專利名稱：用于低功率架構(gòu)的亮度增強(qiáng)方法、系統(tǒng)和設(shè)備的制作方法
用于低功率架構(gòu)的亮度增強(qiáng)方法、系統(tǒng)和設(shè)備
背景技術(shù)：
亮度增強(qiáng)方法廣泛地在照相、視頻和顯示處理應(yīng)用中使用，這是因?yàn)閿?shù)字拍攝裝置和視頻記錄器具有比自然場(chǎng)景小得多的動(dòng)態(tài)范圍。數(shù)字拍攝裝置以及視頻裝置的常規(guī)捕獲或渲染的高動(dòng)態(tài)范圍圖像通常在陰影或強(qiáng)光線時(shí)丟失細(xì)節(jié)。為了提供良好的圖像質(zhì)量，采用亮度增強(qiáng)方法來優(yōu)化色調(diào)再現(xiàn)并且增強(qiáng)數(shù)字圖像和視頻的對(duì)比度和細(xì)節(jié)。因此，亮度增強(qiáng)方法已經(jīng)在數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、圖像信號(hào)處理器(ISP)、視頻處理器、顯示處理器和圖形處理單元(GPU)中實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有的亮度增強(qiáng)方法需要密集計(jì)算和高功耗。由于密集的計(jì)算和高功耗，現(xiàn)有的亮度增強(qiáng)方法不適合于低功率架構(gòu)或裝置。因此，對(duì)不需要密集計(jì)算和/或高功耗的亮度增強(qiáng)方法存在大量的需求。


圖1圖示設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例。圖2圖示第一邏輯圖的一個(gè)實(shí)施例。圖3A圖示圖像中的像素的一個(gè)實(shí)施例。圖3B圖示對(duì)比像素的一個(gè)實(shí)施例。圖4圖示第二邏輯圖的一個(gè)實(shí)施例。圖5圖示確定對(duì)比圖像的錨點(diǎn)(anchor point)的一個(gè)實(shí)施例。圖6圖示系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例大體上針對(duì)設(shè)計(jì)成降低功耗而不在平滑濾波圖像上使用用于亮度增強(qiáng)的密集計(jì)算的技術(shù)。各種實(shí)施例提供包括用于低功率架構(gòu)的亮度增強(qiáng)方法、系統(tǒng)和設(shè)備的技術(shù)?？缮蓪?duì)比圖像的柱狀圖。一個(gè)或多個(gè)參數(shù)可基于該柱狀圖而設(shè)置。對(duì)比圖像的色調(diào)映射可基于該一個(gè)或多個(gè)參數(shù)而確定。輸出像素可基于該色調(diào)映射而確定。亮度增強(qiáng)技術(shù)已經(jīng)使用密集計(jì)算操作，其消耗大量的功率。如此，現(xiàn)今不存在增強(qiáng)亮度同時(shí)維持高性能和良好圖像質(zhì)量的有效手段。因此，本文描述的各種實(shí)施例提供用于實(shí)現(xiàn)亮度增強(qiáng)圖像同時(shí)對(duì)低功率裝置使用邊緣保護(hù)平滑濾波器的有效手段。本文描述的各種實(shí)施例可包括例如平滑、濾波、柱狀圖計(jì)算和像素點(diǎn)映射等操作。本文描述的各種實(shí)施例可以是當(dāng)前亮度增強(qiáng)方法的二十倍以上那么快。本文描述的各種實(shí)施例可消耗現(xiàn)有的亮度增強(qiáng)方法消耗的功率的二十分之一。實(shí)施例可包括一個(gè)或多個(gè)元件。元件可包括設(shè)置成進(jìn)行某些操作的任何結(jié)構(gòu)。根據(jù)一組給定設(shè)計(jì)參數(shù)或性能約束的需要，每個(gè)元件可實(shí)現(xiàn)為硬件、軟件或其任何組合。盡管可在某些設(shè)置中通過示例描述具有特定元件的實(shí)施例，實(shí)施例可包括備選設(shè)置中的元件的其它組合。值得注意的是，對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”的引用意指結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中的各個(gè)位置中出現(xiàn)的短語“在一個(gè)實(shí)施例中”和“在實(shí)施例中”不必定都指相同的實(shí)施例。圖1圖示設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例。圖1圖示設(shè)備100的框圖。在一些實(shí)施例中，設(shè)備100可包括計(jì)算系統(tǒng)。如在圖1中示出的，設(shè)備100包括多個(gè)元件，例如多核處理器105(其包括核105-1-m)、存儲(chǔ)器110和操作系統(tǒng)115。然而，實(shí)施例不限于在該圖中示出的元件或配置。在各種實(shí)施例中，多核處理器105可包括中央處理單元，其可包括一個(gè)或多個(gè)處理器核105-1-m。處理器105可包括任何類型的處理單元，例如但不限于，計(jì)算機(jī)處理單元(CPU)、多處理單元、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、圖形處理單元(GPU)和圖像信號(hào)處理器。備選地，多核處理器可包括圖形加速器或集成圖形處理部分。本實(shí)施例不受多核處理器105的架構(gòu)的限制，只要處理器105支持如本文描述的模塊和操作即可。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器105可以是多核處理器。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器105可以是單核處理器。盡管在圖1中僅圖示一個(gè)處理器105，在其它實(shí)施例中，超過一個(gè)的處理器可用于增強(qiáng)亮度。根據(jù)本實(shí)施例，處理器105可執(zhí)行各種邏輯指令。在各種實(shí)施例中，存儲(chǔ)器110可包括任何適合類型的存儲(chǔ)器單元、存儲(chǔ)器裝置、存儲(chǔ)器物品、存儲(chǔ)器介質(zhì)、存儲(chǔ)裝置、存儲(chǔ)物品、存儲(chǔ)介質(zhì)、非暫時(shí)性存儲(chǔ)介質(zhì)和/或存儲(chǔ)單元，例如存儲(chǔ)器、可移動(dòng)或不可移動(dòng)介質(zhì)、易失性或非易失性存儲(chǔ)器或介質(zhì)、可擦除或不可擦除介質(zhì)、可寫或可重寫介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)(其可包括,但不限于SRAM、DRAM和SDRAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)(其可包括，但不限于PR0M、EPR0M和EEPR0M)、數(shù)字或模擬介質(zhì)、硬盤、軟盤、壓縮盤只讀存儲(chǔ)器(⑶-ROM)、可記錄壓縮盤(⑶-R)、可重寫壓縮盤(⑶-RW)、光盤、磁介質(zhì)、磁光介質(zhì)、可移動(dòng)存儲(chǔ)器卡或盤、各種類型的數(shù)字多功能盤(DVD)、帶、盒式磁帶或類似物。在一些實(shí)施例中，操作系統(tǒng)(OS) 115可包括設(shè)備100的各種硬件部件與用戶之間的接口。在各種實(shí)施例中，OS 106可負(fù)責(zé)管理和協(xié)調(diào)計(jì)算系統(tǒng)100的資源的活動(dòng)和共享。在一些實(shí)施例中，OS 115可充當(dāng)在計(jì)算系統(tǒng)100上運(yùn)行的多種計(jì)算應(yīng)用的主機(jī)。例如，在一些實(shí)施例中，OS 115可包括Microsoft Corporation (華盛頓州雷德蒙德市)的Windows 操作系統(tǒng)。描述其它實(shí)施例并且其被要求保護(hù)。圖2圖示邏輯流200的一個(gè)實(shí)施例。根據(jù)一組給定設(shè)計(jì)參數(shù)或性能約束的需要，該邏輯流200可由各種系統(tǒng)和/或裝置進(jìn)行并且可實(shí)現(xiàn)為硬件、軟件、固件和/或其任何組合。例如，邏輯流200的一個(gè)或多個(gè)操作可由要由邏輯裝置(例如，計(jì)算機(jī)、處理器)執(zhí)行的可執(zhí)行編程或計(jì)算機(jī)可讀指令實(shí)現(xiàn)。邏輯流200可描述在上文參考設(shè)備100描述的特征。在各種實(shí)施例中，圖像可以是圖形、照片和/或視頻圖像?；趫D像鄰域窗口，可針對(duì)長(zhǎng)度和寬度確定參數(shù)。在實(shí)施例中，鄰域窗口的長(zhǎng)度和寬度可以是奇數(shù)。使用鄰域窗口的長(zhǎng)度和寬度，可確定移位數(shù)。在實(shí)施例中，可通過將鄰域窗口尺寸的以2為底數(shù)的對(duì)數(shù)上舍入為最接近整數(shù)而確定移位數(shù)。在實(shí)施例中，移位數(shù)可以是鄰域窗口的寬度乘以鄰域窗口的長(zhǎng)度的以2為底數(shù)的對(duì)數(shù)的上限。如在下文在方程I中示出的，鄰域窗口長(zhǎng)度和寬度可表不為(nWindowX, nffindowY)。移位數(shù)可表不為nShift。nSMft = log,(Ii*nWimk>wY )方程 I
圖像可包括像素。像素是圖像中的單個(gè)點(diǎn)。對(duì)于圖像中的一個(gè)或多個(gè)像素，可確定對(duì)比度。在實(shí)施例中，可確定205中心像素以及一個(gè)或多個(gè)相鄰像素。中心像素可以是輸入像素，可對(duì)其確定對(duì)比像素。相鄰像素可以是環(huán)繞中心像素的像素。對(duì)于中心像素輸入nlnput (x, y),可確定中心像素的對(duì)比度Contrast (x, y)。圖3A圖示圖像中的像素的一個(gè)實(shí)施例。如在圖3A中示出的，圖像302包括具有輸入中心像素305的鄰域窗口 304。在實(shí)施例中，相鄰像素310-1-m可位于與中心像素305鄰近、相鄰和/或毗鄰的任何位置，只要它們處于中心像素305的鄰域窗口內(nèi)即可。例如，相鄰像素310-5可以與中心像素305相鄰。在圖3A中，鄰域窗口的長(zhǎng)度可以是3并且鄰域窗口的寬度可以是3。重新參考圖2，相鄰像素可基于中心像素以及鄰域窗口的尺寸而確定。如在下文示出的，鄰域窗口(nWindowX, nWindowY)和中心像素的輸入nlnput (x, y)可用于確定相鄰像素的輸入nlnput (X’，y’)。如在下文在方程2和3中示出的，相鄰像素(x’，y’)可等于:
