基於像素的亮度轉換像素的色溫的色溫轉換方法和設備的製作方法
2023-11-05 20:12:52
專利名稱：基於像素的亮度轉換像素的色溫的色溫轉換方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種色溫的轉換方法和裝置，並更具體地，涉及一種基於圖像的每一像素的亮度逐像素地將圖像的色溫轉換到用戶設定的色溫的色溫轉換方法和設備。
背景技術：
在美國專利第4562460號、第4633299號、第4788586號和第5619229號中公開的常規的圖像顯示設備，通過調節圖像的色調(hue)或控制紅色、綠色、和藍色(RGB)視頻信號來轉換圖像的色溫。在美國專利第4685071號和第5495428號中公開的其它常規的圖像顯示設備，通過利用相關矩陣來轉換圖像的色溫。然而，這些常規的圖像顯示設備可能不利地影響圖像的表示，特別是當給定像素的當前的基本色溫和目標色溫之間存在較大差異的時候。所述常規的圖像顯示設備將圖像的色溫從當前的基本色溫轉換到目標色溫，因此產生了色彩失真，就像所述圖像被迫通過預定的濾色器一樣。所述圖像的這種色彩失真在該圖像表示人類皮膚的部分中比在該圖像的其它部分中可變得更加明顯，這是因為人們可以容易地將自然的人類膚色從較不自然的那些中區分出來。
發明內容
本發明提供一種色溫轉換方法和裝置，其通過基於圖像的每一像素的亮度和色調來將所述圖像的每一像素的色溫轉換到另一個色溫，就能儘可能自然地實現具有期望色溫的圖像，並能最小化所述圖像的色彩失真，特別是，在表示，例如，人類的皮膚的部分中的色彩失真。
根據本發明的一個方面，提供一種色溫轉換方法，其接收由像素組成的圖像信號，其中每一個所述像素都具有亮度信號和色差信號並且基於輸入像素的亮度來轉換所述輸入像素的色溫。所述色溫轉換方法包括(a)確定與轉換範圍相關聯的第一信息；(b)通過基於第一信息確定輸入像素是否在所述轉換範圍之內來確定所述輸入像素的色溫是否需要被轉換；(c)如果所述輸入像素在所述轉換範圍之內則計算一目標點的色彩坐標；以及(d)通過在與所述基準點到所述目標點相同的方向上移動與所述基準點位移成比例的量來轉換所述輸入像素的色溫，使得所述輸入像素可以隨著轉換範圍的所述基準點而被自動地移動。
如果所述轉換範圍在色彩坐標系上是以預定的旋轉角傾斜的橢圓來實現的，則第一信息可包括所述橢圓的基本長度、所述橢圓的長軸和短軸的長度、和用於旋轉矩陣的係數。
(c)可包括(c1)獲得兩個與所述輸入像素的亮度非常相似的樣本亮度；(c2)接收用戶設定的色溫和獲得與所述輸入像素的亮度和所述兩個樣本亮度的組合相對應的四對樣本色彩坐標；以及(c3)利用兩對樣本色彩坐標通過插值獲得所述目標點的色彩坐標。
所述橢圓的基本長度可以通過用預定的係數乘以輸入像素的亮度來獲得。
如果所述轉換範圍在色彩坐標系上是以預定的旋轉角傾斜的橢圓來實現的，則(d)可包括(d1)計算所述橢圓的中心和一個交點之間的距離，所述交點在橢圓的邊界和一條通過橢圓的中心和所述輸入像素當前駐留(reside)的點的直線之間；以及(d2)在橢圓的中心被移動到目標點的時候，通過使用所述距離、所述輸入像素當前駐留的點的色彩坐標、以及目標點的色彩坐標，來獲得所述輸入像素將要移動到的點的色彩坐標。
(d1)可包括(d11)將所述橢圓移動到所述色彩坐標系的原點；(d12)利用一旋轉矩陣的係數按照預定的角度來旋轉所述橢圓和其中所包含的輸入像素；(d13)獲得在所述色彩坐標系的原點和一條直線之間的交點的色彩坐標，其中所述直線通過所述色彩坐標系的原點和一個在所述輸入像素被按照(d11)中預定的角度旋轉之後而已經被移動到的點；以及(d14)計算在所述坐標系的原點和所述交點之間的距離。
