CN1469303A - 用于对图像进行二进制编码的装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

提供了考虑到当前像素的亮度和像素间的亮度差异，来对图像进行二进制编码的装置和方法。该装置包括：检测器，用于根据输入图像中的像素的区域特性检测该像素的局部自适应临界值；以及比较器，用于比较局部自适应临界值和该像素值，并输出对应于该像素的二进制编码像素值。在检测局部自适应临界值时，在根据局部分窗区域控制有关高频成分的局部平均值参数F_Loc之后，提供有关高频成分的局部平均值参数F_Loc。在二进制编码输出图像中减少了从黑色像素转换为白色像素或从白色像素转换为黑色像素的频率，从而可以获得减少了高频成分的数量的图像，以便改善二进制编码输出图像的可压缩性。

Description

用于对图像进行二进制编码的装置及其使用方法

本申请要求2002年6月5日提交的韩国专利申请第2002-31607号的优先权，将其全部内容合并于此作为参考。

技术领域

本发明涉及可以以二进制编码数据的形式输出连续调次(continuous-tone)图像的装置和方法，特别涉及对图像进行二进制编码以改善输出图像的质量的装置和方法。

背景技术

连续调次图像由二维空间的像素值组成。二进制编码装置将输出值限制为二进制编码值。例如，可以在诸如传真机、打印机、数字复印机、以及液晶显示(LCD)板的装置中使用二进制编码装置。

当把连续调次图像输入到二进制编码装置中时，该装置将连续调次值简化为两级，即0或1，并输出简化值。为此目的，传统二进制编码装置将输入像素遮蔽到即将处理像素的位置的临界值。

图1是图解传统二进制编码装置的方框图。参考图1，传统二进制编码装置包括计数器单元100、存储地址生成器110、存储器120、以及比较器130。

计数器单元100输出二维图像中的输入像素I(x，y)的位置信息。在考虑到从二维图像的左上角到右下角一个像素接一个像素地输入连续调次图像的情况下，计数器单元100输出位置信息。因此，计数器单元100包括：X-轴位置计数器101和Y-轴位置计数器102。X-轴位置计数器101输出二维图像中的输入像素I(x，y)的X轴值。Y-轴位置计数器102输出二维图像中的输入像素I(x，y)的Y轴值。

存储地址生成器110产生与从计数器单元100输出的X轴和Y轴位置信息相对应的一维存储地址和控制存储器120的读出模式的控制信号。

存储器120存储与二维图像的每个像素相对应的遮光窗临界值。当从存储地址生成器110传送了存储地址和控制信号时，存储器输出对应于输入像素I(x，y)的遮光窗临界值M(x，y)。

比较器130比较输入像素I(x，y)的值和遮光窗临界值M(x，y)，以输出输入像素I(x，y)的二进制像素值B(x，y)。例如，如果输入像素I(x，y)的值大于遮光窗临界值M(x，y)，比较器130输出1作为二进制像素值B(x，y)。如果输入像素I(x，y)的值不大于遮光窗临界值M(x，y)，比较器130输出0作为二进制像素值B(x，y)。

所以，根据存储器120中存储的遮光窗临界值的遮光窗的分辨率、分布、和尺寸来确定从二进制编码装置输出的二进制编码图像的质量。换句话说，如果遮光窗临界值的成分规则地排列于存储器120中，在从二进制编码装置输出的图像中形成规则图案。

图2A至图2C展示了广泛使用的BayerDither遮光窗临界值矩阵。图2A图解了4×4像素矩阵，而图2B图解了8×8像素矩阵。图2C是轮换4×4像素的Bayer Dither的遮光窗临界值矩阵。当遮光窗临界值矩阵的尺寸，即遮光窗尺寸小时，因位于可视边缘的临界值和外围临界值排列的边缘值的不规则，而可能在二进制编码图像中出现任意图案。

