图像锐化装置与其方法制造方法及图纸

一种图像锐化装置，用以锐化原始图像。图像锐化装置包括低通滤波器、高通滤波器、边缘检测器、锐化参数产生单元与运算单元。低通滤波器、高通滤波器与边缘检测器分别接收该原始图像，并分别输出对应的低频图像、高频图像与数个边缘检测值。锐化参数产生单元接收此数个边缘检测值，分别输出对应的数个锐化参数。运算单元依据此些锐化参数调整高频图像，输出经调整高频图像，并将此经调整高频图像结合（ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）低频图像，得到图像锐化的输出图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于 一种图像锐化装置，且特别是有关于一种依据图像边缘 强度，增加图像锐利度的图像锐化装置。
技术介绍
由各种光学元件，例如是相机或扫描仪，所获取出来的数字图像常因各 种因素，例如是光学元件的设计不良或经过数字图像处理，或相机于获取图像的过程中发生晃动，使其锐利度(sharpness)降低。故常需要锐化数字图像， 增加图像的锐利度。传统的图像锐化方法，例如是反锐化屏蔽(unsharp masking),是通过将边缘区域(edge region)的较亮部分局部地调亮，并将边 缘区域的较暗部分局部地调暗，来增加图像的锐利度。然而，传统图像锐化 方法无法区分图像边缘与噪声。因此，传统图像锐化方法不但增加图像的锐 利度，同时也放大了图像中的噪声，导致整体图像质量下降。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的就是在提供一种图像锐化装置，增强原始图像 的锐利度，同时抑制噪声(noise)的反应。本专利技术的图像锐化装置将原始图像 分解(decomposition)成低频图像与高频图像。依据原始图像的边缘强度，来 决定如何调整高频图像。对于原始图像中边缘强度不强的区域(小于预设的噪 声标准差的值)，由于此区域包含大量的噪声成分，因此降低此区域所对应的 强度。而对于原始图像中边缘强度较高的区域(大于预设噪声标准差的值)， 由于此区域主要即是图像边缘的部分，因此增加此区域所对应的强度。本发 明实施例的图像锐化装置，不但能增加图像的锐利度，更能有效抑制噪声， 使得噪声不随着图像锐利度的增加而增加。根据本专利技术的目的，提出一种图像锐化装置，用以增强原始图像的锐利 度。此图像锐化装置包括低通滤波器、第一高通滤波器、边缘检测器、锐化 参数产生单元与运算单元。低通滤波器接收原始图像，输出对应的低频图像。第一高通滤波器接收原始图像，输出对应的第一高频图像。边缘检测器接收 原始图像，检测原始图像的边缘强度而输出不同的边缘检测值。锐化参数产 生单元根据边缘检测值的不同，分别输出对应的锐化参数。运算单元依据此 些锐化参数对第一高频图像做调整(亦即，增强边缘并压制噪声)，而后再将 经调整第一高频图像结合低频图像而产生输出图像。根据本专利技术的目的，提出一种图像锐化方法，用以增强原始图像的锐利 度。此方法包括首先，对原始图像进行低通滤波运算，得到对应的低频图像。接着，对原始图像进行第一高通滤波运算，得到对应的第一高频图像； 上述两步骤无分先后。然后，对原始图像进行边缘检测，因其原始图像的边 缘强度不同而输出相对应的边缘检测值。接着，依据边缘检测值，分别得到 对应的锐化参数。之后，依据锐化参数，对第一高频图像做相对应的调整(亦 即，增强边缘并压制噪声)。接下来，结合低频图像与经调整第一高频图像， 而得到输出图像。根据本专利技术的目的，提出一种图像锐化装置，用以增强原始图像的锐利 度。此图像锐化装置包括低通滤波器、N个高通滤波器(N为正整数)、边缘检 测器、锐化参数产生单元与运算单元。低通滤波器接收此原始图像，输出对 应的低频图像。每个高通滤波器接收此原始图像，据以分别输出高频图像(共 N个)。边缘检测器接收此原始图像，依据边缘强度的不同而输出相对应的边 缘检测值。锐化参数产生单元接收该些边缘检测值，分别输出对应此N个高 通滤波器的N组锐化参数。运算单元依据此N组锐化参数，分别调整对应的 N个高频图像，输出N个经调整高频图像。然后，将此低频图像与此N个经 调整高频图像相结合(composition)而得到输出图像。为让本专利技术的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳 实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明图l绘示本专利技术实施例的图像锐化装置的方块图。图2为锐化参数产生单元的边缘检测值与锐化参数值的关系图的一例。图3为本专利技术另一实施例的图像锐化装置的方块图。图4A绘示锐化参数产生单元的边缘检测值与第一锐化参数值的关系图 的一例。图4B绘示锐化参数产生单元的边缘4全测值与第二锐化参数值的关系图 的一例。图5A绘示本专利技术实施例的低通滤波器的一例。图5B绘示本专利技术实施例的带通滤波器的一例。图5C绘示本专利技术实施例的高通滤波器的一例。图6绘示本专利技术另一实施例的图像锐化装置的方块图。图7绘示应用于图1的图像锐化装置的图像锐化方法。100、300、600:图像锐化装置110、310、610:低通滤波器120、330、621、622、 62N:高通滤波130、340、630:边缘检测器140、350、640:锐化参数产生单元150、360、650:运算单元320:带通滤波器具体实施例方式本专利技术实施例的图像锐化装置，是用以增强原始图像的锐利度。由于边 缘信号及噪声本身皆属高频信号，因此仅需针对高频信号做边缘强化的处理。本专利技术实施例的图像锐化装置将原始图像分解(decomposi t ion)成低频图像 与高频图像，依据原始图像的边缘强度以及噪声的分布，来决定如何调整高 频图像。对于原始图像中边缘强度不强的区域，(例如，小于预设的噪声标准 差的值)，由于此区域包含大量的噪声成分，因此降低此区域所对应的强度(亦 即，抑制噪声)。而对于原始图像中边缘强度足够强的区域(例如，大于预设 的噪声标准差的值)，则增加此区域所对应的强度，(亦即，加强边缘)。本发 明实施例的图像锐化装置，不但能增加图像的锐利度，更能有效抑制噪声， 使得噪声不因图像锐利度的增加而放大。图1绘示本专利技术实施例的图像锐化装置的方块图。本专利技术实施例的图像 锐化装置100包括低通滤波器110、高通滤波器120、边缘检测器130、锐化 参数产生单元140与运算单元150。低通滤波器110,例如是低通空间滤波屏蔽，接收原始图像Io,对原始图^f象Io进行低通滤波运算后，输出低频图像L。高通滤波器120,例如是高通空间滤波屏蔽，亦接收此原始图像Io,对原始图像Io进行高通滤波运算，输出高频图像H。边缘检测器130,例如是Sobel空间滤波屏蔽，亦接收此原始图像Io, 对原始图像Io进行边缘检测，依据边缘强度的不同而输出相对应的M个边缘 检测值E(1)-E(M)， M为大于等于一的正整数，该些边缘检测值E(l) -E(M) 是归化成以噪声标准差(noise standard)为单位。边缘强度越高表示图 像的边缘愈明显。边缘强度越低表示图像的边缘愈不明显。锐化参数产生单元140分别依据该些边缘检测值E (1) ~ E (M),分别输出 相对应的锐化参数P(l) -P(M)。其中，边缘检测值E(l) E(M)分别对应锐化 参数P(1)-P(M)。其中，当边^^r测值E(j)小于门坎值，例如，小于一个噪 声标准差，代表该区域内包含大量的噪声信号，则将其所对应的锐化参数P (j) 设为0,以抑制噪声。若边缘检测值E(j)大于门坎值，例如，大于一个噪声 标准差，则对应大于O的锐化参数P(j)。其中，j为正整数，lSj^M。运算单元150接收低频图像L、高频图像H与锐化参数P(l) P(M)，输 出输出图像Ip。运算单元150依据锐化参数P (1) ~ P (M)来对高频图像H做相 对应的调整，而得到经调整高频图像Hp(未绘示)。在本专利技术实施例中，是以 分别将锐化参数P(l) P(M)对高频图像H对应的边本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像锐化装置，用以增强原始图像的锐利度，该图像锐化装置包括：低通滤波器，接收该原始图像，输出对应的低频图像；第一高通滤波器，接收该原始图像，输出对应的第一高频图像；边缘检测器，接收该原始图像，分别输出对应的多个边缘检测值，该些边缘检测值是相关于该原始图像的边缘强度；锐化参数产生单元，接收该些边缘检测值，分别输出对应的多个锐化参数；以及运算单元，依据该些锐化参数，调整该第一高频图像对应的边缘区域，输出经调整第一高频图像，并将该低频图像与该经调整第一高频图像结合，得到输出图像。

【技术特征摘要】
1.一种图像锐化装置，用以增强原始图像的锐利度，该图像锐化装置包括低通滤波器，接收该原始图像，输出对应的低频图像；第一高通滤波器，接收该原始图像，输出对应的第一高频图像；边缘检测器，接收该原始图像，分别输出对应的多个边缘检测值，该些边缘检测值是相关于该原始图像的边缘强度；锐化参数产生单元，接收该些边缘检测值，分别输出对应的多个锐化参数；以及运算单元，依据该些锐化参数，调整该第一高频图像对应的边缘区域，输出经调整第一高频图像，并将该低频图像与该经调整第一高频图像结合，得到输出图像。2. 根据权利要求1所述的图像锐化装置，其中，当该些边缘检测值低于 门坎值时，该运算单元依据该些边缘检测值所对应的锐化参数，将该第一高 频图像所对应的边缘区域的强度降低，输出经调整第 一高频图像。3. 根据权利要求2所述的图像锐化装置，其中，该门坎值为一个噪声标 准差。4. 根据权利要求3所述的图像锐化装置，其中，该些边缘检测值所对应 的锐化参数为0(锐化参数=0)。5. 根据权利要求2所述的图像锐化装置，其中，该门坎值是介于一个噪声标准差与二个噪声标准差。6. 根据权利要求5所述的图像锐化装置，其中，该些边缘检测值所对应 的锐化参数是大于0且小于等于1 ((K锐化参数^1)。7. 根据权利要求1所述的图像锐化装置，其中，该第一高通滤波器包括 带通滤波器，接收该原始图像，输出对应的中频图像；以及 第二高通滤波器，接收该些原始图像，输出对应的笫二高频图像；其中，该每一锐化参数包括第一锐化参数与第二锐化参数； 其中，该运算单元依据该些第一锐化参数，调整该中频图像对应的边缘 区域，输出经调整中频图像，该运算单元并依据该些第二锐化参数，调整该 第二高频图像对应的边缘区域，输出经调整第二高频图像； 其中，该经调整第 一 高频图像包括该经调整中频图像与该经调整第二高频图像；其中，该运算单元将该低频图像、该经调整中频图像、该经调整第二高 频图像结合，得到该输出图像。8. 根据权利要求7所述的图像锐化装置，其中，当该些边缘检测值小于 门坎值时，该运算单元依据该些边缘检测值所对应的第一锐化参数，将该中 频图像所对应的边缘区域的强度降低，输出经调整中频图像。9. 根据权利要求7所述的图像锐化装置，其中，当该些边缘检测值小于 门坎值时，该运算单元依据该些边缘检测值所对应的第二锐化参数，将该第 二高频图像所对应的边缘区域的强度降低，输出经调整第二高频图像。10. —种图...

【专利技术属性】
技术研发人员：何升峰，
申请(专利权)人：广达电脑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]