颜色增强的方法和系统的制作方法

专利名称：颜色增强的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像处理，特别涉及颜色增强的方法和系统。
背景技术：
颜色增强是消费电子领域中一种通过人工方式将对应于真实物体的颜色变换成 人眼和人通常会与美感联系在一起的颜色，从而使图像(静止或视频)的外观增强到看起 来更鲜亮的已知技术。例如，自然地呈现为淡绿色的一片草地或一片叶子可以通过人工方 式变换为更饱和的绿色以使草地或叶子更鲜艳和更翠绿地呈现。淡蓝色的天空可以通过人 工方式变换为更饱和的蓝色以使天空更加鲜艳悦目和清澈地呈现。相似地，苍白的人的皮 肤可以通过人工方式变换的更为红润，使得人的皮肤呈现出更加健康的肤色。因此，已经开 发出检测蓝、绿和皮肤的可编程区域的电路和当检测到该区域时执行可编程变换的电路。
蓝、绿和皮肤增强是在消费电子工业中执行的通常的颜色增强。在常规技术中，图 像可以被编码为多个像素，且每个像素具有一种颜色。为了执行图像的颜色增强，必须检 测包括该图像的像素的颜色。特别地，必须确定出图像中给定的像素是否具有所关注颜色 (例如，蓝、绿和"皮肤颜色")。在检测到具有所关注颜色的像素后，该像素的颜色值倍增和 /或变换一定的量。 检测和变换通常在YCbCr颜色空间中执行。YCbCr空间是三维空间，其中Y是关 于图像的照度或亮度的单色分量，且Cb-Cr平面与对应特定亮度值的图像的颜色分量相对 应。典型地，Cb-Cr颜色平面包括垂直轴线(Cr)和水平轴线(Cb)。对于许多亮度值而言， 如果像素的颜色分量的值落入第三象限(Cb < 0， Cr < O)，那么绿颜色能被大部分地检测 到。相似地，在第四象限(Cb>0，Cr<0)中蓝颜色能被大部分地检测到。相似地，皮肤颜 色通常在第二象限(Cb < 0， Cr > 0)中的某处被检测到。 根据常规的方法，在Cb-Cr颜色平面中限定一个区域(典型地对于绿或蓝为三角 形，对于皮肤为梯形)作为所关注区域，且在相同的Cb-Cr颜色平面中限定第二对应的区域 (具有与所关注区域相同的形状)作为变换区域。这样，在所关注区域中检测到的任意像素 被变换到变换区域中的对应位置。由于所关注区域和变换区域可能在一些部分重叠，因此 像素可能被变换到所关注区域中的另一位置。变换可以执行为矢量偏移，使得所关注区域 中的每个位置都通过相同的矢量在量值和方向上变换。 用于蓝和绿增强的可编程参数典型地包括(i)基于三角形侧边长度和原点(0) 偏移量的所关注区域(例如"检测区域")，和(ii)朝向更鲜艳的绿或蓝色的移出矢量。对 于皮肤，检测是基于诸如从原点的变换、梯形侧边的长度和相对于垂直(Cr)轴线的角位置 的参数。对皮肤的增强是指定该梯形区域的向内挤压量(例如，使其符合广泛优选的皮肤 色调的更窄的范围)或者朝向红偏移(例如，使得皮肤更加乌青)的矢量。
对于给定的一组参数值，常规的检测和变换方法与Y(亮度)无关地执行。换句话 说，检测区域和伴随而来的变换区域将不会沿着亮度轴线改变。具体地，相同的检测区域和 对应的变换区域(根据相同的变换矢量)将对于沿着亮度轴的每个Y值出现在每个Cb-Cr平面的相同的相对位置中。但是，Cb-Cr平面上的颜色的位置确实沿着亮度轴线改变。例 如，沿着亮度轴线，颜色区域不总是保持限制于固定的点或甚至是固定的象限。同样，(将 要增强的)所关注的颜色区域的形状沿着亮度轴线增大或縮小，且不同的颜色沿着亮度轴 线在Cb-Cr平面内不相似地分布。 因此，在亮度轴线上的一个亮度值处占据Cb-Cr平面中一定区域的颜色阴影可能 在亮度轴线上的不同亮度值处占据Cb-Cr平面中的不同区域。颜色强度也沿着亮度轴线改 变，以便沿着亮度轴线从暗(绿)到亮(绿)移动的颜色(例如绿)对于变化的亮度值占 据Cb-Cr平面上变化的区域，例如如同沿亮度轴线移动。因此，在对应一个亮度的Cb-Cr平 面中包括颜色位置的所关注区域可以不在对应另一亮度的Cb-Cr平面中包括相同颜色的 位置。这样，对应一个亮度的能检测一种颜色且对属于一个颜色的像素执行变换的检测区 域可能无法检测对应另一亮度值的颜色。相反地，可能会对在对应原始亮度值的检测区域 之外、但其位置现在位于新的亮度值的检测区域中的颜色执行非故意的变换。
另外，常规方法经常受到一些不利地影响其效力的限制所约束。例如，颜色增强的 当前方法限于蓝、绿和皮肤增强。对其他颜色(例如红)的颜色增强不能通过常规的颜色 增强技术获得。另外，检测区域和对应的变换区域的形状典型地是不可变的，和/或也可以 是沿着Y(亮度)轴线在尺寸上不可变的。这些限制使得会具有未检测到的增强候选者和 不当增强的问题进一步恶化。

发明内容
本发明的实施例涉及提供一种用于在诸如图像显示设备和视频显示设备等的图
形显示设备中增强颜色输入的显示的方法和系统。提供了允许在三维颜色空间中沿着亮度 轴线构造可变的检测体积和可变的变换体积的方法。因此颜色检测和颜色变换有利地在亮 度上变化。 —种新的方法使包括在检测体积中的检测区域的再定位可以说明颜色区域的变
换。另一新的方法提供了调节检测区域和相应的变换区域的尺寸和方向的能力。又一新的 方法允许为更灵活和精确地检测和变换方案选择和使用形状的种类。 以上每个新的方法提供了依靠图像的亮度变化的参数，由此在结果显示中提供了 有利的颜色增强。简言之，基于颜色的光度更准确地指定颜色增强。


