專利名稱：用于液晶投影儀的存儲(chǔ)器高效的圖象贗象去除技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從點(diǎn)陣圖象、尤其是從液晶投影儀(LCP)產(chǎn)生的圖象中去除包括莫爾條紋的圖象贗象的存儲(chǔ)器高效的方法和設(shè)備。本發(fā)明也涉及用于實(shí)現(xiàn)圖象贗象去除技術(shù)的各方面的指令程序。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)涉及代理人檔號(hào)為AP 102 HO的專利申請(qǐng)，該申請(qǐng)題為“用于液晶投影儀的圖象贗象去除技術(shù)”，發(fā)明人為Joseph Shu、Jau-Yuen Chen和Tsung-Nan Lin，并且已轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人。上面指明的相關(guān)申請(qǐng)結(jié)合于此以供參考。
含有由周期性的行或點(diǎn)的圖形組成的點(diǎn)陣的圖象在投影或顯示時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)包括莫爾條紋這樣的贗象。每當(dāng)兩個(gè)在幾何上規(guī)整的圖形相重疊時(shí)就可能導(dǎo)致莫爾贗象而且它經(jīng)常表現(xiàn)為類似于紋波的圖形表示。這種贗象降低了圖象質(zhì)量，因而是不希望有的。
在投影圖象的情況下，產(chǎn)生圖象的投影設(shè)備(例如LCP)可能使用一種叫做“梯形校正”的技術(shù)，該技術(shù)改變投影的圖象的形狀以補(bǔ)償投影角。盡管梯形校正改進(jìn)了投影圖象的某些特性，卻具有這樣的缺點(diǎn)，即它不能保持在點(diǎn)陣的行/點(diǎn)圖形之間的相等間距。因此圖象的不同位置處的不同間隔導(dǎo)致了莫爾贗象。
雖然可以用低通濾波來(lái)去除莫爾贗象，但低通濾波器(LPF)的整體使用會(huì)引起文字和顯示或投影圖象中非點(diǎn)陣區(qū)的模糊。這就是說(shuō)，如果將LPF均勻地應(yīng)用于圖象上，則為了達(dá)到使莫爾條紋可接受的減少所需的濾波程度，則通常會(huì)導(dǎo)致不可接受的分辨率的降低。
因此，需要一種有效的圖象贗象去除技術(shù)，它使點(diǎn)陣區(qū)被加以平滑以便去除莫爾條紋而同時(shí)能保持非點(diǎn)陣區(qū)的鮮明度，并且它特別適合于投影圖象。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供這樣一種存儲(chǔ)器高效的圖象贗象去除技術(shù)以克服上述問(wèn)題。
本發(fā)明的另一目的是提供這樣一種存儲(chǔ)器高效的圖象贗象去除技術(shù)，它識(shí)別并分開點(diǎn)陣和非點(diǎn)陣的圖象區(qū)，并分別處理這兩種區(qū)以便從點(diǎn)陣區(qū)去除莫爾條紋而同時(shí)保持非點(diǎn)陣區(qū)的鮮明度。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于從圖象表示中去除圖象贗象的存儲(chǔ)器高效的方法。這種方法包括的步驟為(a)獲得圖象的象素表示；(b)把圖象中每個(gè)象素歸類為點(diǎn)陣或非點(diǎn)陣象素；(c)在預(yù)定的環(huán)繞每個(gè)象素的區(qū)中檢驗(yàn)各象素，以校驗(yàn)在步驟(b)中確定的該象素的歸類；以及(d)有選擇地對(duì)圖象中各象素應(yīng)用低通濾波器，使得當(dāng)應(yīng)用低通濾波器時(shí)，被低通濾波器覆蓋的一個(gè)或多個(gè)象素將根據(jù)步驟(c)的檢驗(yàn)結(jié)果分別被低通濾波器覆蓋的一個(gè)或多個(gè)其他的象素所取代。
本方法的各個(gè)優(yōu)選特征在下面給出。
歸類步驟(b)包括應(yīng)用一個(gè)具有預(yù)定尺寸的、以被歸類的象素為中心的第一掩膜，以便確定該中心象素是否處在具有預(yù)定的周期性圖形的區(qū)內(nèi)。
第一掩膜分成多個(gè)重疊區(qū)，中心象素處在每個(gè)第一掩膜區(qū)中。
檢驗(yàn)步驟(c)包括應(yīng)用一個(gè)具有預(yù)定尺寸的、以被檢驗(yàn)的象素為中心的第二掩膜。
第二掩膜分成多個(gè)重疊的區(qū)，中心象素處在每個(gè)第二掩膜區(qū)中。
預(yù)定的周期性圖形是一個(gè)周期為2或3的周期性的行或點(diǎn)的圖形。
選擇性地應(yīng)用步驟(e)包括根據(jù)多個(gè)第二掩膜區(qū)中的哪個(gè)區(qū)含有點(diǎn)陣象素而有選擇地應(yīng)用低通濾波器。
