[發明專利]一種基于YUV空間的色彩還原方法

在審

• 申請號: 201810367314.3
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108846803A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 黃成強
• 申請（專利權）人: 遵義師范學院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/90
• 代理公司: 貴陽睿騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 谷慶紅

本發明提供了一種基于YUV空間的色彩還原方法，包括以下步驟：輸入圖像?功耗限制?直方圖平移?輸出圖像。本發明將功耗限制與色彩還原獨立實現，由于在實現功耗限制過程中不會引起色彩失真，在實現色彩還原過程中，不會導致無端的亮度變化，大大提高了色彩還原的性能；基于Y通道的選擇性功耗限制方法緩解了降低功耗與提升視覺效果之間的矛盾；通過UV直方圖平移實現色彩還原，由于平移過程中只需要加減運算，不需要乘除等較為復雜的運算，所以硬件實現的成本得到降低。

技術領域

本發明涉及一種基于YUV空間的色彩還原方法，屬于圖像增強領域和消費類電子技術領域。

背景技術

色彩還原是是常用的圖像增強技術之一，人眼看到的物體顏色是物體的真實顏色，人眼所觀察到的顏色不受到周圍光線的影響，這種現象叫做顏色恒常。但是，如果不經過色彩還原方法的處理，攝像頭所拍攝的圖像將受到環境光的影響，將產生色偏。例如，在藍光為環境光的情況下，圖像將產生藍色色偏。傳統的色彩還原算法雖然達到了色彩還原的效果，但是色彩還原性能有待提高。

此外，功耗問題越來越受到產業界和學術界的關注，現在的智能手機存在一個普遍問題，那就是待機時間短。究其原因，是由于屏端圖像顯示功耗較大。據統計，在智能手機、平板電腦等常用的消費類電子產品中，圖像在屏端顯示消耗的功耗占總功耗的50％以上。

為了解決這個色彩還原的問題，很多文獻和專利提出了相關算法，例如文獻[RLukac.:New framework for automatic white balancing of digital cameraimages.Signal Processing.Vis.88(3),582-593(2008)]中采用的灰度世界算法，這種算法遇到色彩單一的物體時算法失效；文獻[Radu Ciprian Bilcu.:Multiframe Auto WhiteBalance.Signal Processing Letters,IEEE.Vis 18(3),165-168(2011)]中的白色補丁算法，遇到圖像中沒有白色區域的情況，算法失效；如申請號為201610663149.7的中國專利公開的一種基于直方圖平移的色彩還原方法，該專利是在RGB空間上實現色彩還原，在統計出R、G、B三通道直方圖的基礎上，以其中某個直方圖作為基準，另外兩個直方圖向其平移，實現色彩還原，但是，R、G、B三通道直方圖的平移將帶來亮度的較大變化，難以保持亮度不變，并且該專利中完全沒有提到任何涉及YUV空間還原色彩的技術；又如專利號為201410090284.8的中國專利公開的一種色彩還原方法及裝置，該專利也是在RGB空間上實現色彩還原，在統計出R、G、B三通道直方圖的基礎上，以其中某個直方圖作為基準，另外兩個直方圖向其匹配，實現色彩還原，其直方圖匹配方法操作過程較為復雜，需要先統計某個灰階對應的直方圖累加面積，再在0-255的范圍尋找新直方圖中與上述面積匹配的灰階大小，整個過程將耗費大量的時間，算法效率有待提高。此外，這些傳統的算法功耗極大，硬件實現的成本高。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于YUV空間的色彩還原方法，該基于YUV空間的色彩還原方法功耗低，并能提高色彩還原性能，以解決色彩還原的功耗問題。

本發明通過以下技術方案得以實現。

本發明提供的一種基于YUV空間的色彩還原方法，包括以下步驟：

①輸入圖像：輸入帶有色偏的圖像，通過轉換公式，將其從RGB通道轉換為YUV通道；

②功耗限制：將YUV通道中的Y通道進行功耗限制；

③直方圖平移：將YUV通道中的UV通道進行直方圖平移；

④輸出圖像：將YUV通道轉換回RGB通道，得到輸出圖像。

所述步驟①分為以下步驟：

(1.1)從帶有色偏的圖像的每一個像素單元中獲取R、G、B的灰階；