TWI437872B - 影像處理系統 - Google Patents

Description

影像處理系統 相關申請案之對照參考資料

此申請案係基於並主張於2006年5月22日提申的日本專利申請案第2006－141708號之優先權，其整個內容於此被併入參考。

發明領域

該領域有關一種用於例如藉由除去影像資料的雜訊來校正構成一影像之像素的影像處理系統。

發明背景

用於除去影像資料之雜訊的影像處理系統的一個範例係揭露於第7圖所示的日本未審查專利申請公開案第2003－259126號。

日本未審查專利申請公開案第2003－259126的影像處理系統100具有一中間值計算單元112用於計算一影像區塊131中的一目標像素及其周圍像素(－2，－1，＋1，＋2)的中間值；及一減法器113用於將該目標像素之值fi減去該中間值fmd以獲得一差值fd。該影像處理系統100更包含一乘法器115用於將該差值fd乘以一已被一增益設定單元114設定的增益G以便獲得一校正值(G*fd)；及一減法器116用於將該目標像素之值fi減去該校正值(G*fd)以便輸出一計算值fout。藉由根據該差值fd來設定該增益G，雜訊係能適當地從該影像資料消除。

附帶地，某些用於數位照相機等的CCD(電耦合元件)輸出貝爾(Bayer)形態影像資料。在日本未審查專利申請公開案第2003－259126的技術被應用至此具有一CCD之系統之情況，貝爾形態影像資料被轉換成RGB影像資料或YUV影像資料並且諸如雜訊消除的影像處理係執行在由該轉換所獲得的RGB影像資料或YUV影像資料。

然而，因為雜訊成分係在貝爾形態影像資料轉換成RGB影像資料或YUV影像資料期間散佈，所以不含任何雜訊之像素被散佈的雜訊成分所影響，以至於影像處理諸如雜訊消除的精確度下降。此外，一用於貝爾形態影像資料轉換成RGB影像資料或YUV影像資料的影像轉換電路係需要，其導致該影像裝置的電路尺寸增加。

因此，有必要提供一種影像處理系統，其能夠執行高精確度影像處理諸如雜訊消除在一群涵蓋所有三個主要色彩的基本像素(例如，貝爾形態影像資料)並且因為它不需一影像轉換電路所以其在電路尺寸上是小的。

發明概要

為了達到以上目標，提供有一種影像處理系統包含有：一緩衝器用於儲存一為影像處理之物件的目標像素以及圍繞該目標像素的一群像素，以致該等像素係排列在水平與垂直方向；一最大值偵測器用於自該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素之顏色的像素獲得一最大值；一最小值偵測器用於自該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素之顏色的像素獲得一最小值；及一減法器用於將該最大值偵測器所獲得的一結果減去該最小值偵測器所獲得的一結果。

儲存在該緩衝器中的該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素顏色的像素之最小值係自儲存在該緩衝器中的該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素顏色的像素之最大值減去。此減法使得有可能獲得一值用來偵測該影像資料之該等像素中的變化情況，即，是否該等像素均勻地變化或者該等像素快速地變化像邊緣的情況。

由於以上配置，即使影像資料是諸如其中配置了涵蓋所有三個主要色彩的基本像素之貝爾形態影像資料的資料，用來偵測該影像資料之情況的值係能獲得不需轉換該影像資料。比較其中該影像資料之情況在將該影像資料轉換成RGB影像資料及/或YUV影像資料後被偵測之配置，本發明之影像資料係不受轉換後包含在該影像中的周圍影像之雜訊的影響。結果，一高度精確偵測值能被獲得。此外，本發明之系統不需一影像轉換電路且因此係能建造成一小尺寸。

為了達到該目標，亦提供有一種影像處理系統包含有：一緩衝器，用於儲存一為影像處理之物件的目標像素以及圍繞該目標像素的一群像素，以致該等像素係排列在水平與垂直方向；及一分散值計算單元，用於獲得該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素顏色的像素之一分散值。

用來偵測該影像資料之像素中變化情況是均勻或是快速(在邊緣區的情況)之值係能藉由獲得儲存於緩衝器之周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素顏色的像素之分散值而取得。

由於以上配置，即使影像資料是諸如其中配置了涵蓋所有三個主要色彩的基本像素之貝爾形態影像資料的資料，用來偵測該影像資料之情況的值係能獲得不需轉換該影像資料。比較其中該影像資料之情況在將該影像資料轉換成RGB影像資料及/或YUV影像資料後被偵測之配置，本發明之影像資料係不受轉換後包含在該影像中的周圍影像之雜訊的影響。結果，一高度精確偵測值能被獲得。此外，本發明之系統不需一影像轉換電路且因此係能建造成一小尺寸。

另外，提供有一種影像處理系統包含有：一緩衝器，用於儲存一為影像處理之物件的目標像素以及圍繞該目標像素的一群像素，以致該等像素係排列在水平與垂直方向；一光度平均值計算單元，用於獲得一光度平均值其為該周圍像素群的一平均值；一周圍光度平均值計算單元，用於自該周圍像素群中挑選涵蓋所有三個主要色彩的像素以準備像素結合並用於獲得每一像素結合的一周遭光度平均值，該周遭光度平均值是一像素結合的一平均值；及一光度差累積值計算單元，用於獲得一光度差累積值其是每個藉由將該光度平均值自每一周遭光度平均值減去所得到之絕對值的總和。

用來偵測該影像資料之像素中變化情況是均勻或是快速(在邊緣區的情況)之值係能藉由獲得將每一周遭光度平均值減去該光度平均值所得到之絕對值總和而取得。

由於以上配置，即使影像資料是諸如其中配置了涵蓋所有三個主要色彩的基本像素之貝爾形態影像資料的資料，用來偵測該影像資料之情況的值係能獲得不需轉換該影像資料。比較其中該影像資料之情況在將該影像資料轉換成RGB影像資料及/或YUV影像資料後被偵測之配置，本發明之影像資料係不受轉換後包含在該影像中的周圍影像之雜訊的影響。結果，一高度精確偵測值能被獲得。此外，本發明之系統不需一影像轉換電路且因此係能建造成一小尺寸。

以上及另外目標與新特徵從以下詳細說明在結合所附圖式來閱讀時將更完全明顯。然而，所要特別理解的是，該等圖式僅是為了說明之目的且並不想作為發明限制的定義。

圖式簡單說明

第1圖是一顯示根據一第一實施例的一種影像處理裝置之結構的電路方塊圖；第2圖是一顯示一第一邊緣偵測器之功能的功能方塊圖；第3圖是一顯示一第二邊緣偵測器之功能的功能方塊圖；第4圖是一顯示根據一第二實施例的一種影像處理系統之結構的電路方塊圖；第5圖是一顯示一第三邊緣偵測器之功能的功能方塊圖；第6圖是一顯示一根據一第三實施例的一種影像處理系統之結構的電路方塊圖；及第7圖是一習知技藝影像處理裝置的一方塊圖。

較佳實施例之詳細說明

線在參考第1至第6圖，本發明的影像處理系統在下將較佳實施例來詳細說明。

(第一實施例)

第1圖是一顯示根據一第一實施例的一種影像處理裝置之結構的電路方塊圖。該影像處理裝置1輸入貝爾形態影像資料其中R像素、Gr像素、Gb像素及B像素係配置成一2×2像素區塊，該系統1藉由偵測決定出一5×5像素區塊是否是一均勻區或是一不均勻邊緣區並且根據該偵測結果適當地執行濾波在一位在該5×5像素區塊中心的目標像素oo。

在以下說明中，每一5×5像素區塊的前導像素被定義為一像素nn，且像素mn，on，pn，qn，nm，mm，om，pm，qm，no，mo，oo，po，qo，np，mp，op，pp，qp，nq，mq，oq，pq，及qq係在一水平方向以此順序儲存。

該影像處理系統1包含有：一用於儲存一5×5像素區塊的緩衝器2；一第一邊緣偵測器3；一用於校正該第一邊緣偵測器3之結果的第一校正器5；一第二邊緣偵測器4；一用於校正該第二邊緣偵測器4之結果的第二校正器6；一用於選擇該第一校正器5之輸出或該二校正器6之輸出或者混合其二者來輸出的選擇器；及一用於將該5×5像素區塊的該等像素當中的目標像素oo濾波且根據該選擇器7之輸出將該濾波器特性最佳化的雜訊濾波器。

第2圖是一顯示該第一邊緣偵測器之功能的功能方塊圖。

在一最大值偵測器31中，該等具有相同如該目標像素oo顏色之像素nn，on，qn，no，qo，nq，oq，qq係選自該周圍像素群並且這些像素的最大值Bmax被偵測。在一最小值偵測器32中，該等具有相同如該目標像素oo顏色之像素nn，on，qn，no，qo，nq，oq，qq係選自該周圍像素群並且這些像素的最小值Bmin被偵測。一減法器33將該最大值Bmax減去該最小值Bmin並輸出該相減結果作為最大－最小差值B1。

在以上配置中，若該周圍像素群構成一均勻影像，則該周圍像素群的最大值Bmax與最小值Bmin之間的差係小的且因此一小值被輸出作為該最大－最小差值B1。另一方面，若該周圍像素群構成一快速變化影像諸如一邊緣影像，則該周圍像素群的最大值Bmax與最小值Bmin之間的差係大的且因此一大值被輸出作為該最大－最小差值B1。

