Устройство формирования изображения, способ обработки сигналов и программа

Устройство формирования изображения, способ обработки сигналов и программа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Настоящее раскрытие относится к устройству формирования изображения, способу обработки сигналов и программе. Более конкретно, оно относится к устройству формирования изображения, способу обработки сигналов и программе, обеспечивающим возможность генерирования изображений с широким динамическим диапазоном и высоким качеством, путем обработки синтеза изображений, используя множество изображений с разным временем экспозиции.

Твердотельные устройства формирования изображения, такие как датчики изображения CCD (прибор с зарядовой связью) и датчики изображения CMOS (комплементарный металло-оксидный проводник), используемые в видеокамерах и в цифровых фотокамерах, и т.п., накапливают заряд, соответствующий количеству падающего света, и выполняют фотоэлектрическое преобразование, в котором выводят электрический сигнал, соответствующий накопленному заряду. Однако существует верхний предел количества заряда, накапливаемого в устройстве фотоэлектрического преобразования, и в случае приема света определенное количество или большее количество накопленного заряда достигает уровня насыщенности, в результате чего возникает то, что называется "ограничением белого", где в областях изображения объекта с определенной яркостью или больше устанавливается насыщенный уровень яркости.

Для предотвращения такого явления выполняют такую обработку, как регулирование времени экспозиции путем управления периодом накопления заряда в устройстве фотоэлектрического преобразования, в соответствии с внешним светом и т.д., так, чтобы управлять чувствительностью до оптимального значения. Например, что касается ярких объектов, затвор спускают с высокой скоростью для уменьшения времени экспозиции, сокращая, таким образом, период накопления заряда в устройстве фотоэлектрического преобразования, и выводят электрические сигналы до того, как накопленное количество заряда достигнет уровня насыщения. Такая обработка обеспечивает возможность вывода изображения, в котором точно воспроизводится градиент, соответствующий объекту.

Однако при формировании изображения объекта, включающего в себя, как яркие, так и темные участки, спуск затвора с высокой скоростью приводит к недостаточному времени экспозиции на темных участках, что ухудшает отношение S/N (сигал/шум) и ухудшает качество изображения. Для точного воспроизведения уровня яркости ярких участков и темных участков в снимаемом изображении объекта, где одновременно присутствуют яркие участки и темные участки, высокое отношение S/N (сигал/шум), благодаря длительному времени экспозиции, должно быть реализовано для пикселей с малым падающим светом на датчик изображения, и одновременно должна быть выполнена обработка для исключения насыщенности пикселей с более высокой яркостью входного света.

В предшествующем уровне техники используется множество изображений с разным временем экспозиции. Эта технология подразумевает использование изображения с длительным периодом экспозиции для темных изображений, и использование изображения с коротким периодом экспозиции для областей изображения, где могло бы возникнуть ограничение белого при длительном периоде экспозиции, для определения оптимального уровня пикселей. В результате синтеза множества изображений с разной экспозицией может быть получено изображение с широким динамическим диапазоном и с отсутствием ограничения белого.

Например, в публикации №2008-99158 находящейся на экспертизе заявки на японский патент и в публикации №2008-227697 находящейся на экспертизе заявки на японский патент представлены конфигурации для синтеза множества изображений с разными величинами экспозиции для получения изображения с широким динамическим диапазоном.

На фиг.1 показана блок-схема устройства 10 формирования изображения в соответствии с предшествующим уровнем техники, которое синтезирует изображения двух типов чувствительности, полученные путем переключения времени экспозиции устройства формирования изображения между длительной экспозицией и короткой экспозицией в каждый вертикальный период, и генерирует изображение с широким динамическим диапазоном.

Обработка для генерирования изображения с широким динамическим диапазоном в устройстве 10 формирования изображения будет описана ниже. Свет, поступающий через объектив 11, подвергают фотоэлектрическому преобразованию в устройстве 12 формирования изображения, сигналы выходного изображения подвергают скоррелированой обработке двойной выборки и AGC (автоматическая регулировка усиления) в устройстве 13 предварительной аналоговой обработки и затем подвергают A/D (аналогово-цифровому) преобразованию, для получения цифрового сигнала. Цифровые сигналы изображений, выводимые из устройства 13 предварительной аналоговой обработки, подают в модуль 20 обработки сигналов.

