图像增强设备和图像增强方法
【专利摘要】使用高于奈奎斯特频率的频率分量，来锐化图像。用于通过锐化输入图像来生成输出图像的根据本发明的实施例的图像增强设备1包括：滤波器单元10，被配置为通过至少去除包含在表示所述输入图像的输入图像信号中的频率分量的直流分量，来生成第一信号；非线性处理单元20，被配置为通过对第一信号进行在第一信号的正区域和负区域之间不对称的非线性处理，来生成第二信号；限幅器30，被配置为通过调节第二信号，来生成第三信号；以及加法器50，被配置为通过将第三信号与输入图像信号相加，来生成表示输出图像的输出图像信号。
【专利说明】图像增强设备和图像增强方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求日本专利申请第2012-177466号(2012年8月9日提交)的优先权和权益，其全部内容通过引用包含于此。
【技术领域】
[0003]本发明涉及一种通过锐化图像来改善图像质量的图像增强设备和图像增强方法，该图像增强设备和图像增强方法适合于锐化例如在电视机(TV)上实时显示的视频。
【背景技术】
[0004]迄今为止，广泛已知通过锐化图像来改善图像的图像增强处理。例如，传统电视机进行用于使与显示的图像的轮廓相对应的视频信号的上升和下降陡峭的轮廓补偿。这种轮廓补偿通过提取输入图像信号(辉度信号)的高频分量，将高频分量放大，然后将放大后的高频分量与输入图像信号相加，来改善可视图像质量。图12示出了表示经过传统图像增强处理的图像的信号水平的波形变化的图。图12 (A)是示出水平方向上的输入图像信号的信号水平的波形的图，其特别示出了水平方向上的与信号水平改变的边缘相对应的部分的波形。图12 (B)示出了从输入图像信号中提取的高频分量。通过将高频分量放大，并且将放大后的高频分量与输入图像信号相加，可以获得如图12 (C)所示的具有陡峭上升的边缘的输出图像信号。
[0005]此外，近年来，提出了用于将输入图像向上转换为高分辨率输出图像，并且对向上转换后的图像进行图像增强处理的称为超分辨率的技术(例如参见非专利文献I)。
[0006]相关技术文献
[0007]非专利文献
[0008]非专利文献1:S.Farsiu, D.Robinson, M.Elad, and P.MiIanfar, “Fast andRobust Mult1-frame Super-resolution, IEEE Transactions on Image Processing, vo1.13,n0.10, pp.1327—1344，0ctober2004。
【发明内容】
[0009]技术问题
[0010]由于传统图像增强处理基于线性数字信号处理，因此可能不生成高于奈奎斯特(Nyquist)频率的频率分量，即高于目标图像的采样频率的1/2的频率分量。因此,使得图像改善无法通过生成并使用高于奈奎斯特频率的频率分量来锐化图像。
[0011]例如，当全高视觉电视机(HDTV:高清电视，1080X1920像素)放大并显示具有用于HDTV的分辨率以下的分辨率的图像信号的图像时，显示的图像模糊。类似地，当将具有用于HDTV的分辨率的图像信号放大到更高的分辨率(例如大约4000 X 2000像素的4K分辨率)时，图像被模糊地显示。图像模糊的原因是，经过放大处理的图像信号仅包含与达到进行放大之前的原始图像的奈奎斯特频率一样高的频率分量，而不包含放大后的图像的奈奎斯特频率附近的频率分量。
[0012]下面，参考图13，描述由于对图像的放大和增强处理引起的频率分量的变化。图13 (A)示出了具有采样频率fs的数字图像信号的频谱，并且图13 (B)示出了在水平方向上向上转换为两倍像素数量的数字图像信号的频谱。进行放大处理之后的采样频率Fbs是原始采样频率fs的两倍(Fbs=2.fs)。这里，如图13 (B)所示，在向上转换后的数字图像信号中，不存在与原始采样频率fs的奈奎斯特频率相对应的fs/2和与新采样频率Fbs的奈奎斯特频率相对应的Fbs/2=fs之间的频率分量。