在該緩衝器2中，該目標像素係放在中心且相同數量的周圍像素係排列在水平與垂直方向。因此，預期的像素係能均等地取出自該等排列在該水平與垂直方向的像素。在該周圍像素群中，該等具有相同如該目標像素之顏色的像素係配置在最外周圍。因此，涵蓋所有三個主要色彩的像素係能有效地取出。該周圍像素群的影像資料係配置成一貝爾形態，且該緩衝器2以位在中心的目標像素來儲存該影像資料在5行與5列的像素。因此，包含該等涵蓋所有三個主要色彩之像素的周圍像素群係能以該最小單元來配置。

轉回第1圖，該第一校正器5執行使該第一邊緣偵測器3之結果落在一指定範圍的處理。更具體地，由該第一校正器5所執行的處理包含修剪其中若該第一邊緣偵測器3之結果係低於一指定下限則它係變成為零且若它超過一指定上限則變成為該最大值。

接著，該第二邊緣測器4將被說明。相似於該第一邊緣偵測器3，該第二邊緣偵測器4決定出是否該周圍像素群構成一均勻影像或是快速變化影像諸如一邊緣影像。該第二邊緣偵測器4具有一光度平均值計算單元41，一周遭光度平均值計算單元42，及一光度差累積值計算單元43。

第3圖是一顯示該第二邊緣偵測器4之功能的功能方塊圖。

該光度平均值計算單元41計算每個具有相同如該周圍像素群顏色之像素群的平均值。然後，該等平均值被合計以獲得一總和其係依序被除以顏色數量，即4，以至於一光度平均值Lav被獲得作為該周圍像素群的平均值。此計算將被具體說明在下。

依照R像素之平均，一平均值Lav1係藉由將該等像素nn，on，qn，no，qo，nq，oq，qq之總和除以8而獲得。依照Gr像素的平均，一平均值Lav2係藉由將該等像素mo，po之總和除以2而獲得。依照Gb像素的平均，一平均值Lav3係藉由將該等像素om，op之總和除以2而獲得。依照B像素的平均，一平均值Lav4係藉由將該等像素mm，pm，mp，pp之總和除以4而獲得。於是，該光度平均值Lav係藉由將該等平均值Lav1，Lav2，Lav3，Lav4之總和除以4而獲得。

雖然此實施例中該等Gr像素之平均值係藉由將該等像素mo，po之總和除以2而獲得，該平均值Lav2係可藉由進一步將該等像素mn，pn，mq，pq，其是該周圍像素群的該等Gr像素，加至該等像素mo與po之總和且將最後總和除以6而獲得。雖然此實施例中該等Gb像素之平均值係藉由將該等像素om與op之總和除以2而獲得，該平均值Lav3係可藉由進一步將該等像素nm，qm，np，qp，其是該周圍像素群的該等Gr像素，加至該等像素om與op之總和且將最後總和除以6而獲得。

在該周遭光度平均值計算單元42中，涵蓋所有三個主要色彩的像素結合係取出自該周圍像素群並且一周遭光度平均值Lar，其是像素結合的平均。此實施例中，該影像資料是屬5×5像素大小且涵蓋所有三個主要色彩之像素結合係由R像素，Gr像素，Gb像素及B像素構成。

以下該周遭像素群中的R像素，Gr像素，Gb像素及B像素之12個結合可能是：(i)像素nn，mn，nm，mm；(ii)像素mn，on，mm，om；(iii)像素on，pn，om，pm；(iv)像素pn，qn，pm，qm；(v)像素nm，mm，no，mo；(vi)像素pm，qm，po，qo；(vii)像素no，mo，np，mp；(viii)像素po，qo，pp，qp；(ix)像素np，mp，nq，mq；(x)像素mp，op，mq，oq；(xi)像素op，pp，oq，pq；(xii)像素pp，qp，pq，qq。該周遭光度平均值計算單元42計算每一結合的像素之平均，以至於周遭光度平均值Lar1至Lar12被獲得。

在該光度差累積值計算單元43中，一光度差累積值B2係藉由總計該周遭光度平均值Lar之絕對值而獲得，每一絕對值係藉由將每一周遭光度平均值減該光度平均值Lav而獲得。此實施例的影像處理系統1中，|Lar1－Lav|，|Lar2－Lav|，|Lar3－Lav|，|Lar4|，|Lar5－Lav|，|Lar6－Lav|，|Lar7－Lav|，|Lar8－Lav|，|Lar9－Lav|，|Lar10－Lav|，|Lar11－Lav|，|Lar12－Lav|被計算以獲得該光度差累積值B2。

