专利名称：图像处理设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用增强器的图像处理设备，该增强器用于增强图像信号的预定频率分量，特别是高频分量，以改善图像质量。
背景技术：
在用于根据输入图像信号显示图像的显示器中，用于增强图像信号的高频分量(下文成为“高频带分量”)的所谓的“增强”对于改善图像的清晰度是很有效的。通过这种方法来增强信号的高频带分量的电路一般称为“增强器”。在显示器或另外的图像显示设备中，在图像信号显示前的增强改善了图像的清晰度，并能够实现匀边(crisp)图像质量。
一般的，通过高通滤波器来实现增强器。通过使用高通滤波器提取图像信号的高频带分量和通过将提取的高频带分量加到原始图像信号，得到在高频带分量中增强的图像信号。
图13示出了一般使用的增强器的结构的例子。如图所示，增强器由高通滤波器10、非线性处理电路20、加法器电路30、和限幅器40组成。高通滤波器由延迟电路11和12和加法器电路13组成。
在高通滤波器10中，延迟电路11和12延迟输入信号Sin一或两个采样周期(Ts或2Ts)，并输出延迟信号。加法器13，具有三个输入端子(抽头)T1，T2和T3，相加来自通过预定系数加权的抽头的输入信号。通过控制加法器电路13的系数，就可能控制滤波器的类型和特性。
这里，如果输入信号Sin表示为时间的函数s(t)，相应的抽头T1、T2和T3的输入信号能够分别表示为s(t)、s(t-ΔT)和s(t-2ΔT)。注意，这里ΔT＝Ts或ΔT＝2Ts。如果加法器电路13的系数是w1、w2和w3，加法器电路13的输出信号so(t)可以由下面的式子给出so(t)＝w1s(t)+w2s(t-ΔT)+w3s(t-2ΔT)(1)非线性处理电路20对加法器电路13的输出信号so(t)进行非线性处理，并输出处理的结果到加法器电路30。
加法器电路30把延迟电路11的输出信号S2和非线性处理电路20的输出信号相加，然后输出相加的结果到限幅器40。
限幅器40限制输入信号的振幅电平以低于预定的阈值。
通过适当的设置加法器电路13的系数w1、w2和w3，能够得到输入信号s(t)的高通滤波。因此，图13所示的电路作为增强器工作。
用于实现高通滤波器的特性的系数的例子是，例如，-1/4、1/2、-1/4。即在加法器电路13中，提供到抽头的系数如图14所示。通过这些系数得到的高通滤波器的特性曲线如图15所示。
进一步的，当延迟电路11和12的延迟时间是2Ts，在一个采样的情况下，系数对应于-1/4，0，1/2，0，-1/4。通过这些系数得到的高通滤波器的特性曲线如图16所示。
注意图15和16中，横坐标表示频率，而纵坐标表示滤波器的增益。在横坐标上，以采样频率fs的单元绘制频率。如图所示，最大频率是0.5fs，即最大频率通过采样确定。
通过使用具有如图15和16所示的频率特性曲线的高通滤波器，能够实现增强输入信号Sin的高频带分量的增强器。
然而，在上述现有技术的增强器中，能够增强的频率带宽只是输入信号的有效频率带宽的一部分。
图17是示出了具有高分辨率的高清晰度信号HD的频率分量的例子。如图17所示的，由于HD信号的采样频率fs是74.25MHz，因此能够绘制出量程达到37.125MHz的频率分量，然而，HD信号本身几乎没有高于30MHz的频率分量，所以限制了使用滤波器系数为-1/4、1/2、-1/4的增强器的增强效果。
另一方面，当使用的滤波器系数为-1/4、0、1/2、0、-1/4时，能增强在中频带中的频率分量，但对于高频带分量例如频率分量接近30MHz时的增强效果差。进一步的，当使用如上所述的系数，存在一个缺点就是在边缘阻尼振荡存在于通过高通滤波器的信号中。
