專利名稱：圖像處理裝置和圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于處理圖像的圖像處理裝置和圖像處理方法。
背景技術(shù)：
為了改善圖j象質(zhì)量，可以處理圖l象。例如，/>開了一種4支術(shù)， 其中，通過將圖像數(shù)據(jù)分解為低頻成分、中頻成分、以及高頻成分， 抑制了圖像的粗糙度并且增強(qiáng)了清晰度(例如，見JP-A2003-281531 (KOKAI))。

發(fā)明內(nèi)容
這里，圖〗象的平面色區(qū)(plain region )中可存在色調(diào)的輕孩丈電 平差(level difference )。這種色調(diào)的電平差(邊界)成為馬赫帶(mach band)的起因。當(dāng)將不同的色調(diào)順序地排列在空間中時(shí)，即使色調(diào) 之間的差別很細(xì)微，其邊界也會被識別為條紋。尤其是在由離散數(shù) 據(jù)構(gòu)成的數(shù)字圖片中，馬赫帶很容易出現(xiàn)。
本發(fā)明的目的是提供一種圖像處理裝置和圖{象處理方法，以降 低圖像中色調(diào)的電平差。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像處理裝置包括分解單元，用于將圖 像信號分解為其空間頻率4皮此不同的多個(gè)頻率成分；4是取單元，用 于基于多個(gè)頻率成分中的每一個(gè)來提取圖像信號的變化成分 (variation component )，其中，變4匕成分的纟色^H直小于予貞定參考^f直； 計(jì)算單元，用于基于提取的變化成分，計(jì)算圖像信號的電平差量； 以及減法單元，用于從圖像信號中減去計(jì)算出的電平差。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像處理方法包括將圖像信號分解為其 間頻率4皮此不同的多個(gè)頻率成分；基于多個(gè)頻率成分中的每一厶
工
來提取圖像信號的變化成分，其中，變化成分的絕對值小于預(yù)定參 考值；基于提取的變化成分來計(jì)算圖像信號的電平差量；從圖像信 號中減去計(jì)算出的電平差。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圖像處理裝置的框圖。
圖2是示出細(xì)微變化提取單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實(shí)例的框圖。
圖3是示出在細(xì)樣么量提取部中的輸入值Vi與輸出值Vo之間關(guān) 系的曲線圖。
圖4是示出在垂直處理單元和水平處理單元中進(jìn)行處理之前的 圖l象實(shí)例的一見圖。
圖像實(shí)例的視圖。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第 一實(shí)施例的修改實(shí)例的圖像處理裝置 的框圖。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的圖像處理裝置的框圖。
圖8是示出計(jì)算單元中的處理程序的實(shí)例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施例)
下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1是示出^^艮據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖^f象處理裝置100的框 圖。圖^象處理裝置100具有調(diào)諧器101、 MPEG編碼器102、解碼 器103、 4言號分離單元104、垂直處理單元105、水平處J里單元106、 顯示控制單元107、以及顯示單元108。