В модуле 20 обработки сигналов, вначале Y сигналы, которые представляют собой сигналы яркости, и сигналы R, сигналы G и сигналы В, которые представляют собой сигналы цветности, генерируют с помощью схемы 21 генерирования YRGB, YRGB также называют яркостными RGB. Сигналы Y, сигналы R, сигналы G и сигналы В, выводимые из схемы 21 генерирования YRGB, подвергают соответствующей обработке сигналов в первом модуле 22 обработки сигналов, и затем выполняют обработку записи в запоминающем устройстве 23.

В запоминающем устройстве 23 сохраняется изображение с низкой чувствительностью и изображение с высокой чувствительностью с разным временем экспозиции в устройстве формирования изображения, то есть изображение с длительной экспозицией и изображение с короткой экспозицией. После этого, изображение с длительной экспозицией и изображение с короткой экспозицией считывают из запоминающего устройства 23 и подают в модуль 24 синтеза изображения (выполняют WDR (синтез широкого динамического диапазона)), где выполняют обработку для получения широкого динамического диапазона, используя синтез изображения.

Затем синтезированное изображение с широким динамическим диапазоном подают в модуль 25 коррекции изображения, для выполнения обработки гамма коррекции и т.д., включая в себя обработку для преобразования сигналов YRGB, например, в сигналы YCbCr, включающие в себя цветоразностные сигналы, и, кроме того, выполняют конечную обработку сигналов во втором модуле 26 обработки сигнала и генерируют конечное выходное изображение.

Следует отметить, что часто первый модуль 22 обработки сигналов выполняет коррекцию частоты, коррекцию уровня сигнала, коррекцию WB (баланса белого) и т.д., первый модуль 22 обработки сигналов и второй модуль 26 обработки сигналов выполняют вертикальную инверсию изображения, операции медленного затвора/неподвижного затвора, компенсацию движения рук, электронное масштабирование изображения и т.д., в соединении с управлением запоминающим устройством 23, и второй модуль 26 обработки сигнала выполняет обрезку пиков, генерирование цветоразностных сигналов, OSD (отображение меню на экране), выходную обработку кодирования и т.д.

В устройствах формирования изображения, генерирующих изображения с широким динамическим диапазоном, путем обработки синтеза изображений с длительной экспозицией и с изображения с короткой экспозицией, номинальное значение выходного уровня сигнала из устройства 10 формирования изображения является одинаковым, как для нормального изображения, которое не было преобразовано в изображение с широким динамическим диапазоном, так и для изображения, которое было преобразовано в изображение с широким динамическим диапазоном. В соответствии с этим, контраст и яркость объекта в нормальном изображении, которое не было преобразовано в изображение с широким динамическим диапазоном, и изображение, которое было преобразовано в изображение с широким динамическим диапазоном, отличаются друг от друга, в зависимости от состояния объекта, и изображение, которое было преобразовано в изображение с широким динамическим диапазоном, часто не является желательным изображением, и, соответственно, множество компоновок обеспечивают, как сглаживание нормальных изображений, которые не были преобразованы в изображение с широким динамическим диапазоном, так и изображений, преобразованных в изображение с широким динамическим диапазоном. Множество компоновок предусмотрено так, что, следует или нет формировать изображение с широким динамическим диапазоном, выбирают в соответствии с состоянием объекта.

Как показано на фиг.1, здесь, обработка синтеза, выполняемая модулем 24 синтеза изображения, который выполняет обработку для формирования изображения с широким динамическим диапазоном в результате синтеза изображения, должна быть выполнена перед γ-обработкой, выполняемой модулем 25 коррекции изображения. В соответствии с этим, например, в устройстве формирования изображения, которое генерирует Y, Cr и Cb, по 8 битов каждый, как выходные сигналы, в соответствии с предшествующим уровнем техники, запись/считывание данных в запоминающем устройстве выполняют как запись/считывание в формате данных, называемом форматом 422, с разрешением одна пара сигналов цветности на два пикселя сигналов яркости, при 10 битах или больше каждого из сигналов (Y) яркости и сигналов (G), (R) и (В) цветности, как показано на фиг.2А и 2В.

Как показано на фиг.2А, считывание/запись данных выполняют в формате 422, где сигналы, представляющие последовательное приращение пикселей, используют в качестве сигнала (Y) яркости, но среднее значение двух пикселей используют для сигналов (G), (R) и (В) цветности. На фиг.2В иллюстрируется пример установки битов для каждого из сигналов в случае выполнения считывания/записи с 10 битами сигналов (Y) яркости и 12 битами сигналов (G), (R) и (В) цветности.

