本發(fā)明是有關(guān)于一種裝置及方法，特別是指能達(dá)到一定程度銳利化又能消除振鈴的圖像處理裝置及圖像處理方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)圖像處理技術(shù)具有以下缺點(diǎn)：

1.有嚴(yán)重的振鈴現(xiàn)象，現(xiàn)有技術(shù)圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)影像銳利化的同時(shí)往往伴隨著嚴(yán)重的振鈴效果，因此，往往需要一次處理至少9個(gè)像素值(3×3)以得到較平均的卷積值而優(yōu)化新影像的振鈴現(xiàn)象。2.需較大的硬件儲(chǔ)存面積：現(xiàn)有技術(shù)圖像處理技術(shù)為了要消除振鈴，一次處理需處理至少9個(gè)像素值，因此需預(yù)先儲(chǔ)存至少九個(gè)像素值，再根據(jù)所儲(chǔ)存的九個(gè)像素值加以運(yùn)算處理而得到新影像的多個(gè)新像素值的其中一個(gè)，因此，現(xiàn)有技術(shù)圖像處理技術(shù)的硬件儲(chǔ)存空間須能儲(chǔ)存九個(gè)像素值，導(dǎo)致硬件儲(chǔ)存面積過(guò)大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的第一目的，即在提供一種能改善振鈴現(xiàn)象，又能實(shí)時(shí)處理的圖像處理方法。

于是，本發(fā)明圖像處理方法由處理單元執(zhí)行，處理單元接收影像，影像包括M列像素列，每一列像素列包括N個(gè)像素值，其中，1≦M，3≦N，且M、N為正整數(shù)，圖像處理方法包含下述步驟(A)、步驟(B)、步驟(C)及步驟(D)。

步驟(A)：處理單元儲(chǔ)存影像的第m列像素列的第X個(gè)像素值至第(Y-1)個(gè)像素值，其中，1≦X，X＜a≦Y≦N，1≦m，且a、Y、X、m為正整數(shù)。

步驟(B)：處理單元實(shí)時(shí)接收影像的第m列像素列的第Y個(gè)像素值，并根據(jù)第X個(gè)像素值至第Y個(gè)像素值進(jìn)行內(nèi)插法擴(kuò)展而產(chǎn)生擴(kuò)展像素列。

步驟(C)：處理單元根據(jù)擴(kuò)展像素列和模板進(jìn)行卷積運(yùn)算產(chǎn)生卷積值。

步驟(D)：處理單元根據(jù)所儲(chǔ)存的第b個(gè)像素值和卷積值進(jìn)行加法運(yùn)算產(chǎn)生新影像的第m列像素列的第b個(gè)像素值，其中，X≦b≦Y，且b為正整數(shù)。

本發(fā)明的兩個(gè)目的，即在提供一種能改善振鈴現(xiàn)象，又能實(shí)時(shí)處理的圖像處理裝置。

于是，本發(fā)明圖像處理裝置包含處理單元。

處理單元接收影像，影像包括M列像素列，每一列像素列包括N個(gè)像素值，其中，1≦M，3≦N，且M、N為正整數(shù)。處理單元包括緩沖器、運(yùn)算器及加法器。

緩沖器用以依序接收并儲(chǔ)存影像的第m列像素列的第X個(gè)像素值至第(Y-1)個(gè)像素值，其中，1≦X，X＜a≦Y≦N，1≦m≦M，且a、Y、X、m為正整數(shù)。

運(yùn)算器電連接緩沖器以接收緩沖器所儲(chǔ)存的第m列像素列的第X個(gè)像素值至第(Y-1)個(gè)像素值，并接收影像的第m列像素列的第Y個(gè)像素值，且根據(jù)第X個(gè)像素值至第Y個(gè)像素值進(jìn)行內(nèi)插法擴(kuò)展而產(chǎn)生擴(kuò)展像素列，再根據(jù)擴(kuò)展像素列和模板進(jìn)行卷積運(yùn)算產(chǎn)生卷積值。