根據本發明的另一方面，提供一種能夠實現所述色溫轉換方法的電腦程式，該電腦程式能夠在計算機中被執行。
根據本發明的另一個方面，提供一種色溫轉換裝置，其接收由像素組成的圖像信號，並且基於輸入像素的亮度來轉換該輸入像素的色溫，其中每一個所述像素都具有亮度信號和色差(color difference)信號。所述色溫轉換裝置可包括第一計算單元，用於計算與轉換範圍相關聯的第一信息；確定單元，用於接收圖像信號並且通過基於第一信息確定所述輸入像素是否在所述轉換範圍之內，來確定所述輸入像素的色溫是否需要被轉換；第一存儲單元，用於存儲包括多個對應於不同的亮度的樣本色溫的第二信息以及各自的色彩坐標對；第二計算單元，用於基於從所述存儲單元讀出的第二信息以及用戶設定的色溫通過插值來獲得目標點的色彩坐標；以及色彩坐標轉換單元，用於通過在與基準點到所述目標點相同的方向上移動與所述基準點位移量成比例的量來轉換輸入像素的色溫，使得所述輸入像素能隨著轉換範圍的所述基準點而被自動地移動。
所述色溫轉換裝置還可以包括第二存儲單元，用於存儲用於不同亮度的各種用戶設定的色溫。
如果所述轉換範圍在色彩坐標系上是以預定的旋轉角傾斜的橢圓來實現的，則第一信息可包括所述橢圓的基本長度、所述橢圓的長軸和短軸的長度、和用於旋轉矩陣的係數。
第二信息可包括多個對應於不同亮度的樣本色溫和各自的色彩坐標對。
通過參照附圖來詳細說明本發明的示例性實施例，本發明的上述及其它特徵和優點將變得更加明顯，其中圖1是根據本發明的一個示例性實施例的色溫轉換裝置的框圖；圖2是根據本發明的一個示例性實施例的色溫轉換方法的流程圖；圖3是說明在樣本色彩坐標對之間的目標色彩坐標的基於色溫的插值的圖；圖4是說明在樣本色彩坐標對之間的目標色彩坐標的基於像素亮度的插值的圖；圖5是根據本發明的另一示例性實施例的色溫轉換裝置的框圖；圖6是根據本發明的另一示例性實施例的色溫轉換裝置的框圖；圖7是說明在當前像素當前駐留的點的色彩坐標和另一個點的色彩坐標之間的關係的圖，其中所述另一個點是當前像素將會在該當前像素的色溫被轉換之後的點移動到的點；以及圖8是說明了圖7的計算r的過程的圖。
具體實施例方式
現在將參照附圖更加全面地描述本發明，在所述附圖中示出了本發明的示例性實施例。在附圖中，相同的參考標號表示相同的元件。
圖1是根據本發明的一個示例性實施例的色溫轉換裝置100的框圖。參照圖1，色溫轉換裝置100包括確定單元110、變量計算單元120、存儲單元130、色彩坐標計算單元140、查找表、以及色彩坐標轉換單元160。
確定單元110接收圖像信號，該圖像信號包括像素、以及來自於變量計算單元120的用於確定轉換範圍的變量(在下文中，被稱為確定變量的轉換範圍)並且根據轉換範圍確定變量來確定圖像信號的當前像素是否在所述轉換範圍之內，即，當前像素的色溫是否需要被轉換。這裡，所述圖像信號的每個像素包括亮度信號和色差信號。另外，所述轉換範圍可以在色彩坐標系上由任何二次曲線，特別是，橢圓，來實現。所述轉換範圍在所述色彩坐標系上現在將被描述為能夠被實現為一橢圓。
變量計算單元120接收來自於外部裝置的圖像信號，接收來自於存儲單元130的預定信息，通過使用該預定信息確定轉換範圍確定變量，並輸出計算結果到確定單元110。
存儲單元130存儲各種調節因子，即，所述轉換範圍確定變量，並將該各種調節因子輸出到變量計算器120。
