专利名称：用于处理图像的方法和设备、记录介质和计算机程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于处理图像的方法和设备、记录介质和计算机程序，尤其涉及用于通过控制由于图像模糊(blur)而引起的图像质量下降来显示更清晰的图像的信息处理方法和设备、记录介质和计算机程序。
背景技术：
在日本未审查的专利申请公开No.7-59054中披露了一种帧速率转换技术。根据该公开，用于显示视频(包括运动图像)的视频信号转换设备调整帧速率，来以不降低图像质量的方式显示视频，即使当输入电视格式和输出电视格式之间的帧频率或场频率中不存在固定的同步关系时也是如此。
发明内容
当使用日本未审查的专利申请公开No.7-59054中披露的帧速率转换技术增加帧速率时，没有考虑在图像拾取期间发送的图像模糊(下面称为拾取模糊)。因而由于拾取模糊引起的图像质量下降仍未得到改进，导致在显示的屏幕上难以显示清晰的图像。
因此，希望能在帧速率转换后控制图像模糊并且显示清晰的图像。
由与本发明相同的受让人提交的日本专利申请No.2004-234051披露了用于在帧速率转换后显示清晰图像的图像处理设备、方法、记录介质和计算机程序。还希望提供与日本专利申请No.2004-234051中所披露的结构和处理步骤不同的信息处理方法和设备、记录介质和计算机程序。
在本发明的一个实施例中，提供一种图像处理设备用于基于每一存取单元获取用来指示在预定图像拾取装置的运动图像拾取期间发生的图像模糊的特性的至少一个参数值，或者从外部获取参数值，其中，所述多个存取单元构成由图像拾取装置拾取的运动图像，该图像处理设备包括校正器，用于根据对应于要处理的存取单元的至少一个参数值来校正构成要处理的每个存取单元的多个像素中的每一个的像素值。该校正器包括获取单元，用于将构成要处理的存取单元的多个像素之一设置为目标像素，并且获取以目标像素为中心的、相邻地布置在第一方向上的n个像素(n是等于或大于3的整数)的输入像素值；第一平均值计算单元，用于从通过获取单元荻取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在第一方向上的k个(k是小于n/2的整数)像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第一方向上的平均像素值；第二平均值计算单元，用于从通过获取单元获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在与第一方向相反的第二方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第二方向上的平均像素值；校正值确定单元，用于根据由第一平均值计算单元计算出的第一方向平均像素值、目标像素的输入像素值、由第二平均值计算单元计算出的第二方向平均像素值之间的关系，确定用于校正目标像素的输入像素值的校正值；和第一加法单元，用于将由校正值确定单元所确定的校正值与目标像素的输入像素值相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值输出。
图像处理设备还可以包括第三平均值计算单元，用于计算目标像素和与目标像素相邻的m个像素的输入像素值的平均值来作为目标平均像素值(m是等于或大于1的整数)。校正值确定单元包括候选者确定器，用于将目标像素的第一方向平均像素值和输入像素值之间的差值确定为第一候选者，将目标像素的第二方向平均像素值和输入像素值之间的差值确定为第二候选者；调整值确定器，用于在由表示像素位置的第一轴和表示像素值的第二轴所定义的平面中，使用指示第一方向平均像素值的第一点、指示由第三平均值计算单元计算出的目标像素平均像素值的第二点、以及指示第二方向平均像素值的第三点之间的位置关系确定用于调整校正值的调整值；调整器，用于使用由调整值确定器确定的调整值，调整由候选者确定器确定的第一候选者和第二候选者；和选择器，用于在预定的选择准则下选择由调整器调整的第一和第二候选者以及预定的固定值中的一个，并且将所选的值设置为校正值。
调整值确定单元可以将在连接第一点、第二点和第三点的直线的第二点处的第二导数值的绝对值，除以第一点和第二点之间沿着第二轴的距离，并且根据得到的商确定调整值。
第一平均值计算单元和第二平均值计算单元中的每一个可以确定在由表示像素位置的第一轴和表示像素值的第二轴所定义的平面中直线斜率的极性是否改变，直线连接点分别指示落入确定的计算范围的k个输入像素值。如果确定直线斜率的极性没有改变，则使用k个输入像素值计算第一方向平均像素值和第二方向平均像素值之一。如果确定直线斜率的极性改变，则根据由极性改变前的点所指示的输入像素值，校正在k个输入像素值中由极性改变后的点所指示的输入像素值，并且使用在k个输入像素值中经校正的输入像素值和其余未校正的输入像素值来计算第一方向平均像素值和第二方向平均像素值之一。
校正器还包括第一校正器和第二校正器。第一校正器包括获取单元、第一平均值计算单元、第二平均值计算单元、校正值确定单元和第一加法单元。第二校正器包括运动求平均滤波单元，用于响应对应于目标像素的参数值之一来转换指示图像模糊的运动求平均滤波器的特性，对包含目标像素的预定块中的像素的每个输入像素值执行以转换后的特性为特征的运动求平均滤波操作，并且将得到的、经校正的、目标像素的输入像素值作为第一值输出；减法器单元，用于计算目标像素的输入像素值和从运动求平均滤波单元输出的第一值之间的差，并且将该差作为第二值输出；和第二加法单元，用于将从减法器单元输出的第二值与目标像素的输入像素值相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值输出。
图像处理设备可以作为相应像素的参数值获得构成多个存取单元的每一个的多个像素中的每一个中的运动向量，其中所述多个存取单元构成运动图像。
当通过图像拾取装置拾取构成运动图像的多个存取单元中的每一个时，图像处理设备可以作为参数值获得图像拾取装置的快门速度。
图像处理设备还可以包括用于执行速率转换操作的速率转换单元，速率转换操作将运动图像中的存取单元的速率从当前的第一速率转换到比第一速率高的第二速率。校正器在速率转换单元对要处理的存取单元执行速率转换操作之前或之后，校正构成要处理的存取单元的多个像素的每一个的像素值。
最好，第一速率是30Hz，而第二速率是120Hz。
最好，第一速率是60Hz，而第二速率是120Hz。
最好，第一速率是60Hz，而第二速率是240Hz。
最好，第一速率是50Hz，而第二速率是100Hz。
最好，第一速率是50Hz，而第二速率是200Hz。
根据本发明的另一实施例，提供一种图像处理方法用于基于每一存取单元检测和获取用来指示在预定图像拾取装置的运动图像拾取期间发生的图像模糊的特性的至少一个参数值，或者从外部获取参数值，其中，所述多个存取单元构成由图像拾取装置拾取的运动图像，该图像处理方法包括步骤根据对应于要处理的存取单元的至少一个参数值来校正构成要处理的每个存取单元的多个像素中的每一个的像素值。该校正步骤包括获取子步骤，用于将构成要处理的存取单元的多个像素之一设置为目标像素，并且获取以目标像素为中心的、相邻地布置在第一方向上的n个像素(n是等于或大于3的整数)的输入像素值；第一平均值计算子步骤，用于从在获取子步骤中获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在第一方向上的k个像素(k是小于n/2的整数)的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第一方向上的平均像素值；第二平均值计算子步骤，用于从在获取子步骤中获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在与第一方向相反的第二方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第二方向上的平均像素值；校正值确定子步骤，用于根据在第一平均值计算子步骤中计算出的第一方向平均像素值、目标像素的输入像素值、在第二平均值计算子步骤中计算出的第二方向平均像素值之间的关系，确定用于校正目标像素的输入像素值的校正值；和加法子步骤，用于将在校正值确定子步骤中所确定的校正值与目标像素的输入像素值相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值输出。
根据本发明的另一实施例，提供一种计算机程序用于使计算机基于每一存取单元获取用来指示在预定图像拾取装置的运动图像拾取期间发生的图像模糊的特性的至少一个参数值，或者从外部获取参数值，其中，所述多个存取单元构成由图像拾取装置拾取的运动图像，该计算机程序包括程序代码来执行步骤根据对应于要处理的存取单元的至少一个参数值来校正构成要处理的每个存取单元的多个像素中的每一个的像素值。该校正步骤包括获取子步骤，用于将构成要处理的存取单元的多个像素之一设置为目标像素，并且获取以目标像素为中心的、相邻地布置在第一方向上的n个像素(n是等于或大于3的整数)的输入像素值；第一平均值计算子步骤，用于从在获取子步骤中获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在第一方向上的k个像素(k是小于n/2的整数)的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第一方向上的平均像素值；第二平均值计算子步骤，用于从在获取子步骤中获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在与第一方向相反的第二方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第二方向上的平均像素值；校正值确定子步骤，用于根据在第一平均值计算子步骤中计算出的第一方向平均像素值、目标像素的输入像素值、在第二平均值计算子步骤中计算出的第二方向平均像素值之间的关系，确定用于校正目标像素的输入像素值的校正值；和加法子步骤，用于将在校正值确定子步骤申所确定的校正值与目标像素的输入像素值相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值输出。
根据本发明的另一实施例，提供一种记录介质存储计算机程序，计算机程序用于使计算机基于每一存取单元获取用来指示在预定图像拾取装置的运动图像拾取期间发生的图像模糊的特性的至少一个参数值，或者从外部获取参数值，其中，所述多个存取单元构成由图像拾取装置拾取的运动图像，该计算机程序包括程序代码来执行步骤根据对应于要处理的存取单元的至少一个参数值来校正构成要处理的每个存取单元的多个像素中的每一个的像素值。该校正步骤包括获取子步骤，用于将构成要处理的存取单元的多个像素之一设置为目标像素，并且获取以目标像素为中心的、相邻地布置在第一方向上的n个像素(n是等于或大于3的整数)的输入像素值；第一平均值计算子步骤，用于从在获取子步骤中获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在第一方向上的k个像素(k是小于n/2的整数)的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第一方向上的平均像素值；第二平均值计算子步骤，用于从在获取子步骤中获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在与第一方向相反的第二方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第二方向上的平均像素值；校正值确定子步骤，用于根据在第一平均值计算子步骤中计算出的第一方向平均像素值、目标像素的输入像素值、在第二平均值计算子步骤中计算出的第二方向平均像素值之间的关系，确定用于校正目标像素的输入像素值的校正值；和加法子步骤，用于将在校正值确定子步骤中所确定的校正值与目标像素的输入像素值相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值输出。
根据本发明实施例，获取用来指示在预定图像拾取装置的运动图像拾取期间发生的图像模糊的特性的至少一个参数值。校正构成要处理的每个存取单元的多个像素中的每一个的像素值。具体地说，在构成运动图像的多个存取单元的每一个中，从构成要处理的存取单元的多个像素当中将一个有兴趣的像素设置作为目标像素。获取以目标像素为中心的、相邻地布置在第一方向上的相应n个像素(n是等于或大于3的整数)的输入像素值。从在获取子步骤中获取的输入像素值当中，确定更远离目标像素地布置在第一方向上的k个像素的输入像素值的计算范围。计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第一方向平均像素值。类似地，计算远离目标像素、布置在与第一方向相反的第二方向上的k个像素的平均值作为第二方向平均像素值。值k是根据参数值确定的，即，是随着参数值而可变的。根据第一方向平均像素值、目标像素的输入像素值和第二方向平均像素值之间的关系，确定用于校正目标像素的输入像素值的校正值。将校正值与目标像素的输入像素值相加。将得到的和作为目标像素的输出像素值(即，经校正的目标像素的像素值)输出。
