移動終端的畫面清晰度調整裝置及其方法

2023-08-22 07:38:36 1

專利名稱：移動終端的畫面清晰度調整裝置及其方法
技術領域：
本發明涉及一種移動終端，尤其是一種為了使顯示在移動終端LCD畫面的影像更加清晰，而過濾所輸入的影響數據繼而顯示更加清晰畫面的移動終端的畫面清晰度調整裝置及其方法。
背景技術：
一般來說，移動終端是指一種通過無線通訊方式對設置有收發信息設備的移動體利用行動電話交換設備主要對其進行語音傳送和接收的裝置。移動終端不同於有線電話，它不使用電纜，它是一種通過無線就可以保證良好通信質量的系統，因而使用可以完全保證其移動性的電波作為通信媒體。由於所述原因，在固定地域內同時使用的用戶數不是固定的而是可變的，而且由於地形及建築的反射很難正確預測電波的傳遞路徑。
目前，通過移動通訊可以提供多種服務，但是，預計新一代移動通訊服務可以通過移動終端檢查健康，提供醫療數據和護理信息，而且還可以提供比目前的移動終端所提供的服務更進步的教育和防犯、交通、娛樂、移動商務等服務，此外，還提供通過移動終端處理行政的服務。
而且，現有的移動終端在把動影像(MPEG，H.263，H.264)、靜止影像(JPEG，FPEG2000)和攝像預覽功能最終輸出在移動終端的LCD畫面時，通過解碼(Decoding)結果或攝像畫面方式直接顯示在LCD畫面上。
因此，現有的移動終端在顯示動影像、靜止影像，或攝像預覽畫面時，最終顯示在LCD畫面的畫面將受到各個壓縮方法的解碼結果以及攝像模塊(cameramodule)性能決定。於是輸出畫面的清晰度將由解碼影像數據時產生的模糊(blurring)現象以及攝像模塊的性能所決定，於是存在不考慮畫面清晰度的問題。
即，現有的移動終端對影像數據不另作處理，通過解碼之後直接顯示在LCD畫面，因此受到把影像數據顯示在畫面上的解碼器和攝像模塊性能的影響，即使存在畫質不好的數據，由於沒有相應的處理功能，因此用戶不能看到高畫質的影像。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足而提供的一種移動終端的畫面清晰度調整裝置及其方法。把從移動終端的攝像頭接收的由YUV格式的靜止影像和動影像所組成的影像數據傳送到MSM和實現影像處理算法(algorithm)一掩蓋銳化濾波器(Unsharp Mask Filter)的影像處理模塊，處理成高畫質之後顯示在LCD畫面，以此改善畫質的清晰度。
為實現上述發明目的，本發明的技術方案為一種移動終端的畫面清晰度調整方法，其特徵在於包括移動終端接收原影像數據的步驟；在原影像數據上應用屬於低通濾波器的平滑濾波器輸出模糊影像數據的步驟；原影像數據減去所述模糊影像數據之後得出遮罩數據的步驟；遮罩數據與所述原影像數據相加得出高清晰度的影像數據的步驟。
所述原影像數據是通過設置在移動終端的攝像頭接收的YUV格式的影像數據。
所述得出高清晰度影像數據的步驟包括，把YUV格式的影像數據轉換成能夠顯示在液晶顯示器畫面上的RGB格式之後傳送到液晶顯示器，顯示高清晰度畫面的步驟。
所述得出高清晰影像數據的步驟中，只對YUV格式的原影像數據中的亮度(Y)數據進行高速處理。
所述YUV格式轉換成所述RGB格式時，將通過下列公式計算R＝Y+0.956U+0.621V，G＝Y+0.272U+0.647V，B＝Y+1.1061U+1.703V。
本發明還提供了一種移動終端的畫面清晰度調整裝置，其特徵在於包括移動臺數據機，接收/處理從移動終端的攝像頭接收的影像數據；影像處理模塊，對移動臺數據機所輸出的數據進行高通濾波之後計算並處理成清晰畫質的影像數據；液晶顯示屏，顯示影像處理模塊輸出的影像數據。
所述影像處理模塊在所述移動臺數據機的影像數據上應用平滑濾波器輸出模糊影像數據，所述影像數據減以所述模糊影像數據之後得出遮罩數據，所述遮罩數據加上所述影像數據之後得出高清晰度的影像數據，把所述高清晰度的影像數據轉換成能夠顯示在所述液晶顯示器上的格式並輸出。
所述影像處理模塊可以通過調整下列公式中的係數值來調整畫質的清晰度；fsharp(x，y)＝f(x，y)+k*g(x，y)f(x，y)為影像數據；k為係數值；g(x，y)為影像數據-模糊影像數據。
本發明的有益結果在於，用戶可以根據個人的嗜好設定顯示在移動終端LCD的圖像的清晰度，由於用戶可以看到更加清晰的畫質，得到了更好的顯示效果。


圖1是本發明的影像數據的掩蓋銳化濾波器的結構圖；圖2是圖1的影像數據的掩蓋銳化濾波器的詳細結構圖；圖3是把具備畫面清晰度調整方法的影像處理模塊設置在移動終端的一個例子示意圖；圖4是移動終端的畫面清晰度調整方法的流程圖。
***附圖主要部分的符號說明***20平滑濾波器(Smooth Filter)32低通濾波器50MSM或DSP 52映像處理模塊54LCD畫面
具體實施例方式
本發明的目的是這樣實現的一種移動終端的畫面清晰度調整裝置及其方法。包括移動終端接收原影像數據的步驟；在原影像數據上應用屬於低通濾波器的平滑濾波器輸出模糊(blurring)影像數據的步驟；原影像數據減去所述模糊(blurring)影像數據之後得出遮罩數據(mask data)的步驟；遮罩數據與所述原影像數據相加得出高清晰度的影像數據的步驟。
本發明的原影像數據是通過設置在移動終端的攝像頭接收的YUV格式的影像數據。
本發明得出高清晰度影像數據的步驟包括，把YUV格式的影像數據轉換成能夠顯示在LCD畫面上的RGB格式之後傳送到LCD畫面，顯示高清晰度畫面的過程。而且，得出高清晰影像數據的步驟中，只對YUV格式的原影像數據中的亮度(Y)數據進行高速處理。
本發明的特徵在於包括MSM、影像處理模塊、LCD等。其中，MSM接收/處理從移動終端的攝像頭接收的影像數據；影像處理模塊對MSM所輸出的數據進行高通濾波之後計算並處理成清晰畫質的影像數據；LCD顯示影像處理模塊所輸出的影像數據。
參照附圖，對本發明的實施例進行詳細說明，如下圖1是本發明的影像數據的掩蓋銳化濾波器的結構圖；圖2是圖1的影像數據的掩蓋銳化濾波器的詳細結構圖。圖3是把具備畫面清晰度調整方法的影像處理模塊設置在移動終端的一個例子；圖4是移動終端的畫面清晰度調整方法的流程圖。
本發明在把影像數據顯示在LCD畫面之前利用屬於數字濾波器(DigitalFilter)的掩蓋銳化(Unsharp Masking)技術處理影像數據，使移動終端能夠顯示更加清晰的影像。
利用低通濾波器(Lowpass Filter)、高通濾波器(Highpass Filter)、帶通濾波器(Bandpass Filter)等。其中，低通濾波器是一種大多數影像處理算法中基本使用的處理方法，在抽取影像中的目的物之前除去小的幹擾，或堵住影像中存在的線或曲線的小隙縫(GAP)，還可以消除模糊(blurring)現象；高通濾波器(Highpass Filter)把模糊(blurring)影像處理成細膩而清晰的影像。
低通濾波器通過過濾影像數據減少幹擾並取得模糊影像，把3×3像素，5×5，7×7像素的多種遮罩應用在影像數據上，得到經過低通濾波的影像數據。
高通濾波器設置3×3像素，5×5，7×7像素的遮罩的係數值時，把其正中央設置為正的係數，周邊設置為負的係數，使整個係數之和成為0，應用在影像數據，則能得到清晰的影像。係數值可以進行多種變更，得到多種影像數據。
本發明通過屬於高通濾波器(High pass Filter)的一種濾波器消除存在於移動終端的攝像頭所接收的YUV影像數據上的柔和部分，只允許尖銳的部分，即高頻率(High Frequency)信號通過，以此提高圖像的清晰度。
圖1是本發明的影像數據的掩蓋銳化濾波器的結構圖。
在原影像數據上應用屬於低通濾波器的平滑濾波器(Smooth Filter)20輸出模糊(blurring)影像數據，原影像數據減去模糊影像數據22之後得出遮罩數據，遮罩數據與所述原影像數據相加得出高清晰度的影像數據24。
用數字公式表示如下fsharp(x，y)＝f(x，y)+k*g(x，y)高清晰的影像將通過原影像數據加上遮罩數據之後得出，在這過程中可以調整遮罩的係數k，達到不同等級的清晰度。