加法器電連接運(yùn)算器和緩沖器以接收卷積值和緩沖器所儲(chǔ)存的第b個(gè)像素值進(jìn)行加法運(yùn)算產(chǎn)生新影像的第m列像素列的第b個(gè)像素值，其中，X≦b≦Y，且b為正整數(shù)。

本發(fā)明的功效在于：藉由內(nèi)插法擴(kuò)展將接收到的Y個(gè)像素值擴(kuò)展成多個(gè)像素值，藉此使相鄰的二個(gè)像素值彼此的間的邊界落差不會(huì)過(guò)大，進(jìn)而使新影像的振鈴現(xiàn)象降低，且能實(shí)時(shí)接收第Y個(gè)像素值以實(shí)時(shí)運(yùn)算。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明圖像處理方法的一個(gè)實(shí)施例的方塊圖；

圖2是本發(fā)明圖像處理方法的實(shí)施例的影像轉(zhuǎn)換示意圖；

圖3本發(fā)明圖像處理方法的實(shí)施例的流程圖；

圖4是本發(fā)明圖像處理方法的實(shí)施例的第一階段的方塊圖；

圖5是本發(fā)明圖像處理方法的實(shí)施例的第二階段的方塊圖；

圖6是本發(fā)明圖像處理方法的實(shí)施例的第三階段的方塊圖；

圖7是本發(fā)明圖像處理方法的實(shí)施例的內(nèi)插法擴(kuò)展及卷積運(yùn)算示意圖；

圖8是示意圖，說(shuō)明本發(fā)明圖像處理方法的實(shí)施例的新影像；

圖9是本發(fā)明圖像處理方法的實(shí)施例依據(jù)內(nèi)插法擴(kuò)展得到的卷積運(yùn)算示意圖。

符號(hào)說(shuō)明

1圖像處理裝置

2色域轉(zhuǎn)換單元

21原始影像

22影像

3處理單元

31緩沖器

32運(yùn)算器

33加法器

4新影像

A0步驟

A~H步驟

Δ卷積值。

具體實(shí)施方式

參閱圖1，本發(fā)明圖像處理方法是由處理單元3所執(zhí)行，處理單元3電連接儲(chǔ)存影像22的色域轉(zhuǎn)換單元2，且處理單元3和色域轉(zhuǎn)換單元2共同組成圖像處理裝置1。

同時(shí)參閱圖2，色域轉(zhuǎn)換單元2接收原始影像21，并將原始影像21的RGB色域轉(zhuǎn)換成HSL色域，所謂的RGB色域?yàn)橐约t色(Red)、綠色(Green)與藍(lán)色(Blue)三原色為主的色彩像素，而HSL色域?yàn)樯?Hue)、飽和度(Saturation)和亮度(Lightness/Luminance)為主的色彩像素。

也就是說(shuō)，色域轉(zhuǎn)換單元2將原始影像21的多個(gè)像素的RGB值分別轉(zhuǎn)換成多個(gè)HSL值，并儲(chǔ)存等HSL值的多個(gè)L值而組成影像22，影像22包括M列像素列，每一列像素列包括N個(gè)像素值，其中，等L值(M×N個(gè)像素值)即為M×N個(gè)像素的亮度，1≦M，3≦N，且M、N為正整數(shù)，另外，需注意的是圖2的原始影像21和影像22的等像素值的數(shù)值僅為方便說(shuō)明所標(biāo)示，并非實(shí)際的等像素值的數(shù)值。

