CN101860661B - 图像处理设备和图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种图像处理设备和图像处理方法。该图像处理设备包括：获取单元，用于获取输入图像；转换单元，用于将所获取的所述输入图像转换成位深较低的输出图像；检测单元，用于在所述输入图像中检测具有预定亮度的像素；计算单元，用于计算所述输出图像中与所检测到的像素在所述输入图像中的位置相对应的位置；以及显示单元，用于在画面上显示所述输出图像。

Description

图像处理设备和图像处理方法

技术领域

本发明涉及一种将输入图像转换成显示图像并显示该显示图像的图像处理设备和图像处理方法。

背景技术

存在数字照相机等摄像设备，该摄像设备将从电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMO S)传感器等图像传感器输入的原始数据显影(转换)成联合图像专家组(JPEG)数据。然后，该摄像设备将JPEG数据记录在记录介质上。此外，存在原样记录原始数据或者尽可能与最初的原始数据接近地记录原始数据的摄像设备。

在原始数据中，通常以12位以上表示一个像素。另一方面，在数字照相机的液晶显示器(LCD)面板或个人计算机(PC)的监视器等图像显示设备中，以8位表示一个像素。因此，如果将原始图像显影并转换成JPEG图像，则一个像素被降低至8位。将以12位表示一个像素的图像称为“位深(bit depth)为12位的图像”，并且以下称之为“12位图像”。

此外，日本特开2003-250067号公报说明了一种将入射至光学系统的光转换成图像数据即电信号的摄像设备。当在显示单元上显示该图像数据时，该摄像设备向用户通知亮度大于或等于上限值(即，过曝光)或者亮度小于或等于下限值(即，曝光不足)的图像数据的部分。换句话说，该摄像设备通知存在颜色饱和的部分。

通常，当在显示的从原始图像转换来的JPEG图像中存在饱和时，存在最初的原始图像不饱和因而在最初的原始图像中正确表示该颜色的情况。

然而，日本特开2003-250067号公报仅说明了通知所显示的8位图像是否饱和。

结果，当摄像设备或图像显示设备显示转换后的位深较低的图像(例如，8位图像)时，用户不能确认转换前的位深较高的图像(例如，12位图像)是否饱和。

发明内容

根据本发明的第一方面，一种图像处理设备，包括：获取单元，用于获取输入图像；转换单元，用于将所获取的所述输入图像转换成位深较低的输出图像；检测单元，用于在所述输入图像中检测具有预定亮度的像素；计算单元，用于计算所述输出图像中与所检测到的像素在所述输入图像中的位置相对应的位置；以及显示单元，用于在画面上显示所述输出图像。

根据本发明的第二方面，一种图像处理设备，包括：获取单元，用于获取原始图像；转换单元，用于将所获取的所述原始图像转换成显示图像；检测单元，用于在所述原始图像中检测具有预定亮度的像素；计算单元，用于计算所述显示图像中与所检测到的像素在所述原始图像中的位置相对应的位置；以及显示单元，用于在画面上显示所述显示图像。

根据本发明的第三方面，一种图像处理方法，包括以下步骤：获取输入图像；转换步骤，用于将所获取的所述输入图像转换成位深较低的输出图像；检测步骤，用于在所述输入图像中检测具有预定亮度的像素；计算所述输出图像中与所检测到的像素在所述输入图像中的位置相对应的位置；以及显示步骤，用于在画面上显示所述输出图像。

根据本发明的第四方面，一种图像处理方法，包括以下步骤：将第一图像转换成第二图像，其中，所述第二图像的位深不同于所述第一图像的位深；获得与具有预定亮度的像素有关的信息；以及当显示所述第二图像时，输出所述信息。

