一种图像处理方法和装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种图像处理方法和装置。

背景技术

RGBW(红绿蓝白)显示技术是每一像素包括红绿蓝白四色子像素的图像显示方式，W子像素具有较高的光透过率，有助于提高显示亮度，节约功耗。相关技术中，通常将RGB(红绿蓝)格式的图像通过特定的映射算法转换为RGBW显示装置所匹配的信号，其中，相关映射算法主要目的在于提高W子像素的像素值。在某些情况下，如果W子像素的像素值过高，会使得其他颜色的子像素的视觉效果被稀释，对显示效果造成影响。

发明内容

本发明实施例提供一种图像处理方法和装置，以解决W子像素的像素值过高，对显示效果造成影响的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种图像处理方法，应用于在红绿蓝白RGBW显示装置上显示的红绿蓝RGB格式的图像，所述方法包括以下步骤：

确定目标图像中的高饱和像素，其中，所述高饱和像素的饱和度大于预设饱和度阈值，所述高饱和像素的亮度值大于亮度阈值；

确定位于所述高饱和像素的邻域中的高亮度像素及所述高亮度像素的特征值，其中，所述高亮度像素的饱和度小于或等于所述饱和度阈值，所述高亮度像素的亮度值大于所述亮度阈值；

将特征值与所述高亮度像素的特征值的差值小于预设特征值差异阈值的像素标记为待降低亮度的目标像素。

可选的，所述确定目标图像中的高饱和像素之前，所述方法还包括：

将RGB格式的待处理图像转换为Lab格式；

计算所述待处理图像中各像素的特征值，其中，像素的特征值为L值、a值和b值分别等间隔量化值的平方和的算术平方根；

根据像素的特征值分割获得所述待处理图像中包括的至少一个对象的目标图像，其中，每一目标图像中的各像素的特征值的差值小于预设特征值差值阈值。

可选的，所述确定目标图像中的高饱和像素之后，还包括：

在所述高饱和像素的数量大于预设数量阈值的情况下，执行所述确定位于所述高饱和像素的邻域中的高亮度像素及所述高亮度像素的特征值的步骤；

在所述高饱和像素的数量不大于预设数量阈值的情况下，结束流程。

可选的，所述确定位于所述高饱和像素的邻域中的高亮度像素及所述高亮度像素的特征值，包括：

建立所述目标图像的第一二值化图，其中，在所述第一二值化图中，高饱和像素的亮度为第一亮度值，非高饱和像素的亮度为第二亮度值，所述非高饱和像素为除所述高饱和像素之外的像素，所述第一亮度值和所述第二亮度值不相等；

基于所述第一二值化图中的高饱和像素进行核膨胀，并去除所述第一二值化图中尺寸小于预设尺寸阈值的孤立像素区；

将所述第一二值化图中亮度值为所述第一亮度值的像素的邻域中，亮度值大于所述亮度阈值的像素作为高亮度像素，并计算每一高亮度像素的特征值，其中，在一个高饱和像素的邻域中的具有相同特征值，且亮度值大于所述亮度阈值的像素数量为多个的情况下，保留其中一个作为高亮度像素。

