專利名稱：圖像調(diào)整的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像調(diào)整。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，三維(3D)電視已對(duì)消費(fèi)者可用，并且，預(yù)期在未來(lái)的若干年后，3D裝置和編程的量將迅速增加。3D電視取決于立體技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)，圖像對(duì)通過(guò)以某距離(例如，用戶眼睛的典型間距)橫向布置(即，本質(zhì)上在水平圖像方向上)的各自相機(jī)所捕獲。因此，圖像對(duì)代表同樣場(chǎng)景的輕微不同的示圖；一般而言，它們將包括在場(chǎng)景中(可能除了在圖像極限處)的相同的項(xiàng)目，但是，在兩個(gè)圖像之間的項(xiàng)目的相對(duì)位置將取決于項(xiàng)目距離相機(jī)布置的距離。當(dāng)顯示圖像時(shí)，用戶的每個(gè)眼睛看到(至少主要地)圖像對(duì)的各自一個(gè)是很重要的。在實(shí)際中，通過(guò)各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)它，諸如，通過(guò)用戶佩戴偏光、時(shí)分復(fù)用或顏色過(guò)濾的眼睛、或通過(guò)電視屏幕自身設(shè)置有將兩個(gè)圖像的每一個(gè)轉(zhuǎn)移到觀看者的各自眼睛位置處的特定的透鏡布置來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，在3D影院的早期嘗試中所常用的顏色過(guò)濾技術(shù)一般不用于3D電視技術(shù)中。返回到3D相機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)帶有其自身的透鏡和圖像捕獲布置(例如，C⑶布置)的獨(dú)立相機(jī)來(lái)捕獲每個(gè)圖像對(duì)。但是，為了保持觀看者的3D錯(cuò)覺(jué)，每個(gè)圖像對(duì)的兩個(gè)圖像在其顏色和相關(guān)的屬性中相匹配是很重要的。各種顏色參數(shù)對(duì)專業(yè)視頻相機(jī)和外部顏色校正單元的操作者是可用的，諸如，伽馬(gamma)、拐點(diǎn)(knee)、白電平和黑電平參數(shù)，但是，建立3D相機(jī)布置的任務(wù)比建立慣常的(單個(gè))視頻相機(jī)的任務(wù)難得多，因?yàn)椴粌H需要針對(duì)當(dāng)前的場(chǎng)景正確設(shè)置參數(shù)，還需要設(shè)置參數(shù)，使得形成3D相機(jī)布置的兩個(gè)相機(jī)生成帶有相同(或極盡相同)的圖像屬性的圖像。在家用視頻相機(jī)的情形中，用戶可用的調(diào)整范圍更加受限，使得設(shè)置兩個(gè)相機(jī)以提供相同的顏色屬性更加苦難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于處理通過(guò)兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備輸出的圖像的圖像調(diào)整裝置，這兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備被相對(duì)于彼此布置，以便捕獲代表場(chǎng)景的各個(gè)不同示圖的圖像，該圖像調(diào)整裝置包括噪聲組合器，該噪聲組合器用于組合噪聲信號(hào)和通過(guò)兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備所捕獲的一對(duì)對(duì)應(yīng)圖像中的一個(gè)或二者；差異檢測(cè)器，該差異檢測(cè)器用于檢測(cè)通過(guò)噪聲組合器所輸出的一對(duì)對(duì)應(yīng)圖像之間的顏色屬性的差異；以及顏色屬性調(diào)整器，該顏色屬性調(diào)整器用于基于通過(guò)差異檢測(cè)器所檢測(cè)的差異來(lái)調(diào)整來(lái)自圖像捕獲設(shè)備中的至少一個(gè)的圖像的顏色屬性，以便減少通過(guò)兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備所捕獲的對(duì)應(yīng)圖像之間的顏色屬性的差異。本發(fā)明還提供了一種用于處理通過(guò)兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備輸出的圖像的方法，這兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備被相對(duì)于彼此布置，以便捕獲代表場(chǎng)景的各個(gè)不同示圖的圖像，所述方法包括如下步驟組合噪聲信號(hào)和通過(guò)兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備所捕獲的一對(duì)對(duì)應(yīng)圖像中的一個(gè)或二者；檢測(cè)通過(guò)組合步驟所輸出的圖像對(duì)之間的顏色屬性的差異；以及調(diào)整器用于基于通過(guò)檢測(cè)步驟所檢測(cè)的差異來(lái)調(diào)整來(lái)自圖像捕獲設(shè)備中的至少一個(gè)的圖像的顏色屬性，以便減少通過(guò)兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備所捕獲的對(duì)應(yīng)圖像之間的顏色屬性的差異。