專利名稱：圖像處理設(shè)備和方法以及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理設(shè)備和方法以及程序，尤其涉及一種在進行圖像灰度校正時適用的圖像處理設(shè)備和方法以及程序。
背景技術(shù)：
在相關(guān)技術(shù)中，作為一種圖像處理技術(shù)，已知有在不改變代表紋理的細節(jié)分量的情況下，壓縮另一分量的亮度差的灰度校正過程(例如，參見日本未審專利申請公開第 2009-177558 號)。這里，參考圖1描述日本未審專利申請公開第2009-177558號的灰度校正過程的概要。亮度區(qū)域信息計算單元11獲得作為輸入圖像的亮度值L(nl) (ρ)的直方圖的暗亮度側(cè)和亮亮度側(cè)的基部的亮度值的基值，并將該基值作為亮度區(qū)域信息存儲在亮度區(qū)域信息存儲器12中。塊直方圖計算單元13將輸入圖像在空間方向上和亮度方向上劃分為多個塊，并且針對每個幀計算屬于每個塊的像素的數(shù)量(頻率計數(shù))的塊直方圖，并將其存儲在塊直方圖存儲器14中。塊積分值計算單元15針對每個幀計算屬于上述輸入圖像的每個塊的各像素的亮度值的積分值(總和)，并將其存儲在塊積分值存儲器16中。加權(quán)積和單元17基于輸入圖像的亮度值L(nl) (ρ)、塊直方圖和塊積分值，計算表示輸入圖像的每個像素所屬的主體的近似亮度的一般亮度值Ll (nl) (ρ)。色調(diào)曲線計算單元18基于亮度區(qū)域信息和一般亮度值Ll (η ) (ρ)計算每個像素的色調(diào)曲線，并將色調(diào)曲線存儲在色調(diào)曲線存儲器19中。映射單元20基于色調(diào)曲線壓縮(校正)一般亮度值Ll (nl) (P)的灰度，并將獲得的一般亮度值Lcl (nl)(p)提供給對比度校正單元22。映射單元21 基于色調(diào)曲線壓縮(校正)輸入圖像的亮度值L(nl) (ρ)的灰度，并將獲得的亮度值Lc (nl) (P)提供給對比度校正單元22。對比度校正單元22基于一般亮度值Lcl (nl) (ρ)、亮度值 Lc (nl) (ρ)和色調(diào)曲線，校正包括亮度值Lc (nl) (ρ)的亮度圖像的對比度，并作為結(jié)果輸出所獲得的亮度值Lu(nl) (ρ)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在日本未審專利申請公開第2009-177558號的灰度校正過程中，為了計算一般亮度值Ll (nl) (ρ)，保持一個幀的塊直方圖和塊積分值，因此需要的存儲器的量增加。在日本未審專利申請公開第2009-177558號的灰度校正過程中，為了計算每個像素的一般亮度值Ll (nl) (ρ)，進行塊直方圖的加權(quán)積和運算、塊積分值的加權(quán)積和運算和對這些結(jié)果的除法。另外，基于每個像素的一般亮度值Ll (nl) (ρ)計算色調(diào)曲線。結(jié)果，計算復(fù)雜度增加。希望使用小量的存儲器和較低的計算復(fù)雜度進行灰度校正過程。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種圖像處理設(shè)備，包括直方圖計算裝置，用于計算通過在空間方向上劃分輸入圖像而獲得的每個空間塊的亮度值的直方圖；灰度校正系數(shù)計算裝置，用于計算灰度校正系數(shù)，該灰度校正系數(shù)用于該直方圖的每個區(qū)間(bin)的亮度值的灰度的校正；以及灰度校正裝置，用于基于輸入圖像的目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的灰度校正系數(shù)和在空間方向和亮度方向上鄰近目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的區(qū)間的灰度校正系數(shù)，進行目標(biāo)像素的亮度值的灰度校正?；叶刃Ｕ禂?shù)計算裝置可以包括參考亮度值計算裝置，用于計算通過在從相應(yīng)的區(qū)間觀察時，在直方圖的頻率計數(shù)增大的方向上校正區(qū)間的亮度值的代表值而獲得的亮度值，作為參考亮度值；以及系數(shù)計算裝置，用于基于預(yù)定灰度校正特征函數(shù)的針對參考亮度值的輸出亮度值以及參考亮度值，計算每個區(qū)間的灰度校正系數(shù)，該預(yù)定灰度校正特征函數(shù)用于輸出校正了輸入亮度值的灰度的輸出亮度值。參考亮度值計算裝置可以基于相應(yīng)的區(qū)間的頻率計數(shù)和在空間方向和亮度方向上鄰近該相應(yīng)區(qū)間的區(qū)間的頻率計數(shù)，計算該相應(yīng)區(qū)間的亮度值的重心，作為該參考亮度值。參考亮度值計算裝置可以計算直方圖的亮度方向的一次微分系數(shù)，并基于該一次微分系數(shù)，計算通過在從該區(qū)間觀察時，在直方圖的頻率計數(shù)增大的方向上校正相應(yīng)的區(qū)間的亮度值的代表值而獲得的亮度值，作為該參考亮度值。參考亮度值計算裝置可以針對每個空間塊計算直方圖的累積直方圖函數(shù)和該累積直方圖函數(shù)的逆函數(shù)；針對每個空間塊計算單調(diào)遞增的函數(shù)作為亮度調(diào)制函數(shù)，該單調(diào)遞增的函數(shù)通過該累積直方圖函數(shù)中使直方圖變?yōu)樽畲蟮牧炼戎怠⒘炼戎档淖钚≈岛妥畲笾档淖鴺?biāo)附近；并且通過基于該亮度調(diào)制函數(shù)和該累積直方圖函數(shù)的逆函數(shù)校正相應(yīng)的區(qū)間的亮度值的代表值，來計算該參考亮度值。系數(shù)計算裝置可以計算灰度校正特征函數(shù)，該灰度校正特征函數(shù)通過亮度值的最小值、將預(yù)定的輸出亮度值分配給使直方圖的累積計數(shù)變?yōu)轭A(yù)定值的亮度值的坐標(biāo)、以及亮度值的最大值?；叶刃Ｕb置可以基于目標(biāo)像素所屬的區(qū)間和在空間方向和亮度方向上鄰近目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的區(qū)間的灰度校正系數(shù)，對目標(biāo)像素的亮度值和位置的灰度校正系數(shù)進行插值，并且基于所插值的灰度校正系數(shù)進行目標(biāo)像素的亮度值的灰度校正。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種圖像處理設(shè)備的圖像處理方法，該圖像處理設(shè)備用于進行輸入圖像的亮度值的灰度校正，該圖像處理方法包括步驟計算通過在空間方向上劃分輸入圖像而獲得的每個空間塊的亮度值的直方圖；計算用于直方圖的每個區(qū)間的亮度值的灰度的校正的灰度校正系數(shù)；以及基于輸入圖像的目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的灰度校正系數(shù)和在空間方向和亮度方向上鄰近目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的區(qū)間的灰度校正系數(shù)，進行目標(biāo)像素的亮度值的灰度校正。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種用于在計算機上執(zhí)行過程的程序，該過程包括步驟計算通過在空間方向上劃分輸入圖像而獲得的每個空間塊的亮度值的直方圖；計算用于直方圖的每個區(qū)間的亮度值的灰度的校正的灰度校正系數(shù)；以及基于輸入圖像的目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的灰度校正系數(shù)和在空間方向和亮度方向上鄰近目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的區(qū)間的灰度校正系數(shù)，進行目標(biāo)像素的亮度值的灰度校正。根據(jù)本發(fā)明的實施例，計算通過在空間方向上劃分輸入圖像而獲得的每個空間塊的亮度值的直方圖，計算用于直方圖的每個區(qū)間的亮度值的灰度的校正的灰度校正系數(shù)，并且基于輸入圖像的目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的灰度校正系數(shù)以及在空間方向和亮度方向上與目標(biāo)像素所屬的區(qū)間鄰近的區(qū)間的灰度校正系數(shù)，進行目標(biāo)像素的亮度值的灰度校正。根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以使用小量的存儲器和較低的計算復(fù)雜度進行灰度校正處理。


圖1是示出相關(guān)技術(shù)的灰度校正過程的概要的圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的數(shù)碼攝像機的框圖；圖3是示出DSP塊的配置示例的框圖；圖4是示出馬賽克圖像的像素的設(shè)置示例的圖；圖5是示出灰度校正處理單元的配置示例的框圖；圖6是示出亮度灰度校正單元的配置示例的框圖；圖7是示出塊直方圖計算單元的配置示例的框圖；圖8是示出灰度校正系數(shù)計算單元的配置示例的框圖；圖9是示出灰度校正特征確定單元的配置示例的框圖；圖10是示出參考亮度值計算單元的配置示例的框圖；圖11是示出灰度校正應(yīng)用單元的配置示例的框圖；圖12是示出圖像處理的流程圖；圖13是示出灰度校正處理的流程圖；圖14是示出用于塊直方圖計算的圖像處理的流程圖；圖15是示出亮度灰度校正處理的流程圖；圖16是示出灰度校正系數(shù)表準(zhǔn)備處理的流程圖；圖17是示出灰度校正特征函數(shù)的示例的曲線圖；圖18是示出灰度校正特征確定處理的流程圖；圖19是示出塊直方圖和累積直方圖函數(shù)的示例的曲線圖；圖20是示出參考亮度值計算處理的流程圖；圖21是示出參考亮度值計算單元的第二配置示例的框圖；圖22是示出參考亮度值計算處理的流程圖；圖23是示出一次微分系數(shù)函數(shù)的示例的曲線圖；圖M是示出亮度校正量函數(shù)的示例的曲線圖；圖25是示出參考亮度值計算單元的第三配置示例的框圖；圖沈是示出參考亮度值計算處理的流程圖；圖27是示出檢測累積直方圖函數(shù)的峰位置的方法的圖；圖觀是示出亮度調(diào)制函數(shù)的示例的曲線圖；圖四是示出計算參考亮度值的方法的圖；圖30是示出DSP塊的第二配置示例的圖；圖31是示出灰度校正處理單元的第二配置示例的圖；圖32是示出DSP塊的第三配置示例的圖；圖33是示出灰度校正處理單元的第三配置示例的圖34是示出獲得的亮度值的位置的圖；以及圖35是示出計算機的配置示例的框圖。
