本發(fā)明是關(guān)于一種影像處理系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種影像校正系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

目前的影像校正，是依據(jù)現(xiàn)場光源亮度與光源中紅、綠以及藍成分的比重來進行影像校正模式的選擇。然而此種方法存在一定誤判的可能性，例如影像裝置將室外傍晚或陰天等低色溫場景誤判為室內(nèi)，從而對照片進行錯誤的顏色補償或修正，不僅無法真實地還原影像場景，更可能造成影像的大幅失真。通過改善白平衡校正系統(tǒng)中的光源偵測電路，雖然可降低其誤判的可能性，但是卻也會大幅提升系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜度。

因此，如何在追求影像真實還原的前提下，兼顧系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜度，對于影像校正系統(tǒng)的設(shè)計是一大挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明揭露的一方面是關(guān)于一種影像校正系統(tǒng)包含儲存裝置以及處理器。儲存裝置儲存多個參考圖形，且每一參考圖形對應(yīng)于一色溫，處理器用以執(zhí)行以下操作：接收輸入影像，將輸入影像轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的多個輸入色域點；依據(jù)輸入色域點的分布產(chǎn)生輸入圖形，且輸入圖形包圍此多個輸入色域點；將輸入圖形與多個參考圖形進行比對，據(jù)以產(chǎn)生比對結(jié)果；以及依據(jù)比對結(jié)果，估算輸入影像對應(yīng)的色溫，進而為輸入影像進行調(diào)整。

本發(fā)明揭露的另一方面是關(guān)于一種影像校正方法包含預(yù)載多個參考圖形，且每一參考圖形對應(yīng)于一色溫；接收輸入影像，將輸入影像轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的多個輸入色域點；依據(jù)輸入色域點的分布產(chǎn)生輸入圖形，且輸入圖形包圍此多個輸入色域點；將輸入圖形與參考圖形進行比對，據(jù)以產(chǎn)生比對結(jié)果；以及依據(jù)比對結(jié)果，估算輸入影像對應(yīng)的色溫，進而為輸入影像進行調(diào)整。

綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。通過上述技術(shù)方案，可達到相當(dāng)?shù)募夹g(shù)進步，并具有產(chǎn)業(yè)上的廣泛利用價值。本發(fā)明透過將輸入影像轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的多個輸入色域點以及輸入圖形，并將其與多個參考圖形進行比對，通過將僅需少數(shù)參數(shù)即能表示的參考圖形作為色溫的參考基準，大幅減少儲存參考基準所需的容量。另一方面，通過將輸入影像轉(zhuǎn)換成多個輸入色域點，并以輸入圖形包圍多個輸入色域點，降低雜訊對于色溫估算的影響，且能更直覺地反應(yīng)輸入影像于色彩的運用狀況。

附圖說明

圖1為依據(jù)本發(fā)明揭露的實施例所繪制的影像校正系統(tǒng)的方塊圖；

圖2為依據(jù)本發(fā)明揭露的一實施例所繪制的影像校正的示意圖；

圖3為依據(jù)本發(fā)明揭露的實施例所繪制的影像校正系統(tǒng)加速比對的示意圖；

圖4為依據(jù)本發(fā)明揭露的實施例所繪制的影像校正系統(tǒng)加速比對的示意圖；

圖5為依據(jù)本發(fā)明揭露的實施例所繪制的影像校正方法的運作流程圖。

具體實施方式

下文是舉實施例配合所附附圖作詳細說明，以更好地理解本發(fā)明的實施方式，但所提供的實施例并非用以限制本發(fā)明所涵蓋的范圍，而結(jié)構(gòu)操作的描述非用以限制其執(zhí)行的順序，任何由元件重新組合的結(jié)構(gòu)，所產(chǎn)生具有均等功效的裝置，皆為本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外，依據(jù)業(yè)界的標(biāo)準及慣常做法，附圖僅以輔助說明為目的，并未依照原尺寸作圖，實際上各種特征的尺寸可任意地增加或減少以便于說明。下述說明中相同元件將以相同的符號標(biāo)示來進行說明以便于理解。

在全篇說明書與權(quán)利要求書所使用的用詞(terms)，除有特別注明外，通常具有每個用詞使用在此領(lǐng)域中、在此揭露的內(nèi)容中與特殊內(nèi)容中的平常意義。某些用以描述本發(fā)明揭露的用詞將于下或在此說明書的別處討論，以提供本領(lǐng)域技術(shù)人員在有關(guān)本發(fā)明揭露的描述上額外的引導(dǎo)。

