專利名稱：圖像處理設(shè)備、圖像處理方法和計(jì)算機(jī)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理設(shè)備、圖像處理方法和計(jì)算機(jī)程序。具體而言，本發(fā)明涉及用于通過校正其中例如由于透鏡像差而產(chǎn)生假彩色(false color)的圖像數(shù)據(jù)而產(chǎn)生高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)的圖像處理設(shè)備、圖像處理方法和計(jì)算機(jī)程序。
背景技術(shù)：
對(duì)于使用攝像機(jī)拍攝，由于透鏡像差而產(chǎn)生各種問題。典型的色像差的示例包括賽德爾(Seidel)的5個(gè)像差，它們是單色像差。這是由德國(guó)的賽德爾分析并且基于透鏡球面的5個(gè)像差，并且是球面像差、彗形像差、像散像差、失真像差和場(chǎng)曲率的通稱術(shù)語。除了那些像差之外，已知的色像差還可以引起嚴(yán)重的問題。色像差起因于相對(duì)于透鏡材料光的折射指數(shù)根據(jù)其波長(zhǎng)而改變的事實(shí)，并且所述色像差在圖像捕獲表面上產(chǎn)生假彩色。
色像差、軸向色像差和放大色像差的典型示例是公知的，由于在光軸上的焦點(diǎn)位置根據(jù)波長(zhǎng)而改變，因此所述軸向色像差引起色彩模糊(color blur)，并且由于圖像放大根據(jù)波長(zhǎng)而改變，因此放大色像差引起色移(color shift)。總體上，在英語中被稱為“紫色條紋(purple fringe)”的現(xiàn)象也是圖像劣化的重要原因。這是這樣的現(xiàn)象其中，因?yàn)橛捎诠獠ㄩL(zhǎng)而導(dǎo)致的點(diǎn)擴(kuò)展(pointspread)中的差別，因此在圖像中的邊緣部分中產(chǎn)生假彩色。即使當(dāng)它在典型的像素中不可視時(shí)，發(fā)生白飽和(white saturation)的高對(duì)比度邊緣部分的存在也使得在所述邊緣部分周邊產(chǎn)生紫色假彩色，因此形成不自然的圖像，所述白飽和即其中亮度(luminance)級(jí)飽和的狀態(tài)?？傮w上，在白飽和部分的附近產(chǎn)生的假彩色被稱為“紫色條紋”，因?yàn)楫a(chǎn)生大量的基于紫色的色彩。但是，根據(jù)透鏡和拍攝條件，所述假彩色可以是任何色彩，諸如帶有綠色的色彩。以下，“紫色條紋”指的是在發(fā)生白飽和的高對(duì)比度邊緣部分出現(xiàn)的假彩色產(chǎn)生現(xiàn)象，而與所產(chǎn)生的色彩無關(guān)。
作為用于降低色像差的技術(shù)，使用以諸如螢石之類的特殊材料構(gòu)成的玻璃的透鏡可以使用。但是，因?yàn)樾枰叱杀緛碇圃爝@樣的透鏡，因此價(jià)格也高。這樣的透鏡用于諸如可更換透鏡的攝像機(jī)之類的一些高級(jí)攝像機(jī)，但是不能被廣泛使用。
專利文件1描述了一種通過執(zhí)行圖像處理而減少由于色像差而產(chǎn)生的假彩色的方法。在這個(gè)處理中，對(duì)于綠色信道高頻分量高的部分執(zhí)行用于抑制色彩、即降低色彩飽和的處理。作為針對(duì)其中出現(xiàn)白飽和的情況的措施，專利文件1還公開了一種配置，用于通過以變化的曝光來拍攝兩個(gè)圖像，并且估計(jì)白飽和部分的原始亮度，而執(zhí)行用于降低白飽和部分的色彩飽和的處理。
但是，在專利文件1中所述的處理中，因?yàn)橥ㄟ^降低色彩飽和而減少假彩色，因此也減少了原始對(duì)象色彩的色彩飽和，由此使得不可能如實(shí)地再現(xiàn)對(duì)象的原始色彩。結(jié)果，存在輸出看起來不自然的圖像的問題。另外，為了估計(jì)白飽和部分的亮度，需要兩次進(jìn)行拍攝。當(dāng)在兩次拍攝操作期間發(fā)生手移動(dòng)或?qū)ο笠苿?dòng)時(shí)，存在難以獲得正確結(jié)果的問題。
日本未審查專利申請(qǐng)公開第2003-60983號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
已經(jīng)基于上述問題而作出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種圖像處理設(shè)備、圖像處理方法和計(jì)算機(jī)程序，它們通過關(guān)注諸如在白飽和部分周邊產(chǎn)生的紫色條紋之類的假彩色，有效地檢測(cè)假彩色區(qū)域，并且執(zhí)行部分校正，而使得可以產(chǎn)生和輸出高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)而不影響整個(gè)圖像。
本發(fā)明的第一方面提供了一種圖像處理設(shè)備。
所述圖像處理設(shè)備包括白飽和檢測(cè)單元，用于從圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)白飽和像素；假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元，用于在由白飽和檢測(cè)單元檢測(cè)的白飽和像素周圍設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域；假彩色檢測(cè)單元，用于在由假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元設(shè)置的區(qū)域中，將具有與假彩色對(duì)應(yīng)的色彩的像素識(shí)別為假彩色像素；以及像素值校正單元，用于根據(jù)周圍像素的值，對(duì)由假彩色檢測(cè)單元檢測(cè)的假彩色像素執(zhí)行像素值校正處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，像素值校正單元具有補(bǔ)償內(nèi)插單元，用于根據(jù)周圍的像素值而對(duì)假彩色像素執(zhí)行補(bǔ)償內(nèi)插處理；以及色彩模糊處理單元，用于對(duì)假彩色像素執(zhí)行色彩模糊處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，像素值校正單元從在假彩色像素周圍存在的像素中，選擇除了假彩色像素和白飽和像素之外的像素，并且根據(jù)所選擇的像素而執(zhí)行補(bǔ)償內(nèi)插處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，假彩色檢測(cè)單元執(zhí)行在由假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元設(shè)置的區(qū)域中將具有預(yù)設(shè)特定色彩的像素識(shí)別為假彩色像素的處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，所述假彩色是紫色條紋，并且假彩色檢測(cè)單元執(zhí)行把在由假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元設(shè)置的區(qū)域中的紫色像素識(shí)別為假彩色像素的處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，所述假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元，按照在拍攝將被處理的圖像數(shù)據(jù)期間的光圈、焦距信息、和從光中心到白飽和像素(x，y)的距離的數(shù)據(jù)之中的至少一個(gè)，執(zhí)行確定在由白飽和檢測(cè)單元檢測(cè)的白飽和像素周圍設(shè)置的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，所述白飽和檢測(cè)單元執(zhí)行選擇具有高于或等于預(yù)定閾值的亮度的白飽和像素的處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，圖像處理設(shè)備還包括用于執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理的色彩轉(zhuǎn)換單元，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理將輸入圖像數(shù)據(jù)分離為亮度分量圖像數(shù)據(jù)和色彩分量圖像數(shù)據(jù)，并且所述圖像處理設(shè)備根據(jù)由所述色彩轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)來執(zhí)行像素值校正處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元具有基準(zhǔn)圖像分析單元，用于接收基準(zhǔn)圖像，并且獲得與將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的亮度值，在所述基準(zhǔn)圖像中，在與將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的位置的像素不具有飽和亮度值。所述基準(zhǔn)圖像是與將被處理的圖像對(duì)象相同的拍攝圖像。假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元還具有假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定單元，用于按照對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的亮度值來設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，所述亮度值由基準(zhǔn)圖像分析單元獲得。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定單元通過使用查找表來設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，在所述查找表中，基準(zhǔn)圖像的亮度值和可產(chǎn)生假彩色的像素范圍或假彩色像素檢測(cè)區(qū)域彼此相關(guān)聯(lián)。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定單元執(zhí)行隨著在基準(zhǔn)圖像中的對(duì)應(yīng)像素的亮度值的增大而設(shè)置更寬的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，通過使用由具有低靈敏度傳感器的圖像捕獲器件所拍攝的圖像、或在低于適當(dāng)?shù)钠毓獾牡推毓獾臈l件下拍攝的圖像來作為基準(zhǔn)圖像，假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定單元獲得與在將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的部分的基準(zhǔn)圖像亮度值。
另外，本發(fā)明的第二方面提供了一種圖像處理方法。所述圖像處理方法包括白飽和檢測(cè)步驟，從圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)白飽和像素；假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟，設(shè)置在白飽和檢測(cè)步驟中檢測(cè)的白飽和像素周圍的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域；假彩色檢測(cè)步驟，在假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟中設(shè)置的區(qū)域中，將具有與假彩色對(duì)應(yīng)的色彩的像素識(shí)別為假彩色像素；以及像素值校正步驟，根據(jù)周圍像素的值，對(duì)在假彩色檢測(cè)步驟檢測(cè)的假彩色像素執(zhí)行像素值校正處理。
另外，按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，像素值校正步驟包括補(bǔ)償內(nèi)插步驟，根據(jù)周圍的像素值而對(duì)假彩色像素執(zhí)行補(bǔ)償內(nèi)插處理；以及色彩模糊處理步驟，對(duì)假彩色像素執(zhí)行色彩模糊處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理方法的一個(gè)實(shí)施例，像素值校正步驟是這樣的步驟從在假彩色像素周圍存在的像素中選擇除了假彩色像素和白飽和像素之外的像素，并且根據(jù)所選擇的像素而執(zhí)行補(bǔ)償內(nèi)插處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理方法的一個(gè)實(shí)施例，假彩色檢測(cè)步驟是這樣的步驟執(zhí)行在假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟中設(shè)置的區(qū)域中，將具有預(yù)設(shè)特定色彩的像素識(shí)別為假彩色像素的處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理方法的一個(gè)實(shí)施例，所述假彩色是紫色條紋，并且假彩色檢測(cè)步驟是這樣的步驟執(zhí)行把在假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟中設(shè)置的區(qū)域中的紫色像素識(shí)別為假彩色像素的處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理方法的一個(gè)實(shí)施例，所述假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟是這樣的步驟按照在拍攝將被處理的圖像數(shù)據(jù)期間的光圈、焦距信息、和從光中心到白飽和像素(x，y)的距離的數(shù)據(jù)之中的至少一個(gè)，執(zhí)行確定在白飽和檢測(cè)步驟中檢測(cè)的白飽和像素周圍設(shè)置的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理方法的一個(gè)實(shí)施例，所述白飽和檢測(cè)步驟是這樣的步驟執(zhí)行選擇具有高于或等于預(yù)定閾值的亮度的白飽和像素的處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理方法的一個(gè)實(shí)施例，圖像處理方法還包括執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理的色彩轉(zhuǎn)換步驟，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理將輸入圖像數(shù)據(jù)分離為亮度分量圖像數(shù)據(jù)和色彩分量圖像數(shù)據(jù)，并且所述圖像處理方法還包括根據(jù)由色彩轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)來執(zhí)行像素值校正處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理方法的一個(gè)實(shí)施例，假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟具有基準(zhǔn)圖像分析步驟，輸入基準(zhǔn)圖像，并且獲得與將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的亮度值，在所述基準(zhǔn)圖像中，在與將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的位置的像素不具有飽和亮度值，所述基準(zhǔn)圖像是與將被處理的圖像對(duì)象相同的拍攝圖像；以及假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定步驟，按照對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的亮度值來設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，所述亮度值在基準(zhǔn)圖像分析步驟中獲得。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理方法的一個(gè)實(shí)施例，假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定步驟是這樣的步驟通過使用查找表來設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，在所述查找表中，基準(zhǔn)圖像的亮度值和可產(chǎn)生假彩色的像素范圍或假彩色像素檢測(cè)區(qū)域彼此相關(guān)聯(lián)。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理方法的一個(gè)實(shí)施例，假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定步驟是這樣的步驟執(zhí)行隨著在基準(zhǔn)圖像中的對(duì)應(yīng)像素的亮度值的增大而設(shè)置更寬的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的處理。
