專利名稱：用于非對稱增強(qiáng)圖像和視頻的銳度度量的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于處理視頻和圖像數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備，尤其涉及一種對用于采集、傳輸和存儲(chǔ)系統(tǒng)的視頻和圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼的方法和設(shè)備。
測量視頻圖像的銳度意味著相對于背景對邊緣清晰度和細(xì)節(jié)明晰度進(jìn)行評價(jià)。當(dāng)圖像或視頻被非對稱地增強(qiáng)時(shí)，即水平增強(qiáng)量與垂直增強(qiáng)量不同時(shí)，現(xiàn)有度量給出的值不能與視覺測試的感知結(jié)果相對應(yīng)。例如，一些現(xiàn)有技術(shù)是在水平銳度和垂直銳度的相對比例沒有改變的情況下對圖像銳度進(jìn)行比較。而當(dāng)該比例改變時(shí)，其最終結(jié)果與比較不同圖像的所得結(jié)果相似，因而使得這些度量在提供一致結(jié)果方面無效。
在許多圖像捕獲和顯示系統(tǒng)中使用了銳度度量以使銳度控制自動(dòng)化、使得銳度設(shè)置可以定制以及提供自適應(yīng)銳度增強(qiáng)。銳度度量可以用作高質(zhì)量數(shù)字視頻中的銳度增強(qiáng)算法的控制變量，或者作為用于質(zhì)量足夠高而其它因素保持恒定的情況的質(zhì)量指標(biāo)。與其它度量相結(jié)合，銳度可以用于計(jì)算總體質(zhì)量。
非對稱銳度增強(qiáng)是使增強(qiáng)程度適合于實(shí)際內(nèi)容的算法所使用的重要選項(xiàng)。非對稱銳度增強(qiáng)可以通過利用2D銳度增強(qiáng)(其使用通?？稍诂F(xiàn)在的電視機(jī)中找到的1D濾波器)的低成本硬件實(shí)現(xiàn)選項(xiàng)而產(chǎn)生。1D濾波器應(yīng)用的靈活性和內(nèi)容自適應(yīng)增強(qiáng)技術(shù)可以導(dǎo)致非對稱銳度增強(qiáng)。目前，還沒有用于在這些條件下測量銳度的方法。
因此，本發(fā)明旨在開發(fā)一種在圖像或畫面已經(jīng)被非對稱增強(qiáng)時(shí)仍然能夠正常操作的對視頻圖像或畫面的銳度進(jìn)行量化的方法和設(shè)備。
通過提供一種用于測量非對稱銳度增強(qiáng)的方法，本發(fā)明解決了這些問題和其它問題，所述方法使用了對8×8個(gè)塊(或者以其它適合的大小實(shí)施，在這種情況下8×8與塊DCT算法的現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)方式相兼容)進(jìn)行離散余弦變換(DCT)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，并使用關(guān)于邊緣像素?cái)?shù)量以及垂直和水平邊緣的能量的信息對非對稱性進(jìn)行補(bǔ)償。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于測量圖像或畫面(已被分成一個(gè)或多個(gè)塊)中銳度的方法對圖像使用基于峰度的銳度度量，并對基于峰度的銳度度量進(jìn)行補(bǔ)償以考慮水平方向和垂直方向上銳度增強(qiáng)的差異。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述補(bǔ)償包括基于每個(gè)塊的邊緣像素的平均數(shù)量(nep)(在整個(gè)圖像或該圖像的一個(gè)樣本上估算該平均數(shù)量)為基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，所述補(bǔ)償包括基于平均水平能量 和平均垂直能量 (在整個(gè)圖像或該圖像的一個(gè)樣本上估算所述平均垂直和水平能量)為基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，所述補(bǔ)償包括基于平均水平能量 平均垂直能量 和平均對角線能量 (在整個(gè)圖像或該圖像的一個(gè)樣本上估算所述平均垂直、水平和對角線能量)為基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，所述補(bǔ)償包括基于包含邊緣的塊的數(shù)量(neb)和不包含邊緣的塊的數(shù)量(nfb)為基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)。在這種情況下，可以使用來自整個(gè)圖像的實(shí)際值或者使用估算值。


圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的用于測量非對稱增強(qiáng)圖像或畫面中的銳度的方法的示例性實(shí)施例。
圖2描述了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面的用于計(jì)算8×8離散余弦變換中的各種能量的方法的示例性實(shí)施例。
圖3描述了對于邊緣塊的平均8×8離散余弦變換圖，其中示出了銳度增強(qiáng)效果。
圖4示出了包括用于圖像/視頻采集、存儲(chǔ)和再現(xiàn)系統(tǒng)的人工銳度控制和自動(dòng)銳度控制的不同實(shí)施例的普通體系結(jié)構(gòu)。
值得注意的是，文中對于“一個(gè)實(shí)施例”或者“實(shí)施例”的任何引用是指在本發(fā)明的該至少一個(gè)實(shí)施例中包括了結(jié)合該實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。本說明書中多個(gè)地方出現(xiàn)的短語“在一個(gè)實(shí)施例中”并不一定全都指代相同的實(shí)施例。
圖像后處理和增強(qiáng)已經(jīng)成為數(shù)字電視系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵部分，尤其對于高分辨率和高清晰度技術(shù)(包括圖像采集，存儲(chǔ)和再現(xiàn)系統(tǒng))而言更是如此。諸如醫(yī)療成像、雷達(dá)成像以及光學(xué)成像等的專業(yè)應(yīng)用也可以使用本發(fā)明的實(shí)施例。為了評估增強(qiáng)效果以及控制增強(qiáng)的量，唯一的解決方案是采用質(zhì)量度量，尤其是銳度度量。銳度是一種信息，一種在圖像中可以看到的細(xì)節(jié)和邊緣明晰度的主觀感知。關(guān)于圖像分析和感知的研究已經(jīng)證明銳度與內(nèi)容高度相關(guān)，并且還與空間分辨率、對比度和噪聲相關(guān)。
現(xiàn)有技術(shù)的增強(qiáng)算法使用了非對稱增強(qiáng)以提高感知質(zhì)量。例如，在許多情況下，增強(qiáng)垂直邊緣比以相同的量增強(qiáng)水平邊緣具有更大的感知影響。而現(xiàn)有的銳度度量不能處理這種情況。本發(fā)明允許監(jiān)測并控制導(dǎo)致銳度中的非對稱改變的銳度增強(qiáng)算法和其它處理。
本發(fā)明的實(shí)施例可以在用于電視(諸如STD、HDTV、LCDTC、PDP、LCoSTV)、自動(dòng)電視控制以及存儲(chǔ)和重放設(shè)備(DVD、DVD-RW等)的銳度增強(qiáng)模塊中實(shí)現(xiàn)。該銳度度量還是用在上述相同產(chǎn)品和涉及服務(wù)視頻質(zhì)量的其它產(chǎn)品中的總體質(zhì)量度量的一個(gè)組成部分。圖4示出了使用本發(fā)明度量計(jì)算的設(shè)備的實(shí)施例。
在確定銳度度量時(shí)，頻譜(FFT和DCT)的一維(1D)和二維(2D)峰度可能是有用的。此外，在沒有使用固定原型做參考的情況下，也可以測量銳度。基于局部邊緣峰度的銳度度量還被合并入無參考的總體質(zhì)量度量。
當(dāng)應(yīng)用銳度度量來控制銳度增強(qiáng)算法時(shí)，在使用非對稱銳度增強(qiáng)時(shí)，也就是使用不同的水平增益和垂直增益時(shí)，基于峰度的度量并不是很適用。遺憾的是，為了適應(yīng)于人類視覺系統(tǒng)的敏感度以及內(nèi)容，頻繁地使用了非對稱增強(qiáng)。
本領(lǐng)域研究人員的集體觀測(已經(jīng)被主觀測試證實(shí))表明，使用2d內(nèi)核(kernel)導(dǎo)致了更大的或者與任何1d內(nèi)核相當(dāng)?shù)匿J度，并且1dh和1dv增強(qiáng)的相對效果取決于內(nèi)容。然而，如果僅僅使用峰度度量，那么在多數(shù)情況下使用相同的垂直和水平銳度量的2D內(nèi)核排在接近底部的位置，偶爾位于中間。所述結(jié)果對于隔行視頻和逐行視頻是類似的。
因此，峰度銳度度量并不能精確地反映所測試的任何一種情況下的2D增強(qiáng)的感知效果。
對于相同內(nèi)核的增加的增益而測量到的銳度增加，看起來對于峰度度量效果很好，因而表明該度量可能沒有考慮到某種使2D增強(qiáng)曲線沒有1D增強(qiáng)曲線那么陡的因素。因此，必須使用其它圖像參數(shù)來補(bǔ)償對于2D增強(qiáng)的低敏感度。