上述方法還可以包括步驟(f)，即為圖象的至少一部分確定特征指示；和步驟(g)，即根據(jù)所確定的特征指示自適應(yīng)地使至少一部分圖象鮮明化或柔和化。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種用于從圖象的表示中去除圖象贗象的設(shè)備。這樣的設(shè)備包括用于獲得圖象的象素表示的裝置；與該裝置相聯(lián)系的點(diǎn)陣象素識(shí)別器，用于將圖象中的各象素歸類為點(diǎn)陣或非點(diǎn)陣象素；與該點(diǎn)陣象素識(shí)別器相聯(lián)系的點(diǎn)陣區(qū)驗(yàn)證器，用于檢驗(yàn)每個(gè)象素預(yù)定的周圍區(qū)中的象素從而校檢由點(diǎn)陣象素識(shí)別器確定的該象素的歸類；以及與點(diǎn)陣區(qū)驗(yàn)證器相聯(lián)系的低通濾波器，它被有選擇地應(yīng)用到圖象中的各象素，從而使得在低通濾波器被應(yīng)用時(shí)，被低通濾波器覆蓋的一個(gè)或多個(gè)象素根據(jù)檢驗(yàn)而分別被低通濾波器覆蓋的一個(gè)或多個(gè)其他的象素所取代。
該設(shè)備的各種優(yōu)選特征將在下面給出。
點(diǎn)陣象素識(shí)別器包括預(yù)定尺寸的第一掩膜，它將第一掩膜的中心對(duì)準(zhǔn)應(yīng)用在被歸類的象素上，從而確定該中心象素是否處在具有預(yù)定周期性的圖形的區(qū)中。
第一掩膜分成多個(gè)重疊的區(qū)，中心象素處在每個(gè)第一掩膜區(qū)中。
點(diǎn)陣區(qū)驗(yàn)證器包括預(yù)定尺寸的第二掩膜，它將第二掩膜中心對(duì)準(zhǔn)應(yīng)用在被校檢的象素上。
第二掩膜分成多個(gè)重疊的區(qū)，中心象素處在每個(gè)第二掩膜區(qū)中。
預(yù)定的周期性的圖形是一個(gè)具有周期為2或3的周期性的行或點(diǎn)圖形。
低通濾波器根據(jù)多個(gè)第二掩膜區(qū)中的哪個(gè)含有點(diǎn)陣象素而被有選擇地應(yīng)用。
上面所描述的設(shè)備還可包括頻率歸類器，它為至少一部分圖象確定特征指示；以及圖象處理器，用于根據(jù)所確定的特征指示使至少一部分圖形自適應(yīng)地鮮明化或柔和化。
按照本發(fā)明的另外方面，其中的上述方法或步驟可以體現(xiàn)在一個(gè)指令程序(如軟件)中，它可以存儲(chǔ)到或轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)或其它受處理器控制的設(shè)備中以供執(zhí)行?；蛘?，該方法和步驟可以用硬件或軟件和硬件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)以及對(duì)本發(fā)明更充分的理解將通過(guò)下列說(shuō)明和權(quán)利要求并結(jié)合附圖而變得明顯和得到理解。


在附圖中相同的參考符號(hào)表示相同的部件。
圖1是說(shuō)明適合于實(shí)施本發(fā)明各方面的圖象投影系統(tǒng)各主要部件的方塊圖；圖2是說(shuō)明適合于實(shí)施本發(fā)明各方面的典型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各部件的方塊圖；圖3是表明處理過(guò)程和在梯形圖象贗象去除(KIAR)、自適應(yīng)以場(chǎng)為基礎(chǔ)的視頻增強(qiáng)(AFBVE)、以及梯形變形操作之間的關(guān)系的功能方塊圖；圖4是按照本發(fā)明實(shí)施例的KIAR功能方塊圖；圖5A和5B是按照本發(fā)明實(shí)施例的點(diǎn)陣象素識(shí)別器(SPI)掩膜的原理圖；圖6是按照本發(fā)明實(shí)施例的點(diǎn)陣區(qū)驗(yàn)證器(SRV)掩膜的原理圖；圖7是在本發(fā)明實(shí)施例中使用的3×3高斯LPF內(nèi)核的原理性表示；圖8是對(duì)被LPF內(nèi)核覆蓋的象素進(jìn)行編號(hào)的原理性表示；圖9是按照本發(fā)明實(shí)施例的AFBVE技術(shù)的功能方塊圖；圖10是由AFBVE操作的頻率歸類器產(chǎn)生的作為Sobel邊緣檢測(cè)器輸出的函數(shù)的特征指示值的圖形表示；圖11A是隔行輸入圖象的圖形表示；以及圖11B是表示例如圖7所示的LPF內(nèi)核的濾波器內(nèi)核是如何被應(yīng)用于隔行圖象數(shù)據(jù)的原理性表示。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了可以采用本發(fā)明技術(shù)的典型圖象投影系統(tǒng)10的各部件。