專利名稱：改變圖像數(shù)據(jù)信號的方法、改變圖像數(shù)據(jù)信號的設備、顯示設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改變包括像素數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)信號的方法，像素數(shù)據(jù)包括色彩值，該方法中像素的色彩值從色彩值變換成變換后的色彩值。本發(fā)明還涉及改變彩色圖像數(shù)據(jù)的設備，所述設備包括用于圖像數(shù)據(jù)的色彩增強的色彩增強器。本發(fā)明還涉及顯示設備，其包括改變彩色圖像數(shù)據(jù)的設備。
背景技術(shù)：
改變圖像的各部分的色彩(通常是色彩增強形式)在圖片質(zhì)量改善中是很重要的， 它使得色彩看起來更生動且觀看更為舒適，這在展示增加色域的新顯示技術(shù)中尤為相關(guān)。 色彩增強還可用于糾正在處理數(shù)據(jù)信號期間不想要的色彩改變。在任一情況下，它在消費業(yè)務中都是非常有關(guān)的問題，因為它實現(xiàn)了差異化競爭。目前的色彩增強技術(shù)通過使用根據(jù)色彩值改變的數(shù)學函數(shù)將像素的色彩值變換成另一色彩值。綠色被變得更綠，紅色更紅等等。盡管色彩增強技術(shù)提供更生動的圖像，對于發(fā)明人而言，經(jīng)常產(chǎn)生不自然的色彩效果已經(jīng)變得明顯。這些惱人的效果限制了可能的色彩增強。本發(fā)明的目的是提供一種減少該問題的色彩改變的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為此，按照本發(fā)明的方法特征在于對像素或像素區(qū)域應用色彩值改變，使得鄰近的像素或像素區(qū)域的色彩值改變受限于閾值以下的所述鄰近的像素或像素區(qū)域之間的色彩距離的增加，所述閾值是初始色彩距離的函數(shù)，隨著鄰近像素或像素區(qū)域之間的色彩距離增加而增加。本發(fā)明人已意識到，由于不同的色彩通常具有不同的增強，因此已知的色彩增強算法趨于產(chǎn)生不平衡的不自然的圖像，除非將增強限制于非常適度的水平。在本發(fā)明的方法中，針對應用于像素或像素區(qū)域的色彩改變，考慮了像素或像素區(qū)域的周圍環(huán)境(surrounding)。對于鄰近(即具有短的空間距離)以及色彩相近(即具有短的色彩空間距離)的像素或像素區(qū)域，色彩改變不會使色彩值差增大到超過閾值，其中閾值是色差的函數(shù)，且閾值通常隨著色差增加而增加。相反，已知技術(shù)應用僅僅依賴于像素或像素區(qū)域的色彩值的色彩改變而不考慮周圍的像素。簡而言之，本發(fā)明的方法中，色彩相近的相鄰區(qū)域?qū)⒂绊懕舜说纳试鰪?，使得色彩距離僅僅適度改變。相鄰的色彩相近的像素或像素區(qū)域的色彩改變多多少少彼此步調(diào)一致。對于靠近但色彩大不相同的像素或區(qū)域，按照本發(fā)明的方法對色彩改變設置了很少或幾乎沒有限制，因為閾值高以及因而對于色彩改變的限制小或沒有。本發(fā)明基于以下見識一人眼對于色彩的改變很敏感，特別對相鄰區(qū)域的色差改變很敏感。如果像素或像素區(qū)域之間的色差已經(jīng)大到開始人眼將它們感知為分離的，或者圖像中像素或像素區(qū)域之間的空間距離大到人眼將它們感知為分離的，則由于色彩增強導致的兩個像素或區(qū)域之間的色差上的大的改變不會容易地被認出，并且不會導致惱人的可見效果。