圖像處理裝置及應(yīng)用其的圖像處理方法【專利摘要】一種圖像處理裝置，用以調(diào)整圖像的目標(biāo)像素的亮度，目標(biāo)像素具有原始像素?cái)?shù)據(jù)且對(duì)應(yīng)至一屏蔽值(maskvalue)，此圖像處理裝置包括亮度檢測(cè)單元、亮度補(bǔ)償器以及映射單元。亮度檢測(cè)單元依據(jù)原始像素?cái)?shù)據(jù)，產(chǎn)生原始亮度值。亮度補(bǔ)償器依據(jù)一非線性函數(shù)調(diào)整原始亮度值，以產(chǎn)生補(bǔ)償后亮度值。映射單元依據(jù)補(bǔ)償后亮度值，產(chǎn)生調(diào)整后像素?cái)?shù)據(jù)。其中，此非線性函數(shù)至少包括一第一冪函數(shù)(Monomial)，第一冪函數(shù)的底數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于原始亮度值的相反值(inversevalue)，第一冪函數(shù)的指數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于屏蔽值?！緦＠f明】圖像處理裝置及應(yīng)用其的圖像處理方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種圖像處理裝置及應(yīng)用其的圖像處理方法，且特別是有關(guān)于一種區(qū)域圖像增強(qiáng)的圖像處理裝置及應(yīng)用其的圖像處理方法。【
背景技術(shù)：
】[0002]現(xiàn)行的圖像增強(qiáng)技術(shù)可分為兩種：一為全域圖像增強(qiáng)，另一為區(qū)域圖像增強(qiáng)。前者是直接調(diào)整整張圖像的亮度。后者則是依據(jù)圖像內(nèi)容的區(qū)域性亮度來決定對(duì)應(yīng)的區(qū)域的圖像增強(qiáng)的程度。一般來說，區(qū)域圖像增強(qiáng)通常具有較佳的圖像質(zhì)量，且圖像的各區(qū)域的對(duì)比度也會(huì)較全域圖像增強(qiáng)為高。[0003]然而，區(qū)域圖像增強(qiáng)通常需要花費(fèi)較大的運(yùn)算量，且硬件實(shí)現(xiàn)的成本也較高。因此，如何提出一種可有效降低區(qū)域圖像增強(qiáng)的運(yùn)算量以及減少硬件實(shí)現(xiàn)成本的圖像處理技術(shù)，乃業(yè)界所致力的課題之一?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0004]本發(fā)明是有關(guān)于一種區(qū)域圖像增強(qiáng)的圖像處理裝置及其圖像處理方法，可有效降低圖像處理的運(yùn)算量以及硬件實(shí)現(xiàn)成本。[0005]根據(jù)本發(fā)明一方面，提出一種圖像處理裝置，用以調(diào)整圖像的目標(biāo)像素的亮度，目標(biāo)像素具有原始像素?cái)?shù)據(jù)，目標(biāo)像素對(duì)應(yīng)至一屏蔽值（maskvalue)，此圖像處理裝置包括亮度檢測(cè)單元、亮度補(bǔ)償器以及映射單元。亮度檢測(cè)單元用以依據(jù)原始像素?cái)?shù)據(jù)，產(chǎn)生原始亮度值。亮度補(bǔ)償器用以依據(jù)一非線性函數(shù)調(diào)整原始亮度值，以產(chǎn)生補(bǔ)償后亮度值。映射單元用以依據(jù)補(bǔ)償后亮度值，產(chǎn)生調(diào)整后像素?cái)?shù)據(jù)。其中，此非線性函數(shù)至少包括一第一冪函數(shù)(Monomial)，此第一冪函數(shù)的底數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于原始亮度值的相反值（inversevalue)，此第一冪函數(shù)的指數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于屏蔽值。[0006]根據(jù)本發(fā)明另一方面，提出一種圖像處理方法，用以調(diào)整圖像的目標(biāo)像素的亮度，目標(biāo)像素具有原始像素?cái)?shù)據(jù)，目標(biāo)像素對(duì)應(yīng)至一屏蔽值，此圖像處理方法包括下列步驟：首先，依據(jù)原始像素?cái)?shù)據(jù)，產(chǎn)生原始亮度值。接著，依據(jù)一非線性函數(shù)調(diào)整原始亮度值，以產(chǎn)生補(bǔ)償后亮度值。然后，依據(jù)補(bǔ)償后亮度值，產(chǎn)生調(diào)整后像素?cái)?shù)據(jù)。