[发明专利]用于加强文字显示效果的图像处理电路及其方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种图像处理电路及方法，且特别是关于一种用于加强文字显示效果的图像处理电路及方法。 

背景技术

因因特网迅速普及的结果，一些网络业者会与出版商或图书馆合作，而将一些原本以印刷形式出版的书籍予以数字化。之后，再将经数字化后所得到的书本内页的图像数据，以付费或免费的方式，提供给在阅读上有需要的使用者下载。此外，因为全球人口急速的成长，在考虑到能使用的空间有限的情况之下，为了使空间得到有效地利用，一些企业或家庭也会设法透过数字相机或扫描仪，将他们手边的纸本数据尽可能地予以数字化。然而，因大量地将文字予以图像数字化的结果，常会发现一些数字图像所记录的文字其本质上是模糊不清而难以阅读的，当这类质量不佳的画面在显示器上显示时，无异会造成阅读者的不便。 

传统数字显示器对于阅读舒适度的加强通常都是着重在色温的调整上，但对于文字并无特别的处理方式。这样的处理方式对于原本对比就不高的文件，特别是扫描文件，完全没有实质的改善。由于文字信息在图像上属于高频信号，如果需要去对文字信息作加强的处理，传统上都是使用锐化(sharpness)的方式处理。虽然这样的处理方式是最直觉的作法，但是这种方式并不能让阅读更舒服。 

以图1来说明，图1说明了显示器中多个像素P₁至P₁₈的亮度值以及所对应的亮度调整值。在图1中，像素P₁至P₁₈排列成一列，而横轴表示像素P₁ 至P₁₈在显示器上的相对位置，左边的纵轴表示每个像素的亮度值，而右边的纵轴则表示每个像素的亮度调整值。为避免混淆，每个像素的亮度值是以粗体的实线10表示，而每个像素所对应的亮度调整值则以非粗体的实线12表示。在此一例子中，每个像素的亮度值会落在0至255的范围内，而越亮的像素其亮度值越大；反之，越暗的像素其亮度值则越小。像素的亮度调整值 可以是正数、负数或零，当亮度调整值为正数时，表示所对应的像素的亮度值会被提高，而使得像素变亮；而当亮度调整值为负数时，则表示要降低所对应的像素的亮度值，以使像素变暗；当亮度调整值为零时，表示不对像素的亮度值作任何的调整。为了便于说明，像素的亮度值与亮度调整值在图1中是以相同的单位表示，而其值为零的亮度调整值其在纵轴上的坐标等于其值为127的亮度值在纵轴上的坐标。图1中每个像素是依据其亮度值，而被区分为亮部及暗部，其中所有位于亮部内的像素其亮度值大于或等于127，而所有位于暗部内的像素其亮度值小于127。例如，像素P₁至P₅和像素P₁₃ 至P₁₈分别在两个不同的亮部内，而像素P₆至P₁₂则在上述两亮部之间的暗部内。 

在画面的背景比画面中的文字还亮的情况下(例如：文件为白底黑字的情况)，亮部会对应到文件中的背景部分，而暗部则会对应到文件中的文字部分。因为文字本身的特性，单纯的锐化滤波器(sharpness filter)会在亮部跟暗部各有一个高通(high pass)成份的加强。如图1所示，在亮部内而与暗部交界的像素P₃和P₁₂其亮度值会被提高(即其亮度调整值为正数)，且在暗部内而与亮部交界的像素P₄和P₁₁其亮度值会被降低(即其亮度调整值为负数)。然而，就白底黑字的情况而言，亮部的加强对于文字部份却会造成涟漪(ringing)的反效果，而让文字看起来更不舒服。此外，若亮度调整值设定不适当的话，则会发生过冲(over-shoot)或下冲(under-shoot)的现象。另外，诸如模拟/数字转换器(ADC)的噪声的干扰，都会让使用者察觉到有异样，进而产生不舒服感。 

除了以上所述的缺点外，以往的文字强化方式都是以临界值的设定来对文字与非文字(如图形、相片等)进行区隔处理，然而这种方式在输入端噪声较大的系统中，会极容易因为噪声的扰动，而使同一份图形信息在不同画面周期内所显示的结果会不一样，造成显示的质量降低。 

发明内容

本发明提供一种自适应(adaptive)的图像处理电路及其方法，藉由分析不同强度的亮度及色度信息，对每个像素个别地给予不同量的亮度强化值，并有效地降低画面中不稳定的扰动现象，而稳定画面的输出结果。