通过以下参考附图对典型实施例的详细说明，本发明的其它特征和方面将显而易见。

附图说明

包括在说明书中并构成说明书的一部分的附图，示出本发明的典型实施例、特征和方面，并与说明书一起用来解释本发明的原理。

图1是示出根据本发明典型实施例的摄像设备的结构的例子的框图；

图2是示出根据本发明典型实施例的摄像设备中的图像转换-显示功能的结构的例子的框图；

图3示出根据本发明典型实施例的12位图像和8位图像中的像素的亮度；

图4示出根据本发明典型实施例的用于通过进行非线性图像处理将12位图像转换成8位图像的处理；

图5是示出根据本发明典型实施例的摄像设备中所进行的拍摄处理的流程图；

图6是示出根据本发明典型实施例的摄像设备中所进行的饱和判断处理的流程图；

图7是示出根据本发明典型实施例的摄像设备中所进行的饱和通知处理的流程图；

图8示出根据本发明典型实施例的摄像设备中的图像显示方法；

图9A和9B示出根据本发明典型实施例的显示消息画面的例子；

图10是示出根据本发明第二典型实施例的摄像设备中的图像转换-显示功能的结构的例子的框图；

图11是示出根据本发明第二典型实施例的摄像设备中所进行的饱和通知处理的流程图；

图12是示出根据本发明第三典型实施例的摄像设备中的图像转换-显示功能的结构的例子的框图；

图13是示出根据本发明第四典型实施例的图像显示设备的结构的例子的框图；

图14是示出根据本发明第四典型实施例的图像显示设备的图像转换-显示功能的结构的例子的框图；

图15示出根据本发明第四典型实施例的图像显示设备的显示单元上所显示的画面的例子；

图16示出根据本发明第四典型实施例的图像显示设备的显示单元上所显示的画面的例子；

图17是示出根据本发明第四典型实施例的图像显示设备中所进行的文件输入处理的流程图；以及

图18是示出根据本发明第四典型实施例的图像显示设备中所进行的饱和通知处理的流程图。

具体实施方式

下面参考附图详细说明本发明的各种典型实施例、特征和方面。

图1是示出根据本发明典型实施例的摄像设备的结构的例子的框图。

参考图1，摄像设备400是例如数字照相机。具有摄像功能的摄像光学系统101大体包括镜头102、快门103和图像传感器104。模拟/数字(A/D)转换单元405将从摄像光学系统101输出的模拟信号转换成数字信号。数字处理器406是与中央处理单元(CPU)407和随机存取存储器(RAM)408合作进行各种图像处理的图像处理单元。

压缩/转换单元403压缩从数字处理器406输出的原始图像，或者将原始图像转换成JPEG图像。只读存储器(ROM)409记录数字处理器406进行图像处理控制要使用的或者CPU 407进行整个摄像设备400的控制要使用的程序。

当启动摄像设备400时，将这类程序从ROM 409复制至RAM 408，并且通过CPU 407来执行。用户操作摄像设备400所使用的操作单元410包括开关、按钮和拨盘。

记录介质接口(I/F)113将摄像设备400连接至存储卡等记录介质(未示出)。通过记录介质I/F 113将记录在RAM 408中的图像数据记录在记录介质上。视频存储器109临时记录在显示单元(监视器)111上要显示的8位图像数据。通用串行总线(USB)端口等通信I/F 414将摄像设备400与外部装置连接，以进行数据通信。上述组件通过总线(未示出)相互间发送和接收数据。

由于原始数据等位深较高的图像不能直接显示在监视器上，因而需要将该图像转换成位深较低的图像。下面说明用于将位深高于或等于12位的图像(例如，原始数据，以下称为12位数据)转换成位深低于12位的图像(以下称为8位数据)并且显示转换后的图像的功能。

图2是示出图1所示的摄像设备中的图像转换-显示功能的结构的框图。

参考图2，通过饱和判断单元105将通过摄像光学系统101拍摄的图像数据输入至显影处理单元106。显影处理单元106包括降噪单元107和去马赛克处理单元108等多个图像处理单元。显影处理单元106还包括图2未示出而图12示出了的白平衡单元114、伽玛校正单元115、YUV转换单元116和灰度转换单元117。

显影处理单元106将输入图像转换成可显示在监视器111上(例如，从12位图像转换成8位图像)并可被记录在视频存储器109中的图像。

饱和判断单元105判断在从摄像光学系统101输入的12位图像中是否存在饱和像素。更具体地，如果12位图像中的像素的亮度l与预定阈值M和N(其中，M＜N)之间的关系为l＜M或l＞N，则饱和判断单元105判断为该像素是饱和的。

如果饱和判断单元105判断为在12位图像中存在饱和像素，则饱和判断单元105将此通知给通知单元110。然后，通知单元110对于记录在视频存储器109中的8位图像数据，写表示在12位图像中存在饱和像素的信息。下面将说明用于写这类信息的方法和该信息的内容。然后，视频存储器109将写有该信息的8位图像数据输出至监视器111。

由图1所示的A/D转换单元405、数字处理器406、压缩/转换单元403、CPU 407和RAM 408构成上述饱和判断单元105、显影处理单元106和通知单元110。

下面参考图3和图4说明12位图像和8位图像中的饱和之间的不同。

图3示出由于舍入误差在8位图像中产生饱和的例子。

参考图3，通过转换12位(原始)图像201创建8位(显示)图像202。12位图像201包括像素203、204和205，而8位图像202包括像素206、207和208。各像素中写的数字表示像素值。

12位图像201中的像素203的像素值为12位图像数据的最大值“4095”。换句话说，像素203的实际像素值可能大于4095。因此，判断为像素203是饱和的。

另一方面，像素204和205的像素值小于“4095”，并因此判断为存储了正确值，即判断为不饱和。像素203、204和205具有不同的像素值，因此存储灰度级。

通过四舍五入，与像素203、204和205相对应的8位图像202中的像素206、207和208的像素值均为255。由于与12位图像相比，8位图像仅具有1/16的灰度级，因此12位图像中的16个灰度级在8位图像中表示为1个灰度级。像素206、207和208的像素值为以8位可表示的最大值“255”。因此，判断为像素206、207和208是饱和的。

图4示出通过非线性图像处理在8位图像中产生饱和的例子。作为非线性图像处理的例子，说明伽玛校正。

参考图4，直方图301是12位图像的直方图，并且其中亮度为最大值的像素的数量302表示饱和像素的数量。然后，进行伽玛校正303，以将12位图像转换成8位图像，并且直方图304是获得的结果。

伽玛校正303将比较低的亮度转换成高亮度，从而使得直方图中的峰值向右移位，并且在12位图像中不饱和的像素在8位图像中成为饱和的。结果，在图4所示的例子中，8位图像中的饱和像素的数量305大于12位图像中的饱和像素的数量306。

