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CN1308891C - 用于图象处理中边缘增强的装置和方法 - Google Patents

用于图象处理中边缘增强的装置和方法 Download PDF

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CN1308891C CNB2003101026299A CN200310102629A CN1308891C CN 1308891 C CN1308891 C CN 1308891C CN B2003101026299 A CNB2003101026299 A CN B2003101026299A CN 200310102629 A CN200310102629 A CN 200310102629A CN 1308891 C CN1308891 C CN 1308891C
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李堧喆
金江柱
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Abstract

用于同时执行边缘检测和增强而没有任何另外的存储器存储的装置和方法,包括图象传感器,感知图象以便输出图象数据;行缓冲器,接收所述图象数据以便所述输出数据;寄存器,存储从所述行缓冲器传送的所述图象数据;内插单元,在从所述寄存器接收的所述图象数据上执行内插操作;边缘检测单元,在从所述寄存器接收的所述图象数据上执行边缘检测操作以便根据表示存储在所述寄存器中的图象数据的图形,与所述内插单元的内插操作并行输出边缘检测值;以及边缘增强单元,根据所述边缘检测单元的边缘检测值增强所述内插单元的输出。

Description

用于图象处理中边缘增强的装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2003年8月7日,在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.2003-54648的权利,其内容在此合并作为参考。
技术领域
本发明涉及用于在广泛使用的具有少数图象象素的大众化数字照相机,诸如便携数字照相机中执行边缘增强的装置和方法,更具体地说,涉及同时执行边缘增强操作和内插操作而没有用于边缘增强的任何另外的电路或块的边缘增强装置和方法。
背景技术
在便携数字照相机或广播使用的大众化数字照相机中,由于为降低成本,图象传感器和镜头尺寸很小,且使图象处理IC的功能太简化,所感知的图象不生动。具体来说,所感知的图象的边缘变得模糊。为防止所感知的图象模糊,已经在数字照相机中采用边缘增强方法来增强所感知的图象的边界以便获得生动的感知图象。
所感知的图象的边缘包含有关所感知的图象本身的信息。所感知的图象边缘表示改变所感知的图象的目标的位置、形状和大小的边界。所感知的图象的边缘位于将所感知的图象的亮度从高亮度级改变到低亮度级或从低亮度级改变到高亮度级的点上。
如上所述,使用边缘增强方法来在具有低于标准的多个图象象素的广泛使用的大众化数字照相机中获得生动感知的图象。在多个边缘增强方法中,已经广泛使用使用各种方法检测原始图象的边缘以及将所检测的边缘增加到原始图象上以增强原始图象的边缘的方法。
将边缘增强方法分成根据输入图象的种类或类型的各种方法的一种,以及最快和最简单的边缘增强方法是计算中心象素和该中心象素的相邻象素的象素数据以确定最大值。该方法是均匀性算子(homogeneity operator)方法和差分算子(difference operator)方法的一种。
图1A和1B分别表示解释传统的均匀性算子方法和差分算子方法的视图。如图1A所示,均匀性算子方法包括形成3×3象素的窗,从中心象素的象素值减去位于该窗的中心象素的相邻象素的象素值,以及将差值的绝对值中的最大绝对值作为输出值输出。由于均匀性算子方法执行获得中心象素的象素值和该窗的相邻象素的象素值间的差值,相对于该窗的中心象素,要求8次减法操作。
如图1B所示,差分算子方法包括获得中心象素的左上象素和右下象素的象素值间的第一差值,获得中心象素的上中心象素和下中以的象素值间的第二差值,获得中心象素的右上象素和左下象素的象素值间的第三差值,以及获得中心象素的中间左边象素和中间右边象素的象素值间的第四差值。由于相对于中以象素,差分算子方法需要4次减法操作,在执行减法操作中,差分算子方法比均匀性算子方法快。
根据具有亮度分量的黑/白图象,执行上述均匀性和差分算子方法。
将各种边缘检测方法用于不是黑/白图象的彩色图象。通常,在具有RGB(R、G和B分量)空间的彩色图象中,根据R、G和B的每个彩色分量的象素值,执行操作,以及使用下述公式1,由操作结果产生灰度级边缘图。
