图像处理装置与图像处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭露了一种图像处理装置与图像处理方法。图像处理装置包含线缓存器、像素增强模块、平滑效果模块、噪声抑制模块以及对比度调整模块。线缓存器储存图像的多个像素值。像素增强模块对图像进行增强图像边缘的运算。平滑效果模块对图像滤波，以针对图像的粗糙度做改善。噪声抑制模块对图像滤波，以针对图像的信号噪声比做改善。对比度调整模块检测目标像素是否位于细边上以决定如何调整图像的对比度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于图像处理装置与方法，尤其是关于可针对图像的边缘与细节做强化的图像处理装置与方法。
技术介绍
图像增强是图像处理中最重要也最常见的技巧之一，大致上可以分为两大类别：第一类是针对亮度以及色彩部分做强化，第二类是针对纹理部分(例如边缘以及细节)做强化。执行图像增强时可以同时做两类别的方法，亦或是择一类别来做。现在有多种图像评测标准会根据图像的细节和平滑区域做检测，像是微软公司(Microsoft)所制订的测试规范中就定义了调制转换函数(Modulation Transfer Function，MTF)、过锐利度(Over-sharpness)、粗糙度(Roughness)、锐敏度(Acutance)和信号噪声比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)等指标。要能通过这些专业的测试标准，必须对图像质量有更高的要求，其对应设计的算法也要更为强健。而针对以上的这些测试标准，第二类的图像增强算法扮演了非常重要的角色。
技术实现思路
本专利技术之一目的在于提供一种图像处理装置与方法，以增加图像调整的弹性以及针对图像的边缘与细节做强化。本专利技术揭露了一种图像处理装置，用来处理包含多个像素之一图像，每一像素具有一像素值，该图像处理装置包含：一存储器，用来暂存该些像素值之一部分；一像素增强模块，耦接该存储器，用来对该些像素值进行增强图像边缘之运算，以产生一运算结果；一第一滤波模块，耦接该存储器，用来依据一第一滤波系数对该些像素值进行一第一滤波运算，以产生一第一滤波结果；一第二滤波模块，耦接该像素增强模块及该第一滤波模块，用来依据一第二滤波系数以及该运算结果与该第一滤波结果进行一第二滤波运算，及输出一第一中间值；以及一对比度调整模块，耦接该第二滤波模块，用来依据一亮度调整参数调整该图像之一对比度，以产生一对比度调整结果，并依据该第一中间值及该对比度调整结果产生一输出值；其中该第一滤波系数、第二滤波系数及该亮度调整参数是可独立调整。本专利技术另揭露了一种图像处理方法，用来处理包含多个像素之一图像，每一像素具有一像素值，该图像处理方法包含：暂存该些像素值；对该些像素值进行增强图像边缘之运算，以产生一运算结果；依据一第一滤波系数对该些像素值进行一第一滤波运算，以产生一第一滤波结果；将该运算结果及该第一滤波结果相加以产生一第一中间值；依据一第二滤波系数对该第一中间值进行一第二滤波运算，以产生一第二滤波结果；产生一第二中间值，该第二中间值是与该第二滤波结果相关；依据一亮度调整参数调整该图像之一对比度，以产生一对比度调整结果；以及依据该第二中间值及该对比度调整结果产生一输出值；其中该第一滤波系数、第二滤波系数及该亮度调整参数是可独立调整。本专利技术之图像处理装置与方法能够独立且弹性地调整各种图像处理机制的系数或参数，以使得调整后的图像更容易通过各种评测标准。有关本专利技术的特征、实例与功效，兹配合附图作实施例详细说明如下。附图说明[图1]为本专利技术之图像处理装置的之一实施方式的功能方块图；[图2]为本专利技术其中一实施例之边缘方向种类的示意图；[图3]为本专利技术之噪声抑制模块用来进行二维滤波之功能方块图；[图4]为本专利技术之一实施例依据图像的变化程度决定比重α的示意图；[图5]为本专利技术判断图像之边缘是否为细边的一种实施方式；[图6]为本专利技术之一实施例依据图像的变化程度决定比重β的示意图；以及[图7]为本专利技术之图像处理方法之一实施例的流程图。具体实施方式以下说明内容之技术用语是参照本
之习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语之解释是以本说明书之说明或定义为准。图1为本专利技术之图像处理装置之一实施方式的功能方块图。图像处理装置100包含线缓存器(line buffer)110、像素增强模块120、平滑效果模块130、噪声抑制模块140以及对比度调整模块150。图像处理装置100对图像数据进行图像处理时，通常以图像画面中某一目标像素为基准，将其邻近像素的资料暂存于线缓存器110中，以供后续的模块使用。举例来说，假设图像处理装置100每次处理的窗口大小为M个像素×N个像素(M条像素线，每条像素线取N个像素，M、N为正整数，可为相等或不相等)，
