影像增强方法及影像增强装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种影像增强方法及影像增强装置，其可根据输入影像的区域特性将解马赛克后的影像进行边缘增强(即锐利化)，且可同时抑制亮度杂讯及色彩杂讯，进而提供清晰干净的影像。

Image Enhancement Method and Image Enhancement Device

The invention provides an image enhancement method and an image enhancement device, which can enhance the edge of the mosaic-decomposed image according to the regional characteristics of the input image (i.e., sharpening), suppress the brightness noise and color noise at the same time, and then provide a clear and clean image.

【技术实现步骤摘要】
影像增强方法及影像增强装置
本专利技术提供一种影像增强方法及影像增强装置，且特别是关于一种对输入影像进行边缘增强与抑制杂讯的影像增强方法及影像增强装置。
技术介绍
习知色彩滤波阵列影像(RawCFAImage)，需经过解马赛克(mosaic)后得到全彩影像(colorimage)。上述全彩影像未经过锐化(sharpening)，并不符合人眼观察到的自然影像。因此，解马赛克后较模糊的影像会先进行边缘增强，以取得人眼感受较舒适的锐利影像。然而，边缘增强往往会把影像中的杂讯放大。因此，在边缘增强与杂讯放大的副作用之间，需要一个有效的处理方法来同时解决上述这些问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种影像增强方法及影像增强装置，其可根据输入影像的区域特性将解马赛克后的影像进行边缘增强(即锐利化)，且可同时抑制亮度杂讯及色彩杂讯，进而提供清晰干净的影像。本专利技术实施例提供一种影像增强方法，适用于一影像增强装置。影像增强方法包括如下步骤：(A)依序取得一输入影像在一YUV色彩空间中的每一个像素，且每一个像素具有一Y像素、一U像素与一V像素；(B)对一目前Y像素与邻近目前Y像素的多个邻近Y像素进行一低通滤波处理，以产生一第一低通像素；(C)根据一梯度变化总和判断目前Y像素是否是一边缘像素，且若目前Y像素是边缘像素时根据边缘像素的一走向对目前Y像素与对应走向的多个邻近Y像素进行低通滤波处理，以产生一第二低通像素；(D)判断目前Y像素是否为一细边缘像素，其中若目前Y像素不为细边缘像素，根据一第一遮罩计算目前Y像素与这些邻近Y像素之间的一边缘响应值，且若目前Y像素为细边缘像素，根据一第二遮罩计算目前Y像素与这些邻近Y像素之间的边缘响应值，其中根据第二遮罩计算的边缘响应值高于根据第一遮罩计算的边缘响应值；(E)根据一增强函数计算梯度变化总和与边缘响应值对应的一增强像素；以及(F)将第二低通像素加上增强像素以产生一输出Y像素。本专利技术实施例提供一种影像增强装置，其包括一影像撷取装置与一影像处理器，用以执行上述影像增强方法。附图说明图1是本专利技术一实施例的影像增强装置的示意图。图2A是本专利技术一实施例的YUV色彩空间中的Y通道影像的示意图。图2B是本专利技术一实施例的YUV色彩空间中的U通道影像的示意图。图2C是本专利技术一实施例的YUV色彩空间中的V通道影像的示意图。图3是本专利技术一实施例的影像增强方法用来增强Y像素的流程图。图4A是本专利技术一实施例的产生第一低通像素的细部流程图。图4B是本专利技术一实施例的目前Y像素与邻近Y像素之间的相似程度与第一权重值的关系图。图4C是本专利技术一实施例的目前Y像素与邻近Y像素之间的相似程度与第二权重值的关系图。图4D是本专利技术一实施例的Y通道影像中的第一权重值与第二权重值的示意图。图5A是本专利技术一实施例的边缘像素的走向为垂直方向的示意图。图5B是本专利技术一实施例的边缘像素的走向为水平方向的示意图。图5C是本专利技术一实施例的边缘像素的走向为正对角线方向的示意图。