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圖像處理裝置、圖像處理方法和程序的制作方法

文檔序號:7906649閱讀:239來源:國知局
專利名稱:圖像處理裝置、圖像處理方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及圖像處理裝置、圖像處理方法和程序。具體地,本發(fā)明涉及執(zhí)行用于降低圖像中的噪聲和提高圖像分辨率的過程的圖像處理裝置、圖像處理方法和程序。
背景技術(shù)
在要執(zhí)行圖像處理,諸如圖像降噪(NR)過程或由低分辨率圖像生成高分辨率圖像的分辨率提高過程(例如稱為超分辨率(SR)過程)的情況下,執(zhí)行例如使用包含同一對象的多個連續(xù)捕捉的圖像的處理。公開圖像處理技術(shù)(諸如使用多個圖像進行的降噪)的相關(guān)技術(shù)的示例包括日本未審查專利申請公開2009-194700號以及日本未審查專利申請公開 2009-290827 號。在要執(zhí)行降噪過程或分辨率提高過程的情況下,通過使用許多圖像來實現(xiàn)有效的降噪和分辨率提高。因此,對于生成高質(zhì)量圖像的裝置,存儲許多圖像的存儲器變得有必要。然而,如果圖像處理裝置設(shè)置有許多圖像存儲存儲器,則硬件變得龐大,并且成本提高。因此,產(chǎn)生了這樣的問題對于那些對尺寸的減小和低成本有較大需求的圖像捕捉設(shè)備,難以設(shè)置這樣多的存儲器。另外,在要在圖像捕捉設(shè)備中執(zhí)行上述降噪和分辨率提高的情況下,下列不同圖像可以成為要作為處理目標圖像進行處理的目標(a)由圖像捕捉元件生成的RAW(原始)圖像,由作為每個像素的信號的對應(yīng)于顏色濾波器的僅特定顏色(例如RGB中的任何一個)的各像素的信號形成的所謂馬賽克圖像,(b)全色圖像,其中通過針對馬賽克圖像的顏色插值過程,在全部像素中設(shè)置RGB 等的顏色信號。然而,由于這些圖像信號的結(jié)構(gòu)不同,在相關(guān)技術(shù)中,根據(jù)將圖像信號(a)和(b) 中哪一個作為處理目標,通過使用各自的專用電路來執(zhí)行處理。也就是說,沒有相關(guān)技術(shù)公開特定的結(jié)構(gòu),其中通過應(yīng)用一個共同的電路來對這兩種不同的信號執(zhí)行處理。關(guān)于如何使得用于對這兩種不同圖像信號執(zhí)行降噪和分辨率提高的電路的尺寸減小以便降低成本已經(jīng)成為一個挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
希望提供一種圖像處理裝置、圖像處理方法和程序,其使得能夠采用簡化的硬件配置來實現(xiàn)通過使用多個圖像的疊加過程進行的降噪或分辨率提高過程。還希望提供一種圖像處理裝置、圖像處理方法和程序,使得能夠通過使用共同的電路實現(xiàn)降噪或分辨率提高過程,該共同電路能夠處理本發(fā)明實施例中的RAW圖像和全色圖像兩者。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,提供一種圖像處理裝置,包括疊加處理單元,配置為執(zhí)行針對多個連續(xù)捕捉的圖像的混合過程,其中該疊加處理單元被配置為選擇性地輸入作為處理目標圖像的RAW圖像或全色圖像的亮度信號信息并執(zhí)行疊加過程,以及執(zhí)行用于相繼更新存儲在用于存儲兩個圖像幀的存儲器中的數(shù)據(jù)的過程,從而使得能夠進行任意希望數(shù)量的圖像的疊加。在根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的一個實施例中,疊加處理單元可以執(zhí)行在存儲器的部分中重寫和存儲疊加過程后的圖像,以及把存儲在存儲器中的疊加圖像用于下一個和后續(xù)的疊加過程。在根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的一個實施例中,疊加處理單元可以在存儲器中存儲對應(yīng)于RAW圖像的每個像素的像素值數(shù)據(jù),并且在RAW圖像是處理目標的情況下可以基于對應(yīng)于該RAW圖像的每個像素的像素值數(shù)據(jù)執(zhí)行疊加過程,而在全色圖像是處理目標的情況下可以在存儲器中存儲對應(yīng)于每個像素的亮度信號值數(shù)據(jù),并基于對應(yīng)于該全色圖像的每個像素的亮度值數(shù)據(jù)執(zhí)行疊加過程。在根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的一個實施例中,疊加處理單元可以包括全局運動向量計算單元,配置為計算多個連續(xù)捕捉的圖像的全局運動向量;定位處理單元,配置為生成運動補償圖像,其中根據(jù)全局運動向量將參考圖像的對象位置定位在關(guān)鍵圖像的位置處;運動對象檢測單元,配置為基于作為定位處理單元的定位結(jié)果獲得的運動補償圖像和關(guān)鍵圖像的相應(yīng)像素之間的像素差來獲得運動對象信息;以及混合處理單元,配置為基于混合比來混合關(guān)鍵圖像和運動補償圖像從而生成疊加圖像,該混合比基于運動對象信息。在根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的一個實施例中,運動對象檢測單元可以基于作為定位處理單元的定位的結(jié)果獲得的運動補償圖像與關(guān)鍵圖像的相應(yīng)像素之間的像素差,計算指示運動對象信息的α值以作為像素單元處的運動對象信息,并且混合處理單元可以根據(jù)該α值的值,關(guān)于有高概率是運動對象的像素降低運動補償圖像的混合比,并且可以執(zhí)行混合過程,在該混合過程中,關(guān)于有低概率是運動對象的像素,將運動補償圖像的混合比設(shè)置為較高。在根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的一個實施例中,疊加處理單元可以包括分辨率提高處理單元,該分辨率提高處理單元被配置為針對處理目標圖像執(zhí)行分辨率提高過程,并且混合處理單元可以執(zhí)行已在分辨率提高處理單元中提高了分辨率的各圖像的疊加。在根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的一個實施例中,圖像處理裝置還可以包括全局運動向量記錄單元,其被配置為存儲圖像的全局運動向量,該全局運動向量由全局運動向量計算單元基于RAW圖像計算,并且疊加處理單元可以通過使用存儲在全局運動向量記錄單元中的全局運動向量,使用作為處理目標的全色圖像執(zhí)行疊加過程。在根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的一個實施例中,當混合處理單元通過使用(N+1) 個作為處理目標的靜止圖像執(zhí)行N個疊加過程時,混合處理單元可以通過使用第(N-I)個疊加圖像mltH,和第(N+1)個未疊加圖像frmN+1,根據(jù)以下等式[數(shù)學(xué)式1]
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置,包括疊加處理單元,其被配置為執(zhí)行針對多個連續(xù)捕捉的圖像的混合過程, 其中,所述疊加處理單元被配置為選擇性地輸入作為處理目標圖像的RAW圖像或全色圖像的亮度信號信息,并執(zhí)行疊加過程,以及執(zhí)行用于相繼更新存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)的過程,所述存儲器用于存儲兩個圖像幀, 以使得能夠進行任意希望數(shù)量的圖像的疊加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置,其中,所述疊加處理單元執(zhí)行在所述存儲器的部分中重寫和存儲所述疊加過程后的圖像,以及把存儲在所述存儲器中的疊加圖像用于下一個及后續(xù)的疊加過程的過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置,其中,在RAW圖像是處理目標的情況下,所述疊加處理單元在所述存儲器中存儲與所述RAW圖像的像素的每個相對應(yīng)的像素值數(shù)據(jù),并基于與所述RAW圖像的像素的每個相對應(yīng)的所述像素值數(shù)據(jù)執(zhí)行疊加過程,并且在全色圖像是處理目標的情況下,所述疊加處理單元在所述存儲器中存儲與像素中的每個相對應(yīng)的亮度信號值數(shù)據(jù),并基于與所述全色圖像的像素的每個相對應(yīng)的亮度值數(shù)據(jù)執(zhí)行疊加過程。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置,其中,所述疊加處理單元包括全局運動向量計算單元,其被配置為計算多個連續(xù)捕捉的圖像的全局運動向量; 定位處理單元,其被配置為生成運動補償圖像,在所述運動補償圖像中,根據(jù)所述全局運動向量將參考圖像的對象位置定位到關(guān)鍵圖像的位置處;運動對象檢測單元,其被配置為基于作為所述定位處理單元的定位的結(jié)果獲得的所述運動補償圖像與所述關(guān)鍵圖像的相應(yīng)像素之間的像素差來獲得運動對象信息;以及混合處理單元,其被配置為基于根據(jù)所述運動對象信息的混合比來混合所述關(guān)鍵圖像和所述運動補償圖像,從而生成疊加圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置,其中,所述運動對象檢測單元基于作為所述定位處理單元的所述定位的結(jié)果獲得的所述運動補償圖像與所述關(guān)鍵圖像的相應(yīng)像素之間的像素差,計算指示運動對象信息的α 值以作為像素單元處的運動對象信息,并且其中,所述混合處理單元根據(jù)所述α值的值,關(guān)于有高概率是運動對象的像素降低所述運動補償圖像的混合比,并且執(zhí)行混合過程,在所述混合過程中,關(guān)于有低概率是運動對象的像素,將所述運動補償圖像的混合比設(shè)置為較高。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置,其中,所述疊加處理單元包括分辨率提高處理單元,所述分辨率提高處理單元針對處理目標圖像執(zhí)行分辨率提高過程,并且其中,所述混合處理單元執(zhí)行已在所述分辨率提高處理單元中提高了分辨率的各圖像的疊加。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置,還包括全局運動向量記錄單元,其被配置為存儲圖像的全局運動向量,所述全局運動向量由所述全局運動向量計算單元基于RAW圖像計算,其中,所述疊加處理單元通過使用存儲在所述全局運動向量記錄單元中的所述全局運動向量,使用作為處理目標的全色圖像執(zhí)行疊加過程。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置,其中,當所述混合處理單元通過使用(N+l)1 作為處理目標的靜止圖像執(zhí)行N個疊加過程時,所述混合處理單元通過使用第(N-I)個疊加圖像Hilt1^dP 第(N+1)個未疊加圖像frmN+1 根據(jù)以下等式 [數(shù)學(xué)式5] 當N為2或更大時,而當N為1時,執(zhí)行第N個疊加過程,其中α表示運動對象信息,其取0到1的值,所述運動對象信息在運動區(qū)域內(nèi)為接近于0的值,而在靜止區(qū)域內(nèi)為接近于1的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置,其中,當所述混合處理單元通過使用(Ν+1)個作為處理目標的運動圖像執(zhí)行N個疊加過程時,所述混合處理單元通過使用第(N-I)個疊加圖像Hilt1^dP 第(Ν+1)個未疊加圖像frmN+1根據(jù)以下等式 [數(shù)學(xué)式6] 當N為2或更大時,而當N為1時,執(zhí)行第N個疊加過程,其中α表示運動對象信息,其取0到1的值,所述運動對象信息在運動區(qū)域內(nèi)為接近于0的值,而在靜止區(qū)域內(nèi)為接近于1的值。
10.一種在圖像處理裝置中執(zhí)行的圖像處理方法,包括通過使用疊加處理單元執(zhí)行針對多個連續(xù)捕捉的圖像的混合過程, 其中,選擇性地輸入作為處理目標圖像的RAW圖像或全色圖像的亮度信號信息以執(zhí)行疊加過程,并且相繼更新存儲在存儲器中的數(shù)據(jù),所述存儲器存儲兩個圖像幀,以使得能夠進行任意希望數(shù)量的圖像的疊加。
11.一種用于使得圖像處理裝置執(zhí)行圖像處理的程序,所述圖像處理包括 使得疊加處理單元執(zhí)行針對多個連續(xù)捕捉的圖像的混合過程,其中,選擇性地輸入作為處理目標圖像的RAW圖像或全色圖像的亮度信號信息以執(zhí)行疊加過程,并且相繼更新存儲在存儲器中的數(shù)據(jù),所述存儲器存儲兩個圖像幀,以使得能夠進行任意希望數(shù)量的圖像的疊加。
全文摘要
提供一種圖像處理裝置、圖像處理方法和程序。該圖像處理裝置包括疊加處理單元,其執(zhí)行針對多個連續(xù)捕捉的圖像的混合過程,其中該疊加處理單元被配置為選擇性地輸入作為處理目標圖像的RAW圖像或全色圖像的亮度信號信息并執(zhí)行疊加過程,以及執(zhí)行用于相繼更新存儲在用于存儲兩個圖像幀的存儲器中的數(shù)據(jù)的過程,從而使得能夠進行任意希望數(shù)量的圖像的疊加。
文檔編號H04N5/232GK102291531SQ20111016324
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月17日
發(fā)明者名云武文, 增野智經(jīng), 栗田哲平, 竹內(nèi)悟, 近藤雄飛, 高橋宏彰 申請人:索尼公司
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