圖像信號處理裝置、攝像裝置及圖像處理程序的制作方法
【專利摘要】對圖像信號進行校正信號電平的圖像校正，低成本生成由輸入信號局部校正特性適當抑制噪聲的高畫質(zhì)圖像信號。圖像信號處理裝置具備：圖像信號輸入單元輸入圖像信號；局部信息獲取部由圖像信號計算包括關(guān)注像素的局部區(qū)域像素值統(tǒng)計量作為局部信息；噪聲校正單元對圖像信號使用局部信息進行噪聲校正處理輸出噪聲校正后圖像信號；圖像信號校正單元對輸出圖像信號進行信號電平校正處理輸出電平校正后圖像信號；圖像信號校正強度控制單元決定信號電平校正處理校正強度改變信號電平校正處理輸入輸出特性；信號校正特性推測單元基于校正強度推測信號電平校正處理電平校正特性；噪聲校正強度控制單元與電平校正特性聯(lián)動控制并計算噪聲校正處理校正強度。
【專利說明】圖像信號處理裝置、攝像裝置及圖像處理程序

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像信號處理裝置。例如，涉及進行噪聲校正和改變信號電平的各種圖像校正的圖像信號處理裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]作為本技術(shù)的背景領(lǐng)域，例如有專利4109001號公報(專利文獻I)。該公報以“本發(fā)明提供一種在實施對比度校正或明亮度校正這樣的規(guī)定的畫質(zhì)校正時，對圖像進行有效的噪聲去除來改善畫質(zhì)校正的新的畫質(zhì)校正方法”為目的，公開了“對圖像實施規(guī)定的畫質(zhì)校正時，包括(I)基于圖像的電平值，計算出相對于該電平值的畫質(zhì)校正的校正量的步驟、
[2]基于應(yīng)用噪聲去除處理的圖像的部位或其附近部位中的校正量，決定噪聲的去除強度的步驟、(3)根據(jù)所決定的噪聲去除強度，以圖像的部位為單位去除噪聲的步驟、和(4)對去除了噪聲的圖像實施畫質(zhì)校正的步驟”這樣的技術(shù)。
[0003]專利文獻1:專利4109001
[0004]近幾年，參照輸入圖像的整體或每個區(qū)域的直方圖來進行基于圖像處理的信號延長或灰度校正等，從而推進了實現(xiàn)各種場景中視覺辨認性的提高的圖像校正功能的實用化。作為圖像校正功能，例如，有逆光校正功能、霧/霞校正功能、寬動態(tài)范圍功能等，用在民用照相機或監(jiān)控攝像頭等中。此時，若進行信號延長或灰度校正，則信號所包含的噪聲分量也會被增強。因此，考慮到基于圖像校正功能的信號延長或灰度校正的特性，期望作為前處理而控制噪聲校正處理。
[0005]在所述專利文獻I中，在決定噪聲去除量的步驟中需要預(yù)先計算畫質(zhì)校正的校正量，特別是若進行復(fù)雜的畫質(zhì)校正，則計算負擔(dān)會增加。因此，具有成本增加、失去對動態(tài)圖像中的動態(tài)場景的實時性的問題。此外，通過基于噪聲去除后的圖像信號來決定畫質(zhì)校正的校正量來實現(xiàn)畫質(zhì)校正的性能的提高，但是該結(jié)構(gòu)是無法實現(xiàn)的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種高畫質(zhì)且高視覺辨認性的攝像裝置。例如，基于圖像校正處理中的校正強度的控制量來推測每個代表性的明亮度的信號的校正特性，與推測結(jié)果聯(lián)動地控制每個明亮度的噪聲校正的校正強度，從而與被攝體或拍攝場景、拍攝條件無關(guān)地用較低的成本且實時地實現(xiàn)基于適當?shù)脑肼曅Ｕ蛨D像校正的高畫質(zhì)化、視覺辨認性的提聞。
[0007]為了解決上述目的，例如采用權(quán)利要求書所記載的構(gòu)成。
[0008]發(fā)明效果
[0009]根據(jù)本發(fā)明，能夠用較低的成本且實時地實現(xiàn)基于噪聲校正和圖像校正的高畫質(zhì)化、視覺辨認性的提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是表示本發(fā)明的第I實施例的圖像信號處理裝置的第一示意圖。
[0011]圖2是表示本發(fā)明的第I實施例的與圖像信號處理裝置的噪聲校正強度控制相關(guān)的處理流程的一例的圖。
[0012]圖3(a)是表示使用了本發(fā)明的第I實施例的統(tǒng)計信息的信號電平校正的校正強度控制方法的一例的圖。
[0013]圖3(b)是表示根據(jù)本發(fā)明的第I實施例的所決定的校正強度而圖像信號校正部0104進行的信號電平校正方法的一例的圖。
[0014]圖4(a)是表示本發(fā)明的第I實施例的信號校正特性推測處理的一例的第I圖。
[0015]圖4(b)是表示本發(fā)明的第I實施例的信號校正特性推測處理的一例的第2圖。
[0016]圖5(a)是表示本發(fā)明的第I實施例的使用了代表明亮度下的信號校正量的噪聲校正強度的控制方法的一例的圖。
[0017]圖5(b)是表示本發(fā)明的第I實施例的每個明亮度的噪聲校正強度的控制方法的一例的圖。
[0018]圖5(c)是表示本發(fā)明的第I實施例的噪聲校正強度的控制的效果的一例的圖。
[0019]圖6是表示本發(fā)明的第2實施例的圖像信號處理裝置的示意圖。
[0020]圖7是表示本發(fā)明的第2實施例的AC分量的校正強度的控制方法的一例的圖。
[0021]圖8(a)是表示本發(fā)明的第2實施例的代表明亮度下的不同頻率的噪聲校正強度的控制方法的一例的圖。
[0022]圖8(b)是表示本發(fā)明的第2實施例的每個頻率的噪聲校正強度的控制方法的一例的圖。
[0023]圖9是表示本發(fā)明的第3實施例的圖像信號處理裝置的示意圖。
[0024]圖10是表示本發(fā)明的第3實施例的信號校正特性推測信息的保存方法的一例的圖。
[0025]圖11是表示本發(fā)明的第4實施例的圖像信號處理裝置的示意圖。
[0026]圖12(a)是表示本發(fā)明的第4實施例的使用了代表明亮度下的信號校正量的邊緣增強強度的控制方法的一例的圖。
[0027]圖12 (b)是表示本發(fā)明的第4實施例的每個明亮度的邊緣增強強度的控制方法的一例的圖。
[0028]圖13是表示本發(fā)明的第5實施例的圖像信號處理裝置的示意圖。
[0029]圖14(a)是表示本發(fā)明的第5實施例的使用了代表明亮度下的信號校正量的顏色噪聲校正強度的控制方法的一例的圖。
[0030]圖14(b)是表示本發(fā)明的第5實施例的每個明亮度的顏色噪聲校正強度的控制方法的一例的圖。
[0031]圖15是表示本發(fā)明的第6實施例的攝像裝置的示意圖。
[0032]圖16是表示本發(fā)明的第6實施例的噪聲校正的校正強度控制方法的一例的圖。
[0033]圖17是表示本發(fā)明的第6實施例的信號范圍校正處理的校正強度控制方法的一例的圖。
[0034]圖18是表示本發(fā)明的第7實施例的圖像信號處理裝置及攝像裝置的示意圖。

【具體實施方式】
[0035]以下，利用【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施例。
[0036](實施例1)
[0037]圖1是表示本發(fā)明的第I實施例的圖像信號處理裝置的第一示意圖。在圖1中，0101是圖像信號輸入部，0102是局部信息獲取部，0103是噪聲校正部，0104是圖像信號校正部，0105是統(tǒng)計信息獲取部，0106是信號校正強度控制部，0107是信號校正特性推測部，0108是噪聲校正強度控制部。
[0038]在圖1所示的圖像信號處理裝置中，圖像信號輸入部0101采用以下的方式:經(jīng)由與影像線纜連接的采集板、LAN、USB等而與攝像設(shè)備和影像設(shè)備連接，輸入圖像信號?；蛘撸瑘D像信號輸入部0101具備透鏡、攝像元件及Α/D變換部，通過進行攝像處理來生成圖像信號。或者，也可以采取進行在未圖示的圖像記錄部中預(yù)先保存的圖像信號的讀入的方式。
[0039]局部信息獲取部0102獲取從圖像信號輸入部0101輸出的圖像信號，針對各像素計算出局部的明亮度，輸出計算出的明亮度信息。作為局部的明亮度的計算方法，例如，在圖像信號具有如視頻信號那樣的亮度信號的情況下，可以將像素值直接看作為關(guān)注像素的明亮度，也可以取關(guān)注像素與其附近像素的像素值之間的加權(quán)平均，從而降低噪聲或圖案的影響。此外，若圖像信號是從由拜耳陣列(Bayer array)構(gòu)成的攝像元件輸出的原始數(shù)據(jù)、即RAW數(shù)據(jù)，則可以取關(guān)注像素與相同顏色的附近像素的像素值之間的加權(quán)平均，作為明亮度信息。此外，若圖像信號是如RGB數(shù)據(jù)這樣的顏色數(shù)據(jù)，則也可以將預(yù)先對各顏色的數(shù)據(jù)進行了加權(quán)平均后得到的數(shù)據(jù)看作亮度信號，之后取關(guān)注像素與附近像素的像素值之間的加權(quán)平均，作為明亮度信息。此外，明亮度信息也可以不按每個像素計算出，而是每隔固定間隔計算出后由多個像素共用，從而實現(xiàn)運算量的降低。
[0040]噪聲校正部0103獲取從圖像信號輸入部0101輸出的圖像信號，針對圖像信號中的各像素，以相對于局部信息獲取部0102計算出的明亮度信息而不同的校正強度，實施二維噪聲校正處理或三維噪聲校正處理等信號處理，生成校正了噪聲的圖像信號并進行輸出，其中，該二維噪聲校正處理使用了高斯濾波器等平滑化濾波器和中值濾波器等具有去除噪聲分量的效果的空間濾波器，該三維噪聲校正處理在從圖像信號輸入部0101輸出的圖像信號為運動圖像時取時間軸方向的信號電平的加權(quán)平均來校正隨機噪聲。關(guān)注像素的明亮度信息與此時的校正強度的相關(guān)預(yù)先以函數(shù)或表格等形式具有成為基準的對應(yīng)關(guān)系，只要基于這些函數(shù)或表格來決定相關(guān)即可。另外，對于成為該基準的對應(yīng)關(guān)系，也可以根據(jù)通過用戶的操作或自動運算等而求出的校正參數(shù)進行進一步校正，從而能夠自由調(diào)整每個明亮度的校正強度。
[0041]此外，也可以是成為基準的對應(yīng)關(guān)系只具有多個代表性的明亮度和校正強度的相關(guān)，通過插值來計算出針對中間的明亮度的校正強度的相關(guān)，從而實現(xiàn)表格尺寸的減小。此夕卜，作為噪聲校正處理的方式，也可以是如下的結(jié)構(gòu)，即，以多級方式組合使用特性不同的多種二維噪聲校正處理或三維噪聲校正處理，或者按相同的輸入信號并行來進行不同的處理之后進行合成，由此能夠去除特性不同的噪聲分量。此外，也可以是如下的結(jié)構(gòu)，即，將所輸入的圖像信號通過前處理而分離為低頻分量和高頻分量，對各個分量進行不同的噪聲校正處理，由此能夠保留邊緣的細致感并能夠同時有效地僅去除噪聲。
[0042]圖像信號校正部0104基于信號校正強度控制部0106輸出的信號電平校正的校正強度，來決定圖像信號的輸入輸出特性，基于該輸入輸出特性來校正從噪聲校正部0103輸出的圖像信號的每個像素的信號值、即信號電平，從而生成輸出信號。圖像信號校正部0104實施的圖像信號的校正包括基于信號電平校正的逆光時的曝光不足的信號崩潰校正、或霧/霞校正、寬動態(tài)范圍化處理等，例如，預(yù)先將輸入值與輸出值的對應(yīng)關(guān)系保持為函數(shù)的系數(shù)或建立了對應(yīng)的查找表，基于信號電平校正的校正強度來校正函數(shù)的系數(shù)或查找表的值并決定輸入輸出特性，基于該輸入輸出特性來變換圖像信號的信號電平，從而能夠?qū)崿F(xiàn)上述處理。
[0043]此外，也可以預(yù)先保持多個與多個明亮度或校正強度相對應(yīng)的用于校正的函數(shù)的系數(shù)或建立了對應(yīng)的查找表，進行處理時基于信號校正強度控制部0106輸出的校正強度，來選擇所使用的函數(shù)的系數(shù)或建立了對應(yīng)的查找表，或者對所使用的函數(shù)的系數(shù)或建立了對應(yīng)的查找表進行插值，由此降低運算成本。
[0044]在此，若輸入到圖像信號校正部0104的圖像信號是亮度信號，則基于輸入輸出特性來校正各像素的像素值，從而能夠進行明亮度的校正。此外，也可以是如下的結(jié)構(gòu)，即，代替亮度信號，而通過與局部信息獲取部0102相同的處理來計算出明亮度信息，并基于輸入輸出特性而僅校正明亮度信息，求出明亮度信息的輸入輸出比，基于明亮度信息的輸入輸出比來校正原始的圖像信號的像素值，從而即使是RGB信號等也能夠進行明亮度校正。此夕卜，也可以將所輸入的圖像信號分離為多個分量后對多個分量分別進行不同的校正處理并進行合成。例如，若在前處理中分離為低頻分量和高頻分量，將低頻分量看作明亮度信息，則通過對各分量進行不同的信號電平校正處理，能夠分別校正被攝體的明亮度和邊緣的細致感。此外，也可以以在圖像信號中的每個區(qū)域中不同的輸入輸出特性進行信號電平校正處理，從而按圖像內(nèi)的每個被攝體進行最佳的校正。
[0045]另外，在噪聲校正部0103中實施的噪聲校正處理或在圖像信號校正部0104中實施的信號電平校正處理可以實施相同特性的處理，以使在圖像信號如視頻信號那樣具有亮度信號和顏色信號時分別使輸入輸出具有相同的亮度信號和顏色信號的比率。或者，也可以構(gòu)成為對亮度信號和顏色信號實施不同特性的處理或者僅對其中的任一個信號實施處理，從而實現(xiàn)性能或計算成本的最佳化。
[0046]統(tǒng)計信息獲取部0105將噪聲校正部0103輸出的圖像信號作為輸入，測量信號值的統(tǒng)計信息后進行輸出。在此，統(tǒng)計信息是指例如圖像信號中的各像素的信號值的直方圖分布、或者平均值、最大值、最小值、標準偏差等統(tǒng)計量，是為了信號校正強度控制部0106判別圖像信號中的場景來將圖像信號校正部0104校正信號電平時的校正強度設(shè)為適當值而使用的信息。此時，也可以獲取圖像信號中的預(yù)先確定的規(guī)定區(qū)域內(nèi)的像素的信號值的統(tǒng)計信息，或者獲取存在通過圖像識別而檢測出的被攝體的區(qū)域內(nèi)的像素的信號值的統(tǒng)計信息，或者僅針對信號值在規(guī)定范圍內(nèi)的像素來獲取統(tǒng)計信息來提高場景的判別性能。例如，在圖像信號校正部0104以按圖像信號中的每個區(qū)域而不同的輸入輸出特性進行信號范圍校正處理的情況下，以適合該區(qū)域的單位獲取統(tǒng)計信息，從而能夠按每個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)最佳的信號范圍校正處理。
[0047]信號校正強度控制部0106基于統(tǒng)計信息獲取部0105輸出的統(tǒng)計信息來判別圖像信號中的場景，決定圖像信號校正部0104校正信號電平時的每個明亮度的校正強度。在圖像信號校正部0104以按圖像信號中的每個區(qū)域而不同的輸入輸出特性進行信號范圍校正處理的情況下，也可以以適合于該區(qū)域的單位來獲取信號校正強度控制部0106測量到的統(tǒng)計信息，按每個區(qū)域決定校正強度。使用圖3，將在后面敘述該信號電平校正處理的校正強度的控制方法。
[0048]信號校正特性推測部0107基于信號校正強度控制部0106決定的校正強度，推測表示信號通過由圖像信號校正部0104進行的信號電平的校正在每個明亮度下被放大了多少的評價值、即信號校正特性。例如，在具有信號電平校正的校正強度越大則信號校正量越大這樣的正相關(guān)的情況下，信號校正特性的推測可以將在信號電平校正的校正強度上附加了每個明亮度的權(quán)重后得到的特性看作信號校正特性。此外，也可以基于使信號電平校正的校正強度和信號校正特性建立了對應(yīng)的函數(shù)的系數(shù)或變換表格并根據(jù)信號電平校正的校正強度來計算信號校正量，由此來提高精度。
[0049]噪聲校正強度控制部0108基于信號校正特性推測部0107推測出的信號校正特性，決定并控制噪聲校正部0103進行的噪聲校正處理的每個明亮度的校正強度。噪聲校正部0103基于該校正強度來進行噪聲校正，從而能夠根據(jù)圖像信號校正部0104中的各個像素的校正量來進行適當?shù)脑肼曅Ｕ?。統(tǒng)計信息獲取部0105也可以是代替噪聲校正部0103輸出的圖像信號而從圖像信號輸入部0101輸出的圖像信號中獲取統(tǒng)計信息的構(gòu)成。此外，也可以是信號校正強度控制部0106不使用統(tǒng)計信息獲取部0105輸出的統(tǒng)計信息，而是將從未圖示的輸入部輸入的值決定為信號電平校正處理的校正強度的構(gòu)成。此時，雖然不能進行與圖像信號中的場景聯(lián)動的校正強度的控制，但是能夠省略統(tǒng)計信息獲取部0105，能夠降低通過軟件實現(xiàn)時的計算時間和通過硬件實現(xiàn)時的開發(fā)成本。
[0050]另外，圖1所示的圖像信號處理裝置關(guān)注了與本實施例直接相關(guān)的處理部，但是實際上也可以在進行圖像處理的基礎(chǔ)上在各處理的前后和途中實施重要的其他的高畫質(zhì)化處理、信號規(guī)格的變換處理、壓縮解壓處理等。
[0051]此外，對于局部信息獲取處理或噪聲校正處理、信號電平校正處理、統(tǒng)計信息獲取處理、信號電平校正的校正強度控制處理、信號校正特性推測處理、噪聲校正的校正強度控制處理而言，例如，如果是計算機則通過CPU在存儲器中展開存儲于HDD等中的程序且CPU按照程序進行運算來實施上述處理，如果是組合設(shè)備則通過微型計算機、DSP、專用LSI等來實施。此外，也可以通過DSP、專用LSI來實施作為信號處理的局部信息獲取處理、噪聲校正處理、信號電平校正處理、統(tǒng)計信息獲取處理，通過微型計算機來實施作為控制處理的信號電平校正的校正強度控制處理、信號校正特性推測處理、噪聲校正的校正強度控制處理，從而實現(xiàn)成本和性能的最佳化。在本實施例及以后的實施例中為了簡化說明，即使是CPU按照程序進行運算來實施局部信息獲取處理、噪聲校正處理、信號電平校正處理、統(tǒng)計信息獲取處理、信號電平校正的校正強度控制處理、信號校正特性推測處理、噪聲校正的校正強度控制處理的情況下，也設(shè)為各處理部實施各處理來進行說明。
[0052]此外，圖1所示的圖像信號處理裝置也可以是通過多個軟件及多個硬件來實現(xiàn)的構(gòu)成。例如，可通過不同的DSP或?qū)Ｓ肔SI來實施局部信息獲取處理、噪聲校正處理、信號電平校正處理、和統(tǒng)計信息獲取處理，通過公共的微型計算機來實施信號電平校正的校正強度控制處理、信號校正特性推測處理及噪聲校正的校正強度控制處理。此外，也可以通過第一 DSP及微型計算機來實現(xiàn)局部信息獲取處理、噪聲校正處理和噪聲校正的校正強度控制處理，通過第二 DSP及微型計算機來實現(xiàn)信號電平校正處理、統(tǒng)計信息獲取處理、信號電平校正的校正強度控制處理和信號校正特性推測處理，多個程序或多個LSI實現(xiàn)一個處理。
[0053]圖2是表示本實施例的第I實施例的與圖像信號處理裝置的噪聲校正強度控制相關(guān)的處理流程的一例的圖。由圖1所示的信號校正強度控制部0106、信號校正特性推測部0107、噪聲校正強度控制部0108執(zhí)行圖2所示的噪聲校正強度處理流程。
[0054]在圖2所示的與噪聲校正強度控制相關(guān)的處理流程中，在ST0201中，信號校正強度控制部0106基于統(tǒng)計信息獲取部0105獲取到的統(tǒng)計信息，計算出圖像信號校正部0104的信號電平校正處理的校正強度作為校正參數(shù)，并將其輸出到圖像信號校正部0104。利用圖3，將在后面敘述信號校正強度控制部0106中的信號電平校正處理的校正強度的控制方法。
[0055]在ST0202中，信號校正特性推測部0107基于圖像信號校正部0104計算出的校正參數(shù)，推測以輸入的圖像信號為基準的多個規(guī)定的代表性的明亮度下的圖像信號校正量。利用圖4，將在后面敘述信號校正特性推測部0107中的信號校正特性推測處理的控制方法。
