[發明專利]卷積處理方法及裝置

無效

• 申請號: 00119334.1
• 申請日: 2000-06-28
• 公開（公告）號: CN1279448A
• 公開（公告）日: 2001-01-10
• 發明（設計）人: 洪哲基;金喆佑
• 申請（專利權）人: LG電子株式會社
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06K9/32
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

本發明涉及為了用攝像器進行檢查等而進行的圖象處理中的卷積處理。

在圖象處理中，所謂卷積就是在數字排列的影響函數核(Kernel)與圖象數據之間進行的運算。使圖象數據的每個像素與影響函數核的排列中心(以下簡稱影響函數核中心)一致，將影響函數核的各個值分別乘以與影響函數核區域相同區域的圖象數據的各數據之后，對其全部進行累加，把依據該像素的結果值進行輸出的運算過程稱為卷積。

雖然影響函數核是數值的排列，但是用于對濾波器等的圖象數據進行處理時，影響函數核被稱作掩碼。設圖象數據的各像素值為I(x，y)，設掩碼的大小為(2m+1)×(2n+1)，同時設掩碼的值(以下簡稱掩碼值)為M(x，y)，那么對于各像素的運算結果值，可以用式1表示。

[式1] Σ ( x , y ) = Σ i = - m i = m Σ j = - n j = n I ( x + i , y + j ) × M ( i + m + l , j + n + l ) ( 1 ) ]]>

這時，圖象數據的指數在區域以外的情況下，一般為0值。掩碼值M(x，y)的指數用正值表示。

圖1表示這種計算過程的一維的例。

在進行圖象處理的檢查過程中，一般使用濾波器，此時隨著掩碼大小的不同，輸出圖象的質量也不同的情況經常發生。在掩碼的大小變大的情況下，運算結果由于圖象數據的噪聲分量而變弱，因為使用者可以調整的數值變多，所以能得到更正確的結果值。但是，在運算過程中，因為必須按照掩碼的大小對每個像素進行一定次數的乘法和加法運算，所以如果掩碼的大小增大，則快速運算所需要的時間長。因此，實際上掩碼的大小受到限制。

眾所周知，在卷積運算過程中，使各像素和與其對應的值相乘并對那些乘得的值進行累加，求得各像素的結果值。但是，若掩碼的大小增大，則存在計算量急劇增加的問題。因此，為了解決這樣的問題，提出了將二維掩碼分成一維掩碼，或使用高速硬件嘗試進行實時計算的發明。

其中，在使用硬件的現有的方法中，在美國專利5，119，444號中，作為發明的一部分，進行使用硬件的拉普拉斯算符和高斯算符的復制。在此，連續使用最簡單形態的拉普拉斯算符濾波器和兩項形態的濾波器共三個濾波器，構成復制了7×7高斯算符的硬件。