其中，此非線性函數(shù)至少包括一第一冪函數(shù)，此第一冪函數(shù)的底數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于原始亮度值的相反值，此第一冪函數(shù)的指數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于屏蔽值。[0007]根據(jù)本發(fā)明另一方面，提出一種圖像處理裝置，用以調(diào)整圖像的目標(biāo)像素的亮度，目標(biāo)像素具有原始像素?cái)?shù)據(jù)，目標(biāo)像素對(duì)應(yīng)至一屏蔽值（maskvalue),此圖像處理裝置包括亮度檢測(cè)單元、亮度補(bǔ)償器以及映射單元。亮度檢測(cè)單元用以依據(jù)原始像素?cái)?shù)據(jù)，產(chǎn)生原始亮度值。亮度補(bǔ)償器用以依據(jù)一非線性函數(shù)調(diào)整原始亮度值，以產(chǎn)生補(bǔ)償后亮度值。映射單元用以依據(jù)補(bǔ)償后亮度值，產(chǎn)生調(diào)整后像素?cái)?shù)據(jù)。其中，此非線性函數(shù)是使用對(duì)應(yīng)至指數(shù)函數(shù)的一維的第一查表（Lookuptable)與對(duì)應(yīng)至自然對(duì)數(shù)函數(shù)的一維第二查表來實(shí)現(xiàn)，此自然對(duì)數(shù)函數(shù)是與原始亮度值的相反值相關(guān)，此指數(shù)函數(shù)的指數(shù)部分是與此自然對(duì)數(shù)函數(shù)及屏蔽值相關(guān)。[0008]為了對(duì)本發(fā)明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下?！緦＠綀D】【附圖說明】[0009]圖1繪示依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的圖像處理裝置100的方塊圖。[0010]圖2繪示像素區(qū)域A(i)的示意圖。[0011]圖3繪示依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的原始亮度值Y(i)與補(bǔ)償后亮度值Y(i)'的關(guān)系圖。[0012]圖4繪示依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的亮度補(bǔ)償器104的方塊圖。[0013]圖5繪示依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的原始亮度值Y(i)與補(bǔ)償后亮度值Y(i)'的關(guān)系圖。[0014]圖6繪示依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的亮度補(bǔ)償器104的方塊圖。[0015][標(biāo)號(hào)說明][0016]102:亮度檢測(cè)單元104:亮度補(bǔ)償器[0017]106:映射單元D(i):原始像素?cái)?shù)據(jù)[0018]Y(i):原始亮度值Y(i)'：補(bǔ)償后亮度值[0019]D(i)'：調(diào)整后像素?cái)?shù)據(jù)I:圖像[0020]P(l)?P(N)、P(i-4)?P(i+4):像素302、502:曲線[0021]Ymax:最大亮度值402、602:第一反轉(zhuǎn)器[0022]404:第一減法器406:乘法器[0023]408:第二減法器410、608:第二反轉(zhuǎn)器[0024]M(i):屏蔽值LUTULUT1'：第一查表[0025]LUT2、LUT2'：第二查表代⑴：相反值[0026]C3:常數(shù)S1:第一相減值[0027]S2:第二相減值EV、EV'：指數(shù)函數(shù)值[0028]YA:調(diào)整上限值604:第一乘法器[0029]606:第二乘法器MV1:第一乘積值[0030]MV2:第一乘積值k:正實(shí)數(shù)【具體實(shí)施方式】[0031]第一實(shí)施例[0032]請(qǐng)參考圖1及圖2,圖1繪示依據(jù)本發(fā)明的一第一實(shí)施例的圖像處理裝置100的方塊圖，圖2繪示應(yīng)用于處理裝置100的一例的調(diào)整圖像I的示意圖。圖像處理裝置100用以調(diào)整圖像I的目標(biāo)像素P(i)的亮度，目標(biāo)像素P(i)具有原始像素?cái)?shù)據(jù)D(i)，且目標(biāo)像素P⑴對(duì)應(yīng)至一屏蔽值（maskvalue)M(i)。圖像處理裝置100包括亮度檢測(cè)單元102、亮度補(bǔ)償器104以及映射單元106。亮度檢測(cè)單元102用以依據(jù)原始像素?cái)?shù)據(jù)D(i)，產(chǎn)生原始亮度值Y(i)。亮度補(bǔ)償器104用以依據(jù)一非線性函數(shù)Q調(diào)整原始亮度值Y(i)，以產(chǎn)生補(bǔ)償后亮度值Y(i)'。