另外，按照本發(fā)明的圖像處理方法的一個(gè)實(shí)施例，在假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定步驟中，使用由具有低靈敏度傳感器的圖像捕獲器件所拍攝的圖像、或在低于適當(dāng)?shù)钠毓獾牡推毓獾臈l件下拍攝的圖像來作為基準(zhǔn)圖像，獲得與在將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的部分的基準(zhǔn)圖像亮度值。
另外，本發(fā)明的第三方面提供了一種計(jì)算機(jī)程序，用于使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行圖像處理。所述程序包括
白飽和檢測(cè)步驟，從圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)白飽和像素；假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟，設(shè)置在白飽和檢測(cè)步驟中檢測(cè)的白飽和像素周圍的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域；假彩色檢測(cè)步驟，在假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟中設(shè)置的區(qū)域中，將具有與假彩色對(duì)應(yīng)的色彩的像素識(shí)別為假彩色像素；以及像素值校正步驟，根據(jù)周圍像素的值，對(duì)在假彩色檢測(cè)步驟檢測(cè)的假彩色像素執(zhí)行像素值校正處理。
另外，按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟包括基準(zhǔn)圖像分析步驟，輸入基準(zhǔn)圖像，并且獲得與將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的亮度值，在所述基準(zhǔn)圖像中，在與將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的位置的像素不具有飽和亮度值，所述基準(zhǔn)圖像是與將被處理的圖像對(duì)象相同的拍攝圖像；以及假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定步驟，按照對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的亮度值來設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，所述亮度值在基準(zhǔn)圖像分析步驟中獲得。
本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序可以被提供到例如通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以經(jīng)由計(jì)算機(jī)可讀格式的諸如CD、FD或MO之類的存儲(chǔ)介質(zhì)、或通過諸如網(wǎng)絡(luò)的通信介質(zhì)來執(zhí)行各種程序代碼。以計(jì)算機(jī)可讀格式來提供這樣的程序可以使得計(jì)算機(jī)按照所述程序而實(shí)現(xiàn)處理。
通過基于按照本發(fā)明的下述實(shí)施例和附圖的更詳細(xì)的說明，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。此處的術(shù)語“系統(tǒng)”指多個(gè)設(shè)備的邏輯組合，但不限于各個(gè)設(shè)備包含在同一外殼中的系統(tǒng)。
按照本發(fā)明的配置，從圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)白飽和像素，在所檢測(cè)的白飽和像素周圍設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，從所設(shè)置的區(qū)域檢測(cè)具有與諸如紫色條紋之類的假彩色對(duì)應(yīng)的色彩的像素，所檢測(cè)的像素被確定為假彩色像素，并且對(duì)所識(shí)別的假彩色像素執(zhí)行基于周圍像素的值的校正處理。因此，可以有效地檢測(cè)在白飽和像素的鄰近產(chǎn)生的諸如紫色條紋的假彩色的區(qū)域，并且部分地校正像素的值。也可以產(chǎn)生和輸出高質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)而不影響整個(gè)圖像。
按照本發(fā)明的配置，可以對(duì)色像差引起的諸如紫色條紋之類的假彩色執(zhí)行適當(dāng)?shù)男Ｕ錾癫顚?duì)于由攝像機(jī)拍攝的圖像而發(fā)生，并且可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生和輸出高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)。使用傳統(tǒng)的攝像機(jī)，有可能拍攝出不自然的圖像，除非在產(chǎn)生紫色條紋的情況下調(diào)整諸如透鏡光圈之類的設(shè)置。但是，當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明時(shí)，可以有效地提取和校正在所拍攝的圖像中包含的諸如紫色條紋之類的假彩色，并且可以產(chǎn)生和輸出高質(zhì)量圖像。不必關(guān)注透鏡光圈和焦距，在拍攝期間不出現(xiàn)紫色條紋，因此使得可以以較高的自由度來執(zhí)行拍攝。
另外，按照本發(fā)明的配置，根據(jù)基準(zhǔn)圖像來估計(jì)與白飽和像素對(duì)應(yīng)的對(duì)象實(shí)際亮度，設(shè)置與對(duì)象實(shí)際亮度對(duì)應(yīng)的假彩色(紫色條紋)檢測(cè)區(qū)域，并且檢測(cè)和校正在所設(shè)置區(qū)域中的假彩色(紫色條紋)像素。因此，可以設(shè)置與其中有可能產(chǎn)生假彩色(紫色條紋)的區(qū)域?qū)?yīng)的假彩色(紫色條紋)檢測(cè)區(qū)域，而不使得所設(shè)置的假彩色(紫色條紋)檢測(cè)區(qū)域變得太大或太小?？梢钥煽康睾陀行У貦z測(cè)假彩色(紫色條紋)像素，提高圖像校正的精確度，并且提高效率。


圖1是示出本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的配置的圖。
圖2是圖解本發(fā)明的圖像處理方法的整個(gè)處理序列的流程圖。
圖3是圖解要由本發(fā)明的圖像處理設(shè)備校正的圖像數(shù)據(jù)的配置的圖。
圖4是在本發(fā)明的圖像處理中執(zhí)行的白飽和區(qū)域檢測(cè)處理的詳細(xì)序列。
圖5是圖解在本發(fā)明的圖像處理中執(zhí)行的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置處理的詳細(xì)序列的流程圖。
圖6是圖解在本發(fā)明的圖像處理中執(zhí)行的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置處理的處理示例的圖。
圖7是圖解在本發(fā)明的圖像處理中執(zhí)行的假彩色像素檢測(cè)處理中的詳細(xì)序列的流程圖。
圖8是圖解在本發(fā)明的圖像處理中執(zhí)行的假彩色像素檢測(cè)處理的處理示例(使用CIE L*a*b*的情況)的圖。
圖9是圖解在本發(fā)明的圖像處理中執(zhí)行的假彩色像素檢測(cè)處理的處理示例(使用YCbCr的情況)的圖。
圖10(A)和10(B)包括圖解在本發(fā)明的圖像處理中執(zhí)行的假彩色像素校正處理的處理示例的圖。
圖11是圖解在本發(fā)明的圖像處理中執(zhí)行的假彩色像素校正處理的詳細(xì)序列的流程圖。
圖12是圖解在本發(fā)明的圖像處理中執(zhí)行的假彩色像素校正處理的詳細(xì)序列的流程圖。
圖13是圖解在本發(fā)明的圖像處理中執(zhí)行的色彩模糊處理的詳細(xì)序列的流程圖。
圖14是圖解在本發(fā)明的圖像處理設(shè)備中、按照第一實(shí)施例的用于執(zhí)行假彩色校正的數(shù)字信號(hào)處理的功能配置的方框圖。
圖15(a)和15(b)包括圖解對(duì)象實(shí)際亮度/邊緣配置和假彩色(紫色條紋)的產(chǎn)生之間的關(guān)系的圖。
圖16(a)～(c)包括圖解對(duì)象實(shí)際亮度、邊緣配置、所拍攝圖像亮度和假彩色(紫色條紋)的產(chǎn)生的圖。
圖17(a)、(b)、(p)、(r)、和(q)包括圖解使用例如低靈敏度傳感器以估計(jì)對(duì)象實(shí)際亮度而獲得的基準(zhǔn)圖像的亮度信息的圖。
圖18包括圖解在對(duì)象實(shí)際亮度和假彩色(紫色條紋)的產(chǎn)生范圍之間的關(guān)系的圖。
圖19是圖解在第二實(shí)施例中的用于設(shè)置假彩色檢測(cè)區(qū)域的處理過程的流程圖。
圖20是示出在第二實(shí)施例中的用于設(shè)置假彩色檢測(cè)區(qū)域的處理中使用的查找表(LUT)的結(jié)構(gòu)的示例的表格。
圖21是圖解在本發(fā)明的圖像處理設(shè)備中的、按照第二實(shí)施例的用于執(zhí)行假彩色校正的數(shù)字信號(hào)處理的功能配置的方框圖。
圖22是圖解在本發(fā)明的圖像處理設(shè)備中的、按照第二實(shí)施例的用于執(zhí)行假彩色校正的數(shù)字信號(hào)處理中的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元的配置的方框圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖來說明按照本發(fā)明的圖像處理設(shè)備、圖像處理方法和計(jì)算機(jī)程序的細(xì)節(jié)。
首先，將參照?qǐng)D1來說明圖像處理設(shè)備的配置的示例。圖1所示的圖像處理設(shè)備具有圖像捕獲單元，并且被圖解為用于對(duì)由圖像捕獲單元捕獲的圖像的數(shù)據(jù)執(zhí)行校正處理的設(shè)備的示例。但是，例如，本發(fā)明的圖像處理設(shè)備可以接收在諸如硬盤之類的存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)，并且校正所輸入的圖像。所述圖像處理設(shè)備可以不僅對(duì)經(jīng)由圖像捕獲單元輸入的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行校正處理，而且可以對(duì)諸如經(jīng)由存儲(chǔ)裝置或網(wǎng)絡(luò)而輸入的圖像數(shù)據(jù)之類的各種類型的輸入圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行校正處理。圖1示出了本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的配置的一個(gè)示例。
將說明圖1所示的圖像處理設(shè)備的詳細(xì)配置。如圖1所示，所述圖像處理設(shè)備包括透鏡101、光圈102、固態(tài)圖像捕獲器件103、相關(guān)雙采樣電路104、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器105、DSP塊106、定時(shí)產(chǎn)生器107、數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器108、視頻編碼器109、視頻監(jiān)視器110、編碼解碼器(CODEC)111、存儲(chǔ)器112、CPU 113、輸入器件114、快閃控制器件115和快閃發(fā)光器件116。
在此，輸入器件114指在攝像機(jī)主單元上提供的諸如記錄按鈕之類的操作按鈕等。DSP塊106是具有信號(hào)處理器和圖像RAM的塊。所述信號(hào)處理器可以對(duì)在圖像RAM中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)先編程的圖像處理。以下，DSP塊將被簡(jiǎn)稱為“DSP”。
下面說明本實(shí)施例的整體操作。
通過光學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)到達(dá)固態(tài)圖像捕獲器件103的入射光首先到達(dá)圖像捕獲表面上的光接收元件，并且被光接收元件光電轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。所述電信號(hào)的噪音被相關(guān)雙采樣電路104消除，并且作為結(jié)果產(chǎn)生的信號(hào)被模數(shù)轉(zhuǎn)換器105轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。其后，數(shù)字信號(hào)被臨時(shí)存儲(chǔ)在數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)106中的圖像存儲(chǔ)器中。在拍攝期間，可以使得快閃發(fā)光器件116在必要時(shí)經(jīng)由快閃控制器件115來發(fā)光。
當(dāng)捕獲圖像時(shí)，定時(shí)產(chǎn)生器107控制信號(hào)處理系統(tǒng)以便將圖像捕獲保持在恒定的幀速率上。還向數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)106發(fā)送像素流，在數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)106中執(zhí)行適當(dāng)?shù)膱D像處理。其后，向數(shù)模轉(zhuǎn)換器108和編碼解碼器(CODEC)111之中的任何一個(gè)或兩者發(fā)送作為結(jié)果產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。數(shù)模轉(zhuǎn)換器108把從數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)106發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并且視頻編碼器109將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào)，所述視頻信號(hào)然后可以在視頻監(jiān)視器110上被監(jiān)視。這個(gè)視頻監(jiān)視器110在本實(shí)施例中作為攝像機(jī)取景器(finder)。編碼解碼器(CODEC)111把從數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)106發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)編碼，并且將所編碼的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器112中。在這種情況下，所述存儲(chǔ)器112可以是例如使用半導(dǎo)體、磁存儲(chǔ)介質(zhì)、磁光存儲(chǔ)介質(zhì)或光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)器件。
上面已經(jīng)將數(shù)字?jǐn)z像機(jī)系統(tǒng)的整個(gè)系統(tǒng)描述為本實(shí)施例的圖像處理設(shè)備的一個(gè)示例。通過數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)106來執(zhí)行按照本發(fā)明的圖像處理，即用于校正圖像數(shù)據(jù)的處理。下面詳細(xì)說明所述圖像處理。
