TW201410005A - 影像處理方法以及影像處理裝置 - Google Patents

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Abstract

影像處理方法包含：取得輸入影像經由區域性亮度調整之前與經由該區域性亮度調整之後之間的區域性亮度增益關係；以及依據該區域性亮度增益關係來針對待處理影像進行雜訊抑制及邊緣加強中至少其一以產生輸出影像。影像處理裝置包含區域性亮度調整電路及影像加強電路。該區域性亮度調整電路係用以取得輸入影像經由區域性亮度調整之前與經由該區域性亮度調整之後之間的區域性亮度增益關係。該影像加強電路係耦接於該區域性亮度調整電路，用以依據該區域性亮度增益關係來針對待處理影像進行雜訊抑制及邊緣加強中至少其一以產生輸出影像。

Description

影像處理方法以及影像處理裝置
本發明係關於影像處理，尤指一種利用區域性亮度增益來處理影像以提昇影像品質的影像處理方法及其相關的影像處理裝置。
在進行影像處理時，可藉由調整影像的亮度(brightness)來進行增加影像對比度(image contrast)或提昇動態範圍(dynamic range)等影像強化操作(image enhancement)，其中影像亮度的調整會伴隨影像雜訊的產生。傳統上用來降低影像雜訊的方法之一係依據同一參數來對該影像進行雜訊抑制(noise reduction)處理，然而，當去雜訊位準(denoise level)較高時，邊緣位準(edge level)會比較弱(亦即，該影像之影像細節(image detail)可能會模糊(blur)或遺失)；反之，為了要保留/加強影像細節，該影像的雜訊可能會偏高，因此，當一影像中的不同的影像區塊經由不同的亮度調整操作以強化該影像時，對該影像進行後續的雜訊抑制處理可能會造成某些影像區塊有影像細節模糊/遺失或雜訊抑制不足的情形發生。
因此，如何使影像經由區域性地調整影像亮度之影像強化之後，還能夠抑制整張影像的雜訊而不會發生影像細節模糊/遺失，係為一個待解決之議題。
有鑑於此，本發明的目的之一在於提供一種利用區域性亮度增益來處理影像以提昇影像品質的影像處理方法及其相關的影像處理裝置，來解決上述之問題。
依據本發明之一實施例，其揭示一種影像處理方法。該影像處理方法包含下列步驟：取得一輸入影像經由一區域性亮度調整之前與經由該區域性亮度調整之後之間的一區域性亮度增益關係；以及依據該區域性亮度增益關係來對一待處理影像進行一雜訊抑制及一邊緣加強中至少其一以產生一輸出影像。
依據本發明之一實施例，其揭示一種影像處理裝置。該影像處理裝置包含一區域性亮度調整電路以及一影像加強電路。該區域性亮度調整電路係用以取得一輸入影像經由一區域性亮度調整之前與經由該區域性亮度調整之後之間的一區域性亮度增益關係。該影像加強電路係耦接於該區域性亮度調整電路，用以依據該區域性亮度增益關係來對一待處理影像進行一雜訊抑制及一邊緣加強中至少其一以產生一輸出影像。
本發明所提供之影像處理方法及其相關的影像處理裝置不僅可使影像經由區域性亮度調整以強化影像，也可以同時提供足夠的雜訊抑制及/或邊緣強化的影像處理能力。
本發明的概念在於透過區域性亮度調整(local brightness adjustment)所得到的在影像上各區域的亮度增益，來區域性地進行雜訊抑制及/或邊緣加強(edge enhancement)操作，以克服傳統上對影像進行全域性(global)處理所產生的問題。換言之，本發明可對單一影像進行區域性亮度調整與分析，進而執行適合於不同區域的影像處理，以提昇整體的影像品質，舉例來說(但本發明不侷限於此)，本發明的概念可應用於區域性雜訊抑制及/或區域性邊緣加強。再者，上述之區域性亮度調整亦可透過多種影像調整方式來實現。於一實作範例中，上述之區域性亮度調整可為一區域色調映射(local tone mapping)。為了方便說明，以下係以區域性色調映射之中的區域性增益校正(local gain correction)來做為上述之區域性亮度調整的實作範例。
