[发明专利]产生高动态范围图像的方法

权利要求书

1.一种用于产生高动态范围图像的方法，其包括：

a）接收具有第一分辨率并且第一曝光水平被捕获的场景的低分辨率图像；

b）接收具有第二分辨率并且不同于第一曝光水平的第二曝光水平被捕获的第一高分辨率图像，所述第二分辨率大于所述第一分辨率；

c）使用数据处理器形成对应于所述第一高分辨率图像中高空间频率含量的残留图像；

d）通过组合所述低分辨率图像和所述残留图像，使用数据处理器形成具有所述第二分辨率和所述第一曝光水平的第二高分辨率图像；

e）通过组合所述第一高分辨率图像和所述第二高分辨率图像，使用数据处理器产生所述高动态范围图像；以及

f）将所述高动态范围图像存储在处理器可存取的存储器中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述低分辨率图像和所述第一高分辨率图像使用数字照相机捕获。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述数字照相机具有提供实时景色图像流的预览模式，以及所述低分辨率图像是从所述实时景色图像流捕获的实时景色图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一曝光水平小于所述第二曝光水平。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一曝光水平大于所述第二曝光水平。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤c）包括：

i）从所述第一高分辨率图像确定代表性的低分辨率图像，其中所述代表性的低分辨率图像具有与所述低分辨率图像基本相同的分辨率；

ii）重新设定所述代表性的低分辨率图像的大小，以产生具有与所述第一高分辨率图像相同分辨率的重新设定大小的代表性的低分辨率图像，以及

iii）响应于所述第一高分辨率图像与所述重新设定大小的代表性的低分辨率图像之间的差异，确定所述残留图像。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤c）包括：

i）通过将低通卷积滤波器应用到所述第一高分辨率图像，确定低通图像；以及

ii）响应所述第一高分辨率图像与所述低通图像之间的差异，确定所述残留图像。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤c）包括，将高通卷积滤波器应用到所述第一高分辨率图像，所述高通卷积滤波器被设计成提供未被包括在所述低通图像中的来自所述第一高分辨率图像的频率含量的估计。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤d）包括将所述低分辨率图像和所述残留图像相加。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤d）包括以下步骤：在所述第一高分辨率图像或所述低分辨率图像被修剪处的像素周围的像素邻居中修改所述残留图像。

11.根据权利要求10所述的方法，其中通过将所述残留图像乘以纠正因数来修改所述残留图像，以及其中所述纠正因数是在所述像素邻居中的最大修剪量的函数。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述高动态范围图像的像素值通过形成来自所述第一高分辨率图像和所述第二高分辨率图像的相应像素的加权组合来确定。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述加权组合的权重作为所述第一高分辨率图像或所述第二高分辨率图像的像素值的函数变化。

13.根据权利要求12所述的方法，其中任何修剪后的像素被排除在所述加权组合之外。

14.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括使用对齐步骤来纠正所述低分辨率图像与所述第一高分辨率图像之间的对齐差异。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述低分辨率图像和所述第一高分辨率图像的像素值和场景曝光是线性关系。

17.根据权利要求1所述的方法，其中所述低分辨率图像和所述第一高分辨率图像是用具有布置在光感像素上的滤色器阵列的图像传感器捕获的滤色器阵列图像，其中所述滤色器阵列包括对应于至少三种不同色彩通道的至少三种不同类型的滤色器，并且其中所述步骤c）-e）被独立应用于对应于每个色彩通道的图像像素，使得所述高动态范围图像是滤色器阵列高动态范围图像。

18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括应用滤色器阵列插值算法以响应于所述滤色器阵列高动态范围图像确定对应的全彩色高动态范围图像。