图18和19示出了输入信号的采样值、滤波器系数和增强器的输出信号，图18示出了使用-1/4、1/2、-1/4作为滤波器系数的一个例子，而图19示出了使用-1/4、0、1/2、0、-1/4作为滤波器系数的一个例子。
如图所示，使用-1/4、0、1/2、0、-1/4作为滤波器系数的一个例子中阻尼振荡存在于输出信号中。
发明内容
本发明的一个目的是通过一种图像处理设备，用于扩展增强的频带，以加强图像质量的改进的效果，并通过简单的电路结构实现图像信号的二维增强。
为了达到上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种图像处理设备，包括垂直滤波器，用于在垂直方向上从图像信号中提取预定的频率分量；第一水平滤波器，用于在图像信号的水平方向上从垂直滤波器的输出信号中提取第一频率分量；第二水平滤波器，用于在图像信号的水平方向上从垂直滤波器的输出信号中提取第二频率分量；选择装置，用于选择地输出第一水平滤波器的输出信号；和相加装置，用于相加选择装置的输出信号和第二水平滤波器的输出信号。
根据本发明的第二方面，提供一种图像处理设备，包括第一垂直滤波器，用于在垂直方向上从图像信号中提取高频分量；第二垂直滤波器，用于在垂直方向上从图像信号中提取低频分量；第一水平滤波器，用于在图像信号的水平方向上从第一垂直滤波器的输出信号中提取高频分量；第二水平滤波器，用于在图像信号的水平方向上从第一垂直滤波器的输出信号中提取低频分量的；第三水平滤波器，用于在图像信号的水平方向上从第二垂直滤波器的输出信号中提取高频分量；第一选择装置，用于选择地输出第一水平滤波器的输出信号；第一相加装置，用于相加第二水平滤波器的输出信号和第一选择装置的输出信号；第二选择装置，用于选择地输出第一水平滤波器的输出信号；第二相加装置，用于相加第二选择装置的输出信号到第三水平滤波器的输出信号；延迟电路，用于延迟图像信号正好一个预定的延迟时间；第三相加装置，用于相加第一和第二相加装置的输出信号到延迟电路的输出信号。
参看附图，从给出的优选实施例的解释中，本发明的上述和其他的目的及特征将变得更明白，其中
图1是根据本发明的第一实施例的图像处理设备的电路图；图2是具有线路存储器的垂直高通滤波器的结构的电路图；图3是水平滤波器的结构的电路图；图4是水平高通滤波器的系数的一个例子；图5是水平高通滤波器的频率特性曲线的一个例子；图6是当相应的系数改变时，滤波器特征曲线改变的图；图7是图像信号的频率分量的图；图8是非线性电路的输入-输出特性曲线图；图9是垂直高频带和水平高频带信号分量的区域的图；图10是增强模式的图；图11A到11C是隔行扫描中增强的图；图12A到12C是顺次扫描中增强的图；图13是现有技术的增强器的结构的电路图；图14是形成增强器的高通滤波器的系数的一个例子的图；图15是现有技术的高通滤波器的频率特性曲线的一个例子的图；图16是现有技术的高通滤波器的频率特性曲线的另一个例子的图；图17是HD图像信号的频率分量的一个例子的图；图18是增强器的输入信号、滤波器系数和输出信号的采样值的一个例子的图；和图19是增强器的输入信号、滤波器系数和输出信号的采样值的另一个例子的图。
具体实施例方式
参看附图，下面详细描述本发明的优选实施例。
图1是根据本发明的第一实施例使用增强器的图像处理设备的电路图。如图所示，本实施例的图像处理设备由垂直高通滤波器100，水平高通滤波器110，水平低通滤波器120，开关130，加法器电路140，非线性电路150，垂直低通滤波器160，水平高通滤波器170，开关180，加法器电路190，非线性电路200、210，开关220，延迟匹配电路230，比较器240，加法器电路250和限幅器260组成。
