JP6121234B2 - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents

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Description

本発明は、画像処理装置および画像処理方法に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method.

近年、短時間露光の画像(以下、単に「短露光画像」とも言う。)と長時間露光の画像(以下、単に「長露光画像」とも言う。)を連続して撮影して合成することで、センサが撮影可能なダイナミックレンジを超えたダイナミックレンジを捉えた画像を得るWDR(ワイドダイナミックレンジ)もしくはHDR(ハイダイナミックレンジ)という撮影機能が増えてきている。かかる撮影機能は、逆光の構図など明暗比が非常に大きいシーンでは特に大きな効果がある。   In recent years, a short-exposure image (hereinafter also simply referred to as “short-exposure image”) and a long-exposure image (hereinafter also simply referred to as “long-exposure image”) are continuously photographed and combined. An imaging function called WDR (wide dynamic range) or HDR (high dynamic range) that obtains an image that captures a dynamic range that exceeds the dynamic range that the sensor can shoot is increasing. Such a photographing function is particularly effective in a scene with a very large contrast ratio such as a composition of backlight.

さらに、近年では、撮影可能なダイナミックレンジの拡張を目的として、露光を変えた画像を3枚以上撮影して合成する技術も登場している。例えば、特許文献1には、露光を変えて撮影した3枚の画像を滑らかに合成する手法が開示されている。   Furthermore, in recent years, for the purpose of extending the dynamic range that can be photographed, a technique for photographing and combining three or more images with different exposures has appeared. For example, Patent Document 1 discloses a method of smoothly synthesizing three images shot with different exposures.

かかる手法においては、基準露出画像をグレースケール画像に変換し、濃淡値の閾値処理によってこのグレースケール画像を明るい領域と暗い領域と中間領域との3つに領域分割し、当該3つの領域それぞれに色を付け、平均化フィルタ処理を行った上で各画素の色成分に応じて3枚の画像を合成する。濃淡値の閾値は、エッジ検出結果と濃淡値に応じて分割された領域の境界とを使用して、基準露出画像の全画素についての得点計算によって決定される。   In such a method, the reference exposure image is converted into a grayscale image, and the grayscale image is divided into three regions, a light region, a dark region, and an intermediate region, by gradation value threshold processing, and each of the three regions is divided. Colors are added and averaged filter processing is performed, and then three images are synthesized according to the color component of each pixel. The threshold value of the gray value is determined by score calculation for all the pixels of the reference exposure image using the edge detection result and the boundary of the region divided according to the gray value.

特開2009−10566号公報JP 2009-10566 A 特開2005−72965号公報JP 2005-72965 A

ここで、基準露出画像を使って領域分割するという手法を用いた場合、EV(Exposure Value)を±1程度振って撮影する程度であれば対応し得る。しかし、かかる手法を、露光量を数倍というオーダーで大きく変えて撮影するWDRという撮影機能に適用する場合などにおいては、高輝度部の白飛び・低輝度部の黒潰れが激しく、基準露出画像1枚を基準として合成対象として使用する画像を適切に決定することは難しくなる。   Here, in the case of using the method of dividing the area using the reference exposure image, it is possible to cope with the case where EV (Exposure Value) is shaken by about ± 1 and the image is taken. However, when such a technique is applied to a shooting function called WDR in which the exposure amount is changed by an order of several times, the high-brightness whiteout and the low-brightness blackout are severe, and the standard exposure image It becomes difficult to appropriately determine an image to be used as a composition target on the basis of one sheet.

また、撮影可能なダイナミックレンジをさらに拡張するために、合成に使用する画像枚数を増やすと、合成対象の画像の決定はさらに困難になり、高輝度または低輝度領域で適切な合成結果が得られない可能性が高くなる。   In addition, if the number of images used for composition is increased in order to further expand the dynamic range that can be shot, it is more difficult to determine the image to be composed, and an appropriate composition result can be obtained in a high-luminance or low-luminance region. Not likely to be.

さらに、エッジ検出を使用する点、グレースケール画像や重みづけのためのRGBプレーンを用意する必要がある点、全画素について得点をつけて算出する必要があるために全画素の処理が終わらないと合成画像が出力できない点など、ハードウェアで実行しようとすれば非常に大きな回路規模が必要となると考えられる点がある。同様の機能をソフトウェアで実現するにしても、多くの演算量を必要とし、大きな処理遅延も発生すると考えられる。   In addition, since it is necessary to prepare a grayscale image and an RGB plane for weighting, a point to use edge detection, and a calculation for all pixels, it is necessary to finish processing for all pixels. There is a point that it is considered that a very large circuit scale is required if it is executed by hardware, such as a point that a synthesized image cannot be output. Even if the same function is realized by software, it is considered that a large amount of calculation is required and a large processing delay occurs.

そこで、本発明は、3枚以上の画像を用いて合成を行う場合において、画像の境界を滑らかに接続して自然な合成画像を得ることが可能な技術を提供する。さらに、本発明は、3枚以上の画像を用いて合成を行う場合において、回路規模をより小さくし、処理遅延をより小さくすることが可能な技術を提供する。   Therefore, the present invention provides a technique capable of obtaining a natural synthesized image by smoothly connecting image boundaries when synthesizing using three or more images. Furthermore, the present invention provides a technique capable of reducing the circuit scale and processing delay further when combining three or more images.

本発明のある実施形態によれば、異なる露光量で撮影されたN(Nは3以上の自然数)枚の画像それぞれを識別するための識別値が、零を下限値とし所定の数値にN−1を乗じた数値を上限値とする範囲で定義され、前記N枚の画像それぞれを識別するための識別値のいずれかを示す選択値が各画素に対応して定義されている選択情報に対して、所定の処理を施す処理部と、前記所定の処理が施された選択情報に定義されている選択値に基づいて前記N枚の画像から2枚の画像を選択する選択処理と、前記2枚の画像それぞれの対応する画素を合成する合成処理とを、各画素について行う合成部と、を備える、画像処理装置が提供される。   According to an embodiment of the present invention, an identification value for identifying each of N (N is a natural number of 3 or more) images photographed at different exposure amounts is set to a predetermined numerical value with zero being a lower limit value. With respect to selection information that is defined in a range having a numerical value multiplied by 1 as an upper limit, and a selection value that indicates one of the identification values for identifying each of the N images is defined corresponding to each pixel A processing unit for performing a predetermined process, a selection process for selecting two images from the N images based on a selection value defined in the selection information subjected to the predetermined process, An image processing apparatus is provided, comprising: a combining unit configured to combine each pixel with a combining process for combining corresponding pixels of each of the images.

かかる構成により、異なる露光量で撮影された複数の画像が隣接する境界付近においては、当該隣接する複数の画像それぞれの選択値の中間の値が選択値として生成される。そのため、混合比率を滑らかに変化させ、境界付近が滑らかに接続された合成画像を得ることができる。   With this configuration, in the vicinity of a boundary where a plurality of images photographed with different exposure amounts are adjacent, an intermediate value between the selection values of the plurality of adjacent images is generated as a selection value. Therefore, it is possible to obtain a composite image in which the mixture ratio is smoothly changed and the vicinity of the boundary is smoothly connected.

また、1つのパラメータとしての選択情報を参照すれば、露光量の異なる3枚以上の画像から合成対象となる2枚の画像を画素毎に選択することが可能である。したがって、ハードウェアで構成する場合には、より小さい回路規模での実装を行うことが可能であり、ソフトウェアで実装する場合には、演算負荷をより小さくすることが可能である。   Further, by referring to selection information as one parameter, it is possible to select two images to be combined for each pixel from three or more images having different exposure amounts. Therefore, when configured with hardware, it is possible to implement with a smaller circuit scale, and when implemented with software, it is possible to reduce the computation load.

例えば、前記N枚の画像それぞれを識別するための識別値は、前記所定の数値に対して零からN−1までの各整数を乗じた結果が、露光量の昇順または降順に割り当てられた値であってもよい。かかる構成によれば、隣接する識別値同士の間隔を等間隔にし、露光量の順に識別値を割り当てることが可能となるため、前記所定の処理が施された選択情報に定義されている選択値を用いて混合比率を容易に演算することが可能となる。   For example, the identification value for identifying each of the N images is a value obtained by multiplying the predetermined numerical value by each integer from 0 to N-1 and assigned in ascending or descending order of exposure amount. It may be. According to such a configuration, it is possible to assign the identification values in the order of the exposure amount by setting the intervals between the adjacent identification values at equal intervals, and therefore the selection value defined in the selection information subjected to the predetermined processing. It is possible to easily calculate the mixing ratio using.

前記所定の処理は、選択情報を大きくぼかす処理であるのが望ましい。そうすれば、境界付近をより滑らかに接続させることが可能となる。例えば、前記所定の処理は、ローパスフィルタを施す処理であってもよい。   The predetermined process is preferably a process for greatly blurring selection information. If it does so, it will become possible to connect the boundary vicinity more smoothly. For example, the predetermined process may be a process for applying a low-pass filter.

前記2枚の画像を画素毎に選択する手法は特に限定されない。例えば、前記合成部は、前記所定の処理が施された選択情報に定義されている選択値との差分がより小さい2つの識別値を、前記2枚の画像それぞれを識別するための識別値として特定してもよい。このようにして、前記2枚の画像を画素毎に選択してもよい。   A method for selecting the two images for each pixel is not particularly limited. For example, the synthesis unit uses two identification values having a smaller difference from the selection value defined in the selection information subjected to the predetermined process as identification values for identifying each of the two images. You may specify. In this way, the two images may be selected for each pixel.

また、例えば、前記合成部は、前記所定の処理が施された選択情報に定義されている選択値と前記2枚の画像それぞれの識別値との差分値に応じて混合比率を決定し、前記混合比率に基づいて前記2枚の画像それぞれの対応する画素を合成してもよい。このようにして、混合比率を画素毎に算出することが可能である。   Further, for example, the combining unit determines a mixing ratio according to a difference value between a selection value defined in the selection information subjected to the predetermined process and an identification value of each of the two images, The corresponding pixels of each of the two images may be synthesized based on the mixing ratio. In this way, the mixing ratio can be calculated for each pixel.

また、本発明の別の実施形態によれば、異なる露光量で撮影されたN(Nは3以上の自然数)枚の画像それぞれを識別するための識別値が、零を下限値とし所定の数値にN−1を乗じた数値を上限値とする範囲で定義され、前記N枚の画像それぞれを識別するための識別値のいずれかを示す選択値が各画素に対応して定義されている選択情報に対して、所定の処理を施すステップと、前記所定の処理が施された選択情報に定義されている選択値に基づいて前記N枚の画像から2枚の画像を選択する選択処理と、前記2枚の画像それぞれの対応する画素を合成する合成処理とを、各画素について行うステップと、を含む、画像処理方法が提供される。   According to another embodiment of the present invention, an identification value for identifying each of N (N is a natural number of 3 or more) images photographed with different exposure amounts has a predetermined numerical value with zero as a lower limit value. A selection value that is defined in a range in which a numerical value obtained by multiplying N-1 by N-1 is set as an upper limit value, and a selection value indicating one of identification values for identifying each of the N images is defined corresponding to each pixel. A step of applying a predetermined process to the information; a selection process of selecting two images from the N images based on a selection value defined in the selection information subjected to the predetermined process; An image processing method is provided, including a step of combining each pixel with a combining process of combining corresponding pixels of each of the two images.

かかる方法によれば、異なる露光量で撮影された複数の画像が隣接する境界付近においては、当該隣接する複数の画像それぞれの選択値の中間の値が選択値として生成される。そのため、混合比率を滑らかに変化させ、境界付近が滑らかに接続された合成画像を得ることができる。   According to this method, in the vicinity of a boundary where a plurality of images photographed with different exposure amounts are adjacent, an intermediate value between the selection values of the plurality of adjacent images is generated as a selection value. Therefore, it is possible to obtain a composite image in which the mixture ratio is smoothly changed and the vicinity of the boundary is smoothly connected.

また、1つのパラメータとしての選択情報を参照すれば、露光量の異なる3枚以上の画像から合成対象となる2枚の画像を画素毎に選択することが可能である。したがって、ハードウェアで構成する場合には、より小さい回路規模での実装を行うことが可能であり、ソフトウェアで実装する場合には、演算負荷をより小さくすることが可能である。   Further, by referring to selection information as one parameter, it is possible to select two images to be combined for each pixel from three or more images having different exposure amounts. Therefore, when configured with hardware, it is possible to implement with a smaller circuit scale, and when implemented with software, it is possible to reduce the computation load.

以上説明したように、本発明によれば、3枚以上の画像を用いて合成を行う場合において、画像の境界を滑らかに接続して自然な合成画像を得ることが可能な技術を提供することが可能である。さらに、本発明によれば、3枚以上の画像を用いて合成を行う場合において、回路規模をより小さくし、処理遅延をより小さくすることが可能である。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a technique capable of obtaining a natural synthesized image by smoothly connecting image boundaries when synthesizing using three or more images. Is possible. Furthermore, according to the present invention, when combining using three or more images, it is possible to reduce the circuit scale and the processing delay.

本発明の実施形態に係る画像処理装置の機能構成例を示す図である。It is a figure which shows the function structural example of the image processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るWDR合成技術における各種情報の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the various information in the WDR synthetic | combination technique which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る画像処理装置の動作の流れの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the flow of operation | movement of the image processing apparatus which concerns on embodiment of this invention.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付すことにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

また、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。   In the present specification and drawings, a plurality of constituent elements having substantially the same functional configuration may be distinguished by attaching different alphabets after the same reference numeral. However, when it is not necessary to particularly distinguish each of a plurality of constituent elements having substantially the same functional configuration, only the same reference numerals are given.

