A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明部份 本發明係有關圖像增强，以增加像素圖像中之像素數 0 發明背景 已知應用電腦及其他電子計算電路於圖像產生及增强 之問題上。圖像增强已使用於科學應用上，產生較高清晰 反之圖像，增進觀察，並應用於消費者產品上，諸如清晰 度提高之電視機。 一般言之，圖像以電子之方式成像素之形狀儲存，像 素具有各別之亮度及色彩特性。此等像素顯示成一行列， 以產生一圖像。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 —--------^.------ΐτ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 常需增加一圖像之像素數，例如，以顯示該圖像於高 解析度之顯示器上，或放大圖像之一區域。用以增加圖像 中之像素數之普通方法熟知爲內插法。在此方法中，新像 素插於現有像素之間。新像素之亮度及色彩特性由與新像 素相鄰之原像素之亮度及色彩特性計算而得，例如，由平 均二或更多最近之鄰居而得。 此方法之一困難爲會降低圖像之邊綠之明銳度。圖像 邊緣之特徵爲相鄰像素間之亮度或色彩之大幅度轉換。然 而，當一新像素插於二相鄰像素之間時，亮度或色彩轉變 之突然性定然降低。 複雜之內插法使用大量相鄰像素之加權平均來獲得新 像素之色彩及亮度値，且可在一些程度上提高結果圖像之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210乂 297公釐） ' A7 B7 五、發明説明（2 ) 明銳度。然而，此種複雜之方法可能計算複雜，故在一些 應上，諸如即時顯示上太慢。 故此，仍需要一種高品質圖像增强方法，此不致大幅 降低圖像之明銳度，且可在合理之時間中計算。 發明概要 依據本發明，中像素行列所表示之一原圖像之空間解 析度由施加一頻譜變換於該像素行列，產生代表該圖像之 頻譜組成份之一頻譜行列，然後施加一反頻譜變換於該頻 譜行列，以產生一較大之像素行列而增加。結果，較大之 像素行列具有與原像素行列相同之頻譜分佈，但分佈於較 多之像素上。 如上述，普通內插法不能滿意，因爲當新像素插於現 有像素之間時，明銳之邊緣常被模糊掉。反之，本發明產 生具有與原像素行列相同之頻譜分佈之一最後素行，故此 產生具有與原圖像相同之明銳邊緣之强度之一最後圖像。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 I--------扯衣------、玎 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲補償由於頻譜能量分佈於較多之像素上所引起之亮 度之降低，原圖像行列，最後像素行列，或經變換之頻譜 行列之輸入各可增加與解析度增加相關之一量之値。 如上述，使用大量原像素來計算每一新像素之精細之 內插法可提高邊緣之明銳，但付出計算複雜性之嚴重成本 。而本發明則不包含較爲複雜之計算，頻譜計算用於許多 不同之環境中，故結果，可提供近於最佳之計算法及定製 之計算電路，以增加計算之速度。結果，本發明可在遠較 本紙张尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（21UX 297公釐） A7 ______ B7 五、發明説明（3 ) 爲少之計算時間中，達成與精細之內插法相同程度之圖像 品質。 本發明之原理可應用於圖像監器，攝影機，記錄器， 或印出機上，例如用以產生電子放大，或修改低清晰度圖 像，俾可輸出於較高清晰度之裝置上。在一些圖像格式中 ’圖像以掃描線表示，在此情形，掃描線加以變換，在變 換之前形成一像素行列之像素列，及在變換後，反之而行 0 可使用之特定頻譜變換法包括分離餘弦變換，分離餘 弦變換，快速富立葉變換，哈達瑪變換，哈爾變換，瓦爾 變換，可蘭變換。其他之變換及變換之聯合亦可使用。分 離餘弦變換具有優點，即用以執行變換之定製之積體電路 市面有供應，並可用以加速此變換。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 . - 批衣 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 大圖像可分解爲若干塊，及應用以上方法於各個別塊 上。