峰度是一種對于分布的“尖峰”的度量。正態(tài)分布具有的峰度值為三(3)，如果尖峰越高、曲線越窄則該峰度值增加。在8×8離散余弦變換(DCT)的情況下，表面不是正態(tài)的或者對稱的，但是可以認(rèn)為是對稱表面的一個(gè)象限，此處尖峰可以被部分識(shí)別。通過峰度的增加反映了由于對稱(2D)銳度增強(qiáng)引起的DCT表面的變化。
圖3示出了對于所有的塊進(jìn)行的平均8×8DCT的表面圖，所述所有的塊包括原始圖像的邊緣、同一圖像的1DH增強(qiáng)版本的邊緣、同一圖像的1DV增強(qiáng)版本的邊緣和同一圖像的2D增強(qiáng)版本的邊緣。銳度增強(qiáng)的效果產(chǎn)生了朝著更高頻率的表面偏移，以及同一表面上的膨脹效應(yīng)，該膨脹效應(yīng)影響那些受到內(nèi)核影響的頻率(圖3中以黑色箭頭示出)。這些效果推升峰度值，就像重心正向上移動(dòng)。
對于特定的測試圖像，垂直方向的1D增強(qiáng)比水平方向的增強(qiáng)對于2D峰度具有強(qiáng)得多的效果。在垂直方向的1D增強(qiáng)比使用相同增益的2D增強(qiáng)產(chǎn)生大得多的峰度偏移。應(yīng)當(dāng)注意，與在圖3中的1D增強(qiáng)的效果相比，2D增強(qiáng)(2D1內(nèi)核)對于表面輪廓和峰值的DCT具有更緩和、更對稱的效果。
DCT的2D峰度對于非對稱處理的高度敏感性表明，需要將其它因素考慮在內(nèi)以補(bǔ)償非對稱性，同時(shí)保留反映邊緣銳度變化的能力?？紤]了兩個(gè)潛在的補(bǔ)償因素兩個(gè)方向上的邊緣范圍和邊緣能量。
為了找到考慮了非對稱增強(qiáng)下的銳度的更加完整的模型，我們使用通常在數(shù)學(xué)建模中使用的方法，該方法包括一次對一個(gè)變量(或等效物)進(jìn)行圖形分析，并對于其對該模型的影響而做出推論。
通過觀察包含邊緣的8×8個(gè)塊中的邊緣像素的平均數(shù)量，我們分析邊緣范圍的影響。對于所研究的圖像，我們注意到邊緣的數(shù)量跟隨所觀察到的銳度增加而增加。我們已經(jīng)確定，2D增強(qiáng)引起邊緣像素平均數(shù)量的最大增加，尤其是大于1DV增強(qiáng)的情況。
因此，邊緣像素的平均數(shù)量看起來與基于峰度的銳度補(bǔ)償相關(guān)；它反應(yīng)了各種增強(qiáng)方法之間的感知差別。然而，邊緣范圍主要是對使用峰化方法的增強(qiáng)算法起作用，其它的方法可能不會(huì)引起邊緣像素?cái)?shù)量的增加。我們發(fā)現(xiàn)，由增強(qiáng)的分辨率引起的銳度增強(qiáng)在被用于可縮放編碼器或格式轉(zhuǎn)換中時(shí)沒有引起邊緣像素?cái)?shù)量的增加，而且也不應(yīng)引起邊緣像素?cái)?shù)量的增加。因此除了邊緣范圍以外還需要另一個(gè)補(bǔ)償因素。
接著我們觀察包含邊緣的塊的8×8DCT中所包含的垂直和水平邊緣能量的數(shù)量。圖2示出了用于計(jì)算8×8DCT的水平、垂直以及對角線能量的方法。
對于一個(gè)測試圖像子集將平均水平能量和對角線能量之間的比值(Ex/Ey)進(jìn)行繪圖顯示出更接近于1DH、1DV和2D1增強(qiáng)序列的主觀觀察的相對等級(relative ranking)。所述結(jié)果對于2D和1DV顯示出較高的相對等級，同時(shí)1DH曲線則一直位于其它曲線的下方。
對水平、垂直以及對角線能量的進(jìn)一步分析表明，還可以使用諸如水平和垂直能量的幾何平均值與算術(shù)平均值之比的項(xiàng)，以補(bǔ)償非對稱性，所述非對稱性導(dǎo)致使用基于峰度的度量得到夸大的銳度值。
原則上，通過邊緣范圍和邊緣能量進(jìn)行峰度調(diào)制可以保留內(nèi)核間等級，并且偏移曲線以捕獲正確的內(nèi)核內(nèi)等級。接下來的部分將說明如何實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
為提出一個(gè)補(bǔ)償基于峰度的銳度度量的函數(shù)，我們已經(jīng)分析了與下面的全局圖像特征相關(guān)的四個(gè)項(xiàng)的特性1.每塊的邊緣像素的平均數(shù)量(nep)。正如前面所闡明的那樣，對于增加邊緣范圍的方法，該值給出了各內(nèi)核之間的預(yù)期等級。
2.包含邊緣的塊的平均水平能量、平均垂直能量、平均對角線能量之和與平均對角線能量的比值(即 )。該項(xiàng)是被平均對角線能量標(biāo)準(zhǔn)化的總能量，該項(xiàng)還包括紋理的貢獻(xiàn)(紋理不如邊緣對于銳度評估那么重要)。