G ( x , y ) = G 2 red + G 2 green + G 2 blue
                                            <公式1>
在这里,Gred表示红色分量的象素值,Ggreen表示绿色分量的边缘图,以及Gblue表示蓝色分量的边缘图。
然而,在HSV(色调,饱和度和值(亮度或照度)分量)空间中,从色调(H)、饱和度(S)和值(V)分量中的值(V)分量检测彩色图象的边缘。因此,可通过使用值(V)分量而不是所有彩色分量,诸如H、S和V分量来检测彩色图象的边缘。
图2表示使用亮度分量,检测彩色图象的边缘的传统边缘检测器的框图。参考图2,将由图象传感器201感知的感知图象存储在存储器202中作为Bayer图形(bayer pattern)。由于要求3个或更多数据分量来实现彩色图象,能将三个独立颜色(R、G和B)分量)的象素值作为数据分量。感知彩色图象的图象传感器201要求在其中安置彩色传感器的滤色阵列(CFA)。在图象传感器201的每个彩色传感器中,根据每个象素,抽取彩色分量的一个的象素值,使用该象素的相邻象素的信息,通过CFA,计算根据该象素未抽取的象素的其他彩色分量。该方法通常是对应于CFA方法的公知的Bayer图形方法。通过具有CFA的图象传感器201恢复彩色图象称为内插和取出马赛克(demosaicing)。
在3×3内插单元203中,将存储在存储器202中的所感知的图象(图象信息)处理成RGB图形图象。
假定内插单元203根据存储为Bayer图形的图象信息,以具有3×3象素的数量的窗的3×3为单位,执行3×3行内插方法,因为Bayer图形是四个图形中的一个,3×3窗是下述四个图形中的一个。
00:rgrgrg....
    gbgbgb....
01:bgbgbg....
    grgrgr....
10:gbgbgb....
    rgrgrg....
11:grgrgr....
    bgbgbg....
当将如图3A所示的3×3行Bayer图形提供给内插单元203时,RGB图形的RGB值如下。
R=(R1+R2+R3+R4)/4
G=(G1+G2+G3+G4)/4
B=B1
当将如图3B所示的3×3行Bayer图形提供给内插单元203时,RGB图形的RGB值如下。
R=(R1+R2)/2
G=G3
B=(B1+B2)/2
当将如图3C所示的3×3行Bayer图形提供给内插单元203时,RGB图形的RGB值如下。
R=(R1+R2)/2
G=G3
B=(B1+B2)/2
当将如图3D所示的3×3行Bayer图形提供给内插单元203时,RGB图形的RGB值如下。
R=R1
G=(G1+G2+G3+G4)/4
B=(B1+B2+B3+B4)/4
3×3行Bayer图形内插方法可包括获得除具有最大和最小象素值以外的相邻象素的象素值的平均值的方法和上述方法。为执行3×3行内插方法,应当同时将3行数据传送给图象处理器。
通过YcrCb(YUV)图形转换器204(pattern converter)和另一存储器205,在边缘检测器206中处理内插在内插单元203中的RGB图形图象。
然而,当使用上述传统的方法,在所感知的图象上处理内插和边缘增强以实现图象处理块时,由于以帧为单位执行内插和边缘增强,在输入图象和输出图象间出现时间延迟,并且由于以帧为单位执行内插和边缘增强,需要帧缓冲器和另外的存储器来分别临时存储输入图象和边缘图。
由于缩减成本,图象处理器IC的功能太简单以致感知清楚的图象作为输入(所感知)图象,并且具有少数象素的数字照相机的图象传感器和镜头尺寸小,因此,所感知的图象不生动。特别地,所感知的图象中的目标的边界(边缘)变得模糊。尽管使用传统的边缘增强方法,使所感知的图象的目标的边缘增强以获得更生动的图象,采用传统边缘增强方法的边缘增强装置需要除图2所示的内插处理单元(块)外的另外的功能单元(块)。
日本专利公开No.hei7-107268公开了一种传统的图象处理装置,用于通过计算线性内插单元中邻近分辨率信息的高分辨率信息(,以及通过将边缘信息单元的边缘信息增加到线性内插的高分辨率信息中,获得用于陡沿的高分辨率信息。
然而,由于上述传统图象处理装置是用于在执行内插后,处理边缘处理操作的装置,除内插块外,需要另外的功能块。此外,不能在数字照相机或广泛已知的大众化数字照相机中适当地采用上述传统的图象处理装置。
需要在数字照相机或广泛已知的大众化数字照相机中容易采用同时执行边缘增强和内插,而没有任何另外的功能块的新方法,不管图象处理IC的大小或成本如何。
发明内容
为解决上述和/或其他问题,本发明的目的是提供通过向装置提供增强图象边缘的简单电路,获得更生动图象的边缘增强装置和方法,而不在尺寸方面增加图象处理单元。
