專利名稱：圖像處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及進(jìn)行邊緣增強(qiáng)以獲得高分辨率的圖象的圖象處理設(shè)備。
通常，當(dāng)再現(xiàn)隔行掃描的圖象或其分辨率已被轉(zhuǎn)換的圖象時(shí)，在空間或時(shí)間上插入(interpolate)與沒有圖象數(shù)據(jù)的象素靠近的那些象素的圖象數(shù)據(jù)，以如此產(chǎn)生圖象數(shù)據(jù)，從而把所產(chǎn)生的圖象數(shù)據(jù)供給沒有圖象數(shù)據(jù)的象素。此時(shí)，提供給沒有圖象數(shù)據(jù)的那些象素的圖象數(shù)據(jù)的值接近于在空間上與其鄰近的那些象素的圖象數(shù)據(jù)，因此再現(xiàn)的圖象出現(xiàn)帶不清晰邊緣的模糊。避免這一現(xiàn)象的一個(gè)公知方法是使用Laplacian處理，該處理通過把各象素的圖象數(shù)據(jù)的Laplacian值(即，其二階空間導(dǎo)數(shù))加到這些象素的圖象數(shù)據(jù)上來實(shí)現(xiàn)邊緣增強(qiáng)。
然而，簡(jiǎn)單地通過增加Laplacian值來增強(qiáng)圖象的邊緣也使得噪聲分量得以增強(qiáng)，因而將降低被處理圖象的粒度(graininess)。為了解決這個(gè)問題，H5-94515和H9-91419號(hào)日本專利申請(qǐng)公開提出了進(jìn)行邊緣增強(qiáng)且噪聲分量影響最小的圖象處理設(shè)備。
依據(jù)上述H5-94515號(hào)日本專利申請(qǐng)公開，進(jìn)行黑色電平峰值(black-peak)計(jì)算，從而把Laplacian值與黑色電平峰值相比較以選擇哪一個(gè)較小，此外還進(jìn)行白色電平峰值(white-peak)計(jì)算，從而把Laplacian值與白色電平峰值相比較以選擇哪一個(gè)較小。通過如此進(jìn)行黑色電平峰值和白色電平峰值計(jì)算，可抵消具有小幅度分量(即，由噪聲分量所產(chǎn)生的那些分量)的Laplacian值。然而，如此使用類似于黑色電平和白色電平峰值等閾值使得邊緣的值小于被排斥于邊緣增強(qiáng)以外的那些閾值，因而對(duì)強(qiáng)度梯度小的邊緣不進(jìn)行邊緣增強(qiáng)，使得它們出現(xiàn)模糊。
另一方面，依據(jù)上述H9-91419號(hào)日本專利申請(qǐng)公開，對(duì)于一圖象的所有象素，評(píng)估檢測(cè)到的邊緣數(shù)據(jù)及其發(fā)生頻率，從而在其后依據(jù)評(píng)估到的發(fā)生頻率，對(duì)各象素的Laplacian值提供不同的權(quán)重。通過如此給Laplacian值提供適當(dāng)?shù)臋?quán)重來進(jìn)行Laplacian處理，可防止被處理圖象的粒度的降低。然而，為了選擇適當(dāng)?shù)臋?quán)重，必須首先對(duì)于所有的象素檢測(cè)邊緣數(shù)據(jù)并評(píng)估其發(fā)生頻率，這需要大量的時(shí)間。此外，還必須通過實(shí)驗(yàn)等預(yù)先確定相應(yīng)于不同邊緣數(shù)據(jù)的權(quán)重，因此，在處理圖案與實(shí)驗(yàn)中所使用的圖象的圖案不同的圖象時(shí)，在被處理的圖象中存在出現(xiàn)不想要的不均勻度的危險(xiǎn)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種進(jìn)行邊緣增強(qiáng)且噪聲分量的影響最小的圖象處理設(shè)備。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供了一種依據(jù)象素的強(qiáng)度梯度進(jìn)行邊緣增強(qiáng)從而提供層次(gradation)令人滿意的圖象的圖象處理設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)以上目的，依據(jù)本發(fā)明，圖象處理設(shè)備設(shè)有差值計(jì)算器，對(duì)于包括預(yù)定數(shù)目的象素的每個(gè)檢測(cè)目標(biāo)單元計(jì)算該檢測(cè)目標(biāo)單元內(nèi)每?jī)蓚€(gè)相鄰象素的值之差；以及象素值確定器，以這樣的方式改變位于檢測(cè)目標(biāo)單元中央的兩個(gè)象素的值，從而當(dāng)這兩個(gè)象素的值之差在檢測(cè)目標(biāo)單元內(nèi)具有最大絕對(duì)值且該檢測(cè)目標(biāo)單元內(nèi)每?jī)蓚€(gè)相鄰象素的值之差都具有相同的符號(hào)時(shí)增加這兩個(gè)象素的值之差。
可如此構(gòu)成此圖象處理設(shè)備，從而象素值確定器以這樣的方式改變位于檢測(cè)目標(biāo)單元中央的兩個(gè)象素的值，從而當(dāng)這兩個(gè)象素的值之差在檢測(cè)目標(biāo)單元內(nèi)具有最大絕對(duì)值，且位于中央的兩個(gè)象素的值之差的絕對(duì)值同其它象素的值之差的絕對(duì)值的差值大于具有預(yù)定值的閾值，此外該檢測(cè)目標(biāo)單元內(nèi)每?jī)蓚€(gè)相鄰象素的值之差都具有相同的符號(hào)時(shí)，增加這兩個(gè)象素的值之差。這使得可產(chǎn)生噪聲分量的影響最小的高分辨率的圖象。
從以下結(jié)合較佳實(shí)施例的描述并參考附圖，將使本發(fā)明的這些和其它目的及特征變得清晰起來，其中

圖1是示出實(shí)施本發(fā)明的圖象處理設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是示出在本發(fā)明的第一實(shí)施例中使用沿豎直線定位的象素所進(jìn)行的邊緣增強(qiáng)處理的流程圖；圖3是示出在在第一實(shí)施例中使用沿水平線定位的象素所進(jìn)行的邊緣增強(qiáng)處理的流程圖；圖4是示出象素的排列的圖；圖5A、5B和5C是示出在邊緣增強(qiáng)處理前后象素的圖象數(shù)據(jù)的圖，以說明此處理如何改變圖象數(shù)據(jù)；圖6A和6B是示出在邊緣增強(qiáng)處理前后象素的圖象數(shù)據(jù)的圖，以說明此處理如何改變圖象數(shù)據(jù)；圖7是示出圖1所示邊緣增強(qiáng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖；圖8是示出象素排列的圖；圖9到9F是說明存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器及延遲電路中的數(shù)據(jù)如何改變的圖；以及圖10是示出圖1所示邊緣增強(qiáng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
第一實(shí)施例將參考附圖來描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1是示出本實(shí)施例的圖象處理設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。圖1所示的圖象處理設(shè)備由以下組成塊構(gòu)成。A／D轉(zhuǎn)換器1把以模擬信號(hào)的形式饋送給它的圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，該圖象數(shù)據(jù)傳送各象素的亮度信息。分辨率轉(zhuǎn)換器2依據(jù)通過用戶的鍵操作等指定的分辨率來插入圖象數(shù)據(jù)。邊緣增強(qiáng)器3對(duì)來自分辨率轉(zhuǎn)換器2的圖象數(shù)據(jù)輸出進(jìn)行邊緣增強(qiáng)。控制器4通過依據(jù)來自邊緣增強(qiáng)器3的圖象數(shù)據(jù)輸出把信號(hào)饋送到顯示器5的各象素來再現(xiàn)圖象，還控制分辨率轉(zhuǎn)換器2和邊緣增強(qiáng)器3。顯示器5顯示再現(xiàn)的圖象。
饋送到此圖象處理設(shè)備的是例如，從面?zhèn)鞲衅骰蚓€傳感器的各象素讀出的圖象數(shù)據(jù)，或存儲(chǔ)在記錄媒體上的圖象數(shù)據(jù)，或者是從個(gè)人計(jì)算機(jī)等讀出的圖象數(shù)據(jù)。例如，由A／D轉(zhuǎn)換器1把如此饋送的各象素的圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成八位數(shù)字信號(hào)，然后饋送到分辨率轉(zhuǎn)換器2。分辨率轉(zhuǎn)換器2認(rèn)可用戶通過操作設(shè)置圖象處理設(shè)備上的開關(guān)(未示出)等所指定的分辨率，從而允許放大和縮小圖象，并根據(jù)來自A／D轉(zhuǎn)換器1的圖象數(shù)據(jù)輸出產(chǎn)生象素?cái)?shù)目符合指定的分辨率圖象數(shù)據(jù)。
在此分辨率轉(zhuǎn)換器2中，例如通過使用多抽頭數(shù)字濾波器進(jìn)行放大／縮小或通過子波轉(zhuǎn)換來產(chǎn)生象素?cái)?shù)目符合指定分辨率的圖象數(shù)據(jù)。然后，把經(jīng)分辨率轉(zhuǎn)換器2如此轉(zhuǎn)換的圖象數(shù)據(jù)饋送到邊緣增強(qiáng)器3。現(xiàn)在，將參考圖2和3所示的流程圖來描述邊緣增強(qiáng)器3的操作。圖5A、5B、5C、6A和6B示出各象素的圖象數(shù)據(jù)如何隨邊緣增強(qiáng)器3按這些流程圖所示的操作而改變。在圖5A、5B、5C、6A和6B中，在象素a、b、c和d中所標(biāo)注的值代表這些象素的圖象數(shù)據(jù)(值)。
首先，進(jìn)行如圖2的流程圖所示的操作，從而沿豎直方向處理待提供給如圖4所示排列的各象素G11到Gmn的圖象數(shù)據(jù)。首先，讀出四個(gè)豎直相鄰的象素G11、G21、G31和G41的圖象數(shù)據(jù)，并如下進(jìn)行處理。這里，假設(shè)圖4中的象素G11、G21、G31和G41相應(yīng)于圖5A、5B和5C中的象素a、b、c和d。首先，由這些象素a、b、c和d，計(jì)算象素a的圖象數(shù)據(jù)與象素b的圖象數(shù)據(jù)之差(以下叫做“上差值”)，象素b的圖象數(shù)據(jù)與象素c的圖象數(shù)據(jù)之差(以下叫做“中間差值”)以及象素c的圖象數(shù)據(jù)與象素d的圖象數(shù)據(jù)之差(以下叫做“下差值”)(步驟1)。例如，如圖5A所示，假設(shè)象素a、b、c和d的圖象數(shù)據(jù)分別為“3”、“7”、“14”和“17”。然后，上、中間和下差值分別為“4”、“7”和“3”。
在如此計(jì)算了每?jī)蓚€(gè)相鄰象素之差后，把上、中間和下差值的絕對(duì)值相互比較，并檢查中間差值是否具有最大絕對(duì)值(步驟2)。這里，如果發(fā)現(xiàn)中間差值具有最大絕對(duì)值，則操作流程進(jìn)到下一步驟3，在這里檢查上差值和中間差值是否具有相同的符號(hào)。這里，如果發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)差值具有相同的符號(hào)，則操作流程進(jìn)到下一步驟4，在這里檢查上和中間差值之差是否大于閾值HD。這里如果發(fā)現(xiàn)該差值大于閾值HD，則操作流程進(jìn)到下一步驟5。
現(xiàn)在，上、中間和下差值分別為“4”、“7”和“3”。相應(yīng)地，在比較其絕對(duì)值時(shí)，發(fā)現(xiàn)中央差值具有最大絕對(duì)值，因而操作流程進(jìn)到步驟3。在步驟3，發(fā)現(xiàn)上和中間差值具有相同的符號(hào)，因而，操作流程進(jìn)到步驟4。在步驟4，如果假設(shè)閾值HD為“1”，則上和中間差值之差為“3”，因此，發(fā)現(xiàn)該差值大于閾值HD，因而操作流程進(jìn)到步驟5。
在步驟5，把此差值除以閾值HE，把獲得的商舍為最接近的整數(shù)。然后，以從中減去此商的整數(shù)部分的值而獲得的值來替換上差值(步驟6)。此外，以對(duì)其加上步驟5中計(jì)算得到的商的整數(shù)部分的值而獲得的值來替換中間差值(步驟7)?，F(xiàn)在，如果假設(shè)在步驟5中閾值HE為“2”，則把上差值“4”除以此閾值HE“2”產(chǎn)生了整數(shù)部分為“2”的商。因而，在步驟6和7，使用此商的整數(shù)部分“2”，以“4-2”即“2”來替換上差值“4”，并且以“7+2”即“9”來替換中間差值“7”。
在如此執(zhí)行步驟7后，操作流程進(jìn)到步驟8。另一方面，當(dāng)在步驟3中發(fā)現(xiàn)上和中間操作沒有相同的符號(hào)時(shí)，或者當(dāng)在步驟4中發(fā)現(xiàn)上和中間差值之差小于閾值HD時(shí)，操作流程進(jìn)到步驟8。在步驟8到步驟12，對(duì)于下和中間差值進(jìn)行與步驟3到7相同的操作。
具體來說，首先，檢查下與中間差值是否具有相同的符號(hào)(步驟8)，然后檢查下和中間差值之差是否大于閾值HD(步驟9)。然后，如果發(fā)現(xiàn)下和中間差值具有相同的符號(hào)且發(fā)現(xiàn)其差值大于閾值HD，則把下差值除以閾值HE，把獲得的商舍為最接近的整數(shù)(步驟10)。其后，以從中減去此時(shí)計(jì)算得到的商的整數(shù)部分而獲得的值來替換下差值(步驟11)，以對(duì)其加上此時(shí)計(jì)算得到的商的整數(shù)部分而獲得的值來替換在步驟8中原始讀出或被替換的中間差值(步驟12)。
現(xiàn)在，中間和下差值分別為“7”和“3”。相應(yīng)地，在步驟8，發(fā)現(xiàn)下和中間差值具有相同的符號(hào)，因而，操作流程進(jìn)到步驟9。在步驟9，由于閾值HD為“1”，則下和中間差值之差為“4”，因此發(fā)現(xiàn)此差值大于閾值HD，因而，操作流程進(jìn)到步驟10。然后，在步驟10，由于閾值HE為“2”，把下差值“3”除以此閾值HE“2”產(chǎn)生整數(shù)部分為“1”的商。因而，在步驟11和步驟12中，使用此商的整數(shù)部分“1”，以“3-1”即“2”來替換下差值“3”，并以“9+1”即“10”來替換中間差值“9”。
在已進(jìn)行引向且包括步驟12的步驟中的操作后，使用象素a的圖象數(shù)據(jù)及上、中間和下差值，轉(zhuǎn)換象素b、c和d的圖象數(shù)據(jù)(步驟13)。另一方面，當(dāng)在步驟8中發(fā)現(xiàn)下和中間差值沒有相同的符號(hào)，或者當(dāng)在步驟9中發(fā)現(xiàn)下和中間差值之差小于閾值HD時(shí)，操作流程進(jìn)到步驟13，以進(jìn)行如上所述的相同處理?，F(xiàn)在，象素a的圖象數(shù)據(jù)及上、中間和下差值分別為“3”、“2”、“10”和“2”，相應(yīng)地，分別以“5”、“15”和“17”來替換象素b、c和d的圖象數(shù)據(jù)。
然后，檢查如此轉(zhuǎn)換的象素b、c和d的圖象數(shù)據(jù)是否大于最大值M(例如，對(duì)于八位圖象數(shù)據(jù)，最大值M為“255”)(步驟14)。以最大值M來替換圖象數(shù)據(jù)大于最大值M的任一個(gè)象素的圖象數(shù)據(jù)(步驟15)。如果在步驟14中，發(fā)現(xiàn)象素的圖象數(shù)據(jù)都不大于最大值M，則操作流程進(jìn)到步驟16。
最后，檢查如此轉(zhuǎn)換的象素b、c和d的圖象數(shù)據(jù)是否小于最小值m(例如，對(duì)于八位圖象數(shù)據(jù)，最小值m為“0”)(步驟16)。以最小值m來替換圖象數(shù)據(jù)小于最小值m的任一個(gè)象素的圖象數(shù)據(jù)(步驟17)。
在如此處理象素a、b、c和d即象素G11、G21、G31和G41(圖4)后，為了對(duì)沿豎直方向移動(dòng)一個(gè)象素的象素(即象素G21、G31、G41和G51)進(jìn)行步驟1到步驟17中的操作，沿豎直方向把目標(biāo)象素移動(dòng)一個(gè)象素，且操作流程返回步驟1(步驟18)。另一方面，在處理象素G11、G21、G31和G41的同時(shí)，如果在步驟2中發(fā)現(xiàn)中間差值沒有最大絕對(duì)值，或者在步驟16中沒有發(fā)現(xiàn)象素的圖象數(shù)據(jù)小于最小值m，則操作流程進(jìn)到步驟18，以把目標(biāo)象素移至象素G21、G31、G41和G51，然后返回步驟1。
這樣，重復(fù)步驟1到步驟18的操作，直到已處理象素G(m-3)1、G(m-2)1、G(m-1)1和Gm1的圖象數(shù)據(jù)。隨后，對(duì)象素G12、G22、G32和G42的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行步驟1到步驟18的操作。這樣，如圖4所示排列的所有象素都經(jīng)過圖2的流程圖所示的操作，一列接著一列，且每次處理四個(gè)豎直相鄰的象素，從而實(shí)現(xiàn)沿水平方向的邊緣增強(qiáng)。
在進(jìn)行如圖2的流程圖所示的操作的同時(shí)，如果如圖5B所示，四個(gè)相鄰象素a、b、c和d的圖象數(shù)據(jù)為“5”、“10”、“18”和“15”，則上、中間和下差值為“5”、“8”和“-3”。在此情況下，中間差值具有最大絕對(duì)值，因此進(jìn)行步驟3到步驟17中的操作。如果假設(shè)閾值HD和HE分別為“1”和“2”，則上和中間差值具有相同的符號(hào)且其差值大于“1”，因此進(jìn)行步驟5到步驟7中的操作。因而，分別以“3”和“10”來替換上和中間差值。
另一方面，下和中間差值具有相反的符號(hào)，因此，不進(jìn)行步驟10到步驟12中的替換操作。因而，中間和下操作分別保持“10”和“-3”。這樣，最終，上、中間和下操作為“3”、“10”和“-3”，相應(yīng)地，處理后象素a、b、c和d的圖象數(shù)據(jù)分別為“5”、“8”、“18”和“15”。