另外，屬於低通濾波器的平滑濾波器20可以消除影像數據的小的幹擾，也可以堵住小的縫隙。在蓋上遮罩的濾波器中，可以用中間值代替相應像素的像素值。即，通過平滑濾波消除原影像的幹擾或堵住縫隙的影像。
圖1表示，輸入的原影像數據f(x，y)通過屬於低通濾波器的平滑濾波器20之後，在原影像上減去低通(Low pass)信號成分，則可以得出清晰的信號。
圖2是圖1的影像數據的掩蓋銳化濾波器的詳細結構圖。
本發明中原影像數據是指從攝像頭接收的YUV影像數據，考慮到移動終端的處理能力，為了得到清晰的影像，不對整個YUV進行處理，只對亮度部分(LuminanceY)進行處理，從而得到高畫質的影像。
從攝像頭所接收的原影像數據中接收相應於亮度(Y)部分的影像數據並在低通濾波器32進行過濾。低通濾波器32除了使用圖1所示的平滑濾波器20之外，還可以使用多種濾波器。
原影像數據減去模糊影像數據34，即，從接收的相應於亮度(Y)部分的影像數據減去在低通濾波器32進行過濾之後輸出的模糊影響數據之後，得出圖2中所示的遮罩影像數據36。
原影像數據減去模糊影像數據之後得出的遮罩影像數據36上再加上原影像數據之後，可以得出高清晰的影像數據40。這時，處理器(clipper)將調整係數值，使之顯示一定水平的高清晰度。圖2中，影像數據通常用RGB(Red，Green，B1ue)3種顏色來表現，對3種信號都進行過濾(Fi1tering)時，處理這些的移動終端的ARM程序或數位訊號處理(DSP)程序的計算量將會大幅度增多，因而會減慢處理速度，甚至無法進行處理。
如圖2所示，本發明為了減少計算量只在YUV格式的影像信號的亮度(Ylumiannce)值進行過濾，繼而減少了計算量。
如果應用了本發明的移動終端的畫面清晰度調整方法，則可以通過LCD看到更清晰的圖像。
圖3是把具備畫面清晰度調整方法的影像處理模塊設置在移動終端的一個例子。
攝像頭所接收的YUV格式的影像數據在MSM或DSP50中經過處理之後輸出的YUV格式的靜止影像或動影像，經過圖1和圖2所述的掩蓋銳化(UnsharpMasking)處理之後，轉換成RGB影像並傳送到LCD54，顯示高畫質的圖像。
把RGB值轉換成YUV的公式為Y＝0.3R+0.59G+0.11B，U＝(B-Y)×0.493，V＝(R-Y)×0.877；把YUV值轉換成RGB值的公式為R＝Y+0.956U+0.621V，G+Y+0.272U+0.647V，B＝Y+1.1061U+1.703V。
如圖3中所示，在移動終端上實現的是在MSM或DSP50上設置影像處理模塊(Image Enhancement Module)52，使可以通過一個菜單改善畫質的實例。
在移動終端實現的方法有兩個第一種方法是，影像處理模塊(Image Enhancement Module)52無條件地執行YUV格式的影像信號，使動影像或靜止影像的畫面以改善的形態持續顯示在LCD畫面的方式；第二種方法是，用戶可以通過移動終端的菜單分幾個等級選擇並設定畫質的清晰度，使用戶可以按照自己的意願決定其清晰度的方式。
用戶可以如圖1的數字公式所示，設定k值來調整圖像(image)的清晰度，或從多個級別中選擇一個級別之後選定相應的係數k，繼而可以通過移動終端的LCD畫面看到清晰的畫質。
圖4是移動終端的畫面清晰度調整方法的流程圖。
從移動終端的攝像頭接收YUV格式的原影像數據(見步驟S80)。
在YUV格式的原影像數據(original)上應用屬於低通濾波器的平滑濾波器(Smooth Filter)20輸出模糊(blurring original)影像數據，原影像數據減去模糊影像數據22之後得出遮罩數據(original-blurringoriginal＝mask)，遮罩數據與所述原影像數據相加得出高清晰度的影像數據24(見步驟S82)。
用數字公式表示如下fsharp(x，y)＝f(x，y)+k*g(x，y)高清晰的影像將通過原影像數據加上遮罩數據之後得出，在這過程中可以調整遮罩的係數k，達到不同等級的清晰度。
為了把YUV影像數據轉換成RGB影像數據應用R＝Y+0.956U+0.621V，G＝Y+0.272U+0.647V，B＝Y+1.1061U+1.703V變換(見步驟S84)。
