JP2013085254A - シーンの白色点を計算するためのノイズ最適化された選択基準の使用 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カラーバランス調整のための選択的グレーワールド手法を実装する方法などを説明する。本発明は、ノイズ最適化された選択基準を使用し、より具体的な実施形態では、ホワイトバランスゲインを計算する際にノイズ最適化された重み付き表の中の対応する値の間の補間を使用する。推定シーン・ルクスレベルは、期待シーン・ノイズレベルの有用な指標を与える。本画像処理技術は、画像キャプチャ装置、又は、ユーザレベルのソフトウェア・アプリケーションを実行する汎用プロセッサにより実行される。本カラーバランス調整技術は、専用若しくは汎用ハードウェア、汎用アプリケーション・ソフトウェア、又はコンピュータシステムにおけるソフトウェアとハードウェアとの組合せにより実装される。
【選択図】図2
Description
(関連出願の相互参照)
本出願は、2011年10月12日に出願された米国特許仮出願第61/546,146号に基づく優先権を主張するものであり、この全体が、引用により本明細書に組み入れられる。
Cwhite=S*P (式1)
ここで、Pは光源のスペクトルパワー分布の集合を表わし、Sはカメラのスペクトル感度であり、Cwhiteはカメラの応答ベクトルである。換言すれば、カメラの応答は、個々の光源のタイプ並びに個々のカメラのスペクトル応答の両方の関数である。
Cobjects=S*R*P (式2)
と記述することができ、ここでRは、被写体表面のスペクトル反射率を表わす。
r=sum(R*W)/sum(W)
g=sum(G*W)/sum(W) (式3)
b=sum(B*W)/sum(W)
として計算することができ、ここで、Wは重みベクトルを指し、R、G、Bはピクセルの色ベクトルである。
R’=(g/r)R (式4)
B’=(g/b)B
ここで、R及びR’は、ホワイトバランス調整の前及び後の赤色チャネル応答であり、B及びB’は、ホワイトバランス調整の前及び後の青色チャネル応答である。
上述のように、画像センサ情報は、RGB生データの形態、すなわち、まだ表示の準備ができていないCOLan未処理線形RGB信号の形態で、画像センサから画像処理パイプライン150中へと入ってくることができる。ここで図3を参照すると、画像ピクセルデータに適用される「ノイズ最適化された重み付き表」を作成するためのプロセスフロー109が、より詳細に示されている。
Vn=(C/K*Ga+V1*Ga2+V2)*K2 (式5)
ここで、Vnは、特定のピクセル応答Cに関連付けられたノイズ分散であり、Kはセンサの変換ゲインであり、Gaはキャプチャにおけるアナログゲインであり、V1及びV2は、それぞれ、ゲインに依存しないノイズ源(kT/C、ソースフォロワ、増幅器入力ノイズ)、及びゲインに依存するノイズ源(電子的ノイズ及び量子化ノイズ)の分散である。
C=S*P+n (式6)
ここでnはノイズベクトルであり、S及びPは、上記の背景技術の項において説明した通りである。
D(P|C,n)=L(C|P,R,n)*D(P,R)/D(C) (式7)
Th1<R/G<Th2 (式8)
Th3<B/G<Th4
Th1−Δ1<R/G<Th2+Δ2 (式9)
Th3−Δ3<B/G<Th4+Δ4
である。
r=sum(R+ΔR)/(n+Δn)
g=sum(G+ΔG)/(n+Δn) (式10)
b=sum(B+ΔB)/(n+Δn)
となり、ここでΔR、ΔG、ΔBは、計算に投入される追加のピクセルを表わすベクトルであり、n及びΔnは、それぞれ、計算に投入される元のピクセルの数、及び、高ノイズのシナリオにおいて計算に投入される追加のピクセルの数を表わす。
145:画像処理パイプライン
150:改善された画像処理パイプライン
160:共通発光源の白色点
200:電子画像キャプチャ装置
222:通信バス
Claims (25)
- プログラム可能な制御装置によって読み出すことができる一時的ではないプログラム格納装置であって、その上に格納された命令を含み、前記命令は、前記プログラム可能な制御装置に、
画像センサによりキャプチャされた画像から取得された画像ピクセルデータを、メモリ内に格納させるための命令と、
前記画像ピクセルデータを色空間にわたる画像ピクセル値の集合に変換させるための命令と、
前記画像についてのノイズレベルを推定させるための命令と、
