專利名稱：影像處理單元及其影像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種資料處理方法，且特別是有關(guān)于一種影像處理方法。
背景技術(shù)：
由于數(shù)字化的資料有易于保存，也易于修飾的優(yōu)點，近年來有逐漸將原先以類比信號儲存的信息，例如是聲音、影像等，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號儲存的趨勢。
一般來說，傳統(tǒng)的數(shù)字影像處理方法是將整張圖面以柔化濾鏡(smooth filter)處理，以去除畫面中的雜訊。之后，再將整張圖面以銳化濾鏡(sharpen filter)處理，以強(qiáng)化邊界，提高影像對比。
然而，傳統(tǒng)的影像處理效果會產(chǎn)生抵銷作用。由于在第一次柔化處理中，早已減弱影像對比，導(dǎo)致第二次銳化效果不顯著，甚至可能會提高雜訊。此外，對整張圖面進(jìn)行效果相互抵銷的處理，等于是造成不必要的時間與資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
有監(jiān)于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種影像處理方法，將影像先分類再局部處理，可以讓影像處理的每一步驟都更有效率，以經(jīng)濟(jì)化影像處理單元內(nèi)部資源以及影像處理時間。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種影像處理方法，其特征在于，包括步驟接收一影像，其包括以矩陣排列的多個像素，各像素具有一像素資料；計算各該些像素與其周圍像素的一像素資料變異值，并將各該些像素?fù)?jù)以分類為至少一第一類像素或一第二類像素；以及將該第一類像素以一第一濾鏡處理，且將該第二類像素以一第二濾鏡處理。
其中該將該些像素分類的步驟還包括計算各該些像素的亮度值；計算每該些像素與其周圍像素的一亮度變異值；以及比較該亮度變異值與一第一臨界值，并據(jù)以將該些像素至少區(qū)分為該第一類像素以及該第二類像素。
其中各該些像素資料包括一紅資料、一綠資料以及一藍(lán)資料，各該些像素的亮度值是該紅資料、該綠資料以及該藍(lán)資料的平均值。
其中該像素的該亮度變異值的計算方式包括步驟計算該像素的亮度值；計算該像素周圍的該些像素的多個亮度值；以及分別計算該像素的亮度值與各該些周圍像素的亮度值的差量的絕對值，并加總以得到該亮度變異值。
其中該像素的分類依據(jù)是將該亮度變異值大于該第一臨界值的該像素歸類為一第一類像素，將該亮度變異值小于該第一臨界值的該像素歸類為一第二類像素。
其中該第一濾鏡是一銳化濾鏡，該第二濾鏡是一柔化濾鏡。
其中該將該些像素分類的步驟還包括設(shè)定一第一臨界值以及一第二臨界值，且該第一臨界值大于該第二臨界值；將該亮度變異值大于該第一臨界值的像素歸類于該第一類像素；將該亮度變異值介于該第一臨界值與該第二臨界值間的像素歸類于一第三類像素；將該亮度變異值小于該第二臨界值的像素歸類于該第二類像素。
其中該分類處理該些像素資料的步驟還包括將該第一類像素以一銳化濾鏡處理；保留該第三類像素資料；以及將該第二類像素以一柔化濾鏡處理。
其中該銳化濾鏡處理的步驟包括比較該像素的亮度值以及其周圍該些像素的一亮度平均值；以及當(dāng)該亮度值大于該亮度平均值時，增加該像素的該亮度值；以及當(dāng)該亮度值小于該亮度平均值時，降低該像素的該亮度值。
其中該柔化濾鏡的處理步驟包括計算該像素以及其周圍該些像素的一亮度平均值；以及將該像素的亮度值轉(zhuǎn)換為該亮度平均值。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下，其中圖1繪示依照本發(fā)明一較佳實施例的影像處理單元的方塊圖。
圖2繪示依照本發(fā)明一較佳實施例的影像處理方法的流程圖。
圖3是一影像的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的影像處理方法是先將像素依其亮度分類，再將不同類別的像素分別處理，以達(dá)到較佳的影像處理效果，或是花費較短暫的處理時間。以下是舉一較佳實施例做詳細(xì)說明，然本實施例僅為本發(fā)明的發(fā)明精神下的一種實施方式，并不會對本發(fā)明的欲保護(hù)范圍作限縮。
請參照圖1，其繪示依照本發(fā)明一較佳實施例的影像處理單元的方塊圖。本實施例的影像處理單元100，用以處理一視訊，影像處理單元10包括分類器(multiplexer)70、第一濾鏡80以及第二濾鏡90。分類器70是接收視訊的一影像，并據(jù)以分類。第一濾鏡80是用以處理第一類像素，第二濾鏡90是用以處理一第二類像素。
