本發(fā)明涉及圖像處理技術領域，特別是涉及一種圖像色彩飽和度調整方法和系統。

背景技術：

色彩飽和度可定義為彩度除以明度，與彩度同樣表征彩色偏離同亮度灰色的程度。圖像的色彩飽和度是圖像的重要參數之一，對圖像顯示效果可產生非常大的影響。

在實際應用中，為了提高用戶觀感，針對不同的圖像可能需要設置不同的色彩飽和度。例如，當在電視機等顯示設備上顯示圖像時，用戶需要調出色彩飽和度設置菜單，然后通過遙控選擇增加或減少當前色彩飽和度。

綜上所述，現有的飽和度調整方式操作繁瑣，效率低。

技術實現要素：

基于此，有必要針對現有的飽和度調整方式操作繁瑣，效率低的問題，提供一種圖像色彩飽和度調整方法和系統。

一種圖像色彩飽和度調整方法，包括以下步驟：

獲取當前顯示的圖像，計算所述圖像的最大亮度值、最小亮度值和平均亮度值；

根據所述最大亮度值和最小亮度值以及預設的多個色彩飽和度等級建立所述圖像的亮度-色彩飽和度對應關系，從所述亮度-色彩飽和度對應關系中查找所述平均亮度值所在的目標亮度值區(qū)間；其中，所述亮度-色彩飽和度對應關系包括多個亮度值區(qū)間、多個色彩飽和度以及各個亮度值區(qū)間與色彩飽和度的關聯關系；

根據所述關聯關系獲取所述目標亮度值區(qū)間對應的目標色彩飽和度，并將所述圖像的色彩飽和度調整為所述目標色彩飽和度。

一種圖像色彩飽和度調整系統，包括：

計算模塊，用于獲取當前顯示的圖像，計算所述圖像的最大亮度值、最小亮度值和平均亮度值；

查找模塊，用于根據所述最大亮度值和最小亮度值以及預設的多個色彩飽和度等級建立所述圖像的亮度-色彩飽和度對應關系，從所述亮度-色彩飽和度對應關系中查找所述平均亮度值所在的目標亮度值區(qū)間；其中，所述亮度-色彩飽和度對應關系包括多個亮度值區(qū)間、多個色彩飽和度以及各個亮度值區(qū)間與色彩飽和度的關聯關系；

調整模塊，用于根據所述關聯關系獲取所述目標亮度值區(qū)間對應的目標色彩飽和度，并將所述圖像的色彩飽和度調整為所述目標色彩飽和度。

上述圖像色彩飽和度調整方法和系統，通過建立當前顯示的圖像的亮度-色彩飽和度對應關系，從所述亮度-色彩飽和度對應關系中查找所述圖像的平均亮度值所在的目標亮度值區(qū)間，根據所述關聯關系獲取所述目標亮度值區(qū)間對應的目標色彩飽和度，并將所述圖像的色彩飽和度調整為所述目標色彩飽和度，能夠根據當前顯示的圖像的亮度值自動調整圖像的色彩飽和度，無需用戶手動操作，有效地提高了飽和度調整的效率，且根據所述亮度-色彩飽和度對應關系根據所述最大亮度值和最小亮度值以及預設的多個色彩飽和度等級而建立，能夠準確地獲取與當前圖像的各個亮度值區(qū)間相適應的色彩飽和度值，調整準確度高，效果好。

附圖說明

圖1為一個實施例的圖像色彩飽和度調整方法流程圖；

圖2為一個實施例的圖像區(qū)域劃分及取點示意圖；

圖3為一個實施例的圖像色彩飽和度調整方法的算法實現圖；

圖4為一個實施例的圖像色彩飽和度調整系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種圖像色彩飽和度調整方法，可包括以下步驟：

S1，獲取當前顯示的圖像，計算所述圖像的最大亮度值、最小亮度值和平均亮度值；

所述圖像可以通過電視機、電腦等顯示設備進行顯示。此處獲取的圖像可以是所述顯示設備當前顯示的圖像。計算所述圖像的最大亮度值、最小亮度值和平均亮度值時，可以從所述圖像上采集多個像素點，計算所述多個像素點的亮度值，將所述多個像素點的亮度值中的最大值設為所述圖像的最大亮度值，將所述多個像素點的亮度值中的最小值設為所述圖像的最小亮度值，將所述多個像素點的平均亮度值設為所述圖像的平均亮度值。