色彩坐標計算單元140根據由用戶設定的色溫(在下文中，被稱為用戶設定的色溫)，以及當前像素的亮度信號和色差信號，參考查找表150來計算轉換範圍的基準點將會被移動到的目標點的色彩坐標。
查找表150存儲多個基本色溫以及由圖像顯示設備提供的多個基本亮度，以及與多個基本色溫和多個基本亮度的組合相對應的樣本色彩坐標對。
色溫轉換單元160通過將轉換範圍的基準點移動到目標點來轉換當前像素的色溫。
圖2是根據本發明的一個示例性實施例的色溫轉換方法的流程圖。參照圖1和2，在操作步驟S200中，從色溫轉換裝置100的外部接收圖像信號。該圖像信號包括多個像素，並且該多個像素中的每一個都具有亮度信號Y和色差信號Cb和Cr。在操作步驟S201中，變量計算單元120接收來自於存儲單元130的預定信息並且通過使用預定信息確定轉換範圍確定變量。存儲單圖2和3是實施例1和對比例1的電池組電池在2.37A下過充電到12V時的電流、電池溫度和電壓特性的曲線圖。如圖2所示，實施例1的電池組電池在過充電時通過維持電壓表現出好的安全性。相信實施例1的添加劑由於氧化還原往復起到防止電壓增加到某一個值的作用。相反，如圖3所示，對於對比例1的電池組電池，溫度突然地升高，並且在12V過充電時，電壓降到0V，表明已經發生短路。
實驗例2為了評價過充電的安全性，根據實施例1～3和對比例2中的每一個製得的各五個鋰離子電池組電池的每一個首先完全放電到3V，並且其正極端子和負極端子與Ni分接頭電阻焊接製成導線。每個鋰離子電池組電池連接到充電/放電裝置上，並且通過在其正極端子和負極端子之間，被施加過充電電流395mA、790mA、1185mA、1580mA或者2370mA恆壓和恆流過充電到12V。當過充電電壓達到12V後，進一步施加過充電電流大約2.5小時。每個電池檢查起火情況，結果示於表2。
表2
如表2所示，使用硫代乙酸S-苯酯作為添加劑的實施例2的電池組電池比使用乙酸苯酯的對比例2的電池組電池更安全。
實驗例3根據實施例1～3和對比例2稜形的電池組電池以0.5C充電速率充電到截止電壓4.2V，接著在85℃的爐子中放置4小時以測量每個電池組電池的開路電壓(OCV)、內阻(IR)和厚度(t)。結果示於表3。
g=1b2---(7)]]>在操作步驟S202中，確定單元110根據轉換範圍確定變量來確定當前像素是否在轉換範圍之內。現在將會更詳細地描述操作步驟S202。、首先，接收圖像信號，並且對圖像信號的像素的每一個都進行處理。第二，接收由變量計算單元120確定的轉換範圍確定變量m1、m2、f、和g。第三，假設P(x，y)表示在色彩坐標系統上的當前像素的當前位置，P1(p1x，，p1y)表示通過旋轉P所獲得的一個點，並且通過使用公式(8)和(9)分別獲得P1(p1x，p1y)的色彩坐標p1x和p1yp1x＝m1×x-m2×y ...(8)p1y＝m2×x-m1×y ...(9)第四並且最後，確定當前像素是否在轉換範圍之內，即，當前像素的色溫是否需要使用不等式(10)來進行轉換。換言之，如果當前像素滿足不等式(10)，則當前像素就被確定為在轉換範圍之內。否則，當前像素被確定為在轉換範圍之外，從而完成全部色溫轉換方法。此後，在隨後的像素上執行另一輪的色溫轉換。
f×p1x+g×p1y≤1 ...(10)在操作步驟S203中，色彩坐標計算單元140根據當前像素的亮度信號和色差信號，參照查找表150來計算所述轉換範圍的中心將會移動到的目標點的色彩坐標(在下文中，被稱為目標色彩坐標)。下面的表2是查找表150的一個例子。