發(fā)明還提供了用于實(shí)施這種方法的計(jì)算機(jī)軟件，以及包括這種軟件的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。發(fā)明認(rèn)識(shí)到雖然通過(guò)3D布置的兩個(gè)相機(jī)所捕獲的圖像將(故意地)稍微不同，因?yàn)閳D像代表大體上相同的場(chǎng)景，因此，可假定它們的顏色屬性大體上相同。發(fā)明通過(guò)提供對(duì)對(duì)應(yīng)圖像(例如，同時(shí)捕獲的圖像的對(duì)應(yīng)左-右對(duì))之間的顏色屬性中的差異的自動(dòng)檢測(cè)并調(diào)整圖像中的至少一個(gè)的顏色屬性來(lái)利用該認(rèn)識(shí)，以便減少這這種差異。在發(fā)明的實(shí)施例中，差異檢測(cè)器包括顏色屬性檢測(cè)器，該顏色屬性檢測(cè)器布置為檢測(cè)通過(guò)每個(gè)圖像捕獲設(shè)備所捕獲的圖像的顏色屬性，并且，通過(guò)顏色屬性檢測(cè)器所檢測(cè)的顏色屬性代表像素亮度在每個(gè)主像素顏色集中的分布。通過(guò)這種方式，可利用對(duì)像素顏色值的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析來(lái)檢測(cè)兩個(gè)圖像之間的顏色屬性中的差異。在發(fā)明的實(shí)施例中，針對(duì)分量像素顏色集，通過(guò)顏色屬性檢測(cè)器所檢測(cè)的顏色屬性包括關(guān)于亮度間隔集的在該顏色中關(guān)于亮度間隔集或接收器集的像素亮度的柱狀圖。為了減少需要處理并比較的數(shù)據(jù)的數(shù)量，在發(fā)明的實(shí)施例中，至少某些間隔包括多于一個(gè)的可能像素亮度值。事實(shí)上，柱狀圖或類似數(shù)據(jù)可在圖像之間變化，對(duì)于觀看者而言，將看起來(lái)主觀上相同。這是因?yàn)橹鶢顖D的生成可將具有幾乎相同的顏色值的像素布置到不同的柱狀圖間隔中，僅僅因?yàn)轭伾德淙雰蓚€(gè)這種間隔之間的邊界的任一側(cè)。為了減少這種效果，發(fā)明提供了噪聲組合器，該噪聲組合器組合噪聲信號(hào)和將要提供給差異檢測(cè)器的圖像。通過(guò)這種方式，在發(fā)生柱狀圖分析之前，隨機(jī)的、偽隨機(jī)的、或其他噪聲被添加到像素?cái)?shù)據(jù)，其可具有將緊密間隔在柱狀圖間隔邊界的任一側(cè)的像素更均勻地分布到邊界任一側(cè)的柱狀圖間隔中的效果。減少該問(wèn)題的另一潛在特征是發(fā)明的實(shí)施例可提供低通濾波器，該低通濾波器用于在檢測(cè)柱狀圖之間的差異之前平滑關(guān)于圖像對(duì)所生成的柱狀圖，從而減少由柱狀圖分析所導(dǎo)致的在柱狀圖數(shù)據(jù)中的任意人造波峰或波谷。發(fā)明的實(shí)施例認(rèn)識(shí)到通過(guò)3D相機(jī)布置所捕獲的兩個(gè)圖像幾乎但不是完全相同，因此，在發(fā)明的實(shí)施例中，顏色屬性檢測(cè)器布置為關(guān)于每個(gè)對(duì)應(yīng)圖像對(duì)的子區(qū)域檢測(cè)顏色屬性-例如，可使用每個(gè)圖像的中央?yún)^(qū)域，因?yàn)樵趦蓚€(gè)圖像中的另一個(gè)中，更容易找到中央?yún)^(qū)域。在發(fā)明的實(shí)施例中，圖像對(duì)的各自子區(qū)域關(guān)于彼此布置，以便代表場(chǎng)景的本質(zhì)上相同的特征。上述顏色屬性檢測(cè)和平衡處理可在“現(xiàn)場(chǎng)”視頻上執(zhí)行，S卩，在連續(xù)的圖像對(duì)上實(shí)施，其中，術(shù)語(yǔ)“現(xiàn)場(chǎng)”可指隨著連續(xù)圖像被捕獲或重放而處理。但是，在發(fā)明的實(shí)施例中，裝置包括用于存儲(chǔ)圖像對(duì)的圖像倉(cāng)庫(kù)，使得可在具體的圖像對(duì)上實(shí)施顏色平衡操作，然后，可在后續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)視頻上使用結(jié)果的顏色屬性調(diào)整設(shè)置。在發(fā)明的實(shí)施例中，裝置可操作用于實(shí)施對(duì)不同顏色屬性調(diào)整參數(shù)的一次或多次嘗試，以便尋找導(dǎo)致顏色屬性中的差異小于閾值量的參數(shù)集。在發(fā)明的實(shí)施例中，顏色屬性調(diào)整器操作用于調(diào)整來(lái)自包括如下參數(shù)的列表的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)伽馬；拐點(diǎn)；黑電平；以及白電平。在使用了所有四個(gè)這種參數(shù)的情形中，為了減少將要測(cè)試的參數(shù)的置換數(shù)量，顏色屬性調(diào)整器可布置為從伽馬和拐點(diǎn)參數(shù)來(lái)導(dǎo)出白電平和黑電平參數(shù)。