CN102045488B - 影像处理方法以及影像处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种影像处理方法以及影像处理装置。该影像处理方法包含有：接收一画面数据，其中该画面数据包含一第一像素、一第二像素以及一第三像素，其中该第二像素位于该第一、第三像素之间；计算该第一像素的两个初始彩度值与该第二像素的两个初始彩度值之间的差异以决定出一第一差值，以及计算该第二像素的两个初始彩度值与该第三像素的两个初始彩度值之间的差异以决定出一第二差值；比较该第一差值以及该第二差值以自该第一像素与该第三像素中选择其一以作为一目标像素；以及至少依据该目标像素的两个初始彩度值来决定该第二像素的两个调整后彩度值。

Description

影像处理方法以及影像处理装置

技术领域

本发明有关一种影像处理装置，尤指一种可以改善影像边缘模糊现象的影像处理装置及影像处理方法。

背景技术

一般的影像显示系统中，例如电视、数字相机、个人电脑等等，于影像数据于显示于屏幕之前，考量到影像数据可能会有噪声干扰或是因为影像缩点(例如由高分辨率的影像转变为低分辨率的影像时)而造成锯齿状边缘的情况，影像数据通常会先经过低通滤波(low-pass filtering)作业以改善影像数据的品质，一般来说，所谓低通滤波作业是指将每一个像素的亮度/彩度值与其相邻像素值的亮度/彩度值作加权运算，以产生该像素的滤波后的亮度/彩度值，而经过低通滤波后的影像数据，其影像边缘会较为平滑(smooth)。

然而，虽然低通滤波作业可以改善影像噪声以及锯齿状边缘的现象，但是，低通滤波作业也同时使得影像边缘变的模糊，如图1所示，假设原始影像画面包含有两相邻的区域110以及区域120，其具有边缘102，且区域110以及区域120具有不同的色彩(例如区域110为黄色、区域120为蓝色)，然而，当原始影像画面经过上述的低通滤波作业之后，原本的边缘102会变的模糊而使得边缘102附近会形成一个模糊的区域104，其中区域104彩度值(例如Cb、Cr值)的变化可以参考图1下方的Cb、Cr值示意图。如图1下方的Cb、Cr值示意图所示，实线部分为原始影像画面的Cb、Cr值分布图，而虚线部份为当原始影像画面经过低通滤波作业后，区域104的Cb、Cr值分布图(仅为范例说明)。由下方的Cb、Cr值示意图可知，区域104中不同像素会具有多种不同的颜色。

为了解决上述影像画面在低通滤波作业之后边缘模糊化的问题，一般而言，影像显示系统会再针对低通滤波后的影像画面进行边缘强化的作业，以改善影像边缘模糊的问题。请同时参考图1以及图2，图2为现有的改善影像边缘模糊现象的方法的示意图。参考图2，图2中的C_Pi、C_Pl、C_Pr是分别为图1所示的像素P_i、P_l、P_r在色彩坐标上的坐标点(C_Pi为低通滤波过后P_i的彩度坐标点)，在现有的改善影像边缘模糊现象的方法中，位于模糊区域104的像素P_i，其Cb、Cr值会分别被调整至像素P_l或是P_r的Cb、Cr值，以改善边缘模糊的问题，举例来说，影像显示系统会判断像素P_i的Cb值与像素P_l以及P_r中哪一个像素的Cb值比较接近，并将较接近的Cb值(像素P_l或是P_r的Cb值)设为像素P_i的调整后Cb值；同理，之后影像显示系统会判断像素P_i的Cr值与像素P_l以及P_r中哪一个像素的Cr值比较接近，并将较接近的Cr值(像素P_l或是P_r的Cr值)设为像素P_i的调整后Cr值。上述方法的目的是了将区域104中的颜色调整为区域110或是区域120其中一个区域的颜色，以改善影像边缘模糊的问题，然而，针对图2所示的一特别情况，上述方法可能会造成影像边缘出现另外一种颜色，而造成影像画面失真。如图2所示，因为像素P_i的Cb值比较接近像素P_l的Cb值，因此，像素P_i的调整后Cb值会等于像素P_l的Cb值；另一方面，因为像素P_i的Cr值比较接近像素P_r的Cr值，因此，像素P_i的调整后Cr值会等于像素P_r的Cr值，如图2所示，像素P_i的调整后彩度值在色彩坐标上的坐标点为C_{Pi_adj}，而C_{Pi_adj}为一新的颜色(不同于区域110的颜色(坐标C_Pl)以及区域120的颜色(坐标C_Pr))，如此一来，会造成影像画面失真而影响到显示品质。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提供一种影像处理方法以及影像处理装置，使得影像边缘模糊现象可以有效的改善，且不会发生影像失真的问题。

依据本发明提供一种影像处理方法，包含有：接收一画面数据，其中该画面数据包含一第一像素、一第二像素以及一第三像素，其中该第一像素、该第二像素以及该第三像素是邻近像素，且该第二像素位于该第一、第三像素之间；计算该第一像素的两个初始彩度值与该第二像素的两个初始彩度值之间的差异以决定出一第一差值，以及计算该第二像素的两个初始彩度值与该第三像素的两个初始彩度值之间的差异以决定出一第二差值；比较该第一差值以及该第二差值以自该第一像素与该第三像素中选择其一以作为一目标像素，其中当该第一差值小于该第二差值，选择该第一像素作为该目标像素；当该第一差值大于该第二差值，选择该第三像素作为该目标像素；以及至少依据该目标像素的两个初始彩度值来决定该第二像素的两个调整后彩度值。