處理單元3電連接色域轉(zhuǎn)換單元2，并包括緩沖器31、運(yùn)算器32，及加法器33，用以依序接收并儲(chǔ)存影像22的第X個(gè)像素值至第Y-1個(gè)像素值，再根據(jù)所儲(chǔ)存的第X個(gè)像素值至第Y-1個(gè)像素值，及自影像22接收到的第Y個(gè)像素值進(jìn)行圖像處理而產(chǎn)生新影像4，其中，緩沖器31為先進(jìn)先出緩沖器 (FIFO buffer, First In First Out Buffer)，且1≦X，X＜a≦Y≦N，且a、Y、X為正整數(shù)。

參閱圖3和圖4，為方便說(shuō)明本實(shí)施例定義緩沖器31具有儲(chǔ)存二像素的儲(chǔ)存空間，因此定義a等于3，但不限于此，可依實(shí)際需求而設(shè)定。

處理單元3執(zhí)行圖像處理方法包含以下步驟：

<第一階段>

步驟(A0) 利用處理單元3依序接收來(lái)自色域轉(zhuǎn)換單元2的影像22的第m列像素列的第X個(gè)像素值至第(Y-1)個(gè)像素值，其中，1≦m，且m為正整數(shù)。

步驟(A)處理單元3儲(chǔ)存來(lái)自色域轉(zhuǎn)換單元2的影像22的第m列像素列的第X個(gè)像素值至第(Y-1)個(gè)像素值。

詳細(xì)來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例的影像22以六列像素列(M=6)，且每一列像素列以六個(gè)像素值為例(N=6)，處理單元3的緩沖器31依序接收影像22的第一列畫素列(m=1)的第一個(gè)像素值(L1)至第二個(gè)像素值(L2)，并依據(jù)先接收到的先儲(chǔ)存的概念將第一個(gè)像素值(L1)和第二個(gè)像素值(L2)儲(chǔ)存于緩沖器31內(nèi)。

步驟(B)當(dāng)處理單元3實(shí)時(shí)接收來(lái)自色域轉(zhuǎn)換單元2的影像22的第m列像素列的第Y個(gè)像素值，則根據(jù)第X個(gè)像素值至第Y個(gè)像素值進(jìn)行內(nèi)插法擴(kuò)展而產(chǎn)生擴(kuò)展像素列。

其中，擴(kuò)展像素列是由處理單元3的運(yùn)算器32所接收的第X個(gè)像素值至第Y個(gè)像素值與(Y-X)個(gè)擴(kuò)展像素值共同組成，且每擴(kuò)展像素值為相鄰二個(gè)像素值的平均值，平均值的運(yùn)算法為，其中，I和J分別為相鄰二像素的像素值。

更詳細(xì)地說(shuō)，本實(shí)施例的運(yùn)算器32接收緩沖器31所儲(chǔ)存的第一個(gè)像素值(L1)和第二個(gè)像素值(L2)，同時(shí)也自色域轉(zhuǎn)換單元2的影像22接收第三個(gè)像素值(L3)，此時(shí)，運(yùn)算器32則根據(jù)跟第一個(gè)像素值(L1)至第三個(gè)像素值(L3)進(jìn)行內(nèi)插法擴(kuò)展而產(chǎn)生擴(kuò)展像素列(如圖7所示)。

步驟(C)利用處理單元3根據(jù)擴(kuò)展像素列和模板進(jìn)行卷積運(yùn)算產(chǎn)生卷積值Δ。

需值得注意的是，處理單元3的運(yùn)算器32系采用(公式1)的卷積運(yùn)算公式得到卷積值Δ。

卷積值Δ

(公式1)

其中，參數(shù)I、J、K和L分別擴(kuò)展像素列的第X個(gè)像素值、第b個(gè)像素值至第Y個(gè)像素值，而和為擴(kuò)充像素值，參數(shù)G為對(duì)應(yīng)第b個(gè)像素值的模板的系數(shù)權(quán)重，本發(fā)明的圖像處理方法的模板的系數(shù)個(gè)數(shù)等于擴(kuò)展像素列的個(gè)數(shù)，且對(duì)應(yīng)第b個(gè)像素值的模板的系數(shù)權(quán)重會(huì)較高，另外，須注意的是模板的系數(shù)權(quán)重的設(shè)計(jì)要點(diǎn)為所有系數(shù)的系數(shù)權(quán)重相加等于零，因此，G的系數(shù)權(quán)重為{-[(-1)+(-1)+…+(-1)+(-1)+(-1)]}。