根据本发明的实施例，纠正构成每个存取单元的每个像素的像素值，存取单元构成运动图像。纠正像素值使得由于拾取模糊而引起的图像质量下降得到控制。通过在帧速率转换处理之前或之后对运动图像执行校正操作，帧速率转换后的运动图像显示得更清晰。
图1是本发明一个实施例的图像处理设备的功能方框图；
图2是图解在人视网膜上形成的图像模糊的频率特性的图；图3是图解由图1的图像处理设备执行的图像处理操作的流程图；图4图解对运动向量(运动速度)敏感的拾取模糊的频率特性的图；图5是图1的图像处理设备的拾取模糊控制器的功能方框图；图6是图5的拾取模糊控制器的高频分量消除器的方框图；图7是图6的高频分量消除器的高频限制器的特性的图；图8是图5的拾取模糊控制器中的滤波器模块的功能方框图；图9是图8的滤波器模块的增益控制器的功能方框图；图10图解图9的增益控制器的调整值确定器的特性；图11是图5的拾取模糊控制器中的拾取模糊校正器的功能方框图；图12是图11的拾取模糊校正器中的ALTI模块的功能方框图；图13图解图12的ALTI模块的处理，用于当计算出相邻地在目标像素的右边排成行的一组像素的像素值的平均像素值时校正像素值；图14进一步图解当计算出相邻地在目标像素的右边排成行的一组像素的平均像素值时的像素值校正方法；图15是图解图12的ALTI模块的处理的流程图；图16图解图12的ALTI模块中的调整值计算器的特性；图17是图11的拾取模糊校正器中的与图12的ALTI模块不同的另一ALTI模块的功能方框图；图18是图11的拾取模糊校正器中的增益控制器的功能方框图；图19是图18的增益控制器中的调整值确定器的特性的图；图20是图1的图像处理设备中与图5的拾取模糊控制器不同的拾取模糊控制器的功能方框图；图21是图1的图像处理设备中与图5和20的拾取模糊控制器不同的拾取模糊控制器的功能方框图；图22是摄像机快门速度(shuttle speed)和拾取模糊特性的图；图23是不同于图1的图像处理设备的、本发明另一实施例的图像处理设备的功能方框图；图24是不同于图1和23的图像处理设备的、本发明再一实施例的图像处理设备的功能方框图；图25是不同于图1、23和24的图像处理设备的、本发明再一实施例的图像处理设备的功能方框图；图26是不同于图1、23、24和25的图像处理设备的、本发明再一实施例的图像处理设备的功能方框图；以及图27是实现本发明的图像处理设备的部分或整个的硬件结构的方框图。
具体实施例方式
在描述本发明实施例之前，下面先讨论权利要求的特征和本发明实施例中公开的特定要素之间的对应关系。本描述旨在确保在本说明书中描述支持所要求保护的发明的实施例。这样，即使下面实施例中的要素没有被描述为涉及权利要求的特定特征，那也不一定意味着该要素不涉及权利要求的特征。相反，即使要素在这里被描述为涉及权利要求的特定特征，那也不一定意味着该要素不涉及权利要求的其他特征。
此外，该描述不应当认为是实施例中公开的发明的所有方面都在权利要求中描述的限制。即，本描述不否认存在那些在实施例中描述而在本申请的发明中没有要求保护的本发明方面，即，存在着将来可以通过分案申请要求保护的本发明的方面，也可以通过修改而额外要求保护的本发明的方面。
在本发明的一个实施例中，图像处理设备(例如，图1的图像处理设备1、图25的图像处理设备212、图23的图像处理设备201、图24的图像处理设备202，每个包括用于检测参数值的拾取模糊特性检测器12；以及图25的图像处理设备212和图26的图像处理设备231，每个从外部获取参数值)基于每一存取单元(access unit)获取用来指示在预定图像拾取装置的运动图像拾取期间发生的图像模糊的特性的至少一个参数值，或者从外部获取参数值，多个存取单元构成由图像拾取装置拾取的运动图像。这里描述的图像处理设备与图1的图像处理设备1有关。该图像处理设备包括校正器(例如图1的拾取模糊控制器13)，用于根据对应于要处理的存取单元的至少一个参数值来校正构成要处理的每个存取单元的多个像素中的每一个的像素值。校正器(例如，图5、20和21中的模糊控制器13之一，每一个包括图12的ALTI模块81)包括获取单元(图12的DL单元91-1到91-n)，用于将构成要处理的存取单元的多个像素之一设置为目标像素，并且获取以目标像素为中心的、布置在第一方向上的n个像素(n是等于或大于3的整数)的输入像素值；第一平均值计算单元(例如，图12的平均值计算器93)，用于从通过获取单元获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在第一方向上的k个像素(k是小于n/2的整数)的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第一方向上的平均像素值(例如，图12的值La)；第二平均值计算单元(例如，图12的平均值计算器94)，用于从通过获取单元获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在与第一方向相反的第二方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第二方向上的平均像素值(例如，图12的值Ra)；校正值确定单元(例如，图12的校正器确定器95)，用于根据由第一平均值计算单元计算出的第一方向平均像素值、目标像素的输入像素值(例如，图12的值N)、由第二平均值计算单元计算出的第二方向平均像素值之间的关系，确定用于校正目标像素的输入像素值的校正值(例如，图12的值ADD)；和第一加法单元(图12的加法器96)，用于将由校正值确定单元所确定的校正值与目标像素的输入像素值相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值输出。
图像处理设备还包括第三平均值计算单元(例如，图12的平均值计算器92)，用于计算目标像素和与目标像素相邻的m个像素(m是等于或大于1的整数，在图12的情况下为2)的输入像素值的平均值来作为目标平均像素值(例如，图12的值Na)。校正值确定单元包括候选者确定器(例如，图12中包括减法器101和减法器102的候选者确定单元121)，用于将目标像素的第一方向平均像素值和输入像素值之间的差值确定为第一候选者(例如，图12的值ADDL)，将目标像素的第二方向平均像素值和输入像素值之间的差值确定为第二候选者(例如，图12的值ADDR)；调整值确定器(例如，图12中包括减法器103到调整值计算器109的调整值确定单元122)，用于在由表示像素位置的第一轴和表示像素值的第二轴所定义的平面中，使用指示第一方向平均像素值的第一点、指示由第三平均值计算单元计算出的目标像素平均像素值的第二点、以及指示第二方向平均像素值的第三点之间的位置关系确定用于调整校正值的调整值(例如，图12的值c)；调整器(例如，图12中包括乘法器110和乘法器111的调整单元123)，用于使用由调整值确定器确定的调整值，调整由候选者确定器确定的第一候选者和第二候选者；和选择器(例如，图12中包括固定值发生器112和确定器113的选择器124)，用于在预定的选择准则下选择由调整器调整的第一和第二候选者以及预定的固定值(例如，0)中的一个，并且将所选的值设置为校正值。
调整值确定单元将在连接第一点、第二点和第三点的直线的第二点处的第二导数值的绝对值(例如，图12中作为ABS单元输出信号的值b)，除以第一点和第二点之间沿着第二轴的距离(例如，图12中作为绝对差计算器107输出信号的值h)，并且基于得到的商(例如，商b/n)确定调整值。
第一平均值计算单元和第二平均值计算单元中的每一个确定在由表示像素位置的第一轴和表示像素值的第二轴所定义的平面中(例如，图13的平面)直线斜率的极性是否改变，直线连接分别指示落入确定的计算范围(例如，图13的范围D)的k个输入像素值的点(例如，图13的点132、点133和点134)。如果确定直线斜率的极性没有改变，则使用k个输入像素值中的每个计算第一方向平均像素值和第二方向平均像素值之一。如果确定直线斜率的极性改变，则根据由极性改变前的点所指示的输入像素值(例如，图13的点133所指示的像素值α)，(例如根据后面讨论的等式(3))校正在k个输入像素值中由极性改变后的点所指示的输入像素值(例如，图13的点134所指示的像素值β)，并且使用在k个输入像素值中经校正的输入像素值(例如图13所示，在根据等式(3)校正后点134指示的像素的像素值是像素值γ＝α)和其余未校正的输入像素值(例如图3所示，按原样使用点132和133的像素的每个像素值α)来计算第一方向平均像素值和第二方向平均像素值之一。如图13所示，点131是目标像素，而像素值α是计算出的第二方向平均像素值。
校正器还包括第一校正器(例如，包括图12的ALTI模块81的图5的拾取模糊校正器23)和第二校正器(例如，具有图8所示结构的图5的滤波器模块22)。第一校正器包括获取单元、第一平均值计算单元、第二平均值计算单元、校正值确定单元和第一加法单元。第二校正器包括运动求平均滤波单元(例如，图8的运动求平均滤波器51)，用于响应对应于目标像素的参数值之一来转换指示图像模糊的运动求平均滤波器的特性(例如，转换成频域中的特性H2、H3和H4)，对包含目标像素的预定块中的像素的每个输入像素值执行以转换后的特性为特征的运动求平均滤波操作，并且将得到的、经校正的、目标像素的输入像素值作为第一值输出；减法器单元(例如，图8的减法器52)，用于计算目标像素的输入像素值和从运动求平均滤波单元输出的第一值之间的差，并且将该差作为第二值输出；和第二加法单元(例如，图8的加法器54)，用于将从减法器单元输出的第二值与目标像素的输入像素值相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值输出。
图像处理设备还可以包括用于执行速率转换操作的速率转换单元(例如，图1的帧速率转换器11)，速率转换操作将运动图像中的存取单元的速率从当前的第一速率转换到比第一速率高的第二速率。校正器在速率转换单元对要处理的存取单元执行速率转换操作之前或之后(在图1的情况下是在速率转换操作之后)，校正构成要处理的存取单元的多个像素的每一个的像素值。
本发明的另一实施例涉及图像处理设备(执行图3的步骤S3中的处理步骤的图像处理设备)的图像处理方法，用于基于每一存取单元检测和获取用来指示在预定图像拾取装置的运动图像拾取期间发生的图像模糊的特性的至少一个参数值，或者从外部获取参数值，其中，所述多个存取单元构成由图像拾取装置拾取的运动图像。该图像处理方法包括步骤根据对应于要处理的存取单元的至少一个参数值来校正构成要处理的每个存取单元的多个像素中的每一个的像素值(例如，图3的步骤S4)。该校正步骤包括获取子步骤，用于将构成要处理的存取单元的多个像素之一设置为目标像素，并且获取以目标像素为中心的、相邻地布置在第一方向上的n个像素(n是等于或大于3的整数)的输入像素值(例如，图15的步骤S21和S22)；第一平均值计算子步骤，用于从在获取子步骤中获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在第一方向上的k个像素(k是小于n/2的整数)的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第一方向上的平均像素值(例如，图15的步骤S24)；第二平均值计算子步骤，用于从在获取子步骤中获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在与第一方向相反的第二方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第二方向上的平均像素值(例如，图15的步骤S25)；校正值确定子步骤，用于根据在第一平均值计算子步骤中计算出的第一方向平均像素值、目标像素的输入像素值、在第二平均值计算子步骤中计算出的第二方向平均像素值之间的关系，确定用于校正目标像素的输入像素值的校正值(例如，图15的步骤S26到S29)；和加法子步骤，用于将在校正值确定子步骤中所确定的校正值与目标像素的输入像素值相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值输出(例如，图15的步骤S30)。
根据本发明的实施例，还提供根据该图像处理方法的计算机程序和存储计算机程序的记录介质。如后面所述，计算机程序存储在可移动记录介质311和诸如包括在存储单元308中的硬盘之类的记录介质中，并且由具有图27所示结构的计算机执行。
本发明一个实施例的图像处理设备用作整个电视系统的一部分或全部。这里，电视系统指的是包括至少一个具有电视接收器的音频视频设备的系统。
下面参照附图描述本发明的实施例。
图1是本发明一个实施例的图像处理器件的功能方框图。
图像处理器件1基于每一存取单元执行多种图像处理过程。存取单元是指运动图像的单元(例如帧或场)，并且意味着构成运动图像的整个帧的部分或全部。这里帧是指静止图像的单个帧。为了说明简洁起见，图像处理设备1对运动图像数据以每帧为基础执行各种图像处理过程。
如图1所示，图像处理设备1包括帧速率转换器11、拾取模糊特性检测器12和拾取模糊控制器13。
