图像处理电路及方法

专利名称：图像处理电路及方法
技术领域：
本发明涉及一种图像处理电路及方法，且特别涉及一种适于锐化图像的图像处理 电路及方法。
背景技术：
在检查图像的时候，除了图像的颜色和色调，用于定义图像物体形状的边缘也会 引起观看者的注意。图像处理用于强化图像的这些特征，改善或加强图像的视觉效果。例 如，通过数码相机或是扫描仪取得的图像，可以通过后制(Post Procedure)使得图像看起 来更为清晰、艳丽。锐化(Sharpening)处理是图像处理的重要技术之一。在图像中，图像物体的边 缘经过锐化处理后，可呈现较高的对比度(Contrast Ratio)以突显此图像物体。“锐度 (Sharpness) ”一词常用于表示对比度。因此，对原始图像进行锐化处理以产生锐化图像，则 观看者比较原始图像和锐化图像时，会觉得锐化图像具有更清晰的视觉效果。虽然锐化处理可以加强图像物体的边缘，但是也可能产生反效果。在不同色彩的 交界处(例如人脸和天空)进行锐化处理，可能会产生明显的光晕(Halo)，反而降低图像的 视觉效果。

发明内容
本发明提供一种图像处理电路和方法，接收具有多个像素的输入图像信号，通过 计算这些像素之间的色度差异值以产生加权信号，并依据加权信号对输入图像信号进行锐 化处理。本发明提出一种图像处理电路，包括适配器以及锐化处理电路。适配器包括处理 单元以及权值产生器。处理单元接收输入图像信号，而输入图像信号具有多个像素的像素 信息。处理单元处理输入图像信号，以求得这些像素中一目标像素的色度差异值，上述色度 差异值是依据与目标像素邻近的至少两个像素的色度信息产生。权值产生器连接至处理单 元，并依据上述色度差异值产生加权信号，其中加权信号具有目标像素的权值。锐化处理电 路连接至适配器，并依据加权信号对输入图像信号进行锐化处理，以产生锐化图像信号。本发明提出一种图像处理的方法，包括下述步骤接收具有多个个像素的像素信 息的一输入图像信号，并处理上述输入图像信号，以求得对应一目标像素的一色度差异值， 上述的色度差异值是依据与目标像素相邻的至少两像素的色度信息产生；依据上述色度差 异值产生加权信号，其中上述加权信号具有目标像素的权值；以及依据上述加权信号对上 述输入图像信号进行一锐化处理，以产生一锐化图像信号。在本发明的一实施例中，与上述目标像素邻近的至少两像素的色度信息包括第一 色度值Cb和第二色度值Cr。在本发明的一实施例中，上述处理单元计算上述色度差异值时，处理单元是依据 与目标像素邻近的第一像素和第二像素的第一色度值和第二色度值求得目标像素的色度差异值。在本发明的一实施例中，上述色度差异值等于 (| Cb (I)-Cb (2) +I Cr (I)-Cr (2) )/2，其中Cb(I)和Cr(I)分别为第一像素的第一色度值和 第二色度值，Cb(2)和Cr(2)分别为第二像素的第一色度值和第二色度值。在本发明的一实施例中，在以第一色度值Cb和第二色度值Cr为参考轴的色彩 座标系统中包括{(Cb，Cr) I Cb ≤ Cb2, Cr ≤CrJ、{(Cb，Cr) Cb ≥ Cb1, Cr≤ CrJ、{(Cb， Cr) I Cb ≤Cb2, Cr ≥ CrJ 以及{(Cb, Cr) Cb ≤ Cb1, Cr≥ CrJ 四个区域，其中 Cb2 > Cb1 > 0，Cr2 > Cr1 > O0第一像素的第一色度值和第二色度值分别为Cb (1)和Cr(I)，第二像素 的第一色度值和第二色度值分别为Cb (2)和Cr (2)，而上述色度差异值是依据座标(Cb (1)， Cr(I))和座标(Cb (2)，Cr (2))在色彩座标系统中所在的区域来决定。在本发明的一实施例中，其中当座标(Cb(I)，Cr(I))和座标(Cb (2)，Cr (2))位于 四个区域中同一区域时，上述色度差异值等于0。在本发明的一实施例中，其中当座标(Cb(I)，Cr(I))和座标(Cb (2)，Cr (2))不位 于四个区域中同一区域时，上述色度差异值等于 在本发明的一实施例中，其中当座标(Cb(I)，Cr(I))和座标(Cb (2)，Cr (2))不位 于四个区域中同一区域时，上述色度差异值等于(| Cb (I)-Cb (2) +I Cr (I)-Cr (2))。在本发明的一实施例中，上述目标像素位于第一像素与第二像素的中点。在本发明的一实施例中，上述色度差异值与所对应的权值之间的关系以一个递减 函数表示。在本发明的一实施例中，上述权值产生器依据至少两个预设的色度差异值以及对 应于这些预设的色度差异值的权值，以内插法(Interpolation)求得目标像素的权值。在本发明的一实施例中，上述权值产生器依据色度差异值从对照表中找出目标像 素的权值。在本发明的一实施例中，上述锐化处理电路包括第一乘法器。第一乘法器连接至 适配器，将目标像素的权值乘以一个增益值，以使锐化处理电路依据加权信号和增益值对 输入图像信号进行锐化处理，而产生锐化图像信号。在本发明的一实施例中，上述锐化处理电路包括高通滤波器、去核(Coring)电 路、第二乘法器、延迟器以及加法器。高通滤波器接收输入图像信号，对输入图像信号进行 高通滤波处理，以产生高频图像信号。去核电路连接至高通滤波器，去除高频图像信号的核 心部分，以形成去核图像信号。第二乘法器连接至权值产生器和去核电路，将去核图像信号 与加权信号相乘，以产生锐化信号。延迟器接收输入图像信号并延迟输入图像信号，以产生 延迟图像信号。加法器连接至第二乘法器和延迟器，将锐化信号与延迟图像信号相加，以产 生锐化图像信号。在本发明的一实施例中，上述锐化处理电路包括低通滤波器、去核电路、第二乘法 器、延迟器以及减法器。低通滤波器接收输入图像信号，对输入图像信号进行低通滤波处理 以产生低频图像信号。去核电路连接至低通滤波器，去除低频图像信号的核心部分，以产 生去核图像信号。第二乘法器连接至权值产生器和去核电路，将去核图像信号与加权信号相乘，以产生锐化信号。延迟器接收输入图像信号并延迟输入图像信号，以产生延迟图像信 号。减法器连接至第二乘法器和延迟器，自延迟图像信号减去锐化信号，以产生锐化图像信 号。处理单元接收输入图像信号，并求得输入图像信号的多个像素的色度差异值。权 值产生器依据这些像素的色度差异值产生加权信号。加权信号具有上述像素的权值，而每 一个像素的权值是依据此像素的色度差异值产生。输入图像信号中色彩交界处的像素，通 常都具有较大的色度差异值。因此，权值产生器依据每一个像素的色度差异值，适当地调整 其对应的权值。锐化处理电路依据加权信号调整锐化处理的程度，对输入图像信号进行锐 化处理，以产生具有较佳视觉效果的锐化图像信号。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详 细说明如下。


图1为本发明一实施例的图像处理电路的功能方块示意图。 图2为本发明一实施例的输入图像信号的部分像素示意图。 图3为本发明一实施例的色彩座标系统示意图。 图4为本发明一实施例的色度差异值对权值座标的关系示意图, 图5为图1的锐化处理电路的功能方块示意图。 图6为本发明一实施例的高频图像信号的部分时序示意图。 图7为本发明一实施例的去核图像信号的部分时序示意图。 图8为图1的一锐化处理电路的功能方块示意图。 图9为图1的另一锐化处理电路的功能方块示意图。 图10为图1的再一锐化处理电路的功能方块示意图。 图11为本发明一实施例的图像处理方法的流程示意图。 图12为本发明一实施例的产生锐化图像信号的流程示意图。 图13为本发明另一实施例的产生锐化图像信号的流程示意图。 图14为本发明再一实施例的产生锐化图像信号的流程示意图。 主要元件符号说明
100-图像处理电路； 103、103a 103c-锐化处理电路 107-权值产生器 111-高通滤波器 115-第二乘法器 119-加法器； 123-减法器； 301,302-区域； Cb-第一色度值； Cr-第二色度值； D1-D^Dn-色度差异值；
101-适配器； ；105-处理单元； 109-第一乘法器； 113-去核电路； 117-延迟器； 121-低通滤波器； 300-色彩座标系统 601-核心部分； CVCb1-临界值； Cr1^Cr2-临界值；
Pn-3 PN+3_ 像素；
R1-R4-区域；Sc-去核图像信号；Sg-增益值；Sf低频图像信号；Sff-加权信号；
Sd-延迟图像信号； Sh-高频图像信号； St-总加权信号； Sin-输入图像信号；
Sa-锐化信号；Sout-锐化图像信号；T、-T-临界值；W1 W3、Wn-权值； Δ C、Δ Cn-色度差异值；SllOl S1105、S1201 S1203、S1301 S1309、S1401 S1409-步骤。
具体实施例方式图1为本发明一实施例的图像处理电路的功能方块示意图。如图1所示，图像处 理电路100接收输入图像信号Sin，对输入图像信号Sin进行锐化处理，以产生锐化图像信号 SQUT。图像处理电路100包括适配器101和锐化处理电路103。适配器101包括处理单元 105以及权值产生器107。处理单元105接收输入图像信号Sin，而输入图像信号Sin具有多 个像素的像素信息。图2为本发明一实施例的输入图像信号的部分像素示意图。如图2所 示，像素PN_3 PN+3为输入图像信号Sin中依序输入处理单元105的部分像素，其中N为正 整数，Pn为目标像素。如图1和图2所示，处理单元105处理输入图像信号Sin以求得这些像素的色度 差异值AC。在本实施例中，输入图像信号Sin中每一个像素的色度信息包括第一色度值 Cb和第二色度值Cr。因此，Cb (N-3) Cb (N+3)分别为像素PN_3 PN+3的第一色度值，而 Cr(N-3) Cr (N+3)分别为像素PN_3 PN+3的第二色度值。每一像素的色度差异值AC可以依据与该像素邻近的至少两个像素的色度信息 产生。在此以选择两个像素作为例子。例如，处理单元105计算目标像素Pn的色度差异值 ACn时，以目标像素Pn为中点，选择与目标像素Pn相隔同样距离的第一像素PN_3和第二像 素PN+3。在某些实施例中，处理单元105可以选择像素PN_2和像素PN+2，或是像素Pim和像素 PN+1为第一像素和第二像素，并依据其色度信息计算目标像素Pn的色度差异值Δ CN。然而， 本发明并非限定于此。本领域的普通技术人员在实际应用中，可适当地选取多个像素(例 如4个像素)，以计算所要处理的像素的色度差异值Δ C。如上所述，处理单元105可依据第一像素ΡΝ_3和第二像素ΡΝ+3的第一色度值和第二 色度值求得目标像素Pn的色度差异值ACn。在本实施例中，提出一种计算目标像素Pn的色 度差异值ACn的公式。将第一像素PN_3和第二像素PN+3的第一色度值相减，得到第一色度 差异值I Cb (N-3) -Cb (N+3) I，再将第一像素PN_3和第二像素PN+3的第二色度值相减，得到第 二色度差异值|Cr(N-3)-Cr(N+3) |。然后将计算第一色度差异值| Cb (N_3)-Cb (N+3) |和第 二色度差异值|Cr(N-3)-Cr(N+3) |的平均值，得到目标像素Pn的色度差异值Δ Cn = (| Cb ( N-3) -Cb(N+3)I +1 Cr(Ν-3)-Cr(N+3)|)/2。以下提出另一种计算目标像素Pn的色度差异值ACn的方式。图3为本发明一实 施例的色彩座标系统示意图。如图3所示，色彩座标系统300是以第一色度值Cb和第二色 度值Cr为参考轴的座标系统。其中色彩座标系统300可划分为四个区域，包括区域R1、区 域R2、区域R3以及区域R4。在本实施例中，区域R1 R4的范围分别为{(Cb，Cr) |Cb彡Cb2,Cr 彡 CrJ、{(Cb, Cr) Cb 彡 Cb1, Cr 彡 CrJ、{(Cb, Cr) Cb 彡 Cb2, Cr 彡 CrJ 以及{(Cb， Cr) I Cb彡Cb1, Cr彡CrJ。临界值Cb1、Cb2、Cr1以及Cr2用于区分区域R1 R4，其中Cb2 > Cb1 > 0，Cr2 > Cr1 > 0。在色彩座标系统300中，区域Rl的范围以{(Cb，Cr) |Cb<Cb2，Cr<Cr2}定义，即 区域R1内的座标(Cb，Cr)位于Cb ^ Cb2和Cr ^ Cr2的范围内。而区域R3的范围以{(Cb, Cr) I Cb ( Cb2, Cr彡CrJ定义，所以区域R3内的座标(Cb，Cr)位于Cb ( Cb2和Cr彡Cr1的 范围内。由此可知，区域R1和区域R3有交集的部分，也就是区域301和302，其中Cb < Cb2, Cr1 ^ Cr ^ Cr20因此，由图3所示的色彩座标系统300可知，区域R1 R4中任意两个区域 之间存在一个相对应的交集区域，在此不再赘述。在本实施例中，区域R1的颜色偏向绿色，区域R2的颜色偏向蓝色，区域R3的颜色 偏向红色，而区域R4的颜色偏向粉红色。在此需注意的是，任意两个区域交集的部分，与这 两个区域的颜色是相近的。例如区域R1和区域R3交集的区域301和302的颜色，介于绿色 和红色中间。此外，临界值Cb1和Cb2的间隔，以及临界值Cr1和Cr2的间隔，与色彩座标系 统300的明度(Brightness)属性有关。如果色彩座标系统300的明度越高，则临界值Cb1 和Cb2的间隔以及临界值Cr1和Cr2的间隔越小。如果色彩座标系统300的明度越低，则临 界值Cb1和Cb2的间隔以及临界值Cr1和Cr2的间隔越大。第一像素PN_3在色彩座标系统300中的座标为(Cb(N_3)，Cr (N_3))，第二像素 PN+3在色彩座标系统300中的座标为(Cb(N+3)，CHN+3))，而目标像素Pn的色度差异值 Δ Cn可依据第一像素ΡΝ_3的座标(Cb (Ν-3)，Cr (Ν-3))和第二像素ΡΝ+3的座标(Cb (Ν+3)， Cr(N+3))在色彩座标系统300中所在的区域来决定。在本实施例中，当第一像素PN_3的 座标(Cb (N-3)，Cr (N-3))和第二像素PN+3的座标(Cb (N+3)，Cr (N+3))位于同一个区 域时(例如区域R1),则目标像素Pn的色度差异值ACn等于0。当第一像素PN_3的座 标(Cb (N-3), Cr(N-3))和第二像素PN+3的座标(Cb (N+3)，Cr(N+3))不位于同一个区域 时(例如第一像素PN_3的座标位于区域R1,第二像素PN+3的座标位于区域R3,且第一像 素PN_3的座标或第二像素PN+3的座标不位于区域R1和区域R3交集的区域301和302)， 目标像素Pn的色度差异值Δ Cn等于第一像素ΡΝ_3和第二像素ΡΝ+3之间的距离，也就是
ViCbCN-3)-Cb(N + 3))2 + (Cr(N-3)-Cr(N + 3))2 此外，上述计算距离的方式可
O
以简化为将第一像素PN-3和第二像素PN+3的第一色度差异值和第二色度差异值，即目标像 素 Pn 的色度差异值 Δ Cn 等于(I Cb (N-3) -Cb (N+3) | +1 Cr (Ν-3) -Cr (N+3) |)。依据上述的说明，处理单元105可以计算出每一个像素的色度差异值AC。如图1 所示，权值产生器107连接至处理单元105，接收这些像素的色度差异值AC。权值产生器 107依据每一个像素的色度差异值AC，计算出对应的权值。在本实施例中，这些像素的色 度差异值AC与所对应的权值之间的关系，可以用色度差异值AC对权值的递减函数表示。 也就是说，如果目标像素Pn的色度差异值Δ Cn越大，则目标像素权值就越小。在本实 施例中，权值产生器107可依据至少两个预设的色度差异值AC，以及对应于这两个预设的 色度差异值AC的权值，通过内插法运算来求得这些像素的权值。图4为本发明一实施例的色度差异值对权值座标的关系示意图。如图4所示，假 定权值产生器107依据三个预设的色度差异值D1 D3以及对应的权值W1 W3,对目标像素Pn的色度差异值Dn使用内插法运算，以求出目标像素Pn的权值Wn，其中D3 > D2 > D1彡0， W1 > W2 > W3彡0。例如，当Pn的色度差异值Dn位于色度差异值D2和D3之间时，目标像素 Pn的权值Wn可依照内插法运算由下列公式求出 DN-D1 D3-D2
同理，当Pn的色度差异值Dn位于色度差异值D1和D2之间时，目标像素Pn的权值 Wn可由下列公式求出 在某些实施方式中，权值产生器107可以依据每一个像素的色度差异值从一个对 照表(Look Up Table)中找出该像素的权值。上述对照表内的权值-色度差异值对应方式， 可以依照图4所示的权值-色度差异值座标的曲线来设定，而每一色度差异值所对应的权 值记录在上述的对照表，如此一来，权值产生器107即可依据像素的色度差异值从对照表 中找出所对应的权值。权值产生器107会计算每一个像素的权值，以产生加权信号Sw，其中加权信号 括这些像素的权值。如图1所示，锐化处理电路103连接至适配器101，依据加权信号Sw对输入图像信 号Sin进行锐化处理，以产生锐化图像信号SOT。图5为图1的锐化处理电路的功能方块示 意图。如图5所示，锐化处理电路103包括第一乘法器109、高通滤波器111、去核电路113、 第二乘法器115、延迟器117以及加法器119。第一乘法器109连接至适配器101，接收加 权信号Sw。第一乘法器109将加权信号Sw内每一个像素的权值和一个增益值(Gain) Se相 乘，以产生总加权信号ST。高通滤波器111接收输入图像信号Sin，并且对输入图像信号Sin进行高通滤波处 理，以产生高频图像信号SH。去核电路113连接至高通滤波器111，接收高频图像信号Sh以 进行去核处理，去除高频图像信号Sh的核心部分，以形成去核图像信号Sc。图6为本发明 一实施例的高频图像信号的部分时序示意图。如图6所示，其中去核电路113定义高频图 像信号Sh的核心范围介于临界值T和-T之间。本领域的普通技术人员可在实际应用中， 修改临界值T以调整高频图像信号Sh的核心范围。图7为本发明一实施例的去核图像信 号的部分时序示意图。如图7所示，高频图像信号Sh的核心部分601被去核电路113去除 后，成为去核图像信号Sc。第二乘法器115连接至第一乘法器109和去核电路113，将去核图像信号Sc与总 加权信号St相乘，以产生锐化信号SA。延迟器117接收输入图像信号Sin，并延迟输入图像 信号Sin，以产生延迟图像信号SD。加法器119连接至第二乘法器115和延迟器117，将锐化 信号Sa与延迟图像信号Sd相加，以产生锐化图像信号SQUT。本领域的普通技术人员应知锐化信号Sa可加强输入图像信号Sin中目标像素？,与 其邻近像素的对比(例如加大亮度的差距)。然而，本发明并非限定于此。在本实施例中，
11第二乘法器115将去核图像信号Sc与总加权信号St相乘，以同时加大目标像素Pn与其邻 近像素的亮部差距和暗部差距。在某些实施例中，第二乘法器115可以仅将去核图像信号 Sc的正向振幅与总加权信号St相乘，以降低目标像素Pn与其邻近像素的亮部差距。或者， 第二乘法器115也可以仅将去核图像信号S。的负向振幅与总加权信号St相乘，以降低目标 像素Pn与其邻近像素的暗部差距。图8为图1的一锐化处理电路的功能方块示意图。如图8所示，锐化处理电路103a 包括第一乘法器109、低通滤波器121、去核电路113、第二乘法器115、延迟器117以及减法 器123。如图1和图8所示，锐化处理电路103a和锐化处理电路103类似，以下仅就相异之 处进行说明。如图8所示，其中低通滤波器121接收输入图像信号Sin，并且对输入图像信 号Sin进行低通滤波处理，以产生低频图像信号&。去核电路113连接至低通滤波器121， 接收低频图像信号&以进行去核处理，去除低频图像信号&的核心部分，以形成去核图像 信号S。。减法器123连接至第二乘法器115和延迟器117，自延迟图像信号Sd减去锐化信 号SA，以产生锐化图像信号SQUT。图9为图1的另一锐化处理电路的功能方块示意图。如图9所示，锐化处理电路 103b包括高通滤波器111、去核电路113、第二乘法器115、延迟器117以及加法器119。如 图5和图9所示，锐化处理电路103b和锐化处理电路103类似，以下仅就相异之处进行说 明。如图9所示，并同时对照图5，在本实施例中，锐化处理电路103b少了第一乘法器109。 第二乘法器115直接连接至权值产生器107和去核电路113，以将去核图像信号Sc直接与 加权信号Sw相乘，而产生锐化信号Sao图10为图1的再一锐化处理电路的功能方块示意图。锐化处理电路103c包括低 通滤波器121、去核电路113、第二乘法器115、延迟器117以及减法器123。如图8和图10 所示，锐化处理电路103c和锐化处理电路103a类似，以下仅就相异之处进行说明。如图10 所示，并同时对照图8，在本实施例中，锐化处理电路103c少了第一乘法器109。第二乘法 器115直接连接至权值产生器107和去核电路113，以将去核图像信号Sc直接与加权信号 Sw相乘，而产生锐化信号Sao依据上述实施例所揭示的内容，以下提供一种图像处理的方法。图11为本发明一 实施例的图像处理方法的流程示意图。如图11所示，本实施例的图像处理方法包括下列 步骤在步骤SllOl中，接收具有多个像素的像素信息的输入图像信号，并处理输入图像信 号，以求得这些像素的色度差异值，其中每一个像素的色度差异值是依据与此像素邻近的 至少两个像素的色度信息产生。在本实施例中，每一个像素的色度信息包括第一色度值Cb和第二色度值Cr。求得 这些像素的色度差异值的步骤包括计算这些像素中一个目标像素的色度差异值，而目标 像素的色度差异值是依据与目标像素邻近的第一像素和第二像素的第一色度值和第二色 度值求得，其中目标像素位于第一像素与第二像素的中点。假定Cb(I)和Cr(I)分别为第 一像素的第一色度值和第二色度值，Cb (2)和Cr(2)分别为第二像素的第一色度值和第二 色度值，则目标像素的色度差异值等于(I Cb (I)-Cb (2) +|Cr (I)-Cr (2) )/2。在某些实施例中，计算目标像素的色度差异值的步骤，可以用下列的方式实施在 以第一色度值Cb和第二色度值Cr为参考轴的色彩座标系统中包括{(Cb，Cr) Cb ^ Cb2, Cr 彡 CrJ、{(Cb, Cr) Cb 彡 Cb1, Cr 彡 CrJ、{(Cb, Cr) Cb 彡 Cb2, Cr 彡 CrJ 以及{(Cb，Cr) Cb≥Cb1, Cr≥CrJ四个区域，其中Cb2 > Cb1 > 0，Cr2 > Cr1 > 0，而目标像素的 色度差异值可依据第一像素的座标(Cb(I)，Cr(I))和第二像素的座标(Cb(2)，Cr(2)) 在色彩座标系统中所在的区域来决定。例如，当座标(Cb(I)，Cr(I))和座标(Cb(2)， Cr(2))位于四个区域中的同一区域时，目标像素的色度差异值等于0。当座标(Cb(l)， Cr(I))和座标(Cb(2)，Cr (2))不位于四个区域中的同一区域时，目标像素的色度差异
