專利名稱：用于亮度控制圖像轉(zhuǎn)換的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及圖像處理，且更具體地，涉及一種用于亮度控制圖像轉(zhuǎn)換的方法和裝置，其能夠控制圖像的亮度而不減少圖像的飽和度(Saturation)。
背景技術(shù)：
在低亮度條件下通過便攜照相機或普通照相機捕捉的圖像或者過亮圖像可以包括由于圖像的低對比度而導(dǎo)致的用戶無法容易區(qū)分的細節(jié)，因此，經(jīng)常要求對圖像的亮度進行控制。能夠通過增加整體黑暗的圖像的亮度或通過減少整體明亮的圖像的亮度來提高圖像的質(zhì)量。另外，當圖像包括相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)以及相對復(fù)雜的顏色時，有時對圖像的亮度進行控制。此外，對圖像的亮度進行控制以便提高圖像的室外可見度。存在這樣的算法，其用于轉(zhuǎn)換輸入圖像的色彩空間，然后僅轉(zhuǎn)換來自對應(yīng)于亮度的通道的信息以便減少諸如塊噪聲或輪廓噪聲的噪聲。 不過，在上述亮度改變方案中，通常僅控制亮度通道，因此，原始輸入圖像的顏色印象(color impression)往往丟失。具體來說，當圖像的亮度增加時，人眼感知的飽和度變低?？吹綀D像的人經(jīng)常有圖像似乎失去顏色的感覺。為了校正這一缺點，首先通過用于亮度校正的算法來處理圖像，然后將用于飽和度改進的算法附加地應(yīng)用于已處理的圖像。然而，在這種情況下，即使這一應(yīng)用雙算法的處理不能根據(jù)亮度變化的程度來補償飽和度，但可以僅補償輸出圖像的飽和度。因此，缺點在于，不能原樣重現(xiàn)原始圖像的顏色印象。圖I說明用于亮度校正的普通方案。一般，通過使用直方圖或映射函數(shù)(其將紅、綠、藍(RGB)輸入圖像110轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr色彩空間120)來執(zhí)行輸入/輸出亮度轉(zhuǎn)換的高動態(tài)范圍(HDR)算法或降噪算法如圖I所示且在下面公式(I)示出。最常用的YCbCr色彩空間是應(yīng)用于標準分辨率電視(SDTV)的BT. 601版本(見公式(I))，并且將輸入的RGB圖像劃分為對應(yīng)于亮度的Y通道和類似于對立色彩空間的Cb-Cr色彩空間。Y值通常被稱為“ luma",且類似于人眼感知的亮度值。Y = O. 299*R+0. 587*G+0. 114*BCb = 128-0. 168736*R-0. 331264*G+0. 5*BCe = 128+0. 5*R-0. 418688*G_0. 081312*B......... (I)因此，在公式⑴中，在用于亮度控制的現(xiàn)有算法中旨在應(yīng)用于Y值的算法被應(yīng)用于Y值130 (如由參考數(shù)字140表示的)，且獲得轉(zhuǎn)換的Y’值150。該算法然后通過使用公式下面的公式(2)將包括轉(zhuǎn)換的Y’值150和現(xiàn)有的Cb-Cr值的Y' CbCr 160轉(zhuǎn)換為RGB值，并輸出轉(zhuǎn)換的R’ G’ B’值170。R' = 298.082^' /256+408. 583*CK/256_222. 921G' = 298.082^' /256-100. 291*CB/256_208. 120*CK/256+135. 576B' = 298.082^' /256+516. 412*CB/256_276. 836......... (2)
另タ卜，可以使用色調(diào)飽和度等級(Hue-Saturation-Level, HSL)色彩空間、色調(diào)飽和度值(Hue-Saturation-Value，HSV)色彩空間或者色調(diào)飽和度強度(Hue-Saturation-Intensity, his)色彩空間來代替 YCbCr 色彩空間。當 M 是 max (R, G, B)且m是min(R，G，B)時，即使在色調(diào)值之間有少許不同且在飽和度(或色度(chroma))值之間有少許不同，C(色度)也被定義為(M-m)，并且由下面公式(3)定義H(色調(diào))。
權(quán)利要求
