JP2001245130A - Image processing unit - Google Patents
Image processing unitInfo
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- JP2001245130A JP2001245130A JP2000051729A JP2000051729A JP2001245130A JP 2001245130 A JP2001245130 A JP 2001245130A JP 2000051729 A JP2000051729 A JP 2000051729A JP 2000051729 A JP2000051729 A JP 2000051729A JP 2001245130 A JP2001245130 A JP 2001245130A
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Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Editing Of Facsimile Originals (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置、よ
り詳しくは、異なる露光条件で撮像された複数の画像か
ら一の広ダイナミックレンジ画像を生成する画像処理装
置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly to an image processing apparatus for generating one wide dynamic range image from a plurality of images captured under different exposure conditions.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、異なる露光条件で撮像された
複数の画像を合成して一の広ダイナミックレンジ画像を
生成する画像処理装置が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, an image processing apparatus has been proposed which combines a plurality of images captured under different exposure conditions to generate one wide dynamic range image.
【0003】このようなものの一例として、特願平11
−338551号には、各画像を適正露光領域と不適正
露光領域に分割して、各適正露光領域毎に階調補正を行
い、階調補正された各画像毎の適正露光領域を合成して
一の広ダイナミックレンジ画像を生成する画像処理装置
が記載されており、さらに、この画像処理装置を適用し
た機器の例として、被写体をより広いダイナミックレン
ジで撮像することができるスーパーラチチュードデジタ
ルカメラが記載されている。[0003] As an example of such a device, Japanese Patent Application No.
No. 338551 discloses that each image is divided into a proper exposure area and an improper exposure area, gradation correction is performed for each proper exposure area, and a proper exposure area for each gradation-corrected image is synthesized. An image processing device that generates one wide dynamic range image is described, and further, as an example of a device to which the image processing device is applied, a super latitude digital camera capable of imaging a subject with a wider dynamic range is described. Have been.
【0004】また、他の例としては特許掲載公報第27
55366号に、例えば長時間露光画像と短時間露光画
像の2画像を合成して一枚の広ダイナミックレンジ画像
を生成する際には、それぞれの画像を適正露光域と不適
正露光域に分割するが、このときに長時間露光の適正露
光域と短時間露光の適正領域の両方に属するような中間
領域を設けて、この中間領域内で重み付け加算をして画
像合成するようにしたデジタルカメラが記載されてい
る。[0004] As another example, Patent Publication No. 27
No. 55366, for example, when two images of a long exposure image and a short exposure image are combined to generate one wide dynamic range image, each image is divided into an appropriate exposure area and an inappropriate exposure area. However, at this time, a digital camera that provides an intermediate area that belongs to both the proper exposure area for long-time exposure and the appropriate area for short-time exposure, and performs weighted addition within this intermediate area to synthesize an image. Has been described.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記特許
掲載公報第2755366号に記載されたものでは、画
像毎に異なる関数を用いて合成処理を行っているため
に、各関数の算出に時間がかかるという課題がある。However, in the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 2755366, since the synthesizing process is performed using a different function for each image, it takes time to calculate each function. There are issues.
【0006】また、長時間露光の適正露光域longの
端点のデータと、短時間露光の適正露光域shortの
端点のデータから、中間領域midにおける2本の直線
をそれぞれ求めて、これらの直線から重み係数を求める
ようになっている。Further, two straight lines in the intermediate area mid are obtained from data on the end points of the proper exposure area long for long exposure and data on the end points of the proper exposure area short for short exposure. A weight coefficient is obtained.
【0007】このような手段を用いると、画面における
中間領域の形状が複雑になった場合に、濃度方向の変化
に沿って端点のデータを求めることが困難になる(正確
に行うには中間領域midの重心線を求めてこれと直交
する向きに走査する必要がある)という課題が生じてし
まう。When such a means is used, when the shape of the intermediate area on the screen becomes complicated, it becomes difficult to obtain the data of the end points along the change in the density direction. (It is necessary to find the center of gravity of mid and scan in the direction perpendicular to this.)
【0008】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、画像を合成する際の演算の高速性と、合成された
画像の連続性と、をバランス良く兼ね備える画像処理装
置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an image processing apparatus having a good balance between the high-speed operation for synthesizing images and the continuity of the synthesized images. The purpose is.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第1の発明による画像処理装置は、同一被写体に
対して異なる露光条件で撮像された複数の画像からなる
画像群を処理して一の広ダイナミックレンジ画像を生成
する画像処理装置であって、上記画像群中の各画像毎に
画像信号レベルに基づき適正露光域を抽出する抽出手段
と、上記抽出された各画像毎の適正露光域間で重複する
領域を抽出する重複領域抽出手段と、上記適正露光域に
関して階調補正を行う階調補正手段と、この階調補正手
段によって階調補正された適正露光域を上記重複する領
域の情報に基づき合成することにより一の広ダイナミッ
クレンジ画像を生成する合成手段と、を備えたものであ
る。In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to a first aspect of the present invention processes an image group consisting of a plurality of images of the same subject captured under different exposure conditions. An image processing apparatus for generating one wide dynamic range image, comprising: an extracting unit for extracting an appropriate exposure area based on an image signal level for each image in the image group; Overlapping area extracting means for extracting an area overlapping between the exposure areas; gradation correcting means for performing gradation correction on the proper exposure area; and overlapping the proper exposure area gradation corrected by the gradation correcting means. Synthesizing means for generating one wide dynamic range image by synthesizing based on the information of the area.
【0010】また、第2の発明による画像処理装置は、
上記第1の発明による画像処理装置において、上記合成
手段が、上記画像群中から一画像を基準画像として選択
する選択手段と、上記画像群に重複する適正露光域から
上記基準画像との露光差を求めて基準画像以外の露光補
正を行う露光補正手段と、上記露光補正を行った適正露
光域に関して上記重複する領域でない場合はそのまま該
重複する領域である場合は基準画像の画像信号レベルの
変化に基づく関数で重み付け加算することにより合成を
行う重み付け加算手段と、を有してなるものである。An image processing apparatus according to a second aspect of the present invention
In the image processing apparatus according to the first aspect of the present invention, the synthesizing unit includes a selecting unit that selects one image from the image group as a reference image, and an exposure difference between the appropriate exposure area overlapping the image group and the reference image. Exposure correction means for obtaining exposure correction other than the reference image, and a change in the image signal level of the reference image if the above-described exposure-corrected appropriate exposure area does not overlap with the above-mentioned overlapping area. And weighting and adding means for performing composition by performing weighting and adding with a function based on.
【0011】さらに、第3の発明による画像処理装置
は、上記第2の発明による画像処理装置において、上記
選択手段が、上記画像群中から適正露光域の面積が最大
となる一画像を基準画像として選択するものである。Further, in the image processing apparatus according to a third aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to the second aspect of the present invention, the selecting means may select one image having the largest appropriate exposure area from the image group as a reference image. Is to be selected as
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1から図4は本発明の一実施形
態を示したものであり、図1は電子カメラの基本的な構
成を示すブロック図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an electronic camera.
【0013】本実施形態は、本発明の画像処理装置を電
子カメラに適用したものであり、簡単のために短時間露
光による画像と長時間露光による画像との2画像を合成
して一の広ダイナミックレンジ画像を得る場合について
説明するが、もちろんより多数の画像を合成する場合に
適用することも可能である。In the present embodiment, the image processing apparatus of the present invention is applied to an electronic camera. For simplicity, two images of an image obtained by short-time exposure and an image obtained by long-time exposure are combined to form one wide area. Although the case where a dynamic range image is obtained will be described, it is needless to say that the present invention can be applied to a case where a larger number of images are combined.
