專利名稱：基于多個(gè)圖像幀形成圖像的方法，圖像處理系統(tǒng)和數(shù)字照相機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于多個(gè)圖像幀形成合成圖像的方法。
本發(fā)明還涉及用于處理亮度值陣列的系統(tǒng)，每個(gè)陣列適于以對(duì)應(yīng)于陣列中 亮度值數(shù)值的分辨率表示圖像幀。
本發(fā)明還涉及成像裝置，諸如，數(shù)字照相機(jī)。 本發(fā)明還涉及計(jì)算機(jī)程序。
背景技術(shù)：
國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/EP2005/052121在本申請(qǐng)的申請(qǐng)日之前提交，并且在本
申請(qǐng)的申請(qǐng)日之后以編號(hào)WO一/_公開(kāi)，因此，根據(jù)EPC法條Art.54 (3)
的規(guī)定包括在現(xiàn)有技術(shù)中。它描述一種由多個(gè)圖像幀形成合成的最終圖像的方 法，包括獲得第一像素值陣列和至少一個(gè)另外的像素值陣列，每個(gè)亮度值陣列 用各個(gè)圖像幀中各個(gè)像素位置的每一個(gè)給光強(qiáng)度級(jí)別編碼，包括確定圖像幀的 空間分辨率的數(shù)值。產(chǎn)生一組導(dǎo)出亮度值陣列，每個(gè)導(dǎo)出陣列基于獲得的亮度 級(jí)別陣列分別的一個(gè)并且至少在各個(gè)圖像幀的重疊區(qū)域的每個(gè)共同數(shù)目的像 素位置編碼光亮度級(jí)別。產(chǎn)生合成亮度值陣列。該陣列中的每個(gè)元素基于由各 自的導(dǎo)出亮度值陣列的每一個(gè)中的相應(yīng)元件表示的亮度值總和。提供編碼合成 最終圖像的亮度值陣列，該陣列基于合成的亮度值陣列。獲得以高于另外的亮 度值陣列的分辨率至少編碼重疊區(qū)域的第一亮度值陣列。提供以高于另外的亮 度值陣列的空間分辨率至少編碼合成的最終圖像的重疊區(qū)域的亮度值陣列。編 碼合成的最終圖像的亮度值陣列基于足夠數(shù)量的第一亮度值陣列中的亮度值， 以高于另外的亮度值陣列的分辨率編碼重疊區(qū)域。
通過(guò)將至少部分地描述相同區(qū)域的多個(gè)圖像幀相加形成合成圖像具有這 樣的效果，即合成圖像中的重疊區(qū)域具有比單個(gè)圖像幀更高的信噪比(SNR)。 然而，在圖像處理系統(tǒng)中，亮度值采用一系列離散值之一、用表示值的比特?cái)?shù) 確定離散值的數(shù)量。而這又通過(guò)顯示合成圖像的格式所允許的動(dòng)態(tài)范圍來(lái)確定，例如，JPEG標(biāo)準(zhǔn)或計(jì)算機(jī)顯示的分辨率。如果各個(gè)圖像幀中對(duì)應(yīng)于像素 的亮度值總和超過(guò)離散值范圍所允許的最大值，總值縮減為保持在范圍內(nèi)。如 果在表示合成圖像的亮度值陣列中的很多亮度值都發(fā)生這種情況，那么合成圖 像似乎曝光過(guò)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種上述類型的方法、系統(tǒng)、成像裝置和計(jì)算機(jī)程 序，用于有效地提供具有相當(dāng)好SNR和微弱或沒(méi)有曝光過(guò)度的合成圖像。
根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)目的通過(guò)提供基于多個(gè)圖像幀形成合成圖像的方法來(lái) 實(shí)現(xiàn)，包括
獲得第一組至少一個(gè)亮度值陣列，用于以對(duì)應(yīng)于陣列中的亮度值數(shù)值的分 辨率表示圖像幀，和
獲得第二組至少一個(gè)亮度值陣列，用于以對(duì)應(yīng)于陣列中的亮度值數(shù)值的分 辨率表示圖像幀，
其中合成圖像由亮度值的末級(jí)陣列表示，
其中在末級(jí)陣列中的至少一些亮度值各自通過(guò)執(zhí)行下述求和步驟獲得，該 求和的步驟是對(duì)基于僅僅在第一組中的至少一個(gè)亮度值陣列的至少一個(gè)亮度 值陣列的每一個(gè)的亮度值，和基于僅僅在第二組中的至少一個(gè)亮度值陣列的至 少一個(gè)亮度值陣列的每一個(gè)的亮度值求和，其中在執(zhí)行求和步驟之前，只有第 一組中的陣列的亮度值從第一范圍內(nèi)的比例映射到第二范圍內(nèi)的比例。
因?yàn)槟┘?jí)陣列中的至少一些亮度值各自通過(guò)執(zhí)行以下的求和步驟來(lái)執(zhí)行， 該求和步驟是對(duì)基于至少兩個(gè)亮度值陣列的至少一個(gè)亮度值陣列的亮度值求
和，SNR被提高。因?yàn)樵趫?zhí)行求和步驟之前，在第一組中的陣列的亮度值從 第一范圍內(nèi)的比例映射到第二范圍內(nèi)的比例，有可能使用亮度值的表示所允許 的整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍，而不超出表示它們的比例的端點(diǎn)。出于這個(gè)目的，第二范圍 不同于第一范圍。因?yàn)橹挥械谝唤M中的陣列的亮度值被映射，該方法相當(dāng)有效。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式包括獲得安排的第一組和第二組，使得用第一組中 的陣列表示的圖像幀以低于用第二組中的陣列表示的圖像幀的分辨率來(lái)表示。
這樣具有增加效率的作用，因?yàn)橄喈?dāng)少的亮度值從第一范圍內(nèi)的比例映射 到第二范圍內(nèi)的比例。在一個(gè)實(shí)施例中，基于僅僅在第一組中的至少一個(gè)亮度值陣列的至少一個(gè) 亮度值陣列包含空間頻域的系數(shù)，基于僅僅在第二組中的至少一個(gè)亮度值陣列 的至少一個(gè)亮度值陣列包含空間頻域的系數(shù)，在末級(jí)陣列中的亮度值由空間頻 域的系數(shù)形成，其中在末級(jí)陣列中的至少一個(gè)低次系數(shù)通過(guò)求和而獲得，求和 是對(duì)基于僅僅在第一組中的至少一個(gè)亮度值陣列的至少一個(gè)亮度值陣列的每 一個(gè)的亮度值，和基于僅僅在第二組中的至少一個(gè)亮度值陣列的每一個(gè)的亮度 值求和，其中在末級(jí)陣列中的至少一個(gè)高次系數(shù)僅根據(jù)基于第二組的亮度值陣 列獲得。