なお、本明細書においては、異なる露光量で撮影されたN(Nは3以上の自然数)枚の画像の例として、露光量の少ない順に短露光画像、中露光画像および長露光画像の3つの画像を撮影する例を主に説明する。しかし、後に説明するように、4枚以上の画像を撮影する場合にも本発明の実施形態に係る画像処理装置1は適用可能である。   In the present specification, as an example of N (N is a natural number of 3 or more) images photographed with different exposure amounts, three images of a short exposure image, a middle exposure image, and a long exposure image are arranged in order of increasing exposure amount. An example of taking an image will be mainly described. However, as will be described later, the image processing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention can also be applied when four or more images are captured.

まず、本発明の実施形態に係る画像処理装置1の機能構成について説明する。図3は、本発明の実施形態に係る画像処理装置1の機能構成を示す図である。図3に示すように、画像処理装置1は、センサ10、短露光画像メモリ21、中露光画像メモリ22、長露光画像メモリ23、使用画像選択部30、LPF(Low Pass Filter)40、WDR合成部50および階調圧縮部60を備える。以下、画像処理装置1が備える各機能ブロックの機能について順次詳細に説明する。   First, a functional configuration of the image processing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing a functional configuration of the image processing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the image processing apparatus 1 includes a sensor 10, a short exposure image memory 21, a medium exposure image memory 22, a long exposure image memory 23, a use image selection unit 30, an LPF (Low Pass Filter) 40, and WDR composition. Unit 50 and gradation compression unit 60. Hereinafter, the function of each functional block included in the image processing apparatus 1 will be described in detail sequentially.

画像処理装置1は、センサ10の露光設定を変えて3枚の画像を連続撮影するが、ここでは短露光撮影を先に行い、その次に中露光撮影を行い、その次に長露光撮影を行うものとする。短露光撮影された短露光画像は短露光画像メモリ21に書き込まれる。画像処理装置1は、短露光撮影が終了したら露光設定を変え、中露光撮影を行う。中露光撮影された中露光画像は中露光画像メモリ22に書き込まれる。画像処理装置1は、中露光撮影が終了したら露光設定を変え、長露光撮影を行う。長露光撮影された長露光画像は長露光画像メモリ23に書き込まれる。   The image processing apparatus 1 changes the exposure setting of the sensor 10 and continuously shoots three images. Here, the short exposure shooting is performed first, followed by the medium exposure shooting, and then the long exposure shooting. Assumed to be performed. The short exposure image taken by the short exposure is written in the short exposure image memory 21. When the short exposure shooting is completed, the image processing apparatus 1 changes the exposure setting and performs medium exposure shooting. The middle exposure image taken by the middle exposure is written in the middle exposure image memory 22. The image processing apparatus 1 changes the exposure setting when the medium exposure shooting is completed, and performs the long exposure shooting. The long exposure image taken by the long exposure is written in the long exposure image memory 23.

図1に示した例では、画像処理装置1は、長露光画像、中露光画像および短露光画像を出力するための共通の系統を1つ有し、センサ10が長露光画像と中露光画像と短露光画像とを時分割で出力することとしたが、長露光画像と中露光画像と短露光画像とが同時に撮影されてもよい。かかる場合、画像処理装置1は、センサ10から長露光画像を出力するための系統と中露光画像を出力するための系統と短露光画像を出力するための系統との3つの系統を有すればよい。それぞれのシャッタータイムは、例えば、撮影対象のダイナミックレンジやセンサ仕様などによって決まる。   In the example illustrated in FIG. 1, the image processing apparatus 1 has one common system for outputting a long exposure image, a medium exposure image, and a short exposure image, and the sensor 10 includes a long exposure image and a medium exposure image. Although the short exposure image is output in a time division manner, the long exposure image, the medium exposure image, and the short exposure image may be taken simultaneously. In such a case, if the image processing apparatus 1 has three systems, a system for outputting a long exposure image from the sensor 10, a system for outputting a medium exposure image, and a system for outputting a short exposure image. Good. Each shutter time is determined by, for example, a dynamic range of a subject to be imaged, a sensor specification, and the like.

なお、短露光画像、中露光画像および長露光画像それぞれの読み出し動作は、ハードウェア実装の場合にはシステムをどう組むかによって変わり得る。例えば、短露光画像、中露光画像および長露光画像それぞれは、一旦DRAM(Dynamic Random Access Memory)などのメモリに格納された後、合成時に再度読み出されるような構成でもよい。   Note that the readout operation for each of the short-exposure image, the medium-exposure image, and the long-exposure image can vary depending on how the system is assembled in the case of hardware implementation. For example, each of the short-exposure image, the medium-exposure image, and the long-exposure image may be stored once in a memory such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) and then read again at the time of synthesis.

ここで、本発明の実施形態においては、短露光画像、中露光画像および長露光画像という用語を使用するが、これらの用語は、撮影された3つの画像それぞれの絶対的な露光時間を限定するものではない。したがって、露光時間の異なる3つの画像が撮影された場合に、当該3つの画像のうち、露光時間が短い順に、短露光画像、中露光画像および長露光画像と名付けられる。   Here, in the embodiments of the present invention, the terms short exposure image, medium exposure image, and long exposure image are used, but these terms limit the absolute exposure time of each of the three captured images. It is not a thing. Therefore, when three images with different exposure times are taken, the three images are named as a short exposure image, a medium exposure image, and a long exposure image in order of increasing exposure time.

図2に示した「短露光画像」「中露光画像」「長露光画像」は、短露光画像、中露光画像および長露光画像それぞれの例を示している。「短露光画像」を参照すると、非常に高い輝度を持つ窓の外の風景が適正露出で撮影されている。しかし、それ以外の領域は露出アンダーとなり、ほとんど真っ暗で視認性が低くなってしまっている。   The “short exposure image”, “medium exposure image”, and “long exposure image” shown in FIG. 2 show examples of the short exposure image, the medium exposure image, and the long exposure image, respectively. Referring to the “short-exposure image”, the scenery outside the window with very high brightness is photographed with appropriate exposure. However, the other areas are underexposed, almost dark and have low visibility.

「中露光画像」を参照すると、棚の上の領域が適正露出で撮影され、携帯電話の存在を視認できるようになる。しかし、窓の外は過露出で白飛びし、棚の下はまだ露出アンダーで視認性が低い。「長露光画像」を参照すると、暗い棚の下の領域が適正露出で撮影され、カバンの存在を視認できるようになる。しかし、窓の外・棚の上は過露出となり視認性が低くなってしまう。   Referring to the “medium exposure image”, the area on the shelf is photographed with appropriate exposure, and the presence of the mobile phone can be visually recognized. However, the outside of the window is overexposed and overexploded, and the bottom of the shelf is still underexposed and the visibility is low. Referring to the “long exposure image”, the area under the dark shelf is photographed with appropriate exposure, and the presence of the bag can be visually recognized. However, the outside of the window and on the shelf becomes overexposed and the visibility becomes low.

