TWI323134B - Image processing apparatus and method of the same - Google Patents

Description

1323134 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，且特別是有關 於一種可調整輸入影像(Input image)之亮度(Lightness)，並且根據 調整後的亮度來調整飽和度之影像處理裝置及其方法。 乂 【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 _ screen display，OSD)來調整色彩的飽和度，以增強影像的顯 果。請參閱圖一至圖二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%之示意 圖。影像處理裝置1包含第一色彩空間轉換器10、色調轉換^ I2、第一飽和度轉換器H、處理單元l6a、16b、乘法器l8a、 18b、第二飽和度轉換器20以及第二色彩空間轉換器22。處理單 元16a會儲存党度增益值對照表i6〇a，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。 • 第一色彩空間轉換器10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 ^色調(Hue，E〇，其中色調Η定義為心加-,φ。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5 = 。 ,處理單7L 16a係根據輸入影像之亮度(Lightness，L)以及亮度 增盈值對照表160a，而決定出亮度增益值Gain_L，並且處理單元 16b係;^據輸入影像之色調以及色調增益值對照表16肋 ，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 1323134 乘以色調增益值Gain-H，以產生飽和度增益值Gail>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§周整後之飽和度。 第一飽和度轉換器20用以將調整後之飽和度轉換為色彩元 ，a以及b，並且第二色彩空間轉換器22再將輸入影像由[北 形空間轉換為RGB色彩空間。

土請參閱圖三A以及圖三3，圖三A係繪示Lab色彩空間之示 二、圖:圖二B係緣示Lab色彩空間中’不同亮度及其色調之飽和 it意f。如圖三A所示，於Lab色㈣間中，亮度L係由高 =制丄色調Η係由角度控制，且飽和度s係由半徑控制。根據 技術之影像處理裝置1係、分別利用亮度增益值Gain-L :ρΛ調G益值Gam_H來調整輸入影像之飽和度。然而，如圖 ΐΐ。士二當ί人影像之亮度不同時，其色綱飽和度範圍也不 二’且*同色調⑺度)具有 圍，所以依據不同亮度選取亮度增益值 易，進而造調增益值⑽·11，會造成飽和度控制不

者技術之影像處理裝置1侧關整飽和度，使用 者並4舰隨著自⑽喜好，來增域降低亮度。-使用 以解:US明之範疇在於提供-種影像處理裝置及其方法， 【發明内容】 旦，你ί發月的範'^之—在於提供-種影像處理F 1古、土 4 影像處理袈置係同時根據輸，，處理裝置及其方法，此 影像之亮度。舰，聰及色調，來調整輸入 6 1323134 根據-較佳具體實施例，本發明之影像處理裳置 processing apparatus)係用以調整輸入影像(1^山如 (^=ess)，輸入影像並且包含色娜㈣。此影像處理裝置^ = 5(L〇〇k-uP table)、處理單元(Pr〇cessing 加法器 (Adder)。 於上述之實施例中，對照表係用以記錄M個亮度、N個 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M個亮度的其中之一以及N個色調 的其=之- ’其中Μ以及N皆為自缝。處理單元係用以儲存 • 對照表’並且根據輸人影像之亮度、色調以及對照表而決定出一 對應亮度補償值。而加法器係與處理單元相祕，並且用以 入影像之梵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。 又 關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖 式得到進一步的瞭解。 • 【實施方式】 請參閱圖四，圖四係繪示根據本發明第一較佳具體實施例之 影像處理製置3之功能方塊圖。於此實施例♦，影像處理裝置 (Image processing apparatus係用以調整輸入影像伽㈣如峨)5 之亮度(Lightness，L) ’輸入影像並且具有飽和度(Saturati〇n，s)以 及色調(Hue，Η)。於此實施例中’輸入影像5係符合RGB色彩空 間(第一色彩空間）。 & 如圖四所示，影像處理裝置3包含第一轉換器 (Converter)30、第二轉換器32、第三轉換器34、處理單元 7 1323134 I f (Processing unit)36、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輕 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，圖五係繪示圖四中對照表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)、Ν個色 調(Η1〜ΗΝ)以及Μ*Ν個亮度補償值(L—off—11〜L—off_NM)，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、CIELab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^ 以將色彩元素C1以及C2轉換為色調Η，其中色調η定義為 eMan'cvc2)。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= 。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 8 丄以3134 1 9 ，應亮度補償值相加，而得出一調整後亮度。藉此，輸入影像之 亮度即同時根據輸入影像之亮度以及色調完成調整。 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4〇將調整後飽 合度轉換為色彩元素C1以及C2。最後，第五轉換器42再將輸 入影像5由第二色彩空間(如YcbCr、Yuv、YIq、ciELab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 影像之飽和度即同時根據調整後之亮度以及色調完成調整。 φ 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Η，決定對應 • 亮度猶值； " 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。 9 1323134 凊參閱圖七，圖七係繪示根據本發明第二較佳具體實施 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> 一色調係表示為一色調範圍。如圖七所示，對照表36〇，紀錄 亮度範圍、18個色調範圍以及1〇*18個亮度補償值。舉例而士， 若輸入影像5之亮度值為45且色調值為30，則處理單元％ ^根 據對照表360,，決定相對應之亮度補償值L—〇ff—25。需注 是，對照表360·所紀錄之亮度範圍、色調範圍以i亮度補償^可 根據不同的需求，而做不同之設定。

