JP5860298B2 - 画像処理装置及びプログラム - Google Patents
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Description
<構成>
図1は、実施例1における画像処理装置1の構成の一例を示すブロック図である。図1に示す画像処理装置1は、バッチ処理で入力映像のダイナミックレンジを拡張する装置である。逐次処理でダイナミックレンジを拡張することもできるが、この場合の画像処理装置については実施例2で説明する。
入力映像Aがカラーであるなど、複数の色成分や波長(バンド)成分からなる場合には、輝度特徴抽出手段102は、例えば、ベクトル値たる画素値A(t;x,y)に対して、式(2)又は式(3)により輝度特徴を求める。
ここで、画素値A(t;x,y)が3次元の列ベクトルであり、その第1成分が赤成分を、第2成分が緑成分を、第3成分が青成分をそれぞれ表すとする。この場合、変換行列Mとして、例えば、以下のITU−R BT.601規格に定める輝度信号算出用の行列(行ベクトル)を用いる。
次に、分析手段101による分析処理、及び輝度補正手段105による補正処理について詳しく説明する。
図4は、輝度のレンジ変換と画像合成について説明するための図である。画像合成は、画像重畳と同様の意味で用いる。図4に示す符号91と92の黒点は、別時点に撮像された同一被写体上のあるライン上の輝度を示す。
次に、重畳された画像についての有効性判定について説明する。画像重畳手段106は、画像重畳が有効であれば重畳された画像を出力し、画像重畳が無効(有効ではない)であれば重畳されていない画像を出力するようにしてもよい。また、画像重畳手段106は、重畳された画像とともに、有効性の判定結果を出力するようにしてもよい。
まず、有効性判定の判定方法1について説明する。判定方法1では、合成映像Cの一フレーム内の輝度レベルの数を用いる方法である。
次に、有効性判定の判定方法2について説明する。判定方法2では、合成映像Cの一フレームの輝度変換(輝度補正)後の量子化レベルを求め、合成すべきフレームについて、その平均値が取り得る輝度レベルを求める方法である。
次に、実施例1における画像処理装置1の動作について説明する。図7は、実施例1におけるダイナミックレンジの拡張処理の一例を示すフローチャートである。図7に示す処理は、バッチ処理である。
n%N==N−1 ・・・式(12)
N:重畳するフレーム数
n%N:nをNで割った余り
式(12)を満たせば(ステップS102−YES)ステップS108に進み、式(12)を満たさなければ(ステップS102−NO)ステップS103に進む。式(12)を満たす場合は、フレームメモリ104に、重畳するフレーム数Nが記憶されたことを意味する。
次に、実施例2における画像処理装置2について説明する。実施例2では、ダイナミックレンジ拡張処理を逐次処理で行う。
図8は、実施例2における画像処理装置2の構成の一例を示すブロック図である。図8に示す例では、画像処理装置2は、分析手段201と、輝度補正手段205と、フレームメモリ208と、画像重畳手段206と、量子化手段207とを有する。なお、量子化手段207は、必ずしも必要な構成ではないため、画像処理装置2は、量子化手段207を含めなくてもよい。
次に、実施例2における画像処理装置2の動作について説明する。図9は、実施例2におけるダイナミックレンジの拡張処理の一例を示すフローチャートである。図9に示す処理は、逐次処理である。
図10は、実施例3における画像処理装置3の構成の一例を示すブロック図である。図10に示す画像処理装置3は、上述した実施例1や2で説明した画像処理をソフトウェアで実装した装置の一例である。
101、201 分析手段
102、202 輝度特徴抽出手段
103、203 フィルタ手段
104、208 フレームメモリ
105、206 輝度補正手段
106、206 画像重畳手段
107、207 量子化手段
Claims (5)
- 入力映像におけるフレーム間の輝度を用いて、前記輝度の時間変化に対する規則性を分析する分析手段と、
各フレームの輝度について、前記規則性に基づいて、各フレーム内の輝度値分布が目標とする分布になるように補正する補正手段と、
前記補正手段により輝度が補正された複数のフレームを重畳する重畳手段と、
を備え、
前記補正手段は、1以上のフレームについて、フレーム内の輝度の取り得る値の間隔が減少するように補正することを特徴とする画像処理装置。 - 前記分析手段は、
各フレームの輝度の平均及び/又は分散に対してカーブフィッティングを行い、
前記補正手段は、
前記各フレームの輝度値の平均及び/又は分散を補正する請求項1記載の画像処理装置。 - 前記重畳手段は、
前記重畳されたフレームの有効性を判定し、有効であると判定した場合に前記重畳されたフレームを出力し、無効であると判定した場合には重畳されていないフレームを出力する請求項1又は2記載の画像処理装置。 - 前記重畳手段は、
前記重畳されたフレームの輝度レベル数が閾値を超えていれば有効であると判定し、前記重畳されたフレームの輝度レベル数が閾値以下であれば無効であると判定する請求項3記載の画像処理装置。 - 入力映像におけるフレーム間の輝度を用いて、前記輝度の時間変化に対して規則性を分析する分析ステップと、
各フレームの輝度について、前記規則性に基づいて、各フレーム内の輝度値分布が目標とする分布になるよう、かつ、1以上のフレームについて、フレーム内の輝度の取り得る値の間隔が減少するように補正する補正ステップと、
前記輝度が補正された複数のフレームを重畳する重畳ステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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