专利名称：一种亮度调校方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数字影像的亮度调校方法及装置，特别是涉及一种在调校数字影像亮度时除有效调整亮度外且可加强数字影像各色系间的对比程度的亮度调校方法及装置。
背景技术：
随着数字时代的来临，数字影像的使用，已逐渐取代传统影像。数字影像处理因为数字影像的普遍使用而受到重视。本发明即是针对数字影像在亮度方面的调校而提出的。
先举数字相机拍摄以构成数字影像为例，目前数字相机拍摄时用来感应输入光线的感应装置，大部分是以数组排列方式排列的电荷耦合组件(ChargeCoupled Device，简称CCD)所组成。在这些电荷耦合组件上，每一皆具有一彩色滤光片(红色(R)或绿色(G)或蓝色(B))。因此，当光线照射至电荷耦合组件时，每一电荷耦合组件则根据其滤光片而感应到一种色光(R或G或B)的强度。
因此，使用数字相机拍摄以产生数字影像的流程为光线透过数字相机镜头输入。接着，数字相机的电荷耦合组件感应输入的光线并产生对应的感应电流，而这些感应电流代表着构成数字影像基本单元(像素)的R值或G值或B值。最后，透过数字相机的影像处理单元将这些R、G、B值整合以产生数字影像。其中，数字影像上每一像素皆由一R值、一G值、一B值所构成，此即为一般周知的三原色。
由于数字影像上每一像素为由R、G、B值所构成，因此现有的对数字影像进行亮度调校的影像处理作法为先根据此数字影像每一像素所代表的R、G、B值找出对应的亮度(Y)信号以及彩度(C)信号。而亮度的调校则是直接调校此亮度信号。因此，现有技术中对数字影像进行亮度调校，即是直接对此数字影像所对应的亮度信号进行调校。
而现有的这种对数字影像亮度调校的作法，虽然能对数字影像的亮度作调校，但在调校的同时，由于数字影像每一像素的亮度都以相同的增益值作调校，因此每一像素与每一像素间亮度调校的程度都相同，也因此，在数字影像以现有作法调校亮度后，此调校后的数字影像的各色系对比程度反而因亮度的调校的关系而变弱。
因此，本发明提出一种亮度调校方法及装置，可避免在调校数字影像的亮度时造成各色系间的对比程度变弱，且更进一步地，本发明可在对数字影像进行亮度调校时调校出更高的亮度以及改善在调校亮度时数字影像各色系间对比的程度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种亮度调校方法及装置，以避免在调校数字影像的亮度时造成各色系间的对比程度变弱，且更进一步地，在对数字影像进行亮度调校时，调校出更高的亮度以及改善在调校亮度时数字影像各色系间对比的程度。
为了实现上述目的，本发明提供了一种亮度调校方法，其主要特征在于根据构成像素的三原色值，来调整像素的亮度。且其中，像素的三原色值为R值、G值以及B值。即根据像素的R、G、B值来调整像素的亮度。
在本发明的较佳实施例中，本方法为根据像素的R、G、B值，通过多个调校计算，而得到一最后亮度增益值，根据此最后亮度增益值来调整像素的R、G、B值，作为对像素亮度的调整。
在此较佳实施例中，这些调校计算包括亮度调校计算、饱和度调校计算以及比较计算。而像素的R、G、B值通过亮度调校计算、饱和度调校计算以及比较计算后，可得到一第一增益值、一第二增益值以及一第三增益值，且根据所得的第一增益值、第二增益值以及第三增益值可得到最后亮度增益值。
其中，若像素的R、G、B值以Rin、Gin、Bin表示，则亮度调校计算以Y(Rin，Gin，Bin)表示，则Y(Rin，Gin，Bin)＝C1×Rin+C2×Gin+C3×Bin其中，C1、C2、C3由使用者自行定义。比较计算则以Cmax(Rin，Gin，Bin)表示，即比较后取最大值。
同样为达到上述目的，本发明提出一种亮度调校电路，即由多个调校计算装置以及一合成装置所构成。其中，这些调校计算装置分别同时接收代表一像素的三原色值以输出多个增益值。合成装置则接收像素的三原色值以及这些增益值并根据这些增益值调整像素的三原色值后输出。
在本发明较佳实施例中，这些调校计算装置包括有亮度调校计算电路、饱和度调校计算电路以及比较计算电路。其中，亮度调校计算电路同时接收像素的三原色值并计算后输出第一增益值。饱和度调校计算电路同样同时接收像素的三原色值并计算后输出第二增益值。比较计算电路则亦同时接收像素的三原色值并计算后输出第三增益值。