具體實施例方式下文中，描述實施本發(fā)明的模式(下文中稱為實施例)。按照以下順序給出描述。1.第一實施例(通過每個空間塊的塊直方圖的每個區(qū)間的亮度值的重心計算灰度校正系數(shù)的示例)2.第二實施例(使用每個空間塊的塊直方圖的一次微分系數(shù)函數(shù)計算灰度校正系數(shù)的示例)3.第三實施例(使用每個空間塊的亮度調(diào)制函數(shù)的逆函數(shù)和累積直方圖函數(shù)計算灰度校正系數(shù)的示例)4.變型示例<1.第一實施例>[數(shù)碼攝像機的配置示例]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的數(shù)碼攝像機的框圖。數(shù)碼攝像機包括鏡頭 111、光圈112、圖像傳感器113、相關(guān)雙采樣電路(CDS) 114、模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器115、數(shù)字信號處理器(DSP)塊116、定時發(fā)生器(TG) 117、液晶顯示器(IXD)驅(qū)動器118、IXD 119、 壓縮/解壓縮(CODEC) 120、存儲器121、中央處理器(CPU) 122、輸入裝置123和總線124。 DSP塊116是包括信號處理器(例如數(shù)字信號處理器(DSP))和用于保持圖像數(shù)據(jù)的諸如隨機存取存儲器(RAM)的塊，處理器執(zhí)行預(yù)定程序，以進行下面描述的圖像處理。下文中，將 DSPi夬 116 簡稱為 DSP 116。通過包括鏡頭111、光圈112等的光學(xué)系統(tǒng)的來自主體的入射光到達圖像傳感器 113的圖像拾取表面的每個光接收單元，并且通過光接收單元的光電轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)換為電信號。 在使用相關(guān)雙采樣電路114去除噪聲之后，使用A/D轉(zhuǎn)換器115將從圖像傳感器113輸出的電信號數(shù)字化，并將數(shù)字化的圖像數(shù)據(jù)臨時存儲在DSP 116的存儲器中。定時發(fā)生器117 控制包括相關(guān)雙采樣電路114、A/D轉(zhuǎn)換器115和DSP 116的信號處理系統(tǒng)，使得以恒定幀速率輸入圖像數(shù)據(jù)。也就是說，以恒定幀速率將圖像數(shù)據(jù)流提供給DSP 116。另外，圖像傳感器113具有比一般的電荷耦合器件(CXD)等的圖像傳感器更寬的動態(tài)范圍，并且在沒有產(chǎn)生飽和或噪聲的情況下拾取從主體的暗部分到亮部分的圖像。相應(yīng)地，A/D轉(zhuǎn)換器115將輸入的電信號轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)的灰度的數(shù)量(例如可以由大約14到16位的數(shù)據(jù)表示的灰度的數(shù)量)大于一般的數(shù)碼攝像機的灰度的數(shù)量(例如可以由大約10到12位的數(shù)據(jù)表示的灰度的數(shù)量)。DSP 116針對圖像數(shù)據(jù)進行下面描述的圖像處理，使得圖像數(shù)據(jù)的動態(tài)范圍變?yōu)槔缈梢杂蒊XD 119顯示的動態(tài)范圍，并且根據(jù)需要將經(jīng)過圖像處理的圖像數(shù)據(jù)提供給 LCD驅(qū)動器118或者CODEC 120。IXD驅(qū)動器118將從DSP 116提供的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬圖像信號。IXD驅(qū)動器118將模擬圖像信號提供給作為數(shù)碼攝像機的取景器的LCD119，并基于圖像信號顯示圖像。CODEC 120使用預(yù)定方法對從DSP 116提供的圖像數(shù)據(jù)進行編碼，并將編碼的圖像數(shù)據(jù)存儲在包括半導(dǎo)體、磁記錄介質(zhì)、磁光記錄介質(zhì)、光記錄介質(zhì)等的存儲器121中。例如當(dāng)用戶操縱包括諸如快門按鈕的操縱按鈕的輸入裝置123時，CPU 122基于輸入指令等控制數(shù)碼攝像機的總體處理。DSP 116、定時發(fā)生器117、CODEC 120、存儲器 121、LCD 119、CPU 122和輸入裝置123經(jīng)由總線1 彼此連接。[由數(shù)碼相機的DSP塊實現(xiàn)的功能的配置示例]圖3是示出通過使能DSP 116的內(nèi)部處理器(算術(shù)單元)以執(zhí)行預(yù)定程序而實現(xiàn)的功能的配置示例的框圖。DSP 116的內(nèi)部處理器執(zhí)行預(yù)定程序，以實現(xiàn)包括白平衡處理單元151、去馬賽克處理單元152、灰度校正處理單元153、伽馬校正處理單元巧4和YC變換處理單元155的功能。白平衡處理單元151獲取作為諸如由A/D轉(zhuǎn)換器115進行了 A/D轉(zhuǎn)換的運動圖像的圖像數(shù)據(jù)的馬賽克圖像。馬賽克圖像是在一個像素中存儲了與R、G和B中的若干顏色分量相對應(yīng)的數(shù)據(jù)、并且例如沿著圖4所示的被稱為拜爾陣列的顏色陣列排列像素的圖像， 也將馬賽克圖像稱為RAW圖像。在圖4中，一個方塊表示一個像素，方塊中的字符R、G和B分別表示R像素、G像素和B像素。以棋盤形狀布置G像素，R像素和B像素被交替地布置在其余部分中的每一行中。返回對圖3的描述，白平衡處理單元151對獲取的馬賽克圖像的每個像素的像素值應(yīng)用合適的系數(shù)，并且調(diào)整馬賽克圖像的白平衡，使得主體的非彩色部分的色平衡實際變?yōu)榉遣噬?。白平衡處理單?51將調(diào)整了白平衡的馬賽克圖像提供給去馬賽克處理單元152。下文中，用Mw表示調(diào)整了白平衡的馬賽克圖像。去馬賽克處理單元152對從白平衡處理單元151提供的馬賽克圖像Mw進行去馬賽克處理，使得一個像素具有全部R、G和B分量。因此，生成與R、G和B三個顏色分量相對應(yīng)的R圖像、G圖像和B圖像的三個圖像數(shù)據(jù)。去馬賽克處理單元152將生成的R圖像、G 圖像和B圖像的三個圖像數(shù)據(jù)提供給灰度校正處理單元153。另外，下文中，還將R圖像、G圖像和B圖像的三個圖像數(shù)據(jù)稱為RGB圖像。下文中，用M(p)表示馬賽克圖像的像素位置ρ的像素值。另外，用[Rw(p)，Gw(p)，Bw(ρ)]表示經(jīng)過去馬賽克處理的圖像數(shù)據(jù)的像素位置P的像素值。這里，Rw(P)表示R分量的像素值， Gw(p)表示G分量的像素值，Bw(p)表示B分量的像素值?；叶刃Ｕ幚韱卧?53對RGB圖像進行灰度校正處理，并將經(jīng)過灰度校正處理的 RGB圖像提供給伽馬校正處理單元154。另外，下文中，用[Ru(p)，Gu(p)，Bu(ρ)]表示經(jīng)過灰度校正處理的圖像數(shù)據(jù)的像素位置P的像素值。這里，Ru (ρ)表示R分量的像素值，Gu (ρ) 表示G分量的像素值，Bu(p)表示B分量的像素值。伽馬校正處理單元巧4對經(jīng)過了灰度變換的RGB圖像進行伽馬校正。伽馬校正處理單元巧4將經(jīng)過伽馬校正的RGB圖像提供給YC變換處理單元155。另外，下文中，用 [RuY (P)，Guy (ρ)，Βιιγ (ρ)]表示經(jīng)過伽馬校正的圖像數(shù)據(jù)的像素位置ρ的像素值。這里， Ru Y (ρ)表示R分量的像素值，Gu γ (ρ)表示G分量的像素值，Bu γ (ρ)表示B分量的像素值。YC變換處理單元155對經(jīng)過伽馬校正的RGB圖像進行YC矩陣處理，并對色度分量進行頻帶限制，以生成包括亮度分量(Y分量)的Y圖像以及包括色差分量(Cb或Cr分量)的C圖像。YC變換處理單元155根據(jù)需要將所生成的Y圖像和C圖像提供給IXD驅(qū)動器118或者C0DEC120。另外，下文中，用[Y (P)，C (ρ)]表示從YC變換處理單元155輸出的圖像數(shù)據(jù)的像素位置P的像素值。這里，Y(P)表示Y圖像的亮度分量的值，而C(p)表示C 圖像的色差分量的值。下文中，用Cb(p)表示C圖像的Cb分量，用Cr(P)表示C圖像的Cr分量。[灰度校正處理單元的功能的配置示例]圖5是示出灰度校正處理單元153的功能的配置示例的框圖。灰度校正處理單元 153包括亮度計算單元181、非線性變換單元182、亮度灰度校正單元183、非線性變換單元 184-1至非線性變換單元184-3、灰度校正單元185-1至灰度校正單元185-3以及非線性逆變換單元186-1至非線性逆變換單元186-3。亮度計算單元181根據(jù)從去馬賽克處理單元152提供的RGB圖像的像素值Rw (ρ)、 Gw(p)和Bw (ρ)計算與像素位置相對應(yīng)的亮度分量的值(亮度值L(p))，并將該值提供給非線性變換單元182。非線性變換單元182對來自亮度計算單元181的亮度值L(p)進行非線性變換，并將作為結(jié)果獲得的亮度值L (η ) (ρ)及其像素位置ρ提供給亮度灰度校正單元 183和灰度校正單元185-1至灰度校正單元185-3。亮度灰度校正單元183壓縮來自非線性變換單元182的亮度值L (nl) (ρ)的灰度， 以進行亮度值L (η ) (ρ)的灰度校正，并將通過灰度校正獲得的亮度值Lu (nl) (ρ)提供給灰度校正單元185-1至灰度校正單元185-3。非線性變換單元184-1至非線性變換單元184-3中的每個對從去馬賽克處理單元 152提供的RGB圖像的像素值Rw (ρ)、Gw (ρ)和Bw (ρ)中的每個進行非線性變換。非線性變換單元184-1至非線性變換單元184-3中的每個將通過非線性變換獲得的像素值R(ril) (ρ)、 G(nl) (ρ)和B(nl) (ρ)中的每個提供給灰度校正單元185-1至灰度校正單元185-3。下文中，如果不需要區(qū)分非線性變換單元184-1至非線性變換單元184-3中的每個，則將它們僅稱為非線性變換單元184?；叶刃Ｕ龁卧?85-1至灰度校正單元185-3中的每個使用來自非線性變換單元 182的亮度值L(nl) (ρ)和來自亮度灰度校正單元183的亮度值Lu (nl) (ρ)，對來自非線性變換單元184-1至非線性變換單元184-3的像素值R(nl) (ρ)、G(nl) (ρ)和B(nl) (ρ)中的每個的灰度進行校正。灰度校正單元185-1至灰度校正單元185-3中的每個將通過灰度校正獲得的像素值Ru(nl) (ρ)、Gu(nl) (ρ)和Bu(nl) (ρ)中的每個提供給非線性逆變換單元 186-1至非線性逆變換單元186-3中的每個。非線性逆變換單元186-1至非線性逆變換單元186-3中的每個對來自灰度校正單元185-1至灰度校正單元185-3的像素值Ru (nl) (p)、Gu (nl) (ρ)和Bu (nl) (ρ)，進行作為非線性變換單元184進行的非線性變換的逆變換的非線性逆變換。非線性逆變換單元186-1 至非線性逆變換單元186-3中的每個將通過非線性逆變換獲得的像素值Ru(P)、Gu(P)和 Bu(P)中的每個提供給伽馬校正處理單元154。另外，如果不需要區(qū)分灰度校正單元185-1至灰度校正單元185-3，則將它們僅稱為灰度校正單元185。另外，下文中，如果不需要區(qū)分非線性逆變換單元186-1至非線性逆變換單元186-3，則將它們僅稱為非線性逆變換單元186。[亮度灰度校正單元的功能的配置示例]
圖6是示出圖5的亮度灰度校正單元183的功能的配置示例的框圖。亮度灰度校正單元183包括塊直方圖計算單元201、塊直方圖存儲器202、灰度校正系數(shù)計算單元203、 灰度校正系數(shù)表存儲器204和灰度校正應(yīng)用單元205。塊直方圖計算單元201將與包括從非線性變換單元182提供的亮度值L(nl) (ρ) 的一個幀相對應(yīng)的亮度圖像豎直和水平地劃分為H乘W個空間塊。塊直方圖計算單元201 將亮度圖像所取的亮度值的從最小值到最大值的亮度范圍劃分為D區(qū)間(亮度范圍)，并針對每個空間塊對屬于每個區(qū)間的像素的數(shù)量(頻率計數(shù))進行計數(shù)。針對每個空間塊計算塊直方圖，該塊直方圖為具有D個區(qū)間的亮度值的直方圖。塊直方圖計算單元201將計算的塊直方圖存儲在塊直方圖存儲器202中。灰度校正系數(shù)計算單元203從塊直方圖存儲器202讀取每個空間塊的塊直方圖， 并且計算灰度校正系數(shù)，該灰度校正系數(shù)用于基于塊直方圖對每個塊直方圖的每個區(qū)間的亮度值L(ril)(p)的灰度校正?；叶刃Ｕ禂?shù)計算單元203將灰度校正系數(shù)表存儲在灰度校正系數(shù)表存儲器204中，該灰度校正系數(shù)表為每個塊直方圖的每個位的灰度校正系數(shù)的列表?；叶刃Ｕ龖?yīng)用單元205從灰度校正系數(shù)表存儲器204讀取灰度校正系數(shù)表，并且基于由灰度校正系數(shù)表表示的灰度校正系數(shù)，對從非線性變換單元182提供的亮度值 L(ril)(p)的灰度進行校正?；叶刃Ｕ龖?yīng)用單元205將通過灰變校正獲得的亮度值Lu(nl) (P)提供給灰度校正單元185。另外，下文中，還將要處理的像素，例如提供給亮度灰度校正單元183的亮度值 L(ril) (ρ)的像素稱為目標(biāo)像素。[塊直方圖計算單元的功能的配置示例]圖7是示出圖6的塊直方圖計算單元201的配置示例的框圖。塊直方圖計算單元 201包括區(qū)間選擇單元221和計數(shù)器222-1至計數(shù)器222-N。區(qū)間選擇單元221根據(jù)從非線性變換單元182提供的目標(biāo)像素的位置p，指定目標(biāo)像素所屬的空間塊。另外，區(qū)間選擇單元221根據(jù)目標(biāo)像素的亮度值L(nl) (p)，在所指定的空間塊的塊直方圖中指定目標(biāo)像素所屬的區(qū)間。在各個塊直方圖的各個區(qū)間中逐個設(shè)置計數(shù)器222-1至計數(shù)器222-N(N = HXWXD)。區(qū)間選擇單元221在與各個區(qū)間相對應(yīng)的計數(shù)器222-1至計數(shù)器222-N中，將與所指定的區(qū)間相對應(yīng)的計數(shù)器的值增加1。計數(shù)器222-1至計數(shù)器222-N中的每個保持屬于相應(yīng)塊直方圖的區(qū)間的像素的頻率計數(shù)。也就是說，計數(shù)器222-1至計數(shù)器222-N中的每個保持相應(yīng)空間塊內(nèi)的像素中的與亮度相對應(yīng)的亮度范圍內(nèi)的像素的數(shù)量。計數(shù)器222-1至計數(shù)器222-N中的每個根據(jù)區(qū)間選擇單元221的指令來增大所保持的值。如果與一個幀相對應(yīng)的亮度圖像的像素的計數(shù)器結(jié)束，則計數(shù)器222-1至計數(shù)器222-N中的每個將所保持的值作為每個塊直方圖的每個區(qū)間的頻率計數(shù)存儲在塊直方圖存儲器202中。另外，下文中，如果不需要區(qū)分計數(shù)器222-1 至計數(shù)器222-N，則將它們簡稱為計數(shù)器222。[灰度校正系數(shù)計算單元的功能的配置示例]圖8是示出圖6的灰度校正系數(shù)計算單元203的配置示例的框圖?；叶刃Ｕ禂?shù)計算單元203包括灰度校正特征確定單元Ml、灰度校正特征存儲器對2、參考亮度值計算單元243和系數(shù)計算單元M4。