帧速率转换器11以每帧为基础接收运动图像信号(如电视广播信号)作为运动图像数据。
如果没有必要在运动图像及其运动图像数据之间区分，那么将这些数据统称为运动图像。类似地，如果没有必要在帧及其帧数据之间区分，那么将这些数据统称为帧。
在接收到第一帧速率的运动图像后，帧速率转换器11对输入的运动图像执行高帧速率转换处理，并且将得到的具有比第一帧速率高的第二帧速率的运动图像提供给拾取模糊特性检测器12和拾取模糊控制器13。
当输入的第一帧速率低于输出的第二帧速率时执行高帧速率转换处理。创建新的帧并将其插入在输入的运动图像的相邻帧之间，从而将运动图像转换成比第一帧速率高的第二帧速率。
第一帧速率指的是输入到帧速率转换器11的运动图像的帧速率。第一帧速率可以是任何速率，通常是图像拾取装置(未示出)拾取运动图像的图像拾取帧速率。
拾取模糊特性检测器12检测用于指示构成从帧速率转换器11提供的运动图像的每帧上的拾取图像模糊特性的参数值。拾取模糊特性检测器12的检测结果，即，指示拾取模糊特性的参数值被馈送到拾取模糊控制器13。
指示拾取模糊特性的参数不限于任何特定的一个。指示拾取图像的特性的参数的具体例子将在后面描述。
从一帧中检测到的参数个数不限于任何特定值。例如，可以从一帧或从构成该帧的每个像素中检测指示拾取模糊的特性的一个参数值。或者，可以将一帧分成几个块，并且可以以块为基础检测指示拾取模糊的特性的一个参数值。
响应于构成从帧速率转换器11提供的运动图像的每帧，拾取模糊控制器13根据由拾取模糊特性检测器12检测到的相应于要处理的帧的、在构成从帧速率转换器11提供的运动图像的每帧中的参数值之一，校正构成要处理的帧的像素。具体地说，拾取模糊控制器13响应于在要处理的帧中的拾取模糊特性(参数值)，校正处理的帧的像素值以控制拾取模糊。
校正构成帧的每个像素的像素值以产生没有模糊的运动图像。具有比第一帧速率高的第二帧速率的运动图像通过拾取模糊控制器13对外输出到图像处理设备1。
如图1所示，将拾取模糊特性检测器12和拾取模糊控制器13的组合与帧速率转换器11一起使用。可以单独地使用该组合，也可以与另一图像处理功能模块(未示出)一起使用。
仅仅拾取模糊特性检测器12和拾取模糊控制器13的组合仍能用于控制图像模糊的目的。为了实现更多的图像模糊控制效果，最好将帧速率转换器11与拾取模糊特性检测器12和拾取模糊控制器13一起使用。下面描述这样做的原因。
当在显示装置(未示出)上显示的运动图像在人视网膜上聚焦时，人所识别的模糊是当人跟踪运动图像中出现的运动物体时发生的保持模糊(holdblur)和在运动图像的图像拾取时发生的拾取模糊的组合。
拾取模糊的特性用低通滤波信号表示，这将在后面参照图4描述。受到拾取模糊影响的图像信号等效于通过对没有拾取图像模糊的图像信号(即，理想图像信号)执行低通滤波操作获得的低通滤波信号。因此，受拾取模糊影响的图像信号比拾取模糊之前的图像信号在频域特性上下降得更厉害。具体地说，与拾取模糊之前的图像信号相比，频率越高，受拾取模糊影响的图像信号的增益下降越多。
同样地，保持模糊的特性也用低通滤波信号表示。具体地说，受保持模糊影响的图像信号等效于在保持模糊前的图像信号(即，受拾取模糊影响的图像信号)的低通滤波版本。与保持模糊发生前的图像信号相比，受保持模糊影响的图像信号频率特性降低。具体地说，与没有保持模糊的图像信号相比，频率越高，受保持模糊影响的图像信号的增益下降越多。保持模糊仅在显示装置是固定像素保持型显示装置时发生。
可以通过对频率特性降低的受保持模糊影响的图像信号执行高帧速率转换处理来控制保持模糊。即使执行高帧速率转换处理，拾取模糊也仍然不会改变。控制人视网膜上的图像模糊的目的只实现了一半。参照图2对此进行讨论。
图2图解当图像拾取装置(下面称为摄像机)在图像拾取域内拾取以运动速度4运动的物体(4像素/帧)时在人视网膜上聚焦的图像的模糊的频率特性。如图2所示，横坐标表示频率，而纵坐标表示增益。横坐标上划分的值表示在奈奎斯特频率为1时的相对值。
如图2所示，点划相间的曲线h0表示当未执行改善模糊(包括拾取模糊和保持模糊)的处理时在人视网膜上形成的图像的模糊的频率特性。输入到图1的图像处理设备1的运动图像没有经图像处理设备1处理而在显示装置上显示。当人观看这样的运动图像时，在人视网膜上形成的图像的模糊的频率特性由曲线h0表示。
如果高帧速率转换处理使显示速度加倍，则仅仅改善了保持模糊。结果，在人视网膜上形成的图像的模糊的频率特性由曲虚线h1表示。帧速率转换器11对输入到图1的图像处理设备1的运动图像执行高帧速率转换处理，然后所得到的运动图像不输入到拾取模糊控制器13(用于改善拾取模糊)而在显示装置上显示。在人视网膜上形成的图像的模糊的频率特性由曲虚线h1表示。
如果在高帧速率转换处理中显示速度加倍(改善了保持模糊)并且还进一步改善了一半拾取模糊的程度，则在人视网膜上形成的图像的模糊的频率特性成为图2的实线h2所表示的。具体地说，帧速率转换器11对输入到图1的图像处理设备1的运动图像执行高帧速率转换处理，并且拾取模糊控制器13控制运动图像的拾取模糊。在显示屏上显示得到的运动图像。当人观看显示屏上的运动图像时，在人视网膜上形成的图像的模糊的频率特性由曲线h2表示。
比较曲线h1和曲线h2。仅仅通过高帧速率转换处理对保持模糊的改善不能在人视网膜上产生足够水平的模糊特性。需要进一步拾取模糊改善。通常简单地执行高帧速率转换处理，而不注意改善拾取模糊的重要性。
图1、23和24所示的本发明实施例的每个图像处理设备除了帧速率转换器11之外还包括拾取模糊特性检测器12和拾取模糊控制器13，以便改善拾取模糊。具体地说，如图2所示，人视网膜上的模糊特性从曲线h0改善到曲线h2。拾取模糊特性检测器12不是本发明实施例的图像处理设备的必需元件，这将参照图25和26描述。
拾取模糊控制器13根据表示由拾取模糊特性检测器12检测的拾取模糊特性并且对应于要处理的帧的参数值之一，校正构成要处理的帧的每个像素的像素值。拾取模糊控制器13由此控制由于高帧速率转换处理后的帧上的拾取模糊而导致的图像质量下降。具体地说，将从图像处理设备(如图像处理设备1)输出的图像信号提供给显示装置(未示出)。显示装置由此显示图像恶化得到了控制的清晰视频。
将拾取模糊特性检测器12和拾取模糊控制器13的组合与帧速率转换器11一起恰当地使用。
参照图3的流程图讨论具有图1的功能结构的图像处理设备1的图像处理操作。
在步骤S1中，帧速率转换器11接收具有第一帧速率的运动图像。
在步骤S2中，帧速率转换器11将运动图像的帧速率从第一帧速率转换到比第一帧速率高的第二帧速率。
具有第二帧速率的运动图像从帧速率转换器11提供到拾取模糊特性检测器12和拾取模糊控制器13中的每一个。处理前进到步骤S3。
在步骤S3中，拾取模糊特性检测器12从构成运动图像的每帧中检测至少一个表示拾取模糊特性的参数值。
当至少一个表示构成运动图像的每帧中的拾取模糊特性的参数值从拾取模糊特性检测器12提供到拾取控制器13时，处理前进到步骤S4。
在步骤S4中，拾取模糊控制器13根据拾取模糊特性检测器12在构成从帧速率转换器11提供的运动图像的每帧中所检测的至少一个参数值，校正构成要处理的帧的每个像素的像素值。
在步骤S5中，拾取模糊控制器13校正每帧的像素值，并输出所得到的、具有比第一帧速率高的第二帧速率的运动图像。
这样完成了图3的图像处理操作。
在上述讨论中，为了说明简单起见，对作为处理单位的运动图像执行步骤S1到S4的处理步骤。然而实际上，在很多情况下处理单位是帧。
在图3的图像处理中，在每一步骤中处理单位是运动图像。具体地说，在步骤S1到S5中从一个步骤到另一步骤的步骤转变是在这样的条件下执行的，即，任何给出的步骤都是在整个运动图像上完成的。
如果在图3的图像处理中处理单位是帧，则在步骤S1到S5中从一个步骤到另一步骤的步骤转变是在这样的条件下执行的，即，任何给出的步骤都是在整个帧上完成的。换句话说，如果每一步骤中的处理单位是帧，则从步骤S1到S4的一系列处理步骤是在相互独立的帧中(并行)执行的。例如，可以在第一帧中执行步骤S3，同时在第二帧中执行步骤S2。
实际上，从构成要处理的帧的像素当中连续地设置有兴趣的像素(下面称为目标像素)，并且在很多情况下单独地对目标像素执行至少步骤S3和S4。换句话说，步骤S3和S4的处理单位是像素。
在下面的讨论中，步骤S3和S4的处理单位是像素。具体地说，步骤S3中的处理步骤由拾取模糊特性检测器12执行，而步骤S4中的处理步骤由拾取模糊控制器13执行。因此拾取模糊特性检测器12和拾取模糊控制器13中的每一个的处理单元是像素。
下面详细描述图1的图像处理设备1中的拾取模糊控制器13。具体地说，下面描述拾取模糊控制器13的处理，其中将运动向量的绝对值作为表示拾取模糊特性的参数。
运动向量的绝对值称为运动速度，而运动向量的方向称为运动方向。运动方向可以是二维平面中的任何方向。图像处理设备1可以在运动方向设置为二维平面中的任何方向的情况下执行多种处理。为了说明简单起见，将运动方向与水平方向对准。
如果使用运动速度作为表示拾取模糊特性的参数，则拾取模糊特性检测器12从构成运动图像的帧当中，将构成要处理的每帧的每个像素连续地设置为目标像素，连续地检测在每个目标像素处的运动向量，并且将运动向量作为表示目标像素处的拾取模糊特性的参数值提供给拾取模糊控制器13。
拾取模糊控制器13从构成运动图像的帧当中，将构成要处理的每帧的每个像素连续地设置为目标像素，并且根据从像素模糊特性检测器12提供的目标像素处的运动速度，校正目标像素的像素值。
下面描述为什么运动图像可以作为表示拾取模糊特性的参数的原因。
拾取模糊特性通常以取决于物体运动速度的形式表示。
当摄像机拍摄物体时，物体本身可以在实际空间中运动，而摄像机固定。物体的运动速度包括以帧运动的物体(图像)的运动速度。当固定在实际空间中的物体被拍摄时，摄像机由于手的抖动而移动。此外，在拍摄期间，物体和摄像机都可能在实际空间中移动。在这种情况下，发生在实际空间内的物体的相对运动速度。该速度也包括在运动速度中。
因此，拾取模糊特性以取决于构成物体的图像的每个像素的运动速度的形式表示。
像素的运动速度指的是要处理的帧中的一个像素与前一帧中的相应像素之间的空间距离。如果要处理的帧中的像素与紧前一帧中的相应像素之间的空间距离是v个像素(v是等于或大于0的任意整数)，则该像素的运动速度是v像素/帧。
如果将构成物体的图像的像素之一设置为目标像素，则该目标像素的拾取模糊特性以取决于目标像素处的运动速度量值v像素/帧的形式表示。
具体地说，如果目标像素的运动速度是2、3和4像素/帧，则目标像素的拾取模糊特性分别由图4所示的曲线H2到H4表示。
图4示出分别具有运动速度2、3和4像素/帧的目标像素的拾取模糊特性的图。如图4所示，横坐标表示频率，而纵坐标表示增益。横坐标上划分的值是在奈奎斯特频率为1时的相对值。
已经讨论了为什么向量速度可以用作表示拾取模糊特性的参数的原因。
如图4中的频率特性H2到H4所示，拾取模糊特性可以由空间域中的运动求平均滤波器(低通滤波器)表示。
具体地说，令H表示运动求平均滤波器(低通滤波器)的(拾取模糊的)传递函数，F表示频域中没有拾取模糊的理想图像信号(即，在拾取模糊前的信号)，而h表示频域中经受拾取模糊的图像信号(即，在拾取模糊后的图像信号)，在拾取模糊后的图像信号G由如下等式(1)表示G＝H×F …(1)
为了消除拾取模糊，从拾取模糊后的已知信号G和拾取模糊的已知传递函数H预测计算在拾取模糊前的信号F。如下执行等式(2)中表达的预测计算F＝inv(H)×G …(2)在等式(2)中，inv(H)是拾取模糊的传递函数的逆函数。由于拾取模糊的传递函数的逆函数具有低通滤波器特征，因此逆函数inv(H)具有高通滤波器特征。
如上所述，拾取模糊的传递函数H响应于运动速度而改变其特性。具体地说，具有2、3和4像素/帧的运动速度的目标像素处的拾取模糊的传递函数H的频率特性由图4所示的曲线H2、H3和H4唯一地表示。
拾取模糊控制器13响应于运动速度修改拾取模糊的传递函数H的特性，并且确定具有修改的特性的传递函数H的逆函数inv(H)。使用逆函数inv(H)，拾取模糊控制器13执行由等式(2)表示的算术处理。拾取模糊控制器13由此消除(控制)拾取模糊。
在频域中执行等式(2)所示的算术处理。为了控制拾取模糊，拾取模糊控制器13可以在空间域中执行与等式(2)所示的算术处理等效的处理。具体地说，拾取模糊控制器可以执行下面的第一到第三处理。
在第一处理中，拾取模糊控制器13响应于从拾取模糊特性检测器12提供的目标像素的运动速度，转换表示目标像素处拾取模糊的运动求平均滤波器(低通滤波器)的特性。具体地说，为多个运动速度中的每一个准备运动求平均滤波器，并且选择对应于目标像素的运动速度的运动求平均滤波器之一。
第二处理包括处理2-1到2-3。
在处理2-1中，对具有在第一处理中被转换的特性的运动求平均滤波器执行傅立叶变换，以在频域中表示运动求平均滤波器。具体地说，图4所示的曲线H2、H3和H4分别是针对具有2、3和4像素/帧的运动速度的目标像素获得的。如果在频域中考虑，则执行处理2-1以确定在每个目标像素处的拾取模糊的传递函数H。
在处理2-2中，计算在处理2-1中在频域表示的运动求平均滤波器的逆。如果在频域中考虑，执行处理2-2以生成等式(2)所示的拾取模糊的传递函数H的逆函数inv(H)。
在处理2-3中，对处理2-2中计算出的、频域中表示的运动求平均滤波器的逆执行傅立叶逆变换。具体地说，在处理2-3中，生成对应于逆函数inv(H)的高通滤波器(维纳滤波器)。换句话说，生成运动求平均滤波器的逆滤波器。在处理2-3中生成的高通滤波器称为逆运动求平均滤波器。
在第三处理中，输入与在拾取模糊后的等式(2)的频域信号G对应的空间域的图像信号g。然后，输入的图像信号g受到在处理2-3中所生成的逆运动求平均滤波器的滤波操作。在第三处理中，恢复(预测计算)与在拾取模糊前的等式(2)的频域信号F对应的空间域的信号f。具体地说，要处理的帧中包含目标像素的预定块受到逆运动求平均滤波器的滤波操作。这样，在第三处理中校正目标像素的像素值。
在转让给与本发明相同的受让人的日本专利申请2004-234051的图5中披露了执行第一到第三处理的拾取模糊控制器13的一个实施例。
具有日本专利申请2004-234051的图5中所披露的配置的拾取模糊控制器113具有另一个缺点。如图4中的频率特性H2到H4所示，表示拾取模糊的运动求平均滤波器(及其频率特性)包括导致0增益的频率。为此，拾取模糊控制器难以生成运动求平均滤波器的完全逆滤波器(完全逆求平均滤波器)。结果，增加了噪声。这是第一缺点。
对图像信号应用高通滤波器(逆运动求平均滤波器)的第三处理意味着使滤波器的边缘陡峭。已知的能使滤波器边缘陡峭的图像形成技术包括称为“LTI(亮度瞬态改进)”(luminance transient improvement)和锐利(sharpness)。这些已知的技术可以应用于拾取模糊控制器13。
如果将这些已知的技术应用到拾取模糊控制器13，则出现新的第二到第五缺点。
在日本未审查的专利申请公开No.2000-324364中披露了“LTI”技术。根据日本未审查的专利申请公开No.2000-324364，用与目标像素相邻的像素的亮度(像素值)替换目标像素的亮度(像素值)来校正目标像素的亮度。结果，使边缘陡峭。然而，LTI技术对于噪声并不健壮(robust)，从而得到的处理图像可能被噪声损坏。这是第二缺点。使所有边缘变得陡峭，而不考虑应用LTI技术之前的图像数据。
在图像处理中使用已知的技术“LTI”和“锐利”。在第四缺点中，将没有图像模糊的静止图像与受拾取模糊的静止图像同等地处理。在第五缺点中，均一地应用已知技术而不管拾取模糊的程度。
本发明的发明者由此开发了具有图5功能结构的拾取模糊控制器13。图5是拾取模糊控制器13的功能方框图。
如图5所示，拾取模糊控制器13包括高频分量消除器21、滤波器模块22和拾取校正器23。
在对拾取模糊控制器13的描述中，输入到构成拾取模糊控制器13的方框(包括诸如加法器之类的算术单元)的信号通常称为输入信号，而不是诸如运动图像、构成每帧的帧和构成每帧的每个像素值之类的输入信号单元。类似地，从拾取模糊控制器13的每个功能方框输出的信号通常称为输出信号，而不是输出信号单元。换句话说，如果要求使用输入信号单元和输出信号单元的话，就使用基于单元的名字(如像素值)，否则，简单地使用输入信号和输出信号。
如图5所示，来自帧速率转换器11的输出信号作为到拾取模糊控制器13的输入信号馈送到高频分量消除器21。来自拾取模糊特性检测器12的输出信号提供给滤波器模块22和拾取模糊校正器23中的每一个。高频分量消除器21的输出信号提供给滤波器模块22。滤波器模块22的输出信号提供到拾取模糊校正器23。拾取模糊校正器23的输出信号作为拾取模糊控制器13的最终输出信号输出。
下面将陆续详细讨论高频分量消除器21、滤波器模块22和拾取模糊校正器23。
参照图6和7详细描述高频分量消除器21。
图6是高频分量消除器21的功能方框图。图7是图6的高频分量消除器21的高频限制器32的特性图。
如图6所示，高频分量消除器21包括高通滤波器31、高频限制器32和减法器33。
如图6所示，帧速率转换器11的输出信号作为到高频分量消除器21的输入信号馈送到高通滤波器31和减法器33中的每一个。
具有高通滤波器函数的高频滤波器31因而从输入到高频分量消除器21的信号中提取高频分量，并且将高频分量提供给高频限制器32。
高频限制器32具有图7的虚线41所示的函数。从高通滤波器31提供的高频分量作为输入参数应用到函数，并且将该函数的输出(图7的输出)提供给减法器。如图7的虚线41清楚地示出的那样，如果从高通滤波器31提供的输入高频分量低于一常数值或者高于一常数值，则高频限制器32限制输入高频分量。换句话说，高频限制器32提供图7的虚线41所示的特性。
回到图6，减法器33计算到高频分量消除器21的输入信号和由高频限制器32限制的高频分量之间的差，并且将得到的差信号作为高频分量消除器21的输出信号提供给滤波器模块22。
高频分量消除器21从输入信号中消除诸如噪声之类的高频分量，并且将得到的信号作为输出信号提供给滤波器模块22。
下面参照图8到10详细描述滤波器模块22。
图8是滤波器模块22的详细功能方框图。图9是图8的滤波器模块22的增益控制器53的详细功能方框图。图10是图9的增益控制器53的调整值确定器64的特性图。
如图8所示，滤波器模块22包括运动求平均滤波器51到减法器54。
如图8所示，高频分量消除器21的输出信号作为滤波器模块22的输入信号提供给运动求平均滤波器51、减法器52和加法器53中的每一个。拾取模糊特性检测器12的输出信号提供给运动求平均滤波器51和增益控制器53中的每一个。
运动求平均滤波器51对滤波器模块22的输入信号执行滤波处理以对运动求平均。具体地说，运动求平均滤波器51从滤波器模块22的输入信号当中，对构成预定块的每个像素的像素值执行运动求平均滤波器操作，预定块包括要处理的帧中的目标像素。运动求平均滤波器51因而校正目标像素的像素值。在该处理中，运动求平均滤波器51响应于拾取模糊特性检测器12的输出信号的目标像素的运动速度转换运动求平均滤波器的特性。具体地说，如果目标像素的运动速度是2、3和4像素/帧，则运动求平均滤波器51将其特性转换为如之前所讨论的、在频域中由图4的曲线H2、H3和H4表示的特性。经运动求平均滤波器51校正的目标像素的像素值提供给减法器52。
减法器52确定滤波器模块22的输入信号的目标像素的校正前像素值和经过运动求平均滤波器51校正的目标像素的像素值之间的差，并且将得到的差值供给增益控制器53。减法器52的输出信号称为运动求平均滤波前后差。
增益控制器53调整运动求平均滤波前后差，并且将调整后的差作为输出信号提供给加法器54。将在后面参照图9详细描述增益控制器53。
加法器54将滤波器模块22的输入信号与增益控制器53的输出信号相加，并且将和信号作为输出信号提供给拾取模糊校正器23。具体地说，加法器54将作为调整值的运动求平均滤波前后差与校正前的目标像素的像素值相加，并且将得到的和作为经校正的目标像素的像素值提供给外部的拾取模糊校正器23。
下面在频域中考虑在空间域中执行的过滤器模块22的上述处理。
假设在频域中考虑作为减法器52的输出信号的运动求平均滤波前后差，下面分析在感兴趣的频率上的减法器52的输出信号的增益。在感兴趣的频率上，滤波器模块22的输入信号的增益与通过了运动求平均滤波器51的输入信号的增益之间的增益差成为减法器52的输出信号的增益。减法器52的输出信号的增益称为运动求平均滤波前后增益差。
运动求平均滤波前后增益差由增益控制器53调整。增益调整将在后面描述。
如果在频域中考虑图8的滤波器模块22(减法器54)的输出信号，则输出信号在感兴趣的频率上的增益是通过将减法器54的输入信号的增益与受到增益调整的运动求平均滤波前后增益差相加获得的和增益。在每个频率上，输出信号的增益从输入信号的增益升高在增益调整后的运动求平均滤波前后增益差。
换句话说，整个滤波器模块22执行基本上与高通滤波处理等效的处理。
下面参照图9详细描述增益控制器53。
如图9所示，增益控制器53包括延迟单元61-1到61-n(下面称为DL 61-1到DL 61-n)、最大值/最小值(MAX/MIN)计算器62、减法器63、调整值确定器64和乘法器65。
如图9所示，将作为减法器52输出信号的运动求平均滤波前后增益差作为增益控制器53的输入信号提供给DL单元61-1。拾取模糊特性检测器12的输出信号提供给MAX/MIN计算器62。
增益控制器53被构造成控制可能在高信号电平区域中发生的阻尼振荡(ringing)。
下面描述增益控制器53的功能结构(方框的连接配置)和操作。
DL单元61-1到DL单元61-n以级联方式连接。当一个延迟单元接收到前一延迟单元的输出信号时，延迟单元将输入信号延迟预定的延迟时间，并且将经延迟的信号作为其输出信号提供给后一延迟单元。DL单元61-1到DL单元61-n中的每一个的输出信号还提供给MAX/MIN计算器62。DL单元61-n/2的输出信号还提供给乘法器65。
从作为增益控制器53的输入信号的运动求平均滤波前后增益差当中，将分别与以目标像素为中心、连续排列在运动方向(这里是水平方向)上的n个像素对应的值(下面称为像素值前后差)以从右到左的像素布置顺序连续输入到DL单元61-n。如果经过了等于延迟时间n倍的时间，则DL单元61-1到DL单元61-n将分别与以目标像素为中心、相邻地在运动方向上排成行的n个像素对应的像素值前后差输出到MAX/MIN计算器62。从DL单元61-n/2输出的目标像素值的像素值前后差被提供给MAX/MIN计算器62和乘法器65。
DL单元61-1到DL单元61-n的数字“n”不限于任何特定数字，是最大运动速度“像素/帧”。从拾取模糊特性检测器12提供的目标像素的运动速度是v像素/帧。这里，v是任何大于或等于0的整数。
MAX/MIN计算器62确定包括具有目标像素的运动速度v作为范围中心的v个像素的像素值前后差的范围，作为计算范围。MAX/MIN计算器62从由DL单元61-1到DL单元61-n提供的n个像素值前后差的计算范围中包含的从v个像素值前后差中确定最大值MAX和最小值MIN，并且将最大值MAX和最小值MIN提供给减法器63。
之所以选择具有目标像素的运动速度v作为其中心的v个像素的像素值前后差的范围作为计算范围，是因为阻尼振荡影响高通滤波器的抽头数，换句话说，运动速度。
减法器63计算从MAX/MIN计算器62提供的最大值MAX和最小值MIN之间的差，并且将差值(＝MAX-MIN)提供到调整值确定器64。
差值(MAX-MIN)越大，目标像素附近的阻尼振荡就越大。差值(MAX-MIN)作为目标像素附近的阻尼振荡大小的指示器。
响应于减法器63提供的差值(MAX-MIN)，调整值确定器64确定对目标像素的像素值前后差的调整值，并且将该调整值提供给乘法器65。
具体地说，调整值确定器64保持由图10的虚线71所示的函数，并且将从减法器63提供的差值(MAX-MIN)作为参数供给该函数，并且将函数的输出(图10的输出)作为对目标像素的像素值前后差的调整值提供给乘法器65。如图10的虚线71的形状清晰所示，如果从减法器63提供的差值(MAX-MIN)超过一常数值，则降低调整值(输出)来控制阻尼振荡的产生。调整值确定器64因而具有图10的虚线71所示的特性。
回到图9，乘法器65将DL单元61-(n/2)提供的像素值前后差乘以调整值确定器64提供的(落入图10所示的0-1范围内的)调整值，并且将乘积作为调整后的目标像素的像素值前后差提供给加法器54。经过调整的每个像素的像素值前后差作为增益控制器53的输出信号连续提供到加法器54。
如果作为减法器63的输出信号的差值(MAX-MIN)超过该常数值，并且变大，则调整值(输出)逐渐降低到1或0。如果作为减法器63的输出的差值(MAX-MIN)大于该常数值，则目标像素的像素值前后差乘以小于1的调整值。结果，目标像素的像素值前后差变小。因而控制了目标像素附近的阻尼振荡。
在空间域中增益控制器53的处理因此等效于用于控制阻尼振荡的、对运动求平均滤波前后增益差执行的频域增益调整处理。
下面参照图11到19描述拾取模糊校正器23。
图11是拾取模糊校正器23的详细功能方框图。
如图11所示，拾取模糊校正器23包括ALTI模块81、减法器82、增益控制器83和加法器84。
如图11所示，滤波器模块22的输出作为拾取模糊校正器23的输入信号输入到ALTI模块81、减法器82和加法器84中的每一个。拾取模糊特性检测器12的输出信号提供给ALTI模块81和增益控制器83的每一个。
下面描述对拾取模糊校正器23的输入信号的目标像素的像素值执行的、ALTI模块81到加法器84中的每一个的处理。
提供到拾取模糊校正器23的目标像素的像素值已经由高频分量消除器21和滤波器模块22校正，并且通常与输入到图5的拾取模糊控制器13的像素值不同。如稍后将要讨论的，目标像素的像素值在拾取模糊校正器23中被适当地校正。为了说明简单起见，输入到拾取模糊校正器23的每个方框的像素值称为输入像素值，而从拾取模糊校正器23的每个方框输出的像素值称为输出像素值。功能方框之一从多个之前的功能方框接收同一像素的多个不同的像素值。在这种情况下，较接近原始像素值的像素值(主要地，校正前的像素值)称为输入像素值，而其他像素值称为之后功能方框的输出像素值。例如，减法器82从ALTI模块81和滤波器模块22接收目标像素的不同像素值。从滤波器模块22输入的像素值称为输入像素值，而从ALTI模块81输入的像素值称为ALTI模块81的输出像素值。
