專利名稱：用于圖像處理的方法和設(shè)備以及車載照相機(jī)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種對(duì)使用廣視角光學(xué)系統(tǒng)獲得的圖像進(jìn)行處理的用于圖像處理的設(shè)備和方法以及包括圖像處理設(shè)備的車載照相機(jī)設(shè)備。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上使用高頻增強(qiáng)濾波器(邊緣增強(qiáng)濾波器)來校正由諸如透鏡的光學(xué)系統(tǒng)引起的分辨率的劣化以及失真校正之后的頻率特性。此外，當(dāng)使用光學(xué)系統(tǒng)捕獲圖像時(shí)，取決于所使用的光學(xué)系統(tǒng)，圖像的分辨率隨著走向周邊，即遠(yuǎn)離光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)中心而降低。為此，例如，日本專利申請(qǐng)公開第 2007-148500號(hào)公開了高頻增強(qiáng)濾波器的使用。在這種高頻增強(qiáng)濾波器中，濾波器系數(shù)依據(jù)到圖像幀中心的距離而改變，以便向圖像幀的周邊進(jìn)行更寬范圍的增強(qiáng)。已要求相當(dāng)強(qiáng)的全方向邊緣增強(qiáng)，以通過使用傳統(tǒng)的均勻、與方向無(wú)關(guān)的濾波器， 在圖像幀的周邊部分中增加高頻增強(qiáng)(邊緣增強(qiáng))的強(qiáng)度。這產(chǎn)生噪聲被大幅放大的副作用。通過比特移位器和加法器可以實(shí)現(xiàn)固定系數(shù)濾波器。相反，使圖像幀在圖像幀的不同部分具有不同的濾波器系數(shù)的配置需要大量乘法器，導(dǎo)致極大的電路規(guī)模。這使用配置在某些情況下，例如作為配置應(yīng)當(dāng)甚至以低功率工作的車載設(shè)備使用不太合適。本發(fā)明的目的在于解決傳統(tǒng)技術(shù)中的上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種圖像處理設(shè)備，包括用于增強(qiáng)圖像的銳度的邊緣增強(qiáng)濾波裝置。該邊緣增強(qiáng)濾波裝置包括距離計(jì)算裝置，用于計(jì)算距離值，該距離值是在至少兩個(gè)軸方向上的目標(biāo)像素與捕獲的圖像的光學(xué)中心之間的距離的值；邊緣檢測(cè)濾波器，對(duì)應(yīng)于每個(gè)軸方向，每個(gè)邊緣檢測(cè)濾波器用于基于逐個(gè)方向檢測(cè)至少兩個(gè)方向中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)方向上的邊緣量；乘法裝置，對(duì)應(yīng)于每個(gè)邊緣檢測(cè)濾波器，每個(gè)乘法裝置用于將在邊緣檢測(cè)濾波器中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)邊緣檢測(cè)濾波器處檢測(cè)到的邊緣量乘以在距離計(jì)算裝置處針對(duì)軸方向中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)軸方向計(jì)算得到的距離值；第一加法裝置，用于將乘法裝置的輸出相加到一起；以及第二加法裝置，用于將目標(biāo)像素的像素值與第一加法裝置的輸出相加。根據(jù)本發(fā)明的一方面，可以使用相對(duì)小規(guī)模的電路和處理來進(jìn)行對(duì)使得分辨率在圖像幀的周邊降低的光學(xué)系統(tǒng)的校正。與此同時(shí)，還可以抑制噪聲放大。另外，不僅可以對(duì)圖像幀的周邊部分，還可以對(duì)它的中心部分，進(jìn)行邊緣增強(qiáng)。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像捕獲設(shè)備的總體配置的框圖；圖2是用于說明倍率色像差和失真的圖3是用于說明對(duì)倍率色像差和失真的同時(shí)校正的圖；圖4A和4B是說明對(duì)倍率色像差和失真的獨(dú)立校正的圖；
圖5是描繪圖1所示的倍率色像差校正單元的詳細(xì)配置的框圖；圖6A至6C是描繪圖5所示的坐標(biāo)變換單元的示例性配置的框圖；圖7是描繪圖1所示的失真校正單元的詳細(xì)配置的框圖；圖8是描繪圖1所示的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)校正單元的基本配置的框圖；圖9是描繪有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器的示例性系數(shù)的表；圖10是描繪圖8所示的FIR濾波器的示例性配置的框圖；圖11是描繪圖10所示的縱向/橫向邊緣檢測(cè)濾波器的示例性系數(shù)的表；圖12是描繪圖像幀中心和目標(biāo)像素之間的關(guān)系的示意圖；圖13A至13C是各自描繪距離計(jì)算器的示例性輸入/輸出特性的曲線圖；圖14A和14B是各自描繪核心化(coring)單元的示例性輸入/輸出特性的曲線圖；以及圖15是描繪圖8所示的FIR濾波器的另一配置示例的框圖。
具體實(shí)施例方式下面，參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種圖像捕獲設(shè)備，其通過使用發(fā)生大倍率色像差和高失真的廣視角光學(xué)系統(tǒng)捕獲對(duì)象的圖像。該圖像捕獲設(shè)備包括圖像處理系統(tǒng)，圖像處理系統(tǒng)除了進(jìn)行MTF校正之外，還進(jìn)行對(duì)倍率色像差的校正、對(duì)失真的校正等。毋庸置疑，配置不限于此。此外，在下面的說明中，假定圖像由加法原色、即紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色⑶構(gòu)成的。毋庸置疑，本發(fā)明還可以應(yīng)用于圖像由減法原色、即黃色(Y)、紅紫色(M)和藍(lán)綠色 (C)構(gòu)成的情況。圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像捕獲設(shè)備中的圖像處理系統(tǒng)的功能框圖。圖像捕獲設(shè)備在外部還包括在圖1中未示出的操作單元、圖像存儲(chǔ)單元和圖像顯示單元(監(jiān)視器)。假定使用圖像捕獲設(shè)備作為車載照相機(jī)設(shè)備。毋庸置疑，可以以一些其它方式使用圖像捕獲設(shè)備。圖像捕獲設(shè)備包括控制單元100?？刂茊卧?00向圖像捕獲設(shè)備的所有其它單元提供控制信號(hào)(時(shí)鐘、橫向/縱向同步信號(hào)和其它)。也就是說，控制單元100管道化地(in pipeline)控制所有其它單元的操作。圖像捕獲設(shè)備包括成像裝置110。成像裝置110包括例如電荷耦合器件(CXD)或者互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器的元件，其將使用廣角光學(xué)系統(tǒng)(未示出)捕獲的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(像素信號(hào))。廣角光學(xué)系統(tǒng)具有大的倍率像差和失真。成像裝置 110還包括拜爾陣列濾色器，其根據(jù)從控制單元100饋送的坐標(biāo)值(X，y)，依次輸出拜爾陣列中的RGB像素信號(hào)?？刂茊卧?00還以預(yù)定時(shí)間滯后，將饋送到成像裝置110的坐標(biāo)值 (X，y)，依次饋送到布置在控制單元100的后續(xù)級(jí)的單元。在可選配置中，代替控制單元100，成像裝置110響應(yīng)于對(duì)時(shí)鐘和橫向/縱向同步信號(hào)的接收，生成坐標(biāo)值(X，y)，并將它們依次饋送到布置在控制單元100的后續(xù)級(jí)的單兀。