依据本发明另一方面提供一种影像处理装置，包含有一影像调整单元，用来接收一画面数据以及产生一调整后画面数据，该画面数据包含有一第一像素、一第二像素以及一第三像素，其中该第一像素、该第二像素以及该第三像素是邻近像素，且该第二像素位于该第一、第三像素之间，该影像调整单元包含有一彩度差异计算单元、一目标像素决定单元以及一彩度调整单元。该彩度差异计算单元是用来计算该第一像素的两个初始彩度值与该第二像素的两个初始彩度值之间的差异以决定出一第一差值，以及计算该第二像素的两个初始彩度值与该第三像素的两个初始彩度值之间的差异以决定出一第二差值。该目标像素决定单元是用来比较该第一差值以及该第二差值以自该第一像素与该第三像素中选择其一以作为一目标像素，其中当该第一差值小于该第二差值，选择该第一像素作为该目标像素；当该第一差值大于该第二差值，选择该第三像素作为该目标像素。该彩度调整单元是用来至少依据该目标像素的两个初始彩度值来决定该第二像素的两个调整后彩度值。

依据本发明的又一方面的一种影像处理方法，包含有：接收一画面数据，其中该画面数据包含有一第一像素、一第二像素以及一第三像素，其中该第一像素、该第二像素以及该第三像素是邻近像素，且该第二像素位于该第一、第三像素之间；计算该第一像素的一初始彩度值与该第二像素的一初始彩度值之间的差异以决定出一第一差值，以及计算该第二像素的该初始彩度值与该第三像素的一初始彩度值之间的差异以决定出一第二差值；比较该第一差值以及该第二差值以自该第一像素与该第三像素中选择其一以作为一目标像素，其中当该第一差值小于该第二差值，选择该第一像素作为该目标像素；当该第一差值大于该第二差值，选择该第三像素作为该目标像素；以及依据该目标像素的初始彩度值以及该第二像素的该初始彩度值来决定该第二像素的一调整后彩度值。

附图说明

图1为影像画面经过低通滤波作业之后，影像边缘的Cb/Cr值变化的示意图。

图2为现有的改善影像边缘模糊现象的方法的示意图。

图3为依据本发明一实施例的影像处理装置的示意图。

图4为依据本发明一实施例的影像处理装置中的影像调整单元对一初始影像画面数据进行影像处理的流程图。

图5为一图框的示意图。

图6为决定出决定出第一差值与第二差值的一范例的示意图。

图7为依据本发明另一实施例的影像处理装置的示意图。

图8为依据本发明另一实施例的影像处理装置中的影像调整单元对一初始影像画面数据进行影像处理的流程图。

图9为当像素P₁～P₉之间具有不同的色彩变化程度时，其Cb/Cr值的示意图。

图10为第一差值与第二差值的差异与参数W₁的关系示意图。

图11为彩度高频参数V_HF与参数W₂的关系示意图。

图12为彩度低频参数V_LF与参数W₃的关系示意图。

具体实施方式

请参考图3，图3为依据本发明一实施例的影像处理装置300的示意图，如图3所示，影像处理装置300包含有一低通滤波处理单元310以及一影像调整单元320，其中影像调整单元320包含有一彩度差异计算单元321、一目标像素决定单元322以及一彩度调整单元323。影像处理装置300可以应用于电视、个人电脑、数字相机等等具有屏幕以显示影像画面的电子产品，且可以使用软件或是硬件来实作。

请同时参考图3以及图4，图4为依据本发明一实施例的影像处理装置300中的影像调整单元320对一初始影像画面数据F_in’进行影像处理的流程图，其中初始影像画面数据F_in’是一影像数据F_in经过低通滤波处理单元310所产生的。在以下有关图4的流程图的说明中，是以初始影像画面数据F_in’中的一图框500的一像素P₅为例子来说明，图框500的示意图请参见图5，其中图框500中每一个像素均包含有两个初始彩度值(两个彩度值可以为Cb/Cr、U/V、或是其它规格下的彩度值，但在以下的说明中，仅以Cb/Cr来作说明)，且该两个初始彩度值均为经过低通滤波作业的彩度值。

在步骤400中，彩度差异计算单元321会计算像素P₅与其两侧邻近像素的初始Cb、Cr值之间的差异，且该两个邻近像素与像素P₅中间会具有复数个像素(例如2～15个像素)，举例来说，可以选择位于像素P₅左侧的像素P₁、以及位于像素P₅右侧的像素P₉。在以下的说明中，是以像素P₁以及像素P₉来作说明，但这并非作为本发明的限制。于本发明的其它实施例中，像素P₁、P₉可以使用其它位于像素P₅两侧的像素来代替。

