Пристрій обробки зображення і спосіб управління для пристрою обробки зображення

 

Область техніки, до якої належить винахід

Даний винахід відноситься до способу для поєднання безлічі фрагментів даних зображення різних частотних діапазонів, які згенеровані на підставі одного фрагмента даних зображення і піддані обробці зображення.

Рівень техніки, до якої належить винахід

Зазвичай пристрій захоплення зображення, таке як цифрова камера або відеокамера, зчитує дані зображення з датчика зображення, такого як прилад з зарядовим зв'язком (CCD) або датчик з комплементарної структурою метал-оксид-напівпровідник (CMOS), і виконує різноманітну обробку зображення, що включає в себе корекцію гамми, інтерполяцію пікселів, матричне перетворення тощо. Датчик зображення, що складається з однієї пластини, включає в себе колірні фільтри для безлічі квітів. У такому датчику зображення для кожного пікселя надають один колірний фільтр для будь-якого з безлічі квітів. Як показано на фіг.4, датчик зображення, який має матрицю Байєра, яка включає в себе колірні фільтри для основних кольорів: червоного (R), зеленого (G) і синього (B) (RGB), зазвичай має нижчеподану рекурсивні структуру�загальноосвітніх, включає в себе один R піксель B і один піксель, надані діагонально, і два інших G пікселя, наданих на зворотній діагоналі.

Дані зображення, лічені з датчика зображення, зазвичай можуть включати в себе шумові компоненти, які можуть виникнути в схемі елемента датчика зображення. Більш того, в даних, прочитуваних з датчика зображення, може виникати феномен помилкового кольору. Відповідно, дані зображення піддають обробці зображення для зменшення вищеописаних небажаних компонент сигналу.

Наприклад, існує загальновідомий спосіб, який зменшує небажані компоненти сигналу, включені в дані зображення, шляхом розділення вхідних даних зображення на безліч фрагментів даних зображення різних частотних діапазонів і подальшого об'єднання безлічі фрагментів даних зображення різних частотних діапазонів.

Спосіб, описаний у публікації японської патентної заявки №2008-015741, спершу ієрархічно виконує обробку низькочастотною фільтрацією (LPF), зменшує обробку даних зображення для розділення вхідних даних зображення на безліч фрагментів даних зображення різних частотних діапазонів. ЗЂотному діапазону, піддають зменшення шуму відповідно до крайової інформацією, що розраховується на підставі компонент низького діапазону даних зображення кожного частотного діапазону. Далі, дані зображення високих частотних діапазонів, кожен з яких був підданий зменшення шуму, і дані зображення низьких частотних діапазонів об'єднують разом.

Нижче, з посиланням на фіг.5, буде докладно описана конфігурація звичайного блоку обробки зображення, який спочатку поділяє вхідні дані зображення на безліч фрагментів даних зображення різних частотних діапазонів і пізніше з'єднує разом безліч фрагментів даних зображення різних частотних діапазонів.

Звертаючись до фіг.5, блок обробки зображення включає блок 510 поділу, пам'ять 520, блок 530 корекції і блок 540 об'єднання. Блок 510 поділу поділяє вхідні дані зображення на безліч фрагментів даних зображення різних частотних діапазонів. Блок 530 корекції виконує корекцію даних зображення для кожного частотного діапазону. Блок 540 об'єднання об'єднує разом оброблені зображення безлічі фрагментів різних частотних діапазонів.

Блок 510 поділу виводить вхідні дані Sin зображе�ві дані Sin зображення фільтр 511 високих частот (HPF). Потім блок 510 поділу виводить дані зображення, згенеровані шляхом вилучення високочастотних компонент в пам'ять 520 як дані зображення першого частотного діапазону. Потім блок 510 поділу вводить вхідні дані Sin зображення фільтр 512 низьких частот (LPF) для виконання згладжування даних Sin зображення. Далі згладжені дані зображення подають в схему 513 зменшення. Відповідно, генерують дані зображення з пікселів, менших, ніж ті, що з вхідних даних Sin зображення. Далі блок 510 поділу вводить дані зображення на фільтр 514 високих частот. Після цього блок 510 поділу виводить дані зображення, згенеровані шляхом вилучення високочастотних компонент в пам'ять 520 як дані зображення другого частотного діапазону.

Додатково, фільтр 515 низьких частот виконує згладжування на даних зображення, згенерованих схемою 513 зменшення. Потім згладжені дані зображення вводять у схему 516 зменшення. Відповідно, генерують дані зображення пікселів, менших, ніж пікселі даних зображення, згенерованих схемою 513 зменшення. Потім дані зображення виводять в пам'ять 520 як дані зображення третього частотного діапазону. У пЂним діапазонів у цьому зростаючому порядку.

У блоці 510 поділу, проиллюстрированном на фіг.5, фільтр високих частот, фільтр низьких частот і схема зменшення складають одну схему поділу на діапазони. Іншими словами, блок 510 поділу включає в себе дві схеми поділу на діапазони, які надані в древообразной конфігурації.

Блок 530 корекції включає в себе три схеми з 531 по 533 корекції, які відповідають даним зображення з першого по третій частотні діапазони, відповідно. Схеми з 531 по 533 корекції виконують різну обробку, таку як зменшення шуму і обробку по збереженню крайової інформації, для генерації зображення високого дозволу або корекції аберацій на даних зображення кожного частотного діапазону, лічених з пам'яті 520.

Блок 540 об'єднання вводить дані зображення з третього частотного діапазону, оброблений схемою 533 корекції, в схему 541 збільшення для генерації даних зображення того ж кількості пікселів, а зображення другого частотного діапазону, яке було оброблено схемою 532 корекції. Потім згенеровані дані зображення згладжуються фільтром 542 низьких частот. Схема 543 додавання додає дані зображення другого частотного діа�величения 544 генерує дані зображення такої ж кількості пікселів, що і дані зображення з першого частотного діапазону, які були оброблені схемою 531 корекції, на підставі даних зображення, виведених зі схеми 543 додавання. Потім згенеровані дані зображення згладжуються фільтром 545 низьких частот. Схема 546 додавання додає дані зображення першого частотного діапазону даних зображення, виведеним з фільтра 545 низьких частот, генеруючи вихідні дані Sout-зображення.

