圖像信號處理裝置、圖像信號處理方法和攝像裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像信號處理裝置、圖像信號處理方法和攝像裝置。
【背景技術】
[0002]作為本發(fā)明的【背景技術】，例如有日本特開2010-147969號公報(專利文獻I)。該公報中以“提供可對輸入圖像實施合適的圖像校正處理來生成期望的輸出圖像的圖像校正處理電路”為技術目的，公開了這樣一種技術，即，“其具有:圖像校正部11，對輸入圖像實施規(guī)定的圖像校正處理而生成輸出圖像；運算部12，對所述輸入圖像的每個場獲取亮度直方圖，計算其平均亮度值、標準偏差值和中間值中的任兩個值或者全部三個值(圖1的例子中為平均亮度值ACAVG和標準偏差值ACVRC);和校正控制部13，基于運算部12計算出的所述亮度直方圖的平均亮度值、標準偏差值和中間值中的任兩個值或全部三個值，判定是否需要對所述輸入圖像進行圖像校正處理以及校正量，進行圖像校正部11的控制?！?br>[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2010-147969號公報

【發(fā)明內容】

[0006]發(fā)明要解決的技術問題
[0007]上述專利文獻I中，在因霧天導致被攝體的灰階降低的情況下會隨之而增大校正強度，因此在霧非常濃、被攝體的灰階幾乎完全損失的場景下仍然要應用校正，不僅幾乎無法通過校正來獲得增強可見性的效果，而且還存在這樣的問題，即，產(chǎn)生噪聲成分被增強之弊病，以及因將灰階少的被攝體拉伸而導致亮度(luminance)階差變得明顯之弊病。在圖像校正處理中，對圖像的暗部的缺失(即暗部細節(jié)損失，暗溢出)和亮部的溢出(即亮部細節(jié)損失)應用較大的校正強度的情況下也會產(chǎn)生同樣的問題。
[0008]解決問題的技術手段
[0009]用于解決上述目的的本發(fā)明之一技術方案如下。本發(fā)明的一種圖像信號處理裝置，包括:圖像信號輸入部，圖像信號被輸入到該圖像信號輸入部；灰階降低評價部，對來自所述圖像信號輸入部的所述圖像信號中包括的被攝體計算作為評價灰階降低的程度的評價值的灰階降低評價值；灰階溢出評價部，對所述圖像信號中包括的被攝體計算作為評價灰階溢出的程度的評價值的灰階溢出評價值；圖像信號校正部，對輸入的所述圖像信號進行信號電平校正處理，輸出電平校正后的圖像信號；和圖像信號校正控制部，利用所述灰階降低評價部輸出的所述灰階降低評價值和所述灰階溢出評價部輸出的所述灰階溢出評價值這兩者，控制所述圖像信號校正部執(zhí)行的圖像信號校正處理中的校正強度，其中，所述圖像信號校正控制部以在判斷為所述灰階降低評價值小的情況下減小所述校正強度，在判斷為所述灰階溢出評價值大的情況下減小所述校正強度的方式進行控制。
[0010]發(fā)明效果
[0011]根據(jù)本發(fā)明，通過評價是否需要圖像校正以及校正效果的程度(即校正效果的高低)來控制圖像校正的校正強度，不僅在無需校正的良好攝影環(huán)境下，而且在無法獲得校正效果的惡劣攝影環(huán)境下也能夠防止產(chǎn)生噪聲增強等畫質降低的情況。
【附圖說明】
[0012]圖1是表示本發(fā)明第一實施例的圖像信號處理裝置的結構例的示意圖。
[0013]圖2是表不本發(fā)明第一實施例的信號電平校正處理之一例的圖。
[0014]圖3A是表示本發(fā)明第一實施例的灰階降低評價部103輸出的灰階降低評價值和灰階溢出評價部104輸出的灰階溢出評價值之一例的圖。
[0015]圖3B是表示本發(fā)明第一實施例的基于灰階降低評價值的信號電平校正強度參數(shù)控制處理之一例的圖。
[0016]圖3C是表示本發(fā)明第一實施例的基于灰階溢出評價值的信號電平校正強度參數(shù)控制處理之一例的圖。
[0017]圖3D是表示本發(fā)明第一實施例的最終的信號電平校正強度參數(shù)控制特性之一例的圖。
[0018]圖3E是表示本發(fā)明第一實施例的最終信號電平校正強度參數(shù)控制的結果之一例的第一個圖。
[0019]圖3F是表示本發(fā)明第一實施例的最終信號電平校正強度參數(shù)控制的結果之一例的第二個圖。
[0020]圖3G是表示本發(fā)明第一實施例的最終信號電平校正強度參數(shù)控制的結果之一例的第三個圖。
[0021]圖4是表示本發(fā)明第二實施例的信號電平校正處理之一例的圖。
[0022]圖5A是表示本發(fā)明第二實施例的灰階降低評價部103輸出的灰階降低評價值和灰階溢出評價部104輸出的灰階溢出評價值之一例的第一個圖。
[0023]圖5B是表示本發(fā)明第二實施例的基于灰階降低評價值的信號電平校正強度參數(shù)控制處理之一例的圖。
[0024]圖5C是表示本發(fā)明第二實施例的基于灰階溢出評價值的信號電平校正強度參數(shù)控制處理之一例的圖。
[0025]圖是表示本發(fā)明第二實施例的最終的信號電平校正強度參數(shù)控制特性之一例的圖。
