CN101527862B - 抑制错误图像颜色的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明系揭露一种抑制错误图像颜色的方法及其装置，用以在解交错(de-interlace)一视讯数据的过程中，修正视讯数据的依序相邻的三张图场的像素值，此方法分别检测视讯数据中是否出现亮度信号混入彩度信号现象或彩度信号混入亮度信号现象并进行修正。在本发明的实施例中，系利用相同极性图场的像素彩度信号来修正另一图场的像素彩度，以及利用图样比对(pattern matching)及边缘位置检测(edge detection)来判断是否有彩度信号混入亮度信号现象。

Description

抑制错误图像颜色的方法及其装置

技术领域

本发明是有关于一种抑制错误图像颜色的方法及其装置，特别是有关于一种在解交错(de-interlace)视讯数据的过程中抑制错误图像颜色的方法及其装置。

背景技术

一般的电视信号(如NTSC规格的信号或PAL规格的信号)是由亮度(luminance)信号与彩度(Chrominance)信号所合成。一般而言，电视信号是将亮度与彩度迭合在一载波上，待电视收讯后，会将亮度与彩度信号进行分离，以便显示到屏幕上。一旦亮度信号与彩度信号分离不完全，容易造成亮度信号混入彩度信号(cross-color)，或彩度信号混入亮度信号(cross-luminance)的情形，使得画面上出现错误的图像颜色(false color artifact)等瑕疵，而且此颜色错误的图像将会对后端的控制处理器造成错误的判断，而产生其它更严重的缺陷。

一般前端电路输出会以图场(Image field)的方式来传输，一张图像(frame)系由两张不同极性的图场所组成，所以后端电路会以解交错的方式来还原一张图像进而显示。而习知技艺中，大多在图像上或是用多张相反极性的图场来进行错误图像颜色的抑制，而占用了系统较大的频宽，且需要额外的缓冲存储器。

有鉴于习知技艺的各项问题，为了能够兼顾解决之，本发明人基于多年从事图像处理的研究开发与诸多实务经验，提出一种抑制错误图像颜色的方法及其装置，以作为改善上述缺点的实现方式与依据。

发明内容

本发明的实施例中提供一种抑制错误图像颜色的方法及其装置，用以在解交错一视讯数据的过程中，修正视讯数据的图场的像素值，此方法包含：判断此些图场是否出现亮度信号混入彩度信号的现象，若是，则进行彩度修正运算；判断此些图场是否出现彩度信号混入亮度信号现象，若是，则进行亮度修正运算。

本发明的实施例中另提供一种抑制错误图像彩度的方法及其装置，用以在解交错一视讯数据的过程中，修正视讯数据的依序相邻的三张图场的彩度信号，此方法包含：判断此些图场是否为静止图场；当此些图场为静止图场时，判断此些图场是否出现亮度信号混入彩度信号现象；当此些图场为静止图场且出现亮度信号混入彩度信号现象，则进行彩度修正运算，以修正此些图场的彩度信号。

本发明的实施例中再提供一种图像彩度修正的方法及其装置，用以修正一视讯数据的像素的彩度信号，此方法包含：储存依序相邻之一第一图场、一第二图场及一第三图场，第一图场的极性与第三图场的极性相同-，相位相反；自第二图场中选出一目标像素；根据目标像素的位置，自第一图场中选出一第一像素群，及自该第三图场中选出一第二像素群；根据第一像素群的彩度信号及第二像素群的彩度信号，计算出一修正值以修改目标像素的彩度信号；根据此第一像素群的彩度信号及此第二像素群的彩度信号所计算出来的修正值来修正此第一像素群的部份像素的彩度信号及此第二像素群的部份像素的彩度信号。藉由重复执行上述步骤，便可修正第一图场、第二图场及第三图场的彩度信号。

本发明的实施例中另提供一种抑制错误图像亮度的方法及其装置，用以修正一图场的一目标像素的亮度信号，此方法包含：自此图场选出一包含目标像素的像素区域；将像素区域的复数像素的亮度信号与一预设图案进行比对；当像素区域的复数像素的亮度信号符合预设图案时，判断目标像素是否位于边缘位置；当像素区域的该些像素的亮度信号符合预设图案且目标像素不位于边缘位置时，则使用一低通滤波算法对此区域的像素进行亮度修正运算。

本发明的目的之一，系将图像彩度修正及图像亮度修正分别检测及运算，可降低所需的运算量。

本发明的目的之一，系仅需三张不同极性的图场便可进行图像彩度修正的运算，以降低所需的缓冲存储器。

兹为使贵审查委员对本发明的技术特征及所达到的功效有更进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例及配合详细的说明如后。

附图说明

图1系为本发明的抑制错误图像颜色的方法的步骤流程图；

图2系为本发明的抑制错误图像颜色的装置的实施例的示意图；

图3系为本发明的抑制错误图像彩度的装置的示意图；

图4系为本发明的彩度修正模块的实施例的示意图；

图5系为本发明的彩度修正模块的处理方法的一实施例的示意图；

图6系为本发明的抑制错误图像彩度的方法的步骤流程图；

图7系为本发明的彩度修正方法的一实施例的步骤流程图；

图8系为本发明的抑制错误图像亮度的装置的一实施例的示意图；

图9系为本发明的预设图案的示意图；以及

图10系为本发明的抑制错误图像亮度的方法的一实施例的步骤流程图。

【主要组件符号说明】

11～15：步骤流程；

2：抑制错误图像颜色的装置；

20：接收模块；

21：第一决定模块；

22：第二决定模块；

23：彩度修正模块；

24：亮度修正模块；

25：视讯数据；

26：图场；

27：第一决定信号；

28：第二决定信号；

3：抑制错误图像彩度的装置；

31：图像动作检测模块；

32：彩度错误检测模块；

33：彩度修正模块；

34：第三决定信号；

35：第四决定信号；

41：第一图场；

42：第二图场；

43：第三图场；

44：选择模块；

45：彩度计算模块；

50～52：图场；

501，502，503，511，512，521，522，523：像素；

61～64：步骤流程；

71～74：步骤流程；

8：抑制错误图像亮度的装置；

81：比对模块；

82：边缘判断模块；

83：亮度修正模块；

84：图场；

85：目标像素；

86：像素区域；

87：预设图案；

96：像素区域；

961～964：像素；

97：预设图案；

971～977：位置；以及

101～104：步骤流程。

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明一实施例的抑制错误图像颜色的方法及其装置，为使便于理解，下述实施例中的相同组件系以相同的符号标示来说明。

请参阅图1，其系为本发明的抑制错误图像颜色的方法的步骤流程图。此方法用以在解交错一视讯数据的过程中，修正此视讯数据的依序相邻的三张图场的像素值，图中，此方法包含下列步骤：

步骤11：接收此依序相邻的三张图场；

步骤12：判断此些图场是否出现亮度信号混入彩度信号的现象，若否，则进行步骤13，若是，则进行步骤14；

步骤13：判断此些图场是否出现彩度信号混入亮度信号现象，若是，则进行步骤15；

步骤14：判断此些图场是否出现彩度信号混入亮度信号现象，若是，则进行步骤16，若否，则进行步骤17；

步骤15：对此些图场进行亮度修正运算，以修正此些图场的亮度信号；

步骤16：对此些图场进行亮度修正运算以及彩度修正运算，以修正此些图场的亮度信号及彩度信号；

步骤17：对此些图场进行彩度修正运算，以修正此些图场的彩度信号。

请参阅图2，其系为本发明的抑制错误图像颜色的装置的实施例的示意图。此装置在视讯数据25进行解交错的过程中，修正此视讯数据的依序相邻的三张图场26的像素值。图中，装置2包含一接收模块20、一彩度错误检测模块21、一亮度错误检测模块22、一彩度修正模块23及一亮度修正模块24。接收模块20系接收此些图场，并传送到彩度错误检测模块21及亮度错误检测模块22。彩度错误检测模块21系判断此些图场是否出现亮度信号混入彩度信号的现象，以产生一第一决定信号27传送至彩度修正模块23。若第一决定信号27表示此些图场出现亮度信号混入彩度信号的现象，则彩度修正模块23对此些图场进行彩度信号修正运算，以修正此些图场26的彩度信号。亮度错误检测模块22系判断此些图场是否出现彩度信号混入亮度信号的现象，以产生一第二决定信号28。若第二决定信号28表示此些图场出现彩度信号混入亮度信号的现象，则亮度修正模块24对此些图场26进行亮度信号修正运算，以修正此些图场的亮度信号。

请参阅图3，其系为本发明的抑制错误图像彩度的装置的示意图。图中，此装置3用以在解交错一视讯数据25的过程中，修正视讯数据25的依序相邻的三张图场26的彩度信号，此装置3包含一图像动作检测模块31、彩度错误检测模块32及彩度修正模块33。图像动作检测模块31判断此些图场26是否为静止，以产生一第三决定信号34。彩度错误检测模块32系判断此些图场26是否出现亮度信号混入彩度信号现象，以产生一第四决定信号35。接着，彩度修正模块33根据第三决定信号34及第四决定信号35，选择性对此些图场26进行彩度信号修正运算，以修正此些图场26的彩度信号。其中，判断此些图场是否为静止图场的技术已为大家所熟知，在此不在赘述。而判断是否出现亮度信号混入彩度信号现象的技术，可藉由观察连续图场26中，同一位置的图素的彩度信号来得知，在此请注意，藉由图像动作检测模块31的使用，可以确知后续彩度修正模块33所处理的图场系为静止，而藉由彩度错误检测模块32的使用可以确知后续彩度修正模块33所处理的图场有泛色现象。以NTSC系统为例，若出现亮度信号混入彩度信号现象，则利用相位(phase)反相的原理，一像素在连续时间T、T+1、T+2、T+3及T+4的亮度信号会呈现其中一种序列Y+C、Y-C、Y-C、Y+C及Y+C，其中Y为像素的原始亮度值，而C为之原始彩度值。因为静止连续图场之间像素的亮度及彩度变化不大，因此，可透过计算连续时间的彩度信号的差异，如果出现如上所述的现象，便可判断此像素出现亮度信号混入彩度信号的现象。

请参阅图4，其系为图3所示的彩度修正模块33的实施例的示意图。图中，彩度修正模块33自接收模块30读取依序相邻的一第一图场41、一第二图场42及一第三图场43，且第一图场41的极性与第三图场43的极性相同。彩度修正模块33包含一选择模块44及一彩度计算模块45，选择模块44系根据位于第二图场42的一目标像素的位置，自第一图场41中选出一第一像素群，及自第三图场43中选出一第二像素群。彩度计算模块45根据第一像素群的彩度信号及第二像素群的彩度信号，计算出一修正值以修改目标像素的彩度信号。此外，彩度计算模块45亦可根据第一像素群的彩度信号及第二像素群的彩度信号，来修正第一像素群的部份像素的彩度信号及第二像素群的部份像素的彩度信号。在一实施例中，该修正值可为该第一像素群及第二像素群的像素的彩度信号的平均值。

请参阅图5，图5为上述彩度修正模块33的处理方法的一实施例。请注意，在此实施例中使用NTSC系统，图中绘示连续三张图场，图场50、图场51及图场52，系分别对应时间T-1、T及T+1。图场50的极性与图场52相同，若以相位而言，其图场50与图场52一定相反，图场51与图场50或图场52则不一定相同或相反。像素501、像素511及像素521是分别位于图场50、图场51及图场52的第m行第n列位置的像素，而像素502、像素512及像素522是分别位为图场50、图场51及图场52的第m行第n+1列位置的像素，像素503及像素523是分别位为图场50及图场52的第m行第n-1列位置的像素。若检测出于像素511出现亮度信号混入彩度信号现象，则可选择像素501及像素503作为第一像素群，以像素521及像素523作为第二像素群，利用这些像素的彩度信号C501、C503、C521及C523来进行修正。像素511修正后的彩度信号值C511_suppressed为：

C511_suppressed＝(C501+C503+C521+C523)/4

同样地，若检测出于像素512出现亮度信号混入彩度信号现象，则像素512修正后的彩度信号值C512suppressed为：

C512_suppressed＝((C502+C501)+(C522+C521))/4

此外，像素501、像素521、像素502及像素522亦可根据下列方程式以分别计算出修正值C501_suppressed、C521_suppressed、C502_suppressed及C522_suppressed：

C501_suppressed＝(C501+C521)/2

C521_suppressed＝(C501+C521)/2

C502_suppressed＝(C502+C522)/2

C522_suppressed＝(C502+C522)/2

藉由上述利用极性相同的两张图场来产生第三张图场的过程，可达到仅利用三张图场便可进行像素彩度信号修正的目的。

承上所述，关于抑制错误图像的彩度检测与处理，请参阅图6，其系为本发明的抑制错误图像彩度的方法的步骤流程图。此方法用以在解交错一视讯数据的过程中，修正视讯数据的依序相邻的三张图场的彩度信号，图中，此方法包含下列步骤：

步骤61：接收此依序相邻的三张图场；

步骤62：判断此些图场是否为静止图场，若是，则进行步骤63；

步骤63：判断此些图场是否出现亮度信号混入彩度信号现象，若是，则进行步骤64；

步骤64：进行彩度修正运算，以修正此些图场的彩度信号。

请参阅图7，其系为上述步骤64的一实施例的详细步骤流程图，包含下列步骤：

步骤71：储存依序相邻的一第一图场、一第二图场及一第三图场，第一图场的极性与第三图场的极性相同，相位相反；

步骤72：自第二图场中选出一目标像素；

步骤73：根据目标像素的位置，自第一图场中选出一第一像素群，及自第三图场中选出一第二像素群；

步骤74：根据第一像素群的彩度信号及第二像素群的彩度信号，计算出一修正值，以修改目标像素的彩度信号；

步骤75：根据该第一像素群的彩度信号及该第二像素群的彩度信号所计算出来的该修正值来修正该第一像素群的部份像素的彩度信号及该第二像素群的部份像素的彩度信号。

藉由重复执行步骤72至步骤75，便可修正第一图场、第二图场及第三图场的彩度信号。

请参阅图8，为本发明的抑制错误图像亮度的装置的一实施例的示意图。图中，此装置8包含一比对模块81、一边缘判断模块82及一亮度修正模块83。接收模块20接收一图场84并传送至比对模块81及边缘判断模块82，比对模块81自图场84选出一包含目标像素85的像素区域86，将像素区域86内的像素的亮度信号与一预设图案87进行比对。边缘判断模块82用以判断目标像素是否位于边缘位置。当像素区域86的像素的亮度信号符合预设图案87且目标像素85不位于边缘位置时，则亮度修正模块83根据一低通滤波算法，对像素区域86的像素进行亮度修正运算。其中，判断目标像素是否位于边缘位置的技术以及低通滤波算法的技术，已为大家所熟知，在此不再赘述。

请参阅图9，图中预设图案97系用以比对五个位置的亮度值，来判断位置971的像素是否有彩度混入亮度现象。位置971系对应目标像素85的位置，而位置974及位置977为离位置971两个像素的位置，且其亮度比例值为位置971的百分之一百。位置973及位置976为离位置971一个像素的位置，且其亮度比例值为位置971的百分之七十。因此，当比对模块81使用预设图案97，则选择像素区域96，其包含目标像素85及与目标像素85同一列的邻近六个像素，将像素区域96内的七个像素的亮度信号与预设图案97相比对。若像素961及像素964的亮度值近似目标像素85的亮度值，且像素962及像素963的亮度值近似目标像素85的亮度值的百分之七十，则可判断在目标像素85出现彩度混入亮度的现象。其中，可设定一门坎值来判断两个亮度值是否近似或相同，若两个亮度值的差异小于此门坎值，则两个亮度值可视为相似或相同。

请注意，上述实施例中所使用的预设图案仅为举例，本发明的范围不限于此。

请参阅图10，为本发明的抑制错误图像亮度的方法的一实施例的步骤流程图。图中，此方法包含下列步骤：

步骤101：自图场选出一待修正亮度信号的像素及包含该待修正亮度信号的像素的一区域；

步骤102：判断该区域的复数像素的亮度信号与一预设图案是否符合，若是，则进行步骤103；

步骤103：判断此待修正亮度信号的像素是否位于边缘位置，若否，则进行步骤104；

步骤104：使用一低通滤波算法对此区域的像素进行一亮度修正运算。

藉由重复执行步骤101至步骤104，便可修正一图场的亮度信号。

请注意，上述实施例中所使用的修正色度信号及亮度信号的算法仅为举例，本发明的范围不限于此，其它可达到修正目的的算法亦属于本发明的范畴。

已上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求中。

Claims (11)

1.一种抑制错误图像颜色的方法，用以在解交错视讯数据的过程中，修正该视讯数据的图场的像素值，该方法包含：

判断该些图场是否出现亮度信号混入彩度信号的现象，若是，则对该些图场进行彩度修正运算；以及

判断该些图场是否出现彩度信号混入亮度信号现象，若是，则对该些图场进行亮度修正运算，

其中该判断该些图场是否出现彩度信号混入亮度信号现象的步骤另包含有：

自该些图场中选出包含一目标像素的一像素区域；以及

将该像素区域内的像素的亮度信号与一预设图案进行比对，

当该像素区域的像素的亮度信号符合该预设图案时，判断该目标像素是否位于边缘位置；以及

当该像素区域的该些像素的亮度信号符合该预设图案且该目标像素不位于边缘位置时，则根据一低通滤波算法对该区域的像素进行亮度修正运算。

2.如权利要求第1项所述的方法，其中该判断该些图场是否出现亮度信号混入彩度信号的现象的步骤另包含有：

判断该些图场是否为静止。

3.如权利要求第1项所述的方法，其中该判断该些图场是否出现亮度信号混入彩度信号的现象的步骤另包含有：

计算连续时间的彩度信号的差异，以判断该像素是否出现亮度信号混入彩度信号的现象。

4.如权利要求第1项所述的方法，其中该修正该些图场的彩度信号的步骤另包含有：

自一第二图场中选出一目标像素；

根据该目标像素的位置，自一第一图场中选出一第一像素群；

自一第三图场中选出一第二像素群；以及

根据该第一像素群的彩度信号及该第二像素群的彩度信号所计算出来的该修正值，来修正该第一像素群的部分像素的彩度信号及该第二像素群的部分像素的彩度信号。

5.如权利要求第4项所述的方法，其中该修正该些图场的彩度信号的步骤另包含有：

根据该第一像素群的彩度信号及该第二像素群的彩度信号，计算出一修正值，并根据该修正值来修改该目标像素的彩度信号。

6.如权利要求第1项所述的方法，其中该对该些图场进行亮度修正运算的步骤另包含有：

当该像素区域的像素的亮度信号符合该预设图案时，根据一低通滤波算法，对该像素区域的像素进行亮度修正运算。

7.如权利要求第1项所述的方法，其中该判断该些图场是否出现彩度信号混入亮度信号现象的步骤另包含有：

判断该目标像素是否位于边缘位置。

8.如权利要求第7项所述的方法，其中该对该些图场进行亮度修正运算的步骤另包含有：

当该目标像素不位于边缘位置时，根据一低通滤波算法，对该像素区域的像素进行亮度修正运算。

9.如权利要求第1项所述的方法，其中该对该些图场进行亮度修正运算的步骤另包含有：

根据一低通滤波算法对该些图场进行亮度修正运算。

10.一种抑制错误图像亮度的方法，用以修正一图场的一目标像素的亮度信号，该方法包含：

自该图场选出包含该目标像素的一像素区域；

将该像素区域的像素的亮度信号与一预设图案进行比对；

当该像素区域的像素的亮度信号符合该预设图案时，判断该目标像素是否位于边缘位置；以及

当该像素区域的该些像素的亮度信号符合该预设图案且该目标像素不位于边缘位置时，则根据一低通滤波算法对该区域的像素进行亮度修正运算。

11.一种抑制错误图像亮度的装置，用以修正一图场的一目标像素的亮度信号，包含：

一接收模块，系接收该图场；

一图案比对模块，系自该图场选出包含该目标像素的一像素区域，并将该像素区域的像素的亮度信号与一预设图案进行比对；以及

一边缘判断模块，系判断该目标像素是否位于边缘位置；以及

一亮度修正模块，当该像素区域的该些像素的亮度信号符合该预设图案且该目标像素不位于边缘位置时，则该亮度修正模块根据一低通滤波算法，对该像素区域的该些像素进行亮度修正运算。

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