專利名稱：圖像修正方法和圖像修正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)圖像的活動(運動)進行圖像信號處理的圖像修正方法和圖像修正裝置。
背景技術(shù)：
作為修正圖像信號的裝置，已提出了幾種檢測圖像的活動并在沒有活動的圖像區(qū)域和有活動的圖像區(qū)域進行不同的圖像信號處理的圖像修正裝置。作為其代表性的裝置，有例如特開2001-34229號公報中記載的動畫(運動圖像)模擬輪廓修正。圖8是示出進行特開2001-34229號公報中記載的動畫模擬輪廓修正的圖像修正裝置20的構(gòu)成的電路框圖。在圖8中，加法電路3、靜止圖像編碼電路4、動畫編碼電路5、選擇電路7、差分電路11、系數(shù)電路組12、延遲電路組13構(gòu)成進行所謂的誤差擴散的圖像修正單元170。并且，根據(jù)活動檢測單元120的輸出控制圖像修正單元170，使之在沒有活動的圖像區(qū)域進行使用靜止圖像編碼電路4的輸出的誤差擴散，在有活動的圖像區(qū)域進行使用動畫編碼電路5的輸出的誤差擴散。
但是，根據(jù)圖像的活動切換圖像信號的修正方法時，根據(jù)圖像的不同，有時會在沒有活動的圖像區(qū)域與有活動的圖像區(qū)域的邊界部分產(chǎn)生銳利的刀口狀噪音(以下，稱為“切換沖擊”)。因此，在特開2001-34229號公報中也一并記載了通過用隨機數(shù)擴散邊界部分使刀口不整齊而降低切換沖擊的圖像修正裝置。
但是，在上述圖像修正裝置中，因為僅單純地使邊界部分?jǐn)U散，所以，根據(jù)圖像的不同，存在由于擴散不充分而不能充分抑制切換沖擊，相反由于擴散的副作用而在圖像的輪廓部分產(chǎn)生抖動那樣的噪音等問題。另外，又存在為了避免這些問題而不能進行充分的動畫模擬輪廓修正等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，目的在于提供可以抑制切換沖擊，并可以根據(jù)圖像的活動進行圖像信號處理的圖像修正方法和圖像修正裝置。
本發(fā)明的圖像修正方法是根據(jù)圖像信號切換多種修正方法而對圖像信號進行圖像修正的圖像修正方法，其特征在于根據(jù)圖像信號檢測有活動的圖像區(qū)域；與對應(yīng)于相鄰像素的圖像信號的灰度比較，在灰度變化比指定的閾值小的區(qū)域，使有活動的圖像區(qū)域的邊界部分?jǐn)U散；在進行邊界部分?jǐn)U散的有活動的圖像區(qū)域與除此以外的區(qū)域切換修正方法。


圖1是示出本發(fā)明實施例的圖像修正裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖。
圖2是上述圖像修正裝置的活動檢測單元的一個例子的電路框圖；圖3是用于說明上述圖像修正裝置的動作的圖示；圖4是上述圖像修正裝置的活動邊界檢測單元的一個例子的電路框圖；圖5是上述圖像修正裝置的灰度變化檢測單元的一個例子的電路框圖；圖6是上述圖像修正裝置的活動信號調(diào)制單元的一個例子的電路框圖；圖7是將上述圖像修正裝置的圖像修正單元具體化的電路框圖；圖8是示出先有技術(shù)的圖像修正裝置的結(jié)構(gòu)的電路框圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的一個實施例。
實施例圖1是示出本發(fā)明實施例的圖像修正裝置100的結(jié)構(gòu)的電路框圖。在本實施例中，對進行作為圖像修正的動畫模擬輪廓修正的情況進行說明。活動檢測單元120輸入圖像信號，與1幀前的圖像信號進行比較，將在時間上灰度變化大的區(qū)域檢測為有活動的圖像區(qū)域(以下，簡述為“活動區(qū)域”)。并且，活動邊界檢測單元130檢測活動區(qū)域的邊界部分?；叶茸兓瘷z測單元140輸入圖像信號，與相鄰像素的灰度進行比較，檢測在空間上灰度變化大的圖像區(qū)域。組合判斷單元150為了求出除了灰度變化大的圖像區(qū)域以外的區(qū)域，利用非(NOT)電路151計算灰度變化檢測單元140的輸出的邏輯否，利用與(AND)電路152求出該結(jié)果與活動區(qū)域的邊界部分的邏輯和。