表2
現在參照表2對所述目標色彩坐標的計算進行更詳細的描述。
首先，假定當前像素具有一個亮度Y、兩個樣本亮度Yl和Yh，，它們滿足下面的不等式11，從存儲在第一查找表150中的多個樣本亮度中被選出。
Yl＜Y≤Yh...(11)在多個樣本亮度中的每兩個連續的亮度之間具有一個預定差，並且該多個樣本亮度中的每一個都具有一個固定值。如果該多個樣本亮度信號中的每一個都是8位數據，那麼可以在0和255之間設置一個值。例如，查找表150可以具有總共16個樣本亮度信號(即，N＝16)，其中具有16的差值。如果該16個樣本亮度信號是0、16、32、48、64、80、...、240，和當前像素的亮度信號Y是37，則該兩個所選的樣本亮度信號Yl和Yh分別是32和48。
第二，從由查找表150提供的多個樣本色溫之中選擇滿足下面不等式(12)的兩個樣本色溫。
Tl＜Tu≤Th...(12)第三，如果當前像素的亮度Y與多個樣本亮度之一相同，並因此沒有必要通過使用兩個樣本亮度Yl和Yh通過插值獲得當前像素的亮度，則從查找表150中獲得分別對應於當前像素的亮度Y的組合的樣本色標坐標對(CbTl，CrTl)和(CbTh，CrTh)以及所選的樣本色彩坐標Tl和Th。此後，對應於當前像素的亮度Y的組合的目標色彩坐標(CbTu，CrTu)和用戶設定的色溫Tu是通過使用樣本色彩坐標對(CbTl，CrTl)和(CbTh，CrTh)以及權重值Wtl和Wth經由插值來獲得的。權重值Wtl和Wth是通過利用Tu和Tl之間以及Tu和Th之間的差值來計算得出的，其由等式(13)和(14)所表示。色彩坐標CbTu和CrTu分別通過使用等式(15)和(16)獲得。圖3示出了這種在兩對樣本色彩坐標(CbTl，CrTl)和(CbTh，CrTh)之間的目標色彩坐標(CbTu，CrTu)的基於色溫的插值。
Wtl=Th-TuTh-Tl---(13)]]>Wth=Tu-TlTh-Tl---(14)]]>CbTu＝Wtl×CbTl+Wth×CbTh...(15)CrTu＝Wtl×CrTl+Wth×CrTh...(16)另一方面，如果當前像素的亮度Y與多個樣本亮度中的任何一個都不相同，並因此需要使用兩個樣本亮度Yl和Yh通過插值獲得當前像素的亮度，則對應於用戶設置的色溫Tu和當前像素的亮度Y的組合的目標色彩坐標(CbTu_yl，CrTu_yl)可以使用兩對樣本色彩坐標即(CbTu_yh，CrTu_yh)和(CbTu_h，CrTu_h)以及權值Wyl和Wyh來獲得，其中(CbTu_yh，CrTu_yh)對應於用戶設置的色溫Tu和樣本亮度Yl的組合，(CbTu_h，CrTu_h)對應於用戶設置的色溫Tu和樣本亮度Yh的組合。權值Wyl和Wyh是通過利用Y和Yl之間以及Y和Yh之間的差值來獲得的。權值Wyl和Wyh是分別通過使用公式(17)和(18)計算得出的，以及目標色彩坐標CbTu和CrTu是分別通過使用公式(19)和(20)來獲得的。圖4中示出了在(CbTu_l，CrTu_l)和(CbTu_h，CrTu_h)之間的目標色彩坐標(CbTu，CrTu)的插值。等式(15)和(16)中的色彩坐標CbTu和CrTu不同於等式(19)和(20)中的它們各自對應部分。也就是說，等式(15)和(16)中的色彩坐標CbTu和CrTu被基於一個亮度來插值，而等式(19)和(20)中的色彩坐標CbTu和CrTu被基於兩個亮度來插值。