则该窗口包含该目标像素，且线缓存器110设计为可至少暂存M-1条像素线。之后像素增强模块120及平滑效果模块130各自从线缓存器110中取出该窗口的图像数据进行运算。线缓存器110可以例如是动态随机存取存储器、同步动态随机存取存储器或静态随机存取存储器等存储器，且可以为图像处理装置100的专属存储器，或是与其它的电路共享。图像处理装置100可以适用于多种图像编码方法，例如贝尔(Bayer)域、RGB域或YUV域。在贝尔域或RGB域中，图像处理装置100所处理的像素数据可以是代表R、G、B之其中之一的像素值；在YUV域中，图像处理装置100所处理的像素数据可以是代表Y的像素值。像素增强模块120以增强图像边缘的算法对原始像素值P进行处理，对应一个目标像素(或一个窗口)可得到一个增强后的像素值P’。像素增强模块120可以采用习知的算法，例如非锐利屏蔽(unsharp mask)算法、拉普拉斯矩阵(Laplacian matrix)算法或其它可达到类似效果的算法。平滑效果模块130的目的在于减缓图像边缘的锯齿状现象。平滑效果模块130首先侦测窗口中所包含的边缘位置以及方向。边缘方向的种类可以预先定义，例如图2所示的四种边缘方向(四个大的矩形分别代表窗口，灰色的格子代表边缘所在位置的像素)，然而在不同的实施例中可能定义不同的边缘方向。侦测图像的边缘及方向可以使用一阶梯度的滤波方法，例如习知的索贝尔(Sobel)运算方法。找出边缘及其方向后，对该边缘上的像素或是边缘之法向量上的像素进行一维的空间滤波。举例来说，图2所示的窗口大小为9×9，位于最左边的窗口的水平边缘上包含9个像素，平滑效果模块130可以依据以下的算式来进行滤波： value 1 = Σ i = 0 8 C i × P i - - - ( 1 ) ]]>其中Pi为原始图像的像素值，Ci为对应像素位置的滤波系数。在一个实施例中，滤波结果value1可以是位于边缘上的所有像素的平均值(亦即对任何i值，Ci＝1/9)；在其它的实施例中，滤波系数Ci可以依据高斯分
布(Gaussian distribution)来做设定。平滑效果模块130决定滤波系数Ci时，可以依据信号para1做决定。在一个实施例中，平滑效果模块130内建查找表(loop-up table)，并且依据信号para1从查找表中找出对应的滤波系数Ci来进行滤波。例如图像处理装置100可以包含其它用来侦测图像的特性的图像处理模块(图未示)，侦测图像的亮度、彩度及/或像素的变化程度等特性，而产生该信号para1，也就是说滤波系数Ci可以依据图像的特性自动调整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理装置，用来处理包含多个像素之一图像，每一像素具有一像素值，该图像处理装置包含：一存储器，用来暂存该多个像素值之一部分；一像素增强模块，耦接该存储器，用来对该多个像素值进行增强图像边缘之运算，以产生一运算结果；一第一滤波模块，耦接该存储器，用来依据一第一滤波系数对该多个像素值进行一第一滤波运算，以产生一第一滤波结果；一第二滤波模块，耦接该像素增强模块及该第一滤波模块，用来依据一第二滤波系数以及该运算结果与该第一滤波结果进行一第二滤波运算，及输出一第一中间值；以及一对比度调整模块，耦接该第二滤波模块，用来依据一亮度调整参数调整该图像之一对比度，以产生一对比度调整结果，并依据该第一中间值及该对比度调整结果产生一输出值；其中该第一滤波系数、第二滤波系数及该亮度调整参数可独立调整。

【技术特征摘要】
1.一种图像处理装置，用来处理包含多个像素之一图像，每一像素具有一像素值，该图像处理装置包含：一存储器，用来暂存该多个像素值之一部分；一像素增强模块，耦接该存储器，用来对该多个像素值进行增强图像边缘之运算，以产生一运算结果；一第一滤波模块，耦接该存储器，用来依据一第一滤波系数对该多个像素值进行一第一滤波运算，以产生一第一滤波结果；一第二滤波模块，耦接该像素增强模块及该第一滤波模块，用来依据一第二滤波系数以及该运算结果与该第一滤波结果进行一第二滤波运算，及输出一第一中间值；以及一对比度调整模块，耦接该第二滤波模块，用来依据一亮度调整参数调整该图像之一对比度，以产生一对比度调整结果，并依据该第一中间值及该对比度调整结果产生一输出值；其中该第一滤波系数、第二滤波系数及该亮度调整参数可独立调整。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中该对比度调整模块还判断部分该多个第一中间值之间的差异程度是否满足一边缘条件，其中该部分该多个第一中间值是对应沿同一方向排列的像素，且该方向与该图像之一边缘方向垂直。3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中该第二滤波模块对该运算结果与该第一滤波结果相加后的一第二中间值进行该第二滤波运算，而得到一第二滤波结果，并依据该第二中间值及该第二滤波结果产生该第一中间值。4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中该第一滤波模块还判断该图像的一边缘方向，并以该边缘方向上的多个像素或该边缘方向的垂直方向上的多个像素进行该第一滤波运算。5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中该第一滤波模块还判断部分该多个像素值之间的差异程度是否满足一边缘条件以决定是否进行该第一滤波运算，其中该部分该多个像素值是对...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜昊天，陈世泽，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71