(57)【要約】【課題】単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法及びそれを応用した画像処理装置の提供。【解決手段】本発明の単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法は、まず明部強化画像処理と飽和コントラスト強化画像処理を通して画像P1とP2を獲得する。さらに、画像P1と画像P2のいずれかを選択して明エリアと暗エリア判断の画像処理を行ない、その後、ファジー画像処理により重み参考画像P3を獲得する。その後、重み参考画像P3の各画素の重み値により逐一画像P1の対応画素及び画像P2の対応画素に対して混合重み計算を行ない、該画像P1と該画像P2の混合画像P4を獲得する。本発明は単一画像を利用して画像内での露出値の過度の不一致により暗部が暗くなり過ぎる画像を改善することができる。【選択図】図１
2010220184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法において、
一枚の画像Ｐ０を取得するステップと、
該画像Ｐ０に明部強化画像処理を行ない画像Ｐ１を獲得し、及び、該画像Ｐ０に飽和コントラスト強化画像処理を行ない画像Ｐ２を獲得するステップと、
該画像Ｐ１と該画像Ｐ２のいずれかを選択し、選択した画像に対して明エリアと暗エリア判断の画像処理を行なった後、ファジー画像処理により重み参考画像Ｐ３を獲得し、該重み参考画像Ｐ３の各画素値はそれぞれ重み値を代表するものとするステップ、
該重み参考画像Ｐ３の各画素の重み値により逐一画像Ｐ１の対応画素及び画像Ｐ２の対応画素を混合重み計算し、該画像Ｐ１と該画像Ｐ２の混合画像Ｐ４を獲得するステップ、  以上のステップを包含したことを特徴とする、単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法。
【請求項２】
請求項１記載の単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法において、該明部強化画像処理のステップでは、
【数１】
2010220184.tif 000012
を利用し、そのうちｘは画像Ｐ０の画素値とされ、且つ該画素値は０〜２５５の間とされ、該△εは常数値とされ、且つ該△εは０．００１〜０．１の間とされることを特徴とする単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法。
【請求項３】
請求項１記載の単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法において、該飽和コントラスト強化処理のステップでは、
【数２】
2010220184.tif 000013
を利用し、そのうち、
【数３】
2010220184.tif 000014
であり、そのうちａは４．０〜６．０の間、ｂは０．０４から０．０６の間であり、
ｘは画像Ｐ０の画素値とされて０〜２５５の間とされることを特徴とする単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法。
【請求項４】
請求項１記載の単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法において、該明エリアと暗エリア判断画像処理のステップでは、
【数４】
2010220184.tif 000015
そのうちｘは選択された画像の画素値であり０〜２５５の間とされ、そのうちａ、ｂ、ｃ、ｄはいずれも係数とされ、該Ｆ（ｘ）は０〜２５５の間とされることを特徴とする単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法。
【請求項５】
請求項１記載の単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法において、該ファジー画像処理のステップでは、ガウスファジー画像処理を利用することを特徴とする単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法。
【請求項６】
