CN104104932B - 一种基于YCbCr空间模型分层的饱和度调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于YCbCr空间模型分层的饱和度调节方法。首先对于某颜色值，若其亮度值大于128，则将其对称到亮度值小于128的空间进行处理，然后计算颜色值所对应的CbCr角度；并根据所在亮度平面的边界形状，判断颜色值所对边界的端点，并计算所在亮度平面上，Cb或Cr可被调节的最饱和值，最后根据设定的目标饱和度系数与Cb或Cr可被调节的最饱和值计算饱和度调节后的颜色值。本发明实现了在不改变颜色值的亮度与色调的前提下，对像素点进行饱和度增强，由于是在颜色模型的有效范围内调节，因此不会出现因过饱和调节而带来的颜色失真，并且会使调节后的图像颜色鲜明。

Description

一种基于YCbCr空间模型分层的饱和度调节方法

技术领域

本发明属于图像数字化增强技术领域，具体涉及一种在保持亮度与色调不变的前提下，根据对图像YCbCr空间进行的模型分层，对图像饱和度进行调节的图像增强方法。

背景技术

视障者阅读辅具，可以通过摄像头拍摄外界的图像，然后在显示屏上放大给弱视者观看。由于摄像头本身图像采集性能、被拍摄对象本身的图像质量、拍摄环境的光照等原因，有时视障者阅读辅具输出的彩色图像的饱和度偏弱，图像质量并不理想，如果对拍摄的图像进行图像的饱和度进行增强处理，会给弱视者一个比较好的视觉效果。

YCbCr颜色空间是便携式视频设备、电视会议DVD、数字电视、HDTV以及其它消费类视频设备、高质量视频应用、演播室以及专业视频产品的常用格式。例如一些摄像头从底层传上的数据通常就是YCbCr格式数据。

目前比较常用的图像饱和度增强方法是把图像先从YCbCr颜色空间转换到RGB颜色空间，再从RGB颜色空间转换到HSI颜色空间，然后再进行图像饱和度增强。这种方法的缺点是颜色空间多次转换，颜色计算的计算量较高。

发明内容

本发明的目的在于在保持亮度与色调不变的前提下，直接在YCbCr空间改变图像的色彩饱和度，提出一种基于YCbCr空间模型分层的饱和度调节方法。

对于RGB模型空间的有效像素点，即R、G、B各颜色通道的值均在0至255间的点，按式(1)转换到YCbCr空间后，RGB颜色模型转换为如图1所示的空间六面体，Y分量的取值范围为[0，255]，Cb、Cr的取值范围为[-128，128]，这里Y分量即为亮度分量，Cb、Cr为色差信号。不同的Y平面会与六面体的不同边界线段相交。

$\left[\begin{array}{c}Y\\ Cb\\ Cr\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}0.2990& 0.5870& 0.1140\\ -0.1687& -0.3313& 0.5000\\ 0.5000& -0.4187& -0.0813\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right]---\left(1\right)$

为了实现在保持色调与亮度不变的前提下，在YCbCr空间直接进行饱和度调节，可以在Y分量所在平面上，对色差信号Cb、Cr进行等比例缩放完成，其潜在的问题是调节后的色差信号Cb、Cr值不能超出图1六面体的范围，否则会引起因过饱和而带来的颜色失真现象，由于在不同的Y平面上，图1六面体的范围可能会是3边形、4边形、5边形等多种情况，故此本发明在保持色调与亮度不变的前提下，在YCbCr空间直接进行饱和度调节时采用如下基于模型分层的的技术方案。

具体来说，本发明采用如下技术方案：

一种基于YCbCr空间模型分层的饱和度调节方法，其步骤包括：

1)对于某颜色值，若其亮度值大于128，则将其对称到亮度值小于128的空间进行处理，若其亮度值小于或等于128，则直接进入步骤2)；

2)计算颜色值所对应的CbCr角度，并且如果亮度值在(0,29]进入步骤3)；如果亮度值在(29,76]进入步骤4)；如果亮度值在(76,105]进入步骤5)；如果亮度值在(105,128]进入步骤6)；

