DE10344397A1

DE10344397A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Kantenhervorhebung bei der Bildverarbeitung

Info

Publication number: DE10344397A1
Application number: DE10344397A
Authority: DE
Inventors: Sang-Hyun Suwon Park; Jong-Sik Jeong; Yeon-Cheol Suwon Lee; Kang-ju Suwon Kim; Hyung-Man Park; Boo-Dong Suwon Kwak
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: DE10344397B4; KR100548611B1; JP2005056374A; CN1308891C; US20050030396A1; KR20050015711A; CN1581227A; US7301573B2

Abstract

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur gleichzeitigen Durchführung einer Kantenerkennung und -hervorhebung ohne zusätzlichen Speicher umfassen einen Bildsensor (415), welcher zur Ausgabe von Bilddaten ein Bild erfasst, einen Zeilenpuffer (401), welcher zur Ausgabe der Bilddaten die Bilddaten empfängt, ein Register (402), welches die von dem Zeilenpuffer übertragenen Bilddaten speichert, eine Interpolationseinheit (403), welche an den von dem Register empfangenen Bilddaten einen Interpolationsvorgang durchführt, eine Kantenerkennungseinheit (406), welche an den von dem Register empfangenen Bilddaten einen Kantenerkennungsvorgang durchführt, um ein Kantenerkennungssignal parallel zu dem Interpolationsvorgang der Interpolationseinheit entsprechend einem Auswahlsignal, das ein Muster der in dem Register gespeicherten Bilddaten darstellt, auszugeben, und eine Kantenhervorhebungseinheit (408), welche eine Ausgabe der Interpolationseinheit gemäß der Kantenerkennungseinheit der Kantenerkennungseinheit hervorhebt.

Description

Die vorliegende Erfindung beansprucht den Vorteil der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2003-54648, die am 7. August 2003 beim Korean Intellectual Property Office (Koreanisches Amt für Geistiges Eigentum) eingereicht wurde und deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Durchführung einer Kantenhervorhebung bzw. Kantenverstärkung in einer weithin verwendeten bekannten Digitalkamera, wie beispielsweise einer tragbaren Digitalkamera, mit einer niedrigen Anzahl von Bildpixeln und mehr im Besonderen eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kantenhervorhebung, um gleichzeitig sowohl einen Kantenhervorhebungsvorgang und einen Interpolationsvorgang ohne einen zusätzlichen Schaltkreis oder Block für die Kantenhervorhebung durchzuführen.

In einer tragbaren Digitalkamera oder einer weithin verwendeten bekannten Digitalkamera erscheint ein wahrgenommenes bzw. erfasstes Bild nicht lebendig, weil Bildsensor und Linse von geringer Größe sind, und die Funktion eines Bilder verarbeitenden ICs zur Kosten senkung zu sehr vereinfacht worden ist. Insbesondere der Rand bzw. die Grenze eines erfassten Bilds wird unscharf bzw. verschwommen. Um zu verhindern, dass das erfasste Bild unscharf wird, wird ein Verfahren zur Kantenhervorhebung in der Digitalkamera angewendet, um den Rand des erfassten Bilds zu verstärken und ein lebendiges erfasstes Bild zu erhalten.

Die Kante eines erfassten Bilds enthält Informationen über das erfasste Bild selbst. Die Kante des erfassten Bilds stellt die Grenze dar, an der die Position, die Form und die Größe eines Objekts des erfassten Bilds verändert werden. Die Kante des erfassten Bilds befindet sich an einem Punkt, an dem die Helligkeit des erfassten Bilds von einem Niveau großer Helligkeit zu einem Niveau geringer Helligkeit oder von dem Niveau geringer Helligkeit zu dem Niveau großer Helligkeit wechselt.

Wie vorstehend beschrieben wurde, wird das Verfahren zur Kantenhervorhebung eingesetzt, um das lebendige erfasste Bild in der weithin verwendeten bekannten Kamera zu erhalten, welche Imagepixel umfasst, deren Anzahl weniger als einen Standard ausmacht. Von mehreren Verfahren zur Kantenhervorhebung wird ein Verfahren zur Erkennung der Kante eines ursprünglichen Bilds weithin angewendet, wobei verschiedene Verfahren angewendet und die erkannte Kante zu dem ursprünglichen Bild hinzugefügt wird, um die Kante des ursprünglichen Bilds hervorzuheben.

Das Verfahren zur Kantenhervorhebung wird entsprechend der Art oder des Typs eines Eingabebilds einem von verschiedenen Verfahren zugeordnet, und ein sehr schnelles und sehr einfaches Verfahren zur Kantenhervorhebung besteht in der Berechnung von Pixeldaten eines Mittelpixels und von Nachbarpixeln des Mittelpixels, um einen Maxi malwert zu bestimmen. Dieses Verfahren ist entweder ein Homogenitätsoperatorverfahren oder ein Differenzoperatorverfahren.

1A und 1B zeigen Ansichten, welche konventionelle Verfahren mit einem Homogenitätsoperator bzw. einem Differenzoperator erklären. Wie in 1A gezeigt ist, umfasst das Homogenitätsoperatorverfahren das Ausbilden eines Fensters mit 3 × 3 Pixeln, das Subtrahieren der Pixelwerte von um den Mittelpixel des Fensters angeordneten Nachbarpixeln, von einem Pixelwert des Mittelpixels zum Errechnen von Differenzen, und das Ausgeben eines maximalen Absolutwerts unter den Absolutwerten der Differenzen als Ausgangswert. Da bei dem Homogenitätsoperatorverfahren das Errechnen der Differenzen zwischen dem Pixelwert des Mittelpixels und der Pixelwerte der Nachbarpixel des Fensters durchgeführt wird, sind in Bezug auf das Mittelpixel des Fensters 8 Subtraktionsvorgänge notwendig.

Wie in 1B gezeigt ist, umfasst das Differenzoperatorverfahren das Errechnen einer ersten Differenz zwischen Pixelwerten eines oberen linken Pixels und eines unteren rechten Pixels eines Mittelpixels, das Errechnen einer zweiten Differenz zwischen Pixelwerten zwischen einem oberen mittleren Pixel und einem unteren mittleren Pixel des Mittelpixels, das Errechnen einer dritten Differenz zwischen Pixelwerten eines oberen rechten Pixels und eines unteren linken Pixels des Mittelpixels und das Errechnen einer vierten Differenz zwischen Pixelwerten eines mittleren linken Pixels und eines mittleren rechten Pixels des Mittelpixels. Da das Differenzoperatorverfahren 4 Subtraktionsvorgänge in Bezug auf das Mittelpixel erfordert, ist das Differenzoperatorverfahren bei der Durchführung des Subtraktionsvorgangs schneller als das Homogenitätsoperatorverfahren.