図1に戻って説明を続ける。センサ10は、外部からの光を撮像素子の受光平面に結像させ、結像された光を電荷量に光電変換し、当該電荷量を電気信号に変換するイメージセンサにより構成される。イメージセンサの種類は特に限定されず、例えば、CCD(Charge Coupled Device)であってもよいし、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)であってもよい。   Returning to FIG. 1, the description will be continued. The sensor 10 is configured by an image sensor that forms an image of light from the outside on the light receiving plane of the image sensor, photoelectrically converts the imaged light into a charge amount, and converts the charge amount into an electric signal. The type of the image sensor is not particularly limited, and may be, for example, a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).

使用画像選択部30は、短露光画像メモリ21から読み出した短露光画像と、中露光画像メモリ22から読み出した中露光画像と、長露光画像メモリ23から読み出した長露光画像とを参照し、短露光画像、中露光画像および長露光画像それぞれの飽和状態や動きなどを検出して、短露光画像と中露光画像と長露光画像とのいずれかを使用画像として選択するための選択情報を生成する。短露光画像と中露光画像と長露光画像とのいずれかを選択するアルゴリズムとしては様々なアルゴリズムが想定される。   The use image selection unit 30 refers to the short exposure image read from the short exposure image memory 21, the medium exposure image read from the medium exposure image memory 22, and the long exposure image read from the long exposure image memory 23. Saturation state and movement of each of the exposure image, the medium exposure image, and the long exposure image are detected, and selection information for selecting one of the short exposure image, the medium exposure image, and the long exposure image as the use image is generated. . As an algorithm for selecting one of the short exposure image, the medium exposure image, and the long exposure image, various algorithms are assumed.

例えば、長露光画像において飽和してしまった領域は中露光画像においては飽和していない可能性が高いため、当該領域の使用画像としては中露光画像を選択すればよい。しかし、当該領域が中露光画像においても飽和している場合には当該領域の使用画像として短露光画像を選択してもよい。しかし、この処理だけでは、大きな動きがある領域では輪郭が二重になるなどといったアーティファクトが発生し得る。そのため、動きを検出して輪郭が二重になる現象を低減する処理を行ってもよい。かかる処理を含む、短露光画像と中露光画像と長露光画像とのいずれかを選択するアルゴリズムは特に限定されない。   For example, since a region that has been saturated in the long exposure image is highly likely not to be saturated in the medium exposure image, the medium exposure image may be selected as the use image of the region. However, when the area is saturated even in the medium exposure image, the short exposure image may be selected as the use image of the area. However, with this process alone, artifacts such as a double outline may occur in an area where there is a large movement. Therefore, a process of detecting a motion and reducing a phenomenon that the contour becomes double may be performed. An algorithm for selecting any one of the short exposure image, the medium exposure image, and the long exposure image including such processing is not particularly limited.

なお、本明細書においては、長露光画像、中露光画像および短露光画像それぞれを識別するための識別値D0〜D2は、「0」を下限値とし所定の数値AにN−1(この例では、画像が3枚であるため、3−1=2)を乗じた数値を上限値とする範囲で定義される。上記した選択情報は、長露光画像、中露光画像および短露光画像それぞれを識別するための識別値D0〜D2のいずれかを示す選択値が各画素に対応して定義される。所定の数値Aは特に限定されないが、2のべき乗であれば、後に説明するように、識別値同士の距離による割り算が簡易なビットシフト演算で行われ得る。   In this specification, the identification values D0 to D2 for identifying each of the long exposure image, the medium exposure image, and the short exposure image are “0” as a lower limit value and N−1 (this example) Then, since there are three images, the value is defined in a range having an upper limit value obtained by multiplying 3-1 = 2). In the selection information described above, a selection value indicating any one of the identification values D0 to D2 for identifying each of the long exposure image, the medium exposure image, and the short exposure image is defined corresponding to each pixel. The predetermined numerical value A is not particularly limited, but if it is a power of 2, as will be described later, division by the distance between identification values can be performed by a simple bit shift operation.

長露光画像、中露光画像および短露光画像それぞれを識別するための識別値D0〜D2は、所定の数値Aに対して「0」、「1」、「2」を乗じた結果が、露光量の昇順または降順に割り当てられた値であってよい。以下に示す例では、所定の数値Aを「256」とし、「256」に対して「0」を乗じた結果としての「0」が、長露光画像を識別するための識別値D0として割り当てられた場合を説明する。   The identification values D0 to D2 for identifying each of the long exposure image, the medium exposure image, and the short exposure image are obtained by multiplying a predetermined numerical value A by “0”, “1”, and “2”. The values may be assigned in ascending or descending order. In the example shown below, the predetermined numerical value A is “256”, and “0” as a result of multiplying “256” by “0” is assigned as the identification value D0 for identifying the long exposure image. The case will be described.

同様に、以下に示す例では、「256」に対して「1」を乗じた結果としての「256」が、中露光画像を識別するための識別値D1として割り当てられ、「256」に対して「2」を乗じた結果としての「512」が、短露光画像を識別するための識別値D2として割り当てられた場合を説明する。   Similarly, in the example shown below, “256” as a result of multiplying “256” by “1” is assigned as an identification value D1 for identifying the middle exposure image, and “256” is assigned to “256”. A case where “512” as a result of multiplying “2” is assigned as the identification value D2 for identifying the short-exposure image will be described.

図2に示した「選択情報」は、使用画像選択部30によって生成された選択情報の一例を示している。この「選択情報」は、「長露光画像」において飽和していない領域の使用画像としては「長露光画像」を選択し、「長露光画像」において飽和してしまっており「中露光画像」において飽和していない領域の使用画像としては「中露光画像」を選択し、「中露光画像」において飽和してしまっている領域の使用画像としては「短露光画像」を選択するという手法を採用した場合に生成される。   “Selection information” illustrated in FIG. 2 indicates an example of selection information generated by the use image selection unit 30. This “selection information” is selected as “long exposure image” as a use image of a region that is not saturated in “long exposure image”, and is saturated in “long exposure image”. Adopted the method of selecting “Medium exposure image” as the use image of the unsaturated area and selecting “Short exposure image” as the use image of the saturated area in the “Medium exposure image”. Generated when.

この「選択情報」において、黒い領域は「長露光画像」を選択する旨を示しており、黒い領域の各選択値は「0」である。また、灰色の領域は「中露光画像」を選択する旨を示しており、灰色の領域の各選択値は「256」である。さらに、白い領域は「短露光画像」を選択する旨を示しており、白い領域の各選択値は「512」である。   In this “selection information”, a black area indicates that a “long exposure image” is selected, and each selection value of the black area is “0”. A gray area indicates that “medium exposure image” is selected, and each selection value of the gray area is “256”. Further, the white area indicates that the “short exposure image” is selected, and each selection value of the white area is “512”.

