[发明专利]深度相关的影像加强系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种影像强化(enhancement)，特别是涉及一种深度相关(depth-based)的影像或视讯强化的深度相关的影像加强系统及方法。 

背景技术

当三维物体藉由照相机或摄影机而投影映射至二维影像平面时，由于此种投射为非唯一的多对一转换，因此会失去立体深度资讯。换句话说，无法藉由投射后的影像点来决定其深度。为了得到一个完整重现或近似的立体表现，必须恢复或产生这些立体深度资讯，用以进行影像强化(enhancement)、影像复原(restoration)、影像合成或影像的显示。 

影像强化是数字(即数位，本文均称为数字)影像或视讯处理当中很重要的一种。广义来看，几乎所有的数字影像处理工作都会应用到影像强化。一方面来看，影像强化用以改进影像的品质(例如对比及亮度)；另一方面来看，影像强化用以作为后续影像处理的准备或前置处理。 

影像边界(edge)的强化或侦测为一种重要的影像强化操作。影像边界强化会加强影像的边界或显示出边界的细节(例如影像中物体的轮廓)，而保持或甚至压制影像的其他部分。 

传统的边界加强通常对二维影像进行二维频率转换。频率转换是将影像自空间域的亮度表示转换为频域的频率成分表示。经频率转换的高频成分或边界资讯，其强度会增加或加强，因而产生边界加强的影像。然而，传统方法对于不同深度的边界并没有作区别，因此，单调地分派相同的深度值给不同的边界。 

鉴于上述传统方法未能忠实地进行影像的加强，因此亟需提出一种深度相关的影像/视讯加强系统及方法，除了加强影像外，也考量了个别的立体深度资讯。 

由此可见，上述现有的影像加强系统及方法在产品结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的深度相关的影像加强系统及方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的影像加强系统及方法存在的缺陷，而提供一种新的深度相关的影像/视讯加强系统及方法，所要解决的技术问题是使其使用立体深度资讯以忠实地改良影像品质，非常适于实用。 

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种深度相关的影像加强系统，包含：一深度估算单元，用以从二维影像产生立体深度资讯；以及一影像加强单元，其根据该立体深度资讯以加强该二维影像。 

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的深度相关的影像加强系统，其中上述的影像加强单元对于该二维影像中具有较小深度值的物体使用较大加强权重，而对于具有较大深度值的物体则使用较小加强权重。 

前述的深度相关的影像加强系统，其中上述的影像加强单元对于下列的一或多个特征进行加强：边界、对比及饱和度。 

前述的深度相关的影像加强系统，其中上述的影像加强单元包含下列的一或多个元件：一深度相关边界加强单元，用以强调(emphasize)该二维影像的边界细节；一颜色空间转换器，用以转换该二维影像的颜色空间(color space)，以得到亮度(luma)成分及色度(chroma)成分；一深度相关对比调整单元，用以加强该亮度成分的对比特征；一深度相关饱和度调整单元，用以加强该色度成分的饱和度特征；及一颜色空间反转换器，用以将该亮度成分及色度成分转换回原始二维影像的颜色空间。 

前述的深度相关的影像加强系统，其中上述的深度相关边界加强单元包含：一空间域折遮罩(convolution mask)，其针对该二维影像的一中心像素周围的像素群进行处理。 

前述的深度相关的影像加强系统，其中上述的深度相关对比调整单元包含：一亮度分布图伸展(histogram stretching)装置，用以将灰阶值大于临界值的像素值予以增加，而将灰阶值小于临界值的像素值予以降低。 

前述的深度相关的影像加强系统，其中上述的颜色空间转换器将该二维影像从红/绿/蓝(RGB)颜色空间转换至色调/饱和度/亮度(hue/saturation/intensity，HSI)颜色空间。