下面参考图5、图6和图7所示的流程图说明摄像设备400中的拍摄处理。

图5是示出摄像设备400中进行的拍摄处理的流程图。主要由CPU 407通过执行从ROM 409读出至RAM 408的控制程序进行控制来实现该处理。

在步骤S501，在摄像设备400进入拍摄模式时，CPU 407将由摄像光学系统101拍摄的输入图像直接显示在监视器111上，作为直通图像。由于通过已知方法进行该处理，因而省略说明。

在步骤S502，CPU 407判断是否半按下(即，接通)了快门按钮SW1。如果CPU 407判断为未半按下快门按钮SW1(步骤S502为“否”)，则处理返回至步骤S501。如果半按下了快门按钮SW1(步骤S502为“是”)，则处理进入步骤S503。在步骤S503，CPU 407设置自动曝光(AE)或自动调焦(AF)功能。由于用于设置AE和AF功能的方法是已知方法，因而省略说明。

在步骤S504，CPU 407进行用于判断输入图像是否饱和的饱和判断处理，然后处理进入步骤S505。下面将参考图6详细说明饱和判断处理。

在步骤S505，CPU 407判断在该图像中是否产生了饱和。如果在该图像中产生了饱和(步骤S505为“是”)，则处理进入步骤S506。在步骤S506，CPU 407进行用于向用户通知饱和的饱和通知处理，然后处理进入步骤S507。下面将参考图7详细说明饱和通知处理。

另一方面，如果CPU 407判断为在图像中未产生饱和(步骤S505为“否”)，则处理进入步骤S507。在步骤S507，CPU 407判断是否完全按下(即，接通)了快门按钮SW2。如果完全按下了快门按钮SW2(步骤S 507为“是”)，则处理进入步骤S508。在步骤S508，CPU 407进行拍摄，然后处理返回至步骤S501。

如果未完全按下快门按钮SW2(步骤S 507为“否”)，则处理进入步骤S509。在步骤S509，CPU 407判断是否半按下(即，接通)了快门按钮SW1。如果半按下了快门按钮SW1(步骤S509为“是”)，则处理返回至步骤S507。另一方面，如果未半按下快门按钮SW1(步骤S509为“否”)，则处理返回至步骤S501。

图6是详细示出在图5所示的步骤S504进行的饱和判断处理的流程图。通过图2所示的饱和判断单元105的功能进行图6所示的处理。然而，实际上由CPU 407与数字处理器406合作进行该处理。

在步骤S601，饱和判断单元105从摄像光学系统101获取12位输入图像。在步骤S602，饱和判断单元105将获取的输入图像记录在RAM 408中。更具体地，饱和判断单元105将从摄像光学系统101发送来的输入图像的位深与阈值(即，根据本典型实施例为12位)进行比较。如果输入图像的位深高于或等于阈值，则饱和判断单元105在步骤S601获取输入图像，作为用于进行饱和判断处理的对象。

在步骤S603，饱和判断单元105对记录在RAM 408中的输入图像的左上角(坐标(0，0))的像素设置指示器P，其中，使用指示器P指向像素。

在步骤S604，饱和判断单元105判断指示器P指向的像素是否是饱和的。换句话说，如果指示器P指向的像素的像素值l与阈值M和N(常数)之间的关系为l＜M或l＞N，则判断为该像素是饱和的。例如，如果M＝5且N＝4090，则根据条件l＜5或l＞4090判断饱和。

如果饱和判断单元105判断为指示器P指向的像素是饱和的(步骤S604为“是”)，则处理进入步骤S605。在步骤S605，饱和判断单元105将指示器指向的像素的坐标记录在RAM 408中，然后处理进入步骤S606。另一方面，如果饱和判断单元105判断为指示器P指向的像素不是饱和的(步骤S604为“否”)，则处理进入步骤S606。

在步骤S606，饱和判断单元105判断指示器P是否指向输入图像的右下角的像素。如果指示器P指向右下角的像素(步骤S606为“是”)，则饱和判断单元105判断为对输入图像中的所有像素完成了饱和判断。然后，结束该处理。

如果指示器P没有指向右下角的像素(步骤S606为“否”)，则处理进入步骤S607。在步骤S607，饱和判断单元105将指示器P设置为指向下一像素，并且处理返回至步骤S604。更具体地，如果指示器P指向的像素不是输入图像的右端的像素，则饱和判断单元105使指示器P指向指示器P正指向的像素右边的下一像素。此外，如果指示器P正指向右端的像素，则饱和判断单元105使指示器P指向指示器P正指向的像素的下一行的左端的像素。

图7是详细示出在图5所示的步骤S506进行的饱和通知处理的流程图。通过图2所示的显影处理单元106和通知单元110进行该处理。然而，实际上通过CPU 407与数字处理器406合作进行该处理。

在步骤S701，显影处理单元106将12位输入图像(原始图像)转换成8位图像。由于转换方法是已知方法，因而省略说明。

在步骤S702，显影处理单元106将转换后的8位图像记录在视频存储器109上。在步骤S703，通知单元110提取在步骤S605记录在RAM 408中的像素的坐标中的第一个坐标P。在步骤S704，通知单元110判断是否提取了RAM 408中的所有坐标。

