1.本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种基于广色域的图像调色方法、设备、存储介质。
背景技术：
2.原始图像文件(raw图像文件)包含从数码相机、扫描器或电影胶片扫描仪的图像传感器所处理数据。该种格式的文件尚未被处理，未被打印或用于编辑。通常情况下，原始图像有宽色域的内部色彩，可以进行精确的调整，可以在转换之前作出一些简单修改，如tiff或jpeg文件格式存储。方便打印，或进一步的处理。这些编码往往依赖于色彩图像的设备。这些图像常常被形容为“raw图像文件”，虽然实际上不是指单一的原始文件格式。其实有几十种不同型号的数码设备在使用这种格式(常见于数码相机或胶片扫描仪)。原始图像文件，有时也被称为数字底片，因为它们充当与电影底片相同的角色，并不是作为图像直接使用，而是创建一个包含所有信息的图像。同样，转换成可视格式原始图像文件的过程中，有时也被称为渲染原始图像，相当于电影发展过程中用于感光胶片转换成可视图像的比喻。图像渲染是白平衡和色彩分级的过程中的一部分。
3.目前，市面上的修图软件都会包含对于颜色调整的工具，对于颜色的修改与编辑是修图软件中非常重要的功能。随着数码相机的普及，越来越多的用户习惯对有更多的宽容度与颜色可修改性的raw图像进行调色。同时，广色域的显示设备的流行，也使得越来越多的用户习惯在广色域下进行图像调整。但是，当前市面上大部分的软件会直接对图像进行调整，由于默认的工作空间是较窄的srgb色域，在调色的时候，往往会出现调色的效果不线性，调整力度大的时候出现非常明显的断层，色斑等问题。而且，大部分的工具不支持数码相机raw图像的解析与颜色调整。因此申请人提出一种基于广色域的图像调色方法，解决现有技术的问题。
技术实现要素：
4.(一)技术方案
5.本发明通过如下技术方案实现：一种基于广色域的图像调色方法，所述方法具体包括：
6.输入原始图像并转换为广色域颜色空间；
7.分离颜色通道及亮度通道；
8.将数据转广色域的rgb数据；
9.输出结果图。
10.作为上述方案的进一步说明，所述输入原始图像并转换为广色域颜色空间具体的：
11.输入raw图像数据，从raw图像文件中获取原始的raw元数据；
12.参照raw元数据中记录的相机参数，进行raw数据转档；
13.使用相机的标定数据，通过配置文件将转档后的raw数据转换为链接空间获得到广色域空间下的数据。
14.作为上述方案的进一步说明，所述输入原始图像并转换为广色域颜色空间具体的：
15.输入非raw图像；
16.获取当前图像的颜色空间；
17.从当前图像颜色空间将图像转为广色域颜色空间。
18.作为上述方案的进一步说明，所述利用分离颜色通道及亮度通道具体的：先将原始图像并转换为l
*a*b*
广色域颜色空间；在l
*a*b*
空间下的数据，将l
*
分量保留，将a
*
与b
*
与圆点的距离，作为饱和度的表征量；
[0019][0020]
将a
*
与b
*
与x轴的夹角作为色相的表征量，需要将取值范围转为[0, 2π])。
[0021]
作为上述方案的进一步说明，所述将数据转广色域的rgb数据具体的包括亮度的调整：
[0022]
对于指定的范围(l-δl,a-δa,b-δb)与(l+δl,a+δa,b+δb)的空间内的所有像素值调整亮度；δl，δa，δb表示调色的范围；在亮度l分量上有scale
l
的调整量；调整公式如下：
[0023]
l
dst
＝clamp(l
src
*scale
l
*decay)
[0024]
l
dst
为亮度的输出值；l
src
为输入值；decay为衰减值；l
dst
的值在[0.0, 1.0]的范围内；
[0025]
b.对于衰减值decay，对于不在指定范围内的像素值其值为0；输入的像素值越靠近(l,a,b)，则其衰减值越靠近1.0；
[0026]
c.对于(l
±
δl,a
±
δa,b
±
δb)与(l,a,b)进行平滑插值；δl，δa，δb 表示调色的范围；
[0027]
作为上述方案的进一步说明，所述将将数据转广色域的rgb数据具体的包括饱和度的调整：
[0028]
对于指定的范围(l-δl,a-δa,b-δb)与(l+δl,a+δa,b+δb)这个空间内的所有像素值，δl，δa，δb表示调色的范围；在饱和度s分量上有 scales的调整量，调整公式如下：
[0029]sdst
＝clamp(s
src
*scales*decay)
[0030]sdst
为饱和度输出值，s
src
为输入值，decay为衰减值；s
dst
的值在 [0.0,1.0]的范围内；
[0031]
作为上述方案的进一步说明，所述将数据转广色域的rgb数据具体的包括色相的调整：
[0032]
对于指定的范围(l-δl,a-δa,b-δb)与(l+δl,a+δa,b+δb)这个空间内的所有像素值，δl，δa，δb表示调色的范围；在色相h分量上有 shifth的调整量，调整公式如下：
[0033]hdst
＝clamp_hue(h
src
+(shifth*decay))
[0034]hdst
为色相输出值，h
src
为输入值，decay为衰减值；h
dst
的值在[0, 2π]范围内。
[0035]
作为上述方案的进一步说明，所述l点为l
*a*b*
色彩空间下的(l,a,b) 的点，以其点为中心，在一个子空间(l
±
δl,a
±
δa,b
±
δb)内，执行 (scale
l
,scales,shifth)内的调色操作；
[0036]
对复数个被选择的l点集，可同时进行调色；所有的被选择的点都作用在同样一个空间中，不需要独立的执行多次调色；
[0037]
所述l点集调色根据以下两种情况择一执行：
[0038]
a.被选择的l点集中，一个点(l1,a1,b1)与(l2,a2,b2)，子空间不存在交集，即
[0039][0040]
在相同空间下独立处理子空间的插值；
[0041]
b.被选择的l点集中，一个点(l1,a1,b1)与(l2,a2,b2)，如果其子空间存在交集，即
[0042][0043]
两个子空间内的调整值，根据2个子空间的交集的面积与2个子空间的面积，加权计算衰减decay，按照衰减decay进行平滑。
[0044]
本发明还提出一种基于广色域的图像调色设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器内的计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现一种基于广色域的图像调色方法。
[0045]
本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行一种基于广色域的图像调色方法。
[0046]
(三)有益效果
[0047]
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：由于将图像转到了广色域下进行处理，比起窄色域的空间，调色算法又有更大的调色空间，且调色的结果更加细腻，且不易产生断层。由于调色操作都转为颜色与亮度可分离的广色域空间下的操作，通过因此无论进行了多少次的调色，都可以映射为广色域空间下的一次操作，算法的执行效率更好。本发明对raw图像数据亲和，不需要改造算法就能很好的支持raw数据的调色。且可以通过强制更改色彩空间的方式支持非raw数据。算法兼容性好。
具体实施方式
[0048]
下面结合实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。以下结合实施例详细阐述本发明的内容。
[0049]
需要进一步说明的是，上述方案中，为了举例使用了l
*a*b*
空间进行了专利的描述。然而，相似的色彩空间还有ciexyz，yuv，ycbcr等空间，这样的颜色与亮度分离的颜色空间，均可以通过简单转换，兼容本发明的调色操作，从而获得本发明同等或者近似的调色效果。本专利的权益保护应是调色的操作本身，同时应包含但不限定在色彩空间l
*a*b*
空间进行操作。
[0050]
实施例1
[0051]
一种基于广色域的图像调色方法，所述方法具体包括：
[0052]
输入原始图像并进行数据转换具体的：从raw图像文件中获取原始的 raw数据与raw的元数据，参照元数据中记录的raw图像拍摄瞬间的相机参数，进行raw数据的解析与显像(即将raw图像从bayer数据，通过一系列的算法pipeline，转换为rgb数据。该过程又称为raw转档)。完成转档的raw数据的颜色空间，被称为camera rgb空间。使用相机的标定数据，通过配置文件将camera rgb转换为链接空间(profileconnection space，pcs)，这里使用的pcs为ciel*a*b*空间。这样就能直接得到l*a*b*空间下的数据。
[0053]
需要进一步说明的是原始图像文件(raw图像文件)包含从数码相机、扫描器或电影胶片扫描仪的图像传感器所处理数据。该种格式的文件尚未被处理，未被打印或用于编辑。通常情况下，原始图像有宽色域的内部色彩，可以进行精确的调整，可以在转换之前作出一些简单修改，如tiff 或jpeg文件格式存储。方便打印，或进一步的处理。这些编码往往依赖于色彩图像的设备。这些图像常常被形容为“raw图像文件”，虽然实际上不是指单一的原始文件格式。其实有几十种不同型号的数码设备在使用这种格式(常见于数码相机或胶片扫描仪)。原始图像文件，有时也被称为数字底片，因为它们充当与电影底片相同的角色，并不是作为图像直接使用，而是创建一个包含所有信息的图像。同样，转换成可视格式原始图像文件的过程中，有时也被称为渲染原始图像，相当于电影发展过程中用于感光胶片转换成可视图像的比喻。图像渲染是白平衡和色彩分级的过程中的一部分。
[0054]
利用l
*a*b*
调色算法进行调色具体的：将l
*a*b*
空间下的数据，将l
*
分量保留，将a
*
与b
*
与圆点的距离，作为饱和度的表征量；
[0055][0056]
将a
*
与b
*
与x轴的夹角作为色相的表征量，需要将取值范围转为[0, 2π])。假设被调整的颜色在ciel*a*b*下为(l,a,b)，那么，所有落在(l-δl,a-δa,b-δb)与(l+δl,a+δa,b+δb)这个空间内的所有像素值，都会被调色算法操作。这里的δl，δa，δb调色的范围，为了调色的平滑，内部包含一定程度上的平滑。
[0057]
需要进一步说明的是，l
*a*b*
调色算法指的是在l
*a*b*
