專利名稱：圖像處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理方法和裝置，更具體地說，涉及一種處理數(shù)字圖像信號的方法。
背景技術(shù)：
薄膜顯示設(shè)備、液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示器(PDP)、場致發(fā)射顯示器(FED)引起了極大關(guān)注。
LCD、PDP、以及FED是固定像素矩陣驅(qū)動顯示設(shè)備，能夠由數(shù)字圖像信號驅(qū)動。上述顯示設(shè)備的灰度等級數(shù)由相應于每一個像素的視頻信號的位數(shù)表示。
考慮采用顯示圖像的技術(shù)以便通過對圖像信號執(zhí)行信號處理實現(xiàn)完美的視覺效果。該技術(shù)包括用于增強圖像的邊緣部分和高頻分量的邊緣增強處理，從而顯著增加圖像的分辨率。
圖8示出用于對圖像信號執(zhí)行邊緣增強處理的邊緣增強器800的結(jié)構(gòu)。
從輸入端子801輸入的圖像信號輸出到高通濾波器803和加法器807。
高通濾波器803提取輸入圖像信號的高頻分量并將獲得的圖像信號輸出到乘法器805。
在控制器809的控制下，乘法器805將表示圖像的高頻分量增強等級的增強系數(shù)和高頻分量相乘，并將獲得的信號輸出到加法器807。通過控制增強系數(shù)，可以調(diào)整圖像的高頻分量的增強等級。
作為從乘法器805輸出的高頻分量的位精度，通過高通濾波器803和乘法器805可以將從輸入端子801輸入的8位圖像信號提高為12位圖像信號。
然后，加法器807將初始的8位圖像信號和從乘法器805輸出的12位高頻分量相加，并將獲得的具有增強高頻分量的12位圖像信號輸出到舍入單元811。
通過從控制器809輸出具有負號的增強系數(shù)，可以使圖像更加平滑，而不增強邊緣。
為了將12位圖像信號轉(zhuǎn)換成8位圖像信號，舍入單元811通過舍入操作將12位圖像信號的低4位截去，并將所獲得的8位圖像信號輸出到輸出端子813。
圖9示出在執(zhí)行邊緣增強之前用于對圖像信號執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)。
從輸入端子901輸入的圖像信號供應給分辨率轉(zhuǎn)換器903。
分辨率轉(zhuǎn)換器903在控制器909的控制下將輸入信號的分辨率轉(zhuǎn)換成顯示設(shè)備(未示出)的分辨率。
如果例如顯示設(shè)備的水平分辨率和垂直分辨率分別為1280像素和720像素，并且輸入圖像信號的水平像素的數(shù)量和垂直像素的數(shù)量分別為720和480，則水平分辨率和垂直分辨率的分別按16/9和3/2的比率增加。
如果例如顯示設(shè)備的水平分辨率和垂直分辨率分別為1280像素和720像素，并且輸入圖像信號的水平像素的數(shù)量和垂直像素的數(shù)量分別為1920和1080，則水平分辨率和垂直分辨率的分別按2/3和2/3的比率減小。
如果輸入像素信號為8位，則分辨率轉(zhuǎn)換器903將像素信號擴展為10位像素信號以保持轉(zhuǎn)換后的像素信號的精度，并將10位的像素信號輸出到邊緣增強器905。
在控制器909的控制下，邊緣增強器905增強圖像的高頻分量并將所得到的圖像信號輸出到舍入單元907。
如果輸入像素信號為10位，則邊緣增強器905將像素信號擴展為12位像素信號以保持具有增強邊緣的圖像信號的精度，并將12位的像素信號輸出到舍入單元907。
為了將12位像素信號縮減為8位像素信號，舍入單元907截去像素信號的低4位并將所得到的8位數(shù)據(jù)輸出給輸出端子911。
另外，控制器909控制分辨率轉(zhuǎn)換器903中的分辨率轉(zhuǎn)換(縮放)比率并控制邊緣增強器905中的邊緣增強等級。
在打印機中，使用抖動處理的半色調(diào)處理已經(jīng)作為二進制化方法被采用。在打印機中，例如在日本專利申請公開第2000-134471號中所公開的，將圖像例如分成字符部分和影像部分，并對這些部分使用不同的二進制化方法。
日本專利申請公開第2003-69830號中公開了一種用于執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換和抖動處理的圖像處理方法。
在執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換之后進行邊緣增強、然后對所獲得的圖像進行舍入時，根據(jù)圖像的類型不同而很可能出現(xiàn)偽輪廓。
在執(zhí)行增強處理時，鄰近像素的相關(guān)性變得更高，并且很容易出現(xiàn)視覺上能夠注意到的偽輪廓。
為了防止偽輪廓的出現(xiàn)，可以總是用抖動處理來替代執(zhí)行舍入操作。但是，在這種情況下，抖動處理對經(jīng)歷過分辨率縮減處理或邊緣增強的圖像不會產(chǎn)生明顯的效果，這是因為不會很容易地出現(xiàn)由此類圖像的鄰近像素之間的低相關(guān)性而造成的偽輪廓。與此相反，抖動處理容易產(chǎn)生負面影響，例如能夠察覺到的具有固定模式的噪聲。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種圖像處理方法和裝置，其中能夠顯示高質(zhì)量的圖像并有效抑制偽輪廓的出現(xiàn)。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種圖像處理方法，包括下列步驟對輸入圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理以增加灰度等級數(shù)；執(zhí)行邊緣增強處理以增加輸入圖像數(shù)據(jù)的灰度等級數(shù)；執(zhí)行抖動處理以減少輸入圖像數(shù)據(jù)的每一個像素的灰度等級數(shù)；以及根據(jù)關(guān)于分辨率轉(zhuǎn)換處理的參數(shù)和表示邊緣增強處理等級的參數(shù)的組合確定偽灰度等級數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種圖像處理方法，包括下列步驟對輸入圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理以增加灰度等級數(shù)；執(zhí)行邊緣增強處理以增加輸入圖像數(shù)據(jù)的灰度等級數(shù)；執(zhí)行抖動處理以減少輸入圖像數(shù)據(jù)的每一個像素的灰度等級數(shù)；以及根據(jù)關(guān)于分辨率轉(zhuǎn)換處理的參數(shù)和表示邊緣增強處理等級的參數(shù)的組合確定偽灰度等級數(shù)，以便當分辨率轉(zhuǎn)換處理是放大處理時或者當邊緣增強處理等級相對較低時增加在抖動處理中的偽灰度等級數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供一種圖像處理裝置，包括分辨率轉(zhuǎn)換器，用于對輸入圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理以增加灰度等級數(shù)；邊緣增強器，用于執(zhí)行邊緣增強處理以增加輸入圖像數(shù)據(jù)的灰度等級數(shù)；以及抖動處理單元，用于執(zhí)行抖動處理以減少輸入圖像數(shù)據(jù)的每一個像素的灰度等級數(shù)。根據(jù)關(guān)于分辨率轉(zhuǎn)換處理的參數(shù)和表示邊緣增強處理等級的參數(shù)的組合確定偽灰度等級數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)分辨率轉(zhuǎn)換處理是放大還是縮小處理以及邊緣增強的等級控制抖動處理中的偽灰度等級數(shù)。由此，能夠執(zhí)行信號處理，從而使得能夠顯示高質(zhì)量的圖像并有效抑制偽輪廓的出現(xiàn)。