當經處理之各塊再組合時，結果之圖像品質可比美由 一次處理整個圖像所達成者。該等塊出現一些人爲痕跡， 但此等可由選擇原圖像中之重叠塊來降低；在處理後，重 壘塊可加以組合，由丟棄重疊之像素而產生最後之圖像。 本發明之原理可應用於單維上，從而增加原圖像在一 方向上之像素數；或應用於二維上，從而增加在二方向上 之像素數。特定之應用包括： 使用二維變換以電子之方式放大一圖像之一部份。 使用單維變換以不同解析度顯示一圖像。一特定之應 用爲顯示一圖像於一不同寬高比設計之監視器上，此由選 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ _ '~ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7 __ 五、發明説明（4 ) 擇原寬高比圖像之一中央部份，然後增加所選部份之像素 數，俾可顯示於新寬高比之監視器上而達成。 自含有交插法二掃描線場之一圖框產生一靜止圖像， 此由選取二掃描線場之一，並使此掃描線場接受單維變換 ，以產生較多之掃描線而達成。 本發明之原理亦可應用於需要減少像素數之應用上’ 在此情形，頻譜資訊在原像素行列變換之後及反變換之前 加以丟棄。 自以下附圖及其說明，可明瞭本發明之以上及其他應 用及優點。 附圖簡述 附圖併入本說明書中並作爲其一部份，顯示本發明之 實施例，且連同以上之本發明之一般說明及以下之實施例 之詳細說明，用以說明本發明之原理。 圖1爲用以由增加圖像之像素數來增加一圖像之解析 度之一系統之基本方塊圖： 圖2爲圖1之計算電路12之一實施例之基本方塊圖 圖3顯示含有由圖1之系統所加進之新像素之一像素 圖像： 圖4爲處理之流程圖，由圖1之系統用以增加像素於 一圖像上； 圖5A，，及5C概要顯示在對不同之圖像執行 本·紙張尺度適用中國國家橾隼（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ---------1------tr (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準扃員工消費合作社印裝 A7 _ B7 五、發明説明（5 ) 圖4之處理步驟之期間中所產生之行列： 圖6爲軟體程式之流程圖，此在執行圖4之處理中： 及 圖7A，7B，7C，及7D概要顯示在對不同之圖 像執行軟體程式步驟之期間中所產生之行列。 特定實施例之詳細說明 圖1顯示根據本發明原理之一系統1 0 ，用以提高電 子圖像之空間解析度。該系統包含計算電路1 2 ，此執行 圖像之增强，及儲存經增强之圖像於一記憶器1 4中，供 顯示於監視器1 6上，記錄於記錄器1 7中，或印出於印 出機1 8上之用。圖像由計算電路1 2自任何適當之來源 ，例如經線2 2自碟儲存器2 Q或經線2 4自攝影機1 5 中取出。 以下之附圖及敘述詳細說明增强圖像之程序。以下所 述之圖像處理程序可由多種方式實施，例如由軟體在一特 殊用途之裝置，諸如圖像攝影機1 5 ，圖像監視圖1 6 ， 圖像記錄器1 7 ，或圖像印出機1 8中所埋置之一微處理 器，或可連接於任一或所有此等來源之一單獨之圖像處理 單位上執行。或且，以下所述之一些或所有程序可由一特 殊用途之計算電路，例如定製之積體電路，而非由使用軟 體之通用電腦執行。爲清楚起見，在以下之說明中，使用 一般名辭'^計算電路#來通指能執行計算之任何電子構造 ，包括執行軟體之一或更多之微處理器，特殊用途電路， 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（2丨OX 297公釐） " ' I.--------1¾衣------11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（6 ) 或二者之聯合。 而且’本發明之原理可用以處理來自各種不同之來源 ，包括例如資料檔，電視廣播，錄影帶，及攝影機之靜止 或活動之圖像。 參考圖2 ，在一特定之實施例中，計算電路1 2包含 一微處理器2 6連接至一特殊用途電路2 8。微處理器 2 6經程式設計，以取出在線2 2及2 4上所獲得之圇像 ，並由經線1 3傳輸至記憶器1 4而顯示，印出，或記錄 圖像。以下所述用以處理圖像之數學運算由特殊用途電路 2 8執行。微處理器2 6中繼未處理之圖像資訊經線2 7 至特殊用途電路2 8 ，並經線2 7自特殊用途電路2 8獲 得經處理之圖像，並輸送經處理之圖像資訊經線1 3至記 憶器1 4。 如以下所述，在本發明之一實施例中，由使用分離餘 弦變換來執行影像處理。在此實施例中，特殊用途電路
