CN101600049A - 图像处理装置与方法 - Google Patents

Abstract

在此提出一种图像处理装置与方法。在此方法中，将一图像设定成不同的多个区块，每个区块可设定对应的图像处理比率，其中图像的每一区块包括多个图像单元数据。而后将这些图像处理比率存入滤波器表格中，其中每个区块的图像单元数据具有对应的图像处理比率。接着读取滤波器表格，经译码后产生多个滤波器系数，并根据每一滤波器系数取得对应的图像单元数据。对对应的图像单元数据与滤波器系数，进行滤波运算后，输出经过滤波运算后的图像数据。上述的图像处理方法，其中图像处理比率为缩放比率(Zoom Ratio)或模糊比率(Blur Ratio)。

Description

图像处理装置与方法

技术领域

本发明涉及一种图像处理装置与方法，特别是涉及一种可使背景的物体更加模糊、让主要景物更加清晰的图像处理系统。

背景技术

在一般的数字相机拍摄中，会使用背景模糊技巧来突显主要景物，避免因为背景过于清楚而让整个图像显得太杂乱失去焦点，通常需要使用镜头达成这种效果，例如将合焦的区域放在主要景物上，背景则在离焦的区域上，自然可以模糊化背景，进而凸显出主要景物。但先前的拍摄环境经常不能达到上述效果，有时背景过于接近主要景物，无法让背景处在离焦的区域，或者景深不够短，背景依然在合焦区域中。另外，使用不同焦段的镜头拍摄，可以让主体与背景有不同的空间距离感，当无法改变拍摄镜头使用的焦段时，亦不能达成让主体与背景拉近或拉远的空间距离感。

由于先前技术中的数字相机存在各种缺陷和问题，因此，如何提供一种数字图像处理系统及数字图像处理方法，让主体与背景有不同的空间距离感，并可根据使用者的设定，做出各种特殊的图像处理，是数字相机的应用上一个重要的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种能让背景的物体更加模糊、让主要景物更加清晰的图像处理装置与方法。

本发明所提出的图像处理装置，包括馈入控制电路、数据缓冲器、译码与馈入器、滤波器系数缓存单元与滤波运算单元。此馈入控制电路用以控制数据的存取。数据缓冲器用以暂存由馈入控制电路进行存取操作而取得的一图像数据，而由馈入控制电路控制输入图像数据，其中图像数据包括多个列(行)图像单元数据。译码与馈入器连接到馈入控制电路，用以接收由馈入控制电路所发出的一滤波器表格请求信号，并据以读取一滤波器表格，经译码后产生多个滤波器系数与一控制信号。此控制信号传送到馈入控制电路，用以要求馈入控制电路控制数据缓冲器，输入对应多列(行)图像单元数据。滤波器系数缓存单元用以暂存由解码与馈入器所输出的滤波器系数。滤波运算单元用以接收由数据缓冲器所输出的多列(行)图像单元数据与储存在滤波器系数缓存单元的滤波器系数，并对接收的多列(行)图像单元数据进行滤波运算后，输出经过滤波运算后的图像数据。

上述的图像处理装置，更包括一缓存单元，用以接收滤波运算后的部分图像数据，并反馈(Feedback)传回滤波运算单元，以进行累加运算(Accumulation Operation)而得到完整的图像数据，并据以输出。

上述的图像处理装置中，滤波运算单元至少包括多个乘法器以及一个加法器。这些乘法器用以接收图像单元数据与对应的滤波器系数，并进行乘法运算，并且与缓存单元反馈传回的数据通过加法器进行累加运算而得到完整的图像数据，并据以输出。

上述的图像处理装置，更包括一移位运算单元，用以由馈入控制电路控制，而将经过滤波运算的图像数据限制在一既定范围内输出。

上述的图像处理装置，更包括一滤波器表格储存单元，连接到译码与馈入器，用以储存滤波器表格。

上述的图像处理装置，其中滤波器表格包括一控制参数字段与多个滤波器系数，其中控制参数字段包括一第一系数与一第二系数，其中第一系数用以指出目前处理的图像单元数据所需要的滤波器系数个数，而第二系数指出跳到下一个图像单元数据启始位置的位移量。

本发明所提出的图像处理方法，包括读取并暂存图像数据，其中图像数据包括多列(行)图像单元数据。读取滤波器表格，经译码后产生多个滤波器系数，并根据每一滤波器系数取得对应的图像单元数据。对对应的图像单元数据与滤波器系数，进行滤波运算后，输出经过滤波运算后的图像数据。

