JP7253634B2 - 結合前ノイズ除去による高ダイナミックレンジ画像生成 - Google Patents
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Description
本出願は2019年4月11日に出願された米国仮出願第62/832,617号、及び2019年4月11日に出願された欧州特許出願第19168612.0号からの優先権の利益を主張するものであり、それらの各々は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
上述の特徴、ならびに以下に請求される特徴は、本明細書の範囲から逸脱することなく、様々な方法で組み合わせることができる。例えば、本明細書で説明される、HDR画像を生成するための1つの方法又は成形品の態様は、本明細書で説明される、HDR画像を生成するための別の方法又は成形品の特徴を組み込むか、又はスワップすることができることが理解されるのであろう。以下の実施例は、上記の実施形態のいくつかの可能な非限定的な組み合わせを例示する。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書の方法、成形品、及びシステムに対して多くの他の変更及び修正を行うことができることは明らかであろう。
長時間露光画像から得られた構造情報に少なくとも部分的に基づいて、短時間露光画像をノイズ除去するステップと、
前記ノイズ除去するステップの後、前記短時間露光画像及び前記長時間露光画像を共通の放射輝度スケール上に置くために、前記短時間露光画像及び前記長時間露光画像の少なくとも一方をスケーリングするステップと、
前記スケーリングするステップの後、HDR画像を生成するために、前記短時間露光画像と前記長時間露光画像をマージするステップと、を含む、ハイダイナミックレンジ(HDR)画像を生成するための方法。
前記マージするステップにおいて、少なくとも部分的に前記不一致の程度に依存する結合重みを用いて、前記短時間露光画像と前記長時間露光画像の線形結合として前記HDR画像を生成するステップと、を含む、EEE1-11のいずれか一つに記載の方法。
前記複数の色成分ごとにノイズ除去するステップ、スケーリングするステップ、及びマージするステップを別々に実行して、複数の色成分それぞれについて複数の色固有HDR画像を生成するステップと、
前記複数の色固有のHDR画像をデモザイクして、フルカラーHDR画像を作成するステップと、を含む、EEE1~13のいずれか一つに記載の方法。
各色成分について、ノイズ除去するステップを実行するステップであって、前記構造情報は前記長時間露光画像の第1の色から取得する、実行するステップと、
各色成分に対してノイズ除去を行うステップを実行した後、各色成分に対して個別にスケーリングするステップ及びマージするステップを実行して、前記複数の色成分についてそれぞれ複数の色固有HDR画像を生成するステップと、
前記複数の色固有HDR画像をデモザイキングして、フルカラーHDR画像を作成するステップと、を含む、EEE1~14のいずれか一つに記載の方法。
ディスプレイ、非一時的メモリ、及び通信バスからなる群から選択される構成要素にHDR画像を出力するステップと、をさらに含む、EEE1~15のいずれか一つに記載の方法。
プロセッサによって実行されたときに、長時間露光画像から得られた構造情報に少なくとも部分的に基づいて、短時間露光画像をノイズ除去する、ノイズ除去命令と、
プロセッサによって実行されると、前記短時間露光画像及び前記長時間露光画像のうちの少なくとも1つをスケーリングして、前記短時間露光画像及び前記長時間露光画像を共通の放射輝度スケール上に置く、スケーリング命令と、
プロセッサによって実行されると、前記短時間露光画像を前記長時間露光画像とマージしてHDR画像を生成する、マージング命令と、
プロセッサによって実行されると、(a)前記短時間露光画像及び前記長時間露光画像を取り出し、(b)ノイズ除去命令、スケーリング命令、及びマージング命令をこの順序で実行するようにプロセッサを制御する、制御命令と、を含む、高ダイナミックレンジHDR画像を生成するための製品。
プロセッサと、
機械可読命令がプロセッサによって実行されると、前記単一フレームからHDR画像を生成するためのEEE17~20のいずれか一つに記載された製品と、を備える、HDRカメラ。
Claims (18)
- ハイダイナミックレンジ(HDR)画像を生成するための方法であって、
短時間露光画像をノイズ除去するステップであって、該ノイズ除去するステップは、
前記短時間露光画像に第1のガイドフィルタを適用するステップであって、前記第1のガイドフィルタは長時間露光画像をそのガイドとして利用する、適用するステップと、
前記長時間露光画像に第2のガイドフィルタを適用するステップであって、前記第2のガイドフィルタは前記短時間露光画像をそのガイドとして利用する、適用するステップと、を含む、ノイズ除去するステップと、
前記ノイズ除去するステップの後、前記短時間露光画像及び前記長時間露光画像を共通の放射輝度スケール上に置くために、前記短時間露光画像及び前記長時間露光画像の少なくとも一方をスケーリングするステップと、
