專利名稱：數(shù)字靜像照相機(jī)與圖像校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字靜像照相機(jī)(still camera)以及一種圖像校正方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，數(shù)字靜像照相機(jī)的總銷量已超過膠片照相機(jī)，數(shù)字靜像照相機(jī)已得到越來越廣泛的應(yīng)用。伴隨著數(shù)字靜像照相機(jī)的這一流行，各個(gè)階層的用戶，從高端用戶到低端用戶，都在使用數(shù)字靜像照相機(jī)，因此，對(duì)數(shù)字靜像照相機(jī)的應(yīng)用、所需的圖像質(zhì)量水平、對(duì)圖像質(zhì)量的偏好等，也趨于多樣化。
例如，對(duì)于已使用過膠片照相機(jī)并且熟悉膠片照相機(jī)的圖像質(zhì)量的用戶來說，當(dāng)他們把數(shù)字靜像照相機(jī)所捕獲的圖像與膠片照相機(jī)所攝取的圖片相比較時(shí)，傾向于更喜歡“類似膠片照相機(jī)”的圖像。相比之下，對(duì)于那些疏遠(yuǎn)膠片照相機(jī)所攝取的圖像或靜像圖片并且熟悉電視屏幕上的圖像質(zhì)量的用戶來說，當(dāng)他們把電視屏幕上的圖像與數(shù)字靜像照相機(jī)所捕獲的圖像相比較時(shí)，傾向于更喜歡“類似電視”的圖像質(zhì)量。
因此，數(shù)字靜像照相機(jī)的制造商正在設(shè)計(jì)針對(duì)每一照相機(jī)類型的圖像，并且正在開發(fā)假定目標(biāo)用戶似乎能夠滿意的圖像質(zhì)量。
如以上所描述的，隨著數(shù)字靜像照相機(jī)的用戶群變得越來越大，對(duì)圖像質(zhì)量的偏好日趨多樣化。在當(dāng)前狀態(tài)下，在一個(gè)數(shù)字靜像照相機(jī)中實(shí)現(xiàn)滿足各類用戶的偏好的圖像質(zhì)量是相當(dāng)困難的。其原因在于，數(shù)字靜像照相機(jī)所捕獲的彩色圖像受到基于每一數(shù)字靜像照相機(jī)制造商獨(dú)有的專有技術(shù)(knowhow)的AWB控制(自動(dòng)白平衡控制)、色調(diào)校正、飽和度校正等，然后被記錄至快閃存儲(chǔ)器中。
當(dāng)把圖像數(shù)據(jù)記錄在快閃存儲(chǔ)器中時(shí)，通常把符合DCF(照相機(jī)文件格式的設(shè)計(jì)規(guī)則)的格式用作圖像格式。在這樣的格式中，采用了一種作為標(biāo)準(zhǔn)顏色空間的sRGB顏色空間。在sRGB顏色空間中，定義了包括個(gè)人計(jì)算機(jī)CRT監(jiān)視器色域(顏色再現(xiàn)范圍)的色調(diào)特征或顏色特征。
另外，把DCF中所采用的、并且作為JPEG格式的擴(kuò)展的JPEG2000以及可以廣泛覆蓋人類可以覺察到的顏色再現(xiàn)范圍的顏色空間視為圖像格式。在這些格式或顏色空間中，其中可以把實(shí)際景物的光量作為線性數(shù)據(jù)加以存儲(chǔ)的scRGB顏色空間(景物-參照顏色空間)，和/或其中對(duì)數(shù)據(jù)的顏色進(jìn)行校正以適合于輸出目的地或顯示設(shè)備的諸如擴(kuò)展sRGB顏色空間的顏色空間(輸出-參照顏色空間)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國際標(biāo)準(zhǔn)化。
然而，無論選擇了何種圖像格式，由于把所捕獲的彩色圖像作為簡單的圖像，按符合DCF的圖像格式，記錄和存儲(chǔ)在快閃存儲(chǔ)器中，所以不能夠存儲(chǔ)滿足各類用戶所要求的所有圖像質(zhì)量的圖像。
另一個(gè)問題在于，由于在圖像捕獲中所設(shè)置的基本條件方面的誤差，所捕獲的圖像變?yōu)樗^的失敗的圖像。例如，可能劣化圖像的顏色平衡，或者因?yàn)橐缘陀跓晒獾淖匀还饽Ｊ竭M(jìn)行圖像捕獲，可能使圖像曝光不足。然而，與膠片照相機(jī)所攝取的圖像不同，由于在數(shù)字靜像照相機(jī)中捕獲數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，所以在圖像捕獲之后，更需要進(jìn)行修正。
解決上述問題的措施包括一種利用商業(yè)可得的個(gè)人計(jì)算機(jī)中“圖像校正與處理軟件”的方法。如果用戶不僅擁有數(shù)字靜像照相機(jī)，而且還擁有個(gè)人計(jì)算機(jī)，則可以通過使用這樣的軟件校正數(shù)字靜像照相機(jī)所捕獲的圖像，以產(chǎn)生合適的圖像。
然而，實(shí)際上，用戶可以在校正中使用的圖像數(shù)據(jù)是在數(shù)字靜像照相機(jī)中經(jīng)過了JPEG壓縮等的數(shù)據(jù)。由于圖像數(shù)據(jù)中的信息量小于實(shí)際景物的信息量，所以不一定能把圖像校正為令用戶，特別是高端用戶滿意的圖像質(zhì)量。
對(duì)于低端用戶來說，使用校正與處理軟件把所捕獲的圖像的質(zhì)量校正為他/她所偏好的圖像質(zhì)量是困難和麻煩的。因此，幾乎所有商業(yè)上可得的校正與處理軟件均具有“圖像質(zhì)量自動(dòng)校正功能”，即使是對(duì)圖像校正一無所知的用戶也能夠簡單地對(duì)圖像進(jìn)行校正。然而，在當(dāng)前條件下，校正的效果將會(huì)隨圖像內(nèi)容而變化，因此，通常不能達(dá)到所希望的圖像質(zhì)量。
另外，在圖像捕獲之后，在校正過程中，在當(dāng)前的sRGB格式或符合當(dāng)前的sRGB格式的JEPG-YCC格式中，還存在存儲(chǔ)的問題。關(guān)于按諸如scRGB顏色空間或scYCC顏色空間的景物-參照顏色空間格式存儲(chǔ)圖像的方法，例如，日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公報(bào)第2001-343753號(hào)中提出了一種方案。然而，當(dāng)前尚無對(duì)應(yīng)景物-參照顏色空間格式的圖像的圖像校正軟件。
為了解決以上所描述的問題，本發(fā)明提供了一種圖像校正方法，其中，用戶可以把所捕獲的圖像校正為適當(dāng)?shù)幕蛩Ｍ膱D像，并且可以在數(shù)字靜像照相機(jī)中執(zhí)行該方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了例如這樣的一種數(shù)字靜像照相機(jī)包括存儲(chǔ)器和色調(diào)校正電路，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)將以標(biāo)準(zhǔn)顏色空間格式對(duì)其進(jìn)行色調(diào)校正的圖像的圖像數(shù)據(jù)。從存儲(chǔ)器中讀出圖像數(shù)據(jù)，并且在色調(diào)校正電路中對(duì)所讀出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行色調(diào)校正。
使用這一結(jié)構(gòu)，在數(shù)字靜像照相機(jī)中把圖像校正為用戶所希望的圖像。


圖1是一個(gè)示意圖，描述了根據(jù)本發(fā)明的捕獲系統(tǒng)的實(shí)施例。
圖2是一個(gè)示意圖，描述了根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)的實(shí)施例。
圖3是一個(gè)示意圖，描述了監(jiān)視系統(tǒng)中一個(gè)主要部分的實(shí)施例。
圖4是一個(gè)示意圖，描述了監(jiān)視系統(tǒng)中一個(gè)主要部分的實(shí)施例。
圖5A和圖5B說明了監(jiān)視系統(tǒng)中GUI操作的例子。
圖6A、圖6B和圖6C說明了監(jiān)視系統(tǒng)中其它GUI操作的例子。
圖7是一個(gè)示意圖，描述了監(jiān)視系統(tǒng)中一個(gè)主要部分的實(shí)施例。
圖8描述了監(jiān)視系統(tǒng)中一個(gè)主要部分的特征。
圖9說明了所捕獲的圖像的分類。
圖10說明了監(jiān)視系統(tǒng)中一個(gè)主要部分的算法。