YUV影像數據轉換成RGB影像數據之後，傳送到LCD畫面，使移動終端的用戶可以看到高清晰度的畫面S86。
把圖4中的步驟S80，S82，S83，S84的方法附加在一個影像處理模塊52之後，如圖3所示設置在移動終端時，可以清晰地看到攝像頭所接收的靜止影像或動影像。
本發明的有益結果在於，如上所述，本發明通過對攝像頭所接收的動影像或靜止影像的影像數據進行高通濾波，從而提供清晰的影像畫質，並把其設置成一個影像處理模塊或設置成軟體形式，以菜單方式提供給用戶，使用戶通過調節高清晰度的等級，利用移動終端觀看用戶所喜歡的動影像或靜止影像。
即，用戶可以根據個人的嗜好設定顯示在移動終端LCD的圖像的清晰度，由於用戶可以看到更加清晰的畫質，得到了更好的顯示效果。
在以上說明中，提供了有關本發明較佳實施例的附圖以及相應說明內容，但是，這些並不能代表本發明是受限於上述實施例。在不超出本發明權利要求中的核心技術範圍的情況下，本發明所屬領域中的任何技術人員均可以對其進行各種變更和實施，而這種變更均不超出權利要求書所敘述的範圍。
權利要求
1.一種移動終端的畫面清晰度調整方法，其特徵在於包括移動終端接收原影像數據的步驟；在原影像數據上應用屬於低通濾波器的平滑濾波器輸出模糊影像數據的步驟；原影像數據減去所述模糊影像數據之後得出遮罩數據的步驟；遮罩數據與所述原影像數據相加得出高清晰度的影像數據的步驟。
2.根據權利要求1所述的一種移動終端的畫面清晰度調整方法，其特徵在於所述原影像數據是通過設置在移動終端的攝像頭接收的YUV格式的影像數據。
3.根據權利要求1所述的一種移動終端的畫面清晰度調整方法，其特徵在於所述得出高清晰度影像數據的步驟包括，把YUV格式的影像數據轉換成能夠顯示在液晶顯示器畫面上的RGB格式之後傳送到液晶顯示器，顯示高清晰度畫面的步驟。
4.根據權利要求1所述的一種移動終端的畫面清晰度調整方法，其特徵在於所述得出高清晰影像數據的步驟中，只對YUV格式的原影像數據中的亮度(Y)數據進行高速處理。
5.根據權利要求3所述的一種移動終端的畫面清晰度調整方法，其特徵在於所述YUV格式轉換成所述RGB格式時，將通過下列公式計算R＝Y+0.956U+0.621V，G＝Y+0.272U+0.647V，B＝Y+1.1061U+1.703V。
6.一種移動終端的畫面清晰度調整裝置，其特徵在於包括移動臺數據機，接收/處理從移動終端的攝像頭接收的影像數據；影像處理模塊，對移動臺數據機所輸出的數據進行高通濾波之後計算並處理成清晰畫質的影像數據；液晶顯示屏，顯示影像處理模塊輸出的影像數據。
7.根據權利要求6所述的一種移動終端的畫面清晰度調整裝置，其特徵在於所述影像處理模塊在所述移動臺數據機的影像數據上應用平滑濾波器輸出模糊影像數據，所述影像數據減以所述模糊影像數據之後得出遮罩數據，所述遮罩數據加上所述影像數據之後得出高清晰度的影像數據，把所述高清晰度的影像數據轉換成能夠顯示在所述液晶顯示器上的格式並輸出。
8.根據權利要求6或權利要求7所述的一種移動終端的畫面清晰度調整裝置，其特徵在於所述影像處理模塊可以通過調整下列公式中的係數值來調整畫質的清晰度；fsharp(x，y)＝f(x，y)+k*g(x，y)f(x，y)為影像數據；k為係數值；g(x，y)為影像數據-模糊影像數據。
全文摘要
一種移動終端的畫面清晰度調整裝置及其方法，包括移動終端接收原影像數據的步驟；在原影像數據上應用屬於低通濾波器的平滑濾波器輸出模糊影像數據的步驟；原影像數據減去所述模糊影像數據之後得出遮罩數據的步驟；遮罩數據與所述原影像數據相加得出高清晰度的影像數據的步驟。本發明的有益效果在於，用戶可以根據個人的嗜好設定顯示在移動終端LCD的圖像的清晰度，由於用戶可以看到更加清晰的畫質，得到了更好的顯示效果。
文檔編號G09G5/02GK1744702SQ2005100075
公開日2006年3月8日 申請日期2005年2月5日 優先權日2004年9月3日
發明者姜善彬 申請人:樂金電子(中國)研究開發中心有限公司