這是根據(jù)以較低分辨率表示圖像幀的第一組陣列和以較高分辨率表示圖 像幀的第二組陣列、獲得以相當(dāng)高的分辨率表示的合成圖像的相當(dāng)有效的方 式。不需要內(nèi)插或類似技術(shù)來(lái)增加用第一組陣列表示的圖像幀的分辨率。作為 替代，在用第二組表示的較高分辨率圖像幀中的信息用于生成相當(dāng)高分辨率的 合成圖像，而低次系數(shù)的求和用于降低圖像中可感覺(jué)到的噪音。
在一個(gè)實(shí)施方式中，在第一和第二組中的至少一些亮度值陣列是通過(guò)從包 括感光單元的陣列的圖像捕獲裝置讀取的測(cè)量值而獲得，其中末級(jí)陣列中的每 個(gè)亮度值基于在第二組中包括的陣列中的至少一個(gè)亮度值。
因?yàn)榈谝唤M中的陣列表示較低分辨率的圖像幀，它們包含較低亮度值。因 此，讀取測(cè)量值的時(shí)間減少。這樣允許用第一和第二組陣列表示的圖像幀快速 連續(xù)地讀取，降低在捕獲的場(chǎng)景中照相機(jī)抖動(dòng)或移動(dòng)的影響。因?yàn)槟┘?jí)陣列中 的每個(gè)亮度值基于在第二組中包括的陣列中的至少一個(gè)亮度值，在損害合成圖 像的分辨率的情況下，不能獲得減小由于移動(dòng)產(chǎn)生的模糊的效果。
一個(gè)實(shí)施方式包括至少部分地根據(jù)第二組中的亮度值陣列數(shù)確定第二范 圍的上限。
因此，降低過(guò)度曝光的合成圖像的風(fēng)險(xiǎn)。
在一個(gè)實(shí)施方式中，在第一組中的至少一個(gè)亮度值陣列通過(guò)獲得用于以對(duì) 應(yīng)于陣列中的亮度值數(shù)值的分辨率表示圖像幀的多個(gè)亮度值陣列、和對(duì)多個(gè)陣 列的每一個(gè)的亮度值求和以獲得第一組中至少一個(gè)陣列的相應(yīng)亮度值而獲得。
因此，表示多個(gè)圖像幀的總和的圖像的陣列被換算。這樣具有減小必須進(jìn) 行換算的量的作用，使得所述方法更有效。此外，利用加法濾除用于形成第一 組中的陣列的相加的多個(gè)陣列上的隨機(jī)噪音。在一個(gè)實(shí)施方式中，在第一組中的至少一個(gè)亮度值陣列通過(guò)獲得多個(gè)亮度 值陣列而獲得，其中多個(gè)亮度值陣列用于以對(duì)應(yīng)于陣列中亮度值數(shù)值的分辨率 表示圖像幀，其中所述方法還包括對(duì)獲得的多個(gè)陣列的每一個(gè)的亮度值求和， 以獲得在中間組合陣列中的相應(yīng)亮度值，和至少部分地根據(jù)在中間組合陣列中 的至少一個(gè)亮度值確定第二范圍的上限。因此，可以相當(dāng)精確地確定第二范圍的合適程度，因?yàn)樗腔谕耆硎?末級(jí)陣列的亮度值陣列。這個(gè)實(shí)施方式也相當(dāng)有效，因?yàn)樗恍枰治龅谝唤M 中的多個(gè)陣列的每一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少在第一組中的亮度值陣列通過(guò)獲得表示第一顏色 空間中的彩色圖像幀的多個(gè)亮度值陣列、并且對(duì)第二顏色空間中的多個(gè)值的陣 列應(yīng)用變換來(lái)獲得，其中，在第一顏色空間中，圖像幀用參數(shù)值組合來(lái)表示， 每個(gè)參數(shù)表示多個(gè)顏色成分之一的亮度，而在第二顏色空間中，圖像幀用參數(shù) 值組合來(lái)表示，表示色調(diào)的組合的一個(gè)參數(shù)和至少一個(gè)表示光亮度的其它參 數(shù)。這個(gè)實(shí)施例具有從第一比例到第二比例的映射只需根據(jù)較少的亮度值陣 列來(lái)進(jìn)行的優(yōu)點(diǎn)。代替對(duì)每種顏色成分不同的亮度值陣列或亮度值陣列組合， 只需要處理表示第二顏色空間中的光亮度的參數(shù)值的一個(gè)或多個(gè)陣列，或基于 其導(dǎo)出的陣列。顏色信息包含在表示色調(diào)的參數(shù)值陣列中，其不需要換算來(lái)防 止合成圖像的飽和。根據(jù)另一方面，根據(jù)本發(fā)明提供一種用于處理亮度值陣列的系統(tǒng)，每個(gè)陣 列適于以對(duì)應(yīng)于陣列中的亮度值數(shù)值的分辨率表示圖像幀，其中所述系統(tǒng)用于重現(xiàn)第一組至少一個(gè)亮度值陣列和第二組至少一個(gè)亮 度值陣列，第一組中的陣列和第二組中的陣列表示各個(gè)圖像幀，以形成表示合 成圖像的亮度值末級(jí)陣列，其中所述系統(tǒng)通過(guò)執(zhí)行求和的步驟獲得末級(jí)陣列中的至少一些亮度值的 每一個(gè)，求和是對(duì)基于僅僅在第一組中的至少一個(gè)亮度值陣列的至少一個(gè)亮度 值陣列的每一個(gè)的亮度值，和基于僅僅在第二組中的至少一個(gè)亮度值陣列的至 少一個(gè)亮度值陣列的每一個(gè)的亮度值進(jìn)行求和，和其中在執(zhí)行求和步驟之前，所述系統(tǒng)僅僅將第一組中的陣列的亮度值從第 一范圍內(nèi)的比例映射到第二范圍內(nèi)的比例。根據(jù)另一方面，根據(jù)本發(fā)明提供一種成像裝置，例如，數(shù)字照相機(jī)，包括 處理器和至少一個(gè)用于存儲(chǔ)多個(gè)亮度值陣列的存儲(chǔ)裝置，其中成像裝置用于執(zhí) 行根據(jù)本發(fā)明的方法。成像裝置相當(dāng)有效地利用數(shù)字信號(hào)處理能力。特別是，因?yàn)椴恍枰獡Q算全 部的像素值陣列，執(zhí)行映射函數(shù)從査詢表査詢值的量相當(dāng)小。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序，包括一組指令，當(dāng)結(jié)合在 機(jī)器可讀介質(zhì)中時(shí)，能夠使系統(tǒng)具有信息處理能力，以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。計(jì)算機(jī)程序可以在用于捕獲圖像的后處理的通用計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，或它可以 以用于諸如數(shù)字照相機(jī)的圖像捕獲裝置的固件形式提供。


