專利名稱：影像處理裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種影像處理技術(shù)，且特別是有關(guān)于一種可動態(tài)適應(yīng)性調(diào)整影像 的影像處理技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，人們對于高畫質(zhì)影像的要求日益提高。然而，液晶顯示器 在快速的動態(tài)畫面下，由于液晶(Liquid Crystal, LC)的反應(yīng)速度不夠快(一般為Ims 16ms)，且背光源系統(tǒng)方面又采用了穩(wěn)態(tài)(Holding Type)的驅(qū)動方式，如此便會因為人眼視 覺暫留的關(guān)系而產(chǎn)生畫面殘影的問題，而這也就是所謂的動態(tài)模糊(Motion Blur)現(xiàn)象。有鑒于此，公知技術(shù)常會使用銳化處理技術(shù)來改善畫面模糊的問題。公知的銳化 處理技術(shù)是對整體影像進行銳化處理，因此會使得不需要進行銳化處理的影像區(qū)域也一并 被迫進行銳化處理。以移動中的車輛的影像為例，利用公知的銳化處理技術(shù)對整體影像進行銳化處 理，車輛的模糊問題雖可獲得改善，但整體影像的噪聲也會更趨嚴(yán)重。值得一提的是，若車 輛的背景原先就已經(jīng)是清晰的畫面，銳化處理會使車輛的背景過度銳化，造成畫面相當(dāng)不 協(xié)調(diào)，并產(chǎn)生人眼所無法忍受的噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種影像處理方法，可提升輸出影像的質(zhì)量。本發(fā)明提供一種影像處理裝置，可動態(tài)適應(yīng)性地調(diào)整影像，進而提高輸出影像的質(zhì)量。本發(fā)明提出一種影像處理方法，其包括依據(jù)目前影像的第一像素及其附近的多個 第一參考像素計算第一調(diào)整值。此外，依據(jù)目前影像的第一像素與先前影像的第一像素的 灰階值差異，計算第一權(quán)重系數(shù)。另外，依據(jù)第一調(diào)整值與第一權(quán)重系數(shù)計算第一加權(quán)調(diào)整 值。再者，依據(jù)第一加權(quán)調(diào)整值調(diào)整目前影像的第一像素，進而產(chǎn)生輸出影像的第一像素。在本發(fā)明的一實施例中，影像處理方法更包括依據(jù)目前影像的第二像素及其附近 的多個第二參考像素計算第二調(diào)整值。此外，依據(jù)目前影像的第二像素與先前影像的第二 像素的灰階值差異，計算一第二權(quán)重系數(shù)。另外，依據(jù)第二調(diào)整值與第二權(quán)重系數(shù)計算第二 加權(quán)調(diào)整值。再者，依據(jù)第二加權(quán)調(diào)整值調(diào)整目前影像的第二像素，進而產(chǎn)生輸出影像的第 二像素。在本發(fā)明的一實施例中，目前影像的第一像素及其附近的第一參考像素組成MXN 的像素陣列，其中M與N為大于等于2的正整數(shù)。在另一實施例中，目前影像的第一像素可 位于上述像素陣列的右下角。在又一實施例中，第一調(diào)整值為目前影像的第一像素的灰階 值減去目前影像的第一像素及其附近的第一參考像素的平均灰階值。在本發(fā)明的一實施例中，計算第一權(quán)重系數(shù)的步驟包括將目前影像的第一像素與 先前影像的第一像素的灰階值差異除以基準(zhǔn)值進而得到第一權(quán)重系數(shù)。在另一實施例中，第一加權(quán)調(diào)整值等于第一調(diào)整值乘以第一權(quán)重系數(shù)。在又一實施例中，輸出影像的第一像 素的灰階值等于目前影像的第一像素的灰階值加上第一加權(quán)調(diào)整值。從另一觀點來看，本發(fā)明提供一種影像處理裝置，其包括儲存單元與計算單元。儲 存單元可儲存先前影像。計算單元耦接儲存單元，可依據(jù)目前影像的像素及其附近的多個 參考像素計算調(diào)整值，并依據(jù)目前影像的像素與先前影像的像素的灰階值差異，計算權(quán)重 系數(shù)。另外，計算單元還可依據(jù)調(diào)整值與權(quán)重系數(shù)計算加權(quán)調(diào)整值，并依據(jù)加權(quán)調(diào)整值調(diào)整 目前影像的像素，進而產(chǎn)生輸出影像的像素，其中目前影像的像素、先前影像的像素與輸出 影像的像素彼此對應(yīng)。本發(fā)明因依據(jù)目前影像的像素及其附近的多個參考像素計算調(diào)整值。此外，依據(jù) 目前影像的像素與先前影像的像素的灰階值差異，計算權(quán)重系數(shù)。另外，再依據(jù)調(diào)整值與權(quán) 重系數(shù)調(diào)整目前影像。如此一來，便可適應(yīng)性地調(diào)整目前影像，以提升輸出影像的質(zhì)量。


圖1是依照本發(fā)明的第一實施例的一種影像處理裝置的方塊圖；圖2是依照本發(fā)明的第一實施例的一種影像處理方法的流程圖；圖3是依照本發(fā)明的第一實施例的一種影像的示意圖；圖4是圖3的影像區(qū)塊示意圖；圖5是另一實施例的影像區(qū)塊示意圖；圖6是又一實施例的影像區(qū)塊示意圖。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉幾個實施例，并配合所附 圖式，作詳細說明如下。
具體實施例方式公知技術(shù)的銳化處理技術(shù)是對整體影像進行銳化處理，無須進行銳化處理的影像 區(qū)塊也會被迫進行銳化處理，因此容易產(chǎn)生人眼所無法忍受的噪聲。有鑒于此，本發(fā)明的實施例提供一種影像處理技術(shù)。可判斷目前影像的各區(qū)塊為 動態(tài)影像或靜態(tài)影像。接著，針對影像中的動態(tài)影像部分加強銳化效果，進而改善動態(tài)模糊 的問題。另外，針對影像中靜態(tài)部分，則降低銳化效果(甚至于可以不進行銳化處理)，因 此能避免噪聲的產(chǎn)生。如此一來可動態(tài)適應(yīng)性地調(diào)整目前影像，并據(jù)以提升輸出影像的質(zhì) 量。下面將參考附圖詳細闡述本發(fā)明的實施例，附圖舉例說明了本發(fā)明的示范實施例，其中 相同標(biāo)號指示同樣或相似的步驟。圖1是依照本發(fā)明的第一實施例的一種影像處理裝置的方塊圖。請參照圖1，在本 實施例中，影像處理裝置10可包括儲存單元20與計算單元30。儲存單元20耦接計算單 元30。儲存單元20與計算單元30可接收視訊數(shù)據(jù)。值得注意的是，儲存單元20，例如可 以是幀緩存儲存器(Frame Buffer)，可用來儲存影像，并提供先前影像給計算單元30。計 算單元30可接收目前影像，并依據(jù)儲存單元20所提供的先前影像對目前影像進行調(diào)整，進 而產(chǎn)生輸出影像。在本實施例中，計算單元30例如可包括平均值計算單元、加法電路、減法電路、乘 法電路與除法電路，但本發(fā)明并不以此為限。在其它實施例中，熟習(xí)本領(lǐng)域技術(shù)者也可依其需求改變計算單元30的實施方式。舉例來說，計算單元30也可包括查表電路，如此即可有 效地減少運算量。再從另一角度來看，儲存單元20在第N幀期間可接收并儲存第N巾貞，并在第N+1 幀期間提供第N幀給計算單元30，其中N為自然數(shù)。在第N+1幀期間，計算單元30可接收 第N+1幀，并依據(jù)儲存單元20所提供的第N幀調(diào)整第N+1幀，進而產(chǎn)生輸出影像。以此類 推，儲存單元20在第N+1幀期間可接收并儲存第N+1幀，并在第N+2幀期間提供第N+1幀 給計算單元30。