灰度校正特征確定單元241從塊直方圖存儲器202讀取每個空間塊的塊直方圖。 灰度校正特征確定單元241設(shè)置用于計算灰度校正特征函數(shù)的樣條控制點，該灰度校正特征函數(shù)用于基于塊直方圖針對每個空間塊的亮度值的灰度校正。另外，灰度校正特征函數(shù)是定義如下面參考圖17描述的灰度校正的特征的函數(shù)，并輸出輸出亮度值，該輸出亮度值中校正了輸入亮度值的灰度?；叶刃Ｕ卣鞔_定單元241將每個所設(shè)置的空間塊的樣條控制點存儲在灰度校正特征存儲器242中。參考亮度值計算單元243從塊直方圖存儲器202讀取每個空間塊的塊直方圖。參考亮度值計算單元243計算用于針對每個空間塊的塊直方圖的每個區(qū)間參考灰度校正特征函數(shù)的參考亮度值，并將參考亮度值提供給系數(shù)計算單元對4。系數(shù)計算單元244從灰度校正特征存儲器242讀取每個空間塊的樣條控制點，并且基于所讀取的樣條控制點計算每個空間塊的灰度校正特征函數(shù)。系數(shù)計算單元244基于每個空間塊的灰度校正特征函數(shù)和參考亮度值，針對每個空間塊的塊直方圖的每個區(qū)間計算灰度校正系數(shù)。系數(shù)計算單元244將作為所計算的灰度校正系數(shù)的列表的灰度校正系數(shù)表存儲在灰度校正系數(shù)表存儲器204中。[灰度校正特征確定單元的功能的配置示例]圖9是示出圖8的灰度校正特征確定單元241的配置示例的框圖。灰度校正特征確定單元241包括累積直方圖計算單元沈1、亮部基礎(chǔ)水平計算單元沈2、中間水平計算單元沈3、暗部基礎(chǔ)水平計算單元264和樣條控制點設(shè)置單元沈5。累積直方圖計算單元261從塊直方圖存儲器202讀取每個空間塊的塊直方圖，并計算每個空間塊的累積直方圖函數(shù)。累積直方圖計算單元261將計算的累積直方圖函數(shù)提供給亮部基礎(chǔ)水平計算單元沈2、中間水平計算單元263和暗部基礎(chǔ)水平計算單元沈4。亮部基礎(chǔ)水平計算單元262基于累積直方圖函數(shù)計算亮部基礎(chǔ)水平，亮部基礎(chǔ)水平為每個空間塊的塊直方圖的亮亮度側(cè)的基部的亮度值。亮部基礎(chǔ)水平計算單元262將所計算的亮部基礎(chǔ)水平提供給樣條控制點設(shè)置單元265。中間水平計算單元263基于累積直方圖函數(shù)計算中間水平，中間水平為每個空間塊的塊直方圖的中心值的亮度值。中間水平計算單元263將所計算的中間水平提供給樣條控制點設(shè)置單元265。暗部基礎(chǔ)水平計算單元264基于累積直方圖函數(shù)計算暗部基礎(chǔ)水平，暗部基礎(chǔ)水平為每個空間塊的塊直方圖的暗亮度側(cè)的基部的亮度值。暗部基礎(chǔ)水平計算單元264將所計算的暗部基礎(chǔ)水平提供給樣條控制點設(shè)置單元265。樣條控制點設(shè)置單元265基于亮部基礎(chǔ)水平、中間水平和暗部基礎(chǔ)水平，設(shè)置用于計算每個空間塊的灰度校正特征函數(shù)的樣條控制點，并將樣條控制點存儲在灰度校正特征存儲器M2中。[參考亮度值計算單元的功能的配置示例]圖10是示出圖8的參考亮度值計算單元M3的功能的配置示例的框圖。參考亮度值計算單元243包括重心計算單元觀1。重心計算單元281從塊直方圖存儲器202讀取每個空間塊的塊直方圖。重心計算單元281計算每個空間塊的塊直方圖的每個區(qū)間的亮度值的重心，作為每個區(qū)間的參考亮度值Lg (η ) (ρ)，并將重心提供給系數(shù)計算單元M4。
[灰度校正應(yīng)用單元的功能的配置示例]圖11是示出圖6的灰度校正應(yīng)用單元205的功能的配置示例的框圖?；叶刃Ｕ龖?yīng)用單元205包括系數(shù)插值單元301和系數(shù)應(yīng)用單元302。系數(shù)插值單元301從灰度校正系數(shù)表存儲器204讀取灰度校正系數(shù)表。系數(shù)插值單元301通過插值處理計算從非線性變換單元182提供的目標(biāo)像素的亮度值L(nl) (ρ)的灰度校正系數(shù)和位置P，并將灰度校正系數(shù)提供給系數(shù)應(yīng)用單元302。系數(shù)應(yīng)用單元302對從非線性變換單元182提供的亮度值L(nl) (ρ)應(yīng)用由系數(shù)插值單元301計算的灰度校正系數(shù)，以計算校正了灰度的亮度值Lu (nl) (ρ)。系數(shù)應(yīng)用單元 302將計算的亮度值Lu(nl) (ρ)提供給灰度校正單元185。[對數(shù)碼相機的DSP塊的圖像處理的描述]接下來，將參考圖12的流程圖描述由DSP 116執(zhí)行的圖像處理。另外，該處理例如通過使用圖2的數(shù)碼攝像機進行拍攝而開始，并且在從A/D轉(zhuǎn)換器115到DSP 116的圖像數(shù)據(jù)(馬賽克圖像)流的提供開始時開始。將提供給DSP 116的圖像數(shù)據(jù)依次存儲在DSP 116的內(nèi)部存儲器(未示出)中。在步驟Sll中，白平衡處理單元151讀取馬賽克圖像。具體地，白平衡處理單元 151讀取存儲在DSP 116的內(nèi)部存儲器(未示出)中的開始幀的馬賽克圖像。在步驟S12中，白平衡處理單元151調(diào)整所獲取的馬賽克圖像的白平衡，并將經(jīng)調(diào)整的馬賽克圖像提供給去馬賽克處理單元152。在步驟S13中，去馬賽克處理單元152進行去馬賽克處理。也就是說，去馬賽克處理單元152對來自白平衡處理單元151的馬賽克圖像進行去馬賽克處理，并生成RGB圖像。在步驟S14中，灰度校正處理單元153進行灰度校正處理，并校正來自去馬賽克處理單元152的RGB圖像的灰度?；叶刃Ｕ幚韱卧?53將校正了灰度的RGB圖像提供給伽馬校正處理單元154。下面將描述灰度校正處理的細節(jié)。在步驟S15中，伽馬校正處理單元154對來自灰度校正處理單元153的RGB圖像進行伽馬校正，并將RGB圖像提供給YC變換處理單元155。在步驟S16中，YC變換處理單元155進行YC變換處理。例如，YC變換處理單元 155對來自伽馬校正處理單元154的RGB圖像進行YC矩陣處理，并對色度分量進行頻帶限制，以根據(jù)RGB圖像生成Y圖像和C圖像。在步驟S17中，YC變換處理單元155輸出Y圖像和C圖像。例如，YC變換處理單元155根據(jù)需要將Y圖像和C圖像輸出到IXD驅(qū)動器118 或者 CODEC 120。在步驟S18中，白平衡處理單元151確定是否存在后續(xù)幀。例如，如果在DSP 116 的內(nèi)部存儲器(未示出)中積累了后續(xù)幀的馬賽克圖像，則確定存在后續(xù)幀。如果在步驟S18中確定存在后續(xù)幀，則處理返回到步驟Sl 1，讀取要處理的下一幀的馬賽克圖像。相反，如果在步驟S18中確定不存在后續(xù)幀，則處理結(jié)束。[對灰度校正處理的描述]接下來，參考圖13的流程圖描述與圖12的步驟S14的處理相對應(yīng)的灰度校正處理。在步驟S41中，灰度校正應(yīng)用單元205的系數(shù)插值單元301(圖11)從灰度校正系數(shù)表存儲器204讀取灰度校正系數(shù)表。另外，下面將描述灰度校正系數(shù)表的細節(jié)。
在步驟S42中，灰度校正處理單元153從去馬賽克處理單元152讀取RGB圖像的目標(biāo)像素的像素值和像素位置。也就是說，灰度校正處理單元153從RGB圖像的還未處理的像素中選擇一個目標(biāo)像素。灰度校正處理單元153的亮度計算單元181和非線性變換單元W^1至非線性變換單元184-3從去馬賽克處理單元152讀取所選擇的目標(biāo)像素的R分量的像素值Rw (P)、G分量的像素值Gw (ρ)和B分量的像素值Bw(P)及其像素位置P。在步驟S43中，亮度計算單元181基于所讀取的像素值計算目標(biāo)像素的亮度值 L(P)，并將亮度值提供給非線性變換單元182。例如，亮度計算單元181將讀取的像素值 Rw(p)至像素值Bw(P)乘以預(yù)定系數(shù)，以獲得線性和，并將線性和設(shè)置為亮度值，或者將像素值Rw (P)至像素值Bw (ρ)的最大值設(shè)置為亮度值。在步驟S44中，非線性變換單元182對來自亮度計算單元181的亮度值L(p)進行非線性變換。例如，非線性變換單元182使用具有向上凸起的單調(diào)增加的特征，諸如乘法特征或指數(shù)小于1對數(shù)特征的函數(shù)，對亮度值L(ρ)進行非線性變換。非線性變換單元182將通過變換獲得的亮度值L(η ) (ρ)和像素位置ρ提供給塊直方圖計算單元201的區(qū)間選擇單元221 (圖7)以及灰度校正應(yīng)用單元205的系數(shù)插值單元301和系數(shù)應(yīng)用單元302 (圖 11)。在步驟S45中，塊直方圖計算單元201進行用于計算塊直方圖的像素處理。雖然下面將描述用于計算塊直方圖的像素處理，但是通過該處理對屬于每個空間塊的塊直方圖的每個區(qū)間的像素的數(shù)量進行計數(shù)。在步驟S46中，亮度灰度校正單元183進行亮度灰度校正處理。雖然下面將描述亮度灰度校正處理的細節(jié)，但是通過該處理計算校正了目標(biāo)像素的亮度值L(nl) (ρ)的灰度的亮度值Lu(nl) (p)，并將其提供給灰度校正單元185。在步驟S47中，非線性變換單元184對目標(biāo)像素的像素值進行非線性變換，并將像素值提供給灰度校正單元185。也就是說，非線性變換單元184-1至非線性變換單元184-3 進行與步驟S44的處理中對RGB圖像的像素值Rw(P)、Gw(p)和Bw (ρ)進行的非線性變換相同的非線性變換。在步驟S48中，灰度校正單元185-1至灰度校正單元185_3使用來自非線性變換單元182的亮度值L (η ) (ρ)和來自亮度灰度校正單元183的亮度值Lu (nl) (ρ)，對來自非線性變換單元184的像素值的灰度進行校正?；叶刃Ｕ龁卧?85將校正了灰度的像素值提供給非線性逆變換單元186。例如，灰度校正單元185將亮度值L(ril) (ρ)與校正了灰度的亮度值Lu (nl) (ρ)的比乘以每個顏色分量的像素值。更詳細地，例如，灰度校正單元185-1通過計算等式(1)來獲得校正了灰度的像素值Ru (nl) (ρ)。等式1Ru(nl)(p) = iR(nl)(p)l-Lu(nl)(p)... (1)
