TWI247536B - Image processor, image processing method and processing program - Google Patents

Description

1247536 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明乃有關於畫像資料施以畫像補正之畫像處理裝 置、畫像處理方法及畫像處理程式。 【先前技術】 畫像處理中，有將1畫面之畫像性質，統計解析，將 對應於解析結果之畫像補正處理，施於畫像資料。做爲統 計上之解析手法，求得灰階之頻繁度分布（歷史圖），從 歷史圖算出補正參數的手法。 然而，於動畫像之畫像處理，補正參數則於圖框間大 爲變化時，畫面整體之對比或明亮度則變化，畫像之參差 則會變大。爲了解除此不妥部分，於專利文獻1中，揭示 有在產生歷史圖之時，將歷史圖分布之資料經由透過巡迴 型濾波電路，使歷史圖分布之變化之時常數變大，抑制補 正後之畫像資料之振動的技術。 〔專利文獻1〕 日本特公平7-99862號公報（段落0018) 【發明內容】 〔發明欲解決之課題〕 但是，於生成成爲統計値演算之來源的歷史圖時，透 過巡迴型濾波器時，電路規模會變得很大，又，於處理上 會有花費時間的不妥。尤其，於攜帶電話等之攜帶用之電 -5- (2) 1247536 子機器中，由裝置之小型化及消耗電力的減低等觀點視之 ’電路規模之縮小及處理之高速化則會成爲大的問題。 本發明乃有鑑於上述情事，提供以簡易之構成，構成 可減低畫面之破碎的畫像處理裝置、畫像處理方法及畫像 處理程式爲其解決課題。 〔爲解決課題之手段〕 爲解決上述課題，關於本發明之畫像處理裝置，屬於 在於畫像資料施以畫像處理之畫像處理裝置，其特徵係具 備生成於前述畫像資料施以統計處理顯示統計値之統計値 資料的統計値演算手段，和根據前述畫像資料，檢出有無 場景之切換的場景檢出手段，和對應前述場景檢出手段之 檢出結果的加權，施加於複數圖框之前述統計値資料，演 算補正參數之補正參數演算手段，和根據前述補正參數， 於前述畫像資料施以畫像補正處理的畫像補正手段。 根據此發明時，歷史圖或累積歷史圖之統計値之演算 過程中，無需執行平滑化處理，於得統計値之後，執行加 權之處理。於統計値之生成過程中，對於畫素單元之畫像 資料，需執行處理之故，演算電路則會變成大規模，且， 處理負荷爲大。對此，本發明於得統計値之後，執行加權 之處理，平滑化補正參數之故，可使構成簡化。更且，可 對應場景之切換之有無，變更加權之故，可提升對於畫像 之變化的補正參數之回應性，顯示場景切換時切換漂亮之 畫像。 -6 - (3) 1247536 在此，前述補正參數演算手段乃經由前述場景檢出手 段，檢出有場景切換之時，較無場景切換之時，經由使對 於過去之圖框之統計値的加權變小的演算，生成前述補正 參數爲佳。於具有場景切換之情形，會失去統計値之連續 性之故，可使過去之圖框之統計値資料之加權變小，提升 補正參數之回應性。 又，前述補正參數演算手段乃經由前述場景檢出手段 ，檢出無場景切換之時，演算關於前述複數圖框之統計値 資料之平均，生成前述補正參數爲佳。此時，會除去含於 畫像資料之雜訊成分等之影響之故，可有效防止畫面之破 碎。 又，前述補正參數演算手段乃經由前述場景檢出手段 ，檢出有場景切換之時，將關於現在之圖框之統計値資料 ，做爲前述補正參數加以生成爲佳。由此，可提升回應性 〇 又，前述補正參數演算手段乃經由前述場景檢出手段 ，檢出無場景切換之時，令現在之圖框之統計値資料爲S (η)、令1圖框前之補正參數爲P(n-l)、令第1係數 爲A、令第2係數爲B時，現在之圖框之補正參數P(n )乃根據 P(n)=AxS(n)+BxP(n-l) 、1=A + B 加以 演算爲佳。 