請求項１記載の単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法において、該混合重み計算のステップでは、アルファレイヤ混合画像処理を利用することを特徴とする単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法。
【請求項７】
画像処理装置において、
一枚の画像Ｐ０を取得するための第１装置と、
該画像Ｐ０に対して明部強化の画像処理を行ない画像Ｐ１を獲得し、該画像Ｐ０に対して飽和コントラスト強化の画像処理を行ない画像Ｐ２を獲得するための第２装置と、
該画像Ｐ１と該画像Ｐ２のいずれかを選択し、その後選択した画像に対して明エリアと暗エリア判断の画像処理を実行し、続いてファジー画像処理を行ない、重み参考画像Ｐ３を獲得し、該重み参考画像Ｐ３の各画素値にそれぞれ重み値を代表させるための第３装置と、
該重み参考画像Ｐ３の各画素の重み値により逐一画像Ｐ１の対応画素及び画像Ｐ２の対応画素に対して混合重み計算を行ない、該画像Ｐ１と該画像Ｐ２の混合画像Ｐ４を獲得するための第４装置と、を包含したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像処理装置において、該明部強化画像処理のステップでは、
【数５】
2010220184.tif 000016
を利用し、そのうちｘは画像Ｐ０の画素値とされ、且つ該画素値は０〜２５５の間とされ、該△εは常数値とされ、且つ該△εは０．００１〜０．１の間とされることを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
請求項７記載の画像処理装置において、
該飽和コントラスト強化処理では、
【数６】
2010220184.tif 000017
を利用し、そのうち、
【数７】
2010220184.tif 000018
であり、そのうちａは４．０〜６．０の間、ｂは０．０４から０．０６の間であり、
ｘは画像Ｐ０の画素値とされて０〜２５５の間とされることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
請求項７記載の画像処理装置において、該明エリアと暗エリア判断画像処理では、
【数８】
2010220184.tif 000019
そのうちｘは選択された画像の画素値であり０〜２５５の間とされ、そのうちａ、ｂ、ｃ、ｄはいずれも係数とされ、該Ｆ（ｘ）は０〜２５５の間とされることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】
請求項７記載の画像処理装置において、該ファジー画像処理では、ガウスファジー画像処理を利用することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１２】
請求項７記載の画像処理装置において、該混合重み計算では、アルファレイヤ混合画像処理を利用することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１３】
画像処理装置において、少なくとも一枚の画像Ｐ０を保存するためのメモリと、プロセッサとを包含し、該プロセッサは、該画像Ｐ０に明部強化の画像処理を行ない画像Ｐ１を獲得し、及び、該画像Ｐ０に飽和コントラスト強化の画像処理を行ない画像Ｐ２を獲得し、該画像Ｐ１と該画像Ｐ２のいずれか一枚の画像を選択し、選択した画像に対して明エリアと暗エリア判断の画像処理を行ない、その後、ファジー画像処理により重み参考画像Ｐ３を獲得し、該重み参考画像Ｐ３の各画素値にそれぞれ重み値を代表させ、該重み参考画像Ｐ３の各画素の重み値により逐一画像Ｐ１の対応画素及び画像Ｐ２の対応画素に対して混合重み計算を行ない、該画像Ｐ１と該画像Ｐ２の混合画像Ｐ４を獲得する画像処理プロセスを実行することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の画像処理装置において、該明部強化画像処理のステップでは、
【数９】
2010220184.tif 000020
を利用し、そのうちｘは画像Ｐ０の画素値とされ、且つ該画素値は０〜２５５の間とされ、該△εは常数値とされ、且つ該△εは０．００１〜０．１の間とされることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１５】
