專利名稱：信號(hào)處理設(shè)備和方法、以及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號(hào)處理設(shè)備和方法、以及程序，尤其涉及一種能夠 對(duì)具有噪聲組成的邊緣和具有小幅度的邊緣進(jìn)行穩(wěn)定的瞬變改進(jìn)的信號(hào)處理i殳備和方法以及程序。
技術(shù)背景到目前為止，作為一種改進(jìn)圖像信號(hào)的瞬變的方法，提出了一種通過 輸入亮度信號(hào)自身來改進(jìn)瞬變的方法。例如，相關(guān)的有在曰本未審查專 利申請(qǐng)第7-59054號(hào)公凈艮中描述的方法，以及在曰本未審查專利申請(qǐng)第 2006-081150號(hào)公報(bào)中由本申請(qǐng)人公開的方法。應(yīng)該注意，采用日本未審 查專利申請(qǐng)第2006-081150號(hào)公才艮中公開的方法，能夠解決日本未審查專 利申請(qǐng)第7-59054號(hào)公報(bào)中的問題。然而，根據(jù)相關(guān)領(lǐng)域中的上述方法，對(duì)亮度信號(hào)自身改進(jìn)瞬變，因此， 取決于噪聲組成等的影響，在一些情形中可能難以相對(duì)于時(shí)間軸或空間軸 進(jìn)行穩(wěn)定的改進(jìn)。在這種情形中，會(huì)產(chǎn)生邊緣的抖動(dòng)(wobble)或斷開 (break)。因此，存在這樣的問題難以對(duì)具有小幅度的邊緣進(jìn)行所述改 進(jìn)。考慮到上述情形進(jìn)行本發(fā)明，希望對(duì)具有噪聲組成的邊緣和幅度較小 的邊緣進(jìn)mi定的瞬變改進(jìn)。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種信號(hào)處理設(shè)備，包括分離裝置，用 來將第 一 圖像數(shù)據(jù)分離為保存了第 一 圖像數(shù)據(jù)的邊緣的第 一組成和保存 了邊緣以外成分的第二組成；改進(jìn)裝置，用來對(duì)由分離裝置分離出的第一 組成進(jìn)行改進(jìn)瞬變的處理；以及加法器裝置，用來將由改ii^置進(jìn)行了處 理的第一組成與由分離裝置分離出的第二組成相加，并將作為相加的結(jié)果 獲得的第二圖像數(shù)據(jù)輸出。該分離裝置還包括濾波器裝置，用來對(duì)第一圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行M邊緣 的非線性濾波，以提取并輸出第一組成；以及減法器裝置，用"第一圖 像數(shù)據(jù)中減去從濾波器裝置輸出的第一組成，并將作為減法結(jié)果獲得的第 二組成輸出。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)處理設(shè)備還包括校正裝置，用來校正由改 進(jìn)裝置進(jìn)行了處理的第一組成的對(duì)比度；提取裝置，用來進(jìn)行從由改進(jìn)裝 置進(jìn)行了處理的第一組成中提^u^廓的處理，以輸出第三組成；第一放大 裝置，用來對(duì)由提取裝置輸出的第三組成進(jìn)行放大處理；以及第二放大裝 置，用來對(duì)由分離裝置分離出的第二組成進(jìn)行放大處理，其中，由改進(jìn)裝 置進(jìn)行了處理、然后由校正裝置進(jìn)行了處理的第 一組成和由分離裝置分離 出、然后由第二放大裝置進(jìn)行了放大處理的第二組成與由第 一放大裝置進(jìn) 行了放大處理的第三組成相加，并將作為相加的結(jié)果獲得的圖像數(shù)據(jù)作為 第二圖^lt據(jù)輸出。根據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于信號(hào)處理i殳備的信號(hào)處理 方法，所述方法包括步驟將第一圖像數(shù)據(jù)分離為保存了第一圖像數(shù)據(jù)的 邊緣的第 一組成和保存了邊緣以外成分的第二組成；對(duì)從第 一 圖像數(shù)據(jù)中分離出的第一組成進(jìn)行改進(jìn)瞬變的處理；以及將進(jìn)行了處理的第一組成與 從第一圖^Jt據(jù)中分離出的第二組成相加，并將作為相加的結(jié)果獲得的第 二圖^Nt據(jù)輸出。根據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例，提供一種程序，用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行包括 以下步驟的處理將第一圖傳Jt據(jù)分離為M了第一圖傳Jt據(jù)的邊緣的第 一組成和保存了邊緣以外成分的第二組成；對(duì)從第 一 圖傳教據(jù)中分離出的 第一組成進(jìn)行改進(jìn)瞬變的處理；以及將進(jìn)行了處理的第一組成與從第一圖 像數(shù)據(jù)中分離出的第二組成相加，并將作為相加的結(jié)果獲得的第二圖傳教 據(jù)輸出。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以對(duì)具有噪聲組成的邊緣和具有 小幅度的邊緣進(jìn)行穩(wěn)定的瞬變改進(jìn)。


圖l是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖; 圖2是用于描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)處理的流程圖； 圖3是用于描述圖1的信號(hào)處理的說明圖；圖4是示出圖1的非線性濾波器單元的結(jié)構(gòu)的框圖；圖5是示出圖4的水平方向平滑處理單元的結(jié)構(gòu)的框圖；圖6是示出圖4的垂直方向平滑處理單元的結(jié)構(gòu)的框圖；圖7是示出圖5的非線性平滑處理單元的結(jié)構(gòu)的^f匡圖；圖8是示出圖5的閾值設(shè)置單元的結(jié)構(gòu)的框圖；圖9是用于描述由圖1的信號(hào)處理設(shè)備進(jìn)行的非線性濾波處理的流程圖；圖10是用于描述由圖4的非線性濾波器單元進(jìn)行的水平方向平滑處 理的流程圖；圖11是用于描述由圖4的非線性濾波器單元進(jìn)行的水平方向平滑處 理的說明圖；圖12是用于描述由圖8的閾值設(shè)置單元進(jìn)行的閾值設(shè)置處理的流程圖；圖13是用于描述由圖4的非線性濾波器單元進(jìn)行的非線性平滑處理 的流程圖；圖14是用于描述由圖4的非線性濾波器單元進(jìn)行的微小邊緣確定處 理的流禾呈圖；圖15是用于描述由圖4的非線性濾波器單元進(jìn)行的微小邊緣確定處 理的說明圖；圖16是用于描述由圖4的非線性濾波器單元進(jìn)行的微小邊緣確定處 理的說明圖；圖17是用于描述由圖4的非線性濾波器單元進(jìn)行的微小邊緣確定處 理的說明圖；圖18是用于描述由圖4的非線性濾波器單元i更置權(quán)重的另一種方法 的i兌明圖；圖19是用于描述經(jīng)由在圖8的閾值設(shè)置中設(shè)置的閾值而進(jìn)行的平滑 的效果的說明圖；圖20是用于描述經(jīng)由在圖8的閾值設(shè)置中設(shè)置的閾值而進(jìn)行的平滑 的效果的說明圖；圖21是用于描述由圖4的非線性濾波器單元進(jìn)行的垂直方向平滑處 理的說明圖；圖22是示出圖1的瞬變改進(jìn)單元的結(jié)構(gòu)的框圖；圖23是用于描述圖22的瞬變改進(jìn)處理的說明圖；圖24是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的輪廓加重圖像處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖；圖25是用于描述輪廓加重圖像處理的i5^呈圖；圖26是用于描勤目關(guān)領(lǐng)域中的瞬變改進(jìn)處理的問題的說明圖；圖27是用于描^t目關(guān)領(lǐng)域中的瞬變改進(jìn)處理的問題的說明圖；圖28示出由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)處理設(shè)備進(jìn)行的瞬變改進(jìn)處理 的效果；以及圖29是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括在液晶板中或用來控制液晶 板的驅(qū)動(dòng)的計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)例子的框圖。
具體實(shí)施方式
下文中，將參考附圖來描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)處理設(shè)備。圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)例子。根據(jù)圖1例子的信號(hào)處理設(shè)備能夠?qū)⒘炼刃盘?hào)分離為保存了邊緣部 分的組成(下文中稱作邊緣組成)和邊緣部分以外的組成，改進(jìn)邊緣組成 的瞬變，且還能夠?qū)⑦吘壗M成以外的組成放大。;^據(jù)圖1例子的信號(hào)處理設(shè)備通過包括非線性濾波器單元11、減法 器單元12、瞬變改進(jìn)單元13和加法器單元14而組成。非線性濾波器單元11從輸入圖傳教據(jù)的亮度信號(hào)Yl中提取邊緣組 成ST1，并將邊緣組成ST1提供給減法器單元12和瞬變改進(jìn)單元13。應(yīng) 該注意，后面將參考圖4到圖21描述非線性濾波器單元11的詳細(xì)例子。減法器單元12從輸入圖傳Jt據(jù)的亮度信號(hào)Yl中減去邊緣組成ST1， 并將所得到的邊緣以外的組成TX1提供給加法器單元14。這里，對(duì)非線性濾波器單元11和減法器單元12—起進(jìn)行了考察，可 以理解，輸入圖4象的亮度數(shù)據(jù)Yl被分離為邊緣組成ST1和邊緣以外的組成TX1，邊緣組成ST1被提供給瞬變改進(jìn)單元13,而邊緣以外的組成TX1 被提供給加法器單元14?？紤]到上述情況，在下文中，非線性濾波器單 元11和減法器單元12被合在一起稱作分離部分15。瞬變改進(jìn)單元13對(duì)從非線性濾波器單元11提供的邊緣組成ST1進(jìn) ，定的瞬變改進(jìn)處理，并為加法器單元14提供作為該處理結(jié)果獲得的 邊緣組成ST2，即，邊緣的瞬變得到改進(jìn)的邊緣組成ST2。應(yīng)該注意，在 下文中，邊緣的瞬變得到改進(jìn)的邊緣組成ST2將被稱作改進(jìn)了的邊緣組 成ST2。后面將參考圖22和圖23描述瞬變改進(jìn)單元13的詳細(xì)例子。