請參閱第1圖，第1圖係為本發明影像處理裝置之一第一實施例的示意圖。由第1圖可知，影像處理裝置100包含(但不侷限於)一區域性亮度調整電路(local brightness adjustment circuit)110以及一影像加強電路(image enhancement circuit)120。於此實施例中，區域性亮度調整電路110係用以取得一輸入影像IMG_I經由一區域性亮度調整之前與經由該區域性亮度調整之後之間的一區域性亮度增益關係(local brightness gain relation)LBG，更具體地說，區域性亮度調整電路110可對所接收之輸入影像IMG_I進行該區域性亮度調整以產生一調整影像IMG_A，而區域性亮度增益關係LBG係 對應於輸入影像IMG_I與調整影像IMG_A。於一設計變化中，區域性亮度調整電路110亦可在不輸出調整影像IMG_A的情形下取得區域性亮度增益關係LBG。請注意，輸入影像IMG_I可以是一影像原始資料(raw data)或一色域(color space)之一影像資料。舉例來說，在輸入影像IMG_I係為一影像原始資料的情形下，輸入影像IMG_I可以是一貝爾圖形(Bayer pattern)影像資料(但本發明不侷限於此)，此外，調整影像IMG_A可經由一影像訊號處理器(Image signal processor)(未繪示於圖中)來轉換為一RGB影像資料以供後續影像加強處理之用。另外，在輸入影像IMG_I係為一色域之一影像資料的情形下，輸入影像IMG_I可以是一RGB影像資料或一YUV影像資料。
影像加強電路120係耦接於區域性亮度調整電路110，用以依據區域性亮度增益關係LBG來對一待處理影像IMG_P進行一雜訊抑制及一邊緣加強中至少其一，以產生一輸出影像IMG_O，也就是說，影像加強電路120可同時執行該雜訊抑制及該邊緣加強於待處理影像IMG_P，也可以分開執行該雜訊抑制及該邊緣加強於待處理影像IMG_P，也可以僅執行該雜訊抑制及該邊緣加強兩者的其中之一。另外，影像加強電路120所參考的區域性亮度增益關係LBG可以是來自於目前圖框(current frame)之增益資訊，也可以是來自於不同於目前圖框之一圖框(例如，相鄰於目前圖框的一圖框)的增益資訊。在區域性亮度增益關係LBG係來自於目前圖框之增益資訊的情形下，輸入影像IMG_I經由區域性亮度調整電路110所執行之 該區域性亮度調整之後，會產生待處理影像IMG_P，換言之，待處理影像IMG_P係為調整影像IMG_A。然而，在區域性亮度增益關係LBG並非來自於目前圖框之增益資訊的情形下，不同於輸入影像IMG_I之另一輸入影像經由區域性亮度調整電路110所執行之該區域性亮度調整之後，會產生待處理影像IMG_P，換言之，待處理影像IMG_P係不同於調整影像IMG_A。為了方便說明，以下所揭示之實施例係基於區域性亮度增益關係LBG來自於目前圖框之增益資訊來說明之，然而，熟習技藝者於閱讀以下說明之後應可輕易瞭解，同樣的區域性亮度調整亦可應用於區域性亮度增益關係LBG並非來自於目前圖框之增益資訊的情境之下。
請參閱第2圖，第2圖係為本發明影像處理裝置之一第二實施例的示意圖。由第2圖可知，影像處理裝置200包含一區域性亮度調整電路210、一影像加強電路220以及一控制參數產生電路(control parameter generation circuit)230。區域性亮度調整電路210係用以取得一輸入影像IMG_I經由一區域性亮度調整之前與經由該區域性亮度調整之後之間的一區域性亮度增益關係LBG；控制參數產生電路230係耦接於區域性亮度調整電路210與影像加強電路220之間，用以依據區域性亮度增益關係LBG來產生至少一影像控制參數PR_I予影像加強電路230；影像加強電路220係耦接於區域性亮度調整電路210，用以依據至少一影像控制參數PR_I來對一待處理影像IMG_P進行一雜訊抑制及一邊緣加強中至少其一，以產生一輸出影像IMG_O。簡言之，於此實施例中，區域性亮度調整電路 210可對所接收之輸入影像IMG_I進行該區域性亮度調整以產生待處理影像IMG_P至影像加強電路220，並取得相對應的區域性亮度增益關係LBG以供後續的雜訊抑制及/或邊緣加強之用。
請連同第3圖來參閱第2圖，第3圖係為本發明區域性亮度調整之一實作範例的示意圖。於此實作範例中，區域性亮度調整電路210可針對輸入影像IMG_I之中的每一影像單元(例如，一像素(pixel)P_i)，分別依據輸入影像IMG_I之中包含該影像單元(例如，像素P_i)的一影像區塊(例如，一影像區塊IB_i)的一像素值來調整該影像單元(例如，像素P_i)的一亮度值(例如，亮度值Bi)，以執行該區域性亮度調整，舉例來說，區域性亮度調整電路210可提供複數個曲線函數(例如，複數個伽瑪函數(gamma function))、依據影像區塊IB_i之中所有像素值的一像素平均值來得到該影像單元所對應的一特定曲線函數(例如，一特定伽瑪函數)，以及依據該特定曲線函數來調整該影像單元的該亮度值，更具體地說，區域性亮度調整電路210可將像素P_i之一像素值(例如，像素P_i於RGB色域之中的最大像素值)代入所得到的一特定伽瑪函數，來將像素P_i的亮度值Bi調整為亮度值Bi’。由於熟習技藝者應可輕易地了解，透過上述區域性亮度調整，輸入影像IMG_I之中的每一影像單元均可被調整至適當的亮度值(例如，人眼感到舒適的亮度)，故進一步的說明在此便不再贅述。另外，透過上述區域性亮度調整，區域性亮度調整電路210便可分別計算輸入影像IMG_I之中每一影像單元(例如，像素P_i)經由區域性亮度調整 之前的一亮度值(例如，亮度值Bi)與該影像單元(例如，像素P_i)經由區域性亮度調整之後的一亮度值(例如，亮度值Bi’)的一比例值(例如，亮度增益Gi)，以取得區域性亮度增益關係LBG。