舉例說，若該周遭像素群構成一均勻影像，則該周遭像素群的該光度平均值Lav與每一周遭光度平均值Lar之間的差是小的，以至於一小值被輸出作為該光度差累積值B2。另一方面，若該周圍像素群構成一快速變化影像諸如一邊緣影像，則該周遭像素群的該光度平均值Lav與每一周遭光度平均值Lar之間的差是大的，以至於一大值被輸出作為該光度差累積值B2。

在該緩衝器2中，該目標值係放在中心且相同數量的周為像素係排列在水平與垂直方向。因此，預期的像素能被均等地取出自排列在水平方向與垂直方向的像素。在該周圍像素群中，具有相同如該目標像素顏色的該等像素係配置在最外周圍。因此，涵蓋所有三個主要色彩的該等像素能被有效地取出。該周圍像素群的影像資料係配置成一貝爾形態，且該緩衝器2以位在中心的目標像素儲存該影像資料在5行與5列的像素。因此，包含該等涵蓋所有三個主要顏色之像素的周圍像素群係能以該最小單元來配置。

轉回第1圖，該第二校正器6執行使該第二邊緣偵測器4之結果落在一指定範圍中的處理。更具體地，由該第二校正器6所執行之處理包含修剪其中若該第二邊緣偵測器4的結果小於一指定下限，則它係變成為零且若它超過一指定上限則變成為該最大值。

該選擇器7因應一模式信號MD選擇該第一校正器5的輸出或是該第二校正器6之輸出以便輸出一校正值B。同樣地有可能設計該選擇器7以因應該模式信號MD輸出該第一校正器5之輸出與該第二校正器6之輸出中的一較大或較小者作為該校正值B。

在該雜訊濾波器8中，一種已知的媒體中間濾波器係用來執行該影像資料的雜訊消除處理並且該目標像素oo係在該處理後輸出。該雜訊濾波器8具有一中間濾波器與一目標像素計算單元用於將來自該影像資料的目標像素oo與來自該中間濾波器的目標像素oo以一對應該校正值B之比例混合來輸出。

在以上實施例中，該雜訊濾波器8的輸出特性係根據來該選擇器7的校正值B之大小而改變。更明確地，來自該影像資料之目標像素oo之值係與輸出自該中間濾波器的目標像素oo之值以一對應該校正值B的大小之比例混合來輸出。舉例說，若該校正值B是小的，則使來自該中間濾波器的目標像素oo的比例為大的，因此增加了該雜訊消除特性。另一方面，若該校正值B是大的，則使來自該影像資料的目標像素oo之比例為大的，因此降低該雜訊消除特性。

雖然該雜訊濾波器8被設計來改變該比例，此實施例中根據該校正值B的大小，來自該影像資料之目標像素oo係以該比例與來自該中間濾波器的目標像素oo混合，可是該雜訊濾波器8可能被設計如下。該雜訊濾波器8係更設有一用於比較該校正值B與一臨界值BTH的比較器以及一用於選擇來自該中間值的目標像素oo或是來自該影像資料的目標像素oo之值的選擇器。若該校正值B係低於該臨界值BTH，則該目標像素選擇器輸出該中間濾波器的目標像素oo並若該校正值B係等於或高於該臨界值BTH，則該目標像素選擇器輸出該影像資料的目標像素oo。此配置係能以一比起包含稍早所述的目標像素計算單元的電路更簡單的電路結構來完成。

接著，該第一實施例施之影像處理系統1的操作將被說明。

首先，其中具有5×5像素的影像資料構成一均勻影像的一種情況將被討論。該第一邊緣偵測器3輸出一小值作為該最大－最小差值B1，因為該等具有相同如該目標像素oo顏色之周圍像素的最大值Bmax與最小值Bmin之間的差是小的。該第二邊緣偵測器4亦輸出一小值作為該光度差累積值B2，因為該光度平均值Lav與該周圍像素群之每一周遭光度平均值Lar之間的差是小的。

因此，該最大－最小差值B1或該光度差累積值B2無論哪個在該選擇器7中被選擇，輸出自該選7的校正值B是小的。

其中該校正值B是小的，雜訊消除特性在該雜訊濾波器8中是強大的且因此該雜訊濾波器8輸出一值，由該值雜訊已被消除到一大限度。

即，若該影像資料構成一均勻影像，雜訊已被消除到一大限度的值被輸出作為該目標像素oo。更明確地，在該影像資料是均勻的情況中，即使該目標像素oo包含雜訊，係能阻止該雜訊變成顯著的。

若該周圍像素群的某些像素具有比起該群中的其它像素特殊地高位準雜訊，該最大－最小差值B1有時變成大的雖然該周圍像素群是均勻的。即使此高位準雜訊係包含於該周圍像素群，該雜訊峰值能被限制，因為該光度差累積值B2係經由該周圍像素群中R像素，Gr像素，Gb像素與B像素的該等結合之平均計算而獲得。為此原因，該光度差累積值B2變得比該最大－最小差值B1更小並且因此該影像資料的情況係更適當地反映在該光度差累積值B2。即，該第二邊緣偵測器4能以高於該第一邊緣偵測器3的精確度輸出該雜訊濾波器8的校正值。

接著，將說明有一種情況其中具有5×5像素的影像資料構成一快速變化的影像諸如一邊緣影像。該第一邊緣偵測器3輸出一大值作為該最大－最小差值B1，因為該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素oo顏色之像素的最大值Bmax與最小值Bmin之間的差是大的。該第二邊緣測器4亦輸出一大值作為該光度差累積值B2，因為該光度平均值Lav與該周圍像素群的每一周遭光度平均值Lar之間的差是大的。

因此，該最大－最小差值B1或該光度差累積值B2無論哪個被該選擇器7選擇，輸出自該選7的校正值B是大的。

其中該校正值B是大的，雜訊消除特性在該雜訊濾波器8中是弱的且因此該雜訊濾波器8輸出一值，由該值雜訊已被消除到一小限度。

明確地，若該影像資料構成一快速變化影像諸如一邊緣的影像，雜訊已被消除到一小限度的一值被輸出作為該目標像素oo。即，因為該周圍像素群中的變化在該影像資料構成一邊緣或此類的影像的情況中是顯著的，所以即使雜訊消除未被執行，該目標像素oo中的雜訊不會變成顯著的。

有於以上配置，該第一實施例的影像處理系統1能夠隨著決定關於該周圍像素群是否是關連於一均勻影像或邊緣影像來適當地執行在該目標像素oo的雜訊消除。此外，該影像資料區決定係直接執行在貝爾形態影像資料並且雜訊係直接從該該貝爾形態影像資料消除。比起其中影像資料被一次轉換成RGB影像資料或YUV影像資料其係依次接受雜訊消除的配置，此配置提供了不易受該周圍像素群影響之高精確度雜訊消除。此外，因為該影像處理系統1不需一用於執行在貝爾形態影像資料的RGB轉換及/或YUV轉換之電路，所以比起具有一轉換電路之系統，該影像處理系統1的電路結構能被做小。

(第二實施例)

接著，將說明根據一第二實施例的一種影像處理系統1A。第4圖是一顯示根據該第二實施例影像處理系統1A之結構的電路方塊圖。該第二實施例的影像處理系統1A包含一第三邊緣偵測器9代替該第一實施例的影像處理系統1的第一邊緣偵測器3。於是，僅不同點，即，該第三邊緣偵測器9將詳細被說明且相同如該第一實施例之部分的說明於此將被簡化或跳過。

該第三邊緣偵測器9具有一平均值計算單元91及一分散值計算單元92。參考第5圖，該平均值計算單元91與該分散值計算單元92將被說明。

在該平均值計算單元91中，該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素oo顏色之該等像素nn，on，qn，no，qo，nq，oq，qq被獲得且它們的總和被除以8因此獲得一平均值Bav。

該分散值計算單元92計算該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素oo顏色之該等像素每一個與該平均值計算單元91所得到的該平均值Bav之間的差並輸出一分散值B3其係藉由取得該等以上差值的平方值且然後將該等平方值之總和除以8而獲得。

舉例說，若該周圍像素群構成一平均影像，則該平均值Bav與該等像素nn，on，qn，no，qo，nq，oq，qq每一個之間的差是小的並且因此一小值被輸出作為該分散值B3。另一方面，若該周圍像素群構成一迅速變化影像諸如一邊緣影像，則該平均值Bav與該等像素nn，on，qn，no，qo，nq，oq，qq每一個之間的差是大的並且因此一大值被輸出作為該分散值B3。

該第二實施例之影像處理系統1A具有相同如該第一實施例之影像處理系統1之功能並因此能夠隨著有關該周圍像素群是否是關聯於一平均影像或邊緣影像之決定來適當地執行在該目標像素oo之雜訊消除。此外，該影像資料區決定係直接執行在貝爾形態影像資料且雜訊係直接自該貝爾形態影像資料消除。比起其中影像資料被一次轉換成RGB影像資料或YUV影像資料其係依次接受雜訊消除的配置，此配置提供了不易受該周圍像素群影響之高精確度雜訊消除。此外，因為該影像處理系統1不需一用於執行在貝爾形態影像資料的RGB轉換及/或YUV轉換之電路，所以比起具有一轉換電路之系統，該影像處理系統1的電路結構能被做小。

