色相劃分以及判斷裝置的製作方法

2023-06-25 19:00:46 1

專利名稱：：色相劃分以及判斷裝置的製作方法
技術領域：
：本發明關於一種可於一顯示系統(Displaysystem)中，將色彩空間(Colorspace)的色相(Hue)劃分為多個色軸的裝置，並且本發明的裝置可進一步判斷輸入圖像的每一像素(Pixel)的色相屬於這些色軸中的哪一個色軸。特別地，本發明可利用一對照表(Look-uptable,LUT)將色相依實際需求進行不同的劃分，而不需另外改變硬體電路。
背景技術：
：使用者於觀看圖像時，常常會針對畫面中一部分的顏色進行調整，例如，將藍天調整得更藍，或將綠地調整得更綠等。一般而言，圖像中可被調整得參數有亮度(Lightness)、色相(Hue)以及飽和度(Saturation)。而對大部分的應用來說，以色相來進行顏色的劃分是比較適合的。欲對圖像的顏色進行處理時，必須將圖像的信號由原本的色彩空間(如RGB)轉換至亮度(通稱Y)與顏色(通稱C)分離的色彩空間(如YCbCr、YUV、CIELab等)，進而得到圖像的亮度、色相以及飽和度的信息。請參閱圖l，圖1為表示Lab色彩空間的示意圖。以Lab色彩空間為例，L表示亮度分量，a與b表示顏色分量。如圖l所示，亮度L由高度控制，色相H由角度控制，且飽和度S由半徑控制。在Y/C分離的色彩空間中，色相的分布為0°-360°。色相的分布可依實際需求，由角度的範圍劃分為多個色軸。請參閱圖2，圖2為表示先前技術將色相分為六色軸的示意圖。於先前技術中，傳統用於調整顏色的集成電路(Integratedcircuit,IC)大都將顏色依色相分為六色軸，分別是紅色(RedR)、藍色(Blue，B)、綠色(Green,G)、青色(Cyan，C)、洋紅色(Magenta,M)、黃色(Yellow，Y)，如圖2所示。有的IC會將膚色的部分再加入，共七色軸方便使用者調整。然而，傳統的色彩調整可能遇到的問題為(l)使用者欲調整的顏色不易歸類在前述的色軸內；(2)顏色的劃分不夠細；(3)實際使用時，使用者不知道圖像中欲調整的顏色屬於哪一色軸，不易調整出想要的效果。因此，本發明的主要範疇在於提供一種色相劃分以及判斷方法，以解決上述問題。
發明內容本發明的一範疇在於提供一種將色彩空間的色相劃分為多個色軸的裝置。本發明的另一範疇在於提供一種判斷輸入圖像的每一像素的色相屬於多個色軸中的哪一個色軸的裝置。根據一較佳具體實施例，本發明公開的色相劃分以及判斷裝置用以於顯示系統(Displaysystem)中，將色彩空間(Colorspace)的色相(Hue)劃分為j個色軸，並且判斷輸入圖像的像素(Pixel)的色相屬於j個色軸中的哪一個色軸。於此實施例中，本發明的色相劃分以及判斷裝置包含存儲單元(Memoryunit)、計算模塊(Calculationmodule)以及判斷模塊(Judgmentmodule)。存儲單元用以存儲對照表(Look-uptable,LUT)，且對照表紀錄N個邊界(Boundary),其中，N個邊界包含j+1個有效邊界，以定義j個色軸，N為一自然數，j為一介於1至N-l的整數指標。計算模塊用以計算輸入圖像的像素的色相。根據對照表，判斷模塊可通過N個邊界中的j+1個有效邊界，判斷使用者將色相分割為幾個色軸，以及像素的色相落於j+1個有效邊界中的哪二個有效邊界之間，以決定輸入圖像的像素的色相屬於j個色軸中的哪一個色軸。以此，若對照表中的有效邊界個數愈多，則色相的劃分愈細，使用者可據以調整圖像顏色的選擇也愈多。因此，根據本發明的方法，設計者於設計用於調整顏色的IC時，其僅需改變對照表中有效邊界的個數以及有效邊界的數值，即可根據實際應用需求，增加或減少色軸的個數以及每一色軸的範圍。此外，根據像素的色相落於哪二個有效邊界之間，即可決定輸入圖像的像素的色相屬於哪一個色軸。本發明不論對IC設計者或是使用者來說，皆相當方便。關於本發明的優點與精神可以通過以下的發明詳述及附圖得到進一步的了解。圖1為表示Lab色彩空間的示意圖。圖2為表示先前技術將色相分為六色軸的示意圖。圖3A為表示根據本發明一較佳具體實施例的顯示系統的功能方塊圖。圖3B為表示圖3A中色相劃分以及判斷裝置的功能方塊圖。圖4為表示本發明將色相分為十六色軸的示意圖。