专利名称：色域转换系统的肤色最佳化方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及影像处理的技术领域，尤指一种色域转换系统的肤色最佳化方法及装置。
背景技术：
图1是一现有色彩增强系统100的示意图。所述色彩增强系统100由一 RGB至HSV转换单元110、一色彩增强单元120、及一 HSV至RGB转换单元130所组成。所述RGB至HSV转换单元110先将输入的影像信号的像素由RGB色域转换至HSV色域。所述色彩增强单元120则利用增益信号S_gain (H)增强影像信号的色彩饱和度，并使用色相调整信号H_shift(H)，调整影像信号的色相。最后所述HSV至RGB转换单元130则将影像信号由HSV色域转换至RGB色域。然而 ，现有色彩增强系统100在利用增益信号S_gain(H)增强影像信号的色彩饱和度的同时，肤色(skin tone)方面往往过度强化，在影像处理后使得肤色变得焦黄而不自然。参见美国US8，265，389号专利，其先在YCbCr色域对影像信号进行色彩饱和度的增强，并且侦测不同颜色的阴暗处(shade of color),再利用曝光指数(exposureindex, EI)、及色温(color temperature, D)去考虑与修正增强指数(enhancementfactor)，用以进行不同程度的强化，然而其没有将肤色区分出来以套用不同的处理机制。参见美国US6, 904，165号专利，其公开一种色彩增强(Color Enhancement)的方法与装置，其在不转换RGB色域至HSV/HSB色域的情况下，进行色彩饱和度的增强，但也没有针对肤色特别进行处理。参见美国US7，986，833号专利，其公开一种提出色彩增强及校正(ColorEnhancement and correction)的方法与装置，以防止色彩饱和度被过度强化而导致裁减(clipping)现象的产生,其对肤色亦没有进一步的处理,故而一样会面临肤色焦黄不自然的问题。因此，习知色彩增强的方法与装置实仍有改善的空间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种色域转换系统的肤色最佳化方法及装置，使影像信号中的人的肤色不会出现焦黄不自然的现象。依据本发明特色，本发明提出一种色域转换系统的肤色最佳化方法，所述方法包含:(A)将一影像信号由一 RGB色域转换至HSV色域，以产生一 HSV色域影像信号；(B)对所述HSV色域影像信号执行肤色最佳化处理，以产生一调整饱和度增益；(C)依据所述调整饱和度增益及一色相位移，对所述HSV色域影像信号执行色彩增强运算，以产生一色彩增强影像信号；以及(D)将所述色彩增强影像信号由HSV色域转换至所述第一色域。依据本发明的另一特色，本发明提出一种色域转换系统的肤色最佳化装置，所述装置包含一 RGB至HSV转换单元、一肤色最佳化处理单元、一色彩增强运算单元、一 HSV至RGB转换单元。所述RGB至HSV转换单元接收一影像信号，并将所述影像信号由RGB色域转换至HSV色域，以产生一 HSV色域影像信号。所述肤色最佳化处理单元连接至所述RGB至HSV转换单元，对所述HSV色域影像信号执行肤色最佳化处理，以产生一调整饱和度增益。所述色彩增强运算单元连接至所述肤色最佳化处理单元，依据所述调整饱和度增益及一色相位移，对所述HSV色域影像信号执行色彩增强运算，以产生一色彩增强影像信号。所述HSV至RGB转换单元，将所述色彩增强影像信号由HSV色域转换至所述RGB色域。本发明中先将像素由RGB色域转换至HSV色域。由于HSV模型系根据对人们自然和直觉的色彩描述来发展影像处理的理想工具，因此以HSV来定义肤色范围(skin tonerange)，并对肤色(skin tone)进行保护进而调整增益值，在增强色彩饱和度的同时，肤色(skin tone)不会如习知技术中被过度强化，藉由经本发明技术处理后，影像中的肤色不会变得焦黄而不自然，故在提升色彩饱和度的同时，可以维持肤色的自然性。因此本发明技术可以对肤色的处理进行最佳化，同时，本发明增益值的调整方法，可适用于各种色域的的影像处理系统。
图1为一现有色彩增强系统的示意图。
图2为本发明一种色域转换系统的肤色最佳化装置的示意图。
图3为HSV彩色空间的示意图。
图4为RGB转换至HSV的C#程序代码的示意图。
图5为本发明所述肤色最佳化处理单元的方块图。
图6为本发明所述色彩增强运算单`元的方块图。
图7为本发明一种色域转换系统的肤色最佳化方法的流程图。
符号说明
现有色彩增强系统100RGB至HSV转换单元110
色彩增强单元120HSV至RGB转换单元130 色域转换系统的肤色最佳化装置200
RGB至HSV转换单元210肤色最佳化处理单元220
色彩增强运算单元230HSV至RGB转换单元240 平滑参数产生子单元510增益调整参数产生子单元520
权重调整子单元530边界值储存装置540 饱和度增强运算单元610色相位移运算单元620
具体实施例方式图2为本发明一种色域转换系统的肤色最佳化装置200的示意图。所述肤色最佳化装置200包含一 RGB至HSV转换单元210、一肤色最佳化处理单元220、一色彩增强运算单元230、一 HSV至RGB转换单元240。所述RGB至HSV转换单元210接收一影像信号，并将所述影像信号由RGB色域转换至HSV色域，以产生一 HSV色域影像信号。RGB色彩空间中每个成份之间有很高的关联性，而HSV彩色空间中每个成份彼此之间是不相关的。相较于RGB彩色空间，HSV彩色空间比较不容易受到光线的影响，所以需要将RGB色域转换至HSV色域，进而可以降低光线对影像所造成的影响，避免误判的情况发生。图3为HSV彩色空间的示意图。其中，H(Hue)色相值:指的是颜色全彩的属性，每种颜色对应到不同的色相值，范围为0° 359°的角度；S (Saturation)饱和度值:定义为被白色稀释的程度，稀释越多表示饱和度越少，会较靠近中心点位置，范围从0到I ;V(Value)颜色明暗度:颜色越亮其明暗度越高，反之则较低，范围从0到I。RGB与HSV之间的转换关系公式如下所示:
权利要求
1.一种色域转换系统的肤色最佳化方法，其使用于一影像处理装置中，其特征在于，所述色域转换系统的肤色最佳化方法包含: (A)将一影像信号由一RGB色域转换至HSV色域，用以产生一 HSV色域影像信号； (B)对所述HSV色域影像信号执行肤色最佳化处理，用以产生一调整饱和度增益； (C)依据所述调整饱和度增益及一色相位移，对所述HSV色域影像信号执行色彩增强运算，以产生一色彩增强影像信号；以及 (D)将所述色彩增强影像信号由HSV色域转换至所述第一色域。
2.如权利要求1所述的色域转换系统的肤色最佳化方法，其特征在于，所述步骤(B)更包含: (BI)接收所述HSV色域影像信号、颜色边界值、饱和度边界值、及亮度边界值，以分别产生一色相平滑参数、一饱和度平滑参数、及一亮度平滑参数； (B2)依据所述色相平滑参数、所述饱和度平滑参数及所述亮度平滑参数，执行平均运算，以产生一增益调整参数；以及 (B3)根据所述增益调整参数，用以对一饱和度增益及一肤色增益进行权重调整，进而产生所述调整饱和度增益。
3.如权利要求2所述的色域转换系统的肤色最佳化方法，其特征在于，所述色相平滑参数(factor_H)通过下列公式计算得到:
4.如权利要求3所述的色域转换系统的肤色最佳化方法，其特征在于，所述增益调整参数通过下列公式计算得到:alpha=l/3(factor_H+factor_S+factor_V), 当中，alpha为所述增益调整参数； 所述调整饱和度增益通过下列公式计算得到:S_gain’ (H) = (1-alpha) X S_gain+alphaX Skin_gain, 当中，S_gain’ (H)为所述调整饱和度增益，S_gain(H)为所述饱和度增益，Skin_gain为所述肤色增益。
5.如权利要求4所述的色域转换系统的肤色最佳化方法，其特征在于，所述步骤(C)更包含: (Cl)接收所述HSV色域影像信号、所述调整饱和度增益及所述色相位移，对所述HSV色域影像信号的饱和度成分进行增强运算，而产生所述色彩增强影像信号的一饱和度值；以及 (C2)对所述HSV色域影像信号的色相成分进行一位移运算，而产生所述色彩增强影像信号的一色相值。
6.如权利要求5所述的色域转换系统的肤色最佳化方法，其特征在于，所述色彩增强影像信号的所述饱和度值S’通过下列公式计算得到:S，=SX S_gain，(H), 当中，S_gain’ (H)为所述调整饱和度增益，S为所述HSV色域影像信号的饱和度成分，所述色彩增强影像信号的所述色相值H’通过下列公式计算得到:H’ =H+H_shift⑶， 当中，H_shift (H)为所述色相位移，H为所述HSV色域影像信号的色相成分。
7.如权利要求6所述的色域转换系统的肤色最佳化方法，其特征在于，将所述影像信号由所述RGB色域转换至所述HSV色域，使用下列公式计算得到:
8.一种色域转换系统的肤色最佳化装置，其特征在于，包含: 一 RGB色域至HSV转换单元，其接收一影像信号，并将所述影像信号由一 RGB色域转换至一 HSV色域，进而产生一 HSV色域影像信号； 一肤色最佳化处理单元，其连接至所述RGB至HSV转换单元，对所述HSV色域影像信号执行肤色最佳化处理，以产生一调整饱和度增益； 一色彩增强运算单元，其连接至所述肤色最佳化处理单元及所述RGB至HSV转换单元，依据所述调整饱和度增益及一色相位移，对所述HSV色域影像信号执行色彩增强运算，以产生一色彩增强影像信号；以及 一 HSV至RGB转换单元，将所述色彩增强影像信号由所述HSV色域转换至所述RGB色域。
9.如权利要求8所述的色域转换系统的肤色最佳化装置，其特征在于，所述肤色最佳化处理单元更包含:一平滑参数产生子单元，其接收所述HSV色域影像信号、色相边界值、饱和度边界值、及亮度边界值，进而分别产生一色相平滑参数、一饱和度平滑参数、及一亮度平滑参数；一增益调整参数产生子单元，其依据所述色相平滑参数、所述饱和度平滑参数、及所述亮度平滑参数，以执行平均运算，而产生一增益调整参数；以及 一权重调整子单元，其连接至所述增益调整参数产生子单元，以使用所述增益调整参数，对一饱和度增益及一肤色增益进行权重调整，进而产生所述调整饱和度增益。
10.如权利要求9所述的色域转换系统的肤色最佳化装置，其特征在于，所述色相平滑参数通过下列公式计算得到:
11.如权利要求10所述的色域转换系统的肤色最佳化装置，其特征在于，所述增益调整参数(alpha)通过下列公式计算得到:alpha=l/3(factor_H+factor_S+factor_V), 当中，alpha为所述增益调整参数； 所述调整饱和度增益(S_gain’ (H))通过下列公式计算得到:S_gain’ (H) = (1-alpha) S_gain+alpha Skin_gain, 当中，S_gain’ (H)为所述调整饱和度增益，S_gain(H)为所述饱和度增益，Skin_gain为所述肤色增益。
12.如权利要求11所述的色域转换系统的肤色最佳化装置，其特征在于，所述色彩增强运算单元包含一饱和度增强运算单元、及一色相位移运算单元，所述饱和度增强运算单元及所述色相位移运算单元连接至所述肤色最佳化处理单元，并依据所述调整饱和度增益及所述色相位移分别对所述HSV色域影像信号进行增强及调整，而产生所述色彩增强影像信号。
13.如权利要求12所述的色域转换系统的肤色最佳化装置，其特征在于，所述色彩增强影像信号的一饱和度值S’通过下列公式计算得到:S，=SX S_gain，(H), 当中，S_gain’ (H)为所述调整饱和度增益，S为所述HSV色域影像信号的一饱和度成分，所述色彩增强影像信号的一色相值H’通过下列公式计算得到:H’ =H+H_shift⑶， 当中，H_shift (H)为所述色相位移，H为所述HSV色域影像信号的一色相成分。
14.如权利要求13所述的色域转换系统的肤色最佳化装置，其特征在于，使用下列公式，以将所述影像信号由所述RGB色域转换至所述HSV色域:
全文摘要
本发明提出一种色域转换系统的肤色最佳化方法及装置。其中，RGB至HSV转换单元接收一影像信号，并将所述影像信号由RGB色域转换至HSV色域，用以产生一HSV色域影像信号。肤色最佳化处理单元连接至所述RGB至HSV转换单元，对所述HSV色域影像信号执行肤色最佳化处理，用以产生一调整饱和度增益。色彩增强运算单元连接至所述肤色最佳化处理单元，依据所述调整饱和度增益及一色相位移信号，对所述HSV色域影像信号执行色彩增强运算，用以产生一色彩增强影像信号。HSV至RGB转换单元，将所述色彩增强影像信号由HSV色域转换至所述RGB色域。
文档编号H04N1/62GK103248793SQ20131017745
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月14日 优先权日2013年5月14日
发明者吴鸿居, 林展瑞 申请人:旭曜科技股份有限公司