在這種情況下，可以應用色彩增強方法，該方法中應用了很劇烈的色彩增強，并且不需要緩和色彩改變。然而，如果像素或像素區(qū)域之間的空間距離相對較小并且初始的色彩距離也小， 即色彩相似，則色彩距離上的大的改變常常被感知為不自然的。對于具有普遍不同色彩的相鄰區(qū)域，改變的限制是很有限的或沒有限制，因為閾值高以及因而在色彩改變上幾乎沒有任何限制。因此，例如，靠近皮膚區(qū)域的區(qū)域中的色彩可以經(jīng)受非常巨大的色彩改變，如果所述區(qū)域的色彩與膚色非常不同的話。然而，對于彼此相鄰并且具有幾乎相同色彩的像素和區(qū)域，本發(fā)明色彩改變上的限制顯著得多。在增強之后，由于閾值小，因此色差僅有輕微改變。因此，避免了色彩上不自然的外觀改變。通過如下事實給出了另一優(yōu)點在空間和/或色彩距離大的那些區(qū)域中，由于避免了不自然的色差改變，因此可以應用相當大的色彩改變而在其它圖像區(qū)域沒有負面影響。在按照本發(fā)明的方法中，色彩靠近膚色并且與膚色圖像區(qū)域相鄰的圖像區(qū)域在色彩上不能改變太多，即使遠離膚色區(qū)域的相同色彩的圖像部分在色彩上可觀地改變。與用于色彩增強的已知技術(shù)相比，本發(fā)明的方法對應用的色彩增強設置了附加的限制。對于具有小的空間距離和小的色彩距離的像素而言，色彩增強不能導致色彩距離增加到閾值之上。乍看，這看似對色彩增強有削弱效應，從而降低了色彩增強，使得圖像看起來不那么生動。然而，設置于色彩增強上的所述限制的凈效應在于，圖像的色彩增強整體上可充分增加。該附加的限制減少了圖像的不自然外觀部分的惱人效果，因此改善了其中色彩相近的像素或像素區(qū)域彼此非?？拷哪切﹨^(qū)域的圖像質(zhì)量。該積極效果還允許增強功能本身變得更加顯著并增加總體的色彩增強。因此，本發(fā)明的效果是雙重的
一方面，惱人的不自然效果在其中色彩相近的像素或像素區(qū)域彼此非?？拷哪切﹨^(qū)域被減少，從而增加了那些區(qū)域的圖像質(zhì)量。另一方面，在其中通過本發(fā)明方法施加的限制并非有效的圖像部分，更顯著的色彩增強是可能的。那些區(qū)域的圖像質(zhì)量也可以得以改善， 且可以使該圖像看起來更加生動。在優(yōu)選實施例中，對于具有在至少一個色彩區(qū)域內(nèi)的色彩的像素或像素區(qū)域而言，色彩改變被限制在最大值以下，該最大值優(yōu)選為零或接近零。對于某些色彩，尤其是膚色，人眼對改變格外敏感。色彩上的限制改變，優(yōu)選地，(近似)零色彩增強優(yōu)選用于這樣的色彩區(qū)域。在按照本發(fā)明的方法中，圖像內(nèi)具有近似色彩值的相鄰區(qū)域以相關(guān)方式改變。結(jié)果，相鄰且色彩相近的像素和像素區(qū)域之間的色彩距離不會增加太多。本發(fā)明人還已意識到，在例如使用了非常顯著的增強功能的環(huán)境下，這些相關(guān)的色彩改變可導致如下情形其中，例如嵌入具有近似色彩的圖像區(qū)域的圖像的小的膚色區(qū)域的色彩改變成膚色之外的色彩。隨后，最初為膚色的區(qū)域的色彩由周圍圖像區(qū)域的色彩改變引導改變至不與皮膚關(guān)聯(lián)的色彩。人眼對這種效果很敏感。