專利名稱：圖像的對(duì)比度增強(qiáng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像的對(duì)比度增強(qiáng)，并且更具體地但不是專門涉及彩色視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)圖像的對(duì)比度增強(qiáng)。
背景技術(shù)：
圖像的對(duì)比度增強(qiáng)廣泛應(yīng)用于靜止和運(yùn)動(dòng)圖像兩者以提高被感知為具有次最佳 (suboptimal)對(duì)比度的圖像的圖像質(zhì)量。傳統(tǒng)的對(duì)比度增強(qiáng)方法通過例如應(yīng)用使亮區(qū)域更亮并使暗區(qū)域更暗的非線性函數(shù)而修改圖像的亮度(明亮度)特性而起作用。例如，可以通過應(yīng)用動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展器函數(shù)來修改視頻信號(hào)的亮度信號(hào)。但是，盡管此方法可以為許多應(yīng)用提供適合的性能，但是其趨向于對(duì)許多彩色圖像是次最佳的，并且在某些情境下可能導(dǎo)致圖像質(zhì)量惡化或者失真。例如，飽和紅色和藍(lán)色與固有的低亮度(通常分別大約20%和 10%的白色)相關(guān)聯(lián)，并且傳統(tǒng)的對(duì)比度增強(qiáng)技術(shù)趨向于導(dǎo)致所不希望的效果這樣的顏色在明亮度方面進(jìn)一步降低，導(dǎo)致非自然陰影區(qū)的引入。
在外界，當(dāng)對(duì)象被光源照亮并且光被反射到觀看者的眼睛中時(shí)，對(duì)象被觀看者看到。反射光的光譜可以被計(jì)算為分別是光源的光譜與對(duì)象反射率的乘積。使用已知的顏色匹配函數(shù)，則可以根據(jù)進(jìn)入眼睛的光的光譜計(jì)算CIE 1931 xy色度坐標(biāo)。如果場景中的對(duì)象反射100%的光并且光源具有平坦光譜(或具有像太陽那樣相對(duì)平坦的光譜)，則將看到白色對(duì)象。該對(duì)象具有場景中的所有反射對(duì)象中的最高可能的明亮度。當(dāng)對(duì)象僅反射窄光譜帶時(shí)，其將具有非常飽和的顏色(例如對(duì)于飽和紅色為630nm)。但是，其明亮度將非常低，因?yàn)槠渌ㄩL的所有光被吸收。此外，所感知的明亮度將取決于具體顏色，因?yàn)榫哂邢嗤鈴?qiáng)度的不同波長被感知為具有不同水平的明亮度。
因此，例如對(duì)于飽和顏色，即使相對(duì)亮的對(duì)象也將具有相對(duì)低的亮度值，并且對(duì)比度增強(qiáng)將趨向于進(jìn)一步降低明亮度水平。從而，對(duì)于許多場景，對(duì)比度增強(qiáng)將趨向于降低圖像質(zhì)量，并且具體地可能引入另外的陰影效果并降低不同顏色之間的差別。
因此，用于圖像的對(duì)比度增強(qiáng)的改善的系統(tǒng)將是有利的，并且特別是允許增加靈活性、便于操作或?qū)崿F(xiàn)、改善圖像質(zhì)量和/或改善性能的系統(tǒng)將是有利的。
發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明尋求優(yōu)選地單獨(dú)或以任何組合減輕、緩和或消除上述缺點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了用于彩色圖像的對(duì)比度增強(qiáng)的裝置，所述裝置包括用于提供具有對(duì)于圖像區(qū)域的顏色值的彩色圖像的部件；以及對(duì)比度增強(qiáng)部件，用于響應(yīng)于圖像區(qū)域的顏色值，通過修改至少一些圖像區(qū)域中的每個(gè)圖像區(qū)域的亮度特性來進(jìn)行彩色圖像的對(duì)比度增強(qiáng)。
