專利名稱：顏色校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及數(shù)字照片圖像處理和打印領(lǐng)域，更具體地，涉及 當(dāng)圖像中需要或期望特定的顏色時(shí)的顏色校正方法。
背景技術(shù)：
許多圖像，不管是數(shù)字捕獲的還是在傳統(tǒng)膠巻上的，都會(huì)與消費(fèi) 者期望看見的或者與法定的顏色方案有著顏色差異或者變化。這可能 是由于例如消費(fèi)者方面進(jìn)行的不正確攝影設(shè)置，導(dǎo)致例如圖像的曝光 不足或者曝光過量、不合適的照明、膠巻類型導(dǎo)致的顏色場(chǎng)景變化、 顯影處理、打印料(stock)染色、或者使用性能差的照相機(jī)。此外， 人眼看見的可能與數(shù)字記錄的或者膠巻上記錄的顏色范圍不同。特別 地，人類視覺系統(tǒng)與類似色相關(guān)地并且根據(jù)照明條件來識(shí)別顏色，而 數(shù)字和膠巻攝影力圖記錄物體的實(shí)際顏色。
具有白或黑區(qū)域的圖像出現(xiàn)在監(jiān)視器屏幕上或者在打印時(shí)可能 與消費(fèi)者期望的不同。例如，用在諸如駕駛證、護(hù)照和其它標(biāo)識(shí)文件
的官方文件中的攝影識(shí)別(ID)圖像被規(guī)定為具有白色背景，但它們 通?？雌饋砭哂袦\色背景，不管是中性顏色(例如，白、黑或灰)還 是有色的(例如，藍(lán)色調(diào)的或紅色調(diào)的)。雪或者冰場(chǎng)景可能看起來 是整體藍(lán)色的。應(yīng)當(dāng)注意，自然界的雪和水通常確實(shí)具有藍(lán)色或綠色 色調(diào)(tint)，但是消費(fèi)者期望看見更加白的雪和水。諸如森林或者 洞穴圖像的陰暗場(chǎng)景也通常會(huì)朝著特定的顏色失真，例如由于樹葉引 起的綠色、由于照明條件引起的紅色或黃色。其它顏色也可能與消費(fèi) 者的期望有失真。
改變圖#>的顏色和明亮度(brightness)兩者的顏色平衡通常用 于試圖校正不想要的著色，但是會(huì)導(dǎo)致其它不可接受的著色變化。傳 統(tǒng)的自動(dòng)場(chǎng)景平衡算法傾向于調(diào)整曝光，以使得圖像的平均顏色是中 性灰色，這對(duì)于許多消費(fèi)者的攝影圖像是可接受的，但是對(duì)于特定的 場(chǎng)景或者滿足法定的著色要求是不可接受的。例如，簡(jiǎn)單地平衡攝影 ID圖像以使得背景成為白色通常會(huì)使得對(duì)象的臉、頭發(fā)和眼睛的著色失真，并且會(huì)使得臉變亮，從而沖去特征?？商鎿Q地，在這樣的場(chǎng)景 中朝著中性灰色平衡可能會(huì)受對(duì)象衣服的著色的影響，并且例如產(chǎn)生 有色背景。相似地，從天空、雪或水場(chǎng)景中去掉一些藍(lán)色可能不適當(dāng) 地從其它對(duì)象(例如，人、汽車、建筑物和樹葉)中去掉了藍(lán)色調(diào)， 導(dǎo)致超出可接受水平的著色改變。對(duì)于具有暗陰影的圖像也是如此。 使陰影變亮或者改變陰影的顏色可能會(huì)影響整個(gè)圖像，因?yàn)槭沟藐幱?太亮或者因?yàn)椴豢山邮艿匾苿?dòng)了圖像的其它區(qū)域的顏色。當(dāng)進(jìn)行顏色
平衡以校正其它顏色的傾斜(skewing)時(shí)，會(huì)發(fā)生類似的不可接受 的結(jié)果。
照相機(jī)、錄像機(jī)或者其它成像裝置在記錄圖像期間或之后，或者 在圖像的初始處理期間，通過物理、光學(xué)或者數(shù)字處理方法，可以自 動(dòng)地進(jìn)行顏色平衡和其它處理技術(shù)。這樣的處理也可能不利地影響得 到的圖像，例如由于基于占據(jù)大部分圖像的顏色而使顏色平衡傾斜， 或者增加顏色的飽和度水平使得期望中性著色的區(qū)域被影響。
在圖像中代表對(duì)象的真實(shí)顏色或者對(duì)象的期望顏色的希望顏色 的實(shí)現(xiàn)和顏色平衡在許多不同的行業(yè)中是重要的。攝影ID圖像、消 費(fèi)者和專業(yè)照片以及廣告媒體僅僅是其中顏色極其重要的工業(yè)的一 些示例。例如，晾衣繩、食物項(xiàng)目、公司標(biāo)志或者運(yùn)動(dòng)團(tuán)隊(duì)的廣告的 成功依賴于實(shí)現(xiàn)對(duì)象的期望的逼真著色。不管圖像的最終格式如何， 是否顯示在監(jiān)視器上、打印介質(zhì)上、攝影介質(zhì)上還是一些其它介質(zhì)， 都希望控制圖像的視覺特性。
已知調(diào)整圖像或場(chǎng)景的背景的方法用在文檔處理和攝影工業(yè)中。 在文檔處理中，通過強(qiáng)制背景變白可以去掉由復(fù)制或處理引起的偽像 (artifact ),如例如在美國專利6， 323， 957、 6， 222, 642和5, 157, 740 中所述的。在攝影工業(yè)中，特別是對(duì)于攝影識(shí)別圖像，背景與對(duì)象的 分離以及用希望的圖像或顏色來代替背景也是已知的，例如在美國專 利6, 999,1 13、 6,950,1 30、 6, 912， 31 3和5, 913， 019以及W094/26057
中所述的。變換彩色圖像信號(hào)同時(shí)保持陰影和高亮特性的方法記載在 美國專利6,278,800中。美國6,608，926描述了一種彩色底霧(color fog)校正，其中感興趣的區(qū)域在校正之前被去掉。美國專利申請(qǐng)公 開US 2004/0071343描述了使用LCC顏色空間轉(zhuǎn)換來校正圖像中的彩 色底霧的方法。US4928167類似地描述了使用到LCC顏色空間的轉(zhuǎn)換
6對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行色調(diào)校正。
希望具有 一種當(dāng)圖像內(nèi)的特定顏色的希望值已知時(shí)校正該特定 顏色的辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于一種將數(shù)字圖像中的顏色調(diào)整到希望的顏色值 的方法，其中該方法包^r:
識(shí)別該圖像的至少第 一部分，其中該第 一部分包括該顏色； 分析該第 一部分以確定代表第 一部分顏色的顏色值； 確定該顏色值的顏色調(diào)整參數(shù)以將該顏色值調(diào)整到該希望的顏 色值；
將該顏色調(diào)整參數(shù)應(yīng)用到該圖像的該至少第 一部分；
其中該方法還包括下列步驟中的一個(gè)或多個(gè)
在分析該第 一 部分以確定顏色值之前對(duì)該圖像的第 一 部分執(zhí)行 去飽和(desaturat ion ), 并且使該顏色值再飽和(resaturate); 以及
識(shí)別該圖像的至少第二部分，其中該第二部分具有顏色值極值 (color value extreme),分析該第二部分以確定代表該顏色值極 值的顏色值，以及在確定該顏色調(diào)整參數(shù)時(shí)使用該第二部分顏色值。
可替換地，將數(shù)字圖像中的顏色調(diào)整到希望的顏色值的該方法可 以包括
識(shí)別該圖像的至少第 一部分，其中該第 一部分包括該顏色； 分析該第一部分以確定在至少一個(gè)顏色通道中的代表第一部分 顏色的顏色值；
確定該至少一個(gè)顏色通道的每一個(gè)中的顏色值的顏色調(diào)整參數(shù)， 以將該顏色值調(diào)整到希望的顏色值；
將該相應(yīng)的至少一個(gè)顏色通道的每一個(gè)中的顏色調(diào)整參數(shù)應(yīng)用 到該圖像的該至少第 一部分；