在優(yōu)選實施例中，至少一個色彩區(qū)域(如膚色色彩區(qū)域)在色彩上受到約束，即被限制，其中限制意思是色彩改變被限制到最大值以下。在本發(fā)明的該實施例中，由于所允許的色彩上的最大改變，色彩在“受約束”的色彩區(qū)域內(nèi)的區(qū)域的色彩不能越出到不想要的色彩。該有益效果允許甚至更為顯著的增強功能被用于其它色彩。在受保護的色彩區(qū)域內(nèi)最大允許的改變值可以以各種方式來應用。一種簡單易懂的限制是所允許的值為零的色彩改變。另一簡單方式是，對于色彩坐標在“受保護色彩區(qū)域”內(nèi)的像素，色彩坐標的改變比最大值小，因此初始的色彩坐標和增強的色彩坐標之間的色彩距離低于最大值。另一可能性是允許色彩坐標在橢圓(如果有兩個色彩坐標)或橢圓體 (對于三個色彩坐標)區(qū)域或體積內(nèi)圍繞初始色彩坐標偏移。又一可能性是將色彩的偏移限制于邊界之內(nèi)。對于靠近邊界的色彩坐標，那么所允許的改變在朝向邊界的情況下小，而在相反方向上大。在本發(fā)明的另外的實施例中，第二、第三等色彩區(qū)域也可以得到保護；一個示例是有限定和規(guī)定色彩的公司的商業(yè)標志。實際上，許多標志是通常具有清晰色彩的商標。如果圍繞該標志的區(qū)域恰巧具有接近該標志色彩的色彩，則通過限制針對第二色彩區(qū)域(其包括用于標志的限定色彩)的色彩改變，避免了該標志的色彩改變到規(guī)定色彩之外。在實施例中，改變的方法被執(zhí)行為反饋環(huán)路的一部分，其中執(zhí)行了圖像上的色彩增強。在另一實施例中，改變的方法被執(zhí)行為用于混合增強的圖像和原始圖像或較少增強的圖像的后處理步驟。在后處理實施例中，本發(fā)明的方法被用作將自然感覺重新引入圖像的方法。待混合的兩個圖像都可以已經(jīng)使用標準色彩增強算法來增強。按照本發(fā)明的用于改變彩色圖像數(shù)據(jù)的設備包括用于圖像數(shù)據(jù)的色彩增強的色彩增強器，其中色彩增強器包括用于將像素的色彩值從色彩值變換成變換后的色彩值的變換器，其中變換器被設置用于對像素應用色彩值改變使得對于鄰近像素或像素區(qū)域的色彩值改變被限制成低于閾值的所述鄰近的像素或像素區(qū)域之間的色彩距離的增加，該閾值是初始色彩距離的函數(shù)，其隨著鄰近像素或像素區(qū)域之間的色彩距離增加而增加。按照本發(fā)明的顯示設備包括用于彩色圖像數(shù)據(jù)信號的輸入端、用于改變彩色圖像數(shù)據(jù)的設備，具有顯示器和用于在顯示器上顯示增強的彩色圖像數(shù)據(jù)信號的裝置。


本發(fā)明的這些和其它方面將通過示例并參考附圖進行更詳細地說明，附圖中 圖1圖示了原始圖像和色彩增強后的圖像；
圖2圖示了具有色彩值的3X3像素區(qū)域； 圖3A是用于本發(fā)明方法實施例的框圖； 圖3B是用于本發(fā)明方法實施例的另一框圖； 圖4圖示了一個圖像； 圖5圖示了用于該圖像的增益圖；圖6圖示了具有色彩值的兩個3X3像素區(qū)域； 圖7圖示了用于本發(fā)明方法實施例的框圖； 圖8圖示了本發(fā)明的色彩增強設備； 圖9圖示了按照本發(fā)明的顯示設備。這些圖不是按比例繪制。通常，圖中相同的參考標號表示相同的部件。
具體實施例方式圖1圖示了三幅圖像。第一幅圖示了原始圖像，第三幅圖示了已經(jīng)通過已知方法進行色彩增強的圖像，第二幅圖示了用按照本發(fā)明方法進行色彩增強的圖像。色彩增強已改變了圖像。在1、2和3中已經(jīng)指示了一個特征；在2中已經(jīng)顯著改變了唇部的色彩。這在色彩增強方法中是經(jīng)常發(fā)生的現(xiàn)象。對于人眼，唇部的這類色彩改變是立即顯現(xiàn)的。同樣經(jīng)常發(fā)生的是頭發(fā)色彩的改變，尤其是對于金黃頭發(fā)的人。在本發(fā)明的方法中，唇部構(gòu)成與膚色的臉部相鄰的像素或像素區(qū)域，唇部的色彩增強被限制使得唇部和臉部之間的色差的增加低于閾值，其中該閾值是唇部和臉部之間的色差的函數(shù)。因此，將使得已經(jīng)作為起始點從臉部突出并具有“不自然的”外觀從而顯示出臉部和唇部之間大的色差的亮色唇部更為閃光，這正是色彩增強所想要實現(xiàn)的目的。然而，唇部在沒有唇膏的情況下(即處于它們的“自然”狀態(tài)下)將經(jīng)受小的色彩增強或者沒有色彩增強，并且將保持它們的自然外觀，從而使得增強的圖像對于人眼更為自然。同樣地，按照本發(fā)明的方法將防止金黃色頭發(fā)變得微紅或者更差，從而造成某些不自然的頭發(fā)色彩的印象。在以下實施例中，使用了 CIELAB色彩空間。色彩空間是表示色彩的抽象的方式， 其典型地合并了三個或四個值或者更準確地說是色彩分量。該示例是YUV，RGB (紅一綠一藍)，CIELAB等。不同的色彩空間針對特定的目的創(chuàng)建。例如，sRGB色彩空間被創(chuàng)建用于監(jiān)視器、打印機和互聯(lián)網(wǎng)；YUV色彩空間當前用于電視廣播的PAL系統(tǒng)的模擬變量(YcbCr是數(shù)字對應部分)。CIELAB色彩空間計劃是線性感知的，其意思是色彩值的相同量的變化應產(chǎn)生大約相同視覺重要性的變化。由于該感知線性，使得在該示例中使用CIELAB色彩空間， 但是也可以根據(jù)應用和/或可用的計算能力使用其它色彩空間，只要它們是感知一致的或者提供或允許足夠好的近似。像素的色彩以色彩空間內(nèi)的色彩坐標表達；色彩距離以色彩坐標的差表達或作為色彩坐標的差的函數(shù)，例如色彩空間中色彩坐標的差的絕對值。這樣的函數(shù)可以是將色彩坐標的差轉(zhuǎn)換成補償所使用的色彩空間的感知非線性的感知的色彩距離的度量。色彩區(qū)域是色彩空間中的區(qū)域，即邊界內(nèi)色彩空間內(nèi)的色彩坐標。例如，在色彩空間內(nèi)有“綠色區(qū)域”，即，對應于被人眼感知為綠色的色彩的所有這些色彩坐標；膚色區(qū)域， 即對應于被人眼感知為皮膚的色彩的所有那些色彩坐標，等?？臻g距離是像素之間兩維坐標的距離。本發(fā)明的基本見識在于，在增強之后，空間連接的有色像素或像素區(qū)域之間的色彩距離優(yōu)選變化不超過閾值，該閾值為初始色彩距離的函數(shù)，例如在簡單實施例中為與其初始色彩距離相比的百分比。通過空間連接的色彩，我們指的是圖像中相鄰的像素(或圖像區(qū)域)的色彩，從而引入在空間上獲得的增強算法的限制。初始色彩距離指的是在相同量的增強已被應用于兩個像素(或區(qū)域)之后在像素(或區(qū)域)之間的色彩距離一原始圖像是其特定示例，其中應用于兩個像素(或區(qū)域)的增強為零。如上所述，相鄰像素(或圖像中的區(qū)域)的色彩之間的色彩距離可以簡單地通過使用感知線性色彩空間(例如CIELAB)中的歐式距離或者通過使用補償期望的色彩空間的感知非線性或更好地適合特定應用的另一色彩距離度量來測量。 