[发明专利]处理宽动态范围图像的有效方法

说明书

在所描述的示例中，图像处理器能够使用本机12比特图像管道来处理宽动态范围(WDR)图像数据。在一个实施例中，所述处理器从WDR图像传感器接收经压缩的宽动态范围图像数据(500)。对所述经压缩的宽动态范围图像数据进行解压缩扩展(510)。随后从所述经解压缩扩展的图像数据提取长曝光图像数据(520)，并对所述长曝光图像数据执行预处理(530)。还从所述经解压缩扩展的图像数据提取短曝光图像数据(540)，并对所述短曝光图像数据执行预处理(550)。合并所述经预处理的长曝光图像数据与所述经预处理的短曝光图像数据(560)。对所述经合并的图像数据执行色调映射(570)。

背景技术

宽动态范围(WDR)处理在现今的成像系统中变得越来越受欢迎。宽动态范围描述与一般成像系统相比记录更多场景细节(从阴影到高亮)的成像系统的属性。WDR图像能够获得高得多的动态范围，且因此可用于被期望生成正确曝光的图像(即使是在不利的照明条件下)的应用(诸如安保和汽车)。此类不利的照明条件可包括监控摄像头在太阳处于地平线上的低处且面向摄像头时的早晨/傍晚时分操作，汽车从黑暗的停车场出现在被阳光照射的道路上时汽车摄像头操作的情况，以及室内场景(例如，具有被阳光照射的窗户的暗室)，其中室内和室外场景都应得到恰当的曝光。在此类极端照明条件下，期望所生成的图像具有最小面积的过曝(blow-out)区，同时仍在图像的光线暗淡的部分中显示出良好的细节。色调映射图像处理器可用于解决此问题。

图1(现有技术)是表示标准(非WDR)图像处理流水线(pipeline)的典型数据路径100的数据流图。在图1中，原始图像数据由12比特数据块构成，所述数据块中的每一个表示一个图像像素。所有图像处理器块都支持仅12比特数据宽度，且图像管道能够在一个像素/周期吞吐量处支持最大12比特原始像素数据。在图1中，图像传感器将所感测到的图像数据存储在存储器110中。读DMA单元120使用直接存储器存取(“DMA”)操作从存储器110读取原始图像数据，并将其转发到图像处理器125的预处理块130。预处理块130执行各种图像处理功能，并将经预处理图像数据提供到图像处理器125的图像管道140。图像管道140是硬件图像处理模块，其从原始图像数据产生呈特定图像数据格式(例如YUV格式)的图像数据。图像管道140还执行各种图像处理功能。尽管图1是与功能块图相对的数据流图，预处理块130和图像管道140被示出为在表示图像处理器的虚线框125内，以指示执行那些功能的功能块包括在图像处理器内。图像处理器125将通过图像管道140生成的经处理并经格式化的图像数据存储在存储器110中。图像处理器块(即，预处理块130和图像管道140)支持仅12比特数据宽度。因此，图像管道140能够在一个像素/周期吞吐量处支持最大12比特原始像素数据。