請求項１３記載の画像処理装置において、
該飽和コントラスト強化処理では、
【数１０】
2010220184.tif 000021
を利用し、そのうち、
【数１１】
2010220184.tif 000022
であり、そのうちａは４．０〜６．０の間、ｂは０．０４から０．０６の間であり、
ｘは画像Ｐ０の画素値とされて０〜２５５の間とされることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１６】
請求項１３記載の画像処理装置において、該明エリアと暗エリア判断画像処理では、
【数１２】
2010220184.tif 000023
そのうちｘは選択された画像の画素値であり０〜２５５の間とされ、そのうちａ、ｂ、ｃ、ｄはいずれも係数とされ、該Ｆ（ｘ）は０〜２５５の間とされることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１７】
請求項１３記載の画像処理装置において、該ファジー画像処理では、ガウスファジー画像処理を利用することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１８】
請求項１３記載の画像処理装置において、該混合重み計算では、アルファレイヤ混合画像処理を利用することを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の画像処理に係り、特に一種の単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償を行う画像処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の高ダイナミックレンジ画像（Ｈｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ  Ｉｍａｇｅｓ）の撮影方式は画像内での露出値の過度の不一致により暗部が暗くなり過ぎる画像を改善するのに応用される、周知の高ダイナミックレンジ画像の撮影方式は撮影時に先に各種の異なる露光値の画像を撮影し、最後にこれらの画像を異なる輝度値により合併し、これにより効果がまずまずの画像を獲得する。しかし、使用者は事前に位置が完全に同じ写真を何枚も撮る必要があり、もし三脚等のカメラ固定設備がなければ、同じ場所で何枚もの露光値が完全に異なった画像の写真を撮影することは困難であり、また、多くの画像はメモリの保存空間を浪費する。
【０００３】
特許文献１には多次露光画像を合成するシステムが記載され、それは画像検出ユニットと画像合成ユニットを包含する。画像検出ユニットは低ダイナミックレンジ画像の標示部分を検出し、該低ダイナミックレンジ画像は同一風景で異なる露光時間の画像である。画像合成ユニットは標示部分に基づき、低ダイナミックレンジ画像の露光ヒストリーデータを設定し、並びに露光ヒストリーデータを参考にし、低ダイナミックレンジ画像を画像合成し、高ダイナミックレンジ画像を形成する。しかし、特許文献１は依然として同一場所で多くの完全に異なった露光値の同じ画像の写真を撮らねばならないという困難な問題を有しており、また、多くの画像がメモリの保存空間を浪費する欠点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第２００６００６１８４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述の周知の技術の欠点を鑑み、一種の、単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法及びそれを応用した画像処理装置を提供する。
【０００６】
すなわち、本発明の第１の目的は、一種の単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法を提供することにあり、それは単一画像を参考画像として画像内での露出値の過度の不一致により暗部が暗くなり過ぎる画像を改善する方法である。
【０００７】
本発明の第２の目的は、単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする画像処理装置を提供することにあり、それは、単一画像を参考画像として画像内での露出値の過度の不一致により暗部が暗くなり過ぎる画像を改善する装置である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上述の第１の目的を達成するため、本発明は一種の単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法を提供し、それは以下のステップを包含する。すなわち、一枚の画像Ｐ０を取得する。該画像Ｐ０に明部強化の画像処理を行ない画像Ｐ１を獲得する。及び、該画像Ｐ０に飽和コントラスト強化の画像処理を行ない画像Ｐ２を獲得する。該画像Ｐ１と該画像Ｐ２のいずれか一枚の画像を選択し、選択した画像に対して明エリアと暗エリア判断の画像処理を行なう。その後、ファジー画像処理により重み参考画像Ｐ３を獲得し、該重み参考画像Ｐ３の各画素値にそれぞれ重み値を代表させる。該重み参考画像Ｐ３の各画素の重み値により逐一画像Ｐ１の対応画素及び画像Ｐ２の対応画素に対して混合重み計算を行ない、該画像Ｐ１と該画像Ｐ２の混合画像Ｐ４を獲得する。
【０００９】
本発明の上述の第２の目的を達成するため、本発明は一種の画像処理装置を提供し、それは以下のもの、すなわち、一枚の画像Ｐ０を取得するための第１装置と、該画像Ｐ０に対して明部強化の画像処理を行ない画像Ｐ１を獲得し、該画像Ｐ０に対して飽和コントラスト強化の画像処理を行ない画像Ｐ２を獲得するための第２装置と、該画像Ｐ１と該画像Ｐ２のいずれかを選択し、その後選択した画像に対して明エリアと暗エリア判断の画像処理を実行し、続いてファジー画像処理を行ない、重み参考画像Ｐ３を獲得するのに用いられ、該重み参考画像Ｐ３の各画素値にそれぞれ重み値を代表させるための第３装置と、該重み参考画像Ｐ３の各画素の重み値により逐一画像Ｐ１の対応画素及び画像Ｐ２の対応画素に対して混合重み計算を行ない、該画像Ｐ１と該画像Ｐ２の混合画像Ｐ４を獲得するための第４装置と、を包含する。
【００１０】
さらに、本発明の上述の第２の目的を達成するため、本発明は一種の画像処理装置を提供し、それは、少なくとも一枚の画像Ｐ０を保存するためのメモリと、プロセッサとを包含し、該プロセッサは、該画像Ｐ０に明部強化の画像処理を行ない画像Ｐ１を獲得し、及び、該画像Ｐ０に飽和コントラスト強化の画像処理を行ない画像Ｐ２を獲得し、該画像Ｐ１と該画像Ｐ２のいずれか一枚の画像を選択し、選択した画像に対して明エリアと暗エリア判断の画像処理を行ない、その後、ファジー画像処理により重み参考画像Ｐ３を獲得し、該重み参考画像Ｐ３の各画素値にそれぞれ重み値を代表させ、該重み参考画像Ｐ３の各画素の重み値により逐一画像Ｐ１の対応画素及び画像Ｐ２の対応画素に対して混合重み計算を行ない、該画像Ｐ１と該画像Ｐ２の混合画像Ｐ４を獲得する画像処理プロセスを実行する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は単一画像を利用して画像内での露出値の過度の不一致により暗部が暗くなり過ぎる画像を改善することができる。本発明の単一画像を利用して画像内での露出値の過度の不一致により暗部が暗くなり過ぎる画像を改善した画像は、遥かに周知の高ダイナミックレンジ画像処理方式より優れており、周知の技術では完全に同じ位置で何枚もの写真を撮影した後でなければ画像の改善処理が行えなかったが、本発明により画像を暫時保存するためのメモリ空間を節約でき、さらに使用者に更に便利に操作できる画像作業方式を提供し、ここに本発明の長所と機能の向上点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法のフローチャートである。
【図２】本発明の暗部露光補償方法を実行していないオリジナル画像例である。
【図３】図２のオリジナル画像例に本発明の暗部露光補償方法を実行した後の画像例である。
【図４】画像Ｐ０に本発明の方法の明部画像処理の中間ステップを行った例である。
【図５】画像Ｐ０に本発明の方法の飽和コントラスト強化画像処理の中間ステップを行った画像Ｐ２の例である。
【図６】画像Ｐ２に本発明の方法の明エリアと暗エリア判断画像処理の中間ステップを行った画像の例である。