更具體地說，當分辨率轉(zhuǎn)換處理是放大處理時，將抖動處理中的偽灰度等級數(shù)確定為較大。當邊緣增強等級相對較低時，將抖動處理中的偽灰度等級數(shù)確定為較大。由此，能夠顯示高質(zhì)量的圖像并有效抑制偽輪廓的出現(xiàn)。
從下面結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例的詳細描述中，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點將變得更加清楚。
圖1示出使用根據(jù)本發(fā)明的實施方案的圖像處理方法的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)示例方框圖。
圖2示出抖動處理單元的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖3A至3E示出在抖動處理單元中使用閾值矩陣。
圖4A和4B示出在根據(jù)本發(fā)明的實施方案的圖像處理方法中使用的參數(shù)的相關(guān)性的表格。
圖5示出使用根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的圖像處理方法的圖像處理裝置的另一結(jié)構(gòu)示例方框圖。
圖6示出在根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的圖像處理方法中使用的參數(shù)的相關(guān)性的示例表格。
圖7示出在根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的圖像處理方法中使用的參數(shù)的相關(guān)性的另一示例表格。
圖8是表示現(xiàn)有技術(shù)中的邊緣增強器的示例方框圖。
圖9是表示現(xiàn)有技術(shù)中的圖像處理裝置的示例方框圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖通過優(yōu)選實施例詳細描述本發(fā)明。
第一實施例參照圖1所示的圖像處理裝置，數(shù)字圖像信號輸入到輸入端子1。在該實施例中，將輸入數(shù)字像素信號量化為8位。
然后將輸入到輸入端子1的數(shù)字圖像信號輸出到分辨率轉(zhuǎn)換器4。
分辨率轉(zhuǎn)換器4在控制器11的控制下將輸入圖像信號的分辨率轉(zhuǎn)換成顯示設(shè)備(未示出)的分辨率。也就是說，通過減少(縮小)或增加(放大)輸入圖像信號的像素數(shù)，將輸入信號的分辨率轉(zhuǎn)換成顯示設(shè)備的像素數(shù)或顯示設(shè)備中的顯示區(qū)域例如小窗口的像素數(shù)。在本說明書中，將縮小/放大比率統(tǒng)稱為“分辨率轉(zhuǎn)換(縮放)比率”。
如果例如顯示設(shè)備的水平分辨率和垂直分辨率分別為1280像素和720像素，并且輸入圖像信號的水平像素的數(shù)量和垂直像素的數(shù)量分別為720和480，則水平分辨率和垂直分辨率的分別按16/9和3/2的比率增加。
盡管在本發(fā)明中使用的放大處理的類型不受限制，但是優(yōu)選采用例如諸如雙線性插值的線性插值或諸如雙三次插值的三維卷積插值。
如果例如顯示設(shè)備的水平分辨率和垂直分辨率分別為1280像素和720像素，并且輸入圖像信號的水平像素的數(shù)量和垂直像素的數(shù)量分別為1920和1080，則水平分辨率和垂直分辨率的分別按2/3和2/3的比率減小。
作為在本發(fā)明中使用的縮小處理，可以簡單地消除像素信號，或者在通過諸如線性插值或三維卷積插值的插值方法進行坐標變換之后，消除不必要坐標處的像素信號。
