JP7334880B2 - 画像データを処理するための方法、装置、プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

画像データを処理するための方法、装置、プログラム、及び記録媒体 Download PDF

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Description

本開示は、画像処理に関連する技術に関し、より詳細には、カメラによって捕捉した画像データ等の、画像データを処理する方法及び装置に関する。
スマートフォン等の個人情報端末には、被写体を撮影するためのカメラが搭載されることが知られている。一般に、カメラは、イメージセンサを備え、イメージセンサからの画像データを処理してオブジェクトを表示する。
本開示の実施形態は、高画像品質画像を出力するための方法、装置、プログラム、及び記録媒体を提供する。前述の目的を達成するために、以下の技術的解決策が実施形態において用いられる。
実施形態の第1の態様は、以下の方法を提供する。
第1モードにおいて捕捉される第1の画像データを取得する段階であって、上記第1モードでは第1の解像度が設定される段階と、
撮影命令(ユーザ、タイマー、プログラム等による撮影命令等)に応じて、上記第1モードを第2モードに切り替える段階であって、上記第2モードでは第2の解像度が設定され、上記第2の解像度は、上記第1の解像度とは異なる段階と、
上記第2モードにおいて捕捉される第2の画像データを取得する段階と、
第1モードベースの融合を適用して、上記第2の画像データを、基準画像データとして使用される上記第1の画像データと融合させる段階と、
を含む、撮像ユニットによって捕捉される画像データ等の画像データを処理する方法。
第1モード画像データ(すなわち、第1モードにおいて捕捉された第1の画像データ)は、第1モードベースの融合において基準画像データとなることが留意され得る。
第1モード画像データ(すなわち、第1モードにおいて捕捉された第1の画像データ)と第2モード画像データ(すなわち、第2モードにおいて捕捉された第2の画像データ)とを融合した後、融合画像データが出力される。
第1の解像度を除いて、通常モード又は通常モードの情報も第1モードに含まれることに留意されたい。例えば、段落[0107]の説明を参照されたい。
撮像ユニット20は、段落[0042]等の説明において詳細に説明されていることに留意されたい。
第1モードベースの融合を使用することによって、第2モードの画像データは、第1モードの画像データと融合されることに留意されたい。例えば、第1モードベースの融合は、図4のブロック(61~67)に対応し得る。
第1の態様によれば、高画像品質画像データが出力され得る。特に、第1及び第2モード間の画像データが融合される。上記モードは異なる解像度を有し、これらのモードにおいて異なる解像度及び感度の画像を取得可能である。したがって、融合画像データは、高品質画像データとして出力され得る。
第1の態様の第1の可能な方式において、方法は、第1の画像データを選択するとともに、第2の画像データを選択する段階を更に含んでよい。こにより、第1及び第2の画像データを融合することが可能になり得る。
第1の態様に係る、第1の態様の第2の可能な方式において、選択される上記第1の画像データは、移動オブジェクトを有しない又は最も少数の移動オブジェクトを有する最もシャープな画像であってよく、選択される上記第2の画像データは、移動オブジェクトを有しない又は最も少数の移動オブジェクトを有する最もシャープな画像であってよい。これにより、融合画像データを最もシャープな画像とすることが可能になり得る。
第1モードにおいて捕捉された画像データのセットから、最も少数の移動オブジェクトを有する最もシャープな画像が選択又は決定され得ることが理解され得る。第2モードにおいて捕捉された画像データのセットから、最も少数の移動オブジェクトを有する最もシャープな画像が選択又は決定され得ることが理解され得る。
第1の態様、第1及び第2の可能な方式のいずれか1つに係る、第1の態様の第3の可能な方式において、方法は、撮像条件に基づいて、上記第1モードベースの融合が適用されるか否かを決定する段階を更に含んでよく、
上記第1モードを第2モードに切り替える段階は、上記第1モードベースの融合が適用されることが決定され、上記撮影命令が受信されると、上記第1モードを第2モードに切り替える段階を含む。一例において、段落[0070]の式(1)~(7)が撮像条件に対応する。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第3の可能な方式に係る、第1の態様の第4の可能な方式において、上記撮像条件に基づいて、上記第1モードベースの融合が適用されるか否かを決定する段階は、上記撮影命令が受信されるまで第1モードにおいて捕捉された連続フレーム間の変化に基づいて、上記第1モードベースの融合が適用されるか否かを決定する段階を含む。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第4の可能な方式に係る、第1の態様の第5の可能な方式において、上記連続フレーム間の上記変化は、露出、合焦位置、ブロック平均、ブロック偏差、及び各軸の角速度に関する変化の全て又はいずれかを含んでよい。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第1の態様及び第1~第5の可能な方式のいずれか1つに係る、第1の態様の第6の可能な方式において、上記第1の画像データ及び上記第2の画像データは、同じ視野角及び同じ合焦位置を有するように設定されてよい。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第1の態様及び第1~第6の可能な方式のいずれか1つに係る、第1の態様の第7の可能な方式において、上記第1モードベースの融合は、上記撮影命令までに捕捉された上記画像を使用して、上記撮影命令から撮影完了までのタイムラグが無いゼロシャッタラグと組み合わせられてよい。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第1の態様及び第1~第7の可能な方式のいずれか1つに係る、第1の態様の第8の可能な方式において、上記方法は、
上記第1モード及び上記第2モード間のカメラ揺れ補償を実行する段階、特に、上記第1モード及び上記第2モードにおいて捕捉されたフレーム間のカメラ揺れ補償を実行する段階を更に含んでよく、上記フレームは、第1モードにおいて捕捉された第1フレーム(上記第1の画像データを含む)及び第2モードにおいて捕捉された第2フレーム(第2の画像データを含む)を含んでよく、
上記第1モードベースの融合を適用する段階において、上記カメラ揺れ補償の後の上記第2の画像データと、上記第1の画像データとが使用される。第1の画像データは、基準画像データとして使用されてよく、したがって、第2の画像データは、第1の画像データに対するカメラ揺れを有し、そのため、カメラ揺れ補償は第2の画像データに適用されることが理解され得る。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第1の態様及び第1~第8の可能な方式のいずれか1つに係る、第1の態様の第9の可能な方式において、上記第1モードが高解像度モードであってよく、上記第2モードが通常モードであってよい、又は、
上記第1モードが通常モードであってよく、上記第2モードが高解像度モードであってよい。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第1の態様及び第1~第9の可能な方式のいずれか1つに係る、第1の態様の第10の可能な方式において、上記第1の画像データ及び上記第2の画像データは、上記撮像ユニットにおける同じイメージセンサから取得されてよい。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第1の態様及び第1~第10の可能な方式のいずれか1つに係る、第1の態様の第11の可能な方式において、上記方法は、上記第1モード及び上記第2モードにおいて捕捉された画像データの単位で複数の画像データを融合することによって、ノイズ低減処理を実行する段階を更に備えてよく、
上記第1モードベースの融合を適用する段階において、上記ノイズ低減処理の後の上記第1の画像データ及び上記第2の画像データが使用されてよい。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
実施形態の第2の態様は、以下の方法を提供する。
異なるモードにおいて捕捉される複数の画像データを含むビデオシーケンスを取得する段階であって、上記異なるモードでは異なる解像度が設定される段階と、
ビデオシーケンスの連続画像フレーム間の変化に基づいて異なるモードベースの融合が適用されるか否かを決定する段階、特に、ビデオシーケンスの画像フレーム間の変化に基づいて、上記異なるモードにおいて捕捉される上記画像データを融合するように異なるモードベースの融合が適用されるか否かを決定する段階と、
上記決定の結果に基づいて、上記ビデオシーケンスの上記画像データに対して上記モードベースの融合を適用する段階、例えば、異なるモードにおいて捕捉される画像データを融合するために上記モードベースの融合が適用されることになることが決定された場合、上記ビデオシーケンスの上記画像データに対して上記モードベースの融合を適用する段階と、
を含む、撮像ユニットによって捕捉される画像データ等の画像データを処理する方法。
第2の態様によれば、高画像品質画像データが連続して出力され得る。特に、第1及び第2モード間の画像データが融合される。上記モードは異なる解像度を有し、これらのモードにおいて異なる解像度及び感度の画像を取得可能である。したがって、融合画像データは、高品質画像データとして出力され得る。