雖然可自動(dòng)調(diào)整二者圖像的顏色屬性以便減少它們之間的差異，但是，這可意味著沒(méi)有圖像具有相機(jī)布置的操作者所實(shí)際希望的顏色屬性集。因此，在發(fā)明的實(shí)施例中，來(lái)自圖像捕獲設(shè)備中的一個(gè)的圖像是主圖像，而來(lái)自圖像捕獲設(shè)備的另一個(gè)的圖像是從圖像；并且，顏色屬性調(diào)整器布置為改變從圖像的顏色屬性，使得從圖像的顏色屬性更加對(duì)應(yīng)于主圖像的顏色屬性。為了允許對(duì)主圖像的顏色屬性的用戶調(diào)整，裝置可包括用于對(duì)主圖像的顏色屬性的用戶調(diào)整的用戶控制。發(fā)明還提供了一種相機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一對(duì)圖像捕獲設(shè)備，這對(duì)圖像捕獲設(shè)備被相對(duì)于彼此布置，以便捕獲代表場(chǎng)景的各個(gè)不同示圖的圖像；以及如以上所定義的圖像調(diào)整裝置。在發(fā)明的實(shí)施例中，圖像捕獲設(shè)備是視頻相機(jī)，其可基本在水平圖像方向上被彼此橫向位移，以便生成各自的三維圖像對(duì)。對(duì)發(fā)明的進(jìn)一步各自方面和特征定義在所附權(quán)利要求中。發(fā)明的一個(gè)方面的特征(例如，裝置)可等同地適用于發(fā)明的其他方面(例如，方法)。


現(xiàn)將僅通過(guò)示例和參照附圖來(lái)描述發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1示意性地示出了帶有手動(dòng)顏色校正的3D相機(jī)布置；圖2示意性地示出了根據(jù)發(fā)明的實(shí)施例的帶有自動(dòng)后期處理校正的3D相機(jī)布置；圖3示意性地示出了根據(jù)發(fā)明的實(shí)施例的帶有自動(dòng)相機(jī)調(diào)整的3D相機(jī)布置；圖4示意性地示出了圖像調(diào)整裝置；圖5是示意示例柱狀圖；圖6示意性地示出了差異評(píng)估器的操作；圖7示意性地示出了參數(shù)查找器和參數(shù)計(jì)算器的操作；圖8示意性地示出了拐點(diǎn)、伽馬、黑電平和白電平參數(shù)；圖9示意性地示出了參數(shù)搜索策略；以及圖10示意性地示出了數(shù)據(jù)處理裝置。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)參照?qǐng)D，用于與現(xiàn)有技術(shù)比較，圖1示意性地示出了帶有手動(dòng)顏色校正或顏色屬性調(diào)整的慣常的3D相機(jī)布置。在圖1中，提供了兩個(gè)視頻相機(jī)10、20。來(lái)自每個(gè)相機(jī)的視頻信號(hào)被提供給各自顏CN 102387371 A
色矯正器(CCR) 30、40，以用于手動(dòng)顏色屬性調(diào)整。已調(diào)整的視頻信號(hào)代表3D視頻信號(hào)的左側(cè)(L)和右側(cè)(R)視頻信號(hào)。為了提供3D操作，通過(guò)機(jī)制(在圖1中一般示出為支架50)來(lái)保持相機(jī)10、20，該機(jī)制使相機(jī)維持某種分開(kāi)距離。兩個(gè)相機(jī)的透鏡系統(tǒng)的中心的分離可等同于平均的眼睛間隔(例如，8cm)，雖然在最終的3D視頻中可使用其他分離以用于各種藝術(shù)效果。相機(jī)通常被橫向分離，即，沿著水平圖像的方向，并且，可選地，其可相對(duì)于彼此定向，以便稍微會(huì)聚，有時(shí)將該會(huì)聚稱之為前束(toe-in)。在其視頻捕獲定時(shí)(例如，通過(guò)設(shè)置有公用的視頻同步信號(hào)，未示出)以及其標(biāo)稱縮放、聚焦和曝光設(shè)置方面，相機(jī)還一起同步。相機(jī)捕獲代表場(chǎng)景的不同各自示圖的圖像。顏色矯正器30、40使用已知的技術(shù)來(lái)調(diào)整各自圖像的顏色屬性。例如，關(guān)于視頻信號(hào)的每個(gè)主顏色(例如，紅、綠和藍(lán))，顏色矯正器可調(diào)整以下屬性白電平、黑電平、伽馬和拐點(diǎn)。即，顏色矯正器30將參數(shù)集應(yīng)用到通過(guò)相機(jī)10所生成的視頻信號(hào)的紅色分量，將另一參數(shù)集(很可能不同的)應(yīng)用到通過(guò)相機(jī)10所生成的視頻信號(hào)的綠色分量，以及將第三參數(shù)集(可能再次不同)應(yīng)用到通過(guò)相機(jī)10所生成的視頻信號(hào)的藍(lán)色分量。關(guān)于通過(guò)相機(jī)20所生成的視頻信號(hào)的分量，雖然用潛在完全不同的參數(shù)，但是，顏色矯正器40做出類似的功能。以下，將進(jìn)一步描述白電平、黑電平、伽馬和拐點(diǎn)參數(shù)。這些僅是示例參數(shù)，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以以不同的方式操作顏色矯正器，以獲得對(duì)圖像或視頻信號(hào)的顏色屬性的所希望的調(diào)整。圖2示意性地示出了根據(jù)發(fā)明的實(shí)施例的帶有自動(dòng)后期處理校正的3D相機(jī)布置。