进行色阶校正的图像处理设备和图像处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对通过摄像设备所拍摄的拍摄数据的图像处理，尤其涉及一种能够根 据拍摄数据，将作为拍摄数据存储的动态范围自适应地反映至显影结果的图像处理设备和 图像处理方法、以及存储介质。
【背景技术】
[0002] 在诸如数字照相机等的摄像设备中，进行亮度调整以将拍摄数据的色阶自动校 正成目标色阶。例如，已知这样一种技术，其分析拍摄数据中的暗部和亮部的色阶等，并 且自动校正色阶以使得全部拍摄数据可以具有适当色阶。具体地，提出了这样一种方法， 在该方法中，当要拍摄的被摄体的亮度改变时，校正色阶从而使得可以利用预定亮度显 示要拍摄的被摄体（例如，参考日本特开（Kokai) 2002-359773)。还提出了一种方法， 在该方法中，对于拍摄数据，基于拍摄时曝光的基准值来校正色阶（例如，参考日本特开 (Kokai)2005-268952) 〇
[0003] 然而，日本特开（Kokai) 2002-359773和日本特开（Kokai) 2005-268952所述的技 术存在以下问题：由于在一些场景下很大程度地校正整体亮度，因而破坏了拍摄时图像的 氛围。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种能够在不会破坏拍摄时图像的氛围的情况下适当进行色阶校正 的图像处理设备和图像处理方法、以及存储介质。
[0005] 因此，本发明的第一方面，提供一种图像处理设备，其显影拍摄数据，其特征在于， 所述图像处理设备包括：动态范围调整单元，配置成基于所述拍摄数据的亮度直方图，确定 在显影所述拍摄数据时所使用的亮度值的输入下限值和输入上限值；校正量调整单元，配 置成基于通过所述动态范围调整单元所确定的所述输入下限值和所述输入上限值中的至 少一个，计算在对所述拍摄数据进行伽马校正时所使用的伽马曲线的基准水平；以及伽马 校正单元，配置成使用所述输入下限值和所述输入上限值以及与通过所述校正量调整单元 所计算出的基准水平相对应的伽马曲线，对所述拍摄数据进行伽马校正。
[0006] 因此，本发明的第二方面，提供一种图像处理设备，其显影拍摄数据，其特征在于， 所述图像处理设备包括：动态范围调整单元，配置成基于所述拍摄数据的亮度直方图，确定 在显影所述拍摄数据时所使用的亮度值的输入下限值和输入上限值；校正量调整单元，配 置成基于通过所述动态范围调整单元调整之后的输入上限值与预定阈值的比，计算在对所 述拍摄数据进行伽马校正时所使用的伽马曲线的基准水平；以及伽马校正单元，配置成使 用所述输入下限值和所述输入上限值以及与通过所述校正量调整单元所计算出的基准水 平相对应的伽马曲线，对所述拍摄数据进行伽马校正。
[0007] 因此，本发明的第三方面，提供一种图像处理设备的图像处理方法，所述图像处理 设备显影拍摄数据，其特征在于，所述图像处理方法包括以下步骤：动态范围调整步骤，基 于所述拍摄数据的亮度直方图，确定在显影所述拍摄数据时所使用的亮度值的输入下限值 和输入上限值；校正量调整步骤，基于在所述动态范围调整步骤中所确定的输入下限值和 输入上限值中的至少一个，计算在对所述拍摄数据进行伽马校正时所使用的伽马曲线的基 准水平；以及伽马校正步骤，配置成使用所述输入下限值和所述输入上限值以及与在所述 校正量调整步骤中所计算出的基准水平相对应的伽马曲线，对所述拍摄数据进行伽马校 正。
[0008] 因此，根据本发明的第四方面，提供一种图像处理设备的图像处理方法，所述图像 处理设备显影拍摄数据，其特征在于，所述图像处理方法包括以下步骤：动态范围调整步 骤，基于所述拍摄数据的亮度直方图，确定在显影所述拍摄数据时所使用的亮度值的输入 下限值和输入上限值；校正量调整步骤，基于经所述动态范围调整步骤调整后的输入上限 值与预定阈值的比，计算在对所述拍摄数据进行伽马校正时所使用的伽马曲线的基准水 平；以及伽马校正步骤，使用所述输入下限值和所述输入上限值以及与在所述校正量调整 步骤中所计算出的基准水平相对应的伽马曲线，对所述拍摄数据进行伽马校正。
[0009] 因此，本发明的第五方面，提供一种非瞬时性计算机可读存储介质，其存储配置成 使计算机执行图像处理设备的图像处理方法的控制程序，所述图像处理设备显影拍摄数 据，其特征在于，所述图像处理方法包括以下步骤：动态范围调整步骤，基于所述拍摄数据 的亮度直方图，确定在显影所述拍摄数据时所使用的亮度值的输入下限值和输入上限值； 校正量调整步骤，基于在所述动态范围调整步骤中所确定的输入下限值和输入上限值中的 至少一个，计算在对所述拍摄数据进行伽马校正时所使用的伽马曲线的基准水平；以及伽 马校正步骤，使用所述输入下限值和所述输入上限值以及与在所述校正量调整步骤中所计 算出的基准水平相对应的伽马曲线，对所述拍摄数据进行伽马校正。