実施形態の第3の態様は、以下の装置を提供する。
第1の解像度を有する第1モードにおいて捕捉される複数の第1の画像データを取得するように構成されている第1の取得ユニットと、
撮影命令(ユーザ、タイマー、プログラム等による撮影命令等)に応じて、上記第1モードを第2モードに切り替えるように構成されている切り替えユニットであって、上記第2モードでは第2の解像度が設定され、上記第2の解像度は、上記第1の解像度とは異なる切り替えユニットと、
上記第2モードにおいて捕捉される、特に、第2モードの第2の解像度で捕捉される、第2の画像データを取得するように構成されている第2の取得ユニットと、
第1モードベースの融合を適用して、上記第2の画像データを、基準画像データである上記第1の画像データと融合させるように構成されている融合ユニットと、
を備える、撮像ユニットによって捕捉される画像データ等の画像データを処理する装置。第3の態様によれば、高画像品質画像データが出力され得る。特に、第1及び第2モード間の画像データが融合される。上記モードは異なる解像度を有し、これらのモードにおいて異なる解像度及び感度の画像を取得可能である。したがって、融合画像データは、高品質画像データとして出力され得る。
第3の態様の第1の可能な方式において、上記融合ユニットは、上記第1の画像データ及び上記第2の画像データを選択するように構成されてよい。これにより、第1及び第2の画像データが融合されることが可能になり得る。
第3の態様の第1の可能な方式に係る、第3の態様の第2の可能な方式において、選択される上記第1の画像データは、移動オブジェクトを有しない又は最も少数の移動オブジェクトを有する最もシャープな画像であってよく、選択される上記第2の画像データは、移動オブジェクトを有しない又は最も少数の移動オブジェクトを有する最もシャープな画像であってよい。これにより、融合画像データが最もシャープな画像となることが可能になり得る。
第3の態様の第3の方式、第1及び第2の可能な方式のいずれか1つに係る、第3の態様の第3の可能な方式において、上記装置は、撮像条件に基づいて、上記第1モードベースの融合が適用されるか否かを決定するように構成されている決定ユニットを更に備えてよく、
上記切り替えユニットは、上記第1モードベースの融合が適用されることが決定され、上記撮影命令が受信されると、上記第1モードを第2モードに切り替えるように構成されてよい。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第3の態様の第4の可能な方式において、決定ユニットは、具体的には、上記撮影命令が受信されるまで第1モードにおいて捕捉された連続フレーム間の変化に基づいて、上記第1モードベースの融合が適用されるか否かを決定するように構成されてよい。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第3の態様の第4の可能な方式に係る、第3の態様の第5の可能な方式において、上記連続フレーム間の上記変化は、露出、合焦位置、ブロック平均、ブロック偏差、及び各軸の角速度に関する変化の全て又はいずれかを含んでよい。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第3の態様の第1~第5の可能な方式のいずれか1つに係る、第3の態様の第6の可能な方式において、上記第1の画像データ及び上記第2の画像データは、同じ視野角及び同じ合焦位置を有するように設定されてよい。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第3の態様の第1~第6の可能な方式のいずれか1つに係る、第3の態様の第7の可能な方式において、上記第1モードベースの融合は、上記撮影命令までに捕捉された上記画像を使用して、上記撮影命令から撮影完了までのタイムラグが無いゼロシャッタラグと組み合わせられてよい。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第3の態様の第1~第7の可能な方式のいずれか1つに係る、第3の態様の第8の可能な方式において、融合ユニットは、上記第1モード及び上記第2モード間のカメラ揺れ補償を実行、特に、上記第1モード及び上記第2モードにおいて捕捉されたフレーム間のカメラ揺れ補償を実行するように構成されている整合ユニットあって、上記フレームは、上記第1モードにおいて捕捉された第1フレームと、上記第2モードにおいて捕捉された第2フレームとを含む整合ユニットを備えてよく、
上記融合ユニットは、上記カメラ揺れ補償後の第2の画像データ及び上記第1の画像データに融合を適用して、カメラ揺れ補償後の第2の画像データを、基準画像データとして使用される第1の画像データと融合させるように構成されてよい。特に、各第2の画像データは、異なるモード間でカメラ揺れを有する。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第3の態様の第1~第8の可能な方式のいずれか1つに係る、第3の態様の第9の可能な方式において、上記第1モードが高解像度モードであってよく、上記第2の捕捉モードが通常モードであってよい、又は、上記第1モードが通常モードであってよく、上記第2の捕捉モードが高解像度モードであってよい。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第3の態様の第1~第9の可能な方式のいずれか1つに係る、第3の態様の第10の可能な方式において、上記第1の画像データ及び上記第2の画像データは、同じイメージセンサから取得されてよい。これにより、融合画像データが高画像品質画像データであることが確実にされ得る。
第3の態様の第1~第10の可能な方式のいずれか1つに係る、第3の態様の第11の可能な方式において、上記装置は、上記第1モード及び上記第2モードにおいて捕捉された画像データの単位で複数の画像データを融合することによって、ノイズ低減処理を実行するように構成されている低減ユニットを更に備えてよく、
上記融合ユニットは、ノイズ低減処理後の上記第1の画像データ及び上記第2の画像データに融合を適用するように構成されてよい。
実施形態の第4態様は、以下の装置を提供する。
異なるモードにおいて捕捉される複数の画像データを含むビデオシーケンスを取得するように構成されている取得ユニットであって、上記異なるモードでは異なる解像度が設定される取得ユニットと、
ビデオシーケンスの連続フレーム間の変化に基づいて、上記異なるモードにおいて捕捉される上記画像データを融合するように異なるモードベースの融合が適用されるか否かを決定するように構成されている決定ユニットと、
上記決定の結果に基づいて、上記ビデオシーケンスの上記画像データに対して異なるモードベースの融合を適用するように構成されている融合ユニットと、
を備える、撮像ユニットによって捕捉される画像データを処理する装置。
第4態様によれば、高画像品質画像データが連続して出力され得る。特に、第1および第2モード間の画像データが融合される。上記モードは異なる解像度を有し、これらのモードにおいて異なる解像度及び感度の画像を取得可能である。したがって、融合画像データは、高品質画像データとして出力され得る。
実施形態の第5の態様は、コンピュータに、実施形態の第1及び第2の態様並びに第1の態様の第1~第10の可能な方式のいずれか1つに係る方法を実行させるプログラムを記録したコンピュータ可読記憶媒体を提供する。
実施形態の第6の態様は、コンピュータに、実施形態の第1及び第2の態様並びに第1の態様の第1~第10の可能な方式のいずれか1つに係る方法を実行させる、コンピュータプログラムを提供する。第7の態様によれば、本発明は、カメラモジュールと、1つ又は複数のプロセッサと、メモリとを備える画像データを処理するデバイスに関する。上記メモリは、1つ又は複数のプロセッサに第1又は第2の態様に係る方法を実行させる命令を格納している。1つ又は複数の実施形態の詳細は、添付の図面及び以下の説明に記載されている。他の特徴、目的、及び利点は、明細書、図面、及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
実施形態における技術的解決策をより明確に説明するために、以下で本実施形態を説明するために必要な添付の図面を簡単に説明する。以下の説明における添付の図面は、可能な実施形態のいくつかを示すに過ぎず、当業者であれば、これらの添付の図面から創造努力を伴わずに他の図面を導き出し得ることが明らかである。
第1の実施形態に係る画像処理装置の構成の例を示す概略図である。 第1の実施形態に係る画像処理装置における、イメージセンサの物理ピクセル数と各モードでの画像データのピクセル数との相関を示す図である。 第1の実施形態に係る画像処理装置における高解像度モードベースの融合の適用を示すタイミングチャートである。 高解像度モードでの、第1の実施形態に係る画像処理装置の詳細な構成例を示す図である。 第1の実施形態に係る画像処理装置における通常モードベースの融合の適用を示すタイミングチャートである。 通常モードでの、第1の実施形態に係る画像処理装置の詳細な構成例を示す図である。 第1の実施形態に係る画像処理装置の機能構成の例を示す図である。 第1の実施形態に係る画像処理装置の全画像プロセスの例を示すフローチャートである。 高解像度モードでの、第2の実施形態に係る画像処理装置の詳細な構成例を示す図である。 通常モードでの、第2の実施形態に係る画像処理装置の詳細な構成例を示す図である。 第2の実施形態に係る画像処理装置によって実装される融合の概要を説明する図である。 ノイズが低減された態様を説明する図である。 第3の実施形態に係る画像処理装置の機能構成の例を示す図である。 第3の実施形態に係る画像処理装置によって実現されるビデオシーケンスの例を説明する図である。 第3の実施形態に係る画像処理装置の撮像プロセスの例を示すフローチャートである。 モード切り替えが実行されな場合のビデオシーケンスの例を説明する図である。
