专利名称：图像处理方法
技术领域：
本发明涉及一种图像处理方法，且特别是有关于一种可以提升图像画面显示质量的图像处理方法。
背景技术：
近年来由于3G多媒体应用的快速发展，利用3G手机或个人数字助理(PDA)等 移动装置观看数字图像成为热门的应用。然而，碍于数字图像的来源，例如电荷耦合组件 (CCD)或是移动电视信号，所提供的图像的对比不足，使得呈现于移动装置屏幕上的图像画 面色调偏暗或偏亮，产生亮度失真的问题。
发明内容
本发明关于一种图像处理方法，利用增强图像的对比度及色彩鲜艳度，以提升图 像画面的显示质量。根据本发明的第一方面，提出一种图像处理方法，包括下列步骤。接收一图像信 号，并将图像信号转换为相对应的一原始亮度值、一原始第一色度值及一原始第二色度值。 根据输入的原始亮度值进行适度调整，当原始亮度值大于一临界值，则调整后亮度值会大 于原始亮度值，或者原始亮度值小于临界值时，则调整后亮度值会小于原始亮度值。依据原 始第一色度值及原始第二色度值在一色域内与一白平衡点间的一向量线性地调整原始第 一色度值及原始第二色度值，以得到一调整后第一色度值及一调整后第二色度值。将调整 后亮度值、调整后第一色度值及调整后第二色度值逆转换为一调整后图像信号，并输出调 整后图像信号。为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详 细说明如下
图IA绘示依照本发明较佳实施例的图像处理方法的流程图。图IB绘示依照本发明较佳实施例的图像处理方法的流程示意图。图2A及图2B绘示依照本发明较佳实施例的亮度值调整的示意图。图3绘示依照本发明较佳实施例的色度值调整的示意图。主要组件符号说明C_Q C4:转换曲线300 色域
具体实施例方式本发明提出一种图像处理方法，利用增强图像内容的对比度及色彩鲜艳度，使得 在追求高画质的要求下可维持图像画面不失真，而得以提升图像画面的显示质量。
本发明提出一种图像处理方法，例如应用于一显示装置，此显示装置例如为一移 动装置，然并不限于此。此方法包括下列步骤。接收一图像信号，并将图像信号转换为相对 应的一原始亮度值、一原始第一色度值及一原始第二色度值。接着，根据输入的原始亮度值 进行适度调整，当原始亮度值大于一临界值，则调整后亮度值会大于原始亮度值，或者原始 亮度值小于临界值时，则调整后亮度值会小于原始亮度值。其次，依据原始第一色度值及原始第二色度值于一色域内，和一白平衡点间的一 向量线性地调整原始第一色度值及原始第二色度值，以得到一调整后第一色度值及一调整 后第二色度值。将调整后亮度值、调整后第一色度值及调整后第二色度值逆转换为一调整 后图像信号，并输出调整后图像信号。请参照图1A，其绘示依照本发明较佳实施例的图像处理方法的流程图。此图像处 理方法实质上用以处理多笔像素数据，每一笔像素数据即为一图像信号。接下来兹举图像 信号为一 RGB信号为例做说明，然并不做限制，图像信号亦可以为一 YUV信号。请配合参照 图1B，其绘示依照本发明较佳实施例的图像处理方法的流程示意图。每一个RGB信号具有 一组三原色像素值(Rin，Gin，Bin)。于步骤SlOO中，接收一 RGB信号，并将RGB信号的一组 三原色像素值转换为相对应的一组三原色刺激值(如图IB中的Xin，Yin，Zin)。由于本发明 是单笔像素数据进行实时的图像处理，故于整体运算过程中不需要额外的帧存储器(frame memory)。在步骤SllO中，将此组三原色刺激值转换为相对应的一原始亮度值、一原始第一 色度值及一原始第二色度值。其中，原始亮度值、原始第一色度值及原始第二色度值可以是 属于一 CIE xyY色空间、一 CIE LAB色空间或一 CIE LUV色空间，并不做限制。其中，CIE LAB色空间包括有亮度信息(L)及色度信息(A及B)。接下来兹举原始亮度值、原始第一色 度值及原始第二色度值属于CIE xyY色空间为例做说明。亦即，RGB信号的三原色像素值 (Rin, Gin，Bin)被转换为如图IB中相对应的原始亮度值Yin、原始第一色度值Xin及原始第二 色度值yin°在步骤S120中，调整原始亮度值Yin为一调整后亮度值Y。，其中若原始亮度值Yin 大于一临界值，则调整后亮度值Y。大于原始亮度值Yin，或者若原始亮度值Yin小于临界值， 则调整后亮度值Y。