專利名稱：圖像處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像處理裝置，尤其涉及iiil判斷輸入圖像的屬性中是否含有給 定的特征圖像來補償形成輸入圖像的多個像素的每一個的亮度的圖像處理裝置。
背景技術：
對比文件l中公開了這種裝置的一個實例。根據(jù)該背景技術，基于攝像元件 的輸出的視頻信號被向外部輸出，并且被掛共給被攝體提取電路。被攝,取電 路從視頻信號中提取表示特定被攝體的特定被攝體信號。此外，控制電路基于所 提取出的特定被攝體信號，對信號處理電路的設定、即圖像信號的增益、黑電平、 頻率特性、色調(diào)等等的設定進行調(diào)整。據(jù)此，就可以對特定被攝體的部分和其它 部分分別進行處理，從而實IJP辨寺定被攝體進行適當?shù)漠嬞|(zhì)控制。日本特肝5-110936號公報
但是，在背景技術中，頓信號處理電路的設定進行調(diào)整的時候，并沒有考 慮視頻信號的離，在適當?shù)漠嬞|(zhì)控制動作中存在著局限
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是要提供一種能夠實5見比考慮被攝景的屬性更合適的畫 質(zhì)控制的圖像處理裝置。
本發(fā)明的圖像處理裝置(10:實施例中相應的附圖標記。以下相同)包括
偏離度計算單元(54， 58)，其參照輸入圖像的平均亮度(AVEblk， AVEfrm)， 計算形 入圖像的多個像素的各個像素的亮度的偏離度"1， a2);亮度補償單元(52， 56， 60， 68， 70， 72)，其根據(jù)偏離度計算單元所計算出的偏離度， 對形成輸入圖像的多個像素的各個像素的亮度進行補償；以及第一變更單元 (S35， S41， S49， S55， S37， S43， S51， S57)，其通過判斷輸入圖像的屬性 中是否含有給定的特征圖像，來變更亮度補償單元的補償特性。
偏離度計算單元，參照輸入圖像的平均亮度來計算形成輸入圖像的多個像素 的各個像素的亮度的偏離度。亮度補償單元，基于偏離度計算單元所計算出的偏 離度，對形成輸入圖像的多個像素的各個像素的，進行補償。第一變更單元， 通過判斷輸入圖像的屬性中是否含有給定的特征圖像，來變更亮度補償單元的補 償特性。
因此，當亮度的偏離是由與給定的特征圖像不同的圖像的輪廓所弓l起的時 候，根據(jù)某種補償特性來補償亮度。與此相沐當離的偏離是由給定的特征圖 像的輪廓所弓胞的時候，根據(jù)其他的補償特性來補償亮度。于是，肯辦實現(xiàn)考慮 了輸入圖像的屬性的適當?shù)漠嬞|(zhì)控制。
理想的是，第一變更單元為了進行判斷處理而關注的屬性中進一步包括輸入 圖像的平均亮度。
理想的是，該圖像處理裝置進一步包括第一平均亮度計算單元(62， 64)， 其計算每個第一塊的相當于輸入圖像的平均亮度的第一平均亮度(AVEblk)， 該第一塊具有第一尺寸；以及第二平均亮度計算單元(62， 66)，其計算齡第 二塊的相當于輸入圖像的平均亮度的第二平均亮度(AVEfrm)，該第二塊具有 比第一尺寸更大的第二尺寸。偏離度計算單元還包括:第一偏離度計算單元(54)， 其計算與相對于第一平均亮度的偏離度相當?shù)牡谝黄x度(ol)，以及第二偏離 度計算單元(58)，其計算與相對于第二平均亮度的偏離度相當?shù)牡诙x度(cj2)。
更理想的是，亮度補償單元包含:基于第一偏離度來調(diào)整第一補償系數(shù)(K1)
的第一系數(shù)調(diào)整單元(56);基于第二偏離度來調(diào)整第二補償系數(shù)(K2)的第二 系數(shù)調(diào)整單元(60);以及對第一平均亮度和第二平均，實施參照了第一補償 系數(shù)和第二補償系數(shù)的運算處理的運算單元(68)，而該第一變更單元包括變更 第一系數(shù)調(diào)整單元和第二系數(shù)調(diào)整單元的調(diào)整待性的調(diào)整特性變更單元(S35， S化S49， S55)。
更理想的是，運算單元包括塊偏離度計算單元(80)，其計算與第一平均 亮度相對于第二平均亮度的偏離度相當?shù)闹x扁離度(AAVE);以及加權單元(78)， 其參照第一補償系 ±^{扁離度進行加權。
在某種情形下，運算單元還可以進一步包括從給定值中減去加權單元的加權
結果的減法運算單元(86)，調(diào)整待性變更單元包含當輸入圖像具有給定的特
征圖像時，以增加加權單元的加權量的方式來變更第一系數(shù)調(diào)整單元的調(diào)整特性
的第一調(diào)^f寺性變更單元(S41， S55)。
理想的是，亮度補償單元包含對偏移誠行加法運算的加法運算單元(90)， 第一變更單元包含變更偏移量的大小的偏移量變更單元(S37， S43， S51， S57)。
理想的是，亮度補償單元包含y補償量輸出單元(52),其輸出與形成輸 入圖像的多個像素的各個像素對應的Y補償量；以及修正單元(70)，其參照運 算單元的運算結果，修正由Y補償量輸出單元輸出的Y補償量。
理想的是，該圖像處理裝置可以進一步包括參照亮度補償單元所補償?shù)牧?度，對形成輸入圖像的多個像素的各個像素的顏色進行補償?shù)念伾a償單元
(76);以及與第一變更單元的變更處理相關聯(lián)，變，色補償單元的補償特性 的第二變更單元(S39， S45， S53， S59)。
6本發(fā)明的圖像處理方法，是由圖像處理裝置(10)執(zhí)行的圖像處理方法，包
括偏離度計算步驟(54， 58)，參照輸入圖像的平均亮度(AVEblk， AVEfon)， 計算形成輸入圖像的多個像素的各個像素的亮度的偏離度。1， o2);亮度補償 步驟(52， 56， 60， 68， 70， 72)，基于由偏離度計算步驟所計算出的偏離度， 補償形成輸入圖像的多個像素的於像素的亮度；以及變更步驟(S35， S41， S49， S55， S37， S43， S51， S57)，通過判斷輸入圖像的屬性中是否含有給定的特征 圖像，來變更離補償步驟的補償特性。
根據(jù)本發(fā)明，當亮度的偏差是由與給定的特征圖像不同的圖像的輪廓所弓胞 的時候，根據(jù)某種補償特性來補償亮度。與此相對，當.離的偏差是由給定的特 征圖像的輪廓所引起的時候，根據(jù)其他的補償特'賊補償亮度。于是，會,實現(xiàn) 考慮了輸入圖像的屬性的適當?shù)漠孂i制。
本發(fā)明的i:^目的、其他目的、特征和優(yōu)點，M參照附圖戶腿行的對下列 實施例的詳細描述中，變得更加清晰。


,l]是表示本發(fā)明的一個實施例的構成的框圖。
閨2]是表示攝像面上的評價區(qū)域的分配狀態(tài)的一例的示意圖。
閨3] (A)是表示具有大尺寸的面 測框的一例的示意圖，(B)是表示 具有中尺寸的面部檢測框的一例的示意圖，(C)是表示具有小尺寸的面部檢測 框的一例的示意圖。是表示適用于圖1實施例的面部框信息表的一例的示意圖。是表示面部檢測動作的一部分的示意圖。
,6] (A)是表^131樹^S捕賠啲被攝景的一例的示意圖，(B)是 表^M^f^S捕捉到的被攝景的另一例的示意圖。
閨7]是標適用于圖1實施例的對比度補償電路的構成的一例的框圖。 閨8提表示適用于圖7實施例的塊亮度計算電路的動作的一部分的示意圖。 閨9]是表示適用于圖7實施例的線性內(nèi)插電路的動作的一部分的示意圖。 閨IO]是表示與亮度的標準偏差相應的補償系數(shù)的變化的一例的圖表。閨1 l]是表示與補償Y數(shù)據(jù)相應的UV增益的變化的一例的圖表。
閨12] (A)是表示Y數(shù)據(jù)的補償特性的一例的圖表，(B)是表示UV數(shù)
據(jù)的補償特性的一例的圖表。
閨13]是表示適用于圖7實施例的修正增益計算電路的構成的一例的框圖。 [圖14]是表満用于圖1實施例的CPU的動作的一部分的流程圖。 閨15]是表示適用于圖1實施例的CPU的動作的另一部分的流程圖。 閨16]是表示適用于圖1實施例的CPU的動作的其他部分的流程圖。 閨17]是表示適用于圖1實施例的CPU的動作的又一部分的流程圖。 閨18]是表示適用于圖1實施例的CPU的動作的再一部分的流程圖。 閨19]是表g用于圖1實施例的CPU的動作的另一部分的流程圖。 圖中IO...數(shù)碼照相機，16…衝線置，20...照相機處理電路，22...對比
度補償電路，26...SDRAM， 32...AE/AWB評價電路，34...AF評價電路，
36…CPU。
具體實施方式

參照圖1，本實施例的數(shù)碼照相機10包括由驅動器18a和18b分別驅動的 聚焦纖12和光圈單元14。經(jīng)腿些部件的被攝景的光學圖像，被照射至臓像 裝置16的攝像面，然后對其實施光電轉換。由此，生成表示被攝景圖像的電荷。
此外，攝像面由未圖示的原色濾光片覆蓋，在配置于攝像面上的多個像素的 每一個上形成的電荷，具有R (紅)、G (綠)和B (藍)中的任意一種的顏色
<曰息。
在接入電源的時候，CPU 36為了在攝像任務下執(zhí)行直通圖像處理，命令驅 動器18c重復執(zhí)行曝光動作和間隔讀出動作。驅動器18c響應于圖中未表示的SG (信號發(fā)生器)周期性產(chǎn)生的垂直同步信號Vsync，曝光攝像面，且以光柵掃描 的形態(tài)讀出在攝像面上生成的電荷的一部分。從樹t^置16中周期性地輸出基 于戶/^出的電荷的原始圖像 。照相機處理電路20對從攝ft^fi 16輸出的原始圖像數(shù)據(jù)實施白平衡調(diào)整、
顏色分離、YUV轉換等等的處理，生成YUV形式的圖像數(shù)據(jù)。所生成的圖像數(shù) 據(jù)的對比度由對比度補償電路22進行補償，具有經(jīng)補償?shù)膶Ρ榷鹊膱D像數(shù)據(jù)通 過存儲器控制電路24而被寫入到SDRAM 26中。LCD驅動器28 iM存儲器控 制電路24，重復讀出存儲在SDRAM 26中的圖像數(shù)據(jù)，基于所讀出的圖像數(shù)據(jù) 驅動LCD顯示器30。結果，在顯示器畫面中顯示被攝景的實時運動圖像(直通 圖像)。
參照圖2，在攝像面的中央配置有評價區(qū)域EVA。評價區(qū)域EVA在水平方 向禾唾直方向的各個方向上被分割為16份，形成具有256個分害ij區(qū)域的評價區(qū) 域EVA。
AE/AWB評價電路32在每次產(chǎn)生垂直同步信號Vsync時，對從照相機處理 電路20輸出的Y數(shù)據(jù)中屬于評價區(qū)域EVA的Y 進行積分。這樣，響應于 垂直同步信號Vsync，從AE/AWB評價電路32輸出256個積分值、也就是256 個AE/AWB評價值。此外，AFWf介電路34在每次產(chǎn)生垂直同步信號Vsync時， 對屬于同一評價區(qū)域EVA的Y數(shù)據(jù)的高頻成分進行積分。這樣，響應于垂直同 步信號Vsync，從AF評價電路34中輸出256個積分值、也就是256個AF評價 值。稍后描述基于這種AE/AWB刑介值以及AFiff介值的處理動作。
CPU 36在并行于攝像任務的面部檢測任務下，從SDRAM 26中存儲的各幀 圖像數(shù)據(jù)中檢測人物的面部圖像。為了實現(xiàn)這種面部檢測任務，準備如圖3 (A) -3 (C)所示的不同尺寸的3個面部檢測框，首先，圖3 (A)所示的"大尺寸"的 面部檢測框被設定在圖2所示的評價區(qū)域EVA的左上、也就是面部檢測開始位 置處。另外，用于識別是否檢測面部圖像的面部檢測I射己FLG被設定為"O"。
當產(chǎn)生垂直同步信號Vsync時，對在SDRAM 26中存儲的當fpli貞的圖像數(shù) 據(jù)中、與面部檢測框相對應的部分圖像數(shù)據(jù)，實施用于面部識別的對照處理。具 體的，參照在閃存44中準備的人物的"眼睛"、"鼻子"、"嘴巴"等等的字典數(shù)據(jù)， 判斷面部檢領帳內(nèi)的部分圖像是否與人物的面部圖像相應。如果判斷為所關注的
9部分圖像與面部圖像相應，則將面部檢測標記FLG設定為"1"，且將當前時刻的面部檢測框的位置以及尺寸所描述的面部框信息記錄在圖4所示的面部框信息的面部框信息表TBL中。
此外，面部檢測iH己FLG在每次產(chǎn)生垂直同步信號Vsync時返回到"O"，面部框信息表TBL也在每次產(chǎn)生垂直同步信號Vsync時被清空。
面部檢測框，以圖5所示的要領沿光柵方向以給定量一步步移動，在刑介區(qū)域EVA上的多個位置，執(zhí)行上述的對照處理。而且，每當成功完成了面部識別，與所識別的面部相對應的面部框信息就被記錄在面部框信息表TBL中。
"大尺寸"的面部檢測框到達粥介區(qū)域EVA的右下、也就是面部檢測結束位置時，面部檢測框的尺寸被更新為"中尺寸"，并在面部檢測開始位置重新配置具有更新后的尺寸的面部檢測框。與前述的相同，面部檢測框在評價區(qū)域EVA上沿光柵方向移動，與對照處理所識別的面部相對應的面部框信息被記錄在面mi信息表IBL中。若"中尺寸"的面部檢測框到達面部檢測結束位置，貝IJ接著在面部檢測開始位置配暨'小尺寸"的面部檢測框，執(zhí)行與前述相同的移動處理和對照處理。如此所得的面部框信息也被記錄在面部框信息表TBL中。
在拍攝圖6 (A)所示的被攝景的情況下，面部框信息不會被記錄在面部框信息表TBL中，面部檢測^i己FLG保伊0"。另一方面，在攝像圖6 (B)所示的被攝景的情況下，粗線所示的框的位置以及尺寸被記錄在面部框信息表TBL中，面部檢測iH己FLG被更新為'T，。
與這種面部檢測任務并行，CPU 36在攝像任務之后執(zhí)行基于AE/AWB i營電路32的輸出的直通圖像用的AE/AWB處理。在這里，如果在面部框信息表TBL中至少設定了 1個面部框，則覆蓋該面部框的一部分的分割區(qū)鄉(xiāng)每被定義為提取區(qū)域。對此，如果在面部框信息表TBL中一個面部框都沒有設定，那么評價區(qū)域EVA全體都被定義為提取區(qū)域。直通圖像用AE/AWB處理，是基于屬于所定義的提取區(qū)域的AE/AWB評價值來執(zhí)行的，由此可以計算出合適的EV值以及^S的白平衡調(diào)整增益。在驅動器18b和18c中分別設定所計算出的誠的EV值進行定義的光圈量和曝光時間。此外，在照相機處理電路20中設定所計算出的合適的白平衡調(diào)整增益。結果，可以適當?shù)卣{(diào)整顯示在LCD顯示器30上的直通圖像的明亮度和白平衡。
若鍵輸A^置38中設置的快門按鈕38s被按下一半，則CPU 36停止面部檢測任務，在攝像任務下，執(zhí)行基于AW/AWB評價電路32的輸出的記錄用AE/AWB處理以及基于AF iTO電路34的輸出的AF處理。
記錄用AE/AWB處理，還可以基于屬于所定義的提取區(qū)域的AE/AWB ifj介缺執(zhí)行，由此可以計算出最佳EV值以及最佳白平衡調(diào)整增益。與前述的相同，在驅動器18b和18c中分別設定對所計算出的最佳EV值進行定義的光圈量和曝光時間，在照相機處理電路20中設定所計算出的最佳白平衡調(diào)整增益。結果，可以在LCD顯示器30中顯示具有最佳明亮度和白平衡的直通圖像。
AF處理也一樣，基于屬于所定義的提取區(qū)域的AF評價ttt執(zhí)行。聚焦透鏡12通過驅動器18a沿光軸方向移動，艦所謂的梯度處理而被配置至U焦點上。
當完全按下快門按鈕38s時，在攝像任務下執(zhí)行記錄處理。CPU 40命令馬區(qū)動器18c —次一次地執(zhí)行正式曝光動作以及全部像素的讀出。驅動器18c響應于垂直同步信號Vsync的產(chǎn)生，對攝像面實施正式曝光，以光柵掃描狀態(tài)讀出在電 16中輸出。
對輸出的原始圖像數(shù)據(jù)實施與前述的相同的處理，結果，YUV形式的高分 辨率的圖像繊被保存在SDRAM 26中。這樣，1/F40鵬存儲器控審魄路24， 讀出存儲在SDRAM 26中的高分辨率的圖像數(shù)據(jù)，以文件的形式將讀出的圖像 數(shù)據(jù)記錄在記錄媒體42中。另外，在高^fjf率的圖像數(shù)據(jù)被存儲在SDRAM 26 中的時刻，重新開始直通圖像處理以及面部檢測任務。
對比度補償電路22按照圖7所示來構成。形成從照相機處理電路20輸出的 圖像數(shù)據(jù)的Yi^被劍共給Y補償電路72、 Y補償量計算電路52、標準偏差計 算電路54和58以及塊亮度計算電路62。此外，形成從照相機處理電路20輸出 的圖像數(shù)據(jù)的U數(shù)據(jù)和V數(shù)據(jù)被掛共給UV補償電路76。
塊亮度計算電路62，以圖8所示的要領，將攝像面分割為64個亮度檢測i央， 按照每個分割出的亮度檢測塊計算Y數(shù)據(jù)的平均值。線性內(nèi)插電路64以當前時 刻輸入的像素、也就是當前像素TPX為中心，假設一個具有與亮度檢測塊同樣
尺寸的塊raK，并對周圍的離檢測塊計算出的平均值實施線性內(nèi)插(參照圖9)。
結果，假設塊TBK的亮度的平均值作為塊平均亮度AVEblk被輸出。此外，整 體亮度計算電路66對塊亮度計算電路62所計算出的64個平均值再次進行平均， 并將如此所得的平均值作為AVEfim輸出。
線性內(nèi)插電路64所計算出的塊平均亮度AVEblk被提供給標準偏差計算電 路54和修正增益計算電路68。此外，整體平均亮度計算電路66所計算出的整體 平均亮度AVEfim被提供給標準偏差計算電路54和修正增益計算電路68。
標準偏差計算電路54，將與當前像素TPX的亮度的i央平均，AVEblk相 關的偏離度，作為標準偏差cil來計算。補償系數(shù)計算電路56，基于標準偏差計 算電路54所提供的標準偏差o1，計算或調(diào)整補償系數(shù)K1。此外，標準偏差計算 電路56，將與當前像素TPX的亮度的M:平均亮度AVEfini相關的偏離度，作 為標準偏差cr2來計算。補償系數(shù)計算電路60，基于標準偏差計算電路58所劍共 的標準偏差cr2，計算或調(diào)整補償系數(shù)K2。
12在這里，補償系數(shù)計算電路56的補償系數(shù)K1的計算特性(調(diào)整特性)，以 及補償系數(shù)計算電路60的補償系數(shù)K2的計算特性(調(diào)整特性)，Mii考慮被攝 景圖像中是否存在人物的面部圖像以及被攝景圖像的平均亮度是否超過基準值 REF1 ，由CPU 36在設定A-D之間進行變更。
當被攝景中不存在人物的面部且整體平均亮度AVEfrm超過基準值REFl的 時候，CPU36選擇設定A;當被攝景中存在人物的面部且整體平均亮度AVEfim 超過基準值REF1的時候，CPU36選擇設定B。另外，當被攝景中存在人物的面 部且整體平均亮度AVEfrm在基準值REFl以下的時候，CPU36選擇設定C;當 被攝景中不存在人物的面部且整體平均亮度AVEfim在基準值REF1以下的時 候，CPU36選擇設定D。
參照圖IO，補償系數(shù)KI的計算特性，與設定A相對應時標沿著直線K1—A 的特性，與設定B相對應時表示沿著直線K1—B的特性，與設定C相對應時表示 沿著直線Kl—C的特性，與設定D相對應時表示沿著直線Kl—D的特性。此外， 補償系數(shù)K2的計算特性，與設定A相對應時表示沿著直線K2一A的特性，與設 定B相對應時表示沿著直線K2—B的特性，與設定C相對應時表示沿著直線K^C 的特性，與設定D相對應時表示沿著直線K2—D的特性。
修正增益計算電路68參照這樣計算出的補償系數(shù)Kl和K2，對±央平均亮度 AVEblk和整體平均亮度AVEfim實施按照算式1的運算。 [算式1]
PDC—G=2.0-AAVE*Kl-((AVEfim*K2), PDC一UD民PIX一OVR) +GAIN—OFST
PDC一G:修正增益 2.0:給定值
AAVE: AVEblk畫AVEfrm GAIN—OFST:偏移量 PDC—UDR:常數(shù)
PIX一OVR:超過PDC一UDR的常數(shù)
根據(jù)算式1，從給定值2.0中減去塊平均亮度AVEblk和整體平均亮度 AVEfrm之差乘以(加權)補償系數(shù)Kl所得的乘積與^j本平均亮度AVEfim乘 以(加權)補償系數(shù)k2所得的乘積(其中，PK_UDR作為下限值，PDC—OVR 作為上限值)，再^M法所得的值與偏移量GA]N—OFST相加。
此外，還考慮被攝景圖像中是否存在人物的面部圖像以及被攝景圖像的平均 亮度是否超過基準值REF1 ，由CPU 36在設定A-D之間變更偏移量GAIN—OFST 的值。偏移量GAJN—OFST在對應于設定A時表示為"-0.125"，在對應于設定B 時表示為"-0.0625"，自應于設定C時表示為"0"，以及在X寸應于設定D時表示 為"+0.0625"。
將這樣計算出的修正增益PIX一Gm共給y補償量計算電路70。另一方面，y 補償量計算電路52參照給定的y補償曲線計算與當前像素tpx的y數(shù)據(jù)值相對 應的y補償量，并將計算出的y補償量樹共給y補償量修正電路70。 y補償量修 正電路70將修正增益計算電路68所ilf共的修正增益PIX一G與y補償量計算電路 52所提供的Y補償量相乘，并將如此所得的修正Y補償量ltf共給Y補償電路72。 y補償電路72參照所提供的修正y補償量對當前像素tpx的y數(shù)據(jù)進行補償， 然后將補償Y繊向存儲器控制電路24 (參照圖1)輸出，同日tJ^共給UV補償 量計算電路74。
UV補償量計算電路74基于所樹共附卜償Y數(shù)據(jù)，計算UV補償量。UV補 償電路76參照計算出的UV補償量，補償當前像素TPX的UV數(shù)據(jù)，并向存儲 器控制電路24 (參照圖l)輸出補償UV數(shù)據(jù)。
同樣，考慮被攝景圖像中是否存在人物的面部圖像以及被攝景圖像的平均亮 度是否超過基準值REF1 ，由CPU 36在設定A-D之間變更UV補償量的計算特 性。參照圖ll， UV補償量的計算特性，與設定A相對應表示沿著直線UV—A 的特性，與設定B相對應時表示沿著直線UV—B的特性，與設定C相對應B寸表 示沿著直線UV—C的特性，與設定D相對應時表示沿著直線UV——D的特性。
14
結果，Y補償電路72的輸入輸出特性如圖12 (A)所示地被定義，UV補償 電路76的輸入輸出特性如圖12 (B)所示地被定義。也就是說，Y數(shù)據(jù)，在對 應于設定A時以曲線L—Al所示的要領來補償，在對應于設定B時以曲線L一B 1 所示的要領來補償，頓應于設定C時按曲線L—Cl所示的要領來補償，以艦 應于設定D時按曲線L—Dl所示的要領來補償。此外，UVi^，頓應于設定 A時按曲線L一A2所示的要令tt補償，^j"應于設定B時按曲線L一B2所示的要 領來補償，頓應于設定C時按曲線L—C2戶標的要令棘補償，以頗應于設定 D時按曲線L—D2所示的要領來補償。
在拍攝如圖6 (A)所示的那樣的風景畫的時候，選擇設定A或D。沿著如 圖10所示的直線K1—A和K1—D來調(diào)整補償系數(shù)Kl ，同樣沿著如圖10所示的 直線K2—A和K2一D來調(diào)整補償系數(shù)K2。因此，建筑物BLD1和橋BRG1的輪 廓部分，也就是說與天空的邊界部分的亮度受到抑制，而建筑物BLD1和橋BRG1 的中央部分的亮度增加。此外，沿著如圖11所示的直線UV一A以及UV一D來調(diào) 整UV補償量。這樣，低亮度部分的色度被限制得較低，而高亮度部分的色度增 加。由此，艦地補償了風景畫的對比度。
與此相沐在拍攝如圖6 (B)所示的那樣的人物畫的時候，選擇設定B或 C。沿著如圖10所示的直線Kl—B和K1—C來調(diào)整補償系數(shù)Kl ，同樣沿著如圖 10所示的直線K2一B和K2—C來調(diào)整補償系數(shù)K2。因此，更;U:也抑制了人物m 的面部的輪廓部分的亮度，而人物H1的面部的中央部分的亮度增加。此外，沿 著如圖11所示的直線UV一B以及UV—C來調(diào)整UV補償量。這樣，中等亮度部 分的色度增加，高離部分以及低亮度部分的色度被抑制。由此，^t子地補償了 人物畫的對比度。
修正增益計算電路68如圖13所示那樣來構成。補償系數(shù)Kl和K2分別提 供給乘法器73的一個輸入端以及乘法器82的一，入端。加法器80從±央平均 亮度AVEblk中減去整體平均亮度AVEfim，將如此所得的減^f直AAVE皿給 乘法器78的另一^lr入端。整體平均亮度AVEfim還被^i共給乘法器82的另一輸入端。
乘法器78將差值AAVE與補償系數(shù)Kl相乘，并將乘積衛(wèi)共給加法器86的 一個輸入端。乘法器82將整體平均亮度AVEfim與補償系數(shù)K2相乘，并將乘積 輸入到限幅器84中。限幅器84在所輸入的乘積處于常數(shù)PDC—UDR以上且位于 PIX_OVR以下的時候，將該乘積掛共至咖法器88的一鋪入端。限幅器84還 在所輸入的乘積低于常數(shù)PIX—UDR的時候，將常數(shù)PDC—UDR i^共給加法器88 的一個輸入端，而在所輸入的乘積高于常數(shù)PIX—OVR的時候，將常數(shù)PDC一OVR 衛(wèi)共給加法器88的一個輸入端。
將給定值"2.0"提供給加法器86的另一輸入端。加法器86從給定值"2.0"中減 去乘法器78的輸出，并將減雖^i共給加法器88的另一輸入端。加法器88從 該減法值中減去限幅器84的輸出，并將所得的減^1掛共給加法器90的一個輸 入端。力條器90 ^^i共給其一個輸入端的減雖與提供給其另一輸入端的偏移 量GAIN—OFST相加，其加法值作為修正增益PIX一G輸出。
CPU36并行地執(zhí)行多個任務，這些任^S括如圖14—17所示的攝像任務以 及如圖18—19所示的面部檢測任務。此外，與這些任務相對應的控制，，存儲 在閃存44中。
參照圖14，在步驟Sl執(zhí)行初始化處理。結果，將系數(shù)Kl和K2、偏移量 GAIN一OFST和UV補償量的計算特性被調(diào)整為適合于設定A。在步驟S3執(zhí)行直 通圖像處理，接著在步驟S5啟動面部檢測任務。il3l步驟S3的處理，表示被攝 景的直通圖像從LCD顯示器38輸出。而且，M步驟S5的處理，開始圖18— 19所示的面部檢測任務的處理。
在步驟S7，判斷快門按鈕38s是否被按下一半，如果判斷結果是"否"，那 么重復步驟S9的直通圖像用AE/AWB處理。結果，適度地調(diào)M通圖像的明亮 度和白平衡。當快門按鈕38s被按下一半時，在步驟S11停止面部檢湖臨務，在 步驟S13執(zhí)行記錄用AE/AWB處理，在步驟S15執(zhí)行AF處理，然后在步驟S17執(zhí)行對比度調(diào)整處理。
Mil步驟Sll的處理，停止了面部檢測任務的處理，艦步驟S13的處理， 直通圖像的明亮度被調(diào)整到最合適的值。此外，M步驟S15的處理，聚焦 12被配置至噍點上，M步驟S17的處理，直通圖像的對比度被調(diào)整到適合于被 攝景的屬性的狀態(tài)。
在步驟S19，判斷快門按鈕38s是否被完全按下，在步驟S21判斷快門按鈕 38s的動作是否已^^除。如果步驟S19的判斷結果為"是"，那么經(jīng)過步驟S23 附己錄處理之后前迸到步驟S25，如果步驟S21的判斷結果為"是"，那么前進 到步驟S25。在步驟S25執(zhí)行與步驟S3相同的處理，在步驟S27執(zhí)行與步驟S5 相同的處理。步驟S27的處理完成之后，返回到步驟S5。
圖14所示的步驟S17的對比度調(diào)整處理依據(jù)圖16—17所示的子程序。
首先，在步驟S31判斷平均值AVEfim是否超過基準值REF1，在步 驟S33以及S47的每一個中判斷^H己FLG是否為"O"。此外，ffljl面部檢測任務， 當從被攝景圖像中檢湖倒人物的面部圖像時，就將標記FLG從"0"更新為"1"。
當在步驟S31和S33中分別判斷為"是"時，執(zhí)行步驟S35—S39的處理。 當在步驟S31判斷為"是"，而在步驟S33判斷為"否"時，執(zhí)行步驟S41—S45 的處理。當在步驟S31判斷為"否"，而在步驟S47判斷為"是"時，執(zhí)行步驟 S49—S53的處理。當在步驟S31和S47中分別判斷為"否"時，執(zhí)行步驟S55 —S59的處理。當完成步驟S39、 S45、 S53以及S59的處理后，返回到上一層的 子辦。
在步驟S35，以適用于設定A的方式調(diào)整系數(shù)Kl和K2的計算特性，在步 驟S37，以適用于設定A的方式調(diào)整偏移量GAIN—OFST，然后在步驟S39，以 適用于設定A的方式調(diào)整UV補償量的計算特性。在步驟S41 ，以適用于設定B 的方式調(diào)整系數(shù)Kl和K2的計算特征，在步驟S43，以適用于設定B的方式調(diào) 整偏移量GAIN—OFST，然后在步驟S45，以適用于設定B的方式調(diào)整UV補償
17量的計算特性。
在步驟S49，以適用于設定D的方式調(diào)整系數(shù)Kl和K2的計算特性，在步 驟S51，以適用于設定D的方式調(diào)整偏移量GAIN—OFST，然后在步驟S53，以 適用于設定D的方式調(diào)整UV補償量的計算特性。在步驟S55 ，以適用于設定C 的方式調(diào)整系數(shù)Kl和K2的計算特性，在步驟S57，以適用于設定C的方式調(diào) 整偏移量GAIN一OFST，然后在步驟S59，以適用于設定C的方式調(diào)整UV補償 量的計算特性。
參照圖18—19，在步驟S61將fei己FLG設定為"0"，接著在步驟S63，在評 價區(qū)域EVA的左上的面部檢測開始位置上配置"大尺寸"的面部檢測區(qū)域。在步驟S65，判斷是否產(chǎn)生了垂直同步信號Vsync，如果為"是"，則 在步驟S67清空面部框信息表TBL。在步驟S69執(zhí)行用于面部識別的對照處理， 在步驟S71判斷是否發(fā)現(xiàn)了人物的面部。當il3W照處理而判斷出屬于面部檢測 框內(nèi)的圖像與人物的面部圖像相對應時，就在步驟S71判斷為"是"，經(jīng)過步驟 S73—S75的處理前懇陟驟S77。與此相沐當MilXt照處理，判斷出屬于面部 檢須鵬內(nèi)的圖像與人物的面部圖像不相同時，就在步驟S71判斷為"否"，并前 進到步驟S77。
在步驟S73,制作描述了當前時亥啲面部檢測框的位置以及尺寸的面部框信 息，將制作出的面部框信息寫入面部框信息表TBL中。在步驟S75，為了表示發(fā) 現(xiàn)了面部圖像這一事實，將t射己FLG設定為"1"。
如果在步驟S77為"是"，而在步驟S79為"否"，貝贓步驟S83中更新面 部檢測框的尺寸。如果面部檢測尺寸的當前時刻的尺寸是大尺寸，那么更新后的尺寸就' 中尺寸，如果面部檢測尺寸的當前時亥啲尺寸是中尺寸，那么更新后
的尺寸就 小尺寸。在步驟S85在面部檢測開始位置配置面部檢測框，完成配 置處理之后，返回到步驟S69。而且，如果步驟S77和S79的每一個都為"是" 的話，就可以認為當前幀上的面部檢測處理已經(jīng)結束，返回到步驟S61，以用于
Y補償電路72，參照如此調(diào)整的補償系數(shù)Kl和K2，補償形成輸入圖像的 多個像素的每一個的亮度。CPU 36，通過判斷輸入圖像的屬性中是否含有人物的 面部圖像(給定的特征圖像)，來變更補償系數(shù)K1和K2的調(diào)整特性(S35， S41， S49， S55)。
也就是說，Y補償電路72的補償處理所參考的補償系數(shù)Kl和K2，是基于 形成輸入圖像的各像素的亮度的偏離度 行調(diào)整的。但是，補償系數(shù)K1和K2 的調(diào)整特性，M過判斷輸入圖像的屬性中是否含有人物的面部圖像來變更的。
因此，當亮度的偏差是由與人物的面部圖像不同的圖像的輪廓所弓胞時，通 過某個調(diào)整特性來調(diào)整補償系數(shù)Kl。與此相對，當亮度的偏差是由人物的面部 圖像的輪廓所引起時，通過其他的調(diào)徵寺t魏調(diào)整補償系數(shù)Kl和K2。這樣，就 可以實現(xiàn)考慮了輸入圖像的屬性的適當?shù)漠嬞|(zhì)控制。
進一步，在該實施例中，雖然假設了拍驗止圖像的謝象照相機，但本發(fā)明 也能夠適用于攝^^幾。 [0079〗
進一步，在該實施例中，雖然假設了將人物的面部圖像作為給定的特征圖像，
19但給定的特征圖像并不限制與此。
權利要求
1、一種圖像處理裝置，其中包括偏離度計算單元，其參照輸入圖像的平均亮度，計算形成所述輸入圖像的多個像素的每一個的亮度的偏離度；亮度補償單元，其基于所述偏離度計算單元所計算出的偏離度，補償形成所述輸入圖像的多個像素的每一個的亮度；以及第一變更單元，其通過判斷上述輸入圖像的屬性中是否含有給定的特征圖像，來變更所述亮度補償單元的補償特性。
2、 如權利要求1戶脫的圖像處理驢，其中，所述第一變更單元為了進行判斷處理而關注的屬性中進一步包括所述輸入 圖像的平均亮度。
3、 如權利要求1或2戶腿的圖像處蝶置，其中，該裝置還包括第一平均亮度計算單元，其計算*第一塊的相當于所述輸入圖像的平均亮 度的第一平均亮度，該第一±央具有第一尺寸；以及第二平均亮度計算單元，其計算*第二塊的相當于所述輸入圖像的平均亮 度的第二平均亮度，該第二塊具有比戶脫第一尺寸更大的第二尺寸，戶，偏離度計算單元包括第一偏離度計算單元，其計算與相對于所述第一 平均亮度的偏離度相當?shù)牡谝黄x度；以及第二偏離度計算單元，其計算與相對 于所述第二平均亮度的偏離度相當?shù)牡诙x度。
4、 如權利要求3戶腿的圖像處理裝置，其中，所述亮度補償單元包括基于戶腿第一偏離度來調(diào)整第一補償系數(shù)的第一系 數(shù)調(diào)整單元；基于戶;M第二偏離度來調(diào)整第二補償系數(shù)的第二系數(shù)調(diào)整單元；以 及對所述第一平均亮度和所述第二平均亮度實施參照了所述第一補償系數(shù)和所 述第二補償系數(shù)的運算處理的運算單元，上述第一變更單元包括變更所述第一系數(shù)調(diào)整單元和所述第二系數(shù)調(diào)整單 元的調(diào)#^寺性的調(diào) 性變更單元。
5、 如權利要求4戶脫的圖像處理裝置，其中，戶; ^算單元包括土刺扁離度計算單元，其計算與所述第一平均亮度相對于所述第二平均亮度的 偏離度相當?shù)膇央偏離度；以及加權單元，其參照所述第一補償系數(shù)，對所述塊偏離度進行加權。
6、 如權利要求5所述的圖像處理裝置，其中，所艇算單碰一步包括從給定值中減去所述加權單元的加權結果的減法 運算單元，所述調(diào)徵寺性變更單元包括:當所述輸入圖像具有戶服給定的特征圖像時， 以增加所述加權單元的加權量的方式來變更所述第一系數(shù)調(diào)整單元的調(diào)整特性 的第一調(diào)徵寺性變更單元。
7、 如權利要求4—6中任一項戶腿的圖像處理裝置，其中， 所述亮度補償單元包括對偏移翻行加法運算的加法運算單元，所述第一變更單元包括變更戶;M偏移量的大小的偏移量變更單元。
8、 如權利要求4—7中任一項所述的圖像處理裝置，其中，戶腿亮度補償單碰一步包括7補償量輸出單元，其輸出與形^^腿輸入圖像的多個像素的每一個對應的Y補償量；以及修正單元，其參照戶;im算單元的運算結果，修正由戶脫Y補償量輸出單元輸出的Y補償量。
9、 如權利要求l-8中任一項戶腿的圖像處理裝置，其中，該裝置還包括顏色補償單元，其參照所述亮度補償單元補償后的亮度，對形^^脫輸入圖像的多個像素的每種顏艦行補償；以及第二變更單元，與所述第一，單元的變更處理相關聯(lián)，變^^ 色補償. 單元的補償特性。
10、 一種圖像處理方法，是由圖像處理驢來執(zhí)行的圖像處理方法，其中，該圖像處理方S^括偏離度計算步驟，參照輸入圖像的平均亮度，計算形成戶;M輸入圖像的多個像素的每一個的亮度的偏離度；亮度補償步驟，基于由所述偏離度計算步驟計算出的偏離度，補償形^^f述 輸入圖像的多個像素的每一個的亮度；以及變更步驟，通過判斷所述輸入圖像的屬性中是否含有給定的特征圖像，來變 更所述亮度補償步驟的補償特性。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像處理裝置。標準偏差計算電路(54、58)參照輸入圖像的平均亮度，計算形成輸入圖像的各像素的亮度的偏差σ1和σ2。補償系數(shù)計算電路(56)，基于標準偏差計算電路(54)所計算出的偏差σ1，調(diào)整補償系數(shù)K1。補償系數(shù)計算電路(60)，基于標準偏差計算電路(58)所計算出的偏差σ2，調(diào)整補償系數(shù)K2。Y補償電路(72)參照如此調(diào)整后的補償系數(shù)K1和K2，補償形成輸入圖像的各像素的亮度。CPU通過判斷輸入圖像的屬性中是否含有人物的面部圖像，來變更補償系數(shù)K1和K2的調(diào)整特性。因此，可以實現(xiàn)考慮了輸入圖像的屬性的適當?shù)漠嬞|(zhì)控制。
文檔編號H04N5/235GK101646020SQ20091017332
公開日2010年2月10日 申請日期2009年7月20日 優(yōu)先權日2008年8月1日
發(fā)明者米山佳孝 申請人:三洋電機株式會社