2 8可爲市售之一快速餘弦變換處理器，諸如由CA
9 2 0 38 ，LaJolla，信箱 2 4 7 2 號之 TRW LS I生產公司以件號 TMC— 2 3 1 1所出售之處理 器。其他定製之處理器可用以執行分離餘弦變換或其他適 當之變換。 參考圖3 ，依據本發明之原理，計算電路1 2增加一 圖像中之像素數，產生新像素3 0插於圖像中現有像素 3 2之間。新像素3 0可插於現有像素3 2之間。新像素 3可插於現有像素3 2之各垂直行之間，現有像素之各水 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4洗格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印取 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 平列之間，或二者之間，如顯示於圖3。由插入額外之像 素於原像素之各水平列之間，增强在垂直方向上之圖像解 析度。由插入額外之像素於原像素之各行之間，增强在水 平方向上之圖像解析度。 參考圖4 ，一般言之，依據本發明之原理，像素由一 頻譜變換法插於現有像素之間。在獲得3 5像素之原圖像 後，原圖像經頻譜變換3 7，以產生一頻譜行列，其輸入 辨認原圖像中之像素之亮度或色彩値之空間變化中之有限 頻譜組成份。然後使用此頻譜行列（在亮度調整及其他步 驟後，如下述）作爲反頻譜變換法3 9之基礎。爲執行反 頻譜變換，該頻譜行列經擴大，以包含零値輸入，此相當 於擴大頻譜行列中未辨認或存在之高頻譜組成份。經擴大 之頻譜行列然後加以反變換，以產生一結果像素行列。經 由反變換，產生具有較原圖像爲多之像素之一像素行列。 此最後行列然後加以印出或顯示4 1 。 上述程序產生供印出或顯示用之一最後行列，此具有 與擴大前之原圖像相似之頻譜分佈。然而，最後行列具較 多之像素，且故此，可以較高之解析度顯示。 圖4所示之程序包含一步驟4 3 ，在此期間中週整圖 像之亮度。此步驟爲所必需，因爲頻譜行列之擴大由於散 佈頻譜能量於較多之像素上而降低整個圖像亮度。爲補償 此亮度之降低，在步驟4 3，頻譜行列之輸入値由一倍乘 器增加，其增加値與像素數之增加値之平方根成比例。由 如此調整亮度，在步驟41中所印出或顯示之結果圖像具 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210Χ2ζ·7公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝_ 訂 10 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 五、發明説明（ 8 ) 1 1 有 與 步 驟 3 5 中 所 獲 得 之 原 圖 像 相 同 之 整 體 亮 度 0 1 | 圖 4 所 述 之 一 般 程 序 可 應 用 於 各 種 ΓΒΠ 圖 像 處 理 上 如 顯 1 1 示 於 圖 5 A 至 5 C 〇 請 1 1 先 1 參 考 圖 5 A > 圖 4 之 —* 般 程 序 之 -* 應 用 爲 對 --* 較 大 圖 閱 讀 1 像 4 7 之 一 區 域 4 5 執 行 電 子 放 大 0 在 本 情 形 中 > 欲 放 大 背 之 I 1 之 區 域 4 5 白 較 大 之 圖 像 4 7 中 抽 出 並 用 作 原 像 素 行 列 ί 事 1 1 4 9 〇 此 原 像 素 行 列 接 受 二 維 頻 α曰 變 換 以 產 生 經 變 換 之 項 再 填 1 頻 譜 行 列 5 2 0 此 經 變 換 之 頻 譜 行 列 妖 j \ w 後 加 以 擴 大 以 形 寫 本 百 裝 I 成 經 擴 大 之 頻 譜 行 列 5 4 ， 此 由 插 入 與 未 由 經 變 換 之 頻 譜 1 I 行 列 5 2 辨 認 之 較 高 頻 率 頻 譜 組 成 份 相 當 之 零 値 輸 入 而 達 1 1 1 成 0 然 後 在 最 後 步 驟 中 經 擴 大 之 頻 譜 行 列 接 受 二 維 反 1 1 訂 頻 譜 變 換 9 形 成 — 最 後 像 素 行 列 5 6 此 爲 原 圖 像 4 7 之 1 區 域 4 5 之 擴 大 版 本 0 1 1 參 考 圖 5 B > 在 另 —. 