小于原始亮度值Yin。请参照图2A及图2B，其绘示依照本发明较佳实施 例的亮度值调整的示意图。步骤S120实质上欲使得偏亮态的亮度值更亮，或使得偏暗态的 亮度值更暗，进而得以提升图像画面的对比度(contrast)。于图2A及图2B中，若欲保持原始亮度值Yin而不做调整，则依据斜率为1的转换 曲线Ctl将原始亮度值Yin转换为调整后亮度值Y。。若欲对原始亮度值Yin做调整，则可依据 不同的转换曲线，例如为C1 C4但不做限制，将原始亮度值Yin转换为调整后亮度值Y。。如图2A及图2B所示，若原始亮度值Yin大于一临界值Yth且依据转换曲线C1 C4 进行调整，则调整后亮度值Y。大于原始亮度值Yin。若原始亮度值Yin小于临界值Yth，且依 据转换曲线C1进行调整，则调整后亮度值Y。小于原始亮度值Yin。若原始亮度值Yin小于临 界值Yth，且依据转换曲线C2 C4进行调整，则调整后亮度值Y。等于原始亮度值Yin。亦即，偏亮态的亮度值会更亮，而偏暗态的亮度值可选择性地维持不变。此外，本发明所应用的显示装置可附加一光电感测组件(ambient light photo SenS0r，ALPS)，用以感测外界环境光的变化。如此一来，即可根据感测到的外界环境光变化决定原始亮度值Yin所据以转换成调整后亮度值Y。的转换曲线，使得显示装置所显示的图 像画面的对比度能具有环境适应性。举例来说，若光感测组件感测到外界环境光较强，则代 表此时的图像画面是偏暗态的，因此可以选择转换曲线C4将原始亮度值Yin转换成调整后 亮度值Y。，以使得图像画面被调整的更偏亮度，且偏暗态的部份未作调整以达到强化图像 对比的目的。反之，若光感测组件感测到外界环境光偏弱，则代表此时的图像画面可能是相 对偏亮态或适中，则选择转换曲线C3将原始亮度值Yin转换成调整后亮度值Y。，以微幅调整 图像画面，或亦可不进行任何调整处理。在步骤S130中，依据原始第一色度值Xin及原始第二色度值yin于一色域(color gamut)内与一白平衡点(xs，ys)间的一原始向量线性地调整原始第一色度值xin及原始第 二色度值yin，以得到一调整后第一色度值χ。及一调整后第二色度值y。。其中，调整后第一 色度值χ。及该调整后第二色度值y。不超出色域的范围。
请参照图3，其绘示依照本发明较佳实施例的色度值调整的示意图。在色域300 内，原始第一色度值Xin及原始第二色度值yin与白平衡点(xs，ys)间的向量为一原始向量 V10依据原始向量V1及对应RGB信号的一色彩纯度(color purity, CP)线性地调整原始第 一色度值Xin及原始第二色度值yin，以得到调整后第一色度值χ。及调整后第二色度值y。。 其中，色彩纯度为RGB信号的三原色像素值(Rin，Gin，Bin)中，最大像素值与最小像素值的差 值。请参照下列的公式(1) 在色域300中，调整后第一色度值χ。及调整后第二色度值y。与白平衡点(xs，ys) 间的向量为一调整后向量V2。其中，调整后向量V2的大小为原始向量V1的大小的k倍，k 的值大于等于1。实质上，若色彩纯度越小，即代表有较大的色彩增艳空间，故对应的k的值 越大。在本发明所揭露的图像处理方法的流程中，可利用距离公式以求出调整后第一色度 值χ。及调整后第二色度值y。。请参照下列的公式(2)^Xo-Xsf+{yg-ysf . kyJ(Xm-Xsf+(ym-ysf(2)其中，k的值实质上依据RGB信号的色彩纯度而决定。可藉由判断色彩纯度的范 围并查询一查阅表(LUT)，而可以依据不同的色彩纯度范围得到给定的不同的k值，其中k 的值大于等于1。此外，k的值最大可给定在约1. 6，但不做限制。此外，步骤S120实质上用以调整RGB信号转换后的亮度值，而步骤S130实质上用 以调整RGB信号转换后的色度值。于本实施例中，步骤S120及步骤S130的执行顺序并不 做限制，亦可同时执行。之后，于步骤S140中，将调整后亮度值Y。、调整后第一色度值X。及调整后第二色 度值y。逆转换为相对应的调整后三色刺激值(如图IB中的X。，Y0, Z0)，并将调整后三色刺 激值逆转换为相对应的一组三原色像素值(R。，G0, B0)，以得到一调整后RGB信号，并输出调 整后RGB信号。如此一来，即可提高显示装置的图像画面对比度及色彩鲜艳度。本发明上述实施例所揭露的图像处理方法，具有多项优点，以下仅列举部分优点 说明如下本发明的图像处理方法，使得具较高亮度值的像素数据更偏亮态，或使得具较低 亮度值的像素数据更偏暗态，并对色彩纯度较小的像素做比较大程度的色彩增艳处理，且 对色彩纯度较大的像素做比较小程度的色彩增艳处理，故可有效增强图像画面的对比度及色彩鲜艳度，使得在追求高画质的要求下可维持图像画面不失真，进而提升图像画面的显示质量。此外，本发明分别对图像画面的每一笔像素数据进行实时的图像处理，故于整体运 算过程中不需要额外的帧存储器，具有较低的硬件复杂度，可有效降低成本。