在所示的實(shí)施例中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)12存儲(chǔ)著數(shù)字圖象，它以電的方式沿合適的傳送路徑14發(fā)送到投影設(shè)備16(例如液晶投影儀(LCP))，后者將這樣的圖象投射到屏幕、墻或其它顯示區(qū)上。熟悉本技術(shù)的人們知道，圖1只是可用來(lái)獲得數(shù)字圖象并使它們投影的多種方案之一。本發(fā)明涉及對(duì)數(shù)字圖象在它們被顯示或投影之前的某些處理，但對(duì)于這一發(fā)明的目的而言，圖象如何和在何處存儲(chǔ)和數(shù)字化并不重要。要按本發(fā)明處理的數(shù)字圖象可以從掃描儀、數(shù)字相機(jī)等得到、存入存儲(chǔ)器、并發(fā)送到投影設(shè)備。這樣的數(shù)字圖象也可由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生。此外，作為本發(fā)明主題的特殊處理可以發(fā)生在投影設(shè)備本身，也可以發(fā)生在計(jì)算機(jī)或在其它能在把處理過(guò)的圖象數(shù)據(jù)發(fā)送到投影設(shè)備之前實(shí)施本發(fā)明的處理的設(shè)備中。
在數(shù)字化的圖象是由計(jì)算機(jī)12獲得、存儲(chǔ)并處理的情況下，這種計(jì)算機(jī)可以是任何合適的類型，其中包括個(gè)人計(jì)算機(jī)或工作站。如圖2所示，計(jì)算機(jī)典型地包括提供計(jì)算資源和控制計(jì)算機(jī)的中央處理單元(CPU)21。CPU21可由微處理器或類似物實(shí)現(xiàn)，并可還包括圖形處理器和/或用于算術(shù)運(yùn)算的浮點(diǎn)協(xié)處理器。計(jì)算機(jī)12還包括可以采取隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ROM)形式的系統(tǒng)存儲(chǔ)器22。
如圖2所示，還具有一系列控制器和外圍設(shè)備。輸入控制器23代表用于一個(gè)或多個(gè)輸入設(shè)備24(如鍵盤、鼠標(biāo)或記錄筆)的接口。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)12還可以具有輸入控制器，用于連接輸入設(shè)備例如可以用來(lái)獲得數(shù)字圖象的掃描儀和/或數(shù)字相機(jī)。存儲(chǔ)控制器25是對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備26的接口，該存儲(chǔ)設(shè)備26包括例如磁帶或盤的存儲(chǔ)介質(zhì)，或光學(xué)介質(zhì)，它們可以用于記錄操作系統(tǒng)、實(shí)用和應(yīng)用程序的指令程序，其中可包括實(shí)施本發(fā)明各方面的程序的實(shí)施例。存儲(chǔ)設(shè)備26還可以用于存儲(chǔ)要按照本發(fā)明來(lái)進(jìn)行處理的圖象數(shù)據(jù)。輸出控制器27提供對(duì)輸出設(shè)備28的接口，該輸出設(shè)備28例如是陰極射線管(CRT)或薄膜晶體管(TFT)顯示裝置。還提供一個(gè)輸出控制器用于將投影設(shè)備16連接到計(jì)算機(jī)12。通信控制器24與通信設(shè)備31相接口，后者可以是調(diào)制解調(diào)器或其它網(wǎng)絡(luò)連接。實(shí)施本發(fā)明各方面的程序和/或已處理過(guò)的或待處理的圖象數(shù)據(jù)可以從遠(yuǎn)處(如服務(wù)器)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳送給計(jì)算機(jī)12。
在所示實(shí)施例中所有主要系統(tǒng)部件連接到總線32，后者可以代表一個(gè)以上的物理總線。例如，有些個(gè)人計(jì)算機(jī)含有所謂工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)(ISA)總線。其它計(jì)算機(jī)含有ISA總線及更寬頻帶的總線。
