專利名稱：圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)、方法及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)、圖像動態(tài)范圍壓縮方法及圖像動態(tài)范圍壓縮程序，用于將寬動態(tài)范圍圖像壓縮為窄動態(tài)范圍圖像。
背景技術(shù)：
關(guān)于以下操作的各種技術(shù)是已知的轉(zhuǎn)換諸如紅外圖像之類的寬動態(tài)范圍(像素值的范圍)的圖像，并且在窄動態(tài)范圍的顯示設備上顯示該圖像。例如，假定由可以捕獲動態(tài)范圍是“0至2的14次冪”的圖像的紅外攝像機所捕獲的紅外圖像。當在可以顯示動態(tài)范圍是“0至255”的圖像的顯示設備上顯示這種紅外線圖像時，不可能顯示具有當前像素值的這種紅外圖像。在這種情況下，需要執(zhí)行一些轉(zhuǎn)換，以在顯示設備上顯示這種紅外圖像。因此，將具有寬范圍像素值的圖像轉(zhuǎn)換為具有窄范圍像素值的圖像被稱作“動態(tài)范圍壓縮”。在非專利文獻1中，描述了轉(zhuǎn)換原始圖像的灰度級的線性縮放(線性轉(zhuǎn)換)。線性縮放將輸入圖像(在上述示例中，紅外圖像)的像素值線性映射到可以在顯示設備上顯示像素值的范圍(在上述示例中，0至255)上。圖8是示出了用于線性映射(S卩，執(zhí)行線性縮放)紅外圖像的像素值的轉(zhuǎn)換功能的說明性視圖。根據(jù)圖8所示的圖，水平軸表示紅外圖像上的像素值，而垂直軸表示轉(zhuǎn)換后的圖像的像素值。圖8示出了將在范圍0至10000的紅外圖像的像素值轉(zhuǎn)換為范圍在0至255的像素值。圖9示出了通過線性縮放的圖像。通過按照這種方式改變輸入圖像的灰度級區(qū)域，可以在具有類似于圖9所示的圖像的窄范圍像素值的顯示設備上顯示具有寬范圍像素值的圖像。此外，非專利文獻1還公開了直方圖的均衡化(以下為“HE” )。HE是指一種執(zhí)行轉(zhuǎn)換(直方圖轉(zhuǎn)換)以使給定圖像中的每個灰度級的(像素數(shù)目)頻率分布(以下為“直方圖”)變得平坦的技術(shù)。以下將使用圖10和11描述HE。圖10是示出了轉(zhuǎn)換前圖像的亮度的直方圖的說明性視圖。此外，圖11是示出了轉(zhuǎn)換后(均衡化)圖像的亮度的直方圖的說明性視圖。此外，在下文中，像素值還被稱作“亮度值”。根據(jù)圖10和11所示的圖，水平軸表示紅外圖像上的亮度值，以及垂直軸表示亮度值的表現(xiàn)頻率。根據(jù)圖10所示的圖所代表的圖像，低亮度值范圍內(nèi)的頻率高，而高亮度值范圍內(nèi)的頻率低。因此，如圖11所示通過對該圖像應用HE來均衡化亮度值的分布，以轉(zhuǎn)換圖像。圖12是通過應用HE轉(zhuǎn)換的圖像。 利用HE，均等地使用每個灰度級，從而與處理之前的圖像相比，處理后圖像的陰影的變化更明顯。此外，以局部塊為單位應用HE的方法被稱作自適應直方圖均衡化(下文“AHE”)。例如，通過應用AHE，相對于每局部塊具有精細陰影的圖像，可以根據(jù)每個塊的灰度級來調(diào)節(jié)對比度。在非專利文獻2中，描述了 MEAM (根據(jù)Aare Mallo的方法)。利用MEAM，將輸入圖像分離為低頻圖像和高頻圖像，對低頻圖像進行線性縮放，而對高頻圖像進行增益放大處理，最后將兩個圖像疊加。以下，使用圖13至19來描述MEAM。圖13是示出了 MEAM中的處理的流程圖。圖14至19是示出了通過每個處理轉(zhuǎn)換的圖像的說明性視圖。以下，將描述將MEAM用于圖14所示的寬動態(tài)范圍(0至2的14次冪)的圖像的情況。首先，將低通濾波器用于圖14所示的圖像f(x，y)(步驟S91)，以提取低頻圖像f(x，y)lp(圖15)。此外，將線性縮放用于所提取的低頻圖像f(x，y)lp，以提取圖像g(x，y)lp(圖16)(步驟S92)。另一方面，從圖14所示的圖像f (X，y)中提取高頻圖像 f(x, y)hp(圖17)(步驟S93)。此外，將增益放大處理用于所提取的高頻圖像f(x，y)hp，以提取圖像g(x，y)hp(圖18)(步驟S94)。最后，將所提取的圖像g(x，7)1￡)與8(^ y)hp相加 (步驟S95)。相加后的圖像是圖19所示的圖像g(x，y)10此外，根據(jù)指定圖像的范圍調(diào)節(jié)圖像g(x，y)i (步驟S96)。因此，通過使用MEAM，可以提高低頻圖像和高頻圖像的圖像對比度，從而在保留高頻圖像中較多包括的邊緣信息(示出了亮度比周圍變化得更快的位置的信息)的同時壓縮了動態(tài)圖像。引用列表非專利文獻NPLl “ Handbook of Image Analysis [Revised Edition] " , TAKAGI, Mikio, SHIMODA, Haruhisa, University of TokyoPress, S印tember，2004，第 1172-1173 頁，第 1176-1180 頁；NPL2 “ Quantitative analysis of infrared contrastenhancement algorithms" , " Infrared ImagingSystems:Design, Analysis, Modeling,and Testing XVIII(Proc. of SPIE)" , Hoist, Gerald C, (United States)，05/2007，Vol. 6543，65430S

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題當通過線性縮放壓縮動態(tài)范圍時，將亮度值的表現(xiàn)頻率為高的級別區(qū)域中的像素與亮度值的表現(xiàn)頻率為低的級別區(qū)域中的像素以類似的方式壓縮，因而損失了整個圖像的對比度，并且存在顯示的物體變得不清楚的問題。例如，在圖9所示的圖像中，區(qū)域Pl包括由高亮度值表現(xiàn)頻率的低頻像素表示的低頻圖像，以及區(qū)域P2包括由低亮度值表現(xiàn)頻率的高頻像素表示的高頻圖像。根據(jù)線性縮放將高頻圖像的像素值進行線性映射，使得觀察者能夠辨認區(qū)域P2所示的對象。另一方面，根據(jù)線性縮放，將具有高亮度值表現(xiàn)頻率的低頻像素值與低亮度值表現(xiàn)頻率的高頻像素以類似的方式壓縮和映射，從而損失了低頻圖像的對比度。因此，觀察者不能辨認區(qū)域Pl 所示的對象。此外，當通過HE壓縮動態(tài)范圍時，盡管可能使陰影的變化清楚，但是卻存在不太亮區(qū)域的質(zhì)量下降的問題。例如，盡管當應用線性縮放時已經(jīng)是黑色的大多數(shù)低頻圖像部分通過應用HE而變得清楚，但是卻存在不太亮的亮度區(qū)域質(zhì)量下降的問題。例如，圖9所示圖像中的區(qū)域Pl中已經(jīng)是黑色的對象通過應用HE而變成如圖12的圖像中的區(qū)域P3所示的可見對象。另一方面，存在以下問題具有低亮度值表現(xiàn)頻率的區(qū)域(比如，圖像中區(qū)域P4的對象)質(zhì)量下降。通過應用MFAM，可以在一定程度上克服上述問題。然而，根據(jù)MFAM，轉(zhuǎn)換后的低頻圖像與高頻圖像被簡單地相加。因此，關(guān)鍵是放大增益的高頻圖像被混合到低頻圖像中，因而破壞了合成圖像的可見性。以下，使用示出了亮度的圖像(以下，“溫度信息”)描述示例，其中亮度隨與溫度記錄器類似的對象的溫度而變化。當將包括大量邊緣信息的高頻圖像疊加到諸如該溫度信息之類的低頻圖像上時，邊緣信息被放大，因而關(guān)鍵是損失了溫度信息中疊加了邊緣信息的這部分的可見性。例如，類似于圖19中區(qū)域P5中的對象，當疊加包括大量邊緣信息(比如緊密的紋理)的高頻圖像時，存在以下問題溫度信息被藏在了該邊緣信息的后方，從而變得不可見。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)、圖像動態(tài)范圍壓縮方法及圖像動態(tài)范圍壓縮程序，能夠壓縮動態(tài)范圍，從而在保留高頻圖像的同時能夠確保低頻圖像的可見性。問題的解決方案根據(jù)本發(fā)明的一種圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，包括圖像轉(zhuǎn)換裝置，將輸入圖像轉(zhuǎn)換為動態(tài)范圍窄于輸入圖像的動態(tài)范圍的壓縮圖像；高頻圖像提取裝置，用于從輸入圖像提取高頻圖像；以及圖像合成裝置，用于合成壓縮圖像和高頻圖像，以及通過自適應地改變能確保要合成的圖像的可見性的合成方法來合成圖像。根據(jù)本發(fā)明的一種圖像動態(tài)范圍壓縮方法，包括將輸入圖像轉(zhuǎn)換為動態(tài)范圍窄于輸入圖像的動態(tài)范圍的壓縮圖像；從輸入圖像提取高頻圖像；以及通過自適應地改變能確保要合成的圖像的可見性的合成方法來合成壓縮圖像和高頻圖像。根據(jù)本發(fā)明的一種圖像動態(tài)范圍壓縮程序使得計算機執(zhí)行以下處理圖像轉(zhuǎn)換處理，將輸入圖像轉(zhuǎn)換為動態(tài)范圍窄于輸入圖像的動態(tài)范圍的壓縮圖像；高頻圖像提取處理， 從輸入圖像提取高頻圖像；以及圖像合成處理，合成壓縮圖像和高頻圖像，以及通過自適應地改變能確保要合成的圖像的可見性的合成方法來合成圖像。本發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明，可以壓縮動態(tài)范圍，從而在保留高頻圖像的同時確保低頻圖像的可見性。


圖1描述了示出了根據(jù)第一典型實施例的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)的示例的框圖。圖2描述了示出了拉普拉斯算子濾波器示例的說明性視圖。圖3描述了示出了根據(jù)第一典型實施例的處理的示例的框圖。圖4描述了示出了根據(jù)第二典型實施例的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)的示例的框圖。圖5描述了示出了根據(jù)第二典型實施例的處理的示例的框圖。圖6描述了示出了根據(jù)第二典型實施例的改型示例的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)的示例的框圖。圖7描述了示出了本發(fā)明最小配置的框圖。圖8描述了示出了用于執(zhí)行線性縮放的轉(zhuǎn)換功能的說明性視圖。圖9描述了示出了通過線性縮放來進行轉(zhuǎn)換的圖像的說明性視圖。圖10描述了示出了轉(zhuǎn)換前的圖像的亮度直方圖的說明性視圖。圖11描述了示出了轉(zhuǎn)換后的圖像的亮度直方圖的說明性視圖。圖12描述了示出了通過應用HE來進行轉(zhuǎn)換的圖像的說明性視圖。圖13描述了示出了 MFAM中的處理的流程圖。
圖14描述了示出了輸入圖像f(x，y)的說明性視圖。圖15描述了示出了輸入圖像的低頻圖像f (X，y)lp的說明性視圖。圖16描述了示出了從低頻圖像轉(zhuǎn)換而來的圖像g(x，y)lp的說明性視圖。圖17描述了示出了輸入圖像的高頻圖像f (X，y)hp的說明性視圖。圖18描述了示出了從高頻圖像轉(zhuǎn)換而來的圖像g(x，y)hp的說明性視圖。圖19描述了示出了相加后的圖像S(^y)1的說明性視圖。
具體實施例方式以下，將參照