[0056]在ST0203中，噪聲校正強度控制部0108基于信號校正特性推測部0107計算出的代表性的明亮度下的圖像信號校正量，決定代表性的明亮度下的噪聲校正量，并將其輸出到噪聲校正部0103。利用圖5，將在后面敘述噪聲校正強度控制部0108中的噪聲校正的校正強度控制處理的控制方法。由此，根據(jù)圖像信號校正部0104進行的信號電平校正處理的每個明亮度的校正量來預(yù)先進行適當?shù)脑肼曅Ｕ?，從而抑制在校正信號電平時噪聲也一起被增強的情況，能夠提高畫質(zhì)。
[0057]另外，統(tǒng)計信息獲取部0105根據(jù)圖像信號校正部0104輸出的噪聲校正后的圖像信號來計算出統(tǒng)計信息，噪聲校正強度控制部0108控制噪聲校正部0103進行噪聲校正的校正強度，因此控制的時間順序相反。因此，在進行靜止圖像處理時，以校正強度的初始值來實施噪聲校正，利用從噪聲校正后的圖像得到的統(tǒng)計信息來控制信號電平校正處理的校正強度，根據(jù)此時的圖像信號校正量的推測結(jié)果重新進行噪聲校正的校正強度，從而再次進行反復(fù)一系列處理的循環(huán)處理，由此能夠?qū)崿F(xiàn)如上所述的控制。另一方面，在本結(jié)構(gòu)執(zhí)行將連續(xù)的攝像信號作為輸入并按每一幀進行一系列處理這樣的運動圖像處理時，由于拍攝對象在幀間沒有太大的變化，因此只要利用在前一幀中統(tǒng)計信息獲取部0105計算出的統(tǒng)計信息來進行當前幀的信號校正特性的推測處理和噪聲校正強度控制處理即可，能夠?qū)崟r進行與場景相適應(yīng)的噪聲校正處理和圖像信號校正處理。
[0058]另外，當拍攝對象在幀間有較大變化時，有可能前一幀的統(tǒng)計信息的可靠性受到了破壞，因此不參照前一幀的統(tǒng)計信息，而是將噪聲校正處理的校正強度返回為初始值，從而能夠抑制進行過剩的校正。
[0059]在基于本實施例的方式中，在控制噪聲校正處理的校正強度時所使用的不是實際的圖像信號校正處理的輸出結(jié)果，而是基于校正參數(shù)的校正量的推測值，因此在噪聲校正處理的后段中在I幀期間進行一次圖像信號校正處理即可。因此，在攝像機中進行運動圖像處理時，只要在I幀期間內(nèi)進行一次噪聲校正處理和圖像信號校正處理就能夠進行與圖像信號校正處理的校正特性聯(lián)動的噪聲校正處理，可降低由硬件實現(xiàn)時的電路規(guī)?；蛴绍浖崿F(xiàn)時的運算成本。特別是，即使圖像信號校正處理進行復(fù)雜的輸入輸出特性的處理而使得電路規(guī)模增大，通過本構(gòu)成，也只要追加基于軟件的控制處理即可，因此能夠抑制成本的大幅增加。
[0060]此外，統(tǒng)計信息獲取部0105根據(jù)噪聲校正部0103輸出的噪聲校正后的圖像信號來計算出噪聲影響小的統(tǒng)計信息，從而還具有高精度地進行場景判別，且高精度地進行圖像信號校正處理的視覺辨認性的提高的優(yōu)點。
[0061]圖3是表示本實施例的第I實施例的信號電平校正的校正強度控制方法的一例的第I圖。
[0062]在本實施例中，由信號校正強度控制部0106實施信號電平校正的校正強度控制處理。圖3(a)是表示使用了統(tǒng)計信息的信號電平校正的校正強度控制方法的一例的圖，圖3 (b)是表示根據(jù)所決定的校正強度而圖像信號校正部0104所進行的信號電平校正方法的一例的圖。在該例中，在照明度差異非常大而產(chǎn)生黑斑或者逆光或強光映入視角內(nèi)而整體上自動曝光成為不足從而產(chǎn)生主要被攝體的黑斑的情況下，實現(xiàn)不會使明亮的被攝體產(chǎn)生白斑就能夠改善暗的被攝體的黑斑的對比度校正。
[0063]如圖3(a)所示，統(tǒng)計信息獲取部0105獲取圖像信號的亮度直方圖，根據(jù)其形狀、即暗部的亮度重心或被稱為方差的統(tǒng)計信息來評價因曝光不足引起的黑斑的程度。作為一例，可判斷為暗部的亮度重心低且若方差小則會產(chǎn)生黑斑。此時，也可以進一步判定是否存在高亮度的被攝體，根據(jù)其結(jié)果來判斷是否因逆光或強光而產(chǎn)生曝光不足。例如，若不存在高亮度的被攝體，則認為是單純的曝光不足，進行曝光控制、增益處理、伽馬處理等使畫面變亮的處理即可。另一方面，在存在高亮度的被攝體的情況下，若單純使畫面整體變亮，則高亮度的被攝體會完全成為白斑，因此優(yōu)選進行使暗的部分變亮且使亮的部分變暗這樣的按每個明亮度的信號電平校正。
[0064]因此，在上述的判斷結(jié)果是判定為產(chǎn)生了曝光不足的情況下以增大圖像信號校正部0104的校正強度的方式進行控制，在判定為沒有產(chǎn)生曝光不足時以減小圖像信號校正部0104的校正強度的方式進行控制。如圖3(b)所示，圖像信號校正部0104在信號校正強度控制部0106決定的校正強度大的情況下，增大輸入輸出特性的暗部的斜率和明部的斜率，在校正強度小的情況下，使輸入輸出特性接近于線性。此時，通過使暗部的校正量大于明部的校正量，從而無需降低明部的對比度就能夠延展暗部的對比度，能夠改善黑斑。
[0065]在此，為了便于理解而在本例中示出了暗部和明部的校正量以一個校正強度同時發(fā)生變化的控制，但是也可以是針對暗部和明部分別根據(jù)直方圖的形狀而改變校正強度的控制。此外，可以是在暗部和明部中設(shè)置不同的輸入輸出特性并分別根據(jù)直方圖的形狀來改變校正強度的控制，也可以是將輸入信號與規(guī)定的閾值比較后根據(jù)其結(jié)果來選擇使用哪個輸入輸出特性的控制。在使用了這種控制的情況下可進一步提高校正的自由度，因此能夠進行更適合于拍攝場景的校正。
[0066]圖4是表示本實施例的第I實施例的信號校正特性推測處理的控制方法的一例的圖。
[0067]在本實施例中，由信號校正特性推測部0107實施信號校正特性推測處理。圖4(a)是表示信號校正特性推測處理的一例的第I圖，圖4(b)是表示信號校正特性推測處理的一例的第2圖。
[0068]如圖4 (a)所示，信號校正特性推測部0107針對代表性的明亮度I至3分別獲取輸入信號的信號電平al至a3、以及作為輸出信號與輸入信號的差分的校正量Aal至Aa3,作為各個明亮度下的信號校正量的推測值A(chǔ)l至A3，計算出它們的比值A(chǔ)al/al至Λ a3/a3。由此，能夠依據(jù)信號的增益量，從信號校正量的推測值中容易地類推噪聲被增強多少程度。
[0069]此外，如圖4(b)所示，信號校正特性推測部0107也可以在代表性的明亮度I至3中，分別作為各自的信號校正量的推測值A(chǔ)l至A3來計算出包括其明亮度的局部的輸入信號的相對于信號電平范圍Ail至Λ i3的輸入輸出特性的斜率。此時，在某一信號電平中的隨機噪聲是以高斯分布產(chǎn)生的情況下，能夠依據(jù)信號的延長量，從信號校正量的推測值中容易地類推出被增強了多少程度。此時，考慮隨著輸入信號的信號電平而噪聲的方差不同的情況，可以使Ail至Ai3的寬度分別不同。由此，能夠根據(jù)圖像信號校正部0104的校正強度自適應(yīng)地推測多個規(guī)定的代表性的明亮度下的圖像信號校正量，還能夠類推噪聲被增強了多少程度。
[0070]圖5是表示本實施例的第I實施例的噪聲校正的校正強度控制方法的一例的圖。在本實施例中，由噪聲校正強度控制部0108實施噪聲校正的校正強度控制處理。圖5(a)是表示使用了代表明亮度下的信號校正量的噪聲校正強度的控制方法的一例的圖，圖5(b)是表示每個明亮度的噪聲校正強度的控制方法的一例的圖。圖5(c)是表示噪聲校正強度的控制效果的一例的圖。
[0071]如圖5(a)所示，噪聲校正強度控制部0108基于信號校正量Al至A3，控制噪聲校正部0103的每個明亮度的噪聲校正處理的校正強度BI至B3。此時，隨著信號校正量變大，使噪聲校正處理的校正強度也變大。由此，在信號校正強度控制部0106進行信號范圍校正處理以延長信號的情況下，根據(jù)信號校正量來加強噪聲的校正效果，從而能抑制噪聲分量也同時被增強所引起的畫質(zhì)的降低。此時，如圖5(a)所示，例如在信號校正量小于規(guī)定的閾值I的情況下，使噪聲校正強度不會低于最小值，從而即使在信號范圍校正處理的效果弱的情況下，也能夠進行固定的噪聲校正。
[0072]此外，在信號校正量大于規(guī)定的閾值2的情況下,使噪聲校正強度不會大于最大值，從而能夠防止噪聲校正過度而過多地失去細致感，且能夠使噪聲校正強度不會超過可設(shè)定的范圍。此外，在圖5(a)中為了簡化說明而使信號校正量和噪聲校正強度在閾值I和閾值2之間線性地進行變化，但是也可以控制成非線性的變化，或者控制成在其間進一步設(shè)置閾值來分多個線段來進行插值，或者控制成離散地設(shè)置校正強度來使其不連續(xù)地發(fā)生變化。此外，以同一輸入輸出特性表示了信號校正量Al至A3、噪聲校正強度BI至B3的關(guān)系，但是也可以使代表明亮度I至3具有分別不同的閾值或斜率，在噪聲明顯的暗部進一步增強噪聲校正強度，在不明顯的明部進一步減弱噪聲校正強度。
[0073]如圖5(b)所示，在代表性的明亮度以外的明亮度中，通過插值來計算出噪聲校正強度，從而針對局部信息獲取部0102計算出的所有的局部明亮度決定對應(yīng)的噪聲校正強度，由此噪聲校正部0103能夠進行噪聲校正。
[0074]另外，在本實施例中，代表明亮度選擇了表示暗部、中間部、明部的3點，但是也可以將局部信息獲取部0102計算出的局部明亮度可取的全部值作為代表明亮度來提高精度，也可以減少點數(shù)來降低運算負荷。
[0075]通過進行本實施例所示的噪聲校正的校正強度控制，從而如圖5(c)所示，例如因照明燈的強光而曝光成為不足從而整體變成黑斑的場景下，能夠在維持照明燈周邊的視覺辨認性的情況下改善成為黑斑的被攝體的視覺辨認性，此時，對照明燈周邊的明亮的被攝體減弱噪聲校正來抑制細致感的降低，對其他暗的被攝體增強噪聲校正來抑制延長了信號時的噪聲的增強，因此能夠在整個影像中得到高畫質(zhì)且高視覺辨認性的影像。
[0076]綜上，根據(jù)本實施例，根據(jù)信號電平校正的校正強度的控制信息來決定每個明亮度的噪聲校正的校正強度，從而根據(jù)信號電平校正的特性來實施最佳的噪聲校正，能夠以低成本生成高畫質(zhì)且視覺辨認性高的圖像。
[0077](實施例2)
