CN1310189C - 数位相机中降低影像杂讯及加强边缘的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种数位相机中降低影像杂讯及加强边缘的方法，包括以下步骤：计算一目前像素与每一该目前像素的邻近像素间的亮度差，以获得复数个亮度差值；自该些亮度差值中选取一最小亮度差值；计算目前像素的一边缘加强值；选取最小亮度差值与边缘加强值的较小者，作为一比较基准值；当比较基准值小于选定的一临界参考值时，执行降低影像杂讯计算；当比较基准值不小于临界参考值时执行加强边缘的计算。其是先计算目前像素的边缘加强值及其与邻近像素的最小亮度差值，再选取其中较小者作为比较基准值，与设定的临界参考值比较，来判断应执行降低影像杂讯的计算或执行加强边缘的计算，而能减低拍摄相片的影像杂讯，同时加强影像边缘，而可进一步提升数位相机影像品质。

Description

数位相机中降低影像杂讯及加强边缘的方法

技术领域

本发明涉及一种仪器领域摄影装置或设备中的数位相机的数位影像处理技术，特别是涉及一种一方面能减低所拍摄相片的影像杂讯，另一方面也能同时加强影像的细节部分，而可进一步提升数位相机影像的品质的数位相机中降低影像杂讯及加强边缘的方法。

背景技术

近年来，随着数位科技的大幅进步，再加上网际网络与多媒体技术的高度发展，许多影像均希望可以转换为数位影像来加以处理。于是，利用数位相机(Digital Camera)来直接撷取实物景象，而以光学扫描仪(OpticalScanner)来撷取文件或图片上的影像，并将其转换为数位影像资料输出，以利于使用者在计算机或其它电子产品上，进行数位影像档案的显示、辨识(OCR)、编辑、储存及输出等动作。

由于使用数位相机来直接撷取实物景象，相较于传统装置底片的相机而言，除了可以使用数位方式来储存与编辑之外，更因为电子科技的急速发展，使得其可拍摄的容量愈来愈大，其拍摄的影像品质也愈来愈精致，且其价位也日趋普及。因此，近来数位相机已有逐渐取代传统相机，而为使用者普遍接受的趋势。

为了满足使用者对于影像品质的需求，在数位相机中，也必须运用例如是降低影像杂讯及加强边缘等各种的数位影像处理技术，以进一步提升数位相机所拍摄的影像的品质。

由此可见，上述现有的数位相机仍存在有诸多的缺陷，而亟待加以进一步改进。

为了解决现有的数位相机的缺陷，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决的道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的数位相机存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种数位相机中降低影像杂讯及加强边缘的方法，能够改进一般市面上现有常规的数位相机，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的数位相机存在的缺陷，而提供一种数位相机中降低影像杂讯及加强边缘的方法，所要解决的主要技术问题是使其可改良数位相机的中值滤波器(Media Filter)，使其一方面能减低所拍摄相片的影像杂讯，另一方面也能同时加强影像的细节部分，而可进一步提升数位相机影像的品质，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种数位相机中降低影像杂讯及加强边缘的方法，适用于一数位相机，其包括以下步骤：计算一目前像素与每一该目前像素的邻近像素间的亮度差，以获得复数个亮度差值；自该些亮度差值中，选取一最小亮度差值；计算该目前像素的一边缘加强值；选取该最小亮度差值与该边缘加强值的较小者，作为一比较基准值；当该比较基准值小于选定的一临界参考值时，执行降低影像杂讯的计算；以及当该比较基准值不小于该临界参考值时，执行加强边缘的计算。

本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的降低影像杂讯及加强边缘的方法，其中所述的执行降低影像杂讯的计算的步骤，包括下列步骤：依亮度值的大小，来排序该目前像素与该目前像素的邻近像素；以及选择排序后的中间值，来取代该目前像素。

前述的降低影像杂讯及加强边缘的方法，其中所述的执行加强边缘的计算的步骤，是将该目前像素的亮度值加上该边缘加强值。

前述的降低影像杂讯及加强边缘的方法，其中所述的计算该目前像素的一边缘加强值，是以一3×3高通滤波器数组，来计算该目前像素的该边缘加强值。

前述的降低影像杂讯及加强边缘的方法，其中所述的计算该目前像素的一边缘加强值，是以一5×5高通滤波器数组，来计算该目前像素的该边缘加强值。

前述的降低影像杂讯及加强边缘的方法，其中所述的选定的该临界参考值为15。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下：

本发明提供一种降低影像杂讯及加强边缘的方法，其可适用于数位相机，以提升数位相机的影像的品质。该降低影像杂讯及加强边缘的方法包括下列步骤：首先计算正处理中的目前像素与每一其邻近像素间的亮度差，以获得复数个亮度差值；再自获得的亮度差值中，选取其最小亮度差值；并计算目前像素的一边缘加强(Edge Enhancement)值；然后选取其最小亮度差值与计算所得的边缘加强值中较小者，作为一比较基准值；当比较基准值小于选定的临界参考值时，执行降低影像杂讯的计算；而当比较基准值不小于临界参考值时，则执行加强边缘的计算。

其中，执行降低影像杂讯的计算的步骤，是以下列步骤来完成：先依亮度值的大小，来排序目前像素与其邻近像素；再选择排序后的中间值，以取代正处理中的目前像素。

其中，执行加强边缘的计算的步骤，是将正处理中的目前像素的亮度值加上计算所得的边缘加强值。

其中，可以使用一3×3高通滤波器数组，来计算正处理中的目前像素的边缘加强值。亦可以使用一5×5高通滤波器数组，来计算正处理中的目前像素的边缘加强值。

其中，依据数位相机的一般情况，而可选定15的值，以作为判断应执行降低影像杂讯的计算，或执行加强边缘的计算的临界参考值。

由上述的说明中可知，将本发明所提供的一种降低影像杂讯及加强边缘的方法，应用于数位相机中，可使其一方面能够减低所拍摄相片的影像杂讯，另一方面也能同时加强影像的细节部分，而可进一步提升数位相机的影像品质。

综上所述，本发明提出的特殊的数位相机中降低影像杂讯及加强边缘的方法，是首先计算目前像素的边缘加强值及其与邻近像素的最小亮度差值，再选取其中的较小者，作为一比较基准值，以与设定的临界参考值作比较，来判断应执行降低影像杂讯的计算，或执行加强边缘的计算，可改良数位相机的中值滤波器(Media Fi1ter)，使其一方面能减低所拍摄相片的影像杂讯，另一方面也能同时加强影像的边缘即加强影像的细节部分，而可进一步提升数位相机影像的品质，从而更加适于实用。其具有上述诸多的优点及实用价值，在方法上确属创新，具有增进的多项功效，具有产业的广泛利用价值，不论在方法上或功能上皆有较大的改进，且在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是显示目前像素与邻近像素关系的示意图。

图2是根据本发明较佳实施例的一种降低影像杂讯及加强边缘的方法流程图。

图3是根据本发明较佳实施例的选定抽出边缘的高通滤波器数组示意图。

图式标示说明：

S200～S245方法步骤

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的数位相机中降低影像杂讯及加强边缘的方法其具体方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1、图2所示，图1是显示目前像素与邻近像素关系的示意图，图2是根据本发明较佳实施例的一种降低影像杂讯及加强边缘的方法流程图。

如图所示，在本发明所提供的适用于数位相机，以提升数位相机的影像品质的一种降低影像杂讯及加强边缘的方法的说明中，是假设正处理中的目前像素(current pixe1)为P(i，j)，而目前像素P(i，j)的邻近像素则包括P(i-1，j-1)、P(i，j-1)、P(i+1，j-1)、P(i-1，j)、P(i+1，j)、P(i-1，j+1)、P(i，j+1)及P(i+1，j+1)等共8个像素，亦即可以集合{P(m，n)；(m，n)<>(i，j)，m＝i+1，i，i-1，n＝j+1，j，j-1}来表示。

请参阅图2所示，本发明较佳实施例的数位相机中降低影像杂讯及加强边缘的方法，其主要包括以下步骤：当流程由S200步骤开始时，首先进入S205步骤，以计算正处理中的目前像素P(i，j)与每一其邻近像素P(m，n)间的亮度差d(m，n)，而获得复数个亮度差值的集合D，亦即集合D可以表示为：

D＝{d(m，n)|ABS[P(i，j)-P(m，n)]；(m，n)<>(i，j)，m＝i+1，i，i-1，n＝j+1，j，j-1}

其中的ABS代表取其绝对值运算而言。

在S205步骤中计算正处理中的目前像素P(i，j)与每一其邻近像素P(m，n)间的亮度差d(m，n)，而获得复数个亮度差值的集合D后，便进入S210的步骤，以自获得的亮度差值的集合D中，选取其最小亮度差值Dmin。然后进入S215步骤，以计算目前像素P(i，j)的一边缘加强值Edge_P(i，j)。

目前像素P(i，j)的边缘加强值Edge_P(i，j)的计算方法，必须先选定用以与目前像素P(i，j)及其邻近像素P(m，n)等执行对应乘积和的高通滤波器数组，此一高通滤波器数组可以为一3×3高通滤波器数组或一5×5高通滤波器数组。在本实施例中，是选定如图3所示用以抽出边缘的3×3高通滤波器数组。其中，H11、H13、H31及H33的值为0，H21、H12、H32及H23的值为-1，而H22的值则为4。运用此一3×3高通滤波器数组来计算，可以获得边缘加强值Edge_P(i，j)如下式：

Edge_P(i，j)＝[4*P(i，j)-P(i，j-1)-P(i-1，j)-P(i+1，j)-P(i，j+1)]

在取得最小亮度差值Dmin及边缘加强值Edge_P(i，j)后，便可进入S220步骤，以自最小亮度差值Dmin及边缘加强值Edge_P(i，j)中选取其较小者，来作为判断应执行降低影像杂讯的计算，或执行加强边缘计算的比较基准值T。

然后，在S225步骤中，将此一比较基准值T与依据数位相机的一般情况，而选定的临界参考值Threshold_Noise作比较。在此一实施例中，是选定15以作为判断应执行降低影像杂讯的计算，或执行加强边缘计算的临界参考值Threshold_Noise。

在S225步骤将比较基准值T与临界参考值Threshold_Noise比较后，当比较基准值T小于选定的临界参考值Threshold-Noise时，便进入S230步骤，以执行降低影像杂讯的计算。其中，在S230步骤会先依亮度值的大小，由小到大来排序目前像素P(i，j)与其邻近像素P(m，n)等像素，然后进入S235步骤，以选择排序后的中间值，来取代正处理中的目前像素P(i，j)。

反之，当比较基准值T不小于临界参考值Threshold_Noise时，则进入S240步骤，以执行加强边缘的计算。其中，是将正处理中的目前像素P(i，j)的亮度值加上计算所得的边缘加强值Edge_P(i，j)，来取代正处理中的目前像素P(i，j)，亦即P(i，j)＝P(i，j)+Edge_P(i，j)。然后，便进入S245步骤，以执行下一像素的处理，而至完成整个影像的降低杂讯及加强边缘的处理。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1、一种数位相机中降低影像杂讯及加强边缘的方法，适用于一数位相机，其特征在于其包括以下步骤：

计算一目前像素与每一该目前像素的邻近像素间的亮度差绝对值，以获得复数个亮度差值；

自该些亮度差值中，选取一最小亮度差值；

计算该目前像素的一边缘加强值；

选取该最小亮度差值与该边缘加强值的较小者，作为一比较基准值；

当该比较基准值小于选定的一临界参考值时，执行降低影像杂讯的计算；以及

当该比较基准值不小于该临界参考值时，执行加强边缘的计算。

2、根据权利要求1所述的降低影像杂讯及加强边缘的方法，其特征在于其中所述的执行降低影像杂讯的计算的步骤，包括下列步骤：

依亮度值的大小，来排序该目前像素与该目前像素的邻近像素；以及

选择排序后的中间值，来取代该目前像素。

3、根据权利要求1所述的降低影像杂讯及加强边缘的方法，其特征在于其中所述的执行加强边缘的计算的步骤，是将该目前像素的亮度值加上该边缘加强值。

4、根据权利要求1所述的降低影像杂讯及加强边缘的方法，其特征在于其中所述的计算该目前像素的一边缘加强值，是以一3×3高通滤波器数组，来计算该目前像素的该边缘加强值。

5、根据权利要求1所述的降低影像杂讯及加强边缘的方法，其特征在于其中所述的计算该目前像素的一边缘加强值，是以一5×5高通滤波器数组，来计算该目前像素的该边缘加强值。

6、根据权利要求1所述的降低影像杂讯及加强边缘的方法，其特征在于其中所述的选定的该临界参考值为15。