前記推定ノイズレベルに少なくとも部分的に基づいて、ノイズ最適化された値の重み付き表を識別させるための命令であって、前記ノイズ最適化された重み付き表の中の各値が、対応する画像ピクセル値を有する、命令と、
前記各画像ピクセル値にその対応するノイズ最適化された重み付き表の値を乗じて、ノイズ重み付き画像ピクセルデータを生成させるための命令と、
前記ノイズ重み付き画像ピクセルデータを前記メモリ内に格納させるための命令
であることを特徴とする一時的ではないプログラム格納装置。 - 前記プログラム可能な制御装置に、前記ノイズ重み付き画像ピクセルデータに少なくとも部分的に基づいて、前記色空間内での前記画像ピクセルデータについてのシーン白色点を計算させるための命令をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の一時的ではないプログラム格納装置。
- 前記プログラム可能な制御装置に、前記計算されたシーン白色点を用いて前記画像ピクセルデータのカラーバランス調整を行わせるための命令をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の一時的ではないプログラム格納装置。
- 前記プログラム可能な制御装置に前記画像についてのノイズレベルを推定させるための前記命令が、前記プログラム可能な制御装置に前記画像のルクスレベルを推定させるための命令を含むことを特徴とする請求項1に記載の一時的ではないプログラム格納装置。
- 前記プログラム可能な制御装置に前記画像についてのノイズレベルを推定させるための前記命令が、前記プログラム可能な制御装置に前記画像センサのアナログゲインを判定させるための命令を含むことを特徴とする請求項1に記載の一時的ではないプログラム格納装置。
- 前記プログラム可能な制御装置に前記値のノイズ最適化された重み付き表を識別させるための前記命令が、前記プログラム可能な制御装置に、複数の予め格納されたノイズ最適化された重み付き表の中の対応する値の間を補間させるための命令を含むことを特徴とする請求項1に記載の一時的ではないプログラム格納装置。
- 前記プログラム可能な制御装置に、前記複数の予め格納されたノイズ最適化された重み付き表の中の対応する値の間を補間させるための前記命令が、前記プログラム可能な制御装置に、前記複数の予め格納されたノイズ最適化された重み付き表のうちの2つにおける対応する値の間で線形又は非線形補間を行わせるための命令を含むことを特徴とする請求項6に記載の一時的ではないプログラム格納装置。
- 前記複数の予め格納されたノイズ最適化された重み付き表の各々が、ノイズレベルに対応することを特徴とする請求項6に記載の一時的ではないプログラム格納装置。
- 前記複数の予め格納されたノイズ最適化された重み付き表の各々が、ルクスレベルに対応することを特徴とする請求項6に記載の一時的ではないプログラム格納装置。
- 画像センサと、
プログラム可能な制御装置と、
前記プログラム可能な制御装置及び前記画像センサに結合されたメモリと、
を含む装置であって、前記メモリ内に命令が格納され、前記命令は、前記プログラム可能な制御装置に、
前記画像センサによりキャプチャされた画像から画像ピクセルデータを取得させるための命令と、
前記画像のノイズ特性を推定させるための命令と、
前記推定されたノイズ特性に少なくとも部分的に基づいて、ノイズ最適化された重み付き表を識別させるための命令と、
前記ノイズ最適化された重み付き表を前記画像ピクセルデータに適用させて、ノイズ重み付き画像ピクセルデータを生成させるための命令
であることを特徴とする装置。 - 前記プログラム可能な制御装置に、前記ノイズ重み付き画像ピクセルデータをオートホワイトバランス(AWB)プログラムモジュールに送らせるための命令をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 前記プログラム可能な制御装置に、前記画像ピクセルデータについての白色点を計算させるための命令をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 前記プログラム可能な制御装置に前記白色点を計算させるための前記命令が、前記プログラム可能な制御装置に前記ノイズ重み付き画像ピクセルデータを用いさせるための命令をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の装置。
- 前記プログラム可能な制御装置に、前記計算された白色点に従って前記画像ピクセルデータのカラーバランス調整を行わせるための命令をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の装置。
- 前記プログラム可能な制御装置に前記ノイズ最適化された重み付き表を識別させるための前記命令が、前記プログラム可能な制御装置に、前記メモリ内に予め格納された複数のノイズ最適化された重み付き表の中の対応する値の間を補間させるための命令を含むことを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 前記複数の予め格納されたノイズ最適化された重み付き表の各々が、ノイズレベルに対応することを特徴とする請求項15に記載の装置。
- プログラム可能な制御装置によって読み出すことができる一時的ではないプログラム格納装置であって、その上に格納された命令を含み、前記命令は、前記プログラム可能な制御装置に、
画像センサによりキャプチャされた画像から取得された画像ピクセルデータを、メモリ内に格納させるための命令と、
前記画像のノイズ特性を推定させるための命令と、
前記推定されたノイズ特性に少なくとも部分的に基づいて、ノイズ最適化されたピクセル選択基準を識別させるための命令と、
前記ノイズ最適化されたピクセル選択基準を前記画像ピクセルデータに適用して、重み付き画像ピクセルデータを生成させるための命令と、
前記重み付き画像ピクセルデータを前記メモリ内に格納させるための命令
であることを特徴とする一時的ではないプログラム格納装置。 - 前記プログラム可能な制御装置に、シーン白色点を計算させるための命令をさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の一時的ではないプログラム格納装置。
- 前記プログラム可能な制御装置に前記シーン白色点を計算させるための前記命令が、前記プログラム可能な制御装置に前記重み付き画像ピクセルデータを用いさせるための命令をさらに含むことを特徴とする請求項18に記載の一時的ではないプログラム格納装置。
- 前記プログラム可能な制御装置に前記ノイズ最適化されたピクセル選択基準を識別させるための前記命令が、前記プログラム可能な制御装置に、複数の予め格納されたノイズ最適化された重み付き表の中の対応する値の間を補間させるための命令を含むことを特徴とする請求項17に記載の一時的ではないプログラム格納装置。
- 前記プログラム可能な制御装置に前記ノイズ最適化されたピクセル選択基準を識別させるための前記命令が、前記プログラム可能な制御装置に、二者択一の選択基準を識別させるための命令を含むことを特徴とする請求項17に記載の一時的ではないプログラム格納装置。
- 前記複数の予め格納されたノイズ最適化された重み付き表の各々が、ノイズレベルに対応することを特徴とする請求項20に記載の一時的ではないプログラム格納装置。
- プログラム可能な制御装置により読み出すことができる一時的ではないプログラム格納装置であって、その上に格納された命令を含み、前記命令は、前記プログラム可能な制御装置に、
画像センサによりキャプチャされた画像から取得された画像ピクセルデータを、メモリ内に格納させるための命令と、
前記画像のルクスレベルを推定させるための命令と、
前記推定されたルクスレベルに少なくとも部分的に基づいて、ノイズ最適化された重み付き表を、複数の予め格納されたノイズ最適化された重み付き表の中の対応する値の間を補間することにより識別させるための命令と、
前記ノイズ最適化された重み付き表を前記画像ピクセルデータに適用して、ノイズ重み付き画像ピクセルデータを生成させるための命令と、
前記ノイズ重み付き画像ピクセルデータを用いて前記画像ピクセルデータについての白色点を計算させるための命令
であることを特徴とする一時的ではないプログラム格納装置。 - 前記プログラム可能な制御装置に補間させるための前記命令が、前記プログラム可能な制御装置に、前記複数の予め格納されたノイズ最適化された重み付き表のうちの2つにおける対応する値の間で線形又は非線形補間計算を行わせるための命令をさらに含むことを特徴とする請求項23に記載の一時的ではないプログラム格納装置。
- 前記複数の予め格納されたノイズ最適化された重み付き表の各々が、ルクスレベルに対応することを特徴とする請求項23に記載の一時的ではないプログラム格納装置。
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