TWI345909B

TWI345909B - Image processing apparatus, imaging apparatus, image processing method, and computer program

Info

Publication number: TWI345909B
Application number: TW096138421A
Authority: TW
Inventors: Masafumi Wakazono; Naoya Katoh
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2007-10-12
Publication date: 2011-07-21
Also published as: CN100579180C; TW200830869A; KR20080035981A; JP4218723B2; US20080187235A1; JP2008104010A; CN101166240A; US7834915B2

Description

1345909 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於一種處理輸入影像資料之影像處理裝置、 —種具有影像處理裝置之功能的成像裝置、—種影像處理 . $法’及-種電腦程式’且更特定言之’本發明係關於適於處理成像有具有相對寬之亮度範圍之情景之影像資料的、 —種影像處理裝置、一種成像裝置、一種影像處理方法及一種電腦程式。 • 【先前技術】藉由使用固態成像元件之數位靜態相機（Dsc)，由成像所獲得之影像可在諸如快閃記憶體的記錄媒體上記錄為數位影像資料。影像可基於所記錄之數位影像資料而顯示於監視器上或由印表機列印。在於此DSC中成像期間，有可能藉由對Dsc中所成像之影像施加AE(自動曝光）處理、AWB(自動白平衡）處理、色調校正處理及類似處理來獲取具有所要品質之影像資料。當執行AE處理時，藉由（例如）將所成像之影像之視角劃分為複數個區域且將各別區域中的亮度之加權平均亮度設定 • 為對象之亮度或將焦點處的亮度設定為對象之亮度之方法 • 來重測對象的亮度。曝光量係藉由基於所量測之結果而調整曝光時間、光闌之孔徑及18〇(國際標準組織）增益來確定。然而，在視角内具有寬亮度範圍之情景中，AE處理之精確度極有可能惡化，視角中的主要對象過度曝光以在影 122623.doc 1345909 像中引發白隙或未經充分曝光以使影像浸沒於影像之雜訊或黑體中。關於用於獲取甚至在此情景中之在恰當曝光條件下成像之影像之成像方法，已知稱作"包圍成像（bracket imaging)"的方法，其用於藉由改變曝光條件將對象連續曝光複數次且獲取在改變之曝光條件下的複數個影像信號。舉例而言’已知一種影像攝影方法’其用於基於光度學結果而在包圍成像期間自動設定恰當條件（例如，參看jp_A_ 2003-348438(第 0047至 0050段）及圖 3)。然而’即使恰當設定曝光條件，當成像元件之輸出之動態範圍關於情景的亮度範圍不充分時，仍產生白隙或黑體以使影像品質惡化。換言之，在由包圍成像獲取之各別影像中，難以再現超出成像元件之輸出的動態範圍之照明分量。因此，已考慮一種成像方法，其使得有可能藉由施加包圍成像而獲取具有比成像元件之輸出更寬之動態範圍的影像（高動態範圍影像）。在高動態範圍影像之成像過程中，藉由包圍成像而獲得具有大曝光量之所成像之影像及具有低曝光量之所成像之影像且將其組合以產生具有高動態範圍之影像。換言之，將藉由抑制曝光量而獲取高亮度側上的色調之影像分量與藉由增加曝光量而獲取低亮度側上的色調之影像分量組合。此使得有可能將色調資訊併入至組合之後的影像之寬亮度範圍中，其可能不能夠以一次曝光來獲取。亦提出一種替代使用包圍成像功能而在成像元件上提供兩種類型之大孔徑及小孔徑且將各別孔徑之區域中 122623.doc 1345909 所摘測到之輪出址合以獲取高動態範圍影像之方法。【發明内容】 *然而，在執行有效包圍成像時，詳言之，在獲得高動態範圍影像之條件下執行包圍成像時，難以在包圍成像期間較曝光條件。在藉由包圍成像獲得高動態範圍影像時，右攝衫機未對準焦點或當執行包圍成像時對象正移動則 '確地，’且合所獲取之影像且高動態範圍影像之品質惡 :匕目此’要求使得有可能在一次曝光中產生高動態範圍心像然而，尚未想出一種滿足要求之有效方法。一在成像襄置中所處理之影像資料及由成隸置所產生之同動態範圍影像通常具有大於可由顯示器設備處理之影像 =貝料之位元數目的位元數目。因此，用於壓縮色調範圍之程序通常係必要的。結果，已要求可使色調範圍最佳化而並不損壞輸入影像之品質的處理程序。因此，期g提供可使輸入影像資料t亮度範圍最佳化之 • -種影像處理裝置、一種成像裝置、-種影像處理方法及一種電腦程式。根據本發明之_•實施例，提供—種處理輸人影像資料的〜像處理裝置，該影像處理裝置包括：曝光校正值獲得單 . & ’其在輸入料資料之成像期間獲㈣於曝光控制值的複數個級之曝光校正值；照明分量產生單元，其基於輸入影像資料而產生照明分量；增益量計算單元，其將複數個加權係數中之每-者乘以對應於加權係數之對應曝光校正值的乘法係數且將相乘之值相加以計算增益量，該複數個 122623.doc 1345909 加權係數㈣由曝光校正值獲得單元所獲得之曝光校正值之級數來設定且根據照明分量之同一位置中的像素之亮度來&又·^以使得同一位晉Φ夕/争dt 1 位置中之像素中的加權係數之總計值為 h及增益施加單元’其針對像素中之每—者將由增益量計算單元所計算之增益量施加至輸人影像資料。

在此影像處理裝置中，在輸人影像f料之成像期間關於曝光控制值的複數個級之曝光校正值由曝光校正值獲得單元獲取，且照明分量由照明分量產生單元基於輸入影像資料而產生。由增益施加單元針對像素中之每一者施加至輸入影像資料的增益之增益量由增益量計算單元計算。增益量計算單元將複數個加權係數中之每—者乘以對應於加權係數之對應曝光校正值的乘法係數且將相乘之值相加以計算增益ΐ，該複數個加權係數由藉由曝光校正值獲得單元所獲得之曝光校正值之級數來設定且根據照明分量之同一位置中的像素之亮度來設定以使得同一位置中之像素中的加權係數的總計值為1。在根據本發明之實施例之影像處理裝置中，藉由調整輸入影像的曝光量所獲取之信號分量係藉由將對應於複數個級之曝光校正值的乘法係數施加至輸入影像資料而模擬地產生。信號分量之同一像素中之組合比率由加權係數給出。組合比率係根據照明分量之亮度確定。因此，有可能 /根據照明分量之亮度分布而使亮度範圍最佳化。【實施方式】下文將參看引證將本發明應用於數位靜態相機（DSC)之 122623.doc -9* 1345909 實例的隨附，式詳細說明本發明之實施例。 [第一實施例] 圖1為展示根據本發明之第一實施例之DSC之内部結構的方塊圖。圖1中所示之DSC包括光學區塊11、成像元件12、 . A/D(類比/數位）轉換單元13、ISO增益控制單元14、緩衝 . 記憶體15、組合處理單元16、顯影處理單元17、記錄單元 18、顯示單元19、微電腦2〇、低通濾波器（lpf)21及偵測 φ 單元22。光學區塊11包括：未圖示之透鏡，其用於將來自對象之光聚光於成像元件12上；未圖示之驅動機構，其用於移動透鏡以執行聚焦及變焦；孔徑丨〖a ;及快門丨丨b。光學區塊 11中之驅動機構係根據來自微電腦2〇之控制信號驅動。成像元件12為（例如）CCD(電荷耦合設備）型或cm〇S(互補金屬氧化物半導體）型固態成像元件且將來自對象之入射光轉換為電信號。 A/D轉換單元13將自成像元件12輸出之影像信號轉換為數位資料。ISO增益控制單元14根據來自微電腦2〇之增益 . 控制值將均一增益施加至來自A/D轉換單元13之影像資料 . 的RGB(紅色、綠色及藍色）之各別分量。ISO增益之控制可在輸入至A / D轉換單元丨3之前的類比影像信號階段執行。緩衝記憶體15臨時儲存由包圍成像獲取之複數個影像之資料。組合處理單元16自微電腦20接收在包圍成像期間施 122623.doc 1345909 加之曝光校正值且基於此曝光校正值將緩衝記憶㈣中之複數個影像組合為一個影像。顯〜處理單7017為用於執行所謂之raw顯影處理以主要用於將自組合處理單元16輪出之raw影像資料轉換為可見 “象之資料的區塊。顯影處理單元Η將資料内插(去馬賽克）處理、各種類型之色彩調整/轉換處理（白平衡調整處理、高亮度膝函數磨縮處理、伽瑪校正處理、孔徑校正處理限巾田處理（Cllpping pr〇cessing)等）、符合預定編碼系統 (此處’應發EG(聯合圖像專家小組））之影像Μ縮及編瑪處理及類似處理施加至RAW影像資料。在下文說明之實施例中，將自A/D轉換單元13輸出之 RAW影像資料之位元的數目設定心個位元且顯影處理單疋17可處理12位元資料。在顯影處理之過程中，顯影處理單元17根據（例如）高亮度膝函數愿縮處理（或較低級位元之捨幻將U位元資料壓縮為8位元資料且對8位元資料施加 I缩及解碼處理。顯影處理單元17將8位元資料輸出至顯示單元19。記錄單元18為用於將由成像所獲取之影像資料健存為資料檔案的設備。記錄單元18實現為（例如）攜帶型快閃記憶體或HD(硬碟）。在記錄單以8中，除由顯影處理單元⑽ 瑪之JPEG資料之外，自組合處理單元16輸出之raw影像資料可記錄為資料樓案。可讀出記錄於記錄單㈣中之 RAW影像資料’由顯影處理單元17處理且將其在記錄單元 1 8中重新記錄為jpeg資料檔案。 122623.doc 1345909 顯不單元19包括監視器，其包括lcD(液晶顯示器”顯不單元19基於由顯影處理單元17處理之呈未壓縮狀態之影像資料而產生用於監視器顯示的影像信號且將影像信號供應至監視器。在記錄所成像之影像之前的預覽狀態中，所成像之影像信號自成像元件12連續輸出。在經受數位轉換之後’所成像之影像信號之數位影像資料經由IS〇增益控制單元14及組合處理單元16供應至顯影處理單元17且經受顯影處理（編碼處理除外）。在此狀況下，顯示單元19在監視器上顯不自顯影處理單元P依次輸出之影像（預覽影像）。使用者可在視覺上識別預覽影像且檢查視角。微電腦20包括CPU(中央處理單元）、R〇M(唯讀記憶體）及Ram(隨機存取記憶體）。微電腦2〇藉由執行儲存於r〇m 上之程式而統一地控制整個Dsc。舉例而言，在此實施例中，微電腦20藉由基於來自偵測單元22之偵測結果而計算曝光校正值且輸出對應於曝光校正值之控制信號以控制孔徑11 a及快門lib來實現AE控制。在執行稍後描述之高動態範圍成像時，微電腦20將所計算之曝光校正值通知給組合處理單元16。必要時，LPF 2丨對自IS0增益控制單元14輸出之影像資料施加低通濾波處理。偵測單元22為用於基於自1§〇增益控制單元Μ經由LPF 21供應之影像資料而執行各種類^之偵測的區塊。在此實施例中，舉例而言，偵測單元Μ將影像劃分為預定光度學區域且偵測光度學區域中之每一者之亮度。 122623.doc 12 1345909 下文垅明成像操作，詳言之，說明此DSc中高動態範圍成像之操作。高動態範圍成像（下文中稱作HDR成像）為使传有可能獲取具有比可由成像元件12可偵測到之情景中之冗度範圍更寬的亮度範圍中之色調資訊之影像（下文中稱作HDR影像）的方法。在以下說明中，用於根據成像情景自動辨別HDR成像是否必要之成像操作模式設定於DSC 中。圖2為展示根據第一實施例之DSC中之完整成像操作之程序的流程圖。 [步驟S101]當接通電源時，DSC進入DSC待命以用於來自使用者之所成像之影像之記錄請求的狀態，亦即，預覽影像顯示於顯示單元19之監視器上之狀態。在此狀態中，自ISO增益控制單元14輸出之影像資料輸入至偵測單元 22，而並不經受LpF η之濾波處理。微電腦2〇藉由基於偵貝J單元22中之冗度資訊之彳貞測值而控制成像元件丨2的電子快門速度及孔徑lla之開啟來執行AF控制。在此狀況下，舉例而言，偵測單元22將所成像之影像之視角劃分為預定數目之光度學區域以偵測亮度。微電腦2〇藉由自各別光度千C域中之冗度之免度平均值判斷圖案來估計合適之曝光控制值。 [步驟S102]執行以上所描述之用於成像預覽影像之入£控制直至使用者操作快門按鈕為止。當按下快門按鈕時，執仃用於記錄影像之AE處理》在實際操作中，舉例而言，當在步驟S102中快門按鈕被按下一半時，執行步驟§1〇3及 122623.doc 13 後續步驟。之後，在快門按鈕並未釋放且快門按鈕被完全按下之狀態下’執行步驟Si〇5、步驟si〇8至S110或步驟 SU1至S114中之處理。 [步驟S 103]當偵測到快門按鈕之半壓操作時，首先執行用於成像s己錄影像之摘測處理。在此處理中，由Lpf 2 1將滤波處理施加至自ISO增益控制單元14輸出之影像信號。將在遽波處理之後之影像資料供應至偵測單元22。由偵測單元22偵測亮度且將其通知給微電腦20。步驟S 1 03中之亮度之所偵測值用於判斷hDR成像或包圍成像是否必要，量測針對判斷之情景之亮度範圍，及計算曝光校正值。藉由偵測自經受LPF 21之濾波處理之影像的亮度’即使極亮小區域或極暗區域包括於輸入影像中，仍有可能歸因於小區域而減小判斷及計算的誤差且使判斷之結果及計算之結果穩定。可藉由替代使用LPF 2 1而使用以下第三實施例中說明之呈透鏡之散焦狀態的所成像之影像之方法來獲得恰當經受低通濾波處理之影像。因此，可移除LPF 2丨且可控制電路尺寸。在步驟S103中，當自與步驟S101中AT控制期間的光度學區域相同之光度學區域偵測亮度時，在以下步驟中，將步驟S101中所估計之合適之曝光控制值直接用作當前曝光條件。然而’在以下步驟中，將藉由不僅使用成像元件12 之電子快門功能而且使用快門1 lb來控制曝光時間所獲取之曝光控制值用作當前曝光條件。 122623.doc -14· 1345909 可自不同於步驟S101中AE控制中之光度學區域的光度學區域侦測亮度以再次計算合適之曝光控制值。舉例而言，僅自視角之中心處之預定區域（例如，關於視角之完整區域之3%的區域）或僅自所劃分之光度學區域中之視角 • 財心部分及圍繞中心部分之區域偵測亮度，且基於偵測值而估計合適之曝光控制值且將其用作當前曝光條件。此 • 光度學區域之設定可由使用者操作任意地改變。 [步驟S1 04]微電腦20判斷是否必要執行HDR影像之成 # 冑。微電腦2〇基於步驟8103中所偵測到之亮度而判斷影像中發生白隙之像素的比率（白隙像素比率）及影像中發生黑體之像素的比率（黑體像素比率）是否較高。當比率分別高於針對該等比率所設定之臨限值時，微電腦2〇判斷慮及情景之亮度範圍的HDR成像為必要的。特定言之，基於亮度 2計算具有等於或大於成像元件12之電荷飽和#Qs之電荷量的像素之比率作為白隙像素比率。計算具有等於或低於 • 成像元件12之雜訊位準Nf之雜訊位準的像素之比率作為黑體像素比率。此等比率可自(例如)指示亮度中之每一者之頻率的直方圖計算。 . [步驟S1G5]當白隙像素比率及黑體像素比率皆分別等於 . <低於針對該等比率所収之臨限值時，認定在當前曝光條件（亦即，由步驟Sl01中之…控制所估計之曝光條件）下執行成像之狀態下，情景的亮度範圍符合成像元件12之輸出之動態範圍。因此，微電腦2使〇8(：基於當前曝光條件而以過去之正常程序執行成像操作。換言之，以福測到快 122623.doc •15- 1345909 門按紐之完全按下作為觸發而將基於當前曝光條件而曝光且捕獲之，5V像資料在記錄單元丨8中記錄為PEG資料或 RAW影像資料。 [步驟S106]另-方面，當白隙像素比率及黑體像素比率中之一者超過針對該比率所設定之臨限值時認定在當前曝光條件下’情景的亮度範圍並不符合成像元件12之輸出之動態範圍。因此，判斷出HDR成像為必要的。在此狀況下，隨後執行情景之亮度範圍（亦即，最大亮度YH及最小亮度Y L )之量測。在最大壳度YH之量測過程中，微電腦2〇使1)8(：執行成像同時逐漸減小曝光校正值且每次減小曝光校正值時改變曝光條件直至曝光校正值達到在預先設定之曝光校正值之負側上的極限值或白隙像素得以消除為止。微電腦20量測情景之高亮度側上之亮度藉以符合成像元件12的輸出之動態範圍的曝光校正值EVH。微電腦20基於所量測之曝光校正值EVH及預定參考曝光條件下成像時成像信號之動態範圍中最大亮度YDH而根據以下等式（丨）計算最大亮度Yh。類似地，在最小売度YL之量測過程中，微電腦2〇使執行成像同時逐漸增加曝光校正值直至曝光校正值達到在預先設定之曝光校正值之正侧上的極限值或黑體像素得以消除為止。微電腦2 0量測情景之低亮度側上的亮度藉以符合成像元件12的輸出之動態範圍的曝光校正值Η%。微電腦20基於所量測之曝光校正值EVl及預定參考曝光條件下成像時成像信號之動態範圍中最小亮度Ydl而根據以下等 122623.doc -16- 1345909 式（2)計算最小亮度γΗ。具有等於或小於成像元件i2之暗雜訊之雜訊位準Nf之平均值下電荷量的電荷量之像素判斷為黑體像素。雜訊位準N根據曝光時間、成像元件12之溫度及類似者而改變。