圖2的布置利用通過(guò)支架50以與圖1相同的方式相連接的視頻相機(jī)10、20?？蓪⒃摬贾每醋飨鄼C(jī)對(duì)和圖像調(diào)整裝置。在被提供到CCR30 (在L視頻信號(hào)的情形中)和已修改的40’(在R視頻信號(hào)的情形中)之前，視頻信號(hào)被傳遞給(可選的)各自幀倉(cāng)庫(kù)60、70(—起用作圖像倉(cāng)庫(kù))。兩個(gè)CCR的輸出被傳遞給控制CCR40’的操作的差異檢測(cè)器80。視頻信號(hào)中的任一個(gè)(在該示例中是L視頻信號(hào))被看作是主視頻信號(hào)。如在圖1中所示，其具有可通過(guò)用戶用CCR30調(diào)整的顏色屬性。用戶利用用戶控制(未示出)來(lái)調(diào)整主視頻信號(hào)，以獲得所希望的顏色屬性集。另一個(gè)信號(hào)被看作是從信號(hào)。系統(tǒng)調(diào)整從信號(hào)的顏色屬性，以便將其更加對(duì)應(yīng)于主信號(hào)的顏色屬性。為了獲得對(duì)R視頻信號(hào)的顏色屬性調(diào)整，幀倉(cāng)庫(kù)被使能(例如，在用戶的控制下，或者，在差異檢測(cè)器80的控制下)，以便用作圖像倉(cāng)庫(kù)以凍結(jié)L和R視頻信號(hào)。即，在正常操作中，幀倉(cāng)庫(kù)僅將L和R視頻信號(hào)傳遞給30、40’，而當(dāng)發(fā)生顏色屬性調(diào)整校準(zhǔn)時(shí)，幀倉(cāng)庫(kù)行動(dòng)，以便存儲(chǔ)兩個(gè)視頻信號(hào)的特定圖像或幀，并且，僅將該幀提供給CCR，直到凍結(jié)操作終止為止。這允許基于對(duì)應(yīng)圖像的恒定對(duì)來(lái)校準(zhǔn)顏色屬性調(diào)整操作，使得那些已校準(zhǔn)的參數(shù)可隨后被應(yīng)用于之后的圖像對(duì)。在發(fā)明的實(shí)施例中，在用于校準(zhǔn)處理的幀倉(cāng)庫(kù)中被凍結(jié)的圖像對(duì)代表在相同時(shí)間點(diǎn)處被捕獲的圖像對(duì)。差異檢測(cè)器80檢測(cè)L和R視頻流的圖像對(duì)的顏色屬性中的差異。具體地，在已通過(guò)噪聲添加器處理了圖像之后，差異檢測(cè)器檢測(cè)這種圖像的顏色屬性中的差異(參看以下)。
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從這些所檢測(cè)的差異中，差異檢測(cè)器80生成顏色屬性調(diào)整參數(shù)以控制CCR40’的操作，以便將所檢測(cè)的差異減少到零或減少到閾值量?jī)?nèi)(例如，針對(duì)每個(gè)顏色分量集的各自閾值差異)。這具有減少兩個(gè)圖像之間的顏色屬性的實(shí)際差異的效果。因此，基于通過(guò)差異檢測(cè)器所檢測(cè)的差異來(lái)控制用作顏色屬性調(diào)整器的CCR40’，以便減少通過(guò)兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備所捕獲的對(duì)應(yīng)圖像之間的顏色屬性中的差異。以下，將參照?qǐng)D4來(lái)進(jìn)一步描述差異檢測(cè)器的操作。一旦校準(zhǔn)處理完成(即，所檢測(cè)的差異已被減少到零或減少到閾值量?jī)?nèi))，則可終止對(duì)幀倉(cāng)庫(kù)60、70的凍結(jié)操作，并且，系統(tǒng)可返回到在實(shí)時(shí)地傳遞視頻信號(hào)(注意，即便在實(shí)時(shí)操作期間，幀倉(cāng)庫(kù)60、70和CCR30、40’中的每一個(gè)也可在信號(hào)路徑中引入小延遲)。換言之，在發(fā)明的實(shí)施例中，顏色屬性調(diào)整在校準(zhǔn)期間從樣本圖像對(duì)中導(dǎo)出，然后，在已導(dǎo)出調(diào)整之后，將調(diào)整應(yīng)用到后續(xù)圖像或圖像對(duì)?？赏ㄟ^(guò)用戶來(lái)啟動(dòng)校準(zhǔn)階段，或者，可響應(yīng)于正被上電或重啟的裝置而啟動(dòng)校準(zhǔn)，或者，可周期性地發(fā)生校準(zhǔn)。如果需要，來(lái)自相機(jī)的圖像“現(xiàn)場(chǎng)”流可被布置為在校準(zhǔn)階段繞過(guò)圖像調(diào)整裝置。圖3示意性地示出了根據(jù)發(fā)明的實(shí)施例的帶有自動(dòng)相機(jī)調(diào)整的3D相機(jī)布置。此處，設(shè)置了可選的幀倉(cāng)庫(kù)60、70，使得(如果需要)可在校準(zhǔn)處理期間凍結(jié)測(cè)試中的圖像。差異檢測(cè)器80’以與差異檢測(cè)器80相同的方式運(yùn)作，但是，其控制與相機(jī)10、20中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的相機(jī)控制單元(CCU)設(shè)置，而非控制CCR40’的操作。在圖3中所示的布置中，將相機(jī)10看作是具有可通過(guò)用戶調(diào)整的CCU設(shè)置(諸如，白電平、黑電平、伽馬和拐點(diǎn))的主相機(jī)，而相機(jī)20是具有通過(guò)差異檢測(cè)器80’控制其CCU設(shè)置的從相機(jī)。