Следует отметить, что в качестве способов считывания данных из устройства формирования изображения в предшествующем уровне техники используется способ последовательного считывания, в котором все пиксели считывают как независимые сигналы, и способ чересстрочного считывания, в котором пиксели двух соседних по вертикали строк смешивают и считывают.

Частоты возбуждения устройства формирования изображения для форматов NTSC и PAL, которые представляют собой форматы чересстрочного отображения, составляют 13,5 МГц, 14 МГц, 18 МГц и т.д., в случае чересстрочного считывания из устройства формирования изображения, в то время как в случае последовательного считывания, часто используют их удвоенные значения 27 МГц, 28 МГц и 36 МГц.

В случае, когда способ считывания из устройства формирования изображения представляет собой последовательное считывание, два считывания должны быть выполнены для одной записи, для выполнения обработки синтеза двух изображений, для получения широкого динамического диапазона так, что в случае, когда используется одно запоминающее устройство 23, запоминающим устройством должно работать с частотой, по меньшей мере, в три раза больше частоты возбуждения устройства формирования изображения, и в случае последовательного считывания, при котором представляет удвоенное ее значение, составляющее 81 МГц, приблизительно 86 МГц и 108 МГц.

Для выполнения считывания/записи YRGB в формате 422, 50/2=25 битов данных используют на один период тактовой частоты, таким образом, или требуется использовать 32-битное запоминающее устройство, или частоту требуется дополнительно удвоить до 162 МГц, приблизительно 171 МГц и 216 МГц, для использования 16-битного запоминающего устройства. Четыре изображения должны быть сохранены по порядку, для получения изображения с широким динамическим диапазоном в устройстве формирования изображения, которое совместимо с форматами NTSC или PAL, в то время как менее чем 64 Мбайта достаточно для размера данных, даже при работе в последовательном режиме, при этом 133-166 МГц составляют максимальную частоту для запоминающего устройства, соответствующего 64 Мбайтам, поэтому, вместо использования 133 МГц, ширина данных должна была составлять 32 бита, или необходимо использовать высокоскоростное запоминающее устройство.

В первом случае возникали проблемы, такие как увеличенная площадь монтажа, из-за увеличенного количества строк управления памятью или использования двух запоминающих устройств, что делало их дорогостоящими, из-за использования двух типов запоминающих устройств с малым спросом и т.д. Кроме того, возникла проблема ухудшения качества изображения из-за недостаточного разрешения данных в случае уменьшения формата данных запоминающего устройства до 16 бит или ниже, и в частности, это ухудшение качества изображения выглядело заметным в случае, когда не выполняли синтез WDR для получения широкого динамического диапазона. Кроме того, возникала проблема ошибок в изображениях во время переключения в устройстве формирования изображения, которое работает на основе переключения между двумя типами форматов данных, которые представляют собой изображения с широким динамическим диапазоном и нормальные изображения.

Раскрытие изобретения

Таким образом, желательно обеспечить устройство формирования изображения, способ обработки сигналов и программу, с помощью которых в устройстве формирования изображения, выполненном с возможностью съемки двух типов изображений, для изображения, которое было сформировано как изображение с широким динамическим диапазоном и нормальное изображение, можно уменьшить емкость запоминающего устройства, можно предотвратить возникновение ошибок на выходе во время переключения между режимами съемки двух типов изображений для изображения, сформированного как изображение с широким динамическим диапазоном и нормальное изображение, и обеспечить плавное переключение режимов.

Один вариант осуществления изобретения включает в себя модуль обработки сигнала для сигналов изображения, включающий в себя первый, второй и третий модули обработки сигнала, запоминающее устройство, содержащее сигналы изображения, и первый, второй, третий и четвертый переключатели. Первый переключатель соединен с входом второго модуля обработки сигнала. Первый переключатель переключается между выводом запоминающего устройства и выводом первого модуля обработки сигнала. Второй переключатель соединен с входом третьего модуля обработки сигнала. Второй переключатель переключается между выводом запоминающего устройства и выводом второго модуля обработки сигнала. Третий переключатель соединен с входом запоминающего устройства. Третий переключатель переключается между выводом второго модуля обработки сигнала и выводом первого модуля обработки сигналов. Четвертый переключатель, соединен с выводом запоминающего устройства. Четвертый переключатель переключается между входом третьего модуля обработки сигнала и входом второго модуля обработки сигнала.

