KR20080082902A - 화상 처리 장치, 촬상 장치, 및 화상 처리 방법, 및 컴퓨터프로그램 - Google Patents

화상 처리 장치, 촬상 장치, 및 화상 처리 방법, 및 컴퓨터프로그램 Download PDF

Info

Publication number
KR20080082902A
KR20080082902A KR1020080017184A KR20080017184A KR20080082902A KR 20080082902 A KR20080082902 A KR 20080082902A KR 1020080017184 A KR1020080017184 A KR 1020080017184A KR 20080017184 A KR20080017184 A KR 20080017184A KR 20080082902 A KR20080082902 A KR 20080082902A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
pixel
pixel value
luminance
exposure
Prior art date
Application number
KR1020080017184A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101464361B1 (ko
Inventor
마사노리 가사이
유스케 오이케
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 소니 가부시끼 가이샤
Publication of KR20080082902A publication Critical patent/KR20080082902A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101464361B1 publication Critical patent/KR101464361B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/71—Circuitry for evaluating the brightness variation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/53—Control of the integration time
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/741—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by increasing the dynamic range of the image compared to the dynamic range of the electronic image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/133—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements including elements passing panchromatic light, e.g. filters passing white light
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/57—Control of the dynamic range
    • H04N25/58—Control of the dynamic range involving two or more exposures
    • H04N25/587—Control of the dynamic range involving two or more exposures acquired sequentially, e.g. using the combination of odd and even image fields
    • H04N25/589—Control of the dynamic range involving two or more exposures acquired sequentially, e.g. using the combination of odd and even image fields with different integration times, e.g. short and long exposures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

화상 처리 장치는 다음과 같은 구성 요소들을 가지고 있다. 화상 입력부는 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상을 수신한다. 화상 해석부는 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상의 화소치 해석에 의해 장시간 노출 시간에 상당하는 촬영 기간 동안에 휘도 변화가 발생했다고 판단되는 휘도 변화 화소를 검출한다. 화소치 보정부는 화상 해석부에 의해 검출된 휘도 변화 화소의 화소치를 보정한다. 화소치 보정부에서는, 합성 화상 생성부가 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상의 화소치들을 선택적으로 조합하여 합성 화상을 생성한다.; 중간 화상 생성부는 합성 화상의 블러드 화상을 생성한다.; 그리고 출력 화상 생성부는 합성 화상의 대응 화소의 화소치와 중간 화상의 대응 화소의 화소치를 이용하여 화상 해석부에 의해 검출된 휘도 변화 화소의 화소치를 결정한다.
Figure P1020080017184
화상 노출, 휘도, 화소, 촬상 장치, 촬상 방법

