專利名稱：影像色溫校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像處理方法，尤其涉及一種調(diào)整影像色溫的方法。
背景技術(shù)：
在影像處理中，色彩的校正已使用多年，它也是影像處理的必備標(biāo)準(zhǔn)步驟。在傳統(tǒng)影像轉(zhuǎn)型至數(shù)字影像的同時(shí)，色彩校正仍起重要作用。因?yàn)橄鄼C(jī)通過感光的化學(xué)藥劑或電子電路的實(shí)體特性來記錄影像，而不是根據(jù)人眼的感測力來記錄影像。
因此，已開發(fā)出多種校正影像色溫的方法。一般最普遍的模式為“灰階模式(gray world)”，其可使影像中的色彩多元化，而平均顏色為標(biāo)準(zhǔn)灰色。影像的平均顏色運(yùn)算方法為加和每一象素中的每一顏色元素，再將此數(shù)值除以象素的總數(shù)，最后再依據(jù)計(jì)算的結(jié)果平移象素以使影像色彩均勻。
現(xiàn)有模式存在以下缺點(diǎn)。通常這些模式無法使影像平衡于灰色。假如影像為一個紅蘋果、蔚藍(lán)的天空或者綠油油的草地，可能由于色彩的補(bǔ)償過度而造成邊緣區(qū)域的色彩不均勻。另外，光線也會影響影像的色彩平衡，譬如在熒光相對于白熾光下拍攝，色彩的平衡將受光線的影響。此外，在進(jìn)行色彩校正時(shí)，物體的顏色很可能會偏移至其它主色調(diào)，譬如從藍(lán)色調(diào)轉(zhuǎn)移到綠色調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種色溫校正方法，其可避免校正時(shí)顏色產(chǎn)生色偏。
本發(fā)明的另一要解決的技術(shù)問題是提供一種色溫校正方法，其可提供更精確的校正參數(shù)，以調(diào)整各類影像。
本發(fā)明的再一要解決的技術(shù)問題是提供一種色溫校正方法，其可避免大區(qū)域中的主顏色影響校正參數(shù)。
本發(fā)明披露了一種影像色溫校正方法，該影像包含多個象素?cái)?shù)據(jù)，每一象素?cái)?shù)據(jù)包含多個顏色元素。本方法包括分別加和所述多個象素?cái)?shù)據(jù)中每一顏色元素的每一指標(biāo)值，以分別計(jì)算出每一顏色元素的總和；將每一總和分別除以其相對應(yīng)的總數(shù)目，以計(jì)算出一平均象素?cái)?shù)據(jù)；依據(jù)該平均象素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算出第一平均色度值和第二平均色度值；根據(jù)每一象素?cái)?shù)據(jù)的顏色元素計(jì)算出第一色度值和第二色度值；以及根據(jù)第一平均色度值和第二平均色度值來更新每一象素?cái)?shù)據(jù)的第一色度值和第二色度值。
本發(fā)明還披露了一種調(diào)整影像色溫的方法，該影像包含多個象素?cái)?shù)據(jù)，本方法包括根據(jù)多個象素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算第一平均色度值；獲取每一象素?cái)?shù)據(jù)的第一色度值；以及當(dāng)?shù)谝簧戎档姆柌煌谝徊钪档姆枙r(shí)，將該第一色度值更新為預(yù)設(shè)值，其中所述差值為由所述第一色度值減去所述第一平均色度值所得到的值，所述預(yù)設(shè)值不同于所述差值。
本發(fā)明又披露了一種調(diào)整影像色溫的方法，該影像包含多個象素?cái)?shù)據(jù)。本方法包括根據(jù)多個象素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算第一平均色度值；獲取每一象素?cái)?shù)據(jù)的第一色度值；根據(jù)所述第一色度值調(diào)整所述第一平均色度值，以產(chǎn)生調(diào)整后的第一平均色度值；及將所述第一色度值更新為一差值，該差值為由所述第一色度值減去所述調(diào)整后的第一平均色度值所得到的值。


圖1為本發(fā)明的校正影像色溫方法的第一實(shí)施方式的示意圖；圖2為本發(fā)明的校正影像色溫方法的第二實(shí)施方式的示意圖。
主要元件的附圖標(biāo)記說明110、120、130、140、150、160點(diǎn)111、112、121、122、131、132向量141、142、141X、142X向量151、152、151X、152X向量161、162、161X 向量具體實(shí)施方式
本發(fā)明的方法在于計(jì)算影像的平均色溫，計(jì)算該平均色溫的色度(chromaticity)，以及更新該影像中對應(yīng)于所述平均色度的每一象素的色度。
本發(fā)明的實(shí)施方式采用以RGB作為影像呈現(xiàn)的方式。本發(fā)明的方法使用三組數(shù)據(jù)，分別代表紅、綠以及藍(lán)三種顏色，以計(jì)算影像的平均色溫。首先讀取影像中的每一象素，并檢測其紅色、綠色以及藍(lán)色的顏色屬性。每一組的指標(biāo)值根據(jù)不同的顏色屬性而定，其指標(biāo)的內(nèi)容設(shè)定為「1」。當(dāng)所有的象素都讀取完后，計(jì)算出每一顏色屬性的總和(sum)與總數(shù)目(count)。舉例來說，以紅色為例，紅色組中指標(biāo)的內(nèi)容為「1」，將其指標(biāo)值加至總和(sum)中，并計(jì)算出被加和的指標(biāo)的總數(shù)目(count)。同理，分別計(jì)算出綠色與藍(lán)色的總和與總數(shù)目。最后，每一總和除以其相對應(yīng)的總數(shù)目，其商值(結(jié)果)即為影像的平均顏色。
請參閱圖1，圖1為本發(fā)明的校正影像色溫方法的第一實(shí)施方式。舉例來說，假設(shè)影像具有六個象素，其影像數(shù)據(jù)如下{{{150，10，100}，{150，50，100}}，{{125，10，100}，{10，10，100}}，{{125，6，6}，{15，6，6}}}該影像的象素?cái)?shù)據(jù)如下{150，10，100}{150，50，100}{125，10，100}{10，10，100}{125，6，6}{15，6，6}它們分別對應(yīng)于圖1中YCbCr色度空間的點(diǎn)110、點(diǎn)120、點(diǎn)130、點(diǎn)140、點(diǎn)150和點(diǎn)160。應(yīng)注意的是，圖1并沒有顯示影像本身，而僅以Cb和Cr屬性的色度圖以及象素的色度來表示。
由上列數(shù)據(jù)可知，紅色組中的指標(biāo)值為150、125、15及10，其內(nèi)容為「1」；綠色組中的指標(biāo)值為6、10及50，其內(nèi)容為「1」；而藍(lán)色組中的指標(biāo)值為6和100，其內(nèi)容為「1」。
再分別計(jì)算出紅色、綠色與藍(lán)色的總和與總數(shù)目。紅色的總和為300，其總數(shù)目為4；綠色的總和為66，其總數(shù)目為3；藍(lán)色的總和為106，其總數(shù)目為2。
接著，計(jì)算出平均色溫，紅色的平均色溫為75；綠色的平均色溫為22；藍(lán)色的平均色溫為53，或以{75，22，53}表示。
因此，先計(jì)算出每一特殊顏色屬性值的總和與總數(shù)目，再將總和除以總數(shù)目，即可得到平均值。
計(jì)算出平均值后，此平均值被轉(zhuǎn)換成YCbCr色度空間的坐標(biāo)，Cb和Cr屬性分別為其橫坐標(biāo)軸和縱坐標(biāo)軸。此平均值的轉(zhuǎn)換相對應(yīng)于圖1中的點(diǎn)100。
最后，將每一象素的色度值減去所計(jì)算出的平均色度，以平移影像的整體色溫。于圖1中，分別為向量111、121、131、141X、151X與161X，各向量分別延伸自點(diǎn)110、點(diǎn)120、點(diǎn)130、點(diǎn)140、點(diǎn)150與點(diǎn)160。但是跨越軸的現(xiàn)象并非本發(fā)明所要的，如本實(shí)施方式中，點(diǎn)140(如向量141X)、點(diǎn)150(如向量151X)及點(diǎn)160(如向量161X)皆有此現(xiàn)象發(fā)生，因此將原始色度Cb和Cr坐標(biāo)的正負(fù)號(符號，sign)與計(jì)算后的色度Cb和Cr坐標(biāo)的正負(fù)號作比較。假如計(jì)算后的Cb或Cr的正負(fù)號與原始的正負(fù)號不同，則將符號不同者的坐標(biāo)設(shè)定為零。因此，點(diǎn)140和點(diǎn)150會移到軸上而非跨越軸，如向量141和151，以避免色偏現(xiàn)象產(chǎn)生。相同地，點(diǎn)160也會移至軸上而非跨越軸，如向量161，都用以避免色偏現(xiàn)象產(chǎn)生。