於此時，經由巡迴型之低通道濾波器，可生成補正參 數。 在此，前述補正參數演算手段乃經由前述場景檢出手 (4) 1247536 段，檢出有場景切換之時，使A=1，且B = 0爲佳。由此， 可將場景切換前之統計値之影響，從補正參數完全排除。 又，前述補正參數演算手段乃檢測前述畫像資料之圖 框率’將對應檢測之圖框率及前述場景檢出手段之檢出結 果的加權，施加於複數圖框之前述統計値資料，演算補正 參數爲佳。於此時，考量圖框率，決定補正參數之故，對 應圖框之粗密，可執行適切之畫像補正。 接著，關於本發明之畫像處理方法，屬於在於畫像資 料施以畫像處理之畫像處理方法，其特徵係具備生成於前 述畫像資料施以統計處理顯示統計値之統計値資料的步驟 ’和根據前述畫像資料，檢出有無場景之切換的步驟，和 對應前述場景檢出手段之檢出結果的加權，施加於複數圖 框之前述統計値資料，演算補正參數之步驟，和根據前述 補正參數，於前述畫像資料施以畫像補正處理的步驟。根 據此發明時，於得統計値後，進行加權，平滑化參數之故 ，可使構成簡化。 在此，演算前述補正參數演算之步驟乃檢出有場景切 換之時，較無場景切換之時，經由使對於過去之圖框之統 計値的加權變小的演算，生成前述補正參數爲佳。由此， 可提升對於畫像之變化之補正參數之回應性，可顯示場景 切換時之切換漂亮的畫像。 又，關於本發明之畫像處理程式，屬於在於畫像資料 施以畫像處理之畫像處理程式，其特徵係做爲生成於前述 畫像資料施以統計處理顯示統計値之統計値資料的統計値 -8- (5) 1247536 演算手段，和根據前述畫像資料，檢出有無場景之切換的 場景檢出手段，和對應前述場景檢出手段之檢出結果的加 權，施加於複數圖框之前述統計値資料，演算補正參數之 補正參數演算手段，和根據前述補正參數，於前述畫像資 料施以畫像補正處理的畫像補正手段而加以作用者。根據 此發明時，於得統計値後，進行加權，平滑化補正參數之 故，可大幅減輕處理負荷。 【實施方式】 〔發明之實施形態〕 以下參照圖面，說明有關本發明之畫像處理裝置之一 實施形態。圖1乃顯示關於第1實施形態之畫像處理裝置 之構成的方塊圖。於畫像處理裝置1 〇 〇中，供給輸入畫像 資料Gdin。輸入畫像資料Gdin乃於構成1畫面之各畫素 顯示欲顯示的灰階値。又，此例之輸入畫像資料Gdin乃 每1畫素，爲8位元之動畫像資料。因此，輸入畫像資料 Gdin乃顯示25 6灰階者，此最小値乃「0」，最大値爲r 2 5 5」。畫像處理裝置100乃於輸入畫像資料Gdin施以統 計處理，生成統計値，更且，利用統計値，於輸入畫像資 料Gdin施以補正處理，生成輸出畫像資料Gdout。 畫像處理裝置乃具備統計値演算部10、補正參 數演算部2 0及畫像補正部3 0。首先，統計値演算部j 〇 乃於gdi施以特定之統計演算處理，生成統計値資料ι〇Α 。參照圖2，說明統計演算處理之槪要。統計演算處理中 -9 - (6) 1247536 ，對於從最小値（〇 )至第1灰階値D1之第1範圍T1， 及從最大値（2 5 5 )至第2灰階値D2之第2範圍Τ2，向 雙向直接生成累積歷史圖HG1及HG2，生成之累積歷史 圖HG1及HG2之度數預先到達基準値REF的部分，則做 爲基準最小値Rmin及基準最大値Rmax加以特定，生成 顯示此等之統計値資料1 〇A。然而，第2灰階値D2乃較 第1灰階値D1爲大。 累積歷史圖乃將歷史圖之度數向一定方向（從最小値 至最大値之方向，或從最大値至最小値之方向）之累算之 度數，示於各階級。 階級之寬度乃可任意加以設定，此例之階級寬度乃1 灰階。又，於此例中，同時生成2類之累積歷史圖。即， 生成從最小値向第1灰階値D1之累積歷史圖HG1，和從 最大値向第2灰階値D2之累積歷史圖HG2。 接著，補正參數演算部20乃根據統計値資料10A， 生成查訊表LUT。於查訊表LUT對應輸入畫像資料Gdin 之各灰階値和補正後之各灰階値加以記憶，該記憶內容乃 根據統計値資料1 Ο A更新。畫像補正部3 0乃參照查訊表 LUT ’生成輸出畫像資料Gdout。具體而言，讀取輸入畫 像資料GDin之灰階値做爲位址，存取至查訊表LUT，將 從查訊表LUT讀取之灰階値，做爲輸出畫像資料GDout 加以輸出。 於圖3，顯示補正參數演算部2〇之詳細構成。補正 參數演算部20乃具備場景檢出部21、演算部22、LUT生 -10- (7) 1247536 成部23、及查訊表LUT。 場景檢出部2 1乃根據輸入畫像資料G d i η ’檢出圖框 間之場景之切換，於有場景之切換時’成爲高位準’於無 場景之切換時，生成成爲低位準之檢出信號s Ε °場景之 切換乃可根據圖框間之畫像之相關性加以檢出。例如，演 算現在之圖框之平均輝度和1圖框過去之平均輝度之差分 ，差分値超過預定之基準値之時，檢出具有場景之切換， 於將差分値爲基準値以下時，可檢出無場景之切換。然而 ，於平均輝度之外，根據某個統計値，檢出場景之切換之 有無亦可。 演算部22乃具備第1巡迴型濾波器F1及第2巡迴型 濾波器F2。此等濾波器F 1及F2乃做爲低通濾波器加以 作用，抑制基準最小値Rmin及基準最大値Rmax之急遽 變化，生成補正參數P。第1巡迴型濾波器F1乃具備第1 係數器221、第2係數器222、加法器223及記憶體224 。然而，第2巡迴型濾波器F2乃與第1巡迴型濾波器F i 同樣加以構成之故，省略說明。 第1係數器222乃具備乘法電路，乘算基準最小値 Rmin和第1係數a，將乘算結果向加法器223輸出。第2 係數器222乃具備乘算電路，乘算1圖框前之補正參數p (η-I )和第2係數b，將乘算結果向加法器223輸出。 加法器223乃加算第！係數器221及第2係數器222之窮 出信號，生成補正參數P ( n )。記憶體224乃做爲1圖 框之延遲手段加以作用，記憶補正參數ρ ( η )，以下個 -11 - (8) 1247536 之圖框進行輸出。爲此，從記憶體224乃輸出1圖框前之 補正參數P ( η-1 )。 於以上構成1，現在之圖框之補正參數Ρ ( η )乃以下 式供予。

P ( n ) =A*S ( η ) +B*P ( n-1 ) 、：l=A + B 惟，令現在之圖框之基準最小値Rmin爲S ( n )、令 1圖框前之補正參數爲P ( n-1 )。 第1係數A及第2係數B之各値乃根據檢出信號SE 加以選擇。例如檢出信號SE爲低位準（無場景之切換） 時，A = B = 1/2檢出信號SE爲高位準（有場景之切換）時 ’爲 A=1，B = 0，亦可。即檢出具有場景之切換時，較無 場景之切換時較使過去之圖框之基準最小値Rmin (統計 値資料1 0 A )之加權變小的補正，生成補正參數P爲佳。 圖4乃爲說明第1巡迴型濾波器F 1之輸出入特性之 一例的說明圖。基準最小値Rmin如圖4 ( A )所示加以變 化。於此例中，於基準最小値Rmin包含振幅之小高頻成 分。又，於第η圖框和第n+1圖框，基準最小値Rmin之 値則大爲變化。於動畫像之補正處理，將補正參數P以短 周期變化時，就人眼而言會看成畫面之破碎或閃爍。 在此，將上述第1係數A及第2係數B之値，無關 於場景之有無加以固定時，第1巡迴型濾波器F 1之輸出 乃示於圖4 ( B )所示。於此時，可除去重疊於基準最小 値Rmin之小振幅之高頻成分，於有場景之切換的n圖框 和η+ 1圖框間，對於回應會延遲輸出。 -12- (9) 1247536 但是’本實施形態中，對應於場景之切 化第1係數A及第2係數B。爲此，第i F1之輸出乃成爲示於圖4(C)所示者。於 疊於基準最小値Rmin之小振幅之高頻成分 善回應性。由此，於場景之切換時，可顯示 像。 接著，示於圖3之LUT生成部23乃根彳 輸出之補正參數P，於查訊表LUT記憶特定 參數P乃包含從第1巡迴型濾波器F1輸出 最小値Rmin’和從第2巡迴型濾波器F1輸 準最小値Rmax’。 接著，根據補正參數P，對於畫像補正 5所示之例加以說明。例如，1畫面之輸入1 之灰階値則示於圖5 ( A )之歷史圖而分布 計演算處理，得基準最小値Rmin及基準最 此時，畫像補正部3 0乃如圖5 ( B )所示， 於基準最小値Rmin之陰影部的同時，切割 準最大値Rmax之強調部。 爲此，補正參數演算部2 0乃輸出畫像】 最小値成爲已補正基準最小値Rnain‘ ’該最 正基準最大値Rmax’，生成查訊表LUT。具 補正處理之輸出入灰階特性則如下式供予 LUT。

Gdout = fa*Gdin-fb 換之有無，變 巡迴型濾波器 此時，除去重 ，更且大幅改 切換良好之畫 矇從演算部22 之資料。補正 之已補正基準 出之已補正基 處理，參照圖 |像資料Gdin ，經由上述統 大値 Rmax ° 切斷灰階値低 灰階値超過基 |料Gdout之 大値成爲已補 體而言，畫像 ，生成查訊表 -13- (10) 1247536

Fa = 25 6 ( Rmax’-Rmin’）

Fb = fa* Rmin 然而，fa乃輸出入灰階特性之傾斜，fb乃切片。 圖6乃顯示查訊表LUT之記憶內容之一例。於同圖 中’點線乃不執行畫像補正處理時之特性，實線乃執行畫 像補正處理時之特性。如此圖所示，輸入畫像資料Gdin 之灰階値從最小値「0」至已補正基準最小値Rmin，之範 圍中，輸出畫像資料Gdout之灰階値成爲最小値「〇」。 又，輸入畫像資料G d i η之灰階値從最大値「2 5 5」至已補 正基準最大値Rmax，之範圍中，輸出畫像資料Gdout之灰 階値成爲最大値「25 5」。因此，切除陰影部和強調部， 向圖示箭頭之方向，延展灰階整體。 如以上之說明，根據本實施形態時，對於基準最小値 Rmin及基準最大値Rmax等之統計値，施以除去高頻成 分之處理之故，於生成爲得統計値之來源的歷史圖之過程 ，與除去高頻部分時比較，可將構成大幅簡化，可達處理 負荷之減輕。更且，對應於場景之切換之有無，切換低通 濾波器之時定數之故，於切換場景時，可馬上適切施以畫 像補正。 接著，對於關於本發明之第2實施形態之畫像處理裝 置加以說明。關於第2實施形態之畫像處理裝置乃除了代 替演算部22使用演算部22’之外，與圖1所示之第1實 施形態之畫像處理裝置1 〇〇相同。 圖7乃顯示關於第2實施形態之補正參數演算部20 -14- (11) 1247536 之詳細構成之方塊圖。然而，於與圖3所示構成部分同一 之構成中，附加同一之符號。此例之演算部2 2，乃具備第 1巡迴型濾波器Π及第2巡迴型濾波器f2。此等之濾波 器Π及f2乃抑制基準最小値Rmin及基準最大値Rmax 之急遽變化，生成補正參數P。第1巡迴型濾波器fl乃 具備第1係數器22 5、第2係數器226、加法器228、及 記億體227。然而，第2巡迴型濾波器f2乃與第1巡迴 型濾波器Π同樣之加以構成之故，省略說明。 於記憶體227記憶1圖框前之基準最小値Rmin。在 此，令現在之圖框之基準最小値Rmin爲S ( n )、令1圖 框前之基準最小値Rm i η成爲S ( η -1 )時，現在之圖框之 基準最小値Rmin爲S (n-Ι)時，現在圖框之補正參數爲 Ρ ( η )貝ij以下式力□以供予。

P(n) =A*S(n) +B*S(n-l) 、1=A+B 第1係數A及第2係數B之各値乃於與第1實施形 態同樣，根據檢出信號SE加以選擇。例如檢出信號SE 爲低位準（無場景之切換）時，A = B = 1/2檢出信號SE爲 高位準（有場景之切換）時，爲 A=1，B = 0，亦可。此時 ，於無場景之切換時，根據複數之圖框之基準最小値 Rmin之平均値，可生成補正參數P，於具有場景之切換 時’將現在之圖框之基準最小値R m i η，做爲補正參數P 加以輸出。 因此，第2實施形態乃與第1實施形態同樣，對於基 準最小値Rmin及基準最大値Rmax等之統計値，施以除 (12) 1247536 去高頻成分之處理之故，於生成爲得統計値之來 圖的過程’與除去高頻成分時比較，可大幅簡化 達處理負荷之輕減。更且，對應於場景之切換之 換低通濾波器之時定數之故，於切換場景時，可 施以畫像補正。 然而’本發明乃非限定於上述第1實施形態 施形態者，例如可有以下之變形。 (1 )於上述各實施形態中，將無場景切換 係數A及第2係數B，對應輸入畫像資料GDin 加以切換亦可。例如，如圖8所示，圖框率愈是 濾波器之時定數變大，增大平滑化之程度亦可。 降時，圖框間之相關性則下降之故，會使圖框間 資料1 0A之差分値會變大。 (2 )於上述各實施形態中，將補正參數演震 處理經由硬體加以構成，當然亦可將此經由軟體 亦可。此時，將CPU根據特定之畫像處理程式 即可。 (3 )又，上述各實施形態乃使用於具備液 電激發光面板、數位微反射鏡裝置（DMD )面板 漿發光或電子放出所成螢光等之各種光電面板的 即可。此時，電子機器乃具備根據輸出畫像資料 生爲控制光電面板之控制信號的時間信號產生電 成從輸出畫像資料Gdout供予光電面板之畫像信 信號生成電路，和驅動光電面板之驅動電路及光 源之歷史 構成，可 有無，切 馬上適切 及第2實 時之第1 之圖框率 下降，令 圖框率下 之統計値 E部20之 加以構成 加以動作 晶面板、 、使用電 電子機器 G d 〇 u t 產 路，和生 號的畫像 電面板。 -16- (13) 1247536 做爲電子機器’例如可列舉可攜型之個人電腦、攜帶型電 話、電視或觀景型、監視直視型之攝錄放影機、汽車導航 裝置、呼叫器、電子筆記本、文字處理器、工作站、電視 電話、P 0 S終端、觸控面板之裝置等。 【圖式簡單說明】 〔圖1〕顯示關於本發明之第1實施形態之畫像處理 裝置之構成的方塊圖。 〔圖2〕爲說明統計演算處理之槪要之說明圖。 〔圖3〕顯示補正參數演算部20之構成的方塊圖。 〔圖4〕爲說明第1巡迴型濾波器F i之動作之說明 圖。 〔圖5〕根據統計値資料1 〇 A說明畫像補正處理之說 明圖。 〔圖6〕顯示使用於同實施形態之查訊表LUT之記憶 內容之一例的圖表。 〔圖7〕顯示使用於本發明之第2實施形態之補正參 數演算部20’之構成方塊圖。 〔圖8〕顯示關於變形側之畫像處理裝置之圖框率和 第1係數A及第2係數B之關係的說明圖。 〔主要元件符號說明〕 1 〇 :統計値演算部 10A :統計値資料 -17- (14) (14)1247536 20、20’ ：補正參數演算部 3 〇 :畫像補正部 100 :畫像處理裝置 GDin :輸入畫像資料 GDout :輸出畫像資料 Rmax :基準最大値 Rmin :基準最小値 P :補正參數 SE :檢出信