本發(fā)明可以允許圖像的改進(jìn)的對(duì)比度增強(qiáng)。具體地，本發(fā)明可以為具有對(duì)應(yīng)于低感知明亮度的圖像區(qū)域的圖像提供改進(jìn)的對(duì)比度增強(qiáng)，并且在許多實(shí)施例中可以防止或降低陰影效果和顏色感知降級(jí)。具體地，本發(fā)明可以允許提供改進(jìn)的陰影區(qū)的變暗同時(shí)加強(qiáng)照亮的區(qū)域的對(duì)比度增強(qiáng)。在許多實(shí)施例中，該方法可以提供對(duì)比度增強(qiáng)對(duì)具體顏色值的改善的獨(dú)立性。因而本發(fā)明可以允許提供由彩色圖像描繪的場景的更鮮明又真實(shí)的表現(xiàn)的對(duì)比度增強(qiáng)。
每個(gè)圖像區(qū)域可以對(duì)應(yīng)于/包括一個(gè)或多個(gè)像素。此外，該至少一些圖像區(qū)域可以覆蓋整個(gè)圖像區(qū)域和/或可以是非重疊的圖像區(qū)域。具體地，該至少一些圖像區(qū)域可以對(duì)應(yīng)于數(shù)字彩色圖像的所有像素。該彩色圖像可以是靜止圖像或者可以是諸如視頻信號(hào)幀的圖像序列中的圖像。顏色值可以由顏色表示或者組合的亮度和色度表示來表示。例如， 對(duì)于模擬視頻信號(hào)，亮度值可以由亮度信號(hào)的信號(hào)值提供，并且顏色值可以對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)色度信號(hào)的值。顏色值可以是包括不同顏色分量的單獨(dú)值(諸如顯示的多個(gè)原色的每個(gè)原色的值)的合成值。
根據(jù)本發(fā)明的可選特征，該對(duì)比度增強(qiáng)部件包括補(bǔ)償部件，用于響應(yīng)于所述至少一些圖像區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域的顏色值，產(chǎn)生所述每個(gè)區(qū)域的補(bǔ)償后亮度值；以及用于對(duì)補(bǔ)償后亮度值進(jìn)行亮度對(duì)比度增強(qiáng)的部件。
該特征可以提供改進(jìn)的和/或便利的對(duì)比度增強(qiáng)。具體地，該特征可以允許在許多場景下的改進(jìn)的圖像質(zhì)量同時(shí)提供低復(fù)雜性實(shí)現(xiàn)和操作。
補(bǔ)償后亮度值可以具體地反映對(duì)由顏色值表示的顏色的相對(duì)于其他顏色、具體地相對(duì)于白色的相對(duì)感知明亮度。
根據(jù)本發(fā)明的可選特征，所述補(bǔ)償部件還包括標(biāo)定亮度部件，用于將第一圖像區(qū)域的標(biāo)定亮度值確定為該第一圖像區(qū)域的顏色值的函數(shù)；以及亮度確定部件，用于產(chǎn)生作為第一圖像區(qū)域的亮度值和標(biāo)定亮度值的函數(shù)的第一圖像區(qū)域的補(bǔ)償后亮度值。
該特征可以提供改進(jìn)的和/或便利的對(duì)比度增強(qiáng)。具體地，該特征可以允許在許多場景下的改進(jìn)的圖像質(zhì)量同時(shí)提供低復(fù)雜性實(shí)現(xiàn)和操作。
標(biāo)定亮度值可以具體地反映對(duì)于圖像區(qū)域的給定(預(yù)定)亮度水平，對(duì)由顏色值表示的顏色相對(duì)于其他顏色(具體地相對(duì)于白色)的相對(duì)感知明亮度。因此，顏色值可以被補(bǔ)償為對(duì)應(yīng)于具體亮度水平，并且標(biāo)定亮度值可以指示對(duì)于此具體亮度水平對(duì)顏色的感知明亮度。具體地，對(duì)于多分量顏色值，標(biāo)定亮度值可以對(duì)應(yīng)于對(duì)于各個(gè)多分量顏色值的給定組合值的感知的相對(duì)明亮度。例如，標(biāo)定亮度值可以對(duì)應(yīng)于對(duì)由顏色值表示的但進(jìn)維持多分量顏色值之間的相同關(guān)系的同時(shí))具有預(yù)定幅度的顏色的感知的相對(duì)明亮度。
根據(jù)本發(fā)明的可選特征，所述補(bǔ)償部件被布置為通過相對(duì)于所述標(biāo)定亮度值對(duì)所述第一圖像區(qū)域的亮度值標(biāo)準(zhǔn)化而產(chǎn)生所述第一圖像區(qū)域的補(bǔ)償后亮度值。