3)计算所在亮度平面的三边形边界，并计算颜色值所对边界的端点；

4)计算所在亮度平面的四边形边界，并计算颜色值所对边界的端点；

5)计算所在亮度平面的五边形边界，并计算颜色值所对边界的端点；

6)计算所在亮度平面的四边形边界，并计算颜色值所对边界的端点；

7)计算所在亮度平面上，Cb或Cr可被调节的最饱和值；

8)据设定的目标饱和度系数与Cb或Cr可被调节的最饱和值计算饱和度调节后的颜色值。

本发明着眼于，在保持亮度与色调不变的前提下，对图像YCbCr空间进行模型分层，然后直接在YCbCr空间进行图像饱和度增强，最终取得一个比较好的图像增强效果，而无需像通常的饱和度增强方法那样先转换到RGB空间再转换到HSI空间进行处理。由于是在颜色模型的有效范围内调节，因此不会出现因过饱和调节而带来的颜色失真，并且会使调节后的图像颜色鲜明。本发明的方法可以运用于视障者阅读辅具，但不仅限于视障者阅读辅具，对于其它图像增强的应用范围也可运用。

附图说明

图1为本发明RGB空间映射到YCbCr空间的空间模型。

图2为本发明一示例点V_sample所在的CbCr平面。

图3为本发明实施例的一幅未调节的例图。

图4为本发明实施例图3的调节效果图。

具体实施方式

下面通过实施例和附图，对本发明作详细的说明。

对于某像素点，其YCbCr颜色空间的值为(Y₁,Cb₁,Cr₁)，则基于YCbCr空间分层的饱和度调节方法，其步骤包括：

步骤1：对于某颜色值，若其亮度值大于128，则将其对称到亮度值小于128的空间进行处理；若其亮度值小于或等于128，则直接进入步骤2)。由于RGB模型映射到YCbCr空间的空间模型的对称性，依式(2)计算(Y₂,Cb₂,Cr₂)：

$\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{Cb}}_2={\mathrm{Cb}}_1,{\mathrm{Cr}}_2={\mathrm{Cr}}_1,Y_2=Y_1& Y_1\≤128\\ {\mathrm{Cb}}_2=-{\mathrm{Cb}}_1,{\mathrm{Cr}}_2=-{\mathrm{Cr}}_1,Y_2=255-Y_1& Y_1>128\end{array}\right.---\left(2\right)$

例如，一个示例点V_sample的(Y₁,Cb₁,Cr₁)为(195,-25,-10)，通过式(2)调整得到(Y₂,Cb₂,Cr₂)为(60,25,10)。

步骤2：计算颜色值所对应的CbCr角度。并且如果亮度值在(0,29]进入步骤3；如果亮度值在(29,76]进入步骤4；如果亮度值在(76,105]进入步骤5；如果亮度值在(105,128]进入步骤6。其具体步骤为：

若 $\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_2=0\\ {\mathrm{Cr}}_2=0\end{array}\right.,$ 不做任何饱和度增强处理，算法结束。

否则，取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_2\\ Cr={\mathrm{Cr}}_2\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，

这里“∧”为“并且”。

取θ₂＝θ。如果Y₂∈(0,29]进入步骤3；如果Y₂∈(29,76]进入步骤4；如果Y₂∈(76,105]进入步骤5；如果Y₂∈(105,128]进入步骤6。

例如，示例点V_sample依式(3)计算角度为θ＝22度，并因Y₂＝60进入步骤4。

步骤3：计算所在亮度平面的三边形边界，并计算颜色值所对边界的端点。具体步骤如下：

3-1)依式(4)、(5)、(6)，计算图1中Y＝Y₂平面在线段GC、GA、GE上的截点(Y₂,Cb_GC,Cr_GC)、(Y₂,Cb_GA,Cr_GA)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_{GC}=4.41\×Y_2\\ {\mathrm{Cr}}_{GC}=-0.72\×Y_2\end{array}\right.---\left(4\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_{GA}=-0.57\×Y_2\\ {\mathrm{Cr}}_{GA}=1.68\×Y_2\end{array}\right.---\left(5\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_{GE}=-0.56\×Y_2\\ {\mathrm{Cr}}_{GE}=-0.71\×Y_2\end{array}\right.---\left(6\right)$

在实际程序运行时，可存储每次不同Y₂值的计算结果，供后续相同Y₂值像素点计算使用，以提高程序执行效率。

3-2)计算(Y₂,Cb_GC,Cr_GC)、(Y₂,Cb_GA,Cr_GA)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)所对应的角度θ_GC、θ_GA、θ_GE：

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{GC}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{GC}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_GC＝θ。

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{GA}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{GA}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_GA＝θ。

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{GE}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{GE}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_GE＝θ。

在实际程序运行时，可存储每次不同截点的计算结果，供后续面临相同截点的像素点计算使用，以提高程序执行效率。

3-3)依式(7)计算颜色点(Y₂,Cb₂,Cr₂)所对应的CbCr平面上边界线的2个端点的坐标值Cb₃,Cr₃,Cb₄,Cr₄，然后进入步骤7。

这里“∨”为“或者”。

步骤4：计算所在亮度平面的四边形边界，并计算颜色值所对边界的端点。具体步骤如下：

4-1)依式(8)、(5)、(6)、(9)，计算图1中Y＝Y₂平面在线段CB、GA、GE、CD上的截点(Y₂,Cb_CB,Cr_CB)、(Y₂,Cb_GA,Cr_GA)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)、(Y₂,Cb_CD,Cr_CD)。

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_{CB}=-0.58\×Y_2+144.79\\ {\mathrm{Cr}}_{CB}=1.68\×Y_2-69.84\end{array}\right.---\left(8\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_{CD}=-0.57\×Y_2+144.43\\ {\mathrm{Cr}}_{CD}=-0.71\×Y_2-0.31\end{array}\right.---\left(9\right)$

例如，对示例点V_sample的计算，图1中Y＝60平面在线段CB、GA、GE、CD上的截点(Y₂,Cb_CB,Cr_CB)、(Y₂,Cb_GA,Cr_GA)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)、(Y₂,Cb_CD,Cr_CD)为(60,110,31)、(60,-34,101)、(60,-34,-43)、(60,110,-43)。

在实际程序运行时，可存储每次不同Y₂值的计算结果，供后续相同Y₂值像素点计算使用，以提高程序执行效率。

4-2)计算(Y₂,Cb_CB,Cr_CB)、(Y₂,Cb_GA,Cr_GA)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)、(Y₂,Cb_CD,Cr_CD)所对应的角度θ_CB、θ_GA、θ_GE、θ_CD：

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{CB}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{CB}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_CB＝θ。

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{GA}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{GA}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_GA＝θ。

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{GE}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{GE}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_GE＝θ。

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{CD}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{CD}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_CD＝θ。

例如，对示例点V_sample的计算，(Y₂,Cb_CB,Cr_CB)、(Y₂,Cb_GA,Cr_GA)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)、(Y₂,Cb_CD,Cr_CD)，即(60,110,31)、(60,-34,101)、(60,-34,-43)、(60,110,-43)所对应的角度θ_CB＝16、θ_GA＝109、θ_GE＝132、θ_CD＝339。

在实际程序运行时，可存储每次不同截点的计算结果，供后续面临相同截点的像素点计算使用，以提高程序执行效率。

4-3)依式(10)计算颜色点(Y₂,Cb₂,Cr₂)所对应的CbCr平面上边界线的2个端点的坐标值Cb₃,Cr₃,Cb₄,Cr₄，然后进入步骤7。

例如，对示例点V_sample的计算，如图2所示，Cb₃＝110,Cr₃＝31,Cb₄＝-34,Cr₄＝101。图中(Cb₃,Cr₃)为V_CB,即Y＝60平面在线段CB上的截点(Y₂,Cb_CB,Cr_CB)，图中(Cb₄,Cr₄)为V_GA,即Y＝60平面在线段GA上的截点(Y₂,Cb_GA,Cr_GA)。V_P为V_sample的最远调节点，即可被调节的最饱和值。