详细来说，彩度差异计算单元321计算像素P₅与像素P₁的初始Cb、Cr值的差异，以决定出一第一差值d₁，彩度差异计算单元321并计算像素P₅与像素P₉的初始Cb、Cr值的差异，以决定出一第二差值d₂。关于决定出第一差值d₁与第二差值d₂的示意图可以参见图6，其中C_P1、C_P5、C_P9分别为像素P₁、P₅、P₉在色彩坐标上的坐标点，且 $d_1=\sqrt{{(C_{P1\_\mathrm{Cb}}-C_{P5\_\mathrm{Cb}})}^2+{(C_{P1\_\mathrm{Cr}}-C_{P5\_\mathrm{Cr}})}^2},$ $d_2=\sqrt{{(C_{P9\_\mathrm{Cb}}-C_{P5\_\mathrm{cb}})}^2+{(C_{P9\_\mathrm{Cr}}-C_{P5\_\mathrm{Cr}})}^2},$ 其中C_{P1_Cb}、C_{P5_Cb}、C_{P9_Cb}分别为坐标点C_P1、C_P5、C_P9在坐标轴Cb上的值，且C_{P1_Cr}、C_{P5_Cr}、C_{P9_Cr}分别为坐标点C_P1、C_P5、C_P9在坐标轴Cr上的值。需注意的是，图6所示的第一差值d₁为像素P₅与像素P₁的初始Cb、Cr值在色彩坐标上的距离，且第二差值d₂为像素P₅与像素P₉的初始Cb、Cr值在色彩坐标上的距离。然而，这并非作为本发明的限制。于本发明的其它实施例中，第一差值d₁可以为任何可以代表像素P₅与像素P₁的初始Cb、Cr值的差异的值，且第二差值d₂亦可以为任何可以代表像素P₅与像素P₉的初始Cb、Cr值的差异的值。

接着，在步骤402中，目标像素决定单元322比较第一差值d₁以及第二差值d₂，以自像素P₁、P₉中选择一个像素来作为一目标像素，其中当第一差值d₁小于第二差值d₂时，则代表像素P₅的色彩比较接近像素P₁的色彩，此时选择像素P₁以作为该目标像素；反之，当第一差值d₁大于第二差值d₂，则代表像素P₅的色彩比较接近像素P₉的色彩，此时选择像素P₉作为该目标像素。之后，于步骤404中，彩度调整单元323直接使用该目标像素的初始Cb、Cr值来作为像素P₅的调整后Cb、Cr值。最后，彩度调整单元323在对影像画面数据F_in’中每一个像素，实行类似上述像素P₅的影像处理之后，输出一调整后影像画面数据F_out。

针对步骤402以及404，其意义在于，假设像素P₅为影像的边界，且其初始彩度值(Cb、Cr值)因为低通滤波作业而与像素P₁、P₉均出现差异时(参考图1，像素P₅可视为图1的像素P_i)，采用此方法可以使得像素P₅的调整后Cb、Cr值与像素P₁、P₉中其中一像素的初始Cb、Cr值相同，进而强化影像的边界。此外，因为于图3、图4所示的实施例中，若是像素P₅的初始Cb、Cr值比较接近像素P₁的初始Cb、Cr值，则彩度调整单元323使用像素P₁的初始Cb、Cr值来作为像素P₅的调整后Cb、Cr值；且若是像素P₅的初始Cb、Cr值比较接近像素P₉的初始Cb、Cr值，则彩度调整单元323使用像素P₉的初始Cb、Cr值来作为像素P₅的调整后Cb、Cr值，如此一来，像素P₅的调整后彩度值的变动会比较小，且影像的边界也不会有大幅度的失真。

虽然图3、图4所示的实施例可以有效强化影像的边界且比较不会出现影像失真现象，但针对以下所述的两种特定状况，图4所示的影像处理方法仍可能会造成影像失真：第一种状况为像素P₅的颜色本来就不同于像素P₁或是P₉的颜色，亦即，像素P₅并不是单纯位于两色彩的边界，举例来说，假设在影像数据F_in中，像素P₁～P₄的原始色彩为黄色、像素P₅的原始色彩为橘色、而像素P₆～P₉的原始色彩为蓝色(初始影像画面数据F_in’中的像素P₁～P₉也会有类似的颜色)，此时，若是采用上述第3、4图的方法，则像素P₅的调整后色彩会变成黄色或是蓝色(亦即，原本橘色的色彩消失)，而造成影像的失真。此外，第二种情况为像素P₁～P₉之间的色彩本身为一渐层色(gradient)，亦即，P₁～P₉为同一种颜色，但是像素P₁～P₉的色彩饱和度会递增或递减(例如从淡红色到深红色)，在这种情况下，若是采用上述图3、图4的方法，则像素P₁～P₉的调整后色彩将无法确实表示渐层色，举例来说，像素P₃与像素P₄的调整后彩度值所表现出的色彩饱和度可能会有较大的差异而形成一个明显的界线，而造成原本渐层色影像的失真。

为了解决上述的问题，请参考图7，图7为依据本发明另一实施例的影像处理装置700的示意图，如图7所示，影像处理装置700包含有一低通滤波处理单元710以及一影像调整单元720，其中影像调整单元720包含有一彩度差异计算单元721、一目标像素决定单元722、一彩度高频参数决定单元723、一彩度低频参数决定单元724以及一彩度调整单元725。