圖像捕獲設(shè)備在控制單元100的后續(xù)級(jí)包括模擬到數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器120。從成像裝置110輸出的拜爾陣列RGB圖像信號(hào)是模擬信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器120將模擬拜爾陣列RGB 圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)(像素?cái)?shù)據(jù))。數(shù)字信號(hào)中的每個(gè)是例如RGB中的每個(gè)顏色具有 8比特的信號(hào)。一般在A/D轉(zhuǎn)換器120的先前級(jí)設(shè)置自動(dòng)增益控制(AGC)電路；然而，省略對(duì)其的描述。
圖像捕獲設(shè)備在A/D轉(zhuǎn)換器120的后續(xù)級(jí)包括拜爾插值單元130。拜爾插值單元 130接收數(shù)字拜爾陣列RGB圖像信號(hào)(像素?cái)?shù)據(jù))，通過按照RGB中的各個(gè)顏色進(jìn)行線性插值，生成所有坐標(biāo)位置的像素?cái)?shù)據(jù)。雖然在本實(shí)施例中，作為包括拜爾陣列濾色器討論了成像裝置，但是本實(shí)施例對(duì)于包括諸如另一 CMYG陣列或者RGB和紅外線陣列的另一布置的濾色器的成像裝置也有效。 特別地，與諸如RGB的三色的類型相比，包括如早前所述的具有四色陣列的這種濾色器的成像裝置需要具有較低延遲的存儲(chǔ)器或者4端口隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，用于校正倍率色像差。圖像捕獲設(shè)備在拜爾插值單元130的后續(xù)級(jí)包括倍率色像差校正單元140。倍率色像差校正單元140接收經(jīng)過拜爾插值的R、G和B像素?cái)?shù)據(jù)，使用預(yù)定多項(xiàng)式按照RGB中的各個(gè)色度分量進(jìn)行坐標(biāo)變換(針對(duì)倍率色像差的坐標(biāo)變換)，并且輸出經(jīng)過倍率色像差校正的RGB像素?cái)?shù)據(jù)。如稍后將敘述的，可以使用具有相對(duì)小的容量和低延遲的存儲(chǔ)器或者具有相對(duì)小的容量和多個(gè)端口的存儲(chǔ)器(例如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM))，進(jìn)行用于校正倍率色像差的坐標(biāo)變換。圖像捕獲設(shè)備在倍率色像差校正單元140的后續(xù)級(jí)包括MTF校正單元150。MTF 校正單元150接收經(jīng)過倍率色像差校正的RGB像素?cái)?shù)據(jù)，并且對(duì)RGB像素?cái)?shù)據(jù)的亮度信號(hào)進(jìn)行作為高頻增強(qiáng)濾波的MTF校正，并輸出經(jīng)過MTF校正的RGB像素?cái)?shù)據(jù)。本發(fā)明主要涉及這個(gè)MTF校正單元150。如稍后將敘述的，根據(jù)本發(fā)明的配置允許使用相對(duì)小規(guī)模的電路來增加朝向圖像幀的端部的高頻增強(qiáng)的強(qiáng)度。還特別允許在光學(xué)分辨率很可能低的距離圖像幀中心的切線方向上進(jìn)行強(qiáng)邊緣增強(qiáng)。圖像捕獲設(shè)備在MTF校正單元150的后續(xù)級(jí)包括失真校正單元160。失真校正單元160接收已經(jīng)經(jīng)過倍率色像差校正和MTF校正的RGB像素?cái)?shù)據(jù)，使用預(yù)定多項(xiàng)式等集中地對(duì)RGB色度分量進(jìn)行坐標(biāo)變換(針對(duì)失真的坐標(biāo)變換)，并且輸出經(jīng)過失真校正的RGB像素?cái)?shù)據(jù)。如稍后將敘述的，在針對(duì)失真校正的坐標(biāo)變換中使用的存儲(chǔ)器理想地具有比在倍率色像差校正中使用的存儲(chǔ)器大的容量(最多大一個(gè)圖像幀)；然而，用于校正失真的存儲(chǔ)器所需要的端口的數(shù)量是一個(gè)。因此，可以使用具有高延遲的存儲(chǔ)器(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)等)，作為這個(gè)存儲(chǔ)器。圖像捕獲設(shè)備在失真校正單元160的后續(xù)級(jí)包括伽馬校正單元170。伽馬校正單元170接收從失真校正單元160輸出的RGB像素?cái)?shù)據(jù)，按照RGB中的各個(gè)顏色，使用查找表等對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定伽馬校正，并且輸出經(jīng)過伽馬校正的RGB像素?cái)?shù)據(jù)。在顯示單元(未示出)上對(duì)從伽馬校正單元170輸出的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視器顯示。雖然成像系統(tǒng)利用具有倍率色像差和失真的光學(xué)系統(tǒng)并產(chǎn)生它周邊的圖像質(zhì)量 (分辨率)相對(duì)低的圖像，但是具有圖1所示的配置的圖像捕獲設(shè)備可以提供具有低成本和相對(duì)小規(guī)模的電路的高圖像質(zhì)量成像系統(tǒng)。此外，可以用同時(shí)校正倍率色像差和失真的倍率色像差和失真校正單元替換倍率色像差校正單元140。當(dāng)利用該倍率色像差和失真校正單元時(shí)，失真校正單元160變得沒有必要?？梢詫①ゑR校正單元170布置在緊接在拜爾插值單元130的后續(xù)級(jí)。 下面將詳細(xì)描述倍率色像差校正單元140、MTF校正單元150和失真校正單元160 的具體示例性配置。下面將詳細(xì)地描述倍率色像差校正單元140、MTF校正單元150和失真校正單元 160的特定示例性配置。在給出關(guān)于倍率色像差校正單元140和失真校正單元160的詳細(xì)描述之前，描述倍率色像差校正和失真校正的原理。如在圖2中示意性地示出的，當(dāng)使用光學(xué)系統(tǒng)捕獲圖像時(shí)，并且當(dāng)發(fā)生倍率色像差和失真時(shí)，關(guān)于由1指示的圖像幀的右上角的原始位置(像素)的像素?cái)?shù)據(jù)由于失真從這個(gè)原始位置偏移，還由于倍率色像差在RGB不同的色度分量之間不同地偏移。相應(yīng)地，在圖2中，作為2 (R) ,3(G)和4 (B)分別示出了由成像裝置實(shí)際成像的R分量、G分量和B分量?？梢酝ㄟ^將關(guān)于2(R)、3(G)、4(B)的位置(像素)的RGB色度分量的像素?cái)?shù)據(jù)復(fù)制到作為原始位置的位置(像素)1 ；即通過進(jìn)行坐標(biāo)變換，來進(jìn)行倍率色像差校正和失真校正。 在進(jìn)行坐標(biāo)變換時(shí)，利用位置2、3和4作為坐標(biāo)變換源坐標(biāo)，而利用位置1作為坐標(biāo)變換目標(biāo)坐標(biāo)?？梢詮墓鈱W(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)獲得失真的量和倍率色像差的量；因此，可以計(jì)算 RGB色度分量相對(duì)于原始位置的偏移量。圖3是用于說明同時(shí)校正倍率色像差和失真的方法的示意圖。具體地，可以通過將關(guān)于2 (R)、3 (G)和4 (B)的位置(像素)的RGB色度分量的像素?cái)?shù)據(jù)復(fù)制到作為原始位置的位置(像素)1 ；換句話說，通過進(jìn)行坐標(biāo)變換，來同時(shí)校正倍率色像差校正和失真。然而，該方法的缺點(diǎn)在于，在該方法中，需要提供具有相對(duì)大的容量以及針對(duì)RGB中的每個(gè)具有低延遲和多個(gè)端口中的任意一個(gè)的存儲(chǔ)器。例如，在圖3所示的示例中，對(duì)于RGB中的每個(gè)需要快速的6行存儲(chǔ)器來進(jìn)行坐標(biāo)變換。圖4A和4B是用于說明獨(dú)立校正倍率色像差和失真的方法的示意圖。雖然在不同的色度分量之間以不同的偏移量發(fā)生倍率色像差，但是偏移量相對(duì)小。相反，以相對(duì)大的偏移量發(fā)生失真，但是對(duì)于不同的色度分量，偏移量相同。關(guān)注這一點(diǎn)，按照RGB中的各個(gè)色度分量對(duì)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)變換(在稍后要敘述的示例中，對(duì)RB色度分量進(jìn)行坐標(biāo)變換， 并且將RB色度分量復(fù)制到G分量的位置)，以校正倍率色像差；之后，作為一組數(shù)據(jù)，對(duì)經(jīng)過倍率色像差校正的RGB像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行針對(duì)失真校正的坐標(biāo)變換。該方法允許獨(dú)立地使用在針對(duì)倍率色像差校正的坐標(biāo)變換中使用的存儲(chǔ)器和用于針對(duì)失真校正的坐標(biāo)變換的存儲(chǔ)器。更具體地，可以使用針對(duì)RGB的快速(低延遲或者具有多個(gè)端口)的小容量存儲(chǔ)器在針對(duì)倍率色像差校正的坐標(biāo)變換中使用，并且使用在RGB之間共享的慢速(高延遲或者具有單個(gè)端口)的大容量存儲(chǔ)器在失真校正中使用。使用獨(dú)立的存儲(chǔ)器使得成本降低。為了示出這一點(diǎn)，而給出了圖1的系統(tǒng)配置。參考作為倍率色像差校正的示意圖的圖4A，對(duì)關(guān)于位置(像素)2(R)和4(B)的 RB色度分量的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)變換，將其復(fù)制到作為G分量的位置(像素)的3(G)。通過進(jìn)行該操作實(shí)現(xiàn)倍率色像差校正。參考作為失真校正的示意圖的圖4B，作為一組數(shù)據(jù)，對(duì)經(jīng)過倍率色像差校正的關(guān)于位置(像素)3的RGB色度分量的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)變換，以將其復(fù)制到作為原始位置的位置(像素)1。通過進(jìn)行該操作實(shí)現(xiàn)失真校正。在圖4A和4B所示的示例中，對(duì)RGB分別進(jìn)行處理的3行快速存儲(chǔ)器可以令人滿意地用于倍率色像差校正。另一方面，另外還需要用于失真校正的5行存儲(chǔ)器；然而，該存儲(chǔ)器可以是在RGB之間共享的慢速存儲(chǔ)器，與圖3相比，這使得總成本降低。這里討論的失真表示要使用的投影方案中的透鏡的失真。要使用的投影方案的示例包括用于獲得如從照相機(jī)上方看到的圖像的投影方案和用于以放大的方式顯示圖像的一部分的投影方案。 圖5是倍率色像差校正單元140的示意性配置圖。倍率色像差校正單元140包括用于校正倍率色像差的坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器(行緩沖器)(SRAM)，其中，1410 (R)、1410 (G)和 1410(B)分別用于R色度分量、G色度分量和B色度分量；坐標(biāo)變換單元1420，其基于預(yù)定坐標(biāo)變換算法，按照RGB中的各個(gè)顏色，計(jì)算用于倍率色像差校正的變換坐標(biāo)；以及坐標(biāo)變換系數(shù)表1430，其存儲(chǔ)在坐標(biāo)變換算法中使用的系數(shù)。使用具有相對(duì)小的容量并且還具有用于RGB的三個(gè)端口或者低延遲的存儲(chǔ)器作為行緩沖器，可以令人任意地進(jìn)行倍率色像差校正。在這個(gè)示例中，在由于倍率色像差產(chǎn)生的最大偏移量是20行的假設(shè)下，坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1410 (R)、1410 (G)和1410(B)中的每個(gè)都包括具有20行容量的SRAM。X方向上的存儲(chǔ)器的大小取決于分辨率。例如，當(dāng)分辨率等同于視頻圖形陣列(VGA) (640X480)的分辨率時(shí)，X方向上640點(diǎn)的大小是充分的。顏色深度是RGB中的每個(gè)顏色8比特，以8比特為單位進(jìn)行到坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1410 (R)、1410 (G)和 1410(B)中的每一個(gè)的寫入和從坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1410 (R)、1410 (G)和1410(B)中的每一個(gè)的讀取。因此，坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1410 (R)、1410 (G)和1410 (B)中的每一個(gè)的容量是小的；因此，存儲(chǔ)器中的每一個(gè)理想地包括在圖像處理芯片中設(shè)置的3端口 SRAM，以確保存儲(chǔ)區(qū)域包含20行。當(dāng)存儲(chǔ)器是諸如SRAM的低延遲存儲(chǔ)器時(shí)，可以以分時(shí)方式將1端口存儲(chǔ)器用作3端口存儲(chǔ)器。將經(jīng)過倍率色像差校正的RGB中的各個(gè)顏色的像素?cái)?shù)據(jù)，根據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值(X， y)，從它的第一行開始依次寫入坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1410(R)、1410(G)和1410(B)中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)。