图像处理设备以及图像处理方法技术

本公开涉及图像处理设备以及图像处理方法。提供了通过减少时延和提高局部处理的性能以提高图像质量的图像处理设备和图像处理方法。一种使用图像输入信号作为输入并且使用图像输出信号作为输出的图像处理设备，包括第一图像处理单元和第二图像处理单元。第一图像处理单元包括：用于从图像输入信号中提取图像特征数据的直方图处理单元、用于根据图像特征数据创建用于执行图像处理的第一参数组的第一图像参数处理单元，以及用于处理图像输入信号以创建图像输出信号的算术处理单元。第二图像处理单元具有第二图像参数处理单元，该第二图像参数处理单元用于根据图像特征数据创建用于执行图像处理的第二参数组。于执行图像处理的第二参数组。于执行图像处理的第二参数组。

【技术实现步骤摘要】
图像处理设备以及图像处理方法


[0001]本专利技术涉及图像处理设备和图像处理方法。

技术介绍

[0002]可以通过使用计算机进行的图像处理对数字图像进行各种调节。例如，对比度调节被称为这种调节技术的典型示例。其作为用于通过调节图像的亮度来改变对整个图像的印象的手段是有效的。通常，图像的对比度调节是通过设置色调曲线来执行的，该色调曲线用于将输入亮度值转换为输出亮度值。
[0003]通过对色调曲线的形状进行各种调节，可以将整个目标图像的对比度调节为期望形状。在一般的对比度调节方法中，由于执行了全局处理：通过对整个目标图像应用共同的色调曲线来执行亮度值的转换，在其中亮部和暗部共存的目标图像的情况下，存在无法执行良好的亮度调节的问题，还要采用局部处理方法，通过反映目标图像的局部特征来执行亮度调节。
[0004]在常规的图像处理系统中，视频信号处理器(以下简称VSP)IP(知识产权)通过图像的全局或局部处理来执行色彩管理。直方图单元测量直方图和一些成像特征，并且将它们存储在SDRAM中。中间件(以下简称MW)读取这些信息并且生成参数以供核心在后面的帧中进行处理。
[0005]图12是示出根据现有技术的图像处理设备的结构的图。图像处理设备具有MW10、VSP20、SDRAM30。MW10具有全局处理单元11和局部处理单元12。VSP20包括直方图测量单元21和处理器核22。处理器核22可以是多个。SDRAM30可以是除SDRAM以外的存储器。
[0006]当VSP20读取图像帧时，直方图测量单元21测量图像的直方图和其他图像特征，并且将测量结果存储在SDRAM30中。MW10从SDRAM30中读取所存储的测量结果，用于图像的全局区域的全局处理单元11、用于局部区域的局部处理单元12分别执行分析，VSP20的处理器核22生成用于处理图像帧的参数，并且将参数存储在SDRAM30中。VSP20中的处理器核22从SDRAM30中读取参数并且处理图像帧。

技术实现思路

[0007]在根据现有技术的图像处理设备中，如图13所示，由于分析图像帧N的图像特征并且生成图像帧N+m(m>1)的参数，因此生成图像处理的时延(m个帧)。全局和局部处理的选择取决于图像的应用和特征。通常，选择全局处理11，但如果在MW10中检测到图像中的局部区域的直方图和图像特征差异很大，则选择局部处理12。例如，亮区和暗区在图像中一起出现，并且选择局部处理单元12以对这些区域进行不同的伽马校正以产生对比度更高的图像。
[0008]在场景逐帧变化很大的视频序列的情况下，两个帧的时延会影响图像质量。原因是，MW使用帧N的图像特征生成参数，并且将这些参数应用于帧N+m(m>1)，但在这种情况下，根据帧N生成的参数对于帧N+m是旧的，因为帧N和帧N+m的细节不同。例如，如图14所示，在
隧道外部行驶的汽车中，由相机记录图像，并且隧道内外光线相差很大，因此在隧道终端区域，图像对比度变高。由于汽车在移动，这些对比区域在每一帧中都在变化(与汽车速度的关系不大)。
[0009]对于局部操作，由MW处理的直方图数据和参数的数目很大，并且如果局部区域的数目增加和/或使用更高的位深度，则该数目增加。为了确保系统性能，应用若干约束，例如有限数目的局部区域，其中参数未在全部步骤中设置，针对丢失参数需要硬件处理，例如，深度为12位的一个组件，并且必须使用4096个元素的查找表(LUT)数据，但只生成257个元素，并且其余元素被插值。因此，这些约束会影响图像质量。
[0010]根据实施例的图像处理设备提供了一种颜色管理系统，该系统通过减少时延和提高局部处理的性能来提高图像质量。
[0011]在图像处理中可以使用更精确的参数。
附图说明
[0012]图1是示出根据第一实施例的图像处理设备的配置的框图；
[0013]图2是示出第一实施例的图像处理设备中的帧处理的图；
[0014]图3是用于说明判定单元中的判定方法的图像；
[0015]图4是用于说明判定单元中的另一判定方法的图像；
[0016]图5是用于说明判定单元中的判定方法的图；
[0017]图6是用于说明根据第二实施例的图像处理方法的图像；
[0018]图7是示出根据第二实施例的图像处理设备的配置的框图；
[0019]图8是示出根据第二实施例的修改示例的图像处理设备的配置的框图；
[0020]图9是用于说明根据第二实施例的修改示例的自适应参数(QP)的生成的图；
[0021]图10是示出根据第三实施例的图像处理设备的配置的框图；
[0022]图11是示出第三实施例的图像处理设备中的帧处理的图；
[0023]图12是示出根据相关技术的图像处理设备的配置的框图；
[0024]图13是示出根据相关技术的图像处理设备中的帧处理的图；以及
[0025]图14是用于说明根据相关技术的图像处理方法的图像。
具体实施方式
[0026]以下，将参考附图详细描述根据实施例的半导体器件。在说明书和附图中，相同或对应的形式要素用相同的附图标记表示，并且省略其重复描述。在附图中，为了便于描述，可以省略或简化配置。此外，至少一些实施例和每个修改可以彼此任意组合。
[0027](第一实施例)
[0028]图1是示出根据第一实施例的图像处理设备的配置的框图。
[0029]如图1所示，图像处理设备具有MW10、VSP20、SDRAM30。MW10具有全局处理单元11和局部处理单元12。VSP20包括直方图测量单元21、处理器核22、局部处理单元23和判定单元24。处理器核22可以是多个。SDRAM30可以是除SDRAM以外的存储器。MW10和VSP20连接到SDRAM30，并且图像处理参数经由SDRAM30进行交换。
[0030]当VSP20读取图像帧时，直方图测量单元21测量图像的直方图和其他图像特征，并
且将测量结果存储在SDRAM30中。MW10从SDRAM30中读取所存储的测量结果，用于图像的全局区域的全局处理单元11、用于局部区域的局部处理单元12分别执行分析，VSP20的处理器核22生成用于处理图像帧的参数，并且将参数存储在SDRAM30中。
[0031]与上述MW10中的处理并行地，VSP20中的局部处理单元23根据由直方图测量单元21测量的结果执行分析，生成用于处理图像帧的参数，并且将参数存储在SDRAM30中。判定单元24从以下中选择更适当的参数：来自SDRAM30的由MW10生成的参数、以及由局部处理单元23生成的参数，并且将其发送给处理器核22。处理器核22根据接收到的参数来处理图像帧。
[0032]将参考图2描述第一实施例的图像处理设备中的时延减少。VSP20读取包含多个局部区域(LA0至LA2)的帧(FRAME0)，并且局部处理器23分析局部区域LA0的直方图数据，生成局部区域LA0的局本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像处理设备，使用图像输入信号作为输入并且使用图像输出信号作为输出，所述图像处理设备包括第一图像处理单元和第二图像处理单元，其中所述第一图像处理单元包括：直方图处理单元，用于从所述图像输入信号中提取图像特征数据，第一图像参数处理单元，用于根据所述图像特征数据创建用于执行图像处理的第一参数组，以及算术处理单元，用于通过处理所述图像输入信号来创建所述图像输出信号，其中所述第二图像处理单元包括第二图像参数处理单元，所述第二图像参数处理单元用于根据所述图像特征数据创建用于执行图像处理的第二参数组，其中所述第一图像处理单元还包括判定单元，所述判定单元用于从所述第一参数组和所述第二参数组中选择和输出待被用于图像处理的图像处理参数，其中所述算术处理单元根据由所述判定单元输出的所述图像处理参数来执行图像处理。2.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中所述判定单元选择所述第一参数组和所述第二参数组中出现更少误差的一组。3.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中当所述第一参数组和所述第二参数组中的每组中误差出现的数目相同时，所述判定单元选择所述第二参数组。4.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中所述判定单元通过将所述图像特征数据的能量值与预定阈值进行比较，来从所述第一参数组和所述第二参数组之中选择所述图像特征数据的能量值。5.根据权利要求4所述的图像处理设备，其中所述能量值至少包括颜色、亮度和对比度。6.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中当图像被划分为多个区域时，所述判定单元根据区域的位置在所述第一参数组和所述第二参数组之中进行选择。7.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中当图像被划分为多个区域时，所述判定单元根据在每个区域的帧之间所检测到的运动对象，来选择所述第一参数组和所述第二参数组中的一组。8.一种图像处理设备，使用图像输入信号作为输入并且使用图像输出信号作为输出，所述图像处理设备包括第一图像处理单元和第二图像处理单元，其中所述第一图像处理单元包括：直方图处理单元，用于从所述图像输入信号中提取图像特征数据，第一图像参数处理单元，用于根据所述图像特征数据创建用于执行图像处理的第一参数组，并且压缩所述第一参数组，第一压缩单元，用于输出第一压缩参数组，以及算术处理单元，用于通过处理所述图像输入信号来创建所述图像输出信号，其中所述第二图像处理单元包括：第二图像参数处理单元，用于根据所述图像特征数据创建用于执行图像处理的第二参数组，并且压缩所述第二参数组，以及第二压缩单元，用于输出第二压缩参数组，
其中所述第一图像处理单元还包括：解压缩单元，用于对所述第一压缩参数组和所述第二压缩参数组进行解压缩，以及判定单元，用于从扩展的所述第一参数组和所述第二参数组中选择和输出待被用于图像处理的图像处理参数，其中所述算术处理单元根据由所述判定单元输出的所述图像处理参数执行图像处理。9.根据权利要求8所述的图像处理设备，其中所述第一压缩单元和所述第二压缩单元使用无损压缩方法。10.根据权利要求8所述的图像处理设备，其中所述第一压缩单元和所述第二压缩单元使用采用了查找表的有损压缩方法。11.一种图像处理设备，使用图像输入信号作为输入并且使用图像输出信号作为输出，所述图像处理设备包括第一图像处理单元和第二图像处理单元，其中所述第一图像处理单元包括：直方图处理单元，用于从所述图像输入信号中提取图像特征数据，...

【专利技术属性】
技术研发人员：Q，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：