CN101083775A - 调整影像饱和度的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用以调整一目标像素的饱和度的方法。在一第一色彩空间中，该目标像素表示为一亮度分量与一组色彩分量。该方法首先根据该组色彩分量产生一原始饱和度和一色相分量。接着，该方法选择性地根据该亮度分量、该色相分量与该原始饱和度产生一调整增益。根据本发明，将该原始饱和度与该调整增益相乘，即可为该目标像素产生一新的饱和度。在调整一影像中各像素的饱和度之后，根据本发明的方法及装置亦可进一步统计所述调整后的饱和度，藉此产生一统计结果作为该影像的饱和度特征。

Description

调整影像饱和度的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种影像处理的方法及装置，特别是涉及一种调整影像的饱和度的方法及装置。

背景技术

一般而言，当使用者要对彩色影像进行颜色方面的调整时，使用者必须先将影像从RGB色彩空间转换为亮度与颜色分离的色彩空间，例如YUV、YIQ、YCbCr、或是CIELab，再对颜色的分量进行处理。以CIELab(又称为Lab)色彩空间为例，所有的颜色在Lab色彩空间中均具有一坐标(L，a，b)，其中L为该颜色的亮度分量，a与b则为该颜色的色彩分量。若a与b均为零，则不同的L大小表示不同亮度的白色。若固定L的大小，则不同的(a，b)表示相同亮度的不同颜色。如本领域的技术人员所知，一颜色的饱和度(Saturation)可被表示为(a²+b²)^0.5，当亮度相同时，位于(a，b)平面上离原点越近的颜色越淡，饱和度越低；反之，离原点越远的颜色越浓，饱和度越高。此外，一颜色的色相(Hue)可被表示为tan^-1(b/a)，色相不同即代表不同属性的颜色。

如上所述，在亮度与颜色分离的色彩空间中，一颜色的饱和度S与色相H可用(a，b)两个色彩分量来定义。在现有技术中，调整饱和度的方法通常是首先利用色彩分量(a，b)计算出原始影像中各点像素的饱和度，再根据原始影像的饱和度的统计和分析进一步调整该影像的饱和度。

实际上，人类对于各种色相的敏感度并不相同。当影像的饱和度改变时，观看者对属于较敏感的色相的颜色会有较强烈的感受，或是期望这些色相的颜色应有较高的饱和度。另外，亮度分量L亦会影响观赏者对影像饱和度的判定。在亮度较高或较低时，人眼所能分辨的颜色较少，对于色彩饱和度的感受亦较低。

因此，若使用者于调整影像的饱和度时仅考虑原始影像的饱和度，并未将如色相和亮度等其它因素纳入考虑，调整之后势必无法达到让观赏者最满意的结果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种用以调整一目标像素的一饱和度的方法及装置。根据本发明的方法及装置是同时根据原始影像的饱和度、色相和亮度等因素来调整影像的饱和度，而非单单考虑原始影像的饱和度，因此，本发明可使调整后的结果更符合人眼的知觉特性。

本发明假设在一第一色彩空间中，该目标像素表示为一亮度分量与一组色彩分量。根据本发明的一较佳具体实施例为一影像调整方法。该方法首先根据该组色彩分量产生一原始饱和度和一色相分量。接着，该方法选择性地根据该亮度分量、该色相分量与该原始饱和度产生一调整增益。根据本发明，将该原始饱和度与该调整增益相乘即可为该目标像素产生一新的饱和度。

根据本发明的另一较佳具体实施例为一影像调整装置。该影像调整装置包含一计算模块、一产生模块与一乘法模块。该计算模块用以根据该组色彩分量产生一原始饱和度和一色相分量。该产生模块用以选择性地根据该亮度分量、该色相分量与该原始饱和度产生一调整增益。该乘法模块则是用以将该原始饱和度与该调整增益相乘，藉此为该目标像素产生一新的饱和度。

根据本发明的方法及装置适用于如YCbCr、YUV、Lab、HIS、HSV等各种亮度与色彩分离的色彩空间。在调整一影像中各像素的饱和度之后，根据本发明的方法及装置亦可进一步统计所述调整后的饱和度，藉此产生一统计结果作为该影像的饱和度特征。