本发明的另一目的是提供增强图象边缘的边缘增强装置和方法,而不提供当分别使用另外的功能块和边缘图实现边缘增强时所需的除存储器外的任何行存储器来存储输入图象。
本发明的另一目的是提供同时处理3×3内插和边缘增强来输出仅具有很少时钟延迟的输出图象的边缘增强装置和方法,而没有当在单个电路块中实现内插和边缘增强块时出现的最大帧延迟。
在下述的描述中,将部分阐述本发明的另外的方面和/或优点,以及从描述中部分将是显而易见的,或通过实施本发明了解到。
为实现本发明的上述和/或其他方面,用于同时执行边缘检测和增强的装置包括图象传感器,感知图象以便输出图象数据;行缓冲器,接收所述图象数据以便所述输出数据;寄存器,存储从所述行缓冲器传送的所述图象数据;内插单元,在从所述寄存器接收的所述图象数据上执行内插操作;边缘检测单元,在从所述寄存器接收的所述图象数据上执行边缘检测操作以便根据表示存储在所述寄存器中的图象数据的图形,与所述内插单元的内插操作并行输出边缘检测值;以及边缘增强单元,根据所述边缘检测单元的边缘检测值,增强所述内插单元的输出。
根据本发明的另一方面,同时执行边缘检测和增强的方法包括感知图象以输出图象数据;接收所述图象数据以便输出行缓冲器中的所述图象数据;将所述图象数据存储在寄存器中;在从所述寄存器接收的所述图象数据上执行内插操作;在从所述寄存器接收的所述图象数据上执行边缘检测以便根据表示所述图象数据的图形的选择信号,与所述内插操作并行输出边缘检测值;以及根据所述边缘检测值,增强所述内插操作的输出。
附图说明
从下述结合附图的详细描述,本发明的这些和其他优点将是显而易见的并且很容易理解到,其中:
图1A和1B分别表示解释传统的均匀性算子和差分算子的视图;
图2表示使用亮度分量,检测边缘的传统边缘检测器的框图;
图3A至3D表示当使用3×3行内插方法,内插Bayer图形形成的3×3窗;
图4是根据本发明的实施例的边缘增强装置的框图;
图5是根据本发明的另一实施例的另一边缘增强装置的框图。
具体实施方式
将详细地参考本发明的优选实施例,在附图中示例说明其实例,其中相同的标记表示相同的元件。通过参考附图,为解释本发明,下面将描述实施例。
根据本发明的方面,边缘增强方法和装置包括从图象数据的辉度分量(亮度分量),检测边缘,并按照各种边缘检测方法和增强方法中的最简单方法,增强边缘的方法。因为大多数边缘将相同的边缘表示为亮度分量,使用亮度分量检测和增强边缘。
亮度分量对应于YcrCb或YUV空间。根据CCIR-6-1YCrCb色空间变换公式,R、G和B分量中的G分量对Y最重要,因为R的系数为77,G的系数为150以及B的系数为27。因此,YCrCb空间的Y或RGB色空间的G分量能用作亮度分量来检测和增强该边缘。
<CCIR-6-1 YCrCb色空间转换公式>
Y=(77R+150G+29B)/256    范围:16~235
Cb=(-44R-87G+131B)/256+128    范围:16~240
Cr=(131R-110G-21B)/256+128    范围:16~240
在使用亮度分量检测边缘的方法中,如果图象传感器包含图象处理器以便输出在内插操作中处理过的RGB数据,诸如YUV数据,可期望使用每个象素的亮度分量,诸如Y检测边缘。如果输出在内插操作中还没有处理过的RGB数据,需要将RGB数据的RGB格式转换成YcrCb或YUV格式以便在不包含图象处理器的图象传感器中,由RGB数据检测边缘。在这种情况下,需要在边缘检测过程中使用另外的存储器空间。
由于根据本发明的另一方面的,在能连接到移动装置,诸如移动电话的小型图象装置的最简单结构中,边缘增强方法和装置执行内插和边缘增强,在边缘增强方法和装置中采用使用最影响亮度分量的G分量检测和增强边缘的方法。
用在边缘增强方法和装置中的边缘检测方法将包含在帧中的3×3窗的中心象素的G值与中心象素的相邻象素的G值进行比较以便使用中心象素的G值与相邻象素的G值间的差值检测边缘。
如图3A至3D所示,根据4个不同Bayer图形的3×3窗,通过将3×3窗的中心象素的G值与中心象素的相邻象素的G值进行比较,并将中心象素的G值与相邻象素的G值间的差值中的最大差值获得为边缘,检测该边缘。
根据本发明的另一方面,边缘增强方法和装置同时检测和增强边缘。不在将增强的图象数据上执行边缘增强操作。由于RGB分量的一个存在于Bayer图形中,比较中心象素的G值和四个相邻象素的四个G值。
图3A和3D分别表示具有B值和R值,而不是G值的中心象素。由于G值是基于B和R值,由内插生成的数据,因此,G值不是从图象传感器输出的数据,而是由B和R值的内插获得的计算数据。因此,在图3A和3D中不计算边缘。
在图3B和3C中,将中心象素的G值乘以4获得的乘积值减去四个相邻象素的G值之和来计算边缘检测值(信号)X,其用下述公式2获得。