3.平均水平能量和平均垂直能量的幾何平均值與算術(shù)平均值的比值的平方 該比值是偏心率(Exc)或者非對稱性因素，其對于對稱頻譜具有最大值1。隨著非對稱性增加，該因素的值減小。
4.包含邊緣的塊的數(shù)量與不包含邊緣的塊(或平坦塊)的數(shù)量的比值(neb/nfb)。這是一個(gè)重要的感知因素，因?yàn)槿绻嬖诟嗟倪吘墘K則感知銳度更高。
我們提出一個(gè)包括邊緣塊的平均峰度(k)以及上述各項(xiàng)的組合的算術(shù)公式?？赡苡卸喾N組合；我們已經(jīng)測試了幾個(gè)，并且得出了一個(gè)通用公式，該公式示出了能量和邊緣范圍項(xiàng)對平均峰度的期望調(diào)制Sh=f1[C1+C2*k‾*nep‾*(Ex‾+Ey‾+Ed‾)Ed‾*4*Ex‾*Ey‾(Ex‾+Ey‾)2*nebnfb]+C3*nep‾---(1)]]>f1為對數(shù)函數(shù)ln(x)，常數(shù)C1、C2和C3用實(shí)驗(yàn)方法確定，我們使用C1＝1、C2＝0.1以及C3＝0.1的值，我們認(rèn)為這些值在最優(yōu)值附近，但是可能需要基于將來的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步調(diào)節(jié)。
參考圖1，其中所示的是用于測量圖像或畫面中銳度的方法的示例性實(shí)施例10。在圖像或畫面被分成1個(gè)或多個(gè)塊(例如8×8或者其它適當(dāng)?shù)拇笮?單元11))之后，確定該圖像的基于峰度的銳度度量(單元12)。然后對該度量進(jìn)行補(bǔ)償以考慮水平方向和垂直方向上的銳度增強(qiáng)的差異(單元13)。一種補(bǔ)償技術(shù)通過基于每塊的邊緣像素的平均數(shù)量為基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)來進(jìn)行補(bǔ)償(單元14)。也可以通過基于平均水平能量和平均垂直能量和平均對角線能量(這些能量可以對整個(gè)圖像計(jì)算，或根據(jù)圖像樣本進(jìn)行估算)為基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)來進(jìn)行補(bǔ)償(單元15)。此外，還可以基于平均水平能量和平均垂直能量的幾何平均值以及平均水平能量和平均垂直能量的算術(shù)平均值來為基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(單元16)。此外，可以基于包含邊緣的塊的數(shù)量(neb)與不包含邊緣的塊的數(shù)量(nfb)來為基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(單元17)。在下面的等式中總結(jié)了上述計(jì)算Sh=f1[C1+C2*k‾*nep‾*(Ex‾+Ey‾+Ed‾)Ed‾*4*Ex‾*Ey‾(Ex‾+Ey‾)2*nebnfb]+C3*nep‾]]>(單元18)上述合并了邊緣和能量補(bǔ)償?shù)匿J度度量已經(jīng)對幾個(gè)圖形進(jìn)行了測試。結(jié)果表明2D內(nèi)核比1D內(nèi)核顯現(xiàn)出更高的銳度。測試結(jié)果表明2D內(nèi)核一直比1D內(nèi)核的更好。
已經(jīng)保留了其中基于峰度的銳度度量顯示出正確內(nèi)核內(nèi)特性的先前結(jié)果。一個(gè)有趣的情況是分辨率增強(qiáng)的視頻，其表現(xiàn)出與不同感知質(zhì)量水平相對應(yīng)的不同銳度水平。逐幀繪制的經(jīng)補(bǔ)償?shù)匿J度度量值表明銳度水平對應(yīng)于視覺觀察，即分辨率越高，銳度越高。無論是對時(shí)間窗進(jìn)行平均還是使用每幀的值，利用銳度度量可以有效檢測由于增強(qiáng)而產(chǎn)生的變化。
測試表明已經(jīng)保留了現(xiàn)有峰度度量的性能，同時(shí)改善了對應(yīng)于非對稱性銳度增強(qiáng)的結(jié)果。邊緣區(qū)域的峰度是非常有前景的銳度指標(biāo)，并且如果對邊緣范圍和能量非對稱性進(jìn)行了補(bǔ)償，這種峰度也可以處理非對稱銳度增強(qiáng)。在該操作中使用的補(bǔ)償項(xiàng)都是全局性的，即從包含邊緣的塊取得的平均值。使用從全局統(tǒng)計(jì)中得出的概率方法，也可以補(bǔ)償局部峰度以在局部層級測量銳度。到此為止所使用的各項(xiàng)反映了圖像的全局統(tǒng)計(jì)情況，而局部層級的特定條件可能與平均值有很大偏差，例如塊中的邊緣像素的數(shù)量在1至28或者更大之間變化，能量值也可以變化很大。因此，為了預(yù)測局部增強(qiáng)，我們可以使用從全局?jǐn)?shù)據(jù)得出的模型。