【0014】この電子カメラは、電子シャッタ機能を有
する単板式のカラーCCD等でなり、被写体像を光電変
換して画像信号として出力するためのCCD4と、この
CCD4上に被写体像を結像するためのレンズ系1と、
このレンズ系1を通過した光束の通過範囲を制御するた
めの絞り2と、この絞り2を通過した光束から不要な高
周波成分を除去するための光学フィルタでなるローパス
フィルタ3と、上記CCD4から出力された後に図示し
ない相関二重サンプリング回路等でノイズ成分の除去が
行われその後に増幅等がなされたアナログの画像信号を
デジタル信号に変換するためのA/D変換器5と、この
A/D変換器5によりデジタル化された一画面分の画像
データを各蓄積するものであり長時間露光による画像と
短時間露光による画像とをそれぞれ記憶する第1画像用
バッファ6aおよび第2画像用バッファ6bと、これら
の内の測光用および焦点検出用のデータを蓄積するのに
も用いられる第1画像用バッファ6aから画像データを
読み出して輝度分布を求め撮像時に適正露光となるよう
に上記絞り2の開口径や上記CCD4の電子シャッタを
制御する測光評価部7と、上記第1画像用バッファ6a
から画像データを読み出して合焦位置の検出を行いその
検出結果に基づいて後述するAFモータ9を制御する合
焦点検出部8と、この合焦点検出部8に制御されて上記
レンズ系1のAF用レンズを駆動し上記CCD4上に被
写体像を結像させるようにするAFモータ9と、上記第
1,第2画像用バッファ6a,6bから読み出された単
板の画像データを補間して3板の画像データに変換する
補間部10と、補間後の画像データを蓄積する作業用バ
ッファ11と、この作業用バッファ11から読み出した
3板の画像データを輝度信号Yと色差信号Cb,Crと
に分離するY/C分離部12と、このY/C分離部12
からまず輝度信号Yを読み出して、画面全体を構成する
各画素について、その画素が適切な露出であるか否かを
信号レベルにより判別し、その結果に基づき分割画像情
報を抽出して出力する抽出手段たる適正露光抽出部13
と、この適正露光抽出部13により抽出された分割画像
情報に基づいて長時間露光に係る適正露光域と短時間露
光に係る適正露光域との重複部分である重複領域を抽出
する重複領域抽出手段たる重複領域抽出部14と、上記
適正露光抽出部13から出力される適正露光域の画像デ
ータについて特徴量であるエッジのヒストグラムを求め
て変換特性を算出しその変換特性に基づき各画像につい
ての階調変換を行う階調補正手段たる階調補正部15
と、上記適正露光抽出部13から出力される適正露光域
の情報と上記重複領域抽出部14から出力される重複す
る領域の情報とを参照しながら上記階調補正部15から
出力される階調変換後の長時間露光に係る画像および短
時間露光に係る画像を合成して一の広ダイナミックレン
ジ画像を生成する合成手段たる画像合成部16と、この
画像合成部16により合成された広ダイナミックレンジ
画像を例えば記録媒体や表示装置などに出力する出力部
17と、上記補間部10、適正露光抽出部13、重複領
域抽出部14、階調補正部15、画像合成部16、出力
部17を含むこの電子カメラ全体の制御を行う制御部1
8と、を有して構成されている。The electronic camera comprises a single-chip type color CCD or the like having an electronic shutter function. The CCD 4 is for photoelectrically converting a subject image and outputting it as an image signal, and for forming the subject image on the CCD 4. Lens system 1
A stop 2 for controlling a passing range of a light beam passing through the lens system 1, a low-pass filter 3 serving as an optical filter for removing unnecessary high-frequency components from the light beam passing through the stop 2, and an output from the CCD 4. After that, an A / D converter 5 for converting an analog image signal, which has been subjected to noise component removal by a correlated double sampling circuit (not shown) or the like and then amplified to a digital signal, into a digital signal, and the A / D converter A first image buffer 6a and a second image buffer 6b for storing image data of one screen digitized by the converter 5 and storing an image obtained by long-time exposure and an image obtained by short-time exposure, respectively. The image data is read out from the first image buffer 6a, which is also used to store the data for photometry and focus detection, and The exposure control unit 7 for controlling the electronic shutter of the opening diameter and the CCD4 of the diaphragm 2 so that the proper exposure when imaging seek, the first image buffer 6a
And a focusing point detecting unit 8 for detecting an in-focus position and controlling an AF motor 9 to be described later based on the detection result, and an AF of the lens system 1 controlled by the in-focus detecting unit 8. An AF motor 9 for driving an imaging lens to form a subject image on the CCD 4, and interpolating the single-plate image data read out from the first and second image buffers 6a and 6b by 3 An interpolating unit 10 for converting the image data of the plate, a working buffer 11 for storing the interpolated image data, and image data of the three plates read from the working buffer 11 for the luminance signal Y and the color difference signals Cb, Cr. And a Y / C separation unit 12 for separating the
First, the luminance signal Y is read out, and for each pixel constituting the entire screen, whether or not the pixel is appropriately exposed is determined based on the signal level, and the divided image information is extracted and output based on the result. Appropriate exposure extraction unit 13 as a means
And an overlapping area extracting means for extracting an overlapping area, which is an overlapping portion between a proper exposure area for long-time exposure and a proper exposure area for short-time exposure, based on the divided image information extracted by the proper exposure extracting unit 13. A conversion characteristic is calculated by calculating a histogram of an edge, which is a feature amount, of the image data of the appropriate exposure area output from the overlapping area extraction unit 14 and the appropriate exposure extraction unit 13, and the floor characteristic of each image is calculated based on the conversion characteristic. Tone correction unit 15 as tone correction means for performing tone conversion
And the gradation output from the gradation correction unit 15 with reference to the information on the proper exposure area output from the proper exposure extraction unit 13 and the information on the overlapping area output from the overlapping area extraction unit 14. An image synthesizing unit 16 as synthesizing means for synthesizing an image related to long-time exposure and an image related to short-time exposure after conversion to generate one wide dynamic range image, and a wide dynamic range synthesized by the image synthesizing unit 16 An output unit 17 that outputs an image to, for example, a recording medium or a display device, and the above-described interpolation unit 10, an appropriate exposure extraction unit 13, an overlapping area extraction unit 14, a gradation correction unit 15, an image synthesis unit 16, and an output unit 17 are included. A control unit 1 for controlling the entire electronic camera
And 8.
