201105115 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於影像處理裝置’尤有關於一種以影像特 徵(feature-based)為基礎之動態對比強化裝置及其方法。 【先前技術】
傳統動態對比強化裝置通常利用下列三種模式進行 影像對比強化。第一種是圖片基礎(picture_baSed)模式:係 根據一圖框(frame)或一圖場(field)相對應之整體 直方圖(histogram)進行影像對比強化處理,觀察處理後的 衫像,背景雜訊雖被加強,但影像細部特徵則無法突顯。 第二種是區域基礎(region_based)模式:先將一圖框或一圖 場分成多個區域’再利用下列二種方法之—進行影像對比 強化處理。(1)對每一區域相對應之區域直方圖,進行直 方圖均衡化(equalizatiQn)處理’處理後影像之背景雜訊及 影像細部特徵可能同時被加強。⑺捨棄分佈(distributi㈣ 過於集t的區域直方圖,再根據其餘之區域直方圖產生一 整體直方圖,此方法可以有效抑制背景雜訊。第三種是混 合(Picture + region.based)模式:λ體上是混合上述二種模 式’一方面根據整體直方圖來進行直方圖均衡化,另一方 :再根據每一區域相對應之區域直方圖進行局部影像對 比強化處理,處理後寻彡待#办旦& 便〜像之奇景雜訊及影像細部特徵可能 同時被加強。 有 些區域基礎模式 之對比強化方法雖然 可以避免強 201105115 化背景雜訊且能夠進一步強化影像細部特徵,然而,高硬 體成本與龐大計算量是一大問題’例如:假設每一圖框或 圖場分成Μ個區域且每—區域的直方圖包含^^個箱型區 (bin)’以區域基礎模式之對比強化裝置的硬體成本就會高 於以圖片基礎模式之對比強化裴置的]^倍。 在不增加硬體成本的前提下,如何抑制背景雜訊及強 化影像細部特徵實為業界面對的一大課題。 另方面,一般業界對於對比(contrast)的定義為一影 像中最亮的像素值與最暗的像素值之比值。許多實驗顯示 S型使用者轉移曲線(壓抑暗階像素值及突顯亮階像素值) 可以,度改善使用者對於影像的對比感知,而根據上述對 的疋義S型使用者轉移曲線(transfer之壓抑暗階 像素值及突顯亮階像素值的特性確實會增加對比之比 3第1圖顯示暗場景(dark seene)直方圖、暗場景轉移曲 、s ϋ使肖者轉移曲線及最終轉#肖線的一個例子。對 :大部分的暗場景影像而言’程序上,傳統動態對比強化 置通常會先對暗場景轉移曲線進行適度的亮度延展,如 (斜1圖中暗場景轉移曲線的y。u 1值皆略高於4 5度的虛線 用:=為1)。之後,傳統動態對比強化裝置再根據S型使 轉移曲線調整暗場景轉料線,或者直接混合暗場景 線。Γ線& S型使用者轉移曲線’最後產生最終轉移曲 了碑4!第1圖可以觀察到’使用者轉移曲線的s形狀抵消 於y景轉移曲線的亮度延展,使得最終轉移曲線幾乎等 度線。換言之,傳統動態對比強化裝置對於暗場景 201105115 為解決上述問 影像所進行的f彡像對比強化處理都白費了 題,因此提出本發明。 【發明内容】 依本發明一實施例之目的在於提供一種動態對比強 化裝置,雖然硬體成本和以圖片基礎模式之對比強化裝置 樣低’部可以有效抑制背景雜訊及強化影像細部特徵。 依本發明一實施例,提供一種動態對比強化裝置,包 •含:一直方圖計算器,接收一輸入影像,以產生—亮度直 方圖,其中該輸入影像包含多個像素;一特徵值計算器, 根據該輸入影像中每一像素的高頻成分及一第一關係曲 線以產生一特徵值直方圖;一第一混合電路,連接至該 直方圖計算器及該特徵值計算器,根據一第二關係曲線及 該特徵值直方圖的特徵值總數,以混合該亮度直方圖及該 特徵值直方圖,並產生一混合直方圖;一直方圖均衡器, 接收該混合直方圖,進行對比調整,進而產生一均衡轉移 •曲線;以及,一映射器,用來根據一最終轉移曲線以映射 該輸入影像。 依本發明一實施例’另提供一種動態對比強化方法, 包含以下步驟:計算一輸入影像之一亮度直方圖,其中該 輸入影像包含多個像素;根據該輸入影像之每一像素的高 頻成分及一第一關係曲線,得到一特徵值直方圖;根據一 第二關係曲線及該特徵值直方圖的特徵值總數,混合該亮 度直方圖及該特徵值直方圖,以得到一混合直方圖;對該 201105115 混合直方圖進行對比謫 、 及,根據-最終轉㈣ ^仔到一均衡轉移曲線;以 轶曲線以映射該輸入影像。 