下面參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖1示意性地表示用于實(shí)施形成合成圖像的方法的數(shù)字照相機(jī)； 圖2示意性地表示形成合成圖像的方法的第一實(shí)施方式； 圖3示意性地表示形成合成圖像的方法的第二實(shí)施方式； 圖4示意性地表示形成合成圖像的方法的第三實(shí)施方式； 圖5示意性地表示形成合成圖像的方法的第四實(shí)施方式。
具體實(shí)施方式
圖1表示數(shù)字照相機(jī)1的一些部件，數(shù)字照相機(jī)1作為適于實(shí)現(xiàn)下述方法 的成像裝置的示例。適當(dāng)?shù)某上裱b置的其它示例包括掃描儀和影印裝置。因?yàn)?形成合成圖像的方法要求相當(dāng)?shù)偷奶幚砟芰Γ欣趯⑺鼈儜?yīng)用于數(shù)字照相機(jī)數(shù)字照相機(jī)1包括透鏡系統(tǒng)2，用于聚焦在合成圖像表示的場(chǎng)景中的一個(gè) 或多個(gè)目標(biāo)。當(dāng)快門3打開(kāi)時(shí)，場(chǎng)景通過(guò)光圈4中的孔徑投射到圖像捕獲裝置 5的感光區(qū)上。代替快門3，可以使用通過(guò)圖像捕獲裝置5的適當(dāng)控制操縱的 電子快門。快門時(shí)間隨著孔徑的直徑是可控制的。例如，圖像捕獲裝置5可以 是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)實(shí)施的器件或電荷耦合器件(CCD) 傳感器。圖像捕獲裝置5的感光區(qū)被分成由像素單元占據(jù)的區(qū)域。每個(gè)像素單 元包括產(chǎn)生表示光亮度信號(hào)的裝置，光亮度是曝光像素單元占據(jù)區(qū)域的光亮度。在曝光過(guò)程中，例如，通過(guò)電容器中的光電流的累積，形成由器件所產(chǎn)生 信號(hào)的積分。在持續(xù)曝光時(shí)間間隔的曝光之后，所產(chǎn)生信號(hào)的積分值逐行讀取。所讀取的(模擬)值提供給模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器6。 A/D轉(zhuǎn)換器采樣和量 化從圖像捕獲裝置5所接收的信號(hào)。這包括按比例記錄具有離散電平的亮度 值，離散電平的數(shù)目取決于作為A/D轉(zhuǎn)換器6的輸出提供的數(shù)碼字的分辨率 的比特?cái)?shù)。因此，A/D轉(zhuǎn)換器6提供按照占據(jù)第一范圍的比例記錄的亮度值陣 列作為輸出。每個(gè)亮度值與圖像幀中的具體像素位置有關(guān)，對(duì)應(yīng)于感光單元或 多個(gè)相鄰的感光單元。在后者的情況下，從圖像捕獲裝置5讀出的值優(yōu)選地通 過(guò)"區(qū)域化(binning)"對(duì)應(yīng)于多個(gè)相鄰的感光單元的值而獲得。"區(qū)域化的" 值對(duì)應(yīng)的區(qū)域可以重疊。因此，圖像捕獲裝置5的每次曝光獲得表示圖像幀的亮度值陣列。下面將 更詳細(xì)地解釋， 一個(gè)或多個(gè)陣列的亮度值通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 7被映 射到占據(jù)第二范圍的不同比例。在一些實(shí)施方式中，DSP7也適于進(jìn)行諸如像 素值與圖像的任意壓縮之間的插值操作。還可以進(jìn)行亮度值與空間頻域的變 換，諸如離散余弦變換(DCT)。亮度值的陣列存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置8中。存儲(chǔ)裝置可以是任何通用類型的存儲(chǔ) 裝置，例如，內(nèi)置閃存、可更換閃存模塊、光盤驅(qū)動(dòng)器或磁盤驅(qū)動(dòng)器。在微處理器9的控制下進(jìn)行圖像的捕獲和處理，微處理器9通過(guò)總線10 發(fā)布命令。在圖示實(shí)施方式中，微處理器9由協(xié)處理器11協(xié)助。例如，協(xié)處 理器11優(yōu)選地是根據(jù)JPEG標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圖像壓縮的數(shù)字信號(hào)處理器。微處理器9 包括易失性存儲(chǔ)器并且可以訪問(wèn)存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器(ROM)模塊12中的指令。 該指令提供給數(shù)字照相機(jī)1，其有能力執(zhí)行將多個(gè)捕獲的圖像幀相加形成合成 圖像的方法，該方法在微處理器9的控制下執(zhí)行。連接到總線10的其它部件包括用于接收用戶命令的輸入界面模塊13，和 用于返回狀態(tài)信息的輸出界面模塊14。在圖示實(shí)施方式中，移動(dòng)傳感器15用 于檢測(cè)和測(cè)量數(shù)字照相機(jī)1的移動(dòng)。在其它實(shí)施方式中，分析迅速連續(xù)捕獲的 圖像幀序列，以確定數(shù)字照相機(jī)1的移動(dòng)量和/或移動(dòng)方向。此外，數(shù)字照相 機(jī)1包括曝光測(cè)定裝置16和用于控制閃光操作(未示出)的閃光裝置17。在使用中，用戶發(fā)出形成單個(gè)場(chǎng)景圖像的命令，其通過(guò)輸入界面模塊13 和總線10傳送到微處理器9。作為響應(yīng)，微處理器9控制數(shù)字照相機(jī)1，從而捕獲多個(gè)曝光不足的圖像幀或具有高ISO設(shè)置的圖像幀。高ISO設(shè)置意味著 圖像捕獲裝置5的感光度、根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 5800:1987的線性膠片速度比例 的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定在高級(jí)別。所捕獲的圖像表示至少部分重疊的各個(gè)場(chǎng)景。每個(gè)圖像 幀，特別是每個(gè)圖像幀的顏色成分，用像素值的陣列表示。在與像素相關(guān)的區(qū) 域，每個(gè)像素值對(duì)應(yīng)于相關(guān)顏色成分的光亮度，假定與像素相關(guān)的每個(gè)區(qū)域?qū)?