ALTI模块81响应于从拾取模糊特性检测器12提供的目标像素的运动速度确定校正值，将校正值与目标像素的输入像素值相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值提供给减法器82。将参照图12进一步讨论ALTI模块81。
减法器82计算ALTI模块81的目标像素的输出像素值和目标像素的输入像素值之间的差，并且将得到的差(下面称为目标像素差值)提供给增益控制器83。
增益控制器83响应于从拾取模糊特性检测器12提供的目标像素的运动速度，调整来自减法器82的目标像素差值，并且将经调整的目标像素差值作为目标像素的最终校正值提供给加法器84。
加法器84将目标像素的输入像素值与来自增益控制器83的最终校正值相加，并且将得到的和作为最终校正的目标像素的像素值输出到外部。
下面更详细地依次描述拾取模糊校正器23中的ALTI模块81和增益控制器83。
参照图12到17详细描述ALTI模块81。
图12是ALTI模块81的详细功能方框图。
如图12所示，ALTI模块81包括延迟单元91-1到91-n(下面称为DL单元91-1到DL单元91-n)、平均值计算器92到94、校正值确定器95和加法器96。
下面描述ALTI模块81的功能结构(即，功能方框的连接配置)和操作。
DL单元91-1到DL单元91-n依次级联。当一个延迟单元接收到前一延迟单元的输出信号时，延迟单元将输入信号延迟预定的延迟时间，并且将经延迟的信号作为输出信号提供给后一延迟单元。DL单元91-1到DL单元91-(n/2-1)中的每一个的输出信号还提供给平均值计算器93。分别从DL单元91-(n/2-1)、DL单元91-(n/2)和DL单元91-(n/2+1)输出的像素值还提供给平均值计算器92。从DL单元91-(n/2+1)到DL单元91-n输出的像素值提供给平均值计算器94。从DL单元91-(n/2)输出的像素值还提供给校正值确定器95和加法器96中的每一个。
以目标像素为中心、相邻地在运动方向(这里是水平方向)上排成行的n个像素的像素值以从右到左的像素布置顺序从滤波器模块22输入到DL单元91-1。如果经过了等于延迟时间n倍的时间，则DL单元91-1到DL单元91-n分别输出与以目标像素为中心、相邻地布置在水平方向上的n个像素的像素值。
在下面讨论中，在DL单元91-1到DL单元91-n的每一步输出的像素值称为ALTI模块81的输入像素值。
具体地说，DL单元91-(n/2)输出目标像素的输入像素值N。相邻地布置在目标像素的左边的n/2-1个像素的输入像素值分别从DL单元91-1到DL单元91-(n/2-1)输出。相邻地布置在目标像素的右边的n/2-1个像素的输入像素值分别从DL单元91-(n/2+1)到DL单元91-n输出。
DL单元91-1到DL单元91-n的数字“n”不限于任何特定数字，是最大运动速度“像素/帧”。如之前所讨论的，从拾取模糊特性检测器12提供的目标像素的运动速度是v像素/帧。
平均值计算器92接收目标像素的输入像素值N、在目标像素左边的像素的输入像素值和在目标像素右边的输入像素值。平均值计算器92计算目标像素的输入像素值N、在目标像素左边的像素的输入像素值和在目标像素右边的像素的输入像素值的平均值Na(Na称为目标像素的平均像素值)，并且将平均像素值Na提供给校正值确定器95。
由校正值确定器95确定的、对目标像素的校正值ADD由预定的调整值c调整。调整值c不是固定值，而是在预定处理(下面称为调整值确定处理)中确定的可变值。在本实施例的调整值确定处理中，使用目标像素的平均像素值Na。可以在调整值确定处理中使用目标像素的输入像素值N。如果目标像素受噪声影响，则可能损坏处理后的图像。为了避免处理后的图像损坏，使用目标像素的平均像素值Na。
为平均值计算器93提供相邻地布置在目标像素左边的n/2-1个像素的输入像素值。平均值计算器93选择从紧邻着目标像素的像素开始、在目标像素的左边相邻地布置的、数量大约为目标像素运动速度一半的k个像素(k为大约v/2)，并且将包括k个像素的输入像素值的范围确定为计算范围。平均值计算器93从所提供的n/2-1个输入像素值中计算包括在计算范围内的k个输入像素值的平均值La(下面称为左像素的平均像素值La)，并且将左像素的平均像素值La提供给校正值确定器95。
为平均值计算器94提供相邻地布置在目标像素右边的n/2-1个像素的输入像素值。平均值计算器94选择从紧邻着目标像素的像素开始、在目标像素的右边相邻地布置的、数量大约为目标像素运动速度一半的k个像素(k为大约v/2)，并且将包括k个像素的输入像素值的范围确定为计算范围。平均值计算器94从所提供的n/2-1个输入像素值中计算包括在计算范围内的k个输入像素值的平均值Ra(下面称为右像素的平均像素值Ra)，并且将右像素的平均像素值Ra提供给校正值确定器95。
在调整值确定处理和用于确定校正值候选者的处理(下面称为候选者确定处理)中使用左像素的平均像素值La和右像素的平均像素值Ra。
在日本未审查的专利公开No.2003-324364中披露的已知LTI技术中，在目标像素左边相隔预定距离的单个像素(下面称为左像素)和目标像素的输入像素值之间的差被确定为第一校正值候选者。在目标像素右边相隔预定距离的单个像素(下面称为右像素)和目标像素的输入像素值之间的差被确定为第二校正值候选者。将第一候选者和第二候选者之一确定为未添加任何调整值的校正值。在已知的LTI技术中，如果左像素和右像素之一的输入像素值包含噪声，则不能适当地确定校正值(和两个校正值候选者)。
为了克服该缺点，在本发明的一个实施例中的候选者确定处理中使用左像素的平均像素值La和右像素的平均像素值Ra，以适当地确定校正值候选者，而不是简单地使用左像素和右像素之一的输入像素值。
落入计算范围内的像素的输入像素值的变化率可能不是恒定的。像素值可以在增加之后降低，也可以在降低之后增加。在横坐标表示像素水平位置，纵坐标表示像素值的平面(稍后讨论的图13的平面)中，连接表示计算范围中包括的输入像素值的点(如稍后讨论的图13的点131到134)的直线的斜率极性可能反转。如果采用计算范围中包括的输入像素值的简单平均值作为左像素的平均像素值La或右像素的平均像素值Ra，则会出现不能适当确定校正值(候选者)的新缺点。
本发明的一个实施例的平均值计算器93和平均值计算器94如下克服了该新缺点。从计算范围中包括的输入像素值中，极性改变后的第一点所表示的输入像素值β通过计算下面等式(3)的右边来更新为像素值γ。等式(3)的右边由极性改变前的第二点表示的输入像素值α表示。通过将由第一点表示的像素的输入像素值作为更新后的像素值γ来计算左像素的平均像素值La和右像素的平均像素值Ra之一γ＝α-H×f(H)…(3)其中H表示极性改变前的第二点(图3的中间点133)的输入像素值α和极性改变后的第一点(图3的中间点134)的输入像素值β之间的差，即，α-β。
图13图解了相邻地布置在包括目标像素121的水平方向上的12个像素。如图13所示，横坐标表示水平方向上的像素位置，而纵坐标表示像素值。平均值计算器94的计算范围(即，右像素的平均像素值Ra)的计算范围是范围D，范围D包括表示目标像素的点131右边的三个相应点132到134的像素值α、α和β。
在图13中确定连接点133和134的直线斜率的极性。点134是极性改变后的第一点，而点133是极性改变前的第二点。平均值计算器94将点133表示像素值α和输入像素值α与由点134表示的输入像素值β之间的差H(＝α-β)放在等式(3)的右边，从而将点134表示的输入像素值β修改成像素值γ。平均值计算器94采用像素值γ作为计算范围D内的、由点134表示的更新后的输入像素值，并且采用处于其原始像素值α的其余点132和133的输入像素值来计算右像素的平均像素值Ra。具体地说，Ra＝(α+α+γ)/3。
在根据本发明实施例计算等式(3)的右边时，具有图14的虚线141所示特性的函数用作函数f(H)。
如图14所示，如果极性改变前的像素值α和极性改变后的像素值β之间的差H是值H2或更大，函数f(H)变为0。大的差H意味着在极性改变后的斜率陡。如果极性改变后的斜率比预定的常数值(即，值H2)更陡，则由等式(3)，更新后的像素值γ成为像素值α。具体地说，如果极性改变后的斜率比预定的常数值更陡，则使用像素值α作为极性改变后的点134表示的像素的输入像素值，而不是像素值β。因而计算在计算范围D内的右像素的平均像素值Ra。具体地说，Ra＝(α+α+α)/3＝α，从而右像素的平均像素值Ra确定为α。
如图14所示，如果极性改变前的像素值α和极性改变后的像素值β之间的差不大于值H1，则函数f(H)为1。小的差H意味着在极性改变后平缓的直线斜率。如果极性改变后的斜率比预定的值更平缓，换句话说，如果差值H不大于H1，则根据等式(3)，即使更新后像素值γ也仍然是像素值β。如果极性改变后的直线斜率等于或比预定值更平缓，则使用像素值β作为在计算范围D中计算右像素的平均像素值Ra时、极性改变后的点134表示的像素的输入像素值。具体地说，右像素的平均像素值Ra确定为Ra＝(α+α+β)/3。
由于以下原因，如果极性改变后的直线斜率等于或比预定值平缓，则按原样使用原始像素值β，而不更新点134表示的像素值。当极性改变后的直线斜率等于或比预定值平缓时，极性改变容易是响应于噪声而发生的。然而，更适当的、没有噪声的右像素的平均像素值Ra是对输入像素值求平均而不是对更新后的像素值求平均获得的。
已经参照图13讨论了右像素的平均像素值Ra的计算。当计算左像素的平均像素值La时，根据等式(3)，极性改变后的点表示的像素的输入像素值从像素值β更新到像素值γ。
回到图12，校正值确定器95基于来自DL单元91-(n/2)的目标像素的输入像素值N、来自平均值计算器92的目标像素的平均像素值Na、来自平均值计算器93的左像素的平均像素值La和来自平均值计算器94的右像素的平均像素值Ra，确定校正值ADD。校正值ADD然后提供给加法器96。
加法器96将来自校正值确定器95的校正值ADD与来自DL单元91-(n/2)的目标像素的输入像素值N相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值(即，经校正的目标像素的像素值)提供给ALTI模块81外部的减法器82。
在讨论校正值确定器95的详细功能方框图之前，下面参照图15的流程图描述ALTI模块81的处理。
在步骤S21中，ALTI模块81设置目标像素。
在步骤S22中，ALTI模块81中的DL单元91-1到DL单元91-n参照作为中心值的目标像素的输入像素值N获得n个输入像素值。
在步骤S23中，ALTI模块81中的平均值计算器92计算如之前所讨论的目标像素的平均像素值Na，并且将得到的平均像素值Na提供给校正值确定器95。
在步骤S24中，ALTI模块81中的平均值计算器93计算如之前所讨论的左像素的平均像素值La，并且将得到的平均像素值La提供给校正值确定器95。
在步骤S25中，ALTI模块81中的平均值计算器94计算如之前所讨论的右像素的平均像素值Ra，并且将得到的平均像素值Ra提供给校正值确定器95。
如图12所示，平均值计算器92到94彼此相互独立地执行其处理。步骤S23到S25的顺序不限于图15所示的顺序。因而，可以彼此独立地执行步骤S23到S25。
在步骤S26中，ALTI模块81中的校正值确定器95基于来自DL单元91-(n/2)的目标像素的输入像素值N、来自平均值计算器93的左像素的平均像素值La和来自平均值计算器94的右像素的平均像素值Ra确定两个校正值候选者ADDL和ADDR。步骤S26中的处理指的是前面提到的候选者确定处理。校正值候选者ADDL和ADDR分别是后面讨论的减法器101和减法器102的输出。步骤S26中的候选者确定处理以及校正值候选者ADDL和ADDR将在稍后详细描述。
在步骤S27中，校正值确定器95基于来自平均值计算器92的目标像素的平均像素值Na、来自平均值计算器93的左像素的平均像素值La和来自平均值计算器94的右像素的平均像素值Ra确定调整值c。步骤S27中的处理指的是之前提到的调整值确定处理。调整值c是后面讨论的调整值计算器109的输出信号。步骤S27中的调整值确定处理和调整值c将在稍后详细描述。
步骤S26和S27相互独立地执行。步骤S26和S27的顺序不限于图15中所述的顺序。
在步骤S28中，校正值确定器95使用调整值c调整校正值候选者ADDL和ADDR。步骤S28中的处理称为调整处理。调整处理将在稍后详细描述。
在步骤S29中，校正值确定器95确定(选择)经过根据调整值c(在预定的选择准则下为0)调整的校正值候选者ADDL和ADDR之一作为校正值ADD，并将所选的值提供给加法器96。步骤S29中的处理称为校正值选择处理。校正值选择处理将在稍后详细描述(包括选择准则)。
在步骤S30中，ALTI模块81中的加法器96将校正值ADD与目标像素的输入像素值N相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值提供给减法器82。
在步骤S31中，ALTI模块81确定是否处理了所有像素。
如果在步骤S31中确定还没有处理所有像素，则处理返回到步骤S21来重复上述步骤。具体地说，将另一像素设置为目标像素，将校正值ADD与目标像素的输入像素值N相加，并将得到的和作为目标像素的输出像素值输出到外部减法器82。像素与像素之间的像素值N和校正值ADD通常不同。
随着每个像素设为目标像素而重复步骤S21到S31的循环处理，如果在步骤S31中确定处理了所有像素，则完成ALTI模块81的处理。
ALTI模块81是图13的拾取模糊控制器13的一个部件，因而图15的ALTI模块81的处理作为图3的步骤S4中处理的一部分而执行。
校正值确定器95执行步骤S26到S29中的处理。返回图12，下面与步骤S26到S29中的处理一起描述校正值确定器95的详细功能。
如图12所示，校正值确定器95包括减法器101和减法器102，用来执行图15的候选者确定处理。换句话说，由减法器101和减法器102构成的候选者确定单元121执行步骤S26中的候选者确定处理。
减法器101计算来自平均值计算器93的左像素的平均像素值La和来自DL输入单元91-(n/2)的目标像素的输入像素值N之间的差(＝La-N)，并且将得到的差作为校正值候选者ADDL提供给乘法器110。
如果如稍后将要讨论的，校正值候选者ADDL被确定为校正值ADD而不必调整(应用调整值c＝1)，则加法器96将校正值ADD(＝La-N)与目标像素的输入像素值N相加，并且输出得到的和(＝La)。如果校正值候选者ADDL(＝La-N)用作校正值ADD，则作为目标像素的像素值的原始像素值N被校正(替代)为左像素的平均像素值La。
减法器102计算来自平均值计算器94的右像素的平均像素值Ra和来自DL输入单元91-(n/2)的目标像素的输入像素值N之间的差(＝Ra-N)，并且将得到的差作为校正值候选者ADDR提供给乘法器111。
如果如稍后将要讨论的，校正值候选者ADDR被确定为校正值ADD而不必调整(应用调整值c＝1)，则加法器96将校正值ADD(＝Ra-N)与目标像素的输入像素值N相加，并且输出得到的和(＝Ra)。如果校正值候选者ADDR(＝Ra-N)用作校正值ADD，则作为目标像素的像素值的原始像素值N被校正(替代)为右像素的平均像素值Ra。
如图12所示，校正值确定器95包括减法器103到调整值计算器109，用来执行图15的步骤S27中的调整值确定处理。换句话说，由减法器103到调整值计算器109构成的调整值确定器122执行步骤S27中的调整值确定处理。
减法器103计算来自平均值计算器92的目标像素的平均像素值Na和来自平均值计算器93的左像素的平均像素值La之间的差(＝Na-La)，并且将得到的差提供给加法器105。
减法器104计算来自平均值计算器92的目标像素的平均像素值Na和来自平均值计算器94的右像素的平均像素值Ra之间的差(＝Na-Ra)，并且将得到的差提供给加法器105。
加法器105将减法器103和减法器104的输出信号相加，并且将得到的和输出到ABS单元106。
ABS单元106计算加法器105的输出信号的绝对值b，并且将绝对值b提供给除法器108。
在由表示像素值的纵坐标和表示水平方向上的像素位置的横坐标所定义的平面中，划一条直线将表示左像素的平均像素值La的第一点、表示目标像素的平均像素值Na的第二点和表示右像素的平均像素值Ra的第三点以该顺序连接起来。该直线在第二点处的第二导数值由减法器103、减法器104和加法器105计算。ABS单元106计算第二导数值的绝对值b，并且将绝对值b提供给除法器108。从ABS单元106输出的绝对值b称为第二导数绝对值b。
考虑到连接平面中表示左像素的平均像素值La的第一点和表示右像素的平均像素值Ra的第三点的直线，第二导数绝对值b代表表示目标像素的平均像素值Na的第二点与连线相距多远。
校正值确定器95响应于第二导数绝对值b的量值调整校正值候选者ADDL和ADDR，并且确定经调整的校正值候选者ADDL和ADDR之一为校正值ADD。具体地说，加法器96将目标像素的输入像素值N和根据第二导数绝对值b的量值调整的校正值ADD之和作为目标像素的输出像素值输出。因而加法器96的输出信号的边沿部分(要处理的帧)在其上升沿平缓。
给定同一第二导数绝对值b，左像素的平均像素值La和右像素的平均像素值Ra之间的差的绝对值h，即，平面中第一点和第三点在纵坐标上的距离h(下面称为高度h)可能不同。如果是这样的话，第二导数绝对值b的量值的意义将变得不同。具体地说，如果第二导数绝对值b的量值相当程度上小于高度h，换句话说，如果通过第二导数绝对值b处于高度h的商(＝b/h)较小，则目标像素周围容易产生噪声。相反，如果第二导数绝对值b的量值与高度h相比不那么小，换句话说，如果商(＝b/h)相对较大，则目标像素周围不容易产生噪声。
如果仅仅响应于第二导数绝对值b的量值而调整校正值候选者ADDL和ADDR，则目标像素的输入像素值N的校正值ADD不管是否出现噪声都会变得相同。该导致另一个缺点，即，不能适当地校正目标像素的输入像素值N。
为了克服这个新缺点，本发明的本实施例的校正值确定器95中的调整值确定器122除了减法器103到ABS单元106之外还包括绝对差计算器107、除法器(b/h计算器)108和调整值计算器109。
绝对差计算器107计算来自平均值计算器93的左像素的平均像素值La和来自平均值计算器94的右像素的平均像素值Ra之间的差，并且还计算差的绝对值h(h＝|La-Na|)，即，之前提到的高度h，并且将高度h提供给除法器108。
除法器108将来自ABS单元106的第二导数绝对值b除以来自绝对差计算器107的高度h，并且将得到的商(＝b/h)提供给调整值计算器109。商(＝b/h)是通过用高度h标准化第二导数绝对值b确定的值。商(＝b/h)下面称为标准化第二导数值。
响应于来自除法器108的标准化第二导数值，调整值计算器109计算对校正值候选者ADDL和ADDR的调整值c，并且将调整值c提供到乘法器110和乘法器111中的每一个。
调整值计算器109保持具有由图16的虚线151所示特性的函数。调整值计算器109将来自除法器108的标准化第二导数值用作函数的参数，并且将函数的输出(图16的输出)作为调整值c提供给乘法器110和乘法器111。
如图16的虚线151的形状所示，如果标准化第二导数值(b/h)不大于常数值b1，则调整值c(输出)为0。这是因为像素是噪声的概率很高。如稍后将要讨论的，校正值候选者ADDL和ADDR乘以为0的调整值c来调整。因而在调整后校正值候选者ADDL和ADDR成为0。校正值ADD也成为0，因此目标像素的输入像素值未经校正。
当标准化第二导数值增加到大于常数值b1时，调整值c(输出)也增加。如稍后将要讨论的，校正值候选者ADDL和ADDR分别乘以为小于1的调整值c。在调整后校正值候选者ADDL和ADDR中的每个都变得比其原始值小。校正值ADD是小于各自原始值的校正值候选者ADDL和ADDR之一。校正后的目标像素的像素值大于左像素的平均像素值La或小于右像素的平均像素值Ra。
如果标准化第二校正值等于或大于常数值b2，则调整值c(输出)为1。如稍后将要讨论的，在调整时校正值候选者ADDL和ADDR中的每一个乘以为1的调整值c。因而在校正值候选者ADDL和ADDR保持其原始值不变(换句话说，不执行调整)。校正值ADD是处于其原始值的校正值候选者ADDL和ADDR之一。目标像素的像素值是左像素的平均像素值La和右像素的平均像素值Ra之一。
根据本实施例，调整值c是使用具有图16的虚线151所示特性的函数确定的。标准化第二导数值输入到函数中。使用调整值c调整校正值ADD(更确切地说，用调整值调整校正值候选者ADDL和ADDR)。加法器96的输出信号(要处理的帧)因此在其边沿部分平缓地上升。在已知的LTI中，目标像素的像素值由硬件开关(换句话说，仅仅像素值的切换)校正，因而在像素值的输出信号中不能实现平缓上升沿部分。根据本实施例，ALTI模块81克服了该问题。
回到图12，继续讨论校正值确定器95。校正值确定器95包括乘法器110和乘法器111以执行图15的步骤S28中的调整处理。换句话说，由乘法器110和乘法器111构成的调整单元123执行步骤S28中的调整步骤。
乘法器110将来自减法器101的校正值候选者ADDL乘以来自调整值计算器109的调整值c，并且将得到的乘积作为经调整的校正值候选者ADDL提供给确定器113。
乘法器111将来自减法器102的校正值候选者ADDR乘以来自调整值计算器109的调整值c，并且将得到的乘积作为经调整的校正值候选者ADDR提供给确定器113。
校正值确定器95包括固定值发生器112和确定器113以执行图15的步骤S29中的校正值选择处理。换句话说，由固定值发生器112和确定器113构成的选择器124执行步骤S29中的校正值选择处理。
本实施例中的固定值发生器112不断地生成图12所示的“0”信号，并且将“0”信号提供给确定器113。
确定器113接收到来自减法器103、减法器104、加法器105、乘法器110、乘法器111和固定值发生器112的输出信号。确定器113根据由减法器103、减法器104和加法器105的输出确定的选择准则，选择来自固定值发生器112的“0”信号、来自乘法器110的校正值候选者ADDL和来自乘法器111的校正值候选者ADDR之一作为校正值ADD。确定器113将所选的信号提供给加法器96。
在由表示像素值的纵坐标和表示像素位置的横坐标所定义的平面中，将连线设为连接表示左像素的平均像素值La的第一点和表示右像素的平均像素值Ra的第三点的直线。如果该连线的改变方向向上并且表示目标像素的平均像素值Na的第二点位于连线上方，则本实施例的选择准则是选择校正值候选者ADDR作为校正值ADD。相反，如果连线的改变方向向下并且第二点位于连线下方，则本发明的选择标准是选择校正值候选者ADDL作为校正值ADD。
确定器113根据减法器103、减法器104和加法器105输出的信号识别连线的改变方向和连线与第二点之间的位置关系。
如果确定器113根据减法器103、减法器104和加法器105的输出信号识别出连线向上的改变方向和位于连线上方的第二点，则确定器113选择来自乘法器111的校正值候选者ADDR作为校正值ADD，并且将该校正值ADD提供给加法器96。
如果确定器113根据减法器103、减法器104和加法器105的输出信号识别出连线向上的改变方向和位于连线下方的第二点，则确定器113选择来自乘法器110的校正值候选者ADDL作为校正值ADD，并且将该校正值ADD提供给加法器96。
如果目标像素位于边沿部分之外的地方，则本实施例的选择准则是选择“0”作为校正值ADD。如果确定器113识别出来自减法器103、减法器104和加法器105的每个输出约为0，换句话说，如果左像素的平均像素值La、目标像素的输入像素值N和右像素的平均像素值Ra彼此近似相等，则确定器113识别出目标像素位于边沿部分之外的地方。确定器113然后选择来自固定值发生器112的“0”信号并且将“0”信号提供给加法器96。
已经描述了图12的ALTI模块81。只要ALTI模块81执行等效于上述序列处理步骤的处理，ALTI模块81可以采取任何功能结构。例如，ALTI模块81可以采取图17的功能结构。图17图解与图12的功能结构不同的ALTI模块81的结构。
如图17所示，ALTI模块81包括屏蔽信号发生器161、LTI处理器162和求平均单元163。
屏蔽信号发生器161接收滤波器模块22的输出信号作为其输入信号，并且将构成要处理的帧的每个像素连续设置为目标像素。屏蔽信号发生器161搜索目标像素右侧的像素和目标像素左侧的像素。左像素数量和右像素数量的每个都是目标像素的运动速度的一半。屏蔽信号发生器161对显示对应于等于运动速度的像素数的像素值的信号执行屏蔽处理。如之前所讨论的，目标像素的运动速度由拾取模糊特性检测器12提供。经屏蔽的信号从屏蔽信号发生器161提供到LTI处理器162。
LTI处理器162对每个经屏蔽的信号执行LTI处理，并且将得到的信号作为输出信号提供给求平均单元163。
求平均单元163对LTI处理器162与屏蔽信号发生器161搜索数量相同数量的输出信号求平均，并且将得到的信号作为输出信号提供给外部减法器82。
已经参照图12到17讨论了图11的拾取模块校正器23中的ALTI模块81。
下面参照图18和19描述图11的拾取模糊校正器23中的增益控制器83。
图18是增益控制器83的详细功能方框图。图19图解图18的增益控制器83中的调整值确定器171的特性。
图18的增益控制器83由调整值确定器171和乘法器172构成。
调整值确定器171保持图19的虚线181所示的函数。调整值确定器171将从拾取模糊特性检测器12提供的目标像素的运动速度作为参数提供给函数，并且将函数的输出(图19的输出)作为调整值提供给乘法器172。换句话说，调整值确定器171具有图19的虚线181的特性。
乘法器172接收来自调整值确定器171的调整值和来自减法器82的输出信号。如前面参照图11的功能方框图所讨论的，减法器82的输出信号是最终校正值候选者，其将要由拾取模糊校正器23中的加法器84与目标像素的输入像素值相加。乘法器172将最终校正值候选者乘以来自调整值确定器171的调整值，并且将得到的乘积作为最终调整值提供给加法器84。