【0015】次に、図2は上記画像合成部の詳細な構成
を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the image synthesizing unit.
【0016】この画像合成部16は、上記階調補正部1
5により階調補正された後の、長時間露光に係る適正露
光域と、短時間露光に係る適正露光域と、を合成する際
に、これら長時間露光に係る適正露光域および短時間露
光に係る適正露光域の両方に含まれる中間領域(重複領
域)については処理速度を重視しながら実用的な画像の
連続性を保持するように合成することで、一広ダイナミ
ックレンジ画像を生成するようにしたものであり、例え
ば長時間露光に係る適正露光域の画像データを記憶する
第1作業用バッファ20と、例えば短時間露光に係る適
正露光域の画像データを記憶する第2作業用バッファ2
1と、これらの画像の内の適正露光域の面積が大きい方
の一画像(3つ以上の画像を合成する場合には、適正露
光域の面積が最大となる一画像)を基準画像として選択
する選択手段たる基準画像選択部22と、上記中間領域
から上記基準画像との露光差を求めて該基準画像以外の
画像の露光補正を行う露光補正手段たる露光補正部23
と、上記露光補正を行った適正露光域に関して、重複し
ない部分についてはそのまま、重複する部分については
基準画像の画像信号レベルの変化に基づく関数(後述す
る数式1参照)で重み付け加算することにより合成を行
う重み付け加算手段たる重み付け加算部24と、を有し
て構成されている。The image synthesizing section 16 is provided with the gradation correcting section 1.
When the proper exposure area related to the long exposure and the proper exposure area related to the short exposure after the gradation correction by 5 are combined, the appropriate exposure area related to the long exposure and the short exposure An intermediate area (overlap area) included in both of the appropriate exposure areas is synthesized so as to maintain practical image continuity while emphasizing the processing speed, thereby generating an image with a wide dynamic range. For example, a first working buffer 20 for storing image data of a proper exposure area related to long-time exposure, and a second working buffer 2 for storing image data of a proper exposure area related to, for example, short-time exposure
1 and one of these images having the larger area of the appropriate exposure area (the image having the largest area of the appropriate exposure area when three or more images are combined) is selected as the reference image. A reference image selecting unit 22 as a selecting unit, and an exposure correcting unit 23 as an exposure correcting unit that calculates an exposure difference between the reference image and the reference image from the intermediate region and corrects exposure of an image other than the reference image.
With respect to the proper exposure area subjected to the exposure correction, the non-overlapping portions are left as they are, and the overlapping portions are weighted and added by a function based on a change in the image signal level of the reference image (see Equation 1 described later). And a weighting and adding unit 24 serving as a weighting and adding means for performing the following.
【0017】次に、図3は、長時間露光画像と短時間露
光画像を中間領域で合成する様子を示す線図であり、図
4は、画像合成の処理を示すフローチャートである。上
記図2、図3を参照しながら、図4に沿って画像合成部
16の動作を説明する。FIG. 3 is a diagram showing how a long-time exposure image and a short-time exposure image are synthesized in an intermediate area, and FIG. 4 is a flowchart showing image synthesis processing. The operation of the image synthesizing unit 16 will be described with reference to FIG. 4 while referring to FIGS.
【0018】上記階調補正部15により階調補正された
画像データは、第1作業用バッファ20と第2作業用バ
ッファ21にそれぞれ一旦記憶されるようになってい
る。The image data whose gradation has been corrected by the gradation correcting section 15 is temporarily stored in a first work buffer 20 and a second work buffer 21, respectively.
【0019】より詳しくは、まず長時間露光画像(図
中、画像(1)としている)の輝度信号Yに係る画像デ
ータが第1作業用バッファ20に記憶される(ステップ
S1)と共に、短時間露光画像(図中、画像(2)とし
ている)の輝度信号Yに係る画像データが第2作業用バ
ッファ21に記憶され(ステップS4)、それらについ
て後述するような画像合成の処理を行う。このときに
は、長時間露光に係る中間領域(重複領域)の画像デー
タと短時間露光に係る中間領域(重複領域)の画像デー
タも読み込まれる(ステップS3)。More specifically, first, image data relating to the luminance signal Y of a long-time exposure image (image (1) in the figure) is stored in the first work buffer 20 (step S1), Image data related to the luminance signal Y of the exposure image (image (2) in the figure) is stored in the second work buffer 21 (step S4), and image synthesis processing as described later is performed on them. At this time, image data of an intermediate region (overlapping region) related to long-time exposure and image data of an intermediate region (overlapping region) related to short-time exposure are also read (Step S3).
【0020】その後には、長時間露光の色差信号Cbに
係る画像データが第1作業用バッファ20に記憶される
と共に、短時間露光の色差信号Cbに係る画像データが
第2作業用バッファ21に記憶されて同様に画像合成の
処理がなされ、さらにその後に長時間露光の色差信号C
rに係る画像データが第1作業用バッファ20に記憶さ
れると共に、短時間露光の色差信号Crに係る画像デー
タが第2作業用バッファ21に記憶されて画像合成の処
理がなされることになる。Thereafter, the image data relating to the color difference signal Cb of the long-time exposure is stored in the first working buffer 20, and the image data relating to the color difference signal Cb of the short-time exposure is stored in the second working buffer 21. The image data is stored and similarly subjected to image synthesis processing.
r is stored in the first working buffer 20, and the image data related to the short-time exposure color difference signal Cr is stored in the second working buffer 21, so that image combining processing is performed. .
【0021】このときに、輝度信号Yに関する処理は最
初に行う必要があるが、色差信号Cbと色差信号Crの
処理順序は上述とは逆であっても構わない。At this time, the processing relating to the luminance signal Y needs to be performed first, but the processing order of the color difference signal Cb and the color difference signal Cr may be reversed.
【0022】そして、上記適正露光抽出部13から入力
される適正露光域の情報を読み込んで(ステップS
2)、上記基準画像選択部22が、長時間露光に係る適
正露光域と短時間露光に係る適正露光域との内の、例え
ば面積が大きい方を基準画像として設定する(ステップ
S5)。Then, the information of the proper exposure area input from the proper exposure extracting unit 13 is read (step S).
2) The reference image selection unit 22 sets, for example, the larger one of the appropriate exposure area related to long-time exposure and the appropriate exposure area related to short-time exposure as the reference image (step S5).
【0023】一方で、上記第1作業用バッファ20と第
2作業用バッファ21に記憶された画像データは、上記
重複領域抽出部14から出力される重複領域の情報と、
基準画像選択部22から出力される選択画像情報とに基
づいて、上記制御部18により制御された露光補正部2
3によって露光量比が算出され(ステップS6)、第1
作業用バッファ20に記憶されている長時間露光画像
(画像(1))が基準画像として選択されていない場合
には(ステップS7)、該長時間露光画像について露光
補正が行われ(ステップS8)、他方、第2作業用バッ
ファ21に記憶されている短時間露光画像(画像
(2))が基準画像として選択されていない場合には
(ステップS9)、該短時間露光画像について露光補正
が行われる(ステップS10)。すなわち、露光補正
は、基準画像以外の画像について行うようになってい
る。On the other hand, the image data stored in the first working buffer 20 and the second working buffer 21 is the information of the overlapping area output from the overlapping area extracting unit 14,
The exposure correction unit 2 controlled by the control unit 18 based on the selected image information output from the reference image selection unit 22
3 is used to calculate the exposure ratio (step S6).
If the long exposure image (image (1)) stored in the work buffer 20 is not selected as the reference image (step S7), exposure correction is performed on the long exposure image (step S8). On the other hand, if the short-time exposure image (image (2)) stored in the second working buffer 21 is not selected as the reference image (step S9), exposure correction is performed on the short-time exposure image. (Step S10). That is, exposure correction is performed on images other than the reference image.
【0024】重み付け加算部24では、上記制御部18
の制御により、上記基準画像選択部22による選択結果
(例えば長時間露光に係る画像データが基準画像として
選択されたと仮定して説明する。)と上記適正露光抽出
部13から出力されるデータとに基づいて、中間領域の
輝度Ymid および色差信号Cbmid ,Crmid を、次の
数式1に示すように重み付け加算して演算処理する(ス
テップS13)。In the weighting and adding section 24, the control section 18
Control, the selection result by the reference image selection unit 22 (for example, description will be made assuming that image data related to long exposure has been selected as the reference image) and the data output from the appropriate exposure extraction unit 13 Based on this, the luminance Ymid and the chrominance signals Cbmid and Crmid in the intermediate area are weighted and added as shown in the following equation 1 to perform arithmetic processing (step S13).
【0025】[0025]
【数1】 (Equation 1)
【0026】ここに、long_Y,long_Cb,
long_Crは長時間露光に係る中間領域(重複領
域)の輝度信号Yと2つの色差信号Cb,Crをそれぞ
れ示し、short_Y,short_Cb,shor
t_Crは短時間露光に係る中間領域(重複領域)の輝
度信号Yと2つの色差信号Cb,Crをそれぞれ示して
いる。また、max_Ylongとmin_Ylongは長時間
露光に係る中間領域(重複領域)の最大輝度値と最小輝
度値をそれぞれ示している。Here, long_Y, long_Cb,
long_Cr indicates a luminance signal Y and two color difference signals Cb and Cr in an intermediate area (overlapping area) related to long-time exposure, respectively, and short_Y, short_Cb, and short
t_Cr indicates a luminance signal Y and two color difference signals Cb and Cr in an intermediate area (overlapping area) related to short-time exposure, respectively. In addition, max_Ylong and min_Ylong indicate the maximum luminance value and the minimum luminance value of the intermediate area (overlap area) related to the long-time exposure, respectively.
【0027】このような数式1を用いて画像の合成を行
うときの信号の様子を示すのが図3であり、重複領域で
ない部分については露光補正後の適正露光域(図中の画
像(1)および画像(2)の部分)をそのまま用いると
ともに、重複領域については上記数式1に示したような
処理を行った合成信号を用いるようになっている。FIG. 3 shows the appearance of signals when synthesizing images using Equation 1 as described above. In the non-overlapping area, the appropriate exposure area after exposure correction (image (1 ) And the image (2)) are used as they are, and for the overlap region, a composite signal that has been subjected to the processing shown in the above equation 1 is used.
【0028】重複領域において合成された信号は、その
両端において長時間露光画像や短時間露光画像と連続的
に接続されるとは限らないが、基準画像となる長時間画
像の情報(基準画像として短時間画像が選択された場合
には短時間画像の情報となるし、さらに3枚以上の画像
群から選択される場合にはその選択された画像の情報と
なる)のみを用いて重み付け演算を行っているために、
処理回路への負荷を軽減して、処理時間の短縮を行うこ
とができる。The signal synthesized in the overlapping area is not always connected at both ends to a long-time exposure image or a short-time exposure image, but information on a long-time image serving as a reference image (as a reference image) When a short-time image is selected, it becomes information of a short-time image, and when it is selected from a group of three or more images, it becomes information of the selected image). To have done,
The load on the processing circuit can be reduced, and the processing time can be reduced.
【0029】こうして重み付け加算された重複領域の画
像データと、長時間露光に係る重複していない適正露光
域の画像データ(ステップS11)と、短時間露光に係
る重複していない適正露光域の画像データ(ステップS
12)と、を画像合成して(ステップS14)、この合
成された画像を出力して(ステップS15)、終了す
る。The weighted and added image data of the overlapping area, the image data of the non-overlapping proper exposure area related to the long-time exposure (step S11), and the image data of the non-overlapping proper exposure area related to the short-time exposure Data (Step S
12) and (Step S14), and outputs the combined image (Step S15), and ends.
【0030】なお、上述では数式1に示したように、選
択した基準画像(上述では長時間露光画像)の情報を用
いて重み付け加算処理を行うようにしているが、より簡
潔には、次の数式2に示すように行っても良い。In the above description, as shown in Expression 1, the weighted addition processing is performed using the information of the selected reference image (the above-described long-time exposure image). Equation 2 may be used.