加法器單元14將從瞬變改進(jìn)單元13提供的改進(jìn)了的邊緣組成ST2 與從減法器單元12提供的邊緣以外的組成TX1相加，并將作為相加的結(jié) 果獲得的亮度信號(hào)Y2 (即，只有邊緣的瞬變得到了改進(jìn)的亮度信號(hào)Y2) 輸出。接下來，將參考圖2的流程圖描述由圖1的信號(hào)處理設(shè)備所進(jìn)行的圖 像處理。在步驟S1中，信號(hào)處理設(shè)備輸入輸入圖像數(shù)據(jù)的亮度信號(hào)Yl。該輸 入的亮度信號(hào)Yl被^^供給非線性濾波器單元11和減法器單元12。例如， 圖3示出輸入圖傳教據(jù)的亮度信號(hào)Yl的波形例子。應(yīng)該注意，圖3所示 的各個(gè)波形是與預(yù)定的一行的預(yù)定范圍內(nèi)的各個(gè)像素的亮度水平相聯(lián)系 的波形。在步驟S2中，非線性濾波器單元11對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)的亮度信號(hào)Yl 進(jìn)行非線性濾波處理。于是，獲得了邊緣組成ST1。應(yīng)該注意，下面將利 用圖9到圖21描述非線性濾波處理的詳細(xì)例子。例如，當(dāng)對(duì)具有圖3所 示波形的亮度信號(hào)Yl進(jìn)行步驟S2中的非線性濾波處理時(shí)，就會(huì)獲得具 有亮度信號(hào)Y1波形下部所示波形的邊緣組成ST1。就是說，圖3示出邊 緣組成ST1的波形例子。在步猓S3中，非線性濾波器單元11輸出邊緣組成ST1。輸出的邊緣 組成ST1被提供給瞬變改進(jìn)單元13和減法器單元12。在步驟S4中，瞬變改進(jìn)單元13對(duì)邊緣組成ST1進(jìn)行瞬變改進(jìn)處理， 并將作為處理的結(jié)果而獲得的改進(jìn)了的邊緣組成ST2輸出。該輸出的改 進(jìn)了的邊緣組成ST2被提供給加法器單元14。應(yīng)該注意，下面將利用圖 22和圖23描述瞬變改進(jìn)處理的詳細(xì)例子。例如，當(dāng)對(duì)具有圖3所示波形 的邊緣組成ST1進(jìn)行步驟S4中的瞬變改進(jìn)處理時(shí)，獲得具有在邊緣組成ST1波形下面所示波形的改進(jìn)了的邊緣組成ST2。就是說，圖3示出改進(jìn) 了的邊緣組成ST2的波形例子。在步驟S5中，減法器單元12從輸入圖傳Jt據(jù)的亮度信號(hào)Yl中減去 邊緣組成ST1，并輸出所得到的邊緣以外的組成TX1。所述輸出的邊緣以 外的組成TX1被提供給加法器單元14。例如，當(dāng)從具有圖3所示波形的 亮度信號(hào)Yl中減去具有亮度信號(hào)Yl波形下面的波形的邊緣組成ST1時(shí)， 獲得具有圖3右上部所示波形的邊緣以外的組成TX1。就是說，圖3示 出邊緣以外組成TX1的波形例子。在步驟S6中，加法器單元14將來自減法器單元12的邊緣以外的組 成TX1與來自瞬變改進(jìn)單元13的改進(jìn)了的邊緣組成ST2相加，并輸出作 為相加的結(jié)果而獲得的亮度組成Y2。例如，當(dāng)具有圖3右上部的波形的 邊緣以外組成TX1與具有圖3左下部的波形的改進(jìn)了的邊緣組成ST2相 加時(shí)，獲得具有圖3右下部的波形的亮度組成Y2。就是說，圖3示出亮 度組成Y2的波形例子。從圖3的該波形可以理解，與輸入圖傳教據(jù)的亮 度信號(hào)Yl相比，亮度組成Y2中只有邊緣的瞬變得到了改進(jìn)。接下來，將參考圖4來描述非線性濾波器單元11的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。緩沖器21臨時(shí)存儲(chǔ)輸入的圖像信號(hào)并將圖像信號(hào)提供給后階段的水 平方向平滑處理單元22。水平方向平滑處理單元22 4吏用目標(biāo)《象素在水平 方向上的鄰近像素和該目標(biāo)像素，在水平方向上對(duì)該目標(biāo)^象素進(jìn)行非線性 平滑處理，并將處理的結(jié)果提供給緩沖器23。緩沖器23臨時(shí)存儲(chǔ)來自水 平方向平滑處理單元22的圖像信號(hào)，并順序地將圖像信號(hào)提供給垂直方 向平滑處理單元24。垂直方向平滑處理單元24^f吏用目標(biāo)像素在垂直方向 上的鄰近《象素和該目標(biāo)《象素，對(duì)該目標(biāo)《象素進(jìn)行非線性平滑處理，并將處 理的結(jié)果提供給緩沖器25。緩沖器25臨時(shí)存儲(chǔ)從垂直方向平滑處理單元 24提供的由在垂直方向上進(jìn)行了非線性平滑的像素構(gòu)成的圖像信號(hào)，并 將所述圖像信號(hào)輸出到在后面階段的沒有示出的設(shè)備中。接下來，將參考圖5來描述水平方向平滑處理單元22的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。水平處理方向組成像素提取單元31順序地設(shè)置存儲(chǔ)在緩沖器21中的 圖像信號(hào)的各個(gè)像素中的目標(biāo)像素，并且還提取要輸出到非線性平滑處理 單元32的、與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的用于非線性平滑處理的像素。更具體地， 水平處理方向組成^f象素提取單元31在水平方向上在所述目標(biāo)^象素的左右 各4^取兩個(gè)接近像素作為水平處理方向組成〗象素，并將所提取的4個(gè)像素以及目標(biāo)像素的各自的像素值提供給非線性平滑處理單元32。應(yīng)該注意， 要提取的水平處理方向組成像素的像素?cái)?shù)不限于在所述目標(biāo)像素的左右 的兩個(gè)接近像素，而是可以使用在水平方向上接近的任何像素。例如，可 以使用在所述目標(biāo)像素的左右各三個(gè)接近像素，或者，也可以使用所述目 標(biāo)像素左側(cè)的一個(gè)接近像素和在所述目標(biāo)像素右側(cè)的三個(gè)接近像素。非線性平滑處理單元32使用從水平處理方向組成像素提取單元31方向組成像素，并基于從閾值設(shè)置單元36提供的閾值s 2對(duì)目標(biāo)像素進(jìn)行 非線性平滑處理，并將處理結(jié)果提供給混合單元33。應(yīng)該注意，下面將 參考圖7描述非線性平滑處理單元32的結(jié)構(gòu)。此外，這里，在水平方向 上進(jìn)行的非線性平滑處理是這樣的處理設(shè)置通過使用在水平方向上與目 標(biāo)像素接近的多個(gè)像素而進(jìn)行了非線性平滑的目標(biāo)像素。相似地，下面要 描述的在垂直方向上進(jìn)行的非線性平滑處理是這樣的處理設(shè)置通過使用 在垂直方向上與目標(biāo)像素接近的多個(gè)像素而進(jìn)行了非線性平滑的目標(biāo)像 素。垂直參考方向組成像素提取單元34順序地設(shè)置存儲(chǔ)在緩沖器21中的 圖像信號(hào)的各個(gè)像素中的目標(biāo)像素，并且還提取與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的垂直 方向(該方向與用于進(jìn)行非線性平滑處理的像素排列的方向不同)上的接 近像素，以輸出到平直變化率(flat rate)計(jì)算單元35和閾值設(shè)置單元 36。更具體地，垂直參考方向組成像素提取單元34在垂直方向上在目標(biāo) 像素的上下側(cè)^l:取兩個(gè)接近像素作為垂直參考方向組成像素，并將所提 取的4個(gè)像素以及目標(biāo)像素的各自的像素值提供給平直變化率計(jì)算單元 35和閾值設(shè)置單元36。應(yīng)該注意，要提取的垂直參考方向組成像素的像 素?cái)?shù)不限于在目標(biāo)像素的上下端各提取的兩個(gè)接近像素，而是可以使用在 垂直方向上接近的任何像素。例如，可以使用在目標(biāo)像素的上下側(cè)的各三 個(gè)接近像素。此外，也可以使用在目標(biāo)像素上方的一個(gè)接近像素和在目標(biāo) 4象素下方的三個(gè)接近《象素。平直變化率計(jì)算單元35獲#垂直參考方向組成像素提取單元34 提供的目標(biāo)像素和垂直參考方向組成像素的各自的像素值的差絕對(duì)值，并 將差絕對(duì)值的最大值設(shè)置為平直變化率，以提供給混合單元33。這里， 垂直方向上的平直變化率表示目標(biāo)像素和垂直參考方向組成像素的差絕 對(duì)值的變化。當(dāng)平直變化率大時(shí)，它表示圖像是目標(biāo)像素附近的像素的像 素值變化大、垂直方向上的像素之間的相關(guān)性小的非平直圖像(像素值變化大的非平直圖像)。相反，當(dāng)平直變化率小時(shí)，它表示圖像是目標(biāo)像素 附近的像素的像素值變化小、垂直方向上的像素之間的相關(guān)性大的平直圖 像(像素值變化小的平直圖像)?；趶钠街弊兓视?jì)算單元35 ^!供的垂直方向上的平直變化率，混 合單元33對(duì)經(jīng)過非線性平滑處理的目標(biāo)〗象素和未經(jīng)處理的目標(biāo)^象素的《象 素值進(jìn)行混合，并將其作為經(jīng)過水平方向平滑處理的像素輸出到后一階段 的緩沖器23中。閾值i殳置單元36 ^吏用在垂直方向(該方向與用于進(jìn)行非線性平滑處 理的像素所排列的方向不同)上與目標(biāo)像素接近的像素，來設(shè)置用于非線 性平滑處理單元32中的非線性平滑處理的閾值S2，并將其提供給非線性 平滑處理單元32。應(yīng)該注意，后面將參考圖8來詳細(xì)描述閾值設(shè)置單元 36的結(jié)構(gòu)。接下來，將參考圖6來描述垂直方向平滑處理單元24的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。垂直方向平滑處理單元24基本上具有7jC平方向平滑處理單元22的結(jié) 構(gòu)，其中，水平方向上的處理由垂直方向上的處理替代。就4J兌，垂直處 理方向組成像素提取單元41順序地設(shè)置存儲(chǔ)在緩沖器23中的各個(gè)像素中 的目標(biāo)〗象素，并且還^^取與目標(biāo)〗象素相對(duì)應(yīng)的用于進(jìn)行非線性平滑處理的 像素，以輸出到非線性平滑處理單元42。更具體地，垂直處理方向組成 像素提取單元41在垂直方向上在目標(biāo)像素的上下側(cè)^取兩個(gè)接近像素 作為垂直處理方向組成〗象素，并將所提取的4個(gè)像素以及目標(biāo)像素的各自 的像素值提供給非線性平滑處理單元42。應(yīng)該注意，要提取的垂直處理素，而是可以使用在垂直方向上接近的任一像素。