將首先說明如何產(chǎn)生假彩色(紫色條紋)的特征。假彩色(紫色條紋)指其中由于色像差而導(dǎo)致的色移顯著出現(xiàn)在白飽和部分周圍的現(xiàn)象，并且具有例如產(chǎn)生紫色假彩色的特征。在白飽和部分周圍產(chǎn)生假彩色的區(qū)域的大小關(guān)聯(lián)于光學(xué)系統(tǒng)的類型、光學(xué)系統(tǒng)的光圈、和焦距、以及在高亮度部分及其周圍部分之間的亮度差，并且也按照與光學(xué)中心的距離而改變。而且，在從光學(xué)中心到高亮度像素的外部的方向上、在從高亮度像素向光學(xué)中心的方向上等，出現(xiàn)大量的假彩色。出現(xiàn)的趨勢(shì)根據(jù)執(zhí)行圖像捕獲的光學(xué)系統(tǒng)而不同。根據(jù)如上所述的特征，本發(fā)明提供了一種用于減少紫色條紋的圖像處理方法。在此的高亮度像素指在圖像上的飽和像素，并且以下將被稱為白飽和像素。
如上所述，在作為亮度級(jí)飽和的狀態(tài)的白飽和所發(fā)生的高對(duì)比度邊緣部分產(chǎn)生的由透鏡像差引起的假彩色的典型現(xiàn)象被稱為“紫色條紋”。所述假彩色不限于紫色，并且可以是帶有綠色的色彩。在下面的實(shí)施例中，將說明產(chǎn)生紫色假彩色的示例，但是本發(fā)明不將假彩色限制到紫色，并且適用于校正具有在白飽和部分的鄰近產(chǎn)生的任何色彩的假彩色的處理。
圖2是示出本實(shí)施例的流程圖。將首先說明整個(gè)處理的概況，然后說明每個(gè)處理的細(xì)節(jié)。步驟S101是色彩空間轉(zhuǎn)換處理，其中，輸入圖像經(jīng)過色彩空間轉(zhuǎn)換，并且被分離為亮度分量圖像和色彩分量圖像。接著，步驟S102是白飽和區(qū)域檢測(cè)處理，其中，從要校正的輸入圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)白飽和部分。步驟S103是假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置處理，其中，設(shè)置紫色像素的搜索區(qū)域，所述紫色像素是在白飽和部分周邊產(chǎn)生的假彩色像素。而且，步驟S104是假彩色像素檢測(cè)處理，其中檢測(cè)在搜索區(qū)域中的紫色像素。步驟S105是假彩色像素校正處理，其中校正所檢測(cè)的紫色像素的色彩分量。而且，步驟S106是色彩模糊處理(過濾處理)，其中，進(jìn)行過濾處理以提供看起來自然的結(jié)果。最后，步驟S107是色彩空間逆轉(zhuǎn)換處理，其中，轉(zhuǎn)換所校正的結(jié)果的亮度分量圖像和色彩分量圖像，并且將作為結(jié)果產(chǎn)生的圖像輸出為RGB彩色圖像。
輸入圖像是由例如在具有圖1所示的圖像捕獲單元的系統(tǒng)中的圖像捕獲單元捕獲的圖像的數(shù)據(jù)，并且是被輸入到數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)106作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。如上所述，輸入圖像數(shù)據(jù)可以是在存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)或者通過網(wǎng)絡(luò)從另一個(gè)設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施例中，要被處理的輸入圖像被稱為RGBin。RGBin是具有每個(gè)像素中的色彩信息的圖像，并且是通過對(duì)從攝像機(jī)的固態(tài)圖像捕獲器件輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行去馬賽克(demosaic)處理和白平衡處理而獲得。將被處理的輸入圖像RGBin，如圖3所示，在輸入圖像RGBin的x方向上的像素的數(shù)量(寬度)被指示為w，并且在y方向上的像素的數(shù)量(高度)被指示為h。下面詳細(xì)說明每個(gè)步驟。
首先，在步驟S101中的色彩空間轉(zhuǎn)換處理中，輸入圖像RGBin被轉(zhuǎn)換，并且被分離為亮度分量圖像Lin和色彩分量圖像Cin。即，輸入的RGB彩色圖像被轉(zhuǎn)換為具有亮度分量的色彩空間數(shù)據(jù)和具有色彩分量的色彩空間數(shù)據(jù)。例如，YCbCr或CIEL*a*b*可以用于所轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的色彩空間。
接著，在步驟S102中的白飽和區(qū)域檢測(cè)處理中，執(zhí)行基于所轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)的白飽和區(qū)域檢測(cè)處理(白飽和屏蔽確定)。即，從圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)白飽和像素，并且產(chǎn)生作為二進(jìn)制圖像的白飽和屏蔽S。將參照?qǐng)D4來說明在步驟S102中執(zhí)行的白飽和像素檢測(cè)處理的細(xì)節(jié)。
在步驟S201和S202中，在要校正的圖像數(shù)據(jù)中，初始化要檢查的像素的位置。在所述初始化中，要檢查的像素的位置被設(shè)置為x＝0和y＝0。在步驟S203中，確定具有亮度分量圖像Lin的像素(x，y)的亮度是否高于或等于預(yù)定閾值。當(dāng)所述亮度高于或等于所述閾值時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S204，其中，將白飽和屏蔽S(x，y)設(shè)置為真。當(dāng)亮度低于或等于閾值時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S205，其中，將白飽和屏蔽S(x，y)設(shè)置為假。
在步驟S206，更新像素位置x。在步驟S207，確定是否x達(dá)到最大值(x＝w)。當(dāng)x未達(dá)到最大值時(shí)，重復(fù)執(zhí)行步驟S203和隨后的步驟。當(dāng)在步驟S207中x達(dá)到最大值(x＝w)時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S208，更新像素位置y。在步驟S209，確定是否y達(dá)到最大值(y＝h)。當(dāng)y未達(dá)到最大值時(shí)，重復(fù)執(zhí)行步驟S202和隨后的步驟。當(dāng)結(jié)束了對(duì)于所有像素(x＝0到w，y＝0到h)的處理時(shí)，結(jié)束產(chǎn)生白飽和屏蔽。
結(jié)果，對(duì)每個(gè)像素位置產(chǎn)生在具有高于閾值的亮度級(jí)的像素區(qū)域和具有等于或低于閾值的亮度區(qū)域的像素區(qū)域之間區(qū)別的白飽和屏蔽。當(dāng)設(shè)置了0(暗)-255(亮)的亮度級(jí)時(shí)，所述閾值被設(shè)置到例如大約250，并且將具有高于或等于250的亮度級(jí)的像素提取為白飽和產(chǎn)生像素，并且產(chǎn)生僅僅可以區(qū)別那些像素的白飽和屏蔽。
通過如上所述的處理，結(jié)束了圖2所示的步驟S102。接著，執(zhí)行在步驟S103中的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置處理。在這個(gè)處理中，執(zhí)行對(duì)于在白飽和部分周邊的假彩色產(chǎn)生部分的搜索區(qū)域設(shè)置(擴(kuò)大(dilate))處理。在這種情況下，產(chǎn)生用于區(qū)別在白飽和部分周邊的假彩色產(chǎn)生部分的搜索區(qū)域的屏蔽P，即代表在白飽和部分周邊的紫色像素的搜索區(qū)域的屏蔽P。P是二進(jìn)制屏蔽圖像。
將參照?qǐng)D5來說明在步驟S103中的假彩色產(chǎn)生部分搜索區(qū)域設(shè)置處理的細(xì)節(jié)。首先，在步驟S301中，將假彩色區(qū)域屏蔽P的所有像素初始化為假。接著，在步驟S302和S303中，初始化像素位置。在所述初始化中，將像素位置設(shè)置為x＝0和y＝0。
在設(shè)置了像素位置后，在步驟S304，確定所設(shè)置的像素位置的白飽和屏蔽S的像素值。當(dāng)白飽和屏蔽S(x，y)對(duì)于所設(shè)置的像素位置(x，y)為假時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S314以進(jìn)行對(duì)下一像素的處理。如果S(x，y)為真，則處理進(jìn)行到步驟S305。當(dāng)白飽和屏蔽S(x，y)對(duì)于像素位置(x，y)為假時(shí)，這意味著像素位置(x，y)的像素值指示非白飽和的像素。當(dāng)白飽和屏蔽S(x，y)對(duì)于像素位置(x，y)為真時(shí)，這意味著像素位置(x，y)的像素值指示白飽和的像素。
當(dāng)白飽和屏蔽S(x，y)對(duì)于像素位置(x，y)為真時(shí)，在步驟S305，確定其中可以在白飽和像素(x，y)周邊產(chǎn)生假彩色的區(qū)域。如上所述，在白飽和部分周邊出現(xiàn)紫色條紋，并且其中會(huì)出現(xiàn)紫色條紋的區(qū)域根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的類型、光圈/焦距的設(shè)置、和在高亮度像素及其周圍像素之間的亮度差而改變。其中會(huì)發(fā)生紫色條紋的區(qū)域也根據(jù)距圖像上的光學(xué)中心的距離而改變?？梢栽谂臄z期間存儲(chǔ)光學(xué)系統(tǒng)的類型和設(shè)置的信息，以用于圖像處理。可以容易地確定在白飽和部分和光學(xué)中心部分之間的位置關(guān)系。
例如，根據(jù)圖像捕獲系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)的特征，在本實(shí)施例中使用預(yù)設(shè)假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定信息，諸如包含對(duì)應(yīng)于圖像區(qū)域的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的查找表(LUT)。例如，所述查找表(LUT)具有能夠輸出作為輸入?yún)?shù)的假彩色檢測(cè)區(qū)域信息的結(jié)構(gòu)，所述假彩色檢測(cè)區(qū)域信息諸如從圖像上的光學(xué)中心到白飽和像素(x，y)的距離、在圖像數(shù)據(jù)的拍攝期間的光圈、和焦距信息。
從圖像數(shù)據(jù)的屬性信息獲得在圖像數(shù)據(jù)的拍攝期間的光圈和焦距信息，并且被設(shè)置為在這個(gè)流程中要檢查的信息的所述像素位置信息用于從圖像上的光學(xué)中心到白飽和像素(x，y)的距離。
當(dāng)不能獲得諸如在圖像數(shù)據(jù)的拍攝期間的光圈和焦距信息之類的屬性信息時(shí)，可以僅根據(jù)從圖像上的光學(xué)中心到白飽和像素(x，y)的距離來確定假彩色像素檢測(cè)區(qū)域。而且，可以把白飽和像素(x，y)周邊的一定區(qū)域自動(dòng)設(shè)置為假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，而不使用諸如從光學(xué)中心到白飽和像素(x，y)的距離之類的信息。
在步驟S305中，將白飽和像素(x，y)周邊的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的范圍確定為四個(gè)標(biāo)量值(x0，x1，y0，y1)。在這個(gè)確定中，如圖6所示，將由飽和白像素(x，y)201周邊的x0至x1和y0至y1限定的矩形區(qū)域確定為假彩色像素檢測(cè)區(qū)域202。由圖6中的虛線指示的像素203是除了所關(guān)注的白飽和像素(x，y)201之外的白飽和像素203。
接著，關(guān)于所確定的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)，將由i＝x0和j＝y(tǒng)0表達(dá)的點(diǎn)設(shè)置為原點(diǎn)(在步驟S306和S307)。在步驟S308至S312中，關(guān)于在假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)中的每個(gè)像素而確定是否白飽和屏蔽S(i，j)的值為真或假。關(guān)于圖6中所示的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域202中包括的像素，依序確定是否白飽和屏蔽的值為真或假。在圖6中，關(guān)于所關(guān)注的白飽和像素(x，y)201和白飽和像素203，確定白飽和屏蔽S(i，j)為真。
當(dāng)在步驟S308中確定白飽和屏蔽S(i，j)為真時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S310，其中執(zhí)行對(duì)于下一像素的處理。當(dāng)白飽和屏蔽S(i，j)為假時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S309，其中，將假彩色區(qū)域屏蔽P(i，j)的值設(shè)置為真。其后，處理進(jìn)行到步驟S310，其中，執(zhí)行對(duì)下一像素的處理。步驟S310-S313包括用于更新i和j的值的處理和用于確定是否滿足最大值i＝x1和j＝y(tǒng)1的處理。當(dāng)依序更新i和j的值時(shí)，確定在特定像素(x，y)周邊設(shè)置的假彩色區(qū)域屏蔽P(i，j)的值。
假彩色屏蔽P(i，j)＝真表示所述像素屬于假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，并且不是白飽和像素。假彩色區(qū)域屏蔽P(i，j)＝假表示所述像素不屬于假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，或者是白飽和像素。
當(dāng)在步驟S313中確定完成對(duì)在假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(xo，x1，y0，y1)中的所有像素(i，j)的處理時(shí)，所述處理進(jìn)行到步驟S314。步驟S314-S317包括更新x和y的值的處理和確定是否滿足最大值x＝w和y＝j(luò)的處理。當(dāng)依序更新x和y的值時(shí)，關(guān)于將被處理的圖像(x＝0到w和y＝0到h)中的所有像素來確定假彩色區(qū)域屏蔽P(i，j)的值，并且產(chǎn)生假彩色區(qū)域屏蔽P(i，j)。當(dāng)確定已經(jīng)處理在所述圖像中的所有像素(x，y)時(shí)，結(jié)束在圖2中所示的步驟S103中的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置處理。
下一處理是在圖2中所示的步驟S104中的假彩色像素檢測(cè)處理。在步驟S103中，雖然使用假彩色區(qū)域屏蔽P而確定了白飽和部分周邊的假彩色，即其中可以在圖像中產(chǎn)生紫色條紋的區(qū)域，但是在下一步驟S104中進(jìn)行檢測(cè)實(shí)際上被假定具有紫色條紋的像素的處理。即，從在滿足假彩色區(qū)域屏蔽P＝真的區(qū)域中的像素中檢測(cè)實(shí)際上假定具有紫色條紋的像素。
在步驟S104中，通過蓋寫在步驟S103中計(jì)算的假彩色區(qū)域屏蔽P，來更新假彩色區(qū)域屏蔽P，由此產(chǎn)生使得能夠僅僅識(shí)別被最終確定為具有假彩色的像素的假彩色區(qū)域屏蔽P。將參照?qǐng)D7來說明在步驟S104中的假彩色像素檢測(cè)處理的細(xì)節(jié)。
在步驟S401和S402中，初始化圖像數(shù)據(jù)像素位置。在所述初始化中，將像素位置設(shè)置為x＝0和y＝0。在步驟S403中，確定像素位置(x，y)的假彩色區(qū)域屏蔽P的值。對(duì)于P(x，y)＝假，處理進(jìn)行到步驟S406。對(duì)于P(x，y)＝真，處理進(jìn)行到步驟S404。
如上所述，假彩色區(qū)域屏蔽P(i，j)＝真表示所述的像素屬于假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，并且不是白飽和像素。假彩色區(qū)域屏蔽P(i，j)＝假表示所述的像素不屬于假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，或者是白飽和像素。
當(dāng)像素位置(x，y)滿足假彩色區(qū)域屏蔽P(i，j)＝真時(shí)，即所述的像素屬于假彩色像素檢測(cè)區(qū)域并且不是白飽和像素時(shí)，在步驟S404確定是否在位置(x，y)的色彩分量圖像Cin的色彩是對(duì)應(yīng)于假彩色的色彩。例如，確定是否所述色彩是紫色條紋的紫色。
確定是否色彩分量圖像Cin(x，y)是與例如紫色的假彩色對(duì)應(yīng)的色彩的方法根據(jù)所轉(zhuǎn)換的色彩空間而改變。將參照?qǐng)D8來說明當(dāng)例如CIE L*a*b*用于色彩空間時(shí)的確定方法的一個(gè)示例。使用分量a*和分量b*來確定色彩分量。CIE L*a*b*具有如下的特征。當(dāng)分量a*的值增加時(shí)，色彩接近紅色(Red)，當(dāng)分量a*的值降低時(shí)，色彩接近綠色(Green)。當(dāng)分量b*的值增加時(shí)，色彩接近黃色(Yellow)，當(dāng)分量b*的值降低時(shí)，色彩接近藍(lán)色(Blue)。因此，當(dāng)在第四象限中存在(a*，b*)時(shí)，它具有接近紫色(Purple)的色彩。使用由向量(a*，b*)和軸a*形成的角度α來確定是否色彩是紫色。