以下對(duì)基于CCR的實(shí)施例的描述的特征還可應(yīng)用于圖3的實(shí)施例。圖4示意性地示出了圖像調(diào)整裝置，并且，具體地，示出了圖2的差異檢測(cè)器80和其與CCR30、40，的交互。差異檢測(cè)器80包括共同用作顏色屬性檢測(cè)器的一對(duì)柱狀圖檢測(cè)器100、110、差異評(píng)估器120、參數(shù)查找器130和參數(shù)計(jì)算器140。每個(gè)柱狀圖檢測(cè)器100、110在各自視頻流(L、R)上運(yùn)作，并且，檢測(cè)像素量度值在三個(gè)主顏色(紅、綠和藍(lán)，或R、G和B)流中的每一個(gè)中的分布。當(dāng)然，如果使用了除了RGB之外的視頻格式，則柱狀圖檢測(cè)器可反之在那些格式的相關(guān)流上運(yùn)作。針對(duì)一個(gè)這種流(例如，L視頻信道的紅色流)，在圖5中示出了示例柱狀圖，并且，其示出了跨越圖像(或圖像的所選擇部分)的像素值被分配給像素值間隔(接收器(bin))，并且，檢測(cè)到在每個(gè)這種間隔內(nèi)的像素實(shí)例的數(shù)量。間隔可包括多于一個(gè)的可能像素值，一部分用于減少后續(xù)比較的數(shù)據(jù)處理要求，而一部分用于平滑結(jié)果柱狀圖數(shù)據(jù)，以便減少對(duì)差異的檢測(cè)，其中，觀看者可能無(wú)法看到差異。雖然在本示例中使用了一致大小的間隔，但是，在具體柱狀圖中，間隔并不必具有相同的范圍。但是，在用于比較的每對(duì)柱狀圖中所使用的間隔(例如，L信道的紅色柱狀圖和R信道的紅色柱狀圖)是相同的是很有用的。在本示例中，使用了 256等同隔開(kāi)的間隔，因此，在每個(gè)顏色視頻10比特(10M個(gè)可能值)的情形中，每個(gè)間隔包括4個(gè)可能的像素值。為了檢測(cè)柱狀圖，每個(gè)柱狀圖檢測(cè)器100、110包括區(qū)域選擇器112、噪聲添加器114、柱狀圖計(jì)算器116和低通濾波器118。區(qū)域選擇器112操作用于選擇將要在其上計(jì)算柱狀圖的圖像的區(qū)域(諸如，子區(qū)域)。這可以是中心區(qū)域，其代表整個(gè)圖像數(shù)據(jù)的子部分(其是有用的，原因有二因?yàn)閳D像的立體對(duì)的邊緣將通常是不同的，并且，還可減少處理要求)，并且，區(qū)域可被位移或橫向布置(即，在水平圖像方向上)，以便一般地包括場(chǎng)景的相同部分，或者，換言之，以便一般地代表場(chǎng)景的本質(zhì)上相同的特征?？深A(yù)先將位移量設(shè)置為值(例如，20像素)，其將傾向于導(dǎo)致場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)部分落入兩個(gè)所選擇的區(qū)域內(nèi)。或者，可通過(guò)圖像匹配處理來(lái)導(dǎo)出位移，該圖像匹配處理標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的圖像特征。或者，可利用相機(jī)當(dāng)前的縮放和/或聚焦和/或會(huì)聚(前束)參數(shù)的功能來(lái)導(dǎo)出位移。注意，所選擇的區(qū)域用于檢測(cè)差異的目的，但是，從那些所檢測(cè)的差異所導(dǎo)出的任意顏色屬性調(diào)整在發(fā)明的實(shí)施例中被應(yīng)用到整個(gè)各自圖像。即，從跨越所選擇的區(qū)域所檢測(cè)的差異導(dǎo)出的顏色屬性調(diào)整用作對(duì)整個(gè)圖像的顏色校正的種子。然后，通過(guò)噪聲添加器114將噪聲添加到一個(gè)圖像或其二者的所選擇的區(qū)域。已添加的噪聲可以是隨機(jī)的、偽隨機(jī)的、或其他類型的，并且，噪聲被添加到紅、綠和藍(lán)流中的每一個(gè)的像素值中，例如，(a)帶有平均(例如，均方根)幅度1(在像素值刻度中)，或(b)帶有相對(duì)于柱狀圖間隔的大小的幅度-例如，半個(gè)間隔大小。添加噪聲背后的目的是避免如下情形在觀看者看來(lái)顯得非常類似或相同的像素(例如，被在像素值刻度中的一個(gè)所分離的像素)落入不同的柱狀圖間隔中，并且由此，導(dǎo)致生成不必要的校正參數(shù)。添加噪聲意味著這種鄰近兩個(gè)間隔的邊界的像素將被隨機(jī)布置在邊界的任一邊的間隔中。添加噪聲在其他顏色屬性檢測(cè)布置中也是有用的，以便避免或減少由非?？拷我鈾z測(cè)閾值等的任一邊的相同下降的像素所導(dǎo)致的人造差異的出現(xiàn)率或效果。如果僅在圖像中的一個(gè)中添加噪聲，則仍通過(guò)噪聲添加器輸出另一圖像，僅保持未變更。但是，在發(fā)明的實(shí)施例中，噪聲被添加給圖像二者。然后，利用所定義的間隔，通過(guò)柱狀圖計(jì)算器116，以慣常的方式計(jì)算柱狀圖。最后，低通濾波器118將平滑應(yīng)用到柱狀圖，以便傾向于減少在鄰近間隔中的所檢測(cè)的示例數(shù)目之間的大變化。這樣做是與通過(guò)噪聲添加器114添加噪聲出于相同的原因的，其為了避免(或減少其量)應(yīng)用于用于由像素僅下降到間隔邊界的一邊或另一邊所導(dǎo)致的人造效果的校正。