映射單元106用以依據(jù)補(bǔ)償后亮度值Y(i)'，產(chǎn)生調(diào)整后像素?cái)?shù)據(jù)D(i)'。其中，此非線性函數(shù)Q至少包括一第一冪函數(shù)（Monomial)FI，此第一冪函數(shù)F1的底數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于原始亮度值Y(i)的相反值（inversevalue)]：Y(i)，此第一冪函數(shù)F1的指數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于屏蔽值M(i)。[0033]如圖2所示，上述的圖像I例如包括多個(gè)像素P(l)?P(N)，目標(biāo)像素P(i)例如為此些像素P(l)?P(N)中的其中之一，N、i為正整數(shù)。原始像素?cái)?shù)據(jù)D(i)可以是對(duì)應(yīng)于RGB組成或YCbCr組成等的色彩空間的像素?cái)?shù)據(jù)。屏蔽值M(i)例如是通過對(duì)圖像I之一對(duì)應(yīng)于目標(biāo)像素P(i)的像素區(qū)域A(i)執(zhí)行低通濾波（lowpassfiltering)處理而產(chǎn)生。以圖2為例，圖像I包括多個(gè)像素（以每一格小方格代表之），每一像素是對(duì)應(yīng)一筆原始像素?cái)?shù)據(jù)。于此例中，像素區(qū)域A(i)對(duì)應(yīng)于為3X3的像素矩陣，其包括目標(biāo)像素P(i)以及相鄰的像素P(i_4)?P(i-l)及P(i+1)?P(i+4)。像素P(i-4)?P(i-l)及P(i+1)?P(i+4)分別具有原始像素?cái)?shù)據(jù)D(i-4)?D(i-l)及D(i+1)?D(i+4)。屏蔽值M(i)是基于像素D(i-4)?D(i-l)及D(i+1)?D(i+4)的平均值而產(chǎn)生。然本發(fā)明并不限于此，屏蔽值M(i)亦可通過其它方式的低通濾波處理而產(chǎn)生，且像素區(qū)域A(i)的大小亦可視不同應(yīng)用而有所改變。另一方面，上述的亮度檢測(cè)單元102、亮度補(bǔ)償器104以及映射單元106是可通過數(shù)字電路或其它載有特定功能指令的硬件電路來實(shí)現(xiàn)。茲將本實(shí)施例更進(jìn)一步說明如下。[0034]以原始像素?cái)?shù)據(jù)D(i)包括RGB像素?cái)?shù)據(jù)為例，亮度檢測(cè)單元102可依據(jù)原始像素?cái)?shù)據(jù)D(i)的紅色像素?cái)?shù)據(jù)、綠色像素?cái)?shù)據(jù)、與藍(lán)色像素?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算出對(duì)應(yīng)于亮度信息的原始亮度值Y(i)。然本發(fā)明并不限于此，凡是依據(jù)原始像素?cái)?shù)據(jù)D(i)而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的亮度信息的作法，皆可應(yīng)用于本發(fā)明實(shí)施例的亮度檢測(cè)單元102。[0035]請(qǐng)參考圖3,其繪示依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的原始亮度值Y(i)與補(bǔ)償后亮度值Y(i)'的關(guān)系圖的一例。曲線302表示在一亮度范圍（例如0?Ymax)內(nèi)，不同的原始亮度值Y(i)所對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償后亮度值Y(i)'。由曲線302可看出，針對(duì)偏暗的原始亮度值Y(i)(即Y(i)的值較?。炼妊a(bǔ)償器104產(chǎn)生較大的增益，亦即補(bǔ)償后亮度值Y(i)'與原始亮度值Y(i)的比值較大，以產(chǎn)生較大的亮度增強(qiáng)效果；反之，針對(duì)偏亮的原始亮度值Y(i)(即Y⑴的值較大），亮度補(bǔ)償器104產(chǎn)生較小的增益，亦即補(bǔ)償后亮度值Y⑴'與原始亮度值Y(i)的比值較小，以產(chǎn)生較小的亮度增強(qiáng)效果。因此，亮度補(bǔ)償器104可依據(jù)非線性函數(shù)Q較明顯地提高圖像的特定區(qū)域中偏暗部分的亮度，并較小幅地增強(qiáng)或維持此特定區(qū)域中偏亮部分的亮度。此種區(qū)域圖像增強(qiáng)的作法特別適用于當(dāng)顯示器移到環(huán)境光源較亮的情況下，例如是陽光底下，可以通過提高像素的亮度或調(diào)整像素的亮度，以讓圖像在較亮的環(huán)境下仍然可有良好的顯示質(zhì)量。