У блоці 540 об'єднання, проиллюстрированном на фіг.5, схема збільшення, фільтр низьких частот і схема додавання складають одну схему об'єднання діапазонів. Іншими словами, блок 540 об'єднання включає в себе дві схеми об'єднання діапазонів, наданих в деревоподібної конфігурації.

Як описано вище, в даних зображення, отриманих датчиком зображення, володіє фільтрами основних кольорів в матриці Байєра, яка включає в себе колірні фільтри для безлічі квітів, розташовані в мозаїчному порядку, від пікселя можна отримати тільки значення, відповідне єдиному з безлічі квітів.

Однак публікація японської патентної заявки №2008-015741 не описує жоден спосіб для обробки даних зображення, в яких кожен пікс�днопластинного датчика зображення з матрицею Байєра основних кольорів кожен піксель датчика зображення може мати сигналами всіх колірних компонент шляхом виконання зменшує обробки, яку реалізують понижувальної дискретизацією, виконуваної на етапі поділу даних зображення на безліч фрагментів даних зображення різних частотних діапазонів, без інтерполяції пікселів з нульовими сигналами для кожного кольору. Як показано на фіг.6, для конкретного опису певного ряду датчика зображення, що володіє матрицею Байєра, кольоровий фільтр сигналу R і колірний фільтр сигналу G рекурсивно розташовані в цьому порядку. Звичайний спосіб для зменшення кількості пікселів, розташованих таким чином для зменшення початкового кількості в горизонтальному напрямку в два рази, буде описаний нижче. Для окремого опису сигналів R певного ряду сигнали R, спочатку розташовані в періоді один сигнал R на два пікселя, зменшують до одного сигналу на один піксель шляхом зменшує обробки. Аналогічно, для окремого опису сигналів G цього ряду сигнали G, спочатку розташовані в періоді один сигнал R на два пікселя, зменшують до одного сигналу на один піксель шляхом зменшує обробки. Однак під час обробки по зменшенню G сигналів для вирівнювання барицентрического положення сигналів G з барицентрическим положенням сигналів R вичолнения зменшення вищеописаним чином у позиції одного пікселя можна згенерувати сигнали всіх колірних компонент основних кольорів RGB без інтерполяції на пікселях з нульовими сигналами для кожного кольору. Як правило, генерацію сигналів безлічі квітів для одного пікселя називають синхронізацією.

Оскільки дані зображення другого частотного діапазону і дані зображення третього частотного діапазону синхронізують при зменшенні, дані зображення другого частотного діапазону і дані зображення третього частотного діапазону можна зберегти в пам'яті 520 в синхронізованому стані. Якщо синхронізовані дані зображення другого частотного діапазону і синхронізовані дані зображення третього частотного діапазону піддають зворотного перетворення в дані зображення матриці Байєра, з-за зворотного перетворення кількість інформації в даних зображення може зменшитися. Таким чином, точність корекції блоком 530 корекції, виконуваної зменшенням шуму або корекцією аберації, може знизитися.

Припустимо, що дані зображення першого частотного діапазону можна піддати синхронізації, пов'язаної з даними зображення другого частотного діапазону і даними зображення третього частотного діапазону, і потім синхронізовані дані зображення зберігають в пам'яті 520. Однак у цьому випадку кількість інформації в даних изображявляется необхідність збільшити ємність пам'яті 520 до дуже великих величин.

Список цитування

Патентна література

[PTL 1] Публікація японської патентної заявки №2008-015741

Сутність винаходу

Даний винахід спрямовано на поліпшення пристрої обробки зображення, настроєний для розділення даних зображення, захоплених однопластинним датчиком зображення, що включає в себе безліч колірних фільтрів, на безліч фрагментів даних зображення різних частотних діапазонів, збереження даних зображення в пам'яті і корекції безлічі фрагментів даних зображення різних частотних діапазонів, лічених з пам'яті.

Відповідно до аспектом цього винаходу пристрій обробки зображення включає в себе засіб поділу на діапазони на підставі перших даних зображення, що включають в себе сигнали колірних компонент безлічі кольорів, і кожен піксель яких включає в себе будь-який сигнал колірної компоненти сигналів колірних компонент безлічі квітів для виведення друге даних зображення частотного діапазону нижче, ніж частотний діапазон перших даних зображення, і третє даних зображення частотного діапазону ще нижче, ніж частотний діапазон друге даних зображення, пам'ять для хранен�виконання коригувальної обробки на перших даних зображення, друге даних зображення і третє даних зображення, збережені в пам'яті, і засіб об'єднання для об'єднання разом перших даних зображення, друге даних зображення і третє даних зображення, які були скориговані засобом корекції, причому частина або всі пікселі з кожних друге даних зображення і третє даних зображення, виведених із засобу поділу на діапазони, включають в себе сигнали колірних компонент безлічі квітів, і причому пам'ять зберігає перші дані зображення в змозі, в якому кожен піксель включає в себе будь-який сигнал колірної компоненти сигналів колірних компонент безлічі квітів і зберігає другі дані зображення і треті дані зображення в такому стані, що частина або всі їх пікселі включають в себе сигнали колірних компонент безлічі квітів.

Додаткові ознаки і аспекти цього винаходу стануть очевидні з нижченаведеного докладного опису примірних варіантів здійснення з посиланням на додані креслення.

Короткий опис креслень

Супровідні креслення, включені і представляють собою частина опису, ілюструють зразкові варіанти здійснення, ознаки і аспекти изобрена функціональна блок-схема пристрою захоплення зображення відповідно до зразковим варіантом здійснення цього винаходу.

На фіг.2 представлена блок-схема, що ілюструє конфігурацію, що відноситься до зменшення шуму блоком обробки зображення, у відповідності з першим зразковим варіантом здійснення цього винаходу.

