專利名稱：影像處理方法
技術領域：
本發(fā)明是揭露一種影像處理方法，特別是在影像銳利度調整技術上。
背景技術：
目前已有越來越多的影像裝置設備，如掃瞄器，以使用電子式感測元件來擷取影像。而所擷取下來的影像通常都是以數位化的形式來加以儲存。然而，此種截取影像往往因為受到不完美的光學元件限制或是像素解析度的不足，而使得其影像里所呈現(xiàn)的物體邊緣產生不清楚或是模糊的現(xiàn)象。因此，當數位影像透過電子式裝置擷取下來后，通常希望能夠加強其銳利度來提升影像的品質。以習知技術來看，傳統(tǒng)的加強銳利度的方式，通常是利用復雜的數學計算式或演算法，在影像局部的區(qū)域，讓相對亮的像素更加強其亮度或讓相對暗的像素更減低其亮度，使得影像中的物體邊緣更加明顯而加強數位影像的銳利度。
請參考圖1，圖1為一維影像示意圖，其中較高的數值如標號11表示較亮的亮度值，而較低的數值如12表示較暗的亮度值，標號11及標號12處通常呈現(xiàn)清楚的影像亮度變化，如物體的邊緣。另參閱圖2中標號21及標號22，相較于第一圖中標號11及標號12具有相同位置的邊界顯示，圖2中亮度變化斜率較為緩和，所呈現(xiàn)的影像較為模糊。圖3為習知技藝中，利用圖1及圖2中圖形相減的結果，其中符號P及符號N通常具有相同數值，且可分別視為為一正及一負的增強參數。
請參閱圖4，其圖形為圖1中的圖形及圖3中的圖形相加的結果。由圖4中可以看出，原本較亮的區(qū)域如標號41位置處又加強了亮度，而較暗的區(qū)域如標號42位置的亮度減弱，此舉可使圖形的邊界更加明顯，可達到影像銳利加強效果。然而，由圖2中的圖形產生乃至與圖1中的圖形相減，進而產生圖3中的圖形后，再行與圖1相加；就實際應用上，上述圖形的相加減，需要額外配合復雜的數學函數或矩陣計算，才能避免影像過度的加強或是放大了影像中的雜訊。
接續(xù)參考圖5，圖為習知技藝中的二維影像銳利化運算子，通?？砂芯艂€系數。圖6為原始的影像數值。圖7則為圖6經過圖5矩陣計算后的影像增強數值圖，通常在習知技藝中，銳利化的影像是指圖7乘上一增強倍數參數后，續(xù)加上圖6。其中，增強倍數參數加大，通?？墒蛊溆跋皲J利化的程度提高。從圖5、圖6及圖7來看，以圖6中增強像素位置E的影像銳利度為例，其運算過程如下找出如圖6所示的鄰近像素位置E的A、B、C、D、F、G、H及I為鄰近的像素亮度。
其像素位置E的影像增強數值可由下列公式計算出ΔE＝8*E+(-1)*A+(-1)*B+(-1)*C+(-1)*D+(-1)*F+(-1)*G+(-1)*H+(-1)*I若將圖6中所有像素皆以上述算式計算出，便可得出圖7的影像增強數值圖。然而，上述習知方法中，就實際應用上，可能放大了影像中的雜訊，或是可能產生過大的影像增強數值而造成影像的過度加強，為了避免這些問題，往往還需要配合更復雜的演算法作相關判斷及配合，如雜訊過濾或影像銳利邊緣處的判別。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是揭露一種較簡化的影像銳利化的處理方法，利用人類視覺中的空間遮蔽效應，來加強任兩鄰近像素點間的影像銳利度，避免習知技藝中的復雜的數學函數或矩陣計算，以減低所需花費的計算時間及實作的困難度。
本發(fā)明所提的影像處理方法中，更揭露影像增強數值的合理幅度。對于任兩相鄰像素點，本發(fā)明設定影像亮度調整值近似于上述兩鄰近點的亮度差值的十分之一，以符合人類視覺中的空間遮蔽效應，并簡化演算法流程。
另外，本發(fā)明所提的影像處理方法，更揭露一預設第一門檻值，用以判定當上述亮度邊際高度值小于上述預設第一門檻值時，可作為調整上述調整值為零值或負值，以避免不必要的雜訊放大，致使原始影像的破壞。
又，本發(fā)明所提的影像處理方法，更揭露一預設第二門檻值，用以判定一第三鄰近點與上述兩鄰近點中位置距離較遠的鄰近點的強度差值，若此強度差值的絕對值大于此預設第二門檻值時，方可進行該影像銳利度的調整。藉此，可避免誤調放大了影像雜訊。
又，本發(fā)明所揭露的影像處理方法，于實際運用于二維空間遮蔽程序中影像銳利度調整時，更揭露利用計算一基準畫素與鄰近八個畫素的強度值之一絕對值差作為一調整上述所有畫素強度值之一調整值。


圖1為習知技藝中一維影像中其影像位置及對應亮度值的示意圖；圖2為習知技藝中另一維影像中其影像位置及對應亮度值的示意圖；圖3為習知技藝中利用圖1及圖2中的圖形相減的結果；圖4為習知技藝中利用圖1及圖3中的圖形相加的結果；圖5為習知技藝中所需利用的二維影像銳利化參數的范例；圖6為習知技藝中原始的影像數值；圖7為習知技藝中圖6經過圖5矩陣計算后所得的影像增強數值圖；
圖8為本發(fā)明實施例中于一維影像中其影像位置及對應強度值的示意圖(實線部分)及加強其影像銳利度后其對應亮度值的示意圖(虛線部分)；圖9為本發(fā)明實施例中，所利用一空間遮蔽效應(實線部分)來加強其影像銳利度(虛線部分)的示意圖；圖10為本發(fā)明實施例中，用以判定雜訊的一示意圖；圖11為本發(fā)明實施例中，用以判定雜訊的另一示意圖；圖12為本發(fā)明實施例中，于二維影像中以像素e為銳利化的主要像素為例的示意圖；圖13為本發(fā)明實施例中，用以判斷此區(qū)域是否尖點雜訊示意圖。
其中，標號11、12、21、22、41、42、51、51’、52、52’所屬空間位置及其對應亮度；標號53及54調整幅度；符號P一正值增強參數；符號N一負值增強參數；符號A、B、C、D、E、F、G、H及I像素亮度；符號+正值參數；符號-負值參數；符號ΔL調整值；符號ΔH亮度邊際高度值；
符號ΔH’一預設第一門檻值；符號ΔH’’另一預設第一門檻值；符號a、b、c、d、e、f、g、h及i像素亮度；符號X(i-1)、X(i)及X(i+1)影像相鄰三點像素亮度。
具體實施例方式下面結合附圖以較佳的實施例圖及配置對發(fā)明做進一步的詳細說明請參閱圖8所示，圖中實線部分指兩鄰近點51及52所屬空間位置及其對應亮度。標號51所對應位置處可視為一在邊界的影像一較亮的區(qū)域。標號52所對應位置處可視為一在邊界的影像一較暗的區(qū)域。本發(fā)明直接將標號51所對應的位置亮度調整至標號51’的相同位置處，但較標號51位置處的亮度強度大，使其標號51及51’所屬的位置的亮度更亮。另外，本發(fā)明又直接將標號52所對應的位置的亮度調整至標號52’的相同位置處，但較標號52位置處的亮度強度小，使其標號52及52’所屬的位置的亮度更暗。如此可以讓影像的對比及銳利度增加。
但通常此亮度調整幅度過大，則會產生一影像邊緣振蕩效應(overshooting effect)，使人眼察覺到經過銳利化的影像品質下降。
因此，本發(fā)明遂針對上述亮度調整幅度53及54更做以下揭露；
如圖9所示，是研究利用人類視覺的一空間遮蔽效應來加強其影像的銳利度。通?？稍趦啥纹巾樀膮^(qū)域間存在一亮度的差異值，其空間遮蔽效應便是研究于人眼所感覺不出其差異的情況下，找出如圖9中所示的ΔL的最大增減值。本發(fā)明實驗驗證，ΔL大約可以是ΔH的十分之1，此一公式可稱為一空間遮蔽程序。
利用此空間遮蔽程序通?？杉訌娪跋皲J利度時，仍能保持一定的影像品質而不會造成影像的過度加強。然而，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)藉由此空間遮蔽程序進行其影像銳利化的同時，其影像平順區(qū)域上的雜訊同時也會被加強而降低其影像品質。
有鑒于此，本發(fā)明更提出兩個修正此空間遮蔽程序。請參考圖10，當其亮度差異化ΔH低于一預設第一門檻值ΔH’時，遂不進行其銳利化的動作?；蚴墙永m(xù)參考圖11，當其亮度差異化ΔH低于另一預設第一門檻值ΔH”，則可進行影像平順化的動作，使用負值之ΔL使得影像更平順。
本發(fā)明實務上，通常是在二維影像中操作，其銳利化的過程如圖12所示，以像素e為銳利化的主要像素為例；ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5、ΔH6、ΔH7及ΔH8為像素E和其相鄰八個像素，如圖中a、b、c、d、f、g、h及I的亮度差異值，透過上述所提的空間遮蔽程序，可以計算出修正數值為ΔL1、ΔL2、ΔL3、ΔL4、ΔL5、ΔL6、ΔL7及ΔL8。之后可依據上述這八個數值來修正上述九個像素的亮度值如下
a-＞a+ΔL1 if a＞e或a-ΔL1 if a＜＝e；b-＞b+ΔL2 if b＞e或b-ΔL2 if b＜＝e；c-＞c+ΔL3 if c＞e或c-ΔL3 if c＜＝e；d-＞d+ΔL4 if d＞e或d-ΔL4 if d＜＝e；f-＞f+ΔL5 if f＞e或f-ΔL5 if f＜＝e；g-＞g+ΔL6 if g＞e或g-ΔL6 if g＜＝e；h-＞h+ΔL7 if h＞e或h-ΔL7 if h＜＝e；i-＞i+ΔL8 if i＞e或i-ΔL8 if i＜＝e；e-＞e(+-)ΔL1(+-)ΔL2(+-)ΔL3(+-)ΔL4(+-)ΔL5(+-)ΔL6(+-)ΔL7(+-)ΔL8。