權(quán)利要求
1.一種包括計(jì)算機(jī)可讀非暫時(shí)性存儲(chǔ)介質(zhì)的物品，所述存儲(chǔ)介質(zhì)包含指令，所述指令在由處理器執(zhí)行時(shí)使系統(tǒng)能夠: 生成對(duì)比圖像的柱狀圖； 基于所述柱狀圖設(shè)置一個(gè)或多個(gè)參數(shù)； 基于所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)確定所述對(duì)比圖像的色調(diào)映射；以及 基于所述色調(diào)映射確定輸出像素。
2.如權(quán)利要求1所述的物品，其中在執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)能夠基于所述柱狀圖設(shè)置一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的指令包括在執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)能夠設(shè)置錨點(diǎn)的指令。
3.如權(quán)利要求1所述的物品，其中在執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)能夠生成對(duì)比圖像的柱狀圖的指令包括指令，其在執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)能夠: 基于中心像素的權(quán)重以及原始圖像的一個(gè)或多個(gè)相鄰像素的權(quán)重而確定加權(quán)像素和； 將所述中心像素的權(quán)重和設(shè)置成二的乘方；以及 基于所述加權(quán)像素和以及所述權(quán)重和確定所述中心像素的對(duì)比圖像；以及 生成所述對(duì)比圖像的柱狀圖。
4.如權(quán)利要求1所述的物品，其中在執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)能夠基于所述色調(diào)映射確定輸出像素的指令包括指令，其在執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)能夠:` 基于所述色調(diào)映射確定對(duì)比度調(diào)整比率；以及 將所述對(duì)比度調(diào)整比率應(yīng)用于原始圖像的一個(gè)或多個(gè)像素。
5.如權(quán)利要求1所述的物品，其中在執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)能夠基于所述色調(diào)映射確定輸出像素的指令包括指令，其在執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)能夠增強(qiáng)所述對(duì)比圖像的亮度。
6.如權(quán)利要求1所述的物品，其進(jìn)一步包括在執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)能夠從原始圖像獲得所述對(duì)比圖像的指令。
7.如權(quán)利要求2所述的物品，其中在執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)能夠基于所述柱狀圖設(shè)置一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的指令包括指令，其在執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)能夠: 確定錨目標(biāo)； 在錨點(diǎn)小于所述錨目標(biāo)時(shí)基于所述錨點(diǎn)和所述錨目標(biāo)設(shè)置錨點(diǎn)；以及 在錨點(diǎn)大于所述錨目標(biāo)時(shí)將錨點(diǎn)設(shè)置成錨目標(biāo)。
8.如權(quán)利要求1所述的物品，其中在執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)能夠基于所述柱狀圖設(shè)置一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的指令包括指令，其在執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)能夠: 基于所述對(duì)比圖像中的像素?cái)?shù)量以及錨段設(shè)置錨尺寸；以及 基于所述錨尺寸設(shè)置錨點(diǎn)。
9.如權(quán)利要求1所述的物品，其中在執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)能夠基于所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)確定所述對(duì)比圖像的色調(diào)映射的指令包括指令，其在執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)能夠確定分段線性方程以應(yīng)用于所述柱狀圖中的一個(gè)或多個(gè)塊。
10.一種系統(tǒng),其包括: 一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)指令；以及 一個(gè)或多個(gè)處理器，用于執(zhí)行所述指令來生成對(duì)比圖像的柱狀圖、基于所述柱狀圖設(shè)置一個(gè)或多個(gè)參數(shù)、基于所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)確定所述對(duì)比圖像的色調(diào)映射，以及基于所述色調(diào)映射確定輸出像素。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)處理器用于執(zhí)行指令來從原始圖像獲得所述對(duì)比圖像。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)處理器用于執(zhí)行指令以用于: 基于所述色調(diào)映射確定對(duì)比度調(diào)整比率，以及 將所述對(duì)比度調(diào)整比率應(yīng)用于原始圖像的一個(gè)或多個(gè)像素。
13.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)處理器用于執(zhí)行指令以用于: 基于所述對(duì)比圖像中的像素?cái)?shù)量以及錨段設(shè)置錨尺寸，以及 基于所述錨尺寸設(shè)置錨點(diǎn)。
14.如權(quán)利要求1 0所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)處理器用于執(zhí)行指令以增強(qiáng)所述對(duì)比圖像的亮度。
15.一種方法，包括: 生成對(duì)比圖像的柱狀圖； 確定所述對(duì)比圖像的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)； 基于所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)確定所述對(duì)比圖像的色調(diào)映射；以及 基于所述色調(diào)映射確定輸出像素。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,其中確定一個(gè)或多個(gè)參數(shù)包括: 確定所述對(duì)比圖像的錨尺寸和錨目標(biāo)；以及 基于所述錨尺寸設(shè)置錨點(diǎn)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其進(jìn)一步包括: 在所述錨點(diǎn)小于所述錨目標(biāo)時(shí)基于所述錨點(diǎn)和所述錨目標(biāo)設(shè)置所述錨點(diǎn)；以及 在所述錨點(diǎn)大于所述錨目標(biāo)時(shí)將所述錨點(diǎn)設(shè)置成所述錨目標(biāo)。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中確定對(duì)比圖像的錨尺寸和錨目標(biāo)包括: 基于所述對(duì)比圖像中的像素?cái)?shù)量以及錨段設(shè)置所述錨尺寸，以及 基于所述錨段設(shè)置錨目標(biāo)。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中基于所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)確定所述對(duì)比圖像的色調(diào)映射包括基于錨點(diǎn)確定分段線性方程以應(yīng)用于所述柱狀圖中的一個(gè)或多個(gè)塊。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其中基于所述色調(diào)映射確定輸出像素包括: 基于所述對(duì)比圖像的色調(diào)映射確定對(duì)比度調(diào)整比率；以及 將所述對(duì)比度調(diào)整比率應(yīng)用于原始圖像的一個(gè)或多個(gè)像素。
全文摘要
描述了用于低功率架構(gòu)的亮度增強(qiáng)方法、系統(tǒng)和設(shè)備的實(shí)施例?？缮蓪?duì)比圖像的柱狀圖。一個(gè)或多個(gè)參數(shù)可基于該柱狀圖而設(shè)置。對(duì)比圖像的色調(diào)映射可以基于該一個(gè)或多個(gè)參數(shù)而確定。輸出像素可基于色調(diào)映射而確定。
文檔編號(hào)G06T5/40GK103109306SQ201180045676
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月24日
發(fā)明者J.周 申請(qǐng)人:英特爾公司