以下では、本開示の実施形態の技術的解決策が、本開示の実施形態の添付の図面を参照しながら明確に説明される。説明される実施形態は、本開示の実施形態の全てではなく一部に過ぎないことが明らかである。当業者によって創造努力を伴わずに本開示の実施形態に基づいて得られ得る全ての他の実施形態は、本開示の実施形態の保護範囲に含まれることに留意されたい。
[第1の実施形態]
この例示的な実施形態における画像処理装置10の説明が以下に提供される。画像処理装置10は、カメラによって捕捉される画像データを処理するように構成されている。
[画像処理装置10の構成]
図1は、第1の実施形態に係る画像処理装置10のハードウェアの構成例を示す概略図である。
図1に示すように、画像処理装置10は、処理ユニット11と、メモリ12と、入力デバイス13と、ディスプレイデバイス14と、カメラモジュール(撮像ユニット)20と、ジャイロスコープ30とを備える。カメラモジュール20は、イメージセンサ21を備える。この実施形態において、画像処理装置10は、例えば、タブレットコンピュータ、ファブレット又はモバイルフォン、携帯電話、個人情報端末、パーソナルコンピュータ又はロボット等を備える。
処理ユニット11は、制御信号及びデータを移動するプロセスを実行するために、バスによって個々のコンポーネントに接続される。処理ユニット11は、画像処理装置10の全操作を実現するために、様々なプログラム、算術処理、タイミング制御等を実行してもよい。プログラムは、DVD(デジタル多用途ディスク)-ROM(リードオンリメモリ)、CD(コンパクトディスク)-ROM(リードオンリメモリ)等のコンピュータ可読記憶媒体上に格納してよい。プログラムは、セキュアデジタルカード(SDカード)等の取り外し可能かつ読み取り可能なコンピュータ記憶媒体上に格納されてもよい。処理ユニット11は、CPU(中央処理装置)、DSP(デジタル信号プロセッサ)、ASIC(特定用途向け集積回路)、又はFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)等の処理デバイスである。メモリ12は、ROM(リードオンリメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、HDD(ハードディスクドライブ)、SSD(ソリッドステートドライブ)、又はフラッシュメモリ等のストレージデバイスである。
オペレーティングシステムのためのプログラム及び画像処理装置10の一般的な動作制御に必要な種々のデータは、メモリ12に格納される。データ及びプログラムを一時的に格納するためのメモリ領域が、プログラム及びデータ、並びに装置10における処理に必要な他のデータを保持するためにメモリ12において提供される。
入力デバイス13は、操作ボタン、タッチパネル、入力ペン、及びセンサを備える。
ディスプレイデバイス14は、液晶ディスプレイ又はEL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ等の平面ディスプレイであってよい。
カメラモジュール20に含まれるイメージセンサ21は、オブジェクトの画像データを取得する。後で説明するように、この実施形態の画像処理装置10におけるイメージセンサ21は、高解像度モード91と通常モード92とを有する。一定の解像度を用いる高解像度モード91では、高解像度画像データが取得される。高解像度モード91の解像度とは異なる解像度を用いる通常モード92では、画像データの解像度は高解像度モードにおける画像データの解像度より低いが、画像データの感度及びSNR(信号対ノイズ比)は高解像度モードにおける画像データの感度及びSNR(信号対ノイズ比)よりも高くなる。モードは、これらの2つのモード91及び92に限定されず、HDR(ハイダイナミックレンジレンダリング)モードも適用されてよい。
この実施形態において、イメージセンサ21は、例えば、CMOS(相補型金属酸化物半導体)構成をとってよいが、オブジェクトの画像データを異なる解像度で取得することができるのであれば、他の構成をとってもよい。カメラモジュール20は、画像処理装置10の外側に搭載されてよい。
ジャイロスコープ30は、カメラ(すなわち、カメラモジュール20)の揺れを検出するために角速度を検出するように構成されている。
図2は、イメージセンサ21の物理ピクセル数と、各モードにおける画像データのピクセル数との相関を示す図である。
図2の(B)の高解像度モード91における画像データのピクセル数は、図2の(A)のイメージセンサ21のピクセル数と同じである。この場合、図2の(B)における1ピクセルは、1ピクセルとして出力される。図2の(B)に示すピクセルのアレイは、ベイヤアレイの例を示している。
一方で、図2の(C)の通常モード92における画像データのピクセル数は、図2の(A)のイメージセンサ21のピクセル数よりも少ない。例えば、図2の(C)に示す2×2ピクセルは、1ピクセルとして出力される。
イメージセンサ21からの画像データは、フレームの形式で処理ユニット11及びメモリ12に定期的に出力される。
[高解像度モードにおける画像処理の概要]
次に、画像処理装置10によって実装される高解像度モード91における画像処理の概要を、図1~図3を参照しながら説明する。図3は、高解像度モードベースの融合の適用を示すタイミングチャートである。
図3に示すように、この画像処理装置10では、イメージセンサ21は、高解像度モード91に対応する複数の画像データH(n-x)~H(n)(ここで、n及びxは正の整数である)を順次取得する。
図3に示すように、例えば、t1において、画像データを撮影する命令が受信され、その後、t2において、処理ユニット11が高解像度モード91を通常モード92に切り替える。撮影命令の可能な例は、例えば、ディスプレイデバイス14上に表示されているシャッタボタンに対するタッチ操作の実行である。
通常モード92における複数の画像データN(n+1)~N(n+5)は、イメージセンサ21から順次取得される。
図3において、t0~t1の継続時間はゼロシャッタラグ撮影の期間Tであり、この期間の間、高解像度モード91における上述した画像データH(n-x)~H(n)が、ディスプレイデバイス14上にプレビューで表示されてよい。ゼロシャッタラグとは、撮影命令からオブジェクトの撮影完了までにタイムラグが存在しないことを意味する。
その後、高解像度モードベースの融合が、通常モード92における画像データN(n+1)に適用され、画像データN(n+1)と、シンボルPで示される画像データH(n-x)とが融合される。したがって、融合された画像データは、撮影命令を受けた画像データとして出力される。
上記融合では、2つの画像データN(n+1)、H(n-x)内のピクセルの特徴(輝度値等)に基づいて、画像処理装置10は、2つの画像データのうちの適切な一方におけるピクセルを選択して、画像データを出力する。
例えば、ピクセルの特徴がエッジを反映する場合、高解像度モード91における画像データH(n-x)内のピクセルが選択される。一方、ピクセルの特徴が変動の比較的少ない背景を反映する場合、通常モード92における画像データN(n+1)内のピクセルが選択される。結果として、出力される画像データは、ピクセルの特徴に従った適切なモードにおけるピクセルを含む。したがって、高画像品質画像データが出力され得る。
モード91及び92間での融合の適用の関係は、図3に例示されているものに限定されない。高画像品質画像データは、融合においてモード91及び92間の画像データについて、揺れの影響が小さい画像データ(例えば、以下に与える式(3)及び(4)において差が小さい画像データ)を使用することによって出力されてよい。したがって、例えば、高解像度モード91における画像データH(n-x)ではない画像データと、画像データN(n+1)とが融合されてよい。代替的には、高解像度モード91における画像データH(n-x)~H(n)のいずれか1つと、画像データN(n+1)~N(n+5)のいずれか1つとが融合されてよい。
[高解像度モードにおける画像処理装置の詳細な構成例]
図4は、高解像度モードにおける画像処理装置10の詳細な構成例を示す図である。
図4を参照すると、画像処理装置10は、メモリ12と、カメラモジュール20と、ジャイロスコープ30と、第1処理ユニット50と、第2処理ユニット60とを備える。
まず、モード91及び92間の切り替えに関する第1処理ユニット50におけるコンポーネントを説明する。第1処理ユニット50は、3Aユニット51と、移動オブジェクト検出器52と、カメラ揺れ検出器53と、捕捉モードコントローラ54とを備える。3Aとは、前処理としての自動露出(AE)、オートフォーカス(AF)、及びオートホワイトバランス(AWB)を指す。
カメラモジュール20におけるイメージセンサ21から出力される画像データは、フレームごとに、3Aユニット51及び移動オブジェクト検出器52に順次出力される。
後で説明するように、3Aユニット51は、2つの連続フレーム間の露出の差及び合焦位置の差を計算する。移動オブジェクト検出器52は、例えば、オブジェクトの動きを検出するために、ブロックごと(8×8ピクセル等)に輝度の平均値及び偏差値を計算する。
2つの連続フレーム間の3軸(x、y、z)の個々の速度が、ジャイロスコープ30からカメラ揺れ検出器53に入力される。
個々のユニット51~53の値は、捕捉モードコントローラ54に順次入力されて格納される。その後、捕捉モードコントローラ54は、第1モードベースの融合の適用が可能か否かを決定する。以下の式(1)~(7)によって与えられる条件が、この決定で使用される。
露出の差≦閾値A (1)
合焦位置の差≦閾値B (2)