其中該方法還包括下列步驟中的一個(gè)或多個(gè)
在分析該第一部分以確定該至少一個(gè)顏色通道的每一個(gè)中的顏 色值之前，在該至少一個(gè)顏色通道的每一個(gè)中對(duì)該圖像的第一部分執(zhí) 行去飽和，并且使該至少一個(gè)顏色通道的每一個(gè)中的顏色值再飽和；
7識(shí)別該圖像的至少第二部分，其中該第二部分具有顏色值極限
(color value extreme),分析該第二部分以確定代表該至少一個(gè) 顏色通道的每一個(gè)中的顏色值極值的顏色值，以及在確定該相應(yīng)的至 少一個(gè)顏色通道的每一個(gè)的顏色調(diào)整參數(shù)時(shí)^f吏用該至少一個(gè)通道的 每一個(gè)的第二部分顏色值。
本發(fā)明還包括一種用于調(diào)整彩色圖像(color image)的系統(tǒng)， 其中該系統(tǒng)包括
計(jì)算機(jī)，其具有存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)至少一個(gè)彩色圖像和至少一個(gè) 調(diào)整過的彩色圖像；
顯示器，用于顯示至少一個(gè)彩色圖像、至少一個(gè)調(diào)整過的彩色圖 像，或者顯示這二者；
輸入設(shè)備，用于接收要調(diào)整的至少一個(gè)彩色圖像，其中該輸入設(shè) 備可通信地連接到該存儲(chǔ)器；
輸出設(shè)備，用于該至少一個(gè)調(diào)整過的彩色圖像；
其中該計(jì)算機(jī)分析來自該輸入設(shè)備的在該存儲(chǔ)器中的至少 一 個(gè)
彩色圖像的至少第一部分，其中該第一部分包括要調(diào)整的顏色；分析 該第一部分以確定代表第一部分顏色的顏色值；確定該顏色值的顏色 調(diào)整參數(shù)，以將該顏色值調(diào)整到希望的顏色值；以及將該顏色調(diào)整參 數(shù)應(yīng)用到存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的該圖像的該至少第 一部分；以及
其中該計(jì)算機(jī)還在分析該第一部分以確定顏色值之前，對(duì)該圖像 的第一部分進(jìn)行去飽和，并且使該顏色值再飽和；或者
識(shí)別該圖像的至少第二部分，其中該第二部分具有顏色值極值， 分析該第二部分以確定代表該顏色值極值的顏色值，以及在確定該顏 色調(diào)整參數(shù)時(shí)使用該第二部分顏色值。
本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明能夠?qū)D像中的特定顏色調(diào)整到希望的顏色。這使得圖像 的校正能夠滿足法定規(guī)定，能夠更好地反映原始對(duì)象的實(shí)際顏色、或 者能夠調(diào)整到消費(fèi)者的期望或希望。這能夠校正不合適的先前處理， 例如，成像裝置上的較差的顏色平衡和曝光設(shè)置。這可以在無需不可 接受地改變圖像內(nèi)的其它顏色或明亮度水平的情況下完成。
8當(dāng)結(jié)合下述說明和附圖時(shí)，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu) 點(diǎn)將變得更加顯而易見，其中在可能的時(shí)候，相同的參考標(biāo)記被用于
指代圖中共有的相同特征，其中

圖1是本發(fā)明的框圖； 圖2是本發(fā)明的第一方法的框圖； 圖3是本發(fā)明的第二方法的框圖； 圖4是本發(fā)明的第三方法的框圖5a和5b是將顏色調(diào)整參數(shù)應(yīng)用到圖像的可替換方法的框圖； 圖6是RGB顏色值與線性反射率的曲線圖；以及 圖7描繪了本發(fā)明的系統(tǒng)。
這些圖僅僅是示范性的，通過下面的描述，本發(fā)明的其它實(shí)施例 將是顯而易見的。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明使得能夠?qū)D像中的特定顏色調(diào)整到希望的顏色?？梢赃M(jìn) 行圖像內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)顏色的調(diào)整，以更好地將輸出介質(zhì)上的最終圖 像外觀與原始對(duì)象顏色、消費(fèi)者對(duì)顏色的期望相匹配，或者滿足法定 要求。
眾所周知，在攝影領(lǐng)域中，用于代表對(duì)象顏色的顏色空間可以依 賴于用于捕獲圖像、存儲(chǔ)圖像、操縱圖像、或者再現(xiàn)(render)圖像 以輸出到例如電子顯示設(shè)備、打印介質(zhì)或者攝影介質(zhì)的裝備，或者可 以是預(yù)定義的、與設(shè)備無關(guān)的顏色空間。各種顏色空間的例子可以包 括但不限于，RGB (紅-綠-藍(lán))或如sRGB顏色空間，CMY(青色-品紅 -黃色)和CMYK (青色-品紅-黃色-黑色)顏色空間的變體顏色空間， L*a*b顏色空間，亮度(luminance)-色度顏色空間(例如^f旦不限于 YCrCb) , XYZ顏色空間，和線性或?qū)?shù)度量(例如線性或?qū)?shù)反射率 (reflectance)、線性或?qū)?shù)輻射率(radiance)以及線性密度度 量)。每種顏色空間可以具有兩個(gè)或更多個(gè)顏色通道，每個(gè)顏色通道 用于顏色空間的每個(gè)顏色或特性(例如，亮度或明亮度)。例如，RGB 顏色空間可以;故分成三個(gè)顏色通道，每一個(gè)顏色通道用于圖〗象的每個(gè)
9片段或像素的紅色、藍(lán)色和綠色的量。對(duì)于CMYK顏色空間，可以使 用多達(dá)四個(gè)顏色通道，每一個(gè)顏色通道分別用于青色、品紅、黃色或 黑色。YCrCb顏色空間可以具有三個(gè)通道，亮度和兩個(gè)色度通道。根 據(jù)希望的顏色調(diào)整，可以使用給定顏色空間的一個(gè)或多個(gè)通道，其可 以被認(rèn)為是感興趣的一個(gè)(或多個(gè))顏色通道?？梢允褂盟械纳?通道。
為了調(diào)整顏色或明亮度(曝光)，顏色空間值可以被首先變換到 更易操縱的數(shù)學(xué)度量，例如線性或?qū)?shù)反射率、線性或?qū)?shù)輻射率、 或線性密度。顏色調(diào)整參數(shù)然后可以被應(yīng)用到該度量的圖像像素值， 并且然后調(diào)整過的圖像可以被轉(zhuǎn)換回工作的顏色空間，或者根據(jù)需要 轉(zhuǎn)換到不同的顏色空間。例如，為了在其被存儲(chǔ)的RGB顏色空間和打 印機(jī)所用的CMYK顏色空間之間轉(zhuǎn)換圖像，RGB圖像可以被轉(zhuǎn)換成線性
反射率度量，根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整以獲得希望的顏色或明亮度調(diào)整，被 轉(zhuǎn)換回RGB空間，然后被轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，從而使得打印機(jī)輸 出更好地接近圖像中的希望顏色。這樣的轉(zhuǎn)換是基于假定的再現(xiàn)曲線 的，其中到特定顏色空間的轉(zhuǎn)換和從該特定顏色空間的轉(zhuǎn)換彼此相 反。
圖像通常被存儲(chǔ)為數(shù)字信息，并且被編碼成二進(jìn)制數(shù)，用于由諸 如計(jì)算機(jī)之類的電子設(shè)備存儲(chǔ)和操縱。圖像的像素通常被認(rèn)為是代表