當輸入像素信號為8位時，分辨率轉(zhuǎn)換器4將8位像素信號擴展為10位像素信號以保持轉(zhuǎn)換后的像素信號的精度，并將10位的像素信號輸出到邊緣增強器5。
在控制器11的控制下，邊緣增強器5增強圖像的高頻分量并將所得到的圖像輸出到抖動處理單元7?？刂破?1接收關(guān)于分辨率轉(zhuǎn)換的參數(shù)和表示邊緣增強等級的參數(shù)作為信號，然后根據(jù)上述參數(shù)的組合確定在執(zhí)行抖動處理中的偽灰度等級數(shù)。在邊緣增強器5中，為了保持邊緣增強所提高的計算精度，將10位像素信號增加為12位像素信號。
圖2示出圖1所示的抖動處理單元7的結(jié)構(gòu)。
從圖1所示的邊緣增強器5輸出的12位像素信號輸入到圖2所示的相加器25。
另外，閾值矩陣23根據(jù)像素的位置將圖3A至3E中的一個所表示的閾值矩陣輸出到相加器25。這些閾值矩陣每一個都由存儲器或寄存器形成并能夠通過控制器11重寫。
相加器25將12位像素圖像和4位抖動矩陣的閾值相加，并將相加后的值輸出到分割器27。
如果作為12位像素信號和4位閾值數(shù)據(jù)相加的結(jié)果，將最高位(MSB)進位到更高的數(shù)字，則在輸出到分割器27之前可以通過執(zhí)行削去處理將所得到的值轉(zhuǎn)換為12位。
削去處理將超出預設(shè)最大值的像素信號的位長度用最大值替代。
分割器27分割所輸入的12位像素信號以便將其縮減為8位的像素信號，并將所得到的信號輸出到圖1所示的輸出端子13。
分割器27通過截取像素信號執(zhí)行分割操作。例如，當從相加器25輸出的像素信號為削減到12位的像素信號時，分割器27可以將該信號移位4位。
下面將討論使用抖動矩陣的像素信號的舍入操作。
僅將矩陣的二進制數(shù)字數(shù)據(jù)的MSB設(shè)置為1。也就是說，如果矩陣是4位閾值矩陣，則將矩陣的所有欄設(shè)置為二進制數(shù)字數(shù)據(jù)的1000，即十進制的8，如圖3D所示。相加器25將12位的像素信號和閾值矩陣23的閾值相加并將所得到的值輸出給分割器27。然后，在分割器27中將低4位截去。
控制器11控制分辨率轉(zhuǎn)換器4中的分辨率比率及邊緣增強器5中的邊緣增強等級，并根據(jù)分辨率處理是放大還是縮小以及邊緣增強器5中的邊緣增強等級控制抖動處理單元7中抖動矩陣的閾值。
在圖3A所示的閾值矩陣中，位長度為4位，并且能夠表示偽方式中灰度等級數(shù)的位數(shù)是4位，或者說0至15(16級)。矩陣的大小為4×4。
在圖3B所示的閾值矩陣中，盡管位長度為4位，但是最低位(LSB)是0并且能夠表示偽方式中灰度等級數(shù)的位數(shù)是3位，即0、2、4、6、8、10、12和14(8級)。
在圖3C所示的閾值矩陣中，盡管位長度為4位，但是最低兩位是0并且能夠表示偽方式中灰度等級數(shù)的位數(shù)是2位，即0、4、8和12(4級)。
圖4A和4B示出根據(jù)執(zhí)行的是放大還是縮小處理以及邊緣增強等級控制抖動矩陣的閾值時的相關(guān)性表格。邊緣增強等級可以如上所述通過增加或減小乘法器中與高頻分量相乘的系數(shù)來改變。
圖4A示出分辨率轉(zhuǎn)換為放大處理時，分辨率轉(zhuǎn)換比邊緣增強優(yōu)先、并通過抖動處理來增加偽灰度等級數(shù)而防止偽輪廓的模式。
在圖4A中，當分辨率轉(zhuǎn)換為放大處理并且邊緣增強以低等級執(zhí)行時(模式31)，所得到的圖像變?yōu)樽钇交?，并且如果在?zhí)行邊緣增強后截取所得到信號的位，則最有可能出現(xiàn)偽輪廓。因此，在模式31中，將偽灰度位數(shù)設(shè)置為4，也就是說使用圖3A中所示的抖動矩陣。
在這種情況下，顯然可以表示的灰度等級數(shù)為總共12位(初始像素信號的灰度等級數(shù)(8位)和通過抖動處理的偽灰度等級數(shù)(4位))。
