摄像装置、摄像系统以及图像处理方法_4

文档序号:9713949阅读:来源:国知局
如果对光量下降较大的像素数据进行利用增益校正实现的阴影校正处理,则S/N恶化。在本实施方式中,在进行基准图像数据和合成用图像数据的合成处理之前,通过使合成用图像的摄影时的快门速度变慢,抑制像圈的外侧的光量的下降。通过这种处理,在本实施方式中,抑制像圈的外侧的S/N的恶化。在将步骤S304中计算出的基准图像的摄影时的快门速度设为a时,例如以下的(式1)所示,给出合成用图像的摄影时的快门速度b。
[0081]b = aXa/0 (式 1)
[0082]在设定合成用图像的曝光条件后,CPU2221按照在步骤S308中设定出的曝光条件,执行合成用图像的摄影(步骤S309)。在摄影执行后,CPU2221计算针对合成用图像的阴影校正系数(步骤S310)。例如以下的(式2)所示,给出针对合成用图像的阴影校正系数Sl(z)。
[0083]Sl(z)=S0(z) Xa/b (式2)
[0084]在计算出阴影校正系数后,图像处理部2225的阴影校正部2225a对作为摄影结果而存储在RAM210中的合成用图像数据进行阴影校正处理(步骤S310)。由于阴影校正处理后的处理与图4同样,所以省略说明。
[0085]如以上所说明,根据本实施方式,通过加快快门速度,将比基准图像数据亮的合成用图像数据与基准图像数据合成,由此能够以较少的合成张数、即较少的摄影次数,与第1实施方式同样地缩小像圈的内侧和外侧之间的S/N的差异。
[0086]【第3实施方式】
[0087]接着,说明本发明的第3实施方式。图13是示出本发明的第3实施方式的数据处理的流程的功能框图。这里,对在图13中具有与图3对应的功能的模块标记与图3同样的参照标号。此外,在图13的说明中对与图3相同的部分省略说明。在第3实施方式中,进行1次拍摄并将图像数据存储在RAM210中。该图像数据在阴影校正部2225a中进行阴影校正处理。阴影校正处理中的阴影校正系数与第1实施方式同样。在阴影校正部2225a中进行了阴影校正处理后的图像数据被输入到降噪处理部2225cl和降噪处理部2225c2。此外,本发明的第3实施方式的摄影动作相当于在图10的流程图中删除了与合成用图像的摄影和校正相关的部分。也就是说,相当于删除了步骤S307-S312。
[0088]在降噪处理部2225cl中,与第1实施方式同样进行使用了例如核化处理的降噪处理。通过降噪处理部2225cl的降噪处理获得的基准图像数据被输入到合成处理部2225b。
[0089]另一方面,在降噪处理部2225c2中进行与降噪处理部2225cl不同的降噪处理。通过降噪处理部2225c2的降噪处理获得的周边用图像数据被输入到合成处理部2225b。以下,进一步说明降噪处理部2225c的降噪处理。
[0090]图14是示出降噪处理部2225c2的结构的图。如图14所示,降噪处理部2225c2具有类似度计算部302和像素值计算部304。类似度计算部302计算在图像数据中设定的关注像素块和比较像素块之间的类似度,将计算出的类似度作为类似度权重,输入到像素值计算部304中。这里,关注像素块是以在图像数据中依次设定的关注像素为中心的规定范围(例如3 X 3像素)的块。比较像素块是在包含关注像素块的搜索区域中依次设定的以比较像素为中心的与关注像素块相同范围的块。像素值计算部304针对各个关注像素块,从搜索区域内搜索类似度权重最大的比较像素块,针对各个关注像素块中的关注像素的像素数据和与该关注像素对应的比较像素的像素数据,使用对各个比较像素中设定的比较像素权重进行加权相加,将加权相加结果作为最终的关注像素的像素数据进行输出。
[0091]这里,在降噪处理部2225c2的降噪处理中,根据关注像素是位于像圈的内侧还是外侧来改变搜索区域的大小和比较像素权重,实现噪声的降低。图15A示出关注像素位于像圈的内侧情况下的搜索区域和比较像素权重。此外,图15B示出关注像素位于像圈的外侧情况下的搜索区域和比较像素权重。这里,记载于搜索区域内的数字表示比较像素权重。
[0092]如图15A所示,在关注像素位于像圈的内侧的情况下,仅在关注像素块的周边部(例如以关注像素为中心的7X7像素)设定搜索区域。此外,如图15A所示,在像圈内,在全部搜索区域内,将比较像素权重设定为1。在该情况下,通过对关注像素和比较像素进行加权相加而获得的最终的关注像素的像素数据是关注像素和比较像素的平均像素数据。
[0093]此外,如图15B所示,在关注像素位于像圈的外侧的情况下,以比关注像素位于像圈的内侧的情况大的范围、即还包含像圈的内侧的区域的方式设定搜索区域(例如16 X 16像素)。并且,如图15B所示,设定为比较像素权重按照像圈的内侧、像圈的边界部、像圈的外侧的顺序增大。因此,在该情况下,在与关注像素对应的比较像素是位于像圈的内侧的像素的情况下,比较像素的权重增大。即,关于最终的关注像素的像素数据,像圈的内侧的成分增大,减低了通过阴影校正处理增加的像圈外侧的像素的噪声。
[0094]在降噪处理部2225cl和降噪处理部2225c2的降噪处理后,CPU2221将基准图像数据和周边用图像数据的合成比率输入到合成处理部2225b。合成比率与图11中所示同样是根据像高确定的。另外,在本实施方式中,将图11的合成用图像数据的合成比率作为周边用图像数据的合成比率进行处理。合成处理部2225b接受合成比率的输入,对基准图像数据和周边用图像数据进行合成。合成处理的方法可以与图8中说明的方法同样。但是,成为相当于从图8中删除了步骤S204的取得运动矢量的处理、步骤S205的取得从合成用像素起偏移运动矢量后的像素数据的处理而得到的流程图的处理。
[0095]如上所说明的那样,根据本实施方式,通过对进行了阴影校正处理后的图像数据实施不同的两种降噪处理,能够通过1次摄影与第1实施方式同样地缩小像圈的内侧和外侧之间的S/N的差异。
[0096]这里,在第3实施方式中,降噪处理部2225cl通过核化处理进行降噪处理。与此相对,降噪处理部2225cl还可以进行与降噪处理部2225c2同样的降噪处理。
[0097]【第4实施方式】
[0098]接着,说明本发明的第4实施方式。图16是示出本发明的第4实施方式的数据处理的流程的功能框图。这里,对在图16中具有与图3对应的功能的模块标记与图3同样的参照标号。此外,在图16的说明中对与图3相同的部分省略说明。在第4实施方式中,进行1次拍摄并将图像数据存储在RAM210中。该图像数据在阴影校正部2225a中进行阴影校正处理。阴影校正处理中的阴影校正系数与第1实施方式同样。在阴影校正部2225a中进行了阴影校正处理后的图像数据被输入到像素相加部2225d。在像素相加部2225d中,通过像素相加处理实现像圈的外侧的S/N的提高。以下,对像素相加处理进行说明。另外,第4实施方式的摄影动作相当于在图10的流程图中删除了与合成用图像的摄影和校正相关的部分。也就是说,相当于删除了步骤S307-S312。并且,相当于取代步骤S313的合成处理而置换后述的图17的像素相加处理。
[0099]图17是示出像素相加处理的流程图。在图17中,像素相加部2225d设定像素相加系数(步骤S401)。这里,对像素相加系数的设定进行说明。像素相加系数是根据阴影特性确定的。阴影特性数据例如是图18A所示的数据。在本实施方式中,与第1实施方式同样,根据α/β的大小,设定像素相加系数。例如,在S/N的恶化较小的1 <α/β S入2时,将关注像素的像素相加系数设定为相对于周围像素的像素相加系数较大。图18Β示出以下例子:当1〈α/β$?2时,以使得关注像素的像素相加系数:(周围像素的像素相加系数的合计+关注像素的像素相加系数)为1:4的方式分别设定关注像素及其周围像素的像素相加系数。此外,在S/N的恶化较大的入2〈α/β$2时,将关注像素的像素相加系数设定为与周围像素的像素相加系数相等。图18C示出以下例子:以使得关注像素的像素相加系数:(周围像素的像素相加系数的合计+关注像素的权重系数)为1:9的方式分别设定关注像素及其周围像素的权重系数。这里,图18B和图18C是9个像素相加时的像素相加系数的设定例。进行像素相加的像素数量不限于9个像素。例如,可以为25个像素相加。
[0100]在像素相加系数的设定后,像素相加部2225d将参数j初始化为0,该参数j表示关注像素相对于像素数据的像素位置、即作为像素相加处理的对象的像素位置(步骤S402)。参数j例如在为0时表示图像数据的左上的像素位置。而且,每当参数j的值增加,像素位置向右方向和下方向依次偏移。接着,像素相加部2225d判定与参数j对应的像素位置是否是像圈的外侧的位置(步骤S403)。在步骤S403中判定为与参数j对应的像素位置不是像圈的外侧的位置的情况下,像素相加部2225d使处理转移到步骤S407。在步骤S403中判定为与参数j对应的像素位置是像圈的外侧的位置的情况下,像素相加部2225d按照在步骤S401中设定的像素相加系数,对关注像素的周围的像素数据进行加权相加(步骤S404)。另外,在这里的加权相加中,实际上也包含关注像素的像素数据进行加权相加。
[0101]然后,像素相加部2225d从CPU2221取得合成比率(步骤S405)。图19是示出第4实施方式的像高位置和合成比率之间的关系的图。在第4实施方式中,在像圈的内侧,无论像高位置如何,都将关注像素的像素数据的合成比率设定为1(将被加权相加后的周围像素的像素数据的合成比率设定为0)。另一方面,在像圈的外侧,随着像高位置靠近记录图像区域的终端位置,关注像素的像素数据的合成比率从1起减少,进行了加权相加后的周围像素的像素数据的合成比率从0起增加。而且,在像高位置到达记录图像区域的终端位置时,将关注像素的像素数据的合成比率设定为0,将进行了加权相加后的周围像素的像素数据的合成比率设定为1。在取得这种合成比率后,像素相加部2225d按照合成比率,对进行了加权相加后的周围像素的像素数据和关注像素的像素数据进行加权相加(步骤S406)。
[0102]在步骤S403或者步骤S406后,像素相加部2225d判定针对所有像素的处理是否结束,即参数j是否成为表示记录图像区域的终端的值(步骤S407)。在步骤S407中判定为针对所有像素的处理未结束的情况下,像素相加部2225d使参数j递增(步骤S408)。然后,像
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