從0. 0到1. 0的實(shí)數(shù)。為了由計(jì)算機(jī)表示為二進(jìn)制數(shù)，每個(gè)顏色必須 被分配某個(gè)數(shù)量的比特作為編碼值。八比特表示(0000000到 11111111 )導(dǎo)致256種可能性，其等效于范圍從O到255的值。這樣， 0. 0到1. 0的原始像素值由255進(jìn)行縮放，用于在8比特系統(tǒng)中表示。 如果需要更多的精度，則可以使用更大的比特系統(tǒng)，通常為12比特 系統(tǒng)，其中每個(gè)像素值由4095進(jìn)行縮放。為了用在各種線性和對(duì)數(shù) 度量上，12比特系統(tǒng)達(dá)到良好的結(jié)果，不過具有較少代表比特的系統(tǒng)
的使用會(huì)達(dá)到可接受的結(jié)果。
下面將參照附圖來描述本發(fā)明的方法，其中相同的標(biāo)記指代相同
或相似的步驟。圖l示出了本發(fā)明的概要，其中特定的可替換路徑在 圖2-4中示出。
調(diào)整圖像的顏色值的方法包括將圖像輸入到諸如計(jì)算機(jī)的具有 存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中100。該圖像最初可以是例如來自照相機(jī)、便攜式存儲(chǔ)器設(shè)備、從連網(wǎng)的或者可通信的位置或設(shè)備傳輸?shù)?、或者從印刷物?底片或正像膠片、或者顯影照片掃描輸入的數(shù)字圖像?？梢允褂萌魏?獲得數(shù)字圖像的方式。
在110,識(shí)別圖像的第一部分。該第一部分可以通過任何預(yù)編程 方法被自動(dòng)識(shí)別，所述預(yù)編程方法例如預(yù)定位置、形狀識(shí)別、面部檢 測(cè)、模式檢測(cè)、場(chǎng)景檢測(cè)、圖像分割或者其它已知的自動(dòng)檢測(cè)圖像主
題(subject matter)的方法。如果進(jìn)4亍自動(dòng)識(shí)別，則這種識(shí)別可以 在顯示器上向用戶指出，以在需要的時(shí)候進(jìn)行確認(rèn)或調(diào)整?？商鎿Q地， 用戶可以用鼠標(biāo)、操縱桿、觸敏屏幕、光學(xué)鼠標(biāo)或者其它已知的指示 方法通過點(diǎn)擊或指向屏幕上的至少一個(gè)區(qū)域以識(shí)別用戶指定的區(qū)域 來進(jìn)行確定。用戶可以選擇圖像的特定點(diǎn)或者例如通過在感興趣的一 個(gè)或多個(gè)區(qū)域周圍畫出幾何形狀或不規(guī)則形狀，來指示一個(gè)或多個(gè)感 興趣的區(qū)域。半自動(dòng)的檢測(cè)程序可以被用于修改用戶指定的區(qū)域。例 如，用戶繪制的鋸齒線可以被自動(dòng)平滑。
該第一部分可以是整個(gè)圖像，或者圖像的區(qū)域，例如，圖像區(qū)域 的50%、 25%或者更少，或者可以是例如圖像的兩個(gè)角落部分的區(qū)域 的組合。如果該圖像的多于一個(gè)區(qū)域被指定為第一部分，則這些區(qū)域 可以是該圖像內(nèi)鄰接的或不鄰接的區(qū)域。
一旦在110中識(shí)別了圖像的第一部分，則在130，分析該圖像的 第一部分，以確定第一部分的代表性顏色值?？梢酝ㄟ^本領(lǐng)域已知的 任何方法來進(jìn)行此分析。例如，可以使用直方圖來確定圖像的第一部 分的每個(gè)顏色通道中的顏色值的范圍。直方圖被認(rèn)為是與像素值的出 現(xiàn)頻率對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，而不管數(shù)據(jù)格式如何，例如曲線形式、表格形式、 或者矩陣。可以使用累積直方圖。如果使用直方圖，可以獲取感興趣 的每個(gè)顏色通道的單獨(dú)的直方圖，或者可以獲取感興趣的通道的組合
自動(dòng)確定可以包括選擇直方圖的預(yù)定義百分點(diǎn)。該百分點(diǎn)可以隨著第 一部分僅包含希望的顏色值的確定性而變化。自動(dòng)選擇的代表性顏色 值可以通過在顯示器上顯示顏色、或其代表性數(shù)值，而提供給用戶， 以進(jìn)行確認(rèn)或調(diào)整。可替換地，在圖像的第一部分的所選范圍或整個(gè) 范圍上的顏色或代表性數(shù)值可以被呈現(xiàn)給用戶，以選擇代表性顏色 值。也可以基于來自圖像的代表性樣本的數(shù)據(jù)來預(yù)先編程代表性顏色
ii值，從而消除了在確定步驟中為每個(gè)圖像執(zhí)行直方圖或類似功能的必 要性。
在第一部分的代表性顏色值被確定之后，在170，確定該代表性
顏色值的顏色調(diào)整參數(shù)，其中顏色調(diào)整參數(shù)足以將代表性顏色值調(diào)整 到希望的顏色值。顏色調(diào)整參數(shù)可以是例如縮放因子或偏移?？梢钥?慮代表性顏色值、希望的顏色值和顏色空間來確定合適的顏色調(diào)整參數(shù)。
一旦顏色調(diào)整參數(shù)被確定，則在180,其可以被應(yīng)用到圖像的該 至少第一部分，從而調(diào)整圖像的該至少第一部分的顏色值。顏色調(diào)整 參數(shù)可以被應(yīng)用到整個(gè)圖像，或者根據(jù)需要應(yīng)用到圖像的 一個(gè)或多個(gè) 所選部分。如果僅應(yīng)用到圖像的一部分，可以使用各種技術(shù)中的任意 一種，包括圖像分割、形狀識(shí)別、面部才企測(cè)、才莫式?jīng)_企測(cè)和場(chǎng)景檢測(cè)。 例如，可以進(jìn)行逐像素的分析，以確定像素的顏色值與希望顏色之間 的差。個(gè)體像素可以被改變?yōu)橄Ｍ念伾蛘吒鶕?jù)顏色調(diào)整參數(shù)被改 變；例如使用顏色調(diào)整參數(shù)的某個(gè)分?jǐn)?shù)(some fraction of)來將其 值移動(dòng)到更接近于希望的顏色；或者根據(jù)像素的值與希望顏色之間的 差而保持不變。
為了更好地確定代表性顏色值，希望在確定代表性顏色值之前， 首先在12G中對(duì)圖像的第一部分進(jìn)行去飽和。在確定了代表性顏色值 之后，在140,然后使該代表性顏色值再飽和，以用于確定顏色調(diào)整 參數(shù)。去飽和以及再飽和允許顏色值中的極值被削弱(deemphas ize ), 這可以使得代表性顏色值的確定更精確。去飽和可以包括識(shí)別圖像的 飽和度極值，以及調(diào)節(jié)(tune)去飽和因子來計(jì)及(account for) 飽和度極值。"飽和度"是顏色值和顏色中性(color-neutral )之 間的差。在"顏色中性"中，所有顏色通道在包括具體參考白色的標(biāo) 準(zhǔn)紅綠藍(lán)(sRGB)顏色空間中都具有相同值，或者在具有不同或相同 參考白色的可替換顏色空間中具有等效顏色。sRGB在例如Stokes等 人的1996年11月5日的 "A Standard Default Color Space for the Internet-sRGB"(可以在http: 〃www/w3. org/Graphics/Color/sRGB 中找到)和Gary Starkweather的 "Colorspace Interchange Using sRGB ，， ( 可 以 在
white. Stanford.edu/ brian/psy221/reader/Starkweather. sRGBWh
12itePaper.pdf)中有所解釋。顏色中性的示例是RGB顏色空間中的參 考白色、黑色或任何灰色，以及其在可替換顏色空間中的等效色。這 里所用的"去飽和"等術(shù)語意思是將給定的顏色值朝著顏色中性移動(dòng) 或移動(dòng)到顏色中性同時(shí)保持明亮度不變。"再飽和"等術(shù)語意思是將 顏色值移離顏色中性。再飽和可以是去飽和操作的準(zhǔn)確的逆操作，去 飽和操作的近似逆操作，或者與去飽和操作不相關(guān)的操作。
