CN101459772A - 移动导向的影像补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动导向的影像补偿方法，该方法包括：依据目前影像数据及前一影像数据的像素亮度来定义一X轴亮度差异函数；依据该X轴亮度差异函数取得目前影像数据的一X轴最小移位向量；判断该X轴亮度差异函数是否具有最小值；当该X轴亮度差异函数具有最小值时，根据该X轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿；以及当该X轴亮度差异函数不具有最小值时，则不进行像素的亮度补偿。本发明的方法利用目前影像数据及前一影像数据的像素亮度来判断出目前影像数据的X轴最小移位向量及Y轴最小移位向量，然后再根据上述二个最小移位向量来进行像素的亮度补偿，以提升影像边缘的锐利度，进而提升影像质量。

Description

移动导向的影像补偿方法

技术领域

本发明是有关于一种影像补偿方法，且特别是有关于一种移动导向的影像补偿方法。

背景技术

众所皆知，当拍摄移动的主体时，或是在相机晃动的情况下进行拍摄，都会使得影像变得模糊且不稳定。即使现有的数字相机内设有数字影像稳定(digital image stabilization，简称DIS)系统，此数字影像稳定系统能借着移动像素的方式来稳定影像序列，也就是提供一般所谓的防手震功能，然而数字相机的输出影像仍旧模糊，以致于降低了影像的质量。

美国的电气电子工程师协会(Institute of Electrical and ElectronicsEngineers，简称为IEEE)在公元2003年时，于美国的迈阿密举办了主题为“Advanced Video and Signal Based Surveillance”的国际会议，其中有一篇名为“Color-based video stabilization for real-time on-board object detectionon high-speed trains”的论文。此论文提出一种使用二个一维特性曲线的移动估计方法，且依据所取得的移动向量来移动像素，以进行移动补偿。这种方法虽可有效稳定影像序列，然而却始终没有针对影像模糊的部分来作补偿。图1绘示此论文所提出的一个数字影像稳定系统。由图1所示架构可知，此系统仅提供移动估计单元102、移动补偿单元104及影像合成单元106来对输入影像数据IN进行移动补偿，以得到输出影像数据OUT。

时间再往前推移，在公元1992年IEEE的“Transactions on ConsumerElectronics”期刊中，有一篇名为“An adaptive motion decision system fordigital image stabilization based on edge pattern matching”的论文。此论文提出利用边缘样式配对的方式来决定局部移动向量(local motion vector，简称LMV)，并利用场域移动向量(field motion vector，简称FMV)来产生累积移动向量(accumulated motion vector，简称AMV)，最后，再依据累积移动向量来移动像素。因此，这种方法仍旧不会提升影像边缘的锐利度。此外，这种技术还有一个问题，就是在手部晃动的情况之下所造成的模糊影像边缘，会降低从边缘样式配对方式所取得的局部移动向量的精确度。图2绘示此论文所提出的一个数字影像稳定系统。请参照图2，标示210即为数字影像稳定系统，其包括有LMV产生单元212、FMV产生单元214、AMV产生单元216及地址产生与数字缩放单元218。至于场域存储器220，其会从地址产生与数字缩放单元218读取地址，并提供影像数据给地址产生与数字缩放单元218。通过上述构件将输入影像数据IN进行移动补偿，以得到输出影像数据OUT。

另外，在公元2001年1月，有公告一篇名为“Edge enhancement usingmodified boost function”，编号6173085号的美国专利，以及于同年7月，有公告一篇名为“Edge enhancement which reduces the visibilityof false contours”，编号6259822号的美国专利。这两篇由柯达(Kodak)公司所提出的专利，主旨都是要提升影像边缘的锐利度，且都引述了一种当时已被采用的锐利度改进技术，如图3所示。请参照图3，此技术将中心像素的亮度乘上值为16的补偿系数，而中心像素周围的像素则乘上值为0的补偿系数，至于最外一圈的像素，皆乘上值为-1的补偿系数。最后，将这些补偿后的值加总起来，然后再据以进行锐利度的改进。然而，通过此图也可知道，此技术并非根据影像的移动轨线(motion trajectory)来进行补偿，因此提升锐利度的效果便非常有限，无法有效提升影像质量。