在按照本發(fā)明的方法中，應用于圖像的特定像素(或區(qū)域)的增強的最大量依賴于鄰近像素(或區(qū)域)的色彩值以及可能依賴于它們的增強。由于鄰近像素(或區(qū)域)本身還依賴于它們的鄰近像素(或區(qū)域)，因此其解決方案變成馬爾可夫隨機場(MRF)問題，其可以多種方式來解決。 第一示例是該方法用于反饋環(huán)路內(nèi)部。圖2圖示了圖像的9個連接的原始像素(或區(qū)域)的色彩，cyx,使得χ和y分別與圖像中像素(或區(qū)域)的水平和垂直位置有關(guān)。下面描述作為合并了增強算法的反饋環(huán)路一部分的示例的算法的細節(jié)。按照圖2并假定一個感知線性的色彩空間，我們定義了色彩距離，
和
f(a, b)表示色彩增強算法，其中a是待增強的像素(或區(qū)域)，b是色彩增強增益。因此，Iyx表示我們想要增強的像素(或區(qū)域)和周圍像素(或區(qū)域)的色彩(分別為( 和
CVa- V(t>FW3_2))(在全部已經(jīng)根據(jù)像素(或區(qū)域)yx的增益Gyx被增強之后)之間的歐
式距離。Pyx是我們想要增強的像素(或區(qū)域)的色彩C22 (在我們想要確定的相應增強增益
(^2之后)和周圍像素(或區(qū)域)的色彩V“遍2J》(在利用它們對應的增益Gyx增強之后)之間的歐式距離。 色彩增強增益(；22是我們想要計算的，且其應該使得距離Pyx變?yōu)楸染嚯xlyx，
其中，enh是連接的像素(或區(qū)域)之間的最大增強量，以百分數(shù)表示，從而控制效果大小。方程式(3)表示預計用于確定將應用于中心像素(或區(qū)域)的增強(；22的9個連接的像素(或區(qū)域)之間的關(guān)系。由于該關(guān)系必須是對于圖像中的每個像素(或區(qū)域)是有效的， 因此這構(gòu)成了 MRF問題，并且可以使用標準的MRF解算器來解決。最大的增強被限制成使得色彩距離增加保持在閾值以下，在這種情況下，該閾值是距離1 的百分比，即初始色彩距離的函數(shù)并且隨著初始色彩距離的增加而增加。因此，對于具有大的色差的相鄰像素或像素區(qū)域(如臉部的亮色唇部)的限制小，并且可以對這樣的亮色唇部進行色彩增強使之甚至更加充分地表現(xiàn)出來。然而，對于沒有唇膏的自然唇部，初始的色差小，因此應用于該唇部的色彩增強將在效果上與應用于周圍臉部的色彩增強沒有很大不同，并且自然外觀將保留。在該示例中，閾值是(enh/100) Iyx，但是閾值可以是Iyx的更復雜的函數(shù)。下面給出了各種示例。由于在自然外觀并非無關(guān)緊要的那些區(qū)域中保留了自然外觀并且避免了不自然的外觀，因此對于本發(fā)明應用的色彩增強的限制允許對圖像其它區(qū)域的更為顯著的色彩增強。因此，本發(fā)明的效果并不僅僅在唇部周圍(避免了不自然外觀)可見，而且在其它區(qū)域 (更為顯著的色彩增強成為可能)可見。注意到，上面的示例給出了一種每個像素被單獨處理的微調(diào)方法；更簡單的方法如其中像素區(qū)域被視為整體的方法也可以應用。另外，在該示例中，值enh是固定的。在本發(fā)明實施例中，該參數(shù)enh可以是例如 —與Iyx相關(guān)，允許所述限制與Iyx非線性相關(guān)。這將允許對非常相似的色彩的色彩改