圖3表明可以在計(jì)算機(jī)12、在投影設(shè)備16或其它合適的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)的處理器100，它用于執(zhí)行各種功能，包括梯形圖象贗象去除(KIAR)35；自適應(yīng)以場(chǎng)為基礎(chǔ)的視頻增強(qiáng)(AFBVE)36，它被設(shè)計(jì)成可受到所述KIAR的支持；以及梯形變形(morphing)37。所述KIAR、AFBVE和梯形變形之間的關(guān)系示于該圖中。輸入圖象(I/P)傳送給KIAR方塊，在那里它按照KIAR技術(shù)被處理。經(jīng)KIAR處理的圖象再送到AFBVE方塊，在那里使用AFBVE技術(shù)對(duì)其作進(jìn)一步處理。然后可以將梯形變形技術(shù)應(yīng)用到經(jīng)AFBVE處理的圖象，以產(chǎn)生由LCP16進(jìn)行顯示的輸出圖象(O/P)。
KIAP、AFBVE和梯形變形操作可在處理器100中以各種方式(包括軟件、硬件或其組合)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣的軟件例如可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)12的系統(tǒng)存儲(chǔ)器22或存儲(chǔ)設(shè)備26中，并由CPU21取出以供執(zhí)行。更廣泛地說(shuō)，這種軟件可以由任何一種機(jī)器可讀的介質(zhì)來(lái)傳播，其中包括磁帶或盤、光盤、通過(guò)包括因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通路傳送的信號(hào)、以及包括紅外信號(hào)在內(nèi)的整個(gè)電磁頻譜的合適載波信號(hào)。處理器100也可以利用分立邏輯電路、一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理器、程序控制處理器、或其它類似物來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖4是按照本發(fā)明實(shí)施例的KIAR技術(shù)的功能方塊圖。在一個(gè)實(shí)施例中，KIAR35是利用點(diǎn)陣象素識(shí)別器(SPI)41、點(diǎn)陣區(qū)驗(yàn)證器(SRV)42和例如低通濾波器(LPF)的濾波器43實(shí)現(xiàn)的。處理流程如該圖所示。SPI41檢驗(yàn)輸入到KIAR方塊35的數(shù)字圖象的每一象素，并歸類該象素為點(diǎn)陣或非點(diǎn)陣象素。然后SRV42對(duì)每個(gè)象素檢查其環(huán)繞區(qū)的各象素以驗(yàn)明該原來(lái)的歸類是否正確，并對(duì)被SPI41錯(cuò)誤歸類的任何象素進(jìn)行重新歸類。然后將LPF應(yīng)用到點(diǎn)陣區(qū)象素上(如下所示)，同時(shí)保持非點(diǎn)陣區(qū)象素不變。
SPI41利用一維掩膜來(lái)執(zhí)行其歸類功能，它的一個(gè)實(shí)施例原理性地表示在圖5A中，另一個(gè)實(shí)施例表示在圖5B中。掩膜51a和51b每個(gè)具有的尺寸為25×1象素，其中心為當(dāng)前被檢驗(yàn)的象素。掩膜元素52a和52b被如此地間隔開，以便檢查該中心象素是否處在周期性的行或點(diǎn)圖形區(qū)內(nèi)，在這里，所述周期或?qū)?yīng)于相鄰的掩膜元素之間的距離(dist)等于某個(gè)預(yù)定的數(shù)。在圖5A的掩膜中，元素52a的間隔是使得所述預(yù)定數(shù)為2。這就是說(shuō)，在對(duì)應(yīng)于掩膜元素的每個(gè)象素和被檢查的象素之間有一個(gè)象素。在圖5B的掩膜中，元素52b的間距是使得該預(yù)定數(shù)為3。也就是說(shuō)，在每個(gè)對(duì)應(yīng)于掩膜元素和被檢查的象素之間有兩個(gè)象素。
如圖5A和5B所示，每個(gè)掩膜51a和51b分成重疊部分(1)和(2)，并且其中一個(gè)象素在中心重疊。采取這樣的劃分方式是為了易于在邊緣和角上識(shí)別點(diǎn)陣象素。每個(gè)區(qū)(1)和(2)對(duì)應(yīng)于5到7個(gè)象素位置，并且由“dist”將間隔表示為2或3個(gè)象素。掩膜51a檢查其間隔為2個(gè)象素的每一區(qū)中的7個(gè)象素而掩膜51b檢查間隔為3個(gè)象素的每個(gè)區(qū)中的5個(gè)象素。
在一個(gè)實(shí)施例中，如果在特定區(qū)內(nèi)被檢查的象素具有同樣的色值(如RGB值)，則該區(qū)被認(rèn)為是在點(diǎn)陣區(qū)內(nèi)，它的預(yù)定的點(diǎn)陣圖形周期對(duì)應(yīng)于所用的SPI掩膜。其它象素特征(如亮度或色度)也可以針對(duì)與該預(yù)定圖形相對(duì)應(yīng)的圖形進(jìn)行檢查。如果任何一個(gè)區(qū)被歸類為點(diǎn)陣區(qū)，則中心象素被認(rèn)為是點(diǎn)陣象素。