圖11說明了監(jiān)視系統(tǒng)中一個(gè)主要部分的算法。
圖12描述了監(jiān)視系統(tǒng)中該主要部分的特征。
圖13描述了監(jiān)視系統(tǒng)中一個(gè)主要部分的特征。
圖14描述了監(jiān)視系統(tǒng)中一個(gè)主要部分的特征。
圖15為監(jiān)視系統(tǒng)中所提供的、描述參數(shù)的表。
圖16說明了監(jiān)視系統(tǒng)中主要部分的算法。
圖17說明了監(jiān)視系統(tǒng)中主要部分的算法。
圖18描述了監(jiān)視系統(tǒng)中一個(gè)主要部分的特征。
圖19說明了監(jiān)視系統(tǒng)中主要部分的算法。
圖20說明了監(jiān)視系統(tǒng)中主要部分的算法。
圖21為數(shù)學(xué)公式。
圖22為數(shù)學(xué)公式。
圖23為數(shù)學(xué)公式。
圖24為數(shù)學(xué)公式。
圖25為數(shù)學(xué)公式。
圖26為數(shù)學(xué)公式。
具體實(shí)施例方式
(1.圖像捕獲中的信號(hào)處理)圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的CCD數(shù)字靜像照相機(jī)中的圖像捕獲系統(tǒng)例子。具體地講，通過成像透鏡LNS把物體OBJ的圖像投射在CCD圖像傳感器11上。從CCD圖像傳感器11提取對(duì)應(yīng)于三原色的16比特的線性圖像數(shù)據(jù)R1、G1以及B1。把所提取的圖像數(shù)據(jù)R1、G1以及B1提供至去除馬賽克處理電路12，以針對(duì)每一像素去除馬賽克而使其成為圖像數(shù)據(jù)。然后，在AWB處理電路13中對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行AWB處理，以提供圖像數(shù)據(jù)R′2、G′2以及B′2。
把圖像數(shù)據(jù)R′2、G′2以及B′2提供至scRGB格式數(shù)據(jù)生成電路14，以提供16比特的線性圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB，并且把圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB臨時(shí)存儲(chǔ)在RAM 15中。把所存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB提供至伽瑪(gamma，γ)校正電路16，以對(duì)其進(jìn)行伽瑪校正，并且針對(duì)3種顏色提供8比特圖像數(shù)據(jù)R、G以及B。通過一個(gè)讀寫器19把圖像數(shù)據(jù)R、G以及B寫入諸如快閃存儲(chǔ)器20的非易失存儲(chǔ)裝置中，并且將其存儲(chǔ)在快閃存儲(chǔ)器20中?？扉W存儲(chǔ)器20可以從數(shù)字靜像照相機(jī)拆卸。
或者，也可以從伽瑪校正電路16把圖像數(shù)據(jù)R、G以及B提供至矩陣計(jì)算電路17，以把其轉(zhuǎn)換成YCC格式圖像數(shù)據(jù)，即亮度數(shù)據(jù)Y以及藍(lán)與紅的色差數(shù)據(jù)Cb與Cr。通過讀寫器19把圖像數(shù)據(jù)Y、Cb以及Cr寫入快閃存儲(chǔ)器20中，并且將其存儲(chǔ)在快閃存儲(chǔ)器20中。
把圖像數(shù)據(jù)R、G以及B或圖像數(shù)據(jù)Y、Cb以及Cr存儲(chǔ)在快閃存儲(chǔ)器20中，以建立與已知數(shù)字靜像照相機(jī)或“圖像校正與處理軟件”的兼容性。根據(jù)本發(fā)明，還按下列方式處理圖像數(shù)據(jù)。
通過讀寫器19，在不做任何修改的情況下，把存儲(chǔ)在RAM 15中的圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB，即16比特的線性圖像數(shù)據(jù)，寫入快閃存儲(chǔ)器20中，并且將其存儲(chǔ)在快閃存儲(chǔ)器20中。
或者，把圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB提供至一個(gè)scYCC/scRGB轉(zhuǎn)換電路18，以將其轉(zhuǎn)換成scYCC格式的12比特的非線性圖像數(shù)據(jù)YscYCC、CbscYCC、和CrscYCC。通過讀寫器19把YscYCC、CbscYCC、和CrscYCC寫入快閃存儲(chǔ)器20中，并且將其存儲(chǔ)在快閃存儲(chǔ)器20中。
按以上所描述的方式執(zhí)行圖像捕獲中的信號(hào)處理。
(2.scRGB格式圖像數(shù)據(jù)生成電路的例子)在scRGB數(shù)據(jù)生成電路14中，把經(jīng)過了AWB校正的圖像數(shù)據(jù)R′2、G′2以及B′2轉(zhuǎn)換成scRGB格式的16比特的線性圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB。例如，按下列處理實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)換。
(1)首先，確定景物的白度(100％白度)。例如，根據(jù)圖21中的公式1，針對(duì)每一像素，從經(jīng)過了AWB校正的圖像數(shù)據(jù)R′2、G′2以及B′2，計(jì)算圖像數(shù)據(jù)Xraw、Yraw以及Zraw。
然后，針對(duì)圖像中的所有像素，或針對(duì)適當(dāng)采樣的像素，計(jì)算圖像數(shù)據(jù)Yraw的平均值Yraw_ave，并且將白度設(shè)置為一個(gè)值，例如平均值Yraw_ave的五倍。
(2)根據(jù)圖21中的公式2，基于(1)中所設(shè)置的白度，針對(duì)每一像素，正交化圖像數(shù)據(jù)Xraw、Yraw以及Zraw，以計(jì)算所正交化的圖像數(shù)據(jù)Xraw_n、Yraw_n以及Zraw_n。
(3)根據(jù)圖21中的公式3，把(2)中所計(jì)算的所正交化的圖像數(shù)據(jù)Xraw_n、Yraw_n以及Zraw_n與矩陣M1的逆矩陣相結(jié)合，以針對(duì)每一像素計(jì)算圖像數(shù)據(jù)R′3、G′3以及B′3。
(4)根據(jù)圖21中的公式4，依照(3)中所計(jì)算的圖像數(shù)據(jù)R′3、G′3以及B′3，針對(duì)每一像素，生成scRGB格式的16比特的線性圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB。
由于圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB為所希望的scRGB格式的圖像數(shù)據(jù)，所以從scRGB數(shù)據(jù)生成電路14讀出圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB，并且將其存儲(chǔ)在RAM 15中。
(3.scYCC/scRGB轉(zhuǎn)換電路18的例子)在scYCC/scRGB轉(zhuǎn)換電路18中，把scRGB格式的圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB轉(zhuǎn)換成scYCC格式的圖像數(shù)據(jù)。例如，通過下列處理實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)換。
(1)根據(jù)圖21中的公式5和圖22中的公式6，從scRGB格式的16比特的線性圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB，計(jì)算scRGB格式的非線性圖像數(shù)據(jù)R′scRGB、G′scRGB以及B′scRGB。
(2)根據(jù)圖22中的公式7和8，把scYCC格式的非線性圖像數(shù)據(jù)R′scRGB、G′scRGB以及B′scRGB轉(zhuǎn)換成scYCC格式的圖像數(shù)據(jù)YscYCC、CbscYCC以及CrscYCC。
