采用亮度与边缘値临界方法作伪色消除讯号产生器的数位影像处理系统

摘要

本发明提出一种数位影像处理系统，其采用亮度（intensity）与边缘（edge）大小临界（threshold）方法，可精确地产生伪色（false color）消除讯号，达到高品质的影像。本系统包括一个影像接收端（如CCD模组，加上类比数位转换器），和两个水平线记忆体储存影像资料。之后，影像资料分送给亮度，色彩资料处理区，分别处理并产生亮度与色彩讯号。色彩资料处理区包含色彩分离单元。R.G.B.三原色产生单元、白平衡控制单元、伽码修正单元，色彩座标转换单元等单元。亮度资料处理区除包含低通滤波器和伽码修正单元外，并利用影像边缘加强器产生水平与垂直的边缘讯号，配合亮度讯号，提供伪色消除讯号产生器判断。产生的伪色消除讯号传至色彩座标转换器修正色彩输出以消除伪色。

主权项

1.一种影像资料处理系统,包含:一影像资料拾取装置,用以接收并转换影像资料成数位讯号;一色彩处理子系统,用以处理该数位讯号并产生代表该影像资料色彩空间座标的彩色显示输出;一亮度(luminance)处理装置,用以滤波(filtering)和处理该电气讯号并产生该影像讯号的亮度成份输出;该亮度处理装置更包含伪色消除讯号产生装置,其用以产生伪色消除讯号,该消除讯号系使用产生亮度,色彩消除讯号的亮度临界装置,根据高边缘临界値及低边缘临界値产生边缘色彩消除讯号的边缘临界装置而产生;及该亮度处理装置更处理该亮度之色彩消除讯号及边缘之色彩消除讯号以提供该伪色消除讯号给该色彩处理装置以消除显示时所产生之伪色。2.如申请专利范围第1项之影像资料处理系统,其中,该边缘临界装置更包含一影像边缘加强(edgeenhancement)处理装置用以产生水平边缘讯号及垂直边缘讯号。3.如申请专利范围第2项之影像资料处理系统,其中,该亮度临界装置更包含一比较器,用以比较该亮度成份输出和预设的亮度临界値,并在当该亮度成份输出超过该预设的临界値时,产生伪色消除致能讯号。4.如申请专利范围第3项之影像资料处理系统,其中,该边缘临界装置更包含一边缘讯号处理装置,其具有相加电路将垂直边缘讯号及水平边缘讯号相加产生合成之边缘讯号,该边缘讯号处理装置更包含一绝对値处理器,用以产生该合成边缘讯号之绝对値;且该边缘临界装置更包含一高边缘临界装置和一低边缘临界装置,其中该高边缘临界装置将该绝对値边缘讯号与该高边缘临界値比较,而该低边缘临界装置将该绝对値边缘讯号与低边缘临界値比较,因此该高边缘临界装置配合低边缘临界装置产生边缘之色彩消除讯号,用以消除介于该高边缘临界値和低边缘临界値之间的伪色。5.如申请专利范围第4项之影像资料处理系统,其中,该亮边缘临界装置更包含第二比较器,用以比较该绝对値边缘讯号及该高边缘临界値,并在当该绝对値边缘讯号超过该高边缘临界値时,产生计数器禁能(disable)讯号;该低边缘临界装置更包含第三比较器,用以比较该绝对値边缘讯号及该低边缘临界値,并在当该绝对値边缘讯号超过该低边缘临界値时,产生计数器致能(enable)讯号;该边缘临界装置更包含一边缘画素计数器、一画素暂存器、一组合逻辑装置及一延迟电路,其中该边缘画素计数器由该第三比较器接收该计数器致能讯号,而开始计数该电子影像讯号之画素数目;该画素计数器更自该第二比较器接收该计数器禁制讯号而停止计数该画素数目,然后,将该画素数目载入该暂存器;被载于该暂存器中的该画素数目更被该组合逻辑传送和处理;且该延迟电路接收该组合逻辑及该第二比较器之输出,以产生适当之延迟而组合该第二比较器及该组合逻辑之输出用以产生该边缘色彩消除讯号。6.一影像资料处理系统,包含;一影像资料拾取装置,用以接收并转换影像资料成数位讯号;一色彩处理子系统,用以处理该数位讯号并产生代表该影像资料色彩空间座标的彩色显示输出;一亮度(luminance)处理装置,用以滤波(filtering)和处理该电气讯号并产生该影像讯号的亮度成份输出;该亮度处理装置更包含一伪色消除讯号产生装置,其用以产生伪色消除讯号,该消除讯号系使用产生亮度色彩消除讯号的亮度临界装置,根据高边缘临界値及低边缘临界値产生边缘色彩消除讯号的边缘临界装置而产生;该亮度临界装置更包含一比较器,用以比较该亮度成份输出和预设的亮度临界値,并在当该亮度成份输出超过该预设的