図1に戻って説明を続ける。LPF40は、このように定義された選択情報に対して処理の処理を施す。以下では、所定の処理がローパスフィルタを施す処理である場合を例として説明を続けるが、所定の処理は特に限定されない。ローパスフィルタ処理は、選択情報から高周波成分を取り除く処理に相当する。かかる処理によって、選択情報を大きくぼかし、WDR合成部50において合成を行う際に、短露光画像、中露光画像および長露光画像それぞれの境界を滑らかに接続させることが可能となる。   Returning to FIG. 1, the description will be continued. The LPF 40 performs processing on the selection information defined as described above. In the following, the case where the predetermined process is a process for applying a low-pass filter will be described as an example, but the predetermined process is not particularly limited. The low pass filter process corresponds to a process of removing high frequency components from the selection information. With this process, the selection information is greatly blurred, and when the WDR composition unit 50 performs composition, it is possible to smoothly connect the boundaries of the short exposure image, the medium exposure image, and the long exposure image.

LPF40からの出力信号のビット精度は、短露光画像、中露光画像および長露光画像それぞれの境界が滑らかに接続されるのに十分に確保されるとよい。選択情報のぼかし方には様々な手法が想定され、特に限定されないが、ぼかしの効果と演算量・回路規模などを考慮してぼかし方が決められるのが望ましい。図2に示した「選択情報+LPF」は、「選択情報」に対してローパスフィルタを施す処理がLPF40によってなされた選択情報の例を示している。   The bit accuracy of the output signal from the LPF 40 should be sufficiently ensured so that the boundaries between the short exposure image, the medium exposure image, and the long exposure image are smoothly connected. Various methods are assumed for the method of blurring the selection information, and it is not particularly limited. However, it is desirable that the blurring method is determined in consideration of the blurring effect, the calculation amount, the circuit scale, and the like. “Selection information + LPF” shown in FIG. 2 shows an example of selection information in which the LPF 40 performs processing for applying a low-pass filter to “selection information”.

図2に示した「選択情報+LPF」を参照すると、「選択情報」において異なる選択値を有する2つの領域の境界付近では、当該2つの領域それぞれの選択値の中間の値が選択値として出力されている。一方、「選択情報」において一定の選択値が連続している領域では、その領域の選択値がそのまま維持されている。   Referring to “selection information + LPF” shown in FIG. 2, in the vicinity of the boundary between two regions having different selection values in “selection information”, an intermediate value between the two regions is output as a selection value. ing. On the other hand, in a region where a certain selection value is continuous in the “selection information”, the selection value in that region is maintained as it is.

WDR合成部50は、ローパスフィルタ処理が施された選択情報に定義されている選択値に基づいて、短露光画像、中露光画像および長露光画像から2枚の画像を選択する選択処理と、2枚の画像それぞれの対応する画素を合成する合成処理とを、各画素について行う。   The WDR synthesis unit 50 selects two images from a short exposure image, a medium exposure image, and a long exposure image based on a selection value defined in the selection information subjected to the low-pass filter processing, and 2 A combining process for combining corresponding pixels of each of the images is performed for each pixel.

例えば、選択処理において、WDR合成部50は、ローパスフィルタ処理が施された選択情報に定義されている選択値に基づいて、短露光画像、中露光画像および長露光画像から2枚の画像を各画素について選択するとよい。より詳細には、WDR合成部50は、ローパスフィルタ処理が施された選択情報に定義されている選択値との差分がより小さい2つの識別値を、2枚の画像それぞれを識別するための識別値として特定すればよい。   For example, in the selection process, the WDR synthesis unit 50 selects two images from the short exposure image, the medium exposure image, and the long exposure image based on the selection value defined in the selection information subjected to the low-pass filter processing. It is recommended to select a pixel. More specifically, the WDR synthesizing unit 50 identifies two identification values having a smaller difference from the selection value defined in the selection information subjected to the low-pass filter process, for identifying each of the two images. What is necessary is just to specify as a value.

また、例えば、合成処理において、WDR合成部50は、ローパスフィルタ処理が施された選択情報に定義されている選択値と選択した2枚の画像それぞれの識別値との差分値に応じて混合比率を決定し、混合比率に基づいて当該2枚の画像それぞれの対応する画素を合成するとよい。例えば、選択した2枚の画像それぞれの識別値同士の距離に対する選択値から各識別値への距離を各混合比率としてもよい。   Further, for example, in the synthesis process, the WDR synthesis unit 50 determines the mixing ratio according to the difference value between the selection value defined in the selection information subjected to the low-pass filter process and the identification value of each of the two selected images. And the corresponding pixels of the two images are synthesized based on the mixing ratio. For example, the distance from the selection value to the identification value for the distance between the identification values of each of the two selected images may be set as each mixing ratio.

例えば、WDR合成部50は、各画素について、選択値をSelとし、短露光画像の画素値をPsとし、中露光画像の画素値をPmとし、長露光画像の画素値をPlとし、合成後の画素値をOutとした場合、以下の式(1)または式(2)に基づいて、合成を行うことが可能である。   For example, for each pixel, the WDR synthesizing unit 50 sets the selection value as Sel, the pixel value of the short exposure image as Ps, the pixel value of the middle exposure image as Pm, and the pixel value of the long exposure image as Pl. Can be synthesized based on the following equation (1) or equation (2).

IF(256<Sel≦512)
Out=Ps×(512−Sel)/(512−256)
+Pm×(Sel−256)/(512−256)・・・式(1)
IF (256 <Sel ≦ 512)
Out = Ps × (512-Sel) / (512-256)
+ Pm × (Sel-256) / (512-256) (1)

IF(0≦Sel≦256)
Out=Pm×(Sel−256)/(256−0)
+Pl×Sel/(256−0) ・・・式(2)
IF (0 ≦ Sel ≦ 256)
Out = Pm × (Sel-256) / (256-0)
+ Pl × Sel / (256-0) (2)

例えば、選択値Selが「300」の画素が存在したとする。この選択値Sel「300」は、中露光画像を識別するための識別値「256」よりも大きく、短露光画像を識別するための識別値「512」以下である。かかる場合、式(1)の条件を満たし、その選択値Selとの差分がより小さい2つの識別値は「256」「512」となる。したがって、WDR合成部50は、この2つの識別値「256」「512」を、2枚の画像それぞれを識別するための識別値として特定すればよい。   For example, it is assumed that there is a pixel whose selection value Sel is “300”. The selection value Sel “300” is larger than the identification value “256” for identifying the middle exposure image and is equal to or smaller than the identification value “512” for identifying the short exposure image. In this case, the two identification values that satisfy the condition of the expression (1) and have a smaller difference from the selection value Sel are “256” and “512”. Therefore, the WDR synthesis unit 50 may specify the two identification values “256” and “512” as identification values for identifying each of the two images.

また、かかる場合、選択した2枚の画像それぞれの識別値同士の距離は「512」−「256」=「256」であり、選択値Sel「300」から識別値「256」への距離は「300」−「256」=「44」であり、選択値Sel「300」から識別値「512」への距離は「512」−「300」=「212」である。したがって、WDR合成部50は、中露光画像の混合比率を「44」/「256」、短露光画像の混合比率を「212」/「256」と算出し、これらの混合比率と各画素値とを用いて、式(1)に基づいて、合成後の画素値Outを算出することが可能である。   In such a case, the distance between the identification values of the two selected images is “512” − “256” = “256”, and the distance from the selection value Sel “300” to the identification value “256” is “ 300 ”−“ 256 ”=“ 44 ”, and the distance from the selection value Sel“ 300 ”to the identification value“ 512 ”is“ 512 ”−“ 300 ”=“ 212 ”. Therefore, the WDR composition unit 50 calculates the mixing ratio of the medium exposure image as “44” / “256” and the mixing ratio of the short exposure image as “212” / “256”, and these mixing ratios and the respective pixel values are calculated. Can be used to calculate the combined pixel value Out based on equation (1).

