[发明专利]图像数据处理装置、图像数据处理方法和成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及用来校正例如发生在高速成像中的帧闪烁(frame flicker)的图像数据处理装置、图像数据处理方法和成像系统。更具体而言，本发明涉及图像数据处理装置、图像数据处理方法和成像系统，利用该图像数据处理装置、图像数据处理方法和成像系统，基于通过对具有大于或等于阈值的值或小于或等于阈值的值的选定范围中的像素数据进行积分而获得的帧的积分值来计算每个帧的校正增益，并且基于校正增益对帧的选定范围中的像素数据的值进行校正，从而使得用于确定校正增益的处理的负担可得以减小，并且使得与选定范围中的像素数据相对应的图像区域中的闪烁可被适当地校正。

背景技术

在卷帘式快门(焦面快门)成像设备的情况下，闪烁问题被认为尤其严重。但是，在全局快门成像设备的情况下，由于成像速率快于照明的打开/关闭周期，所以在高速成像中光趋向于在整个屏幕上闪烁，即会发生帧闪烁。在一些情况下，由于在屏幕中的个体区域之间照明的相位或级别有所不同(例如当多个光源存在于屏幕上的图像中时)，因此帧闪烁使得难以对这些个体区域进行校正。

在闪烁校正的现有方法中，检测发生闪烁的区域并在该区域中执行校正。利用该方法，将会检测在哪个区域中发生了闪烁。但是，闪烁的状态根据光源或对象变化，因此为了实现精确的校正，用于检测区域的处理变得复杂并且负担增大。

在闪烁校正的另一种现有方法中，校正增益是基于帧的平均值或积分值来确定的。利用该方法，如果在屏幕中存在具有不同闪烁状态的区域(例如发生闪烁的区域和未发生闪烁的区域)，那么当在发生闪烁的区域中执行校正时，相反地，在以前未发生闪烁的区域中则新发生了闪烁。

在图8所示的闪烁校正的第一示例中，一个长方体占据了帧中的成分的很大比例。从而，当长方体的闪烁成分被校正时，闪烁成分由于校正增益而发生在背景中。相反，在图9所示的闪烁校正的第二示例中，背景占据了帧中的成分的很大比例。从而，当背景的闪烁成分被校正时，闪烁成分由于校正增益而发生在长方体中。

根据日本未审查专利申请公布No.2000-101909中提出的技术，将屏幕划分成多个区域，针对个体的划分区域计算闪烁校正增益，并且利用它们各自的闪烁校正增益在划分的区域中独立地执行闪烁校正。

发明内容

根据日本未审查专利申请公开No.2000-101909中描述的技术，检测出平均照明，并且为每个划分的区域计算闪烁校正增益，从而导致用于确定校正增益的处理负担较大。此外，根据日本未审查专利申请公开No.2000-101909中描述的技术，用于划分屏幕的边界由用户指定，或者基于对闪烁区域的检测结果自动确定。由于所划分的区域是由垂直和水平位置限定的矩形区域，所以在闪烁区域具有非矩形复杂形状时，就不能适当地执行闪烁校正。尽管即使在划分的区域是矩形的情况下，也可以通过增加划分区域的数目来在一定程度上处理具有复杂形状的闪烁区域，但是增加了用于确定校正增益的处理的负担。

期望与所选范围内的像素数据相对应的图像区域中的闪烁可以被适当地校正，同时减少用于确定校正增益的处理负担。

根据本发明一个实施例，提供了图像数据处理装置，该图像数据处理装置对作为校正目标帧的图像数据的每个帧顺序执行闪烁校正，其中图像数据是通过成像设备成像获取的。该图像数据处理装置包括：阈值生成器，其被配置来生成针对像素数据的阈值；积分器，其被配置来基于所述阈值生成器生成的阈值，抽取所述图像数据的每个帧中的所选范围内的像素数据，并且对所抽取的像素数据的值进行积分，其中，所选范围内的像素数据的值大于等于所述阈值或者小于等于所述阈值；存储单元，其被配置来存储多个帧的积分值，所述积分值是由所述积分器获得的；平均值计算器，其被配置来基于所述多个帧的积分值，计算所述图像数据的平均值，其中所述积分值被存储在所述存储单元中；增益计算器，其被配置来将所述平均值计算器计算出的所述平均值除以所述多个帧的积分值中与所述校正目标帧相关联的积分值，从而计算出用于所述校正目标帧的参考校正增益，其中所述积分值被存储在所述存储单元中；比较器，其被配置来基于所述阈值生成器生成的阈值，检查所述校正目标帧中的各个像素数据片段是否是所选范围中的像素数据；校正增益输出单元，其被配置来在所述比较器的检查结果的基础上，基于所述增益计算器计算出的参考校正增益，输出与所述校正目标帧的所选范围中的每个像素数据片段相关联的校正增益；以及校正器，其被配置来基于从所述校正增益输出单元输出的校正增益，对所述校正目标帧中的像素数据片段中在所选范围内的每个像素数据片段执行校正。