而合成装置则由第一至第四乘法器所组成，此第一乘法器同时接收第一增益值、第二增益值以及第三增益值以输出最后增益值。而第二乘法器则同时接收像素三原色中的R值以及接收最后增益值以输出第一输出值。第三乘法器同时接收像素三原色中的G值以及接收最后增益值以输出第二输出值。第四乘法器同时接收像素三原色中的B值以及接收最后增益值以输出第三输出值。而第一输出值、第二输出值、以及第三输出值即可构成上述像素经亮度调校电路调校后的像素。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明较佳实施例的亮度调校方法的流程图；图2为本发明较佳实施例的高亮度色彩调校装置的电路示意图；图3为本发明较佳实施例的数字影像经高亮度色彩(HBC)调校装置亮度调校后的各色系在列坐标的比较图。
其中，附图标记如下200高亮度色彩调校装置 205调校计算装置210亮度调校计算电路 220饱和度调校计算电路230比较计算电路 240第一增益值250第二增益值 260第三增益值265合成装置 270、280、290、295乘法器273增益控制信号 275最后增益值
297、298、299箝位器具体实施方式
为对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认识与了解，现配合附图详细说明如下请参考图1，图1为本发明较佳实施例的亮度调校方法的流程图。首先，根据数字影像上每一像素的三原色值，即R、G、B值，作为调整数字影像每一像素亮度的依据，此为步骤101。因此，在步骤101中，当欲调整数字影像亮度时，需得到此数字影像每一像素的R、G、B值信息，以进行后续流程。
接着，在得到数字影像每一像素的R、G、B值信息情况下，即可对每一像素的R、G、B值作不同的计算，例如以每一像素的R、G、B值作亮度调校计算，或例如以每一像素的R、G、B值作饱和度(彩度)调校计算，或例如以每一像素的R、G、B值作比较计算等，以分别得到增益值，而这些增益值即可决定每一像素最后亮度调校的程度，此为步骤102。其中，以亮度调校计算来说，若像素的R、G、B值以Rin、Gin、Bin表示，且以Rin、Gin、Bin作为变量的增益函数Y(Rin，Gin，Bin)可表示为Y(Rin，Gin，Bin)＝C1×Rin+C2×Gin+C3×Bin，其中，参数C1、C2、C3为使用者自行定义。
同理，饱和度调校计算亦可根据使用者定义出其以R、G、B值作为变量的增益函数。至于比较计算则是找出每一像素R、G、B值中的最大值，其函数可以Cmax(Rin，Gin，Bin)表示，以上为步骤102。
而上述这些计算的用意则是考虑像素颜色为偏向R或G或B色系，以在亮度调校时对其偏向色系加权，以使像素与像素间的对比更加明显。
再接着，根据步骤102所得到的增益值再与额外的增益控制值合成，以决定出一最后增益值，而每一像素最后在调校其亮度时即是根据此最后增益值进行调校，此为步骤103。
最后，即是根据步骤103所得到的最后增益值分别调校每一像素的R、G、B值，以作为对每一像素进行亮度调校，此为步骤104。
至于本发明在硬件上的实现，请参考图2，图2为本发明较佳实施例的高亮度色彩调校装置的电路示意图。此高亮度色彩(high-brightness color，HBC)调校装置200主要包括有调校计算装置205以及合成装置265。其中，调校计算装置205由亮度调校计算电路210、饱和度调校计算电路220以及比较计算电路230所组成。此亮度调校计算电路210、饱和度调校计算电路220以及比较计算电路230可同时分别接收一像素的R、G、B值(以Rin、Gin、Bin表示)。
而亮度调校计算电路210、饱和度调校计算电路220以及比较计算电路230接收此像素的Rin、Gin、Bin值后，即可个别对此Rin、Gin、Bin值作计算，以得到第一增益值240、第二增益值250以及第三增益值260。而各电路计算Rin、Gin、Bin值以分别得到第一增益值240、第二增益值250以及第三增益值260的方式，则可依照图1步骤102所揭示的去进行。
所得到的第一增益值240、第二增益值250以及第三增益值260即可透过合成装置265合成以得到最后作为调校像素Rin、Gin、Bin值的最后增益值275。其中，合成装置265的乘法器270同时接收此第一增益值240、第二增益值250、第三增益值260以及外部输入的增益控制信号273以得到最后增益值275。而像素的Rin、Gin、Bin值即可分别透过乘法器280、290、295与最后增益值275相乘后输出，以作为对像素亮度的调校。
在本发明较佳实施例中，为避免Rin、Gin、Bin值与最后增益值275相乘后输出的值超过可使用的界限，因此，特地在乘法器280、290、295的输出端分别耦接有箝位器297、298、299，以限制乘法器280、290、295所输出的值不会超过可使用的界限。举例来说，如乘法器280的输出值为261，而像素R值的使用界限为255，则箝位器297则为将乘法器280的输出值箝位在255后输出。