临界値时,产生伪色消除致能讯号;该边缘临界装置更包含一影像边缘加强(edge处理装置用以产生水平边缘讯号及垂直边缘讯号;该边缘临界装置更包含一边缘讯号处理装置,其具有相加电路将垂直边缘讯号及水平边缘讯号相加产生合成之边缘讯号,该边缘讯号处理装置更包含一绝对値处理器,用以产生该合成边缘讯号之绝对値;该边缘临界装置更包含一高边缘临界装置和一低边缘临界装置,其中该高边缘临界装置将该绝对値边缘讯号与该高边缘临界値比较,而该低边缘临界装置将该绝对値边缘讯号与低边缘临界値比较,因此该高边缘临界装置配合低边缘临界装置产生边缘之色彩消除讯号,用以消除介于该高边缘临界値和低边缘临界値之间的伪色;该亮度处理装置更处理该亮度之色彩消除讯号及边缘之色彩消除讯号以提供该伪色消除讯号给该色彩处理装置以消除显示时所产生之伪色。7.一伪色消除处理单元,其用于一可产生亮度成份输出之影像资料处理和显示系统,其中该处理单元包含:一亮度临界装置,用以产生亮度之色彩消除讯号及一边缘临界装置,其根据高边缘临界値和低边缘临界値产生边缘之色彩消除讯号;一组合色彩消除讯号之处理装置,用以处理该亮度之色彩消除讯号及该边缘之色彩消除讯号以提供伪色消除讯号之输出。8.如申请专利范围第7项之伪色消除处理单元,其中,该亮度临界装置更包含一比较器,用以比较该亮度成份输出和预设的亮度临界値,并在当该亮度成份输出超过该预设的临界値时,产生伪色消除致能讯号,该边缘临界装置更包含一影像边缘加强(edge处理装置用以产生水平边缘讯号及垂直边缘讯号;该边缘临界装置更包含一边缘讯号处理装置,其具有相加电路将垂直边缘讯号及水平边缘讯号相加产生合成之边缘讯号,该边缘讯号处理装置更包含一绝对値处理器,用以产生该合成边缘讯号之绝对値;且该边缘临界装置更包含一高边缘临界装置和一低边缘临界装置,其中该高边缘临界装置将该绝对値边缘讯号与该高边缘临界値比较,而该低边缘临界装置将该绝对値边缘讯号与低边缘临界値比较,因此该高边缘临界装置配合低边缘临界装置产生边缘之色彩消除讯号,用以消除介于该高边缘临界値和低边缘临界値之间的伪色。9.如申请专利范围第8项之伪色消除处理单元,其中,该亮边缘临界装置更包含第二比较器,用以比较该绝对値边缘讯号及该高边缘临界値,并在当该绝对値边缘讯号超过该高边缘临界値时,产生计数器禁能(disable)讯号;该低边缘临界装置更包含第三比较器,用以比较该绝对値边缘讯号及该低边缘临界値,并在当该绝对値边缘讯号超过该低边缘临界値时,产生计数器致能(enable)讯号;该边缘临界装置更包含一边缘画素计数器、一画素暂存器、一组合逻辑装置及一延迟电路,其中该边缘画素计数器由该第三比较器接收该计数器致能讯号,而开始计数该电子影像讯号之画素数目;该画素计数器更自该第二比较器接收该计数器禁制讯号而停止计数该画素数目,然后,将该画素数目载入该暂存器;被载于该暂存器中的该画素数目更被该组合逻辑传送和处理;且该延迟电路接收该组合逻辑及该第二比较器之输出,以产生适当之延迟而组合该第二比较器及该组合逻辑之输出用以产生该边缘色彩消除讯号。10.一用以处理影像输入资料并消除伪色的方法,包含下列步骤:(a)接收并转换该影像输入资料成数位讯号;(b)处理该数位讯号以产生代表该影像输入资料色彩空间座标之彩色显示输出;(c)滤波和处理该数位讯号以产生代表该影像资料之亮度成份输出;(d)产生伪色消除讯号,该消除讯号系使用产生亮度色彩消除讯号的亮度临界装置和根据高边缘临界値和低边缘临界値产生边缘色彩消除讯号的边缘临界装置而产生;及(e)处理该亮度色彩消除讯号和该边缘色彩消除讯号以提供该伪色消除讯号给该色彩处理装置用以消除显示时之伪色。图1是影像讯号在时间轴上的变化。其上标明习知技术采用的不同临界値作伪色消除。图2A,2B是习知技术采用时间延迟方式的时序图表。图3是本发明提出的数位影像资料处理系统方块图。图4是影像边缘加强器(edge的功能方块图。图5A,5B是影像边缘加强器中的滤波器的特性与设计方块图。图6是伪色消除讯号产生器的功能方块图。图7A到7D是伪色消除讯号产生器中各阶段的影像讯号时序图。图8是伪色消除讯号产生器中的绝对値方块设计图。图9是伪色消除讯号产生器中的低通滤波器设计图。图10是伪色消除讯号产生器中的3位元计数器逻辑线路图。图11是伪色消除讯号产生器