因為灰度變化檢測單元140的輸出的邏輯否表示在空間上灰度變化小的圖像區(qū)域(以下，簡述為“平坦區(qū)域”)，所以，組合判斷單元150的輸出表示屬于平坦區(qū)域的活動區(qū)域的邊界部分?；顒有盘栒{(diào)制單元160對屬于平坦區(qū)域的活動區(qū)域的邊界部分，以后面所述的方式調(diào)制活動檢測單元120的輸出，對除此以外的區(qū)域，將活動檢測單元120的輸出原樣輸出到圖像修正單元170。在本實施例中，圖像修正單元170根據(jù)活動信號調(diào)制單元160的輸出切換修正方法，進行動畫模擬輪廓修正。
圖2是示出本實施例的活動檢測單元120的電路框圖的一個例子的圖示。1幀延遲電路121使圖像信號延遲1幀。差分電路122計算原始圖像信號與延遲1幀后的圖像信號的差分，絕對值電路123計算該差分的絕對值。比較電路124將絕對值電路123的輸出與活動區(qū)域判斷用的閾值進行比較，在絕對值電路123的輸出大于閾值時，就輸出“1”，在除此以外的情況下，輸出“0”。圖3是用于說明本實施例的圖像修正裝置的動作的圖示。作為圖像信號，例如，如圖3A所示的那樣，輸入明亮的矩形圖形在暗的背景中向右上方移動的圖像信號(虛線矩形表示1幀前的圖形的位置)時，如圖3B所示，從比較電路124輸出在活動區(qū)域表示“1”，在除此以外的區(qū)域表示“0”的活動區(qū)域信號。
圖4是示出本實施例的活動邊界檢測單元130的電路框圖的一個例子的圖示。1像素延遲電路131使活動區(qū)域信號延遲1像素。差分電路132計算原始活動區(qū)域信號與延遲1像素后的活動區(qū)域信號的差分，絕對值電路133計算該差分的絕對值。因此，如圖3C所示，從絕對值電路133輸出表示活動區(qū)域的水平方向的邊界的信號。并且，1行延遲電路134使活動區(qū)域信號延遲1行，差分電路135計算原始活動區(qū)域信號與延遲1行后的活動區(qū)域信號的差分，絕對值電路136計算該差分的絕對值。因此，從絕對值電路136輸出表示活動區(qū)域的垂直方向的邊界的信號。并且，加法電路137將絕對值電路133和絕對值電路136的輸出相加，比較電路138將加法電路137的輸出與邊界判斷用的閾值進行比較，在加法電路137的輸出大于閾值時輸出“1”，在除此以外的情況下輸出“0”」。擴幅電路139在比較電路138輸出“1”時對相鄰的像素也輸出“1”，擴展“1”的區(qū)域的幅度。在本實施例中，與后面所述的活動信號調(diào)制單元160的延遲電路數(shù)對應(yīng)地擴展“1”的區(qū)域的幅度，在水平方向擴展5像素“1”，在垂直方向擴展3像素。因此，如圖3D所示，從比較電路138輸出在活動區(qū)域的邊界的水平方向5像素、垂直方向3像素表示“1”，在除此以外的區(qū)域表示“0”的活動邊界信號。
圖5是示出本實施例的灰度變化檢測單元140的電路框圖的一個例子的圖示。如圖所示，灰度變化檢測單元140具有1像素延遲電路141、差分電路142、絕對值電路143、1行延遲電路144、差分電路145、絕對值電路146、加法電路147、比較電路148和擴幅電路149，具有與上述活動邊界檢測單元130相同的電路結(jié)構(gòu)。但是，由于圖像信號輸入到灰度變化檢測單元140，所以，從比較電路148輸出灰度變化信號，該信號表示灰度變化大的部分，對于圖3A所示的圖像來說是矩形圖形的邊界部分。因此，如圖3E所示，從比較電路148輸出在矩形圖形的邊界表示“1“、在除此以外的區(qū)域表示“0”的邊界變化信號。擴幅電路149與擴幅電路139一樣，在水平方向擴展5像素、在垂直方向擴展3像素的“1”的區(qū)域的幅度。
如圖1所示，組合判斷單元150具有非電路151和與電路152，利用非電路151計算邊界變化信號的邏輯否之后，利用與電路152求與活動邊界信號的邏輯和。因此，如圖3F所示，從組合判斷單元150輸出在屬于平坦區(qū)域的活動區(qū)域的邊界部分表示“1”、在除此以外的區(qū)域表示“0”的調(diào)制控制信號。