應(yīng)于圖像捕獲裝置5的部分區(qū)域，其是不變的，在陣列中包含的亮度值的數(shù)值 對(duì)應(yīng)于圖像幀的空間分辨率。在亮度值是空間頻域的系數(shù)的情況下也是這樣， 因?yàn)樵陉嚵兄邪母嘀祵?duì)應(yīng)于高次系數(shù)的存在。為了獲得單個(gè)曝光不足的圖像幀的序列，微處理器9對(duì)于在圖像幀的基礎(chǔ) 上形成的最終圖像確定理想的曝光。這種曝光在圖像幀上被劃分。在從曝光測(cè) 定裝置16獲得的一個(gè)或多個(gè)值的基礎(chǔ)上，可以由用戶的輸入或自動(dòng)地確定理 想的曝光。每個(gè)圖像幀的曝光水平獲得光圈4、快門速度和閃光強(qiáng)度的設(shè)定。 此外，微處理器9確定從圖像捕獲裝置讀出的信號(hào)的放大級(jí)別。這些確定在表 示圖像幀的陣列中的亮度值內(nèi)的值的范圍。表示亮度值的比特?cái)?shù)確定亮度值的 動(dòng)態(tài)范圍。在該示例中，假定亮度值用8比特來(lái)表示，那么存在255種可能的 非零值。代替使圖像幀曝光不足，圖像捕獲裝置5的線性刻度ISO設(shè)定(也被 稱為ASA數(shù))可以按照與曝光不足因子相同的因子來(lái)增加。這樣導(dǎo)致在各個(gè) 幀中噪音水平增加，該噪音級(jí)別通過(guò)下述的組合處理來(lái)減小。在此所述的實(shí)施方式中，在表示相關(guān)的各個(gè)圖像幀的第一組亮度值陣列和 表示相關(guān)的各個(gè)圖像幀的第二組亮度值陣列之間形成差別。根據(jù)捕獲圖像幀之 后如何處理這些陣列形成該差別。在第一實(shí)施方式中，如圖2所示，第一組亮度值陣列18以相對(duì)低的空間 分辨率表示圖像幀，而第二組亮度值陣列19以相對(duì)高的空間分辨率表示圖像 幀。因?yàn)榭臻g分辨率與陣列中的亮度值數(shù)值成比例，產(chǎn)生的結(jié)果是第一組18 中的陣列包含的值比第二組19中的陣列包含的值要少。這樣降低處理要求， 顯而易見(jiàn)是有利的。應(yīng)該注意，處理量?jī)H僅通過(guò)將陣列的序列劃分成第一組18和第二組19 來(lái)減少，使得第一組以比第二組更低的分辨率表示圖像幀的事實(shí)是有利的、但 可選擇的特征。而且，不要求共用一組的陣列都具有相同元素?cái)?shù)量，即，表示 的每一個(gè)圖像幀具有相同的分辨率，但要求處理效率。在圖示的實(shí)施方式中，僅僅在第一組18和第二組19的陣列的基礎(chǔ)上形成表示合成圖像的亮度值末級(jí) 陣列20。在其它實(shí)施方式中，存在表示合成圖像基于的連續(xù)捕獲的圖像幀的 序列中的圖像幀的第三組陣列。圖2所示的方法的目的是換算第一組陣列18中的亮度值，使得末級(jí)陣列 20包含占據(jù)整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍的亮度值。該方法用于防止末級(jí)陣列中所有亮度值 被由8比特顯示提供的255個(gè)值中的最高值縮減的情況。在第一步驟21中，至少部分地分析第一組陣列18中的一個(gè)或多個(gè)亮度值 陣列。在一個(gè)實(shí)施方式中，該分析包括形成一些或所有亮度值的柱狀圖。為了 減少產(chǎn)生柱狀圖需要的處理強(qiáng)度，可以只使用64值的每個(gè)塊中的一個(gè)值。如果相當(dāng)多的亮度值數(shù)值位于閾值以上，那么需要映射函數(shù)，映射函數(shù)在 第二步驟22中確定。第二步驟22之后是根據(jù)映射函數(shù)生成査詢表24的步驟 23。對(duì)于255個(gè)亮度值的每一個(gè)，換算值輸入査詢表24。利用査詢表使得通 過(guò)DSP7執(zhí)行映射，這樣相當(dāng)有效。因此，査詢表的使用使在此給出的方法非 常適于在諸如電子照相機(jī)1的成像裝置中實(shí)施。只有第一組18中的亮度值陣列映射(步驟25)到組26中的換算亮度值 陣列。每個(gè)亮度值用作査詢表24中的索引，以確定它的換算值。應(yīng)該理解， 因?yàn)橹皇窃谛纬傻谝唤M18的陣列中換算亮度值，需要更小的查詢表。而且， 査詢操作的量大大地降低?？梢钥闯?，末級(jí)陣列20仍然用較高分辨率表示合 成圖像，因?yàn)槟┘?jí)陣列中每個(gè)亮度值基于第二組19包括的陣列中的至少一個(gè) 亮度值。應(yīng)該注意，在其它實(shí)施方式中，映射函數(shù)直接應(yīng)用于第一組18中的 亮度值陣列，從而無(wú)需査詢表24。用于構(gòu)成査詢表24的映射函數(shù)將亮度值從第一范圍內(nèi)的第一比例映射到 占據(jù)更小的第二范圍的第二比例。在一個(gè)實(shí)施方式中，第二比例的上限根據(jù)至 少兩個(gè)因素來(lái)確定。第一因素是第一步驟21中分析的陣列的亮度值的范圍超 過(guò)一定閾值。第二因素是根據(jù)第二組19中亮度值的陣列數(shù)。更具體地說(shuō)，閾 值是用于編碼末級(jí)陣列20中的值的動(dòng)態(tài)范圍的最大值除以第一組18和第二組 19中的陣列數(shù)。選擇映射函數(shù)，以保證在換算亮度值陣列的組26的各個(gè)陣列 中的亮度值的基本比例保持低于閾值。在這個(gè)示例中，第二因素是基于第二組 19中的陣列數(shù)與第一組18中的陣列數(shù)的比率。第二比例的上限通過(guò)將閾值減 小對(duì)應(yīng)于這個(gè)比率的量來(lái)獲得。因此，要考慮換算第一組18和第二組19中的第一組18的陣列的事實(shí)。在實(shí)施更有效的實(shí)施方式中，使用固定曲線或査詢表，以僅僅根據(jù)第一組18和第二組19中的亮度值陣列數(shù)來(lái)確定換算比例。另外，根據(jù)過(guò)度曝光的程 度，或等同地，根據(jù)圖像捕獲裝置5的感光度提高的因素選擇映射函數(shù)，圖像 捕獲裝置5用于捕獲分別根據(jù)第一組18和第二組19中的陣列的亮度值陣列。在有利的實(shí)施方式中，第一步驟21之前有一個(gè)步驟(未示出)，其中通過(guò) 獲得表示第一顏色空間中的彩色圖像幀的多個(gè)亮度值陣列，并轉(zhuǎn)換成第二顏色 空間中的多個(gè)亮度值陣列，獲得第一組和第二組亮度值陣列18 19，其中，在 第一顏色空間中，圖像幀由參數(shù)值組合來(lái)表示，每個(gè)參數(shù)表示多個(gè)顏色成分之 一的亮度，而在第二顏色空間中，圖像幀用參數(shù)值組合來(lái)表示，該組合的一個(gè) 參數(shù)表示色調(diào)和指示光亮度的至少一個(gè)其它參數(shù)。在具體實(shí)施方式