在圖4A中，當分辨率轉(zhuǎn)換為放大處理并且邊緣增強以高等級執(zhí)行時(模式32)，所得到的圖像變?yōu)榇巫钇交?，并且相對有可能出現(xiàn)偽輪廓。因此，在模式32中，將偽灰度位數(shù)設(shè)置為3，也就是說使用圖3B中所示的抖動矩陣。
在這種情況下，顯然可以表示的灰度等級數(shù)為總共11位(初始像素信號的灰度等級數(shù)(8位)和通過抖動處理的偽灰度等級數(shù)(3位))。
在圖4A中，當分辨率轉(zhuǎn)換為縮小處理并且邊緣增強以低等級執(zhí)行時(模式33)，相對不可能出現(xiàn)偽輪廓。因此，在模式33中，將偽灰度位數(shù)設(shè)置為2，也就是說使用圖3C中所示的抖動矩陣。
在這種情況下，顯然可以表示的灰度等級數(shù)為總共10位(初始像素信號的灰度等級數(shù)(8位)和通過抖動處理的偽灰度等級數(shù)(2位))。
在圖4A中，當分辨率轉(zhuǎn)換為縮小處理并且邊緣增強以高等級執(zhí)行時(模式34)，最不可能出現(xiàn)偽輪廓。并且即使出現(xiàn)偽輪廓，也不容易察覺到。因此，在模式34中，對圖像信號進行舍入處理而不執(zhí)行抖動處理。
在這種情況下，可以如下所述執(zhí)行舍入操作。將抖動矩陣中所有的閾值固定為8，如圖3D所示，并將所得到的閾值加到12位像素信號上，然后將所得到值的低4位截去。
在這種情況下，顯然可以表示的灰度等級數(shù)總共為8位。
圖4B示出以低等級執(zhí)行邊緣增強時，邊緣增強比分辨率轉(zhuǎn)換(放大處理)優(yōu)先、并通過抖動處理來增加可以表示的偽灰度等級數(shù)而防止偽輪廓的模式。
在圖4B中，模式41與圖4A中的模式31類似，模式44與圖4A中的模式34類似。
在圖4B中，當邊緣增強以低等級執(zhí)行并且分辨率轉(zhuǎn)換為縮小處理時(模式42)，將抖動處理代表的偽灰度等級數(shù)設(shè)置為3，也就是說使用圖3B中所示的抖動矩陣。
在這種情況下，顯然可以表示的灰度等級數(shù)為總共11位(初始像素信號的灰度等級數(shù)(8位)和通過抖動處理的偽灰度等級數(shù)(3位))。
在圖4B中，當邊緣增強以高等級執(zhí)行并且分辨率轉(zhuǎn)換為放大處理時(模式43)，將抖動處理代表的偽灰度等級數(shù)設(shè)置為2，也就是說使用圖3C中所示的抖動矩陣。
在這種情況下，顯然可以表示的灰度等級數(shù)為總共10位(初始像素信號的灰度等級數(shù)(8位)和通過抖動處理的偽灰度等級數(shù)(2位))。
如果需要，該實施例的圖像處理裝置經(jīng)由輸出端子13通過數(shù)字處理電路或驅(qū)動電路連接到固定像素矩陣驅(qū)動的顯示設(shè)備上，并將處理后的圖像數(shù)據(jù)供應給顯示設(shè)備顯示。
第二實施例圖5示出使用根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的圖像處理方法的圖像處理裝置的另一結(jié)構(gòu)示例方框圖。
數(shù)字圖像信號輸入到輸入端子501。在該實施例中，將輸入數(shù)字像素信號量化為8位。
然后將輸入到輸入端子501的數(shù)字像素信號輸出到延遲單元503和動態(tài)范圍檢測器511。
在延遲單元503中，延遲數(shù)字圖像信號直到在動態(tài)范圍檢測器511中檢測完圖像信號的動態(tài)范圍為止。例如，為了檢測一幀電視信號的動態(tài)范圍，延遲單元503將電視信號延遲一幀。延遲后的數(shù)字圖像信號輸出到分辨率轉(zhuǎn)換器505。
分辨率轉(zhuǎn)換器505將輸入圖像信號的分辨率轉(zhuǎn)換成顯示設(shè)備的分辨率，例如固定像素顯示設(shè)備(未示出)的像素數(shù)。
