CN102045506B - 图像处理装置及图像处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像处理装置及图像处理方法，为了获得良好画质的高对比度图像，将拍摄了同一场景的曝光量不同的多张图像合成而生成扩大了动态范围的灰度幅度大的高对比度图像。图像处理装置包括：选定机构，根据多张图像的亮度成分的信息，选定基准图像；增益计算机构，根据多张图像的亮度成分的信息，计算多张图像中除了基准图像以外的其他图像相对于基准图像的亮度比率，并作为增益；权重计算机构，根据增益和基准图像的亮度成分的信息，计算对其他图像应用的权重；和生成机构，使用权重进行基准图像和其他图像的加权合成处理。

Description

图像处理装置及图像处理方法
技术领域
本发明涉及一种图像处理装置及图像处理方法。
背景技术
以往，提出有以下技术的方案：将拍摄了同一场景的曝光量不同的多张图像合成，而获得扩大了动态范围的灰度幅度大的合成图像(高对比度图像)(例如专利文献1：JP特开2002-305684号公报)。
但是，在现有技术中，在合成对象的图像中包含具有亮度变化平滑的结构的部分或包含具有因噪声等而突出的值(像素值)的像素时，无法获得画质良好的高对比度图像。具体地说，在合成后的高对比度图像中，会产生灰度跳动、噪声成分残留或者噪声成分被增强。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够获得良好画质的高对比度图像的图像处理装置及图像处理方法。
本发明的图像处理装置，将拍摄了同一场景的曝光量不同的多张图像合成而生成扩大了动态范围的灰度幅度大的合成图像(高对比度图像)，其包括：选定机构，根据上述多张图像的亮度成分的信息，选定基准图像；增益计算机构，根据上述多张图像的亮度成分的信息，计算上述多张图像中除了上述基准图像以外的其他图像相对于上述基准图像的亮度比率，并作为上述其他图像的增益；权重计算机构，根据计算出的上述增益和上述基准图像的亮度成分的信息，计算对上述其他图像应用的权重；和生成机构，使用计算出的上述权重进行上述基准图像和上述其他图像的加权合成处理，从而生成上述高对比度图像。
此外优选，选定机构根据作为上述多张图像的缩小版的多个缩小图像的亮度成分的信息，将上述多张图像中亮度分布的有效宽度最大的1张图像作为上述基准图像选定。
此外优选，增益计算机构根据作为上述多张图像的缩小版的多个缩小图像的亮度成分的信息，作为上述增益而计算上述其他图像相对于上述基准图像的亮度比率。
此外优选，权重计算机构，在计算出的上述增益的值比预定值小的上述其他图像中，越是高亮度部分，则分配越大的权重，在计算出的上述增益的值比预定值大的上述其他图像中，越是低亮度部分，则分配越大的权重。
此外优选，上述多张图像是图像信号成分处于线性特性的状态的图像，上述多张图像中的1张图像在通过自动曝光(AE)决定或由用户指定的曝光条件下被拍摄，除此之外的其他图像在与上述曝光条件不同的曝光条件下被拍摄。
此外，本发明的图像处理方法，将拍摄了同一场景的曝光量不同的多张图像合成而生成扩大了动态范围的灰度幅度大的合成图像即高对比度图像，其包括：选定步骤，根据上述多张图像的亮度成分的信息，选定基准图像；增益计算步骤，根据上述多张图像的亮度成分的信息，计算上述多张图像中除了上述基准图像以外的其他图像相对于上述基准图像的亮度比率，并作为上述其他图像的增益；权重计算步骤，根据计算出的上述增益和上述基准图像的亮度成分的信息，计算对上述其他图像应用的权重；和生成步骤，使用计算出的上述权重进行上述基准图像和上述其他图像的加权合成处理，从而生成上述高对比度图像。
此外优选，选定步骤根据作为上述多张图像的缩小版的多个缩小图像的亮度成分的信息，将上述多张图像中亮度分布的有效宽度最大的1张图像作为上述基准图像选定。
此外优选，增益计算步骤根据作为上述多张图像的缩小版的多个缩小图像的亮度成分的信息，作为上述增益而计算上述其他图像相对于上述基准图像的亮度比率。
此外优选，权重计算步骤，在计算出的上述增益的值比预定值小的上述其他图像中，越是高亮度部分，则分配越大的权重，在计算出的上述增益的值比预定值大的上述其他图像中，越是低亮度部分，则分配越大的权重。
附图说明