在進(jìn)行如圖2的流程圖所示的操作的同時(shí)，如果如圖5C所示，四個(gè)相鄰象素a、b、c和d的圖象數(shù)據(jù)為“5”、“3”、“10”和“15”，則上、中間和下差值為“-2”、“7”和“5”。在此情況下，中間差值具有最大絕對(duì)值，因此進(jìn)行步驟3到步驟17中的操作。如果假設(shè)閾值HD和HE分別為“1”和“2”，則上和中間差值具有相反的符號(hào)，因此不進(jìn)行步驟5到步驟7的替換操作。因而，上和下差值分別保持“-2”和“7”。
另一方面，下和中間差值具有相同的符號(hào)且其差值大于“1”，因此進(jìn)行步驟10到步驟12的操作。因而，分別以“9”和“3”來替換中間和下差值。這樣，最終，上、中間和下差值為“-2”、“9”和“3”，相應(yīng)地，處理后的象素a、b、c和d的圖象數(shù)據(jù)分別為“5”、“3”、“12”和“15”。
圖6A和6B示出當(dāng)閾值HD和HE具有不同的值時(shí)象素a、b、c和d的圖象數(shù)據(jù)如何改變。這里，將描述如何處理如圖5A所示圖象數(shù)據(jù)分別為“3”、“7”、“14”和“17”的四個(gè)象素a、b、c和d。如果如圖6A所示，假設(shè)閾值HD和HE分別為“1”和“4”，則上和中間差值之差及下和中間差值之差都大于閾值HD“1”，因此進(jìn)行步驟5到步驟8中的操作以及步驟10到步驟12中的操作。
在此情況下，在步驟5中，把上差值除以閾值HE“4”產(chǎn)生了整數(shù)部分為“1”的商，在步驟10中，把下差值除以閾值HE“4”產(chǎn)生了整數(shù)部分為“0”的商。因而，最終，上、中間和下差值分別為“3”、“8”和“3”，相應(yīng)地，象素a、b、c和d的圖象數(shù)據(jù)為“3”、“6”、“14”和“17”。
如果如圖6B所示，假設(shè)閾值HD和HE分別為“3”和“2”，則上和中間差值之差小于閾值HD“3”，因此，不進(jìn)行步驟5到步驟8中的差值。另一方面，下和中間差值之差大于閾值HD“3”，因此，進(jìn)行步驟10到步驟12中的操作。在此情況下，在步驟10中，把下差值除以閾值HE“2”產(chǎn)生了整數(shù)部分為“1”的商。因而，最終，上、中間和下差值分別為“4”、“8”和“2”，相應(yīng)地，象素a、b、c和d的圖象數(shù)據(jù)為“3”、“7”、“15”和“17”。
此外，在已進(jìn)行如圖2的流程圖所示的操作后，對(duì)每四個(gè)水平相鄰的象素進(jìn)行如圖3的流程圖所示的操作。對(duì)四個(gè)水平相鄰的象素所進(jìn)行的如圖3的流程圖所示的操作十分類似于對(duì)四個(gè)豎直相鄰的象素所進(jìn)行的如圖2的流程圖所示的操作。具體來說，對(duì)于四個(gè)水平相鄰的象素(從左開始叫做象素e、f、g和h)，在步驟21，計(jì)算象素e的圖象數(shù)據(jù)與象素f的圖象數(shù)據(jù)之差(以下叫做“左差值”)，象素f的圖象數(shù)據(jù)與象素g的圖象數(shù)據(jù)之差(以下叫做“中間差值”)以及象素g的圖象數(shù)據(jù)與象素h的圖象數(shù)據(jù)之差(以下叫做“右差值”)(步驟21)。
然后，在步驟22，檢查中間差值是否具有最大的絕對(duì)值，如果發(fā)現(xiàn)中間差值具有最大的絕對(duì)值，則進(jìn)行步驟23中的操作及隨后的步驟。在步驟23到步驟27，對(duì)左和中間差值進(jìn)行類似于步驟3到步驟7中所進(jìn)行的操作。然后，在步驟28到步驟32，對(duì)右和中間差值進(jìn)行類似于步驟8到步驟12中所進(jìn)行的操作。
在如此進(jìn)行了步驟23到步驟32中的操作后，則在步驟33到步驟37，對(duì)象素e、f、g和h的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行類似于步驟13到步驟17中所進(jìn)行的操作，以替換e、f、g和h的圖象數(shù)據(jù)。在已進(jìn)行引向且包括步驟37的步驟中的操作后，則在步驟38中，沿水平方向把四個(gè)目標(biāo)象素移動(dòng)一個(gè)象素，重復(fù)步驟21中開始的上述操作。
在已如此對(duì)象素G11、G12、G13和G14(圖4)進(jìn)行了步驟21到步驟37中的操作后，操作流程進(jìn)到步驟38，以沿水平方向把目標(biāo)象素移至G12、G13、G14和G15，然后，對(duì)這些象素進(jìn)行步驟21到步驟37中的操作。重復(fù)步驟21到步驟38中的操作，直到已處理象素G1(n-3)、G1(n-2)、G1(n-1)和G1n的圖象數(shù)據(jù)。隨后，對(duì)象素G21、G22、G23和G24的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行步驟21到步驟38中的操作。這樣，如圖4所示排列的所有象素都經(jīng)過如圖3的流程圖所示的操作，一行接著一行，且每次處理四個(gè)水平相鄰的象素，從而實(shí)現(xiàn)沿豎直方向的邊緣增強(qiáng)。
然后，把如此在邊緣增強(qiáng)器3中經(jīng)過水平和豎直方向的邊緣增強(qiáng)的圖象數(shù)據(jù)饋送到控制器4。根據(jù)這些圖象數(shù)據(jù)，控制器4把信號(hào)饋送到顯示器5的各個(gè)象素，從而在顯示器5上顯示圖象。
第二實(shí)施例將參考附圖來描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。本實(shí)施例的圖象處理設(shè)備具有與圖1所示的第一實(shí)施例相同的整體結(jié)構(gòu)，與其不同之處僅在于邊緣增強(qiáng)器3的操作。相應(yīng)地，以下將只描述邊緣增強(qiáng)器3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和操作。
圖7示出邊緣增強(qiáng)器3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖7所示的邊緣增強(qiáng)器3由豎直方向處理器3A和水平方向處理器3B構(gòu)成。豎直方向處理器3A包括以下塊。輸入端IN是豎直方向處理器接收來自分辨率轉(zhuǎn)換器2的圖象數(shù)據(jù)輸出的地方。每個(gè)線存儲(chǔ)器11A、12A和13A存儲(chǔ)沿一線排列的象素的圖象數(shù)據(jù)。差值計(jì)算電路14A、15A和16A計(jì)算豎直相鄰象素的圖象數(shù)據(jù)之差。絕對(duì)值計(jì)算電路17A、18A和19A計(jì)算差值計(jì)算電路14A、15A和16A的輸出的絕對(duì)值。符號(hào)比較電路20A和21A分別把差值計(jì)算電路14A與15A的輸出的符號(hào)以及差值計(jì)算電路15A與16A的輸出的符號(hào)相比較。比較電路22A和23A分別把絕對(duì)值計(jì)算電路17A與18A的輸出以及絕對(duì)值比較電路18A與19A的輸出相比較。
豎直方向處理器3A還包括以下塊。AND電路24A和25A分別接收符號(hào)比較電路20A和比較電路22A的輸出以及符號(hào)比較電路21A和比較電路23A的輸出。由AND電路24A和25A分別控制選擇器電路26A和27A。每個(gè)查詢表28A和29A存儲(chǔ)預(yù)定的一組數(shù)據(jù)。乘法電路30A和31A把差值計(jì)算電路14A和16A的輸出分別乘以選擇器電路26A和27A的輸出。舍入電路32A和33A把乘法電路30A和31A的輸出舍為最接近的整數(shù)。減法電路34A和35A從差值計(jì)算電路14A和16A的輸出中減去舍入電路32A和33A的輸出。加法電路36A把舍入電路32A和33A的輸出加到差值計(jì)算電路15A的輸出上。
豎直方向處理器3A還包括以下塊。每個(gè)線存儲(chǔ)器37A、40A和43A存儲(chǔ)沿一線排列的象素的圖象數(shù)據(jù)。0R電路46A接收比較電路22A和23A的輸出。加法電路38A把減法電路34A的輸出加到經(jīng)由輸入端IN饋送的圖象數(shù)據(jù)上。選擇器電路39A接收來自比較電路22A的信號(hào)，并在線存儲(chǔ)器37A的輸出和加法電路38A的輸出之間進(jìn)行選擇。加法電路41A把加法電路36A的輸出加到選擇器電路39A的輸出上。選擇器電路42A接收來自0R電路46A的信號(hào)，并在線存儲(chǔ)器40A的輸出和加法電路41A的輸出之間進(jìn)行選擇。加法電路44A把減法電路35A的輸出加到選擇器電路42A的輸出上。選擇器電路45A接收來自比較電路23A的信號(hào)并在線存儲(chǔ)器43A的輸出與加法電路44A的輸出之間進(jìn)行選擇。
水平方向處理器3B包括以下塊。每個(gè)延遲電路11B、12B和13B存儲(chǔ)一象素的圖象數(shù)據(jù)。差值計(jì)算電路14B、15B和16B計(jì)算水平相鄰象素的圖象數(shù)據(jù)之差。絕對(duì)值計(jì)算電路17B、18B和19B計(jì)算水差值計(jì)算電路14B、15B和16B的輸出的絕對(duì)值。符號(hào)比較電路20B和21B分別把差值計(jì)算電路14B與15B的輸出的符號(hào)以及差值計(jì)算電路15B與16B的輸出的符號(hào)相比較。比較電路22B和23B分別把絕對(duì)值計(jì)算電路17B與18B的輸出以及絕對(duì)值比較電路18B與19B的輸出相比較。
水平方向處理器3B還包括以下塊。AND電路24B和25B分別接收符號(hào)比較電路20B和比較電路22B的輸出以及符號(hào)比較電路21B和比較電路23B的輸出。由AND電路24B和25B的輸出分別控制選擇器電路26B和27B。每個(gè)查詢表28B和29B存儲(chǔ)預(yù)定的一組數(shù)據(jù)。乘法電路30B和31B把差值計(jì)算電路14B和16B的輸出分別乘以選擇器電路26B和27B的輸出。舍入電路32B和33B把乘法電路30B和31B的輸出舍為最接近的整數(shù)。減法電路34B和35B從差值計(jì)算電路14B和16B的輸出中減去舍入電路32B和33B的輸出。加法電路36B把舍入電路32B和33B的輸出加到差值計(jì)算電路15B的輸出上。
水平方向處理器3B還包括以下塊。每個(gè)延遲電路37B、40B和43B存儲(chǔ)沿一個(gè)象素的圖象數(shù)據(jù)。0R電路46B接收比較電路22B和23B的輸出。加法電路38B把減法電路34B的輸出加到從選擇器電路45A輸出的圖象數(shù)據(jù)上。選擇器電路39B接收來自比較電路22B的信號(hào)，并在延遲電路37B的輸出和加法電路38B的輸出之間進(jìn)行選擇。加法電路41B把加法電路36B的輸出加到選擇器電路39B的輸出上。選擇器電路42B接收來自0R電路46B的信號(hào)，并在延遲電路40B的輸出和加法電路41B的輸出之間進(jìn)行選擇。加法電路44B把減法電路35B的輸出加到選擇器電路42B的輸出上。選擇器電路45B接收來自比較電路23B的信號(hào)并在延遲電路43B的輸出與加法電路44B的輸出之間進(jìn)行選擇。
在以下描述中，將把差值計(jì)算電路簡(jiǎn)化為“SUB”，把絕對(duì)值計(jì)算電路簡(jiǎn)化為“ABS”，把比較電路簡(jiǎn)化為“COMP”，把選擇器電路簡(jiǎn)化為“SEL”，把查詢表簡(jiǎn)化為“LUT”，把舍入電路簡(jiǎn)化為“INT”，把AND電路簡(jiǎn)化為“AND”，把OR電路簡(jiǎn)化為“0R”，并把延遲電路簡(jiǎn)化為“DELAY”。
現(xiàn)在，將描述此邊緣增強(qiáng)器3的操作，取它處理如圖8所示由6(沿水平方向)×5(沿豎直方向)個(gè)象素構(gòu)成的圖象的圖象數(shù)據(jù)的情況。標(biāo)號(hào)G11到G56代表各象素。根據(jù)這些圖象數(shù)據(jù)，在顯示器上再現(xiàn)的圖象有5行，每行包括6個(gè)象素。首先，從分辨率轉(zhuǎn)換器2，經(jīng)由輸入端IN一行接一行地依次饋送6個(gè)象素的圖象數(shù)據(jù)。在圖8中，每個(gè)矩形代表一個(gè)象素。
首先，經(jīng)由輸入端IN饋送相應(yīng)于3行的圖象數(shù)據(jù)，如圖9A所示，把第一行的象素G11到G16的圖象數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器13A中，把第二行的象素G21到G26的圖象數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器12A中，把第三行的象素G31到G36的圖象數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器11A中。這里，把圖象數(shù)據(jù)從輸入端IN饋送到線存儲(chǔ)器11A，然后從線存儲(chǔ)器11A饋送到線存儲(chǔ)器12A，然后從線存儲(chǔ)器12A饋送到線存儲(chǔ)器13A。
此外，還把圖象數(shù)據(jù)從輸入端IN饋送到線存儲(chǔ)器37A，然后通過SEL 39A從線存儲(chǔ)器37A饋送到線存儲(chǔ)器40A，然后通過SEL 42A從線存儲(chǔ)器40A饋送到線存儲(chǔ)器43A。結(jié)果，把第一行的象素G11到G16的圖象數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器43A中，把第二行的象素G21到G26的圖象數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器40A中，把第三行的象素G31到G36的圖象數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器37A中。
與此同時(shí)，控制器4把除線存儲(chǔ)器11A到13A、37A、40A和43A及SEL 39A和42A以外的塊保持不運(yùn)行，直到把第一行的圖象數(shù)據(jù)饋送到線存儲(chǔ)器13A。這里，SEL 39A和42A不分別接收來自COMP 22A和0R 46A的信號(hào)，而是分別選擇和輸出線存儲(chǔ)器37A和40A的輸出。
當(dāng)把第一行的圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器13A中時(shí)，分別從輸入端IN和線存儲(chǔ)器11A，把象素G41和G31的圖象數(shù)據(jù)饋送到SUB 14A；分別從線存儲(chǔ)器11A和12A，把象素G31和G21的圖象數(shù)據(jù)饋送到SUB 15A；以及分別從線存儲(chǔ)器12A和13A，把象素G21和G11的圖象數(shù)據(jù)饋送到SUB 16A。同時(shí)，把象素G41的圖象數(shù)據(jù)從輸入端IN饋送到線存儲(chǔ)器11A，把象素G31的圖象數(shù)據(jù)從線存儲(chǔ)器11A饋送到線存儲(chǔ)器12A，以及把象素G21的圖象數(shù)據(jù)從線存儲(chǔ)器12A饋送到線存儲(chǔ)器13A。注意，在以下對(duì)邊緣增強(qiáng)器3的描述中，把象素Gmn的圖象數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單地表示為Gmn。
SUB 14A通過從象素G31的圖象數(shù)據(jù)中減去象素G41的圖象數(shù)據(jù)來計(jì)算差值(G31-G41)，SUB 15A通過從象素G21的圖象數(shù)據(jù)中減去象素G31的圖象數(shù)據(jù)來計(jì)算差值(G21-G31)，SUB 16A通過從象素G11的圖象數(shù)據(jù)減去象素G21的圖象數(shù)據(jù)來計(jì)算差值(G11-G21)。把SUB 14A、15A和16A的輸出分別饋送到ABS 17A、18A和19A，然后ABS 17A、18A和19A分別計(jì)算饋送到給它們的差值的絕對(duì)值|G31-G41|、|G21-G31|和|G11-G21|。
把SUB 14A和15A的輸出饋送到符號(hào)比較電路20A，符號(hào)比較電路20A把差值(G31-G41)與(G21-G31)的符號(hào)相比較，把SUB 15A和16A的輸出饋送到符號(hào)比較電路21A，符號(hào)比較電路21A把差值(G21-G31)和(G11-G21)的符號(hào)相比較。符號(hào)比較電路20A在SUB 14A和15A具有相同的信號(hào)時(shí)輸出高電平信號(hào)，符號(hào)比較電路21A在SUB 15A和16A具有相同的信號(hào)時(shí)輸出高電平信號(hào)。
然后，把ABS 17A和18A的輸出饋送到COMP 22A，COMP 22A檢查是否|G21-G31|-|G31-G41|＞HD(這里，HD代表與第一實(shí)施例中的閾值HD相同的值)。同時(shí)，把ABS 18A和19A的輸出饋送到COMP 23A，COMP 23A檢查是否|G21-G31|-|G11-G21|＞HD。COMP 22A在ABS 17A和18A的輸出之差大于閾值HD時(shí)輸出高電平信號(hào)，COMP 23A在ABS 18A和19A的輸出之差大于閾值HD時(shí)輸出高電平信號(hào)。
把符號(hào)比較電路20A和COMP 22A的輸出饋送到AND 24A，把符號(hào)比較電路21A和COMP 23A的輸出饋送到AND 25A。把AND 24A和25A的輸出分別饋送到SEL 26A和27A。當(dāng)AND 24A和25A輸出高電平時(shí)，SEL 26A和27A分別從LUT 28A和29A中選擇“1／HE”(這里，HE代表與第一實(shí)施例中的閾值HE相同的值)。