如果例如顯示設(shè)備的水平分辨率和垂直分辨率分別為1280像素和720像素，并且輸入圖像信號的水平像素的數(shù)量和垂直像素的數(shù)量分別為720和480，則水平分辨率和垂直分辨率的分別按16/9和3/2的比率增加。
盡管在本發(fā)明中使用的放大處理的類型不受限制，但是優(yōu)選采用例如諸如雙線性插值的線性插值或諸如雙三次插值的三維卷積插值。
如果例如顯示設(shè)備的水平分辨率和垂直分辨率分別為1280像素和720像素，并且輸入圖像信號的水平像素的數(shù)量和垂直像素的數(shù)量分別為1920和1080，則水平分辨率和垂直分辨率的分別按2/3和2/3的比率減小。在這種情況下，將8位圖像擴展為10位。
作為在本發(fā)明中使用的縮小處理，可以簡單地消除像素信號，或者在通過諸如線性插值或三維卷積插值的插值方法進行坐標變換之后，消除不必要坐標處的像素信號。
在控制器513的控制下，邊緣增強器507增強圖像的邊緣部分并將所得到的圖像輸出到抖動處理單元509。在邊緣增強器507中，為了保持邊緣增強所提高的位計算精度，將10位輸入像素信號增加為12位像素信號。
另外，動態(tài)范圍檢測器511檢測一幀圖像信號的動態(tài)范圍并將該動態(tài)范圍等級輸出給控制器513。
控制器513設(shè)置在分辨率轉(zhuǎn)換器505中使用的放大/縮小比率，并控制邊緣增強器507中的邊緣增強等級，以便根據(jù)從動態(tài)范圍檢測器511輸入的動態(tài)范圍等級、邊緣增強器507中的邊緣增強等級、以及分辨率轉(zhuǎn)換器505中使用的放大或縮小比率，即縮放比率，控制抖動處理單元509中抖動矩陣的閾值。
作為抖動矩陣的閾值，可以使用與圖3A至3E所示相同的矩陣。
盡管圖3E所述的閾值矩陣的位數(shù)為4位，但是低3位是0，并且能夠表示偽方式中灰度等級數(shù)的位數(shù)是1位，也就是說0和8(2級)。
圖6示出在根據(jù)分辨率轉(zhuǎn)換類型(即放大或縮小)、動態(tài)范圍的等級、以及邊緣增強的等級控制抖動矩陣的閾值時的相關(guān)性表格。
在圖6所示的相關(guān)性表格中，分辨率轉(zhuǎn)換的放大處理的優(yōu)先級高于邊緣增強，并且偽輪廓通過抖動處理來增加偽灰度等級數(shù)而防止。
在圖6中，當圖像信號的動態(tài)范圍為窄、分辨率轉(zhuǎn)換為放大處理、以及邊緣增強以低等級執(zhí)行時(模式11)，所得到的圖像變?yōu)樽钇交?，并且最有可能出現(xiàn)偽輪廓。因此，在模式11中，將通過抖動處理表示的偽灰度位數(shù)設(shè)置為4，也就是說使用圖3A所示的抖動矩陣。
在這種情況下，可以顯然表示的灰度等級數(shù)總共為12位(初始像素信號的灰度等級數(shù)(8位)和通過抖動處理的偽灰度等級數(shù)(4位))。
在圖6中，當圖像信號的動態(tài)范圍為寬、分辨率轉(zhuǎn)換為放大處理、以及邊緣增強以低等級執(zhí)行時(模式12)，所得到的圖像變?yōu)榇巫钇交?。因此，在模?2中，將通過抖動處理表示的偽灰度位數(shù)設(shè)置為3，也就是說使用圖3B所示的抖動矩陣。
在這種情況下，可以顯然表示的灰度等級數(shù)總共為11位(初始像素信號的灰度等級數(shù)(8位)和通過抖動處理的偽灰度等級數(shù)(3位))。
在圖6中，當圖像信號的動態(tài)范圍為窄、分辨率轉(zhuǎn)換為縮小處理、以及邊緣增強以低等級執(zhí)行時(模式15)，如果圖像的動態(tài)范圍為中間等級，則容易出現(xiàn)偽輪廓。
因此，在模式15中，將通過抖動處理表示的偽灰度位數(shù)設(shè)置為2，也就是說使用圖3C所示的抖動矩陣。
在這種情況下，可以顯然表示的灰度等級數(shù)總共為10位(初始像素信號的灰度等級數(shù)(8位)和通過抖動處理的偽灰度等級數(shù)(2位))。
在圖6中，當圖像信號的動態(tài)范圍為窄、分辨率轉(zhuǎn)換為縮小處理、以及邊緣增強以高等級執(zhí)行時(模式17)，次容易出現(xiàn)偽輪廓。