例如，可以使用在目標(biāo) 像素的上下側(cè)的各三個(gè)接近像素。此外，也可以使用在目標(biāo)像素上方的一 個(gè)接近像素和在目標(biāo)像素下方的三個(gè)接近像素。非線性平滑處理單元42使用從垂直處理方向組成像素提取單元41 提供的目標(biāo)像素以及作為在該目標(biāo)像素上下側(cè)的各兩個(gè)接近像素的垂直 處理方向組成像素，并基于從閾值設(shè)置單元46提供的閾值s 2在垂直方向 上對(duì)目標(biāo)像素進(jìn)行非線性平滑處理，并將處理的結(jié)果l^供給混合單元43。 非線性平滑處理單元42的結(jié)構(gòu)與非線性平滑處理單元32的結(jié)構(gòu)相似，后 面將參考圖7對(duì)其細(xì)節(jié)進(jìn)行描述。水平參考方向組成像素提取單元44順序地設(shè)置存儲(chǔ)在緩沖器23的各個(gè)像素中的目標(biāo)像素，并且還提取與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的水平方向(該方向 與用于進(jìn)行非線性平滑處理的像素所排列的方向不同)上的接近像素，以輸出到平直變化率計(jì)算單元45和閾值設(shè)置單元46。更具體地，水平參考 方向組成像素提取單元44在水平方向上在目標(biāo)像素的左右^4^取兩個(gè)接 近像素，并將所提取的4個(gè)像素以及目標(biāo)像素的各自的像素值提供給平直 變化率計(jì)算單元45和閾值設(shè)置單元46。應(yīng)該注意，要提取的水平參考方 向組成像素的像素?cái)?shù)不限于在目標(biāo)像素的左右的各兩個(gè)接近像素，而是可 以使用在水平方向上接近的任何像素。例如，可以使用相對(duì)于目標(biāo)像素在 水平方向上的各三個(gè)接近像素。此夕卜，也可以使用在目標(biāo)4象素左方的一個(gè) 接近像素和在目標(biāo)像素右方的三個(gè)接近像素。平直變化率計(jì)算單元45獲^^水平參考方向組成像素提取單元44 提供的目標(biāo)像素和該目標(biāo)像素左右的接近像素的各自的像素值的差絕對(duì) 值，并將差絕對(duì)值的最大值作為平直變化率提供給混合單元43?；趶钠街弊兓视?jì)算單元45提供的水平方向上的平直變化率，混 合單元43對(duì)經(jīng)過非線性平滑處理的目標(biāo)像素和未經(jīng)處理的目標(biāo)像素的像 素值進(jìn)行混合，并將其作為經(jīng)過垂直方向平滑處理的像素輸出到后一階段 的緩沖器25。閾值設(shè)置單元46使用與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的水平方向上(該方向與用 于進(jìn)行非線性平滑處理的像素所排列的方向不同)的接近像素來設(shè)置用于 非線性平滑處理單元42中的非線性平滑處理的閾值S2，并將其提供給非 線性平滑處理單元42。應(yīng)該注意，閾值設(shè)置單元46的結(jié)構(gòu)與閾值設(shè)置單 元36的結(jié)構(gòu)相似，后面將參考圖8來描述其細(xì)節(jié)。接下來，將參考圖7來描述非線性平滑處理單元32的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。非線性平滑處理單元32的非線性濾波器51從構(gòu)成輸入圖傳教據(jù)的亮 度信號(hào)Yl的像素的變化中保留大小大于從閾值設(shè)置單元36提供的閾值 S2的陡峭邊緣，并且也對(duì)邊緣以外的部分進(jìn)行平滑處理，從而將經(jīng)過平 滑處理的圖像信號(hào)Su^H輸出到混合單元52。混合變化率(mixing rate)檢測單元53得到比從閾值設(shè)置單元36提 供的閾值s 2充分小的閾值s 3,并基于閾值s 3檢測構(gòu)成輸入圖傳Jt據(jù)的 亮度信號(hào)Yl的像素的變化中的微小改變。混合變化率檢測單元53使用 檢測結(jié)果來計(jì)算要被提供到混合單元52的混合變化率?；旌蠁卧?2基于從混合變化率檢測單元53提供的混合變化率對(duì)經(jīng)過平滑處理的圖像信號(hào)SLPF_H和未經(jīng)過平滑處理的輸入圖像數(shù)據(jù)的亮度信號(hào)Yl進(jìn)行混合，并作為經(jīng)過非線性平滑處理的圖像信號(hào)SjMj輸出。基于從控制信號(hào)產(chǎn)生單元62提供的控制信號(hào)和從閾值設(shè)置單元36 提供的閾值e2，非線性濾波器51的LPF (低通濾波器)61使用目標(biāo)像 素以及作為在水平方向上左右各兩個(gè)接近像素的水平處理方向組成像素 的《象素值，來對(duì)目標(biāo)像素進(jìn)行平滑處理，并將經(jīng)過平滑處理的圖像信號(hào) SuT.H輸出到混合單元52?？刂菩盘?hào)產(chǎn)生單元62計(jì)算目標(biāo)像素和水平處 理方向組成像素之間的像素值的差絕對(duì)值，并基于計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生用于控制 LPF61的控制信號(hào)，以將其提供給LPF61。應(yīng)該注意，對(duì)于例如非線性 濾波器51，也可以使用相關(guān)領(lǐng)域中的上述e濾波器。接下來，將參考圖8來描述閾值設(shè)置單元36的結(jié)構(gòu)。差絕對(duì)值計(jì)算單元71獲取目標(biāo)像素和與目標(biāo)〗象素相對(duì)應(yīng)的垂直方向 上(該方向與用于進(jìn)行非線性平滑處理的像素所排列的方向不同)的各個(gè)接近像素之間的差絕對(duì)值，并將其提供給閾值決定單元72。閾值決定單 元72將通過將從差絕對(duì)值計(jì)算單元71提供的差絕對(duì)值的最大值加上預(yù)定 的余量(margin)獲得的值決定為提供給非線性平滑處理單元32的閾值 s2。應(yīng)該注意，閾值設(shè)置單元46與閾值設(shè)置單元36具有相似的配置， 在附圖中的表示省略。在閾值設(shè)置單元46中，差絕對(duì)值計(jì)算單元71獲取 目標(biāo)《象素和水平方向上(該方向與用于進(jìn)行非線性平滑處理的〗象素所排列 的方向不同)的各個(gè)接近像素之間的差絕對(duì)值，并將其提供給閾值決定單 元72。接下來，將參考圖9的流程圖來描述由圖4的非線性濾波器單元11 進(jìn)行的非線性濾波處理。在步驟Sll中，水平方向平滑處理單元22 4吏用在緩沖器21中順序存 儲(chǔ)的圖《象信號(hào)來進(jìn)行水平方向平滑處理。這里，參考圖10的流程圖來描述由水平方向平滑處理單元22進(jìn)行的 水平方向平滑處理。在步驟S21中，水平方向平滑處理單元22的水平處理方向組成《象素 提取單元31以光柵掃描順序設(shè)置目標(biāo)《象素。同時(shí)，垂直參考方向組成l象 素提取單元34也相似地以光柵掃描順序設(shè)置目標(biāo)像素。應(yīng)該注意，目標(biāo) 像素的設(shè)置順序可以是光柵掃描順序以外的順序，但由水平處理方向組成 像素提取單元31設(shè)置的目標(biāo)像素與由垂直參考方向組成像素提取單元34設(shè)置的目標(biāo)像素應(yīng)該另_彼此相同的。在步驟S22中，水平處理方向組成像素提取單元31從緩沖器21中提 取總共5個(gè)像素的像素值以輸出到非線性平滑處理單元32，其中這總共5 個(gè)像素包括目標(biāo)像素以及水平處理方向組成像素(在水平方向上(左方和 右方)各自接近目標(biāo)〗象素的兩個(gè)鄰近4象素)。例如，在圖ll所示的情形中， 提取像素L2、 Ll、 C、 R1和R2作為目標(biāo)像素和水平處理方向組成像素。 應(yīng)該注意，在圖11中，像素C為目標(biāo)像素，像素L2和Ll為目標(biāo)像素C 的左側(cè)的兩個(gè)接近的7jC平處理方向組成像素，而像素Rl和R2為目標(biāo)像 素C的右側(cè)的兩個(gè)接近的水平處理方向組成像素。在步驟S23中，垂直參考方向組成像素提取單元34從緩沖器21中提 取總共5個(gè)像素的像素值以輸出到平直變化率計(jì)算單元35和閾值設(shè)置單 元36，其中這總共5個(gè)像素包括目標(biāo)像素以及垂直參考方向組成像素(在 垂直方向上(上方和下方)各自接近目標(biāo)像素的兩個(gè)鄰近像素)。例如， 在圖ll所示的情形中，提取像素U2、 Ul、 C、 D1和D2作為目標(biāo)像素和 垂直參考方向組成像素。應(yīng)該注意，在圖11中，像素C為目標(biāo)像素，像 素U2和Ul為接近目標(biāo)像素C上側(cè)的兩個(gè)垂直參考方向組成像素，而像 素Dl和D2為接近目標(biāo)像素C下側(cè)的兩個(gè)垂直參考方向組成像素。在步驟24中，閾值設(shè)置單元36進(jìn)行閾值設(shè)置處理。這里，參考圖12的流程圖來描述所述閾值設(shè)置處理。在步驟S31中，差絕對(duì)值計(jì)算單元71獲取目標(biāo)像素和垂直參考方向 像素之間的像素值的差絕對(duì)值，并將其提供給閾值決定單元72。例如， 在圖11的情形中，目標(biāo)像素為像素C，垂直參考方向像素為像素U2、 Ul、 D1和D2。因此，差絕對(duì)值計(jì)算單元71計(jì)算IC-U21、 |C-U1|、 |C-D2|、和 |C-D1|,以提供給閾值決定單元72。在步驟S32中，閾值決定單元72將從差絕對(duì)值計(jì)算單元71提供的差 絕對(duì)值中具有最大值的差絕對(duì)值決定為閾值s 2，以提供給非線性平滑處 理單元32。所以，在圖11的情形中，閾值決定單元72搜尋IC-U2I、IC-U11、 IC-D2I和IC-D1I中的最大值，并將預(yù)定的余量加到最大值上，以設(shè)置為閾 值52。這里，加上所述余量意味著例如，在加上10。/。余量的情況下， 將(差絕對(duì)值的最大值)x 1.1設(shè)置為閾值s 2。這里，描述返回到圖IO的流程圖。在步驟S24中，當(dāng)閾值設(shè)置處理結(jié)束時(shí)，在步驟S25中，非線性平滑處理單元32基于從水平處理方向組成像素提取單元31提供的目標(biāo)像素 和水平處理方向組成〗象素對(duì)目標(biāo)〗象素進(jìn)行非線性平滑處理。這里，參考圖13的流程圖來描述由非線性平滑處理單元32進(jìn)行的非 線性平滑處理。在步驟S41中，非線性濾波器51的控制信號(hào)產(chǎn)生單元62計(jì)算目標(biāo)像 素和水平處理方向組成像素之間的像素值的差絕對(duì)值。