具體來說，如果差值(G21-G31)和(G31-G41)具有相同的符號(hào)，且|G21-G31|-|G31-G41|＞HD，則SEL 26A從LUT 28A中選擇“1／HE”。另一方面，如果差值(G21-G31)和(G11-G21)具有相同的符號(hào)，且|G21-G31|-|G11-G21|＞HD，則SEL 27A從LUT 29A中選擇“1／HE”。這里。每個(gè)LUT 28A和29A存儲(chǔ)兩個(gè)值“O”和“1／HE”。
把SEL 26A和27A選中的值分別饋送到乘法電路30A和31A，然后乘法電路30A和31A把這些值分別乘以也分別饋送到給這兩個(gè)乘法電路的SUB14A和16A的輸出。具體來說，如果SEL 26A和27A從LUT 28A和29A中選中的值為k(這里，k等于“0”或“1／HE”)，然后，乘法電路30A和31A分別輸出k×(G31-G41)和k×(G11-G21)。
把乘法電路30A和31A的輸出分別饋送到INT 32A和33A，INT 32A和33A把饋送給它們的值舍為最接近的整數(shù)，并僅輸出其整數(shù)部分。具體來說，如果SEL26A已選中“1／HE”，且乘法電路30A的輸出(G31-G41)／HE具有整數(shù)部分“α1”和小數(shù)部分“β1”，則僅把此整數(shù)部分“α1”從INT 32A饋送到減法電路34A和加法電路36A。另一方面，如果SEL 26A已選中“0”，且乘法電路30A輸出“0”，則INT 32A把“0”饋送到減法電路34A和加法電路36A。
如果SEL 27A已選中“1／HE”，且乘法電路31A的輸出(G11-G21)／HE具有整數(shù)部分“α2”和小數(shù)部分“β2”，則僅把此整數(shù)部分“α2”從INT 33A饋送到減法電路35A和加法電路36A。另一方面，如果SEL 27A已選中“0”，且乘法電路31A輸出“0”，則INT 33A把“0”饋送到減法電路35A和加法電路36A。
然后，把減法電路34A、加法電路36A和減法電路35A的輸出分別饋送到加法電路38A、41A和44A。繼而，加法電路38A輸出通過把減法電路34A新產(chǎn)生的差值加到經(jīng)由輸入端IN所饋送的象素的圖象數(shù)據(jù)上而獲得的圖象數(shù)據(jù)。具體來說，如果INT 32A的輸出為γ1(這里，γ1等于“0”或“α1”)，則加法電路38A從輸入端IN接收象素G41的圖象數(shù)據(jù)，并從減法電路34A接收值(G31-G41)-γ1。繼而，加法電路38A輸出G31-γ1。
把加法電路38A的輸出G31-γ1與存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器37A中的象素G31的圖象數(shù)據(jù)同時(shí)饋送到SEL 39A。SEL 39A在COMP 22A輸出高電平時(shí)選擇加法電路38A的輸出，并在COMP 22A輸出低電平時(shí)選擇線存儲(chǔ)器37A的輸出。把SEL 39A選中的值作為象素G31的新圖象數(shù)據(jù)G31A(這里，G31A等于G31或G31-γ1)饋送到線存儲(chǔ)器40A。
此時(shí)，如果INT 33A的輸出為γ2(這里，γ2等于“0”或“α2”)，則加法電路41A從SEL 39A接收象素G31的新圖象數(shù)據(jù)G31A，并從加法電路36A接收值(G21-G31)+γ1+γ2。因而，加法電路41A輸出G31A+(G21-G31)+γ1+γ2。具體來說，如果SEL 39A輸出G31，則INT 32A輸出“0”，相應(yīng)地，加法電路41A輸出G21+γ2。如果SEL 39A輸出G31-γ1，則加法電路41A輸出(G31-γ1)+(G21-G31)+γ1+γ2，即G21+γ2。
把加法電路41A的輸出G21+γ2與存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器40A中的象素G21的圖象數(shù)據(jù)同時(shí)饋送到SEL 42A。SEL 42A在0R 46A輸出高電平時(shí)選擇加法電路41A的輸出，并在0R 46A輸出低電平時(shí)選擇線存儲(chǔ)器40A的輸出。具體來說，如果COMP22A和COMP 23A中的任一個(gè)輸出高電平，則SEL 42A選擇加法電路41A的輸出。把SEL 42A選中的值作為象素G21的新圖象數(shù)據(jù)G21A(這里，G21A等于G21或G21+γ2)饋送到線存儲(chǔ)器43A。
此時(shí)，加法電路44A從SEL 42A接收象素G21的新圖象數(shù)據(jù)G21A，并從減法電路35A接收值(G11+G21)-γ2。因而，加法電路44A輸出G21A+(G11-G21)-γ2。具體來說，如果SEL 42A輸出G21，則INT 33A輸出“0”，相應(yīng)地，加法電路44A輸出G11。如果SEL 42A輸出G21+γ2，則加法電路44A輸出(G21+γ2)+(G11-G21)-γ2，即G11。
把加法電路44A的輸出G11與存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器43A中的象素G11的圖象數(shù)據(jù)同時(shí)饋送到SEL 45A。SEL 45A在COMP 23A輸出高電平時(shí)選擇加法電路44A的輸出，并在COMP 23A輸出低電平時(shí)選擇線存儲(chǔ)器43A的輸出。然后，把SEL 45A選中的值作為象素G11的新圖象數(shù)據(jù)G11A饋送到DELAY 11B和37B。
在SEL 45A如此輸出象素G11的圖象數(shù)據(jù)時(shí)，存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器11A、12A和13A及DELAY 11B中的數(shù)據(jù)如圖9B所示。具體來說，把象素G32到G36及G41的圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器11A中，把象素G22到G26及G31的圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器12A中，把象素G12到G16及G21的圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器13A中，把象素G11的圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在DELAY 11B中。
然后，對(duì)四個(gè)豎直相鄰的象素G12、G22、G32和G42以及還對(duì)四個(gè)豎直相鄰的象素G13、G23、G33和G43進(jìn)行與以上所述相同的操作。當(dāng)SEL 45A輸出象素G13的圖象數(shù)據(jù)時(shí)，存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器11A、12A和13A及DELAY 11B、12B和13B中的數(shù)據(jù)如圖9C所示。具體來說，把象素G41到G43及(334到G36的圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器11A中，把象素G31到G33及G24到G26的圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器12A中，把象素G21到G23及G14到G16的圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器13A中，把象素G13、G12和G11的圖象數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在DELAY 11B、12B和13B中。
此時(shí)，把圖象數(shù)據(jù)從SEL 45A饋送到DELAY 37B，然后通過SEL 39B從DELAY37B饋送到DELAY 40B，然后通過SEL 42B從DELAY 40B饋送到DELAY 43B。結(jié)果，把象素G11的圖象數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在DELAY 43B中，把象素G12的圖象數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在DELAY 40B中，以及把象素G13的圖象數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在DELAY 37B中。
與此同時(shí)，控制器4使除DELAY 11B到13B、37B、40B和43B及SEL 39B和42B以外的塊保持不運(yùn)行，直至象素G11的圖象數(shù)據(jù)被饋送至DELAY13B。這里，SEL39B和42B不分別接收來自COMP 22B和OR 46B的信號(hào)，它們分別選擇和輸出DELAY37B和40B的輸出。