中，表示 RGB (紅、綠、藍(lán))顏色空間中的圖像幀的亮度值陣列被轉(zhuǎn)換成表示HLS (色 調(diào)、亮度、飽和度)顏色空間中的圖像幀的各個(gè)參數(shù)值陣列。RGB顏色空間 是附加顏色空間，其中三種顏色成分的每一種的亮度分別編碼。如果在RGB 顏色空間中執(zhí)行圖2所示的整個(gè)方法，那么該方法本質(zhì)上必須重復(fù)執(zhí)行三次。 第一步驟21和第二步驟22包括就它們表示相同圖像幀的顏色成分的意義來(lái)說(shuō) 屬于一起的三個(gè)陣列的分析。至少換算比例步驟25包括換算每個(gè)圖像幀的亮 度值陣列。在HLS顏色空間中，圖像用描述三種顏色成分的相對(duì)強(qiáng)度的色調(diào)、 提供從灰度級(jí)別到全色的程度的飽和度、和基本對(duì)應(yīng)于顏色成分的平均強(qiáng)度的 亮度(也稱為輝度)的參數(shù)組合來(lái)表示。僅僅換算第一組18中的亮度值陣列。 應(yīng)該注意，HSV (色調(diào)、飽和度、數(shù)值)顏色空間可用作HSL顏色空間的替 換，CMYK和YUV顏色空間是RGB顏色空間的替換。如上所述，在末級(jí)陣列20中的每個(gè)亮度值是基于在第二組亮度值陣列19 中包括的陣列的至少一個(gè)亮度值。在圖2所示的實(shí)施方式中，這是通過(guò)對(duì)換算 亮度值陣列的組26中的每個(gè)陣列的對(duì)應(yīng)像素值求和來(lái)保證的。為了獲得高分辨率合成圖像，生成分辨率調(diào)整的陣列的組27 (步驟28)。 在這個(gè)步驟28中，換算亮度值陣列的組26中的陣列的空間分辨率通過(guò)乘法因 數(shù)來(lái)調(diào)整，并且是增大的。 一個(gè)可選擇的方法是降低由第二組19中的陣列表 示的圖像幀的分辨率。提高圖像幀的空間分辨率的一種方法是在換算亮度值陣 列中的亮度值之間進(jìn)行插值，其中圖像幀由換算亮度值陣列的組26中的陣列表示。末級(jí)陣列20通過(guò)對(duì)分辨率調(diào)整的陣列的組27中的各個(gè)陣列的亮度值和第 二組陣列19的每一個(gè)值求和來(lái)獲得。加上對(duì)應(yīng)于由圖像幀表示的場(chǎng)景中相同 像素的亮度值?？紤]到照相機(jī)的抖動(dòng)，執(zhí)行附加步驟(未示出)來(lái)校正圖像幀。在圖2 所示的第一步驟21之前進(jìn)行校正，使得第一組18和第二組19的陣列是校正 操作的結(jié)果。在這種情況下，在第一組18和第二組19中的每個(gè)陣列基于由圖 像捕獲裝置5獲得并且根據(jù)移動(dòng)矢量校正的亮度值陣列。移動(dòng)矢量描述照相機(jī) 1在通過(guò)圖像捕獲裝置獲得亮度值陣列的時(shí)間點(diǎn)之間的移動(dòng)。它是基于從移動(dòng) 傳感器15獲得的數(shù)據(jù)或基于利用國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/EP04/051080中更詳細(xì)描 述的方法對(duì)所捕獲圖像幀的分析，該國(guó)際專利申請(qǐng)?jiān)诖瞬⑷胱鳛閰⒖?。在此?yīng) 用中，方法的描述包括計(jì)算至少表示圖像幀序列中至少部分連續(xù)的圖像幀的相 對(duì)移動(dòng)指示的成分的移動(dòng)矢量，其中計(jì)算移動(dòng)矢量的步驟包括至少確定表示至 少一個(gè)移動(dòng)矢量要素的級(jí)數(shù)展開(kāi)中的第一項(xiàng)，該步驟包括估算處理，其中至少 在多個(gè)圖像幀的每一個(gè)中的部分根據(jù)計(jì)算的移動(dòng)矢量重新配置。估算處理包括 在合成圖像的空間頻譜的上限范圍中包含的能量測(cè)量值的計(jì)算，至少確定第一 項(xiàng)的步驟包括使能量最大化的估算處理的至少一個(gè)進(jìn)一步疊代。在可選擇的實(shí)施方式中，圖像幀利用名為隨機(jī)采樣協(xié)議(RANSAC)的已 知方法進(jìn)行對(duì)齊。該方法適合有足夠光來(lái)捕獲圖像幀的情況。圖3表示圖2所示方法的變形。該實(shí)施方式也是基于亮度值陣列的第一組 30和亮度值陣列的第二組31。每個(gè)亮度值是像素值，對(duì)應(yīng)于與像素相關(guān)的區(qū) 域上的相關(guān)顏色成分的光亮度。上面所述的內(nèi)容是關(guān)于圖2所示的第一組18 和第二組19同等地應(yīng)用于圖3的第一組30和第二組31。另外，這種描述是 假定在第一組30中的陣列中的亮度值陣列以低于第二組31的陣列的分辨率表 示圖像幀。圖3所示的方法中的第一步驟32對(duì)應(yīng)于圖2所示的第一步驟21 。在后面 的步驟33中，再次確定映射函數(shù)，以便將第一組30中的陣列的亮度值從占據(jù) 第一范圍的比例映射到占據(jù)第二范圍的第二比例。根據(jù)第一組30中的至少部 分陣列或全部陣列確定映射函數(shù)。它是以與圖2所示的實(shí)施方式基本相同的方 式來(lái)確定。同樣，在確定映射函數(shù)步驟33之后的步驟34中建立査詢表34。查詢表34用于(步驟36)生成換算亮度值陣列的組37，其中每個(gè)陣列是基于 亮度值陣列的第一組30中的相應(yīng)陣列。圖3的變形不同于圖2所示在于空間頻域的轉(zhuǎn)換在換算步驟36之后的另 一步驟38中執(zhí)行。這個(gè)轉(zhuǎn)換步驟38利用所示示例中的離散余弦變換(DCT) 來(lái)實(shí)施。換算亮度值陣列組37是DCT系數(shù)的第一組陣列39的基礎(chǔ)。亮度值 陣列的第二組31是DCT系數(shù)的第二組陣列40的基礎(chǔ)?？梢杂^察到DCT變換 是JPEG (聯(lián)合圖像專家組)壓縮算法的部分，并且在諸如DSP 7或協(xié)處理器 11的特殊目的的處理器中實(shí)施這種算法是有利的。