值得注意的是，上述之影像單元並不限定於單一像素。請連同第4圖來參閱第2圖，第4圖係為本發明區域性亮度調整之另一實作範例的示意圖。第4圖所示之區域性亮度調整操作係基於第3圖所示之區域性亮度調整操作，而兩者之間主要的差別在於：第4圖所示之每一影像單元係為包含複數個像素的一區塊(例如，影像單元IU_i)，以及第4圖所示之區域性亮度調整操作另包含一縮小運算(downscaling)與一放大運算(upscaling)。更具體地說，區域性亮度調整電路210可先將輸入影像IMG_I分為複數個影像區塊(其中每一影像區塊(例如，影像單元IU_i)均包含複數個像素)，進而縮小輸入影像IMG_I的影像尺寸(例如，自640×480縮小為32×32)。相似地，區域性亮度調整電路210可提供複數個曲線函數(例如，複數個伽瑪函數)、依據每一影像區塊之中所有像素值的一像素平均值來得到每一影像區塊所對應的一特定曲線函數(例如，一特定伽瑪函數)，以及依據該特定曲線函數來調整該影像單元的該亮度值，舉例來說，區域性亮度調整電路210可將影像單元IU_i之一像素值(例如，影像單元IU_i於RGB色域之中，三個不同的像素平均值之中最大的一像素平均值)代入所得到的一特定伽瑪函數，來將影像單元IU_i的亮度值調整為亮度值Bi’。
另外，區域性亮度調整電路210可依據所得到的特定曲線函數來對影像單元IU_i進行一曲線索引值(index)運算，來得到影像單元IU_i之中複數個像素所分別對應的複數個特定曲線函數，進而將縮小後的輸入影像IMG_I的影像尺寸放大(例如，自32×32放大為640×480)。接下來，區域性亮度調整電路210可依據該複數個特定曲線函數來分別調整該複數個像素之複數個亮度值，以避免調整影像IMG_P會有格子狀的亮度分布。更具體地說，區域性亮度調整電路210可依據每一影像單元所得到的伽瑪函數進行一曲線索引值內插運算，來得到每一影像單元之中每一像素所對應的伽瑪函數，接著將每一像素之像素值代入每一像素所對應之伽瑪函數來調整每一像素之亮度值。相似地，透過上述區域性亮度調整，區域性亮度調整電路210便可分別計算輸入影像IMG_I之中每一影像單元/每一像素經由區域性亮度調整之前的一亮度值與該影像單元/該像素經由區域性亮度調整之後的一亮度值的一比例值(例如，亮度增益Gi)，以取得區域性亮度增益關係LBG。於一設計變化中，第1圖/第2圖所示之區域性亮度調整電路110/210在進行區域性亮度調整操作時，輸入影像IMG_I亦可同時包含具有一像素以及具有複數個像素的影像單元。
請再次參閱第2圖。在亮度調整電路210取得區域性亮度增益關係LBG之後，控制參數產生電路230便可分別依據區域性亮度增益關係LBG(例如，調整影像IMG_A/待處理影像IMG_P之每一影像單元的一亮度增益)來產生對應於每一影像單元的至少一影像控 制參數。另外，控制參數產生電路230另可提供至少一影像校正關係(image correction relation)，以及根據區域性亮度增益關係LBG之中該影像單元所對應的一亮度增益與該至少一影像校正關係，來產生至少一影像控制參數PR_I。請連同第5圖來參閱第2圖，第5圖係為本發明影像校正關係之一實施例的示意圖。於此實施例中，該影像校正關係係為一亮度增益G與用來同時控制該雜訊抑制及該邊緣加強的一雜訊抑制控制參數PR_NR之間的轉換關係，其中該影像校正關係可由校正而得之，更具體地說，亮度增益G大，則表示雜訊成份高，故雜訊抑制能力需要強一點，而邊緣加強能力就會弱一點；反之，亮度增益G小，則表示雜訊成份低，故雜訊抑制能力需要弱一點，而邊緣加強能力就會強一點。因此，亮度增益G大時，雜訊抑制控制參數PR_NR之參數值也會高，以提供較強的雜訊抑制能力與較弱的邊緣加強能力；反之，亮度增益G小時，雜訊抑制控制參數PR_NR之參數值也會低，以提供較弱的雜訊抑制能力與較強的邊緣加強能力。請注意，雜訊抑制控制參數PR_NR亦可由邊緣加強控制參數EE取代之，舉例來說，亮度增益G大時，邊緣加強控制參數EE之參數值會低，以提供較弱的邊緣加強能力的與較強的雜訊抑制能力，此外，上述之影像校正關係並非用來作為本發明之限制，換言之，控制參數產生電路230可視實際設計/需求而提供不同的影像校正關係，舉例來說，控制參數產生電路230可提供用來執行該雜訊抑制及該邊緣加強兩者的其中之一的影像校正關係、用來同時執行該雜訊抑制及該邊緣加強的一組合影像校正關係或者是如第6圖所示之用來執行彩度雜訊抑制(Chroma Noise Reduction，CNR)的一影像校正關係(亦即，彩度雜訊抑制控制參數PR_CNR與亮度增益G之間的轉換關係)。
