CN100362850C

CN100362850C - 电视图像边缘增强方法

Info

Publication number: CN100362850C
Application number: CNB2005100202396A
Authority: CN
Inventors: 李鸿安; 李海鹰; 戴奇峰; 李志安; 康国成; 张海燕
Original assignee: Shenzhen Skyworth RGB Electronics Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Skyworth RGB Electronics Co Ltd; Shenzhen Chuangwei RGB Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2005-01-17
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2025-01-17
Also published as: CN1694507A

Abstract

本发明公开了一种电视图像边缘增强方法，包括如下步骤：首先，检测输入图像信号中相邻像素的亮度差，所述亮度差是指相邻像素所属亮度信号值的差值；根据设定的各个亮差区域的上下限值判断该亮度差所处的区域，其中，包含高亮度差和低亮度差的区域对应弱的勾边强度，亮度差处于中等的区域对应强的勾边强度；再根据上述勾边强度进行勾边处理。本发明有益的效果在于：采用分段的方法根据相邻像素的亮度差来具体确定边缘增强的程度，避免了现有的“一刀切”的做法，弱化对包含高亮度差和低亮度差的区域的勾边处理，彻底消除了勾边噪声，而增强对包含中等亮度差的区域的勾边处理，能够获得清晰锐利的图像效果。

Description

电视图像边缘增强方法

【技术领域】

本发明涉及电视图像处理技术，具体涉及一种电视图像分段边缘增强方法。

【背景技术】

近年来数字电视广播的发展十分迅猛，美国、日本、欧洲等发达国家已进入全面推行电视广播数字化的阶段，美国不仅致力于增加高清晰度数字电视的节目，而且决定于2006年全面停播模拟电视，而我国众多大中城市有线高清数字电视已经开播，同时确定于2015年全面停播模拟电视。由于数字电视的传输对节目质量几乎不会造成损伤，所以，用户在家里可以得到几乎等同于演播室的信号质量。但是，现在市场上销售的电视机(特别是采用新型显示器件的电视机，如LCDTV，PDPTV，DLPTV……)，由于种种问题，并不能高质量地进行显示。

图像边缘增强技术的发展由来已久，模拟电路一般采用2次微分处理，而数字电路一般采用数字滤波的方式。目前，很多电视机在面向用户的设置界面里都有对图像的显示效果进行“清晰”、“标准”、“柔和”等选择的功能，有的甚至将清晰度设置为上百个可调的等级，这些实际上就是对边缘增强的选择，用户在作出一种选择后，显示设备就会根据设定的参数对所有输入的信号进行统一的边缘强化处理，即便勉强把图像调到比较锐利了，但同时往往带来明显的勾边噪声，形成刺眼粗糙的效果而难以达到理想的清晰状态。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种既能够提高图像清晰度，又彻底消除勾边噪声的电视图像边缘增强方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，电视图像分段边缘增强方法，包括如下步骤：首先，检测输入图像信号中相邻像素的亮度差，所述亮度差是指相邻像素所属亮度信号值的差值；根据设定的各个亮差区域的上下限值判断该亮度差所处的区域，其中，包含高亮度差和低亮度差的区域对应弱的勾边强度或不作勾边处理，亮度差处于中等的区域对应强的勾边强度；再根据上述勾边强度进行勾边处理。

优选的是，所述亮差区域共分为五个部分，0到次亮差下限为低亮差区域，次亮差下限到亮差下限为低亮差过渡区域，亮差下限到亮差上限为中等亮差区域，亮差上限到次亮差上限为高亮差过渡区域，次亮差上限到最高亮度信号值为高亮差区域；其中，高、低亮差区域对应弱勾边强度或不作勾边处理，中等亮差区域对应强的勾边强度，高、低亮差过渡区域对应其相邻亮差区域所采用勾边强度的线性内插值。

更优选的是，所述亮差下限的值为最高亮度信号值的0％～50％，亮差上限的值为最高亮度信号值的50％～100％，亮差上限的值大于亮差下限的值。

进一步优选的是，所述亮度信号值分为256级，亮差下限的值可在0～127中选择，亮差上限的值可在128～255中选择。

进一步优选的是，所述亮度信号值分为256级，次亮差下限比亮差下限低8级，亮差上限比次亮差上限低64级。

本发明采用上述技术方案，有益的效果在于：1)采用分段的方法根据相邻像素的亮度差来具体确定边缘增强的程度，避免了现有的“一刀切”的做法，弱化对包含高亮度差和低亮度差的区域的勾边处理，彻底消除了勾边噪声，而增强对包含中等亮度差的区域的勾边处理，能够获得清晰锐利的图像效果；2)实验证明，将亮差区域简化为五个，能够基本满足实际应用的需要，达到较好的分段处理效果，同时具有实现简单计算快速的优点；3)各优选方式中对亮度信号值的划分是基于绝大多数现有显示设备的亮度表现能力而定的，而对亮差上、下限值及次亮差上、下限值的设定是申请人经过反复大量的实验，在同时考虑到消除噪声及获得清晰锐利的图像效果的情况下得出的。