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Claims (1)

1. 1247536 ⑴ 拾、申請專利範圍 第93 1 04803號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國94年7月29日修正 1 . 一種畫像處理裝置，屬於在於畫像資料施以畫像 處理之畫像處理裝置，其特徵係具備 生成於前述畫像資料施以統計處理顯示統計値之統計 値資料的統計値演算手段， 和根據則述畫像資料，檢出有無場景之切換的場景檢 出手段， 和封應則述場景檢出手段之檢出結果的加權，施加於 複數圖框之前述統計値資料，演算補正參數之補正參數演 算手段， 和根據前述補正參數，於前述畫像資料施以畫像補正 處理的畫像補正手段。 2 ·如申請專利範圍第1項之畫像處理裝置，其中， 前述補正參數演算手段乃經由前述場景檢出手段，檢出有 場景切換之時，較無場景切換之時，經由使對於過去之圖 框之統計値的加權變小的演算，生成前述補正參數。 3 .如申請專利範圍第1項或第2項之畫像處理裝置 ，其中，前述補正參數演算手段乃經由前述場景檢出手段 ，檢出無場景切換之時，演算關於前述複數圖框之統計値 資料之平均，生成前述補正參數。 124工發一了-一 一1 f年乃膽_正香換^ L—姓—ιΆ..一丄-—一1 4 ·如申請專利範圍第3項之畫像處理裝置，其中， 前述補正參數演算手段乃經由前述場景檢出手段，檢出有 場景切換之時，將關於現在之圖框之統計値資料，做爲前 述補正參數加以生成。 5 ·如申請專利範圍第1項或第2項之畫像處理裝置 ，其中，前述補正參數演算手段乃經由前述場景檢出手段 ，檢出無場景切換之時，令現在之圖框之統計値資料爲S (η) '令1圖框前之補正參數爲P(n-l)、令第1係數 爲A、令第2係數爲B時，現在之圖框之補正參數p(n )乃根據 P(n)=AxS(n)+BxP(n-l) 、1=A + B 加以 演算。 6 ·如申請專利範圍第5項之畫像處理裝置，其中， 前述補正參數演算手段乃經由前述場景檢出手段，檢出有 場景切換之時，使A=l，且B = 0。 7 ·如申請專利範圍第1項或第2項之畫像處理裝置 ，其中，前述補正參數演算手段乃檢測前述畫像資料之圖 框率，將對應檢測之圖框率及前述場景檢出手段之檢出結 果的加權，施加於複數圖框之前述統計値資料，演算補正 參數。 8 · —種畫像處理方法，屬於在於畫像資料施以畫像 處理之畫像處理方法，其特徵係具備 生成於前述畫像資料施以統計處理顯示統計値之統計 値資料的步驟， 和根據前述畫像資料，檢出有無場景之切換的步驟， -2 - Ι24ρ5β6—~Γ_ 日修Φ正替換頁 1 " 丨丨 和對應前述場景檢出手段之檢出結果的加權，施加於 複數圖框之前述統計値資料，演算補正參數之步驟， 和根據前述補正參數，於前述畫像資料施以畫像補正 處理的步驟。 9 ·如申請專利範圍第8項之畫像處理方法，其中， 前述演算前述補正參數演算之步驟乃檢出有場景切換之時 ’較無場景切換之時’經由使對於過去之圖框之統計値的 加權變小的演算，生成前述補正參數。 10· 一種記錄畫像處理程式之電腦可讀取之媒體，屬 於在於畫像資料施以畫像處理之畫像處理程式，其特徵係 做爲 生成於前述畫像資料施以統計處理顯示統計値之統計 値資料的統計値演算手段， 和根據前述畫像資料，檢出有無場景之切換的場景檢 出手段， 和對應前述場景檢出手段之檢出結果的加權，施加於 複數圖框之前述統計値資料，演算補正參數之補正參數演 算手段， 和根據前述補正參數，於前述畫像資料施以畫像補正 處理的畫像補正手段而加以作用者。