CN1905622A - 动态选择模块与动态选择滤波器系数组的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种动态选择模块与动态选择滤波器系数组的方法，适用于处理包括多个像素值的一影像。动态选择滤波器系数组的方法先将这影像中的一像素值分别与其相邻近的像素值相减而得多个差值。接着将这些差值分别取绝对值而得多个绝对差值，再将这些绝对差值相加而得一总和值。然后根据总和值所在的一区间，借以选择对应于此区间的一滤波器系数组。最后依据此滤波器系数组，来加权此像素值与其相邻近的像素值而得到此像素值经处理后的值。本发明根据影像的特性以动态选择适合的滤波器系数组，以达到较佳的影像处理效果，且可避免由传输数据流中所发生错误以致于造成使用错误的滤波器系数组。

Description

动态选择模块与动态选择滤波器系数组的方法

技术领域

本发明是有关于一种动态选择滤波器系数组的方法，特别是利用动态选择模块来动态地选择各种的滤波器系数组，借以实现较佳的影像处理的方法。

背景技术

请见图1，其为已知技术的影像处理器的方块图。已知影像处理器包括一影像输入模块10、一传输接口11与一影像运算模块12。一影像通过影像输入模块10输入到影像运算模块12，而影像运算模块12则由传输接口11接收由一中央处理单元13所输出的一滤波器系数组Pf，随后影像运算模块12则根据滤波器系数组Pf来处理此影像，以输出一处理后影像。

上述中央处理单元13根据一数据流所提供的信息，来决定输出滤波器系数组Pf，其中数据流包含此影像特性等信息。由于影像运算模块12在固定时间内是使用同样的滤波器系数组Pf来处理影像，因此当影像的特性改变时，将无法对此时的影像作较佳的影像处理。举例来说，在影像的某部分需要模糊的效果，而影像的另一部分需要较清晰的效果，如果全部的影像都使用一平滑滤波器系数组Pf来处理，则会造成全部的影像看起来都是模糊的，而无法达到所需的效果。

此外，有时在传输数据流的过程中发生错误，使得数据流所提供的信息发生错误，进而使中央处理单元13输出错误的滤波器系数组Pf，造成无法供影像运算模块12对影像作较佳的影像处理的效果。

发明内容

有鉴于此，本发明根据影像的特性以动态选择适合的滤波器系数组，以达到较佳的影像处理效果，且可避免由传输数据流中所发生错误以致于造成使用错误的滤波器系数组。

本发明提出一种动态选择模块，根据一影像以动态地输出滤波器系数组，其中影像是由多个像素值组成。动态选择模块包括一运算单元、一比较单元与一输出选择单元。运算单元将影像中的一像素值分别与其相邻近的像素值相减而得多个差值，再分别将这些差值取绝对值而得多个绝对差值，接着将这些绝对差值相加而得一总和值。最后，比较单元比较总和值与多个参考值的大小来输出一比较结果，使得输出选择单元根据此比较结果输出对应于一区间的一滤波器系数组，其中此区间是由N个参考值所区隔出。

本发明所述的动态选择模块，该比较单元包含N个比较器，借以产生N个位值而组成该比较结果。

本发明所述的动态选择模块，每个该比较器在比较出该总和值大于该比较器所对应的参考值时，则输出一第一位值，而每个该比较器在比较出该总和值不大于该比较器所对应的参考值时，则输出一第二位值。

本发明所述的动态选择模块，该输出选择单元是根据一位值序列以产生一选择值，借以输出该滤波器系数组。

本发明所述的动态选择模块，该位值序列是为该比较单元所输出的该比较结果。

本发明还提供一种动态选择滤波器系数组的方法，适用于处理一影像，其中影像由多个像素值所组成。影像处理方法先将影像的一像素值分别与其相邻近的像素值相减而得多个差值，再将这些差值分别取绝对值而得多个绝对差值，接着将这些绝对差值相加而得一总和值。然后将总和值分别与N个参考值比较，来决定出总和值所在的一区间，最后根据总和值所在的此区间，借以选择对应于此区间的一滤波器系数组。