本發(fā)明實施例。第一實施例圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)的框圖。根據(jù)本發(fā)明的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)具有低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11、高頻圖像提取單元12和圖像合成單元13。低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11將輸入圖像F轉(zhuǎn)換為動態(tài)范圍窄于該輸入圖像的動態(tài)范圍的圖像(也被稱作“壓縮圖像”)。同時，圖像的轉(zhuǎn)換處理是每像素獨立執(zhí)行的處理。因此， 在下文中，F(xiàn)(x，y)表示圖像中坐標(x，y)處的像素值。此外，在下文中，輸入圖像F被簡稱為“輸入圖像”。例如，低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11可以通過將HE應用于輸入圖像來轉(zhuǎn)換輸入圖像，從而使得像素值在直方圖中的分布變得平坦。然而，轉(zhuǎn)換輸入圖像的方法并不限于HE。此外，低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11例如可以通過以下方式轉(zhuǎn)換輸入圖像對輸入圖像應用低通濾波器，將輸入圖像轉(zhuǎn)換為具有窄動態(tài)范圍的圖像，以及對轉(zhuǎn)換后的圖像應用線性縮放。此外，與通過對輸入圖像應用HE而獲得的圖像相比，通過對輸入圖像應用低通濾波器隨后進行線性縮放而獲得的圖像更模糊。因此，從保證可見性的角度來說，優(yōu)選地，低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11通過向輸入圖像應用HE來轉(zhuǎn)換輸入圖像。在下文中，通過低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11轉(zhuǎn)換的圖像被稱作“轉(zhuǎn)換后的低頻圖像”。當?shù)皖l圖像轉(zhuǎn)換單元11執(zhí)行以上轉(zhuǎn)換處理時，低頻圖像部分的對比度變得清晰，從而可以提高可見性。高頻圖像提取單元12從輸入圖像中提取高頻圖像。高頻圖像提取單元12通過將圖2所示的拉普拉斯濾波器應用于輸入圖像來提取高頻圖像。更具體地，高頻圖像提取單元12將給定的感興趣像素周圍的上、下、左、右9個像素值與圖2所示的系數(shù)相乘，并通過將這些計算結(jié)果相加來獲得數(shù)值，作為感興趣像素的值。高頻圖像提取單元12對輸入圖像的每個像素執(zhí)行這種處理，從而得到高頻圖像。此外，高頻圖像提取單元12還對圖像應用低通濾波器，并獲取原始圖像與應用了低通濾波器的圖像之間的差異。然而，提取高頻圖像的方法并不限于這些方法。此外，高頻圖像提取單元12還對輸入圖像執(zhí)行傅立葉變換以從變換后的頻率圖像中截取低頻部分，此外，對圖像執(zhí)行逆傅立葉變換來提取高頻圖像。此夕卜，高頻圖像提取單元12從輸入圖像提取高頻圖像，因此，高頻圖像提取單元12可以被稱作“高通濾波器”。圖像合成單元13合成通過低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換后的低頻圖像和高頻圖像提取單元12提取的高頻圖像。圖像合成單元13在合成這些圖像時自適應地改變能確保轉(zhuǎn)換后的低頻圖像和高頻圖像的可見性的合成方法。
同時，對對象具有紋理的情形進行舉例說明。在通過低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換后的低頻圖像(例如，HE圖像)上疊加通過高頻圖像提取單元12提取的高頻圖像，使得HE圖像的信息被邊緣信息隱藏。例如，假定紅外攝像機檢測到具有極高溫度的目標的區(qū)域。然而，當本區(qū)域存在大量的邊緣信息時，如果照原樣疊加了這些邊緣信息，則隱藏了高溫區(qū)域的信息。在這種情況下，即使需要識別高溫區(qū)域，也存在不能檢測到該溫度信息的問題。因此，圖像合成單元13 對轉(zhuǎn)換后的低頻圖像和高頻圖像中的至少一個圖像進行轉(zhuǎn)換，并將得到的圖像進行疊加， 確保了低頻圖像的可見性。更具體地，當轉(zhuǎn)換后的低頻圖像(例如，HE圖像)中的像素值超過預定閾值時，圖像合成單元13將與該像素匹配的高頻圖像的高頻分量乘以α (0< α < 1)。此外，當轉(zhuǎn)換后的低頻圖像中的像素值沒有超過預定閾值時，圖像合成單元13并不改變與該像素匹配的高頻圖像的高頻分量。此外，圖像合成單元13合成轉(zhuǎn)換后的圖像和低頻圖像。因此，通過合成根據(jù)HE圖像的內(nèi)容來減弱高頻分量而獲得的高頻圖像，可以防止HE圖像的信息被邊緣信息隱藏。此外，根據(jù)需要確?？梢娦缘霓D(zhuǎn)換后的低頻圖像的像素值來確定上述閾值。例如， 當將與溫度匹配的像素值分配給輸入圖像時，用戶只需要確定與需要確?？梢娦缘臏囟认嗥ヅ涞南袼刂担鳛殚撝?。此外，可以指示高頻分量減小程度的值(即α)可以是提前設置的值，或者可以根據(jù)用戶命令來設置。已經(jīng)通過以上說明描述了圖像合成單元13根據(jù)轉(zhuǎn)換后的低頻圖像的內(nèi)容來減小高頻圖像的高頻分量的情況。此外，圖像合成單元13可以改變合成方法，以在不損失轉(zhuǎn)換后的低頻圖像和高頻圖像的信息的情況下執(zhí)行合成。以下，將描述在不損失兩種圖像信息的情況下執(zhí)行合成的方法。圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)采用下文描述的合成方法，以根據(jù)用戶的命令將紅外圖像轉(zhuǎn)換為偽彩色圖像。首先，圖像合成單元13通過將HE圖像的每個像素轉(zhuǎn)換為根據(jù)像素值確定的顏色， 以產(chǎn)生偽彩色圖像。此外，圖像合成單元13將由RGB彩色空間表示的偽彩色圖像轉(zhuǎn)換為亮度分量與顏色分量獨立的彩色空間(例如，YCrCb空間)，根據(jù)與HE圖像相匹配的高頻圖像的高頻分量的強度來改變偽彩色圖像的亮度分量(例如，用高頻圖像的值替代偽彩色圖像的亮度分量)，最后將彩色空間轉(zhuǎn)換為原始的RGB彩色空間。更具體地，圖像合成單元13對具有更強高頻分量的像素設置較高的亮度。通過按照這種方式執(zhí)行合成，可以提高邊緣信息的可見性，從而確保低頻圖像的可見性。當根據(jù)高頻分量的強度改變亮度分量時，圖像合成單元13可以根據(jù)提前設置的亮度上限值和下限值來改變亮度分量。如上所述，圖像合成單元13基于亮度的上限值和下限值來改變亮度分量，因此，即使當替換了偽彩色圖像的亮度分量且像素具有強高頻分量時，也可以防止要替換的偽彩色圖像的亮度分量變得太亮。類似地，即使對于弱高頻分量的圖像，也可以防止要替換的顏色圖像的亮度分量變得太暗。此外，上文已經(jīng)描述了圖像合成單元13對具有較強高頻分量的像素設置較高亮度的情況。與此相反，圖像合成單元13可以對具有更強高頻分量的像素設置較低亮度。此夕卜，當合成圖像時，圖像合成單元13不僅可以只使用上述合成方法，還可以使用多種合成方法來合成圖像。