因此，在模式17中，將通過抖動處理表示的偽灰度位數(shù)設(shè)置為1，也就是說使用圖3E所示的抖動矩陣。
在這種情況下，可以顯然表示的灰度等級數(shù)總共為9位(初始像素信號的灰度等級數(shù)(8位)和通過抖動處理的偽灰度等級數(shù)(1位))。
在圖6中，當圖像信號的動態(tài)范圍為寬、分辨率轉(zhuǎn)換為縮小處理、以及邊緣增強以高等級執(zhí)行時(模式18)，最不容易出現(xiàn)偽輪廓。因此，截取所得到的圖像而不執(zhí)行抖動處理。
在這種情況下，可以如下所述執(zhí)行舍入操作。將抖動矩陣中所有的閾值固定為8，如圖3D所示，并將所得到的閾值加到12位像素信號上，然后將所得到值的低4位截去。
在這種情況下，可以顯然表示的灰度等級數(shù)總共為8位。
圖7示出其中邊緣增強等級的優(yōu)先級高于分辨率轉(zhuǎn)換的放大/縮小處理、并且偽輪廓通過抖動處理來增加偽灰度等級數(shù)而防止的相關(guān)性表格。
在圖7中，模式21與圖6中的模式11類似。類似地，模式22、模式27、以及模式28分別與圖6中的模式12、模式17、以及模式18類似。
但是，在模式23中，通過抖動處理表示的偽灰度位數(shù)比圖6中所示的模式15要大。類似地，在模式24中，通過抖動處理表示的偽灰度位數(shù)比圖6中所示的模式16要大。在模式25中，通過抖動處理表示的偽灰度位數(shù)比圖6中所示的模式13要小。在模式26中，通過抖動處理表示的偽灰度位數(shù)比圖6中所示的模式14要小。
當分辨率轉(zhuǎn)換的放大/縮小(縮放)比率大時優(yōu)選采用圖6中的處理模式，而當分辨率轉(zhuǎn)換的放大/縮小(縮放)比率小時優(yōu)選采用圖7中的處理模式。
在圖7中，當邊緣增強以低等級執(zhí)行、分辨率轉(zhuǎn)換為縮小處理、以及圖像信號的動態(tài)范圍為寬時(模式24)，如果圖像的動態(tài)范圍為中間等級，則容易出現(xiàn)偽輪廓。
因此，在模式24中，將通過抖動處理表示的偽灰度位數(shù)設(shè)置為2，也就是說使用圖3C所示的抖動矩陣。
在這種情況下，可以顯然表示的灰度等級數(shù)總共為10位(初始像素信號的灰度等級數(shù)(8位)和通過抖動處理的偽灰度等級數(shù)(2位))。
如果需要，該實施例的圖像處理裝置經(jīng)由輸出端子515通過數(shù)字處理電路或驅(qū)動電路連接到固定像素矩陣驅(qū)動的顯示設(shè)備上，并將處理后的圖像數(shù)據(jù)供應給顯示設(shè)備顯示。
根據(jù)上述實施例，將經(jīng)歷過圖像處理的具有真實灰度等級(沒有偽灰度等級)的數(shù)字像素信號輸入到固定像素矩陣驅(qū)動的顯示器的調(diào)制驅(qū)動電路中。然后使該數(shù)字像素信號經(jīng)歷脈沖寬度調(diào)制、電壓幅度調(diào)制或電流幅度調(diào)制、或者脈沖寬度調(diào)制和電壓幅度調(diào)制(或電流幅度調(diào)制)的組合。之后將所得到的調(diào)制后的輸出信號提供給相應的像素。根據(jù)調(diào)制的輸出信號以真實的灰度等級展示像素亮度。但是，從整個一屏圖像來看，由于將通過抖動處理的偽灰度等級數(shù)加到了真實灰度等級數(shù)上，所以能夠根據(jù)真實灰度等級數(shù)和偽灰度等級數(shù)的總和來重放和顯示圖像。
本發(fā)明可以優(yōu)選使用在固定像素矩陣驅(qū)動顯示設(shè)備中，例如，具有由至少一個電子束元素和熒光材料構(gòu)成的像素的電子束熒光顯示器，諸如FED和表面?zhèn)鲗э@示器(SED)，自然光顯示器，諸如PDP和場致發(fā)光顯示器(ELD)，以及諸如LCD的顯示器。