IL(nl)(p)J在等式(ι)中，將灰度校正前后的亮度值的比，即，將將校正了灰度的亮度值 Lu(nl) (ρ)除以灰度校正之前的亮度值L(nl) (ρ)而獲得的值，乘以非線性變化后的像素值 R(nl) (ρ)。即使在灰度校正單元185-2和灰度校正單元185-3中，也進行與上述等式(1) 中相同的計算，從而校正像素值的灰度。
在由非線性變換單元182和非線性變換單元184進行的非線性變換是對數(shù)特征的情況下，可以通過等式O)的計算來校正像素值的灰度。等式2Ru(nl) (ρ) = (R(nl) (p)-L(nl) (p))+Lu(nl) (ρ)··· (2)在等式⑵中，將校正了灰度的亮度值Lu(nl) (ρ)和灰度校正之前的亮度值L(nl) (P)之間的差值與像素值R(nl) (P)相加，以獲得校正了灰度的像素值Ru (nl) (ρ)。在步驟S49中，非線性逆變換單元186-1至非線性逆變換單元186_3對來自灰度校正單元185的像素值進行非線性逆變換，該非線性逆變換為非線性變換單元184的非線性變換的逆變換。在步驟S50中，非線性逆變換單元186-1至非線性逆變換單元186_3將通過非線性逆變換獲得的像素值Ru (p)、Gu (ρ)和Bu(P)輸出到伽馬校正處理單元154。在步驟S51中，灰度校正處理單元153確定是否處理了要處理的幀的RGB圖像的所有像素。在步驟S51中，如果在步驟S51中確定仍未處理所有像素，則處理返回到步驟 S42，重復(fù)上述處理。相反，如果在步驟S51中確定處理了所有像素，則處理進行到步驟S52。在步驟S52中，灰度校正系數(shù)計算單元203(圖6)進行灰度校正系數(shù)表準(zhǔn)備處理。 雖然下面將描述灰度校正系數(shù)表準(zhǔn)備處理的細節(jié)，但是通過該處理來準(zhǔn)備灰度校正系數(shù)表，并將其存儲在灰度校正系數(shù)表存儲器204中。之后，灰度校正處理結(jié)束，處理進行到圖12的步驟S15。在灰度校正處理中，基于與一個幀對應(yīng)的亮度圖像準(zhǔn)備灰度校正系數(shù)表，并將其存儲在灰度校正系數(shù)表存儲器204中。亮度灰度校正單元183使用根據(jù)時間上在當(dāng)前正在處理的幀之前的幀而準(zhǔn)備的灰度校正系數(shù)表來進行灰度校正處理。相應(yīng)地，即使當(dāng)要處理的圖像是運動圖像時，也可以在不掃描圖像的所有像素兩次的情況下，以低的計算復(fù)雜度和小量的工作存儲器，使用大的算子大小(operator size)進行灰度校正處理。[對計算塊直方圖的像素處理的描述]接下來，參考圖14的流程圖，描述與圖13的步驟S45的處理相對應(yīng)的計算塊直方圖的像素處理。在步驟SlOl中，區(qū)間選擇單元221 (圖7)指定目標(biāo)像素所屬的區(qū)間。具體地，區(qū)間選擇單元221根據(jù)目標(biāo)像素的位置p，指定目標(biāo)像素所屬的空間塊。另外，區(qū)間選擇單元 221根據(jù)目標(biāo)像素的亮度值L(nl) (p)，指定目標(biāo)像素所屬的空間塊的塊直方圖中的目標(biāo)像素所屬的區(qū)間。在步驟S102中，區(qū)間選擇單元221將與指定的區(qū)間相對應(yīng)的計數(shù)器222的值增加 1。之后，用于計算塊直方圖的像素處理結(jié)束，處理進行到圖13的步驟S46。在空間方向和亮度方向上對包括亮度值L(nl) (ρ)的亮度圖像的像素進行分類， 并對像素的數(shù)量進行計數(shù)，從而生成每個空間塊的塊直方圖。[對亮度灰度校正處理的描述]接下來，將參考圖15的流程圖描述圖13的步驟S46的亮度灰度校正處理。在步驟S121中，系數(shù)插值單元301(圖11)讀取目標(biāo)像素所屬的區(qū)間和鄰近區(qū)間的灰度校正系數(shù)。例如，系數(shù)插值單元301在目標(biāo)像素所屬的空間塊的塊直方圖的區(qū)間和距離目標(biāo)像素所屬的空間塊預(yù)定范圍內(nèi)的空間塊的塊直方圖的區(qū)間中，選擇距離目標(biāo)像素所屬的區(qū)間預(yù)定亮度范圍內(nèi)的區(qū)間作為鄰近區(qū)間。也就是說，系數(shù)插值單元301選擇在空間方向和亮度方向兩者上與目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的距離在預(yù)定范圍內(nèi)的區(qū)間作為鄰近區(qū)間。系數(shù)插值單元301從灰度校正系數(shù)表中讀取目標(biāo)像素所屬的區(qū)間和鄰近區(qū)間的灰度校正系數(shù)。在步驟S122中，系數(shù)插值單元301通過插值過程計算目標(biāo)像素的灰度校正系數(shù)。 也就是說，系數(shù)插值單元301基于目標(biāo)像素所屬的區(qū)間和鄰近區(qū)間的灰度校正系數(shù)，通過適當(dāng)?shù)牟逯堤幚韺臻g方向和亮度方向的灰度校正系數(shù)進行插值，并且對目標(biāo)像素的亮度值L(ril)(p)的灰度校正系數(shù)和位置ρ進行插值。這時，例如，進行用于諸如線性插值或者三次樣條(third spline)插值的相同間隔數(shù)據(jù)的插值的插值處理。系數(shù)插值單元301將所計算的灰度校正系數(shù)提供給系數(shù)應(yīng)用單元302。在步驟S123中，系數(shù)應(yīng)用單元302對目標(biāo)像素的亮度值L (nl) (ρ)應(yīng)用由系數(shù)插值單元301計算的灰度校正系數(shù)。例如，系數(shù)應(yīng)用單元302將目標(biāo)像素的亮度值L(nl) (ρ) 乘以由系數(shù)插值單元301計算的灰度校正系數(shù)，以計算校正了灰度的亮度值Lu (η ) (ρ)。可選地，如果由非線性變換單元182進行的非線性變換是對數(shù)特征，則系數(shù)應(yīng)用單元302將系數(shù)插值單元301計算的灰度校正系數(shù)與目標(biāo)像素的亮度值L(nl) (ρ)相加，以計算校正了灰度的亮度值Lu(nl) (ρ)。在步驟SlM中，系數(shù)應(yīng)用單元302將灰度校正后的亮度值Lu(nl) (ρ)輸出到圖5 的灰度校正單元185。之后，亮度灰度校正處理結(jié)束，處理進行到圖13的步驟S47。[對灰度校正系數(shù)表準(zhǔn)備處理的描述]接下來，將參考圖16的流程圖描述圖13的步驟S52的灰度校正系數(shù)表準(zhǔn)備處理。在步驟S141中，灰度校正系數(shù)計算單元203(圖8)選擇目標(biāo)空間塊。也就是說， 灰度校正系數(shù)計算單元203選擇還未計算灰度校正系數(shù)的空間塊中之一作為目標(biāo)空間塊。在步驟S142中，灰度校正特征確定單元241進行灰度校正特征確定處理。另外， 雖然下面將描述灰度校正特征確定處理的細節(jié)，但是例如，通過該處理來設(shè)置圖17所示的灰度校正特征函數(shù)351的樣條控制點Pl至P5。圖17的橫軸表示輸入亮度，其縱軸表示輸出売度ο在步驟S143中，參考亮度值計算單元243選擇目標(biāo)區(qū)間。也就是說，參考亮度值計算單元243在目標(biāo)空間塊的塊直方圖的區(qū)間中選擇未計算灰度校正系數(shù)的區(qū)間之一作為目標(biāo)區(qū)間。在步驟S144中，參考亮度值計算單元243進行參考亮度值計算處理。另外，雖然下面將描述參考亮度值計算處理的細節(jié)，但是通過該處理來計算用于參考灰度校正特征函數(shù)的參考亮度值Lg(nl) (p)，并將其提供給系數(shù)計算單元M4，以計算目標(biāo)區(qū)間的灰度校正系數(shù)。在步驟S145中，系數(shù)計算單元244計算灰度校正特征函數(shù)的參考結(jié)果。具體地， 系數(shù)計算單元244從灰度校正特征存儲器242讀取目標(biāo)區(qū)間的灰度校正特征函數(shù)的樣條控制點Pl至P5 (圖17)。系數(shù)計算單元244例如通過諸如三次樣條插值的預(yù)定插值處理，計算通過樣條控制點Pl至P5的灰度校正特征函數(shù)。系數(shù)計算單元244計算當(dāng)將參考亮度值計算單元243所計算的參考亮度值Lg (nl) (ρ)作為輸入亮度值應(yīng)用于灰度校正特征函數(shù)時的輸出亮度值，作為灰度校正特征函數(shù)的參考結(jié)果。在步驟S146中，系數(shù)計算單元244計算灰度校正系數(shù)。例如，系數(shù)計算單元244 計算所參考的灰度校正特征函數(shù)的參考結(jié)果與參考亮度值Lg(nl) (ρ)的比(參考結(jié)果+ 參考亮度值Lg(nl) (ρ))，作為目標(biāo)區(qū)間的灰度校正系數(shù)?？蛇x地，如果非線性變換單元182 進行的非線性變換是對數(shù)特征，則系數(shù)計算單元244計算灰度校正特征函數(shù)的參考結(jié)果和參考亮度值Lg(nl) (ρ)之間的差，作為目標(biāo)區(qū)間的灰度校正系數(shù)。在步驟S147中，系數(shù)計算單元244將灰度校正系數(shù)存儲在存儲器中。也就是說， 系數(shù)計算單元244將所計算的灰度校正系數(shù)與目標(biāo)區(qū)間的空間方向和亮度方向的位置相關(guān)聯(lián)地存儲在灰度校正系數(shù)表存儲器204中。在步驟S148中，參考亮度值計算單元243確定是否處理了目標(biāo)空間塊的塊直方圖的所有區(qū)間。如果剩余還未計算灰度校正系數(shù)的區(qū)間，則參考亮度值計算單元243確定還未處理目標(biāo)空間塊的塊直方圖的所有區(qū)間，并且處理返回到步驟S143。之后，在步驟S148中，重復(fù)執(zhí)行步驟S143至S148的處理，直到確定處理了目標(biāo)空間塊的塊直方圖的所有區(qū)間為止。計算目標(biāo)空間塊的塊直方圖的每個區(qū)間的灰度校正系數(shù)，并將其存儲在灰度校正系數(shù)表存儲器204中。相反，在步驟S148中，如果確定處理了目標(biāo)空間塊的塊直方圖的所有區(qū)間，則處理進行到步驟S149。在步驟S149中，灰度校正系數(shù)計算單元203確定是否處理了所有空間塊。如果剩余還未計算灰度校正系數(shù)的空間塊，則灰度校正系數(shù)計算單元203確定還未處理所有空間塊，并且處理返回到步驟S141。之后，在步驟S149中，重復(fù)執(zhí)行步驟S141至S149的處理，直到確定處理了所有空間塊為止。計算每個空間塊的塊直方圖的每個區(qū)間的灰度校正系數(shù)，并將灰度校正系數(shù)表存儲在灰度校正系數(shù)表存儲器204中，在灰度校正系數(shù)表中，每個塊直方圖的每個區(qū)間與灰度校正系數(shù)相關(guān)聯(lián)。相反，如果在步驟S149中確定處理了所有空間塊，則灰度校正系數(shù)表準(zhǔn)備處理結(jié)束，并且處理進行到圖12的步驟S15。[對灰度校正特征確定處理的描述]接下來，參考圖18的流程圖描述圖16的步驟S142的灰度校正特征確定處理。在步驟S161中，累積直方圖計算單元(圖9)計算目標(biāo)空間塊的累積直方圖函數(shù)。具體地，累積直方圖計算單元261從塊直方圖存儲器202讀取目標(biāo)空間塊的塊直方圖。 累積直方圖計算單元261從亮度小的一側(cè)開始依次相加讀取的塊直方圖的每個區(qū)間的頻率計數(shù)，以計算累積直方圖函數(shù)。累積直方圖計算單元261將計算的累積直方圖函數(shù)提供給亮部基礎(chǔ)水平計算單元沈2、中間水平計算單元263和暗部基礎(chǔ)水平計算單元沈4。圖19示出了累積直方圖函數(shù)的詳細示例。圖19的橫軸示出了亮度，而縱軸表示頻率計數(shù)或者累積頻率。示出了由多個直方圖示出的塊直方圖361的累積直方圖函數(shù)362。首先，亮度方向的值等于亮度圖像的亮度值的最小值(下文中稱為最小水平)并且累積頻率方向的值變?yōu)?的點，變?yōu)槔鄯e直方圖函數(shù)362的起始點。對于每個區(qū)間，設(shè)置這樣的點其亮度方向的值變?yōu)槊總€區(qū)間的亮度范圍的最大值，并且累積頻率方向的值變?yōu)閺木哂凶钚×炼确秶膮^(qū)間到相對應(yīng)的區(qū)間的頻率計數(shù)的累積值(累積頻率)。相應(yīng)地， 亮度方向的值等于亮度圖像的亮度值的最大值(下文中稱為最大水平)并且累積頻率方向的值變?yōu)榈扔诳臻g塊內(nèi)的像素的數(shù)量(100%水平)的點，變?yōu)槔鄯e直方圖函數(shù)362的結(jié)束點。通過連接起始點和依次針對每個區(qū)間設(shè)置的點，生成累積直方圖函數(shù)362。在步驟S162中，亮部基礎(chǔ)水平計算單元沈2、中間水平計算單元263和暗部基礎(chǔ)水平計算單元264分別計算亮部基礎(chǔ)水平、中間水平和暗部基礎(chǔ)水平。具體地，亮部基礎(chǔ)水平計算單元262例如計算累積直方圖函數(shù)的累積頻率變?yōu)榭臻g塊內(nèi)的像素的數(shù)量的95% 的亮度值，并將所計算的亮度值作為亮部基礎(chǔ)水平提供給樣條控制點設(shè)置單元265。另外， 中間水平計算單元263例如計算累積直方圖函數(shù)的累積頻率變?yōu)榭臻g塊內(nèi)的像素的數(shù)量的50%的亮度值，并將所計算的亮度值作為中間水平提供給樣條控制點設(shè)置單元沈5。另外，暗部基礎(chǔ)水平計算單元264例如計算累積直方圖函數(shù)的累積頻率變?yōu)榭臻g塊內(nèi)的像素的數(shù)量的5%的亮度值，并將所計算的亮度值作為暗部基礎(chǔ)水平提供給樣條控制點設(shè)置單元洸5。在步驟S163中，樣條控制點設(shè)置單元265設(shè)置灰度校正特征函數(shù)的樣條控制點。 現(xiàn)在，參考圖17描述設(shè)置樣條控制點的方法的示例。如上所述，在圖17中，設(shè)置了五個樣條控制點Pl至P5。樣條控制點Pl是這樣的點輸入亮度方向的值變?yōu)榱炼葓D像的亮度值的最小值(最小水平)，并且在灰度變換之后輸出亮度方向的值變?yōu)榱炼葓D像的亮度值的最小值(下文中稱為預(yù)定最小水平)。樣條控制點P2是這樣的點輸入亮度方向的值變?yōu)榘挡炕A(chǔ)水平計算單元沈4所計算的暗部基礎(chǔ)水平，并且輸出亮度方向的值變?yōu)轭A(yù)定暗部基礎(chǔ)水平。樣條控制點P3是這樣的點輸入亮度方向的值變?yōu)橹虚g水平計算單元263所計算的中間水平，并且輸出亮度方向的值變?yōu)轭A(yù)定中間水平。樣條控制點P4是這樣的點輸入亮度方向的值變?yōu)榱敛炕A(chǔ)水平計算單元 262所計算的亮部基礎(chǔ)水平，并且輸出亮度方向的值變?yōu)轭A(yù)定亮部基礎(chǔ)水平。樣條控制點 P5是這樣的點輸入亮度方向的值變?yōu)榱炼葓D像的亮度值的最大值(最大水平)，并且在灰度變換之后輸出亮度方向的值變?yōu)榱炼葓D像的亮度值的最大值(下文中稱為預(yù)定最大水平)。另外，預(yù)定最小水平、預(yù)定暗部基礎(chǔ)水平、預(yù)定中間水平、預(yù)定亮部基礎(chǔ)水平、預(yù)定最大水平是從在灰度校正之后將五個亮度水平，即最小水平、暗部基礎(chǔ)水平、中間水平、亮部基礎(chǔ)水平和最大水平中的哪個分配給亮度水平的觀點而預(yù)先設(shè)置的值。在步驟S164中，樣條控制點設(shè)置單元265將樣條控制點存儲在存儲器中。也就是說，樣條控制點設(shè)置單元265將目標(biāo)空間塊的樣條控制點Pl至P5的坐標(biāo)存儲在灰度校正特征存儲器242中。之后，灰度校正特征確定處理結(jié)束，處理進行到圖16的步驟S143。[對參考亮度值計算處理的描述]接下來，參考圖20的流程圖描述圖16的步驟S144的參考亮度值計算處理的細節(jié)。在步驟S181中，重心計算單元(圖10)讀取目標(biāo)區(qū)間和鄰近區(qū)間的頻率計數(shù)。 具體地，重心計算單元281從目標(biāo)空間塊的塊直方圖的各區(qū)間中選擇除目標(biāo)區(qū)間之外的區(qū)間，空間塊的塊直方圖的每個區(qū)間相距目標(biāo)空間塊的距離在預(yù)定范圍內(nèi)，作為目標(biāo)區(qū)間的鄰近區(qū)間(下文中稱為鄰近區(qū)間)。也就是說，系數(shù)插值單元301選擇目標(biāo)空間塊和鄰近空間塊的塊直方圖的每個區(qū)間(目標(biāo)區(qū)間除外)，作為鄰近區(qū)間。另外，系數(shù)插值單元301從塊直方圖存儲器202讀取目標(biāo)區(qū)間和鄰近區(qū)間的頻率計數(shù)。在步驟S182中，重心計算單元281計算目標(biāo)區(qū)間的亮度值的重心。具體地，重心計算單元281基于目標(biāo)區(qū)間和鄰近區(qū)間的亮度值的代表值以及目標(biāo)區(qū)間和鄰近區(qū)間的頻率計數(shù)，計算屬于目標(biāo)區(qū)間和鄰近區(qū)間的像素的亮度值的加權(quán)平均值，作為目標(biāo)區(qū)間的亮度值的重心。另外，作為目標(biāo)區(qū)間和鄰近區(qū)間的亮度值的代表值，例如，使用每個區(qū)間的亮度范圍的中心值。另外，可以將用于計算加權(quán)平均值的權(quán)重設(shè)置為在空間方向上距離接近目標(biāo)區(qū)間的區(qū)間和在亮度方向上距離接近目標(biāo)區(qū)間的區(qū)間中較大。在步驟S183中，重心計算單元281將所計算的重心作為目標(biāo)區(qū)間的參考亮度值 Lg(η ) (ρ)輸出到系數(shù)計算單元M4。之后，參考亮度值計算處理結(jié)束，處理進行到圖16的步驟S145。[第一實施例的效果]由于將目標(biāo)區(qū)間的參考亮度值Lg(nl) (ρ)設(shè)置為目標(biāo)區(qū)間的亮度值的重心，因此參考亮度值Lg(η ) (ρ)變?yōu)橥ㄟ^這樣的方式獲得的值在從目標(biāo)區(qū)間觀察時目標(biāo)空間塊的塊直方圖的頻率計數(shù)增大的方向上校正目標(biāo)區(qū)間的亮度值的代表值。相應(yīng)地，與每個區(qū)間的亮度值的代表值相比，塊直方圖的每個區(qū)間的參考亮度值Lg(η ) (ρ)變?yōu)楦咏c塊直方圖的山丘相對應(yīng)的亮度水平。其結(jié)果是，參考亮度值Lg(nl)(p)具有與日本未審專利申請公開第2009-177558號的一般亮度值Ll (nl)(p)相同的特征。相應(yīng)地，由于基于參考亮度值Lg(η ) (ρ)和灰度校正特征函數(shù)確定灰度校正系數(shù)的計算，對應(yīng)于將色調(diào)曲線應(yīng)用于日本未審專利申請公開第2009-177558號的一般亮度值的計算，因此可以獲得與日本未審專利申請公開第2009-177558號相同的灰度壓縮效果。也就是說，可以在不改變代表紋理的細節(jié)分量的情況下，壓縮其它分量的亮度差。在本發(fā)明的第一實施例中，僅通過針對每個塊直方圖的每個區(qū)間計算灰度校正系數(shù)，通過插值運算根據(jù)每個區(qū)間的灰度校正系數(shù)獲得每個像素的灰度校正系數(shù)，并對每個像素應(yīng)用灰度校正系數(shù)，可以對每個像素的亮度值進行灰度校正。相應(yīng)地，不需要進行日本未審專利申請公開第2009-177558號的灰度校正處理所需的每個像素的一般亮度值和色調(diào)曲線計算處理。在日本未審專利申請公開第2009-177558號的灰度校正處理中，需要進行兩次插值運算和一次除法運算，以計算一般亮度值。相比之下，在本發(fā)明的第一實施例中，當(dāng)獲得每個像素的灰度校正系數(shù)時，僅需要進行一次插值運算。相應(yīng)地，與日本未審專利申請公開第2009-177558號的灰度校正處理相比，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，可以減小計算復(fù)雜度，其結(jié)果是，減小進行灰度校正處理的電路或者軟件的規(guī)模。另外，在本發(fā)明的第一實施例中，為了計算每個像素的亮度值Lu(nl) (p)，可以針對每個空間塊保持塊直方圖和樣條控制點，并且針對每個塊直方圖的每個區(qū)間保持參考亮度值Lg(nl)(p)和灰度校正系數(shù)。相比之下，在日本未審專利申請公開第2009-177558 號的灰度校正處理中，為了計算每個像素的亮度值Lu (nl) (p)，針對每個空間塊保持塊直方圖和塊積分值，并且針對每個像素保持色調(diào)曲線。相應(yīng)地，與日本未審專利申請公開第2009-177558號的灰度校正處理相比，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，可以減小所需的存儲量。在本發(fā)明的第一實施例中，為了計算每個像素的亮度值Lu(nl) (p)，在步驟S41 中，可以僅讀取灰度校正系數(shù)表。相比之下，在日本未審專利申請公開第2009-177558號的灰度校正處理中，為了計算每個像素的一般亮度值Ll (nl) (p)，同時讀取與相應(yīng)的像素相對應(yīng)的塊及其鄰近塊的塊直方圖和塊積分值。相應(yīng)地，與日本未審專利申請公開第 2009-177558號的灰度校正處理相比，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，可以減少對存儲器的訪問次數(shù)，并縮短處理時間。<2.第二實施例>[第二實施例的概要]接下來，參考圖21至M描述本發(fā)明的第二實施例。在本發(fā)明的第二實施例中，通過改變計算參考亮度值Lg(nl) (ρ)的方法，可以減小計算復(fù)雜度。[參考亮度值計算單元的配置示例]在本發(fā)明的第二實施例的數(shù)碼攝像機中，代替圖10的參考亮度值計算單元M3， 設(shè)置圖21的參考亮度值計算單元對3。在圖21中，用相同的附圖標(biāo)記表示與圖10相對應(yīng)的部分，并且適當(dāng)?shù)厥÷云涿枋觥D21的參考亮度值計算單元243包括一次微分系數(shù)計算單元401、亮度校正量計算單元402和亮度校正單元403。一次微分系數(shù)計算單元401從塊直方圖存儲器202讀取每個空間塊的塊直方圖， 計算每個塊直方圖的一次微分系數(shù)函數(shù)，并將其提供給亮度校正量計算單元402。亮度校正量計算單元402基于每個塊直方圖的一次微分系數(shù)函數(shù)，針對每個空間塊計算亮度校正量函數(shù)，并將亮度校正量函數(shù)提供給亮度校正單元403。亮度校正單元403從塊直方圖存儲器202讀取每個空間塊的塊直方圖。亮度校正單元403基于亮度校正量函數(shù)校正每個塊直方圖的每個區(qū)間的亮度值的代表值，計算每個區(qū)間的參考亮度值Lg(nl) (ρ)，并將其提供給系數(shù)計算單元M4。[對參考亮度值計算處理的描述]接下來，參考圖22的流程圖，描述參考亮度值計算單元243具有圖21所示的配置的情況下的參考亮度值計算處理。另外，參考亮度值計算處理對應(yīng)于圖16的步驟S144的處理。在步驟S201中，一次微分系數(shù)計算單元401確定是否未計算目標(biāo)空間塊的亮度校正量函數(shù)。如果確定未計算目標(biāo)空間塊的亮度校正量函數(shù)，則處理進行到步驟S202。在步驟S202中，一次微分系數(shù)計算單元401從塊直方圖存儲器202讀取目標(biāo)空間塊的塊直方圖。在步驟S203中，一次微分系數(shù)計算單元401計算目標(biāo)空間塊的塊直方圖的一次微分系數(shù)函數(shù)。例如，一次微分系數(shù)計算單元401使用諸如Sobel算子([-1 0 1])的離散微分算子，對作為離散數(shù)據(jù)的目標(biāo)空間塊的塊直方圖進行一次微分運算，以計算一次微分系數(shù)函數(shù)。一次微分系數(shù)計算單元401將所計算的一次微分系數(shù)函數(shù)提供給亮度校正量計算單元402。圖23示出了通過對圖19所示的塊直方圖361進行一次微分運算而計算的一次微分系數(shù)函數(shù)451的示例。另外，圖23的橫軸表示亮度，其縱軸表示頻率計數(shù)。在步驟S204中，亮度校正量計算單元402將一次微分系數(shù)函數(shù)的頻率計數(shù)方向的幅值縮放為適當(dāng)?shù)拇笮?，并計算亮度校正量函?shù)。例如，亮度校正量計算單元402檢測一次微分系數(shù)函數(shù)451的斜率變?yōu)樽钚?向下傾斜的斜度變?yōu)樽畲?的位置。亮度校正量計算單元402縮放(歸一化)一次微分系數(shù)函數(shù)的幅值，使得檢測到的位置的斜率變?yōu)?1， 由此計算亮度校正量函數(shù)。例如，如圖M所示，對一次微分系數(shù)函數(shù)451的幅值進行定標(biāo) (scale)，該幅值使得令一次微分系數(shù)函數(shù)451的斜率變?yōu)樽钚〉奈恢肁的斜率變?yōu)開1，由此計算亮度校正量函數(shù)461。亮度校正量計算單元402將所計算的亮度校正量函數(shù)提供給亮度校正單元403。之后，處理進行到步驟S205。在步驟S201中，如果確定計算了目標(biāo)空間塊的亮度校正量函數(shù)，則跳過步驟S202 至S204的處理，處理進行到步驟S205。在步驟S205中，亮度校正單元403以亮度校正量校正目標(biāo)區(qū)間的亮度值的代表值。例如，亮度校正單元403將目標(biāo)區(qū)間的亮度范圍的中心值設(shè)置為目標(biāo)區(qū)間的亮度值的代表值，并且獲得針對代表值的亮度校正量函數(shù)的值作為亮度校正量。亮度校正單元403 將亮度校正量與目標(biāo)區(qū)間的亮度值的代表值相加，以校正目標(biāo)區(qū)間的亮度值的代表值。
