[發明專利]圖像處理裝置、方法以及包含程序的計算機可讀記錄介質

無效

• 申請號: 200910137574.2
• 申請日: 2009-05-14
• 公開（公告）號: CN101582993A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 倉橋秀和;田中誠二
• 申請（專利權）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235;H04N5/335
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 源;張天舒

技術領域

本發明涉及用于改進圖像色調再現的圖像處理裝置和圖像處理方法，同時涉及計算機可讀記錄介質，該記錄介質包含使計算機執行該圖像處理方法的程序。

背景技術

通常，在如數碼相機的成像裝置中，從圖像獲取裝置輸出的所拍攝圖像的圖像信號經過各種信號處理操作來改進輸出圖像的圖像質量，比如白平衡校正、色調轉換、陰影校正、曝光校正。但是這些信號處理操作為成像信號添加了增益，從而降低了分辨率。因此，使將要進行信號處理的圖像的分辨率高于輸出圖像的分辨率是必要的。在成像裝置中，為了輸出具有8位灰度級的圖像，對從圖像獲取裝置輸出的模擬成像信號進行高于8位分辨率(如12位或14位)的A/D轉換，來獲得數字成像信號。

然而，由于要進行信號處理的圖像的位數受到A/D轉換分辨率的限制，所以不可能以高于A/D轉換分辨率的位精度來執行信號處理。在這種情況下，可以考慮提高A/D轉換的分辨率。但是提高A/D轉換的分辨率使執行A/D轉換的電路的成本增加，這樣就增加了成像裝置的成本。

為了解決這個問題，提出了使用可以獲得高感光度信號和低感光度信號的圖像獲取裝置的系統。對于具有高于預定閥值的光亮度值的像素，使用低感光度信號(參見日本未審查的專利公開NO.2001-008104)。該專利文獻所公開的系統能夠實現良好的色調連續性，尤其是在高亮度側。

然而，在上述專利文獻所公開的系統中，雖然高亮度側的色調再現得到了改善，但是圖像暗區的色調再現卻不能得到改善。由成像裝置執行的色調轉換中，對暗區的轉換速率較大，如圖8所示。因此，如果暗區的色調沒有再現，輸出圖像變黑的趨勢(不期望的色飽和度)增加。

發明內容

考慮到上述情況，本發明致力于改進圖像的色調再現，特別是圖像暗區的色調再現。

根據本發明的圖像處理裝置的一個方面包括：圖像獲取裝置，其用于獲得多個具有不同曝光值的圖像；曝光調整裝置，其通過對每個圖像應用位擴展以及將圖像的曝光值調整為圖像中具有最低曝光值的第一圖像的曝光值來進行曝光值調整處理；和合成裝置，其通過將經過曝光調整處理的圖像進行組合來生成合成圖像。

在根據本發明的圖像處理裝置中，曝光調整裝置可以通過將第一圖像以外的圖像的光亮度校正成第一圖像的光亮度并對圖像應用位擴展處理來執行曝光調整處理，合成裝置可以通過將第一圖像的一部分信息用經過曝光調整處理的其他圖像的相應部分的信息代替來生成合成圖像。

在根據本發明的圖像處理裝置中，曝光調整裝置可以通過對圖像應用位擴展和增益處理將第一圖像以外的圖像的光亮度調整成第一圖像的光亮度，以及通過為圖像應用偏移(offset)處理以避免增益處理后的圖像重疊，來執行曝光調整處理。并且合成裝置可以通過把經過曝光調整處理的圖像疊加起來生成合成圖像。

在這種情況下，曝光調整裝置可以通過參考列表來執行增益處理和偏移處理，其中該列表針對每個圖像的所輸入光亮度值輸出經過增益處理和偏移處理后的光亮度值。

此外，在這種情況下，列表也適用于在形成合成圖像的每個圖像的光亮度的飽和部分應用增益處理和偏移處理來提供漸變。

在根據本發明的圖像處理裝置中，曝光調整裝置可以通過使用列表在形成合成圖像的每個圖像的光亮度的飽和部分提供漸變以及應用偏移處理以避免圖像重疊來轉換圖像，并對轉換后的圖像應用位擴展和增益處理，來執行曝光調整處理；合成裝置可以通過將經過曝光調整處理的圖像疊加起來生成合成圖像。

在根據本發明的圖像處理裝置中，曝光調整裝置可以對圖像順次地應用曝光調整處理，合成裝置可以順次地將經過曝光調整處理的每個圖像進行組合。

在根據本發明的圖像處理裝置中，圖像獲取裝置可以包括：成像裝置，用于通過拍攝操作獲得圖像；和成像控制裝置，用于控制成像裝置通過對同一場景使用不同曝光值執行超過一次的拍攝操作來獲得多個圖像。

根據本發明的圖像處理方法的一個方面包括：獲得多個具有不同曝光值的圖像；通過對每個圖像應用位擴展并將圖像的曝光值調整成圖像中具有最低曝光值第一圖像的曝光值來執行曝光調整處理；以及通過將經過曝光調整處理的圖像進行組合來生成合成圖像。

本發明也可以以包含程序的記錄介質的形式實現，其中該程序使計算機執行根據本發明的圖像處理方法。

附圖說明

圖1是例示了應用根據本發明第一實施例的圖像處理裝置的數碼相機的構造的示意框圖；

圖2是例示了成像單元的構造的示圖；

圖3是第一實施例中的曝光調整處理和合成處理的概念圖；