專利名稱：數(shù)字圖像銳利度及亮度調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字圖像銳利度及亮度調(diào)整方法，特別是一種可節(jié)省記憶空間的數(shù)字圖像銳利度及亮度調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
為增進(jìn)觀影品質(zhì)，目前數(shù)字圖像在實(shí)際應(yīng)用上常需要調(diào)整銳利度(sharpness)以及亮度(brightness)，傳統(tǒng)上亮度以及銳利度的調(diào)整是采用兩個(gè)分離的步驟進(jìn)行；其中銳利度的調(diào)整作業(yè)可采用以下的一種常用的演算式fs(x，y)＝f(x，y)+AfH(x，y)fs(x，y)是經(jīng)過銳利度調(diào)整后的函數(shù)，fH(x，y)是高頻部分的相關(guān)函數(shù)，A則為銳利度控制參數(shù)，其是一個(gè)實(shí)數(shù)；若控制參數(shù)A為正，則輸出的fs(x，y)將會銳利化(sharpened)；反之，若控制參數(shù)A為負(fù)，則輸出的fs(x，y)將會模糊化(blurred)。
此外，用以調(diào)整亮度的作業(yè)則可采用以下的一種常用的演算式fB(x，y)＝f(x，y)(1+B)其中fB(x，y)是經(jīng)過亮度調(diào)整后的函數(shù)，B則為亮度控制參數(shù)，其是一個(gè)實(shí)數(shù)；若控制參數(shù)B為正，則輸出的fB(x，y)將會明亮化(brightened)；反之，若控制參數(shù)B為負(fù)，則輸出的fB(x，y)將會暗化(darkened)。
現(xiàn)有的數(shù)字圖像調(diào)整方式是分別進(jìn)行上述銳利度及亮度的作業(yè)，在硬件實(shí)施的設(shè)計(jì)需求上需先進(jìn)行其中一個(gè)步驟然后再進(jìn)行另一個(gè)步驟，增加了硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度；而且需要一個(gè)緩沖器(buffer)去暫存前一個(gè)處理步驟的輸出資料，耗費(fèi)內(nèi)存空間。
為解決上述傳統(tǒng)數(shù)字圖像調(diào)整銳利度及亮度所遇到的問題，本發(fā)明提出一種數(shù)字圖像銳利度及亮度的調(diào)整方法來達(dá)到更有效率且節(jié)省內(nèi)存空間的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)字圖像銳利度及亮度調(diào)整方法，從而達(dá)到簡化電路設(shè)計(jì)以及減少內(nèi)存空間的目的。
為實(shí)現(xiàn)上述所要解決的技術(shù)問題，本發(fā)明數(shù)字圖像銳利度及亮度調(diào)整方法首先輸入原始圖像資料；接著設(shè)定多個(gè)控制參數(shù)值；然后再將每一象素依序代入原始圖像資料中根據(jù)該控制參數(shù)值進(jìn)行對應(yīng)的銳利度及亮度的調(diào)整運(yùn)算作業(yè)；最后輸出調(diào)整后的圖像資料即完成銳利度及亮度的調(diào)整流程。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明是將銳利度處理步驟以及亮度處理步驟整合于一個(gè)步驟中完成，從而達(dá)到簡化電路設(shè)計(jì)以及減少內(nèi)存空間的功效。


下面將結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖1是本發(fā)明數(shù)字圖像銳利度及亮度調(diào)整方法中的優(yōu)選實(shí)施例的流程示意圖。
圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中其參數(shù)k1、k2以及k3的菜單。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明數(shù)字圖像銳利度及亮度調(diào)整方法中的優(yōu)選實(shí)施例的流程示意圖，是藉由處理器達(dá)成的，該處理器中儲存有可計(jì)算出調(diào)整數(shù)字圖像銳利度及亮度的演算式，有關(guān)此演算式的詳細(xì)敘述下文將說明，調(diào)整方式包括下列步驟首先，進(jìn)行步驟10，輸入圖像資料f(x，y)至該處理器中并代入該演算式；接著在步驟11中輸入控制參數(shù)值；在步驟12中將每一象素依序代入該圖像資料f(x，y)中進(jìn)行對應(yīng)的銳利度及亮度調(diào)整運(yùn)算作業(yè)；在步驟13中輸出調(diào)整后的圖像資料，如此即完成銳利度及亮度的調(diào)整流程。
上述數(shù)字圖像其銳利度及亮度的演算式如下所示g(x,y)=f(x,y)+k1Σi=-mmΣj=-nnw(i,j)·f(x+i,y+j)]]>其中g(shù)(x，y)是數(shù)字圖像經(jīng)銳利度及亮度調(diào)整后的圖像資料；f(x，y)是原始圖像資料；k1是銳利度控制參數(shù)；w(i，j)是可獲得原始圖像資料的高頻率部分的高通空間濾波矩陣(Spatial High-Pass Filtering Image Mask)，在本實(shí)施例中此矩陣如下所示w(i,j)=1wOMNk3w-1,-1k3w0,-1k3w1,-1.Λk3w-1,0k3w0,0+k2k3w1,0Λk3w-1,1k3w0,1k3w1,1NMO]]>其中k2是亮度控制參數(shù)，k2是銳利度調(diào)整致能參數(shù)，而w則為此濾波矩陣的正常化參數(shù)(Normalized Parametrer)。
圖2是有關(guān)上述參數(shù)，包括銳利度控制參數(shù)k1、亮度控制參數(shù)k2以及銳利度調(diào)整致能參數(shù)k3的菜單，若銳利度控制參數(shù)k1＞0，則會進(jìn)行圖像銳利化調(diào)整的步驟；反之，若銳利度控制參數(shù)k1＜0則會進(jìn)行圖像模糊化調(diào)整的步驟。若亮度控制參數(shù)k2＞0會進(jìn)行圖像亮化調(diào)整的步驟；反之，若亮度控制參數(shù)k2＜0則會進(jìn)行圖像暗化調(diào)整的步驟。若銳利度調(diào)整致能參數(shù)k3＝0則亮化調(diào)整的功能會被禁能(disable)；反之，若銳利度調(diào)整致能參數(shù)k3＝1則亮化調(diào)整的功能會被致能(enable)。
值得注意的是上述演算式中，若n＝0則僅進(jìn)行水平向量的圖像調(diào)整；若m＝0則僅進(jìn)行垂直向量的圖像調(diào)整。
更進(jìn)一步的是，上述銳利度及亮度的調(diào)整僅適用于灰階值(grayscalecomponents)，若是RGB系統(tǒng)，則可適用于對三種色彩都調(diào)整亮度及銳利度；若是YUV系統(tǒng)，則僅能對Y調(diào)亮度及銳利度，對U及V則僅能調(diào)銳利度而無法調(diào)整亮度。
以下是上述圖像的銳利度及亮度的演算式的另一優(yōu)選實(shí)施例，若藉由兩個(gè)現(xiàn)有的拉普拉斯高通濾波器(Laplacian High-Pass Filters)去擷取圖像的高頻部分，其一維的取樣資料為F1＝[-1，2，-1]及F2＝[-1，0，2，0，-1]其中F1為1/2周期的取樣頻率數(shù)據(jù)、F2則為1/4周期的取樣頻率數(shù)據(jù)。因此，此圖像的銳利度調(diào)整的高頻部分則可使用此兩個(gè)頻率范圍；亮度調(diào)整則與此無關(guān)。
與上述取樣頻率F1相對應(yīng)之空間濾波矩陣是w1=1w-1-1-1-18-1-1-1-1]]>與F2相對應(yīng)的空間濾波矩陣則為w2=1w-10-10-100000-1080-100000-1010-1]]>其中w是上述兩個(gè)空間濾波矩陣的正規(guī)化參數(shù)(NormalizedParameter)，其中以7至11為最佳。
將上述矩陣w1及w2應(yīng)用在本發(fā)明中，藉由前一優(yōu)選實(shí)施例中的高通空間濾波矩陣公式可對應(yīng)轉(zhuǎn)換成如下w1(i,j)=1w-k3-k3-k3-k3-k38+k2-k3-k3-k3-k3]]>及w2(i,j)=1w-k30-k30-k300000-k30-k38+k20-k300000-k30-k30-k3]]>則本發(fā)明可用下列公式表示
