编辑图像的方法及图像编辑系统

技术领域

本揭露是有关于一种编辑图像的方法及图像编辑系统，特别是指一种能够编辑图像的角度特征的方法及图像编辑系统。

背景技术

由于显示装置被应用在越来越多的领域中，因此市场对于视觉效果的质量要求也随之提升。举例来说，高动态范围(High Dynamic Range，HDR)技术已被研发来呈现具有高对比度度的图像，使得图像中的亮部细节及暗部细节都可以同时清楚呈现。虽然高动态范围显示器可以呈现高对比度度的图像，因此相较于传统显示器，可以呈现出较佳的视觉效果，然而高动态范围显示器仍然难以呈现出真实光线照射到物件时所呈现的光泽效果(kirameki effect)。

举例来说，有些物件，例如蝴蝶的翅膀或者泡泡，会将光线散射而产生结构色(structural color)。在此情况下，显示装置如要能呈现出前述的效果，就要朝不同方向显示出不同的光线配置，当人们在不同位置观看该物件时，就会看到不同的颜色及/或亮度。然而，传统的显示器只能够呈现静态场景在固定角度下的光线反射情况，因此难以呈现出真实的光泽效果。此外，即便显示器能够呈现出光泽拟真的效果，也需要对图像的光线配置进行编辑或优化才能够提供令人满意的视觉效果。

发明内容

本揭露的一实施例提供一种图像编辑系统编辑图像的方法，图像编辑系统包含图像输入单元、处理器及图像输出单元，所述方法包含通过图像输入单元读取图像的显示数据，通过处理器根据至少一编辑指令修改物件的多个角度特征以产生编辑后显示数据，及通过图像输出单元输出编辑后显示数据。

显示数据包含图像中物件的多个角度特征，多个角度特征包含物件对应于多个视角的颜色信息。

本揭露的另一实施例提供一种图像编辑系统。图像编辑系统包含图像输入单元、处理器及图像输出单元。

图像输入单元读取图像的显示数据，其中显示数据包含图像中物件的多个角度特征，多个角度特征包含物件对应于多个视角的颜色信息。处理器自图像输入单元接收显示数据，及根据至少一编辑指令修改物件的多个角度特征以产生编辑后显示数据。图像输出单元将编辑后显示数据输出。

附图说明

图1是一实施例的图像编辑系统的示意图。

图2是一实施例的图像显示数据的示意图。

图3是图2中的物件的角度特征的曲线图。

图4是一实施例的显示数据的示意图。

图5是图3的角度特征的离散余弦变换及显示数据的示意图。

图6是原始角度特征曲线及变换后角度特征曲线的示意图。

图7是图2中的物件的角度特征曲线及合成后的角度特征曲线示意图。

图8是一实施例的图像编辑系统的示意图。

图9是一实施例的编辑图像的方法流程图。

附图标记说明：100、200-图像编辑系统；110-图像输入单元；120-处理器；130-图像输出单元；D1、D2、D3-显示数据；ED1编辑后显示数据；IMG1-图像；OB1、OB2-物件；RM

具体实施方式

图1是一实施例的图像编辑系统100的示意图。图像编辑系统100包含图像输入单元110、处理器120及图像输出单元130。

图像输入单元110可读取欲进行编辑的图像的显示数据D1。在有些实施例中，显示数据D1可包含图像中物件的多个角度特征(angular profiles)，而角度特征可包含物件对应于多个视角的颜色信息。处理器120可自图像输入单元110接收显示数据D1，并可根据编辑指令来修改显示数据中物件的角度特征以产生编辑后显示数据ED1。图像输出单元130可以输出编辑后显示数据ED1。

图2是一实施例的图像IMG1的显示数据D1的示意图。在图2中，图像IMG1可包含物件OB1及物件OB2。由于物件OB1及物件OB2所包含的材质可能不同，因此也会具有不同的角度特征。在有些实施例中，角度特征也可以理解成物件在不同视角下所呈现的光线特征。图3是物件OB1某一点的角度特征的曲线图。在图3中，物件OB1可能是金属球。因此，物件OB1该点的角度特征在视角A1至视角A2的小区域内，会有强度高峰。也就是说，当观察者从视角A1至视角A2的范围内观看物件OB1时，观察者将会看到明亮的反射光。然而，若观察者从视角A1至视角A2的范围之外观看物件OB1时，则观察者将不会看到反射光。

然而，即使物件OB1的不同部位可能都包含了相同的材质，然而因为各部位相对于光源的位置不同，因此物件OB1的不同部位也会具有不同的角度特征。此外，有些材料对于不同色光也会有不同的角度特征。举例来说，当观察者在观看肥皂泡泡或是蝴蝶翅膀时，随着观察者观看的视角不同，观察者也将看到不同的颜色。

因此，在有些实施例中，图2中的显示数据D1可能包含多张色彩对照图。每一张色彩对照图可对应于特定角度及特定颜色。举例来说，在图2中，色彩对照图RM

在有些实施例中，X可以例如但不限于是61。在此情况下，色彩对照图RM

相似地，显示数据D1还可包含色彩对照图GM

在此情况下，显示数据D1可以利用红色色彩对照图RM

再者，在有些实施例中，为了减少显示数据的数据量，显示数据也可以通过用来描述角度特征的拟和参数(fitting parameter)来记录角度特征。举例来说，图2中每一色光的角度特征也可以使用图3中的强度峰值I

图4是一实施例的显示数据D2的示意图。在有些实施例中，显示数据D2可以用来储存图像IMG1中物件的角度特征。在图4中，显示数据D2可包含多张参数对照图PM

在有些实施例中，离散余弦变换(discrete cosine transform，DCT)可以产生用来描述角度特征的一系列系数，使得不同的角度特征也可以利用通用的格式来表示。图5是图3的角度特征的离散余弦变换及显示数据D3的示意图。在图5中，通过离散余弦变换可将角度特征转换到频率的维度上。由于角度特征的曲线通常很简单而较少转折点，因此离散余弦变换系数中的非零项次或系数值较大的项次也会较少。在有些实施例中，显示数据D3可以包含对应于角度特征的离散余弦变换系数对照图CM

在处理器120自图像输入单元110接收显示数据D1(或是D2及D3的其中一者)之后，处理器120可以根据编辑指令来修改物件的角度特征以产生编辑后显示数据ED1。在有些实施例中，图像输入单元110可以提供用户界面以供用户控制处理器120执行所需的编辑指令。举例来说，图像编辑系统100可通过用户界面显示欲进行编辑的图像，并可显示用以编辑图像的工具或指令列表。然而，与现今其他图像编辑软件不同的是，图像编辑系统100所提供的编辑指令允许用户能够编辑图像中各物件的角度特征。编辑指令可例如但不限于包含生成指令、变换指令、选取指令、复制贴上指令及/或合成指令。

举例来说，当处理器120被要求要执行生成指令时，处理器120可以对应地为指定的物件生成新的角度特征。举例来说，图像IMG1可能包含具有固定角度特征的物件。也就是说，在观察这些物件时，即便观察者改变了观看的视角，这些物件所呈现的光线强度及色彩都不会改变，因此观察者在不同的视角下所接收到的视觉效果都是相同的。在此情况下，为了让这些物件能够呈现出拟真光泽的效果，便可以利用生成指令来为这些物件生成新的角度特征。或者，图像编辑系统100的用户也可能想改变物件的材质以强化图像IMG1的视觉效果。在上述这些情况下，都可能会执行生成指令。在有些实施例中，处理器120可以包含数据库以记录不同材质的角度特征，例如金属、木材及玻璃的角度特征，因此用户可以选取所需材质的角度特征，并将选取的角度特征套用到指定的物件上。在有些实施例中，处理器120可能还需要分析指定物件表面的深度信息以及光源位置，才能够将所选取的角度特征做适当的调整并套用到指定物件上，使得指定物件的角度特征能够与指定物件所处的环境以及图像IMG1中的其他物件兼容。再者，在有些实施例中，处理器120可允许用户创造新的角度特征而非直接套用数据库中现成的角度特征。

此外，当处理器120被要求执行变换指令时，处理器120可以根据指令的内容，例如但不限于，使物件的角度特征更集中、使物件的角度特征更宽、在角度维度上平移物件的角度特征的角度、在强度维度上平移物件的角度特征的强度、在角度维度上使角度特征的角度逆向、在强度维度上使角度特征的强度逆向、缩放角度特征、复制角度特征、去除角度特征中的噪声或在角度特征上加上噪声。

举例来说，处理器120可将角度特征的强度峰值提高并将能够看到反射光的可视角度范围缩小，以使角度特征更加集中的效果。在此情况下，编辑后的显示数据ED1将可以在指定的物件上呈现出集中的镜面反射效果。相对地，处理器120也可将强度峰值降低并将能够看到反射光的可视角度范围变宽以使角度特征更宽的效果。在此情况下，编辑后显示数据ED1将会在指定的物件上呈现更宽的镜面反射效果。

在另一实施例中，处理器120可以平移对应于强度峰值的可视角度来达到平移角度特征的效果。图6是原始角度特征曲线及变换后角度特征曲线的示意图。在图6中，曲线C0是原始的角度特征曲线，而曲线C1是在角度维度上进行平移变换后的角度特征曲线。原始的角度特征曲线C0的强度峰值主要会出现在视角A1及视角A2之间，然而在经过平移变换之后，变换后的角度特征曲线C1的强度峰值主要会出现在视角A3及视角A4之间。在有些实施例中，在角度维度上进行平移变换可以制造出将物件旋转后的视觉效果，然而，在有些实施例中，处理器120也可以在强度维度上平移角度特征的强度峰值及/或基础强度以进行平移变换，并达到强化或弱化镜面反射的效果。

此外，处理器120可根据变换指令的要求，在角度维度及/或强度维度上使角度特征逆向。在图6中，曲线C2是角度特征曲线C0在角度维度上逆向后的角度特征曲线，而曲线C3是角度特征曲线C0在强度维度上逆向后的角度特征曲线。

再者，处理器120可在角度维度上进行复制或缩放角度特征。在图6中，曲线C4是角度特征曲线C0在角度维度上经过复制及缩放后的角度特征曲线。在此情况下，当观察者的视角落在视角A5至视角A6及视角A7至视角A8的范围内时，都可观察到物件的镜面反射现象。

此外，处理器120可在角度特征上加上噪声，使得物件的表面呈现出较为粗糙的质感。相对地，处理器120也可去除角度特征中的噪声，以使物件表面看起来较为平滑。

在有些实施例中，处理器120可根据变换指令修改不同颜色的角度特征。举例来说，处理器120可在角度维度上对色调或色彩纯度做平移，使得观察者能够在不同的视角上看到不同的颜色，制造出不同的拟真光泽效果。

通过提供不同类型的变换指令，图像编辑系统100就能够让用户创造出不同的视觉效果，使得观察者的视觉体验更加丰富，也可提升图像的质量。

在有些实施例中，为了能够准确地对被选取物件执行变换指令，处理器120还需要能够定义出被选取物件的边界范围。举例来说，用户可通过图像编辑系统100的用户界面点击所欲选取的物件上的一点(即点击点)。在此情况下，处理器120可先分析物件中的被选取位置，亦即该点击点的角度特征以判断物件的材质类型。在处理器120判断出物件的材质类型后，处理器120就可结合邻近于被选取位置且其角度特征与物件的角度特征具有相同材质类型的区域，以定义出物件的范围。举例来说，若点击点被判断为具有相似于金属的角度特征，则处理器120将会分析点击点邻近区域的角度特征，并将具有相似于金属的角度特征的区域链接起来以定义出被选取物件的完整范围。也就是说，通过分析相邻部位的角度特征，可以定义出物件的边界。

在选取物件后，处理器120可对应地执行变换指令。此外，在有些实施例中，在物件被选取之后，处理器120可执行复制贴上指令以将一个被选取的物件的角度特征复制并套用到另一个被选取的物件上。举例来说，使用者可以选取图2中的物件OB1，并复制物件OB1的角度特征，接着再选取物件OB2并将物件OB1的角度特征套用到物件OB2上。在此情况下，物件OB2将与物件OB1同样具有金属材质的角度特征。

此外，处理器120可以根据合成指令将至少一角度特征合成至图像中被选取的物件。图7是物件OB1及物件OB2的角度特征曲线及合成后的角度特征曲线示意图。在图7中，曲线CA是物件OB1的角度特征曲线，曲线CB是物件OB2的角度特征曲线，而曲线CC是物件OB1及物件OB2的合成角度特征曲线。通过合成物件OB1及物件OB2的角度特征，就可以让被选取的区域同时呈现出两种不同的质感，仿真出半透明物件的视觉效果。

通过编辑指令，例如生成指令、变换指令、选取指令、复制贴上指令及合成指令，用户可以利用图像编辑系统100来编辑图像IMG1的显示数据D1以产生编辑后显示数据ED1，并可呈现出所需的视觉效果。

图8是一实施例的图像编辑系统200的示意图。图像编辑系统200与图像编辑系统100可根据相似的原理操作。然而，图像编辑系统200还可包含图像撷取装置240及显示装置250。

图像撷取装置240可以撷取图像以产生显示数据D1。在有些实施例中，图像撷取装置240可包含多镜头影像传感器242以撷取物件的角度特征。然而，在有些实施例中，如果可以有软件能够根据单一视角的图像建立出角度特征，则图像撷取装置240也可包含单镜头影像传感器而不使用多镜头影像传感器。

此外，图像撷取装置240还可包含深度传感器244及鱼眼传感器246。深度传感器244可用来取得物件的深度信息，使得图像撷取装置240所产生的角度特征能够更加准确。鱼眼传感器246可以用来建立场景的光源位置图。举例来说，鱼眼传感器246可以记录场景中光源的位置，使得角度特征更接近真实的情况。然而，深度传感器244及鱼眼传感器246也可以根据系统的需求而被省略。也就是说，图像撷取装置240可以选择性地搭载深度传感器244及鱼眼传感器246。在有些其他实施例中，图像撷取装置240也可能包含其他适合的传感器，本揭露并不以图8所示的图像撷取装置240为限。

再者，显示装置250可包含显示面板252及光学调制器254。显示面板252可例如但不限于是液晶显示面板或发光二极管显示面板，并且可同时显示对应于多个视角的多张图像以呈现编辑后显示数据ED1，而光学调制器254可以将显示面板252所显示的多张图像导引至相异的方向。光学调制器254可以是双凸透镜(lenticular lens)、液晶梯度折射率(liquid crystal gradient-index，GRIN)透镜、视差屏障(parallax barrier)或液晶屏障(liquid crystal barrier)。如此一来，当观察者从不同的视角观看显示装置250时，观察者就能够看到呈现不同光线配置下的图像。在此情况下，用户就能够直接看到图像编辑系统200所编辑的角度特征的效果，使得用户能够根据显示结果对图像IMG1做进一步的调整。

图9是一实施例的编辑图像IMG1的方法300的流程图。方法300可以利用图像编辑系统100或200来执行。方法300可包含步骤S310至S330。

S310：通过图像输入单元110读取图像IMG1的显示数据；

S320：通过处理器120根据至少一编辑指令修改物件的角度特征以产生编辑后显示数据ED1；及

S330：通过图像输出单元130输出编辑后显示数据ED1。

在有些实施例中，图像输入单元110可以在步骤S310中读取显示数据D1。显示数据D1可包含色彩对照图RM

在步骤S320中，处理器120可能会根据不同的编辑指令改变物件的角度特征以产生编辑后显示数据ED1，编辑指令可包含生成指令、变换指令、选取指令、复制贴上指令及合成指令。

根据生成指令，处理器120可以为选取的物件生成新的角度特征。根据不同的变换指令，处理器120可以，例如但不限于，使物件的角度特征更集中、使物件的角度特征更宽、在角度维度上平移物件的角度特征的角度、在强度维度上平移物件的角度特征的强度、在角度维度上使角度特征的角度逆向、在强度维度上使角度特征的强度逆向、缩放角度特征、复制角度特征、去除角度特征中的噪声或在角度特征上加上噪声。

此外，根据选取指令，处理器120可分析物件中被选取位置的角度特征以判断物件的材质类型，并结合邻近于被选取位置且其角度特征与物件的角度特征具有相同材质类型的区域以定义出物件的范围。

在物件被选取后，处理器120便可处理后续的指令。举例来说，处理器120可以执行复制贴上指令。在此情况下，处理器120可以复制被选取物件的角度特征，并将被选取物件的角度特征套用在另一被选取物件上。

在有些实施例中，如图7所示，处理器120可以根据合成指令合成至少一角度特征至图像中的选取位置以制造出半透明的视觉效果。

综上所述，本揭露的实施例所提供的图像编辑系统及编辑图像的方法可以让用户编辑图像中物件的角度特征，因此可以提升的图像质量。通过提供各种类型的变换指令，图像编辑系统也有助于用户创造出独特的视觉效果并提升显示器呈现拟真光泽时的效果。

以上所述仅为本揭露的实施例而已，并不用于限制本揭露，对于本领域的技术人员来说，本揭露可以有各种更改和变化。凡在本揭露的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本揭露的保护范围之内。