應 用 中 使 用 圖 4 之 程 序 來 改 變 1 1 一 圖 像 之 寬 高 比 俾 以 不 同 之 寬 高 比 來 顯 示 0 例 如 具 有 4 3 寬 高 比 之 N T S C 電 視 框 可 變 換 爲 具 有 例 舌 6 9 1 I 寬 高 心 之 Η D T V 框 〇 如 顯 示 於 圖 5 Β 可 由 抽 取 4 3 1 1 I -圖 像 6 0 中 之 柵 形 掃 描 線 之 一 中 央 群 6 2 而 變 換 一 4 3 1 J 1 框 6 0 爲 1 6 9 框 〇 中 央 柵 形 掃 描 線 6 2 用 以 產 生 . 1 1 Η D Τ V 監 視 器 上 之 顯 示 〇 Η D Τ V 監 視 器 設 計 用 於 較 多 1 1 之 掃 描 線 上 ， 且 故 此 J 欲 顯 示 中 央 掃 描 線 於 Η D T V 監 視 1 | 器 上 9 需 製 造 額 外 之 掃 描 線 〇 | 爲 產 生 此 等 額 外 之 掃 描 線 > 抽 出 之 柵 形 掃 描 線 6 2 用 1 1 | 以 由 變 換 每 一 掃 描 線 爲 — 列 像 素 而 產 生 一 原 像 素 行 列 6 4 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（2丨OX 29*7公釐） ' 11 - 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 _B7_ 五、發明説明（9 ) 。其次，原像素行列接受在垂直之方向上之單維頻譜變換 ，以產生經變換之頻譜行列6 6。然後，擴大此經變換之 頻譜行列，以產生經擴大之頻譜行列6 8，插入與未由變 換之頻譜行列6 6辨認之高頻頻譜組成份相當之零値輸入 。最後，經擴大之頻譜行列接受反單維頻譜變換，以產生 一最後像素行列7 Q ，及最後像素行列7 0之各列像素用 以產生H D T V掃描線。 在圖5 C所示之第三應用中，使用圖4所述之方法， 自掃描線之一 N S TC框產生一靜止圖像。掃描線之 N S TC框包含二掃描線場，此等相互交插顯示於一 NTSC監視器上。故此，如顯示於圖5 C，一 NTSC 框7 2包含一第一掃描線場7 4 ，由圖5 C之實線表示， 及一第二掃描線場7 6 ，由圖5 C之虛線表示，此與第一 組之掃描線7 4交插。 由NTS C框產生靜止圖像之一困難爲NTS C框之 顯示物常在記錄第一掃描線場7 4及第二掃描線場7 6之 間移動。結果，如同時顯示二掃描線場來產生一框，則第 一及第二掃描線場中所含之資訊並不適當對齊。（當 NTS C框以正常圖像顯示時，則可看到該不對齊。） 爲消除該不對齊，一種方法爲由願成該框7 2之二 NTSC場7 4 ，7 6之僅一個產生靜止圖像。此方法產 生具有較低清晰度之圖像，但在一些應用上可以接受。在 此情況中，在使用一框中之單一場產生一靜止圖像之情形 ，圖4之程序可特別有用。例如，可能需要顯示—靜止圖 本紙張尺度適;种關家辟（CNS ) /\4祕（210X297公嫠） —-- -12 - ---------,-¾衣------II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 物5⑼ A7 B7 五、發明説明（10) ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 像於使用大量掃描線之一監視器上。在此情形中，需自原 框7 2中所取出之掃描線場製造額外之掃描線。爲達成此 點，使用NTSC框之掃描線場7 4 ，由變換該場之每— 掃描線爲一列像素而產生一原像素行列7 8。