【0031】[0031]
【数2】 Ymid =long_Y/2 +short_Y/2 Cbmid =long_Cb/2+short_Cb/2 Crmid =long_Cr/2+short_Cr/2Ymid = long_Y / 2 + short_Y / 2 Cbmid = long_Cb / 2 + short_Cb / 2 Crmid = long_Cr / 2 + short_Cr / 2
【0032】この数式2を用いた場合には、極めて簡単
な演算を行うのみで、中間領域においてもほぼ違和感の
ない実用的な合成画像を得ることが可能となる。When this equation 2 is used, it is possible to obtain a practical composite image having almost no uncomfortable feeling even in the intermediate region by performing only a very simple operation.
【0033】このような実施形態によれば、選択した1
つの基準画像の情報のみに基づく関数(単一の関数)で
重み付け加算しているために、複数の異なる関数で重み
付け加算する場合に比べて、画像を合成する際の演算の
負荷を軽減して処理を高速化することができる。また、
画像の濃度方向の変化に沿って走査をする必要がないた
めに、この点でも処理が容易となる。さらに、独立変数
に依存しない定数を用いることで、更なる処理の高速化
を図ることが可能となる。According to such an embodiment, the selected 1
Since the weighted addition is performed using a function based on only the information of one reference image (a single function), the load of the calculation when combining the images is reduced as compared with the case where the weighted addition is performed using a plurality of different functions. Processing can be sped up. Also,
Since it is not necessary to scan along the change in the density direction of the image, the processing is also easy at this point. Further, by using a constant that does not depend on the independent variable, it is possible to further speed up the processing.
【0034】こうして、演算の高速性と、合成された画
像の連続性と、をバランス良く兼ね備える画像処理装置
となる。Thus, an image processing apparatus having a good balance between the high-speed operation and the continuity of the synthesized image is obtained.
【0035】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々の変形や応用が可能であることは勿論である。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications and applications can be made without departing from the gist of the invention.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明したように請求項1による本発
明の画像処理装置によれば、階調補正された適正露光域
を、重複する領域の情報に基づき合成しているために、
画像を合成する際の演算の高速性と、合成された画像の
連続性と、をバランス良く兼ね備えることが可能とな
る。As described above, according to the image processing apparatus of the first aspect of the present invention, since the gradation-corrected proper exposure area is synthesized based on the information of the overlapping area,
It is possible to have a good balance between the high-speed operation at the time of combining images and the continuity of the combined image.
【0037】また、請求項2による本発明の画像処理装
置によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果を奏す
るとともに、基準画像を選択して、重複する適正露光域
について、基準画像との露光差を求めて基準画像以外の
露光補正を行い、基準画像の画像信号レベルの変化に基
づく関数で重み付け加算をして合成するために、高速性
と画像の実用的な連続性とを良好にバランスさせること
ができる。Further, according to the image processing apparatus of the present invention, the same effects as those of the first aspect of the present invention can be obtained, and the reference image is selected and the overlapping appropriate exposure area is selected. To calculate the exposure difference between the reference image and the exposure correction other than the reference image, and perform weighted addition with a function based on the change in the image signal level of the reference image to combine them. Good balance can be achieved.
【0038】さらに、請求項3による本発明の画像処理
装置によれば、請求項2に記載の発明と同様の効果を奏
するとともに、適正露光域の面積が最大となる一画像を
基準画像として選択するようにしたために、効率的な処
理を行うことができる。Further, according to the image processing apparatus of the present invention, the same effect as that of the invention described in the second aspect is obtained, and one image in which the area of the appropriate exposure area is maximum is selected as the reference image. As a result, efficient processing can be performed.
【図1】本発明の一実施形態の電子カメラの基本的な構
成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an electronic camera according to an embodiment of the present invention.
【図2】上記実施形態の画像合成部の詳細な構成を示す
ブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of an image synthesizing unit according to the embodiment.
【図3】上記実施形態において、長時間露光画像と短時
間露光画像を中間領域で合成する様子を示す線図。FIG. 3 is a diagram showing a state in which a long-time exposure image and a short-time exposure image are combined in an intermediate region in the embodiment.
【図4】上記実施形態における画像合成の処理を示すフ
ローチャート。FIG. 4 is a flowchart showing image synthesis processing in the embodiment.
4…CCD 6a…第1画像用バッファ 6b…第2画像用バッファ 10…補間部 11…作業用バッファ 12…Y/C分離部 13…適正露光抽出部(抽出手段) 14…重複領域抽出部(重複領域抽出手段) 15…階調補正部(階調補正手段) 16…画像合成部(合成手段) 17…出力部 18…制御部 20…第1作業用バッファ 21…第2作業用バッファ 22…基準画像選択部(選択手段) 23…露光補正部(露光補正手段) 24…重み付け加算部(重み付け加算手段) Reference Signs List 4 CCD 6a First image buffer 6b Second image buffer 10 Interpolation unit 11 Working buffer 12 Y / C separation unit 13 Appropriate exposure extraction unit (extraction means) 14 Overlap area extraction unit ( Overlapping area extracting means) 15: gradation correcting section (gradation correcting means) 16: image synthesizing section (synthesizing means) 17 ... output section 18 ... control section 20 ... first work buffer 21 ... second work buffer 22 ... Reference image selecting unit (selecting unit) 23: exposure correcting unit (exposure correcting unit) 24: weighting adding unit (weighting adding unit)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/335 G06F 15/66 470J 15/68 310J // H04N 101:00 H04N 1/40 101E Fターム(参考) 5B057 AA20 BA02 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CE10 CE11 DA07 DA08 DB02 DB06 DB09 DC22 DC32 5C022 AA13 AB01 5C024 BX01 CX46 DX01 GY01 HX00 HX14 HX28 HX30 HX50 5C076 AA11 AA12 AA19 AA27 AA40 BA06 5C077 LL19 PP15 PP23 PP47 PP58 PQ08 PQ12 PQ18 TT09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 5/335 G06F 15/66 470J 15/68 310J // H04N 101: 00 H04N 1/40 101E F term ( Reference) 5B057 AA20 BA02 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CE10 CE11 DA07 DA08 DB02 DB06 DB09 DC22 DC32 5C022 AA13 AB01 5C024 BX01 CX46 DX01 GY01 HX00 HX14 HX28 HX30 HX50 5C076 AA11 AA12PPA PQ18 TT09
Claims (3)
像された複数の画像からなる画像群を処理して一の広ダ
イナミックレンジ画像を生成する画像処理装置であっ
て、 上記画像群中の各画像毎に画像信号レベルに基づき適正
露光域を抽出する抽出手段と、 上記抽出された各画像毎の適正露光域間で重複する領域
を抽出する重複領域抽出手段と、 上記適正露光域に関して階調補正を行う階調補正手段
と、 この階調補正手段によって階調補正された適正露光域を
上記重複する領域の情報に基づき合成することにより一
の広ダイナミックレンジ画像を生成する合成手段と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。1. An image processing apparatus for processing an image group consisting of a plurality of images of the same subject imaged under different exposure conditions to generate one wide dynamic range image, comprising: Extracting means for extracting a proper exposure area based on an image signal level for each image; overlapping area extracting means for extracting an area overlapping between the proper exposure areas for each of the extracted images; and gradation for the proper exposure area Tone correcting means for performing correction, and synthesizing means for generating one wide dynamic range image by synthesizing an appropriate exposure area whose tone has been corrected by the tone correcting means based on the information of the overlapping area. An image processing apparatus comprising:
手段と、 上記画像群に重複する適正露光域から上記基準画像との
露光差を求めて基準画像以外の露光補正を行う露光補正
手段と、 上記露光補正を行った適正露光域に関して、上記重複す
る領域でない場合はそのまま、該重複する領域である場
合は基準画像の画像信号レベルの変化に基づく関数で重
み付け加算することにより合成を行う重み付け加算手段
と、 を有してなるものであることを特徴とする請求項1に記
載の画像処理装置。2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the synthesizing unit selects one image from the image group as a reference image, and obtains an exposure difference from the reference image from an appropriate exposure area overlapping the image group to obtain an image other than the reference image. Exposure correction means for performing the exposure correction of the above, the appropriate exposure area that has been subjected to the exposure correction, if it is not the overlapping area, as it is, if it is the overlapping area, the function based on the change of the image signal level of the reference image The image processing apparatus according to claim 1, further comprising: weighting and adding means for performing composition by weighting and adding.
露光域の面積が最大となる一画像を基準画像として選択
するものであることを特徴とする請求項2に記載の画像
処理装置。3. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the selecting means selects one image having the largest area of the appropriate exposure area from the image group as a reference image.
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