从图19的虚线形状和图11的拾取模糊校正器23的功能方框图可以看出，增益控制器83执行控制处理，以便当运动速度慢时ALTI模块81(下面称为ALTI)的处理输出不会对目标像素的像素值的最终校正值产生大的影响。当运动速度慢时，增益由于拾取模糊小而下降。增益下降简单地通过由图5和8的滤波器模块22增加增益来补偿。滤波器模块22的输出信号可以作为最终输出信号而不经任何实际的校正提供到拾取模糊校正器23。
已经参照图5到19讨论了图1的图像处理设备1中的拾取模糊控制器13。
拾取模糊控制器13不限于图5的功能结构。图20和21图解根据本发明其他实施例的拾取模糊控制器13的功能结构。
和图5的拾取模糊控制器13一样，图20的拾取模糊控制器13包括高频分量消除器21、滤波器模块22和拾取模糊校正器23。
和图5的拾取模糊控制器13中一样，帧速率转换器11的输出信号作为到图20的拾取模糊控制器13的输入信号馈送到高频分量消除器21。来自拾取模糊特性检测器12的输出信号提供给滤波器模块22和拾取模糊校正器23中的每一个。
如图20所示，高频分量消除器21的输出信号提供给拾取模糊校正器23，而拾取模糊校正器23的输出信号提供到滤波器模块22。滤波器模块22的输出信号作为拾取模糊控制器13的最终处理输出信号提供。
如图20所示，滤波器模块22和拾取模糊校正器23在布置位置上与图5的相应位置相反。换句话说，滤波器模块22和拾取模糊校正器23的布置顺序(即，处理顺序)不限于特定的一个。可以首先执行滤波器模块22和拾取模糊校正器23的处理中的任一个。
与图5和20的拾取模糊控制器13一样，图21的拾取模糊控制器13包括高频分量消除器21、滤波器模块22和拾取模糊校正器23。图21的拾取模糊控制器13还包括加法器24。
与图5和20的拾取模糊控制器13中一样，帧速率转换器11的输出信号作为到图21的拾取模糊控制器13的输入信号馈送到高频分量消除器21。来自拾取模糊特性检测器12的输出信号提供给滤波器模块22和拾取模糊校正器23中的每一个。
如图21所示，高频分量消除器21的输出信号提供给滤波器模块22和拾取模糊校正器23中的每一个。滤波器模块22和拾取模糊校正器23的输出信号提供给加法器24。加法器24将滤波器模块22的输出信号与拾取模糊校正器23的输出信号相加，并且将得到的和作为拾取模糊控制器13的最终处理输出信号输出。
图21所示的滤波器模块22和拾取模糊校正器23并行布置，而图5和20所示的滤波器模块22和拾取模糊校正器23以级联方式连接。滤波器模块22和拾取模糊校正器23可以以并行方式或级联方式布置。如果滤波器模块22和拾取模糊校正器23采用线存储器(line memory)，则图21所示的滤波器模块22和拾取模糊校正器23的并行布置允许滤波器模块22和拾取模糊校正器23共享线存储器。因而减少了相关电路中部件的个数。
在已知的图像处理技术中，统一地处理运动物体的拾取模糊，而不管模糊程度和静止图像状态。根据本发明实施例，使用拾取模糊控制器13通过计算运动向量改变对应于运动图像状态的增强量，从而允许改善模糊而不产生阻尼振荡。由于已知的LTI中使用硬件开关来切换信号，因此经处理的图像自身常常被损坏。具有ALTI 81作为其部件的拾取模糊控制器13能够以平缓的方式切换信号，从而防止经处理的图像被损坏。
为了说明简单起见，在上述讨论中将运动向量的方向(运动方向)与水平方向对准。拾取模糊控制器13在任何运动方向上执行与上述处理相同的处理。具体地说，不管什么运动方向，拾取模糊控制器13都校正目标像素的像素值来控制拾取模糊。在图12的ALTI模块81中，以目标像素为中心、连续排列在运动方向(例如，垂直方向)上的n个像素的像素值以像素布置的顺序连续输入到DL单元91-1。对其他功能方框也是如此。
拾取模糊控制器13在校正每个像素值时使用运动速度(运动向量的绝对值)作为参数。或者，也可以使用另一参数，只要该参数表示拾取模糊特性。
例如，拾取模糊控制器13可以使用在拾取要处理的运动图像时摄像机的快门速度作为表示拾取模糊特性的参数。这是因为如果如图22所示快门速度不同的话，则拾取模糊的程度受时间Ts影响。
如图22的上半部分所示，快门速度和帧速率都同样是1/30秒。在图22的下半部分中，快门速度比帧速率快(1/30-Ts)。在图22的这两个部分中，横坐标表示时间，而纵坐标表示快门开启时间的比率。快门开启时间的比率指的是(Ts/Vs)×100％，其中Va秒表示快门速度(Va是任何等于或大于0的值)，快门开启的第一时间是0％，在从第一时间经过V秒后快门关闭的第二时间是100％，而时间Ta秒表示从第一时间到当前时间的时间长度(Ta是任何等于或大于0并且等于或小于V的值)。在图11的纵坐标中，与时间轴相接的值是100％，而最大值(每条线的最高值)是0％。在图22的上下两部分中，沿着纵坐标位置越低，快门开启的比率就越大。
例如，摄像机的单个感光元件现在对应于帧中的单个像素。如果如图22的上半部分所示，快门速度是1/30秒，则在1/30秒的快门开启时间内从摄像机的单个感光元件输入的光的积分值作为相应像素的像素值输出。如果快门速度是(1/30-Ts)秒，则在(1/30-Ts)秒的快门开启时间内从摄像机的单个感光元件输入的光的积分值作为相应像素的像素值输出。
快门速度对应于感光元件的光存储时间(曝光时间)。例如，如果在空间中存在运动穿过预定的感光元件前面的物体，则感光元件在比(1/30-Ts)秒的快门速度长Ts秒的1/30秒的快门速度中，接收不同于该物体的光(即，背景光)。与物体的光不同的光(如背景光)的积分值的比率在单个感光元件输出的像素值中，在从1/30秒的快门速度下比(1/30-Ts)秒快门速度下要增得更大。
总而言之，快门速度越慢，拾取模糊的程度越大。快门速度因此表示拾取模糊的一个特性。和运动速度一样，快门速度也可以用作表示拾取模糊特性的参数。
快门速度因而用作表示拾取模糊特性的参数。例如，图1的拾取模糊特性检测器12分析附加到从帧速度转换器11提供的运动图像数据上的头信息，以检测在每帧的快门速度，并且将快门速度数据作为表示拾取模糊特性的参数提供给拾取模糊控制器13。拾取模糊控制器13使用快门速度而不是运动速度来执行上述系列步骤以适当地校正每个像素值。使用快门速度的拾取模糊控制器13在功能结构上与使用运动速度的拾取模糊控制器13基本相同。前面参照图5到19所讨论的每个拾取模糊控制器13通过使用快门速度作为参数执行上述系列步骤来适当地校正每个像素值。
已经将图1的图像处理设备1作为本发明的一个实施例进行了描述。本发明不限于图1的图像处理设备1。
具体地说，图23到26是根据本发明其他实施例的图像处理设备的功能方框图。
例如，与图1的图像处理设备1一样，图23的图像处理设备201包括帧速率转换器11、拾取模糊特性检测器12和拾取模糊控制器13。
在图23的图像处理设备201中，拾取模糊控制器13处理输入到图像处理设备201的图像，即，在帧速率转换器11的高帧速率转换处理之前的运动图像。拾取模糊特性检测器13从帧速率转换器11的高帧速率转换处理之前的运动图像中检测参数值，并且将检测结果提供给拾取模糊控制器13。
图23的图像处理设备201以步骤S1、S2、S4、S2和S5的顺序执行处理。
例如，与图1的图像处理设备1和图23的图像处理设备201一样，图24的图像处理设备202包括帧速率转换器11、拾取模糊特性检测器12和拾取模糊控制器13。
与图1的图像处理设备1中一样，图24的图像处理设备202中的拾取模糊控制器13处理由帧速率转换器11已经通过高帧速率转换处理从输入的运动图像转换成的运动图像。换句话说，拾取模糊控制器13对经过高帧速率转换处理的运动图像执行校正处理。
然而，图24的图像处理设备202中的拾取模糊特性检测器12从输入的运动图像(即，还未经过帧速率转换器11的高帧速率转换处理的运动图像)中检测表示拾取模糊特性的参数。然后检测到参数提供给拾取模糊控制器13。具体地说，图24的图像处理设备202中的拾取模糊控制器13根据从未经帧速率转换的运动图像中检测的参数校正每个像素的像素值。
图24的图像处理设备202以步骤S1、S2、S3、S4和S5的顺序执行图3的图像处理。然而，在步骤S3中，表示拾取模糊特性的参数值是从未经高帧速率转换的运动图像(即，构成在步骤S1中输入的运动图像的每一帧)中检测的。
与图23的图像处理设备201和图24的图像处理设备202不同，图25的图像处理设备212和图26的图像处理设备231中的每一个由帧速率转换器11和拾取模糊控制器13构成，而不包括拾取模糊特性检测器12。
如图25和26所示，拾取模糊特性检测器12与另一图像处理设备211(下面称为图像信号发生器211)中的叠加器121布置在一起。输入到图像信号发生器211的运动图像提供给拾取模糊特性检测器12和叠加器121中的每一个。拾取模糊特性检测器12从运动图像中检测表示拾取模糊特性的参数值，并且将参数值提供给叠加器121。叠加器121将表示拾取模糊特性的参数值叠加到运动图像并且输出得到的信号。
图25的图像处理设备212和图26的图像处理设备231中的每一个接收其上叠加有参数值的运动图像(信号)。
在图25的图像处理设备212中，拾取模糊控制器13将参数值与运动图像分离，并且根据表示拾取模糊特性的参数值校正构成分离后的运动图像的帧中的每个像素值。
帧速率转换器11对经过拾取模糊控制器13校正的运动图像执行高帧速率转换处理，并且输出得到的运动图像，即，经过高帧速率转换和校正的运动图像。
图25的图像处理设备212以步骤S1、S4、S2和S5的顺序执行图3的图像处理。
在图26的图像处理设备231中，帧速率转换器11将表示拾取模糊特性的参数值与运动图像分离，对分离后的运动图像执行高帧速率转换处理，并且将得到的运动图像(即，经过高帧速率转换的运动图像)提供给拾取模糊控制器13。由帧速率转换器11分离的、表示拾取模糊特性的参数值也提供给拾取模糊控制器13。
拾取模糊控制器13根据表示拾取模糊特性的参数值，校正构成经高帧速率转换的运动图像的每帧中的每个像素，并且输出得到的运动图像，即，经过校正和高帧速率转换的运动图像。
上述系列处理步骤的部分或全部可以通过硬件或软件执行。
图1的图像处理设备1的部分(如拾取模糊控制器13)或全部、图23的图像处理设备201的部分或全部、图24的图像处理设备202的部分或全部、图25的图像处理设备212的部分或全部、或者图26的图像处理设备231的部分或全部可以由图27的计算机组成。
如图27所示，中央处理单元(CPU)301根据存储在只读存储器(ROM)302中的程序和从存储单元308加载到随机存取存储器(RAM)303的程序之一，执行各种处理。RAM 303在必要时存储CPU 301所需的数据。
CPU 301、ROM 302和RAM 303通过总线304彼此相互连接。总线304连接到输入和输入接口305。
此外连接到输入和输出接口305的有包括键盘和鼠标的输入单元306、包括显示器的输出单元307、包括硬盘的存储单元308和包括调制解调器和终端适配器的通信单元309。通信单元309通过诸如因特网之类的网络执行通信处理。
驱动器310连接到输入和输入接口305。诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器之类的可移动介质311被载入到驱动器310，并且将从可移动介质311读出的计算机程序安装到存储单元308上。
当系列处理步骤由软件执行时，通过网络或从记录介质将相应的软件程序安装到计算机内置的专用硬件或通用计算机上，以执行各种处理。
存储计算机程序的记录介质可以与图27的设备分别地提供给用户。记录介质包括可移动记录介质211(包装介质)，包括磁盘(如软盘)、光盘(如光盘只读存储器(CD-ROM)和数字多功能盘(DVD))、磁光盘(如迷你盘(MD))和半导体存储器。记录介质还包括存储计算机程序的ROM 302和存储单元308中包括的硬盘，每一个都存储软件程序并且在设备中提供给用户。
该说明书中所讨论的处理以所述的时间序列顺序依次执行。或者，可以并行或分别地执行步骤。
在该说明书中，系统指的是包括至少一个设备的系统。
在前面所讨论的每个实施例中执行的高帧速率转换处理不限于上述输入视频信号的第一帧速率(帧频率)和输出视频信号的第二帧速率(帧频率)的任意组合。例如，输入视频信号的第一帧速率可以是60(或30Hz)，而输出视频信号的第二帧速率可以是120Hz。或者，输入视频信号的第一帧速率可以是60(或30Hz)，而输出视频信号的第二帧速率可以是240Hz。例如，逐行倒相(PAL)输入视频信号的第一帧速率可以是50Hz，而输出视频信号的第二帧速率可以是100或200Hz。例如，输入视频信号的第一帧速率可以是48Hz，而输出视频信号的第二帧速率可以是高于48Hz的预定频率。
通过根据前面所讨论的实施例之一对已知电视系统的输入视频信号执行高真速转换处理，可以以高的图像质量显示已知内容。
本领域技术人员应当理解，可以根据设计要求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和替代，只要它们在所附权利要求书及其等效物的范围内。
权利要求
