专利名称：数字影像放大电路的锐化加强方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关数字影像放大电路的技术领域，尤指一种数字影像放大电路的锐化加强方法与装置。
以前述的内插法虽可增加影像的解析度，然而，其亦会使得影像的轮廓(Profile)部份变得模糊，因而必需再进行后续的锐化处理才能改善影像轮廓模糊的现象，而后续的锐化处理亦需额外的存储器暂存器，故将导致存储器资源的耗费。因此，前述数字影像放大的方法实有予以改进的必要。
发明人爰因于此，本于积极发明的精神，亟思一种可以解决上述问题的“数字影像放大电路的锐化加强方法与装置”，几经研究实验终至完成此项新颖进步的发明。
本发明的另一目的是在提供一种数字影像放大电路的锐化加强方法与装置，其可有效避开杂讯，使杂讯不被做锐化处理。
本发明的再一目的是在提供一种数字影像放大电路的锐化加强方法与装置，其所使用的暂存器是与影像放大处理所使用的暂存器相同，而可降低电路的成本。
为达前述的目的，本发明一种数字影像放大电路的锐化加强装置，其特征在于，主要包括一暂存器，是用以暂存欲处理的输入影像画素；一轮廓侦测单元，包括一方向性滤波器，是对输入影像画素进行数个方向的带通滤波处理，以产生输入影像画素在该等方向的边际输出值；一加法器，将该等边际输出值相加后得到一整体边际输出值；及一选择器，是依据该整体边际输出值的大小而提供一第一增益值及一第二增益值；以及一外形分析处理单元，包括一高通滤波器及一低通滤波器，是用以对输入影像的画素进行滤波处理，以分别获致输入影像的画素的边际成分与平坦成分；及一第一增益器与一第二增益器，是分别将该边际成分与平坦成分乘上该第一增益值与该第二增益值；前述经增益处理后的边际成分与平坦成分相加后再与原画素相加，而获致新画素。
其中该轮廓侦测单元的选择器所提供的第一增益值的大小是与该整体边际输出值的大小成正比，且所提供的第二增益值的大小是与该整体边际输出值的大小成反比。
其中该轮廓侦测单元的方向性滤波器是对输入影像进行水平、垂直、右斜角及左斜角方向的带通滤波处理，以产生输入影像画素在水平、垂直、右斜角及左斜角方向的边际输出值。
其中该选择器预设有多个临界值，以供与该整体边际输出值相比较，以便以根据该整体边际输出值所在的临界值范围而提供预设对应的第一增益值与第二增益值。
其中该锐化加强的新画素是储存于该暂存器，而可供以该暂存器进行影像放大处理。
本发明一种数字影像放大电路的锐化加强方法，其特征在于，主要包括下述的步骤(A)对输入影像画素进行数个方向的带通滤波处理，以产生输入影像画素在该等方向的边际输出值；(B)将该等边际输出值相加后得到一整体边际输出值；(C)依据该整体边际输出值的大小而提供一第一增益值及一第二增益值；(D)对输入影像画素进行高通滤波及低通滤波处理，以分别获致输入影像画素的边际成分与平坦成分；(E)分别将该边际成分与平坦成分乘上该第一增益值与第二增益值；及(F)将前述经增益处理后的边际成分与平坦成分相加后再与原画素相加，而获致新画素。
其中于步骤(C)中，所提供的第一增益值的大小是与该整体边际输出值的大小成正比，且所提供的第二增益值的大小是与该整体边际输出值的大小成反比。
其中步骤(A)是对输入影像画素进行水平、垂直、右斜角及左斜角方向的带通滤波处理，以产生输入影像画素在水平、垂直、右斜角及左斜角方向的边际输出值。
其中于步骤(A)中所输入的影像画素是暂存于一暂存器。
其中于步骤(F)所得的新画素是储存于该暂存器，而可供以该暂存器进行影像放大处理。
由于本发明设计新颖，能提供产业上利用，且确有增进功效，故依法申请专利。
图4显示前述外形分析处理单元22的架构，其具有一高通滤波器41及一低通滤波器42以对输入影像的画素P5进行滤波处理，由于高通滤波器41只允许影像的高频边际部分通过，因此，以高通滤波器41可获致输入影像的画素P5的边际(Border)成分，而低通滤波器42只允许影像的低频平坦部分通过，因此，以低通滤波器42可获致输入影像的画素P5的平坦(Plain)成分。前述的边际成分再经一第一增益器43的处理，以乘上一第一增益值，而前述的平坦成分则经一第二增益器44的处理，以乘上一第二增益值，前述经增益处理后的边际成分与平坦成分相加后再与原画素P5相加，便获致锐化及平坦化的处理后的新画素P5。
前述外形分析处理单元22中的增益器43及44的增益值是由该轮廓侦测单元21所提供，参照图5所示，该轮廓侦测单元21包括一方向性滤波器51、一加法器52及一选择器53，该方向性滤波器51是对输入影像进行例如水平、垂直、45度斜角及135度斜角等数个方向的带通滤波处理，以产生输入影像画素在水平、垂直、右斜角及左斜角方向的边际输出值SOB1-4，经以加法器52将SOB1-4相加后得到整体的边际输出值SOB(Sum of Border)，其中，当SOB越大时，表示影像画素P5极可能为轮廓部份，而当SOB越小时，表示影像画素P5极可能为平坦部份。
该选择器53该SOB值的大小而选择第一增益值及第二增益值，而当SOB为大时，由于影像画素P5极可能为轮廓部份，因此，其是提供一大的第一增益值及一小的第二增益值，据以可加强边际成分及减缓影像的平坦成分，据此可将影像的轮廓部份予以锐化。反之，当SOB为小时，由于影像画素P5极可能为平坦部份或可能为杂讯，无须锐化而是提供一小的第一增益值及一大的第二增益值，据以可以去除杂讯并使影像更平滑。此选择器53在实施上可预设有多个临界值TH1-THn，以供与SOB值相比较，以便以根据SOB值所在的临界值范围而提供预设对应的第一增益值与第二增益值，而使得所提供的第一增益值的大小是与该整体边际输出值的大小成正比，且所提供的第二增益值的大小是与该整体边际输出值的大小成反比。
