增强彩色图像对比度的方法及其系统的制作方法_3

文档序号:8905658阅读:来源:国知局
RGB色彩空间,输出对比度增强的彩色图像。
[008引可W理解,由于大多数图像都是WRGB格式存储的,而本发明中的图像处理是在 服L色彩空间中实现的,所W在全部流程的最开始和最末尾要分别进行RGB转换到服L和 服L转换到RGB的操作。
[0089] 此外,上述步骤并不是必须的,在本发明的其他实施方式中,如果源图像并不是 RGB格式,则不需要上述RGB转换服L和服L转换RGB的操作,而应改为由源图格式和服L 格式间的相互转换,如Y化Cb与RGB间的相互转换。
[0090] 作为本实施方式的优选例,图8所示为彩色图像对比度增强算法流程图。
[0091] 如图所示,包括W下各个流程;源图像的输入,RGB色彩空间到服L色彩空间的转 换,饱和度-亮度(S-L)=角形的形成,拉伸区域的划分,拉伸距离的确定,服L色彩空间到 RGB色彩空间的转换和对比度增强图像的输出。其中,拉伸区域的划分由划分判决器完成, 拉伸距离的确定由拉伸判决器完成。具体地说,主要步骤为:
[0092] 1.将源图像从RGB色彩空间转换到服L色彩空间,得到源图像中每个像素点的色 调H、饱和度S和亮度L=个分量。
[0093] 2.保持色调分量H不变,将双圆锥体表示的S维服L色彩空间转换到只含有饱和 度分量S和亮度分量L的二维平面,即得到S-LS角形,如图3所示。
[0094] 3.通过划分判决器,在S-LS角形中得到S个划分区域,如图4所示,每个划分区 域中的所有颜色点的拉伸方向都为它到对应顶点的射线方向。
[009引 4.对源图像的所有像素点所对应的所有S-L立角形,在确定其拉伸方向后,再通 过拉伸判决器确定其拉伸距离,如图7所示,从而得到拉伸后的饱和度分量S'和亮度分量 L-。
[0096] 5.将源图像所有像素点经过饱和度-亮度(S-L)联合拉伸后得到的饱和度分量 S'和亮度分量L',与保持不变的色调分量H-起转换回RGB颜色空间,从而得到对比度增 强后的彩色图像。
[0097] 6.根据对比度增强后的彩色图像的显示效果,反馈地调节划分判决器和拉伸判决 器,调整划分判决器或者拉伸判决器的计算公式后重复步骤3到步骤5。
[009引 7.直到得到效果最佳的增强图像后,输出并显示图像。
[0099] 如图9所示为彩色图像对比度增强处理效果图,如图所示,(a)为源图像,化)为对 比度增强处理后的输出图像。
[0100] 本发明通过在服L色彩空间对饱和度S和亮度L进行联合拉伸,从而显著地增强 彩色图像的对比度。与现有的其他技术相比,简单高效,适合应用于便携式显示设备的图像 处理;而且运行速度较快,能够应用于实时系统的视频处理;最后还易于硬件化,便于集成 到专用集成图像处理巧片当中。
[0101] 本发明的各方法实施方式均可软件、硬件、固件等方式实现。不管本发明是 w软件、硬件、还是固件方式实现,指令代码都可w存储在任何类型的计算机可访问的存储 器中(例如永久的或者可修改的,易失性的或者非易失性的,固态的或者非固态的,固定的 或者可更换的介质等等)。同样,存储器可W例如是可编程阵列逻辑(ProgrammableArray Logic,简称叩AL")、随机存取存储器(RandomAccessMemoir,简称"RAM")、可编程只读存 储器(Programm油leReadOnlyMemoir,简称"PROM")、只读存储器化ead-〇nlyMemoir, 简称"ROM")、电可擦除可编程只读存储器巧lectricallyE;ras油leProgramm油leROM, 简称"EEPROM")、磁盘、光盘、数字通用光盘值igitalVersatileDisc,简称"DVD")等等。 或者W专用集成电路(applicationspecificintegratedcir州it,简称"ASIC"的形式实 现)。
[0102] 本发明第四实施方式设及一种增强彩色图像对比度的系统,图10是该增强彩色 图像对比度的系统的结构示意图。
[0103] 具体地说,如图所示,该增强彩色图像对比度的系统包括W下单元:
[0104] 图像特征值获取单元,用于获取彩色图像的每个像素点在服LS维空间中的色 调,饱和度和亮度的值;
[0105] 维度转换单元,用于在服LS维空间中截取色调值相同的像素点所在的二维平 面,将服L=维空间转换成色调为常量保持不变,且饱和度和亮度为变量的多个二维平面;
[0106] 拉伸方向判决单元,用于对二维平面进行区域划分,确定二维平面中每个像素点 的拉伸方向;
[0107] 拉伸距离判决单元,用于确定沿拉伸方向的拉伸距离,对二维平面中每个像素点 进行拉伸,得到拉伸后的饱和度和亮度;
[010引图像输出单元,用于根据保持不变的色调,拉伸后的饱和度和亮度,输出对比度增 强的彩色图像。
[0109] 本发明通过在服L色彩空间对饱和度和亮度进行联合拉伸,增加了色彩丰富性, 从而显著提高彩色图像的对比度,且具备简单,高效,快速,易于硬件化的优势。
[0110] 第一实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式,本实施方式可与第一实施 方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效,为了 减少重复,该里不再寶述。相应地,本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施 方式中。
[0111] 本发明第五实施方式设及一种增强彩色图像对比度的系统,第五实施方式在第四 实施方式的基础上进行了改进,主要改进之处在于:服L=维空间采用双圆锥体表示,服L =维空间转换得到的二维平面为=角形,对=角形中的像素点进行拉伸时,饱和度的改变 对对比度的影响均匀;由本实施方式中公式确定的拉伸距离不产生失真同时能够较好地增 强彩色图像对比度。具体地说:
[0112] 服LS维空间采用双圆锥体表示,服LS维空间转换得到的二维平面为S角形。
[0113] 相应地,在拉伸方向判决单元中,包括W下子单元:
[0114] 区域划分子单元,用于将S角形划分为分别对应于S角形顶点的S个划分区域;
[0115]拉伸方向确定子单元,用于确定每个划分区域中像素点的拉伸方向为从该像素点 向对应的S角形顶点的射线方向。
[0116] 优选地,在拉伸距离判决单元中,拉伸距离通过W下公式确定;|VC'I= VC|W/|VQ| 入
[0117] 其中,V代表=角形的任一顶点,C为拉伸前像素点在二维平面的坐标,C'为拉伸 后像素点在二维平面的坐标,|VC|-|VC' I为拉伸距离。A为用户调节参数,Q代表将VC延 伸后与划分线相交的交点。IVQl代表在VC方向上该划分区域所能达到的最大距离。
[0118] 第二实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式,本实施方式可与第二实施 方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效,为了 减少重复,该里不再寶述。相应地,本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施 方式中。
[0119] 本发明第六实施方式设及一种增强彩色图像对比度的系统,第六实施方式在第五 实施方式的基础上进行了改进,主要改进之处在于:根据输出的对比度增强的彩色图像的 显示效果,反馈调节二维平面中像素点的拉伸方向和拉伸距离,使得最终输出的彩色图像 的显示效果最佳。具体地说:
[0120] 在上述第五实施方式确定拉伸距离的公式中,用户调节参数为反馈参数。
[0121] 相应地,还包括反馈调节单元,用于根据输出的对比度增强的彩色图像的显示效 果,反馈调节对二维平面的区域划分,拉伸方向和拉伸距离。
[0122] 此外,可W理解,A是一个反馈参数,它可W通过反馈调节进行适当调整,从而使 图像的增强效果达到最佳。
[0123] 优选地,还包括W下单元:
[0124] 第一转换单元,用于将彩色图像从RGB色彩空间转换到服L S维空间。
[0125] 相应优选地,在图像输出单元中,包括子单元:第二转换子单元,用于将保持不变 的色调,
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