Description

화상 처리 장치, 촬상 장치, 및 화상 처리 방법, 및 컴퓨터 프로그램{Image processing apparatus, imaging apparatus, image processing method, and computer program}
본 발명은 2007년 3월 9일 일본 특허청에 제출된 일본특허 JP 2007-059972호에 기재된 주제와 관련되며, 그 전체 내용은 참조로서 여기에 포함되어 있다.
본 발명은 화상 처리 장치, 촬상 장치, 화상 처리 방법 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 특히, 장시간 노출 화상과 단시간 노출 화상의 2종류의 화상에 근거하여 생성되는 고품질의 출력 화상을 생성하는 화상 처리 장치, 촬상 장치, 화상 처리 방법 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
비디오 카메라, 디지털 카메라 등에 이용되는 CCD 이미지 센서와 CMO S(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서와 같은 고체 촬상 소자는 입사 광량에 대응하는 전하를 축적하고, 축적된 전하에 대응하는 전기 신호가 광전 변환을 실시한다. 그러나, 광전 변환 소자내에 축적된 전하량에는 한계가 있다. 일정 이상의 광량을 받으면, 축적 전하량이 포화 레벨에 도달하게 되므로, 일정 이상의 밝기의 피사체 영역은 포화된 휘도 레벨로 설정된다. 즉, "화이트-아웃(white-out)"이 발생한다.
이러한 화이트-아웃 현상을 방지하기 위해서, 외부광의 변화 등에 따라, 광전 변환 소자에 있어서의 전하 축적 기간을 제어함으로써 노출 시간을 조정하고, 감도를 최적한 상태로 제어한다. 예를 들면, 밝은 피사체에 대해서는, 셔터가고속으로 릴리스되어 노출 시간을 단축함으로써 광전 변환 소자에 있어서의 전하 축적 기간을 단축하게 된다. 그러므로, 축적 전하량이 포화 레벨에 이르기 이전에 전기 신호가 출력된다. 이러한 처리에 의해 피사체에 따라 계조(grayscale)를 정확하게 재현한 화상의 출력이 가능해진다.
그러나, 밝은 곳과 어두운 곳이 혼재하는 피사체의 촬영에 대해서는, 고속의 셔터 릴리스는 어두운 장소에서는 충분한 노출 시간을 낼 수가 없기 때문에, S／N비가 열화하여 화질이 떨어지게 된다. 이와 같이 밝은 곳과 어두운 곳이 혼재하는 피사체의 촬영 화상에서는, 이미지 센서상에 적은 양의 입사빛을 가지는 화소내에서 노출 시간을 증가시킴으로써, 밝은 부분, 어두운 부분의 휘도 레벨들이 정확하게 재현되어, 높은 S／N비를 실현하고, 입사빛이 많은 화소에서는 포화를 방지한다.
이러한 정확한 재현을 실현하는 방법은, 예를 들면 IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) 2005, pp.354, Feb. 2005에 기재되어 있다. 구체적으로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 증폭형 이미지 센서는 포토 다이오드(101), 전송 트랜지스터(102), 리셋트 트랜지스터(103), 증폭 트랜지스터(104) 및 선택 트랜지스터 (105)를 각각 가지며, 매트리스 형태로 배열된 화 소(100)를 포함한다. 전송 트랜지스터(102)를 오프로 할 때에는, 전송 트랜지스터(102)의 제어 전극에 인가되는 전압이, 전송 트랜지스터(102)를 완전하게 오프시키는 표준 레벨이 아니라, 어느 레벨 이상 과잉 전자가 플로팅 확산 노드(FD 노드 : 106)로 흘러가도록 하는 레벨(Vtrg)로 설정된다.
포토 다이오드(101)에 축적된 전자의 수가 레벨(Vtrg)을 초과하면, 과잉 전자가 FD 노드(106)로 누설되는 현상이 임계 영역의 하부에서 시작된다. 누설은 임계 영역의 하부내에서 발생되므로, 포토 다이오드(101)에 잔류하는 전자 수는 대수 응답이 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기간(T0)에서 리셋트 동작 후에, 전송 트랜지스터 (102)의 제어 전극에 전압(Vtrg)이 인가되면서 전자의 축적이 실행된다. 축적 된 전자 수가 적은 기간(T1)에서는, 포토 다이오드(101)에 전자가 모두 보관 유지된다. 축적된 전자 수가 레벨(Vtrg)을 초과하면, 기간(T2)에 의해 표시된 기간 동안에 FD 노드(106)로 전자가 누설되기 시작한다.
임계 영역의 하부에서 발생되는 누설로 인해, 축적(기간 : T3)이 진행되더라도 입사광 강도에 대해서 대수 특성으로 전자가 축적되어 간다. 기간(T4)에서는, FD 노드(106)에 흘러 넘치는 전자들이 리셋트되고, 완전 전송에 의해 포토 다이오드(101)에 저장된 모든 전자가 판독된다. 도 3은 입사광 강도와 출력 전자수의 관계를 나타내고 있다. 전압(Vtrg)에 의해서 설정된 선형 영역의 상한 (Qlinear)을 초과하는 입사광 강도의 경우, 대수 응답으로 출력 전자 수가 결정된다.
상술한 종래 기술에서는, 124dB의 다이나믹 레인지(dynamic range)가 보고되어 있지만, 높은 S／N비를 실현할 수 있는 선형 영역의 포화 레벨이, 표준 포화 레벨(Qs)의 1/2 이하가 되고 있다. 또, 대수 응답에 의해서 매우 넓은 다이나믹 레인지를 실현하고 있지만, 대수 응답 회로는 전송 트랜지스터(102)의 임계 변화 등에 민감하게 반응한다. 그러므로, 임계 반응이 제거되더라도 선형 영역의 고정 패턴 노이즈 0.8mV와 비교한 경우에, 대수 영역에 대해서는 5mV라고 하는, 큰 고정 패턴 노이즈가 광다이나믹(wide dynamic) 레인지 영역에 남게 된다.
그러므로, 예를 들면 밝은 부분과 어두운 부분이 혼재하는 피사체의 촬영 화상을 생성하기에 적합하고, 장시간 노출 화상과 단시간 노출 화상의 2종류의 화상을 생성하고, 이러한 생성된 화상에 대해 화상 처리를 실행하여 고휘도 부분에서 화이트-아웃의 발생을 억제하고, 저휘도 부분에서는 S／N비가 양호한 고품질의 출력 화상을 얻을 수 있는 화상 처리 장치, 촬상 장치, 및 화상 처리 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이 바람직하다.
또한, 장시간 노출 화상과 단시간 노출 화상의 2종류의 화상에 대해 화상 처리를 실행하기에 적합하고, 피사체의 움직임 등에 기인하는 휘도 레벨 등의 변화 화소가 검출되고 한정적인 처리를 거치면서, 이러한 화소의 계조 불량이나 가짜 색의 발생을 억제하고, 고품질의 화상을 생성 가능하게 하는 화상 처리 장치, 촬상 장치, 및 화상 처리 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 몇 가지 실시예에 따르면, 화상 처리 장치는 다음과 같은 요소들을 가지고 있다. 화상 입력부는 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상을 수신한다. 화상 해석부는 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상의 화소치 해석에 의해 장시간 노출 시간에 상당하는 촬영 기간 동안에 휘도 변화가 발생했다고 판단되는 휘도 변화 화소를 검출한다. 화소치 보정부는 화상 해석부에 의해 검출된 휘도 변화 화소의 화소치를 보정한다. 화소치 보정부는 다음과 같은 구성 요소들을 포함한다. 합성 화상 생성부는 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상의 화소치들을 선택적으로 조합하여 합성 화상을 생성한다. 중간 화상 생성부는 합성 화상의 블러드 화상을 생성한다. 출력 화상 생성부는 합성 화상의 대응 화소의 화소치와 중간 화상의 대응 화소의 화소치를 이용하여 화상 해석부에 의해 검출된 휘도 변화 화소의 화소치를 결정한다. 대응 화소는 휘도 변화 화소에 대응하는 위치에 배치되어 있다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 장치에서는, 출력 화상 생성부는 다음의 수식, [Rｖ］= a × [Dｖ]＋b × [Mｖ]를 이용하여 출력 화상내의 대응 화소의 화소치를 결정하며, [Rｖ]는 출력 화상의 대응 화소의 화소치를, [Dv]는 합성 화상의 대응 화소의 화소치를, [Mv]는 중간 화상의 대응 화소의 화소치를, a, b는 계수를 나타내며, a＋b=1이 된다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 장치에서는, 화상 해석부는, 단시간 노출 화상으로부터 유효한 출력치를 얻을 수 있는 화소 위치와 장시간 노출 화상으로 부터 유효한 출력치를 얻을 수 있는 화소 위치를 검출하고, 검출된 화소 위치에 있는 화소가 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 휘도 변화 화소라고 판정하는 처리를 실행한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 장치에서는, 화상 해석부는, 장시간 노출 화상의 화소치가 포화되며, 단시간 노출 화상으로부터 유효한 출력치를 얻지 못하는 화소 위치를 검출하고, 검출된 화소 위치에 있는 화소가 휘도 레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 휘도 변화 화소라고 판정하는 처리를 실행한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 장치에서는, 화상 해석부는, 휘도 변화 화소의 검출 결과에 근거하는 검출 결과 화상에 대해서 평활화 필터를 이용하여 화상 변환을 실행하고, 화상 변환의 결과에 의해 얻어지는 화상에 근거하여 잘못 검출된 휘도 변화 화소를 제외시키는 처리를 실행한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 장치에서는, 화상 해석부는, 휘도 변화 화소의 검출 결과에 근거하는 검출 결과 화상에 대해서 필터를 이용하여 화상 변환을 실행하고, 휘도 변화 화소 영역을 확대하는 처리를 실행한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 장치에서는, 출력 화상 생성부는 다음의 수식 [Rｖ]= a × [Dｖ]＋ b × [Mｖ]에 따라 계수들을 이용하여 출력 화상내의 대응 화소의 화소치를 결정하며, [Rｖ]는 출력 화상의 대응 화소의 화소치를, [Dv]는 합성 화상의 대응 화소의 화소치를, [Mv]는 중간 화상의 대응 화소의 화소치를, a, b는 계수를 나타내며, a＋b=1이 된다. 출력 화상 생성부는 합성 화상에 근거하여 검출된 휘도 변화 화소 영역의 화소치들을 결정하기 위해 이용된 계수들의 제 1세트와, 확대된 휘도 변화 화소 영역의 화소치들을 필터를 이용하여 결정하는 계수들의 제 2세트들을, 계수들로 이용함으로써 출력 화상내의 대응 화소의 화소치를 결정하며, 계수들의 제 1세트와 계수들의 제 2세트는 서로 다른 값들을 가진다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 장치에서는, 중간 화상 생성부는, 합성 화상에 대해서 평활화 필터를 적용하여 블러드 화상(blurred image)을 생성한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 장치에서는, 중간 화상 생성부는, 합성 화상에 대해서 축소 처리 및 확대 처리를 실행하여 블러드 화상을 생성한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 장치에서는, 화소치 보정부는, 합성 화상 생성부에 의해 생성된 합성 화상의 채도 저하 처리를 실행하여 채도 저하 화상을 생성하는 화상 보정부를 추가로 가진다. 중간 화상 생성부는, 화상 보정부에 의해 생성된 채도 저하 화상을 수신하여 블러드 화상을 생성한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 장치에서는, 화소치 보정부는, 출력 화상 생성부에 의해 생성된 화상에 대해서 저대역 필터를 적용하는 화상 보정 처리를 실행하는 화상 보정부를 추가로 포함한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 장치에서는, 단시간 노출 화상이 생성되는 노출 기간은, 장시간 노출 화상이 생성되는 노출 기간내에 있으며, 단시간 노출 화상, 및 장시간 노출 화상은 단일의 촬상 소자에 의해서 동일한 화소로부터 생성되는 화상이 된다.
본 발명의 몇 개의 실시예에 따르면, 촬상 장치는 다음과 같은 구성 요소들 을 포함한다. 촬상 기기는 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상을 생성한다. 화상 해석부는 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상의 화소치 해석에 근거하여 장시간 노출 시간에 상당하는 촬영 기간 동안에 휘도 변화가 발생했다고 판단되는 휘도 변화 화소를 검출한다. 화소치 보정부는 화상 해석부의 해석한 휘도 변화 화소의 화소치를 보정하는 처리를 실행한다. 화소치 보정부는 다음과 같은 구성 요소들을 포함한다. 합성 화상 생성부는 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상의 화소치들을 선택적으로 조합하여 합성 화상을 생성한다. 중간 화상 생성부는 합성 화상의 블러드 화상을 생성한다. 출력 화상 생성부는 합성 화상의 대응 화소의 화소치와 중간 화상의 대응 화소의 화소치를 이용하여 화상 해석부에 의해 검출된 휘도 변화 화소의 화소치를 결정한다. 대응 화소는 휘도 변화 화소에 대응하는 위치에 배치되어 있다.
본 발명의 한 실시예에서, 촬상 장치에서는, 단시간 노출 화상이 생성되는 노출 기간은, 장시간 노출 화상이 생성되는 노출 기간내에 있으며, 촬상 기기는 단일의 촬상 소자를 이용하여 동일한 화소로부터 단시간 노출 화상 및 장시간 노출 화상을 생성한다.
본 발명의 몇 개의 실시예에 따르면, 화상 처리 장치에서 화상 처리를 실행하는 화상 처리 방법은, 화상 입력부가, 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상을 수신하는 수신 스텝과; 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상의 화소치 해석에 의해 장시간 노출 시간에 상당하는 촬영 기간 동안에 휘도 변화가 발생했다고 판단되는 휘도 변화 화소를 화상 해석부에 의해 검출하는 검출 스텝과; 화소치 보정부에 의해 검출된 휘도 변화 화소의 화소치를 보정하는 보정 스텝을 포함한다. 보정 스텝은, 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상의 화소치들을 선택적으로 조합하여 합성 화상을 생성하는 화상 생성 스텝과; 합성 화상의 블러드 화상이 되는 중간 화상을 생성하는 중간 화상 생성 스텝과; 합성 화상의 대응 화소의 화소치와 중간 화상의 대응 화소의 화소치를 이용하여 화상 해석부에 의해 검출된 휘도 변화 화소의 화소치를 결정하는 화소치 결정 스텝을 포함하며, 대응 화소는 휘도 변화 화소에 대응하는 위치에 배치되어 있다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 방법에서는, 화소치 결정 스텝은, 다음의 수식, [Rｖ］= a × [Dｖ]＋b × [Mｖ]를 이용하여 출력 화상내의 대응 화소의 화소치를 결정하는 스텝을 포함하며, [Rｖ]는 출력 화상의 대응 화소의 화소치를, [Dv]는 합성 화상의 대응 화소의 화소치를, [Mv]는 중간 화상의 대응 화소의 화소치를, a, b는 계수를 나타내며, a＋b=1이 된다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 방법에서는, 검출 스텝은, 단시간 노출 화상으로부터 유효한 출력치를 얻을 수 있는 화소 위치와 장시간 노출 화상으로부터 유효한 출력치를 얻을 수 있는 화소 위치를 검출하고, 검출된 화소 위치에 있는 화소가 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 휘도 변화 화소라고 판정하는 검출 및 판정 스텝을 포한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 방법에서는, 검출 스텝은, 장시간 노출 화상의 화소치가 포화되며, 단시간 노출 화상으로부터 유효한 출력치를 얻지 못하는 화소 위치를 검출하고, 검출된 화소 위치에 있는 화소가 휘도 레벨이 저휘도로 부터 고휘도로 변화하는 휘도 변화 화소라고 판정하는 검출 및 판정 스텝을 포함한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 방법에서는, 검출 스텝은, 검출된 휘도 변화 화소에 근거하는 검출 결과 화상에 대해서 평활화 필터를 이용하여 화상 변환을 실행하고, 화상 변환의 결과에 의해 얻어지는 화상에 근거하여 잘못 검출된 휘도 변화 화소를 제외시키는 화상 변환 스텝을 포함한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 방법에서는, 검출 스텝은, 검출된 휘도 변화 화소에 근거하는 검출 결과 화상에 대해서 필터를 이용하여 화상 변환을 실행하여, 휘도 변화 화소 영역을 확대하는 확대 스텝을 포함한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 방법에서는, 화소치 결정 스텝은, 다음의 수식 [Rｖ]= a × [Dｖ]＋b × [Mｖ]에 따라 계수들을 이용하여 출력 화상내의 대응 화소의 화소치를 결정하는 스텝을 포함하며, [Rｖ]는 출력 화상의 대응 화소의 화소치를, [Dv]는 합성 화상의 대응 화소의 화소치를, [Mv]는 중간 화상의 대응 화소의 화소치를, a, b는 계수를 나타내며, a＋b=1이 된다. 출력 화상내의 대응 화소의 화소치는, 합성 화상에 근거하여 검출된 휘도 변화 화소 영역의 화소치들을 결정하기 위해 이용된 계수들의 제 1세트와, 확대된 휘도 변화 화소 영역의 화소치들을 필터를 이용하여 결정하는 계수들의 제 2세트들을, 계수들로 이용함으로써 결정되며, 계수들의 제 1세트와 계수들의 제 2세트는 서로 다른 값들을 가진다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 방법에서는, 중간 화상 생성 스텝은, 합성 화상에 대해서 평활화 필터를 적용하여 블러드 화상을 생성하는 스텝을 포함한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 방법에서는, 중간 화상 생성 스텝은, 합성 화상을 확대 및 축소하여 블러드 화상을 생성하는 스텝을 포함한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 방법에서는, 보정 스텝은, 생성된 합성 화상의 채도 저하 처리를 실행하는 스텝을 추가로 포함하며, 생성된 채도 저하 화상을 수신하면, 중간 화상 생성 스텝은 블러드 화상을 생성한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 방법에서는, 보정 스텝은, 화소치 결정 스텝에서 생성된 화상에 대해서 저대역 필터를 적용하는 화상 보정 처리를 실행하는 화상 보정 스텝을 추가로 포함한다.
본 발명의 한 실시예에서, 화상 처리 방법에서는, 단시간 노출 화상이 생성되는 노출 기간은, 장시간 노출 화상이 생성되는 노출 기간내에 있으며, 단시간 노출 화상, 및 장시간 노출 화상은 단일의 촬상 소자에 의해서 동일한 화소로부터 생성되는 화상이 된다.
본 발명의 몇 개의 실시예에 따르면, 화상 처리 장치가 화상 처리를 실행하도록 하는 컴퓨터 프로그램은, 화상 입력부가, 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상을 수신하는 수신 스텝과; 화상 해석부가, 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상의 화소치 해석에 의해 장시간 노출 시간에 상당하는 촬영 기간 동안에 휘도 변화가 발생했다고 판단되는 휘도 변화 화소를 검출하는 검출 스텝과; 화소치 보정 부가, 화상 해석부에 의해 휘도 변화 화소가 검출되는 검출 스텝에서 검출된 휘도 변화 화소의 화소치를 보정하는 화소치 보정 스텝으로 구성된다. 화소치 보정부가 화소치를 보정하는 화소치 보정 스텝은, 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상의 화소치들을 선택적으로 조합하여 합성 화상을 생성하는 합성 화상 생성 스텝과; 합성 화상의 블러드 화상을 생성하는 블러드 화상 생성 스텝과; 합성 화상의 대응 화소의 화소치와 중간 화상의 대응 화소의 화소치를 이용하여 화상 해석부에 의해 검출된 휘도 변화 화소의 화소치를 결정함으로써 출력 화상을 생성하는 출력 화상 생성 스텝을 포함하며, 대응 화소는 휘도 변화 화소에 대응하는 위치에 배치되어 있다.
본 발명의 컴퓨터 프로그램은, 예를 들면, 기억 매체 또는 통신 매체를 통해 여러가지 프로그램 코드를 실행가능한 범용 컴퓨터 시스템을 위해 컴퓨터 판독 형태로 제공될 수 있는 컴퓨터 프로그램이다. 기억 매체의 보기로는 컴팩트 디스크(CD), 플렉서블 디스크(FD)와 광자기 디스크(MO)가 있으며, 통신 매체의 보기로는 네트워크가 있다. 이러한 프로그램을 컴퓨터 판독 형식으로 제공함으로써, 컴퓨터 시스템상에서 프로그램에 대응하는 처리가 실현된다.
본 발명의 다른 특징과 이점은, 후술하는 본 발명의 실시예와 첨부된 도면에 근거하여 보다 상세한 설명에 의해서 밝혀질 것이다. 본 명세서에서 사용되는 시스템이라는 용어는, 복수의 장치의 논리적 집합 구성이며, 장치들이 동일힌 케이스내에 수용되어 있는 것에 한정되지 않는다.
본 발명의 하나의 실시예에 의하면, 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상이 입력되고, 각각의 유효한 화소치를 선택적으로 조합하여 광다이나믹 레인지 화상이 생성된다. 이러한 처리에서는, 장시간 노출 시간에 상당하는 촬영 기간에 있어서 휘도 변화가 발생했다고 판단되는 휘도 변화 화소가 검출되며, 이 휘도 변화 화소의 화소치가 대체되어 화상 보정 처리를 실시한다. 구체적으로는, 광다이나믹 레인지(wide dynamic range) 화상에 근거하여 블러드 화상이 생성되며, 생성된 블러드 화상과 광다이나믹 레인지 화상에 있어서의 휘도 변화 화소의 화소 위치에 대응하는 화소치를 이용하여 출력 화상의 화소치가 결정된다. 이 구성에 의해, 피사체의 이동 등에 의해서 발생하는 휘도 변화 화소의 계조 불량(grayscale error)이나 가짜 색(false color)의 발생이 방지되어 자연적으로 보이는 고품질 화상의 출력이 가능해진다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 화상 처리 장치, 촬상 장치 및 화상 처리 방법 및 컴퓨터 프로그램에 대해 설명한다.
실시예 1
도 4는, 본 발명의 실시예 1에 따르는 화상 처리 장치의 일례인 촬상 장치의 구성예를 나타내는 블럭도이다. 광학 렌즈(201)를 통해 입사되는 빛은 촬상 기기(202)에 입사한다. 촬상 기기(202)는, 예를 들면 CMOS 이미지 센서로 구성되며, 화상 데이터를 광전 변환한다. 그 화상 데이터는 출력 화상 생성부 (203)에 입력된다.
촬상 기기(202)는, 장시간 노출 화상(211)과 단시간 노출 화상(212)의 2종류의 화상을 생성하고, 이러한 2개의 화상 데이터를 화상 처리부(203)에 입력한다. 화상 처리부(203)는 장시간 노출 화상(211)과 단시간 노출 화상(212)에 근거하여 출력 화상을 생성한다. 장시간 노출 화상(211)과 단시간 노출 화상(212)은 노출 시간이 다르다.
우선, 촬상 기기(202)에 의해 실행하는 장시간 노출 화상(211)과 단시간 노출 화상(212)의 2종류의 화상의 생성 처리가 도 5를 참조하면서 설명된다. 촬상 기기(202)에 의해 실행되며, 다른 노출 시간을 가지는 화상의 생성 처리는, 2006년 10월 16일 제출되고, 본 발명의 양수인에게 양도된 일본 특허 출원번호 2006－280959에 기재되어 있다.
촬상 기기(202)는 촬상 기기(202)를 구성하는 각 화소의 포화 레벨을 고려하여 출력 화상을 생성한다. 전술한 것처럼, 촬상 기기(202)에서 출력되는 전기 신호는 촬상 기기(202)상에 입사하는 광량에 대응한다. 일정한 노출 시간(장시간 노출)에서는, 보다 밝은 피사체 영역들에 대응하는 화소의 광전 변환 소자에서 출력되는 전기 신호들이 포화 레벨에 도달하게 된다. 이러한 화소들은 포화 레벨에 대응하는 전기 신호들이 출력되어 계조 레벨 차이가 인식되지 못하는 화이트-아웃(white-out) 화소들이다.
촬상 기기(202)는, 이러한 화이트-아웃을 방지하여 피사체의 휘도 레벨이 반영된 출력을 얻기 위해, 장시간 노출의 화상 데이터와 단시간 노출의 화상 데이터를 생성한다. 화상 처리부(203)는 이러한 2개의 화상 데이터의 합성을 실행하 고 다른 처리를 실행하여 출력 화상을 얻는다. 예를 들면, 장시간 노출을 행했을 경우에 화소치가 포화 레벨에 이른다고 추측되는 화소는, 단시간 노출을 행한 데이터에 근거하여 계산한 화소치를 출력하는 처리를 거치게 된다.
이러한 기본적인 처리는, 본 출원의 양수인에게 양도되고, 2006년 10월 16일에 제출된 일본 특허 출원 번호 2006-280959에도 기재되어 있다. 본 발명의 한 실시예에서는, 화상 처리부(203)의 동작이 더욱 개선되었다. 즉, 장시간 노출 화상과 단시간 노출 화상의 2종류의 화상에 대해 실행되는 화상 처리에서는, 피사체의 움직임 등에 기인하는 휘도 레벨 등이 변화하는 화소가 검출되고, 한정적인 처리를 거치면서, 화소의 계조 불량이나 가짜색의 발생을 억제하여, 고품질의 화상을 생성한다.
도 5를 참조하면서, 촬상 기기(202)에 있어서의 다른 노출 시간의 화상 데이터(장시간 노출 화상(211)과 단시간 노출 화상(212))의 생성 처리에 대해 설명한다. 촬상 기기(202)는, 예를 들면, 동영상 촬영에 대해서는, 비디오 속도(30-60fps)내에서 서로 다른 노출 시간을 가지는 두 개의 화상 데이터를 출력한다.또, 정지화면 촬영에 대해서도, 촬상 기기(202)는, 서로 다른 노출 시간을 가지는 두 종류의 화상 데이터를 생성하여 출력한다. 본 발명의 실시예들은 정지화면, 또는 동영상의 어느 것에도 적용할 수 있다.
도 5는 촬상 기기(202)에 의해 생성되며, 서로 다른 노출 시간을 가지는 화상(장시간 노출화상(211)과 단시간 노출 화상(212))의 특성에 대해 설명하는 도면이다. 도 5에서, 가로축은 시간(t)이며, 세로축은 고체 촬상 소자의 하나의 화 소에 대응하는 광전 변환 소자의 수광 포토 다이오드(PD)에 있어서의 축적 전하량(e)이다.
예를 들면, 수광 포토 다이오드(PD)에 의해 수신되는 수광량이 많은 영역, 즉 도 5에 도시된 고휘도 영역(251)에 의해 표시된 밝은 피사체의 경우에는, 시간 경과에 따라 전하 축적량은 급격하게 상승한다. 수광 포토 다이오드(PD)에 의해 수신되는 수광량이 적은 영역, 즉 도 5에 도시된 저휘도 영역 라인(252)으로 표시된 어두운 피사체의 경우에는, 시간 경과에 따라 전하 축적량은 완만하게 상승한다.
시간(t0~t3)의 주기가 장시간 노출 화상(211)을 취득하기 위한 노출 시간(TL)에 상당한다. 장시간의 노출 시간(TL) 동안에는, 저휘도 영역 라인(252)으로 표시된 바와 같이, 시간(t3)에서 전하 축적량은 포화 레벨에 도달하지 않는다. 전하 축적량(Sa)에 근거하여 얻어지는 전기 신호를 이용하여 결정된 화소의 계조 레벨에 의해, 정확한 계조 표현을 얻을 수 있다.
고휘도 영역 라인(251)에 의해 명확히 표시된 바와 같이, 시간(t3)에 이르기 이전에, 벌써 전하 축적량은 포화 레벨(포화점 : Px)에 도달하였다. 고휘도 영역 라인(251)으로 표시된 고휘도 영역에서는, 장시간 노출 화상(211)으로부터 포화 레벨에 대응하는 전기 신호(electrical signal)가 출력되므로, 대응하는 화소들은 화이트-아웃 화소들이 된다.
이러한 고휘도 영역 라인(251)으로 표시된 고휘도 영역에서는, 시간(t3)에 이르기 전의 시간, 예를 들면 시간(t1)(전하 스위프-아웃(sweep-out) 개시점 : P1) 에서, 수광 포토 다이오드(PD)의 축적 전하가 스위프 아웃된다. 전하의 스위프-아웃 동작은 수광 포토 다이오드(PD)에 축적된 모든 전하에 대해서 실행되는 것이 아니라, 포토 다이오드(PD)에 의해 제어되는 중간 전압 유지 레벨까지 축적된 전하에 대해서 실행된다. 전하 스위프-아웃 처리후에는, 노출 시간(TS)(t2~t3) 동안에 단시간 노출을 실행한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 단시간 노출 개시점(P2)~단시간 노출 종료점(P3)까지의 기간 동안에 단시간 노출이 실행된다. 단시간 노출에서는, 전하 축적량(Sb)이 얻어지며, 전하 축적량(Sb)에 근거하여 얻어지는 전기 신호를 이용하여 화소의 계조 레벨이 결정된다.
저휘도 영역 라인(252)으로 표시되는 저휘도 영역내의 장시간 노출에 의해서 얻어지는 전하 축적량(Sa)에 근거하는 전기 신호와 고휘도 영역 라인(251)으로 표시되는 고휘도 영역내의 단시간 노출에 의해서 얻어지는 전하 축적량(Sb)에 근거하는 전기 신호에 근거하여 화소치가 결정된다, 이 경우에는, 동일 시간 동안에 저휘도 영역과 고휘도 영역이 노출될 때에 추정되는 전하 축적량 또는 추정된 전하 축적량에 대응하는 전기 신호 출력치가 결정되며, 결정된 결과에 근거하여 화소치 레벨이 결정된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 고휘도 영역 라인(251)으로 표시되는 고휘도 영역에서는, 시간(t3)에 이르기 전의 시간, 예를 들면 시간(t1)(전하 스위프-아웃(sweep-out) 개시점 : P1)에서, 수광 포토 다이오드(PD)내의 축적 전하가 스위프 아웃되며, 단시간 노출이 실행되어 단시간 노출 시간(t1-t2) 동안에 축적된 전하 축적량(Sb)을 얻게 된다. 그 후에, 노출 종료점(P3)까지 단시간 노출이 계속해 서 실행되며, 예를 들면 포화 레벨까지 전하가 축적된다. 포화 레벨까지 축적된 전하에 근거하여 얻어지는 전기 신호가 장시간 노출 화상으로부터 얻어진다. 그러나, 전기 신호는 화소치의 결정을 위해서는 적용되지 않게 된다. 즉, 촬상 기기(202)는, 각 화소에 대해서, 장시간 노출 결과 또는 단시간 노출 결과가 되는 전하 축적량에 근거하는 전기 신호를, 유효한 화소치를 결정하기 위한 신호로서 선택하여, 화소치를 결정하게 된다.
각 화소에 대해서, 장시간 노출 화상, 또는 단시간 노출 화상중 어느 화상의 화소치를 출력 화상에 적용할 것인지의 판정 처리는, 예를 들면, 도 5에 도시된 시간(tj)에서 실행된다. 도 5에 도시된 시간(tj)에서는, 기준 전하량, 예를 들면 도 5에 도시된 전하량(eｖ) 이상의 전하가 한 화소에 대해 축적되면, 시간(t1)(전하 스위프-아웃 개시점 : P1)에서, 수광 포토 다이오드(PD)내에서 축적된 축적 전하가 스위프 아웃되며, 단시간 노출이 실행되어 단시간 노출 화상으로부터 출력 화소치를 결정한다. 시간(tj)에서 전하량(eｖ) 이상의 전하가 한 화소에 대해 축적되어 있지 않다면, 전하를 스위프 아웃하지 않으면서 장시간 노출 처리가 실행되며, 장시간 노출 화상으로부터 출력 화소치가 결정된다.
이와 같이, 예를 들면, 도 5에 도시된 임계 휘도 레벨(253) 미만의 촬영 피사체의 어두운 부분에 대응하는 화소의 화소치는, 장시간 노출 화상(211)을 이용하여 결정된다. 임계 휘도 레벨(253) 이상의 촬영 피사체의 밝은 부분에 대응하는 화소의 화소치는, 단시간 노출 화상(212)을 이용하여 결정된다. 이에 의해, 화이트-아웃의 발생이 없으며, 저휘도 부분의 S／N비의 저하가 없는 고품질의 고휘도 다이나믹 레인지 화상이 생성되는 밝은 부분과 어두운 부분을 포함하는 피사체의 촬영 화상을 만들어낸다.
상기 처리, 즉 이와 같이 촬영한 피사체의 어두운 부분과 대응하는 화소의 화소치를 장시간 노출 화상(211)을 이용하여 결정하는 처리와, 촬영한 피사체의 밝은 부분과 대응하는 화소의 화소치를 단시간 노출 화상(212)을 이용하여 결정하는 처리는 촬영 기간 동안에 피사체의 밝기가 변화하지 않는 경우에는 문제가 없다. 그러나, 예를 들면 촬영 기간중의 피사체의 움직임 등에 의해서 밝기가 변화하는 경우에는 문제가 발생한다.
도 5에 도시된 예에서는, 촬영 기간중, 각 화소의 밝기가 변화하지 않는 경우를 가정하며, 고휘도 영역 라인(251)의 기울기와 저휘도 영역 라인(252)의 기울기는 시간의 경과에 의해서 변화하지 않는다고 가정한다. 그러므로, 도 5에서는, 촬영 기간중, 밝기가 일정하다고 가정한다. 그 때문에, 전하 스위프-아웃 처리에 의해 전하 축적량이 저하되는 시간을 제외하고는, 모든 시간 동안에는 선형적으로 증가하는 라인이 나타난다.
예를 들면 촬영 기간중에 피사체가 이동되는 경우에는, 화소에 대응하는 피사체의 밝기는 일정하지 않고 변화된다. 도 6은 피사체의 밝기가 변화하는 경우에 촬상 기기(202)의 수광 포토 다이오드(PD)에 있어서의 축적 전하량(e)의 시간 추이의 예를 나타낸다. 도 6에서는, 도 5와 같이, 가로축이 시간(t)이며, 세로축은 고체 촬상 소자의 하나의 화소에 대응하는 광전 변환 소자를 구성하는 수광 포토 다이오드(PD)에 있어서의 축적 전하량(e)이다.
휘도 변화 영역 라인(261)은 촬영의 중간(도 6의 포인트 : Pq)에서 저휘도 영역에 있고, 갑자기 밝아진 화소에 대응하는 수광 포토 다이오드(PD)의 축적 전하량(e)의 추이를 나타내는 라인이다. 예를 들면, 밝은 물체가 돌연 갑자기 포커스 영역으로 이동하거나, 또는 어두운 물체가 멀리 이동하여 밝은 배경의 물체가 나타나는 경우 등이다. 휘도 변화 영역 라인(261)에 의해 표시된 바와 같이, 장시간 노출 기간의 종료시간(t3) 이전에 축적 전하량(e)은 포화 레벨(도 6에 도시된 포인트 : Pr)에 도달한다.
휘도 변화 영역 라인(261)이 시간(tj)에서 전하량(eｖ) 이상의 전하가 축적되어 있지 않은 화소를 표시한다는 판정에 근거하여, 촬상 기기(202)는 전하를 스위프 아웃하지 않고 장시간 노출 처리를 행한다. 그 결과, 휘도 변화 영역 라인(261)에 의해 표시된 화소의 화소치는 레벨이 포화 레벨과 동등한 화이트-아웃 화소가 된다.
그러므로, 촬영 기간중에 피사체의 휘도가 변화했을 경우에는, 장시간 노출 화상과 단시간 노출 화상을 이용해도, 정확한 화소치 레벨을 표현할 수 없는 경우가 발생한다. 이러한 문제는, 예를 들면, R, G, B와 같은 칼라 필터가 배치된 칼라 촬상용의 고체 촬상 소자를 이용했을 경우에는 보다 심각하게 된다.
일반적인 단일-칩(single-chip) 칼라 방식의 고체 촬상 소자는, 촬상 소자의 표면에 결합된 칼라 필터 배열을 포함한다. 칼라 필터 배열은, 각 화소에 대해 특정한 파장 성분만을 투과시키며, 복수개의 화소를 이용하여 필요한 색성분을 복원하도록 구성되어 있다. 칼라 필터 배열은 적(R), 록(G), 청(B)을 표현하 는 도 7a에 도시된 칼라 패턴 또는, 휘도 신호로서의 흰색(Y)과 적(R), 초록(G), 파랑(B)을 조합한 배열을 나타내는 칼라 패턴을 포함할 수 있다. 단일-칩 칼라 방식의 고체 촬상 소자에서, 각 화소는 단일한 색성분 정보만을 가지고 있으므로, 주위의 화소의 색정보를 이용해 보간 처리가 실행되어, 각 화소에서 필요한 색성분을 복원하게 된다. 이러한 처리는 데모자이크 처리(demosaic process)라고 한다.
이러한 R(red), G(green), B(Blue) 등의 칼라 필터가 배치된 칼라 촬상용의 고체 촬상 소자를 이용했을 경우, 감도(sensitivity) 정보는, 통상적으로, 고체 촬상 소자의 분광 감도, 주위의 빛, 그리고 피사체의 반사율과 같은 영향으로 인해 R, G와 B 화소내에서 다르게 된다. 그 때문에, 상기한 바와 같은 계조 불량은 R, G, B의 화소의 각각 다른 위치에서 발생하는 일이 있다. R, G, B 화소에 관한 정보중에서 하나 내지 두 개의 정보가 올바르지 않은 경우에는, 예를 들면, 실제로 피사체가 무채색이 되더라도, R, G, B 또는, 이러한 색에 대한 보색의 가짜색이 발생하게 된다. 또한, 장소에 의해서 가짜 색이 변화하는 일도 있다.