再请参照图2及图3所示，暂存器23的影像画素经前述轮廓侦测单元21及外形分析处理单元22的锐化及平坦化处理后，仍保持在该暂存器23中，而可由影像放大单元24以例如内插法将解析度放大，而在此放大处理过程中仍是以该暂存器23作为暂存影像图素之用，无需额外的存储器。
由以上的说明可知，本发明是在数字影像放大处理之前，侦测出影像的轮廓部份并选择性地锐化此部份，而使在影像放大时，轮廓部份被模糊化的程度可有效减缓，而且不会将影像中的杂讯部份加强，因此，当数字影像的解析度被放大后，仍能保持影像的清晰度。此外，以轮廓侦测单元及外形分析处理单元对输入影像的画素进行锐化及平坦化的处理所使用的暂存器，是相同于影像放大处理所使用的暂存器，因此，相较于传统影像放大及锐化处理需要各自的暂存器，本发明是以共用暂存器而可有效减低存储器的使用而大幅降低电路成本。
综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，在在均显示其迥异于习知技术的特征，实为一极具实用价值的发明。惟应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种数字影像放大电路的锐化加强装置，其特征在于，主要包括一暂存器，是用以暂存欲处理的输入影像画素；一轮廓侦测单元，包括一方向性滤波器，是对输入影像画素进行数个方向的带通滤波处理，以产生输入影像画素在该等方向的边际输出值；一加法器，将该等边际输出值相加后得到一整体边际输出值；及一选择器，是依据该整体边际输出值的大小而提供一第一增益值及一第二增益值；以及一外形分析处理单元，包括一高通滤波器及一低通滤波器，是用以对输入影像的画素进行滤波处理，以分别获致输入影像的画素的边际成分与平坦成分；及一第一增益器与一第二增益器，是分别将该边际成分与平坦成分乘上该第一增益值与该第二增益值；前述经增益处理后的边际成分与平坦成分相加后再与原画素相加，而获致新画素。
2.如权利要求1所述的数字影像放大电路的锐化加强装置，其特征在于，其中该轮廓侦测单元的选择器所提供的第一增益值的大小是与该整体边际输出值的大小成正比，且所提供的第二增益值的大小是与该整体边际输出值的大小成反比。
3.如权利要求2所述的数字影像放大电路的锐化加强装置，其特征在于，其中该轮廓侦测单元的方向性滤波器是对输入影像进行水平、垂直、右斜角及左斜角方向的带通滤波处理，以产生输入影像画素在水平、垂直、右斜角及左斜角方向的边际输出值。
4.如权利要求2所述的数字影像放大电路的锐化加强装置，其特征在于，其中该选择器预设有多个临界值，以供与该整体边际输出值相比较，以便以根据该整体边际输出值所在的临界值范围而提供预设对应的第一增益值与第二增益值。
5.如权利要求1所述的数字影像放大电路的锐化加强装置，其特征在于，其中该锐化加强的新画素是储存于该暂存器，而可供以该暂存器进行影像放大处理。
6.一种数字影像放大电路的锐化加强方法，其特征在于，主要包括下述的步骤(A)对输入影像画素进行数个方向的带通滤波处理，以产生输入影像画素在该等方向的边际输出值；(B)将该等边际输出值相加后得到一整体边际输出值；(C)依据该整体边际输出值的大小而提供一第一增益值及一第二增益值；(D)对输入影像画素进行高通滤波及低通滤波处理，以分别获致输入影像画素的边际成分与平坦成分；(E)分别将该边际成分与平坦成分乘上该第一增益值与第二增益值；及(F)将前述经增益处理后的边际成分与平坦成分相加后再与原画素相加，而获致新画素。
7.如权利要求6所述的数字影像放大电路的锐化加强方法，其特征在于，其中于步骤(C)中，所提供的第一增益值的大小是与该整体边际输出值的大小成正比，且所提供的第二增益值的大小是与该整体边际输出值的大小成反比。
8.如权利要求7所述的数字影像放大电路的锐化加强方法，其特征在于，其中步骤(A)是对输入影像画素进行水平、垂直、右斜角及左斜角方向的带通滤波处理，以产生输入影像画素在水平、垂直、右斜角及左斜角方向的边际输出值。
9.如权利要求6所述的数字影像放大电路的锐化加强方法，其特征在于，其中于步骤(A)中所输入的影像画素是暂存于一暂存器。
10.如权利要求9所述的数字影像放大电路的锐化加强方法，其特征在于，其中于步骤(F)所得的新画素是储存于该暂存器，而可供以该暂存器进行影像放大处理。
全文摘要
本发明是为一种数字影像放大电路的锐化加强方法与装置，其是在数字影像放大处理之前，侦测出影像的轮廓部份并选择性地锐化此部份，而使在影像放大时，轮廓部份被模糊化的程度可有效减缓，而且不会将影像中的杂讯部份加强，因此，当数字影像的解析度被放大后，仍能保持影像的清晰度，且进行锐化处理所使用的暂存器是相同于影像放大处理所使用的暂存器，故可有效减低存储器的使用而大幅降低电路成本。
文档编号H04N1/409GK1422069SQ0113972
公开日2003年6月4日 申请日期2001年11月28日 优先权日2001年11月28日
发明者林焜尉, 陈昶燊 申请人:凌阳科技股份有限公司