Wyl=Yh-YYh-Yl---(17)]]>Wyh=Y-YlYh-Yl---(18)]]>CbTu＝Wyl×CbTu_yl+Wyh×CbTu_yh...(19)CrTu＝Wyl×CrTu_yl+Wyh×CrTu_yh...(20)在操作步驟S204中，色溫轉換單元160通過移動所述轉換範圍的基準點(例如，中心)到所述目標點來轉換當前像素的色溫。現在將更詳細地描述操作步驟S204。
首先，確定當前像素當前所在的點P的兩個色彩坐標x和y是否都為0。如果當前像素的兩個色彩坐標x和y為0，即，如果x＝y＝0，P′的色彩坐標x』和y′簡單地被替換為各自的目標色彩坐標Tu(CbTu，CrTu)，所述P′是當前像素將會隨著所述轉換範圍的中心自動地移動到的點。換言之，x′＝CbTu，和y′＝CrTu。此後，用於當前像素的全部色彩轉換過程在不需要在當前像素上執行附加處理的情況下被完成，然後在後來的像素上執行另一輪的色彩轉換。
第二，除非點P的色彩坐標x和y都為0值，在所述轉換範圍的中心和所述轉換範圍的邊界上的一個點之間的距離r通過使用下面的公式(21)計算得出，其中從所述轉換範圍的中心通過旋轉P得到的點P1(p1x，p1y)畫出的一條預定的直線終止於所述轉換範圍的邊界上的點處
r=xc2+yc2=1+B2f+gB2---(21)]]>其中B表示所述預定直線的一個斜度(gradient)，並且B=p1yp1x,]]>以及(xc，yc)表示在所述預定直線和所述轉換範圍之間的交點的色彩坐標對。這裡，所述預定直線可以由以下公式y＝Bx表示。如果p1x＝0和p1y≠0，則r=1g.]]>如果p1y＝0和p1x≠0，則r=1f]]>第三，權值Wm通過使用下面的公式(22)計算得出Wm=r-||P||r=r-x2+y2r---(22)]]>其中P表示當前像素當前所在的點。
第四，點P′的色彩坐標x』和y』通過使用下面的公式(23)計算得出，該點P′是當前像素在其色溫被轉換之後將會從點P移動到的點P=xy=xy=Wmxtyt---(23)]]>其中xt和yt分別對應於目標色彩坐標CbTu和CrTu，在操作步驟S203中被獲得。
在操作步驟S205中，確定是否圖像信號的所有像素都已經執行了上述操作，即，操作步驟S200到S204。如果圖像信號的所有像素都已經被處理，則色彩轉換方法已經完成。否則，操作步驟S200到S204被重複進行直到圖像信號的所有像素都已經被處理為止。
圖5是根據本發明的另一示例性實施例的色溫轉換裝置500的框圖。參照圖5，色溫轉換裝置500包括確定單元510、第一查找表520、第二查找表550、和色彩坐標轉換單元560。色溫轉換裝置500，不同於圖1的色溫轉換裝置，沒有任何計算單元。這樣，色溫轉換裝置500具有需要存儲在第一和第二查找表520和550中的每個數據而不是像色溫轉換裝置100那樣通過計算而獲得所述數據。
確定單元510接收來自第一查找表520的轉換範圍確定變量的一個集合。
第一查找表520存儲多個像素亮度和各自的轉換範圍確定變量的集合併且將對應於當前像素的亮度的轉換範圍確定變量的集合之一提供到確定單元510。第一查找表520的一個例子由下面的表3示出。
表3
因為第一查找表520不能存儲所有可能的像素亮度和轉換範圍確定變量的各個的集合，所以其可以從多個像素亮度中搜索與當前像素的亮度最接近的一個，然後，如果存儲於第一查找表520當中的多個像素亮度中沒有與當前像素的亮度相配的，則可發送對應於所述尋找到的像素亮度的轉換範圍確定變量的集合中的一個到確定單元510。