图1是表示实施方式的图像形成装置的结构的框图。
图2是表示与高对比度图像制作相关的图像处理装置的动作的流程图。
图3是表示缩小图像的亮度直方图的例子的图。
图4是表示拍摄了对比度低的被拍摄体得到的图像的亮度直方图的例子的图。
图5是表示根据高对比度图像制作成为最终结果的图像的例子的图。
具体实施方式
以下说明本发明的实施方式。
图1是表示本实施方式的图像处理装置的结构的框图。如图1所示，本实施方式的图像处理装置由图像处理装置10和与之连接的摄像单元20构成。
图像处理装置10具有控制部11、摄像单元收容部12、缓冲存储器13、数据处理部14、压缩/解码部15、记录介质16、监视器17、操作部18和系统总线19。在此，控制部11、摄像单元收容部12、缓冲存储器13、数据处理部14、压缩/解码部15、记录介质16、监视器17经由系统总线19连接。此外，操作部18与控制部11连接。
摄像单元20经由摄像单元收容部12的收容端口(未图示)与图像处理装置10连接。另外，该连接利用基于IEEE1394、USB等规格的通信线缆进行。
摄像单元20包括摄像元件和信号处理电路等，该摄像元件具有将二维矩阵状配置的多个受光元件(像素)形成在半导体基板上而成的摄像面，信号处理电路对从摄像元件输出的图像信号进行钳位处理、灵敏度调整(增益调整)、A/D变换等信号处理，并将信号处理后的图像数据输出到图像处理装置10。另外，摄像单元20的摄像元件例如由CCD型或CMOS型的摄像元件构成。
此外，摄像单元20具有：摄影透镜，由包含聚焦透镜、变焦透镜的多个透镜组构成；以及透镜驱动部，使该摄影透镜向光轴方向移动而进行聚焦调整、变焦调整。另外，摄影透镜的聚焦调整、变焦调整根据来自图像处理装置10的控制部11的指示进行。
摄像单元20根据来自图像处理装置10的控制部11的指示，对摄像面上成像的被拍摄体像的图像进行拍摄。拍摄时的AE(自动曝光)、AF(自动调焦)的控制，由摄像单元20根据来自图像处理装置10的控制部11的指示进行。或者，摄像单元20和图像处理装置10的控制部11协同进行。通过拍摄而从摄像单元20输出的图像数据经由摄像单元收容部12而输出到图像处理装置10的缓冲存储器13。
在缓冲存储器13中暂时地记录从摄像单元20输出的图像数据。此外，在由控制部11处理的过程中制作的图像数据等也被暂时地记录到该缓冲存储器13中。
数据处理部14根据控制部11的指示，对缓冲存储器13中记录的图像数据进行缺陷像素校正、阴影校正、白平衡调整、插补、轮廓增强、伽马校正等图像处理。另外，数据处理部14作为ASIC等构成。
压缩/解码部15根据控制部11的指示，对缓冲存储器13的图像数据进行压缩处理。另外，压缩处理通过JPEG(Joint PhotographicExperts Group，联合图像专家组)形式等进行。
记录介质16由存储卡、硬盘、光盘(DVD等)等构成。另外，存储介质16可以内置于图像处理装置10中，可以安装成可拆装，也可以设置在外部。设置于外部时，记录介质16和图像处理装置10通过有线或无线而电连接。
监视器17是由LCD显示器、CRT显示器等构成的显示装置。另外，监视器17可以内置于图像处理装置10中，也可以设置在外部。设置于外部时，监视器17和图像处理装置10通过有线而电连接。
监视器17根据控制部11的指示，显示图像处理前的图像的内容，或作为图像处理结果显示图像处理后的图像的内容，进而显示图像处理菜单画面(GUI)等以向用户指示对图像进行的图像处理的内容。
操作部18包括键盘以及鼠标或跟踪板(Track Pad)等指示设备等、用于由用户对控制部11进行指示的各种输入设备。用户通过操作这些输入设备，而能够对控制部11进行对图像进行的图像处理的内容的指示、该图像处理的执行的指示等。
本实施方式的图像处理装置具有将拍摄了同一场景的曝光量不同的多张图像合成并制作高对比度图像的功能(高对比度图像制作功能)。
以下针对该功能，参照图2的流程图说明本实施方式的图像处理装置进行的动作。图2的流程图的处理在以下情况下被调用：在从摄像单元20输出的拍摄了同一场景的曝光量不同的多张图像被记录到缓冲存储器13中时，将该缓冲存储器13的多张图像指定为输入图像(1～N)，并指示了高对比度图像制作功能的执行的情况。