調(diào)諧器101接收廣播信號，選擇并輸出廣播信道。編碼器102 將乂人調(diào)諧器101輸出的信號編碼為壓縮編碼^:據(jù)，例如MPEG (運(yùn) 動圖像專家組)2。解碼器103將從編碼器102輸出的壓縮編碼信 號解碼為可由顯示單元108顯示的形式的信號(圖^f象信號)。
信號分離單元104將圖像信號分離為亮度信號Y和色彩信號 Cr、 Cb。亮度信號Y是表示圖像亮度的信號。色彩信號Cr、 Cb分 別是B-Y色差信號和R-Y色差信號，并且表示圖像的色差。亮度 信號Y和色彩信號Cr、 Cb包括分別表示每個(gè)像素的亮度和顏色的 像素信號。像素信號是用于控制作為顯示單元108中用于顯示的單 元的像素的信號。
垂直處理單元105處理乂人信號分離單元104輸出的亮度信號Y, 以在圖l象的垂直方向上降j氐色調(diào)的電平差。水平處理單元106處理 由垂直處理單元105處理的亮度信號Y，以在圖^象的水平方向上降 低色調(diào)的電平差。如在后面將要說明的，除了亮度信號Y以外，還可以處理色彩^言號Cr、 Cb。這里，以垂直方向和水平方向的順序 處理亮度4言號Y。該處理順序可以顛倒，或者可以并4亍4丸^f亍處理。 垂直處理單元105和水平處理單元106的細(xì)節(jié)爿奪在后面進(jìn)4于描述。
顯示控制單元107控制顯示單元108中的顯示。顯示單元108 是諸如CRT和液晶顯示裝置的顯示部件。顯示單元108中顯示水平 像素?cái)?shù)為Nh且垂直像素?cái)?shù)為Nv的圖像。
(垂直處理單元105和水平處理單元106的細(xì)節(jié))
垂直處理單元105具有頻率成分分解單元110、細(xì)〗殷變化j是取 單元121至124、平均單元130、和減法單元SUBA，并且減去垂 直方向上的細(xì)微電平差。
頻率成分分解單元110具有延遲元件111至118。延遲元件111 至118為例如線路存儲器，并且在垂直方向上將亮度信號Y延遲一 個(gè)像素。這里，亮度信號Y在垂直方向上被延遲一個(gè)像素，而在水 平方向上^皮延遲Nh個(gè)水平^f象素。
通過使用八個(gè)延遲元件111至118,在垂直方向上生成±4個(gè)延 遲的像素。結(jié)果，通過將要被處理的像素信號A。作為基準(zhǔn)，提取 四組頻率成分(A-i， A0， A+i),其中(i=l至4)。順《更4是及，i口 后面將要描述的，可以4吏用五組或更多組頻率成分。
頻率成分(A-i， A。， A+i)是一組^像素信號，頻率成分以下標(biāo) "i"的順序從短波長(高頻)到長波長(低頻)。像素信號AQ、 A±i
表示要^皮處理的像素Po以及在垂直方向上乂人^象素Po移動l象素凄t為
土i的像素信號P±i。
順便提及，由于順序地將亮度信號Y中的像素信號輸入至頻率 成分分解單元110中，所以每個(gè)像素信號成為要被處理的像素信號 A0。
四組頻率成分(A —i， A。， A+i)被分別輸入至細(xì)微變化提取單 元121至124,并且每個(gè)細(xì)微變化提取單元提取像素Po的鄰域中的 頻率成分的細(xì)樣史變化量。
圖2是示出細(xì)微變化提取單元151至154的內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)例的框 圖。細(xì)樣i變化才是耳又單元151至154具有減法單元171至173、選4奪 器174、絕對值計(jì)算單元181、 185、細(xì)微量才是取單元182、 186、最 小^f直計(jì)算單元183、和符號返回單元184。
減法單元171至173中的每一個(gè)才艮據(jù)以下7>式(1 )計(jì)算作為 ^f象素信號A — i、 A。、 A+i差的值Cl至C3:
Cl = Ao-A —j
C2 = Ao - A+i
C3 = A —i-A+i 公式(1 )
值C1和C2表示相對于像素Po的亮度的亮度變化量，而值C3 表示像素PG的鄰域中的亮度是上升(遞增的趨勢)還是下降(遞減 的趨勢)。選擇器174輸出值Cl和C2中的絕對值較大者，作為值 D。
