[發明專利]圖像處理設備和方法以及程序

無效

• 申請號: 201110052898.3
• 申請日: 2011-03-03
• 公開（公告）號: CN102196175A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 光永知生
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/202
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 杜誠;陳煒

技術領域

本發明涉及一種圖像處理設備和方法以及程序，尤其涉及一種在進行圖像灰度校正時適用的圖像處理設備和方法以及程序。

背景技術

在相關技術中，作為一種圖像處理技術，已知有在不改變代表紋理的細節分量的情況下，壓縮另一分量的亮度差的灰度校正過程(例如，參見日本未審專利申請公開第2009-177558號)。

這里，參考圖1描述日本未審專利申請公開第2009-177558號的灰度校正過程的概要。

亮度區域信息計算單元11獲得作為輸入圖像的亮度值L(nl)(p)的直方圖的暗亮度側和亮亮度側的基部的亮度值的基值，并將該基值作為亮度區域信息存儲在亮度區域信息存儲器12中。塊直方圖計算單元13將輸入圖像在空間方向上和亮度方向上劃分為多個塊，并且針對每個幀計算屬于每個塊的像素的數量(頻率計數)的塊直方圖，并將其存儲在塊直方圖存儲器14中。塊積分值計算單元15針對每個幀計算屬于上述輸入圖像的每個塊的各像素的亮度值的積分值(總和)，并將其存儲在塊積分值存儲器16中。

加權積和單元17基于輸入圖像的亮度值L(nl)(p)、塊直方圖和塊積分值，計算表示輸入圖像的每個像素所屬的主體的近似亮度的一般亮度值Ll(nl)(p)。色調曲線計算單元18基于亮度區域信息和一般亮度值Ll(nl)(p)計算每個像素的色調曲線，并將色調曲線存儲在色調曲線存儲器19中。映射單元20基于色調曲線壓縮(校正)一般亮度值Ll(nl)(p)的灰度，并將獲得的一般亮度值Lcl(nl)(p)提供給對比度校正單元22。映射單元21基于色調曲線壓縮(校正)輸入圖像的亮度值L(nl)(p)的灰度，并將獲得的亮度值Lc(nl)(p)提供給對比度校正單元22。對比度校正單元22基于一般亮度值Lcl(nl)(p)、亮度值Lc(nl)(p)和色調曲線，校正包括亮度值Lc(nl)(p)的亮度圖像的對比度，并作為結果輸出所獲得的亮度值Lu(nl)(p)。

發明內容

然而，在日本未審專利申請公開第2009-177558號的灰度校正過程中，為了計算一般亮度值Ll(nl)(p)，保持一個幀的塊直方圖和塊積分值，因此需要的存儲器的量增加。

在日本未審專利申請公開第2009-177558號的灰度校正過程中，為了計算每個像素的一般亮度值Ll(nl)(p)，進行塊直方圖的加權積和運算、塊積分值的加權積和運算和對這些結果的除法。另外，基于每個像素的一般亮度值Ll(nl)(p)計算色調曲線。結果，計算復雜度增加。

希望使用小量的存儲器和較低的計算復雜度進行灰度校正過程。

根據本發明的實施例，提供一種圖像處理設備，包括：直方圖計算裝置，用于計算通過在空間方向上劃分輸入圖像而獲得的每個空間塊的亮度值的直方圖；灰度校正系數計算裝置，用于計算灰度校正系數，該灰度校正系數用于該直方圖的每個區間(bin)的亮度值的灰度的校正；以及灰度校正裝置，用于基于輸入圖像的目標像素所屬的區間的灰度校正系數和在空間方向和亮度方向上鄰近目標像素所屬的區間的區間的灰度校正系數，進行目標像素的亮度值的灰度校正。

灰度校正系數計算裝置可以包括：參考亮度值計算裝置，用于計算通過在從相應的區間觀察時，在直方圖的頻率計數增大的方向上校正區間的亮度值的代表值而獲得的亮度值，作為參考亮度值；以及系數計算裝置，用于基于預定灰度校正特征函數的針對參考亮度值的輸出亮度值以及參考亮度值，計算每個區間的灰度校正系數，該預定灰度校正特征函數用于輸出校正了輸入亮度值的灰度的輸出亮度值。

參考亮度值計算裝置可以基于相應的區間的頻率計數和在空間方向和亮度方向上鄰近該相應區間的區間的頻率計數，計算該相應區間的亮度值的重心，作為該參考亮度值。

參考亮度值計算裝置可以計算直方圖的亮度方向的一次微分系數，并基于該一次微分系數，計算通過在從該區間觀察時，在直方圖的頻率計數增大的方向上校正相應的區間的亮度值的代表值而獲得的亮度值，作為該參考亮度值。

參考亮度值計算裝置可以針對每個空間塊計算直方圖的累積直方圖函數和該累積直方圖函數的逆函數；針對每個空間塊計算單調遞增的函數作為亮度調制函數，該單調遞增的函數通過該累積直方圖函數中使直方圖變為最大的亮度值、亮度值的最小值和最大值的坐標附近；并且通過基于該亮度調制函數和該累積直方圖函數的逆函數校正相應的區間的亮度值的代表值，來計算該參考亮度值。