被確定為假彩色的紫色的角度范圍被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置為參數(shù)?；蛘?，預(yù)定值用于所述角度范圍。假彩色(紫色條紋)部分像素的色彩飽和趨向高。因此，僅僅當(dāng)上述的條件被滿足且色彩分量Cin的色彩飽和高于或等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，可以確定為假彩色(紫色條紋)。
確定是否色彩分量圖像Cin(x，y)是與例如紫色的假彩色對(duì)應(yīng)的色彩的方法根據(jù)所轉(zhuǎn)換的色彩空間而改變。下面說明對(duì)于YCbCr用于色彩空間的情況的處理。在這種情況下，使用分量Cb和分量Cr來確定色彩分量。因?yàn)镃b＝128和Cr＝128表示在YCbCr空間中的非彩色色彩，因此由Cb和Cr表示的色彩被表達(dá)為(Cb-128，Cr-28)。例如，由(Cb-128，Cr-128)＝(a×cosθ，a×sinθ)的θ表達(dá)的角度被用作色調(diào)。通過例如確定是否角度θ在預(yù)先指定的范圍內(nèi)來確定是否色彩分量圖像Cin(x，y)是對(duì)應(yīng)于假彩色的色彩。
參照?qǐng)D9來說明如下處理確定在使用YCbCr的配置中是否Cin(x，y)具有在預(yù)先指定的色調(diào)范圍中的色調(diào)，即具有在對(duì)應(yīng)于諸如紫色條紋(PF)之類的假彩色的色調(diào)范圍中的色調(diào)。圖9是示出在色彩空間中的紫色條紋(PF)色調(diào)范圍的圖。在圖9中二維地繪制了當(dāng)YCbCr空間被用作色彩空間的一個(gè)示例時(shí)對(duì)應(yīng)于色彩信息的CbCr。水平軸指示Cb的值，垂直軸指示Cr的值。原點(diǎn)250具有對(duì)應(yīng)于Cb＝128和Cr＝128的色彩。
作為指定對(duì)應(yīng)于紫色條紋(PF)的色調(diào)范圍的方法，使用用于確定是否所述的色調(diào)在兩個(gè)色彩色調(diào)的范圍中的方法。所述紫色條紋具有紫色，并且在圖9所示的二維CbCr坐標(biāo)空間中設(shè)置這個(gè)特定的色調(diào)范圍。在所述附圖中所示的色調(diào)線251和色調(diào)線252之間的區(qū)域被設(shè)置為指示對(duì)應(yīng)于紫色條紋(PF)的色調(diào)范圍253的區(qū)域。
可以根據(jù)在圖9所示的色調(diào)范圍253中是否包括Cin(x，y)來確定是否Cin(x，y)是對(duì)應(yīng)于假彩色的色彩。
被確定為假彩色的紫色的角度范圍被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置為參數(shù)?；蛘撸瑢㈩A(yù)定值用于所述角度范圍。假彩色(紫色條紋)部分像素的色彩飽和趨向高。因此，僅僅當(dāng)滿足上述條件并且色彩分量Cin的色彩飽和高于或等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，可以將其確定為假彩色(紫色條紋)。以這種方式，當(dāng)確定Cin(x，y)是假彩色(紫色條紋)像素時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S406。當(dāng)確定Cin(x，y)不是假彩色(紫色條紋)時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S405。
在步驟S405中，假彩色區(qū)域屏蔽P(x，y)被設(shè)置為假，并且處理進(jìn)行到步驟S406。即，在步驟S103(圖2)中的上述處理中已經(jīng)被確定為可能具有假彩色，即假彩色區(qū)域屏蔽P(x，y)＝真，的像素被最終確定為不具有假彩色，根據(jù)這個(gè)最終的確定，改變(更新)為假彩色區(qū)域屏蔽P(x，y)＝假。
即，在圖7所示的處理中，僅僅已經(jīng)被所述色彩確定最終確定為具有假彩色的像素，被從由步驟103(圖2)中的上述處理確定為可能具有假彩色的像素中分類，并且更新假彩色區(qū)域屏蔽P(x，y)。
步驟S406至S409包括更新x和y的值的處理和確定是否滿足最大值x＝w和y＝h的處理。當(dāng)依序更新x和y的值時(shí)，關(guān)于將被處理的圖像(x＝0-w和y＝0-h)中的所有像素而確定假彩色區(qū)域屏蔽P(i，j)的值，并且產(chǎn)生假彩色區(qū)域屏蔽P(i，j)。當(dāng)確定已經(jīng)處理了在圖像中的所有像素(x，y)時(shí)，結(jié)束在圖2中所示的步驟S104中的假彩色像素檢測(cè)處理。
下面說明圖2所示的步驟S105中的假彩色像素校正處理。在步驟S104中，如上所述，已經(jīng)產(chǎn)生了用于識(shí)別被確定為具有假彩色(紫色條紋)的像素的假彩色區(qū)域屏蔽P。在下一步驟S105中，通過基于像素周圍的像素的像素值來進(jìn)行補(bǔ)償重復(fù)處理，而執(zhí)行內(nèi)插被確定為具有假彩色(紫色條紋)的像素的色彩的處理。在此的“補(bǔ)償”處理指根據(jù)周圍像素的像素值而依序重復(fù)假彩色像素內(nèi)插處理。
圖10(A)和10(B)是圖解在圖2中所示的步驟S105中的假彩色像素校正處理的示意圖。如圖10(A)所示，在直到步驟S104的處理中的所有像素被分類到“白飽和像素301”、“假彩色(紫色條紋)像素302”和“既非白飽和又非紫色條紋像素的像素303”中的任意一個(gè)。
在補(bǔ)償重復(fù)處理的第一步驟中，掃描在圖像中的每個(gè)像素。如果假彩色(紫色條紋)像素302(位置(x，y))在既非白飽和又非紫色條紋像素的像素303的鄰近，例如，如果像素303存在于周圍的8個(gè)鄰近像素中，則將鄰近像素303的像素色彩分量C的平均值設(shè)置為新的像素色彩分量C(x，y)。
以這種方式，對(duì)所有像素執(zhí)行一次根據(jù)其它像素303而設(shè)置假彩色(紫色條紋)像素302的像素值的處理。結(jié)果，如圖10(B)所示，其它像素303鄰近的假彩色(紫色條紋)像素302的色彩分量被內(nèi)插，并且將假彩色(紫色條紋)像素302設(shè)置為內(nèi)插的假彩色(紫色條紋)像素304。
另外，在下面的補(bǔ)償重復(fù)處理中，根據(jù)其它像素303和內(nèi)插的假彩色(紫色條紋)像素304來類似地內(nèi)插其它像素303或內(nèi)插的假彩色(紫色條紋)像素304的鄰近的假彩色(紫色條紋)像素302的色彩分量。將這樣的重復(fù)處理重復(fù)固定次數(shù)。在這個(gè)處理中，假彩色(紫色條紋)像素302在由圖10(B)所示的箭頭320指示的方向上被依序設(shè)置為內(nèi)插的假彩色(紫色條紋)像素304。在重復(fù)執(zhí)行了固定次數(shù)的這樣的重復(fù)處理后，即使存在其色彩分量還沒有被內(nèi)插的假彩色(紫色條紋)像素302，也確定使用它們周圍的像素的彩色內(nèi)插是不可能的，并且執(zhí)行均勻地降低那些像素的色彩的色彩飽和的處理。
以這種方式，圖2所示的步驟S105中的假彩色像素校正處理是補(bǔ)償重復(fù)處理，即根據(jù)除了白飽和像素周圍之外的像素而設(shè)置在步驟S104中被確定為具有假彩色(紫色條紋)的像素的像素值的處理。對(duì)通過上述處理而未被內(nèi)插的剩余的假彩色(紫色條紋)像素302執(zhí)行色彩飽和降低處理。
將參照?qǐng)D11和12所示的處理流程來說明在步驟S105中的假彩色像素校正處理的細(xì)節(jié)。在圖11和12中的處理流程中，在圖11中所示的步驟S501-S515中的處理是用于補(bǔ)償假彩色(紫色條紋)像素的色彩分量的處理，在圖12中所示的步驟S516-S523中的處理是用于降低還未被補(bǔ)償?shù)南袼氐纳曙柡偷奶幚怼?br> 從圖11依序進(jìn)行說明。首先，在步驟S501中，在圖2中所示的步驟S104中的假彩色像素檢測(cè)處理中產(chǎn)生的假彩色區(qū)域屏蔽P的內(nèi)容被復(fù)制到具有大致相同的大小的二進(jìn)制屏蔽P”上。示例包括假彩色區(qū)域屏蔽P＝真→二進(jìn)制屏蔽P”＝真 (1)假彩色區(qū)域屏蔽P＝假→二進(jìn)制屏蔽P”＝假 (0)在步驟S502，指示補(bǔ)償處理的重復(fù)次數(shù)的變量t的值被設(shè)置為0。在步驟S503中，二進(jìn)制屏蔽P”的值被復(fù)制到具有大致相同大小的另一二進(jìn)制屏蔽P’上。這些屏蔽P”和P’是用于存儲(chǔ)通過重復(fù)處理而降低的假彩色(紫色條紋)像素302的位置的臨時(shí)屏蔽圖像。
接著，在步驟S504和S505中，指示將被處理的像素的位置坐標(biāo)的變量x和y被初始化以滿足x＝0和y＝0。接著，在步驟S506中，確定二進(jìn)制屏蔽P’(x，y)的值。對(duì)于二進(jìn)制屏蔽P’(x，y)＝假，即，當(dāng)將被處理的像素不是假彩色像素時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S510。對(duì)于二進(jìn)制屏蔽P’(x，y)＝真，即當(dāng)將被處理的像素是假彩色像素時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S507。
在步驟S507中，確定是否在像素(x，y)的鄰近的像素中存在滿足二進(jìn)制屏蔽P’＝假與白飽和屏蔽S＝假的像素。即，確定是否存在既非假彩色像素又非白飽和像素的像素。當(dāng)確定在像素(x，y)的鄰近的像素中不存在滿足這樣的條件的像素時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S510。
當(dāng)確定在像素(x，y)的鄰近的像素中存在既非假彩色像素又非白飽和像素的像素時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S508。在步驟S508，確定并且對(duì)于坐標(biāo)(x，y)的色彩分量C(x，y)設(shè)置滿足二進(jìn)制屏蔽P’＝假且白飽和屏蔽S＝假，即既非假彩色像素又非白飽和像素的一個(gè)或多個(gè)像素的色彩分量C的平均值。即，將所確定的平均值設(shè)置為像素(x，y)的像素值。通過這種內(nèi)插處理，設(shè)置在圖10(b)中所示的內(nèi)插的假彩色(紫色條紋)像素304。
在這個(gè)處理后，處理進(jìn)行到步驟S509。在步驟S509，將二進(jìn)制屏蔽P”(x，y)的值設(shè)置為假。即，在二進(jìn)制屏蔽P”(x，y)上，將已經(jīng)從假彩色像素改變?yōu)閮?nèi)插假彩色像素的像素設(shè)置為可以被識(shí)別為非假彩色像素的像素。
步驟S510-S513包括更新將被處理的像素的坐標(biāo)的處理和確定最大值的處理。在步驟S510，將x坐標(biāo)的值增大1。接著，在步驟S511，確定是否滿足x＞w-1(w是輸入圖像的寬度)。當(dāng)確定滿足x＞w-1時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S512。當(dāng)確定不滿足x＞w-1時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S506。
在步驟S512，y坐標(biāo)增大1。接著，在步驟S513，將y坐標(biāo)與h-1相比較，h-1是y坐標(biāo)的最大值(h是輸入圖像的高度)。當(dāng)確定滿足y＞h-1時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S514。當(dāng)確定不滿足y＞h-1時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S505。
在步驟S514，指示重復(fù)次數(shù)的t增大1。在步驟S515，確定是否重復(fù)次數(shù)t是預(yù)定值tmax或更大。同時(shí)，對(duì)于屏蔽圖像P”，確定是否具有真值的像素的數(shù)量是0。即，確定是否通過補(bǔ)償內(nèi)插處理還沒有被完全內(nèi)插的假彩色像素的數(shù)量是0。當(dāng)確定上述兩個(gè)條件的任何一個(gè)為真時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S516。當(dāng)確定兩個(gè)條件均為假時(shí)，處理返回步驟S503，并且再次執(zhí)行補(bǔ)償處理。
在步驟S515，當(dāng)在確定是否重復(fù)次數(shù)t達(dá)到預(yù)定值tmax或更大的處理中，或者在確定是否通過補(bǔ)償內(nèi)插處理還沒有被完全內(nèi)插的假彩色像素的數(shù)量是0的處理中，確定為真時(shí)，處理進(jìn)行到圖12所示的步驟S516。
在步驟S516和S517中，指示將被處理的像素的坐標(biāo)的變量x和y被初始化以滿足x＝0和y＝0。接著，在步驟S518中，確定是否(x，y)的二進(jìn)制屏蔽P”的值為真。即，確定是否將被處理的像素是假彩色像素。對(duì)于二進(jìn)制屏蔽P”(x，y)＝真，即對(duì)于假彩色像素，處理進(jìn)行到步驟S519。對(duì)于二進(jìn)制屏蔽P”(x，y)＝假，即對(duì)于非假彩色像素，處理進(jìn)行到步驟S520。
當(dāng)將被處理的像素是假彩色像素時(shí)，在步驟S519中執(zhí)行色彩飽和降低處理，用于降低像素(x，y)的色彩分量C(x，y)的色彩飽和。例如，當(dāng)使用L*a*b*色彩系統(tǒng)時(shí)，可以通過將a*和b*的每個(gè)分量的值乘以在范圍1.0到0.0中的常數(shù)而均勻地降低色彩飽和。當(dāng)在步驟S519中的色彩飽和降低處理結(jié)束時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S520。在步驟S520，將x坐標(biāo)的值增大1。接著，在步驟S521，確定是否滿足x＞w-1。當(dāng)確定滿足x＞w-1時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S522。當(dāng)確定不滿足x＞w-1時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S518，并且對(duì)已經(jīng)更新了x坐標(biāo)的鄰近像素重復(fù)類似的處理。
在步驟S521，當(dāng)確定滿足x＞w-1時(shí)，達(dá)到x坐標(biāo)的最大值，因此處理進(jìn)行到步驟S522，其中y坐標(biāo)被增大1。在下一步驟S523，將y坐標(biāo)與h-1相比較，h-1是y坐標(biāo)的最大值。當(dāng)不滿足y＞h-1時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S517，并且對(duì)具有更新的y坐標(biāo)的像素重復(fù)類似的處理。當(dāng)在步驟S523確定滿足y＞h-1時(shí)，結(jié)束假彩色像素校正處理。通過如上所述的處理，圖2所示的步驟S105中的假彩色像素校正處理結(jié)束。
當(dāng)結(jié)束在步驟S105中的假彩色像素校正處理時(shí)，接著執(zhí)行在步驟S106中的色彩模糊處理(過濾)。在步驟S105，通過重復(fù)補(bǔ)償處理而內(nèi)插假彩色(紫色條紋)像素的色彩，并且還沒有補(bǔ)償?shù)募俨噬?紫色條紋)像素經(jīng)過降低色彩飽和的處理。但是，其彩色相對(duì)較快地改變的部分可以存在于經(jīng)過在步驟S105中的處理的假彩色(紫色條紋)部分中。在步驟S106中的色彩模糊處理(過濾)中，執(zhí)行應(yīng)用模糊過濾器的處理以降低快速的色彩改變。
參照?qǐng)D13所示的處理流程來說明在步驟S106中的色彩模糊處理(過濾)的細(xì)節(jié)。首先，在步驟S601，將指示色彩模糊處理(過濾)的重復(fù)次數(shù)的變量t的值設(shè)置為0。接著，在步驟S602中，由如上所述的步驟S105中的假彩色像素校正處理更新的色彩分量圖像C被復(fù)制到具有大致相同的大小的色彩分量圖像C’上。
接著，在步驟S603和S604中，指示將被處理的像素的坐標(biāo)的變量x和y被初始化以滿足x＝0和y＝0。接著，在步驟S605，確定假彩色區(qū)域屏蔽P(x，y)的值。對(duì)于假彩色區(qū)域屏蔽P(x，y)＝假，即對(duì)于非假彩色像素，處理進(jìn)行到步驟S607。對(duì)于假彩色區(qū)域屏蔽P(x，y)＝真，即對(duì)于假彩色像素，處理進(jìn)行到步驟S606。