상술한 것처럼, 피사체의 어두운 부분과 대응하는 화소의 화소치를 장시간 노출 화상을 이용하여 결정하는 처리와, 촬영한 피사체의 밝은 부분과 대응하는 화소의 화소치를 단시간 노출 화상을 이용하여 결정하는 처리는 촬영 기간 동안에 피사체의 밝기, 색 등이 변화하지 않는 경우에는 문제가 없다. 그러나, 예를 들면, 촬영 기간중에 피사체의 움직임 등에 의해서 밝기, 색 등이 변화하는 경우에는 문제가 발생한다. 피사체가 이동하는 영역에서는, 가짜색이나, 계조 불량과 같은 문제가 발생한다.
본 발명의 실시예 1에 따르는 화상 처리부(203)는 이러한 문제를 해결하기 위한 처리를 실행한다. 즉, 촬상 기기(202)에 의해 생성되며 다른 노출 시간을 가지는 2개의 화상에 근거하여 고품질의 출력 화상이 생성된다.
도 8은 화상 처리부(203)의 구성예를 도시하고 있다. 화상 처리부(203)는, 장시간 노출 화상(211)과, 단시간 노출 화상(212)을 수신하는 화상 입력부 (301), 입력 화상에 근거하여 움직이는 피사체 영역내에서 화소치가 변화된다고 판정된 화소 위치를 검출하는 화상 해석부(302)와, 화상 해석부(302)에 의해서 검출된 화소의 화소치를 새로운 화소치로 바꿈으로써 화소치 보정을 실행하는 화소치 보정부(303)를 포함한다.
도 9를 참조하여 화상 처리부(203)에 있어서의 구체적인 처리예에 대해 설명한다. 도 9에서는, 도 5와 도 6과 같이, 가로축이 시간(t)이며, 세로축은 촬상 기기(202)로서의 고체 촬상 소자중 하나의 화소에 대응하는 광전 변환 소자의 수광 포토 다이오드(PD)에 있어서의 축적 전하량(e)이다.
수광 포토 다이오드(PD)에 있어서의 축적 전하량(e)의 최대치를 화상의 출력치(0~255의 디지털 데이터)인 255로서 나타낸다. 휘도가 시간에 따라 변화하지 않는 경우에, 점선으로 도시된 임계 라인(323)이 저휘도 신호와 고휘도 신호의 경계가 된다. 도 9는 2개의 휘도 변화 화소 라인(A 321)과 휘도 변화 화소 라인 (B 322)을 나타내고 있다. 휘도 변화 화소 라인(A 321)은, 포인트(P1)에서, 예를 들면 피사체의 움직임 등에 의해서 고휘도로부터 저휘도로 변화하며, 휘도 변화 화소 라인(B 322)은, 포인트(P2)에서 저휘도로부터 고휘도로 변화하고 있다.
전술한 것처럼, 촬상 기기(202)는, 예를 들면 시간(tj)에서, 각 화소가 임계 라인(323)에 의해 정의된 축적 전하량(eｖ)보다 많은 전하를 축적하고 있는지 아닌지를 판정하고, 장시간 노출 또는 단시간 노출을 실행할 것인지를 판정한다. 화소가 임계 라인(323)에 의해 정의된 축적 전하량(eｖ)보다 많은 전하를 축적하고 있다면, 화소가 고휘도 영역내에 있다고 판정하고, 그 화소에 대응하는 수광 포토 다이오드(PD)는, 도 5를 참조하여 상술한 바와 같은 전하 스위프-아웃 처리를 거치게 되어 중간 전압 유지 레벨까지 축적 전하량을 감소시킨다. 그 후에, 기간(t1 ~t2) 동안에 단시간 노출 처리가 실행되고, 단시간 노출 처리의 결과로서 얻을 수 있는 축적 전하량에 근거하는 화소치가 설정된 단시간 노출 화상(212)내에 화소치가 설정된다. 한편, 시간(tj)에서, 각 화소가 임계 라인(323)에 의해 정의된 축적 전하량(eｖ) 이하의 전하를 축적하고 있다면, 화소는 저휘도 영역내에 있다고 판정되며, 그 화소에 대응하는 수광 포토 다이오드(PD)는 전하를 스위프-아웃하지 않으면서, 기간(t0~t3) 동안에 장시간 노출 처리를 거치게 된다. 장시간 노출 처리의 결과로서 얻을 수 있는 축적 전하량에 근거하는 화소치가 설정된 장시간 노출 화상(211)내에 화소치가 설정된다.
도 8에 도시된 화상 처리부 (203)의 화상 입력부(301)는 이러한 처리에 의해서 생성된 장시간 노출 화상(211)과 단시간 노출 화상(212)을 수신하고, 그것들을 화상 해석부(302)에 출력한다. 화상 해석부(302)는 이러한 2개의 입력 화상에 근거하여, 움직이는 피사체 영역내에서 화소치가 변화하고 있다고 판단되는 화소 위치를 검출한다. 화소치는 두 가지 경우에 변화된다. 즉, (a) 피사체의 휘 도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 경우, (b) 피사체의 휘도 레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 경우이다.
화상 해석부(213)는 각각 다른 수법을 이용하는 이러한 2개의 경우 (a)와 (b)에서의 휘도가 변화되는 화소 위치를 검출한다.
우선, 화상 해석부(302)에 의해 실행되며, 피사체의 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 화소 위치의 검출 처리에 대해 설명한다. 도 9에서, 휘도 변화 화소 라인(A 321)은, 포인트(P1)에서, 예를 들면 피사체의 움직임 등에 의해서 고휘도로부터 저휘도로 변화하고 있는 화소를 나타내는 라인이다.
휘도 변화 화소 라인(A 321)에 의해 표시된 바와 같이 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 휘도 변화를 일으키는 화소 위치에 관한 유효한 화소 정보가 단시간 노출 화상(212)내에서 얻어진다면, 그 화소 위치는 시간 구간(t1~t2)의 단시간(TS) 동안에 단시간 노출 처리가 실행된 화소 위치가 된다고 판정된다.
따라서, 장시간 노출 화상(211)에서는, 그 화소 위치에 대응하는 화소의 화소치가 일반적으로 포화 레벨에 있으므로, 유효한 신호는 얻을 수 없다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 시간(t1~t2) 구간의 단시간(TS)의 단시간 노출 처리 후에는 전하 계측(출력)이 실행되며, 그 후에, 재차, 시간(t2)이후에 전하 축적이 개시된다. 화소가 여전히 고휘도 레벨에 있다면, 포인트(P3)에서, 화소에 대응하는 수광 포토 다이오드(PD)의 전하 축적량은 포화 레벨에 이르며, 장시간 노출 화상에 있어서의 화소의 화소 레벨은 포화 레벨(화소치=255)이 되며, 화이트-아웃 화소가 된다.
화소에 대응하는 피사체의 휘도가 촬영 기간, 즉 장시간 노출 시간(t0~t3) 동안에 변화했을 경우, 구체적으로는, 도 9에 도시된 포인트(P1)에서, 피사체의 휘도 레벨이 낮아졌을 경우에는, 휘도 변화 화소 라인(A 321)은, 포인트(P1) 이후에, 기울기가 완만해진다. 즉, 수광 포토 다이오드(PD)의 전하 축적 속도가 저하된다.
피사체의 휘도가 변화하지 않는 경우에는, 일반적으로, 포인트(P3)에서, 수광 포토 다이오드(PD)의 전하 축적량은 포화 레벨에 이르고, 장시간 노출 화상에 있어서의 이 화소의 화소 레벨은 포화 레벨(화소치=255)이 되어, 화이트-아웃 화소가 된다. 그러나, 도 9에 도시된 바와 같이, 포인트(P1)에서, 피사체의 휘도 레벨이 낮아져, 수광 포토 다이오드(PD)의 전하 축적 속도가 저하되면, 장시간 노출 화상에 있어서의 이 화소의 화소 레벨은 포화 레벨(화소치=255)의 이하가 되어, 유효한 화소치 출력(화소치=255 미만)을 얻을 수 있다.
화상 해석부(302)에 의해 실행되며, 피사체의 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 화소 위치(a)의 검출 처리는, 상술한 현상의 해석에 근거하여 실행된다. 즉, 단시간 노출 화상(212)과 장시간 노출 화상(211)으로부터 유효한 출력치를 얻을 수 있는지가 판정된다(이후에는, [판정조건 1]이라고 한다.).
[판정 조건 1］을 만족하는 화소가, 피사체의 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 화소 위치(a)에 있다고 판정된다.
단시간 노출 화상(212)에 있어서의 유효 출력치와 장시간 노출 화상(211)에 있어서의 유효 출력치는 소정의 임계치와의 비교에 근거하여 판정된다.
예를 들면, 단시간 노출 화상(212)의 유효한 출력치는 단시간 노출에 의해 축적되는 전하량에 근거하는 전기 신호로부터 산출되는 화소치(0~225)와 임계치 “10”를 비교함으로써 결정된다. 검출 화소치가 임계치 “10”보다 크다면(화소치> 10), 검출 화소치는 유효 출력치로 판정된다.
장시간 노출 화상(211)의 유효한 출력치는 장시간 노출에 의해 축적되는 전하량에 근거하는 전기 신호로부터 산출되는 화소치(0~225)와 임계치 “230”를 비교함으로써 결정된다. 검출 화소치가 임계치[230]보다 작다면(검출 화소치＜230), 검출 화소치는 유효 화소치로 판정된다.
10과 230과 같은, 상술한 판정식내의 임계치들은 단지 보기들이다. 단시간 노출 화상(212)의 유효한 출력치 판정을 위해서 적용하는 임계치는, 촬상 소자의 노이즈보다 더 높은 출력치를 얻을 수 있는지를 판정하는 값이 된다. 장시간 노출 화상(211)의 유효한 출력치 판정을 위해서 적용하는 임계치는, 촬상 소자의 니 특성(knee characteristics)을 고려하고, 계조가 올바르게 표현되고 있는 것을 확인할 수 있는 값이 된다. 임계치들을 이용하는 상기와 같은 판정 처리들은, 실제의 각 화상을 관찰하여 유효 화소치가 얻어지는지 아닌지를 판정하는 화소들을 주관적으로 추정하기 위해서, 조합의 형태로 이용되거나 또는 이용되지 않을 수도 있다.
다음에, 화상 해석부(302)에 의해 실행되며, 피사체의 휘도 레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 화소 위치(b)의 검출 처리에 대해 설명한다. 도 9에서는, 휘도 변화 화소 라인(B 322)은, 포인트(P2)에서, 예를 들면 피사체의 움직임 등에 의해서 저휘도로부터 고휘도에 변화하고 있는 화소에 대응하는 라인이다.
이 화소는, 시간(t0~t3)의 장시간 노출에 의해서 생성된 장시간 노출 화상 (211)에 내의 포화된 화이트-아웃 화소(화소치=255)가 되어 유효한 출력을 얻을 수 없다.
장시간 노출 화상(211)내의 포화된 화이트-아웃 화소(화소치=255)가 되는 화소의 경우에는, 휘도의 변화하지 않는 화소 영역에서 단시간 노출 화상(212)으로부터 유효한 화소치를 산출하는 것이 가능해진다. 그러나, 휘도 변화 화소 라인(B 322)은 포인트(P2)에서, 저휘도로부터 고휘도로 변화하므로, 유효한 단시간 노출 화상(212)의 화소치를 얻기 위한 처리, 즉, 도 5를 참조해 설명한 전하 스위프-아 처리와 단시간 노출 처리가 실행되지 않는다. 따라서, 단시간 노출 화상 (212)으로부터 유효한 화소치를 얻을 수 없다.
화상 해석부(302)에 의해 실행되며, 피사체의 휘도가 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 화소 위치(b)의 검출 처리는, 상술한 현상의 해석에 근거하여 실행된다.즉, 장시간 노출 화상(211)의 화소치가 포화되어 있으며, 단시간 노출 화상(212)으로부터 유효한 출력치가 얻어지는지 또는 얻어지지 못하는지가 판정된다(이후에는 [판정 조건 2]라고 한다.).
［판정 조건 2］를 만족하는 화소가, 피사체의 휘도가 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 화소 위치(b)에 있다고 판정된다.
장시간 노출 화상(211)의 화소치가 포화되어 있는 지에 대한 판정 또는, 단시간 노출 화상(212)으로부터 유효한 출력치가 얻어지는지 또는 얻어지지 않는지 대한 판정은, 소정의 임계치와 비교함으로써 실행된다.
예를 들면, 장시간 노출 화상(211)의 화소치가 포화되어 있는 지에 대한 판정은, 장시간 노출에 의해 축적되는 전하량에 근거하는 전기 신호로부터 산출되는 화소치(0~225)와 임계치 “240”를 비교함으로써 실행된다. 검출 화소치가 [240]의 이상이라면(검출 화소치≥240), 검출 화소치는 포화 화소치라고 판정된다.
단시간 노출 화상(212)으로부터 유효한 출력치를 얻지 못하는 것에 대한 판정 처리는, 단시간 노출에 의해 축적되는 전하량에 근거하는 전기 신호로부터 산출되는 화소치(0~225)와 임계치［5］를 비교함으로써 실행된다. 검출 화소치가 임계치[5] 이하라면(검출 화소치≤5), 유효한 출력치가 얻어지지 못했다고 판정한다.
상술한 판정식내의 임계치인 240과 5는 단지 보기들이다. 장시간 노출 화상(211)의 화소치가 포화되어 있는지를 판정하는데 적용하는 임계치는, 촬상 소자의 니 특성을 고려하고, 계조가 올바르게 표현되지 않은 영역인 것을 확인할 수 있는 값이다. 단시간 노출 화상(212)으로부터 유효한 출력치를 얻지 못하고 있다는 판정 처리에 적용하는 임계치는, 촬상 소자의 노이즈 레벨을 판정할 수 있는 수치가 되는 것이 바람직하다. 임계치를 이용하는 상기 판정 처리는 실제의 각 화상을 관찰하여 유효한 화소치가 얻어지는지에 대한 판단을 실행하기 위해 조합 형태로 사용되거나 또는 사용되지 않을 수도 있다.
도 10a와 도 10b를 참조하여, 구체적인 휘도 변화 화소의 검출 처리예에 대해 설명한다. 도 10a는, 장시간 노출 기간(t0~t3)에 있어서의 피사체의 이동 상 태를 나타내고 있다. 밝은 배경에서는, 어두운 직사각형 모양의 피사체(351)가가로 방향으로 이동하여 피사체(352)의 위치로 이동했을 경우를 나타내고 있다.
도 10b는 상술한 화상 해석부(302)에 의해 실행되는 상기 검출 처리, 즉 피사체의 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 화소 위치(a)의 검출 처리와,피사체의 휘도 레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 화소 위치(b)의 검출 처리의 결과로 얻어지는 화소 위치들을 나타내고 있다.
도 10b에서는, 각 격자 셀(grid cell)이 화소를 나타낸다. 도 10a에 도시된 피사체(351)는 휘도 레벨이 낮기 때문에, 피사체(351)의 진행 방향에 있는 영역(362)에 상당하는 영역의 촬상 화소의 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화한다. 화소 영역(362)은, 피사체의 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 화소 위치(a)의 검출 처리에 의해 검출된다. 즉, 판정 조건 1이 만족되는지에 대한 판정 즉, 단시간 노출 화상(212)과 장시간 노출 화상(211)으로부터 유효한 출력치를 얻을 수 있는지에 대한 판정을 실행함으로써 검출된다. 상기 판정 조건을 만족하는 화소 위치는, 도 10b에 도시된 화소 위치(372)가 된다.
또, 도 10a에 도시된 피사체(351)는 휘도 레벨이 낮기 때문에, 피사체(351)의 진행 방향의 후방에 위치한 영역(361)에 상당하는 영역내의 촬상 화소의 휘도 레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화한다. 이 화소 영역(361)은, 피사체의 휘도레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 화소 위치(b)의 상기 검출 처리에 의해 검출된다. 즉, 판정 조건 2가 만족되는지에 대한 판정 즉, 장시간 노출 화상(211의 화소치가 포화되어 있으며, 단시간 노출 화상(212)으로부터 유효한 출력치를 얻 을 수 있는지에 대한 판정을 실행함으로써 검출된다. 상기 판정 조건 2를 만족하는 화소 위치는, 도 10b에 도시된 화소 위치(371)가 된다.
이와 같이, 도 8에 도시된 화상 처리부(203)의 화상 해석부(302)는, 장시간 노출 화상(211)의 화소치와 단시간 노출 화상(212)의 화소치에 근거하여 피사체의 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 화소 위치(a)와 피사체의 휘도 레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 화소 위치(b)를 검출한다.
상술한 도 7a 또는 도 7b를 참조하여 설명한 칼라 촬상용 단일-칩 고체 촬상 소자가 이용된다면, 화소치의 보간 처리가 실행되지 않은 모자이크 데이터(로 데이터 : raw data) 또는 화소치의 보간이 실행된 데모자이크(demosaic) 데이터에 대해서 화상 해석부(302)의 화소 위치 검출 처리가 실행될 수 있다. 해석에 이용되는 장시간 노출 화상(211)과 단시간 노출 화상(212)의 세트는, 모자이크 데이터 세트, 혹은 데모자이크 데이터의 세트가 된다.
다음에, 도 8에 도시된 화상 처리부(203)의 화소치 보정부(303)가 실행하는 화소치 보정 처리에 대해 설명한다. 화소치 보정부(303)는, 화상 해석부(302)가 검출한 이하의 화소 위치, 즉, 피사체의 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 화소 위치(a)와, 피사체의 휘도 레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 화소 위치(b)의 각각에 배치된 화소의 화소치 보정을 실행한다.
본 출원인의 양수인에게 양도되고, 상술한 일본 특허 출원 번호 2006－280959에 기재된 기술에서는, 장시간 노출 화상과 단시간 노출 화상의 2종류의 화상이 얻어지며, 도 5에 도시된 임계 휘도 레벨(253) 미만으로 촬영한 피사체의 어 두운 부분과 대응하는 화소의 화소치는 장시간 노출 화상(211)을 이용하여 결정되며, 임계 휘도 레벨(253)이상으로 촬영한 피사체의 밝은 부분과 대응하는 화소의 화소치는 단시간 노출 화상(212)을 이용하여 결정된다. 그러므로, 양자 택일의 처리가 실행된다. 즉, 장시간 노출 화상(211)의 화소치와 단시간 노출 화상(212)의 화소치중 한 개의 화소치가 선택되어 합성 화상을 생성한다. 양자 택일의 처리에 의해 얻어진 합성 화상을 이하, [광다이나믹 레인지 화상]이라고 부른다.
그러나, 도 9를 참조하여 설명한 것처럼, 이러한 처리를 통해 생성된 [광다이나믹 레인지 화상]은, 피사체의 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 화소 위치(a)와 피사체의 휘도 레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 화소 위치(b)에 배치된 화소들의 화소치들이 부정확하고, 계조 불량이나 가짜 색이 발생하는 화상이 된다. 본 발명의 실시예 1에 따르는 화상 처리에서는, 화상 처리부(203)의 화소치 보정부(303)가 이러한 화소의 보정을 실행하고, 화소의 계조 불량이나 가짜 색의 발생을 억제하여 고품질의 화상을 생성한다.