當(dāng)將20行的像素?cái)?shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器中的每個(gè)中時(shí)，從第一行開始依次丟棄像素?cái)?shù)據(jù)， 并且依次新寫入后續(xù)行的像素?cái)?shù)據(jù)來代替已丟棄的數(shù)據(jù)。因此，將進(jìn)行用于校正倍率色像差的坐標(biāo)變換所需的每個(gè)存儲(chǔ)器最多20行的RGB像素?cái)?shù)據(jù)，依次存儲(chǔ)在坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器 1410 (R)、1410 (G)和 1410(B)中的每個(gè)中。坐標(biāo)值(X，y)指示一幀捕獲的圖像的讀出位置。此外，坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1410(R)、 1410(G)和1410(B)中的每個(gè)是要寫入的行循環(huán)改變的20行的行緩沖器；因此，使用坐標(biāo)值(X，y)直接作為坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1410 (R)、1410 (G)和1410(B)上的寫入地址沒有幫助。 因此，需要將坐標(biāo)值(X，y)轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1410 (R)、1410 (G)和1410(B)上的真實(shí)地址；然而，在圖5中沒有示出用于這樣的配置。這與稍后將描述的變換后的坐標(biāo)值(X，Y) 和坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1410 (R)、1410 (G)和1410(B)上的讀取地址之間的讀取操作的關(guān)系同樣存在。坐標(biāo)變換單元1420接收作為坐標(biāo)變換目標(biāo)坐標(biāo)的坐標(biāo)值(X，y)，使用諸如多項(xiàng)式的預(yù)定坐標(biāo)變換算法，按照RGB中的各個(gè)顏色計(jì)算用于倍率色像差校正的變換坐標(biāo)，并按照RGB中的各個(gè)顏色輸出作為坐標(biāo)變換源坐標(biāo)的坐標(biāo)值(X，Y)。如圖4Α所示，在本實(shí)施例中，對(duì)R和B色度分量進(jìn)行坐標(biāo)變換，以將其復(fù)制到G分量的位置。相應(yīng)地，在對(duì)于G分量， 接收到輸入的坐標(biāo)值(X，y)的坐標(biāo)變換單元1420在不進(jìn)行變換的情況下將它們作為坐標(biāo)值(X，Y)輸出時(shí)，對(duì)于R和B色度分量，坐標(biāo)變換單元1420使用預(yù)定坐標(biāo)變換算法按照RB 中的各個(gè)顏色，將如此輸入的坐標(biāo)值(χ，y)變換為坐標(biāo)值(X，Y)，并且輸出坐標(biāo)值(X，Y)。 對(duì)于每一組坐標(biāo)值(χ，y)重復(fù)該操作。
當(dāng)假定原點(diǎn)在圖像幀的中心時(shí)，可以用下面的方程式(1)表示坐標(biāo)變換算法X = χ+ [a (1) +a (2) X abs (χ) +a (3) X abs (y) +a (4) Xy2] XxY = y+ [b (1) +b (2) X abs (y) +b (3) X abs (χ) +b (4) X χ2] X y (1)其中，abs ()是()中的參數(shù)的絕對(duì)值，a (1)至a (4)和b(l)至b (4)是坐標(biāo)變換系數(shù)。將坐標(biāo)變換系數(shù)預(yù)先存儲(chǔ)在坐標(biāo)變換系數(shù)表1430中。與之前敘述的寫入坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1410 (R)、1410(G)、1410 (B)并行地(實(shí)際上具有預(yù)定時(shí)間段的延時(shí))，根據(jù)從坐標(biāo)變換單元1420輸出的坐標(biāo)值(X，Y)(實(shí)際上為坐標(biāo)值(X，Y)的地址轉(zhuǎn)換值)，依次從坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1410 (R)、1410 (G)、1410 (B)中讀取RGB 像素?cái)?shù)據(jù)。在這種情況下，從與寫入G分量像素?cái)?shù)據(jù)的位置相同的位置處的坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1410(G)中，讀取G分量像素?cái)?shù)據(jù)。相反，從寫入色度分量像素?cái)?shù)據(jù)的位置偏移預(yù)定距離 (即倍率色像差的量)的位置處的坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1410 (R)和1410(B)中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)中， 讀取R分量像素?cái)?shù)據(jù)和B分量像素?cái)?shù)據(jù)中的每個(gè)。通過進(jìn)行上述操作，從坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1410 (R)、1410 (G)和1410(B)輸出經(jīng)過倍率色像差校正的RGB像素?cái)?shù)據(jù)。具體地，將坐標(biāo)變換源坐標(biāo)值(X，Y)處的RGB像素?cái)?shù)據(jù)作為坐標(biāo)變換目標(biāo)坐標(biāo)值(χ，y)處的RGB像素?cái)?shù)據(jù)輸出。圖6A至6C示出了坐標(biāo)變換單元1420的各個(gè)示例性配置。圖6A是如下示例性配置不對(duì)G的色度分量進(jìn)行坐標(biāo)變換，而將作為輸入值的坐標(biāo)值(x，y)作為針對(duì)G的坐標(biāo)值 (X，Y)輸出，同時(shí)對(duì)R和B的色度分量進(jìn)行分別由針對(duì)R的坐標(biāo)變換計(jì)算單元1421和針對(duì) (B)的坐標(biāo)變換計(jì)算單元1422進(jìn)行的、對(duì)作為輸入值的坐標(biāo)值(x，y)進(jìn)行變換以輸出針對(duì) R的坐標(biāo)值(X，Y)和針對(duì)B的坐標(biāo)值(Χ，Υ)的坐標(biāo)變換。因?yàn)閮H針對(duì)R和B色度分量設(shè)置坐標(biāo)變換計(jì)算單元，因此可以抑制電路規(guī)模。圖6Β和6C示出了對(duì)R和B色度分量通常由于倍率色像差而關(guān)于G色度分量基本對(duì)稱地偏移(圖2)的事實(shí)給予關(guān)注而設(shè)計(jì)的其它示例性配置。圖6Β示出了如下示例性配置一個(gè)坐標(biāo)變換計(jì)算單元1423計(jì)算針對(duì)坐標(biāo)值(x，y)的校正量，減法單元1424從坐標(biāo)值 (X，y)中減去校正量以獲得針對(duì)B的坐標(biāo)值(X，Y)，同時(shí)加法單元1425將校正量與坐標(biāo)值 (x，y)相加以獲得針對(duì)R的坐標(biāo)值(X，Y)。另一方面，以與圖6Α所示的方式相同的方式，將針對(duì)G的輸入坐標(biāo)值(X，y)按原樣作為針對(duì)G的坐標(biāo)值(X，Y)輸出。圖6C描繪了如下示例性配置設(shè)置增益電路1426，以調(diào)整針對(duì)R的校正量，以允許對(duì)稱位置之間的偏離。僅使用一個(gè)坐標(biāo)變換計(jì)算單元實(shí)施了圖6B和6C所示的示例性配置，這使得電路規(guī)模進(jìn)一步降低。可以提供針對(duì)R和B色度分量中的每個(gè)在其中存儲(chǔ)輸入坐標(biāo)值(x，y)和輸出坐標(biāo)值(X，Y)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的查找表(LUT)，來代替圖6A所示的坐標(biāo)變換計(jì)算單元1421和1422，以便使用LUT可以直接獲得與坐標(biāo)變換目標(biāo)坐標(biāo)值(X，y)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)變換源坐標(biāo)值 (X，Y)。類似地，可以提供在其中存儲(chǔ)輸入坐標(biāo)值(x，y)和校正量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的LUT，來代替圖6B和6C所示的坐標(biāo)變換計(jì)算單元1423，以便使用LUT可以直接獲得與坐標(biāo)值(x， y)對(duì)應(yīng)的校正量。這允許省略用于坐標(biāo)變換的計(jì)算，由此使得基本僅在存儲(chǔ)器芯片上即可實(shí)現(xiàn)倍率色像差校正。圖7是失真校正單元160的詳細(xì)配置圖。失真校正單元160包括RGB合成單元 1610，其將RGB像素?cái)?shù)據(jù)中的每個(gè)對(duì)應(yīng)于一個(gè)顏色的三個(gè)項(xiàng)合成為一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)；坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1620 (SRAM)，在RGB像素?cái)?shù)據(jù)的色度分量之間共享，并在失真校正中使用；RGB分離單元1630，其將合成的RGB像素?cái)?shù)據(jù)分離為原始色度分量；校正失真用坐標(biāo)變換計(jì)算單元 1640，其使用預(yù)定坐標(biāo)變換算法計(jì)算用于合成的RGB像素?cái)?shù)據(jù)的失真校正的變換坐標(biāo)；以及坐標(biāo)變換系數(shù)表1650，其存儲(chǔ)要與坐標(biāo)變換算法一起使用的系數(shù)。因?yàn)槭д嬉韵鄬?duì)大的偏移量發(fā)生，因此理想地使用用于最多在其中存儲(chǔ)一個(gè)圖像幀的像素?cái)?shù)據(jù)的緩沖存儲(chǔ)器來進(jìn)行失真校正。此外，因?yàn)镽GB色度分量偏移單個(gè)偏移量，因此可以令人滿意地利用比特寬度等于RGB像素?cái)?shù)據(jù)的總比特?cái)?shù)目的單個(gè)緩沖存儲(chǔ)器。假定分辨率是VGA的分辨率(640X480)，RGB像素?cái)?shù)據(jù)的比特(顏色深度)的數(shù)量是RGB中的每個(gè)顏色8比特，坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1620是以24比特、640 X 480點(diǎn)為單位進(jìn)行寫入和讀取的 DRAM?？紤]到成本，在圖像處理芯片中難以用SRAM的形式實(shí)施如上所述需要相當(dāng)大的容量的坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1620，1端口存儲(chǔ)器可以令人滿意地用于處置RGB ；因此，理想地使用在圖像處理芯片外部設(shè)置的DRAM來實(shí)施坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1620。RGB合成單元1610接收經(jīng)過倍率色像差校正的RGB像素?cái)?shù)據(jù)(每次8比特)，依次將RGB像素?cái)?shù)據(jù)合成為一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)(24比特)，并且輸出像素?cái)?shù)據(jù)。根據(jù)坐標(biāo)變換目標(biāo)坐標(biāo)值(χ，y)，將如此合成的RGB像素?cái)?shù)據(jù)從它的第一行開始依次寫入坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器 1620。此外，校正失真用坐標(biāo)變換計(jì)算單元1640接收坐標(biāo)變換目標(biāo)坐標(biāo)值(X，y)，使用諸如多項(xiàng)式的預(yù)定坐標(biāo)變換算法，針對(duì)失真校正計(jì)算RGB公用的變換坐標(biāo)，并且輸出坐標(biāo)變換源坐標(biāo)值(X，Y)。與在之前敘述的倍率色像差校正中使用的相同，可以將坐標(biāo)變換算法表示為方程式(1)。當(dāng)然，要使用不同的坐標(biāo)變換系數(shù)。預(yù)先將坐標(biāo)變換系數(shù)存儲(chǔ)在坐標(biāo)變換系數(shù)表1650中。與之前敘述的將合成的RGB像素?cái)?shù)據(jù)(24比特)寫入坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1620并行地 (準(zhǔn)確地說具有預(yù)定時(shí)間段的延時(shí))，根據(jù)從校正失真用坐標(biāo)變換計(jì)算單元1640輸出的坐標(biāo)值(X，Y)，從坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1620依次讀取所合成的RGB像素?cái)?shù)據(jù)。RGB分離單元1630 將從坐標(biāo)變換存儲(chǔ)器1620中讀取的合成的RGB像素?cái)?shù)據(jù)(24比特)分離為R、G和B分量中的各個(gè)分量的原始像素?cái)?shù)據(jù)(每個(gè)8比特)。作為這些操作的結(jié)果，從RGB分離單元1630輸出經(jīng)過失真校正的R像素?cái)?shù)據(jù)、G像素?cái)?shù)據(jù)和B像素?cái)?shù)據(jù)。換言之，將R像素?cái)?shù)據(jù)、G像素?cái)?shù)據(jù)和B像素?cái)?shù)據(jù)復(fù)制到坐標(biāo)值(X， y)或者它們的原始位置。