この例のように、短露光画像を使用画像とする領域と中露光画像を使用画像とする領域とが隣接する境界付近においては、LPF40によって「256」と「512」の中間の値が選択値として生成される。そのため、WDR合成部50は、短露光画像および中露光画像それぞれの画素値の混合比率が滑らかに変化するようにすることが可能である。その結果、異なる露光量の画像同士の境界付近が滑らかに接続されたWDR合成画像を得ることができる。   As in this example, an intermediate value between “256” and “512” is selected by the LPF 40 in the vicinity of the boundary between the area where the short exposure image is used and the area where the medium exposure image is used. Is generated as Therefore, the WDR synthesizing unit 50 can smoothly change the mixing ratio of the pixel values of the short exposure image and the medium exposure image. As a result, it is possible to obtain a WDR composite image in which the vicinity of the boundary between images having different exposure amounts is smoothly connected.

また、例えば、選択値Selが「200」の画素が存在したとする。この選択値Sel「200」は、長露光画像を識別するための識別値「0」以上であり、中露光画像を識別するための識別値「256」以下である。かかる場合、式(2)の条件を満たし、その選択値Selとの差分がより小さい2つの識別値は「0」「256」となる。したがって、WDR合成部50は、この2つの識別値「0」「256」を、2枚の画像それぞれを識別するための識別値として特定すればよい。   Further, for example, it is assumed that there is a pixel having a selection value Sel of “200”. The selection value Sel “200” is equal to or greater than an identification value “0” for identifying a long exposure image, and is equal to or less than an identification value “256” for identifying a middle exposure image. In such a case, the two identification values that satisfy the condition of Expression (2) and have a smaller difference from the selection value Sel are “0” and “256”. Therefore, the WDR synthesis unit 50 may specify these two identification values “0” and “256” as identification values for identifying each of the two images.

また、かかる場合、選択した2枚の画像それぞれの識別値同士の距離は「256」−「0」=「256」であり、選択値Sel「200」から識別値「0」への距離は「200」−「0」=「200」であり、選択値Sel「200」から識別値「256」への距離は「256」−「200」=「56」である。したがって、WDR合成部50は、中露光画像の混合比率を「56」/「256」、長露光画像の混合比率を「200」/「256」と算出し、これらの混合比率と各画素値とを用いて、式(2)に基づいて、合成後の画素値Outを算出することが可能である。   In this case, the distance between the identification values of the two selected images is “256” − “0” = “256”, and the distance from the selection value Sel “200” to the identification value “0” is “ 200 ”−“ 0 ”=“ 200 ”, and the distance from the selection value Sel“ 200 ”to the identification value“ 256 ”is“ 256 ”−“ 200 ”=“ 56 ”. Therefore, the WDR synthesis unit 50 calculates the mixing ratio of the medium exposure image as “56” / “256”, and the mixing ratio of the long exposure image as “200” / “256”. Can be used to calculate the combined pixel value Out based on equation (2).

この例のように、長露光画像を使用画像とする領域と中露光画像を使用画像とする領域とが隣接する境界付近においては、LPF40によって「0」と「256」の中間の値が選択値として生成される。そのため、WDR合成部50は、長露光画像および中露光画像それぞれの画素値の混合比率が滑らかに変化するようにすることが可能である。その結果、異なる露光量の画像同士の境界付近が滑らかに接続されたWDR合成画像を得ることができる。   As in this example, in the vicinity of the boundary between the area where the long exposure image is used and the area where the medium exposure image is used, an intermediate value between “0” and “256” is selected by the LPF 40. Is generated as Therefore, the WDR synthesizing unit 50 can smoothly change the mixing ratio of the pixel values of the long exposure image and the medium exposure image. As a result, it is possible to obtain a WDR composite image in which the vicinity of the boundary between images having different exposure amounts is smoothly connected.

なお、上記の例では、選択値Selが「256」の場合、上記の式(2)の条件を満たすこととなっているが、上記の式(2)の条件の代わりに上記の式(1)の条件を満たすように、それぞれの条件を変更してもよい。   In the above example, when the selection value Sel is “256”, the condition of the above expression (2) is satisfied, but instead of the condition of the above expression (2), the above expression (1 Each condition may be changed so that the condition of

階調圧縮部60は、ダイナミックレンジの広い画像信号のビットレンジを所定のビットレンジに収めるための圧縮処理を、WDR合成部50により生成されたWDR画像に対して行う。階調圧縮部60の後段は、例えば、ベイヤーデータからRGBプレーンを生成するデモザイク部、輪郭強調部、カラーマネージメントなどを含む画像処理エンジンに接続される。そのため、階調圧縮部60からの出力信号のデータ量は、例えば、画像処理エンジンへの入力データのサイズに適合するように(例えば、12bit程度に)調整されるのが好ましい。単純にデータサイズを低下させるだけでは暗い画像に変換されてしまうため、人間の視覚特性に近づくように高輝度側が強く圧縮されるとよい。   The gradation compressing unit 60 performs compression processing on the WDR image generated by the WDR synthesizing unit 50 so that the bit range of the image signal having a wide dynamic range falls within a predetermined bit range. The subsequent stage of the gradation compression unit 60 is connected to an image processing engine including, for example, a demosaic unit that generates an RGB plane from Bayer data, a contour enhancement unit, and color management. Therefore, it is preferable that the data amount of the output signal from the gradation compression unit 60 is adjusted so as to match the size of the input data to the image processing engine (for example, about 12 bits). If the data size is simply reduced, the image is converted into a dark image. Therefore, it is preferable that the high luminance side is strongly compressed so as to approximate human visual characteristics.

図2に示した「合成画像」は、本発明の実施形態に係る画像処理装置1により出力される合成画像の例である。この例を参照すると、露光量が異なる画像同士が隣り合う境界付近においても、不連続な部分が目立たず、自然な合成画像が得られていることが把握される。   The “composite image” illustrated in FIG. 2 is an example of a composite image output by the image processing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention. Referring to this example, it is understood that a discontinuous portion is not conspicuous even in the vicinity of a boundary where images having different exposure amounts are adjacent to each other, and a natural composite image is obtained.

