專利名稱：色彩特征擷取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種色彩特征擷取方法，尤其指一種可迅速地依據(jù)一包含于影像訊號(hào)內(nèi)的影像元素所具有的色彩，精確地?cái)X取出一可代表此色彩的色彩特征向量，并將此色彩特征向量賦予至此影像元素的色彩特征擷取方法。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)絡(luò)和科技的發(fā)達(dá)，多媒體的應(yīng)用在現(xiàn)今社會(huì)中已經(jīng)日漸普及。不同于以往人類多以文本模式的方式來(lái)傳達(dá)訊息，更加入了許多靜態(tài)、或甚至動(dòng)態(tài)的影像訊息于其中。多了影像訊息的加入，使得人類在傳達(dá)訊息上變得更多元也更豐富。為因應(yīng)更多元的影像訊號(hào)的傳送，圖像處理技術(shù)便跟隨著發(fā)展。例如，影像分割、影像合成、影像辨識(shí)、或最近非常熱門的二維影像轉(zhuǎn)三維視訊技術(shù)。而拜電影界大師詹姆斯·卡梅隆所執(zhí)導(dǎo)的3D立體電影「阿凡達(dá)」的推波助瀾下，二維影像轉(zhuǎn)三維視訊技術(shù)更是熱門的研究主題。不論是業(yè)界或是學(xué)界，多投入相當(dāng)多的心力更追求及研發(fā)更新更高水平的二維影像轉(zhuǎn)三維視訊技術(shù)。其中，于二維影像轉(zhuǎn)三維視訊技術(shù)中，影像訊號(hào)的色彩特征擷取便是相當(dāng)重要的一環(huán)。傳統(tǒng)上，欲擷取一影像訊號(hào)的色彩特征時(shí)，會(huì)先選定一個(gè)特定色彩空間模型，例如可為一 HSI色彩空間模型。此一選定的HSI色彩空間模型具有一色彩平面，并對(duì)此色彩平面進(jìn)行等分切割。一般來(lái)說(shuō)，是將色彩平面切割出五個(gè)不同的色彩區(qū)塊，而此五個(gè)不同的色彩區(qū)塊分別代表不同的色彩區(qū)塊，例如紅色區(qū)塊、綠色區(qū)塊、青色區(qū)塊、藍(lán)色區(qū)塊及紅紫色區(qū)塊。再者，被轉(zhuǎn)換至此HSI色彩空間模型的影像訊號(hào)會(huì)載有數(shù)個(gè)不同參數(shù)值的信息。根據(jù)影像訊號(hào)的所載有的參數(shù)值，影像訊號(hào)會(huì)被分類至上述進(jìn)行切割過(guò)后的色彩平面上的不同的色彩區(qū)塊，并依分類到的區(qū)塊判斷此影像訊號(hào)具有何種色彩特征。然而，在將色彩平面切割的過(guò)程中，因不同色彩區(qū)塊的交界處為連續(xù)變化，例如紅色區(qū)塊轉(zhuǎn)變成綠色區(qū)塊的交界處是由紅轉(zhuǎn)綠，故位于交界處附近區(qū)域即形成模糊區(qū)塊，而不論是人的肉眼或計(jì)算機(jī)，皆難以一致判斷出此一區(qū)域內(nèi)某一對(duì)應(yīng)點(diǎn)的正確的色彩。因此，在色彩平面切割的過(guò)程中，會(huì)因?yàn)槊總€(gè)人對(duì)色彩的感知有所不同，而得到不同切割結(jié)果的色彩平面。如此一來(lái)，一旦有一影像訊號(hào)的一影像元素所具有的色彩被分類到上述的模糊區(qū)塊，例如前述的紅色區(qū)塊轉(zhuǎn)變成綠色區(qū)塊的交界處，則此影像元素所具有的色彩可能被某甲判斷成屬于紅色區(qū)塊，但卻被某乙判斷成屬于綠色區(qū)塊而此一分歧的判斷結(jié)果，將嚴(yán)重影響影像色彩特征擷取的質(zhì)量。為此，如何改善當(dāng)一影像訊號(hào)的一影像元素所具有的色彩被分類到模糊區(qū)塊時(shí)的判斷規(guī)則，將是現(xiàn)今二維影像轉(zhuǎn)三維視訊技術(shù)中，一門非常重要且需迅速善的課題。