边缘检测值(X)=4G3-(G1+G2+G3+G4)
                                        <公式2>
在这里,由于相邻象素的数量为4,因此,中心象素的G值乘以4。如果边缘不存在于由3×3窗环绕的部分中,位于3×3窗中的G值彼此相同,以及乘积值和总和之差接近于0。即,检测值X变为0。相反,如果边缘存在于3×3窗中,由于亮度分量间的差异,相邻象素的G值中的一个大于其他G值,以及乘积值和总和间的差值的绝对值变得对表示边缘存在于3×3窗中很重要。
即使从位于与中心象素相邻的点,检测边缘检测值X,因为对边缘增强的图象没有显著的影响,除非放大或最小化图象或由于本发明的另一方面是以最简单的方式实现边缘增强,上述边缘方法能用在边缘增强装置中。
在这种情况下,能设置阈值。如果边缘检测值X大于阈值,确定在3×3窗中存在边缘。如果边缘检测值不大于阈值,则确定边缘不存在于3×3窗中。
根据本发明的另一方面的边缘检测方法和装置使用行存储器来实现边缘检测和边缘增强,行存储器用来在边缘增强中执行3×3内插操作而没有任何另外的存储器。
图4是根据本发明的实施例的边缘增强装置的框图。将参考图4来详细地描述边缘增强的操作。
如图4所示,以帧为单位,将具有象素行的所感知的图象的图象数据从图象传感器415输出到行缓冲器401。行缓冲器401暂时存储所输入的图象数据并以3行为单位,输出所存储的图象数据用于内插。通过寄存器402,将该3行图象数据输入到内插单元403中。
将行缓冲器401的输出传送到寄存器402的左端,然后移动到寄存器402的右端。因此,将对应于3×3窗的图象数据存储在寄存器402中,以及根据每个时钟,通过寄存器402移动3×3窗。根据时钟,向右移动3×3窗,以便输入到内插单元403中。
内插单元403在对应于从寄存器402接收的9个象素的象素值的图象数据上,执行3×3行内插,如上所述。
RGB到YcrCb转换单元404将内插在内插单元403中的RGB数据转换成将输出到显示装置或存储单元上的YcrCb格式数据或YUV格式数据。
图4表示电路,诸如控制单元405和边缘检测器406以便执行边缘检测和边缘增强。
控制单元405将表示有关3×3窗的图形的图形信号传送给内插单元403。将表示从图象传感器405生成的Bayer图形的图形信号传送到内插单元403。
在图象传感器405不包括图象处理器的情况下,从寄存器402传送到内插单元403的图象数据为Bayer图形。
在这种情况下,Bayer图形是下述四个图象中的一个。
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即,控制单元405将表示在四个图形中哪一个是传送到内插单元403的Bayer图形的图形信号传送给内插单元403。
当由存储在寄存器402中的3×3窗构成的中心象素的象素值为G值时,将G值乘以4,以及将该乘数减去位于该中心象素的附近的四个值之和以生成边缘检测值X。
3×3窗的中心象素的象素值不是G,则不将边缘检测值X传送给第一加法器408。
如图4所示,内插单元403从控制单元405接收图形信号以便确定从寄存器402接收的Bayer图形。
当输入内插单元403的窗的图形表示中心象素的象素值为B或R值而不是G值,如图3A和3D所示时,内插单元403生成对边缘检测单元406的选择信号0值以便禁止边缘检测单元406。当输入到内插单元403中的窗的图形表示该中心象素的象素值为G值,如图3B和3C所示时,内插单元403生成对边缘检测单元的AND门414的选择信号1值以便将边缘检测单元406的边缘检测值X输出给第一加法器408。
边缘检测单元406在位于3×3窗的中心部分中的中心象素的G值Gc,以及与中心象素相邻的象素的G1、G2、G3和G4值上执行计算操作。由下述公式计算边缘检测值X。
边缘检测值(X)=4Gc-(G1+G2+G3+G4)
在边缘检测单元406的计算操作中,第二加法器410将G1加到G3上以便输出第一和G1+G3,乘法器411将中心象素的G值Gc乘以4以便输出乘积值4Gc,第三加法器413将G2加到G4上以便输出第二和G2+G4,以及第四加法器将第一和G1+G3、乘积值4Gc和第二和G2+G4相加以便输出边缘检测值X,即4Gc-(G1+G2+G3+G4)。
如上所述,当边缘不存在于对应于存储在寄存器402中的3×4窗的图象数据部分中时,4Gc-(G1+G2+G3+G4)的对应加法值变得几乎为0,即,边缘检测值(X)=0,因为位于3×3窗中的象素的几乎所有象素值彼此相同。相反,当边缘存在于对应于存储在寄存器402中的3×4窗的图象数据部分中时,对应于4Gc-(G1+G2+G3+G4)的加法值的边缘检测值X的绝对值变为更大值,即,边缘检测值(X)改变,因为根据亮度分量,位于3×3窗的中心象素周围的象素的一些象素值彼此不同。