假彩色區(qū)域屏蔽P(x，y)是對(duì)于下述像素被設(shè)置為真的屏蔽，所述像素根據(jù)在如上所述的步驟S104中的假彩色像素檢測(cè)處理(對(duì)應(yīng)于圖7中的處理流程)中的色彩(像素值)確定而被確定為具有假彩色。假彩色區(qū)域屏蔽P(x，y)是對(duì)于由如上所述的步驟S105中的假彩色像素校正像素處理所校正的假彩色像素區(qū)域而保持值“真”的屏蔽數(shù)據(jù)。因?yàn)榧俨噬珔^(qū)域屏蔽P(x，y)用于色彩模糊(過濾)處理，因此假彩色區(qū)域屏蔽P(x，y)的復(fù)制屏蔽P”用于在步驟S105中的假彩色像素校正處理。
繼續(xù)圖13中的色彩模糊處理(過濾)的說明。當(dāng)在步驟S605中假彩色屏蔽P(x，y)為真時(shí)，即當(dāng)所述的像素是假彩色像素時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S606。在步驟S606中，向色彩分量應(yīng)用模糊過濾。這是按照指示周圍像素的色彩分量的像素值C而更新指示在色彩分量圖像C’中的像素(x，y)的色彩分量的像素值C(x，y)的值的處理。例如，確定包括將被處理的像素(x，y)及其周圍的8個(gè)像素的9個(gè)像素的色彩分量C’的平均值，并且應(yīng)用移動(dòng)平均過濾器以便將所述平均值設(shè)置為將被處理的像素(x，y)的更新的像素值C(x，y)。
在結(jié)束步驟S606中的模糊過濾應(yīng)用處理后，在步驟S607-S610，更新將被處理的像素的坐標(biāo)，并且檢查最大值。在步驟S607，x坐標(biāo)的值增大1。接著，在步驟S608，確定是否滿足x＞w-1。當(dāng)確定滿足x＞w-1時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S608。當(dāng)確定不滿足x＞w-1時(shí)，處理返回步驟S604，并且對(duì)已經(jīng)更新x坐標(biāo)的像素執(zhí)行類似的處理，并且在必要時(shí)執(zhí)行模糊處理。
當(dāng)在步驟S608確定滿足x＞w-1時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S609，其中，y坐標(biāo)被增大1。在下一步驟S610中，將y坐標(biāo)與h-1相比較，h-1是y坐標(biāo)的最大值。當(dāng)確定不滿足y＞h-1時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S603，并且對(duì)具有更新的y坐標(biāo)的像素執(zhí)行類似的處理，并且在必要時(shí)執(zhí)行模糊處理。
當(dāng)在步驟S610確定滿足y＞h-1時(shí)，處理進(jìn)行到步驟S611。在步驟S611，執(zhí)行把色彩模糊處理(過濾)的重復(fù)次數(shù)t增大1的處理。在步驟S612中，確定是否重復(fù)次數(shù)t是預(yù)定閾值t’max或更大。對(duì)于t＜t’max，處理返回步驟S602，對(duì)于t≥t’max，結(jié)束色彩模糊處理(過濾)。
通過如上所述的處理，圖2所示的步驟S106中的色彩模糊處理(過濾)結(jié)束。當(dāng)結(jié)束在步驟S106中的色彩模糊處理(過濾)時(shí)，在下一步驟S107，轉(zhuǎn)換原始圖像的亮度分量圖像Lin和從上述處理產(chǎn)生的色彩分量圖像C，并且將作為結(jié)果產(chǎn)生的圖像RGBout輸出為RGB彩色圖像，由此完成整個(gè)處理。
雖然已經(jīng)在上述的處理示例中描述了在圖7所示的步驟S404中將假彩色確定為紫色的示例，但是假彩色的色彩不限于紫色，而是可以是例如帶有綠色的色彩。在這種情況下，在步驟S404將假彩色設(shè)置為不同的色彩，并且配置用于確定具有作為假彩色的所設(shè)置色彩的像素的假彩色區(qū)域屏蔽P(x，y)由此允許對(duì)應(yīng)于任意色彩的處理。
當(dāng)校正多種不同色彩，例如包括紫色和綠色的多種色彩時(shí)，可以對(duì)不同的色彩多次執(zhí)行圖2所示的處理，或者可以使用下述配置來執(zhí)行圖2所示的處理，在所述配置中，把包括紫色和綠色的多種色彩的像素值確定為真的假彩色區(qū)域屏蔽P(x，y)被設(shè)置為屏蔽。這使得可以校正包含多種色彩的假彩色。
圖14是示出在執(zhí)行上述處理的本發(fā)明的圖像處理設(shè)備中的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)(對(duì)應(yīng)于圖1所示的DSP 106)的功能配置的方框圖。將參照?qǐng)D14中所示的方框圖，同時(shí)與圖2所示的流程圖相比較，來說明由數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)106執(zhí)行的處理。
在功能上，如圖14所示，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)106具有色彩轉(zhuǎn)換單元401、白飽和檢測(cè)單元402、假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元403、假彩色(紫色條紋)檢測(cè)單元404、像素值校正單元410和色彩逆轉(zhuǎn)換單元405。像素值校正單元410包括假彩色(紫色條紋)補(bǔ)償內(nèi)插單元411和假彩色(紫色條紋)模糊處理單元412。
數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)106從輸入圖像幀存儲(chǔ)器420接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)(RGBin)，并且色彩轉(zhuǎn)換處理單元401將輸入的RGB圖像的色彩空間轉(zhuǎn)換，并且將其分離為亮度分量和色彩分量。由色彩轉(zhuǎn)換處理單元401執(zhí)行的處理對(duì)應(yīng)于在圖2中所示的流程圖中步驟S101中的處理。輸入圖像RGBin被轉(zhuǎn)換，并且被分離為亮度分量圖像Lin和色彩分量圖像Cin。即，RGB色彩輸入圖像被轉(zhuǎn)換為具有亮度分量的色彩空間和具有色彩分量的色彩空間。YCbCr或CIE L*a*b*等可以用于所述色彩空間。
接著，根據(jù)由色彩轉(zhuǎn)換處理單元401轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，白飽和檢測(cè)單元402檢測(cè)具有白飽和的像素部分。這個(gè)處理對(duì)應(yīng)于在圖2所示的流程圖中的步驟S102。具體上，如上參照?qǐng)D4所示的流程圖所述，檢測(cè)具有高于或等于預(yù)定亮度閾值的亮度的像素，并且執(zhí)行產(chǎn)生用于識(shí)別白飽和像素的白飽和屏蔽S(x，y)的處理。
假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元403執(zhí)行用于在由白飽和檢測(cè)單元402檢測(cè)的白飽和像素周邊的部分設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的處理。這個(gè)區(qū)域設(shè)置處理是用于確定其中能夠在滿足白飽和屏蔽S(x，y)＝真的白飽和像素(x，y)周邊產(chǎn)生假彩色的區(qū)域的處理，并且將假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定信息用于其。這個(gè)處理對(duì)應(yīng)于在圖2所示的流程圖中的步驟S103，并且按照?qǐng)D5所示的處理流程而被執(zhí)行。
例如，使用具有與從圖像上的光學(xué)中心到白飽和像素(x，y)的距離相關(guān)聯(lián)的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域信息、和在拍攝圖像數(shù)據(jù)期間的光圈和焦距信息的查找表(LUT)，假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元403在每個(gè)白飽和像素(x，y)周邊設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域。當(dāng)不可獲得在拍攝圖像數(shù)據(jù)期間的光圈和焦距信息等時(shí)，可以僅僅根據(jù)從圖像上的光學(xué)中心到白飽和像素(x，y)的距離來確定假彩色像素檢測(cè)區(qū)域。而且，在白飽和像素(x，y)周邊的一定區(qū)域可以總是被設(shè)置為假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，而不使用諸如從光學(xué)中心到白飽和像素(x，y)的距離之類的信息。
如上參照?qǐng)D6所述，假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元403將在白飽和像素(x，y)201周邊的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的范圍確定為四個(gè)標(biāo)量值(x0，x1，y0，y1)，并且進(jìn)一步產(chǎn)生通過去除在那個(gè)區(qū)域中的白飽和像素而獲得的假彩色區(qū)域屏蔽P。
假彩色(紫色條紋)檢測(cè)單元404使用由假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元403設(shè)置的假彩色區(qū)域屏蔽P，并且進(jìn)一步執(zhí)行檢測(cè)通過對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行色彩確定處理而被確定為具有假彩色(紫色條紋)的像素的處理。即，更新假彩色區(qū)域屏蔽P以產(chǎn)生能夠僅僅識(shí)別要校正的假彩色像素的假彩色區(qū)域屏蔽P。這個(gè)處理對(duì)應(yīng)于在圖2所示的流程圖中的步驟S104，并且按照?qǐng)D7所示的處理流程而被執(zhí)行。如上所述，要確定為假彩色的色彩是任意的，因此，其中僅僅具有特定色彩值的紫色被設(shè)置為假彩色的配置、或其中諸如綠色和紫色之類的多種色彩被設(shè)置為假彩色的配置是可能的。
假彩色(紫色條紋)補(bǔ)償內(nèi)插單元411執(zhí)行校正由假彩色(紫色條紋)檢測(cè)單元404確定為具有假彩色的像素的處理。所述處理對(duì)應(yīng)于在圖2所示的流程圖中的步驟S105，并且按照?qǐng)D11和12中所示的處理流程而被執(zhí)行。這個(gè)像素值校正處理包括補(bǔ)償內(nèi)插處理(見圖10和11)和色彩飽和降低處理(見圖12)，所述補(bǔ)償內(nèi)插處理是對(duì)于根據(jù)除了周圍假彩色和白飽和像素之外的像素的值而被確定為具有假彩色(紫色條紋)的像素而執(zhí)行的，所述色彩飽和降低處理針對(duì)還沒有被預(yù)定重復(fù)次數(shù)的補(bǔ)償內(nèi)插處理校正的假彩色(紫色條紋)像素。
假彩色(紫色條紋)模糊處理單元412對(duì)由假彩色(紫色條紋)補(bǔ)償內(nèi)插單元411的處理校正的數(shù)據(jù)執(zhí)行模糊處理。這個(gè)處理對(duì)應(yīng)于在圖2所示的流程圖中的步驟S106，并且按照?qǐng)D13所示的處理流程而被執(zhí)行。
假彩色(紫色條紋)模糊處理單元412提取被假彩色(紫色條紋)檢測(cè)單元404確定為具有假彩色的像素，并且向色彩分量應(yīng)用模糊過濾。例如，假彩色(紫色條紋)模糊處理單元412確定包括將被處理的像素(x，y)及其周圍的8個(gè)像素的9個(gè)像素的平均值，并且執(zhí)行將所述平均值設(shè)置為將被處理的像素(x，y)的更新像素值的移動(dòng)平均過濾處理。
色彩逆轉(zhuǎn)換單元405轉(zhuǎn)換原始圖像的亮度分量圖像Lin和作為上述處理結(jié)果的色彩分量圖像C，并且將作為結(jié)果產(chǎn)生的圖像RGBout輸出為RGB色彩圖像。
當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明時(shí)，可以對(duì)由色像差引起的、諸如紫色條紋的假彩色執(zhí)行適當(dāng)?shù)男Ｕ?，其中所述色像差?duì)由攝像機(jī)拍攝的圖像發(fā)生，并且可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和輸出。使用傳統(tǒng)的攝像機(jī)，有可能拍攝不自然的圖像，除非在產(chǎn)生紫色條紋的情況下調(diào)整諸如透鏡光圈的設(shè)置。但是，當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明的圖像處理時(shí)，可以執(zhí)行校正以便所拍攝的圖像看起來更自然。因此，不必關(guān)注透鏡光圈和焦距，在拍攝期間不發(fā)生紫色條紋，因此使得可以以較高的自由度來進(jìn)行拍攝。
接著，將說明本發(fā)明的第二實(shí)施例的配置。如參照第一實(shí)施例的在圖5的流程而詳細(xì)描述，在圖2的流程中的步驟S103中的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置處理中，當(dāng)在圖5的步驟S304中像素位置(x，y)的像素值指示白飽和像素時(shí)，在步驟S305中在白飽和像素周邊設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)，并且執(zhí)行從假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)檢測(cè)假彩色像素的處理(圖2中的步驟S104和圖7中的流程)。
在如上所述的第一實(shí)施例的處理中，使用預(yù)設(shè)的假彩色圖像檢測(cè)區(qū)域確定信息的處理被用來設(shè)置在白飽和像素周邊的假彩色圖像檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)，所述預(yù)設(shè)的假彩色圖像檢測(cè)區(qū)域確定信息諸如查找表(LUT)，其中根據(jù)圖像捕獲系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)的特征來設(shè)置對(duì)應(yīng)于圖像區(qū)域的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域。
如上所述，在所拍攝圖像中包括的白飽和像素是高亮度像素，即，圖像中的飽和像素。例如，對(duì)于其亮度值可以被設(shè)置在0-255范圍內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)，將超過250的所有像素確定為白飽和像素，并且根據(jù)查找表在白飽和像素周邊設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)。但是，白飽和像素，即所拍攝圖像中的高亮度像素不是全部根據(jù)具有相同明度(brightness)的對(duì)象而產(chǎn)生的，而是具有高于或等于一定明度的明度的對(duì)象產(chǎn)生白飽和像素。即，具有對(duì)象明度的一定程度高級(jí)別到其很高級(jí)別的部分在所拍攝的圖像中全部顯現(xiàn)為白飽和像素。
但是，其中在白飽和像素周邊出現(xiàn)紫色條紋的區(qū)域根據(jù)對(duì)象的明度級(jí)的改變、即在邊緣部分的明度中的差而變化。即使對(duì)于在所拍攝的圖像數(shù)據(jù)中的相同的白飽和像素，具有與在白飽和像素及其鄰近像素之間的明度級(jí)差對(duì)應(yīng)的邊緣部分中的大明度差的白飽和像素導(dǎo)致大的紫色條紋產(chǎn)生區(qū)域，并且在邊緣部分中具有小明度差的白飽和像素導(dǎo)致小的紫色條紋產(chǎn)生區(qū)域。因此，總體上，對(duì)于具有高對(duì)象明度級(jí)(實(shí)際明度)的白飽和像素，紫色條紋產(chǎn)生區(qū)域趨向于減少，對(duì)于具有很高對(duì)象明度級(jí)(實(shí)際明度)的白飽和像素，產(chǎn)生區(qū)域趨向于增加。
因此，即使對(duì)于在所拍攝圖像數(shù)據(jù)中的相同的白飽和像素，按照對(duì)象的實(shí)際明度而改變和設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)可以實(shí)現(xiàn)假彩色像素的可靠和有效的檢測(cè)。在第二實(shí)施例中，檢測(cè)或估計(jì)對(duì)象的實(shí)際明度(實(shí)際亮度)，并且按照對(duì)象的實(shí)際亮度來設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域。