由于圖像數(shù)據(jù)YscYCC、CbscYCC以及CrscYCC為所希望的scYCC格式的圖像數(shù)據(jù)，所以通過讀寫器19把圖像數(shù)據(jù)YscYCC、CbscYCC以及CrscYCC存儲(chǔ)在快閃存儲(chǔ)器20中。
(4.監(jiān)視所捕獲的圖像過程中的信號(hào)處理)圖2描述了其中把本發(fā)明施加至用于校正所捕獲的圖像的電路的一個(gè)例子。具體地講，通過讀寫器19，從快閃存儲(chǔ)器20中讀出scRGB格式的圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB，然后把所讀出的圖像數(shù)據(jù)RscRGB～BscRGB寫入RAM 15中?；蛘?，也可以通過讀寫器19，從快閃存儲(chǔ)器20中讀出scYCC格式的圖像數(shù)據(jù)YscYCC、CbscYCC以及CrscYCC。把圖像數(shù)據(jù)YscYCC、CbscYCC以及CrscYCC提供至scYCC/scRGB轉(zhuǎn)換電路18，以將其轉(zhuǎn)換成scRGB格式的圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB。把圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB寫入RAM 15。
通過監(jiān)視器顯示處理電路31，把寫入RAM 15中的圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB提供至顯示器，例如LCD 32，并且顯示為彩色圖像。
在圖像捕獲中，已由AWB處理電路13自動(dòng)地控制了存儲(chǔ)在快閃存儲(chǔ)器20中的圖像數(shù)據(jù)的白平衡。在圖2的例子中，在AWB精調(diào)電路33中處理寫入RAM 15中的圖像數(shù)據(jù)，以精調(diào)顯示在LCD 32中的彩色圖像的白平衡。
在scYCC/scRGB轉(zhuǎn)換電路18中，把寫入RAM 15的圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB轉(zhuǎn)換成scYCC格式的12比特的非線性圖像數(shù)據(jù)YscYCC、CbscYCC以及CrscYCC，并且將其寫入RAM 34中。在色調(diào)校正電路35中，根據(jù)用戶的GUI操作，對(duì)RAM 34中的圖像數(shù)據(jù)YscYCC、CbscYCC以及CrscYCC進(jìn)行校正。在監(jiān)視器顯示處理電路31中，把所校正的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RGB格式的信號(hào)，并且把所轉(zhuǎn)換的信號(hào)提供至LCD 32，然后顯示為彩色圖像。
通過讀寫器19，把在色調(diào)校正電路35中經(jīng)過了色調(diào)校正的圖像數(shù)據(jù)寫入快閃存儲(chǔ)器20中，并且將其存儲(chǔ)在快閃存儲(chǔ)器20中。
(5.AWB精調(diào)電路33的例子)根據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)字靜像照相機(jī)中的圖像捕獲中的白信息，對(duì)寫入RAM 15的scRGB格式的圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB的白平衡進(jìn)行精調(diào)。通過下列處理實(shí)現(xiàn)這一精調(diào)。
5-1根據(jù)圖像捕獲中的白點(diǎn)，對(duì)顏色溫度進(jìn)行ΔT[K]校正(參照?qǐng)D3)5-1-1在圖像捕獲之后，對(duì)現(xiàn)場(site)白平衡的精調(diào)(1)根據(jù)圖像捕獲中的數(shù)據(jù)，得到景物的白點(diǎn)顏色溫度估計(jì)值Tw[K]。在白點(diǎn)顏色溫度估計(jì)器331中，根據(jù)圖22中的公式9，根據(jù)估計(jì)值Tw[K]計(jì)算在校正了白平衡之后的景物的白點(diǎn)顏色溫度估計(jì)值Tw′[K]。
(2)根據(jù)圖23中的公式10，依照(1)中所計(jì)算的白點(diǎn)顏色溫度信息Tw′[K]，計(jì)算Xy色度xd′與yd′。已知在4000K～7000K的顏色溫度時(shí)，公式10近似地得以滿足。
(3)根據(jù)圖23中的公式11，依照(2)中所計(jì)算的白點(diǎn)的Xy色度xd′與yd′，計(jì)算XYZ三色值Xw′、Yw′與Zw′。
(4)在通過使用公式(1)中所使用的矩陣M1的逆矩陣進(jìn)行校正之后，根據(jù)圖23中的公式12，依照白點(diǎn)的三色值Xw′、Yw′與Zw′，計(jì)算用于在sRGB監(jiān)視器中進(jìn)行顯示的線性RGB值R′w、G′w與B′w。
(5)針對(duì)校正之前的Tw[K]的白點(diǎn)，可以根據(jù)公式10和11，計(jì)算XYZ三色值Xw、Yw與Zw。
(6)當(dāng)在校正之前把景物的白點(diǎn)顯示在sRGB監(jiān)視器中時(shí)，根據(jù)公式12計(jì)算線性RGB值Rw、Gw以及Bw。
(7)在白平衡控制因子計(jì)算器332中，根據(jù)圖23中的公式13，在校正之前，根據(jù)線性RGB值Rw、Gw以及Bw，在校正之后，根據(jù)線性RGB值R′w、G′w與B′w，計(jì)算白平衡控制因子kr、kg以及kb。
(8)在白平衡控制計(jì)算器333中，根據(jù)圖23中的公式14，把(7)中所計(jì)算的白平衡控制因子kr、kg以及kb與從RAM 15讀出的scRGB格式的圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB相結(jié)合，以計(jì)算在校正之后的scRGB格式的圖像數(shù)據(jù)RscRGB_W、GscRGB_W以及BscRGB_W。把所計(jì)算的圖像數(shù)據(jù)RscRGB_W、GscRGB_W以及BscRGB_W作為所精調(diào)的結(jié)果寫回RAM 15中。
5-1-2記錄在快閃存儲(chǔ)器20中的圖像的白平衡的精調(diào)(1)讀出預(yù)先記錄在所捕獲數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)scRGB或scYCC)的頭標(biāo)中的圖像捕獲中的白點(diǎn)信息，以獲得圖像捕獲中的白點(diǎn)顏色溫度Tw[K]。根據(jù)這一信息，計(jì)算白平衡控制因子kr、kg以及kb。以與5-1-1中相同的方式，計(jì)算白平衡控制因子kr、kg以及kb。
(2)當(dāng)存儲(chǔ)在快閃存儲(chǔ)器20中的圖像數(shù)據(jù)為scRGB格式的16比特的非線性圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB時(shí)，以與5-1-1(6)中相同的方式進(jìn)行校正。
(3)當(dāng)存儲(chǔ)在快閃存儲(chǔ)器20中的圖像數(shù)據(jù)為scYCC格式的12比特的非線性圖像數(shù)據(jù)YscYCC、CbscYCC以及CrscYCC時(shí)，在scYCC/scRGB轉(zhuǎn)換電路18中把圖像數(shù)據(jù)YscYCC、CbscYCC以及CrscYCC轉(zhuǎn)換成scRGB格式的16比特的線性圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB，并且以與5-1-1(6)中相同的方式進(jìn)行校正。
以下，詳細(xì)描述轉(zhuǎn)換方法。
(3)-1根據(jù)圖23中的公式15和16，把從快閃存儲(chǔ)器20讀出的scYCC格式的12比特的非線性圖像數(shù)據(jù)YscYCC、CbscYCC以及CrscYCC轉(zhuǎn)換成scRGB格式的非線性圖像數(shù)據(jù)R′scRGB、G′scRGB以及B′scRGB。
(3)-2根據(jù)圖24中的公式17，把(3)-1中所轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)R′scRGB、G′scRGB以及B′scRGB轉(zhuǎn)換成scRGB格式的線性圖像數(shù)據(jù)R′3、G′3以及B′3。
(3)-3根據(jù)公式4，把(3)-2中所轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)R′3、G′3以及B′3轉(zhuǎn)換成scRGB格式的16比特的線性圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB。
5-2監(jiān)視器顯示處理電路31的例子(參照?qǐng)D4)在監(jiān)視器顯示處理電路31的scRGB/RGB轉(zhuǎn)換處理器311中，把在白平衡控制之前與之后的scRGB格式的圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB轉(zhuǎn)換成RGB格式的圖像數(shù)據(jù)，并且把所轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)提供至LCD 32，并且將其顯示為彩色圖像。以下，詳細(xì)描述從scRGB格式向RGB格式的轉(zhuǎn)換。
(1)根據(jù)公式5和6，把scRGB格式的16比特的線性圖像數(shù)據(jù)RscRGB、GscRGB以及BscRGB轉(zhuǎn)換成scRGB格式的非線性圖像數(shù)據(jù)R′scRGB、G′scRGB以及B′scRGB。
(2)根據(jù)圖25中的公式18，把(1)中所轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RGB格式的8比特的非線性數(shù)據(jù)R、G以及B。
(3)把(2)中所轉(zhuǎn)換的8比特的非線性圖像數(shù)據(jù)R、G以及B提供至LCD 32。
5-3用于精調(diào)AWB的GUI的例子參照?qǐng)D5A和圖5B，描述精調(diào)AWB的GUI的操作例子。圖5A和圖5B描述了以上所描述的數(shù)字靜像照相機(jī)的后面。在數(shù)字靜像照相機(jī)的后面，提供了LCD 32、菜單按鈕41、OK按鈕42、以及用于上下和左右移動(dòng)的光標(biāo)按鈕43。
(1)選擇對(duì)其進(jìn)行了白平衡精調(diào)的圖像，并且把所選擇的圖像顯示在LCD 32中。
(2)操作菜單按鈕41、光標(biāo)按鈕43以及0K按鈕42，以選擇“白平衡精調(diào)模式”。
例如，如圖5A中所示，把表示“精調(diào)”、“高”、“標(biāo)準(zhǔn)”以及“低”模式的文字疊加和顯示在(1)中所顯示的圖像上。在這些可以使用光標(biāo)按鈕43和OK按鈕42加以選擇的模式中，提供“精調(diào)”是為了進(jìn)行以下所描述的校正。當(dāng)選擇了“高”時(shí)，把圖像的白點(diǎn)顏色溫度校正為高于當(dāng)前值500[K]～1000[K]的值。當(dāng)選擇了“低”時(shí)，把圖像的白點(diǎn)顏色溫度校正為低于當(dāng)前值500[K]～1000[K]的值。當(dāng)選擇了“標(biāo)準(zhǔn)”時(shí)，不進(jìn)行校正，保持圖像的白點(diǎn)顏色溫度。
(3)當(dāng)選擇了“精調(diào)”時(shí)，還將在LCD 32中顯示滑條44，如圖5B中所示。例如，當(dāng)操作光標(biāo)按鈕43以水平移動(dòng)滑條44時(shí)，每次把滑條44移動(dòng)一個(gè)刻度，從而把圖像的白點(diǎn)顏色溫度校正為高于或低于當(dāng)前值大約100[K]的值。
(6.色調(diào)校正電路35中色調(diào)校正方法的例子(參照?qǐng)D2))在色調(diào)校正電路35中，對(duì)存儲(chǔ)在RAM 34中的scYCC格式的12比特的非線性圖像數(shù)據(jù)YscYCC、CbscYCC以及CrscYCC的色調(diào)進(jìn)行校正。如以下所詳細(xì)描述的，根據(jù)用戶的GUI操作進(jìn)行色調(diào)校正。
6-1自動(dòng)色調(diào)校正圖6A、圖6B和圖6C說明了色調(diào)校正中GUI操作的例子。
(1)選擇將對(duì)其色調(diào)加以校正的圖像，并且把所選擇的圖像顯示在LCD32中。
(2)操作菜單按鈕41、光標(biāo)按鈕43以及OK按鈕42，以選擇“色調(diào)控制模式”。
例如，如圖6A中所示，把指示“手工”、“自動(dòng)”、“電視”以及“圖片”模式的文字疊加和顯示在(1)中所顯示的圖像上。在這些可以通過光標(biāo)按鈕43和OK按鈕42加以選擇的模式中，把“手工”提供給用戶，以手工執(zhí)行以下所描述的校正。當(dāng)選擇了“電視”時(shí)，對(duì)圖像進(jìn)行校正，以達(dá)到類似電視的圖像質(zhì)量。當(dāng)選擇了“圖片”時(shí)，對(duì)圖像進(jìn)行校正，以達(dá)到類似膠片照相機(jī)的圖像質(zhì)量。
(3)當(dāng)選擇了“手工”時(shí)，還把滑條45和46顯示在LCD 32中，如圖6B中所示。當(dāng)操作光標(biāo)按鈕43以水平移動(dòng)滑條45時(shí)，通過每次移動(dòng)滑條45一個(gè)刻度，把圖像加亮的對(duì)比度校正至高于或低于當(dāng)前值一步的值。當(dāng)水平移動(dòng)滑條46時(shí)，通過每次移動(dòng)滑條46一個(gè)刻度，把圖像陰影的對(duì)比度校正至高于或低于當(dāng)前值一步的值。
(4)當(dāng)在以上所描述的(2)中選擇了“自動(dòng)”時(shí)，進(jìn)行自動(dòng)色調(diào)校正。如圖6C中所示，自動(dòng)校正包括針對(duì)總自動(dòng)校正的“標(biāo)準(zhǔn)”模式、針對(duì)夜景自動(dòng)校正的“夜景”模式、以及針對(duì)雪景自動(dòng)校正的“雪景”模式。用戶可以選擇“標(biāo)準(zhǔn)”、“夜景”以及“雪景”模式中的任何一種模式。
6-2色調(diào)校正電路35的例子圖7描述了色調(diào)校正電路35的例子。此處示意性描述色調(diào)校正電路35，下文中將詳細(xì)地描述色調(diào)校正電路35中的部件。參照?qǐng)D7，在存儲(chǔ)于RAM 34中的圖像數(shù)據(jù)YscYCC、CbscYCC以及CrscYCC中，把亮度數(shù)據(jù)YscYCC提供至色調(diào)校正器351。在色調(diào)校正器351中對(duì)亮度數(shù)據(jù)YscYCC的色調(diào)進(jìn)行校正，并且輸出所校正的數(shù)據(jù)。把色差數(shù)據(jù)CbscYCC和CrscYCC提供至飽和度校正器352。在飽和度校正器352中對(duì)色差數(shù)據(jù)CbscYCC和CrscYCC的飽和度進(jìn)行校正，并且輸出校正的數(shù)據(jù)。如以上所描述的，把所輸出的圖像數(shù)據(jù)YscYCC、CbscYCC以及CrscYCC提供至LCD 32，并且將其顯示為彩色圖像。而且，還把所輸出的圖像數(shù)據(jù)YscYCC、CbscYCC以及CrscYCC提供至快閃存儲(chǔ)器20，并且將其存儲(chǔ)在快閃存儲(chǔ)器20中。
把亮度數(shù)據(jù)YscYCC順序地提供至亮度信號(hào)直方圖計(jì)算器353、圖像信息提取器354、以及圖像分類器355，并且將圖像分類為例如10個(gè)類別。根據(jù)分類結(jié)果，在黑-與-白度校正曲線生成器356、色調(diào)校正曲線生成器357、以及色調(diào)校正參數(shù)選擇器367中確定色調(diào)校正器351中的色調(diào)的校正特征。另外，還根據(jù)以上所描述的分類結(jié)果，在飽和度校正曲線生成器358和飽和度校正參數(shù)選擇器368中確定飽和度校正器352中的飽和度的校正特征。把各種參數(shù)和閾值提供至ROM 369。在色調(diào)校正電路35中的部件中執(zhí)行下列處理。
6-3-1用于制作亮度信號(hào)Y的累積直方圖的計(jì)算把將針對(duì)其進(jìn)行色調(diào)校正的圖像的亮度數(shù)據(jù)YscYCC從RAM 34提供至亮度信號(hào)直方圖計(jì)算器353。亮度信號(hào)直方圖計(jì)算器353根據(jù)亮度數(shù)據(jù)YscYCC制作亮度信號(hào)Y的累積直方圖f(Y)，如圖8中所示。
6-3-2圖像信息的提取把在亮度信號(hào)直方圖計(jì)算器353中所制作的亮度信號(hào)Y的累積直方圖f(Y)提供至圖像信息提取器354。當(dāng)累積直方圖f(Y)的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于整個(gè)數(shù)據(jù)的p1％、p2％、...、pn％(例如5％、10％、...、95％)時(shí)，圖像信息提取器354計(jì)算亮度信號(hào)Y的值Y1、Y2、...、Yn，如圖8中所示。值Y1～Yn代表圖像的輝度。
6-3-3圖像的分類圖像分類器355使用圖像信息提取器354中所生成的圖像信息Y1～Yn，以把圖像分類成如圖9中所示的12個(gè)類別。例如，圖像分類器355根據(jù)圖10中所示的算法進(jìn)行分類。
(1)把亮度信號(hào)信息值Y1與預(yù)先設(shè)置的兩個(gè)閾值A(chǔ)veLim1與AveLim2進(jìn)行比較，以把圖像的輝度分類成3個(gè)類別，即，“亮(Hi)”、“平均(Ave)”以及“暗(Lo)”。
(2)根據(jù)亮度信號(hào)信息值Y2和Y3，計(jì)算值R(＝Y(jié)3-Y2)。把值R與預(yù)先設(shè)置的兩個(gè)閾值RangeLim1與RangeLim2進(jìn)行比較，以把圖像的輝度范圍分類成3個(gè)類別；即，“窄(Narrow)”、“中(Mid)”以及“寬(Wide)”。因此，可以把圖像分類成總共9個(gè)類別中的任何一個(gè)類別；即相應(yīng)于(1)中圖像的輝度的3個(gè)類別×相應(yīng)于圖像的輝度范圍的3個(gè)類別。
(3)從屬于相應(yīng)于輝度范圍的“寬(Wide)”類別的3個(gè)類別(亮、平均以及暗)中的圖像中提取具有圖9右側(cè)中所示的“U形”直方圖的圖像。通過把該圖像的亮度信號(hào)值Y4和Y5分別與具有預(yù)先設(shè)置的閾值U-Lim1、U-Lim2、Slp1以及Slp2的累積直方圖中的陰影和加亮的梯度值S1和S2加以比較，進(jìn)行這一提取。
(4)按以上所描述的方式，把將加以校正的圖像分類成包括U形直方圖的10個(gè)類別中的任何一個(gè)類別。
(5)當(dāng)在圖像捕獲中，用戶選擇了一種模式，例如夜景模式或雪景模式時(shí)，或者當(dāng)在圖像的校正中使用GUI進(jìn)行輸入(參照?qǐng)D7)時(shí)，分別根據(jù)圖像捕獲信息或根據(jù)使用GUI的輸入，添加“夜景”和“雪景”兩個(gè)類別，如圖9中右側(cè)所示。在這一情況下，把圖像分類成總共12個(gè)類別中的任何一個(gè)類別。
6-3-4黑-與-白度校正
6-3-4-1總黑-與-白度校正把圖像分類器355中所分類的圖像的圖像數(shù)據(jù)提供至黑-與-白度校正曲線生成器356，如圖7中所示。黑-與-白度校正曲線生成器356主要增強(qiáng)圖像捕獲中因曝光狀態(tài)所造成的不充分的對(duì)比度。因此，黑-與-白度校正曲線生成器356具有例如圖11中所示的算法，并且具有如圖12中所示的S形的特征。
這一S形特征的生成使用了公式19中的函數(shù)(參照?qǐng)D25)，其中，把拐點(diǎn)x0和曲率rr用作參數(shù)，以使圖像黑度的亮度值Ymin接近于0，圖像白度的亮度值Ymax接近于1.0。拐點(diǎn)x0和曲率rr近似于在亮度值Ymin和亮度值Ymax之間劃直線所給出的折線。通常，亮度值Ymin和Ymax相應(yīng)于直方圖的兩個(gè)端點(diǎn)，并且根據(jù)亮度信號(hào)值Y對(duì)它們加以確定，亮度信號(hào)值Y是從累積直方圖中的值中適當(dāng)提取的值。然而，在黑側(cè)，針對(duì)度Ymin設(shè)置用于防止過校正的適當(dāng)?shù)拈撝礩TH。
6-3-4-2“夜景”和“雪景”的黑-與-白度校正如以上在6-3-3中所描述的，在“夜景”模式和“雪景”模式中，必須達(dá)到與僅根據(jù)累積直方圖所確定的類別的校正效果不同的校正效果。因此，將進(jìn)行特殊的處理，以校正用戶景物選擇校正器中的黑-與-白度(參照?qǐng)D11)。根據(jù)由用戶使用GUI所輸入的信息(參照?qǐng)D7)或根據(jù)圖像文件中的頭標(biāo)信息，得到關(guān)于“夜景”模式和“雪景”模式的信息。以下參照?qǐng)D13描述這一處理。
6-3-4-2-1類別“夜景”的白校正夜景的直方圖的特征在于，偏向較低的色調(diào)。通常的情況為，例如夜景的直方圖具有相當(dāng)小的區(qū)域的街燈，并且包括具有較高亮度值的物體。在這一情況中，如圖9中的夜景的直方圖中所示，在色調(diào)的最大值附近分布一定數(shù)量的像素。因此，不能夠通過使用確定正常黑-與-白校正中的亮度值Ymax的方法，在白側(cè)達(dá)到充分校正的效果。
為了有效針對(duì)這樣的高亮度區(qū)域進(jìn)行校正，把針對(duì)夜景的白校正度設(shè)置成略小于正常方法所設(shè)置的亮度值Ymax的值。例如，這一設(shè)置把光發(fā)射器從包括街燈的高亮度區(qū)域移向較亮的區(qū)域，從而有效地增強(qiáng)了高亮度區(qū)域的亮度。
在不進(jìn)行以上所描述的設(shè)置的情況下，由于減小了從累積直方圖所檢測的亮度值，所以使亮度值接近白值(1.0)的校正量變得過大。相比之下，使用以上所描述的設(shè)置，由于把所檢測的亮度值和白值(1.0)之間的中點(diǎn)處的值用作白校正度Ymax，所以能夠防止校正量變得過大。另外，夜景最初具有的暗度不會(huì)劣化。
6-3-4-2-2類別“夜景”的黑校正由于在較低的范圍內(nèi)分布夜景的色調(diào)，所以使用正常方法所得到的黑度Ymin獲得黑校正本身的效果是困難的，但黑校正度Ymin的效果是不可缺少的。然而，可推測，由于白側(cè)的校正量的影響，可能會(huì)使陰影的色調(diào)略微增加。增加較寬區(qū)域中的陰影的色調(diào)作為夜景并非較佳的做法，因?yàn)樗黾拥纳{(diào)增強(qiáng)了當(dāng)前數(shù)字靜像照相機(jī)的圖像捕獲特征中的噪聲。
因此，為了確保能夠抑制夜景中的噪聲的這種增強(qiáng)，并且主動(dòng)增強(qiáng)夜景的暗度，把黑校正度Ymin固定為低于通過正常方法所得到的值Ymin的值，以確保加暗陰影中的具有較低色調(diào)的區(qū)域。
6-3-4-2-3類別“雪景”的黑校正由于把像素偏向雪景中的較高的色調(diào)，所以與夜景相反，難以獲得白校正自身的效果。然而，可推測，由于黑側(cè)的校正量的影響，可能會(huì)使加亮的色調(diào)減少，而且，所減少的加亮的色調(diào)會(huì)導(dǎo)致例如不自然的黑度，例如加亮中的斑點(diǎn)或偽色。
因此，在雪景中，把黑校正度Ymin設(shè)置成正常方法所得到的黑度值Ymin和黑值(0)之間的適當(dāng)?shù)闹?，以抑制黑校正的影響。甚至是?dāng)因這一黑校正而增強(qiáng)了對(duì)比度時(shí)，也不會(huì)劣化雪景的白度特征。
6-3-5色調(diào)校正參數(shù)選擇器367和色調(diào)校正此處，與在以上所描述的白度或黑度校正中相同，色調(diào)校正的目的是，相對(duì)增強(qiáng)其中主要因不適當(dāng)曝光而劣化了色調(diào)的范圍的對(duì)比度，并且把黑-與-白度校正的任何過度影響返回到適合于該類別的程度。例如，把圖14中所示的反S形曲線施加至這樣的色調(diào)校正。把公式20中具有拐點(diǎn)x0和曲率rr作為參數(shù)的函數(shù)(參照?qǐng)D25)用于生成反S形曲線。
因此，圖7中的ROM 369配備有例如圖15中所示的表，該表包括以下所描述的針對(duì)全部12個(gè)類別的拐點(diǎn)x0和曲率rr的參數(shù)和飽和度參數(shù)kc。參數(shù)x0具有0.4～0.8范圍內(nèi)的值。參數(shù)rr具有1.1～10范圍內(nèi)的值。
如圖16中所示，色調(diào)校正參數(shù)選擇器367根據(jù)關(guān)于從圖像分類器355所輸出的圖像的類別信息，并且參照?qǐng)D15中的表，選擇相應(yīng)的參數(shù)。色調(diào)校正曲線生成器357通過使用色調(diào)校正參數(shù)選擇器367中所選擇的參數(shù)，生成針對(duì)色調(diào)校正的反S形曲線，如圖14中所示。
而且，色調(diào)校正參數(shù)選擇器367還把針對(duì)色調(diào)校正的反S形曲線與黑-與-白度校正曲線生成器356中所生成的針對(duì)黑-與-白校正的S形曲線(圖12)相組合，以生成亮度信號(hào)值的校正轉(zhuǎn)化表。色調(diào)校正器351使用色調(diào)校正參數(shù)選擇器367中所生成的校正轉(zhuǎn)化表，把關(guān)于從RAM 34所讀出的亮度的圖像數(shù)據(jù)從值Yin轉(zhuǎn)換成值Yout，如圖14中所示，并且輸出所轉(zhuǎn)換的值Yout。
6-3-6飽和度校正在YCC顏色空間中，當(dāng)針對(duì)以上所描述的亮度信號(hào)通道進(jìn)行色調(diào)校正時(shí)，可能劣化從中飽和度區(qū)域到高飽和度區(qū)域范圍內(nèi)的飽和度。因此，隨色調(diào)校正，進(jìn)行用于保持飽和度的校正。針對(duì)從色差數(shù)據(jù)Cb和Cr所得到的色度值C，進(jìn)行這種飽和度校正?；旧希鶕?jù)圖25中的公式21對(duì)增益系數(shù)kc和色差數(shù)據(jù)Cb與Cr進(jìn)行控制，以增強(qiáng)飽和度。
因此，圖7中的ROM 369配備有例如圖15中所示的表，該表包括針對(duì)全部12個(gè)類別的增益系數(shù)kc。參數(shù)kc具有1.0～2.0范圍內(nèi)的值。
如圖17中所示，飽和度校正參數(shù)選擇器368根據(jù)關(guān)于從圖像分類器355所輸出的圖像的類別信息，并且參照?qǐng)D15中的表，選擇相應(yīng)的參數(shù)kc。飽和度校正曲線生成器358通過使用飽和度校正參數(shù)選擇器368中所選擇的參數(shù)，基于根據(jù)公式21的直線，生成圖18中實(shí)線所示的校正曲線。
在這一情況下，為了避免對(duì)具有幾乎為非彩色的低飽和度區(qū)域進(jìn)行著色，針對(duì)圖18中的校正曲線設(shè)置相適合的閾值，并且使用根據(jù)公式19的S形函數(shù)以抑制飽和度。赫米特(Hermite)曲線用于高飽和度區(qū)域，以不削減(clip)飽和度增強(qiáng)過程中所放大的值。根據(jù)這一飽和度校正曲線，生成飽和度數(shù)據(jù)Cb和Cr的校正轉(zhuǎn)化表。
飽和度校正器352使用飽和度校正曲線生成器358中所生成的飽和度校正表，以校正從RAM 34所讀出的飽和度數(shù)據(jù)Cb和Cr，并且輸出所校正的數(shù)據(jù)。
6-4用戶所選擇的色調(diào)校正和飽和度校正以下，描述用戶通過操作圖6A、圖6B和圖6C中所示的GUI來選擇“電視”校正模式或“圖片”校正模式的情況。
如圖19和20中所示，如在6-1中的自動(dòng)色調(diào)校正中那樣，按這些模式，進(jìn)行使用S形曲線的黑-與-白度校正、使用反S形曲線的色調(diào)校正、以及飽和度增強(qiáng)校正。在這些校正中，根據(jù)正常自動(dòng)校正中的校正量，精調(diào)使用S形曲線的黑-與-白度校正的量、和使用增益系數(shù)的飽和度校正的量。
6-4-1“電視”模式中的圖像質(zhì)量控制電視屏幕上的圖像(或者CRT監(jiān)視器上的圖像)通常具有較高的平均亮度、較高的對(duì)比度(充分的黑度和充分的白度)以及較高的飽和度。因此，為了獲得作為“電視”模式中的圖像質(zhì)量控制的結(jié)果的類似電視的圖像，在考慮這些特征的情況下，進(jìn)行校正。
6-4-1-1黑-與-白度校正在6-3-4-1中所描述的“自動(dòng)”模式中，通過比較黑-與-白度校正，抑制黑度校正。因此，根據(jù)圖25中的公式22使用正常自動(dòng)校正中所確定的黑度Ymin，設(shè)置這一模式中的黑度Ymin_TV。BKtv具有0.7～1.0范圍內(nèi)的值。根據(jù)圖26中的公式23使用正常自動(dòng)校正中所確定的白度Ymax，設(shè)置這一模式中的白度Ymax_TV。Wtv具有0.8～1.0范圍內(nèi)的值。
執(zhí)行了以上所描述的處理之后，如同在“自動(dòng)”校正(圖12)中的黑-與-白度校正曲線的生成過程中那樣，在S形參數(shù)計(jì)算器中計(jì)算S形函數(shù)(公式19)的拐點(diǎn)x0和曲率rr，這一S形函數(shù)近似于在黑度Ymin_TV和白度Ymax_TV之間劃直線所得到的折線(參照?qǐng)D19)。
在按以上所描述的方式進(jìn)行校正之后，捕獲具有較高平均亮度和較高對(duì)比度的圖像。
6-4-1-2色調(diào)校正如在按6-3-5中所描述的“自動(dòng)”模式中所進(jìn)行的色調(diào)校正中那樣，根據(jù)圖像的所分類的信息，生成反S形曲線，把反S形曲線與6-4-1-1中所生成的黑-與-白度校正曲線相結(jié)合，并且根據(jù)從這一結(jié)合所得到的校正曲線，校正亮度數(shù)據(jù)Y。
6-4-1-3飽和度校正與根據(jù)和按6-3-6中所描述的“自動(dòng)”模式所進(jìn)行的飽和度校正中的圖像有關(guān)的分類信息的校正相比較，按“電視”模式在圖像質(zhì)量控制中還增強(qiáng)飽和度。因此，根據(jù)圖26中的公式24，從基于圖像分類信息所設(shè)置的增益系數(shù)kc，計(jì)算針對(duì)飽和度校正的增益系數(shù)kc_TV。Gtv具有1.0～1.2范圍內(nèi)的值。
在圖20中的飽和度校正曲線生成器358中的用戶選擇校正器中，執(zhí)行以上所描述的處理。然后，以與“自動(dòng)”模式中飽和度校正曲線的生成過程一樣的方式，生成校正曲線。
6-4-2“圖片”模式中的圖像質(zhì)量控制圖片圖像通常具有較高對(duì)比度，但也具有低于電視屏幕上的圖像的平均亮度的平均亮度。因此，作為按“圖片”模式校正的結(jié)果，為了達(dá)到類似膠片照相機(jī)的圖像質(zhì)量，在考慮這些特征的情況下進(jìn)行校正。
6-4-2-1黑-與-白度校正按與6-3-4-1中所描述的“自動(dòng)”模式中黑-與-白度校正中相同的方式，確定黑度。根據(jù)圖26中的公式25，使用“自動(dòng)”模式中所確定的白度Ymax，計(jì)算白度Ymax_Pic。Wpic具有0.8～1.0范圍內(nèi)的值。
在如“自動(dòng)”校正中黑-與-白度校正曲線的生成那樣，執(zhí)行了以上所描述的處理之后(圖12)，在S形參數(shù)計(jì)算器中計(jì)算S形函數(shù)(公式19)的拐點(diǎn)x.和曲率rr，這一S形函數(shù)近似于在黑度Ymin和白度Ymax_Pic之間劃直線所得到的折線(參照?qǐng)D19)。
在按以上所描述的方式進(jìn)行校正之后，捕獲具有較高對(duì)比度并維持半色調(diào)的圖像。
6-4-2-2色調(diào)校正按與6-4-1-2中所描述的“電視”模式中所進(jìn)行的色調(diào)校正相同的方式，進(jìn)行色調(diào)校正。
6-4-2-3飽和度校正基本上，按與6-4-1-3中所描述的飽和度校正相同的方式，進(jìn)行飽和度校正。與根據(jù)關(guān)于按6-3-6中所描述的“自動(dòng)”模式中所進(jìn)行的飽和度校正中的圖像的分類信息的校正相比較，按“圖片”模式在圖像質(zhì)量控制中進(jìn)一步增強(qiáng)飽和度。因此，根據(jù)圖26中的公式26，從基于圖像分類信息所設(shè)置的增益系數(shù)kc，計(jì)算針對(duì)飽和度校正的增益系數(shù)kc_pic。Gpic具有1.0～1.2范圍內(nèi)的值。
在圖20中的飽和度校正曲線生成器358中的用戶選擇校正器中，執(zhí)行以上所描述的處理。然后，以與“自動(dòng)”模式中飽和度校正曲線的生成一樣的方式，生成校正曲線。
6-4-3用戶的色調(diào)控制模式當(dāng)用戶在圖6A、圖6B和圖6C中所示的GUI操作中選擇了“手工”時(shí)，用戶可以控制圖像中加亮中的對(duì)比度、以及圖像中陰影中的對(duì)比度，如圖6B中所示。