主要元件符號說明1:顯示系統10a、10b:色彩空間轉換裝置12:色相劃分以及判斷裝置14:亮度調整裝置16:色相調整裝置18:飽和度調整裝置120:存儲單元1200:對照表122:計算模塊124:判斷模塊具體實施例方式請參閱圖3A以及圖3B，圖3A為表示根據本發明一較佳具體實施例的顯示系統l的功能方塊圖。圖3B為表示圖3A中色相劃分以及判斷裝置12的功能方塊圖。如圖3A所示，顯示系統l包含色彩空間轉換裝置10a、10b、色相劃分以及判斷裝置12、亮度調整裝置14、色相調整裝置16、飽和度調整裝置18。如圖3B所示，色相劃分以及判斷裝置12包含存儲單元(Memoryunit)120、計算模塊(Calculationmodule)122以及判斷模塊(Judgmentmodule)124。存儲單元120可為非易失性(Non-volatile)存儲器，例如閃速存儲器(Flashmemory)或其他類似元件。本發明公開的色相劃分以及判斷裝置12用以於顯示系統1中，將色彩空間(Colorspace)的色相(Hue)劃分為j個色軸，並且判斷輸入圖像的像素(Pixel)的色相屬於j個色軸中的哪一個色軸。本發明適用於所有亮度與顏色分離的色彩空間，如YCbCr、YUV、YIQ、CIELUV、CIELab等。於此實施例中，顯示系統1的色彩空間轉換裝置10a會先將圖像信號由原本的色彩空間(如RGB)轉換至亮度與顏色分離的色彩空間(如CIELab),進而得到圖像的亮度、色相以及飽和度的信息，其中色相的範圍為O。-360°。如圖3所示，存儲單元120存儲對照表(Look-uptable,LUT)1200。對照表1200可紀錄N個邊界(Boundary)，並且N個邊界包含j+1個有效邊界，以定義j個色軸，N為一自然數，j為一介於1至N-l的整數指標。舉例而言，對照表1200可紀錄17個邊界R,-R,7(亦即N=17)。於實際應用時，可利用9個位元(Bit)存儲邊界，則其範圍為0-511，並且有效邊界設定為小於511。因此，紀錄於對照表1200的17個邊界R廣Rn可分別設定為(0,60，120，180，240，300，360，511，511,511，511，511，511,511，511，511)。以此，即可定義出6個色軸(亦即j=6)，且每一色軸涵蓋60。的色相範圍。於另一較佳具體實施例中，紀錄於對照表1200的17個邊界R,-Rn亦可分別設定為(O，22，44，66，88，110，132，154,176，198，220，242，264，286,308,330,360)。以此，即可定義出16個色軸，且每一色軸涵蓋約22°的色相範圍，如圖4所示。於另一較佳具體實施例中，紀錄於對照表1200的17個邊界R廣R,7亦可分別設定為(0，18，40,76，89，130,142,154，181，198，233，242,264,276,318，350,360)。以此，即可定義出16個色軸，且每一色軸涵蓋的色相範圍都不一樣。換句話說，設計者可利用同一存儲單元將色相劃分為不同數目的色軸以及任一色軸所涵蓋的色相範圍。對設計者而言，相當方^f更。需注意的是，色軸數目的判斷可經由下列方式易於實現。當判斷模塊124讀取的邊界大於或等於360,則產生邏輯數字"1"，否則就產生出邏輯數字"0"。若紀錄於對照表100的邊界設定為(0，60，120,180，240，300，360，511，511，511，511，511，511，511，511,511，511),亦即將色相進行6個色軸的劃分，則會有數列(O，0，0，0，0，0，1，1，1，1，1，1，1，1，1,1，l)產生，其中，第一個"1"位於數列中第7個位置；若紀錄於對照表100的邊界設定為(O，22，44，66，88,110，132，154，176，198，220，242，264，286，308，330,360),亦即將色相進行16個色軸的劃分，則會有數列(0,0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，l)產生，其中，第一個，，1"位於數列中第17個位置。以此，判斷模塊即可通過數列中第一個"1"的位置來判斷設計者所劃分的色軸數目。於此實施例中，計算模塊122用以計算輸入圖像的像素的色相。根據對照表1200，判斷模塊124用以判斷像素的色相落於7個有效邊界0=6)中的哪二個有效邊界之間，以決定輸入圖像的像素的色相屬於6個色軸中的哪一個色軸。當像素的色相H符合下列關係式時，像素的色相H屬於j個色軸中的第j-l個色軸Rj<Rj。。