如上所述，具有與在白飽和像素及其鄰近像素之間的亮度級(jí)差對(duì)應(yīng)的邊緣部分的大亮度差的白飽和像素導(dǎo)致大的紫色條紋產(chǎn)生區(qū)域，并且在邊緣部分中具有小亮度差的白飽和像素導(dǎo)致小的紫色條紋產(chǎn)生區(qū)域。因此，需要考慮在邊緣部分的亮度差以便確定紫色條紋產(chǎn)生范圍。原理上，因?yàn)橛捎诠獠ㄩL(zhǎng)而導(dǎo)致的點(diǎn)擴(kuò)展差而發(fā)生紫色條紋。由于波長(zhǎng)而導(dǎo)致的點(diǎn)擴(kuò)展差依賴于透鏡的類型、焦距和光圈等的設(shè)置、在圖像中的位置。因此，如果點(diǎn)擴(kuò)展由于光波長(zhǎng)而略微改變，則即使在其中理論上沒有太大明度差的邊緣部分也產(chǎn)生假彩色，但是當(dāng)點(diǎn)擴(kuò)展差很小時(shí)不產(chǎn)生人可以感知到的假彩色。但是，即使當(dāng)由于波長(zhǎng)而導(dǎo)致的點(diǎn)擴(kuò)展差很小時(shí)，如果邊緣亮度差大到高亮度部分變得飽和，則小差別被放大，并且在大區(qū)域中產(chǎn)生可感知的假彩色。因此，必須考慮在邊緣部分的亮度差、以及透鏡類型、設(shè)置和像素位置，以便精確地確定其中可以產(chǎn)生紫色條紋的區(qū)域。
本實(shí)施例克服了這樣的問題，并且提供了更精確地檢測(cè)和校正在高亮度像素周邊產(chǎn)生的紫色條紋的方法。如在第一實(shí)施例中那樣，圖1所示的配置適用于在本實(shí)施例中的圖像處理設(shè)備的配置。所述整體處理序列也以與第一實(shí)施例相同的方式作為按照?qǐng)D2所示的流程圖的處理而被執(zhí)行。
第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的差別是圖5中所示的流程中的步驟S305中的處理，所述處理對(duì)應(yīng)于在圖2所示的流程中的步驟S103中的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置處理。即，設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)的處理不同。其它處理，即除了在第一實(shí)施例中的圖2的流程中的步驟S103之外的處理與在第一實(shí)施例中的處理類似。
在本實(shí)施例中，在圖5的流程中的步驟S305中的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)設(shè)置處理作為設(shè)置與對(duì)象的明度(實(shí)際亮度)對(duì)應(yīng)的最佳假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的處理而被執(zhí)行。下面，參照?qǐng)D15和隨后的附圖來說明在本實(shí)施例中的設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的處理的細(xì)節(jié)。
將參照?qǐng)D15來說明假彩色(紫色條紋)的產(chǎn)生的原理。圖15(a)和圖15(b)是其中垂直軸表示對(duì)象的明度(實(shí)際亮度)并且水平軸表示所拍攝的圖像數(shù)據(jù)的像素位置的圖。圖15(a)包括對(duì)象的明度(實(shí)際亮度)＝500，并且這個(gè)部分顯現(xiàn)為飽和像素，即在所拍攝圖像中的白飽和像素。在圖15(a)和圖15(b)中的飽和閾值線510表示圖像捕獲器件相對(duì)于入射光量的飽和閾值。即，當(dāng)大于或等于飽和閾值線510的光量入射時(shí)，所述圖像飽和而變?yōu)榘罪柡蛨D像。
圖15(a)示出了其中拍攝如下所述對(duì)象的情況，所述對(duì)象具有鄰近部分，所述鄰近部分的明度在對(duì)象明度(實(shí)際亮度)500和明度(實(shí)際亮度)10之間突變，即，所述對(duì)象其實(shí)際亮度從500改變到50。圖15(b)示出了其中拍攝其實(shí)際明度從5000改變到50的對(duì)象的情況。在圖15(a)中，具有實(shí)際亮度500的部分位于飽和閾值線510或之上，并且這個(gè)部分變?yōu)榘罪柡筒糠?。在圖15(b)中，具有實(shí)際亮度5000的部分位于飽和閾值線510或之上，并且這個(gè)部分變?yōu)榘罪柡拖袼?，它們?cè)谒臄z的圖像中被表達(dá)為具有相同白飽和像素的像素。
在圖15(a)中，實(shí)線(G)是綠色信道光量線(G)511，指示入射在圖像捕獲器件上的綠色信道光的量，虛線(B)是藍(lán)色信道光量線(B)512，指示入射在圖像捕獲器件上的藍(lán)色信道光的量。在圖15(b)中，類似地，實(shí)線(G)是綠色信道光量線(G)521，指示入射在圖像捕獲器件上的綠色信道光的量，虛線(B)是藍(lán)色信道光量線(B)522，指示入射在圖像捕獲器件上的藍(lán)色信道光的量。
圖15(a)和圖15(b)圖解其中使用同一透鏡來進(jìn)行拍攝的狀態(tài)。因?yàn)槭褂猛煌哥R來用于所述拍攝，因此綠色信道和藍(lán)色信道的點(diǎn)擴(kuò)展輪廓(profile)完全相同。但是，圖15(b)中的對(duì)象的實(shí)際亮度和在圖15(a)中的對(duì)象的實(shí)際亮度彼此不同，并且當(dāng)拍攝圖15(b)中的對(duì)象時(shí)入射在圖像捕獲器件上的光量比當(dāng)拍攝圖15(b)中的對(duì)象時(shí)入射在圖像捕獲器件上的光量大得多。
當(dāng)入射光量大時(shí)，所拍攝的圖像顯示在綠色和藍(lán)色之間的顯著級(jí)別差。在其中在所拍攝圖像中的綠色和藍(lán)色之間的級(jí)別差大的部分產(chǎn)生紫色條紋。因此，在圖15(a)中，在白飽和像素的右側(cè)的大約10像素部分是其中很可能產(chǎn)生紫色條紋的部分，在圖15(b)中，在白飽和像素的右側(cè)的大約20像素部分是其中很可能要產(chǎn)生紫色條紋的部分。在圖15(a)和15(b)中的高亮度部分也具有其中在綠色和藍(lán)色之間的級(jí)別差變得顯著的部分，并且這個(gè)部分在所拍攝的圖像中顯現(xiàn)為白飽和像素，并且不變?yōu)樽仙珬l紋像素。
以這種方式，經(jīng)常在引起白飽和的高亮度部分周圍產(chǎn)生紫色條紋，并且其中產(chǎn)生紫色條紋的區(qū)域取決于在邊緣部分的亮度中的差。將參照?qǐng)D16來說明在具有與圖15(a)和15(b)對(duì)應(yīng)的實(shí)際亮度的對(duì)象的所拍攝圖像中的亮度值和紫色條紋產(chǎn)生區(qū)域。圖16(a)和16(b)是對(duì)應(yīng)于圖15(a)和圖15(b)的圖。圖16(a)對(duì)應(yīng)于其實(shí)際亮度從500改變到50的對(duì)象，圖16(b)對(duì)應(yīng)于其實(shí)際亮度從5000改變到50的對(duì)象。當(dāng)使用同一透鏡來拍攝那兩個(gè)圖像時(shí)獲得的圖像數(shù)據(jù)的亮度值分布變?yōu)槿鐖D16(c)所示。
在圖16(c)中，垂直軸指示所拍攝圖像數(shù)據(jù)的亮度值(即，所拍攝圖像的亮度值)，水平軸指示像素位置。在圖像數(shù)據(jù)中，亮度級(jí)255是飽和級(jí)別的亮度級(jí)，實(shí)際亮度500和實(shí)際亮度5000都導(dǎo)致在所拍攝的圖像上的具有大約255的飽和亮度級(jí)的像素、即白飽和像素。紫色條紋出現(xiàn)在白飽和像素的鄰近的部分。這個(gè)可產(chǎn)生紫色條紋的區(qū)域與圖16(a)中所示的實(shí)際亮度500的對(duì)象的在圖16(c)中所示的區(qū)域A中的大約10像素部分對(duì)應(yīng)，并且與圖16(b)中所示的實(shí)際亮度5000的對(duì)象的在圖16(c)中所示的區(qū)域B中的大約20像素部分對(duì)應(yīng)。
以這種方式，在引起白飽和的高亮度部分周邊產(chǎn)生紫色條紋，并且其中產(chǎn)生紫色條紋的區(qū)域取決于在邊緣部分的亮度差。需要確定沒有飽和的原始亮度，以便確定在邊緣部分的亮度差。作為處理這個(gè)問題的一種方法，可以使用這樣的方法，其中使用通過具有低靈敏度傳感器的圖像捕獲器件而拍攝的圖像。
具體上，對(duì)于在同一位置的像素使用其中布置了具有不同靈敏度的多個(gè)傳感器的圖像捕獲器件。例如，布置了兩種傳感器，即正常靈敏度傳感器和低靈敏度傳感器。通過正常靈敏度傳感器而拍攝的圖像被用作所拍攝的圖像，并且根據(jù)通過低靈敏度傳感器而拍攝的圖像來確定已經(jīng)變?yōu)橥ㄟ^正常靈敏度傳感器而拍攝的圖像的白飽和像素的部分的原始對(duì)象亮度(實(shí)際亮度)。即使對(duì)于具有通過正常靈敏度傳感器而引起白飽和的高亮度的對(duì)象，通過低靈敏度傳感器而拍攝的圖像由于低靈敏度而不引起在所拍攝圖像中的白飽和，并且被輸出為具有未達(dá)到飽和值的亮度值的像素。因此，對(duì)于具有圖16(a)所示的實(shí)際亮度500的對(duì)象和具有圖16(b)所示的實(shí)際亮度5000的對(duì)象，所述圖像可以被輸出為具有各自不同的拍攝圖像亮度值的圖像數(shù)據(jù)。
將參照?qǐng)D17來說明根據(jù)使用低靈敏度傳感器而拍攝的圖像來估計(jì)對(duì)象的實(shí)際亮度的處理。圖17(a)和圖17(b)是對(duì)應(yīng)于圖15(a)和15(b)與圖16(a)和16(b)的圖。圖17(a)對(duì)應(yīng)于其實(shí)際亮度從500改變到50的對(duì)象，圖17(b)對(duì)應(yīng)于其實(shí)際亮度從5000改變到50的對(duì)象。當(dāng)使用低靈敏度傳感器來拍攝那兩個(gè)圖像時(shí)獲得的圖像數(shù)據(jù)的亮度值分布變?yōu)閳D17(p)和17(q)所示。當(dāng)使用正常靈敏度傳感器而拍攝那兩個(gè)圖像時(shí)獲得的圖像數(shù)據(jù)的亮度值分布變?yōu)槿鐖D17(r)所示。圖17(r)是類似于圖16(c)的圖。對(duì)于實(shí)際亮度500和5000的任何一種情況，所拍攝圖像亮度值被輸出在大致255，即被輸出為白飽和像素。
但是，如圖17(p)和17(q)所示，在當(dāng)使用低靈敏度傳感器進(jìn)行拍攝時(shí)獲得的圖像數(shù)據(jù)的亮度值分布中，在正常靈敏度拍攝的圖像上引起白飽和的圖像部分不變?yōu)榘罪柡拖袼?，并且被輸出為具有小于飽和的像素值的亮度值的像素。在所圖解的示例中，在作為具有圖17(a)所示的實(shí)際亮度500的對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的圖17(p)中所示的數(shù)據(jù)中，具有實(shí)際亮度500的圖像部分被輸出為具有所拍攝圖像亮度5的圖像數(shù)據(jù)，并且在作為具有圖17(b)所示的實(shí)際亮度5000的對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的圖17(q)中所示的數(shù)據(jù)中，具有實(shí)際亮度5000的圖像部分被輸出為具有所拍攝圖像亮度值50的圖像數(shù)據(jù)。以這種方式，當(dāng)使用低靈敏度傳感器來進(jìn)行拍攝時(shí)，甚至因?yàn)榇罅咳肷涔舛ㄟ^正常傳感器會(huì)引起白飽和的部分也不引起白飽和，并且被輸出為具有小于飽和亮度值的級(jí)別值的像素。因此，一定程度亮的對(duì)象和很亮的對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)可以被輸出為具有不同亮度值的圖像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，在與正常拍攝處理的條件不同的條件下拍攝的圖像數(shù)據(jù)被用作基準(zhǔn)圖像，以確定和估計(jì)在正常拍攝的圖像中的白飽和像素部分的對(duì)象實(shí)際亮度，并且根據(jù)所估計(jì)的結(jié)果，設(shè)置可產(chǎn)生假彩色(紫色條紋)的區(qū)域。
已經(jīng)描述了其中使用低靈敏度傳感器來獲得用于確定對(duì)象的實(shí)際亮度的基準(zhǔn)圖像的示例。作為另一個(gè)示例，所述配置可以使得通過提高快門速度來以暗曝光而執(zhí)行拍攝以獲得基準(zhǔn)圖像。即使當(dāng)在正常拍攝的圖像中出現(xiàn)白飽和時(shí)，即在以適當(dāng)曝光而拍攝的圖像中出現(xiàn)白飽和時(shí)，使用暗曝光的拍攝結(jié)果是不出現(xiàn)白飽和并且輸出小于飽和亮度值的像素值。因此，通過提高的快門速度而拍攝的圖像也可以被用作基準(zhǔn)圖像。例如，當(dāng)以適當(dāng)曝光中的曝光時(shí)間的大約1/30而拍攝的圖像被用作基準(zhǔn)圖像時(shí)，可以估計(jì)在適當(dāng)曝光中已經(jīng)飽和的像素的對(duì)象實(shí)際亮度。
如上所述，在低曝光條件下拍攝的圖像，諸如通過低靈敏度傳感器而拍攝的圖像或通過高快門速度而拍攝的圖像，被用作基準(zhǔn)圖像，根據(jù)與在正常拍攝的圖像數(shù)據(jù)中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的部分的基準(zhǔn)圖像亮度值來估計(jì)對(duì)象的實(shí)際亮度，并且根據(jù)所估計(jì)的實(shí)際亮度來設(shè)置最佳假彩色(紫色條紋)的像素檢測(cè)區(qū)域。
圖18示出了在對(duì)象實(shí)際亮度(白飽和像素的真實(shí)亮度)和可產(chǎn)生假彩色(紫色條紋)的范圍(距白飽和像素的距離)之間的關(guān)系的一個(gè)示例。圖18所示的圖對(duì)應(yīng)于圖17所示的示例，并且示出了當(dāng)對(duì)象實(shí)際亮度是500時(shí)可產(chǎn)生假彩色(紫色條紋)的范圍(距白飽和像素的距離)是距離白飽和像素10像素，并且當(dāng)對(duì)象實(shí)際亮度是5000時(shí)可產(chǎn)生假彩色(紫色條紋)的范圍(距白飽和像素的距離)是距離白飽和像素20像素。在所述圖中所示的示例是一個(gè)示例，并且根據(jù)圖像捕獲系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)的特征，將預(yù)先測(cè)量的數(shù)據(jù)用于在對(duì)象實(shí)際亮度和可產(chǎn)生假彩色(紫色條紋)的范圍之間的關(guān)系。
將參照?qǐng)D19中所示的流程來說明在本實(shí)施例中假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置處理的過程。圖19中所示的流程是對(duì)于如上所述的第一實(shí)施例圖解的圖5中的流程的一部分。即，圖19中的流程示出了在圖5中的步驟S304和S305中的處理，即確定是否所關(guān)注像素是白飽和像素和當(dāng)它是白飽和像素時(shí)設(shè)置在所述像素周邊的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)的處理。在第二實(shí)施例中，這個(gè)部分的處理被執(zhí)行為與第一實(shí)施例不同的處理。
將按照?qǐng)D19中的流程而說明第二實(shí)施例的處理序列。步驟S304是類似于第一實(shí)施例的處理，并且確定在所設(shè)置的像素位置的白飽和屏蔽S的像素值。在對(duì)于白飽和屏蔽S(x，y)＝假的所設(shè)置像素位置(x，y)，處理進(jìn)行到步驟S314(見圖5)以進(jìn)行對(duì)于下一像素的處理。如果S(x，y)為真，則處理進(jìn)行到步驟S305a。當(dāng)白飽和屏蔽S(x，y)對(duì)于像素位置(x，y)為假時(shí)，這意味著像素位置(x，y)的像素值指示非白飽和的像素。當(dāng)白飽和屏蔽S(x，y)對(duì)于像素位置(x，y)為真時(shí)，這意味著像素位置(x，y)的像素值指示白飽和像素。
當(dāng)白飽和屏蔽S(x，y)對(duì)于像素位置(x，y)為真時(shí)，在步驟S305a，獲得對(duì)應(yīng)于白飽和像素位置(x，y)的基準(zhǔn)圖像像素的像素值?；鶞?zhǔn)圖像指的是例如通過如上所述的低靈敏度傳感器而拍攝的圖像或在低曝光條件下拍攝的圖像，所述在低曝光條件下拍攝的圖像例如以高速快門速度并以適當(dāng)曝光或低于適當(dāng)曝光而拍攝的圖像。根據(jù)基準(zhǔn)圖像，獲得與在作為將被處理的圖像的正常拍攝圖像中被確定為白飽和像素的像素(x，y)對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的像素值。
其后，在步驟S305b中，根據(jù)基準(zhǔn)圖像像素的像素值，使用查找表(LUT)來確定假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)。圖20示出了在本發(fā)明中使用的查找表(LUT)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示例。圖20中所示的查找表(LUT)具有表格結(jié)構(gòu)，其中，“基準(zhǔn)圖像的亮度”、“對(duì)象的實(shí)際亮度”和“可產(chǎn)生假彩色(PF紫色條紋)的像素范圍”彼此相關(guān)聯(lián)。這個(gè)表格被示出為對(duì)應(yīng)于上面參照?qǐng)D15-17所述的示例的表。