為了執(zhí)行去飽和或再飽和操作，其中提供圖像的顏色空間可以首 先被改變到色度-亮度顏色空間，被去飽和或再飽和，然后被轉(zhuǎn)換回 原始顏色空間。將色度值與亮度分開使得能夠更準(zhǔn)確地調(diào)整顏色值的 色度部分，從而使得能夠更好地區(qū)分第一部分的真實(shí)顏色值和第一部 分中可能會(huì)不希望地影響代表性顏色值確定的任何特征的顏色值。也 實(shí)現(xiàn)了對(duì)亮度值的任何調(diào)整的控制。例如，如果希望的顏色調(diào)整的目 標(biāo)是參考白色，則希望在確定代表性顏色值之前，在去飽和期間降低 顏色通道的亮度。相似地，如果希望的顏色調(diào)整的目標(biāo)是黑色，則希 望在確定代表性顏色值之前，在去飽和期間增加顏色通道的亮度。無 論在哪種情況下，將亮度值調(diào)整某個(gè)量會(huì)增加第一部分的真實(shí)顏色值 和第一部分中可能會(huì)不希望地影響代表性顏色值確定的任何特征的 顏色值之間的差，乂人而增加去飽和的有效性，并且對(duì)于再飽和則相反。
可選地或者除了第一部分的去飽和/再飽和之外，在150,可以識(shí) 別具有重要特征的圖像的第二部分。圖像的第二部分可以包括不希望 剪裁(clip)的顏色值，其中"剪裁"和類似術(shù)語意思是顏色值的損 失，因?yàn)槠涮幱谳敵鲈O(shè)備能夠產(chǎn)生的值的范圍之外。在顏色值被剪裁 的地方，該顏色值將被顯示為該設(shè)備能夠產(chǎn)生的最大顏色值，而不是 實(shí)際顏色值。在圖像的特定區(qū)域的顏色或明亮度是重要的顏色值的地 方，這樣的顏色值的剪裁是不希望的。可以與識(shí)別圖像的第一部分相 同的方式來進(jìn)行對(duì)包括不被剪裁的區(qū)域的圖像的第二部分的識(shí)別。
一旦圖像的第二部分被確定，則在160，在圖像的第二部分內(nèi)的 顏色值極值凈皮識(shí)別。該顏色值極值可以在一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的顏色通道 中被確定，并且可以是在顏色調(diào)整過的圖像中希望不被剪裁的、來自 任何通道的最大或最小亮度。最大和最小值(如果都被使用的話)可 以來自相同或不同的顏色通道。選擇最大顏色值還是最小顏色值或者 選擇這二者可以基于期望處理的圖像類型被預(yù)先編程，或者可以由用
13戶選擇。再者，盡管使用實(shí)際極值通常是希望的，但是如果需要的話， 該值可以由用戶選擇或調(diào)整。
一旦顏色值極值被確定，則其與第 一部分代表性顏色值相結(jié)合使 用以在170中確定顏色調(diào)整參數(shù)，從而使得顏色調(diào)整參數(shù)不會(huì)使顏色 值極值在輸出設(shè)備的范圍之外。然后在180,顏色調(diào)整參數(shù)被應(yīng)用到 圖像的至少一部分，并且在一些情況下，其被應(yīng)用到整個(gè)圖像。
在確定顏色值極值時(shí)，可以對(duì)圖像的第二部分進(jìn)行去飽和以及再 飽和。應(yīng)當(dāng)注意，可以識(shí)別圖像的多于一個(gè)的附加部分，用于確定顏 色值極值或者不應(yīng)當(dāng)被剪裁的可替換顏色值。任意數(shù)目的這種值可以 與圖像的第 一 部分的代表性顏色值 一 起用于確定顏色調(diào)整參數(shù)。例 如，可以確定最大和最小值二者，它們都不應(yīng)當(dāng)^皮剪裁。
本領(lǐng)域公知的其它處理方法可以被應(yīng)用到圖像。例如， 一旦上述 顏色調(diào)整方法被執(zhí)行或者在執(zhí)行該顏色調(diào)整方法之前，可以應(yīng)用圖像 的場(chǎng)景平衡。在顏色調(diào)整之前或之后，可以相似地進(jìn)行任何其它調(diào)整。 在大多數(shù)情況下，希望在顏色調(diào)整之后進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整，以便避免 剪裁圖像的重要區(qū)域，或者避免圖像的希望部分的顏色值改變到可接 受范圍之外。
作為本發(fā)明的示例，將說明攝影識(shí)別UD)圖像的產(chǎn)生。這樣的 圖像典型地需要"白色"背景。使用RGB顏色空間和8比特表示，白 色等效于所有顏色(紅綠藍(lán))通道中的值255以及最大明亮度?？傮w 上或部分地，用于攝影ID圖像的任何背景實(shí)際表現(xiàn)為255是不太可 能的。因此，希望強(qiáng)迫背景的著色盡可能接近于白色而不會(huì)過度改變 對(duì)象的外觀，因?yàn)閷?duì)對(duì)象的這種改變將損害圖像在識(shí)別方面的用途。
為了調(diào)整可能使用膠巻或數(shù)字?jǐn)z影而拍攝的圖像，檢查圖像的數(shù) 字化版本以識(shí)別包含希望是白色的背景的至少一部分圖像。該識(shí)別可 以由搜索預(yù)定位置的程序、形狀識(shí)別、面部檢測(cè)、模式檢測(cè)、場(chǎng)景檢 測(cè)、圖像分割、顏色值或其它已知的自動(dòng)檢測(cè)圖像主題的方法自動(dòng)完 成?？商鎿Q地，操作員可以通過例如利用圖形(例如但不限于方框) 高亮顯示一部分或者利用鼠標(biāo)或在觸摸屏上指向背景部分來選擇圖 像的該部分，
一旦該背景部分被識(shí)別，則其被分析以確定代表背景的顏色值。 這可以通過在工作顏色空間的每個(gè)顏色通道中獲取已識(shí)別的圖像的第一部分的直方圖來完成。也可以使用確定代表性顏色值的其它方 式，例如但不限于，選擇平均值或中值，或者用戶選擇的值。在攝影 ID圖像的示范性情況下，假設(shè)背景開始時(shí)接近于白色。這樣，可以基 于識(shí)別為"背景"的顏色的全部范圍是圖像的真正背景部分的確定性， 來選擇在背景的顏色值的返回的識(shí)別的范圍內(nèi)的值。例如，如果圖像 的大部分(例如，圖像的一半)被用于分析背景，則其可能包括不是 背景的部分，例如對(duì)象的部分。因而，在直方圖內(nèi)較接近于白色的顏
色值(例如，85%或90%的點(diǎn))應(yīng)當(dāng)被當(dāng)作圖像背景的代表性顏色。 當(dāng)選擇更有可能僅代表背景的較小樣本，例如圖像的頂端部分、圖像 的一個(gè)或兩個(gè)頂角、或者用戶指定的區(qū)域時(shí)，可以取中值作為圖像背 景的代表性顏色，例如50%的點(diǎn)。所選擇的百分點(diǎn)將反比于僅分析圖 像的希望部分的確定性。根據(jù)需要，可以在每個(gè)顏色通道中取不同的 百分點(diǎn)，或者在所有顏色通道中取相同的百分點(diǎn)。
一旦每個(gè)顏色通道的代表背景顏色的顏色值被識(shí)別，則為每個(gè)顏 色通道確定顏色調(diào)整參數(shù)。顏色調(diào)整參數(shù)適于將代表性顏色值調(diào)整到 希望的顏色值。例如，如果代表性顏色值是200,并且希望的顏色值 為255,則需要1. 275的縮放因子來達(dá)到255的顏色值。每個(gè)顏色通 道的顏色調(diào)整參數(shù)可以相同或不同。如果希望每個(gè)通道的顏色調(diào)整參 數(shù)相同，則其可以從為感興趣的每個(gè)通道確定的顏色調(diào)整參數(shù)的平均 值導(dǎo)出。
一旦每個(gè)顏色通道的顏色調(diào)整參數(shù)被確定，則其至少被應(yīng)用到圖 像的所識(shí)別部分，并且可以被應(yīng)用到整個(gè)圖像。為了確信圖像的不是 背景的其它區(qū)域(這些區(qū)域可能已包括在圖像的所識(shí)別部分中)不會(huì) 不利地影響所選擇的代表性背景顏色，所選擇的圖像部分可以在獲取 直方圖之前被去飽和。圖像的所識(shí)別部分的每個(gè)顏色通道的去飽和將 按比例縮減顏色差或明亮度差，從而減少對(duì)代表性顏色值的任何影 響。 一旦選擇了每個(gè)顏色通道中的代表性顏色值，則該顏色值被再飽 和到原始顏色尺度(color scale),并且用于確定該顏色通道的顏 色調(diào)整參數(shù)。