平均値の差≦閾値C (3)
偏差値の差≦閾値D (4)
x軸の加速度の差≦閾値E (5)
y軸の加速度の差≦閾値F (6)
z軸の加速度の差≦閾値G (7)
式(1)及び(2)の差は、3Aユニット51によって計算される値に対応する。式(3)及び(4)の差は、移動オブジェクト検出器52によって計算される値に対応する。式(5)~(7)の差は、カメラ揺れ検出器53から取得される値を示す。
式(1)~(7)の差の各々は、高解像度モード91における画像データ(図3の画像データH(n-x)~H(n))が撮影された際の連続フレーム間の変化を示す。
捕捉モードコントローラ54は、式(1)~(7)における全ての条件が満たされる場合、図3を参照しながら上述した高解像度モードベースの融合の適用を決定する。決定の条件は、式(1)~(7)において示されるものに限定されず、式(1)~(7)は任意に組み合わせることができる。
式(1)~(7)における条件を満たすことは、画像データが比較的少ない変動(シーン、明るさ、オブジェクトの動き)を示すことを意味する。例えば、画像データが風景のシーン等に属する場合、画像データは、上述した変動が少ない(例えば、式(1)~(7)における個々の差が小さい)画像データであってよい。
一方で、式(1)~(7)における条件のいずれか1つが満たされない場合、これは画像データが大きな変動を示すことを意味する。例えば、画像データが、画像データ内のオブジェクトが動くシーンに属する場合、画像データは、上述した変動が大きい(例えば、式(1)~(7)における個々の差が大きい)画像データであってよい。この場合、融合の適用は決定されず、イメージセンサ21からの画像データは、後で説明される融合が適用されずに出力されてよい。
撮影命令(図3の時間t1)が受信されると、捕捉モードコントローラ54は、(図3のt2のタイミングで)高解像度モード91を通常モード92に切り替えて、通常モード92における画像データ(図3の画像データN(n+1)~N(n+5))を取得する。この場合、捕捉モードコントローラ54は、露出制御、フォーカス制御、モード構成等を実行するために、MIPI(モバイル産業プロセッサインタフェース) 及びI2C(集積回路間通信)等の通信プロトコルに準拠してカメラモジュール20と通信する。
捕捉モードコントローラ54において、モード91及び92間の各画像データは、同じ視野角及び合焦位置を有するように設定される。
次に、第2処理ユニット60が説明される。第2処理ユニット60は、画像処理ユニット61、63と、リサイズユニット62、64と、動き計算ユニット65と、画像整合ユニット66と、融合ユニット67とを備える。
この実施形態において、高解像度モード91における画像データは、画像処理ユニット61及びリサイズユニット62に提供される。画像処理ユニット61は、イメージセンサ21からの未処理画像データをRGB(赤、緑、及び青)画像データに変換する。この場合、画像データは、メモリ12から読み出される。画像データは、例えば、輝度信号(Y)、青成分の差動信号(U)、及び赤成分の差動信号(V)を有する画像データに変換されてよい。
リサイズユニット62は、通常モード92において、高解像度モード91における画像データのサイズ(ピクセル数)が通常モード92における画像データのサイズ(ピクセル数)と同じになるように、高解像度モード91の画像データをダウンスケールするように構成されている。なぜなら、図2に示すように、モード91及び92間で、イメージセンサ21の出力においてピクセル数が異なるからである。
イメージセンサ21は、通常モード92における画像データを画像処理ユニット63及びリサイズユニット64に提供する。画像処理ユニット63は、イメージセンサ21からの未処理画像データをYUV又はRGB画像データに変換する。リサイズユニット64は、高解像度モード91において、通常モード92における画像データのサイズが高解像度モード91における画像データのサイズと同じになるように、通常モード92における画像データをアップスケールするように構成されている。
リサイズユニット62及び64は、画像データを動き計算ユニット65に提供し、動き計算ユニット65は、さらに、モード91及び92間での画像データにおけるカメラ揺れを補償するために動き補償データを計算する。動き計算ユニット65は整合を実行し、これにより、通常モード92における画像データを、動き計算ユニット65における計算の結果に従って高解像度モード91における画像データと整合させることができる。図3の例では、画像データN(n+1)は、参照フレームとして選択された画像データH(n-x)と整合される。
リサイズユニット62からの画像データ及び画像整合ユニット66からの画像データが融合ユニット67に提供される。この2つの画像データは、高解像度モードベースの融合の適用によって融合されて出力される。図3の例では、シンボルPで示される画像データH(n-x)は、参照フレームとして選択され、N(n+1)と融合されて出力される。例えば図3において、融合後の画像データが建物を含む風景シーンである場合、画像データH(n-x)のピクセルは、建物と背景との間の境界部を示すエッジ(ここでは上述した変動が大きい)に使用されてよく、画像データN(n+1)のピクセルは、背景(ここでは上述した変動が少ない)に使用されてよい。したがって、高画像品質風景シーンが撮影され得る。
融合が適用されない場合、イメージセンサ21からの画像データは、画像処理ユニット61を介して出力されてよい。
[通常モードにおける画像処理の概要]
次に、通常モード92における画像処理の概要を、図1、図2及び図5を参照しながら説明する。
図5は、通常モードベースの融合の適用を示す、図3のものと同様のタイミングチャートである。図5の例では、通常モード92における画像データN(n-x)~N(n)(n及びxは正の整数である)が順次取得される。その後、t1における撮影命令の後で、t2のタイミングにおいて、処理ユニット11は、通常モード92を高解像度モード91に切り替えて、高解像度モード91における画像データH(n+1)~H(n+5)を順次取得する。
図5の例では、シンボルPで示される画像データN(n-x)は、参照フレームとして選択され、H(n+1)と融合される。この融合は、図3に示す融合の方式と同様の方式で実行される。すなわち、画像データN(n+1)及びH(n-x)内のピクセルの特徴(輝度値等)に基づいて、画像処理装置10は、2つの画像データのうちの適切な一方におけるピクセルを選択し、出力される画像データを設定する。例えば、ピクセルの特徴がエッジを反映する場合、高解像度モード91における画像データH(n-x)内のピクセルが選択される。一方、ピクセルの特徴が変動の比較的少ない背景を反映する場合、通常モード92における画像データN(n+1)内のピクセルが選択される。結果として、出力される画像データは、ピクセルの特徴に従った適切なモードにおけるピクセルを含む。したがって、高画像品質画像データが出力される。
図3に示すものと同様に、図5において、t0~t1の継続時間はゼロシャッタラグ撮影の期間Tであり、この期間の間、通常モード92における上述した画像データN(n-x)~N(n)が、ディスプレイデバイス14上にプレビューで表示されてよい。
モード91及び92間での融合の適用の関係は、図5に例示されているものに限定されず、様々な態様が実装されてよい。通常モード92における画像データN(n-x)~N(n)のいずれか1つと、高解像度モード92における画像データH(n+1)~H(n+5)のいずれか1つとが融合されてよい。
[通常モードにおける画像処理装置の詳細な構成例]
図6は、通常モード92における画像処理装置10の詳細な構成例を示している。図6の構成は、通常モード92が高解像度モード91に切り替えられる点で図4の構成とは異なるので、以下ではこの点に焦点を当てて説明を行う。
図6を参照すると、第1処理ユニット50の捕捉モードコントローラ54は、式(1)~(7)における条件が全て満たされる場合、図5を参照しながら上記で説明した通常モードベースの融合の適用を決定する。
撮影命令を受信すると(図5の時間t1)、捕捉モードコントローラ54は、通常モード92を高解像度モード91に切り替えて(図5の時間t2)、高解像度モード91における画像データ(図5のH(n+1)~H(n+5))を取得する。
第2処理ユニット60における画像整合ユニット66Aは、動き計算ユニット65における計算の結果に従って、高解像度モード91における画像データを通常モード92における画像データと整合させる。動き計算ユニット65は、通常モード92における画像データに対する高解像度モード91における画像データの動きを計算する。図5の例では、画像データH(n+1)は、参照フレームとして選択される画像データN(n-x)と整合される。
リサイズユニット64からの画像データ及び画像整合ユニット66Aからの画像データが融合ユニット67に提供される。融合ユニット67において、この2つの画像データは、高解像度モードベースの融合の適用によって融合されて出力される。図5の例では、画像データN(n-x)及びH(n+1)が融合されて出力される。したがって、図3の場合と同様に、高画像品質風景シーンが撮影され得る。
融合が適用されない場合、イメージセンサ21からの画像データは、画像処理ユニット63を介して出力されてよい。
[画像処理装置10の機能構成]
図7は、画像処理装置10の機能構成を示す図である。以下では、この図を参照しながらこの機能構成を説明する。図7に示すように、画像処理装置10は、第1の取得ユニット101と、決定ユニット102と、切り替えユニット103と、第2の取得ユニット104と、融合ユニット105と、表示制御ユニット106とを備える。例示的な実装方式において、これらのコンポーネントは、図1の処理ユニット11及びメモリ12によって実現され、以下のように構成されている。