，較於先前技藝，本發明之影像處理装置係同時根據輸入影 象之凴度以及色調來調整輸入影像之亮度，進而增加輸入影像之 色^亮度調整。藉此，可制較佳的影像品f。此外，於本發 ΞΓ,ΐ於飽和度餘據雜後的亮度伽整，使得輸入影像^ 顏色凋整更有彈性，致使影像品質更加提升。 _藉^以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本 ΐ神’而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對 ίίΐ，加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變 此了二义二:欲申請之專利範圍的範，内。因 廣的解釋’讀使其涵蓋财可_賴錢具相·的安排。 【圖式簡單說明】 圖一係繪示先前技術之影像處理裝置之功能方塊圖。 圖二A係繪示圖一中亮度增益值對照表之示意圖。 圖二B係繪示圖一中色調增益值對照表之示意圖。 圖三A係繪示Lab色彩空間之示意圖。 一圖三B係繪示Lab色彩空間中，不同亮度及其色調之飽 之示意圖。 又 圖四係繪示根據本發明第一較佳具體實施例之影像處理 之功能方塊圖。 、直 圖五係繪示圖四中對照表之示意圖。 圖六為根據本發明第一較佳具體實施例之影像處理方法 程圖。 '机

圖七係繪示根據本發明第二較佳具體實施例之對照表之示音 【主要元件符號說明】 卜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 10、22 :色彩空間轉換器 14、20 :餘和度轉換器 160a :亮度增益值對照表 18a、18b :乘法器 30、32、34、40、42 :轉換器36 :處理單元 1323134 & :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

12

Claims (1)

1. 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一亮度，該輸入影 像並且包含一色調，該影像處理裝置包含： 一對照表，用以記錄Μ個亮度、N個色調以及M*N個亮度補償 值’並且每一該M*N個亮度補償值係分別對應於該M個亮 度的其中之一以及該N個色調的其中之一，其中M以及N皆 為自然數； -，理單％ 儲存轉照表，並且根據該輸人影像之該 免度、該色調以及該對照表而決定出一麟亮度補償值； 以及 -^法益’與該處理單元她接，該加法器用以將該輸入影 f之該亮度與該對應亮度補償值相加，而得出一調整後亮 度。 2、 3、 圍第1項所述之影像處理裝置，其中記錄於該對照 調係表厶係麵為—_，並骑—該N個色 置，其中該第一色彩空 4、項所述之影像處理装 5、=;===裝置，其中該第二色彩空 及Luv色彩空間。 r Yuv、YIQ、CIELab以 13 1323134 其中該色調 Η = tan' 7、 如申請專利範圍第3項所述之影像處 轉換器，耦接於該第一轉換哭，進步f-开音轉換器亥弟二轉換器用以將該二色彩 義如下：轉換為該輸入影像之一飽和度，其中該飽和度吹 s^yfcirTc2T 8、 ttii利範f第7項所述之影像處理裝置，進—步包含一飽和 ΐ it，接於該第二轉換器、該第三轉換器以及該加法 飽和度調整單元用以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。 9、 如申，專利範圍第8項所述之影像處理裳置，進一步包含一第四 轉換器，與該飽和度調整單元相麵接，該第四轉換器用以將該 調整後飽和度轉換為該二色彩元素C1以及C2。 10、 如申請專利範圍第9項所述之影像處理裝置，進一步包含一第五 轉換器，分別與該第四轉換器以及該加法器相耗接，該第五轉 換器用以將該輸入影像由該第二色彩空間轉換為該第一色彩空 間。 11' 一種影像處理方法，用以調整一輸入影像之一亮度，該輸入影 像並且包含一色調，該影像處理方法包含下列步驟： (a)根據一對照表、該亮度以及該色調，決定一對應亮度補償 值’其中該對照表用以記錄Μ個亮度、N個色調以及m*n個 14 麵值齡麟應於 以及Ν皆為自然數中Ν個色調的其中之一，其中Μ 线綠無峨纽觀軸加，而得出 12、 ===^之，處理方法，其中記錄於該對照 調係表示為1色調^ 為—党度範圍，並且每一該Ν個色 13、 ^請專利範㈣η項所述之影像處理方法，進—步包含下列步 於=驟(=)之刖’先將該輸人影像由_第—色彩空間轉換為一 第;色彩空間’其中該第二色彩空間定義—亮度以及 二色彩元素Cl、C2。 14、 ttr專利1&圍第13項所述之方法，其中該第一色彩空間為 RGB色彩空間。 15、 請專利範圍第13項所述之方法，其中該第二色彩空間係選 色ST組的其中之-:獄Γ、加、YIQ、以及- 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7L素C1以及C2，該色調Η定義如下： 吾〕 17、如申請專利範圍第η項所述之影像處理方法，其中根據該二色 彩元素C1以及C2，該輸入影像之一飽和度§定義如下： s = Vci2 +C? ° 15 1 δ ， 、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/ 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： (d) 將該調整後飽和度轉換爲該二色彩元素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 > 色衫空間轉換為該第一色彩空間。