例如，示出當(dāng)在基準(zhǔn)圖像中的亮度是“5”時(shí)，對(duì)象實(shí)際亮度是“500”，并且在這種情況下的“可產(chǎn)生假彩色(PF紫色條紋)的像素范圍”在距離白飽和像素10個(gè)像素的范圍中。類似地，示出當(dāng)在基準(zhǔn)圖像中的亮度是“50”時(shí)，對(duì)象實(shí)際亮度是“5000”，并且在這種情況下的“可產(chǎn)生假彩色(PF紫色條紋)的像素范圍”在距離白飽和像素20個(gè)像素的范圍中。
在圖19中所示的步驟S305b中，例如，從圖20中所示的表格來確定按照在基準(zhǔn)圖像中的亮度而設(shè)置的“可產(chǎn)生假彩色(PF紫色條紋)的像素范圍”，并且根據(jù)結(jié)果，將假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)確定為包括可產(chǎn)生假彩色(PF紫色條紋)的像素范圍的區(qū)域。
雖然圖20所示的表格具有包含對(duì)象的實(shí)際亮度數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，但是這個(gè)數(shù)據(jù)不必需。如果所述表格被配置為允許根據(jù)與在將被處理的圖像，即正常拍攝的圖像，上的白飽和像素對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)像素的亮度，而確定假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)，即可。即，可以將所述表格配置為查找表(LUT)，其中，“基準(zhǔn)圖像的亮度”和“可產(chǎn)生假彩色(PF紫色條紋)的像素范圍”或假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)彼此相關(guān)聯(lián)。
參照?qǐng)D21和22來說明執(zhí)行上述處理的本實(shí)施例的圖像處理設(shè)備中的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)(對(duì)應(yīng)于圖1所示的DSP 106)的功能配置。
圖21是與第一實(shí)施例的、參照?qǐng)D14所述的DSP的配置對(duì)應(yīng)的圖，圖22是示出了在圖21中所示的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元403的配置的圖。如圖21所示，如在第一實(shí)施例中那樣，在本實(shí)施例中的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)具有色彩轉(zhuǎn)換單元401、白飽和檢測(cè)單元402、假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元403、假彩色(紫色條紋)檢測(cè)單元404、像素值校正單元410和色彩逆轉(zhuǎn)換單元405。像素值校正單元410包括假彩色(紫色條紋)補(bǔ)償內(nèi)插單元411和假彩色(紫色條紋)模糊處理單元412。
數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)106從輸入圖像幀存儲(chǔ)器420接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)(RGBin)，并且色彩轉(zhuǎn)換處理單元401轉(zhuǎn)換輸入的RGB圖像的色彩空間，并且將其分離為亮度分量和色彩分量。由色彩轉(zhuǎn)換處理單元401執(zhí)行的處理對(duì)應(yīng)于在圖2中所示的流程圖中的在步驟S101中的處理。輸入圖像RGBin被轉(zhuǎn)換，并且被分離為亮度分量圖像Lin和色彩分量圖像Cin。即，輸入的RGB彩色圖像被轉(zhuǎn)換為具有亮度分量的色彩空間和具有色彩分量的色彩空間?？梢允褂肶CbCr或CIE L*a*b*等來用于所述色彩空間。
接著，根據(jù)由色彩轉(zhuǎn)換處理單元401轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，白飽和檢測(cè)單元402檢測(cè)發(fā)生白飽和的像素部分。這個(gè)處理對(duì)應(yīng)于在圖2所示的流程圖中的步驟S102。具體上，如參照?qǐng)D4所示的流程圖所述，檢測(cè)具有高于或等于預(yù)定亮度閾值的亮度的像素，并且產(chǎn)生用于識(shí)別白飽和像素的白飽和屏蔽S(x，y)。
假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元403執(zhí)行在由白飽和檢測(cè)單元402檢測(cè)的白飽和像素周邊的部分設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的處理。這個(gè)區(qū)域設(shè)置處理是確定其中可以在滿足白飽和屏蔽S(x，y)＝真的白飽和像素(x，y)周邊產(chǎn)生假彩色的區(qū)域的處理，并且如上所述，執(zhí)行使用基準(zhǔn)圖像的最佳假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置處理。
將參照?qǐng)D22來說明假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元403的功能配置。如圖22所示，假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元403具有基準(zhǔn)圖像分析單元711、查找表存儲(chǔ)單元712和假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定處理單元713?；鶞?zhǔn)圖像分析單元711從白飽和檢測(cè)單元402獲得在將被處理的圖像中的白飽和像素位置，并且獲得與白飽和像素位置對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的亮度值。所述基準(zhǔn)圖像是從與將被處理的圖像相同的對(duì)象拍攝的圖像，但是是以低靈敏度傳感器拍攝的圖像或以低于適當(dāng)曝光的曝光，例如以高速快門速度的設(shè)置，拍攝的圖像。
假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定處理單元713從基準(zhǔn)圖像分析單元711接收與在將被處理的圖像中的白飽和像素位置對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的亮度值。根據(jù)所接收的值，假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定處理單元713通過參照在查找表存儲(chǔ)單元712中存儲(chǔ)的查找表(LUT)而確定假彩色像素檢測(cè)區(qū)域。例如，如上參照?qǐng)D20所述，所述查找表(LUT)是這樣的查找表(LUT)，其中，“基準(zhǔn)圖像的亮度”和“可產(chǎn)生假彩色(PF紫色條紋)的像素范圍”或“假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)”彼此相關(guān)聯(lián)。
按照與在將被處理的圖像中的白飽和像素位置對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的亮度值，假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定處理單元713確定假彩色像素檢測(cè)區(qū)域(x0，x1，y0，y1)。假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定處理單元713將在白飽和像素(x，y)周邊的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的范圍確定為四個(gè)標(biāo)量值(x0，x1，y0，y1)，并且還產(chǎn)生通過從那個(gè)區(qū)域去除白飽和像素而獲得的假彩色區(qū)域屏蔽P(見圖5和19中的處理流程)。這個(gè)處理使得可以在考慮實(shí)際對(duì)象亮度(實(shí)際亮度)的情況下設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，由此實(shí)現(xiàn)最佳的區(qū)域設(shè)置。返回參見圖21，將繼續(xù)本實(shí)施例的說明。
假彩色(紫色條紋)檢測(cè)單元404使用由假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元403設(shè)置的假彩色區(qū)域屏蔽P，并且還執(zhí)行檢測(cè)通過對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行色彩確定處理而被確定為具有假彩色(紫色條紋)的像素的處理。即，更新假彩色區(qū)域屏蔽P以產(chǎn)生能夠僅僅識(shí)別要校正的假彩色像素的假彩色區(qū)域屏蔽P。這個(gè)處理對(duì)應(yīng)于在圖2中所示的流程圖中的步驟S104，并且按照?qǐng)D7中所示的處理流程而被執(zhí)行。如上所述，要被確定為假彩色的色彩是任意的，因此其中僅僅具有特定色彩值的紫色被設(shè)置為假彩色的配置或其中諸如綠色和紫色之類的多種色彩被設(shè)置為假彩色的配置是可以的。
假彩色(紫色條紋)補(bǔ)償內(nèi)插單元411執(zhí)行校正由假彩色(紫色條紋)檢測(cè)單元404確定為具有假彩色的像素的處理。所述處理對(duì)應(yīng)于在圖2中所示的流程圖中的步驟S105，并且按照在圖11和12中所示的處理流程而被執(zhí)行。此像素值校正處理包括根據(jù)除了其周圍的假彩色和白飽和像素之外的像素的值而對(duì)被確定為具有假彩色(紫色條紋)的像素執(zhí)行的補(bǔ)償內(nèi)插處理(見圖10和11)；減少還沒有被預(yù)定重復(fù)次數(shù)的補(bǔ)償內(nèi)插處理校正的假彩色(紫色條紋)像素的色彩飽和的處理(見圖12)。
假彩色(紫色條紋)模糊處理單元412對(duì)由假彩色(紫色條紋)補(bǔ)償內(nèi)插單元411進(jìn)行的處理而校正的數(shù)據(jù)執(zhí)行模糊處理。這個(gè)處理對(duì)應(yīng)于在圖2中所示的流程圖中的步驟S106，并且按照在圖13中所示的處理流程而被執(zhí)行。
假彩色(紫色條紋)模糊處理單元412提取由假彩色(紫色條紋)檢測(cè)單元404確定為具有假彩色的像素，并且向色彩分量施加模糊過濾。例如，假彩色(紫色條紋)模糊處理單元412確定包括將被處理的像素(x，y)及其周圍的8個(gè)像素的9個(gè)像素的平均值，并且執(zhí)行將該平均值設(shè)置為將被處理的像素(x，y)的更新像素值的移動(dòng)平均過濾處理。
色彩逆轉(zhuǎn)換單元405轉(zhuǎn)換原始圖像的亮度分量圖像Lin和作為上述處理結(jié)果的色彩分量圖像C，并且輸出作為結(jié)果產(chǎn)生的圖像RGBout來作為RGB彩色圖像。
當(dāng)應(yīng)用本實(shí)施例時(shí)，可以對(duì)于由色像差引起的諸如紫色條紋之類的假彩色執(zhí)行適當(dāng)?shù)男Ｕ?，其中所述色像差?duì)于由攝像機(jī)拍攝的圖像發(fā)生，并且可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生和輸出高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)。
另外，按照第二實(shí)施例，根據(jù)基準(zhǔn)圖像來估計(jì)與白飽和像素對(duì)應(yīng)的對(duì)象實(shí)際亮度，設(shè)置對(duì)應(yīng)于對(duì)象實(shí)際亮度的假彩色(紫色條紋)檢測(cè)區(qū)域，并且檢測(cè)和校正在所設(shè)置區(qū)域中的假彩色(紫色條紋)像素。因此，可以設(shè)置與其中有可能產(chǎn)生假彩色(紫色條紋)的區(qū)域?qū)?yīng)的假彩色(紫色條紋)檢測(cè)區(qū)域，而不使得所設(shè)置的假彩色(紫色條紋)檢測(cè)區(qū)域變得太大或太小?？梢钥煽康睾陀行У貦z測(cè)假彩色(紫色條紋)像素，提高圖像校正的精確度，并且提高效率。
已經(jīng)參照特定的實(shí)施例而詳細(xì)描述了本發(fā)明。但是，顯然本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)的范圍內(nèi)對(duì)所述實(shí)施例進(jìn)行修改和替換。即，本發(fā)明已經(jīng)通過舉例而被公開，因此不應(yīng)當(dāng)被理解為限定性的。應(yīng)當(dāng)理解權(quán)利要求的范圍，以便明白本發(fā)明的實(shí)質(zhì)。
可以通過硬件、軟件或其組合配置來執(zhí)行在此所述的系列處理。當(dāng)使用軟件來執(zhí)行處理時(shí)，可以通過向內(nèi)置在專用硬件中的計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)器中安裝其中記錄了處理序列的程序，或向能夠執(zhí)行各種類型的處理的通用計(jì)算機(jī)安裝所述程序，來執(zhí)行上述處理。
例如，可以在諸如硬盤或ROM(只讀存儲(chǔ)器)之類的存儲(chǔ)介質(zhì)上預(yù)先存儲(chǔ)所述程序?；蛘撸梢詫⑺龀绦蚺R時(shí)或永久地存儲(chǔ)(記錄)在可移去存儲(chǔ)介質(zhì)上，諸如軟盤、CD-ROM(致密盤只讀存儲(chǔ)器)、MO(磁光)盤、DVD(數(shù)字多功能盤)、磁盤、或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。這樣的可移去存儲(chǔ)介質(zhì)可以作為所謂的“封裝軟件”而被提供。
除了從上述的可移去存儲(chǔ)介質(zhì)向計(jì)算機(jī)上安裝所述程序之外，還可以從下載網(wǎng)站向計(jì)算機(jī)無線傳送所述程序，或者可以通過諸如LAN(局域網(wǎng))和/或因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由有線連接而向計(jì)算機(jī)傳送所述程序，以便以這種方式傳送的所述程序被計(jì)算機(jī)接收并且被存儲(chǔ)在諸如內(nèi)置硬盤之類的存儲(chǔ)介質(zhì)上。
在此所述的各種類型的處理不僅包括按照所述序列而以時(shí)間順序執(zhí)行的處理，而且包括按照?qǐng)?zhí)行處理的設(shè)備的吞吐量或按照需要而同時(shí)或分別執(zhí)行的處理。在此的術(shù)語“系統(tǒng)”指的是多個(gè)設(shè)備的邏輯組合，而不限于其中在同一外殼中包括各個(gè)設(shè)備的系統(tǒng)。
工業(yè)實(shí)用性如上所述，按照本發(fā)明的配置，從圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)白飽和像素，并且在所檢測(cè)的白飽和像素周邊設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，從所設(shè)置的區(qū)域檢測(cè)具有與諸如紫色條紋的假彩色對(duì)應(yīng)的色彩的像素，將所檢測(cè)的像素確定為假彩色像素，并且對(duì)于所識(shí)別的假彩色像素執(zhí)行基于周圍像素的值的校正處理。因此，可以有效地檢測(cè)在白飽和像素的鄰近產(chǎn)生的諸如紫色條紋的假彩色的區(qū)域，并且部分地校正像素的值。也可以產(chǎn)生和輸出高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)而不影響整個(gè)圖像。
按照本發(fā)明的配置，可以對(duì)由色像差引起的諸如紫色條紋之類的假彩色執(zhí)行適當(dāng)?shù)男Ｕ?，其中所述色像差?duì)于由攝像機(jī)拍攝的圖像發(fā)生，并且可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生和輸出高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)。使用傳統(tǒng)的攝像機(jī)，有可能拍攝出不自然的圖像，除非在產(chǎn)生紫色條紋的情況下調(diào)整諸如透鏡光圈之類的設(shè)置。但是，當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明時(shí)，可以有效地提取和校正在所拍攝的圖像中包含的諸如紫色條紋之類的假彩色，并且可以產(chǎn)生和輸出高質(zhì)量圖像。因此，不必關(guān)注透鏡光圈和焦距，在拍攝期間不出現(xiàn)紫色條紋，因此使得可以以較高的自由度來執(zhí)行拍攝。
