图像生成设备制造技术

提供了一种图像生成设备。在该图像生成设备中，图像组合单元针对按顺序的第一过程和第二过程中的每一个来将第一图像和第二图像进行组合以生成合成图像，所述合成图像具有以第一位宽度表示相应像素的亮度水平的数字像素值；范围设置器针对第一过程和第二过程中的每一个来设置关于合成图像的至少一个目标的目标亮度水平分布范围，所述分布范围表示至少一个目标的亮度水平分布于其中的范围；动态范围调整器调整针对第一过程和第二过程中的一个生成的合成图像的动态范围，使得针对第一过程和第二过程中的相应一个生成的合成图像的动态范围与针对第一过程设置的目标亮度水平分布范围相匹配。

【技术实现步骤摘要】
图像生成设备
本公开内容涉及用于将多个图像进行组合以生成具有较高动态范围的合成图像的图像生成设备；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。
技术介绍
高动态范围功能(HDR功能)将在第一快门时间期间捕获的第一图像与在比第一快门时间长的第二快门时间期间捕获的第二图像进行组合，以生成具有从低亮度水平到高亮度水平的较高动态范围的合成图像。车载相机在其中包含了这样的HDR功能，并且使用HDR功能来提高对诸如道路上的白线和/或其他车辆等对象进行检测的准确度。当相应车辆正在行驶时，车载相机捕获图像，与此同时其光环境变化。车载相机周围的光环境的这种变化使由车载相机捕获的图像的色调发生改变。这种色调改变可能会降低对诸如白线等对象进行检测的准确度。为了解决这个问题，日本专利申请公布No.2016-96417公开了一种安装在车辆中的相机系统。该相机系统获得关于车辆周围的光环境的信息；所述光环境在车辆行驶同时发生变化。例如，光环境信息包括关于白天光环境的信息和关于夜间光环境的信息。该相机系统在第一快门时间期间捕获第一图像，并且在比第一快门时间长的第二快门时间期间捕获第二图像。然后，相机系统根据光环境选择自动白平衡校正任务和自定义白平衡校正任务中的一个，以将所选择的自动白平衡校正任务和自定义白平衡校正任务中的一个应用于第一图像和第二图像中的每一个图像。此后，相机系统将第一图像与第二图像进行组合，从而生成具有较高动态范围的合成图像。
技术实现思路
除了由相机捕获的图像的色调之外，相机周围的光环境的变化还会使要被捕获的对象的亮度分布改变。由图像传感器捕获的图像的每个像素的值，(即，每个像素的像素值)表示该图像的相应像素的由有限的位宽度(即，有限的位数)限制的亮度水平。因此，即使由相机捕获的图像受到自动白平衡校正任务和自定义白平衡校正任务中的仅一个任务，可能仍然难以有效地使用有限的位数来表示合成图像的每个像素的亮度水平。这可能导致在合成图像中出现以下情况中的至少一种：1.出现阻断式阴影(blocked-upshadow)或破碎式阴影(crushedshadow)；2.出现爆发式高亮(blown-outhighlight)或剪白(clippedwhites)；以及3.出现像素值被分配给对应于未被成像的目标的未使用的亮度水平。像素值被分配给未使用的亮度水平的情况的出现可能导致合成图像的粗糙的灰度。鉴于上述情况，本公开内容的一个方面旨在提供能够解决上述问题的图像生成设备。具体地，本公开内容的替选方面旨在提供这样的图像生成设备，其中每个图像生成设备都能够有效地使用有限的位数来表示下述合成图像的每个像素的亮度水平：所述合成图像是基于在相应的彼此不同的第一快门时间和第二快门时间期间捕获的第一图像和第二图像。根据本公开内容的示例性方面，提供了一种图像生成设备。该图像生成设备包括控制器，该控制器被配置成针对按顺序的第一过程和第二过程中的每一个来基于相机的控制参数使相机基于第一快门时间捕获第一图像和基于第二快门时间捕获第二图像。第一图像和第二图像各自包括要被成像的至少一个目标。第一快门时间比第二快门时间长，并且控制参数包括第一快门时间和第二快门时间。图像生成设备包括图像组合单元，该图像组合单元被配置成针对第一过程和第二过程中的每一个来将第一图像和第二图像进行组合以生成合成图像，合成图像具有其每个像素的数字像素值。每个像素的数字像素值以第一位宽度表示相应像素的亮度水平。图像生成设备包括范围设置器，该范围设置器被配置成针对第一过程和第二过程中的每一个来设置关于合成图像的至少一个目标的目标亮度水平分布范围。目标亮度水平分布范围表示至少一个目标的亮度水平分布于其中的范围。图像生成设备包括压缩特性生成器，该压缩特性生成器被配置成针对第一过程和第二过程中的每一个来生成用于以第二位宽度对合成图像的每个像素的数字像素值进行压缩的压缩特性。第二位宽度小于第一位宽度。图像生成设备包括压缩单元，该压缩单元被配置成针对第一过程和第二过程中的每一个来根据压缩特性对合成图像进行压缩以生成压缩的合成图像。图像生成设备包括动态范围调整器，该动态范围调整器被配置成调整针对第一过程和第二过程中的一个生成的合成图像的动态范围，使得针对第一过程和第二过程中的相应一个生成的合成图像的动态范围与由范围设置器针对第一过程设置的目标亮度水平分布范围相匹配。根据本公开内容的示例性方面的动态范围调整器调整针对第一过程和第二过程中的一个生成的合成图像的动态范围，使得针对第一过程和第二过程中的相应一个生成的合成图像的动态范围与由范围设置器针对第一过程设置的目标亮度水平分布范围相匹配。这使得合成图像的动态范围能够与由范围设置器设置的目标亮度水平分布范围相匹配；所述至少一个目标的亮度水平分布在目标亮度水平分布范围内。因此，这防止了数字像素值被分配给在目标亮度水平分布范围之外的未使用的亮度水平，其中，每个数字像素值均受第二位宽度(即，有限的位数)限制。这使得能够有效地使用有限的位数来表示合成图像的每个像素的相应亮度水平。鉴于结合附图的以下描述，本公开内容的各个方面的上述和/或其他特征和/或优点将被进一步理解。本公开内容的各个方面可以在适当时包括和/或不包括不同的特征和/或优点。此外，本公开内容的各个方面可以在适当时对其他实施方式的一个或多个特征进行组合。对具体实施方式的特征和/或优点的描述不应被解释为限制其他实施方式或权利要求。附图说明参照附图，根据以下实施方式的描述，本公开内容的其它方面将变得明显，在附图中：图1是示意性地示出了根据本公开内容的第一实施方式的图像生成设备的结构的示例的框图；图2是示意性地示出了由图1所示的图像生成设备执行的图像生成周期的示例的流程图；图3是示意性地示出了根据第一实施方式的关于第一图像的亮度水平的第一像素值特性和关于第二图像的亮度水平的第二像素值特性的图；图4是示意性地示出了根据第一实施方式的关于第一图像的亮度水平的第一像素值特性和关于第二图像的亮度水平的放大的第二像素值特性的图；图5是示意性地示出了基于第一图像和第二图像的组合生成的HDR合成图像和由图1所示的图像生成器生成的压缩特性的示例的图；图6是示意性地示出了根据第一实施方式的基于第一图像和第二图像的HDR合成图像的亮度水平的直方图的示例的图；图7是示意性地示出了根据第一实施方式的HDR合成图像的亮度水平的其中存在两个分开的分布的直方图的示例的图；图8是示意性地示出了根据第一实施方式的HDR合成图像的目标亮度水平分布范围与HDR合成图像的当前动态范围之间的关系的图；图9是示意性地示出了第一场景(场景1)的第一图像和第二图像的亮度水平的直方图、基于该直方图确定的目标亮度水平分布范围和基于该目标亮度水平分布确定的压缩特性的图；图10是示意性地示出了第二场景(场景2)的第一图像和第二图像的亮度水平的直方图、基于该直方图确定的目标亮度水平分布范围和基于该目标亮度水平分布确定的压缩特性的图；图11是示意性地示出了根据本公开内容的第二实施方式的图像生成设备的结构的示例的框图；图12是示意性地示出了由图11所示的图像生成设备执行的图像生成周期的示例的流程图；图13是示意性地示出了图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像生成设备，包括：控制器，所述控制器被配置成针对按顺序的第一过程和第二过程中的每一个来基于相机的控制参数使所述相机基于第一快门时间捕获第一图像和基于第二快门时间捕获第二图像，所述第一图像和所述第二图像各自包括要被成像的至少一个目标，所述第一快门时间比所述第二快门时间长，所述控制参数包括所述第一快门时间和所述第二快门时间；图像组合单元，所述图像组合单元被配置成针对所述第一过程和所述第二过程中的每一个来将所述第一图像和所述第二图像进行组合以生成合成图像，所述合成图像具有其每个像素的数字像素值，每个像素的所述数字像素值以第一位宽度表示相应像素的亮度水平；范围设置器，所述范围设置器被配置成针对所述第一过程和所述第二过程中的每一个来设置关于所述合成图像的所述至少一个目标的目标亮度水平分布范围，所述目标亮度水平分布范围表示所述至少一个目标的亮度水平分布于其中的范围；压缩特性生成器，所述压缩特性生成器被配置成针对所述第一过程和所述第二过程中的每一个来生成用于以第二位宽度对所述合成图像的每个像素的所述数字像素值进行压缩的压缩特性，所述第二位宽度小于所述第一位宽度；压缩单元，所述压缩单元被配置成针对所述第一过程和所述第二过程中的每一个来根据所述压缩特性对所述合成图像进行压缩以生成压缩的合成图像；以及动态范围调整器，所述动态范围调整器被配置成调整针对所述第一过程和所述第二过程中的一个生成的所述合成图像的动态范围，使得针对所述第一过程和所述第二过程中的相应一个生成的所述合成图像的动态范围与由所述范围设置器针对所述第一过程设置的所述目标亮度水平分布范围相匹配。...

【技术特征摘要】
2016.11.07 JP 2016-2173201.一种图像生成设备，包括：控制器，所述控制器被配置成针对按顺序的第一过程和第二过程中的每一个来基于相机的控制参数使所述相机基于第一快门时间捕获第一图像和基于第二快门时间捕获第二图像，所述第一图像和所述第二图像各自包括要被成像的至少一个目标，所述第一快门时间比所述第二快门时间长，所述控制参数包括所述第一快门时间和所述第二快门时间；图像组合单元，所述图像组合单元被配置成针对所述第一过程和所述第二过程中的每一个来将所述第一图像和所述第二图像进行组合以生成合成图像，所述合成图像具有其每个像素的数字像素值，每个像素的所述数字像素值以第一位宽度表示相应像素的亮度水平；范围设置器，所述范围设置器被配置成针对所述第一过程和所述第二过程中的每一个来设置关于所述合成图像的所述至少一个目标的目标亮度水平分布范围，所述目标亮度水平分布范围表示所述至少一个目标的亮度水平分布于其中的范围；压缩特性生成器，所述压缩特性生成器被配置成针对所述第一过程和所述第二过程中的每一个来生成用于以第二位宽度对所述合成图像的每个像素的所述数字像素值进行压缩的压缩特性，所述第二位宽度小于所述第一位宽度；压缩单元，所述压缩单元被配置成针对所述第一过程和所述第二过程中的每一个来根据所述压缩特性对所述合成图像进行压缩以生成压缩的合成图像；以及动态范围调整器，所述动态范围调整器被配置成调整针对所述第一过程和所述第二过程中的一个生成的所述合成图像的动态范围，使得针对所述第一过程和所述第二过程中的相应一个生成的所述合成图像的动态范围与由所述范围设置器针对所述第一过程设置的所述目标亮度水平分布范围相匹配。2.根据权利要求1所述的图像生成设备，其中，所述动态范围调整器被配置成针对所述第二过程来确定所述控制参数中的至少一个的值，使得针对所述第二过程生成的所述合成图像的动态范围与...

【专利技术属性】
技术研发人员：西川雅人，秋叶一芳，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP