专利名称：：图像修正仪器的制作方法
技术领域：
：本发明涉及到图像修正仪器的发明，根据显示仪器的特点，修正所输入的数码图像时，调整为用户所要求的色泽领域清晰度。
背景技术：
：随着数字电视的出现，图像的清晰度也得到大幅改进。因此，观众也可欣赏清晰度比以前的模拟电视更高的图像。另外，为了实现图像的高清晰度，高清晰显示设备也陆续得到开发。至此，不仅是此前较为普及的直视(DirectView)形式的彩色显像管(CPT)，而且大屏幕的背投、PDP、Project等电视作为数字电视的显示仪器也备受关注。但各自的显示器均有自身的显示特点，为了保证其显示特点，此前是如图1所示，一直利用了3个1维查询表组成的灰度修正等的方法。这一方法作为传统方法，使用比较普及。这一方法是对输入图像的R、G、B成份，储存各自的修正曲线，并修正输入与传输的特点。这一方法能够修正显示仪器的灰度特点，但不可调整因CRT、LCD与背投电视、PDP等多种显示仪器本身的特点导致的色感低下之类的情况，并且无法重现摄像机拍摄前的原始图像的色感。此前，为了解决与图1相似的问题，即为了与显示仪器无关，用显示仪器显示与摄像机拍摄的图像一样的色泽，有人提出过如图2所示，把与各自的R、G、B值相对应的传输R、G、B图像储存到查询表的方法。也就是说，如果对256阶段的R图像、256阶段G图像、256阶段B图像及所有种类的图像输入组合，依据显示仪器各自特点，储存传输值，不管使用任何显示仪器，均能修正显示仪器的特点。简单地说，对任何RGB图像输入，利用256×256×256×24位的查询表，修正输入的图像，并使其显示。这样能够达到图像画质改善效果或修正显示仪器的特点。
发明内容虽然这一方法从理论上是完美的方法，但要以硬件来实现的话，也存在较大的问题。即为了体现256×256×256×24位的3维查询表，则需要约400M字节的内存，如果以专用集成电路(ASIC)实现，仅以查询表为例，约需要5亿网关(gate)硬件，因此，实际上用硬件实现是不大可能的事情。针对这一问题的图像修正仪器曾被本申请人申请过(申请号2002-25336，申请日2002.5.8)专利。本发明的目的在于减少3维查询表的复杂度和所需的硬件量，同时增加修正/逆修正仪器，根据显示仪器的特点，修正输入的数字图像时，提供旨在改善用户所愿意的色泽领域清晰度的图像修正仪器。为了达到上述目的，本发明的图像修正仪器以如下4个部份组成为特点。一个是把图像色泽领域的间距修正为不同间距的修正部，还有一个是在上述修正部，储存与修正色泽领域图像的高n位相对应的3维变化数据的3维查询表，另外一个是利用从上述3维查询表传输的3维变化数据和上述修正图像的低m位3维数据，进行线形插补，最终传输变化图像的色泽插补部，以及把上述插补部传输的图像色泽领域逆修正为相同间距的逆修正部。本发明的其它目的、特点及优点均可通过供参考的附加图纸实施例具体说明予以理解。根据本发明的图像修正仪器，增加两种仪器，即利用输入图像的高位，组成3维查询表，还利用3维查询表的传输和输入图像的低位进行插补，修正得到最终色泽变化值的图像映射部前/后色泽领域间距的修正仪器与逆修正仪器。以此改变图像的色泽，与显示仪器的变化无关，提供始终一致的色泽或起提高输入图像的色泽重现性的仪器作用时，能大幅减少所需硬件的数量，并提升色泽领域的清晰度。图1是利用3个普通1维查询表的灰度修正的实施例。图2是利用现有的3维查询表，获取与各自的RGB值相对应的RGB传输值的实施例。图3是利用缩小的3维查询表，获取与各自的RGB值相对应的RGB传输值的实施例。图4是利用高3位(bit)的信息，组成3维查询表的情况下，R、G、B各自的色泽领域间距相等时，把R、G、B各自的变化值存到3维查询表的实施例表示在坐标轴上的示意图。图5是为了说明图3的色泽插补部的插补实施例的示意图。图6是利用高3位的信息，组成3维查询表的情况下，修正为R、G、B各自的色泽领域间距相等时，把R、G、B各自的变化值存到3维查询表的另一个实施例表示在坐标轴上的示意图。图7是根据此发明表示的图像修正仪器一个实施例的结构模块图。图8a和图8b各自表示图7的修正部和逆修正部的修正/逆修正实施例。图9是利用高3位的信息，组成3维查询表的情况下，修正为R、G、B的色泽领域间距不相等时，把R、G、B各自的变化值存到3维查询表的例子表示在坐标轴上的示意图。对图纸主要部份符号的说明100修正部200图像映射部300逆修正部具体实施方式下面，根据附图，说明本发明实施例的结构其作用。如图所示，以此说明的本发明的结构和作用仅仅是对一个实施例的说明，而上述技术思想和其核心结构、作用不受限制。从图3至图6是本发明中的图像修正仪器示意图。下面，参考图3至图6，说明本发明中的图像修正仪器。图3所示的图像修正仪器的查询表是缩小的3维查询表，不是全部使用输入图像的清晰度，而是把它大幅减少后使用，对其余部份的信息是线形插补3维正六面体形状内部的一个点来计算。以分析用于3维查询表的数据来看，对各自的R、G、B成份，可以得到趋于单调递增形式增加的结果。因此，不是把3维查询表使用为256×256×256的清晰度，而是使用比这个更小的65×65×65或33×33×33清晰度的查询表，并且把其余部份的信息用线形插补方法计算，也可以得到与使用256×256×256清晰度查询表的结果几乎相似的结果。另外，此方法有可能产生很大的硬件节约之效果。例如，如图3所示，对R、G、B各自8位的输入图像，使用9×9×9×24位的查询表301，其余部份是在色泽插补部，用线形插补方法传输新的图像，这样既可以得到与图2那样的理论上几乎完美的与当今技术相似的画质，也可以把所需的查询表减少为17，496位左右。也就是说，图3是以两个部份组成，一个是储存与输入的R、G、B或Y、Cb、Cr等图像的高3位部份相对应的3维变化数据的3维查询表301，另一个是利用输入图像的低5位和上述3维查询表301的传输，进行线形插补，以此最终传输色泽发生变化图像的色泽插补部303。在这里，上述查询表301是以3维组成，这比现有的1维查询表具有较大的画质改善功能。另外，把上述查询表301与色泽插补部303同时使用，使其具有与使用1维查询表相似的复杂度。如图3所示，如果用高3位的信息，组成3维查询表301，就与图4所示那样，对R、G、B各自的成份，能把0、32、64、96、128、160、192、224、256的坐标的变化值存到3维查询表301。即，在上述3维查询表301，对R、G、B各自的值，只储存0、32、64、96、128、160、192、224、256坐标值的变化值，因此，如果输入除了上述坐标值以外的其它值(如165)，仅以上述查询表301的变化值，不能正确进行变化。所以用上述查询表301的传输和未输入到上述查询表301的低位，在色泽插补部303进行线形插补，以此得到165正确的变化值。这时，如上述9×9×9查询表301那样，若需要插补时，不应传输对一个点的R、G、B对应值，应提供旨在插补3维数据的立方体各角的变化值信息，从图3至图5，以H、I、J、K、L、M、N、O点做标记。简单地说，上述3维查询表301是把立方体8个角的色泽变化值提供给色泽插补部301，并利用输入到色泽插补部301的图像，比较容易地计算最终的色泽变化值。举个例子来说，如输入图像的R、G、B＝46、80、150，即R值为46、G值为80、B值为150时，3维查询表301提供H＝(32、64、128)、I＝(64、64、128)、J＝(64、96、128)、K＝(32、96、128、)、L＝(32、64、160)、M＝(64、64、160)、N＝(64、96、160)、O＝(32、96、160)位置的R、G、B色泽变化值。也就是说，各自的H、I、J、K、L、M、N、O各角点均储存各自对R、G、B的新的变化值，并在插补部303使用这个值。比如，假设储存在查询表301的R＝32变化值为42、G＝64变化值为74、G(B)＝128变化值为138，在3维查询表301，作为H＝(32、64、128)的变化值，把H＝(42、74、128)传输到色泽插补部303。在上述的色泽插补部303，利用3维查询表301提供的立方体8个角的变化值和输入图像的低5位，计算出实际输入的R、G、B变化值，即用线形插补法计算立方体内部一个点的色泽变化值，如图5所示。根据图5所示，H、I、J、K、L、M、N、O等8个角各自拥有与R、G、B相对应的8位变化值，这8个角的变化值是从查询表301传送到色泽插补部303。于是，上述色泽插补部303利用上述8个角变化值和输入图像的R、G、B成份的低5位的信息，计算出最终的变化值。即用H、I的值和R[4:0]的值计算HI位置的变化值；用K、J的值和R[4:0]的值计算JK位置的变化值。还可用HI、JK位置的变化值和G[4:0]的值计算出HIJK位置的变化值。用这样的方法，利用8个角的值和R[4:0]、G[4:0]、B[4:0]的值，能计算出p点的最终变化值。但根据如图4所示，对R、G、B来说，储存到查询表的坐标值间距，即色泽领域均是等距离。