變的限制收緊而對更為不同的色彩的限制放松。一與鄰近像素的色彩值相關(guān)。例如，對于膚色，因子enh可以小，而對于與皮膚明顯不同的色彩，因子enh可以相對大。如果例如圖像包括兩個固定的色彩區(qū)域，一個是膚色，一個是出現(xiàn)在圖像上部角落內(nèi)的商業(yè)標志的色彩，那么對于圍繞商業(yè)標志的區(qū)域的限制可以小于膚色區(qū)域周圍的區(qū)域。一與圖像部分是否被聚焦相關(guān)。人眼自然地被吸引到被聚焦的圖像的部分。對于未被聚焦的圖像的部分，可以施加較少的限制，或者根本沒有限制，從而節(jié)省計算能力。一與數(shù)據(jù)層相關(guān)。3D圖像經(jīng)常被制作成分層結(jié)構(gòu)，其中前景呈現(xiàn)在一個前景數(shù)據(jù)層中，而后面的背景層處于另外的背景數(shù)據(jù)層中。在本發(fā)明的構(gòu)思內(nèi)，在各個層中所述限制可以不同，例如在前景層中更為嚴格，在一個或多個背景層中不太嚴格或者甚至沒有限制從而節(jié)省計算能力。一與在圖像內(nèi)的位置相關(guān)，其中例如本發(fā)明的方法僅僅應用于圖像的中心部分， 實現(xiàn)它O的一種方式是使因子enh從中心增加直到?jīng)]有限制。這樣，限制區(qū)域之外的任何區(qū)域根本沒有限制，因此不需要計算能力。人眼自然被吸引到圖像的中心部分。一與圖像的亮度相關(guān)，對于相對較低光強度(例如光強度低于下限閾值)的圖像或圖像部分，可以使所述限制不太嚴格，或甚至為零。閾值隨著鄰近像素或像素區(qū)域之間的色彩距離增加而增加。這種增加可以是階躍函數(shù)的形式，其中閾值對于低于第一值的色差具有第一恒定值，對于所述值和第二值之間的差具有第二、更高的恒定值，并且隨著色差增加而逐步增加，最高值可應用于高于最高差值的任何色差。上述可能性的任何組合也是本發(fā)明的實施例。計算上廉價的MRF解算器的近似是傳播算法，并作為示例使用在該實施例的剩余部分。圖3A和;3B示出了合并了增強的框圖。這些圖示出了在本發(fā)明的框架內(nèi)兩種可能的處理方式。一種是如圖3A所示串行地處理像素，另一種是圖3B中所示的并行的處理。
在第一步驟30中，像素或像素區(qū)域以及它們的色彩值和相應的增益被收集。然后，在31部分中，來自周圍像素的色彩增強卩被應用于中心像素和周圍像素兩者。在步驟
32 中計算值 =./IiVr^n >')本(2,2、。類似地，步驟 32，
中利用色彩增強&來計算 如果在比較步驟33中建立了尸,,ν 7 ι "Τ—- / ,那么在步驟；34中必須
降低針對中心像素的色彩增強。隨后，計算步驟32和比較步驟33以及可能的降低步驟34 可以針對每個周圍像素重復。在所有的周圍像素迭代之后，中心像素的增益在步驟35中被存儲，在步驟36中選擇待處理的下一像素?！斑x擇待處理的下一像素”的步驟36確定圖像中像素的迭代次序。圖3A的上面示例的過程串行地工作。并行的處理是如圖IBB中所示的可替換方案。利用某初始增益&2(0)，來自周圍像素的所有增強被并行處理并且發(fā)送到步驟34，其中最大增強通過公式3找到。在該示例中，增益Gyx被保存并被每次用于計算色彩增強f(evx，Gyx)。為了計算上的考慮，色彩增強結(jié)果可以直接被保存。在這些示例中，使用了 3X3像素矩陣。這不是個限制，可以使用其它的像素矩陣， 如5X5，或更一般的NXN矩陣。同樣，可以使用NXM類型的矩陣，其中N興M，即矩形矩陣。