為了確保圖像的其它重要區(qū)域不會(huì)通過應(yīng)用所選的顏色調(diào)整參 數(shù)而被不適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，則進(jìn)一 步考慮圖像的另 一重要特征的顏色或明 亮度等級(jí)來選擇顏色調(diào)整參數(shù)，所述重要特征例如在攝影ID圖像的
15情況下的對(duì)象的臉。圖像的第二部分可以被再次自動(dòng)地或由操作員識(shí) 別，并且該第二部分的直方圖可以被獲取。第二部分可以是圖像的兩 個(gè)或更多個(gè)區(qū)域，這些區(qū)域在圖像內(nèi)可以鄰接或不鄰接。第二部分的 直方圖的目的是識(shí)別一個(gè)或多個(gè)顏色通道中的顏色值極值。在將顏色 調(diào)整參數(shù)實(shí)際應(yīng)用到圖像的至少第 一部分之前，由所確定的顏色調(diào)整 參數(shù)來調(diào)整每個(gè)顏色通道的顏色值極值。如果任一具體顏色通道的調(diào) 整過的顏色值極值在顏色的可打印范圍之外，則所有顏色通道的顏色 調(diào)整參數(shù)被適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，以保持顏色值極值處于顏色的可見或可打印 范圍之內(nèi)，從而避免剪裁任一顏色通道中的顏色值極值。在攝影ID
圖像的示例中，這將保護(hù)人臉上的高亮部分(highlights),或者一
件衣服的明亮度，同時(shí)仍然允許將背景變白至接近于白色的顏色，甚 至變?yōu)檎嬲陌咨?br> 盡管上面的描述將顏色調(diào)整參數(shù)直接應(yīng)用到工作顏色空間中的 圖像的顏色值，但是這可能不是希望的，其中所述工作顏色空間可能 與其中原始記錄圖像的顏色空間不同。本領(lǐng)域中公知的是，在調(diào)整顏 色平衡和曝光量中的一個(gè)或多個(gè)之前，將各個(gè)顏色空間中的圖像轉(zhuǎn)換 為線性或?qū)?shù)反射率，線性或?qū)?shù)輻射率，或線性密度。因而，上述
順序變?yōu)榇_定代表圖像的一部分的顏色值；將該顏色值轉(zhuǎn)換為例如 線性或?qū)?shù)反射率；基于代表性顏色值，確定線性或?qū)?shù)反射率度量 中的顏色調(diào)整參數(shù)；將圖像轉(zhuǎn)換為線性或?qū)?shù)反射率度量；在線性或 對(duì)數(shù)反射率度量中將顏色調(diào)整參數(shù)應(yīng)用到圖像的至少第 一部分；以及 將圖像轉(zhuǎn)換回工作顏色空間。這些步驟可以作為如圖5a所示的一系 列操作被直接應(yīng)用到該圖像，或者通過利用如圖5b所示的查找表 (LUT)應(yīng)用到該圖像以提高處理效率。可以確定給定顏色空間的顏 色值和各種線性或?qū)?shù)度量之間的關(guān)系，如本領(lǐng)域所公知的。作為示 例，sRGB顏色空間的線性反射率與顏色值的曲線圖如圖6所示。
對(duì)于圖像的每個(gè)顏色通道LUT可以具有單獨(dú)的數(shù)據(jù)。為了建立供 使用的單個(gè)LUT,準(zhǔn)備用于將圖像轉(zhuǎn)換到線性或?qū)?shù)反射率、線性或 對(duì)數(shù)輻射率、或者線性密度度量的第一 LUT,將顏色調(diào)整參數(shù)應(yīng)用到 第一LUT,并且將調(diào)整過的LUT值轉(zhuǎn)換回工作顏色空間，從而產(chǎn)生可 以-故應(yīng)用到圖像數(shù)據(jù)的單個(gè)LUT。每個(gè)圖像可以具有唯一的LUT。
可替換地，如果可以假定對(duì)于需要顏色調(diào)整的所有圖像而言，攝
16影條件近似相同，則可以準(zhǔn)備"標(biāo)準(zhǔn)"LUT,以提高顏色調(diào)整過程的 效率。例如，專用于攝影ID圖像的攝影工作室或工作間應(yīng)當(dāng)具有照 相機(jī)相對(duì)于相關(guān)背景、對(duì)象和光源的一致放置；相一致的照明；和設(shè)
定的背景。背景的圖像可以被拍攝并且用于確定使背景看起來是白色 的合適的LUT,該LUT然后將被應(yīng)用到利用該設(shè)置拍攝的所有攝影ID 圖像。這將不會(huì)計(jì)及對(duì)象的衣服或臉的飽和度或明亮度的變化并且因 此可能導(dǎo)致對(duì)象的一些剪裁，但是LUT可以基于使背景成為可接受的 白色的顏色調(diào)整參數(shù)，而不會(huì)過度地剪裁許多面部特征或衣服顏色。 這可以例如根據(jù)攝影ID圖像的樣本確定，其中基于在所有取樣的攝 影ID圖像中防止剪裁所需的顏色調(diào)整參數(shù)來確定中值顏色調(diào)整參數(shù) 或適當(dāng)確定的其它值。再次，可以為在相似或相同條件(例如照明和 與對(duì)象的距離)下產(chǎn)生的任何系列的圖像(例如水下圖像)準(zhǔn)備這種 類型的LUT。當(dāng)在逐圖像的基礎(chǔ)上確定顏色調(diào)整參數(shù)時(shí)將會(huì)達(dá)到最佳 結(jié)果，但是將預(yù)先編程的LUT應(yīng)用到所有相似拍攝的圖像，可以實(shí)現(xiàn) 高效率和可靠的可接受的結(jié)果。
在顏色空間是非線性，或者在其被定義為使得參考白色具有不相 等的顏色通道值的情況下，可以在分析第一部分的調(diào)整步驟之前或者 在去飽和之前對(duì)顏色值進(jìn)行歸一化，并且可以在識(shí)別代表第一部分的 顏色值之后或者在這樣的代表性顏色值的再飽和之后，轉(zhuǎn)換回原始顏 色空間。
為了簡(jiǎn)便，任何開始的顏色空間可以被轉(zhuǎn)換到要在其中工作的另 一個(gè)顏色空間。例如，亮度-色度顏色空間可以被轉(zhuǎn)換到RGB或sRGB, 以便調(diào)整顏色值。為了計(jì)算方便，所轉(zhuǎn)換后的顏色空間可以被進(jìn)一步 轉(zhuǎn)換到線性反射率或?qū)?shù)反射率，線性輻射率或?qū)?shù)輻射率，或線性 密度。
根據(jù)上面的描述應(yīng)當(dāng)顯而易見的是，這個(gè)過程對(duì)于保持陰影以及 高亮部分都是有用的。可以按照與將標(biāo)識(shí)照片背景變?yōu)榻咏诎咨?似的方式來將黑色或其它暗色變?yōu)榻咏谙Ｍ暮谏?，由此暗色區(qū) 域中的圖像經(jīng)歷變黑效果。另外，如果需要的話，可以使用這里描述 的技術(shù)將圖像中的其它希望的顏色強(qiáng)制變?yōu)樘囟伾?，例如，使水?br> 為特定的藍(lán)綠色的陰影。
許多不同類型的設(shè)備可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法，如圖7所示。例如，具有存儲(chǔ)器210并且能夠接受圖像數(shù)據(jù)作為輸入的任何計(jì)算機(jī)
系統(tǒng)200可以被用在該方法中。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的示例包括桌上型或膝上 型計(jì)算機(jī)、 一體機(jī)(kiosk)和小型實(shí)驗(yàn)室(mini lab)。該計(jì)算機(jī)可 以是連網(wǎng)的或者獨(dú)立的。該計(jì)算機(jī)可以是成像裝置(例如照相機(jī))的 一部分、直接連接到成像裝置、或者能夠接受來自成像裝置、便攜式 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)設(shè)備或者諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)的輸入。根據(jù)需要，該計(jì)算機(jī) 可以包括一個(gè)或多個(gè)USB端口、串行端口、便攜式存儲(chǔ)器設(shè)備讀取器 或者網(wǎng)絡(luò)連接。