上述的图像处理方法，其中当滤波器系数的数量超过滤波运算可处理的数量时，将经过滤波运算后的部份图像单元数据反馈(Feedback)传回，以便与尚未完成的其它部分图像单元数据进行累加运算(AccumulationOperation)而得到完整的图像数据，并据以输出。

上述的图像处理方法，更对经过滤波运算的图像数据进行移位运算，而将经过滤波运算的图像数据限制在一既定范围内输出。

上述的图像处理方法，其中滤波器表格包括一控制参数字段与多个滤波器系数，其中控制参数字段包括一第一系数与一第二系数，其中第一系数用以指出目前处理的多列(行)图像单元数据所需要的滤波器系数个数，而第二系数指出跳到下一个多列(行)图像单元数据启始位置的位移量。

本发明所提出的图像处理方法，包括将一图像设定成不同的多个区块，每个区块可设定对应的图像处理比率，其中图像的每一区块包括多个多列(行)图像单元数据。而后将这些图像处理比率存入滤波器表格中，其中每个区块的图像单元数据具有对应的图像处理比率。接着读取滤波器表格，经译码后产生多个滤波器系数，并根据每一滤波器系数取得对应行数的图像单元数据。对对应列(行)数的图像数据与滤波器系数，进行乘加运算，依此类推，对多列(行)图像数据做完处理后，即可输出经过滤波运算后的图像数据。

上述的图像处理方法，其中图像处理比率为缩放比率(Zoom Ratio)或模糊比率(Blur Ratio)。

上述的图像处理方法，其中对应的图像单元数据与滤波器系数，进行滤波运算包括对图像进行垂直缩放比率或垂直模糊比率的运算。另外包括对图像进行水平缩放比率或水平模糊比率的运算。

本发明提供的图像处理系统及方法可根据使用者的设定，做出各种特殊的图像处理，并具有能让背景的物体更加模糊，让主要景物更加清晰的优点，克服了先前技术中存在的各种缺陷和问题。

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

附图说明

图1A为说明本发明实施例定义的通用滤波器表格(Filter Table)，而图1B是说明具有七条线图像来源的数据内容。

图2说明本发明实施例的图像处理装置结构示意图。

图3说明本发明实施例的垂直滤波器处理电路的结构示意图。

图4说明本发明实施例的水平滤波器处理电路的结构示意图。

图5A说明本发明实施例中以分段缩放比率方式进行滤波器处理的示意图。

图5B说明本发明实施例通过缩放比率方式处理图像的位置示意图。

图6A说明本发明实施例中以分段模糊比率方式进行滤波器处理的示意图。

图6B说明本发明实施例通过模糊方式处理图像的位置示意图。

图7说明本发明实施例的图像处理方法的流程图。

【主要组件符号说明】

200：图像处理装置

201：图像数据

202：数据存取电路

210：解码与馈入器(Decoder and Feeder Device)

220：馈入控制电路(Feeder Controller)

230：数据缓冲器(Data Buffer)

240：滤波器系数缓存单元(Filter Coefficient Storing Buffer)

250：滤波运算单元(Filter Operation Unit)

260：缓存单元(Storing Buffer)

270：移位运算单元(Shift Operation Unit)

300：垂直滤波器处理装置

302：DMA电路

310：垂直滤波器表解码与馈入器

320：线缓冲器馈入控制电路

330：线缓冲器(Line Buffer)

340：滤波器系数缓存单元

350：滤波运算单元

360：缓存单元

370：移位运算单元

400：水平滤波器处理装置

410：水平滤波器表解码与馈入器

420：先进先出(First In First Out，FIFO)控制及水平数据馈入电路

430：先进先出缓冲器

440：滤波器系数缓存单元

450：滤波运算单元

470：移位运算单元

480：像素缓存器(Pixel Buffer)

具体实施方式

根据本发明所提出的实施例，提供了一种图像处理系统及方法，其能使主体与背景有不同的空间距离感，并可根据使用者的设定，做出各种特殊的图像处理。

一般的数字相机拍摄中，会使用背景模糊的技巧，来突显主要景物，避免因为背景过于清楚而让整个图像显得太杂乱失去焦点，通常需要使用镜头达成这种效果，例如将合焦的区域放在主要景物上，背景则在离焦的区域上，自然可以模糊化背景，进而突显主要景物的图像。但经常拍摄环境并不如所预设的情况，有时背景过于接近主要景物，无法让背景处在离焦的区域，或者景深不够短，背景依然在合焦区域中。在无法改变背景的位置下，需要使用数字处理的方式，让背景的物体更加模糊，让主要景物更加清晰。

另外，使用不同焦段的镜头拍摄，可以让主体与背景有不同的空间距离感，但当无法改变拍摄镜头使用的焦段，利用数字图像处理中亦可达成让主体与背景拉近或拉远。

要达到上述的结果，必需将图像做划分，整个图像可以划分出许多的区域，针对每个区域标示出属于主要景物、背景景物及主景与背景的过渡区域，针对此不同标示区域需做不同的图像处理，所以需要一套架构能应付此种需求。

为能支持各种不同型式滤波器型式，本发明实施方式定义一种通用的滤波器表格(Filter Table)，此滤波器表格请参照图1A所示，其用以取得对应的线图像来源(Line Image Source)，以图1B的七条线图像来源进行说明。

在图1A的滤波器表格中，以一个字节的数据代表控制参数，而随后所附加对应滤波运算的系数。而此控制参数中，例如前四个位(MostSignificant Bit，MSB)代表此滤波运算的线图像数据需要多少滤波运算的系数，而后四个位(Least Significant Bit，LSB)代表线图像数据经过第一次运算输出后，下一次运算输出开始，线图像数据初始位置需要跳几条。

例如，参照图1A与图1B，在第一个字节110内可以看到数字为“3”与“2”，而后有滤波运算系数“F1C1”、“F1C2”与“F1C3”，分别标号112、114与116。此代表从启始线图像开始共有“3”条线图像数据将进行处理，而共有3个系数112、114与116作为线图像数据的滤波运算系数。而在滤波运算后处理完后，下一次运算输出开始，要读取的数据是需要跳“2”条。

如目前处理的线图像数据为第一条线图像数据141，而对应的控制参数与滤波运算系数为“3”、“2”、“F1C1”、“F1C2”与“F1C3”，并且取得第一条线图像数据(Line1)141、第二条线图像数据(Line2)142与第三条线图像数据(Line3)143的数据，在经过滤波运算后，得到输出为

Line Output1＝(Line1*F1C1+Line2*F1C2+Line3*F1C2)

而下一条要读取的数据是需要跳“2”条，因此下一个输出将是第三条线图像数据143开始，而后对应的控制参数与滤波运算系数为“2”、“1”、“F2C1”与“F2C2”，在取得第三条线图像数据(Line3)143与第四条线图像数据(Line4)144的数据，在经过滤波运算后，得到输出为

Line Output2＝(Line3*F2C1+Line4*F2C2)

而下一条要读取的数据是需要跳“1”条，因此下一个输出将是第四条线图像数据144开始，而后对应的控制参数与滤波运算系数为“4”、“2”、“F3C1”、“F3C2”、“F3C3”与“F2C4”，在取得第四条线图像数据(Line4)144、第五条线图像数据(Line5)145、第六条线图像数据(Line6)146、与第七条线图像数据(Line7)147的数据，在经过滤波运算后，得到输出为

Line Output3＝(Line4*F3C1+Line5*F3C2+Line6*F3C3+Line7*F3C4)

上述控制参数中采用前四个位与后四个位的控制为一实施例，然并非以此位数为限。另外，所采用的滤波运算是针对线图像来源(LineImage Source)进行处理，但是亦可针对某一预先设定大小的图像数据进行处理，而在此使用线图像来源的原因是因为可以配合使用现成的线缓冲器(Line Buffer)。上述的内容可视设计上的需要或是滤波运算所需要的系数数量而进行调整。底下将以一具体实施例说明本发明所提出的图像处理装置。

请参照图2，在本发明实施例的图像处理装置200中，包括译码与馈入器(Decoder and Feeder Device)210、馈入控制电路(FeederController)220、数据缓冲器(Data Buffer)230、滤波器系数缓存单元(Filter Coefficient Storing Buffer)240、滤波运算单元(FilterOperation Unit)250、缓存单元(Storing Buffer)260与移位运算单元(Shift Operation Unit)270。

首先，从例如条状(Strip)的图像数据201中，经由数据存取电路202进行读取，此数据存取电路202例如是直接内存存取(Direct MemoryAccess，DMA)电路，此DMA电路为一种硬件结构，允许图像处理装置200直接对内存进行存取数据，而不需经由中央处理器(CPU)的参与。此数据存取电路202直接受到馈入控制电路220的控制，如图标的控制信号222，并进行数据的读取。而后，将所读取的数据暂存在数据缓冲器230内，例如是由多组线缓冲器(Line Buffer)所组成的缓冲装置，并由馈入控制电路220输出的信号224控制，将数据传送到滤波运算单元250，以便进行滤波运算。同时，馈入控制电路220输出的信号226也会传送到译码与馈入器210，开始读取本实施例所提出的滤波器表格。

滤波器表格储存单元205用以储存上述条状图像数据201所对应的滤波器表格，此滤波器表格格式如图1A所示，用以处理此条状图像数据201所需要的控制参数及滤波器系数。而此滤波器表格为能支持各种不同型式滤波器型式的通用滤波器表格(Filter Table)。

译码与馈入器210对滤波器表格储存单元205内部的信息给予译码，并根据译码的内容做对应的处理，例如若是针对线图像来源(LineImage Source)进行处理时，所需要的滤波运算系数经为多位的讯号214传送到滤波器系数缓存单元240暂存，并经由多位的信号212传送到馈入控制电路220，并通知馈入控制电路220对此次处理需要几条线的输入图像，以及此次处理完成并输出后，下一次处理开始，线图像来源需位移到第几条线图像。

此图像处理装置200可以将中间处理过程的数据暂时存放在缓存单元260内，若是欲进行滤波操作的线图像数量超过馈入控制电路220一次可以运算的数量时，也就是滤波运算系数数量超过馈入控制电路220一次可以运算的数量时，则需要分次处理才能完成完整的滤波运算。而此时，缓存单元260可经由多位的信号262反馈(Feedback)传回滤波运算单元250，以便进行累加运算(Accumulation Operation)，而后可完整的输出图像，如图标的图像信号264。

而针对输出图像信号264部分，经由移位运算单元270选择性地进行移位运算(Shift Operation)，让输出的图像信号264限制在某个范围内，而后输出调整后的图像信号272。而此移位运算为选择实施例，也可不用经过此运算而直接输出图像信号264。而此移位运算单元270是否进行移位运算，是由馈入控制电路220经由信号228所控制，此信号228用以指出是否已完成完整的输出图像，当完成后才会驱动移位运算单元270。

上述进行分次处理过程中，译码与馈入器210需做相对应的处理，例如分次传送滤波运算系数给滤波器系数缓存单元240进行储存，数据存取电路202亦需做相对应的处理，例如可依照需要抓取指定位置输入图像的不同数量线图像数据。在此数据存取电路202可根据馈入控制电路220的需求，抓取指定位置输入图像不同数量的线图像数据。

根据上述的架构，本发明所提出的图像处理系统及方法，其能使主体与背景有不同的空间距离感，并可根据使用者的设定，做出各种特殊的图像处理。而底下将以具体实施例，分别配合图3与图4，说明本发明实施例的垂直滤波器处理电路和水平滤波器处理电路。

请参照图3，在本发明实施例的垂直滤波器处理装置300中，包括垂直滤波器表解码与馈入器310、线缓冲器馈入控制电路320、线缓冲器(Line Buffer)330、滤波器系数缓存单元340、滤波运算单元350、缓存单元360与移位运算单元370。

首先，线缓冲器馈入控制电路320输出的信号326也会传送到垂直滤波器表解码与馈入器310，开始读取本实施例所提出的滤波器表格。

滤波器表格储存单元305用以储存来源图像数据301所对应的滤波器表格，此滤波器表格格式如图1A所示，用以处理来源图像数据301所需要的控制参数及滤波器系数。而此滤波器表格为能支持各种不同型式滤波器型式的通用滤波器表格(Filter Table)。

垂直滤波器表译码与馈入器310对滤波器表格储存单元305内部的信息给予译码，并根据译码的内容做对应的处理，例如进行来源图像数据301处理时，所需要的滤波运算系数经为多位的讯号314传送到滤波器系数缓存单元340暂存，并经由多位的信号312传送到线缓冲器馈入控制电路320，并通知线缓冲器馈入控制电路320对几条线的输入图像做处理。在具有宽度为W、高度为H的条状(Strip)来源图像数据301中，经由直接内存存取(DMA)电路302进行存取。此DMA电路302接收来自线缓冲器馈入控制电路320的控制信号322，并由其所控制，以进行数据的读取。而后，将所读取的数据暂存在线数据缓冲器330内。此线数据缓冲器330例如是由四组线缓冲单元(Line Buffer)所组成的缓冲装置，并由线缓冲器馈入控制电路320输出的信号324控制，将数据传送到滤波运算单元350，以便进行滤波运算。处理完此条线图像并输出后，线图像来源起始位置需位移到第几条线图像以便处理下一条图像数据。

此垂直滤波器处理装置300可以将中间处理过程的数据暂时存放在缓存单元360内，若是欲进行滤波操作的线图像数量超过四个时，也就是滤波运算系数数量超过滤波运算单元350一次可以运算的数量时，则需要分次处理才能完成完整的滤波运算。此时，缓存单元360可经由多位的信号362反馈(Feedback)传回滤波运算单元350，以便进行累加运算(Accumulation Operation)，而后可完整的输出图像，如图标的图像信号364。

此滤波运算单元350包括例如有四个乘法器352以及一个加法器354。而每个乘法器对应线数据缓冲器330内的一个线缓冲单元。此四个线缓冲单元以平行配置的方式，传送线图像数据到此四个乘法器，并且与储存在滤波器系数缓存单元340的滤波运算系数进行乘法运算，并经由加法器354相加后，将结果传送到缓存单元360。

而针对输出图像信号364部分，经由移位运算单元370选择性地进行移位运算(Shift Operation)，让输出的图像信号364限制在某个范围内，而后输出调整后的图像信号372。而此移位运算为选择实施例，也可不用经过此运算而直接输出图像信号364。而此移位运算单元370是否进行移位运算，是由线缓冲器馈入控制电路320经由信号328所控制，此信号328用以指出是否已完成完整的输出图像，当完成后才会驱动移位运算单元370。

请参照图4，在本发明实施例的水平滤波器处理装置400中，包括水平滤波器表解码与馈入器410、先进先出(First In First Out，FIFO)控制及水平数据馈入电路420、先进先出缓冲器430、滤波器系数缓存单元440、滤波运算单元450、像素缓存器(Pixel Buffer)480与移位运算单元470。

水平滤波器处理装置400接收一来源图像数据403，此图像数据例如是从图3经过垂直滤波器处理装置300处理后，所得到的垂直调整输出信号。将此来源图像数据403直接传送到FIFO缓冲器430内。此FIFO缓冲器430则具有一位置指针431，为此次运算处理来源图像的初始位置，当此次运算处理完后，需调整位置指针431位移到第几个像素以便处理下一次的运算处理。根据滤波运算单元450每次可以处理的像素(Pixel)数量，FIFO缓冲器430一次输出对应的像素数量的数据，以便进行滤波运算。而何时传送数据则是受到FIFO控制及水平数据馈入电路420所控制。同时，FIFO控制及水平数据馈入电路420输出的信号426也会传送到水平滤波器表解码与馈入器410，开始读取本实施例所提出的滤波器表格。

水平滤波器表格储存单元405用以储存滤波器表格，此滤波器表格格式如图1A所示，用以处理来源图像数据403所需要的控制参数及滤波器系数。而此滤波器表格为能支持各种不同型式滤波器型式的通用滤波器表格(Filter Table)。

水平滤波器表译码与馈入器410对水平滤波器表格储存单元405内部的信息给予译码，并根据译码的内容做对应的处理，例如进行来源图像数据403处理时，所需要的滤波运算系数经为多位的讯号414传送到滤波器系数缓存单元440暂存，并经由多位的信号412传送到FIFO控制及水平数据馈入电路420，通知FIFO控制及水平数据馈入电路420对几个像素的图像进行处理，以及处理完这些像素的图像数据并输出后，需调整位置指针431位移到第几个像素以便处理下一次的运算处理。

此图像处理装置400可以将处理后得到的数据暂时存放在像素缓存器480内，若是欲进行滤波操作的像素数量超过四个时，也就是滤波运算系数数量超过滤波运算单元450一次可以运算的像素数量时，则需要分次处理才能完成完整的滤波运算。此时，像素缓存器480可经由多位的信号482反馈(Feedback)传回滤波运算单元450，以便进行累加运算(Accumulation Operation)，而后可完整的输出图像，如图标的图像信号481。

此滤波运算单元450包括例如有四个乘法器452以及一个加法器454。而每个乘法器对应FIFO缓冲器430内的一个像素数据，并与储存在滤波器系数缓存单元440的滤波运算系数进行乘法运算，并经由加法器454相加后，将结果传送到像素缓存器480。

而针对输出图像信号481部分，经由移位运算单元470选择性地进行移位运算(Shift Operation)，让输出的图像信号481限制在某个范围内，而后输出调整后的结果经由信号472传送到FIFO缓冲器490暂存，而后可以经由信号492输出具有高度为h而长度为w的目标图像。而此移位运算为选择实施例，也可不用经过此运算而直接输出图像信号481。而此移位运算单元470是否进行移位运算，是由FIFO控制及水平数据馈入电路420经由信号428所控制，此信号428用以指出是否已完成完整的输出图像，当完成后才会驱动移位运算单元470。

如图5A所示，为本发明实施例中以分段缩放比率方式进行滤波器处理的示意图。假设使用三角滤波器(Triangle Filter)510来处理图像的缩放(Zoom In/Zoom Out)，且此三角滤波器的长度为4，由此可以得到

b0＝(a0*F(0)+a1*F(1)+a2*F(2)+a3*F(3))/(F(1)+F(2)+F(3)+F(4))

其中，a0代表三角滤波器内第0个输入图像的像素值，由三角形公式可以得到其对应的滤波器系数值F(0)，同理a1、a2、a3分别代表三角滤波器内第1、2、3个输入图像的像素值，而F(1)、F(2)、F(3)则是对应的滤波器系数值，将上列的值代入以上公式，可以得到b0的值，代表输出图像的第0个像素值。而其结果如图示的521、522、523与524。

假设使用分段变焦比率(Piecewise Zoom Ratio)，将输入的图像分段使用不同的缩放比率(Zoom Ratio)，如输出的图像第2个像素的ZoomRatio为1.5，则三角滤波器需移位(Shift)1.5个像素值，再由上式输出图像第二个像素得出b1的值，同理可得接下来输出图像第3个、第4个、与第5个像素得出的值分别代表Zoom Ratio为2、2.5、3与3.5。

根据上面式子的推导，可以将其结果做成垂直滤波器所需要的滤波器表格(Filter Table)，或是水平滤波器所需要的滤波器表格。此滤波器表格记录每个输出图像是使用几个输入图像的像素值，其相对应的滤波器系数值，及要处理下一个像素，输入图像所需跳几个像素的数目。

如图5B所示，为说明本发明实施例通过缩放比率方式处理图像的位置示意图。利用上述方式可以针对一张图像设定不同区域使用不同的Zoom Ratio，如区域530、532、534与536分别具有不同的Zoom Ratio，分别为3、2.5、2、1.5。假设图像的背景分布在四个角落，前景则在中心部份，对背景使用较小的放大倍数，中心使用较大的放大倍数，则前景较背景放大倍数高，其结果有加强主体的效果，或是主体与背景之间的距离被拉大的视觉效果。

如图6A所示，为说明本发明实施例中以分段模糊比率方式进行滤波器处理的示意图。首先定义一个模糊比率(Blur Ratio)，当模糊比率的值愈大，则模糊的效果愈明显，在数字符图像处理中，如果低通滤波器(Low Pass Filter)越宽则图像则输入图像高频成份被滤掉的越多，图像相对就越模糊。假设使用三角滤波器情况下，在第一种情形下，以滤波器宽度(Filter Width)为6做图像处理，将得到Blur Ratio＝3的模糊效果。同理，分段使用不同Filter Width＝5、4、3做处理，得到Blur Ratio＝2.5、2、1.5的不同模糊程度的图像，达到分段连续的模糊效果。

根据上面式子的推导，可以将其结果做成垂直滤波器所需要的滤波器表格(Filter Table)，或是水平滤波器所需要的滤波器表格，记录每个输出图像是使用几个输入图像的像素值，其相对应的滤波器系数值、要处理下一个像素值及输入图像所需跳几个像素数目。

如图6B所示，为本发明实施例通过模糊方式处理图像的位置示意图。利用上述方式可以针对一张图像设定不同区域使用不同的模糊比率，如区域630、632、634与636分别具有不同的Blur Ratio，分别为1.5、2、2.5、3。假设图像的背景分布在四个角落，前景则在中心部份，对背景使用较大的模糊比率，中心使用较小的模糊比率，则前景较背景明显清晰，其结果有加强主体的效果，或是模糊化背景的视觉效果。

如图7所示，为本发明的实施方式的图像处理方法的流程图。本发明实施例的图像处理方法包括以下步骤。首先，在步骤S710中，将图像设定成不同的区块，每个区块边界可设定独立的缩放比率(Zoom Ratio)及模糊比率(Blur Ratio)。而后，在步骤S720中，将区块内部以分段连续方式设定不同区段的缩放及模糊比率，以降低区块(Block)的效应。而后分为步骤S730到S736，以及步骤S740到S746。

在水平滤波处理过程中，首先，在步骤S730中，设定每个区段的水平缩放比率及模糊比率。而后步骤S732中，由水平模糊比率决定每个水平输出像素使用的滤波器宽度(Filter Width)。在步骤S734中，水平缩放比率决定每个水平输出像素相对应的滤波器中心位置，并由模糊比率得到相对应滤波器宽度，并由此得到涵盖在此滤波器范围内的输入图像，每个像素所对应的滤波器系数。在步骤S736中，从以上的信息建立的水平滤波器表格，以供水平滤波器处理电路处理。

另外，在垂直滤波处理过程中，步骤S740提到，设定每个区段的垂直缩放比率及模糊比率。接着步骤S742，由垂直模糊比率决定每个垂直输出像素使用的滤波器宽度。步骤S744中，由垂直缩放比率决定每个垂直输出像素相对应的滤波器中心位置，并由模糊比率得到相对应滤波器宽度，并由此得到涵盖在此滤波器范围内的输入图像每个像素所对应的滤波器系数。而后步骤S746，从以上的信息建立垂直滤波器表格，以供垂直滤波器处理电路处理。

在最后步骤S750中，处理完所有的输入图像，并产生一张输出图像。

本发明还提供一种垂直滤波器处理电路及水平滤波器处理电路，该垂直滤波器处理电路及水平滤波器处理电路可根据使用者的设定，做出各种特殊的图像处理。

本发明提供的图像处理系统、垂直滤波器处理电路及水平滤波器处理电路可以使用在嵌入式系统中。

本发明提供的图像处理系统及方法可根据使用者的设定，做出各种特殊的图像处理，并能让背景的物体更加模糊，让主要景物更加清晰，克服先前技术中存在各种缺陷和问题。

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，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (30)

1.一种图像处理装置，包括：

一馈入控制电路，用以控制数据的存取；

一数据缓冲器，用以暂存由该馈入控制电路进行存取操作而取得的一图像数据，而由该馈入控制电路控制输出该图像数据，其中该图像数据包括多个图像单元数据；

一译码与馈入器，连接到该馈入控制电路，用以接收由该馈入控制电路所发出的一滤波器表格请求信号，并据以读取一滤波器表格，经译码后产生多个滤波器系数与一控制信号，该控制信号传送到该馈入控制电路，用以要求该馈入控制电路控制该数据缓冲器，输出对应该图像单元数据；

滤波器系数缓存单元，用以暂存由该解码与馈入器所输出的该滤波器系数；以及

滤波运算单元，用以接收由该数据缓冲器所输出的该图像单元数据与储存在该滤波器系数缓存单元的该滤波器系数，并对接收的该图像单元数据进行滤波运算后，输出经过滤波运算后的该图像数据。

2.如权利要求1所述的图像处理装置，更包括一缓存单元，用以接收该滤波运算后的部分该图像数据，并反馈传回该滤波运算单元，以进行累加运算而得到完整的该图像数据，并据以输出。

3.如权利要求2所述的图像处理装置，其中该滤波运算单元至少包括多个乘法器以及一个加法器，该乘法器用以接收该图像单元数据与对应的该滤波器系数，并进行乘法运算，并且与该缓存单元反馈传回的数据通过该加法器进行累加运算而得到完整的该图像数据，并据以输出。

4.如权利要求2所述的图像处理装置，更包括一移位运算单元，用以由该馈入控制电路控制，而将经过滤波运算的该图像数据限制在一既定范围内输出。

5.如权利要求1所述的图像处理装置，更包括一数据存取电路，连接到该馈入控制电路与一外部图像来源，其中该馈入控制电路控制该数据存取电路对该外部图像来源进行存取，而将取得的该图像数据储存在该数据缓冲器内。

6.如权利要求1所述的图像处理装置，更包括一滤波器表格储存单元，连接到该译码与馈入器，用以储存该滤波器表格。

7.如权利要求1所述的图像处理装置，其中该滤波器表格包括一控制参数字段与该滤波器系数，其中该控制参数字段包括一第一系数与一第二系数，其中该第一系数用以指出目前处理的该图像单元数据所需要的滤波器系数个数，而该第二系数指出跳到下一个图像单元数据的启始位置。

8.如权利要求1所述的图像处理装置，其中该滤波运算单元至少包括多个乘法器，该乘法器用以接收该图像单元数据与对应的该滤波器系数，并进行乘法运算后输出。

9.如权利要求1所述的图像处理装置，其中该图像单元数据是线图像数据，而该图像数据是由该线图像数据所组成。

10.如权利要求9所述的图像处理装置，其中该数据缓冲器由多个线缓冲器所组成，每一该线缓冲器用以暂存该线图像数据。

11.如权利要求10所述的图像处理装置，其中该滤波运算单元至少包括多个乘法器，该乘法器用以接收该线图像数据，并与对应的该滤波器系数进行乘法运算后输出。

12.如权利要求11所述的图像处理装置，更包括一缓存单元，用以接收该滤波运算后的该线图像数据，并反馈传回该滤波运算单元，以进行累加运算而得到完整的该图像数据，并据以输出。

13.如权利要求12所述的图像处理装置，其中该滤波运算单元更包括一加法器，用以将该缓存单元反馈传回的数据与该经过滤波运算后的线图像数据进行累加运算而得到完整的该图像数据，并据以输出。

14.如权利要求1所述的图像处理装置，其中该图像单元数据是像素数据，而该图像数据是由多个该像素数据所组成。

15.如权利要求14所述的图像处理装置，其中该数据缓冲器是一先进先出FIFO缓冲器，并对应该滤波运算单元可处理的该滤波器系数数量输出对应的像素数据。

16.如权利要求15所述的图像处理装置，其中该滤波运算单元至少包括多个乘法器，该乘法器用以接收该像素数据，并与对应的该滤波器系数进行乘法运算后输出。

17.如权利要求16所述的图像处理装置，更包括一像素缓存单元，用以接收该滤波运算后的该像素数据，并反馈传回该滤波运算单元，以进行累加运算而得到完整的该图像数据，并据以输出。

18.如权利要求17所述的图像处理装置，其中该滤波运算单元更包括一加法器，用以将该缓存单元反馈传回的数据与该经过滤波运算后的线图像数据进行累加运算而得到完整的该图像数据，并据以输出。

19.一种图像处理方法，包括：

读取并暂存一图像数据，其中该图像数据包括多个图像单元数据；

读取一滤波器表格，经译码后产生多个滤波器系数，并根据每一该滤波器系数取得对应的该图像单元数据；以及

对该对应的图像单元数据与该滤波器系数，进行滤波运算后，输出经过滤波运算后的该图像数据。

20.如权利要求19所述的图像处理方法，其中当该滤波器系数的数量超过滤波运算可处理的数量时，将经过滤波运算后的部份该图像单元数据反馈传回，以便与尚未完成的其它部分该图像单元数据进行累加运算而得到完整的该图像数据，并据以输出。

21.如权利要求19所述的图像处理方法，更对经过滤波运算的该图像数据进行移位运算，而将经过滤波运算的该图像数据限制在一既定范围内输出。

22.如权利要求19所述的图像处理方法，其中该滤波器表格包括一控制参数字段与该滤波器系数，其中该控制参数字段包括一第一系数与一第二系数，其中该第一系数用以指出目前处理的该图像单元数据所需要的滤波器系数个数，而该第二系数指出跳到下一个图像单元数据的启始位置。

23.一种图像处理方法，包括：

将一图像设定成不同的多个区块，每个该区块可设定对应的图像处理比率，其中该图像的每一该区块包括多个图像单元数据；

将该图像处理比率存入一滤波器表格中，其中每个该区块的该图像单元数据具有对应的该图像处理比率；

读取该滤波器表格，经译码后产生多个滤波器系数，并根据每一该滤波器系数取得对应的该图像单元数据；以及

对该对应的图像单元数据与该滤波器系数，进行滤波运算后，输出经过滤波运算后的该图像数据。

24.如权利要求23所述的图像处理方法，其中该图像处理比率为缩放比率或模糊比率。

25.如权利要求23所述的图像处理方法，其中当该滤波器系数的数量超过滤波运算可处理的数量时，将经过滤波运算后的部份该图像单元数据反馈传回，以便与尚未完成的其它部分该图像单元数据进行累加运算而得到完整的该图像数据，并据以输出。

26.如权利要求23所述的图像处理方法，更对经过滤波运算的该图像数据进行移位运算，而将经过滤波运算的该图像数据限制在一既定范围内输出。

27.如权利要求23所述的图像处理方法，其中该滤波器表格包括一控制参数字段与该滤波器系数，其中该控制参数字段包括一第一系数与一第二系数，其中该第一系数用以指出目前处理的该图像单元数据所需要的滤波器系数个数，而该第二系数指出跳到下一个图像单元数据的启始位置。

28.如权利要求23所述的图像处理方法，其中对该对应的图像单元数据与该滤波器系数，进行滤波运算包括对该图像进行垂直缩放比率或垂直模糊比率的运算。

29.如权利要求23所述的图像处理方法，其中对该对应的图像单元数据与该滤波器系数，进行滤波运算包括对该图像进行水平缩放比率或水平模糊比率的运算。

30.如权利要求23所述的图像处理方法，其中对该对应的图像单元数据与该滤波器系数，进行滤波运算包括对该图像进行垂直缩放比率以及垂直模糊比率的运算，而后对运算结果进行水平缩放比率运算与水平模糊比率运算。

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