[0078]圖6是表示本發(fā)明的第2實施例的圖像信號處理裝置的示意圖。在圖6中，0601是圖像信號輸入部，0602是局部信息獲取部，0603是噪聲校正部，0604是圖像信號校正部，0604_1是頻率分離部，0604_2是DC分量校正部，0604_3是AC分量校正部，0604_4是頻率綜合部，0605是統(tǒng)計信息獲取部，0606是信號校正強度控制部，0607是信號校正特性推測部，0608是噪聲校正強度控制部。圖6所示的圖像信號處理裝置與圖1所示的圖像信號處理裝置的差異在于，圖像信號校正部0604具備頻率分離部0604_1、DC分量校正部0604_2、AC分量校正部0604_3、頻率綜合部0604_4，是按頻率分量進行不同的信號校正的構(gòu)成。另夕卜，與第I實施例相同名稱的處理部在沒有特別說明的情況下具備與在第I實施例中說明的功能相同的功能。
[0079]在圖6所示的圖像信號處理裝置中，局部信息獲取部0602獲取從圖像信號輸入部0601輸出的圖像信號，對各像素追加局部的明亮度，計算并輸出局部區(qū)域中的每個頻率的信號分量。每個頻率的信號分量例如能夠通過進行離散余弦變換處理或者應(yīng)用濾波系數(shù)和濾波尺寸不同的多個低通濾波器、帶通濾波器、高通濾波器等來進行處理而計算出。
[0080]噪聲校正部0603獲取從圖像信號輸入部0601輸出的圖像信號，針對圖像信號中的各像素，采用與局部信息獲取部0602計算出的局部的明亮度、或局部區(qū)域中的每個頻率的信號分量的組成相應(yīng)的校正強度，實施二維噪聲校正處理或三維噪聲校正處理等信號處理，從而生成并輸出校正了噪聲的圖像信號，其中，該二維噪聲校正處理使用了高斯濾波器等平滑化濾波器或中值濾波器等具有去除噪聲分量的效果的空間濾波器，該三維噪聲校正處理在從圖像信號輸入部0601輸出的圖像信號為運動圖像時取時間軸方向的信號電平的加權(quán)平均來校正隨機噪聲?；蛘?，也可以是噪聲校正部0603針對在局部信息獲取部0602中通過離散余弦變換處理計算出的每個頻率的信號分量分別以不同的校正強度進行校正之后，進行逆離散余弦變換處理，從而生成降低了期望的頻帶的噪聲的噪聲校正信號。
[0081]在圖像信號校正部0604中，頻率分離部0604_1將從噪聲校正部0603輸出的圖像信號分離成每個頻率的分量，分別計算并輸出可看作明亮度信息的DC分量、包含多個邊緣和噪聲信息的每個頻率的多個AC分量。頻率分離處理與局部信息獲取部0602的按每個頻率的信號分量的計算處理相同，可通過進行離散余弦變換處理或者分別應(yīng)用濾波系數(shù)和濾波尺寸不同的多個低通濾波器、帶通濾波器、高通濾波器等來進行處理而計算出。此外，也可以進行基于Retinex理論的處理，將照明光分量作為DC分量來計算，將反射光分量作為AC分量來計算。
[0082]DC分量校正部0604_2基于信號校正強度控制部0606輸出的信號電平校正的校正強度決定圖像信號的輸入輸出特性，并基于其輸入輸出特性來校正看作圖像信號的明亮度信息的DC分量的信號電平,從而生成輸出信號。
[0083]AC分量校正部0604_3基于信號校正強度控制部0606輸出的信號電平校正的校正強度來決定每個頻率的AC分量的校正增益，并基于該校正增益來校正AC分量的信號電平，生成輸出信號。
[0084]頻率綜合部0604_4通過進行逆離散余弦變換處理等頻率分離部的逆處理來對校正了信號電平的DC分量和AC分量進行綜合并進行輸出。由此，能夠校正被攝體的明亮度和邊緣的細致感這兩者來提高視覺辨認性。
[0085]信號校正強度控制部0606基于統(tǒng)計信息獲取部0605輸出的統(tǒng)計信息來判別圖像信號中的場景，決定圖像信號校正部0604校正信號電平時的每個明亮度的校正強度即DC分量的校正強度、和每個頻率的校正強度即AC分量的校正強度。DC分量被看作是關(guān)注像素中的明亮度信息，因此DC分量的校正強度的控制方法只要與圖3所示的本發(fā)明的第I實施例的信號電平校正的校正強度控制方法的一例相同即可。此外，利用圖7，將在后面敘述AC分量的校正強度的控制方法。
[0086]信號校正特性推測部0607推測信號校正特性，該信號校正特性表示通過基于信號校正強度控制部0606決定的校正強度由圖像信號校正部0604進行的信號電平的校正從而信號在每個明亮度及每個頻率上被放大多少的評價值。
[0087]噪聲校正強度控制部0608基于信號校正特性推測部0607推測出的信號校正特性，決定并控制噪聲校正部0603進行的噪聲校正處理的每個明亮度及每個頻率的校正強度。
[0088]噪聲校正部0603基于該校正強度進行噪聲校正，從而能夠根據(jù)圖像信號校正部0604中的各個像素的校正量進行適當?shù)脑肼曅Ｕ?br> [0089]圖7是表示本發(fā)明的第2實施例的AC分量的校正強度的控制方法的一例的圖。在本實施例中，AC分量的校正強度的控制處理是由信號校正強度控制部0606實施的。信號校正強度控制部0606針對代表明亮度I至3，分別計算出與代表性的頻率f I至f3對應(yīng)的AC分量校正量A’l至A’3。該處理例如將作為基準的對應(yīng)預(yù)先作為表格來進行保存即可。由此，通過優(yōu)先提高易于影響外觀的頻率的邊緣的細致感，從而能夠改善視覺辨認性。此外，此時也可以通過根據(jù)DC分量的校正量進行增益處理來增減AC分量的校正量，由此能夠在DC分量的校正量大的被攝體中同時增大AC分量的校正量，進一步提高邊緣的細致感。相反，也可以在DC分量的校正量大的被攝體中減小AC分量的校正量，優(yōu)先抑制噪聲的增強。
[0090]圖8是表示本發(fā)明的第2實施例的噪聲校正的校正強度控制方法的一例的圖。在本實施例中，噪聲校正的校正強度控制處理是由噪聲校正強度控制部0608實施的。圖8 (a)是表示代表明亮度下的不同頻率的噪聲校正強度的控制方法的一例的圖，圖8(b)是表示每個頻率的噪聲校正強度的控制方法的一例的圖。
[0091]如圖8(a)所示，與圖5(a)所示的本發(fā)明的第I實施例的噪聲校正的校正強度控制方法的一例相同，噪聲校正強度控制部0608計算出每個代表明亮度的噪聲校正強度BI至B3之后，對代表明亮度I的噪聲校正強度BI進行在頻率fl至f3下都不同的輸入輸出特性的校正，計算出不同頻率的噪聲校正強度Bll至B13。例如，頻率fl至f3下的噪聲校正強度的校正特性只要符合AC分量校正部0604_3中的AC分量校正的每個頻率的比率即可。雖然省略了圖示，但是對代表明亮度2、3的噪聲校正強度B2、B3也進行同樣的校正。此時，例如，為了在作為暗部的代表明亮度I下進一步減小噪聲校正強度的校正特性，在作為明部的代表明亮度3下進一步增大噪聲校正強度的校正特性，也可以按每個明亮度改變噪聲校正強度的校正特性。由此，例如在暗部進行噪聲校正時，能夠抑制在校正了信號電平時未被消除的噪聲被增強而反而成為不自然的影像的現(xiàn)象。
[0092]如圖8(b)所示，在代表性的頻率以外的頻率下，通過對噪聲校正強度進行插值來執(zhí)行計算，從而對局部信息獲取部0602計算出的所有局部明亮度及頻率決定對應(yīng)的噪聲校正強度，噪聲校正部0603能夠進行噪聲校正。由此，在圖像信號校正部0604針對輸入圖像改善明亮度和邊緣細致感這兩者的情況下，能夠配合各自的校正特性來進行適當?shù)脑肼曅Ｕ?br> [0093]另外，在上述的例子中，與圖像信號校正部0604的每個明亮度及每個頻率的校正量聯(lián)動地決定了噪聲校正部0603的噪聲校正強度，但是也可以僅與任一方聯(lián)動地決定噪聲校正強度來實現(xiàn)運算負荷的減少。
[0094]綜上，根據(jù)本實施例，根據(jù)信號電平校正的特性，不僅關(guān)注明亮度，而且還關(guān)注頻率分量來進行噪聲校正，由此能夠生成更高畫質(zhì)且更高視覺辨認性的圖像。
[0095](實施例3)
[0096]圖9是表示本發(fā)明的第3實施例的圖像信號處理裝置的示意圖。在圖9中，0901是圖像信號輸入部，0902是局部信息獲取部，0903是噪聲校正部，0904是圖像信號校正部，0905是統(tǒng)計信息獲取部，0906是信號校正強度控制部，0907是信號校正特性推測部，0908是噪聲校正強度控制部，0909是信號校正特性推測信息保存部，是在表示圖1所示的本發(fā)明的第I實施例的圖像信號處理裝置的示意圖中追加了信號校正特性推測信息保存部0909的構(gòu)成。另外，與其他實施例相同名稱的處理部在沒有特別說明的情況下是具有相同功能的結(jié)構(gòu)。
[0097]在圖9所示的圖像信號處理裝置中，信號校正特性推測信息保存部0909是程序上的ROM區(qū)域或非易失性存儲器，相當于記錄介質(zhì)等，保存用于信號校正特性推測部0907基于信號校正強度控制部0906決定的信號電平校正的校正強度而推測圖像信號校正部0904進行信號電平校正時的信號校正特性的信號校正特性推測信息。對于信號校正特性推測信息而言，在圖像信號校正部0904中的信號電平校正的輸入輸出特性已知的情況下，只要預(yù)先求出與該輸入輸出特性相應(yīng)的信號校正量并保存即可，在輸入輸出特性為未知的情況下，保存通過事先的校正而推測出的值即可。此外，在圖像信號校正部0904以按輸入信號的每個明亮度及每個頻率不同的校正特性進行信號電平校正的情況下，保存與代表性的明亮度和代表性的頻率下的輸入輸出特性相應(yīng)的校正量即可。
[0098]信號校正特性推測部0907通過利用信號校正強度控制部0906決定的信號電平校正的校正強度、和從信號校正特性推測信息保存部0909中獲取的信號校正特性推測信息，能夠高精度地推測與圖像信號校正部0904的信號電平校正的輸入輸出特性相應(yīng)的信號校正特性。由此，能夠根據(jù)信號電平校正處理的校正效果來進行最佳的噪聲校正，能夠生成高畫質(zhì)且視覺辨認性高的圖像信號。
[0099]圖10是表示本發(fā)明的第3實施例的信號校正特性推測信息的保存方法的一例的圖。在本實施例中，由信號校正特性推測信息保存部0909實施信號校正特性推測信息的保存。
[0100]如圖10所示，信號校正特性推測信息保存部0909針對信號校正強度控制部0906決定的信號電平校正的校正強度，將與代表性的校正強度對應(yīng)的信號校正量作為控制點來保存，通過插值處理來計算出與實際的校正強度相應(yīng)的信號校正量的推測值。此時，如圖3(b)所示，由于信號校正量隨著輸入信號的代表性的明亮度而不同，因此與代表性的校正強度對應(yīng)的信號校正量也分別按每個代表性的明亮度保存為控制點，從而能夠容易地推測各個明亮度下的圖像信號校正部0904的信號校正量。
[0101]在圖像信號校正部0904以按輸入信號的每個明亮度及每個頻率而不同的校正特性進行信號電平校正的情況下，例如，只要按每個代表性的明亮度和每個代表性的頻率保存與代表性的校正強度對應(yīng)的信號校正量、即作為3維表格而保持數(shù)據(jù)即可。由此，根據(jù)圖像信號校正處理的校正參數(shù)僅通過簡單的計算就能夠很容易推測信號電平的校正特性，能夠大幅降低控制軟件的運算成本。
[0102]綜上，根據(jù)本實施例，通過使用信號校正特性的推測信息，能夠根據(jù)信號電平校正的校正強度的控制信息容易地計算出噪聲校正的校正強度，能夠根據(jù)信號電平校正的效果以低成本執(zhí)行最佳的噪聲校正。
[0103](實施例4)
[0104]圖11是表示本發(fā)明的第4實施例的圖像信號處理裝置的示意圖。在圖11中，1101是圖像信號輸入部，1102是局部信息獲取部，1110是邊緣增強部，1104是圖像信號校正部，1105是統(tǒng)計信息獲取部，1106是信號校正強度控制部，1107是信號校正特性推測部，1111是邊緣增強強度控制部，1109是信號校正特性推測信息保存部。
[0105]圖11所示的圖像信號處理裝置與圖9所示的圖像信號處理裝置的差異在于，在圖11所示的圖像信號處理裝置中將噪聲校正部0903、噪聲校正強度控制部0908分別置換成了邊緣增強部1110、邊緣增強強度控制部1111。另外，與其他實施例相同名稱的處理部在沒有特別說明的情況下是具備相同功能的結(jié)構(gòu)。
[0106]在圖11所示的圖像信號處理裝置中，邊緣增強部1110針對從圖像信號輸入部1101輸出的圖像信號，在針對圖像信號中的各像素以相對于局部信息獲取部1102計算出的局部明亮度而不同的校正強度進行了邊緣增強處理的基礎(chǔ)上，生成輸出的圖像信號。邊緣增強處理例如通過以下方式來實現(xiàn):對所輸入的圖像信號通過高通濾波器或帶通濾波器提取規(guī)定頻帶的信號分量，進行增益處理后相加到所輸入的圖像信號上。邊緣增強強度控制部1111基于信號校正特性推測部1107推測出的信號校正特性，決定并控制邊緣增強部1110進行的邊緣增強處理的每個明亮度下的增強強度。
[0107]圖12是表示本發(fā)明的第4實施例的邊緣增強的增強強度控制方法的一例的圖。在本實施例中，邊緣增強的增強強度控制處理是由邊緣增強強度控制部1111實施的。圖12(a)是表示使用了代表明亮度下的信號校正量的邊緣增強強度的控制方法的一例的圖，圖12(b)是表示每個明亮度的邊緣增強強度的控制方法的一例的圖。
[0108]如圖12(a)所示，邊緣增強強度控制部1111基于信號校正量Al至A3，控制邊緣增強部1110的每個明亮度的邊緣增強處理的校正強度Cl至C3。此時，隨著信號校正量變大，邊緣增強處理的校正強度變小。由此，在信號校正強度控制部1106進行了信號范圍校正處理而使信號延長的情況下，根據(jù)信號校正量來減弱邊緣的增強效果，從而能夠抑制噪聲分量被增強所引起的畫質(zhì)的降低。
[0109]圖12(a)中為了簡化說明而使信號校正量和邊緣增強強度在閾值3和閾值4之間線性地發(fā)生變化，但是也可以控制成進行非線性的變化，或者控制成在其間進一步設(shè)置閾值來通過多個線段進行插值，或者控制成離散地設(shè)置校正強度來不連續(xù)地進行變化。此外，以同一輸入輸出特性表示了信號校正量Al至A3、邊緣增強強度Cl至C3的關(guān)系，但是也可以在代表明亮度I至3下分別具有不同的閾值或斜率，在噪聲明顯的暗部進一步減弱邊緣增強強度，而在噪聲不明顯的明部進一步增強邊緣增強強度。
[0110]如圖12(b)所示，在代表性的明亮度以外的明亮度下，可通過插值來計算出邊緣增強強度，從而針對局部信息獲取部1102計算出的所有局部的明亮度決定對應(yīng)的邊緣增強強度，邊緣增強部1110進行邊緣增強。
[0111]綜上，根據(jù)本實施例，即使代替噪聲校正處理的校正強度而控制邊緣增強處理的校正強度，也能夠?qū)嵤┡c信號電平校正的特性相應(yīng)的噪聲抑制，能夠以低成本生成高畫質(zhì)且視覺辨認性高的圖像。
[0112](實施例5)
[0113]圖13是表示本發(fā)明的第5實施例的圖像信號處理裝置的示意圖。在圖13中，1301是圖像信號輸入部，1302是局部信息獲取部，1312是顏色噪聲校正部，1304是圖像信號校正部，1305是統(tǒng)計信息獲取部，1306是信號校正強度控制部，1307是信號校正特性推測部，1313是顏色噪聲校正強度控制部，1309是信號校正特性推測信息保存部。另外，與其他實施例相同名稱的處理部在沒有特別說明的情況下具備與已說明過的處理部相同的功能。
[0114]圖13所示的圖像信號處理裝置與圖9所示的圖像信號處理裝置的差異在于，在圖13所示的圖像信號處理裝置中將噪聲校正部0903、噪聲校正強度控制部0908分別替換成了顏色噪聲校正部1312、顏色噪聲校正強度控制部1313。
[0115]圖13所示的圖像信號處理裝置中，顏色噪聲校正部1312針對從圖像信號輸入部1301輸出的圖像信號的顏色信號，在針對圖像信號中的各像素以相對于局部信息獲取部1302計算出的局部明亮度而不同的校正強度進行了顏色噪聲校正處理的基礎(chǔ)上，生成輸出的圖像信號。顏色噪聲校正處理是例如針對所輸入的圖像信號中的顏色信號通過低通濾波器降低顏色相對于周邊顏色的偏差或降低顏色信號的飽和度以使顏色自身變淡來實現(xiàn)的。
[0116]顏色噪聲校正強度控制部1313基于信號校正特性推測部1307推測出的信號校正特性，決定并控制顏色噪聲校正部1312進行的顏色噪聲校正處理的每個明亮度的增強強度。
[0117]圖14是表示本發(fā)明的第5實施例的顏色噪聲校正的顏色噪聲校正強度控制方法的一例的圖。在本實施例中，顏色噪聲校正的顏色噪聲校正強度控制處理是由顏色噪聲校正強度控制部1313實施的。圖14(a)是表示使用了代表明亮度中的信號校正量的顏色噪聲校正強度的控制方法的一例的圖，圖14(b)是表示每個明亮度的顏色噪聲校正強度的控制方法的一例的圖。
[0118]如圖14(a)所示，顏色噪聲校正強度控制部1313基于信號校正量Al至A3，控制顏色噪聲校正部1312的每個明亮度的顏色噪聲校正處理的校正強度Dl至D3。此時，隨著信號校正量變大，使顏色噪聲校正處理的校正強度也變大。由此，在信號校正強度控制部1306進行了信號范圍校正處理來使信號延長的情況下，根據(jù)信號校正量來減弱顏色噪聲校正的校正效果，從而能夠抑制顏色噪聲分量被增強所引起的畫質(zhì)的降低。
[0119]在圖14(a)中為了簡化說明而使信號校正量和邊緣增強強度在閾值5和閾值6之間線性地發(fā)生變化，但是也可以控制成使其非線性地變化，或者控制成在其間進一步設(shè)置閾值來以多個線段進行插值，或者控制成離散地設(shè)置校正強度來使其不連續(xù)地變化。此外，以同一輸入輸出特性表示了信號校正量Al至A3和邊緣增強強度Dl至D3的關(guān)系，但是也可以使代表明亮度I至3分別具有不同的閾值和斜率，在顏色噪聲明顯的暗部進一步增強顏色噪聲校正強度，在不明顯的明部進一步減弱顏色噪聲校正強度。相反，在作為顏色噪聲校正處理而進行降低顏色信號的飽和度的處理的情況下，若過渡地降低顏色信號的飽和度則會損失所需的信息，即使通過圖像信號校正部1304來校正顏色信號的信號電平也有可能無法提高視覺辨認性，因此也可以相反控制成在暗部使顏色噪聲校正強度減弱。
[0120]如圖14(b)所示，在代表性的明亮度以外的明亮度中，通過對顏色噪聲校正強度進行插值來進行計算，從而對局部信息獲取部1302計算出的所有局部明亮度決定對應(yīng)的顏色噪聲校正強度，顏色噪聲校正部1312能夠進行顏色噪聲校正。
[0121]綜上，根據(jù)本實施例，除了針對亮度信號的噪聲校正處理的校正強度外，顏色噪聲校正的校正強度也與明亮度信息聯(lián)動地進行控制，從而能夠?qū)嵤┡c信號電平校正的特性相應(yīng)的顏色噪聲抑制，能夠以低成本生成高畫質(zhì)且視覺辨認性高的圖像。
[0122](實施例6)
[0123]圖15是表示本發(fā)明的第6實施例的攝像裝置的示意圖。在圖15中，1501是攝像部，1503是照相機信號處理部，1503_1是曝光量檢測部，1503_2是數(shù)字增益部，1503_3是局部信息獲取部，1503_4是噪聲校正部，1504是圖像信號校正部，1505是統(tǒng)計信息獲取部，1506是信號校正強度控制部，1507是信號校正特性推測部，1508是噪聲校正強度控制部，1509是信號校正特性推測信息保存部，1514是曝光控制部。另外，與其他實施例相同名稱的處理部在沒有特別說明的情況下具備與已說明過的處理部相同的功能。
[0124]在圖15所示的攝像裝置中，攝像部1501適當?shù)厥褂冒ㄗ兘雇哥R及聚焦透鏡的透鏡組、光圈、快門、CXD或CMOS等攝像元件、⑶S或AGC、AD轉(zhuǎn)換器等而構(gòu)成，對攝像元件受光的光學(xué)像進行光電變換，作為圖像信號來輸出。照相機信號處理部1503至少具備曝光量檢測部1503_1、數(shù)字增益部1503_2、局部信息獲取部1503_3和噪聲校正部1503_4，對攝像部1501輸出的圖像信號進行曝光量的評價值的檢測處理、數(shù)字增益處理、針對各像素的局部明亮度的計算處理、噪聲校正處理，生成要輸出的圖像信號。
[0125]此外，也可以進行對亮度信號和顏色信號的分離處理、邊緣增強處理、伽馬處理、色差變換處理、白平衡校正處理、數(shù)字變焦等各種數(shù)字信號處理，實施高畫質(zhì)化、功能附加。進行各信號處理時所使用的系數(shù)、例如明亮度校正量、伽馬特性等可以使用預(yù)先設(shè)定并保存在非易失性存儲器等中的值，也可以基于從圖像信號中檢測出的亮度分布等各種信息來改變控制值。
[0126]圖像信號校正部1504基于信號校正強度控制部1506輸出的信號電平校正的校正強度來決定圖像信號的輸入輸出特性，基于該輸入輸出特性來校正從照相機信號處理部1503輸出的圖像信號的每個像素的信號值、即信號電平，生成輸出信號，并輸出到未圖示的影像輸出部、影像壓縮部等。
[0127]圖像信號校正部1504實施的圖像信號的校正包括校正信號電平的逆光校正、霧/霞校正、寬動態(tài)范圍化處理等，例如預(yù)先將相對于輸入值的輸出值的對應(yīng)保持為函數(shù)的系數(shù)或建立了對應(yīng)的查找表，基于信號電平校正的校正強度來校正函數(shù)的系數(shù)或查找表的值，以確定輸入輸出特性，并基于該輸入輸出特性來變換圖像信號的信號電平，由此來實現(xiàn)。此外，預(yù)先保持多個與多個校正強度對應(yīng)的用于校正的函數(shù)的系數(shù)或建立了對應(yīng)的查找表，在進行處理時基于信號校正強度控制部1506輸出的校正強度,對要使用的函數(shù)的系數(shù)或建立了對應(yīng)的查找表進行選擇和插值處理來加以使用，從而實現(xiàn)降低運算成本。
[0128]此外，也可以代替亮度信號，通過與局部信息獲取部1503_3相同的處理計算出明亮度信息，并基于輸入輸出特性僅校正明亮度信息來求出明亮度信息的輸入輸出比，基于明亮度信息的輸入輸出比來校正原始的圖像信號的像素值，從而即使是RGB信號等也能夠進行明亮度校正。此外，也可以將所輸入的圖像信號分離為多個分量分別進行不同的校正處理后進行合成。例如，在前處理中分離為低頻分量和高頻分量，若將低頻分量看作明亮度信息，則分別對各個分量進行不同的信號電平校正處理，從而能夠分別校正被攝體的明亮度和邊緣的細致感。
[0129]此外，也可以以在圖像信號中的每個區(qū)域都不相同的輸入輸出特性進行信號電平校正處理，從而按圖像內(nèi)的每個被攝體進行最佳的校正。此外，只要對亮度信號和顏色信號分別以各自的輸入輸出實施相同特性的處理以使亮度信號和顏色信號的比率變得相同即可。也可以在亮度信號和顏色信號中實施不同的特性的處理、或者僅對其中的任一個信號實施處理，實現(xiàn)性能或計算成本的最佳化。統(tǒng)計信息獲取部1505將照相機信號處理部1503輸出的圖像信號作為輸入，測量信號值的統(tǒng)計信息來進行輸出。
[0130]在此，統(tǒng)計信息是例如圖像信號中的各像素的信號值的直方圖分布、或者平均值、最大值、最小值、標準偏差等統(tǒng)計量，信號校正強度控制部1506判別圖像信號中的場景后，為了將圖像信號校正部1504校正信號電平時的校正強度設(shè)為適當值而使用。此時，可以獲取圖像信號中的預(yù)先確定的規(guī)定區(qū)域內(nèi)的像素的信號值的統(tǒng)計信息，或者獲取通過圖像識別而檢測出的被攝體存在的區(qū)域內(nèi)的像素的信號值的統(tǒng)計信息，或者僅針對信號值在規(guī)定范圍內(nèi)的像素獲取統(tǒng)計信息，從而實現(xiàn)場景的判別性能的提高。例如，圖像信號校正部1504以在圖像信號中的每個區(qū)域中都不相同的輸入輸出特性進行信號范圍校正處理時，以符合該區(qū)域的單位獲取統(tǒng)計信息，從而能夠按每個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)最佳的信號范圍校正處理。
[0131]信號校正強度控制部1506基于統(tǒng)計信息獲取部1505輸出的統(tǒng)計信息來判別圖像信號中的場景，決定圖像信號校正部1504校正信號電平時的校正強度。圖像信號校正部1504以在圖像信號中的每個區(qū)域中都不相同的輸入輸出特性進行信號范圍校正處理時，也可以以符合該區(qū)域的單位獲取信號校正強度控制部1506測量出的統(tǒng)計信息，按每個區(qū)域決定校正強度。
[0132]另外，也可以是統(tǒng)計信息獲取部1505位于照相機信號處理部1503的內(nèi)部且根據(jù)從攝像部1501輸出的圖像信號或數(shù)字信號處理的途中的圖像信號來獲取統(tǒng)計信息的構(gòu)成。此時，還能夠?qū)⒂糜谡障鄼C信號處理部1503的各種信號處理的控制中的統(tǒng)計信息有效利用在圖像信號校正部1504的信號電平校正處理的校正強度的控制中，能夠?qū)崿F(xiàn)成本的降低。
[0133]此外，也可以是信號校正強度控制部1506不使用統(tǒng)計信息獲取部1505輸出的統(tǒng)計信息而是將從未圖示的輸入部輸入的值決定為信號電平校正處理的校正強度的構(gòu)成。此時，不能進行與圖像信號中的場景聯(lián)動的校正強度的控制，但是能夠省略統(tǒng)計信息獲取部1505,能夠降低通過軟件實現(xiàn)時的計算時間、或通過硬件實現(xiàn)時的開發(fā)成本。
[0134]此外，也可以針對信號校正強度控制部1506決定的校正強度，基于從曝光控制部1514獲取到的曝光控制信息進一步進行校正，將運算出的最終的校正強度作為控制值來輸出。由此，能夠與曝光控制的狀態(tài)和圖像信號中的場景這兩者聯(lián)動地控制圖像信號校正部1504中的信號電平校正處理的校正強度。
[0135]利用圖17將在后面敘述使用了曝光控制信息的信號電平校正處理的校正強度的控制方法。信號校正特性推測部1507基于信號校正強度控制部1506決定的校正強度和從信號校正特性推測信息保存部1509獲取到的信號校正特性推測信息，推測表示信號通過由圖像信號校正部1504進行的信號電平的校正在每個明亮度下被放大了多少的評價值、即信號校正特性。
[0136]信號校正特性推測信息保存部1509是程序上的ROM區(qū)域或非易失性存儲器，相當于記錄介質(zhì)等，保存用于信號校正特性推測部1507基于信號校正強度控制部1506決定的信號電平校正的校正強度來推測圖像信號校正部1504進行信號電平校正時的每個明亮度下的信號校正量的信號校正特性推測信息。信號校正特性推測信息在圖像信號校正部1504中的信號電平校正的輸入輸出特性為已知的情況下，只要預(yù)先求出并保存符合該輸入輸出特性的信號校正量即可，若是未知的，則保存通過事先的校正而推測出的值即可。此外，在圖像信號校正部1504以按輸入信號的每個明亮度及每個頻率都不相同的校正特性進行信號電平校正的情況下，保存符合代表性的明亮度和代表性的頻率上的輸入輸出特性的校正量即可。
[0137]噪聲校正強度控制部1508基于信號校正特性推測部1507推測出的信號校正特性和從曝光控制部1514獲取到的曝光控制信息，決定并控制噪聲校正部1503_4進行的噪聲校正處理的每個明亮度的校正強度。噪聲校正部1503_4基于該校正強度進行噪聲校正，從而能夠根據(jù)圖像信號校正部1504進行的信號電平校正處理的校正強度來進行噪聲校正。
[0138]曝光控制部1514從曝光量檢測部1503_1獲取光量的評價值，控制攝像部1501的光圈的光圈值、按快門時機、AGC的模擬增益量、數(shù)字增益部1503_2的數(shù)字增益量等，以使實際的曝光量接近于作為目標的規(guī)定曝光量。此外，同時將光圈的光圈值的大小、快門打開期間的時間、模擬增益量、數(shù)字增益量、或者模擬增益或數(shù)字增益引起的信號的放大率等作為曝光控制信息來輸出。由此，噪聲校正強度控制部1508與曝光控制所帶來的信號的放大和信號電平校正處理的信號校正量這兩者聯(lián)動地進行最佳的噪聲校正的校正強度的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)高畫質(zhì)化。
[0139]噪聲校正強度控制部1508也可以與曝光控制信息和信號范圍校正處理的校正強度聯(lián)動地不僅控制照相機信號處理部1503的噪聲校正處理的校正強度，而且還同樣地控制邊緣增強處理的增強強度、伽馬處理的伽瑪校正強度等各種信號處理的效果，從而能夠與曝光控制和信號范圍校正處理這兩者聯(lián)動地最佳地控制信號處理整體的畫質(zhì)。另外，例如，照相機信號處理或信號電平校正處理、統(tǒng)計信息獲取處理通過DSP、專用LSI等來實施，信號電平校正的校正強度控制處理、信號校正特性推測處理、噪聲校正的校正強度控制處理、曝光控制處理通過微型計算機等來實施。如本實施例所述，在攝像裝置內(nèi)進行各種信號處理、噪聲校正控制、畫質(zhì)校正控制的全部處理時，由于量子化誤差的影響少且能夠最大限度地有效利用信號范圍，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高畫質(zhì)化，而且還具有影像延遲的影響也小的優(yōu)點。
[0140]另外，統(tǒng)計信息獲取部1505根據(jù)圖像信號校正部1504輸出的噪聲校正后的圖像信號計算出統(tǒng)計信息，噪聲校正強度控制部1508控制噪聲校正部1503_4進行噪聲校正的校正強度，因此控制的時間順序被顛倒。在進行靜止圖像處理時，能夠通過進行以下的循環(huán)處理來實現(xiàn):以校正強度的初始值實施噪聲校正，利用根據(jù)噪聲校正后的圖像得到的統(tǒng)計信息來控制信號電平校正處理的校正強度，根據(jù)此時的圖像信號校正量的推測結(jié)果來重新進行噪聲校正的校正強度，再次反復(fù)一系列處理。
[0141]另一方面，本構(gòu)成執(zhí)行以連續(xù)的攝像信號作為輸入并按每個幀進行一系列處理的運動圖像處理時，由于拍攝對象在幀間沒有較大的變化，因此利用在前一幀中統(tǒng)計信息獲取部1505計算出的統(tǒng)計信息來進行當前幀的信號校正特性的推測處理和噪聲校正強度控制處理即可，實時地進行與場景相應(yīng)的噪聲校正處理和圖像信號校正處理。當拍攝對象在幀間發(fā)生了較大的變化的情況下，有可能前一幀的統(tǒng)計信息的可靠性被破壞，因此不參考前一幀的統(tǒng)計信息，而是使噪聲校正處理的校正強度返回到初始值，從而能夠抑制實施過多的校正。
[0142]在基于本實施例的方式中，在控制噪聲校正處理的校正強度時所使用的并不是實際的圖像信號校正處理的輸出結(jié)果，而是基于校正參數(shù)的校正量的推測值，因此在噪聲校正處理的后段在I幀期間只進行一次圖像信號校正處理即可。因此，在攝像機中進行運動圖像處理時，只要在I幀期間各進行一次噪聲校正處理和圖像信號校正處理就能夠進行與圖像信號校正處理的校正特性聯(lián)動的噪聲校正處理，能夠降低通過硬件實現(xiàn)時的電路規(guī)?；蛲ㄟ^軟件實現(xiàn)時的運算成本。特別是，即使圖像信號校正處理進行復(fù)雜的輸入輸出特性的處理而使得電路規(guī)模增大，通過本構(gòu)成，只要追加由軟件實現(xiàn)的控制處理即可，因此能夠抑制成本的大幅增大。
[0143]此外，統(tǒng)計信息獲取部1505根據(jù)照相機信號處理部1503輸出的噪聲校正后的圖像信號計算出噪聲的影響小的統(tǒng)計信息，從而高精度地進行場景判別，還具有高精度地進行基于圖像信號校正處理的視覺辨認性的提高的優(yōu)點。
[0144]圖16是表示本發(fā)明的第6實施例的噪聲校正的校正強度控制方法的一例的圖。在本實施例中，噪聲校正的校正強度控制處理是由噪聲校正強度控制部1508實施的。
[0145]如圖16所示，將模擬增益、數(shù)字增益帶來的信號的放大率作為曝光控制信息而累計在基于信號電平校正處理的信號校正量上，將所得到的結(jié)果作為綜合信號校正量來用在噪聲校正處理的校正強度的控制中即可。由此，即使拍攝場景不足夠明亮，在曝光控制部1514進行了增大增益量的控制的情況下，通過根據(jù)增益量來增強噪聲的校正效果，從而能夠抑制噪聲分量也同時被放大而引起的畫質(zhì)的降低。此時，在信號電平校正處理的校正強度小的情況下，能夠進行與曝光控制聯(lián)動的噪聲校正，在信號電平校正處理的校正強度大的情況下，能夠進行與曝光控制和信號電平校正處理這兩者聯(lián)動的噪聲校正。
[0146]圖17是表示本發(fā)明的第6實施例的信號范圍校正處理的校正強度控制方法的一例的圖。在本實施例中，信號范圍校正處理的校正強度控制處理是通過信號校正強度控制部1506實施的。
[0147]如圖17所示，信號校正強度控制部1506針對基于統(tǒng)計信息獲取部1505輸出的統(tǒng)計信息而決定的信號范圍校正處理的校正強度的中間值進行與曝光控制信息相應(yīng)的校正，決定并輸出最終的校正強度。例如，控制成，在曝光控制的模擬增益量和數(shù)字增益量小的情況下，直接使用基于統(tǒng)計信息決定的控制值，隨著模擬增益量和數(shù)字增益量變大而使用按照以基于統(tǒng)計信息決定的控制值為基準變小的方式進行校正后得到的值。由此，在對模擬增益量和數(shù)字增益量大而噪聲被增強得較多的圖像無法充分地進行噪聲校正處理時，通過進行信號電平校正處理，能夠防止噪聲被增強得較多而導(dǎo)致視覺辨認性降低。
[0148]此外，與信號范圍校正處理的校正強度聯(lián)動地計算出信號校正特性推測部1507推測的信號校正特性，因此噪聲校正強度控制部1508控制的噪聲校正的校正強度也是與信號范圍校正處理的校正強度聯(lián)動地決定的。因此，在模擬增益量和數(shù)字增益量大的情況下，由于信號范圍校正處理的校正強度小，因此噪聲校正的校正強度是主要依賴于模擬增益量和數(shù)字增益量來控制的，由此可得到與沒有信號范圍校正處理時相同的效果，可獲得與關(guān)閉使用了信號范圍校正處理的功能時相同的畫質(zhì)。
[0149]另外，在該例中，記載了隨著模擬增益量和數(shù)字增益量變大而減弱信號范圍校正處理的校正強度的方法，但是也可以進行基于統(tǒng)計信息減弱信號范圍校正處理的校正強度及噪聲校正強度的控制。在例如圖像信號中的平均亮度小于規(guī)定的閾值且不存在高亮度的情況下，通過減弱信號范圍校正處理的校正強度，在所輸入的影像非常暗的情況下，能夠通過信號電平校正處理防止噪聲被增強很多。
[0150]綜上，根據(jù)本實施例，根據(jù)信號電平校正的校正強度的控制信息和曝光控制信息決定噪聲校正的校正強度，從而根據(jù)曝光的狀態(tài)、信號電平校正的效果來實施最佳的噪聲校正，能夠以低成本拍攝高畫質(zhì)且視覺辨認性高的圖像。
[0151](實施例7)
[0152]圖18是表示本發(fā)明的第7實施例的圖像信號處理裝置及攝像裝置的示意圖。在圖18中，1801是圖像信號輸入部，1804是圖像信號校正部，1805是統(tǒng)計信息獲取部，1806是信號校正強度控制部，1807是信號校正特性推測部，1808是噪聲校正強度控制部，1809是信號校正特性推測信息保存部，1815是通信部，1816是具備實現(xiàn)圖像信號輸入部1801至信號校正特性推測信息保存部1809的圖像處理程序的圖像信號處理裝置，1817是具備了與局部的明亮度信息相應(yīng)的噪聲校正調(diào)整功能的攝像裝置。另外，與其他實施例相同名稱的處理部在沒有特別說明的情況下具備與已說明過的處理部相同的功能。
[0153]圖18所示的圖像信號處理裝置與圖9所示的圖像信號處理裝置的差異在于，噪聲校正處理不是在圖像信號處理裝置1816內(nèi)進行的，而是由具備與局部的明亮度信息相應(yīng)的噪聲校正調(diào)整功能的攝像裝置1817進行，經(jīng)由通信部1815從圖像信號處理裝置1816向具備與局部的明亮度信息相應(yīng)的噪聲校正調(diào)整功能的攝像裝置1817發(fā)送噪聲校正處理的校正強度作為調(diào)整值。
[0154]在圖18所示的圖像信號處理裝置及攝像裝置中，圖像信號輸入部1801經(jīng)由連接了影像線纜的采集板、LAN、USB等而與具備與局部的明亮度信息相應(yīng)的噪聲校正調(diào)整功能的攝像裝置1817相連接，獲取具備與局部的明亮度信息相應(yīng)的噪聲校正調(diào)整功能的攝像裝置1817拍攝到的圖像信號。
[0155]圖像信號校正部1804基于信號校正強度控制部1806輸出的信號電平校正的校正強度決定圖像信號的輸入輸出特性，基于該輸入輸出特性校正從圖像信號輸入部1801輸出的圖像信號的每個像素的信號值、即信號電平，來生成輸出信號。
[0156]統(tǒng)計信息獲取部1805將圖像信號輸入部1801輸出的圖像信號作為輸入，測量信號值的統(tǒng)計信息后進行輸出。噪聲校正強度控制部1808基于信號校正特性推測部1807推測出的每個明亮度的信號校正量來決定具備與局部的明亮度信息相應(yīng)的噪聲校正調(diào)整功能的攝像裝置1817的噪聲校正調(diào)整值，并將其輸出到通信部1815。
[0157]通信部1815通過借助串行端口、并行端口、或LAN的通信等向具備與局部的明亮度信息相應(yīng)的噪聲校正調(diào)整功能的攝像裝置1817發(fā)送噪聲校正調(diào)整值。由此，即使是進行包含噪聲校正處理在內(nèi)的照相機信號處理的攝像裝置和進行信號電平校正處理的圖像信號處理裝置不同的裝置，也能夠根據(jù)信號電平校正處理的校正強度來實施最佳的噪聲校正，能夠以低成本拍攝高畫質(zhì)且視覺辨認性高的圖像。
[0158]另外，本發(fā)明并不限于上述的實施例，包括各種變形例。例如，上述的實施例是為了便于說明本發(fā)明而詳細說明的例子，并不限于一定要具備所說明的所有構(gòu)成。此外，能夠?qū)⒛骋粚嵤├臉?gòu)成的一部分置換為其他實施例的構(gòu)成，而且也能夠在某一實施例的構(gòu)成中追加其他實施例的構(gòu)成。
[0159]另外，本發(fā)明例如在民用、監(jiān)控、車載或業(yè)務(wù)用途中可利用在攝像裝置、PC應(yīng)用程序、圖像處理裝置等中。
[0160]符號說明:
[0161]0101圖像信號輸入部
[0162]0102局部信息獲取部
[0163]0103噪聲校正部
[0164]0104圖像信號校正部
[0165]0105統(tǒng)計信息獲取部
[0166]0106信號校正強度控制部
[0167]0107信號校正特性推測部
[0168]0108噪聲校正強度控制部
[0169]0601圖像信號輸入部
[0170]0602局部信息獲取部
[0171]0603噪聲校正部
[0172]0604圖像信號校正部
[0173]0604_1頻率分離部
[0174]0604_2 DC分量校正部
[0175]0604_3 AC分量校正部
[0176]0604_4頻率綜合部
[0177]0605統(tǒng)計信息獲取部
[0178]0606信號校正強度控制部
[0179]0607信號校正特性推測部
[0180]0608噪聲校正強度控制部
[0181]0901圖像信號輸入部
[0182]0902局部信息獲取部
[0183]0903噪聲校正部
[0184]0904圖像信號校正部
[0185]0905統(tǒng)計信息獲取部
[0186]0906信號校正強度控制部
[0187]0907信號校正特性推測部
[0188]0908噪聲校正強度控制部
[0189]0909信號校正特性推測信息保存部
[0190]1101圖像信號輸入部
[0191]1102局部信息獲取部
[0192]1104圖像信號校正部
[0193]1105統(tǒng)計信息獲取部
[0194]1106信號校正強度控制部
[0195]1107信號校正特性推測部
[0196]1109信號校正特性推測信息保存部
[0197]1110邊緣增強部
[0198]1111邊緣增強強度控制部
[0199]1301圖像信號輸入部
[0200]1302局部信息獲取部
[0201]1304圖像信號校正部
[0202]1305統(tǒng)計信息獲取部
[0203]1306信號校正強度控制部
[0204]1307信號校正特性推測部
[0205]1309信號校正特性推測信息保存部
[0206]1312顏色噪聲校正部
[0207]1313顏色噪聲校正強度控制部
[0208]1501 攝像部
[0209]1503照相機信號處理部
[0210]1503_1曝光量檢測部
[0211]1503_2數(shù)字增益部
[0212]1503_3局部信息獲取部
[0213]1503_4噪聲校正部
[0214]1504圖像信號校正部
[0215]1505統(tǒng)計信息獲取部
[0216]1506信號校正強度控制部
[0217]1507信號校正特性推測部
[0218]1508噪聲校正強度控制部
[0219]1509信號校正特性推測信息保存部
[0220]1514曝光控制部
[0221]1801圖像信號輸入部
[0222]1804圖像信號校正部
[0223]1805統(tǒng)計信息獲取部
[0224]1806信號校正強度控制部
[0225]1807信號校正特性推測部
[0226]1808噪聲校正強度控制部
[0227]1809信號校正特性推測信息保存部
[0228]1815通信部
[0229]1816圖像信號處理裝置
【權(quán)利要求】
1.一種圖像信號處理裝置，其特征在于，具備: 圖像信號輸入單元，其輸入圖像信號； 局部信息獲取部，其根據(jù)由該圖像信號輸入單元輸入的圖像信號來計算包括關(guān)注像素在內(nèi)的局部區(qū)域的像素值的統(tǒng)計量作為局部信息； 噪聲校正單元，其對由所述圖像信號輸入單元輸入的圖像信號使用由該局部信息獲取部獲取的局部信息來進行噪聲校正處理，輸出噪聲校正后的圖像信號； 圖像信號校正單元，其對所述噪聲校正單元輸出的圖像信號進行信號電平校正處理，輸出電平校正后的圖像信號； 圖像信號校正強度控制單元，其決定該圖像信號校正單元的信號電平校正處理的校正強度來改變該信號電平校正處理的輸入輸出特性； 信號校正特性推測單元，其基于該圖像信號校正強度控制單元決定的校正強度，推測基于所述圖像信號校正單元的信號電平校正處理的電平校正的特性；和 噪聲校正強度控制單元，其與該信號校正特性推測單元推測出的電平校正的特性聯(lián)動地控制與所述噪聲校正單元的噪聲校正處理的局部信息相應(yīng)的校正強度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像信號處理裝置，其特征在于， 所述局部信息是由該圖像信號輸入單元輸入的圖像信號中的關(guān)注像素的明亮度分量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像信號處理裝置，其特征在于， 所述局部信息是由該圖像信號輸入單元輸入的圖像信號中的包括關(guān)注像素在內(nèi)的局部區(qū)域的每個頻率的信號分量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的圖像信號處理裝置，其特征在于， 所述圖像信號校正單元根據(jù)所述噪聲校正單元輸出的圖像信號的關(guān)注像素的明亮度，在暗部和明部分別延長信號，且以暗部的延長量大于明部的延長量的校正特性進行信號電平校正處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像信號處理裝置，其特征在于， 所述信號校正特性推測單元在暗部和明部分別推測基于所述圖像信號校正單元的信號電平校正處理的電平校正的特性， 所述噪聲校正強度控制單元與所述信號校正特性推測單元推測出的暗部和明部的電平校正的特性聯(lián)動地進行控制，以使所述噪聲校正單元的噪聲校正處理的暗部的校正強度比明部的校正強度強。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像信號處理裝置，其特征在于， 所述噪聲校正強度控制單元還按照包括關(guān)注像素在內(nèi)的局部區(qū)域的每個頻率的信號分量來使所述噪聲校正單元的噪聲校正處理的校正強度不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的圖像信號處理裝置，其特征在于， 基于所述信號電平校正處理的電平校正的特性是，所述基準圖像信號校正的信號電平校正處理的輸入輸出特性中的多個代表性信號電平的輸入值與校正量的比率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的圖像信號處理裝置，其特征在于， 基于所述信號電平校正處理的電平校正的特性是，分別包括所述基準圖像信號校正的信號電平校正處理的輸入輸出特性中的多個代表性信號電平在內(nèi)的多個2個信號電平間的輸入值的差分與輸出值的差分的比率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像信號處理裝置，其特征在于， 所述多個2個信號電平間的間隔按照多個代表性信號電平而不同。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項所述的圖像信號處理裝置，其特征在于， 所述圖像信號處理裝置還具備: 統(tǒng)計信息獲取單元，其將由所述圖像信號輸入單元輸入的圖像信號或所述噪聲校正單元輸出的噪聲校正后的圖像信號中的任一個作為輸入，計算并輸出該圖像信號的全部、或者規(guī)定區(qū)域的信號值的分布或統(tǒng)計量作為統(tǒng)計信息， 所述圖像信號校正強度控制單元基于該統(tǒng)計信息獲取單元輸出的統(tǒng)計信息，控制所述圖像信號校正單元的信號電平校正處理的校正強度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項所述的圖像信號處理裝置，其特征在于， 所述圖像信號處理裝置還具備: 信號校正特性推測信息保存部，其將用于推測與所述圖像信號校正強度控制單元決定的信號電平校正處理的校正強度對應(yīng)的、基于所述圖像信號校正單元的信號電平校正處理的信號電平的校正特性的信息，作為信號校正特性推測信息來保存， 所述信號校正特性推測單元由該信號校正特性推測信息保存部獲取信號校正特性推測信息，基于該信號校正特性推測信息和所述圖像信號校正強度控制單元決定的校正強度，推測所述圖像信號校正單元的信號電平校正處理的信號校正的特性。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項所述的圖像信號處理裝置，其特征在于， 所述噪聲校正單元包括邊緣增強單元，該邊緣增強單元對由所述圖像信號輸入單元輸入的圖像信號利用由所述局部信息獲取部獲取的局部信息來進行邊緣增強處理，輸出邊緣增強后的圖像信號， 所述噪聲校正強度控制單元與所述信號校正特性推測單元推測出的電平校正的特性聯(lián)動地按每個明亮度計算所述邊緣增強單元的邊緣增強處理的校正強度并削弱該校正強度從而抑制噪聲。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項所述的圖像信號處理裝置，其特征在于， 由所述圖像信號輸入單元輸入的圖像信號由亮度信號和顏色信號構(gòu)成， 所述局部信息獲取部根據(jù)由該圖像信號輸入單元輸入的圖像信號的亮度信號計算關(guān)注像素的明亮度作為局部信息，所述噪聲校正單元根據(jù)所述關(guān)注像素的明亮度以不同的校正強度對顏色信號進行顏色噪聲校正處理， 所述噪聲校正強度控制單元與所述信號校正特性推測單元推測出的電平校正的特性聯(lián)動地按每個明亮度計算所述噪聲校正單元的顏色噪聲校正處理的校正強度來進行控制。
14.一種攝像裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求1至13中的任一項所述的圖像信號處理>j-U ρ?α裝直。
15.一種攝像裝置，其特征在于，具備: 攝像單元，其進行拍攝來生成圖像信號并輸出該圖像信號； 曝光量檢測部，其檢測該攝像單元的曝光量； 曝光控制單元，其基于該曝光量檢測部檢測出的曝光量，控制所述攝像單元的曝光； 局部信息獲取部，其根據(jù)所述攝像單元輸出的圖像信號，計算包括關(guān)注像素在內(nèi)的局部區(qū)域的像素值的統(tǒng)計量，作為局部信息； 噪聲校正單元，其對所述攝像單元輸出的圖像信號利用由該局部信息獲取部獲取到的局部信息，進行噪聲校正處理，輸出噪聲校正后的圖像信號； 圖像信號校正單元，其對所述噪聲校正單元輸出的圖像信號進行信號電平校正處理，輸出電平校正后的像信號； 圖像信號校正強度控制單元，其決定該圖像信號校正單元的信號電平校正處理的校正強度來改變該信號電平校正處理的輸入輸出特性； 信號校正特性推測單元，其基于該圖像信號校正強度控制單元決定的校正強度，推測基于所述圖像信號校正單元的信號電平校正處理的電平校正的特性；和 噪聲校正強度控制單元，其與該信號校正特性推測單元推測出的電平校正的特性和所述曝光控制單元的曝光控制的程度聯(lián)動地，計算與所述噪聲校正單元的噪聲校正處理的局部信息相應(yīng)的校正強度來進行控制。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的攝像裝置，其特征在于， 所述圖像信號校正強度控制單元與所述曝光控制單元的曝光控制的程度聯(lián)動地校正所述圖像信號校正單元的信號電平校正處理的校正強度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像裝置，其特征在于， 隨著所述曝光控制單元進行使信號增益變大的曝光控制，所述圖像信號校正強度控制單元減小信號電平校正處理的校正強度。
18.一種圖像處理程序，其特征在于，實現(xiàn)權(quán)利要求1至13中的任一項所述的圖像信號處理裝置。
19.一種圖像處理程序，其特征在于，具備: 圖像信號輸入單元，其與具有計算包括關(guān)注像素在內(nèi)的局部區(qū)域的像素值的統(tǒng)計量作為局部信息且使用該局部信息進行噪聲校正處理的噪聲校正調(diào)整功能的攝像裝置連接，輸入圖像信號； 圖像信號校正單元，其對由該圖像信號輸入單元輸入的圖像信號進行信號電平校正處理，輸出電平校正后的像信號； 圖像信號校正強度控制單元，其決定該圖像信號校正單元的信號電平校正處理的校正強度來改變該信號電平校正處理的輸入輸出特性； 信號校正特性推測單元，其基于該圖像信號校正強度控制單元決定的校正強度，推測基于所述圖像信號校正單元的信號電平校正處理的電平校正的特性； 噪聲校正強度控制單元，其與該信號校正特性推測單元推測出的電平校正的特性聯(lián)動地計算所述攝像裝置的噪聲校正調(diào)整功能的設(shè)定值；和 通信單元，其向所述攝像裝置發(fā)送該噪聲校正強度控制單元計算出的所述攝像裝置的與局部信息相應(yīng)的噪聲校正調(diào)整功能的設(shè)定值。
【文檔編號】H04N9/79GK104243770SQ201410273049
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月19日
【發(fā)明者】廣岡慎一郎, 齋寬知, 鹽川淳司, 吉田大輔 申請人:日立產(chǎn)業(yè)控制解決方案有限公司