화소치 보정부(303)는, 화상 해석부(302)가 검출한 화소 위치 즉, 피사체의 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 화소 위치(a)와 피사체의 휘도 레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 화소 위치(b)의 각각에 배치된 화소의 화소치를 보정된 화소치로 대체시킴으로써 화소치 보정 처리를 행한다. 화소치 보정 처리는 다음의 사항들을 고려하여 실행된다.
화소치 해석부(302)가 검출한 화소 위치 즉, 휘도 변화를 발생시키고 있는 화소 위치의 피사체는, 움직이고 있을 가능성이 높기 때문에, 화상의 고주파 성분은 중요하지 않고, 블러드 화상인 경우에 부자연스럽지 않게 된다. 이러한 추정에 근거하여, 화소치 보정부(303)는 장시간 노출 화상(211)의 화소치와 단시간 노출 화상(212)의 화소치중 한 개의 화소치를 선택적으로 이용하여 생성된 [광다이나믹 레인지 화상]으로부터 블러드 화상 데이터를 만들어내며, 이러한 블러드 화상을 이용하여 휘도 변화가 발생한 화소 위치의 화소치를 설정한다.
화상의 블러링(blurring) 처리는, 예를 들면 일반적인 저대역 필터(LPF)를 이용하여 실행된다. 도 11a와 도 11b는 적용 가능한 저대역 필터(LPF)의 2개의 예를 나타낸다. 도 11a는 사이즈 5 × 5 화소의 단순한 평활화 필터를 이며, 예를 들면, 중앙의 목표 화소(381)의 화소의 화소치와, 균등하게 1／25의 인자만큼 가중치가 부여된 주변의 5 × 5 화소를 가산하여 화소치를 설정히는 필터이다. 도 11b는 사이즈 5 × 5 화소의 가중(weighting) 필터이며, 예를 들면, 중앙의 목표 화소(382)의 화소의 화소치를, 균등하게 1／45-5/45의 인자만큼 가중치가 부여된 주변의 5 × 5 화소를 가산하여 화소치를 설정하는 필터이다.
적용하는 필터의 사이즈(탭 수 : the numbers of taps)는, 화상을 블러링하기 위해, 휘도 변화가 발생한 촬상 화소(이후에는 [휘도 변화 화소]라고 한다.)의 2차원적인 확대를 고려하여 조정된다. 예를 들면, 도 10b에 있는 방법에 의해 휘도 변화 화소가 검출되는 경우에는, 휘도 변화 화소 영역의 장변측에는 4개의 화소가 제공되며, 필터는 예를 들면, 5개의 탭에 대해서 동일 사이즈 이상을 가지게 된다. 7탭이나 9탭과 같은 5탭 이상의 탭 수는 최종 결과에는 큰 영향을 주지 않는다. 검출 화소 상기 사이즈는 어디까지나 보기이다.
이상과 같은 치환 처리는, 촬상용으로 적합한 단일-칩 고체 촬상 소자가 이용되는 경우에 모자이크 데이터(로 데이터) 또는 화소 보간 처리된 데이터에 대해서 실행된다.
화소치 보정부(303)의 상세 구성 및 처리에 대해서는 도 12를 참조해 설명한다. 도 4에 도시된 촬상 기기(202)에 생성된 노출 시간이 다른 화상 데이터, 즉 장시간 노출 화상(211)과 단시간 노출 화상(212)은, 휘도 변화 화소가 검출되는 화상 해석부(302)와 화소치 보정부(303)의 화상 합성부(391)에 입력된다.
화상 해석부(302)는, 상술한 것처럼, 장시간 노출 화상(211)의 화소치와 단시간 노출 화상(212)의 화소치에 근거하여, 피사체의 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 화소 위치(a)와 피사체의 휘도 레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 화소 위치(b)를 검출한다. 이러한 검출 화소 위치 정보(이후에는, [휘도 변화 화소 위치 정보] 또는 [휘도 변화 화소 위치]라고 한다.)는 화소치 보정부 (303)의 출력 화상 생성부(393)에 입력된다.
화소치 보정부(303)의 화상 합성부(391)는 장시간 노출 화상(211)과 단시간 노출 화상(212)에 근거하는 합성 화상을 생성한다. 즉, 먼저 설명한 본 발명의 양수인에게 양도된 일본 특허 출원번호 2006－280959에 따르면, 화상 합성부(391)는 양자 택일의 처리를 실행하여 광다이나믹 레인지 화상(390)을 생성한다. 예를 들면, 도 5에 도시된 임계 휘도 레벨(253) 미만의 촬영 피사체의 어두운 부분에 대응하는 화소의 화소치와, 임계 휘도 레벨(253) 이상의 촬영 피사체의 밝은 부분 에 대응하는 화소의 화소치는 단시간 노출 화상(212)을 이용하여 결정된다.
전술한 것처럼, 이러한 합성 처리에 의해 생성된 광다이나믹 레인지 화상(39 0)의 각 화소의 화소치 레벨은 동일 시간 동안에 고휘도와 저휘도 영역들이 노출되는 경우에 추정되는 전하 축적량 또는 그 추정 전하 축적량에 대응하는 전기 신호 출력치를 산출함으로써 결정된다. 예를 들면, 장시간 노출 시간을 “1”로 했을 경우에, 단시간 노출 시간은 “0.1”이 된다. 이 경우에, 단시간 노출 화상 (212)의 화소치를 유효 화소치로서 선택하는 화소에 대해서는, 단시간 노출 화상 (212)의 화소치는 10배로 증가되며, 그 결과는 광다이나믹 레인지 화상(390)의 화소치로 설정된다. 장시간 노출 화상(211)의 대응 화소 위치의 화소치는 버려진다.
한편, 장시간 노출 화상(211)의 화소치를 유효 화소치로서 선택하는 화소에 대해서는, 장시간 노출 화상(211)의 화소치를 그대로 광다이나믹 레인지 화상 (390)의 화소치로 한다. 단시간 노출 화상(212)의 대응 화소 위치의 화소치는 버려진다.
그러므로, 장시간 노출 화상(211)과 단시간 노출 화상(212)에 근거하는 합성 화상이 되는 광다이나믹 레인지 화상(390)이 생성된다. 생성된 광다이나믹 레인지 화상(390)은 중간 화상 생성부(392) 및 출력 화상 생성부(393)에 입력된다.
중간 화상 생성부(392)는, 예를 들면 도 11a 또는 도 11b를 참조하여 설명한 저대역 필터(LPF)를 이용하며 광다이나믹 레인지 화상(390)으로부터 블러드 중간 화상 데이터를 생성한다. 중간 화상 생성부(392)는 예를 들면, 도 11a에 도시 된 평활화 필터, 도 11b에 도시된 가중 필터 등을 이용하여 광다이나믹 레인지 화상(390)으로부터 블러드 중간 화상 데이터를 생성한다. 화상을 블러링하기 위해서, 필터의 사이즈(탭 수)는 화상 해석부(302)에 의해 검출된 휘도 변화 화소 영역의 2차원적인 면적 정도의 크기가 된다. 생성된 중간 화상은 출력 화상 생성부(393)에 입력된다.
출력 화상 생성부(393)는 화상 합성부(391)로부터 광다이나믹 레인지 화상 (390), 중간 화상 생성부(392)로부터 블러드 화상이 되는 중간 화상 데이터와, 화상 해석부(302)로부터 휘도 변화 화소 위치 정보를 수신한다.
출력 화상 생성부(393)는, 상기 수신된 데이터에 근거하여 출력 화상(395)을 생성한다. 화상 해석부(302)로부터 입력되는 휘도 변화 화소 위치 이외의 화소에 대해서는, 광다이나믹 레인지 화상(390)의 화소치가 출력 화상(395)의 화소치로서 설정된다. 화상 해석부(302)로부터 입력되는 휘도 변화 화소 위치에 대응하는 화소의 화소치는 화상 합성부(391)로부터 입력되는 광다이나믹 레인지 화상 (390)과 중간 화상 생성부(392)로부터 블러드 화상으로서 입력되는 중간 화상 데이터의 대응 화소 위치의 화소치에 근거해서 결정된다.
예를 들면, 휘도 변화 화소 위치에 대응하는 광다이나믹 레인지 화상의 화소치를 [Dｖ], 휘도 변화 화소 위치에 대응하는 블러드 화상으로서의 중간 화상의 화소치를 [Mｖ]로 표시한다면, 다음의 수식에 따라 계수 a, b를 적용하여 휘도 변화 화소 위치에 대응하는 출력 화상(395)의 화소치 [Rｖ]가 결정된다.
［Rｖ]= a ×［Dｖ]＋b ×［Mｖ] 다만, a＋b=1이다.
이와 같이, 광다이나믹 레인지 화상의 화소치 [Dｖ]와 블러드 화상으로서의 중간 화상의 화소치 [Mｖ]는 출력 화상의 화소치 [Rｖ]를 결정하기 위해서 소정의 a:b의 비율로 합성된다. a 및 b는 각각의 비율을 설정하는 파라미터이지만, 파라미터 a와 b의 값은 이용하는 촬상 소자의 특성과 최종 화상의 주관 평가에 의해 임의로 조절된다. 예를 들면, a는 0.2로, b는 0.8로 설정된다.
출력 화상(395)의 화소치는, 광다이나믹 레인지 화상(390)과 광다이나믹 레인지 화상(390)으로부터 블러드 화상으로 생성된 중간 화상을 이용하여 산출된다. 이러한 화상들은, 예를 들면, R, G, B 단일-칩 촬상 소자를 이용하여 얻어지는 화상에 의해서 생성되거나, 또는 RGB 데이터의 변환에 의해서 얻을 수 있는 화상 데이터(YCbCr)는, 휘도 신호(Y)와 색 차이 신호(Cb, Cr)로 구성되며, 신호(Y, Cb, Cr)의 각각에 대해 출력 신호치를 산출하기 위해 처리된다.
또, 광다이나믹 레인지 화상(390)의 화소치 [Dｖ]와 광다이나믹 레인지 화상(390)으로부터 블러드 화상으로 생성된 중간 화상의 대응 화소의 화소치 [Mｖ]를 소정의 비율, 즉 ［Rｖ］= a ×［Dｖ］＋ b ×［Mｖ]로 가산함으로써 출력 화상의 화소치 [Rｖ]의 산출하는데 사용되는 파라미터(a, b)들은, 휘도 신호(Y)와 색 차이 신호(Cb, Cr)에 대해서 독립적으로 연산된다. 파라미터 a, b는, R, G, B마다 변경되거나 또는 산호들(Y, Cb, Cr)마다 변경된다.
중간 화상 생성부(392)에 의해서 블러드 화상이 되는 중간 화상 데이터는 예를 들면, 도 11a와 도 11b를 참조해 설명한 저대역 필터를 이용하여 주위의 화소 정보를 가산하여 블러드되는(blurred) 화상으로서 생성된다. 블러드 화상에 서는, 화상 해석부(302)에 의해 검출된 휘도 변화 화소 위치 영역내 원래의 계조가 남아 있으며, 광다이나믹 레인지 화상(390)에 포함될 가능성이 있는 잘못된 휘도, 또는 가짜 색도 주위의 화소치와 혼합되어 엷어진 상태가 된다. 따라서, 휘도 변화 화소 위치에서의 화소의 화소치가 블러드 화상인 중간 화상 데이터와 광다이나믹 레인지 화상(390)과 결합되므로, 본래의 피사체의 화소치와 큰 차이가 나지 않는 출력 화상이 생성된다.
그러므로, 본 발명의 실시예 1에 의하면, 장시간 노출 화상과 단시간 노출 화상에 근거하여 광다이나믹 레인지 화상을 생성하는 처리에서는, 피사체의 이동 등에 기인하는 휘도 변화 화소의 화소치가 광다이나믹 레인지 화상과 광다이나믹 레인지 화상으로부터 생성된 블러드 화상에 의해 결정된다. 이것에 의해 움직이는 피사체 등에 의해서 나타나는 계조 불량, 또는 가짜 색을 저감한 고품질의 출력 화상을 생성하는 것이 가능해진다.
실시예 2
본 발명의 실시예 2의 구성의 촬상 장치에서 휘도 변화 화소의 오류 검출을 방지한 구성예에 대해 설명한다. 실시예 2가 실시예 1과 다른 점은 화상 처리부(203)에 있어서의 화상 해석부(302)의 구성이다. 나머지 구성은 실시예 1과 같다. 실시예 2의 전체 구성은 도 4를 참조하여 설명한 실시예 1과 동일하다. 실시예 2에 따르는 화상 처리부(203)도 기본적으로는 도 8을 참조해 설명한 구성을 가지며, 실시예 2에 따르는 화상 처리부(203)내의 화소치 보정부(303)도 도 12를 참조해 설명한 구성과 비슷한 구성을 가지고 있다.
실시예 2는 화상 처리부 (203)에 있어서의 화상 해석부(302)의 처리가 실시예 1과 다르다. 실시예 2에서는, 휘도 변화 화소의 검출 처리에 있어서의 오류 검출이 방지된다. 휘도 변화 화소의 오류 검출에 대해 도 13을 참조해 설명한다.
도 13은, 실시예 1에 따르는 휘도 변화 화소의 검출 처리예로서 설명한 도 10b에 도시된 검출 결과와 같이, 화상 해석부(302)에 의해 검출된 휘도 변화 화소들을 도시하고 있다. 도 13은 검출된 휘도 변화 화소(401~404)를 나타내고 있다.
전술한 것처럼, 화상 해석부(302)는 피사체의 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 화소 위치(a)와 피사체의 휘도 레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 화소 위치(b)에서 휘도 변화 화소의 검출을 행한다.
피사체의 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 화소 위치(a)를 검출하는 처리에서는, 판정 조건 1이 만족되는지가 결정된다. 즉, 단시간 노출 화상 (212)과 장시간 노출 화상(211)으로부터 유효한 출력치를 얻을 수 있는지가 판정된다.
피사체의 휘도 레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 화소 위치(b)를 검출하는 처리에서는, 판정 조건 2가 만족되는지가 결정된다. 즉, 장시간 노출 화상(211)의 화소치가 포화되어 있으며, 단시간 노출 화상(212)로부터 유효한 출력치 를 얻을 수 있는지 없는지가 판정된다.
이러한 판정 처리에 의해서 휘도 변화 화소의 검출을 실행하면, 예를 들면 도 13에 도시된 휘도 변화 화소(401~404)가 검출된다. 예를 들면, 피사체의 이동 등에 의해서, 촬영 기간중(장시간 노출 기간중)에 피사체의 휘도 변화가 발생했을 경우는, 어느 화소 블록들이, 휘도 변화 화소(401)와 같이 검출된다. 한편, 화소의 제조상의 불균형, 소자의 구동 조건의 불균형(예를 들면 중간 전위등) 등에 기인하여 발생하는 오류 검출에 의해서, 도 13에 도시된 휘도 변화 화소(401~404)와 같이, 단일한 휘도 변화 화소들이 발생된다.
실시예 2에서, 화상 처리부(203)의 화상 해석부(302)는 피사체의 휘도 변화에 근거해 검출되는 올바른 휘도 변화 화소(예를 들면 도 13에 도시된 휘도 변화 화소(401))와 화소의 제조상의 불균형, 소자의 구동 조건의 불균형 등에 기인하여 오류적으로 검출된 휘도 변화 화소(예를 들면 도 13에 도시된 휘도 변화 화소 (402~404))를 구별하여 올바르게 검출된 휘도 변화 화소만을 추출한다.
도 14는 이러한 식별 처리를 행하기 위한 화상 해석부(302)의 구성예를 도시하고 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 실시예 2에 따르는 화상 해석부 (302)는 휘도 변화 화소 검출부(421), 화상 변환부(423)와 휘도 변화 화소 선택부 (423)를 포함한다. 휘도 변화 화소 검출부(421)는, 실시예 1과 같이, 장시간 노출 화상(211)과 단시간 노출 화상(212)을 수신하고, 전술한 판정 조건 1과 2에 근거하여, 피사체의 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 화소 위치(a)와 피사체의 휘도 레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 화소 위치(b)에서 휘도 변화 화소의 검출을 행한다.
검출 처리의 결과로서, 도 13에 도시된 검출 결과 화상이 생성된다. 검출 결과 화상은, 휘도 변화 화소 검출부(421)에 의해 검출된 휘도 변화 화소가 1로 설정되며, 그 외의 화소들은 0으로 설정되어 있는 화상으로 설정된다. 예를 들면, 0~255의 화소치 레벨의 표기에서는, 휘도 변화 화소들은 0으로, 그 외의 화소들은 255로 설정된다.
화상 변환부(423)는 이 검출 결과 화상을 수신하고, 필터를 이용하여 필터링 처리를 실행한다. 필터링의 구체적인 처리에 대해서는 도 15를 참조해 설명한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 휘도 변화 화소가 1로, 그 이외의 화소들은 0으로 설정된 검출 결과 화상(431)은 3탭의 평활화 필터(a smoothing filter : 432)에 의해 증배된다. 이에 의해, 3 × 3 화소의 영역이 화소치(0.11)가 되는 필터 결과(433)가 생성된다.
도 15는, 단일한 독립적인 휘도 변화 화소가 검출된 영역에 대해 실행된 필터링 처리예를 나타내고 있다. 단일한 독립적인 휘도 변화 화소가 검출된 영역에 대해 실행된 필터링 처리의 결과로서, 3 × 3 화소의 영역이 화소치(0.11)를 가지는 도 15의 필터 결과(433)가 얻어진다.
피사체의 이동 등에 기인하는 피사체의 휘도 변화가 발생되는 경우에는, 일반적으로, 화소들의 어느 블록들이 휘도 변화 화소로서 검출된다. 이러한 영역에 대해서 도 15의 평활화 필터(432)를 적용하면, 3 × 3 화소의 영역이 화소치(0.11)를 가지는 도 15의 필터 결과(433)는 얻어지지 않으며, 0.11보다 화소치가 커지는 결과를 얻을 수 있다.
화상 변환부(423)의 필터 결과는, 휘도 변화 화소 선택부(423)에 입력된다. 휘도 변화 화소 선택부(423)는 필터 결과에 포함되는 각 화소의 화소치에 근거하여, 올바르게 검출된 휘도 변화 화소, 즉 피사체의 휘도 변화에 근거하여 검출된 휘도 변화 화소와 장치 에러 등에 의해 발생된 오류적으로 검출된 휘도 변화 화소를 판별한다. 구체적으로는, 필터 결과에 포함되는 각 화소의 화소치에 0.11이하의 화소치가 검출되었을 경우, 검출된 화소치에 대응하는 화소는 오류적으로 검출된 휘도 변화 화소가 된다.
그러므로, 오류적으로 검출된 휘도 변화 화소는 제외되며, 단지 올바르게 검출된 휘도 변화 화소, 즉 피사체의 휘도 레벨의 변화에 근거하여 검출된 휘도 변화 화소의 화소 위치 정보만이 추출되며, 화소치 보정부(303)에 출력된다. 이러한 처리를 실행함으로써, 화소의 제조상의 불균형, 소자의 구동 조건의 불균형(예를 들면 중간 전위 등) 등에 기인하여 발생되는 오류 검출 화소를 제외시킬 수 있으며, 단지 피사체에 기인하여 발생되는 올바른 검출 휘도 변화 화소에 대한 위치 정보만이 화소치 보정부(303)에 출력될 수 있다.
도 15에서는, 독립적인 휘도 변화 화소를 제거하는 수법으로서 휘도 변화 화소 선택부(423)가 필터 결과에 포함되는 화소치 “0.11”를 임계치로 이용하여 0.11이하의 화소치를 가지는 화소가 오류적으로 검출된 영역이라는 것을 판단한다. 예를 들면, 나란히 배열된 약 두 개의 휘도 변화 화소들의 한 세트를 제거하기 위해서, 휘도 변화 화소 선택부(423)는 이용되는 임계치를 변경시킨다. 즉, 0.11보다 약간 큰 임계치가 이용되어 나란히 배열된 약 두 개의 휘도 변화 화소들의 한 세트를 제거한다.
