图像的对比度增强制造技术

一种装置被布置为对一个或多个彩色图像进行对比度增强。该装置包括：图像源（１０１），其提供具有图像区域的颜色值的彩色图像，其中每个图像区域可具体地对应于像素。对比度增强处理器（１０３）响应于图像区域的颜色值，通过修改至少一些图像区域中的亮度特性来对彩色图像进行对比度增强。对比度增强处理器（１０３）具体地可以通过相对于像素的颜色的标定亮度值对亮度值标准化而产生像素的补偿后亮度值。然后对补偿后亮度值进行亮度对比度增强。该方法可以允许改进的图像质量并具体地可以降低由于颜色变化引起的非自然阴影效果的引入。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及图像的对比度增强，并且更具体地但不是专门涉及彩色视频信号的运动图像的对比度增强。
技术介绍
图像的对比度增强广泛应用于静止和运动图像两者以提高被感知为具有次最佳 (suboptimal)对比度的图像的图像质量。传统的对比度增强方法通过例如应用使亮区域更亮并使暗区域更暗的非线性函数而修改图像的亮度(明亮度)特性而起作用。例如，可以通过应用动态范围扩展器函数来修改视频信号的亮度信号。但是，尽管此方法可以为许多应用提供适合的性能，但是其趋向于对许多彩色图像是次最佳的，并且在某些情境下可能导致图像质量恶化或者失真。例如，饱和红色和蓝色与固有的低亮度(通常分别大约20%和 10%的白色)相关联，并且传统的对比度增强技术趋向于导致所不希望的效果这样的颜色在明亮度方面进一步降低，导致非自然阴影区的引入。在外界，当对象被光源照亮并且光被反射到观看者的眼睛中时，对象被观看者看到。反射光的光谱可以被计算为分别是光源的光谱与对象反射率的乘积。使用已知的颜色匹配函数，则可以根据进入眼睛的光的光谱计算CIE 1931 xy色度坐标。如果场景中的对象反射100%的光并且光源具有平坦光谱(或具有像太阳那样相对平坦的光谱)，则将看到白色对象。该对象具有场景中的所有反射对象中的最高可能的明亮度。当对象仅反射窄光谱带时，其将具有非常饱和的颜色(例如对于饱和红色为630nm)。但是，其明亮度将非常低，因为其他波长的所有光被吸收。此外，所感知的明亮度将取决于具体颜色，因为具有相同光强度的不同波长被感知为具有不同水平的明亮度。因此，例如对于饱和颜色，即使相对亮的对象也将具有相对低的亮度值，并且对比度增强将趋向于进一步降低明亮度水平。从而，对于许多场景，对比度增强将趋向于降低图像质量，并且具体地可能引入另外的阴影效果并降低不同颜色之间的差别。因此，用于图像的对比度增强的改善的系统将是有利的，并且特别是允许增加灵活性、便于操作或实现、改善图像质量和/或改善性能的系统将是有利的。
技术实现思路
因而，本专利技术寻求优选地单独或以任何组合减轻、缓和或消除上述缺点中的一个或多个。根据本专利技术的第一方面，提供了用于彩色图像的对比度增强的装置，所述装置包括用于提供具有对于图像区域的颜色值的彩色图像的部件；以及对比度增强部件，用于响应于图像区域的颜色值，通过修改至少一些图像区域中的每个图像区域的亮度特性来进行彩色图像的对比度增强。本专利技术可以允许图像的改进的对比度增强。具体地，本专利技术可以为具有对应于低感知明亮度的图像区域的图像提供改进的对比度增强，并且在许多实施例中可以防止或降低阴影效果和颜色感知降级。具体地，本专利技术可以允许提供改进的阴影区的变暗同时加强照亮的区域的对比度增强。在许多实施例中，该方法可以提供对比度增强对具体颜色值的改善的独立性。因而本专利技术可以允许提供由彩色图像描绘的场景的更鲜明又真实的表现的对比度增强。每个图像区域可以对应于/包括一个或多个像素。此外，该至少一些图像区域可以覆盖整个图像区域和/或可以是非重叠的图像区域。具体地，该至少一些图像区域可以对应于数字彩色图像的所有像素。该彩色图像可以是静止图像或者可以是诸如视频信号帧的图像序列中的图像。颜色值可以由颜色表示或者组合的亮度和色度表示来表示。例如， 对于模拟视频信号，亮度值可以由亮度信号的信号值提供，并且颜色值可以对应于一个或多个色度信号的值。颜色值可以是包括不同颜色分量的单独值(诸如显示的多个原色的每个原色的值)的合成值。根据本专利技术的可选特征，该对比度增强部件包括补偿部件，用于响应于所述至少一些图像区域中的每个区域的颜色值，产生所述每个区域的补偿后亮度值；以及用于对补偿后亮度值进行亮度对比度增强的部件。该特征可以提供改进的和/或便利的对比度增强。具体地，该特征可以允许在许多场景下的改进的图像质量同时提供低复杂性实现和操作。补偿后亮度值可以具体地反映对由颜色值表示的颜色的相对于其他颜色、具体地相对于白色的相对感知明亮度。根据本专利技术的可选特征，所述补偿部件还包括标定亮度部件，用于将第一图像区域的标定亮度值确定为该第一图像区域的颜色值的函数；以及亮度确定部件，用于产生作为第一图像区域的亮度值和标定亮度值的函数的第一图像区域的补偿后亮度值。该特征可以提供改进的和/或便利的对比度增强。具体地，该特征可以允许在许多场景下的改进的图像质量同时提供低复杂性实现和操作。标定亮度值可以具体地反映对于图像区域的给定(预定)亮度水平，对由颜色值表示的颜色相对于其他颜色(具体地相对于白色)的相对感知明亮度。