如果存在未被提取的坐标(步骤S704为“否”)，则处理进入步骤S705。在步骤S705，通知单元110获取与坐标P相对应的位置处的像素在8位图像上的坐标。更具体地，如果12位输入图像的宽度和高度分别为M和N，并且8位图像的宽度和高度分别为m和n，则可以通过下面的公式获得与P的坐标(X，Y)相对应的8位图像上的坐标(x，y)。

x＝X*(m/M)

y＝Y*(n/N)

在步骤S706，通知单元110将与视频存储器109中的8位图像上的坐标(x，y)相对应的位置处的像素的颜色转换成预定颜色(红色等)。在步骤S707，通知单元110从RAM 408提取下一个坐标P。然后，处理返回至步骤S704。

在步骤S704，如果通知单元110判断为提取了RAM 408中的所有坐标(步骤S704为“是”)，则处理进入步骤S708。在步骤S708，通知单元110在监视器111上显示记录在视频存储器109中的图像。

图8示出摄像设备400中的图像显示方法。

参考图8，原始图像801是从摄像光学系统101输入的12位图像，并且显示图像802是作为对原始图像进行显影的结果所获得的8位图像。在原始图像801中，人的面部的部分803是饱和的。

另一方面，如以上参考图3和图4所述，人的所有面部部分804是饱和的。用户不能仅根据显示图像802来判断在原始图像801中是否产生了饱和或者判断饱和部分。

因此，根据本典型实施例，显示图像802中的与原始图像801中的饱和部分803相对应的部分805变成有色的(例如，使用红色)。结果，用户可以容易地识别原始图像801中的饱和部分。

存在两种类型的饱和，即图像的亮度大于阈值的情况和图像的亮度小于阈值的情况。例如，当亮度大于阈值时，可以通过使用红色向用户通知饱和，而当亮度小于阈值时，可以通过使用蓝色向用户通知饱和。这样，用户就可以容易地识别用于防止饱和的拍摄条件(曝光等)。

此外，根据本典型实施例，在输入图像中的饱和部分中使用红色，以向用户通知原始图像中的饱和。然而，可以通过利用线包围饱和部分或闪烁等方法来通知饱和。在将第一图像转换成位深不同于第一图像的第二图像、并且获得与具有预定亮度的像素有关的信息之后，在显示第二图像时，可以输出该信息。该信息可以包括与具有预定亮度的像素有关的存在与否、位置和比率中的一个。输出方法可以包括显示该信息或(例如，通过振动)向用户通知该像素是否存在。

图5、6和7所示的上述处理允许摄像设备400的用户通过半按下快门按钮识别是否会产生饱和、以及哪一部分会是饱和的。然后，用户可以通过调节曝光和灵敏度或者使用闪光灯减少饱和部分。

此外，如果产生了饱和，则摄像设备400还可以通过显示图9A所示的消息画面指导用户如何减少饱和。此外，摄像设备400可被配置成自动调节曝光、灵敏度和白平衡等调节参数，从而使得饱和部分中的像素的亮度落在预先设置的范围内。

在上述典型实施例中，将饱和部分叠加在显示图像上，并且显示饱和部分以向用户通知输入图像中的饱和。然而，可以使用其它方法。例如，可以在监视器的角上显示图标。此外，代替使用监视器，可以使发光二极管(LED)发光，或者可以进行蜂鸣警告。

此外，根据上述典型实施例，如图5所示，进行对在12位输入图像中是否存在饱和像素的判断。然而，还可以对通过显影输入图像所获得的8位输出图像进行该判断。

在这种情况下，与12位图像相比，在8位输出图像中，用于判断由过曝光导致的饱和的亮度的阈值(N)较低。相反，与12位图像相比，在8位输出图像中，用于判断由曝光不足导致的饱和的亮度的阈值(M)较高。可以通过不同颜色替换12位图像和8位图像中的饱和部分，并且以用户能够区分的方式进行通知。

此外，与8位图像相比，12位图像(例如，原始图像)可以表现更详细的灰度。因此，如果摄像设备400可以通过记录介质I/F113将12位图像记录在记录介质上，则可以使用这类功能。更具体地，当摄像设备400处于用于仅记录JPEG格式的8位图像的模式，并且判断为该8位图像是饱和的时，摄像设备400可以显示图9B所示的消息画面1002，并且促使用户将模式改变成用于记录12位图像的模式。

通常，如果在12位图像中检测到饱和，则在通过转换该12位图像所创建的8位图像中存在更宽范围的饱和。因此，在拍摄模式下记录12位图像、然后通过使用适当显影参数显影12位图像来创建8位图像是有效的。

此外，如果当摄像设备400处于用于仅记录8位图像的模式时，8位图像是饱和的，则摄像设备400可以显示消息画面(未示出)，以促使用户将模式改变成用于记录12位图像的模式。

此外，如果当摄像设备400处于用于仅记录8位图像的模式时，8位图像是饱和的，并且12位图像不是饱和的，则摄像设备400可以显示消息画面(未示出)。这样，摄像设备可以促使用户将模式改变成用于记录12位图像的模式。

根据第一典型实施例，当摄像设备显示转换后的位深较低的图像时，可以可区分地显示转换前的位深较高的图像和饱和部分的位置。结果，用户可以容易地识别饱和并因此不适于观看或处理的图像。