因此，在發(fā)明的實(shí)施例中，柱狀圖生成的處理包括通過(guò)噪聲添加器(噪聲組合器)在對(duì)應(yīng)的所捕獲的圖像對(duì)中的一個(gè)或二者進(jìn)行處理、很可能在每個(gè)圖像的所選擇的子區(qū)域內(nèi)，之后，用作顏色屬性檢測(cè)器的柱狀圖計(jì)算器檢測(cè)顏色屬性，該顏色屬性代表關(guān)于亮度間隔集的在每個(gè)主顏色集中的像素亮度的分布，之后，低通濾波器在檢測(cè)柱狀圖的差異之前平滑柱狀圖。并不必須應(yīng)用所有這些處理。圖6示意性地示出了差異評(píng)估器120的操作。該操作包括基于間隔對(duì)間隔來(lái)比較兩個(gè)柱狀圖(關(guān)于相同的顏色流，來(lái)自L&R信道中的每個(gè)的一個(gè))122，針對(duì)每個(gè)間隔對(duì)所獲得的差異平方124，以及對(duì)平方求和126。關(guān)于該顏色分量流，其生成單個(gè)的差異值。然后，可輸出或存儲(chǔ)該單個(gè)差異值(如果，系統(tǒng)正搜索最低的這種差異-參見(jiàn)以下)，或者，可與閾值比較1 (如果系統(tǒng)正尋找達(dá)到閾值之下的差異的第一參數(shù)集)。圖7示意性地示出了參數(shù)查找器130和參數(shù)計(jì)算器140的操作。該布置操作用于實(shí)施對(duì)不同顏色屬性調(diào)整參數(shù)的一次或多次嘗試，以便尋找導(dǎo)致比閾值量小的顏色屬性(或至少所檢測(cè)的顏色屬性)差異的參數(shù)集。參照以下在圖9的描述中所指出的參數(shù)搜索策略，參數(shù)查找器標(biāo)識(shí)(13 將要根據(jù)以下所討論的搜索策略測(cè)試的伽馬和拐點(diǎn)參數(shù)的下一值。從這些值中，參數(shù)計(jì)算器140以已知的方式導(dǎo)出(134)白電平參數(shù)和黑電平參數(shù)，并且，將這四個(gè)參數(shù)應(yīng)用到CCR40’。柱狀圖從CCR40’的輸出中導(dǎo)出，并且，通過(guò)圖6的裝置測(cè)試，以導(dǎo)出差異值。對(duì)該差異值是優(yōu)于(小于)還是劣于(大于)之前所獲得的差異值的測(cè)試(136)被用于導(dǎo)航對(duì)值的下一選擇(132)。關(guān)于在輸入像素值和輸出像素值之間的映射方程，圖8示意性地示出了拐點(diǎn)、伽馬、黑電平和白電平參數(shù)。這些是在CCR或CCU中所使用的慣常參數(shù)。白電平是在輸出像素值中的最高像素值(其被稱為“白”，雖然可將映射應(yīng)用到諸如紅、綠和藍(lán)流之類的分量流中的各自分量)。黑電平是在可能的輸出值中的最低像素值。伽馬和拐點(diǎn)參數(shù)定義了在輸入像素值和輸出像素值之間的非線性關(guān)系。圖9示意性地示出了參數(shù)搜索策略。該搜索是多階段搜索，其中，測(cè)試了多個(gè)伽馬參數(shù)和拐點(diǎn)參數(shù)的值對(duì)。注意，在上述的實(shí)施例中，通過(guò)參數(shù)計(jì)算器140來(lái)從伽馬和拐點(diǎn)參數(shù)中導(dǎo)出白電平和黑電平。這是例程計(jì)算，此處將不詳細(xì)描述。在其他實(shí)施例中，作為搜索策略的一部分，可測(cè)試提供變化所有顏色校正參數(shù)的置換，從而避免以所描述的方式從其他中導(dǎo)出某些參數(shù)的需要。在圖9中，跨越可能的伽馬和拐點(diǎn)參數(shù)值的完成范圍，首先測(cè)試對(duì)伽馬和拐點(diǎn)參數(shù)的九次置換集。在實(shí)際的示例中，可使用更高數(shù)量的置換；所示出的九金處于示圖清楚的目的。從這些初始測(cè)試中，選擇給出最低差異(通過(guò)差異評(píng)估器120所檢測(cè)到的)的參數(shù)對(duì)四0，并且，(如在圖9的右手側(cè)上所示出的)在所選擇的對(duì)四0附近，測(cè)試對(duì)參數(shù)對(duì)的更精細(xì)的分辨率集?？芍貜?fù)該處理(如果希望或需要)，以便從所測(cè)試的對(duì)中達(dá)到給出最低差異的參數(shù)對(duì)。在搜索策略中找到“下一”參數(shù)集的步驟可包括例如(a)從通過(guò)搜索策略所定義的置換中簡(jiǎn)單地選擇未測(cè)試的參數(shù)集，直到已測(cè)試了所有參數(shù)集為止；或者(b)檢測(cè)之前對(duì)參數(shù)的增加或減小是否使結(jié)果更差或更好；如果更好，則實(shí)現(xiàn)與之前的變更相同的(增加或減小)對(duì)該參數(shù)的進(jìn)一步變更。如果更差，實(shí)現(xiàn)相反的進(jìn)一步的變更。在兩種情形中，其受制于在搜索策略中帶有所要求的增加或減少的可用的進(jìn)一步置換。在發(fā)明的實(shí)現(xiàn)中，在不斷的測(cè)試中僅改變了參數(shù)集的一個(gè)參數(shù)。作為可替換例，搜索可在由CCR30所使用的預(yù)定參數(shù)范圍(或由操作者所選擇的范圍)內(nèi)的參數(shù)中操作，或者，搜索可根據(jù)在當(dāng)前由CCR30所使用的各自參數(shù)之上和之下的位移操作。當(dāng)獲得了達(dá)到低于閾值的差異的第一參數(shù)集時(shí)，搜索可停止，或者，即便存在若干個(gè)達(dá)到低于閾值的差異的參數(shù)對(duì)，搜索也可尋找最低差異。注意，每個(gè)顏色分量流(例如，紅、綠和藍(lán))具有各自的參數(shù)搜索。