【図７】図６の暫時性画像例に本発明の方法のファジー画像処理の中間ステップを行った後の画像Ｐ３である。
【図８】本発明の画像処理装置２０の構造表示図である。
【図９】本発明の別の画像処理装置３０の構造表示図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の主要な特徴は単一画像（この単一画像は例えば画像内での露出値の過度の不一致により暗部が暗くなり過ぎた写真である）を処理して異なる露光の２枚の画像を形成し、さらに特殊な画像合成処理により混合画像を獲得し、この混合画像が上述の単一画像の明部と暗部の細部を保留可能であるようにする。図１は本発明の単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法のフローチャートであり、図２は本発明の暗部露光補償方法を実行していないオリジナル画像例である。図３は図２のオリジナル画像例に本発明の暗部露光補償方法を実行した後の画像例である。
【００１４】
本発明の単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする暗部露光補償方法はステップ１０１〜１０７を包含し、以下に各ステップについて説明する。
ステップ１０１では一枚の画像Ｐ０を獲得する。ステップ１０１の画像Ｐ０のソースの例としては、デジタルカメラ、カメラ機能付き携帯電話、カメラ機能付き携帯情報端末、カメラ機能付きマルチメディア装置、或いはその他のカメラ機能付きのデジタル装置がある。図２の画像は一枚の露出値の過度の不一致により暗部が暗くなり過ぎた写真であり、天空部分を除く、写真のその他の成分、例えば建物及び植物等の細部はいずれも明晰でない。
【００１５】
ステップ１０３では画像Ｐ０に対して明部強化の画像処理を行ない画像Ｐ１を獲得し、及び該画像Ｐ０に対して飽和コントラスト強化の画像処理を行ない画像Ｐ２を獲得する。ステップ１０３の明部強化の画像処理の具体的な実行手段を説明するための例を以下に述べる。該明部強化の画像処理は以下の公式（１）を利用する。
【００１６】
【数１】
2010220184.tif 000003
【００１７】
そのうち関数Ｆのパラメータｘは画像Ｐ０の画素値とされ、且つ該画素値は０〜２５５の間とされ、該△εは常数値とされ、且つ該△εは０．００１〜０．１の間とされる。
【００１８】
上述の公式（１）は対数関係の変化を利用し、それをトーンマッピングの課題に応用し、この公式（１）は画像の比較的暗い部分を正常な人の目の視覚範囲内にマッピングする。図４は画像Ｐ０に本発明の方法の明部画像処理の中間ステップを行った例である。
【００１９】
電子装置において、公式（１）はルックアップテーブルを用いてインプリメントされ、０≦ｘ≦２５５、０≦Ｆ（ｘ）≦２５５により、一次元アレイのテーブルにより、Ｆ（ｘ）公式（１）の計算に置換できる。一つの画素値ｘを明部強化の画像処理に入力する時、ルックアップテーブル方式で対応する輝度強化画像を速やかに取得できる。
【００２０】
ステップ１０３の飽和コントラスト強化画像処理では以下の公式（２）を利用する。
【００２１】
【数２】
2010220184.tif 000004
【００２２】
そのうち、
【数３】
2010220184.tif 000005
及びａは４．０〜６．０の間、ｂは０．０４から０．０６の間。
【００２３】
そのうち、パラメータｘは画像Ｐ０の画素値とされ、且つ該画素値は０〜２５５の間とされる。上述のｂｉａｓ（ｘ）関数はｘに新たに比較的高い或いは比較的低い値を賦与し、ｘが大きくなるほど、そのｂｉａｓ（ｘ）も大きくなるが、Ｆ（ｘ）公式（２）の値は反対に小さくなり、これにより、画像の飽和とコントラストが強化され得る。図５は画像Ｐ０に本発明の方法の飽和コントラスト強化画像処理の中間ステップを行った画像Ｐ２の例である。
【００２４】
ステップ１０５では画像Ｐ１と画像Ｐ２より一枚の画像を選択し、その後に、選択した画像に対して明エリアと暗エリアの判断の画像処理を行ない、その後、ファジー画像処理を行い、重み参考画像Ｐ３を得る。そのうち、該重み参考画像Ｐ３の各画素値はそれぞれ一つの重み値を代表する。以下にステップ１０５の明エリアと暗エリア判断の画像処理の具体的実施手段の例を説明する。該明エリアと暗エリア判断画像処理は、以下の公式（３）を利用する。
【００２５】
【数４】
2010220184.tif 000006
【００２６】
そのうち、パラメータｘは選択された画像（画像Ｐ１或いは画像Ｐ２）の画素値とされ、及び、そのうちのａ、ｂ、ｃ、ｄはいずれも係数とされ、そのうち、ｘは０〜２５５の間とされ、該Ｆ（ｘ）公式（３）は０〜２５５の間とされる。図６は画像Ｐ２に本発明の方法の明エリアと暗エリア判断画像処理の中間ステップを行った画像の例である。
【００２７】
Ｆ（ｘ）公式（３）は例えば（０，０）、（２３，４１）、（５６，２１８）、（２５５，２５５）を通る曲線を採用し、続いて、Ｆ（ｘ）公式（３）を因数分解し、
Ｆ（ｘ）＝ａ（ｘ−ｘ１）（ｘ−ｘ２）（ｘ−ｘ３）＋ｂ（ｘ−ｘ１）（ｘ−ｘ２）（ｘ−ｘ４）＋ｃ（ｘ−ｘ１）（ｘ−ｘ３）（ｘ−ｘ４）＋ｄ（ｘ−ｘ２）（ｘ−ｘ３）（ｘ−ｘ４）
とし、その後、ａ、ｂ、ｃ、ｄを解く。
【００２８】
電子装置において、公式（３）はルックアップテーブルを用いてインプリメントされ、０≦ｘ≦２５５、０≦Ｆ（ｘ）≦２５５により、一次元アレイのテーブルにより、Ｆ（ｘ）公式（３）の計算に置換できる。一つの画素値ｘを明エリアと暗エリア判断画像処理に入力する時、ルックアップテーブル方式で対応する明エリアと暗エリア判断画像を速やかに取得できる。
【００２９】
ステップ１０５のファジー画像処理の具体的実施手段の例を説明すると、該ファジー画像処理はガウスファジー画像処理を利用する。ガウスファジーとは一種の画像ファジーフィルタであり、常態分布計算画像中の各画素の変換を利用する。Ｎ次元空間常態分布方程式は、
【数５】
2010220184.tif 000007
であり、二次元空間常態分布方程式は、
【数６】
2010220184.tif 000008
である。
【００３０】
そのうち、ｒはファジー半径（ｒ2 ＝ｕ2 ＋ｖ2 ）であり、σは常態分布の標準偏差である。二次元空間では、この分布方程式が生成する曲面の等高線は中心より開始し常態分布を呈する同心円である。分布が零でない画素で組成された畳み込みのマトリクスとオリジナル画像を変換する。各画素の値はいずれも周囲の隣り合う画素値の加重平均である。オリジナル画素の値は最大のガウス分布値を有し、ゆえに最大の重みを有する。隣り合う画素は距離がオリジナル画素より遠くなるほど、その重みが小さくなり、このようにファジー処理を行うとその他の均衡ファジーフィルタよりも更に高いエッジ効果を保留できる。図７は図６の暫時性画像例に本発明の方法のファジー画像処理の中間ステップを行った後の画像Ｐ３である。
【００３１】
ステップ１０７では重み参考画像Ｐ３の各画素の重み値により、逐一画像Ｐ１の対応画素及び画像Ｐ２の対応画素に混合重み計算を行ない、画像Ｐ１と画像Ｐ２を混合した混合画像Ｐ４を得る。ステップ１０７の混合重み計算の混合画像処理の具体的実施手段の例を以下に説明する。本発明の混合画像処理は、周知のアルファブレンド（Ａｌｐｈａ  ｂｌｅｎｄ）技術を用いる。映像はＲＧＢ三原色で表示する。仮に、一枚の画像をＡとし、もう一枚の透明な画像をＢとし、画像Ｂを通して画像Ａを見ると、見える画像ＣはＢとＡの混合画像であり、アルファ混合公式は以下のとおりである。
【００３２】
【数７】
2010220184.tif 000009
【００３３】
【数８】
2010220184.tif 000010
【００３４】
【数９】
2010220184.tif 000011
【００３５】
そのうち、Ｂ画像の透明度はａｌｐｈａであり、且つ０≦ａｌｐｈａ≦１であり、０は完全透明を代表し、１は完全不透明を代表する。
【００３６】
図３には重み参考画像Ｐ３により、上述のａｌｐｈａ混合重み計算を行って、画像Ｐ１と画像Ｐ２を混合して獲得された混合画像Ｐ４の画像例が示される。
【００３７】
本発明は単一画像で高ダイナミックレンジをシミュレートする方法を採用し、まず、単一画像に対して明部強化演算を行ない暗部を補償し、さらに飽和コントラスト強化演算によりオリジナルの明部のカラーを増強し、高ダイナミックレンジの過露光の影響をシミュレートし、さらに、輝度判断演算により高ダイナミック画像混和時に使用する重みを決定し、最後に混合時に自然に見えるように、さらに輝度判断後の重み値にファジー処理を行ない、最終的に明部暗部がいずれも強化された完成画像を得る。本発明の応用は非常に広く、例えば逆光人像、直射日光撮影、単一強点光源の撮影、現場光源が薄暗い情景のいずれでも本発明を応用でき、さらには人の目の認識領域でも本発明を応用して、現場光源不足の影響或いは劣悪光源の環境の不利な因子の影響を弱め、識別率を高めることができる。