在失真校正的情況下，也可以提供存儲(chǔ)了輸入坐標(biāo)值(X，y)和輸出坐標(biāo)值(X，Y) 之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的LUT，以便使用LUT直接獲得與坐標(biāo)變換目標(biāo)坐標(biāo)值(X，y)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)變換源坐標(biāo)值(x，Y)。同樣，這允許省略用于坐標(biāo)變換的計(jì)算，由此使得基本僅在存儲(chǔ)器芯片上即可實(shí)現(xiàn)失真校正。下面描述MTF校正單元150。圖8是示出MTF校正單元150的基本配置的示意圖。 在MTF校正單元150中，響應(yīng)于對(duì)經(jīng)過倍率色像差校正的RGB像素?cái)?shù)據(jù)的接收，色度/亮度信號(hào)分離單元1510將RGB像素?cái)?shù)據(jù)分離為亮度信號(hào)Y以及色度信號(hào)Cb和Cr ；FIR濾波器 (邊緣增強(qiáng)濾波器)1520對(duì)亮度信號(hào)Y進(jìn)行高頻增強(qiáng)(MTF校正)，色度/亮度信號(hào)合成單元1530將經(jīng)過高頻增強(qiáng)的亮度信號(hào)Y與色度信號(hào)Cb、Cr合成，由此輸出RGB像素?cái)?shù)據(jù)。色度/亮度信號(hào)分離單元1510例如使用下面的方程式，將RGB像素?cái)?shù)據(jù)分離為亮度信號(hào)Y以及色度信號(hào)Cb和Cr Y = O. 299R+0. 587G+0. 114B(2)Cr = 0. 500R-0. 419G-0. 081B(3)Cb = -0. 169R-0. 332G+0. 500B(4)FIR濾波器1520—般包括如圖9中描繪的這種5 X 5的濾波器，其僅接收亮度信號(hào) Y以及色度信號(hào)Cb和Cr中的亮度信號(hào)Y，并且進(jìn)行預(yù)定高頻增強(qiáng)濾波，使得通過僅對(duì)Y信號(hào)進(jìn)行高頻增強(qiáng)濾波(MTF校正)來抑制色度噪聲放大。這導(dǎo)致獲得高質(zhì)量圖像。 色度/亮度信號(hào)合成單元1530接收經(jīng)過高頻增強(qiáng)的亮度信號(hào)Y以及色度信號(hào)Cb 和Cr，例如使用下面的方程式合成信號(hào)，并輸出RGB像素?cái)?shù)據(jù)R = Y+1. 402Cr(5)G = Y-0. 714Cr-0. 344Cb(6)B = Y+1. 772Cb(7)本發(fā)明涉及對(duì)FIR濾波器(邊緣增強(qiáng)濾波器)1520的改進(jìn)。利用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的FIR濾波器，允許增加朝向圖像幀的端部的高頻增強(qiáng)的強(qiáng)度。還允許特別在光學(xué)上很可能低的距離圖像幀中心的切線方向上進(jìn)行相對(duì)強(qiáng)的邊緣增強(qiáng)。為了通過使用如圖9所示的傳統(tǒng)的均勻的與方向無(wú)關(guān)的均勻?yàn)V波器獲得等同于從本發(fā)明的實(shí)施例獲得的效果的高頻增強(qiáng)效果，需要進(jìn)行相當(dāng)強(qiáng)的全方向邊緣增強(qiáng)，這產(chǎn)生大的噪聲放大的副作用。相反，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，特別在光學(xué)分辨率降低的切線方向上進(jìn)行邊緣增強(qiáng)， 由此還允許抑制噪聲放大。此外，圖像的中心不需要是圖像的嚴(yán)格中心；例如，當(dāng)圖像的中心由于透鏡的制造公差等而偏離時(shí)，可以將光軸的中心適配為中心。圖10是FIR濾波器1520的配置的示意圖。將輸入像素?cái)?shù)據(jù)(亮度信號(hào)Y)依次存儲(chǔ)在行緩沖器11中，并且將目標(biāo)像素和所需的參考像素的像素值發(fā)送到橫向邊緣檢測(cè)濾波器12和縱向邊緣檢測(cè)濾波器13中的每個(gè)。同時(shí)還將目標(biāo)像素的像素值發(fā)送到加法器 22。用SRAM等形成行緩沖器11，行緩沖器11優(yōu)選地具有最高幾行(例如5行)的容量。響應(yīng)于對(duì)目標(biāo)像素和預(yù)定參考像素的像素值的接收，橫向邊緣檢測(cè)濾波器12和縱向邊緣檢測(cè)濾波器13分別進(jìn)行橫向(X方向)邊緣方向檢測(cè)和縱向(Y方向)邊緣方向檢測(cè)。在圖11中給出了用于橫向邊緣檢測(cè)濾波器12的系數(shù)的示例和用于縱向邊緣檢測(cè)濾波器13的系數(shù)的示例。在圖11中由“a”指示的值是用于橫向邊緣檢測(cè)濾波器12的示例系數(shù)，而由“b”指示的值是用于縱向邊緣檢測(cè)濾波器13的示例系數(shù)。這些系數(shù)值理想地依據(jù)利用的光學(xué)系統(tǒng)而改變。X方向距離計(jì)算器14和Y方向距離計(jì)算器15分別計(jì)算在圖像幀中心和當(dāng)前根據(jù)橫向同步信號(hào)和縱向同步信號(hào)正在濾波的目標(biāo)像素之間X方向上的距離值和Y方向上的距
離值。 圖12示出了圖像幀中心和目標(biāo)像素之間的關(guān)系。圖像幀中心表示捕獲的圖像的光學(xué)中心。依據(jù)光學(xué)系統(tǒng)，可以根據(jù)如在圖13A中給出的這種簡(jiǎn)單線性函數(shù)和如在圖13B中給出的這種二階或者高階函數(shù)中的任意一個(gè)，進(jìn)行目標(biāo)像素和圖像幀中心之間的距離的計(jì)算。當(dāng)需要對(duì)可能由光學(xué)系統(tǒng)的組裝誤差發(fā)展而來的被稱為單側(cè)模糊的右部分和左部分之間的分辨率差進(jìn)行校正時(shí)，如在圖13C中給出的，可以利用關(guān)于圖像的中心不對(duì)稱的函數(shù)， 使得應(yīng)用于右手部分的邊緣增強(qiáng)的強(qiáng)度和應(yīng)用于左部分的邊緣增強(qiáng)的強(qiáng)度彼此不同。在這種情況下，可以通過對(duì)距離應(yīng)用適當(dāng)?shù)脑鲆?，來調(diào)整朝向周邊增加的MTF校正的量。圖13A、 13B和13C中的每個(gè)指示X方向距離計(jì)算器14的輸入-輸出特性；Y方向距離計(jì)算器15展示與其類似的特性。加法器16將作為預(yù)定常數(shù)的中心部分系數(shù)“a”與X方向距離計(jì)算器14計(jì)算的目標(biāo)像素和圖像幀中心之間的X方向距離的值相加。加法器17將作為預(yù)定常數(shù)的預(yù)定中心部分系數(shù)“a”與Y方向距離計(jì)算器15計(jì)算的目標(biāo)像素和圖像幀中心之間的Y方向距離的值相加。將中心部分系數(shù)“a”與X/Y方向距離值中的每個(gè)相加，允許調(diào)整要應(yīng)用于圖像幀中心的MTF增強(qiáng)的量。此外，如果需要調(diào)整要應(yīng)用于圖像幀中心的MTF增強(qiáng)的量，可以將中心部分系數(shù)“a”設(shè)置為0，或者可以省略加法器16和17。乘法器18將由橫向邊緣檢測(cè)濾波器12計(jì)算的X方向的檢測(cè)到的邊緣的量乘以加法器16的輸出值。