[0013]图13 (C)示出了对向上转换后的数字图像信号进行使用传统线性数字信号处理的图像增强处理时的频谱。如图所示，因为进行了使用线性数字信号处理的图像增强处理，因此原始奈奎斯特频率fs/2附近的频率分量增大。然而，通过传统线性数字信号处理的图像增强处理，没有生成高于原始奈奎斯特频率fs/2的频率分量。因此，通过传统线性数字信号处理的图像增强处理，例如，如图13 (D)所示，没有生成高于原始奈奎斯特频率fs/2的新奈奎斯特频率Fbs/2附近的频率分量。也就是说，使得无法对向上转换后的数字图像信号生成并利用高于奈奎斯特频率的频率分量，以锐化图像和改善图像质量。
[0014]此外，在非专利文献I等中描述的传统超分辨率技术通过对具有相同采样频率的多个帧进行重复运算，并且合成从每个帧中选择的高分辨率像素，来进行图像增强处理。因此，一些图像可能不能适当地恢复，可能产生诸如在视频中突然出现失败图像的闪烁。还存在使用多个帧的运算量极其大的问题。
[0015]因此，本发明的目的是提供一种图像增强设备和图像增强方法，其可以在不对多个帧进行重复运算的情况下，使用高于奈奎斯特频率的频率分量，来锐化图像。
[0016]问题的解决方案
[0017]为了解决上述问题，用于生成通过锐化输入图像而创建的输出图像的根据本发明的实施例的图像增强设备包括:滤波器单元，被配置为通过至少去除包含在表示输入图像的输入图像信号中的频率分量的直流分量，来生成第一信号；非线性处理单元，被配置为通过对第一信号进行在第一信号的正区域和负区域之间不对称的非线性处理，来生成第二信号，其中，对第一信号的正区域施加的非线性处理和对第一信号的负区域施加的非线性处理用通过原点的连续函数表示，以及其中，由非线性处理生成的频率分量的带在正区域和负区域之间不对称；限幅器，被配置为通过调节所述第二信号，来生成第三信号；以及加法器，被配置为通过将第三信号与输入图像信号相加，来生成表示输出图像的输出图像信号。
[0018]优选地，图像增强设备还包括切换单元；非线性处理单元被配置为通过对第一信号进行在第一信号的正区域和负区域之间不对称的多种类型的非线性处理，来生成多种类型的第二信号；切换单元被配置为通过基于输入图像信号的信号水平，针对每个像素，从多种类型的第二信号中选择一个第二信号，来生成第四信号；以及限幅器被配置为通过调节第四信号，来生成第三信号。
[0019]优选地，切换单元针对信号水平等于或低于预定值的像素，被配置为通过从多种类型的第二信号中，选择在第一信号的正区域中变化率大的第二信号，来生成第四信号。
[0020]优选地，切换单元针对信号水平高于预定值的像素，被配置为通过从多种类型的第二信号中，选择在第一信号的负区域中变化率大的第二信号，来生成第四信号。
[0021]优选地，图像增强设备还包括切换单元，切换单元被配置为通过基于输入图像信号的信号水平，针对每个像素选择第一信号和第二信号中的一个，来生成第四信号；以及限幅器被配置为通过调节第四信号，来生成第三信号。
[0022]优选地，切换单元针对信号水平在预定上限和预定下限之间的范围内的像素，被配置为通过选择第二信号，来生成第四信号。
[0023]优选地，图像增强设备还包括:区域滤波器，被配置为针对输入图像信号的每个像素，计算包括周围像素的预定区域的平均信号水平；以及切换单元被配置为基于像素中的每个的平均信号水平，来生成第四信号。
[0024]虽然使用设备作为如上所述根据本发明的解决方案，但是由设备的处理器执行的实际与该解决方案相对应的方法和程序以及存储程序的存储介质，也可以实现本发明，因此方法和程序以及存储介质也包含在本发明的范围内。