這可以提供對(duì)于圖像的顏色變化的特別有利的補(bǔ)償。
根據(jù)本發(fā)明的可選特征，所述標(biāo)定亮度部件包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)包括多個(gè)顏色值的標(biāo)定亮度值的查找表，并且所述標(biāo)定亮度部件被布置為通過在所述查找表中的表查找來確定標(biāo)定亮度值。
這可以允許在許多實(shí)施例中的便利的操作和/或可以降低復(fù)雜性和/或資源消耗。查找表具體地可以包括對(duì)于具體顏色的預(yù)定亮度值。
根據(jù)本發(fā)明的可選特征，所述標(biāo)定亮度值是所述第一圖像區(qū)域的顏色值的最大亮度值。
這可以允許特別有利的對(duì)比度增強(qiáng)，并且具體地可以將針對(duì)感知明亮度變化的影響的高度有效的補(bǔ)償提供為顏色的函數(shù)。替換地或者另外，可以提供便利的實(shí)現(xiàn)和/或操作，因?yàn)閷?duì)于給定顏色值的最大亮度值可能相對(duì)容易確定。
根據(jù)本發(fā)明的可選特征，所述標(biāo)定亮度部件被布置為將標(biāo)定亮度確定為顏色值的多個(gè)線性顏色分量值的函數(shù)，每個(gè)顏色分量值對(duì)應(yīng)于顯示原色。
例如，顏色值可以由線性紅色、綠色和藍(lán)色原色分量值提供(即根據(jù)與具有1的伽馬值的RGB顏色方案對(duì)應(yīng)的線性RGB顏色方案)。該方法可以提供將反映感知明亮度變化的合適的標(biāo)定亮度值確定為顏色的函數(shù)的有效方式。線性顏色分量值具體地可以用于確定顏色值的最大亮度值。
在一些實(shí)施例中，該裝置可以包括用于將顏色值從非線性顏色分量值(比如例如具有不同于1的伽馬值的RGB值)轉(zhuǎn)換成線性顏色分量值的部件。
根據(jù)本發(fā)明的可選特征，所述標(biāo)定亮度部件被布置為通過相對(duì)于所述線性顏色分量值的最大值對(duì)所述線性顏色分量值標(biāo)準(zhǔn)化來產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)化的顏色分量值；以及將標(biāo)定亮度確定為標(biāo)準(zhǔn)化的顏色分量值的組合，該組合包括與對(duì)應(yīng)于線性顏色分量值的每個(gè)顏色的感知亮度貢獻(xiàn)對(duì)應(yīng)的加權(quán)。
這可以提供對(duì)標(biāo)定亮度的特別有利的確定。具體地，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)定亮度的便利和/或改進(jìn)的確定。
根據(jù)本發(fā)明的可選特征，所述標(biāo)定亮度部件被布置為將所述第一圖像區(qū)域的亮度值確定為線性顏色分量值的組合，該組合包括與對(duì)應(yīng)于線性顏色分量值的每個(gè)顏色的感知亮度貢獻(xiàn)對(duì)應(yīng)的加權(quán)。
這可以提供對(duì)亮度值的特別有利的確定。具體地，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)亮度值的便利和/ 或改進(jìn)的確定。
根據(jù)本發(fā)明的可選特征，所述對(duì)比度增強(qiáng)部件還包括用于對(duì)從亮度對(duì)比度增強(qiáng)得到的對(duì)比度增強(qiáng)的亮度值去補(bǔ)償?shù)牟考?，該去補(bǔ)償對(duì)應(yīng)于所述補(bǔ)償部件的逆操作。
該特征可以提供改進(jìn)的和/或便利的對(duì)比度增強(qiáng)。具體地，該特征可以允許在許多場景下的改進(jìn)的圖像質(zhì)量同時(shí)提供低復(fù)雜性實(shí)現(xiàn)和操作。
例如，去補(bǔ)償可以使得得到的亮度值的相對(duì)修改對(duì)應(yīng)于通過亮度對(duì)比度增強(qiáng)應(yīng)用于補(bǔ)償后亮度值的相對(duì)修改。