在第N+2幀期間，計算單元30可接收第N+2幀，并依據(jù)儲存單元20所提供 的第N+1幀調(diào)整第N+2幀，進而產(chǎn)生輸出影像。以下配合流程圖作更進一步地說明。圖2是依照本發(fā)明的第一實施例的一種影像處理方法的流程圖。圖3是依照本發(fā) 明的第一實施例的一種影像的示意圖。圖4是圖3的影像區(qū)塊示意圖。在本實施例中假設(shè) 影像的分辨率為1280X1024(如圖3)，但本發(fā)明并不以此為限，在其它實施例中影像也可 以是其它的分辨率，例如1024X768...等。另外，假設(shè)儲存單元20已經(jīng)儲存了先前影像。 以下則詳細說明計算單元30接收到目前影像時，如何依據(jù)儲存單元20所提供的先前影像 調(diào)整目前影像，進而產(chǎn)生輸出影像。在本實施例中，目前影像的像素(1，1)、(1，2)、(1，3)、(2，1)、(2，2)、(2，3)、(3，1)、 (3,2)與(3,3)的灰階值例如為 150、160、170、180、190、170、170、160 與 180。先前影像的 像素(3，3)的灰階值例如為148 (如圖4所示)。以下先以獲得輸出影像的像素(3，3)的灰 階值為例子進行說明。先由步驟S201，計算單元30可依據(jù)目前影像的一像素及其附近的多個參考像素 計算一調(diào)整值。值得一提的是步驟S201的實施方式具有相當(dāng)多種，以下則提供一種選擇實 施方式供熟習(xí)本領(lǐng)域技術(shù)者參詳，本發(fā)明并不以此為限。在其它實施例中，熟習(xí)本領(lǐng)域技術(shù) 者亦可依其需求改變步驟S201的實施方式。在本實施例的步驟S201中，目前影像的一像素以像素(3，3)為例進行說明，其附 近的多個參考像素則以像素(1，1)、(1，2)、(1，3)、(2，1)、(2，2)、(2，3)、(3，1)與(3，2)為 例進行說明。調(diào)整值的計算方式可以是像素(3，3)的灰階值減去像素(1，1)、(1，2)、(1，3)、 (2，1)、(2,2), (2,3), (3，1)、(3,2)與(3,3)的平均灰階值。由于像素(1，1)、(1,2), (1， 3)、(2，1)、(2,2), (2,3), (3，1)、(3,2)與(3,3)的平均灰階值=(150+160+170+180+190+ 170+170+160+180)/9 = 170，因此在本實施例中，調(diào)整值=180-170 = 10。值得一提的是，步驟S201的用意在于依據(jù)目前影像的像素(3，3)及其附近像素的 對比程度計算調(diào)整值，以便后續(xù)步驟進行影像處理。也就是說步驟S201所得到的調(diào)整值愈 大，代表目前影像的像素(3，3)及其附近像素愈趨近于高對比影像；反之，步驟S201所得 到的調(diào)整值愈小，代表目前影像的像素(3，3)及其附近像素愈趨近于低對比影像。一般而 言，在進行影像處理時，會加強高對比影像的銳化效果，并維持或減弱低對比影像的銳化效 果。以人像的影像為例進行說明，上述作法可使人像的頭發(fā)更加清晰，另外也可使人像的皮 膚更加地柔美，并避免產(chǎn)生班點。在步驟S201之后可接續(xù)步驟S202，依據(jù)目前影像的像素與先前影像的像素的灰 階值差異計算，計算權(quán)重系數(shù)。在本實施例中，目前影像的像素與先前影像的像素的灰階值 差異的計算方式，是將目前影像的像素(3，3)的灰階值減去先前影像的像素(3，3)的灰階 值，亦即上述灰階值差異=180-148 = 32。接著可再將上述灰階值差異除以基準(zhǔn)值即可得到權(quán)重系數(shù)。舉例來說，基準(zhǔn)值例如可以是64，因此權(quán)重系數(shù)=32/64 = 0.5。熟習(xí)本領(lǐng)域 技術(shù)者應(yīng)當(dāng)知道基準(zhǔn)值為64僅是一種選擇實施例。