從RGB顏色空間到HLS 顏色空間的轉(zhuǎn)換也是JPEG算法的部分，從而這個(gè)特征也有利地應(yīng)用于圖3所 示的實(shí)施方式中。上面詳細(xì)地描述顏色空間之間的轉(zhuǎn)換。在空間頻域中執(zhí)行求和步驟41，以獲得DCT系數(shù)的末級(jí)陣列42。末級(jí)陣 列42形成表示合成圖像的亮度值陣列，因?yàn)槊總€(gè)系數(shù)表示空間頻率成分的亮 度級(jí)別，并且空間頻率成分的設(shè)定包含表現(xiàn)合成圖像需要的所有信息。末級(jí)陣 列42的低頻系數(shù)通過(guò)對(duì)DCT系數(shù)陣列的第一組39中的每個(gè)陣列的低頻系數(shù) 和DCT系數(shù)陣列的第二組40中的每個(gè)陣列的低頻系數(shù)求和而獲得。高頻系數(shù) 通過(guò)對(duì)DCT系數(shù)陣列的第二組40中的每個(gè)陣列的高頻系數(shù)求和而獲得。因?yàn)?這些高次系數(shù)在DCT系數(shù)陣列的第一組39的(較小)陣列中不存在，只有 DCT系數(shù)的末級(jí)陣列42中的一些亮度值根據(jù)亮度值陣列的第一組30和第二 組31而獲得。求和步驟41優(yōu)選考慮用于獲得末級(jí)陣列42中的每個(gè)系數(shù)的不 同數(shù)值的加數(shù)來(lái)實(shí)施。反離散余弦變換(IDCT) 43獲得空間域中亮度值的陣列44。變換步驟38 和IDCT43 二者有利地通過(guò)數(shù)字照相機(jī)1中的協(xié)處理器11來(lái)執(zhí)行。圖4表示簡(jiǎn)化從第一比例到第二比例確定映射函數(shù)、以及簡(jiǎn)化換算步驟的 實(shí)施方式。它根據(jù)像素值陣列的第一組45和像素值陣列的第二組46操作。第一總陣列47在第一步驟48中形成。假設(shè)第一組45中的陣列以相同的 分辨率表示各個(gè)圖像幀，在第一總陣列中的每個(gè)亮度值通過(guò)對(duì)第一組45中的 每個(gè)陣列相應(yīng)的亮度值求和而獲得。如果分辨率不同，首先進(jìn)行內(nèi)插，或降低 表示較高分辨率圖像幀的陣列，以對(duì)應(yīng)于共同分辨率。第一總陣列47也適于 表示圖像幀，盡管它基于多個(gè)之前的圖像幀，并形成一組一種成分構(gòu)成的陣列。 在可選擇的實(shí)施方式中，可以形成多個(gè)總陣列，每個(gè)陣列基于第一組45中的陣列的子集，多個(gè)總陣列形成在此使用的術(shù)語(yǔ)第一組。
分析亮度值的第一總陣列47 (步驟49)，以確定將占據(jù)第一范圍的第一比 例映射到占據(jù)第二范圍的第二比例的映射函數(shù)。如上所述，該分析有利地包括 形成一些亮度值或全部亮度值的柱狀圖，S卩，DCT系數(shù)。另外，利用第一總 陣列內(nèi)的亮度值的每個(gè)塊的一個(gè)值可以進(jìn)行分析。然而，因?yàn)橹环治龅谝豢傟?列47，與必須分析多個(gè)亮度值陣列的實(shí)施方式相比，圖4的實(shí)施方式允許更 多的相關(guān)分析。
如果大量的亮度值位于閾值以上，那么需要映射函數(shù)。根據(jù)映射函數(shù)生成 査詢表50(步驟51)。例如，對(duì)于255個(gè)亮度值的每一個(gè)，換算值被輸入查詢 表50。
僅僅亮度值的第一總陣列47映射(步驟52)到換算的第一總陣列53。優(yōu) 選地，亮度值的第一組45中的陣列以低于陣列的第二組46中的陣列的分辨率 表示圖像幀。即使不是這種情況，仍然可以以低于由亮度值陣列的第二組46 中的陣列表示的圖像幀的分辨率生成表示合成圖像幀的第一總陣列47。因此， 査詢操作的量保持相當(dāng)?shù)汀?br> 如上所述，用于構(gòu)成査詢表50的映射函數(shù)將亮度值從第一范圍內(nèi)的第一 比例映射到占據(jù)第二較小范圍的第二比例。根據(jù)至少兩個(gè)因素再次確定第二比 例的上限。第一因素是第一總陣列47的亮度值超過(guò)一定閾值的程度。第二因 素是基于第二組46中的亮度值陣列數(shù)。更具體地說(shuō)，閾值是用于編碼第一總 陣列47中的值的動(dòng)態(tài)范圍的最大值。選擇映射函數(shù)，以保證在換算的第一總 陣列53中的亮度值的基本比例保持在閾值以下。在這個(gè)示例中，第二因素是 基于第二組46中的陣列數(shù)與第一組45中的陣列數(shù)的比率。第二比例的上限通 過(guò)將閾值減小對(duì)應(yīng)于這個(gè)比率的量來(lái)獲得。因此，要考慮只換算第一總陣列 47、而不換算亮度值陣列的第二組46的陣列的事實(shí)。
僅僅換算第一總陣列47甚至進(jìn)一步降低査詢操作的量。然而，有可能分 析第一總陣列47，以得到用于換算第一組陣列45中的單個(gè)陣列的映射函數(shù)， 在換算之后，這些函數(shù)相加。另外，有可能分析第一組亮度值陣列45中的單 幀，以便得到用于換算第一總陣列47的映射函數(shù)。換算第一總陣列47的作用 是減少傳播到表示合成圖像的亮度值的末級(jí)陣列54的噪音量。
亮度值的末級(jí)陣列54以高于換算的第一總陣列53的分辨率顯示合成圖像。為此，處理后者(步驟55)，以獲得分辨率調(diào)整的換算第一總陣列56。另 外，內(nèi)插法是可以獲得分辨率調(diào)整的換算第一總陣列56中的亮度值的方法。
在最后的步驟57中獲得末級(jí)陣列54。在這個(gè)步驟57中，亮度值的末級(jí) 陣列54中的每個(gè)亮度值通過(guò)對(duì)分辨率調(diào)整的換算第一總陣列56的亮度值和亮 度值陣列的第二組46中的每個(gè)陣列的相應(yīng)的各個(gè)亮度值求和而獲得。顯而易 見(jiàn)，末級(jí)陣列54由各基于亮度值陣列的第二組46中的陣列中的至少一個(gè)亮度 值的亮度值形成，以達(dá)到高分辨率表示的合成圖像。
圖5表示在空間頻域中大量進(jìn)行計(jì)算的變形，這種變形不必要求用于提高 表示圖像幀的分辨率的內(nèi)插或其它處理。圖5所示的變形開(kāi)始DCT操作58。 DCT操作58用于獲得DCT系數(shù)的第一組陣列59，用于以第一分辨率表示一 組相應(yīng)的圖像幀。該第一組59基于編碼與空間頻域相對(duì)的空間域中的圖像幀 的一組像素值陣列60。DCT系數(shù)的第二組陣列61基于編碼在第二分辨率的空 間域中的圖像幀的第二組像素值陣列62。在這個(gè)示例中，再次假定第二分辨 率高于第一分辨率。
