果絕對(duì)值的平均值大于第一閾值，圖形增益計(jì)算器將輸入圖像確定為預(yù)定圖形圖像，如果絕對(duì)值的平均值小于第二閾值，圖形增益計(jì)算器將輸入圖像確定為自然圖像，并且輸出對(duì)應(yīng)于該輸入圖像的圖形增益值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中預(yù)定彩色區(qū)域是皮膚顏色區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的設(shè)備，其中通過(guò)使用3維橢圓體方程，其具有皮膚顏色區(qū)域的平均彩色值作為橢圓體的中心坐標(biāo)，由種族或體系決定的皮膚顏色變量作為橢圓體三軸的半徑，彩色增益計(jì)算器確定輸入像素是否屬于皮膚顏色區(qū)域和根據(jù)該確定結(jié)果輸出彩色增益值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中通過(guò)使用輸入像素的Y，Cb和Cr值的增益函數(shù)，彩色增益計(jì)算器確定輸入像素是否屬于預(yù)定顏色區(qū)域和計(jì)算輸入像素的YCbCr值的彩色增益值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中平均增益計(jì)算器為小于或者等于第一飽和度值的平均飽和度值和為大于或者等于第二飽和度值的平均飽和度值計(jì)算平均增益值，其中第二飽和度值大于第一飽和度值，小于在第一和第二飽和度值之間的平均飽和度值之值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中飽和度調(diào)節(jié)器為小于或者等于第一飽和度值的飽和度值和為大于或者等于第二飽和度值的飽和度值計(jì)算局部增益值，其中第二飽和度值大于第一飽和度值，小于在第一和第二飽和度值之間的飽和度值之值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中在像素的局部增益值中的最大值等于由平均增益計(jì)算器計(jì)算的平均增益值。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，還包括直方圖計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算輸入圖像的飽和度直方圖，其中平均飽和度計(jì)算器從由直方圖計(jì)算器計(jì)算的飽和度直方圖中計(jì)算平均飽和度值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的設(shè)備，其中直方圖計(jì)算器選擇地計(jì)算輸入圖像整個(gè)幀的飽和度直方圖或者輸入圖像預(yù)定窗口區(qū)域中像素的飽和度直方圖。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中進(jìn)一步考慮系統(tǒng)增益值和用戶增益值的至少一個(gè)，飽和度調(diào)節(jié)器適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像的飽和度。
15.一種用于調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的方法，包括(a)計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；(b1)使用由(a)中計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；(c1)基于由(b1)中計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；(c3)確定輸入圖像的每一個(gè)像素是否是屬于預(yù)先確定的彩色區(qū)域和依賴于該像素是否屬于該預(yù)先確定的彩色區(qū)域來(lái)計(jì)算像素的彩色增益值；和(d)使用由(c1)計(jì)算的平均增益值和(a)中計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值和由(c3)中計(jì)算的彩色增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，還包括(c2)確定輸入圖像是否是預(yù)先確定的圖形圖像和依賴于輸入圖像是否被確定為預(yù)先確定的圖形圖像來(lái)計(jì)算圖形增益值，其中在(d)中，進(jìn)一步考慮在(c2)中計(jì)算的圖形增益值，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中(c2)中，預(yù)定圖形圖像是測(cè)試圖形圖像。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中(c2)中，計(jì)算在相臨飽和度區(qū)域之間像素計(jì)數(shù)差的絕對(duì)值和對(duì)輸入圖像所有飽和區(qū)域之絕對(duì)值的平均值，并且使用該絕對(duì)值的平均值計(jì)算圖形增益值。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中(c2)中，如果絕對(duì)值的平均值大于第一閾值，輸入圖像確定為預(yù)定圖形圖像，如果絕對(duì)值的平均值小于第二閾值，輸入圖像確定為自然圖像，并且輸出對(duì)應(yīng)于該輸入圖像的圖形增益值。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中(c3)中，預(yù)定彩色區(qū)域是皮膚顏色區(qū)域。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中(c3)中，使用3維橢圓體方程，其具有皮膚顏色區(qū)域的平均彩色值作為橢圓體的中心坐標(biāo)，由種族或體系決定的皮膚顏色變量作為橢圓體三軸的半徑，確定輸入像素是否屬于皮膚顏色區(qū)域和根據(jù)該確定結(jié)果輸出彩色增益值。
22.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中(c3)中，使用輸入像素的Y，Cb和Cr值的增益函數(shù)，確定輸入像素是否屬于預(yù)定顏色區(qū)域和計(jì)算輸入像素的YCbCr值的彩色增益值。
23.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中對(duì)小于或者等于第一飽和度值的平均飽和度值和對(duì)大于或者等于第二飽和度值的平均飽和度值，其中第二飽和度值大于第一飽和度值，在(c1)中計(jì)算的平均增益值要比對(duì)處于第一和第二飽和度值之間的平均飽和度值為小。
24.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中對(duì)小于或者等于第一飽和度值的飽和度值和對(duì)大于或者等于第二飽和度值的飽和度值，其中第二飽和度值大于第一飽和度值，在(d)中計(jì)算的局部增益值要比對(duì)處于第一和第二飽和度值之間的飽和度值為小。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中在像素的局部增益值中的最大值等于在(c1)中計(jì)算的平均增益值。
26.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，還包括(a1)，使用由(a)中計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算輸入圖像的飽和度直方圖，其中在(b1)中，從由(a1)計(jì)算的飽和度直方圖中計(jì)算平均飽和度值。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中在(a1)中，選擇地計(jì)算輸入圖像整個(gè)幀的飽和度直方圖或者輸入圖像預(yù)定窗口區(qū)域中像素的飽和度直方圖。
28.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中在(d)中，進(jìn)一步考慮系統(tǒng)增益值和用戶增益值的至少一個(gè)，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像的飽和度。
全文摘要
提供調(diào)節(jié)彩色圖像之飽和度的設(shè)備和方法。所述設(shè)備包括飽和度計(jì)算器，其計(jì)算輸入圖像之每一個(gè)像素的飽和度值；平均飽和度計(jì)算器，其使用由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值計(jì)算輸入圖像的平均飽和度值；平均增益計(jì)算器，其基于由平均飽和度計(jì)算器計(jì)算的平均飽和度值計(jì)算平均增益值；彩色增益計(jì)算器，其確定輸入圖像的每一個(gè)像素是否是屬于預(yù)先確定的彩色區(qū)域和依賴于該像素是否屬于該預(yù)先確定的彩色區(qū)域來(lái)計(jì)算像素的彩色增益值；和飽和度調(diào)節(jié)器，其使用由平均增益計(jì)算器計(jì)算的平均增益值和由飽和度計(jì)算器計(jì)算的飽和度值來(lái)計(jì)算每一個(gè)像素的局部增益值，并使用該局部增益值和由彩色增益計(jì)算器計(jì)算的彩色增益值來(lái)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)輸入圖像每一個(gè)像素之飽和度。
文檔編號(hào)H04N9/73GK1738439SQ200510096599
公開(kāi)日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2002年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月24日
發(fā)明者金文喆 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社