專利名稱：：圖像修正儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及到圖像修正儀器的發(fā)明，根據(jù)顯示儀器的特點(diǎn)，修正所輸入的數(shù)碼圖像時，調(diào)整為用戶所要求的色澤領(lǐng)域清晰度。
背景技術(shù)：
：隨著數(shù)字電視的出現(xiàn)，圖像的清晰度也得到大幅改進(jìn)。因此，觀眾也可欣賞清晰度比以前的模擬電視更高的圖像。另外，為了實(shí)現(xiàn)圖像的高清晰度，高清晰顯示設(shè)備也陸續(xù)得到開發(fā)。至此，不僅是此前較為普及的直視(DirectView)形式的彩色顯像管(CPT)，而且大屏幕的背投、PDP、Project等電視作為數(shù)字電視的顯示儀器也備受關(guān)注。但各自的顯示器均有自身的顯示特點(diǎn)，為了保證其顯示特點(diǎn)，此前是如圖1所示，一直利用了3個1維查詢表組成的灰度修正等的方法。這一方法作為傳統(tǒng)方法，使用比較普及。這一方法是對輸入圖像的R、G、B成份，儲存各自的修正曲線，并修正輸入與傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。這一方法能夠修正顯示儀器的灰度特點(diǎn)，但不可調(diào)整因CRT、LCD與背投電視、PDP等多種顯示儀器本身的特點(diǎn)導(dǎo)致的色感低下之類的情況，并且無法重現(xiàn)攝像機(jī)拍攝前的原始圖像的色感。此前，為了解決與圖1相似的問題，即為了與顯示儀器無關(guān)，用顯示儀器顯示與攝像機(jī)拍攝的圖像一樣的色澤，有人提出過如圖2所示，把與各自的R、G、B值相對應(yīng)的傳輸R、G、B圖像儲存到查詢表的方法。也就是說，如果對256階段的R圖像、256階段G圖像、256階段B圖像及所有種類的圖像輸入組合，依據(jù)顯示儀器各自特點(diǎn)，儲存?zhèn)鬏斨?，不管使用任何顯示儀器，均能修正顯示儀器的特點(diǎn)。簡單地說，對任何RGB圖像輸入，利用256×256×256×24位的查詢表，修正輸入的圖像，并使其顯示。這樣能夠達(dá)到圖像畫質(zhì)改善效果或修正顯示儀器的特點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容雖然這一方法從理論上是完美的方法，但要以硬件來實(shí)現(xiàn)的話，也存在較大的問題。即為了體現(xiàn)256×256×256×24位的3維查詢表，則需要約400M字節(jié)的內(nèi)存，如果以專用集成電路(ASIC)實(shí)現(xiàn)，僅以查詢表為例，約需要5億網(wǎng)關(guān)(gate)硬件，因此，實(shí)際上用硬件實(shí)現(xiàn)是不大可能的事情。針對這一問題的圖像修正儀器曾被本申請人申請過(申請?zhí)?002-25336，申請日2002.5.8)專利。本發(fā)明的目的在于減少3維查詢表的復(fù)雜度和所需的硬件量，同時增加修正/逆修正儀器，根據(jù)顯示儀器的特點(diǎn)，修正輸入的數(shù)字圖像時，提供旨在改善用戶所愿意的色澤領(lǐng)域清晰度的圖像修正儀器。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的圖像修正儀器以如下4個部份組成為特點(diǎn)。一個是把圖像色澤領(lǐng)域的間距修正為不同間距的修正部，還有一個是在上述修正部，儲存與修正色澤領(lǐng)域圖像的高n位相對應(yīng)的3維變化數(shù)據(jù)的3維查詢表，另外一個是利用從上述3維查詢表傳輸?shù)?維變化數(shù)據(jù)和上述修正圖像的低m位3維數(shù)據(jù)，進(jìn)行線形插補(bǔ)，最終傳輸變化圖像的色澤插補(bǔ)部，以及把上述插補(bǔ)部傳輸?shù)膱D像色澤領(lǐng)域逆修正為相同間距的逆修正部。本發(fā)明的其它目的、特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)均可通過供參考的附加圖紙實(shí)施例具體說明予以理解。根據(jù)本發(fā)明的圖像修正儀器，增加兩種儀器，即利用輸入圖像的高位，組成3維查詢表，還利用3維查詢表的傳輸和輸入圖像的低位進(jìn)行插補(bǔ)，修正得到最終色澤變化值的圖像映射部前/后色澤領(lǐng)域間距的修正儀器與逆修正儀器。