在較大的矩陣中，中心像素被多個像素殼(最近的像素、次近的像素、次次近的像素等) 包圍。可以使得所允許的最大增強與所述殼相關(guān)。在本示例中，這例如可以被實施成使得對于周圍像素的另外的殼中的周圍像素而言，限制因子enh可以比對于最接近中心像素的像素殼的限制因子大，盡管優(yōu)選僅適度較大即可。盡管色彩增強函數(shù)發(fā)f(.，.)可以是文獻中的任何函數(shù)(例如在[2]中描述的那些)，作為一種示例該算法的方式，我們定義CIELAB色彩空間中的函數(shù)f(.，.)為
a
(4)
其中色彩分量a*和b*簡單地乘以增益G。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，用于一個或多個色彩區(qū)域的增益被定義并被固定，或者至少受最大值的約束。這樣的色彩區(qū)域因此在增益上將不會不同，并且將用作該方法中的錨(anchor)。在本發(fā)明的實施例中定義了皮膚區(qū)域應具有增益1。圖4和5圖示了設置皮膚區(qū)域為具有增益1的效果。該增益圖顯示了增益，其中黑色代表增益為1，并且區(qū)域越亮,增益越高。由于色彩距離約束，暗區(qū)域比更亮的區(qū)域增強較少。由于色彩距離約束，頭發(fā)以及人的裙子幾乎沒有進行色彩增強。上面解釋了圖像中可以給唇部和頭發(fā)提供更自然的外觀。圖4和5顯示了本方法優(yōu)點的又一示例。服裝(尤其是女人的裙子)經(jīng)常被選擇成這樣的色彩要么與皮膚的色彩匹配，要么與其相反。本發(fā)明的方法保留了這種不同。在圖5中，增益圖顯示了裙子基本上具有與膚色部分相同的色彩增益。因此，裙子和皮膚之間預計的匹配被保留。盡管可能在圖4所示的黑白圖像上看不到，但是裙子的上部與膚色匹配，而下部是藍色的，其清楚地與皮膚形成對照。在本發(fā)明的方法中，該藍色部分被制作得更加生動，即向其提供了充分的色彩增強。在上面的示例中，所述方法在環(huán)路中使用，即在色彩增強期間使用。在另一示例中，色彩算法在反饋環(huán)路外部使用。接下來闡述作為給定色彩增強算法的后處理的示例算法的細節(jié)。想要找到一種正確的方式在未被大大增強(或者根本沒有增強)且仍然看起來自然的圖像和已被大大增強但是看起來不自然的圖像之間進行混合。圖6圖示了圖像的9個連接的像素(或區(qū)域)cyx和dyx的色彩，使得χ和y分別與圖像中像素(或區(qū)域)的水平和垂直位置有關(guān)。c像素(或區(qū)域)表示在進行某些增強(如果它是原始圖像的話可以是零)之后的像素，d像素(或區(qū)域)表示在較大增強之后的相同像素(或區(qū)域)。利用圖6，并且假定一個感知線性的色彩空間，我們定義如下距離
以及
權(quán)利要求
1.一種用于改變圖像數(shù)據(jù)信號的方法，該圖像數(shù)據(jù)信號包括像素數(shù)據(jù)，所述像素數(shù)據(jù)包括色彩值，該方法中，像素或像素區(qū)域的色彩值被從色彩值變換成變換后的色彩值，其中對像素的色彩值改變被應用以使得針對鄰近像素或像素區(qū)域的色彩值改變受到低于閾值的所述鄰近像素或像素區(qū)域之間的色彩距離的增加的限制，該閾值是初始色彩距離的函數(shù)，其隨著鄰近像素或像素區(qū)域之間的色彩距離的增加而增加。
2.如權(quán)利要求1所述的用于改變圖像數(shù)據(jù)信號的方法，其中，對于色彩在至少一個色彩區(qū)域內(nèi)的像素或像素區(qū)域，色彩改變被限制在最大值以下。