[0026]圖5E是表示本發(fā)明第二實施例在有霧場景下的信號電平校正強度參數(shù)控制之一例的第一個圖。
[0027]圖5F是表示本發(fā)明第二實施例在有霧場景下的信號電平校正強度參數(shù)控制的結果之一例的圖。
[0028]圖6A是表示本發(fā)明第二實施例的灰階降低評價部103輸出的灰階降低評價值和灰階溢出評價部104輸出的灰階溢出評價值之一例的第二個圖。
[0029]圖6B是表示本發(fā)明第二實施例在有霧場景下的信號電平校正強度參數(shù)控制之一例的第二個圖。
[0030]圖7是表示在有霧場景下的信號電平校正強度參數(shù)控制之一例的第二個圖。
[0031]圖8是表示本發(fā)明第三實施例的攝像裝置的曝光控制的相關處理流程之一例的圖。
【具體實施方式】
[0032]以下利用【附圖說明】本發(fā)明的實施例。
[0033](實施例1)
[0034]圖1是表示本發(fā)明第一實施例的圖像信號處理裝置I的結構例的示意圖。在圖1中，圖像信號處理裝置I包括圖像信號輸入部101、圖像信號校正部102、灰階降低評價部103、灰階溢出評價部104和圖像信號校正控制部105等各處理部。此外，作為上述處理部的硬件基礎，圖像信號處理裝置I例如可具備CPU(Central Processing Unit，中央處理器)110、存儲器120、輸入輸出接口(I/O接口)130，例如可通過CPU 110執(zhí)行保存在存儲器120中的用于實現(xiàn)各處理部的程序，來進行從I/O接口 130輸入的圖像信號的校正處理。
[0035]在圖1所示的圖像信號處理裝置I中，圖像信號輸入部101從與視頻線連接的采集卡，或者從通過 LAN (Local Area Network，局域網(wǎng))、USB (Universal Serial Bus，通用串行總線)等連接的攝像設備、影像設備或影像記錄介質輸入圖像信號。或者也可采取這樣的方式，即，圖像信號輸入部101配備鏡頭、攝像元件和Α/D轉換部，通過進行攝像處理來生成圖像信號。
[0036]圖像信號校正部102基于規(guī)定的輸入輸出特性和校正強度參數(shù)，對從圖像信號輸入部101輸入的圖像信號的每個像素的信號值也就是信號電平進行校正，生成輸出信號。信號電平的校正處理包括對逆光時因曝光不足導致的信號損失(信號溢出)的校正、霧/模糊校正、大動態(tài)范圍化處理等灰階校正處理，作為規(guī)定的輸入輸出特性，利用查找表或函數(shù)式等準備根據(jù)不同用途擴展期望明亮程度(brightness)的信號的特性，例如，在曝光不足時為暗部，在霧/模糊校正時為中間亮度值，在大動態(tài)范圍場景時為暗部和亮部，通過基于這樣的輸入輸出特性校正信號電平，使得灰階的擴展變得可能。此外，通過使用由后述的圖像信號校正控制部105獲取到的校正強度參數(shù)來校正上述輸入輸出特性，能夠控制校正的有無和強弱。也可以使得查找表、函數(shù)式和校正強度參數(shù)能夠分別使用多個，以能夠按圖像的區(qū)域或被攝體明亮程度利用不同的輸入輸出特性進行校正。例如，經(jīng)預處理將輸入的圖像信號分離成低頻成分和高頻成分，將低頻成分視作明亮程度信息來判定包含關注像素的被攝體的明亮程度，通過對位于暗部的被攝體和位于亮部的被攝體分別進行不同的信號電平校正處理，能夠對各被攝體進行最佳的灰階校正。此外，也可通過按圖像信號中的每個區(qū)域利用不同的輸入輸出特性進行信號電平校正處理，使得能夠按圖像內的每個被攝體進行最佳的校正。
[0037]灰階降低評價部103基于從圖像信號輸入部101輸入的圖像信號的直方圖數(shù)據(jù)等特征量，評價是否因曝光不足或霧等原因導致發(fā)生被攝體的灰階降低，計算出灰階降低評價值，將該評價值輸出到圖像信號校正控制部105。
[0038]灰階溢出評價部104基于從圖像信號輸入部101輸入的圖像信號的直方圖數(shù)據(jù)等特征量，評價曝光不足或霧等的影響是否非常大而使得被攝體的灰階完全損失(完全溢出)，計算出灰階溢出(灰度溢出)評價值，將該評價值輸出到圖像信號校正控制部105。關于灰階降低評價值和灰階溢出評價值的計算方法之一例，利用圖3詳細說明。
[0039]圖像信號校正控制部105從灰階降低評價部103獲取灰階降低評價值，并從灰階溢出評價部104獲取灰階溢出評價值，根據(jù)灰階降低評價值的大小判斷是否需要進行信號電平校正處理，并根據(jù)灰階溢出評價值的大小判斷信號電平校正處理是否有效果，在灰階降低評價值大并且灰階溢出評價值小的情況下，以增大校正強度的方式控制校正強度參數(shù)并將其輸出到圖像信號校正部102。通過利用該校正強度參數(shù)進行信號電平校正處理，使得僅在需要校正并且可獲得足夠的校正效果的情況下應用校正。由此，在高對比度、無需校正的良好拍攝場景中停止圖像校正，并且，反之在即使進行校正也無法獲得效果的惡劣拍攝場景中能夠抑制因過校正導致發(fā)生噪聲增強等弊病。
[0040]此外，圖1所示的圖像信號處理裝置I僅著重記載了與本發(fā)明直接相關的處