例如，0、32、64、96、128、160、192、224、256值的间距—色泽领域都是相同的大小。这表明，因任何色泽领域都得到相同的插补，其清晰度相同。举一个例子来说，颜色较暗的部份因色泽的变化不大，人的视觉对此也不大敏感；颜色较亮的部份因色泽的变化较大，人的视觉对此也较敏感，但图6所示的较暗部份或较亮部份的色泽领域均相同。本发明对特定领域的色泽领域缩短其间距，进行具体插补，提高清晰度，但对其它特定领域扩大其间距，偶儿插补，降低清晰度。图7是本发明的图像修正仪器的简要图，在图像映射部300前端，增加修正R、G、B各自色泽领域大小的3个修正部100；在上述图像映射部300下端，对R、G、B各个值，增加进行上述修正部100逆过程的3个逆修正部500。上述图像映射部300作为一个实施例，假设为与上述的图3相同的结构组成。这时，既可以把R、G、B的色泽领域修正为均相同的非线形形状，也可以把R、G、B的色泽领域修正为均不相同的非线形形状。图8a是上述修正部100色泽领域的一个修正实施例，图8b是上述逆修正部500色泽领域的一个逆修正实施例。也就是说，图8a是把输入的色泽信号坐标值修正为非线形形状，使色泽领域的大小不一样。图8b是上述图8a的一个逆过程，修正图像映射部300传输的色泽信号坐标。这时，上述修正部100和逆修正部500均可用1维查询表组成。根据上述修正部100的修正方法，以R、G、B的坐标值计算的立方体的大小发生变化。图6是当今技术的实施例，表明色泽领域的间距相同时，根据坐标值计算的立方体的大小。图9是本发明的实施例，表明因修正，色泽领域的间距不相同时，根据坐标值计算立方体的大小。举一个例子来说，如输入图像的R、G、B＝46、80、50，即R值为46、G值为80、B值为50时，因图6的R、G、B各自的色泽领域间距相同，立方体是以正六面体的形状出现。但在本发明的修正部100，假设R、G、B各个值修正为如图9所示的色泽领域，立方体就以直六面体的形状出现。那么，上述图像映射部300的3维查询表301把与图9形状相似的立方体各角变化值传输到色泽插补部303，色泽插补部303则用上述图9的8个立方体角点的变化值和输入图像的低5位，计算实际输入的R、G、B变化值，即用线形插补法计算立方体内部一个点的色泽变化值。从上述色泽插补部303传输的插补值通过从逆修正部500到修正部100的逆过程，修正为原先的形状，最终得到传输。这样，本发明可以任意调整用户所愿意的色泽领域清晰度，提高其清晰度。也就是说，本发明对特定色泽领域，表现地更为具体。另外，本发明不仅在RGB色泽坐标，而且在其它坐标上也可使用。通过以上说明，只要是相关专业人员，就可以明白，在不脱离本发明技术思想的范围的前提下，存在着进行多样的变更或修正的可能性。因此，本发明的技术范围并不局限在实施例所记载的内容，而是应根据专利的权利要求范围而定。权利要求1.一种图像修正仪器，其包括将输入的图像色泽领域间距修正为不同间距的修正部；在上述修正部，储存已修正色泽领域图像的高n位3维变化数据的3维查询表；利用从上述的3维查询表传输的3维变化数据、与上述已修正图像的低m位相对应的3维数据，进行线形插补，并传输最终变化图像的色泽插补部；对从上述插补部传输的图像色泽领域进行逆修正，使其变成相同间距的逆修正部。2.如权利要求1所述的图像修正仪器，其特征为，上述修正部包括，将所输入的R、G、B各自的色泽领域修正为不同间距的1维查询表。3.如权利要求1所述的图像修正仪器，其特征为，上述逆修正部作为上述修正部的一个逆过程，包括对R、G、B各个值进行逆修正的1维查询表。全文摘要本发明是有关根图像修正仪器的发明，根据显示仪器的特性，修正输入的数码图像时，调整为用户所愿意的色泽领域(Gamut)清晰度。特别是用输入图像的高位(bit)组成3维查询表(lookuptable)，并用3维查询表的传输和输入图像的低位，进行插补，以此增加修正仪器和逆修正仪器，修正仪器和逆修正仪器修正获取最终色泽变化值的图像映射部前/后色泽领域的间距。通过这种方法，改变图像的色泽，与显示仪器的变化无关，提供比较一致的色泽或起提高输入图像的色泽重现性仪器的作用时，能大幅减少硬件所需的数量，并提升色泽领域的清晰度。文档编号H04N9/12GK1725802SQ20041005308公开日2006年1月25日申请日期2004年7月22日优先权日2004年7月22日发明者韩东一,李昇烨,朴秉台,张京勋申请人:上海乐金广电电子有限公司