[0010] 因此，本发明的第六方面，提供一种非瞬时性计算机可读存储介质，其配置成存储 配置成使得计算机执行图像处理设备的图像处理方法的控制程序，所述图像处理设备显影 拍摄数据，其特征在于，所述图像处理方法包括以下步骤：动态范围调整步骤，基于所述拍 摄数据的亮度直方图，确定在显影所述拍摄数据时所使用的亮度值的输入下限值和输入上 限值；校正量调整步骤，基于经所述动态范围调整步骤调整后的输入上限值与预定阈值的 比，计算在对所述拍摄数据进行伽马校正时所使用的伽马曲线的基准水平；以及伽马校正 步骤，使用所述输入下限值和所述输入上限值以及与在所述校正量调整步骤中所计算出的 基准水平相对应的伽马曲线，对所述拍摄数据进行伽马校正。
[0011] 根据本发明，当动态范围被扩展时，向高亮度侧偏移伽马曲线的适当水平。当动态 范围被压缩至预定值以上时，向低亮度侧偏移伽马曲线的适当水平。结果，在不会破坏拍摄 时图像的氛围的情况下，适当校正色阶。
[0012] 通过以下（参考附图）典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
【附图说明】
[0013] 图1是示意性示出根据本发明实施例的摄像设备的结构的框图。
[0014] 图2是示出通过显影单元所具有的WB调整单元所进行的示例性WB调整处理的 图。
[0015] 图3是通过显影单元所进行的、色阶校正量的第一确定方法的流程图。
[0016] 图4是示意性示出在图3的步骤S307中，通过显影单元所具有的校正量调整单元 计算伽马曲线的适当水平的处理的图。
[0017] 图5是示出在图3的步骤S307中所使用的、校正系数&和亮度直方图的低亮度 侧的偏差度（varl)之间的关系的表的图。
[0018] 图6A和6B是示出在图3的步骤S308中所使用的暗部校正度表和亮部校正度表 的例子的图。
[0019] 图7A和7B是示出在图3的步骤S308中所使用的暗部校正量表和亮部校正量表 的例子的图。
[0020] 图8是示出通过显影单元所进行的、色阶校正量的第二确定方法的流程图。
[0021] 图9是示意性示出在图8的步骤S807中，通过显影单元所具有的校正量调整单元 计算伽马曲线的适当水平的处理的图。
[0022] 图10是示出在图8的步骤S807所使用的、校正系数&和亮度直方图的高亮度侧 的偏差度（var2)之间的关系的表的图。
【具体实施方式】
[0023] 现参考示出本发明的实施例的附图，详细说明本发明。
[0024] 图1是示意性示出根据本发明实施例的摄像设备100的结构的框图。摄像设备100 代表性地是具有动画拍摄功能的数字静态照相机或者数字摄像机，但是摄像设备100不局 限于此，并且可以是任意具有照相机功能（使用摄像装置获得图像（视频）的拍摄功能） 的各种电子设备。例如，摄像设备100可以是具有照相机功能的移动通信终端（蜂窝式电 话或者智能手机等）、具有照相机功能的移动计算机（平板计算机或者膝上型计算机等）、 或者具有照相机功能的移动游戏机。
[0025] 摄像设备100主要由摄像单元1、显影单元2和存储再现单元3构成。应该注意， 摄像设备100具有控制摄像设备100的全部操作的未示出的中央控制单元（CPU)。摄像单 元1、显影单元2和存储再现单元3在中央控制单元（CPU)的控制下，进行预定操作和处理。
[0026] 摄像单元1具有诸如变焦透镜和调焦透镜等的各种透镜、光圈、诸如CMOS图像 传感器等的摄像装置、A/D转换器和测光传感器等，并且生成拍摄数据（以下称为"RAW数 据"）。应该注意，RAW数据包括未显影拍摄数据和经过了显影处理的一部分处理的拍摄数 据。显影单元2对通过摄像单元1所生成的RAW数据进行显影，以生成显影数据。
[0027] 存储再现单元3将通过摄像单元1所生成的RAW数据和通过显影单元2所生成的 显影数据存储在存储介质中，并且还读取存储在存储介质中的RAW数据和显影数据。应该 注意，摄像设备100还能够在任意定时读取存储在存储再现单元3中的RAW数据，并且能够 对该RAW数据进行显影。
[0028] 显影单元2具有白平衡调整单元10 (以下称为"WB调整单元10"）