可选的，所述将特征值与所述高亮度像素的特征值的差值小于预设特征值差异阈值的像素标记为待降低亮度的目标像素之后，包括：

建立所述目标图像的第二二值化图，其中，在所述第二二值化图中，目标像素的亮度为第三亮度值，非目标像素的亮度为第四亮度值，所述非目标像素为除目标像素之外的像素；

对所述目标像素和所述非目标像素相邻的过渡区域进行过渡处理，使所述过渡区域中的像素的亮度值在所述第三亮度值和所述第四亮度值之间；

根据所述过渡区域中的像素的亮度值确定所述过渡区域中像素的亮度降低程度，其中，所述过渡区域中的像素的亮度降低程度随亮度值与所述第三亮度值之间的差值的增加而增加。

第二方面，本发明实施例提供了一种图像处理装置，应用于在红绿蓝白RGBW显示装置上显示的红绿蓝RGB格式的图像，所述装置包括：

高饱和像素确定模块，用于确定目标图像中的高饱和像素，其中，所述高饱和像素的饱和度大于预设饱和度阈值，所述高饱和像素的亮度值大于亮度阈值；

高亮度像素确定模块，用于确定位于所述高饱和像素的邻域中的高亮度像素及所述高亮度像素的特征值，其中，所述高亮度像素的饱和度小于或等于所述饱和度阈值，所述高亮度像素的亮度值大于所述亮度阈值；

目标像素确定模块，用于将特征值与所述高亮度像素的特征值的差值小于预设特征值差异阈值的像素标记为待降低亮度的目标像素。

可选的，还包括：格式转换模块，用于将RGB格式的待处理图像转换为Lab格式；

特征值计算模块，用于计算所述待处理图像中各像素的特征值，其中，像素的特征值为L值、a值和b值分别等间隔量化值的平方和的算术平方根；

分割模块，用于根据像素的特征值分割获得所述待处理图像中包括的至少一个对象的目标图像，其中，每一目标图像中的各像素的特征值的差值小于预设特征值差值阈值。

可选的，所述高亮度像素确定模块具体用于：在所述高饱和像素的数量大于预设数量阈值的情况下，执行所述确定位于所述高饱和像素的邻域中的高亮度像素及所述高亮度像素的特征值的步骤；

所述装置还包括终止模块，所述终止模块用于在所述高饱和像素的数量不大于预设数量阈值的情况下，结束流程。

可选的，所述高亮度像素确定模块包括：

第一二值化图建立子模块，用于建立所述目标图像的第一二值化图，其中，在所述第一二值化图中，高饱和像素的亮度为第一亮度值，非高饱和像素的亮度为第二亮度值，所述非高饱和像素为除所述高饱和像素之外的像素，所述第一亮度值和所述第二亮度值不相等；

去除子模块，用于基于所述第一二值化图中的高饱和像素进行核膨胀，并去除所述第一二值化图中尺寸小于预设尺寸阈值的孤立像素区；

高亮度像素确定子模块，用于将所述第一二值化图中亮度值为所述第一亮度值的像素的邻域中，亮度值大于所述亮度阈值的像素作为高亮度像素，其中，在一个高饱和像素的邻域中的具有相同特征值，且亮度值大于所述亮度阈值的像素数量为多个的情况下，保留其中一个作为高亮度像素。

可选的，还包括：第二二值化图建立模块，用于建立所述目标图像的第二二值化图，其中，在所述第二二值化图中，目标像素的亮度为第三亮度值，非目标像素的亮度为第四亮度值，所述非目标像素为除目标像素之外的像素；

过渡处理模块，用于对所述目标像素和所述非目标像素相邻的过渡区域进行过渡处理，使所述过渡区域中的像素的亮度值在所述第三亮度值和所述第四亮度值之间；

亮度确定模块，用于根据所述过渡区域中的像素的亮度值确定所述过渡区域中像素的亮度降低程度，其中，所述过渡区域中的像素的亮度降低程度随亮度值与所述第三亮度值之间的差值的增加而增加。

本发明实施例通过确定图像中的高饱和像素，然后确定高饱和度像素的邻域中的高亮度像素，并降低与高亮度像素特征值相同的像素的亮度，这样，降低了颜色失真的可能性，减少了亮度损失，有助于提高显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的图像处理方法的流程图；