如上所述，圖像合成單元13根據(jù)要合成的圖像來自適應地改變合成方法，使得可以在保留高頻圖像的同時確保低頻圖像的可見性。低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11、高頻圖像提取單元12和圖像合成單元13可以由根據(jù)程序 (圖像動態(tài)范圍壓縮程序)來操作的計算機的CPU實現(xiàn)。例如，將程序存儲在圖像動態(tài)范圍壓縮設備的存儲單元(未示出)中，CPU讀取程序，并且可以根據(jù)程序來按照低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11、高頻圖像提取單元12和圖像合成單元13的方式操作。此外，可以通過專用硬件分別實現(xiàn)低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11、高頻圖像提取單元12和圖像合成單元13。接下來，將描述操作。圖3是示出了根據(jù)第一典型實施例的圖像動態(tài)范圍壓縮處理的示例的框圖。首先，低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11將輸入圖像F轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換后的低頻圖像 F’(步驟S21)。此外，高頻圖像提取單元12從輸入圖像F中提取高頻圖像H(步驟S22)。 此外，圖像合成單元13合成轉(zhuǎn)換后的低頻圖像F’和高頻圖像H(步驟S23)。在這種情況下，圖像合成單元13通過自適應地改變能確保轉(zhuǎn)換后的低頻圖像F’和高頻圖像H的可見性的合成方法，來合成這些圖像。如上所述，根據(jù)本典型實施例，低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11將輸入圖像轉(zhuǎn)換為具有窄于該輸入圖像的動態(tài)范圍的壓縮圖像。此外，高頻圖像提取單元12從輸入圖像中提取高頻圖像。此外，圖像合成單元13通過自適應地改變能確保要合成的圖像的可見性的合成方法， 來合成壓縮圖像和高頻圖像。因此，可以壓縮其中在保留高頻圖像的同時能確保低頻圖像的可見性的動態(tài)范圍。更具體地，低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11通過將HE應用于輸入圖像來轉(zhuǎn)換輸入圖像，因此，即使當壓縮動態(tài)范圍時，也可以使低頻圖像的對比度清晰，從而可以確?？梢娦?。此外， 圖像合成單元13合成由高頻圖像提取單元12提取的高頻圖像和壓縮圖像，從而可以確保輸入圖像的高頻分量的可見性。此外，圖像合成單元13自適應地改變能確保要合成的圖像的可見性的合成方法，使得可以確保圖像的可見性，而在簡單合成圖像時，圖像的可見性可能會損失。此外，當HE圖像中的像素值超過預定閾值時，圖像合成單元13合成通過減弱與像素匹配的高頻圖像的高頻分量獲得的圖像和HE圖像。因此，可以防止HE圖像的信息被邊緣信息隱藏。此外，作為提高可見性的方法，可以采用應用了 AHE的方法。然而，AHE具有以下問題不能保留塊之間的亮度大小關(guān)系。例如，當對應用了 AHE的每個塊進行分組時，存在的問題在于每個塊之間出現(xiàn)裂縫。然而，根據(jù)本實施例，捕獲了整個圖像中的邊緣信息，從而可以避免每個塊之間出現(xiàn)裂縫的問題。第二實施例圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明第二典型實施例的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)的框圖。此夕卜，對于與第一典型實施例相同的配置，分配了與圖1相同的參考標記，從而將只對不同之處進行描述。根據(jù)本實施例，圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)具有低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11、高頻圖像提取單元12、圖像合成單元13a和配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14。與第一典型實施例類似，高頻圖像提取單元12從寬動態(tài)范圍的輸入圖像Fl (以下，也簡稱為“輸入圖像F1”)提取高頻圖像Hl (以下，也被稱作“高頻圖像Η?！?。此外，除了輸入圖像Fl之外，高頻圖像提取單元12還從另一輸入圖像F2提取高頻圖像H2，其中通過捕獲與輸入圖像Fl相同的對象的圖像來獲得所述另一輸入圖像F2。即，高頻圖像提取單元12還從通過捕獲與輸入圖像Fl相同的對象的圖像而獲得的另一輸入圖像F2中提取高頻圖像H2。此外，從輸入圖像Fl提供高頻圖像Hl的方法與從輸入圖像F2提供高頻圖像 H2的方法可以相同或者不同。輸入圖像F2的示例包括可見光圖像。此處，可見光圖像是記錄了人類可以感知的波長(即，與人類不可感知的紅外線不同的波長)的光的圖像?？梢姽鈭D像的示例包括由攝像機(比如，數(shù)字攝像機)捕獲的圖像。此外，輸入圖像F2并不限于可見光圖像。例如， 輸入圖像F2可以是紅外圖像(溫度信息)，其是與輸入圖像Fl相同的對象，但是具有不同的溫度信息。配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14通過合成從輸入圖像Fl提取的高頻圖像Hl與另一高頻圖像H2，來產(chǎn)生圖像H(以下，也稱作“高頻圖像”)，其中從通過捕獲與輸入圖像Fl相同的對象的圖像而獲得的圖像中提取所述另一高頻圖像H2。