[發明專利]用于亮度控制圖像轉換的方法和裝置

無效

• 申請號: 201210027930.7
• 申請日: 2012-02-09
• 公開（公告）號: CN102638688A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 閔丙錫;樸賢熙;張東薰;趙成大
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H04N9/77
• 分類號: H04N9/77
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邵亞麗

技術領域

本發明一般涉及圖像處理，且更具體地，涉及一種用于亮度控制圖像轉換的方法和裝置，其能夠控制圖像的亮度而不減少圖像的飽和度(Saturation)。

背景技術

在低亮度條件下通過便攜照相機或普通照相機捕捉的圖像或者過亮圖像可以包括由于圖像的低對比度而導致的用戶無法容易區分的細節，因此，經常要求對圖像的亮度進行控制。能夠通過增加整體黑暗的圖像的亮度或通過減少整體明亮的圖像的亮度來提高圖像的質量。另外，當圖像包括相對復雜的結構以及相對復雜的顏色時，有時對圖像的亮度進行控制。此外，對圖像的亮度進行控制以便提高圖像的室外可見度。存在這樣的算法，其用于轉換輸入圖像的色彩空間，然后僅轉換來自對應于亮度的通道的信息以便減少諸如塊噪聲或輪廓噪聲的噪聲。

不過，在上述亮度改變方案中，通常僅控制亮度通道，因此，原始輸入圖像的顏色印象(color?impression)往往丟失。具體來說，當圖像的亮度增加時，人眼感知的飽和度變低。看到圖像的人經常有圖像似乎失去顏色的感覺。為了校正這一缺點，首先通過用于亮度校正的算法來處理圖像，然后將用于飽和度改進的算法附加地應用于已處理的圖像。然而，在這種情況下，即使這一應用雙算法的處理不能根據亮度變化的程度來補償飽和度，但可以僅補償輸出圖像的飽和度。因此，缺點在于，不能原樣重現原始圖像的顏色印象。

圖1說明用于亮度校正的普通方案。一般，通過使用直方圖或映射函數(其將紅、綠、藍(RGB)輸入圖像110轉換到YCbCr色彩空間120)來執行輸入/輸出亮度轉換的高動態范圍(HDR)算法或降噪算法如圖1所示且在下面公式(1)示出。最常用的YCbCr色彩空間是應用于標準分辨率電視(SDTV)的BT.601版本(見公式(1))，并且將輸入的RGB圖像劃分為對應于亮度的Y通道和類似于對立色彩空間的Cb-Cr色彩空間。Y值通常被稱為“luma”，且類似于人眼感知的亮度值。

Y＝0.299*R+0.587*G+0.114*B

C_B＝128-0.168736*R-0.331264*G+0.5*B

C_R＝128+0.5*R-0.418688*G-0.081312*B

………(1)

因此，在公式(1)中，在用于亮度控制的現有算法中旨在應用于Y值的算法被應用于Y值130(如由參考數字140表示的)，且獲得轉換的Y’值150。該算法然后通過使用公式下面的公式(2)將包括轉換的Y’值150和現有的Cb-Cr值的Y′CbCr?160轉換為RGB值，并輸出轉換的R’G’B’值170。

R′＝298.082*Y′/256+408.583*C_R/256-222.921

G′＝298.082*Y′/256-100.291*C_B/256-208.120*C_R/256+135.576

B′＝298.082*Y′/256+516.412*C_B/256-276.836

………(2)

另外，可以使用色調飽和度等級(Hue-Saturation-Level，HSL)色彩空間、色調飽和度值(Hue-Saturation-Value，HSV)色彩空間或者色調飽和度強度(Hue-Saturation-Intensity，his)色彩空間來代替YCbCr色彩空間。當M是max(R，G，B)且m是min(R，G，B)時，即使在色調值之間有少許不同且在飽和度(或色度(chroma))值之間有少許不同，C(色度)也被定義為(M-m)，并且由下面公式(3)定義H(色調)。

H＝60°×H′????????????????…………(3)

同樣，即使每個強度(Intensity，I)值、等級(Level，L)值和數值(Value，V)值具有許多形式，該I、L和V值也通常定義為I＝(R+G+B)/3，V＝max(R，G，B)，以及L＝(max(R，G，B)+min(R，G，B))/2。

使用色彩空間的上述方法表示這樣的方法，在該方法中對應于亮度的任意I、L或V值被轉換并且轉換的I，L和V值被再次逆轉換同時維持色調值和飽和度(或色度)值為原樣，這類似于用于在YCbCr色彩空間中通過僅使用Y值來校正亮度的算法。