【００３８】
さらに、本発明は本発明の方法１０を応用した画像処理装置２０を記載している。図８の本発明の画像処理装置２０の構造表示図を参照されたい。画像処理装置２０は第１装置２０１、第２装置２０２、第３装置２０３、及び第４装置２０４を包含する。それぞれについて以下に説明する。
【００３９】
第１装置２０１は、一枚の画像Ｐ０を取得するのに用いられる。第１装置２０１の具体的手段は例えば周知のＣＣＤ感光撮像技術或いは周知のＣＭＯＳ感光撮像技術を採用可能である。第１装置２０１の別の具体的手段は例えば周知の通信ポート関係技術、例えばＵＳＢ通信ポート関係技術を採用可能であり、こうしてＵＳＢ通信ポートを通して画像Ｐ０を取得できる。
【００４０】
第２装置２０２は画像Ｐ０に明部強化の画像処理を行ない画像Ｐ１を獲得し、該画像Ｐ０に対して飽和コントラスト強化の画像処理を行ない画像Ｐ２を獲得する。第３装置２０３は該画像Ｐ１と該画像Ｐ２のいずれかを選択し、その後選択した画像に対して明エリアと暗エリア判断の画像処理を実行し、続いてファジー画像処理を行ない、その後にファジー画像処理を行ない、重み参考画像Ｐ３を獲得し、そのうち該重み参考画像Ｐ３の各画素値はそれぞれ一つの重み値を代表する。第４装置２０４は該重み参考画像Ｐ３の各画素の重み値により逐一画像Ｐ１の対応画素及び画像Ｐ２の対応画素に対して混合重み計算を行ない、該画像Ｐ１と該画像Ｐ２の混合画像Ｐ４を獲得する。
【００４１】
さらに、本発明は本発明の方法１０を応用した別の画像処理装置３０を記載する。図９の本発明の画像処理装置３０の構造表示図を参照されたい。画像処理装置３０はメモリ３０１、及び、プロセッサ０３０を包含する。それぞれについて以下に説明する。
【００４２】
メモリ３０１は少なくとも画像Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、及び混合画像Ｐ４を保存する。
【００４３】
プロセッサ３０３は以下の画像処理プロセスを実行する。明部強化画像処理プロセスは画像Ｐ０に対して明部強化を行ない、画像Ｐ１を獲得する。飽和コントラスト強化の画像処理プロセスでは、画像Ｐ０に対して飽和コントラスト強化を行ない、画像Ｐ２を獲得する。明エリアと暗エリア判断画像処理プロセスでは画像Ｐ１と画像Ｐ２のいずれかを選択し、その後、選択した画像に対して明エリアと暗エリア判断を行う。ファジー画像処理プロセスでは画像をファジー処理し、重み参考画像Ｐ３を獲得する。該重み参考画像Ｐ３の各画素値はそれぞれ重み値を代表する。混合重み計算プロセスでは重み参考画像Ｐ３の各画素の重み値により逐一画像Ｐ１の対応画素及び該画像Ｐ２の対応画素を混合重み計算し、こうして画像Ｐ１と画像Ｐ２の混合画像Ｐ４を獲得する。
【００４４】
画像処理装置３０において、上述の各画像処理プロセスにファームウエア３０５が採用され実行される。
【００４５】
画像処理装置２０、３０の具体的実施例は、例えばデジタルカメラ、カメラ機能付き携帯電話、カメラ機能付きの携帯情報端末、カメラ機能付きのマルチメディア再生装置、或いはその他のカメラ機能付きの電子装置が採用される。
【符号の説明】
【００４６】
１０  暗部露光補償方法
２０  画像処理装置
２０１  第１装置
２０２  第２装置
２０３  第３装置
２０４  第４装置
３０  画像処理装置
３０１  メモリ
３０３  プロセッサ
３０５  ファームウエア
【図１】
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【図８】
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【図９】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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