在其它實施例中，熟習(xí)本領(lǐng)域技術(shù)者亦 可依其需求改變基準(zhǔn)值。步驟S202所得到的權(quán)重系數(shù)即是代表目前影像的像素(3，3)趨近于動態(tài)畫面的 程度。權(quán)重系數(shù)愈大代表目前影像的像素(3，3)趨近于動態(tài)畫面；反之，權(quán)重系數(shù)愈小代表 目前影像的像素(3，3)趨近于靜態(tài)畫面。一般來說，液晶顯示器在顯示動態(tài)畫面時，容易有 動態(tài)模糊的問題。上述問題雖可透過影像銳化處理來解決，但卻也會隨之產(chǎn)生噪聲。步驟 S202所得到的權(quán)重系數(shù)可便于后續(xù)影像處理，進而僅針對動態(tài)畫面進行銳化處理，對于靜 態(tài)畫面可選擇不進行銳化處理或是降低銳化效果。從步驟S201、S202得到調(diào)整值與權(quán)重系數(shù)之后，可執(zhí)行步驟S203，依據(jù)調(diào)整值與 權(quán)重系數(shù)計算加權(quán)調(diào)整值。在本實施例中，加權(quán)調(diào)整值可以由調(diào)整值與權(quán)重系數(shù)彼此相乘 而得到，亦即加權(quán)調(diào)整值=10X0. 5 = 5。值得一提的是，步驟S203是將調(diào)整值與權(quán)重系數(shù)相乘進而得到加權(quán)調(diào)整值，因此 調(diào)整值與權(quán)重系數(shù)兩者中若有其一為0，加權(quán)調(diào)整值則會是0。也就是說，若目前影像的像 素(3，3)為均勻的平滑畫面或是靜態(tài)畫面的話，加權(quán)調(diào)整值則會是0，如此可有效避免突兀 的噪聲產(chǎn)生。接著可執(zhí)行步驟S204，依據(jù)加權(quán)調(diào)整值調(diào)整目前影像的像素，進而產(chǎn)生輸出影像 的像素。舉例來說，可將目前影像的像素(3，3)的灰階值加上加權(quán)調(diào)整值即可得到輸出影 像的像素(3，3)的灰階值，亦即輸出影像的像素(3，3)的灰階值=180+5 = 185。綜合上述，本實施例的步驟S201 S204，可依據(jù)目前影像的各區(qū)塊趨近于動態(tài)畫 面的程度以及各區(qū)塊趨近于高對比影像的程度來決定影像處理的銳化程度。因此不但能有 效加強影像細部紋路改善動態(tài)模糊問題，而且還可以避免產(chǎn)生突兀的噪聲。經(jīng)由上述步驟S201 S204的教示，熟習(xí)本領(lǐng)域技術(shù)者應(yīng)可輕易求得輸出影像的 其它像素的灰階值。舉例來說，上述輸出影像的像素(3，3)的灰階值是由目前影像的像素 (1，1)、(1，2)、(1，3)、(2，1)、(2，2)、(2，3)、(3，1)、(3，2)與(3,3)以及先前影像的像素(3， 3)求得。同理可類推，重復(fù)執(zhí)行步驟S201 S204，輸出影像的像素(3，4)的灰階值亦可由 目前影像的像素(1，2)、(1，3)、(1，4)、(2，2)、(2，3)、(2，4)、(3,2), (3,3)與(3,4)以及先 前影像的像素(3，4)求得。如此即可得到完整的輸出影像。值得一提的是，雖然上述實施例中已經(jīng)對影像處理裝置及其方法描繪出了一個可 能的型態(tài)，但所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者應(yīng)當(dāng)知道，各廠商對于影像處理裝置及其方 法設(shè)計都不一樣，因此本發(fā)明的應(yīng)用當(dāng)不限制于此種可能的型態(tài)。換言之，只要是依據(jù)目前 影像的像素及其附近的多個參考像素計算調(diào)整值。此外，依據(jù)目前影像的像素與先前影像 的像素的灰階值差異，計算權(quán)重系數(shù)。另外，再依據(jù)調(diào)整值與權(quán)重系數(shù)調(diào)整目前影像，就已 經(jīng)是符合了本發(fā)明的精神所在。以下再舉幾個實施方式以便本領(lǐng)域具有通常知識者能夠更 進一步的了解本發(fā)明的精神，并實施本發(fā)明。請再參照圖2，上述實施例中雖依序執(zhí)行步驟S201、S202，但本發(fā)明并不以此為 限。在其它實施例中，也可以先執(zhí)行步驟S202再執(zhí)行步驟S201，如此亦可達成相類似的功效。請再合并參照圖2與圖4，在上述實施例中，步驟S201雖以目前影像的像素(1，
61)、(1,2), (1,3), (2，1)、(2,2), (2,3), (3，1)、(3,2)與(3,3)以及先前影像的像素(3,3) 來計算關(guān)于輸出影像的像素(3，3)的調(diào)整值，但本發(fā)明并不以此為限。舉例來說，圖5是另 一實施例的影像區(qū)塊示意圖。在圖5的實施例中，步驟S201也可依據(jù)目前影像的像素(1，
1)、(1,2),(1,3), (2，1)、(2,2), (2,3), (3，1)、(3,2)與(3,3)以及先前影像的像素(2,2) 來計算關(guān)于輸出影像的像素(2，2)的調(diào)整值。又例如，圖6是又一實施例的影像區(qū)塊示意圖。在圖6的實施例中，步驟S201也可 依據(jù)目前影像的像素(1，1)、(1，2)、(1，3)、(1,4), (2，1)、(2，2)、(2，3)、(2，4)、(3，1)、(3，
2)、(3，3)、(3，4)、(4，1)、(4，2)、(4，3)與(4,4)以及先前影像的像素(4,4)來計算關(guān)于輸 出影像的像素(4，4)的調(diào)整值。值得注意的是，在產(chǎn)生輸出影像的各像素的過程中，建議可 以采用相同的實施方式，否則可能會出現(xiàn)不必要的噪聲。綜上所述，本發(fā)明依據(jù)目前影像的像素及其附近的多個參考像素計算調(diào)整值。此 外，依據(jù)目前影像的像素與先前影像的像素的灰階值差異，計算權(quán)重系數(shù)。另外，再依據(jù)調(diào) 整值與權(quán)重系數(shù)調(diào)整目前影像。如此一來，便可適應(yīng)性地調(diào)整目前影像，不但能有效加強影 像細部紋路改善動態(tài)模糊問題，而且還可以避免產(chǎn)生突兀的噪聲。不僅如此，本發(fā)明的諸實 施例更具有下列優(yōu)點1.配合查表電路可有效減少計算單元的運算量，并能加速運算速度。2.透過步驟S201可加強高對比影像的銳化效果，并可維持或減弱低對比影像的 銳化效果。3.步驟S202所得到的權(quán)重系數(shù)可便于后續(xù)影像處理，進而僅針對動態(tài)畫面進行 銳化處理，對于靜態(tài)畫面可選擇不進行銳化處理或是降低銳化效果。4.若目前影像的像素(3，3)為均勻的平滑畫面或是靜態(tài)畫面的話，步驟S203所得 到的加權(quán)調(diào)整值則會是0，如此可有效避免突兀的噪聲產(chǎn)生。雖然本發(fā)明已以幾個實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù) 領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此 本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種影像處理方法，其特征在于，包括依據(jù)一目前影像的第一像素及其附近的多個第一參考像素計算一第一調(diào)整值；依據(jù)該目前影像的第一像素與一先前影像的第一像素的灰階值差異，計算一第一權(quán)重系數(shù)；依據(jù)該第一調(diào)整值與該第一權(quán)重系數(shù)計算一第一加權(quán)調(diào)整值；以及依據(jù)該第一加權(quán)調(diào)整值調(diào)整該目前影像的第一像素，進而產(chǎn)生一輸出影像的第一像素。
2.如權(quán)利要求1所述的影像處理方法，其特征在于，還包括依據(jù)該目前影像的第二像素及其附近的多個第二參考像素計算一第二調(diào)整值；依據(jù)該目前影像的第二像素與該先前影像的第二像素的灰階值差異，計算一第二權(quán)重 系數(shù)；依據(jù)該第二調(diào)整值與該第二權(quán)重系數(shù)計算一第二加權(quán)調(diào)整值；以及依據(jù)該第二加權(quán)調(diào)整值調(diào)整該目前影像的第二像素，進而產(chǎn)生該輸出影像的第二像
3.如權(quán)利要求1所述的影像處理方法，其特征在于，其中該目前影像的第一像素及其 附近的該些第一參考像素組成MXN的一像素陣列，其中M與N為大于等于2的正整數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的影像處理方法，其特征在于，其中該目前影像的第一像素位于 該像素陣列的右下角。
5.如權(quán)利要求1所述的影像處理方法，其特征在于，其中該第一調(diào)整值為該目前影像 的第一像素的灰階值減去該目前影像的第一像素及其附近的該些第一參考像素的平均灰 階值。
6.如權(quán)利要求1所述的影像處理方法，其特征在于，其中依據(jù)該目前影像的第一像素 與該先前影像的第一像素的灰階值差異，計算該第一權(quán)重系數(shù)的步驟包括將該目前影像的第一像素與該先前影像的第一像素的灰階值差異除以一基準(zhǔn)值進而 得到該第一權(quán)重系數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的影像處理方法，其特征在于，其中該第一加權(quán)調(diào)整值等于該第 一調(diào)整值乘以該第一權(quán)重系數(shù)。
8.如權(quán)利要求1所述的影像處理方法，其特征在于，其中該輸出影像的第一像素的灰 階值等于該目前影像的第一像素的灰階值加上該第一加權(quán)調(diào)整值。
9.一種影像處理裝置，其特征在于，包括一儲存單元，儲存一先前影像；以及一計算單元，耦接該儲存單元，依據(jù)一目前影像的像素及其附近的多個參考像素計算 一調(diào)整值，并依據(jù)該目前影像的像素與該先前影像的像素的灰階值差異，計算一權(quán)重系數(shù)， 另外該計算單元依據(jù)該調(diào)整值與該權(quán)重系數(shù)計算一加權(quán)調(diào)整值，并依據(jù)該加權(quán)調(diào)整值調(diào)整 該目前影像的像素，進而產(chǎn)生一輸出影像的像素，其中該目前影像的像素、該先前影像的像 素與該輸出影像的像素彼此對應(yīng)。
全文摘要
一種影像處理裝置及其方法。影像處理方法包括依據(jù)目前影像的像素及其附近的多個參考像素計算調(diào)整值。此外，依據(jù)目前影像的像素與先前影像的像素的灰階值差異，計算權(quán)重系數(shù)。另外，依據(jù)調(diào)整值與權(quán)重系數(shù)計算加權(quán)調(diào)整值。再者，依據(jù)加權(quán)調(diào)整值調(diào)整目前影像的像素，進而產(chǎn)生輸出影像的像素。如此一來，能適應(yīng)性地調(diào)整目前影像，進而提升輸出影像的質(zhì)量。
文檔編號G06T5/00GK101923706SQ20091005294
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月11日
發(fā)明者曹國隆, 高盟超 申請人:華映視訊(吳江)有限公司;中華映管股份有限公司