第1の取得ユニット101は、事前設定された解像度を有する第1モード(高解像度モード91又は通常モード92)において捕捉された複数の第1の画像データを取得するように構成されている。第1の取得ユニット101は、図4及び図6における、メモリ12、並びに第1処理ユニット50内の3Aユニット51及び検出器52に対応する。
決定ユニット102は、画像データが撮影命令に応じて第1モードにおいて捕捉された場合、撮像条件(この実施形態では上述の式(1)~(7))に基づいて、モードベースの融合の適用を決定するように構成されている。決定ユニット102は、図4及び図6における、第1処理ユニット50内の検出器53及び捕捉モードコントローラ54に対応する。
切り替えユニット103は、撮影命令が受信されると、第1モードを第2モード(通常モード92又は高解像度モード91)に切り替えるように構成されている。切り替えユニット103は、図4及び図6における捕捉モードコントローラ54に対応する。
第2の取得ユニット104は、第2モードの解像度において捕捉された第2の画像データを取得するように構成されている。第2の取得ユニット104は、図4及び図6におけるメモリ12に対応する。
融合ユニット105は、第2の画像データの出力に関して第1モードベースの融合を第2の画像データに適用して、第1の画像データを使用する。融合ユニット105は、図4及び図6における第2処理ユニット60に対応する。
融合ユニット105における整合ユニット1051は、第1モードと第2モードとの間で画像データの動きを整合させるように構成されている。整合ユニット1051は、図4及び図6における、第2処理ユニット60内の動き計算ユニット65及び画像整合ユニット66、66Aに対応する。
表示制御ユニット106は、撮影命令の前に第1の画像データをプレビューで表示するように構成されている。
前述のコンポーネントは、画像処理装置10の動作の記述において、必要に応じて言及される。
[画像処理装置10の動作]
以下では、画像処理装置10の一般的な画像処理を、図1~図8を参照しながら説明する。この実施形態の画像処理装置10において、処理ユニット11は、プログラムに従い、後で説明される様々なプロセスを実行できる。
図8は、画像処理装置10の一般的な画像処理の例を示すフローチャートである。
図8では、処理ユニット11は、イメージセンサ21から、第1モードにおける画像データを順次取得する(段階S101)。図3の例では、第1モードである高解像度モード91における画像データH(n-x)~H(n)が取得される。図5の例では、第2モードである通常モード92における画像データN(n-x)~N(n)が取得される。これらの画像データは、メモリ12に順次格納される。
この段階において、処理ユニット11は、第1の取得ユニット101として実装されるように、メモリ12及びカメラモジュール20と協働する。
処理ユニット11は、段階S101における画像データが捕捉されると、撮像条件(式(1)~(7))に基づく撮影命令(例えば、ゼロシャッタラグ撮影命令)に応じて、第1モードベースの融合の適用を決定する(段階S102)。この場合、処理ユニット11は、式(1)~(7)の条件が満たされているか否かを決定する。条件が満たされている場合、第1モードベースの融合の適用が決定され、条件が満たされていない場合、第1モードベースの融合の適用は決定されない。
段階S102にて、処理ユニット11は、決定ユニット102として実装されるようにジャイロスコープ30と協働する。
撮影命令が受信されると(図3及び図5のタイミングt1)、処理ユニット11は、第1モードを第2モードに切り替える(段階S103)。図3の例では、t2において、高解像度モード91が通常モード92に切り替えられる。図5の例では、t2において、通常モード92が高解像度モード91に切り替えられる。
段階S103にて、処理ユニット11は、切り替えユニット103として実装される。
処理ユニット11は、イメージセンサ21から、第2モードの解像度で捕捉された画像データを取得する(段階S104)。図3の例では、第2モードである通常モード92における画像データN(n+1)~N(n+5)が取得される。図5の例では、第2モードである通常モード92における画像データN(n+1)~N(n+5)が取得される。これらの画像データは、メモリ12に順次格納される。
段階S104にて、処理ユニット11は、第2の取得ユニット104として実装されるように、メモリ12と協働する。
段階S104にて取得された画像データの出力に関して、処理ユニット11は、段階S101にて取得された第1の画像データを使用するために、この画像データに第1モードベースの融合を適用する(ステップS105)。この場合、処理ユニット11は、標的画像データ内のピクセルの特徴に基づいて、2つの画像データのなかで適切なモードにおける画像データ内のピクセルを選択し、撮影命令を受けた画像データを出力してよい。図3の例では、処理ユニット11は、高解像度モード91における画像データH(n-x)~H(n)のうちの画像データH(n-x)を選択し、通常モード92における画像データN(n)~N(n+5)のうちの画像データN(n+1)を選択し、高解像度モード91における画像データH(n-x)と通常モード92における画像データN(n+1)とを更に融合して、融合画像データを出力してよい。図5の例では、通常モード92における画像データN(n-x)と、高解像度モード91における画像データH(n+1)とが融合されて出力される。モードの各々の選択された画像データは、移動オブジェクトを有しない又は最も少数の移動オブジェクトを有する最もシャープな画像であってよい。
図8のフローチャートを参照すると、段階S101にて取得された画像データは、段階S104にて取得された画像データとはサイズが異なる。ステップS105では、処理ユニット11は、標的画像データ(図3の画像データH(n-x))又は標的画像データ(図5の画像データH(n+1))をリサイズして、カメラ揺れを補償するべく2つの画像データを整合させる。
ステップS105では、処理ユニット11は、融合ユニット105として実装される。
図8では、処理ユニット11(表示制御ユニット106)は、段階S103における撮影命令の前に、段階S101にて取得された画像データをディスプレイデバイス14上にプレビューで表示してよい。したがって、段階S101にて取得された画像データが視認可能であり得、それにより、シャッタを適切なタイミングで押すことができる。
上記で説明したように、この実施形態の画像処理装置10は、画像データの出力に関して異なるモード91及び92における画像データを融合するように構成されている。高解像度モード91では、高解像度画像データを捕捉できる。一方、通常モード92では、解像度は高解像度モード91よりも低いが、高感度及び高SNR画像データを捕捉できる。結果として、ステップS105で融合された画像データは、適切なモードにおいて捕捉された画像データによって構成され、したがって、より高い画像品質を有し得る。
個々のモード91及び92における画像データは、1つのイメージセンサ21から取得される。これにより、必要なイメージセンサの数が低減され、画像処理装置10の小型化を実現できる。
[第2の実施形態]
第2の実施形態に係る画像処理装置10Aが、図9A及び図9Bを参照しながら説明される。図9Aは、画像処理装置10Aにおける高解像度モードベースの融合の概要を説明する図である。図9Bは、画像処理装置10Aにおける通常モードベースの融合の概要を説明する図である。別途規定されない限り、第1の実施形態の説明に使用されているシンボル等は、第2の実施形態の以下の説明にも使用される。
図9A及び図9Bでは、第1の実施形態の画像処理装置10(図4及び図6)とは異なり、画像処理装置10Aは、ノイズ低減ユニット68及び69を更に備える。図9A及び図9Bに示すノイズ低減ユニット68及び69は、実線及び破線で示されているが、ユニット68及び69は、実線又は破線で示す位置に提供されてよい。
ノイズ低減ユニット68は、複数のフレームの単位で、高解像度モード91における各画像データにノイズ低減処理を実行するように構成されている。ノイズ低減ユニット69は、複数のフレームの単位で、通常モード92における各画像データにノイズ低減処理を実行するように構成されている。
ノイズ低減処理は、図9A、図9B及び図10を参照しながら詳細に説明される。
図10は、ノイズ低減ユニット68及び69によってノイズが低減される態様を例示している。図10では、4つの連続フレームf0~f3が、例えば、通常モード92における画像データに対応し、4つの連続フレームf4~f7が、例えば、高解像度モード91における画像データに対応する。
図10では、ノイズ低減ユニット68において、4つの連続フレームf4~f7が、MFNR201のプロセスで1つのフレームF0にして組み合わされる。これにより、高解像度モード91におけるノイズが打ち消されたフレームF0が提供される。フレームのサンプル数は、図10に例示されている4つに限定されず、異なってもよい。
デジタルビニング202のプロセスにおいて、モード91及び92間でサイズを調整するために、4つのフレームf4~f7がフレームf41~f44に変更されて、通常モード92におけるフレームf0~f3とサイズが整合される。
フレームf41~f44は、フレームf4~F7のサイズを変更することによって取得されるが、サイズの変更によってノイズを減少できる。なぜなら、ノイズ成分の発生は、解像度の影響を受け得るからである。
図11は、ノイズ成分82a、82b、82cを含む高解像度モード91における画像データ内のノイズを低減するプロセスの例を示している。ここで、ノイズ成分82a、82b、82cを打ち消すために、画像データのモードは通常モード92に変換される。図11の(A)の高解像度モード91における画像データ内の輝度変化81には、ノイズ成分82a~82cが含まれている。これらのノイズ成分の発生は解像度の大きさの影響を受け得るので、解像度を下げることでノイズ成分が減少し得る。図11の(B)の通常モード92における画像データ内の輝度変化83では、ノイズ成分82a~82cが打ち消され得る。図10におけるノイズが低減されたフレームf41~f44は、このように取得される。