发明内容

本发明的目的就是提供一种移动导向的影像补偿方法，适于提升具有移动主体的影像的边缘锐利度，以及提升由振动的摄像机具所拍摄出来的影像的边缘锐利度，进而提升影像质量。

本发明的另一目的是提供一种移动导向的影像补偿方法，其可根据影像的移动轨线来进行影像补偿，以有效提升影像边缘的锐利度，进而提升影像质量。

基于上述及其它目的，本发明提出一种移动导向的影像补偿方法，适于使一分辨率为M×N像素的影像数据所呈现出的影像边缘锐利化，其中M及N皆为自然数。此方法包括下列步骤：首先，依据目前影像数据及前一影像数据的像素亮度来定义X轴亮度差异函数及Y轴亮度差异函数。接着，依据X轴亮度差异函数及Y轴亮度差异函数分别取得目前影像数据的X轴最小移位向量及Y轴最小移位向量。然后，判断X轴亮度差异函数是否具有最小值。接着，当X轴亮度差异函数具有最小值时，根据X轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿；而当X轴亮度差异函数不具有最小值时，则不进行像素的亮度补偿。再来，判断Y轴亮度差异函数是否具有最小值。然后，当Y轴亮度差异函数具有最小值时，根据Y轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿；而当Y轴亮度差异函数不具有最小值时，则不进行像素的亮度补偿。

基于上述及其它目的，本发明提出一种移动导向的影像补偿方法，适于使一分辨率为M×N像素的影像数据所呈现出的影像边缘锐利化，其中M及N皆为自然数。此方法包括下列步骤：首先，依据目前影像数据及前一影像数据的像素亮度来定义X轴亮度差异函数。接着，依据X轴亮度差异函数取得目前影像数据的X轴最小移位向量。然后，判断X轴亮度差异函数是否具有最小值。再来，当X轴亮度差异函数具有最小值时，根据X轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿；而当X轴亮度差异函数不具有最小值时，则不进行像素的亮度补偿。类似地，也可根据前述方法，找出Y轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿。

本发明利用目前影像数据及前一影像数据的像素亮度来判断出目前影像数据的X轴最小移位向量(即水平移位向量)及Y轴最小移位向量(即垂直移位向量)，然后再根据上述二个最小移位向量来进行像素的亮度补偿，以提升影像边缘的锐利度。也就是说，本发明可依据影像的移动轨线来进行影像补偿，因此不论是具有移动主体的影像，还是由振动的摄像机具所拍摄出来的影像，都可根据本发明来使影像边缘的锐利度有效提升，进而提升影像质量。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示一现有的数字影像稳定系统；

图2绘示另一现有的数字影像稳定系统；

图3为现有锐利度改进技术的示意图；

图4为依照本发明一实施例的移动导向的影像补偿方法的流程图；

图5为依照本发明另一实施例的移动导向的影像补偿方法的流程图；

图6为依照本发明再一实施例的移动导向的影像补偿方法的流程图。

主要元件符号说明：

102：移动估计单元

104：移动补偿单元

106：影像合成单元

210：数字影像稳定系统

212：LMV产生单元

214：FMV产生单元

216：AMV产生单元

218：地址产生与数字缩放单元

220：场域存储器

402～416、502～512、602～612：步骤

IN：输入影像数据

OUT：输出影像数据

具体实施方式

以下提出一种移动导向的影像补偿方法，适于使一分辨率为M×N像素的影像数据所呈现出的影像边缘锐利化，其中M及N都为自然数。然而，为了计算出目前画面与前一画面之间的总体移动向量(global motion vector，包括水平移位向量及垂直移位向量)，进而依据总体移动向量来进行影像补偿，以下先举出一种移动估计技术，DIS系统可依据此技术来位移目前影像的像素，以稳定影像序列。此外，为了取得实时的总体移动轨线，此移动估计技术采用以颜色分布为特征(color-based)的移动估计技巧。在下面的说明当中，都假设欲处理的影像数据的分辨率为M×N个像素。

首先，定义一X轴亮度特征函数及一Y轴亮度特征函数，分别如式(1)及式(2)所示：

$C_x\left(j\right)=\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{\mathrm{ij}}---\left(1\right)$

$C_y\left(i\right)=\frac{1}{n}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{\mathrm{ij}}---\left(2\right)$

其中r_ij表示第i列第j行的像素的亮度。从式(1)可知，X轴亮度特征函数能表示每行像素的平均亮度，而从式(2)可知，Y轴亮度特征函数能表示每列像素的平均亮度。

接着，利用目前影像数据的X轴亮度特征函数、X轴移位向量及前一影像数据的X轴亮度特征函数来定义一X轴亮度差异函数，并将上述的X轴移位向量设为X轴亮度差异函数的变量，例如下列式(3)所示：

$O_x\left(k_x\right)=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}|C_x(k_x-j)-C_{x-1}\left(j\right)|---\left(3\right),$

其中C_x、k_x及C_x-1分别表示为目前影像数据的X轴亮度特征函数、X轴移位向量及前一影像数据的X轴亮度特征函数，j表示为行，且j为自然数。

同样地，利用目前影像数据的Y轴亮度特征函数、Y轴移位向量及前一影像数据的Y轴亮度特征函数来定义一Y轴亮度差异函数，并将上述的Y轴移位向量设为Y轴亮度差异函数的变量，例如下列式(4)所示：

$O_y\left(k_y\right)=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}|C_y(k_y-i)-C_{y-1}\left(i\right)|---\left(4\right),$

其中C_y、k_y及C_y-1分别表示为目前影像数据的Y轴亮度特征函数、Y轴移位向量及前一影像数据的Y轴亮度特征函数，i表示为列，且i为自然数。

如此一来，利用变化上述式(3)中的X轴移位向量k_x的方式，便能取得X轴亮度差异函数的最小值，而对应X轴亮度差异函数的最小值的X轴移位向量k_x，就是目前影像的水平移位向量，称其为X轴最小移位向量k_x，min。同理，利用变化上述式(4)中之Y轴移位向量k_y的方式，便能取得Y轴亮度差异函数的最小值，而对应Y轴亮度差异函数的最小值的Y轴移位向量k_y，就是目前影像的垂直移位向量，称其为Y轴最小移位向量k_y，min。上述的总体移动向量即由X轴最小移位向量k_x，min及Y轴最小移位向量k_y，min所构成。

移动轨线在水平方向与垂直方向都可划分为四种样态。以水平方向来说，其可分为右移、左移、左右双向移动以及保持等四种样态。以垂直方向来说，其可分为上移、下移、上下双向移动以及保持等四种样态。然而，在依据移动轨线来进行影像补偿之前，必须先判断影像是否真的已经模糊，以致于需要进行补偿，此可通过判断X轴亮度差异函数是否具有最小值及Y轴亮度差异函数是否具有最小值来确认。

X轴亮度差异函数及Y轴亮度差异函数是否具有最小值的判断方式可依照实际的需求而不同，以较简便的方式而言，可利用判断X轴亮度差异函数的值的变化量是否大于等于一第一临界值的方式，来判断X轴亮度差异函数是否具有最小值。如此一来，当判断为是时，便能判定X轴亮度差异函数具有最小值；反之，当判断为否时，便能判定X轴亮度差异函数不具有最小值。同理，可利用判断Y轴亮度差异函数的值的变化量是否大于等于一第二临界值的方式，来判断Y轴亮度差异函数是否具有最小值。如此一来，当判断为是时，便能判定Y轴亮度差异函数具有最小值；反之，当判断为否时，便能判定Y轴亮度差异函数不具有最小值。

当X轴亮度差异函数具有最小值时，便是指影像有水平方向的移动，因此可根据X轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿；反之，当X轴亮度差异函数不具有最小值时，就表示影像并没有水平方向的移动，因此不需针对影像的水平移动来进行像素的亮度补偿。同理，当Y轴亮度差异函数具有最小值时，便是指影像有垂直方向的移动，因此可根据Y轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿；反之，当Y轴亮度差异函数不具有最小值时，就表示影像并没有垂直方向的移动，因此不需针对影像的垂直移动来进行像素的亮度补偿。

假设目前需要根据X轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿，那么首先得判断X轴最小移位向量的值为正、负、或正负各有一个最小值。接着，当X轴最小移位向量的值为正时，表示影像右移，因此可依据下列式(5)来进行像素的亮度补偿：

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{i(j+1)}-D\×P_{i(j+2)})---\left(5\right),$

其中

表示为第i列第j行的像素经补偿后的亮度、P_ij表示为第i列第j行的像素的亮度、P_i(j+1)表示为第i列第j+1行的像素的亮度、P_i(j+2)表示为第i列第j+2行的像素的亮度，而A、B、C、D及E皆表示为大于零的补偿系数，且E>B>C>D≧A。当X轴最小移位向量的值为负时，表示影像左移，因此可依据下列式(6)来进行像素的亮度补偿：

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{i(j-1)}-D\×P_{i(j-2)})---\left(6\right),$

其中P_i(j-1)表示为第i列第j-1行的像素的亮度、P_i(j-2)表示为第i列第j-2行的像素的亮度。当X轴最小移位向量的值为正负各有一个时，表示影像在左右晃动，因此可依据下列式(7)来进行像素的亮度补偿：

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(E\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{i(j-1)}-C\×P_{i(j+1)}-D\×P_{i(j-2)}-D\×P_{i(j+2)})---\left(7\right)$

上述补偿系数A的值小于等于1，且其值越大，影像边缘就越锐利。此外，根据实验的结果，若欲产生最佳的影像边缘锐利化效果，那么上述补偿系数B＝C+D，而补偿系数E＝2C+2D。举例来说，上述补偿系数A、B、C、D及E可分别为0.25、3、2、1及6，以产生最佳的影像边缘锐利化效果。

假设目前需要根据Y轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿，那么首先得判断Y轴最小移位向量的值为正、负、或正负各有一个最小值。接着，当Y轴最小移位向量的值为正时，表示影像上移，因此可依据下列式(8)来进行像素的亮度补偿：

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{(i+1)j}-D\×P_{(i+2)j})---\left(8\right),$

其中P_(i+1)j表示为第i+1列第j行的像素的亮度、P_(i+2)j表示为第i+2列第j行的像素的亮度，而A、B、C、D及E皆表示为前述的补偿系数。当Y轴最小移位向量的值为负时，表示影像下移，因此可依据下列式(9)来进行像素的亮度补偿：

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{(i-1)j}-D\×P_{(i-2)j})---\left(9\right),$

其中P_(i-1)j表示为第i-1列第j行的像素的亮度、P_(i-2)j表示为第i-2列第j行的像素的亮度。当Y轴最小移位向量的值为正负各有一个时，表示影像在上下晃动，因此可依据下列式(10)来进行像素的亮度补偿：

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(E\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{(i-1)j}-C\×P_{(i+1)j}-D\×P_{(i-2)j}-D\×P_{(i+2)j})---\left(10\right)$

依照上述实施例，可归纳出移动导向的影像补偿方法的一些基本操作步骤，如图4所示。图4为依照本发明一实施例的移动导向的影像补偿方法的流程图。此方法包括下列步骤：首先，开始执行影像补偿流程(如步骤402)。接着，依据目前影像数据及前一影像数据的像素亮度来定义X轴亮度差异函数及Y轴亮度差异函数(如步骤404)。然后，依据X轴亮度差异函数及Y轴亮度差异函数分别取得目前影像数据的X轴最小移位向量及Y轴最小移位向量(如步骤406)。再来，判断X轴亮度差异函数是否具有最小值(如步骤408)。然后，当X轴亮度差异函数具有最小值时，根据X轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿(如步骤410)，接着再继续判断Y轴亮度差异函数是否具有最小值(如步骤412)。反之，当X轴亮度差异函数不具有最小值时，则不进行像素的亮度补偿，直接进入步骤412。在执行完步骤412之后，当Y轴亮度差异函数具有最小值时，根据Y轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿(如步骤414)，然后便结束影像补偿流程(如步骤416)；反之，当Y轴亮度差异函数不具有最小值时，则不进行像素的亮度补偿，直接进入步骤416。

经由上述归纳可以知道，本发明与现有技术的主要差别在于，本发明的影像补偿方法可根据目前影像数据的X轴最小移位向量(即水平移位向量)及Y轴最小移位向量(即垂直移位向量)来进行像素的亮度补偿，以将所呈现的影像边缘锐利化。

此外，在上述补偿式中，括号内的像素数目也可依照实际需要来作调整。举例来说，在X轴最小移位向量的值为正、负、及正负各有一个最小值这三种状况下，便可分别依据下列式(11)～式(13)来进行像素的亮度补偿：

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{i(j+1)})---\left(11\right)$

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{i(j-1)})---\left(12\right)$

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(E\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{i(j-1)}-C\×P_{i(j+1)})---\left(13\right),$

类似地，在Y轴最小移位向量的值为正、负、及正负各有一个最小值这三种状况下，便可分别依据下列式(14)～式(16)来进行像素的亮度补偿：

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{(i+1)j})---\left(14\right)$

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{(i-1)j})---\left(15\right)$

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(E\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{(i-1)j}-C\×P_{(i+1)j})---\left(16\right).$

再举一例，在X轴最小移位向量的值为正、负、及正负各有一个最小值这三种状况下，便可分别依据下列式(17)～式(19)来进行像素的亮度补偿：

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{i(j+1)}-D\×P_{i(j+2)}-D\×P_{i(j+3)})---\left(17\right)$

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{i(j-1)}-D\×P_{i(j-2)}-D\×P_{i(j-3)})---\left(18\right)$

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(E\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{i(j-1)}-C\×P_{i(j+1)}-D\×P_{i(j-2)}-D\×P_{i(j+2)}-D\×P_{i(j-3)}-D\×P_{i(j+3)})$ (19)，

其中P_i(j+3)表示为第i列第j+3行的像素的亮度，而P_i(j-3)表示为第i列第j-3行的像素的亮度。类似地，在Y轴最小移位向量的值为正、负、及正负各有一个最小值这三种状况下，便可分别依据下列式(20)～式(22)来进行像素的亮度补偿：

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{(i+1)j}-D\×P_{(i+2)j}-D\×P_{(i+3)j})---\left(20\right)$

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{(i-1)j}-D\×P_{(i-2)j}-D\×P_{(i-3)j})---\left(21\right)$

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(E\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{(i-1)j}-C\×P_{(i+1)j}-D\×P_{(i-2)j}-D\×P_{(i+2)j}-D\×P_{(i-3)j}-D\×P_{(i+3)j})$ (22)，

其中P_(i+3)j表示为第i+3列第j行的像素的亮度，而P_(i-3)j表示为第i-3列第j行的像素的亮度。

当然，在某些特殊的应用场合，可以只针对水平移位或垂直移位来作补偿。依照前述补偿流程，可归纳出针对水平移位的影像补偿方法，如图5所示。图5为依照本发明另一实施例的移动导向的影像补偿方法的流程图。此方法包括下列步骤：首先，开始执行影像补偿流程(如步骤502)。接着，依据目前影像数据及前一影像数据的像素亮度来定义X轴亮度差异函数(如步骤504)。然后，依据X轴亮度差异函数取得目前影像数据的X轴最小移位向量(如步骤506)。再来，判断X轴亮度差异函数是否具有最小值(如步骤508)。当X轴亮度差异函数具有最小值时，根据X轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿(如步骤510)，接着便结束影像补偿流程(如步骤512)；反之，当X轴亮度差异函数不具有最小值时，则不进行像素的亮度补偿，直接进入步骤512。

同理，也可归纳出针对垂直移位的影像补偿方法，如图6所示。图6为依照本发明再一实施例的移动导向的影像补偿方法的流程图。此方法包括下列步骤：首先，开始执行影像补偿流程(如步骤602)。接着，依据目前影像数据及前一影像数据的像素亮度来定义Y轴亮度差异函数(如步骤604)。然后，依据Y轴亮度差异函数取得目前影像数据的Y轴最小移位向量(如步骤606)。再来，判断Y轴亮度差异函数是否具有最小值(如步骤608)。当Y轴亮度差异函数具有最小值时，根据Y轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿(如步骤610)，接着便结束影像补偿流程(如步骤612)；反之，当Y轴亮度差异函数不具有最小值时，则不进行像素的亮度补偿，直接进入步骤612。

根据上述移动导向的影像补偿方法，熟习此技艺者当可据以实施出多种DIS系统。另外，值得一提的是，上述像素的亮度补偿方式，可以是对三原色信号(R信号、G信号及B信号)中至少其中之一进行补偿，或是对亮度信号(Y信号)与色差信号(Cb信号及Cr信号)中至少其中之一进行补偿。一般而言，若是欲对三原色信号其中之一进行补偿，基于人眼对于绿色光的反应较强，因此选择以G信号来进行补偿是较佳的选择。而对于Y信号、Cb信号及Cr信号三者而言，则以Y信号来进行补偿最为理想。此外，运用本发明的摄像机具可以是数字相机、数字摄影机或是监视仪器…等。

综上所述，本发明利用目前影像数据及前一影像数据的像素亮度来判断出目前影像数据的X轴最小移位向量(即水平移位向量)及Y轴最小移位向量(即垂直移位向量)，然后再根据上述二个最小移位向量来进行像素的亮度补偿，以提升影像边缘的锐利度。也就是说，本发明可依据影像的移动轨线来进行影像补偿，因此不论是具有移动主体的影像，还是由振动的摄像机具所拍摄出来的影像，都可根据本发明来使影像边缘的锐利度有效提升，进而提升影像质量。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求的范围为准。

以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。

Claims (10)

1.一种移动导向的影像补偿方法，适于使一分辨率为M×N像素的影像数据所呈现出的影像边缘锐利化，其中M及N都为自然数，其特征在于，该方法包括下列步骤：

依据目前影像数据及前一影像数据的像素亮度来定义一X轴亮度差异函数；

依据该X轴亮度差异函数取得目前影像数据的一X轴最小移位向量；

判断该X轴亮度差异函数是否具有最小值；

当该X轴亮度差异函数具有最小值时，根据该X轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿；以及

当该X轴亮度差异函数不具有最小值时，则不进行像素的亮度补偿。

2.根据权利要求1所述的移动导向的影像补偿方法，其特征在于，定义该X轴亮度差异函数的步骤包括：

定义一X轴亮度特征函数，该X轴亮度特征函数能表示每行像素的平均亮度；以及

利用目前影像数据的X轴亮度特征函数、X轴移位向量及前一影像数据的X轴亮度特征函数来定义该X轴亮度差异函数，其中上述的X轴移位向量设为该X轴亮度差异函数的变量。

3.根据权利要求1所述的移动导向的影像补偿方法，其特征在于，根据该X轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿的步骤包括：

判断该X轴最小移位向量的值为正、负、或正负各有一个最小值；当该X轴最小移位向量的值为正时，依据 $P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{i(j+1)})$ 式来进行像素的亮度补偿；

当该X轴最小移位向量的值为负时，依据 $P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{i(j-1)})$ 式来进行像素的亮度补偿；以及

当该X轴最小移位向量的值为正负各有一个时，依据 $P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(E\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{i(j-1)}-C\×P_{i(j+1)})$ 式来进行像素的亮度补偿，

其中，

表示为第i列第j行的像素经补偿后的亮度、P_ij表示为第i列第j行的像素的亮度、P_i(j+1)表示为第i列第j+1行的像素的亮度、P_i(j-1)表示为第i列第j-1行的像素的亮度，而A、B、C及E都表示为大于零的补偿系数，且E>B>C>A。

4.根据权利要求1所述的移动导向的影像补偿方法，其特征在于，进行像素的亮度补偿的方式包括对R信号、G信号及B信号至少其中之一进行补偿。

5.根据权利要求1所述的移动导向的影像补偿方法，其特征在于，进行像素的亮度补偿的方式包括对Y信号、Cb信号及Cr信号至少其中之一进行补偿。

6.一种移动导向的影像补偿方法，适于使一分辨率为M×N像素的影像数据所呈现出的影像边缘锐利化，其中M及N都为自然数，其特征在于，该方法包括下列步骤：

依据目前影像数据及前一影像数据的像素亮度来定义一Y轴亮度差异函数；

依据该Y轴亮度差异函数取得目前影像数据的一Y轴最小移位向量；

判断该Y轴亮度差异函数是否具有最小值；

当该Y轴亮度差异函数具有最小值时，根据该Y轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿；以及

当该Y轴亮度差异函数不具有最小值时，则不进行像素的亮度补偿。

7.根据权利要求6所述的移动导向的影像补偿方法，其特征在于，定义该Y轴亮度差异函数的步骤包括：

定义一Y轴亮度特征函数，该Y轴亮度特征函数能表示每列像素的平均亮度；以及

利用目前影像数据的Y轴亮度特征函数、Y轴移位向量及前一影像数据的Y轴亮度特征函数来定义该Y轴亮度差异函数，其中上述的Y轴移位向量设为该Y轴亮度差异函数的变量。

8.根据权利要求6所述的移动导向的影像补偿方法，其特征在于，根据该Y轴最小移位向量来进行像素的亮度补偿的步骤包括：

判断该Y轴最小移位向量的值为正、负、或正负各有一个最小值；

当该Y轴最小移位向量的值为正时，依据 $P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{(i+1)j})$ 式来进行像素的亮度补偿；

当该Y轴最小移位向量的值为负时，依据 $P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(B\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{(i-1)j})$ 式来进行像素的亮度补偿；以及

当该Y轴最小移位向量的值为正负各有一个时，依据 $P_{\mathrm{ij}}^{\′}=P_{\mathrm{ij}}+A(E\×P_{\mathrm{ij}}-C\×P_{(i-1)j}-C\×P_{(i+1)j})$ 式来进行像素的亮度补偿，

其中，表示为第i列第j行的像素经补偿后的亮度、P_ij表示为第i列第j行的像素的亮度、P_(i+1)j表示为第i+1列第j行的像素的亮度、P_(i-1)j表示为第i-1列第j行的像素的亮度，而A、B、C及E都表示为大于零的补偿系数，且E>B>C>A。

9.根据权利要求6所述的移动导向的影像补偿方法，其特征在于，进行像素的亮度补偿的方式包括对R信号、G信号及B信号至少其中之一进行补偿。

10.根据权利要求6所述的移动导向的影像补偿方法，其特征在于，进行像素的亮度补偿的方式包括对Y信号、Cb信号及Cr信号至少其中之一进行补偿。

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