本发明的优点与精神可以藉由以下结合附图对发明的详述得到进一步的了解。

附图说明

图1是根据本发明的第一较佳具体实施例的影像调整方法的流程图。

图2是根据本发明的第二较佳具体实施例的影像调整方法的流程图。

图3A和3B是根据本发明的第三较佳具体实施例的影像调整装置的方块图。

图4A和4B是根据本发明的第四较佳具体实施例的影像调整装置的方块图。

图5是根据本发明的第五较佳具体实施例的影像调整装置的方块图。

附图符号说明

30、40：影像调整装置    31、41、51：计算模块

32、42、52：产生模块    33、43、53：乘法模块

34、44：查找表    50：饱和度特征产生装置

54：统计模块

具体实施方式

本发明提供一种用以调整一目标像素的一饱和度的方法及装置。本发明首先假设在一第一色彩空间中，该目标像素表示为一亮度分量与一组色彩分量，其中该亮度分量与该组色彩分量可能是由一RGB色彩空间转换而来，而该第一色彩空间可能为YCbCr、YUV、Lab等亮度与色彩分离的色彩空间。

根据本发明的第一较佳具体实施例为一影像调整方法。请参阅图1，图1为该较佳具体实施例的流程图。

该方法首先执行步骤S11，根据该组色彩分量产生一原始饱和度S和一色相分量H。以Lab色彩空间为例，所有的颜色在Lab色彩空间中均具有一亮度分量L、一第一色彩分量a与一第二色彩分量b。因此，步骤S11可通过计算(a²+b²)^0.5产生该原始饱和度S，并通过计算tan^-1(b/a)产生该色相分量H。

步骤S12选择性地根据该亮度分量L、该色相分量H与该原始饱和度S产生一调整增益G。于实际应用中，该调整增益可选择性地根据该亮度分量L、该色相分量H与该原始饱和度S由一查找表(look-up table)中选出。根据本发明，使用者可根据本身的需求决定要将哪些因素纳入调整饱和度的考虑。也就是说，该调整增益G可与亮度分量L、色相分量H及原始饱和度S这三个因素皆相关，亦可能仅与其中的一个或两个因素相关。

在找出调整增益G之后，步骤S13将该原始饱和度S与该调整增益G相乘，藉此为该目标像素产生一新的饱和度SN。

另一方面，该第一色彩空间亦可能为HSI或HSV色彩空间。在HSI或HSV色彩空间中，该目标像素表示为一原始饱和度S、一色相分量H和一亮度分量L。在这种情况下，根据本发明的方法可省略上述的步骤S11，直接选择性地根据该原始饱和度S、该色相分量H与该亮度分量L产生一调整增益G，再将该原始饱和度S与该调整增益G相乘。

根据本发明的第二较佳具体实施例亦为一影像调整方法。请参阅图2，图2为该较佳具体实施例的流程图。第二较佳具体实施与第一较佳具体实施例的主要差别在于未将色相分量H纳入调整饱和度的考虑。因此，步骤S21仅根据该组色彩分量产生一原始饱和度S，不需要产生色相分量H。步骤S22选择性地根据该亮度分量L与该原始饱和度S产生一调整增益G。在本实施例中，该调整增益G可能与亮度分量L及原始饱和度S这两个因素皆相关，亦可能仅与其中的一个因素相关。步骤S23与步骤S13相同，都是将该原始饱和度S与该调整增益G相乘，藉此为该目标像素产生一新的饱和度S_N。

根据本发明的第三较佳具体实施例为一影像调整装置。请参阅图3(A)，图3(A)为该较佳具体实施例的方块图。该影像调整装置30包含一计算模块31、一产生模块32与一乘法模块33。计算模块31是根据该组色彩分量产生一原始饱和度S和一色相分量H。在图3的范例中，该组色彩分量包含一第一色彩分量a与一第二色彩分量b，该亮度分量则被表示为L。产生模块32用以选择性地根据该亮度分量L、该色相分量H与该原始饱和度S产生一调整增益G。乘法模块33则是用以将该原始饱和度S与该调整增益G相乘，藉此为目标像素该产生一新的饱和度S_N。于实际应用中，产生模块32可能如图3(B)所示，包含一查找表34。该调整增益G选择性地根据该亮度分量L、该色相分量H与该原始饱和度S由该查找表34中选出。

根据本发明的第四较佳具体实施例亦为一影像调整装置。请参阅图4(A)，图4(A)为该较佳具体实施例的方块图。该影像调整装置40包含一计算模块41、一产生模块42与一乘法模块43。本实施例对应于上述的第二较佳具体实施例。如图4所示，该计算模块41仅用以产生该原始饱和度S。产生模块42用以选择性地根据该亮度分量L与该原始饱和度S产生一调整增益G。乘法模块43则是用以将该原始饱和度S与该调整增益G相乘，藉此为目标像素该产生一新的饱和度S_N。于实际应用中，产生模块42可能如图4(B)所示，包含一查找表44。该调整增益G选择性地根据该亮度分量L与该原始饱和度S由该查找表44中选出。

于实际应用中，在调整一影像中各像素的饱和度之后，根据本发明的方法及装置亦可进一步统计所述调整后的饱和度，藉此产生一统计结果作为该影像的饱和度特征。根据本发明的第五较佳具体实施例是一种用以产生一影像的饱和度特征的装置。该影像包含M个像素，其中M为一正整数，并且每一个该像素各自具有一亮度分量与一组色彩分量。请参阅图5，图5为该较佳具体实施例的方块图。相较于图3(A)的影像调整装置30，图5中的饱和度特征产生装置50进一步包含一统计模块54。计算模块51用以根据该M个像素各自的该组色彩分量，分别为每一个该像素产生一原始饱和度S和一色相分量H。产生模块52用以选择性地根据该M个像素各自的该亮度分量L、该色相分量H与该原始饱和度S，分别为每一个该像素产生一调整增益G。乘法模块53用以分别将每一个该像素的该原始饱和度S与该调整增益G相乘，藉此为每一个该像素产生一新的饱和度S_N。统计模块54则是用以统计该M个像素的该新的饱和度S_N，以产生一统计结果作为该影像的该饱和度特征。

虽然上述的实施例主要以Lab色彩空间为例，实际上，根据本发明的方法及装置可适用于如YCbCr、YUV、Lab、HSI、HSV等各种亮度与色彩分离的色彩空间。由于根据本发明的方法及装置同时根据原始影像的饱和度、色相和亮度等因素来调整影像的饱和度，而非单单考虑原始影像的饱和度，因此，相较于现有技术，本发明可使经饱和度调整后的结果更符合人眼的知觉特性。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所披露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (26)

1.一种用以调整一目标像素的一饱和度的方法，在一第一色彩空间中，该目标像素表示为一亮度分量与一组色彩分量，该方法包含下列步骤：

(a)根据该组色彩分量产生一原始饱和度和一色相分量；

(b)选择性地根据该亮度分量、该色相分量与该原始饱和度产生一调整增益；以及

(c)将该原始饱和度与该调整增益相乘，藉此为该目标像素产生一新的饱和度。

2.如权利要求1所述的方法，其中该第一色彩空间是一YUV色彩空间、一YIQ色彩空间、一YCbCr色彩空间或一CIELab色彩空间。

3.如权利要求1所述的方法，其中该亮度分量与该组色彩分量是由一RGB色彩空间转换而来。

4.如权利要求1所述的方法，其中该组色彩分量包含一第一色彩分量(a)与一第二色彩分量(b)，在步骤(a)中，该原始饱和度等于(a²+b²)^0.5，并且该色相分量等于tan^-1(b/a)。