而箝位器297、298、299分别的输出值Rout、Gout、Bout则代表着像素R、G、B值Rin、Gin、Bin经过高亮度色彩调校装置200亮度调校后的输出值。
请参考图3，图3为本发明较佳实施例的数字影像经高亮度色彩(HBC)调校装置亮度调校后的各色系在列坐标的比较图。由图3可知，数字影像在未经过HBC作亮度调校前，其数字影像在列坐标上的原始红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)的强度分别被限制在200、175、100左右。而当数字影像经HBC作亮度调校后，可明显发现数字影像在列坐标的红色、绿色以及蓝色的强度提高，且分别最高达到250、200、120左右。
因此，数字影像经本发明作亮度调校后，其各色系的强度皆明显提高，也因此，数字影像在亮度调校时，除了其亮度增强外，其各色系间的对比也提高。
综合上述，本发明提出一种亮度调校方法及装置，通过以像素的三原色值作为调校数字影像亮度的依据，以使数字影像在亮度被调校的同时，其各色系间的对比程度亦提高。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种亮度调校方法，其特征在于，调整方式为根据构成一像素的三原色值，来调整所述像素的亮度，其中所述像素的三原色值为R值、G值以及B值。
2.根据权利要求1所述的亮度调校方法，其特征在于，进一步包括根据所述像素的R、G、B值来进行多个调校计算，以得到一最后亮度增益值；以及根据所述最后亮度增益值调整所述像素的R、G、B值。
3.根据权利要求2所述的亮度调校方法，其特征在于，所述多个调校计算包括一亮度调校计算、一饱和度调校计算以及一比较计算。
4.根据权利要求3所述的亮度调校方法，其特征在于，进一步包括根据所述亮度调校计算、所述饱和度调校计算以及所述比较计算来分别得到一第一增益值、一第二增益值以及一第三增益值；以及根据所述第一增益值、所述第二增益值以及所述第三增益值来得到所述最后亮度增益值。
5.根据权利要求4所述的亮度调校方法，其特征在于，进一步包括除根据所述第一增益值、所述第二增益值以及所述第三增益值外，再根据一增益控制值，来得到所述最后亮度增益值。
6.根据权利要求3所述的亮度调校方法，其特征在于，如果所述像素的R、G、B值以Rin、Gin、Bin表示，且所述亮度调校计算以Y(Rin，Gin，Bin)表示，则Y(Rin，Gin，Bin)＝C1×Rin+C2×Gin+C3×Bin其中所述C1、C2、C3为使用者自行定义。
7.根据权利要求3所述的亮度调校方法，其特征在于，所述比较计算为找出所述像素的R、G、B值中的最大值，且如果所述像素的R、G、B值用Rin、Gin、Bin表示，则所述比较计算用Cmax(Rin，Gin，Bin)表示。
8.一种亮度调校电路，其特征在于，包括多个调校计算装置，分别同时接收代表一像素的三原色值以输出多个增益值；以及一合成装置，接收所述像素的三原色值以及所述多个增益值，以根据所述多个增益值调整所述像素的三原色值后输出。
9.根据权利要求8所述的亮度调校电路，其特征在于，所述多个调校计算装置包括一亮度调校计算电路，同时接收所述像素的三原色值并在计算后输出一第一增益值；一饱和度调校计算电路，同时接收所述像素的三原色值并在计算后输出一第二增益值；以及一比较计算电路，同时接收所述像素的三原色值并在计算后输出一第三增益值。
10.根据权利要求9所述的亮度调校电路，其特征在于，所述合成装置进一步包括一第一乘法器，同时接收所述第一增益值、所述第二增益值以及所述第三增益值以输出一最后增益值；一第二乘法器，同时接收所述像素三原色中的R值以及接收所述最后增益值，以输出一第一输出值；一第三乘法器，同时接收所述像素三原色中的G值以及接收所述最后增益值，以输出一第二输出值；以及一第四乘法器，同时接收所述像素三原色中的B值以及接收所述最后增益值，以输出一第三输出值，其中所述第一输出值、所述第二输出值、以及所述第三输出值即构成所述像素经所述亮度调校电路调校后的像素。
11.根据权利要求10所述的亮度调校电路，其特征在于，进一步包括一第一箝位器，接收所述第一输出值以箝位输出；一第二箝位器，接收所述第二输出值以箝位输出；以及一第三箝位器，接收所述第三输出值以箝位输出。
全文摘要
本发明涉及一种亮度调校方法及装置，其主要是以数字影像的像素的三原色值作为调整数字影像亮度的依据。通过以像素的三原色值作为调校像素亮度的依据，可使数字影像在亮度被调校的同时，其各色系间的对比程度也得到提高。
文档编号H04N9/77GK1756376SQ200410080308
公开日2006年4月5日 申请日期2004年9月28日 优先权日2004年9月28日
发明者陈衣凡, 范姜徐霖 申请人:晨星半导体股份有限公司