在對(duì)四個(gè)豎直相鄰的象素G14、G24、G34和G44進(jìn)行上述操作且SEL 45A輸出象素G14時(shí)，則從SEL 45A和DELAY 11B，把象素G14和G13的圖象數(shù)據(jù)分別饋送到SUB 14B；從DELAY 11B和12B，把象素G313和G12的圖象數(shù)據(jù)分別饋送到SUB 15B；以及從DELAY 12B和13B，把象素G12和G11的圖象數(shù)據(jù)分別饋送到SUB16B。同時(shí)，把象素G14的圖象數(shù)據(jù)從SEL 45A饋送到DELAY 11B，把象素G13的圖象數(shù)據(jù)從DELAY 11B饋送到DELAY 12B，把象素G12的圖象數(shù)據(jù)從DELAY 12B饋送到DELAY 13B。
當(dāng)如此把水平相鄰的象素G11、G12、G13和G14的圖象數(shù)據(jù)同時(shí)饋送到SUB14B、15B和16B時(shí)，塊14B到45B進(jìn)行以上對(duì)塊14A到45A所描述的相同操作。具體來說，SUB 14B、15B和16B分別計(jì)算差值(G13-G14)、(G12-G13)以及(G11-G12)，ABS 17B、18B和19B分別計(jì)算這些差值的絕對(duì)值|G13-G14|、|G12-G13|以及|G11-G12|。
然后，如果(G13-G14)和(G12-G13)具有相同的符號(hào)且|G12-G13|-|G13-G14|＞HD，則符號(hào)比較電路20B和COMP 22B每個(gè)都輸出高電平信號(hào)，SEL 26B從LUT28B中選擇“1／HE”。另一方面，如果符號(hào)比較電路20B和COMP 22B中的任一個(gè)輸出低電平信號(hào)，則SEL 26B從LUT 28B中選擇“0”。把SEL 26B如此選中的值k(這里，k等于“0”或“1／HE”)饋送到乘法電路30B，然后乘法電路30B把k×(G13-G14)饋送到INT 32B。
如果(G12-G13)和(G11-G12)具有相同的符號(hào)且|G12-G13|-|G11-G12|＞HD，則符號(hào)比較電路21B和COMP 23B每個(gè)都輸出高電平信號(hào)，SEL 27B從LUT 29B中選擇“1／HE”。另一方面，如果符號(hào)比較電路21B和COMP 23B中的任一個(gè)輸出低電平信號(hào)，則SEL 27B從LUT 29B中選擇“0”。把SEL 27B如此選中的值k(這里，k等于“0”或“1／HE”)饋送到乘法電路31B，然后乘法電路31B把k×(G11-G12)饋送到INT 33B。
如果SEL 26B已選中“1／HE”，且乘法電路30B的輸出(G13-G14)／HE具有整數(shù)部分“δ1”和小數(shù)部分“ε1”，則僅把其整數(shù)部分“δ1”從INT 32B饋送到減法電路34B和加法電路36B。另一方面，如果SEL 26B已選中“0”，乘法電路30B輸出“0”，然后INT 32B把“0”饋送到減法電路34B和加法電路36B。
如果SEL 27B已選中“1／HE”，且乘法電路31B的輸出(G11-G12)／HE具有整數(shù)部分“δ2”和小數(shù)部分“ε2”，則僅把其整數(shù)部分“δ2”從INT 33B饋送到減法電路35B和加法電路35B。另一方面，如果SEL 27B已選中“0”，乘法電路31B輸出“0”，然后INT 33B把“0”饋送到減法電路35B和加法電路36B。
然后，把減法電路34B、加法36B和減法電路35B的輸出分別饋送到加法電路38B、41B和44B。繼而，如果INT 32B的輸出為ζ1(這里ζ1等于“0”或“δ1”)，加法電路38B輸出通過把減法電路34B新產(chǎn)生的差值(G13-G14)-ζ1加到從SEL 45A輸出的圖象數(shù)據(jù)G14上而獲得的圖象數(shù)據(jù)G13-ζ1。
把加法電路38B的輸出G13-ζ1及存儲(chǔ)在DELAY 37B中的象素G13的圖象數(shù)據(jù)同時(shí)饋送到SEL 39B。SEL 39B在COMP 22B輸出高電平時(shí)選擇加法電路38B的輸出，并在COMP 22B輸出低電平時(shí)輸出DELAY 37B的輸出。把SEL 39B選中的值作為象素G13的新圖象數(shù)據(jù)G13A(這里G13A等于G13或G13-ζ1)饋送到DELAY 40B。
此時(shí)，如果INT 33B的輸出為ζ2(這里ζ等于“0”或“δ2”)，則加法電路41B從SEL 39B接收象素G13的新圖象數(shù)據(jù)G13A，并從加法電路36B接收值(G12-G13)+ζ1+ζ2。繼而，加法電路41B輸出G13A+(G12-G13)+ζ1+ζ2。具體來說，如果SEL 39B輸出G13，則INT 32B輸出“0”，相應(yīng)地，加法電路41B輸出G12+ζ2。如果SEL 39B輸出G13-ζ1，加法電路41B輸出(G13-ζ1)+(G12-G13)+ζ1+ζ2，即G12+ζ2。
把加法電路41B的輸出G12+ζ2及存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器40B中的象素G12的圖象數(shù)據(jù)同時(shí)饋送到SEL 42B。SEL 42B在0R 46B輸出高電平時(shí)選擇加法電路41B的輸出，并在0R 46B輸出低電平時(shí)選擇DELAY 40B的輸出。具體來說，如果COMP 22B和COMP 23B中的任一個(gè)輸出高電平，則SEL 42B選擇加法電路41B的輸出。把SEL42B選中的值作為象素G12的新圖象數(shù)據(jù)G12A(這里G12A等于G12或G12+ζ2)饋送到DELAY 43B。
此時(shí)，加法電路44B從SEL 42B接收象素G12的新圖象數(shù)據(jù)G12A，并從減法電路35B接收值(G11+G12)-ζ2。繼而，加法電路44B輸出G12A+(G11-G12)-ζ2。具體來說，如果SEL 42B輸出G12，則INT 33B輸出ζ2為“0”，相應(yīng)地，加法電路44B輸出G11。如果SEL 42B輸出G12+ζ2，則加法電路44B輸出(G12+ζ2)+(G11-G12)-ζ2，即G11。
把加法電路44B的輸出G11與存儲(chǔ)在DELAY 43B中的象素G11的圖象數(shù)據(jù)同時(shí)饋送到SEL 45B。SEL 45B在COMP 23B輸出高電平時(shí)選擇加法電路44B的輸出，并在COMP 23B輸出低電平時(shí)選擇DELAY 43B的輸出。然后，經(jīng)由輸出端OUT把SEL45B選中的值作為象素G11的新圖象數(shù)據(jù)G11A饋送到控制器4。
在經(jīng)由輸出端OUT輸出象素G11的圖象數(shù)據(jù)時(shí)，存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器11A、12A和13A及DELBY 11B、12B和13B中的數(shù)據(jù)如圖9D所示。具體來說，把象素G41到G44、G35和G36的圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器11A中，把象素G31到G34及G25和G26的圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器12A中，把象素G21到G24、G15和G16的圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器13A中，把象素G14、G13和G12的圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在DELBY 11B、12B和13B中。
通過重復(fù)上述操作，存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器11A、12A和13A及DELAY 11B、12B和13B中的數(shù)據(jù)如圖9E所示。具體來說，經(jīng)由輸出端OUT輸出象素G13的圖象數(shù)據(jù)，從SEL 45A輸出象素G21的圖象數(shù)據(jù)。此時(shí)，象素G21是位于與象素G14到G16不同行的象素，因而，不與它們水平相鄰。
相應(yīng)地，控制器4停止塊14B到36B的操作，繼而水平方向處理器3B不進(jìn)行上述操作。如圖9F所示，當(dāng)把象素G21的圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在DELAY 13B中且從SEL45A輸出象素G24的圖象數(shù)據(jù)時(shí)，這些塊14B和36B重新開始其操作。其后，重復(fù)上述操作，以處理象素G11到G56的圖象數(shù)據(jù)，從而把圖8所示的各象素的圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成經(jīng)過邊緣增強(qiáng)的圖象數(shù)據(jù)。
雖然在此實(shí)施例中省略了，但可在從輸入端IN到線存儲(chǔ)器37A及加法電路38A的途中以及在從SEL 45A到DELAY 37B及加法電路38B的途中設(shè)置延遲電路。這使得可把數(shù)據(jù)同時(shí)輸入到SEL 39A和39B。