顯示器2 2 0可以用于同時(shí)或按序觀看原始彩色圖像和調(diào)整過的彩 色圖像。該顯示器可以是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一部分，或者與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通 信以接收要顯示的圖像數(shù)據(jù)。顯示器的例子包括監(jiān)視器，例如陰極射 線管(CRT)和液晶顯示器(LCD)監(jiān)視器、電視機(jī)、照相機(jī)顯示屏幕、 打印機(jī)顯示屏幕、移動(dòng)電話顯示屏幕和任何類型的其它顯示屏幕，包 括LCD、有機(jī)發(fā)光二極管(0LED) 、 CRT及其它。
該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以包括或可通信地連接到輸入設(shè)備230,其中該 輸入設(shè)備能夠接受至少一個(gè)彩色圖像進(jìn)行調(diào)整。該輸入設(shè)備可以可通 信地連接到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器。合適的輸入設(shè)備可以包括但不限于，盤 驅(qū)動(dòng)器、緊湊盤(CD)驅(qū)動(dòng)器、數(shù)字視頻盤(DVD)驅(qū)動(dòng)器、便攜式 存儲(chǔ)器讀取器、通用串行總線(USB)端口、紅外端口、 wifi接收器、 光學(xué)數(shù)據(jù)掃描儀或接收器、以及諸如互聯(lián)網(wǎng)、廣域網(wǎng)(WAN)或局域 網(wǎng)(LAN)連接的網(wǎng)絡(luò)連接。
該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還可以包括用于原始或調(diào)整過的彩色圖像的輸出 設(shè)備240。該輸出設(shè)備可以是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一部分或可通信地鏈接到 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。合適的輸出設(shè)備的例子包括但不限于，打印機(jī)、攝影打 印設(shè)備、復(fù)印機(jī)、便攜式存儲(chǔ)器設(shè)備、盤、CD、 DVD、存儲(chǔ)器位置或 網(wǎng)絡(luò)位置。合適的打印機(jī)可以包括熱打印機(jī)、噴墨打印機(jī)和激光打印 機(jī)，不管是消費(fèi)者級(jí)別、商業(yè)級(jí)別的還是專業(yè)級(jí)別的。攝影打印設(shè)備 可以包括那些通常存在于小型實(shí)驗(yàn)室和攝影實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)備以及單 機(jī)設(shè)備。
一旦通過輸入設(shè)備接收到進(jìn)行顏色調(diào)整的圖像并且將其放在存 儲(chǔ)器中，則計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析存儲(chǔ)器中的彩色圖像的至少第一部分，以 確定代表第 一部分顏色的顏色值。作為確定代表性顏色值的一部分，
18計(jì)算機(jī)可以在分析第 一部分以確定顏色值之前將圖像的該第 一部分去飽和，并且使該顏色值再飽和。使用該顏色值，計(jì)算機(jī)然后確定該顏色值的顏色調(diào)整參數(shù)，以將該顏色值調(diào)整到希望的顏色值。顏色調(diào)整參數(shù)可以被應(yīng)用到存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的圖像的該至少第 一部分。在應(yīng)用顏色調(diào)整參數(shù)之前，計(jì)算機(jī)可以識(shí)別圖像的至少笫二部分，其中該第二部分具有顏色值極值；分析第二部分以確定代表該顏色值極值的顏色值；以及使用第二部分顏色值來檢查顏色調(diào)整參數(shù)，使得一旦通過該顏色調(diào)整參數(shù)調(diào)整圖像時(shí)，該顏色值極值不會(huì)被剪裁或丟失。
上述步驟中的任一步驟可以由計(jì)算機(jī)基于預(yù)先編程的指令來執(zhí)行，或者可以包括用戶輸入。例如，要分析的圖像的第一部分、笫二部分和任何其它部分可以由程序來識(shí)別，所述程序例如^(旦不限于，面部識(shí)別、形狀識(shí)別、主題識(shí)別、顏色識(shí)別或圖^象分割。可替換地，第一部分、第二部分或者這二者可以是預(yù)定的區(qū)域，例如，占據(jù)圖像內(nèi)某個(gè)位置的幾何形狀?？商鎿Q地，用戶可以通過利用鼠標(biāo)來指向、觸摸屏幕、或者畫出或拖出圍繞要被分析的指定區(qū)域的形狀，來選擇圖像的一部分進(jìn)行分析。
可以基于要選擇的預(yù)設(shè)值來自動(dòng)地確定圖像的 一部分的代表性顏色值。代表性顏色值可以由程序來確定，該程序考慮被取樣的圖像的該部分以及該部分代表希望的顏色值的確定性來統(tǒng)計(jì)地確定哪個(gè)顏色值最佳地代表該圖像部分的顏色值。代表性顏色值可以被用戶覆
蓋(override)或由用戶選擇。例如，顏色^f直或顏色^f直范圍可以祐J史字地、可視地、或者既數(shù)字地又可視地呈現(xiàn)給用戶，其中計(jì)算機(jī)推薦代表性顏色值或者不推薦代表性顏色值。該程序可以被設(shè)計(jì)為使得用戶可以選擇所建議的代表性顏色值，選擇所示出的顏色值之一，或者輸入可能與上述所有都不同的截然不同的顏色值。
計(jì)算機(jī)可以被編程為向用戶示出使用基于計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的參數(shù)、用戶產(chǎn)生的參數(shù)或其某種組合的各種顏色調(diào)整參數(shù)取樣調(diào)整過的圖像，以允許用戶為預(yù)期目的選擇視覺上看起來最好的調(diào)整過的圖像，所述計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的參數(shù)、用戶產(chǎn)生的參數(shù)是使用這里所討論的產(chǎn)生參數(shù)的
各種技術(shù)產(chǎn)生的。
用戶也可以輸入顏色值極值。如果存在飽和度、明亮度或者這二者的極值，并且存在用戶不介意剪裁的圖像部分而其它區(qū)域更重要，則這可能是有用的。例如，在攝影ID圖像中，在面部特征中的著色和特征應(yīng)當(dāng)被保持盡可能接近于原始的著色和特征，而衣服的著色或明亮度不是那么重要。相反，對(duì)于時(shí)裝設(shè)計(jì)目錄，模特的面部不重要，而衣服的飽和度、色調(diào)或明亮度等級(jí)的保持會(huì)很重要。因而，包括要保持的著色或特性的圖像部分的識(shí)別可以是有用的?？商鎿Q地，這可以由計(jì)算機(jī)使用面部識(shí)別、形狀識(shí)別、主題識(shí)別、顏色識(shí)別、或圖像
分割，或者通過分析預(yù)設(shè)的識(shí)別部分(例如占據(jù)圖像內(nèi)某個(gè)部分的幾何形狀)來確定。
示例