值C3和從選擇器174輸出的值D表示像素P0的鄰域中亮度的 變化量。該變化量可表示亮度的電平差。如后面將要描述的，在平 均單元130中求來自細(xì)微變化提取單元121至124的輸出的平均值， 使得變化量具有作為亮度的電平差的意義。
絕對值計(jì)算單元181、 185分別計(jì)算值D和值C3的絕對值。 這是為了通過消除值D和C3的符號而便于細(xì)微量提取單元182、 186中的處理。
細(xì)微量提取單元182、 186修正值D和C3并且提取細(xì)微量。
圖3是示出細(xì)孩i量提取單元182、 186中輸入值Vi與輸出值Vo 之間關(guān)系的曲線圖。對于等于或小于參考值V1的值，輸入值Vi與 輸出值Vo相等(無改變地輸出輸入值Vi)。在這種情況下，無改變 地提取等于或小于參考值VI的值，作為電平差。當(dāng)輸入值Vi超過 參考值V1時(shí)，將輸出值Vo固定為參考值VI (輸出的舍入)。換句 話說，存在一種趨勢，即，不將大于參考值VI的值作為細(xì)微值提 取。此外，如果輸入值Vi超過參考值V2 (轉(zhuǎn)向值)，則輸出值Vo 變小并且在參考值V3處收斂為"0 (零)"。
才艮據(jù)參考值VI至V3可以將值Vi進(jìn)4亍如下分類。
(1) 才是耳又區(qū)域(0至V1)
在該區(qū)域中，輸入值Vi凈皮無改變地專釙出。換句話"i兌，將1#入 值Vi作為細(xì)微量提取。
(2) 非4是取區(qū)域OV3 )
在該區(qū)域中，不輸出輸入值Vi。換句話說，不將輸入值Vi作 為細(xì)樣i量4是耳又。
(3) 邊界區(qū)域(VI至V3)
該區(qū)域是提取區(qū)域與非提取區(qū)域的邊界，并且將輸入值Vi減
小并輸出。這是一種用于緩沖的區(qū)域。存在當(dāng)直接連接提取區(qū)域與 非提取區(qū)域時(shí)出現(xiàn)噪聲的可能性。
可以將該邊界區(qū)域進(jìn)一步分為兩個(gè)區(qū)域。
1 )不變區(qū):t或(VKV2)
在該區(qū)域中，輸出值Vo是與輸入值Vi無關(guān)的常量(VI )。 2)遞減區(qū)域(V2〈V3 )
在該區(qū)域中，輸出值Vo隨著輸入值Vi的增加而減小。
為了平滑地連接提取區(qū)域與非提取區(qū)域，以防止圖像中不必要 地出現(xiàn)噪聲，如上對邊界區(qū)域進(jìn)行分類。這里，通過兩條直線(線 性函數(shù))的組合來分類邊界區(qū)域，然而可通過三條或更多直線的組 合來分類邊界區(qū)域。還可以通過曲線(次凄丈大于1的多項(xiàng)式函凄t等) 來表示邊界區(qū)域中的輸入值Vi與輸出值Vo之間的關(guān)系。此外，可 通過曲線(次數(shù)大于1的多項(xiàng)式函數(shù)等)表示拔JF又區(qū)域和邊界區(qū)域 兩者中的輸入值Vi與輸出值Vo之間的關(guān)系。在這種情況下，這些 區(qū)域之間的邊界變得不清楚。
對于參考量V1、 V2、 V3，采用適合于細(xì)微量提取的目的的值。 例如，當(dāng)值D的最大值是"210-1" ( IO位)時(shí)，可采用"4"、 "5"、 和"9"作為參考量V1、 V2、 V3。在該實(shí)例中，參考量V1、 V2、 V3 與值D的最大值的比值R1、R2、R3( Vl/Dmax、V2/Dmax、V3/Dmax) 是3.9xl03、 4.9xl(r3、以及8.8xl0-3?？紤]到細(xì)微量提取的目的, 優(yōu)選地，比值Rl充分小于"l"。例如，比值Rl、 R2、 R3為大約1/100 或1/50。如果比值R1、 R2、 R3小到一定程度，可根據(jù)需要適當(dāng)?shù)?br> 確定參考量V1、 V2、 V3。例如，當(dāng)值D的最大值為"21Q-1"時(shí)， 與其相應(yīng)地，可以確定參考值VI為"7",并且參考^f直V2、 V3為"7"、 "16"。