다음에, 올바르게 검출된 휘도 변화 화소, 즉 피사체의 이동 등에 의해서, 촬영 기간중(장시간 노출 기간중)에 피사체의 휘도 변화가 발생한 화소 영역내의 휘도 변화 화소의 검출 누락의 방지 처리에 대해 설명한다. 이러한 처리도 역시 도 14의 화상 해석부(302)에 의해 실행된다. 그러나, 이 경우에는, 화상 변환부(422)는 오류적으로 검출된 휘도 변화 화소의 제거에 이용된 필터와는 다른 필터를 이용한다.
예를 들면, 휘도 변화 화소 검출부(421)는 도 13에 도시된 검출 결과를 출력한다. 도 13에 도시된 검출 결과에 포함되는 휘도 변화 화소(401)가 올바르게 검출된 화소인 경우에는, 검출 누락은, 주로 이 올바르게 검출된 휘도 변화 화소 (401)의 주위에서 발생한다. 또한, 상기와 같이 오류적으로 검출된 화소의 제거를 실시했을 경우에, 올바르게 검출된 휘도 변화 화소(401)의 영역이 좁아질 가능성이 있다. 즉, 도 15에 도시된 필터(432)를 이용하는 필터링 처리를 실행하면, 올바르게 검출된 휘도 변화 화소(401)의 영역이 좁아지는 필터 결과가 생성되므로, 휘도 변화 화소 선택부(423)가 올바르게 검출된 휘도 변화 화소(401)의 실제 범위보다 더 좁은 영역만이 올바르게 검출된 휘도 변화 화소 범위가 된다고 판정한다.
이러한 검출 누락을 방지하기 위해서, 올바르게 검출된 휘도 변화 화소(401)의 범위가 확장된다. 이 경우에는, 도 16의 필터(442)가 이용된다. 도 15를 참조하여 설명한 필터(432)와 같이, 휘도 변화 화소가 1로, 그 이외의 화소가 0으로 설정된 검출 결과 화상(441)이 3탭의 필터(442)에 의해 증배된다. 이에 의 해, 3×3 화소의 영역이 화소치 “1”를 가지는 필터 결과(433)가 생성된다.
도 16의 보기에서는, 3탭의 필터가 중앙의 화소의 화소치 범위를 1 화소만큼 외부로 확장하기 위해 이용된다. 범위를 확장하는 화소들의 수는 검출시에 설정된 조건에 의해 결정된다. 확장 범위의 사이즈는, 탭 수와 대응한다.
화상 변환부(423)의 필터 결과는 휘도 변화 화소 선택부(423)에 입력된다. 휘도 변화 화소 선택부(423)는 필터 결과에 포함되는 각 화소의 화소치에 근거하여, 올바르게 검출된 휘도 변화 화소, 즉 피사체의 휘도 레벨 변화에 근거하여 검출된 휘도 변화 화소를 검출한다. 구체적으로는, 필터 결과에 포함되는 각 화소의 화소치가 1인 경우에는, 그 화소가 올바르게 검출된 휘도 변화 화소라고 판정된다.
휘도 변화 화소 선택부(423)는, 화상 변환부(422)의 필터 결과에 근거하여 올바르게 검출된 휘도 변화 화소 위치를 검출하는 것과 동시에, 필터링를 거치기 전의 입력된 원래 검출 결과에 근거하여 휘도 변화 화소 위치를 검출한다. 휘도 변화 화소 선택부(423)는 이러한 2개의 검출 정보, 즉 (1) 원래의 검출 결과에 근거하는 휘도 변화 화소 위치 정보와, (2) 필터 결과에 근거하는 휘도 변화 화소 위치 정보를 독립적으로 저장하고, 그것들을 각각 화소치 보정부(303)에 출력한다. 화소치 보정부(303)는 이러한 두 가지 정보에 따라 화소치 범위가 필터에 의해 확장된 휘도 변화 화소와 최초로 검출된 휘도 변화 화소에 근거하여, 출력 화상의 생성에 대해 이용되는 전술한 파라미터의 값을 변경한다. 즉, 전술한 것처럼, 광다이나믹 레인지 화상(390)의 화소치를 [Dｖ], 블러드 화상이 되는 중간 화상의 화 소치를 [Mｖ]로 표시하면, 계수 a, b를 이용하고 다음의 수식에 따라 출력 화상 (395)의 대응 화소 위치의 화소치 [Rｖ]가 결정된다.
［Rｖ］= a ×［Dｖ］＋ b ×［Mｖ］
예를 들면, 필터 적용전의 최초로 검출된 휘도 변화 영역내의 화소의 화소치를 결정하기 위해, 파라미터 a와 b는 각각, 0.2와 0.8로 설정되며, 필터를 적용하여 새롭게 검출된 휘도 변화 영역내의 화소의 화소치를 결정하기 위해서는, 파라미터 a와 b는 각각, 0.4와 0.6으로 설정된다. 이에 의해, 출력 화상을 보다 매끄러운 자연스러운 화상으로 하는 것이 가능해진다.
도 15를 참조해 설명한 필터(432)를 적용한 필터링 처리를 실행하여, 휘도 변화 화소 선택부(423)에 의해 오류적으로 검출된 화소를 제거한 후에, 도 16을 참조해 설명한 필터(442)를 적용한 필터링 처리를 실행하여, 휘도 변화 화소 선택부 (423)에 의해 휘도 변화 화소를 올바르게 선택한다. 즉, 상기 필터링 처리들중 어느 한 개의 처리가 실행될 수 있다.
실시예 3
본 발명의 실시예 3에 따르는 촬상 처리 장치에서, 도 12의 실시예 1에 따르는 화소치 보정부(303)의 중간 화상 생성부(392)에 의해 실행된 처리블러드 화상처리(블러링 처리)를 변경한 예에 대해 설명한다.
실시예 1에서는, 도 12를 참조하여 기재한 바와 같이, 도 12의 화소치 보정부(303)의 중간 화상 생성부(블러링 처리)(392)는 광다이나믹 레인지 화상(390)을수신하고, 예를 들면 도 11a와 도 11b에 도시된 저대역 필터를 이용하여 블러드 화 상을 생성한다.
그러나, 피사체의 움직임이 큰 경우에는, 필터의 탭 수가 증가하여, 하드웨어상에서 실장하는 것이이 곤란해지는 경우가 있다. 실시예 3에서는, 블러드 화상이 화상의 축소 및 확대에 의해서 생성된다. 화상의 축소 처리에 의해서 정보량을 삭감하고, 삭감 데이터를 가지는 화상이 확대되어 블러링 처리와 장점과 비슷한 장점들을 얻게 된다. 축소 및 확대 처리는, 예를 들면 바이리니아(바이리니아 보간 : bilinear interpolation) 처리에 근거한다.
도 17을 참조하여 실시예 3과 관련되는 화소치 보정부(303‘)의 구성 및 처리에 대해 설명한다. 실시예 3과 관련되는 화소치 보정부(303’)의 구성은 도 12를 참조해 설명한 실시예 1에 따르는 화소치 보정부(303)의 중간 화상 생성부(392)의 구성을 변경한 것이다.
중간 화상 생성부(392)는, 광다이나믹 레인지 화상(390)을 수신하고 축소하여 축소된 화상을 생성하는 화상 축소부(501), 화상 축소부(501)에 의해 생성된 축소 화상을 저장하는 메모리(502), 축소 화상을 메모리(502)로부터 축소 화상을 추출하여 확대 처리하는 화상 확대부(503)를 가진다.
화상 축소부(501)는 광다이나믹 레인지 화상(390)을 수신하고 바이리니아(바이리니아 보간)처리에 의해, 예를 들면 1／16(면적 1／256)만큼 축소된 수평과 수직 차원을 가지는 축소 화상을 생성하여 메모리(502)에 보존한다. 화상 확대부( 503)는 메모리(502)에 보존된 축소 화상을 추출하여 바이리니아(바이리니아 보간)처리를 이용하여 추출된 화상을 확대한다. 이 확대 화상은, 광다이나믹 레인지 화상(390)을 블러링하여 얻어진 데이터가 된다.
블러드 화상의 화소치가 출력 화상 생성부(393)에 의해 이용되는 휘도 변화 화소의 위치에 대응하는 화상부에 대해서만 블러드 화상 데이터가 이용되므로, 화상 확대부(503)는 메모리(502)에 보존된 축소 화상의 제한된 화상 영역, 즉 휘도 변화 화소의 위치를 포함하는 제한된 화상 영역을 확대 처리를 실행하여 부분적인 화상을 생성한다. 이 경우, 화상 확대부(503)는 화상 해석부(302)로부터 휘도 변화 화소 위치 정보를 수신하고, 수신된 휘도 변화 화소 위치 정보에 근거하여 확대 처리되는 부분적인 영역을 결정한다. 화상 확대부(503)는 부분적인 영역을 확대하여 확대 화상(블러드 화상)을 생성하고, 확대 화상를 출력 화상 생성부 (393)에 출력한다.
실시예 4
상술한 실시예에서는, 중간 화상 생성부(블러링 처리)(392)가 예를 들면 도 11a 또는 도 11b에 도시된 저대역 필터, 혹은 상술한 것처럼, 화상의 축소 및 확대 처리를 실행하여 광다이나믹 레인지 화상으로부터 블러드 화상을 생성한다.
촬영의 환경(광원, 피사체의 색, 피사체의 속도)에 따라, 이동중인 피사체 영역내에서 채도가 높은 가짜 색이 발생되며, 블러드 화상내에 가짜 색이 눈에 띄는 상황이 있다. 실시예 4에 따르는 촬상 장치는 이것을 회피하기 위한 구성예이다.
도 18은 실시예 4와 관련되는 화소치 보정부(303‘’)의 구성예를 나타낸다.실시예 4와 관련되는 화소치 보정부(303‘’)는, 도 12를 참조해 설명한 실시예 1 에 에 따르는 화소치 보정부(303)의 중간 화상 생성부(392)의 전단에 화상 보정부(채도 저하 처리 : color saturation reduction process)(521)가 추가로 제공되어 구성된 것이다.
화상 보정부(채도 저하 처리)(521)는 광다이나믹 레인지 화상(390)을 수신하고, 채도 저하 처리를 실행하여, 저하된 채도를 가지는 채도 저하 화상을 생성한다. 채도 저하 화상은 중간 화상 생성부(392)에 입력된다. 중간 화상 생성부(392)는 채도 저하 화상을 블러링하여(blurring) 블러드 화상을 생성한다.
화상 보정부(채도 저하 처리)(521)는 광다이나믹 레인지 화상(390)의 채도를 떨어뜨리는 처리를 실시한다. 광다이나믹 레인지 화상(390)은 휘도와 Y, Cb 및 Cr과 같은 색 차이 신호로 분리되며, 휘도 변화 화소의 영역내에서만 색 차이 신호들을 저하시키는 처리를 실시한다. 화상 보정부(채도 저하 처리)(521)는 화상 해석부(302)로부터 휘도 변화 화소 위치 정보를 수신하고, 수신된 정보에 근거하여 휘도 변화 화소의 영역내에서만 색 차이 신호를 저하시킨다.
도 19는 색 차이 신호가 저하되는 비율의 일례를 나타낸다. 도 19에서는, 가로축이 입력 화상, 즉 광다이나믹 레인지 화상(390)의 색 차이 신호(Cb와 Cr)의 절대치이며, 세로축이 화상 보정부(채도 저하 처리)(521)에 있어서의 채도 저하 처리 결과로서 얻어지는 화상의 색 차이 신호(Cb와 Cr)의 절대치를 나타내고 있다. 도 19에 도시된 바와 같이, 광다이나믹 레인지 화상(390)의 색 차이 신호(Cb와 Cr)의 절대치가 0~Va의 범위에 있는 구간 영역내에서 채도가 저하된다. 촬상 소자나 촬영 조건에 따라 상기 처리를 실행하는 채도 범위가 다르며, 각각의 촬상 시스 템에 대해 최적화된다.
중간 화상 생성부(392)는 이러한 채도 저하 화상을 블러링하여 블러드 화상을 생성한다. 블러드 화상의 생성 이전에 채도 저하 처리를 실행함으로써, 이동중인 피사체의 영역내에서 생성되는 채도가 높은 가짜 색이라도 블러드 화상내에서 그 색이 눈에 띄는 상황을 방지하는 것이 가능하므로, 최종적인 출력 화상에 대한 가짜 색의 영향을 저감할 수 있다.
실시예 5
본 발명의 실시예 5에 따르는 촬상 장치에서는, 출력 화상의 처리의 최종적인 단게에서 저대역 필처가 작동되도록 구성된다. 도 20은 실시예 5와 관련되는 화소치 보정부(303‘)의 구성예를 나타낸다. 실시예 5와 관련되는 화소치 보정부(303’‘)는 도 12를 참조해 설명한 실시예 1에 따르는 화소치 보정부 (303)의 출력 화상 생성부(393)의 후단에 화상 보정부(저대역 필터 : 541)를 추가로 설치한 한 것이다.
이미 실시예 1에서 설명한 것처럼, 출력 화상 생성부(393)는 화상 합성부 (391)로부터 광다이나믹 레인지 화상(390), 중간 화상 생성부(392)로부터 블러드 화상인 중간 화상 데이터와, 화상 해석부(302)로부터 휘도 변화 화소 위치 정보를 수신한다. 화상 해석부(302)로부터 입력되는 휘도 변화 화소 위치 이외의 위치에 배치된 화소에 대해서는, 광다이나믹 레인지 화상(390)의 화소치가 출력 화상 (395)의 화소치로 설정된다. 화상 해석부(302)로부터 입력되는 휘도 변화 화소 위치에 대응하는 화소의 화소치는 화상 합성부(391)로부터 입력되는 광다이나믹 레인지 화상(390)과 중간 화상 생성부(392)로부터 블러드 화상으로 입력되는 중간 화상 데이터의 대응하는 화소 위치의 화소치에 근거하여 결정된다. 즉, 휘도 변화 화소 위치에 대응하는 광다이나믹 레인지 화상의 화소치를［Dｖ], 휘도 변화 화소 위치에 대응하는블러드 화상으로서의 중간 화상의 화소치를［Mｖ]로 표시하면, 계수 a, b를 이용하고 다음의 수식, ［Rｖ]=a ×［Dｖ］＋ b ×［Mｖ］에 따라 출력 화상(395)의 대응하는 화소 위치의 화소치［Rｖ]가 결정된다.
그러므로, 출력 화상 (395)의 화소치가 결정된다.
출력 화상 생성부(393)에 의해 생성된 화상에서는, 화소치가 치환된 화소 영역이나, 또는 그 화소 영역과 치환을 실시하지 않은 영역과의 경계에서 부자연스러운 계조가 발생되는 일이 있다. 화상 보정부(저대역 필터)(541)는 출력 화상 생성부(393)에 의해 생성된 화상에 대해서 저대역 필터를 이용하여 최종적인 출력 화상의 생성을 실시한다.
화상 보정부(저대역 필터)(541)에서 사용되는 필터의 형상은 도 11a와 도 11b를 참조하여 설명한 필터와 같은 필터이다. 즉, 도 11a에 도시된 평활화 필터, 도 11b에 도시된 가중 필터가 이용된다. 필터의 사이즈(탭 수)는 화소치가 치환된 화소 영역이나 그보다 더욱 큰 영역을 포함하는 것이 가능한 사이즈로 하는 것이 바람직하다. 화상 보정부(저대역 필터)(541)는 화상 해석부(302)로부터 휘도 변화 화소 위치 정보를 수신하고, 처리를 실행하기 전에 사용되는 필터의 사이즈(탭 수)를 결정하는 것이 바람직하다.
본 발명은 특정의 실시예를 참조하면서 설명되었다. 그렇지만, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 여러가지 실시예의 수정이나 변경을 할 수 있다는 것은 자명하다. 즉, 본 발명의 실시예들이 기재되었으며, 그것들은 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 결정된다.
명세서중에 기재된 일련의 처리는 하드웨어, 또는 소프트웨어, 혹은 양자의 복합 구성에 의해서 실행하는 것이 가능하다. 일련의 처리들이 소프트웨어에 의해 실행되는 경우에는, 처리 순서를 기록한 프로그램을, 전용의 하드웨어에 내장된 컴퓨터내의 메모리에 설치하여 실행시키던지 혹은, 각종 처리가 실행 가능한 범용 컴퓨터에 프로그램을 설치하여 실행시키는 것이 가능하다.
프로그램은 기록 매체로서의 하드 디스크나 ROM(Read Only Memory)에 미리 기록된다. 혹은, 프로그램은 플렉서블 디스크, compact disc read only memory(CD－ROM), magneto optical(MO) 디스크, digital versatile disc(DVD), 자기 디스크, 또는 반도체 메모리와 같은 분리가능한 기록 매체내에 일시적 혹은 영속적으로 저장된다. 이러한 분리가능한 기록 매체는 이른바 패키지 소프트웨어로서 제공될 수 있다.
프로그램은, 분리가능한 기록 매체로부터 컴퓨터로 설치되거나, 또는 다운로드 사이트로부터, 컴퓨터로 무선 전송되거나, 또는 LAN(Local Area Network), 인터넷과 같은 네트워크를 통해 컴퓨터로 유선으로 전송된다. 그러므로, 컴퓨터 는 상기와 같이 전송된 프로그램을 수신하여 그 프로그램을 하드 디스크와 같은내부 기록 매체에 설치할 수 있다.
명세서에 기재된 각종의 처리는 처리를 실행하는 장치의 처리 성능에 따라 여기에 기재된 순서외에도 병렬적으로 혹은 개별적으로 실행될 수 있다. 본 명세서에 기재된 시스템이란 복수의 장치들이 한 개의 하우징내에 수용되어 있는지에 관계없이 장치들의 논리적인 세트를 언급한다.
본 발명의 첨부된 청구항과 그와 동등한 것들의 범위내에서 여러 가지 수정과 결합, 소결합 및 변경들이 설계요구 및 다른 인자에 따라 이루어질 수 있다는 것을 당업자들이 알 수 있다.
도 1은, 촬상 장치의 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2는, 촬상 장치의 출력 처리예를 설명하는 도면이다.
도 3은, 촬상 장치의 입사광 강도와 출력 전자수의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 실시예 1에 따르는 화상 처리 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 5는, 장시간 노출 화상과 단시간 노출 화상의 2종류의 화상의 생성 처리에 대해 설명하는 도면이다.
도 6은, 장시간 노출 화상과 단시간 노출 화상의 2종류의 화상의 생성 처리에 있어서의 피사체 휘도의 변화의 영향에 대해 설명하는 도면이다.
도 7a와 도 7b는, 일반적인 칼라 필터내에서 이용되는 색배열이 되는 베이야 배열(Bayer pattern)의 예에 대해 설명하는 도면이다.
도 8은, 화상 처리 장치내의 화상 처리부(203)의 구성예에 대해 설명하는 도면이다.
도 9는, 화상 처리부(203)에 있어서의 구체적인 처리예에 대해 설명하는 도면이다.
도 10a와 도 10b는, 구체적인 휘도 변화 화소의 검출 처리예에 대해 설명하는 도면이다.
도 11a와 도 11b는, 화상 블러링(image blurring) 처리에 적용하는 저대역 필터(LPF)의 예에 대해 설명하는 도면이다.
도 12는, 화상 처리 장치의 화소치 보정부(303)의 상세 구성 및 처리에 대해 설명하는 도면이다.
도 13은, 휘도 변화 화소의 오류 검출에 대해 설명하는 도면이다.
도 14는, 실시예 2와 관련되는 화상 해석부(302)의 구성 및 처리에 대해 설명하는 도면이다.
도 15는, 실시예 2와 관련되는 화상 해석부(302)가 실행하는 필터링 처리에 대해 설명하는 도면이다.
도 16은, 실시예 2와 관련되는 화상 해석부(302)가 실행하는 필터링 처리에 대해 설명하는 도면이다.
도 17은, 실시예 3과 관련되는 화소치 보정부(303)의 구성 및 처리에 대해 설명하는 도면이다.
도 18은, 실시예 4와 관련되는 화소치 보정부(303)의 구성 및 처리에 대해 설명하는 도면이다.
도 19는, 실시예 4와 관련되는 화소치 보정부(303)의 실행하는 채도 저하 처리(color saturation reduction process)에 대해 설명하는 도면이다.
도 20은, 실시예 5와 관련되는 화소치 보정부(303)의 구성 및 처리에 대해 설명하는 도면이다.