从第四加法器412输出的边缘检测值X和从内插单元403输出的选择信号输入到AND门414,用于加法操作。内插单元403基于从控制单元405传送的图形信号,确定Bayer图形,当3×3窗的中心象素的象素值为R或B值而不是存储在寄存器402中的G值时,将选择信号0值传送给AND门414,以及当3×3窗的中心象素的象素值为G值时,将选择信号1值传送给AND门414。
如果选择信号为0,即,表示中心象素的象素值的禁止状态为R或B值而不是G值,不将边缘检测值X传送给第一加法器408。如果选择信号为1,即,表示中心象素的象素值的允许状态为G值,将边缘检测值X传送给第一加法器408。
在第一加法器408中,将边缘检测值X与内插单元403的输出Gout相加以便增强输出Gout。因此,如果图象数据包括内插后的边缘,增强图象数据以便将增强值(信号)G′输出给RGB到YcrCb(YUV)转换单元404,如下。
G′=Gout+X
图5是根据本发明的另一实施例,具有图象传感器515、行缓冲器501、寄存器502、内插单元503、RGB到YcrCb(YUV)转换单元504、控制单元505、边缘检测单元506、比较单元507、以及第一加法器508的另一边缘增强装置的框图。边缘检测单元506包括第二加法器510、第一乘法器511、第三加法器513、第四加法器512以及AND门514。参考图5,控制单元505根据边缘检测信号,确定预定基准值CV,以及当在边缘检测单元506中检测的边缘检测信号X大于基准值CV时,增强该边缘。
图5的框图与图4的框图类似,除控制单元404确定基准值CV、比较单元507将边缘检测值X与基准值CV进行比较,以及第二乘法器509外。
从边缘检测单元506的第四加法器512输出的边缘检测值X连同从内插单元503输出的选择信号输入到AND门中以便执行加法操作。内插单元503基于来自控制单元505的图形信号,确定Bayer图形,当3×3窗的中心象素的象素值不为G值,而是R或B值时,将选择信号0值传送给边缘检测单元506,以及当3×3窗的中心象素的象素值为G值时,将选择信号1值传送给边缘检测单元506。
当选择信号为0值时,即,当3×3窗的中心象素的象素值不是G值而是R或B值时,不将边缘检测信号X传送给比较单元507和第一加法器508。相反,当选择信号为1值时,即,3×3窗的中心象素的象素值为G值时,将边缘检测值X传送给比较单元507和第一加法器508,以及比较单元507将从控制单元505输入的基准值CV与从边缘检测单元506输出的边缘检测信号X进行比较,以便确定在3×3窗中存在边缘。
可根据边缘增强的等级,调整从控制单元505输出的基准值CV。如果将基准值CV设定为低值,能增强3×3窗的模糊部分,即具有图象数据的目标的很小变化的部分以便使目标的模糊边界增强。如果将基准设定为高值,增强改变图象数据的3×3窗的另一部分,增强目标的边界以使其生动。需要根据图象数据的种类和用途,改变边缘增强,以及根据边缘增强的必然性,调整基准CV。
在8位图象帧的情况下,G值是0至255中的一个。通常,将基准值设置为64。当边缘检测值X大于基准值CV时,边缘存在,当边缘检测值X不大于基准值CV时,边缘不存在。
当根据边缘检测值X和基准值CV的比较结果,边缘存在时,比较单元507输出加权。将从比较单元507输出的加权乘以从边缘检测单元506输出的边缘检测值X以便输出修改的检测信号a·X,以及将修改的检测信号a·X增加到内插单元503的输出中的内插单元503的G输出值Gout。因此,如果在将象素值内插到内插单元503中后,存在边缘,可由下述公式计算传送到RGB到YcrCb转换单元504的增强信号G′。
G′=Gout+a·X
如上述公式所示,根据加权,增强内插单元503的G输出值Gout。如果将加权设置成相对大的值,精确地执行边缘增强操作以便使图象数据的目标模糊。加权a可处于0到1的范围内。
如果根据比较单元507中边缘检测值X和基准值CV的比较结果,确定边缘不存在,比较单元507输出0值,在第二加法器509中,将该0值乘以边缘检测值X,以便偏移边缘检测值X。因此,不增强将输入到RGB到YcrCb转换单元504的内插单元503的输出Gout。即,G′=Gout。
如上所述,由于将3行图象数据提供给执行3×3内插的内插单元503的寄存器502同时或共同用于边缘检测和增强电路,诸如控制单元505、边缘检测单元506、比较单元507、以及第二乘法器509,任何另外的存储器是不必要的,并且不增加制造成本。因此,该结构不影响图象处理单元的整个IC面积,即使上述边缘检测和增强电路用在边缘增强装置的图象处理单元中。
根据边缘检测和增强装置,增加简单的电路来增强边缘以便获得生动的图象而不增加整个IC面积。