乘法器19將由縱向邊緣檢測(cè)濾波器13計(jì)算的Y方向的檢測(cè)到的邊緣的量乘以加法器17的輸出值。換言之，乘法器18和19用于使橫向/縱向邊緣檢測(cè)濾波器 12和13的增益以便依據(jù)目標(biāo)像素和圖像幀中心之間的距離變化。插入加法器16和17還同時(shí)允許調(diào)整要應(yīng)用于圖像幀中心的MTF增強(qiáng)的量。加法器20將乘法器18和19的輸出相加到一起，以獲得取決于目標(biāo)像素和中心之間的距離的邊緣增強(qiáng)量。如果需要，可以對(duì)加法器20的輸出進(jìn)行由核心化單元21進(jìn)行的核心化，以進(jìn)行噪聲放大抑制。加法器22將從行緩沖器11中讀取的目標(biāo)像素的像素值與核心化單元21的輸出相加，由此獲得輸出像素?cái)?shù)據(jù)。核心化單元21例如具有如在圖14A和14B中給出的這種輸入-輸出特性，其用于通過從輸出中截?cái)嘧鳛樵肼暤念A(yù)定水平或者更低的邊緣分量來抑制噪聲放大。可以利用圖 14A和14B中的任意適當(dāng)?shù)囊粋€(gè)。因?yàn)楦唛撝翟谠肼暅p小中產(chǎn)生較大的效果，因此理想地將預(yù)定閾值設(shè)置為適當(dāng)?shù)闹?；然而，高閾值可能?dǎo)致在圖像中出現(xiàn)不自然的接觸并且導(dǎo)致邊緣檢測(cè)的效果降低?？梢詫⒑诵幕瘑卧O(shè)置在乘法器18和19中的每個(gè)的后續(xù)級(jí)。在這種情況下，通過將兩個(gè)核心化單元的閾值設(shè)置為不同的值，可以按照各個(gè)方向適當(dāng)?shù)匾种圃肼暦糯?。圖15是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的FIR濾波器(邊緣增強(qiáng)濾波器)1521的示意性配置圖?？梢岳肍IR濾波器1521來代替FIR濾波器1520。FIR濾波器1521與圖10 所示的FIR濾波器1520的不同之處在于，在橫向/縱向邊緣檢測(cè)濾波器12和13的后續(xù)級(jí)附加地設(shè)置了核心化單元23和24。乘法器25、乘法器26和加法器27分別等同于乘法器 18、乘法器19和加法器20。其余配置與圖10所示的配置類似。使用圖15所示的配置，用于核心化的閾值等同地依據(jù)圖像幀中的位置而變化。因此，獲得比從如圖10所示的在整個(gè)圖像幀中用于核心化的閾值是均勻的這種配置所獲得的更大的噪聲減小的效果。
在圖10或者圖15所示的配置中，將橫向邊緣檢測(cè)濾波器和縱向邊緣檢測(cè)濾波器與X/Y方向距離計(jì)算器等組合。這允許使用相對(duì)小規(guī)模的電路和低的功耗獲得與從使圖像幀在不同的部分具有不同的濾波系數(shù)的配置所獲得的類似的效果。邊緣檢測(cè)濾波器不限于橫向方向和縱向方向?？梢愿郊拥卦O(shè)置傾斜方向邊緣檢測(cè)濾波器。也在這種情況下，需要的乘法器等中的每個(gè)的數(shù)量對(duì)于方向中的每個(gè)方向僅僅是一個(gè)，因此涉及電路規(guī)模和功耗的稍微增加。作為本發(fā)明的又一實(shí)施例，可以針對(duì)RGB分量信號(hào)中的每個(gè)設(shè)置具有圖10或者圖 15所示的配置的FIR濾波器(邊緣增強(qiáng)濾波器)，使得高頻增強(qiáng)的強(qiáng)度按照RGB中的各個(gè)分量信號(hào)朝向圖像幀的端部增加。換言之，MTF校正單元可以僅具有針對(duì)RGB信號(hào)中的色度分量單獨(dú)設(shè)置的FIR濾波器，但是沒有色度/亮度信號(hào)分離單元和色度/亮度信號(hào)合成單元。具有圖10或者圖15的配置的FIR濾波器對(duì)于這種情況可以按其原樣配置而被采用。當(dāng)然，通過構(gòu)成計(jì)算機(jī)程序以執(zhí)行圖1、圖10或者圖15所示的圖像處理設(shè)備的處理功能，并且使計(jì)算機(jī)執(zhí)行該計(jì)算機(jī)程序，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一方面的圖像處理方法。 可選地，通過構(gòu)成計(jì)算機(jī)程序以執(zhí)行其處理過程，并且使計(jì)算機(jī)執(zhí)行該計(jì)算機(jī)程序，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一方面的圖像處理方法。用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行該處理功能的計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)在諸如軟盤(FD)、磁光盤(M0)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、存儲(chǔ)卡、光盤(CD)、數(shù)字通用盤 (DVD)和可移動(dòng)盤的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)中，和/或通過將計(jì)算機(jī)程序記錄該計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)中來提供，和/或經(jīng)由諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分發(fā)。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備，包括用于增強(qiáng)圖像的銳度的邊緣增強(qiáng)濾波裝置，其中，該邊緣增強(qiáng)濾波裝置包括距離計(jì)算裝置，用于計(jì)算距離值，該距離值是在至少兩個(gè)軸方向上的目標(biāo)像素與捕獲的圖像的光學(xué)中心之間的距離的值；邊緣檢測(cè)濾波器，對(duì)應(yīng)于每個(gè)軸方向，每個(gè)邊緣檢測(cè)濾波器用于基于逐個(gè)方向檢測(cè)至少兩個(gè)方向中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)方向上的邊緣量；乘法裝置，對(duì)應(yīng)于每個(gè)邊緣檢測(cè)濾波器，每個(gè)乘法裝置用于將在邊緣檢測(cè)濾波器中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)邊緣檢測(cè)濾波器處檢測(cè)到的邊緣量乘以在距離計(jì)算裝置處針對(duì)軸方向中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)軸方向計(jì)算得到的距離值；第一加法裝置，用于將乘法裝置的輸出相加到一起；以及第二加法裝置，用于將目標(biāo)像素的像素值與第一加法裝置的輸出相加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中，邊緣檢測(cè)濾波器的數(shù)量是兩個(gè)，邊緣檢測(cè)濾波器中的一個(gè)檢測(cè)圖像幀的橫向方向上的邊緣，邊緣檢測(cè)濾波器中的另一個(gè)檢測(cè)圖像幀的縱向方向上的邊緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中，邊緣增強(qiáng)濾波裝置在第一加法裝置的后續(xù)級(jí)還包括核心化裝置，用于在第一加法裝置的輸出等于或者小于預(yù)定閾值時(shí)輸出零。