1、攝影識(shí)別ID的調(diào)整
在RGB顏色空間中如下調(diào)整攝影ID圖像，其中在對(duì)象的襯衫上達(dá)到最大顏色值
初始 紅 《錄 藍(lán)
背景 232 228 221
對(duì)象的襯衫 242 1 17 1 34
使用上述值將背景縮放到白色(255， 255, 255 )而不考慮圖像的其余部分，對(duì)于紅色通道需要1. 099的顏色調(diào)整參數(shù)。但是，使用這個(gè)顏色調(diào)整參數(shù)將導(dǎo)致對(duì)象的襯衫的三個(gè)通道中的最大顏色值(即紅色顏色值)調(diào)整過的顏色值為265，表示該顏色值將被剪裁到255。為了確保襯衫的顏色值不被剪裁，顏色調(diào)整參數(shù)被減小到1.054，從而提供如下最終值
調(diào)整過 紅 綠 藍(lán)
背景 245 240 233
對(duì)象的襯衫 255 123 141
這使得背景更白，同時(shí)保持對(duì)象襯衫的顏色值。更完整的調(diào)整識(shí)別用于每個(gè)通道的顏色調(diào)整參數(shù)，其中紅色通道的顏色調(diào)整參數(shù)是1. 099,綠色通道的是1. 118,藍(lán)色通道的是1. 154。
20然而，再次，使用這些顏色調(diào)整參數(shù)將導(dǎo)致對(duì)象的襯衫具有265的紅色顏色值，表示該顏色值將被剪裁到255。為了確保襯衫的顏色值不被剪裁，紅色通道的顏色調(diào)整參數(shù)被減小為1.054，提供了 245的調(diào)整過的顏色值。然后通過將相應(yīng)顏色調(diào)整參數(shù)乘以修改后的紅色顏色調(diào)整參數(shù)與原始紅色顏色調(diào)整參數(shù)的比率1.054/1.099,來確定綠色和藍(lán)色通道的顏色調(diào)整參數(shù)。這提供了如下值
調(diào)整過的
背'
對(duì)象的襯衫
紅
245
255
245129
藍(lán)
245
149
2、使用線性反射率值
顏色空間的顏色值被轉(zhuǎn)換到線性反射率值，以便于操作。線性反射率、對(duì)數(shù)反射率、線性輻射率、對(duì)數(shù)輻射率、或線性密度的使用可以增加顏色調(diào)整的精度。作為示例，在使用RGB顏色空間的8比特系統(tǒng)中，紅色值被轉(zhuǎn)換為線性反射率，然后被調(diào)整到255。調(diào)整過的線性反射率值然后被轉(zhuǎn)換回RGB空間。
紅色 線性反射率初始值 200 0.5147希望值 255 1.0顏色調(diào)整參數(shù) 1.275 1.943
3、去飽和
去飽和確實(shí)提高了第一部分代表性顏色值的分析精度。例如，攝影識(shí)別圖像的真實(shí)背景顏色在RGB顏色空間中是(232 228 221 ),但是對(duì)象的襯衫是粉色(242 117 1 34 ),其通過產(chǎn)生太高的紅色通道代表性顏色值，可能會(huì)影響代表性背景顏色的分析。
為了削弱襯衫的顏色值在第 一部分分析中的重要性，鑒于襯衫在
部分代表性顏色值之前，所有通道的顏色值都被移向它們的平均值，也就是說，去飽和。可以基于圖像樣本或?qū)嶒?yàn)來選擇去飽和的量，以
21便足夠地削弱任何不希望的特征。在這種情況下，飽和度因子1/3
用于對(duì)顏色值進(jìn)行去飽和，使得襯衫的粉色為(190 149 154 ),其不再具有在背景顏色的顏色值之上的任何顏色值。
4、去々包和/再々包和中的顏色空間歸一化
在具有不等值的參考白色的顏色空間中，例如具有(RN GN BN)的參考白色的RGB空間中，歸一化矩陣被包括在線性反射率轉(zhuǎn)換矩陣相乘中，用于去飽和(例如三分之一)和再飽和，如下所示，其中Rin、 Gin、 Bin是初始顏色值,R。ut、 G。ut、 B福是調(diào)整過的顏色值。
0<)1
0<)
00及wj
輸出顏色
去歸一化
0.5555 0.2222 0.2222
0.2222 0.5555 0.2222
0.2222 0.2222 0.5555
去飽和
及wQ Q
0瓜0
0
腸
腸
輸入賴色
—麵r0o -'2.3333—0.6667-0.66"0
0GW-0.66672.3333-0.66670
,加fo0做.0,6667—0.66672.333300
輸出顏色
去歸一化
00
再飽和
歸一化
所"
輸入顏色
5、去飽和/再飽和中的顏色空間轉(zhuǎn)換
在RGB顏色空間中，顏色值被轉(zhuǎn)換到亮度-色度系統(tǒng)中，用于去飽和，然后被轉(zhuǎn)換回RGB顏色空間，用于分析第一部分代表性顏色值。在確定代表性顏色值后，該代表性顏色值被轉(zhuǎn)換到亮度-色度系統(tǒng)，用于再飽和，然后被轉(zhuǎn)換回RGB顏色空間，用于確定顏色調(diào)整參數(shù)。這可以通過矩陣相乘來完成，如下所示。作為示例，示出去飽和三分之一，再々包和(乘以3)。
去飽和
0.5774—0.4082.-0.707 r、00 —-0,57740.57740.5774腸
0.57740.81650.000001/30-O,機(jī)0.8165—0.4082
0.5 74—0.40820.7071001/3-0.70710.00000.7071飾
輸出賴色 從IXC轉(zhuǎn)換到ftGfi 去炮和 從RGB轉(zhuǎn)接到LCC
其中，上述矩陣相乘等價(jià)于:
22<formula>formula see original document page 23</formula>
輸出顏色 從LCc轉(zhuǎn)換到RGfi 再飽和 從轉(zhuǎn)械到L(X 輸入顏色
其中上述矩陣相乘等價(jià)于:
<formula>formula see original document page 23</formula>輸出顏色 再飽和 輸入顏色部件列表
100輸入圖像的步驟
110識(shí)別圖像的第一部分的步驟
120將圖像的第一部分去飽和的步驟
130確定代表性色彩值的步驟
140將代表性色彩值再飽和的步驟
150識(shí)別圖像的第二部分的步驟
160確定圖像的第二部分的顏色值極值的步驟
170確定色彩調(diào)整參數(shù)的步驟
180應(yīng)用色彩調(diào)整參數(shù)的步驟
200計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
210存儲(chǔ)器
220顯示器
2 30輸入設(shè)備
240輸出設(shè)備
2權(quán)利要求
1、一種將數(shù)字圖像中的顏色調(diào)整到希望的顏色值的方法，包括識(shí)別該圖像的至少第一部分，其中該第一部分包括該顏色；分析該第一部分以確定代表第一部分顏色的顏色值；確定該顏色值的顏色調(diào)整參數(shù)以將該顏色值調(diào)整到該希望的顏色值；將該顏色調(diào)整參數(shù)應(yīng)用到該圖像的該至少第一部分；其中該方法還包括下列步驟中的一個(gè)或多個(gè)在分析該第一部分以確定顏色值之前對(duì)該圖像的該第一部分執(zhí)行去飽和，并且使該顏色值再飽和；以及識(shí)別該圖像的至少第二部分，其中該第二部分具有顏色值極值，分析該第二部分以確定代表該顏色值極值的顏色值，以及在確定該顏色調(diào)整參數(shù)時(shí)使用該第二部分顏色值。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該顏色是中性顏色。
3、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該希望的顏色調(diào)整是變白或變愛
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該圖像的第一部分是該圖像的 全部、該圖像的預(yù)定區(qū)域、該圖像的用戶指定的區(qū)域或其組合。
5、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該圖像的第一部分介于該圖像 的10%到90%之間，鄰接或非鄰接。
6、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該圖像的第二部分不是該圖像 的第一部分。
7、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該圖像的第二部分是該圖像的 用戶指定的區(qū)域、預(yù)定區(qū)域或其組合。
8、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中分析該圖像的第一部分或該圖 像的第二部分包括獲取直方圖。
9、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中識(shí)別該圖像的第一部分或該圖 像的第二部分包括自動(dòng)檢測(cè)圖像主題。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中自動(dòng)檢測(cè)圖像主題包括面部檢 測(cè)、模式檢測(cè)、場(chǎng)景檢測(cè)或分割中的一個(gè)或多個(gè)。
11、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該圖像是攝影識(shí)別圖像。
12、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中對(duì)該圖像的第一部分執(zhí)行去飽和包括識(shí)別該圖像的第一部分的飽和度極值；和調(diào)節(jié)該去飽和，以計(jì)及飽和度極值。
13、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中分析該圖像的第一部分或該圖像的第二部分包括取平均值。
14、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該數(shù)字圖像包括像素，以及應(yīng)用顏色調(diào)整參數(shù)包括分析該圖像的該至少第 一部分中的每個(gè)像素，以確定每個(gè)像素顏色值；確定每個(gè)像素顏色值是否在距該代表性顏色值的預(yù)定范圍之內(nèi)；以及將該顏色調(diào)整參數(shù)應(yīng)用到距該代表性顏色值的預(yù)定范圍之內(nèi)的每個(gè)像素值。
15、 一種將數(shù)字圖像中的顏色調(diào)整到希望的顏色值的方法，包括識(shí)別該圖像的至少第 一部分，其中該第 一部分包括該顏色；分析該第一部分以在至少一個(gè)顏色通道中確定代表第一部分顏色的顏色值；確定該至少一個(gè)顏色通道的每一個(gè)中的該顏色值的顏色調(diào)整參數(shù)，以將該顏色值調(diào)整到該希望的顏色值；將相應(yīng)的該至少 一個(gè)顏色通道的每一個(gè)中的顏色調(diào)整參數(shù)應(yīng)用到該圖像的該至少第 一 部分；其中該方法還包括下列步驟中的一個(gè)或多個(gè)在分析該第一部分以確定該至少一個(gè)顏色通道的每一個(gè)中的顏色值之前，對(duì)該至少一個(gè)顏色通道的每一個(gè)中的該圖像的第一部分執(zhí)行去飽和，并且使該至少一個(gè)顏色通道的每一個(gè)中的顏色值再飽和；以及識(shí)別該圖像的至少第二部分，其中該第二部分具有顏色值極值，分析該第二部分以確定代表該至少一個(gè)顏色通道的每一個(gè)中的顏色值極值的顏色值，在確定相應(yīng)的該至少一個(gè)顏色通道的每一個(gè)的顏色調(diào)整參數(shù)時(shí)使用該至少一個(gè)通道的每一個(gè)的第二部分顏色值。
16、 一種用于調(diào)整彩色圖像的系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)，其具有存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)至少一個(gè)彩色圖像和至少一個(gè)調(diào)整過的彩色圖像；顯示器，用于顯示至少一個(gè)彩色圖像、至少一個(gè)調(diào)整過的彩色圖像，或者顯示這二者；輸入設(shè)備，用于接受至少一個(gè)彩色圖像用于調(diào)整，其中該輸入設(shè)備可通信地連接到該存儲(chǔ)器；用于該至少 一 個(gè)調(diào)整過的彩色圖像的輸出設(shè)備；其中該計(jì)算機(jī)分析來自該輸入設(shè)備的在存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)彩色圖像的至少第一部分，其中該第一部分包括要調(diào)整的顏色；分析該第一部分以確定代表第 一 部分顏色的顏色值；確定該顏色值的顏色調(diào)整參數(shù)，以將該顏色值調(diào)整到希望的顏色值；以及將該顏色調(diào)整參數(shù)應(yīng)用到存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器中的該圖像的該至少第一部分；以及其中該計(jì)算機(jī)在分析該第 一部分以確定顏色值之前，還對(duì)該圖像的第一部分執(zhí)行去飽和，并且使該顏色值再飽和；或者識(shí)別該圖像的至少第二部分，其中該第二部分具有顏色值極值，分析該第二部分以確定代表該顏色值極值的顏色值，以及在確定該顏色調(diào)整參數(shù)時(shí)使用該第二部分顏色值。
17、 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中該輸入設(shè)備是便攜式存儲(chǔ)器設(shè)備讀取器、網(wǎng)絡(luò)連接或圖像捕獲設(shè)備。
18、 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中該輸入設(shè)備是與背景和光源相關(guān)聯(lián)的圖像捕獲設(shè)備。
19、 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中該顏色值分別在兩個(gè)或更多個(gè)顏色通道中^t確定和調(diào)整。
全文摘要
描述了一種將圖像中的顏色調(diào)整到希望的顏色值的方法和裝置，其中該方法包括識(shí)別包括要被調(diào)整的顏色的圖像的至少第一部分；分析該第一部分以確定代表性顏色值；確定顏色調(diào)整參數(shù)以將該代表性顏色值調(diào)整到該希望的顏色值；將該顏色調(diào)整參數(shù)應(yīng)用到該圖像的至少第一部分。該方法還可以包括在分析該第一部分以確定顏色值之前對(duì)圖像的第一部分執(zhí)行去飽和，并且使該顏色值再飽和；識(shí)別具有顏色值極值的該圖像的至少第二部分，以確定代表該顏色值極值的顏色值，以及在確定該顏色調(diào)整參數(shù)時(shí)使用該第二部分的顏色值；或者這些步驟的組合。
文檔編號(hào)H04N1/407GK101513035SQ200780033224
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2007年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月6日
發(fā)明者G·J·沃爾夫, K·C·斯科特 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司