該緩衝器2中，該目標像素係位在中心且相同數量的周圍像素係排列在該水平方向與垂直方向。因此，預期的像素係能均等地取出自該等排列在該水平與垂直方向的像素。此外，該等具有相同如該目標像素之顏色的周圍像素係配置在最外周圍。這使能夠取出涵蓋所有三個主要色彩的像素而不會浪費像素。另外，該周圍像素群構成貝爾形態影像資料，且該緩衝器2以位在中心的目標像素來儲存該影像資料在5行與5列的像素。因此，包含該等涵蓋所有三個主要色彩之像素的周圍像素群係能以該最小單元來配置。

在該第一實施例之影像處理系統1的第一邊緣偵測器3中，因為該影像資料的區域情形係從該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素oo之顏色的該等像素nn，on，qn，no，qo，nq，oq，qq的最大值Bmax與最小值Bmin之間的差偵測出，所以只要該等像素nn，on，qn，no，qo，nq，oq，qq的任何一個包含雜訊則錯誤偵測就發生。與此相比，該第二實施例之影像處理系統1A的第三邊緣偵測器9從該等像素nn，on，qn，no，qo，nq，oq，qq之分散值B3來偵測出該影像資料區的情形。因此，即使該等像素nn，on，qn，no，qo，nq，oq，qq的任何一個包含雜訊，雜訊的影響將被分散以至於錯誤偵測被抑制。

(第三實施例)

接著，根據一第三實施例所構成的一影響處理系統1B將被說明。第6圖是一顯示該第三實施例的影像處理系統1B之結構的電路方塊圖。該第三實施例的影像處理系統1B具有一邊田高單元80取代該第一實施例之影像處理系統1的雜訊濾波器8並且不同於該影像處理系統1在於該影像處理系統1B排除了該光度差累積值計算單43與該選擇器7。於是，僅不同點，即，該邊緣提高單元8將被詳細說明且相同如該第一實施例之部分的說明於此被簡化或跳過。

該邊緣提高單元80包含一YUV影像資料轉換器81，一高通濾波器82，一乘法器83及一加法器84。

這些元件中，該YUV影像資料轉換器81輸入具有儲存在該緩衝器2中的5×5像素的貝爾形態影像資料並將它轉換成5×5的YUV影像資料。於此，該TUV影像資料係由一亮度信號Y；一指示該亮度Y與藍色成分之間之差的差信號U；及一指示該亮度信號Y與該紅色成分之間的差之差信號V組成。首先，儲存於該緩衝器2的貝爾形態影像資料係藉由已知雙線性技術轉換成RGB影像資料(由一紅色信號(R)，綠色信號(G)，及藍色信號(B)組成的影像資料)並進一步利用一已知技術轉換成YUV影像資料。

該高通濾波器82輸入來自輸出自該YUV影像資料轉換器81之5×5像素的YUV影像資料的5×5亮度信號；執行高通濾波處理來提高5×5像素之亮度信號的空間頻率的高頻成分；及輸出一對應該目標像素oo位置的高通提高像素值A。該高通濾波器處理係藉由一種使用一已知5×5加權矩陣之方法來執行。此加權矩陣係能藉由一CPU(未示)等來任意設定。

該乘法器83是一電路用於將該輸出自該高通濾波器82的高通提高像素值A乘以輸出至該第一邊緣偵測器3的最大－最小差值B1以便輸出一亮度校正值Y2。該最大－最小差值B1被預標準化以致該最小值為零且該最大值為1。明確地，當該影像資料係更均勻且具有更小的變化時，該最大－最小差值B1變成更接近零。另一方面，當該影像資料更迅速變化諸如它是關聯於一邊緣之影像的情況時，該最大－最小值B1變成更接近1。由於此相乘，若該影像資料是均勻的，則該亮度校正值Y2變成零並且若該影像資料係關聯於一邊緣，則該亮度校正值Y2變成接近該高通提高像素值A。

該加法器84中，該亮度校正值Y2被加到與該目標像素oo之位置相關聯的亮度信號Y之像素以便輸出該亮度信號Y＋Y2。

由於以上配置，該第三實施例的影像處理系統1B隨著有關該周圍像素群是否是關聯於一均勻影像或邊緣影像的決定來適當地執行在該目標像素oo的邊緣提高。幸虧直接執行在貝爾形態影像資料的影像資料區決定，比起其中影像資料被一次轉換成RGB影像資料或YUV影像資料其係依次接受影像資料區決定的配置，本發明提供了不易受該周圍像素群影響的高精確度邊緣提高處理。

當該第一邊緣偵測器3被用來作為一種用於偵測該第三實施例中的一邊緣的裝置時，該第二邊緣偵測器或該第三邊緣偵測器9可能被使用。在此情況下，該影像資料區決定係同樣地執行在該貝爾形態影像資料。因此，比起其中影像資料被一次轉換成RGB影像資料或YUV影像資料其係依次接受影像資料區決定的配置，本發明提供了不易受該周圍像素群影響的高精確度邊緣提高處理。

顯而易見的是，本發明並非必要被限制於此所示的特別實施例，並且不同的變化與蕭是在不脫離本發明之精神與範圍下可被達成。

舉例說，當該第一與第二實施例係已就一用來作為該雜訊濾波器之中間濾波器方面說明時，容易顯現的是本發明同時也可應用至使用一種已知用來降低該空間頻率之高頻的空間濾波器的情況。

當以上實施例已隨著該緩衝器2被設計來儲存5×5像素之情況來說明時，明顯的是本發明同時也可應用至一用於儲存其它大小諸如9×9像素之影像資料的緩衝器。

應注意的是，該第三邊緣偵測器示例該分散值計算單元且該YUV影像資料轉換器示例該亮度資料轉換器。

該等實施例提供一種小電路尺寸的影像處理系統其能夠執行高精確度影像處理諸如在一涵蓋三個主要色彩之基本像素群諸如貝爾形態影像資料的雜訊消除而不需使用一影像轉換電路。

第7圖是一習知技藝影像處理裝置的一方塊圖。

1．．．影像處理系統

91．．．平均值計算單元

1A．．．影像處理系統

92．．．分散值計算單元

2．．．緩衝器

31．．．最大值偵測器

3．．．第一邊緣偵測器

32．．．最小值偵測器

4．．．第二邊緣偵測器

33．．．減法器

5．．．第一校正器

41．．．光度平均值計算單元

5A．．．第三校正器

42．．．周遭光度平均值計算單元

6．．．第二校正器

43．．．光度差累積值計算單元

7．．．選擇器

R,B,Gr,Gb．．．像素

8．．．雜訊濾波器

100．．．影像處理系統

80．．．邊緣提高單元

111．．．影像緩衝器單元

81．．．YUV影像資料轉換器

112．．．中間值計算單元

82．．．高通濾波器

113．．．減法器

83．．．乘法器

114．．．增益設定單元

84．．．加法器

115．．．乘法單元

9．．．第三邊緣測器

116．．．減法器

131．．．影像區塊

第1圖是一顯示根據一第一實施例的一種影像處理裝置之結構的電路方塊圖；第2圖是一顯示一第一邊緣偵測器之功能的功能方塊圖；第3圖是一顯示一第二邊緣偵測器之功能的功能方塊圖；第4圖是一顯示根據一第二實施例的一種影像處理系統之結構的電路方塊圖；第5圖是一顯示一第三邊緣偵測器之功能的功能方塊圖；第6圖是一顯示一根據一第三實施例的一種影像處理系統之結構的電路方塊圖；及第7圖是一習知技藝影像處理裝置的一方塊圖。

1．．．影像處理系統

2．．．緩衝器

3．．．第一邊緣偵測器

4．．．第二邊緣偵測器

5．．．第一校正器

6．．．第二校正器

7．．．選擇器

8．．．雜訊濾波器

31．．．最大值偵測器

32．．．最小值偵測器

33．．．減法器

41．．．光度平均值計算單元

42．．．周遭光度平均值計算單元

43．．．光度差累積值計算單元

R,B,Gr,Gb．．．像素

Claims (16)