Claims (27)

  1. 화상 처리 장치에 있어서,
    장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상을 수신하는 화상 입력부와,
    상기 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상의 화소치 해석에 의해 장시간 노출 시간에 상당하는 촬영 기간 동안에 휘도 변화가 발생했다고 판단되는 휘도 변화 화소를 검출하는 화상 해석부와,
    상기 화상 해석부에 의해 검출된 상기 휘도 변화 화소의 화소치를 보정하는 화소치 보정부를 가지며,
    상기 화소치 보정부는,
    상기 장시간 노출 화상 및 상기 단시간 노출 화상의 화소치들을 선택적으로 조합하여 합성 화상을 생성하는 합성 화상 생성부와,
    상기 합성 화상의 블러드 화상이 되는 중간 화상을 생성하는 중간 화상 생성부와,
    상기 합성 화상의 대응 화소의 화소치와 상기 중간 화상의 대응 화소의 화소치를 이용하여 상기 화상 해석부에 의해 검출된 상기 휘도 변화 화소의 화소치를 결정하는 출력 화상 생성부를 가지며, 상기 대응 화소는 상기 휘도 변화 화소에 대응하는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 출력 화상 생성부는 다음의 수식, [Rｖ］= a × [Dｖ] ＋ b × [Mｖ]를 이용하여 출력 화상내의 대응 화소의 화소치를 결정하며,
    ［Rｖ]는 상기 출력 화상의 상기 대응 화소의 상기 화소치를, [Dv]는 상기 합성 화상의 상기 대응 화소의 상기 화소치를, [Mv]는 상기 중간 화상의 상기 대응 화소의 상기 화소치를, a, b는 계수를 나타내며, a＋b=1이 되는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 화상 해석부는,
    상기 단시간 노출 화상으로부터 유효한 출력치를 얻을 수 있는 화소 위치와상기 장시간 노출 화상으로부터 유효한 출력치를 얻을 수 있는 화소 위치를 검출하고, 검출된 화소 위치에 있는 화소가 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 휘도 변화 화소라고 판정하는 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 화상 해석부는,
    상기 장시간 노출 화상의 화소치가 포화되며, 상기 단시간 노출 화상으로부터 유효한 출력치를 얻지 못하는 화소 위치를 검출하고, 검출된 화소 위치에 있는 화소가 휘도 레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 휘도 변화 화소라고 판정하는 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 화상 해석부는,
    상기 휘도 변화 화소의 검출 결과에 근거하는 검출 결과 화상에 대해서 평활화 필터를 이용하여 화상 변환을 실행하고, 상기 화상 변환의 결과에 의해 얻어지는 화상에 근거하여 잘못 검출된 휘도 변화 화소를 제외시키는 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 화상 해석부는,
    상기 휘도 변화 화소의 검출 결과에 근거하는 검출 결과 화상에 대해서 필터를 이용하여 화상 변환을 실행하고, 휘도 변화 화소 영역을 확대하는 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 출력 화상 생성부는 다음의 수식 [Rｖ]= a × [Dｖ] ＋ b × [Mｖ]에 따라 계수들을 이용하여 출력 화상내의 대응 화소의 화소치를 결정하며,
    [Rｖ]는 상기 출력 화상의 상기 대응 화소의 상기 화소치를, [Dv]는 상기 합성 화상의 상기 대응 화소의 상기 화소치를, [Mv]는 상기 중간 화상의 상기 대응 화소의 상기 화소치를, a, b는 계수를 나타내며, a＋b=1이 되며,
    상기 출력 화상 생성부는
    상기 합성 화상에 근거하여 검출된 휘도 변화 화소 영역의 화소치들을 결정하기 위해 이용된 계수들의 제 1세트와, 상기 확대된 휘도 변화 화소 영역의 화소치들을 상기 필터를 이용하여 결정하는 계수들의 제 2세트들을, 상기 계수들로 이용함으로써 상기 출력 화상내의 상기 대응 화소의 상기 화소치를 결정하며, 계수들의 상기 제 1세트와 계수들의 상기 제 2세트는 서로 다른 값들을 가지는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 중간 화상 생성부는, 상기 합성 화상에 대해서 평활화 필터를 적용하여 블러드 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 중간 화상 생성부는, 상기 합성 화상에 대해서 축소 처리 및 확대 처리를 실행하여 블러드 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 화소치 보정부는, 상기 합성 화상 생성부에 의해 생성된 합성 화상의 채도 저하 처리를 실행하여 채도 저하 화상을 생성하는 화상 보정부를 추가로 가지 며,
    상기 중간 화상 생성부는, 상기 화상 보정부에 의해 생성된 채도 저하 화상을 수신하여 블러드 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 화소치 보정부는, 상기 출력 화상 생성부에 의해 생성된 화상에 대해서 저대역 필터를 적용하는 화상 보정 처리를 실행하는 화상 보정부를 추가로 가지는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  12. 제 1항 내지 제 11항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단시간 노출 화상이 생성되는 노출 기간은, 상기 장시간 노출 화상이 생성되는 노출 기간내에 있으며,
    상기 단시간 노출 화상, 및 상기 장시간 노출 화상은 단일의 촬상 소자에 의해서 동일한 화소로부터 생성되는 화상이 되는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  13. 촬상 장치에 있어서,
    장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상을 생성하는 촬상 기기와,
    상기 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상의 화소치 해석에 근거하여 장시간 노출 시간에 상당하는 촬영 기간 동안에 휘도 변화가 발생했다고 판단되는 휘도 변화 화소를 검출하는 화상 해석부와,
    상기 화상 해석부의 해석한 휘도 변화 화소의 화소치를 보정하는 처리를 실행하는 화소치 보정부를 가지며,
    상기 화소치 보정부는,
    상기 장시간 노출 화상의 화소치들과 상기 단시간 노출 화상의 화소치들을 선택적으로 조합하여 합성 화상을 생성하는 합성 화상 생성부와,
    상기 합성 화상의 블러드 화상이 되는 중간 화상을 생성하는 중간 화상 생성부와,
    상기 합성 화상의 대응 화소의 화소치와 상기 중간 화상의 대응 화소의 화소치를 이용하여 상기 화상 해석부에 의해 검출된 상기 휘도 변화 화소의 화소치를 결정하는 출력 화상 생성부를 가지며, 상기 대응 화소는 상기 휘도 변화 화소에 대응하는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 단시간 노출 화상이 생성되는 노출 기간은, 상기 장시간 노출 화상이 생성되는 노출 기간내에 있으며,
    상기 촬상 기기는 단일의 촬상 소자를 이용하여 동일한 화소로부터 상기 단시간 노출 화상 및 상기 장시간 노출 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  15. 화상 처리 장치에서 화상 처리를 실행하는 화상 처리 방법에 있어서,
    상기 화상 처리 방법은,
    화상 입력부가, 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상을 수신하는 수신 스텝과,
    상기 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상의 화소치 해석에 의해 장시간 노출 시간에 상당하는 촬영 기간 동안에 휘도 변화가 발생했다고 판단되는 휘도 변화 화소를 화상 해석부에 의해 검출하는 검출 스텝과,
    화소치 보정부에 의해 상기 검출된 휘도 변화 화소의 화소치를 보정하는 보정 스텝을 가지며,
    상기 보정 스텝은,
    상기 장시간 노출 화상 및 상기 단시간 노출 화상의 화소치들을 선택적으로 조합하여 합성 화상을 생성하는 화상 생성 스텝과,
    상기 합성 화상의 블러드 화상이 되는 중간 화상을 생성하는 중간 화상 생성 스텝과,
    상기 합성 화상의 대응 화소의 화소치와 상기 중간 화상의 대응 화소의 화소치를 이용하여 상기 화상 해석부에 의해 검출된 상기 휘도 변화 화소의 화소치를 결정하는 화소치 결정 스텝을 가지며,
    상기 대응 화소는 상기 휘도 변화 화소에 대응하는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 화소치 결정 스텝은,
    다음의 수식, [Rｖ］= a × [Dｖ] ＋ b × [Mｖ]를 이용하여 출력 화상내의 대응 화소의 화소치를 결정하는 스텝을 포함하며,
    ［Rｖ]는 상기 출력 화상의 상기 대응 화소의 상기 화소치를, [Dv]는 상기 합성 화상의 상기 대응 화소의 상기 화소치를, [Mv]는 상기 중간 화상의 상기 대응 화소의 상기 화소치를, a, b는 계수를 나타내며, a＋b=1이 되는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 검출 스텝은,
    상기 단시간 노출 화상으로부터 유효한 출력치를 얻을 수 있는 화소 위치와 상기 장시간 노출 화상으로부터 유효한 출력치를 얻을 수 있는 화소 위치를 검출하고, 검출된 화소 위치에 있는 화소가 휘도 레벨이 고휘도로부터 저휘도로 변화하는 휘도 변화 화소라고 판정하는 검출 및 판정 스텝을 포함하는 화상 처리 방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 검출 스텝은,
    상기 장시간 노출 화상의 화소치가 포화되며, 상기 단시간 노출 화상으로부터 유효한 출력치를 얻지 못하는 화소 위치를 검출하고, 검출된 화소 위치에 있는 화소가 휘도 레벨이 저휘도로부터 고휘도로 변화하는 휘도 변화 화소라고 판정하는 검출 및 판정 스텝을 포함하는 화상 처리 방법.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 검출 스텝은,
    상기 검출된 휘도 변화 화소에 근거하는 검출 결과 화상에 대해서 평활화 필터를 이용하여 화상 변환을 실행하고, 상기 화상 변환의 결과에 의해 얻어지는 화상에 근거하여 잘못 검출된 휘도 변화 화소를 제외시키는 화상 변환 스텝을 포함하는 화상 처리 방법.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 검출 스텝은,
    상기 검출된 휘도 변화 화소에 근거하는 검출 결과 화상에 대해서 필터를 이용하여 화상 변환을 실행하여, 휘도 변화 화소 영역을 확대하는 확대 스텝을 포함하는 화상 처리 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 화소치 결정 스텝은,
    다음의 수식 [Rｖ]= a × [Dｖ] ＋ b × [Mｖ]에 따라 계수들을 이용하여 출력 화상내의 대응 화소의 화소치를 결정하는 스텝을 포함하며,
    [Rｖ]는 상기 출력 화상의 상기 대응 화소의 상기 화소치를, [Dv]는 상기 합성 화상의 상기 대응 화소의 상기 화소치를, [Mv]는 상기 중간 화상의 상기 대응 화소의 상기 화소치를, a, b는 계수를 나타내며, a＋b=1이 되며,
    상기 출력 화상내의 상기 대응 화소의 상기 화소치는, 상기 합성 화상에 근거하여 검출된 휘도 변화 화소 영역의 화소치들을 결정하기 위해 이용된 계수들의 제 1세트와, 상기 확대된 휘도 변화 화소 영역의 화소치들을 상기 필터를 이용하여 결정하는 계수들의 제 2세트들을, 상기 계수들로 이용함으로써 결정되며, 계수들의 상기 제 1세트와 계수들의 상기 제 2세트는 서로 다른 값들을 가지는 화상 처리 방법.
  22. 제 15항에 있어서,
    상기 중간 화상 생성 스텝은, 상기 합성 화상에 대해서 평활화 필터를 적용하여 블러드 화상을 생성하는 스텝을 포함하는 화상 처리 방법.
  23. 제 15항에 있어서,
    상기 중간 화상 생성 스텝은, 상기 합성 화상을 확대 및 축소하여 블러드 화상을 생성하는 스텝을 포함하는 화상 처리 방법.
  24. 제 15항에 있어서,
    상기 보정 스텝은, 상기 생성된 합성 화상의 채도 저하 처리를 실행하는 스 텝을 추가로 포함하며,
    상기 생성된 채도 저하 화상을 수신하면, 상기 중간 화상 생성 스텝은 블러드 화상을 생성하는 화상 처리 방법.
  25. 제 15항에 있어서,
    상기 보정 스텝은,
    상기 화소치 결정 스텝에서 생성된 화상에 대해서 저대역 필터를 적용하는 화상 보정 처리를 실행하는 화상 보정 스텝을 추가로 포함하는 화상 처리 방법.
  26. 제 15항 내지 제 25항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단시간 노출 화상이 생성되는 노출 기간은, 상기 장시간 노출 화상이 생성되는 노출 기간내에 있으며,
    상기 단시간 노출 화상, 및 상기 장시간 노출 화상은 단일의 촬상 소자에 의해서 동일한 화소로부터 생성되는 화상이 되는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  27. 화상 처리 장치가 화상 처리를 실행하도록 하는 컴퓨터 프로그램에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은,
    상기 화상 입력부가, 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상을 수신하는 수신 스텝과,
    화상 해석부가, 상기 장시간 노출 화상 및 단시간 노출 화상의 화소치 해석에 의해 장시간 노출 시간에 상당하는 촬영 기간 동안에 휘도 변화가 발생했다고 판단되는 휘도 변화 화소를 검출하는 검출 스텝과,
    화소치 보정부가, 상기 화상 해석부에 의해 상기 휘도 변화 화소가 검출되는 상기 검출 스텝에서 검출된 상기 휘도 변화 화소의 화소치를 보정하는 화소치 보정 스텝으로 구성되며,
    상기 화소치 보정 스텝은,
    상기 장시간 노출 화상 및 상기 단시간 노출 화상의 화소치들을 선택적으로 조합하여 합성 화상을 생성하는 합성 화상 생성 스텝과,
    상기 합성 화상의 블러드 화상을 생성하는 블러드 화상 생성 스텝과,
    상기 합성 화상의 대응 화소의 화소치와 상기 중간 화상의 대응 화소의 화소치를 이용하여 상기 화상 해석부에 의해 검출된 상기 휘도 변화 화소의 화소치를 결정함으로써 출력 화상을 생성하는 출력 화상 생성 스텝을 가지며, 상기 대응 화소는 상기 휘도 변화 화소에 대응하는 위치에 배치되어 있는 컴퓨터 프로그램.
KR1020080017184A 2007-03-09 2008-02-26 화상 처리 장치, 촬상 장치, 및 화상 처리 방법, 및 컴퓨터프로그램 KR101464361B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007059972A JP4905187B2 (ja) 2007-03-09 2007-03-09 画像処理装置、撮像装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラム
JPJP-P-2007-00059972 2007-03-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080082902A true KR20080082902A (ko) 2008-09-12
KR101464361B1 KR101464361B1 (ko) 2014-11-24