第三實(shí)施例以下將參考附圖描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。本實(shí)施例的圖象處理設(shè)備具有與圖1所示第一實(shí)施例相同的整體結(jié)構(gòu)，與其不同之處在于邊緣增強(qiáng)器的操作。相應(yīng)地，以下僅描述邊緣增強(qiáng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和操作。
圖10示出邊緣增強(qiáng)器300的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在圖10所示的邊緣增強(qiáng)器300中，以相同的標(biāo)號(hào)識(shí)別與圖7所示第二實(shí)施例的邊緣增強(qiáng)器3中的相同目的而使用的那些塊，將不重復(fù)其詳細(xì)描述。
在圖10所示的邊緣增強(qiáng)器300中，豎直方向處理器300A具有線存儲(chǔ)器11C、12C和13C，它們分別起到圖7中所示的線存儲(chǔ)器11A、12A和13A及線存儲(chǔ)器37A、40A和43A的功能，水平方向處理器300B具有DELAY 11D、12D和13D，它們分別起到圖7中所示的DELAY 11B、12B和13B及DELAY 37B、40B和43B的功能。SUB 14A接收經(jīng)由輸入端IN饋送的圖象數(shù)據(jù)及其SEL 39A的輸出，SUB 15A接收SEL 39A和42A的輸出，SUB 16A接收SUB 42A和45A的輸出。
SUB 14B接收SEL 45A和39B的輸出，SUB 15B接收SEL 39B和42的輸出，SUB 16B接收SEL 42B和45B的輸出。加法電路38A、41A和44A通過DELAY 48A、49A和50A分別接收來自輸入端IN和SEL 39A及42A的圖象數(shù)據(jù)。加法電路38B、41B和44B通過DELAY 48B、49B和50B分別接收來自SEL 45A、39B和42B的圖象數(shù)據(jù)。
在如上所述構(gòu)成的邊緣增強(qiáng)器300中，塊14A到36A和46A及塊14B到36B和46B以與第二實(shí)施例的邊緣增強(qiáng)器3的塊14A到36A和46A及塊14B到36B和46B相同的方式進(jìn)行操作。因此，將不重復(fù)已結(jié)合第二實(shí)施例描述的這些塊的操作。
現(xiàn)在，將描述設(shè)置在豎直方向處理器300A中的線存儲(chǔ)器11C、12C和13C、SEL39A、42A和45A、加法電路38A、41A、44A以及DELAY 48A、49A和50A以及設(shè)置在水平方向處理器300B中的11D、12D和13D、SEL 39B、42B和45B、加法電路38B、41B、44B以及DELAY 48B、49B和50B的操作。
如第二實(shí)施例，當(dāng)接收到如圖8所示排列的象素的圖象數(shù)據(jù)時(shí)，SEL 39A、42A和45A分別選擇存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器11C、12C和13C中的圖象數(shù)據(jù)，直到經(jīng)由輸入端IN饋送象素G41的圖象數(shù)據(jù)。在送41的圖象數(shù)據(jù)時(shí)，SEL 39A、42A和45A分別輸出象素G11、G21和G31的圖象數(shù)據(jù)。然后，各塊14A到36A處理圖象數(shù)據(jù)，從而把減法電路34A、加法電路36A和減法電路35A新產(chǎn)生的差值分別饋送到加法電路38A、41A和44A。
此時(shí)，把來自DELAY 48A、49A和50A的象素G41、G31和G21的圖象數(shù)據(jù)分別饋送到加法電路38A、41A和44A。設(shè)置這些DELAY 48A、49A和50A，從而在把減法電路34A、加法電路36A和減法電路35A新產(chǎn)生的差值饋送到加法電路38A、41A和44A的同時(shí)把圖象數(shù)據(jù)饋送到這些加法電路，這些差值是因各塊14A到36A處理圖象數(shù)據(jù)而獲得的。
然后，把加法電路38A和線存儲(chǔ)器11C的輸出饋送到SEL 39A，把加法電路41A和線存儲(chǔ)器12C的輸出饋送到SEL 42A，把加法電路44A和線存儲(chǔ)器13C的輸出饋送到SEL 45A。如第二實(shí)施例，依據(jù)COMP22A和23A的輸出，SEL 39A、42A和45A在饋送給它們的兩組圖象數(shù)據(jù)之間進(jìn)行選擇并輸出一組。此時(shí)，把SEL 39A的輸出饋送到SUB 14A和15A、DELAY 49A和線存儲(chǔ)器12C，把SEL 42A的輸出饋送到SUB 15A和16A、DELAY 50A和線存儲(chǔ)器13C，把SEL 45A的輸出饋送到SUB 16A、DELAY 48B和DELAY 11D。
設(shè)置在水平方向處理器300B中的DELAY 11D、12D和13D、SEL 39B、42B和45B、加法電路38B、41B、44B和DELAY 48B、49B和50B進(jìn)行與設(shè)置在豎直方向處理器300A中的線存儲(chǔ)器11C、12C和13C、SEL 39A、42A和45A、加法電路38A、41A、44A和DELAY 48A、49A和50A類似的操作。結(jié)果，經(jīng)由輸出端OUT依次輸出已經(jīng)過邊緣增強(qiáng)的圖象數(shù)據(jù)。
這樣，在本實(shí)施例中，通過使用既用作把數(shù)據(jù)饋送到SUB的線存儲(chǔ)器又用作把數(shù)據(jù)饋送到SEL的線存儲(chǔ)器(它們?cè)诘诙?shí)施例中是分開設(shè)置的)的公共線存儲(chǔ)器，以及通過使用既用作把數(shù)據(jù)饋送到SUB的DELAY又用作把數(shù)據(jù)饋送到SEL的DELAY(它們?cè)诘诙?shí)施例中是分開設(shè)置的)的公共DELAY，可簡(jiǎn)化圖象處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
上述第一到第三實(shí)施例都涉及利用分辨率轉(zhuǎn)換器的圖象處理設(shè)備。然而，上述邊緣增強(qiáng)器還可適用于通過對(duì)從插入電路(通過隔行掃描來進(jìn)行圖象粒(shot)插入)輸出的圖象涉及進(jìn)行邊緣增強(qiáng)來再現(xiàn)圖象的圖象處理設(shè)備。此外，上述邊緣增強(qiáng)器還可適用于通過對(duì)不需要插入的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行邊緣增強(qiáng)來再現(xiàn)圖象的圖象處理設(shè)備。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明，在通過改變相鄰象素的圖象數(shù)據(jù)之差來改變這些象素的圖象數(shù)據(jù)時(shí)，還可考慮位于附近的相鄰象素的差值。這使得可如此進(jìn)行邊緣增強(qiáng)，從而產(chǎn)生具有令人滿意的層次的圖象，且不使邊緣部分的強(qiáng)度梯度相對(duì)于其周圍部分過度陡峭(與原始圖象相比)，繼而減小被處理圖象的粒度。此外，根據(jù)如此獲得的具有令人滿意的層次的圖象數(shù)據(jù)，可以再現(xiàn)具有令人滿意的透視的高分辨率圖象。
權(quán)利要求
1．一種圖象處理設(shè)備，其特征在于包括差值計(jì)算器，對(duì)于包括預(yù)定數(shù)目的象素的每個(gè)檢測(cè)目標(biāo)單元，計(jì)算檢測(cè)目標(biāo)單元內(nèi)每?jī)蓚€(gè)相鄰象素的值之差；以及象素值確定器，如此改變位于檢測(cè)目標(biāo)單元中央的兩個(gè)象素的值，從而在這兩個(gè)象素的值之差在檢測(cè)對(duì)象單元內(nèi)具有最大絕對(duì)值且檢測(cè)目標(biāo)單元內(nèi)每?jī)蓚€(gè)相鄰象素的值之差都具有相同的符號(hào)時(shí)增加這兩個(gè)象素的值之差。
2．如權(quán)利要求1所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于每個(gè)檢測(cè)對(duì)象單元包括四個(gè)象素。
3．如權(quán)利要求1所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于象素值確定器如此改變位于檢測(cè)目標(biāo)單元中央的兩個(gè)象素的值，從而當(dāng)這兩個(gè)象素的值之差在檢測(cè)對(duì)象單元內(nèi)具有最大絕對(duì)值且檢測(cè)對(duì)象單元內(nèi)每?jī)蓚€(gè)相鄰象素的值之差都具有相同的符號(hào)，而且位于中央的兩個(gè)象素的值之差的絕對(duì)值與其它象素的值之差的絕對(duì)值之差大于具有預(yù)定值的閾值時(shí)，增加這兩個(gè)象素的值之差。
4．如權(quán)利要求3所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于每個(gè)檢測(cè)目標(biāo)單元包括四個(gè)象素。