[0036]映射單元106通過計(jì)算補(bǔ)償后亮度值Y'⑴與原始亮度值Y(i)間的比值以得出一增益值G，再依據(jù)此增益值G作增益映射（gainmapping)，以得出調(diào)整后像素?cái)?shù)據(jù)D(i)'。然本發(fā)明并不限于此，凡是依據(jù)補(bǔ)償后亮度值Y'（i)來產(chǎn)生亮度增強(qiáng)的調(diào)整后像素?cái)?shù)據(jù)D(i)'的作法，皆可應(yīng)用于本發(fā)明實(shí)施例的映射單元106中。[0037]于一實(shí)施例中，原始亮度值Y(i)介于一亮度范圍，第一冪函數(shù)F1的底數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于此亮度范圍的最大亮度值Ymax減去原始亮度值Y(i)后所得出的結(jié)果（此結(jié)果用以作為原始亮度值Y(i)的相反值）。非線性函數(shù)Q例如還包括一第二冪函數(shù)F2。此第二冪函數(shù)F2和第一冪函數(shù)F1相乘。此第二冪函數(shù)F2的指數(shù)部分關(guān)聯(lián)于一第一常數(shù)C1減去屏蔽值M(i)后所得出的結(jié)果，且此第二冪函數(shù)F2的底數(shù)部分關(guān)聯(lián)于一第二常數(shù)C2。[0038]舉例來說，非線性函數(shù)Q可以是：[0039]Y(i)'=Ymax-C2(cl-M(i))X(Ymax_Y⑴）M(i)(1)[0040]屏蔽值M(i)的大小是決定亮度增強(qiáng)的幅度。S卩，當(dāng)屏蔽值M(i)越大，則亮度增強(qiáng)的幅度越大，如此一來，可有效提高偏暗的像素區(qū)域A(i)的亮度。第一常數(shù)C1與第二常數(shù)C2的值的選擇是使（Ymax-Y(i))M(i)小于或等于最大亮度值Ymax。于一例子中，第一常數(shù)C1是等于1(在M(i)值已經(jīng)進(jìn)行正規(guī)化（normalize)的情況下），第二常數(shù)C2是等于最大亮度值Ymax。上述的非線性函數(shù)Q更可化簡(jiǎn)為：[0041]Y(0^-^e[上W(^Tnax)⑴Λ(尤"max)-工'K1max-》(7)))](2)[0042]舉例來說，假設(shè)最大亮度值Ymax為255,C2亦為255,Cl等于1，則式（1)可表示為：[0043]Y(i)'=255-255(1_M(i))X(255-Y(i))M(i)(3)[0044]而則式（2)則可表示為：[0045]γ⑴，=255-e[C3-M⑴x(C3-Ln(255-Y⑴))](4)[0046]C3為常數(shù)。[0047]請(qǐng)參考圖4,其繪示依據(jù)上述式（4)的亮度補(bǔ)償器104的一例的方塊圖。亮度補(bǔ)償器104包括第一反轉(zhuǎn)器402、第一減法器404、乘法器406、第二減法器408以及第二反轉(zhuǎn)器410。第一反轉(zhuǎn)器402用以反轉(zhuǎn)（inverse)原始亮度值Y(i)以產(chǎn)生原始亮度值Y(i)的相反值代(1)，1￥(1)=255-￥(1)。亮度補(bǔ)償器104依據(jù)原始亮度值￥(1)的相反值1￥(1)對(duì)第二查表（Lookuptable)LUT2進(jìn)行查表，以取得對(duì)應(yīng)于原始亮度值Y(i)的相反值H(i)的一自然對(duì)數(shù)函數(shù)值Ln(255-Y(i))。上述的反轉(zhuǎn)（inverse)操作是指對(duì)亮度值的反轉(zhuǎn)，用以使高亮度值變?yōu)榈土炼戎?，低亮度值變?yōu)楦吡炼戎?。舉例來說，假設(shè)原始亮度值Y(i)為90,則經(jīng)反轉(zhuǎn)后的原始亮度值（即相反值H(i))為255-90=165。[0048]第一減法器404用以將常數(shù)C3與自然對(duì)數(shù)函數(shù)值Ln(255-Y(i))相減，以產(chǎn)生一第一相減值SI(=C3-Ln(255-Y(i)))。[0049]乘法器406用以將第一相減值S1與屏蔽值M(i)相乘，以產(chǎn)生一乘積值M(i)X(C3-Ln(255-Y(i)))。第二減法器408用以將乘積值M(i)X(C3-Ln(255-Y(i)))與常數(shù)C3相減，以產(chǎn)生一第二相減值S2(=C3-M⑴X(C3-Ln(255-Y⑴）））。[0050]亮度補(bǔ)償器104依據(jù)第二相減值S2對(duì)第一查表LUT1進(jìn)行查表，以取得對(duì)應(yīng)于第二相減值S2的一指數(shù)函數(shù)值Εν(=θΚ：Μ?ωχ(κ^η(255-γω))])。指數(shù)函數(shù)值EV是第二相減值S2代入以自然數(shù)（e)為底的指數(shù)函數(shù)后所得出的結(jié)果。