一種偽彩色抑制方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種偽彩色抑制方法及裝置，應用于圖像處理設備中，該方法包括：根據預設區域的色度，判斷所述預設區域是否為彩色區域；根據所述預設區域的亮度，判斷所述預設區域是否為線條密集區域；若所述預設區域既為彩色區域，也為線條密集區域，則確認所述預設區域為偽彩色區域；若所述預設區域為偽彩色區域，則通過降低所述預設區域的飽和度抑制偽彩色。本發明提供一種利用有限大小模板抑制大面積偽彩色的方法，使得在有限自然色損失下，能夠明顯抑制偽彩色。
【專利說明】一種偽彩色抑制方法和裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及圖像處理【技術領域】，尤其涉及一種偽彩色抑制方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 在ISP (Image Signal Processing,圖像信號處理）運算中，RGB三個分量的獨立 運算往往會破壞RGB三個分量的原有比例關系，從而引入偽彩色。如圖1所示的虛線矩形 框區域即為偽彩色區域。偽彩色一般出現在線條密集區域，線條越密集越容易產生偽彩色。
[0003] 理論上，偽彩色屬于色彩噪聲，若放到YCbCr空間上來衡量，偽彩色可以看成Cb和 Cr平面上的噪點，因此，可以用一般的降噪算法來抑制，比如在Cb和Cr空間上分別進行中 值濾波、均值濾波以及腐蝕膨脹等算法。
[0004] 降噪算法的效果與降噪模板大小密切相關。若降噪模板小于偽彩色區域，則模板 內顏色與模板周邊區域的顏色幾乎一致，無法區別出色彩噪聲，會將模板內區域誤判為正 常顏色。
【發明內容】
[0005] 有鑒于此，本發明提供了一種偽彩色抑制方法，應用于圖像處理設備中，該方法包 括：
[0006] 根據預設區域的色度，判斷所述預設區域是否為彩色區域；
[0007] 根據所述預設區域的亮度，判斷所述預設區域是否為線條密集區域；
[0008] 若所述預設區域既為彩色區域，也為線條密集區域，則確認所述預設區域為偽彩 色區域；
[0009] 若所述預設區域為偽彩色區域，則通過降低所述預設區域的飽和度抑制偽彩色。
[0010] 本發明還提供了一種偽彩色抑制裝置，應用于圖像處理設備中，其特征在于，該裝 置包括：
[0011] 彩色區域判斷單元，用于根據預設區域的色度，判斷所述預設區域是否為彩色區 域；
[0012] 線條密集區域判斷單元，用于根據所述預設區域的亮度，判斷所述預設區域是否 為線條密集區域；
[0013] 偽彩色區域判斷單元，用于若所述預設區域既為彩色區域，也為線條密集區域，則 確認所述預設區域為偽彩色區域；
[0014] 飽和度調節單元，用于若所述預設區域為偽彩色區域，則通過降低所述預設區域 的飽和度抑制偽彩色。
[0015] 本發明提供一種利用有限大小模板抑制大面積偽彩色的方法，使得在有限自然色 損失下，能夠明顯抑制偽彩色。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明一種實施方式中偽彩色抑制裝置的邏輯器件實現方式示意圖。
[0017] 圖2是本發明一種實施方式中偽彩色抑制方法的流程圖。
[0018] 圖3是本發明一種實施方式中YCbCr空間偽彩色判定方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0019] 以下結合附圖對本發明進行詳細說明。
[0020] 本發明提供一種偽彩色抑制裝置，以下以邏輯器件實現為例進行說明，但是本發 明并不排除諸如硬件或者軟件等其他實現方式。如圖1所示，該裝置運行于邏輯器件上，該 裝置包括彩色區域判斷單元、線條密集區域判斷單元、偽彩色區域判斷單元以及飽和度調 節單元。同時，邏輯器件上還運行有色度空間轉換單元，在后續【具體實施方式】中將配合該裝 置實現偽彩色抑制。請參考圖2,該裝置的使用和運行過程包括以下步驟：
[0021] 步驟101，彩色區域判斷單元根據預設區域的色度，判斷所述預設區域是否為彩色 區域；
[0022] 步驟102,線條密集區域判斷單元根據所述預設區域的亮度，判斷所述預設區域是 否為線條密集區域；
[0023] 步驟103,偽彩色區域判斷單元在所述預設區域既為彩色區域，也為線條密集區域 時，則確認所述預設區域為偽彩色區域；
[0024] 步驟104,飽和度調節單元在所述預設區域為偽彩色區域時，通過降低所述預設區 域的飽和度抑制偽彩色。
[0025] 本發明根據預設區域內色塊的色度和亮度等信息判斷該色塊是否為偽彩色區域， 同時，基于飽和度調整抑制偽彩色。以下通過【具體實施方式】進行詳細說明。
[0026] 首先，設置模板大小，例如，以6*6為模板，在圖像范圍內利用該模板進行遍歷，將 每一個落入模板內的色塊作為預設區域進行如下處理。
[0027] 在對預設區域進行偽彩色抑制之前，首先需要確認該預設區域是否為偽彩色區 域。本發明以YCbCr空間為例，介紹偽彩色區域判定方法。如圖1所示，對于輸入的RGB空 間圖像，需通過邏輯器件中的色度空間轉換單元，將RGB空間圖像轉換為YCbCr空間圖像 后，再進行偽彩色區域判斷。假設YCbCr空間各分量Y、Cb以及Cr均采用8位二進制數表 /_J、1 〇
[0028] 根據色度空間轉換公式：
[0029] R = 1. 164* (Y-16) +1. 596* (Cr-128)
[0030] G = 1. 164*(Y-16)-0· 813*(Cr-128)-0· 392* (Cb-128)
[0031] B = 1· 164* (Y-16)+2. 017* (Cb-128)
[0032] 如果R = G = B，則表示對應區域為黑白區域，因此，由上述公式可知，Cb = 128且 Cr= 128時，區域為黑白區域。
[0033] 如圖3所示，基于上述理論，邏輯器件中的彩色區域判斷單元根據預設的色度差 值thr_c，判斷預設區域是否為彩色區域。若預設區域內Cb-128〈thr_c且Cr-128〈thr_c， 則認為該區域為黑白區域，否則，該區域為彩色區域。理想狀態下，thr_c應取值為零，以區 別黑白區域和彩色區域，但實際圖像中不存在絕對的黑白區域，因此，需根據實際情況，在 合理的誤差范圍內，設置色度差值thr_c。
[0034] 同時，邏輯器件中的線條密集區域判斷單元對同一預設區域進行線條密集區域判 斷。判斷依據為，線條越密集的區域越容易產生偽彩色，因此，線條密集區域判斷單元根據 預設區域內的線條密集程度區分自然色和偽彩色。實際上，如果是自然色區域，則區域內確 實不會存在大量線條。
[0035] 由于物體的輪廓主要來源于亮度Y分量，因此，可通過Y分量判斷預設區域內的線 條。本發明采用Y的均方差判斷區域內是否存在密集線條，假設F(Y)表示亮度Y的均方差， 則線條密集區域判斷單元根據預設的線條密集閾值thr_y，判斷預設區域是否為線條密集 區域。當預設區域內的F (Y) <thr_y時，則該預設區域為非線條密集區域，否則，該區域為線 條密集區域。thr_y的取值同thr_c -樣，在實際圖像中不存在絕對的平坦無輪廓線區域， 因此，根據實際情況設置該值，以區分線條密集區域和非密集區域。
[0036] 邏輯器件中的偽彩色區域判斷單元根據彩色區域判斷單元和線條密集區域判斷 單元輸出的結果，判斷預設區域是否為偽彩色區域。判斷依據為，若預設區域既為彩色區域 又為線條密集區域，則該區域為偽彩色區域。
[0037] 上述偽彩色判斷的準確度取決于預設色度差值thr_c和預設線條密集閾值thr_ y，thr_c和thr_y值設置的越小，判斷結果越傾向于偽彩色，但后續偽彩色的抑制處理會在 一定程度上造成自然色的損失，因此，thr_c和thr_y的設置需根據實際的顯示要求進行設 置。
[0038] 在確認偽彩色區域后，對偽彩色區域進行抑制。如圖1所示，利用邏輯器件中的飽 和度調節單元對偽彩色進行抑制，輸出偽彩色抑制后的RGB空間圖像。由于飽和度調節可 以改變偽彩色對人的感官沖擊，飽和度降低，偽彩色感官沖擊降低；飽和度提高，偽彩色感 官沖擊提高。因此，本發明通過降低偽彩色區域的飽和度抑制偽彩色。
[0039] 降低飽和度的理論公式為：
[0040] R = 1. 164*(Y-16)+1. 596*(Cr-128)*K
[0041] G = 1· 164* (Y-16)-0· 813* (Cr-128)*Κ-0· 392* (Cb-128)*K
[0042] B = 1· 164* (Y-16) +2. 017* (Cb-128) *K
[0043] 其中，0〈K〈 = 1，可見，K值越小，處理后的偽彩色越接近黑白，偽彩色的處理效果 越好。
[0044] 在實際操作過程中，針對圖像的不同區域，可采用不同的K值。例如，對自然色區 域采用較大的K值，以盡量保持自然色的飽和度；對偽彩色區域采用較小的K值，以降低偽 彩色的飽和度。為了獲得更好的顯示效果，還可根據（Cb-128)、（Cr-128)以及F(Y)的統計 值，動態設置不同區域的K值，使每個區域獲得最佳的色彩顯示，在抑制偽彩色的同時，盡 量避免對自然色影響，降低自然色的損失。
[0045] 本發明提出的基于區域飽和度調整的偽彩色抑制方法，能有效解決有限模板大小 對大面積偽彩色區域的抑制，能夠在有限自然色損失下，明顯抑制偽彩色。
[0046] 以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的范圍之內。
【權利要求】
1. 一種偽彩色抑制方法，應用于圖像處理設備中，其特征在于，該方法包括： 根據預設區域的色度，判斷所述預設區域是否為彩色區域； 根據所述預設區域的亮度，判斷所述預設區域是否為線條密集區域； 若所述預設區域既為彩色區域，也為線條密集區域，則確認所述預設區域為偽彩色區 域； 若所述預設區域為偽彩色區域，則通過降低所述預設區域的飽和度抑制偽彩色。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，判斷所述預設區域是否為彩色區域的具體 方法為： 若所述色度值與預設色度值的差值小于預設色度差值，則所述預設區域為黑白區域， 否則，所述預設區域為彩色區域。
3. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，判斷所述預設區域是否為線條密集區域的 具體方法為： 若所述亮度值小于預設線條密集閾值，則所述預設區域為非線條密集區域，否則，所述 預設區域為線條密集區域。
4. 如權利要求1所述的方法，其特征在于： 根據飽和度公式降低所述預設區域的飽和度抑制偽彩色，所述飽和度公式為： R = 1. 164*(Y-16)+1. 596*(Cr-128)*K G = 1· 164*(Υ-16)-0· 813*(Cr-128)*K-0. 392*(Cb-128)*K Β = 1· 164*(Υ-16)+2· 017*(Cb-128)*K 其中，0〈Κ〈 = 1。
5. 如權利要求4所述的方法，其特征在于： 根據所述預設區域的色度和亮度，動態調節Κ值，降低所述預設區域的飽和度。
6. -種偽彩色抑制裝置，應用于圖像處理設備中，其特征在于，該裝置包括： 彩色區域判斷單元，用于根據預設區域的色度，判斷所述預設區域是否為彩色區域； 線條密集區域判斷單元，用于根據所述預設區域的亮度，判斷所述預設區域是否為線 條S集區域； 偽彩色區域判斷單元，用于若所述預設區域既為彩色區域，也為線條密集區域，則確認 所述預設區域為偽彩色區域； 飽和度調節單元，用于若所述預設區域為偽彩色區域，則通過降低所述預設區域的飽 和度抑制偽彩色。
7. 如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述彩色區域判斷單元判斷所述預設區域 是否為彩色區域的具體過程為： 若所述色度值與預設色度值的差值小于預設色度差值，則所述預設區域為黑白區域， 否則，所述預設區域為彩色區域。
8. 如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述線條密集區域判斷單元判斷所述預設 區域是否為線條密集區域的具體過程為： 若所述亮度值小于預設線條密集閾值，則所述預設區域為非線條密集區域，否則，所述 預設區域為線條密集區域。
9. 如權利要求6所述的裝置，其特征在于： 所述飽和度調節單元具體用于根據飽和度公式降低所述預設區域的飽和度抑制偽彩 色，所述飽和度公式為： R = 1. 164*(Y-16)+1. 596*(Cr-128)*K G = 1· 164*(Υ-16)-0· 813*(Cr-128)*K-0. 392*(Cb-128)*K Β = 1· 164*(Υ-16)+2· 017*(Cb-128)*K 其中，0〈Κ〈 = 1。
10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于： 所述飽和度調節單元進一步用于根據所述預設區域的色度和亮度，動態調節Κ值，降 低所述預設區域的飽和度。
【文檔編號】H04N9/64GK104093011SQ201410350511
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月22日 優先權日:2014年7月22日
【發明者】羊海龍, 李嬋 申請人:浙江宇視科技有限公司