図10では、ノイズ低減ユニット69において、8つのフレームf0~f4、f41~f44が、MFNR203のプロセスで1つのフレームF1にして組み合わされる。これにより、通常モード92におけるノイズが打ち消されたフレームF1が提供される。
第1の実施形態に係る融合と同様に、融合ユニット67による204で使用されるプロセスにおいて、単一のフレームF2を出力するために2つのフレームF0及びF1もまた融合される。したがって、高画像品質画像データが出力され得る。
[第3の実施形態]
第3の実施形態に係る画像処理装置10Bが説明される。画像処理装置10Bの構成は、図1、図4及び図6に示す構成と実質的に同一である。別途規定されない限り、第1の実施形態の説明に使用されているシンボル等は、第2の実施形態の以下の説明にも使用される。
画像処理装置10Bは、複数の画像データを含むビデオシーケンスを扱う。これは、例えば、処理ユニット11が異なるモード91及び92における画像データを取得し、画像データ内のフレーム間変化に基づいて複数の画像データを融合させることで実装できる。
図12は、画像処理装置10bの機能構成を示している。
図12を参照すると、画像処理装置10Bは、取得ユニット301と、決定ユニット302と、融合ユニット303とを備える。取得ユニット301は、図4及び図6の第1処理ユニット50及びメモリ12に対応する。決定ユニット302は、図4及び図6の捕捉モードコントローラ54に対応する。融合ユニット303は、図4及び図6の第2処理ユニット60に対応する。これらのコンポーネントは、図13を参照しながら後で与えられる動作の記述において、必要に応じて言及される。
図13は、ビデオシーケンス内の画像データが画像処理装置10Bにおいて融合される態様を示している。例えば、図13の(A)の入力において、高解像度モード91における画像データ600、602、604、606と、高解像度モード91における画像データ601、603、605、607が交互に与えられる。MC(動き補償)501~507の各々において、モード間の動きが補償されながら、異なるモードにおける2つの画像データに関して、融合が実行される。各MCのプロセスは、図4のユニット65~67の各々におけるプロセス又は図6のユニット65、66A及び67の各々におけるプロセスと同様である。
図13の(B)の出力において、融合画像データ700~707が出力される。結果として、高画像品質ビデオシーケンスが出力される。
図14は、画像処理装置10Bの一般的な画像処理の例を示すフローチャートである。
図14を参照すると、処理ユニット11は、異なるモード91及び92において捕捉された複数の画像データ(図13(A)の画像データ600~607)を含むビデオシーケンスを取得する(段階S201)。異なるモード91及び92間の切り替えは、フレームごとに実行される。この切り替えは、この実施形態において捕捉モードコントローラ54(図4及び図6)によっても実行される。
段階S201にて、処理ユニット11は、取得ユニット301として実装されるように、メモリ12及びカメラモジュール20と協働する。
処理ユニット11は、段階S201にて取得された連続画像データのフレーム間の変化に基づいて、異なるモードベースの融合が適用されるべきか否かを決定する(段階S202)。この実施形態では、この決定は、第1の実施形態におけるように図4及び図6の融合ユニット67によっても実行される。すなわち、融合の適用は、画像データ内のピクセルの特徴に基づいて決定される。
段階S202にて、処理ユニット11は、決定ユニット302として実装される。
処理ユニット11は、段階S202における決定の結果に基づいて、対応するモードにおける画像データ(図13の(B)の画像データ700~707)を使用するために、段階S201にて取得された画像データの出力に対してモードベースの融合を適用する(段階S203)。結果として、高画像品質ビデオシーケンスが出力される。
次に、第3の実施形態の変更形態が説明される。
図15は、図13の態様の変更形態を例示しており、これは、モード91及び92間で切り替えずに、通常モード92における画像データが連続して入力される場合の、モード間の融合の態様である。モード91及び92間の切り替えが実行されない場合の例は、処理ユニット11が、前述の式(1)~(7)が満たされていないと決定する場合である。この場合、例えば、図15の(A)の入力において、画像データ612~614、616~617等の通常モード92における画像データが連続して入力され得る。結果として、図15に示すように、通常モード92における画像データ612又は613に加えて、画像データ612の直前の高解像度モード91における画像データ611もMC503又は504において与えられ、これにより、異なるモード間の動きが補償されながら融合が実行される。MC507において、通常モード92における画像データ617に加えて、高解像度モード91における直前の画像データ615も与えられ、これにより、異なるモード間の動きが補償されながら融合が実行される。これらのMCのプロセスは、図4の個々のユニット65~67及び図6の個々のユニット65、66A及び67におけるプロセスと同様である。結果として、画像処理装置10Bの電力消費が低減される。
装置関連実施形態及び方法関連実施形態は、同じ構想に基づいており、装置関連実施形態によってもたらされる技術的な利点は、方法関連実施形態によってもたらされる技術的な利点と同じである。特定の原理については、装置関連実施形態の説明を参照されたく、詳細はここで説明されない。本発明の実施形態は、画像処理に基づいて主に説明されているが、本明細書で説明されている装置の実施形態及び他の実施形態は、画像処理のために構成されてもよいことに留意されたい。一般に、ピクチャ処理コーディングが単一のピクチャ17に限定される場合には、インター予測ユニット244(エンコーダ)及び344(デコーダ)のみが利用可能でなくてもよい。装置の全ての他の機能(ツール又は技術とも称される)は、画像処理のために等しく使用され得る。 例えば本明細書に説明されている装置及び機能の実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせで実装されてよい。ソフトウェアで実装される場合、機能は、1つ又は複数の命令又はコードとしてコンピュータ可読媒体上に格納又は通信媒体を介して伝送され、ハードウェアベースの処理ユニットによって実行されてよい。コンピュータ可読媒体は、データ記憶媒体等の有形の媒体に対応するコンピュータ可読記憶媒体、又は、例えば通信プロトコルに従った1つの場所から別の場所へのコンピュータプログラムの移動を容易にする任意の媒体を含む通信媒体を含んでよい。このように、コンピュータ可読媒体は、(1)不揮発性の有形コンピュータ可読記憶媒体、又は、(2)信号若しくは搬送波等の通信媒体に一般に対応してよい。データ記憶媒体は、本開示に説明されている技術の実装のための命令、コード、及び/又はデータ構造を取得するために1つ若しくは複数のコンピュータ又は1つ若しくは複数のプロセッサによってアクセスできる任意の利用可能な媒体であってよい。コンピュータプログラム製品は、コンピュータ可読媒体を含んでよい。限定ではなく例として、このようなコンピュータ可読記憶媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM、若しくは他の光学ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ、若しくは他の磁気ストレージデバイス、フラッシュメモリ、又は、命令若しくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを格納するのに使用でき、コンピュータによってアクセスできる任意の他の媒体を含むことができる。また、任意の接続が、適宜コンピュータ可読媒体と称される。例えば、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペアデジタル加入者線(DSL)、又は赤外線、ラジオ、及びマイクロ波等の無線技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから命令が伝送される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、又は赤外線、ラジオ及びマイクロ波等の無線技術は、媒体の定義に含まれる。一方、コンピュータ可読記憶媒体及びデータ記憶媒体は、接続、搬送波、信号、又は他の一時的媒体を含まず、不揮発性の有形記憶媒体を指すことを理解されたい。本明細書で使用されるディスク(disk and disc)は、コンパクトディスク(CD)、レーザディスク、光学ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピディスク、及びブルーレイディスクを含み、通例、ディスク(disk)は、データを磁気的に再現するものであり、ディスク(disc)は、レーザを用いてデータを光学的に再現するものである。上記の組み合わせも、コンピュータ可読媒体の範囲に含まれるべきである。命令は、1つ又は複数のデジタル信号プロセッサ(DSP)、汎用マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルロジックアレイ(FPGA)、又は他の等価な集積若しくはディスクリート論理回路等の、1つ又は複数のプロセッサによって実行されてよい。したがって、本明細書で使用される「プロセッサ」という用語は、前述の構造のいずれか、又は、本明細書に記載の技術の実装に好適な任意の他の構造を指してよい。加えて、いくつかの態様では、本明細書に記載の機能は、エンコーディング及びデコーディングのために構成されている専用ハードウェア及び/又はソフトウェアモジュール内に提供されるか、又は、組み合わされたコーデックに組み込まれてよい。また、本技術は、1つ若しくは複数の回路又は論理要素において完全に実施することができる。本開示の技術は、無線ハンドセット、集積回路(IC)又はICのセット(例えば、チップセット)を含む、多種多様なデバイス又は装置において実施してよい。様々な構成要素、モジュール、又はユニットが、開示された技術を実行するように構成されているデバイスの機能的態様を強調するように本開示において記載されているが、異なるハードウェアユニットによる実現は必ずしも要求されない。むしろ、上述したように、好適なソフトウェア及び/又はファームウェアと連動して、様々なユニットがコーデックハードウェアユニットにして組み合わされるか、又は、上述したように、1つ又は複数のプロセッサを含む相互運用ハードウェアユニットの集合によって提供されてよい。