下面说明根据本发明的第二典型实施例。除与图2和7所示的部分相对应的部分以外，根据第二典型实施例的摄像设备大体上与根据第一典型实施例的摄像设备相同。在与第一典型实施例中的部分相同的部分中，使用相同的附图标记，并且省略进一步的说明。下面说明与第一典型实施例的不同。

对于将原始数据等位深较高的图像转换成JPEG数据等位深较低的图像，需要一定量的时间。因此，存在包括用于将转换后的JPEG数据或缩略图图像数据嵌入原始数据中的功能的摄像设备。

第二典型实施例涉及一种能够使用上述功能将与原始数据的饱和部分有关的信息写入嵌入在原始数据或头中的JPEG数据或缩略图图像数据中的摄像设备。

图10是示出根据本发明第二典型实施例的摄像设备的图像转换-显示功能的结构的框图。

参考图10，通过饱和判断单元105将通过摄像光学系统101拍摄的图像的图像数据传送至显影处理单元106。显影处理单元106包括降噪单元107和去马赛克处理单元108。显影处理单元106将输入图像转换成可显示在监视器111上的图像(例如，从12位图像转换成8位图像)，并且将转换后的图像记录在视频存储器109中。

饱和判断单元105判断在从摄像光学系统101输入的12位图像中是否存在饱和像素。该判断方法与第一典型实施例中的判断方法相同，因此省略说明。如果饱和判断单元105判断为在12位图像中存在饱和像素，则饱和判断单元105将此通知至通知单元110。

然后，通知单元110将表示在12位图像中存在饱和像素的信息写入记录在视频存储器109上的8位图像数据中。下面将说明用于写入该信息的方法和该信息的内容。然后，将写入了该信息的8位图像数据从视频存储器109输出至监视器111。

将从摄像光学系统101获得的12位图像和从显影处理单元106获得的8位图像传送至实际上由CPU 407和RAM 408构成的文件创建单元112。文件创建单元112将8位图像转换成8位JPEG图像和缩略图图像，将JPEG图像和缩略图图像嵌入12位图像中，并且通过添加适当的头信息创建文件。

如果饱和判断单元105判断为在12位图像中存在饱和像素，则通知单元110重写由文件创建单元112创建的文件，从而使得用户可以容易地识别出12位图像是饱和的。下面将说明该处理。

然后，通过记录介质I/F 113将由文件创建单元112创建的文件输出至记录介质(未示出)。

下面说明根据本典型实施例的摄像设备所进行的饱和判断处理。

图11是示出根据第二典型实施例的饱和通知处理的流程图。在图5所示的步骤S 506执行该处理，并且由于图5所示的其它处理与第一典型实施例中的相同，因而省略说明。此外，通过图10所示的显影处理单元106、通知单元110和文件创建单元112执行该处理。然而，实际上通过CPU 407与数字处理器406合作进行该处理。

在步骤S1201，显影处理单元106将12位输入图像转换成8位图像。使用已知方法进行该转换处理，并省略说明。

在步骤S1202，显影处理单元106将转换后的8位图像记录在视频存储器109中。在步骤S1203，显影处理单元106将转换后的8位图像存储在RAM 408中文件创建单元112已获得的存储区域中。在步骤S1204，显影处理单元106缩小转换后的8位图像，并且创建缩略图图像。在步骤S1205，显影处理单元106将缩略图图像存储在RAM 408中文件创建单元112已获得的存储区域中。

在步骤S1206，通知单元110提取在图6所示的步骤S605记录在RAM 408中的像素的坐标中的第一个坐标P。在步骤S1207，通知单元110判断是否提取了RAM 408中的所有坐标。

如果存在未被提取的坐标(步骤S1207为“否”)，则处理进入步骤S1208。在步骤S1208，通知单元110获取与第一个坐标P的坐标(X，Y)相对应的位置处的像素在8位图像上的坐标(x，y)。由于用于获取坐标的方法与在图7所示的步骤S705进行的处理相同，因而省略说明。

在步骤S1209，通知单元110将视频存储器109中的8位图像上的坐标(x，y)的像素的颜色转换成预先设置的颜色(例如，红色)。在步骤S1210，通知单元110将存储区域中的8位图像上的坐标(x，y)的像素的颜色转换成预先设置的颜色(例如，红色)。

在步骤S1211，通知单元110获取与P的坐标(X，Y)相对应的位置处的像素在缩略图图像上的坐标(x1，y1)。由于用于获取坐标的方法与步骤S 1208中的方法相同，因而省略说明。

在步骤S1212，通知单元110将缩略图图像上的坐标(x1，y1)的像素的颜色转换成预先设置的颜色(例如，红色)。然后，处理返回至步骤S1207。

另一方面，如果通知单元110在步骤S 1207判断为提取了RAM 408中的所有坐标(步骤S1207为“是”)，则处理进入步骤S1213。在步骤S1213，通知单元110将记录在视频存储器109上的图像显示在监视器111上。在步骤S1214，文件创建单元112通过将存储在存储区域中的转换后的8位图像和转换后的缩略图图像嵌入12位图像(原始图像)中，创建输出文件。在步骤S1215，文件创建单元112通过记录介质I/F 113将输出文件输出至记录介质(未示出)。