圖4描述了一般實(shí)施例40的方框圖，其中示出了用于例如采集、存儲(chǔ)和再現(xiàn)視頻/圖像的系統(tǒng)的人工銳度控制器47或自動(dòng)銳度控制器41。在自動(dòng)銳度控制器41中，根據(jù)圖像或部分圖像來計(jì)算銳度度量，并且對視頻鏈模塊42-45中的可控參數(shù)進(jìn)行操作以便在允許范圍內(nèi)使銳度最大化。圖像源可以是采集模塊(例如攝錄一體機(jī)48d中的CCD、光學(xué)成像儀48a-c或者諸如VCR、DVD、CD或HD之類的存儲(chǔ)單元48e)。為了檢測某人是否正在使用一個(gè)利用了對稱銳度控制的系統(tǒng)，一個(gè)人可以簡單地輸入一個(gè)非對稱增強(qiáng)的圖像，該系統(tǒng)將不會(huì)再對其進(jìn)行增強(qiáng)，例如當(dāng)該圖像已經(jīng)被垂直增強(qiáng)時(shí)，系統(tǒng)將認(rèn)為該圖像已經(jīng)處于最大銳度。經(jīng)對稱補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)將盡可能多地在兩個(gè)方向上增強(qiáng)圖像。由水平和垂直邊緣形成的測試模式將非常容易地用于該目的。
盡管這里特別示出并描述了多種實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，上述教導(dǎo)包括了本發(fā)明的修改和變化，并且所述修改和變化在所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)而沒有背離本發(fā)明的精神和預(yù)定范圍。例如，雖然使用特定形式的等式將銳度模型化，但是在沒有背離本發(fā)明范圍的情況下，還可以使用利用了類似補(bǔ)償項(xiàng)的其它函數(shù)。此外，該實(shí)例也不應(yīng)被理解為限制包含在權(quán)利要求書中的本發(fā)明的修改和變化，而僅僅是說明一個(gè)可能的變型。
權(quán)利要求
1.一種用于測量圖像或畫面中的銳度的方法，包括將該圖像或畫面分成具有預(yù)定尺寸的一個(gè)或多個(gè)塊，并且對所述一個(gè)或多個(gè)塊中的每一個(gè)都重復(fù)下面的操作(11)確定該圖像的基于峰度的銳度度量(12)；和對該基于峰度的銳度度量進(jìn)行補(bǔ)償，以便考慮水平方向和垂直方向上的銳度增強(qiáng)的差異(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于每塊的邊緣像素的平均數(shù)量(nep)來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于平均水平能量 和平均垂直能量 來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于平均水平能量 平均垂直能量 和平均對角線能量 來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于平均水平能量 與平均垂直能量 的幾何平均值(Ex*Ey)1/2來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于平均水平能量 與平均垂直能量 的算術(shù)平均值 來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于平均水平能量 與平均垂直能量 的幾何平均值(Ex*Ey)1/2和平均水平能量 與平均垂直能量 的算術(shù)平均值 來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于包含邊緣的塊的數(shù)量(neb)來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(17)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于不包含邊緣的塊的數(shù)量(nfb)來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(17)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于包含邊緣的塊的數(shù)量(neb)和不包含邊緣的塊的數(shù)量(nfb)來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(17)。