本發明的其他目的 術特徵中得到進-步的了魅點可以從本發明所揭露的技 的、特徵和優點能更明二為讓本發明之上述和其他目 附圖式,作詳細說明如;下文特舉實施例並配合所 【實施方式】 以下之說明將舉出本發明之數個較佳的 例,例如:各種電子電路、元件以及相關方法。熟悉本領 :繼理解,本發明可採用各種可能的方式實施,並不 :於下:示範之實施例或實施例中的特徵。另夕卜幕所知 心之細卽不再重覆§§ 一斗、数、+, 復頌不或贅述,以避免模糊本發明之重 點。 本發明動態對比強化裝置的輸入影像可以是一圖框 或一圖場,以下實施例均以圖框為例作說明。 第2圖為本發明第-實施例的架構示意圖。參考第 圖,本發明動態對比強化裝s 200包含—直方圖 210、一特徵值計算器220、一第一混合電路23〇、一直^ 圖均衡器(histogram equalizer)24〇以及一映射 (r_Pper)25〇。參考第2圖,目前圖框_是由多個像= :斤組成’::像素均包含一亮度成份與一色度成份 (yu”n)’直方圖計算胃210在接收完目前圖框26〇的所 有像素之亮度成份(或資料)之後’計算出目前圖框26〇相 201105115 對之亮度直方圖》 第3A圖顯示一目標像素與其鄰近像素之關係圖。參 考第3Α®,要找出一目標像素b與其鄰近像素之差異或 特徵,最簡單的方式就是以目標像素b為中心進行高頻遽 波(high-pass fUtering)來量化其與鄰 施例中,本發明特徵值計算器22。係利::下::碼 別對水平方向及垂直方向進行高頻濾波。 h_detail = abs(2xb-a-c); /*得到水平方向之高頻成分h_detail v_detail=abs(2xb-x-y); 得到垂直方向之高頻成分v_detail 以上實施例只對目標像素b及其鄰近4個像素(a、c、 x、y)進行高頻濾波處理。請注意,本發明特徵值計算器 22〇的實施不以此為限,例如:本發明特徵值計算器22〇 也可將尚頻濾、波的範圍擴大至目標像素b及其鄰近像素 (a、c、x、y、d、e、w、z、n、o、p、q),且現存之一維 或一維或將來發展出來之其他高頻濾、波器(或高頻遽波運 算)亦可適用於本發明之概念。 當特徵值計算器220得到高頻成分(h_detail或 v一detail)後,再根據第3B圖之第一關係曲線查表,以得到 特徵值(h_detail’4 v_detail’),即: h_detair=Lookup_A(h_detail); vdetail ,=Lookup_A(v_detail); 從第3B圖可以觀察到,當一高頻成分(h_detail或 201105115 v_detail)小於n_th時,因為高頻成分的量太小,本發明將 該尚頻成为視為雜訊且不包含任何資訊,故將其相對特徵 值(h_detail’4 v_detail’)設為〇;當一高頻成分大於 且小於s_th時’本發明將該高頻成分視為包含適度資訊, 故將其特徵值設定為大致上與高頻成分成正比,但不能超 出一最大值limit一th ;當一高頻成分大於s_th時,本發明 將該咼頻成分視為包含過度或強烈資訊,故將其特徵值設 定為與高頻成分大小成反比。 以下實施例均以亮度直方圖有255個灰階及16個箱 型區(bm(0)〜bin(l5))為例作說明,但本發明不以此為限。 目前圖框260係以一次輸入一條掃描線的方式,將像 素逐一饋入直方圖計算器21〇及特徵值計算器22(^由於 亮度直方圖有16個箱型區(bin(〇)〜bin〇 5)),相對應地特 徵值計算器220產生之特徵值直方圖也會有“個箱型區 (detaWO)〜detail(l5)),亦即,bin⑼對應至 detai】(〇)、他⑴ 對應至心叩)、.....仏(15)對應至_1(15)。根據本發 明’ bln(〇)係累計目前圖框26〇中像素的亮度值落在〇〜15 的像素個數,❼detaiI(0)則是對於落在-⑼之所有像 累=相對應之特徵值;bin⑴係累計目前圖框26〇中 像素的亮度值落在1 6〜3 1的禮去彳田机 ㈣素個數’巾detail⑴則是 、’;洛ιη(1)之所有像素,累計相對應之特徵值; 再費述。