除了根據區域性亮度增益關係LBG之中一影像單元所對應的一亮度增益與至少一影像校正關係來產生至少一影像控制參數PR_I之外，控制參數產生電路230也可以提供至少一影像控制參數查找表，以及根據區域性亮度增益關係LBG之中該影像單元所對應的該亮度增益與該影像控制參數查找表，來產生至少一影像控制參數PR_I。換言之，控制參數產生電路230可參照內建的影像控制參數查找表來產生對應於所接收之區域性亮度增益關係LBG的至少一影像控制參數PR_I。關於影像加強電路220依據控制參數產生電路230所產生之至少一影像控制參數PR_I來強化影像的相關細節，請參閱以下說明。
請連同第2圖來參閱第7圖，第7圖係為本發明依據區域性亮度增益關係來執行影像強化處理的一實作範例的流程圖。首先，在步驟710中，控制參數產生電路230可參照影像校正關係/影像控制參數查找表，進而依據區域性亮度增益關係LBG來分別得到對應於亮度(luma/brightness)的至少一亮度雜訊抑制控制參數PR_a、對應於亮度的至少一亮度邊緣加強控制參數PR_b、對應於彩度(chroma)的至少一彩度雜訊抑制控制參數PR_CNR以及同時對一影像單元執行雜訊抑制及邊緣加強時所需要的雜訊抑制控制參數PR_NR。在步驟712及步驟714中，影像加強電路220可分別依據 所得到的亮度雜訊抑制控制參數PR_a以及亮度邊緣加強控制參數PR_b，來將待處理影像IMG_P之中的一影像單元的亮度Y分別調整為亮度YNR及亮度YEE。相似地，在步驟716中，影像加強電路220可依據所得到的彩度雜訊抑制控制參數PR_CNR來將待處理影像IMG_P之中的該影像單元的彩度UV調整為彩度UVO。接下來，在步驟720中，影像加強電路220可依據下列函式來得到輸出影像IMG_O之亮度YO。
YO=(PR_d×YEE+NR×YNR)/(PR_d+NR)
上述函式之邊緣加強控制參數PR_d可透過對待處理影像IMG_P之中的該影像單元執行一濾波處理(filtering)來得到，此外，由上述函式可知，較大的雜訊抑制控制參數PR_NR之參數值可提供較強的雜訊抑制能力與較弱的邊緣加強能力；反之，較小的雜訊抑制控制參數PR_NR之參數值可提供較弱的雜訊抑制能力與較強的邊緣加強能力。如此一來，影像加強電路220可對待處理影像IMG_P同時執行雜訊抑制與邊緣加強，進而輸出一具有亮度YO及彩度UVO的輸出影像IMG_O(如步驟730所示)。
簡言之，控制參數產生電路230可根據區域性亮度增益關係LBG之中一亮度增益與至少一影像校正關係來提供至少一影像控制參數予一影像單元，以使影像加強電路220可適應性地強化輸入影像IMG_I中不同亮度的影像單元的影像品質。值得注意的是，第 2圖所示之影像控制參數PR_I並不侷限於上述之控制參數PR_a、PR_b、PR_CNR及PR_NR，以及影像加強電路220可同時參照複數個控制參數PR_a/PR_b/PR_CNR來對影像單元進行處理，因此，可依據不同的影像品質要求/觀賞需求來採用所需之影像控制參數，進而得到想要的輸出影像IMG_O。再者，第7圖所示之影像強化處理流程的實作方式僅供說明之需，並非用來作為本發明之限制。舉例來說，在影像加強電路220係依序執行雜訊抑制及邊緣加強於待處理影像IMG_P的實作範例中，控制參數產生電路230可以不用產生雜訊抑制控制參數PR_NR，此外，影像加強電路220可先依據亮度雜訊抑制控制參數PR_a與亮度邊緣加強控制參數PR_b的其中之一來調整待處理影像IMG_P之中的一影像單元的亮度，接著再依據亮度雜訊抑制控制參數PR_a與亮度邊緣加強控制參數PR_b的其中之另一來再次調整處理影像IMG_P之中的該影像單元的亮度，以輸出經由影像加強處理後的輸出影像IMG_O。進一步的說明如下。
請參閱第8圖，第8圖係為本發明影像處理裝置之一第三實施例的示意圖。第8圖所示之影像處理裝置800係基於第2圖所示之影像處理裝置200之架構，其中主要的差別在於：影像加強電路820包含一儲存單元825，用以儲存一暫存影像IMG_B。影像加強電路820係依據至少一影像控制參數PR_I來對待處理影像IMG_P進行該雜訊抑制及該邊緣加強的其中之一，以產生暫存影像IMG_B至儲存單元825，以及依據亮度增益關係LBG來對儲存單元825中的 暫存影像IMG_B進行該雜訊抑制及該邊緣加強其中之另一，以產生輸出影像IMG_O。於一實作範例中，影像加強電路820可依據同一影像控制參數來依序執行該雜訊抑制與該邊緣加強。於另一實作範例中，至少一影像控制參數PR_I可包含對應該雜訊抑制的一控制參數以及對應該邊緣加強的另一控制參數，以供影像加強電路820依序執行該雜訊抑制與該邊緣加強。另外，控制參數產生電路230係為一選擇性元件(optional device)，換言之，影像加強電路820亦可直接依據區域性亮度增益關係LBG來對待處理影像IMG_P進行該雜訊抑制及該邊緣加強中至少其一。於一設計變化中，控制參數產生電路230亦可實作於影像加強電路220之中。由於熟習技藝者透過閱讀第1圖~第7圖的說明，應可輕易地了解第8圖所示之影像處理裝置800的操作細節，故進一步的說明在此便不再贅述。
請參閱第9圖，第9圖係為本發明影像處理裝置之一第四實施例的示意圖。第9圖所示之影像處理裝置900係基於第2圖所示之影像處理裝置200之架構，其中主要的差別在於：區域性亮度調整電路910包含一區域性亮度調整單元912以及一增益單元(gain unit)916。區域性亮度調整單元912係用以對輸入影像IMG_I執行一區域性亮度調整以產生待處理影像IMG_P，而增益單元916則是依據輸入影像IMG_I/待處理影像IMG_P中每一影像單元之亮度值變化來取得區域性亮度增益關係LBG。由於熟習技藝者透過閱讀第1圖~第7圖的說明，應可輕易地了解第9圖所示之影像處理裝置900的操作細節，故進一步的說明在此便不再贅述。
綜上所述，於一較佳實施例中，本發明所提供之影像處理方法及其相關的影像處理裝置不僅可使影像經由區域性亮度調整以強化影像，也可以同時提供足夠的雜訊抑制以及邊緣強化的影像處理能力。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100、200、800、900‧‧‧影像處理裝置
110、210、910‧‧‧區域性亮度調整電路
120、220、820‧‧‧影像加強電路
230‧‧‧控制參數產生電路
825‧‧‧儲存單元
912‧‧‧區域性亮度調整單元
916‧‧‧增益單元
IMG_I、IMG_A、IMG_P、IMG_O、IMG_B‧‧‧影像
LBG‧‧‧區域性亮度增益關係
PR_I、PR_NR、PR_CNR‧‧‧影像控制參數
P_i‧‧‧像素
IB_i‧‧‧影像區塊
IU_i‧‧‧影像單元
Bi、Bi’‧‧‧亮度值
G、Gi‧‧‧亮度增益
第1圖為本發明影像處理裝置之一第一實施例的示意圖。
第2圖為本發明影像處理裝置之一第二實施例的示意圖。
第3圖為本發明區域性亮度調整之一實作範例的示意圖。
第4圖為本發明區域性亮度調整之另一實作範例的示意圖。
第5圖為本發明影像校正關係之一實施例的示意圖。
第6圖為本發明影像校正關係之另一實施例的示意圖。
第7圖為本發明依據區域性亮度增益關係來執行影像強化處理的一實作範例的流程圖。
第8圖為本發明影像處理裝置之一第三實施例的示意圖。
第9圖為本發明影像處理裝置之一第四實施例的示意圖。
200‧‧‧影像處理裝置
210‧‧‧區域性亮度調整電路
220‧‧‧影像加強電路
230‧‧‧控制參數產生電路
IMG_I、IMG_P、IMG_O‧‧‧影像
LBG‧‧‧區域性亮度增益關係
PR_I‧‧‧影像控制參數

Claims (24)

  1. 一種影像處理方法，包含：取得一輸入影像經由一區域性亮度調整之前與經由該區域性亮度調整之後之間的一區域性亮度增益關係；以及依據該區域性亮度增益關係來對一待處理影像進行一雜訊抑制(Noise Reduction)及一邊緣加強(Edge Enhancement)中至少其一以產生一輸出影像。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中該輸入影像經由該區域性亮度調整之後會產生該待處理影像，或是不同於該輸入影像之另一輸入影像經由該區域性亮度調整之後會產生該待處理影像。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中該區域性亮度調整係為一區域色調映射(Local Tone Mapping)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中該區域性亮度調整包含：針對該輸入影像之每一影像單元：依據該輸入影像之中包含該影像單元的一影像區塊的一像素值來調整該影像單元的一亮度值；其中該影像單元至少包含一像素。