然而，本發(fā)明并沒有限定所有象素皆以相同的方式轉(zhuǎn)換。請參閱圖2，圖2為本發(fā)明的校正影像色溫方法的第二實(shí)施方式。圖2中根據(jù)色度坐標(biāo)至原點(diǎn)之間的距離來調(diào)整象素的色度。換句話說，將平均色度乘上一個與象素色度相關(guān)的調(diào)整參數(shù)(scaling factor)，再將象素色度減去此乘積值。舉例來說，假設(shè)Cb和Cr的最大值分別為255和255，象素坐標(biāo)為(85，51)，85為Cb坐標(biāo)而51為Cr坐標(biāo)，將Cb和Cr的平均色度坐標(biāo)分別乘上1/3與1/5，其中1/3由85除以255所得，而1/5由51除以255所得?；蛘?，計(jì)算出象素Cb-Cr坐標(biāo)至原點(diǎn)之間的長度，將此長度除以最大長度值得到一比例值，再將Cb和Cr的平均色度坐標(biāo)乘上此比例值，最后將所求得的Cb和Cr值與原始值作正負(fù)號比較，若有跨軸現(xiàn)象產(chǎn)生，則將相對應(yīng)的坐標(biāo)設(shè)定為零。因此，圖2中的點(diǎn)120被調(diào)整的幅度(如向量122)比點(diǎn)110(如向量112)與點(diǎn)130(如向量132)調(diào)整的幅度更大，而點(diǎn)140調(diào)整的幅度較小。點(diǎn)140原本應(yīng)調(diào)整為如向量142X所示，但由于點(diǎn)140發(fā)生跨軸現(xiàn)象，Cr值必須設(shè)定為零，因此應(yīng)調(diào)整為向量142。同理，點(diǎn)150因?yàn)檩S的限制從向量152X調(diào)整至向量152。點(diǎn)160的調(diào)整相當(dāng)小，其調(diào)整后沒有出現(xiàn)跨軸現(xiàn)象，因此根據(jù)向量162作調(diào)整即可。
此外，其它任何調(diào)整影像色度的方法皆可配合平均色度的應(yīng)用，不論是將坐標(biāo)分開運(yùn)算或合并運(yùn)算，均可達(dá)到各種不同的效果。因此本發(fā)明并不限于上述方式。
據(jù)此，本發(fā)明可提供一種更適于調(diào)整影像色溫的方法。本發(fā)明可依據(jù)象素色度的大小以線性或倍數(shù)方式來調(diào)整其色度。另外，本發(fā)明的調(diào)整方法可避免色度跨軸現(xiàn)象，因此可保留原始色彩，并于各類影像中提供更好的色溫預(yù)估方法。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，凡在本發(fā)明權(quán)利要求所描述的范圍內(nèi)作出的等同變換與修飾，皆落入本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種影像色溫校正方法，該影像包含多個象素?cái)?shù)據(jù)，每一象素?cái)?shù)據(jù)包含多個顏色元素，本方法包括以下步驟(a)分別加和所述多個象素?cái)?shù)據(jù)中每一顏色元素的每一指標(biāo)值，以分別計(jì)算出每一顏色元素的總和；(b)將每一總和分別除以其相對應(yīng)的總數(shù)目，以計(jì)算出一平均象素?cái)?shù)據(jù)；(c)依據(jù)所述平均象素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算出第一平均色度值和第二平均色度值；(d)根據(jù)每一象素?cái)?shù)據(jù)的顏色元素計(jì)算出第一色度值和第二色度值；及(e)根據(jù)所述第一平均色度值和所述第二平均色度值來更新每一象素?cái)?shù)據(jù)的第一色度值和第二色度值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多個顏色元素包括紅色、綠色和藍(lán)色。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述步驟(a)包括分配多個記憶單元；獲取所述多個象素?cái)?shù)據(jù)中每一象素?cái)?shù)據(jù)的顏色元素；設(shè)定一選定的記憶單元的內(nèi)容為一預(yù)設(shè)值，所述選定的記憶單元具有其顏色元素的指標(biāo)值；依序檢測所述多個記憶單元；及若所述記憶單元的內(nèi)容為所述預(yù)設(shè)值，將其記憶單元相對應(yīng)的指標(biāo)值加和，以得到總和。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述步驟(b)包括計(jì)算所加和的記憶單元的數(shù)目，以得到所述總數(shù)目。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，還包括根據(jù)所述第一和第二色度值來調(diào)整所述第一和第二平均色度值，以分別產(chǎn)生調(diào)整后的第一和第二平均色度值，其中所述步驟(e)包括將所述第一色度值減去所述調(diào)整后的第一平均色度值，以得到第一差值，將所述第二色度值減去所述調(diào)整后的第二平均色度值，以得到第二差值，當(dāng)所述第一和第二色度值的符號與所述第一和第二差值的符號相同時(shí)，分別將所述第一和第二色度值更新為所述第一和第二差值，或當(dāng)所述第一和第二色度值的符號與所述第一和第二差值的符號不同時(shí)，分別將所述第一與第二色度值更新為不同于所述第一和第二差值的預(yù)設(shè)數(shù)值。