第二反轉(zhuǎn)器410用以反轉(zhuǎn)指數(shù)函數(shù)值EV，以產(chǎn)生補(bǔ)償后亮度值Y(i)'（=255-ΘΚ3_Μωχ(^η(255_γω))])。[0051]由于第一查表LUT1只需儲(chǔ)存不同的第二相減值S2所對(duì)應(yīng)的指數(shù)函數(shù)結(jié)果，而第二查表LUT2只需儲(chǔ)存不同的相反值Π(i)取自然對(duì)數(shù)后的結(jié)果，因此，第一查表LUT1及第二查表LUT2可以一維的查表來實(shí)現(xiàn)。本例中，由于非線性函數(shù)Q是可使用對(duì)應(yīng)至指數(shù)函數(shù)的一維的第一查表LUT1與對(duì)應(yīng)至自然對(duì)數(shù)函數(shù)的一維的第二查表LUT2來實(shí)現(xiàn)，故可有效地減少硬件空間。以8位像素?cái)?shù)據(jù)為例，第一及第二查表LUTULUT2皆只需要等于1X256個(gè)儲(chǔ)存單元的儲(chǔ)存空間。其中，通過簡(jiǎn)化運(yùn)算，第一及第二查表LUTULUT2甚至可設(shè)計(jì)成小于1X256個(gè)儲(chǔ)存單元的儲(chǔ)存空間。因此，相較于傳統(tǒng)使用到二維查表，甚至是除法運(yùn)算的圖像增強(qiáng)方式，本實(shí)施例的圖像處理裝置不僅可大幅節(jié)省查表面積，亦可有效地減低運(yùn)算量以加快處理速度。[0052]第二實(shí)施例[0053]本實(shí)施例與第一實(shí)施例不同處在于，非線性函數(shù)Q的第一冪函數(shù)F1'的底數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于一調(diào)整上限值￥&減去原始亮度值Y(i)后所得出的結(jié)果。當(dāng)原始亮度值Y(i)大于調(diào)整上限值YA，亮度補(bǔ)償器104所產(chǎn)生的補(bǔ)償后亮度值Y(i)'實(shí)質(zhì)上等于原始亮度值Y(i)。非線性函數(shù)Q還包括一第二函數(shù)F2'，此第二函數(shù)F2'為一正實(shí)數(shù)k,且和第一冪函數(shù)F1'相乘。舉例來說，非線性函數(shù)Q可以是：[0054]Y(i)'=YA-kX(YA-Y(i))M(i)(5)[0055]屏蔽值M(i)的大小是決定亮度增強(qiáng)的幅度。S卩，當(dāng)屏蔽值M(i)越大，則亮度增強(qiáng)的幅度越大。正實(shí)數(shù)k的值的選擇是使（N_Yin)a)小于或等于調(diào)整上限值￥4。上述的非線性函數(shù)Q還可化簡(jiǎn)為：[0056]7(〇'=7,_kxe[M(,yLnij,-nm(6)[0057]請(qǐng)參考圖5,其繪示此例的原始亮度值Y(i)與補(bǔ)償后亮度值Y(i)'的關(guān)系圖。曲線502表示在一亮度范圍（例如0?Ymax)內(nèi)，不同的原始亮度值Y(i)所對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償后亮度值Y(i)'。由曲線502可看出，當(dāng)原始亮度值Y(i)小于或等于調(diào)整上限值￥4，是執(zhí)行類似于曲線302的亮度增強(qiáng)。當(dāng)原始亮度值Y(i)大于調(diào)整上限值￥4，補(bǔ)償后亮度值Y(i)'實(shí)質(zhì)上等于原始亮度值Y(i)。如此一來，此實(shí)施例的亮度補(bǔ)償器104可僅針對(duì)特定亮度范圍(如0?YA)的原始亮度值Y(i)作亮度增強(qiáng)，以增加設(shè)計(jì)的彈性。[0058]請(qǐng)參考圖6,其繪示依據(jù)上述式￠)的亮度補(bǔ)償器104的一例的方塊圖。亮度補(bǔ)償器104包括第一反轉(zhuǎn)器602、第一乘法器604、第二乘法器606以及第二反轉(zhuǎn)器608。第一反轉(zhuǎn)器602用以反轉(zhuǎn)原始亮度值Y(i)以產(chǎn)生原始亮度值Y(i)的相反值n(i)，IY(i)=YA-Y(i)。亮度補(bǔ)償器104依據(jù)原始亮度值Y(i)的相反值H(i)對(duì)第二查表LUT2'進(jìn)行查表，以取得對(duì)應(yīng)于原始亮度值Y(i)的相反值n(i)的一自然對(duì)數(shù)函數(shù)值Ln(YA-Y(i))。[0059]第一乘法器604用以將自然對(duì)數(shù)函數(shù)值Ln(YA_Y(i))與屏蔽值M(i)相乘，以產(chǎn)生一第一乘積值MV1(=M(i)XLn(YA-Y(i)))，亮度補(bǔ)償器104依據(jù)第一乘積值MV1對(duì)第一查表LUT1'進(jìn)行查表，以取得對(duì)應(yīng)于第一乘積值MV1的一指數(shù)函數(shù)值EV'(=eiA/Wx?[0060]第二乘法器606用以將指數(shù)函數(shù)值EV'與第二函數(shù)F2'所表示的正實(shí)數(shù)k相乘，以產(chǎn)生第二乘積值MV21=*xe[MWxInd'w)]第二反轉(zhuǎn)器608用以反轉(zhuǎn)第二乘積值MV2，以產(chǎn)生補(bǔ)償后亮度值Y(i)'(=L-&χβ_χ￡κΛ-_)。[0061]于此實(shí)施例中，由于非線性函數(shù)Q是可使用對(duì)應(yīng)至指數(shù)函數(shù)的一維的第一查表LUT1與對(duì)應(yīng)至自然對(duì)數(shù)函數(shù)的一維的第二查表LUT2來實(shí)現(xiàn)，故可有效地減少硬件空間。因此，相較于傳統(tǒng)的圖像增強(qiáng)方式，本實(shí)施例的圖像處理裝置不僅可大幅節(jié)省查表面積，亦可有效地減低運(yùn)算量以加快處理速度。[0062]本發(fā)明更提出一種圖像處理方法，用以調(diào)整圖像的目標(biāo)像素的亮度，目標(biāo)像素具有原始像素?cái)?shù)據(jù)，目標(biāo)像素對(duì)應(yīng)至一屏蔽值，此圖像處理方法包括下列步驟：首先，依據(jù)原始像素?cái)?shù)據(jù)，產(chǎn)生原始亮度值。接著，依據(jù)一非線性函數(shù)調(diào)整原始亮度值，以產(chǎn)生補(bǔ)償后亮度值。然后，依據(jù)補(bǔ)償后亮度值，產(chǎn)生調(diào)整后像素?cái)?shù)據(jù)。其中，此非線性函數(shù)至少包括一第一冪函數(shù)，此第一冪函數(shù)的底數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于原始亮度值的相反值，此第一冪函數(shù)的指數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于屏蔽值。[0063]綜合以上，本發(fā)明實(shí)施例所提出圖像處理裝置及圖像處理方法通過一非線性函數(shù)調(diào)整原始亮度值，此非線性函數(shù)至少包括一第一冪函數(shù)，此第一冪函數(shù)的底數(shù)部分及指數(shù)部分分別關(guān)聯(lián)于原始亮度值的相反值以及屏蔽值。如此一來，此非線性函數(shù)可利用對(duì)應(yīng)至指數(shù)函數(shù)的一維的第一查表與對(duì)應(yīng)至自然對(duì)數(shù)函數(shù)的一維第二查表來實(shí)現(xiàn)，不僅可大幅節(jié)省查表面積，亦可減低運(yùn)算量。[0064]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。【權(quán)利要求】1.一種圖像處理裝置，用以調(diào)整一圖像的一目標(biāo)像素的亮度，該目標(biāo)像素具有一原始像素?cái)?shù)據(jù)，該目標(biāo)像素對(duì)應(yīng)至一屏蔽值，該圖像處理裝置包括：一亮度檢測(cè)單元，用以依據(jù)該原始像素?cái)?shù)據(jù)，產(chǎn)生一原始亮度值；一亮度補(bǔ)償器，用以依據(jù)一非線性函數(shù)調(diào)整該原始亮度值，以產(chǎn)生一補(bǔ)償后亮度值；以及一映射單元，用以依據(jù)該補(bǔ)償后亮度值，產(chǎn)生一調(diào)整后像素?cái)?shù)據(jù)；其中，該非線性函數(shù)至少包括一第一冪函數(shù)，該第一冪函數(shù)的底數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于該原始亮度值的相反值，該第一冪函數(shù)的指數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于該屏蔽值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，該非線性函數(shù)是使用對(duì)應(yīng)至一指數(shù)函數(shù)的一維的一第一查表與對(duì)應(yīng)至一自然對(duì)數(shù)函數(shù)的一維的第二查表來實(shí)現(xiàn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中該非線性函數(shù)還包括一第二冪函數(shù)，該第二冪函數(shù)和該第一冪函數(shù)相乘，該第二冪函數(shù)的指數(shù)部分關(guān)聯(lián)于一第一常數(shù)減去該屏蔽值后所得出的結(jié)果，該第二冪函數(shù)的底數(shù)部分關(guān)聯(lián)于一第二常數(shù)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其中該亮度補(bǔ)償器包括：一第一反轉(zhuǎn)器，用以反轉(zhuǎn)該原始亮度值以產(chǎn)生該原始亮度值的相反值，該亮度補(bǔ)償器依據(jù)該原始亮度值的相反值對(duì)該第二查表進(jìn)行查表，以取得對(duì)應(yīng)于該原始亮度值的相反值的一自然對(duì)數(shù)函數(shù)值；一第一減法器，用以將該自然對(duì)數(shù)函數(shù)值和一第一對(duì)數(shù)值相減，以產(chǎn)生一第一相減值；一乘法器，用以將該第一相減值與該屏蔽值相乘，以產(chǎn)生一乘積值；一第二減法器，用以將該乘積值與一第二對(duì)數(shù)值相減，以產(chǎn)生一第二相減值，該亮度補(bǔ)償器依據(jù)該第二相減值對(duì)該第一查表進(jìn)行查表，以取得對(duì)應(yīng)于該第二相減值的一指數(shù)函數(shù)值；以及一第二反轉(zhuǎn)器，用以反轉(zhuǎn)該指數(shù)函數(shù)值，以產(chǎn)生該補(bǔ)償后亮度值。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其中該原始亮度值介于一亮度范圍，該第一冪函數(shù)的底數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于該亮度范圍的一最大亮度值減去該原始亮度值后所得出的結(jié)果。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，其中該非線性函數(shù)為：V=V_p〇(cl-a)W/y_y\a1out1maxLAA\lmax其中，表示該補(bǔ)償后亮度值，Ymax表示該最大亮度值，Cl表示該第一常數(shù)，C2表示該第二常數(shù)，a表示該屏蔽值，Yin表示該原始亮度值。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中該非線性函數(shù)還包括一第二函數(shù)，該第二函數(shù)為一正實(shí)數(shù)，且和該第一冪函數(shù)相乘。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置，其中該亮度補(bǔ)償器包括：一第一反轉(zhuǎn)器，用以反轉(zhuǎn)該原始亮度值以產(chǎn)生該原始亮度值的相反值，該亮度補(bǔ)償器依據(jù)該原始亮度值的相反值對(duì)該第二查表進(jìn)行查表，以取得對(duì)應(yīng)于該原始亮度值的相反值的一自然對(duì)數(shù)函數(shù)值；一第一乘法器，用以將該自然對(duì)數(shù)函數(shù)值與該屏蔽值相乘，以產(chǎn)生一第一乘積值，該亮度補(bǔ)償器依據(jù)該第一乘積值對(duì)該第一查表進(jìn)行查表，以取得對(duì)應(yīng)于該第一乘積值的一指數(shù)函數(shù)值；一第二乘法器，用以將該指數(shù)函數(shù)值與該第二函數(shù)相乘，以產(chǎn)生一第二乘積值；以及一第二反轉(zhuǎn)器，用以反轉(zhuǎn)該第二乘積值，以產(chǎn)生該補(bǔ)償后亮度值。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置，其中該第一冪函數(shù)的底數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于一調(diào)整上限值減去該原始亮度值后所得出的結(jié)果，當(dāng)該原始亮度值大于該調(diào)整上限值，該亮度補(bǔ)償器所產(chǎn)生的該補(bǔ)償后亮度值實(shí)質(zhì)上等于該原始亮度值。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理裝置，其中該非線性函數(shù)為：Y〇ut=VkX(YA-Yin)a其中，Ywt表示該補(bǔ)償后亮度值，YA表示該調(diào)整上限值，k表示該第二函數(shù)所代表的該正實(shí)數(shù)，a表示該屏蔽值，Yin表示該原始亮度值。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中該目標(biāo)像素?cái)?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于一像素區(qū)域，該像素區(qū)域包括多筆像素?cái)?shù)據(jù)，該屏蔽值是通過對(duì)該像素區(qū)域執(zhí)行低通濾波處理所產(chǎn)生。12.-種圖像處理方法，用以調(diào)整一圖像的一目標(biāo)像素的亮度，該目標(biāo)像素具有一原始像素?cái)?shù)據(jù)，該目標(biāo)像素對(duì)應(yīng)至一屏蔽值，該圖像處理方法包括：依據(jù)該原始像素?cái)?shù)據(jù)，產(chǎn)生一原始亮度值；依據(jù)一非線性函數(shù)調(diào)整該原始亮度值，以產(chǎn)生一補(bǔ)償后亮度值；以及依據(jù)該補(bǔ)償后亮度值，產(chǎn)生一調(diào)整后像素?cái)?shù)據(jù)；其中，該非線性函數(shù)至少包括一第一冪函數(shù)，該第一冪函數(shù)的底數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于該原始亮度值的相反值，該第一冪函數(shù)的指數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于該屏蔽值。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像處理方法，其中，其中，該非線性函數(shù)是使用對(duì)應(yīng)至一指數(shù)函數(shù)的一維的一第一查表與對(duì)應(yīng)至一自然對(duì)數(shù)函數(shù)的一維的第二查表來實(shí)現(xiàn)。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像處理方法，其中該非線性函數(shù)還包括一第二冪函數(shù)，該第二冪函數(shù)和該第一冪函數(shù)相乘，該第二冪函數(shù)的指數(shù)部分關(guān)聯(lián)于一第一常數(shù)減去該屏蔽值后所得出的結(jié)果，該第二冪函數(shù)的底數(shù)部分關(guān)聯(lián)于一第二常數(shù)。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理方法，其中該原始亮度值是介于一亮度范圍，該第一冪函數(shù)的底數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于該亮度范圍的一最大亮度值減去該原始亮度值后所得出的結(jié)果。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像處理方法，其中該非線性函數(shù)還包括一第二函數(shù)，該第二函數(shù)為一正實(shí)數(shù)，且和該第一冪函數(shù)相乘。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像處理方法，其中該第一冪函數(shù)的底數(shù)部分是關(guān)聯(lián)于一調(diào)整上限值減去該原始亮度值后所得出的結(jié)果，當(dāng)該原始亮度值大于該調(diào)整上限值，該補(bǔ)償后亮度值實(shí)質(zhì)上等于該原始亮度值。18.-種圖像處理裝置，用以調(diào)整一圖像的一目標(biāo)像素的亮度，該目標(biāo)像素具有一原始像素?cái)?shù)據(jù)，該目標(biāo)像素對(duì)應(yīng)至一屏蔽值，該圖像處理裝置包括：一亮度檢測(cè)單元，用以依據(jù)該原始像素?cái)?shù)據(jù)，產(chǎn)生一原始亮度值；一亮度補(bǔ)償器，用以依據(jù)一非線性函數(shù)調(diào)整該原始亮度值，以產(chǎn)生一補(bǔ)償后亮度值；以及一映射單元，用以依據(jù)該補(bǔ)償后亮度值，產(chǎn)生一調(diào)整后像素?cái)?shù)據(jù)；其中，該非線性函數(shù)是使用對(duì)應(yīng)至一指數(shù)函數(shù)的一維的一第一查表與對(duì)應(yīng)至一自然對(duì)數(shù)函數(shù)的一維一第二查表來實(shí)現(xiàn)，該自然對(duì)數(shù)函數(shù)是與該原始亮度值的相反值相關(guān)，該指數(shù)函數(shù)的指數(shù)部分是該該自然對(duì)數(shù)函數(shù)及該屏蔽值相關(guān)。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的圖像處理裝置，其中該原始亮度值是介于一亮度范圍，該非線性函數(shù)為：丄out-1max其中，表示該補(bǔ)償后亮度值，Ymax表示該亮度范圍的一最大亮度值，a表示該屏蔽值，Yin表示該原始亮度值。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的圖像處理裝置，其中該非線性函數(shù)為：其中，表示該補(bǔ)償后亮度值，YA表示該調(diào)整上限值，k表示一正實(shí)數(shù)，a表示該屏蔽值，Yin表示該原始亮度值?！疚臋n編號(hào)】G09G5/02GK104282291SQ201310284873【公開日】2015年1月14日申請(qǐng)日期:2013年7月8日優(yōu)先權(quán)日:2013年7月8日【發(fā)明者】莊侑興,張育賓,楊智源,白鳳霆申請(qǐng)人:聯(lián)詠科技股份有限公司