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中，邊緣增強(qiáng)濾波裝置在每個(gè)乘法裝置的后續(xù)級(jí)還包括核心化裝置，用于在乘法裝置中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)的輸出等于或者小于預(yù)定閾值時(shí)輸出零。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中，邊緣增強(qiáng)濾波裝置在每個(gè)邊緣檢測(cè)濾波器的后續(xù)級(jí)還包括核心化裝置，用于在邊緣檢測(cè)濾波器中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)的輸出等于或者小于預(yù)定閾值時(shí)輸出零。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，其中，邊緣增強(qiáng)濾波裝置在距離計(jì)算裝置的后續(xù)級(jí)還包括與每個(gè)軸方向?qū)?yīng)的第三加法裝置，用于將常數(shù)值與距離計(jì)算裝置的輸出相加。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中，距離計(jì)算裝置的輸出關(guān)于圖像的中心是不對(duì)稱的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，在邊緣增強(qiáng)濾波裝置的先前級(jí)還包括色度/ 亮度分離裝置，用于將圖像數(shù)據(jù)分離為色度信號(hào)和亮度信號(hào)，其中，邊緣增強(qiáng)濾波裝置接收亮度信號(hào)，并對(duì)亮度信號(hào)進(jìn)行邊緣增強(qiáng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中，使用廣視角光學(xué)系統(tǒng)捕獲圖像。
10.一種圖像處理方法，包括增強(qiáng)圖像的銳度的邊緣增強(qiáng)濾波步驟，其中，該邊緣增強(qiáng)濾波步驟包括距離計(jì)算步驟，用于計(jì)算距離值，該距離值是在至少兩個(gè)軸方向上的目標(biāo)像素與捕獲的圖像的光學(xué)中心之間的距離的值；邊緣檢測(cè)濾波步驟，用于基于逐個(gè)方向檢測(cè)至少兩個(gè)方向上的邊緣量； 乘法步驟，用于將在邊緣檢測(cè)濾波步驟中檢測(cè)到的每個(gè)邊緣量乘以在距離計(jì)算步驟中計(jì)算得到的距離值中的在軸方向中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)軸方向上檢測(cè)到的距離值； 第一加法步驟，用于將在乘法步驟中獲得的乘法結(jié)果相加到一起；以及第二加法步驟，用于將目標(biāo)像素的像素值與第一加法步驟的輸出相加。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，其中，邊緣檢測(cè)濾波步驟包括計(jì)算圖像幀的橫向方向和縱向方向兩個(gè)方向上的邊緣。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，其中，邊緣增強(qiáng)濾波步驟在第一加法步驟之后包括核心化步驟，用于在第一加法步驟的輸出等于或者小于預(yù)定閾值時(shí)輸出零。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，其中，邊緣增強(qiáng)濾波步驟在乘法步驟之后包括核心化步驟，用于在乘法步驟中針對(duì)方向中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)方向的輸出等于或者小于預(yù)定閾值時(shí)輸出零。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，其中，邊緣增強(qiáng)濾波步驟在邊緣檢測(cè)濾波步驟之后包括核心化步驟，用于在邊緣檢測(cè)濾波步驟中針對(duì)方向中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)方向的輸出等于或者小于預(yù)定閾值時(shí)輸出零。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中的任一項(xiàng)所述的圖像處理方法，其中，邊緣增強(qiáng)濾波步驟在距離計(jì)算步驟之后還包括第三加法步驟，用于將常數(shù)值與距離計(jì)算步驟的每個(gè)輸出相加。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，其中，距離計(jì)算步驟的輸出關(guān)于圖像的中心是不對(duì)稱的。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，在邊緣增強(qiáng)濾波步驟之前還包括色度/ 亮度分離步驟，用于將圖像數(shù)據(jù)分離為色度信號(hào)和亮度信號(hào)，其中，邊緣增強(qiáng)濾波步驟包括對(duì)亮度信號(hào)進(jìn)行邊緣增強(qiáng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，其中，使用廣視角光學(xué)系統(tǒng)捕獲圖像。
19.一種車載照相機(jī)設(shè)備，包括廣視角光學(xué)系統(tǒng)；成像裝置，用于讀取在廣視角光學(xué)系統(tǒng)處捕獲的圖像；根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，用于對(duì)由成像裝置讀取的圖像進(jìn)行處理，以輸出處理后的圖像；以及顯示裝置，用于顯示處理后的圖像。
全文摘要
提供了一種圖像處理設(shè)備，包括增強(qiáng)圖像的銳度的邊緣增強(qiáng)濾波器。邊緣增強(qiáng)濾波器包括距離計(jì)算器，計(jì)算兩個(gè)或更多個(gè)軸方向上的目標(biāo)像素與捕獲的圖像的光學(xué)中心之間的距離的值；邊緣檢測(cè)濾波器，檢測(cè)兩個(gè)方向上的邊緣量；乘法器，將由邊緣檢測(cè)濾波器檢測(cè)到的每個(gè)邊緣量乘以軸方向中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)方向的距離值中的一個(gè)距離值；第一加法器，將乘法器的輸出相加到一起；以及第二加法器，將目標(biāo)像素的像素值與第一加法器的輸出相加。如果需要，可以在第一加法器和第二加法器之間插入核心化單元。
文檔編號(hào)G06T5/20GK102265595SQ20098015217
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者笠原亮介 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光