接着，将解释本实施例的图像处理设备的部件。垂直高通滤波器100和垂直低通滤波器160输出在垂直方向上与输入图像信号Sin有关的高频分量(垂直高频带)SHH和低频分量(垂直低频带)SHL。
注意如果图像信号Sin是在水平方向上作为采样数据在某时间被输入一行，则下面用于把水平方向采样数据转换到垂直方向采样数据的转换电路对于垂直滤波是很有必要的。
图2示出了包括用于从输入水平方向采样数据输出垂直方向采样数据的水平-垂直转换电路的垂直滤波器。
如图所示，垂直滤波器包括水平-垂直转换电路和加法器电路。水平-垂直转换电路包括线路存储器101和102。线路存储器101和102是例如由移位寄存器、先入先出(FIFO)电路等等组成，并具有用于存储一行相当于数据的图像信号的数据存储容量。另外，线路存储器101和102在与外部提供的采样时钟CKs相对应的采样时钟CKs的每个周期移位输入数据到输出端。
如图2所示，如果输入数据是D1，线路存储器101的输出数据是D2，和线路存储器102的输出数据是D3，D1、D2和D3作为垂直方向上相邻的三个采样数据输出。
如图所示，采样数据D1、D2和D3提供给加法器电路103。加法器电路103具有三个输入抽头T1、T2和T3。采样数据D1、D2和D3分别输入到抽头。
加法器电路103通过相加用预定系数加权的三个输入数据执行滤波。通过适当的设置系数，具有不同带通特性的滤波器例如高通滤波器或低通滤波器就能够被实现。
这里，作为一个例子，假定加法器电路103使用图14所示的系数执行垂直方向上的的高通滤波。在这种情况下，滤波器的频率特性曲线变为如图15所示的。如图所示，高通滤波器的截止频率fc大约是fs/4。
通过改变加法器电路103的系数，可以改变垂直滤波器的频率特性，因此能够实现垂直高通滤波器和垂直低通滤波器。
注意上述垂直滤波器通过两个线路存储器和具有三个抽头的加法器电路实现。在本发明的图像处理设备中，垂直滤波器的结构并不局限于此。例如，通过在具有更多抽头的加法器电路中执行加权加法，能够得到具有较低截止频率fc的垂直高通滤波器。然而，在这种情况下，由于线路存储器的数目的增加的必要，电路的规模变得更大。因此，在本发明的图像处理设备中，设置垂直滤波器的加法器电路的抽头的数目小于水平滤波器的加法器电路中的。
接着，解释本发明的图像处理设备的水平滤波器。如图1所示，水平滤波器包括水平高通滤波器110、水平低通滤波器120、和水平高通滤波器170。
如图1所示，垂直高通滤波器100的输出信号SHH提供给水平高通滤波器110和水平低通滤波器120，同时垂直低通滤波器160的输出信号SHL提供给水平高通滤波器170。
水平高通滤波器110和170提取输入信号Sin的高频带分量，同时水平低通滤波器120提取输入信号Sin的低频带分量。
下面，参看附图3，说明水平高通滤波器的结构的例子。
如图3所示，水平高通滤波器包括许多串联的延迟电路112-1、112-2、...、112-10和加法器电路113。每个延迟电路延迟输入信号一个采样周期，并输出延迟的信号。如图所示，加法器电路113具有，例如，11个输入抽头T1、T2、…、T11，并相加来自由预定系数加权的输入抽头的输入数据。通过适当的设置系数，能够实现具有所希望的带通特性的滤波器。
图4示出了系数的例子。通过使用这些系数，能够实现图5示出的高通特性。
如图5所示，例子的高通滤波器具有大约fs/8的低截止频率fc，因此具有很宽的带通。