综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本 发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润 饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
权利要求
一种图像处理方法，包括接收一图像信号，并将该图像信号转换为相对应的一原始亮度值、一原始第一色度值及一原始第二色度值；调整该原始亮度值为一调整后亮度值，其中若该原始亮度值大于一临界值，则该调整后亮度值大于该原始亮度值，或者若该原始亮度值小于该临界值，则该调整后亮度值小于该原始亮度值；依据该原始第一色度值及该原始第二色度值在一色域内与一白平衡点间的一原始向量线性地调整该原始第一色度值及该原始第二色度值，以得到一调整后第一色度值及一调整后第二色度值；以及将该调整后亮度值、该调整后第一色度值及该调整后第二色度值逆转换为一调整后图像信号，并输出该调整后图像信号。
2.如权利要求1所述的图像处理方法，其中该图像信号为一YUV信号。
3.如权利要求1所述的图像处理方法，其中该图像信号为一RGB信号。
4.如权利要求3所述的图像处理方法，更包括将该RGB信号的一组三原色像素值转换为相对应的一组三原色刺激值；以及将该组三原色刺激值转换为相对应的该原始亮度值、该原始第一色度值及该原始第二 色度值。
5.如权利要求1所述的图像处理方法，其中该原始亮度值、该原始第一色度值及该原 始第二色度值属于一 CIE xyY色空间。
6.如权利要求1所述的图像处理方法，其中该原始亮度值、该原始第一色度值及该原 始第二色度值属于一 CIE LAB色空间。
7.如权利要求1所述的图像处理方法，其中该原始亮度值、该原始第一色度值及该原 始第二色度值属于一 CIE LUV色空间。
8.如权利要求1所述的图像处理方法，更包括依据一光电感测组件ALPS感测外界环境光的变化，并据以调整该原始亮度值为该调 整后亮度值。
9.如权利要求1所述的图像处理方法，更包括依据该原始向量及对应该图像信号的一色彩纯度线性地调整该原始第一色度值及该 原始第二色度值，以得到该调整后第一色度值及该调整后第二色度值。
10.如权利要求9所述的图像处理方法，其中该调整后第一色度值及该调整后第二色 度值于该色域内与该白平衡点间的一调整后向量的大小为该原始向量的大小的k倍，k大 于等于1。
11.如权利要求10所述的图像处理方法，其中若该色彩纯度越小，k的值越大。
12.如权利要求9所述的图像处理方法，其中该图像信号为一RGB信号，该RGB信号具有一组三原色像素值，该色彩纯度为该组三原色像素值中，最大像素值与最小像素值的差 值。
全文摘要
一种图像处理方法。接收一图像信号，并将图像信号转换为相对应的一原始亮度值、一原始第一色度值及一原始第二色度值。调整原始亮度值为一调整后亮度值。若原始亮度值大于一临界值，则调整后亮度值大于原始亮度值，或者若原始亮度值小于临界值，则调整后亮度值小于原始亮度值。依据原始第一色度值及原始第二色度值在一色域内与一白平衡点间的一原始向量线性地调整原始第一色度值及原始第二色度值，以得到一调整后第一色度值及一调整后第二色度值。将调整后亮度值、调整后第一色度值及调整后第二色度值逆转换为一调整后图像信号，并输出调整后图像信号。
文档编号H04N9/64GK101841724SQ20091012898
公开日2010年9月22日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者李俊贤, 许景富, 赖志章 申请人:胜华科技股份有限公司