上述布置針對(duì)通過(guò)各自視頻相機(jī)新近捕獲的圖像而操作。但是，可記錄圖像，然后，針對(duì)上述類型的顏色校正而重放。上述系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在硬件、可編程或定制硬件(諸如，專用集成電路)或場(chǎng)編程門陣列和/或在軟件控制下操作的數(shù)據(jù)處理裝置中。圖10示意性地示出了這種數(shù)據(jù)處理裝置，該數(shù)據(jù)處理裝置包括處理器(CPU) 300、諸如程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之類的存儲(chǔ)器310，以及一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出設(shè)備320，所有這些通過(guò)總線布置330互聯(lián)。經(jīng)由諸如光盤(未示出)之類的非暫存式存儲(chǔ)介質(zhì)和/或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或因特網(wǎng)連接(未示出)提供作為計(jì)算機(jī)程序的合適的軟件。應(yīng)當(dāng)理解，在利用軟件實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例的情形中，軟件自身、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和提供軟件的介質(zhì)應(yīng)當(dāng)被看作是發(fā)明的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于處理通過(guò)兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備輸出的圖像的圖像調(diào)整裝置，所述兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備被相對(duì)于彼此布置，以便捕獲代表場(chǎng)景的各個(gè)不同示圖的圖像，所述圖像調(diào)整裝置包括噪聲組合器，用于組合噪聲信號(hào)和通過(guò)所述兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備所捕獲的一對(duì)對(duì)應(yīng)圖像中的一個(gè)或二者；差異檢測(cè)器，用于檢測(cè)通過(guò)所述噪聲組合器所輸出的所述一對(duì)對(duì)應(yīng)圖像之間的顏色屬性的差異；以及顏色屬性調(diào)整器，用于基于由所述差異檢測(cè)器所檢測(cè)的差異來(lái)調(diào)整來(lái)自所述圖像捕獲設(shè)備中的至少一個(gè)的圖像的顏色屬性，以便減少通過(guò)所述兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備所捕獲的對(duì)應(yīng)圖像之間的顏色屬性的差異。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述差異檢測(cè)器包括顏色屬性檢測(cè)器，該顏色屬性檢測(cè)器被布置為檢測(cè)由所述噪聲組合器所輸出的圖像的顏色屬性；以及，其中，由所述顏色屬性檢測(cè)器所檢測(cè)的顏色屬性代表在主像素顏色集中的每一個(gè)中像素亮度的分布。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，由所述顏色屬性檢測(cè)器所檢測(cè)的顏色屬性包括針對(duì)分量像素顏色集中的每一個(gè)，在該顏色中的像素亮度相對(duì)于亮度間隔集的柱狀圖。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，至少某些所述間隔包括多于一個(gè)的可能像素亮度值。
5.如權(quán)利要求3或4所述的裝置，包括低通濾波器，該低通濾波器用于在檢測(cè)柱狀圖之間的差異之前平滑關(guān)于圖像對(duì)所生成的柱狀圖。
6.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述顏色屬性檢測(cè)器被布置為關(guān)于所述一對(duì)對(duì)應(yīng)圖像中的每一個(gè)的子區(qū)域檢測(cè)顏色屬性。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述圖像對(duì)的各自的子區(qū)域相對(duì)于彼此被位移，以便代表場(chǎng)景的本質(zhì)上相同的特征。
8.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，包括用于存儲(chǔ)圖像對(duì)的圖像倉(cāng)庫(kù)。
9.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述裝置可操作用于執(zhí)行對(duì)不同顏色屬性調(diào)整參數(shù)的一次或多次嘗試，以便尋找導(dǎo)致顏色屬性中的差異小于閾值量的參數(shù)集。