同時，通常通過不同成像設備捕獲的圖像之間存在差異，因而與對象的相同位置相對應的坐標不匹配。因此，配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14將從輸入圖像F2提取的高頻圖像H2進行幾何上的變形，并且將從輸入圖像Fl提取的高頻圖像Hl與高頻圖像H2進行配準(對準位置)。此外，配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14合成配準后的圖像，以產(chǎn)生高頻圖像H。配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14使用梯度(gradient)方法，以例如對圖像進行幾何轉(zhuǎn)換和配準。以下，轉(zhuǎn)換和配準也被稱作“配準等”。更具體地，將放大或縮小輸入圖像F2為具有與輸入圖像Fl的像素相同的圖像并使該圖像變形以與輸入圖像Fl對準的轉(zhuǎn)換參數(shù)是M。 在這種情況下，配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14可以指定M,該M最小化了通過使輸入圖像F2變形而獲得的圖像W(F2，Μ)與輸入圖像Fl在整個圖像上的相應像素的像素值之差的絕對值之和。此處，W(X，Y)指的是通過根據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)Y使圖像X變形而獲得的輸出圖像的函數(shù)。此夕卜，執(zhí)行幾何變換和配準的方法并不限于梯度方法。例如，可以使用以下方法通過比較圖像的特征點來執(zhí)行幾何轉(zhuǎn)換和配準。此外，梯度方法和通過比較特征點來對準圖像的方法是公知的，因此不進行詳細描述。如上所述，配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14合成并非是從輸入圖像Fl提取的高頻圖像的圖像，因而可以捕獲不能從輸入圖像Fl提取的邊緣信息，進而可以提高輸入圖像Fl的可見性。例如，當輸入圖像Fl是溫度信息且需要被提取作為邊緣的部分處的溫度與周圍的溫度相同時，高頻圖像提取單元12不能從輸入圖像Fl提取邊緣信息。然而，當可以從另一輸入圖像F2提取邊緣信息時，對于輸入圖像Fl的高頻圖像，對準/幾何轉(zhuǎn)換單元14可以捕獲由高頻圖像提取單元12從輸入圖像F2提取的邊緣信息，使得可以提高輸入圖像Fl的可見性。如上所述，當疊加多個圖像時，通常由于捕獲圖像及對象的設備的位置而導致差異。因此，當簡單疊加圖像時，合成的圖像是模糊的。然而根據(jù)本典型實施例，配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14執(zhí)行幾何轉(zhuǎn)換和配準，從而可以校正圖像的未對準，因而即使在圖像上疊加高頻圖像時，也可以保證該圖像的可見性。此處，配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14基于從可見光圖像提取的高頻圖像來執(zhí)行配準等， 使得可以根據(jù)人眼可見的圖像(即對象的輪廓)捕獲邊緣部分。因此，可以基于人類更易感知的信息(輸入圖像F2)來捕獲邊緣部分，從而可以提高輸入圖像Fl的可見性。
此外，盡管以上描述已經(jīng)描述了輸入圖像F2是可見光圖像的示例，但是輸入圖像 F2的內(nèi)容并非限于可見圖像。輸入圖像F2可以是可以從中提取輸入圖像Fl的對象的輪廓 (邊緣信息)的不同圖像。例如，輸入圖像F2可以是不同的紅外圖像，具有與輸入圖像Fl 不同的溫度信息。此外，已經(jīng)在上文中描述了如下情況配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14基于從輸入圖像Fl 提取的高頻圖像和從輸入圖像F2提取的高頻圖像執(zhí)行配準等。用于配準/幾何轉(zhuǎn)換單元 14執(zhí)行配準等的圖像數(shù)目并不限于兩個，可以是三個或更多。同時，配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14可以計算配準可靠度R(x，y)，其表示對于所產(chǎn)生的高頻圖像H的每個像素(x，y)，配準的精確程度。例如，配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14可以計算要配準的圖像(例如，高頻圖像Hl和高頻圖像H2)的相應像素之差，并且計算差的倒數(shù)，以作為該像素的配準可靠度R(x，y)。此外，配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14用于計算配準可靠度R(x， y)的方法并不限于上述方法。計算配準可靠度R的方法可以是其它方法，只要該方法可以計算配準的精確程度。與第一實施例類似，圖像合成單元13a通過自適應地改變能確保轉(zhuǎn)換后的低頻圖像F1’和高頻圖像H的可見性的合成方法，來合成這些圖像。此外，除了在第一實施例中描述的合成方法之外，圖像合成單元13a可以根據(jù)配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14計算的配準可靠度 R來改變合成方法。當基于低配準可靠度R的像素將轉(zhuǎn)換后的低頻圖像F1’疊加到高頻圖像H上時， 由于圖像沒有對準而極可能出現(xiàn)不可分辨之處。因此，圖像合成單元13a模糊了例如配準可靠度R小于預定閾值的像素周圍的轉(zhuǎn)換后的低頻圖像F1’，從而使用模糊后的像素值來合成轉(zhuǎn)換后的低頻圖像F1’和高頻圖像H。圖像合成單元13a可以例如通過應用低通濾波器來模糊轉(zhuǎn)換后的低頻圖像F1’。此外，模糊轉(zhuǎn)換后的低頻圖像F1’的方法并不限于應用低通濾波器的方法，并且可以是其它方法。如上所述，通過模糊與低配準可靠度R的區(qū)域相匹配的轉(zhuǎn)換后的低頻圖像F1’的區(qū)域，當疊加差異較小的圖像時，可能出現(xiàn)圖像沒有對準的情況。因此，可以防止輸入圖像 Fl的可見性下降。此外，圖像合成單元13a可以使用以下等式1來計算通過模糊轉(zhuǎn)換后的低頻圖像 Fl，而獲得的圖像G中的像素值G (X，y)。(等式1)G(x,y) = β (χ, y) -Fl' (x，y) + (1_β (x，y)) · Z(x，y)。同時，圖像Z是通過卷積在圖像Fl，中預先設置的像素尺寸(例如，11X11)的濾波器矩陣B來模糊的圖像。此外，β (x,y)是權(quán)重值，變化范圍在W，l]，并且隨著配準可靠度R(x，y)增大而升高。通過使用等式1產(chǎn)生圖像G時，圖像合成單元13a可以，隨著配準可靠度R(x，y)升高而降低低通濾波器的影響，相反，對于具有較低配準可靠度R(x，y)的像素，可以隨著配準可靠度R(x，y)的降低而增大低通濾波器的影響。即，圖像合成單元13a 可以通過使用等式1產(chǎn)生圖像G，來根據(jù)每個像素的配準可靠度R(x，y)來模糊轉(zhuǎn)換后的低頻圖像F1’。此外，低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11執(zhí)行的處理與第一典型實施例執(zhí)行的處理相同，因此不進行詳細描述。低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11、高頻圖像提取單元12、圖像合成單元13a和配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14由根據(jù)程序(圖像動態(tài)范圍處理程序)操作的計算機的CPU來實現(xiàn)。此外，低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11、高頻圖像提取單元12、圖像合成單元13a和配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14可以分別由專用硬件實現(xiàn)。接下來，將描述操作。圖5是示出了根據(jù)第二實施例的圖像動態(tài)壓縮處理的框圖。 首先，低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11將輸入圖像Fl轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換后的低頻圖像F1’(步驟S31)。此夕卜，高頻圖像提取單元12從輸入圖像Fl提取高頻圖像Hl (步驟S32)。此外，高頻圖像提取單元12從輸入圖像F2 (χ’，y’)提取高頻圖像H2 (步驟S33)。配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14使高頻圖像H2在幾何上變形，并且相對于高頻圖像Hl對高頻圖像H2執(zhí)行配準等(步驟S34)。 此外，配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14通過合成已配準的圖像，來產(chǎn)生高頻圖像H。此外，圖像合成單元13a合成轉(zhuǎn)換后的低頻圖像F1’和高頻圖像H(步驟S35)。鑒于上述描述，根據(jù)本典型實施例，除了在第一典型實施例中的處理之外，配準/ 幾何轉(zhuǎn)換單元14還產(chǎn)生高頻圖像H，該高頻圖像H與將從輸入圖像F2提取的高頻圖像H2 進行幾何上的轉(zhuǎn)換而獲得的圖像和從輸入圖像Fl提取的高頻圖像Hl相配準，其中輸入圖像F2通過捕獲與輸入圖像Fl相同的對象的圖像而獲得。因此，除了第一實施例的有益效果之外，可以使用高頻圖像H2捕獲不能從輸入圖像Fl提取的邊緣信息，因此可以提高輸入圖像Fl的可見性。此外，配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14計算配準可靠度R，以及圖像合成單元13a根據(jù)配準可靠度R改變合成方法。更具體地，圖像合成單元13a將以下圖像與高頻圖像H進行合成 根據(jù)高頻圖像H的配準可靠度R，通過減弱與高頻圖像H相匹配的轉(zhuǎn)換后的低頻圖像Fl，的高頻分量而獲得的圖像。因此，可能在差異較小的合成中造成未對準的情況。即，可以防止輸入圖像Fl的可見性下降。此處，配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14基于從可見光圖像中提取的高頻圖像來執(zhí)行配準等。因此，可以根據(jù)人眼可見的圖像(即，對象的輪廓)捕獲邊緣部分，從而提高輸入圖像 Fl的可見性。接下來，將描述本實施例的修改示例。圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明第二典型實施例的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)的修改示例的框圖。此外，對于與第二典型實施例中相同的配置， 將分配與圖4相同的參考標記，并且將不再進行描述。根據(jù)本修改示例的配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14a與根據(jù)第二實施例的配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14的不同之處在于針對所接收的輸入圖像F3執(zhí)行配準等，而無需高頻圖像提取單元12。其它配置與第二實施例中的相同。配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14a接收能夠識別對象輪廓的其它邊緣信息作為輸入圖像 F3，并且相對于輸入圖像Fl的高頻圖像對輸入圖像F3執(zhí)行配準等。例如，配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14a接收記錄了電磁波的圖像作為另一邊緣圖像，所述電磁波表示了對象的輪廓并且是使用聲波產(chǎn)生的。此外，配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14a對該邊緣信息與輸入圖像Fl的高頻圖像執(zhí)行配準等。