—實施例中,假設亮度直方圖有Μ 如下赵Γ 計算器210及特徵值計算器220係利用 下程式碼來處理目前輸人的目標像素b,進而分別產生 201105115 亮度直方圖及特徵值直方圖。 idx=b>>4; /*由於亮度直方圖有16個箱型區,故將目標 像素b的亮度值除以1 6 */ bin(idx)=bin(idx) + 1; 直方圖計算器210係利用箱型區bin(idx)中累計該目 標像素b*/ detail(idx)=detail(idx)+limit(h_detair + v_detair, max_th);...............................................⑴ .· 特徵值計算器220係利用箱型區detail(idx)同時累計 該目標像素b的,水平特徵值h_detail,與垂直特徵值 v_detail, */ 以目標像素b的亮度值等於1〇〇為例,因為 idx=100/16 = 6,直方圖計算器210係在bin(6)中累計該目 標像素b,相對應地,特徵值計算器220則在箱型區detail(6) 中累計該目標像素b的特徵值。方程式(1)中的函數 limit(h一detail’+v—detail’,max_th)的意義是 h detail,及 ❿ v_detail ’的和不能超過最大值max_th,當二數的和超過最 大值max_th時,函數limit係用最大值max_th作為輸出 值。一實施例中,特徵值計算器220係利用箱型區detail(idx) 累計該目標像素b的水平特徵值h_detail’與垂直特徵值 v_detail’之其中一。在另一實施例中,特徵值計算器220 係利用箱型區detail(idx)累計該目標像素b的水平特徵值 h_detail’與垂直特徵值v_detail’之間的最大值。 另一方面,本發明還利用特徵值計算器220來加強偏 201105115 好顏色或/及壓抑不喜愛顏色。一實施例中,特徵值計算器 220依據每一像素的色度成份(U、V),計算出色調(hue)與 飽和度(saturation),再從色調與飽和度定義出四個顏色區 域(color region),再根據預先設定之至少一個偏好顏色或/ 及至少一個不喜愛顏色對上述四個顏色區域給于不同的 權值(weight)。請注意,上述加強偏好顏色或/及壓抑不喜 愛顏色功能對本發明而言並非必須,本領域技術人士可依 據應用需求來增減。至於如何從·一目標像素的色度成份 籲 (U、V)什算出色調與飽和度’以及如何從個別的色調斑飽 和度中判斷出該目標像素屬於哪一個顏色區域係為本領 域技術人士所習知’在此不于贅述。一實施例中,假設偏 好顏色為綠色且不喜愛顏色是藍色’特徵值計算器220係 利用如下程式碼來加強綠色細節且壓抑藍色細節。
If(green_region(b)==l) w=green—w; else if(blue_region(b) = =l) • w=blue_w; /*判斷目標像素b為藍色或綠色,因為偏好顏色為綠 色且壓抑顏色是藍色,故權值green_w > 1,權值 blue_w < 1 */ idx=b>>4; /*由於特徵值直方圖有16個箱型區,故將 目標像素b的亮度值除以丨6 */ detail(idx) = detail(idx)+ limit((h_detail’ + v_detail ’)xw, max_th); 201105115 /*特徵值(h一detail’+v_detail’)在累加至箱型區 detail(idx)之前,先乘以權值w來加強綠色且壓抑藍 色 */ 第4圖顯示反向參數與特徵參數之第二關係曲線圖。 第一混合電路230接收該亮度直方圖及該特徵值直方圖, 並根據第4圖的第二關係曲線來混合該亮度直方圖及該特 徵值直方圖,以產生一混合直方圖。一實施例中,第_現 合電路23〇藉由累加箱型區detail(O)至detail(15)的特徵 ® 值’來得到特徵值直方圖的特徵值總數detail—sum,再利 用如下之無限脈衝響應(IIR,infinite impulse response)形 式的數學關係式(2),來平均化特徵參數detailjir (其中, α為一個小於1之預設值),以避免前後二個圖框的特徵值 總數detail_sum差異過大。 