TW200812400A

TW200812400A - Image processing apparatus and method of the same

Info

Publication number: TW200812400A
Application number: TW095130027A
Authority: TW
Inventors: Yu-Hsiang Huang; Hsin-Hung Lee
Original assignee: Quanta Comp Inc
Priority date: 2006-08-16
Filing date: 2006-08-16
Publication date: 2008-03-01
Also published as: TWI323134B; US7986852B2; US20080044101A1

Description

200812400 ( •九、‘發明說明·· 【發明所屬之技術領域】本發明係有關於一種影像處理裝置及其方法，且特別是於一種可調整輸入影像(Input image)之亮度(Lightness)，並且根攄調整後的亮度來調整飽和度之影像處理裝置及其方法。【先前技術】於目前的顯示器中，使用者皆可藉由視窗晝面操作系統(〇n # scree^ display，OSD)來調整色彩的飽和度，以增強影像的顯示效 , 果。請茶閱圖一至圖二B，圖一係繪示先前技術之影像處理裝置 1之功能方塊圖。圖二A係繪示圖一中亮度增益值對照表16〇&之示意圖。圖二B係繪示圖一中色調增益值對照表16〇b之示意圖。影像處理裝置1包含第一色彩空間轉換器1〇、色調轉換g 12、第一飽和度轉換器14、處理單元i6a、16b、乘法器版了 18b、第二飽和度轉換器2〇以及第二色彩空間轉換器22。處理單元會儲存党度增盈值對照表160a，如圖二A所示，並且處理單元16b會儲存色調增益值對照表16〇b，如圖二b所示。 ⑩ 第一色彩空間轉換器1〇係用以將輸入影像由RGB色彩空間轉換為Lab色彩空間，其中l為亮度元素，a以及b分別為色彩元素。色調轉換器12用以將色彩元素a以及b轉換為輸入影像之色調(Hue，H)，其中色調η定義為开=^(>。第一飽和度轉換器14用以將色彩元素a以及b轉換為^入影像之飽和度 (Saturation，S)，其中飽和度s定義為。

處理單元16a係根據輸入影像之亮度(Lightness，L)以及亮度增益值對照表160a，而決定出亮度增益值Gain-L，並且處理單元 16b係根據輪入影像之色調以及色調增益值對照表16〇b，而決定出色調增益值Gain-H。接著，乘法器18a會將亮度增益值Gain_L 5 200812400 ♦ 4) 乘以色调增盈值Gain-H ’以產生飽和度增益值Gain-S。之後，乘法器18b再將飽和度增益值Gain_S乘以輸入影像之飽和度，以產生調整後之飽和度。第二飽和度轉換器20用以將調整後之飽和度轉換為色彩元素a以及b，並且第二色彩空間轉換器22再將輸入影像由Lab色彩空間轉換為RGB色彩空間。立請參閱圖三A以及圖三B，圖三a係繪示Lab色彩空間之示意圖:^三B係繪示Lab色彩空間中，不同亮度及其色調之飽和 φ 度之示意圖。如圖三A所示，於Lab色彩空間中，亮度L係由高度控制，色调Η係由角度控制，且飽和度s係由半徑控制。根據上述，先前技之影像處理裝置丨係分別利用亮度增益值GailKL ^及色調增益值Gain-H來調整輪入影像之飽和度。然而，如圖二B所不當輸入影像之亮度不同時，其色調的飽和度範圍也不同。由於每一亮度之色彩空間切面不同，且不同色調（角度)具有不同的飽和度範圍，所以依據不同亮度選取亮度增益值Gai^L，，且依據不同色調選取色調增錄Gain_H，會造成飽和度控制不易，進而造成色彩偏離。此外，先前技術之影像處理裝置丨係用以調整飽和度，者並沒有辦法隨著自己的喜好，來增加或降低亮度。因此，本個之鱗在於提供—種處以解決上述問題。不1久/、万忐【發明内容】影像=====提供—郷像處理裝置及其方法，此據輪人影像之亮度以及色調，來調整輸入 ^/像之冗度。藉此，可得到較佳的影像品質。 6 200812400 根據一較佳具體實施例，本發明之影像處理裝置(Im processing apparatus)係用以調整輸入影像(Inpm image)之亮度 (Lightness) ’輸入影像並且包含色調(胞匀。此影像處理裝置包含對…、表(Look up table)、處理單元防〇啦3]^111]也)以及加法器 fA drier、〇口口於上述之實施例巾，對照表制以記錄Μ個亮度、Ν個色調

以f Μ Ν 個冗度補你值(Lightness offset value)，並且每一]vt*N 個亮.度補償值係分麟應於M個亮度的其巾之—以及N個色調

其t M以及N皆為自紐。處理單元係用以儲存對照表’並且根據輸人影像之亮度、色調以及賴表而決定出一對應亮度^值。而加法器係與處理單絲減，並且用以將輸入汾像之冗度與對應免度補償值相加，而得出一調整後亮度。因此’本發明之影像處理裝置係同時根據輸入影像之亮度以及色调來調整輸人影像之亮度，進而增加輸彡之亮調整。藉此，可_較麵影像品f。 &

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發嚼述及所式得到進一步的瞭解。【實施方式】請參閱圖四’圖四係緣示根據本發明第一較佳具體實施例之影像處理裝置3之功能錢ϋ。於此實闕巾，影像處理裝置 (Image processing apparatus)3 係用以調整輸入影像(ΐη_ 如_5 之受度(Llghtness，L)，輸入影像並且具有飽和度(Satoati〇n，s)以及色調(Hue，Η)。於此實施例中，輸入影像5係符合RG 間(第一色彩空間）。如圖四所示，影像處理裝置3包含第一 (C〇nverter)30、第二轉換器32、第三轉換器34、處 7 200812400 (Processing unit)30、加法器(Adder)38、第四轉換器40、第五轉換器42以及飽和度調整單元44。其中，處理單元36會儲存對照表 (Look-up table)360，用以記錄μ個亮度、N個色調以及M*N個亮度補償值(Lightness offset value)，並且每一 M*N個亮度補償值係分別對應於Μ個亮度的其中之一以及n個色調的其中之一，其中Μ以及Ν皆為自然數。第一轉換器30與處理單元36相耦接。第二轉換器32耦接於第一轉換器30以及處理單元36之間。第三轉換器34耦接於第一轉換器30。飽和度調整單元44耦接於第二轉換器32 '第三轉換器34以及加法器38。第四轉換器 40與飽和度調整單元44相耦接。第五轉換器42分別與第四轉換器40以及加法器38相耦接。請參閱圖五，圖五係緣示圖四中對照表360之示意圖。於上述之第一實施例中，對照表360記錄Μ個亮度(L1〜LM)、N個色調(Hl〜HN)以及M*N個亮度補償值(L_off_ll〜L_offJ^rM)，如圖五所示。需注意的是，對照表360可根據不同的需求，而做不同之設定。記錄於對照表360中的每一亮度補償值可由軟體模擬得到，在此不再贅述。於上述之第一實施例中，第一轉換器30係用以將輸入影像5 由RGB色彩空間(第一色彩空間)轉換為亮度與色彩分離之第二色彩空間，其中，第二色彩空間係選自下列群組的其中之一： YCbCr、Yuv、YIQ、CEELab以及Luv色彩空間，並且第二色彩空間定義亮度元素L以及色彩元素Cl、C2。第二轉換器32係用以將色彩元素C1以及C2轉換為色調Η，其中色調Η定義為汉^tan'Cl/C?)。第三轉換器34係用以將色彩元素C1以及C2轉換為飽和度S，其中飽和度S定義為&七12+〇22。處理單元36 係根據輸入影像5之亮度L、色調Η以及對照表360而決定出一對應亮度補償值。舉例而言，若輸入影像5之亮度值為L3且色調值為Η3，則處理單元36會根據對照表360，決定相對應之亮度補償值L off 33。之後，加法器38會將輸入影像5之亮度與 200812400 • i ^應免度補償值相加’而得出—調整後亮度。藉此，輸入影像之 Μ㈣#_輪人影像之亮度以及色調完成調整。敕之後’飽和度調整單元44會根據調整後亮度以及色調，調整飽和度、，而得出一調整後飽和度。第四轉換器4()將調整後飽合度轉換為色彩元素C1以及C2。最後，第五轉換器42再將輸入，像5由第二色彩空間(如YcbCr、Yuv、YJQ、CffiLab或Luv 色彩空間)轉換為第一色彩空間(如RGB色彩空間）。藉此，輸入影像之餘和度即同時根據調整後之亮度以及色調完成調整。 • 請參閱圖六，圖六為根據本發明第一較佳具體實施例之影像處理方法之流程圖。請一併參閱圖四以及圖五，本發明之影像處理方法係用以調整輸入影像之亮度，輸入影像並且具有飽和度以及色調。根據上述之第一較佳具體實施例，本發明之影像處理方法包含下列步驟：步驟S100 :將輸入影像5由第一色彩空間(如RGB色彩空間) 轉換為第二色彩空間(如YCbCr、Yuv、YIQ、CIELab或Luv色彩空間）；步驟S102 :根據對照表360、亮度L以及色調Ή，決定對應党度補償值；步驟S104 :將輸入影像5之亮度L與對應亮度補償值相加，而得出一調整後亮度；步驟S106 ··根據調整後亮度以及色調，調整飽和度，而得出一調整後飽和度；步驟S108 :將調整後飽和度轉換為色彩元素C1以及C2 ; 步驟S110:將輸入影像5由第二色彩空間轉換為第一色彩空間〇 9 200812400

凊參閱圖七，圖七係繪示根據本發明第二較佳具體實施例之對照表360’之示意圖。對照表360’與對照表360主要不同之處在於記錄於對照表360,中的每一亮度係表示為一亮度範圍，並且每一色調係表示為一色調範圍。如圖七所示，對照表360,紀錄1〇個亮度範圍、18個色調範圍以及10*18個亮度補償值。舉例而言，若輸入影像5之亮度值為45且色調值為30，則處理單元36會根據對表360’ ’決定相對應之免度補償值l一off 25。需注意的是，對照表360’所紀錄之亮度範圍、色調範圍以及亮度補償值可根據不同的需求，而做不同之設定。相較於先前技藝，本發明之影像處理裝置係同時根據輸入影像^亮，以及色調來調整輸入影像之亮度，進而增加輸入影像之色彩的亮度調整。藉此，可得到較佳的影像品質。此外，於本發於飽和度錄據罐後的亮度作，使得輸入影像^ 顏色調整更有彈性，致使影像品質更加提升。發明具體ΐ,之詳述’係希望能更加清楚描述本制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變此了本發騎欲申^之專觀_齡内。因廣的解i 濟應雜據上述的說明作最寬㈣解釋U致使其涵盍所有可㈣崎以及 200812400 【圖式簡單說明】圖-鱗轉術之影像處理裝置之魏方塊圖。圖-八刺^圖—中亮度增益值對照表之示意圖。圖鱗$圖—中色調增益值對照表之示意圖。圖二Α係緣示Lab色彩空間之示意圖。

圖二B係緣示之不意圖。

Lab色彩空間中’不同亮度及其色調之飽和度圖四係緣示根據本發明第一之功能方塊圖。奴仫/、體實轭例之影像處理裝置圖五係繪不圖四中對照表之示意圖。圖六為根據本發明第—較佳具體實施例之影像處理方法之流 •目。圖七麟示根據本發日㈣二較佳具體實施例之龍表之示意【主要元件符號說明】 10、22:色彩空間轉換器 14、20 :飽和度轉換器 160a :亮度增益值對照表 18a、18b :乘法器 36 :處理單元 1、3 :影像處理裝置 12 :色調轉換器 16a、16b :處理單元 160b :色調增益值對照表 30、32、34、40、42 :轉換 200812400 38 :加法器 360、360’ ：對照表 5 :輸入影像 Η :色調

Cl、C2 ··色彩元素 44 :飽和度調整單元 L :亮度 S :飽和度 S100-S110 :流程步驟

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Claims

200812400 十：申請專利範圍： 1、一種影像處理裝置，用以調整一輸入影像之像並且包含一色調，該影像處理裝置包含：一売度’該輸入影對肊表，用以記錄Μ個焭度、N個色調以及個亮度補償值，並且母一該M*N個壳度補償值係分別對應於該^^個亮度的其中之一以及該N個色調的其中之一，其中μ以及n皆為自然數； ' -，理單元，用以儲存該賴表，並且_該輸人影像之該

冗度、该色調以及該對照表而決定出一對應亮度補償值；以及 i口法器與該處理單元相減，該加法器用以將該輸入影之該7C度與該對應覺度補償值相加，而得出一調整後亮度0 2、 ίϊΐί利範圍第1項所述之影像處理裝置，其找錄於該對照 ίΐΐ母I該係表示為—亮度範圍，並且每—該ν個色調係表不為一色調範圍。 3、如申請專利範圍第1項所述之影像處理裝置，進—步包含一轉換，與遠處理單元相耦接，該輸間第該^:器】:將該輪入影像由該第一色彩^間以; 色ί元素ίϋ該第二色彩空間定義一亮度元紅以及二 5、如中請專植圍第3項所述之影像處理裝間係選自下列群_其中之—：Ycbcr、如及Luv色彩空間。 W nabu 13 200812400 ，、如申4利_第3項所述之影像處轉換器，耦接於哕篦一棘拖哭置進步包3弟— 換哭用以腺H弟-轉換及该處理單元之間’該第二轉 H、i°義如下“―色衫兀素C1以及C2轉換為該色調，其中該色調 H = tan' 7、專利範圍第3項所述之影像處理裝置，進-步包含一第三元夸^I、/Γ接於该第—轉換器，該第三轉換器用以將該二色彩義如下m轉換為該輸入影像之一飽和度，其中該飽和度狄 S = vCl^+C2^ ° 8、概圍第7項所述之影像處理裝置，進-步包含一饱和 ς-^TL ’減於該第二轉換器、該第三轉換器以及該加法二^/^度'周整單元用以根據該調整後亮度以及該色調，調整_和度’而得出一調整後飽和度。 9、專利範圍第8項所述之影像處縣置，進—步包含一第四與該飽和度調整單元_接，該第四轉換11用以將該调整後飽和度觀_二色觀扣以及C2。 10、如申，專利範圍第9項所述之影像處理裝置，進一步包含一第五顺該第四轉換如及該加法H她接，該第五轉厂用以將該輸人影像由該第二色彩空哺換為該第一色彩空間0 11、二種影像處理方法，用以調整—輸人影像之—亮度，該輸入影象並且包含一色調，該影像處理方法包含下列步驟： ⑻根據-龍表、該紐以及該色調，決定_對應亮度補償值’其中该對照表用以記錄Μ個亮度、Ν個色調以及Μ*Ν個 14 200812400 義 4 亮度補償值，並且每一該M*N個亮度補償值係分別對應於該Μ個亮度的其中之一以及該1^個色調的其中之一，以及N皆為自然數；以及 (b)將該輸入影像之該亮度與該對應亮度補償值相加，而一調整後亮度。 12、如申請專利範圍第n項所述之影像處理方法，其中記錄於該對照表中的每一該Μ個亮度係表示為一亮度範圍，並且每一該^^個^ 調係表示為一色調範圍。馨I3、g申請專利範圍第11項所述之影像處理方法，進一步包含下列步於步驟(a)之前，先將該輸入影像由一第一色彩空間轉換為一第二色彩空間’其中該第二色彩空間錢—亮度缝L以及二色彩元素Cl、C2。第一色彩空間為 14、如申請專利範圍第13項所述之方法， RGB色彩空間。 15、如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該第二色彩空間係自下列群組的其中之一：YCbCr、Yuv、项、咖^以及^ 色彩空間。 16、如申請專利範圍第13項所述之影像處理方法，其中根據該二色彩元素C1以及C2，該色調Η定義如下： ^ 以一 i/ = taiT1 Φ。專利_第13項所述之影像處理方法，其巾根據該二色衫兀素C1以及C2，該輸入影像之一飽和度s定義如下： 5 = Vci^fC? ° 15 200812400 18、 1如申請專利範圍第17項所述之影像處理方法，進一步包含下列步驟： (c)根據該調整後亮度以及該色調，調整該飽和度，而得出一調整後飽和度。 19、如申請專利範圍第18項所述之影像處理方法，進一步包含下列步驟： ⑹將該調整後飽和度轉換為該二色彩元素C1以及C2。 20、如申請專利範圍第19項所述之影像處理方法，進一步包含下列步驟： (e)將該輸入影像由該第二色彩空間轉換為該第一色彩空間。

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