5．如權(quán)利要求1所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于每個(gè)檢測(cè)目標(biāo)單元包括第一象素、第二象素、第三象素和第四象素，差值計(jì)算器計(jì)算第一與第二象素的值之差的絕對(duì)值、第二與第三象素的值之差的絕對(duì)值以及第三與第四象素的值之差的絕對(duì)值，當(dāng)?shù)诙c第三象素的值之差的絕對(duì)值大于第一與第二象素的值之差的絕對(duì)值及第三與第四象素的值之差的絕對(duì)值時(shí)，如果第一與第二象素的值之差同第二與第三象素的值之差具有相同的符號(hào)，且這兩個(gè)差值的絕對(duì)值之差大于閾值，則象素值確定器通過減小第一與第二象素的值之差并增加第二與第三象素的值之差來確定第二與第三象素的值，以及如果第三與第四象素的值之差同第二與第三象素的值之差具有相同的符號(hào)，且這兩個(gè)差值的絕對(duì)值之差大于閾值，則象素值確定器通過減小第三與第四象素的值之差并增加第二與第三象素的值之差來確定第二與第三象素的值。
6．如權(quán)利要求1所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于每個(gè)檢測(cè)目標(biāo)單元包括第一象素、第二象素、第三象素和第四象素，差值計(jì)算器計(jì)算第一與第二象素的值之差的絕對(duì)值、第二與第三象素的值之差的絕對(duì)值以及第三與第四象素的值之差的絕對(duì)值，當(dāng)?shù)诙c第三象素的值之差的絕對(duì)值大于第一與第二象素的值之差的絕對(duì)值及第三與第四象素的值之差的絕對(duì)值時(shí)，如果第一與第二象素的值之差同第二與第三象素的值之差具有相同的符號(hào)，且這兩個(gè)差值的絕對(duì)值之差大于閾值，則象素值確定器計(jì)算通過把第一與第二象素的值之差除以預(yù)定值而獲得的商，并通過從中減去所述商來減小第一與第二象素的值之差并通過把所述商加到其上來增加第二與第三象素的值之差從而來確定第二與第三象素的值，以及如果第三與第四象素的值之差同第二與第三象素的值之差具有相同的符號(hào)，且這兩個(gè)差值的絕對(duì)值之差大于閾值，則象素值確定器計(jì)算通過把第三和第四象素的值之差除以預(yù)定值而獲得的商，并通過從中減去所述商來減小第三與第四象素的值之差并通過把所述商加到其上來增加第二與第三象素的值之差從而來確定第二與第三象素的值。
7．一種圖象處理設(shè)備，其特征在于包括第一差值計(jì)算器，用于計(jì)算第一象素的值與第一象素相鄰的第二象素的值之差；第二差值計(jì)算器，用于計(jì)算第二象素的值與第二象素相鄰的第三象素的值之差；第三差值計(jì)算器，用于計(jì)算第三象素的值與第三象素相鄰的第四象素的值之差；第一比較器，用以把第一和第二差值計(jì)算器計(jì)算得到的差值的絕對(duì)值之差與閾值相比較；第二比較器，用于把第二和第三差值計(jì)算器計(jì)算得到的差值的絕對(duì)值之差與閾值相比較；第一除法器，用于在第二差值計(jì)算器計(jì)算得到的差值的絕對(duì)值大于第一差值計(jì)算器計(jì)算得到的差值的絕對(duì)值以及第一和第二差值計(jì)算器計(jì)算得到的差值的絕對(duì)值之差大于閾值時(shí)，計(jì)算通過把第一差值計(jì)算器計(jì)算得到的差值除以預(yù)定值而獲得的商；第二除法器，用于在第二差值計(jì)算器計(jì)算得到的差值的絕對(duì)值大于第三差值計(jì)算器計(jì)算得到的差值的絕對(duì)值以及第二和第三差值計(jì)算器計(jì)算得到的差值的絕對(duì)值之差大于閾值時(shí)，計(jì)算通過把第三差值計(jì)算器計(jì)算得到的差值除以預(yù)定值而獲得的商；第一加法器，用于把第一和第二除法器計(jì)算得到的商加到第二差值計(jì)算器計(jì)算得到的差值上；第一減法器，用于從第一差值計(jì)算器計(jì)算得到的差值中減去第一除法器計(jì)算得到的商；第二減法器，用于從第三差值計(jì)算器計(jì)算得到的差值中減去第二除法器計(jì)算得到的商；第二加法器，用于把第一減法器的輸出加到第一象素的值上，以獲得替換第而象素的值的值；第一轉(zhuǎn)換器，接收第二象素的值和第二加法器的輸出，并在第一除法器操作時(shí)以從第二加法器輸出的值來替換第二象素的值；第三加法器，用于把第一加法器的輸出加到從第一轉(zhuǎn)換器輸出的第二象素的值上；第二轉(zhuǎn)換器，接收第三象素的值和第三加法器的輸出，并在第一和第二除法器操作時(shí)，以從第三加法器輸出的值來替換第三象素的值；第四加法器，用于把第二減法器的輸出作為來自第二轉(zhuǎn)換器的輸出加到第三象素的值上，以獲得替換第四象素的值的值；以及第三轉(zhuǎn)換器，接收第四象素的值和第四加法器的輸出，并在第二除法器操作時(shí)，以從第四加法器輸出的值來替換第四象素的值。
8．如權(quán)利要求7所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于沿多個(gè)方向?qū)ο笏氐闹颠M(jìn)行處理，從而處理沿一個(gè)方向相鄰的象素接著處理沿另一個(gè)方向相鄰的象素。
9．如權(quán)利要求7所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于還包括第一存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)存儲(chǔ)第二象素的值，以把第一和第二象素的值同時(shí)饋送到第一差值計(jì)算器；第二存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)存儲(chǔ)第三象素的值，以把第二和第三象素的值同時(shí)饋送到第二差值計(jì)算器；第三存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)存儲(chǔ)第四象素的值，以把第三與第四象素的值同時(shí)饋送到第三差值計(jì)算器；第四存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)存儲(chǔ)第二象素的值，以把第二加法器的輸出和第二象素的值同時(shí)饋送到第一轉(zhuǎn)換器；第五存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)存儲(chǔ)第三象素的值，以把第三加法器的輸出和第三象素的值同時(shí)饋送到第二轉(zhuǎn)換器；以及第六存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)存儲(chǔ)第四象素的值，以把第四加法器的輸出和第四象素的值同時(shí)饋送到第三轉(zhuǎn)換器。
10．如權(quán)利要求9所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于沿多個(gè)方向?qū)ο笏氐闹颠M(jìn)行處理，從而處理沿一個(gè)方向相鄰的象素接著處理沿另一個(gè)方向相鄰的象素。
11．如權(quán)利要求9所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于把第一和第四存儲(chǔ)器建立為單個(gè)存儲(chǔ)器，把第二和第五存儲(chǔ)器建立為單個(gè)存儲(chǔ)器，把第三和第六存儲(chǔ)器建立為單個(gè)存儲(chǔ)器。
12．如權(quán)利要求11所述的圖象處理設(shè)備，其特征在于沿多個(gè)方向?qū)ο笏氐闹颠M(jìn)行處理，從而處理沿一個(gè)方向相鄰的象素接著處理沿另一個(gè)方向相鄰的象素。
全文摘要
在豎直方向處理器3A中,減法器14A、15A和16A計(jì)算四個(gè)豎直相鄰象素的圖象數(shù)據(jù)之差,根據(jù)如此計(jì)算得到的差值的絕對(duì)值和符號(hào),改變這些差值的值。使用如此改變的差值,產(chǎn)生四個(gè)象素的圖象數(shù)據(jù)。此外,在水平方向處理器3B中,減法器14B、15B和16B計(jì)算四個(gè)水平相鄰象素的圖象數(shù)據(jù)之差,根據(jù)如此計(jì)算得到的差值的絕對(duì)值和符號(hào),改變這些差值的值。使用如此改變的差值,產(chǎn)生四個(gè)象素的圖象數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04N5/14GK1281197SQ00120388
公開日2001年1月24日 申請(qǐng)日期2000年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月14日
發(fā)明者藤野裕伸 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社