[实用新型]增强图像颜色的装置

摘要

本实用新型提供一种增强图像颜色的装置，输入的RGB格式的彩色数字图像像素经输入图像格式转换器转换为HSV空间颜色值(h，s，v)，通过电路连接的乘法器、比较器、计数器、加法器，然后经过截断直方图的亮度累计概率分布函数的组合电路模块、映射表组合电路模块、饱和亮度值输出模块和除法器，最后经输出图像格式转换器将得到的新的HSV空间颜色值(h，s’，v)转换到RGB空间，还原彩色图像。本实用新型提供的增强图像颜色的装置，能够在不改变图像色彩亮度和色调的情况下，增加饱和度层次，在增强色彩感觉的同时使得物体色彩变得清晰，达到增强图像色彩鲜艳和色彩层次的目的。

主权项

1.一种增强图像颜色的装置，其特征在于，包含：一输入图像格式转换器(1)，其将输入的RGB格式的彩色数字图像像素转换为HSV空间颜色值(h，s，v)；一乘法器(2)，其输入端连接输入图像格式转换器(1)的输出端，读取像素的s值和v值，计算像素的饱和亮度值：SV＝v×s；一截断直方图存储器(3)，其输入端连接乘法器(2)的输出端，存储截断直方图存储数组CH[x]，x∈{Xi|i＝0，1，…，N-1}，其中X0，X1，…，Xi，…，XN-1顺序为N级离散化的饱和亮度值，而且X0对应饱和亮度值域的极小值，XN-1对应饱和亮度值域的极大值；一截断直方图读取模块(15)，其与截断直方图存储器(3)连接，存储截断直方图存储器的地址；根据乘法器(2)输出的饱和亮度值SV，读取并输出对应该SV值的截断直方图数组的元值CH[SV]；一比较器(4)，其输入端与截断直方图读取模块(15)的输出端连接，判断像素的饱和亮度值所对应的截断直方图存储数组元值是否小于预定的参数CountMax；如果是，则输出加法器触发信号；如果否，则输出计数器触发信号；一加法器(5)，其输入端连接比较器(4)的输出端，并与截断直方图存储器(3)连接，从截断直方图存储器(3)中读取当前截断直方图数组元值；当加法器(5)收到比较器(2)输出的加法器触发信号，将截断直方图存储数组的元值加(1)，并将相加后的结果传输至截断直方图存储器(3)，覆盖更新截断直方图存储数组；一计数器(6)，其输入端连接比较器(4)的输出端，当其收到比较器(4)输出的计数器触发信号，对计算截断像素和CN的值加1，进行计数；一截断直方图的亮度累计概率分布函数的组合电路模块(7)，其输入端连接所述计数器(6)和截断直方图存储器(3)的输出端；在对图像所有的像素统计完毕后，计算基于截断直方图的累计概率分布函数：CCDF[x]，x∈{Xi|i＝0，1，…，N-1}，其中X0，X1，…，Xi，…，XN-1顺序为N级离散化的饱和亮度值，X0对应饱和亮度值域的极小值，XN-1对应饱和亮度值域的极大值；定义数组CCH[x]，x∈{Xi|i＝0，1，…，N-1}，其中X0，X1，…，Xi，…，XN-1顺序为N级离散化的饱和亮度值，而且X0对应饱和亮度值域的极小值，XN-1对应饱和亮度值域的极大值；计算CCH[X0]＝CH[X0]+CN/N；再循环计算：CCH[Xi]＝CCH[Xi-1]+CH[Xi]+CN/N，i＝1，2，…，N-1；最后循环计算：CCDF[Xi]＝CCH[Xi]/Num，i＝0，1，…，N-1，其中，Num为该图像的像素总数；一映射表组合电路模块(8)，其输入端连接所述的截断直方图的亮度累计概率分布函数的组合电路模块(7)的输出端；根据截断直方图的亮度累计概率分布函数的组合电路模块(7)的输出计算动态的映射表：G[Xi]＝(1-K)×Xi+K×CCDF[Xi]×XN-1；i＝0，1，…，N-1，其中，K为预定参数，且0≤K≤1；一亮度映射表存储器(9)，其与映射表组合电路模块(8)相连接，其用以存储亮度映射表元值；一帧存储器(10)，其输入端分别连接乘法器(2)的输出端和图像格式转换器(1)的输出端，其存储由乘法器(2)输出的饱和亮度值信号，以及由图像格式转换器(1)输出的亮度信号v和色调信号s，将上述信号均延迟时间T再输出，其中，T是输入一帧/场图像需要的时间；一饱和亮度值输出模块(11)，其输入端连接所述的亮度映射表存储器(9)的输出端和帧存储器(10)的输出SV信号，其对饱和亮度值SV进行映射得到SV’：SV’＝G[SV]；一除法器(12)，其输入端分别连接所述的饱和亮度值输出模块(11)和输入图像格式转换器(1)的输出端，读取饱和亮度值输出模块的输出SV’和帧存储器(10)输出的亮度信号v计算图像各个像素的新的饱和度s’：s’＝SV’/v；一输出图像格式转换器(13)，其输入端分别连接所述的除法器(12)的输出端和帧存储器(10)的输出端；读取除法器的输出s’和帧存储器(10)输出的被延迟了T时间的h值和v值，将得到的新的HSV空间颜色值(h，s’，v)转换到RGB格式，还原数字图像。