此原像素行 列然後接受在垂直方向上之一單維頻譜變換，產生經變換 之頻譜行列8 0。然後擴大經變換之頻譜行列8 〇 ，以形 成經擴大之頻譜行列8 0，此由插入與原像素行列中所無 之高頻頻譜組成份相當之零値輸入而成。經擴大之頻譜行 列8 2然後接受反單維變換，以產生一最後之像素行列 8 4 ，由此可重製掃描線。 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 由以上實例可見，可聯合使用頻譜變換，擴大，及反 頻譜變換，由一圖像在單維或二維上外推產生額外之像素 ，分別使用單維或二維頻譜變換法。可使用任一頻譜變換 ，例如，一快速富立葉變換，一分離餘弦變換，一分離正 弦變換，一哈達瑪變換，一哈爾變換，一瓦爾變換，一司 蘭變換，或以上之一或更多之聯合，或使用正交固有函數 來產生與輸入之頻譜組成份相關之輸出之任何其他變換。 然而，注意一些變換法（例如阿達瑪）具有包含長串二進 位係數（以降低計算之複雜性）之固有函數；此等變換最 好使用於大圖像上：如此等變換使用於具有較固有函數之 長度爲小之圖像上，則固有函數會喪失正交性，且變換並 不適當分離頻譜組成份。 在一實施例中，使用分離餘弦變換法來執行頻譜變換 。選用分離餘弦變換’因爲市面上有若干定製之電路供應 本紙張尺度適用中國國家標隼（cNs)A4規格（2iux 297公釐） 13 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（11) ，可執行分離餘弦變換，且故此在市面之實施例中，由定 製電路實施分離餘弦變換相當經濟。 有關分離餘弦變換及其他變換之進一步資料可參閱由 Anil Jain所著之’基本圖像變換〃，由新約西州Engle-wood Cliffs城之學徙社出版，版權1 9 8 9 ，I SDN 0-1 3 — 3 3 6 1 6 5 — 9，全部列作參考。 如大體顯示於圖5 A至5 C，分離餘弦變換產生一頻 譜行列，其中，低頻譜組成份（此普通包含最大之頻譜能 量）集合於頻譜行列之一角或一端之若干輸入處。 故此，如顯示於圖5 A，當應用二維分離餘弦變換於 一原像素行列上時，結果之頻譜行列具有與低頻組成份相 當之輸入在左上角處，及與各次高頻率組成份相當之輸入 在離左上角各次距離之位置中。如此，欲擴大由二維分離 餘弦變換所產生之一頻譜行列，零加於該行列之右，下， 及右下方之頻譜行列中，在與頻譜行列中未辨認之較高頻 率相當之位置中。結果，當應用一反分離餘弦變換於擴大 之行列中時，結果爲一最後像素行列，具有與像素行列相 同之頻譜圖案，但具有較多之像素。 同樣，如顯示於圖5 B及5 C，當應用在垂直方向上 之一單維分離餘弦變換於一原像素行列中時，結果之頻譜 行列沿其頂列上具有與原像素行列中低頻譜組成份相當之 輸入，及在每一次列中具有與次高頻率頻譜組成份相當之 輸入。如此，爲形成一擴大之頻譜行列，零輸入加於頻譜 行列之最後列之下方。 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、ST 經濟部中央標準局員工消費合作杜印装 A7 _____B7 五、發明説明（12) 應明瞭其他之變換具有較低及較高頻率頻譜輸入之其 他方位，故需加以與上述不同之墊補。而且，應明瞭作爲 製造以零輸入墊補之一行列之另一法中，反變換可加以重 寫’以放棄含有未在原圖像或變換之頻譜行列中呈現之高 頻頻譜組成份。此修改可消除去擴大頻譜行列至以零輸入 墊補之較大行列之步驟，並可減少所需之計算數。 圖6顯示由軟體實施之圖4之程序之一特定實施例。 圖4之大體程序之此實施例特別適用於較大之圖像。大圖 像並不作爲整個加以處理，而是作爲一列較小之塊來處理 0 圖6之程序由讀出9 0含有一圖像之一原檔案開始， 例如以紅，綠，藍（R G B )格式儲存於分別含有圖像之 紅，綠，及藍强度資訊之三緩衝器中。其後，圖6之程序 分解9 2該圖像爲較小之塊，依其後之步驟處理每一塊， 以產生有較多像素之一最後圖像。 每一塊由讀出9 4該塊而存入暫時緩衝器中加以處理 ，紅，綠，及藍値各用一緩衝器。然後，該程序對紅，綠 ，藍緩衝器中之像素執行9 6頻譜變換，例如，分離餘弦 變換。其次，該程序轉移9 8紅，綠，藍緩衝器中之結果 頻譜資訊至三較大之暫時緩衝器，此等已由零値墊補，其 方式大體顯示於圖5 A，5 B，及5 C。同時，非零之頻 譜値各增加9 8與像素數之增加之平方根成比例之一因數 ，從而保持結果圖像之亮度。較大之暫時緩衝器然後加以 反變換1 0 0 ，且結果之像素自較大之暫時緩衝器寫入 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） m —^^1 I —^ϋ 1 - - - nn ·. i - - -I nn n^——* *v3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 15 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 __B7 五、發明説明（13) 1 0 2於三最後圖像緩衝器中。 前段所述之步驟圖像中之每一塊重覆執行，直至三最 後圖像緩衝器均包含經處理之一完整之圖像爲止，含有較 多之像素。此際，圖6之程序寫入1 〇 4來自最後圖像緩 衝器之紅，綠，及藍値於一檔案中。或且，結果之圖像可 .印出或顯示於監視器上。 圖7 A - 7 D顯示用以選擇各塊之二不同之方法，即 重疊及非重疊者。圖7 A及7 B顯示以逐塊之方式執行圖 5A之程序；在圖7A中，使用非重叠塊，而在圖7 B中 ，則使用重叠塊。圖7 C及7 D顯示以逐塊之方式執行圖 5B之程序；在圖7C中，使用非重疊塊，而在圖7D中 ，則使用重疊塊。 參考圖7 A及7 C，爲使用非重疊塊執行逐塊變換， 原圖像分解爲非重疊塊1 1 0 ，此等用作原像素行列。然 後，依照圖6之步驟9 4至1 0 2 ，三非重昼塊各接受二 維頻譜變換（圖7A)或單維頻譜變換（圖7C)，以產 生一頻譜行列1 1 2。其後，頻譜行列各加以擴大，以形 成含有零輸入之經擴大之行列1 1 4。最後，經擴大之頻 譜行列1 1 4接受二維反頻譜變換（圖7A)或單維反頻 譜變換（圖7C)，以形成最後圖像之一非重疊塊11 6 0 如此，使用原圇像之非重®塊，產生最後圖像之非 重a塊，並可加以集合，以構成一完整之最後圖像。 參考圖7 B及7 D，爲使用重叠塊執行圖像之變換， 本紙張尺度適用中國國家標準·（CNS)Λ4規格（：nOx2lΠ公釐） I--------¾------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 16 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（u) 先自原圖像中選出重叠塊1 2 0。各塊之選擇應使至多每 塊之一半重曼於相鄰塊上。各重叠塊1 2 0然後依據圖6 之步驟9 4至1 0 2加以處理。如此，各塊1 2 0接受二 維頻譜變換（圖7B)或單維頻譜變換（圖7D)，以產 生頻譜行列1 2 2 °其次，此等頻譜行列加以擴大，以形 成經擴大之頻譜行列1 2 4。最後，經擴大之頻譜行列 1 2 4接受反二維頻譜變換（圖7 B )或反單維頻譜變換 (圖7 D )，以產生可加以組合，以製成最後圖像之各塊 0 最後之各塊部份重叠，故當組合爲最後圖像時，最後 塊之一部份需加以丟棄。爲執行此點，每一最後重叠塊之 大小由丟棄周邊圖像1 2 5而減小，以形成一中央部份 126 (由虛線表示），具有與圖7A及7C所示之經放 大之非重疊塊116相同之大小。各重曼塊之中央部份 1 2 6然後加以組合，以產生最後之圖像。 當此程序執行於各塊而非整個圖像上時，可能產生一 些振鈴及其他人爲痕跡。然而，此等效應大部份顯示於各 塊之周邊上，故此，由採用上述之重叠塊方法，可大爲消 除此等效應，因爲在組合各塊爲最後圖像之前，各塊之周 邊部份已消除。 雖本發明已以說明各種實施例來作圖解，且雖此等實 施例已加以相當詳細說明，但本申請者等無意限制或以任 何方式限制後附之申請專利範圍於此等細節上。精於本藝 者容易知道可有其他之優點及修改。例如，可使用三維頻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） I ^ : 1^.-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、aT 17 A7 B7 五、發明説明（15) 譜變換，以產生三維中之額外像素。