為了使上述計算結果更加精確，可以將所述圖像劃分為m個圖像區(qū)域，分別從每個圖像區(qū)域中選取若干個像素點，分別計算每個像素點的最大亮度值和最小亮度值，并計算各個點的平均亮度值；也可以從所述m個圖像區(qū)域中選擇n個圖像區(qū)域，并分別從所述n個圖像區(qū)域中選取若干個像素點，分別計算每個像素點的最大亮度值和最小亮度值，并計算各個點的平均亮度值。值得一提的是，在靠近圖像中心點的區(qū)域中，可以取較多數目的點；在離圖像中心點較遠的區(qū)域中，可以取較少數目的點。由于用戶在觀察一幅圖像時，較大幾率是先觀察圖像的中間區(qū)域，這種取點方式更加貼近實際情況，也更加符合用戶的生理特性。

在一個實施例中，所述平均亮度值可以根據以下公式計算：

式中，為所述平均亮度值，L_i,j為第i個圖像區(qū)域的第j個像素點的亮度值，k_i為第i個圖像區(qū)域中所取的像素點的個數。

在一個優(yōu)選實施例中，m＝n＝9，每個圖像區(qū)域中取1個點。這種情況下，圖像區(qū)域劃分及取點示意圖如圖2所示。以圖2所示的實施例為例，所述平均亮度值可以記為：

其中，L₁～L₉分別為圖2中9個圖像區(qū)域中的點的亮度值。

在另一個實施例中，所述平均亮度值還可以根據以下公式計算：

式中，為所述平均亮度值，L_i,j為第i個圖像區(qū)域的第j個像素點的亮度值，k_i為第i個圖像區(qū)域中所取的像素點的個數，λ_i為第i個圖像區(qū)域的權重。其中，所述權重可根據各個圖像區(qū)域與所述圖像的中心點的距離來計算。若所述圖像區(qū)域與所述圖像的中心點的距離較大，則所述權重的值可設為一個較小的值；若所述圖像區(qū)域與所述圖像的中心點的距離較小，則所述權重的值可設為一個較大的值。由于用戶在觀察一幅圖像時，較大幾率是先觀察圖像的中間區(qū)域，因此，上述加權算法更加符合實際情況，將通過這種算法得到的平均亮度值代入后續(xù)步驟得到的目標色彩飽和度也更加符合用戶的生理特性。

S2，根據所述最大亮度值和最小亮度值以及預設的多個色彩飽和度等級建立所述圖像的亮度-色彩飽和度對應關系，從所述亮度-色彩飽和度對應關系中查找所述平均亮度值所在的目標亮度值區(qū)間；其中，所述亮度-色彩飽和度對應關系包括多個亮度值區(qū)間、多個色彩飽和度以及各個亮度值區(qū)間與色彩飽和度的關聯關系；

在本步驟中，所述亮度-色彩飽和度對應關系可以存儲在查找表中。通過查找表的方式建立各個亮度值區(qū)間與色彩飽和度之間的對應關系，可以提高后續(xù)查找過程的效率。

在建立所述圖像的亮度-色彩飽和度對應關系時，可以根據所述預設的色彩飽和度等級確定所述亮度值區(qū)間的個數；根據所述最大亮度值、最小亮度值和所述亮度值區(qū)間的個數計算所述亮度值區(qū)間的區(qū)間長度；根據所述區(qū)間長度獲取所述亮度-色彩飽和度對應關系。其中，所述色彩飽和度等級用于表征色彩飽和度的變化范圍。色彩飽和度等級越高，色彩飽和度的變化范圍越大。例如，

所述色彩飽和度等級可以設為4，則色彩飽和度的變化范圍可以從C₀(顯示設備的當前色彩飽和度值)調整至C₀+4。

可根據如下公式計算所述亮度值區(qū)間的區(qū)間長度：

式中，d為所述區(qū)間長度，L_max和L_min分別是所述最大亮度值和最小亮度值，num為所述亮度值區(qū)間的個數，val為所述色彩飽和度等級。

為了適應不同用戶的需求，可以設置多種色彩飽和度模式，每種色彩飽和度模式下可設置不同的色彩飽和度等級。例如，可以設置4種色彩飽和度模式：在第一種色彩飽和度模式下，可將色彩飽和度設為不可調，即，將色彩飽和度等級設為0；在第二種色彩飽和度模式下，可將色彩飽和度等級設為val1，則色彩飽和度的調整范圍為C₀至C₀+val1；在第三種色彩飽和度模式下，可將色彩飽和度等級設為val2，則色彩飽和度的調整范圍為C₀至C₀+val2；在第四種色彩飽和度模式下，可將色彩飽和度等級設為val3，則色彩飽和度的調整范圍為C₀至C₀+val3；其中，val3>val2>val1。val1、val2和val3的值可以根據實際需要設定，設定時，可獲取顯示設備的色彩響應曲線，根據所述色彩響應曲線設置所述色彩飽和度等級。

