JP5468930B2 - 画像処理装置及び画像処理プログラム - Google Patents
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Description
特開平7−75026号公報(特許文献1)には、2枚の画像の第1の明度値および第2の明度値に対する重みを何れか一方を基準にして定めることにより、カメラの特性変化、照明強度の変動及び撮像素子上の位置ずれがある場合でも適切な広ダイナミックレンジ画像を生成させる手法が開示されている。また、特開平5−7336号公報(特許文献2)では複数枚の撮像時の経時的な位置ずれに対応して、複数の画像に対して座標変換を行った後に合成を行う手法が開示されている。
本発明は、露光量の異なる複数の映像信号を合成することでダイナミックレンジを拡大する画像処理装置であって、前記複数の映像信号のそれぞれから低周波数成分を抽出して複数の低周波映像信号を生成する低周波映像信号生成手段と、前記複数の低周波映像信号を合成し、合成低周波映像信号を生成する合成低周波信号生成手段と、前記複数の映像信号から第一の映像信号を抽出する抽出手段と、前記第一の映像信号から高周波数成分を抽出して高周波映像信号を生成する高周波映像信号生成手段と、前記合成低周波映像信号と前記高周波映像信号とを合成することにより合成映像信号を生成する画像合成手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置を提供する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示したブロック図である。
なお、分散の他にヒストグラムのエントロピー値を評価値として用いてもよく、ヒストグラムのエントロピーEは数5式で表される。
以下、本発明の第2の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の画像処理装置では、その画像処理部130の構成が、上述した第1の実施形態の画像処理装置における画像処理部120の構成と異なっている。すなわち、画像処理部130では、第1の実施形態のように、映像信号を周波数信号に変換することなく、映像信号から低周波数成分に該当する低周波映像信号を抽出するとともに、映像信号から低周波映像信号との差分を算出することにより高周波映像信号を抽出することで、以降の画像合成処理を行う。以下、第1の実施形態と共通する構成については同一の符号を付すとともにその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。
以下、本発明の第3の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の画像処理装置では、その画像処理部140の構成が、上述した第1の実施形態及び第2の実施形態の画像処理装置における画像処理部120,130の構成と異なっている。すなわち、画像処理部140は、特徴量算出部900を備えており、この特徴量算出部900が信号処理部108により所定の信号処理がなされた映像信号の特徴量、例えば、エッジ量や周波数成分などを算出する。そして、抽出部110で、特徴量算出部900により得られた特徴量に基づいて、複数枚分の映像信号から合成画像を得るために最も適した1つの映像信号を選択し、抽出してその後の処理を行う。
110 抽出部
111 低周波数成分生成部
112 高周波数成分生成部
113 画像合成部
292 エッジ量算出部
301 低周波数成分抽出部
302 逆変換部
303 重み付け係数算出部
304 加算部
392 周波数算出部
401 逆変換部
402 ヒストグラム算出部
403 評価値算出部
404 選択部
502 ノイズ低減部
503 加算部
609 変換部
610 抽出部
611 低周波数成分生成部
612 高周波数成分生成部
613 画像合成部
702 差分信号算出部
801 重み付け係数算出部
802 加算部
900 特徴量算出部
909 変換部
910 抽出部
Claims (13)
- 露光量の異なる複数の映像信号を合成することでダイナミックレンジを拡大する画像処理装置であって、
前記複数の映像信号のそれぞれから低周波数成分を抽出して複数の低周波映像信号を生成する低周波映像信号生成手段と、
前記複数の低周波映像信号を合成し、合成低周波映像信号を生成する合成低周波信号生成手段と、
前記複数の映像信号から第一の映像信号を抽出する抽出手段と、
前記第一の映像信号から高周波数成分を抽出して高周波映像信号を生成する高周波映像信号生成手段と、
前記合成低周波映像信号と前記高周波映像信号とを合成することにより合成映像信号を生成する画像合成手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 前記映像信号を周波数変換することにより周波数信号を生成する周波数信号生成手段を備え、
前記低周波映像信号生成手段は、前記周波数信号から低周波数成分を抽出して低周波数信号を生成し、該低周波数信号を逆変換することにより低周波映像信号を生成するとともに、
前記高周波映像信号生成手段は、第一の映像信号に対応する前記周波数信号から高周波数成分を抽出して高周波数信号を生成し、該高周波数信号を逆変換することにより高周波映像信号を抽出することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記周波数信号生成手段は、前記映像信号に対して多重解像度変換を行うことにより周波数信号を生成することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記低周波映像信号の画素値に基づいて、前記複数の低周波映像信号の合成割合である重み付け係数を算出する重み付け算出手段を備え、
前記合成低周波信号生成手段は、前記重み付け係数に基づいて、前記低周波映像信号を重み付けして合成を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の画像処理装置。 - 前記映像信号の特徴量を算出する特徴量算出手段を備え、
前記抽出手段は、前記特徴量算出手段による算出結果に基づいて、前記第一の映像信号を抽出することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の画像処理装置。 - 前記特徴量算出手段は、
前記映像信号の画素毎にエッジ量を算出するエッジ量算出手段と、
該画素毎のエッジ量に基づいて前記映像信号全体の総エッジ量を算出する総エッジ量算出手段と、を備え、
前記抽出手段は、前記総エッジ量が最大値となる前記映像信号を前記第一の映像信号として抽出することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 - 前記総エッジ量算出手段は、前記画素毎のエッジ量を前記映像信号に応じた重み付けを行って加算することにより前記映像信号全体の総エッジ量を算出することを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記特徴量算出手段は、
前記映像信号の輝度信号を、輝度値に基づいて複数のグループに分割する分割手段と、
該グループに含まれる輝度信号に基づいて、該グループ毎に周波数信号を算出する周波数算出手段と、
該グループ毎の周波数信号を前記映像信号に応じた重み付けを行って加算することにより前記映像信号全体の総周波数信号を算出する総周波数算出手段と、を備え、
前記抽出手段は、前記総周波数信号の値が最大値となる前記映像信号を前記第一の映像信号として抽出することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 - 前記抽出手段は、
前記複数の映像信号のそれぞれについて、映像信号を構成する各画素の輝度値の分散度合いを表すヒストグラムを算出するヒストグラム算出手段と、
前記ヒストグラムから各画素の輝度値の分散値を算出し、評価値とする評価値算出手段と、
前記評価値が最大となる映像信号を前記第一の映像信号として選択する選択手段と、
を備えることを特徴とする請求項1又は請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記高周波映像信号生成手段は、前記第一の映像信号と前記低周波映像信号との差分を算出することにより、高周波映像信号を生成することを特徴とする請求項1又は請求項5乃至請求項9の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記画像合成手段は、前記合成低周波映像信号と前記高周波映像信号を加算することを特徴とする請求項1乃至請求項10の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記画像合成手段が、前記高周波映像信号に対してノイズ低減処理を行うノイズ低減手段を備え、
前記合成低周波映像信号と前記ノイズ低減手段によりノイズが低減された高周波映像信号とを加算することを特徴とする請求項1乃至請求項11の何れか1項に記載の画像処理装置。 - 露光量の異なる複数の映像信号を合成することでダイナミックレンジを拡大する画像処理プログラムであって、
前記複数の映像信号のそれぞれから低周波数成分を抽出して複数の低周波映像信号を生成するステップと、
前記複数の低周波映像信号を合成し、合成低周波映像信号を生成するステップと、
前記複数の映像信号から第一の映像信号を抽出するステップと、
前記第一の映像信号から高周波数成分を抽出して高周波映像信号を生成するステップと、
前記合成低周波映像信号と前記高周波映像信号とを合成することにより合成映像信号を生成するステップと、
をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
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