1.一種圖像的亮度控制方法，該方法包括 將第一非線性色彩空間的輸入圖像轉(zhuǎn)換到第二線性色彩空間； 確定亮度控制比率； 根據(jù)所述亮度控制比率調(diào)整第二線性色彩空間的通道； 將第二線性色彩空間轉(zhuǎn)換到第一非線性色彩空間以形成輸出圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，進一步包括 當在根據(jù)所述亮度控制比率調(diào)整的第二線性色彩空間的通道中存在超過預(yù)定色域的通道時，通過將色域的最大值除以已調(diào)整的第二線性色彩空間的通道中最高通道的值所獲得的結(jié)果值乘以亮度控制比率來校正亮度控制比率。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述亮度控制比率表示為所述輸出圖像的亮度對所述輸入圖像的亮度的比率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，將第一非線性色彩空間的輸入圖像轉(zhuǎn)換到第二線性色彩空間包括 將紅、綠和藍(RGB)色彩空間的輸入圖像轉(zhuǎn)換到線性RGB色彩空間；以及 將所述線性RGB色彩空間轉(zhuǎn)換到XYZ色彩空間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括 將所述圖像的線性RGB值色彩空間中的每個通道乘以亮度控制比率； 確定在所述圖像的線性RGB色彩空間的通道中是否存在超過色域的通道；以及 當在線性RGB色彩空間的通道中存在超過色域的通道時，通過將已經(jīng)通過將色域的最大值除以最高通道的值獲得的結(jié)果值乘以亮度控制比率所獲得的結(jié)果值確定為新的亮度控制比率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括 通過將所述圖像的線性RGB色彩空間的每個通道乘以經(jīng)校正的亮度控制比率來產(chǎn)生輸出圖像。
7.一種圖像的亮度控制裝置，該裝置包括 色彩空間轉(zhuǎn)換器，用于將第一非線性色彩空間的輸入圖像轉(zhuǎn)換到第二線性色彩空間； 亮度控制比率確定器，用于確定亮度控制比率； 亮度控制器，用于根據(jù)所述亮度控制比率調(diào)整第二線性色彩空間的通道，以及將第二線性色彩空間轉(zhuǎn)換到第一非線性色彩空間以形成輸出圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，進一步包括 亮度控制校正器，用于當在根據(jù)所述亮度控制比率調(diào)整的第二線性色彩空間的通道中存在超過預(yù)定色域的通道時，通過將色域的最大值除以已調(diào)整的第二線性色彩空間的通道中最高通道的值所獲得的結(jié)果值乘以亮度控制比率來校正亮度控制比率。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述亮度控制比率表示為所述輸出圖像的亮度對所述輸入圖像的亮度的比率。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述色彩空間轉(zhuǎn)換器將在紅、綠和藍(RGB)色彩空間的輸入圖像轉(zhuǎn)換到線性RGB色彩空間，以及將所述線性RGB色彩空間轉(zhuǎn)換到XYZ色彩空間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，還包括亮度控制校正器，用于將所述圖像的線性RGB值色彩空間中的每個通道乘以亮度控制比率；用于確定在所述圖像的線性RGB色彩空間的通道中是否存在超過色域的通道；以及當在線性RGB色彩空間的通道中存在超過色域的通道時，通過將已經(jīng)通過將色域的最大值除以最高通道的值獲得的結(jié)果值乘以亮度控制比率所獲得的結(jié)果值確定為新的亮度控制比率。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，亮度控制應(yīng)用器通過將所述圖像的線性RGB色彩空間的每個通道乘以校正的亮度控制比率來產(chǎn)生輸出圖像。
全文摘要
一種用于亮度控制圖像轉(zhuǎn)換的方法和裝置。該方法包括將第一非線性色彩空間的輸入圖像轉(zhuǎn)換到第二線性色彩空間；確定亮度控制比率；根據(jù)該亮度控制比率調(diào)整第二線性色彩空間的通道；將第二線性色彩空間轉(zhuǎn)換到第一非線性色彩空間以形成輸出圖像。
文檔編號H04N9/77GK102638688SQ201210027930
公開日2012年8月15日 申請日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月9日
發(fā)明者張東薰, 樸賢熙, 趙成大, 閔丙錫 申請人:三星電子株式會社