上述實施例中各種色彩飽和度模式與飽和度范圍如下表所示：

另外，還應當滿足各模式下色彩飽和度的最大值不超過顯示設備能夠顯示的色彩飽和度的最大值，即：

C₀+val1≤Cmax；

C₀+val2≤Cmax；

C₀+val3≤Cmax；

其中，Cmax為顯示設備能夠顯示的色彩飽和度的最大值。

S3，根據所述關聯關系獲取所述目標亮度值區(qū)間對應的目標色彩飽和度，并將所述圖像的色彩飽和度調整為所述目標色彩飽和度。

若所述圖像當前的色彩飽和度大于所述目標色彩飽和度，根據預設的步長降低所述圖像當前的色彩飽和度，直到所述當前色彩飽和度等于所述目標色彩飽和度；

若所述圖像當前的色彩飽和度小于所述目標色彩飽和度，根據預設的步長增大所述圖像當前的色彩飽和度，直到所述當前色彩飽和度等于所述目標色彩飽和度。

在一個實施例中，可根據如下公式獲取所述目標亮度值區(qū)間對應的目標色彩飽和度：

式中，C₀為顯示所述圖像的顯示設備的當前色彩飽和度，為所述圖像的平均亮度值，L_max為所述圖像的最大亮度值，L_min為所述圖像的最小亮度值，val為預設的飽和度等級，表示向下取整。其中，所述圖像的最大亮度值和最小亮度值可以預先設置，例如，分別設置為255和0(所有圖像的亮度值都處于這一范圍內)，通過預先設置的方式減小了計算量。還可以在所述圖像上取若干個點，計算各個點的亮度值，將計算出的亮度值中的最大值設為所述圖像的最大亮度值，將計算出的亮度值中的最小值設為所述圖像的最小亮度值。例如，假設取3個點，3個點的亮度值分別是80，200，180，則所述圖像的最大亮度值和最小亮度值分別為80和180。通過取點的方式計算最大亮度值和最小亮度值可以使計算結果更加精確。

下面以一個數值實施例為例進行說明。

當L_max＝255，L_min＝0，色彩飽和度模式為“低”，val＝4時，平均亮度值與色彩飽和度的對應關系如下表：

即，當平均亮度值處于區(qū)間[0，50]時，目標色彩飽和度的值為C₀，當平均亮度值處于區(qū)間[51，101]時，目標色彩飽和度的值為C₀+1，以此類推。

在上述過程中，色彩飽和度的調整步長為1，即，從C₀到C₀+1再到C₀+2，每次色彩飽和度的變化為1。實際情況下，可以設置其他步長，例如，步長設為δ。在這種情況下，獲取目標色彩飽和度的公式對應為：

在一個實施例中，為了加快調整速率，還可以在目標色彩飽和度與當前色彩飽和度的差值大于預設的飽和度閾值時，以第一步長調整所述色彩飽和度；

在目標色彩飽和度與當前色彩飽和度的差值小于或等于預設的飽和度閾值時，以第二步長調整所述色彩飽和度；其中，所述第一步長大于所述第二步長。一個實施例的圖像色彩飽和度調整方法的算法實現圖如圖3所示。

如圖4所示，本發(fā)明提供一種圖像色彩飽和度調整系統，可包括：

計算模塊10，用于獲取當前顯示的圖像，計算所述圖像的最大亮度值、最小亮度值和平均亮度值；

所述圖像可以通過電視機、電腦等顯示設備進行顯示。此處獲取的圖像可以是所述顯示設備當前顯示的圖像。計算所述圖像的最大亮度值、最小亮度值和平均亮度值時，可以從所述圖像上采集多個像素點，計算所述多個像素點的亮度值，將所述多個像素點的亮度值中的最大值設為所述圖像的最大亮度值，將所述多個像素點的亮度值中的最小值設為所述圖像的最小亮度值，將所述多個像素點的平均亮度值設為所述圖像的平均亮度值。

