图像处理设备和图像处理方法_2

文档序号:9792003阅读:来源:国知局
至存储控制器122和图像处理器120。时序生成电路118受存储控制器122和系统控制器150的控制来向摄像装置114、模拟-数字转换器116和数字-模拟转换器126提供时钟信号和控制信号。
[0030]图像处理器120对从模拟-数字转换器116输出的图像数据或者从存储控制器122输出的图像数据进行预定像素插值处理和颜色转换处理。另外,图像处理器120对拍摄图像数据进行预定运算处理,然后将运算结果供给至系统控制器150。系统控制器150基于从图像处理器120所获取的运算结果,向曝光控制电路140和焦点控制电路142发送用于进行TTL(通过镜头)AF(自动调焦)处理和AE(自动曝光)处理的控制信号。另外,图像处理器120对拍摄图像数据进行预定运算处理,并且基于所获得的运算结果进行TTL AffB (自动白平衡)处理。图像处理器120具有特征在于在拍摄星空时进行图像处理的结构,并且稍后对其进行详细说明。
[0031]存储控制器122控制模拟-数字转换器116、时序生成电路118、图像处理器120、图像显示存储器124、数字-模拟转换器126、存储器130和压缩/解压缩部132。从模拟-数字转换器116输出的图像数据经由图像处理器120和存储控制器122或者单独经由存储控制器122写入图像显示存储器124或者存储器130中。
[0032]图像显示存储器124中写入的显示用图像数据经由数字-模拟转换器126显示在诸如液晶显示器(IXD)或者有机EL显示器等的图像显示部128上。通过将拍摄图像数据顺序显示在图像显示部128上,可以实现所谓的电子取景器功能。
[0033]存储器130是用于存储所拍摄的静止图像和运动图像的图像数据的存储单元,并且具有用于存储预定数量的静止图像或者针对预定时间段所记录的运动图像的足够大的容量,从而使得可以向其中高速写入大量图像。另外,存储器130还可以用作系统控制器150的工作区域。存储器130还发挥用于存储以下信息的存储单元的功能:焦点控制电路142相对于作为被配置成改变被摄体图像的倍率的缩放单元的变焦控制电路144的操作的相对信息。另外,存储器130还发挥图像处理器120所进行的下述各种处理操作(二值化处理、亮点检测处理、图像分割处理、边缘强调处理、模糊处理、比较光合成处理)中所使用的工作区域和存储区域的功能。压缩/解压缩部132读取存储在存储器130中的图像数据,使用例如自适应离散余弦变换(ADCT)对图像数据进行压缩或者解压缩,并且将处理后的图像数据写入存储器130中。
[0034]系统控制器150控制摄像设备100的整体操作。曝光控制电路140在系统控制器150的控制下,控制具有光圈功能和快门功能的快门单元113以及设置摄像灵敏度的增益放大器115。焦点控制电路142在系统控制器150的控制下,控制调焦透镜112的调焦。变焦控制电路144在系统控制器150的控制下,控制变焦透镜111的变焦。
[0035]摄像设备100还包括快门开关161、操作部162、显示部163、系统存储器165、非易失性存储器166、电源控制器180、连接器182和184、以及电源186。另外,摄像设备100设置有接口(I/F)190和193、连接器192和194、无线通信部198、以及存储介质200,并且存储介质200包括存储部202、接口(I/F)204和连接器206。
[0036]系统存储器165存储系统控制器150的操作中所使用的常数和变量、以及程序等。显示部163包括用于根据利用系统控制器150的程序的执行使用字符、图像、语音等向用户通知操作状态、消息等的液晶显示装置和扬声器。显示部163配置在摄像设备100的操作部162附近的拍摄者可以容易地观察到显示的一个或者多个位置处。显示部163的液晶显示装置上所显示的项包括单拍/连拍、自拍、压缩比、存储的像素数量、存储的图像数量、可拍摄图像的剩余数量、快门速度、光圈值、曝光校正、红眼减轻、微距拍摄、蜂鸣器设置和电池剩余电量等。非易失性存储器166例如是用于以电可擦除、可记录方式存储数据的闪存R0M,并且存储摄像设备100的各种设置信息等。
[0037]操作部162包括用于向系统控制器150输入各种操作指示的按钮和开关。在半按下快门按钮(未示出)时,快门开关161的快门开关SWl接通,从而指示系统控制器150开始包括AF处理、AE处理和AWB处理的拍摄准备操作。在完全按下快门按钮时,快门开关161的快门开关SW2接通,从而指示系统控制器150进行从利用摄像装置114的摄像操作到拍摄图像的图像数据的存储的一系列处理操作。
