進(jìn)行色階校正的圖像處理設(shè)備和圖像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及對(duì)通過(guò)攝像設(shè)備所拍攝的拍攝數(shù)據(jù)的圖像處理，尤其涉及一種能夠根 據(jù)拍攝數(shù)據(jù)，將作為拍攝數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的動(dòng)態(tài)范圍自適應(yīng)地反映至顯影結(jié)果的圖像處理設(shè)備和 圖像處理方法、以及存儲(chǔ)介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在諸如數(shù)字照相機(jī)等的攝像設(shè)備中，進(jìn)行亮度調(diào)整以將拍攝數(shù)據(jù)的色階自動(dòng)校 正成目標(biāo)色階。例如，已知這樣一種技術(shù)，其分析拍攝數(shù)據(jù)中的暗部和亮部的色階等，并 且自動(dòng)校正色階以使得全部拍攝數(shù)據(jù)可以具有適當(dāng)色階。具體地，提出了這樣一種方法， 在該方法中，當(dāng)要拍攝的被攝體的亮度改變時(shí)，校正色階從而使得可以利用預(yù)定亮度顯 示要拍攝的被攝體（例如，參考日本特開(kāi)（Kokai) 2002-359773)。還提出了一種方法， 在該方法中，對(duì)于拍攝數(shù)據(jù)，基于拍攝時(shí)曝光的基準(zhǔn)值來(lái)校正色階（例如，參考日本特開(kāi) (Kokai)2005-268952) 〇
[0003] 然而，日本特開(kāi)（Kokai) 2002-359773和日本特開(kāi)（Kokai) 2005-268952所述的技 術(shù)存在以下問(wèn)題：由于在一些場(chǎng)景下很大程度地校正整體亮度，因而破壞了拍攝時(shí)圖像的 氛圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種能夠在不會(huì)破壞拍攝時(shí)圖像的氛圍的情況下適當(dāng)進(jìn)行色階校正 的圖像處理設(shè)備和圖像處理方法、以及存儲(chǔ)介質(zhì)。
[0005] 因此，本發(fā)明的第一方面，提供一種圖像處理設(shè)備，其顯影拍攝數(shù)據(jù)，其特征在于， 所述圖像處理設(shè)備包括：動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整單元，配置成基于所述拍攝數(shù)據(jù)的亮度直方圖，確定 在顯影所述拍攝數(shù)據(jù)時(shí)所使用的亮度值的輸入下限值和輸入上限值；校正量調(diào)整單元，配 置成基于通過(guò)所述動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整單元所確定的所述輸入下限值和所述輸入上限值中的至 少一個(gè)，計(jì)算在對(duì)所述拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正時(shí)所使用的伽馬曲線的基準(zhǔn)水平；以及伽馬 校正單元，配置成使用所述輸入下限值和所述輸入上限值以及與通過(guò)所述校正量調(diào)整單元 所計(jì)算出的基準(zhǔn)水平相對(duì)應(yīng)的伽馬曲線，對(duì)所述拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正。
[0006] 因此，本發(fā)明的第二方面，提供一種圖像處理設(shè)備，其顯影拍攝數(shù)據(jù)，其特征在于， 所述圖像處理設(shè)備包括：動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整單元，配置成基于所述拍攝數(shù)據(jù)的亮度直方圖，確定 在顯影所述拍攝數(shù)據(jù)時(shí)所使用的亮度值的輸入下限值和輸入上限值；校正量調(diào)整單元，配 置成基于通過(guò)所述動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整單元調(diào)整之后的輸入上限值與預(yù)定閾值的比，計(jì)算在對(duì)所 述拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正時(shí)所使用的伽馬曲線的基準(zhǔn)水平；以及伽馬校正單元，配置成使 用所述輸入下限值和所述輸入上限值以及與通過(guò)所述校正量調(diào)整單元所計(jì)算出的基準(zhǔn)水 平相對(duì)應(yīng)的伽馬曲線，對(duì)所述拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正。