Family

ID=39741700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080017184A KR101464361B1 (ko) 2007-03-09 2008-02-26 화상 처리 장치, 촬상 장치, 및 화상 처리 방법, 및 컴퓨터프로그램

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8150201B2 (ko)
JP (1) JP4905187B2 (ko)
KR (1) KR101464361B1 (ko)
CN (1) CN101262564B (ko)
TW (1) TWI397321B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190089855A (ko) * 2016-12-02 2019-07-31 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 촬상 소자 및 촬상 방법, 및 전자 기기

Families Citing this family (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8417055B2 (en) 2007-03-05 2013-04-09 DigitalOptics Corporation Europe Limited Image processing method and apparatus
US8989516B2 (en) 2007-09-18 2015-03-24 Fotonation Limited Image processing method and apparatus
US8264576B2 (en) * 2007-03-05 2012-09-11 DigitalOptics Corporation Europe Limited RGBW sensor array
US8698924B2 (en) 2007-03-05 2014-04-15 DigitalOptics Corporation Europe Limited Tone mapping for low-light video frame enhancement
US7639889B2 (en) 2004-11-10 2009-12-29 Fotonation Ireland Ltd. Method of notifying users regarding motion artifacts based on image analysis
US9160897B2 (en) 2007-06-14 2015-10-13 Fotonation Limited Fast motion estimation method
US8199222B2 (en) 2007-03-05 2012-06-12 DigitalOptics Corporation Europe Limited Low-light video frame enhancement
US7639888B2 (en) 2004-11-10 2009-12-29 Fotonation Ireland Ltd. Method and apparatus for initiating subsequent exposures based on determination of motion blurring artifacts
IES20070229A2 (en) 2006-06-05 2007-10-03 Fotonation Vision Ltd Image acquisition method and apparatus
JP4905187B2 (ja) * 2007-03-09 2012-03-28 ソニー株式会社 画像処理装置、撮像装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラム
US7773118B2 (en) 2007-03-25 2010-08-10 Fotonation Vision Limited Handheld article with movement discrimination
US8446503B1 (en) * 2007-05-22 2013-05-21 Rockwell Collins, Inc. Imaging system
JP2008292725A (ja) * 2007-05-24 2008-12-04 Sanyo Electric Co Ltd 照明装置および投写型映像表示装置
JP5349790B2 (ja) * 2007-11-16 2013-11-20 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム
JP5072751B2 (ja) * 2008-07-14 2012-11-14 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム
US8350940B2 (en) * 2009-06-08 2013-01-08 Aptina Imaging Corporation Image sensors and color filter arrays for charge summing and interlaced readout modes
US8405750B2 (en) * 2009-06-08 2013-03-26 Aptina Imaging Corporation Image sensors and image reconstruction methods for capturing high dynamic range images
JP5589446B2 (ja) 2009-09-18 2014-09-17 ソニー株式会社 画像処理装置、撮像装置、および画像処理方法、並びにプログラム
JP5458865B2 (ja) 2009-09-18 2014-04-02 ソニー株式会社 画像処理装置、撮像装置、および画像処理方法、並びにプログラム
JP5428792B2 (ja) * 2009-11-17 2014-02-26 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその駆動方法、カメラシステム、プログラム
US8737755B2 (en) * 2009-12-22 2014-05-27 Apple Inc. Method for creating high dynamic range image
US20110149111A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-23 Prentice Wayne E Creating an image using still and preview
US8324550B2 (en) 2010-06-22 2012-12-04 Aptina Imaging Corporation High dynamic range imaging systems
JP2012019392A (ja) * 2010-07-08 2012-01-26 Nikon Corp 画像処理装置、電子カメラおよび画像処理プログラム
JP2012027390A (ja) * 2010-07-27 2012-02-09 Olympus Corp 撮像装置
JP5617445B2 (ja) 2010-08-31 2014-11-05 ソニー株式会社 撮像装置、および信号処理方法、並びにプログラム
JP5569298B2 (ja) * 2010-09-28 2014-08-13 ソニー株式会社 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム
JP5767485B2 (ja) * 2011-02-07 2015-08-19 キヤノン株式会社 画像処理装置及び制御方法
US10046716B2 (en) 2011-02-10 2018-08-14 Denso Corporation In-vehicle camera and vehicle control system
US8873882B2 (en) * 2011-02-28 2014-10-28 Aptina Imaging Corporation Blooming filter for multiple exposure high dynamic range image sensors
JP5701664B2 (ja) * 2011-04-07 2015-04-15 オリンパス株式会社 撮像装置
US9690997B2 (en) 2011-06-06 2017-06-27 Denso Corporation Recognition object detecting apparatus
JP6176028B2 (ja) * 2013-09-26 2017-08-09 株式会社デンソー 車両制御システム、画像センサ
JP5333522B2 (ja) * 2011-06-06 2013-11-06 カシオ計算機株式会社 動画生成装置、動画生成方法、および、プログラム
US8913153B2 (en) 2011-10-06 2014-12-16 Aptina Imaging Corporation Imaging systems and methods for generating motion-compensated high-dynamic-range images
JP5898466B2 (ja) * 2011-11-11 2016-04-06 キヤノン株式会社 撮像装置、その制御方法、及びプログラム
US9172889B2 (en) 2012-02-09 2015-10-27 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems and methods for generating auto-exposed high-dynamic-range images
KR101225482B1 (ko) 2012-02-15 2013-01-23 인텔 코오퍼레이션 디지털 영상 처리 방법, 장치, 및 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체
JP5409829B2 (ja) * 2012-02-17 2014-02-05 キヤノン株式会社 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法、および、プログラム
US9007488B2 (en) 2012-03-08 2015-04-14 Semiconductor Components Industries, Llc Systems and methods for generating interpolated high-dynamic-range images
EP2833635B1 (en) * 2012-03-27 2018-11-07 Sony Corporation Image processing device, image-capturing element, image processing method, and program
CN104488259B (zh) * 2012-07-26 2018-07-06 德普伊辛迪斯制品公司 使用单色传感器的宽动态范围
JP2014036401A (ja) * 2012-08-10 2014-02-24 Sony Corp 撮像装置、画像信号処理方法及びプログラム
US9338372B2 (en) 2012-09-19 2016-05-10 Semiconductor Components Industries, Llc Column-based high dynamic range imaging systems
JP6152635B2 (ja) 2012-11-08 2017-06-28 ソニー株式会社 画像処理装置および方法、並びに、プログラム
US9131172B2 (en) * 2012-11-30 2015-09-08 Hanwha Techwin Co., Ltd. Image processing apparatus and method for detecting motion using long exposures images and then performing infinite impulse response filtering on short exposure image
KR101767094B1 (ko) * 2012-12-03 2017-08-31 한화테크윈 주식회사 영상 처리 장치 및 방법
US9071765B2 (en) * 2012-12-28 2015-06-30 Nvidia Corporation System, method, and computer program product implementing an image processing pipeline for high-dynamic range images
US9307207B2 (en) * 2013-01-07 2016-04-05 GM Global Technology Operations LLC Glaring reduction for dynamic rearview mirror
CN103973997B (zh) * 2013-02-05 2017-09-26 浙江大华技术股份有限公司 一种图像处理方法及装置
US9019401B2 (en) * 2013-02-26 2015-04-28 GM Global Technology Operations LLC System and method for creating an image with a wide dynamic range
JP6260614B2 (ja) * 2013-03-27 2018-01-17 リコーイメージング株式会社 撮影装置及び撮影制御システム
US10373470B2 (en) 2013-04-29 2019-08-06 Intelliview Technologies, Inc. Object detection
US8957984B2 (en) * 2013-06-30 2015-02-17 Konica Minolta Laboratory U.S.A., Inc. Ghost artifact detection and removal in HDR image processsing using multi-scale normalized cross-correlation
TWI644568B (zh) 2013-07-23 2018-12-11 新力股份有限公司 攝像元件、攝像方法及攝像程式
JP2015033107A (ja) * 2013-08-07 2015-02-16 ソニー株式会社 画像処理装置および画像処理方法、並びに、電子機器
CN104427254B (zh) * 2013-09-10 2019-01-15 联想(北京)有限公司 感光控制方法及感光控制装置
US8830367B1 (en) * 2013-10-21 2014-09-09 Gopro, Inc. Frame manipulation to reduce rolling shutter artifacts
KR102159256B1 (ko) 2013-11-25 2020-09-23 삼성전자 주식회사 픽셀 어레이 및 이를 포함하는 이미지 센서
WO2015084991A1 (en) 2013-12-04 2015-06-11 Rambus Inc. High dynamic-range image sensor
KR102149187B1 (ko) * 2014-02-21 2020-08-28 삼성전자주식회사 전자 장치와, 그의 제어 방법
US9426395B2 (en) * 2014-03-25 2016-08-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of calibrating knee-point and logarithmic slope in linear-logarithmic image sensors
CA2847707C (en) 2014-03-28 2021-03-30 Intelliview Technologies Inc. Leak detection
US10943357B2 (en) 2014-08-19 2021-03-09 Intelliview Technologies Inc. Video based indoor leak detection
CA2860014C (en) * 2014-08-19 2021-11-23 Intelliview Technologies Inc. Video based indoor leak detection
JP6299544B2 (ja) * 2014-09-24 2018-03-28 株式会社Ｊｖｃケンウッド 固体撮像装置
GB201509384D0 (en) * 2015-06-01 2015-07-15 Apical Ltd Reducing bandwidth for HDR storage
KR102368625B1 (ko) * 2015-07-23 2022-03-02 삼성전자주식회사 디지털 촬영 장치 및 그 방법
US9843738B2 (en) * 2015-10-01 2017-12-12 Semiconductor Components Industries, Llc High dynamic range imaging pixels with improved readout
JP6800871B2 (ja) * 2015-10-16 2020-12-16 オリンパス株式会社 内視鏡装置、内視鏡装置の作動方法、および記録媒体
WO2017065057A1 (ja) * 2015-10-16 2017-04-20 オリンパス株式会社 内視鏡装置
JP6825625B2 (ja) * 2016-06-28 2021-02-03 ソニー株式会社 画像処理装置および画像処理装置の作動方法、並びに医療用撮像システム
US9774811B1 (en) * 2016-09-27 2017-09-26 Omnivision Technologies, Inc. Ramp signal generator for double ramp analog to digital converter
JP6697684B2 (ja) * 2016-10-13 2020-05-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理回路
US9892487B1 (en) * 2016-11-28 2018-02-13 Sony Corporation Method and apparatus for combining pixel values in array including linear pixels and logarithmic pixels
CN106961550B (zh) * 2017-03-07 2020-02-14 浙江大华技术股份有限公司 一种摄像状态的切换方法及装置
CN107770438B (zh) * 2017-09-27 2019-11-29 维沃移动通信有限公司 一种拍照方法及移动终端
JP6833751B2 (ja) 2018-03-20 2021-02-24 株式会社東芝 撮像制御装置、撮像装置、及び撮像制御方法
CN110047040B (zh) * 2019-04-03 2023-03-28 浙江工业大学 一种基于图像的数字竹编画自动生成方法
CN112243090A (zh) * 2019-07-16 2021-01-19 三星电子株式会社 图像传感器和图像处理***
CN111479072B (zh) * 2020-04-14 2021-12-17 深圳市道通智能航空技术股份有限公司 高动态范围图像合成方法、装置、图像处理芯片及航拍相机
US20240089567A1 (en) * 2021-03-09 2024-03-14 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging device and electronic equipment
CN112884766B (zh) * 2021-03-25 2023-07-14 深圳大学 基于卷积神经网络的mri图像处理方法、装置及相关设备
US11924563B2 (en) 2021-12-22 2024-03-05 Qualcomm Incorporated High dynamic range (HDR) photography with in-sensor zoom
US20230269486A1 (en) * 2022-02-24 2023-08-24 Qualcomm Incorporated Multi-frame auto exposure control (aec)

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE68916661T2 (de) * 1988-02-05 1994-11-10 Dainippon Screen Mfg Bildschärfeverbesserungsverfahren und -prozessor für Bildreproduktion mit Abtaster.
US5323233A (en) * 1990-07-31 1994-06-21 Canon Kabushiki Kaisha Image signal processing apparatus having a color filter with offset luminance filter elements
JP3410392B2 (ja) * 1993-01-19 2003-05-26 松下電器産業株式会社 画像表示方法及びその装置
JPH10509824A (ja) * 1994-11-23 1998-09-22 イメイション・コーポレイション 画像データの適応的補間のためのシステム及び方法
US6584235B1 (en) * 1998-04-23 2003-06-24 Micron Technology, Inc. Wide dynamic range fusion using memory look-up
JP4282113B2 (ja) * 1998-07-24 2009-06-17 オリンパス株式会社 撮像装置および撮像方法、並びに、撮像プログラムを記録した記録媒体
JP2000050151A (ja) * 1998-07-28 2000-02-18 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
US6825884B1 (en) * 1998-12-03 2004-11-30 Olympus Corporation Imaging processing apparatus for generating a wide dynamic range image
JP3458741B2 (ja) * 1998-12-21 2003-10-20 ソニー株式会社 撮像方法及び撮像装置、画像処理方法及び画像処理装置
JP2001238128A (ja) * 2000-02-22 2001-08-31 Olympus Optical Co Ltd 画像処理装置
JP4399693B2 (ja) * 2000-09-21 2010-01-20 ソニー株式会社 撮像装置
US20060020281A1 (en) * 2000-10-13 2006-01-26 Smith Robert C Valve assembly including diameter reduction structure for trocar
JP3866957B2 (ja) * 2001-10-23 2007-01-10 オリンパス株式会社 画像合成装置
JP2003158669A (ja) * 2001-11-21 2003-05-30 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
JP2004048445A (ja) * 2002-07-12 2004-02-12 Fuji Photo Film Co Ltd 画像合成方法及び装置
US7409104B2 (en) * 2002-07-18 2008-08-05 .Sightic Vista Ltd Enhanced wide dynamic range in imaging
JP2004064165A (ja) * 2002-07-25 2004-02-26 Hitachi Ltd 撮像装置および撮像方法
JP3801126B2 (ja) * 2002-09-25 2006-07-26 ソニー株式会社 撮像装置，撮像装置の画像出力方法，およびコンピュータプログラム
JP4392492B2 (ja) * 2003-06-02 2010-01-06 国立大学法人静岡大学 広ダイナミックレンジイメージセンサ
US7391933B2 (en) * 2003-10-30 2008-06-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for image interpolation based on adaptive polyphase filters
US8570389B2 (en) * 2004-07-22 2013-10-29 Broadcom Corporation Enhancing digital photography
EP1641249A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-29 STMicroelectronics Limited Improvements in or relating to image sensors
US20060221218A1 (en) * 2005-04-05 2006-10-05 Doron Adler Image sensor with improved color filter
US7990425B2 (en) * 2005-09-19 2011-08-02 Robert Bosch Gmbh Image data processing apparatus with image pickup means
US7680354B2 (en) * 2006-03-22 2010-03-16 Arcsoft, Inc. Image deblur based on two images
JP5011814B2 (ja) * 2006-05-15 2012-08-29 ソニー株式会社 撮像装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラム
JP4973115B2 (ja) * 2006-10-16 2012-07-11 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置
US7796872B2 (en) * 2007-01-05 2010-09-14 Invensense, Inc. Method and apparatus for producing a sharp image from a handheld device containing a gyroscope
JP4905187B2 (ja) * 2007-03-09 2012-03-28 ソニー株式会社 画像処理装置、撮像装置、および画像処理方法、並びにコンピュータ・プログラム
US7548689B2 (en) * 2007-04-13 2009-06-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Image processing method
JP5458865B2 (ja) * 2009-09-18 2014-04-02 ソニー株式会社 画像処理装置、撮像装置、および画像処理方法、並びにプログラム
JP5589446B2 (ja) * 2009-09-18 2014-09-17 ソニー株式会社 画像処理装置、撮像装置、および画像処理方法、並びにプログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190089855A (ko) * 2016-12-02 2019-07-31 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 촬상 소자 및 촬상 방법, 및 전자 기기

Also Published As

Publication number Publication date
US8150201B2 (en) 2012-04-03
US20080219585A1 (en) 2008-09-11
JP2008227697A (ja) 2008-09-25
KR101464361B1 (ko) 2014-11-24
CN101262564B (zh) 2010-10-13
TW200847794A (en) 2008-12-01
TWI397321B (zh) 2013-05-21
JP4905187B2 (ja) 2012-03-28
CN101262564A (zh) 2008-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101464361B1 (ko) 화상 처리 장치, 촬상 장치, 및 화상 처리 방법, 및 컴퓨터프로그램
US8798395B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and program
US7839437B2 (en) Image pickup apparatus, image processing method, and computer program capable of obtaining high-quality image data by controlling imbalance among sensitivities of light-receiving devices
JP4653059B2 (ja) 撮像システム、画像処理プログラム
JP4768448B2 (ja) 撮像装置
US8125543B2 (en) Solid-state imaging device and imaging apparatus with color correction based on light sensitivity detection
JP5152114B2 (ja) 画像処理装置及び画像処理方法、撮像装置、並びにコンピューター・プログラム
JP4284628B2 (ja) 撮像装置、画像処理装置、画像処理方法、画像処理方法のプログラム及び画像処理方法のプログラムを記録した記録媒体
TWI432019B (zh) An image processing apparatus, an image pickup apparatus, an image processing method, and an image processing program
JP5589446B2 (ja) 画像処理装置、撮像装置、および画像処理方法、並びにプログラム
JP4730412B2 (ja) 画像処理装置及び画像処理方法
JP4904440B2 (ja) 画像処理方法および装置，ならびに画像処理プログラムおよびこのプログラムを記録した媒体
WO2013145487A1 (ja) 画像処理装置、撮像素子、および画像処理方法、並びにプログラム
JP2009124552A (ja) ノイズ低減システム、ノイズ低減プログラム及び撮像システム。
JP2016012746A (ja) 信号処理装置、信号処理方法及び信号処理プログラム
US6833868B1 (en) Method and device for determining corrected color aspects of a pixel in an imaging device
JP2007266956A (ja) 撮像装置、インパルス成分検出回路、インパルス成分除去回路、インパルス成分検出方法、インパルス成分除去方法及びコンピュータプログラム
JP2010178226A (ja) 撮像装置、色収差抑制方法、色収差抑制回路及びプログラム
JP4320720B2 (ja) 撮像装置
JP4725052B2 (ja) 撮像装置
JP2005086630A (ja) 撮像装置
JP2005110235A (ja) 撮像装置
JP6837652B2 (ja) 撮像装置及び信号処理方法
JP2009100207A (ja) ノイズ低減システム、ノイズ低減プログラム及び撮像システム
JP2004242015A (ja) ヒストグラム算出方法、ヒストグラム算出回路、及び撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee