[发明专利]图像生成装置

说明书

提供了一种图像生成装置。在该图像生成装置中，设置器被配置成针对下一捕获周期的图像捕获任务可变地设置第一快门时间、第二快门时间和总增益。总增益基于模拟增益和数字增益的组合。分配单元被配置成基于第一快门时间、第二快门时间和压缩特性来获得阈值增益。该分配单元被配置成根据模拟增益的上限、总增益和阈值增益之间的比较将总增益可变地分配给模拟增益和数字增益中的至少一个。

技术领域

本公开内容涉及用于将多个图像进行合并以生成合成图像的图像生成装置；所述多个图像在相应的不同的快门时间即曝光时间期间捕获或者以相应的不同的快门速度捕获。

背景技术

日本专利申请公布No.2014-109853公开了一种具有高动态范围功能(HDR功能)的成像设备。HDR功能获得由图像传感器在相应的不同的快门时间期间捕获的多个目标图像，并且将所述多个目标图像进行合并以生成合成图像。所生成的合成图像具有较高的动态范围。

发明内容

由图像传感器捕获的图像的每个像素的值即像素值表示图像的相应像素的亮度水平，即，亮度值。由图像传感器捕获的第一图像的每个像素的亮度水平和由同一图像传感器捕获的第二图像的相应像素的亮度水平可能会根据其周围环境和/或其快门时间而彼此不同，其中第一图像和第二图像是由图像传感器在相应的快门时间期间分别捕获的。

特别地，由图像传感器在第一快门时间期间捕获的第一图像的每个像素的像素-亮度特性与由同一图像传感器在第二快门时间期间捕获的第二图像的相应像素的像素-亮度特性不同；第一快门时间比第二快门时间长。

因此，为了使第二图像的每个像素的像素-亮度特性与第一图像的相应像素的像素-亮度特性相匹配或其他目的，使用增益。

增益包括用于对从图像传感器输出的模拟像素值——被称为模拟像素信号——进行放大的模拟增益。增益还包括数字增益。HDR功能基于预定位宽度即位数将第一图像和第二图像的每一个的模拟像素值(模拟像素信号)转换成数字像素值；数字像素值被称为数字像素信号。然后，HDR功能使用数字增益对第二图像的数字像素值进行放大，并且基于第一图像的数字像素值和第二图像的放大的数字像素值生成合成图像。

例如，由于图像的某些像素的放大的数字像素值可能超过预定位宽度，因此使用这样的数字增益对图像的数字像素信号进行放大可能导致图像的分辨率降低。

因此，常规成像设备优先使用模拟增益对图像的模拟像素信号进行放大，而非优先使用数字增益对图像的相应数字像素信号进行放大。此后，如果已经基于模拟增益放大的图像的一个或更多个数字像素信号的水平没有达到必要的信号水平，则常规成像设备使用数字增益对图像的所述一个或多个数字像素信号进行放大。

不幸的是，用于对图像进行放大的这样的模拟增益的增大可能导致图像的信噪比(S/N比)降低。因此，如果优先使用模拟增益对图像的模拟像素信号进行放大而非优先使用数字增益对图像的相应数字像素信号进行放大的常规成像设备利用HDR功能来生成合成图像，则合成图像可能具有较低的S/N比。S/N比在下文中也将简称为S/N。

鉴于上述情况，本公开内容的一方面旨在提供能够解决上述问题的图像生成装置。

具体地，本公开内容的替选方面旨在提供这样的图像生成装置，每个图像生成装置能够基于在相应的不同快门时间期间捕获的多个图像来生成具有较高S/N比的合成图像。