Die vorstehend beschriebenen Homogenitäts- und Differenzoperatorverfahren werden in Bezug auf ein Schwarz/Weiß-Bild mit einer Helligkeitskomponente durchgeführt.

Verschiedene Verfahren zur Kantenhervorhebung werden für ein Farbbild, das nicht das Schwarz/Weiß-Bild darstellt, angewendet. Im Allgemeinen werden in dem Farbbild mit einem RGB (R-, G- und B-Komponenten)-Farbraum Vorgänge in Bezug auf die Pixelwerte jeder Farbkomponente R, G oder B durchgeführt, und ein Grauwertkantenabbild wird anhand der folgenden Formel 1 aus den Ergebnissen der Vorgänge erstellt.

Hierin steht G_rot für einen Pixelwert einer Rot-Komponente, G_grün steht für das Kantenabbild einer Grün-Komponente und G_blau steht für das Kantenabbild einer Blau-Komponente.

Allerdings wird in einem HSV (hue, saturation, value – Farbton-, Sättigungs- und Wert- (Helligkeit oder Luminanz) Komponenten)-Raum die Kante des Farbbilds aus der Wert (V)-Komponente von den Farbton (H)-, Sättigungs (S)- und Wert (V)-Komponenten erkannt. Daher ist es möglich, die Kante des Farbbilds eher durch Heranziehen der Wert (V)-Komponente statt aller Farbkomponenten, wie beispielsweise der H-, S- und V-Komponenten, zu erkennen.

2 zeigt ein Blockschema einer herkömmlichen Kantenerkennungsvorrichtung, welche die Kante des Farbbilds unter Heranziehung einer Luminanzkomponente erkennt. Bezug nehmend auf 2 wird das von einem Bildsensor 201 erfasste wahrgenommene Bild in einem Speicher 202 als ein Bayer-Pattern bzw. Bayer-Muster ge speichert. Da 3 oder mehr Datenkomponenten erforderlich sind, um das Farbbild zu realisieren, können Pixelwerte von drei unabhängigen Farb (R, G und B)-Komponenten als Datenkomponenten verwendet werden. Der das Farbbild erfassende Bildsensor 201 benötigt eine Farbfilteranordnung (CFA), in welcher Farbsensoren angeordnet sind. In jedem Farbsensor des Bildsensors 201 wird der Pixelwert einer der Farbkomponenten in Bezug auf jedes Pixel entnommen, andere Farbkomponenten des Pixels, die nicht in Bezug auf das Pixel entnommen werden, können durch die CFA unter Verwendung von Informationen von Nachbarpixeln des Pixels berechnet werden. Dieses Verfahren ist ein allgemein bekanntes Bayer-Muster-Verfahren, das einem CFA-Verfahren entspricht. Die Wiederherstellung des Farbbilds durch den Bildsensor 201 mit der CFA wird als Interpolations- und Demos-Vereisung bezeichnet.

Das in dem Speicher 202 erfasste Bild (die Bildinformation) wird zu einem RGB-Musterbild in einer 3 × 3-Zeilen-Interpolationseinheit 203 verarbeitet.

Unter der Annahme, dass die Interpolationseinheit 203 ein 3 × 3-Zeilen-Interpolationsverfahren in Bezug auf die Bildinformation, die als das Bayer-Muster in einer Einheit eines 3 × 3-Fensters mit der Anzahl von 3 × 3 Pixeln gespeichert ist, durchführt, da das Bayer-Muster eines von vier Mustern ist, stellt das 3 × 3-Fenster eines der vier folgenden Muster dar.

Wenn ein 3 × 3-Zeilen-Bayer-Muster, das in 3A gezeigt ist, an die Interpolationseinheit 203 geliefert wird, stellen sich die RGB-Werte des RGB-Musters wie folgt dar. R = (R1 + R2 + R3 + R4)/4 G = (G1 + G2 + G3 + G4)/4 B = B1

Wenn das 3 × 3-Zeilen-Bayer-Muster, das in 3B gezeigt ist, an die Interpolationseinheit 203 geliefert wird, sind die RGB-Werte des RGB-Musters wie folgt. R = (R1 + R2)/2 G = G3 B = (B1 + B2)/2

Wenn das 3 × 3-Zeilen-Bayer-Muster, das in 3C gezeigt ist, an die Interpolationseinheit 203 geliefert wird, lauten die RGB-Werte des RGB-Musters wie folgt. R = (R1 + R2)/2 G = G3 B = (B1 + B2)/2

Wenn das 3 × 3-Zeilen-Bayer-Muster, das in 3D gezeigt ist, an die Interpolationseinheit 203 geliefert wird, sind die RGB-Werte des RGB-Musters wie folgt. R = R1 G = (G1 + G2 + G3 + G4)/4 B = (B1 + B2 + B3 + B4)/4

Das 3 × 3-Zeilen-Bayer-Muster-Interpolationsverfahren kann ein Verfahren zum Errechnen eines Mittels von Pixelwerten der Nachbarpixel unter Ausschluss jener Pixel mit einem maximalen oder minimalen Pixelwert sowie das vorstehend beschriebene Verfahren umfassen. Um das 3 × 3-Zeilen-Interpolationsverfahren durchzuführen, sollten 3 Zeilendaten gleichzeitig an einen Bildprozessor übertragen werden.

Das in der Interpolationseinheit 203 interpolierte RGB-Musterbild wird in einer Kantenerkennungsvorrichtung 206 durch einen YCrCb(YUV)-Musterkonverter 204 und einen weiteren Speicher 205 verarbeitet.

Wenn jedoch die Interpolation und die Kantenhervorhebung an dem erfassten Bild unter Einsatz der vorstehenden herkömmlichen Verfahren ausgeführt werden, um einen verarbeiteten Bildblock zu realisieren, tritt eine Zeitverzögerung zwischen dem Eingangsbild und dem Ausgangsbild auf, da die Interpolation und die Kantenhervorhebung in der Einheit eines Rahmens durchgeführt werden, und außerdem werden ein Rahmenpuffer und ein zusätzlicher Speicher benötigt, um das Eingangsbild bzw. das Kantenabbild vorübergehend zu speichern, da die Interpolation und die Kantenhervorhebung in der Einheit eines Rahmens durchgeführt werden.

Das erfasste Bild wirkt nicht lebendig, da die Funktionen eines Bildprozessor-ICs zur Kostensenkung zu sehr vereinfacht worden sind, um ein klares Bild als Eingangs- (wahrgenommenes) Bild zu erfassen, und der Imagesensor und die Linse der Digitalkamera mit einer niedrigen Anzahl von Pixeln von nur geringer Größe sind. Insbesondere der Rand (die Kante) eines Objekts in dem erfassten Bild wird unscharf. Obwohl die Kante des Objekts des erfassten Bilds unter Verwendung des herkömmlichen Verfahrens zur Kantenhervorhebung verstärkt werden kann, um ein lebendigeres Bild zu erhalten, erfordert eine Vorrichtung zur Kantenhervorhebung, die das herkömmliche Verfahren zur Kantenhervorhebung anwendet, neben einer Interpolationsverarbeitungseinheit (einem Block), wie in 2 gezeigt ist, eine zusätzliche Funktionseinheit (einen Block).

Die japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 7-107268 offenbart eine konventionelle Bildverarbeitungseinrichtung zum Erhalten von Information mit hoher Auflösung für eine scharfe Kante durch Berechnen der hochauflösenden Information, die der Auflösungsinformation benachbart ist, in einer linearen Interpolationseinheit und durch Hinzufügen der Kanteninformation einer Kanteninformationseinheit zu der linearen interpolierten Information mit hoher Auflösung.

Da jedoch die vorstehende konventionelle Bildverarbeitungsvorrichtung eine Vorrichtung zur Verarbeitung eines Kantenverarbeitungsvorgangs nach der Durchführung der Interpolation darstellt, ist der zusätzliche Funktionsblock neben dem Interpolationsblock erforderlich. Des Weiteren kann die vorstehende konventionelle Bildverarbeitungsvorrichtung nicht richtig in der Digitalkamera oder der weithin bekannten beliebten Digitalkamera eingesetzt werden.

Es ist notwendig, dass ein neues Verfahren zur gleichzeitigen Durchführung der Kantenhervorhebung und der Interpolation ohne einen zusätzlichen Funktionsblock in der Digitalkamera oder der weithin bekannten beliebten Digitalkamera ungeachtet der Größe oder der Kosten des Bildverarbeitungs-ICs leicht verwendet werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Zur Lösung des vorstehenden Problems und/oder weiterer Probleme ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kantenhervorhebung zur Verfügung zu stellen, um durch Vorsehen eines einfachen Schaltkreises an der Vorrichtung, welcher eine Bildkante hervorhebt, ein lebendigeres Bild zu erhalten, ohne die Bildverarbeitungseinheit zu vergrößern.

Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kantenhervorhebung zur Verstärkung einer Bildkante zur Verfügung zu stellen, ohne einen zusätzlichen Speicher als Zeilenspeicher zur Speicherung eines Eingangsbilds vorzusehen, welcher erforderlich ist, wenn eine Kantenhervorhebung unter Verwendung eines zusätzlichen Funktionsblocks bzw. eines zusätzlichen Kantenabbilds realisiert wird.

Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kantenhervorhebung zur Verfügung zu stellen, um gleichzeitig eine 3 × 3-Interpolation und eine Kantenhervorhebung zu verarbeiten, um ein Ausgangsbild mit nur einigen wenigen Takten Verzögerung ohne eine maximale Rahmenverzögerung, welche auftritt, wenn Interpolations- und Kantenhervorhebungsblocks in getrennten Schaltkreisblocks verwirklicht werden, auszugeben.

Weitere Aspekte und/oder Vorteile der Erfindung sind teilweise in der folgenden Beschreibung ausgeführt und teilweise aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch Umsetzung der Erfindung in die Praxis erfahren werden.

Um die vorstehenden und/oder andere Aspekte der vorliegenden Erfindung zu erzielen, umfasst eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Durchführung einer Kantenerkennung und Kantenhervorhebung einen Bildsensor, welcher zur Ausgabe von Bilddaten ein Bild erfasst, einen Zeilenpuffer, welcher die Bilddaten empfängt, um die Bilddaten auszugeben, ein Register, welches die von dem Zeilenpuffer übermittelten Bilddaten speichert, eine Interpolationseinheit, welche an den von dem Register empfangenen Bilddaten einen Interpolationsvorgang vornimmt, eine Kantenerkennungseinheit, welche an den vom dem Register empfangenen Bilddaten einen Kantenerkennungsvorgang durchführt, um entsprechend einem Auswahlsignal, das ein Muster der in dem Register gespeicherten Bilddaten darstellt, einen Kantenerkennungswert parallel zum Interpolationsvorgang der Interpolationseinheit auszugeben, und eine Kantenhervorhebungseinheit, welche eine Ausgabe der Interpolationseinheit entsprechend der Kantenerkennungseinheit der Kantenerkennungseinheit hervorhebt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur gleichzeitigen Durchführung einer Kantenerkennung und einer Kantenhervorhebung das Erfassen eines Bilds zur Ausgabe von Bilddaten, das Empfangen der Bilddaten zur Ausgabe der Bilddaten in einen Zeilenpuffer, das Speichern der Bilddaten in einem Register, das Durchführen eines Interpolationsvorgangs an den von dem Register empfangenen Bilddaten, die Durchführung eines Kantenerkennungsvorgangs an den von dem Register empfange nen Bilddaten, um einen Kantenerkennungswert parallel zu dem Interpolationsvorgang entsprechend einem Auswahlsignal, das ein Muster der Bilddaten darstellt, auszugeben, und Hervorhebung einer Ausgabe des Interpolationsvorgangs entsprechend dem Kantenerkennungswert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und weiteren Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich und besser verstanden, worin:
1A und 1B Ansichten zeigen, welche ein herkömmliches Homogenitätsoperatorverfahren bzw. ein herkömmliches Differenzoperatorverfahren erläutern;
2 ein Blockschema einer herkömmlichen Kantenerkennungsvorrichtung zeigt, welche eine Kante unter Heranziehung einer Luminanzkomponente erkennt;
3A bis 3D 3 × 3-Fenster zeigen, welche gebildet werden, wenn ein Bayer-Muster unter Verwendung eines 3 × 3-Zeilen-Interpolationsverfahrens interpoliert wird;
4 ein Blockschema einer Kantenhervorhebungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
5 ein Blockschema einer weiteren Kantenhervorhebungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird nun detailliert auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, deren Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind, worin sich gleiche Bezugszeichen durchgehend auf dieselben Elemente beziehen. Die Ausführungsformen werden nachstehend beschrieben, um die vorliegende Erfindung durch Bezugnahme auf die Figuren zu erläutern.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfassen das Verfahren und die Vorrichtung zur Kantenhervorhebung ein Verfahren zum Erkennen einer Kante aus einer Helligkeitskomponente (Luminanzkomponente) von Bilddaten und zur Hervorhebung der Kante als einfachstes Verfahren von verschiedenen Kantenerkennungsverfahren und -hervorhebungsverfahren. Da die meisten Kanten dieselbe Kante wie die Luminanzkomponente zeigen, wird die Kante unter Heranziehung der Luminanzkomponente erkannt und hervorgehoben.
Die Luminanzkomponente entspricht dem Y eines YCrCb- oder YUV-Farbraums. Gemäß der CCIR-6-1-YCrCb-Farbraum-Konvertierungsformel ist die G-Komponente der Komponenten R, G und B für Y am bedeutendsten, da ein Koeffizient von R 77 ist, ein Koeffizient von G 150 ist und ein Koeffizient von B 29 ist. Daher kann das Y des YCrCb-Farbraums oder die G-Komponente eines RGB-Farbraums als Luminanzkomponente verwendet werden, um die Kante zu erkennen und hervorzuheben.
<CCIR-6-1-YCrCb-Farbraum-Konvertierungsformel>