圖6是示出本實施例的活動信號調(diào)制單元160的電路框圖的一個例子的圖示?；顒有盘栒{(diào)制單元160以使活動區(qū)域沿水平方向和垂直方向平行移動的方式，調(diào)制活動區(qū)域信號。4個1像素延遲電路1611～1614使活動區(qū)域信號順序各延遲1像素。選擇電路162從活動區(qū)域信號和延遲后的4個活動區(qū)域信號中按照隨機數(shù)發(fā)生電路163的輸出選擇1個信號。隨機數(shù)發(fā)生電路163對各像素產(chǎn)生隨機數(shù)。因此，從選擇電路162輸出最大延遲了4像素的活動區(qū)域信號。結(jié)果，如圖3G所示，使活動區(qū)域的邊界向水平方向隨機地擴散。然后，使用1行延遲電路1641及1642、選擇電路165和隨機數(shù)發(fā)生電路166對活動區(qū)域信號也在垂直方向上進行調(diào)制，從而使活動區(qū)域的邊界部分在垂直方向上隨機地擴散。并且，選擇電路167在調(diào)制控制信號為“1”時選擇在水平和垂直方向上調(diào)制后的活動區(qū)域信號，而在調(diào)制控制信號為“0”時選擇未調(diào)制的活動區(qū)域信號輸出到圖像修正單元170。結(jié)果，如圖3H所示，活動信號調(diào)制單元160輸出使邊界部分地擴散了的活動區(qū)域信號。并且，將該信號作為修正控制信號輸入到圖像修正單元170。
這樣，通過使用延遲電路，可以用比較簡單的電路構(gòu)成活動信號調(diào)制單元。另外，通過隨機地切換延遲電路的延遲量，由于可以不包含周期的成分而擴散活動區(qū)域的邊界部分，所以，可以進一步抑制切換沖擊。但是，在切換沖擊不明顯的范圍內(nèi)，也可以通過對各像素、各行、各區(qū)域周期地切換延遲量，來擴散活動區(qū)域的邊界部分。
圖7是將本實施例的圖1的圖像修正裝置的圖像修正單元170具體化的電路框圖。圖像修正單元170是動畫模擬輪廓修正單元，與圖8所示的先有技術(shù)的圖像修正單元170的結(jié)構(gòu)相同，所以，對相同的電路框標(biāo)以相同的符號。這里，雖然省略了詳細(xì)的說明，但在選擇電路7選擇了靜止圖像編碼電路4的輸出時，進行雖然容易發(fā)生動畫模擬輪廓，但可以顯示平滑的灰度的圖像修正，在選擇了動畫編碼電路5的輸出時，進行雖然顯示的灰度數(shù)減少，但難于發(fā)生動畫模擬輪廓的圖像修正。
這里，假定和先有技術(shù)的圖像修正裝置一樣，在使用圖3B所示的活動區(qū)域信號來切換選擇電路7時，圖3D所示的位置就成為修正控制的切換的邊界。這時，在切換的邊界中，圖3F所示的邊界部分雖然是1幀前的圖像的矩形圖形的邊界部分，但是，由于在當(dāng)前幀中位于灰度變化小的平坦區(qū)域，所以，在該位置的邊界部分將發(fā)生切換沖擊。但是，在本實施例中，由于使用圖3H所示的修正控制信號來切換選擇電路7，所以，在矩形圖形的邊界部分沿邊界進行修正控制的切換，在容易發(fā)生切換沖擊的平坦區(qū)域有選擇地使切換的邊界擴散。因此，可以抑制切換沖擊，從而進行充分的動畫模擬輪廓修正。
這樣，本實施例的圖像修正方法在根據(jù)圖像的活動切換圖像修正時，不是在活動區(qū)域的邊界簡單地切換，另外，也不是對邊界部分一律進行擴散處理來切換修正，而是對切換沖擊發(fā)生的可能性高的平坦區(qū)域的邊界部分有選擇地進行擴散處理。因此，可以抑制切換沖擊，并根據(jù)圖像的活動進行圖像信號處理。
而且，雖然如圖6所示，本實施例的活動信號調(diào)制單元160被示為使用4個1像素延遲電路和2個1行延遲電路來構(gòu)成，但是，這些延遲電路的個數(shù)可以任意設(shè)定。
另外，本實施例的擴幅電路139、149設(shè)置在比較電路138、148的輸出側(cè)，對比較電路138、148的輸出信號分別在水平方向和垂直方向上擴展。但是，只要可以擴展邊界區(qū)域的幅度，也可以是其他的結(jié)構(gòu)，例如，通過將低通濾波器設(shè)置在比較電路的輸入側(cè)，也可以得到同樣的效果。