在这种情况下，在本实施例的图像处理设备中，由于水平高通滤波器的截止频率fc设置得较低，扩展增强的频带，即其中增益变为接近1.0的频带，从高频到低频的分量被增强，并改善了增强效果。进一步的，由于从低频带信号被增强，也实现了图像对比度的改善的效果。
另外，在本实施例中，当设计水平滤波器时，通过设置较大的衰减率(rolloff rate)接近1.0，除了中心抽头之外的抽头的系数将不会变成正数，因此能够避免阻尼振荡的出现。这是因为当衰减率被设置得较小，除了中心抽头之外的抽头的系数变为正数和负数的混合，在数值上成为较大的，因此阻尼振荡变得很明显。
进一步的，通过改变图4所示的系数，能够实现具有不同的频率特性的水平滤波器。
图6示出了由于相应的系数的改变水平，高通滤波器的频率特性的改变。如图所示，在水平滤波器中，改变系数，水平高通滤波器中将瞬时频带的斜率从截止频带改变到带通，因此能够实现不同的增强效果。
在本实施例的图像处理设备中，例如通过预先准备与图像显示装置的特性相对应的多个系数，根据显示装置切换系数，能够实现所希望的增强效果。
在图1所示的本实施例的图像处理设备中，水平高通滤波器170例如能够具有与上述的水平高通滤波器110相同的频率特性。另一方面，水平低通滤波器120，与水平高通滤波器110相反，具有通过低频率分量和截止高频率分量的特性。
图7总体上示出了本实施例的图像处理设备中水平高通滤波器110、水平低通滤波器120和水平高通滤波器170的输出信号的频率分量。在图7中，横坐标表示水平方向的频率分量(以下叫作“水平频率”)，而纵坐标表示垂直方向的频率分量(以下叫作“垂直频率”)。区域A示出了垂直方向的低频带分量和水平方向的高频带分量，区域B示出了水平方向的低频带分量和垂直方向的高频带分量，进一步的区域C示出了水平方向和垂直方向的高频带分量。
在本实施例的图像处理设备中，如图1所示，水平高通滤波器110的输出信号是水平方向上由高通滤波器处理的垂直高通滤波器100的输出信号SHH，即图7所示的具有区域C的频率分量的信号。水平低通滤波器120的输出信号是水平方向上由低通滤波器处理的垂直高通滤波器100的输出信号SHH，即图7所示的具有区域B的频率分量的信号。另一方面，水平高通滤波器170的输出信号是水平方向上由高通滤波器处理的垂直低通滤波器160的输出信号SHH，即图7所示的具有区域A的频率分量的信号。
本实施例的图像处理设备使用垂直和水平滤波器，以增强水平方向和垂直方向的输入信号Sin，由此实现了图像信号的二维增强。然后，通过选择地存取增强的频率分量，只有预定的频带的信号能够被增强，所希望的增强效果能够达到。
例如，在本实施例的图像处理设备中，通过预定模式中结合上述三个区域A、B和C的频率分量，就可能通过一维滤波器实现图像信号的二维滤波。
下面，解释本实施例的图像处理设备的操作。如图1所示，图像处理设备配备有用于选择频率分量的开关130、180和220和用于相加由这些开关所选择的频率分量的加法器电路140、190和250。
开关130根据控制信号Sc1选择水平高通滤波器110的输出信号(具有图7所示的区域C的频率分量)，并输出选择信号到加法器电路140。例如，当控制信号Sc1是“1”时，开关130输出水平高通滤波器110的输出信号到加法器电路140，而当控制信号Sc1是“0”时，开关130不选择水平高通滤波器110的输出信号。
同样的，开关180根据控制信号Sc2选择水平高通滤波器110的输出信号，并输出选择信号到加法器电路190。例如，当控制信号Sc2是“1”时，开关130输出水平高通滤波器110的输出信号到加法器电路190，而当控制信号Sc2是“0”时，开关180不选择水平高通滤波器110的输出信号。
加法器电路140相加水平低通滤波器120的输出信号(具有图7所示的区域B的频率分量)和由开关130选择的信号，并输出相加结果到非线性电路150。因此，当控制信号Sc1是“1”时，加法器电路140输出具有区域(B+C)的频率分量的信号。相反地，当控制信号Sc1是“0”时，加法器电路140输出只具有区域B的频率分量的信号。
同样地，加法器电路190相加水平高通滤波器170的输出信号和由开关180选择的信号，并输出相加结果到非线性电路200。因此，当控制信号Sc2是“1”时，加法器电路190输出具有区域(A+C)的频率分量的信号，相反的，当控制信号Sc2是“0”时，加法器电路190只输出具有区域A的频率分量的信号。
非线性电路150对加法器电路140的输出信号执行非线性处理，并输出处理结果到加法器电路250。非线性电路200对加法器电路190的输出信号执行非线性处理，并输出处理结果到加法器电路190。非线性电路150和200中的非线性处理包括以下处理例如，调整输入信号的核心量(coringamount)、限幅值、增强数量、极限值等等。
进一步的，如图1所示，水平高通滤波器110的输出信号输入到非线性电路210。被非线性处理的输出信号由开关220选择，并输出到加法器250。
非线性电路210具有和非线性电路150和200相同的功能。因此非线性电路210调整输入信号的核心量、限幅值、增强数量、极限值等等。
图8示出了非线性电路210的输入-输出特性曲线的一个例子。(注意，对于非线性电路210，负侧的输入-输出特性曲线是“0”，非线性电路150和200具有与非线性电路210相同的功能，但负侧的输入-输出特性曲线是关于原点O对称的。)如图所示，这里示出了两个特性曲线(特性曲线1和特性曲线2)。根据特性曲线1，当输入信号的电平低于预定的阈值Sth1时，根据输入信号的电平，通过预定的斜率确定输出信号的电平。当输入信号的电平高于预定的阈值Sth1时，通过预定的限幅值(上极限值)限幅输出信号的电平。
另一方面，根据特性曲线2，当输入信号的电平高于预定的阈值Sth2时，通过预定的负斜率减少输出信号的电平，而当输入信号的电平高于预定的极限值SLT时，输出信号的电平保持在“0”。
另外，如图8所示，在特性曲线1或特性曲线2的情况下，当输入信号的电平低于中心值，输出信号保持在“0”。
开关220根据比较器240的输出信号选择非线性电路210的输出，然后输出其到加法器电路250。例如，当比较器240的输出信号是“1”时，开关220选择非线性电路210的输出信号，并输出它到加法器电路250。然而，当比较器240的输出信号是“0”时，开关220不选择非线性电路210的输出信号。
比较器240比较延迟匹配电路230的输出信号SDL和预定的阈值Sth。当输出信号SDL大于预定的阈值Sth。就输出“1”，而当输出信号SDL小于预定的阈值Sth，就输出“0”。
延迟匹配电路230输出通过延迟输入信号Sin一预定的延迟时间所得到的延迟信号SDL。注意，延迟匹配电路230的延迟时间Δt是根据垂直高通滤波器100，水平高通滤波器110等等的滤波器电路的处理时间设置的。线路存储器的信号延迟包括在垂直高通滤波器100的处理时间中。
根据比较器240、非线性电路210和开关220，当延迟匹配电路230的输出信号SDL大于预定的阈值Sth时，选择水平高通滤波器110的输出信号的非线性处理结果，即包括区域C的频率分量的信号，然后输出到加法器电路250。相反的，当延迟匹配电路230的输出信号SDL小于预定的阈值Sth时，不选择水平高通滤波器110的输出信号。
图9示出了由开关220选择的信号区域。图9中，垂直高频带和水平高频带信号，即图7所示的区域C的频率分量，包括在区域K中。
因此，本实施例的图像处理设备通过将垂直高频带和水平高频带信号分量，即图9所示的区域K的信号，加到超过预定阈值电平的信号上，执行屏幕的倾斜方向上的增强。因此，由于对于具有高亮度级的白信号完成了屏幕的倾斜方向上的增强，能够恢复显示图像的匀边。
下面，参看附图10，解释通过开关130和180的选择能够实现的增强模式。
图10中，示出了4种增强模式。另外，示出了与每种模式相对应的控制信号Sc1和Sc2的状态。
如图10所示，当控制信号Sc1和Sc2都为“0” 时，执行模式M1的增强。在这种状态下，开关130和180不选择水平高通滤波器110的输出信号。因此，图7所示的区域A的频率分量，即垂直低频带和水平高频带信号分量，包括在模式M1的X区域，而图7所示的区域B的频率分量，即水平高频带和水平低频带信号分量，包括在Y区域。
接着，当控制信号Sc1是“0”和控制信号Sc2是“1”时，执行模式M2的增强。在这种状态下，开关130不选择水平高通滤波器110的输出信号，但开关180选择。因此，区域(A+C)的频率分量包括在模式M2的X区域，和区域B的频率分量包括在Y区域。
接着，当控制信号Sc1是“1”和控制信号Sc2是“0”时，执行模式M3的增强。在这种状态下，开关130选择水平高通滤波器110的输出信号，但开关180不选择。因此，区域A的频率分量包括在模式M3的X区域，和区域(B+C)的频率分量包括在Y区域。
最后，当控制信号Sc1和Sc2都是“1”时，执行模式M4的增强。在这种状态下，开关130和180都选择水平高通滤波器110的输出信号。因此，区域(A+C)的频率分量包括在模式M4的X区域，和区域(B+C)的频率分量包括在Y区域。即，在模式M4中，X区域和Y区域的一部分重叠，因此在频率分量上执行双重增强。
如上所述，在模式M1中，由于没有选择区域C的垂直高频带和水平高频带频率分量，在图像的倾斜方向的增强效果很低。另一方面，在模式M4中，由于双重增强了区域C的频率分量，与其他频率分量的平衡就变差。结果，在本实施例的图像处理设备中，根据输入亮度级，通过适当的选择模式M1、M2和M3和进一步选择和相加区域C的垂直高频带和水平高频带频率分量，能够得到预定的增强效果。
下面，将解释根据图像信号的增强模式的选择。
例如根据图像信号的扫描行的不同，增强模式的选择不同。当图像信号显示在显示装置上时，如果信号在垂直方向减弱，图像质量的恶化变得行明显。因此，通过模式M3在垂直方向上增强倾斜方向频率分量，图像质量的改善的效果就会行明显。
图11A到11C和图12A到12C是分别在隔行扫描和顺次扫描的情况下的垂直方向和水平方向的增强的图。
如图11A所示，在隔行扫描的情况下，分别扫描奇数行和偶数行，由此显示奇数半帧(即图17所示的第一半帧)和偶数半帧(即图17所示的第二半帧)。因为第一半帧和第二半帧的扫描行每个在屏幕上偏移了一行，通过组合这些半帧形成一帧的图像。
另一方面，如图12A所示，在顺次扫描的情况下，所有的行都依次扫描。即，通过一次扫描就形成一帧的图像。
在如图11A到11C所示的隔行扫描的情况下，如果垂直方向上增强倾斜方向分量，由于分别在奇数半帧和偶数半帧执行成增强，滤波图像的垂直方向上每隔一行采样的多个象素。因此，如图11B所示，由于增强，阻尼振荡(ringing)停止扩展。
另一方面，如图12A-12C所示，在顺次扫描的情况下，一帧的图像信号的行对于奇数半帧和偶数半帧无差别的连续输入。因此如图12B所示，在垂直方向的增强中，由于对于屏幕上的垂直方向连续的多个象素执行了滤波，在如隔行扫描中的增强后，阻尼振荡没有扩展。