Yh=2'evhx(Qmax/Qs)xYdh (1)

Yl=2'evlx(Qmin/Qs)xYdl (2) 在等式（1)及（2)中，Qs指示成像元件12之電荷之飽和量6 Qmax及Qmin分別指示電荷量之最大值及最小值，且可自分別界定為白色及黑色之亮度（白色位準及黑色位準）的偵測值轉換。亮度YDH及Ydl分別指示在預先確定之參考曝光條件下成像元件12之輸出的動態範圍中之最大亮度及最小亮度。在最大亮度YH及最小亮度YL之計算過程中，詳言之，當具有極高亮度之像素存在於視角中時，計算結果可能會不穩定。另一方面，如以上所描述，此問題可藉由在以 LPF 21對由成像所獲取之影像值施加濾波處理之後執行亮度之偵測來解決。 ~ [步驟S107]隨後，微電腦20基於最大亮度Yh及最小亮度 YL之計算結果而判斷包圍成像是否必要。特定言之，微電腦20基於YH/YL之值與成像元件12之輸出的動態範圍之轉換值DSENS0R之比較結果而判斷包圍成像是否必要。 [步驟S 108]當Yh/Yl之值等於或小於動態範圍之轉換值 dsensor時，因為可判斷出成像元件12的輸出之動態範圍寬於情景之亮度範圍，所以微電腦2〇判斷出包圍成像為不 122623.doc 17 1345909 必要的。在此狀況下，微電腦20將步驟S101中所估計之曝光條件下之曝光控制值（包括快門lib之控制）偏移一曝光校正值EVopt以校正曝光控制值，以使得並不產生白隙及黑體且使付DSC使用經校正之曝光控制值執行一次曝光操作。 [步驟S109]此外，微電腦20在ISO增益控制單元14中設疋2之-EVopt次冪之增益且校正由成像所獲取之影像資料以使得恢復亮度LV。 [步驟S110]將經校正之影像資料經由組合處理單元1 &供應至顯影處理單元17且在記錄單元18中記錄為HDR影像之 JPEG資料。或者，經校正之影像資料可在記錄單元18中記錄為HDR影像之RAW影像資料而並不供應至顯影處理單元 \7。 [步驟siii]另一方面，當Yh/Yl之值超過動態範圍之轉換值DSENS0R時，因為可判斷出動態範圍窄於情景之亮度範圍’所以微電腦2G判斷出包圍成像為必要的。在此狀況下，微電腦20使DSC使用基於步驟sl〇6中量測之最大亮度 Yh及最小冗度YL之曝光控制值而執行包圍成像。換言之，微電腦20獨立地獲得情景之高亮度側上之區域及低亮度側上之區域分別在合適之曝光條件下成像的影像。圖3為展示步驟sill中之包圍成像之處理程序的流程圖。 [步驟咖]微電腦2〇根據以下等式（3)及⑷使用步驟 Sl06中量測之最大亮度YH及最小亮度Yl來計算情景之高 122623.doc •18- 1^45909 亮度側及低亮度側上的曝光校正值ev_er及ev〇ver。 EVUNDER等於或小於〇，且Ev〇ver等於或大於〇。 EVUNDER=-l〇g2(YH/YDH) (3) EVOVER=-l〇g2(YL/YDL) (4) [步驟S202]微電腦20使DSC在並不改變之情形下直接使用步驟S1G1中所估計（或在步驟S1财再次估計）之曝光控制值執行曝光操作’且成像參考影像p。。由成像所獲取之影像資料臨時儲存於緩衝記憶體15中。 [步驟S203]微t腦20判斷曝光校正值ev_er是否為〇。虽曝光校正值EVunder為〇時，執行步驟82〇5中之處理。當曝光校正值EVunder不為〇時，執行步驟S2(M中之處理。 [步驟S204]g曝光校正值eVunder不為〇時，微電腦使 DSC藉由對曝光操作施加曝光校正值而執行曝光操作。因此，獲取當曝光由必要最小量校正至不足側以防止具有高亮度之對象中產生白隙時形成之影像Punder且影像之影像資料臨時儲存於緩衝記憶體〗5中。 [步驟S205]微電腦20判斷曝光校正值ev〇ver是否為〇。當曝光校正值EV〇ver為〇時，執行步驟S112中之處理。當曝光校正值EV〇ver不為0時，執行步驟S206中之處理。 [步驟S206]當曝光校正值evover不為〇時，微電腦20使 DSC藉由對成像施加曝光校正值ev〇ver而執行曝光操作。因此’獲取當曝光由必要最小量校正至過度側以防止具有低亮度之對象中產生黑體時形成之影像p〇ver。影像之影像資料臨時儲存於緩衝記憶體丨5中。 122623.doc 在圖3中之處理程序中，當曝光校正值EVuNDER及EVovER 之者為0時’並不使用曝光校正值執行成像。因此，執行必要之最少次數之曝光。快門滯後藉由首先成像參考如像P〇來最小化。關於第二及後續影像之成像，可藉由以 X最短曝光時間之成像起的次序（亦即，首先執行不足校正之成像）執行成像來防止快門滯後。因為三個成像操作中之時間差得以減小，所以即使當對象少許移動，仍可成像大體上相同之影像》可減少步驟S112中所產生之組合影像之影像品質的惡化。再次參看圖2。 [步驟S112]隨後，由組合處理單元16讀出儲存於緩衝記隐體15中之各別影像資料且將其組合為一個HDR影像。組合處理單元16自微電腦2〇接收高亮度側及低亮度側上的曝光校正值EVijnder及EVover。微電腦20使用曝光校正值根據以下等式（5)確定組合之後的影像p中之空間位置（χ，γ)中之像素的電荷量p(x，y)且產生HDR影像。在等式（5)中， P〇(X，y)、PUNDER(X，y)及p0VER(x，y)分別指示參考影像Pq、影像Punder及影像P0VER中之空間位置（x，y)中之像素的電荷量。 2'ev〇ver x p〇ver (x，y) p〇ver (x，y) ^ Qs) 作，_V) = j P0(x,y) : P〇(x,y)<Qs) 2-E^xPuNDER(x>y) :(其他） W / 在等式（5)中’參考影像P〇中具有不飽和電荷量之像素之資料組合於影像P中。然而，關於具有校正至過度側之曝光之影像P〇VER中具有不館和電荷量的像素，影像p〇VER而 122623.doc •20· 1345909 非參考影像P〇之像素資料組合於影像p中。因此，有可能將色調保留於參考影像P〇中發生黑體之區域中。關於除呈以上所描述之狀態之像素之外的像素，亦即，參考影像p〇中電荷量飽和之像素，當曝光校正至不足側時形成之影像 PUNDER的像素資料組合於影像p中。因此，色調可保留於參考影像P〇中產生白隙之區域中。因此，組合之後的影像 P為HDR影像，其中呈現寬於參考影像P()之亮度範圍之亮度範圍中的色調。在施加影像PUNDER&p〇VER之像素資料的過程中，像素資料乘以對應於曝光校正值EVunder及EV0VER之係數。參看下圖4說明此計算之動作。圖4為用於說明待組合之影像之間的亮度關係之圖。在圖4中’直線L〇指示在施加至參考影像P()之曝光條件下情景的亮度與成像元件12的電荷量之間的關係。直線 L0VER指示在施加至當曝光校正至過度側時形成之影像 P〇VER之曝光條件下情景的亮度與成像元件12的電荷量之間的關係。直線LUNDER指示在施加至當曝光校正至不足側時形成之影像PUNDER之曝光條件下情景的亮度與成像元件 12的電荷量之間的關係。在條件P〇vER(x，y)SQs下’參考影像pQ中具有等於或小於 Y1之党度的像素之資料以影像p0VER之像素之資料替代。因此’低於成像元件12之輸出的動態範圍之亮度範圍中的色調資訊可在組合之後併入至影像資料中。在此狀況下，藉由施加對應於曝光校正值EVover之係數（2之-EV0VEr次 122623.doc 1345909 冪），將為對應於等於或小於直線L0VER2 Υ1之亮度之分量的直線L1〇ver轉換為具有與直線L〇相同之傾角且連接至直線L〇的直線L2 OVER 0

在條件P0(x，y)>Qs下，參考影像pG中具有等於或大於γ2 之免度的像素之資料以影像PUNDER之像素之資料替代β因此，高於成像元件12之輸出的動態範圍之亮度範圍中的色調資訊可在組合之後併入至影像資料中。在此狀況下，藉由施加對應於曝光校正值EVunder之係數（2之_EVunder次冪），將為對應於等於或大於直線LUNDER2 γ2之亮度之分量的直線L1UNDER轉換為具有與直線L〇相同之傾角且連接至直線L〇的直線L2unde:ii 0 因此，在組合影像的過程中，像素之資料可經校正以使付亮度之改變連續穿過具有不同曝光控制值的影像之像素彼此鄰近之邊界部分。可產生並無不協調性之自然的組合影像（HDR影像）。再次參看圖2。