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之影像處理方法，其中依據該輸入影像之中包含該影像單元的該影像區塊的該像素值來調整該影像單元的該亮度值的步驟包含：提供複數個曲線函數；依據該影像區塊之中所有像素值的一像素平均值來得到該影像單元所對應的一特定曲線函數；以及依據該特定曲線函數來調整該影像單元的該亮度值。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之影像處理方法，其中依據該特定曲線函數來調整該影像單元的該亮度值的步驟包含：依據該特定曲線函數來對該影像單元進行一曲線索引值運算，來得到該影像單元之中複數個像素所分別對應的複數個特定曲線函數；以及依據該複數個特定曲線函數來分別調整該複數個像素之複數個亮度值。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中取得該區域性亮度增益關係的步驟包含：針對該輸入影像之每一影像單元：計算該影像單元經由該區域性亮度調整之前的一亮度值與該影像單元經由該區域性亮度調整之後的一亮度值的一比例值；其中該影像單元至少包含一像素。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中該雜訊抑制及該邊緣加強係同時執行於該待處理影像。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中依據該區域性亮度增益關係來對該待處理影像進行該雜訊抑制及該邊緣加強中至少其一以產生該輸出影像的步驟包含：依據該區域性亮度增益關係來對該待處理影像進行該雜訊抑制及該邊緣加強其中之一，以產生一暫存影像；以及依據該亮度增益關係來對該暫存影像進行該雜訊抑制及該邊緣加強其中之另一，以產生該輸出影像。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中依據該區域性亮度增益關係來對該待處理影像進行該雜訊抑制及該邊緣加強中至少其一以產生該輸出影像的步驟包含：針對該待處理影像之每一影像單元：依據該區域性亮度增益關係來產生至少一影像控制參數；以及依據該至少一影像控制參數來對該影像單元進行該雜訊抑制及該邊緣加強中至少其一；其中該影像單元至少包含一像素。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之影像處理方法，其中依據該區域性亮度增益關係來產生該至少一影像控制參數的步驟包含： 提供至少一影像校正關係；以及根據該區域性亮度增益關係之中該影像單元所對應的一亮度增益與該至少一影像校正關係，來產生該至少一影像控制參數。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之影像處理方法，其中依據該區域性亮度增益關係來產生該至少一影像控制參數的步驟包含：提供至少一影像控制參數查找表；以及根據該區域性亮度增益關係之中該影像單元所對應的一亮度增益與該影像控制參數查找表，來產生該至少一影像控制參數。
  13. 一種影像處理裝置，包含：一區域性亮度調整電路，用以取得一輸入影像經由一區域性亮度調整之前與經由該區域性亮度調整之後之間的一區域性亮度增益關係；以及一影像加強電路，耦接於該區域性亮度調整電路，用以依據該區域性亮度增益關係來對一待處理影像進行一雜訊抑制及一邊緣加強中至少其一以產生一輸出影像。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之影像處理裝置，其中該區域性亮度調整電路另對該輸入影像或不同於該輸入影像之另一輸入影像執行該區域性亮度調整，以產生相對應的該待處理影像。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之影像處理裝置，其中該區域性亮 度調整係為一區域色調映射。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之影像處理裝置，其中該區域性亮度調整電路另針對該輸入影像之每一影像單元，分別依據該輸入影像之中包含該影像單元的一影像區塊的一像素值來調整該影像單元的一亮度值，以執行該區域性亮度調整，其中該影像單元至少包含一像素。