根據(jù)本發(fā)明的可選特征，所述對(duì)比度增強(qiáng)部件還包括用于對(duì)至少第一圖像區(qū)域確定該第一圖像區(qū)域的補(bǔ)償后亮度值與從亮度對(duì)比度增強(qiáng)得到的增強(qiáng)的亮度值之間的關(guān)系的部件；以及修改部件，用于響應(yīng)于所述關(guān)系而修改所述第一圖像區(qū)域的顏色值。
該特征可以提供改進(jìn)的和/或便利的對(duì)比度增強(qiáng)。具體地，該特征可以允許在許多場景下的改進(jìn)的圖像質(zhì)量同時(shí)提供低復(fù)雜性實(shí)現(xiàn)和操作。
例如，去補(bǔ)償可以使得得到的亮度值的相對(duì)修改對(duì)應(yīng)于通過亮度對(duì)比度增強(qiáng)應(yīng)用于補(bǔ)償后亮度值的相對(duì)修改。
根據(jù)本發(fā)明的可選特征，所述修改部件被布置為將所述第一圖像區(qū)域的顏色值的顏色分量值乘以所述第一圖像區(qū)域的補(bǔ)償后亮度值與所述第一圖像區(qū)域的亮度值之間的比率，每個(gè)顏色分量值對(duì)應(yīng)于顯示原色。
這可以提供特別有效和低復(fù)雜性的操作。
6 根據(jù)本發(fā)明的可選特征，該裝置還包括用于將非線性多顏色分量顏色值轉(zhuǎn)換成線性多顏色分量顏色值的部件；以及其中所述亮度部件被布置為響應(yīng)于所述線性多顏色分量顏色值而確定亮度值。
該特征可以提供改進(jìn)的和/或便利的對(duì)比度增強(qiáng)。具體地，該特征可以允許在許多場景下的改進(jìn)的圖像質(zhì)量同時(shí)提供低復(fù)雜性實(shí)現(xiàn)和操作。
根據(jù)本發(fā)明的可選特征，所述對(duì)比度增強(qiáng)部件包括用于響應(yīng)于顏色值來確定每個(gè)圖像區(qū)域的照度值并對(duì)所述照度值進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)的部件。
該特征可以提供改進(jìn)的和/或便利的對(duì)比度增強(qiáng)。具體地，該特征可以允許在許多場景下的改進(jìn)的圖像質(zhì)量同時(shí)提供低復(fù)雜性實(shí)現(xiàn)和操作。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了彩色圖像的對(duì)比度增強(qiáng)的方法，該方法包括提供具有用于圖像區(qū)域的顏色值的彩色圖像；以及響應(yīng)于至少一些圖像區(qū)域中的每個(gè)圖像區(qū)域的顏色值，通過修改該圖像區(qū)域的亮度特性來進(jìn)行彩色圖像的對(duì)比度增強(qiáng)。
本發(fā)明的這些和其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將從下文中所述的實(shí)施例變得明顯，并將參考這些實(shí)施例來闡述。
將參考附圖僅通過例子描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的對(duì)比度增強(qiáng)裝置的例子的圖示； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的對(duì)比度增強(qiáng)處理器的例子的圖示； 圖3是對(duì)比度增強(qiáng)算法的亮度傳遞特性的例子的圖示；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的彩色圖像的對(duì)比度增強(qiáng)方法的例子的圖示。
具體實(shí)施例方式圖1圖示用于對(duì)一個(gè)或多個(gè)彩色圖像進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)的對(duì)比度增強(qiáng)裝置的例子。 以下，將關(guān)注單個(gè)數(shù)字靜止彩色圖像的對(duì)比度增強(qiáng)而描述該裝置進(jìn)行的對(duì)比度增強(qiáng)。但是， 將認(rèn)識(shí)到，在其他實(shí)施例中，對(duì)比度增強(qiáng)可以例如應(yīng)用于圖像的序列，比如數(shù)字視頻信號(hào)的視頻幀，或者直接應(yīng)用于彩色圖像的模擬表示，比如模擬彩色視頻信號(hào)。