其中，e部份的加減號判斷與a，b，c，e，f，g，h，I的加減號判斷正好相反。譬如，若是a＞e，則a加上ΔL1而e則是減去ΔL1，依此類推。
另外，尖點雜訊放大通常是影像銳利化過程中一重要瑕疵。本發(fā)明更在此提供一個消除尖點雜訊的方法，包含判斷影像相鄰三點像素之間的亮度變化是否呈現(xiàn)單調上升或是單調下降。通常其尖點雜訊并不符合這樣的現(xiàn)象，如圖13所示，可利用X(i+1)與X(i-1)之間的亮度差異值來判斷此區(qū)域是否為真的邊界還是尖點雜訊。對此，本發(fā)明提供設定一預設第二門檻值，當|X(i+1)-X(i-1)|大于此預設第二門檻值時，則可判斷此區(qū)域是為一真的之邊界，否則，當|X(i+1)-X(i-1)|小于此預設第二門檻值時，則可判斷此區(qū)域可為尖點雜訊。
故本發(fā)明具有新穎性、創(chuàng)造性和實用性，應符合專利法的三性要求。
以上所述，僅為本發(fā)明一較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明實施之范圍，凡依本發(fā)明申請專利范圍所述的形狀、構造、特征及原理等的變化與修飾，均應包括于本發(fā)明的申請專利范圍內。
權利要求
1.一種影像處理方法，適用于一影像銳利度的調整，該影像處理方法包含推算出一空間遮蔽程序中至少兩鄰近點；分別以一第一調整值來調升及調降該兩鄰近點的一強度值，以加強該影像銳利度，其中該第一調整值與該兩鄰近點的該強度值間的一亮度邊際高度值為一比例值。
2.如專利范圍第1項所述的影像處理方法，其中該比例值可使該該第一調整值為該亮度邊際高度值十分之一。
3.如專利范圍第1項所述的影像處理方法，其中該亮度邊際高度值可介于0到255。
4.如專利范圍第1項所述的影像處理方法，其中當該亮度邊際高度值小于一預設第一門檻值時，該空間遮蔽程序中可輸出一具零值的該調整值。
5.如專利范圍第1項所述的影像處理方法，其中當該亮度邊際高度值小于一預設第一門檻值時，該空間遮蔽程序中可輸出一具負值的該調整值。
6.如專利范圍第1項所述的影像處理方法，其中該空間遮蔽程序中更可推算出鄰近該兩鄰近點其中之一第三鄰近點，且當該第三鄰近點與該兩鄰近點的其中之一非鄰近之該鄰近點的該強度值間之一絕對值的一差值大于一預設第二門檻值時，可進行該影像銳利度的調整。
7.一種影像處理方法，適用于一影像銳利度的調整，該影像處理方法包含于一二維空間遮蔽程序中，設定一基準畫素；提供至少一鄰近畫素鄰近該基準畫素；計算該基準畫素的一強度值與該鄰近畫素的一強度值的一絕對值差；依據該絕對值差產生一調整值；根據該調整值以調整該鄰近畫素的該強度值。
8.如專利范圍第7項所述的影像處理方法，其中包含八個鄰近畫素鄰近該基準畫素，可分別計算出八個該絕對值差及對應八個該調整值，再分別根據該對應調整值調整該八個鄰近畫素的該強度值。
9.如專利范圍第8項所述的影像處理方法，其中該基準畫素之該強度值可以該八個調整值做一調整，以達到該影像銳利度的該調整。
10.如專利范圍第7項所述的影像處理方法，其中該調整值可近似于該絕對值差的十分之一。
11.如專利范圍第7項所述的影像處理方法，其中該絕對值差可介于0到255。
12.如專利范圍第7項所述的影像處理方法，其中當該絕對值差小于一預設第一門檻值時，該二維空間遮蔽程序中可輸出一具零值的該調整值。
13.如專利范圍第7項所述的影像處理方法，其中當該絕對值差小于一預設第一門檻值時，該二維空間遮蔽程序中可輸出一具負值的該調整值。
14.如專利范圍第7項所述的影像處理方法，其中當該絕對值差大于一預設第二門檻值時，可進行該影像銳利度的該調整。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種調整字幕顯示位置的裝置及其方法，其藉由擷取一視訊資料流所攜帶的一隱藏字幕的一第一位置控制訊號；之后，依據該第一位置控制訊號，產生對應一字幕資料流所攜帶的至少一字幕的一第二位置控制訊號，以調整該字幕于該隱藏字幕的一顯示位置內顯示，讓一播放單元接收欲播放的影音數據時，得以依據該第二位置控制訊號，以于該隱藏字幕的顯示位置，顯示該字幕。
文檔編號H04N1/409GK1700727SQ20051000880
公開日2005年11月23日 申請日期2005年2月23日 優(yōu)先權日2005年2月23日
發(fā)明者任慈澄, 王圣智, 謝曜任 申請人:友達光電股份有限公司