在后續(xù)的步驟63中，在DCT系數(shù)的第一組陣列59中的陣列被處理，以 獲得第一總陣列64。在第一總陣列64中的每個(gè)DCT系數(shù)通過(guò)對(duì)第一組59的 各個(gè)陣列中的相應(yīng)DCT系數(shù)求和而獲得。
分析第一總陣列64，以確定(步驟65)將第一總陣列64中的DCT系數(shù) 從占據(jù)第一范圍的第一比例映射到占據(jù)較小的第二范圍的第二比例的映射函 數(shù)。這個(gè)歩驟65利用上述在圖2_4的方法中關(guān)于相應(yīng)步驟22， 33， 49的任 何一種方法執(zhí)行。隨后(步驟66)，根據(jù)映射函數(shù)建立査詢表67。
映射函數(shù)至少部分地基于在DCT系數(shù)的第二組陣列61中的陣列數(shù)。這種 情況是因?yàn)橹挥械谝豢傟嚵?4中的DCT系數(shù)從第一比例映射到第二比例(步 驟68)，而在形成DCT系數(shù)的第二組陣列61的陣列中的DCT系數(shù)不映射。 在這個(gè)步驟68中進(jìn)行換算的結(jié)果是換算的第一總陣列69。
換算的第一總陣列69和在DCT系數(shù)陣列的第二組61中的陣列在步驟70 中相加，與圖3所示的實(shí)施方式中的求和步驟41類似。獲得DCT系數(shù)的末級(jí) 陣列71。在DCT系數(shù)的末級(jí)陣列71中的低次DCT系數(shù)各自通過(guò)對(duì)換算的第 一總陣列69的低次系數(shù)和DCT系數(shù)陣列的第二組61的陣列的相應(yīng)低次系數(shù) 求和而獲得，換算的第一總陣列69基于第一總陣列64。在末級(jí)陣列71中的高次DCT系數(shù)僅通過(guò)對(duì)DCT系數(shù)陣列的第二組61中包括的陣列中相應(yīng)的高 次系數(shù)求和而獲得。因此，DCT系數(shù)的末級(jí)陣列71適于表示相當(dāng)高分辨率的 合成圖像，至少高于由第一總陣列64表示的圖像幀的分辨率。
反DCT操作72將DCT系數(shù)的末級(jí)陣列71轉(zhuǎn)換成像素值的末級(jí)陣列73， 每個(gè)對(duì)應(yīng)于在合成圖像中的像素占據(jù)的區(qū)域上的光亮度。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，其可以在附加的權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。特 別是，在此概述的方法適于通過(guò)除數(shù)字照相機(jī)1之外的其它類型的圖像處理系 統(tǒng)來(lái)部分或完全執(zhí)行。例如，根據(jù)在用數(shù)字照相機(jī)1快速連續(xù)捕獲并且存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)裝置8中的陣列序列中的第一組像素值陣列和第二組像素值陣列，通用個(gè) 人計(jì)算機(jī)或工作站可以執(zhí)行該方法。用于至少在用它們表示的圖像幀之間的重 疊區(qū)域的相對(duì)對(duì)齊的陣列處理是每個(gè)實(shí)施方式的有利特征。
權(quán)利要求
1、一種基于多個(gè)圖像幀形成合成圖像的方法，包括獲得第一組至少一個(gè)亮度值陣列(18，30，47，64)，用于以對(duì)應(yīng)于陣列中的亮度值數(shù)值的分辨率表示圖像幀，和獲得第二組至少一個(gè)亮度值陣列(19，31，46，61)，用于以對(duì)應(yīng)于陣列中的亮度值數(shù)值的分辨率表示圖像幀，其中所述合成圖像由亮度值的末級(jí)陣列(20，42，54，71)表示，其中在末級(jí)陣列(20，42，54，71)中的至少一些亮度值各自通過(guò)執(zhí)行下述求和步驟(29，41，57，70)獲得，該求和的步驟是對(duì)基于僅僅在第一組(18，30，47，64)中的至少一個(gè)亮度值陣列的至少一個(gè)亮度值陣列(27，39，56，69)的每一個(gè)的亮度值，和基于僅僅在第二組(19，31，46，61)中的至少一個(gè)亮度值陣列的至少一個(gè)亮度值陣列(19，40，46，61)的每一個(gè)的亮度值求和，其中，在執(zhí)行求和步驟(29，41，57，70)之前，只有第一組(18，30，47，64)中的陣列的亮度值從第一范圍內(nèi)的比例映射到第二范圍內(nèi)的比例。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包括獲得安排的第一組(18， 30， 47， 64)和第二組(19， 31， 46， 61)，使得用第一組(18， 30， 47， 64) 中的陣列表示的圖像幀以低于用第二組(19， 31， 46， 61)中的陣列表示的圖 像幀的分辨率來(lái)表示。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，基于僅僅在第一組(30， 64)中的至少一個(gè)亮度值陣列的至少一個(gè)亮度值陣列(39， 69)包含空間頻域 中的系數(shù)，其中基于僅僅在第二組(31， 61)中的至少一個(gè)亮度值陣列的至少 一個(gè)亮度值陣列(40， 61)包含空間頻域中的系數(shù)，其中在末級(jí)陣列(42， 71) 中的亮度值由空間頻域中的系數(shù)形成，其中在末級(jí)陣列(42， 71)中的至少一個(gè)低次系數(shù)通過(guò)求和而獲得，求和 是對(duì)基于僅僅在第一組(30， 64)中的至少一個(gè)亮度值陣列的至少一個(gè)亮度值 陣列(39， 69)的每一個(gè)的亮度值，和基于僅僅在第二組(31， 61)中的至少 一個(gè)亮度值的每一個(gè)的亮度值求和，其中在末級(jí)陣列(42， 71)中的至少一個(gè) 高次系數(shù)僅根據(jù)基于第二組(31， 61)的亮度值陣列(40， 61)獲得。