На фіг.3 представлена блок-схема, що ілюструє конфігурацію, що відноситься до зменшення шуму блоком обробки зображення, у відповідності з другим зразковим варіантом здійснення цього винаходу.

На фіг.4 проілюстрований порядок пікселів в матриці Байєра.

На фіг.5 наведена блок-схема, що ілюструє звичайну конфігурацію блоку обробки зображення, що виконує обробку для об'єднання разом безлічі фрагментів даних зображення різних частотних діапазонів.

На фіг.6 проілюстрована синхронізація даних зображення зменшенням з допомогою понижувальної дискретизації.

Опис варіантів здійснення

Нижче будуть докладно з посиланням на креслення описані різні зразкові варіанти здійснення, ознаки і аспекти винаходу.

На фіг.1 наведена функціональна блок-схема пристрою захоплення зображення відповідно до зразковим варіантом здійснення цього винаходу.

Переходячи до фіг.1, оптичний блок 101 формравлять фокусуванням і витримкою. Датчик 102 зображення володіє функцією фотоелектричного перетворення для перетворення оптичного зображення в електричні сигнали. Датчик 102 зображення являє собою CCD або CMOS датчик. Схема 103 аналого-цифрового перетворення перетворює аналоговий сигнал зображення з датчика 102 зображення в цифрові дані зображення. Блок 104 обробки зображення, що виконує різну обробку, таку як зменшення шуму, корекцію аберацій, усунення помилкових квітів, корекцію гамми, інтерполяцію, матричне перетворення, на даних зображення, виведених зі схеми 103 аналого-цифрового перетворення.

Інтерфейс (I/F) 105 пам'яті володіє функцією для запису і читання даних зображення, оброблених блоком 104 обробки зображення і різних даних управління, як інтерфейс до пам'яті 106, яка представлена динамічною пам'яттю довільного доступу (DRAM). Центральний процесор (CPU) 107 виконує різні керуючі операції. Блок 108 відображення включає в себе рідкокристалічний (LCD) - монітор відображення. Блок 108 відображення послідовно відображає дані зображення, оброблені блоком 104 обробки зображення, для забезпечення можливості користувачу просматр�й блок 101 формування зображення, формує на світлоприймальної поверхні датчика 102 зображення зображення, і сигнал зображення виводять з датчика 102 зображення як аналоговий сигнал зображення. В датчику 102 зображення для кожного пікселя надано кожен з R (червоний), G (зелений) і B (синього) фільтрів кольору. Рівень сигналу, виведеного з кожного пікселя, відповідає рівню будь-якого з R, G і B сигналів. Схема 103 аналого-цифрового перетворення перетворює аналоговий сигнал зображення в цифрові дані зображення, що представляють собою зображення RAW матриці Байєра, і потім цифрові дані зображення вводять в блок 104 обробки зображення.

На фіг.2 наведена блок-схема, що ілюструє конфігурацію, що відноситься до зменшення шуму блоком 104 обробки зображення у відповідності з першим зразковим варіантом здійснення винаходу.

Переходячи до фіг.2, блок 104 обробки зображення включає в себе блок 210 поділу, пам'ять 220, блок 230 корекції і блок 240 об'єднання. Блок 210 поділу ділить вхідні дані зображення на дані зображення безлічі різних частотних діапазонів. Блок 230 корекції виконує на даних зображення кожного частотного діапазону зменшення шуму. Блок 240 об'єднання поєднує в собі�ображения в пам'ять 220 дані зображення першого частотного діапазону.

Далі, блок 210 поділу вводить дані Sin зображення в LPF 211. Після згладжування в LPF 211 вхідні дані Sin зображення вводять у схему 212 зменшення. Відповідно, генерують дані зображення, що включають в себе пікселів менше, ніж пікселів вхідних даних Sin зображення. У цьому примірному варіанті здійснення схема 212 зменшення зменшує вхідні дані зображення так, що кількість пікселів в обох - вертикальному і горизонтальному напрямках, може впасти вполовину від початкового кількості пікселів шляхом виконання понижувальної дискретизації. Далі, схема 212 зменшення виводить зменшені зображення в пам'ять 220 дані зображення другого частотного спектру.

Крім того, дані зображення, згенеровані схемою 212 зменшення, піддають згладжуванню у фільтрі 213 низьких частот. Потім, згладжені дані зображення вводять у схему 214 зменшення. Таким чином, схема 214 зменшення генерує дані зображення, що включають в себе пікселів менше, ніж дані зображення, згенеровані схемою 212 зменшення. У цьому примірному варіанті здійснення схема 214 зменшення аналогічно виконує знижувальну дискретизацію на вхідних даних зображення длм напрямках. Зменшені дані зображення виводять в пам'ять 220 дані зображення третього частотного діапазону.

Наприклад, фільтри 211 і 213 низьких частот можна реалізувати наступною функцією перетворення:

H(z)=1/2*(1+Z-1)... (Ур.1)

Блок 210 поділу функціонує як блок поділу на діапазони. У першому частотному діапазоні частотний діапазон найбільш високий. Другий і третій частотні діапазони стають нижче в цьому порядку.

Як описано вище, дані зображення другого частотного діапазону і дані зображення третього частотного діапазону обробляють фільтрами низьких частот для проведення синхронізації, в якій сигнали всіх колірних компонент RGB-кольорів можна генерувати в одній позиції пікселя. Дані зображення другого частотного діапазону і дані зображення третього частотного діапазону можна зберігати в пам'яті 220 в синхронізованому стані.