因此，業(yè)界需要一種能迅速地依據(jù)一包含于影像訊號(hào)內(nèi)的影像元素所具有的色彩，精確地?cái)X取出一可代表此色彩的色彩特征向量，并將此色彩特征向量賦予至此影像元素的色彩特征擷取方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種色彩特征擷取方法，以克服公知技術(shù)中存在的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的色彩特征擷取方法，用于擷取一影像訊號(hào)的色彩特征，包括下列步驟A)接收該影像訊號(hào)，該影像訊號(hào)包含復(fù)數(shù)個(gè)影像元素，且該些影像元素分別具有一色彩；B)將該影像訊號(hào)投影至一色彩空間模型中，使得每一該些影像元素所具的色彩分別被映像至該色彩空間模型中的一對(duì)應(yīng)點(diǎn)，且該對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)由一第一參數(shù)值、一第二參數(shù)值及一第三參數(shù)值表示；該色彩空間模型包含一色彩平面，且該色彩平面由復(fù)數(shù)個(gè)色彩區(qū)塊及復(fù)數(shù)個(gè)模糊區(qū)塊構(gòu)成；C)將該第三參數(shù)值與一調(diào)整門坎值互相比較，且依據(jù)比較所得的結(jié)果及該第二參 數(shù)值，運(yùn)算出一調(diào)整后的第二參數(shù)值；D)依據(jù)該第一參數(shù)值及該調(diào)整后的第二參數(shù)值，依序?qū)⒚恳辉撔┯跋裨厮叩纳史诸愔猎撋势矫嫔系钠渲械囊辉撔┥蕝^(qū)塊或其中的一該些模糊區(qū)塊；以及E)根據(jù)每一該些影像元素所具的色彩被分類后所得的結(jié)果，分別賦予每一該些影像元素一色彩特征向量。所述的色彩特征擷取方法，其中，該色彩空間模型為一 HSI色彩空間模型，且該第一參數(shù)值為色調(diào)成分，該第二參數(shù)值為飽和度成分，該第三參數(shù)值為強(qiáng)度成分。所述的色彩特征擷取方法，其中，該調(diào)整門坎值介于70至90之間，且當(dāng)該強(qiáng)度成分高于該調(diào)整門坎值時(shí)，依據(jù)下列公式運(yùn)算出該調(diào)整后的飽和度成分S1 = a+b*S ；其中，S’為該調(diào)整后的飽和度成分，S為該飽和度成分，a及b為兩任意正數(shù)，且滿足a+b = I的條件；當(dāng)該強(qiáng)度成分不高于該調(diào)整門坎值時(shí)，依據(jù)下列公式運(yùn)算出該調(diào)整后的飽和度成分S，= (“ + /)*$)*〔丄其中，S’為該調(diào)整后的飽和度成分，S為該飽和度成分，T為該調(diào)整門坎值，a及b為兩任意正數(shù)，且滿足a+b = I的條件。所述的色彩特征擷取方法，其中，該些色彩區(qū)塊包含一第一色彩區(qū)塊、一第二色彩區(qū)塊、一第三色彩區(qū)塊、一第四色彩區(qū)塊及一第五色彩區(qū)塊，且每一該些色彩區(qū)塊分別對(duì)應(yīng)于一色彩，而該色彩平面上未被該些色彩區(qū)塊覆蓋的部分為該些模糊區(qū)塊。所述的色彩特征擷取方法，其中，該第一色彩區(qū)塊為紅色區(qū)塊，該第二色彩區(qū)塊為綠色區(qū)塊，該第三色彩區(qū)塊為青色區(qū)塊，該第四色彩區(qū)塊為藍(lán)色區(qū)塊，該第五色彩區(qū)塊為紅紫色區(qū)塊。所述的色彩特征擷取方法，其中，當(dāng)其中的一該些影像元素所具的色彩被分類至其中的一該些色彩區(qū)塊時(shí)，其中的一該些影像元素所被賦予的該色彩特征向量包含一第一分量、一第二分量、一第三分量、一第四分量、一第五分量及一第六分量，且該第一分量、該第二分量、該第三分量、該第四分量及該第五分量分別對(duì)應(yīng)至每一該些色彩區(qū)塊，該第六分量的數(shù)值為I減去該調(diào)整后的飽和度成分；該第一分量的數(shù)值、該第二分量的數(shù)值、該第三分量的數(shù)值、該第四分量的數(shù)值、該第五分量的數(shù)值及該第六分量的數(shù)值的總和并為I。