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于每塊的邊緣像素的平均數(shù)量(nep)來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(14)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于每塊的邊緣像素的平均數(shù)量(nep)來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(14)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于每塊的邊緣像素的平均數(shù)量(nep)來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(14)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于平均水平能量 平均垂直能量 和平均對角線能量 來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(15)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于包含邊緣的塊的數(shù)量(neb)和不包含邊緣的塊的數(shù)量(nfb)來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(17)。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于平均水平能量 與平均垂直能量 的幾何平均值(Ex*Ey)1/2和平均水平能量 與平均垂直能量 的算術(shù)平均值 來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)，其中所述幾何平均值與算術(shù)平均值的比值的平方 為組合的補(bǔ)償項(xiàng)(16)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于包含邊緣的塊的數(shù)量(neb)和不包含邊緣的塊的數(shù)量(nfb)來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(17)。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于平均水平能量 與平均垂直能量 的幾何平均值(Ex*Ey)1/2和平均水平能量 與平均垂直能量 的算術(shù)平均值 來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(16)。
19.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于包含邊緣的塊的數(shù)量(neb)和不包含邊緣的塊的數(shù)量(nfb)來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(17)。
20.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于包含邊緣的塊的數(shù)量(neb)和不包含邊緣的塊的數(shù)量(nfb)來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(17)。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括基于包含邊緣的塊的數(shù)量(neb)和不包含邊緣的塊的數(shù)量(nfb)來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(17)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述補(bǔ)償包括計(jì)算下面等式Sh=f1[C1+C2*k‾*nep‾*(Ex‾+Ey‾+Ed‾)Ed‾*4*Ex‾*Ey‾(Ex‾+Ey‾)2*nebnfb]+C3*nep‾,]]>其中Sh為銳度度量；f1為一個(gè)預(yù)定函數(shù)；C1、C2和C3為預(yù)定的常數(shù)；k為平均峰度；nep為每塊的邊緣像素的平均數(shù)量； 為平均垂直能量； 為平均水平能量； 為平均對角線能量；neb為包含邊緣的塊的數(shù)量；和nfb為不包含邊緣的塊的數(shù)量(18)。
23.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述平均垂直能量和平均水平能量是通過對整個(gè)圖像的各值進(jìn)行計(jì)算而得到的(15)。