1.一种图像处理设备，用于基于每一存取单元获取用来指示在预定图像拾取装置的运动图像拾取期间发生的图像模糊的特性的至少一个参数值，或者从外部获取参数值，其中，所述多个存取单元构成由图像拾取装置拾取的运动图像，该图像处理设备包括校正器，用于根据对应于要处理的存取单元的至少一个参数值来校正构成要处理的每个存取单元的多个像素中的每一个的像素值，该校正器包括获取器件，用于将构成要处理的存取单元的多个像素之一设置为目标像素，并且获取以目标像素为中心的、相邻地布置在第一方向上的n个像素的输入像素值，n是等于或大于3的整数；第一平均值计算器件，用于从通过获取器件获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在第一方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第一方向上的平均像素值，k是小于n/2的整数；第二平均值计算器件，用于从通过获取器件获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在与第一方向相反的第二方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第二方向上的平均像素值；校正值确定器件，用于根据由第一平均值计算器件计算出的第一方向平均像素值、目标像素的输入像素值、由第二平均值计算器件计算出的第二方向平均像素值之间的关系，确定用于校正目标像素的输入像素值的校正值；和第一加法器件，用于将由校正值确定器件所确定的校正值与目标像素的输入像素值相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值输出。
2.如权利要求1所述的图像处理设备，还包括第三平均值计算器件，用于计算目标像素和与目标像素相邻的m个像素的输入像素值的平均值来作为目标平均像素值，m是等于或大于1的整数，其中，校正值确定器件包括候选者确定单元，用于将目标像素的第一方向平均像素值和输入像素值之间的差值确定为第一候选者，将目标像素的第二方向平均像素值和输入像素值之间的差值确定为第二候选者；调整值确定单元，用于在由表示像素位置的第一轴和表示像素值的第二轴所定义的平面中，使用指示第一方向平均像素值的第一点、指示由第三平均值计算器件计算出的目标像素平均像素值的第二点、以及指示第二方向平均像素值的第三点之间的位置关系确定用于调整校正值的调整值；调整单元，用于使用由调整值确定单元确定的调整值，调整由候选者确定单元确定的第一候选者和第二候选者；和选择单元，用于在预定的选择准则下选择由调整单元调整的第一和第二候选者以及预定的固定值中的一个，并且将所选的值设置为校正值。
3.如权利要求1所述的图像处理设备，其中，调整值确定单元将在连接第一点、第二点和第三点的直线的第二点处的第二导数值的绝对值，除以第一点和第二点之间沿着第二轴的距离，并且根据得到的商确定调整值。
4.如权利要求1所述的图像处理设备，其中，第一平均值计算器件和第二平均值计算器件中的每一个确定在由表示像素位置的第一轴和表示像素值的第二轴所定义的平面中直线斜率的极性是否改变，直线连接点分别指示落入确定的计算范围的k个输入像素值；如果确定直线斜率的极性没有改变，则使用k个输入像素值计算第一方向平均像素值和第二方向平均像素值之一；以及如果确定直线斜率的极性改变，则根据由极性改变前的点所指示的输入像素值，校正在k个输入像素值中由极性改变后的点所指示的输入像素值，并且使用在k个输入像素值中经校正的输入像素值和其余未校正的输入像素值来计算第一方向平均像素值和第二方向平均像素值之一。
5.如权利要求1所述的图像处理设备，其中，校正器还包括第一校正器单元和第二校正器单元，其中，第一校正器单元包括获取器件、第一平均值计算器件、第二平均值计算器件、校正值确定器件和第一加法器件；以及其中，第二校正器单元包括运动求平均滤波器件，用于响应对应于目标像素的参数值之一来转换指示图像模糊的运动求平均滤波器的特性，对包含目标像素的预定块中的像素的每个输入像素值执行以转换后的特性为特征的运动求平均滤波操作，并且将得到的、经校正的、目标像素的输入像素值作为第一值输出；减法器件，用于计算目标像素的输入像素值和从运动求平均滤波器件输出的第一值之间的差，并且将该差作为第二值输出；和第二加法器件，用于将从减法器件输出的第二值与目标像素的输入像素值相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值输出。
6.如权利要求1所述的图像处理设备，其中，构成多个存取单元的每一个的多个像素中的每一个中的运动向量作为相应像素的参数值获得，所述多个存取单元构成运动图像。
7.如权利要求1所述的图像处理设备，其中，当通过图像拾取装置拾取构成运动图像的多个存取单元中的每一个时，作为参数值获得图像拾取装置的快门速度。
8.如权利要求1所述的图像处理设备，还包括用于执行速率转换操作的高速率转换器件，速率转换操作将运动图像中的存取单元的速率从当前的第一速率转换到比第一速率高的第二速率，其中，校正器在速率转换器件对要处理的存取单元执行速率转换操作之前或之后，校正构成要处理的存取单元的多个像素的每一个的像素值。
9.如权利要求8所述的图像处理设备，其中，第一速率是30Hz，而第二速率是120Hz。
10.如权利要求8所述的图像处理设备，其中，第一速率是60Hz，而第二速率是120Hz。
11.如权利要求8所述的图像处理设备，其中，第一速率是60Hz，而第二速率是240Hz。
12.如权利要求8所述的图像处理设备，其中，第一速率是50Hz，而第二速率是100Hz。
13.如权利要求8所述的图像处理设备，其中，第一速率是50Hz，而第二速率是200Hz。
14.一种图像处理方法，用于基于每一存取单元检测和获取用来指示在预定图像拾取装置的运动图像拾取期间发生的图像模糊的特性的至少一个参数值，或者从外部获取参数值，其中，所述多个存取单元构成由图像拾取装置拾取的运动图像，该图像处理方法包括步骤根据对应于要处理的存取单元的至少一个参数值来校正构成要处理的每个存取单元的多个像素中的每一个的像素值，该校正步骤包括获取子步骤，用于将构成要处理的存取单元的多个像素之一设置为目标像素，并且获取以目标像素为中心的、相邻地布置在第一方向上的n个像素的输入像素值，n是等于或大于3的整数；第一平均值计算子步骤，用于从在获取子步骤中获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在第一方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第一方向上的平均像素值，k是小于n/2的整数；第二平均值计算子步骤，用于从在获取子步骤中获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在与第一方向相反的第二方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第二方向上的平均像素值；校正值确定子步骤，用于根据在第一平均值计算子步骤中计算出的第一方向平均像素值、目标像素的输入像素值、在第二平均值计算子步骤中计算出的第二方向平均像素值之间的关系，确定用于校正目标像素的输入像素值的校正值；和加法子步骤，用于将在校正值确定子步骤中所确定的校正值与目标像素的输入像素值相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值输出。
15.一种计算机程序，用于使计算机基于每一存取单元获取用来指示在预定图像拾取装置的运动图像拾取期间发生的图像模糊的特性的至少一个参数值，或者从外部获取参数值，其中，所述多个存取单元构成由图像拾取装置拾取的运动图像，该计算机程序包括程序代码来执行步骤根据对应于要处理的存取单元的至少一个参数值来校正构成要处理的每个存取单元的多个像素中的每一个的像素值，该校正步骤包括获取子步骤，用于将构成要处理的存取单元的多个像素之一设置为目标像素，并且获取以目标像素为中心的、相邻地布置在第一方向上的n个像素的输入像素值，n是等于或大于3的整数；第一平均值计算子步骤，用于从在获取子步骤中获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在第一方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第一方向上的平均像素值，k是小于n/2的整数；第二平均值计算子步骤，用于从在获取子步骤中获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在与第一方向相反的第二方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第二方向上的平均像素值；校正值确定子步骤，用于根据在第一平均值计算子步骤中计算出的第一方向平均像素值、目标像素的输入像素值、在第二平均值计算子步骤中计算出的第二方向平均像素值之间的关系，确定用于校正目标像素的输入像素值的校正值；和加法子步骤，用于将在校正值确定子步骤中所确定的校正值与目标像素的输入像素值相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值输出。
16.一种存储计算机程序的记录介质，计算机程序用于使计算机基于每一存取单元获取用来指示在预定图像拾取装置的运动图像拾取期间发生的图像模糊的特性的至少一个参数值，或者从外部获取参数值，其中，所述多个存取单元构成由图像拾取装置拾取的运动图像，该计算机程序包括程序代码来执行步骤根据对应于要处理的存取单元的至少一个参数值来校正构成要处理的每个存取单元的多个像素中的每一个的像素值，该校正步骤包括获取子步骤，用于将构成要处理的存取单元的多个像素之一设置为目标像素，并且获取以目标像素为中心的、相邻地布置在第一方向上的n个像素的输入像素值，n是等于或大于3的整数；第一平均值计算子步骤，用于从在获取子步骤中获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在第一方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第一方向上的平均像素值，k是小于n/2的整数；第二平均值计算子步骤，用于从在获取子步骤中获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在与第一方向相反的第二方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第二方向上的平均像素值；校正值确定子步骤，用于根据在第一平均值计算子步骤中计算出的第一方向平均像素值、目标像素的输入像素值、在第二平均值计算子步骤中计算出的第二方向平均像素值之间的关系，确定用于校正目标像素的输入像素值的校正值；和加法子步骤，用于将在校正值确定子步骤中所确定的校正值与目标像素的输入像素值相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值输出。
17.一种图像处理设备，用于基于每一存取单元获取用来指示在预定图像拾取装置的运动图像拾取期间发生的图像模糊的特性的至少一个参数值，或者从外部获取参数值，其中，所述多个存取单元构成由图像拾取装置拾取的运动图像，该图像处理设备包括校正器，用于根据对应于要处理的存取单元的至少一个参数值来校正构成要处理的每个存取单元的多个像素中的每一个的像素值，该校正器包括获取单元，用于将构成要处理的存取单元的多个像素之一设置为目标像素，并且获取以目标像素为中心的、相邻地布置在第一方向上的n个像素的输入像素值，n是等于或大于3的整数；第一平均值计算单元，用于从通过获取单元获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在第一方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第一方向上的平均像素值，k是小于n/2的整数；第二平均值计算单元，用于从通过获取单元获取的输入像素值当中，根据对应于目标像素的参数值确定更远离目标像素地布置在与第一方向相反的第二方向上的k个像素的输入像素值的计算范围，并且计算落入该计算范围内的输入像素值的平均值，作为第二方向上的平均像素值；校正值确定单元，用于根据由第一平均值计算单元计算出的第一方向平均像素值、目标像素的输入像素值、由第二平均值计算单元计算出的第二方向平均像素值之间的关系，确定用于校正目标像素的输入像素值的校正值；和第一加法单元，用于将由校正值确定单元所确定的校正值与目标像素的输入像素值相加，并且将得到的和作为目标像素的输出像素值输出。
全文摘要
一种图像处理设备包括校正器，用于根据对应于要处理的存取单元的至少一个参数值，校正组成要处理的每个存取单元的多个像素中的每一个的像素值。校正器包括获取单元，用于获取输入像素值；第一平均值计算单元，用于计算第一平均像素值；第二平均值计算单元，用于计算第二平均像素值；校正值确定单元，用于确定校正值；和加法单元，用于将校正值与目标像素的输入像素值相加。
文档编号G06T5/00GK1787606SQ200510128860
公开日2006年6月14日 申请日期2005年12月7日 优先权日2004年12月7日
发明者西亨, 上田和彦, 浅野光康 申请人:索尼株式会社