色彩坐標轉換單元560從第二查找表550中接收目標色彩坐標，然後通過在與轉換範圍的基準點到目標色彩坐標所指示的點相同的方向上移動與所述基準點位移成比例的量來轉換輸入像素的色溫，該過程與圖1和2中的相同。
簡而言之，色溫轉換裝置500從第一和第二查找表520和550中獲得轉換範圍確定變量和目標色彩坐標，而圖1中的色溫轉換裝置100自己計算所述轉換範圍確定變量並且通過使用多個樣本色彩坐標對經由插值來獲得目標色彩坐標。因此，色溫轉換裝置100可以在比色溫轉換裝置500的存儲容量更小的情況下而被實現。然而，色溫轉換裝置100使用比色溫轉換裝置500更多的時間來獲得目標色彩坐標，這是由於它必須執行大量的計算。
圖6是根據本發明的另一示例性實施例的色溫轉換裝置600的框圖。參照圖6，色溫轉換裝置600包括確定單元610、變量計算單元620、第一查找表630、色彩坐標計算單元640、第二查找表650、色彩坐標轉換單元660、以及存儲單元670。
色溫轉換裝置600包括色溫轉換裝置100的所有元件並且還包括第一查找表630。圖6的色彩坐標計算單元640與圖1的色彩坐標計算單元140執行的操作並不相同。下面的表4中示出了第一查找表630的例子。
表4
現在將對色溫轉換裝置600的操作進行更詳細的描述。
首先，假定當前像素具有一個亮度Y、兩個樣本亮度Yl和Yh，它們的關係滿足下面的不等式(24)，它們被從存儲在第一查找表630中的多個樣本亮度中選出。
Yl＜Y≤Yh...(24)兩個樣本亮度Yl和Yh中的每一個都具有固定的值。如果兩個樣本亮度Yl和Yh都是8位數據，那麼它們可以具有在0到255之間的值。例如，第一查找表630可以存儲總數為16個的樣本亮度信號(即，N＝16)，並且在多個樣本亮度當中的每兩個連續的樣本亮度之間可以具有一個差值。如果16個樣本亮度信號是0、16、32、48、64、80、...、240，和當前像素的亮度信號Y是37，那麼兩個所選的樣本亮度信號Yl和Yh分別是32和48。
第二，分別對應於兩個樣本亮度Yl和Yh的用戶設定的色溫Tl_t和Th_t是從第二查找表650中獲得的。滿足下面不等式(25)的用戶設定的色溫Tl_t的樣本色溫Tl_l和Tl_h，以及滿足下面不等式(26)的用戶設定的色溫Th_t的樣本色溫Th_l和Th_h是從第二查找表650中找到的。
Tl_l＜Tl_t≤Tl_h用於Yl...(25)
Th_l＜Th_t≤Th_h用於Yh...(26)第三，通過使用上述公式(13)至(16)而獲得分別對應於Yl和Yl_t的組合以及Yh和Yh_t的組合的兩對樣本色彩坐標(CbTu_l，CrTu_l)和(CbTu_h，CrTu_h)。
第四並且最後，權值是通過使用在當前像素的亮度Y和兩個樣本亮度Yl和Yh之間的差值來獲得的，如公式(17)和(18)所示，然後對應於當前像素的亮度Y和用戶設定的色溫Tu的組合的目標色彩坐標對通過使用兩對樣本色彩坐標(CbTu_l，CrTu_l)和(CbTu_h，CrTu_h)以及所述權值來獲得，如公式(19)和(20)所示。
色溫轉換裝置600從第一查找表630中獲得用戶設定的色溫而不是從外部接收它。因此，色溫轉換裝置600可以實現不同亮度的像素具有不同的色溫。另外，色溫轉換裝置600可以被設計為從外部接收用戶設定的色溫並然後通過利用該用戶設定的色溫以及其它用戶設定的色溫之間的關係使不同亮度的像素具有不同的色溫，所述其它用戶設定的色溫被存儲於第一查找表630中並且對應於不同的像素亮度。