detail—iir=detail_iir X a + detail一sum (1 - α )........(2) 接著,第一混合電路230再利用得到的特徵參數 detail_iir,根據第4圖之第二關係曲線查表,得到反向參 鲁數n〇n_aUg。從第4圖可以觀察到,當特徵參數detan」ir 大於detail_th時’表示特徵值直方圖的特徵值總數的量夠 大且特徵值直方圖包含的資訊夠多,故本發明將反向參數 nom_aug β又為〇,以顯示在混合該亮度直方圖及該特徵值 直方圖時,該特徵值直方圖比較具重要性。反之,當特徵 參數detaU—Ur小於detaU—讣時,表示該特徵值直方圖的 特徵值總數的量不夠大且特徵值直方圖包含的資訊不夠 多,故特徵參數detail—iir被設定與反向參數n〇m_aug成 C S3 12 201105115 反比,以顯示在混合該亮度直方圖及該特徵值直方圖時, 該特徵值直方圖比較不具重要性。一實施例中,假設共16 個箱型區bin,第一混合電路230係利用如下程式碼來混 合該亮度直方圖及該特徵值直方圖,以產生一混合直方 圖0 nom—aug=round(Lookup_B(detail」ir)) ·
/*根據特徵參數detail_iir及第4圖之第二關係曲線, 得到反向參數non_aug*/
If(nom_aug > nom_aug_lp) nom_aug_lp= nom_aug_lp+1; else if(nom_aug < nom_aug_lp) nom_aug_lp= nom_aug_lp-1; /*參數nom_aug_lp越大,表示該特徵值直方圖沒有資 訊、不具重要性*/ n=nom + nom—aug_lp; dem/8; /* nom,dem,m分別為可程式化定值*/ uniform_bin=total—pix>>4; /* total_pix 表示目前圖框 260之像素總數,Uniform_bin為每一箱型區的像素 平均數目*/ if (η > nom_max) n=nom_max; /*n不能大於nom一max ’ nom_max為可程式化定值 */ for i = 0:1 5 abin(i) = (detail(i)+ bin(i) x n)/(bin(i)+uniform_bin x [S] 13 201105115 m);...................................................(3) btotal=btotal + abin(i); end /*btotal表示混合後,混合直方圖所有箱型區abin的 像素總數V for i=0:15 abin(i) = abin(i)xtotal_pix/ btotal ;
混合直方圖的箱型區abin(i)係從btotal正規化至 total_pix */
End 上述方程式(3)係用以混合亮度直方圖及特徵值直方 圖’η值的大小,決定了亮度直方圖及特徵值直方圖的混 合比重’當η值越大,亮度直方圖的比重越大,而^值越 小’特徵值直方圖的比重越大;至於特徵值直方圖的特徵 值總數detail_SUm及第4圖之第二關係曲線則與η值的大 小密切相關。另外,可以觀察到方程式(3)中,假設n=m=〇, 混合直方圖之箱型區abin(i) = detail(i)/bin(i),表示每個像 素所擁有的特徵值(或資訊)。有一種特殊的情況是,亮度 直方圖的某一箱型區bin(i)的像素數目過少(例如只有1〇 個),即使其相對應箱型區detail⑴的特徵值很大也沒有 意義,因為實務上不可能只加強這丨〇個像素而壓抑其餘 像素。要克服這個問題,所以上述方程式(3)中才會有 umfom—binxm這一項的存在,以避免方程式的分母過 [S] 14 201105115 小的情況發生。 直方圖均衡器(histogram equalizer)24〇係根據第一混 合電路230 i生的混合直方圖,進行對比調整㈣加⑽ adjustment)及執行積分運算後’產生—均衡轉移曲線。 請注意,本發明不p艮定上述直方圖_器的冑比調整方 式,同時,因為直方圖均衡器的實施係為本領域技術人士 所習知,在此不于贅述。