在步驟S206中，亮度校正單元403將校正后的亮度值作為目標(biāo)區(qū)間的參考亮度值 Lg(η ) (ρ)輸出到系數(shù)計算單元M4。之后，參考亮度值計算處理結(jié)束，處理進行到圖16的步驟S145。在本發(fā)明的第二實施例中，除上述參考亮度值計算處理之外的處理與第一實施例相同，其描述是重復(fù)的，因此省略其描述。[第二實施例的效果]在本發(fā)明的第二實施例中，與第一實施例類似，目標(biāo)區(qū)間的參考亮度值Lg(nl) (ρ) 變?yōu)橥ㄟ^這樣的方式獲得的值在從目標(biāo)區(qū)間觀察時目標(biāo)空間塊的塊直方圖的頻率計數(shù)增大的方向上校正目標(biāo)區(qū)間的亮度值的代表值。通過由步驟S204的處理適當(dāng)?shù)卣{(diào)整亮度校正量的大小，可以防止額外的校正而超過與塊直方圖的山丘相對應(yīng)的亮度水平。另外，在本發(fā)明的第一實施例中，在參考亮度值Lg(nl) (ρ)的計算中，需要針對每個塊直方圖的每個區(qū)間進行一次除法運算，以計算亮度值的加權(quán)平均值。相比之下，在本發(fā)明的第二實施例中，在參考亮度值Lg(nl) (ρ)的計算中，為了縮放一次微分系數(shù)函數(shù)，可以僅針對每個空間塊進行一次除法運算。相應(yīng)地，與第一實施例相比，根據(jù)本發(fā)明的第二實施例可以減小計算復(fù)雜度。<3.第三實施例>[第三實施例的概要]接下來，參考圖25至四描述本發(fā)明的第三實施例。在本發(fā)明的第三實施例中，通過改變計算參考亮度值Lg(nl) (ρ)的方法，可以減小計算復(fù)雜度。[參考亮度值計算單元的配置示例]在本發(fā)明的第三實施例的數(shù)碼攝像機中，代替圖10的參考亮度值計算單元M3， 設(shè)置圖25的參考亮度值計算單元對3。在圖25中，用相同的附圖標(biāo)記表示與圖10相對應(yīng)的部分，并且適當(dāng)?shù)厥÷云涿枋觥?br> 圖25的參考亮度值計算單元243包括累積直方圖計算單元501、累積直方圖存儲器502、逆函數(shù)計算單元503、累積直方圖逆函數(shù)存儲器504、峰檢測單元505、峰位置列表存儲器506、亮度調(diào)制函數(shù)計算單元507、亮度調(diào)制函數(shù)存儲器508、映射單元509和映射單元 510。累積直方圖計算單元501從塊直方圖存儲器202讀取每個空間塊的塊直方圖，并計算每個空間塊的累積直方圖函數(shù)。累積直方圖計算單元261將所計算的每個空間塊的累積直方圖函數(shù)存儲在累積直方圖存儲器502中。逆函數(shù)計算單元503從累積直方圖存儲器502讀取每個空間塊的累積直方圖函數(shù)，計算每個累積直方圖函數(shù)的逆函數(shù)(下文中稱為累積直方圖逆函數(shù))，并將逆函數(shù)存儲在累積直方圖逆函數(shù)存儲器504中。峰檢測單元505從累積直方圖存儲器502讀取每個空間塊的累積直方圖函數(shù)。峰檢測單元505檢測每個空間塊的累積直方圖函數(shù)中的與相應(yīng)的塊直方圖變?yōu)樽畲蟮牧炼戎迪鄬?yīng)的位置(下文中稱為峰位置)。峰檢測單元505將表示檢測到的每個累積直方圖函數(shù)的峰位置的坐標(biāo)的峰位置列表存儲在峰位置列表存儲器506中。亮度調(diào)制函數(shù)計算單元507從峰位置列表存儲器506讀取每個空間塊的累積直方圖函數(shù)的峰位置列表。亮度調(diào)制函數(shù)計算單元507基于峰位置列表計算每個空間塊的亮度調(diào)制函數(shù)，并將亮度調(diào)制函數(shù)存儲在亮度調(diào)制函數(shù)存儲器508中。映射單元509從塊直方圖存儲器202讀取每個空間塊的塊直方圖，并從亮度調(diào)制函數(shù)存儲器508讀取每個空間塊的亮度調(diào)制函數(shù)。映射單元509基于亮度調(diào)制函數(shù)計算與每個塊直方圖的每個區(qū)間的亮度值的代表值相對應(yīng)的頻率計數(shù)，并將頻率計數(shù)提供給映射單元510。映射單元510從累積直方圖逆函數(shù)存儲器504讀取每個空間塊的累積直方圖逆函數(shù)。映射單元510基于每個累積直方圖逆函數(shù)和與每個塊直方圖的每個區(qū)間的亮度值的代表值相對應(yīng)的頻率計數(shù)，計算每個塊直方圖的每個區(qū)間的參考亮度值Lg (nl) (ρ)。映射單元 510將計算的每個塊直方圖的每個區(qū)間的參考亮度值Lg(η ) (ρ)提供給系數(shù)計算單元M4。[對參考亮度值計算處理的描述]接下來，參考圖沈的流程圖，描述參考亮度值計算單元243具有圖25所示的配置的情況下的參考亮度值計算處理。另外，參考亮度值計算處理對應(yīng)于圖16所示的步驟S144 的處理。在步驟S301中，累積直方圖計算單元501確定是否未計算目標(biāo)空間塊的亮度調(diào)制函數(shù)和累積直方圖逆函數(shù)。如果確定未計算目標(biāo)空間塊的亮度調(diào)制函數(shù)和累積直方圖逆函數(shù)，則處理進行到步驟S302。在步驟S302中，累積直方圖計算單元501從塊直方圖存儲器202讀取目標(biāo)空間塊的塊直方圖。與圖18的步驟S161的處理類似，在步驟S303中，累積直方圖計算單元501計算目標(biāo)空間塊的累積直方圖函數(shù)。累積直方圖計算單元501將所計算的累積直方圖函數(shù)存儲在累積直方圖存儲器502中。下文中，用y = f(x)表示累積直方圖函數(shù)。χ表示亮度，y表示累積頻率。在步驟S304中，峰檢測單元505檢測累積直方圖函數(shù)的峰位置。具體地，峰檢測單元505從累積直方圖存儲器502讀取目標(biāo)空間塊的累積直方圖函數(shù)。峰檢測單元505檢測累積直方圖函數(shù)的梯度變?yōu)樽畲蟛⑶姨荻茸兊么笥陬A(yù)定閾值的位置，作為峰位置。例如，圖27示出了與圖19相同的塊直方圖361和累積直方圖函數(shù)362。在這種情況下，例如，檢測到累積直方圖函數(shù)362的梯度變?yōu)樽畲蟛⑶姨荻茸兊么笥陬A(yù)定閾值的峰位置P11和峰位置P12。與峰位置P11和峰位置P12相對應(yīng)的區(qū)間是塊直方圖361中的頻率計數(shù)變得最大并且頻率計數(shù)變?yōu)榇笥陬A(yù)定閾值的區(qū)間。相應(yīng)地，峰位置Pll和峰位置 P12變?yōu)槔鄯e直方圖函數(shù)362上與塊直方圖361變?yōu)樽畲蟮牧炼戎迪鄬?yīng)的坐標(biāo)。另外，下文中，如圖27所示，分別用峰水平1和輸出峰水平1表示峰位置Pll的亮度值和累積頻率，并且分別用峰水平2和輸出峰水平2表示峰位置P12的亮度值和累積頻率。峰檢測單元505將表示檢測到的峰位置的坐標(biāo)的峰位置列表存儲在峰位置列表存儲器506中。在步驟S305中，亮度調(diào)制函數(shù)計算單元507基于檢測到的峰位置計算亮度調(diào)制函數(shù)。具體地，亮度調(diào)制函數(shù)計算單元507從峰位置列表存儲器506讀取峰位置列表。亮度調(diào)制函數(shù)計算單元507計算通過累積直方圖函數(shù)的起始點、峰檢測單元505檢測到的峰位置以及累積直方圖函數(shù)的結(jié)束點的單調(diào)增加的函數(shù)，作為亮度調(diào)制函數(shù)。例如，計算通過累積直方圖函數(shù)的起始點、峰位置和累積直方圖函數(shù)的結(jié)束點的單調(diào)增加的樣條函數(shù)，作為亮度調(diào)制函數(shù)。亮度調(diào)制函數(shù)計算單元507將所計算的亮度調(diào)制函數(shù)存儲在亮度調(diào)制函數(shù)存儲器508中。圖觀示出了圖27的累積直方圖函數(shù)362的亮度調(diào)制函數(shù)551的示例。另外，圖 28的橫軸表示亮度，其縱軸表示累積頻率。亮度調(diào)制函數(shù)551是通過累積直方圖函數(shù)的起始點和結(jié)束點、峰位置Pll和峰位置P12的平滑單調(diào)增加的函數(shù)。另外，亮度調(diào)制函數(shù)可以通過峰位置附近，并且不一定通過峰位置的坐標(biāo)。如果亮度調(diào)制函數(shù)是單調(diào)增加的連續(xù)函數(shù)，則在微分連續(xù)的意義上亮度調(diào)制函數(shù)不一定是平滑曲線。然而，由于函數(shù)通過峰位置附近，因此更優(yōu)選的是沒有不必要的蜿蜒的平滑曲線。另外， 如果使用樣條函數(shù)，則可以容易地獲得具有這種性質(zhì)的曲線。在步驟S306中，逆函數(shù)計算功能503計算累積直方圖逆函數(shù)。具體地，逆函數(shù)計算單元503從累積直方圖存儲器502讀取目標(biāo)空間塊的累積直方圖函數(shù)。另外，逆函數(shù)計算單元503計算累積直方圖函數(shù)y = f(x)的逆函數(shù)X = F1(Y)tj逆函數(shù)計算單元503將所計算的累積直方圖逆函數(shù)存儲在累積直方圖逆函數(shù)存儲器504中。之后，處理進行到步驟 S307。另一方面，如果在步驟S301中確定計算了目標(biāo)空間塊的亮度調(diào)制函數(shù)和累積直方圖逆函數(shù)，則跳過步驟S302至S306的處理，并且處理進行到步驟S307。在步驟S307中，映射單元509使用亮度調(diào)制函數(shù)獲得目標(biāo)區(qū)間的亮度值的代表值的累積頻率。具體地，映射單元509從亮度調(diào)制函數(shù)存儲器508讀取目標(biāo)空間塊的亮度調(diào)制函數(shù)。映射單元509例如將目標(biāo)區(qū)間的亮度范圍的中心值設(shè)置為目標(biāo)區(qū)間的亮度值的代表值，將代表值分配給亮度調(diào)制函數(shù)，并且獲得代表值的累積頻率。映射單元509將所獲得的累積頻率提供給映射單元510。在步驟S308中，映射單元510使用累積直方圖逆函數(shù)獲得從亮度調(diào)制函數(shù)獲得的累積頻率的亮度值。具體地，映射單元510從累積直方圖逆函數(shù)存儲器504讀取目標(biāo)空間塊的累積直方圖逆函數(shù)。映射單元510將映射單元509獲得的累積頻率分配給累積直方圖逆函數(shù)，并獲得累積頻率的亮度值?，F(xiàn)在，將參考圖四描述步驟S307和S308的處理的詳細示例。圖四是連接了兩個曲線圖的圖，其橫軸表示亮度，其縱軸表示累積頻率。左側(cè)是與圖觀相同的亮度調(diào)制函數(shù)551的曲線圖，右側(cè)是水平翻轉(zhuǎn)了圖27的累積直方圖函數(shù)362 的曲線圖。相應(yīng)地，左側(cè)曲線圖的橫軸的方向與右側(cè)曲線圖的橫軸的方向相反。如上所述，在步驟S307中，基于亮度調(diào)制函數(shù)551分配目標(biāo)空間塊的每個區(qū)間的亮度值的代表值的累積頻率。例如，在圖四的右側(cè)曲線圖中，在亮度方向上以相同間隔布置的向上箭頭中的每個的起始點表示目標(biāo)空間塊的每個區(qū)間的亮度值的代表值。以向上箭頭與亮度調(diào)制函數(shù)551相遇的點為起始點的向左箭頭與累積頻率方向上的軸之間的交點， 表示分配給每個區(qū)間的亮度值的代表值的累積頻率。另外，如上所述，在步驟S308中，基于累積直方圖逆函數(shù)將參考亮度值Lg(nl) (ρ) 分配給通過亮度灰度函數(shù)551分配的累積頻率。例如，在圖四的左側(cè)曲線圖中，以向左箭頭與累積直方圖函數(shù)362相遇的點為起始點的向下箭頭與亮度方向的軸之間的交點，表示分配給每個累積頻率的參考亮度值Lg (η ) (ρ)。如圖四所示，在右側(cè)曲線圖中以相同的間隔布置向上箭頭時，向下箭頭被緊密地布置在峰水平1和峰水平2附近。也就是說，如果校正之前的亮度值(每個區(qū)間的亮度值的左側(cè)曲線中的代表值)接近峰水平1或者峰水平2，則分配具有基本相同的值的參考亮度值Lg(nl) (ρ)。相反，如果校正之前的亮度值遠離峰水平1和峰水平2，則分配參考亮度值Lg(nl)(p)，以使其變?yōu)榻咏逅?或者峰水平2。另外，參考亮度值Lg(nl)(p)集中在峰水平1和峰水平2附近。在步驟S309中，映射單元510將所獲得的亮度值作為目標(biāo)區(qū)間的參考亮度值 Lg(η ) (ρ)輸出到系數(shù)計算單元M4。之后，參考亮度值計算處理結(jié)束，處理進行到圖16的步驟S145。在本發(fā)明的第三實施例中，除上述參考亮度值計算處理之外的處理與第一實施例的處理相同，其描述是重復(fù)的，因此省略其描述。[第三實施例的效果]在本發(fā)明的第三實施例中，與第一實施例和第二實施例類似，目標(biāo)區(qū)間的參考亮度值Lg(nl) (ρ)變?yōu)橥ㄟ^這樣的方式獲得的值在從目標(biāo)區(qū)間觀察時目標(biāo)空間塊的塊直方圖的頻率計數(shù)增大的方向上校正目標(biāo)區(qū)間的亮度值的代表值。另外，在本發(fā)明的第一實施例中，在參考亮度值Lg(nl) (ρ)的計算中，需要針對每個塊直方圖的每個區(qū)間進行一次除法運算，以計算亮度值的加權(quán)平均值。相比之下，在本發(fā)明的第三實施例中，在參考亮度值Lg(nl) (ρ)的計算中不需要進行除法運算。相應(yīng)地，與第一實施例相比，根據(jù)本發(fā)明的第三實施例可以減小計算復(fù)雜度。<4.變型示例>[灰度校正特征函數(shù)的變型示例]雖然在上面的描述中描述僅使用每個空間塊的相應(yīng)空間塊的塊直方圖計算灰度校正特征函數(shù)的示例，但是可以使用鄰近空間塊的塊直方圖。例如，可以使用通過合成相應(yīng)空間塊的塊直方圖和鄰近空間塊的塊直方圖而獲得的塊直方圖，計算空間塊的灰度校正特征函數(shù)。相應(yīng)地，可以提高相應(yīng)空間塊和鄰近空間塊之間的灰度校正特征的連續(xù)性?？蛇x地，可以在全部或者部分空間塊中使用相同的灰度校正特征函數(shù)。例如，可以使用通過合成所有空間塊的塊直方圖而獲得的塊直方圖，計算在所有空間塊之間共享的灰度校正特征函數(shù)?？蛇x地，可以使用預(yù)先準(zhǔn)備的固定灰度校正特征函數(shù)，而不參考塊直方圖。[計算一次微分系數(shù)函數(shù)的方法的變型示例]雖然在本發(fā)明的第二實施例中，描述了針對每個空間塊僅使用相應(yīng)空間塊的塊直方圖計算亮度方向的一次微分系數(shù)函數(shù)的示例，但是一次微分系數(shù)函數(shù)的計算不限于亮度方向。例如，為了提高相應(yīng)空間塊和鄰近空間塊的參考亮度值的連續(xù)性，可以在空間方向上計算一次微分系數(shù)函數(shù)。在這種情況下，一次微分系數(shù)計算單元401可以計算亮度方向和空間方向一致的三維一次微分系數(shù)矢量，然后可以將通過矢量投影到亮度方向而獲得的提供給亮度校正量計算單元402。使用三維一次微分系數(shù)的方法等同于在使用空間方向的平滑濾波器合成相應(yīng)空間塊和鄰近空間塊的塊直方圖之后的亮度方向的一次微分系數(shù)的計算。相應(yīng)地，可以首先進行空間方向上的塊直方圖的平滑，然后可以進行上面參考圖22描述的參考亮度值計算處理。雖然在上面的描述中作為用于計算一次微分系數(shù)函數(shù)的算子的詳細示例描述了 Sobel算子，但是可以使用其它微分算子。例如，可以使用以Sobel算子對平滑濾波器進行卷積的濾波器，并且可以在亮度方向上平滑塊直方圖的同時計算一次微分系數(shù)函數(shù)。[對YC變換處理之后的圖像信號進行灰度校正處理的情況]雖然在上面的描述中對RGB圖像進行灰度校正處理，但是可以對YC變換處理之后的圖像信號進行灰度校正處理。在這種情況下，DSP 116例如具有如30所示的配置。另外， 在圖30中，用相同的附圖標(biāo)記表示與圖3的情況相對應(yīng)的部分，并且適當(dāng)?shù)厥÷云涿枋?。圖30所示的DSP 116與圖3的DSP 116的不同之處在于，在去馬賽克處理單元152 和伽馬校正處理單元巧4之間不設(shè)置灰度校正處理單元153，而將灰度校正處理單元601連接到Y(jié)C變換處理單元155?；叶刃Ｕ幚韱卧?01對從YC變換處理單元155提供的Y圖像和C圖像(Cb分量和Cr分量)進行灰度校正處理，并根據(jù)需要將經(jīng)過灰度校正處理的Y 圖像和C圖像提供給IXD驅(qū)動器118或者CODEC 120。另外，用[Yu(P)，Cu(P)]表示經(jīng)過灰度校正處理的圖像數(shù)據(jù)的像素位置ρ的像素值。這里，Yu(p)表示Y圖像的亮度分量的值，Cu(ρ)表示C圖像的色差分量的值。下文中， 特別地，用Cbu (ρ)表示C圖像的像素值Cu (ρ)的Cb分量，用Cru (ρ)表示其Cr分量。圖30的灰度校正處理單元601例如具有圖31所示的配置。也就是說，灰度校正處理單元601包括亮度灰度校正單元631、Cb灰度校正單元632和Cr灰度校正單元633。亮度灰度校正單元631進行與圖5的亮度灰度校正單元183相同的處理，并對來自YC變換處理單元155的Y圖像的像素值Y(P)的灰度進行校正(壓縮)。亮度灰度校正單元631根據(jù)需要將通過灰度校正獲得的像素值Yu (ρ)提供給IXD驅(qū)動器118或者CODEC 120，并將像素值Yu(p)提供給Cb灰度校正單元632和Cr灰度校正單元633。Cb灰度校正單元632使用來自YC變換處理單元155的Y圖像的像素值Y (P)和來
24自亮度灰度校正單元631的Y圖像的像素值Yu (ρ)進行與圖5的灰度校正單元185相同的處理，對來自YC變換處理單元155的C圖像的像素值Cb (ρ)的灰度進行校正，并且根據(jù)需要將校正了灰度的像素值Cbu(p)提供給IXD驅(qū)動器118或者CODEC 120。Cr灰度校正單元633使用來自YC變換處理單元155的Y圖像的像素值Y (ρ)和來自亮度灰度校正單元631的Y圖像的像素值Yu (ρ)進行與圖5的灰度校正單元185相同的處理，對來自YC變換處理單元155的C圖像的像素值Cr(P)的灰度進行校正，并根據(jù)需要將校正了灰度的像素值Cru(p)提供給IXD驅(qū)動器118或者CODEC 120。例如，與等式⑴所示的計算類似，通過將校正了灰度的Y圖像的像素值Yu (P)與 Y圖像的像素值Y(P)的比乘以C圖像的像素值(像素值Cr(P)或者像素值Cb(P))，來進行由Cb灰度校正單元632和Cr灰度校正單元633進行的灰度校正。也就是說，將通過將像素Yu(P)除以像素值Y(P)獲得的值乘以C圖像的像素值。由于將Y圖像和C圖像，即亮度信號和色差信號輸入到灰度校正處理單元601，因此灰度校正處理單元601可以不生成亮度圖像。另外，由于已經(jīng)對提供給灰度校正處理單元601的Y圖像和C圖像進行了伽馬校正，因此可以不對Y圖像和C圖像進行非線性變換。 相應(yīng)地，不在灰度校正處理單元601中設(shè)置與圖5的灰度校正處理單元153的亮度計算單元181、非線性變換單元182、非線性變換單元184和非線性逆變換單元186相對應(yīng)的塊。以這種方式，通過對Y圖像和C圖像進行灰度校正處理，可以簡單地進行灰度校正。[對RAW數(shù)據(jù)進行灰度校正處理的情況]另外，可以對RAW數(shù)據(jù)，即馬賽克圖像進行灰度校正處理。在這種情況下，DSP 116 例如具有圖32所示的配置。另外，在圖32中，用相同的附圖標(biāo)記表示與圖3的情況相對應(yīng)的部分，并且適當(dāng)?shù)厥÷云涿枋?。圖32所示的DSP 116與圖3的DSP 116的不同之處在于，在圖32所示的DSP 116 中的白平衡處理單元151和去馬賽克處理單元152之間設(shè)置灰度校正處理單元681。也就是說，在圖3的DSP 116中的白平衡處理單元151和伽馬校正處理單元巧4之間設(shè)置灰度校正處理單元153的同時，在圖32的DSP 116中的白平衡處理單元151和去馬賽克處理單元152之間設(shè)置與圖3的灰度校正處理單元153相對應(yīng)的灰度校正處理單元681?；叶刃Ｕ幚韱卧?81對來自白平衡處理單元151的馬賽克圖像Mw進行灰度校正處理，并將經(jīng)過灰度校正處理的馬賽克圖像Mu提供給去馬賽克處理單元152。該灰度校正處理單元681具有例如圖33所示的配置。具體地，灰度校正處理單元681包括亮度計算單元711、非線性變換單元712、亮度灰度校正單元713、相位同步單元714、相位同步單元715、非線性變換單元716、馬賽克灰度校正單元717和非線性逆變換單元718。亮度計算單元711進行與圖5的亮度計算單元181相同的處理，并且根據(jù)馬賽克圖像Mw生成亮度圖像。也就是說，亮度計算單元711使用來自白平衡處理單元151的馬賽克圖像Mw的像素位置ρ的像素值，根據(jù)馬賽克圖像Mw的若干像素值計算亮度值L (ρ)，作為目標(biāo)像素的像素值Mw(P)，并且將亮度值提供給非線性變換單元712。由于馬賽克圖像Mw的每個像素例如僅具有如圖34所示的R、G(Gr或者( )和B 分量中的任意一個的像素值，因此亮度計算單元711通過不僅參考所提供的一個像素的像素值Mw (ρ)，還參考鄰近該像素的像素的像素值，來計算亮度值。在圖34中，以拜爾陣列布置具有R分量、G分量和B分量的像素，并且一個矩形表示馬賽克圖像的一個像素。在圖中，矩形中的字符“R”、“G”和“B”表示該矩形是具有R分量、G分量和B分量的像素值的像素。使用在相互鄰近的2像素X2像素的總共四個像素為處理單位時獲得包括R分量、G分量(Gr分量和( 分量)和B分量的分量的像素值，亮度計算單元711基于四個像素的像素值，獲得由圖中的圓表示的位置的亮度值。也就是說，在圖中，作為鄰近圓的位置的四個像素的RGB信號的和來生成亮度信號。在圖34的示例中，圖中的圓位于包括R像素、B像素和兩個G像素的區(qū)域的中心。 另外，獲得亮度值的位置可以是距離馬賽克圖像的像素的位置半個像素的偏移位置，并且獲得亮度值的位置之間的間隔可以不是一個像素單位。然而，這種位置(相位)差在亮度值的灰度校正中不是問題。返回圖33，非線性變換單元712進行與圖5的非線性變換單元182相同的處理，對來自亮度計算單元711的亮度值L(p)進行非線性變換，并將通過非線性變換獲得的亮度值 L(ril) (ρ)提供給亮度灰度校正單元713和相位同步單元714。亮度灰度校正單元713進行與圖5的亮度灰度校正單元183相同的處理，對來自非線性變換單元712的亮度值L(nl) (ρ)的灰度進行壓縮，對亮度值L (nl) (ρ)進行灰度校正，并將通過灰度校正獲得的亮度值Lu (η ) (ρ)提供給相位同步單元715。相位同步單元714使用來自非線性變換單元712的各亮度值中鄰近目標(biāo)像素的位置的若干亮度值進行插值處理，并計算目標(biāo)像素的位置的亮度值。相位同步單元714進行的插值處理例如是使用鄰近目標(biāo)像素的2X2個位置的像素的總共四個亮度值的二值插值處理。