并入并形成本说明书一部分的附图示出了本发明的实施例，其和描述一起用于解 释本发明的原理。 图1描述了根据本发明实施例的包括沿着亮度轴线的示例性检测体积的示例性 颜色增强颜色空间的图形表示； 图2描述了根据本发明实施例的包括沿着亮度轴线变化的示例性检测体积和对 应的示例性变换体积的示例性颜色增强颜色空间的图形表示； 图3描述了根据本发明实施例的包括沿着亮度轴线变化的替换的示例性检测体 积的示例性颜色增强颜色空间的图形表示； 图4描述了根据本发明实施例的包括沿着亮度轴线展示扭转变化的检测体积的示例性颜色增强颜色空间的图形表示； 图5描述了根据本发明实施例的用于在显示器中增强像素颜色信息的示例性过 程的流程图； 图6描述了根据本发明实施例的用于在显示器中变换像素的颜色数据的示例性 过程的流程图； 图7描述了根据本发明实施例的用于构造检测体积和变换体积的示例性过程的 流程图； 图8描述了根据本发明实施例的用于从显示器上的接口提供颜色增强的示例性 过程的流程图； 图9描述了示例性计算机控制的显示设备的框图，其能作为本发明的各种实施例 的平台。
具体实施例方式
现在将详细参考若干实施例。在结合选择的实施例对主题进行描述的同时，可以 理解的是它们无意于将要求保护的主题限定于这些实施例。相反，要求保护的主题意味着 覆盖可以包括在由后附权利要求限定的要求保护的主题的精神和范围中的替换、修改和等 同物。 另外，在下面的详细描述中，为了为要求保护的主题提供彻底的理解，提出数个特 定的细节。但是，本领域的普通技术人员可以认识到的是，可以在省去这些特定的细节或在 这些特定的细节的等同物上实施这些实施例。在其他例子中，为了不混淆主题的方面和特 征，不再详细描述公知的过程、程序、分量和电路。 下面详细描述的部分将按照过程展示和讨论。虽然过程的步骤和顺序在描述该过 程操作的本文的附图(例如图6-9)中公开，但这些步骤和顺序是示例性的。很适合在本文 附图的流程图中列举的各种其他步骤或步骤的变化上执行实施例，且以不同于本文描述和 描写的顺序执行。 详细描述的一些部分用程序、步骤、逻辑模块、处理和其他能在计算机存储器中执 行的对数据位的操作的符号表示法来表示。这些描述和表示法是数据处理领域的普通技术 人员最有效地向本领域的其他普通技术人员传达他们工作的实质所使用的手段。这里的 程序、计算机执行的步骤、逻辑模块、过程等通常被认为是引导想要结果的自身一致的步骤 或指令序列。这些步骤需要物理量的物理操作。通常，虽然不是必须的，但是这些量以能在 计算机系统中存储、转移、结合、比较或其他操作的电或磁信号的形式出现。主要出于通用 的原因，已经多次证明了参考那些诸如位、值、元件、标识、字符、术语、数字等的信号是方便 的。 但是应当记住的是，所有这些和相似的术语是和合适的物理量联系的，并仅仅是 适用于这些量的方便的标记。除非下面的讨论中明显特别地做其他说明，可以理解的是在 贯穿本发明中，利用诸如"访问"、"写入"、"包括"、"存储"、"发送"、"遍历"、"相关"、"识别" 等的术语的讨论，指的是计算机系统或类似电子计算设备的动作和处理，其对在计算机系 统的寄存器和存储器中以物理(电子)量代表的数据进行操作并转换为在计算机系统的存 储器或寄存器或其他这类信息存储、传送或显示设备中以物理量相似地代表的其他数据。
在下面的示例性配置显示出集成了特定的、列举的特征和元件的同时，应当理解的是该描述是示例性的。因此，实施例非常适合包括不同的、额外的或较少的元件、特征、或设置的应用。 示例性颜色增强颜色空间 现在参考图l，描述了根据本发明一个实施例的包括沿着亮度轴线199的示例性检测体积121的示例性颜色增强颜色空间100的图形表示。在典型的设置中，颜色增强颜色空间100是三维颜色空间，其包括亮度轴线199和诸如在Cb-Cr中的多个颜色坐标平面(例如颜色坐标平面101 、103、 105和107)，每个颜色坐标平面对应于亮度轴线199的特定亮度。在一个实施例中，亮度轴线199包括从0到255的亮度值范围。如图所示，颜色坐标平面101、 103、 105和107包括对应于亮度轴线199中的四个示例性亮度值的颜色坐标平面的子集。 在一个实施例中，颜色增强颜色空间100是在颜色图像流水线中的部件上实现的。颜色增强颜色空间IOO可以诸如是通常用在图像源(例如摄像机、扫描仪或在计算机游戏中的渲染引擎)和图像渲染器(例如电视机、计算机屏幕、计算机打印机或影院屏幕)之间的部件之一，用以执行由两个或多个单独的处理模块组成的任意中间数字图像处理。图像/视频流水线可以实现为在数字信号处理器中、在现场可编程门阵列(FPGA)上的计算机软件或者为固定功能的专用集成电路(ASIC)。另外，模拟电路可以用于执行许多相同的功能。 在一个实施例中，颜色坐标平面可以包括诸如Cb-Cr颜色空间以编码颜色信息。在典型的实施例中，颜色空间包括在坐标平面101 、103、 105和107中的多个离散的位置，每个位置当耦合到相关的亮度值时对应于特定颜色。在进一步的实施例中，颜色坐标平面101、 103、 105和107的每个包括至少一个检测区域(例如检测区域Hl、113、115和117)。每个检测区域1H、113、115和117包括颜色坐标平面101U03、105和107的有界限的区域，这些区域包括在颜色坐标平面101、 103、 105和107中的多个位置。 在一个实施例中，每个检测区域111、 113、 115和117进一步对应于颜色家族中要求进行颜色增强的一个或多个阴影。体积在另一实施例中，可以为沿亮度轴线199的贯穿每一颜色家族(例如，红、蓝、黄和绿)的检测体积121的每一个颜色坐标平面101， 103， 105和107分别限定检测区域。在又进一步实施例中，可以为沿亮度轴线199的贯穿包括不同颜色组合(例如，可变量的红、蓝、黄和绿的混合)的检测体积121的每一个颜色坐标平面101， 103， 105和107分别限定检测区域。