最小值計(jì)算單元183輸出值Do和C30中的絕對值較小者，值 Do和C3o對應(yīng)于在細(xì)孩史值提取單元182、 186中提取的(修正的) 值D和C3。這是用于通過將要被修正的值最小化來防止所處理的 像素信號成為圖像噪聲的措施。
這里，可以將最小值計(jì)算單元183、絕對值計(jì)算單元185、以 及細(xì)樣i量提取單元186的功能集成到選l奪器174中。這是因?yàn)閷V人 值D和C3中選擇的值執(zhí)行與在最小值計(jì)算單元183中執(zhí)行的相同 處理(絕對值計(jì)算、細(xì)樣i量^是耳又)。
如果將最小值計(jì)算單元183的功能集成到選擇器174中，則將 值Cl至C3輸入至選擇器174中，并且基于以下條件(1 )、 ( 2 )選 #^直D (省略了最小值計(jì)算單元183、絕對值計(jì)算單元185、和細(xì) 孩吏量4是耳又單元186 )。
(1 )值C3的絕對值大于值Cl和C2的絕對值(|C3|>|C1|， |C2|) 的情況。
在這種情況下，在對應(yīng)于像素信號Aq的像素Po的鄰域中，像 素信號的強(qiáng)度上升或下降(處于遞增的趨勢或處于遞減的趨勢)。 在這種情況下，選4奪值C1和C2中的絕對值較大者。換句話i兌，通 過將像素信號A。作為參考，選擇具有較大變化量的值。認(rèn)為絕對 值較大者表示亮度電平差的實(shí)際狀態(tài)。
(2)值C3的絕對值小于值Cl和C2的絕對1直中至少任意一個(gè) (|C3|<max (|C1|， |C2|))的情況。在這種情況下，在對應(yīng)于像素信號Ao的像素Po的鄰域中，以 像素P。為中心，像素信號的強(qiáng)度形成堤(mound)狀或碗狀(既不 是遞增趨勢又不是遞減趨勢)。在這種情況下，選擇值C3作為值D。 換句話說，選擇像素PQ的兩端的像素P±i的像素信號Ad之間的差。 由于認(rèn)為像素P。中的像素信號(亮度值)Ao本身沒有助于圖像內(nèi) 亮度的電平差，所以忽略像素信號(亮度值)A0。
符號返回單元184返回由絕對值計(jì)算單元181、 185中的絕對 值獲取所消除的符號。結(jié)果，從符號返回單元184(細(xì)微變化提取 單元121至124 )輸出值E。來自細(xì)樣t變化才是取單元121至124的 輸出分別由值E1至E4表示。
如下面的公式(2)所示，平均單元130求來自細(xì)微變化提取 單元121至124的每個(gè)頻率成分的亮度細(xì)微變化E1至E4的平均值， 并且進(jìn)一步將該平均值與(1/2 )相乘以計(jì)算值F。值F具有作為垂 直方向上的亮度細(xì)微電平差的意義。
F= (( El+E2+E3+E4 ) /4 ) /2......公式(2 )
因?yàn)榭紤]到像素信號Aq包括垂直方向上和水平方向上的亮度 電平差，所以將平均值與(1/2)相乘。如后面將要描述的，與在垂 直方向上類似，同樣，在水平方向上，通過細(xì)樣t變化提取單元151 至154計(jì)算作為每個(gè)頻率成分的亮度細(xì)孩i變化的值Gl至G4。如下 面的公式(3 )所示，平均單元160從這些值Gl至G4計(jì)算值H。
H = (( Gl + G2 + G3 + G4 ) /4 ) /2......公式(3 )
這些值F與H的和K ( = F + H)具有作為垂直方向上和水平 方向上的亮度電平差的意義。如下面的公式(4)所示，該值K是
細(xì)孩i變化El至E4、以及垂直方向上和水平方向上的每個(gè)頻率成分 的亮度G1至G4的平均值。
<formula>formula see original document page 14</formula>公式(4)
如上所述，對于公式(2)中的(1/2),考慮到像素信號Ao中 不僅包括垂直方向上的電平差而且包括水平方向上的電平差。
通過這樣求平均值獲得細(xì)^f鼓的電平差。亮度的電平差通常如 下。即，亮度在相鄰像素之間變化，并且即使在不同的像素中其附 近的亮度也基本保持恒定。即，就亮度的空間頻率而言，亮度的電 平差出現(xiàn)在從高頻到低頻的一定程度的范圍內(nèi)。所以，通過求每個(gè) 頻率成分的亮度的細(xì)樣t變化的平均值，包括在這些成分中的每一個(gè) 中的量(即，亮度的電平差)可以作為值E獲得。