如果獲得了目標(biāo)像素的亮度值，則相位同步單元714將所獲得的亮度值提供給馬賽克灰度校正單元717。相位同步單元715使用來自亮度灰度校正單元713的各亮度值中鄰近目標(biāo)像素的位置的若干亮度值進行插值處理，并計算目標(biāo)像素的位置的校正了灰度的亮度值。相位同步單元715進行的插值處理是與相位同步單元714進行的插值處理相同的處理，例如是二值插值處理等。非線性變換單元716進行與圖5的非線性變換單元184相同的處理，對來自白平衡處理單元151的目標(biāo)像素的像素值Mw (ρ)進行非線性變換，并將經(jīng)過非線性變換的像素值提供給馬賽克灰度校正單元717。馬賽克灰度校正單元717使用來自相位同步單元714的亮度值和來自相位同步單元715的校正了灰度的亮度值，進行與圖5的灰度校正單元185相同的處理，對來自非線性變換單元716的像素值的灰度進行校正，并將校正了灰度的像素值提供給非線性逆變換單元718。例如，以與上述等式(1)所計算的相同的方式，馬賽克灰度校正單元717將通過將來自相位同步單元715的校正了灰度的亮度值除以來自相位同步單元714的亮度值而獲得值，乘以來自非線性變換單元716的像素值，由此校正像素值的灰度。相應(yīng)地，校正目標(biāo)像素的像素值的灰度，即R、G和B分量的像素值。非線性逆變換單元718對來自馬賽克灰度校正單元717的像素值進行非線性逆變換，該非線性逆變換為非線性變換單元716的非線性變換的逆變換。非線性逆變換單元718 將通過非線性逆變換獲得的像素值Mu(P)，提供給去馬賽克處理單元152。以這種方式，如果對馬賽克圖像進行灰度校正處理，則由亮度計算單元711計算的亮度值的位置與馬賽克圖像的目標(biāo)像素的位置不同。然而，通過使用相位同步單元714 和相位同步單元715進行相位同步，可以獲得目標(biāo)像素的位置的亮度值。[本發(fā)明的應(yīng)用范圍的示例]如上所述，圖2的數(shù)碼攝像機進行提取圖像的一般結(jié)構(gòu)的圖像處理。由于可以在改善圖像質(zhì)量等處理中使用通過這種圖像處理提取的信息，因此作為安裝用于提取圖像的一般結(jié)構(gòu)的塊的設(shè)備，除了數(shù)碼攝像機以外，還可以使用其它設(shè)備。例如，作為這種設(shè)備，考慮諸如數(shù)碼相機的成像設(shè)備、諸如打印機、顯示器等的顯示設(shè)備。另外，本發(fā)明適用于處理或編輯圖像的設(shè)備或者計算機程序。[計算機的硬件的配置示例]可以通過硬件或軟件執(zhí)行上述一系列處理。如果通過軟件執(zhí)行該系列處理，則在安裝了專用硬件的計算機或者例如通過從程序記錄介質(zhì)安裝各種程序能夠執(zhí)行各種功能的通用個人計算機中，安裝構(gòu)成軟件的程序。圖35是示出通過程序執(zhí)行上述一系列處理的計算機的硬件配置示例的框圖。在計算機中，中央處理器(CPU)901、只讀存儲器(ROM)902和隨機存取存儲器 (RAM) 903通過總線904彼此連接。輸入/輸出接口 905連接到總線904。包括鍵盤、鼠標(biāo)、麥克風(fēng)等的輸入單元906， 包括顯示器、揚聲器等的輸出單元907和包括硬盤、非易失性存儲器等的記錄單元908，包括網(wǎng)絡(luò)接口等的通信單元909以及用于驅(qū)動諸如磁盤、光盤、磁光盤和半導(dǎo)體存儲器的可移動介質(zhì)911的驅(qū)動910連接到輸入/輸出接口 905。在具有上述配置的計算機中，CPU 901通過輸入/輸出接口 905和總線904例如將記錄在記錄單元908上的程序加載到RAM 903中并執(zhí)行，由此進行上述一系列處理。將由計算機(CPU 901)執(zhí)行的程序例如記錄在作為包括磁盤(包括軟盤)、光盤 (光盤只讀存儲器(CD-ROM)、數(shù)字通用盤(DVD)等)、磁光盤、半導(dǎo)體存儲器等的包介質(zhì)的可移動介質(zhì)911上，或者通過諸如局域網(wǎng)、因特網(wǎng)和數(shù)字衛(wèi)星廣播的有線或無線傳輸介質(zhì)提供該程序?？梢酝ㄟ^將可移動介質(zhì)911安裝在驅(qū)動器910中，通過輸入/輸出接口 905將程序安裝在記錄介質(zhì)908中?？梢杂赏ㄐ艈卧?09通過有線或無線傳輸介質(zhì)接收程序，并將其安裝在記錄單元908中?？梢灶A(yù)先將程序安裝在ROM 902或者記錄單元908中。由計算機執(zhí)行的程序可以是按照在本說明書中描述的順序以時間序列執(zhí)行處理的程序，或者諸如在調(diào)用時的需要的定時或并行執(zhí)行處理的程序。本發(fā)明包含在2010年3月10日在日本專利局提交的日本在先專利申請JP 2010-053864中公開的主題相關(guān)的主題，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依據(jù)設(shè)計需要和其它因素，可以想到各種變型、組合、 子組合和改變，只要它們在所附權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備，包括直方圖計算裝置，用于計算通過在空間方向上劃分輸入圖像而獲得的每個空間塊的亮度值的直方圖；灰度校正系數(shù)計算裝置，用于計算灰度校正系數(shù)，所述灰度校正系數(shù)用于所述直方圖的每個區(qū)間的亮度值的灰度的校正；以及灰度校正裝置，用于基于所述輸入圖像的目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的灰度校正系數(shù)和在所述空間方向和亮度方向上鄰近所述目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的區(qū)間的灰度校正系數(shù)，進行所述目標(biāo)像素的亮度值的灰度校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述灰度校正系數(shù)計算裝置包括參考亮度值計算裝置，用于針對每個區(qū)間計算亮度值以作為參考亮度值，所述亮度值是通過在當(dāng)從相應(yīng)的區(qū)間觀察時所述直方圖的頻率計數(shù)增大的方向上校正所述區(qū)間的亮度值的代表值而獲得的；以及系數(shù)計算裝置，用于基于預(yù)定灰度校正特征函數(shù)的針對所述參考亮度值的輸出亮度值以及所述參考亮度值，計算每個區(qū)間的灰度校正系數(shù)，所述預(yù)定灰度校正特征函數(shù)用于輸出校正了輸入亮度值的灰度的輸出亮度值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述參考亮度值計算裝置基于所述相應(yīng)的區(qū)間的頻率計數(shù)以及在所述空間方向和所述亮度方向上鄰近所述相應(yīng)的區(qū)間的區(qū)間的頻率計數(shù)，計算所述相應(yīng)的區(qū)間的亮度值的重心以作為所述參考亮度值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述參考亮度值計算裝置計算所述直方圖的所述亮度方向的一次微分系數(shù)，并基于所述一次微分系數(shù)，計算通過在當(dāng)從所述區(qū)間觀察時直方圖的頻率計數(shù)增大的方向上校正所述相應(yīng)的區(qū)間的亮度值的代表值而獲得的亮度值，來作為所述參考亮度值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述參考亮度值計算裝置針對每個空間塊計算所述直方圖的累積直方圖函數(shù)和所述累積直方圖函數(shù)的逆函數(shù)，針對每個空間塊計算通過所述累積直方圖函數(shù)中使所述直方圖變?yōu)樽畲蟮牧炼戎?、亮度值的最小值和亮度值的最大值的坐?biāo)附近的單調(diào)增加的函數(shù)，來作為亮度調(diào)制函數(shù)，并且通過基于所述亮度調(diào)制函數(shù)和所述累積直方圖函數(shù)的所述逆函數(shù)校正所述相應(yīng)的區(qū)間的亮度值的代表值，來計算所述參考亮度值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述系數(shù)計算裝置計算灰度校正特征函數(shù)，所述灰度校正特征函數(shù)通過各個坐標(biāo)和亮度值的最小值和亮度值的最大值，在所述各個坐標(biāo)處，預(yù)定輸出亮度值被賦給使所述直方圖的累積計數(shù)變?yōu)轭A(yù)定值的亮度值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述灰度校正裝置基于所述目標(biāo)像素所屬的區(qū)間和在所述空間方向和所述亮度方向上鄰近所述目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的區(qū)間的所述灰度校正系數(shù)，對所述目標(biāo)像素的亮度值的所述灰度校正系數(shù)和位置進行插值，并且基于經(jīng)插值的灰度校正系數(shù)進行所述目標(biāo)像素的亮度值的灰度校正。
8.一種用于進行輸入圖像的亮度值的灰度校正的圖像處理設(shè)備的圖像處理方法，包括步驟計算通過在空間方向上劃分所述輸入圖像而獲得的每個空間塊的亮度值的直方圖；計算用于所述直方圖的每個區(qū)間的亮度值的灰度的校正的灰度校正系數(shù)；以及基于所述輸入圖像的目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的灰度校正系數(shù)和在所述空間方向和亮度方向上鄰近所述目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的區(qū)間的灰度校正系數(shù)，進行所述目標(biāo)像素的亮度值的灰度校正。
9.一種用于在計算機上執(zhí)行過程的程序，所述過程包括步驟計算通過在空間方向上劃分輸入圖像而獲得的每個空間塊的亮度值的直方圖；計算用于所述直方圖的每個區(qū)間的亮度值的灰度的校正的灰度校正系數(shù)；以及基于所述輸入圖像的目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的灰度校正系數(shù)和在所述空間方向和亮度方向上鄰近所述目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的區(qū)間的灰度校正系數(shù)，進行所述目標(biāo)像素的亮度值的灰度校正。
10.一種圖像處理設(shè)備，包括直方圖計算單元，被配置為計算通過在空間方向上劃分輸入圖像而獲得的每個空間塊的亮度值的直方圖；灰度校正系數(shù)計算單元，被配置為計算用于所述直方圖的每個區(qū)間的亮度值的灰度的校正的灰度校正系數(shù)；以及灰度校正單元，被配置為基于所述輸入圖像的目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的灰度校正系數(shù)和在所述空間方向和亮度方向上鄰近所述目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的區(qū)間的灰度校正系數(shù)，進行所述目標(biāo)像素的亮度值的灰度校正。
全文摘要
一種圖像處理設(shè)備，包括直方圖計算單元，被配置為計算通過在空間方向上劃分輸入圖像而獲得的每個空間塊的亮度值的直方圖；灰度校正系數(shù)計算單元，被配置為計算用于直方圖的每個區(qū)間的亮度值的灰度的校正的灰度校正系數(shù)；以及灰度校正單元，被配置為基于輸入圖像的目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的灰度校正系數(shù)和在空間方向和亮度方向上鄰近目標(biāo)像素所屬的區(qū)間的區(qū)間的灰度校正系數(shù)，進行目標(biāo)像素的亮度值的灰度校正。
文檔編號H04N5/232GK102196175SQ201110052898
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者光永知生 申請人:索尼公司