上述方法還使得能夠捕獲邊緣部分，因此可以進一步確保輸入圖像Fl的可見性。此外，圖6示出了 配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14a相對于從輸入圖像Fl中提取的高頻圖像，對從輸入圖像F2提取的高頻圖像和輸入圖像F3執(zhí)行配準等相關(guān)。然而，執(zhí)行了配準等的圖像并不限于從輸入圖像F2提取的高頻圖像和輸入圖像F3。通過配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14a執(zhí)行了配準等的圖像只需要是從輸入圖像F2提取的高頻圖像和輸入圖像F3中的至少一個，并且可以是兩個或多個圖像的結(jié)合。接下來，描述了本發(fā)明的最小配置。圖7是示出了本發(fā)明最小配置的框圖。根據(jù)本發(fā)明的動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)具有圖像轉(zhuǎn)換裝置81(例如，低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11)，其將輸入圖像(例如輸入圖像F)轉(zhuǎn)換(例如，通過應用HE來轉(zhuǎn)換)為動態(tài)范圍窄于輸入圖像的動態(tài)范圍的壓縮圖像(例如，HE圖像)；高頻圖像提取裝置82 (例如，高頻圖像提取單元12)， 其從輸入圖像中提取高頻圖像(例如，高頻圖像H)；以及圖像合成裝置83 (例如，圖像合成單元13)，其合成壓縮圖像和高頻圖像。圖像合成裝置83通過自適應地改變能確保要合成的圖像(例如，輸入圖像F和高頻圖像H)的可見性的合成方法(例如，當HE圖像中的像素值超過預定閾值時，將與該像素匹配的高頻圖像的高頻分量與α相乘)，來合成這些圖像。根據(jù)該配置，可以壓縮動態(tài)范圍，從而在保留高頻圖像的同時確保低頻圖像的可見性。此外，至少在以上實施例之一中公開了以下描述的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)。(1)圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)包括圖像轉(zhuǎn)換裝置(例如，低頻圖像轉(zhuǎn)換單元11)， 將輸入圖像(例如輸入圖像F)轉(zhuǎn)換(例如，通過應用HE來轉(zhuǎn)換)為動態(tài)范圍窄于輸入圖像的動態(tài)范圍的壓縮圖像(例如，HE圖像)；高頻圖像提取裝置(例如，高頻圖像提取單元 12)，從輸入圖像中提取高頻圖像(例如，高頻圖像H)；以及圖像合成裝置(例如，圖像合成單元13)，合成壓縮圖像和高頻圖像，并且通過自適應地改變能確保要合成的圖像(例如， 輸入圖像F和高頻圖像H)的可見性的合成方法(例如，當HE圖像中的像素值超過預定閾值時，將與該像素匹配的高頻圖像的高頻分量乘以α )，圖像合成裝置合成這些圖像。(2)圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)包括配準裝置(例如，配準/幾何轉(zhuǎn)換單元14)，該配準裝置產(chǎn)生高頻圖像(例如高頻圖像H)，其中該高頻圖像與將從輸入圖像(例如輸入圖像 Fl)提取的高頻圖像(比如高頻圖像Hl)和從通過捕獲與輸入圖像相同的對象的圖像而獲得圖像(例如輸入圖像F2)中提取的其它高頻圖像(例如高頻圖像Η2)相配準(例如，使用梯度方法進行配準)；以及該配準裝置產(chǎn)生高頻圖像，其中該高頻圖像與從輸入圖像提取的高頻圖像和對其它高頻圖像進行幾何上的轉(zhuǎn)換而獲得的圖像進行配準；以及圖像合成裝置合成壓縮圖像和高頻圖像。(3)利用圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，配準裝置計算對所產(chǎn)生的高頻圖像的配準精確程度加以表示的配準可靠度R(例如，配準可靠度R)，以及圖像合成裝置(例如，圖像合成單元13a)根據(jù)配準可靠度來改變合成壓縮圖像和高頻圖像的合成方法(例如，對于配準可靠度R小于預定閾值的區(qū)域，產(chǎn)生通過模糊與該區(qū)域相匹配的轉(zhuǎn)換后的低頻圖像F1’的區(qū)域來產(chǎn)生圖像，從而合成高頻圖像)。(4)利用圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，圖像合成裝置(例如，圖像合成單元13a)合成通過根據(jù)高頻圖像的配準可靠度減弱與高頻對象相匹配的壓縮圖像的高頻分量而獲得圖像 (例如，使用等式(1)產(chǎn)生的圖像G)和高頻圖像。(5)利用圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，配準裝置產(chǎn)生高頻圖像，其中該高頻圖像與從輸入圖像提取的高頻圖像和從可見光圖像提取的其它高頻圖像相配準，其中通過捕獲與輸入圖像相同的對象的圖像來獲得可見光圖像。(6)利用圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，圖像轉(zhuǎn)換裝置進行轉(zhuǎn)換(例如，通過應用HE來轉(zhuǎn)換)，使得輸入圖像的灰度級的分布變得平坦。(7)利用圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，當壓縮圖像中的像素值大于預定閾值時，圖像合成裝置合成通過減弱與像素匹配的高頻圖像的高頻分量而獲得的圖像和壓縮圖像。(8)利用圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，圖像合成裝置產(chǎn)生通過以下方法獲得的偽彩色圖像將壓縮圖像的每個像素轉(zhuǎn)換為根據(jù)像素值確定的顏色，以及根據(jù)與壓縮圖像相匹配的高頻圖像的高頻分量的強度來改變偽彩色圖像的亮度分量(例如，對于較高強度的高頻分量的像素，設置較高的亮度)。盡管以上已經(jīng)參考實施例和示例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于以上實施例和示例。本發(fā)明的配置和細節(jié)可以包括落在本發(fā)明范圍內(nèi)的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的各種變型。本申請要求2009年8月24日提交的日本專利申請No. 2009-193123的優(yōu)先權(quán)，在此并入其全部作為參考。工業(yè)適用性本發(fā)明適用于將寬范圍圖像壓縮為窄范圍圖像的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)。參考標記列表11低頻圖像轉(zhuǎn)換單元12高頻圖像提取單元13，13a圖像合成單元14，14a配準/幾何轉(zhuǎn)換單元
權(quán)利要求
1.一種圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，包括圖像轉(zhuǎn)換裝置，將輸入圖像轉(zhuǎn)換為動態(tài)范圍窄于輸入圖像的動態(tài)范圍的壓縮圖像； 高頻圖像提取裝置，從輸入圖像中提取高頻圖像；以及圖像合成裝置，用于合成壓縮圖像和高頻圖像，其中，圖像合成裝置通過自適應地改變能確保要合成圖像的可見性的合成方法來合成圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，還包括配準裝置，產(chǎn)生與從輸入圖像中提取的高頻圖像以及從通過捕獲與輸入圖像相同的對象的圖像而獲得的圖像中提取的另一高頻圖像相配準的高頻圖像，其中，配準裝置產(chǎn)生與從輸入圖像中提取的高頻圖像以及通過對所述另一高頻圖像進行幾何轉(zhuǎn)換而獲得的圖像相配準的高頻圖像；以及圖像合成裝置合成壓縮圖像和高頻圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，其中配準裝置計算對所產(chǎn)生的高頻圖像的配準的精確程度加以表示的配準可靠度；以及圖像合成裝置根據(jù)配準可靠度來改變用于合成壓縮圖像和高頻圖像的合成方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，其中圖像合成裝置合成以下圖像和高頻圖像根據(jù)配準可靠度，通過減弱與高頻圖像相匹配的壓縮圖像的高頻分量而獲得的圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，其中配準裝置產(chǎn)生與從輸入圖像中提取的高頻圖像以及從通過捕獲與輸入圖像相同的對象的圖像而獲得的可見光圖像中提取的另一高頻圖像相配準的高頻圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，其中圖像轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換輸入圖像，使得輸入圖像的灰度級的分布變得平坦。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，其中當壓縮圖像中的像素值超過預定閾值時，圖像合成裝置合成通過減弱與像素匹配的高頻圖像的高頻分量而獲得的圖像以及壓縮圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，其中圖像合成裝置產(chǎn)生通過將壓縮圖像的每個像素轉(zhuǎn)換為根據(jù)像素值確定的顏色來獲得的偽彩色圖像，以及根據(jù)與壓縮圖像相匹配的高頻圖像的高頻分量的強度改變偽彩色圖像的亮度分量。
9.一種圖像動態(tài)范圍壓縮方法，包括將輸入圖像轉(zhuǎn)換為動態(tài)范圍窄于輸入圖像的動態(tài)范圍的壓縮圖像； 從輸入圖像中提取高頻圖像；以及通過自適應地改變能確保要合成的圖像的可見性的合成方法來合成壓縮圖像和高頻圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像動態(tài)范圍壓縮方法，還包括產(chǎn)生與對從通過捕獲與輸入圖像相同的對象的圖像而獲得的圖像中提取的高頻圖像進行幾何轉(zhuǎn)換而獲得的圖像以及從輸入圖像中提取的高頻圖像相配準的高頻圖像；以及合成壓縮圖像和高頻圖像。
11.一種圖像動態(tài)范圍壓縮程序，使得計算機執(zhí)行以下處理圖像轉(zhuǎn)換處理，將輸入圖像轉(zhuǎn)換為動態(tài)范圍窄于輸入圖像的動態(tài)范圍的壓縮圖像； 高頻圖像提取處理，從輸入圖像中提取高頻圖像；以及圖像合成處理，合成壓縮圖像和高頻圖像，其中圖像合成處理通過自適應地改變能確保要合成的圖像的可見性的合成方法來合成圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像動態(tài)范圍壓縮程序，還使得計算機執(zhí)行以下處理 配準處理產(chǎn)生與從輸入圖像中提取的高頻圖像及從通過捕獲與輸入圖像相同的對象的圖像而獲得的圖像中提取的另一高頻圖像相配準的高頻圖像，其中，配準處理產(chǎn)生與從輸入圖像中提取的高頻圖像及通過對所述另一高頻圖像進行幾何轉(zhuǎn)換而獲得的圖像相配準的高頻圖像；以及圖像合成處理合成壓縮圖像和高頻圖像。
全文摘要
提供了一種圖像動態(tài)范圍壓縮系統(tǒng)，能夠壓縮動態(tài)范圍，從而在保留高頻圖像的同時確保低頻圖像的可見性。圖像轉(zhuǎn)換單元將輸入圖像轉(zhuǎn)換為具有窄于輸入圖像的動態(tài)范圍的壓縮圖像。高頻圖像提取單元從輸入圖像中提取高頻圖像。圖像合成單元合成壓縮圖像和高頻圖像。此外，通過自適應地改變能確保要合成圖像的可見性的合成方法，圖像合成單元合成這些圖像。
文檔編號G06T5/00GK102484672SQ201080037479
公開日2012年5月30日 申請日期2010年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月24日
發(fā)明者池谷彰彥 申請人:日本電氣株式會社