為了使上述計算結果更加精確，可以通過劃分單元將所述圖像劃分為m個圖像區(qū)域，并通過計算單元分別從每個圖像區(qū)域中選取若干個像素點，分別計算每個像素點的最大亮度值和最小亮度值，并計算各個點的平均亮度值；也可以通過劃分單元將所述圖像劃分為m個圖像區(qū)域，并通過計算單元從所述m個圖像區(qū)域中選擇n個圖像區(qū)域，并分別從所述n個圖像區(qū)域中選取若干個像素點，分別計算每個像素點的最大亮度值和最小亮度值，并計算各個點的平均亮度值。值得一提的是，在靠近圖像中心點的區(qū)域中，可以取較多數目的點；在離圖像中心點較遠的區(qū)域中，可以取較少數目的點。由于用戶在觀察一幅圖像時，較大幾率是先觀察圖像的中間區(qū)域，這種取點方式更加貼近實際情況，也更加符合用戶的生理特性。

在一個實施例中，所述平均亮度值可以根據以下公式計算：

式中，為所述平均亮度值，L_i,j為第i個圖像區(qū)域的第j個像素點的亮度值，k_i為第i個圖像區(qū)域中所取的像素點的個數。

在一個優(yōu)選實施例中，m＝n＝9，每個圖像區(qū)域中取1個點。這種情況下，圖像區(qū)域劃分及取點示意圖如圖2所示。以圖2所示的實施例為例，所述平均亮度值可以記為：

其中，L₁～L₉分別為圖2中9個圖像區(qū)域中的點的亮度值。

在另一個實施例中，所述平均亮度值還可以根據以下公式計算：

式中，為所述平均亮度值，L_i,j為第i個圖像區(qū)域的第j個像素點的亮度值，k_i為第i個圖像區(qū)域中所取的像素點的個數，λ_i為第i個圖像區(qū)域的權重。其中，所述權重可根據各個圖像區(qū)域與所述圖像的中心點的距離來計算。若所述圖像區(qū)域與所述圖像的中心點的距離較大，則所述權重的值可設為一個較小的值；若所述圖像區(qū)域與所述圖像的中心點的距離較小，則所述權重的值可設為一個較大的值。由于用戶在觀察一幅圖像時，較大幾率是先觀察圖像的中間區(qū)域，因此，上述加權算法更加符合實際情況，將通過這種算法得到的平均亮度值代入后續(xù)模塊得到的目標色彩飽和度也更加符合用戶的生理特性。

查找模塊20，用于根據所述最大亮度值和最小亮度值以及預設的多個色彩飽和度等級建立所述圖像的亮度-色彩飽和度對應關系，從所述亮度-色彩飽和度對應關系中查找所述平均亮度值所在的目標亮度值區(qū)間；其中，所述亮度-色彩飽和度對應關系包括多個亮度值區(qū)間、多個色彩飽和度以及各個亮度值區(qū)間與色彩飽和度的關聯關系；

在本模塊中，所述亮度-色彩飽和度對應關系可以存儲在查找表中。通過查找表的方式建立各個亮度值區(qū)間與色彩飽和度之間的對應關系，可以提高后續(xù)查找過程的效率。

在建立所述圖像的亮度-色彩飽和度對應關系時，可以采用確定單元根據所述預設的色彩飽和度等級確定所述亮度值區(qū)間的個數；采用第二計算單元根據所述最大亮度值、最小亮度值和所述亮度值區(qū)間的個數計算所述亮度值區(qū)間的區(qū)間長度；并采用獲取單元根據所述區(qū)間長度獲取所述亮度-色彩飽和度對應關系。其中，所述色彩飽和度等級用于表征色彩飽和度的變化范圍。色彩飽和度等級越高，色彩飽和度的變化范圍越大。例如，所述色彩飽和度等級可以設為4，則色彩飽和度的變化范圍可以從C₀(顯示設備的當前色彩飽和度值)調整至C₀+4。