這里，基于在士4個(gè)像素的范圍中的空間頻率內(nèi)的細(xì)樣t變化的平 均值，提取亮度的電平差?？紤]擴(kuò)展空間頻率的該范圍。例如，考 慮在±5個(gè)或更多像素的范圍內(nèi)獲得空間頻率的平均值。這意味著基 于頻率成分的更寬范圍提取電平差，有可能提高提取的精確度。
然而，如果頻率成分的范圍太寬，存在提取的精確度會減小的 可能性。這是因?yàn)橐惶崛〉牧炼鹊碾娖讲詈芸赡懿话ㄔ诘陀谄?中出現(xiàn)亮度的電平差的頻率的頻率成分中。例如，如果在每50個(gè) 像素的顯示上出現(xiàn)亮度的電平差，則i人為電平差的信息不包括在 ±25或更多4象素范圍內(nèi)的空間頻率成分中。
平均單元130求細(xì)樣史變4匕El至E4的平均值而不進(jìn)^f亍加^又。這 里，如下面的公式(5)所示，可通過對細(xì)孩i變化El至E4進(jìn)行加 權(quán)平均來計(jì)算值F。
F = ( m 1 *E 1 +m2*E2+m3*E3+m4*E4 )
/ (( ml+m2+m3+m4 ) *2 )......公式(5 )
這里，ml至m4是斥又重。^尤選i也，這些4又重ml至m4在高步貞 側(cè)大并且在低頻側(cè)小。如上所述，存在包括在低頻的頻率成分中的 電平差很小的可能性。
通過AVf象素信號A。減去^f直F,減法單元SUBA /人原始信號A0 中消除垂直方向上的細(xì)微電平差的成分。因此，垂直成分中的細(xì)微 電平差降4氐處理結(jié)束。
水平處理單元106具有頻率成分分解單元140、細(xì)孩么變化纟是耳又 單元151至154、平均單元160、減法單元SUBB,并且處理由垂直 處理單元105處理過的亮度信號。通過將纟皮處理的1象素信號B。作為 基準(zhǔn)，類似于垂直方向上，水平處理單元106降^f氐水平方向上的細(xì) 微電平差。
頻率成分分解單元140具有延遲元件141至148。延遲元件141 至148在水平方向上將亮度信號Y延遲一個(gè)像素。通過利用延遲元 件141至148,在水平方向上生成±4個(gè)延遲的像素。結(jié)果，通過將 要被處理的像素信號Bo作為基準(zhǔn)，提取四組頻率成分(B-i, B0， B+i) " = 1至4)。
將四組頻率成分(B-i， B。， B+i)輸入至細(xì)微變化提取單元151 至154，從而計(jì)算作為水平方向上每個(gè)頻率成分的亮度細(xì)微變化的 值Gl至G4。根據(jù)上述/>式(3 ),平均單元160從這些值Gl至G4 計(jì)算作為水平方向上亮度的細(xì);f鼓電平差的值H。
通過/人<象素信號Bo中減去值H,減法單元SUBB 乂人〈象素孑言號 B0中消除水平方向上的細(xì)微電平差成分。結(jié)果，從像素信號Aq中 消除了垂直方向上和水平方向上的亮度細(xì)微電平差。
水平處理單元106中的處理內(nèi)容與垂直處理單元105中的處理 內(nèi)容基本上沒有差別，并且將不進(jìn)行其他詳細(xì)描述。
例如，當(dāng)觀看具有少量色調(diào)的圖像時(shí)，可以識別出亮度的細(xì)微 電平差。特別地，當(dāng)細(xì)微色調(diào)電平差排列在圖像中諸如藍(lán)天的單色 部分中時(shí)，人會將色調(diào)電平差識別為馬赫帶。通過垂直處理單元105 和7k平處理單元106, 乂人亮度4言號Y中減少垂直方向上和7K平方向 上的細(xì)微電平差成分(色調(diào)電平差的平滑)。結(jié)果，減少了圖像中 的馬赫帶。
圖4和圖5是示出在垂直處理單元105和水平處理單元106中
進(jìn)行處理之前與之后的圖像實(shí)例的視圖。在圖4中，觀察到了圖像 中亮度的電平差，而圖在5中減小了圖像中亮度的電平差。