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之影像處理裝置，其中該區域性亮度調整電路另提供複數個曲線函數、依據該影像區塊之中所有像素值的一像素平均值來得到該影像單元所對應的一特定曲線函數，以及依據該特定曲線函數來調整該影像單元的該亮度值。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之影像處理方法，其中該區域性亮度調整電路另依據該特定曲線函數來對該影像單元進行一曲線索引值運算，來得到該影像單元之中複數個像素所分別對應的複數個特定曲線函數，以及依據該複數個特定曲線函數來分別調整該複數個像素之複數個亮度值。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之影像處理裝置，其中該區域性亮度調整電路另針對該輸入影像之每一影像單元，分別計算該影像單元經由該區域性亮度調整之前的一亮度值與該影像單元經由該區域性亮度調整之後的一亮度值的一比例值，以取得該區域性 亮度增益關係，其中該影像單元至少包含一像素。
  20. 如申請專利範圍第13項所述之影像處理裝置，其中該影像加強電路係同時對該待處理影像執行該雜訊抑制及該邊緣加強。
  21. 如申請專利範圍第13項所述之影像處理裝置，其中該影像加強電路包含：一儲存單元，用以儲存一暫存影像；其中該影像加強電路係依據該區域性亮度增益關係來對該待處理影像進行該雜訊抑制及該邊緣加強其中之一以產生該暫存影像予該儲存單元，以及依據該亮度增益關係來對該暫存影像進行該雜訊抑制及該邊緣加強其中之另一以產生該輸出影像。
  22. 如申請專利範圍第13項所述之影像處理裝置，另包含：一控制參數產生電路，耦接於該區域性亮度調整電路與該影像加強電路之間，用以針對該待處理影像之每一影像單元，分別依據該區域性亮度增益關係來產生至少一影像控制參數；其中該影像單元至少包含一像素，以及該影像加強電路係分別依據該至少一影像控制參數來對該影像單元進行該雜訊抑制及該邊緣加強中至少其一來產生該輸出影像。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之影像處理裝置，其中該控制參數產生電路另提供至少一影像校正關係，以及根據該區域性亮度增 益關係之中該影像單元所對應的一亮度增益與該至少一影像校正關係，來產生該至少一影像控制參數。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之影像處理裝置，其中該控制參數產生電路另提供至少一影像控制參數查找表，以及根據該區域性亮度增益關係之中該影像單元所對應的一亮度增益與該至少一影像校正關係，來產生該至少一影像控制參數。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6271874B2 (ja) * 2013-06-14 2018-01-31 キヤノン株式会社 画像処理装置及び画像処理方法
KR20150040127A (ko) * 2013-10-04 2015-04-14 삼성전자주식회사 전력 절감을 위하여 이미지를 처리하는 방법 및 디바이스
KR102251440B1 (ko) 2014-11-05 2021-05-14 삼성전자주식회사 로컬 톤 맵핑 회로와 이를 포함하는 모바일 컴퓨팅 장치
US10122936B2 (en) * 2015-09-02 2018-11-06 Mediatek Inc. Dynamic noise reduction for high dynamic range in digital imaging
KR102434754B1 (ko) * 2015-11-17 2022-08-23 삼성전자 주식회사 전자 장치 및 전자 장치의 컨텐츠 표시 방법
US11128822B2 (en) 2016-07-26 2021-09-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Real-time adaptive shadow and highlight enhancement
US10489884B2 (en) 2016-09-23 2019-11-26 Apple Inc. Fast and edge-preserving upsampling of images
CN109584175B (zh) * 2018-11-21 2020-08-14 浙江大华技术股份有限公司 一种图像处理方法及装置
CN110278412B (zh) 2018-12-06 2021-11-23 义晶科技股份有限公司 影像显示系统及其控制信号数据量提高方法
US11423515B2 (en) * 2019-11-06 2022-08-23 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus
CN113840048B (zh) * 2021-09-02 2024-04-12 信利光电股份有限公司 一种智能调整摄像头画面四角亮度的方法
CN114066770A (zh) * 2021-11-25 2022-02-18 Oppo广东移动通信有限公司 视频处理方法及装置、计算机可读存储介质和电子设备

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003230052A (ja) 2002-02-01 2003-08-15 Nikon Corp 電子カメラ、画像処理プログラムおよび画像処理方法
US7535503B2 (en) * 2002-02-01 2009-05-19 Nikon Corporation Image processing apparatus, image processing program, and image processing method for performing edge enhancement processing
JP3914168B2 (ja) * 2003-04-08 2007-05-16 オリンパス株式会社 撮像システム、画像処理プログラム
JP2005130297A (ja) * 2003-10-24 2005-05-19 Olympus Corp 信号処理システム、信号処理方法、信号処理プログラム
US7317842B2 (en) 2003-10-30 2008-01-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Global and local statistics controlled noise reduction system
CN101273623B (zh) 2005-09-28 2012-07-04 奥林巴斯株式会社 摄像装置、图像处理装置以及图像处理方法
JP4837365B2 (ja) 2005-11-16 2011-12-14 オリンパス株式会社 画像処理システム、画像処理プログラム
JP4628937B2 (ja) 2005-12-01 2011-02-09 オリンパス株式会社 カメラシステム
TWI323606B (en) 2006-02-22 2010-04-11 Huper Lab Co Ltd Image noise reduction method based on local correlation
JP2007336258A (ja) 2006-06-15 2007-12-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 映像信号処理装置及び映像信号処理方法
JP2010193384A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Olympus Corp 画像処理装置及び方法並びにプログラム
US20120063515A1 (en) 2010-09-09 2012-03-15 Qualcomm Incorporated Efficient Coding of Video Parameters for Weighted Motion Compensated Prediction in Video Coding
CN102088543B (zh) * 2010-11-25 2013-10-02 华亚微电子（上海）有限公司 一种基于多带带通滤波的peaking方法及装置
TWI438718B (zh) * 2010-11-26 2014-05-21 Univ Nat Chunghsing 適應性反雙曲線影像處理方法及其系統
TW201234863A (en) 2010-12-22 2012-08-16 Qualcomm Inc Coding the position of a last significant coefficient of a video block in video coding

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