体积 如图1和图2所描述的，检测区域以三角的形状表示，但是形状的选择可以是任意的并根据偏好或使用习惯(例如从形状选项板中)选择。其他形状选择可以包括诸如四边形、椭圆形、五边形等。 在进一步实施例中，沿着亮度轴线199的检测区域111U13、115和117的组合形成了检测体积121。在一个实施例中，每个检测区域Hl、113、115和117可以基于其亮度被单独地限定。在替换的实施例中，检测体积121可以由两个或多个限定的检测区域111、H3、115和117进行线性地内插得到。例如，在一个颜色坐标平面中限定的检测区域可以与在检测体积121中的具有替换的亮度值的另一颜色坐标平面中限定的检测区域线性地耦合。因此，从每个顶点延伸并穿过限定的颜色坐标平面之间的三维颜色空间的线段为对应于限定的检测区域的亮度值之间的亮度值的颜色坐标平面限制了检测区域。在替换的实施例中，当多于两个的检测区域被限定时，可以在每个检测区域和对应于沿着亮度轴线199的亮度值(都大于或小于)的最接近限定的检测区域之间执行内插。在又进一步实施例中，可以通过在亮度轴线上限定与可能存在的亮度值一样多的平面从而避免内插，例如在系统中具有8位亮度值的256个平面。 在又进一步实施例中，接收的输入(例如像素)与检测体积121进行比较。如果像素的颜色对应于针对该像素亮度值的颜色坐标平面101、103、105和107的检测区域111、H3、115和117中的位置，那么该像素成为颜色增强的候选者，例如在其颜色坐标平面中变换某些限定的量。 参考图2，描述了根据各种实施例的包括沿着亮度轴线299的多个示例性检测体积271、275和对应的多个示例性变换体积273、277的示例性颜色增强颜色空间200的图形表示。检测体积具有亮度分量，因此提供了在亮度上变化的颜色检测。在典型的设置中，颜色增强颜色空间200是三维颜色空间，其包括亮度轴线299和多个颜色坐标平面(例如颜色坐标平面201、203和205)，每个颜色坐标平面对应于亮度轴线299的特定亮度。
在一个实施例中，多个颜色坐标平面201、203和205的每个颜色坐标平面是包括四个象限的二维平面，其根据典型的笛卡尔坐标系统指定并由两个相交的轴分开。在一个实施例中，颜色坐标平面中的每组象限对应于Cb-Cr颜色平面的颜色象限。如图2所描述的，象限211是颜色坐标平面201中的第一象限。相似地，象限231和251分别包括颜色坐标平面203和205中的第一象限。分别地，象限213、233和253包括第二象限，象限215、235和255包括第三象限，象限217、237和257包括颜色坐标平面201 、203和205中的第四和最后的象限。 如示出的，颜色增强空间200包括多个检测体积。颜色增强空间200包括检测体积271，其具有在颜色增强空间200中的多个颜色坐标平面201、203和205的第三象限中设置的检测区域(例如221、241、261);和检测体积275，其具有在多个颜色坐标平面201、203和205的第一象限中设置的检测区域(例如225、245、265)。每个检测体积可以例如对应于要求增强(例如绿、蓝、红等)的特定颜色或一组相关颜色(例如相同的颜色家族中的阴影或色调)。 如示出的，每个检测体积271、275包括分别设置在颜色坐标平面201、203和205中、且对应于合适的颜色坐标平面201、203和205的亮度值的多个检测区域(例如检测区域221、225、241、245、261和265)。每个检测体积271、275也具有包括多个变换区域(例如变换区域223、227、243、247、263和267)的对应的变换体积273、277。在一个实施例中，检测区域的相对位置可以在亮度上变化。另外，对于相同的亮度值，包含在检测体积271、273中的每个检测区域进一步对应于相同颜色坐标平面201、203和205中的变换区域。在进一步实施例中，由检测区域221、225、241、245、261和265限制的多个位置的每个分别在关联的变换区域223、227、243、247、263和267中具有对应的位置。例如，在检测区域221中的每个位置可以预先映射到包含在变换区域223中的颜色坐标平面201中的替换位置，且因此在一些实施例中可以提供在亮度上变化的变换。 在一个实施例中，包括亮度值和色度值的输入(例如像素)被翻译为颜色坐标平面中的坐标位置。所产生的位置与颜色增强空间200中的检测体积271、275进行比较。如果该位置和亮度值对应于检测体积中的位置，那么像素的坐标位置可以变换到和具有该输入的亮度值的特定检测区域相对应的变换区域中预先映射的位置。例如，在检测体积271中检测到的位置可以基于亮度变换到变换体积273中的对应的、预先映射的位置。示例性变换通过有向的虚线线段指示，指示了从检测区域向对应的变换区域(例如241到243)的矢量变换。相似地，在检测体积275中检测到的位置可以变换到变换体积277中的对应的、预先映射的位置。在替换的实施例中，颜色增强颜色空间200可以包括额外的检测体积和对应于单独颜色的对应的变换体积。 虽然已经示出的检测区域221、225、241、245、261和265以及对应的变换区域223、227、243、247、263和267整体设置在一个象限中，但这样的描述是示例性的。因此，实施例非常适合包括均占据多个象限部分的检测区域和/或变换区域。 现在参考图3，描述了根据一个实施例的包括沿着亮度轴线399的替换的示例性检测体积321的示例性颜色增强颜色空间300的图形表示。