色彩空间下的调色算法；l
*a*b*
色彩空间是一种色彩模式。lab颜色模型弥补了rgb和 cmyk两种色彩模式的不足。它是一种设备无关的颜色模型，也是一种基于生理特征的颜色模型。l
*a*b*
色彩空间模型由三个要素组成，一个要素是亮度(l)，a和b是两个颜色通道。a包括的颜色是从深绿色(低亮度值)到灰色(中亮度值)再到亮粉红色(高亮度值)；b是从亮蓝色(低亮度值)到灰色(中亮度值)再到黄色(高亮度值)。因此，这种颜色混合后将产生具有明亮效果的色彩。
[0058]
将l
*a*b*
数据转广色域的rgb数据；具体的包括三方面的内容：
[0059]
(1)亮度：对于指定的范围(l-δl,a-δa,b-δb)与(l+δl,a+ δa,b+δb)的空间内的所有像素值调整亮度；δl，δa，δb表示调色的范围；调整公式如下：
[0060]
l
dst
＝clamp(l
src
*scale
l
*decay)
[0061]
l
dst
为亮度的输出值；l
src
为输入值；decay为衰减值；l
dst
的值在[0.0, 1.0]的范围内；
[0062]
b.对于衰减值decay，对于不在指定范围内的像素值其值为0；输入的像素值越靠近(l,a,b)，则其衰减值越靠近1.0；
[0063]
c.对于(l
±
δl,a
±
δa,b
±
δb)与(l,a,b)进行平滑插值；δl，δa，δb 表示调
色的范围；
[0064]
(2)饱和度：对于指定的范围(l-δl,a-δa,b-δb)与(l+δl,a+δa,b+ δb)这个空间内的所有像素值，δl，δa，δb表示调色的范围；在饱和度 s分量上有scales的调整量，调整公式如下：
[0065]sdst
＝clamp(s
src
*scales*decay)
[0066]sdst
为饱和度输出值，s
src
为输入值，decay为衰减值；s
dst
的值在 [0.0,1.0]的范围内；
[0067]
(3)色相的调整：对于指定的范围(l-δl,a-δa,b-δb)与(l+δl,a+δa,b+δb)这个空间内的所有像素值，δl，δa，δb表示调色的范围；在色相h分量上有shifth的调整量，调整公式如下：
[0068]hdst
＝clamp_hue(h
src
+(shifth*decay))
[0069]hdst
为色相输出值，h
src
为输入值，decay为衰减值；h
dst
的值在[0, 2π]范围内。
[0070]
需要进一步说明的是，所述l点为l
*a*b*
色彩空间下的(l,a,b)的点，以其点为中心，在一个子空间(l
±
δl,a
±
δa,b
±
δb)内，执行 (scale
l
,scales,shifth)内的调色操作；
[0071]
对复数个被选择的l点集，可同时进行调色；所有的被选择的点都作用在同样一个空间中，不需要独立的执行多次；
[0072]
所述l点集调色根据以下两种情况择一执行：
[0073]
a.被选择的l点集中，一个点(l1,a1,b1)与(l2,a2,b2)，子空间不存在交集，即
[0074][0075]
在相同空间下独立处理子空间的插值；
[0076]
b.被选择的l点集中，一个点(l1,a1,b1)与(l2,a2,b2)，如果其子空间存在交集，即
[0077][0078]
两个子空间内的调整值，根据2个子空间的交集的面积与2个子空间的面积，加权计算衰减decay，按照衰减decay进行平滑。
[0079]
实施例2
[0080]
本实施例与实施例1的区别在于，实施例1输入的图像为raw图像，而本实施输入的图像为非raw图像，其他步骤与实施例1相同；从图像文件中获取当前图像的颜色描述文件，从中获取当前的图像的颜色空间(一般的，图像常见的颜色空间为srgb或者adobe rgb)。从当前图像颜色空间将图像转为l
*a*b*
空间。
[0081]
需要进一步说明的是，非raw图像指的是经过了一定的预先处理，是一个有损信息的处理过程；即这个预处理的过程将raw图像从bayer数据，通过一系列的算法pipeline，转换为rgb数据。该过程又称为raw转档)。完成转档的raw数据的颜色空间，被称为camera rgb空间。使用相机的标定数据，通过配置文件将camera rgb转换为链接空间(profileconnection space，pcs)；与raw图像不同的是，非raw图像已经经历了将camera rgb转换为链接空间的过程，这个链接空间一般为srgb或者 adobe rgb，但相机处理的这个过程使不可逆的，因此在实施例2中需要将非raw图像再次转换为链接空间。
[0082]
一种基于广色域的图像调色设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器内
memory)、随机存取存储器(ram，randomaccess memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
[0090]
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0091]
上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。