根据上述典型实施例，将饱和部分叠加在被嵌入原始数据(12位图像)中的JPEG图像和缩略图图像上，以向用户通知输入图像中的饱和。然而，可以使用其它方法。例如，在输出该文件时，可以将与在饱和判断处理中记录在RAM 408上的坐标的位置相对应的8位图像上的饱和位置(坐标)记录在原始数据的头部分中。还可以将与在饱和判断处理中计算出的12位图像的饱和位置相对应的8位图像上的饱和位置(坐标)记录在原始数据的头部分中。在这种情况下，在再现该图像时，可以向用户通知饱和。此外，可以将是否存在饱和记录在原始数据的头部分中，并且在再现该图像时可以将其通知给用户。

此外，根据上述典型实施例，将8位图像和缩略图图像嵌入12位输入图像中。然而，可以将8位图像和缩略图图像之一嵌入12位输入图像中。

根据第二典型实施例，通过使用转换后的位深较低的图像，使用少量时间可区分地显示在转换前的位深较高的图像中是否存在饱和。

下面说明根据本发明的第三典型实施例。除与图2所示的部分相对应的部分以外，根据第三典型实施例的摄像设备几乎与根据第一典型实施例的摄像设备相同。因此，相同的附图标记表示与第一典型实施例中的部分相同的部分，并且省略进一步说明。此外，除与图10相对应的部分以外，根据第三典型实施例的摄像设备可应用于根据第二典型实施例的摄像设备。

根据第一和第二典型实施例，在饱和判断处理中仅使用从摄像光学系统101输入的12位图像。然而，实际上，在进行显影处理时，要转换成8位图像的12位图像可能饱和。因此，希望在每次执行显影处理中所包括的各图像处理时，都判断输出图像是否是饱和的。

图12是示出根据本发明第三典型实施例的摄像设备中的图像转换-显示功能的结构的框图。

参考图12，显影处理单元106包括降噪单元107、去马赛克处理单元108、白平衡单元114、伽玛校正单元115、YUV转换单元116和灰度转换单元117。显影处理单元106按照降噪、去马赛克处理、白平衡调整、伽玛校正和YUV转换的顺序，进行作为显影处理的图像处理。然后，显影处理单元106进行灰度转换，并且获得8位图像。

在显影处理单元106中，饱和判断单元105a、105b、105c、105d、105e和105f与包括摄像光学系统101的各处理单元的输出端连接。因此，分别对输出的12位图像数据进行饱和判断，并且如果判断为饱和，则通知单元110将此通知给用户。在图12所示的例子中，饱和判断单元105a、105b、105c、105d、105e和105f进行饱和判断。然而，一个饱和判断单元105可以对输出的12位图像数据中的每一个进行饱和判断。

根据第三典型实施例，每次进行显影处理中所包括的各图像处理时，都对输出图像进行饱和判断。因此，可以提高饱和判断的精度。

图13是示出根据本发明第四典型实施例的图像显示设备的示意性结构的框图。

参考图13，PC等图像显示设备1500包括CPU 1501、RAM1502和存储图像显示设备用的基本控制程序的ROM 1503。当启动图像显示设备1500时，将该控制程序读入RAM 1502，并且由CPU 1501来执行。

第二记录装置1504是存储由CPU 1501执行的高级控制程序的硬盘。可以将高级控制程序读入RAM 1502，并通过CPU1501来执行。

USB端口等通信I/F 1505将图像显示设备1500与外部装置连接，并且与外部装置进行通信。使用记录介质I/F 1506对存储卡或数字多功能盘(DVD-RAM)等记录介质进行读写。网络线缆连接至网络I/F 1507。

用户使用操作单元1508向图像显示设备1500输入信息，并且操作单元1508包括键盘和鼠标。显示图像和图形用户界面(GUI)画面的显示单元1408包括PC的监视器。上述组件使用总线1510来相互交换信息。

下面说明图像显示设备1500的用于读取位深较高的图像文件(例如，12位)、将读取的文件转换成位深较低的图像(例如，8位)并且显示转换后的图像的功能。

图14是示出图13所示的图像显示设备中的图像转换-显示功能的结构的框图。

参考图14，文件输入单元1401从记录介质、通过USB连接的装置或者网络(未示出)读取位深为12位的图像文件。由CPU1501和RAM 1502构成的饱和判断单元1402判断在从文件输入单元1401输入的12位图像中是否存在饱和像素。更具体地，如果12位图像的亮度l与阈值M和N(其中，M＜N)之间的关系为l＜M或l＞N，则判断为像素是饱和的。

由CPU 1501和RAM 1502构成的显影处理单元1403包括降噪单元1404和去马赛克处理单元1405等多个图像处理单元(参见图12)。显影处理单元1403对12位图像进行图像处理，并且将其转换(显影)成8位图像。视频(V-)RAM 1406临时存储显影后的8位图像数据。

如果饱和判断单元1402判断为在12位图像中存在饱和像素，则饱和判断单元1402将此通知给通知单元1407。通知单元1407由CPU 1501和RAM 1502构成。然后，通知单元1407将用于通知用户在12位图像中存在饱和像素的信息写入记录在V-RAM 1406中的8位图像数据中。下面将说明该信息的内容。在显示单元1408上输出记录在V-RAM 1406中的图像数据。

图15和16示出图像显示设备1500中的显示单元1408上所显示的画面的例子。

参考图15，画面1601显示多个8位图像的列表，即缩略图图像1602、1603、1604、1605和1606。缩略图图像1603和1606包括图标1607和1608，图标1607和1608表示从其转换得到该缩略图图像的12位图像是饱和的。