最後,亮度映射器25〇根據該均 衡轉移曲線以映射目前圖框細…實施例中,亮度映射 器250接收一輸入像素值yuv_in的亮度成份yin,根據該 均衡轉移曲線查表,得到輸出亮度值y〇ut。須注意的是, 冗度映射器250係將每一輸入像素值的色度成份(uv)直接 輸出,並未作任何對比強化處理,故亮度映射器25〇將每 輸入像素值的相對應輸出亮度值y〇ut及原來的色度成 份(UV)—起輸出,產生輸出像素值 yuv—〇 ° 第5 A圖係根據本發明,顯示一亮度直方圖與—混合 直方圖的一個例子。第5B圖係根據第5 A圖的亮度直方 圖,顯示傳統轉移曲線。第5C圖係根據第5A圖的混合直 方圖,顯示本發明均衡轉移曲線。舉例而言,一張影像顯 示置於均勻灰紙上的一支鉛筆(圖未示),其亮度直方圖與 混合直方圖如第5A圖所示。舉例而言,一張影像顯示置 於均勻灰紙上的一支鉛筆(圖未示),其亮度直方圖與混合 直方圖如第5A圖所示。在亮度直方圖中,像素數目最多 是分佈在箱型區bin(3)〜bin(7)(均勻灰紙部分),而在混合 直方圖中’像素數目最多卻是分佈在箱型區 abm(6)〜abin(i〇)(鉛筆部分)’表示像素數目最多的箱型區 [S3 15 201105115 bin(3) bin(7)和含有《多資訊或影像特徵的箱型區 ab (6) abin(10)未必相符。第5β圖的傳統轉移曲線及第 5C圖的本發明均衡轉移曲線係根據第5a圖的亮度直方圖 及混合直方圖分別進行積分運算後所產生,可以觀察到傳 統轉移曲線係在箱型區bin(3)〜恤⑺附近被延展(斜率大 於1),然而,由於均勾的灰紙基本上是沒有差異的或特徵 的,故對灰紙部分進行影像對比強化處理是沒有意義的; 的釓筆” $比均勻灰紙部分含有更多資訊或細 部影像特徵’故本發明均衡轉移曲線在箱型區 如⑹〜abin⑽附近被延展(斜率大於…表示本發明突 顯了錯筆部分的細部特徵,而壓抑灰紙部分的背景雜訊。 第6圖為本發明第二實施例的架構示意圖。參考第6 60"較於第實施例’第二實施例的動態對比強化裝置 —多了選擇電路610以及第二混合電路62卜至於在第 一貫施例與第一實施例中且 中ν、有相同私號之元件,同樣具備 有相同之功能,在此不予贅述。 甚座實施例中’選擇電路61G接收直方圖計算器210 者轉移^直方圖’根據一暗場景轉移曲線及一 S型使用 線(如第1圖的例子,但本發明不以此為限),計 設暗階箱型區範圍的像辛=二亮度:再根據落在-預 於-張暗場景影像,若是目别圖框260是否屬 則,撰#Q , 選擇暗场景轉移曲線輸出,否 、 ^使用者轉移曲線輸出。-實施例中,選擇電 路61〇係利用如下程式碼爽士 一 貫施例中選擇電 式碼來決定目前圖框260是否屬於一 [S] 16 201105115 張暗场景影像’並選擇暗場景轉移曲線及s型使用者轉移 曲線其中之一輸出當作一調整轉移曲線。 avg_y=目前圖框260中所有像素的平均亮度; etui sum一b=2^”(i’); /*start至end為一預設的暗階箱型區 start
範圍,該範圍是可以調整的*/ dark_y_th=48 ; /*亮度臨界值,是可以調整的*/ dark_bin_th= total一pixels X drak—ratio ; β dark_bin_th表示暗場景像素數目臨界值, total pixels表示目前圖框260的像素總數,drak_ratio 為小於1之可程式化定值,一實施例中drak_ratio為 1/4*/ if(avg_y <= dark_y_th || sum_b>= dark_bin_th) for i=0:1 5 user_bin_mux(i)=user_bin_dark(i); ..............(4) end else for i = 0:1 5 user_bin_mux(i)=user_bin norm(i);..............(5) end for i=0:1 5 user_bin(i) = (user_bin_mux(i) x alpha + user bin(i) x(64-alpha))/64;.......................................(6) end
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根據上述方程式(4)⑺,當平均亮度aVg_y小於亮度臨 界值dark—y」h、或暗場景像素數目sum_b大於或等於暗 場景像素數目臨界t dark_bin」h時,表示目前圖框⑽ 為-張暗場景影像,因此選擇電路61〇選擇暗場景轉移曲 線(USer-bin-dark)輸出當作調整轉移曲線 (USer-bin_mUX);否則,表示目前圖框260為一張非暗場 景影像,因此選擇電路61〇選擇s型使用者轉移曲線 (uSer_bin一norm)輸出當作調整轉移曲線(user—bin—接 著’選擇電路610再利用上述方程式(6)之無限脈衝響應形 式的數學關係式,來平均化調整轉移曲線user—bin (其中, alpha為-個小力i之可程式化預設值),以避免前後二個 圖框的調整轉移曲線user_bin差異過大。 之後,第二混合電路62〇混合選擇電路61〇輸出之調 整轉移曲線及直方圖均衡器24〇輸出之均衡轉移曲線,以 產生最終轉移曲線。請注意,本發明不限定上述第二混 口電路620的混合方式,同時,因為第二混合電路6⑽的 實施係為本領域技術人士所習知,在此不于贅述。最後, 又映射器250根據該最終轉移曲線以映射目前圖框 第7圖為本發明第三實施例的架構示意圖。參考第7 圖相較於第一實施例,第三實施例的動態對比強化裝置 7〇〇多了區域亮度計算器710以及亮度偏移計算器72〇 ^ 至於在第三實施例與第一實施例中具有相同標號之元 件’同樣具備有相同之功能,在此不予贅述。 在第三實施例中,區域亮度計算器71〇以及亮度偏移 201105115 計算器720的功能是提升暗階像素的亮度’令使用者能夠 將目前圖框260的暗階影像看得更清楚《請注意,區域亮 度計算器710以及亮度偏移計算器720的功能對本發明而 言並非必須,本領域技術人士可視應用需求來增減。 第8A圖顯示原始亮度與亮度偏移之第三關係曲線 圖。參考第8A圖,左侧的最暗區域通常具有較低的訊號 雜訊比(signal-to-noise ratio,SNR),故在這個區域中的低 亮度訊號與雜訊容易混雜在一起’難以分辨。根據上述之 籲原因’左側的最暗區域之亮度提升就沒有絕對的必要性, 且提升此最暗區域之亮度將降低整體影像對比β請注意, 在實際應用時’第3Β圖之第一關係曲線、第4圖之第二 關係曲線及第8Α圖之第三關係曲線皆可利用一真值表或 數學方程式來取代。 區域亮度計算器710先將目前圖框260分為ΜχΝ個 區域後,計算每一區域的像素平均亮度,再對第8Α圖的 第三關係曲線查表,以得到每一區域的相對應亮度偏移值 鲁aVgy(X’y) ’其中’〇SxSM-l,〇SySN-l。亮度偏移計算 器720再根據每一區域的相對應亮度偏移值avgy(x,w及一 預設内插框大小(即第8B圖令的虛線框),計算出每一像素 的亮度偏移值。-實施射,亮度偏移計算器72()係利用 如下方程式(7)來得到一目標像f b(iJ)的亮度偏移值 bright—〇ffset(i,j)。請注意,在本說明書令丨定義為一圖 框之列(row)的索引(index),j定義為行(c〇lumn)的索引, ^定義為-區域在一圖框中縱轴方向上的索引,y定義為 橫軸方向上的索引。 [S3 19 201105115 bright_〇ffset(i,j)=(avgy(x,y)xaxb + avgy(x+15y)x(w.a) xb + avgy(X}y+i) x a x (h-b) + avgy(x+1 ,y+1) χ ^w.a^ χ (h-b))/( wxh)...................................................... 請參考第8B圖,内插框是一個以目標像素為中 心且大小為wxh的虛線框。上述方程式(7)中,亮度偏移計 算器720主要是根據内插框與每一區域覆蓋的面積比例, 來得到目標像素b(i,j)的亮度偏移值bright—〇ffset(i j)。亮 度偏移計算器720計算出每一像素的亮度偏移值後’,根^ •每一像素於目前圖框260的位置儲存至該映射器73()中。 之後,映射器730 —方面接收輸入像素yuv—in(i,j)的亮度 成份yin,並根據上述均衡轉移曲線,產生一輸出亮度= yout,另一方面,映射器730利用輸入像素的位置(i^查 表,以得到輸入像素yuv—ίη(ί,υ的亮度偏移值 bright一offset(i,j)。最後,映射器73〇將輸出亮度值㈧加 及亮度偏移值bright_0ffset(i,j)相加,得到最終亮度值 最後,亮度映射器250將每一輸入像素的相對 籲應最終亮度值3^及原來的色度成份㈣一起輸出,產生相 對應輸出像素值yuv—持請注意,第三實施例中的映射 器730與第一、二實施例中的映射_ 23〇之間的差異在 於二映射器230只需利用每—輸入像素的亮度成份咖即 可付到輸出亮度值yout,而映射器73〇則除了每一輸入像 素的売度成份yin之外’還必須取得輸入像素於目前圖框 才能進—步得到該輪人像素的亮度偏移 值ght—〇ff叫,j),再將輸出亮度值X割及亮度偏移值 20 201105115 bright-〇ffset(i,j)相加,以得到最終亮度值yl。 第9圖為本發明—實施例之動態對比強化方法之流程 圖1據本發明一實施例之動態對比強化方法’用以接收 目刖圖框260,以產生一對比強化圖框。以下請同時參 考第2及9圖’說明本方法之各步驟。 步驟S902.接收一目前圖框260。其中該目前圖框26〇 是由多個像素所組成,每一像素均包含一亮度成份與一色 度成份。 鲁 步驟S904:言十算亮度直方圖。直方圖計算器21〇在接 收凡目則圖框260的所有像素之亮度成份(或資料)之後, 計算出目前圖框260相對之亮度直方圖。 步驟S906 :根據該目前圖框26〇之每一像素的高頻成 分及一第一關係曲線(如第3B圖所示),得到一特徵值直方 圖。一實施例中,特徵值計算器22〇利用—高頻遽波器得 到一目標像素之尚頻成分(h_detail或v_detail)後再根據 第3B圖之第一關係曲線查表,以得到特徵值(h_detaii,或 # V-detail,),據此’再得到該特徵值直方圖。 步驟S908 :根據一第二關係曲線(如第4圖所示)及特 徵值直方圖的特徵值總數,混合該亮度直方圖及該特徵值 直方圖,以得到一混合直方圖❶如前所述,特徵值直方圖 的特徵值總數detail一sum及第4圖之第二關係曲線決定了 方程式(3)中n值的大小,而n值的大小則決定了亮度直方 圖及特徵值直方圖的混合比重,當n值越大,亮度直方圖 的比重越大,而η值越小,特徵值直方圖的比重越大。 201105115 步驟S910 :對該混合直方圖進行對比調整,以得到一 均衡轉移曲線》本發明係利用一直方圖均衡器對該混合直 方圖進行對比調整。 步驟S912:根據該均衡轉換函數以映射該目前圖框 260 〇 綜上所述,本發明藉由收集((;〇116(^)像素間的差異或 特徵,來達到以影像特徵為基礎之對比強化目的,不但和以 圖片基礎模式之對比強化裝置一樣具有較低廉硬體成 本,同時和以區域基礎模式之對比強化裝置一樣具有壓抑 影像背景雜訊及強化影像細部特徵的優點,因此本發明在 市場上絕對擁有強大競爭力。 以上雖以貫施例說明本發明,但並不因此限定本發明 之範圍,只要不脫離本發明之要旨,該行業者可進行各種 變形或變更。 【圖式簡單說明】 第1圖顯示暗場景直方圖、暗場景轉移曲線、s型使 用者轉移曲線及最終轉移曲線的一個例子。 第2圖為本發明第一實施例的架構示意圖。 第3A圖顯卜目標像素與其鄰近像素之關係圖。 第3B圖顯示高頻成分與特徵值之第—關係曲線圖。 第4圖顯示反向參數與特徵參數之第二關係曲線圖。 第5A圖係根據本發明,顯示一亮度直方圖與一現合 直方圖的一個例子。 13 第5B圖係根㈣5AH的亮度直方圖,顯示傳統轉移 22 201105115 曲線。 第5C圖係根據第5A圖的混合直方圖,顯示本發明均 衡轉移曲線。 第6圖為本發明第二實施例的架構示意圖。 第7圖為本發明第三實施例的架構示意圖。 第8A圖顯示原始亮度與亮度偏移之第三關係曲線圖。 第8B圖顯示-内插框及其四個鄰近區域的關係圖。 第9圖為本發明—實施例之動態對 s 強化方法之流程 圓。 【主要元件符號說明】 200、600、700動態對比強化裝置 210直方圖計算器 220特徵值計算器 230第一混合電路 240直方圖均衡器 250、730映射器 260目前圖框 610選擇電路 620第二混合電路 710區域亮度計算器 720亮度偏移計算器 [S] 23