根据边缘检测和增强装置,如果在图象处理单元的单个块(单元)中实现边缘检测和增强装置以便增强图象的边缘,不必需要任何行存储器和任何另外的存储器来存储边缘图。
根据边缘检测和增强装置,与如果在图象处理单元的单个块(单元)中实现边缘检测和增强电路以便增强图象的边缘,出现帧延迟的可能性相比,同时执行3×3内插和边缘增强,而没有时钟延迟。
尽管已经示出和描述了本发明的一些优选实施例,但是本领域的技术人员将意识到,在不脱离本发明的原理和精神、由附加权利要求书及它们的等效物限定的范围的情况下,在该实施例内可做出改变。

Claims (9)

1.一种用于执行边缘增强的装置,包括:
图象传感器,感知图象以便输出图象数据;
行缓冲器,接收所述图象数据以便所述输出数据;
寄存器,存储从所述行缓冲器传送的所述图象数据;
内插单元,在从所述寄存器接收的所述图象数据上执行内插操作,输出选择信号;
边缘检测单元,在从所述寄存器接收的所述图象数据上执行边缘检测操作以便根据表示存储在所述寄存器中的图象数据的图形,与所述内插单元的内插操作并行输出边缘检测值;以及
边缘增强单元,根据所述边缘检测单元的边缘检测值,增强所述内插单元的输出。
2.如权利要求1所述的装置,其中,所述内插单元输出选择信号,以及当所述选择信号为允许状态时,所述边缘检测单元检测所述边缘检测值。
3.如权利要求1所述的装置,进一步包括:将所述边缘检测值与基准值进行比较的比较单元,其中,当所述边缘检测值大于所述基准值时,所述边缘增强单元增强所述内插单元的输出。
4.如权利要求3所述的装置,进一步包括:
控制单元,输出表示存储在所述寄存器中的图象数据的图形的图形信息信号,并将所述基准值输出给所述比较单元。
5.如权利要求1所述的装置,其中,所述行缓冲器以3行为单位,输出由所述图象传感器感知的所述图象数据。
6.如权利要求1所述的装置,其中,所述寄存器以其中放置3×3象素的窗为单位,存储所述图象数据。
7.如权利要求1所述的装置,其中,所述边缘检测单元接收所述图象数据以便根据公式X=4Gc-(G1+G2+G3+G4),生成所述边缘检测值,其中X是所述边缘检测值,以及Gc是所述图象数据中,放置3×3象素的窗的中心象素的象素值,以及G1、G2、G3和G4是与所述窗的中心象素相邻的相邻象素的象素值。
8.如权利要求7所述的装置,进一步包括:
比较单元,将所述边缘检测值与所述基准值进行比较以便输出加权,其中,当所述边缘检测值大于所述基准值时,所述加权不为零,以及当所述边缘检测值不大于所述基准时,所述加权为零,以及将所述边缘检测值修改成所述加权和所述边缘检测值的乘积值以便根据所述乘积值,增强所述内插单元的输出。
9.如权利要求9所述的装置,其中,所述内插单元输出R、G和B值,以及所述边缘增强单元将所述乘积值与所述G值相加。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003061105A (ja) * 2001-06-07 2003-02-28 Seiko Epson Corp 画像処理方法、画像処理プログラム、画像処理装置およびそれを用いたディジタルスチルカメラ
KR100585004B1 (ko) * 2004-04-21 2006-05-29 매그나칩 반도체 유한회사 이미지센서의 디지털 신호 처리 장치
KR100774479B1 (ko) * 2004-07-06 2007-11-08 엘지전자 주식회사 휴대단말기의 영상신호 기울기 보정장치 및 방법
KR100690171B1 (ko) * 2005-03-11 2007-03-08 매그나칩 반도체 유한회사 이미지 보정 회로 및 이미지 보정 방법
TWI295449B (en) * 2005-05-09 2008-04-01 Sunplus Technology Co Ltd Edge enhancement method and apparatus for bayer image and an image acquisition system
CN100469098C (zh) * 2005-10-14 2009-03-11 致伸科技股份有限公司 于多输出像素装置上进行边缘增强时减少内存耗费的方法
CN100403337C (zh) * 2005-12-09 2008-07-16 中国科学院沈阳自动化研究所 图像角点快速提取方法及实现装置
KR101201672B1 (ko) * 2005-12-20 2012-11-15 삼성전자주식회사 의사 색 억제 기능을 갖는 디지털 영상 신호 처리 장치 및그 방법
KR100723046B1 (ko) * 2005-12-27 2007-05-30 엠텍비젼 주식회사 컬러 보간 디스플레이 드라이버, 이미지 처리 장치 및 이의제어 방법
