[發明專利]亮度提升的方法

有效

• 申請號: 201110034111.0
• 申請日: 2011-01-31
• 公開（公告）號: CN102096911A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 陳孟儒
• 申請（專利權）人: 格科微電子（上海）有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及圖像處理技術，尤其涉及一種亮度提升的方法。

背景技術

隨著數字技術的發展，越來越多的彩色圖像設備走入人們的生活，例如數碼相機，液晶電視，可視電話等，但在圖像采集過程中，由于圖像設備本身的原因，采集出來的圖像有可能出現曝光不足，顏色失真等現象，因此人們希望通過后續處理，來改善這些圖像的質量。

由于在圖像處理技術中一些目標區域需要以色度區分，例如，人的膚色，這使得YCrCb顏色空間成為圖像處理技術中一種常用的顏色空間，其中Y指亮度，Cr指紅色分量與亮度的差值，Cb指藍色分量與亮度的差值。經大量的研究和實驗表明，在一定亮度范圍內，人的膚色在去除亮度信息的歸一化YCrCb顏色空間中，Cr、Cb近似服從正態分布，即式中，其中，μ_Cr，μ_Cb，σ_Cr，σ_Cb為紅色色差Cr與藍色色差Cb的平均值及各自的方差，ρ為兩色差的相關系數。在正態分布的前提下，人的Cr、Cb在色度空間內聚集在以μ_Cr，μ_Cb為中心的橢圓內，橢圓上的點到μ_Cr，μ_Cb的距離相等，定義一般稱D為Mahalanobis距離。經統計，黃色人種、白色人種、黑色人種及混合后平均的μ_Cr，μ_Cb，σ_Cr，σ_Cb及ρ的各值請見圖1。并且亮度在一定范圍，人膚色的D為一固定值D1，這樣，可以通過計算任意一像素點的D來判別該像素點是否為膚色，若D＜D1，則該像素點為膚色，否則該像素點不為膚色。

一般在對帶膚色圖像的亮度提升處理過程中，每一像素點通過色度分布找到是否屬于膚色區域后，都只對膚色區域進行亮度提升，其他區域不做處理，具體參照Du-Sik?Park等人于2006年12月26日發表在Journal?of?ElectronicImaging上題目為Preferred?skin?color?reproduction?on?the?display的文章中，這樣處理會造成提升亮度后的整個圖像出現分層現象，膚色區域明顯亮于周邊區域，出現兩層。

因此，在處理帶人膚色的圖像過程中亟待找到一種既可以提升膚色區域的亮度，又可以消除圖像因提升亮度而產生分層的現象的亮度提升方法。

發明內容

本發明解決的問題是消除因提升圖像中膚色亮度而產生分層的現象。

為解決上述問題，本發明提供一種亮度提升的方法，包括：

獲取待提升亮度的圖像中每一像素點對應的亮度信號，紅色色差，藍色色差各分量值；

獲取每一像素點距膚色區域中心點的Mahalanobis距離；

將圖像中的像素點分為：膚色區域、第一區域和第二區域；所述膚色區域是指像素點距膚色區域中心點的Mahalanobis距離小于第一閾值，所述第一區域是指像素點距膚色區域中心點的Mahalanobis距離大于膚色區域各像素點距中心點的Mahalanobis距離而小于第二閾值，所述第二區域是指像素點距膚色區域中心點的Mahalanobis距離大于第一區域各像素點距膚色區域中心點的Mahalanobis距離；

對膚色區域的像素按基準幅度提升亮度；對第一區域的像素點，使亮度提升的程度隨像素點距膚色區域中心點的Mahalanobis距離的增加而逐步減小；對第二區域的像素點，保持原亮度。

可選地，所述獲得每一像素點距膚色區域中心點的Mahalanobis距離方法包括：

以紅色色差，藍色色差分量值構建坐標系，任意一像素點的坐標為(Cr，Cb)，設置膚色區域中心點的坐標為(Cro，Cbo)；

若Cr＞Cro且Cb＞Cbo或Cr≤Cro且Cb≤Cbo時：D＝|Cb-Cbo|+|Cr-Cro|；

若Cr≤Cro且Cb＞Cbo或Cr＞Cro且Cb≤Cbo時：D＝max(|Cb-Cbo|，|Cr-Cro|)，其中D為每一像素點距膚色區域中心點的Mahalanobis距離。

可選地，對各區域像素點提升亮度包括：

Y’＝Y+ΔY*g(D)，其中Y為原亮度，Y’為提升后亮度，ΔY為亮度提升基準幅度，g(D)為ΔY的調制函數；

所述亮度提升基準幅度ΔY計算方法包括：

若Y_min≤Y≤Y_medium時，