值等于 V(Cb (1) — Cb (2))2 + (Cr (1) - Cr (2))2 或者当座标(Cb(1)，Cr(1))
Q
和座标(Cb(2)，Cr(2))不位于四个区域中的同一区域时，目标像素的色度差异值等于 (ICb(I)-Cb ⑵ | + |Cr(l)-Cr ⑵ |)。在步骤S1103中，依据这些像素的色度差异值产生加权信号，其中加权信号具有 这些像素的权值，而每一个像素的权值是依据此像素的色度差异值产生。在本实施例中，这 些像素的色度差异值和所对应的权值之间的关系可以用色度差异值对权值的递减函数表 示。而产生这些像素的权值的步骤包括依据至少两个预设的色度差异值以及对应于这些 预设的色度差异值的权值，以内插法求得这些像素的权值。或者，依据每一个像素的色度差 异值从对照表中找出此像素的权值。在步骤S1105中，依据加权信号对输入图像信号进行锐化处理，以产生锐化图像 信号。图12为本发明一实施例的产生锐化图像信号的流程示意图。如图12所示，产生锐 化图像信号的步骤包括在步骤S1201中，将这些像素的权值都乘以一个增益值。在步骤 S1203中，依据加权信号和此增益值对输入图像信号进行锐化处理，以产生锐化图像信号。图13为本发明另一实施例的产生锐化图像信号的流程示意图。如图13所示，其中 产生锐化图像信号的步骤包括在步骤S1301中，对输入图像信号进行高通滤波处理，以产 生高频图像信号。在步骤S1303中，去除高频图像信号的核心部分，以产生去核图像信号。 在步骤S1305中，将去核图像信号与加权信号相乘，以产生锐化信号。在步骤S1307中，延迟 输入图像信号，以产生延迟图像信号。在步骤S1309中，将锐化信号与延迟图像信号相加， 以产生锐化图像信号。图14为本发明再一实施例的产生锐化图像信号的流程示意图。如图14所示，其中 产生锐化图像信号的步骤包括在步骤S1401中，对输入图像信号进行低通滤波处理，以产 生低频图像信号。在步骤S1403中，去除低频图像信号的核心部分，以产生去核图像信号。 在步骤S1405中，将去核图像信号与加权信号相乘，以产生锐化信号。在步骤S1407中，延 迟输入图像信号，以产生延迟图像信号。在步骤S1409中，自延迟图像信号减去锐化信号， 以产生锐化图像信号。综上所述，处理单元105接收输入图像信号Sin，并求得输入图像信号Sin的多个像 素的色度差异值AC。每一个像素的色度差异值Δ C是依据与此像素邻近的至少两个像素 的色度信息产生，其中像素的色度信息包括第一色度值Cb和第二色度值Cr。在输入图像信 号Sin中色彩交界处的像素，通常都具有较大的色度差异值。权值产生器107依据这些像素 的色度差异值Δ C产生适当的加权信号Sw。其中权值产生器107依据每一个像素的色度差 异值Δ C，通过内插法运算或是参考对照表以产生此像素的权值。每一个像素的色度差异 值AC越大，此像素的权值越小，以避免在输入图像信号Sin中色彩交界处出现不合理的差 异，例如避免产生光晕。加权信号Sw具有上述像素的权值。锐化处理电路103依据加权信号Sw调整锐化处理的程度，对输入图像信号Sin进行锐化处理，以产生具有较佳视觉效果的 锐化图像信号S·。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
权利要求
一种图像处理电路，包括一适配器，其包括一处理单元，该处理单元接收一输入图像信号，该输入图像信号具有多个像素的像素信息，该处理单元处理该输入图像信号，以求得对应一目标像素的一色度差异值，其中该色度差异值是依据与该目标像素邻近的至少两像素的色度信息产生；以及一权值产生器，连接至该处理单元，依据该色度差异值产生一加权信号，其中该加权信号具有该目标像素的权值；以及一锐化处理电路，连接至该适配器，依据该加权信号对该输入图像信号进行一锐化处理，以产生一锐化图像信号。
2.根据权利要求1所述的图像处理电路，其中与该目标像素邻近的至少两像素的色度 信息包括一第一色度值Cb和一第二色度值Cr。