此外，在本發(fā)明中所使用的用詞“包含”、“包括”、“具有”、“含有” 等等，均為開放性的用語，即意指“包含但不限于”。此外，本發(fā)明中所使用的“及/或”，包含相關(guān)列舉項目中一或多個項目的任意一個以及其所有組合。

圖1為依據(jù)本發(fā)明揭露的實施例所繪制的影像校正系統(tǒng)的方塊圖。影像校正系統(tǒng)100包含處理器102以及儲存裝置104。儲存裝置104連接至處理器102，處理器102更連接至影像偵測裝置106以及顯示裝置108。

舉例而言，影像校正系統(tǒng)100可適用于數(shù)字相機、照相手機、計算機或其他電子裝置。處理器102可為中央處理器(Central Processing Unit，CPU)或圖形處理器(Graphics Processing Unit，GPU)，儲存裝置104可為硬盤(Hard Disk Drive，HDD)或記憶體，影像偵測裝置106為感光元件，顯示裝置108可為液晶顯示器、發(fā)光二極管顯示器或任何可顯示影像的裝置。

儲存裝置104儲存多個參考圖形(如，圖2的參考圖形204)，且每一參考圖形皆對應(yīng)于一色溫，影像偵測裝置106于偵測到影像輸入時，將此輸入影像傳送至處理器102，顯示裝置108接收并顯示由處理器102校正后的輸入影像。

具體而言，處理器102接收來自影像偵測裝置106的輸入影像，并依據(jù)預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將此輸入影像轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的多個輸入色域點(如，圖2的輸入色域點206)。處理器102依據(jù)輸入色域點的分布，為輸入影像產(chǎn)生對應(yīng)的輸入圖形(如，圖2的輸入圖形202)，且輸入圖形包圍多個輸入色域點；處理器102隨后將輸入圖形與儲存裝置104中的多個參考圖形逐一進行比對，據(jù)以產(chǎn)生比對結(jié)果。處理器102依據(jù)此比對結(jié)果，估算輸入影像對應(yīng)的色溫，并依據(jù)此估算色溫為輸入影像進行調(diào)整，隨后將校正后的輸入影像輸出至顯示裝置108。于一實施例中，處理器依據(jù)此估算色溫為輸入影像進行的調(diào)整可為白平衡校正、顏色修正或任何相關(guān)于色溫的影像處理技術(shù)。

關(guān)于上述將輸入圖形與多個參考圖形進行比對的方式，于一實施例中，處理器102分析輸入圖形與儲存裝置104中的多個參考圖形的交集區(qū)域，并依據(jù)處理器102轉(zhuǎn)換輸入影像所產(chǎn)生的輸入色域點落于此交集區(qū)域內(nèi)的數(shù)量與落于此交集區(qū)域之外的另一數(shù)量計算相似度。

于一實施例中，相似度計算方法可為計算輸入色域點落于交集區(qū)域內(nèi)的數(shù)量與落于該交集區(qū)域之外的另一數(shù)量的比值、差值或任何相關(guān)于輸入色域點數(shù)量的數(shù)值關(guān)系，并于相似度計算結(jié)束后，自多個參考圖形中選擇相似度最接近輸入圖形的一個參考圖形，以此參考圖形以及其對應(yīng)的色溫作為比對結(jié)果，進 而估算輸入影像的色溫。

圖2為依據(jù)本發(fā)明揭露的一實施例所繪制的影像校正的示意圖。影像校正系統(tǒng)100中的處理器102將來自影像偵測裝置106的輸入影像轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的多個輸入色域點206，并以輸入圖形202包圍此多個輸入色域點206，隨后處理器102將輸入圖形202與儲存裝置104中的多個參考圖形204進行比對。

于一實施例中，輸入圖形202與多個參考圖形204的形狀可為橢圓形。舉例來說，若將輸入影像劃分為16x16的座標(biāo)格顯示，處理器102即能透過下述關(guān)系式，將輸入影像轉(zhuǎn)換成多個輸入色域點206：

x＝f_R,Y(R,R+G+B)、

y＝f_B,Y(B,R+G+B)、

每一座標(biāo)格具有像素座標(biāo)(R,G,B)，R、G與B分別代表子像素紅、子像素綠與子像素藍。于本發(fā)明實施例中，處理器102將輸入影像中每一座標(biāo)格的像素座標(biāo)(R,G,B)透過數(shù)學(xué)函數(shù)f_R,Y與f_B,Y進行轉(zhuǎn)換，借以產(chǎn)生對應(yīng)的多個色域點座標(biāo)(x,y)，x與y分別代表色域點的橫軸座標(biāo)與縱軸座標(biāo)，其中數(shù)學(xué)函數(shù)f_R,Y為子像素紅R與子像素紅R、綠G、藍B加總的函數(shù)，數(shù)學(xué)函數(shù)f_B,Y為子像素藍B與子像素紅R、綠G、藍B加總的函數(shù)。

為了將轉(zhuǎn)換后的多個色域點映射到參考圖形204所在的維度，借以方便進行比對，處理器102更將多個色域點透過上述關(guān)系式轉(zhuǎn)換為輸入色域點206，與分別為輸入色域點206的橫軸座標(biāo)與縱軸座標(biāo)。于此實施例中，上述關(guān)系式中的參數(shù)θ、參數(shù)u與參數(shù)v的值域分別為

θ∈[-20,11]、

u∈[0,15]、

v∈[0,15]。

隨后處理器102再透過下述關(guān)系式，產(chǎn)生橢圓形狀的輸入圖形202包圍多個輸入色域點206，用以界定多個輸入色域點206所占據(jù)的范圍：

舉例而言，上述關(guān)系式中的參數(shù)a與參數(shù)b的值域分別為

a∈[0,7]、

b∈[0,7]。

此外，若將輸入影像劃分為128x128的座標(biāo)格顯示，并維持以橢圓形狀的輸入圖形202包圍輸入影像轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的多個輸入色域點206的設(shè)定，舉例而言，參數(shù)θ、參數(shù)u、參數(shù)v、參數(shù)a與參數(shù)b的值域分別為

θ∈[-20,11]、

u∈[0,127]、

v∈[0,127]、

a∈[0,63]、

b∈[0,63]。

于此實施例中，除輸入影像的轉(zhuǎn)換外，多個參考圖形204的表示亦依據(jù)上述關(guān)系式中的參數(shù)θ、參數(shù)u、參數(shù)v、參數(shù)a以及參數(shù)b進行，因此多個參考圖形204于儲存時所需的位元數(shù)可由上述參數(shù)的值域進行推算。若將輸入影像劃分為16x16的座標(biāo)格顯示，則對應(yīng)的橢圓形狀參考圖形204于儲存裝置104中即須以19位元數(shù)(即5+4+4+3+3＝19)的數(shù)據(jù)形式進行儲存。若將輸入影像劃分為128x128座標(biāo)格顯示，則對應(yīng)的橢圓形狀參考圖形204于儲存裝置104中即須以31位元數(shù)(即，5+7+7+6+6＝31)的數(shù)據(jù)形式進行儲存。應(yīng)了解到，上述實施例中揭露的各種參數(shù)所對應(yīng)的值域僅用以配合實施例說明，并不用以限制本發(fā)明的實施方式。

于一實施例中，色域點座標(biāo)(x,y)不需再額外透過上述關(guān)系式映射到參考圖形204所在的維度，意即色域點可直接作為輸入色域點206使用，并繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)流程。

雖然圖2中，輸入圖形202與多個參考圖形204的形狀為橢圓形，但此不限制本發(fā)明，于另一實施例中，于本發(fā)明實施例中包圍輸入色域點206的輸入圖形202亦可為圓形狀。舉例來說，若將輸入影像劃分為16x16的座標(biāo)格顯示，處理器102即能透過下述關(guān)系式，將輸入影像轉(zhuǎn)換成多個輸入色域點206：

x＝f_R,Y(R,R+G+B)、

y＝f_B,Y(B,R+G+B)、

x’＝c·x、

每一座標(biāo)格具有像素座標(biāo)(R,G,B)，R、G與B分別為子像素紅、子像素綠與子像素藍，x與y分別為色域點的橫軸座標(biāo)與縱軸座標(biāo)，x’為色域點的橫軸座標(biāo)x經(jīng)由縮放因子c縮放后的橫軸座標(biāo)，與分別為輸入色域點206的橫軸座標(biāo)與縱軸座標(biāo)。詳細的符號意義已于先前范例說明，故于此不詳加敘述。舉例而言，上述關(guān)系式中的參數(shù)θ、參數(shù)u與參數(shù)v的值域分別為