以此改變圖像的色澤，與顯示儀器的變化無關(guān)，提供始終一致的色澤或起提高輸入圖像的色澤重現(xiàn)性的儀器作用時，能大幅減少所需硬件的數(shù)量，并提升色澤領(lǐng)域的清晰度。圖1是利用3個普通1維查詢表的灰度修正的實(shí)施例。圖2是利用現(xiàn)有的3維查詢表，獲取與各自的RGB值相對應(yīng)的RGB傳輸值的實(shí)施例。圖3是利用縮小的3維查詢表，獲取與各自的RGB值相對應(yīng)的RGB傳輸值的實(shí)施例。圖4是利用高3位(bit)的信息，組成3維查詢表的情況下，R、G、B各自的色澤領(lǐng)域間距相等時，把R、G、B各自的變化值存到3維查詢表的實(shí)施例表示在坐標(biāo)軸上的示意圖。圖5是為了說明圖3的色澤插補(bǔ)部的插補(bǔ)實(shí)施例的示意圖。圖6是利用高3位的信息，組成3維查詢表的情況下，修正為R、G、B各自的色澤領(lǐng)域間距相等時，把R、G、B各自的變化值存到3維查詢表的另一個實(shí)施例表示在坐標(biāo)軸上的示意圖。圖7是根據(jù)此發(fā)明表示的圖像修正儀器一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)模塊圖。圖8a和圖8b各自表示圖7的修正部和逆修正部的修正/逆修正實(shí)施例。圖9是利用高3位的信息，組成3維查詢表的情況下，修正為R、G、B的色澤領(lǐng)域間距不相等時，把R、G、B各自的變化值存到3維查詢表的例子表示在坐標(biāo)軸上的示意圖。對圖紙主要部份符號的說明100修正部200圖像映射部300逆修正部具體實(shí)施方式下面，根據(jù)附圖，說明本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)其作用。如圖所示，以此說明的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和作用僅僅是對一個實(shí)施例的說明，而上述技術(shù)思想和其核心結(jié)構(gòu)、作用不受限制。從圖3至圖6是本發(fā)明中的圖像修正儀器示意圖。下面，參考圖3至圖6，說明本發(fā)明中的圖像修正儀器。圖3所示的圖像修正儀器的查詢表是縮小的3維查詢表，不是全部使用輸入圖像的清晰度，而是把它大幅減少后使用，對其余部份的信息是線形插補(bǔ)3維正六面體形狀內(nèi)部的一個點(diǎn)來計算。以分析用于3維查詢表的數(shù)據(jù)來看，對各自的R、G、B成份，可以得到趨于單調(diào)遞增形式增加的結(jié)果。因此，不是把3維查詢表使用為256×256×256的清晰度，而是使用比這個更小的65×65×65或33×33×33清晰度的查詢表，并且把其余部份的信息用線形插補(bǔ)方法計算，也可以得到與使用256×256×256清晰度查詢表的結(jié)果幾乎相似的結(jié)果。另外，此方法有可能產(chǎn)生很大的硬件節(jié)約之效果。例如，如圖3所示，對R、G、B各自8位的輸入圖像，使用9×9×9×24位的查詢表301，其余部份是在色澤插補(bǔ)部，用線形插補(bǔ)方法傳輸新的圖像，這樣既可以得到與圖2那樣的理論上幾乎完美的與當(dāng)今技術(shù)相似的畫質(zhì)，也可以把所需的查詢表減少為17，496位左右。也就是說，圖3是以兩個部份組成，一個是儲存與輸入的R、G、B或Y、Cb、Cr等圖像的高3位部份相對應(yīng)的3維變化數(shù)據(jù)的3維查詢表301，另一個是利用輸入圖像的低5位和上述3維查詢表301的傳輸，進(jìn)行線形插補(bǔ)，以此最終傳輸色澤發(fā)生變化圖像的色澤插補(bǔ)部303。在這里，上述查詢表301是以3維組成，這比現(xiàn)有的1維查詢表具有較大的畫質(zhì)改善功能。另外，把上述查詢表301與色澤插補(bǔ)部303同時使用，使其具有與使用1維查詢表相似的復(fù)雜度。如圖3所示，如果用高3位的信息，組成3維查詢表301，就與圖4所示那樣，對R、G、B各自的成份，能把0、32、64、96、128、160、192、224、256的坐標(biāo)的變化值存到3維查詢表301。