Для даних зображення першого частотного діапазону блок 230 корекції, наступний у порядку процесу, використовує синхронізовані дані зображення. Однак дані зображення RAW в матриці Байєра, які ще не були синхронізовані, збережені в пам'яті 220. Відповідно, цей приблизний варіант які�230 корекції зчитує дані зображення з першого по третій частотні діапазони з пам'яті 220 і виконує зменшення шуму на лічених даних зображення. Замість зчитування всіх даних за один раз блок 230 корекції зчитує необхідні фрагменти даних зображення, відповідних області, над якою потрібно провести одну операцію фільтрами 231 і 232 високих частот і схемами з 233 з 235 зменшення при кожному виконанні обробки. Відповідно, блок 230 корекції включає в себе пам'ять (не проілюстрована), але її необхідна ємність у порівнянні з ємністю пам'яті 220 досить мала. Наприклад, фільтри 231 і 232 високих частот можна реалізувати наступною функцією перетворення:

H(z)=1/2*(1-Z-1)... (Ур.2)

Блок 230 корекції зчитує дані зображення першого частотного діапазону, які включають в себе заздалегідь певну кількість пікселів, центрованное навколо цільового пікселя. Потім дані зображення першого частотного діапазону обробляють фільтром 231 високих частот. Відповідно, блок 230 корекції може отримати компонент високого діапазону з області даних зображення першого частотного діапазону, центрованного навколо цільового пікселя. Потім лічені дані зображення першого частотного діапазону, що володіють заздалегідь визначеними кількістю пікселів, вводять у фільтр 231 високих частот для синхронізації Ѓма (NR) використовує дані зображення, володіють компонентою високого діапазону, яку вивели з фільтра 231 високих частот, і визначає напрям краю даних зображення. Точніше, схема 233 зменшення шуму визначає напрямок краю області лічених даних зображення на підставі, наприклад, рівня сигналу колірної компоненти синхронізованого G сигналу. Додатково схема 233 зменшення шуму виконує обробку для мікшування сигналів в певному напрямку краю, щоб згладити ці зображення. Вищеописаним чином цей варіант здійснення зменшує шуми, що містяться в даних зображення.

Аналогічно, блок 230 корекції зчитує дані зображення другого частотного діапазону, які включають в себе заздалегідь відома кількість пікселів, центрованних навколо цільового пікселя, і змушує фільтр 232 високих частот витягти компоненти високого діапазону з лічених даних зображення другого частотного діапазону. Далі блок 230 корекції змушує схему 234 зменшення шуму виконати зменшення шуму на даних зображення, оброблених фільтром 232 високих частот.

Блок 230 корекції зчитує дані зображення третього частотного діапазону, які включають в себе заздалегідь визнач�вання третього частотного діапазону піддають зменшення шуму в схемі 235 зменшення шуму без вилучення компонент високого діапазону фільтром високих частот.

Блок 230 корекції може виконувати обробку для корекції хроматичних аберацій збільшення і обробку для видалення помилкових квітів на додаток до зменшення шуму, використовуючи дані зображення з першого по третій частотні діапазони. Навіть якщо обробку, відмінну від зменшення шуму, необхідно для підвищення якості зображення, виконати в процесі корекції, то даний винахід можна застосовувати, використовуючи синхронізовані дані зображення другого частотного діапазону і синхронізовані дані зображення третього частотного діапазону.

Далі, блок 240 об'єднання вводить дані зображення, виведені зі схеми 235 зменшення шуму в схему 241 збільшення. Схема 241 збільшення збільшує дані зображення так, що кількість пікселів, включених в таку ж область, стає еквівалентним кількістю пікселів даних зображення, виведених зі схеми 234 зменшення шуму. Точніше, схема 241 збільшення виконує підвищує дискретизацію на даних зображення, виведених зі схеми 235 зменшення шуму для збільшення кількості пікселів як в вертикальному напрямку, так і в горизонтальному напрямку, подвоюючи його в порівнянні з тим, що було до підвищувальної дискретизаци242 низьких частот виконує згладжування даних зображення.

Схема 243 додавання об'єднує дані зображення, виведені з фільтра 234 низьких частот, і дані зображення, виведені зі схеми 234 зменшення шуму, поєднуючи їх просторові фази. Потім об'єднані дані зображення виводять в схему 244 збільшення. Схема 244 збільшення збільшує дані зображення так, що кількість пікселів тієї ж області стає еквівалентно кількості пікселів даних зображення, виведених зі схеми 233 зменшення шуму. Точніше, схема 244 збільшення виконує підвищує дискретизацію на даних зображення, виведених зі схеми 243 додавання для збільшення кількості пікселів, як в вертикальному напрямку, так і в горизонтальному напрямку, подвоюючи його в порівнянні з тим, що було до підвищувальної дискретизації. Далі, дані зображення, піддані підвищує дискретизації, вводять у фільтр 245 низьких частот. Фільтр 245 низьких частот виконує згладжування даних зображення.

Схема 246 додавання об'єднує дані зображення, виведені з фільтра 245 низьких частот, і дані зображення, виведені зі схеми 233 зменшення шуму, поєднуючи їх просторові фази, для генерації вихідних даних Sout зображення, відповідних цільовим я. Відповідно, можна згенерувати дані зображення, піддані зменшення шуму.

Під час процесу додавання даних зображення в схемах 243 і 246 додавання дані зображення, виведені зі схем 233 і 234 зменшення шуму, затримують для поєднання просторової фази даних зображення, які необхідно додати. Відповідно, блок 230 корекції і блок 240 об'єднання можуть знизити необхідну ємність пам'яті.

Для забезпечення зчитування блоком 230 корекції всіх даних зображення необхідних областей в бажаний час потрібно, щоб пам'ять 220 зберігала дані зображення з першого по третій частотні діапазони для всіх областей даних зображення. Якщо дані зображення першого частотного діапазону, що володіють найбільшим числом пікселів з усіх фрагментів даних зображення з першого по третій частотні діапазони, повинні зберігатися в пам'яті 220 в синхронізованому стані як дані зображення другого частотного діапазону і дані зображення третього частотного діапазону, то від пам'яті 220 потрібно володіти дуже великою ємністю.

Для запобігання цього у цьому примірному варіанті здійснення винаходу дані зображення другого частотногм 210 поділу, збережені в пам'яті 220 в синхронізованому стані. Дані зображення першого частотного діапазону, навпаки, збережені в пам'яті 220 без синхронізації.

Дані зображення, введені в блок 104 обробки зображення, спочатку включають в себе, для кожного кольору, сигнал колірної компоненти, відповідної тільки будь-якому одному кольору колірного фільтра. Відповідно, якщо дані зображення першого частотного діапазону зберігають в пам'яті як є, то що міститься в даних зображення кількість інформації не знижується. Якщо дані зображення першого частотного діапазону потрібно піддати корекції, в якій можна зберегти матрицю Байєра (наприклад, корекції дефектних пікселів), то корекцію можна виконати на даних зображення першого частотного діапазону до збереження їх в пам'яті 220.

Можна припустити, що синхронізовані фрагменти даних зображення другого частотного діапазону і третього частотного діапазону піддають дискретизації так, що кожен піксель, що володіє одним сигналом колірної компоненти, належить конфігурації матриці Байєра, і потім зберігають у пам'яті 220, аналогічно зображення першого частотного діапазону. Проте, в цьому слуданних зображення, порівняно з таким у зображення до надання його в матриці Байєра, зменшується. Іншими словами, точність зменшення шуму може знижуватися. З метою запобігання цього у цьому примірному варіанті здійснення винаходу дані зображення другого частотного діапазону і дані зображення третього частотного діапазону зберігають в пам'яті 220 в синхронізованому стані.

Фільтри 231 і 232 високих частот блоку 230 корекції потрібні не завжди. Якщо ставлення об'єднання даних зображення, що виконується схемами 241 і 244 збільшення, можна відповідно змінювати, у відповідності з інтенсивністю крайових компонент, включених в дані зображення першого частотного діапазону, то блок 230 корекції може виключити фільтри 231 і 232 високих частот. Зокрема, ставлення об'єднання даних зображення частотного діапазону можна збільшити, коли кількість даних зображення, включених в крайову компоненту, велика.

На фіг.3 наведена блок-схема, що ілюструє конфігурацію зменшення шуму, яку виконують у блоці 104 обробки зображення, у відповідності з другим зразковим варіантом здійснення цього винаходу.

Посилаючись на фіг.3, блок 104 обробки изображит вхідні дані зображення на дані зображення безлічі частотних діапазонів. Блок 330 корекції виконує зменшення шуму на даних зображення кожного частотного діапазону. Блок 340 об'єднання об'єднує дані зображення різних частотних діапазонів разом.

Пам'ять 320 та блок 340 об'єднання мають конфігурацією, аналогічної конфігурації пам'яті 220 і блоку 240 об'єднання, проілюстрованих на фіг.2, відповідно.

У блоці 310 поділу фільтр низьких частот 311, схема 312 зменшення, фільтр 313 низьких частот і схема 314 зменшення володіють конфігурацією, аналогічної конфігурації фільтра 211 низьких частот, схеми 212 зменшення, фільтра 213 низьких частот і схеми 214 зменшення, проілюстрованих на фіг.2, відповідно. На відміну від блоку 210 поділу, проілюстрованого на фіг.2, блок 310 поділу, згідно з цим зразковим варіантом здійснення винаходу, включає в себе схеми 315 і 316 перетворення червоного і синього кольорів (RB).

У блоці 330 корекції фільтри 331 і 332 високих частот і схеми з 333 по 335 зменшення шуму володіють конфігурацією, аналогічної конфігурації фільтрів 231 і 232 високих частот і схем 233 з 235 зменшення шуму в блоці 230 корекції, проиллюстрированном на фіг.2, відповідно. На відміну від блоку 230 корекції, проиллюстрированном ратного перетворення RB.

Схеми 315 і 316 перетворення RB виконують обробку для зменшення горизонтального дозволу даних зображення, що містять в собі сигнали червоного і синього колірної компоненти синхронізованих даних зображення, виведених з схем 312 і 314 зменшення, до половини їх вихідного горизонтального дозволу. Точніше, дані зображення обробляють так, що всі пікселі мають сигналами зеленій кольоровій компоненти, але тільки частина (половина) пікселів має сигналами червоного і синього колірних компонент. Наприклад, дані зображення можна скоротити за допомогою понижувальної дискретизації в горизонтальному напрямку з використанням фільтрації низьких частот, яка реалізується нижченаведеної функцією перетворення.

H(z)=1/4*(1+2*Z-1+Z-2)... (Ур.3)

Схеми 336 і 337 зворотного перетворення RB виконують обробку для повернення горизонтального дозволу даних зображення, що включають в себе сигнали червоного і синього колірних компонент, чиє горизонтальне дозвіл було зменшено схемами 315 і 316 перетворення RB до рівня в половину від вихідної, до рівня в два рази більше. Точніше, ці зображення можна проинтерполировать з допомогою тієї ж підвищує дискретизації, увелит від сигналу червоної колірної компоненти і сигналу синій кольоровій компоненти, вплив на візуальні характеристики даних зображення, що включають в себе сигнали червоною, синьою і зеленою колірних компонент, відносно нижче. Відповідно, якщо горизонтальна роздільна здатність кожної з червоної колірної компоненти і синій кольоровій компоненти зменшити до половини від вихідного рівня, не змінюючи горизонтальне дозвіл зеленій кольоровій компоненти, якість сфотографованого зображення може не бути знижено дуже сильно.

Відповідно, у цьому примірному варіанті здійснення винаходу дані зображення другого частотного діапазону і дані третього частотного діапазону зберігають в пам'яті 320 після зменшення горизонтального дозволу червоної і синьої колірних компонент до половини від вихідного рівня. Таким чином, справжній приблизний варіант здійснення винаходу може зменшити необхідну ємність і пропускну здатність пам'яті 320.

Необхідність виконання обробки схемами 315 і 316 перетворення RB і схемами 336 і 337 зворотного перетворення RB можна змінювати у відповідності з робочим режимом пристрою захоплення зображення. Сучасна цифрова камера включає в себе безліч робочих режимів (функцій), таких як режим запису�ичного зображення. В режимі запису рухомого зображення і в режимі послідовної високошвидкісної зйомки потрібно надати цифровій камері пам'ять, що володіє відповідною пропускною здатністю.

Якщо датчик 102 зображення знаходиться в режимі роботи, в якому використовується велика пропускна здатність пам'яті, такому як зйомка рухомого зображення або послідовна високошвидкісна зйомка, то можна увімкнути обробку схемами 315 і 316 перетворення RB і схемами 336 і 337 зворотного перетворення RB.

З іншого боку, якщо датчик 102 зображення знаходиться в режимі зйомки статичного зображення, обробку схемами 315 і 316 перетворення RB і схемами 336 і 337 зворотного перетворення RB можна відключити. У вищеописаній конфігурації справжній приблизний варіант здійснення може виконувати зменшення шуму, використовуючи дані зображення з великою кількістю інформації, порівняно з випадком, коли включена вищеописана обробка схемами перетворення RB і схемами зворотного перетворення RB. Відповідно, цей приблизний варіант здійснення може виконувати зменшення шуму з високою точністю.

У кожному примірному варіанті здійснення, описаному вище з ссилкойнимания. Однак вищеописане безліч схем можна реалізувати інтегральною схемою. З іншого боку, вищеописану в межах однієї схеми обробку можна розділити і реалізувати безліччю схем.

Як описано вище, кожен приблизний варіант здійснення винаходу використовує дані зображення, згенеровані датчиком зображення, володіє матрицею Байєра і володіє кольоровими фільтрами для базових кольорів RGB. Однак даний винахід не обмежується цією конфігурацією. Іншими словами, вищеописану обробку можна також виконувати даних зображення, згенерованих датчиком, що володіє кольоровими фільтрами для додаткових кольорів, таких як жовтий (Y), пурпурний (M) і блакитний (C).

У кожному примірному варіанті здійснення дані зображення ділять на дані зображення трьох різних частотних діапазонів. Однак даний винахід можна реалізувати іншим діленням даних зображення на дані зображення тільки двох частотних діапазонів. Крім того, в якості альтернативи, даний винахід можна додатково реалізувати, якщо дані зображення розділяти на дані зображення чотирьох або більше частотних діапазонів.

В якості способу для поділу т вищеописаного способу, можна альтернативно використовувати наступний спосіб. Точніше, ці зображення можна, для реалізації цього винаходу, ділити на безліч фрагментів даних зображення взаємно різних частотних діапазонів з використанням вейвлет-перетворення.

Крім того, даний винахід не обмежується пристроєм захоплення зображення. Також даний винахід можна реалізовувати як персональний комп'ютер (ПК), на який встановлено програму обробки зображень, якщо PC може функціонувати як пристрій обробки зображення, здатне обробляти дані зображення, що включають в себе сигнали різних колірних компонент, відповідних пікселям, синхронізацію на цих сигналах.

Справжній винахід також можна реалізувати, надавши систему або пристрій з енергонезалежним носієм пам'яті, в якому збережений код програмного забезпечення, що реалізує функції варіантів здійснення винаходу, і шляхом зчитування та виконання програмного коду, що зберігається на носії запису за допомогою комп'ютера, системи чи пристрою (CPU або мікропроцесора (MPU)).

Незважаючи на те що даний винахід було описано з посиланням н�анними зразковими варіантами здійснення. Область дії наведеної нижче формули винаходу необхідно трактувати максимально широко, так, щоб включити будь-які зміни, еквівалентні структури і функції.

Справжня заявка просить пріоритет по заявці на патент Японії № 2010-109548, поданої 11 травня 2010, яка повністю включена в справжній документ за допомогою посилання.

1. Пристрій обробки зображення, що містить:
блок поділу на діапазони, сконфігурований на підставі перших даних зображення, які включають в себе сигнали колірних компонент безлічі квітів і кожен піксель яких включає в себе будь-який сигнал колірної компоненти сигналів колірних компонент безлічі квітів, для виведення друге даних зображення частотного діапазону нижче, ніж частотний діапазон перших даних зображення;
пам'ять, зконфігуровану для зберігання перших даних зображення і друге даних зображення;
блок об'єднання, сконфігурований для об'єднання разом перших даних зображення і друге даних зображення,
причому пам'ять зберігає перші дані зображення в стані, в якому кожен піксель включає в себе будь-який сигнал колірної компоненти сигналів колірних компонент безлічі цветотових компонент безлічі квітів.

2. Пристрій обробки зображення за п. 1, додатково містить блок корекції, сконфігурований для виконання коригувальної обробки на перших даних зображення і друге даних зображення, збережені в пам'яті,
причому блок об'єднання об'єднує перші дані зображення і другі дані зображення, які скориговані блоком корекції.

3. Пристрій обробки зображення за п. 1,
в якому сигнали колірних компонент безлічі квітів включають в себе сигнали червоного (R), зеленого (G) і синій (B) колірних компонент.

4. Пристрій обробки зображення за п. 1,
в якому кількість пікселів друге даних зображення менше, ніж кількість пікселів перших даних зображення.

5. Пристрій обробки зображення за п. 2,
в якому блок поділу на діапазони генерує на підставі перших даних зображення треті дані зображення, частотний діапазон яких нижче, ніж частотний діапазон перших даних зображення, і кожен піксель яких включає в себе сигнали колірних компонент безлічі квітів, блок поділу на діапазони додатково генерує четверті дані зображення на підставі даних третіх зображення шляхом зменшено�ожества квітів третє даних зображення, і блок поділу на діапазони ще додатково виводить в пам'ять четверті дані зображення в якості друге даних зображення, і
в якому блок корекції виконує коригувальну обробку після зміни кількості пікселів, що включають в себе будь-які з сигналів колірних компонент четверте даних зображення, які були збережені в пам'яті як друге даних зображення, до кількості такого ж, як кількість пікселів, що включають в себе будь-які з сигналів колірних компонент четверте даних зображення.

6. Пристрій обробки зображення за п. 5,
в якому блок поділу на діапазони визначає, чи потрібно виводити в пам'ять треті дані зображення в якості друге даних зображення або виводити в пам'ять четверті дані зображення в якості друге даних зображення у відповідності з режимом роботи датчика зображення, який налаштований для генерування перших даних зображення.

7. Пристрій обробки зображення за п. 5,
в якому сигнали колірних компонент безлічі квітів включають в себе сигнали червоного (R), зеленого (G) і синій (B) колірних компонент і в якому сигнал колірної компоненти, що відповідає будь-якому з безлічі квітів,�ажений за п. 2,
в якому коригуюча обробка включає в себе, щонайменше, одне з обробки зменшення шуму, обробки корекцію хроматичної аберації збільшення і обробки видалення помилкового кольору.

9. Пристрій обробки зображення за п. 2,
в якому блок корекції перетворює перші дані зображення так, що кожен піксель перших даних зображення включає в себе сигнали колірних компонент безлічі квітів, і потім виконує коригувальну обробку на перших даних зображення.

10. Спосіб для управління пристроєм обробки зображення, причому згаданий спосіб містить етапи, на яких:
виводять на підставі перших даних зображення, які включають в себе сигнали колірних компонент безлічі квітів і
кожен піксель яких включає в себе будь-який сигнал колірної компоненти сигналів колірних компонент безлічі квітів, другі дані зображення, що мають частотний діапазон нижче, ніж частотний діапазон перших даних зображення;
зберігають перші дані зображення і другі дані зображення в пам'яті;
об'єднують разом скориговані перші дані зображення і другі дані зображення,
причому пам'ять зберігає перші дані зображе�их компонент безлічі квітів, і зберігає другі дані зображення в стані, в якому частина або всі пікселі включають в себе сигнали колірних компонент безлічі квітів.

11. Спосіб за п. 10, додатково містить етап, на якому
виконують коригувальну обробку на перших даних зображення і друге даних зображення, збережені в пам'яті.

12. Зчитаний комп'ютером незалежний носій запису, що містить збережені на ньому виконуються на комп'ютері інструкції, заставляють комп'ютер виконувати спосіб для управління пристроєм обробки зображення за п. 10.



 

Схожі патенти:

Змодельована відео з додатковими точками огляду та підвищеною роздільною здатністю для камер спостереження за рухом транспорту

Винахід відноситься до формування змодельованого відеозображення. Технічним результатом є отримання змодельованих відеозображень руху транспортних засобів, мають високу частоту кадрів, високу роздільну здатність і численні види, шляхом обробки відео від односпрямованих камер, які мають низьку частоту кадрів і низьку роздільну здатність. Запропоновано встановлювати безліч камер в різних напрямках розташування, щоб записати для збереження зображення транспортних засобів з безлічі кутів, які індексуються; приймають вихідне відео, вводиться від односпрямованої камери; формують потік фрагментів відео транспортних засобів; зіставляють транспортні засоби у фрагментах відео транспортних засобів з відповідними збереженими зображеннями транспортних засобів з використанням «ковзного вікна» з нормованою взаємною кореляцією; витягують зображення під іншим кутом, відповідні збережених зображень транспортних засобів; об'єднують витягнуті зображення в змодельована відео, яке відображає транспортні засоби, що рухаються в іншому напрямку; формують змодельована відео з іншого вихідного відео і візуалізують змодельована відео. 3 н. і 11 з.п. ф-ли, 7 іл.

Спосіб підвищення роздільної здатності відеосистем

Винахід відноситься до систем передачі телевізійних зображень, наприклад, за допомогою приладів, виконаних на основі твердого тіла з електричною розгорткою і з електричним скануванням. Технічним результатом є підвищення роздільної здатності відеосистем за рахунок дворазового збільшення піксельного розміру кадру. Запропоновано спосіб підвищення роздільної здатності відеосистем, заснований на використанні субпиксельного зсуву матричного зображення в сусідніх кадрах при зніманні інформації, характеризується тим, що парні кадри знімають зі зрушенням по діагоналі на полпикселя щодо непарних кадрів і зняті кадри запам'ятовують, після чого розміри цих кадрів збільшують шляхом введення в їх матричну структуру нульових стовпців і рядків і ці збільшені кадри теж запам'ятовують, а потім виробляють формування послідовності вихідних сигналів шляхом одночасного або послідовного зчитування даних кожного збільшеного непарного і відповідного збільшеного парного кадрів, при цьому знімаються вихідні сигнали обробляють за допомогою тривимірного інтерполяційного просторово-тимчасового фільтра нижніх частот, який виконують із область�

Пристрій обробки зображень і спосіб управління такими

Винахід відноситься до комп'ютерної техніки, а саме до пристроїв і способів обробки зображень. Технічним результатом є забезпечення перетворення вихідного зображення в зображення, подібне живопису, за рахунок налаштування рівня розмитості у відповідності з параметром регулювання зйомки вихідного зображення і об'єкта, включеного в початкове зображення. Запропоновано пристрій обробки зображень для перетворення вихідного зображення. Пристрій містить засіб налаштування, обчислювальний засіб, засіб компонування. Обчислювальний засіб формує різницеве зображення. Засіб компонування компонує різницеве зображення і початкове на підставі щільності різницевого зображення. Засіб налаштування налаштовує рівень розмивання вихідного зображення у відповідності з одним із регулювань зйомки вихідного зображення і об'єкта, включеного в початкове зображення, при цьому об'єкт визначається шляхом аналізу вихідного зображення. 14 н. і 13 з.п. ф-ли, 45 іл.

Спосіб і пристрій для редагування з оптимізацією зображення

Винахід відноситься до засобів редагування зображень. Технічним результатом є оптимізація якості зображення при редагуванні допомогою отримання більш яскравого кольору зображення без зміни його відтінку. У способі виконують корекцію контрасту зображення, що виконують регулювання кривий зображення з виправленим контрастом, виконують перетворення HSV у кожній точці, що відповідає отриманому зображенні, для отримання перетворених значень кольору (Н), чистоти (S) і яскравості (V); і після зважування отриманих значень S виконують перетворення RGB зі значеннями Н, V і виваженими значеннями S для отримання зображення з виправленою насиченістю. 8 н. п. ф-ли, 7 іл.

Пристрій генерування зображення з ілюзією, носій, дані зображення, спосіб генерування зображення з ілюзією, спосіб виготовлення друкованого носія і програма

Винахід відноситься до комп'ютерної техніки, а саме до систем генерування зображення з ілюзією. Технічним результатом є автоматичне генерування ілюзії з зображенням з довільного зображення. Запропоновано пристрій генерування зображення з ілюзією, що включає в себе модуль зберігання і модуль управління. Модуль зберігання включає в себе модуль зберігання фільтрів для зберігання вейвлетного кадру з орієнтаційної вибірковістю або банку фільтрів з орієнтаційної вибірковістю, що представляє собою набір, що складається з апроксимуючого фільтра без орієнтації і безлічі деталізують фільтрів з відповідними орієнтаціями. Модуль управління включає в себе модуль розбиття для отримання сигналів піддіапазонів допомогою виконання над зазначеними даними розбиття зображення зі змінною роздільною здатністю допомогою вейвлетного кадру з орієнтаційної вибірковістю або банку фільтрів з орієнтаційної вибірковістю. 4 н. і 8 з.п. ф-ли, 55 іл.

Спосіб автоматичного ретушування цифрових фотографій

Винахід відноситься до засобів обробки цифрових зображень. Технічним результатом є забезпечення автоматичної корекції вихідної фотографії функції фотометричної корекції еталонної фотографії. Спосіб включає створення масиву даних цифрових фотографій, формування бази еталонів; формування кодових матриць ознак еталонних фотографій перекодуванням матриць яскравості в матриці кодових ознак; побудова для кожної еталонної фотографії функції фотометричної корекції; формування матриці кодових ознак вихідної фотографії шляхом перекодування матриці яскравості в матрицю кодових ознак, алгебраїчне віднімання матриць кодових ознак еталонних та вихідної фотографій з встановленням порогу для достовірної ідентифікації найближчій до вихідної фотографії еталонної фотографії; формування адреси еталонної фотографії з розширенням з її матриці кодових ознак і функції фотометричної корекції; ретушування вихідної фотографії на основі розрахованої матриці кодових ознак і функції фотометричної корекції за адресою в базі еталонів. 4 іл.

Пристрій обробки зображення, пристрій захоплення зображення, і спосіб обробки зображення

Винахід відноситься до засобів обробки і відновлення зображення. Технічним результатом є підвищення якості корекції зображення при виникли аберрациях оптичної системи захоплення зображення. Пристрій містить перший засіб піксельної інтерполяції опорного колірного компонента RAW-зображення; перший засіб отримання колірного контрасту, використовуючи растрові значення колірного компонента і растрові значення опорного колірного компонента; засіб обробки відновлення зображення на підставі функції, що представляє аберації оптичної системи формування зображення до кожного колірного компонента RAW-зображення; другий засіб піксельної інтерполяції опорного колірного компонента RAW-зображення; другий засіб отримання другого колірного контрасту, використовуючи растрові значення цього колірного компонента і растрові значення опорного колірного компонент; засіб корекції піксельного значення RAW-зображення згідно різниці між першим колірним контрастом і другим колірним контрастом. 4 н. і 8 з.п. ф-ли, 51 іл.

Пристрій обробки зображень і спосіб обробки зображень

Група винаходів відноситься до технологій обробки зображень. Технічним результатом є зменшення кількості помилкових квітів, сформованих за допомогою обробки відновлення зображення в RAW зображення, а також зменшення навантаження по обробці відновлення зображень. Пристрій обробки зображень для виконання обробки відновлення для корекції погіршення якості зображення з-за аберації в оптичній системі формування зображень. Пристрій обробки зображень містить засіб поділу для розділення даних зображення квітів кольорових фільтрів на зображення відповідних кольорів кольорових фільтрів. Пристрій також містить безліч засобів обробки зображень, кожне з яких призначене для виконання обробки відновлення допомогою обробки з допомогою фільтра даних зображення одного з відповідних кольорів, розділених згаданим засобом поділу. 6 н. і 4 з.п. ф-ли, 33 іл.

Пристрій обробки зображення і спосіб управління для пристрою обробки зображення

Винахід відноситься до обробки зображень. Технічним результатом є те, що пристрій обробки зображення може виконувати відповідну обробку зображення, одночасно запобігаючи збільшення ємності пам'яті для зберігання безлічі фрагментів даних зображення різних частотних діапазонів. Результат досягається тим, що пристрій обробки зображень зберігає в пам'яті перші дані зображення, що володіють найбільшою частотою серед безлічі фрагментів даних зображення різних частотних діапазонів у стані, в якому кожен піксель перших даних зображення включає в себе сигнал колірної компоненти будь-якого з безлічі квітів, і додатково зберігає в пам'яті другі дані зображення і треті дані зображення, частотні діапазони яких нижче, ніж у перших даних зображення, в стані, в якому частина або всі пікселі друге і третє даних зображення мають сигналами колірних компонент безлічі квітів. 3 н. і 5 з.п. ф-ли, 6 іл.

Спосіб перетворення та обробки цифрового зображення на основі многоцентричной розгортки

Винахід відноситься до засобів обробки цифрових зображень. Технічним результатом є підвищення ступеня стиснення зображення без втрат. У способі початкову клітинку многоцентричной розгортки (МЦР) є дискретним квадратом з дев'яти клітин, розгортку початкової клітинки виконують від центру до краю квадрата і далі з обходом інших комірок по колу, пріоритетним є шлях з напрямком обходу вліво від центру квадрата і далі за годинниковою стрілкою, сформована конструкція є фасетом (pFas), де p - крок рекурсії, при p=1 мають описану вище початкову клітинку; для побудови подальших напрямків рекурсий розрізняють чотири типи обходу: обхід w1 як початковий (1Fas1), обхід w2 як дзеркальний від 1Fas1 в ліву сторону (1Fas2), обхід w3 як дзеркальний від 1Fas2 у верхню сторону (1Fas3), обхід w4 як дзеркальний від 1Fas3 в праву сторону, виконують обхід в послідовності з початковим рухом в квадрат вліво від 1Fas і далі за годинниковою стрілкою навколо 1Fas. 4 іл.
Up!