DE102010015873A1 - Device for improving digital images e.g. video image, has correction filter correcting selected pixels, where quality rating of filter are adjusted based on local values of characteristics amplitude of brightness profile of image - Google Patents

Device for improving digital images e.g. video image, has correction filter correcting selected pixels, where quality rating of filter are adjusted based on local values of characteristics amplitude of brightness profile of image Download PDF

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Abstract

The device has a correction filter designed on basis of determined projection profile by computing amplitudes and directions of brightness profile of an image. Image regions with a high characteristic value are selected and a row of local brightness projections are designed in a direction. Amplitude of characteristics of the image is computed, and pixels of the image in the local area are selected. The correction filter corrects selected pixels, where quality rating of the filter is adjusted based on local values of the characteristics amplitude.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbesserung von digitalen Bildern die eine Analyse der Bildparameter mit einer anschließenden Extrahierung der Helligkeitskomponente, einem Aufbau eines Korrekturfilters und eine Bildkorrektur einschließt.The invention relates to a device for improving digital images, which includes an analysis of the image parameters with a subsequent extraction of the brightness component, a structure of a correction filter and an image correction.

Die Erfindung betrifft die Bearbeitung von digitalen Bildern und kann zur Reduzierung oder kompletten Entfernung von Verzerrungen eingesetzt werden, die bei der Anwendung von anderen Verfahren zur Verbesserung der Qualität von Foto- und Videobildern entstehen wie Scharfzeichnen oder Erhöhung der Bildauflösung, Störungsfiltration.The invention relates to the processing of digital images and can be used to reduce or completely eliminate distortions arising from the use of other techniques for improving the quality of photographic and video images, such as sharpening or enhancing image resolution, interference filtration.

Zurzeit sind bei der Bearbeitung der digitalen Bilder verschiedene Verfahren zur Verbesserung der Bildqualität eingesetzt. So sind viele moderne digitale Foto- und Videokameras mit Digitalprozessoren zur Bildbearbeitung ausgestattet, die unter anderem zur Verbesserung der Bildqualität verwendet sind. Die Anforderung an die Mobilität sowie an den Preis der Foto- und Videokameras erlaubt nicht, dafür leistungsfähige Rechenmittel einzusetzen. Als Ergebnis sind in vielen Fällen eingeschränkte oder vereinfachte Bearbeitungsverfahren verwendet, bei denen unerwünschte Nebeneffekte auftreten wie:

  • – doppelte Lichtkranze (Überstrahlungen) bei einem zusätzlichen Scharfzeichnen (weiter Halo-Effekt genannt);
  • – gleiche Verzerrungen für einige Interpolationsarten (insbesondere bei der häufig gebrauchten bikubischen Interpolation) beim Scharfzeichnen.
At present, various methods for improving the image quality are used in the processing of the digital images. For example, many modern digital photo and video cameras are equipped with digital image processing processors that are used, among other things, to improve image quality. The requirement for mobility as well as the price of the photo and video cameras does not allow to use powerful computing resources. As a result, in many cases limited or simplified processing methods are used, which produce undesirable side effects such as:
  • - double light ring (blasts) with an additional sharpening (further called halo effect);
  • - Same distortions for some types of interpolation (especially in the commonly used bicubic interpolation) when sharpening.

Weit bekannt ist ein Verfahren zur Qualitätsverbesserung eines originalen Bildes mit Hilfe eines Adobe Photoshops. In diesem Fall ist ein Weichzeichnungsfilter verwendet, das erlaubt, Verzerrungen zu mindern, die bei der Bearbeitung des originalen Bildes beim Scharfzeichnen auftreten.Well known is a process for improving the quality of an original image with the help of an Adobe Photoshop. In this case, a blur filter is used that allows to reduce distortion that occurs when sharpening the original image.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in einer fehlenden Selektivität, denn das Filter ist auf alle Bildbereiche angewendet. Deshalb erfolgt mit einer Verzerrungsminderung ein Schärfenverlust auf dem ganzen Bild.The disadvantage of this method is a lack of selectivity, because the filter is applied to all image areas. Therefore, with a distortion reduction, a sharpness loss occurs on the entire image.

Bekannt ist ein Verfahren zur Verbesserung des Videobildes [1], bei dem automatisch die verzerrten Bildbereiche ermittelt und die Verzerrungen korrigiert werden. Die Korrigierung der Verzerrungen erfolgt durch eine Berechnung von angepassten Pixelhelligkeiten in den verzerrten Bildbereichen.A method for improving the video image [1] is known in which the distorted image areas are automatically determined and the distortions are corrected. Correcting the distortions is done by calculating matched pixel brightnesses in the distorted image areas.

Der Nachteil von diesem Verfahren besteht darin, dass die Korrektur nur an den Bildbereichen möglich ist, in denen das so genannte Blooming zu sehen ist, d. h. das Überlaufen der Ladung aus den benachbarten Sensorpixel bei höheren Ladungswerten.The disadvantage of this method is that the correction is possible only at the image areas in which the so-called blooming can be seen, d. H. the overflow of charge from the adjacent sensor pixels at higher charge levels.

Es ist auch ein Verfahren zur Korrektur eines dynamischen Videobildes [2] bekannt. Es sieht die Korrektur von Stufenverzerrungen (so genannte Posterisierung bzw. Tontrennung) in den ursprünglich monoton gefärbten Bildbereichen vor, die z. B. durch die Komprimierung des Bildes bedingt sind.There is also known a method of correcting a dynamic video image [2]. It provides for the correction of step distortions (so-called posterization or separation of tones) in the originally monotone colored image areas, which, for. B. are caused by the compression of the image.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Korrektur der doppelten Lichtkranze (Halo) unmöglich ist und nur stufenartige Verzerrungen korrigiert werden.The disadvantage of this method is that the correction of the double halo is impossible and only stepwise distortions are corrected.

Es ist noch ein Verfahren zur Bearbeitung von originalen Digitalbildern [3] bekannt. Bei diesem Verfahren wird die Verbesserung der Bildqualität durch ein Scharfzeichnen des Bildes erzielt. Dabei wird der Helligkeitskanal aus verschiedenen Farbkanälen extrahiert und nach der Helligkeitserhöhung zurück in die Farbkanäle eingefügt. Um die Bildschärfe zu erhöhen, wird ein standardmäßiges lineares Filter mit einer Kerngröße 3×3 oder 5×5 oder 7×7 Pixel verwendet.There is still a method of editing original digital images [3] known. This process improves image quality by sharpening the image. The brightness channel is extracted from different color channels and inserted back into the color channels after the brightness increase. To increase the image sharpness, a standard linear filter with a core size of 3 × 3 or 5 × 5 or 7 × 7 pixels is used.

Der Nachteil von diesem Verfahren besteht darin, dass infolge der Anwendung eines Filters die Verzerrungen in Form von Halo-Effekt auftreten.The disadvantage of this method is that due to the application of a filter the distortions in the form of halo effect occur.

Der zur Erfindung nächstliegende Stand der Technik ist ein Verfahren zur Verbesserung der Bildqualität durch Scharfzeichnen [4], das die Besonderheiten von Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräten berücksichtigt. Bei diesem Verfahren sind kleine kontrastreiche Details wie Laub, Haar, Gras usw. vor Überbelichtung geschützt. Der Schutz vor Überbelichtung ist durch eine Vermischung von Daten des originalen Bildes und eines Bildes mit erhöhter Schärfe gewährleistet, wobei die Wertigkeiten im lokalen Gebiet in der Umgebung der überbelichteten Objekte verändert sind.The closest prior art to the invention is a method for improving the image quality by sharpening [4], which takes into account the peculiarities of recording and reproducing apparatus. In this process, small high-contrast details such as leaves, hair, grass, etc. are protected from overexposure. Overexposure protection is ensured by blending original image data and enhanced sharpness image, with the local area valences around the overexposed objects being changed.

Der Nachteil von diesem Verfahren besteht darin, dass nur die Bildbereiche mit einer erhöhten Schärfe korrigiert werden, die zur Überbelichtung führen bzw. führen können. Außerdem muss der Zugang zu den Parametern des originalen Bildes gewährleistet sein, um das Bild auf die genannte Weise zu bearbeiten. The disadvantage of this method is that only the image areas are corrected with an increased sharpness, which can lead to overexposure or lead. In addition, access to the parameters of the original image must be ensured in order to process the image in the manner mentioned.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Verbesserung von digitalen Bildern der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die eine verbesserte Qualität des Bildes erzeugt.It is an object of the invention to provide an apparatus for improving digital images of the type mentioned, which produces an improved quality of the image.

Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The stated object is solved by the features of claim 1.

Diese Vorrichtung erlaubt, Verzerrungen, die bei der Bearbeitung der originalen Bilder entstehen, wesentlich zu reduzieren oder komplett zu entfernen. Dabei ist als Ausgangsobjekt nur ein Bild mit den bereits eingebrachten Verzerrungen benutzt. Die Angaben zu den Parametern des originalen Bildes und des angewandten Bearbeitungsverfahren sind nicht erforderlich.This device makes it possible to substantially reduce or completely remove distortions that arise during the processing of the original images. In this case, only one image with the distortions already introduced is used as the starting object. The details of the parameters of the original image and the processing method used are not required.

Die Qualitätsverbesserung ist dadurch erreicht, dass eine die Analyse der Bildparameter, eine Extrahierung der Helligkeitskomponente, ein Aufbau eines Korrekturfilters und eine Bildkorrektur eingeschlossen ist und der Aufbau des Korrekturfilters anhand des ermittelten Projektionsprofils vorgenommen ist. Dabei sind die Amplituden und die Richtungen der Helligkeitsverläufe des Bildes berechnet. Anschließend sind die Bildbereiche mit einem hohen Verlaufswert ausgewählt und eine Reihe der lokalen Helligkeitsprojektionen aufgebaut. Die Richtung dieser Projektionen ist durch den Verlauf (Gradient) im ausgewählten Bereich bestimmt. Dabei ist die Bildkorrektur folgenderweise ausgeführt:
Die Amplitude des Verlaufs des Bildes ist berechnet, die Pixel des Bildes im lokalen Bereich ist ausgewählt, die an den Kanten anliegen, außer den Pixeln, die unmittelbar an den Kanten liegen. Die ausgewählten Bereiche sind mit Hilfe des aufgebauten Korrekturfilters korrigiert, wobei die Wertigkeiten des Filters anhand der lokalen Werte der Verlaufsamplitude eingestellt sind.
The quality improvement is achieved by including the analysis of the image parameters, an extraction of the brightness component, a structure of a correction filter and an image correction, and the structure of the correction filter is made on the basis of the determined projection profile. The amplitudes and the directions of the brightness characteristics of the image are calculated. Subsequently, the image areas are selected with a high level value and a number of the local brightness projections are constructed. The direction of these projections is determined by the gradient in the selected area. The image correction is carried out as follows:
The amplitude of the course of the image is calculated, the pixels of the image in the local area are selected, which lie on the edges, except for the pixels which lie directly at the edges. The selected areas are corrected using the built-in correction filter, with the valencies of the filter adjusted based on the local values of the historical amplitude.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it:

1 das Digitalbild vor der Bearbeitung, 1 the digital image before editing,

2 dasselbe Bild nach dem Scharfzeichnen (auf dem Bild ist der Halo-Effekt deutlich bemerkbar), 2 the same picture after sharpening (in the picture the halo effect is clearly noticeable),

3 dasselbe Bild nach der Bearbeitung durch die neue Vorrichtung, 3 the same image after processing by the new device,

4, 5, 6 zeigen lokale Projektionen der Kanten in Richtung des Verlaufs: 4 . 5 . 6 show local projections of the edges in the direction of the gradient:

4 die lokale Projektion der Kante des Ausgangsbildes, 4 the local projection of the edge of the source image,

5 die lokale Projektion der Kante nach dem Scharfzeichnen, dabei ist ein Lichtkranz (Halo-Effekt) zu sehen und 5 the local projection of the edge after sharpening, it is a halo (halo effect) to see and

6 die lokale Projektion der Kante nach der Korrektur der Verzerrungen durch die neue Vorrichtung. 6 the local projection of the edge after correction of the distortions by the new device.

Die Verbesserung des Ausgangsbildes durch die Vorrichtung erfolgt folgenderweise:The improvement of the output image by the device is as follows:

I. Analyse des Bildes zur Parametererfassung:I. Analysis of the image for parameter acquisition:

  • 1. Extrahierung der Helligkeitskomponente,1. Extraction of the brightness component,
  • 2. Berechnen der Amplituden und der Richtungen der Helligkeitsverläufe auf dem Bild, 2. calculating the amplitudes and the directions of the brightness gradients on the image,
  • 3. Auswahl der Bildbereiche mit einem hohen Verlaufswert (Kanten),3. Selection of image areas with a high gradient value (edges),
  • 4. Aufbau einer Reihe von lokalen Helligkeitsprojektionen in Richtung, die durch den Verlauf in den ausgewählten Bereichen bestimmt ist und4. Construction of a series of local brightness projections in the direction determined by the course in the selected areas and
  • 5. Berechnen des ermittelten Projektionsprofils anhand der aufgebauten Reihre der lokalen Projektionen.5. Calculation of the determined projection profile on the basis of the built-up sequence of the local projections.

II. Aufbau eines Korrekturfilters anhand des berechneten ermittelten Profils. II. Construction of a Correction Filter Based on the Calculated Determined Profile.

III. Bildkorrektur:III. Image correction:

  • 1. Berechnen der Verlaufsamplituden des Bildes,1. calculating the gradient of the image,
  • 2. Auswahl der Pixel auf dem Bild, die in unmittelbarer Nähe zu den Kanten wiegen, außer den Pixeln, die unmittelbar an den Kanten liegen. Für solche Pixel ist ein Verhältnis ausgeführt: max(abs(grad(M)))/abs(grad(p)) > Thr wobei:
    p
    – das Pixel,
    M
    – die Punktmenge, die dieses Pixel umgibt und
    Thr
    – eine bestimmte Grenze, Konstante bedeuten.
    2. Select the pixels in the image that weigh in close proximity to the edges, except the pixels that are immediately adjacent to the edges. For such pixels, a ratio is executed: max (abs (grad (M))) / abs (grad (p))> Thr in which:
    p
    - the pixel,
    M
    - the set of points surrounding this pixel and
    Thr
    - mean a certain limit, constant.
  • 3. Korrektur der gefundenen Bereiche mit dem gebauten Filter, wobei die Wertigkeiten des Filters anhand der lokalen Werte der Verlaufsamplitude eingestellt sind.3. Correction of the found areas with the built filter, whereby the valences of the filter are adjusted by means of the local values of the progression amplitude.

I. Analyse des Bildes zur Parametererfassung:I. Analysis of the image for parameter acquisition:

  • a. Extrahierung der Helligkeitskomponente. Angenommen, dass jedes Pixel des Bildes in Form von drei Farbkomponenten R, G, B existiert. Es ist die Helligkeitskomponente (Y) mit der Formel berechnet: Y = R·0.2989 + G·0.587 + B·0.114 Eine solche Darstellung des Signals und die Berechnung der Helligkeitskomponente ist typisch für die Bearbeitung von Foto- und Videobilder und bekannt.a. Extraction of the brightness component. Suppose that each pixel of the image exists in the form of three color components R, G, B. It calculates the brightness component (Y) with the formula: Y = R x 0.2989 + G x 0.587 + B x 0.114 Such a representation of the signal and the calculation of the brightness component is typical for the processing of photo and video images and known.
  • b. Berechnen des Absolutwertes und der Richtungen der Helligkeitsverläufe auf dem Bild: Gx(ab) = Y(a-1,b-1) – Y(a+1,b-1) + Y(a-1,b+1) – Y(a+1,b+1) + 2·Y(a-1,b) – 2·Y(a+1,b) Gy(a,b) = Y(a-1,b-1) + Y(a+1,b-1) – Y(a-1,b+1) – Y(a+1,b+1) + 2·Y(a,b-1) – 2·Y(a,b+1) Ga(ab) = Gx(a,b)·Gx(ab) + Gy(a,b)·Gy(a,b)
    Gx
    – die Komponente des Verlaufs in Richtung x,
    Gy
    – die Komponente des Verlaufs in Richtung y,
    Ga
    – die Quadrat des Absolutwertes vom Verlauf und
    a, b
    – die Koordinaten des Pixels.
    b. Calculation of the absolute value and the directions of the brightness gradients on the image: Gx (ab) = Y (a-1, b-1) -Y (a + 1, b-1) + Y (a-1, b + 1) -Y (a + 1, b + 1) + 2 Y (a-1, b) -2 · Y (a + 1, b) Gy (a, b) = Y (a-1, b-1) + Y (a + 1, b-1) -Y (a-1, b + 1) - Y (a + 1, b + 1) + 2 · Y (a, b-1) - 2 · Y (a, b + 1) Ga (ab) = Gx (a , b) · Gx (ab) + Gy (a, b) · Gy (a, b)
    Gx
    The component of the course in the direction x,
    Gy
    The component of the course in the direction y,
    ga
    - the square of the absolute value of the gradient and
    a, b
    - the coordinates of the pixel.
  • c. Auswahl der Bildbereiche mit einem hohen Verlaufswert (Kanten), Sortierung der Pixel absteigend nach dem Absolutwert des Verlaufs und die Auswahl der ersten N Pixel: N = 4·(W+H)/(W·H) wobei
    W, H
    – die Breite bzw. die Höhe des Bildes in Pixel bedeuten.
    c. Selection of image areas with a high gradient value (edges), sorting the pixels in descending order according to the absolute value of the gradient and the selection of the first N pixels: N = 4 × (W + H) / (W × H) where
    W, H
    - mean the width or height of the image in pixels.
  • d. Aufbau einer Reihe von lokalen Helligkeitsprojektionen in Richtung, die durch den Verlauf in den ausgewählten Bereichen bestimmt ist.d. Construction of a series of local brightness projections in the direction determined by the course in the selected areas.

Die Bestimmung von solch einem Wert aus den Absolutwerten Gx(a,b), Gy(a,b), der maximal für dieses Pixel in der Koordinate (a, b) ist (Pixel – aus den Bereichen, die im Schritt c. ausgewählt sind. Unter Beachtung des Vorzeichens ergeben sich 4 Varianten: Wenn dann sammelt sich der Vektor der Helligkeitsprojektion V aus den Pixeln in Koordinaten abs(Gx) > abs(Gy) und Gx < 0 Vi (1..15) = Y(a+7,b)..Y(a-7,b) abs(Gx) > abs(Gy) und Gx > 0 Vi (1..15) = Y(a-7,b)..Y(a+7,b) abs(Gx) < abs(Gy) und Gy < 0 Vi (1..15) = Y(a,b+7)..Y(a,b-7) abs(Gx) < abs(Gy) und Gy > 0 Vi (1..15) = Y(a,b-7)..Y(a,b+7)

  • e. Berechnen des ermittelten Projektionsprofils anhand der aufgebauten Reihe der lokalen Projektionen. Vavg = Σ Vi
The determination of such a value from the absolute values Gx (a, b) , Gy (a, b) , which is the maximum for this pixel in the coordinate (a, b) (pixel - from the areas selected in step c Taking into account the sign, there are 4 variants: If then the vector of the brightness projection V collects from the pixels in coordinates abs (Gx)> abs (Gy) and Gx <0 V i (1..15) = Y (a + 7, b) .. Y (a-7, b) abs (Gx)> abs (Gy) and Gx> 0 V i (1..15) = Y (a-7, b) .. Y (a + 7, b) abs (Gx) <abs (Gy) and Gy <0 V i (1..15) = Y (a, b + 7) ..Y (a, b-7) abs (Gx) <abs (Gy) and Gy> 0 V i (1..15) = Y (a, b-7) .. Y (a, b + 7)
  • e. Calculating the determined projection profile based on the constructed series of local projections. V avg = Σ V i

II. Aufbau eines Korrekturfilterkerns anhand des berechneten ermittelten Profils.II. Construction of a Correction Filter Core Based on the Calculated Determined Profile.

  • f. Erzeugung eines eindimensionalen Filterprofils Pi = [Vavg (7+i) + Vavg (9-i)]/2 i = 2..7 P1 = 1f. Generation of a one-dimensional filter profile P i = [V avg (7 + i) + V avg (9-i) ] / 2 i = 2..7 P 1 = 1
  • g. Zerlegen des eindimensionalen Filters in einem radial-symmetrischen zweidimensionalen Kern.G. Disassembling the one-dimensional filter in a radially symmetric two-dimensional core.

Die Matrix F, 15×15 Elemente groß, ist durch Berechnen des Abstandes des Matrixelements von der Mitte und die Auswahl der entsprechenden Werte aus dem eindimensionalen Profil P mit Interpolation (z. B. mit dem Lineal) ausgefüllt.The matrix F, 15 x 15 elements in size, is filled by calculating the distance of the matrix element from the center and selecting the corresponding values from the one-dimensional profile P with interpolation (eg with the ruler).

III. Bildkorrektur:III. Image correction:

  • h. Berechnen der Verlaufsamplituden des Bildes. Gx(a,b) = Y(a-1,b-1) – Y(a+1,b-1) + Y(a-1,b+1) – Y(a+1,b+1) + 2·Y(a-1,b) – 2·Y(a+1,b) Gy(a,b) = Y(a-1,b-1) + Y(a+1,b-1) – Y(a-1,b+1) – Y(a+1,b+1) + 2·Y(a,b-1) – 2·Y(a,b+1) Ga(a,b) = Gx(a,b)·Gx(a,b) + Gy(a,b)·Gy(a,b)
    Gx
    – die Komponente des Verlaufs in Richtung x,
    Gy
    – die Komponente des Verlaufs in Richtung y,
    Ga
    – das Quadrat des Absolutwertes vom Verlauf und
    a, b
    – die Koordinaten des Pixels.
    H. Calculate the gradient of the image. Gx (a, b) = Y (a-1, b-1) -Y (a + 1, b-1) + Y (a-1, b + 1) -Y (a + 1, b + 1) + 2 * Y (a-1, b) - 2 * Y (a + 1, b) Gy (a, b) = Y (a-1, b-1) + Y (a + 1, b-1) - Y (a-1, b + 1) - Y (a + 1, b + 1) + 2 · Y (a, b-1) - 2 · Y (a, b + 1) Ga (a, b) = Gx (a, b) · Gx (a, b) + Gy (a, b) · Gy (a, b)
    Gx
    The component of the course in the direction x,
    Gy
    The component of the course in the direction y,
    ga
    - the square of the absolute value of the gradient and
    a, b
    - the coordinates of the pixel.

Auswahl der Pixel des Bildes im lokalen Bereich, der an den Kanten anliegt, außer den Pixeln, die unmittelbar an den Kanten liegen. Für solche Pixel ist ein Verhältnis ausgeführt:
W < 3; W ist mit der Formel berechnet:

Figure 00090001
wobei: (a, b) – die Koordinaten des Pixels sind.Selection of the pixels of the image in the local area, which is applied to the edges, except for the pixels that lie directly at the edges. For such pixels, a ratio is executed:
W <3; W is calculated using the formula:
Figure 00090001
where: (a, b) - are the coordinates of the pixel.

  • j. Korrektur der gefundenen Bereiche mit einem aufgebauten Korrekturfilterkern, wobei die Wertigkeiten des Filters anhand der lokalen Werte der Verlaufsamplitude eingestellt (parametriert) sind. Bei dieser Variante ist nur das zentrale Element des Filterkerns parametriert, was funktional äquivalent zur Bemischung des originalen Bildes mit einer bestimmten Wertigkeit ist.
    Figure 00100001
    wobei:
    Y
    – die Helligkeitskomponente des Ausgangsbildes;
    Y'
    – die Helligkeitskomponente des korrigierten Bildes;
    F'
    – das parametrierte Filter.
    Figure 00100002
    α
    – der Normungsfaktor, der auf solche Weise gewählt ist, dass die Summe der Elemente F' gleich 1 ist.
    j. Correction of the found areas with a built-up correction filter kernel, wherein the valencies of the filter are set (parameterized) on the basis of the local values of the progression amplitude. In this variant, only the central element of the filter kernel is parametrized, which is functionally equivalent to the blending of the original image with a certain valence.
    Figure 00100001
    in which:
    Y
    The brightness component of the output image;
    Y '
    The brightness component of the corrected image;
    F '
    - the parameterized filter.
    Figure 00100002
    α
    The standardization factor chosen in such a way that the sum of the elements F 'is equal to 1.