10.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述顏色屬性調(diào)整器可操作用于調(diào)整來(lái)自包括如下參數(shù)的列表的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)伽馬；拐點(diǎn)；黑電平；以及白電平。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述顏色屬性調(diào)整器被布置為從所述伽馬和拐點(diǎn)參數(shù)來(lái)導(dǎo)出所述白電平和黑電平參數(shù)。
12.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其中來(lái)自所述圖像捕獲設(shè)備中的一個(gè)的圖像是主圖像，而來(lái)自所述圖像捕獲設(shè)備中的另一個(gè)的圖像是從圖像；所述顏色屬性調(diào)整器被布置為改變所述從圖像的顏色屬性，以使得所述從圖像的顏色屬性更加接近地對(duì)應(yīng)于所述主圖像的顏色屬性。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，包括用于對(duì)所述主圖像的顏色屬性的用戶調(diào)整的用戶控制。
14.一種相機(jī)系統(tǒng)，包括一對(duì)圖像捕獲設(shè)備，這對(duì)圖像捕獲設(shè)備被相對(duì)于彼此布置，以便捕獲代表場(chǎng)景的各個(gè)不同示圖的圖像；以及如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的圖像調(diào)整裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的相機(jī)系統(tǒng)，其中，所述圖像捕獲設(shè)備基本在水平圖像方向上被彼此橫向位移，以便生成各自的三維圖像對(duì)。
16.如權(quán)利要求14或15所述的相機(jī)系統(tǒng)，其中，所述圖像捕獲設(shè)備是視頻相機(jī)。
17.一種用于處理由兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備輸出的圖像的方法，所述兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備被相對(duì)于彼此布置，以便捕獲代表場(chǎng)景的各個(gè)不同示圖的圖像，所述方法包括如下步驟組合噪聲信號(hào)和由所述兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備所捕獲的一對(duì)對(duì)應(yīng)圖像中的一個(gè)或二者；檢測(cè)通過(guò)所述組合步驟所輸出的圖像對(duì)之間的顏色屬性的差異；以及基于通過(guò)所述檢測(cè)步驟所檢測(cè)的差異來(lái)調(diào)整來(lái)自所述圖像捕獲設(shè)備中的至少一個(gè)的圖像的顏色屬性，以便減少由所述兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備所捕獲的對(duì)應(yīng)圖像之間的顏色屬性的差異。
18.一種用于執(zhí)行如權(quán)利要求17所述的方法的計(jì)算機(jī)軟件。
19.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲(chǔ)介質(zhì)，通過(guò)該存儲(chǔ)介質(zhì)，如權(quán)利要求18所述的計(jì)算機(jī)軟件被存儲(chǔ)。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖像調(diào)整。一種用于處理由兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備輸出的圖像的圖像調(diào)整裝置，這兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備被相對(duì)于彼此布置，以便捕獲代表場(chǎng)景的各個(gè)不同示圖的圖像，該圖像調(diào)整裝置包括噪聲組合器，該噪聲組合器用于組合噪聲信號(hào)和通過(guò)兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備所捕獲的一對(duì)對(duì)應(yīng)圖像中的一個(gè)或二者；差異檢測(cè)器，該差異檢測(cè)器用于檢測(cè)通過(guò)噪聲組合器所輸出的一對(duì)對(duì)應(yīng)圖像之間的顏色屬性的差異；以及顏色屬性調(diào)整器，該顏色屬性調(diào)整器用于基于通過(guò)差異檢測(cè)器所檢測(cè)的差異來(lái)調(diào)整來(lái)自圖像捕獲設(shè)備中的至少一個(gè)的圖像的顏色屬性，以便減少通過(guò)兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備所捕獲的對(duì)應(yīng)圖像之間的顏色屬性的差異。
文檔編號(hào)H04N9/73GK102387371SQ20111025966
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
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