另外，按照本發(fā)明的配置，根據(jù)基準(zhǔn)圖像來估計(jì)與白飽和像素對(duì)應(yīng)的對(duì)象實(shí)際亮度，設(shè)置對(duì)應(yīng)于對(duì)象實(shí)際亮度的假彩色(紫色條紋)檢測(cè)區(qū)域，并且檢測(cè)和校正在所設(shè)置區(qū)域中的假彩色(紫色條紋)像素。因此，可以設(shè)置與其中有可能產(chǎn)生假彩色(紫色條紋)的區(qū)域?qū)?yīng)的假彩色(紫色條紋)檢測(cè)區(qū)域，而不使得所設(shè)置的假彩色(紫色條紋)檢測(cè)區(qū)域變得太大或太小?？梢钥煽康睾陀行У貦z測(cè)假彩色(紫色條紋)像素，提高圖像校正的精確度，并且提高效率。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備，包括白飽和檢測(cè)單元，用于從圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)白飽和像素；假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元，用于在由白飽和檢測(cè)單元檢測(cè)的白飽和像素周邊設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域；假彩色檢測(cè)單元，用于在由假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元設(shè)置的區(qū)域中，將具有與假彩色對(duì)應(yīng)的色彩的像素識(shí)別為假彩色像素；以及像素值校正單元，用于根據(jù)周圍像素的值，對(duì)由假彩色檢測(cè)單元檢測(cè)的假彩色像素執(zhí)行像素值校正處理。
2.按照權(quán)利要求1的圖像處理設(shè)備，其中，所述像素值校正單元具有補(bǔ)償內(nèi)插單元，用于根據(jù)周圍的像素值而對(duì)假彩色像素執(zhí)行補(bǔ)償內(nèi)插處理；以及色彩模糊處理單元，用于對(duì)假彩色像素執(zhí)行色彩模糊處理。
3.按照權(quán)利要求2的圖像處理設(shè)備，其中，所述像素值校正單元從在假彩色像素周邊存在的像素中，選擇除了假彩色像素和白飽和像素之外的像素，并且根據(jù)所選擇的像素而執(zhí)行補(bǔ)償內(nèi)插處理。
4.按照權(quán)利要求1的圖像處理設(shè)備，其中，所述假彩色檢測(cè)單元執(zhí)行在由假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元設(shè)置的區(qū)域中將具有預(yù)設(shè)特定色彩的像素識(shí)別為假彩色像素的處理。
5.按照權(quán)利要求1的圖像處理設(shè)備，其中所述假彩色是紫色條紋，以及所述假彩色檢測(cè)單元執(zhí)行把在由假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元設(shè)置的區(qū)域中的紫色像素識(shí)別為假彩色像素的處理。
6.按照權(quán)利要求1的圖像處理設(shè)備，其中，所述假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元，按照在拍攝將被處理的圖像數(shù)據(jù)期間的光圈、焦距信息、和從光中心到白飽和像素(x，y)的距離的數(shù)據(jù)之中的至少一個(gè)，執(zhí)行確定在由白飽和檢測(cè)單元檢測(cè)的白飽和像素周邊設(shè)置的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的處理。
7.按照權(quán)利要求1的圖像處理設(shè)備，其中，所述白飽和檢測(cè)單元執(zhí)行選擇具有高于或等于預(yù)定閾值的亮度的白飽和像素的處理。
8.按照權(quán)利要求1的圖像處理設(shè)備，還包括用于執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理的色彩轉(zhuǎn)換單元，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理將輸入圖像數(shù)據(jù)分離為亮度分量圖像數(shù)據(jù)和色彩分量圖像數(shù)據(jù)，以及所述圖像處理設(shè)備還根據(jù)由所述色彩轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)來執(zhí)行像素值校正處理。
9.按照權(quán)利要求1的圖像處理設(shè)備，其中，所述假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置單元具有基準(zhǔn)圖像分析單元，用于接收基準(zhǔn)圖像，并且獲得與將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的亮度值，在所述基準(zhǔn)圖像中，在與將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的位置的像素不具有飽和亮度值，所述基準(zhǔn)圖像是與將被處理的圖像對(duì)象相同的拍攝圖像；以及假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定單元，用于按照對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的亮度值來設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，所述亮度值由基準(zhǔn)圖像分析單元獲得。
10.按照權(quán)利要求9的圖像處理設(shè)備，其中，所述假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定單元通過使用查找表來設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，在所述查找表中，基準(zhǔn)圖像的亮度值和可產(chǎn)生假彩色的像素范圍或假彩色像素檢測(cè)區(qū)域彼此相關(guān)聯(lián)。
11.按照權(quán)利要求9的圖像處理設(shè)備，其中，所述假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定單元執(zhí)行隨著在基準(zhǔn)圖像中的對(duì)應(yīng)像素的亮度值的增大而設(shè)置更寬的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的處理。
12.按照權(quán)利要求9的圖像處理設(shè)備，其中，通過使用由具有低靈敏度傳感器的圖像捕獲器件所拍攝的圖像、或在低于適當(dāng)曝光的低曝光條件下拍攝的圖像來作為基準(zhǔn)圖像，假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定單元獲得與在將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的部分的基準(zhǔn)圖像亮度值。
13.一種圖像處理方法，包括白飽和檢測(cè)步驟，從圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)白飽和像素；假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟，設(shè)置在白飽和檢測(cè)步驟中檢測(cè)的白飽和像素周邊的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域；假彩色檢測(cè)步驟，在假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟中設(shè)置的區(qū)域中，將具有與假彩色對(duì)應(yīng)的色彩的像素識(shí)別為假彩色像素；以及像素值校正步驟，根據(jù)周圍像素的值，對(duì)在假彩色檢測(cè)步驟檢測(cè)的假彩色像素執(zhí)行像素值校正處理。
14.按照權(quán)利要求13的圖像處理方法，其中，所述像素值校正步驟包括補(bǔ)償內(nèi)插步驟，根據(jù)周圍的像素值而對(duì)假彩色像素執(zhí)行補(bǔ)償內(nèi)插處理；以及色彩模糊處理步驟，對(duì)假彩色像素執(zhí)行色彩模糊處理。
15.按照權(quán)利要求14的圖像處理方法，其中，所述像素值校正步驟是這樣的步驟從在假彩色像素周邊存在的像素中選擇除了假彩色像素和白飽和像素之外的像素，并且根據(jù)所選擇的像素而執(zhí)行補(bǔ)償內(nèi)插處理。
16.按照權(quán)利要求13的圖像處理方法，其中，所述假彩色檢測(cè)步驟是這樣的步驟執(zhí)行在假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟中設(shè)置的區(qū)域中，將具有預(yù)設(shè)特定色彩的像素識(shí)別為假彩色像素的處理。
17.按照權(quán)利要求13的圖像處理方法，其中所述假彩色是紫色條紋，以及所述假彩色檢測(cè)步驟是這樣的步驟執(zhí)行把在假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟中設(shè)置的區(qū)域中的紫色像素識(shí)別為假彩色像素的處理。
18.按照權(quán)利要求13的圖像處理方法，其中，所述假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟是這樣的步驟按照在拍攝將被處理的圖像數(shù)據(jù)期間的光圈、焦距信息、和從光中心到白飽和像素(x，y)的距離的數(shù)據(jù)之中的至少一個(gè)，執(zhí)行確定在白飽和檢測(cè)步驟中檢測(cè)的白飽和像素周邊設(shè)置的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的處理。
19.按照權(quán)利要求13的圖像處理方法，其中，所述白飽和檢測(cè)步驟是這樣的步驟執(zhí)行選擇具有高于或等于預(yù)定閾值的亮度的白飽和像素的處理。
20.按照權(quán)利要求13的圖像處理方法，還包括執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理的色彩轉(zhuǎn)換步驟，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理將輸入圖像數(shù)據(jù)分離為亮度分量圖像數(shù)據(jù)和色彩分量圖像數(shù)據(jù)，并且所述圖像處理方法還包括根據(jù)由色彩轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)來執(zhí)行像素值校正處理。
21.按照權(quán)利要求13的圖像處理方法，其中，所述假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟具有基準(zhǔn)圖像分析步驟，輸入基準(zhǔn)圖像，并且獲得與將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的亮度值，在所述基準(zhǔn)圖像中，在與將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的位置的像素不具有飽和亮度值，所述基準(zhǔn)圖像是與將被處理的圖像對(duì)象相同的拍攝圖像；以及假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定步驟，按照對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的亮度值來設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，所述亮度值在基準(zhǔn)圖像分析步驟中獲得。
22.按照權(quán)利要求21的圖像處理方法，其中，所述假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定步驟是這樣的步驟通過使用查找表來設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，在所述查找表中，基準(zhǔn)圖像的亮度值和可產(chǎn)生假彩色的像素范圍或假彩色像素檢測(cè)區(qū)域彼此相關(guān)聯(lián)。
23.按照權(quán)利要求21的圖像處理方法，其中，所述假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定步驟是這樣的步驟執(zhí)行隨著在基準(zhǔn)圖像中的對(duì)應(yīng)像素的亮度值的增大而設(shè)置更寬的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域的處理。
24.按照權(quán)利要求21的圖像處理方法，其中，在所述假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定步驟中，使用由具有低靈敏度傳感器的圖像捕獲器件所拍攝的圖像、或在低于適當(dāng)曝光的低曝光條件下拍攝的圖像來作為基準(zhǔn)圖像，獲得與在將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的部分的基準(zhǔn)圖像亮度值。
25.一種計(jì)算機(jī)程序，用于使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行圖像處理，所述程序包括白飽和檢測(cè)步驟，從圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)白飽和像素；假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟，設(shè)置在白飽和檢測(cè)步驟中檢測(cè)的白飽和像素周邊的假彩色像素檢測(cè)區(qū)域；假彩色檢測(cè)步驟，在假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟中設(shè)置的區(qū)域中，將具有與假彩色對(duì)應(yīng)的色彩的像素識(shí)別為假彩色像素；以及像素值校正步驟，根據(jù)周圍像素的值，對(duì)在假彩色檢測(cè)步驟中檢測(cè)的假彩色像素執(zhí)行像素值校正處理。
26.按照權(quán)利要求25的計(jì)算機(jī)程序，其中，所述假彩色像素檢測(cè)區(qū)域設(shè)置步驟包括基準(zhǔn)圖像分析步驟，輸入基準(zhǔn)圖像，并且獲得與將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的亮度值，在所述基準(zhǔn)圖像中，在與將被處理的圖像中的白飽和像素對(duì)應(yīng)的位置的像素不具有飽和亮度值，所述基準(zhǔn)圖像是與將被處理的圖像對(duì)象相同的拍攝圖像；以及假彩色像素檢測(cè)區(qū)域確定步驟，按照對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)圖像像素的亮度值來設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域，所述亮度值在基準(zhǔn)圖像分析步驟中獲得。
全文摘要
一種設(shè)備和方法，用于有效地校正由色像差引起的諸如紫色條紋等的假彩色，以產(chǎn)生和輸出高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)。從圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)白非灰度(white non－gradation)像素，在所檢測(cè)的白非灰度像素周邊設(shè)置假彩色像素檢測(cè)區(qū)域。在所設(shè)置的區(qū)域中，檢測(cè)具有與諸如紫色條紋之類的假彩色對(duì)應(yīng)的色彩的像素，所檢測(cè)的像素被指定為假彩色像素?；谥車袼氐闹敌Ｕ付ǖ募俨噬袼?。這種配置使得能夠有效地檢測(cè)在白非灰度像素的鄰近產(chǎn)生的諸如紫色條紋之類的假彩色區(qū)域，并且還使得能夠部分地校正像素的值，從而使得能夠產(chǎn)生和輸出高質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)而不影響整個(gè)圖像。
文檔編號(hào)H04N9/07GK1806449SQ200580000559
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日
發(fā)明者山田類, 大木光晴 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社