KR100784158B1 (ko) 2005-12-29 2007-12-11 엠텍비젼 주식회사 에지 향상을 위한 컬러 보간 장치
US7755682B2 (en) * 2006-03-29 2010-07-13 Ite Tech. Inc. Color interpolation method for Bayer filter array images
DE102006028734A1 (de) * 2006-06-20 2007-12-27 Sci-Worx Gmbh Verfahren zur Reduzierung von Blockartefakten und Schaltungsanordnung hierfür
US7844127B2 (en) * 2007-03-30 2010-11-30 Eastman Kodak Company Edge mapping using panchromatic pixels
US8594451B2 (en) * 2007-03-30 2013-11-26 Omnivision Technologies, Inc. Edge mapping incorporating panchromatic pixels
US20090010341A1 (en) * 2007-07-02 2009-01-08 Feng Pan Peak signal to noise ratio weighting module, video encoding system and method for use therewith
US8086034B2 (en) * 2008-02-05 2011-12-27 Aptina Imaging Corporation System and method for reducing color artifacts in digital images
US8340407B2 (en) * 2009-01-14 2012-12-25 Cisco Technology, Inc. System and method for image demosaicing
CN102158714B (zh) * 2010-02-11 2013-04-17 昆山锐芯微电子有限公司 基于拜尔域三基色格式的图像边缘增强方法及装置
CN104145478B (zh) * 2012-03-06 2016-08-24 国际商业机器公司 图像信号处理方法和装置
US10739573B2 (en) * 2012-09-24 2020-08-11 Sony Corporation Image processing apparatus and image processing method for achieving visibility of an entire image used for capturing a microscopic image and accuracy of edge detection
WO2017205547A1 (en) 2016-05-24 2017-11-30 Martin Brian K Document image quality assessment
CN108074513B (zh) * 2017-12-25 2019-10-18 深圳市华星光电技术有限公司 侦测图像中高频成分的方法及装置
US10636127B2 (en) * 2018-09-25 2020-04-28 United States Of America As Represented By Secretary Of The Navy Bidirectional edge highlighting with strong edge attenuation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS639452A (ja) * 1986-06-30 1988-01-16 信越ポリマ−株式会社 腫瘍検出用カテ−テル
US6563537B1 (en) * 1997-07-31 2003-05-13 Fuji Photo Film Co., Ltd. Image signal interpolation

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5113252A (en) * 1989-05-10 1992-05-12 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus including means for performing electrical thinning and fattening processing