如果以大量的色調(diào)顯示具有少量色調(diào)的圖^f象，垂直處理單元 105和水平處理單元106中的細(xì)微電平差減小處理變得特別有效。 顯示單元108可顯示的色調(diào)數(shù)量可大于原始圖像中的色調(diào)數(shù)量。在 這種情況下，在減小圖像中的細(xì)微電平差的過程中，可以使用原始 圖像中未使用的色調(diào)。結(jié)果，減小了細(xì)微電平差(馬赫帶)而不會 石皮壞存在于高頻區(qū)的細(xì)節(jié)信息。
圖寸象本身的色調(diào)數(shù)量與顯示單元108中的色調(diào)數(shù)量之間的差異 出現(xiàn)的原因是例如廣播信號有多位。換句話說，由于技術(shù)的進(jìn)步(例 如，半導(dǎo)體技術(shù)的小型化)，廣播信號等具有多位。例如，廣播信 號的色調(diào)數(shù)量從8至10位改變?yōu)?2至14位。在這種情況下，存 在通過高位廣播信號發(fā)射對低位廣播信號生成的圖像數(shù)據(jù)的可能
性。作為圖像的色調(diào)數(shù)量與顯示器中的色調(diào)數(shù)量之間出現(xiàn)差異的另 一個(gè)原因，可以列舉為了發(fā)射的效率等所進(jìn)行的信息壓縮。換句話 說，將最初具有高位的圖像數(shù)據(jù)舍入為低位的圖像數(shù)據(jù)。
(改進(jìn)實(shí)例)
圖6是示出4艮據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的改進(jìn)實(shí)例的圖像處理裝置 200的4匡圖。
在第一實(shí)施例中，為了確實(shí)減小圖像信號中的電平差，在垂直
方向上和水平方向上順序:l也減小細(xì)孩i電平差。另一方面，在本實(shí)施 例中，在水平方向上和垂直方向上并行地減小圖像信號的電平差。
與垂直處理單元105不同，垂直處J里單元205不具有減法單元 SUBA。換句話說，垂直處理單元205 ^又計(jì)算細(xì)微電平差，而不從 像素信號Ao中減小細(xì)微電平差。
像素信號Ao被輸入至水平處理單元206?？梢詫⒘炼刃盘朰 原樣輸入至垂直處理單元206中，^f旦是在之后的減法單元SUBC中 用于定時(shí)調(diào)節(jié)的工作量會變大(延遲量增加)。在減法單元SUBC 中，從來自延遲元件144的像素信號Bo中消除來自平均單元130、 160的細(xì)微電平差成分。在這種情況下，減法單元SUBC以作為參 考的像素信號Bo與來自平均單元130、 160的細(xì)微電平差成分彼此 對應(yīng)的方式，延遲來自平均單元160的細(xì)孩史電平差成分。
在該改進(jìn)實(shí)例中，可以并行地才是取水平方向上和垂直方向上的 細(xì)微電平差。順便提及，如果圖像處理裝置200具有增強(qiáng)器電路等， 則可通過與增強(qiáng)器電路等共享延遲元件141至148來減小電i 各尺 寸。
(第二實(shí)施例)
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的圖像處理裝置300的框 圖。圖像處理裝置300具有調(diào)諧器101、 MPEG編碼器102、解碼 器103、圖像緩沖器301、 302、計(jì)算單元303、計(jì)算緩沖器304、 顯示4空制單元307、以及顯示單元308。
圖像緩沖器301、 302是存儲圖像的存儲裝置，例如，半導(dǎo)體 存儲器。計(jì)算單元303從存儲裝置存儲的圖像中減d、細(xì)微電平差， 并且執(zhí)行到圖像緩沖器302的寫入。計(jì)算單元303可由諸如DSP(數(shù) 字信號處理器)的-更件構(gòu)成。此外，計(jì)算單元可通過;更件(例如， CPU (中央處理單元))與軟件(程序)的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。