雖然參照目前認為的優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是應該理解本發(fā)明不僅限于所公開的實施例。相反，本發(fā)明覆蓋包括在所附權(quán)利要求的構(gòu)思和范圍內(nèi)的各種修改和等價替換。應該將所附的權(quán)利要求解釋為最寬的范圍，以便涵蓋所有的這些變型和等價結(jié)構(gòu)及功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理方法，包括下列步驟對輸入圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理以增加灰度等級數(shù)；執(zhí)行邊緣增強處理以增加輸入圖像數(shù)據(jù)的灰度等級數(shù)；執(zhí)行抖動處理以減少輸入圖像數(shù)據(jù)的每一個像素的灰度等級數(shù)；以及根據(jù)關(guān)于分辨率轉(zhuǎn)換處理的參數(shù)和表示邊緣增強處理等級的參數(shù)的組合確定偽灰度等級數(shù)。
2.一種圖像處理方法，包括下列步驟對輸入圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理以增加灰度等級數(shù)；執(zhí)行邊緣增強處理以增加輸入圖像數(shù)據(jù)的灰度等級數(shù)；執(zhí)行抖動處理以減少輸入圖像數(shù)據(jù)的每一個像素的灰度等級數(shù)；以及根據(jù)關(guān)于分辨率轉(zhuǎn)換處理的參數(shù)和表示邊緣增強處理等級的參數(shù)的組合確定偽灰度等級數(shù)，以便當分辨率轉(zhuǎn)換處理是放大處理時或者當邊緣增強處理等級相對較低時增加在抖動處理中的偽灰度等級數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理方法，其中，在確定偽灰度等級數(shù)時，分配優(yōu)先級給關(guān)于分辨率轉(zhuǎn)換處理的參數(shù)和表示邊緣增強處理等級的參數(shù)，并根據(jù)所分配的優(yōu)先級確定抖動處理中的偽灰度等級數(shù)。
4.一種圖像處理裝置，包括分辨率轉(zhuǎn)換器，用于對輸入圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理以增加灰度等級數(shù)；邊緣增強器，用于執(zhí)行邊緣增強處理以增加輸入圖像數(shù)據(jù)的灰度等級數(shù)；以及抖動處理單元，用于執(zhí)行抖動處理以減少輸入圖像數(shù)據(jù)的每一個像素的灰度等級數(shù)，其中，根據(jù)關(guān)于分辨率轉(zhuǎn)換處理的參數(shù)和表示邊緣增強處理等級的參數(shù)的組合確定偽灰度等級數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，還包括固定像素矩陣驅(qū)動顯示器，其中將經(jīng)歷圖像處理后的圖像數(shù)據(jù)提供給固定像素矩陣驅(qū)動顯示器并顯示。
全文摘要
一種圖像處理方法，包括下列步驟對輸入圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理以增加灰度等級數(shù)；執(zhí)行邊緣增強處理以增加輸入圖像數(shù)據(jù)的灰度等級數(shù)；以及執(zhí)行抖動處理以減少輸入圖像數(shù)據(jù)的每一個像素的灰度等級數(shù)。根據(jù)關(guān)于分辨率轉(zhuǎn)換處理的參數(shù)和表示邊緣增強處理等級的參數(shù)的組合確定偽灰度等級數(shù)。
文檔編號G06K9/00GK1625218SQ200410095000
公開日2005年6月8日 申請日期2004年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月18日
發(fā)明者星伸宏 申請人:佳能株式會社