在利用SPI掩膜進(jìn)行處理后，任何象素的錯(cuò)誤歸類由SRV 42也通過(guò)使用掩膜來(lái)校正。當(dāng)SPI掩膜如圖5A和5B所示是25×1時(shí)，SRV掩膜61最好是25×3象素，并劃分成由[1]、[2]、[3]和[4]所示的象限，如圖6所示。每個(gè)象限最好是13×2象素，相鄰象限間有一個(gè)水平和垂直行相重疊。這就是說(shuō)，象限[1]的最右列與象限[2]的最左列重疊，而象限[1]的最下行和象限[3]的最上行重疊。類似地，象限[4]的最左列和象限[3]的最右列重疊，而象限[4]的最上行與象限[2]的最下行重疊。將SRV掩膜61劃分成象限允許SRV準(zhǔn)確地實(shí)施在點(diǎn)陣區(qū)內(nèi)和在這些區(qū)的邊緣和四角上進(jìn)行的校正。
LPF43的濾波器內(nèi)核是在利用SRV掩膜實(shí)現(xiàn)的處理的基礎(chǔ)上被加以應(yīng)用的。該濾波器內(nèi)核最好是一個(gè)3×3高斯LPF內(nèi)核，它的系數(shù)如圖7所示。應(yīng)用LPF內(nèi)核的方式取決于SRV掩膜61的哪些象限的組合含有點(diǎn)陣象素。如果在SRV掩膜61的4個(gè)象限的每一個(gè)中的所有象素都是點(diǎn)陣象素，則使用LPF內(nèi)核去平滑中心象素，這在圖6中是變黑的象素。但是，如果只有某些象限含有點(diǎn)陣象素，則對(duì)應(yīng)的象素被“鏡象”象素所取代，如下面參考圖8所說(shuō)明的，它表明由LPF內(nèi)核所覆蓋的各象素的編號(hào)。
如果只有象限[1]、[2]和[3]含有點(diǎn)陣象素，則象素9被象素1取代。如果僅象限[1]、[2]和[4]含有點(diǎn)陣象素，則象素7被象素3取代。如果僅象限[1]、[3]和[4]含點(diǎn)陣象素，則象素3被象素7取代。如僅象限[2]、[3]和[4]含點(diǎn)陣象素，則象素1被象素9取代。如果僅象限[1]和[2]含點(diǎn)陣象素，則象素7、8和9分別被象素1、2和3取代。如果僅象限[1]和[3]含點(diǎn)陣象素，則象素3、6和9分別被象素1、4和7取代。如果僅象限[2]和[4]含點(diǎn)陣象素，則象素1、4和7分別被象素3、6和9取代、如果僅象限[3]和[4]含點(diǎn)陣象素，則象素1、2和3分別被象素7、8和9取代。如果僅象限[1]含點(diǎn)陣象素，則象素3、6、9、8和7分別被象素1、2、1、4和1所取代。如果僅象限[2]含點(diǎn)陣象素，則象素1、4、7、8和9分別被象素3、2、3、6和3所取代。如果僅象限[3]含點(diǎn)陣象素，則象素1、2、3、6和9分別被象素7、4、7、8和7所取代。如果僅象限[4]含點(diǎn)陣象素，則象素3、2、1、4和7分別被象素9、6、9、8和9所取代。在所有其它情況下，被檢驗(yàn)的象素保留不變。也就是說(shuō)，不使用LPF。
對(duì)于象素(i，j)，LPF的處理過(guò)程如下Ii/p(i，j)＝KIAR操作的輸入圖象Ilpf(i，j)＝3×3高斯LPFIhpf(i，j)＝Ii/p(i，j)-Ilpf(i，j)Io/p(i，j)＝KIAR操作的輸出圖象＝Ilpf(i，j)+(1+鮮明化因數(shù))*Ihpf(i，j)雖然對(duì)給定的LCP系統(tǒng)而言鮮明化因數(shù)可根據(jù)系統(tǒng)硬件特性由實(shí)驗(yàn)確定，但發(fā)明人利用實(shí)驗(yàn)確定了(1+鮮明化因數(shù))項(xiàng)的值＝1/8。這樣一個(gè)值在對(duì)測(cè)試圖象的所有梯形操作中都能減少點(diǎn)陣區(qū)中的莫爾贗象。對(duì)于非點(diǎn)陣區(qū)，將輸出圖象做成與輸入圖象相同，以保持圖象的非點(diǎn)陣區(qū)。
如前所述，KIAR技術(shù)可與另一種稱為自適應(yīng)以場(chǎng)為基礎(chǔ)的視頻增強(qiáng)(AFBVE)技術(shù)一起使用。在這種情況下，把經(jīng)過(guò)KIAR處理的圖象傳送給AFBVE方塊，以便由AFBVE技術(shù)去確定作進(jìn)一步的平滑或鮮明化。AFBVE是一個(gè)自適應(yīng)過(guò)程，它用于按需要來(lái)平滑邊緣或邊界或使它們鮮明化，以便去除由隔行的視頻輸入所引起的模糊，這種隔行視頻輸入是分別輸入到LCP的奇數(shù)和偶數(shù)圖象象素行。在隔行視頻輸入時(shí)，通常奇數(shù)行先輸入，然后是偶數(shù)行。不管哪一種方式，這樣的輸入導(dǎo)致在每一視頻幀中包括兩個(gè)場(chǎng)，即奇數(shù)行場(chǎng)和偶數(shù)行場(chǎng)，這兩個(gè)場(chǎng)的相互作用引起所得到的圖象的模糊。AFBVE被設(shè)計(jì)成可以校正此類模糊。
圖9是AFBVE技術(shù)的功能方塊圖，該技術(shù)自適應(yīng)地將鮮明化和平滑處理應(yīng)用到KIAR方塊35的數(shù)字輸出。KIAR35的輸出構(gòu)成了輸入到AFBVE的圖象，它是隔行的或順序的數(shù)據(jù)。這個(gè)輸入圖象被傳送到LPF91、第一求和功能92、和頻率分類器93。
LPF91對(duì)輸入圖象進(jìn)行低通濾波，以得到平滑的(即柔和的)圖象。LPF91最好使用如圖7所示的相同的3×3高斯內(nèi)核。通過(guò)從輸入圖象中減去平滑圖象，可以得到圖象的高通頻率部分，它構(gòu)成對(duì)第一求和功能92的另一個(gè)輸入。元件92將輸入圖象和高通頻率部分組合起來(lái)，并將其結(jié)果送到定標(biāo)因子確定器94，后者產(chǎn)生一個(gè)定標(biāo)因子以便放大圖象的高頻分量。定標(biāo)因子等于1表明AFBVE功能的輸出圖象與該功能的輸入圖象相同，定標(biāo)因子大于1表示輸出圖象要被鮮明化，而定標(biāo)因子小于1表明圖象被加以柔和。發(fā)明人用實(shí)驗(yàn)確定優(yōu)選的定標(biāo)因子為1+20/32＝52/32。
與簡(jiǎn)單地用定標(biāo)因子放大高頻分量再把它們應(yīng)用到平滑圖象上以產(chǎn)生輸出(O/P)圖象不相同，本發(fā)明的頻率分類器93產(chǎn)生一個(gè)特征指示(這在圖9中用“f”表示)，用它來(lái)調(diào)制定標(biāo)因子可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)鮮明和柔和的增強(qiáng)。頻率分類器93確定哪些圖象區(qū)要鮮明化和哪些要柔和化，并確定要應(yīng)用到圖象每個(gè)象素位置的鮮明和柔和因子的大小。也就是說(shuō)，頻率分類器93檢測(cè)圖象的空間頻率信息，以便分開主要邊緣和噪聲的微邊緣(或非邊緣)從而產(chǎn)生特征指示f。
具體說(shuō)，頻率分類器93使用3×3 Sobel邊緣檢測(cè)器以便檢測(cè)圖象的空間頻率分量，并將每一分量分類為圖10所示的三個(gè)區(qū)之一。這三個(gè)區(qū)是柔和區(qū)，它在一個(gè)預(yù)定的較低閾值頻率(thr_low)之下；鮮明區(qū)，它在預(yù)定的較高閾值(thr_high)之上；及在柔和和鮮明區(qū)之間的過(guò)渡區(qū)。過(guò)渡區(qū)提供在柔和及鮮明增強(qiáng)之間的平滑過(guò)渡。如圖10所示，f在過(guò)濾區(qū)是線性的以避免在柔和和鮮明區(qū)之間不連續(xù)性的贗象。
如圖10所示，特征指示f是Sobel邊緣檢測(cè)器輸出的函數(shù)，其范圍為0-255。所述的thr_low和thr_high將根據(jù)圖象類型、個(gè)人觀看愛好和系統(tǒng)硬件特性而改變。這種閾值可用實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。但是，發(fā)明人已確定對(duì)許多圖象而言，thr_low為約20和thr_high為約40可以產(chǎn)生良好結(jié)果。
特征指示f是從0到1的數(shù)(在圖10中表示為0-100％的百分?jǐn)?shù))，它被輸入到乘法器95，在那里它被乘以定標(biāo)因子確定器94的定標(biāo)因子以產(chǎn)生被調(diào)制的定標(biāo)因子，后者被加法器96應(yīng)用到LPF91產(chǎn)生的平滑圖象上。被調(diào)制的定標(biāo)因子為1表示對(duì)LPF91的輸出不進(jìn)行改變；大于1的定標(biāo)因子表示這樣的輸出被鮮明化；小于1的定標(biāo)因子則表示這樣的輸出被柔和或平滑化。從加法器96所得到的結(jié)果是AFBVE過(guò)程的輸出(O/P)圖象。
圖11A是一個(gè)可以被輸入到LCP的隔行視頻圖象的圖形表示。如前面所討論的，在隔行圖象格式中每個(gè)幀包括兩個(gè)場(chǎng)第一場(chǎng)例如含有全部單數(shù)掃描行和第二場(chǎng)包含例如全部偶數(shù)掃描行。各圖象數(shù)據(jù)場(chǎng)是分開處理的，例如在處理第一場(chǎng)后接著處理第二場(chǎng)。因此在濾波過(guò)程中，如原理性地示意于圖11B中的那樣，濾波器內(nèi)核被應(yīng)用到來(lái)自第一或第二場(chǎng)的各元素。應(yīng)該指出，隔行視頻格式只是LCP視頻輸入的一種類型。也可以使用順序格式，即其圖象具有逐行光柵的格式。
如前面說(shuō)明所表明的，本發(fā)明提供一種用于平滑非點(diǎn)陣圖象區(qū)的技術(shù)(KIAR)以便除掉其中的莫爾條紋，而同時(shí)能保持非點(diǎn)陣區(qū)的鮮明度。在KIAR過(guò)程之后可跟隨著AFBVE過(guò)程，它們的每一個(gè)都可以方便地在個(gè)人計(jì)算機(jī)中或在其它處理設(shè)備中利用軟件、硬件、或它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
知道了這些實(shí)施方案，應(yīng)該明白上述功能塊和流程圖表示的是某些特定功能的性能和它們的關(guān)系。在這里這些功能決的邊界是為了便于說(shuō)明而人為定義的。也可以規(guī)定另外的邊界，只要能實(shí)施特定的功能且它們間的關(guān)系能恰當(dāng)?shù)乇３旨纯伞８鞲綀D和相應(yīng)的描述為熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供了功能信息，這些信息是設(shè)計(jì)電路或編寫軟件代碼執(zhí)行所需處理所需要的。
雖然本發(fā)明是結(jié)合幾個(gè)特定實(shí)施例而說(shuō)明的，但是根據(jù)前面的說(shuō)明，許多替換、修改、變化和應(yīng)用對(duì)熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是很明顯的。因此這里所描述的本發(fā)明將要求包括在所附權(quán)利要求精神和范圍之內(nèi)的所有替代、修改、變化和應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.從圖象的表示中除去圖象贗象的方法，包括的步驟為(a)獲得圖象的象素表示；(b)把圖象中每一象素歸類為點(diǎn)陣或非點(diǎn)陣象素；(c)在預(yù)定的環(huán)繞每個(gè)象素的區(qū)中檢驗(yàn)各象素以校驗(yàn)在步驟(b)確定的該象素的歸類；以及(d)有選擇地對(duì)圖象中各象素應(yīng)用低通濾波器，使得當(dāng)應(yīng)用低通濾波器時(shí)，被低通濾波器覆蓋的一個(gè)或多個(gè)象素將根據(jù)步驟(c)的檢驗(yàn)結(jié)果分別被低通濾波器覆蓋的一個(gè)或多個(gè)別的象素所取代。
2.權(quán)利要求1的方法，其中歸類步驟(b)包括應(yīng)用一個(gè)具有預(yù)定尺寸的、以被歸類的象素為中心的第一掩膜，以便確定該中心象素是否處在具有預(yù)定的周期性圖形的區(qū)中。
3.權(quán)利要求2的方法，其中第一掩膜分成多個(gè)重疊區(qū)，中心象素處在每個(gè)第一掩膜區(qū)中。
4.權(quán)利要求1的方法，其中檢驗(yàn)步驟(c)包括應(yīng)用一個(gè)具有預(yù)定尺寸的、以被檢驗(yàn)的象素為中心的第二掩膜。
5.權(quán)利要求4的方法，其中第二掩膜分成多個(gè)重疊的區(qū)、中心象素處在每第二掩膜的區(qū)中。
6.權(quán)利要求2的方法，其中預(yù)定的周期圖形是一個(gè)周期為2或3的周期性行或點(diǎn)的圖形。
7.權(quán)利要求5的方法，其中選擇性地應(yīng)用步驟(e)包括根據(jù)多個(gè)第二掩膜區(qū)中的哪個(gè)區(qū)含有點(diǎn)陣象素而有選擇地應(yīng)用低通濾波器。
8.權(quán)利要求1的方法，還包括步驟(f)為圖象的至少一部分確定特征指示；及(g)根據(jù)所確定的特征指示自適應(yīng)地使圖象的至少一部分鮮明化或柔和化。
9.從圖象的表示中去除圖象贗象的設(shè)備，該設(shè)備包括用于獲得圖象的象素表示的裝置；與該設(shè)備相聯(lián)系的點(diǎn)陣象素識(shí)別器，用于將圖象中的各象素歸類為點(diǎn)陣或非點(diǎn)陣象素；與點(diǎn)陣象素識(shí)別器相聯(lián)系的點(diǎn)陣區(qū)驗(yàn)證器，用于檢驗(yàn)每個(gè)象素預(yù)定的周圍區(qū)中的象素從而校驗(yàn)由點(diǎn)陣象素識(shí)別器確定的該象素的歸類；以及與點(diǎn)陣區(qū)驗(yàn)證器聯(lián)系的低通濾波器，它被有選擇地應(yīng)用到圖象中的各象素，使得在低通濾波器被應(yīng)用時(shí)，被低通濾波器覆蓋的一個(gè)或多個(gè)象素根據(jù)檢驗(yàn)而分別被低通濾波器覆蓋的一個(gè)或多個(gè)其他的象素所取代。
10.權(quán)利要求9的設(shè)備，其中點(diǎn)陣象素識(shí)別器包括預(yù)定尺寸的第一掩膜，它將第一掩膜的中心對(duì)準(zhǔn)應(yīng)用在被歸類的象素上，從而確定該中心象素是否處在具有預(yù)定周期性的圖形的區(qū)中。
11.權(quán)利要求10的設(shè)備，其中第一掩膜分成多個(gè)重疊區(qū)，中心象素處在各第一掩膜區(qū)中。
12.權(quán)利要求9的設(shè)備，其中點(diǎn)陣區(qū)驗(yàn)證器包括預(yù)定尺寸的第二掩膜，它將第二掩膜中心對(duì)準(zhǔn)應(yīng)用在被校檢的象素上。
13.權(quán)利要求12的設(shè)備，其中第二掩膜分成多個(gè)重疊區(qū)，中心象素處在每個(gè)第二掩膜區(qū)中。
14.權(quán)利要求10的設(shè)備，其中預(yù)定周期圖形是一個(gè)周期為2或3的周期性的行或點(diǎn)圖形。
15.權(quán)利要求13的設(shè)備，其中低通濾波器根據(jù)多個(gè)第二掩膜區(qū)中的哪個(gè)含有點(diǎn)陣象素而被有選擇地應(yīng)用。
16.權(quán)利要求9的設(shè)備，還包括頻率歸類器，它為至少一部分圖象確定特征指示；以及圖象處理器，用于根據(jù)所確定的特征指示使至少一部分圖象自適應(yīng)地鮮明化或柔和化。
17.一種機(jī)器可讀的介質(zhì)，它體現(xiàn)一個(gè)指令程序，該指令程序用于使機(jī)器實(shí)現(xiàn)一種從圖象表示中除去圖象贗象的方法，該指令程序包括的指令可用于(a)獲得圖象的象素表示；(b)把圖象中各象素歸類為點(diǎn)陣或非點(diǎn)陣象素；(c)在預(yù)定的環(huán)繞各個(gè)象素的區(qū)中檢驗(yàn)各象素，以校驗(yàn)由歸類指令(b)所確定的該象素的歸類；以及(d)有選擇地對(duì)圖象各象素應(yīng)用低通濾波器，使得當(dāng)應(yīng)用低通濾波器時(shí)，被低通濾波器覆蓋的一個(gè)或多個(gè)象素根據(jù)檢驗(yàn)指令(c)的結(jié)果分別被一個(gè)或多個(gè)被低通濾波器覆蓋的其他的象素所取代。
18.權(quán)利要求17的機(jī)器可讀介質(zhì)，其中歸類指令(b)包括應(yīng)用一個(gè)具有預(yù)定尺寸的、以被歸類的象素為中心的第一掩膜，以確定該中心象素是否處在具有預(yù)定周期性圖形的區(qū)內(nèi)。
19.權(quán)利要求18的機(jī)器可讀介質(zhì)，其中第一掩膜分成多個(gè)重疊區(qū)，中心象素處在每個(gè)第一掩膜區(qū)中。
20.權(quán)利要求17的機(jī)器可讀介質(zhì)，其中檢驗(yàn)指令(c)包括應(yīng)用一個(gè)具有預(yù)定尺寸的、以被檢查的象素為中心的第二掩膜。
21.權(quán)利要求20的機(jī)器可讀介質(zhì)，其中第二掩膜分成多個(gè)重疊區(qū)，中心象素處在各第二掩膜區(qū)的中心。
22.權(quán)利要求18的機(jī)器可讀介質(zhì)，其中預(yù)定周期圖形是一個(gè)周期為2或3的周期性的行或點(diǎn)圖形。
23.權(quán)利要求21的機(jī)器可讀介質(zhì)，其中有選擇地應(yīng)用指令(e)包括根據(jù)多個(gè)第二掩膜的區(qū)中哪個(gè)區(qū)含有點(diǎn)陣象素而有選擇地應(yīng)用低通濾波器。
24.權(quán)利要求17的機(jī)器可讀介質(zhì)，還包括指令以用于(f)為圖象的至少一部分確定特征指示；及(g)根據(jù)所確定的特征指示自適應(yīng)地使圖象的至少一部分鮮明化或柔和化。
全文摘要
提供一種用于識(shí)別投影或顯示圖象中點(diǎn)陣和非點(diǎn)陣區(qū)以便在保持非點(diǎn)陣區(qū)中鮮明度的同時(shí)使圖象柔和并有選擇地去除點(diǎn)陣區(qū)中的莫爾條紋的技術(shù)。圖象中每一象素歸類為點(diǎn)陣或非點(diǎn)陣象素然后在各象素的預(yù)定周圍區(qū)中的象素被加以驗(yàn)證以核查該象素的歸類。將低通濾波器應(yīng)用到圖象中的各象素,使得當(dāng)應(yīng)用低通濾波器時(shí),被低通濾波器覆蓋的一個(gè)或多個(gè)象素根據(jù)檢驗(yàn)而分別被低通濾波器覆蓋的一個(gè)或多個(gè)其他的象素所取代。
文檔編號(hào)G06T7/40GK1366275SQ02101800
公開日2002年8月28日 申請(qǐng)日期2002年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月18日
發(fā)明者陳昭元, 疏效平 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社