θ∈[-20,11]、

u∈[0,15]、

v∈[0,15]。

隨后處理器102再透過下列關(guān)系式，產(chǎn)生圓形狀的輸入圖形202包圍多個輸入色域點206，用以界定多個輸入色域點206所占據(jù)的范圍：

舉例而言，上述關(guān)系式中的參數(shù)a的值域為a∈[0,7]。于此實施例中，多個參考圖形204的表示依據(jù)上述關(guān)系式中的參數(shù)u、參數(shù)v以及參數(shù)a進行，因此若將輸入影像劃分為16x16的座標(biāo)格顯示，對應(yīng)的圓形狀參考圖形204于儲存裝置104中即須以11位元數(shù)(即，4+4+3＝11)的數(shù)據(jù)形式進行儲存。應(yīng)了解到，上述實施例中揭露的各種參數(shù)所對應(yīng)的值域僅用以配合實施例說明，并不用以限制本發(fā)明的實施方式。

于一實施例中，色域點座標(biāo)(x,y)不需再額外透過上述關(guān)系式映射到參考圖形204所在的維度，意即色域點可直接作為輸入色域點206使用，并繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)流程。

隨后，處理器102將輸入圖形202與儲存裝置104中的多個參考圖形204進行比對。于一實施例中，處理器102分析輸入圖形202與多個參考圖形204中每一者的交集區(qū)域，并依據(jù)多個輸入色域點206落于此交集區(qū)域之內(nèi)的數(shù)量與落于此交集區(qū)域之外的數(shù)量，計算該相似度。因此，輸入圖形202與參考圖形204之間存在一交集區(qū)域為正響應(yīng)區(qū)域212，而輸入圖形202中未與參考圖形204有交集的另一區(qū)域則為負響應(yīng)區(qū)域214。

具體來說，處理器102依據(jù)輸入色域點206分別落于正響應(yīng)區(qū)域212與負響應(yīng)區(qū)域214的數(shù)量比值、差值或任何相關(guān)于輸入色域點206數(shù)量的數(shù)值關(guān)系，進一步計算輸入圖形202與參考圖形204之間的相似度，并于相似度計算結(jié)束后，自多個參考圖形204中選擇相似度最接近輸入圖形202的一個參考圖形 204，以此參考圖形204以及其對應(yīng)的色溫作為比對結(jié)果，進而估算輸入影像的色溫。

圖3為依據(jù)本發(fā)明揭露的實施例所繪制的影像校正系統(tǒng)加速比對的示意圖。如圖3所示，輸入圖形202與參考圖形204a、204b之間存在面積差異。于一實施例中，參考圖形204a與輸入圖形202之間的面積差異均低于預(yù)設(shè)差異范圍，此代表參考圖形204a與輸入圖形202差異較小，因此需進一步做相似度比對；輸入圖形202與參考圖形204b之間的面積差異高于預(yù)設(shè)差異范圍，此代表參考圖形204a與輸入圖形202差異較大，因此無需進一步做相似度比對。實作上，預(yù)設(shè)差異范圍為影像校正系統(tǒng)100的預(yù)設(shè)參數(shù)。于一實施例中，影像校正系統(tǒng)100可因應(yīng)室內(nèi)光、室外光的改變，動態(tài)調(diào)整該預(yù)設(shè)差異范圍。

于一實施例中，處理器102能由儲存裝置104中預(yù)先選擇一組候選參考圖形，且此組候選參考圖形中每一個參考圖形204a與輸入圖形202之間的面積差異均低于預(yù)設(shè)差異范圍，借此預(yù)先過濾掉面積差異過大的參考圖形204b。處理器102將輸入圖形202與此組候選參考圖形進行相似度比對，借以產(chǎn)生相似度比對結(jié)果。相對地，輸入圖形202與另一組非候選參考圖形(即參考圖形204b)不進行相似度比對，借以加速進行輸入圖形202與多個參考圖形204的相似度比對。關(guān)于相似度比對的進行已于先前實施例中說明，故于此不再重復(fù)贅述。

圖4為依據(jù)本發(fā)明揭露的實施例所繪制的影像校正系統(tǒng)加速比對的示意圖。如圖4所示，輸入色域點206與參考圖形204c之間存在距離402，輸入色域點206與參考圖形204d之間存在距離404。于一實施例中，距離402小于預(yù)設(shè)距離范圍，此輸入色域點206較接近或落入?yún)⒖紙D形204c，因此相關(guān)程度較高，需進一步做相似度比對；相對地，距離404大于預(yù)設(shè)距離范圍，此輸入色域點206較遠離參考圖形204d，因此相關(guān)程度較低，無需進一步做相似度比對。實作上，預(yù)設(shè)距離范圍為影像校正系統(tǒng)100的預(yù)設(shè)參數(shù)。于一實施例中，影像校正系統(tǒng)100可因應(yīng)室內(nèi)光、室外光的改變，動態(tài)調(diào)整該預(yù)設(shè)距離范圍。

于一實施例中，處理器102由儲存裝置104中預(yù)先選擇一組候選參考圖形，且此組候選參考圖形中每一個參考圖形204c與輸入色域點206之間的距離402均小于預(yù)設(shè)距離范圍，借此預(yù)先過濾掉距離較遠的參考圖形204d。處理器102 將輸入圖形202與此組候選參考圖形進行相似度比對，借以產(chǎn)生相似度比對結(jié)果。相對地，輸入圖形202與另一組非候選參考圖形(即參考圖形204d)不進行相似度比對，借以加速進行輸入圖形202與多個參考圖形204的相似度比對。關(guān)于相似度比對的進行已于先前實施例中說明，故于此不再重復(fù)贅述。

圖5為依據(jù)本發(fā)明揭露的實施例所繪制的影像校正方法的運作流程圖。于一實施例中，此影像校正方法可由上述的影像校正系統(tǒng)100執(zhí)行，但本發(fā)明不以此為限。如圖5所示，首先于步驟502中，系統(tǒng)預(yù)載多個參考圖形，這些參考圖形分別對應(yīng)于不同色溫，作為稍后進行色溫估算的參考基準。于步驟504中，系統(tǒng)接收輸入影像，并通過預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)換關(guān)系將輸入影像轉(zhuǎn)換成多個輸入色域點。于步驟506中，系統(tǒng)依據(jù)輸入色域點的分布，產(chǎn)生包圍此多個輸入色域點的輸入圖形。于步驟508中，系統(tǒng)將輸入圖形與預(yù)載的多個參考圖形進行比對，并產(chǎn)生比對結(jié)果，其中輸入圖形與多個參考圖形的形狀可為圓形、橢圓形或方形。最后于步驟510中，依據(jù)此比對結(jié)果，系統(tǒng)估算輸入影像所對應(yīng)的色溫，并根據(jù)此系統(tǒng)估算色溫為輸入影像進行調(diào)整。于一實施例中，系統(tǒng)依據(jù)此系統(tǒng)估算色溫為輸入影像進行的調(diào)整可為白平衡校正、顏色修正或任何相關(guān)于色溫的影像處理技術(shù)。

于一實施例中，于步驟508，系統(tǒng)將輸入圖形與預(yù)載的多個參考圖形進行比對的方法包含：分析輸入圖形與預(yù)載的每一個參考圖形的交集區(qū)域，并依據(jù)輸入色域點落于交集區(qū)域內(nèi)的數(shù)量與落于交集區(qū)域之外的另一數(shù)量計算相似度。

于一實施例中，相似度計算的方法可為計算輸入色域點落于交集區(qū)域內(nèi)的數(shù)量與落于該交集區(qū)域之外的另一數(shù)量的比值、差值或任何相關(guān)于輸入色域點數(shù)量的數(shù)值關(guān)系。隨后，自預(yù)載的多個參考圖形中選擇相似度最接近輸入圖形的一個參考圖形，以此參考圖形以及其對應(yīng)的色溫作為比對結(jié)果，進而估算輸入影像的色溫。

本發(fā)明上述的實施例中，透過將輸入影像轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的輸入色域點以及輸入圖形，并將輸入圖形與參考圖形進行比對，借以估算輸入影像的色溫，進而為輸入影像進行白平衡校正。于本發(fā)明實施例中，通過將僅需少數(shù)參數(shù)即能表示的參考圖形作為色溫的參考基準，大幅減少儲存參考基準所需的容量。另一方面，通過將輸入影像轉(zhuǎn)換成多個輸入色域點，并以輸入圖形包圍輸入色域點， 降低雜訊對于色溫估算的影響(少數(shù)雜訊色域點不易改變輸入圖形的形成)，且能更直覺地反應(yīng)輸入影像于色彩的運用狀況(輸入色域點的密集程度反應(yīng)色彩運用狀況)。

技術(shù)領(lǐng)域通常知識者可以容易理解到揭露的實施例實現(xiàn)一或多個前述舉例的優(yōu)點。閱讀前述說明書之后，技術(shù)領(lǐng)域通常知識者將有能力對如同此處揭露內(nèi)容作多種類的更動、置換、等效物以及多種其他實施例。因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定的范圍與其均等范圍為主。