图2是本发明一实施例中的待处理图像；

图3是图2所示图像的分割结果；

图4是图2所示图像的第一二值化图；

图5是图2所示图像的第二二值化图；

图6是图5所示图像的过渡处理结果；

图7是发明一实施例提供的图像处理装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种图像处理方法。

本实施例的技术方案主要应用于在红绿蓝白RGBW显示装置上显示的红绿蓝RGB格式的图像时，对图像进行处理。

相关技术人员在实现本申请的技术方案的过程中发现，在RGB格式的图像在RGBW模式的显示装置上显示时，图像颜色与亮度是一对矛盾问题，在RGBW中存在一种同时对比现象，图像的色相在相对亮度发生变化时不保持恒常，即像素的颜色受周边亮度的影响，当高饱和度像素附近的亮度过高时，颜色会降质，其原因主要在于RGBW显示装置在显示高饱和画面时，亮度相对较低，而在显示高亮画面时，由于W子像素的透过率较大，显示亮度相对较高，所以当图像中同时包含高饱和内容和高亮度内容时，就会产生颜色失真。

如图1所示，在一个实施例中，图像处理方法包括以下步骤：

步骤101：确定目标图像中的高饱和像素。

本实施例中，高饱和像素的饱和度大于预设饱和度阈值，高饱和像素的亮度值大于亮度阈值，实施时，可以确定每一像素的饱和度和亮度，从而实现确定目标图像中的高饱和像素。

在其中一些实施例中，在步骤101之后，还包括：

在所述高饱和像素的数量大于预设数量阈值的情况下，执行以下102步骤；

在所述高饱和像素的数量不大于预设数量阈值的情况下，结束流程。

本实施例中，当高饱和像素的数量较多时，认为出现了上述同时对比现象，此时，需要进一步标记高亮度像素，并确定需要降低亮度的像素，从而提高显示效果，而如果高饱和像素的数量相对较少的情况下，认为未发生上述同时对比现象，对于实际显示效果的影响较低，此时，不需要做进一步处理。

步骤102：确定位于所述高饱和像素的邻域中的高亮度像素及所述高亮度像素的特征值。

高亮度像素的饱和度小于或等于上述饱和度阈值，高亮度像素的亮度值大于所述亮度阈值。换句话说，高亮度像素指的是饱和度略低，但是亮度相对较高，即实际亮度较高，也就是说，高亮度像素和高饱和像素的亮度较高，高亮度像素的饱和度地域高饱和像素的饱和度。

在其中一些实施例中，该步骤102具体包括：

建立所述目标图像的第一二值化图。

基于所述第一二值化图中的高饱和像素进行核膨胀，并去除所述第一二值化图中尺寸小于预设尺寸阈值的孤立像素区；

将所述第一二值化图中亮度值为所述第一亮度值的像素的邻域中，亮度值大于所述亮度阈值的像素作为高亮度像素，并计算每一高亮度像素的特征值。

在该第一二值化图中，高饱和像素的亮度为第一亮度值，非高饱和像素的亮度为第二亮度值，其中，非高饱和像素为除高饱和像素之外的像素，第一亮度值和所述第二亮度值不相等。

示例性的，如图3所示，可以将第一亮度值设置为255，第二亮度值设置为0，这样，就获得了第一二值化图。

为了尽可能准确的确定需要降低亮度的高亮度像素，接下来，对获得的第一二值化图进行处理，首先对高饱和像素进行核膨胀，核膨胀的卷积核的尺寸和膨胀系数可以根据需要设定。进行核膨胀之后的第一二值化图中，高饱和像素对应的区域进一步囊括了其具有一定尺寸的邻域，该邻域的尺寸会收到核膨胀过程中设定的膨胀系数的影响，且随膨胀系数的增加而增加。

接下来去除孤立像素区，孤立像素区指的是尺寸相对较小的像素区，例如，在该第一二值化图中，某一区域内仅包括面积很小的第一亮度值像素区块，其中包括数量较少的第一亮度值像素，该像素区块被第二亮度值像素环绕，且第二亮度值像素的数量较多，这样，可以将该小面积的第一亮度值像素区块中的像素的亮度值调整为高饱和像素。

进一步的，确定高亮度像素之后，计算每一高亮度像素的特征值，其中，如果在一个高饱和像素的邻域中具有相同特征值，且亮度值大于所述亮度阈值的像素数量为多个的情况下，也就是存在特征值相同的高亮度像素的情况下，可以仅保留其中一个作为高亮度像素，有助于降低计算量。

步骤103：将特征值与所述高亮度像素的特征值的差值小于预设特征值差异阈值的像素标记为待降低亮度的目标像素。

本发明实施例通过确定图像中的高饱和像素，然后确定高饱和度像素的邻域中的高亮度像素，并降低与高亮度像素特征值相同的像素的亮度，这样，降低了颜色失真的可能性，减少了亮度损失，有助于提高显示效果。

在其中一些实施例中，在步骤101之前，所述方法还包括：

将RGB格式的待处理图像转换为Lab格式；

计算所述待处理图像中各像素的特征值；

根据像素的特征值分割获得所述待处理图像中包括的至少一个对象的目标图像，其中，每一目标图像中的各像素的特征值的差值小于预设特征值差值阈值。

本实施例中，首先将待显示的RGB格式的图像转换为Lab格式，以计算器特征值，Lab模式由L、a和b三个通道组成，其中，L通道是明度，a和b为色彩通道，a通道包括的颜色是从深绿色(低亮度值)到灰色(中亮度值)再到亮粉红色(高亮度值)，b通道则是从深蓝色(低亮度值)到灰色(中亮度值)再到黄色(高亮度值)。RGB模式到Lab模式的像素转换方式可参考相关技术，此处不作进一步限定。

接下来，计算像素的特征值，本实施例中，像素的特征值为L值、a值和b值分别等间隔量化值的平方和的算术平方根。其中，等间隔量化值指的是不同颜色子像素的L值分别平均分为多等份，以降低量化值的大小。为了扩大差异，进一步取各等间隔量化值的平方，并计算其和的算术平方根作为该像素的特征值。

本实施例中，特征值T＝[(L/5)

上述公式中，L、a和b分别为Lab三个通道的值，本实施例中，将L、a和b分别等间隔量化均分为5段、12段和12段，然后取平方值以扩大差异，最后，取其算术平方根作为该像素的特征值，显然，实际应用时，具体量化分段数量可以根据需要设置，并不局限于此。

本实施例中，以L＝70、a＝120、b＝96做示例性说明，则带入上述公式能够计算出特征值T＝[(70/5)

请同时参阅图1和图2，接下来，根据上述计算的特征值对待处理图像进行分割，本实施例中，认为特征值较为接近的像素为同一种类型的物体的像素，并进一步将其分割至同一物体，这样，能够将待处理图像分割获得其中包括的对象对应的目标图像。

应当理解的是，一幅图像中包括的对象的数量可能是一个或多个，相应的，分割后的图像包括一个或多个对象的目标图像。

在其中一些实施例中，步骤103之后，包括：

建立所述目标图像的第二二值化图；

对所述目标像素和所述非目标像素相邻的过渡区域进行过渡处理，使所述过渡区域中的像素的亮度值在所述第三亮度值和所述第四亮度值之间；

根据所述过渡区域中的像素的亮度值确定所述过渡区域中像素的亮度降低程度。

如图5所示，本实施例中，进一步建立第二二值化图，在第二二值化图中，目标像素的亮度为第三亮度值，非目标像素的亮度为第四亮度值，非目标像素为除目标像素之外的像素。示例性的，可以将第三亮度值设定为255，将第四亮度值设定为0，从而获得第二二值化图。

如图6所示，接下来，对二值化图中不同亮度的像素的交界区域，或称过渡区域进行过渡处理，以提高显示效果的连续性，使得亮度均匀过渡，避免亮度突变对显示效果造成的影响。

实施时，可以通过形态学处理及边缘羽化算法等方式对第二二值化图进行处理，这样，经过处理之后的过渡区域中的像素的亮度值位于上述第三亮度值和第四亮度值之间。

本实施例中，过渡区域中的像素的亮度降低程度随亮度值与所述第三亮度值之间的差值的增加而增加，可以理解为，沿着由目标像素到非目标像素的方向上，过渡区域中像素的亮度值逐渐由第三亮度值向第四亮度值变化，沿着该方向，过渡区域中的像素的亮度降低系数逐渐降低，使得沿上述方向，实际显示亮度逐渐降低，有助于使实际显示效果的连续变化，以及使实际显示亮度均匀过渡。

本发明实施例提供了一种图像处理装置，应用于在红绿蓝白RGBW显示装置上显示的红绿蓝RGB格式的图像。

如图7所示，在一个实施例中，该图像处理装置700包括：

高饱和像素确定模块701，用于确定目标图像中的高饱和像素，其中，所述高饱和像素的饱和度大于预设饱和度阈值，所述高饱和像素的亮度值大于亮度阈值；

高亮度像素确定模块702，用于确定位于所述高饱和像素的邻域中的高亮度像素及所述高亮度像素的特征值，其中，所述高亮度像素的饱和度小于或等于所述饱和度阈值，所述高亮度像素的亮度值大于所述亮度阈值；

目标像素确定模块703，用于将特征值与所述高亮度像素的特征值的差值小于预设特征值差异阈值的像素标记为待降低亮度的目标像素。

在其中一些实施例中，还包括：格式转换模块，用于将RGB格式的待处理图像转换为Lab格式；

特征值计算模块，用于计算所述待处理图像中各像素的特征值，其中，像素的特征值为L值、a值和b值分别等间隔量化值的平方和的算术平方根；

分割模块，用于根据像素的特征值分割获得所述待处理图像中包括的至少一个对象的目标图像，其中，每一目标图像中的各像素的特征值的差值小于预设特征值差值阈值。

在其中一些实施例中，所述高亮度像素确定模块702具体用于：在所述高饱和像素的数量大于预设数量阈值的情况下，执行所述确定位于所述高饱和像素的邻域中的高亮度像素及所述高亮度像素的特征值的步骤；

所述装置还包括终止模块，所述终止模块用于在所述高饱和像素的数量不大于预设数量阈值的情况下，结束流程。

在其中一些实施例中，所述高亮度像素确定模块702包括：

第一二值化图建立子模块，用于建立所述目标图像的第一二值化图，其中，在所述第一二值化图中，高饱和像素的亮度为第一亮度值，非高饱和像素的亮度为第二亮度值，其中，所述非高饱和像素为除所述高饱和像素之外的像素，所述第一亮度值和所述第二亮度值不相等；

去除子模块，用于基于所述第一二值化图中的高饱和像素进行核膨胀，并去除所述第一二值化图中尺寸小于预设尺寸阈值的孤立像素区；

高亮度像素确定子模块，用于将所述第一二值化图中亮度值为所述第一亮度值的像素的邻域中，亮度值大于所述亮度阈值的像素作为高亮度像素，其中，在一个高饱和像素的邻域中的具有相同特征值，且亮度值大于所述亮度阈值的像素数量为多个的情况下，保留其中一个作为高亮度像素。

在其中一些实施例中，还包括：第二二值化图建立模块，用于建立所述目标图像的第二二值化图，其中，在所述第二二值化图中，目标像素的亮度为第三亮度值，非目标像素的亮度为第四亮度值，所述非目标像素为除目标像素之外的像素；

过渡处理模块，用于对所述目标像素和所述非目标像素相邻的过渡区域进行过渡处理，使所述过渡区域中的像素的亮度值在所述第三亮度值和所述第四亮度值之间；

亮度确定模块，用于根据所述过渡区域中的像素的亮度值确定所述过渡区域中像素的亮度降低程度，其中，所述过渡区域中的像素的亮度降低程度随亮度值与所述第三亮度值之间的差值的增加而增加。

本发明实施例的图像处理装置能够实现上述图像处理方法实施例的各个步骤，并能实现相同或相似的技术效果，此处不再赘述。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。