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，在第一和第二組中的至少一些亮度值陣列是通過(guò)從包括感光單元的陣列的圖像捕獲裝置讀取的測(cè)量值獲得，其中末級(jí)陣列(20， 42， 54， 71)中的每個(gè)亮度值基于在第二組中 包括的陣列中的至少一個(gè)亮度值。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1一4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包括至少部分地 根據(jù)在第二組(19， 31， 46， 61)中的亮度值陣列數(shù)確定第二范圍的上限。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1 —5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在第一組(47， 64)中的至少一個(gè)亮度值陣列通過(guò)獲得用于以對(duì)應(yīng)于陣列 中的亮度值數(shù)值的分辨率表示圖像幀的多個(gè)亮度值陣列(45， 60)，和通過(guò)對(duì) 多個(gè)陣列(45， 60)的每一個(gè)的亮度值求和來(lái)獲得第一組(47， 64)中的至少 一個(gè)陣列的相應(yīng)亮度值而獲得。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1一6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在第一組(18， 30， 47， 64)中的至少一個(gè)亮度值陣列通過(guò)獲得多個(gè)亮度值陣列(45， 60)而 獲得，其中多個(gè)亮度值陣列(45， 60)用于以對(duì)應(yīng)于陣列中亮度值數(shù)值的分辨 率表示圖像幀，其中所述方法還包括對(duì)獲得的多個(gè)陣列(45， 60)的每一個(gè)的亮度值求和，以獲得在中間組合 陣列(47， 64)中的相應(yīng)亮度值，和至少部分地根據(jù)在中間組合陣列(47， 64)中的至少一個(gè)亮度值確定第二 范圍的上限。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1一7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少在第一組中 的亮度值陣列通過(guò)獲得用于表示第一顏色空間中的彩色圖像幀的多個(gè)亮度值 陣列、并且對(duì)第二顏色空間中的多個(gè)值的陣列應(yīng)用變換來(lái)獲得，其中，在第一 顏色空間中，圖像幀用參數(shù)值組合來(lái)表示，每個(gè)參數(shù)表示多個(gè)顏色成分之一的 亮度，而在第二顏色空間中，圖像幀用參數(shù)值組合來(lái)表示，表示色調(diào)的組合的 一個(gè)參數(shù)和至少一個(gè)表示光亮度的其它參數(shù)。
9、 一種用于處理亮度值陣列的系統(tǒng)，每個(gè)陣列適于以對(duì)應(yīng)于陣列中的亮 度值數(shù)值的分辨率表示圖像幀，其中所述系統(tǒng)用于重現(xiàn)第一組至少一個(gè)亮度值陣列(18， 30， 47， 64)和 第二組至少一個(gè)亮度值陣列(19， 31， 46， 61)，第一組(18， 30， 47， 64) 中的陣列和第二組中的陣列表示各個(gè)圖像幀，以形成表示合成圖像的亮度值末 級(jí)陣列(20， 42， 54， 71),其中所述系統(tǒng)通過(guò)執(zhí)行求和的步驟獲得末級(jí)陣列(20， 42， 54， 71)中的 至少一些亮度值的每一個(gè)，求和是對(duì)基于僅僅在第一組(18， 30， 47， 64)中 的至少一個(gè)亮度值陣列的至少一個(gè)亮度值陣列(27， 39， 56， 69)的每一個(gè)的 亮度值，和基于僅僅在第二組(19， 31， 46， 61)中的至少一個(gè)亮度值陣列(19， 40， 46， 61)的至少一個(gè)亮度值陣列的每一個(gè)的亮度值進(jìn)行求和，和其中在執(zhí)行求和步驟之前，所述系統(tǒng)僅僅將第一組(18， 30， 47， 64)中 的陣列的亮度值從第一范圍內(nèi)的比例映射到第二范圍內(nèi)的比例。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，用于執(zhí)行如權(quán)利要求l一 8任意一項(xiàng)所述的方法。
11、 一種成像裝置，例如，數(shù)字照相機(jī)(1)，包括處理器(7， 9， 11)和 至少一個(gè)用于存儲(chǔ)多個(gè)亮度值陣列的存儲(chǔ)裝置(8)，其特征在于，成像裝置用 于執(zhí)行如權(quán)利要求l一8任意一項(xiàng)所述的方法。
12、 一種計(jì)算機(jī)程序，包括一組指令，當(dāng)結(jié)合在機(jī)器可讀介質(zhì)中時(shí)，能夠 使系統(tǒng)(l)具有信息處理能力，以執(zhí)行如權(quán)利要求l一8任意一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
一種基于在分辨率小于去除噪音的圖像的理想分辨率的圖像上、通過(guò)部分地平均去除噪音的幀平均值的改進(jìn)方法的圖像融合。求和平均噪音的圖像的組由兩個(gè)子組組成。第一組圖像的分辨率(根據(jù)像素?cái)?shù))比第二組圖像的分辨率低。第二組圖像的分辨率是“高清晰”去除噪音的輸出圖像的分辨率。較低分辨率圖像通過(guò)將它們的像素值換算成理想的輸出圖像被上采樣。第一組圖像的分級(jí)還適于避免由于求和造成的亮度飽和(閃耀)。圖像融合還利用較高分辨率圖像的高頻成分和較低分辨率圖像的低頻成分在傅立葉空間中進(jìn)行。
文檔編號(hào)G06T5/50GK101305397SQ200580052009
公開(kāi)日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2005年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月12日
發(fā)明者安德魯·奧古斯丁·韋茨 申請(qǐng)人:有源光學(xué)有限公司