步骤5：计算所在亮度平面的五边形边界，并计算颜色值所对边界的端点。具体步骤如下：

5-1)依式(8)、(11)、(12)、(6)、(9)，计算图1中Y＝Y₂平面在线段CB、BA、AF、GE、CD上的截点(Y₂,Cb_CB,Cr_CB)、(Y₂,Cb_BA,Cr_BA)、(Y₂,Cb_AF,Cr_AF)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)、(Y₂,Cb_CD,Cr_CD)。

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_{BA}=4.38\×Y_2-375.83\\ {\mathrm{Cr}}_{BA}=-0.72\×Y_2+183.03\end{array}\right.---\left(11\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_{AF}=-0.57\×Y_2+0.07\\ {\mathrm{Cr}}_{AF}=-0.71\×Y_2+182.21\end{array}\right.---\left(12\right)$

在实际程序运行时，可存储每次不同Y₂值的计算结果，供后续相同Y₂值像素点计算使用，以提高程序执行效率。

5-2)计算(Y₂,Cb_CB,Cr_CB)、(Y₂,Cb_BA,Cr_BA)、(Y₂,Cb_AF,Cr_AF)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)、(Y₂,Cb_CD,Cr_CD)所对应的角度θ_CB、θ_BA、θ_AF、θ_GE、θ_CD：

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{CB}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{CB}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_CB＝θ。

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{BA}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{BA}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_BA＝θ。

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{AF}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{AF}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_AF＝θ。

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{GE}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{GE}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_GE＝θ。

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{CD}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{CD}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_CD＝θ。

在实际程序运行时，可存储每次不同截点的计算结果，供后续面临相同截点的像素点计算使用，以提高程序执行效率。

5-3)依式(13)计算颜色点(Y₂,Cb₂,Cr₂)所对应的CbCr平面上边界线的2个端点的坐标值Cb₃,Cr₃,Cb₄,Cr₄，然后进入步骤7。

步骤6：计算所在亮度平面的四边形边界，并计算颜色值所对边界的端点。具体步骤如下：

6-1)依式(14)、(12)、(6)、(9)，计算图1中Y＝Y₂平面在线段BH、AF、GE、CD上的截点(Y₂,Cb_BH,Cr_BH)、(Y₂,Cb_AF,Cr_AF)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)、(Y₂,Cb_CD,Cr_CD)。

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_{BH}=-0.56\×Y_2+142.8\\ {\mathrm{Cr}}_{BH}=-0.71\×Y_2+181.9\end{array}\right.---\left(14\right)$

在实际程序运行时，可存储每次不同Y₂值的计算结果，供后续相同Y₂值像素点计算使用，以提高程序执行效率。

6-2)计算(Y₂,Cb_BH,Cr_BH)、(Y₂,Cb_AF,Cr_AF)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)、(Y₂,Cb_CD,Cr_CD)所对应的角度θ_BH、θ_AF、θ_GE、θ_CD：

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{BH}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{BH}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_BH＝θ。

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{AF}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{AF}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_AF＝θ。

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{GE}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{GE}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_GE＝θ。

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{CD}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{CD}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_CD＝θ。

在实际程序运行时，可存储每次不同截点的计算结果，供后续面临相同截点的像素点计算使用，以提高程序执行效率。

6-3)依式(15)计算颜色点(Y₂,Cb₂,Cr₂)所对应的CbCr平面上边界线的2个端点的坐标值Cb₃,Cr₃,Cb₄,Cr₄，然后进入步骤7。

步骤7：计算所在亮度平面上，Cb或Cr可被调节的最饱和值，即依式(16)计算像素点饱和度调节的最饱和色差值Cb_max或Cr_max：

$\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{Cb}}_{\max }=\frac{{\mathrm{Cb}}_2{\mathrm{Cr}}_3{\mathrm{Cb}}_4-{\mathrm{Cb}}_2{\mathrm{Cb}}_3{\mathrm{Cr}}_4}{{\mathrm{Cr}}_2{\mathrm{Cb}}_4+{\mathrm{Cb}}_2{\mathrm{Cr}}_3-{\mathrm{Cr}}_2{\mathrm{Cb}}_3-{\mathrm{Cb}}_2{\mathrm{Cr}}_4}& {\mathrm{Cb}}_2\≠0\\ {\mathrm{Cr}}_{\max }=\frac{{\mathrm{Cr}}_3{\mathrm{Cb}}_4-{\mathrm{Cb}}_3{\mathrm{Cr}}_4}{{\mathrm{Cb}}_4-{\mathrm{Cb}}_3}& {\mathrm{Cb}}_2=0\end{array}\right.---\left(16\right)$

例如，对示例点V_sample的计算，依式(16)，Cb_max＝95，如图2的V_P所示。

步骤8：据设定的目标饱和度系数与Cb或Cr可被调节的最饱和值计算饱和度调节后的颜色值，即依式(17)计算饱和度调整结果(Y₅,Cb₅,Cr₅)：

$\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{Cb}}_5=\frac{{\mathrm{\α}}_T{\mathrm{Cb}}_{\max }}{{\mathrm{Cb}}_2}{\mathrm{Cb}}_1& {\mathrm{Cb}}_2\≠0\\ {\mathrm{Cr}}_5=\frac{{\mathrm{\α}}_T{\mathrm{Cb}}_{\max }}{{\mathrm{Cb}}_2}{\mathrm{Cr}}_1& {\mathrm{Cb}}_2\≠0\\ {\mathrm{Cb}}_5=\frac{{\mathrm{\α}}_T{\mathrm{Cr}}_{\max }}{{\mathrm{Cr}}_2}{\mathrm{Cb}}_1& {\mathrm{Cb}}_2=0\\ {\mathrm{Cr}}_5=\frac{{\mathrm{\α}}_T{\mathrm{Cr}}_{\max }}{{\mathrm{Cr}}_2}{\mathrm{Cr}}_1& {\mathrm{Cb}}_2=0\\ Y_5=Y_1& \end{array}\right.---\left(17\right)$

其中α_T为目标饱和度系数，范围[0％，100％]，值越大，颜色越发饱和，用户可根据实际情况设定。

例如，对示例点V_sample的计算，取α_T＝100％，饱和度调整结果(Y₅,Cb₅,Cr₅)为(195,-95,-38)。对于一整幅图像，如图3所示，取α_T＝100％，其调节效果如图4所示。

上述实施例及附图仅用以说明本发明的技术原理，并不用以限制本发明。本领域的技术人员可以对本发明的技术方案做同等变化与修改，本发明的保护范围应以权利要求书的限定为准。

Claims (10)

1.一种基于YCbCr空间模型分层的饱和度调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对于某颜色值，若其亮度值大于128，则将其对称到亮度值小于128的空间进行处理，若其亮度值小于或等于128，则直接进入步骤2)；

2)计算颜色值所对应的CbCr角度，并且如果亮度值在(0,29]进入步骤3)；如果亮度值在(29,76]进入步骤4)；如果亮度值在(76,105]进入步骤5)；如果亮度值在(105,128]进入步骤6)；

3)计算所在亮度平面与YCbCr空间模型相交的三边形边界，并计算颜色值所对边界的端点；

4)计算所在亮度平面与YCbCr空间模型相交的四边形边界，并计算颜色值所对边界的端点；

5)计算所在亮度平面与YCbCr空间模型相交的五边形边界，并计算颜色值所对边界的端点；

6)计算所在亮度平面与YCbCr空间模型相交的四边形边界，并计算颜色值所对边界的端点；

7)计算所在亮度平面上，Cb或Cr可被调节的最饱和值；

8)据设定的目标饱和度系数与Cb或Cr可被调节的最饱和值计算饱和度调节后的颜色值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述某颜色值是指从RGB颜色空间依式(1)转换到YCbCr空间的颜色值，R、G、B的取值范围为[0，255]，Y的取值范围为[0，255]，Cb、Cr的取值范围为[-128，128]，这里Y分量即为亮度分量，Cb、Cr为色差信号；RGB空间的颜色模型为一立方体，转换后，YCbCr空间的颜色模型为一空间六面体；不同的Y平面会与六面体的不同边界线段相交；

$\left[\begin{array}{c}Y\\ Cb\\ Cr\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}0.2990& 0.5870& 0.1140\\ -0.1687& -0.3313& 0.5000\\ 0.5000& -0.4187& -0.0813\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right]---\left(1\right).$

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1)的具体方法为：对于某像素点，其YCbCr颜色空间的值为(Y₁,Cb₁,Cr₁)，依式(2)计算(Y₂,Cb₂,Cr₂)：

$\{\begin{array}{cc}{\mathrm{Cb}}_2={\mathrm{Cb}}_1,{\mathrm{Cr}}_2={\mathrm{Cr}}_1,Y_2=Y_1& Y_1\≤128\\ {\mathrm{Cb}}_2=-{\mathrm{Cb}}_1,{\mathrm{Cr}}_2=-{\mathrm{Cr}}_1,Y_2=255-Y_1& Y_1>128\end{array}---\left(2\right).$

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2)的具体方法为：

若 $\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_2=0\\ {\mathrm{Cr}}_2=0\end{array},$ 不做任何饱和度增强处理，算法结束；

否则，取 $\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_2\\ Cr={\mathrm{Cr}}_2\end{array},$ 依式(3)计算角度θ，

这里“∧”为“并且”；

取θ₂＝θ，如果Y₂∈(0,29]进入步骤3)；如果Y₂∈(29,76]进入步骤4)；如果Y₂∈(76,105]进入步骤5)；如果Y₂∈(105,128]进入步骤6)。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤3)的具体步骤为：

3-1)Y＝Y₂平面会与YCbCr空间模型相交于三条边界线段：GC、GA、GE，依式(4)、(5)、(6)，计算线段GC、GA、GE上的截点(Y₂,Cb_GC,Cr_GC)、(Y₂,Cb_GA,Cr_GA)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)：

$\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_{GC}=4.41\×Y_2\\ {\mathrm{Cr}}_{GC}=-0.72\×Y_2\end{array}---\left(4\right),$

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{CB}}_{GA}=-0.57\×Y_2\\ {\mathrm{Cr}}_{GA}=1.68\×Y_2\end{array}\right.---\left(5\right),$

$\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_{GE}=-0.56\×Y_2\\ {\mathrm{Cr}}_{GE}=-0.71\×Y_2\end{array}---\left(6\right),$

3-2)计算(Y₂,Cb_GC,Cr_GC)、(Y₂,Cb_GA,Cr_GA)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)所对应的角度θ_GC、θ_GA、θ_GE：

取 $\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{GC}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{GC}\end{array},$ 依式(3)计算角度θ，取θ_GC＝θ，

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{GA}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{GA}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_GA＝θ，

取 $\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{GE}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{GE}\end{array},$ 依式(3)计算角度θ，取θ_GE＝θ，

3-3)依式(7)计算颜色点(Y₂,Cb₂,Cr₂)所对应的CbCr平面上边界线的2个端点的坐标值Cb₃,Cr₃,Cb₄,Cr₄，然后进入步骤7)，

这里“∨”为“或者”。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤4)的具体步骤为：

4-1)Y＝Y₂平面会与YCbCr空间模型相交于四条边界线段：CB、GA、GE、CD，依式(8)、(5)、(6)、(9)计算CB、GA、GE、CD上的截点(Y₂,Cb_CB,Cr_CB)、(Y₂,Cb_GA,Cr_GA)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)、(Y₂,Cb_CD,Cr_CD)：

$\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_{CB}=-0.58\×Y_2+144.79\\ {\mathrm{Cr}}_{CB}=1.68\×Y_2-69.84\end{array}---\left(8\right),$

$\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_{CD}=-0.57\×Y_2+144.43\\ {\mathrm{Cr}}_{CD}=-0.71\×Y_2-0.31\end{array}---\left(9\right);$

4-2)计算(Y₂,Cb_CB,Cr_CB)、(Y₂,Cb_GA,Cr_GA)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)、(Y₂,Cb_CD,Cr_CD)所对应的角度θ_CB、θ_GA、θ_GE、θ_CD：

取 $\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{CB}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{CB}\end{array},$ 依式(3)计算角度θ，取θ_CB＝θ，

取 $\left\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{GA}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{GA}\end{array}\right.,$ 依式(3)计算角度θ，取θ_GA＝θ，

取 $\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{GE}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{GE}\end{array},$ 依式(3)计算角度θ，取θ_GE＝θ，

取 $\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{CD}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{CD}\end{array},$ 依式(3)计算角度θ，取θ_CD＝θ；

4-3)依式(10)计算颜色点(Y₂,Cb₂,Cr₂)所对应的CbCr平面上边界线的2个端点的坐标值Cb₃,Cr₃,Cb₄,Cr₄，然后进入步骤7)，

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤5)的具体步骤为：

5-1)Y＝Y₂平面会与YCbCr空间模型相交于五条边界线段：CB、BA、AF、GE、CD，依式(8)、(11)、(12)、(6)、(9)计算线段CB、BA、AF、GE、CD上的截点(Y₂,Cb_CB,Cr_CB)、(Y₂,Cb_BA,Cr_BA)、(Y₂,Cb_AF,Cr_AF)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)、(Y₂,Cb_CD,Cr_CD)：

$\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_{BA}=4.38\×Y_2-375.83\\ {\mathrm{Cr}}_{BA}=-0.72\×Y_2+183.03\end{array}---\left(11\right),$

$\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_{AF}=-0.57\×Y_2+0.07\\ {\mathrm{Cr}}_{AF}=-0.71\×Y_2+182.21\end{array}---\left(12\right);$

5-2)计算(Y₂,Cb_CB,Cr_CB)、(Y₂,Cb_BA,Cr_BA)、(Y₂,Cb_AF,Cr_AF)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)、(Y₂,Cb_CD,Cr_CD)所对应的角度θ_CB、θ_BA、θ_AF、θ_GE、θ_CD：

取 $\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{CB}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{CB}\end{array},$ 依式(3)计算角度θ，取θ_CB＝θ，

取 $\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{BA}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{BA}\end{array},$ 依式(3)计算角度θ，取θ_BA＝θ，

取 $\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{AF}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{AF}\end{array},$ 依式(3)计算角度θ，取θ_AF＝θ，

取 $\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{GE}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{GE}\end{array},$ 依式(3)计算角度θ，取θ_GE＝θ，

取 $\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{CD}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{CD}\end{array},$ 依式(3)计算角度θ，取θ_CD＝θ；

5-3)依式(13)计算颜色点(Y₂,Cb₂,Cr₂)所对应的CbCr平面上边界线的2个端点的坐标值Cb₃,Cr₃,Cb₄,Cr₄，然后进入步骤7)，

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤6)的具体步骤为：

6-1)Y＝Y₂平面会与YCbCr空间模型相交于四条边界线段：BH、AF、GE、CD，依式(14)、(12)、(6)、(9)计算线段BH、AF、GE、CD上的截点(Y₂,Cb_BH,Cr_BH)、(Y₂,Cb_AF,Cr_AF)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)、(Y₂,Cb_CD,Cr_CD)：

$\{\begin{array}{c}{\mathrm{Cb}}_{BH}=-0.56\×Y_2+142.8\\ {\mathrm{Cr}}_{BH}=-0.71\×Y_2+181.9\end{array}---\left(14\right),$

6-2)计算(Y₂,Cb_BH,Cr_BH)、(Y₂,Cb_AF,Cr_AF)、(Y₂,Cb_GE,Cr_GE)、(Y₂,Cb_CD,Cr_CD)所对应的角度θ_BH、θ_AF、θ_GE、θ_CD：

取 $\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{BH}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{BH}\end{array},$ 依式(3)计算角度θ，取θ_BH＝θ，

取 $\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{AF}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{AF}\end{array},$ 依式(3)计算角度θ，取θ_AF＝θ，

取 $\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{GE}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{GE}\end{array},$ 依式(3)计算角度θ，取θ_GE＝θ，

取 $\{\begin{array}{c}Cb={\mathrm{Cb}}_{CD}\\ Cr={\mathrm{Cr}}_{CD}\end{array},$ 依式(3)计算角度θ，取θ_CD＝θ；

6-3)依式(15)计算颜色点(Y₂,Cb₂,Cr₂)所对应的CbCr平面上边界线的2个端点的坐标值Cb₃,Cr₃,Cb₄,Cr₄，然后进入步骤7)，

9.如权利要求5～8中任一项所述的方法，其特征在于，步骤7)的具体方法为：依式(16)计算像素点饱和度调节的最饱和色差值Cb_max或Cr_max：

$\{\begin{array}{cc}{\mathrm{Cb}}_{\max }=\frac{{\mathrm{Cb}}_2{\mathrm{Cr}}_3{\mathrm{Cb}}_4-{\mathrm{Cb}}_2{\mathrm{Cb}}_3{\mathrm{Cr}}_4}{{\mathrm{Cr}}_2{\mathrm{Cb}}_4+{\mathrm{Cb}}_2{\mathrm{Cr}}_3-{\mathrm{Cr}}_2{\mathrm{Cb}}_3-{\mathrm{Cb}}_2{\mathrm{Cr}}_4}& {\mathrm{Cb}}_2\≠0\\ {\mathrm{Cr}}_{\max }=\frac{{\mathrm{Cr}}_3{\mathrm{Cb}}_4-{\mathrm{Cb}}_3{\mathrm{Cr}}_4}{{\mathrm{Cb}}_4-{\mathrm{Cb}}_3}& {\mathrm{Cb}}_2\mathrm{=0}\end{array}---\left(16\right).$

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤8)的具体方法为：依式(17)计算饱和度调整结果(Y₅,Cb₅,Cr₅)：

$\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{Cb}}_5=\frac{{\mathrm{\α}}_T{\mathrm{Cb}}_{\max }}{{\mathrm{Cb}}_2}{\mathrm{Cb}}_1& {\mathrm{Cb}}_2\≠0\\ {\mathrm{Cr}}_5=\frac{{\mathrm{\α}}_T{\mathrm{Cb}}_{\max }}{{\mathrm{Cb}}_2}{\mathrm{Cr}}_1& {\mathrm{Cb}}_2\≠0\\ {\mathrm{Cb}}_5=\frac{{\mathrm{\α}}_T{\mathrm{Cb}}_{\max }}{{\mathrm{Cb}}_2}{\mathrm{Cb}}_1& {\mathrm{Cb}}_2=0\\ {\mathrm{Cr}}_5=\frac{{\mathrm{\α}}_T{\mathrm{Cr}}_{\max }}{{\mathrm{Cr}}_2}{\mathrm{Cr}}_1& {\mathrm{Cb}}_2=0\\ Y_5=Y_1& \end{array}\right.---\left(17\right),$

其中α_T为目标饱和度系数，范围[0％，100％]，值越大，颜色越发饱和，用户可根据实际情况设定。