以本實(shí)施例來(lái)更清楚說(shuō)明，本實(shí)施例的第一階段是以第二個(gè)像素值(b=2)為主要轉(zhuǎn)換像素，因此對(duì)應(yīng)第二個(gè)像素值(L2)的模板的系數(shù)權(quán)重的值應(yīng)要較大，以本例來(lái)說(shuō)，G以4為例(G={-[(-1)+(-1)+(-1)+(-1)]}=4)，如圖7所示，因此，本實(shí)施例現(xiàn)階段的卷積值Δ如(公式2)所示。

卷積值Δ

(公式2)

步驟(D)利用處理單元3根據(jù)第b個(gè)像素值和卷積值Δ進(jìn)行加法運(yùn)算產(chǎn)生一新影像4的第m列像素列的第b個(gè)像素值，其中，X≦b≦Y，且b為正整數(shù)。

處理單元3的加法器33將第二個(gè)像素值(L2)和卷積值Δ進(jìn)行加法運(yùn)算而得到新影像4的第一列像素列(m=1)的第二個(gè)像素值(M2)。

步驟(E) 處理單元3判斷Y的現(xiàn)有數(shù)值是否等于N，若是，則完成第m列的圖像處理，若否，則進(jìn)到步驟(F)。

步驟(F) 處理單元3將X的現(xiàn)有數(shù)值加1做為下一個(gè)數(shù)值，Y的現(xiàn)有數(shù)值加1作為下一個(gè)數(shù)值，回到步驟(A)。

處理單元3判斷第一列像素列的六個(gè)像素值還未運(yùn)算完成，處理單元3則開(kāi)始第二階段而進(jìn)到步驟(F)。

<第二階段>

參閱圖5，處理單元3將第一階段的X的現(xiàn)有數(shù)值和Y的現(xiàn)有數(shù)值各自加1分別做為第二階段的X值和Y值(X=2，Y=4)而回到步驟(A)執(zhí)行儲(chǔ)存來(lái)自色域轉(zhuǎn)換單元2的影像22的第一列像素列(m=1)的第二個(gè)像素值(L2)至第四個(gè)像素值(L4)，并繼續(xù)步驟(B)至步驟(F)，此動(dòng)作說(shuō)明類似于第一階段，故不再贅述，直到處理單元3判斷Y的現(xiàn)有數(shù)值等于N(N=6)，則進(jìn)到步驟(G)。

步驟(G)處理單元3判斷m的現(xiàn)有數(shù)值是否等于M，若是，則完成圖像處理，若否，則進(jìn)到步驟(H)。

步驟(H)處理單元3將m的現(xiàn)有數(shù)值加1做為下一個(gè)數(shù)值，X的下一個(gè)數(shù)值等于1，Y的下一個(gè)數(shù)值等于a，回到步驟(A0)

<第三階段>

參閱圖6，處理單元3將第二階段的m的現(xiàn)有數(shù)值加1做為第三階段的數(shù)值(m=2)，且于第三階段時(shí)的X的數(shù)值等于1(X=1)，Y的數(shù)值等于a(Y=a=3)，回到步驟(A0)依序接收影像22的第二列像素列的第一個(gè)像素值(L7)至第三個(gè)像素值(L9)，并繼續(xù)步驟(A)至步驟(G)，此動(dòng)作說(shuō)明類似于第一階段和第二階段，故不再贅述，直到處理單元3判斷m的現(xiàn)有數(shù)值等于M(M=6)，且Y的現(xiàn)有數(shù)值等于N(N=6)，則完成圖像處理，如圖8所示。