即，在上述3維查詢表301，對R、G、B各自的值，只儲存0、32、64、96、128、160、192、224、256坐標(biāo)值的變化值，因此，如果輸入除了上述坐標(biāo)值以外的其它值(如165)，僅以上述查詢表301的變化值，不能正確進(jìn)行變化。所以用上述查詢表301的傳輸和未輸入到上述查詢表301的低位，在色澤插補(bǔ)部303進(jìn)行線形插補(bǔ)，以此得到165正確的變化值。這時，如上述9×9×9查詢表301那樣，若需要插補(bǔ)時，不應(yīng)傳輸對一個點(diǎn)的R、G、B對應(yīng)值，應(yīng)提供旨在插補(bǔ)3維數(shù)據(jù)的立方體各角的變化值信息，從圖3至圖5，以H、I、J、K、L、M、N、O點(diǎn)做標(biāo)記。簡單地說，上述3維查詢表301是把立方體8個角的色澤變化值提供給色澤插補(bǔ)部301，并利用輸入到色澤插補(bǔ)部301的圖像，比較容易地計算最終的色澤變化值。舉個例子來說，如輸入圖像的R、G、B＝46、80、150，即R值為46、G值為80、B值為150時，3維查詢表301提供H＝(32、64、128)、I＝(64、64、128)、J＝(64、96、128)、K＝(32、96、128、)、L＝(32、64、160)、M＝(64、64、160)、N＝(64、96、160)、O＝(32、96、160)位置的R、G、B色澤變化值。也就是說，各自的H、I、J、K、L、M、N、O各角點(diǎn)均儲存各自對R、G、B的新的變化值，并在插補(bǔ)部303使用這個值。比如，假設(shè)儲存在查詢表301的R＝32變化值為42、G＝64變化值為74、G(B)＝128變化值為138，在3維查詢表301，作為H＝(32、64、128)的變化值，把H＝(42、74、128)傳輸?shù)缴珴刹逖a(bǔ)部303。在上述的色澤插補(bǔ)部303，利用3維查詢表301提供的立方體8個角的變化值和輸入圖像的低5位，計算出實(shí)際輸入的R、G、B變化值，即用線形插補(bǔ)法計算立方體內(nèi)部一個點(diǎn)的色澤變化值，如圖5所示。根據(jù)圖5所示，H、I、J、K、L、M、N、O等8個角各自擁有與R、G、B相對應(yīng)的8位變化值，這8個角的變化值是從查詢表301傳送到色澤插補(bǔ)部303。于是，上述色澤插補(bǔ)部303利用上述8個角變化值和輸入圖像的R、G、B成份的低5位的信息，計算出最終的變化值。即用H、I的值和R[4:0]的值計算HI位置的變化值；用K、J的值和R[4:0]的值計算JK位置的變化值。還可用HI、JK位置的變化值和G[4:0]的值計算出HIJK位置的變化值。用這樣的方法，利用8個角的值和R[4:0]、G[4:0]、B[4:0]的值，能計算出p點(diǎn)的最終變化值。但根據(jù)如圖4所示，對R、G、B來說，儲存到查詢表的坐標(biāo)值間距，即色澤領(lǐng)域均是等距離。例如，0、32、64、96、128、160、192、224、256值的間距—色澤領(lǐng)域都是相同的大小。這表明，因任何色澤領(lǐng)域都得到相同的插補(bǔ)，其清晰度相同。舉一個例子來說，顏色較暗的部份因色澤的變化不大，人的視覺對此也不大敏感；顏色較亮的部份因色澤的變化較大，人的視覺對此也較敏感，但圖6所示的較暗部份或較亮部份的色澤領(lǐng)域均相同。本發(fā)明對特定領(lǐng)域的色澤領(lǐng)域縮短其間距，進(jìn)行具體插補(bǔ)，提高清晰度，但對其它特定領(lǐng)域擴(kuò)大其間距，偶兒插補(bǔ)，降低清晰度。圖7是本發(fā)明的圖像修正儀器的簡要圖，在圖像映射部300前端，增加修正R、G、B各自色澤領(lǐng)域大小的3個修正部100；在上述圖像映射部300下端，對R、G、B各個值，增加進(jìn)行上述修正部100逆過程的3個逆修正部500。上述圖像映射部300作為一個實(shí)施例，假設(shè)為與上述的圖3相同的結(jié)構(gòu)組成。這時，既可以把R、G、B的色澤領(lǐng)域修正為均相同的非線形形狀，也可以把R、G、B的色澤領(lǐng)域修正為均不相同的非線形形狀。圖8a是上述修正部100色澤領(lǐng)域的一個修正實(shí)施例，圖8b是上述逆修正部500色澤領(lǐng)域的一個逆修正實(shí)施例。也就是說，圖8a是把輸入的色澤信號坐標(biāo)值修正為非線形形狀，使色澤領(lǐng)域的大小不一樣。