請同時參照圖1及圖2，圖2繪示依照本發(fā)明一較佳實施例的影像處理方法的流程圖。本實施例的影像處理方法至少包括步驟S101-S103接收一影像，其包括以矩陣排列的多個像素，各像素具有一像素資料；計算各些像素與其周圍像素的一像素資料變異值，并將各該些像素?fù)?jù)以分類為至少一第一類像素或一第二類像素；將第一類像素以一第一濾鏡處理，且將第二類像素以一第二濾鏡處理。藉此，影像是分類處理完成。
圖3是一影像的示意圖。在步驟S101中，分類器70接收-影像，其包括以矩陣排列的多個像素P11，P12，…，Pnm，各像素具有一像素資料，每一像素資料包括一紅資料、一綠資料以及一藍(lán)資料。
在步驟S102中，分類器70將像素分類，其詳細(xì)步驟描述如下。首先，分類器70計算每一像素的亮度值A(chǔ)11，A12，…Anm；各些像素的亮度值是紅資料R、綠資料G以及藍(lán)資料B的平均值，如算式(1)所示。
A=R+G+B3---(1)]]>之后，計算每一像素與其周圍像素的像素資料變異值，例如是亮度變異值。舉例來說，計算像素的亮度值A(chǔ)1，例如是像素P22的亮度值為A22；計算像素周圍的數(shù)個像素的數(shù)個亮度值A(chǔ)2，例如是像素P11，P12，P13，P21，P23，P31，P32，P33其亮度值分別為A11，A12，A13，A21，A23，A31，A32，A33。最后，逐一計算亮度值A(chǔ)1與數(shù)個周圍像素的亮度值A(chǔ)2的差量的絕對值，并加總以得到亮度變異值V，其計算方式如下式(2)所示。
A1＝A22A2＝A1111，A12，A13，A21，A23，A31，A32，A33
V=Σi=1,j=1i=3,j=3|A22-Aij|---(2)]]>之后，比較亮度變異值V與第一臨界值X1，并據(jù)以分類，例如是亮度變異值V大于第一臨界值X1的像素歸類為一第一類像素，將亮度變異值V小于第一臨界值X1的像素歸類為一第二類像素。本發(fā)明并不僅限于使用紅資料R、綠資料G以及藍(lán)資料B；本發(fā)明亦可利用YUV或CMYK以計算變異值。
在步驟S103中，將不同類別的像素分別作影像處理。將第一類像素以一第一濾鏡80處理，且將第二類像素以一第二濾鏡90處理。第一濾鏡80例如是銳化濾鏡(sharpen filter)，第二濾鏡90例如是柔化濾鏡(smooth filter)。以一銳化濾鏡(sharpen filter)處理第一類像素的步驟包括比較像素的亮度值A(chǔ)1以及周圍多個像素的亮度平均值A(chǔ)2；當(dāng)亮度值A(chǔ)1大于亮度平均值A(chǔ)2時，增加像素的亮度值；當(dāng)亮度值A(chǔ)1小于亮度平均值A(chǔ)2時，降低像素的亮度值。以一柔化濾鏡(smoothfilter)處理第二類像素的步驟包括計算像素以及周圍多個像素的一亮度平均值A(chǔ)2；將像素的亮度值轉(zhuǎn)換為亮度平均值A(chǔ)2。本發(fā)明并不僅限于使用亮度值做為分類的唯一依據(jù)；本發(fā)明亦可利用色調(diào)(Hue)做為分類的依據(jù)。
以下是舉幾組實驗結(jié)果，比較本實施例的影像處理時間，與傳統(tǒng)影像處理時間。請參照表一，本實施例的影像處理時間明顯少于傳統(tǒng)的影像處理時間。也就是說，將圖面分類處理可確實節(jié)省影像處理單元的資源，進(jìn)而縮短影像處理時間。
表一

整體來說，將圖面先簡單分類后再局部柔化局部銳化，可更精簡處理步驟與處理時間，又可得到較為清晰的影像。由于事先分類并分批處理，一筆影像資料只需處理一次，可以大幅度縮減處理時間。再者，處理效果不會互相抵銷使得影像處理效果更好。因此，此類效果佳處理快速的影像處理方法特別適合用于動態(tài)濾鏡(movie filter)。
除此之外，在將不同類別的像素分別作影像處理的步驟S103中，像素亦可分成二個以上的類別，并將分類的像素依層次處理。舉例來說，將像素分出至少二類并處理的步驟包括設(shè)定一第一臨界值X1以及一第二臨界值X2，且第一臨界值大于第二臨界值；將亮度變異值大于第一臨界值(V＞X1)的像素歸類于第一類像素；將第一類像素以銳化濾鏡(sharpenfilter)處理；將亮度變異值介于第一臨界值與第二臨界值間(X1＞V＞X2)的像素歸類于一第三類像素；保留第三類像素，并將第三類像素加以局部柔化或局部銳化；將亮度變異值小于第二臨界值(V＜X2)的像素歸類于第二類像素。將第二類像素以柔化濾鏡(smooth filter)處理。進(jìn)一步地說，第一類像素與第二類像素皆可再細(xì)部分類，并施以不同程度的影像處理，藉此達(dá)到更細(xì)致的影像處理效果。舉例來說，在第一類像素中可再細(xì)分為第一種與第二種像素，第一種像素其亮度變異值是大于兩倍第一臨界值(V＞2X1)，第二種像素的亮度值是小于兩倍的第一臨界值，但大于第一臨界值(2X1＞V＞X1)。于以銳化濾鏡處理時，將第一種像素的亮度值提高兩倍，將第二種像素的亮度值提高一倍。同理，第二類像素亦可依照上述方法區(qū)分出不同類別，并施以不同程度的柔化處理，藉此達(dá)到更細(xì)致的影像處理效果。