注意，如图11C所示的隔行扫描的情况下，由于图像信号对于奇数半帧和偶数半帧无差别的在水平方向上连续输入，水平方向的增强可以给出顺次扫描的情况下相同的效果。
如上所述，与顺次扫描的情况相比较，在隔行扫描的情况下，增强的波形出现在远离当前的象素的位置，且阻尼振荡扩展。这里，在隔行扫描的情况下，选择用于在水平方向上增强倾斜方向频率分量的模式M2，而当在顺次扫描的情况下，选择用于在垂直方向上增强倾斜方向频率分量的模式M3。因此，使用对于每个不同的扫描方法的最合适的增强模式，能够达到增强，图像质量的改善效果能够进一步增加。
进一步的，当信号频带由于某些原因变得很窄时，图像信号的波形减弱并且高亮度信号接近白峰值，例如，项链的图像，失去了它的匀边。在这样的情况下，如上所述，非线性电路210、开关220、和比较器240增强超过某一阈值电平的信号到正端。因此，由于增强部分被限制到与其他部分相比希望被增强更多的白信号，和另外电平的信号没有增强，能够防止倾斜方向的频带的双重增强和过增强。通过这样的处理，只有白信号进一步增强，图像的匀边能够恢复而没有不合适的感觉。
如上所述，根据本实施例的图像处理设备，通过提供垂直高通滤波器和水平高通滤波器作为增强器和通过开关适当的选择垂直和水平频率分量，能够增强所希望的频带的信号。另外根据本实施例，通过使用对于垂直和水平方向的一维滤波器能够实现二维滤波。进一步的，根据图像信号的扫描行的结构，通过选择最合适的增强模式，能够得到增强的改善的效果。
另外，在本实施例的图像处理设备中，通过增强在垂直高频带和水平高频带上超过某一值的信号，图像的匀边能够恢复而没有不合适的感觉。
概括本发明的效果，如上所述，根据本发明，通过将用作增强器的水平高通滤波器的截止频率设置得更低，就可能在水平方向扩展带通，改善增强效果，和进一步改善图像的对比度。
另外，根据本发明，通过结合在垂直方向和水平方向上的滤波，二维滤波可以很容易地由一维滤波器实现，使用简单的电路构造能够得到增强的更好的效果。
进一步的，根据本发明，通过对超过预定电平的信号增强垂直方向和水平方向上的高频分量，图像质量的匀边能够恢复而没有不合适的感觉。
尽管为了示例说明的目的本发明是参照具体的实施例描述的，很显然在不背离本发明的基本概念和范围的情况下，本领域普通技术人员能够对其作出另外更多的修改。
权利要求
1.一种图像处理设备，包括垂直滤波器，用于在垂直方向上从图像信号中提取预定的频率分量；第一水平滤波器，用于在图像信号的水平方向上从垂直滤波器的输出信号中提取第一频率分量；第二水平滤波器，用于在图像信号的水平方向上从垂直滤波器的输出信号中提取第二频率分量；选择装置，用于选择地输出第一水平滤波器的输出信号；和相加装置，用于相加选择装置的输出信号和第二水平滤波器的输出信号。
2.如权利要求1所述的图像处理设备，其中垂直滤波器包括多个存储装置，每个用于存储相当于采样数据的在水平方向上所述图像信号的一行，并串联连接；和垂直滤波器相加装置，用于相加在存储在多个存储装置之前至少一行的图像信号的值和具有预定加权系数的当前行的图像信号的值。
3.如权利要求1所述的图像处理设备，其中第一和第二水平滤波器包括水平滤波器相加装置，用于相加在水平方向上的图像信号的多个采样数据。
4.如权利要求1所述的图像处理设备，还包括延迟电路，用于延迟图像信号一预定的延迟时间；和第二相加装置，用于将相加装置的输出信号和延迟电路的输出信号相加。
5.如权利要求4所述的图像处理设备，还包括处理装置，用于限幅第二相加装置的输出信号一预定的上限值。
6.如权利要求4所述的图像处理设备，还包括比较电路，用于比较延迟电路的输出信号和预定的参考信号；第二选择装置，用于根据比较电路的比较结果，选择第一水平滤波器的输出信号；和第二相加装置相加第二选择装置的输出信号到延迟电路的输出信号。
7.如权利要求6所述的图像处理设备，还包括非线性处理装置，用于使用预定的上限值限幅比较电路的输出信号。
8.一种图像处理设备，包括第一垂直滤波器，用于在垂直方向上从图像信号中提取高频分量；第二垂直滤波器，用于在垂直方向上从图像信号中提取低频分量；第一水平滤波器，用于在图像信号的水平方向上从第一垂直滤波器的输出信号中提取高频分量；第二水平滤波器，用于在图像信号的水平方向上从第一垂直滤波器的输出信号中提取低频分量的；第三水平滤波器，用于在图像信号的水平方向上从第二垂直滤波器的输出信号中提取高频分量；第一选择装置，用于选择地输出第一水平滤波器的输出信号；第一相加装置，用于相加第二水平滤波器的输出信号和第一选择装置的输出信号；第二选择装置，用于选择地输出第一水平滤波器的输出信号；第二相加装置，用于相加第二选择装置的输出信号到第三水平滤波器的输出信号；延迟电路，用于延迟图像信号正好一个预定的延迟时间；第三相加装置，用于相加第一和第二相加装置的输出信号到延迟电路的输出信号。
9.如权利要求8所述的图像处理设备，其中每个第一和第二垂直滤波器包括多个存储装置，每个用于存储相当于采样数据的在水平方向上所述图像信号的一行，并串联连接；和垂直滤波器相加装置，用于相加在存储在多个存储装置之前至少一行的图像信号的值和具有预定加权系数的当前行的图像信号的值。
10.如权利要求8所述的图像处理设备，其中第一和第二水平滤波器包括水平滤波器相加装置，用于相加在水平方向上的图像信号的多个采样数据。
11.如权利要求8所述的图像处理设备，还包括比较电路，用于比较延迟电路的输出信号和预定的参考信号；第三选择装置，用于当比较电路的比较结果表示延迟电路的输出信号的电平高于标准信号的电平时，选择和输出第一垂直滤波器的输出信号；和第三相加装置相加第三选择装置的输出信号。
12.如权利要求8所述的图像处理设备，还包括第一和第二非线性处理装置，用于限幅第一和第二相加装置的输出信号一预定的上限值，和提供结果到第三相加装置。
13.如权利要求11所述的图像处理设备，还包括第三非线性处理装置，用于限幅第一水平滤波器的输出信号一预定的上限值，和提供结果到第三选择装置。
14.如权利要求8所述的图像处理设备，还包括处理装置，用于限幅第三相加装置的输出信号一预定的上限值。
15.如权利要求8所述的图像处理设备，其中第一、第二和第三水平滤波器的系数是可变的。
16.如权利要求8所述的图像处理设备，其中当通过隔行扫描得到图像信号时，由第二选择装置选择的第一水平滤波器的输出信号通过第二相加装置相加到第三水平滤波器的输出信号；和当通过顺次扫描得到图像信号时，由第一选择装置选择的第一水平滤波器的输出信号通过第一相加装置相加到第二水平滤波器的输出信号。
全文摘要
一种图像处理设备用于扩展增强的频带，以增加图像质量改进的效果，并用于通过简单电路结构实现图像信号在二维上的增加，具有垂直高通滤波器、垂直低通滤波器、水平高通滤波器、水平低通滤波器，它们作为分别提取垂直方向和水平方向上的高频分量和低频分量的增强器的，和开关，其用于适当的选择垂直和水平方向上的预定频率分量的信号，以增强预定频率分量的信号。因此，使用在垂直和水平方向上的一维滤波器能够实现二维滤波，根据图像信号的特性，通过适当的选择增强模式，能够改善增强效果。
文档编号H04N11/24GK1450815SQ0312859
公开日2003年10月22日 申请日期2003年3月8日 优先权日2002年3月8日
发明者染谷郁男, 菰田昌博, 武智彩 申请人:索尼公司