图像处理方法、装置以及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种图像处理方法，用于将具有原始色域空间的原始图像转换为具有目标色域空间的目标图像，所述图像处理方法包括：A)计算所述原始色域空间中的一组原始基色色调方向与所述目标色域空间中对应的一组目标基色色调方向之间的一组基色色调方向偏差，其中所述一组基色色调方向偏差中的每一个对应于一个基色；B)对于所述原始图像中的每个像素，基于其在所述原始色域空间中的原始色调坐标相对于所述一组原始基色色调方向的偏离以及所述一组基色色调方向偏差确定所述像素的校正色调坐标；以及C)对于所述原始图像中的每个像素，对其校正色调坐标进行色调映射，得到所述像素在所述目标色域空间中的目标色调坐标。

【技术实现步骤摘要】
图像处理方法、装置以及存储介质
本申请涉及图像处理
，更具体地，涉及一种图像处理方法、装置以及存储介质。
技术介绍
高动态范围(HDR)视频图像与普通视频图像相比可以提供更高的动态范围和图像细节以及更加丰富的色彩范围。目前流行的HDR格式主要包括HDR10、HLG(HybridLog-Gamma)、杜比视界等。但是，如果要将这些HDR格式的图像或视频显示在标准动态范围(SDR)显示设备中，则需要对这些HDR格式的视频图像进行格式转换。其中，HDR-SDR格式转换通常包括亮度动态范围压缩和色域压缩。然而，现有的HDR-SDR格式转换方法中色域压缩算法(例如国际电信标准ITU-RBT.2047-0标准的附录5中提供的将BT.2020色域压缩到BT.709算法)会使得图像产生偏色，这会影响视频图像的显示效果。因此，有必要对现有HDR-SDR格式转换方法进行改进。
技术实现思路
本申请的一个目的在于解决现有的色域压缩方法会使得图像产生偏色的问题。在本申请的一个方面，提供了一种图像处理方法，用于将具有原始色域空间的原始图像转换为具有目标色域空间的目标图像，所述图像处理方法包括：A)计算所述原始色域空间中的一组原始基色色调方向与所述目标色域空间中对应的一组目标基色色调方向之间的一组基色色调方向偏差，其中所述一组基色色调方向偏差中的每一个对应于一个基色；B)对于所述原始图像中的每个像素，基于其在所述原始色域空间中的原始色调坐标相对于所述一组原始基色色调方向的偏离以及所述一组基色色调方向偏差确定所述像素的校正色调坐标；以及C)对于所述原始图像中的每个像素，对其校正色调坐标进行色调映射，得到所述像素在所述目标色域空间中的目标色调坐标。在本申请的其他方面，还提供了一种图像处理装置以及存储介质。以上为本申请的概述，可能有简化、概括和省略细节的情况，因此本领域的技术人员应该认识到，该部分仅是示例说明性的，而不旨在以任何方式限定本申请范围。本概述部分既非旨在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也非旨在用作为确定所要求保护主题的范围的辅助手段。附图说明通过下面说明书和所附的权利要求书并与附图结合，将会更加充分地清楚理解本申请内容的上述和其他特征。可以理解，这些附图仅描绘了本申请内容的若干实施方式，因此不应认为是对本申请内容范围的限定。通过采用附图，本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。图1示出了BT.2020格式与BT.709格式的Luv色域空间的比较；图2示出了根据本申请一个实施例的图像处理方法200；图3示出了根据本申请一个实施例的图像处理方法300；图4和图5分别示出了一种色调方向偏差的校正方法；图6示出了根据本申请一个实施例的图像处理方法600；图7示出了归一化最大亮度值随原始图像中最大亮度值的变化关系；图8示出了全局映射曲线的一个示例。具体实施方式在下面的详细描述中，参考了构成其一部分的附图。在附图中，类似的符号通常表示类似的组成部分，除非上下文另有说明。详细描述、附图和权利要求书中描述的说明性实施方式并非旨在限定。在不偏离本申请的主题的精神或范围的情况下，可以采用其他实施方式，并且可以做出其他变化。可以理解，可以对本申请中一般性描述的、在附图中图解说明的本申请内容的各个方面进行多种不同构成的配置、替换、组合，设计，而所有这些都明确地构成本申请内容的一部分。图1示出了BT.2020格式与BT.709格式的Luv色域空间的比较。其中，BT.2020格式与BT.709格式均为常用的Luv色域空间格式，但是BT.2020格式的色域范围比BT.709格式的色域范围要大得多。因此，如果要在采用BT.709格式的显示设备上显示BT.2020格式的视频图像，需要先对具有该BT.2020格式色域空间的原始图像进行图像处理，将其转换为具有或符合BT.709格式色域空间的目标图像。之后，该处理后的目标图像可以再被显示在对应的显示设备上。在一些实施例中，原始图像采用的色域空间可能是RGB、YCbCr色域空间或其他格式的色域空间。相应地，可以将这些原始图像的色域空间转换为Luv色域空间，之后再进行格式转换。本申请的专利技术人发现，图1所示的两种格式的Luv色域空间的色调方向存在偏差，例如，BT.2020格式的绿色色调方向WGh(从白点W至绿色顶点Gh)显著偏离BT.709格式的绿色色调方向WGh’(从白点W至绿色顶点Gh’)；BT.2020格式的红色色调方向WRh(从白点W至红色顶点Rh)也显著偏离BT.709格式的红色色调方向WRh’(从白点W至红色顶点Rh’)。这是格式转换后的图像产生偏色的主要原因。为了校正上述偏色，本申请的图像处理方法可以先确定两种色域空间格式之间各个基色对应的基色色调方向偏差，并且在之后坐标转换时考虑上述基色色调方向偏差。这种处理方法能够有效地解决格式转换后的图像偏色的问题。图2示出了根据本申请一个实施例的图像处理方法200。该图像处理方法200用于处理不同Luv色域空间之间的格式转换。接下来，结合图1和图2，以处理如图1所示的BT.2020格式的Luv色域空间向BT.709格式的色域空间的格式转换为例，对本申请实施例的图像处理方法200进行说明。如图2所示，在步骤202，计算原始色域空间(例如图1所示的BT.2020格式的色域空间)中的一组原始基色色调方向与目标色域空间(如图1所示的BT.709格式的色域空间)中对应的一组目标基色色调方向之间的一组基色色调方向偏差，其中这一组基色色调方向偏差中的每一个对应于一个基色。在一些实施例中，原始色域空间与目标色域空间均采用三基色，也即红绿蓝三基色，相应地，原始基色色调方向与目标基色色调方向之间的基色色调方向偏差即包括红色色调方向偏差、绿色色调方向偏差以及蓝色色调方向偏差。在图1中示出了红色色调方向偏差Dr、绿色色调方向偏差Dg以及蓝色色调方向偏差Db。优选地，基色色调方向偏差可以由角度值表示，或者也可以由角度值相关的三角函数值(例如正切值)来表示。基色色调方向的偏差可以通过色域空间三角形的位置信息(例如坐标)来进行计算。可以理解，原始图像的每个像素均具有原始色域空间中对应的原始色调坐标，例如原始色调坐标可以是图1中的绿色色调顶点Gh的坐标，或者是另一任意色调坐标P0，这取决于各个像素的实际色调。在一些实施例中，仅需要针对被处理的原始图像中所有像素所具有的原始色调进行调整和转换。例如，对于纯色图像，仅需要进行一次色调转换的计算即可。在另一些实施例中，原始色域空间与目标色域空间的转换关系可以预先生成，而不用考虑被处理的原始图像中各个像素所具有的实际色调。相应地，可以将原始色域空间中的每个色调坐标均转换到对应目标色域空间中的一个色调坐标，从而得到原始色域空间与目标色域空间的转换关系。这样，可以在图像处理时，特别是批量处理多个原始图像时，按每个原始图像中的所有像素点查询该预先生成的转换关系，并且根据查询的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像处理方法，用于将具有原始色域空间的原始图像转换为具有目标色域空间的目标图像，其特征在于，所述图像处理方法包括：/nA)计算所述原始色域空间中的一组原始基色色调方向与所述目标色域空间中对应的一组目标基色色调方向之间的一组基色色调方向偏差，其中所述一组基色色调方向偏差中的每一个对应于一个基色；/nB)对于所述原始图像中的每个像素，基于其在所述原始色域空间中的原始色调坐标相对于所述一组原始基色色调方向的偏离以及所述一组基色色调方向偏差确定所述像素的校正色调坐标；以及/nC)对于所述原始图像中的每个像素，对其校正色调坐标进行色调映射，得到所述像素在所述目标色域空间中的目标色调坐标。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像处理方法，用于将具有原始色域空间的原始图像转换为具有目标色域空间的目标图像，其特征在于，所述图像处理方法包括：
A)计算所述原始色域空间中的一组原始基色色调方向与所述目标色域空间中对应的一组目标基色色调方向之间的一组基色色调方向偏差，其中所述一组基色色调方向偏差中的每一个对应于一个基色；
B)对于所述原始图像中的每个像素，基于其在所述原始色域空间中的原始色调坐标相对于所述一组原始基色色调方向的偏离以及所述一组基色色调方向偏差确定所述像素的校正色调坐标；以及
C)对于所述原始图像中的每个像素，对其校正色调坐标进行色调映射，得到所述像素在所述目标色域空间中的目标色调坐标。


2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述步骤B包括：
基于相对于所述原始色域空间中每两个相邻基色的原始色调方向的位置，将所述原始色域空间划分为多个子色域空间；
对于每个子色域空间中的原始色调坐标，基于与所述子色域空间相关联的一个或两个原始基色色调方向以及对应的一个或两个基色色调方向偏差计算所述原始色调坐标的校正色调方向；以及
对于每个子色域空间中的原始色调坐标，基于所述原始色调坐标的校正色调方向与所述原始色调坐标计算所述原始色调坐标的校正色调坐标。


3.根据权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于，所述子色域空间包括原始红色色调方向与原始蓝色色调方向限定的第一子色域空间、原始绿色色调方向与原始红色色调方向限定的第二子色域空间、以及原始绿色色调方向与原始蓝色色调方向限定的第三子色域空间。


4.根据权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于，所述子色域空间包括与原始红色色调方向相邻的第一子色域空间、与原始绿色色调方向相邻的第二子色域空间、以及与原始蓝色色调方向相邻的第三子色域空间。


5.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述步骤C包括：
对于所述原始图像中的每个像素，确定其原始色调坐标在所述原始色域空间中的校正色调方向；以及
对于所述原始图像中的每个像素，基于其原始色调坐标在所述校正色调方向上相对于所述原始色域空间的对应边界与所述目标色域空间的对应边界的相对位置，计算所述原始色调坐标在所述目标色域空间中的目标色调坐标。


6.根据权利要求5所述的图像处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
D)对原始图像中像素的色调信息进行统计，以得到色调统计信息；
所述计算所述原始色...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成强，邱志敏，张家祯，
申请(专利权)人：澜至电子科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51