前記スケーリングするステップの後、HDR画像を生成するために、前記短時間露光画像を前記長時間露光画像とマージするステップと、を含む、ハイダイナミックレンジ(HDR)画像を生成するための方法。 - 前記ノイズ除去するステップは、前記短時間露光画像の各局所領域に対して、位置感応フィルタが前記長時間露光画像の対応する局所領域の画素値に依存するように、前記短時間露光画像に前記位置感応フィルタを適用するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のガイドフィルタを適用するステップは、ノイズ除去された前記短時間露光画像内の画素値において、前記短時間露光画像の局所領域内の前記長時間露光画像内の対応する画素値の線形関数として、ノイズ除去された前記短時間露光画像内の画素値を決定するステップを含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記第1のガイドフィルタを適用するステップは、ノイズ除去された前記短時間露光画像Sにおけるi番目の画素値を、S’S,i=aSL,i+bとして決定するステップを含み、SL,iは前記長時間露光画像の前記画素値であり、係数a及びbの各々は、前記i番目の画素での前記短時間露光画像の局所領域における画素値に依存する、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記係数a及びbの各々は、位置感応である、請求項4に記載の方法。
- 前記第1のガイドフィルタは、ジョイントバイラテラルフィルタとジョイントガイドフィルタとを含むフィルタ群から選択される、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2のガイドフィルタを適用するステップは、ノイズ除去された前記長時間露光画像における画素値での、前記長時間露光画像の局所領域における、前記短時間露光画像における対応する画素値の線形関数として、ノイズ除去された前記長時間露光画像における画素値を決定するステップを含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2のガイドフィルタを適用するステップは、ノイズ除去された前記長時間露光画像Lにおけるi’番目の画素値を、S’L,i=c・SS,i+dとして決定するステップを含み、SS,iは前記短時間露光画像の前記画素値であり、係数c及びdの各々は、前記i’番目の画素での前記長時間露光画像の局所領域における画素値に依存する、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記係数c及びdは、位置感応である、請求項8に記載の方法。
- 前記第2のガイドフィルタは、ジョイントバイラテラルフィルタとジョイントガイドフィルタとを含むフィルタ群から選択される、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記短時間露光画像のノイズ特性が前記長時間露光画像に混合される程度を調整するために、前記第2のガイドフィルタの空間スケールを調整するステップをさらに含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- 短時間露光画像と長時間露光画像の不一致の程度を評価するステップと、
前記マージするステップにおいて、少なくとも部分的に前記不一致の程度に依存する結合重みを用いて、前記短時間露光画像と前記長時間露光画像の線形結合として前記HDR画像を生成するステップと、を含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。 - 空間多重化露光画像センサによりキャプチャされた単一フレームから、前記短時間露光画像及び前記長時間露光画像を取得するステップをさらに含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記短時間露光画像及び前記長時間露光画像の各々は、複数の色成分から構成されるカラー画像であり、
前記複数の色成分ごとにノイズ除去するステップ、スケーリングするステップ、及びマージするステップを別々に実行して、複数の色成分それぞれについて複数の色固有HDR画像を生成するステップと、
前記複数の色固有のHDR画像をデモザイクして、フルカラーHDR画像を作成するステップと、を含む、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法。 - 前記短時間露光画像及び前記長時間露光画像の各々は、複数の色成分から構成されるカラー画像であり、前記色成分は第1の色を含み、
各色成分について、前記長時間露光画像の第1の色に少なくとも部分的に基づいて、ノイズ除去するステップを実行するステップと、
各色成分に対してノイズ除去を行うステップを実行した後、各色成分に対して個別にスケーリングするステップ及びマージするステップを実行して、前記複数の色成分についてそれぞれ複数の色固有HDR画像を生成するステップと、
前記複数の色固有HDR画像をデモザイキングして、フルカラーHDR画像を作成するステップと、を含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。 - 画像センサから、前記短時間露光画像及び前記長時間露光画像を受け取るステップと、
ディスプレイ、非一時的メモリ、及び通信バスからなる群から選択される構成要素にHDR画像を出力するステップと、をさらに含む、請求項1~15のいずれか一項に記載の方法。 - プログラムがプロセッサによって実行されるときに、請求項1~16のいずれか一項に記載の方法を実行するために、非一時的メモリに符号化された機械可読命令を含むコンピュータプログラム。
- 単一フレームで、短時間露光画像及び長時間露光画像の画像をキャプチャするように構成された空間多重化露光画像センサと、
請求項17に記載のコンピュータプログラムを実行するためのプロセッサと、を備える、HDRカメラ。
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