上記で与えられた開示は、実施形態例に過ぎz、本発明の保護範囲を限定することを意図していない。当業者であれば、前述の実施形態及び本発明の特許請求の範囲の範囲内で作成された等価な変更例を実施するプロセスの全て又は一部も、本発明の範囲内に含まれることを理解するであろう。
(項目1) 第1モードにおいて捕捉される第1の画像データを取得する段階であって、上記第1モードでは第1の解像度が設定される段階と、
撮影命令に応じて、上記第1モードを第2モードに切り替える段階であって、上記第2モードでは第2の解像度が設定され、上記第2の解像度は、上記第1の解像度とは異なる段階と、
上記第2モードにおいて捕捉される第2の画像データを取得する段階と、
第1モードベースの融合を適用して、上記第2の画像データを、基準画像データである上記第1の画像データと融合させる段階と、
を含む、画像データを処理する方法。
(項目2) 上記方法は、上記第1の画像データを選択するとともに、上記第2の画像データを選択する段階を更に含む、項目1に記載の方法。
(項目3) 選択される上記第1の画像データは、移動オブジェクトを有しない又は最も少数の移動オブジェクトを有する最もシャープな画像であり、選択される上記第2の画像データは、移動オブジェクトを有しない又は最も少数の移動オブジェクトを有する最もシャープな画像である、項目2に記載の方法。
(項目4) 上記方法は、撮像条件に基づいて、上記第1モードベースの融合が適用されるか否かを決定する段階を更に含み、
上記第1モードを第2モードに切り替える段階は、上記第1モードベースの融合が適用されることが決定され、上記撮影命令が受信されると、上記第1モードを第2モードに切り替える段階を含む、項目1~3のいずれかに記載の方法。
(項目5) 上記撮像条件に基づいて、上記第1モードベースの融合が適用されるか否かを決定する段階は、上記撮影命令が受信されるまで第1モードにおいて捕捉された連続フレーム間の変化に基づいて、上記第1モードベースの融合が適用されるか否かを決定する段階を含む、項目4に記載の方法。
(項目6) 上記連続フレーム間の上記変化は、露出、合焦位置、ブロック平均、ブロック偏差、及び各軸の角速度に関する変化の全て又はいずれかを含む、項目5に記載の方法。
(項目7) 上記第1の画像データ及び上記第2の画像データは、同じ視野角及び同じ合焦位置を有するように設定される、項目1~6のいずれか1つに記載の方法。
(項目8) 上記第1モードベースの融合は、上記撮影命令までに捕捉された上記画像を使用して、上記撮影命令から撮影完了までのタイムラグが無いゼロシャッタラグと組み合わせられる、項目1~7のいずれか1つに記載の方法。
(項目9) 上記第1モード及び上記第2モードにおいて捕捉されたフレーム間のカメラ揺れ補償を実行する段階であって、上記フレームは、上記第1モードにおいて捕捉された第1フレームと、上記第2モードにおいて捕捉された第2フレームとを含む段階を更に含み、
上記第1モードベースの融合を適用する段階において、上記カメラ揺れ補償の後の上記第2の画像データと、上記第1の画像データとが使用される、項目1~8のいずれか1つに記載の方法。
(項目10)
上記第1モードが高解像度モードであり、上記第2モードが通常モードであるか、又は、
上記第1モードが通常モードであり、上記第2モードが高解像度モードである、項目1~9のいずれか1つに記載の方法。
(項目11)
上記第1の画像データ及び上記第2の画像データは、上記撮像ユニットにおける1つのイメージセンサから取得される、項目1~10のいずれか1つに記載の方法。
(項目12)
上記方法は、上記第1モード及び上記第2モードにおいて捕捉された画像データの単位で複数の画像データを融合することによって、ノイズ低減処理を実行する段階を更に備え、
上記第1モードベースの融合を適用する段階において、上記ノイズ低減処理の後の上記第1の画像データ及び上記第2の画像データが使用される、項目1~11のいずれか1つに記載の方法。
(項目13)
異なるモードにおいて捕捉される複数の画像データを含むビデオシーケンスを取得する段階であって、上記異なるモードでは異なる解像度が設定される段階と、
ビデオシーケンスの画像フレーム間の変化に基づいて、上記異なるモードにおいて捕捉される上記画像データを融合するように異なるモードベースの融合が適用されるか否かを決定する段階と、
上記決定の結果に基づいて、上記ビデオシーケンスの上記画像データに対して上記モードベースの融合を適用する段階と、
を含む、画像データを処理する方法。
(項目14)
第1の解像度を有する第1モードにおいて捕捉される複数の第1の画像データを取得するように構成されている第1の取得ユニットと、
撮影命令に応じて、上記第1モードを第2モードに切り替えるように構成されている切り替えユニットであって、上記第2モードでは第2の解像度が設定され、上記第2の解像度は、上記第1の解像度とは異なる切り替えユニットと、
上記第2モードにおいて捕捉される第2の画像データを取得するように構成されている第2の取得ユニットと、
第1モードベースの融合を適用して、上記第2の画像データを、基準画像データとして使用される上記第1の画像データと融合させるように構成されている融合ユニットと、
を備える、画像データを処理する装置。
(項目15)
融合ユニットは、上記第1の画像データ及び上記第2の画像データを選択するように更に構成されている、項目14に記載の装置。
(項目16)
選択される上記第1の画像データは、移動オブジェクトを有しない又は最も少数の移動オブジェクトを有する最もシャープな画像であり、選択される上記第2の画像データは、移動オブジェクトを有しない又は最も少数の移動オブジェクトを有する最もシャープな画像である、項目14又は15に記載の装置。
(項目17)
撮像条件に基づいて、上記第1モードベースの融合が適用されるか否かを決定するように構成されている決定ユニットを更に備え、
上記切り替えユニットは、上記第1モードベースの融合が適用されることが決定され、上記撮影命令が受信されると、上記第1モードを第2モードに切り替えるように構成されている、項目14~16のいずれか1つに記載の装置。
(項目18)
決定ユニットは、具体的には、上記撮影命令が受信されるまで第1モードにおいて捕捉された連続フレーム間の変化に基づいて、上記第1モードベースの融合が適用されるか否かを決定するように構成されている、項目17に記載の装置。
(項目19)
上記フレーム間の上記変化は、露出、合焦位置、ブロック平均、ブロック偏差、及び各軸の角速度に関する変化の全て又はいずれかを含む、項目18に記載の装置。
(項目20)
上記第1の画像データ及び上記第2の画像データは、同じ視野角及び同じ合焦位置を有するように設定される、項目14~19のいずれか1つに記載の装置。
(項目21)
上記第1モードベースの融合は、上記撮影命令までに捕捉された上記画像を使用して、上記撮影命令から撮影完了までのタイムラグが無いゼロシャッタラグと組み合わせられる、項目14~20のいずれか1つに記載の装置。
(項目22)
融合ユニットは、上記第1モード及び上記第2モードにおいて捕捉されたフレーム間のカメラ揺れ補償を実行するように構成されている整合ユニットあって、上記フレームは、上記第1モードにおいて捕捉された第1フレームと、上記第2モードにおいて捕捉された第2フレームとを含む整合ユニットを備え、
上記融合ユニットは、上記カメラ揺れ補償後の第2の画像データ及び上記第1の画像データに融合を適用して、カメラ揺れ補償後の第2の画像データを、基準画像データとして使用される第1の画像データと融合させるように構成されている、項目14~21のいずれか1つに記載の装置。
(項目23)
上記第1モードが高解像度モードであり、上記第2の捕捉モードが通常モードであるか、又は、上記第1モードが通常モードであり、上記第2の捕捉モードが高解像度モードである、項目14~22のいずれか1つに記載の装置。
(項目24)
上記第1の画像データ及び上記第2の画像データは、同じイメージセンサから取得される、項目14~23のいずれか1つに記載の装置。
(項目25)
上記第1モード及び上記第2モードにおいて捕捉された画像データの単位で複数の画像データを融合することによって、ノイズ低減処理を実行するように構成されている低減ユニットを更に備え、
上記融合ユニットは、ノイズ低減処理後の上記第1の画像データ及び上記第2の画像データに融合を適用するように構成されている、項目14~24のいずれか1つに記載の装置。
(項目26)
異なるモードにおいて捕捉される複数の画像データを含むビデオシーケンスを取得するように構成されている取得ユニットであって、上記異なるモードでは異なる解像度が設定される取得ユニットと、