3.根据权利要求2所述的图像处理电路，其中当该处理单元计算该目标像素的色度差 异值时，该处理单元是依据与该目标像素邻近的一第一像素和一第二像素的第一色度值和 第二色度值求得该目标像素的色度差异值。
4.根据权利要求3所述的图像处理电路，其中该色度差异值等于 (I Cb (I)-Cb (2) +|Cr (I)-Cr (2) )/2，其中Cb(I)和Cr(I)分别为该第一像素的第一色度值 和第二色度值，Cb(2)和Cr(2)分别为该第二像素的第一色度值和第二色度值。
5.根据权利要求3所述的图像处理电路，其中在以该第一色度值Cb和该第二色度值 Cr为参考轴的一色彩座标系统中包括{(Cb, Cr) I Cb ( Cb2, Cr ( CrJ、{(Cb, Cr) | Cb彡Cb1, Cr ( CrJ、{(Cb, Cr) | Cb ( Cb2, Cr 彡 CrJ 以及{(Cb, Cr) | Cb 彡 Cb1, Cr 彡 CrJ 四个区域， 其中Cb2 > Cb1 > 0，Cr2 > Cr1 > 0，该第一像素的第一色度值和第二色度值分别为Cb(I) 和Cr(I)，该第二像素的第一色度值和第二色度值分别为Cb (2)和Cr (2)，该色度差异值是 依据座标(Cb(I)，Cr(I))和座标(Cb(2)，Cr(2))在该色彩座标系统中所在的区域来决定。
6.根据权利要求5所述的图像处理电路，其中当座标(Cb(I)，Cr(I))和座标(Cb(2)， Cr (2))位于该四个区域中同一区域时，该色度差异值等于0。
7.根据权利要求5所述的图像处理电路，其中当座标(Cb(I)，Cr(I))和座标(Cb(2)， Cr (2))不位于该四个区域中同一区域时，该色度差异值等于
8.根据权利要求5所述的图像处理电路，其中当座标(Cb(I)，Cr(I))和 座标(Cb(2)，Cr(2))不位于该四个区域中同一区域时，该色度差异值等于 (ICb(I)-Cb ⑵ | + |Cr(l)-Cr ⑵ |)。
9.根据权利要求3所述的图像处理电路，其中该目标像素位于该第一像素与该第二像 素的中点。
10.根据权利要求1所述的图像处理电路，其中该色度差异值与所对应的权值之间的 关系以一递减函数表示。
11.根据权利要求10所述的图像处理电路，其中该权值产生器依据至少两个预设的色 度差异值以及对应于所述至少两个预设的色度差异值的权值，以内插法求得该目标像素的 权值。
12.根据权利要求1所述的图像处理电路，其中该权值产生器依据该色度差异值从一 对照表中找出该目标像素的权值。
13.根据权利要求1所述的图像处理电路，其中该锐化处理电路包括一第一乘法器，连接至该适配器，将该目标像素的权值乘以一增益值，以使该锐化处理 电路依据该加权信号和该增益值对该输入图像信号进行该锐化处理，以产生该锐化图像信 号。
14.根据权利要求1所述的图像处理电路，其中该锐化处理电路包括一高通滤波器，接收该输入图像信号，对该输入图像信号进行一高通滤波处理，以产生 一高频图像信号；一去核电路，连接至该高通滤波器，去除该高频图像信号的一核心部分，以形成一去核 图像信号；一第二乘法器，连接至该权值产生器和该去核电路，将该去核图像信号与该加权信号 相乘，以产生一锐化信号；一延迟器，接收该输入图像信号，延迟该输入图像信号，以产生一延迟图像信号；以及一加法器，连接至该第二乘法器和该延迟器，将该锐化信号与该延迟图像信号相加，以 产生该锐化图像信号。
15.根据权利要求1所述的图像处理电路，其中该锐化处理电路包括一低通滤波器，接收该输入图像信号，对该输入图像信号进行低通滤波处理以产生一 低频图像信号；一去核电路，连接至该低通滤波器，去除该低频图像信号的一核心部分，以产生一去核 图像信号；一第二乘法器，连接至该权值产生器和该去核电路，将该去核图像信号与该加权信号 相乘，以产生一锐化信号；一延迟器，接收该输入图像信号，延迟该输入图像信号，以产生一延迟图像信号；以及一减法器，连接至该第二乘法器和该延迟器，自该延迟图像信号减去该锐化信号，以产 生该锐化图像信号。
16. 一种图像处理的方法，包括接收具有多个像素的像素信息的一输入图像信号，并处理该输入图像信号，以求得对 应一目标像素的一色度差异值，其中该色度差异值是依据与该目标像素邻近的至少两像素 的色度信息产生；依据该色度差异值产生一加权信号，其中该加权信号具有该目标像素的权值；以及依据该加权信号对该输入图像信号进行一锐化处理，以产生一锐化图像信号。
17.根据权利要求16所述的图像处理方法，其中该色度信息包括一第一色度值Cb和一 第二色度值Cr。
18.根据权利要求17所述的图像处理方法，其中求得对应该目标像素的该色度差异值 的步骤包括计算依据与该目标像素邻近的一第一像素和一第二像素的第一色度值和第二色度值 求得。
19.根据权利要求18所述的图像处理方法，其中该色度差异值等于(I Cb (I)-Cb (2) +|Cr (I)-Cr (2) )/2，其中Cb(I)和Cr(I)分别为该第一像素的第一色度值 和第二色度值，Cb(2)和Cr(2)分别为该第二像素的第一色度值和第二色度值。
20.根据权利要求18所述的图像处理方法，其中在以该第一色度值Cb和该第二色度值 Cr为参考轴的一色彩座标系统中包括{(Cb, Cr) I Cb ( Cb2, Cr ( CrJ、{(Cb, Cr) | Cb彡Cb1, Cr ( CrJ、{(Cb, Cr) | Cb ( Cb2, Cr 彡 CrJ 以及{(Cb, Cr) | Cb 彡 Cb1, Cr 彡 CrJ 四个区域， 其中Cb2 > Cb1 > 0，Cr2 > Cr1 > 0，该第一像素的第一色度值和第二色度值分别为Cb(I) 和Cr(I)，该第二像素的第一色度值和第二色度值分别为Cb (2)和Cr (2)，该色度差异值是 依据座标(Cb (1)，Cr(I))和座标(Cb (2)，Cr (2))在该色彩座标系统中所在的区域来决定。
21.根据权利要求20所述的图像处理方法，其中当座标(Cb(l)，Cr(I))和座标 (Cb (2)，Cr (2))位于该四个区域中同一区域时，该色度差异值等于0。
22.根据权利要求20所述的图像处理方法，其中当座标(Cb(l)，Cr(I))和座标 (Cb (2)，Cr (2))不位于该四个区域中同一区域时，该色度差异值等于
23.根据权利要求20所述的图像处理方法，其中当座标(Cb(l)，Cr(I))和 座标(Cb(2)，Cr(2))不位于该四个区域中同一区域时，该色度差异值等于 (ICb(I)-Cb ⑵ | + |Cr(l)-Cr ⑵ |)。
24.根据权利要求18所述的图像处理方法，其中该目标像素位于该第一像素与该第二 像素的中点。
25.根据权利要求16所述的图像处理方法，其中该色度差异值和所对应的权值之间的 关系以一递减函数表示。
26.根据权利要求25所述的图像处理方法，其中产生该目标像素的权值的步骤包括 依据至少两个预设的色度差异值以及对应于所述至少两个预设的色度差异值的权值，以内插法求得该目标像素的权值。
27.根据权利要求16所述的图像处理方法，其中产生该目标像素的权值的步骤包括 依据该色度差异值从一对照表中找出该目标像素的权值。
28.根据权利要求16所述的图像处理方法，其中产生该锐化图像信号的步骤包括 将该目标像素的权值乘以一增益值；以及依据该加权信号和该增益值对该输入图像信号进行该锐化处理，以产生该锐化图像信号。
29.根据权利要求16所述的图像处理方法，其中产生该锐化图像信号的步骤包括 对该输入图像信号进行一高通滤波处理，以产生一高频图像信号；去除该高频图像信号的一核心部分，以产生一去核图像信号； 将该去核图像信号与该加权信号相乘，以产生一锐化信号； 延迟该输入图像信号，以产生一延迟图像信号；以及 将该锐化信号与该延迟图像信号相加，以产生该锐化图像信号。
30.根据权利要求16所述的图像处理方法，其中产生该锐化图像信号的步骤包括 对该输入图像信号进行低通滤波处理，以产生一低频图像信号；去除该低频图像信号的一核心部分，以产生一去核图像信号；将该去核图像信号与该加权信号相乘，以产生一锐化信号； 延迟该输入图像信号，以产生一延迟图像信号；以及 自该延迟图像信号减去该锐化信号，以产生该锐化图像信号。
全文摘要
本发明公开一种图像处理电路及方法。图像处理电路包括适配器以及锐化处理电路。适配器包括处理单元以及权值产生器。处理单元接收输入图像信号，而输入图像信号具有多个像素的像素信息。处理单元处理输入图像信号，以求得这些像素中一目标像素的色度差异值。权值产生器依据色度差异值产生加权信号。锐化处理电路依据加权信号对输入图像信号进行锐化处理，以产生锐化图像信号。
文档编号H04N9/68GK101909214SQ200910142400
公开日2010年12月8日 申请日期2009年6月8日 优先权日2009年6月8日
发明者梁富生, 陈威甫 申请人:联咏科技股份有限公司