圖8b是上述圖8a的一個逆過程，修正圖像映射部300傳輸?shù)纳珴尚盘栕鴺?biāo)。這時，上述修正部100和逆修正部500均可用1維查詢表組成。根據(jù)上述修正部100的修正方法，以R、G、B的坐標(biāo)值計算的立方體的大小發(fā)生變化。圖6是當(dāng)今技術(shù)的實(shí)施例，表明色澤領(lǐng)域的間距相同時，根據(jù)坐標(biāo)值計算的立方體的大小。圖9是本發(fā)明的實(shí)施例，表明因修正，色澤領(lǐng)域的間距不相同時，根據(jù)坐標(biāo)值計算立方體的大小。舉一個例子來說，如輸入圖像的R、G、B＝46、80、50，即R值為46、G值為80、B值為50時，因圖6的R、G、B各自的色澤領(lǐng)域間距相同，立方體是以正六面體的形狀出現(xiàn)。但在本發(fā)明的修正部100，假設(shè)R、G、B各個值修正為如圖9所示的色澤領(lǐng)域，立方體就以直六面體的形狀出現(xiàn)。那么，上述圖像映射部300的3維查詢表301把與圖9形狀相似的立方體各角變化值傳輸?shù)缴珴刹逖a(bǔ)部303，色澤插補(bǔ)部303則用上述圖9的8個立方體角點(diǎn)的變化值和輸入圖像的低5位，計算實(shí)際輸入的R、G、B變化值，即用線形插補(bǔ)法計算立方體內(nèi)部一個點(diǎn)的色澤變化值。從上述色澤插補(bǔ)部303傳輸?shù)牟逖a(bǔ)值通過從逆修正部500到修正部100的逆過程，修正為原先的形狀，最終得到傳輸。這樣，本發(fā)明可以任意調(diào)整用戶所愿意的色澤領(lǐng)域清晰度，提高其清晰度。也就是說，本發(fā)明對特定色澤領(lǐng)域，表現(xiàn)地更為具體。另外，本發(fā)明不僅在RGB色澤坐標(biāo)，而且在其它坐標(biāo)上也可使用。通過以上說明，只要是相關(guān)專業(yè)人員，就可以明白，在不脫離本發(fā)明技術(shù)思想的范圍的前提下，存在著進(jìn)行多樣的變更或修正的可能性。因此，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限在實(shí)施例所記載的內(nèi)容，而是應(yīng)根據(jù)專利的權(quán)利要求范圍而定。權(quán)利要求1.一種圖像修正儀器，其包括將輸入的圖像色澤領(lǐng)域間距修正為不同間距的修正部；在上述修正部，儲存已修正色澤領(lǐng)域圖像的高n位3維變化數(shù)據(jù)的3維查詢表；利用從上述的3維查詢表傳輸?shù)?維變化數(shù)據(jù)、與上述已修正圖像的低m位相對應(yīng)的3維數(shù)據(jù)，進(jìn)行線形插補(bǔ)，并傳輸最終變化圖像的色澤插補(bǔ)部；對從上述插補(bǔ)部傳輸?shù)膱D像色澤領(lǐng)域進(jìn)行逆修正，使其變成相同間距的逆修正部。2.如權(quán)利要求1所述的圖像修正儀器，其特征為，上述修正部包括，將所輸入的R、G、B各自的色澤領(lǐng)域修正為不同間距的1維查詢表。3.如權(quán)利要求1所述的圖像修正儀器，其特征為，上述逆修正部作為上述修正部的一個逆過程，包括對R、G、B各個值進(jìn)行逆修正的1維查詢表。全文摘要本發(fā)明是有關(guān)根圖像修正儀器的發(fā)明，根據(jù)顯示儀器的特性，修正輸入的數(shù)碼圖像時，調(diào)整為用戶所愿意的色澤領(lǐng)域(Gamut)清晰度。特別是用輸入圖像的高位(bit)組成3維查詢表(lookuptable)，并用3維查詢表的傳輸和輸入圖像的低位，進(jìn)行插補(bǔ)，以此增加修正儀器和逆修正儀器，修正儀器和逆修正儀器修正獲取最終色澤變化值的圖像映射部前/后色澤領(lǐng)域的間距。通過這種方法，改變圖像的色澤，與顯示儀器的變化無關(guān)，提供比較一致的色澤或起提高輸入圖像的色澤重現(xiàn)性儀器的作用時，能大幅減少硬件所需的數(shù)量，并提升色澤領(lǐng)域的清晰度。文檔編號H04N9/12GK1725802SQ20041005308公開日2006年1月25日申請日期2004年7月22日優(yōu)先權(quán)日2004年7月22日發(fā)明者韓東一,李昇燁,樸秉臺,張京勛申請人:上海樂金廣電電子有限公司