また、本発明の実施形態に係る画像処理装置1によれば、1つのパラメータとしての選択情報を参照すれば、露光量の異なる3枚以上の画像から合成対象となる2枚の画像を画素毎に選択することが可能であり、混合比率を画素毎に算出することが可能である。したがって、本発明の実施形態に係る画像処理装置1によれば、ハードウェアで構成する場合には、より小さい回路規模で画像処理装置1を実装することが可能であり、ソフトウェアで実装する場合には、演算負荷をより小さくすることが可能である。   Further, according to the image processing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, by referring to selection information as one parameter, two images to be synthesized are selected for each pixel from three or more images having different exposure amounts. The mixing ratio can be calculated for each pixel. Therefore, according to the image processing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, when configured with hardware, the image processing apparatus 1 can be implemented with a smaller circuit scale, and when implemented with software. Can reduce the computation load.

以上においては、露光量の異なる3枚の画像を使用するWDR合成を主に説明したが、4枚以上の画像を使用するWDR合成にも同様の手法を用いて拡張することが可能である。例えば、4枚以上の画像を使用する場合、短露光画像および長露光画像それぞれを識別するための識別値として「768」「0」を割り当て、その中間の露光量の2枚の画像それぞれを識別するための識別値として「512」「256」を割り当てればよい。   In the above, the WDR composition using three images with different exposure amounts has been mainly described, but the WDR composition using four or more images can be extended using the same method. For example, when four or more images are used, “768” and “0” are assigned as identification values for identifying each of the short exposure image and the long exposure image, and each of the two images having an intermediate exposure amount is identified. It is only necessary to assign “512” and “256” as identification values for this.

ローパスフィルタを施す処理を行った選択情報を使って合成を行う場合においても、合成対象となる2枚の画像を選択する部分を変えるだけで、畳み込み演算は同様に行えばよい。このようにして、合成に使用する画像が、仮に5枚、6枚・・・と増えて行ったとしても、本発明の実施形態に係る手法を拡張して対応することが可能である。   Even when combining is performed using the selection information subjected to the processing for applying the low-pass filter, the convolution operation may be performed in the same manner only by changing the portion for selecting the two images to be combined. In this way, even if the number of images used for composition is increased to five, six,..., The method according to the embodiment of the present invention can be expanded and dealt with.

図3は、本発明の実施形態に係る画像処理装置1の動作の流れの例を示す図である。図3を参照しながら、使用画像選択部30およびWDR合成部50それぞれに対して、短露光画像、中露光画像および長露光画像が出力される場合を一例として説明する。図3に示すように、まず、使用画像選択部30は、短露光画像、中露光画像および長露光画像それぞれを識別するための識別値D1〜D3が、零を下限値とし所定の数値AにN−1(この例では、画像が3枚であるため、3−1=2)を乗じた数値を上限値とする範囲で定義され、これらの識別値D1〜D3のいずれかを示す選択値が各画素に対応して定義される選択情報を生成する(ステップS1)。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an operation flow of the image processing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention. With reference to FIG. 3, a case where a short exposure image, a medium exposure image, and a long exposure image are output to each of the use image selection unit 30 and the WDR synthesis unit 50 will be described as an example. As shown in FIG. 3, first, the use image selection unit 30 sets the identification values D1 to D3 for identifying each of the short exposure image, the medium exposure image, and the long exposure image to a predetermined numerical value A with zero as a lower limit value. N-1 (in this example, since there are three images, 3-1 = 2) is defined in a range having an upper limit value, and a selected value indicating any one of these identification values D1 to D3 Generates selection information defined corresponding to each pixel (step S1).

続いて、LPF40は、選択情報に対して所定の処理の一例としてのローパスフィルタ処理を施す(ステップS2)。WDR合成部50は、ローパスフィルタ処理が施された選択情報に定義されている選択値に基づいて、短露光画像、中露光画像および長露光画像から2枚の画像を選択する選択処理と、2枚の画像それぞれの対応する画素を合成する合成処理とを、各画素について行う(ステップS3)。上記したように、合成画像は、階調圧縮部60によって圧縮されるのが望ましい。   Subsequently, the LPF 40 performs low-pass filter processing as an example of predetermined processing on the selection information (step S2). The WDR synthesis unit 50 selects two images from a short exposure image, a medium exposure image, and a long exposure image based on a selection value defined in the selection information subjected to the low-pass filter processing, and 2 A combining process for combining corresponding pixels of each of the images is performed for each pixel (step S3). As described above, the composite image is preferably compressed by the gradation compression unit 60.

本発明の実施形態によれば、異なる露光量で撮影されたN(Nは3以上の自然数)枚の画像それぞれを識別するための識別値が、零を下限値とし所定の数値にN−1を乗じた数値を上限値とする範囲で定義され、前記N枚の画像それぞれを識別するための識別値のいずれかを示す選択値が各画素に対応して定義されている選択情報に対して、所定の処理を施す処理部と、前記所定の処理が施された選択情報に定義されている選択値に基づいて前記N枚の画像から2枚の画像を選択する選択処理と、前記2枚の画像それぞれの対応する画素を合成する合成処理とを、各画素について行う合成部と、を備える、画像処理装置が提供される。   According to the embodiment of the present invention, the identification value for identifying each of N (N is a natural number greater than or equal to 3) images photographed with different exposure amounts is set to a predetermined numerical value with N as a lower limit. For selection information that is defined in a range in which a numerical value obtained by multiplying is set as an upper limit, and a selection value that indicates one of the identification values for identifying each of the N images is defined corresponding to each pixel A processing unit for performing a predetermined process, a selection process for selecting two images from the N images based on a selection value defined in the selection information subjected to the predetermined process, and the two sheets There is provided an image processing apparatus comprising: a combining unit that performs combining processing for combining the corresponding pixels of each of the images for each pixel.

かかる構成により、異なる露光量で撮影された複数の画像が隣接する境界付近においては、当該隣接する複数の画像それぞれの選択値の中間の値が選択値として生成される。そのため、混合比率を滑らかに変化させ、境界付近が滑らかに接続された合成画像を得ることができる。   With this configuration, in the vicinity of a boundary where a plurality of images photographed with different exposure amounts are adjacent, an intermediate value between the selection values of the plurality of adjacent images is generated as a selection value. Therefore, it is possible to obtain a composite image in which the mixture ratio is smoothly changed and the vicinity of the boundary is smoothly connected.

また、1つのパラメータとしての選択情報を参照すれば、露光量の異なる3枚以上の画像から合成対象となる2枚の画像を画素毎に選択することが可能である。したがって、ハードウェアで構成する場合には、より小さい回路規模での実装を行うことが可能であり、ソフトウェアで実装する場合には、演算負荷をより小さくすることが可能である。   Further, by referring to selection information as one parameter, it is possible to select two images to be combined for each pixel from three or more images having different exposure amounts. Therefore, when configured with hardware, it is possible to implement with a smaller circuit scale, and when implemented with software, it is possible to reduce the computation load.

なお、本発明に係る実施形態においては、ある1つの画素について合成を行う際には必ず2枚の画像の画素値を使うのに対し、先行技術である特開2009−10566号公報に記載の技術では、3枚の画像を使って1つの画素についての合成結果を得る場合もあると思われる。この点で、本発明の実施形態に係る合成性能が落ちるのではないかという指摘もなされるかもしれない。   In the embodiment according to the present invention, the pixel values of two images are always used when synthesizing a certain pixel, whereas the prior art disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-10565 is used. In the technology, it seems that there are cases where a composite result for one pixel is obtained using three images. In this respect, it may be pointed out that the synthesis performance according to the embodiment of the present invention may be degraded.