6.一種調(diào)整影像色溫的方法，該影像包含多個象素?cái)?shù)據(jù)，本方法包括依據(jù)所述多個象素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算出第一平均色度值；獲取每一象素?cái)?shù)據(jù)的第一色度值；及當(dāng)所述第一色度值的符號不同于一差值的符號時(shí)，將所述第一色度值更新為預(yù)設(shè)值，其中，所述差值為由所述第一色度值減去所述第一平均色度值所得的值，所述預(yù)設(shè)值不同于所述差值。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，還包括當(dāng)所述第一色度值的符號相同于所述差值的符號時(shí)，將所述第一色度值更新為所述差值。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，還包括根據(jù)所述多個象素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算出第二平均色度值；獲取每一象素?cái)?shù)據(jù)的第二色度值；及當(dāng)所述第二色度值的符號不同于一差值的符號時(shí)，將該第二色度值更新為預(yù)設(shè)值，其中，所述差值為由該第二色度值減去所述第二平均色度值所得的值，所述預(yù)設(shè)值不同于所述差值。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，還包括當(dāng)所述第二色度值的符號相同于所述差值的符號時(shí)，將所述第二色度值更新為所述差值。
10.一種調(diào)整影像色溫的方法，該影像包含多個象素?cái)?shù)據(jù)，本方法包括以下步驟(a)依據(jù)所述多個象素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算出第一平均色度值；(b)獲取每一象素?cái)?shù)據(jù)的第一色度值；(c)根據(jù)所述第一色度值調(diào)整所述第一平均色度值，以產(chǎn)生調(diào)整后的第一平均色度值；及(d)將所述第一色度值更新為一差值，該差值為由所述第一色度值減去所述調(diào)整后的第一平均色度值所得的值。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，當(dāng)所述第一色度值的符號與所述差值的符號相同時(shí)，執(zhí)行步驟(d)，該方法還包括當(dāng)所述第一色度值的符號與所述差值的符號不相同時(shí)，將所述第一色度值更新為預(yù)設(shè)值，該預(yù)設(shè)值不同于所述差值。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，還包括以下步驟(e)根據(jù)所述多個象素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算出第二平均色度值；(f)獲取每一象素?cái)?shù)據(jù)的第二色度值；(g)根據(jù)所述第二色度值調(diào)整所述第二平均色度值，以產(chǎn)生調(diào)整后的第二平均色度值；及(h)將所述第二色度值更新為一差值，該差值為由所述第二色度值減去所述調(diào)整后的第二平均色度值所得的值。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，當(dāng)所述第二色度值的符號與所述差值的符號相同時(shí)，執(zhí)行步驟(h)，該方法還包括當(dāng)所述第二色度值的符號與所述差值的符號不相同時(shí)，將所述第二色度值更新為預(yù)設(shè)值，該預(yù)設(shè)值不同于所述差值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種計(jì)算與調(diào)整影像色溫的方法。該方法包括計(jì)算平均色溫以及根據(jù)該平均色溫調(diào)整所述影像中每一象素的色度。所述調(diào)整方式為根據(jù)每一象素的色度將所有象素皆以線性方式調(diào)整，或以倍數(shù)方式調(diào)整。該方法不會出現(xiàn)象素跨越色度軸邊界的問題，因此可保留住原始色彩。
文檔編號H04N9/73GK1809173SQ20051006288
公開日2006年7月26日 申請日期2005年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月17日
發(fā)明者謝文鴻 申請人:誠研科技股份有限公司