另外，输入图像的指定及该功能的执行指示例如可以如下进行：用户对操作部18的输入设备进行操作，从监视器17上显示的图像处理菜单画面(GUI)选择“制作高对比度图像”这一项目并进行确定等。
此外，上述拍摄了同一场景的曝光量不同的多张图像，例如可以通过实施包围曝光(bracket exposure)摄影而取得。此时，这些多张图像中的一张图像在由AE(自动曝光)决定的曝光条件或由用户指定的曝光条件下被拍摄，除此之外的其他图像以在将该曝光条件作为基准的不同的曝光条件(基准的曝光条件±n段)下拍摄的方式进行包围曝光摄影即可。
步骤101(S101)：控制部11对指定的输入图像(1～N)分别制作缩小图像。例如，通过在各输入图像的空间方向取2×2像素或4×4像素的像素值的平均等来制作缩小图像。另外，制作出的缩小图像(1～n)记录在缓冲存储器13的与输入图像(1～N)不同的区域中。
步骤102：控制部11对制作出的缩小图像(1～n)分别制作亮度成分的直方图(亮度直方图)。
步骤103：控制部11分别解析制作出的亮度直方图，根据其解析结果从输入图像(1～N)中选定作为基准图像的1张。
具体地说，首先，求出作为亮度直方图的制作基础的缩小图像的全部像素数的例如0.1％的像素数(i)。另外，指定相对于该缩小图像的全部像素数的比例(0.1％等)，以使摄像元件的缺陷像素、突出的像素值或噪声等构成图像的像素以外的区域的像素不成为运算的对象。
然后，使用制作出的亮度直方图，例如在此使用图3的亮度直方图的例子，从其横轴(亮度)的高亮度侧(亮度值“255”)朝向低亮度侧(亮度值“0”)，直到亮度直方图的纵轴(像素数)的值与之前求出的像素数(i)一致的位置为止进行检索，将一致的位置的横轴的值(亮度值)作为“max(亮度最大值)”提取出来。接着，从同一亮度直方图的横轴(亮度)的低亮度侧(亮度值“0”)朝向高亮度侧(亮度值“255”)，直到亮度直方图的纵轴(像素数)的值与之前求出的像素数(i)一致的位置为止进行检索，将一致的位置的横轴的值(亮度值)作为“min(亮度最小值)”提取出来。
并且，将与该“max(亮度最大值)”和“min(亮度最小值)”之差最大的作为亮度直方图的制作基础的缩小图像对应的输入图像(1张)，作为基准图像选定。
这样一来，从输入图像(1～N)中作为基准图像选定亮度分布的有效宽度最大的1张图像。
步骤104：控制部11根据缩小图像的亮度成分的信息，计算以基准图像为基准的其他各输入图像(除了基准图像之外的其他1张以上的输入图像)的增益。具体地说，通过下述公式(1)来计算增益(gain)。在此，公式(1)的fY(x，y)表示基准图像的缩小图像的亮度成分，hY(x，y)表示作为比较对象的其他输入图像的缩小图像的亮度成分，(x，y)表示缩小图像中的各像素的坐标位置。在进行以预先指定的曝光条件摄影的包围曝光摄影时，不需要增益计算。
gain = Σ [ f Y ( x , y ) h Y ( x , y ) ] Σ [ f Y ( x , y ) ] 2 · · · ( 1 )
另外，在由公式(1)算出的增益(gain)的值小于1.0时(gain＜1.0)，作为其计算对象的“其他输入图像”与基准图像相比以曝光不足的曝光条件被拍摄。此外，在算出的增益(gain)的值大于1.0时(gain＞1.0)，作为其计算对象的“其他输入图像”与基准图像相比以曝光过度的曝光条件被拍摄。
步骤105：控制部11根据算出的各增益(gain)和基准图像的亮度成分的信息，对其他输入图像分别计算权重。具体地说，通过下述的公式(2)计算与增益(gain)的值对应的权重(W)。在此，公式(2)的fY(x，y)表示基准图像的亮度成分。此外，“min”及“max”是当在上述步骤103中选定了基准图像时根据与该基准图像对应的亮度直方图求出的“min(亮度最小值)”和“max(亮度最大值)”。通过该公式(2)对其他输入图像分别以基准图像的亮度为基准计算权重。
另外，根据公式(2)，在与基准图像相比以曝光不足的曝光条件拍摄出的“其他输入图像”中，通过“gain＜1.0时”的运算，越是高亮度部分则分配越大的权重(当fY＜min时无论公式(2)如何都将W设定为0，当fY＞max时无论公式(2)如何都将W设定为(-21og2(gain)))。这是由于，与基准图像的高亮度部分的信息相比，曝光量少的“其他输入图像”的高亮度部分的信息较好。