本發(fā)明上述實施例所揭露的影像處理單元及其影像處理方法，將影像先分類再局部處理，可以讓影像處理的每一步驟都更有效率，以經(jīng)濟(jì)化影像處理單元內(nèi)部資源以及影像處理時間。首先，將影像資料簡單分類后再局部柔化局部銳化，不僅可以大幅度縮減處理時間，由于處理效果不相抵使得影像處理效果更好。因此，此類效果佳處理快速的影像處理方法特別適合用于動態(tài)影像的處理。再者，影像分類皆可再細(xì)部分類，并施以不同程度的影像處理，藉此達(dá)到更細(xì)致的影像處理效果。本發(fā)明雖然具有此些優(yōu)點及功效，然而本發(fā)明的每一實施例并不必具有上述所有優(yōu)點與功效。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以一較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種影像處理方法，其特征在于，包括步驟接收一影像，其包括以矩陣排列的多個像素，各像素具有一像素資料；計算各該些像素與其周圍像素的一像素資料變異值，并將各該些像素?fù)?jù)以分類為至少一第一類像素或一第二類像素；以及將該第一類像素以一第一濾鏡處理，且將該第二類像素以一第二濾鏡處理。
2.如權(quán)利要求1所述的影像處理方法，其特征在于，其中該將該些像素分類的步驟還包括計算各該些像素的亮度值；計算每該些像素與其周圍像素的一亮度變異值；以及比較該亮度變異值與一第一臨界值，并據(jù)以將該些像素至少區(qū)分為該第一類像素以及該第二類像素。
3.如權(quán)利要求2所述的影像處理方法，其特征在于，其中各該些像素資料包括一紅資料、一綠資料以及一藍(lán)資料，各該些像素的亮度值是該紅資料、該綠資料以及該藍(lán)資料的平均值。
4.如權(quán)利要求2所述的影像處理方法，其特征在于，其中該像素的該亮度變異值的計算方式包括步驟計算該像素的亮度值；計算該像素周圍的該些像素的多個亮度值；以及分別計算該像素的亮度值與各該些周圍像素的亮度值的差量的絕對值，并加總以得到該亮度變異值。
5.如權(quán)利要求2所述的影像處理方法，其特征在于，其中該像素的分類依據(jù)是將該亮度變異值大于該第一臨界值的該像素歸類為一第一類像素，將該亮度變異值小于該第一臨界值的該像素歸類為一第二類像素。
6.如權(quán)利要求5所述的影像處理方法，其特征在于，其中該第一濾鏡是一銳化濾鏡，該第二濾鏡是一柔化濾鏡。
7.如權(quán)利要求2所述的影像處理方法，其特征在于，其中該將該些像素分類的步驟還包括設(shè)定一第一臨界值以及一第二臨界值，且該第一臨界值大于該第二臨界值；將該亮度變異值大于該第一臨界值的像素歸類于該第一類像素；將該亮度變異值介于該第一臨界值與該第二臨界值間的像素歸類于一第三類像素；將該亮度變異值小于該第二臨界值的像素歸類于該第二類像素。
8.如權(quán)利要求7所述的影像處理方法，其特征在于，其中該分類處理該些像素資料的步驟還包括將該第一類像素以一銳化濾鏡處理；保留該第三類像素資料；以及將該第二類像素以一柔化濾鏡處理。
9.如權(quán)利要求1所述的影像處理方法，其特征在于，其中該銳化濾鏡處理的步驟包括比較該像素的亮度值以及其周圍該些像素的一亮度平均值；以及當(dāng)該亮度值大于該亮度平均值時，增加該像素的該亮度值；以及當(dāng)該亮度值小于該亮度平均值時，降低該像素的該亮度值。
10.如權(quán)利要求1所述的影像處理方法，其特征在于，其中該柔化濾鏡的處理步驟包括計算該像素以及其周圍該些像素的一亮度平均值；以及將該像素的亮度值轉(zhuǎn)換為該亮度平均值。
全文摘要
一種影像處理方法，包括步驟接收一影像，其包括以矩陣排列的多個像素，各像素具有一像素資料；計算各像素與其周圍像素的一像素資料變異值，并將像素?fù)?jù)以分類為至少一第一類像素與一第二類像素；將第一類像素以一第一濾鏡處理，且將第二類像素以一第二濾鏡處理。
文檔編號G06T5/00GK1808497SQ20051000466
公開日2006年7月26日 申請日期2005年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月21日
發(fā)明者管峰益 申請人:建興電子科技股份有限公司