请同时参考图7以及图8，图8为依据本发明另一实施例的影像处理装置700中的影像调整单元700对一初始影像画面数据F_in’进行影像处理的流程图，其中初始影像画面数据F_in’是一影像数据F_in经过低通滤波处理单元710所产生的。在以下有关图8的流程图的说明中，是以初始影像画面数据F_in’中的图框500的像素P₅为例子来说明(参见图5)，其中图框500中每一个像素均包含有两个初始彩度值，且该两个初始彩度值均为经过低通滤波作业的彩度值。

在步骤800中，彩度差异计算单元721会计算像素P₅与其两侧邻近像素的初始Cb、Cr值的差异，且该两个邻近像素与像素P₅中间会具有复数个像素(例如2～15个像素)，举例来说，可以选择位于像素P₅左侧的像素P₁、以及位于像素P₅左侧的像素P₉。在以下的说明中，是以像素P₁以及像素P₉来作说明，但这并非作为本发明的限制，于本发明的其它实施例中，像素P₁、P₉可以使用其它位于像素P₅两侧的像素来代替。

详细来说，彩度差异计算单元721计算像素P₅与像素P₁的初始Cb、Cr值的差异，以决定出一第一差值d₁，彩度差异计算单元721并计算像素P₅与像素P₉的初始Cb、Cr值的差异，以决定出一第二差值d₂，关于决定出第一差值d₁与第二差值d₂的示意图可以参见图6，其中C_P1、C_P5、C_P9分别为像素P₁、P₅、P₉在色彩坐标上的坐标点。需注意的是，图6所示的第一差值d₁为像素P₅与像素P₁的Cb、Cr值在色彩坐标上的距离，且第二差值d₂为像素P₅与像素P₉的Cb、Cr值在色彩坐标上的距离，然而，这并非作为本发明的限制，于本发明的其它实施例中，第一差值d₁可以为任何可以代表像素P₅与像素P₁的初始Cb、Cr的差异的值，且第二差值d₂亦可以为任何可以代表像素P₅与像素P₉的初始Cb、Cr值的差异的值。

接着，在步骤802中，目标像素决定单元722比较第一差值d₁以及第二差值d₂以自像素P₁、P₉中选择一个像素来作为一目标像素，其中当第一差值d₁小于第二差值d₂时，则代表像素P₅的初始色彩比较接近像素P₁的初始色彩，此时，选择像素P₁以作为该目标像素；反之，当第一差值d₁大于第二差值d₂，则代表像素P₅的初始色彩比较接近像素P₉的初始色彩，此时选择像素P₉作为该目标像素。

之后，于步骤804中，彩度高频参数决定单元723判断像素P₁～P₉之间彩度的变化程度以决定出像素P₁～P₉之间的一彩度高频参数V_HF，其中彩度高频参数V_HF是用来表示像素P₁～P₉之间初始Cb、Cr值的变化程度，于本发明的实施例中，其值越高表示像素P₁～P₉之间初始Cb、Cr值的变化程度越大(亦即，影像数据F_in的像素P₁～P₉之间的像素本来就具有异于像素P₁、P₉的一第三种颜色)，而关于彩度高频参数V_HF的计算方式如下所示：

V_HF＝max{|Cb_end_diff-Cb_sum_diff|，|Cr_end_diff-Cr_sum_diff|}......(1).........

其中

Cb_end_diff＝|Cb_P1-Cb_P9| ............................................(2)

Cb_sum_diff＝|Cb_P1-Cb_P2|+|Cb_P2-Cb_P3|+|Cb_P3-Cb_P4|+|Cb_P4-Cb_P5|+|Cb_P5-Cb_P6|+|Cb_P6-Cb_P7|+|Cb_P7-Cb_P8|+|Cb_P8-Cb_P9|                              (3)

Cr_end_diff＝|Cr_P1-Cr_P9| ..........................................(4)

Cr_sum_diff＝|Cr_P1-Cr_P2|+|Cr_P2-Cr_P3|+|Cr_P3-Cr_P4|+|Cr_P4-Cr_P5|+|Cr_P5-Cr_P6|+|Cr_P6-Cr_P7|+|Cr_P7-Cr_P8|+|Cr_P8-Cr_P9|                              (5)

其中Cb_P1～Cb_P9分别为像素P₁～P₉的初始Cb值，Cr_P1～Cr_P9分别为像素P₁～P₉的初始Cr值。

关于彩度高频参数V_HF的意义请参照图9，图9(a)为当影像数据F_in的像素P₁～P₉之间没有第三种颜色时(像素P₁～P₉之间彩度的变化程度很小)，初始影像画面数据F_in’的像素P₁～P₉的初始Cb/Cr值的示意图，如图9(a)所示，因为像素P₁～P₉的初始Cb/Cr值为一平顺的曲线，因此，其Cb_end_diff、Cr_end_diff会分别非常接近于Cb_sum_diff、Cr_sum_diff的值，因此，所计算出的彩度高频参数V_HF的值会很小。另一方面，图9(b)为当影像数据F_in的像素P₁～P₉之间存在第三种颜色时(像素P₁～P₉之间彩度的变化程度很大)，初始影像画面数据F_in’的像素P₁～P₉的初始Cb/Cr值的示意图，如图9中的(b)所示，因为像素P₁～P₉的初始Cb/Cr值变化很大，因此，Cb_sum_diff会大于Cb_end_diff且Cr_sum_diff亦会大于Cr_end_diff。如此一来，依据所计算出的彩度高频参数V_HF的值，可以判断出影像数据F_in的像素P₁～P₉之间彩度变化的程度。

需注意的是，以上计算彩度高频参数V_HF的公式仅为一实施方式，于本发明的其它实施例中，彩度高频参数V_HF可以利用其它公式来计算，只要彩度高频参数V_HF可以反应出像素P₁～P₉之间彩度变化的程度(亦即，影像数据F_in的像素P₁～P₉之间是否本来就具有异于像素P₁、P₉的一第三种颜色的程度)，计算彩度高频参数V_HF可以有其它多种方式，这些设计上的变化均应隶属于本发明的范畴。

接着，于步骤806中，彩度低频参数决定单元724判断像素P₁～P₉之间是否为一渐层色的程度，以决定出像素P₁～P₉之间的一彩度低频参数V_LF，其中彩度低频参数V_LF是用来表示像素P₁～P₉之间渐层色的程度，于本发明的实施例中，其值越高表示像素P₁～P₉之间越可能是渐层色，而关于彩度低频参数V_LF的计算方式如下所示：

V_LF＝min{|1/Cb_diff|，|1/Cr_diff|}....................................(6)

其中

Cb_diff＝|Cb_P5-Cb_P1|+|Cb_P5-Cb_P9|..................................(7.1)

Cr_diff＝|Cr_P5-Cr_P1|+|Cr_P5-Cr_P9|.....................................(8.1)

一般来说，当像素P₁～P₉为渐层色时，像素P₁、P₉的初始Cb、Cr值会非常接近(因为渐层色通常是同一种颜色，只是饱和度不同)，因此，上述Cb_diff以及Cr_diff将会非常小，而使得彩度低频参数V_LF会具有较大的值。反之，当像素P₁～P₉不为渐层色时，像素P₁、P₉的Cb、Cr值一般而言差距会比较大，因此，上述Cb_diff以及Cr_diff将会比较大，而使得彩度低频参数V_LF会具有较小的值。此外，上述计算Cb_diff以及Cr_diff的公式亦可以有其它变化，例如计算像素P₅与较邻近像素的初始Cb、Cr值的差异，以决定彩度低频参数V_LF，公式如下所示：

Cb_diff＝|Cb_P5-Cb_P3|+|Cb_P5-Cb_P7|..................................(7.2)

Cr_diff＝|Cr_P5-Cr_P3|+|Cr_P5-Cr_P7|.....................................(8.2)

需注意的是，以上计算彩度低频参数V_LF的公式仅为一实施方式，于本发明的其它实施例中，彩度低频参数V_LF可以利用其它公式来计算，只要彩度低频参数V_LF可以反应出像素P₁～P₉之间是否为一渐层色的程度，计算彩度低频参数V_LF可以有其它多种方式，这些设计上的变化均应隶属于本发明的范畴。

接着，于步骤808中，彩度调整单元725依据第一差值d₁、第二差值d₂、彩度高频参数V_HF以及彩度低频参数V_LF来决定出一权重值W。接着，在步骤810中，彩度调整单元725将像素P₅的两个初始彩度值与该目标像素的两个初始彩度值加权相加以得到像素P₅的两个调整后彩度值，公式如下所示：

Cb_{P5_adj}＝W*Cb_Ptar+(1-W)*Cb_P5....................................(9)

Cr_{P5_adj}＝W*Cr_Ptar+(1-W)*Cr_P5.....................................(10)

其中Cb_{P5_adj}、Cr_{P5_adj}分别为像素P₅的调整后Cb、Cr值；Cb_Ptar、Cr_Ptar分别为目标像素(亦即像素P₁、P₉其中的丨)的初始Cb、Cr值；Cb_P5、Cr_{P5_adj}分别为像素P₅的初始Cb、Cr值。

关于权重值W的计算，可以使用以下公式来求得：

W＝W₁*W₂*W₃ ...........................................................(11)

其中W₁是依据第一差值d₁、第二差值d₂的差异以一计算方式或是对照表来求得，其大致上的示意图如图10所示；W₂是依据彩度高频参数V_HF以一计算方式或是对照表来求得，其大致上的示意图如图11所示；W₃是依据彩度低频参数V_LF以一计算方式或是对照表来求得，其大致上的示意图如图12所示。

由图10～图12以及上述决定权重值W的叙述中，可以了解，若是在其它条件相同的情形下(相同的彩度高频参数V_HF以及彩度低频参数V_LF)，权重值W会与第一差值d₁与该第二差值d₂之间的差异(例如：|d₁-d₂|)成正相关，其意义在于，当第一差值d₁与第二差值d₂之间的差异很大时，代表像素P₅的初始Cb、Cr值很接近目标像素(像素P₁或是P₉)的初始Cb、Cr值，因此，目标像素的初始Cb、Cr值的权重W可以设定高一点也不会造成像素P₅在色彩上的失真；反的，当第一差值d₁与第二差值d₂之间的差异很小时，代表像素P₅的初始Cb、Cr值位于像素P₁或是P₉的初始Cb、Cr值的中间，这表示若是使用P₁或是P₉的初始Cb、Cr值来调整像素P₅的Cb、Cr值，很可能会造成较大的误差而使得像素P₅在色彩上会失真，因此，目标像素的初始彩度值的权重W会设计的比较低，亦即，尽量不要对像素P₅的Cb、Cr值做调整，且像素P₅的调整后Cb、Cr值会接近本身的初始Cb、Cr值。

另一方面，若是在第一差值d₁与第二差值d₂之间的差异(例如：|d₁-d₂|)相同的情形下，权重值W会与彩度高频参数V_HF以及彩度低频参数V_LF大致上呈现一负相关，亦即，当像素P₁～P₉之间彩度值变化较大(彩度高频参数V_HF较高)或是像素P₁～P₉之间为一渐层色(彩度低频参数V_LF较高)，则权重值W会设计的比较低以尽量不要对像素P₅的Cb、Cr值做调整，因此，像素P₅的调整后Cb、Cr值会接近本身的初始Cb、Cr值。

需注意的是，上述图10～图12中决定W₁、W₂、W₃的图是仅为一范例方式，在本发明的其它实施例中，只要W₁与第一差值d₁与第二差值d₂之间的差异大致上为一正相关，W₂与彩度高频参数V_HF大致上为一负相关，且W₃与彩度低频参数V_LF大致上为一负相关，W₁、W₂、W₃可以用其它公式来计算出。此外，于本发明的另一实施例中，权重值W亦可以直接依据第一差值d₁、第二差值d₂、彩度高频参数V_HF、彩度低频参数V_LF来使用一计算公式或是使用对照表来产生。

最后，彩度调整单元725在对初始影像画面数据F_in’中每一个像素作类似上述像素P₅的影像处理之后，输出一调整后影像画面数据F_out。

此外，需注意的是，关于图7以及图8所示的实施例中，是同时考虑到第一差值d₁、第二差值d₂、彩度高频参数V_HF、以及彩度低频参数V_LF，且上述权重值W亦同时依据W₁、W₂、W₃来决定，然而，于本发明的其它实施例中，可以只考虑第一差值d₁、第二差值d₂、彩度高频参数V_HF、以及彩度低频参数V_LF中部份的参数，且权重值W可以仅依据W₁、W₂、W₃中一个或两个值来决定。举例来说，若是仅需考虑彩度高频参数V_HF的影响(亦即，图7所示的彩度低频参数决定单元724可以移除，且彩度调整单元725中的部分功能亦可以移除)，则彩度调整单元725分别将像素P₅的初始Cb、Cr值与该目标像素的初始Cb、Cr值加权相加以得到像素P₅的两个调整后彩度值的公式如下所示：

Cb_{P5_adj}＝W₂*Cb_Ptar+(1-W₂)*Cb_P5...................................(12)

Cr_{P5_adj}＝W₂*Cr_Ptar+(1-W₂)*Cr_P5...................................(13)

举另一例子来说，

若是仅需考虑彩度低频参数V_LF的影响(亦即，图7所示的彩度高频参数决定单元723可以移除，且彩度调整单元725中的部分功能亦可以移除)，则彩度调整单元725分别将像素P₅的初始Cb、Cr值与该目标像素的初始Cb、Cr值加权相加以得到像素P₅的两个调整后彩度值的公式如下所示：

Cb_{P5_adj}＝W₃*Cb_Ptar+(1-W₃)*Cb_P5...................................(14)

Cr_{P5_adj}＝W₃*Cr_Ptar+(1-W₃)*Cr_P5....................................(15)

而至于其它的组合方式(例如：仅考虑第一差值d₁与第二差值d₂，或是同时考虑第一差值d₁、第二差值d₂以及彩度低频参数V_LF...等等)，本发明所属领域中具有通常知识者应能在阅读过上述说明书内容后轻易了解其实施方式，因此在此不再赘述。

此外，在图7以及图8的实施例中，彩度差异计算单元721是计算像素P₅与像素P₁的两个初始彩度值的差异，以决定出第一差值d₁，彩度差异计算单元721并计算像素P₅与像素P₉的两个初始彩度值的差异，以决定出第二差值d₂，且彩度调整单元725将像素P₅的两个初始彩度值与目标像素的两个初始彩度值加权相加以得到像素P₅的两个调整后彩度值。然而，于本发明的另一实施例中，彩度差异计算单元721可以仅计算像素P₅与像素P₁的单一初始彩度值(例如初始Cb值)的差异，以决定出第一差值d₁，彩度差异计算单元721并计算像素P₅与像素P₉的初始Cb值的差异，以决定出第二差值d₂；之后，目标像素决定单元722比较第一差值d₁以及第二差值d₂以自像素P₁、P₉中选择一个像素来作为一目标像素；接着，彩度高频参数决定模块723决定出像素P₁～P₉之间的一彩度高频参数V_HF，其中彩度高频参数V_HF是用来表示像素P₁～P₉之间初始彩度的变化程度，且可以由公式(1)或是以下公式来求得：

V_HF＝|Cb_end_diff-Cb_sum_diff|....................................(16)

其中Cb_end_diff、Cb_sum_diff的计算方式可以参见公式(2)、(3)，此外，彩度低频参数决定模块724决定出像素P₁～P₉之间的一彩度低频参数V_LF，其中彩度低频参数V_LF是用来表示像素P₁～P₉之间的渐层色程度，且可以由公式(6)或是以下公式来求得：

V_LF＝|1/Cb_diff|..........................................................(17)

其中Cb_diff的计算方式可以参见公式(7.1)。

最后，彩度调整单元725再将像素P₅的初始Cb值与目标像素的初始Cb值加权相加以得到像素P₅的调整后Cb值的公式如下所示：

Cb_{P5_adj}＝W*Cb_Ptar+(1-W)*Cb_P5.....................................(18)

其中W是依据第一差值d₁、第二差值d₂、彩度高频参数V_HF以及彩度低频参数V_LF中一个或多个参数来决定，其细节可以参见上述步骤808的相关叙述，本发明所属领域具有通常知识者应能在阅读过上述说明书内容后轻易了解其实施方式，因此在此不再赘述。

简要归纳本发明，于本发明的影像处理装置以及影像处理方法中，是依据第一差值与第二差值的差异、彩度高频参数、彩度低频参数中一个或多个参数来决定出影像彩度调整的程度，如此一来，可以使得影像边缘模糊现象可以有效的改善，且不会发生影像失真的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (19)

1.一种影像处理方法，包含有：

接收一画面数据，其中该画面数据包含一第一像素、一第二像素以及一第三像素，其中该第一像素、该第二像素以及该第三像素是为邻近像素，且该第二像素位于该第一、第三像素之间；

计算该第一像素的两个初始彩度值与该第二像素的两个初始彩度值之间的差异以决定出一第一差值，以及计算该第二像素的两个初始彩度值与该第三像素的两个初始彩度值之间的差异以决定出一第二差值；

比较该第一差值以及该第二差值以自该第一像素与该第三像素中选择其一以作为一目标像素，其中当该第一差值小于该第二差值，选择该第一像素作为该目标像素；当该第一差值大于该第二差值，选择该第三像素作为该目标像素；以及

至少依据该目标像素的两个初始彩度值来决定该第二像素的两个调整后彩度值。

2.根据权利要求1所述的影像处理方法，其特征在于，该第一差值为该第一像素的两个初始彩度值与该第二像素的两个初始彩度值在色彩空间上的坐标距离，且该第二差值为该第二像素的两个初始彩度值与该第三像素的两个初始彩度值在色彩空间上的坐标距离。

3.根据权利要求1所述的影像处理方法，其特征在于，决定该第二像素的两个调整后彩度值的步骤包含有：

直接使用该目标像素的两个初始彩度值来作为该第二像素的两个调整后彩度值。

4.根据权利要求1所述的影像处理方法，其特征在于，决定该第二像素的两个调整后彩度值的步骤包含有：

分别将该第二像素的两个初始彩度值与该目标像素的两个初始彩度值加权相加以产生该第二像素的两个调整后彩度值。 

5.根据权利要求4所述的影像处理方法，其特征在于，决定该第二像素的两个调整后彩度值的步骤另包含有：

至少依据该第一差值以及该第二差值来决定该第二像素的两个初始彩度值的权数以及该目标像素的两个初始彩度值的权数，其中该第一差值与该第二差值之间的差异与该目标像素的两个初始彩度值的权数是正相关。

6.根据权利要求4所述的影像处理方法，其特征在于：

决定该第二像素的两个调整后彩度值的步骤另包含有：

决定该第二像素两侧邻近区间的一彩度高频参数，其中该彩度高频参数是用来表示该第二像素两侧邻近区间彩度变化的程度；以及

决定该第二像素的两个初始彩度值的权数以及该目标像素的两个初始彩度值的权数的步骤包含有：

至少依据该彩度高频参数来决定该第二像素的两个初始彩度值的权数以及该目标像素的两个初始彩度值的权数，其中该彩度高频参数与该目标像素的两个初始彩度值的权数是负相关。

7.根据权利要求4所述的影像处理方法，其特征在于：

决定该第二像素的两个调整后彩度值的步骤另包含有：

决定该第二像素两侧邻近区间的一彩度低频参数，其中该彩度低频参数是用来表示该第二像素两侧邻近区间是否为一渐层色的程度；以及

决定该第二像素的两个初始彩度值的权数以及该目标像素的两个初始彩度值的权数的步骤包含有：

至少依据该彩度低频参数来决定该第二像素的两个初始彩度值的权数以及该目标像素的两个初始彩度值的权数，其中该彩度低频参数与该目标像素的两个初始彩度值的权数是负相关。

8.一种影像处理装置，包含有：

一影像调整单元，用来接收一画面数据以及产生一调整后画面数据，该画面数据包含有一第一像素、一第二像素以及一第三像素，其中该第一像素、该第二像素以及该第三像素是邻近像素，且该第二像素位于该第一、第三像素之间，该影像调整单元包含有： 

一彩度差异计算单元，用来计算该第一像素的两个初始彩度值与该第二像素的两个初始彩度值之间的差异以决定出一第一差值，以及计算该第二像素的两个初始彩度值与该第三像素的两个初始彩度值之间的差异以决定出一第二差值；

一目标像素决定单元，用来比较该第一差值以及该第二差值以自该第一像素与该第三像素中选择其一以作为一目标像素，其中当该第一差值小于该第二差值，选择该第一像素作为该目标像素；当该第一差值大于该第二差值，选择该第三像素作为该目标像素；以及

一彩度调整单元，用来至少依据该目标像素的两个初始彩度值来决定该第二像素的两个调整后彩度值。

9.根据权利要求8所述的影像处理装置，其特征在于，该彩度差异计算单元计算该第一像素的两个初始彩度值与该第二像素的两个初始彩度值在色彩空间上的坐标距离，以作为该第一差值；且该彩度差异计算单元计算该第二像素的两个初始彩度值与该第三像素的两个初始彩度值在色彩空间上的坐标距离，以作为该第二差值。

10.根据权利要求8所述的影像处理装置，其特征在于，该彩度调整单元直接使用该目标像素的两个初始彩度值来作为该第二像素的两个调整后彩度值。

11.根据权利要求8所述的影像处理装置，其特征在于，该彩度调整单元分别将该第二像素的两个初始彩度值与该目标像素的两个初始彩度值加权相加，以产生该第二像素的两个调整后彩度值。

12.根据权利要求11所述的影像处理装置，其特征在于，该彩度调整单元至少依据该第一差值以及该第二差值来决定该第二像素的两个初始彩度值的权数以及该目标像素的两个初始彩度值的权数，其中该第一差值与该第二差值之间的差异与该目标像素的两个初始彩度值的权数是正相关。

13.根据权利要求11所述的影像处理装置，其特征在于，另包含有：

一彩度高频参数决定单元，用来决定该第二像素两侧邻近区间的一彩度高频参数，其中该彩度高频参数是用来表示该第二像素两侧邻近区间彩度变化的程度； 

其中该彩度调整单元至少依据该彩度高频参数来决定该第二像素的两个初始彩度值的权数以及该目标像素的两个初始彩度值的权数，其中该彩度高频参数与该目标像素的两个初始彩度值的权数是负相关。

14.根据权利要求11所述的影像处理装置，其特征在于，另包含有：

一彩度低频参数决定单元，用来决定该第二像素两侧邻近区间的一彩度低频参数，其中该彩度低频参数是用来表示该第二像素两侧邻近区间是否为一渐层色的程度；

其中该彩度调整单元至少依据该彩度低频参数来决定该第二像素的两个初始彩度值的权数以及该目标像素的两个初始彩度值的权数，其中该彩度低频参数与该目标像素的两个初始彩度值的权数是负相关。

15.一种影像处理方法，包含有：

接收一画面数据，其中该画面数据包含有一第一像素、一第二像素以及一第三像素，其中该第一像素、该第二像素以及该第三像素是邻近像素，且该第二像素位于该第一、第三像素之间；

计算该第一像素的一初始彩度值与该第二像素的一初始彩度值之间的差异以决定出一第一差值，以及计算该第二像素的该初始彩度值与该第三像素的一初始彩度值之间的差异以决定出一第二差值；

比较该第一差值以及该第二差值以自该第一像素与该第三像素中选择其一以作为一目标像素，其中当该第一差值小于该第二差值，选择该第一像素作为该目标像素；当该第一差值大于该第二差值，选择该第三像素作为该目标像素；以及

依据该目标像素的初始彩度值以及该第二像素的该初始彩度值来决定该第二像素的一调整后彩度值。

16.根据权利要求15所述的影像处理方法，其特征在于，决定该第二像素的该调整后彩度值的步骤包含有：

将该第二像素的该初始彩度值与该目标像素的该初始彩度值加权相加以产生该第二像素的该调整后彩度值。

17.根据权利要求16所述的影像处理方法，其特征在于，决定该第二像素的该 调整后彩度值的步骤包含有：

至少依据该第一差值以及该第二差值来决定该第二像素的该初始彩度值的权数以及该目标像素的该初始彩度值的权数，其中该第一差值与该第二差值之间的差异与该目标像素的该初始彩度值的权数是正相关。

18.根据权利要求16所述的影像处理方法，其特征在于：

决定该第二像素的该调整后彩度值的步骤另包含有：

决定该第二像素两侧邻近区间的一彩度高频参数，其中该彩度高频参数是用来表示该第二像素两侧邻近区间彩度变化的程度；以及

决定该第二像素的该初始彩度值的权数以及该目标像素的该初始彩度值的权数的步骤包含有：

至少依据该彩度高频参数来决定该第二像素的该初始彩度值的权数以及该目标像素的该初始彩度值的权数，其中该彩度高频参数与该目标像素的该初始彩度值的权数是负相关。

19.根据权利要求16所述的影像处理方法，其特征在于：

决定该第二像素的该调整后彩度值的步骤另包含有：

决定该第二像素两侧邻近区间的一彩度低频参数，其中该彩度低频参数是用来表示该第二像素两侧邻近区间是否为一渐层色的程度；以及

决定该第二像素的该初始彩度值的权数以及该目标像素的该初始彩度值的权数的步骤包含有：

至少依据该彩度低频参数来决定该第二像素的该初始彩度值的权数以及该目标像素的该初始彩度值的权数，其中该彩度低频参数与该目标像素的该初始彩度值的权数是负相关。 

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