通过显示这种图标，图像显示设备1500可以容易地向用户通知输入的12位图像中产生了饱和的图像。图标的形状和位置不局限于图15所示的例子，并且不是必须使用图标，只要可与缩略图图像区分开就可以了。

当用户按下画面1601上的按钮1609时，图像显示设备1500在显示单元1408上仅显示从不饱和的12位图像转换来的缩略图图像。结果，可以过滤掉在转换前已经饱和且不适于观看或处理的图像。如果用户然后按下按钮1610，则图像显示设备1500再次显示所有缩略图图像。

参考图16，在用户指定图像文件时，画面1701显示图像(即，8位显示图像)。

更具体地，用户从画面1701上的窗格1702中的文件夹树中指定文件夹。然后，图像显示设备1500在窗格1703中显示存储在指定文件夹中的图像文件的名称的列表和图像的属性(例如，大小和饱和度)。图像显示设备1500在列1704中显示各图像的饱和度。饱和度是饱和像素对于转换前的12位图像中的所有像素的百分比。

如果用户点击条1705，则可以按照高饱和或低饱和的顺序排序图像文件。如果用户然后指定窗格1703中的文件，则图像显示设备1500在显示区域1706中显示8位输出图像。

当在画面1601和1701中显示图像时，显示图像中的与12位图像中的饱和部分(即，图8所示的部分803)相对应的部分(即，图8所示的部分805)是有色的(例如，红色)。结果，用户可以容易地识别输入图像中的饱和部分。

下面参考图17和18所示的流程图说明在图像显示设备1500中输入图像文件时所进行的操作。

图17是示出图像显示设备1500所进行的文件输入处理的流程图。CPU 1501主要进行该处理中的控制，并且通过CPU1501执行从第二存储装置1504读出至RAM 1502中的控制程序，进行该处理。

在步骤S1801，在输入图像文件之后，CPU 1501等待用户输入调节参数(例如，曝光、色温和白平衡)。如果要使用默认参数值或者由用户先前输入的参数值作为调节参数，则可以跳过该步骤。

在步骤S 1802，CPU 1501根据输入图像文件中的图像的宽度和高度计算像素的数量，并且将结果记录在RAM 1502中。在步骤S1803，CPU 1501对图像文件进行显影处理。由于使用已知方法进行显影处理，因而省略说明。

在步骤S1804，CPU 1501将通过进行显影处理所获得的8位图像记录在V-RAM 1406中。在步骤S 1805，CPU 1501进行饱和判断处理，然后处理进入步骤S1806。由于该饱和判断处理与图6中的饱和判断处理一样，因而省略说明。

在步骤S1806，CPU 1501判断在输入图像中是否产生了饱和。如果产生了饱和(步骤S1806为“是”)，则处理进入步骤S1807。在步骤S1807，CPU 1501进行饱和通知处理，以向用户通知饱和，然后结束该处理。下面参考图18详细说明饱和通知处理。

另一方面，如果在图像中没有产生饱和(步骤S1806为“否”)，则处理进入步骤S1808。在步骤S1808，CPU 1501在显示单元1408上显示显影后的8位显示图像。然后结束该处理。

图18是详细示出在图17所示的步骤S1807进行的饱和通知处理的流程图。由图14所示的显影处理单元1403和通知单元1407执行该处理。然而，实际上由CPU 1501进行该处理。

在步骤S1901，通知单元1407将计数器的值设置为0。在步骤S1902，通知单元1407提取在CPU 1501进行步骤S1805中的饱和判断处理时记录在RAM 1502上的像素的坐标中的第一个坐标P。在步骤S1903，通知单元1407将计数器增大1。在步骤S1904，通知单元1407判断是否提取了RAM 1502中的所有坐标。

如果存在未被提取的坐标(步骤S1904为“否”)，则处理进入步骤S1905。在步骤S1905，通知单元1407获取与P的坐标(x，y)相对应的位置处的像素在8位图像上的坐标。由于使用与第一典型实施例中的相同的方法获取该坐标，因而省略说明。

在步骤S1906，通知单元1407将V-RAM 1406中的8位图像上的坐标(x，y)的像素的颜色转换成预先设置的颜色(例如，红色)。在步骤S1907，通知单元1407从RAM 1502提取下一个坐标P。然后，处理返回至步骤S1903。

如果通知单元1407判断为提取了RAM 1502中的所有坐标(步骤S1904为“是”)，则处理进入步骤S1908。在步骤S 1908，通知单元1407将计数器值除以在步骤S1802计算出的像素的数量，从而计算出饱和像素相对于输入图像中的所有像素的百分比(即，饱和度)。在步骤S1909，通知单元1407在显示单元1408上显示V-RAM 1406中的8位图像和在步骤S1908获得的饱和度。

根据第四典型实施例，图像显示设备1500的用户可以容易地识别转换前的12位图像是否是饱和的、以及如果该图像是饱和的则哪一部分是饱和的。结果，用户可以容易地识别饱和且不适于观看或处理的饱和图像。此外，如果要观看或处理该图像，则通过改变数字曝光和亮度，可以将饱和的影响降低至最小。