Y = (77R + 150G + 29B)/256 Bereich: 16 ~ 235
Cb = (–44R – 87G + 131B)/256 + 128 Bereich: 16 ~ 240
Cr = (131R – 110G – 21B)/256 + 128 Bereich: 16 ~ 240

Bei dem Verfahren zur Erkennung der Kante unter Heranziehung der Luminanzkomponente ist es, wenn ein Bildsensor einen Bildprozessor zur Ausgabe von RGB-Daten, wie beispielsweise YUV-Daten, die in einem Interpolationsvorgang verarbeitet wurden, aufweist, wünschenswert, dass die Kante unter Verwendung der Luminanzkomponente, wie zum Beispiel Y, von jedem Pixel erkannt wird. Wenn die RGB-Daten, die nicht in dem Interpolationsvorgang verarbeitet wurden, ausgegeben werden, muss das RGB-Format der RGB-Daten in ein YCrCb- oder YUV-Format konvertiert werden, um die Kante von den RGB-Daten in dem Bildsensor, die den Bildprozessor nicht enthalten, zu erkennen. In diesem Fall wird ein zusätzlicher Speicherraum zur Verwendung in einem Kantenerkennungsprozess benötigt.
Da das Verfahren und die Vorrichtung zur Kantenhervorhebung die Interpolation und die Kantenhervorhebung in einer Bildvorrichtung von geringer Größe, die mit einem mobilen Gerät, wie etwa einem kabellosen Telefon, verbunden sein kann, in einer sehr einfachen Struktur gemäß einem Aspekt einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung durchführen, wird das Verfahren zur Erkennung und Hervorhebung der Kante unter Verwendung der G-Komponente, welche die Luminanzkomponente am stärksten beeinflusst, bei dem Verfahren und der Vorrichtung zur Kantenhervorhebung eingesetzt.
Das bei dem Verfahren und der Vorrichtung zur Kantenhervorhebung eingesetzte Kantenerkennungsverfahren vergleicht den G-Wert eines Mittelpixels eines in einem Rahmen enthaltenen 3 × 3-Fensters mit G- Werten von Nachbarpixeln des Mittelpixels, um die Kante unter Heranziehung der Differenz zwischen dem G-Wert des Mittelpixels und der G-Werte der Nachbarpixel zu erkennen.
Wie in den 3A bis 3D gezeigt ist, wird in Bezug auf die 3 × 3-Fenster von 4 verschiedenen Bayer-Mustern die Kante durch Vergleich des G-Werts des Mittelpixels des 3 × 3-Fensters mit den G-Werten der Nachbarpixel des Mittelpixels und durch Errechnen einer maximalen Differenz unter den Differenzen zwischen dem G-Wert des Mittelpixels und den G-Werten der Nachbarpixel als Kante erkannt.
Das Verfahren und die Vorrichtung zur Kantenhervorhebung führen das Erkennen und Hervorheben der Kante gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung gleichzeitig durch. Der Kantenhervorhebungsvorgang wird nicht an den hervorzuhebenden Bilddaten durchgeführt. Der G-Wert des Mittelpixels und die vier G-Werte der vier Nachbarpixel werden verglichen, da eine der RGB-Komponenten in dem Bayer-Muster vorliegt.
3A und 3D zeigen das Mittelpixel mit einem B-Wert bzw. einem R-Wert anstatt des G-Werts. Da der G-Wert Daten darstellt, die von der auf dem B- und dem R-Wert basierenden Interpolation erzeugt werden, handelt es sich bei dem G-Wert nicht um von dem Bildsensor ausgegebene Daten, sondern um berechnete Daten, die von der Interpolation des B-Werts und des R-Werts erhalten werden. Dementsprechend wird die Kante in den 3A und 3D nicht berechnet.
In den 3B und 3C wird ein Multiplikationswert, der durch Multiplizieren von 4 mit dem G-Wert des Mittelpixels errechnet wird, von der Summe der G-Werte der vier Nachbarpixel subtrahiert, um einen Kantenerkennungswert (ein Signal) X zu berechnen, das aus der folgenden Formel 2 errechnet wird. Kantenerkennungswert (X) = 4G3 – (G1 + G2 + G3 + G4) <Formel 2>
Hierin wird der G-Wert des Mittelpixels mit vier multipliziert, da die Anzahl der Nachbarpixel vier ist. Wenn die Kante nicht in einem von dem 3 × 3-Fenster umgebenen Abschnitt vorliegt, sind die in dem 3 × 3-Fenster angeordneten G-Werte einander ähnlich, und eine Differenz zwischen dem Multiplikationswert und der Summe ist nahe Null. Das bedeutet, dass der Erkennungswert X Null wird. Wenn im Gegensatz dazu die Kante in dem 3 × 3-Fenster vorliegt, ist einer der G-Werte der Nachbarpixel aufgrund von Unterschieden zwischen den Luminanzkomponenten größer als die anderen G-Werte, und ein absoluter Wert der Differenz zwischen dem Multiplikationswert und der Summe wird wichtig, um zu zeigen, dass die Kante in dem 3 × 3-Fenster vorliegt.
Selbst wenn der Kantenerkennungswert X von einem Punkt aus erkannt wird, der dem Mittelpixel benachbart angeordnet ist, kann das vorstehende Kantenverfahren in der Kantenhervorhebungsvorrichtung eingesetzt werden, da keine bedeutende Wirkung auf ein Bild mit hervorgehobenen Kanten vorliegt, außer das Bild wird vergrößert oder auf ein Minimum verkleinert und da es ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, die Kantenhervorhebung auf eine äußerst einfache Weise zu realisieren.
In diesem Fall kann ein Schwellwert gesetzt werden. Wenn der Kantenerkennungswert X größer als der Schwellwert ist, wird bestimmt, dass die Kante in dem 3 × 3-Fenster vorliegt. Wenn der Kantenerken nungswert X nicht größer als der Schwellwert ist, wird bestimmt, dass die Kante in dem 3 × 3-Fenster nicht vorliegt.
Das Verfahren und die Vorrichtung zur Kantenerkennung gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung führen die Kantenerkennung und die Kantenhervorhebung unter Verwendung eines Zeilenspeichers aus, der zur Durchführung eines 3 × 3-Interpolationsvorgangs in der Kantenhervorhebung ohne irgendeinen zusätzlichen Speicher eingesetzt wird.
4 ist ein Blockschema der Kantenhervorhebungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Vorgang der Kantenhervorhebung wird unter Bezugnahme auf 4 im Detail beschrieben.
Wie in 4 gezeigt ist, werden Bilddaten eines erfassten Bilds mit Pixelzeilen in der Einheit eines Rahmens von einem Bildsensor 415 an einen Zeilenpuffer 401 ausgegeben. Der Zeilenpuffer 401 speichert die eingegebenen Bilddaten vorübergehend und gibt die gespeicherten Bilddaten in einer Einheit von 3 Zeilen zur Interpolation aus. Die 3-Zeilen-Bilddaten werden durch ein Register 402 in eine Interpolationseinheit 403 eingegeben.
Eine Ausgabe des Zeilenpuffers 401 wird an eine linke Anschlussstelle des Registers 402 übertragen und dann an ein rechtes Terminal des Registers 402 verschoben. Dementsprechend werden die dem 3 × 3-Fenster entsprechenden Bilddaten in dem Register 402 gespeichert, und das 3 × 3-Fenster wird durch das Register 402 entsprechend jedem Takt verschoben. Das 3 × 3-Fenster wird taktgemäß nach rechts verschoben, um in die Interpolationseinheit 403 eingegeben zu werden.
Die Interpolationseinheit 403 führt die 3 × 3-Zeilen-Interpolation an den Bilddaten von Pixelwerten durch, die den 9 wie vorstehend beschrieben von dem Register 402 empfangenen Pixeln entsprechen.
Eine RGB-in-YCrCb-Konvertierungseinheit 404 konvertiert die RGB-Daten, welche in der Interpolationseinheit 403 interpoliert werden, in die Daten vom YCrCb-Format oder die Daten vom YUV-Format, die an eine Anzeigevorrichtung oder eine Speichereinheit ausgegeben werden.
4 zeigt Schaltkreise, wie beispielsweise eine Steuereinheit 405 und eine Kantenerkennungsvorrichtung 406, zur Durchführung der Kantenerkennung und der Kantenhervorhebung.
Die Steuereinheit 405 überträgt ein Mustersignal, das Information über ein Muster des 3 × 3-Fensters darstellt, an die Interpolationseinheit 403. Das Mustersignal, welches das von dem Bildsensor 415 erzeugte Bayer-Muster darstellt, wird an die Interpolationseinheit 403 übertragen.
In dem Fall, in dem der Bildsensor 415 den Bildprozessor nicht umfasst, sind die von dem Register 402 an die Interpolationseinheit 403 übertragenen Bilddaten das Bayer-Muster.
In diesem Fall ist das Bayer-Muster eines der folgenden vier Muster.
Das bedeutet, dass die Steuereinheit 405 das Mustersignal, welches darstellt, welches der vier Muster das an die Interpolationseinheit 403 übertragene Bayer-Muster ist, an die Interpolationseinheit 403 überträgt.
Wenn der Pixelwert des Mittelpixels, welches das in dem Register 402 gespeicherte 3 × 3-Fenster ausmacht, der G-Wert ist, wird der G-Wert mit 4 multipliziert, und die Multiplikation wird von der Summe der vier dem Mittelpixel benachbart verteilten Werte subtrahiert, um den Kantenerkennungswert X zu ergeben.
Wenn der Pixelwert des Mittelpixels des 3 × 3-Fensters nicht der G-Wert ist, wird der Kantenerkennungswert X nicht an den ersten Addierer 408 übertragen.
Wie in 4 gezeigt ist, empfängt die Interpolationseinheit 403 das Mustersignal von der Steuereinheit 405, um das von dem Register 402 empfangene Bayer-Muster zu bestimmen.
Die Interpolationseinheit 403 erzeugt ein Auswahlsignal des Werts 0 an die Kantenerkennungseinheit 406, um die Kantenerkennungseinheit 406 auszuschalten, wenn das in die Interpolationseinheit 403 eingegebene Muster des Fensters zeigt, dass der Pixelwert des Mittelpixels der B-Wert oder R-Wert anstatt des G-Werts ist, wie in den 3A und 3D gezeigt ist. Die Interpolationseinheit 403 erzeugt das Auswahlsignal des Werts 1 an ein UND-Gatter 414 der Kantenerkennungseinheit 406, um den Kantenerkennungswert X der Kantenerkennungseinheit 406 an einen ersten Addierer 408 auszugeben, wenn das in die Interpolationseinheit 403 eingegebene Muster des Fensters zeigt, dass der Pixelwert des Mittelpixels der G-Wert ist, wie in den 3B und 3C gezeigt ist.
Die Kantenerkennungseinheit 406 führt einen Berechnungsvorgang an dem G-Wert Gc des Mittelpixels, welches in einem zentralen Abschnitt des 3 × 3-Fensters angeordnet ist, und an den G1-, G2-, G3-, G4-Werten der Pixel durch, die benachbart dem Mittelpixel angeordnet sind. Der Kantenerkennungswert X wird anhand der folgenden Formel berechnet. Kantenerkennungswert (X) = 4Gc – (G1 + G2 + G3 + G4)
In dem Berechnungsvorgang der Kantenerkennungseinheit 406 addiert ein zweiter Addierer 410 G1 zu G3, um eine erste Summe G1 + G3 auszugeben, ein Multiplizierer 411 multipliziert den G-Wert Gc des Mittelpixels mit 4, um einen Multiplikationswert 4Gc auszugeben, ein dritter Addierer 413 addiert G2 zu G4, um eine zweite Summe G2 + G4 auszugeben, und ein vierter Addierer addiert die erste Summe G1 + G3, den Multiplikationswert 4Gc und die zweite Summe G2 + G4, um den Kantenerkennungswert X auszugeben, nämlich 4Gc – (G1 + G2 + G3 + G4).
Wie vorstehend beschrieben wurde, geht, wenn die Kante in einem Abschnitt der Bilddaten, die dem in dem Register 402 gespeicherten 3 × 4-Fenster entsprechen, nicht vorliegt, der dem Additionswert von 4Gc – (G1 + G2 + G3 + G4) entsprechende Kantenerkennungswert X gegen Null, das heißt, der Kantenerkennungswert (X) = 0, da sich fast alle Pixelwerte der in dem 3 × 3-Fenster angeordneten Pixel einander ähnlich sind. Im Gegensatz hierzu nimmt, wenn die Kante in dem Abschnitt der Bilddaten vorliegt, die dem in dem Register 402 gespeicherten 3 × 4-Fenster entsprechen, ein absoluter Wert des Kantenerkennungswerts X, der dem Additionswert von 4Gc – (G1 + G2 + G3 + G4) entspricht, einen größeren Wert an, das heißt, der Kantenerkennungswert (X) variiert, da sich einige Pixelwerte der um das Mittelpixel des 3 × 3-Fensters angeordneten Pixel entsprechend der Luminanzkomponente voneinander unterscheiden.
Der von dem vierten Addierer 412 ausgegebene Kantenerkennungswert X und das von der Interpolationseinheit 403 ausgegebene Auswahlsignal werden für einen Additionsvorgang in das UND-Gatter 414 eingegeben. Die Interpolationseinheit 403 bestimmt das auf dem von der Steuereinheit 405 übertragenen Mustersignal basierende Bayer-Muster, überträgt das Auswahlsignal vom Wert 0 an das UND-Gatter 414, wenn der Pixelwert des Mittelpixels des 3 × 3-Fensters der R- oder B-Wert anstatt der in dem Register 402 gespeicherte G-Wert ist, und überträgt das Auswahlsignal vom Wert 1 an das UND-Gatter 414, wenn der Pixelwert des Mittelpixels des 3 × 3-Fensters der G-Wert ist.
Wenn das Auswahlsignal 0, das heißt, ein ausgeschalteter Zustand ist, welcher darstellt, dass der Pixelwert des Mittelpixels der R- oder B-Wert anstatt der G-Wert ist, wird der Kantenerkennungswert X nicht an den ersten Addierer 408 übertragen. Wenn das Auswahlsignal 1, das heißt, ein Freigabezustand ist, welcher darstellt, dass der Pixelwert des Mittelpixels der G-Wert ist, wird der Kantenerkennungswert X an den ersten Addierer 408 übertragen.
Der Kantenerkennungswert X wird zu einer Ausgabe Gaus der Interpolationseinheit 403 in dem ersten Addierer 408 hinzuaddiert, um die Ausgabe Gaus hervorzuheben. Dementsprechend werden, wenn die Bilddaten die Kante aufweisen, nachdem sie interpoliert wurden, die Bilddaten hervorgehoben, um den hervorgehobenen Wert (das Signal) G' an die RGB-in-YCrCb-(YUV)-Konvertierungseinheit 404 wie folgt auszugeben. G' = Gaus + X
5 ist ein Blockschema einer weiteren Kantenhervorhebungsvorrichtung mit einem Bildsensor 515, einem Zeilenpuffer 501, einem Register 502, einer Interpolationseinheit 503, einer RGB-in-YCrCb-(YUV)-Konvertierungseinheit 504, einer Steuereinheit 505, einer Kantenerkennungseinheit 506, einer Vergleichseinheit 507 und einem ersten Addierer 508 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Kantenerkennungseinheit 506 umfasst einen zweiten Addierer 510, einen ersten Multiplizierer 511, einen dritten Addierer 513, einen vierten Addierer 512 und ein UND-Gatter 514. Unter Bezugnahme auf 5 bestimmt die Steuereinheit 505 einen vorher festgelegten Referenzwert CV, der dem Kantenerkennungssignal X entspricht, und die Kante wird hervorgehoben, wenn das in der Kantenerkennungseinheit 506 erkannte Kantenerkennungssignal X größer als der Referenzwert CV ist.
Das Blockschema der 5 ist ähnlich dem Blockschema der 4 mit Ausnahme der Steuereinheit 404, welche den Referenzwert CV bestimmt, der Vergleichseinheit 507, welche den Kantenerkennungs wert X mit dem Referenzwert CV vergleicht, und eines zweiten Multiplizierers 509.
Der von dem vierten Addierer 512 der Kantenerkennungseinheit 506 ausgegebene Kantenerkennungswert X wird zusammen mit einem von der Interpolationseinheit 503 ausgegebenen Auswahlsignal in das UND-Gatter eingegeben, um den Additionsvorgang durchzuführen. Die Interpolationseinheit 503 bestimmt das auf dem Mustersignal von der Steuereinheit 505 basierende Bayer-Muster, überträgt an die Kantenerkennungseinheit 506 das Auswahlsignal vom Wert 0, wenn der Pixelwert des Mittelpixels des 3 × 3-Fensters nicht der G-Wert, sondern der R- oder B-Wert ist, und überträgt an die Kantenerkennungseinheit 506 das Auswahlsignal vom Wert 1, wenn der Fixelwert des Mittelpixels des 3 × 3-Fensters der G-Wert ist.
Wenn das Auswahlsignal den Wert 0 hat, das heißt, wenn der Pixelwert des Mittelpixels des 3 × 3-Fensters nicht der G-Wert, sondern der R- oder B-Wert ist, wird das Kantenerkennungssignal X nicht an die Vergleichseinheit 507 und den ersten Addierer 508 übertragen. Im Gegensatz hierzu wird, wenn das Auswahlsignal den Wert 1 hat, das heißt, wenn der Pixelwert des Mittelpixels des 3 × 3-Fensters der G-Wert ist, der Kantenerkennungswert X an die Vergleichseinheit 507 und den ersten Addierer 508 übertragen, und die Vergleichseinheit 507 vergleicht den von der Steuereinheit 505 eingegebenen Referenzwert CV mit dem von der Kantenerkennungseinheit 506 ausgegebenen Kantenerkennungssignal X, um das Vorhandensein der Kante in dem 3 × 3-Fenster zu bestimmen.
Der von der Steuereinheit 505 ausgegebene Referenzwert CV kann entsprechend dem Niveau der Kantenhervorhebung eingestellt werden. Wenn der Referenzwert CV auf einen niedrigen Wert eingestellt wird, kann ein abgeblendeter Abschnitt des 3 × 3-Fensters, das heißt, ein Abschnitt mit einer sehr kleinen Änderung eines Objekts der Bilddaten, verstärkt werden, um eine unscharfe Grenze des Objekts hervorzuheben. Wenn der Referenzwert auf einen hohen Wert eingestellt wird, (Anm. d. Ü.: Satz im Englischen unvollständig)
In einem weiteren Abschnitt des 3 × 3-Fensters, in dem die Bilddaten verändert werden, wird der Rand des Objekts hervorgehoben, um lebendig zu wirken. Die Notwendigkeit der Kantenhervorhebung variiert je nach Art oder Nutzung der Bilddaten, und der Referenzwert CV wird entsprechend der Notwendigkeit der Kantenhervorhebung eingestellt.
Im Fall eines 8-Bit-Bildrahmens liegt der G-Wert zwischen 0 und 255. Im Allgemeinen wird der Referenzwert auf 64 eingestellt. Die Kante liegt vor, wenn der Kantenerkennungswert X größer als der Referenzwert CV ist, und die Kante liegt nicht vor, wenn der Kantenerkennungswert X nicht größer als der Referenzwert CV ist.
Die Vergleichseinheit 507 gibt eine Wertigkeit bzw. Wichtung a aus, wenn die Kante gemäß einem Vergleichsergebnis zwischen dem Kantenerkennungswert X und dem Referenzwert CV vorliegt. Die von der Vergleichseinheit 507 ausgegebene Wertigkeit wird mit dem von der Kantenerkennungseinheit 506 ausgegebenen Kantenerkennungswert X multipliziert, um das modifizierte Erkennungssignal a·X auszugeben, und das modifizierte Erkennungssignal a·X wird zu dem G-Ausgabewert Gaus der Interpolationseinheit 503 unter den Ausgaben der Interpolationseinheit 503 hinzuaddiert. Daher kann, wenn die Kante vorliegt, nachdem der Pixelwert in der Interpolationseinheit 503 interpoliert wurde, das an die RGB-in-YCrCb-Konvertierungs einheit 504 übertragene hervorgehobene Signal G' anhand der folgenden Formel berechnet werden. G' = Gaus + a·X
Wie in der vorstehenden Formel gezeigt ist, wird der G-Ausgangswert Gaus der Interpolationseinheit gemäß der Wertigkeit hervorgehoben. Wenn die Wertigkeit a auf einen relativ großen Wert eingestellt wird, wird der Kantenhervorhebungsvorgang übertrieben ausgeführt, so dass das Objekt der Bilddaten unscharf ist. Es ist möglich, dass die Wertigkeit a in einem Bereich zwischen 0 und 1 vorliegt.
Wenn festgestellt wird, dass gemäß dem Vergleichsergebnis des Kantenerkennungswerts X und des Referenzwerts CV in der Vergleichseinheit 507 die Kante nicht vorliegt, gibt die Vergleichseinheit 507 den Wert 0 aus, welcher mit dem Kantenerkennungswert X in dem zweiten Multiplizierer 509 multipliziert wird, so dass der Kantenerkennungswert X verschoben bzw. ausgeglichen ist. Daher wird die Ausgabe Gaus der Interpolationseinheit 503 nicht hervorgehoben, um an die RGB-in-YCrCb-Konvertierungseinheit 504 ausgegeben zu werden. Das heißt, G' = Gaus.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird, da das Register 502, das die 3-Zeilen-Bildaten an die Interpolationseinheit 503 liefert, welche die 3 × 3-Interpolation ausführt, gleichzeitig oder häufig für Kantenerkennungs- und -hervorhebungsschaltkreise, wie beispielsweise die Steuereinheit 505, die Kantenerkennungseinheit 506, die Vergleichseinheit 507 und den zweiten Multiplizierer 509, verwendet wird, weder ein zusätzlicher Speicher benötigt, noch steigen die Herstellungskosten. Daher wirkt sich diese Struktur nicht auf den gesamten IC-Bereich einer Bildverarbeitungseinheit aus, selbst wenn die vorste hend beschriebenen Kantenerkennungs- und -hervorhebungsschaltkreise in der Bildverarbeitungseinheit der Vorrichtung zur Kantenhervorhebung verwendet werden.
Gemäß der Vorrichtung zur Kantenerkennung und -hervorhebung wird ein einfacher Schaltkreis zur Verstärkung der Kante hinzugefügt, um ein lebendiges Bild zu erhalten, ohne den gesamten IC-Bereich zu vergrößern.
Gemäß der Vorrichtung zur Kantenerkennung und -hervorhebung sind, wenn die Kantenerkennungs- und -hervorhebungsschaltkreise in einem separaten Block (einer Einheit) in der Bildverarbeitungseinheit realisiert werden, um die Kante des Bilds zu verstärken, kein Zeilenspeicher und kein zusätzlicher Speicher, die zum Speichern des Kantenabbilds erforderlich sind, notwendig.
Gemäß der Vorrichtung zur Kantenerkennung und -hervorhebung werden die 3 × 3-Interpolation und die Kantenhervorhebung gleichzeitig ohne Taktverzögerung durchgeführt, im Vergleich mit der Möglichkeit, dass eine Rahmenverzögerung auftritt, wenn die Kantenerkennungs- und -hervorhebungsschaltkreise in einem separaten Block (einer Einheit) in der Bildverarbeitungseinheit realisiert werden, um die Kante des Bilds zu hervorzuheben.
Obwohl einige wenige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, werden es Fachleute anerkennen, dass Änderungen an dieser Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne vom Prinzip und dem Geist der Erfindung abzuweichen, deren Umfang in den Ansprüchen und deren Äquivalent definiert ist.

Claims

Vorrichtung zur Durchführung einer Kantenhervorhebung, welche folgendes umfasst: einen Bildsensor (415, 515), welcher zur Ausgabe von Bilddaten ein Bild erfasst; einen Zeilenpuffer (401, 501), welcher zur Ausgabe der Bilddaten die Bilddaten empfängt; ein Register (402, 502), welches die von dem Zeilenpuffer übertragenen Bilddaten speichert; eine Interpolationseinheit (403, 503), welche an den von dem Register empfangenen Bilddaten einen Interpolationsvorgang durchführt; eine Kantenerkennungseinheit (406, 506), welche an den von dem Register empfangenen Bilddaten einen Kantenerkennungsvorgang durchführt, um einen Kantenerkennungswert parallel zu dem Interpolationsvorgang der Interpolationseinheit entsprechend einem Auswahlsignal, das ein Muster der in dem Register gespeicherten Bilddaten darstellt, auszugeben; und eine Kantenhervorhebungseinheit (408, 508), welche eine Ausgabe der Interpolationseinheit gemäß der Kantenerkennungseinheit der Kantenerkennungseinheit hervorhebt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Interpolationseinheit ein Auswahlsignal ausgibt und die Kantenerkennungseinheit den Kantenerkennungswert erkennt, wenn sich das Auswahlsignal in einem Freigabezustand befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welche weiter folgendes umfasst: eine Vergleichseinheit (507), welche den Kantenerkennungswert mit einem Referenzwert vergleicht, wobei die Kantenerkennungseinheit die Ausgabe der Interpolationseinheit hervorhebt, wenn der Kantenerkennungswert größer als der Referenzwert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, welche weiter folgendes umfasst: eine Steuereinheit (405, 505), welche ein Musterinformationssignal ausgibt, das ein Muster der in dem Register gespeicherten Bilddaten darstellt, und welche den Referenzwert an die Vergleichseinheit ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Zeilenpuffer die von dem Bildsensor in einer Einheit von 3 Zeilen erfassten Bilddaten ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Register die Bilddaten in einer Einheit eines Fensters speichert, in welchem 3 × 3 Pixel angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kantenerkennungseinheit die Bilddaten empfängt, um den Kantenerkennungswert gemäß der Formel X = 4Gc – (G₁ + G₂ + G₃ + G₄) zu erzeugen, worin X für den Kantenerkennungswert steht, Gc für den Pixelwert des Mittelpixels eines Fensters steht, in welchem 3 × 3 Pixel unter den Bilddaten angeordnet sind, und G₁, G₂, G₃ und G₄ für Pixelwerte von Nachbarpixeln stehen, welche dem Mittelpixel des Fensters benachbart angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, welche weiterhin folgendes umfasst: eine Vergleichseinheit, welche den Kantenerkennungswert mit einem Referenzwert zur Ausgabe einer Wertigkeit vergleicht, wobei die Wertigkeit nicht Null ist, wenn der Kantenerkennungswert größer als der Referenzwert ist, und Null ist, wenn der Kantenerkennungswert nicht größer als der Referenzwert ist, und wobei der Kantenerkennungswert zu einem Multiplikationswert der Wertigkeit und des Kantenerkennungswerts modifiziert wird, so dass die Ausgabe der Interpolationseinheit entsprechend dem Multiplikationswert hervorgehoben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Interpolationseinheit R-, G- und B-Werte ausgibt und die Kantenhervorhebungseinheit den Multiplikationswert zum G-Wert addiert.
Verfahren zum Durchführen einer Kantenhervorhebung, wobei das Verfahren folgendes umfasst: Erfassen eines Bilds zur Ausgabe von Bilddaten; Empfangen der Bilddaten zur Ausgabe der Bilddaten in einen Zeilenpuffer; Speichern der Bilddaten in einem Register; Durchführen eines Interpolationsvorgangs an den von dem Register empfangenen Bilddaten; Durchführen eines Kantenerkennungsvorgangs an den von dem Register empfangenen Bilddaten zur Ausgabe eines Kantenerkennungswerts parallel zum Interpolationsvorgang entsprechend einem Auswahlsignal, welches ein Muster der Bilddaten darstellt; und Hervorheben einer Ausgabe des Interpolationsvorgangs entsprechend dem Kantenerkennungswert.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Hervorhebung der Ausgabe des Interpolationsvorgangs folgendes umfasst: Addieren des Kantenerkennungswerts zur Ausgabe des Interpolationsvorgangs.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Hervorhebung der Ausgabe des Interpolationsvorgangs folgendes umfasst: Vergleichen des Kantenerkennungswerts mit einem Referenzwert; Ausgeben eines Multiplikationswerts des Kantenerkennungswerts und einer Wertigkeit, welche erzeugt wird, wenn der Kantenerkennungswert größer als der Referenzwert ist; Ausgeben des Werts Null, wenn der Kantenerkennungswert nicht größer als der Referenzwert ist; und Addieren des Multiplikationswerts oder des Werts Null zur Ausgabe des Interpolationsvorgangs.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Hervorhebung der Ausgabe des Interpolationsvorgangs folgendes umfasst: Einstellen eines Referenzwerts; Vergleichen des Kantenerkennungswerts mit dem Referenzwert; Ausgeben eines Multiplikationswerts des Kantenerkennungswerts und einer Wertigkeit, welche erzeugt wird, wenn der Kantenerkennungswert größer als der Referenzwert ist; Ausgeben des Werts Null, wenn der Kantenerkennungswert nicht größer als der Referenzwert ist; und Addieren des Multiplikationswerts oder des Werts Null zur Ausgabe des Interpolationsvorgangs.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Ausgeben der Bilddaten in den Zeilenpuffer folgendes umfasst: Ausgeben der Bilddaten in einer Einheit von 3 Zeilen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Speichern der Bilddaten in dem Register folgendes umfasst: Speichern der Bilddaten in der Einheit eines Fensters, in welchem 3 × 3 Pixel angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Durchführen des Interpolationsvorgangs folgendes umfasst: Ausgeben eines Auswahlsignals, welches ein Muster der in dem Register gespeicherten Bilddaten darstellt.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Durchführen des Kantenerkennungsvorgangs folgendes aufweist: Durchführen des Kantenerkennungsvorgangs, wenn sich das Auswahlsignal in einem Freigabezustand befindet.
Vorrichtung zur Durchführung einer Kantenhervorhebung, welche folgendes umfasst: eine Speichereinheit (401, 402, 501, 502), welche Bilddaten in der Einheit eines Fensters mit Zeilen speichert, von denen jede eine vorher festgelegte Anzahl von Pixeln aufweist; eine Interpolationseinheit (403, 503), welche einen Interpolationsvorgang an den von der Speichereinheit empfangenen Bilddaten durchführt; eine Kantenerkennungseinheit (406, 506), welche an den von der Speichereinheit empfangenen Bilddaten einen Kantenerkennungsvorgang durchführt, um ein Kantenerkennungssignal zu erkennen, wenn die Interpolationseinheit die Interpolation durchführt; und eine Kantenhervorhebungseinheit (408, 508), welche eine Ausgabe der Interpolationseinheit entsprechend dem Kantenerkennungssignal der Kantenerkennungseinheit hervorhebt.
Vorrichtung nach Anspruch 18, welche weiter folgendes umfasst: einen Bildsensor (415, 515), welcher zur Ausgabe der Bilddaten ein Bild erfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 18, welche des Weiteren umfasst: eine Steuereinheit (405, 505), welche ein Mustersignal, das ein Muster der in der Speichereinheit in einer Einheit des Fensters gespeicherten Bilddaten darstellt, wobei die Interpolationseinheit die Interpolationseinheit entsprechend dem Mustersignal durchführt.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Pixel einen Mittelpixel und Nachbarpixel umfassen und die Kantenerkennungseinheit das Kantenerkennungssignal gemäß dem Multiplikationswert eines Pixelwerts des Mittelpixels und der Anzahl der Nachbarpixel und einer Summe der Pixelwerte der Nachbarpixel erkennt.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Interpolationseinheit R-, G- und B-Komponenten ausgibt, und die Kantenhervorhebungseinheit einen zweite Summe der Multiplikation und die Summe zum Wert a der G-Komponente addiert, um die G-Komponente hervorzuheben.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Interpolationseinheit ein Auswahlsignal ausgibt, wenn bestimmt wird, dass der Pixelwert des Mittelpixels die G-Komponente ist, und die Kantenerkennungseinheit das Kantenerkennungssignal entsprechend dem Auswahlsignal ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Kantenerkennungseinheit das Kantenerkennungssignal gemäß einem Referenzwert, der ein Niveau des Kantenhervorhebungsniveaus darstellt, modifiziert, um das modifizierte Kantenerkennungssignal zu erzeugen, und wobei die Kantenhervorhebungseinheit das modifizierte Kantenerkennungssignal zu einer Ausgabe der Interpolationseinheit hinzufügt.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Kantenerkennungseinheit und die Interpolationseinheit den Kantenerkennungsvorgang bzw. den Interpolationsvorgang gleichzeitig durchführen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei eine Zeitverzögerung in Bezug auf die Bilddaten auftritt, wenn die Kantenerkennungseinheit das Kantenerkennungssignal erkennt, und wobei die Zeitverzögerung eine Zeitdauer ist, während der Pixelwerte der in dem Fenster angeordneten Pixel in der Speichereinheit gespeichert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Interpolationseinheit und die Kantenerkennungseinheit zwischen der Speichereinheit und der Kantenerkennungseinheit parallel gekoppelt sind.