图5D是本专利技术一实施例的边缘像素的走向为负对角线方向的示意图。图5E是本专利技术一实施例的判断目前Y像素是否是边缘像素的细部流程图。图5F是本专利技术一实施例的目前Y像素与邻近Y像素之间的相似程度与第三权重值的关系图。图6A是本专利技术一实施例的判断目前Y像素是否为细边缘像素的细部流程图。图6B是本专利技术一实施例的目前Y像素Y12形成的3*3遮罩的示意图。图7A是本专利技术一实施例的第一遮罩的示意图。图7B是本专利技术另一实施例的第一遮罩的示意图。图8是本专利技术一实施例的增强函数的关系图。图9是本专利技术一实施例的影像增强方法用来增强U像素的流程图。图10是本专利技术一实施例的产生杂讯抑制U像素的细部流程图。图11A是本专利技术一实施例的去极值U像素与U像素差值的示意图。图11B是本专利技术一实施例的Y像素差值的示意图。图12本专利技术一实施例的强度比例的曲线图。图13本专利技术一实施例的目前U像素与输出U像素的曲线图。图14是本专利技术一实施例的影像增强方法用来增强V像素的流程图。图15是本专利技术一实施例的产生杂讯抑制V像素的细部流程图。100：电子装置110：影像撷取装置120：影像处理器Im：输入影像P0-Pn：像素Y0’-Yn’：输出Y像素U0’-Un’：输出U像素V0’-Vn’：输出V像素ImY：Y通道影像ImU：U通道影像ImV：V通道影像Y0-Y24：Y像素U0-Y24：U像素V0-V24：V像素S305、S310、S320、S330、S340、S350、S360、S370、S380：步骤S410、S420、S430、S440：步骤Wn、W0-W9、W10-W19：第一权重值Wmax：最大第一权重值Th0、Th5、Th7：第一门槛值Th1、Th6、Th8：第二门槛值Difn、Dif1、Dif10、Dif13：相似程度An、A0-A3：第二权重值Amax：最大第二权重值Th3：第三门槛值Th4：第四门槛值S510、S520：步骤Gn：第三权重值Gmax：最大第三权重值G10：第三权重值S610、S620：步骤MS1：第一遮罩MS2：第一遮罩Gtotal：梯度变化总和f(En)：增强函数Dr：边缘响应值S910、S920、S930、S940、S950、S960：步骤S1010、S1020、S1030、S1040、S1050、S1060：步骤Ymean1、Ymean2：平均值Cmax：最大强度比例Cfinal：强度比例Udiff：U像素差值S1410、S1420、S1430、S1440、S1450、S1460：步骤S1510、S1520、S1530、S1540、S1550、S1560：步骤Val1、Val2、Val3：增益参数coef：强度比例YUmax：最大像素差值具体实施方式本专利技术实施例提供一种影像增强方法及影像增强装置，其主要针对影像边缘锐利化、并同时抑制亮度杂讯与色彩杂讯，进而降低人眼视觉观察到的影像失真。本专利技术实施例的影像增强方法及影像增强装置包含：影像边缘侦测、无限脉冲响应(IIR)杂讯抑制、边缘方向的低通滤波、细边缘侦测、边缘响应强度计算以及低彩度的色彩抑制，进而提供清晰干净的影像。首先，请参考图1，其显示本专利技术一实施例的影像增强装置的示意图。如图1所示，影像增强装置100接收输入影像Im，并取得输入影像Im在一YUV色彩空间中的多个像素P0-Pn。每一个像素P0-Pn具有一Y像素(代表亮度资讯)、一U像素(代表彩度资讯)与一V像素(代表彩度资讯)。而影像增强装置100将对输入影像Im进行边缘增强，且同时抑制输入影像Im的亮度杂讯与色彩杂讯，以产生调整后的输出Y像素Y0’-Yn’、调整后的输出U像素U0’-Un’以及调整后的输出V像素V0’-Vn’。在本实施例中，影像增强装置100可为智慧型手机、录影机、平板电脑、笔记型电脑或其他需要执行影像增强的电子装置，本专利技术对此不作限制。举例来说，请同时参考图2A-2C，输入影像Im对应到YUV色彩空间的一Y通道影像ImY、一U通道影像ImU以及一V通道影像ImV。Y通道影像ImY具有像素P0-P24中的Y像素Y0-Y24，U通道影像ImU具有像素P0-P24中的U像素U0-U24，且V通道影像ImV具有像素P0-P24中的V像素V0-V24。影像增强装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种影像增强方法，适用于一影像增强装置，且包括：依序取得一输入影像在一YUV色彩空间中的每一像素，且每一该像素具有一Y像素、一U像素与一V像素；对一目前Y像素与邻近该目前Y像素的多个邻近Y像素进行一低通滤波处理，以产生一第一低通像素；根据一梯度变化总和判断该目前Y像素是否是一边缘像素，且若该目前Y像素是该边缘像素时根据该边缘像素的一走向对该目前Y像素与对应该走向的多个邻近Y像素进行该低通滤波处理，以产生一第二低通像素；判断该目前Y像素是否为一细边缘像素，其中若该目前Y像素不为该细边缘像素，根据一第一遮罩计算该目前Y像素与该些邻近Y像素之间的一边缘响应值，且若该目前Y像素为该细边缘像素，根据一第二遮罩计算该目前Y像素与该些邻近Y像素之间的该边缘响应值，其中根据该第二遮罩计算的该边缘响应值高于根据该第一遮罩计算的该边缘响应值；根据一增强函数计算该梯度变化总和与该边缘响应值对应的一增强像素；以及将该第二低通像素加上该增强像素以产生一输出Y像素。

【技术特征摘要】
1.一种影像增强方法，适用于一影像增强装置，且包括：依序取得一输入影像在一YUV色彩空间中的每一像素，且每一该像素具有一Y像素、一U像素与一V像素；对一目前Y像素与邻近该目前Y像素的多个邻近Y像素进行一低通滤波处理，以产生一第一低通像素；根据一梯度变化总和判断该目前Y像素是否是一边缘像素，且若该目前Y像素是该边缘像素时根据该边缘像素的一走向对该目前Y像素与对应该走向的多个邻近Y像素进行该低通滤波处理，以产生一第二低通像素；判断该目前Y像素是否为一细边缘像素，其中若该目前Y像素不为该细边缘像素，根据一第一遮罩计算该目前Y像素与该些邻近Y像素之间的一边缘响应值，且若该目前Y像素为该细边缘像素，根据一第二遮罩计算该目前Y像素与该些邻近Y像素之间的该边缘响应值，其中根据该第二遮罩计算的该边缘响应值高于根据该第一遮罩计算的该边缘响应值；根据一增强函数计算该梯度变化总和与该边缘响应值对应的一增强像素；以及将该第二低通像素加上该增强像素以产生一输出Y像素。2.根据权利要求1的影像增强方法，其中，于产生该第一低通像素的步骤中，更包括：根据该目前Y像素、位于该目前Y像素上方列与下方列的该些邻近Y像素之间的相似程度决定位于该目前Y像素上方列与下方列的每一该邻近Y像素的一第一权重值；根据该些第一权重值将该目前Y像素与位于该目前Y像素上方列与下方列的该些邻近Y像素进行一加权平均，以产生一边缘保护低通像素；根据该目前Y像素、位于该目前Y像素左方与右方的该些邻近Y像素之间的相似程度决定位于该目前Y像素左方与右方的每一该邻近Y像素的一第二权重值；以及根据该些第二权重值将该边缘保护低通像素与位于该目前Y像素左方与右方的该些邻近Y像素进行该加权平均，以产生该第一低通像素。3.根据权利要求1的影像增强方法，其中，于产生该第二低通像素的步骤中，更包括：根据该目前Y像素与对应该走向的多个邻近Y像素之间的相似程度决定对应该走向的每一该邻近Y像素的一第三权重值；以及根据该些第三权重值将该目前Y像素与对应该走向的该些邻近Y像素进行该加权平均，以产生该第二低通像素。4.根据权利要求1的影像增强方法，其中，于判断该目前Y像素是否是该边缘像素的步骤中，更包括：判断对应该目前Y像素的该梯度变化总和是否大于等于一边缘门槛值；若该梯度变化总和大于等于该边缘门槛值，判断该目前Y像素为该边缘像素，且根据代表至少一边缘方向的该梯度变化总和来决定该边缘像素的该走向；以及若该梯度变化总和小于该边缘门槛值，判断该目前Y像素不为该边缘像素。5.根据权利要求1的影像增强方法，其中，于判断该目前Y像素是否是该边缘像素的步骤中，若该目前Y像素不是该边缘像素时，根据该第一遮罩计算该目前Y像素与该些邻近Y像素之间的该边缘响应值。6.根据权利要求1的影像增强方法，其中，于判断该目前Y像素是否为该细边缘像素的步骤中，更包括：判断该目前Y像素是否同时大于或同时小于位于该目前Y像素斜对角的该些邻近Y像素；若否，该目前Y像素不为该细边缘像素，且若是，判断位于该目前Y像素垂直方向上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘楷，黄文聪，
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