當像素的色相H符合下列關係式時，像素的色相H屬於j個色軸中的第j個色軸0°SH<R,。或Rj。SH<360°。換句話說，若像素的色相經計算模塊122計算為150°，則該像素的色相屬於第3色軸(120。^150°<180。)。於另一較佳具體實施例中，紀錄於對照表1200的17個邊界R,-Rn亦可分別設定為(IO，32,54，76，98，120，142，164，186,208，230，252,274，296，318，340，370),亦即R,不為O。若像素的色相為5°,則該像素的色相屬於第16色軸(O。^5°<10°);若像素的色相為355°,則該像素的色相亦屬於第16色軸(310°^355°<360°);若像素的色相為35。，則該像素的色相屬於第2色軸(32°^35°<54°)，以此類推。以此，設計者不僅可改變色軸數目，亦可以改變色軸所屬的色相範圍。請再參閱圖3A,輸入圖像經由色相劃分以及判斷裝置12處理完成後，再分別經由亮度調整裝置14、色相調整裝置16以及飽和度調整裝置18調整亮度、色相以及飽和度，最後再經由色彩空間轉換裝置10b轉換為原來的色彩空間(例如，由Lab色彩空間轉換為RGB色彩空間)。相關技術為本領域技術人員可易於實現，在此不再贅述。相較於先前技術，根據本發明，設計者於設計用於調整顏色的IC時，其僅需改變對照表中有效邊界的個數或是範圍，即可根據實際應用需求，增加或減少色軸的個數以及改變每一色軸的範圍。此外，根據像素的色相落於哪二個有效邊界之間，即可決定輸入圖像的像素的色相屬於哪一個色軸。本發明不論對IC設計者或是使用者來說，皆相當方便。通過以上較佳具體實施例的詳述，希望能更加清楚描述本發明的特徵與精神，而並非以上述所公開的較佳具體實施例來對本發明的範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及等效性的安排於本發明所欲申請的權利要求範圍的範疇內。因此，本發明所申請的輕易範圍的範疇應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具等效性的安排。權利要求1、一種色相劃分以及判斷裝置，用以於一顯示系統中，將一色彩空間的色相劃分為j個色軸，並且判斷一輸入圖像的一像素的色相屬於該j個色軸中的哪一個色軸，該裝置包含一存儲單元，用以存儲一對照表，該對照表紀錄N個邊界，該N個邊界包含j+1個有效邊界，以定義該j個色軸，N為一自然數，j為一介於1至N-1的整數指標；一計算模塊，用以計算該輸入圖像的該像素的色相；以及一判斷模塊，用以根據該對照表紀錄的該j+1個有效邊界，判斷該色彩空間的色相被劃分為該j個色軸，並且判斷該像素的色相落於該j+1個有效邊界中的哪二個有效邊界之間，以決定該輸入圖像的該像素的色相屬於該j個色軸中的哪一個色軸。2、如權利要求1所述的裝置，其中該色彩空間為亮度與顏色分離的色彩空間。3、如權利要求1所述的裝置，其中該色彩空間的色相的分布為0°-360°。4、如權利要求3所述的裝置，其中該j+l個有效邊界的第1個有效邊界為R1。，並且第j+l個有效邊界為(360+Rl)°，Rl為O或一自然數。5、如權利要求4所述的裝置，其中該j+l個有效邊界的第j個有效邊界為Rj。，第j-i個有效邊界為Rj-l。，當該像素的色相H符合下列關係式時，該像素的色相H屬於該j個色軸中的第j-1個色軸Rj-l。<Rj0。6、如權利要求5所述的裝置，其中當該像素的色相H符合下列關係式時，該像素的色相H屬於該j個色軸中的第j個色軸0°<Rl0或Rj°<360°。7、如權利要求l所述的裝置，其中該存儲單元為一非易失性存儲器。全文摘要本發明公開一種色相劃分以及判斷裝置，其包含存儲單元、計算模塊以及判斷模塊。存儲單元用以存儲對照表，且對照表紀錄N個邊界，其中，N個邊界包含j+1個有效邊界，以定義j個色軸。計算模塊用以計算輸入圖像的像素的色相。根據對照表，判斷模塊用以判斷像素的色相落於j+1個有效邊界中的哪二個有效邊界之間，以決定輸入圖像的像素的色相屬於j個色軸中的哪一個色軸。以此，若對照表中的有效邊界個數愈多，則色相的劃分愈細，使用者可據以調整圖像顏色的選擇也愈多。文檔編號H04N9/64GK101110964SQ200610108010公開日2008年1月23日申請日期2006年7月21日優先權日2006年7月21日發明者單益嘉,蔡璨鴻,許凱翔,高旭佳申請人:帆宣系統科技股份有限公司