對(duì)比度增強(qiáng)裝置包括彩色圖像源101，其被布置為提供彩色圖像，在一個(gè)具體例子中，該彩色圖像是由對(duì)于圖像的每個(gè)像素的顏色值表示的數(shù)字靜止圖像。該顏色值具體地是與具體顏色空間對(duì)應(yīng)的多分量顏色值的集合。因此，為顯示的每個(gè)原色提供值以呈現(xiàn)圖像。例如，顏色值可以包含與例如XYZ或者RGB顏色空間的顏色分量對(duì)應(yīng)的三個(gè)多分量顏色值。
以下描述將關(guān)注其中每個(gè)像素的顏色值包含分別對(duì)于RGB顏色空間的紅色、綠色和藍(lán)色的三個(gè)驅(qū)動(dòng)值的例子。但是，將認(rèn)識(shí)到，可以在其他實(shí)施例中使用其他顏色表示。例如，在某些情景下，圖像可以由進(jìn)一步可以是模擬或數(shù)字表示的亮度和色度值表示。
還將認(rèn)識(shí)到，在其他例子中，可以不為每個(gè)圖像像素提供單獨(dú)的顏色值，而是顏色值可以提供可以對(duì)應(yīng)于多個(gè)像素的圖像區(qū)域的顏色信息。例如，可以基于每像素地提供亮度數(shù)據(jù)，而基于每個(gè)像素塊地提供顏色值，其中每個(gè)像素塊包括多個(gè)像素(例如可以為四個(gè)像素的塊提供顏色數(shù)據(jù))。因此，圖像區(qū)域可以是包括一個(gè)或多個(gè)像素的像素塊。
彩色圖像源101例如可以通過從諸如硬盤或其他存儲(chǔ)部件的內(nèi)部源取回彩色圖像來提供該彩色圖像，或者可以例如包括用于從外部源接收彩色圖像的接收器。
彩色圖像源101耦合到對(duì)比度增強(qiáng)處理器103，該對(duì)比度增強(qiáng)處理器103被布置為對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)。對(duì)比度增強(qiáng)包括取決于各個(gè)圖像區(qū)域的顏色值而修改至少一些圖像區(qū)域的亮度特性。因此，對(duì)比度增強(qiáng)處理器103進(jìn)行不僅考慮亮度信息而且也取決于被修改的圖像區(qū)域的顏色的對(duì)比度增強(qiáng)。例如，像素值的調(diào)整不僅取決于該像素的明亮度而且取決于該像素的顏色。
具體地，對(duì)比度增強(qiáng)處理器103將圖像區(qū)域的亮度特性標(biāo)準(zhǔn)化，使得在對(duì)比度增強(qiáng)之前關(guān)于圖像區(qū)域的顏色的最大亮度而對(duì)該圖像區(qū)域的亮度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。該標(biāo)準(zhǔn)化過程有效地提供了場景中的照度的近似。
然后，對(duì)比度增強(qiáng)處理器103通過變暗陰影區(qū)并增加照亮的區(qū)域的明亮度而不考慮顏色來對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化后的圖像繼續(xù)進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)。然后可以對(duì)得到的對(duì)比度增強(qiáng)后的圖像去標(biāo)準(zhǔn)化以提供與原始圖像對(duì)應(yīng)的對(duì)比度增強(qiáng)后的圖像。
由于該對(duì)比度增強(qiáng)考慮了具體顏色的感知亮度的依賴性，因此該方法使得對(duì)比度增強(qiáng)適用于局部顏色情況以便提供改進(jìn)的對(duì)比度增強(qiáng)。具體地，可以協(xié)調(diào)不同顏色的對(duì)比度增強(qiáng)以提供更一致的對(duì)比度增強(qiáng)。這具體地可以防止由于顏色而不是相對(duì)明亮度導(dǎo)致具有低亮度值的相對(duì)明亮的顏色的變暗。例如，與傳統(tǒng)的對(duì)比度增強(qiáng)方法相比，與固有的低最大亮度相關(guān)聯(lián)的飽和顏色(例如紅色和藍(lán)色)不比諸如綠色和黃色的具有高固有最大亮度的顏色變暗更多。結(jié)果可以是具有更真實(shí)的陰影效果和更清晰的顏色差別的更清晰和更逼真的圖像。
亮度補(bǔ)償具體地可以得到與圖像區(qū)域的非顏色特有的照度而不是該圖像區(qū)域的顏色特有亮度值對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償后的亮度。因此，補(bǔ)償后的亮度可以反映落在圖像對(duì)象上的白光的強(qiáng)度而不是從被圖像對(duì)象反射的光得到的感知的亮度。因此，在圖2的例子中，對(duì)比度增強(qiáng)處理應(yīng)用于照度值、而不是原始亮度值。
圖2圖示圖1的對(duì)比度增強(qiáng)處理器103的更詳細(xì)的元件。
在該例子中，對(duì)比度增強(qiáng)處理器103接收包括三個(gè)非線性分量值的多顏色分量顏色值形式的數(shù)據(jù)。三分量非線性顏色格式用在具體例子中，諸如例如MZ格式。以下描述將關(guān)注包括與呈現(xiàn)圖像的顯示的三原色對(duì)應(yīng)的紅色、綠色和藍(lán)色分量的顏色值。具體地，各顏色值被提供為根據(jù)RGB顏色空間的RGB值。此外，RGB顏色空間在一個(gè)例子中是具有不同于1的伽馬值的非線性顏色空間。典型的伽馬值可以是例如2. 2。
因而對(duì)比度增強(qiáng)處理器103包括顏色方案轉(zhuǎn)換器201，其從彩色圖像源101接收非線性RGB圖像數(shù)據(jù)。然后該顏色方案轉(zhuǎn)換器201繼續(xù)將該顏色方案轉(zhuǎn)換成線性顏色方案， 在具體例子中其是線性RGB顏色方案。因此，顏色方案轉(zhuǎn)換器201進(jìn)行以下轉(zhuǎn)換
其中&7，。和尾7分別表示在行i、像素位置j處的輸入的紅色、綠色和藍(lán)色子像素驅(qū)動(dòng)值，并且乂/"，Gi廣私Bjin表示線性光域中的子像素驅(qū)動(dòng)值。
顏色方案轉(zhuǎn)換器201耦合到亮度補(bǔ)償處理器203，其產(chǎn)生圖像區(qū)域的補(bǔ)償后的亮度值，其中補(bǔ)償后的亮度值不僅取決于圖像區(qū)域的亮度值而且取決于圖像區(qū)域的顏色值。
亮度補(bǔ)償處理器203包括標(biāo)定亮度處理器205，其被布置為確定每個(gè)圖像區(qū)域、具
8體地每個(gè)圖像像素的標(biāo)定亮度值。標(biāo)定亮度值具體地是顏色相對(duì)于白色的相對(duì)亮度值。因此，標(biāo)定亮度值可以反映顏色對(duì)于給定光強(qiáng)度的感知明亮度或者亮度水平。因此，不同的顏色將具有不同的標(biāo)定亮度值，因?yàn)檠劬⒏兄哂胁煌髁炼鹊牟煌伾还芩鼈兙哂邢嗤墓鈴?qiáng)度。例如，相同量的藍(lán)色光將趨向于被感知為比相同量的綠色光明亮程度暗至十倍。
標(biāo)定亮度處理器205例如可以包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)包括在給定光強(qiáng)度下不同顏色值的預(yù)定標(biāo)定亮度值的查找表。然后，標(biāo)定亮度處理器205可以將顏色值標(biāo)準(zhǔn)化到該光強(qiáng)度并進(jìn)行識(shí)別最接近由該顏色值表示的顏色(或與之相同)的顏色的存儲(chǔ)的標(biāo)定亮度值的表查找。
在圖2的具體例子中，標(biāo)定亮度值是給定顏色的最大亮度值。因此，假設(shè)光強(qiáng)度處于可以由該顏色表示來表示的最大水平，標(biāo)定亮度值是該顏色的感知的亮度值的相對(duì)值。
將認(rèn)識(shí)到，在此情況下的最大亮度值可以反映顏色對(duì)感知的亮度的影響(由于眼睛和大腦對(duì)不同顏色的相對(duì)明亮度感知)以及顏色方案提供不同顏色的最大光強(qiáng)度的變化能力的影響兩者。例如，對(duì)于RGB顏色方案，白色信號(hào)可以由分量值(1，1，1)表示，而例如對(duì)紅色可以提供的最大光強(qiáng)度可以對(duì)應(yīng)于(1，0，0)，即，相對(duì)于某些合成顏色，對(duì)于紅色可以提供的最大光強(qiáng)度在此情況下將降低。
在具體例子中，標(biāo)定亮度處理器205直接從線性多分量顏色值、即從線性RGB值計(jì)算顏色值的標(biāo)定亮度值。該計(jì)算具體地包括顏色值相對(duì)于線性顏色分量值的最大值的初始標(biāo)準(zhǔn)化，其后是考慮到對(duì)于與線性顏色分量值對(duì)應(yīng)的每個(gè)顏色的感知亮度貢獻(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)化后的值的組合。
具體地，標(biāo)定亮度處理器205通過用多個(gè)分量值中的最大者去除每個(gè)值來繼續(xù)標(biāo)準(zhǔn)化線性RGB值
權(quán)利要求
1.一種用于彩色圖像的對(duì)比度增強(qiáng)的裝置，所述裝置包括用于提供具有圖像區(qū)域的顏色值的彩色圖像的部件(101)；以及對(duì)比度增強(qiáng)部件(103)，用于響應(yīng)于至少一些圖像區(qū)域中的每個(gè)圖像區(qū)域的顏色值，通過修改該圖像區(qū)域的亮度特性來進(jìn)行彩色圖像的對(duì)比度增強(qiáng)。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述對(duì)比度增強(qiáng)部件(103)包括補(bǔ)償部件(203)，用于響應(yīng)于所述至少一些圖像區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域的顏色值，產(chǎn)生針對(duì)該每個(gè)區(qū)域的補(bǔ)償后亮度值；以及用于對(duì)補(bǔ)償后亮度值進(jìn)行亮度對(duì)比度增強(qiáng)的部件(211)。
3.如權(quán)利要求2的裝置，其中所述補(bǔ)償部件(203)還包括標(biāo)定亮度部件(205)，用于將第一圖像區(qū)域的標(biāo)定亮度值確定為該第一圖像區(qū)域的顏色值的函數(shù)；以及亮度確定部件(209)，用于產(chǎn)生作為第一圖像區(qū)域的亮度值和標(biāo)定亮度值的函數(shù)的第一圖像區(qū)域的補(bǔ)償后亮度值。
4.如權(quán)利要求3的裝置，其中所述補(bǔ)償部件(203)被布置為通過相對(duì)于所述標(biāo)定亮度值對(duì)所述第一圖像區(qū)域的亮度值標(biāo)準(zhǔn)化而產(chǎn)生所述第一圖像區(qū)域的補(bǔ)償后亮度值。
5.如權(quán)利要求3的裝置，其中所述標(biāo)定亮度部件(205)包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)包括多個(gè)顏色值的標(biāo)定亮度值的查找表，并且所述標(biāo)定亮度部件(205)被布置為通過在所述查找表中的表查找來確定標(biāo)定亮度值。
6.如權(quán)利要求3的裝置，其中所述標(biāo)定亮度值是所述第一圖像區(qū)域的顏色值的最大亮度值。
7.如權(quán)利要求3的裝置，其中所述標(biāo)定亮度部件(205)被布置為將標(biāo)定亮度確定為顏色值的多個(gè)線性顏色分量值的函數(shù)，每個(gè)顏色分量值對(duì)應(yīng)于顯示原色。
8.如權(quán)利要求7的裝置，其中所述標(biāo)定亮度部件(205)被布置為通過相對(duì)于所述線性顏色分量值的最大值對(duì)所述線性顏色分量值標(biāo)準(zhǔn)化來產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)化的顏色分量值；以及將標(biāo)定亮度確定為標(biāo)準(zhǔn)化的顏色分量值的組合，該組合包括與對(duì)應(yīng)于線性顏色分量值的每個(gè)顏色的感知亮度貢獻(xiàn)對(duì)應(yīng)的加權(quán)。
9.如權(quán)利要求8的裝置，其中所述標(biāo)定亮度部件(205)被布置為將所述第一圖像區(qū)域的亮度值確定為線性顏色分量值的組合，該組合包括與對(duì)應(yīng)于線性顏色分量值的每個(gè)顏色的感知亮度貢獻(xiàn)對(duì)應(yīng)的加權(quán)。
10.如權(quán)利要求2的裝置，其中所述對(duì)比度增強(qiáng)部件(103)還包括用于對(duì)從亮度對(duì)比度增強(qiáng)得到的對(duì)比度增強(qiáng)的亮度值去補(bǔ)償?shù)牟考?213)，該去補(bǔ)償對(duì)應(yīng)于所述補(bǔ)償部件的逆操作。
11.如權(quán)利要求2的裝置，其中所述對(duì)比度增強(qiáng)部件(103)還包括用于對(duì)至少第一圖像區(qū)域確定該第一圖像區(qū)域的補(bǔ)償后亮度值與從亮度對(duì)比度增強(qiáng)得到的增強(qiáng)的亮度值之間的關(guān)系的部件(215)；以及修改部件(217)，用于響應(yīng)于所述關(guān)系而修改所述第一圖像區(qū)域的顏色值。
12.如權(quán)利要求11的裝置，其中所述修改部件(217)被布置為將所述第一圖像區(qū)域的顏色值的顏色分量值乘以所述第一圖像區(qū)域的補(bǔ)償后亮度值與所述第一圖像區(qū)域的亮度值之間的比率，每個(gè)顏色分量值對(duì)應(yīng)于顯示原色。
13.如權(quán)利要求1的裝置，還包括用于將非線性多顏色分量顏色值轉(zhuǎn)換成線性多顏色分量顏色值的部件(201);以及其中所述亮度部件被布置為響應(yīng)于所述線性多顏色分量顏色值而確定亮度值。
14.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述對(duì)比度增強(qiáng)部件(103)包括用于響應(yīng)于顏色值來確定每個(gè)圖像區(qū)域的照度值并對(duì)所述照度值進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)的部件。
15.一種彩色圖像的對(duì)比度增強(qiáng)的方法，該方法包括 一提供具有圖像區(qū)域的顏色值的彩色圖像；以及一響應(yīng)于至少一些圖像區(qū)域中的每個(gè)圖像區(qū)域的顏色值，通過修改該圖像區(qū)域的亮度特性來進(jìn)行彩色圖像的對(duì)比度增強(qiáng)。
全文摘要
一種裝置被布置為對(duì)一個(gè)或多個(gè)彩色圖像進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)。該裝置包括圖像源(101)，其提供具有圖像區(qū)域的顏色值的彩色圖像，其中每個(gè)圖像區(qū)域可具體地對(duì)應(yīng)于像素。對(duì)比度增強(qiáng)處理器(103)響應(yīng)于圖像區(qū)域的顏色值，通過修改至少一些圖像區(qū)域中的亮度特性來對(duì)彩色圖像進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)。對(duì)比度增強(qiáng)處理器(103)具體地可以通過相對(duì)于像素的顏色的標(biāo)定亮度值對(duì)亮度值標(biāo)準(zhǔn)化而產(chǎn)生像素的補(bǔ)償后亮度值。然后對(duì)補(bǔ)償后亮度值進(jìn)行亮度對(duì)比度增強(qiáng)。該方法可以允許改進(jìn)的圖像質(zhì)量并具體地可以降低由于顏色變化引起的非自然陰影效果的引入。
文檔編號(hào)H04N1/60GK102187657SQ200980140624
公開日2011年9月14日 申請日期2009年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月13日
發(fā)明者E·H·A·蘭根迪克, R·T·J·穆伊斯, H·A·W·施梅茨, L·J·維爾索文 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司