[0007] 因此，本發(fā)明的第三方面，提供一種圖像處理設(shè)備的圖像處理方法，所述圖像處理 設(shè)備顯影拍攝數(shù)據(jù)，其特征在于，所述圖像處理方法包括以下步驟：動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整步驟，基 于所述拍攝數(shù)據(jù)的亮度直方圖，確定在顯影所述拍攝數(shù)據(jù)時(shí)所使用的亮度值的輸入下限值 和輸入上限值；校正量調(diào)整步驟，基于在所述動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整步驟中所確定的輸入下限值和 輸入上限值中的至少一個(gè)，計(jì)算在對(duì)所述拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正時(shí)所使用的伽馬曲線的基 準(zhǔn)水平；以及伽馬校正步驟，配置成使用所述輸入下限值和所述輸入上限值以及與在所述 校正量調(diào)整步驟中所計(jì)算出的基準(zhǔn)水平相對(duì)應(yīng)的伽馬曲線，對(duì)所述拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校 正。
[0008] 因此，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種圖像處理設(shè)備的圖像處理方法，所述圖像 處理設(shè)備顯影拍攝數(shù)據(jù)，其特征在于，所述圖像處理方法包括以下步驟：動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整步 驟，基于所述拍攝數(shù)據(jù)的亮度直方圖，確定在顯影所述拍攝數(shù)據(jù)時(shí)所使用的亮度值的輸入 下限值和輸入上限值；校正量調(diào)整步驟，基于經(jīng)所述動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整步驟調(diào)整后的輸入上限 值與預(yù)定閾值的比，計(jì)算在對(duì)所述拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正時(shí)所使用的伽馬曲線的基準(zhǔn)水 平；以及伽馬校正步驟，使用所述輸入下限值和所述輸入上限值以及與在所述校正量調(diào)整 步驟中所計(jì)算出的基準(zhǔn)水平相對(duì)應(yīng)的伽馬曲線，對(duì)所述拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正。
[0009] 因此，本發(fā)明的第五方面，提供一種非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)配置成 使計(jì)算機(jī)執(zhí)行圖像處理設(shè)備的圖像處理方法的控制程序，所述圖像處理設(shè)備顯影拍攝數(shù) 據(jù)，其特征在于，所述圖像處理方法包括以下步驟：動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整步驟，基于所述拍攝數(shù)據(jù) 的亮度直方圖，確定在顯影所述拍攝數(shù)據(jù)時(shí)所使用的亮度值的輸入下限值和輸入上限值； 校正量調(diào)整步驟，基于在所述動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整步驟中所確定的輸入下限值和輸入上限值中的 至少一個(gè)，計(jì)算在對(duì)所述拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正時(shí)所使用的伽馬曲線的基準(zhǔn)水平；以及伽 馬校正步驟，使用所述輸入下限值和所述輸入上限值以及與在所述校正量調(diào)整步驟中所計(jì) 算出的基準(zhǔn)水平相對(duì)應(yīng)的伽馬曲線，對(duì)所述拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正。
[0010] 因此，本發(fā)明的第六方面，提供一種非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其配置成存儲(chǔ) 配置成使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行圖像處理設(shè)備的圖像處理方法的控制程序，所述圖像處理設(shè)備顯影 拍攝數(shù)據(jù)，其特征在于，所述圖像處理方法包括以下步驟：動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整步驟，基于所述拍 攝數(shù)據(jù)的亮度直方圖，確定在顯影所述拍攝數(shù)據(jù)時(shí)所使用的亮度值的輸入下限值和輸入上 限值；校正量調(diào)整步驟，基于經(jīng)所述動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整步驟調(diào)整后的輸入上限值與預(yù)定閾值的 比，計(jì)算在對(duì)所述拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正時(shí)所使用的伽馬曲線的基準(zhǔn)水平；以及伽馬校正 步驟，使用所述輸入下限值和所述輸入上限值以及與在所述校正量調(diào)整步驟中所計(jì)算出的 基準(zhǔn)水平相對(duì)應(yīng)的伽馬曲線，對(duì)所述拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)動(dòng)態(tài)范圍被擴(kuò)展時(shí)，向高亮度側(cè)偏移伽馬曲線的適當(dāng)水平。當(dāng)動(dòng)態(tài) 范圍被壓縮至預(yù)定值以上時(shí)，向低亮度側(cè)偏移伽馬曲線的適當(dāng)水平。結(jié)果，在不會(huì)破壞拍攝 時(shí)圖像的氛圍的情況下，適當(dāng)校正色階。