計(jì)算緩沖器304是用于計(jì)算單元303中的計(jì)算的緩沖存儲器。 顯示控制單元307將寫入圖傳J爰沖器302中的圖^f象顯示在顯示單元 308上。顯示單元308是i者如CRT和液晶顯示裝置的顯示元^f牛。
圖8是示出在計(jì)算單元303中的處理步驟的實(shí)例的流程圖。X 軸和Y軸被設(shè)置在圖像的水平方向和垂直方向上。圖像中的像素由 X軸(0至Xmax )和Y軸(0至Ymax )表示。才奐句話-說，X方向 上的像素?cái)?shù)是(乂11^乂+ 1 ),以及Y方向上的像素?cái)?shù)是(Ymax+ 1 )。
才艮據(jù)以下步驟，為圖4象中的每個(gè)<象素消除了 X方向和Y方向 (水平方向和垂直方向)上的各個(gè)細(xì)微電平差。
(1 )將圖像數(shù)據(jù)存儲到計(jì)算緩沖器304中(步驟Sll )
將要被處理的像素的X和Y方向上士4個(gè)像素范圍內(nèi)的亮度數(shù) 據(jù)存儲至計(jì)算緩沖器304中的變量Xp[O]至Xp[9]以及Yp[O]至Yp[9]中。這是為了處理的效率。順便提及，Xp[5]和Yp[5]是要被處理的 像素中的亮度數(shù)據(jù)，并且具有相同的值。
(2) 圖像邊緣的處理(步驟S12)
如果要被處理的像素位于圖像的邊緣鄰域(接近"0 (零)"或 X軸上的Xmax,或者接近"0 (零)"或Y軸上的Ymax ),則執(zhí)行 邊纟彖處理。在這種情況下，在要^皮處理的^f象素的X和Y方向上的士4 個(gè)像素范圍內(nèi)可能不存在亮度數(shù)據(jù)。在這種情況下，將臨時(shí) (tentative)的亮度數(shù)據(jù)寫入計(jì)算緩沖器304中。臨時(shí)的亮度數(shù)據(jù) 是，例如，圖像邊緣中的亮度數(shù)據(jù)。
(3) 每個(gè)頻率成分的細(xì)微變化的提取(步驟S131至S138)
才是取X和Y方向每個(gè)方向上的每個(gè)頻率成分的細(xì)孩l變化。結(jié) 果，計(jì)算細(xì)微變化量Xs[l]至Xs[4]和Ys[l]至YS[4]。細(xì)微變化量提 取的該步驟是與細(xì)微變化提取單元121至124、以及151至154中
的步驟類似的步驟，并且將不進(jìn)行詳細(xì)描述。
(4) 席位變化的平均值的計(jì)算(步驟S14)
才艮據(jù)下面的公式(6),計(jì)算所計(jì)算的細(xì)孩i變化量Xs[l]至Xs[4] 與Ys[l]至Ys[4]的平均值。該公式(6)與已經(jīng)描述的公式(4)基 本上相同。
XYav= (Xs[l]+...+Xs[4]+...+Ys[l] +…+Ys[4]) /8 …… 公式(6 )
該平均值X Yav具有作為X和Y方向上的細(xì)樣史電平差成分的意義。 (5 )從要被處理的像素的亮度值Xp[5]減去平均值XYav (步 驟S15 )
從要被處理的像素的亮度值Xp[5]減去平均值XYav，以計(jì)算其 中已經(jīng)減小細(xì)微電平差成分的像素?cái)?shù)據(jù)XYout。
<formula>complex formula see original document page 20</formula>(6)像素凄t據(jù)XYout的輸出(步驟S16)
將已經(jīng)處理的像素?cái)?shù)據(jù)XYout從計(jì)算單元303輸出，并且將 其寫入到圖像緩沖器302中。
替換要被處理的像素并重復(fù)上述處理。結(jié)果，將處理后的圖像 數(shù)據(jù)寫入圖像緩沖器302中并通過顯示控制單元307顯示在顯示單 元308上。
(其他實(shí)施例)
本發(fā)明的實(shí)施例不限于上述實(shí)施例，而是可以擴(kuò)展或改進(jìn)，并 且擴(kuò)展或改進(jìn)的實(shí)施例包括在本發(fā)明的才支術(shù)范圍內(nèi)。