因此，颜色值可以被补偿为对应于具体亮度水平，并且标定亮度值可以指示对于此具体亮度水平对颜色的感知明亮度。具体地，对于多分量颜色值，标定亮度值可以对应于对于各个多分量颜色值的给定组合值的感知的相对明亮度。例如，标定亮度值可以对应于对由颜色值表示的但进维持多分量颜色值之间的相同关系的同时)具有预定幅度的颜色的感知的相对明亮度。根据本专利技术的可选特征，所述补偿部件被布置为通过相对于所述标定亮度值对所述第一图像区域的亮度值标准化而产生所述第一图像区域的补偿后亮度值。这可以提供对于图像的颜色变化的特别有利的补偿。根据本专利技术的可选特征，所述标定亮度部件包括数据存储器，用于存储包括多个颜色值的标定亮度值的查找表，并且所述标定亮度部件被布置为通过在所述查找表中的表查找来确定标定亮度值。这可以允许在许多实施例中的便利的操作和/或可以降低复杂性和/或资源消耗。查找表具体地可以包括对于具体颜色的预定亮度值。根据本专利技术的可选特征，所述标定亮度值是所述第一图像区域的颜色值的最大亮度值。这可以允许特别有利的对比度增强，并且具体地可以将针对感知明亮度变化的影响的高度有效的补偿提供为颜色的函数。替换地或者另外，可以提供便利的实现和/或操作，因为对于给定颜色值的最大亮度值可能相对容易确定。根据本专利技术的可选特征，所述标定亮度部件被布置为将标定亮度确定为颜色值的多个线性颜色分量值的函数，每个颜色分量值对应于显示原色。例如，颜色值可以由线性红色、绿色和蓝色原色分量值提供(即根据与具有1的伽马值的RGB颜色方案对应的线性RGB颜色方案)。该方法可以提供将反映感知明亮度变化的合适的标定亮度值确定为颜色的函数的有效方式。线性颜色分量值具体地可以用于确定颜色值的最大亮度值。在一些实施例中，该装置可以包括用于将颜色值从非线性颜色分量值(比如例如具有不同于1的伽马值的RGB值)转换成线性颜色分量值的部件。根据本专利技术的可选特征，所述标定亮度部件被布置为通过相对于所述线性颜色分量值的最大值对所述线性颜色分量值标准化来产生标准化的颜色分量值；以及将标定亮度确定为标准化的颜色分量值的组合，该组合包括与对应于线性颜色分量值的每个颜色的感知亮度贡献对应的加权。这可以提供对标定亮度的特别有利的确定。具体地，可以实现对标定亮度的便利和/或改进的确定。根据本专利技术的可选特征，所述标定亮度部件被布置为将所述第一图像区域的亮度值确定为线性颜色分量值的组合，该组合包括与对应于线性颜色分量值的每个颜色的感知亮度贡献对应的加权。这可以提供对亮度值的特别有利的确定。具体地，可以实现对亮度值的便利和/ 或改进的确定。根据本专利技术的可选特征，所述对比度增强部件还包括用于对从亮度对比本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于彩色图像的对比度增强的装置，所述装置包括：用于提供具有图像区域的颜色值的彩色图像的部件（１０１）；以及对比度增强部件（１０３），用于响应于至少一些图像区域中的每个图像区域的颜色值，通过修改该图像区域的亮度特性来进行彩色图像的对比度增强。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP08166453.42008年10月13日1.一种用于彩色图像的对比度增强的装置，所述装置包括用于提供具有图像区域的颜色值的彩色图像的部件(101)；以及对比度增强部件(103)，用于响应于至少一些图像区域中的每个图像区域的颜色值，通过修改该图像区域的亮度特性来进行彩色图像的对比度增强。2.如权利要求1的装置，其中所述对比度增强部件(103)包括补偿部件(203)，用于响应于所述至少一些图像区域中的每个区域的颜色值，产生针对该每个区域的补偿后亮度值；以及用于对补偿后亮度值进行亮度对比度增强的部件(211)。3.如权利要求2的装置，其中所述补偿部件(203)还包括标定亮度部件(205)，用于将第一图像区域的标定亮度值确定为该第一图像区域的颜色值的函数；以及亮度确定部件(209)，用于产生作为第一图像区域的亮度值和标定亮度值的函数的第一图像区域的补偿后亮度值。4.如权利要求3的装置，其中所述补偿部件(203)被布置为通过相对于所述标定亮度值对所述第一图像区域的亮度值标准化而产生所述第一图像区域的补偿后亮度值。5.如权利要求3的装置，其中所述标定亮度部件(205)包括数据存储器，用于存储包括多个颜色值的标定亮度值的查找表，并且所述标定亮度部件(205)被布置为通过在所述查找表中的表查找来确定标定亮度值。6.如权利要求3的装置，其中所述标定亮度值是所述第一图像区域的颜色值的最大亮度值。7.如权利要求3的装置，其中所述标定亮度部件(205)被布置为将标定亮度确定为颜色值的多个线性颜色分量值的函数，每个颜色分量值对应于显示原色。8.如权利要求7的装置，其中所述标定亮度部件(205)被布置为通过相对于所述线性颜色分量值的最大值对...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·H·A·兰根迪克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL