[发明专利]滤波电路、图像处理电路和滤波方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过滤波把图像平滑化的技术。

背景技术

在表现灰度的方法之一中具有称作抖动(ディザ)法的方法。该抖动法是通过把多个不同浓度的像素分散配置到适当的位置，近似地表现更多的灰度的手法。例如，通过交替配置白像素和黑像素，能够作为全体表现呈现为灰色(中间色调)的图像。而且，通过调整这些白像素和黑像素的数量或位置，能连续表现从白到黑的灰度。

例如，在专利文献1、2中公开了如下技术：即在对由抖动法表现灰度的图像(以下称作抖动图像)进行放大或缩小时，通过滤波而进行图像平滑化。所谓平滑化是通过缩小彼此相邻的像素的浓度差，使图像的轮廓(边缘)平滑的处理。在放大或缩小图像时，由于该图像的轮廓会被强调，所以有必要使通过进行平滑化而强调的轮廓模糊。

[专利文献1]特开平3-105484号公报

[专利文献2]特开平6-180568号公报

将抖动图像滤波并平滑化的处理量庞大，所以通过软件实现该处理时，存在处理时间和耗电非常增多的问题。因此，在特别要求处理时间的高速化时，可以使用滤波专用的硬件滤波器。可是，硬件滤波器在使高速处理成为可能的同时，由于使用比较高价的乘法器或除法器而使得存在制造成本增大且耗电也增大的问题。

可是，如果对抖动图像进行用于平滑化的滤波，在由抖动法表现的灰度中产生台阶，有时产生所谓的伪轮廓。如图9所示，对白像素由“0”、黑像素由“1”表示的图像数据“010”，用由2∶3∶2的滤波器系数构成的3分支(タツプ)滤波器进行滤波时，对作为注目像素的黑像素“1”的滤波结果成为(0×2+1×3+0×2)÷(2+3+2)＝3÷7＝0.428。这里，如果假定把计算结果的小数点以下第1位以下四舍五入而求出像素的浓度，对于图9的例子的情况，黑像素“1”的浓度变为“0”，原本对接近白色的灰色进行表现的区域，通过滤波而变化为表现白的区域，失去灰度。如果该现象在灰度连续变化的区域中发生，就成为伪轮廓的原因。

本发明是鉴于上述的背景而提出的，其第一目的在于，与使用乘法器或除法器的情况相比，以低成本或低耗电实现图像的平滑化。本发明的第二目的在于，即使在对图像数据进行用于平滑化的滤波时，也抑制伪轮廓那样的图像质量恶化。

发明内容

为了实现所述的目的，一种滤波电路，其特征在于，包括：加法器或减法器；通过移位计算，进行2的乘方的乘法或除法的移位计算装置；通过进行基于所述加法器的加法或基于所述减法器的减法，或者基于所述移位计算装置的移位计算，而取得对图像数据中包含的注目像素的像素值乘以第一滤波器系数后的第一计算结果；通过进行基于所述加法器的加法或基于所述减法器的减法，或者基于所述移位计算装置的移位计算，取得对与所述注目像素相邻的多个周边像素的像素值分别乘以第二滤波器系数的第二计算结果；用所述加法器把所述第一计算结果和所述第二计算结果相加；把该相加结果通过所述移位计算装置除以2的乘方，并输出该除法结果，所述2的乘方与为了获得所述第二计算结果而对所述多个周边像素的像素值使用的所述第二滤波器系数和所述第一滤波器系数的总和相当。根据本发明，使用比乘法器或除法器更低成本或更低耗电的加法器或减法器和移位计算装置，所以能够以低成本或低耗电实现图像的平滑化。

在本发明的优选方式中，使用如下那样的所述第一滤波器系数和所述第二滤波器系数，即用所述第一滤波器系数除以所述第一滤波器系数和所述第二滤波器系数的总和的值总是为0.5以上。在所述注目像素为一个，所述周边像素为2个的情况下，优选为，所述第二滤波器系数、所述第一滤波器系数和所述第二滤波器系数各自的比为1∶2∶1，7∶18∶7，3∶10∶3，5∶22∶5，1∶6∶1，3∶26∶3，1∶14∶1，1∶30∶1中的至少其中一个比值。根据这些形态，进行用于对图像平滑化的滤波时，也能抑制伪轮廓那样的图像质量恶化。

此外，在本发明的其他希望的形态中，具有暂时保持基于所述加法器或所述减法器和所述移位计算装置的计算结果的暂时存储装置；由所述暂时存储装置暂时保持所述计算结果，并由所述加法器或所述减法器和所述移位计算装置进行流水线处理。根据本形态，能把处理进一步高速化。

此外，具有：权利要求1～4中的任意一项所述的滤波电路，即所述第一滤波器系数和所述第二滤波器系数的比分别不同的多个滤波电路；判定所述滤波电路的特性，按照该判定结果，选择所述多个滤波电路中的其中一个而使用。根据本发明，能按照文本、图形或图像等图像数据的特性，使用适当的滤波电路。