圖7是說明輸入像素在色彩坐標系上的運動的圖，該運動是使用被稱為在橢圓中的大量點的運動(MMPE)進行基於用戶設定色溫的色溫轉換的結果，和圖8是說明獲得轉換範圍的中心R和轉換範圍的邊界上的一個點之間的距離r的過程的圖，從轉換範圍的中心通過點P1(p1x，p1y)畫出的一條預定的直線終止於轉換範圍的邊界上的點。
獲得在色彩坐標系統上的一點P′(x′，y′)的色彩坐標的過程現在將會參照圖8進行更詳細的描述，該點是所述輸入像素將會被從它當前所在的點P(x，y)傳送到的點。
參照圖8，如果所述點P和轉換範圍700的基準點R在輸入像素上執行色溫轉換之後將會被傳送到的目標點R′都存在於轉換範圍700之內，那麼在所述輸入像素上計算點P將會隨著轉換範圍700的基準點R自動地移動到的點P′的色彩坐標是可能的。
通過使用下面的公式(27)而獲得基準點R和目標點R′之間的距離s(P′-P)＝α(R′-R) ...(27)公式(27)可以被重新整理到下面的公式(28)中
=||P-P||||R-R||=s1s=r1r---(28)]]>其中r＝r1+r2＝r1+||P-R||，相應地，點P′可以通過使用下面的公式(29)獲得P=P+r1r(R-R)=P+r-||P-R||r(R-R)---(29)]]>如公式(29)所示，P′由R、R′、P和r確定。因此，為了計算P′需要計算r。如果轉換範圍700是循環的，那麼r始終與轉換範圍700的半徑相同，這樣使P′的計算更加容易。
參照圖8，轉換範圍800的中心被移到色彩坐標系(810)的原點，轉換範圍800是橢圓並以預定的角度θ傾斜，使得轉換範圍800的長軸和短軸可以分別平行於X和Y軸，然後在轉換範圍800的中心和交點(xc，yc)之間的距離r被計算出(820)，所述交點(xc，yc)在所述轉換範圍的邊界和直線821之間。直線821穿過轉換範圍800的中心和以角度θ旋轉P而獲得的點P1。
轉換範圍800可由以下公式表示fx2+gy2＝1其中f=1a2]]>和g=1b2.]]>距離r可通過使用下面的公式(30)獲得r=xc2+yc2=1+B2f+gB2---(30)]]>如上所述，可能通過最小化圖像的色彩失真來實現用戶所需要的圖像的每一像素的亮度的任何色溫。
雖然已經參考本發明的示範性實施例詳細地示出並且描述了本發明，但是本領域技術人員將理解的是，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以對其做出在形式上以及細節上的各種變化，本發明的精神和範圍如所附的權利要求書定義。
權利要求
1.一種色溫轉換方法，用於接收由像素組成的圖像信號，並且基於輸入像素的亮度來轉換所述輸入像素的色溫，其中每一個所述像素都具有亮度信號和色差信號，所述色溫轉換方法包括(a)確定與轉換範圍相關聯的第一信息；(b)通過基於第一信息確定輸入像素是否在所述轉換範圍之內來確定所述輸入像素的色溫是否需要被轉換；(c)如果所述輸入像素在所述轉換範圍之內則計算一目標點的色彩坐標；以及(d)通過在與基準點到所述目標點相同的方向上移動與所述基準點位移成比例的量來轉換所述輸入像素的色溫，使得所述輸入像素能隨著轉換範圍的所述基準點而被自動地移動。
2.根據權利要求1所述的色溫轉換方法，其中，如果所述轉換範圍在色彩坐標系上是以預定的旋轉角傾斜的橢圓來實現的，則第一信息包括所述橢圓的基本長度、所述橢圓的長軸和短軸的長度、和用於旋轉矩陣的係數。
3.根據權利要求1所述的色溫轉換方法，其中，(c)包括(c1)獲得兩個與所述輸入像素的亮度非常相似的樣本亮度；(c2)接收用戶設定的色溫和獲得與所述輸入像素的亮度和所述兩個樣本亮度的組合相對應的四對樣本色彩坐標；以及(c3)利用兩對樣本色彩坐標通過插值來獲得所述目標點的色彩坐標。