JPH06309452A (ja) * 1993-04-27 1994-11-04 Oki Electric Ind Co Ltd 解像度変換処理装置
JP3262425B2 (ja) 1993-09-30 2002-03-04 キヤノン株式会社 画像処理装置
DE69528324T2 (de) * 1994-07-29 2003-05-22 Canon K.K., Tokio/Tokyo Bildverarbeitungsvorrichtung mit Bildinhaltsdiskriminierung
WO1999039509A1 (en) 1998-01-29 1999-08-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Color signal interpolation
US6774943B1 (en) * 1998-09-01 2004-08-10 Ess Technology, Inc. Method and apparatus for edge enhancement in digital images
US6628330B1 (en) * 1999-09-01 2003-09-30 Neomagic Corp. Color interpolator and horizontal/vertical edge enhancer using two line buffer and alternating even/odd filters for digital camera
US6642962B1 (en) * 1999-09-01 2003-11-04 Neomagic Corp. Merged pipeline for color interpolation and edge enhancement of digital images
JP2001231052A (ja) 2000-02-17 2001-08-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像素子出力信号処理方法およびそれを用いたカメラ
JP2001292325A (ja) 2000-04-06 2001-10-19 Casio Comput Co Ltd エッジ強調装置、エッジ強調方法および記録媒体
JP4358462B2 (ja) 2001-07-03 2009-11-04 富士フイルム株式会社 ノイズ除去回路
US7002627B1 (en) * 2002-06-19 2006-02-21 Neomagic Corp. Single-step conversion from RGB Bayer pattern to YUV 4:2:0 format
JP3793121B2 (ja) * 2002-07-04 2006-07-05 キヤノン株式会社 撮像装置及び画像信号処理方法及びプログラム及び記憶媒体
JP4517872B2 (ja) * 2005-02-10 2010-08-04 ソニー株式会社 画像処理装置、画像処理方法、画像処理方法のプログラム及び画像処理方法のプログラムを記録した記録媒体
KR100782812B1 (ko) * 2005-06-15 2007-12-06 삼성전자주식회사 에지 적응적 컬러 보간 방법 및 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS639452A (ja) * 1986-06-30 1988-01-16 信越ポリマ−株式会社 腫瘍検出用カテ−テル
US6563537B1 (en) * 1997-07-31 2003-05-13 Fuji Photo Film Co., Ltd. Image signal interpolation

Also Published As

Publication number Publication date
CN1581227A (zh) 2005-02-16
DE10344397B4 (de) 2006-08-24
US7301573B2 (en) 2007-11-27
KR100548611B1 (ko) 2006-01-31
KR20050015711A (ko) 2005-02-21
DE10344397A1 (de) 2005-03-17
US20050030396A1 (en) 2005-02-10
JP2005056374A (ja) 2005-03-03

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