本发明所述的动态选择滤波器系数组的方法，更包括：根据该滤波器系数组来加权该像素值与其相邻近的像素值，而得到一处理后的像素值。

本发明所述的动态选择滤波器系数组的方法，该总和值所在的该区间是为该N个参考值所区隔出的N+1个区间中之一。

本发明所述的动态选择滤波器系数组的方法，其借以选择对应于该区间的滤波器系数组的步骤中，是产生一选择值用以选择对应于该区间的该滤波器系数组，其中该选择值是由N个位值组成的一位值序列所产生。

本发明所述的动态选择滤波器系数组的方法，该位值序列是由该总和值分别与该N个参考值比较所产生。

本发明所述的动态选择模块与动态选择滤波器系数组的方法，根据影像的特性以动态选择适合的滤波器系数组，以达到较佳的影像处理效果，且可避免由传输数据流中所发生错误以致于造成使用错误的滤波器系数组。

附图说明

图1为已知技术的影像处理器的方块图；

图2为本发明的影像处理器的方块图；

图3为本发明的动态选择模块的方块图；

图4a为一正方形像素值区域的示意图；

图4b为由参考值区隔而得区间的示意图；

图5为本发明的动态选择模块的示意图；

图6为本发明的动态选择滤波器系数组的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

请见图2，其为本发明的影像处理器的方块图。影像处理器包括一影像输入模块20、一动态选择模块21与一影像运算模块22。一影像通过影像输入模块20输入到动态选择模块21与影像运算模块22。动态选择模块21根据影像以动态地选择出一滤波器系数组，随后输出滤波器系数组到影像运算模块22，最后影像运算模块22利用这滤波器系数组来处理影像以输出一处理后影像。在本发明的一实施例中，影像处理器可利用数字逻辑电路来实现。

请参考图3，其为本发明的动态选择模块的方块图。动态选择模块21根据影像以动态输出滤波器系数组，其中影像由多个像素值所组成。在本发明的一实施例中，每个像素值可为一红色值、一蓝色值或一绿色值。动态选择模块21包括一运算单元30、一比较单元31与一输出选择单元32。当影像处理器欲处理影像中的一像素值时，则运算单元30将这像素值分别与其相邻近的像素值相减而得多个差值，再将这些差值分别取绝对值而得多个绝对差值，最后将这些绝对差值相加而得一总和值。以图4a为例的正方形像素值区域来说明，其横轴与纵轴分别包含3个像素值，共有像素值A0到像素值A8。当影像处理器欲处理像素值A4时，则运算单元30分别将像素值A4与正方形像素值区域中像素值A4以外的像素值相减而得8个差值，再将这8个差值取绝对值而得8个绝对差值，最后将这8个绝对差值相加而得一总和值。

请继续参考图3。当运算单元30求出总和值后，接着比较单元31比较总和值与N个参考值的大小来产生一比较结果，借以输出到输出选择单元32，其中比较结果可为一位值序列，其将于随后详细说明。然后，输出选择单元32根据比较结果可决定出总和值在N+1个区间中的一区间，来选择对应于此区间的一滤波器系数组以输出，其中N+1个区间是由N个参考值所区隔。N个参考值中的每两个大小值相接近的参考值可区隔出N-1个区间，而另外2个区间分别由N个参考值中的最大参考值与最小参考值来区隔出，其中大于最大参考值的部分为一区间，而小于最小参考值的部分为另一区间，并且每区间分别对应于一滤波器系数组。

以图4b为例，假如共有3个参考值(即N＝3)，分别为A、B与C，所以可区隔出4个区间，其中A与B之间为区间II，B与C之间为区间III，小于最小参考值的部分(即A)为区间I，而大于最大参考值的部分(即C)为区间IV。上述的区间I与区间II分别对应于不同系数的平滑(smooth)滤波器系数组。举例来说，区间I对应的平滑滤波器系数组为{1/9，1/9，1/9，1/9，1/9，1/9，1/9，1/9，1/9}，其分别对应于图4a中像素值A0～像素值A8。而区间II对应的平滑滤波器系数组为{1/16，1/16，1/16，1/16，1/2，1/16，1/16，1/16，1/16}，其分别对应于图4a中像素值A0～像素值A8。当使用区间I所对应的平滑滤波器系数组来处理影像时，比起使用区间II所对应的平滑滤波器系数组来处理影像更能使处理后的影像更加模糊。而区间III与区间IV分别对应于不同系数的尖锐(sharpness)滤波器系数组。当使用区间IV所对应的尖锐滤波器系数组来处理影像时，比起使用区间III所对应的尖锐滤波器系数组来处理影像更能使处理后的影像更加清楚。

因此，当输出选择单元32根据比较结果判断出总和值介于区间I时，则此时影像可能非常破碎不清楚而不适合使影像呈现破碎不清楚的现象，因此输出对应于区间I的平滑滤波器系数组，以期使破碎不清楚的部分经处理后而不致于过于明显。而当输出选择单元32根据比较结果判断出总和值介于区间IV时，则此时影像可能非常模糊不清，因此输出对应于区间IV的尖锐滤波器系数组，以期使处理后的影像更清楚。所以输出选择单元32可根据总和值所在的区间来输出对应的滤波器系数组，借以使影像处理器达到较佳的影像处理效果。

为了进一步说明本发明，请配合参考图5所示的动态选择模块21的示意图。比较单元31包含N个比较器，如图5中的比较器1～比较器N，这些比较器分别对应于N个参考值中的一参考值。当每个比较器比较出总和值大于所对应的参考值时，则输出一第一位值(如0)，而当每个比较器比较出总和值不大于所对应的参考值时，则输出一第二位值(如1)。因此这些比较器总共产生N个位值来组成位值序列，以输出到输出选择单元32，随后输出选择单元32根据位值序列来产生一选择值，借以决定出总和值在N+1个区间中的一区间，以此选择出对应于此区间的滤波器系数组来输出，其中不同选择值对应于不同的区间。因此，输出选择单元32可通过选择值来选择对应的滤波器系数组以输出到影像运算模块22。

举例来说，选择值为3时是对应于参考值1～2的区间，而此区间是对应于平滑滤波器系数组。选择值为4时是对应于参考值2～3的区间，而此区间是对应于尖锐滤波器系数组。当N为3时，亦即比较器1到比较器3必须分别比较总和值与参考值1、参考值2、参考值3。因此当总和值为2.5时，则比较器1到比较器3分别输出0，0，1来构成一位值序列{0，0，1}的比较结果，随即比较单元31输出比较结果到输出选择单元32，接着输出选择单元32再根据位值序列{0，0，1}来产生出选择值为4(亦即(0)×0+(0)×2+(1)×4)。由于选择值为4是对应于参考值2～3的区间，因此输出选择单元32选择对应于参考值2～3间的尖锐滤波器系数组以输出到影像运算模块22。

一旦当影像运算模块22接收滤波器系数组后，则依据此滤波器系数组来处理此像素值，而得到此像素值经处理后的值。在本发明的一实施例中，请配合参考图4a。若影像运算模块22接收到尖锐滤波器系数组的系数为{0，-1，0，-1，5，-1，0，-1，0}分别对应于像素值A0～像素值A8，则影像运算模块22将像素值A0～像素值A8分别乘上对应的系数，再相加后而得到经处理后的像素值A4’，因此经处理后的像素值A4’＝0×像素值A0+(-1)×像素值A1+0×像素值A2+(-1)×像素值A3+5×像素值A4+(-1)×像素值A5+0×像素值A6+(-1)×像素值A7+0×像素值A8。而若影像运算模块22接收到平滑滤波器系数组的系数为{1/9，1/9，1/9，1/9，1/9，1/9，1/9，1/9，1/9}，因此经处理后的像素值A4’＝1/9×像素值A0+1/9×像素值A1+1/9×像素值A2+1/9×像素值A3+1/9×像素值A4+1/9×像素值A5+1/9×像素值A6+1/9×像素值A7+1/9×像素值A8。