此外，在与基准图像相比以曝光过度的曝光条件拍摄出的“其他输入图像”中，通过“gain＞1.0时”的运算，越是低亮度部分则分配越大的权重(当fY＜min时无论公式(2)如何都将W设定为(2log2(gain))，当fY＞max时无论公式(2)如何都将W设定为0)。这是由于，与基准图像的低亮度部分的信息相比，曝光量多的“其他输入图像”的低亮度部分的信息较好。
步骤106：控制部11通过下述公式(3)的加权合成处理将基准图像和其他输入图像合成，而制作高对比度图像。
具体地说，按照R(r)、G(g)、B(b)的各色成分进行基准图像和其他输入图像的基于算出的权重的加权合成，从而制作高对比度图像。另外，公式(3)的gc(x，y)表示制作的高对比度图像，fc(x，y)表示“基准图像”，h1c(x，y)～hn-1c(x，y)表示其他的输入图像(1～N-1，即，除了基准图像以外的其他1张以上的输入图像)。并且，W1～Wn-1表示对其他输入图像(1～N-1)分别在上述步骤105中计算出的权重，“1.0”表示对基准图像的权重，“n”表示输入图像的张数(N)，“c”表示R(r)、G(g)、B(b)的各色成分。
这样一来，在本实施方式的图像处理装置中，仅根据亮度成分计算权重(上述步骤105)，将其应用于输入图像的所有的R(r)、G(g)、B(b)的颜色成分，而进行加权合成处理(本步骤106)。因此，在制作的高对比度图像中，输入图像各自的颜色平衡在被原样维持的状态下切实地被反映。
此外，与上述情况不同，若对输入图像的R(r)、G(g)、B(b)的颜色成分各自生成高对比度图像，具体地说若将上述以亮度成分处理的地方全部置换为按照颜色成分的处理，则能够更有效地表现灰度幅度。
步骤107：控制部11将制作出的高对比度图像记录到记录介质16。另外，高对比度图像优选非压缩地直接记录。并且，控制部11结束本流程图的处理。
另外，上述处理，尤其是在拍摄图4的亮度直方图所示的对比度低(对比度不清晰)的被拍摄体而制作高对比度图像时，能够发挥非常好的效果。此时，在曝光步骤中例如以1/3段等小的步幅进行包围曝光摄影，将由此取得的、拍摄了同一场景的曝光量不同的多张图像作为输入图像指定，并进行上述处理即可。
(实施方式的补充事项)
另外，用于上述高对比度图像的制作的输入图像，需要是没有进行伽马校正(伽马变换)等的图像。即，构成该输入图像的图像信号成分需要为从摄像元件输出的状态的线性特性的状态。因此，在使用进行了伽马校正(伽马变换)等图像处理的输入图像的情况下，为了使该输入图像的图像信号成分返回到线性特性的状态，而对输入图像进行逆伽马校正(逆伽马变换)，之后再进行自上述步骤101起的处理。
此外，在上述步骤107中，也可以不仅将制作出的高对比度图像记录到记录介质16，还将高对比度图像的内容显示到监视器17。
此外，也可以构成为，用户能够根据高对比度图像制作成为最终结果的任意灰度幅度的图像。此时，使用户指定扩展或压缩后的灰度幅度，通过其指定的内容，例如图5所示，根据高对比度图像进行灰度变换，制作成为最终结果的图像。另外，此时的灰度变换例如可以是使用了灰度变换用的LUT(查找表格)的灰度变换、使用了直方图均化法(HE)下的变换式的灰度变换等已有的方法的灰度变换。
此外，制作出的最终结果的图像在由压缩/解码部15压缩后记录到记录介质16即可。此外，也可以将最终结果的图像的内容显示到监视器17。
(实施方式的作用效果)
在本实施方式的图像处理装置中，对输入图像(1～N)分别制作缩小图像。缩小图像例如通过在各输入图像的空间方向取n×n(n≥2)像素的像素值的平均来制作。
然后，根据各缩小图像的亮度直方图的解析结果，从输入图像中将亮度分布的有效宽度最大的1张图像作为基准图像选定。
此外，根据缩小图像的亮度分布的信息，将其他输入图像(除了基准图像以外的其他1张以上的输入图像)相对于基准图像的亮度比率作为其他输入图像的增益进行计算。
并且，根据计算出的各增益和基准图像的亮度分布的信息，计算分别对其他输入图像应用的权重，使用该权重进行基准图像和其他输入图像的加权合成处理，制作合成结果的高对比度图像。
这样一来，在本实施方式的图像处理装置中，根据作为输入图像(1～N)的缩小版的“缩小图像”的信息，进行基准图像的选定、增益的计算以及权重的计算。
因此，在作为合成对象的输入图像中包含产生了噪声的像素时，在通过加权合成处理制作的高对比度图像中，该噪声成分得以减轻。此外，在输入图像中包含具有突出的像素值的像素时，在通过加权合成处理制作的高对比度图像中，难以产生灰度跳动。
此外，在本实施方式的图像处理装置中，在计算出的增益(以基准图像为基准的亮度比率)的值小(gain＜1.0)的其他输入图像、即与基准图像相比以曝光不足的曝光条件拍摄的其他输入图像中，越是高亮度部分，则分配越大的权重。这是由于，与基准图像相比以使曝光量少的方式在曝光不足的条件下拍摄的其他输入图像中，其高亮度部分的信息较好。此外，在计算出的增益值大(gain＞1.0)的其他输入图像、即与基准图像相比以曝光过度的曝光条件拍摄的其他输入图像中，越是低亮度部分，则分配越大的权重。这是由于，与基准图像相比以使曝光量多的方式在曝光过度的条件下拍摄的其他输入图像中，其低亮度部分的信息较好。
因此，在作为合成对象的输入图像中包含具有亮度变化平滑的结构的部分的情况下，在通过加权合成处理制作的高对比度图像中不易产生灰度跳动。
此外，在本实施方式的图像处理装置中，将输入图像(1～N)中亮度分布的有效宽度最大的1张图像作为基准图像选定，根据该基准图像进行增益计算及权重计算。并且，使用算出的权重，进行基准图像和其他输入图像的加权合成处理，制作高对比度图像。
这样一来，在本实施方式的图像处理装置中，以亮度分布的有效宽度最大的基准图像为基础进行上述合成处理，因此与现有技术相比可以通过合成而减少在高对比度图像中产生的噪声及灰度跳动。
从而，根据本实施方式的图像处理装置，能够获得良好画质的高对比度图像。
(其他)
本发明可以应用于能够进行包围曝光摄影的其他设备、例如数码相机(电子静态照相机)、数码摄像机、移动电话等。进而，本发明也可以应用于能够通过利用摄像元件取得的图像进行被拍摄体的观察的显微镜等。

Claims (13)

1.一种图像处理装置，将拍摄了同一场景的曝光量不同的多张图像合成而生成扩大了动态范围的灰度幅度大的合成图像即高对比度图像，其特征在于，包括：
选定机构，根据上述多张图像的亮度成分的信息，选定基准图像；
增益计算机构，根据上述多张图像的亮度成分的信息，计算上述多张图像中除了上述基准图像以外的其他图像相对于上述基准图像的亮度比率，并作为上述其他图像的增益；
权重计算机构，根据计算出的上述增益和上述基准图像的亮度成分的信息，计算对上述其他图像应用的权重；和
生成机构，使用计算出的上述权重进行上述基准图像和上述其他图像的加权合成处理，从而生成上述高对比度图像。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，
上述选定机构根据作为上述多张图像的缩小版的多个缩小图像的亮度成分的信息，将上述多张图像中亮度分布的有效宽度最大的1张图像作为上述基准图像选定。
3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，
上述增益计算机构根据作为上述多张图像的缩小版的多个缩小图像的亮度成分的信息，作为上述增益而计算上述其他图像相对于上述基准图像的亮度比率。
4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，
上述权重计算机构，
在计算出的上述增益的值比预定值小的上述其他图像中，越是高亮度部分，则分配越大的权重，
在计算出的上述增益的值比预定值大的上述其他图像中，越是低亮度部分，则分配越大的权重。
5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，
上述多张图像是图像信号成分处于线性特性的状态的图像，
上述多张图像中的1张图像在通过自动曝光决定或由用户指定的曝光条件下被拍摄，除此之外的其他图像在与上述曝光条件不同的曝光条件下被拍摄。
6.根据权利要求2所述的图像处理装置，其特征在于，
上述权重计算机构，
在计算出的上述增益的值比预定值小的上述其他图像中，越是高亮度部分，则分配越大的权重，
在计算出的上述增益的值比预定值大的上述其他图像中，越是低亮度部分，则分配越大的权重。
7.根据权利要求3所述的图像处理装置，其特征在于，
上述权重计算机构，
在计算出的上述增益的值比预定值小的上述其他图像中，越是高亮度部分，则分配越大的权重，
在计算出的上述增益的值比预定值大的上述其他图像中，越是低亮度部分，则分配越大的权重。
8.一种图像处理方法，将拍摄了同一场景的曝光量不同的多张图像合成而生成扩大了动态范围的灰度幅度大的合成图像即高对比度图像，其特征在于，包括：
选定步骤，根据上述多张图像的亮度成分的信息，选定基准图像；
增益计算步骤，根据上述多张图像的亮度成分的信息，计算上述多张图像中除了上述基准图像以外的其他图像相对于上述基准图像的亮度比率，并作为上述其他图像的增益；
权重计算步骤，根据计算出的上述增益和上述基准图像的亮度成分的信息，计算对上述其他图像应用的权重；和
生成步骤，使用计算出的上述权重进行上述基准图像和上述其他图像的加权合成处理，从而生成上述高对比度图像。
9.根据权利要求8所述的图像处理方法，其特征在于，
上述选定步骤根据作为上述多张图像的缩小版的多个缩小图像的亮度成分的信息，将上述多张图像中亮度分布的有效宽度最大的1张图像作为上述基准图像选定。
10.根据权利要求8所述的图像处理方法，其特征在于，
上述增益计算步骤根据作为上述多张图像的缩小版的多个缩小图像的亮度成分的信息，作为上述增益而计算上述其他图像相对于上述基准图像的亮度比率。
11.根据权利要求8所述的图像处理方法，其特征在于，
上述权重计算步骤，
在计算出的上述增益的值比预定值小的上述其他图像中，越是高亮度部分，则分配越大的权重，
在计算出的上述增益的值比预定值大的上述其他图像中，越是低亮度部分，则分配越大的权重。
12.根据权利要求9所述的图像处理方法，其特征在于，
上述权重计算步骤，
在计算出的上述增益的值比预定值小的上述其他图像中，越是高亮度部分，则分配越大的权重，
在计算出的上述增益的值比预定值大的上述其他图像中，越是低亮度部分，则分配越大的权重。
13.根据权利要求10所述的图像处理方法，其特征在于，
上述权重计算步骤，
在计算出的上述增益的值比预定值小的上述其他图像中，越是高亮度部分，则分配越大的权重，
在计算出的上述增益的值比预定值大的上述其他图像中，越是低亮度部分，则分配越大的权重。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI437878B (zh) * 2007-11-20 2014-05-11 Quanta Comp Inc 用以校正影像訊號中壞點之方法及電路
JP5672796B2 (ja) * 2010-01-13 2015-02-18 株式会社ニコン 画像処理装置、画像処理方法
TWI444753B (zh) * 2010-11-16 2014-07-11 Altek Corp 影像擷取裝置及其曝光時間調整方法
JP5762756B2 (ja) * 2011-01-20 2015-08-12 オリンパス株式会社 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、および撮影装置
CN102843506A (zh) * 2011-06-24 2012-12-26 瑞轩科技股份有限公司 摄影系统及其影像拍摄与合成方法
JP6082274B2 (ja) * 2012-06-08 2017-02-15 キヤノン株式会社 撮像装置、及びその制御方法
TW201439982A (zh) * 2013-04-03 2014-10-16 Ind Tech Res Inst 全周影像感測系統與感測方法
JP6214206B2 (ja) 2013-05-13 2017-10-18 キヤノン株式会社 撮像装置、制御方法及びプログラム
JP6593675B2 (ja) * 2014-02-28 2019-10-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 画像処理装置及び画像処理方法
KR102247564B1 (ko) * 2014-11-13 2021-05-03 삼성전자 주식회사 화소 처리 장치, 이를 포함하는 이미지 신호 처리 장치, 및 이를 포함하는 이미지 처리 시스템
CN104902168B (zh) * 2015-05-08 2018-04-03 梅瑜杰 一种图像合成方法、装置及拍摄设备
CN106339994B (zh) * 2016-08-29 2019-05-21 合肥康胜达智能科技有限公司 一种图像增强方法
CN107241555A (zh) * 2017-07-11 2017-10-10 深圳Tcl数字技术有限公司 合成图像的亮度调整方法、装置、电视及存储介质
CN110349163B (zh) * 2019-07-19 2021-06-25 Oppo广东移动通信有限公司 图像处理方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质
CN111369533B (zh) * 2020-03-05 2023-06-06 中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所 基于偏振图像融合的钢轨廓形检测方法及装置
CN112243091B (zh) * 2020-10-16 2022-12-16 上海微创医疗机器人（集团）股份有限公司 三维内窥镜系统、控制方法和存储介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101166240A (zh) * 2006-10-19 2008-04-23 索尼株式会社 图像处理装置、成像装置、图像处理方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL87306A0 (en) * 1988-08-02 1989-01-31 Technion Res & Dev Foundation Wide dynamic range camera
US5828793A (en) * 1996-05-06 1998-10-27 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for producing digital images having extended dynamic ranges
JPH11155108A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 映像信号処理装置と処理方法、それを用いたビデオカメラ
TW469733B (en) * 2000-01-07 2001-12-21 Dynacolor Inc Method of dynamically modulating image brightness and image catching device using the method
JP2002305684A (ja) 2001-01-31 2002-10-18 Olympus Optical Co Ltd 撮像システム及びプログラム
US7142723B2 (en) * 2003-07-18 2006-11-28 Microsoft Corporation System and process for generating high dynamic range images from multiple exposures of a moving scene
JP4127411B1 (ja) * 2007-04-13 2008-07-30 キヤノン株式会社 画像処理装置及び方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101166240A (zh) * 2006-10-19 2008-04-23 索尼株式会社 图像处理装置、成像装置、图像处理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2001-218080A 2001.08.10 *

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Publication number Publication date
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