[0025]例如，由用于通过锐化输入图像来生成输出图像的图像增强设备，使用实现本发明的图像增强方法作为方法，图像增强方法包括:通过至少去除包含在表示所述输入图像的输入图像信号中的频率分量的直流分量，来生成第一信号的步骤；非线性处理步骤，通过对所述第一信号进行在所述第一信号的正区域和负区域之间不对称的非线性处理，来生成第二信号，其中，对所述第一信号的所述正区域施加的所述非线性处理和对所述第一信号的所述负区域施加的所述非线性处理用通过原点的连续函数表示，以及由所述非线性处理生成的频率分量的频带在所述正区域和所述负区域之间不对称；调节步骤，通过调节所述第二信号，来生成第三信号；以及通过将所述第三信号与所述输入图像信号相加，来生成表示所述输出图像的输出图像信号的步骤。
[0026]优选地，所述图像增强方法还包括切换步骤；在所述非线性处理步骤，通过对所述第一信号进行在所述第一信号的正区域和负区域之间不对称的多种类型的非线性处理，来生成多种类型的第二信号；在所述切换步骤，通过基于所述输入图像信号的信号水平，针对每个像素，从多种类型的第二信号中选择一个第二信号，来生成第四信号；以及在所述调节步骤，通过调节所述第四信号，来生成所述第三信号。
[0027]优选地，在所述切换步骤，针对信号水平等于或低于预定值的像素，通过从所述多种类型的第二信号中，选择在所述第一信号的所述正区域中变化率大的第二信号，来生成所述第四信号。
[0028]优选地，在所述切换步骤，针对信号水平高于预定值的像素，通过从所述多种类型的第二信号中，选择在所述第一信号的所述负区域中变化率大的第二信号，来生成所述第四信号。
[0029]优选地，还包括切换步骤，在所述切换步骤，通过基于所述输入图像信号的信号水平，针对每个像素选择所述第一信号和所述第二信号中的一个，来生成第四信号；以及在所述调节步骤，通过调节所述第四信号，来生成所述第三信号。
[0030]优选地，在所述切换步骤，针对信号水平在预定上限和预定下限之间的范围内的像素，通过选择所述第二信号，来生成第四信号。
[0031]优选地，所述图像增强方法还包括:针对所述输入图像信号的每个像素，计算包括周围像素的预定区域的平均信号水平的步骤；以及在所述切换步骤，基于所述像素中的每个的所述平均信号水平，来生成所述第四信号。
[0032]发明的效果[0033]按照根据本发明的图像增强设备和图像增强方法，可以在不对多个帧进行重复运算的情况下，使用高于奈奎斯特频率的频率分量，来锐化图像。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1是示出跟据第一实施例的图像增强设备的配置的图；
[0035]图2 (A)至2 (D)是示出根据第一实施例的水平方向上的图像的信号水平的波形的图；
[0036]图3是示出高通滤波器的配置的示例的图；
[0037]图4是示出使用低通滤波器构成的高通滤波器的示例的图；
[0038]图5是示出根据第一实施例的不对称非线性处理的图；
[0039]图6是示出根据第二实施例的图像增强设备的配置的图；
[0040]图7 (A)至7 (E)是示出根据第二实施例的水平方向上的图像的信号水平的波形的图；
[0041]图8 (A)和8 (B)是示出根据第二实施例的不对称非线性处理的图；
[0042]图9是示出根据第三实施例的图像增强设备的配置的图；
[0043]图10是示出根据第四实施例的图像增强设备的配置的图；
[0044]图11 (A)至11 (E)是示出根据第四实施例的水平方向上的图像的信号水平的波形的图；
[0045]图12 (A)至12 (C)是示出经过传统图像增强处理的图像的信号水平的波形的图；以及
[0046]图13 (A)至13 (D)是示出由于对图像的放大和增强处理的频率分量的变化的图。【具体实施方式】
[0047]下面，参考附图，将详细描述本发明的实施例。
[0048](第一实施例)
[0049]图1是示出根据本发明的第一实施例的图像增强设备I的配置的框图。图像增强设备I对作为表示图像的数字信号的、从外部输入的输入图像信号Sin，进行用于锐化由该输入图像信号Sin表示的图像的处理(下文中称为“图像增强处理”或者简称为“增强处理”)，图像增强设备I设置有高通滤波器(HPF)IO、非线性处理单元20、限幅器30和加法器50。
[0050]由输入图像信号Sin表示的图像可以是静止图像或者视频。当输入图像信号Sin表不视频时，标清电视(SDTV:Standard Definition Television)或者高清电视(HDTV:HighDefinition Television)可以实时显不该视频。
[0051]下面，作为示例，使用图2所示的图像的水平方向上的信号水平(辉度值)的波形，来描述每个单元的操作和输出波形。注意，虽然下面与图像的水平方向上的信号水平的波形相关联地对每个单元进行描述，但是每个单元可以以与对水平方向的信号水平的波形的类似的方式，对图像的垂直方向上的信号水平的波形或者视频的图像之间的时间方向上的信号水平的波形，进行图像增强处理。
[0052]图2 (A)是示出输入图像信号Sin的水平方向上的信号水平的波形的图，其特别示出了与水平方向上的信号水平改变的边缘相对应的波形的一部分。输入图像信号Sin的分辨率对应于输出图像信号Swt的分辨率，当输出图像的分辨率高于原始输入图像的分辨率时，其意味着将输入图像信号Sin从原始输入图像的分辨率向上转换为输出图像信号Swt的分辨率。例如，当图像增强设备I输出用于SDTV的图像来作为用于HDTV的图像时，输入图像信号Sin是使用传统线性转换从用于SDTV的原始图像转换为用于HDTV的图像的信号。
[0053]HPFlO通过至少去除包含在输入图像信号Sin中的频率分量的直流分量，来生成作为高频信号的第一信号SI。具体地，HPFlO提取包含由输入图像信号Sin表示的图像的轮廓分量的高频分量，并且还从图2 (A)中的输入图像信号Sin中提取图2 (B)中的第一信号SI。
[0054]图3是示出HPFlO的配置的框图。如图3所示，HPFlO可以用作由数量为m_l个的单位延迟元件111至11 (m-ι)、数量为m个的乘法器121至12m以及一个加法器131构成的m抽头(tap) (m表示3或更大的数字)横向数字滤波器。在这种情况下，每个乘法器12j(j=l到m，下文中这同样适用)将输入信号乘以系数Cj，并且向加法器131输出结果，其中，设置系数Cj，以使得HPFlO能够提取包括轮廓分量的高频分量(例如m=3，Cl=0.5，C2=_l，C3=0.5)。注意，通常，与高通滤波器相比，实现低通滤波器更容易。图4是示出使用低通滤波器构成的高通滤波器的示例的图。图1所示的HPFlO可以通过如图4所示的使用低通滤波器(下文中称为“LPF”)11和减法器12的配置来实现。
[0055]非线性处理单元20通过对第一信号SI进行在第一信号SI的正区域和负区域之间不对称的非线性处理，来生成第二信号S2。如图2 (B)所示，第一信号SI包括正方向上的轮廓分量和负方向上的轮廓分量。这里，第一信号SI的正方向和负方向分别表示白色像素方向和黑色像素方向。通过利用与两个方向之间相同(对称)的非线性处理相反的不同(不对称)的非线性处理，使得能够进行更符合人的视觉特性的边缘增强。也就是说，非线性处理单元20对第一信号SI的正方向上的轮廓分量和第一信号SI的负方向上的轮廓分量，进行不同(不对称)的非线性处理。下文中，将在第一信号SI的正区域和负区域之间不对称的非线性处理称为“不对称非线性处理”。
[0056]作为非线性处理单元20进行的不对称非线性处理，只要用于正区域的非线性处理的值和用于负区域的非线性处理的值在第一信号Si的原点(其中，值为零)周围连续，则可以将任意非线性处理组合在一起。根据本实施例，非线性处理单元20例如如图5所示，通过当第一信号SI为正时对第一信号SI求立方(S2=S13)，或者当第一信号SI为负时对第一信号SI求平方，并将其符号改变为负(S2=-S12)，来生成第二信号S2。图2 (C)是示出经过由非线性处理单元20进行的不对称非线性处理的第二信号S2的波形的图。如图所示，第二信号S2的正波形明显放大。
[0057]通过由非线性处理单元20进行的在第一信号SI的正区域和负区域之间不对称的非线性处理，如下面所述，可以实现更符合人的感知特性的图像增强处理。例如，作为基于人的感觉的法则，已知韦伯-费希纳定律(Weber-Fechner Law)。当将该定律应用于图像识别时，可以说与高辉度区域中的轮廓相比，人更容易感觉到低辉度区域中的轮廓。因此，例如通过利用非线性处理单元20对具有低信号水平(辉度)的像素的处理，非线性处理单元20可以对第一信号SI的边缘增强分量进行放大。
[0058]注意，由非线性处理单元20进行的不对称非线性处理不限于平方运算和立方运算的组合，而可以是其它非线性处理。例如，可以用公式(I)表示第一信号Si的正区域和负区域中的每一个中的非线性处理。每个处理单元的非线性处理包括用p/q表示的一般有理数的所有幂指数。注意，在这种幂运算中，不管第一信号SI是正还是负，都保持不变。例如，在偶数的幂运算(例如平方)中，当第一信号SI为负时，保持幂运算的结果值的符号为负(例如 S2=-S12)。
[0059][公式I]
P
[0060]一 Cl H(% \
KJ dm — kj 1.\ L.β
[0061]此外，非线性处理单元20可以使用诸如三角函数(例如S2=Sin (SI))、对数函数(例如S2=log ( I SI I+1))、伽马校正函数(例如S2=S11/2)等的各种非线性函数的适当组合，来作为不对称非线性 处理。
[0062]此外，非线性处理单元20可以通过预先在表中保持第一信号SI的每个信号水平的相加值，并且例如对于取最小值O和最大值255之间的值的8位信号水平，基于第一信号SI的信号水平，与±10范围内的值相加，来进行未由公式(I)的一般等式所表示的非线性处理。
[0063]限幅器30用作第二信号S2的幅值(信号水平)的控制器，其通过调节第二信号S2，来生成第三信号S3。具体地，限幅器30进行剪裁处理，使得第二信号S2的幅值等于或小于预定上限，或者通过将第二信号S2乘以变量α (O < α〈1)，来对第二信号S2的水平进行增益调节。此外，为了去除噪声，限幅器30可以进行将第二信号S2的等于或小于预定值的信号水平舍去、使其为O的舍入处理。限幅器30将经过剪裁处理、增益调节或者舍入处理的第二信号S2,作为第三信号S3输出到加法器50。
[0064]加法器50通过将作为用于锐化图像的补偿信号的第三信号S3与输入图像信号Sin相加,来生成输出图像信号S-。也就是说，满足等式Stjut=SiJSS,通过将通过调节图2 (C)的第二信号S2而生成的第三信号S3与图2 (A)中的输入图像信号相加，加法器50生成图2 (D)所示的经过图像增强处理的信号。输出图像信号Swt的边缘部分的上升变化比输入图像信号Sin的边缘部分的上升变化更陡峭。也就是说，可以获得比由输入图像信号Sin表示的原始图像更锐利的图像。注意，加法器50根据需要设置有用于调节输入图像信号Sin和第三信号S3之间的定时的延迟元件。
[0065]由于根据本实施例的图像增强设备I可以对传统图像增强设备无法进行补偿的高于奈奎斯特频率fs/2的高频区域进行补偿，因此图像增强设备I在通过对由经过放大处理的图像信号所表示的图像进行锐化来改善图像质量方面尤其有效。下面，进一步详细描述由非线性处理单元20进行的非线性处理使得能够对高于奈奎斯特频率fs/2的高频区域进行补偿的特征。
[0066]现在，当假设由(水平方向上的)位置X处的函数f (x)表示输入图像信号Sin，并且用ω表示输入图像信号Sin的基波角频率时，f (X)可以由如公式(2)所示的傅立叶级数表示。
[0067][公式2]
【权利要求】
1.一种图像增强设备，用于通过锐化输入图像来生成输出图像，所述图像增强设备包括: 滤波器单元，被配置为通过至少去除包含在表示所述输入图像的输入图像信号中的频率分量的直流分量，来生成第一信号； 非线性处理单元，被配置为通过对所述第一信号进行在所述第一信号的正区域和负区域之间不对称的非线性处理，来生成第二信号，其中，对所述第一信号的所述正区域施加的所述非线性处理和对所述第一信号的所述负区域施加的所述非线性处理用通过原点的连续函数表示，以及其中，由所述非线性处理生成的频率分量的频带在所述正区域和所述负区域之间不对称； 限幅器，被配置为通过调节所述第二信号，来生成第三信号；以及 加法器，被配置为通过将所述第三信号与所述输入图像信号相加，来生成表示所述输出图像的输出图像信号。
2.根据权利要求1所述的图像增强设备，还包括切换单元，其中， 所述非线性处理单元被配置为通过对所述第一信号进行具有彼此不同的连续函数并且在所述第一信号的所述正区域和所述负区域之间不对称的多种类型的非线性处理，来生成多种类型的第二信号， 所述切换单元被配置为通过基于所述输入图像信号的信号水平，针对每个像素，从所述多种类型的第二信号中选择符合人的感知特性的一个第二信号，来生成第四信号，以及 所述限幅器被配置为通过调节所述第四信号，来生成所述第三信号。
3.根据权利要求2所述的图像增强设备，其中，所述切换单元针对信号水平等于或低于预定值的像素，被配置为通过从所述多种类型的第二信号中，选择在所述第一信号的所述正区域中变化率大的第二信号，来生成所述第四信号。
4.根据权利要求2所述的图像增强设备，其中，所述切换单元针对信号水平高于预定值的像素，被配置为通过从所述多种类型的第二信号中，选择在所述第一信号的所述负区域中变化率大的第二信号，来生成所述第四信号。
5.根据权利要求3所述的图像增强设备，其中，所述切换单元针对信号水平高于所述预定值的像素，被配置为通过从所述多种类型的第二信号中，选择在所述第一信号的所述负区域中变化率大的第二信号，来生成所述第四信号。
6.根据权利要求1所述的图像增强设备，还包括切换单元，其中， 所述切换单元被配置为基于所述输入图像信号的信号水平，针对每个像素选择所述第一信号和所述第二信号中的一个，并且针对信号水平在预定上限和预定下限之间的范围内的像素，被配置为通过选择所述第二信号，来生成第四信号，以及 所述限幅器被配置为通过调节所述第四信号，来生成所述第三信号。
7.根据权利要求2所述的图像增强设备，还包括:区域滤波器，被配置为针对所述输入图像信号的每个像素，计算包括周围像素的预定区域的平均信号水平，其中， 所述切换单元被配置为代替所述信号水平，基于所述像素中的每个的所述平均信号水平，来生成所述第四信号。
8.根据权利要求3所述的图像增强设备，还包括:区域滤波器，被配置为针对所述输入图像信号的每个像素，计算包括周围像素的预定区域的平均信号水平，其中，所述切换单元被配置为代替所述信号水平，基于所述像素中的每个的所述平均信号水平，来生成所述第四信号。
9.根据权利要求4所述的图像增强设备，还包括:区域滤波器，被配置为针对所述输入图像信号的每个像素，计算包括周围像素的预定区域的平均信号水平，其中， 所述切换单元被配置为代替所述信号水平，基于所述像素中的每个的所述平均信号水平，来生成所述第四信号。
10.根据权利要求5所述的图像增强设备，还包括:区域滤波器，被配置为针对所述输入图像信号的每个像素，计算包括周围像素的预定区域的平均信号水平，其中， 所述切换单元被配置为代替所述信号水平，基于所述像素中的每个的所述平均信号水平，来生成所述第四信号。
11.根据权利要求6所述的图像增强设备，还包括:区域滤波器，被配置为针对所述输入图像信号的每个像素，计算包括周围像素的预定区域的平均信号水平，其中， 所述切换单元被配置为代替所述信号水平，基于所述像素中的每个的所述平均信号水平，来生成所述第四信号。
12.—种图像增强设备使用的图像增强方法，所述图像增强设备用于通过锐化输入图像来生 成输出图像，所述图像增强方法包括: 通过至少去除包含在表示所述输入图像的输入图像信号中的频率分量的直流分量，来生成第一信号的步骤； 非线性处理步骤，通过对所述第一信号进行在所述第一信号的正区域和负区域之间不对称的非线性处理，来生成第二信号，其中，对所述第一信号的所述正区域施加的所述非线性处理和对所述第一信号的所述负区域施加的所述非线性处理用通过原点的连续函数表示，以及其中，由所述非线性处理生成的频率分量的频带在所述正区域和所述负区域之间不对称； 调节步骤，通过调节所述第二信号，来生成第三信号；以及 通过将所述第三信号与所述输入图像信号相加，来生成表示所述输出图像的输出图像信号的步骤。
13.根据权利要求12所述的图像增强方法，还包括切换步骤，其中， 在所述非线性处理步骤，通过对所述第一信号进行具有彼此不同的连续函数并且在所述第一信号的所述正区域和所述负区域之间不对称的多种类型的非线性处理，来生成多种类型的第二信号， 在所述切换步骤，通过基于所述输入图像信号的信号水平，针对每个像素，从多个第二信号中选择符合人的感知特性的一个第二信号，来生成第四信号，以及 在所述调节步骤，通过调节所述第四信号，来生成所述第三信号。
14.根据权利要求13所述的图像增强方法，其中，在所述切换步骤，针对信号水平等于或低于预定值的像素，通过从所述多种类型的第二信号中，选择在所述第一信号的所述正区域中变化率大的第二信号，来生成所述第四信号。
15.根据权利要求13所述的图像增强方法，其中，在所述切换步骤，针对信号水平高于预定值的像素，通过从所述多种类型的第二信号中，选择在所述第一信号的所述负区域中变化率大的第二信号，来生成所述第四信号。
16.根据权利要求14所述的图像增强方法，其中，在所述切换步骤，针对信号水平高于所述预定值的像素，通过从所述多种类型的第二信号中，选择在所述第一信号的所述负区域中变化率大的第二信号，来生成所述第四信号。
17.根据权利要求12所述的图像增强方法，还包括切换步骤，其中， 在所述切换步骤，基于所述输入图像信号的信号水平，针对每个像素选择所述第一信号或者所述第二信号，并且针对信号水平在预定上限和预定下限之间的范围内的像素，通过选择所述第二信号，来生成第四信号，以及 在所述调节步骤，通过调节所述第四信号，来生成所述第三信号。
18.根据权利要求13所述的图像增强方法，还包括:针对所述输入图像信号的每个像素，计算包括周围像素的预定区域的平均信号水平的步骤，其中， 在所述切换步骤，代替所述信号水平，基于所述像素中的每个的所述平均信号水平，来生成所述第四信号。
19.根据权利要求14所述的图像增强方法，还包括:针对所述输入图像信号的每个像素，计算包括周围像素的预定区域的平均信号水平的步骤，其中， 在所述切换步骤，代替所述信号水平，基于所述像素中的每个的所述平均信号水平，来生成所述第四信号。
20.根据权利要求15所述的图像增强方法，还包括:针对所述输入图像信号的每个像素，计算包括周围像素的预定区域的平均信号水平的步骤，其中， 在所述切换步骤，代替所述信号水平，基于所述像素中的每个的所述平均信号水平，来生成所述第四信号。
21.根据权利要求16所述的图像增强方法，还包括:针对所述输入图像信号的每个像素，计算包括周围像素的预定区域的平均信号水平的步骤，其中， 在所述切换步骤，代替所述信号水平，基于所述像素中的每个的所述平均信号水平，来生成所述第四信号。
22.根据权利要求17所述的图像增强方法，还包括:针对所述输入图像信号的每个像素，计算包括周围像素的预定区域的平均信号水平的步骤，其中， 在所述切换步骤，代替所述信号水平，基于所述像素中的每个的所述平均信号水平，来生成所述第四信号。
【文档编号】H04N1/409GK103988488SQ201380001711
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年6月6日 优先权日:2012年8月9日
【发明者】合志清一 申请人:株式会社计测技术研究所