4.根據權利要求2所述的色溫轉換方法，其中，所述橢圓的基本長度是通過用預定的係數乘以輸入像素的亮度來獲得的。
5.根據權利要求1所述的色溫轉換方法，其中，如果所述轉換範圍在色彩坐標系上是以預定的旋轉角傾斜的橢圓來實現的，則(d)包括(d1)計算所述橢圓的中心和一個交點之間的距離，所述交點為在橢圓的邊界和一條穿過橢圓的中心和所述輸入像素當前所在的點的直線之間的交點；以及(d2)在橢圓的中心被移動到目標點的時候，通過使用所述距離、所述輸入像素當前所在的點的色彩坐標以及目標點的色彩坐標，來獲得所述輸入像素將要移動到的點的色彩坐標。
6.根據權利要求5所述的色溫轉換方法，其中(d1)包括(d11)將所述橢圓移動到所述色彩坐標系的原點；(d12)利用一旋轉矩陣的係數按照預定的角度來旋轉所述橢圓和其中所包含的輸入像素；(d13)獲得在所述色彩坐標系的原點和一條直線之間的交點的色彩坐標，其中所述直線穿過所述色彩坐標系的原點和一個在所述輸入像素被按照(d11)中預定的角度旋轉之後而已經移動到的點；以及(d14)計算在所述坐標系的原點和所述交點之間的距離。
7.一種能夠實現權利要求1至6中的任何色溫轉換方法的電腦程式，所述電腦程式能夠被執行於計算機中。
8.一種色溫轉換裝置，用於接收由像素組成的圖像信號，並且基於輸入像素的亮度來轉換該輸入像素的色溫，其中每一個所述像素都具有亮度信號和色差信號，所述色溫轉換裝置包括第一計算單元，用於計算與轉換範圍相關聯的第一信息；確定單元，用於接收圖像信號並且通過基於第一信息確定所述輸入像素是否在所述轉換範圍之內，來確定所述輸入像素的色溫是否需要被轉換；第一存儲單元，用於存儲包括多個對應於不同亮度的樣本色溫的第二信息以及各自的色彩坐標對；第二計算單元，用於基於從所述存儲單元讀出的第二信息以及用戶設定的色溫通過插值來獲得目標點的色彩坐標；以及色彩坐標轉換單元，用於通過在與基準點到所述目標點相同的方向上移動與所述基準點位移量成比例的量來轉換輸入像素的色溫，使得所述輸入像素能隨著轉換範圍的所述基準點而被自動地移動。
9.根據權利要求8所述的色溫轉換裝置，進一步包括第二存儲單元，用於存儲用於不同亮度的各種用戶設定的色溫。
10.根據權利要求8所述的色溫轉換裝置，其中，如果所述轉換範圍在色彩坐標系上是以預定的旋轉角傾斜的橢圓來實現的，則第一信息包括所述橢圓的基本長度、所述橢圓的長軸和短軸的長度和用於旋轉矩陣的係數。
11.根據權利要求8所述的色溫轉換裝置，其中，第二信息包括多個對應於不同亮度的樣本色溫和各自的色彩坐標對。
全文摘要
本發明提供了一種色彩轉換方法和裝置，其基於圖像的每一像素的亮度逐像素地將圖像的色溫轉換到用戶設定的色溫。所述色溫轉換方法包括(a)確定與轉換範圍相關聯的第一信息；(b)通過基於第一信息確定輸入像素是否在所述轉換範圍之內來確定所述輸入像素的色溫是否需要被轉換；(c)如果所述輸入像素在所述轉換範圍之內則計算一目標點的色彩坐標；以及(d)通過在與基準點到所述目標點相同的方向上移動與所述基準點位移成比例的量來轉換所述輸入像素的色溫，使得所述輸入像素可以隨著轉換範圍的所述基準點而被自動地移動。
文檔編號H04N9/73GK1678083SQ200510071708
公開日2005年10月5日 申請日期2005年2月25日 優先權日2004年2月26日
發明者樸鬥植, 金昌容, 李性德, 李晧榮, 金大原, 崔瑗熙, 玉賢旭 申請人:三星電子株式會社