Die Vorrichtung zur Verbesserung der digitalen Foto- und Videobilder erlaubt, die Verzerrungen wesentlich zu reduzieren und in einigen Fällen komplett zu beseitigen. Dabei ist als Ausgangsobjekt zur Bearbeitung nur das Bild mit den bereits eingebrachten Verzerrungen benutzt. Die Angaben zu den Parametern des originalen Bildes und das angewandte Bearbeitungsverfahren sind nicht erforderlich.The device for improving the digital photo and video images allows to significantly reduce the distortion and in some cases completely eliminate it. In this case, only the image with the distortions already introduced is used as the starting object for processing. The details of the parameters of the original image and the processing method used are not required.

Stand der TechnikState of the art

[1.] Erfindungsanmeldung RU Nr. 2005 125 325 Bull. Nr. 5 2007[1.] Invention application RU No. 2005 125 325 Bull. No. 5 2007

[2.] Erfindungsanmeldung RU Nr. 2006 105 328 Bull. Nr. 28 2007[2.] Invention application RU No. 2006 105 328 Bull. No. 28 2007

[3.] Patent RU Nr. 2298226 Bull. Nr. 12 2007r[3.] Patent RU No. 2298226 Bull. No. 12 2007r

[4.] Patent US Nr. 7268916 (Prototyp)[4.] Patent US No. 7268916 (Prototype)

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • RU 2005125325 [0031] RU 2005125325 [0031]
  • RU 2006105328 [0032] RU 2006105328 [0032]
  • RU 2298226 [0033] RU 2298226 [0033]
  • US 7268916 [0034] US 7268916 [0034]

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Vorrichtung zur Verbesserung von digitalen Bildern, die eine Analyse der Bildparameter mit einer anschließenden Extrahierung der Helligkeitskomponente, einem Aufbau eines Korrekturfilters und eine Bildkorrektur einschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau des Korrekturfilters anhand eines ermittelten Projektionsprofils durch Berechnen der Amplituden und Richtungen der Helligkeitsverläufe des Bildes erfolgt, dass anschließend die Bildbereiche mit einem hohen Verlaufswert ausgewählt und eine Reihe der lokalen Helligkeitsprojektionen in einer Richtung aufgebaut sind, die durch den Verlauf in den ausgewählten Bereichen bestimmt ist, und dass die Bildkorrektur auf folgende Weise ausgeführt ist: die Amplitude des Verlaufs des Bildes ist berechnet, die Pixel des Bildes sind in dem lokalen Bereich ausgewählt, der an den Kanten anliegt, außer den Pixeln, die unmittelbar an den Kanten liegen, und die ausgewählten Bereiche sind mit Hilfe des aufgebauten Korrekturfilters korrigiert, wobei die Wertigkeiten des Filters anhand der lokalen Werte der Verlaufsamplitude eingestellt sind.A digital image enhancement apparatus including analysis of the image parameters with subsequent extraction of the luminance component, a correction filter design, and image correction, characterized in that the structure of the correction filter is determined from a determined projection profile by calculating the amplitudes and directions of the image brightness gradients then, the image areas are selected to have a high gradient value, and a series of the local brightness projections are constructed in a direction determined by the gradient in the selected areas, and the image correction is performed in the following manner: the amplitude of the course of the image is calculated, the pixels of the image are selected in the local area which is adjacent to the edges, except the pixels which are immediately adjacent to the edges, and the selected areas are corrected by means of the constructed correction filter ert, where the weights of the filter are set based on the local values of the progression amplitude.
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