可根據如下公式計算所述亮度值區(qū)間的區(qū)間長度：

式中，d為所述區(qū)間長度，L_max和L_min分別是所述最大亮度值和最小亮度值，num為所述亮度值區(qū)間的個數，val為所述色彩飽和度等級。

為了適應不同用戶的需求，可以設置多種色彩飽和度模式，每種色彩飽和度模式下可設置不同的色彩飽和度等級。例如，可以設置4種色彩飽和度模式：在第一種色彩飽和度模式下，可將色彩飽和度設為不可調，即，將色彩飽和度等級設為0；在第二種色彩飽和度模式下，可將色彩飽和度等級設為val1，則色彩飽和度的調整范圍為C₀至C₀+val1；在第三種色彩飽和度模式下，可將色彩飽和度等級設為val2，則色彩飽和度的調整范圍為C₀至C₀+val2；在第四種色彩飽和度模式下，可將色彩飽和度等級設為val3，則色彩飽和度的調整范圍為C₀至C₀+val3；其中，val3>val2>val1。val1、val2和val3的值可以根據實際需要設定，設定時，可獲取顯示設備的色彩響應曲線，根據所述色彩響應曲線設置所述色彩飽和度等級。

上述實施例中各種色彩飽和度模式與飽和度范圍如下表所示：

另外，還應當滿足各模式下色彩飽和度的最大值不超過顯示設備能夠顯示的色彩飽和度的最大值，即：

C₀+val1≤Cmax；

C₀+val2≤Cmax；

C₀+val3≤Cmax；

其中，Cmax為顯示設備能夠顯示的色彩飽和度的最大值。

調整模塊30，用于根據所述關聯關系獲取所述目標亮度值區(qū)間對應的目標色彩飽和度，并將所述圖像的色彩飽和度調整為所述目標色彩飽和度。

若所述圖像當前的色彩飽和度大于所述目標色彩飽和度，根據預設的步長降低所述圖像當前的色彩飽和度，直到所述當前色彩飽和度等于所述目標色彩飽和度；

若所述圖像當前的色彩飽和度小于所述目標色彩飽和度，根據預設的步長增大所述圖像當前的色彩飽和度，直到所述當前色彩飽和度等于所述目標色彩飽和度。

在一個實施例中，所述調整模塊30可根據如下公式獲取所述目標亮度值區(qū)間對應的目標色彩飽和度：

式中，C₀為顯示所述圖像的顯示設備的當前色彩飽和度，為所述圖像的平均亮度值，L_max為所述圖像的最大亮度值，L_min為所述圖像的最小亮度值，val為預設的飽和度等級，表示向下取整。其中，所述圖像的最大亮度值和最小亮度值可以預先設置，例如，分別設置為255和0(所有圖像的亮度值都處于這一范圍內)，通過預先設置的方式減小了計算量。還可以在所述圖像上取若干個點，計算各個點的亮度值，將計算出的亮度值中的最大值設為所述圖像的最大亮度值，將計算出的亮度值中的最小值設為所述圖像的最小亮度值。例如，假設取3個點，3個點的亮度值分別是80，200，180，則所述圖像的最大亮度值和最小亮度值分別為80和180。通過取點的方式計算最大亮度值和最小亮度值可以使計算結果更加精確。

下面以一個數值實施例為例進行說明。

當L_max＝255，L_min＝0，色彩飽和度模式為“低”，val＝4時，平均亮度值與色彩飽和度的對應關系如下表：

即，當平均亮度值處于區(qū)間[0，50]時，目標色彩飽和度的值為C₀，當平均亮度值處于區(qū)間[51，101]時，目標色彩飽和度的值為C₀+1，以此類推。

在上述過程中，色彩飽和度的調整步長為1，即，從C₀到C₀+1再到C₀+2，每次色彩飽和度的變化為1。實際情況下，可以設置其他步長，例如，步長設為δ。在這種情況下，獲取目標色彩飽和度的公式對應為：

在一個實施例中，為了加快調整速率，還可以在目標色彩飽和度與當前色彩飽和度的差值大于預設的飽和度閾值時，以第一步長調整所述色彩飽和度；在目標色彩飽和度與當前色彩飽和度的差值小于或等于預設的飽和度閾值時，以第二步長調整所述色彩飽和度；其中，所述第一步長大于所述第二步長。一個實施例的圖像色彩飽和度調整方法的算法實現圖如圖3所示。

本發(fā)明的圖像色彩飽和度調整系統與本發(fā)明的圖像色彩飽和度調整方法一一對應，在上述圖像色彩飽和度調整方法的實施例闡述的技術特征及其有益效果均適用于圖像色彩飽和度調整系統的實施例中，特此聲明。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。