z= Mg、x=r、y=b、z=g、Fx=Fr、Fy=Fb和Fz=Fg〇
[0065] 然后，替换处理单元15调整颜色信号值x、y和z，从而使得它们可以落在以稍后 所述方式通过D范围调整单元13所确定的输入上限Wt内（步骤S14)。当颜色信号值X、 y和z超过输入上限Wt时，替换处理单元15进行阈值处理，其中，替换处理单元15利用输 入上限Wt替换颜色信号值x、y和z。
[0066] 也就是说，在步骤S14的处理中，替换处理单元15进行通过下面的数学表达式（1) 所表示的阈值处理。
[0067][数学表达式1]
[0068] x=Min(x,Wt)
[0069] y=Min(y,Wt) (I)
[0070] z=Min(z,Wt)
[0071] 应该注意，在步骤S14,代替上述阈值处理，可以进行压缩所有颜色信号值或者颜 色信号值的一部分的处理。例如，如下面的表达式（2)所示，将从预定阈值THx到饱和水平 Mx的信号值，压缩成从阈值THx到输入上限Wt的信号值。当n= 1成立时（n是乘数，并且 是不小于1的整数），替换处理单元15线性压缩不小于阈值THx的颜色信号值。当n= 2 成立时，替换处理单元15非线性压缩颜色信号值，从而使得不小于阈值THx的颜色信号值 可以落在输入上限Wt内。另外，可以对在其它颜色信号值的替换时所使用的颜色信号值进 行压缩处理，并且可以对要替换的其它颜色信号值进行阈值处理。
[0072][数学表达式2]
[0073]
【主权项】
1. 一种图像处理设备，其对拍摄数据进行显影以获得显影数据，所述图像处理设备包 括： 饱和水平计算单元，用于计算所述拍摄数据中的各个颜色信号的饱和水平； 上限确定单元，用于确定所述拍摄数据中的动态范围的上限； 替换比例计算单元，用于基于所述上限，获得向着所述颜色信号的饱和水平变化的所 述颜色信号的替换比例； 调整单元，用于根据所述上限，调整各个所述颜色信号； 替换处理单元，用于基于所述替换比例，进行利用饱和水平高的颜色信号替换饱和水 平低的颜色信号的替换处理；以及 显影处理单元，用于通过对经过了所述替换处理单元所进行的所述替换处理的所述拍 摄数据进行预定处理，获得所述显影数据。
2. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，所述替换比例向着所述颜色信号的饱 和水平单调增大。
3. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，随着所述上限增大，所述替换比例计算 单元加宽饱和水平低的颜色信号中基于所述替换比例所要替换的范围。
4. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，所述饱和水平计算单元基于获得所述 拍摄数据的摄像装置的饱和值和在调整所述拍摄数据的白平衡时所使用的白平衡系数，计 算所述饱和水平。
5. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，所述替换处理单元通过将如下所述的 相乘结果相加，来进行所述替换处理：通过将要替换的颜色信号乘以（1 一替换比例）所获 得的相乘结果；以及通过将用以替换该颜色信号的颜色信号乘以所述替换比例所获得的相 乘结果。
6. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，所述替换处理单元通过将如下所述的 相乘结果与要替换的颜色信号相加，来进行所述替换处理：通过将要替换的颜色信号和用 以替换该颜色信号的颜色信号之间的差乘以所述替换比例所获得的相乘结果。
7. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，所述替换处理单元通过将如下所述的 相乘结果与要替换的颜色信号相加，来进行所述替换处理：通过将要替换的颜色信号和用 于替换该颜色信号的颜色信号之间的饱和水平的差乘以所述替换比例所获得的相乘结果。
8. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，在所述替换处理单元所进行的所述替 换处理之前，所述调整单元进行利用所述上限替换超过所述上限的颜色信号的阈值处理。
9. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，在所述替换处理单元所进行的所述替 换处理之前，所述调整单元对超过所述上限的颜色信号进行压缩处理，从而使得该颜色信 号的饱和水平落在所述上限内。
10. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，针对在对另一颜色信号进行所述替换 处理所使用的颜色信号，所述调整单元进行压缩处理，从而使得该颜色信号的饱和水平在 所述替换处理单元所进行的所述替换处理之前落在所述上限内，并且针对所述另一颜色信 号，在所述替换处理单元所进行的所述替换处理之前，所述调整单元进行利用所述上限替 换超过所述上限的颜色信号的阈值处理。
11. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，针对各个所述颜色信号，所述替换比 例计算单元根据所述饱和水平和所述上限，设置用于各个所述颜色信号的控制点的平行移 动量，并且通过根据所述平行移动量平行移动与预先所确定的替换比例相对应的控制点， 计算所述替换比例。
12. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，针对各个所述颜色信号，所述替换比 例计算单元根据所述饱和水平和所述上限，设置阈值和因数n，并且针对超过所述阈值的颜 色信号，通过将（信号值一阈值V(上限一阈值）增大至n次方，计算所述替换比例。
13. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，针对各个所述颜色信号，所述替换比 例计算单元根据所述饱和水平和所述上限，设置平均值和方差，并且针对各个所述颜色信 号，通过使通过对高斯函数进行积分直到达到所述饱和水平所获得的积分值标准化，计算 所述替换比例。
14. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中， 所述显影处理单元还包括伽马校正单元，所述伽马校正单元校正图像的对比度和所述 动态范围，以及 其中，所述伽马校正单元使基于所述饱和水平计算单元所计算出的饱和水平中的最大 饱和水平所设置的伽马曲线线性延伸，并且根据所延伸的伽马曲线校正所述对比度和所述 动态范围。
15. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中， 所述显影处理单元还包括颜色处理单元，所述颜色处理单元调整图像的色相，并且抑 制所述图像的高亮度区域中的颜色弯曲，以及 其中，所述颜色处理单元使基于通过所述饱和水平计算单元所计算出的饱和水平中的 最大饱和水平所设置的颜色抑制表线性延伸，并且根据所延伸的颜色抑制表调整所述色相 和抑制所述高亮度区域中的颜色弯曲。
16. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，还包括光学校正单元，所述光学校正 单元被配置成降低从设置在用于获得所述拍摄数据的摄像单元中的镜头所产生的周边光 量，并且消除倍率色像差和色像差、以及校正失真， 其中，所述替换处理单元对所述光学校正单元校正后的拍摄数据进行所述替换处理， 以及 所述显影处理单元包括消噪单元，其中，所述消噪单元通过对经过了所述替换处理单 元所进行的所述替换处理的拍摄数据进行滤波处理或者分层处理，消除亮度噪声和颜色噪 声。
17. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，还包括光学校正单元，所述光学校正 单元被配置成降低从设置在用于获得所述拍摄数据的摄像单元中的镜头所产生的周边光 量，消除倍率色像差和色像差，并且校正失真， 其中，针对经过了所述替换处理单元所进行的所述替换处理的拍摄数据，所述光学校 正单元降低所述周边光量，消除所述倍率色像差和所述色像差，并且校正所述失真。
18. -种用于图像处理设备的图像处理方法，其中，所述图像处理设备对拍摄数据进行 显影以获得显影数据，所述图像处理方法包括以下步骤： 饱和水平计算步骤，用于计算所述拍摄数据中的各个颜色信号的饱和水平； 上限确定步骤，用于确定所述拍摄数据中的动态范围的上限； 替换比例计算步骤，用于基于所述上限，获得向着所述颜色信号的饱和水平变化的所 述颜色信号的替换比例； 调整步骤，用于根据所述上限，调整各个所述颜色信号； 替换处理步骤，用于基于所述替换比例，进行利用饱和水平高的颜色信号替换饱和水 平低的颜色信号的替换处理；以及 显影处理步骤，用于通过对经过了所述替换处理步骤中的所述替换处理的所述拍摄数 据进行预定处理，获得所述显影数据。
【专利摘要】本发明提供一种图像处理设备和图像处理方法，所述图像处理设备能够通过颜色信号的替换来弥补颜色信号之间的饱和水平的差，以满意地对拍摄数据进行显影。计算拍摄数据中各个颜色信号的饱和水平，并且确定拍摄数据中的动态范围的上限。基于所述上限，获得向着颜色信号的饱和水平变化的颜色信号的替换比例。根据所述上限调整各个颜色信号。基于所述替换比例，进行利用饱和水平高的颜色信号替换饱和水平低的颜色信号的替换处理。使得对其进行了替换处理的拍摄数据经过预定处理，以获得显影数据。
【IPC分类】H04N9-73, H04N9-04, H04N5-232
【公开号】CN104869370
【申请号】CN201510087426
【发明人】佐藤纪章
【申请人】佳能株式会社
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年2月25日
【公告号】US20150244999