可以使用随机遮光窗，其具有不规则排列的临界值、高频成分、以及比传统遮光窗大的尺寸。

如图3所示，对二维图像反复使用上述遮光窗。这里图3是图解使用图1的遮蔽方法输出二进制编码图像的方法的概念图，其中反复使用尺寸相同的遮光窗。

然而，实验表明，只有当遮光窗大于64×64像素时，才可以输出因反复使用遮光窗而减少了规则图案的二进制编码图像。随着遮光窗的尺寸增加，有可能减少输出二进制编码图像中干扰背景重叠(patteming)的量。然而，在这种情况下，用于存储遮光窗临界值的存储量也增加。此外，由于遮光窗包括诸如蓝色噪声的高频成分，遮光窗临界值减少了输入图像信号的高频成分。所以，如图4所示，降低了图像中视觉上非常重要的边界成分的图像质量。这里，遮光窗临界值分散于蓝色噪声之中。换句话说，因为具有相似值的临界值彼此分离而出现蓝色噪声。其中的临界值被分散开的遮光窗产生高质量的图像；然而，因分散开的临界值，该遮光窗不可能产生边界部分。换句话说，如果使用该遮光窗，可以很好的表现具有大量低频成分的背景的色调；然而，损坏了字符或精细图像的边界部分的色调。另外，在美国专利第5,825,940号中已公开了所提出的输出二进制编码图像的技术。

发明内容

本发明提供一种用于对图像进行二进制编码的装置及其使用方法，该装置考虑当前像素的亮度和外围像素的亮度与当前像素的亮度之差。

本发明还提供一种用于对图像进行二进制编码的装置和方法，用于通过传统遮光窗方法对输入图像的无格式区域(plain region)进行二进制编码，而考虑局部特性对输入图像的诸如边界区域的精细部分进行二进制编码。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于对图像进行二进制编码的装置，该装置包括：检测器，用于根据图像中的当前像素的区域特性，检测当前像素的局部自适应临界值；以及比较器，用于比较在检测器中检测到的局部自适应临界值和当前像素值，并基于比较结果输出对应于当前像素的二进制编码像素值。

最好，检测器通过使用预定区域中包括的像素平均值和该值，基于图像的当前像素，检测预定区域的图像特性。

最好，由根据预定区域的图像特性所产生的参数，来改变输入图像的补偿值、平均像素值、对应于当前像素位置的预定遮光窗临界值，以检测局部自适应临界值。

最好，根据要在预定区域中表示的高频成分的数量来确定参数。

根据本发明的另一方面，提供一种用于对图像进行二进制编码，以便将输入图像作为二进制编码图像输出的装置，该装置包括：局部分窗单元，用于基于当前像素对输入图像进行局部分窗；局部平均值检测器，用于检测已在局部分窗单元中分窗的区域的平均值；遮光窗临界值生成器，用于产生对应于当前像素的遮光窗临界值；补偿值发生器，用于产生输入图像的补偿值；权重因数提供单元，用于通过使用局部分窗区域中包括的像素的值和局部平均值，提供局部平均值权重因数、遮光窗临界值权重因数、以及补偿值权重因数；检测器，用于通过使用已受从权重因数提供单元提供的权重因数的影响的局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值，检测当前像素的局部自适应临界值；以及比较器，用于通过比较局部自适应临界值和当前像素值，输出对应于当前像素的二进制编码像素值。

最好，局部平均值检测器在下述公式中使用每个像素的方向滤波器系数a_ij和像素的每个像素值I(x，y)，以检测局部分窗区域的局部平均值： ${\mathrm{Avg}}_{\mathrm{Loc}}(x,y)=\underset{i=-1}{\overset{+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=-1}{\overset{0}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}I(x-\mathrm{i\Δx},y-\mathrm{j\Δy})/\underset{i=-1}{\overset{+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=-1}{\overset{0}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}$

最好，权重因数提供单元包括：为局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值中的每一个存储至少一个权重因数的表；用于检测局部分窗区域中的图像的特性，并对局部分窗区域中包括的局部平均值和像素值进行操作的检测器；以及地址生成器，用于根据由检测器检测到的图像的特性，产生表中的地址，以便由表输出权重因数。

最好，检测器通过使用局部分窗区域中的最小像素值和最大像素值之差和局部平均值，来检测图像的特性。最好，考虑输入图像的边界上的对比度和着重点，预先设立表中存储的权重因数。

最好，检测器包括：第一乘法器，用于将局部平均值乘以从权重因数提供单元提供的权重因数；第二乘法器，用于将遮光窗临界值生成器中产生的遮光窗临界值乘以从权重因数提供单元提供的权重因数；第三乘法器，用于将补偿值发生器中产生的补偿值乘以从权重因数提供单元提供的权重因数；以及加法器，用于将从第一至第三乘法器输出的信号相加，并输出相加结果作为局部自适应临界值。

最好，检测器在下述公式中使用从权重因数提供单元提供的权重因数、局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值，以检测局部自适应临界值：

Th_Loc(x，y)＝Avg_Loc(x，y)×F_Loc+M(x，y)×F_Mask+offset×F_offset其中Avg_Loc(x，y)表示局部平均值，F_Loc表示局部平均值的权重因数，M(x，y)表示遮光窗临界值，F_Mask表示遮光窗临界值的权重因数，offset表示补偿值，而F_offset表示补偿值的权重因数。此外，最好局部平均值的权重因数控制输入图像的高通滤波；遮光窗临界值的权重因数控制遮光窗临界值对局部自适应临界值的第一反射比；而补偿值的权重因数控制补偿值对局部自适应临界值的第二反射比。

最好，局部分窗单元进行分窗操作，以基于当前像素包括左上部像素、上部像素、右上部像素、左部像素。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于对图像进行二进制编码，以将输入图像作为二进制编码图像输出的方法，该方法包括：根据输入图像中的当前像素的区域特性，检测当前像素的局部自适应临界值；以及比较所检测到的局部自适应临界值和当前像素值，以便输出对应于当前像素的二进制编码像素值。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于对图像进行二进制编码，以将输入图像作为二进制编码图像输出的方法，该方法包括：基于当前像素对输入图像进行局部分窗；检测已局部分窗的区域的平均值；产生对应于当前像素的遮光窗临界值和输入图像的补偿值；通过使用局部分窗区域中包括的像素的值和局部平均值，提供局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值中的每一个的权重因数；通过使用已被权重因数所影响的局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值，检测当前像素的局部自适应临界值；以及比较局部自适应临界值和当前像素值，以输出对应于当前像素的二进制编码像素值。

附图说明

通过参考附图详细描述本发明的优选实施例，本发明的上述目的和优点将变得更加清楚，其中：

图1是图解用于对图像进行二进制编码的传统装置的方框图；

图2A至2C图解传统遮光窗的例子；

图3是图解图1中的用于对图像进行二进制编码的传统装置的概念图；

图4是通过使用用于对图像进行二进制编码的传统装置获得的图像；

图5是图解根据本发明的实施例的对图像进行二进制编码的装置的方框图；

图6是在图5的局部分窗单元中分窗的图像区域的例子；

图7是图解图5的权重因数提供单元的详细方框图；

图8是通过使用图5的用于对图像进行二进制编码的装置获得的图像；

图9是图解根据本发明的优选实施例的对图像进行二进制编码的方法的流程图。

具体实施方式

图5是图解根据本发明的实施例的对图像进行二进制编码的装置的方框图。参考图5，本发明的装置包括：局部分窗单元510、局部平均值检测器520、权重因数提供单元530、遮光窗临界值生成器540、补偿值发生器550、第一至第三乘法器561、562、563、加法器570、以及比较器580。

局部分窗单元510提供二维图像中的当前像素值I(x，y)和当前像素I(x，y)的外围像素的值。这里，当前像素I(x，y)的外围像素包括：当前像素I(x，y)的左上部像素UL、上部像素U、右上部像素UR、以及左部像素L，如图6所示。由于因果系统不能存储当前像素I(x，y)的右部像素，所以在外围像素中不能包括右部像素。这里，当处理先前的线时，在线存储器(未示出)中存储当前像素I(x，y)之上的像素线中的像素的值。从而，从线存储器提供上部线中的像素的值。

每当完成对像素的二进制编码处理时，由移位寄存器形成的局部分窗单元510向左传递像素值。换句话说，将右上部像素UR值传递给上部像素U，而将上部像素U值传递给左上部像素UL。此外，删除左上部像素UL值。将当前像素I值传递给左部像素L。这里，从线存储器中提供右上部像素UR值，而当前像素I为即将输入的像素值。

将在局部分窗单元510中分窗的当前像素I和外围像素的值发送到局部平均值检测器520和权重因数提供单元530。

然后，局部平均值检测器520通过将当前像素I和外围像素UL、U、UR、以及L的值代入公式1，来检测局部平均值Avg_Loc(x，y)。 ${\mathrm{Avg}}_{\mathrm{Loc}}(x,y)=\underset{i=-1}{\overset{-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=-1}{\overset{0}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}I(x-\mathrm{i\Δx},y-\mathrm{j\Δy})/\underset{i=-1}{\overset{+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=-1}{\overset{0}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}\·\·\·\·\·\·\·\·\·\·\left(1\right)$

在公式1中，作为方向滤波器系数的a_ij是每个窗像素的权重因数。当方向滤波器系数a_ij为[1，1，1，1]时，可以获得最佳图像特性。然而，由于方向滤波器系数a_ij作为每个窗像素的权重因数，方向滤波器系数a_ij对每个像素有不同的值。

在公式1中，I(x，y)表示在分窗位置上像素UL、U、UR、L以及I的值。这里，x-iΔx是像素在X轴上的位置，而y-jΔy是像素在Y轴上的位置。从而，局部平均值检测器520给从局部分窗单元510传送来的像素UL、U、UR、L以及I的值乘以对应的权重因数a_ij，并将相乘后的值相加。然后，局部平均值检测器520将所得和值除以权重因数之和，即 $\underset{i=-1}{\overset{+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=-1}{\overset{0}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}},$ 以获得目前局部分窗的图像的局部平均值。接下来，将局部平均值传送给权重因数提供单元530和第一乘法器561。

权重因数提供单元530通过使用从局部分窗单元510传送来的像素UL、U、UR、L以及I的值和从局部平均值检测器520传送来的局部平均值Avg_Loc(x，y)，分析局部分窗区域的特性。此外，权重因数提供单元530提供将要用到局部平均值Avg_Loc(x，y)、遮光窗临界值M(x，y)、以及补偿值的权重因数，这将在后面描述。

为了这一目的，如图7所示，权重因数提供单元530包括：运算逻辑电路701、地址生成器702、以及模糊逻辑表703。

运算逻辑电路701提供用于通过使用像素UL、U、UR、L以及I的值和局部平均值Avg_Loc(x，y)来分析局部分窗区域的特性的值。这里运算逻辑电路701检测像素UL、U、UR、L以及I的值中的最大和最小值，并检测所检测到的最大和最小值之差。接下来，运算逻辑电路701将所检测到的差和局部平均值Avg_Loc(x，y)传送给地址生成器702。

地址生成器702基于传送来的差和局部平均值Avg_Loc(x，y)产生地址，并将地址发送给模糊逻辑表703。

模糊逻辑表703根据局部分窗区域的亮度特性，存储多个局部平均值参数F_Loc、遮光窗临界值参数F_Mask、以及补偿值参数F_offset。这里，基于即将处理的像素的亮度以及当前像素的亮度与外围像素的亮度之间的差异，来确定局部分窗区域的亮度特性。可以根据局部分窗区域的特性来将模糊逻辑表703中存储的参数分开，例如亮背景区域、暗背景区域、中等亮度背景区域、具有精细图像的区域、或即具有背景又具有精细图像的边界区域。

此外，可以定义区域来确定该区域为字符或图像的白色背景区域、字符的背景区域、图像区域、还是字符区域。

这里，参数是权重因数。换句话说，局部平均值参数F_Loc是局部平均值的权重因数，遮光窗临界值参数F_Mask是遮光窗临界值的权重因数，而补偿值参数F_offset是补偿值权重因数。

所以地址生成器702基于从运算逻辑电路701提供的差和局部平均值Avg_Loc(x，y)，分析局部分窗区域的特性，并产生地址，以便从模糊逻辑表703输出相应参数F_Loc、F_Mask、以及F_offset。

遮光窗临界值生成器540产生当前像素的遮光窗临界值M(x，y)。为此目的，如图1所示，遮光窗临界值生成器540包括：计数器单元100、存储地址生成器110、存储器120。这里，存储器120存储蓝色噪声的遮光窗临界值作为遮光窗临界值M(x，y)。计数器单元100中的计数器101和102是7位计数器，其可以对从0至63的位置计数。因此，遮光窗的尺寸为64×64像素。当从外部输入一报告已完成对一个像素或一条线的处理的信号时，计数器101和102增加计数值。

由一个寄存器(未示出)形成的补偿值发生器550为对应的二进制编码装置产生补偿值。只要输入一报告已完成对一个像素的处理的信号，补偿值发生器550就存储要在寄存器中产生的补偿值，并产生所存储的补偿值信号。

第一乘法器561将从局部平均值检测器520输出的局部平均值Avg_Loc(x，y)乘以从权重因数提供单元530提供的权重因数F_Loc。第二乘法器562将遮光窗临界值M(x，y)乘以从权重因数提供单元530提供的权重因数F_Mask。第三乘法器563将补偿值乘以从权重因数提供单元530提供的权重因数F_offset。

加法器570使用公式2将从第一至第三乘法器561、562、以及563输出的值相加。

Th_Loc(x，y)＝Avg_Loc(x，y)×F_Loc+M(x，y)×F_Mask+offset×F_offset     ............(2)

公式2中的第一项4vg_Loc(x，y)×F_Loc表示局部平均值Avg_Loc(x，y)对局部临界值的影响，对输入图像进行高通滤波。因此，如果从权重因数提供单元530提供的权重因数F_Loc为1，那么在输出二进制编码图像中可以包括输入图像中所包含的大量高频成分。然而，如果权重因数F_Loc为0.7，那么局部临界值的补偿值比局部平均值Avg_Loc(x，y)的补偿值大0.7倍，从而输出二进制编码图像不能表示输入图像中所包含的大量高频成分。所以，由权重因数F_Loc的大小来控制对输入连续调次图像的高通滤波器的大小。因此，为了在局部分窗区域中表示大量高频成分，从权重因数提供单元530的模糊逻辑表703输出的参数F_Loc必须为接近1的值。

公式2中的第二项M(x，y)×F_Mask表示遮光窗临界值成分对局部自适应临界值的反射比。因此，权重因数值F_Mask是蓝色噪声成分对局部自适应临界值关于补偿值的反射比。如果权重因数值F_Mask增加，那么局部自适应临界值包括蓝色噪声成分，从而很好地表示所输入的连续调次图像。

公式2中的第三项offset×F_offset表示局部自适应临界值的整体补偿值。这里可以将补偿值固定为所输入的连续调次图像的最大级的一半。

从加法器570输出的值Th_Loc(x，y)是在局部分窗单元510分窗的区域的局部自适应临界值。因此，加法器570起检测器的作用，通过使用由权重因数影响的局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值，来检测要被处理的像素的局部自适应临界值。

比较器580比较当前像素I(x，y)的亮度值和从加法器570输出的局部自适应临界值。当当前像素I(x，y)大于局部临界值时，输出对应于255的值1；而当当前像素I(x，y)不大于局部临界值实时，输出值0。通过改变对系统的设计，可以改变从比较器580输出的作为比较结果的值。从比较器580输出的值是当前像素I(x，y)的二进制编码像素值B(x，y)。

所以，与通过传统方法获得的图4的图像相比，根据本发明可以获得如图8所示的改善了边界质量的图像。

可以将上述局部平均值检测器520、权重因数提供单元530、遮光窗临界值生成器540、补偿值发生器550、第一至第三乘法器561、562、及563、以及加法器570称为检测单元，用于检测当前像素的局部自适应临界值。

下面将参考图9描述根据本发明的二进制编码方法。

在步骤901，当输入要处理的当前像素I(x，y)时，如参考图5的局部分窗单元510所描述，对当前像素和外围像素进行局部分窗处理。

在步骤902，检测局部分窗像素的局部平均值Avg_Loc(x，y)，并产生当前像素的遮光窗临界值M(x，y)和补偿值。这里使用公式1检测局部平均值Avg_Loc(x，y)。通过与参考遮光窗临界值生成器540所描述的方法相同的方法产生遮光窗临界值M(x，y)。通过与参考补偿值发生器550描述的方法相同的方法产生补偿值。

在步骤903，通过使用局部平均值Avg_Loc(x，y)和局部分窗像素值，检测二维图像中的局部分窗区域的特性。换句话说，确定局部分窗区域为无背景区域还是具有精细图像的边界区域。这里，通过与参考权重因数提供单元530的模糊逻辑表703描述的方法相同的方法确定局部分窗区域的特性。

在步骤904，根据所检测的区域的特性确定用于改变局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值的特性的权重因数。这里权重因数是从模糊逻辑表703提供的参数。

其后，在步骤905，通过使用这些参数改变当前局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值。换句话说，如参考第一至第三乘法器561、562、以及563所述，改变局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值。

在步骤906，使用公式2，将局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值乘以权重因数，以获得当前像素的局部自适应临界值。

在步骤907，比较当前像素的亮度值和局部自适应临界值，以确定对应于当前像素的二进制编码像素值。这里，如参考图5的比较器580所述来进行比较。

根据本发明，为了以二进制编码图像的形式输出所输入的连续调次图像，考虑当前像素的亮度以及当前像素的亮度和外围像素的亮度之差，确定当前像素的局部自适应临界值。然后，比较局部自适应临界值和当前像素。所以，本发明使用的遮光窗的数量小于传统二进制编码装置用于获得临界值的遮光窗的数量，从而最小化输出图像中规则图案的产生，并且改善了包括高频成分的图像的质量。此外，本发明减少了用于存储遮光窗临界值的存储量。

通过控制模糊逻辑表值，可以容易地改变各种图像处理操作，诸如对输出二进制编码图像进行的控制整体亮度、增高对比度、以及加重边界。

在检测局部自适应临界值时，在根据局部分窗区域控制有关高频成分的局部平均值参数F_Loc之后，提供有关高频成分的局部平均值参数F_Loc。所以，在二进制编码输出图像中减少了从黑色像素转换为白色像素或从白色像素转换为黑色像素的频率，从而可以获得减少了高频成分的数量的图像。因此，可以改善二进制编码输出图像的可压缩性。

需要注意的是，本发明不限于上述优选实施例，并且很明显，在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，本领域一般技术人员可以对其进行改变和修饰。

Claims (20)

1.一种用于对输入图像进行二进制编码，以输出二进制编码图像的装置，该装置包括：

检测器，用于根据输入图像中的当前像素的区域特性，检测当前像素的局部自适应临界值；以及

比较器，用于比较在检测器中检测到的局部自适应临界值和当前像素值，并基于比较结果输出对应于当前像素的二进制编码像素值。

2.如权利要求1所述的用于对输入图像进行二进制编码的装置，其中检测器通过使用预定区域中的像素值和预定区域中的平均像素值，基于输入图像中的当前像素，检测预定区域的图像特性。

3.如权利要求2所述的用于对输入图像进行二进制编码的装置，其中由根据预定区域的图像特性而产生的参数，来改变输入图像的补偿值、平均像素值、对应于当前像素位置的预定遮光窗临界值，以检测局部自适应临界值。

4.如权利要求3所述的用于对输入图像进行二进制编码的装置，其中根据要在预定区域中表示的高频成分的数量来确定参数。

5.一种用于对输入图像进行二进制编码，以输出二进制编码图像的装置，该装置包括：

局部分窗单元，用于基于当前像素对输入图像的区域进行局部分窗，从而形成局部分窗区域；

局部平均值检测器，用于检测局部分窗区域中的像素值的局部平均值；

遮光窗临界值生成器，用于产生对应于当前像素的遮光窗临界值；

补偿值发生器，用于产生输入图像的补偿值；

权重因数提供单元，用于通过使用局部分窗区域中的像素的像素值和局部平均值，提供局部平均值权重因数、遮光窗临界值权重因数、以及补偿值权重因数；

检测器，用于通过使用局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值，检测当前像素的局部自适应临界值，其中局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值受各自的权重因数的影响；以及

比较器，用于通过比较局部自适应临界值和当前像素值，输出对应于当前像素的二进制编码像素值。

6.如权利要求5所述的用于对输入图像进行二进制编码的装置，其中局部平均值检测器通过对局部分窗区域中的每个像素的像素值和每个像素的方向滤波器系数进行操作，来检测局部平均值。

7.如权利要求5所述的用于对输入图像进行二进制编码的装置，其中局部平均值检测器在下述公式中使用局部分窗区域中的像素的每个像素值I(x，y)和每个像素的方向滤波器系数a_ij，以检测局部平均值： ${\mathrm{Avg}}_{\mathrm{Loc}}(x,y)=\underset{i=-1}{\overset{+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=-1}{\overset{0}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}I(x-\mathrm{i\Δx},y-\mathrm{j\Δy})/\underset{i=-1}{\overset{+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=-1}{\overset{0}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}},$ 其中Avg_Loc(x，y)表示局部平均值，x-iΔx是像素在X轴上的位置，而y-jΔy是像素在Y轴上的位置。

8.如权利要求5所述的用于对输入图像进行二进制编码的装置，其中权重因数提供单元包括：

至少存储局部平均值权重因数、遮光窗临界值权重因数、以及补偿值权重因数的表；

用于检测局部分窗区域中的图像的特性，并对局部分窗区域中的局部平均值和像素值进行操作的检测器；以及

地址生成器，用于根据由检测器检测到的图像的特性，产生表中的地址，以便由表输出局部平均值权重因数、遮光窗临界值权重因数、以及补偿值权量因数。

9.如权利要求8所述的用于对输入图像进行二进制编码的装置，其中检测器通过使用局部分窗区域中的最小像素值和最大像素值之差和局部平均值，来检测图像的特性。

10.如权利要求8所述的用于对输入图像进行二进制编码的装置，其中，考虑输入图像的边界上的对比度和着重点，预先设立表中存储的局部平均值权重因数、遮光窗临界值权重因数、以及补偿值权重因数。

11.如权利要求5所述的用于对输入图像进行二进制编码的装置，其中检测器包括：

第一乘法器，用于将局部平均值乘以从权重因数提供单元提供的局部平均值权重因数，以产生第一结果；

第二乘法器，用于将遮光窗临界值生成器中产生的遮光窗临界值乘以从权重因数提供单元提供的遮光窗临界值权重因数，以产生第二结果；

第三乘法器，用于将补偿值发生器中产生的补偿值乘以从权重因数提供单元提供的补偿值权重因数，以产生第三结果；以及

加法器，用于将第一至第三结果相加，以产生加法结果，并输出加法结果作为局部自适应临界值。

12.如权利要求5所述的用于对输入图像进行二进制编码的装置，其中检测器在下述公式中使用从权重因数提供单元提供的局部平均值权重因数、遮光窗临界值权重因数、以及补偿值权重因数和局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值，以检测局部自适应临界值：

Th_Loc(x，y)＝Avg_Loc(x，y)×F_Loc+M(x，y)×F_Mask+Offset×F_offset，

其中Avg_Loc(x，y)表示局部平均值，F_Loc表示局部平均值权重因数，M(x，y)表示遮光窗临界值，F_Mask表示遮光窗临界值权重因数，offset表示补偿值，而F_offset表示补偿值权重因数。

13.如权利要求12所述的用于对输入图像进行二进制编码的装置，其中：局部平均值权重因数控制输入图像的高通滤波；

遮光窗临界值权重因数控制遮光窗临界值对局部自适应临界值的第一反射比；而

补偿值权重因数控制补偿值对局部自适应临界值的第二反射比。

14.如权利要求5所述的用于对输入图像进行二进制编码的装置，其中局部分窗单元进行分窗操作，以基于当前像素包括左上部像素、上部像素、右上部像素、左部像素。

15.一种对输入图像进行二进制编码，以输出二进制编码图像的方法，该方法包括：

根据输入图像中的当前像素的区域特性，检测当前像素的局部自适应临界值；以及

比较所检测到的局部自适应临界值和当前像素值，以便输出对应于当前像素的二进制编码像素值。

16.如权利要求15所述的对输入图像进行二进制编码的方法，其中检测局部自适应临界值包括：通过使用根据输入图像的预定区域的图像特性而产生的参数，基于当前像素改变预定区域中的平均像素值，改变对应于当前像素的位置的预定遮光窗临界值，并改变对输入图像的补偿值，以便检测局部自适应临界值。

17.如权利要求16所述的对输入图像进行二进制编码的方法，其中根据要在预定区域中表示的高频成分的数量来确定参数。

18.一种对输入图像进行二进制编码，以输出二进制编码图像的方法，该方法包括：

基于当前像素对输入图像进行局部分窗，以产生局部分窗区域；

检测已局部分窗的区域的平均值，以产生局部平均值；

产生对应于当前像素的遮光窗临界值和输入图像的补偿值；

通过使用局部分窗区域的像素值和局部平均值，提供局部平均值权重因数、遮光窗临界值权重因数、以及补偿值权重因数；

通过使用局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值，检测当前像素的局部自适应临界值，其中局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值已被各自的权重因数所影响；以及

比较局部自适应临界值和当前像素值，以输出对应于当前像素的二进制编码像素值。

19.如权利要求18所述的对输入图像进行二进制编码的方法，其中通过在下述公式中使用每个像素的方向滤波器系数a_ij和每个像素值，来检测局部平均值： ${\mathrm{Avg}}_{\mathrm{Loc}}(x,y)=\underset{i=-1}{\overset{+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=-1}{\overset{0}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}}I(x-\mathrm{i\Δx},y-\mathrm{j\Δy})/\underset{i=-1}{\overset{+1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=-1}{\overset{0}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{ij}},$ 其中Avg_Loc(x，y)表示局部平均值，x-iΔx是像素在X轴上的位置，而y-jΔy是像素在Y轴上的位置。

20.如权利要求18所述的对输入图像进行二进制编码的方法，其中通过在下述公式中使用局部平均值权重因数、遮光窗临界值权重因数、以及补偿值权重因数和局部平均值、遮光窗临界值、以及补偿值，来检测局部自适应临界值：

Th_Loc(x，y)＝Avg_Loc(x，y)×F_Loc+M(x，y)×F_Mask+offset×F_offset，

其中Avg_Loc(x，y)表示局部平均值，F_Loc表示局部平均值权重因数，M(x，y)表示遮光窗临界值，F_Mask表示遮光窗临界值权重因数，offset表示补偿值，而F_offset表示补偿值权重因数。

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