在典型的设置中，颜色增强颜色空间300是三维颜色空间，其包括亮度轴线399和多个颜色坐标平面(例如颜色坐标平面301、303和305)，每个颜色坐标平面对应于亮度轴线399的特定亮度。如图所示，颜色坐标平面301、303和305包括对应于亮度轴线399中的三个示例性亮度值的颜色坐标平面的子集。每个颜色坐标平面可以包括一个或多个检测区域(例如检测区域311、313和315)，当所述这些检测区域组合时形成检测体积321。如图3和图4所描述的，检测区域以椭圆形状示出，它们的尺寸、位置和方向可以在亮度上变化。但是，根据偏好或使用习惯，其他形状可以是适合的。 根据一个实施例，沿着亮度轴线399的检测区域311、313和315的组合形成了检测体积321。在一个实施例中，每个检测区域311、313和315可以基于亮度被单独地限定。在替换的实施例中，检测体积321可以由两个或多个限定的检测区域311、313和315线性地内插得到。例如，在一个颜色坐标平面中限定的检测区域可以与具有替换亮度值的另一颜色坐标平面中限定的检测区域线性地耦合。因此，从周边(或其他几何形状的检测区域的边界)上的每个点延伸的、并穿过限定的颜色坐标平面之间的三维颜色空间的线段就为与限定的检测区域的亮度值之间的亮度值相对应的颜色坐标平面形成了检测区域的周边(或边界)。 在替换的实施例中，当多于两个的检测区域被限定时，可以在每个检测区域和对应于沿着亮度轴线399的亮度值(都大于或小于)的最接近限定的检测区域之间执行内插。例如，参考图3，检测体积321可以由两个子检测体积323、325组成。每个子检测体积由两个限定的检测区域内插得到。特别地，子检测体积323由检测区域311和313内插得到，而子检测体积325由检测区域313和315内插得到。 在一个实施例中，每个检测区域311、313和315沿着亮度轴线399是可变的。检测区域311、313和315可以在诸如对沿着亮度轴线的对应不同坐标平面的检测区域和/或变换区域的尺寸上是可变的。例如，包含在对应一个亮度值的一个颜色坐标平面(例如颜色坐标平面301)的检测区域(例如检测区域311)中的颜色可以在不同亮度值的颜色坐标平面(例如颜色坐标平面303、305)中具有不同的位置。因此，为了在针对颜色增强的检测期间有效地"捕获"相同颜色，可能需要对对应其他亮度值的检测区域进行再定位(或其他相似的调节)。因此，在一个实施例中，检测区域311、313和315可以相对于颜色坐标平面301、303和305中的原点具有某一位置，该位置与三维颜色空间300的一个或多个其他亮度值不同。 在进一步实施例中，检测区域311、313和315的尺寸也可以基于沿着亮度轴线399的亮度值在多个颜色坐标平面301、303和305中变化。如描述的，检测区域313包括比检测区域311和315的面积更少的面积。因此，检测体积321显示了与尺寸的变化一致的内插。在又进一步实施例中，包括对应于所述检测区域311、313和315的变换体积(未示出)的变换区域的位置和尺寸也可以相对于沿着亮度轴线399的变换体积中的其他变换区域在尺寸和位置上变化。在再进一步实施例中，包括对应于所述检测区域311、313和315的变换体积的变换区域的位置和尺寸也可以相对于沿着亮度轴线399的分别对应的检测区域311 、313和315在尺寸和位置上变化。 现在参考图4，描述了根据一个实施例的包括沿着亮度轴线499的展示可归因于扭转的变化的检测体积421的示例性颜色增强颜色空间400的图形表示。在典型的设置中，颜色增强颜色空间400是三维颜色空间，其包括亮度轴线499和多个颜色坐标平面(例如颜色坐标平面411和413)，每个颜色坐标平面对应于亮度轴线499的特定亮度。如图所示，颜色坐标平面401、403包括对应于亮度轴线499中的两个示例性亮度值的颜色坐标平面的子集。每个颜色坐标平面401、403可以包括一个或多个检测区域(例如检测区域411、413)，当检测区域组合时形成检测体积421。如图4所描述的，检测区域可以采取梯形的形状。 在一些实施例中，检测区域411、413的方向可以在沿着亮度轴线499的多个颜色坐标平面401、403中变化。例如，对于沿着亮度轴线499的多个颜色坐标平面401、403的相同的颜色或颜色组，检测区域(例如检测区域413)可以绕单独的轴线相对于另一检测区域(例如检测区域411)进行旋转。如描述的，检测区域411包括具有四条边的梯形，以a， b， c和d列举。检测区域413描述了对应边的示例性转动。因此，当由检测区域411和413内插时，检测体积421展示了与方向的变化一致的扭转。在进一步实施例中，对于相同颜色或组的检测区域相对于另一检测区域的转动可以伴随有对检测区域范围的再定位和/或调节。 示例性颜色增强过程 参考图5，描述了根据各种实施例的用于在显示器中增强像素颜色信息的示例性计算机实现的过程500的流程图。步骤501-509描述了根据本文描述的各种实施例的包括过程500的示例性步骤。过程500可以诸如在电子设备的颜色图像流水线中的分量中执行。在一个实施例中，过程500可以实现为一系列计算机可执行指令。 在步骤501处，为一个或多个像素接收颜色数据。这些像素可以包括诸如图像帧或视频的静止帧的像素。在一个实施例中，每个像素的颜色数据包括像素的亮度值和一组色度值。在进一步实施例中，颜色空间是Cb-Cr颜色空间。 在步骤503处，将包括在步骤501中接收的颜色数据的该组色度值翻译为代表像素颜色的第一位置的坐标，该第一位置在颜色坐标平面中具有作为颜色空间输入接收的亮度。 在步骤505处，将在步骤501中接收的并在步骤503中翻译的像素的颜色数据与检测体积进行比较。对在步骤501中接收的像素的颜色数据的比较可以包括例如确定检素的位置。如果像素颜 色的位置(例如第一位置)位于由对应于像素的亮度值的亮度特定的检测区域限定的范围 中，那么"检测"该颜色。在一个实施例中，多个像素的每个像素可以与对应于像素亮度的 检测体积中的亮度特定的检测区域进行比较。具有未检测到的颜色的像素(例如，具有在 检测体积之外的颜色空间中的位置的像素)是不能修改的且可以在不做任何改变的情况 下进行显示。其颜色数据对应于在检测体积中的颜色空间中的位置的像素进行到步骤507。
在一个实施例中，检测体积沿着亮度轴线在三维颜色空间中构造。检测体积可以 例如通过独立地限定特定检测区域来构造，所述特定检测区域包括对应三维颜色空间中的 亮度轴线的每个亮度值的检测体积。作为替换，检测体积可以由亮度轴线上的两个或多个 亮度值限定的两个或多个亮度特定的检测区域内插得到。例如，检测体积可以由对应于第 一亮度值的第一亮度特定的颜色坐标平面中的第一限定的检测区域和对应于第二亮度值 的第二亮度特定的颜色坐标平面中的第二限定的检测区域进行内插得到。沿着第一亮度特 定的颜色坐标平面中的第一检测区域的周边的多个点可以与沿着第二亮度特定的颜色坐 标平面中的第二检测区域的周边的对应点线性地耦合，所得到的体积具有作为顶部和底部 的第一和第二检测区域。 因此，所得到体积的多个横截面可以用于限定多个检测区域，每个检测区域被设 置在不同的坐标空间中且特定于在亮度轴线上的第一和第二亮度值之间的离散亮度。在一 个实施例中，检测区域相对于包括检测体积的其他检测区域的相对位置、尺寸和/或方向 可以沿着亮度轴线可变。 在步骤507处，将具有对应于在步骤501中构造的检测体积中的位置的颜色的像 素变换到第二位置以增强显示时像素的颜色。像素的颜色数据变换使得在颜色坐标平面中 的代表像素颜色位置的坐标被修改为对应于颜色坐标平面中的替换的位置。在一个实施例 中，替换的位置是变换体积中的预先限定的位置。例如，具有在检测区域中的位置的像素将 使其坐标修改以代表在与检测区域相关的变换区域中的位置，其对应于在检测区域中的特 定位置。 在一个实施例中，对应于检测体积的变换体积是对于相同三维颜色空间沿着相同 亮度轴线进行构造的。变换体积可以由第一亮度特定的颜色坐标平面中的第一限定的变换 区域和第二亮度特定的颜色坐标平面中的第二限定的变换区域进行内插得到。变换体积可 以通过线性地耦合沿着第一变换区域和第二变换区域的周边的多个点来内插，其中由第一 和第二变换区域限制的所得到的体积形成了变换体积。 因此，多个亮度特定的变换区域可以由在亮度轴线上的第一和第二亮度值之间的 多个亮度值的所得到的变换体积的横截面限定。在一个实施例中，变换区域相对于包括变 换体积的其他变换区域的相对位置、尺寸和/或方向可以沿着亮度轴线可变。在进一步实 施例中，相对于对应的检测区域的变换区域的相对位置、尺寸和/或方向可以沿着亮度轴 线可变。 在一个实施例中，检测体积中的每个检测区域具有在变换体积中的对应的变换区 域。特别地，检测区域中的每个离散位置对应于对应的变换区域中的特定的离散位置。在 进一步实施例中，检测区域中的每个离散位置预先映射到变换区域中的另一亮度特定的位 置。检测区域中的离散位置可以通过如下方式而预先映射到对应的变换区域中的位置，所述方式例如使相对于整个检测区域的检测区域中的位置与相对于变换区域的具有相同的 相对位置的变换区域中的位置互相关联。在进一步实施例中，对应于检测区域的变换区域 设置在相同的亮度特定的其中设置检测区域的颜色坐标平面中。在又进一步实施例中，从 检测区域中的位置到变换区域中的对应位置的所产生的"变换"的量值和方向也可以是特 定于亮度的，且对于设置在颜色坐标平面中的对应于亮度轴线上的其他亮度值的检测区域 和变换区域是可变的。 在步骤509处，帧的像素(例如图像帧或视频的静止帧)显示为对应于像素的颜 色数据的颜色。颜色数据可以根据步骤507修改的显示，或如果在步骤505中未检测到，颜 色数据可以根据最初接收的颜色数据显示。 参考图6，描述了根据各种实施例的用于在显示器中变换像素的颜色数据的示例 性计算机实现的过程600的流程图。步骤601-607描述了根据本文描述的各种实施例的包 括过程600的示例性步骤。在一个实施例中，过程600包括参考图5描述的在步骤509期 间执行的步骤。 在步骤601中确定检测体积的特定检测区域，其中像素的颜色数据进行检测。在 一个实施例中，检测区域是对应于包括在像素的颜色数据中的离散亮度值的颜色坐标平 面。在一些实施例中，确定检测区域包括参考对应于给定亮度值的颜色坐标平面中的检测 区域。例如，检测区域可以通过确定设置在颜色坐标平面中的对应于给定的亮度值的检测 体积的横截面来确定。 在步骤603处，确定检测区域中的像素的位置("第一位置")。检测区域中的位 置可以例如包括与像素的颜色数据中所包含的该组坐标相对应的颜色坐标平面中的位置。
在步骤605处，确定出与检测区域中第一位置的位置相对应的变换区域中的像素 的位置("第二位置")。因此，翻译为具有与第一位置相等的位置的像素将被变换(例如 通过调节包括像素的颜色数据的色度值)到第二位置。在一个实施例中，可以预先映射变 换区域中的位置。在替换的实施例中，可以通过与变换区域中的其他位置并列放置来动态 地确定变换区域中的位置，与第一位置相对于检测区域中的其他位置一样，变换区域中的 位置与变换区域中的其他位置具有相同的相对性。在一些实施例中，变换区域可以与检测 区域一样在颜色坐标平面中包括限制的范围。在进一步实施例中，第二位置从第一位置的 相对位移可以是亮度特定的，且在亮度轴线上对于其他亮度值可变。 在步骤607处，修改像素的颜色数据的坐标以对应第二位置，该修改包括从颜色 数据的原始的、第一位置到要求颜色增强位置的位移。体积构造 参考图7，描述了根据各种实施例的用于构造检测体积和变换体积的示例性计算 机实现的过程700的流程图。步骤701-711描述了根据本文描述的各种实施例的包括过程 700的示例性步骤。过程700可以诸如在颜色图像流水线中的分量中执行。在一个实施例 中，过程700可以实现为一系列计算机可执行指令。 在步骤701处，接收第一亮度特定的颜色坐标平面中的第一检测范围。第一检测 范围可以预先限定并从存储分量中获得，或动态地限定并从来自外部源(例如用户)的输 入接收。在一个实施例中，第一检测范围是在特定于颜色空间中的第一亮度的颜色坐标平 面中的限制的区域。在进一步实施例中，颜色空间是YCbCr颜色空间。在又进一步实施例 中，限制的区域成形为几何形状。
在步骤703处，接收特定于在颜色空间中的第二亮度的在第二亮度特定的颜色坐 标平面中的第二检测范围。 在步骤705处，多个检测区域由第一检测范围和第二检测范围进行内插得到。多 个检测区域可以通过例如线性地内插设置在包括介于第一亮度特定的颜色坐标平面和第 二亮度特定的颜色坐标平面之间的颜色空间的多个亮度特定的颜色坐标平面中的多个检 测区域来内插得到。多个检测区域随后组合以形成检测体积。 在步骤707处，第一变换范围限定在包括第一检测范围的相同亮度特定的颜色坐 标平面中。第一变换范围对应于第一检测范围且可以预先映射到第一检测范围并从存储分 量中获得，或者动态地限定并从来自外部源(例如用户)的输入映射。在一个实施例中，第 一变换范围是对应于特定于在颜色空间中的第一亮度的在亮度特定的颜色坐标平面中的 第一检测范围限制的区域。在一个实施例中，第一变换范围采用类似于第一检测范围的形 状的几何形状。在进一步的实施例中，可以调节相对于第一检测范围的尺寸、方向和位置。
在步骤709处，第二变换范围限定在包括第二检测范围的相同的亮度特定的颜色 坐标平面中。第二变换范围对应于第二检测范围。 在步骤711处，多个变换区域由第一变换范围和第二变换范围进行内插得到。多 个变换区域可以通过例如线性地内插设置在包括介于第一变换范围和第二变换范围之间 的颜色空间的多个亮度特定的颜色坐标平面中的多个变换区域来内插得到。多个检测区域 随后组合以形成对应于检测体积的变换体积。随后接收的在步骤705中构造的检测体积中 的检测区域中检测的输入将变为输入的部分变换到对应于检测区域的变换区域且包括在 步骤711中构造的变换体积中。 在一个实施例中，检测体积和/或变换体积沿着亮度轴线是可变的。因此，随后的 对在检测体积中的亮度特定的检测区域或者对在变换体积中的亮度特定的变换区域的修 改(包括增加)可以自动地外插到每个受影响体积中的其他亮度特定的(例如检测或变 换)区域。 颜色增强系统 参考图8，描述了根据各种实施例的用于从显示器上的接口提供颜色增强的示例 性过程800的流程图。步骤801-809描述了根据本文描述的各种实施例的包括过程800的 示例性步骤。过程800可以诸如在颜色图像流水线中的分量中执行。在一个实施例中，过 程800可以实现为一系列计算机可执行指令。 在步骤801处，显示了颜色空间中的检测体积。在一个实施例中，在颜色空间中显 示的检测体积可以对应于默认的一组值。替换地，检测体积可以包括先前由用户存储的一 组值。检测体积可以例如在应用程序的图形用户接口中显示以提供颜色增强功能。在一个 实施例中，检测体积可以显示为由沿着亮度轴线的多个二维形状的组合形成的颜色空间中 的三维目标，所述亮度轴线用作三维体积的第三维分量的。在进一步实施例中，每个二维颜 色坐标平面特定于亮度轴线上的亮度值。 在替换的实施例中，可以在亮度轴线上选择特定的亮度，颜色坐标平面和在特定 于特定亮度的颜色坐标平面中设置的检测区域可以独立于其余的检测体积而被显示。在进 一步实施例中，检测体积可以显示为曲线图(例如，线状图、条状图等)，其显示了和特定于 替换亮度值的检测体积中的检测区域相对的亮度特定的颜色坐标平面中的检测区域的位置。 在步骤803处，显示了对应于颜色空间中检测体积的变换体积。在一个实施例中， 可以在相同的显示器或接口中，并根据与检测体积相同的表示(例如三维颜色空间或作为 一系列二维颜色坐标平面)显示变换体积。在一个实施例中，显示在颜色空间中的变换体 积可以对应于默认的一组值。作为替换，变换体积可以包括先前由用户存储的一组值。在替 换的实施例中，变换体积可以以上面参考检测体积的显示描述的任何相似的形式显示。在 一些实施例中，步骤803可以与步骤801同时执行。 在步骤805处，从显示器上的接口接收用户输入。用户输入可以包括例如对在步 骤801中显示的检测体积中的亮度特定的检测区域的修改，或者对在步骤803中显示的变 换体积中的亮度特定的变换区域的修改。修改可以包括诸如对检测区域或者变换区域的亮 度特定的颜色坐标平面中的尺寸、形状、方向或位置进行调节。 在步骤807处，对该体积(例如检测体积和/或变换体积)进行调节以对应于接 收的用户输入，所述体积包含有响应步骤805中的用户输入而修改的区域(例如检测区域 或变换区域)。对体积的调节可以包括例如对包含该体积(包括修改的区域)的亮度特定 的区域进行再次内插。因此，调节的体积可以沿着亮度轴线调节，其中对应的检测和变换功 能在适当的地方沿着亮度轴线是可变的。在执行调节后，还修改调节的体积的显示以显示 该修改。 在步骤809处，用户输入修改和所得到的修改后的体积存储在耦合于图形用户接 口的诸如存储器的存储分量中。在一个实施例中，随后的图形输入(例如，图像帧、视频的 静止帧等)与检测体积进行比较，并根据亮度特定的变换参数将其变换到变换体积中，所 述亮度特定的变换参数包括任何对其所作的修改。
示例性计算设备 参考图9，示出了示例性计算机控制的显示器900的框图。可以理解的是本文描述 的计算机系统900说明了在其上可以实施实施例的操作平台的示例性配置。但是，具有不 同配置的其他计算机系统也能在本发明的范围内用于替代计算机系统900。 S卩，计算机系 统900可以包括那些结合图9没有描述的元件。另外，实施例可以配置为在启动它的任何 系统上实现，并不仅仅是与计算机系统900相似的计算机系统。 可以理解的是实施例能在计算机系统900的许多不同类型上实现。例子包括但不 限于桌上型计算机、工作站、服务器、媒体服务器、膝上型电脑、游戏控制器、数字电视、PVRs 和个人数字助理(PDAs)，以及具有计算和数据存储能力的其他电子设备，诸如无线电话、媒 体中心计算机、数字视频记录器、数字摄像机和数字音频播放或记录设备。
如图9所示的，用于实现实施例的示例性系统包括通用计算系统环境，例如计算 系统900。在其最基本的配置中，计算系统900典型地包括至少一个处理单元901和存储 器，和用于通信信息的地址/数据总线909(或其他接口 )。基于计算系统环境的精确配置 和类型，存储器可以是易失的(例如RAM 902)、非易失的(例如ROM 903、闪存等)或两者 的一些组合。计算机系统900也可以包括任选的图形子系统905用于为计算机用户显示信 息，例如通过在由视频缆线911连接的接附的显示设备910上显示信息。在一个实施例中， 过程500、600、700和/或过程800可以整体地或部分地由图形子系统905执行并在接附的 显示设备910上显示。
另外，计算系统900也可以具有额外的特征/功能。例如，计算系统900也可以包 括额外的存储装置(可移除和/或不可移除)，包括但不限于磁的或光盘或带。该额外的 存储装置在图9中由数据存储设备904图示。计算机存储介质包括用于诸如计算机可读指 令、数据结构、程序模块或其他数据的信息的存储的任何方法或技术实施的易失和非易失、 可移除和不可移除介质。RAM 902、R0M 903和数据存储设备904都是计算机存储介质的例 子。 计算机系统900也包括任选的字母数字式输入设备906、任选的光标控制或指向 设备907和一个或多个信号通信接口 (输入/输出设备，例如网络接口卡)908。任选的字 母数字式输入设备906可以将信息和命令选择通信给中央处理器901。任选的光标控制或 指向设备907与总线909耦合以将用户输入信息和命令选择通信给中央处理器901。同样 与总线909耦合的信号通信接口 (输入/输出设备)908可以是串行端口。通信接口909 也可以包括无线通信机制。使用通信接口 909，计算机系统900可以与其他计算机系统通过 诸如Internet或内部网络(例如，本地局域网络)的通信网络可通信地耦合，或可以接收 数据(例如数字电视信号)。 虽然以特定于结构特征和/或处理器学科领域的语言描述了主题，但可以理解的 是在后附权利要求中限定的主题并不是必须限定于上面描述的特定特征或领域。而是，上 面描述的特定特征或领域以实施权利要求的示例性形式公开。
权利要求
一种使用检测体积和变换体积的颜色增强的方法，所述方法包括接收多个像素的颜色数据，该像素的颜色数据包括亮度值和一组色度值；将该像素的一组色度值翻译为颜色坐标平面中的第一位置，所述颜色坐标平面对应于所述亮度值；比较所述像素的所述第一位置和所述检测体积；如果在所述检测体积中检测到所述第一位置，那么将所述像素的所述第一位置变换到第二位置，所述第二位置包含在变换体积中，其中所述检测体积和所述变换体积沿着亮度轴线是可变的；和显示所述多个像素。
2. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括通过由具有第一亮度值的第一检测区域和具有第二亮度值的第二检测区域内插出检 测体积来构造所述检测体积，所述检测体积包括所述第一检测区域、所述第二检测区域和 具有在所述第一亮度值和所述第二亮度值之间的多个亮度值的多个检测区域；禾口通过由具有所述第一亮度值的第一变换区域和具有所述第二离散亮度的第二变换区 域内插出变换体积来构造所述变换体积，所述变换体积包括所述第一变换区域、所述第二 变换区域和具有所述多个亮度值的多个变换区域。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中变换所述多个像素中的像素的第一位置的步骤包括确定所述检测体积中的检测区域，其中所述检测区域包括与对应于所述像素的所述亮 度值等同的亮度值；确定所述检测区域中的所述第一位置的位置，其中所述第一位置对应于所述颜色数据的所述颜色坐标平面中的所述坐标组；确定变换区域中的所述第二位置的位置，其中所述第二位置对应于所述检测区域； 修改所述坐标组以代表所述第二位置，其中所述第二位置包括在所述颜色坐标平面中距离所述第一位置的位移。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中包含在所述检测体积中的检测区域包括在针对亮度值的颜色坐标平面中的第一多个 位置；和包含在所述变换体积中的变换区域包括在针对所述亮度值的颜色坐标平面中的第二 多个位置。
5. 根据权利要求l所述的方法，其中包含在所述检测体积中的针对亮度值的检测区域具有包含在所述变换体积中的针对 相同亮度值的相应的变换区域；禾口在所述检测区域中的位置具有在所述变换区域中的相应的位置，所述相应的位置包括 在颜色坐标平面中距离所述检测区域中的所述位置的位移。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中包含在针对亮度值的所述变换体积中的变换区域 设置成几何形状，该几何形状与包含在针对所述亮度值的所述检测体积中的对应的检测区 域的几何形状相似。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中包含在所述检测体积中的亮度特定的检测区域的尺寸沿着亮度轴线相对于包含在所述变换体积中的亮度特定的变换区域的尺寸是可变的。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中检测区域的尺寸沿着所述亮度轴线相对于与所述 检测区域对应的变换区域的尺寸是可变的。
9. 根据权利要求5所述的方法，其中包含在所述变换体积中的针对亮度值的变换区域 的方向性取向相对于包含在所述检测体积中的针对所述亮度的对应检测区域的方向性取 向是可变的。
10. —种构造检测体积和变换体积以进行颜色增强的方法，包括 接收第一颜色坐标平面中的第一检测区域； 接收在第二颜色坐标平面中第二检测区域；在所述第一颜色坐标平面中限定第一变换区域，所述第一变换区域对应于所述第一检 测区域；在所述第二颜色坐标平面中限定第二变换区域，所述第二变换区域对应于所述第二检 测区域；由所述第一检测区域和所述第二检测区域内插出设置在多个颜色坐标平面中的多个 检测区域，所述多个检测区域构造检测体积；禾口由所述第一变换区域和所述第二变换区域中内插出设置在所述多个颜色坐标平面中 的多个变换区域，构造变换体积，其中所述检测体积和所述变换体积沿着亮度轴线是可变 的。
11. 根据权利要求IO所述的方法，进一步包括接收设置在第三颜色坐标平面中的第 三检测区域，所述第三坐标平面对应于第三离散亮度，该第三离散亮度在亮度轴线上的对 应于所述第一检测区域的第一离散亮度和对应于所述第二检测区域的第二离散亮度之间； 和限定第三变换区域，所述第三变换区域设置在所述第三颜色坐标平面中并对应于所述 第三检测区域。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中构造所述检测体积进一步包括 由所述第一检测区域、所述第二检测区域和所述第三检测区域进行内插 设置在所述多个检测区域中的第一组检测区域，所述第一组检测区域对应于在所述第一离散亮度和所述第三离散亮度之间的第一多个离散亮度；设置在所述多个检测区域中的第二组检测区域，所述第二组检测区域对应于在所述第 三离散亮度和所述第二离散亮度之间的第二多个离散亮度；禾口集合所述第一组检测区域和所述第二组检测区域以形成所述检测体积。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中构造变换体积包括 由所述第一变换区域、所述第二变换区域和所述第三变换区域进行内插 设置在所述多个变换区域中的第一组变换区域，所述第一组变换区域对应于在所述第一离散亮度和所述第三离散亮度之间的所述第一多个离散亮度；设置在所述多个变换区域中的第二组变换区域，所述第二组变换区域对应于所述第二 多个离散亮度；禾口集合所述第一组变换区域和所述第二组变换区域以形成所述变换体积。
14. 根据权利要求IO所述的方法，其中，限定第一变换区域包括限定相对于所述第一检测区域具有第一位移的第一变换区域， 限定第二变换区域包括限定相对于所述第一检测区域具有第二位移的第二变换区域。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中相对于所述第一检测区域的所述第一位移对于 相对于所述第二检测区域的所述第二位移是可变的。
16. —种在具有包括显示器和用户接口选择设备的图形用户接口的计算机系统中通过 显示器上的接口提供颜色增强的方法，包括显示包括设置在多个颜色坐标平面中的多个检测区域的检测体积，所述多个颜色坐标 平面对应于离散亮度的轴线；显示包括设置在多个颜色坐标平面中的多个变换区域的变换体积，所述多个颜色坐标 平面对应于离散亮度的轴线；从所述显示器上的所述接口中接收输入，所述输入指示对包括在所述检测体积中的检 测区域的修改和对包括在所述变换体积中的变换区域的修改；修改所述检测体积和所述变换体积以对应于所述输入；禾口在存储器中存储所述输入。
17. 根据权利要求16所述的系统，其中对所述检测体积的所述修改包括将所述修改内 插到贯穿所述检测体积的所述检测区域。
18. 根据权利要求16所述的系统，其中对所述检测体积的所述修改包括将所述修改内 插到贯穿所述变换体积的所述变换区域。
19. 根据权利要求16所述的系统，其中所述显示器显示所述检测体积和所述变换体积。
20. 根据权利要求16所述的系统，其中所述显示器显示针对离散亮度的包括检测区域 和变换区域的颜色坐标平面，其中该检测区域包含在所述检测体积中且该变换区域包含在 所述变换体积中。
全文摘要
一种颜色增强的方法和系统，要求保护的主题的实施例提供了在图形显示器中用于增强颜色显示的系统和过程。在一个实施例中，提供了使用检测体积和变换体积以颜色增强的过程。在一个实施例中，来自像素的作为颜色数据的输入与检测体积进行比较。如果在检测体积中检测到输入的颜色数据，那么将颜色数据修改到变换体积中的对应位置，该修改组成了对原始颜色的增强。
文档编号G09G5/02GK101751904SQ200910250498
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者克里斯托·克雷斯萨菲斯, 萨塔路·杜塔 申请人:辉达公司