此外，雖然對本實施例的圖像修正單元170進行動畫模擬輪廓修正進行了說明，但是，本發(fā)明不限于此。例如，由于IP(Interlace progressive，隔行-逐行掃描)轉(zhuǎn)換單元也切換活動區(qū)域與除此以外的區(qū)域的圖像內(nèi)插方法，所以，在邊界部分有可能發(fā)生切換沖擊。這樣，就是具有可以根據(jù)控制信號切換修正方法的圖像修正單元的圖像修正裝置，只要是將表示圖像的活動的信號用作控制信號，就可以應(yīng)用于其他的圖像修正等。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供可抑制切換沖擊并根據(jù)圖像的活動進行圖像信號處理的圖像修正方法和圖像修正裝置。
根據(jù)本發(fā)明，由于可以抑制切換沖擊并根據(jù)圖像的活動進行圖像信號處理，所以，作為根據(jù)圖像的活動進行圖像信號處理的圖像修正方法和圖像修正裝置等是有用的。
權(quán)利要求
1.一種圖像修正方法，是根據(jù)圖像信號切換多種修正方法而對該圖像信號進行圖像修正的圖像修正方法，其特征在于根據(jù)上述圖像信號檢測有活動的圖像區(qū)域；與對應(yīng)于相鄰像素的上述圖像信號的灰度比較，在灰度變化比指定閾值小的區(qū)域，使上述有活動的圖像區(qū)域的邊界部分?jǐn)U散；以及在進行上述邊界部分?jǐn)U散的有活動的圖像區(qū)域與除此以外的區(qū)域切換修正方法。
2.一種圖像修正裝置，具有根據(jù)圖像信號檢測有活動的圖像區(qū)域的活動檢測單元和對該圖像信號進行圖像修正并且能夠根據(jù)控制信號切換修正方法的圖像修正單元，其特征在于，具有對上述有活動的圖像區(qū)域檢測其邊界部分的活動邊界檢測單元；與對應(yīng)于相鄰像素的上述圖像信號的灰度進行比較而檢測灰度變化大的圖像區(qū)域的灰度變化檢測單元；以及在除了上述灰度變化大的圖像區(qū)域以外的區(qū)域，使上述有活動的圖像區(qū)域的邊界部分?jǐn)U散的活動信號調(diào)制單元，其中，根據(jù)上述活動信號調(diào)制單元的輸出切換上述圖像修正單元的修正方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像修正裝置，其特征在于上述活動信號調(diào)制單元使用至少使上述活動檢測單元的輸出在水平方向或垂直方向上延遲的延遲電路來構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像修正裝置，其特征在于上述活動信號調(diào)制單元通過隨機地切換使上述活動檢測單元的輸出在水平方向或垂直方向上延遲的上述延遲電路的延遲量，使上述有活動的圖像區(qū)域的邊界部分?jǐn)U散。
全文摘要
一種圖像修正裝置(100)，具有根據(jù)圖像信號檢測有活動的圖像區(qū)域的活動檢測單元(120)和對圖像信號進行圖像修正并且能夠根據(jù)控制信號切換修正方法的圖像修正單元(170)，具有對有活動的圖像區(qū)域檢測其邊界部分的活動邊界檢測單元(130)、與對應(yīng)于相鄰像素的圖像信號的灰度進行比較而檢測灰度變化大的圖像區(qū)域的灰度變化檢測單元(140)、以及在除了灰度變化大的圖像區(qū)域以外的區(qū)域使有活動的圖像區(qū)域的邊界部分?jǐn)U散的活動信號調(diào)制單元(160)，其中根據(jù)活動信號調(diào)制單元(160)的輸出切換圖像修正單元(170)的修正方法。
文檔編號G09G3/20GK1765120SQ200580000050
公開日2006年4月26日 申請日期2005年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月18日
發(fā)明者川原功 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社