[发明专利]图像处理设备及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像处理设备及其控制方法。

背景技术

在使用诸如数字静止照相机或数字摄像机等的拍摄设备的拍摄操作中，当拍摄具有大亮度差的场景时，在亮部可能发生高亮细节损失，并且在暗部可能发生阴影细节损失。作为用于校正这类高亮细节损失和阴影细节损失的方法，可以使用这样一种方法，该方法通过拍摄多个具有不同曝光量的图像、并且将各个图像中没有任何高亮细节损失的区域与没有任何阴影细节损失的区域进行合成，生成适当再现亮部和暗部的高动态范围图像。

日本特开2003-046848号公报所述的拍摄设备可以在运动图像模式和静止图像模式之间切换的同时进行拍摄。该设备通过根据经过了高动态范围处理的图像估计拍摄状态来生成灰度特性信息，并且在图像再现时控制灰度特性。日本特开2003-046857号公报所述的拍摄设备交替进行长时间拍摄和短时间拍摄，并且切换成与当前曝光时间相对应的高动态范围处理。该拍摄设备还根据与当前帧的相似程度切换成对两个图像进行合成或者对三个图像进行合成。

通常，合成的具有不同曝光量的图像的数量越多，高动态范围处理的效果就越高。然而，该处理需要长的时间。因此，随着要合成的图像的数量的增加，向运动图像或实时取景图像应用高动态范围处理将导致帧频下降。然而，减少要合成的图像的数量来抑制帧频的下降，这将导致在预览图像和根据要合成的许多图像所生成的要记录的静止图像之间在高动态范围处理的效果上大的差异。因此用户难以通过运动图像或预览图像来预先针对要记录的静止图像检查高动态范围处理的效果。

如上所述，提出了各种类型的高动态范围处理技术。然而，日本特开2003-046848号公报和日本特开2003-046857号公报所公开的技术都没有对上述问题提出任何解决方案。另外，由于日本特开2003-046848号公报所述的拍摄设备在再现时控制灰度特性，所以预览图像和再现图像在高动态范围处理的效果上不同。此外，日本特开2003-046857号公报所述的拍摄设备基于对于运动的相似程度来改变用于高动态范围处理的要合成的图像的数量，因此需要准备资源以始终允许利用最大数量的要合成的图像的处理。

发明内容

考虑到这一情况做出本发明，并且本发明提供一种用于使利用小数量的要合成的图像的高动态范围处理的效果近似于利用大数量的要合成的图像的高动态范围处理的效果的技术。

根据本发明的第一方面，提供一种图像处理设备，其包括生成单元，所述生成单元能够通过对拍摄单元利用N个不同的曝光值所拍摄的N个图像进行合成来生成HDR图像、即高动态范围图像，其中N是3以上的整数，所述图像处理设备还包括：拍摄控制单元，用于使所述拍摄单元利用两个不同的曝光值拍摄两个图像；转换单元，用于转换所述两个图像中的至少一个图像的灰度特性；以及生成控制单元，用于使所述生成单元对所述转换单元已经转换了其中至少一个图像的灰度特性的所述两个图像进行合成，其中，所述转换单元基于所述N个不同的曝光值和所述两个图像的所述两个不同的曝光值，转换所述两个图像中的至少一个图像的灰度特性，以使得根据所述两个图像所生成的HDR图像的灰度特性近似于根据所述N个图像所生成的HDR图像的灰度特性。

根据本发明的第二方面，提供一种图像处理设备，其包括生成单元，所述生成单元能够通过对拍摄单元利用N个不同的曝光值所拍摄的N个图像进行合成来生成HDR图像、即高动态范围图像，其中N是3以上的整数，所述图像处理设备还包括：拍摄控制单元，用于使所述拍摄单元利用所述N个不同的曝光值中的两个曝光值拍摄两个图像；转换单元，用于转换所述两个图像中的至少一个图像的灰度特性；以及生成控制单元，用于使所述生成单元对所述转换单元已经转换了其中至少一个图像的灰度特性的所述两个图像进行合成，其中，所述转换单元转换所述两个图像中的至少一个图像的灰度特性，以使得与转换之前相比，向根据所述N个图像所生成的HDR图像的全部灰度区域中未被以下灰度区域中的任一个覆盖的灰度区域分配更多的灰度值：(a)作为所述两个图像中表现出较小曝光的图像的低曝光图像的、灰度值不小于第一阈值的灰度区域；以及(b)作为所述两个图像中表现出较大曝光的图像的高曝光图像的、灰度值不大于第二阈值的灰度区域。