亦可使用更高維之變 換。而且，本發明之原理可應用於場而非圖像之處理上。 本發明在其較廣之方面故此並不限於所示及所述之特定細 節，代表性裝置及方法，以及圖解實例。故此，可脫離此 等細節而不脫離本申請者之一般發明性構想之精神及範圍 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 18 A7 B7 經濟部中央揉隼局貝工消费合作社印製 五、發明説明 ( ) 1 1 大原 圆像 上 9 包 含 1 1 計算 電 路 > 選 最 含有該 大 原 圚 像 之 較 少 像 素 之 一 次 組 1 | 之原 次圖 像 y 及 施 加 次 圓 像 於 串 猜 專 利 範 園 第 1 2 項 之 裝 ^-V 1 I 置上 ，以 產 生 最 後 次 圖 像 9 及 請 閱 1 | 計算 m 路 赘 合 併 最 後 次 圖 像 > 以 產 生 一 大 最 後 圖 像 〇 讀 背 面 1 1 1 5 如 申 猜 專 利 範 圍 第 1 4 項 所 述 之 裝 置 9 其 中 之 注 1 I 意 I 選擇 原 次 圖 像 之 該 計 算 電 路 包 含 選 擇 至 少 二 原 次 圖 像 事 項 1 I 再 之電 路， 原 次 93 像 包 含 大 原 圚 像 之 重 叠 像 素 及 填 % 本 1 裝 | 合併 最 後 次 圖 像 之 計 算 電 路 包 含 丟 棄 重 叠 像 素 之 電 路 頁 1 1 | 1 6 如 串 請 專 利 範 園 第 1 2 m 所 述 之 方 法 9 適 於 變 1 1 I 換一 原宽 高 比 □KI tfll 像 爲 一 不·同 之 宽 高 比 9 另 包 含 1 訂 1 計算 電 路 白 原 寬 高 比 圖 像 之 一 中 央 部 份 選 擇 — 原 像 1 1 素行 列， 並 供 rrtg 應 原 像 素 行 列· 於 串 請 專 利 範 園 第 1 2 項 之 裝 1 1 置， 以產 生 具 有 較 多 像 素 之 — 最 後 像 素 行 列 9 及 1 —顯 示 器 以 不 同 之 寬 高 比 顯 示 該 最 後 像 素 行 列 Ο 旅 | 1 7 • 如 串 請 專 利 範 園 第 1 2 項 所 述 之 裝 置 9 適 於 白 1 1 含有有交 插 之 4m twr 形 掃 描線 之 二 圓 場 之 一 圖 框 產 生 一 圖 像 1 1 計算 電 路 > 選 擇 交 插 km 償 形 掃 描 線 之 一 第 — 圇 場 9 1 1 計算 電 路 > 變 換 第 一 圚 場 之 每 —* ίΐτη ΤΙΠΓ 形 掃 描 線 爲 ―― 像 素 1 1 列， 以產 生 — 原 像 索 行 列 及 供 rrtg 應 原 素 行 列 於 丰 請 專 利 範 1 1 園第 12 項 之 裝 置 中 > 以 產 生 具 有 較 多 像 素 之 一 最 後 像 素 1 1 行列 ，及 1 I 計算 電 路 * 變 換 最 後 像 索 行 列 之 毎 一 像 索 列 爲 — 4mt ΉΪΐΓ 形 I 1 1 本紙浪尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 A7 __ B7 五、發明説明（） 掃描線，以形成該圖像。 18.如申請專利範圍第12項所述之裝置，適於補 償由於最後像素行列之像素之增加所起之圓像亮度之降低 ，另包含 計算電路，由一因數倍乘原像素行列，最後像素行列 ，或經變換之頻譜行列中之每一输入，該因數等於最後像 素行列中之像素數與原像素行列中之像素數之比率之平方 根。 1 9 .如申請專利範圍第1 2項所述之裝置，其中， 該計算電路之構造在執行單維中之變換及反變換。 20. 如申請專利範圍第19項所述之裝置，其中， 該計算電路在執行二維中之變換及反變換。 21. 如申請專利範圍第12項所述之裝置，其中， 該計算電路依以下構成之群.之一或二或更多之聯合執行變 換及反變換： —分離餘弦變換， 一分離正弦變換， 一快速富立葉變換， —哈達瑪變換， 一哈爾變換， —瓦爾變換， 一司蘭變換。 2 2··如申請專利範園第1 2項所述之裝置，其中， 該計算電路至少部份置於定製之稹體鼇路中。 