3.如權(quán)利要求2所述的用于改變圖像數(shù)據(jù)信號的方法，其中，所述最大值為零。
4.如權(quán)利要求2或3所述的用于改變圖像數(shù)據(jù)信號的方法，其中，所述色彩區(qū)域為包括膚色的色彩區(qū)域。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的用于改變圖像數(shù)據(jù)信號的方法，其中，該方法作為反饋環(huán)路的一部分執(zhí)行，其中對圖像數(shù)據(jù)信號的色彩增強被執(zhí)行。
6.如權(quán)利要求1一 4中任一項所述的用于改變圖像數(shù)據(jù)信號的方法，其中，本發(fā)明的方法在反饋環(huán)路外執(zhí)行。
7.如權(quán)利要求6所述的用于改變圖像數(shù)據(jù)信號的方法，其中，色彩增強的圖像和較少色彩增強的圖像被混合。
8.一種用于對彩色圖像數(shù)據(jù)(I)進行色彩改變的設備(81)，所述設備包括用于對圖像數(shù)據(jù)進行色彩增強的色彩增強器(83)，其中該色彩增強器(83)包括用于將像素的色彩值從色彩值變換成變換后的色彩值的變換器(84)，其中變換器被設置用于對像素應用色彩值改變以使得對于鄰近像素或像素區(qū)域的色彩值改變被限制于低于閾值的所述鄰近像素或像素區(qū)域之間的色彩距離的增加，該閾值是初始色彩距離的函數(shù)，其隨著鄰近像素或像素區(qū)域之間的色彩距離增加而增加。
9.如權(quán)利要求8所述的用于改變彩色圖像數(shù)據(jù)的設備，其中，所述色彩增強器(83)被設置為使得對于色彩在至少一個色彩區(qū)域內(nèi)的像素而言，色彩改變被限制在最大值以下。
10.如權(quán)利要求9所述的設備，其中，所述最大值為零。
11.一種顯示設備，包括用于彩色圖像數(shù)據(jù)信號的輸入端、如權(quán)利要求8 — 10中任一項所述的用于改變彩色圖像數(shù)據(jù)的設備，以及具有顯示器和用于在顯示器上顯示增強的彩色圖像數(shù)據(jù)信號的裝置。
12.—種計算機程序，包括程序代碼裝置，當所述程序在計算機上運行時，該程序代碼裝置用于執(zhí)行如權(quán)利要求1 一 7中任一項所述的用于改變圖像數(shù)據(jù)信號的方法。
13.一種計算機程序產(chǎn)品，包括存儲在計算機可讀介質(zhì)上的程序代碼裝置，當所述程序在計算機上運行時，該程序代碼裝置用于執(zhí)行如權(quán)利要求1 一 7中任一項所述的改變圖像數(shù)據(jù)信號的方法。
全文摘要
在一種用于色彩增強的方法中，在空間靠近的有色像素或像素區(qū)域之間的色彩距離的改變不超過閾值，該閾值是初始色彩距離的函數(shù)?？拷氏嗖畈淮蟮南袼刂g的色差將被限制。這降低了圖像的不自然外觀部分的改變并允許使用更為顯著的色彩增強。
文檔編號H04N9/64GK102265593SQ200980151980
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者A. P. 特根博施 J., A. 克隆彭豪沃 M., F. C. 古雷羅 R., 謝 Y. 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司