ビデオシーケンスの画像フレーム間の変化に基づいて、異なるモードベースの融合が適用されるか否かを決定するように構成されている決定ユニットと、
上記決定の結果に基づいて、上記ビデオシーケンスの上記画像データに対して異なるモードベースの融合を適用するように構成されている融合ユニットと、
を備える、撮像ユニットによって捕捉される画像データを処理する装置。
(項目27)
カメラモジュールと、
命令を含む不揮発性メモリストレージと、
上記カメラモジュール及び上記メモリと通信する1つ又は複数のプロセッサと、
を備え、上記1つ又は複数のプロセッサは、
第1モードにおいて捕捉される第1の画像データを取得する段階であって、上記第1モードでは第1の解像度が設定される段階と、
撮影命令に応じて、上記第1モードを第2モードに切り替える段階であって、上記第2モードでは第2の解像度が設定され、上記第2の解像度は、上記第1の解像度とは異なる段階と、
上記第2モードにおいて捕捉される第2の画像データを取得する段階と、
第1モードベースの融合を適用して、上記第2の画像データを、基準画像データである上記第1の画像データと融合させる段階と、
を行わせるように上記命令を実行する、デバイス。
(項目28)
上記1つ又は複数のプロセッサは、上記第1の画像データを選択するとともに、上記第2の画像データを選択するように更に構成されている、項目27に記載のデバイス。
(項目29)
選択される上記第1の画像データは、移動オブジェクトを有しない又は最も少数の移動オブジェクトを有する最もシャープな画像であり、選択される上記第2の画像データは、移動オブジェクトを有しない又は最も少数の移動オブジェクトを有する最もシャープな画像である、項目28に記載のデバイス。
(項目30)
1つ又は複数のプロセッサは、撮像条件に基づいて、上記第1モードベースの融合が適用されるか否かを決定し、
上記第1モードベースの融合が適用されることが決定され、上記撮影命令が受信されると、上記第1モードを第2モードに切り替えるように更に構成されている、項目27~29のいずれかに記載のデバイス。
(項目31)
上記1つ又は複数のプロセッサは、上記撮影命令が受信されるまで第1モードにおいて捕捉された連続フレーム間の変化に基づいて、上記第1モードベースの融合が適用されるか否かを決定するように構成されている、項目30に記載のデバイス。
(項目32)
上記連続フレーム間の上記変化は、露出、合焦位置、ブロック平均、ブロック偏差、及び各軸の角速度に関する変化の全て又はいずれかを含む、項目31に記載のデバイス。
(項目33)
上記第1の画像データ及び上記第2の画像データは、同じ視野角及び同じ合焦位置を有するように設定される、項目27~32のいずれか1つに記載のデバイス。
(項目34)
上記第1モードベースの融合は、上記撮影命令までに捕捉された上記画像を使用して、上記撮影命令から撮影完了までのタイムラグが無いゼロシャッタラグと組み合わせられる、項目27~33のいずれか1つに記載のデバイス。
(項目35)
上記1つ又は複数のプロセッサは、上記第1モード及び上記第2モードにおいて捕捉されたフレーム間のカメラ揺れ補償を実行するように更に構成され、上記フレームは、上記第1モードにおいて捕捉された第1フレームと、上記第2モードにおいて捕捉された第2フレームとを含み、
上記第1モードベースの融合を適用する段階において、上記カメラ揺れ補償の後の上記第2の画像データと、上記第1の画像データとが使用される、項目27~34のいずれか1つに記載のデバイス。
(項目36)
上記第1モードが高解像度モードであり、上記第2モードが通常モードであるか、又は、
上記第1モードが通常モードであり、上記第2モードが高解像度モードである、項目27~35のいずれか1つに記載のデバイス。
(項目37)
上記第1の画像データ及び上記第2の画像データは、上記撮像ユニットにおける1つのイメージセンサから取得される、項目27~36のいずれか1つに記載のデバイス。
(項目38)
上記1つ又は複数のプロセッサは、上記第1モード及び上記第2モードにおいて捕捉された画像データの単位で複数の画像データを融合することによって、ノイズ低減処理を実行するように更に構成され、
上記第1モードベースの融合を適用する段階において、上記ノイズ低減処理の後の上記第1の画像データ及び上記第2の画像データが使用される、項目27~37のいずれか1つに記載のデバイス。
(項目39)
上記カメラモジュールは、イメージセンサを備える、項目27~38のいずれか1つに記載のデバイス。
(項目40)
コンピュータに、項目1~13のいずれか1つに記載の方法を実行させるプログラムを記録したコンピュータ可読記憶媒体。
(項目41)
コンピュータに、項目1~13のいずれか1つに記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム。

Claims (14)

  1. 第1モードにおいて捕捉される第1の画像データを取得する段階であって、前記第1モードでは第1の解像度が設定される段階と、
    撮影命令に応じて、前記第1モードを第2モードに切り替える段階であって、前記第2モードでは第2の解像度が設定され、前記第2の解像度は、前記第1の解像度とは異なる段階と、
    前記第2モードにおいて捕捉される第2の画像データを取得する段階と、
    第1モードベースの融合を適用して、前記第2の画像データを、基準画像データである前記第1の画像データと融合させる段階と、
    撮像条件に基づいて、前記第1モードベースの融合が適用されるか否かを決定する段階と、
    を含み、
    前記第1モードを第2モードに切り替える段階は、前記第1モードベースの融合が適用されることが決定され、前記撮影命令が受信されると、前記第1モードを第2モードに切り替える段階を含む、画像データを処理する方法。
  2. 前記方法は、前記第1の画像データを選択するとともに、前記第2の画像データを選択する段階を更に含む、請求項1に記載の方法。
  3. 選択される前記第1の画像データは、移動オブジェクトを有しない又は最も少数の移動オブジェクトを有する最もシャープな画像であり、選択される前記第2の画像データは、移動オブジェクトを有しない又は最も少数の移動オブジェクトを有する最もシャープな画像である、請求項2に記載の方法。
  4. 前記撮像条件に基づいて、前記第1モードベースの融合が適用されるか否かを決定する段階は、前記撮影命令が受信されるまで前記第1モードにおいて捕捉された連続フレーム間の変化に基づいて、前記第1モードベースの融合が適用されるか否かを決定する段階を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記連続フレーム間の前記変化は、露出、合焦位置、ブロック平均、ブロック偏差、及び各軸の角速度に関する変化の全て又はいずれかを含む、請求項4に記載の方法。
  6. 前記第1の画像データ及び前記第2の画像データは、同じ視野角及び同じ合焦位置を有するように設定される、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記第1モードベースの融合は、前記撮影命令までに捕捉された前記第1の画像データを使用して、前記撮影命令から撮影完了までのタイムラグが無いゼロシャッタラグと組み合わせられる、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記第1モード及び前記第2モードにおいて捕捉されたフレーム間のカメラ揺れ補償を実行する段階であって、前記フレームは、前記第1モードにおいて捕捉された第1フレームと、前記第2モードにおいて捕捉された第2フレームとを含む段階を更に含み、
    前記第1モードベースの融合を適用する段階において、前記カメラ揺れ補償の後の前記第2の画像データと、前記第1の画像データとが使用される、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記第1モードが高解像度モードであり、前記第2モードが通常モードであるか、又は、
    前記第1モードが通常モードであり、前記第2モードが高解像度モードである、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記第1の画像データ及び前記第2の画像データは、撮像ユニットにおける1つのイメージセンサから取得される、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記方法は、前記第1モード及び前記第2モードにおいて捕捉された画像データの単位で複数の画像データを融合することによって、ノイズ低減処理を実行する段階を更に備え、
    前記第1モードベースの融合を適用する段階において、前記ノイズ低減処理の後の前記第1の画像データ及び前記第2の画像データが使用される、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
  12. カメラモジュールと、
    命令を含む不揮発性メモリストレージと、
    前記カメラモジュール及び前記不揮発性メモリストレージと通信する1つ又は複数のプロセッサであって、前記命令を実行して、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法を実行する1つ又は複数のプロセッサと、
    を備える、デバイス。
  13. コンピュータに、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法を実行させるプログラムを記録したコンピュータ可読記憶媒体。
  14. コンピュータに、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム。
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