g(x,y)=f(x,y)+a·k1Σi=-11Σj=-11w1(i,j)·f(x+i,y+j)+(1-a)·k1Σi=-22Σj=-22]]>w2(i,j)·f(x+i,y+j)]]>其中g(shù)(x，y)是經(jīng)調(diào)整后的圖像資料，f(x，y)是原始圖像資料，a·k1為1/2取樣頻率的頻率數(shù)據(jù)；(1-a)·k1則為1/4取樣頻率的頻率數(shù)據(jù)，其中a的值是0≤a≤1。
以上為本發(fā)明數(shù)字圖像銳利度及亮度調(diào)整方法實(shí)施例的詳細(xì)說明，其主要是將銳利度處理步驟以及亮度處理步驟整合于一個(gè)步驟中完成，從而達(dá)到簡化電路設(shè)計(jì)以及減少內(nèi)存空間的功效。
綜上所述，充分顯示出本發(fā)明數(shù)字圖像銳利度及亮度調(diào)整方法在目的及功效上均深富可實(shí)施的進(jìn)步性，極具產(chǎn)業(yè)之利用價(jià)值，且為目前市面上前所未見的新發(fā)明。
盡管參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例展示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以按照本發(fā)明做出各種形式上和細(xì)節(jié)上的變化而不會脫離本發(fā)明所附的權(quán)利要求書限定的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字圖像銳利度及亮度調(diào)整方法，是藉由處理器達(dá)成，該處理器中儲存有可計(jì)算出調(diào)整數(shù)字圖像銳利度及亮度的演算式，包括如下步驟輸入原始圖像資料至該處理器中并代入該演算式；輸入多個(gè)控制參數(shù)值；將每一象素依序代入該圖像資料中進(jìn)行對應(yīng)的銳利度及亮度調(diào)整運(yùn)算作業(yè)；及輸出調(diào)整后的圖像資料。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字圖像銳利度及亮度調(diào)整方法，其特征在于，在該輸入多個(gè)控制參數(shù)值的步驟中，包括輸入銳利度控制參數(shù)、亮度控制參數(shù)及銳利度調(diào)整致能參數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字圖像銳利度及亮度調(diào)整方法，其特征在于，若銳利度控制參數(shù)k1＞0，則會進(jìn)行圖像銳利化調(diào)整的步驟；反之，若銳利度控制參數(shù)k1＜0則會進(jìn)行圖像模糊化調(diào)整的步驟。
4.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字圖像銳利度及亮度調(diào)整方法，其特征在于，若亮度控制參數(shù)k2＞0會進(jìn)行圖像亮化調(diào)整的步驟；反之，若亮度控制參數(shù)k2＜0則會進(jìn)行圖像暗化調(diào)整的步驟。
5.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字圖像銳利度及亮度調(diào)整方法，其特征在于，若銳利度調(diào)整致能參數(shù)k3＝0則亮化調(diào)整的功能會被禁能；反之，若銳利度調(diào)整致能參數(shù)k3＝1則亮化調(diào)整的功能會被致能。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)字圖像銳利度及亮度調(diào)整方法，其首先輸入圖像函數(shù)至處理器中，該圖像函數(shù)中包含有數(shù)個(gè)控制參數(shù)；接著設(shè)定該控制參數(shù)的控制參數(shù)值；然后再將每一象素依序代入該圖像函數(shù)中根據(jù)該控制參數(shù)值以進(jìn)行對應(yīng)的銳利度及亮度的調(diào)整作業(yè)；最后輸出調(diào)整后的圖像；從而可將現(xiàn)有分別調(diào)整圖像亮度及銳利度的方式整合于一個(gè)步驟中完成，使硬件電路單純化及節(jié)省內(nèi)存空間。
文檔編號G06T5/00GK1549205SQ0312391
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月20日
發(fā)明者林文國 申請人:矽統(tǒng)科技股份有限公司