[步驟S113]由步驟sm中之處理所組合之醜影像具有大於可經受顯影處理單元17的顯影處理（資料内插處理、各種色彩調整/轉換處理，以及壓縮及編碼處理)之影像資料之位元數目的位元數目。舉例而言，可由顯影處理單元 17處理之RAW影像f料具有12個位元，而由組合處理單元 2獲取之HDR影像資料為15位元資料，#色調範圍得以擴展。因此，顯影處理單元17可藉由在處理之前置級對腿影像資料施加位元㈣且將馳影像資料轉換為12位 122623.doc -22· 1345909 元RAW影像資料來處理由組合處理單心所獲取之腿影像資料而無需改變位於處理之後置級的顯影處理單元17之結構。在此狀況下’如以下所說明，顯影處理單元17對 HDR影像施加色調範圍之壓縮處理（藉由該處理，可令人滿意地保持來自組合處理單元162HDR影像之品質），且接著執行HDR影像之位元壓縮。圖5為展示用於HDR影像之色調範圍壓縮之功能的方塊圖。對於HDR景；像之色調範圍墨缩，如圖5中所示，顯影處理單元17包括照明分量祿取單元171、色調範圍壓縮單元 =、反射分量操取單元173、色調範圍擴展單元Μ、組合單元175及位元壓縮單元丨76。 …月刀里擷取單元171藉由對所輸入之HDR影像資料施加低通濾波處理來擷取照明分量。對於照明分量之擷取，期望使用執行高頻切除處理之非線性低通滤波器以保留邊緣分量。作為類似低通遽波器處理，除非線性低通濾波器之外亦可使用機率性方法。色調範圍壓縮單元172根據（例如）指示輸入及輸出位準之對應性的查找表（LUT)轉換僅包括所輸入之照明分量的影像資料之各別像素之亮度且壓縮色調範圍。特定言之，如圖6A中所不，色調範圍壓縮單元172對照明分量之低亮又側上之區域设定大W的增益以放大色調位準且對高亮度側上之區域設定小於1的增益以減小色調位準。反射分量掏取單元173自所輸入之職影像擷取反射分 122623.doc -23- 1345909 量。舉例而言，反射分量操取單元173藉由自所輸入之 HDR影像的資料減去由照明分量擷取單元171所擷取之照明分量的資料來計算反射分量。或者，反射分量擷取單元 1 73可將所輸入之HDR影像的資料除以照明分量的資料。色調範圍擴展單元174根據（例如）指示輸入及輸出位準之對應性的LUT轉換針對像素中之每一者之所擷取之反射分量之亮度且擴展色調範圍。組合單元1 75針對像素中之每一者分別組合自色調範圍壓縮單元172及色調範圍擴展單元174輸出之影像資料，且輸出色調範圍整體上得以壓縮的HDR影像。舉例而言，當反射分量擷取單元173藉由自所輸入之影像資料減去照明分量之資料來計算反射分量之資料時，組合單元175藉由將自色調範圍壓縮單元172及色調範圍擴展單元174輸出的各別影像資料相加而執行組合處理。當反射分量擷取單元 1 73藉由將所輸入之影像資料除以照明分量之資料來計算反射分量之資料時，組合單元175藉由將分別自色調範圍壓縮單元172及色調範圍擴展單元174輸出的影像資料相乘而執行組合處理。位元壓縮單元176壓縮由組合單元175產生之HDR影像之資料的位元數目。舉例而言，當自組合單元175輸出之 HDR影像之資料為1 5位元資料時，位元壓縮單元176將 HDR影像的RAW影像資料轉換為可由顯影處理單元17處理之12位元資料。圖6A及圖6B為展示在HDR影像之色調範圍壓縮期間所 122623.doc -24- 丄州909 設定之增益曲線之實例的圖。在圖6A及圖㈣，a(x，y)s示經受低通滤波處理且由照明分量擷取單元171所擷取之照明分量之像素中之每一者的亮度。如圖6A中所示’色調範圍壓縮單元172當亮度較低時關於亮度分量之各別像素之f料放大輸人位準且當亮度較高時壓縮輸入位準。因此’色調範圍整體上得以壓縮。另一方面，在色調範圍擴展單元174中，最基本地，與色調範圍壓縮單元1 72中之增益相同之增益僅必須根據照明分量的亮度給予反射分量。因此，因為反射分量之位準 (振幅）在照明分量較暗之區域中放大，所以此區域中的反射分量相對於施加增益之前的反射分量得以增強。結果，色調範圍得以擴展。因為反射分量為大體上影響細節之再現性之分量，所以當增益給定時，埋於較暗部分中的細節分量得以增強。因此，有可能壓縮總色調範圍而儘可能多的不去失細節分i。當在此色調範圍壓縮之後的影像資料由位元壓縮單元176壓縮時，影像資料之品質可得以改良。在圖5〃中之結構中，分別對應於照明分量及反射分量之色調範i壓縮單元172及色調範圍擴展單元174經獨立提供。此使得有可能將獨立增益曲線分別施加至照明分量及反射分量。因此，亦有可能改良照明分量之亮度分布之任意區域中的細節再現性。作為此狀況下之較佳實例，對於反射分量，低亮度區域 122623.doc -25- 1345909 中之細節分量可進一步藉由將高於照明分量的增益施加至對應於照明分量之低亮度區域之像素來增強。在圖6A及圖 6B中所示之實例中’首先將圖6A中所示之照明分量的共同增益曲線施加至反射分量，且接著將圖6B中所示之增益 . 曲線進一步施加至反射分量。藉由施加此等增益曲線，有可能改良細節再現性而同時將照明分量之色調範圍壓縮量設定為必要最小量且維持完整影像的對比感。在圖6A及圖6B中所示之增益曲線中，可將亮度γι至γ3 鲁帛先準備為固定值。然而，亮度可由輸入影像之信號分析結果計算。舉例而言，將亮度γι、¥2及γ3設定為稍後參看圖13說明之売度Yl、Ym&Yh，此等值可基於照明分量之分析結果而計算。在圖5中’展示指示色調範圍之壓縮之前hdr影像中之每一壳度的頻率之直方圖177及壓縮之後HDR影像中之相似直方圖178的實例。根據直方圖m及178，可見，在色 φ 調範圍壓縮之後的HDR影像資料中，存在資料之亮度範圍 (亦即，色調範圍）較窄，具有中等至低頻側區域之照明分 ϊ的像素增加，且此亮度區域中之色調性質豐富。 . 在參看圖5之說明中，低通濾波器用於照明分量之擷 . 取。然而，影像之照明分量可藉由使用稍後在第三實施例中說明之呈透鏡之散焦狀態的所成像之影像之方法來擷取。因此，可移除用於擷取照明分量之低通濾波器電路且可控制電路尺寸。當使用此方法時，舉例而言，在包圍成像之後使透鏡進入散焦狀態以獲得彼時之影像（散焦影 122623.doc -26- 1345909 像）。亦有可能在對應於步驟S101之預覽狀態下，週期性地獲得呈散焦狀態之影像’通常將最新散焦影像儲存於緩衝記憶體15或類似者中’且在完全按下快門按鈕之後的色調範圍壓縮處理期間使用散焦影像。或者，#獲得經受步驟S103中之低通濾波處理之影像作為散焦影像時可保持影像的影像資料且用作照明分量。無論使用在預覽狀態中所獲得之影像資料及在步驟咖中所獲得之影像資料中的何者，皆可減少快門滞後。

再次參看圖2。

[步驟sm]由顯影4理單元17顯影在色調範圍壓縮之後的眶料資料謂其在記錄單心上料為職影像之 JPEG資料。如以上所描述，施加至此實施例之顯影處理單元17之顯影處理（f料内插、色彩調整/轉換、壓縮及編碼處理)的功能適於處理藉由在一次曝光中所獲取之一個影像之資料。舉例而^•，此影像資料為⑵立以料且等同於分別在步驟S105及步驟_中所獲取之影像資料，及在步驟S⑴中之包圍成像期間所獲取之各別影像之影像資料。料Si:二步驟SU2中之處理所產生之HDR影像的資 :處理單元17的㈣處理之影像資料之位元數目的立；奴。。目。舉例而言，職影像之資料為15 ”’、而彳可&對資料施加顯影處範圍並不改變顯影處理單元17之電路組態同時= =中的處心料令人滿意之f彡像Μ且 12位元之影像資料。貝付轉換為 122623.doc •27· 1345909 在圖5中之組合單元175之組合之後的HDr影像之資料由位元壓縮單元176轉換為具有較小位元數目之資料，且接著使其經受顯影處理《然而，當可由顯影處理單元17處理之位元數目存在餘量時，可使資料經受顯影處理而並不經受位元壓縮，且在處理過程中將其轉換為具有適於顯示器設備及類似者之位元數目（此處，8個位元）之影像資料。

在此處理實例中，HDR影像在成像期間記錄為；1^〇資料。另外，亦有可能在成像期間，將來自組合處理單元Μ 之HDR影像之資料在記錄單元18中記錄為RAw影像資料而並不由顯影處理單元17處理，且接著讀出RAW影像資料且使其經受色調範圍壓縮及顯影處理單元17之顯影處理。在以上所描述之處理實例中，當存在視角之改變或對象的運動時，有可能不能由步驟SU2中之組合處理產生恰者影像。因此，在將步驟S112中所產生之酿影像之資^ 記錄單元U上儲存為RAW影像資料中，除酿影像之資料

之外，可將參考影像P。之資料儲存為具有正常動態範圍之 RAW〜像貝料。在成像期間將組合之後的肋R影像儲存為 JPEG資料的過程中，參考影象為取G資料。㈣可以相同方式儲存行：ΓΓΓ 施例中’逐漸改變曝光校正值以執像次改變曝光校正值時所獲取之影像判斷白隙最二;：之存在或不存在’量測情景之最大亮度及值二之:;果確定包圍成像期間的曝光校正 Ρ使在免度補較寬且難以確^曝光條件之情 122623.doc -28· !3459〇9 景中，可設定合適之曝光條件之可能性仍得以增加。因為對應於此情景之狀態的合適之曝光校正值可自動確定而並不取決於使用者操作’所以使用者之可操作性得以改良。可自最大亮度及最小亮度之量測之結果精確地執行對包圍成像是否必要之判斷及對包圍成像期間必要曝光之次數的判斷n無料綺以防止且快門滯後可得以最小化。因為各別影像之成像時序之時間差得以最小化，所以影像中的對象之改變得以最小化且組合之後的臟影像的品質惡化可得以控制。在量測情景之亮度範圍的過程中，使用來自所成像之影像資料經受低通濾波處理之後的偵測值。因此，即使當極亮小區域或極暗小區域包括於輸入影像中時，仍有可能防止量測演算法被干擾it而變得難以成像一合適影像之情形。根據步驟SU2中組合HDR影像之方法，可自藉由包圍成像所獲取之複數個影像產生並無不協調性的自然hdr影像。詳言之’目為自藉由使用如以上所播述之合適之曝光校值來執行包圍成像所獲取之影像產生一個HDR影像，所以可產生具有較高品質之HDR影像。此外，根據步驟 S 113中之色調範圍壓縮之方法，即使當色調範圍壓縮之後影像資料的位讀目減少時，仍可維持高影像品f而並不損壞影像之細節分量。根據以上所說明之處理，可獲取以通用格式轉換之高品質HDR影像。 [第一實施例] 122623.doc -29- 1345909 在第一實施例中，在圖2之步驟S1〇6中，藉由改變實際曝光條件而量測高亮度側及低亮度側上的合適之曝光校正值，且在步驟S107中，根據量測之結果，判斷包圍成像是否必要。另一方面，在以下說明之本發明之第二實施例中，為快速執行成像操作且控制快門滯後，替代此等程序 . 而使用步驟S103中的亮度之偵測結果來直接估計情景之亮 • 度範圍。在此第二實施例中，基於步驟S103中偵測到之亮度及累積直方圖（其中累積指示亮度中之每一者之頻率的 • 直方圖值）而估計情景之亮度範圍。圖7為用於說明由累積直方圖計算之參數的圖。在圖7中所示之累積直方圖中，對應於所有亮度之直方圖值的累積值設定為縱座標上之最大值（1〇〇%)。在圖7中，γ·儿及PM 分別指示可由成像元件12偵測到之最小亮度及最大亮度。在此實施例中，基於此累積直方圖，使用三種類型之參數 (··基本位準"、”高亮位準"及”陰影位準”）來對情景之估計 φ 狀態進行分類且根據分類之結果來確定曝光校正的級數。基本位準指示當將主要對象極可能存在之累積頻率之位準（百分比）設定為臨限值ThM時累積直方圖達到臨限值ThH 的亮度區域。在此實例中，亮度區域劃分為三個級，低， • 中及咼且基本位準由二個級之區域表示。已知此臨限值通吊處於等於或尚於50%之累積頻率之位準。可將臨限值設定為（例如）約65%至75%。间壳位準指示當將臨限值ThH設定為高於對應於主要對象之累積頻率之位準時累積直方圖達到臨限值ThH的亮度 122623.doc •30- 區域％影位準指示當將臨限值ThL設定為低於對應於主 ▲ ’象之累積頻率之位準時累積直方圖達到臨限值ThL的冗度區。古古/Ju «2ft 问冗位準及陰影位準皆由劃分為三個級（低，中及高）之亮度區域表示。以下展不用於基於累積直方圖而根據各別參數之組合來 :疋曝光校正值之表的實例。EVUNDER確定表為用於確定 ί月景之呵免度側上的合適之曝光校正值EVun·的表。 evover雄定表為用於4定情景之低亮度側上的合適之曝光校^值EV0ver的表。在計算三個參數之後，微電腦汕根據此等各別表確定包圍成像期間的曝光校正值及 ev0VER 〇表1 EVunder確定表白隙像素 ___基本位準南亮位準否 ♦ * 0 是 -----—-- 兩高 -3 中 -2 低中高 -2 中 -1 「低 .1 低 -2 Ψ -1 __低 0

122623.doc -31- 表2 EV〇ver確定表

1 ，㈣校正值由相對於參考影像P。中之曝光控制值之校正級數指示。預先確定等同於校正級數之一個級之曝光校正值。當校正級數為叫，並不執行施加該校 :級數之曝光操作。因A ’包圍成像期間曝光之次數可設定為必要最小值且可減少快門滞後。此外’在此等表中，當確定高亮度側上的合適之校正級數期間且確定低亮度側上的合適之校正級數期間不存在白隙像素及黑體像素時，判斷出HDR影像之成像為不必要的，校正級數设定為〇,且並不執行施加該校正級數之曝光操作（對應於圖2中步驟S104中之判斷處理）。當高亮度側及低亮度側上的合適之校正級數皆為〇時，判斷出包圍成像為不必要的（對應於圖2中步驟s丨〇7中之判斷處理）。圖8為展示指示對應於基本位準與高亮位準之組合的亮度之頻率的直方圖之代表性實例的圖。如圖8中所示，藉由使用基本位準之臨限值Thw及高於臨 I22623.doc -32- U45909 限值TIim之臨限值Thw將格旦八 Η將清尽刀類，即使當亮度的分布偏向時仍可容易且準確地確定合適之校正級數。此情形在痛定低亮度侧上的合適之校正級數時成立。

在第二實施例中，為確定包圍成像期間的合適之曝光校 :值：不必如在第一實施例令實際地改變曝光校正值，執订曝光’且每次改變曝光校正值時獲取摘測值。因此，用 ;確疋a 之曝光校正值之必$時間可得以減少且快門滯後可得以減少，錢給使用者提供舒適的可操作性。微電腦20之算術處理可得以簡化且其處理負載可得以減少。在此實施例中，作為實例，針對除基本位準之外的高亮度側及低亮度側中之每一者設定用於情景分類之一個參數…：而亦有可此針對高亮度側及低亮度側中之每一者叹疋複數個參數，更精細地分類情景，且根據分類更精細地調整曝光校正值。因& ’儘管可改良合適之曝光校正值之估計的精確度，但是微電腦20上之處理負載增加。 [第三實施例] 在本發明之第三實施例中，藉由基於由實施例中以上所描述之包圍成像所獲取之複數個影像而對影像資料施加内插來直接產生具有與可輸出至顯示器設備或類似者之影像資料之位元數目相同的位元數目（此處，8個位元）之hdr影像。圖9為展示根據第三實施例之DSC之内部結構的方塊圖。在圖9中，對應於圖1中之區塊的區塊由相同參考數字表示且省略此等區塊的說明。 122623.doc • 33- 1345909 圖9中·所示之DSC包括（除圖1中所*之政之也件之夕…緩衝記憶體23，纟用於儲存散焦影像之資料；加權係數產，處理單元24，· &内插處理單元25。在圖9中顯影處理單心7a具有圖所示之顯影處理單元口之功能中除影像㈣及編碼功能之外的功能^影像㈣及編碼功能連接至内插處理單元25之後置級作為編碼處理單元.

緩衝記憶體15a臨時儲存由包圍成像所獲取之影像之資料。在儲存資料時，緩衝記憶體15a接收自顯影處理單元 17a而非自ISO增益控制單元14輸出之影像資料之供應。緩衝記憶體23自IS0增益控制單元14接收藉由在散焦狀態下曝光賴取之影像㈣且臨_存料資料。加權係數產生處理單元24基於緩衝記憶體23中所儲存之影像資料而產生在組合藉由包圍成像所獲取之影像期間使用之加權係數。内插處理單元25自緩衝記憶體15a讀出藉由包圍成像所獲取之影像資料且使用自加權係數產生處理單元以供應之加權係數來組合各別影像資料。不同於第一實施例中組合之後的HDR影像之資料，此時輸出之HDR影像的資料具有與由顯影處理單元17a處理之影像資料之位元數目相同的位元數目（8個位元）<5可將HDR影像之資料供應至顯示單元1 9以顯示HDR影像或供應至編碼處理單元1 7b以待輸出為JPEG資料。圖10為展示根據第三實施例之在DSC中成像期間之處理程序的流_程圖。在此實施例中’執行與第一實施例之狀況下之處理相同 122623.doc •34- 丄 *345909 的處理’直至用於判斷HDR影像之成像是否執行之處理 (圖2中之步驟Sl〇4)及用於判斷包圍成像是否必要的處理 (v驟S107)為止。因此，在圖1〇中，僅展示在步驟“ο?中判斷出包圍成像為必要之後的處理。在用於判斷情景之哀度範^之處理（步驟S106)及用於判斷包圍成像之必要性之處理（步驟S1〇7)中，有可能替代根據第一實施例之處理程序而應用根據第二實施例之處理程序。 [步驟S301]自此步驟中，執行與圖3中步驟S2〇i相同之處理。微電腦20根據以上等式（3)及（4)使用步驟“％中量 2之最大亮度YH及最小亮度Yl來計算情景之高亮度側及低亮度側上的曝光校正值EVunder& ev〇ver。 [步驟S302]微電腦20在並不校正曝光控制值之情形下使用圖2中步驟sl〇l中所估計（或在步驟S103中再次估計）之曝光控制值，使DSC執行曝光操作，且成像參考影像p〇。由顯影處理單元l7a顯影所獲取之參考影像匕之資料。顯影之後的參考影像P，〇之資料臨時儲存於緩衝記憶體丨中。木[步驟S303]微電腦20判斷曝光校正值EVi；nder是否為〇〇當曝光校正值EVunder為〇時，執行步驟S3〇5中之處理。當曝光校正值EVunder不為〇時，執行步驟S3〇4中之處理。 [步驟S304]當曝光校正值EVunder不為〇時，微電腦施加曝光校正值EVunder且使DSC執行曝光操作。由顯影處理單元17a顯影所獲取之影像Punder之資料。顯影之後的影像P’UNDER之資料臨時儲存於緩衝記憶體15a中。 122623.doc •35- 1345909 /步驟S305]微電腦20判斷曝光校正值ev〇ver是否為〇。當曝光校正值EVOVER為o時，執行步驟33〇7中之處理。當曝光校正值EVover不為〇時，執行步驟S3〇6中之處理。 [v驟S306]田曝光校正值ev〇ver不為〇時微電腦施 ^曝光校正值EVover且使DSC執行曝光操作。由顯影處理早元1 7a顯，&所獲取之影像p〇vER之資料。顯影之後的影像 P OVER之資料臨時儲存於緩衝記憶體丨5a中。在步驟S302、S304及S306中之顯影處理中，僅必須分別使用由微電腦20之處理自對象影像個別地估計的控制值。 [步驟S307]隨後，根據微電腦2〇之控制執行用於產生所成像之影像之照明分量的處理，該照明分量對於獲取由内插處理單元25施加之加權係數為必要的。身又地，可藉由對所成像之影像以相對低之截斷頻率施加低通濾波處理來獲取照明分量。然而，為獲取照明分量，因為具有大量脈衝線之濾波器電路為必要的，所以算術運算置變得龐大。另一方面，在此實施例中，替代使用此濾波器電路，光學區塊丨丨中之調焦透鏡經控制以處於散焦狀態且在彼狀態下由曝光所獲取之影像（散焦影像）用作經受低通濾波處理的影像（低通影像）。因此，電路尺寸得以減小。首先，微電腦20執行曝光控制以將曝光條件設定在步驟 S302、S304及S306中包圍成像期間的曝光條件中之中心處在執行曝光控制時，微電腦20確定快門速度s及ISO增益G以滿足以下等式（6)。 122623.doc -36· 1345909

SxVg=(S〇^F〇xVg0)xFm1n (6) F瞻指示開啟孔徑值，且s。、F。及G。指示包圍成像期間中心處之曝光條件下的快門速度、孔徑值及IS〇增益。^ 應用等式（6)時，因為孔徑為開啟的，所以場之深度減小: 散焦期間的低通濾波效應可得以增強。將由以上所描述之方法確定之快門速度8及is〇增益G施加至成像以執行曝光且成像一散焦影像。為確保獲取強的低通濾波效應，藉由改變調焦透鏡之位置成像兩個散焦影像，藉由步驟S308中之處理計算散焦影像的平均值，且產生低通影像。圖11A至圖11D為用於說明在散焦影像之成像期間調焦透鏡之驅動程序的圖。在圖UA至圖11D中，展示光學區塊丨丨中之光學透鏡群組lie之結構的實例及光學透鏡群組llc中之調焦透鏡ud 之位置的實例。作為實例，光學透鏡群組llc具有微距成像模式。在各別圖式中，右側設定為成像元件12之成像表面12P光學透鏡群組lle之透鏡結構及各別透鏡之位置僅為實例。在圖11A中，展示在無窮遠側上成像期間調焦透鏡丨之位置的實例。在圖11B中，展示在微距側上成像期間調焦透鏡1 Id之位置的實例。已知，在無窮遠側上成像期間散焦狀態下之影像之模糊趨勢與在微距側上成像期間影像之模糊趨勢相反。因此，即使調焦透鏡丨ld自僅一個成像狀態而設定於散焦狀態中，仍無法一直獲取強的低通濾波效 122623.doc •37· 1345909 應。舉例而言，對於在微距側上成像的過程中透鏡所聚焦且低通濾波效應經弱化之對象，在無窮遠側上成像期間焦點之位移增加且獲取到強的低通濾波效應。因此，在此實施例中，自在無窮遠側上成像期間之狀態及在微距側上成像期間之狀態兩者建立散焦狀態，且根據微電腦20之控制在各別狀態下執行曝光以獲取兩個散焦影僳。特定言之，首先，如圖11C中所示，將調焦透鏡Ud自在無窮遠側上之成像期間之狀態進一步位移至遠端側以執行曝光且將所獲取之散焦影像之資料儲存於緩衝記憶體23 中。隨後，如圖11D中所示，將調焦透鏡lld自在微距側上之成像期間之狀態進一步位移至近端側以執行曝光且將所獲取之散焦影像之資料儲存於緩衝記憶體23中。自緩衝記憶體23讀出兩個散焦影像之資料且根據加權係數產生處理單元24(或微電腦20)之處理平均資料以獲取低通影像之資料。根據此處理，有可能防止低通濾波效應弱化。所產生之低通影像之資料儲存於緩衝記憶體23中。再次參看圖1 〇。 [步驟S308]加權係數產生處理單元24(或微電腦2〇)分析所產生之低通影像之資料且判斷此低通影像中是否仍有不必要之高頻分量。當仍有不必要之高頻分量時，執行步驟 S309中之處理。當並無不必要之高頻分量時執行步驟 S3 10中之處理。 [步驟S309]當低通影像中仍有不必要之高頻分量時，加權係數產生處理單元24(或微電腦2〇)對低通影像之資料施 122623.doc •38· 1345909 加具有以（例如）5抽頭χ5抽頭之級別的相對小數目之抽頭的低通濾波處理。處理之後的資料儲存於緩衝記憶體23 中〇 [步驟S3 10]加權係數產生處理單元24基於儲存於緩衝記憶體23中之低通影像之資料而計算加權係數且將加權係數供應至内插處理單元25。在此狀況下，加權係數產生處理單元24根據圖12中所示之低通影像之亮度及加權係數之轉換函數來計算加權係數。内插處理單元25使用加權係數以藉由内插法將在步驟S302、S304及S306中所獲取且儲存於緩衝記憶體15a中之影像資料組合且產生hdr影像之資料。圖12為展示用於將低通影像之亮度轉換為加權係數之轉換函數夂實例的圖。在圖12中，加權係數w〇為在内插處理單元25中内插步驟 S302中所顯影之參考影像p，〇時的内插係數。類似地，加權係數wUNDER及w〇VER分別為在内插處理單元25中内插步驟 S304及步驟S306中所顯影之影像P，under&p,〇ver時的内插係數。加權係數產生處理單元24根據自緩衝記憶體23讀出之低通影像之各別像素的亮度資料a(x，y)而參考轉換函數輸出加權係數w。、Wunder及w〇ver。内插處理單元25使用來自加權係數產生處理單元24之加權係數Wq、^仙⑽及w〇ver 根據以下等式（7)來組合緩衝記憶體l5a中之參考影像p，〇及影像P’UNDER及卩’⑽以的資料。 122623.doc -39- P'( x，y) = ^wn(a(x,y)) X P'„ (x,y) ⑺ 假設在等式（7)中，P'(x，y)指示組合之後的影像pi之各別像素之資料’且P’n(X，y)指示儲存於緩衝記憶體15a中之影像 P’n(亦即，參考影像P，。及影像1>，抓1^11及？，〇”11)之各別像素之資料° wn(a(x，y))指示在影像p，n2各別像素之組合期間施加的加權係數（亦即，加權係數w〇、评_〇£11及评〇^1〇。根據此處理’對於對象中照明光強烈照射到之部分，以高比率組合具有低曝光量之影像。此使得有可能將在參考影像P〇之成像期間不能被偵測到之高亮度區域的色調資訊併入至組合之後的影像中’而無需將影像資料之色調範圍擴展至高亮度側。對於照明光微弱照射到之部分，以高比率組合具有增加之曝光量的影像。此使得有可能將在參考影像P〇之成像期間不能被偵測到之低亮度區域的色調資訊併入至組合之後的影像中，而無需將影像資料之色調範圍擴展至低亮度側。結果，產生具有與顯影處理單元17&之處理之後的影像資料相同之色調範圍及資料位元數目（8個位元）的HDR影像。由包圍成像所獲取之影像的組合比率係基於所成像之影像之照明分量（亦即’低通影像）之亮度而根據圖丨2中之轉換函數來確定°此使得有可能獲取壓縮在具有寬亮度範圍之情景中所獲取之影像資料的色調範圍及增強（尤其）低通影像之低亮度區域中之細節分量的效應，以改良總體影像 122623.doc •40· 1345909 品質。圖12中所示之轉換函數之設定可根據低通影像的特性、包圍成像期間的各種控制參數、由包圍成像所獲取之影像的特性及類似者而改變。以下說明設定此轉換函數之方法。此處，作為實例，加權係數產生處理單元24執行轉換函數之設定。然而’微電腦20可執行此處理。圖13為展示指示低通影像中之亮度之頻率的直方圖之實例的圖》首先，加權係數產生處理單元24基於儲存於緩衝記憶體 23中之低通影像之資料而計算指示亮度之頻率的直方圖。此直方圖之實例展示於圖13中。直方圖係藉由將低通影像之焭度轉換為藉由對亮度施加由顯影處理單元17a執行之伽瑪校正而獲取的亮度來計算。加權係數產生處理單元Μ 由所計算之直方圖依次自具有較高亮度位準之頻率峰值計算頻率峰值處的亮度Yh及γ卜加權係數產生處理單元24偵測存在於對應於亮度Yh及Y1之峰值之間的直方圖的低谷且計算對應於低谷之亮度Ym。此處，亮度Y1與自高亮度側之第二峰值相關聯。然而，亮度Y1可與低亮度側上比第二峰值更遠之峰值（例如，低亮度側上最遠之峰值）相關聯。加權係數產生處理單元24基於儲存於緩衝記憶體23中之參考影像P'Q及影像卩^仙找及p，〇vER之各別資料而計算指示各別影像中的亮度之頻率的直方圖。基於自此等直方圖偵測之參數，根據以下等式（8)及（9)考慮參考影像p，G與影像 P’under之組合影像Ρι·及參考影像p，Q與影像p，〇vER之組合影 122623.doc -41 · 1345909 像p'+。注意，在以下等式中Hhg且。 p|-=KhxP'UNDER+( 1-Kh)xP'0 (8) P,+=K1xP'〇ver+(1-K1)xP'0 (9) 圖14A及圖14B為展示基於參考影像ρ·〇及影像p,uNDER及 P_〇ver之各別亮度之直方圖之實例的圖。圖14A展示對應於參考影像P，〇及影像p,under之直方圖的

實例。在圖14A中，亮度Yh_〇為在參考影像p,〇之直方圖上自高亮度側之第-峰值所存在處的亮度，且亮度Yh—⑽化為在影像P'UNDER之直方圖上自高亮度側之第一峰值所存在處的亮度。圖i4B展示對應於參考影像p，。及影像？|_之直方圖的實例。在圖14B中，亮度γι_〇為在參考影像p，。之直方圖上自高亮度側之第二峰值所存在處的亮度且亮度

Yl_〇ver為在影像P，0VER之直方圖上自高亮度側之第二峰值所存在處的亮度。考慮藉由根據等式（8)組合參考影像ρι。及影像PWr所

獲取之組^影像P·。如圖14A中所示，在組合影像ρι·之直方圖上自高亮度側之第一峰值的位置進一步位移至低亮度侧，因為加權係數Kh較大。加權係數產生處理單元Μ計算加權係數Kh使得對應於此峰值之亮度為亮度γηη，其為低通影像之亮度範圍（亦即，低通影像中之最大亮度及最小贵度之範圍）的中位值。類似地’考慮藉由根據等式(9)組合參考影像n及影像 PW所獲取之組合影像Ρι+β如圖14B中所示，在組合影像PV之直方圖上自高亮度側之第二峰值的位置進一步位移 122623.doc -42· 1345909 至低亮度側，因為加權係數幻較大。加權係數產生處理單元24計算加權係數K1使得對應於此峰值之亮度為亮度

Ynn，其為低通影像之亮度範圍的中位值。此處，作為實例，使用對應於組合影像Ρ|+之直方圖上自高亮度側之第二峰值的亮度。‘然而，計算可使㈣應於低亮度側上比第二峰值更遠之峰值（例如，低亮度側上最遠之峰值）之亮度來執行。根據汁算，計算影像Pi〇ver相對於參考影像ρ，〇之恰當最大組合比率。此最大組合比率界定低亮度侧及高亮度側上色調範圍之最大壓縮量。藉由基於亮度Υπη而計算最大組合比率，有可能保持色調範圍之壓縮效應與對比感之間令人滿意的平衡。使用加權係數K h及κ丨根據低通影像之亮度混合組合影像 Ρ ·及Ρ +。此混合處理使用（例如）單調漸增函數f(Y)根據以下等式（10)來執行。注意，OSKgSl。 P-(〇.5+Kgxf(Y))xP. +(〇 5.Kgxf(Y))xpi+ (1〇) 圖15為展示單調漸增函數f(Y)之實例的圖。權係數產生處理早元24界定單調漸增函數f(Y)使得，如圖15中所示’ f(Ym)為〇且f(Yh)及f(Yl)處之傾角皆足夠小。根據此條件及以上所描述之計算加權係數Kh及K1之方 j! ’有可能削弱色調範圍壓縮對存在直方圖之峰值的亮度區域（亦即’佔據低通影像中之大面積之亮度區域）的影響且防止區域中之色調丟失，以改良組合處理中之影像品質。 122623.doc -43 - 1345909

有可能藉由改變等式⑽中之參數Kg來調整組合之後的影像p’中所呈現之對比感。當參數尺…時影像p，_R 及P’0VER關於參考影像P|。之組合比率得以最大化且色調範圍虔縮之效應得以最大化（亦即，對比得以最小化當參數Kg為〇時，對比得以最大化。關於參數&，最佳值可根據包圍成像期間的曝光校正量或根據亮度Yh與亮度γι之比率而參考LUT或類似者由加權係數產生處理單元24來確

定》舉例而言，當曝光校正量較小*Yh/Y1之值較小時，將參數Kg設定為較小值。參數^可由使用者之操作輸入來調整。加權係數產生處理單元24可自使用如以上所描述之加權係數Kh及K1、單調漸增函數f(Y)及參數Kg之等式（8)至（1 〇) 來設定用於計算加權係數Wn(a(x，y))的轉換函數。根據此設定轉換函數之方法，藉由基於各別影像之直方圖的峰值而設定轉換函數，有可能確保保留佔據低通影像中之大面積之亮度區域中的色調，且因此獲取高品質影像。亦有可能調整組合之後的影像Ρ·中所再現之對比感，進一步改良影像之品質’且基於低通影像的特性或包圍成像期間的曝光校正量且根據使用者之設定而改良使用者設定之自由度。再次參看圖10。 [步驟S3 11]使組合之後的HDR影像資料經受編碼處理單元17b之壓縮及編碼處理且在記錄單元18中記錄為hDR影像之JPEG資料。 122623.doc -44 - 1345909 =上所說明之第三實施例中，每次成像參考影像p。及衫像p_ER及P〇VER時由顯影處理單元i 7a 及影像wR及w之資料。因此，t產生hdr=^ 可按原樣使用已有顯影處理單元⑺之電路。舉例而言，在内插處理單元25之内插處理中’在加權係數具有正值之條件下，内插處理可在與正常成像期間的位元寬度範圍相同的位元寬度範圍中執行g同於第一實施例，並不產生位元寬度大於由顯影處理單元17a處理之影像資料（例如， 12位元資料）的影像資料（等同於來自組合處理單元16之輸出資料；例如’ 15位元資料因此，亦有可能按原樣在顯影處理單元17a之前使用處理系統來產生HDR影像。因此，有可旎獲取高品質HDR影像同時控制電路尺寸及製造成本。此實施例中所使用之組合由包圍成像所獲取之影像的方法亦可應用於記錄於記錄媒體中而非在成像裝置中成像期間的影像資料。在此狀況下，在記錄媒體中，記錄由包圍成像所獲取之具有不同曝光條件之複數個影像資料及關於景夕像資料之成像期間之曝光條件的資訊。基於曝光條件之資訊而組合各別影像資料以產生一個HDR影像。此組合處理功能不僅可由成像裝置實現而且可由（例如）由PC執行之影像處理程式實現。期望包圍成像期間之曝光條件由與此實施例中之方法相同的方法確定。然而，即使組合處理係基於由其他方法確定之曝光條件來執行，仍有可能產生HDR影像。舉例而 122623.doc •45- 1345909 吕’可採用將曝光控制值自夂老自參考衫像之成像期間的曝光條件向不足側及過度側皆移抒伹預先决疋之校正級數且執行包圍成像之方法。因此，用於實現此組合處理功能之影像處理私式可為並*取決於執行包g成像之成像裝置之模型及成像裝置之製造商的通用程式。難以採用以上所描此’有必要根據數當以此方式組合成像之後的影像時，述之用於獲得低通影像之光學方法。因位算術運算來實現低通濾波處理。

[第四實施例] 、在具有寬亮度範圍之情景中’因為存在複數個光源，所以有可能難以合適地自動調整白平衡。舉例而t，當房間中燈泡之照明與戶外日光之照明同時包括於視角中時，難以合適地自動調整白平衡1在此複雜條件下執行成像時，若關於視角固定白平衡之增益值，則對象及所成像之影像看起來不同。在以上所描述之第二實施例中，由包圍成像所獲取之最大三個影像的資料經受顯影處理單元17a之顯影處理且儲存於緩衝記憶體15a中。在顯影處理單元17a之白平衡調整中’自各別影像資料個別地執行光源之估計且計算對應於估計結果的白平衡增益。在此實施例中，在此狀況下，基於由加權係數產生處理單元24所產生之加權係數針對像素中之每一者使各別影像資料的白平衡增益最佳化，以使得即使當照明條件複雜時仍有可能應付白平衡調整。根據此實施例之DSC之結構由與圖9中所示的DSC之組件 122623.doc -46· 1345909 大體上相同之組件實現。然而，當微電腦20計算白平衡增 i時，微電腦20需要能夠獲得由加權係數處理單元所產生之加權係數。在此實施例中，當執行包圍成像時，需要由加權係數產生處理單元24產生加權係數。因此，期望在執行散焦影像之成像且將散焦影像之影像資料儲存於緩衝 ^ L體23巾之後才執行包g成像^或者，亦有可能每隔固及時間獲彳于散焦影像，且在執行包圍成像之後，使用儲存於緩衝記憶體2 3中之最新散焦影像之資料來產生加權係數替代執行散焦影像之成像，當藉由包圍成像來成像參考影像PG時，可由數位算術運算將低通濾波處理施加至參考景/像P〇之-貝料以將低通影像儲存於緩衝記憶體23中。益之白平衡調整。因此，益。微電腦20基於自加權係數產生處理單元24所獲取之加權係數而根據以下等式⑴·丨）至⑴_3)來計算影像Pn(亦即，參考影像PG及影像PUNDER及p〇ver)之R分量、G分量及B分里的自動白平衡之偵測值。微電腦2〇使用偵測值來計算各 • 別分1之白平衡增益。根據等式（12)執行使用所計算之增

122623.doc •47· (12)1345909 G„/Rn 假設卿„ = ο 在等式⑴至⑴-3)中，各別分量之備測值（亦H 加權係數相乘之像素資料的積分值）除以完整影像中之: 權係數的加法值且求平均。Rn、指示各別影

之R分量、G分量及B分量。在等式⑽中，I指示對應於各別影像Pn之增益係數。〜在包圍成像中’在將經受如以上所描述之白平衡調整之參考影像P，。及影像P，under& P，〇VER的f料儲存於緩衝記憶體15a中之後…插處理單元25根據等式⑺組合影像：影像資料。結I，因A白平衡增益根據照明光之強度針對像素中之每一者平滑地改變，所以有可能執行適於影像之諸部分中之每一者之照明光的白平衡調整。詳言之，當在

R'n K(x，y) G'n(x,y) =WBn · Gn(x，y) A(x，y)_ 〇 Ο 1 Ο 〇 G„/Bn 存在複數個照明光之情景中執行成像時’防止影像由於光源之估計誤差而變得不自然。舉例而言，當大量曰光照射至情景之相對較亮之區域上且大量燈泡光照射至情景之相對較暗之區域上時，在光源為日光的假設下將白平衡調整施加至影像p，uNDER，且在光源為燈泡光之假設下將白平衡調整施加至影像。將適於混合有各別光源之光源的白平衡調整施加至參考影像 P 〇。當此等影像根據等式（7)組合時，在分別照射到大量曰光之區域及大量燈泡光之區域中，以高比率組合經受適 122623.doc -48- 1345909 於光源之白平衡調整的影像。因此，光源準確地呈現於各別區域中。因為使用對應於照明分量之亮度之加權係數，所以相對於各別光源而調整的影像可得以平滑地組合而並無不協調性。在以上所描述之實施例中，由内插處理單元25將内插處理她加至白平衡調整之後的影像P,〆然而，可將針對像素中之每一者之相同白平衡處理施加至顯影之前的影像 p„(RAw影像&狀況了，像f中之每一者之增益係數 WB(x，y)由以下等式（13)獲取。呵x，少)=厂1 Σ吵(丨，})) X r帆)] ★ n } (13) 在等式⑴)中’顯影處理單元17a中之伽瑪轉換曲線表示為函數γ(Α)，且伽瑪轉換曲線之反函數表示為函數 (Α) 〇 [第五實施例] 在以上所描述之實施例中，當由情景之亮度範圍的量測結果或估計結果判斷出包圍成料必要時，使用對應於亮度範圍之合適之曝光校正值來執行包圍成像以產生HDR影像°然而’亦有可能使用以此方式計算之曝光校正值僅^ 二二曝光且自獲取之一個影像產生hdr影像。舉例而 :’當如以上所描述組合藉由執行複數次成像而獲取之像時，若斜条/ ^ 0 母次成像時間期間移動，則組合影像的顳、t然、而’當僅執行-次成像時’並不發生此題。以下說明藉由執行-次成像來產生腿影像之方法。 122623.doc •49· 1345909 在本發明之第五實施例中，說明施加第三實施例中所使用之影像内插方法且藉由執行一次成像來產生HDR影像的 DSC。圖16為展示根據第五實施例之DSC之内部結構的方塊圖。在圖16中，對應於圖i及圖9中之區塊之區塊由相同參考數字表示且省略此等區塊的說明。在圖16中所示之DSC中，替代圖9中所示之DSC的内插處理單元25，提供使用來自加權係數產生處理單元24之加權係數來針對像素中之每一者執行增益控制的增益控制單元 26。顯影處理單元17甚至包括如第一實施例中之編碼處理功能。根據此實施例之DSC根據第一或第二實施例中說明之方法量測或估計情景之亮度範圍。在判斷出包圍成像為必要之後，DSC藉由僅施加在圖1〇中步驟S3〇1中所計算之曝光校正值中適於最大亮度γΗ的曝光校正值EVuNDER來執行曝光。將所獲取之影像PUNDER之資料（RAW影像資料）供應至增益控制單元26且使該資料經受使用來自加權係數產生處理單元24之加權係數的增益控制，藉此產生hdr影像。如在第四實施例中，在此實施例中，有必要在成像影像 PlJNDER之則成像散焦影像且將散焦影像之影像資料儲存於緩衝記憶體23中，以使得有可能當成像影像Punder時自緩衝記憶體23之影像資料產生加權係數。或者，亦有可能提供臨時儲存所成像之影像pUNDER之資料的緩衝記憶體且在成像影像PUNDER之後成像散焦影像且接著產生加權係數。 122623.doc •50- 1345909 亦有可能替代成像散焦影像，由數位算術運算執行低通滤波處理且將所獲取之低通影像之資料儲存於緩衝記憶體23 中在此狀况下，期望作為低通滤波處理之對象的影像為 ^新曝光所獲取之參考影像P。。·然而，影像puN可替代參考影像P〇。增益控制單元26針對像素中之每—者將根據以下等式 (14)所計算之增益G(x，y)施加至由成像所獲取之影像 PlJNDER °

G(x，y)i 丨（wUNDER(a(x，y))+W()(a(x，y)h(2.EVuNDw+w^ (a(x,y))y(2-EVUNDER+Hv〇vER)) (i4) 根據等式（14)之計算等同於將成像參考影像p。及影像 PUN酿及P0VER令之曝光控制值分別轉換為關於影像p讎π 的增益值，根據增益之施加量之變化模擬地獲得參考影像 P。及影像Pu職d Pqver，絲據低通f彡像的亮度以基於第三實施例（參看圖12)中轉換函數之組合比率來組合影像。因此’如在第三實施例中’對於對象之照明光強烈照射到之部分’以高比率組合等同於具有低曝光量之影像的信號分量，且對於照明光微弱照射到之部分，α高比率組合等同於具有增加之曝光量之影像的信號分量。增難制之後的舰影像具有可由顯影處理單元17直接處理之位元數目 (例如，12位元）。然而，在此程序中像元件12之輸出之動未實際併入。因此，，因為僅執行一次成像，所以超過成態範圍的情景之亮度範圍中的資訊並在可再現之亮度範圍及大量雜訊方 122623.doc -51 - 1345909 面’影像品質次於如在第三實施例中藉由執行包圍成像所獲取之影像的影像品質。在第五實施例中，在成像影像pUNDER期間根據等式（14) 執行增益控制以獲取HDR影像。然而，關於先前成像且記錄於記錄媒體中作為影像PUNDER之資料的RAW影像資料，可將相同方法應用至RAW影像資料。在此狀況下，有必要可獲得當成像影像Punder時關於參考影像PG之成像的曝光校正值EVunder及影像P〇VER之成像期間的曝光校正值ev0VER。曝光校正值EVunder可藉由（例如）在影像PUNDER之成像期間添加及記錄曝光校正值 E VUNDERf為影像pUNDER之資料檔案的元資料來獲得。曝光校正值EVover僅必須自（例如）所獲得之曝光校正值 EVunder估計。舉例而言，作為估計之方法，有可能使用第二實施例令所說明之使用累積直方圖來估計曝光校正值的方法。當獲取到曝光校正值EVuNDE〇f，基於該值而反向校正影像pUNDER以計算參考影像匕，且計算參考影像p〇之壳度之累積直方圖。曝光校正值ev〇ver可根據圖7及表2 中之EVover確定表來估計。當難以獲取曝光校正值EVunder時，可藉由分析輸入影像資料來估計曝光校正值EVunder&ev〇ver。舉例而言’ 可藉由對輸入影像資料施加增益且將影像中白隙像素及黑體像素之比率等於或低於預定臨限值處的增益之極限值分別轉換為曝光校正㈣V_ER及ev〇ver來估料光校正值 EVunder及EV〇ver。亦可藉由根據與以上所描述之方法相 122623.doc •52- 1345909 同之使用累積直方圖的方法分析輸入影像來估計曝光校正值EVunder及EVover。儘管影像品質之惡化可能增加但是曝光校正值EVunder及ev0VER皆可確定為固定校正級數。

當分析所輸入之參考影像P()以藉由將與WUNDER(a(xy))、 wO(a(x，y))& w〇VER (a(x y))相乘之乘法係數分別變換為 y(2AEVUNDER)、1及y(2aEV〇ver)來估計等式（14)中之曝光校正值EVunder及，可將此增益直接施加至輸入影像（"2ΛΒ "指示2的B次冪）。根據等式（14)獲取HDR影像所必要之低通影像僅必須藉由基於曝光校正值EVunder而反向校正輪人影像以獲取參考影像P〇且對參考影像Pq施加低通濾波處理來獲得。或者’為簡化處理’低通影像可藉由對輸人影像施加低通遽波處理來獲得。 “ 根據以上所描述之方法，有可能自記錄於記錄媒體中之

任何影像資料來產生酿影像而與成像期間是否執行曝光校正無關。此用於已有影像資料之增益控制處理功能不僅 :實施於成像裝置中而且可實現為(例如)用於顯影RAW影像資料之影像處理程式。 "，用於根據第五實施例產生HDR影像之處理亦實現看色調範圍可得以壓縮同時如在第-實施例中參法料輸人職之令人滿意的品質。因且古二5 ’猎由將fHI>PUNDER之輸人資料設定為並不具有可由顯影處理嚴蚊理早兀17處理之位兀數目（12個位元）而是 J22623.doc •53· 1345909 具有大於12個位元之位元數目（例如，15個位元）且具有擴展之色調範圍的RAW影像資料，可將增益控制處理施加至此RAW影像資料。在此狀況下，有可能在増益控制處理之後塵縮資料位元之數目時進一步改良影像品質。根據等式（14)，將對應於正側上更遠之曝光校正量的加權係數與對應於曝光校正量的更大係數相乘。舉例而言， w〇(a(x，y))與大於 wUNDER(a(x，y))之係數相乘，且 w〇ver (a(x’y))與大於w〇(a(x，y))之係數相乘。另一方面，根據圖 12中之轉換函數，與低通影像之亮度無關，所有加權係數的相加值"wUNDER(a(x，y))+w〇(a(x y))+w〇vER(a(x y))··為 "1 " 〇因此，根據等式（14)計算之增益在低通影像之低亮度區域中較南且在低通影像之高亮度區域中較低，且基本上與圖6A中所示之增益曲線大體上相同之方式改變。圖6a及圖6B中所示之亮度γι、γ2及Υ3可分別與圖13中之亮度 Yl、Ym及Yh相關聯。因此，如參看圖5及圖及圖⑼之說明，針對照明分量之色調範圍壓縮的效應及針，對低亮度區域中之反射分量之色調範圍擴展的效應（亦即，細節分量之增強的效應）得以實現。有可能在增益施加之後壓縮位元之數目時改良影像品質。如在圖5中，亦有可能對輸入影像之照明分量及反射分量施加獨立增益’對照明分量施加根據等式（丨4)所計算之增益，對反射分量施加藉由將根據等式（14)所計算之增益與圖6B中所示之用於細節分量增強之增益相乘所獲取的增 122623.doc -54- 益’且組合照明分量及反射分量。此外’亦有可能分析經施加根據等式（14)所計算之增益的輪入影像’且使用參看圖13及圖15所說明之方法來計算恰當之加權係數。舉例而言，在藉由基於輸入影像之信號 #使參考影像PQ經受低通濾波處理來藉由算術運算獲取低通影像之後，計算低通影像之直方圖，基於直方圖而峰值位置而計算亮度Yl、Ym及Yh，且根據亮度來設定加權係數之轉換函數。在此狀況下，藉由施加分別與等式（14)之 WuNDER(a(x，y))、w〇(a(x，y))及 w0VER(a(x，y))相乘之乘法係數作為輸入影像資料的增益，有可能模擬地獲取參考影像P0 及影像PuNDER及P0VER且偵測影像之直方圖。因此’有可能削弱色調範圍壓縮對佔據低通影像中之大面積之亮度區域的影響且防止此區域中之色調丟失。有可月b藉由任意改變等式（10)中之參數尺8來調整增益控制之後的影像中之對比感。以上所描述之作為位元壓縮之預處理功能的增益控制處理功能可併入至（例如）成像裝置中。實際上，成像裝置中所處理之影像-貝料（以上所描述之實例中之丨2位元資料或 15位το資料）相比適於顯示器設備及類似者之影像資料（以上所描述之實例中之8位元資料）通常具有大數目之位元。因此，較佳在壓縮此影像資料之位元數目之前藉由增益控制處理功能執行色調範圍壓縮。此外’該等功能亦可實現為用於處理由pc及類似者中之此成像裝置所獲取之具右夫Λ 、有大數目之位兀之RAW影像資料的 122623.doc -55- 1345909 影像處理程式。在此狀況下，RAW影像資料不僅可實現為針對具有特定模型及特定製造商之成像裝置的獨佔式影像處理程式，而且可實現為並不取決於此等成像裝置之模型及製造商的通用影像處理程式。有可能藉由執行程式來改良RAW顯影處理之後的影像品質。 [第六實施例] 在本發明之第六實施例中，在關於由一次成像所獲取之影像而改變ISO增益及雜訊減低（NR)處理之各別調整量以產生複數個影像之後，組合該等影像以產生一個HDR影像》 / 圖17為展示根據第六實施例之DSC之内部結構的方塊圖。在圖17中，對應於圖丨中之區塊之區塊由相同參考數字表示且省略此等區塊的說明。在圖17中所示之DSC中，用於RAW影像資料之緩衝記憶體（RAW緩衝記憶體）3丨及用於RAW影像資料之NR處理單元（RAW/NR處理單元32)添加至圖1中所示之Dsc之組件。當判斷出情景之高亮度側上之亮度範圍寬於成像元件12之輸出之動態範圍時，將自A/D轉換單元13輸出之所成像之影像的數位資料（RAW影像資料）儲存於RAW緩衝記憶體31 中。在經受ISO增益控制單元14之針對完整影像之增益控制之後，使RAW緩衝記憶體3 1中的影像資料進一步經受 RAW/NR處理單元3 2之NR處理且儲存於緩衝記憶體丨5中。圖18為展示根據第六實施例之在DSC中成像期間之處理程序的流程圖。 122623.doc -56 - 1345909 根據此實施例之DSC根據（例如）第一實施例中所說明之方法i測情景之党度範圍，且根據量測結果判斷是否應開始圖18中之處理。此判斷處理對應於圖2中之步驟8丨〇7中用於判斷包圍成像是否必要之處理。然而，在此實施例中，當判斷出情景之高亮度側上之亮度範圍寬於成像元件工2之輸出之動態範圍時開始圖18中之處理。 [步驟S401]微電腦20根據以下等式（15)計算適於所量測之最大亮度YH之曝光校正值EVec在此狀況下，微電腦 20根據以下等式（16)計算下一步驟S4〇2中之成像期間的快門速度s(此處，微電腦20主要控制快門Ub之操作）及孔徑值F如以上所描述，S0、F〇及G〇為在圖2中之步驟si〇i中之AE控制期間設定（或在步驟S103中再次設定）的快門速度 (電子快門功能）、孔徑值及IS〇增益。 EVEq = -l〇g2(YH/YDH) ( 15) S+F=(S0+F〇xVG〇)x2EVEq/2 (16) [步驟S402]微電腦20應用步驟以〇1中所計算之曝光校正值EVEq、快門速度s及孔徑值{7且使Dsc執行曝光操作。將藉由此操作自A/D轉換單元13輸出之RAW影像資料臨時儲存於RAW緩衝記憶體31中。 [步驟S403]微電腦20將IS〇增益控制單元14中之1§〇增益 «又疋為1 (亦即，無增益），將RAW/NR處理單元Μ中之強度。又足為弱，使iS0增益控制單元處理單斤32依次處理RAW緩衝記憶體31中的影像資料，且將處理之後的影像PH儲存於緩衝記憶體j 5中。 122623.doc 57· 1345909 [步驟S404]微電腦20增加ISO增益控制單元14中之ISO增益，將RAW/NR處理單元32中之NR強度增加至”中”，使 ISO增益控制單元14及RAW/NR處理單元32依次處理RAW 緩衝記憶體3 1中的影像資料，且將處理之後的影像P〇儲存於緩衝記憶體1 5中。

[步驟S405]微電腦20進一步增加ISO增益控制單元14中之ISO增益，將RAW/NR處理單元32中之NR強度增加至 '•強"，使ISO增益控制單元14及RAW/NR處理單元32依次處理RAW緩衝記憶體3 1中的影像資料，且將處理之後的影像 PL儲存於緩衝記憶體15中。以下展示步驟S403至步驟S405中之ISO增益之控制值及 NR強度。可據信，在步驟S403至步驟S405中，將由第一實施例中之包圍成像所獲取之參考影像P〇及影像PUNDER及 P〇VER 分別模擬地產生為影像PG、PH及PL。表3 影像 ISO增益 NR強度 Ph 0 弱 P〇〇-tv il 2 Eq 中 Pl 〇-tv Z Eq 強

[步驟S406]組合處理單元16組合緩衝記憶體15中之影像 PH、P〇及PL且根據以下等式（17)產生HDR影像。等式（17) 對應於第一實施例中所描述之等式（5)。組合處理單元16自微電腦20接收步驟S403至步驟S405中所設定之ISO增益之設定值而並非等式（17)中必要的曝光校正值且執行符合等式（17)之處理。臨限值Thl及Th2滿足關係0$Thl<Th2。舉 122623.doc -58- 1345909 例而言，關於臨限值Thl及Th2，使用預先決定之值。 P(x,y) = (17) lEV^ xPL(x,y) ： (^P〇(x,y)<Th\) P〇(x,y) ： P〇(x,y)<Th2) 2-EV^xPH(x,y) ： (^) [步驟S407及步驟S408]此等步驟中之各別種類之處理對

應於圖2中的步驟S113及步驟S114。步驟S406中所產生之 HDR影像具有大於可由顯影處理單元17施加顯影處理之影像負料之位元數目的位元數目。因此，在顯影處理單元17 之輸入級處，壓縮經組合之HDR影像資料的色調範圍及資料位元之數目且顯影壓縮之後的影像資料。可據信，在步驟S4〇3至步驟S405中，將由第一實施例中之包圍成像所獲取之參考影像ρ〇及影像Punder及p〇vER分別模擬地產生為衫像ρ〇、pH& pL。然而，因為調整IS。增益而並非實際執行曝光控制且產生雜訊，所以隨著增益增加，增加NR強度以抑制雜訊量。根據此處理，在步驟

S406中所組合之影像中，對高亮度區域相對弱地施加nr 處理且保持細節分量。相反地，因為對低頻率區域相對強地施加NR處理以控制雜訊位準且保留色調資訊，所以领測到之情景之亮度範圍得以擴展。因&，有可能獲取高品質HDR影像。圖19A至圖19C為展示所產生之影像p〇、& 之特性的圖。没在圖19A中，直繞τ社- 盥劣你、，扣不由衫像Ph所再現之情景的亮度

與成像元件12的電荷量之門& M 重之間的關係。直線L〇指示在並不執 122623.doc -59- 1345909 行曝光校正之情形下執行成像（亦即’在圖2中之步驟81〇1 中之曝光條件或在步驟S1 03中再次設定之曝光條件下執行成像）時情景的亮度與成像元件12的電荷量之間的關係。在正常曝光條件下成像的影像之色調範圍自亮度Ydl至亮度Ydh。然而，在藉由將曝光校正至不足側而獲取之影像 p〇中，局亮度側上之色調範圍由亮度差DYh擴展至最大亮度Yh。另一方面，藉由根據NR處理將雜訊位準自Nf減低

至NSupp_h，低亮度側上之色調範圍可固定至與在並不執行曝光校正時之色調範圍相同的程度。在圖19B中，直線L〇指示由影像p〇所再現之情景的亮度與成像元件12的電荷量之間的關係。因為影像匕係由增加增益而獲取，所以原始雜訊位準Nf較高。然而，實際雜訊位準NSUpp_〇低於雜訊位準Nf，因為NR強度增加至，，中”。舉例而言，有可能在並無圖19A中所示之曝·光校正之情形下將雜訊位準Nsupp_〇控制至約雜訊位準Nf。

在圖19C中，直線Ll指示由影像&所再現之情景的亮度與成像元件12的電荷量之間的關係。因為影像Pl係由增加增益而獲取，所以原始雜訊位準Nf更高。然而，實際雜訊位準NSUPP_1低於雜訊位準Nf，因為NR強度增加至”強”。圖20為展示組合影像中之亮度之特性的圖。在圖20中’當直線L。與臨限值ΤΜλτ1ι2交又之點處之亮度為YWY2時’在組合之後的影像中，影像Pl之像素資料在等於或低於幻之亮度處使用且影像〜之像素資料在等於或高於Y2之亮度處使用。如參看圖4所說明，在等式 122623.doc -60- 1345909 (17)之計算中，直線Ll及LH之傾角分別與在亮度等於或低於Y1及等於或高於Y2的區域中之直線l0之傾角相同。因為直線Ll之傾角轉換為平緩，所以影像Pl中之雜訊位準 Nsupp_l降低。在此狀況下，由於nr強度中之差，轉換之後的雜訊位準Nsupp_l低於影像pG之雜訊位準Nsupp_(^結果’組合之後的影像中之低亮度側上之色調範圍擴展亮度 - 差DY丨。如以上所描述’高亮度側上之色調範圍亦擴展亮度差DYh。因此，有可能產生具有寬於在並不執行曝光校 • 正之情形下成像的影像之亮度範圍的情景之亮度範圍中之色調資訊的HDR影像。在以上所說明之處理程序中’由第三實施例中所說明之針對HDR影像之内插（對應於圖1〇中之步驟^3〇7至步驟 S310)的組合處理可用於替代步驟§4〇7至步驟S408中之處理。在此狀況下，舉例而言，在圖9中，當自A/D轉換之後的影像（對應於圖1 7中RAW緩衝記憶體3 1中之影像）產生三個影像時，足以藉由顯影處理單元17a對影像施加顯影處理，且將顯影之後的影像p’o、p’H及p，L之各別資料儲存於緩衝記憶體15a中，且由内插處理產生組合影像。換言 • 之，可由顯影處理單元17a中之功能執行raW/NR處理單元 . 32中之NR處理。因此，與將顯影處理施加至由具有圖17 中所示結構之DSC所組合之後的HDR影像相比，有可能進一步改良最終影像之品質且將對應於情景中更寬亮度範圍的色調資訊併入至影像之影像資料中。在此狀況下，如在第二實施例中，僅必須在並無曝光校 122623,doc -61 · 1345909 次，：清形下且藉由在散焦狀態τ執行成像來獲得低通影像 =;··或者彳藉由使由IS〇增益控制處理及NR處理所獲取之三個影像令之一個影像（期望為影像P0)的資料藉由^ 術運算經受低通遽波處理來獲得低通影像資料。亦有可能將第六實施例中之處理功能實現為RAW顯影程在此狀況下，有可能將在步驟S402中所獲取之RAW影偉貝料健存於記錄媒體中，稽後在？(：或類似者中產生影像〇 Ph及PL，且獲取HDR影像。詳言之，亦有可能不僅對由以上所描述之成像方法所獲取之RAw影像資料施加處理而且對由其他成像方法所獲取之RAW影像資料施加處理，且獲取低亮度側上之色調範圍經擴展的HDR影像。換言之，有可能基於已成像之一個影像資料而在包圍成像之後糢擬地產生影像資料且基於影像資料而獲取hdr影像。在此狀況下，可將第二實施例中所說明之使用累積直方圖之方法應用於一個影像的輸入資料以估計曝光校正值ΕΥ。。在以上所描述之實施例中’本發明應用至DSC。然而，有可能不僅將本發明應用至DSC而且將本發明應用至具有成像功能之任何種類之電子裝置。如以上所描述’根據各別實施例之D s C之功能的部分可由電腦實現。在彼狀況下，提供描述此等功能之處理内容之程式。處理功能藉由用電腦執行程式而實現於電腦上。指述處理内容之程式可記錄於電腦可讀記錄媒體上。關於電腦可讀記錄媒體，存在磁性記錄設備、光碟、磁光學記錄媒體、半導體記憶體及類似者。 122623.doc •62· 1345909 當程式進入流通時，舉例而言，售賣諸如記錄有程式之光碟的攜帶型記錄媒體。亦有可能將程切存㈣服器電腦之儲存器中且經由網路將程式自舰器電腦轉移至電腦。

舉例而言’執行程式之電腦將記錄於攜帶型記錄媒體中之程式或自伺服器電腦轉移的程式儲存於電腦之儲存器中。電腦自電腦之儲存器讀取程式且執行符合程式之處理1腦亦可自攜帶型記錄媒體直接讀取程式且執行符合電腦之處理。3外，每次自飼服器電腦轉移程式時，電腦可執行符合由電腦接收之程式之處理。熟習此項技術者應理解’視設計要求及其他因素而定，可產生各種修改、組合、次組合及改變，只要其在隨附申請專利範圍或其等效物之範疇内。【圖式簡單說明】圖1為展示根據本發明之第一實施例之D s C之内部結的方塊圖；

圖2為展示根據第一實施例之DSC中之完整成像操作之程序的流程圖；圖3為展示步驟Slu中之包圍成像之處理程序的流程圖4為用於說明待組合之影像之間的亮度關係之圖；圖5為展示用於HDR影像之色調範圍壓縮之功能的方塊圖6A及圖沾為展示在HDR影像之色調範圍壓縮期間所 122623.doc •63· 1345909 設定之增益曲線之實例的圖；圖7為用於說明由累積直方圖計算之參數的圖；圓8為展示指示對應於基本位準與高亮位準之組合的亮度之頻率的直方圖之代表性實例的圖；圖9為展不根據本發明之第三實施例之dsc之内部結構的方塊圖； ®ι〇為展示根據第三實施例之在Dsc中成像期間之處理程序的流程圖；圖UA至@ 11D為帛於說明在散焦f彡像之成像期間調焦透鏡之驅動程序的圖；圖12為展示用於將低通影像之亮度轉換為加權係數之轉換函數之實例的圖；圖13為指示低通影像中之亮度之頻率的直方圖之實例的園，圖14A及圖14B為展示基於由成像所獲取之影像之亮度的直方圖之實例的圖；圖15為展示單調漸增函數之實例的圖；圖16為展示根據本發明之第五實施例之D s c之内部結構的方塊圖；圖17為展示根據本發明之第六實施例之DSC之内部結構的方塊圖；圖18為展不根據第六實施例之在Dsc中成像期間之處理程序的流程圖；圖19A至圖19C為展示由增益校正所產生之影像之亮度 122623.doc -64 - 1345909

之特性的圖；及圖20為展示組合影像中之亮度之特性的圖。【主要元件符號說明】 11 光學區塊 11a 孔徑 lib 快門 11c 光學透鏡群組 lid 調焦透鏡 12 成像元件 12a 成像表面 13 A/D(數位類比）轉換單元 14 ISO增益控制單元 15 緩衝記憶體 15a 緩衝記憶體 16 組合處理單元 17 顯影處理單元 17a 顯影處理單元 17b 編碼處理單元 18 記錄單元 19 顯示單元 20 微電腦 21 低通濾波器（LPF) 22 偵測單元 23 緩衝記憶體 -65- 122623.doc 1345909

24 加權係數產生處理單元 25 内插處理單元 26 增益控制單元 31 RAW緩衝記憶體 32 RAW/NR處理單元 171 照明分量擷取單元 172 色調範圍壓縮單元 173 反射分量擷取單元 174 色調範圍擴展單元 175 組合單元 176 位元壓縮單元 177 直方圖 178 直方圖 a(x，y) 亮度 DYh 亮度差 DY1 亮度差 Kh 加權係數 K1 加權係數 L〇直線 Lh 直線 Ll 直線 Lover 直線 Lunder 直線 L1 OVER 直線 122623.doc •66- 1345909 L1 UNDER 直線 L2〇ver 直線 L2under 直線 Nf 雜訊位準 Nsupp_0 雜訊位準 Nsupp_h 雜訊位準 Nsupp_l 雜訊位準 P〇參考影像 P'o 參考影像 P OVER 影像 P'〇VER 影像 P UNDER 影像 P'UNDER 影像 Qs 電荷飽和量 ThH 臨限值 ThL 臨限值 ThM 臨限值 Thl 臨限值 Th2 臨限值 W〇加權係數 W〇vER 加權係數 WuNDER 加權係數 Ydh 最大亮度 Y'dh 最大亮度 122623.doc -67- 1345909

Ydl 最小亮度 Y'dl 最小亮度 Yh 最大亮度 Y1 亮度 Y2 受度 Y3 亮度 Yh_0 亮度 Yhunder 亮度 Yh 亮度 Y1 亮度 Y1_0 亮度 Yl_over 亮度 Ym 亮度 Yrm 亮度 122623.doc -68-

Claims

1345909 十、申請專利範圍··

一種處理輸入影像資料之影I處理裝置置包含： & ，該影像處理裝正值獲得單元，其在該輸人影㈣料之成像一又仔關於-曝光控制值的複數個級之曝光校正值；心里產生早兀，其基於該輸入影像資料而產生照明分量； 17增益量計算單元’其將複數個加權係數中之每一者乘以-對應於該加權係數之對應於該曝光校正值的乘法 =且將相乘之值相加以計算—增益量，該複數個加權係數由藉由該曝光校正值獲得單元所獲得之該等曝光校正值之級數來設定且根據該等照明分量之一同一位置中的像素之亮度來設定以使得該同—位置中之該等像素中的曝光係數之一總計值為1 ;及 ;'增f施加單元’其針對像素中之每-者將由該增益 2. 十算單7〇所6十算之該增益量施加至該輸入影像資料。 ^求項1之影像處理裝置’其中由該曝光校正值獲得早兀所獲得之該複數個級之該等曝光校正值包括值h 3. 如請求項丨之影像處理裝置，其中該增益量計算單元藉由執行以2作為一基數且該對應曝光校正值作為—指數的取幂來計算該乘法係數。 4. 如請求項丨之影像處理裝置，其中該增益量計算單元將與對應於由該曝光校正值獲得單元所獲得之該等曝光校 122623.doc 1345909 正值中用於將曝光進一步校正至一曝光過度側之該曝光校正值的該乘法係數相乘之該加權係數設定為在該等照明分量較暗之一區域中較大且在該等照明分量較亮之一區域中較小，且將與對應於用於將曝光進一步校正至一曝光不足側之該曝光校正值的該乘法係數相乘之該加權係數設定為在該等照明分量較暗之該區域中較小且在該等照明分量較亮之該區域中較大。

5·如研求項4之影像處理裝置，其中該增益量計算單元進一步設定與對應於由該曝光校正值獲得單元所獲得之該等曝光校正值中的一個中間曝光校正值的該乘法係數相乘之該加權係數以使得該等照明分量之一亮度在一亮度範圍中之一中間區域中最大。 6.如，求項5之影像處理襞f，其中該增益量計算單元自才曰丁該等照明分$之每—亮度之__頻率的直方圖谓測 -對應於存在於該直方圖之—高亮度側上最遠之一第一頻率峰值的第-亮度，—對應於存在於__亮度側上一區域中之低於該第一頻率峰值之一第二頻率峰值的第二亮度，及-對應於該第一頻率峰值與該第二頻率峰值之間頻率位置的第三亮度，將對應於由該曝光校正值獲仔早元所獲得之該轉純正值中的該中間曝光校正值的該加權係數設定為在該等照明分量呈該第三真产 =度區財最大且在低於及高於該亮度區域之二儿又側上簡單地降低，將對應於开％從巧田忑曝先校正值獲得單獲仔之該等曝光校正值中用於將曝光校正至該曝光 122623.doc 1345909 不足側之該曝光校正值的該加權係數設定為根據該等照明刀量之一壳度之一增加而簡單地增加且在該第一亮度處達到一大體上最大值’且將由該曝光校正值獲得單元所獲得之該等曝光校正值中用於將曝光校正至該曝光過度側之該曝光校正值的該加權係數設定為根據該等照明分置之一亮度之一降低而簡單地增加且在該第二亮度處達到一大體上最大值。 7·如請求項6之影像處理裝置，其進一步包含一加權係數設定單元，其使得有可能根據使用者操作任意設定對應於由該曝光校正值獲得單元所獲得之該等曝光校正值中用於將曝光分別校正至該曝光不足側及該曝光過度側之該等曝光校正值的該等各別加權係數的最大值。 8.如請求項6之影像處理裝置’其中該增益量計算單元藉由將該輸入影像資料與該乘法係數相乘來模擬地計算由經施加由該曝光校正值獲得單元所獲得之該等曝光校正值中的該W曝光校正值的—成像操作所獲取之參考校正影像資料’由經施加由該曝光校正值獲得單元所獲得之該等曝光校正值中用於將曝光校正至該曝光不足^的該曝光校正值之一成像操作所獲取之不足校正影像資料，及由經施加由該曝光校正值獲#單元所獲得之該等曝光校正值中用於將曝光校正至該曝光過度側的該i光校正值之一成像操作所獲取之過度校正影像資料，基於 -指示該參考校正影像資料及該不足校正影像資料中之每一者之每一亮度的一頻率之直方圖上存在於一高亮度 122623.doc 側上最遠處之一頻率峰值的一位置且基於該等照明分量之儿度區域之一中間值而計算對應於施加至該不足校正影像資料之該曝光校正值的該加權係數之一最大值，且基於指不該參考校正影像資料及該過度校正影像資料中之每一者之每一亮度的一頻率之直方圖上與存在於 7咼亮度側上最遠處之一頻率峰值相比存在於一低亮度 J較遠之—區域中的一頻率峰值之一位置且基於該等肊明分$之該亮度區域之該中間值而計算對應於施加至該過度校正影像資料之該曝光校正值的該加權係數之一最大值。如明求項1之影像處理裝置，其中該亮度分量產生單元 I輸入衫像資料而估計及計算當在該輸入影像資料之成像期間施加由該曝光校正值獲得單元所獲得之該等曝光校正值中的該中間曝光校正值時所獲取之影像資料’且對該所計算之f料施加低通波處理以照明分量。一青长項1之衫像處理裝置，其中該照明分量產生單元藉由對該輸人影像資料施加低通濾波處理來產生該等照求们之影像處理裝置，其中該曝光校正值獲得單 ::輪：影像資料之該成像期間自添加至該輸貝枓之凡資料獲得該曝光控制值。 12.如请求項1之影元基於該輸入旦’ 曝光校正值獲得單〜像資料之—分析結果而計算該複數個級 122623.doc U45909 之該等曝光校正值。 13.如請求項12之影像處理裝置，其中該曝光校正值獲得單元基於該輸入影像資料而計算自一低亮度側累積每 f之-頻㈣-累積直方《，基於該累m圖而偵： -對應於一主要對象極可能存在之一預定參考累積頻率的亮度區域，一對應於高於該參考累積頻率之—或多個累積頻率的免度區域，及一對應於低於該參考累積頻率之一或多個累積頻率的亮度區域，且根據該等所偵測之各別亮度區域之一組合來計算該複數個級之該等曝光校正值作為估計值。 ^ =請求項13之影像處理裝置，其進一步包含—濾波處理單疋’其對該輸入影像資料施加低通濾波處理，其中該曝光校正值獲得單元基於藉由用該濾波處理單元對該輸入影像資料施加低通濾波處理所獲取之影像資料而計算該累積直方圖。 15.如叫求項12之影像處理裝置’其中該曝光校正值獲得單元對該輸入影像資料施加一用於分析之增益且以白隙像素與黑體像素之比率等於或低於預定臨限值的一極限將該用於分析之增益之一值分別轉換為對應於—不足側及一過度側的該等各別曝光校正值。 1 6 · 一種使用—固態成像元件成像一影像之成像裝置，該成像裝置包含：一曝光校正值設定單元，其設定關於一預定曝光控制的複數個級之曝光校正值； 122623.doc 1345909 一照明分量產生單元，其基於藉之影像資料而產生照明分量； -增益量計算單元，其將複數個加權係數中之每一者乘以-對應於該加㈣數之料於該曝光校正值的乘法係數且將相乘之值相加以計算—増益量，該複數個加權係數由藉由該曝光校正值獲得單元所獲得之該等曝光校正值之級數來設定且根據該等照明分量之一同一位置中

的像素之亮度來設定以使得該同一位置中之該等像素中的曝光係數之一總計值為1 ;及 -增益施加單元，其針對像素中之每一者將由該增益量計算單元所計算之該增益量施加1由經施加該預定曝光控制值的成像所獲取之影像資料。 17.如請求項16之成像裝置，其進一步包含：

成像操作所獲取一曝光條件判斷單元，其基於由經施加該參考曝光控制值之一成像操作所獲取之影像資料而偵測白隙，且基於該偵測之一結果而判斷一視角中之—亮度範圍是否配合於可由該固態成像元件偵測之一偵測亮度範圍中；及一曝光校正值計算單元，其當由該曝光條件判斷單元判斷出一情景之一亮度範圍並不配合於該偵測亮度範圍中時計算藉由校正該參考曝光控制值以使得該情景之一高亮度側上的一亮度範圍配合於該偵測亮度範圍中而獲取的一不足側曝光控制值，其中該曝光校正值設定單元關於該不足側曝光控制值而設定用於將曝光校正至一曝光過度側的該複數個級之該等 122623.doc 1345909 曝光校正值。 18.如請求項17之成像裝置，其進__步包含_濾波處理單元，其對藉由-成像操作所獲取之影像資料施加低通濾波處理，其中該曝光條件判斷單元及該曝光校正值計算單元基於經受該遽波處理單元之該低㈣波處理之影像資料而執行白隙的偵測及該不足側曝光控制值的計算。 19·如請求項17之成像裝置，其中該曝光校正值計算單元施加一逐漸校正至關於該參考曝光控制值之一不足側的曝光控制值且基於藉由使該成像裝置在每次校正該曝光校正值時執行一成像操作所獲取之影像資料而偵測白隙之發生之一狀態，基於未發生白隙的一最大曝光控制值、在預先確定之一參考曝光條件下輸出之一像素的一亮度最大值、該固態成像元件之各別像素的電荷飽和量，及對應於一預定白色位準的該固態成像元件之一像素的一電4 ：!：而偵測一情景的一最大亮度，且基於該情景之該所偵測之最大亮度而判斷該情景之一亮度範圍是否寬於該偵測亮度範圍，且當判斷出該情景的該亮度範圍寬於該偵測亮度範圍時計算藉由校正該參考曝光控制值以使知·該情景之該所偵測之最大亮度配合於該偵測亮度範圍中所獲取之該不足側曝光控制值。 20.如請求項19之成像裝置，其進一步包含一濾波處理單元，其對藉由一成像操作所獲取之影像資料施加低通濾波處理，其中 122623.doc 1^45909 3曝光校正值計算單元基於經受該濾波處理單元之該低通遽波處理之影像f料而㈣關於藉由經施加一逐漸校：至關於該參考曝光控制值的一不足側之曝光控制值之一成像操作所獲取的影像資料之白隙發生之一狀態。

如味求項17之成像裝置，其中該曝光校正值計算單元自由經施加該參考曝光控制值之-成像操作所獲取之影像資料而偵測自一低亮度侧累積每一亮度之一頻率的一累直方圖，基於該累積直方圖而偵測一對應於一主要對可舱存在之一預定參考累積頻率的亮度區域一對應於高於該參考累積頻率之一或多個累積頻率的亮度區域，^—對應於低於該參考累積頻率之—或多個累積頻率的亮度區域’且根據該等則貞測之各別亮度區域之一且0來估汁且輸出該不足側曝光校正值。 22.如請求項21之成像步 ^ _ +驭彳冢裒置其進一步包含一濾波處理單 % ’其對藉由—成像操作所獲取之影像資料施加低通波處理，其中該曝光校正值计算單元基於經受該遽波處理單元之該低通遽波處理之影像資料㈣測關於由經施加該參考曝光控制值的-成像操作所獲取之影像㈣的該累積直方 23·:請求=17之成像裝置，其卜步包含— raw顯影處理早疋〜、對藉由經分別施加該參考曝光控龍及該不足側曝光控制值之成傻接# μ & & 知成像知作所獲取之參考影像資料及不足校正影像資料施加包括預定禮去# & + 疋像素内插處理及預定影像品 122623.doc 1345909 f校：處理的信號處理’且將該參考影像資料及該不足正衫像資料轉換為具有-可輸出至'顯示器設備之色調位元數目的未壓縮影像資料其中該照明分量產生輩；^·，生早兀其基於由該RAW顯影處理單元所轉換之該參考影像資料而產生照明分量，且該，益施加單元針對像素中之每—者對由該RAW顯影理單元所轉換之該不足校正影像資料施加一拷益。

24.如請求項17之成像裝置，其中該照明分量產生曰單元藉由對由㈣加該參考曝光控制值之—成像操作所獲取之影像資料施加低通濾波處理而產生該等照明分量。 A如請求項17之成像裝置，其中該照明分量產生單元調整一調焦透鏡之-位置錢—成像之影像處於—散焦狀態且將由藉由該參考曝光控制值的施加而執行之一成像操作所獲取之影像資料用作該等照明分量。 26.-種用於處理輸人影像請之影像處理方法該影像處理方法包含以下步驟：由一照明分量產生單元基於該輸入影像資料而產生照明分量；由-曝光校正值獲得單元在該輸入影I資料之成像期間獲得關於一曝光控制值的複數個級之曝光校正值；由一增益量計算單元將複數個加權係數中之每一者乘以一對應於該加權係數之對應於該曝光校正值的乘法係數且將相乘之值相~以計算一增益4，該複數個加權係數由藉由該曝光校正值獲得單元所獲得之該等曝光校正 122623.doc •9- 1345909 值之級數來設定且根據該等照明分量之—同—位置中的像素之亮度來設定以使得該同—位置中之該等像素中的曝光係數之一總計值為1 ;及上增益施加單元針對像素中之每-者將由該增益量计异早7L所計算之該增益量施加至該輸入影像資料。

27. -種用於處理輸人影像資料之電腦可讀媒體，該電腦可讀媒體具H電腦充當以τ構件之影像處理程式：曝光校正值獲得構件，其用於在該輸入影像資料之成像期間獲得關於-曝光控制值的複數個級之曝光校正值；照明分量產生構件，其用於基於該輸入影像資料而產生照明分量；增益量計算構件，其用於將複數個加權係數中之每一者乘以-對應於該加㈣數之對應於該曝光校正值的乘法係數且將相乘之值相加以計算__增益量，該複數個加權係數由料光校正值獲得構件所獲得之該等曝光校正值之級數來設定且根據該等該等照明分量之一同一位置中的像素之亮度來設定以使得該同―位置中之該等像素中的曝光係數之一總計值為1 ;及增益施加構件，其用於針對像素中之每一者將由該增益量計算構件所計算之該増益量施加至該輸人影像資料0 122623.doc .10·