しかし、かかる先行技術においては、EVを±1程度変えての撮影を想定しており、その場合には3枚の画像を合成する意味もあり得る。しかし、例えば、本発明の実施形態のように、数倍という露出の違いを持たせて撮影された画像を合成する場合には、露出の違いが大き過ぎて画像3枚分を合成に用いる意味が希薄である。それどころか、却って不要な情報を混ぜてしまうことにつながり得る。そのため、必ず2枚を選択して合成する本手法は合理的であり、先行技術に対して劣ってはいないと考えられる。   However, in such a prior art, it is assumed that shooting is performed by changing EV by about ± 1, and in that case, it may be meaningful to combine three images. However, for example, when compositing images shot with exposure differences of several times as in the embodiment of the present invention, the difference in exposure is too large, meaning that three images are used for compositing. Is sparse. On the contrary, it can lead to mixing unnecessary information. For this reason, it is considered that this method of selecting and combining two images is reasonable and is not inferior to the prior art.

また、特開2005−72965号公報には、短時間露光と長時間露光を加算平均することによって短時間露光と長時間露光の2枚の画像を滑らかにつなぐ手法が開示されている。かかる手法においては、1つの合成パラメータを画素毎に定義し、画素毎に2つの画像の画素値を線形結合する。かかる手法によれば、2枚の画像を滑らかに接続することは可能であるが、3枚以上の画像を合成することはできない。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-72965 discloses a method of smoothly connecting two images of short-time exposure and long-time exposure by averaging the short-time exposure and long-time exposure. In such a method, one synthesis parameter is defined for each pixel, and pixel values of two images are linearly combined for each pixel. According to this method, two images can be smoothly connected, but three or more images cannot be combined.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

本発明の実施形態に係る手法による処理対象の信号としては、Bayerデータを用いる場合が最も好適であるが、当該処理対象の信号として用いられる信号は、Bayerデータに限定されず、RGBデータでもよいし、YUVデータでもよい。   As the signal to be processed by the method according to the embodiment of the present invention, it is most preferable to use Bayer data. However, the signal used as the signal to be processed is not limited to Bayer data, and may be RGB data. Alternatively, YUV data may be used.

1 画像処理装置
10 センサ
21 短露光画像メモリ
22 中露光画像メモリ
23 長露光画像メモリ
30 使用画像選択部
40 LPF(処理部)
50 WDR合成部(合成部)
60 階調圧縮部
D0、D1、D2 識別値
A 所定の数値
Sel 選択値
Out 合成後の画素値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image processing apparatus 10 Sensor 21 Short exposure image memory 22 Medium exposure image memory 23 Long exposure image memory 30 Use image selection part 40 LPF (processing part)
50 WDR synthesis unit (synthesis unit)
60 Gradation compression unit D0, D1, D2 Identification value A Predetermined numerical value Sel selection value Out Pixel value after composition

Claims (6)

異なる露光量で撮影されたN(Nは3以上の自然数)枚の画像それぞれを識別するための識別値が、零を下限値とし所定の数値にN−1を乗じた数値を上限値とする範囲で定義され、前記N枚の画像それぞれを識別するための識別値のいずれかを示す選択値が各画素に対応して定義されている選択情報に対して、所定の処理を施す処理部と、
前記所定の処理が施された選択情報に定義されている選択値に基づいて前記N枚の画像から2枚の画像を選択する選択処理と、前記2枚の画像それぞれの対応する画素を合成する合成処理とを、各画素について行う合成部と、
を備える、画像処理装置。
An identification value for identifying each of N (N is a natural number of 3 or more) images photographed with different exposure amounts is set to a numerical value obtained by multiplying a predetermined numerical value by N-1 with zero as a lower limit value. A processing unit that performs a predetermined process on selection information that is defined by a range and that has a selection value that is defined corresponding to each pixel and that indicates one of the identification values for identifying each of the N images. ,
A selection process for selecting two images from the N images based on a selection value defined in the selection information subjected to the predetermined process and a corresponding pixel of each of the two images are synthesized. A combining unit that performs combining processing on each pixel;
An image processing apparatus comprising:
前記N枚の画像それぞれを識別するための識別値は、前記所定の数値に対して零からN−1までの各整数を乗じた結果が、露光量の昇順または降順に割り当てられた値である、
請求項1に記載の画像処理装置。
The identification value for identifying each of the N images is a value obtained by multiplying the predetermined numerical value by each integer from 0 to N-1 and assigned in ascending or descending order of exposure amount. ,
The image processing apparatus according to claim 1.
前記所定の処理は、ローパスフィルタを施す処理である、
請求項1に記載の画像処理装置。
The predetermined process is a process of applying a low-pass filter.
The image processing apparatus according to claim 1.
前記合成部は、前記所定の処理が施された選択情報に定義されている選択値との差分がより小さい2つの識別値を、前記2枚の画像それぞれを識別するための識別値として特定する、
請求項1に記載の画像処理装置。
The synthesizing unit specifies two identification values having a smaller difference from the selection value defined in the selection information subjected to the predetermined processing as identification values for identifying each of the two images. ,
The image processing apparatus according to claim 1.
前記合成部は、前記所定の処理が施された選択情報に定義されている選択値と前記2枚の画像それぞれの識別値との差分値に応じて混合比率を決定し、前記混合比率に基づいて前記2枚の画像それぞれの対応する画素を合成する、
請求項1に記載の画像処理装置。
The synthesizing unit determines a mixing ratio according to a difference value between a selection value defined in the selection information subjected to the predetermined process and an identification value of each of the two images, and based on the mixing ratio To synthesize the corresponding pixels of each of the two images,
The image processing apparatus according to claim 1.
異なる露光量で撮影されたN(Nは3以上の自然数)枚の画像それぞれを識別するための識別値が、零を下限値とし所定の数値にN−1を乗じた数値を上限値とする範囲で定義され、前記N枚の画像それぞれを識別するための識別値のいずれかを示す選択値が各画素に対応して定義されている選択情報に対して、所定の処理を施すステップと、
前記所定の処理が施された選択情報に定義されている選択値に基づいて前記N枚の画像から2枚の画像を選択する選択処理と、前記2枚の画像それぞれの対応する画素を合成する合成処理とを、各画素について行うステップと、
を含む、画像処理方法。
An identification value for identifying each of N (N is a natural number of 3 or more) images photographed with different exposure amounts is set to a numerical value obtained by multiplying a predetermined numerical value by N-1 with zero as a lower limit value. Performing a predetermined process on selection information defined in a range and having a selection value defined corresponding to each pixel, which is one of identification values for identifying each of the N images,
A selection process for selecting two images from the N images based on a selection value defined in the selection information subjected to the predetermined process and a corresponding pixel of each of the two images are synthesized. Performing synthesis processing for each pixel;
Including an image processing method.
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