[go: up one dir, main page]

JP4561649B2 - Image compression apparatus, image compression program and image compression method, HDR image generation apparatus, HDR image generation program and HDR image generation method, image processing system, image processing program and image processing method - Google Patents

Image compression apparatus, image compression program and image compression method, HDR image generation apparatus, HDR image generation program and HDR image generation method, image processing system, image processing program and image processing method Download PDF

Info

Publication number
JP4561649B2
JP4561649B2 JP2006034773A JP2006034773A JP4561649B2 JP 4561649 B2 JP4561649 B2 JP 4561649B2 JP 2006034773 A JP2006034773 A JP 2006034773A JP 2006034773 A JP2006034773 A JP 2006034773A JP 4561649 B2 JP4561649 B2 JP 4561649B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image data
exposure time
effective
data
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006034773A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007215073A (en
Inventor
治久 倉根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2006034773A priority Critical patent/JP4561649B2/en
Publication of JP2007215073A publication Critical patent/JP2007215073A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4561649B2 publication Critical patent/JP4561649B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Image Processing (AREA)
  • Editing Of Facsimile Originals (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)

Description

本発明は、HDR(High Dynamic Range)画像データを生成するための複数種類の露光時間でそれぞれ撮像された画像の画像データを圧縮するのに好適な画像圧縮装置、画像圧縮プログラム及び画像圧縮方法、これらのいずれかで圧縮された画像データに基づきHDR画像データを生成するのに好適なHDR画像生成装置、HDR画像生成プログラム及びHDR画像生成方法、並びに前記画像圧縮方法で圧縮された画像データを復元し、当該復元した画像データに基づきHDR画像データを生成可能な画像処理システム、画像処理プログラム及び画像処理方法に関する。   The present invention relates to an image compression apparatus, an image compression program, and an image compression method suitable for compressing image data of images respectively captured at a plurality of types of exposure times for generating HDR (High Dynamic Range) image data, An HDR image generation apparatus, an HDR image generation program and an HDR image generation method suitable for generating HDR image data based on image data compressed by any of these, and restoring image data compressed by the image compression method The present invention relates to an image processing system, an image processing program, and an image processing method that can generate HDR image data based on the restored image data.

近年、セキュリティ用途などに使用される監視カメラの広ダイナミックレンジ化(HDR化)が望まれている。セキュリティ用途に対しては、対数圧縮型CMOSセンサ(研究段階)や、CCD撮像素子の2段階露光等を利用した監視カメラが実用化されつつある。
一方、大容量デジタルネットワーク社会への移行に伴い、ネットワークを利用した監視システムが実用化されつつある。また、ネットワーク化に加え、計算機が不審者、進入物を認識するマシンビジョンを組み合わせた監視システムの実用化が待たれている。
In recent years, it has been desired to increase the dynamic range (HDR) of surveillance cameras used for security applications. For security applications, logarithmic compression type CMOS sensors (research stage) and surveillance cameras using two-stage exposure of CCD image sensors are being put into practical use.
On the other hand, with the shift to a large-capacity digital network society, a monitoring system using a network is being put into practical use. In addition to networking, the practical use of a monitoring system that combines machine vision that recognizes suspicious persons and entering objects by computers is awaited.

以上のように、監視カメラの機能に対してはHDR化が、そして監視カメラシステムに対しては、ネットワーク化とマシンビジョン化が期待されている。
広ダイナミックレンジカメラとネットワークとを組み合わせたシステムとしては、例えば、特許文献1に記載の現場監視システム、特許文献2に記載の映像信号送受信システム及び特許文献3に記載の映像情報調整装置、映像情報送信装置及び映像情報受信装置がある。
As described above, HDR is expected for the function of the surveillance camera, and networking and machine vision are expected for the surveillance camera system.
As a system combining a wide dynamic range camera and a network, for example, an on-site monitoring system described in Patent Document 1, a video signal transmission / reception system described in Patent Document 2, a video information adjustment device described in Patent Document 3, and video information There are a transmitting device and a video information receiving device.

特許文献1の従来技術は、対数関数状の入出力特性を有し、現場の広範囲を撮像した画像データを出力する広視野角の広ダイナミックレンジカメラと、広ダイナミックレンジカメラから送信された画像データを表示させる表示手段を有するホストコンピュータ、とを具備し、表示手段に表示された画像に基づいて現場を監視するものである。
また、特許文献2の従来技術は、長時間露光映像及び短時間露光映像を別々に圧縮して伝送し、受信端末側では、伝送されたデータを別々に伸長し、任意の比率で合成を行って広ダイナミックレンジ映像を表示するものである。
The prior art of Patent Document 1 has logarithmic input / output characteristics and a wide dynamic range camera with a wide viewing angle that outputs image data obtained by imaging a wide area in the field, and image data transmitted from the wide dynamic range camera. And a host computer having display means for displaying the image, and monitors the site based on the image displayed on the display means.
In the prior art of Patent Document 2, the long-exposure video and the short-exposure video are separately compressed and transmitted. On the receiving terminal side, the transmitted data is decompressed separately and synthesized at an arbitrary ratio. Wide dynamic range video.

また、特許文献3の従来技術は、所定の撮像条件に基づいて、少なくとも2種類の異なる照度範囲に対応する画像情報を、それぞれ別々に同一ショットから獲得する照度情報獲得部と、前記少なくとも2種類の異なる照度範囲に対応する画像情報を、それぞれ別々に外部に送信し、別の少なくとも2種類の異なる照度範囲に対応する画像情報を外部から受信する伝送部と、前記別の少なくとも2種類の異なる照度範囲に対応する画像情報の全部又は一部を用いて、所定の照度範囲に基づいて、輝度調整済みの画像情報を生成する照度情報調整部とを備えたものである。これにより、外部に送信された画像情報を受信側で調整することができる。
特開2002―204443号公報 特開2003―299067号公報 特開平8−340523号公報
Further, the prior art of Patent Document 3 includes an illuminance information acquisition unit that separately acquires image information corresponding to at least two different illuminance ranges from the same shot based on predetermined imaging conditions, and the at least two types. The image information corresponding to the different illuminance ranges is separately transmitted to the outside, and the transmission unit that receives the image information corresponding to at least two different illuminance ranges from the outside, and the at least two different types of the illuminance ranges. An illuminance information adjustment unit that generates image information that has been subjected to luminance adjustment based on a predetermined illuminance range using all or part of the image information corresponding to the illuminance range. Thereby, the image information transmitted to the outside can be adjusted on the receiving side.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-204443 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-299067 JP-A-8-340523

しかしながら、上記特許文献1〜3の従来技術においては、非常に大きなコントラストを有する画像(HDR画像)又は当該HDR画像を生成するための複数の画像を撮像するため、画像データの情報量は大きなものとなる。そして、このような画像データをネットワークを介して受信側の装置に送信する必要があるため、特に、インターネットを介して撮像画像データを伝送し、遠隔地においてリアルタイムで撮像画像を監視するような監視システムに適用する場合には、ネットワーク遅延等を考慮して、高速且つ安定したデータ伝送処理を行う必要がある。従って、データ伝送速度を高めるためにも各フレームの画像データの伝送量をできる限り少なくすることが望ましいが、上記特許文献1及び3の従来技術においては、送信側で画像データ量を圧縮する等の伝送データ量を削減する処理については何も触れられていない。   However, in the conventional techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3, an image having a very large contrast (HDR image) or a plurality of images for generating the HDR image is captured. It becomes. Since such image data needs to be transmitted to a receiving device via a network, in particular, monitoring is performed such that the captured image data is transmitted via the Internet and the captured image is monitored in real time in a remote place. When applied to a system, it is necessary to perform high-speed and stable data transmission processing in consideration of network delay and the like. Therefore, it is desirable to reduce the transmission amount of image data of each frame as much as possible in order to increase the data transmission speed. However, in the conventional techniques of Patent Documents 1 and 3, the image data amount is compressed on the transmission side. Nothing is said about the process of reducing the amount of transmitted data.

一方、上記特許文献2の従来技術においては、複数のカメラで撮影した長露光及び短露光の撮像画像データをそれぞれJPEG等によって圧縮して伝送することでデータ伝送量を削減することが記載されているが、システムの性質上、カメラの台数の増加や、露光時間の種類の増加等によって、伝送する画像データ量もこれに比例して増加するため、リアルタイムの監視システムを実現するためには、圧縮率の高い圧縮処理を行うなどしてできる限り伝送する画像データ量を削減して画像データを受信側に高速に伝送する必要があるが、圧縮率を高めすぎると画質に影響がでてきてしまうため、監視システムにおいて重要な撮像画像の視認性が悪化するという問題が生じてしまう恐れがある。   On the other hand, in the prior art of Patent Document 2 described above, it is described that long-exposure image data and short-exposure image data captured by a plurality of cameras are compressed by JPEG and transmitted to reduce the data transmission amount. However, due to the nature of the system, the amount of image data to be transmitted increases in proportion to the increase in the number of cameras and the type of exposure time, etc. In order to realize a real-time monitoring system, It is necessary to reduce the amount of image data to be transmitted as much as possible by performing compression processing with a high compression rate and transmit the image data to the receiving side at high speed. However, if the compression rate is too high, the image quality will be affected. Therefore, there is a concern that the visibility of captured images that are important in the monitoring system may deteriorate.

そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、HDR(High Dynamic Range)画像データを生成するための複数種類の露光時間でそれぞれ撮像された画像の画像データを圧縮するのに好適な画像圧縮装置、画像圧縮プログラム及び画像圧縮方法、これらのいずれかで圧縮された画像データに基づきHDR画像データを生成するのに好適なHDR画像生成装置、HDR画像生成プログラム及びHDR画像生成方法、並びに前記画像圧縮方法で圧縮された画像データを復元し、当該復元した画像データに基づきHDR画像データを生成可能な画像処理システム、画像処理プログラム及び画像処理方法を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made paying attention to such an unsolved problem of the conventional technology, and each of the images is picked up at a plurality of types of exposure times for generating HDR (High Dynamic Range) image data. Image compression apparatus, image compression program, and image compression method suitable for compressing image data of a recorded image, and HDR image generation suitable for generating HDR image data based on the image data compressed by any of these Apparatus, HDR image generation program and HDR image generation method, and image processing system, image processing program and image capable of restoring image data compressed by the image compression method and generating HDR image data based on the restored image data It aims to provide a processing method.

〔形態1〕 上記目的を達成するために、形態1の画像圧縮装置は、
標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び当該標準露光時間よりも短いN種類(Nは1以上の自然数)の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データを記憶する画像データ記憶手段と、
前記各露光時間に対応する各画像データを構成する各画素データの示す輝度が飽和しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データの各画素データのうち非飽和と判定された画素データ以外の画素データを一定値に置換した前記各露光時間毎の有効画像データを生成する有効画像データ生成手段と、
前記各露光時間に対応する前記有効画像データを所定の画像圧縮方法を用いて圧縮する画像圧縮手段と、
前記圧縮された各有効画像データに対して、それぞれの露光時間に係る情報を対応付けてなる露光時間情報を生成する露光時間情報生成手段と、を備えることを特徴としている。
[Mode 1] In order to achieve the above object, an image compression apparatus according to mode 1 includes:
Image data storage means for storing image data of an image captured at a standard exposure time and image data of each image captured at an exposure time of N types (N is a natural number of 1 or more) shorter than the standard exposure time; ,
Determining means for determining whether or not the luminance indicated by each pixel data constituting each image data corresponding to each exposure time is saturated;
Based on the determination result of the determination means, pixel data other than the pixel data determined to be non-saturated among the pixel data of each image data corresponding to each exposure time is replaced with a fixed value for each exposure time. Effective image data generating means for generating image data;
Image compression means for compressing the effective image data corresponding to each exposure time using a predetermined image compression method;
Exposure time information generating means for generating exposure time information in which information related to each exposure time is associated with each compressed effective image data.

このような構成であれば、画像データ記憶手段によって、標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び当該標準露光時間よりも短いN種類(Nは1以上の自然数)の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データを記憶することが可能であり、判定手段によって、前記各露光時間に対応する各画像データを構成する各画素データの示す輝度が飽和しているか否かを判定することが可能であり、有効画像データ生成手段によって、前記判定手段の判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データの各画素データのうち非飽和と判定された画素データ以外の画素データを一定値に置換した前記各露光時間毎の有効画像データを生成することが可能であり、画像圧縮手段によって、前記各露光時間に対応する前記有効画像データを所定の画像圧縮方法を用いて圧縮することが可能であり、露光時間情報生成手段によって、前記圧縮された各有効画像データに対して、それぞれの露光時間に係る情報を対応付けてなる露光時間情報を生成することが可能である。   With such a configuration, the image data storage means captures image data of an image captured with the standard exposure time and N types of exposure time (N is a natural number of 1 or more) shorter than the standard exposure time. It is possible to store the image data of each image, and it is possible to determine whether or not the luminance indicated by each pixel data constituting each image data corresponding to each exposure time is saturated by the determination unit. The pixel data other than the pixel data determined to be non-saturated among the pixel data of each image data corresponding to each exposure time is fixed by the effective image data generation unit based on the determination result of the determination unit. It is possible to generate effective image data for each exposure time replaced with a value, and the effective image data corresponding to each exposure time by an image compression means The exposure time information can be compressed using a predetermined image compression method, and the exposure time information generation means associates information related to each exposure time with each compressed effective image data. Can be generated.

従って、各露光時間に対応する画像データを構成する画素データのうち、非飽和の画素データをそのままに、飽和した画素データを一定値(例えば、0など)に変換して有効画像データを生成し、当該有効画像データを所定の画像圧縮方法を用いて圧縮するようにしたので、各露光時間の画像データをそのまま圧縮するよりも、一定値とした部分を効率よく圧縮することができるという効果が得られる。   Therefore, among the pixel data constituting the image data corresponding to each exposure time, the saturated pixel data is converted into a constant value (for example, 0) while the non-saturated pixel data is left as it is, and effective image data is generated. Since the effective image data is compressed by using a predetermined image compression method, it is possible to efficiently compress a portion having a constant value rather than compressing the image data of each exposure time as it is. can get.

また、標準露光時間よりも短い露光時間にそれぞれ対応する有効画像データは、HDR画像データの生成時において輝度レベルの補正が必要となるが、有効画像データの圧縮時において、標準露光時間よりも短い露光時間にそれぞれ対応する有効画像データに対しては輝度レベルの補正を行わない状態で圧縮し、各露光時間に対応する有効画像データに対して、各露光時間に係る情報を対応付けた露光時間情報を生成するようにしたので、各露光時間に対応する有効画像データを合成してHDR画像データを生成するときに、前記露光時間情報によって、標準露光時間よりも短い画像データの輝度レベルを簡易に必要な輝度レベルへと補正することができる。つまり、標準露光時間よりも短い露光時間にそれぞれ対応する有効画像データは、エントロピー(情報量)の低い(小さい)状態で圧縮することができるので、これにより、圧縮後の総データ量をより低減することができるという効果が得られる。   In addition, effective image data corresponding to an exposure time shorter than the standard exposure time requires correction of the luminance level when generating HDR image data, but is shorter than the standard exposure time when compressing effective image data. The effective image data corresponding to each exposure time is compressed without correcting the luminance level, and the exposure time corresponding to each exposure time is associated with the effective image data corresponding to each exposure time. Since the information is generated, when the HDR image data is generated by synthesizing the effective image data corresponding to each exposure time, the brightness level of the image data shorter than the standard exposure time is simplified by the exposure time information. It is possible to correct the luminance level necessary for the image. In other words, the effective image data corresponding to each exposure time shorter than the standard exposure time can be compressed in a state of low (small) entropy (information amount), thereby further reducing the total data amount after compression. The effect that it can do is acquired.

ここで、上記HDR画像データは、一般に、同じ撮像対象を、標準露光時間で撮像した画像データと、これよりも短い短露光時間で撮像した画像データとをそれぞれ構成する画素データのうち非飽和の画素データを組み合わせて生成される。具体的には、例えば、前記標準露光時間で撮像した画像データにおける飽和した画素データを、前記短露光時間で撮像した画像データにおける非飽和の画素データに置換することでHDR画像データを生成する。以下、画像圧縮プログラムに関する形態、画像圧縮方法に関する形態、HDR画像生成装置に関する形態、HDR画像生成プログラムに関する形態、HDR画像生成方法に関する形態、画像処理システムに関する形態、画像処理プログラムに関する形態、画像処理方法に関する形態、発明を実施するための最良の形態の欄などにおいて同じである。   Here, the HDR image data is generally non-saturated among pixel data constituting the same imaging target with image data captured with a standard exposure time and image data captured with a shorter exposure time shorter than this. It is generated by combining pixel data. Specifically, for example, HDR image data is generated by replacing saturated pixel data in the image data captured with the standard exposure time with non-saturated pixel data in the image data captured with the short exposure time. Hereinafter, an aspect relating to an image compression program, an aspect relating to an image compression method, an aspect relating to an HDR image generation apparatus, an aspect relating to an HDR image generation program, an aspect relating to an HDR image generation method, an aspect relating to an image processing system, an aspect relating to an image processing program, an image processing method And the like in the column of the best mode for carrying out the invention.

また、上記一定値としては、通常画素値としてとりえない値や、後のHDR画像データ生成時の乗算処理において乗算後でも値の変わらない値(例えば「0」)などが設定される。以下、画像圧縮プログラムに関する形態、画像圧縮方法に関する形態、HDR画像生成装置に関する形態、HDR画像生成プログラムに関する形態、HDR画像生成方法に関する形態、画像処理システムに関する形態、画像処理プログラムに関する形態、画像処理方法に関する形態、発明を実施するための最良の形態の欄などにおいて同じである。   In addition, as the constant value, a value that cannot be taken as a normal pixel value, a value that does not change even after multiplication (for example, “0”), and the like in a subsequent multiplication process when generating HDR image data are set. Hereinafter, an aspect relating to an image compression program, an aspect relating to an image compression method, an aspect relating to an HDR image generation apparatus, an aspect relating to an HDR image generation program, an aspect relating to an HDR image generation method, an aspect relating to an image processing system, an aspect relating to an image processing program, an image processing method And the like in the column of the best mode for carrying out the invention.

また、上記所定の圧縮処理方法とは、JPEG(Joing Picture Expert Group)、PNG(Portable Network Graphic)、TIFF(Tagged Image File Format)などの様々な符号化処理方法を含み、可逆圧縮及び非可逆圧縮のいずれでも良い。以下、画像圧縮プログラムに関する形態、画像圧縮方法に関する形態、HDR画像生成装置に関する形態、HDR画像生成プログラムに関する形態、HDR画像生成方法に関する形態、画像処理システムに関する形態、画像処理プログラムに関する形態、画像処理方法に関する形態、発明を実施するための最良の形態の欄などにおいて同じである。   The predetermined compression processing method includes various encoding processing methods such as JPEG (Joing Picture Expert Group), PNG (Portable Network Graphic), TIFF (Tagged Image File Format), etc., and includes lossless compression and lossy compression. Either of these is acceptable. Hereinafter, an aspect relating to an image compression program, an aspect relating to an image compression method, an aspect relating to an HDR image generation apparatus, an aspect relating to an HDR image generation program, an aspect relating to an HDR image generation method, an aspect relating to an image processing system, an aspect relating to an image processing program, an image processing method And the like in the column of the best mode for carrying out the invention.

〔形態2〕 更に、形態2の画像圧縮装置は、形態1の画像圧縮装置において、
前記有効画像データ生成手段は、露光時間の長い方から順に前記有効画像データを生成すると共に、前記標準露光時間以外の各露光時間に対応する前記有効画像データの生成処理において、1つ前の有効画像データの生成時に一定値に置換された画素データの情報に基づき、各露光時間に対応する画像データにおける、前記1つ前の有効画像データにおいて前記一定値に置換の施された画素データのうち非飽和の画素データを選択し、当該選択した画素データ以外の画素データを前記一定値に置換して前記有効画像データを生成することを特徴としている。
[Mode 2] Furthermore, the image compression apparatus according to mode 2 is the image compression apparatus according to mode 1,
The effective image data generation means generates the effective image data in order from the longest exposure time, and in the generation process of the effective image data corresponding to each exposure time other than the standard exposure time, Based on the pixel data information replaced with a constant value at the time of image data generation, among the pixel data replaced with the constant value in the previous effective image data in the image data corresponding to each exposure time Non-saturated pixel data is selected, and pixel data other than the selected pixel data is replaced with the constant value to generate the effective image data.

このような構成であれば、各露光時間に対応する画像データを構成する画素データのうち、露光時間の長い方から短い方へと順に、非飽和の画素データをそのままに、飽和した画素データを一定値(例えば、0など)に変換して有効画像データを生成し、且つ、標準露光時間以外の各露光時間に対応する有効画像データの生成処理においては、1つ前の生成処理において一定値に変換した画素データの情報に基づき、各画像データのうち1つ前で一定値に変換された画素位置と同じ位置の画素データのうち非飽和の画素データを選択し、当該選択した画素データをそのままに、それ以外の画素データを一定値に変換して有効画像データを生成することが可能である。   With such a configuration, among the pixel data constituting the image data corresponding to each exposure time, in order from the longest exposure time to the shortest one, the saturated pixel data is left unchanged as the non-saturated pixel data. In the generation process of the effective image data corresponding to each exposure time other than the standard exposure time, the effective image data is generated by converting to a constant value (for example, 0). Based on the pixel data information converted into the pixel data, non-saturated pixel data is selected from the pixel data at the same position as the pixel position converted to a constant value before each image data, and the selected pixel data is selected. It is possible to generate effective image data by converting other pixel data into a constant value as it is.

従って、単純に飽和した画素データと非飽和の画素データとを選別して、飽和した画素データを一定値に変換して有効画像データを生成するよりも、標準露光時間以外の露光時間に対応した有効画像データにおける一定値の割合を増加させることができるので、効率よく圧縮することができ、圧縮後の総データ量をより低減することができるという効果が得られる。   Therefore, rather than simply selecting saturated pixel data and non-saturated pixel data and converting the saturated pixel data to a constant value to generate effective image data, it corresponds to exposure times other than the standard exposure time. Since the ratio of the constant value in the effective image data can be increased, it is possible to compress efficiently, and the effect that the total data amount after compression can be further reduced is obtained.

〔形態3〕 更に、形態3の撮像装置は、形態2の撮像装置において、
前記露光時間情報生成手段は、前記各露光時間に対応する各有効画像データにおける前記非飽和の画素データの位置情報に基づき、当該非飽和の各画素データに対して、当該各画素データにそれぞれ対応する露光時間に係る情報を対応付けてなる露光時間情報を生成することを特徴としている。
[Mode 3] Furthermore, the imaging device of mode 3 is the imaging device of mode 2,
The exposure time information generating means corresponds to each pixel data for each non-saturated pixel data based on position information of the non-saturated pixel data in each effective image data corresponding to each exposure time. It is characterized in that exposure time information is generated by associating information related to the exposure time to be performed.

このような構成であれば、各露光時間に対応する画像データにおける非飽和の画素データの画素位置にそれぞれ対応した露光時間に係る情報から構成される露光時間情報を得ることができる。
従って、露光時間情報を1枚の画像データとして扱うことができると共に、HDR画像データを生成するために各露光時間に対応する有効画像データを合成した後でも各画素データの輝度レベルの補正を簡易に行うことができるという効果が得られる。
With such a configuration, it is possible to obtain exposure time information including information related to the exposure time corresponding to the pixel position of the unsaturated pixel data in the image data corresponding to each exposure time.
Therefore, the exposure time information can be handled as one piece of image data, and the luminance level of each pixel data can be easily corrected even after synthesizing effective image data corresponding to each exposure time in order to generate HDR image data. The effect that it can be performed is obtained.

〔形態4〕 更に、形態4の撮像装置は、形態1乃至3のいずれか1の撮像装置において、
前記露光時間情報を所定の可逆圧縮方法を用いて可逆圧縮する露光時間情報圧縮手段を備えることを特徴としている。
このような構成であれば、露光時間情報のデータ量も低減することができ、総データ量をより低減することができるという効果が得られる。
ここで、上記可逆圧縮方法とは、ランレングス圧縮などの圧縮前の情報を完全に再現できる圧縮方法のことである。
[Mode 4] Furthermore, the imaging device of mode 4 is the imaging device of any one of modes 1 to 3,
An exposure time information compression unit is provided for reversibly compressing the exposure time information using a predetermined lossless compression method.
With such a configuration, the data amount of the exposure time information can be reduced, and the total data amount can be further reduced.
Here, the lossless compression method is a compression method capable of completely reproducing information before compression such as run-length compression.

〔形態5〕 更に、形態5の撮像装置は、形態1乃至4のいずれか1の撮像装置において、
前記判定手段の判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データを構成する各画素データを、飽和及び非飽和をそれぞれ示す2値のいずれかの値に変換してなる2値画像データを生成する2値画像データ生成手段と、
前記2値画像データ生成手段で生成された各露光時間に対応する2値画像データにおける飽和を示すデータに対して、孤立点除去処理を施すノイズ除去手段と、を備え、
前記有効画像データ生成手段は、前記ノイズ除去手段で処理後の2値画像データに基づき、前記有効画像データを生成することを特徴としている。
[Embodiment 5] Furthermore, the imaging device of Embodiment 5 is the imaging device of any one of Embodiments 1 to 4,
Binary image data obtained by converting each pixel data constituting each image data corresponding to each exposure time into one of binary values indicating saturation and non-saturation based on the determination result of the determination means. Binary image data generating means for generating
Noise removal means for performing isolated point removal processing on data indicating saturation in binary image data corresponding to each exposure time generated by the binary image data generation means,
The effective image data generating means generates the effective image data based on the binary image data processed by the noise removing means.

このような構成であれば、2値画像データ生成手段によって、前記判定手段の判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データを構成する各画素データを、飽和及び非飽和をそれぞれ示す2値のいずれかの値に変換してなる2値画像データを生成することが可能であり、ノイズ除去手段によって、前記2値画像データ生成手段で生成された各露光時間に対応する2値画像データにおける飽和を示すデータに対して、ノイズ等が原因で発生する孤立データを除去することができる。更に、前記有効画像データ生成手段は、前記ノイズ除去手段で処理後の2値画像データに基づき、前記有効画像データを生成することが可能である。   With such a configuration, the binary image data generation means indicates saturation and desaturation for each pixel data constituting each image data corresponding to each exposure time based on the determination result of the determination means. It is possible to generate binary image data that is converted into any one of binary values, and a binary image corresponding to each exposure time generated by the binary image data generating means by the noise removing means. Isolated data generated due to noise or the like can be removed from data indicating saturation in the data. Further, the effective image data generating means can generate the effective image data based on the binary image data processed by the noise removing means.

つまり、ノイズ除去後の各露光時間に対応する2値画像データに基づき、各露光時間に対応する有効画像データにおける飽和した画素データを一定値に変換することで各有効画像データから孤立画素データ部分を除去することができるので、これらの有効画像データから生成されるHDR画像データの画質を向上することができるという効果が得られる。   That is, based on the binary image data corresponding to each exposure time after noise removal, the isolated pixel data portion is converted from each effective image data by converting the saturated pixel data in the effective image data corresponding to each exposure time to a constant value. Therefore, the image quality of the HDR image data generated from these effective image data can be improved.

ここで、ノイズ除去手段としては、例えばn回(nは1以上の自然数)の膨張処理及び当該n回の膨張処理後にn回の収縮処理を施す2値画像処理がある。上記膨張処理とは、ある画素の近傍(4近傍,8近傍)に一つでも1(白)があればその画素を1にする処理である。また、上記収縮処理とは、ある画素の近傍(4近傍,8近傍)に一つでも0があればその画素を0にする処理である。つまり、膨張処理の後に収縮処理を行うことで、選択画素が孤立した画素であれば、この画素が除去(「0」に変換)される。
また、上記2値画像処理は、n回の膨張処理の後で、n回の収縮処理を行うもので、複数回の膨張処理を行うことで、孤立画素の除去だけでなく、2画素以上が切れて離れてしまっているようなかすれた画像を連結してきれいな画像へと修復することも可能となる。
Here, as the noise removing means, there are, for example, n times (n is a natural number equal to or greater than 1) expansion processing and binary image processing that performs n times of shrinkage processing after the n times of expansion processing. The dilation processing is processing for setting a pixel to 1 if there is at least 1 (white) in the vicinity of a certain pixel (near 4 or 8). The contraction process is a process for setting a pixel to 0 if there is any 0 in the vicinity of a certain pixel (near 4 or 8). In other words, by performing the contraction process after the expansion process, if the selected pixel is an isolated pixel, this pixel is removed (converted to “0”).
Further, the binary image processing performs n times of shrinkage processing after n times of dilation processing, and by performing multiple times of dilation processing, not only the removal of isolated pixels but also two or more pixels can be obtained. It is also possible to restore a clean image by connecting the faint images that have been cut off and separated.

〔形態6〕 一方、上記目的を達成するために、形態6の画像圧縮プログラムは、
標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び当該標準露光時間よりも短い複数種類の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データを構成する、各画素データの示す輝度が飽和しているか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データの各画素データのうち非飽和と判定された画素データ以外の画素データを一定値に置換した有効画像データを生成する有効画像データ生成ステップと、
前記各露光時間に対応する前記有効画像データを所定の画像圧縮方法を用いて圧縮する画像圧縮ステップと、
前記圧縮された各有効画像データに対して、それぞれの露光時間に係る情報を対応付けてなる露光時間情報を生成する露光時間情報生成ステップとからなる処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを含むことを特徴としている。
[Mode 6] On the other hand, in order to achieve the above object, an image compression program of mode 6
Whether or not the brightness indicated by each pixel data constituting the image data of the image captured at the standard exposure time and the image data of each image captured at a plurality of types of exposure times shorter than the standard exposure time is saturated A determination step for determining whether or not
Based on the determination result of the determination step, effective image data is generated by replacing pixel data other than the pixel data determined to be non-saturated among the pixel data of each image data corresponding to each exposure time with a constant value. An image data generation step;
An image compression step of compressing the effective image data corresponding to each exposure time using a predetermined image compression method;
A program for causing a computer to execute processing including an exposure time information generation step of generating exposure time information in which information related to each exposure time is associated with each compressed effective image data; It is characterized by.

このような構成であれば、コンピュータによってプログラムが読み取られ、読み取られたプログラムに従ってコンピュータが処理を実行すると、形態1の画像圧縮装置と同等の作用および効果が得られる。   With such a configuration, when the program is read by the computer and the computer executes processing in accordance with the read program, the same operation and effect as those of the image compression apparatus of mode 1 can be obtained.

〔形態7〕 また、上記目的を達成するために、形態7の画像圧縮方法は、
標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び当該標準露光時間よりも短い複数種類の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データを構成する、各画素データの示す輝度が飽和しているか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データの各画素データのうち非飽和と判定された画素データ以外の画素データを一定値に置換した有効画像データを生成する有効画像データ生成ステップと、
前記各露光時間に対応する前記有効画像データを所定の画像圧縮方法を用いて圧縮する画像圧縮ステップと、
前記圧縮された各有効画像データに対して、それぞれの露光時間に係る情報を対応付けてなる露光時間情報を生成する露光時間情報生成ステップと、を含むことを特徴としている。
これにより、形態1の画像圧縮装置と同等の作用及び効果が得られる。
[Mode 7] In order to achieve the above object, an image compression method according to mode 7 includes:
Whether or not the brightness indicated by each pixel data constituting the image data of the image captured at the standard exposure time and the image data of each image captured at a plurality of types of exposure times shorter than the standard exposure time is saturated A determination step for determining whether or not
Based on the determination result of the determination step, effective image data is generated by replacing pixel data other than the pixel data determined to be non-saturated among the pixel data of each image data corresponding to each exposure time with a constant value. An image data generation step;
An image compression step of compressing the effective image data corresponding to each exposure time using a predetermined image compression method;
An exposure time information generating step of generating exposure time information in which information related to each exposure time is associated with each compressed effective image data.
Thereby, the same operation and effect as those of the image compression apparatus of aspect 1 can be obtained.

〔形態8〕 一方、上記目的を達成するために、形態8のHDR画像生成装置は、
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の画像圧縮装置で圧縮された有効画像データを圧縮前の有効画像データに復元し、当該復元した有効画像データと前記露光時間情報とに基づきHDR(High Dynamic Range)画像データを生成するHDR画像生成装置であって、
前記所定の圧縮手法を用いて圧縮された有効画像データを復元する有効画像データ復元手段と、
前記復元された前記各露光時間に対応する各有効画像データと、当該各有効画像データに対応する前記露光時間情報とに基づき、前記各有効画像データにおける前記一定値に置換されていない画素データに対して、前記標準露光時間と各露光時間との比率から決定される定数を乗算する乗算手段と、
前記乗算手段で乗算後の前記各露光時間に対応する有効画像データに基づきHDR画像データを生成するHDR画像データ生成手段と、を備えることを特徴としている。
[Mode 8] On the other hand, in order to achieve the above object, an HDR image generation apparatus according to mode 8
The effective image data compressed by the image compression apparatus according to claim 1 is restored to the effective image data before compression, and based on the restored effective image data and the exposure time information. An HDR image generation device that generates HDR (High Dynamic Range) image data,
Effective image data restoring means for restoring effective image data compressed using the predetermined compression method;
Based on the restored effective image data corresponding to the exposure times and the exposure time information corresponding to the effective image data, the pixel data not replaced with the constant value in the effective image data. On the other hand, multiplication means for multiplying a constant determined from the ratio between the standard exposure time and each exposure time;
HDR image data generation means for generating HDR image data based on the effective image data corresponding to each of the exposure times after multiplication by the multiplication means.

このような構成であれば、有効画像データ復元手段によって、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の画像圧縮装置において、前記所定の圧縮手法を用いて圧縮された有効画像データを復元することが可能であり、乗算手段によって、前記復元された前記各露光時間に対応する各有効画像データと、当該各有効画像データに対応する前記露光時間情報とに基づき、前記各有効画像データにおける前記一定値に置換されていない画素データに対して、前記標準露光時間と各露光時間との比率から決定される定数を乗算することが可能であり、HDR画像データ生成手段によって、前記乗算手段で乗算後の前記各露光時間に対応する有効画像データに基づきHDR画像データを生成することが可能である。   If it is such a structure, in the image compression apparatus of any one of Claim 1 thru | or 5 by the effective image data decompression | restoration means, the effective image data compressed using the said predetermined compression method will be carried out. Each effective image data can be reconstructed and based on each effective image data corresponding to each of the reconstructed exposure times and the exposure time information corresponding to each of the effective image data by a multiplication unit. Can be multiplied by a constant determined from the ratio between the standard exposure time and each exposure time, and the HDR image data generating means can multiply the pixel data that has not been replaced with the constant value. It is possible to generate HDR image data based on the effective image data corresponding to each of the exposure times after multiplication by.

従って、例えば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の画像圧縮装置と本形態のHDR画像生成装置とを、ネットワークを介して接続した場合などに、前記画像圧縮装置において高効率で圧縮された有効画像データと、露光時間情報とを、ネットワークを介してHDR画像生成装置に伝送し、HDR画像生成装置において前記ネットワークを介して受信した有効画像データ及び露光時間情報に基づきHDR画像データを生成することができるので、遠隔地の撮像画像をリアルタイムに監視する監視システムなど、HDR画像データを生成するために必要な各種データを高速に伝送する必要があるシステムを簡易に構築することができるという効果が得られる。   Therefore, for example, when the image compression apparatus according to any one of claims 1 to 5 and the HDR image generation apparatus of the present embodiment are connected via a network, the image compression apparatus has high efficiency. The effective image data compressed in step 1 and the exposure time information are transmitted to the HDR image generation device via the network, and the HDR image generation device receives the HDR image based on the effective image data and the exposure time information received via the network. Since data can be generated, a system that easily transmits various data necessary for generating HDR image data, such as a monitoring system that monitors captured images of remote locations in real time, can be easily constructed. The effect of being able to be obtained.

〔形態9〕 また、上記目的を達成するために、形態9のHDR画像生成プログラムは、
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の画像圧縮装置で圧縮された有効画像データを圧縮前の有効画像データに復元し、当該復元した有効画像データと前記露光時間情報とに基づきHDR(High Dynamic Range)画像データを生成するHDR画像データ生成プログラムであって、
前記所定の圧縮手法を用いて圧縮された有効画像データを復元する有効画像データ復元ステップと、
前記復元された前記各露光時間に対応する各有効画像データと、当該各有効画像データに対応する前記露光時間情報とに基づき、前記各有効画像データにおける前記一定値に置換されていない画素データに対して、前記標準露光時間と各露光時間との比率から決定される定数を乗算する乗算ステップと、
前記乗算ステップで乗算後の前記各露光時間に対応する有効画像データに基づきHDR画像データを生成するHDR画像データ生成ステップとからなる処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを含むことを特徴としている。
[Mode 9] In order to achieve the above object, an HDR image generation program according to mode 9
The effective image data compressed by the image compression apparatus according to claim 1 is restored to the effective image data before compression, and based on the restored effective image data and the exposure time information. An HDR image data generation program for generating HDR (High Dynamic Range) image data,
An effective image data restoring step for restoring effective image data compressed using the predetermined compression method;
Based on the restored effective image data corresponding to the exposure times and the exposure time information corresponding to the effective image data, the pixel data not replaced with the constant value in the effective image data. On the other hand, a multiplication step of multiplying a constant determined from the ratio between the standard exposure time and each exposure time;
And a program for causing a computer to execute processing including HDR image data generation step for generating HDR image data based on the effective image data corresponding to each of the exposure times after multiplication in the multiplication step.

このような構成であれば、コンピュータによってプログラムが読み取られ、読み取られたプログラムに従ってコンピュータが処理を実行すると、形態8のHDR画像生成装置と同等の作用および効果が得られる。   With such a configuration, when the program is read by the computer and the computer executes processing according to the read program, the same operation and effect as those of the HDR image generation device according to mode 8 can be obtained.

〔形態10〕 また、上記目的を達成するために、形態10のHDR画像生成方法は、
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の画像圧縮装置で圧縮された有効画像データを圧縮前の有効画像データに復元し、当該復元した有効画像データと前記露光時間情報とに基づきHDR(High Dynamic Range)画像データを生成するHDR画像データ生成方法であって、
前記所定の圧縮手法を用いて圧縮された有効画像データを復元する有効画像データ復元ステップと、
前記復元された前記各露光時間に対応する各有効画像データと、当該各有効画像データに対応する前記露光時間情報とに基づき、前記各有効画像データにおける前記一定値に置換されていない画素データに対して、前記標準露光時間と各露光時間との比率から決定される定数を乗算する乗算ステップと、
前記乗算ステップで乗算後の前記各露光時間に対応する有効画像データに基づきHDR画像データを生成するHDR画像データ生成ステップとを、含むことを特徴としている。
これにより、形態8のHDR画像生成装置と同等の作用及び効果が得られる。
[Mode 10] In order to achieve the above object, an HDR image generation method according to mode 10 includes:
The effective image data compressed by the image compression apparatus according to claim 1 is restored to the effective image data before compression, and based on the restored effective image data and the exposure time information. An HDR image data generation method for generating HDR (High Dynamic Range) image data,
An effective image data restoring step for restoring effective image data compressed using the predetermined compression method;
Based on the restored effective image data corresponding to the exposure times and the exposure time information corresponding to the effective image data, the pixel data not replaced with the constant value in the effective image data. On the other hand, a multiplication step of multiplying a constant determined from the ratio between the standard exposure time and each exposure time;
And a HDR image data generation step of generating HDR image data based on the effective image data corresponding to each of the exposure times after multiplication in the multiplication step.
Thereby, the same operation and effect as those of the HDR image generation device according to mode 8 can be obtained.

〔形態11〕 一方、上記目的を達成するために、形態11の画像処理システムは、
標準露光時間及び当該標準露光時間よりも短い前記N種類(Nは1以上の自然数)の露光時間で撮像対象を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像した、前記標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び前記N種類の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データをそれぞれ別々に出力する画像データ出力手段と、
前記出力手段で出力した、前記標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び前記N種類の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データを記憶する画像データ記憶手段と、
各露光時間に対応する各画像データを構成する各画素データの示す輝度が飽和しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データの各画素データのうち非飽和と判定された画素データ以外の画素データを一定値に置換した有効画像データを生成する有効画像データ生成手段と、
前記各露光時間に対応する前記有効画像データを所定の画像圧縮方法を用いて圧縮する画像圧縮手段と、
前記圧縮された各有効画像データに対して、それぞれの露光時間に係る情報を対応付けてなる露光時間情報を生成する露光時間情報生成手段と、
前記所定の圧縮手法を用いて圧縮された有効画像データを復元する有効画像データ復元手段と、
前記復元された前記各露光時間に対応する各有効画像データと、当該各有効画像データに対応する前記露光時間情報とに基づき、前記各有効画像データにおける前記一定値に置換されていない画素データに対して、前記標準露光時間と各露光時間との比率から決定される定数を乗算する乗算手段と、
前記乗算手段で乗算後の前記各露光時間に対応する有効画像データに基づきHDR画像データを生成するHDR画像データ生成手段と、を備えることを特徴としている。
[Mode 11] On the other hand, in order to achieve the above object, an image processing system according to mode 11
Imaging means for imaging an imaging object with a standard exposure time and the N types of exposure times shorter than the standard exposure time (N is a natural number of 1 or more);
Image data output means for separately outputting image data of an image taken by the imaging means and taken by the standard exposure time and image data taken by each of the N types of exposure times;
Image data storage means for storing the image data of the image captured at the standard exposure time and the image data of each image captured at the N types of exposure times output by the output means;
Determining means for determining whether or not the luminance indicated by each pixel data constituting each image data corresponding to each exposure time is saturated;
Based on the determination result of the determination means, effective image data is generated by replacing pixel data other than the pixel data determined to be non-saturated among the pixel data of each image data corresponding to each exposure time with a constant value. Image data generating means;
Image compression means for compressing the effective image data corresponding to each exposure time using a predetermined image compression method;
Exposure time information generating means for generating exposure time information in which information related to each exposure time is associated with each compressed effective image data;
Effective image data restoring means for restoring effective image data compressed using the predetermined compression method;
Based on the restored effective image data corresponding to the exposure times and the exposure time information corresponding to the effective image data, the pixel data not replaced with the constant value in the effective image data. On the other hand, multiplication means for multiplying a constant determined from the ratio between the standard exposure time and each exposure time;
HDR image data generation means for generating HDR image data based on the effective image data corresponding to each of the exposure times after multiplication by the multiplication means.

このような構成であれば、撮像手段によって、標準露光時間及び当該標準露光時間よりも短い前記N種類(Nは1以上の自然数)の露光時間で撮像対象を撮像することが可能であり、画像データ出力手段によって、前記撮像手段で撮像した、前記標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び前記N種類の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データをそれぞれ別々に出力することが可能であり、画像データ記憶手段によって、前記画像データ出力手段で出力した、前記標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び前記N種類の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データを記憶することが可能であり、判定手段によって、各露光時間に対応する各画像データを構成する各画素データの示す輝度が飽和しているか否かを判定することが可能であり、有効画像データ生成手段によって、前記判定手段の判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データの各画素データのうち非飽和と判定された画素データ以外の画素データを一定値に置換した有効画像データを生成することが可能であり、露光時間情報生成手段によって、前記圧縮された各有効画像データに対して、それぞれの露光時間に係る情報を対応付けてなる露光時間情報を生成することが可能である。   With such a configuration, an imaging target can be imaged by the imaging means with a standard exposure time and the N types of exposure times (N is a natural number of 1 or more) shorter than the standard exposure time. The data output means can output separately the image data of the image taken by the imaging means and taken by the standard exposure time and the image data of each image taken by the N types of exposure times. The image data storage means stores the image data of the image picked up at the standard exposure time and the image data of the images picked up at the N types of exposure time outputted by the image data output means. It is possible to determine whether the luminance indicated by each pixel data constituting each image data corresponding to each exposure time is saturated by the determination means. Pixels other than the pixel data determined to be non-saturated among the pixel data of each image data corresponding to each exposure time based on the determination result of the determination unit by the effective image data generation unit It is possible to generate effective image data in which the data is replaced with a constant value, and the exposure time information generating means associates the information related to each exposure time with the compressed effective image data. It is possible to generate exposure time information.

また、有効画像データ復元手段によって、前記所定の圧縮手法を用いて圧縮された有効画像データを復元することが可能であり、乗算手段によって、前記復元された前記各露光時間に対応する各有効画像データと、当該各有効画像データに対応する前記露光時間情報とに基づき、前記各有効画像データにおける前記一定値に置換されていない画素データに対して、前記標準露光時間と各露光時間との比率から決定される定数を乗算することが可能であり、HDR画像データ生成手段によって、前記乗算手段で乗算後の前記各露光時間に対応する有効画像データに基づきHDR画像データを生成することが可能である。   Further, it is possible to restore the effective image data compressed using the predetermined compression method by the effective image data restoring means, and each effective image corresponding to each of the restored exposure times by the multiplying means. Based on the data and the exposure time information corresponding to each effective image data, the ratio between the standard exposure time and each exposure time for the pixel data not replaced with the constant value in each effective image data The HDR image data generating unit can generate HDR image data based on the effective image data corresponding to each exposure time after multiplication by the multiplying unit. is there.

従って、各露光時間に対応する画像データを構成する画素データのうち、非飽和の画素データをそのままに、飽和した画素データを一定値(例えば、0など)に変換して有効画像データを生成し、当該有効画像データを所定の画像圧縮方法を用いて圧縮するようにしたので、各露光時間の画像データをそのまま圧縮するよりも、一定値とした部分を効率よく圧縮することができるので圧縮後の総データ量を低減することができるという効果が得られる。また、このように高効率に圧縮された有効画像データを復元し、当該復元した有効画像データと露光時間情報とに基づきHDR画像データを簡易に生成することができるという効果が得られる。   Therefore, among the pixel data constituting the image data corresponding to each exposure time, the saturated pixel data is converted into a constant value (for example, 0) while the non-saturated pixel data is left as it is, and effective image data is generated. Since the effective image data is compressed by using a predetermined image compression method, it is possible to efficiently compress a constant value portion rather than compressing the image data of each exposure time as it is. The total amount of data can be reduced. Further, it is possible to restore the effective image data compressed with high efficiency in this way, and to easily generate the HDR image data based on the restored effective image data and the exposure time information.

例えば、撮像手段と画像データ出力手段とから撮像装置を構成し、画像データ記憶手段と、判断手段と、有効画像データ生成手段と、露光時間情報生成手段とから画像圧縮装置を構成し、有効画像データ復元手段と、乗算手段と、HDR画像データ生成手段とからHDR画像生成装置を構成し、これらをネットワークを介して接続して画像処理システムを構成した場合に、撮像装置において各露光時間毎に画像を撮像し、且つ当該撮像した画像データを各露光時間毎に別々に出力することができ、また、前記画像圧縮装置において高効率で圧縮された有効画像データと、露光時間情報とを、ネットワークを介してHDR画像生成装置に伝送し、HDR画像生成装置において前記ネットワークを介して受信した有効画像データ及び露光時間情報に基づきHDR画像データを生成することができるので、遠隔地の撮像画像をリアルタイムに監視する監視システムなど、HDR画像データを生成するために必要な各種データを高速に伝送する必要があるシステムを簡易に構築することができるという効果が得られる。   For example, an image pickup apparatus and an image data output means constitute an image pickup apparatus, and an image data storage means, a determination means, an effective image data generation means, and an exposure time information generation means constitute an image compression apparatus, and an effective image When an HDR image generation apparatus is configured by data restoration means, multiplication means, and HDR image data generation means, and these are connected via a network, an image processing system is configured. An image can be picked up and the picked-up image data can be output separately for each exposure time, and the effective image data compressed with high efficiency in the image compression device and the exposure time information are The effective image data and the exposure time information transmitted to the HDR image generation device via the network and received via the network in the HDR image generation device Since HDR image data can be generated based on this, a system that needs to transmit various data necessary for generating HDR image data at high speed, such as a monitoring system that monitors a captured image of a remote place in real time, can be simplified. The effect that it can be constructed is obtained.

ここで、本システムは、単一の装置、端末その他の機器として実現するようにしてもよいし、複数の装置、端末その他の機器を通信可能に接続したネットワークシステムとして実現するようにしてもよい。後者の場合、各構成要素は、それぞれ通信可能に接続されていれば、複数の機器等のうちいずれに属していてもよい。   Here, this system may be realized as a single device, terminal, or other device, or may be realized as a network system in which a plurality of devices, terminals, or other devices are communicably connected. . In the latter case, each component may belong to any one of a plurality of devices and the like as long as they are connected so as to communicate with each other.

〔形態12〕 また、上記目的を達成するために、形態12の画像処理プログラムは、
標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び当該標準露光時間よりも短い前記N種類(Nは1以上の自然数)の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データを構成する各画素データの示す輝度が飽和しているか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データの各画素データのうち非飽和と判定された画素データ以外の画素データを一定値に置換した有効画像データを生成する有効画像データ生成ステップと、
前記各露光時間に対応する前記有効画像データを所定の画像圧縮方法を用いて圧縮する画像圧縮ステップと、
前記圧縮された各有効画像データに対して、それぞれの露光時間に係る情報を対応付けてなる露光時間情報を生成する露光時間情報生成ステップと、
前記所定の圧縮手法を用いて圧縮された有効画像データを復元する有効画像データ復元ステップと、
前記復元された前記各露光時間に対応する各有効画像データと、当該各有効画像データに対応する前記露光時間情報とに基づき、前記各有効画像データにおける前記一定値に置換されていない画素データに対して、前記標準露光時間と各露光時間との比率から決定される定数を乗算する乗算ステップと、
前記乗算ステップで乗算後の前記各露光時間に対応する有効画像データに基づきHDR画像データを生成するHDR画像データ生成ステップとからなる処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを含むことを特徴としている。
[Mode 12] In order to achieve the above object, an image processing program according to mode 12
Image data of an image captured at the standard exposure time and each pixel data constituting the image data of each image captured at the N types of exposure times (N is a natural number of 1 or more) shorter than the standard exposure time. A determination step for determining whether or not the indicated luminance is saturated;
Based on the determination result of the determination step, effective image data is generated by replacing pixel data other than the pixel data determined to be non-saturated among the pixel data of each image data corresponding to each exposure time with a constant value. An image data generation step;
An image compression step of compressing the effective image data corresponding to each exposure time using a predetermined image compression method;
An exposure time information generating step for generating exposure time information in which information relating to each exposure time is associated with each compressed effective image data;
An effective image data restoring step for restoring effective image data compressed using the predetermined compression method;
Based on the restored effective image data corresponding to the exposure times and the exposure time information corresponding to the effective image data, the pixel data not replaced with the constant value in the effective image data. On the other hand, a multiplication step of multiplying a constant determined from the ratio between the standard exposure time and each exposure time;
And a program for causing a computer to execute processing including HDR image data generation step for generating HDR image data based on the effective image data corresponding to each of the exposure times after multiplication in the multiplication step.

このような構成であれば、コンピュータによってプログラムが読み取られ、読み取られたプログラムに従ってコンピュータが処理を実行すると、形態11の画像処理システムと同等の作用および効果が得られる。   With such a configuration, when the program is read by the computer and the computer executes processing according to the read program, the same operations and effects as those of the image processing system according to mode 11 are obtained.

〔形態13〕 また、上記目的を達成するために、形態13の画像処理方法は、
標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び当該標準露光時間よりも短い前記N種類(Nは1以上の自然数)の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データを構成する各画素データの示す輝度が飽和しているか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データの各画素データのうち非飽和と判定された画素データ以外の画素データを一定値に置換した有効画像データを生成する有効画像データ生成ステップと、
前記各露光時間に対応する前記有効画像データを所定の画像圧縮方法を用いて圧縮する画像圧縮ステップと、
前記圧縮された各有効画像データに対して、それぞれの露光時間に係る情報を対応付けてなる露光時間情報を生成する露光時間情報生成ステップと、
前記所定の圧縮手法を用いて圧縮された有効画像データを復元する有効画像データ復元ステップと、
前記復元された前記各露光時間に対応する各有効画像データと、当該各有効画像データに対応する前記露光時間情報とに基づき、前記各有効画像データにおける前記一定値に置換されていない画素データに対して、前記標準露光時間と各露光時間との比率から決定される定数を乗算する乗算ステップと、
前記乗算ステップで乗算後の前記各露光時間に対応する有効画像データに基づきHDR画像データを生成するHDR画像データ生成ステップとを、含むことを特徴としている。
これにより、形態11の画像処理システムと同等の作用及び効果が得られる。
[Mode 13] In order to achieve the above object, an image processing method according to mode 13 includes:
Image data of an image captured at the standard exposure time and each pixel data constituting the image data of each image captured at the N types of exposure times (N is a natural number of 1 or more) shorter than the standard exposure time. A determination step for determining whether or not the indicated luminance is saturated;
Based on the determination result of the determination step, effective image data is generated by replacing pixel data other than the pixel data determined to be non-saturated among the pixel data of each image data corresponding to each exposure time with a constant value. An image data generation step;
An image compression step of compressing the effective image data corresponding to each exposure time using a predetermined image compression method;
An exposure time information generating step for generating exposure time information in which information relating to each exposure time is associated with each compressed effective image data;
An effective image data restoring step for restoring effective image data compressed using the predetermined compression method;
Based on the restored effective image data corresponding to the exposure times and the exposure time information corresponding to the effective image data, the pixel data not replaced with the constant value in the effective image data. On the other hand, a multiplication step of multiplying a constant determined from the ratio between the standard exposure time and each exposure time;
And a HDR image data generation step of generating HDR image data based on the effective image data corresponding to each of the exposure times after multiplication in the multiplication step.
Thereby, the same operation and effect as those of the image processing system according to the eleventh aspect can be obtained.

以下、本発明に係る画像圧縮装置、画像圧縮プログラム及び画像圧縮方法、HDR画像生成装置、HDR画像生成プログラム及びHDR画像生成方法、並びに画像処理システム、画像処理プログラム及び画像処理方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図1〜図13は、本発明に係る画像圧縮装置、画像圧縮プログラム及び画像圧縮方法、HDR画像生成装置、HDR画像生成プログラム及びHDR画像生成方法、並びに画像処理システム、画像処理プログラム及び画像処理方法の実施の形態を示す図である。   Embodiments of an image compression apparatus, an image compression program and an image compression method, an HDR image generation apparatus, an HDR image generation program and an HDR image generation method, an image processing system, an image processing program and an image processing method according to the present invention are described below. This will be described with reference to the drawings. 1 to 13 show an image compression apparatus, an image compression program and an image compression method, an HDR image generation apparatus, an HDR image generation program and an HDR image generation method, an image processing system, an image processing program and an image processing method according to the present invention. It is a figure which shows this embodiment.

以下、本発明に係る画像圧縮装置、画像圧縮プログラム及び画像圧縮方法、HDR画像生成装置、HDR画像生成プログラム及びHDR画像生成方法、並びに画像処理システム、画像処理プログラム及び画像処理方法をカメラシステムに適用した場合の実施の形態を説明する。
以下、図1に基づき、カメラシステム1の全体構成を説明する。ここで、図1は、カメラシステム1の全体構成を示すブロック図である。
Hereinafter, an image compression apparatus, an image compression program and an image compression method, an HDR image generation apparatus, an HDR image generation program and an HDR image generation method, an image processing system, an image processing program and an image processing method according to the present invention are applied to a camera system. An embodiment in the case of such a case will be described.
The overall configuration of the camera system 1 will be described below with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the camera system 1.

カメラシステム1は、図1に示すように、複数種類の露光時間で撮像対象を撮像可能な多段階露光カメラ100と、当該多段階露光カメラ100において複数種類の露光時間で撮像された各画像の画像データに基づきHDR画像圧縮データを生成する画像圧縮装置200と、画像圧縮装置200からネットワークを介して送信された画像圧縮データに基づき、HDR画像データを生成するHDR画像データ生成装置300と、HDR画像データ生成装置300で生成されたHDR画像データに基づき、所定の制御処理を実行する計算機400と、計算機400をコントロールするコントロール手段500と、HDR画像データ生成装置300から出力されたHDR画像データに基づきHDR画像を表示する表示装置600と、画像圧縮装置200及びHDR画像生成装置300を互いにデータ通信可能に接続するネットワーク700とを含んで構成される。   As shown in FIG. 1, the camera system 1 includes a multi-stage exposure camera 100 that can capture an imaging target with a plurality of types of exposure times, and each image captured with a plurality of types of exposure times in the multi-stage exposure camera 100. An image compression apparatus 200 that generates HDR image compression data based on image data, an HDR image data generation apparatus 300 that generates HDR image data based on image compression data transmitted from the image compression apparatus 200 via a network, and HDR Based on the HDR image data generated by the image data generation device 300, the computer 400 that executes a predetermined control process, the control means 500 that controls the computer 400, and the HDR image data output from the HDR image data generation device 300 Display apparatus 600 for displaying an HDR image based on the image compression apparatus 2 0 and a and a network 700 connecting the HDR image generation apparatus 300 to each other to enable data communication.

多段階露光カメラ100は、1フレーム期間(1回の露光期間)に、標準露光時間で露光された画像を撮像すると共に、当該標準露光時間(ユーザにより任意に設定可能)の露光と同じ1フレーム期間に、短露光時間、超短露光時間及び超超短露光時間(標準露光時間>短露光時間>長短露光時間>超超短露光時間)の各露光時間で露光された画像を撮像する機能を有している。更に、これら4種類の露光時間で撮像された各画像の画像データを、4つの出力チャンネル(CH1〜CH4)を用いて、画像圧縮装置200にそれぞれ独立且つ並列に出力する機能を有している。本実施の形態においては、CH1から標準露光時間、CH2から短露光時間、CH3から超短露光時間、CH4から超超短露光時間で撮像された画像の画像データがそれぞれ出力されることとする。   The multi-stage exposure camera 100 captures an image exposed with a standard exposure time in one frame period (one exposure period) and the same one frame as the exposure for the standard exposure time (which can be arbitrarily set by the user). Function to capture images exposed at each exposure time of short exposure time, ultra short exposure time and ultra ultra short exposure time (standard exposure time> short exposure time> long and short exposure time> ultra ultra short exposure time) Have. Furthermore, the image data of each image picked up with these four types of exposure times is output to the image compression apparatus 200 independently and in parallel using the four output channels (CH1 to CH4). . In the present embodiment, it is assumed that image data of images captured from CH1 to standard exposure time, CH2 to short exposure time, CH3 to ultrashort exposure time, and CH4 to ultrashort exposure time are output.

画像圧縮装置200は、多段階露光カメラ100のCH1〜CH4からそれぞれ出力される上記4種類の露光時間にそれぞれ対応する画像データを記憶する画像記憶部20と、当該画像記憶部20に記憶された4種類の露光時間にそれぞれ対応する画像データに基づきHDR画像圧縮データを生成する画像圧縮部22と、当該画像圧縮部22で生成されたHDR画像圧縮データをネットワーク700を介してHDR画像生成装置300に送信するデータ送信部24とを含んで構成される。以下、標準露光時間に対応する画像データを標準露光画像データと称し、短露光時間に対応する画像データを短露光画像データと称し、超短露光時間に対応する画像データを長短露光画像データと称し、超超短露光時間に対応する画像データを著長短露光画像データと称すこととする。   The image compression apparatus 200 stores an image storage unit 20 that stores image data respectively corresponding to the four types of exposure times output from CH1 to CH4 of the multistage exposure camera 100, and the image storage unit 20 stores the image data. An image compression unit 22 that generates HDR image compression data based on image data corresponding to each of the four types of exposure times, and an HDR image generation device 300 that converts the HDR image compression data generated by the image compression unit 22 via the network 700. And a data transmission unit 24 that transmits the data. Hereinafter, the image data corresponding to the standard exposure time is referred to as standard exposure image data, the image data corresponding to the short exposure time is referred to as short exposure image data, and the image data corresponding to the ultra-short exposure time is referred to as long / short exposure image data. The image data corresponding to the ultra-short exposure time will be referred to as long and short exposure image data.

画像記憶部20は、多段階露光カメラ100から画素のライン毎に入力される、標準露光画像データ、短露光画像データ、超短露光画像データ及び超超短露光画像データをライン毎に記憶し、当該記憶した4種類の画像データを後段の処理において同期を取る為に、各画像データをバッファリング(蓄積)する。あるいは、4種類の画像データを1フレーム分蓄積後に、画像圧縮部22にそれぞれ独立に、もしくは並列に出力する機能を有している。   The image storage unit 20 stores, for each line, standard exposure image data, short exposure image data, ultrashort exposure image data, and ultra ultrashort exposure image data, which are input for each pixel line from the multistage exposure camera 100. In order to synchronize the four types of stored image data in subsequent processing, each image data is buffered (accumulated). Alternatively, it has a function of storing four types of image data for one frame and then outputting them independently or in parallel to the image compression unit 22.

画像圧縮部22は、画像記憶部20から入力される各露光時間に対応した画像データに基づき、各露光時間に対応したマスクデータ、有効領域画像データ及び無効2値画像データをそれぞれ生成すると共に、各露光時間に対応する有効領域画像データに基づき露光コード画像データを生成する。更に、各露光時間に対応する有効領域画像データ及び前記生成した露光コード画像データを所定の圧縮方法を用いて圧縮すると共に、これら5つのデータを1つのファイルにまとめてHDR画像圧縮データを生成し、これをデータ伝送部24に出力する。   The image compression unit 22 generates mask data, valid area image data, and invalid binary image data corresponding to each exposure time based on the image data corresponding to each exposure time input from the image storage unit 20, and Exposure code image data is generated based on the effective area image data corresponding to each exposure time. Further, the effective area image data corresponding to each exposure time and the generated exposure code image data are compressed using a predetermined compression method, and these five data are combined into one file to generate HDR image compression data. This is output to the data transmission unit 24.

データ伝送部24は、画像圧縮部22から入力されたHDR画像圧縮データを、ネットワーク700を介してHDR画像生成装置300に送信する他、HDR画像生成装置300を含む外部機器等から画像圧縮装置200宛に送られてきた各種データを受信する機能も有している。   The data transmission unit 24 transmits the HDR image compression data input from the image compression unit 22 to the HDR image generation device 300 via the network 700, and also from the external device including the HDR image generation device 300 or the like to the image compression device 200. It also has a function of receiving various data sent to the address.

HDR画像生成装置300は、画像圧縮装置200からネットワーク700を介して送られてきたHDR画像圧縮データを受信するデータ伝送部30と、データ伝送部30で受信したHDR画像圧縮データに基づきHDR画像データを生成するHDR画像生成部32と、データ伝送部30で受信したHDR画像圧縮データを記録する記録装置34と、HDR画像生成部32で生成されたHDR画像データを計算機400に伝送したり、表示装置600に伝送したりするなどの処理を行うHDR画像処理部36とを含んで構成される。   The HDR image generating device 300 receives the HDR image compressed data sent from the image compressing device 200 via the network 700, and the HDR image data based on the HDR image compressed data received by the data transmitting unit 30. The HDR image generation unit 32 for generating the data, the recording device 34 for recording the HDR image compressed data received by the data transmission unit 30, and the HDR image data generated by the HDR image generation unit 32 are transmitted to the computer 400 or displayed. And an HDR image processing unit 36 that performs processing such as transmission to the apparatus 600.

データ伝送部30は、画像圧縮装置200から送信されたHDR画像圧縮データを、ネットワーク700を介して受信する他、当該受信したHDR画像圧縮データを、HDR画像生成部32及び記録装置34にそれぞれ出力したり、画像圧縮装置200を含む外部機器等に対して、ネットワーク700を介して各種データを送信したりする機能も有している。   The data transmission unit 30 receives the HDR image compression data transmitted from the image compression device 200 via the network 700, and outputs the received HDR image compression data to the HDR image generation unit 32 and the recording device 34, respectively. Or transmitting various data to the external device including the image compression apparatus 200 via the network 700.

HDR画像生成部32は、データ伝送部30から入力されたHDR画像圧縮データを4つの圧縮された有効領域画像データ及び1つの圧縮された露光コード画像データに分解すると共に、これら5つの圧縮画像データを伸張(復号)する機能を有している。更に、これら伸張された4つの有効領域画像データを合成すると共に、露光コード画像データに基づき、合成後の画像データ各画素データの輝度レベルを補正してHDR画像データを生成する機能を有している。   The HDR image generation unit 32 decomposes the HDR image compressed data input from the data transmission unit 30 into four compressed effective area image data and one compressed exposure code image data, and these five compressed image data. Has a function of decompressing (decoding). Further, the expanded four effective area image data is synthesized, and based on the exposure code image data, the brightness level of each pixel data of the synthesized image data is corrected to generate HDR image data. Yes.

記録装置34は、画像圧縮装置200から送られてくるHDR画像圧縮データを記録保持しておくもので、記録されたHDR画像圧縮データは、計算機400などで過去の撮像画像データを再度解析する際などに用いられる。
HDR画像処理部36は、HDR画像生成部32で生成されたHDR画像データを、計算機400及び表示装置600に伝送したり、計算機400からの制御命令に応じて、表示装置600で表示する画像の階調を変更したりするなど、HDR画像データに対して各種処理を行う機能を有している。
The recording device 34 records and holds the HDR image compressed data sent from the image compression device 200. The recorded HDR image compressed data is used when the computer 400 or the like analyzes past captured image data again. Used for etc.
The HDR image processing unit 36 transmits the HDR image data generated by the HDR image generation unit 32 to the computer 400 and the display device 600, or displays an image to be displayed on the display device 600 in accordance with a control command from the computer 400. It has a function of performing various processes on HDR image data, such as changing the gradation.

計算機400は、例えば、本カメラシステム1が監視用途に用いられる場合は、HDR画像データを解析して、撮像画像に不審者が映っているか否か等を判断し、更に、当該判断結果に基づく動作を実行する(例えば、警報機を作動させる信号を出力するなど)。
コントロール手段500は、オペレータが計算機400に指示を与えるための手段であり、例えば、キーボードやマウス等の入力デバイスなどから構成される。
For example, when the camera system 1 is used for monitoring purposes, the computer 400 analyzes the HDR image data to determine whether or not a suspicious person appears in the captured image, and further, based on the determination result. Perform an action (eg, output a signal to activate an alarm).
The control means 500 is a means for an operator to give an instruction to the computer 400, and is composed of, for example, an input device such as a keyboard and a mouse.

表示装置600は、HDR画像処理部34からの表示画像データ(HDR画像データ、あるいはHDR画像データを低階調に補正した画像データ)に基づき撮像画像を表示する機能を有している。
ネットワーク700は、公知のLAN、WAN、インターネットなどのいずれか、あるいはこれらを組み合わせて構成されるものであり、画像圧縮装置200とHDR画像生成装置300との結線は有線及び無線、あるいはこれらの組み合わせのいずれでも良い。また、ネットワーク700は、本システムの用途に合わせて適切なものを選択して用いる。例えば、監視対象と監視場所(監視者)とが遠く離れているような場合は、WANやインターネット等を利用する。
The display device 600 has a function of displaying a captured image based on display image data (HDR image data or image data obtained by correcting HDR image data to a low gradation) from the HDR image processing unit 34.
The network 700 is configured by any one of known LANs, WANs, the Internet, and the like, or a combination thereof. The connection between the image compression apparatus 200 and the HDR image generation apparatus 300 is wired and wireless, or a combination thereof. Either of them is acceptable. The network 700 is selected and used according to the purpose of this system. For example, when the monitoring target and the monitoring place (monitoring person) are far away, WAN or the Internet is used.

更に、図2〜図6に基づき、画像圧縮部22の内部構成を説明する。ここで、図2は、画像圧縮部22の内部構成を示す図である。また、図3は、有効画像形成部22aの内部構成を示す図である。また、図4は、マスクデータ生成部220aの内部構成を示す図である。   Furthermore, the internal structure of the image compression part 22 is demonstrated based on FIGS. Here, FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of the image compression unit 22. FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration of the effective image forming unit 22a. FIG. 4 is a diagram illustrating an internal configuration of the mask data generation unit 220a.

画像圧縮部22は、図2に示すように、各露光時間に対応する有効領域画像データ及び各有効領域画像データの露光時間を示す露光コード画像データを生成する有効画像形成部22aと当該有効画像形成部22aで生成された有効領域画像データ及び露光コード画像データを所定の圧縮方法で圧縮する有効画像圧縮部22bと、当該有効画像圧縮部22bで圧縮された有効領域画像データ及び露光コード画像データを1つのファイルに変換してHDR画像圧縮データを生成するファイル変換部22cとを含んで構成される。   As shown in FIG. 2, the image compression unit 22 includes an effective image forming unit 22a that generates effective area image data corresponding to each exposure time and exposure code image data indicating the exposure time of each effective area image data, and the effective image. The effective image compression unit 22b that compresses the effective area image data and the exposure code image data generated by the forming unit 22a by a predetermined compression method, and the effective area image data and the exposure code image data that are compressed by the effective image compression unit 22b. And a file conversion unit 22c that generates HDR image compression data by converting the file into one file.

有効画像形成部22aは、図3に示すように、第1〜第4マスクデータ生成部220a〜220dと、第1〜第4有効・無効画像生成部224a〜224dと、露光コード画像生成部228とを含んで構成される。
第1マスクデータ生成部220aは、図4(a)に示すように、飽和領域検出部220a1と、ノイズ除去フィルタ220a2とを含んで構成される。
As shown in FIG. 3, the effective image forming unit 22a includes first to fourth mask data generation units 220a to 220d, first to fourth effective / invalid image generation units 224a to 224d, and an exposure code image generation unit 228. It is comprised including.
As shown in FIG. 4A, the first mask data generation unit 220a includes a saturation region detection unit 220a 1 and a noise removal filter 220a 2 .

飽和領域検出部220a1は、図4(b)に示すように、比較器を有しており、当該比較器は、標準露光画像データの各画素データ(信号)の入力と、予め設定された閾値YHighとを比較し、入力画素データが閾値YHigh以下のときは「0」を出力し、閾値YHighより大きいときは「1」を出力する。この出力は、ノイズ除去フィルタ220a2に入力される。つまり、飽和領域検出部220a1は、標準露光画像データにおける、非飽和の各画素データを「0」、飽和した各画素データを「1」に変換した2値画像データとなる。 As shown in FIG. 4B, the saturation region detection unit 220a 1 has a comparator, and the comparator inputs each pixel data (signal) of the standard exposure image data and is set in advance. Compared with the threshold YHigh, “0” is output when the input pixel data is less than or equal to the threshold YHigh, and “1” is output when the input pixel data is greater than the threshold YHigh. This output is input to the noise removal filter 220a 2. That is, the saturated region detection unit 220a 1 becomes binary image data obtained by converting each pixel data of non-saturation into “0” and each pixel data saturated into “1” in the standard exposure image data.

ノイズ除去フィルタ220a2は、飽和領域検出部220a1からの2値画像データに対して、2値画像処理を施して、ノイズが原因で発生する孤立画素等を除去する。例えば、2回の膨張処理を行うと共に、当該2回の膨張処理の後に2回の収縮処理を行う。
そして、2値画像処理によりノイズ除去が施された2値画像データを第1マスクデータとして、第1有効・無効画像生成部224aに出力する。
The noise removal filter 220a 2 performs binary image processing on the binary image data from the saturation region detection unit 220a 1 to remove isolated pixels and the like generated due to noise. For example, two expansion processes are performed, and two contraction processes are performed after the two expansion processes.
Then, the binary image data subjected to noise removal by the binary image processing is output as first mask data to the first valid / invalid image generation unit 224a.

なお、第2〜第4マスクデータ生成部220b〜220dは、入力される画像データが、それぞれ短露光画像データ、超短露光画像データ及び超超短露光画像データとなるだけで、第1マスクデータ生成部220aと同様の構成となるので説明を省略する。第2〜第4マスクデータ生成部220b〜220dは、それぞれ生成した第2〜第4マスクデータを、第2〜第4有効・無効画像生成部224b〜224dにそれぞれ出力する。   Note that the second to fourth mask data generation units 220b to 220d are configured so that the input mask data is only the short-exposure image data, the ultra-short exposure image data, and the ultra-short exposure image data, respectively. Since it becomes the structure similar to the production | generation part 220a, description is abbreviate | omitted. The second to fourth mask data generation units 220b to 220d output the generated second to fourth mask data to the second to fourth valid / invalid image generation units 224b to 224d, respectively.

図3に戻って、第1有効・無効画像生成部224aは、画像記憶部20からの標準露光画像データと、第1マスクデータ生成部220aからの第1マスクデータとに基づき、第1マスクデータにおいて値が「1」(飽和)となっている各画素データの画素位置と同位置の標準露光画像データを無効とし、それ以外の画素データの値を有効とする。この有効/無効に基づき、標準露光有効領域画像データを生成する。すなわち、標準露光有効領域画像データは、無効画素はその値を「0」に変換し、有効画素は標準露光画像データそのままの値とする。つまり、標準露光有効領域画像データは、標準露光画像データにおける飽和している画素データが「0」に変換される。更に、標準露光画像データの無効/有効を示す第1無効2値画像データを生成する。第1無効2値画像データは、その値が「1」のときは標準露光画像データが有効であることを示し、「0」のときは標準露光画像データは無効であることを示す。そして、標準露光有効領域画像データを有効画像圧縮部22bに出力し、第1無効2値画像データを第2有効・無効画像生成部224b及び露光コード画像生成部228にそれぞれ出力する。   Returning to FIG. 3, the first valid / invalid image generation unit 224 a performs first mask data based on the standard exposure image data from the image storage unit 20 and the first mask data from the first mask data generation unit 220 a. The standard exposure image data at the same position as the pixel position of each pixel data whose value is “1” (saturated) is invalidated, and the values of the other pixel data are validated. Standard exposure effective area image data is generated based on the validity / invalidity. That is, in the standard exposure effective area image data, the value of the invalid pixel is converted to “0”, and the valid pixel is the value of the standard exposure image data as it is. That is, in the standard exposure effective area image data, the saturated pixel data in the standard exposure image data is converted to “0”. Further, first invalid binary image data indicating invalid / valid of the standard exposure image data is generated. The first invalid binary image data indicates that the standard exposure image data is valid when the value is “1”, and indicates that the standard exposure image data is invalid when the value is “0”. Then, the standard exposure effective area image data is output to the effective image compression unit 22b, and the first invalid binary image data is output to the second valid / invalid image generation unit 224b and the exposure code image generation unit 228, respectively.

第2有効・無効画像生成部224bは、画像記憶部20からの短露光画像データと、第2マスクデータ生成部220bからの第2マスクデータと、第1有効・無効画像生成部224aからの第1無効2値画像データとが入力され、短露光画像データの各画素データのうち、第1無効2値画像データにおいて値が「0」(飽和)で且つ第2マスクデータにおいて値が「0」(非飽和)となっている画素データの値を有効とし、それ以外の画素データの値を無効とする。この有効/無効に基づき、短露光有効領域画像データを生成する。すなわち、短露光有効領域画像データは、有効画素は短露光画像データの値そのままとし、無効画素は「0」に変換する。短露光有効領域画像データは、標準露光有効領域画像データにおいて有効な画素と同じ画素位置の画素データの値が全て「0」(無効)に変換されており、これにより、標準露光有効領域画像データと短露光有効領域画像データとの相互間で、有効な画素データが同じ画素位置で重複しないので、後述の如く、画像の圧縮効率が向上する。   The second valid / invalid image generation unit 224b includes the short exposure image data from the image storage unit 20, the second mask data from the second mask data generation unit 220b, and the first valid / invalid image generation unit 224a. 1 invalid binary image data is input, and among the pixel data of the short exposure image data, the first invalid binary image data has a value of “0” (saturated) and the second mask data has a value of “0”. The value of pixel data that is (unsaturated) is validated, and the values of other pixel data are invalidated. Based on the validity / invalidity, short exposure effective area image data is generated. That is, in the short exposure effective area image data, the effective pixel is converted to “0” while the effective pixel is left as it is, and the invalid pixel is converted to “0”. In the short exposure effective area image data, the pixel data values at the same pixel positions as the effective pixels in the standard exposure effective area image data are all converted to “0” (invalid). Since the effective pixel data does not overlap at the same pixel position between the short exposure effective area image data and the short exposure effective area image data, the compression efficiency of the image is improved as will be described later.

更に、短露光有効領域画像データの無効/有効を示す第2無効2値画像データを生成する。第2無効2値画像データは、第1無効2値画像データの値が「1」(有効)の画素データと同じ画素位置の画素データの値を「1」とし、また、短露光有効領域画像データが有効な画素を「1」とし、それ以外を「0」とする。そして、短露光有効領域画像データを有効画像圧縮部22bに出力し、第2無効2値画像データを第3有効・無効画像生成部224c及び露光コード画像生成部228にそれぞれ出力する。   Further, second invalid binary image data indicating invalid / valid of the short exposure valid area image data is generated. In the second invalid binary image data, the value of the pixel data at the same pixel position as the pixel data of which the value of the first invalid binary image data is “1” (valid) is “1”. Pixels for which data is valid are set to “1”, and other pixels are set to “0”. Then, the short exposure effective area image data is output to the effective image compression unit 22b, and the second invalid binary image data is output to the third valid / invalid image generation unit 224c and the exposure code image generation unit 228, respectively.

第3有効・無効画像生成部224cは、画像記憶部20からの超短露光画像データと、第3マスクデータ生成部220cからの第3マスクデータと、第2有効・無効画像生成部224aからの第2無効2値画像データとが入力され、超短露光画像データの各画素データのうち、第2無効2値画像データにおいて値が「0」(飽和)で且つ第3マスクデータにおいて値が「0」(非飽和)の画素を有効とし、それ以外の画素を無効とする。この有効/無効に基づき、超短露光有効領域画像データを生成する。すなわち、超短露光有効領域画像データは、有効画素は超短露光画像データの値そのままとし、無効画素は「0」に変換する。超短露光有効領域画像データは、標準露光有効領域画像データ及び短露光有効領域画像データが有効な画素が全て「0」に変換されており、これにより、標準露光有効領域画像データ、短露光有効領域画像データ及び超短露光有効領域画像データとの各相互間で非飽和の画素データが同じ画素位置で重複しないようになる。   The third valid / invalid image generation unit 224c includes the ultrashort exposure image data from the image storage unit 20, the third mask data from the third mask data generation unit 220c, and the second valid / invalid image generation unit 224a. The second invalid binary image data is input, and among the pixel data of the ultrashort exposure image data, the second invalid binary image data has a value “0” (saturated) and the third mask data has a value “ “0” (unsaturated) pixels are validated and other pixels are invalidated. Based on this validity / invalidity, ultrashort exposure effective area image data is generated. That is, in the ultra-short exposure effective area image data, the effective pixel is converted to “0” while the effective pixel is left as it is, and the invalid pixel is converted to “0”. In the ultra-short exposure effective area image data, all pixels in which the standard exposure effective area image data and the short exposure effective area image data are valid are converted to “0”. The non-saturated pixel data does not overlap at the same pixel position between the area image data and the ultrashort exposure effective area image data.

更に、超短露光有効領域画像データの無効/有効を示す第3無効2値画像データを生成する。第3無効2値画像データは、第2無効2値画像データの値が「1」(有効)の画素データと同じ画素位置の画素データの値を「1」とし、また、超短露光有効領域画像データが有効な画素を「1」とし、それ以外を「0」とする。そして、超短露光有効領域画像データを有効画像圧縮部22bに出力し、第3無効2値画像データを第4有効・無効画像生成部224d及び露光コード画像生成部228にそれぞれ出力する。   Further, third invalid binary image data indicating invalidity / validity of the ultrashort exposure valid area image data is generated. In the third invalid binary image data, the value of the pixel data at the same pixel position as the pixel data of which the value of the second invalid binary image data is “1” (valid) is “1”. Pixels for which image data is valid are set to “1”, and other pixels are set to “0”. Then, the ultrashort exposure effective area image data is output to the effective image compression unit 22b, and the third invalid binary image data is output to the fourth effective / invalid image generation unit 224d and the exposure code image generation unit 228, respectively.

第4有効・無効画像生成部224dは、画像記憶部20からの超超短露光画像データと、第4マスクデータ生成部220cからの第4マスクデータと、第3有効・無効画像生成部224aからの第3無効2値画像データとが入力され、超超短露光画像データの各画素データのうち、第3無効2値画像データにおいて値が「0」(飽和)で且つ第4マスクデータにおいて値が「0」(非飽和)の画素を有効とし、それ以外の画素を無効とする。この有効/無効に基づき、画像を超超短露光有効領域画像データを生成する。すなわち、超超短露光有効領域画像データは、有効画素は超超短露光画像データの値そのままとし、無効画素は「0」に変換する。超超短露光有効領域画像データは、標準露光有効領域画像データ、短露光有効領域画像データ及び超短露光有効領域画像データが有効な画素全てが「0」(無効)に変換されており、これにより、標準露光有効領域画像データ、短露光有効領域画像データ、超短露光画像データ及び超超短露光有効領域画像データとの各相互間で非飽和の画素データが同じ画素位置で重複しないようになる。   The fourth valid / invalid image generation unit 224d receives the ultra-short exposure image data from the image storage unit 20, the fourth mask data from the fourth mask data generation unit 220c, and the third valid / invalid image generation unit 224a. Of the third invalid binary image data, and among the pixel data of the ultra-short exposure image data, the value is “0” (saturated) in the third invalid binary image data and the value in the fourth mask data. “0” (unsaturated) pixels are valid, and other pixels are invalidated. Based on the validity / invalidity, ultra-short exposure effective area image data is generated for the image. That is, in the ultra-short exposure effective area image data, the effective pixel is converted to “0” while the effective pixel is left as it is, and the invalid pixel is converted to “0”. In the ultra-short exposure effective area image data, all the valid pixels of the standard exposure effective area image data, the short exposure effective area image data, and the ultra-short exposure effective area image data are converted to “0” (invalid). Therefore, the non-saturated pixel data between the standard exposure effective area image data, the short exposure effective area image data, the ultra short exposure image data, and the ultra ultra short exposure effective area image data is not overlapped at the same pixel position. Become.

更に、超超短露光有効領域画像データの無効/有効を示す第4無効2値画像データを生成する。第4無効2値画像データは、第3無効2値画像データの値が「1」の画素データと同じ画素位置の画素データの値を「1」とし、また、超超短露光有効領域画像データが有効な画素を「1」とし、それ以外を「0」とする。そして、超超短露光有効領域画像データを有効画像圧縮部22bに出力し、第4無効2値画像データを露光コード画像生成部228に出力する。   Further, fourth invalid binary image data indicating invalid / valid of the ultra-short exposure effective area image data is generated. In the fourth invalid binary image data, the value of the pixel data at the same pixel position as the pixel data of which the value of the third invalid binary image data is “1” is “1”, and the ultra-short exposure effective area image data “1” is an effective pixel and “0” is otherwise. Then, the ultra-short exposure effective area image data is output to the effective image compression unit 22b, and the fourth invalid binary image data is output to the exposure code image generation unit 228.

露光コード画像生成部228は、第1無効2値画像データ、第2無効2値画像データ、第3無効2値画像データ、第4無効2値画像データの4ビットの画素データから、各画素毎に露光コードを生成する。ここで露光コードとは、露光量を与えるコードである。いま、以下に示す式(1)のベクトルを考える。   The exposure code image generation unit 228 uses the 4-bit pixel data of the first invalid binary image data, the second invalid binary image data, the third invalid binary image data, and the fourth invalid binary image data for each pixel. An exposure code is generated. Here, the exposure code is a code that gives an exposure amount. Now consider the vector of equation (1) below.

ベクトル=(第1無効2値画像データ、第2無効2値画像データ、第3無効2値画像データ、第4無効2値画像データ) ・・・(1)
前述の生成法を用いると、上式(1)に示すベクトルとして、(1,1,1,1)、(0,1,1,1)、(0,0,1,1)、(0,0,0,1)の4種類のベクトルが生成される。そして、これらの値に応じて露光コードを割り振る。本発明では、特開平6−292021号公報に記載の手法に準拠して、露光コードを割り振る。その手法は、4つのベクトルの発生頻度(画素の総数)を各々計数する。このとき、最も頻度の高いベクトルに2ビットの露光コード「00」を、次に頻度の高いものに「01」を、次に頻度の高いものに「10」を、最も頻度の低いベクトルに「11」を割り振る。これにより、情報圧縮に適した(エントロピーの低い)コードを割り振ることが可能となる。そして、これら2ビットの露光コードからなる露光コード画像データを生成する。なお、この露光コード画像データは、具体的には、各露光時間に対応した有効領域画像データを構成する各非飽和の画素データの画素位置と各露光コードとが一対一に対応付けられたデータとなる。また、露光コードには、各対応する有効領域画像データの露光時間の情報が対応付けられる。この露光時間の情報は、HDR画像生成装置300において標準露光時間以外の露光時間に対応する有効領域画像データに対して輝度レベルの補正を行うときに用いる。更に、露光コード画像生成部228は、前記生成した露光コード画像データを有効画像圧縮部22bに出力する。
Vector = (first invalid binary image data, second invalid binary image data, third invalid binary image data, fourth invalid binary image data) (1)
Using the above generation method, the vectors shown in the above equation (1) are (1, 1, 1, 1), (0, 1, 1, 1), (0, 0, 1, 1), (0 , 0, 0, 1) are generated. Then, an exposure code is assigned according to these values. In the present invention, an exposure code is assigned in accordance with the method described in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-292202. The method counts the occurrence frequency (total number of pixels) of four vectors. At this time, a 2-bit exposure code “00” is assigned to the most frequent vector, “01” is assigned to the next most frequent vector, “10” is assigned to the next most frequent vector, and “10” is assigned to the least frequently occurring vector. 11 ”is allocated. This makes it possible to allocate a code suitable for information compression (low entropy). Then, exposure code image data composed of these 2-bit exposure codes is generated. The exposure code image data is specifically data in which the pixel positions of the non-saturated pixel data constituting the effective area image data corresponding to the exposure times and the exposure codes are associated with each other on a one-to-one basis. It becomes. The exposure code is associated with information on the exposure time of each corresponding effective area image data. This exposure time information is used when the HDR image generating apparatus 300 corrects the luminance level for the effective area image data corresponding to the exposure time other than the standard exposure time. Further, the exposure code image generation unit 228 outputs the generated exposure code image data to the effective image compression unit 22b.

有効画像圧縮部22bには、標準露光有効領域画像データ、短露光有効領域画像データ、超短露光有効領域画像データ及び超超短露光有効領域画像データと、露光コード画像データとが、有効画像形成部22aから入力される。そして、有効画像圧縮部22bは、各有効領域画像データに対して、ネットワーク遅延や通信速度等を考慮して、圧縮処理を行う。その為に、図示しないが各有効領域画像データのバッファリング(蓄積)を行う。ここで、圧縮率を高めたい場合はJPEG等の非可逆圧縮方法を用いて圧縮を行い、画質を優先させたい場合は、TIFF等の可逆圧縮方法を用いて圧縮を行う。なお、4つの画像データ毎に独立して圧縮してもよいし、4つの画像を一つの画像として圧縮しても良い。これは4つの画像の対応する画素位置において有効な画像は一つのみなので可能となる。一方、露光コード画像データは、別の手法で圧縮処理を行う。すなわち、送信先のHDR画像データ生成装置300において正確な情報として復元させる必要があるため、ランレングス圧縮等の可逆圧縮方法によって圧縮を行う。そして、圧縮後の各露光時間に対応した4つの有効領域画像データ及び1つの露光コード画像データをファイル変換部22cに出力する。   In the effective image compression unit 22b, the standard exposure effective area image data, the short exposure effective area image data, the ultrashort exposure effective area image data, the ultra ultrashort exposure effective area image data, and the exposure code image data are used to form an effective image. Input from the unit 22a. Then, the effective image compression unit 22b performs compression processing on each effective area image data in consideration of network delay, communication speed, and the like. Therefore, although not shown, each effective area image data is buffered (accumulated). Here, when it is desired to increase the compression rate, compression is performed using an irreversible compression method such as JPEG, and when priority is given to image quality, compression is performed using a reversible compression method such as TIFF. In addition, you may compress independently for every four image data, and you may compress four images as one image. This is possible because there is only one effective image at the corresponding pixel position of the four images. On the other hand, the exposure code image data is compressed by another method. That is, since it is necessary to restore the information as accurate information in the transmission destination HDR image data generation device 300, compression is performed by a lossless compression method such as run-length compression. Then, four effective area image data and one exposure code image data corresponding to each exposure time after compression are output to the file conversion unit 22c.

ファイル変換部22cは、有効画像圧縮部22bから入力された4つの有効領域画像データ及び1つの露光コード画像データから、これら5つの画像データを1つのファイルに変換してなるHDR画像圧縮データを生成し、これをデータ伝送部24に出力する。
更に、図5に基づき、HDR画像生成部32の内部構成を説明する。ここで、図5は、HDR画像生成部32の内部構成を示すブロック図である。
The file conversion unit 22c generates HDR image compression data obtained by converting these five image data into one file from the four effective area image data and one exposure code image data input from the effective image compression unit 22b. This is output to the data transmission unit 24.
Furthermore, the internal configuration of the HDR image generation unit 32 will be described with reference to FIG. Here, FIG. 5 is a block diagram showing an internal configuration of the HDR image generation unit 32.

HDR画像生成部32は、図5に示すように、ファイル分割部32aと、有効画像伸張部32bと、画像合成部32cとを含んで構成される。
ファイル分割部32aは、データ伝送部30から入力される1つのHDR画像圧縮データを、標準露光有効領域画像データ、短露光有効領域画像データ、超短露光有効領域画像データ及び超超短露光有効領域画像データの4つの有効領域画像データと、1つの露光コード画像データとに分割し、これら分割後の各画像データを有効画像伸張部32bに出力する。
As shown in FIG. 5, the HDR image generation unit 32 includes a file division unit 32a, an effective image expansion unit 32b, and an image composition unit 32c.
The file dividing unit 32a converts one HDR image compressed data input from the data transmission unit 30 into standard exposure effective area image data, short exposure effective area image data, ultrashort exposure effective area image data, and ultra ultrashort exposure effective area. The image data is divided into four effective area image data and one exposure code image data, and each divided image data is output to the effective image expansion unit 32b.

有効画像伸張部32bは、画像圧縮装置200の圧縮方式に対応しており、可逆圧縮又は非可逆圧縮で圧縮された各有効領域画像データを伸張(復号)すると共に、可逆圧縮で圧縮された露光コード画像データを伸張(復号)して、これら伸張後の各画像データを画像合成部32cに出力する。   The effective image expansion unit 32b corresponds to the compression method of the image compression apparatus 200, and expands (decodes) each effective area image data compressed by lossless compression or lossy compression, and exposure compressed by lossless compression. The code image data is decompressed (decoded), and each decompressed image data is output to the image composition unit 32c.

画像合成部32cは、有効画像伸張部32bから入力される、伸張後の、標準露光有効領域画像データ、短露光有効領域画像データ、超短露光有効領域画像データ及び超超短露光有効領域画像データの4つの有効領域画像データの各画素データの画素値に、これら各画素データの画素位置に対応する露光コード画像データの各露光コードで指定される定数を乗算して、前記各画素データをHDR画素データに変換する。本実施の形態において、前記定数は、例えば、標準露光時間(長露光時間)を基準として、短露光時間が基準の1/10、超短露光時間が基準の1/100、超超短露光時間が基準の1/1000であれば、標準露光時間は「1」、短露光時間は「10」、超短露光時間は「100」、超超短露光時間は「1000」と予め決定されていることとする。   The image composition unit 32c receives the standard exposure effective area image data, the short exposure effective area image data, the ultra short exposure effective area image data, and the ultra ultra short exposure effective area image data that are input from the effective image expansion section 32b. Are multiplied by a constant specified by each exposure code of the exposure code image data corresponding to the pixel position of each of the pixel data, and each of the pixel data of the four effective area image data is HDR. Convert to pixel data. In the present embodiment, the constant is, for example, 1/10 of the short exposure time, 1/100 of the ultra short exposure time, 1/100 of the ultra short exposure time, with the standard exposure time (long exposure time) as a reference. Is 1/1000 of the standard, the standard exposure time is “1”, the short exposure time is “10”, the ultrashort exposure time is “100”, and the ultrashort exposure time is “1000”. I will do it.

従って、標準露光時間に対応する有効領域画像データの各画素データの画素値は1倍し、短露光時間に対応する有効領域画像データの各画素データの画素値は10倍し、超短露光時間に対応する有効領域画像データの各画素データの画素値は100倍し、超超短露光時間に対応する有効領域画像データの各画素データの画素値は1000倍する。
そして、前記各定数で乗算後の4つの有効領域画像データの各非飽和の画素データを合成することでHDR画像データを生成する。更に、画像合成部32cは、当該生成したHDR画像データをHDR画像処理部34に出力する。
Accordingly, the pixel value of each pixel data of the effective area image data corresponding to the standard exposure time is multiplied by 1, and the pixel value of each pixel data of the effective area image data corresponding to the short exposure time is multiplied by 10 to obtain the ultra short exposure time. The pixel value of each pixel data of the effective area image data corresponding to is multiplied by 100, and the pixel value of each pixel data of the effective area image data corresponding to the ultra-short exposure time is multiplied by 1000.
And HDR image data is produced | generated by synthesize | combining each unsaturated pixel data of four effective area | region image data after multiplication by each said constant. Further, the image composition unit 32 c outputs the generated HDR image data to the HDR image processing unit 34.

更に、図6に基づき、画像圧縮装置200の動作処理の流れを説明する。ここで、図6は、画像圧縮装置200の動作処理を示すフローチャートである。
図6に示すように、まずステップS100に移行し、画像記憶部20において、標準露光時間、短露光時間、超短露光時間及び超超短露光時間の4種類の露光時間にそれぞれ対応した標準露光画像データ、短露光画像データ、超短露光画像データ及び超超短露光画像データが、後段の処理が実行できるデータ量を記憶されたか否かを判定し、記憶されたと判定された場合(Yes)は、記憶された各画像データを画像圧縮部22に出力してステップS102に移行し、そうでない場合(No)は、記憶されるまで待機する。
Further, the flow of operation processing of the image compression apparatus 200 will be described with reference to FIG. Here, FIG. 6 is a flowchart showing an operation process of the image compression apparatus 200.
As shown in FIG. 6, first, the process proceeds to step S <b> 100, and the standard exposure corresponding to each of the four types of exposure times of the standard exposure time, the short exposure time, the ultrashort exposure time, and the ultrashort exposure time in the image storage unit 20. When it is determined that the image data, the short exposure image data, the ultra-short exposure image data, and the ultra-short exposure image data have been stored with an amount of data that can be processed later, and it is determined that the data has been stored (Yes) Outputs each stored image data to the image compression unit 22 and proceeds to step S102. Otherwise (No), it waits until it is stored.

ステップS102に移行した場合は、画像圧縮部22において、ステップS100で画像記憶部20から入力された各露光時間に対応する画像データのマスクデータを生成してステップS104に移行する。
ステップS104では、画像圧縮部22において、ステップS102で生成したマスクデータに基づき、標準露光有効領域画像データ、短露光有効領域画像データ、超短露光有効領域画像データ及び超超短露光有効領域画像データの4種類の各露光時間に対応する有効領域画像データ、並びに各露光時間に対応する第1〜第4無効2値画像データを生成してステップS106に移行する。
When the process proceeds to step S102, the image compression unit 22 generates mask data of image data corresponding to each exposure time input from the image storage unit 20 in step S100, and the process proceeds to step S104.
In step S104, in the image compression unit 22, based on the mask data generated in step S102, standard exposure effective area image data, short exposure effective area image data, ultrashort exposure effective area image data, and ultra ultrashort exposure effective area image data. The effective area image data corresponding to each of the four types of exposure times and the first to fourth invalid binary image data corresponding to the exposure times are generated, and the process proceeds to step S106.

ステップS106では、画像圧縮部22において、ステップS104で生成した第1〜第4無効2値画像データに基づき、露光コード画像データを生成してステップS108に移行する。
なお、ステップS102からS106までをハードウェア処理する場合は、並列処理が可能であり、一つのステップとすることができる。
In step S106, the image compression unit 22 generates exposure code image data based on the first to fourth invalid binary image data generated in step S104, and proceeds to step S108.
In addition, when performing hardware processing from step S102 to S106, parallel processing is possible and can be made into one step.

ステップS108では、画像圧縮部22において、ステップS104で生成した、標準露光有効領域画像データ、短露光有効領域画像データ、超短露光有効領域画像データ及び超超短露光有効領域画像データの4種類の有効領域画像データを所定の圧縮方法(JPEG、TIFFなど)を用いて圧縮してステップS110に移行する。
ステップS110では、画像圧縮部22において、ステップS106で生成した露光コード画像データを所定の可逆圧縮方法(ランレングス圧縮など)を用いて圧縮してステップS112に移行する。
In step S108, the image compression unit 22 generates the four types of standard exposure effective area image data, short exposure effective area image data, ultrashort exposure effective area image data, and ultra ultrashort exposure effective area image data generated in step S104. The effective area image data is compressed using a predetermined compression method (JPEG, TIFF, etc.), and the process proceeds to step S110.
In step S110, the image compression unit 22 compresses the exposure code image data generated in step S106 using a predetermined lossless compression method (run-length compression or the like), and the process proceeds to step S112.

なお、ステップS108、S110は、専用のハードウェア処理も可能であり、その場合、高速な処理が可能である。
ステップS112では、画像圧縮部22において、ステップS108で圧縮後の4種類の有効領域画像データ及びステップS110で圧縮後の1つ露光コード画像データを1つのファイルにまとめたHDR画像圧縮データを生成し、当該生成したHDR画像圧縮データをデータ伝送部24に出力してステップS114に移行する。
Note that steps S108 and S110 can be performed by dedicated hardware processing, in which case high-speed processing is possible.
In step S112, the image compression unit 22 generates HDR image compressed data in which the four types of effective area image data compressed in step S108 and one exposure code image data compressed in step S110 are combined into one file. Then, the generated HDR image compressed data is output to the data transmission unit 24, and the process proceeds to step S114.

ステップS114では、データ伝送部24において、画像圧縮部22から入力されたHDR画像圧縮データを、ネットワーク700を介してHDR画像生成装置300に送信してステップS100に移行する。
更に、図7に基づき、上記ステップS102の画像圧縮部22におけるマスクデータ生成処理の流れを説明する。ここで、図7は、画像圧縮部22のマスクデータ生成処理を示すフローチャートである。なお、この処理は図4のごとくハードウェア処理も可能である。
In step S114, the data transmission unit 24 transmits the HDR image compressed data input from the image compression unit 22 to the HDR image generation device 300 via the network 700, and the process proceeds to step S100.
Furthermore, the flow of the mask data generation process in the image compression unit 22 in step S102 will be described based on FIG. Here, FIG. 7 is a flowchart showing mask data generation processing of the image compression unit 22. Note that this processing can be performed by hardware as shown in FIG.

マスクデータ生成処理は、図7に示すように、まずステップS200に移行し、有効画像形成部22aの第1〜第4マスクデータ生成部220a〜220dの各々において、標準露光画像データ、短露光画像データ、超短露光画像データ及び超超短露光画像データのうち、各自に対応する画像データが入力されたか否かを判定し、入力されたと判定された場合(Yes)は、ステップS202に移行し、そうでない場合(No)は、入力されるまで待機する。   As shown in FIG. 7, in the mask data generation process, first, the process proceeds to step S200. In each of the first to fourth mask data generation units 220a to 220d of the effective image forming unit 22a, the standard exposure image data and the short exposure image are displayed. It is determined whether image data corresponding to each of the data, the ultra-short exposure image data, and the ultra-short exposure image data is input. If it is determined that the image data is input (Yes), the process proceeds to step S202. If not (No), it waits until it is input.

ステップS202に移行した場合は、第1〜第4マスクデータ生成部220a〜220dの各々において、入力画像データの各画素データの画素値と、予め設定された閾値YHighとを比較し、画素値が閾値YHigh以下のときは当該画素値に対して「0」が、閾値YHighより大きいときは「1」がそれぞれ対応付けられた第1〜第4の2値画像データをそれぞれ生成してステップS204に移行する。   When the process proceeds to step S202, each of the first to fourth mask data generation units 220a to 220d compares the pixel value of each pixel data of the input image data with a preset threshold value YHigh, and the pixel value is First to fourth binary image data in which “0” is associated with the pixel value when the threshold value is lower than YHigh and “1” is associated with the pixel value when the pixel value is greater than threshold value YHigh are generated, and the process proceeds to step S204. Transition.

ステップS204では、第1〜第4マスクデータ生成部220a〜220dの各々において、ステップS202で生成したそれぞれ対応する2値画像データに対して膨張処理を2回連続して施してステップS206に移行する。
ステップS206では、第1〜第4マスクデータ生成部220a〜220dの各々において、ステップS204で膨張処理後のそれぞれ対応する2値画像データに対して収縮処理を2回連続して施してマスクデータを生成しステップS208に移行する。
In step S204, each of the first to fourth mask data generation units 220a to 220d performs expansion processing twice on the corresponding binary image data generated in step S202, and the process proceeds to step S206. .
In step S206, in each of the first to fourth mask data generating units 220a to 220d, the mask data is obtained by subjecting the corresponding binary image data after the expansion process in step S204 to the contraction process twice in succession. The process proceeds to step S208.

ステップS208では、第1〜第4マスクデータ生成部220a〜220dの各々において、ステップS206で生成したそれぞれ対応するマスクデータを、第1〜第4有効・無効画像生成部224a〜224dのうち対応する有効・無効画像生成部に出力してステップS200に移行する。   In step S208, in each of the first to fourth mask data generation units 220a to 220d, the corresponding mask data generated in step S206 corresponds to the first to fourth valid / invalid image generation units 224a to 224d. The result is output to the valid / invalid image generation unit, and the process proceeds to step S200.

更に、図8に基づき、上記ステップS104の画像圧縮部22における標準露光有効領域画像データ及び第1無効2値画像データの生成処理の流れを説明する。ここで、図8は、画像圧縮部22の標準露光有効領域画像データ及び第1無効2値画像データの生成処理を示すフローチャートである。なお、この処理は、マルチプレクサやゲート回路により専用のハードウェア処理も可能である。   Further, based on FIG. 8, the flow of processing for generating the standard exposure effective area image data and the first invalid binary image data in the image compression unit 22 in step S104 will be described. Here, FIG. 8 is a flowchart showing the generation processing of the standard exposure effective area image data and the first invalid binary image data of the image compression unit 22. Note that this processing can also be performed by dedicated hardware processing using a multiplexer or a gate circuit.

標準露光有効領域画像データ及び第1無効2値画像データの生成処理は、図8に示すように、まずステップS300に移行し、第1有効・無効画像生成部224aにおいて、画像記憶部20から標準露光画像データが入力され且つ第1マスクデータ生成部220aから第1マスクデータが入力されたか否かを判定し、入力されたと判定された場合(Yes)は、ステップS302に移行し、そうでない場合(No)は、入力されるまで待機する。   As shown in FIG. 8, the standard exposure effective area image data and the first invalid binary image data are generated by first proceeding to step S300, and the first valid / invalid image generation unit 224a receives the standard data from the image storage unit 20. It is determined whether exposure image data has been input and first mask data has been input from the first mask data generation unit 220a. If it is determined that it has been input (Yes), the process proceeds to step S302. (No) waits until input.

ステップS302に移行した場合は、第1有効・無効画像生成部224aにおいて、標準露光画像データにおける、第1マスクデータで非飽和(0)となっている画素位置と同じ画素位置の画素データを有効と判定してそのままとし、それ以外の画素データを無効と判定してそれらの値を「0」に変換してなる標準露光有効領域画像データを生成してステップS304に移行する。   When the process proceeds to step S302, the first valid / invalid image generation unit 224a validates pixel data at the same pixel position as the pixel position that is not saturated (0) in the first mask data in the standard exposure image data. It is determined that the other pixel data is invalid, and standard exposure effective area image data obtained by converting those values into “0” is generated, and the process proceeds to step S304.

ステップS304では、第1有効・無効画像生成部224aにおいて、ステップS302で生成した標準露光有効領域画像データにおける、有効(画素値そのもの)の値を1に変換した第1無効2値画像データを生成してステップS306に移行する。
ステップS306では、第1有効・無効画像生成部224aにおいて、ステップS302で生成した標準露光有効画像データを有効画像圧縮部22bに出力してステップS308に移行する。
In step S304, the first valid / invalid image generation unit 224a generates first invalid binary image data in which the valid (pixel value itself) value in the standard exposure valid area image data generated in step S302 is converted to 1. Then, the process proceeds to step S306.
In step S306, the first valid / invalid image generation unit 224a outputs the standard exposure effective image data generated in step S302 to the effective image compression unit 22b, and the process proceeds to step S308.

ステップS308では、第1有効・無効画像生成部224aにおいて、ステップS304で生成した第1無効2値画像データを、第2有効・無効画像生成部224b及び露光コード画像生成部228にそれぞれ出力して処理を終了する。   In step S308, the first valid / invalid image generation unit 224a outputs the first invalid binary image data generated in step S304 to the second valid / invalid image generation unit 224b and the exposure code image generation unit 228, respectively. The process ends.

更に、図9に基づき、上記ステップS104の画像圧縮部22における標準露光時間以外の各露光時間に対応する有効領域画像データ及び無効2値画像データの生成処理の流れを説明する。ここで、図9は、画像圧縮部22の標準露光時間以外の各有効露光時間に対応する有効領域画像データ及び無効2値画像データの生成処理を示すフローチャートである。なお、この処理は、マルチプレクサやゲート回路により専用のハードウェア処理も可能である。   Further, based on FIG. 9, the flow of processing for generating effective area image data and invalid binary image data corresponding to each exposure time other than the standard exposure time in the image compression unit 22 in step S <b> 104 will be described. Here, FIG. 9 is a flowchart showing the generation processing of the effective area image data and invalid binary image data corresponding to each effective exposure time other than the standard exposure time of the image compression unit 22. Note that this processing can also be performed by dedicated hardware processing using a multiplexer or a gate circuit.

有効領域画像データ及び無効2値画像データの生成処理は、図9に示すように、まずステップS400に移行し、第2〜第4有効・無効画像生成部224b〜224dのいずれかにおいて、自己に対応する画像データ、マスクデータ及び無効2値画像データが入力されたか否かを判定し、入力されたと判定された場合(Yes)は、ステップS402に移行し、そうでない場合(No)は、入力されるまで待機する。   As shown in FIG. 9, the generation processing of the valid area image data and invalid binary image data first proceeds to step S400, and any one of the second to fourth valid / invalid image generation units 224b to 224d performs self It is determined whether or not corresponding image data, mask data, and invalid binary image data have been input. If it is determined that they have been input (Yes), the process proceeds to step S402. If not (No), input is performed. Wait until

ステップS402に移行した場合は、第2〜第4有効・無効画像生成部224b〜224dのいずれかにおいて、自己に対応するマスクデータ及び無効2値画像データに基づき、入力画像データにおける、無効2値画像データで無効「0」となっている画素データの画素位置と同じ画素位置の画素データのうち、マスクデータで非飽和(0)となっている画素データの画素位置と同じ画素位置の画素データを有効と判定してその値をそのままにし、それ以外の画素データを無効と判定してそれらの値を「0」に変換してなる有効領域画像データを生成してステップS404に移行する。   When the process proceeds to step S402, any one of the second to fourth valid / invalid image generation units 224b to 224d performs invalid binary in the input image data based on the mask data and invalid binary image data corresponding to itself. Among the pixel data at the same pixel position as the pixel data of the pixel data that is invalid “0” in the image data, the pixel data at the same pixel position as the pixel data of the pixel data that is not saturated (0) in the mask data Is determined to be valid, the value is left as it is, other pixel data is determined to be invalid, and the effective area image data obtained by converting those values to “0” is generated, and the process proceeds to step S404.

ステップS404では、第2〜第4有効・無効画像生成部224b〜224dのいずれかにおいて、ステップS402で生成した有効領域画像データ及びステップS400で入力された無効2値画像データに基づき、当該有効領域画像データにおける有効(画素値そのもの)の値を1に変換すると共に、前段の無効2値画像データで有効「1」となっている画素データと同じ画素位置の画素データの値を「1」に変換して無効2値画像データを生成しステップS406に移行する。   In step S404, in any one of the second to fourth valid / invalid image generation units 224b to 224d, based on the valid area image data generated in step S402 and the invalid binary image data input in step S400, the valid area The value of valid (pixel value itself) in the image data is converted to 1, and the value of the pixel data at the same pixel position as the pixel data that is valid “1” in the invalid binary image data in the previous stage is set to “1”. Conversion is performed to generate invalid binary image data, and the process proceeds to step S406.

ステップS406では、第2〜第4有効・無効画像生成部224b〜224dのいずれかにおいて、ステップS402で生成した有効領域画像データを有効画像圧縮部22bに出力してステップS408に移行する。   In step S406, in any one of the second to fourth valid / invalid image generation units 224b to 224d, the effective area image data generated in step S402 is output to the effective image compression unit 22b, and the process proceeds to step S408.

ステップS408では、第2〜第4有効・無効画像生成部224b〜224dのいずれかにおいて、ステップS404で生成した無効2値画像データを、次段の有効・無効画像生成部及び露光コード画像データ生成部228にそれぞれ出力して処理を終了する。なお、第4有効・無効画像生成部224dにおいては、次段の有効・無効画像生成部が無いので生成した第4無効2値画像データを露光コード画像データ生成部228のみに出力する。   In step S408, in any one of the second to fourth valid / invalid image generation units 224b to 224d, the invalid binary image data generated in step S404 is used as the next-stage valid / invalid image generation unit and exposure code image data generation. The data is output to the unit 228, and the process is terminated. Note that the fourth valid / invalid image generation unit 224d outputs the generated fourth invalid binary image data only to the exposure code image data generation unit 228 because there is no subsequent valid / invalid image generation unit.

更に、図10に基づき、上記ステップS110の画像圧縮部22における露光コード画像データの生成処理の流れを説明する。ここで、図10は、画像圧縮部22の露光コード画像データの生成処理を示すフローチャートである。なお、この処理は、カウンタ、ルックアップテーブル、ゲート回路により専用のハードウェア処理も可能である。   Further, based on FIG. 10, the flow of the process of generating the exposure code image data in the image compression unit 22 in step S110 will be described. Here, FIG. 10 is a flowchart showing the process of generating the exposure code image data of the image compression unit 22. Note that this processing can also be performed by a dedicated hardware process using a counter, a lookup table, and a gate circuit.

露光コード画像データの生成処理は、図10に示すように、まずステップS500に移行し、露光コード画像データ生成部228において、第1〜第4有効・無効画像生成部224a〜224dからの第1〜第4無効2値画像データが入力されたか否かを判定し、入力されたと判定された場合(Yes)は、ステップS502に移行し、そうでない場合(No)は、入力されるまで待機する。   As shown in FIG. 10, the process of generating the exposure code image data first proceeds to step S500, and the exposure code image data generation unit 228 performs the first processing from the first to fourth valid / invalid image generation units 224a to 224d. It is determined whether or not the fourth invalid binary image data has been input. If it is determined that the fourth invalid binary image data has been input (Yes), the process proceeds to step S502. If not (No), the process waits until it is input. .

ステップS502に移行した場合は、露光コード画像データ生成部228において、前記4種類のベクトル、(1,1,1,1)、(0,1,1,1)、(0,0,1,1)、(0,0,0,1)の発生頻度(画素の総数)を各々計数してステップS504に移行する。   In step S502, in the exposure code image data generation unit 228, the four types of vectors (1, 1, 1, 1), (0, 1, 1, 1), (0, 0, 1, 1) The occurrence frequency (total number of pixels) of (0, 0, 0, 1) is counted, and the process proceeds to step S504.

ステップS504では、露光コード画像データ生成部228において、ステップS502の計数結果に基づき、発生頻度の高いベクトル(画素の総数が多い方)から順に、2ビットの露光コード「00」、「01」、「10」、「11」をそれぞれ対応付けて、且つこれらのベクトル値からなる露光コード画像データを生成してステップS506に移行する。   In step S504, in the exposure code image data generation unit 228, based on the counting result in step S502, the 2-bit exposure codes “00”, “01”, “10” and “11” are associated with each other and exposure code image data including these vector values is generated, and the process proceeds to step S506.

ステップS506では、露光コード画像データ生成部228において、ステップS504で生成した露光コード画像データを、有効画像圧縮部22bに出力して処理を終了する。
更に、図11に基づき、HDR画像生成装置300におけるHDR画像データの生成処理の流れを説明する。ここで、図11は、HDR画像データの生成処理を示すフローチャートである。
In step S506, the exposure code image data generation unit 228 outputs the exposure code image data generated in step S504 to the effective image compression unit 22b, and the process ends.
Furthermore, the flow of HDR image data generation processing in the HDR image generation apparatus 300 will be described with reference to FIG. Here, FIG. 11 is a flowchart showing processing for generating HDR image data.

HDR画像データの生成処理は、図11に示すように、まずステップS600に移行し、データ伝送部30において、画像圧縮装置200からのHDR画像圧縮データを受信したか否かを判定し、受信したと判定された場合(Yes)は、当該受信したHDR画像圧縮データを、HDR画像生成部32及び記録装置34にそれぞれ出力してステップS602に移行し、そうでない場合(No)は、受信するまで待機する。   As shown in FIG. 11, the HDR image data generation processing first proceeds to step S600, where the data transmission unit 30 determines whether or not the HDR image compression data from the image compression apparatus 200 has been received. (Yes), the received HDR image compressed data is output to the HDR image generation unit 32 and the recording device 34, respectively, and the process proceeds to step S602. Otherwise (No), the received HDR image compressed data is received. stand by.

ステップS602に移行した場合は、HDR画像生成部32のファイル分割部32aにおいて、データ伝送部30から入力されたHDR画像データ(ファイル)を、各露光時間に対応する4つの圧縮された有効領域画像データと、1つの圧縮された露光コード画像データとに分割し、これら5つ画像データを有効画像伸張部32bに出力してステップS604に移行する。   When the process proceeds to step S602, the HDR image data (file) input from the data transmission unit 30 is converted into four compressed effective area images corresponding to each exposure time in the file division unit 32a of the HDR image generation unit 32. The data is divided into one piece of compressed exposure code image data, and these five pieces of image data are output to the effective image expansion unit 32b, and the process proceeds to step S604.

ステップS604では、有効画像伸張部32bにおいて、圧縮された4つの有効領域画像データをそれぞれ伸張すると共に、圧縮された露光コード画像データを伸張して、これら伸張された5つの画像データを画像合成部32cに出力してステップS606に移行する。   In step S604, the effective image expansion unit 32b expands each of the four compressed effective area image data, expands the compressed exposure code image data, and combines these five expanded image data into an image composition unit. It outputs to 32c, and it transfers to step S606.

ステップS606では、画像合成部32cにおいて、ステップS604で伸張された露光コード画像データに基づき、ステップS604で伸張された4つの有効領域画像データの各画素データの輝度レベルを補正してステップS608に移行する。具体的には、前述したように、露光コード画像データの各露光コードに対応した定数を、これら各露光コードに対応する有効領域画像データの各画素データに乗算して輝度レベルを補正する。   In step S606, the image composition unit 32c corrects the luminance level of each pixel data of the four effective area image data expanded in step S604 based on the exposure code image data expanded in step S604, and the process proceeds to step S608. To do. Specifically, as described above, the luminance level is corrected by multiplying each pixel data of the effective area image data corresponding to each exposure code by a constant corresponding to each exposure code of the exposure code image data.

ステップS608では、画像合成部32cにおいて、ステップS606で輝度レベルの補正された4つの有効領域画像データを合成してHDR画像データを生成しステップS610に移行する。
ステップS610では、画像合成部32cにおいて、ステップS608で生成したHDR画像データをHDR画像処理部34に出力してステップS600に移行する。
In step S608, the image combining unit 32c combines the four effective area image data whose luminance levels have been corrected in step S606 to generate HDR image data, and proceeds to step S610.
In step S610, the image composition unit 32c outputs the HDR image data generated in step S608 to the HDR image processing unit 34, and the process proceeds to step S600.

次に、図12及び図13に基づき、本実施の形態の実際の動作を説明する。
ここで、図12(a)は撮像対象の画像の一例を示す図であり、(b)〜(e)は、各露光時間に対応した有効領域画像の一例を示す図であり、(f)は、(b)〜(e)の有効領域画像に対応する露光コード画像を示す図である。また、図13(a)〜(e)は、図12(b)〜(e)の有効領域画像にそれぞれ対応した第1〜第4無効2値画像データを示す図である。
Next, the actual operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
Here, FIG. 12A is a diagram illustrating an example of an image to be imaged, and FIGS. 12B to 12E are diagrams illustrating an example of an effective area image corresponding to each exposure time. These are figures which show the exposure code image corresponding to the effective area | region image of (b)-(e). FIGS. 13A to 13E are diagrams showing first to fourth invalid binary image data corresponding to the effective area images of FIGS. 12B to 12E, respectively.

まず、多段階露光カメラ100において、撮像対象が、標準露光時間、短露光時間、超短露光時間及び超超短露光時間の4種類の露光時間で撮像され、これら各露光時間の撮像画像データである、標準露光画像データ、短露光画像データ、超短露光画像データ及び超超短露光画像データが、各画素のライン毎に4つの出力チャンネル(CH1〜CH4)を介して、それぞれ独立に画像圧縮装置200の画像記憶部20に出力される。   First, in the multi-stage exposure camera 100, an imaging target is imaged with four types of exposure times, that is, a standard exposure time, a short exposure time, an ultrashort exposure time, and an ultraultra short exposure time. Standard exposure image data, short exposure image data, ultra-short exposure image data, and ultra-short exposure image data are independently compressed through four output channels (CH1 to CH4) for each pixel line. The image is output to the image storage unit 20 of the apparatus 200.

画像記憶部20は、多段階露光カメラ100から各露光時間に対応する画像データが入力されると、当該入力された画像データを各露光時間毎ににそれぞれ対応する記憶領域に記憶し、且つ記憶された画像データをHDR画像圧縮部20bに各露光時間毎に独立に出力する(ステップS100)。
画像圧縮部22は、画像記憶部20から各露光時間に対応する画像データが入力されると、第1〜第4マスクデータ生成部220a〜220dにおいて、マスクデータを生成する(ステップS102)。
When image data corresponding to each exposure time is input from the multistage exposure camera 100, the image storage unit 20 stores the input image data in a corresponding storage area for each exposure time. The obtained image data is independently output to the HDR image compression unit 20b for each exposure time (step S100).
When the image data corresponding to each exposure time is input from the image storage unit 20, the image compression unit 22 generates mask data in the first to fourth mask data generation units 220a to 220d (step S102).

マスクデータの生成処理は、画像データが入力されると(ステップS200)、まず、比較器において、撮像画像データ中の各画素データの値と、閾値YHighとを比較して、入力画像データにおける画素データの値が閾値YHigh以下のものを「0」、閾値YHighより大きいものを「1」としてなる2値画像データを生成する(ステップS202)。   In the mask data generation process, when image data is input (step S200), first, the comparator compares the value of each pixel data in the captured image data with the threshold value YHigh, and the pixel in the input image data. Binary image data is generated in which the value of the data is equal to or less than the threshold YHigh, “0”, and the value greater than the threshold YHigh is “1” (step S202).

次に、上記生成された2値画像データに対して、2回の膨張処理を連続して施し(ステップS204)、更に当該2回の膨張処理後の2値画像データに対して、2回の収縮処理を連続して施して、2値画像データから孤立画素データを除去(孤立画素の非飽和の値「0」を飽和「1」に変換)したマスクデータを生成する(ステップS206)。このマスクデータの生成処理は、第1〜第4マスクデータ生成部220a〜220dにおいてそれぞれ行われ、第1マスクデータ生成部220aで生成された第1マスクデータが、第1有効・無効画像生成部224aに、第2マスクデータ生成部220bで生成された第2マスクデータが、第2有効・無効画像生成部224bに、第3マスクデータ生成部220cで生成された第3マスクデータが、第3有効・無効画像生成部224cに、第4マスクデータ生成部220dで生成された第4マスクデータが、第4有効・無効画像生成部224dに、それぞれ出力される(ステップS208)。   Next, two expansion processes are continuously performed on the generated binary image data (step S204), and the binary image data after the two expansion processes are further processed twice. Shrinkage processing is continuously performed to generate mask data in which isolated pixel data is removed from binary image data (isolated pixel non-saturation value “0” is converted to saturation “1”) (step S206). The mask data generation processing is performed in the first to fourth mask data generation units 220a to 220d, respectively, and the first mask data generated by the first mask data generation unit 220a is used as the first valid / invalid image generation unit. The second mask data generated by the second mask data generation unit 220b is displayed in 224a, the third mask data generated by the third mask data generation unit 220c is displayed in the second valid / invalid image generation unit 224b, The fourth mask data generated by the fourth mask data generation unit 220d is output to the fourth valid / invalid image generation unit 224d to the valid / invalid image generation unit 224c (step S208).

一方、第1〜第4有効・無効画像生成部224a〜224dにおいては、各自に対応するマスクデータ及び画像データが入力されると、これらに基づき、有効領域画像データ及び無効2値画像データを生成する(ステップS104)。   On the other hand, in the first to fourth valid / invalid image generation units 224a to 224d, when mask data and image data corresponding to each of the first to fourth valid / invalid image generation units 224a to 224d are input, valid region image data and invalid binary image data are generated based on these. (Step S104).

以下、有効領域画像データ及び無効2値画像データの生成処理を、多段階露光カメラ100で撮像した撮像対象画像が、図12(a)の例に示すものである場合を想定して具体的に説明する。ここで、図12(a)の例においては、例えば、輝度の小さい方から順に、「山」、「雲」、「空=湖」、「太陽」となっているとする。また、最も露光時間の長い標準露光画像データに対応する第1マスクデータにおいては、図12(a)中の「山」の部分に対応する画素データの値が「非飽和(0)」となっており、それ以外の画素データの値が「飽和(1)」となっているとする。同様に、短露光時間画像データに対応する第2マスクデータにおいては、図12(a)中の「山」及び「雲」の部分に対応する画素データの値が「非飽和(0)」となっており、それ以外の画素データの値が「飽和(1)」となっているとし、超短露光時間画像データに対応する第3マスクデータにおいては、図12(a)中の「山」、「雲」、「空」及び「湖」の部分に対応する画素データの値が「非飽和(0)」となっており、「太陽」の部分に対応する画素データの値が「飽和(1)」となっているとし、超超短露光時間画像データに対応する第4マスクデータにおいては、図12(a)の全画像の画素データの値が「非飽和(0)」となっているとする。   Hereinafter, the generation process of the effective area image data and the invalid binary image data is specifically assumed on the assumption that the imaging target image captured by the multistage exposure camera 100 is the one shown in the example of FIG. explain. Here, in the example of FIG. 12A, for example, it is assumed that “mountain”, “cloud”, “sky = lake”, and “sun” are in order from the lowest luminance. Further, in the first mask data corresponding to the standard exposure image data having the longest exposure time, the value of the pixel data corresponding to the “mountain” portion in FIG. 12A becomes “unsaturated (0)”. It is assumed that the other pixel data values are “saturated (1)”. Similarly, in the second mask data corresponding to the short exposure time image data, the value of the pixel data corresponding to the “mountain” and “cloud” portions in FIG. 12A is “unsaturated (0)”. In the third mask data corresponding to the ultrashort exposure time image data, it is assumed that the value of the other pixel data is “saturation (1)”. , “Cloud”, “sky”, and “lake” pixel data values are “unsaturated (0)”, and “sun” portion pixel data values are “saturated ( 1) ”, and in the fourth mask data corresponding to the ultra-short exposure time image data, the pixel data values of all the images in FIG. 12A become“ unsaturated (0) ”. Suppose that

上記のような条件例において、第1〜第4有効・無効画像生成部224a〜224dにおける有効領域画像データ及び無効2値画像データの生成処理を説明する。
まず、第1有効・無効画像生成部224aは、標準露光画像データ及び第1マスクデータが入力されると(ステップS300)、第1マスクデータに基づき、標準露光画像データにおける、第1マスクデータで非飽和(0)となっている画素位置の画素データの値をそのまま残し、それ以外の画素データの値を「0」に変換してなる標準露光有効領域画像データを生成する。つまり、図12(b)に示すように、撮像画像の「山」の部分に対応する画素データを有効としてそのままにし、「山」の部分以外に対応する画素データを無効としてその値を「0」に変換してなる標準露光有効領域画像データを生成する(ステップS302)。この標準露光有効領域画像データは、有効画像圧縮部22bに出力される。
In the above example of conditions, the generation processing of the valid area image data and invalid binary image data in the first to fourth valid / invalid image generation units 224a to 224d will be described.
First, when the standard exposure image data and the first mask data are input (step S300), the first valid / invalid image generation unit 224a uses the first mask data in the standard exposure image data based on the first mask data. Standard exposure effective area image data is generated by leaving the value of the pixel data at the pixel position that is not saturated (0) as it is and converting the values of the other pixel data to “0”. That is, as shown in FIG. 12B, the pixel data corresponding to the “mountain” portion of the captured image is left valid and the pixel data corresponding to the portion other than the “mountain” portion is invalidated, and the value is set to “0”. The standard exposure effective area image data converted into "" is generated (step S302). The standard exposure effective area image data is output to the effective image compression unit 22b.

更に、第1有効・無効画像生成部224aは、標準露光有効領域画像データを生成すると、次に、図13(a)に示すように、当該標準露光有効領域画像データにおける有効と判定された「山」の部分に対応する画素データの値を「1」に変換し、それ以外の画素データの値を「0」のままとした構成の第1無効2値画像データを生成する(ステップS304)。更に、この生成した第1無効画像データを、第2有効・無効画像生成部224b及び露光コード画像データ生成部228にそれぞれ出力する(ステップS308)。   Furthermore, when the first valid / invalid image generation unit 224a generates the standard exposure valid area image data, next, as shown in FIG. 13A, it is determined that the standard valid valid area image data is valid. First invalid binary image data having a configuration in which the value of the pixel data corresponding to the “mountain” portion is converted to “1” and the values of the other pixel data are kept “0” (step S304). . Further, the generated first invalid image data is output to the second valid / invalid image generation unit 224b and the exposure code image data generation unit 228, respectively (step S308).

一方、第2有効・無効画像生成部224bは、短露光画像データ、第2マスクデータ及び第1無効2値画像データが入力されると(ステップS400)、短露光画像データにおける、第1無効2値画像データにおいて無効「0」となっている画素位置と同じ画素位置の画素データのうち、第2マスクデータで「非飽和(0)」となっている画素位置と同じ画素位置の画素データを有効と判定してその値をそのままとし、それ以外の画素データを「0」に変換する。つまり、図12(c)に示すように、撮像画像の「雲」の部分に対応する画素データを有効としてそのままにし、「雲」の部分以外に対応する画素データを無効としてその値を「0」に変換してなる短露光有効領域画像データを生成する(ステップS402)。この短露光有効領域画像データは、有効画像圧縮部22bに出力される。   On the other hand, when the short exposure image data, the second mask data, and the first invalid binary image data are input (step S400), the second valid / invalid image generation unit 224b receives the first invalid 2 in the short exposure image data. Among the pixel data of the same pixel position as the invalid “0” pixel position in the value image data, the pixel data of the same pixel position as the pixel position “unsaturated (0)” in the second mask data is obtained. It is determined to be valid, and the value is left as it is, and the other pixel data is converted to “0”. That is, as shown in FIG. 12C, the pixel data corresponding to the “cloud” portion of the captured image is left valid, and the pixel data corresponding to the portion other than the “cloud” portion is invalidated and the value is set to “0”. The short-exposure effective area image data converted into "" is generated (step S402). The short exposure effective area image data is output to the effective image compression unit 22b.

更に、第2有効・無効画像生成部224bは、短露光有効領域画像データを生成すると、次に、当該短露光有効領域画像データ及び第1無効2値画像データに基づき、図13(b)に示すように、短露光有効領域画像データにおける第1無効2値画像データの「山」の部分に対応する値が「1」の画素データの画素位置の画素データ及び短露光有効領域画像データにおける有効と判定された「雲」の部分に対応する画素データの値を「1」に変換し、それ以外の画素データの値を「0」のままとした構成の第2無効2値画像データを生成する(ステップS404)。そして、この生成した第2無効画像データを、第3有効・無効画像生成部224c及び露光コード画像データ生成部228にそれぞれ出力する(ステップS408)。   Further, when the second valid / invalid image generation unit 224b generates the short exposure valid area image data, the second valid / invalid image generation unit 224b next generates the short exposure valid area image data and the first invalid binary image data as shown in FIG. As shown, the pixel data at the pixel position of the pixel data having the value corresponding to the “mountain” portion of the first invalid binary image data in the short exposure effective area image data and the effective in the short exposure effective area image data. The second invalid binary image data having a configuration in which the pixel data value corresponding to the “cloud” portion determined as “1” is converted to “1” and the other pixel data values are left as “0” is generated. (Step S404). Then, the generated second invalid image data is output to the third valid / invalid image generation unit 224c and the exposure code image data generation unit 228, respectively (step S408).

一方、第3有効・無効画像生成部224cは、第2有効・無効画像生成部224bと同様の手順で、第3マスクデータ及び第2無効2値画像データに基づき、図12(d)に示すように、撮像画像の「空」及び「湖」の部分に対応する画素データを有効としてそのままにし、「空」及び「湖」の部分以外に対応する画素データを無効としてその値を「0」に変換してなる超短露光有効領域画像データを生成し、当該生成した超短露光有効領域画像データを有効画像圧縮部22bに出力する(ステップS402)。   On the other hand, the third valid / invalid image generation unit 224c is shown in FIG. 12D based on the third mask data and the second invalid binary image data in the same procedure as the second valid / invalid image generation unit 224b. As described above, the pixel data corresponding to the “sky” and “lake” portions of the captured image are left valid, and the pixel data corresponding to other than the “sky” and “lake” portions are invalidated and the value is set to “0”. The ultra-short exposure effective area image data converted into the image is generated, and the generated ultra-short exposure effective area image data is output to the effective image compression unit 22b (step S402).

更に、第3有効・無効画像生成部224cは、超短露光有効領域画像データを生成すると、次に、当該超短露光有効領域画像データ及び第2無効2値画像データに基づき、図13(c)に示すように、超短露光有効領域画像データにおける第2無効2値画像データの「山」及び「雲」の部分に対応する値が「1」の画素データと同じ画素位置の画素データ及び超短露光有効領域画像データにおける有効と判定された「空」及び「湖」の部分に対応する画素データの値を「1」に変換し、それ以外の画素データの値を「0」のままとした構成の第3無効2値画像データを生成する(ステップS404)。そして、この生成した第3無効画像データを、第4有効・無効画像生成部224d及び露光コード画像データ生成部228にそれぞれ出力する(ステップS408)。   Furthermore, when the third valid / invalid image generation unit 224c generates the ultrashort exposure effective area image data, the third effective / invalid image generation unit 224c then generates the ultrashort exposure effective area image data and the second invalid binary image data, as shown in FIG. ), The pixel data at the same pixel position as the pixel data whose values corresponding to the “mountain” and “cloud” portions of the second invalid binary image data in the ultrashort exposure effective area image data are “1”, and The pixel data values corresponding to the “sky” and “lake” portions determined to be valid in the ultrashort exposure effective area image data are converted to “1”, and the other pixel data values remain “0”. The third invalid binary image data having the structure as described above is generated (step S404). Then, the generated third invalid image data is output to the fourth valid / invalid image generation unit 224d and the exposure code image data generation unit 228, respectively (step S408).

一方、第4有効・無効画像生成部224dは、第2及び第3有効・無効画像生成部224b及び224cと同様の手順で、第4マスクデータ及び第3無効2値画像データに基づき、図12(e)に示すように、撮像画像の「太陽」の部分に対応する画素データを有効としてそのままにし、「太陽」の部分以外に対応する画素データを無効としてその値を「0」に変換してなる超超短露光有効領域画像データを生成し、当該生成した超超短露光有効領域画像データを有効画像圧縮部22bに出力する(ステップS402)。   On the other hand, the fourth valid / invalid image generation unit 224d performs the same procedure as the second and third valid / invalid image generation units 224b and 224c based on the fourth mask data and the third invalid binary image data. As shown in (e), the pixel data corresponding to the “sun” portion of the captured image is left valid, the pixel data corresponding to the portion other than the “sun” portion is invalidated, and the value is converted to “0”. The ultra-short exposure effective area image data is generated, and the generated ultra-short exposure effective area image data is output to the effective image compression unit 22b (step S402).

更に、第4有効・無効画像生成部224dは、超超短露光有効領域画像データを生成すると、次に、当該超超短露光有効領域画像データ及び第3無効2値画像データに基づき、図13(d)に示すように、超超短露光有効領域画像データにおける第3無効2値画像データの「山」、「雲」、「空」及び「湖」の部分に対応する値が「1」の画素データと同じ画素位置の画素データ及び超超短露光有効領域画像データにおける有効と判定された「太陽」の部分に対応する画素データの値を「1」に変換し、それ以外の画素データの値を「0」のままとした構成の第4無効2値画像データを生成する(ステップS404)。そして、この生成した第4無効2値画像データを、露光コード画像データ生成部228に出力する(ステップS408)。   Further, after the fourth valid / invalid image generation unit 224d generates the ultra-short exposure effective area image data, next, based on the ultra-short exposure effective area image data and the third invalid binary image data, FIG. As shown in (d), the value corresponding to the “mountain”, “cloud”, “sky” and “lake” portions of the third invalid binary image data in the ultra-short exposure effective area image data is “1”. The pixel data corresponding to the “sun” portion determined to be valid in the pixel data at the same pixel position as the pixel data and the ultra-short exposure effective area image data is converted to “1”, and the other pixel data The fourth invalid binary image data having a configuration in which the value of “0” is kept “0” is generated (step S404). Then, the generated fourth invalid binary image data is output to the exposure code image data generation unit 228 (step S408).

一方、露光コード画像データ生成部228は、第1〜第4有効・無効画像生成部224a〜224dから、第1〜第4無効2値画像データが入力さると(ステップS500)、前記ベクトル、(1,1,1,1)、(0,1,1,1)、(0,0,1,1)、(0,0,0,1)の4種類のベクトル各々の画素の数をそれぞれ計数する(ステップS502)。図12の例では、計数の結果、「(0,0,1,1)の画素の総数>(1,1,1,1)の画素の総数>(0,1,1,1)の画素の総数>(0,0,0,1)の画素の総数」といった関係で各ベクトルの画素の総数の大小が求まる。従って、図12(f)に示すように、ベクトル(0,0,1,1)の画素データ(「空」及び「湖」に対応)に2ビットの露光コード「00」を、ベクトル(1,1,1,1)の画素データ(「山」に対応)に露光コード「01」を、ベクトル(0,1,1,1)の画素データ(「雲」に対応)に露光コード「10」を、ベクトル(0,0,0,1)の画素データ(「太陽」に対応)に露光コード「11」をそれぞれ対応付け、且つ、図12(f)に示すように、これらを合成した構成の露光コード画像データを生成する(ステップS504)。そして、この生成した露光コード画像データを有効画像圧縮部22bに出力する(ステップS506)。   On the other hand, the exposure code image data generation unit 228 receives the first to fourth invalid binary image data from the first to fourth valid / invalid image generation units 224a to 224d (step S500). 1, 1, 1, 1), (0, 1, 1, 1), (0, 0, 1, 1), (0, 0, 0, 1), the number of pixels in each of the four types of vectors. Count (step S502). In the example of FIG. 12, as a result of counting, “total number of pixels of (0, 0, 1, 1)> total number of pixels of (1, 1, 1, 1)> pixels of (0, 1, 1, 1)” The total number of pixels of each vector can be obtained by the relationship of “total number of pixels> total number of pixels of (0, 0, 0, 1)”. Therefore, as shown in FIG. 12 (f), the pixel data (corresponding to “sky” and “lake”) of the vector (0, 0, 1, 1) is assigned a 2-bit exposure code “00” to the vector (1 , 1, 1, 1) pixel code (corresponding to “mountain”) with an exposure code “01”, and pixel data (vector corresponding to “0, 1, 1, 1”) (corresponding to “cloud”) with an exposure code “10”. ”Is associated with the pixel data (corresponding to“ sun ”) of the vector (0, 0, 0, 1) with the exposure code“ 11 ”, and these are synthesized as shown in FIG. The exposure code image data having the configuration is generated (step S504). Then, the generated exposure code image data is output to the effective image compression unit 22b (step S506).

有効画像圧縮部22bは、標準露光有効領域画像データ、短露光有効領域画像データ、超短露光有効領域画像データ及び超超短露光有効領域画像データの4つの有効領域画像データと、1つの露光コード画像データが入力されると、例えば、4つの有効領域画像データは、圧縮率の高い非可逆圧縮方法の1つであるJPEG圧縮を用いて圧縮して、これら4つの圧縮データをファイル変換部22cに出力する(ステップS108)。   The effective image compression unit 22b includes four effective area image data of standard exposure effective area image data, short exposure effective area image data, ultrashort exposure effective area image data, and ultra ultrashort exposure effective area image data, and one exposure code. When image data is input, for example, the four effective area image data are compressed using JPEG compression, which is one of irreversible compression methods with a high compression rate, and these four compressed data are converted into a file conversion unit 22c. (Step S108).

このように、有効部分の画素データの値はそのままに、無効部分の画素データの値を全て「0」にした有効領域画像データを圧縮するようにしたので、有効部分は通常の画像データと同様な圧縮率で、無効部分は通常の画像データの圧縮率より高い圧縮率で圧縮をすることができ、例えば、各露光時間に対応する4つの画像データをそのまま圧縮するよりも大幅にデータ量を減らすことが可能であり、且つ1枚のHDR画像データをそのまま圧縮したものよりも少ないデータ量とすることが可能となる。   As described above, the effective area image data in which the values of the pixel data of the invalid portion are all set to “0” while the value of the pixel data of the valid portion remains unchanged is compressed, so that the effective portion is the same as normal image data. The invalid portion can be compressed at a compression rate higher than the compression rate of normal image data. For example, the amount of data is significantly larger than that of compressing four image data corresponding to each exposure time as it is. The amount of data can be reduced, and the amount of data can be made smaller than that obtained by compressing one piece of HDR image data as it is.

更に、圧縮前のデータに正確に復元する必要のある露光コード画像データは、可逆圧縮方法の1つであるランレングス圧縮を用いて圧縮して、この圧縮データをファイル変換部22cに出力する(ステップS110)。   Furthermore, the exposure code image data that needs to be accurately restored to the data before compression is compressed using run-length compression, which is one of the lossless compression methods, and this compressed data is output to the file conversion unit 22c ( Step S110).

この、露光コード画像データも2ビットの4種類コードの羅列となるので、可逆圧縮のランレングス圧縮でも高い圧縮率で圧縮を行うことができる。また、この露光コード画像データは、HDR画像データを生成する際に輝度レベルを補正するために用いるもので、輝度レベルの補正が行われた後のHDR画像データと比較して、各有効領域画像データは、情報量(エントロピー)が圧縮された状態となる。従って、前述したように、このエントロピーが圧縮されている分、有効領域画像データの総データ量を、HDR露光画像データのデータ量よりも少なくできる。   Since the exposure code image data is also an enumeration of four types of 2-bit codes, compression can be performed at a high compression rate even in lossless run-length compression. The exposure code image data is used to correct the brightness level when generating the HDR image data, and each effective area image is compared with the HDR image data after the brightness level is corrected. The data is in a state where the amount of information (entropy) is compressed. Therefore, as described above, since the entropy is compressed, the total data amount of the effective area image data can be made smaller than the data amount of the HDR exposure image data.

ファイル変換部22cは、各露光時間に対応する圧縮後の4つの有効領域画像データ及び圧縮後の露光コード画像データを1つのファイルにまとめた構成のHDR画像圧縮データを生成して、これをデータ伝送部24に出力する(ステップ112)。
データ伝送部24は、上記生成したHDR画像圧縮データを、ネットワーク700を介してHDR画像生成装置300に送信する(ステップS114)。
The file conversion unit 22c generates HDR image compressed data having a configuration in which the four effective area image data after compression corresponding to each exposure time and the exposure code image data after compression are combined into one file, and this is converted into data The data is output to the transmission unit 24 (step 112).
The data transmission unit 24 transmits the generated HDR image compressed data to the HDR image generation device 300 via the network 700 (step S114).

HDR画像生成装置300は、データ伝送部30において、画像圧縮装置200からのHDR画像圧縮データを受信すると、当該受信したHDR画像圧縮データをHDR画像生成部32のファイル分割部32aに出力する(ステップS600)。ファイル分割部32aは、入力されたHDR画像圧縮データを4つの圧縮された有効領域画像データと、1つの圧縮された露光コード画像データとに分割し、当該分割後の5つの画像データを有効画像伸張部32bに出力する(ステップS602)。有効画像伸張部32bは、前記5つの画像データが入力されると、4つの有効領域画像データはJPEG圧縮に対する伸張方法で伸張し、露光コード画像データはランレングス圧縮に対する伸張方法で伸張し、これら伸張した5つの画像データを画像合成部32cに出力する(ステップS604)。画像合成部32cは、伸張された有効領域画像データ及び露光コード画像データが入力されると、各有効領域画像データにおける、露光コード画像データの各露光コードの画素位置と同じ画素位置の画素データに対して、各露光コードに対して予め設定されている定数を乗算して、各有効領域画像データの輝度レベルを補正する(ステップS606)。具体的には、露光コードは、図12(f)のようになっているので、例えば、前述したように、標準露光時間(長露光時間)を基準として、短露光時間が基準の1/10、超短露光時間が基準の1/100、超超短露光時間が基準の1/1000とすると、標準露光時間に対応する露光コード「01」の定数は「1」、短露光時間に対応する露光コード「10」の定数は「10」、超短露光時間に対応する露光コード「00」の定数は「100」、超超短露光時間に対応する露光コード「11」の定数は「1000」と設定される。   When the data transmission unit 30 receives the HDR image compression data from the image compression device 200, the HDR image generation device 300 outputs the received HDR image compression data to the file division unit 32a of the HDR image generation unit 32 (step). S600). The file dividing unit 32a divides the input HDR image compressed data into four compressed effective area image data and one compressed exposure code image data, and the divided five image data are effective images. The data is output to the decompression unit 32b (step S602). When the five image data are input to the effective image expansion unit 32b, the four effective area image data are expanded by the expansion method for JPEG compression, and the exposure code image data is expanded by the expansion method for run-length compression. The expanded five image data are output to the image composition unit 32c (step S604). When the expanded effective area image data and the exposure code image data are input, the image composition unit 32c converts the pixel data at the same pixel position as the pixel position of each exposure code of the exposure code image data in each effective area image data. On the other hand, the brightness level of each effective area image data is corrected by multiplying each exposure code by a preset constant (step S606). Specifically, since the exposure code is as shown in FIG. 12F, for example, as described above, the short exposure time is 1/10 of the standard with the standard exposure time (long exposure time) as a reference. If the ultra-short exposure time is 1/100 of the standard and the ultra-short exposure time is 1/1000 of the standard, the constant of the exposure code “01” corresponding to the standard exposure time is “1”, which corresponds to the short exposure time. The constant of the exposure code “10” is “10”, the constant of the exposure code “00” corresponding to the ultrashort exposure time is “100”, and the constant of the exposure code “11” corresponding to the ultrashort exposure time is “1000”. Is set.

従って、伸張後の標準露光有効領域画像データにおける「山」の部分の画素データの示す輝度値を1倍し、伸張後の短露光有効領域画像データにおける「雲」の部分の画素データの示す輝度値を10倍し、伸張後の超短露光有効領域画像データにおける「空」及び「湖」の部分の画素データの示す輝度値を100倍し、伸張後の超超短露光有効領域画像データにおける「太陽」の部分の画素データの示す輝度値を1000倍することで、輝度レベルを補正する。   Therefore, the luminance value indicated by the pixel data of the “mountain” portion in the standard exposure effective area image data after expansion is multiplied by 1, and the luminance indicated by the pixel data of the “cloud” portion in the short exposure effective area image data after expansion. The luminance value indicated by the pixel data of the “sky” and “lake” portions in the extended ultrashort exposure effective area image data is multiplied by 100, and the extended ultrashort exposure effective area image data The luminance level is corrected by multiplying the luminance value indicated by the pixel data of the “sun” portion by 1000.

更に、画像合成部32cは、輝度レベルの補正された4つの有効領域画像データにおける各有効と判定された部分の画素データを合成してHDR画像データを生成する。これにより、例えば、多段階露光カメラ100の標準露光時間のみの撮像データのダイナミックレンジが60dBであるとすると、上記4種類の露光時間に対応する有効領域画像データから生成されるHDR画像データのダイナミックレンジは120dBとなり、実に60dBものダイナミックレンジの拡大がはかれる。   Furthermore, the image composition unit 32c synthesizes the pixel data of the portions determined to be valid in the four effective area image data whose luminance levels have been corrected to generate HDR image data. Thus, for example, assuming that the dynamic range of only the standard exposure time of the multistage exposure camera 100 is 60 dB, the dynamics of the HDR image data generated from the effective area image data corresponding to the above four types of exposure times. The range is 120 dB, and the dynamic range can be expanded as much as 60 dB.

HDR画像生成部32は、上記のようにして生成されたHDR画像データをHDR画像処理部36に出力し、HDR画像処理部36は、HDR画像データを計算機400及び表示装置600に出力する。そして、計算機400はHDR画像データに基づき画像解析したりするなど用途に応じた処理を行い、一方、表示装置600はHDR画像データに基づきHDR画像を表示する。なお、HDR画像圧縮データを記録装置34に保持するようにしたので、過去の撮像データを再利用したり、再度解析したりすることが可能である。   The HDR image generation unit 32 outputs the HDR image data generated as described above to the HDR image processing unit 36, and the HDR image processing unit 36 outputs the HDR image data to the computer 400 and the display device 600. The computer 400 performs processing according to the application such as image analysis based on the HDR image data, while the display device 600 displays the HDR image based on the HDR image data. Since the HDR image compressed data is held in the recording device 34, it is possible to reuse past image data or analyze it again.

このように、本実施の形態のカメラシステム1では、画像圧縮装置200において、4種類の各露光時間に対応する各画像データにおける、非飽和の画素データを有効としてそのままにし、飽和した画素データを無効としてその値を「0」にした各露光時間に対応する有効領域画像データを生成し、また、各有効領域画像データの有効部分に対してHDR画像データの生成時に輝度レベル補正するための露光コードを対応付け、これら露光コードを合成した構成の露光コード画像データを生成し、各露光時間に対応する4つの有効領域画像データ及び1つの露光コード画像データを圧縮してHDR画像圧縮データを生成し、これをネットワーク700を介してHDR画像生成装置300に送信することが可能である。従って、有効部分は通常の画像データと同様な圧縮率で、無効部分は通常の画像データの圧縮率より高い圧縮率で圧縮をすることができ、且つ、露光コード画像データを利用して輝度レベルの補正をHDR画像生成装置300側で行うようにしたので、各有効領域画像データは、情報量(エントロピー)が圧縮された状態となり、各露光時間に対応した画像データをそのまま圧縮するよりもデータ量を低減することができ、且つ予めHDR画像データを生成してこれを圧縮したものよりもデータ量を低減することができる。つまり、従来の圧縮方法よりもデータ伝送量を減らすことが可能である。   As described above, in the camera system 1 according to the present embodiment, the image compression apparatus 200 leaves the unsaturated pixel data in the image data corresponding to each of the four types of exposure times as valid and leaves the saturated pixel data. The effective area image data corresponding to each exposure time in which the value is set to “0” as invalid is generated, and the exposure for correcting the luminance level when generating the HDR image data for the effective portion of each effective area image data Generates exposure code image data with a configuration that associates codes and combines these exposure codes, and compresses four effective area image data and one exposure code image data corresponding to each exposure time to generate compressed HDR image data Then, it can be transmitted to the HDR image generating apparatus 300 via the network 700. Therefore, the effective portion can be compressed at the same compression rate as that of normal image data, and the invalid portion can be compressed at a compression rate higher than that of normal image data, and the luminance level can be obtained using the exposure code image data. Since each of the effective area image data is in a state in which the information amount (entropy) is compressed, the image data corresponding to each exposure time is not compressed as it is. The amount of data can be reduced, and the amount of data can be reduced as compared with a case where HDR image data is generated in advance and compressed. That is, the data transmission amount can be reduced as compared with the conventional compression method.

上記実施の形態において、画像記憶部20は、形態1又は11の画像データ記憶手段に対応し、飽和領域検出部220a1は、形態1、5及び11のいずれか1の判定手段に対応し、有効画像形成部22aにおける有効領域画像データの生成処理は、形態1、2、5及び11のいずれか1の有効画像データ生成手段に対応し、有効画像圧縮部22bにおける有効領域画像データの圧縮処理は、形態1又は11の画像圧縮手段に対応し、有効画像形成部22aにおける露光コード画像データの生成処理は、形態1、3及び11のいずれか1の露光時間情報生成手段に対応し、有効画像圧縮部22bにおける露光コード画像データの圧縮処理は、形態4の露光時間情報圧縮手段に対応し、第1〜第4マスクデータ生成部220a〜220dにおける2値画像データの生成処理は、形態5の2値画像データ生成手段に対応し、第1〜第4マスクデータ生成部220a〜220dにおけるクロージング処理は、形態5のノイズ除去手段に対応する。 In the above embodiment, the image storage unit 20 corresponds to the image data storage unit of the form 1 or 11, the saturation region detection unit 220a 1 corresponds to the determination unit of any one of the forms 1, 5, and 11, The effective area image data generation process in the effective image forming unit 22a corresponds to the effective image data generation unit of any one of Embodiments 1, 2, 5, and 11, and the effective area image data compression process in the effective image compression unit 22b. Corresponds to the image compression means of the form 1 or 11, and the generation processing of the exposure code image data in the effective image forming unit 22a corresponds to the exposure time information generation means of any one of the forms 1, 3 and 11, and is effective. The compression processing of the exposure code image data in the image compressing unit 22b corresponds to the exposure time information compressing unit of mode 4, and is performed in the first to fourth mask data generating units 220a to 220d. Generation processing of binary image data corresponds to the binary image data generating means of the fifth, closing processing in the first to fourth mask data generation unit 220a~220d corresponds to the noise removal means in the form 5.

また、上記実施の形態において、HDR画像生成部32の有効画像伸張部32bは、形態8又は11の有効画像データ復元手段に対応し、画像合成部32cにおける輝度レベルの補正処理は、形態8又は11の乗算手段に対応し、画像合成部32cにおけるHDR画像データの生成処理は、形態8又は11おHDR画像データ生成手段に対応する。
また、上記実施の形態において、ステップS202は、形態6、7、12及び13のいずれか1の判定ステップに対応し、ステップS104は、形態6、7、12及び13のいずれか1の有効画像データ生成ステップに対応し、ステップS106は、形態6、7、12及び13のいずれか1の露光時間情報生成ステップに対応し、ステップS108は、形態6、7、12及び13のいずれか1の画像圧縮ステップに対応する。
In the above embodiment, the effective image decompression unit 32b of the HDR image generation unit 32 corresponds to the effective image data restoration unit of the eighth or eleventh aspect, and the luminance level correction processing in the image composition unit 32c is performed in the eighth or eleventh embodiment. 11 and the HDR image data generation process in the image composition unit 32c corresponds to the form 8 or 11 HDR image data generation unit.
Moreover, in the said embodiment, step S202 respond | corresponds to the determination step of any one of form 6, 7, 12, and 13, and step S104 is the effective image of any one of form 6, 7, 12, and 13. Corresponding to the data generation step, Step S106 corresponds to the exposure time information generation step of any one of Embodiments 6, 7, 12, and 13, and Step S108 is any one of Embodiments 6, 7, 12, and 13. Corresponds to the image compression step.

また、上記実施の形態において、ステップS604は、形態9、10、12及び13のいずれか1の有効画像データ復元ステップに対応し、ステップS606は、形態9、10、12及び13のいずれか1の乗算ステップに対応し、ステップS608は、形態9、10、12及び13のいずれか1のHDR画像データ生成ステップに対応する。   In the above embodiment, step S604 corresponds to the effective image data restoration step of any one of forms 9, 10, 12, and 13, and step S606 is any one of forms 9, 10, 12, and 13. Step S608 corresponds to the HDR image data generation step of any one of Embodiments 9, 10, 12 and 13.

なお、上記実施の形態においては、画像圧縮装置200及びHDR画像生成部300をハードウェア主体の構成としているが、これに限らず、ソフトウェア主体又はソフトウェアとハードウェアとを混在させた構成としても良い。この場合は、画像圧縮装置200及びHDR画像生成部300は、プロセッサと、RAM(Random Access Memory)と、専用のプログラムの記憶されたROM(Read Only Memory)とを備えており、プロセッサにより専用のプログラムを実行することによって上記各部の機能を果たす。また、上記各部は、専用のプログラムのみでその機能を果たすもの、専用のプログラムによりハードウェアを制御してその機能を果たすもの等が混在していても良い。   In the above-described embodiment, the image compression apparatus 200 and the HDR image generation unit 300 are configured mainly by hardware. However, the present invention is not limited to this, and may be configured by software itself or a mixture of software and hardware. . In this case, the image compression apparatus 200 and the HDR image generation unit 300 include a processor, a RAM (Random Access Memory), and a ROM (Read Only Memory) in which a dedicated program is stored. By executing the program, the above functions are performed. In addition, each of the above-described units may include a unit that performs its function only with a dedicated program, a unit that controls the hardware with a dedicated program, and performs the function.

カメラシステム1の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a camera system 1. FIG. 画像圧縮部22の内部構成を示す図である。3 is a diagram illustrating an internal configuration of an image compression unit 22. FIG. 有効画像形成部22aの内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the effective image formation part 22a. マスクデータ生成部220aの内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the mask data generation part 220a. HDR画像生成部32の内部構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing an internal configuration of an HDR image generation unit 32. FIG. 画像圧縮装置200の動作処理を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an operation process of the image compression apparatus 200. 画像圧縮部22のマスクデータ生成処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing mask data generation processing of the image compression unit 22; 画像圧縮部22の標準露光有効領域画像データ及び第1無効2値画像データの生成処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a process for generating standard exposure effective area image data and first invalid binary image data by an image compression unit 22; 画像圧縮部22の標準露光時間以外の各有効露光時間に対応する有効領域画像データ及び無効2値画像データの生成処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a process of generating effective area image data and invalid binary image data corresponding to each effective exposure time other than the standard exposure time of the image compression unit 22. 画像圧縮部22の露光コード画像データの生成処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a process for generating exposure code image data by an image compression unit 22; HDR画像データの生成処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the production | generation process of HDR image data. a)は撮像対象の画像の一例を示す図であり、(b)〜(e)は、各露光時間に対応した有効領域画像の一例を示す図であり、(f)は、(b)〜(e)の有効領域画像に対応する露光コード画像を示す図である。(a) is a figure which shows an example of the image of imaging object, (b)-(e) is a figure which shows an example of the effective area image corresponding to each exposure time, (f) is (b)- It is a figure which shows the exposure code image corresponding to the effective area | region image of (e). (a)〜(e)は、図12(b)〜(e)の有効領域画像にそれぞれ対応した第1〜第4無効2値画像データを示す図である。(A)-(e) is a figure which shows the 1st-4th invalid binary image data respectively corresponding to the effective area | region image of FIG.12 (b)-(e).

符号の説明Explanation of symbols

100は多段階露光カメラ、200は画像圧縮装置、300はHDR画像生成装置、400は計算機、500はコントロール手段、600は表示装置、700はネットワーク、20は画像記憶部、22は画像圧縮部、24はデータ伝送部、30はデータ伝送部、32はHDR画像生成部、34は記録装置、36はHDR処理部、22aは有効画像形成部、22bは有効画像圧縮部、22cはファイル変換部、32aはファイル分割部、32bは有効画像伸張部、32cは画像合成部、220a〜220dは第1〜第4マスクデータ生成部、224a〜224dは第1〜第4有効・無効画像生成部、228は露光コード画像データ生成部、220a1は飽和領域検出部、220a2はノイズ除去フィルタ 100 is a multistage exposure camera, 200 is an image compression device, 300 is an HDR image generation device, 400 is a computer, 500 is a control means, 600 is a display device, 700 is a network, 20 is an image storage unit, 22 is an image compression unit, 24 is a data transmission unit, 30 is a data transmission unit, 32 is an HDR image generation unit, 34 is a recording device, 36 is an HDR processing unit, 22a is an effective image forming unit, 22b is an effective image compression unit, 22c is a file conversion unit, 32a is a file division unit, 32b is an effective image decompression unit, 32c is an image composition unit, 220a to 220d are first to fourth mask data generation units, 224a to 224d are first to fourth valid / invalid image generation units, 228 Is an exposure code image data generation unit, 220a 1 is a saturation region detection unit, and 220a 2 is a noise removal filter.

Claims (12)

標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び当該標準露光時間よりも短いN種類(
Nは1以上の自然数)の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データを記憶する画
像データ記憶手段と、
前記各露光時間に対応する各画像データを構成する各画素データの示す輝度が飽和して
いるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データの各画素デ
ータのうち非飽和と判定された画素データ以外の画素データを一定値に置換した前記各露
光時間毎の有効画像データを生成する有効画像データ生成手段と、
前記各露光時間に対応する前記有効画像データを所定の画像圧縮方法を用いて圧縮する
画像圧縮手段と、
前記圧縮された各有効画像データに対して、それぞれの露光時間に係る情報を対応付け
てなる露光時間情報を生成する露光時間情報生成手段と、を備え
前記有効画像データ生成手段は、露光時間の長い方から順に前記有効画像データを生成
すると共に、前記標準露光時間以外の各露光時間に対応する前記有効画像データの生成処
理において、1つ前の有効画像データの生成時に一定値に置換された画素データの情報に
基づき、各露光時間に対応する画像データにおける、前記1つ前の有効画像データにおい
て前記一定値に置換の施された画素データのうち非飽和の画素データを選択し、当該選択
した画素データ以外の画素データを前記一定値に置換して前記有効画像データを生成することを特徴とする画像圧縮装置。
Image data of an image picked up with a standard exposure time and N types shorter than the standard exposure time (
N is an image data storage means for storing image data of each image captured with an exposure time of 1 or more)
Determining means for determining whether or not the luminance indicated by each pixel data constituting each image data corresponding to each exposure time is saturated;
Based on the determination result of the determination means, pixel data other than the pixel data determined to be non-saturated among the pixel data of each image data corresponding to each exposure time is replaced with a fixed value for each exposure time. Effective image data generating means for generating image data;
Image compression means for compressing the effective image data corresponding to each exposure time using a predetermined image compression method;
Exposure time information generating means for generating exposure time information obtained by associating information related to each exposure time with respect to each compressed effective image data ,
The effective image data generating means generates the effective image data in order from the longest exposure time.
And generating the effective image data corresponding to each exposure time other than the standard exposure time.
In the process, the pixel data information replaced with a constant value at the time of generating the previous effective image data is used.
Based on the previous effective image data in the image data corresponding to each exposure time.
Selecting non-saturated pixel data from the pixel data replaced with the constant value, and
Image compression apparatus characterized that you pixel data other than pixel data by replacing the constant value generating the effective image data.
前記露光時間情報生成手段は、前記各露光時間に対応する各有効画像データにおける前
記非飽和の画素データの位置情報に基づき、当該非飽和の各画素データに対して、当該各
画素データにそれぞれ対応する露光時間に係る情報を対応付けてなる露光時間情報を生成
することを特徴とする請求項記載の画像圧縮装置。
The exposure time information generating means corresponds to each pixel data for each non-saturated pixel data based on position information of the non-saturated pixel data in each effective image data corresponding to each exposure time. image compression apparatus according to claim 1, wherein the generating the exposure time information formed by associating the information relating to the exposure time.
前記露光時間情報を所定の可逆圧縮方法を用いて可逆圧縮する露光時間情報圧縮手段を
備えることを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の画像圧縮装置。
The image compression apparatus according to any one of claims 1 to 2, characterized in that it comprises the exposure time information compression means for lossless compression with a predetermined lossless compression method wherein the exposure time information.
前記判定手段の判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データを構成する
各画素データを、飽和及び非飽和をそれぞれ示す2値のいずれかの値に変換してなる2値
画像データを生成する2値画像データ生成手段と、
前記2値画像データ生成手段で生成された各露光時間に対応する2値画像データにおけ
る飽和を示すデータに対して、孤立点除去処理を施すノイズ除去手段と、を備え、
前記有効画像データ生成手段は、前記ノイズ除去手段で処理後の2値画像データに基づ
き、前記有効画像データを生成することを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれか1
項に記載の画像圧縮装置。
Binary image data obtained by converting each pixel data constituting each image data corresponding to each exposure time into one of binary values indicating saturation and non-saturation based on the determination result of the determination means. Binary image data generating means for generating
Noise removal means for performing isolated point removal processing on data indicating saturation in binary image data corresponding to each exposure time generated by the binary image data generation means,
The effective image data generating means, based on the binary image data processed by the noise removal means, any one of claims 1 to 3, characterized in that to produce the effective image data 1
The image compression apparatus according to item.
標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び当該標準露光時間よりも短い複数種類
の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データを構成する、各画素データの示す輝
度が飽和しているか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データの各画
素データのうち非飽和と判定された画素データ以外の画素データを一定値に置換した有効
画像データを生成する有効画像データ生成ステップと、
前記各露光時間に対応する前記有効画像データを所定の画像圧縮方法を用いて圧縮する
画像圧縮ステップと、
前記圧縮された各有効画像データに対して、それぞれの露光時間に係る情報を対応付け
てなる露光時間情報を生成する露光時間情報生成ステップと、を含み、
前記有効画像データ生成ステップは、露光時間の長い方から順に前記有効画像データを生成すると共に、前記標準露光時間以外の各露光時間に対応する前記有効画像データの生成処理において、1つ前の有効画像データの生成時に一定値に置換された画素データの情報に基づき、各露光時間に対応する画像データにおける、前記1つ前の有効画像データにおいて前記一定値に置換の施された画素データのうち非飽和の画素データを選択し、当該選択した画素データ以外の画素データを前記一定値に置換して前記有効画像データを生成するステップからなる処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを含むことを特徴とする画像圧縮プログラム。
Whether or not the brightness indicated by each pixel data constituting the image data of the image captured at the standard exposure time and the image data of each image captured at a plurality of types of exposure times shorter than the standard exposure time is saturated A determination step for determining whether or not
Based on the determination result of the determination step, effective image data is generated by replacing pixel data other than the pixel data determined to be non-saturated among the pixel data of each image data corresponding to each exposure time with a constant value. An image data generation step;
An image compression step of compressing the effective image data corresponding to each exposure time using a predetermined image compression method;
An exposure time information generating step for generating exposure time information in which information relating to each exposure time is associated with each compressed effective image data , and
The effective image data generation step generates the effective image data in order from the longest exposure time, and in the generation process of the effective image data corresponding to each exposure time other than the standard exposure time, Based on the pixel data information replaced with a constant value at the time of image data generation, among the pixel data replaced with the constant value in the previous effective image data in the image data corresponding to each exposure time Including a program for causing a computer to execute processing including selecting non-saturated pixel data, replacing pixel data other than the selected pixel data with the constant value, and generating the effective image data. An image compression program.
標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び当該標準露光時間よりも短い複数種類
の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データを構成する、各画素データの示す輝
度が飽和しているか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データの各画
素データのうち非飽和と判定された画素データ以外の画素データを一定値に置換した有効
画像データを生成する有効画像データ生成ステップと、
前記各露光時間に対応する前記有効画像データを所定の画像圧縮方法を用いて圧縮する
画像圧縮ステップと、
前記圧縮された各有効画像データに対して、それぞれの露光時間に係る情報を対応付け
てなる露光時間情報を生成する露光時間情報生成ステップと、を含み、
前記有効画像データ生成ステップは、露光時間の長い方から順に前記有効画像データを生成すると共に、前記標準露光時間以外の各露光時間に対応する前記有効画像データの生成処理において、1つ前の有効画像データの生成時に一定値に置換された画素データの情報に基づき、各露光時間に対応する画像データにおける、前記1つ前の有効画像データにおいて前記一定値に置換の施された画素データのうち非飽和の画素データを選択し、当該選択した画素データ以外の画素データを前記一定値に置換して前記有効画像データを生成するステップを含むことを特徴とする画像圧縮方法。
Whether or not the brightness indicated by each pixel data constituting the image data of the image captured at the standard exposure time and the image data of each image captured at a plurality of types of exposure times shorter than the standard exposure time is saturated A determination step for determining whether or not
Based on the determination result of the determination step, effective image data is generated by replacing pixel data other than the pixel data determined to be non-saturated among the pixel data of each image data corresponding to each exposure time with a constant value. An image data generation step;
An image compression step of compressing the effective image data corresponding to each exposure time using a predetermined image compression method;
Wherein the compression each valid image data, see contains each and exposure time information generating step of generating exposure time information formed by associating the information relating to the exposure time, and
The effective image data generation step generates the effective image data in order from the longest exposure time, and in the generation process of the effective image data corresponding to each exposure time other than the standard exposure time, Based on the pixel data information replaced with a constant value at the time of image data generation, among the pixel data replaced with the constant value in the previous effective image data in the image data corresponding to each exposure time select the desaturation of the pixel data, the image compression method of the containing Mukoto wherein step a pixel data other than the selected pixel data is replaced with the constant value to generate the valid image data.
請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の画像圧縮装置で圧縮された有効画像データを圧縮前の有効画像データに復元し、当該復元した有効画像データと前記露光時間情報とに基づきHDR(High Dynamic Range)画像データを生成するHDR画像生成装置であって、
前記所定の圧縮手法を用いて圧縮された有効画像データを復元する有効画像データ復元
手段と、
前記復元された前記各露光時間に対応する各有効画像データと、当該各有効画像データ
に対応する前記露光時間情報とに基づき、前記各有効画像データにおける前記一定値に置
換されていない画素データに対して、前記標準露光時間と各露光時間との比率から決定される定数を乗算する乗算手段と、
前記乗算手段で乗算後の前記各露光時間に対応する有効画像データに基づきHDR画像
データを生成するHDR画像データ生成手段と、を備えることを特徴とするHDR画像生
成装置。
It claims 1 to restore the effective image data before compressing the effective image data compressed by the image compression apparatus according to any one of claims 4, based on the said reconstructed valid image data and the exposure time information An HDR image generation device that generates HDR (High Dynamic Range) image data,
Effective image data restoring means for restoring effective image data compressed using the predetermined compression method;
Based on the restored effective image data corresponding to the exposure times and the exposure time information corresponding to the effective image data, the pixel data not replaced with the constant value in the effective image data. On the other hand, multiplication means for multiplying a constant determined from the ratio between the standard exposure time and each exposure time;
An HDR image generation device comprising: HDR image data generation means for generating HDR image data based on effective image data corresponding to each of the exposure times after multiplication by the multiplication means.
請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の画像圧縮装置で圧縮された有効画像デー
タを圧縮前の有効画像データに復元し、当該復元した有効画像データと前記露光時間情報
とに基づきHDR(High Dynamic Range)画像データを生成するHDR画像データ生成プ
ログラムであって、
前記所定の圧縮手法を用いて圧縮された有効画像データを復元する有効画像データ復元
ステップと、
前記復元された前記各露光時間に対応する各有効画像データと、当該各有効画像データ
に対応する前記露光時間情報とに基づき、前記各有効画像データにおける前記一定値に置
換されていない画素データに対して、前記標準露光時間と各露光時間との比率から決定さ
れる定数を乗算する乗算ステップと、
前記乗算ステップで乗算後の前記各露光時間に対応する有効画像データに基づきHDR
画像データを生成するHDR画像データ生成ステップとからなる処理をコンピュータに実
行させるためのプログラムを含むことを特徴とするHDR画像データ生成プログラム。
It claims 1 to restore the effective image data before compressing the effective image data compressed by the image compression apparatus according to any one of claims 4, based on the said reconstructed valid image data and the exposure time information An HDR image data generation program for generating HDR (High Dynamic Range) image data,
An effective image data restoring step for restoring effective image data compressed using the predetermined compression method;
Based on the restored effective image data corresponding to the exposure times and the exposure time information corresponding to the effective image data, the pixel data not replaced with the constant value in the effective image data. On the other hand, a multiplication step of multiplying a constant determined from the ratio between the standard exposure time and each exposure time;
HDR based on effective image data corresponding to each exposure time after multiplication in the multiplication step.
An HDR image data generation program comprising a program for causing a computer to execute processing including an HDR image data generation step for generating image data.
請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の画像圧縮装置で圧縮された有効画像デー
タを圧縮前の有効画像データに復元し、当該復元した有効画像データと前記露光時間情報
とに基づきHDR(High Dynamic Range)画像データを生成するHDR画像データ生成方
法であって、
前記所定の圧縮手法を用いて圧縮された有効画像データを復元する有効画像データ復元
ステップと、
前記復元された前記各露光時間に対応する各有効画像データと、当該各有効画像データ
に対応する前記露光時間情報とに基づき、前記各有効画像データにおける前記一定値に置
換されていない画素データに対して、前記標準露光時間と各露光時間との比率から決定さ
れる定数を乗算する乗算ステップと、
前記乗算ステップで乗算後の前記各露光時間に対応する有効画像データに基づきHDR
画像データを生成するHDR画像データ生成ステップとを、含むことを特徴とするHDR
画像データ生成方法。
It claims 1 to restore the effective image data before compressing the effective image data compressed by the image compression apparatus according to any one of claims 4, based on the said reconstructed valid image data and the exposure time information An HDR image data generation method for generating HDR (High Dynamic Range) image data,
An effective image data restoring step for restoring effective image data compressed using the predetermined compression method;
Based on the restored effective image data corresponding to the exposure times and the exposure time information corresponding to the effective image data, the pixel data not replaced with the constant value in the effective image data. On the other hand, a multiplication step of multiplying a constant determined from the ratio between the standard exposure time and each exposure time;
HDR based on effective image data corresponding to each exposure time after multiplication in the multiplication step.
HDR image data generating step for generating image data
Image data generation method.
標準露光時間及び当該標準露光時間よりも短い前記N種類(Nは1以上の自然数)の露
光時間で撮像対象を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像した、前記標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び前記N
種類の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データをそれぞれ別々に出力する画像
データ出力手段と、
前記出力手段で出力した、前記標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び前記N
種類の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データを記憶する画像データ記憶手段
と、
各露光時間に対応する各画像データを構成する各画素データの示す輝度が飽和している
か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データの各画素デ
ータのうち非飽和と判定された画素データ以外の画素データを一定値に置換した有効画像
データを生成する有効画像データ生成手段と、
前記各露光時間に対応する前記有効画像データを所定の画像圧縮方法を用いて圧縮する
画像圧縮手段と、
前記圧縮された各有効画像データに対して、それぞれの露光時間に係る情報を対応付け
てなる露光時間情報を生成する露光時間情報生成手段と、
前記所定の圧縮手法を用いて圧縮された有効画像データを復元する有効画像データ復元
手段と、
前記復元された前記各露光時間に対応する各有効画像データと、当該各有効画像データ
に対応する前記露光時間情報とに基づき、前記各有効画像データにおける前記一定値に置
換されていない画素データに対して、前記標準露光時間と各露光時間との比率から決定さ
れる定数を乗算する乗算手段と、
前記乗算手段で乗算後の前記各露光時間に対応する有効画像データに基づきHDR画像
データを生成するHDR画像データ生成手段と、を備え
前記有効画像データ生成手段は、露光時間の長い方から順に前記有効画像データを生成
すると共に、前記標準露光時間以外の各露光時間に対応する前記有効画像データの生成処
理において、1つ前の有効画像データの生成時に一定値に置換された画素データの情報に
基づき、各露光時間に対応する画像データにおける、前記1つ前の有効画像データにおい
て前記一定値に置換の施された画素データのうち非飽和の画素データを選択し、当該選択
した画素データ以外の画素データを前記一定値に置換して前記有効画像データを生成することを特徴とする画像処理システム。
Imaging means for imaging an imaging object with a standard exposure time and the N types of exposure times shorter than the standard exposure time (N is a natural number of 1 or more);
Image data of the image captured by the imaging means and captured at the standard exposure time, and the N
Image data output means for separately outputting image data of each image captured at each type of exposure time;
Image data of the image picked up by the standard exposure time output by the output means and the N
Image data storage means for storing image data of each image captured at each type of exposure time;
Determining means for determining whether or not the luminance indicated by each pixel data constituting each image data corresponding to each exposure time is saturated;
Based on the determination result of the determination means, effective image data is generated by replacing pixel data other than the pixel data determined to be non-saturated among the pixel data of each image data corresponding to each exposure time with a constant value. Image data generating means;
Image compression means for compressing the effective image data corresponding to each exposure time using a predetermined image compression method;
Exposure time information generating means for generating exposure time information in which information related to each exposure time is associated with each compressed effective image data;
Effective image data restoring means for restoring effective image data compressed using the predetermined compression method;
Based on the restored effective image data corresponding to the exposure times and the exposure time information corresponding to the effective image data, the pixel data not replaced with the constant value in the effective image data. On the other hand, multiplication means for multiplying a constant determined from the ratio between the standard exposure time and each exposure time;
HDR image data generation means for generating HDR image data based on the effective image data corresponding to each exposure time after multiplication by the multiplication means ,
The effective image data generating means generates the effective image data in order from the longest exposure time.
And generating the effective image data corresponding to each exposure time other than the standard exposure time.
In the process, the pixel data information replaced with a constant value at the time of generating the previous effective image data is used.
Based on the previous effective image data in the image data corresponding to each exposure time.
Selecting non-saturated pixel data from the pixel data replaced with the constant value, and
The image processing system characterized that you generate the valid image data by the pixel data other than pixel data is replaced with the constant value.
標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び当該標準露光時間よりも短い前記N種
類(Nは1以上の自然数)の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データを構成する各画素データの示す輝度が飽和しているか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データの各画
素データのうち非飽和と判定された画素データ以外の画素データを一定値に置換した有効
画像データを生成する有効画像データ生成ステップと、
前記各露光時間に対応する前記有効画像データを所定の画像圧縮方法を用いて圧縮する
画像圧縮ステップと、
前記圧縮された各有効画像データに対して、それぞれの露光時間に係る情報を対応付け
てなる露光時間情報を生成する露光時間情報生成ステップと、
前記所定の圧縮手法を用いて圧縮された有効画像データを復元する有効画像データ復元
ステップと、
前記復元された前記各露光時間に対応する各有効画像データと、当該各有効画像データ
に対応する前記露光時間情報とに基づき、前記各有効画像データにおける前記一定値に置
換されていない画素データに対して、前記標準露光時間と各露光時間との比率から決定される定数を乗算する乗算ステップと、
前記有効画像データ生成ステップは、露光時間の長い方から順に前記有効画像データを生成すると共に、前記標準露光時間以外の各露光時間に対応する前記有効画像データの生成処理において、1つ前の有効画像データの生成時に一定値に置換された画素データの情報に基づき、各露光時間に対応する画像データにおける、前記1つ前の有効画像データにおいて前記一定値に置換の施された画素データのうち非飽和の画素データを選択し、当該選択した画素データ以外の画素データを前記一定値に置換して前記有効画像データを生成するステップを含み、
前記乗算ステップで乗算後の前記各露光時間に対応する有効画像データに基づきHDR
画像データを生成するHDR画像データ生成ステップとからなる処理をコンピュータに実
行させるためのプログラムを含むことを特徴とする画像処理プログラム。
Image data of an image captured at the standard exposure time and each pixel data constituting the image data of each image captured at the N types of exposure times (N is a natural number of 1 or more) shorter than the standard exposure time. A determination step for determining whether or not the indicated luminance is saturated;
Based on the determination result of the determination step, effective image data is generated by replacing pixel data other than the pixel data determined to be non-saturated among the pixel data of each image data corresponding to each exposure time with a constant value. An image data generation step;
An image compression step of compressing the effective image data corresponding to each exposure time using a predetermined image compression method;
An exposure time information generating step for generating exposure time information in which information relating to each exposure time is associated with each compressed effective image data;
An effective image data restoring step for restoring effective image data compressed using the predetermined compression method;
Based on the restored effective image data corresponding to the exposure times and the exposure time information corresponding to the effective image data, the pixel data not replaced with the constant value in the effective image data. On the other hand, a multiplication step of multiplying a constant determined from the ratio between the standard exposure time and each exposure time;
The effective image data generation step generates the effective image data in order from the longest exposure time, and in the generation process of the effective image data corresponding to each exposure time other than the standard exposure time, Based on the pixel data information replaced with a constant value at the time of image data generation, among the pixel data replaced with the constant value in the previous effective image data in the image data corresponding to each exposure time Selecting non-saturated pixel data and replacing the pixel data other than the selected pixel data with the constant value to generate the effective image data,
HDR based on effective image data corresponding to each exposure time after multiplication in the multiplication step.
An image processing program comprising a program for causing a computer to execute a process including an HDR image data generation step for generating image data.
標準露光時間で撮像された画像の画像データ及び当該標準露光時間よりも短い前記N種
類(Nは1以上の自然数)の露光時間でそれぞれ撮像された各画像の画像データを構成す
る各画素データの示す輝度が飽和しているか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づき、前記各露光時間に対応する各画像データの各画
素データのうち非飽和と判定された画素データ以外の画素データを一定値に置換した有効
画像データを生成する有効画像データ生成ステップと、
前記各露光時間に対応する前記有効画像データを所定の画像圧縮方法を用いて圧縮する
画像圧縮ステップと、
前記圧縮された各有効画像データに対して、それぞれの露光時間に係る情報を対応付け
てなる露光時間情報を生成する露光時間情報生成ステップと、
前記所定の圧縮手法を用いて圧縮された有効画像データを復元する有効画像データ復元
ステップと、
前記復元された前記各露光時間に対応する各有効画像データと、当該各有効画像データ
に対応する前記露光時間情報とに基づき、前記各有効画像データにおける前記一定値に置
換されていない画素データに対して、前記標準露光時間と各露光時間との比率から決定される定数を乗算する乗算ステップと、
前記有効画像データ生成ステップは、露光時間の長い方から順に前記有効画像データを生成すると共に、前記標準露光時間以外の各露光時間に対応する前記有効画像データの生成処理において、1つ前の有効画像データの生成時に一定値に置換された画素データの情報に基づき、各露光時間に対応する画像データにおける、前記1つ前の有効画像データにおいて前記一定値に置換の施された画素データのうち非飽和の画素データを選択し、当該選択した画素データ以外の画素データを前記一定値に置換して前記有効画像データを生成するステップを含み、
前記乗算ステップで乗算後の前記各露光時間に対応する有効画像データに基づきHDR
画像データを生成するHDR画像データ生成ステップとを、含むことを特徴とする画像処
理方法。
Image data of an image captured at the standard exposure time and each pixel data constituting the image data of each image captured at the N types of exposure times (N is a natural number of 1 or more) shorter than the standard exposure time. A determination step for determining whether or not the indicated luminance is saturated;
Based on the determination result of the determination step, effective image data is generated by replacing pixel data other than the pixel data determined to be non-saturated among the pixel data of each image data corresponding to each exposure time with a constant value. An image data generation step;
An image compression step of compressing the effective image data corresponding to each exposure time using a predetermined image compression method;
An exposure time information generating step for generating exposure time information in which information relating to each exposure time is associated with each compressed effective image data;
An effective image data restoring step for restoring effective image data compressed using the predetermined compression method;
Based on the restored effective image data corresponding to the exposure times and the exposure time information corresponding to the effective image data, the pixel data not replaced with the constant value in the effective image data. On the other hand, a multiplication step of multiplying a constant determined from the ratio between the standard exposure time and each exposure time;
The effective image data generation step generates the effective image data in order from the longest exposure time, and in the generation process of the effective image data corresponding to each exposure time other than the standard exposure time, Based on the pixel data information replaced with a constant value at the time of image data generation, among the pixel data replaced with the constant value in the previous effective image data in the image data corresponding to each exposure time Selecting non-saturated pixel data and replacing the pixel data other than the selected pixel data with the constant value to generate the effective image data,
HDR based on effective image data corresponding to each exposure time after multiplication in the multiplication step.
An image processing method comprising: an HDR image data generation step for generating image data.
JP2006034773A 2006-02-13 2006-02-13 Image compression apparatus, image compression program and image compression method, HDR image generation apparatus, HDR image generation program and HDR image generation method, image processing system, image processing program and image processing method Active JP4561649B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006034773A JP4561649B2 (en) 2006-02-13 2006-02-13 Image compression apparatus, image compression program and image compression method, HDR image generation apparatus, HDR image generation program and HDR image generation method, image processing system, image processing program and image processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006034773A JP4561649B2 (en) 2006-02-13 2006-02-13 Image compression apparatus, image compression program and image compression method, HDR image generation apparatus, HDR image generation program and HDR image generation method, image processing system, image processing program and image processing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007215073A JP2007215073A (en) 2007-08-23
JP4561649B2 true JP4561649B2 (en) 2010-10-13

Family

ID=38493086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006034773A Active JP4561649B2 (en) 2006-02-13 2006-02-13 Image compression apparatus, image compression program and image compression method, HDR image generation apparatus, HDR image generation program and HDR image generation method, image processing system, image processing program and image processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4561649B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9122217B2 (en) 2013-08-20 2015-09-01 Konica Minolta, Inc. Image forming apparatus and image noise prediction method

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101000859B1 (en) 2009-05-25 2010-12-13 연세대학교 산학협력단 Apparatus and Method for Generating HDR Photo Panorama Using Fisheye Lens
JP5847569B2 (en) * 2011-12-15 2016-01-27 ハンファテクウィン株式会社Hanwha Techwin Co.,Ltd. Image compression method and imaging apparatus
JP6124538B2 (en) 2012-09-06 2017-05-10 キヤノン株式会社 IMAGING DEVICE, IMAGING DEVICE CONTROL METHOD, AND PROGRAM
JP6123341B2 (en) * 2013-02-19 2017-05-10 カシオ計算機株式会社 Image processing apparatus, imaging apparatus, image processing method, and program
JP6489434B2 (en) * 2015-04-13 2019-03-27 コニカミノルタ株式会社 Image generation apparatus, image generation control program, and image generation control method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07131718A (en) * 1993-10-29 1995-05-19 Canon Inc Picture synthesizer
JP2001008092A (en) * 1999-06-22 2001-01-12 Fuji Photo Film Co Ltd Picture data forming device and picture data processing method
JP2002142106A (en) * 2001-09-17 2002-05-17 Fuji Xerox Co Ltd Image processing device and method therefor
JP2004320792A (en) * 1997-04-01 2004-11-11 Fuji Photo Film Co Ltd System for printing image from image file with additional information
JP2006191536A (en) * 2004-12-07 2006-07-20 Seiko Epson Corp Imaging device
JP2006525747A (en) * 2003-04-29 2006-11-09 マイクロソフト コーポレーション System and method for generating high dynamic range video

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07131718A (en) * 1993-10-29 1995-05-19 Canon Inc Picture synthesizer
JP2004320792A (en) * 1997-04-01 2004-11-11 Fuji Photo Film Co Ltd System for printing image from image file with additional information
JP2001008092A (en) * 1999-06-22 2001-01-12 Fuji Photo Film Co Ltd Picture data forming device and picture data processing method
JP2002142106A (en) * 2001-09-17 2002-05-17 Fuji Xerox Co Ltd Image processing device and method therefor
JP2006525747A (en) * 2003-04-29 2006-11-09 マイクロソフト コーポレーション System and method for generating high dynamic range video
JP2006191536A (en) * 2004-12-07 2006-07-20 Seiko Epson Corp Imaging device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9122217B2 (en) 2013-08-20 2015-09-01 Konica Minolta, Inc. Image forming apparatus and image noise prediction method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007215073A (en) 2007-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8233060B2 (en) Image data processing apparatus, image data processing method, and program
CN111698434B (en) Image processing apparatus, control method thereof, and computer-readable storage medium
US8315481B2 (en) Image transmitting apparatus, image receiving apparatus, image transmitting and receiving system, recording medium recording image transmitting program, and recording medium recording image receiving program
JP5337707B2 (en) Method and system for image preprocessing
US8009924B2 (en) Method and apparatus for recording image data
US20110128411A1 (en) Image capturing apparatus and image capturing method
KR102386385B1 (en) Electronic device and method for compressing image thereof
JP4561649B2 (en) Image compression apparatus, image compression program and image compression method, HDR image generation apparatus, HDR image generation program and HDR image generation method, image processing system, image processing program and image processing method
JP4601623B2 (en) Noise removal device
KR100902419B1 (en) An image processing apparatus and method for displaying a captured image without time delay, and a computer-readable recording medium that includes the program and the method.
JP4359773B2 (en) Image compression processing apparatus, image compression processing method, and image compression processing program
KR20190092757A (en) Image sensor and electronic device including the image sensor
KR20110052933A (en) Filming device and filming method
EP1542453A1 (en) Image pickup system
JP5092536B2 (en) Image processing apparatus and program thereof
US20140232892A1 (en) Digital signal processor buffer management
CN110049254A (en) Image processing method, device, storage medium and electronic equipment
KR101920369B1 (en) Apparatus and method for image processing of thermal imaging camera
CN115278189B (en) Image tone mapping method and device, computer readable medium and electronic device
US20090021645A1 (en) Video signal processing device, video signal processing method and video signal processing program
JP2018110300A (en) IMAGING DEVICE, ITS CONTROL METHOD, PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM
WO2023005336A1 (en) Image processing method and apparatus, and storage medium and electronic device
JP2011175608A (en) Image processing device and image processing method
JP2006165666A (en) Surveillance camera, surveillance image monitoring apparatus, surveillance image storage apparatus, and surveillance system
US20250104293A1 (en) Image processing system, control method, and storage medium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081118

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100309

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100507

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100706

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100719

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130806

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4561649

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250