[發明專利]成像裝置和圖像處理方法

有效

• 申請號: 201380019588.9
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN104221364B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 北條大輔
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: H04N5/243
• 分類號: H04N5/243;G06T3/00;H04N5/232
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 安之斐;萬里晴

一種成像裝置，包括：圖像傳感器，用于將對象的光學圖像轉換為電信號；圖像處理器，用于根據電信號來生成圖像；圖像合成器，用于對由圖像處理器在相同的條件下以相同的構圖所生成的圖像逐像素地進行合成；數字鉗位處理器，用于進行數字鉗位，從而從由圖像合成器所獲得的合成圖像中去除偏移分量；以及數字鉗位控制器，用于根據由圖像合成器所進行了合成的圖像的數量來控制數字鉗位處理器的數字鉗位量。

相關申請的交叉引用

本申請基于2012年4月20日遞交的日本專利申請No.2012-97204并要求其優先權，這里通過引用的方式將該申請的公開內容整體并入本文。

技術領域

本發明涉及諸如具有圖像傳感器的靜態數碼相機的成像裝置的圖像處理，特別涉及具有圖像合成功能的成像裝置以及用于圖像合成的圖像處理方法。

背景技術

已知一種具有基于亮度的圖像合成功能的數碼相機。這種圖像合成是用于用相同的曝光以相同的構圖(composition)按時間序列來連續拍攝圖像，對基準圖像和比較圖像的相同坐標的像素輸出值進行比較，并且在用具有更高輸出值或更低輸出值的比較圖像的像素來替換基準圖像的像素的同時來對圖像進行合成。通過這種技術，例如，在對夜間場景進行拍照時，能夠采集在具有適當曝光的背景中的星星軌跡的圖像。具有這種基于亮度的圖像合成功能的數碼相機已經可得到。

傳統上，對于基于亮度的圖像合成而言，通過相機生成連續圖像，并且在拍攝之后通過個人計算機由圖像處理軟件來對圖像進行合成。因此，用戶無法在拍照時生成合成圖像。通過使用具有圖像合成功能的數碼相機，用戶能夠在拍攝期間查看合成圖像。

此外，對于通過個人計算機的圖像合成而言，在需要時所使用的圖像數據例如是已降低了噪聲并被壓縮的JPEG圖像，因此，根據拍照設置，對于圖像合成而言，圖像數據的質量可能不夠好。同時，數碼相機能夠對RAW圖像進行合成，使得數碼相機能夠采集可能被看作為單個幀中的噪聲的彩色的微小星星，并且通過在合成處理中對隨機噪聲進行平均來改進圖像質量，而這通過一般的圖像處理是不可行的。

同時，由于RAW圖像是來自圖像傳感器的、未經圖像處理的原始輸出數據，所以隨著JPEG圖像所不具有的噪聲的出現，在RAW圖像的合成期間存在問題。由于散粒噪聲(shotnoise)或隨機噪聲，所以即使以相同的設置所采集的相同對象的圖像數據也不可能是相同的輸出，而是具有概率分布的輸出。當對相應的坐標處的像素重復簡單的基于亮度的圖像合成時，輸出逐漸接近所述分布的最大值，導致生成缺陷圖像，例如過度曝光的圖像或品紅狀圖像。對于經過數字鉗位(digital clamp)或噪聲降低的JPEG圖像不會發生這種問題。

例如，日本專利No.4243084(參考文獻1)和日本專利申請公開No.2010-34845(參考文獻2)公開了一種成像裝置，用于處理諸如黑電平的失調或不均的故障。參考文獻1公開了一種成像裝置，用于根據拍照條件的參數來調整對RAW圖像的鉗位，以便減少黑電平的變化。該成像裝置根據長曝光拍攝中的曝光數據或高環境溫度下的溫度數據來適當地生成鉗位信號。參考文獻2公開了一種技術，用于在鉗位處理中暫時地增大定義黑電平的OB信號，從而穩定黑電平，由此防止由于黑電平的變化所造成的圖像質量的惡化。然而，兩個參考文獻中的技術均無法處理由RAW圖像的基于亮度的圖像合成所引起的黑電平的變化或不均。

如上所述，在通過諸如具有基于亮度的圖像合成功能的數碼相機的成像裝置對RAW圖像進行合成期間，根據RAW圖像所被采集的拍照條件、環境條件、或諸如已進行了合成的圖像的數量的合成條件可能出現黑電平的變化、不均或失調。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成像裝置和圖像處理方法，所述成像裝置和所述圖像處理方法能夠根據在RAW圖像的基于亮度的圖像合成期間已進行了合成的圖像的數量來適當地處理黑電平的變化，從而有效地防止合成圖像的質量的惡化。