[0012] 通過(guò)以下（參考附圖）典型實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1是示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0014] 圖2是示出通過(guò)顯影單元所具有的WB調(diào)整單元所進(jìn)行的示例性WB調(diào)整處理的 圖。
[0015] 圖3是通過(guò)顯影單元所進(jìn)行的、色階校正量的第一確定方法的流程圖。
[0016] 圖4是示意性示出在圖3的步驟S307中，通過(guò)顯影單元所具有的校正量調(diào)整單元 計(jì)算伽馬曲線的適當(dāng)水平的處理的圖。
[0017] 圖5是示出在圖3的步驟S307中所使用的、校正系數(shù)&和亮度直方圖的低亮度 側(cè)的偏差度（varl)之間的關(guān)系的表的圖。
[0018] 圖6A和6B是示出在圖3的步驟S308中所使用的暗部校正度表和亮部校正度表 的例子的圖。
[0019] 圖7A和7B是示出在圖3的步驟S308中所使用的暗部校正量表和亮部校正量表 的例子的圖。
[0020] 圖8是示出通過(guò)顯影單元所進(jìn)行的、色階校正量的第二確定方法的流程圖。
[0021] 圖9是示意性示出在圖8的步驟S807中，通過(guò)顯影單元所具有的校正量調(diào)整單元 計(jì)算伽馬曲線的適當(dāng)水平的處理的圖。
[0022] 圖10是示出在圖8的步驟S807所使用的、校正系數(shù)&和亮度直方圖的高亮度側(cè) 的偏差度（var2)之間的關(guān)系的表的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 現(xiàn)參考示出本發(fā)明的實(shí)施例的附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0024] 圖1是示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備100的結(jié)構(gòu)的框圖。攝像設(shè)備100 代表性地是具有動(dòng)畫(huà)拍攝功能的數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)或者數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，但是攝像設(shè)備100不局 限于此，并且可以是任意具有照相機(jī)功能（使用攝像裝置獲得圖像（視頻）的拍攝功能） 的各種電子設(shè)備。例如，攝像設(shè)備100可以是具有照相機(jī)功能的移動(dòng)通信終端（蜂窩式電 話或者智能手機(jī)等）、具有照相機(jī)功能的移動(dòng)計(jì)算機(jī)（平板計(jì)算機(jī)或者膝上型計(jì)算機(jī)等）、 或者具有照相機(jī)功能的移動(dòng)游戲機(jī)。
[0025] 攝像設(shè)備100主要由攝像單元1、顯影單元2和存儲(chǔ)再現(xiàn)單元3構(gòu)成。應(yīng)該注意， 攝像設(shè)備100具有控制攝像設(shè)備100的全部操作的未示出的中央控制單元（CPU)。攝像單 元1、顯影單元2和存儲(chǔ)再現(xiàn)單元3在中央控制單元（CPU)的控制下，進(jìn)行預(yù)定操作和處理。
[0026] 攝像單元1具有諸如變焦透鏡和調(diào)焦透鏡等的各種透鏡、光圈、諸如CMOS圖像 傳感器等的攝像裝置、A/D轉(zhuǎn)換器和測(cè)光傳感器等，并且生成拍攝數(shù)據(jù)（以下稱(chēng)為"RAW數(shù) 據(jù)"）。應(yīng)該注意，RAW數(shù)據(jù)包括未顯影拍攝數(shù)據(jù)和經(jīng)過(guò)了顯影處理的一部分處理的拍攝數(shù) 據(jù)。顯影單元2對(duì)通過(guò)攝像單元1所生成的RAW數(shù)據(jù)進(jìn)行顯影，以生成顯影數(shù)據(jù)。
[0027] 存儲(chǔ)再現(xiàn)單元3將通過(guò)攝像單元1所生成的RAW數(shù)據(jù)和通過(guò)顯影單元2所生成的 顯影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，并且還讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中的RAW數(shù)據(jù)和顯影數(shù)據(jù)。應(yīng)該 注意，攝像設(shè)備100還能夠在任意定時(shí)讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)再現(xiàn)單元3中的RAW數(shù)據(jù)，并且能夠 對(duì)該RAW數(shù)據(jù)進(jìn)行顯影。
[0028] 顯影單元2具有白平衡調(diào)整單元10 (以下稱(chēng)為"WB調(diào)整單元10"）