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ ---------、‘裝------訂------^ ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（） 23. —種使用如申請專利範園第1項之方法的圖像 印出機，含有用以在圖像印出之前增加原圖像之空間解析 度之《路，原圖像包含一原像素行列，像素各具有亮度或 色彩値，該印出機包含： 計算電路，變換原像素行列爲一頻譜行列，頻譜行列 之输入各辨認該原像素行列之像素之亮度或色彩値之空間 變化中之頻譜組成份， 計算m路，反變換該經變換之頻譜行列，以產生具有 較多像素之一最後像素行列，最後像素行列之像素之亮度 或色彩値具有與原像素行列相似之空間變化之頻譜組成份 之分佈，及 .· 、 印出髦路，可反應最後像素行列，並產生具有由最後 像素行列所辨認之亮度或色彩特性之一印出输出。 2 4.—種使用如申請.專利範園第1項之方法的圖像 監視器，含有用以在圖像顯示之前增加原圖像之空間解析 度之電路，原圖像包含一原像素行列，像素各具有亮度或 色彩値，該監視器包含： 計算電路，變換原像素行列爲一頻譜行列，頻譜行列 之输入各辨認該原像素行列之像素之亮度或色彩値之空間 變化中之頻譜組成份， 計算《路，反變換該經變換之頻譜行列，以產生具有 較多像素之一最後像索行列，最後像索行列之像索之亮度 或色彩値具有與原像素行列相似之空間變化之頻譜組成份 之分佈，及 --------- ------ΪΤ------- ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央樣準局負工消費合作社印装 A7 __B7 _五、發明説明（） 顯示電路，可反應最後像素行列，並產生具有由最後 像素行列所辨認之亮度或色彩特性之一目視顯示。 2 5 .如申請專利範圍第2 4項所述之圖像監視器， 適於顯示包含成組之掃描線之一電視圖像，另包含 樊換電路，變換電視圖像之掃描線爲原像素行列之各 像素行列，及 變換電路，變換最後像素行列之像素列爲最後掃描線 ，且其中 該顯示電路由寫出最後掃描線於顯視幕上而顯示最後 掃描線。 2 6.—種使用如申請專利fg鬮第1項之方法的®像 記錄器，含有用以在圖像·記錄之前增加原圖像之空間解析 度之電路，原圖像包含一原像素行列，像素各具有亮度或 色彩値，該記錄機包含： 計算電路，變換原像素行列爲一頻譜行列，頻譜行列 之輸入各辨認該原像素行列之像素之亮度或色彩値之空間 變化中之頻譜組成份， 計算電路，反變換該經變換之頻譜行列，以產生具有 較多像素之一最後像素行列，最後像索行列之像素之亮度 或色彩値具有與原像素行列相似之空間變化之頻譜組成份 之分佈，及 記錄電路，可反應最後像索行列，並記錄由最後像索 行列所辨認之最後圚像。 2 7 .如申請專利範園第2 6項所述之圚像記錄器， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） „ --------.1^------，玎------'^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央棣準局負工消费合作社印製 A7 B7五、發明説明（） 適於記錄包含成組之掃描線之一電視圖像，另包含 變換電路，變換電視圚像之一組掃描線爲原像素行列 之各像素列，及 變換電路，變換最後像素行列之像素列爲一最後掃描 線組，且其中 該記錄竄路由寫出與最後掃描線相當之資料於記錄媒 體上而記錄最後掃描線。 2 8.—種使用如申請專利範圍第1項之方法的電視 攝影機，含有用以增加自以感測器所接收之原圖像之空間 解析度之電路，原圓像包含一原像素行列，像素各具有亮 度或色彩値，該攝影機包含： .. ‘ 計算電路，變換原像素行列爲一頻譜行列，頻譜行列 之輸入各辨認該原像素行列之像素之亮度或色彩値之空間 變化中之頻譜組成份，及. 計算電路，反變換該經變換之頻譜行列，以產生具有 較多像素之一最後像素行列，最後像素行列之像素之亮度 或色彩値具有與原像素行列相似之空間變化之頻譜組成份 之分佈。 --------;-I------、玎------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨Ο X 297公釐）