另外，需特別說(shuō)明的是，本發(fā)明圖像處理方法的主要轉(zhuǎn)換像素為每一列像素列(m=1~M)的第二個(gè)像素值至第N-1個(gè)像素值(b=2~(N-1))，以本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例的主要轉(zhuǎn)換像素為第一列像素列至第六列像素列的第二個(gè)像素值至第五個(gè)像素值，而第一列像素列至第六列像素列的第一個(gè)像素值(L1、L7、L13、L19、L25和L31)與第六個(gè)像素值(L6、L12、L18、L24、L30和L36)則保持原狀不做處理。

再者，本發(fā)明圖像處理方法還可藉由本實(shí)施例的(公式2)所運(yùn)算得到的卷積值Δ再加以簡(jiǎn)化而得到如(公式3)所示的卷積值Δ。

卷積值

(公式3)

參閱圖9，本發(fā)明的運(yùn)算器32亦可直接使用另一模板與第一個(gè)像素值(L1)至第三個(gè)像素值(L3)進(jìn)行卷積運(yùn)算，且另一模板僅有三個(gè)系數(shù)個(gè)數(shù)，而三個(gè)系數(shù)的三個(gè)系數(shù)權(quán)重分別經(jīng)由(公式3)的運(yùn)算設(shè)計(jì)而設(shè)定為(-1.5)、3和(-1.5)，因此，運(yùn)算器32可直接將第一個(gè)像素值(L1)至第三個(gè)像素值(L3)與另模板進(jìn)行卷積運(yùn)算而得到與上述第一階段的步驟(B)和步驟(C)相同的卷積值，也就是說(shuō)，本發(fā)明圖像處理方法可藉由改變模板的系數(shù)個(gè)數(shù)與系數(shù)權(quán)重，而使步驟(B)和步驟(C)合為一個(gè)步驟而簡(jiǎn)化運(yùn)算器32的處理過(guò)程。

綜上所述，由上述實(shí)施例可知本發(fā)明的圖像處理裝置1具備以下優(yōu)點(diǎn)：

1.減少振鈴現(xiàn)象：運(yùn)算器32藉由內(nèi)插法擴(kuò)展將接收到的三個(gè)像素值擴(kuò)展成五個(gè)像素值，藉此使相鄰的二個(gè)像素值彼此的間的邊界落差不會(huì)過(guò)大，進(jìn)而使新影像4的振鈴現(xiàn)象降低。

2.減少硬件儲(chǔ)存面積：現(xiàn)有技術(shù)的圖像處理技術(shù)至少儲(chǔ)存九個(gè)像素值，并根據(jù)所儲(chǔ)存的九個(gè)像素值加以運(yùn)算處理而得到新影像的多個(gè)新像素值的其中的一個(gè)；而本發(fā)明圖像處理裝置1，以上述實(shí)施例為例，僅需藉由緩沖器31預(yù)先儲(chǔ)存二個(gè)像素值(第X個(gè)像素值至第Y-1個(gè)像素值)，再藉由運(yùn)算器32根據(jù)儲(chǔ)存于緩沖器31的二個(gè)像素值和實(shí)時(shí)自影像22接收到的另一個(gè)像素值(第Y個(gè)像素值)，進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算而產(chǎn)生新影像4的多個(gè)像素值的其中的一個(gè)，顯然，由于本發(fā)明可實(shí)時(shí)接收另一個(gè)像素值(第Y個(gè)像素值)，所以緩沖器31的硬件儲(chǔ)存面積從儲(chǔ)存九個(gè)像素值降至儲(chǔ)存二個(gè)像素值，因此，本發(fā)明圖像處理裝置1確實(shí)可以減少硬件儲(chǔ)存面積。

顯然，本發(fā)明圖像處理裝置1及其圖像處理方法確實(shí)能達(dá)成本發(fā)明的目的。

惟以上所述者，僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡是依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍及專利說(shuō)明書內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。