5.如权利要求1所述的方法，其中在步骤(b)中，该调整增益选择性地根据该亮度分量、该色相分量与该原始饱和度由一查找表中选出。

6.一种用以调整一目标像素的一饱和度的方法，在一第一色彩空间中，该目标像素表示为一亮度分量与一组色彩分量，该方法包含下列步骤：

(a)根据该组色彩分量产生一原始饱和度；

(b)选择性地根据该亮度分量与该原始饱和度产生一调整增益；以及

(c)将该原始饱和度与该调整增益相乘，藉此为该目标像素产生一新的饱和度。

7.如权利要求6所述的方法，其中该第一色彩空间是一YUV色彩空间、一YIQ色彩空间、一YCbCr色彩空间或一CIELab色彩空间。

8.如权利要求6所述的方法，其中该亮度分量与该组色彩分量是由一RGB色彩空间转换而来。

9.如权利要求6所述的方法，其中该组色彩分量包含一第一色彩分量(a)与一第二色彩分量(b)，并且在步骤(a)中该原始饱和度等于(a²+b²)^0.5。

10.如权利要求6所述的方法，其中在步骤(b)中，该调整增益选择性地根据该亮度分量与该原始饱和度由一查找表(look-up table)中选出。

11.一种用以产生一影像的一饱和度特征的方法，该影像包含M个像素，M为一正整数，每一个该像素各自具有一亮度分量与一组色彩分量，该方法包含下列步骤：

(a)根据该M个像素各自的该组色彩分量，分别为每一个该像素产生一原始饱和度和一色相分量；

(b)选择性地根据该M个像素各自的该亮度分量、该色相分量与该原始饱和度，分别为每一个该像素产生一调整增益；

(c)分别将每一个该像素的该原始饱和度与该调整增益相乘，藉此为每一个该像素产生一新的饱和度；以及

(d)统计该M个像素的该新的饱和度，以产生一统计结果作为该影像的该饱和度特征。

12.一种用以调整一目标像素的一饱和度的装置，在一第一色彩空间中，该目标像素表示为一亮度分量与一组色彩分量，该装置包含：

一计算模块，该计算模块用以根据该组色彩分量产生一原始饱和度和一色相分量；

一产生模块，该产生模块用以选择性地根据该亮度分量、该色相分量与该原始饱和度产生一调整增益；以及

一乘法模块，该乘法模块用以将该原始饱和度与该调整增益相乘，藉此为该目标像素产生一新的饱和度。

13.如权利要求12所述的装置，其中该第一色彩空间是一YUV色彩空间、一YIQ色彩空间、一YCbCr色彩空间或一CIELab色彩空间。

14.如权利要求12所述的装置，其中该亮度分量与该组色彩分量是由一RGB色彩空间转换而来。

15.如权利要求12所述的装置，其中该组色彩分量包含一第一色彩分量(a)与一第二色彩分量(b)，该计算模块是通过计算(a²+b²)^0.5产生该原始饱和度，并且是通过计算tan^-1(b/a)产生该色相分量。

16.如权利要求12所述的装置，其中该产生模块包含一查找表，并且该调整增益选择性地根据该亮度分量、该色相分量与该原始饱和度由该查找表中选出。

17.一种用以调整一目标像素的一饱和度的装置，在一第一色彩空间中，该目标像素表示为一亮度分量与一组色彩分量，该装置包含：

一计算模块，该计算模块用以根据该组色彩分量产生一原始饱和度；

一产生模块，该产生模块用以选择性地根据该亮度分量与该原始饱和度产生一调整增益；以及

一乘法模块，该乘法模块用以将该原始饱和度与该调整增益相乘，藉此为该目标像素产生一新的饱和度。

18.如权利要求17所述的装置，其中该第一色彩空间是一YUV色彩空间、一YIQ色彩空间、一YCbCr色彩空间或一CIELab色彩空间。

19.如权利要求17所述的装置，其中该亮度分量与该组色彩分量是由一RGB色彩空间转换而来。

20.如权利要求17所述的装置，其中该组色彩分量包含一第一色彩分量(a)与一第二色彩分量(b)，并且该计算模块是通过计算(a²+b²)^0.5产生该原始饱和度。

21.如权利要求17所述的装置，其中该产生模块包含一查找表，并且该调整增益选择性地根据该亮度分量与该原始饱和度由该查找表中选出。

22.一种用以产生一影像的一饱和度特征的装置，该影像包含M个像素，M为一正整数，每一个该像素各自具有一亮度分量与一组色彩分量，该装置包含：

一计算模块，该计算模块用以根据该M个像素各自的该组色彩分量，分别为每一个该像素产生一原始饱和度和一色相分量；

一产生模块，该产生模块用以选择性地根据该M个像素各自的该亮度分量、该色相分量与该原始饱和度，分别为每一个该像素产生一调整增益；

一乘法模块，该乘法模块用以分别将每一个该像素的该原始饱和度与该调整增益相乘，藉此为每一个该像素产生一新的饱和度；以及

一统计模块，该统计模块用以统计该M个像素的该新的饱和度，以产生一统计结果作为该影像的该饱和度特征。

23.一种用以调整一目标像素的一饱和度的方法，在一第一色彩空间中，该目标像素表示为一原始饱和度、一色相分量和一亮度分量，该方法包含下列步骤：

(a)选择性地根据该原始饱和度、该色相分量与该亮度分量产生一调整增益；以及

(b)将该原始饱和度与该调整增益相乘，藉此为该目标像素产生一新的饱和度。

24.如权利要求23所述的方法，其中该第一色彩空间是一HSV色彩空间或一HSI色彩空间。

25.如权利要求23所述的方法，其中该原始饱和度、该色相分量与该亮度分量是由一RGB色彩空间转换而来。

26.如权利要求23所述的方法，其中在步骤(a)中，该调整增益选择性地根据该原始饱和度、该色相分量与该亮度分量由一查找表中选出。

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