[發(fā)明專利]圖像處理設(shè)備、圖像處理方法和程序

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010585180.6
• 申請(qǐng)日: 2010-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102123288A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大槻盛一;綱島宣浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): H04N9/77
• 分類號(hào): H04N9/77
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 宋鶴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理設(shè)備、圖像處理方法和程序。

背景技術(shù)

當(dāng)圖像被示出在顯示器上時(shí)，如果圖像是寬動(dòng)態(tài)范圍圖像或者高對(duì)比度圖像，則可能生成了具有較小亮度差以及較低對(duì)比度的部分，從而使得顯示器上的圖像不清楚，如圖6A中所示。例如，圖6A中所示的室外環(huán)境和人之間的亮度差可以很小，并且圖6A中所示的室內(nèi)環(huán)境和人之間的亮度差可以很小。由較小的亮度差導(dǎo)致的不清楚圖像的現(xiàn)象既發(fā)生在明亮區(qū)域也發(fā)生在黑暗區(qū)域。圖6A和6B是示出圖像的示例的說(shuō)明性示意圖。

為了改善具有較小亮度差的部分的對(duì)比度，一般會(huì)在圖像上進(jìn)行色調(diào)校正。色調(diào)校正的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)在例如Fredo?Durand?and?Julie?Dorsey，F(xiàn)ast?Bilateral?Filtering?for?the?Display?of?High-Dynamic-Range?Images，In?SIGGRANPH?02：Proceedings?of?the?29th?annual?conference?on?Computer?Graphics?and?interactive?techniques(2002)，第257至266頁(yè)中描述。在以上文檔的技術(shù)中，色調(diào)校正在寬動(dòng)態(tài)范圍圖像的每個(gè)像素或者每個(gè)區(qū)域上執(zhí)行。

發(fā)明內(nèi)容

圖像處理中存在兩種色調(diào)校正：(1)諸如增益調(diào)整或伽馬校正之類的線性處理；以及(2)直方圖均衡化。

當(dāng)在具有高對(duì)比度的大圖像中執(zhí)行利用諸如增益調(diào)整和伽馬校正之類的線性處理的色調(diào)校正時(shí)，黑暗部分中的對(duì)比度的校正犧牲了明亮部分中的對(duì)比度，并且相反，明亮部分中的對(duì)比度的校正犧牲了黑暗部分中的對(duì)比度。另外，當(dāng)在寬動(dòng)態(tài)范圍圖像上執(zhí)行利用諸如增益調(diào)整和伽馬校正之類的線性處理的色調(diào)校正時(shí)，在校正后的圖像中沒(méi)有有效地使用動(dòng)態(tài)范圍的寬度。

在利用直方圖均衡化的色調(diào)校正中，對(duì)比度被改善，但是亮度的連續(xù)性喪失，從而使得顯示圖像可能是不自然的圖像。另外，在直方圖均衡化中，分析每個(gè)輸出比特非常重要，并且在高分辨率圖像的情況下大量的硬件和軟件資源被使用。另外，當(dāng)利用直方圖均衡化的色調(diào)校正被執(zhí)行時(shí)，相對(duì)于整個(gè)圖像而言具有小面積的亮度級(jí)的區(qū)域中的對(duì)比度被降低。

當(dāng)如以上文檔中所述地對(duì)每個(gè)區(qū)域和每個(gè)像素執(zhí)行色調(diào)校正時(shí)，一般會(huì)使用極大量的硬件和軟件資源。

例如，在使用安全照相機(jī)等的監(jiān)控系統(tǒng)中，即使在寬動(dòng)態(tài)范圍圖像或高對(duì)比度圖像的情況下，也需要改善明亮部分以及黑暗部分中的可見(jiàn)度。

鑒于以上所述，期望提供一種新穎的改進(jìn)型圖像處理裝置、圖像處理方法、以及程序，其能夠改善單個(gè)圖像中的明亮部分和黑暗部分中的對(duì)比度并降低電路負(fù)荷。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種圖像處理設(shè)備，包括：塊直方圖生成單元，被配置為計(jì)算包括多個(gè)像素的每個(gè)塊中的像素值的頻率，將動(dòng)態(tài)范圍劃分為復(fù)數(shù)“N”個(gè)范圍(N為整數(shù))，并且生成包括“N”個(gè)柱形的第一直方圖，所述柱形具有多個(gè)像素的寬度；像素直方圖生成單元，被配置為基于包括目標(biāo)像素的塊的第一直方圖和與包括目標(biāo)像素的塊相鄰的塊的第一直方圖，計(jì)算與目標(biāo)像素在塊中的像素位置相關(guān)的目標(biāo)像素的頻率，并且針對(duì)每個(gè)像素生成包括“N”個(gè)柱形的第二直方圖；以及輸出值確定單元，被配置為基于第二直方圖生成像素值和像素值的輸出值之間的關(guān)系從而使得第二直方圖的最大累積頻率與像素值的輸出值的最大值相匹配，并且基于目標(biāo)像素的像素值計(jì)算輸出值。

塊直方圖生成單元可以根據(jù)像素值對(duì)頻率進(jìn)行加權(quán)。

塊直方圖生成單元可以根據(jù)像素值將頻率添加到與包括該像素值的柱形相鄰的柱形。

像素直方圖生成單元可以利用目標(biāo)像素和相鄰塊的中心之間的距離進(jìn)行歸一化，將包括目標(biāo)像素的塊的第一直方圖和與包括目標(biāo)像素的塊相鄰的塊的第一直方圖組合在一起，并且生成第二直方圖。

像素直方圖生成單元可以計(jì)算整個(gè)圖像的像素值的頻率，將動(dòng)態(tài)范圍劃分為復(fù)數(shù)“N”個(gè)范圍(N為整數(shù))以生成包括“N”個(gè)柱形的第三直方圖，并且通過(guò)組合第三直方圖生成第二直方圖，所述柱形具有多個(gè)像素的寬度。

可以通過(guò)將連接單個(gè)柱形寬度中的最小像素值和最大像素值的頻率的連線連接起來(lái)，來(lái)獲取像素值和像素值的輸出值之間的關(guān)系。