[发明专利]图像锐化装置与其方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种图像锐化装置，且特别是有关于一种依据图像边缘强度，增加图像锐利度的图像锐化装置。

背景技术

由各种光学元件，例如是相机或扫描仪，所获取出来的数字图像常因各种因素，例如是光学元件的设计不良或经过数字图像处理，或相机于获取图像的过程中发生晃动，使其锐利度(sharpness)降低。故常需要锐化数字图像，增加图像的锐利度。传统的图像锐化方法，例如是反锐化屏蔽(unsharpmasking)，是通过将边缘区域(edge region)的较亮部分局部地调亮，并将边缘区域的较暗部分局部地调暗，来增加图像的锐利度。然而，传统图像锐化方法无法区分图像边缘与噪声。因此，传统图像锐化方法不但增加图像的锐利度，同时也放大了图像中的噪声，导致整体图像质量下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种图像锐化装置，增强原始图像的锐利度，同时抑制噪声(noise)的反应。本发明的图像锐化装置将原始图像分解(decomposition)成低频图像与高频图像。依据原始图像的边缘强度，来决定如何调整高频图像。对于原始图像中边缘强度不强的区域(小于预设的噪声标准差的值)，由于此区域包含大量的噪声成分，因此降低此区域所对应的强度。而对于原始图像中边缘强度较高的区域(大于预设噪声标准差的值)，由于此区域主要即是图像边缘的部分，因此增加此区域所对应的强度。本发明实施例的图像锐化装置，不但能增加图像的锐利度，更能有效抑制噪声，使得噪声不随着图像锐利度的增加而增加。

根据本发明的目的，提出一种图像锐化装置，用以增强原始图像的锐利度。此图像锐化装置包括低通滤波器、第一高通滤波器、边缘检测器、锐化参数产生单元与运算单元。低通滤波器接收原始图像，输出对应的低频图像。第一高通滤波器接收原始图像，输出对应的第一高频图像。边缘检测器接收原始图像，检测原始图像的边缘强度而输出不同的边缘检测值。锐化参数产生单元根据边缘检测值的不同，分别输出对应的锐化参数。运算单元依据此些锐化参数对第一高频图像做调整(亦即，增强边缘并压制噪声)，而后再将经调整第一高频图像结合低频图像而产生输出图像。

根据本发明的目的，提出一种图像锐化方法，用以增强原始图像的锐利度。此方法包括：首先，对原始图像进行低通滤波运算，得到对应的低频图像。接着，对原始图像进行第一高通滤波运算，得到对应的第一高频图像；上述两步骤无分先后。然后，对原始图像进行边缘检测，因其原始图像的边缘强度不同而输出相对应的边缘检测值。接着，依据边缘检测值，分别得到对应的锐化参数。之后，依据锐化参数，对第一高频图像做相对应的调整(亦即，增强边缘并压制噪声)。接下来，结合低频图像与经调整第一高频图像，而得到输出图像。

根据本发明的目的，提出一种图像锐化装置，用以增强原始图像的锐利度。此图像锐化装置包括低通滤波器、N个高通滤波器(N为正整数)、边缘检测器、锐化参数产生单元与运算单元。低通滤波器接收此原始图像，输出对应的低频图像。每个高通滤波器接收此原始图像，据以分别输出高频图像(共N个)。边缘检测器接收此原始图像，依据边缘强度的不同而输出相对应的边缘检测值。锐化参数产生单元接收该些边缘检测值，分别输出对应此N个高通滤波器的N组锐化参数。运算单元依据此N组锐化参数，分别调整对应的N个高频图像，输出N个经调整高频图像。然后，将此低频图像与此N个经调整高频图像相结合(composition)而得到输出图像。

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示本发明实施例的图像锐化装置的方块图。

图2为锐化参数产生单元的边缘检测值与锐化参数值的关系图的一例。

图3为本发明另一实施例的图像锐化装置的方块图。

图4A绘示锐化参数产生单元的边缘检测值与第一锐化参数值的关系图的一例。

图4B绘示锐化参数产生单元的边缘检测值与第二锐化参数值的关系图的一例。

图5A绘示本发明实施例的低通滤波器的一例。

图5B绘示本发明实施例的带通滤波器的一例。

图5C绘示本发明实施例的高通滤波器的一例。

图6绘示本发明另一实施例的图像锐化装置的方块图。

图7绘示应用于图1的图像锐化装置的图像锐化方法。

[主要元件标号说明]

100、300、600：图像锐化装置

110、310、610：低通滤波器