[發明專利]圖像處理裝置及其方法

有效

• 申請號: 200610081711.1
• 申請日: 2006-05-10
• 公開（公告）號: CN101072362A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 謝東霖;黃鈺雯;李信宏
• 申請（專利權）人: 廣達電腦股份有限公司
• 主分類號: H04N9/64
• 分類號: H04N9/64
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 黃小臨;王志森

技術領域

本發明是關于一種圖像處理裝置及其方法，用于顯示系統(Display system)中，提升輸入圖像(Input?image)的對比(Contrast)。

背景技術

傳統的圖像對比伸張(Contrast?extenson)是指將圖像的灰階范圍拉伸 到0～255的最大灰階范圍，以增加圖像灰階分布的動態范圍，進而提升圖像 對比。

請參閱圖1，圖1是繪示圖像特性直方圖。傳統圖像對比伸張技術是先 分析輸入圖像的灰階分布，并做成如圖1所示的圖像特性直方圖。接著，分 別定義每一圖像特性直方圖的最大灰階值(Max)以及最小灰階值(Min)。以 Photoshop為例，最大灰階值是定義為圖像特性直方圖右邊0.5％面積處所對 應的灰階值，并且最小灰階值是定義為圖像特性直方圖左邊0.5％面積處所對 應的灰階值。對彩色圖像而言，最大灰階值是取紅綠藍(RGB)三色的最大值， 最小灰階值是取紅綠藍(RGB)三色的最小值。計算圖像對比伸張的公式如下：

公式一：Gray’＝k*(Gray-Min)，

其中k＝255/(Max-Min)，Gray代表輸入圖像的灰階值，Gray’代表經 圖像對比伸張處理后的灰階值。

根據圖像特性直方圖，取最大灰階值以及最小灰階值來做圖像對比伸張， 會犧牲掉部分較大的灰階值以及較小的灰階值(如圖1中箭頭a、b所示)，使 得暗部以及亮部的細節消失。于現有技術中，是利用動態Gamma對比增強技 術，來加強暗部及亮部的細節。然而，由于上述的方法為動態，需要大量的 Gamma對照表，將會耗費大量的硬件資源。

因此，本發明的主要范疇在于提供一種圖像處理裝置及其方法，以解決 上述問題。

發明內容

本發明的一范疇在于提供一種圖像處理裝置及其方法，該圖像處理裝置 可保存大量的暗部以及亮部細節，進而針對各種圖像作對比增強。此外，本 發明亦可充分地節省硬件資源。

根據一較佳具體實施例，于顯示系統(Display?system)輸入圖像序列 (Video?sequence)。圖像序列包含N個圖像畫面(Image?frame)，每一圖像畫 面是由T個像素(Pixel)所組成，每一圖像畫面的每一像素皆包含M個色彩元 素(Color?component)以及M個灰階值(Gray?level)，且每一灰階值是對應于 M個色彩元素其中之一，N、T及M皆為自然數。于此實施例中，M個色彩元 素分別為R、G以及B(紅綠藍)色彩元素，且符合RGB色彩空間。

圖像處理裝置用于顯示系統中，調整圖像序列中的第i個圖像畫面的第 j個像素的M個色彩元素的M個灰階值大小，i為1至N范圍中的整數指標， j為1至T范圍中的整數指標。在第i個圖像畫面之前的每一圖像畫面中的 灰階值皆已完成調整，且在第i個圖像畫面之前的每一圖像畫面分別具有最 大灰階值以及最小灰階值。每一最大灰階值以及每一最小灰階值是分別基于 相對應的圖像畫面的灰階值而決定，且介于可允許的范圍中。一般而言，灰 階值是介于0至255之間，亦即可允許的范圍為0～255。

圖像處理裝置包含第一計算模塊、第二計算模塊、第三計算模塊、第四 計算模塊、第一判斷模塊、第二判斷模塊、第一處理模塊以及第二處理模塊。 第一計算模塊針對第i個圖像畫面的灰階值，計算目前最大灰階值以及目前 最小灰階值。第二計算模塊根據第i個圖像畫面之前的圖像畫面的所有最大 灰階值以及目前最大灰階值，計算平均最大灰階值，并且根據第i個圖像畫 面之前的圖像畫面的所有最小灰階值以及目前最小灰階值，計算平均最小灰 階值。第三計算模塊根據平均最大灰階值，計算第一增益值，并且根據平均 最小灰階值，計算第二增益值。

第一判斷模塊用以判斷第i個圖像畫面的第j個像素是否為黑色像素。 當第j個像素為黑色像素時，第四計算模塊會以第二增益值調整第j個像素 中的每一色彩元素的灰階值。當第j個像素不為黑色像素時，第二判斷模塊 進一步判斷第i個圖像畫面為暗畫面或亮畫面。當第j個像素不為黑色像素 且第i個圖像畫面為暗畫面時，第一處理模塊選擇性地以第一增益值調整第 j個像素中的每一色彩元素的灰階值。當第j個像素不為黑色像素且第i個 圖像畫面為亮畫面時，第二處理模塊選擇性地以第二增益值調整第j個像素 中的每一色彩元素的灰階值。