第四典型实施例说明了将本发明应用于图像显示设备的情况。然而，如果应用于数字照相机等摄像设备，本发明也是有效的。

上述典型实施例涉及输入图像的位深是12位的情况。然而，本发明不局限于此。例如，可以具有用于判断输入图像的位深的判断单元。然后，对超过了预先设置的阈值的位深进行饱和判断处理和通知处理。此外，可以在输入图像的头中描述位深，从而使得可以基于该信息判断输入图像的位深。此外，用户可以设置输入图像的位深。

第一、第二和第三典型实施例说明了将本发明应用于摄像设备的情况。然而，本发明不局限于此，并且可应用于PC等图像显示设备。此外，通过组合上述典型实施例可以实现与本发明相同的效果。

还可以通过系统或设备的计算机(或者CPU或MPU等装置)和下面的方法实现本发明的方面，其中，该系统或设备的计算机读出并执行记录在存储器装置上的程序，以进行上述实施例的功能，并且例如，通过系统或设备的计算机读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能来进行该方法的步骤。为此，例如，通过网络或者通过用作存储器装置的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)向计算机提供该程序。在这种情况下，该系统或设备以及存储该程序的记录介质同样包括在本发明的范围内。

尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有修改、等同结构和功能。

Claims (13)

1.一种图像处理设备，包括：

获取单元，用于获取输入图像；

转换单元，用于将所获取的所述输入图像转换成位深比所获取的所述输入图像的位深低的输出图像；

检测单元，用于在所述输入图像中检测具有预定亮度的像素；

计算单元，用于计算所述输出图像上与所检测到的像素在所述输入图像中的位置相对应的第一位置；以及

显示单元，用于在画面上显示所述输出图像,

其中，所述显示单元以能够识别的方式显示所述输出图像上的所计算出的第一位置，

其中，所述检测单元还在所述输出图像中检测具有预定亮度的像素，以及

其中，所述显示单元还以相对于所述输出图像上的所计算出的第一位置能够区别开的方式，显示所述输出图像中具有预定亮度的像素的第二位置。

2.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，

所述检测单元检测满足亮度大于第一阈值的条件或者亮度小于第二阈值的条件的像素，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。

3.根据权利要求2所述的图像处理设备，其特征在于，

所述显示单元显示所述输出图像上的所计算出的第一位置，从而使得能够识别与所计算出的第一位置相对应的像素是基于哪个条件检测到的。

4.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，还包括比较单元，所述比较单元用于将所述输入图像的灰度级与所述输出图像的灰度级进行比较，

其中，当所述输入图像的灰度级大于所述输出图像的灰度级时，计算所述第一位置。

5.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，还包括饱和度计算单元，所述饱和度计算单元用于计算所述输入图像中的所检测到的像素相对于所述输入图像中的所有像素的百分比，

其中，所述显示单元还按照所计算出的百分比的顺序，在画面上显示与所述输入图像有关的信息。

6.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，

所述转换单元通过对所述输入图像进行多个图像处理，将所述输入图像转换成所述输出图像，以及

每次对所述输入图像进行所述多个图像处理之一时，所述检测单元都在所述输入图像中检测具有所述预定亮度的像素。

7.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，还包括比较单元，所述比较单元用于将所述输入图像的位深与预定阈值进行比较，

其中，当所述输入图像的位深大于所述预定阈值时，所述检测单元在所述输入图像中检测具有所述预定亮度的像素。

8.一种图像处理方法，包括以下步骤：

获取步骤，用于获取输入图像；

转换步骤，用于将所获取的所述输入图像转换成位深比所获取的所述输入图像的位深低的输出图像；

检测步骤，用于在所述输入图像中检测具有预定亮度的像素；

计算所述输出图像上与所检测到的像素在所述输入图像中的位置相对应的第一位置；以及

显示步骤，用于在画面上显示所述输出图像,

其中，所述显示步骤以能够识别的方式显示所述输出图像上的所计算出的第一位置，

其中，所述检测步骤还在所述输出图像中检测具有预定亮度的像素，以及

其中，所述显示步骤还以相对于所述输出图像上的所计算出的第一位置能够区别开的方式，显示所述输出图像中具有预定亮度的像素的第二位置。

9.根据权利要求8所述的图像处理方法，其特征在于，

检测满足亮度大于第一阈值的条件或者亮度小于第二阈值的条件的像素，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。

10.根据权利要求9所述的图像处理方法，其特征在于，

显示所述输出图像上的所计算出的第一位置，从而使得能够识别与所计算出的第一位置相对应的像素是基于哪个条件检测到的。

11.根据权利要求8所述的图像处理方法，其特征在于，还包括如下步骤：将所述输入图像的灰度级和所述输出图像的灰度级进行比较，

其中，当所述输入图像的灰度级大于所述输出图像的灰度级时，计算所述第一位置。

12.根据权利要求8所述的图像处理方法，其特征在于，还包括如下步骤：

计算所述输入图像中的所检测到的像素相对于所述输入图像中的所有像素的百分比；以及

按照所计算出的百分比的顺序，在画面上显示与所述输入图像有关的信息。

13.根据权利要求8所述的图像处理方法，其特征在于，

所述转换步骤包括对所述输入图像进行多个图像处理，以及

每次对所述输入图像进行所述多个图像处理之一时，都在所述输入图像中检测具有所述预定亮度的像素。

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