所述的色彩特征擷取方法，其中，當(dāng)其中的一該些影像元素所具的色彩被分類至其中的一該些模糊區(qū)塊時(shí)，其中的一該些影像元素所被賦予的該色彩特征向量包含一第一分量、一第二分量、一第三分量、一第四分量、一第五分量及一第六分量，該第一分量及該第二分量分別對(duì)應(yīng)至兩分別位于每一該些影像元素所具的色彩所被分類至的其中的一該些模糊區(qū)塊的兩側(cè)的色彩區(qū)塊，且該第一分量、該第二 分量、該第三分量、該第四分量及該第五分量分別對(duì)應(yīng)至每一該些色彩區(qū)塊，該第六分量的數(shù)值則為I減去該 調(diào)整后的飽和度成分；該第一分量的數(shù)值、該第二分量的數(shù)值、該第三分量的數(shù)值、該第四分量的數(shù)值、該第五分量的數(shù)值及該第六分量的數(shù)值的總和并為I。所述的色彩特征擷取方法，其中，該第一分量的數(shù)值依據(jù)下列公式運(yùn)算而出C = S' ^Belongingness ；其中，C為該第一分量的數(shù)值，S’為該調(diào)整后的飽和度成分，Belongingness為歸屬度，歸屬度依據(jù)下列公式運(yùn)算而出
權(quán)利要求
1.一種色彩特征擷取方法，用于擷取一影像訊號(hào)的色彩特征，包括下列步驟 A)接收該影像訊號(hào)，該影像訊號(hào)包含復(fù)數(shù)個(gè)影像元素，且該些影像元素分別具有一色彩； B)將該影像訊號(hào)投影至一色彩空間模型中，使得每一該些影像元素所具的色彩分別被映像至該色彩空間模型中的一對(duì)應(yīng)點(diǎn)，且該對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)由一第一參數(shù)值、一第二參數(shù)值及一第三參數(shù)值表示；該色彩空間模型包含一色彩平面，且該色彩平面由復(fù)數(shù)個(gè)色彩區(qū)塊及復(fù)數(shù)個(gè)模糊區(qū)塊構(gòu)成； C)將該第三參數(shù)值與一調(diào)整門坎值互相比較，且依據(jù)比較所得的結(jié)果及該第二參數(shù)值，運(yùn)算出一調(diào)整后的第二參數(shù)值； D)依據(jù)該第一參數(shù)值及該調(diào)整后的第二參數(shù)值，依序?qū)⒚恳辉撔┯跋裨厮叩纳史诸愔猎撋势矫嫔系钠渲械囊辉撔┥蕝^(qū)塊或其中的一該些模糊區(qū)塊；以及 E)根據(jù)每一該些影像元素所具的色彩被分類后所得的結(jié)果，分別賦予每一該些影像元素一色彩特征向量。
2.如權(quán)利要求I所述的色彩特征擷取方法，其中，該色彩空間模型為一HSI色彩空間模型，且該第一參數(shù)值為色調(diào)成分，該第二參數(shù)值為飽和度成分，該第三參數(shù)值為強(qiáng)度成分。
3.如權(quán)利要求2所述的色彩特征擷取方法，其中，該調(diào)整門坎值介于70至90之間，且當(dāng)該強(qiáng)度成分高于該調(diào)整門坎值時(shí)，依據(jù)下列公式運(yùn)算出該調(diào)整后的飽和度成分S' = a+b氺S ； 其中，s’為該調(diào)整后的飽和度成分，S為該飽和度成分，a及b為兩任意正數(shù)，且滿足a+b = I的條件； 當(dāng)該強(qiáng)度成分不高于該調(diào)整門坎值時(shí)，依據(jù)下列公式運(yùn)算出該調(diào)整后的飽和度成分
4.如權(quán)利要求3所述的色彩特征擷取方法，其中，該些色彩區(qū)塊包含一第一色彩區(qū)塊、一第二色彩區(qū)塊、一第三色彩區(qū)塊、一第四色彩區(qū)塊及一第五色彩區(qū)塊，且每一該些色彩區(qū)塊分別對(duì)應(yīng)于一色彩，而該色彩平面上未被該些色彩區(qū)塊覆蓋的部分為該些模糊區(qū)塊。
5.如權(quán)利要求4所述的色彩特征擷取方法，其中，該第一色彩區(qū)塊為紅色區(qū)塊，該第二色彩區(qū)塊為綠色區(qū)塊，該第三色彩區(qū)塊為青色區(qū)塊，該第四色彩區(qū)塊為藍(lán)色區(qū)塊，該第五色彩區(qū)塊為紅紫色區(qū)塊。
6.如權(quán)利要求4所述的色彩特征擷取方法，其中，當(dāng)其中的一該些影像元素所具的色彩被分類至其中的一該些色彩區(qū)塊時(shí)，其中的一該些影像元素所被賦予的該色彩特征向量包含一第一分量、一第二分量、一第三分量、一第四分量、一第五分量及一第六分量，且該第一分量、該第二分量、該第三分量、該第四分量及該第五分量分別對(duì)應(yīng)至每一該些色彩區(qū)塊，該第六分量的數(shù)值為I減去該調(diào)整后的飽和度成分；該第一分量的數(shù)值、該第二分量的數(shù)值、該第三分量的數(shù)值、該第四分量的數(shù)值、該第五分量的數(shù)值及該第六分量的數(shù)值的總和并為I。
7.如權(quán)利要求4所述的色彩特征擷取方法，其中，當(dāng)其中的一該些影像元素所具的色彩被分類至其中的一該些模糊區(qū)塊時(shí)，其中的一該些影像元素所被賦予的該色彩特征向量包含一第一分量、一第二分量、一第三分量、一第四分量、一第五分量及一第六分量，該第一分量及該第二分量分別對(duì)應(yīng)至兩分別位于每一該些影像元素所具的色彩所被分類至的其中的一該些模糊區(qū)塊的兩側(cè)的色彩區(qū)塊，且該第一分量、該第二分量、該第三分量、該第四分量及該第五分量分別對(duì)應(yīng)至每一該些色彩區(qū)塊，該第六分量的數(shù)值則為I減去該調(diào)整后的飽和度成分；該第一分量的數(shù)值、該第二分量的數(shù)值、該第三分量的數(shù)值、該第四分量的數(shù)值、該第五分量的數(shù)值及該第六分量的數(shù)值的總和并為I。
8.如權(quán)利要求7所述的色彩特征擷取方法，其中，該第一分量的數(shù)值依據(jù)下列公式運(yùn)算而出C = S'氺Belongingness ； 其中，C為該第一分量的數(shù)值，S’為該調(diào)整后的飽和度成分，Belongingness為歸屬度，歸屬度依據(jù)下列公式運(yùn)算而出
9.如權(quán)利要求I所述的色彩特征擷取方法，其中，包括一步驟F)，對(duì)該色彩特征向量執(zhí)行一低通濾波程序。
10.如權(quán)利要求9所述的色彩特征擷取方法，其中，該低通濾波程序是將該色彩特征向量通過(guò)一 NXN的中值濾波器，且N為一介于3及9之間的正整數(shù)。
全文摘要
一種可依據(jù)一包含于一影像訊號(hào)的各影像元素所具有的色彩，擷取出一可代表此色彩的色彩特征向量的色彩特征擷取方法。其包括(A)接收此影像訊號(hào)；(B)將此影像訊號(hào)投影至一包含一色彩平面的色彩空間模型中，使得各影像元素所具有的色彩可由第一參數(shù)值、第二參數(shù)值及第三參數(shù)值表示；(C)取得一調(diào)整后的第二參數(shù)值；(D)將各影像元素所具有的色彩分類至色彩平面上的復(fù)數(shù)個(gè)色彩區(qū)塊或復(fù)數(shù)個(gè)模糊區(qū)塊；以及(E)根據(jù)分類后所得的結(jié)果，賦予影像元素一色彩特征向量。
文檔編號(hào)H04N9/64GK102761766SQ20121012642
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者李國(guó)君, 林和源, 陳均富 申請(qǐng)人:李國(guó)君