24.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述平均垂直能量和平均水平能量是根據(jù)所述圖像的樣本進(jìn)行估算的(15)。
25.一種用于測量圖像或畫面中的銳度的方法，包括對該圖像的多個(gè)預(yù)定尺寸塊中的每一個(gè)執(zhí)行離散余弦變換；和使用關(guān)于所述多個(gè)塊中的每個(gè)塊中的一個(gè)或多個(gè)垂直邊緣以及一個(gè)或多個(gè)水平邊緣的邊緣像素?cái)?shù)量以及能量內(nèi)容的信息來對非對稱性進(jìn)行補(bǔ)償(13)。
26.一種圖像處理設(shè)備(40)，包括一個(gè)圖像檢測器(48a-e)，用于將圖像轉(zhuǎn)換為電子版本；和一個(gè)銳度控制器(41)，其耦合至該圖像檢測器以檢測圖像的電子版本中的銳度并對該銳度進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述控制器用于通過以下過程計(jì)算圖像的銳度度量將圖像或畫面分成具有預(yù)定尺寸的一個(gè)或多個(gè)塊，并且對所述一個(gè)或多個(gè)塊中的每一個(gè)都重復(fù)下面的操作(11)確定該圖像的基于峰度的銳度度量(12)；和補(bǔ)償該基于峰度的銳度度量，以便考慮水平方向和垂直方向上的銳度增強(qiáng)的差異(13)。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述補(bǔ)償包括基于每塊的邊緣像素的平均數(shù)量(nep)來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(14)。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述補(bǔ)償包括基于平均水平能量 平均垂直能量 和平均對角線能量 來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(15)。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述補(bǔ)償包括基于平均水平能量 與平均垂直能量 的幾何平均值(Ex*Ey)1/2和平均水平能量 與平均垂直能量 的算術(shù)平均值 來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(16)。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述補(bǔ)償包括基于包含邊緣的塊的數(shù)量(neb)和不包含邊緣的塊的數(shù)量(nfb)來為所述基于峰度的銳度度量添加一個(gè)項(xiàng)(17)。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其中所述平均垂直能量和平均水平能量是通過對整個(gè)圖像的各值進(jìn)行計(jì)算而得到的(16)。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其中所述平均垂直能量和平均水平能量是根據(jù)所述圖像的樣本進(jìn)行估算的(16)。
全文摘要
銳度度量代表一個(gè)用于圖像和視頻采集、存儲(chǔ)以及再現(xiàn)系統(tǒng)的人工(47)或者自動(dòng)(41)銳度控制系統(tǒng)的控制變量。在人工系統(tǒng)中，通常對一個(gè)可控參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以試圖在預(yù)先設(shè)定的極限內(nèi)使得銳度最大化，以便避免圖像失真。一種用于測量已經(jīng)被非對稱增強(qiáng)的圖像或畫面中的銳度的方法(10)使用來自對圖像的預(yù)定塊的離散余弦變換的統(tǒng)計(jì)，并且使用關(guān)于每個(gè)塊中的一個(gè)或多個(gè)垂直邊緣以及一個(gè)或多個(gè)水平邊緣的邊緣像素?cái)?shù)量(14)和能量內(nèi)容的信息來對非對稱性進(jìn)行補(bǔ)償(15)。這種做法的一個(gè)實(shí)施例確定了該圖像的基于峰度的銳度度量(12)，然后對該基于峰度的銳度度量進(jìn)行補(bǔ)償，以便考慮水平方向和垂直方向上的銳度增強(qiáng)的差異(13)。
文檔編號G06T5/00GK1813268SQ200480017913
公開日2006年8月2日 申請日期2004年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者J·E·卡維德斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司