[0038]操作部162还包括菜单按钮、设置按钮、微距按钮、多画面再现页更改按钮、闪光灯设置按钮、单拍/连拍/自拍转换按钮和设置在图像显示部128上的触摸面板。另外,操作部162包括用于设置拍摄模式(自动模式、程序模式、天体(星空)拍摄模式、夜景模式、儿童拍摄模式、烟火拍摄模式等)的拨盘和用于改变菜单上所显示的项或者图像的按钮(用于在上下左右方向上改变项或者图像的四向按钮)。
[0039]电源控制器180包括电池检测电路、DC-DC转换器和在要被供应电力的块之间切换所使用的切换电路。另外,电源控制器180检测是否连接了电源(诸如是否安装了电池等)、电池的种类、电池的剩余电量和电源电压,并且基于检测结果和来自系统控制器150的指示来控制DC-DC转换器,以在所需时间段内向包括存储介质200的各组件提供所需电压。例如,电源186包括诸如碱性电池或者锂电池等的一次电池,或者诸如镍镉电池、镍氢电池或者Li电池等的二次电池,以及AC适配器。电源控制器180和电源186经由连接器182和184连接。
[0040]使用接口 190和连接器192以使得能够在存储介质200和系统控制器150之间进行通信,并且使用符合所要连接的存储介质200的标准的接口和连接器。接口 193和连接器194被配置成用于与其它装置进行连接和通信。其它装置直接或者经由通信线缆连接至连接器194,并且在所连接的其它装置和系统控制器150之间进行通信。无线通信部198在摄像设备100内部连接至接口 193,并且使得能够与其它装置进行无线通信。存储介质200包括作为例如半导体存储器或者磁盘的存储部202、用于使得能够与摄像设备100通信的接口 204和用于与摄像设备100连接的连接器206。
[0041]接着详细说明图像处理器120的结构的特征。图像处理器120包括强调处理判断电路306、边缘强调处理电路303、模糊处理电路304和比较光合成电路305,其中,强调处理判断电路306包括二值化处理电路300、亮点检测电路301和图像分割处理电路302。
[0042]二值化处理电路300使用指定阈值水平对整个拍摄图像或者该图像的部分区域进行二值化。亮点检测电路301从整个拍摄图像或者该图像的部分区域中,检测诸如点光源等的亮点的数量,其中,各亮点是具有预定数量以下的各自具有预定值以上的亮度值的像素的被摄体。图像分割处理电路302将整个拍摄图像或者该图像的部分区域分割成具有预定大小或者不同大小的多个图像区域,并且针对各分割后的图像区域(以下称为“分割区域”)进行图像的裁切。边缘强调处理电路303对整个拍摄图像或者通过图像分割处理电路302所裁切的图像的部分区域进行边缘强调处理。模糊处理电路304对整个拍摄图像或者通过图像分割处理电路302所裁切的图像的部分区域进行用于获得软焦点效应的模糊处理。比较光合成电路305进行比较光合成,其中在该比较光合成中,将多个拍摄图像上各个相应位置处的像素的像素水平进行相互比较以仅选择具有最高水平的像素,并且将这样针对各位置所选择的像素合成为一个图像。
[0043]下面说明对于通过使用摄像设备100拍摄星空所获得的拍摄图像(以下称为“星空图像”)所进行的图像处理。首先说明夜空的亮度和星星的亮度之间的关系。
[0044]图9是示出夜空的亮度和星星的亮度之间的关系的图。通常以等级数来表示星星的亮度,并且例如,五个等级的变化相当于亮度变化为100倍。也就是说,一个等级的变化相当于亮度变化为100的五次方根的因子。另一方面,在以段数表示用于拍摄的曝光的情况下,例如,五个段数的变化相当于亮度变化为32倍,因此,一个段数的变化相当于亮度变化为2的一次幂的因子。
[0045]在图9中,通过对数-对数标尺表示夜空的亮度和星星的亮度之间的关系,并且可以通过表示正比例关系的直线来表示。这说明:在以适当曝光进行拍摄的情况下,随着夜空的亮度变低,可以拍摄到的星星的等级数增加。也就是说,这表示:当夜空亮时,亮度低的星星被天空的亮度掩蔽,并且变得不明显。也就是说,当拍摄亮的夜空时,少量的星星被拍摄至IJ,而当拍摄暗的夜空时,通过增加曝光,可以拍摄到包括低亮度的星星的大量的星星。为此,通过根据星空的拍摄图像中所包括的星星的数量进行星星强调处理,变得可以容易地拍摄到自然且有冲击力的图像,在该图像中,强调了亮的星星和低亮度星星之间的亮度差。将参考图1OA?1C和图1lA?IlC说明具体示例。
[0046]图1OA?1C是各自示出包括暗的夜空和大量星星的星空图像的示例的图。在图1OA?1C中,以明暗反转
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