在上述實(shí)施例中，減小了亮度信號Y中的細(xì)微電平差。可以減 小色彩信號Cr、 Cb中的細(xì)微電平差。除了從亮度信號Y中減小細(xì) 樣吏電平差，還可以^v色彩信號Cr、 Cb中減小細(xì)孩i電平差。在這種 情況下，對于色彩信號Cr、 Cb中的每個(gè)，增加了例如類似于垂直 處理單元105和水平處理單元106的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1. 一種圖像處理裝置，包括分解單元，用于將圖像信號分解為其空間頻率彼此不相同的多個(gè)頻率成分；提取單元，用于基于所述多個(gè)頻率成分中的每一個(gè)，提取所述圖像信號的變化成分，其中，所述變化成分的絕對值小于預(yù)定參考值；計(jì)算單元，用于基于所提取的變化成分，計(jì)算所述圖像信號的電平差量；以及減法單元，用于從所述圖像信號中減去計(jì)算出的所述電平差量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，所述計(jì)算單元基于所提取的變化成分的平均值， 計(jì)算所述電平差量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，進(jìn)一步包括變化量計(jì) 算單元，用于計(jì)算所述信號在所述多個(gè)分解的頻率成分的每一 個(gè)中的變化量，其中，所述揭:耳又單元從所述變化量的每一個(gè)中才是取其絕 對值小于所述預(yù)定參考值的所述變化成分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其中，基于所述多個(gè)頻率成分的每個(gè)中所述信號的變化 趨勢，所述變化量計(jì)算單元計(jì)算所述變化量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其中，所述圖像信號具有多個(gè)像素信號；以及 所述頻率成分由所述多個(gè)^f象素信號的組合構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，其中，當(dāng)所述頻率成分的所述信號為遞增趨勢或?yàn)檫f減 趨勢時(shí)，通過將所述每個(gè)頻率成分的中心像素作為參考，所述 變化量計(jì)算單元計(jì)算所述變化量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，其中，當(dāng)所述頻率成分的所述信號既不為所述遞增趨勢 又不為所述遞減趨勢時(shí)，基于所述每個(gè)頻率成分兩端的4象素， 所述變化量計(jì)算單元計(jì)算所述變化量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，所述圖像信號至少是亮度信號或色彩信號中的一個(gè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，進(jìn)一步包括顯示單元，用于基于所述減去得到的圖像信號來顯示圖像。
10. —種圖l象處理方法，包括將圖像信號分解為其空間頻率彼此不同的多個(gè)頻率成分；基于所述多個(gè)頻率成分中的每一個(gè)，提取所述圖像信號 的變化成分，所述變化成分的絕對值小于預(yù)定參考值；基于所述提取的變化成分，計(jì)算所述圖像信號的電平差 量；以及從所述圖像信號中減去所計(jì)算出的電平差。
全文摘要
將圖像信號分解為其空間頻率彼此不同的多個(gè)頻率成分；基于多個(gè)頻率成分中的每一個(gè)，提取圖像信號的變化成分，變化成分的絕對值小于預(yù)定參考值；基于提取的變化成分計(jì)算圖像信號的電平差量；并且從圖像信號中減去計(jì)算出的電平差量。
文檔編號H04N9/64GK101207828SQ20071012754
公開日2008年6月25日 申請日期2007年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者宮沢弘俊 申請人:株式會社東芝