1. 一種影像處理系統，包含有：一緩衝器，用於儲存一為影像處理之對象的目標像素以及圍繞該目標像素的一群像素；一最大值偵測器，用於自該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素之顏色的像素獲得一最大值；一最小值偵測器，用於自該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素之顏色的像素獲得一最小值；及一減法器，用於將該最大值減去該最小值；其中該目標像素係位在該緩衝器中該等像素之配置的中心並且該周圍像素群係配置以致相同數量的像素被排列在水平方向與垂直方向。
2. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理系統，其中該周圍像素群係配置以致具有相同如該目標像素顏色的該等像素係位在最外周圍。
3. 一種影像處理系統，包含有：一緩衝器，用於儲存一為影像處理之對象的目標像素以及圍繞該目標像素的一群像素；一最大值偵測器，用於自該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素之顏色的像素獲得一最大值；一最小值偵測器，用於自該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素之顏色的像素獲得一最小值；及一減法器，用於將該最大值減去該最小值；其中影像資料由貝爾(Bayer)形態影像資料構成，且 該緩衝器以5行與5列且該目標像素位在中心之方式來儲存該影像資料之該等像素。
4. 一種影像處理系統，包含有：一緩衝器，用於儲存一為影像處理之對象的目標像素以及圍繞該目標像素的一群像素；一最大值偵測器，用於自該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素之顏色的像素獲得一最大值；一最小值偵測器，用於自該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素之顏色的像素獲得一最小值；一減法器，用於將該最大值減去該最小值；一高通濾波器，用於自該周圍像素群與該目標像素上的亮度資訊擷取空間頻率的高頻成分並且在擷取該等高頻成分後輸出對應該目標像素之位置的亮度資訊；及一乘法器，用於將該高通濾波器所獲得的一結果乘以該減法器所得到的一結果。
5. 如申請專利範圍第1、3及4項中任一項所述之影像處理系統，更包含有：一雜訊濾波器，其輸入由該減法器所得到的一結果作為一控制值並被設計來當該輸入控制值減少時增加一雜訊消除特性。
6. 一種影像處理系統，包含有：一緩衝器，用於儲存一為影像處理之對象的目標像素以及圍繞該目標像素的一群像素；及一分散值計算單元，用於獲得該周圍像素群中哪些像 素具有相同如該目標像素顏色的像素之一分散值；其中該目標像素係位在該緩衝器中該等像素之配置的中心並且該周圍像素群係配置以致相同數量的像素被排列在水平方向與垂直方向。
7. 如申請專利範圍第6項所述之影像處理系統，其中該周圍像素群係配置以致具有相同如該目標像素顏色的該等像素係位在最外周圍。
8. 一種影像處理系統，包含有：一緩衝器，用於儲存一為影像處理之對象的目標像素以及圍繞該目標像素的一群像素；及一分散值計算單元，用於獲得該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素顏色的像素之一分散值；其中影像資料由貝爾(Bayer)形態影像資料構成，且該緩衝器以5行與5列且該目標像素位在中心之方式來儲存該影像資料之該等像素。
9. 一種影像處理系統，包含有：一緩衝器，用於儲存一為影像處理之對象的目標像素以及圍繞該目標像素的一群像素；一分散值計算單元，用於獲得該周圍像素群中哪些像素具有相同如該目標像素顏色的像素之一分散值；一高通濾波器，用於自該周圍像素群與該目標像素上的亮度資訊擷取空間頻率的高頻成分並且在擷取該等高頻成分後輸出對應該目標像素之位置的亮度資訊；及一乘法器，用於將該高通濾波器所獲得的一結果乘以 該分散值計算單元所得到的一結果。
10. 如申請專利範圍第6、8及9項中任一項所述之影像處理系統，更包含有：一雜訊濾波器，其輸入由該分散值計算單元所得到的一結果作為一控制值並被設計來當該輸入控制值減少時增加一雜訊消除特性。
11. 一種影像處理系統，包含有：一緩衝器，用於儲存一為影像處理之對象的目標像素以及圍繞該目標像素的一群像素；一光度平均值計算單元，用於獲得一光度平均值其為該周圍像素群的一平均值；一周圍光度平均值計算單元，用於自該周圍像素群中挑選涵蓋所有三個主要色彩的像素以準備像素結合並用於獲得每一像素結合的一周遭光度平均值，該周遭光度平均值是一像素結合的一平均值；及一光度差累積值計算單元，用於獲得一光度差累積值其是每個藉由將每一周遭光度平均值減去該光度平均值所得到之絕對值的總和。
12. 如申請專利範圍第11項所述之影像處理系統，其中該目標像素係位在該緩衝器中該等像素之配置的中心並且該周圍像素群係配置以致相同數量的像素被排列在水平方向與垂直方向。
13. 如申請專利範圍第12項所述之影像處理系統，其中該周圍像素群係配置以致具有相同如該目標像素顏色的該 等像素係位在最外周圍。
14. 如申請專利範圍第11項所述之影像處理系統，其中影像資料由貝爾(Bayer)形態影像資料構成，且該緩衝器以5行與5列且該目標像素位在中心之方式來儲存該影像資料之該等像素。
15. 如申請專利範圍第11項所述之影像處理系統，更包含有：一雜訊濾波器，其輸入由該光度差累積值計算單元所得到的一結果作為一控制值並被設計來當該輸入控制值減少時增加一雜訊消除特性。
16. 如申請專利範圍第11項所述之影像處理系統，更包含有：一高通濾波器，用於自該周圍像素群與該目標像素上的亮度資訊擷取空間頻率的高頻成分並且在擷取該等高頻成分後輸出對應該目標像素之位置的亮度資訊；及一乘法器，用於將該高通濾波器所獲得的一結果乘以該光度差累積值計算單元所得到的一結果。