就是說，在圖11 的情形中，控制信號(hào)產(chǎn)生單元62計(jì)算目標(biāo)<象素C和水平處理方向組成4象 素L2、 Ll、 Rl和R2 (它們是在水平方向上接近的各個(gè)鄰近像素)之間 的像素值的差絕對(duì)值IC-L2卜IC-L1卜IC-R1I和IC-R21。在步驟S42中，低通濾波器61將由控制信號(hào)產(chǎn)生單元62計(jì)算出的各 個(gè)差絕對(duì)值與由閾值設(shè)置單元36設(shè)置的閾值s 2進(jìn)行比較，并根據(jù)該比較 結(jié)果對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)的亮度信號(hào)Y1進(jìn)行非線性濾波處理。更具體地，例 如，如在表達(dá)式(l)中，低通濾波器61使用抽頭系數(shù)來獲取目標(biāo)像素C 和水平處理方向組成像素的像素值的加權(quán)平均，并將與目標(biāo)像素C相對(duì) 應(yīng)的轉(zhuǎn)換結(jié)果C，作為經(jīng)過平滑處理的圖4象信號(hào)S^.H輸出到混合單元52。 應(yīng)該注意，對(duì)于與目標(biāo)像素C的像素值的差絕對(duì)值大于預(yù)定閾值s 2的水 平處理方向組成像素來說，用目標(biāo)像素C的像素值來替換所述像素值， 以獲得所^權(quán)平均(例如，如在表達(dá)式(2)中進(jìn)行的計(jì)算)。在步驟S43中，混合變化率檢測單元53執(zhí)行微小邊緣(minute edge) 確定處理以確定是否存在微小邊緣。這里，將參考圖14的流程圖來描述微小邊緣確定處理。在步驟S51中，基于從閾值設(shè)置單元36分別提供的閾值s 2,混合變 化率檢測單元53獲取用于檢測微小邊緣是否存在的閾值s 3。更具體地， 閾值￡3比閾值52充分小(e3 e;2)。因此，例如，通過將閾值￡2乘以 足夠小的系數(shù)所得到的值作為閾值s 3。在步驟S52中，混合變化率檢測單元53計(jì)算目標(biāo)像素和各個(gè)水平處 理方向組成像素之間的像素值的差絕對(duì)值來確定是否所有的各個(gè)差絕對(duì) 值都小于閾值s 3 ( s 2),并基于該確定結(jié)果來確定是否存在微小邊緣。就是說，例如，如圖ll所示，混合變化率檢測單元53計(jì)算目標(biāo)像素 C和在水平方向上接近的各個(gè)水平處理方向組成像素L2、 Ll、 R1和R2 之間的像素值的差絕對(duì)值，以確定是否所有的各個(gè)差絕對(duì)值都小于閾值s3。在確定為所有的各個(gè)差絕對(duì)值都小于閾值S3的情況下，就認(rèn)為鄰近像素和目標(biāo)像素的像素值沒有變化。過程前進(jìn)到步驟S54,并確定為在目標(biāo) 像素的附近沒有微小邊緣。另一方面，在步驟S52中，在確定為計(jì)算出的差絕對(duì)值中的至少一個(gè) 等于或大于閾值S3的情況下，過程前進(jìn)到S53，并且混合變化率檢測單 元53確定是否目標(biāo)像素的左右兩側(cè)中的一側(cè)的水平處理方向組成〗象素與 目標(biāo)像素之間的所有的差絕對(duì)值都小于閾值e 3、是否目標(biāo)像素的左右兩 側(cè)中的另 一側(cè)的水平處理方向組成4象素與目標(biāo)像素之間的所有的差絕對(duì) 值都等于或大于閾值53、并且還確定目標(biāo)像素的左右兩側(cè)中的所述另一 側(cè)的水平處理方向組成像素與目標(biāo)像素之間的各個(gè)差的正負(fù)號(hào)是否相互 一致。就^I3兌，在目標(biāo)《象素C的左右兩側(cè)中的一側(cè)的水平處理方向組成4象 素為例如圖11的像素L2和L1，且目標(biāo)像素C的另一側(cè)的水平處理方向 組成像素為圖11的像素R2和Rl的情況下，混合變化率檢測單元53確 定是否目標(biāo)像素C的左右兩側(cè)中的一側(cè)的水平處理方向組成像素與目標(biāo) 像素C之間的所有的差絕對(duì)值都小于閾值s 3、是否目標(biāo)像素C的左右兩 側(cè)中的另一側(cè)的水平處理方向組成〗象素Rl和R2與目標(biāo)l象素C之間的所 有的差絕對(duì)值都等于或大于閾值s 3、并且也確定目標(biāo)〗象素C的所述另一 側(cè)的水平處理方向組成像素Rl和R2與目標(biāo)像素C之間的各個(gè)差的正負(fù) 號(hào)是否相互一致。例如，在確定為滿足上述條件的情況下，在步驟S54中，混合變化率 檢測單元53確定為在目標(biāo)像素的附近存在微小邊緣。另一方面，在步驟S53中，在確定為不滿足上述條件的情況下，在步 驟S55中，混合變化率檢測單元53確定為在目標(biāo)像素的附近不存在微小 邊緣。例如，在目標(biāo)像素C和水平處理方向組成像素L2、 Ll、 Rl和R2 之間的關(guān)系如圖15所示的情況下，目標(biāo)《象素C和左側(cè)的水平處理方向組 成像素L2和Ll之間的差絕對(duì)值IL2-CI和IL1-CI都小于閾值s 3，目標(biāo)像素 C和右側(cè)的水平處理方向組成像素Rl和R2之間的差絕對(duì)值IR1-CI和 IR2-CI都等于或大于閾值S3，并且目標(biāo)像素C和右側(cè)的水平處理方向組 成像素Rl和R2之間的差(Rl-C )和(R2-C )的符號(hào)相互一致(在本情 形中均為正號(hào))，因此確定為在目標(biāo)像素C附近存在微小邊緣。此外，例如，在目標(biāo)〗象素C和水平處理方向組成〗象素L2、 Ll、 Rl和R2之間的關(guān)系如圖16所示的情況下，目標(biāo)像素C和左側(cè)的水平處理 方向組成像素L2和Ll之間的差絕對(duì)值IL2-CI和IL1-CI都小于閾值s 3，目 標(biāo)像素C和右側(cè)的水平處理方向組成像+R1和R2之間的差絕對(duì)值IR1-CI 和IR2-CI都等于或大于閾值S3，但目標(biāo)像素C和右側(cè)的水平處理方向組 成《象素R1和R2之間的差(Rl-C)和(R2-C)的符號(hào)相互不一致(在本 情形中分別為正號(hào)和負(fù)號(hào))，因此確定為在目標(biāo)4象素C附近不存在微小邊此外，例如，在目標(biāo)〗象素C和水平處理方向組成^象素L2、 Ll、 Rl 和R2之間的關(guān)系如圖17所示的情況下，在目標(biāo)像素C左右兩側(cè)，目標(biāo) 像素C和水平處理方向組成像素之間的差絕對(duì)值不是都小于閾值e 3，因 此確定為在目標(biāo)像素C附近不存在微小邊緣。這樣，在確定了在目標(biāo)像素的附近是否存在微小邊緣之后，處理返回 到圖13的步驟S44。當(dāng)步驟S43中的處理結(jié)束時(shí)，在步驟S44中，混合變化率檢測單元 53確定由步驟S43中的微小邊緣確定處理所給出的確定結(jié)果是否為"在 目標(biāo)像素C的附近存在微小邊緣"。例如，在由微小邊緣確定處理給出的 確定結(jié)果為"在目標(biāo)像素C的附近存在微小邊緣"的情況下，在步驟S45 中，混合變化率檢測單元53將作為在水平方向上經(jīng)過非線性濾波處理的 圖像信號(hào)Su^H和輸入圖^tlt據(jù)的亮度信號(hào)Yl的混合變化率的混合變化 率Mr-H作為最大混合變化率Mr-H咖x輸出到混合單元52。應(yīng)該注意，最 大混合變化率Mr.H腿是混合變化率Mr.H中的最大值，即，在像素值的 動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的最大值和最小值之間的差絕對(duì)值。在步驟S46中，基于從混合變化率檢測單元53提供的混合變化率 Mr.H，混合單元52將輸入圖像數(shù)據(jù)的亮度信號(hào)Yl與通過非線性濾波器51進(jìn)行了非線性平滑處理的圖《象信號(hào)SuT.H進(jìn)行混合，以作為經(jīng)過非線性平滑處理的圖像信號(hào)SjM!輸出到緩沖器23。更詳細(xì)地說，混合單元52計(jì) 算下面的表達(dá)式(3)，并將輸入圖傳教據(jù)的亮度信號(hào)Y1與通過非線性濾波器進(jìn)行了非線性平滑處理的圖4象信號(hào)Sj^H進(jìn)行混合。SF.H=Y1 x Mr-H/Mr.H max+SLPF_H x (1- Mr_H/Mr_H max) (3 )這里，Mr.H表示混合變化率，而Mr-H,表示混合變化率Mr-H的最 大值，即各像素值的最大值和最小值之間的差絕對(duì)值。如表達(dá)式(3)所表示的，當(dāng)混合變化率Mr-H大時(shí)，通過非線性濾波17說 器51進(jìn)行了非線性濾波處理的圖像信號(hào)S，.h的權(quán)重小，且輸入圖像數(shù) 據(jù)的未處理的亮度信號(hào)Y1的權(quán)重變大。相反，當(dāng)混合變化率Mr.h小時(shí)， 就是說，當(dāng)水平方向上的接近像素之間的像素值的差絕對(duì)值較小時(shí)，進(jìn)行 了非線性濾波處理的圖像信號(hào)Sx^h的權(quán)重較大，而輸入的未處理圖像信 號(hào)的權(quán)重變小。因此，在檢測到微小邊緣的情況下，混合變化率Mr.h是最大混合變 化率Mr.h咖x，因此，輸入圖^Jt據(jù)的亮度信號(hào)Yl就基本上原樣輸出。另一方面，在步驟S44中，在確定為"微小邊緣不存在"的情況下， 在步驟S47中，混合變化率檢測單元53分別計(jì)算目標(biāo)像素和各個(gè)水平處 理方向組成^象素之間的像素值的差絕對(duì)值，并獲得所計(jì)算出的各個(gè)差絕對(duì) 值的最大值作為混合變化率Mr_H,其是要輸出到混合單元52的混合變化 率。然后，過程前進(jìn)到步驟S46。就是說，在圖11的情形中，混合變化率檢測單元53計(jì)算目標(biāo)像素C 和各個(gè)水平處理方向組成像素L2、 Ll、 R1和R2之間的像素值的差絕對(duì) 值IC-L2卜|C-L1|、 IC-R1I和IC-R2卜并獲得所計(jì)算出的各個(gè)差絕對(duì)值的最 大值作為混合變化率Mr—h，其是要輸出到混合單元52的混合變化率。就是說，在微小邊緣不存在的情況下，根據(jù)目標(biāo)像素和各個(gè)水平處理 方向組成像素之間的像素值的差絕對(duì)值的最大值，將進(jìn)行了非線性濾波處 理的圖像信號(hào)Sx^h與輸入圖像數(shù)據(jù)的亮度信號(hào)Yl進(jìn)行混合，并產(chǎn)生進(jìn) 行了非線性平滑處理的圖像信號(hào)S^h。在微小邊緣存在的情況下，輸入圖 像數(shù)據(jù)的亮度信號(hào)Yl ^Uf樣輸出。于是，在非線性平滑處理單元32中，通過使用閾值53作為參考** 測微小邊緣。設(shè)置所述非線性平滑處理，使得不對(duì)存在微小邊緣的部分應(yīng) 用非線性平滑處理，而對(duì)于不存在微小邊緣的部分，將根據(jù)差絕對(duì)值的大 小進(jìn)行了非線性平滑處理的像素值與輸入圖像信號(hào)進(jìn)行混合。因此，特別 地，可以防止在包含微小邊緣等的簡單圖形圖像中產(chǎn)生圖像質(zhì)量的顯著劣化的情形。這里，描述返回到圖IO的流程圖。在步驟S26中，平直變化率計(jì)算單元35分別計(jì)算目標(biāo)像素和與目標(biāo) 像素在垂直方向上接近的各個(gè)垂直參考方向組成像素之間的像素值的差 絕對(duì)值。就是說，在圖ll的情形中，平直變化率計(jì)算單元35計(jì)算目標(biāo)像 素C和在垂直方向上接近的各個(gè)垂直參考方向組成《象素U2、 Ul、 Dl和D2之間的像素值的差絕對(duì)值IC-U21、 |C-U1|、 IC-D1I和IC-D21。在步驟S27中，平直變化率計(jì)算單元35獲得目標(biāo)像素和與目標(biāo)像素 在垂直方向上接近的各個(gè)垂直參考方向組成像素之間的差絕對(duì)值中具有 最大值的差絕對(duì)值，并將該值作為平直變化率Fr.v提供給混合單元33。在步驟S28中，基于從平直變化率計(jì)算單元35提供的平直變化率 Fr.v，混合單元33將輸入圖像數(shù)據(jù)的亮度信號(hào)Yl與由非線性平滑處理單 元32進(jìn)行了非線性平滑處理的圖^象信號(hào)S^H進(jìn)行混合，以作為經(jīng)過水平 平滑處理的圖像信號(hào)S亂-H輸出到緩沖器23。更詳細(xì)地說，混合單元33 計(jì)算下面的表達(dá)式(4 )，并將輸入圖像數(shù)據(jù)的亮度信號(hào)Yl與由非線性平 滑處理單元32進(jìn)行了非線性平滑處理的圖像信號(hào)SF_H進(jìn)行混合。SNL-H= SF_H x Fr-V/Fr_H腿+ Yl x (1- Fr-V/Fr-V腿) (4)這里，F(xiàn)r.v表示垂直方向上的平直變化率，而Fr.v，x表示垂直方向 上的平直變化率Fr.v的最大值，即所述像素值的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的最大值和 最小值之間的差絕對(duì)值。平直變化率Fr.v是垂直參考方向組成像素和目 標(biāo)像素之間的差絕對(duì)值的最大值。因此，當(dāng)該值較小時(shí)，在目標(biāo)像素和與 該目標(biāo)像素在垂直方向上接近的垂直參考方向組成像素的區(qū)域中，像素值 的變化較小，并且在視覺上顏色的變化較小。因此，能夠說建立了外觀上 的平直狀態(tài)。另一方面，當(dāng)平直變化率Fr.v大時(shí)，在目標(biāo)4象素和與該目 標(biāo)像素在垂直方向上接近的垂直參考方向組成像素的區(qū)域中，像素間的變 化大。因此，建立了外觀上的非平直狀態(tài)。為此，如表達(dá)式(4)所示，當(dāng)平直變化率Fr.v較大時(shí)，由非線性平 滑處理單元32進(jìn)行了非線性平滑處理的圖像信號(hào)SF-H的權(quán)重增加，且輸 入圖像數(shù)據(jù)的未處理的亮度信號(hào)Yl的權(quán)重減小。另一方面，當(dāng)平直變化 率Fr.v較小時(shí)，就是說，當(dāng)垂直方向上的像素之間的像素值的差絕對(duì)值 較小時(shí)，由非線性平滑處理單元32進(jìn)行了非線性平滑處理的圖像信號(hào)SF-H 的權(quán)重減小，且輸入圖傳Jt據(jù)的未處理的亮度信號(hào)Yl的權(quán)重增加。在步驟S29中，7jC平處理方向組成像素提取單元31確定是否所有的 像素都作為目標(biāo)〗象素進(jìn)行了處理，即是否有未處理的像素。例如，在確定 為并非所有的像素都作為目標(biāo)l象素進(jìn)行了處理，即還有未處理的像素的情 況下，處理過程就返回到步驟S21。然后，在步驟S28中，在確定為所有 的《象素都作為目標(biāo)〗象素進(jìn)行了處理，即沒有未處理的《象素的情況下，該處 理結(jié)束，并且圖9的步驟S11中的處理結(jié)束。應(yīng)該注意，垂直參考方向組成像素提取單元34也相似地確定是否所有的像素都作為目標(biāo)^象素進(jìn)行了 處理，即是否有未處理的像素，并且在任何一種情形中，只有在確定為沒 有未處理像素的情況下，可以結(jié)束該過程。
于是，根據(jù)通過在垂直方向上與目標(biāo)像素接近的垂直參考方向組成像 素之間的像素值的差絕對(duì)值獲得的垂直方向上的平直變化率Fr.v,在水平 方向上進(jìn)行了非線性平滑處理的圖4象信號(hào)SF_H與輸入圖l象數(shù)據(jù)的亮度信 號(hào)Y1進(jìn)行混合。如果在垂直方向上的相關(guān)性強(qiáng)，就是說，垂直方向上的 平直變化率Fr.v小并且在垂直方向上的相關(guān)性強(qiáng)，那么，輸入圖^象數(shù)據(jù) 的亮度信號(hào)Y1的權(quán)重增加，相反，如果垂直方向上的平直變化率Fr.v大 并且在垂直方向上的相關(guān)性弱，那么，在水平方向上ii行了非線性濾波處 理的圖像信號(hào)Sr.H的權(quán)重增加。因此，盡管注意力放在了邊緣上，但也可
平方向上接近的像素還是在垂直方向上接近的像素)來抑制不自然的處 理。
應(yīng)該注意，在上述描述中，對(duì)于所述混合，對(duì)該例子進(jìn)行了i兌明，在 該例子中，像素值乘以作為權(quán)重系數(shù)的平直變化率Fr.v本身，但進(jìn)行了
非線性濾波處理的圖《象信號(hào)SF.H和輸入圖像數(shù)據(jù)的亮度信號(hào)Yl可以分別
乘以根據(jù)其它平直變化率的權(quán)重系數(shù)來進(jìn)行混合。就是說，例如，如圖 18所示，通過使用根據(jù)平直變化率Fr.v設(shè)置的權(quán)重系數(shù)Wi和W2，可以 使用下述表達(dá)式(5)來進(jìn)行混合。
SNL-H= Yl x Wi +SF-H x W2 ( 5 )
這里，W2表示在水平方向上進(jìn)行了非線性濾波處理的圖像信號(hào)SF-H
的權(quán)重系數(shù)，且Wi表示輸入圖像數(shù)據(jù)的亮度信號(hào)Yl的權(quán)重系數(shù)。此夕卜， (W" W2)表示權(quán)重系數(shù)的最大值Wmax ( =1 )。
就是說,在圖18中，在平直變化率Fr_v小于Fri的范圍內(nèi)(Fr.v〈F^ )， 權(quán)重系數(shù)Wi為權(quán)重系數(shù)的最大值W，x，而權(quán)重系數(shù)\￥2為0。在平直變 化率Fr.v等于或大于Fi^并且等于或小于Fr2的范圍內(nèi)(Fi^ < Fr_v < Fr2 )， 權(quán)重系數(shù)Wi與平直變化率Fr-v成比例地減小，而權(quán)重系數(shù)\￥2與平直變 化率Fr-v成比例地增加，另夕卜，(W一W2)也被設(shè)置為所g重系數(shù)的最 大值Wmax( =1 )。此夕卜，在平直變化率Fr.v大于Fr2的范圍內(nèi)(Fr2 < Fr.v )，
權(quán)重系數(shù)Wi為0，而權(quán)重系數(shù)W2為所a重系數(shù)的最大值Wmax。
于是，在將注意力明確放在是否存在邊緣的同時(shí)，也可以設(shè)置圖像，以進(jìn)行非線性平滑處理。應(yīng)該注意，在Fr嚴(yán)Fr2的情形中，通過使用平直 變化率Fr-v為F^ (=Fr2)的狀態(tài)作為閾限，在切換輸入圖傳教據(jù)的亮度 信號(hào)Yl或者經(jīng)過非線性平滑處理的圖像信號(hào)S^H的同時(shí)，輸出輸出圖像 信號(hào)。
此外，通過上述閾值i殳置處理(即圖10的流程圖中的步驟S24中的 處理)，例如，如果存在如圖19的上部所示的矩形波，并且目標(biāo)l象素由圖 中的叉來標(biāo)記，那么如圖19下部所示，通過基于垂直參考方向4象素的波 形來設(shè)置閾值的大小S2，可以設(shè)置如圖20上部所示的閾值。所以，如圖 19上部所示，能夠解決這樣的問題當(dāng)矩形波的像素值的變化大時(shí)，所 述波形變?yōu)閳D1的中間段中所示的波形，并且如圖20的下部所示，在維 持矩形波的同時(shí)，可以只對(duì)幅度組成進(jìn)行平滑。
這里，i兌明返回到圖9的流^呈圖。
如在上述方式中，在步驟Sll中，水平方向平滑處理單元22在緩沖 器23中順序存儲(chǔ)通過水平方向平滑處理而產(chǎn)生的圖像信號(hào)SNL-H。
在步驟S12中，垂直方向平滑處理單元24使用在緩沖器23中順序存
儲(chǔ)的經(jīng)過水平方向平滑處理的圖傳_信號(hào)S亂-H來執(zhí)行垂直方向平滑處理。
這里，參考圖21的流程圖來描述垂直方向平滑處理。應(yīng)該注意，垂直方 向平滑處理是這樣的處理7jc平方向平滑處理中的處理的7jc平方向處理用 垂直方向處理來替代，而處理內(nèi)^L此相似。另外，閾值設(shè)置處理是相似 的處理，不同之處在于代替與目標(biāo)像素在垂直方向上接近的像素，使用 在水平方向上的接近像素以及目標(biāo)像素，其描述省略。
就是說，在步驟S61中，垂直方向平滑處理單元24的垂直處理方向 組成像素提取單元41以光柵掃描順序來設(shè)置目標(biāo)像素。同時(shí)，水平參考 方向組成像素|1_取單元44 ^M目似地以光柵掃描順序來設(shè)置目標(biāo)像素。應(yīng) 該注意，目標(biāo)像素的設(shè)置順序也可以是不同于光柵掃描的順序，但由垂直 處理方向組成像素提取單元41所設(shè)置的目標(biāo)像素和由水平參考方向組成 像素提取單元44設(shè)置的目標(biāo)像素應(yīng)該設(shè)置得彼此相同。
在步驟S62中，垂直處理方向組成像素提取單元41從緩沖器23中提 取總共5個(gè)像素的像素值，這總共5個(gè)像素包括目標(biāo)像素以及垂直參考方 向組成像素(在垂直方向上(上方和下方)各自接近目標(biāo)像素的兩個(gè)鄰近 4象素)，以輸出到非線性平滑處理單元42。例如，在圖ll所示的情形中， 提取像素U2、 Ul、 C、 D1和D2作為目標(biāo)像素和垂直參考方向組成像素。在步驟S63中，水平參考方向組成像素提取單元44從緩沖器23提取 總共5個(gè)像素值，這總共5個(gè)像素包括目標(biāo)像素以及水平參考方向組成像 素(在水平方向上(左方和右方)各自接近目標(biāo)l象素的兩個(gè)鄰近像素)， 以輸出到平直變化率計(jì)算單元45。例如，在圖ll所示的情形中，拔:^U象 素L2、 Ll、 C、 R1和R2作為目標(biāo)像素和水平參考方向組成像素。
在步驟S64中，閾值設(shè)置單元46執(zhí)行閾值設(shè)置處理。
在步驟S65中，基于從垂直處理方向組成像素提取單元41提供的目 標(biāo)像素和垂直處理方向組成像素，非線性平滑處理單元42對(duì)目標(biāo)4象素進(jìn) 行非線性平滑處理。應(yīng)該注意，步驟S65中的非線性平滑處理相似于圖 10的步驟S25中的非線性平滑處理，不同之處在于，水平方向和垂直方 向之間的關(guān)系轉(zhuǎn)換了。其它處理彼jH^目似，其描述省略。所以，通過該處 理，非線性平滑處理單元42將在垂直方向上經(jīng)過非線性平滑處理的圖4象 信號(hào)SF-V輸出到混合單元43 。
在步驟S66中，平直變化率計(jì)算單元45分別計(jì)算目標(biāo)像素和與目標(biāo) 像素在水平方向上接近的各個(gè)水平參考方向組成像素之間的像素值的差 絕對(duì)值。就是說，在圖9的情形中，平直變化率計(jì)算單元45計(jì)算目標(biāo)傳_ 素C和在水平方向上接近的各個(gè)水平參考方向組成^(象素L2、 Ll、 Rl和 R2之間的像素值的差絕對(duì)值IC-L21、 |C-L1|、 IC-R1I和IC-R21。
在步驟S67中，平直變化率計(jì)算單元45獲得目標(biāo)像素和與目標(biāo)像素 在水平方向上接近的各個(gè)水平參考方向組成像素之間的差絕對(duì)值中最大
值具有的差絕對(duì)值，并將該值作為平直變化率Fr—H提供給混合單元43。
在步驟S68中，基于從平直變化率計(jì)算單元45提供的平直變化率 Fr.H，混合單元43將由水平方向平滑處理單元22在水平方向進(jìn)行了非線 性平滑處理的輸入圖像信號(hào)Sm與由非線性平滑處理單元42進(jìn)行了非線 性平滑處理的圖像信號(hào)S^v進(jìn)行混合，并使用垂直方向上的鄰近像素將作 為進(jìn)行了平滑處理的圖像信號(hào)的邊緣組成ST1輸出到緩沖器25。更詳細(xì) 地說，混合單元43計(jì)算下&達(dá)式(6 )，將在水平方向進(jìn)行了非線性平 滑處理的輸入圖像信號(hào)S亂.H與在垂直方向上由非線性平滑處理單元42 進(jìn)行了非線性平滑處理的圖傳一信號(hào)Spw進(jìn)行混合。
ST1= SF.V x Fr.H/Fr_H max+ SNL.H x (l國Fr.H/Fr.H max) ( 6)
這里，F(xiàn)r.H表示水平方向上的平直變化率，而Fr.H鵬表示所述平直 變化率Fr—H的最大值，即，像素值的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的最大值和最小值之間的差絕對(duì)值。平直變化率Fr_H是在水平方向上接近的各個(gè)水平參考方向 組成像素和目標(biāo)像素之間的差絕對(duì)值的最大值。所以，當(dāng)該值較小時(shí)，在 目標(biāo)像素和與該目標(biāo)像素在水平方向上接近的鄰近像素的區(qū)域中，〗象素值 的變化較小，并且在視覺上顏色的變化比較小。因此，能夠說建立了外觀 上的平直狀態(tài)。另一方面，當(dāng)平直變化率Fr—h大時(shí)，在目標(biāo)4象素和與該 目標(biāo)像素在垂直方向上接近的垂直參考方向組成像素的區(qū)域中，像素間的 變化大。因此，就建立了外觀上的非平直狀態(tài)。
為此，如表達(dá)式(6)所表示，當(dāng)平直變化率Fr-h較大時(shí)，由非線性 平滑處理單元42在垂直方向上進(jìn)行了非線性平滑處理的圖〗象信號(hào)Sf.v的 權(quán)重增加，而經(jīng)過了水平方向平滑處理的圖像信號(hào)S亂.h的權(quán)重減小。另 一方面，當(dāng)平直變化率Fr—h較小時(shí)，就是說，當(dāng)水平方向上的像素之間 的像素值的差絕對(duì)值較小時(shí)，由非線性平滑處理單元42在垂直方向上進(jìn) 行了非線性平滑處理的圖〗象信號(hào)S^v的權(quán)重減小，而在水平方向上經(jīng)過非
線性平滑處理的輸入圖傳_信號(hào)S亂-h的權(quán)重增加。
在步驟S69中，垂直處理方向組成像素4^取單元41確定是否所有1象 素都作為目標(biāo)像素進(jìn)行了處理，就是說，是否有未處理的像素。例如，如 果確定為并非所有像素都作為目標(biāo)像素進(jìn)行了處理，即，有未處理的像素， 那么，處理返回步驟S61。然后，在步驟S69中，如果確定為所有《象素都 作為目標(biāo)〗象素進(jìn)行了處理，即，沒有未處理的l象素，那么，所述處理結(jié)束， 并且圖9中的步驟S12中的處理也結(jié)束。應(yīng)該注意，水平參考方向組成《象 素提取單元44也相似地確定是否所有像素都作為目標(biāo)像素進(jìn)行了處理， 就是說，是否有未處理的像素，在任何一種情形中，只有在確定為沒有未 處理〗象素的情形中，過程可以結(jié)束。
于是，根據(jù)由在水平方向上與目標(biāo)像素接近的水平參考方向組成像素 的《象素值的差所產(chǎn)生的平直變化率Fr—h,在垂直方向上經(jīng)過了平滑處理的
圖像信號(hào)SF-v與輸入圖像信號(hào)S亂.h進(jìn)行混合。如果在水平方向上的相關(guān)
性強(qiáng)，就;ii兌，水平方向上的平直變化率Fr_H小并且在水平方向上的相
關(guān)性強(qiáng)，那么，進(jìn)行了水平方向線性平滑處理的輸入圖傳>信號(hào)S亂-h的權(quán)
重增加，如果水平方向上的平直變化率Fr_H大并且在水平方向上的相關(guān)
性弱，那么，在垂直方向上進(jìn)行了非線性濾波處理的圖《象信號(hào)SF.v的權(quán)重
增加。因此，在將注意力放在邊緣上的同時(shí)，也可以根據(jù)處理方向(根據(jù) 用于非線性平滑處理的鄰近像素是與目標(biāo)像素在水平方向上接近的像素 還是在垂直方向上接近的像素)來抑制不自然的處理。應(yīng)該注意，在上述描述中，對(duì)于所述混合，對(duì)這樣的例子進(jìn)行了說明，
在該例子中，像素值乘以作為權(quán)重系數(shù)的平直變化率Fr-H本身，但進(jìn)行 了平滑處理的圖像信號(hào)SF_V和進(jìn)行了水平方向平滑處理的輸入圖傳>信號(hào) S亂—H可以分別乘以根據(jù)其它平直變化率Fr.H的權(quán)重系數(shù)來進(jìn)行混合。就 是說，如圖18所示，在上述水平方向平滑處理中，相似于使用根據(jù)平直 變化率Fr.H設(shè)置的權(quán)重系數(shù)Wi和W2的情形，作為在垂直方向上進(jìn)行了 平滑處理的圖像信號(hào)的邊緣組成STl可以利用下i^達(dá)式(7)來獲得。
ST1=SNL_H x Wu +SF_V x W12 (7)
這里，\￥12表示在垂直方向上進(jìn)行了平滑處理的圖像信號(hào)Sj^的權(quán)重
系數(shù)，而Wu表示進(jìn)行了水平方向平滑處理的輸入圖像信號(hào)Sm的權(quán)重
系數(shù)。另外，(W一W2)表示權(quán)重系數(shù)的最大值。
于是，在將注意力明確放在是否存在邊緣的同時(shí)，可以設(shè)置所產(chǎn)生的 圖像，以進(jìn)行非線性平滑處理。
這里，描述返回到圖9的流程圖。
在步驟S12中，當(dāng)垂直方向平滑處理結(jié)束時(shí)，在步驟S13中，確定 是否輸入了下一個(gè)圖像。在確定為輸入了下一個(gè)圖像的情況下，處理返回 步驟Sll，并重復(fù)地進(jìn)行步驟Sll以及后續(xù)步驟中的處理。如果在步驟S13 中確定為沒有下一個(gè)圖傳瑜入，即，圖像信號(hào)結(jié)束了，則處理結(jié)束。
圖22示出根據(jù)圖1所示本發(fā)明實(shí)施例所述的信號(hào)處理設(shè)備的瞬變改 進(jìn)單元13的結(jié)構(gòu)例子。
根據(jù)圖22的例子的瞬變改進(jìn)單元13對(duì)邊緣組成ST1進(jìn)行瞬變改進(jìn) 處理，并能夠?qū)⒆鳛樘幚斫Y(jié)果獲得的改進(jìn)了的邊緣組成ST2輸出。
圖22的瞬變改進(jìn)單元13通過包括延遲單元101、延遲單元102、MAX 單元103、 MIN單元104、計(jì)算單元(HPF) 105和切換單元106來構(gòu)造。
延遲單元101將從非線性濾波器單元11拔^供的邊緣組成ST1延遲例 如N個(gè)像素(N為等于或大于1的整數(shù))，并將所述邊緣組成ST1提供給 MAX單元103、 MIN單元104和計(jì)算單元(HPF) 105。
延遲單元102將^J^遲單元101提供的邊緣組成ST1延遲例如N個(gè) 像素(N為等于或大于1的整數(shù))，并將邊緣組成ST1提供給MAX單元 103、 MIN單元104和計(jì)算單元(HPF) 105。
這里，M遲單元101輸出的邊緣組成ST1被設(shè)置為與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的信號(hào)(在下文中，稱作目標(biāo)像素信號(hào)Np)。然后，M遲單元102 輸出的邊緣組成ST1能夠被認(rèn)為是與在水平向右方向上距所述目標(biāo)像素 例如N個(gè)像素的像素相對(duì)應(yīng)的信號(hào)(在下文中，簡稱為右方像素信號(hào))。 另外，從非線性濾波器單元11提供的邊緣組成ST1能夠被認(rèn)為是與在水 平向左方向上距所述目標(biāo)像素例如N個(gè)像素的4象素相對(duì)應(yīng)的信號(hào)(在下 文中，簡稱為左方《象素信號(hào))。
在這種情形中，左方像素信號(hào)、目標(biāo)像素信號(hào)Np和右方像素信號(hào)都 被輸入到MAX單元103、 MIN單元104和計(jì)算單元(HPF) 105的每一 個(gè)中。
MAX單元103將左方像素信號(hào)、目標(biāo)像素信號(hào)Np和右方像素信號(hào) 的各個(gè)信號(hào)水平(像素值)中位于最大水平的信號(hào)(在下文中，稱作三像
素最大像素信號(hào)Max)提供給切換單元106。
MIN單元104將左方像素信號(hào)、目標(biāo)像素信號(hào)和右方像素信號(hào)的各 個(gè)信號(hào)水平(像素值)中位于最低7jC平的信號(hào)(在下文中，稱作三4象素最
小像素信號(hào)Min)提供給切換單元106。
計(jì)算單元(HPF) 105根據(jù)左方像素信號(hào)、目標(biāo)像素信號(hào)和右方〗象素 信號(hào)計(jì)算目標(biāo)像素中的二次微分值(quadratic differential value),并將 作為計(jì)算結(jié)果獲得的信號(hào)作為控制信號(hào)"控制"提供給切換單元106。
目標(biāo)像素信號(hào)Np、三像素最小像素信號(hào)Min和三像素最大像素信號(hào) Max被輸入到切換單元106。切換單元106基于來自計(jì)算單元(HPF) 105 的控制信號(hào)在這三個(gè)信號(hào)中決定輸出信號(hào)，并將該信號(hào)作為改進(jìn)了的邊緣 組成ST2的目標(biāo)像素信號(hào)輸出。
就是說，改進(jìn)了的邊緣組成ST2的目標(biāo)像素信號(hào)是在邊緣組成ST1 自身的目標(biāo)像素信號(hào)Np、三像素最小像素信號(hào)Min和三像素最大像素信 號(hào)Max中由切換單元106所選擇并輸出的信號(hào)。
這里，參考圖23來描述根據(jù)圖22的例子的瞬變改進(jìn)單元13的操作 概要。
圖23示出邊緣組成ST1 、三像素最大像素信號(hào)Max、目標(biāo)像素信號(hào) Np、三像素最小像素信號(hào)Min、控制信號(hào)"控制"、以及改進(jìn)了的邊緣組 成ST2的時(shí)序圖，其中，這些信號(hào)是從非線性濾波器單元11按上述順序 提供的。
應(yīng)該注意，在各個(gè)時(shí)間tl到t6，目標(biāo)像素信號(hào)Np的信號(hào)水平指示瞬變改進(jìn)之前邊緣組成ST1的目標(biāo)像素的像素值。
另夕卜，如圖23所示，所述控制信號(hào)"控制"的信號(hào)水平取高水平H、 中水平M和低水平L這三個(gè)水平之一。
在這種情形中，當(dāng)控制信號(hào)"控制"處于高水平H時(shí)，切換單元106 輸出三像素最大像素信號(hào)Max作為改進(jìn)了的邊緣組成ST2的目標(biāo)像素信 號(hào)。當(dāng)控制信號(hào)"控制"處于中水平M時(shí)，切換單元106輸出目標(biāo)像素 信號(hào)Np作為改進(jìn)了的邊緣組成ST2的目標(biāo)像素信號(hào)。當(dāng)控制信號(hào)"控制" 處于低水平L時(shí)，切換單元106輸出三像素最小像素信號(hào)Min作為改進(jìn) 了的邊緣組成ST2的目標(biāo)像素信號(hào)。
就是說，從時(shí)間tl到時(shí)間t2，由于控制信號(hào)"控制"處于低水平L， 所以輸出三像素最小像素信號(hào)Min作為改進(jìn)了的邊緣組成ST2的目標(biāo)像 素信號(hào)。從時(shí)間t2到時(shí)間t3，由于控制信號(hào)"控制"處于高水平H，所 以輸出三像素最大像素信號(hào)Max作為改進(jìn)了的邊緣組成ST2的目標(biāo)像素 信號(hào)。從時(shí)間t3到時(shí)間t4，由于控制信號(hào)"控制"處于中水平M,所以 輸出目標(biāo)像素信號(hào)Np作為改進(jìn)了的邊緣組成ST2的目標(biāo)像素信號(hào)。從時(shí) 間t4到時(shí)間t5，由于控制信號(hào)"控制"處于高水平H，所以輸出三像素 最大像素信號(hào)Max作為改進(jìn)了的邊緣組成ST2的目標(biāo)4象素信號(hào)。從時(shí)間 t5到時(shí)間t6，由于控制信號(hào)"控制"處于低水平L，所以就輸出三4象素最 小像素信號(hào)Min作為改進(jìn)了的邊緣組成ST2的目標(biāo)像素信號(hào)。
這樣，輸出了邊緣組成ST1的瞬變被改進(jìn)的改進(jìn)了的邊緣組成ST2。
如上所述，根據(jù)圖1的例子的信號(hào)處理設(shè)備能夠?qū)⒘罦L信號(hào)Yl分離 為邊緣組成ST1和邊緣以外的組成TX1。根據(jù)圖1的例子的信號(hào)處理設(shè) 備能夠改進(jìn)邊緣組成ST1的瞬變(例如，參見圖3和圖23的改進(jìn)了的邊 緣組成ST2)，并且也放大邊緣以外的組成TX1。
本發(fā)明不特別地限于圖1的實(shí)施例，且能夠采用各種實(shí)施例。
例如，圖24示出與才艮據(jù)圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)處理設(shè)備不 同的實(shí)施例。應(yīng)該注意，根據(jù)圖24的例子的信息處理設(shè)備在下文中將被 稱作輪廓加重圖4象處理i殳備，以與圖l的例子進(jìn)行區(qū)分。
根據(jù)圖24的例子的輪廓加重圖像處理設(shè)備通過包括非線性濾波器單 元11、減法器單元12、瞬變改進(jìn)單元13、放大單元121、對(duì)比度校正單 元122、輪廓提取單元123、放大單元124以及加法器單元14來組成。
非線性濾波器單元11從輸入圖傳教據(jù)的亮度信號(hào)Yl中提取邊緣組成ST1，并將邊緣組成ST1提供給減法器單元12和瞬變改進(jìn)單元13。應(yīng) 該注意，非線性濾波器單元11的詳細(xì)例子相似于參考圖4到圖21所描述 的例子。
減法器單元12從輸入圖像數(shù)據(jù)的亮度信號(hào)Yl中減去邊緣組成ST1， 并將所得到的邊緣以外的組成TX1提供給放大單元121。
瞬變改進(jìn)單元13對(duì)從非線性濾波器單元11提供的邊緣組成ST1進(jìn) ，定的瞬變改進(jìn)處理，并將作為處理結(jié)果獲得的改進(jìn)了的邊緣組成ST2 提供給對(duì)比度校正單元122和輪廓提取單元123。瞬變改進(jìn)單元13的詳 細(xì)例子相似于參考圖22和圖23所描述的例子。
放大單元121對(duì)從減法器單元12提供的邊緣以外的組成TX1進(jìn)行放 大，并將所得到的放大的邊緣以外的組成TX2提供給加法器單元14。
對(duì)比度校正單元122對(duì)從瞬變改進(jìn)單元13提供的改進(jìn)了的邊緣組成 ST2進(jìn)行預(yù)定的對(duì)比度校正處理，并將所得到的改進(jìn)了的邊緣組成OT2 (即，對(duì)比度被校正的改進(jìn)了的邊緣組成OT2 )提供給加法器單元14。 應(yīng)該注意，在下文中，對(duì)比度被校正的改進(jìn)了的邊緣組成OT2將被稱作 對(duì)比度校正組成OT2。
輪廓提取單元123對(duì)從瞬變改進(jìn)單元13提供的改進(jìn)了的邊緣組成 ST2進(jìn)行輪廓提取處理，并將所得到的輪廓提取組成OT1提供給放大單 元124。
放大單元124對(duì)從輪廓提取單元123提供的輪廓提取組成OT1進(jìn)行 放大，并將放大了的輪廓提取組成OT3提供給加法器單元14。
加法器單元14將從對(duì)比度校正單元122提供的對(duì)比度校正組成OT2 和M大單元121提供的邊緣以外的組成TX2與M大單元124提供的 輪廓提取組成OT3進(jìn)行相加，并輸出所得到的亮度信號(hào)Y4。
接下來，將參考圖25的流程圖來描述由圖24的輪廓加重圖像處理設(shè) 備所進(jìn)行的輪廓加重圖像處理。
在步驟S71中，輪廓加重圖像處理設(shè)備將輸入圖像數(shù)據(jù)的亮度信號(hào) Yl輸入。輸入的亮度信號(hào)Yl被提供給非線性濾波器單元11和減法器單 元12。
在步驟S72中，非線性濾波器單元11對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)的亮度信號(hào)Yl 進(jìn)行非線性濾波處理。于是，獲得了邊緣組成ST1。應(yīng)該注意，非線性濾波處理的詳細(xì)例子相似于使用圖9到圖21所描述的例子。
在步驟S73中，非線性濾波器單元11輸出邊緣組成ST1。輸出的邊 緣組成ST1被提供給瞬變改進(jìn)單元13和減法器單元12。
在步驟S74中，瞬變改進(jìn)單元13對(duì)邊緣組成ST1進(jìn)行瞬變改進(jìn)處理， 并將作為處理結(jié)果獲得的改進(jìn)了的邊緣組成ST2輸出。輸出的改進(jìn)了的 邊緣組成ST2被提供給對(duì)比度校正單元122和輪廓提取單元123。應(yīng)該注 意，瞬變改進(jìn)處理的詳細(xì)例子相似于使用圖23所描述的例子。
在步驟S75中，減法器單元12從輸入圖像數(shù)據(jù)的亮度信號(hào)Yl中減 去邊緣組成ST1，并將所得到的邊緣以外的組成TX1輸出。輸出的邊緣 以外的組成TX1被提供給放大單元121。
在步驟S76中，對(duì)比度校正單元122對(duì)改進(jìn)了的邊緣組成ST2進(jìn)行 對(duì)比度校正處理，并將作為處理結(jié)果獲得的對(duì)比度校正組成OT2輸出。 輸出的對(duì)比度校正組成OT2被提供給加法器單元14。
在步驟S77中，輪廓提取單元123對(duì)改進(jìn)了的邊緣組成ST2進(jìn)行輪 廓提取處理，并將作為處理結(jié)果獲得的輪廓提取組成OTl輸出。輸出的 輪廓提取組成OT1被提供給放大單元124。
在步驟S78中，放大單元124對(duì)從輪廓提取單元123提供的輪廓提取 組成OT1進(jìn)行放大處理，并將作為處理結(jié)果獲得的輪廓提取組成OT3輸 出，即輪廓提取組成OTl^t大的組成OT3。輸出的輪廓提^iBL成OT3 被提供給加法器單元14。
在步驟S79中，放大單元121對(duì)從減法器單元12提供的邊緣以外的 組成TX1進(jìn)行放大處理，并將作為處理結(jié)果獲得的邊緣以外的組成TX2 (即，邊緣以外的組成TX1 M大的組成TX2 )輸出。輸出的邊緣以外 的組成TX2被提供給加法器單元14。
在步驟S80中，加法器單元14將對(duì)比度校正組成OT2和輪廓提取組 成OT3與邊緣以外的組成TX2進(jìn)行相加，并將作為所勤目加結(jié)果獲得的 輪廓#重了的亮度組成Y4輸出。
作為上述處理的結(jié)果，包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)處理設(shè)備的輪廓 加重圖像處理設(shè)備進(jìn)行輪廓組成的提取和對(duì)穩(wěn)定的瞬變改進(jìn)組成進(jìn)行放 大，使得甚至是更高頻率的輪廓加重也能夠被穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)。
圖26和圖27示出通it^目關(guān)領(lǐng)域中的技術(shù)針對(duì)小幅度邊緣進(jìn)行輪廓加重的例子。
根據(jù)相關(guān)領(lǐng)域中的技術(shù)，對(duì)小幅度邊緣難以進(jìn)行瞬變改進(jìn)。為此，如
果針對(duì)諸如圖26的輸入信號(hào)IN1或圖27的輸入信號(hào)IN2的微小采樣相 位的變化進(jìn)行了輪廓加重處理，則存在這樣的問題如圖26的輸出信號(hào) OUT1或圖27的輸出信號(hào)OUT2所示，輪廓加重水平彼此不同。
圖28示出通過由根據(jù)圖24的例子的輪廓加重處理設(shè)備所進(jìn)行的處理 而得到的輪廓加重處理結(jié)果的例子。
輸入信號(hào)IN3是在圖25的流程圖的步驟S74中輸出的改進(jìn)了的邊緣 組成ST2的亮度信號(hào)的例子。
輸出信號(hào)OUT3是作為對(duì)輸入信號(hào)IN3進(jìn)行了圖25的流程圖的步驟 S75以及隨后步驟中的處理的結(jié)果獲得的亮度組成Y4的亮度信號(hào)的例 子。
利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)處理設(shè)備，非線性濾波器單元11從輸 入圖像的亮度信號(hào)中只提取邊緣組成，并且由于所述邊緣組成不包括噪聲 等，所以可以對(duì)所述邊緣組成進(jìn)行穩(wěn)定的瞬變改進(jìn)處理。因此，能夠?qū)?有邊緣組成和噪聲組成的邊緣或還有小幅度的邊緣進(jìn)行穩(wěn)定的瞬變改進(jìn)， 并能夠獲得圖28中所示的輸入信號(hào)IN3。
通過對(duì)瞬變得到改進(jìn)的輸入信號(hào)IN3進(jìn)行輪廓加重處理，可以對(duì)釆 樣相位的變化或噪聲進(jìn)行穩(wěn)定的輪廓加重，并能夠獲得輸出信號(hào)OUT3。
能夠通過使用硬件也能夠通過4吏用軟件來執(zhí)行包括列表顯示處理的 上述一系列處理。
如果通過使用軟件來進(jìn)行上述一系列處理，那么，運(yùn)用了本發(fā)明實(shí)施 例的液晶板可以通過包括圖29所示的計(jì)算機(jī)來組成?？蛇x擇地，可以通 過圖29所示的計(jì)算機(jī)來控制運(yùn)用了本發(fā)明實(shí)施例的液晶板的驅(qū)動(dòng)。
在圖29中，CPU (中央處理單元)301執(zhí)行ROM (只讀存儲(chǔ)器)302 上記錄的程序或從存儲(chǔ)單元308加載到RAM (隨M取存儲(chǔ)器)303的 程序，以進(jìn)行各種處理。用于由CPU 301進(jìn)行各種處理的數(shù)據(jù)等也可以 被適當(dāng)*儲(chǔ)在RAM 303中。
CPU 301、 ROM302和RAM303經(jīng)由總線304相互連接。輸入和輸 出接口 305也連接到總線304。
由鍵盤、鼠標(biāo)等組成的輸入單元306,由顯示器等組成的輸出單元307,由硬盤等組成的存儲(chǔ)單元308，由調(diào)制解調(diào)器、終端適配器等組成 的通信單元309被連接到輸入和輸出接口 305。通信單元309對(duì)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò) (包括因特網(wǎng))與另一個(gè)設(shè)備(未示出)進(jìn)行的通信ii行控制。
需要的話，驅(qū)動(dòng)器310被連接到輸入和輸出接口 305。需要的話，由 磁盤、光盤、磁光盤、半導(dǎo)*儲(chǔ)器等組成的可移動(dòng)記錄介質(zhì)311被適當(dāng) 地安裝，并JU^這些介質(zhì)中讀取的計(jì)算機(jī)程序被安裝到存儲(chǔ)單元308。
在通過使用軟件來執(zhí)行所述一系列處理的情況下，將構(gòu)成軟件的程序
用硬件中包含的計(jì)算機(jī)或通用個(gè)人計(jì)算機(jī)等中。
如圖29所示，包括這種程序的記錄介質(zhì)不僅包括由磁盤(包括軟盤)、 光盤(包括CD-ROM (致密光盤-只讀存儲(chǔ)器)和DVD (數(shù)字通用光盤))、 M盤(包括MD (迷你光盤))、或半導(dǎo)*儲(chǔ)器等構(gòu)成的可移動(dòng)記錄介 質(zhì)(封裝介質(zhì))311，其中這些記錄介質(zhì)記錄有程序并用來獨(dú)立于i殳備主 體而為觀眾提供程序；而且包括ROM 302、存儲(chǔ)單元308所包括的^it 等，其中這些記錄介質(zhì)記錄有程序并且以預(yù)先安^E設(shè)備主體中的狀態(tài)提 供給觀眾。
應(yīng)該注意，在本說明書中，用于描述記錄介質(zhì)中所記錄的程序的步驟 當(dāng)然包括所述步驟以所聲明的順序按時(shí)間序列方式來執(zhí)行的處理，并還包 括所述步驟以并行方式或單獨(dú)地不以時(shí)間序列的方式來執(zhí)行的處理。
此外，在本說明書中，所述系統(tǒng)表示由多個(gè)設(shè)備和處理單元構(gòu)成的整 個(gè)設(shè)備。
本申請(qǐng)包含與2008年6月13日在日本專利局遞交的日本優(yōu)先專利申 請(qǐng)JP2008-155209號(hào)中所公開的主題相關(guān)的主題，其整個(gè)內(nèi)^if過引用包 含于此。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，依據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素可以進(jìn)行各種變 型、組合、子組合以及改變，只要它們?cè)诟綄贆?quán)利要求書及其等同的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)處理設(shè)備，包括分離裝置，用來將第一圖像數(shù)據(jù)分離為保存了所述第一圖像數(shù)據(jù)的邊緣的第一組成和保存了所述邊緣以外成分的第二組成；改進(jìn)裝置，用來對(duì)由所述分離裝置分離出的所述第一組成進(jìn)行改進(jìn)瞬變的處理；以及加法器裝置，用來將由所述改進(jìn)裝置進(jìn)行了處理的所述第一組成與由所述分離裝置分離出的所述第二組成相加，并將作為所述相加的結(jié)果獲得的第二圖像數(shù)據(jù)輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理設(shè)備，其中，所述分離裝置包括濾波器裝置，用來對(duì)所述第一圖傳教據(jù)進(jìn)行保存所述邊緣的非線性濾 波，以^1取并輸出所述第一組成；以及減法器裝置，用來從所述第一 圖傳Jt據(jù)中減去從所述濾波器裝置輸出 的所述第一組成，并將作為所述減法結(jié)果獲得的所述第二組成輸出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理設(shè)備，還包括校正裝置，用來校正由所述改進(jìn)裝置進(jìn)行了處理的所述第一組成的對(duì) 比度；提取裝置，用來進(jìn)行從由所述改進(jìn)裝置進(jìn)行了處理的所述第 一組成中 提W^廓的處理，以輸出第三組成；第 一放大裝置，用來對(duì)由所述提取裝置輸出的所述第三組成進(jìn)行放大 處理；以及第二放大裝置，用來對(duì)由所述分離裝置分離出的所述第二組成進(jìn)行放 大處理，其中，由所述改進(jìn)裝置進(jìn)行了處理、然后由所述校正裝置進(jìn)行了處理 的所述第一組成和由所述分離裝置分離出、然后由所述第二放大裝置進(jìn)行 了放大處理的所述第二組成與由所述第 一放大裝置進(jìn)行了放大處理的所 述第三組成相加，并將作為所勤目加的結(jié)果獲得的圖像數(shù)據(jù)作為第二圖像 數(shù)據(jù)輸出。
4. 一種用于信號(hào)處理設(shè)備的信號(hào)處理方法，所述方法包括步驟將第 一 圖像數(shù)據(jù)分離為保存了所述第 一 圖像數(shù)據(jù)的邊緣的第 一組成和保存了所述邊緣以外成分的第二組成；對(duì)從所述第 一 圖像數(shù)據(jù)中分離出的所述第 一組成進(jìn)行改進(jìn)瞬變的處 理；以及將進(jìn)行了所述處理的所述第 一組成與從所述第 一 圖像數(shù)據(jù)中分離出 的所述第二組成相加，并將作為所i^目加的結(jié)果獲得的笫二圖像數(shù)據(jù)輸 出。
5. —種程序，用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行包括以下步驟的處理將第一圖像數(shù)據(jù)分離為保存了所述第一圖像數(shù)據(jù)的邊緣的第一組成 和保存了所述邊緣以外成分的第二組成；對(duì)從所述第 一 圖像數(shù)據(jù)中分離出的所述第 一組成進(jìn)行改進(jìn)瞬變的處 理；以及將進(jìn)行了所述處理的所述第 一組成與從所述第 一圖像數(shù)據(jù)中分離出 的所述第二組成相加，并將作為所述相加的結(jié)果獲得的第二圖像數(shù)據(jù)輸 出。
6. —種信號(hào)處理i殳備，包括分離單元，用來將第一圖像數(shù)據(jù)分離為保存了所述第一圖像數(shù)據(jù)的邊 緣的第 一組成和保存了所述邊緣以外成分的第二組成；改進(jìn)單元，用來對(duì)由所述分離單元分離出的所述第一組成進(jìn)行改進(jìn)瞬 變的處理；以及加法器單元，用來將由所述改進(jìn)單元進(jìn)行了處理的所述第一組成與由 所述分離單元分離出的所述第二組成相加，并將作為所勤目加的結(jié)果獲得 的第二圖^Jt據(jù)輸出。
全文摘要
一種信號(hào)處理設(shè)備和方法、以及程序。所述信號(hào)處理設(shè)備包括分離單元，用來將第一圖像數(shù)據(jù)分離為保存了第一圖像數(shù)據(jù)的邊緣的第一組成和保存了邊緣以外成分的第二組成；改進(jìn)單元，用來對(duì)由分離單元分離出的第一組成進(jìn)行改進(jìn)瞬變的處理；以及加法器單元，用來將由改進(jìn)單元進(jìn)行了處理的第一組成與由分離單元分離出的第二組成相加，并將作為相加的結(jié)果獲得的第二圖像數(shù)據(jù)輸出。
文檔編號(hào)H04N5/208GK101605205SQ200910147439
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者山本洋介, 橫山一樹, 淺野光康, 稻田哲治 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社