请见图6，其为本发明的动态选择滤波器系数组的方法的流程图。动态选择滤波器系数组的方法包括步骤S61～步骤S64。动态选择滤波器系数组的方法首先进行步骤S61，将影像的一像素值分别与其相邻近的像素值相减而得多个差值。其如上面图4a的正方形例子所描述，在此不再赘述。接着进行步骤S62，将这些差值分别取绝对值而得多个绝对差值。然后进行步骤S63，将这些绝对差值相加而得一总和值。接着，将总和值分别与N个参考值比较来决定出总和值所在的区间，其中此区间是由N个参考值所区隔出的N+1个区间中之一，且每个区间对应于一滤波器系数组。

综合上述，本发明根据影像中的每个像素值与其相邻的像素值，来动态地选择各种的滤波器系数组，借以处理影像中的每个像素值，来达到较佳的影像处理效果。

在本发明的一实施例中，将总和值分别与每个参考值比较，则可决定出总和值所在的区间。当比较出总和值大于N个参考值中之一时，则输出一第一位值。当比较出总和值不大于N个参考值中之一时，则输出一第二位值。因此将总和值分别与每个参考值比较后，则会输出由N个位值所组成的一位值序列，再根据此位值序列以产生一选择值来选择对应于此区间的滤波器系数组。于是在步骤S64中，就可根据总和值所在的区间，借以选择对应于此区间的一滤波器系数组。最后依据此滤波器系数组，来加权此像素值与其相邻近的像素值而得到此像素值经处理后的值。

以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。

附图中符号的简单说明如下：

10：影像输入模块

11：传输接口

12：影像运算模块

13：中央处理单元

20：影像输入模块

21：动态选择模块

22：影像运算模块

30：运算单元

31：比较单元

32：输出选择单元

Claims (10)

1.一种动态选择模块，根据一影像以动态输出滤波器系数组，其中该影像是由多个像素值组成，其特征在于，该动态选择模块包括：

一运算单元，将该影像中的一像素值分别与其相邻近的像素值相减而得多个差值，再将该些差值分别取绝对值而得多个绝对差值，以将该些绝对差值相加而得一总和值；

一比较单元，比较该总和值与N个参考值的大小，借以输出一比较结果；以及

一输出选择单元，根据该比较结果输出对应于一区间的一滤波器系数组，其中该区间是由该N个参考值所区隔出。

2.根据权利要求1所述的动态选择模块，其特征在于，该比较单元包含N个比较器，借以产生N个位值而组成该比较结果。

3.根据权利要求2所述的动态选择模块，其特征在于，每个该比较器在比较出该总和值大于该比较器所对应的参考值时，则输出一第一位值，而每个该比较器在比较出该总和值不大于该比较器所对应的参考值时，则输出一第二位值。

4.根据权利要求1所述的动态选择模块，其特征在于，该输出选择单元是根据一位值序列以产生一选择值，借以输出该滤波器系数组。

5.根据权利要求4所述的动态选择模块，其特征在于，该位值序列是为该比较单元所输出的该比较结果。

6.一种动态选择滤波器系数组的方法，是适用于处理一影像，其中该影像是由多个像素值所组成，其特征在于，该动态选择滤波器系数组的方法包括：

将该影像中的一像素值分别与其相邻近的像素值相减而得多个差值；

将该些差值分别取绝对值而得多个绝对差值；

将该些绝对差值相加而得一总和值；

将该总和值分别与N个参考值比较，来决定出该总和值所在的一区间；以及

根据该总和值所在的该区间，借以选择对应于该区间的一滤波器系数组。

7.根据权利要求6所述的动态选择滤波器系数组的方法，其特征在于，更包括：

根据该滤波器系数组来加权该像素值与其相邻近的像素值，而得到一处理后的像素值。

8.根据权利要求6所述的动态选择滤波器系数组的方法，其特征在于，该总和值所在的该区间是为该N个参考值所区隔出的N+1个区间中之一。

9.根据权利要求6所述的动态选择滤波器系数组的方法，其特征在于，其借以选择对应于该区间的滤波器系数组的步骤中，是产生一选择值用以选择对应于该区间的该滤波器系数组，其中该选择值是由N个位值组成的一位值序列所产生。

10.根据权利要求9所述的动态选择滤波器系数组的方法，其特征在于，该位值序列是由该总和值分别与该N个参考值比较所产生。

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