下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步的详细说明：

【说明书附图】

图1是亮差区域分段及与勾边强度对应示意图。

图2是未经边缘增强处理的图像。

图3是经普通边缘增强处理的图像。

图4是经本发明分段边缘增强处理的图像。

【具体实施方式】

电视图像边缘增强方法，包括如下步骤：首先，检测输入图像信号中相邻像素的亮度差，所述亮度差是指相邻像素所属亮度信号值的差值，所述亮度信号值可以按照显示设备的亮度变化能力来划分；根据设定的各个亮差区域的上下限值判断该亮度差所处的区域，其中，包含高亮度差和低亮度差的区域对应弱的勾边强度，亮度差处于中等的区域对应强的勾边强度；再根据上述勾边强度进行勾边处理。

在本例中，所述亮度信号值从暗到亮分为0～255共256级；所述亮差区域共分为五个，0到次亮差下限为低亮差区域，次亮差下限到亮差下限为低亮差过渡区域，亮差下限到亮差上限为中等亮差区域，亮差上限到次亮差上限为高亮差过渡区域，次亮差上限到最高亮度信号值为高亮差区域；其中，高、低亮差区域对应弱勾边强度B，中等亮差区域对应强的勾边强度A，高、低亮差过渡区域对应其相邻亮差区域所采用勾边强度的线性内插值。亮差区域分段及与勾边强度的对应如图1所示，图1中纵轴为亮差值，横轴为勾边强度。在勾边处理中，还可以根据显示屏大小、有效像素数等情况来设定具体的勾边宽度值，一般可在1～2像素之间选择。

对比实验：采用三星SDI公司生产的S42SD-YD05等离子模组作为显示器件，将其亮度由暗至亮分为0～255共256级，取0～51为低亮差区域，52～60为低亮差过渡区域，61～134为中等亮差区域，135～199为高亮差过渡区域，200～255为高亮差区域。即设置亮差上限值为135，亮差下限值为60，勾边强度A为强勾边(勾边强度越大，则上下过冲越高，边缘越分明)，勾边强度B为0，即不作勾边处理，采样范围为输入图像的全部像素。

将测试图像(如图2所示)，进行普通边缘增强处理，得到图3；用本发明方法进行分段边缘增强处理，得到图4。比较图2、3、4可以看出，采用普通边缘增强处理后的图像表现出较大的勾边噪声，视觉效果粗糙；而采用本发明方法进行分段边缘增强处理后的图像局部表现清晰锐利，且无刺眼勾边噪声。

在本实施例中，为了降低计算量，不至于造成图像显示的延迟，将亮差区域划分为五个，并且采用每个亮差区域对应单一或线性内插勾边强度的算法，实际上，为达到细腻的边缘增强效果，还可以划分更多的亮差区域，并且亮差区域与勾边强度也可以采用各种更加细致的函数对应关系。实验证明，在人眼能够分辨的范围内，五段式的分区方法是较为合理的。

Claims

1.一种电视图像边缘增强方法，其特征在于，包括如下步骤：首先，检测输入图像信号中相邻像素的亮度差，所述亮度差是指相邻像素所属亮度信号值的差值；根据设定的各个亮差区域的上下限值判断该亮度差所处的区域，其中，包含高亮度差和低亮度差的区域对应弱的勾边强度或不作勾边处理，亮度差处于中等的区域对应强的勾边强度；再根据上述勾边强度进行勾边处理。

2.根据权利要求1所述的电视图像边缘增强方法，其特征在于：所述亮差区域共分为五个部分，0到次亮差下限为低亮差区域，次亮差下限到亮差下限为低亮差过渡区域，亮差下限到亮差上限为中等亮差区域，亮差上限到次亮差上限为高亮差过渡区域，次亮差上限到最高亮度信号值为高亮差区域；其中，高、低亮差区域对应弱勾边强度或不作勾边处理，中等亮差区域对应强的勾边强度，高、低亮差过渡区域对应其相邻亮差区域所采用勾边强度的线性内插值。

3.根据权利要求2所述的电视图像边缘增强方法，其特征在于：所述亮差下限的值为最高亮度信号值的0％～50％，亮差上限的值为最高亮度信号值的50％～100％，亮差上限的值大于亮差下限的值。

4.根据权利要求3所述的电视图像边缘增强方法，其特征在于：所述亮度信号值分为256级，亮差下限的值为0～127，亮差上限的值为128～255。

5.根据权利要求2～4任意一项所述的电视图像边缘增强方法，其特征在于：所述亮度信号值分为256级，次亮差下限比亮差下限低8级，亮差上限比次亮差上限低64级。