6-4-3-1黑-與-白度校正如圖6B中所示，通過使用用于控制陰影的對(duì)比度的滑條46，校正圖像的黑度Ymin_User。在這一情況下，根據(jù)圖26中的公式27，使用6-3-4-1中所描述的“自動(dòng)”模式中黑-與-白度校正的黑度Ymin，計(jì)算黑度Ymin_User。Bkuser具有0.85～1.15范圍內(nèi)的值。即，可以使用滑條46，按0.05的增量，把黑度從0.85(陰影的最小對(duì)比度)校正至1.15(陰影的最大對(duì)比度)。
使用用于控制加亮的對(duì)比度的滑條45，校正圖像的白度值Ymax_User。根據(jù)圖26中的公式28，使用按與6-3-4-1中所描述的“自動(dòng)”模式中黑-與-白度校正的白度Ymax，計(jì)算白度Ymax_User。Wuser具有0.85～1.15范圍內(nèi)的值(然而，當(dāng)Ymax_User超過1.0時(shí)，Ymax_User＝1.0)。即，可以使用滑條45，按0.05的增量，把白度從0.85(加亮的最大對(duì)比度)校正至1.15(加亮的最小對(duì)比度)。
在進(jìn)行了如上所述的處理之后，如“自動(dòng)”校正中黑-與-白度校正曲線的生成中那樣(圖12)，在S形參數(shù)計(jì)算器中計(jì)算S形函數(shù)(公式19)的拐點(diǎn)x0和曲率rr，這一S形函數(shù)近似于在黑度Ymin_User和白度Ymax_User之間劃直線所得到的折線(參照?qǐng)D19)。
6-4-3-2色調(diào)校正按與6-4-1-2中所描述的色調(diào)校正中相同的方式，進(jìn)行色調(diào)校正。
6-4-3-3飽和度校正根據(jù)6-4-3-1中所計(jì)算的黑-與-白度校正的量，確定飽和度校正的量。因此，根據(jù)圖26中的公式29，從基于圖像分類信息所設(shè)置的增益系數(shù)kc，計(jì)算針對(duì)用戶所進(jìn)行的飽和度校正的增益系數(shù)kc_User。Guser具有0.85～1.15范圍內(nèi)的值。根據(jù)圖26中的公式30，使用BKuser和Wuser的值，確定Guser的值，BKuser和Wuser的值隨在黑-與-白度校正中通過使用針對(duì)加亮和陰影的滑條45和26所進(jìn)行的控制而變化。
在圖20中的飽和度校正曲線生成器358中的用戶選擇校正器中，執(zhí)行以上所描述的處理。然后，以與“自動(dòng)”模式中飽和度校正曲線的生成一樣的方式，生成校正曲線。
6-5色調(diào)校正之后的圖像的監(jiān)視(參照?qǐng)D4)在監(jiān)視器顯示處理電路31中的YcbCr/RGB轉(zhuǎn)換處理器312中，把按以上所描述的方式所校正的圖像轉(zhuǎn)換成RGB格式的8比特的非線性信號(hào)，提供至LCD 32，并且將其作為圖像加以顯示。根據(jù)圖26中的公式31中的矩陣操作，進(jìn)行YcbCr/RGB轉(zhuǎn)換處理器中的轉(zhuǎn)換。M3-1為公式7中所使用的矩陣的逆矩陣。
(7.以上所描述的數(shù)字靜像照相機(jī)的特點(diǎn))(1)由于在數(shù)字靜像照相機(jī)中提供了RAM 15，RAM 15存儲(chǔ)景物-參照顏色空間格式的圖像數(shù)據(jù)，即以上描述中scRGB格式的16比特的線性圖像數(shù)據(jù)，所以用戶能夠在圖像捕獲之后，在不使用個(gè)人計(jì)算機(jī)或“圖像校正與處理軟件”的情況下，僅使用數(shù)字靜像照相機(jī)，現(xiàn)場控制圖像的白平衡。
(2)相類似，用戶能夠在圖像捕獲之后，僅使用數(shù)字靜像照相機(jī)，現(xiàn)場校正圖像的色調(diào)與飽和度。
(3)由于提供了RAM 15，甚至當(dāng)另一個(gè)數(shù)字靜像照相機(jī)捕獲圖像時(shí)，把圖像數(shù)據(jù)拷貝至快閃存儲(chǔ)器20，也允許對(duì)圖像的白平衡進(jìn)行控制。
(4)相類似，甚至當(dāng)另一個(gè)數(shù)字靜像照相機(jī)捕獲圖像時(shí)，把圖像數(shù)據(jù)拷貝至快閃存儲(chǔ)器20，也允許對(duì)圖像的色調(diào)與飽和度進(jìn)行校正。
(5)由于當(dāng)對(duì)圖像的色調(diào)與飽和度自動(dòng)校正時(shí)，根據(jù)圖像的統(tǒng)計(jì)分析對(duì)所捕獲的圖像進(jìn)行校正，所以能夠以較高的可能性對(duì)各種所捕獲的圖像的質(zhì)量加以改進(jìn)。
(6)在色調(diào)校正中，使用了通過把S形函數(shù)與反S形函數(shù)相組合所生成的校正曲線，所以能夠在某種程度上獨(dú)立于圖像的陰影校正圖像的加亮。
(7)甚至是對(duì)所捕獲的圖像的色調(diào)或飽和度的校正不具有足夠knowhow的低端用戶，也能夠使用簡單的GUI操作自動(dòng)地校正失敗圖像。
(8)對(duì)所捕獲的圖像的色調(diào)或飽和度的校正具有一定knowhow的高端用戶，也能夠使用GUI操作簡單地把圖像校正為符合他/她口味的圖像。
(9)可以使用簡單的GUI操作，通過校正，產(chǎn)生符合用戶偏好的類似電視的圖像或類似膠片照相機(jī)的圖像。
(8.其它)在以上所描述的數(shù)字靜像照相機(jī)中，當(dāng)CCD圖像傳感器11包括3個(gè)相應(yīng)于三原色的CCD圖像傳感器時(shí)，不需要去除馬賽克處理電路12。快閃存儲(chǔ)器20可以為一種可拆卸的存儲(chǔ)卡，例如記憶棒(注冊(cè)商標(biāo))。而且，可以通過USB等，把存儲(chǔ)在快閃存儲(chǔ)器20中的圖像數(shù)據(jù)輸出至外部設(shè)備，例如個(gè)人計(jì)算機(jī)或打印機(jī)。
AWB自動(dòng)白平衡CCD電荷耦合器件CRT陰極射線管DCF照相機(jī)文件格式的設(shè)計(jì)規(guī)則GUI圖形用戶接口
JPEG聯(lián)合圖像專家組LCD液晶顯示器RAM隨機(jī)存取存儲(chǔ)器ROM只讀存儲(chǔ)器ScRGB相對(duì)景物RGB顏色空間TV電視USB通用串行總線工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，由于在數(shù)字靜像照相機(jī)中提供了存儲(chǔ)景物-參照顏色空間格式的圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，所以用戶能夠在圖像捕獲之后僅使用數(shù)字靜像照相機(jī)現(xiàn)場控制圖像的白平衡和/或能夠校正圖像的色調(diào)和飽和度。另外，甚至是當(dāng)另一個(gè)數(shù)字靜像照相機(jī)捕獲圖像時(shí)，也能夠?qū)D像的白平衡、色調(diào)與飽和度進(jìn)行校正。
由于根據(jù)圖像的統(tǒng)計(jì)分析對(duì)色調(diào)與飽和度自動(dòng)進(jìn)行校正，所以能夠以較高的可能性對(duì)各種所捕獲的圖像的質(zhì)量加以改進(jìn)。在色調(diào)校正中，使用了通過把S形函數(shù)與反S形函數(shù)相組合所生成的校正曲線，所以能夠在某種程度上獨(dú)立于圖像的陰影校正圖像的加亮。
甚至是對(duì)色調(diào)或飽和度的校正不具有足夠knowhow的低端用戶，也能夠使用簡單的GUI操作自動(dòng)地校正失敗圖像的色調(diào)或飽和度。此外，對(duì)色調(diào)或飽和度的校正具有一定量knowhow的高端用戶，也能夠使用GUI操作把圖像校正為符合他/她口味的圖像?？梢酝ㄟ^簡單GUI操作的校正，產(chǎn)生符合用戶偏好的類似電視的圖像或類似膠片照相機(jī)的圖像。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字靜像照相機(jī)，包括臨時(shí)存儲(chǔ)器，以景物-參照顏色空間格式存儲(chǔ)將對(duì)其進(jìn)行色調(diào)校正的圖像的圖像數(shù)據(jù)；可拆卸記錄媒體，以景物-參照顏色空間格式存儲(chǔ)將對(duì)其進(jìn)行色調(diào)校正的圖像的圖像數(shù)據(jù)；以及色調(diào)校正電路，其中，從臨時(shí)存儲(chǔ)器或記錄媒體中讀出圖像數(shù)據(jù)，以在色調(diào)校正電路中對(duì)所讀出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行色調(diào)校正，并且把色調(diào)校正所得到的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄媒體中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字靜像照相機(jī)，還包括白平衡精調(diào)電路，用于精調(diào)圖像數(shù)據(jù)的白平衡，其中，把從臨時(shí)存儲(chǔ)器或記錄媒體讀出的圖像數(shù)據(jù)提供至白平衡精調(diào)電路，以精調(diào)白平衡，并且把由精調(diào)所得到的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄媒體中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字靜像照相機(jī)，還包括顯示器，其中，把從白平衡精調(diào)電路輸出的圖像數(shù)據(jù)提供至顯示器，以把白平衡精調(diào)電路中精調(diào)的結(jié)果顯示在顯示器中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字靜像照相機(jī)，其中，色調(diào)校正電路具有多個(gè)可選擇的色調(diào)校正特征，并且根據(jù)色調(diào)校正特征之一對(duì)所讀出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字靜像照相機(jī)，還包括顯示器；以及GUI的操作單元，用于選擇色調(diào)校正特征之一，其中，把操作單元中的操作狀態(tài)顯示在顯示器中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字靜像照相機(jī)，其中，對(duì)所讀出的圖像數(shù)據(jù)的亮度分量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以及其中，根據(jù)分析結(jié)果，選擇色調(diào)校正特征之一，以進(jìn)行色調(diào)校正。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字靜像照相機(jī)，其中，數(shù)字靜像照相機(jī)具有如下特征作為色調(diào)校正特征之一輸出至顯示器或打印機(jī)的圖像具有高平均亮度、高對(duì)比度以及高飽和度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字靜像照相機(jī)，其中，數(shù)字靜像照相機(jī)具有如下特征作為色調(diào)校正特征之一輸出至顯示器或打印機(jī)的圖像具有高平均亮度和高對(duì)比度。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字靜像照相機(jī)，其中，數(shù)字靜像照相機(jī)具有如下特征作為色調(diào)校正特征之一優(yōu)先校正圖像的陰影或加亮的色調(diào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字靜像照相機(jī)，其中，把S形函數(shù)和反S形函數(shù)的組合用作色調(diào)校正特征。
11.一種圖像校正方法，包括下列步驟以景物-參照顏色空間格式，把將對(duì)其進(jìn)行色調(diào)校正的圖像的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器和可拆卸記錄媒體中；對(duì)存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器或記錄媒體中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行色調(diào)校正；以及把由色調(diào)校正得到的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄媒體中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像校正方法，還包括下列步驟精調(diào)從臨時(shí)存儲(chǔ)器讀出的圖像數(shù)據(jù)的白平衡；以及把由精調(diào)得到的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄媒體中。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像校正方法，其中，提供多個(gè)色調(diào)校正特征，以及其中，根據(jù)色調(diào)校正特征之一對(duì)所讀出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像校正方法，其中，通過操作GUI，選擇色調(diào)校正特征之一，所述圖像校正方法，其中，針對(duì)所讀出的圖像數(shù)據(jù)的亮度分量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以及其中，根據(jù)分析結(jié)果，選擇色調(diào)校正特征之一，以進(jìn)行色調(diào)校正。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像校正方法，其中，針對(duì)所讀出的圖像數(shù)據(jù)的亮度分量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以及其中，根據(jù)分析結(jié)果，選擇色調(diào)校正特征之一，以進(jìn)行色調(diào)校正。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像校正方法，其中，該圖像校正方法具有如下特征作為色調(diào)校正特征之一輸出至顯示器或打印機(jī)的圖像具有高平均亮度、高對(duì)比度以及高飽和度。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像校正方法，其中，該圖像校正方法具有如下特征作為色調(diào)校正特征之一輸出至顯示器或打印機(jī)的圖像具有高平均亮度和高對(duì)比度。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像校正方法，其中，該圖像校正方法具有如下特征作為色調(diào)校正特征之一優(yōu)先校正圖像的陰影或加亮的色調(diào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像校正方法，其中，把S形函數(shù)和反S形函數(shù)的組合用作色調(diào)校正特征。
全文摘要
用戶可以僅使用數(shù)字靜像照相機(jī)，把所拾取的圖像校正為所希望的圖像。提供了RAM(15)，用于以標(biāo)準(zhǔn)顏色空間格式保存將對(duì)其執(zhí)行灰度校正的圖像的圖像數(shù)據(jù)；以及灰度校正電路(35)。從RAM(15)中讀出圖像數(shù)據(jù)，并且使所讀出的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過灰度校正電路(35)進(jìn)行的灰度校正。自動(dòng)灰度校正統(tǒng)計(jì)地分析圖像的亮度信號(hào)，并對(duì)圖像進(jìn)行分類，以使用適當(dāng)?shù)男Ｕ€進(jìn)行校正。
文檔編號(hào)H04N9/73GK1689340SQ0382449
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2003年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月10日
發(fā)明者出口達(dá)也, 加藤直哉 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社