В другом варианте осуществления управляют трактами ввода/вывода запоминающего устройства. Для генерирования нормального изображения сигналы изображения сохраняют в запоминающем устройстве и считывают из запоминающего устройства после коррекции изображения. Для генерирования изображения с широким динамическим диапазоном сигналы изображения сохраняют в запоминающем устройстве и считывают из запоминающего устройства перед коррекцией сигналов изображения.

В соответствии с другим вариантом осуществления, для нормального формирования изображения первый переключатель соединен с выводом первой схемы обработки сигналов. Второй переключатель соединен с выводом запоминающего устройства. Третий переключатель соединен с выводом второго модуля обработки сигнала. Четвертый переключатель соединен с входом третьего модуля обработки сигнала.

В другом варианте осуществления для генерирования изображения с широким динамическим диапазоном первый переключатель соединен с выводом запоминающего устройства. Второй переключатель соединен с выводом второго модуля обработки сигналов. Третий переключатель соединен с выводом первого модуля обработки сигналов. Четвертый переключатель соединен с входом второго модуля обработки сигналов.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления, второй модуль обработки сигнала включает в себя модуль синтеза, генерирующий изображение широкого динамического диапазона из сигналов изображения, содержащихся в запоминающем устройстве. Модуль синтеза выполняет обработку синтеза изображения. При формировании нормального изображения обработка синтеза изображения не выполняется.

В еще одном варианте осуществления второй модуль обработки сигнала включает в себя модуль синтеза изображения, генерирующий изображение с широким динамическим диапазоном из сигналов изображения, хранящихся в запоминающем устройстве, и выполняющий обработку синтеза изображения. Второй модуль обработки сигнала также включает в себя модуль коррекции изображения и устройство обработки сигналов. Модуль коррекции изображения корректирует сигналы изображения. Устройство обработки сигналов преобразует сигналы изображения в цветоразностные сигналы. Для генерирования нормального изображения обработку синтеза изображения с помощью модуля синтеза изображения не выполняют.

В другом варианте осуществления модуль обработки изображения переключает обработку между операцией формирования нормального изображения и операцией формирования изображения широкого динамического диапазона в ответ на сигналы управления из контроллера. Модуль обработки сигналов включает в себя запоминающее устройство, модуль коррекции изображения и переключающие устройства. Запоминающее устройство содержит сигналы изображения. Модуль коррекции изображения корректирует сигналы изображения. Переключающие устройства соединены с запоминающим устройством и модулем коррекции изображения и трактами ввода/вывода переключателя запоминающего устройства в/из модуля коррекции изображения.

В еще одном варианте осуществления трактами ввода/вывода запоминающего устройства управляют по-разному при формировании нормального изображения и формирования изображения широкого динамического диапазона. При формировании нормального изображения сигналы изображения содержатся в запоминающем устройстве, и их считывают из запоминающего устройства после коррекции изображения модулем коррекции изображения. При формировании изображения широкого динамического диапазона сигналы изображения содержатся в запоминающем устройстве, и их считывают из запоминающего устройства прежде, чем сигналы изображения будут скорректированы модулем коррекции изображения.

В другом варианте осуществления система обработки сигнала изображения включает в себя запоминающее устройство, модуль управления, модуль обработки сигналов и модуль переключения. Модуль обработки сигналов включает в себя модуль коррекции изображения и модуль синтеза изображения. Запоминающее устройство содержит сигналы изображения. Модуль управления выполняет управление трактом сигнала для трактов ввода/вывода запоминающего устройства. Модуль коррекции изображения корректирует сигналы изображения. Модуль синтеза изображения генерирует изображение широкого динамического диапазона из сигнала изображения, содержащегося в запоминающем устройстве, и выполняет обработку синтеза изображения. Модули переключения соединены с запоминающим устройством и модулем обработки сигналов и переключают тракты сигнала запоминающего устройства в/из модуля обработки сигналов.

В еще одном варианте осуществления система обработки сигнала изображения управляет трактами ввода/вывода запоминающего устройства для формирования нормального изображения и для формирования изображения широкого динамического диапазона. Для формирования нормального изображения сигналы изображения сохраняют в запоминающем устройстве и считывают из запоминающего устройства после коррекции изображения модулем коррекции изображения. Для формирования изображения широкого динамического диапазона сигналы изображения сохраняют в запоминающем устройстве и считывают из запоминающего устройства прежде, чем сигналы изображения будут синтезированы модулем синтеза и скорректированы модулем коррекции изображения.

В еще одном варианте осуществления для формирования нормального изображения обработка синтеза изображения не выполняется модулем синтеза изображения.

Другие цели и преимущества настоящего изобретения будут понятны из следующего описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, которые представлены на приложенных чертежах.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлена схема для описания примера конфигурации устройства формирования изображения, которое генерирует изображение широкого динамического диапазона, синтезируя изображения двух типов чувствительности;

на фиг.2А и 2В показаны схемы для описания примеров конфигурации данных, сохраняемых в запоминающем устройстве в устройстве формирования изображения;

на фиг.3 представлена схема для описания примера конфигурации устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.4 представлена схема для описания параметров настройки переключателя и обработки, когда установлен режим нормального изображения для генерирования нормального изображения, при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.5 представлена схема для описания параметров переключателя и обработки, когда установлен режим широкого динамического диапазона для генерирования изображения широкого динамического диапазона, при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.6В и 6В представлены схемы для описания примеров формата данных, сохраненных в запоминающем устройстве при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.7 представлена схема для описания примера формата данных, сохраненных в запоминающем устройстве при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.8 представлена схема для описания нормальной последовательности генерирования изображения с последовательным считыванием и последовательным выводом при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.9 представлена схема для описания последовательности генерирования изображения широкого динамического диапазона (первый пример) с последовательным считыванием и последовательным выводом при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.10 представлена схема для описания последовательности генерирования изображения широкого динамического диапазона (второй пример) с последовательным считыванием и последовательным выводом при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.11 представлена схема для описания последовательности генерирования нормального изображения (первый пример) с последовательным считыванием и чересстрочным выводом при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.12 представлена схема для описания последовательности генерирования нормального изображения (второй пример) с последовательным считыванием и чересстрочным выводом при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.13 представлена схема для описания последовательности генерирования изображения широкого динамического диапазона (первый пример) с последовательным считыванием и чересстрочным выводом при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.14 представлена схема для описания последовательности генерирования изображения широкого динамического диапазона (второй пример) с последовательным считыванием и чересстрочным выводом при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.15 представлена схема для описания последовательности генерирования изображения широкого динамического диапазона (третий пример) с последовательным считыванием и чересстрочным выводом при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.16 представлена схема для описания последовательности генерирования изображения широкого динамического диапазона (четвертый пример) с последовательным считыванием и чересстрочным выводом при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.17 представлена схема для описания последовательности для переключения между генерированием нормального изображения и генерированием изображения широкого динамического диапазона с последовательным считыванием и последовательным выводом при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.18 представлена схема для описания параметров переключателя в последовательности для переключения между генерированием нормального изображения и генерированием изображения широкого динамического диапазона с последовательным считыванием и последовательным выводом при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг.19 представлена схема для описания параметров переключателя в последовательности для переключения между генерированием нормального изображения и генерированием изображения широкого динамического диапазона с последовательным считыванием и последовательным выводом при помощи устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления; и

на фиг.20 представлена схема для описания проблем в последовательности для переключения между генерированием нормального изображения и генерированием изображения широкого динамического диапазона.

Подробное описание изобретения

Устройство формирования изображения, способ обработки сигналов и программа в соответствии с настоящим изобретением будут описаны ниже со ссылкой на чертежи. Описание будет представлено в порядке следующих пунктов.

1. О примере общей конфигурации устройства формирования изображения

2. Об установках для выполнения обработки генерирования нормального изображения и обработки генерирования изображения с широким динамическим диапазоном

3. О формате данных, содержащихся в запоминающем устройстве

4. О подробной последовательности обработки генерирования изображения

(4-А) Последовательность генерирования нормального изображения с последовательным считыванием и последовательным выводом

(4-В) Последовательность генерирования изображения с широким динамическим диапазоном с последовательным считыванием и последовательным выводом (первый пример)

(4-С) Последовательность генерирования изображения широкого динамического диапазона с последовательным считыванием и последовательным выводом (второй пример)

(4-D) Последовательность генерирования нормального изображения с последовательным считыванием и чересстрочным выводом (первый пример)

(4-Е) Последовательность генерирования нормального изображения с последовательным считыванием и чересстрочным выводом (второй пример)

(4-F) Последовательность генерирования изображения широкого динамического диапазона с последовательным считыванием и чересстрочным выводом (первый пример)

(4-G) Последовательность генерирования изображения широкого динамического диапазона с последовательным считыванием и чересстрочным выводом (второй пример)

(4-ая) Последовательность генерирования изображения широкого динамического диапазона с последовательным считыванием и чересстрочным выводом (третий пример)

(4-I) Последовательность генерирования изображения широкого динамического диапазона с последовательным считыванием и чересстрочным выводом (четвертый пример)

(4-J) Последовательность для переключения между генерированием нормального изображения и генерированием изображения широкого динамического диапазона с последовательным считыванием и последовательным выводом

1. О примере общей конфигурации устройства формирования изображения

На фиг.3 показана блок-схема, иллюстрирующая вариант осуществления устройства формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением. Хотя изобретение будет описано посредством варианта осуществления устройства формирования изображения, следует понимать, что изобретение не ограничено этим устройством формирования изображения и может применяться в других формах, включая в себя устройство обработки изображений, которое не имеет участка формирования изображения, для ввода сигналов формируемого изображения и выполнения обработки сигналов.

Конфигурация и обработка устройства 100 формирования изображения, показанная на фиг.3, будут описаны ниже. Свет, поступающий через объектив 101, подвергают фотоэлектрическому преобразованию в устройстве 102 формирования изображения. Электрические сигналы, соответствующие изображению, которые были сгенерированы в устройстве 102 формирования изображения, подвергают коррелированной обработке с двойной выборкой и AGC (автоматическое регулирование усиления) в блоке 103 предварительной аналоговой обработки и затем подвергают A/D (аналогово-цифровому) преобразованию для формирования цифровых сигналов, соответствующих изображению.

Далее, цифровые сигналы, выводимые из блока 103 предварительной аналоговой обработки, подают в модуль 121 генерирования YRGB модуля 120 обработки сигналов, с сигналами Y, которые представляют собой сигналы яркости, и сигналами R, сигналами G и сигналами В, которые представляют собой сигналы цветности, генерируемыми модулем 121 генерирования YRGB.

Сигналы Y, сигналы R, сигналы G и сигналы В, выводимые из модуля 121 генерирования YRGB, подвергают соответствующей обработке сигналов в первом модуле 122 обработки сигналов и затем подают на входной вывод N переключателя а (обозначен номером 151а ссылочной позиции; ниже также называется "переключатель 151а"), и входной вывод W переключателя с (обозначен номером 151с ссылочной позиции; ниже также называется "переключатель 151с").

Выходной сигнал переключателя 151а подают в модуль 123 синтеза изображения и подвергают соответствующей обработке синтеза изображения, то есть обработку для получения широкого динамического диапазона выполняют с помощью обработки синтеза изображения из изображения с короткой экспозицией и изображения с длительной экспозицией. Следует отметить, что при генерировании нормального изображения модуль 123 синтеза изображения не выполняет обработку синтеза изображения, и входной сигнал из первого модуля 122 обработки сигналов, имеющий достаточное разрешение для второй обработки сигнала, выполняемой во втором модуле 125 обработки сигнала, выводят в модуль 124 коррекции изображения (γ коррекция) без изменения.

Следует отметить, что первый модуль 122 обработки сигналов выводит сигналы, выполненные с возможностью генерирования данных нормального изображения (данные, соответствующие формату 1 (f1) на описанных ниже фиг.6А и 6В), сохраненного в запоминающем устройстве 130, например, сигналы YRGB по 10 битов каждый.

Модуль 124 коррекции изображения (γ коррекция) подвергает каждый из сигналов YRGB обработке γ коррекции и выводит скорректированное изображение во второй модуль 125 обработки сигнала.

Второй модуль 125 обработки сигнала выполняет обработку, например, для преобразования в сигналы, включающие в себя цветоразностные сигналы (YCbCr) и т.д., и выводит обработанное изображение на входной вывод W переключателя b (обозначен номером 151b ссылочной позиции; ниже также называется "переключателем 151b"), и на входной вывод N переключателя 151с. Выходной сигнал переключателя 151b подают в третий модуль 126 обработки сигнала, где выполняют конечную обработку сигналов, генерируя таким образом и выводя выходные сигналы устройства формирования изображения.

Выходные сигналы переключателя 151с представляют собой данные записи в запоминающее устройство 130, и данные считывания из запоминающего устройства 130 подают на переключатель d (обозначен номером 151d ссылочной позиции; ниже также называется "переключателем 151d"). Сигналы, выводимые с входного вывода N переключателя 151d, подают на входной вывод N переключателя 151b, а сигналы, выводимые с выходного вывода W переключателя 151d, подают на входной вывод W переключателя 151а.

Следует отметить, что с помощью первого модуля 122 обработки сигналов, выполняют коррекцию частоты, коррекцию уровня сигнала, коррекцию WB (баланса белого) и т.д. Часто во втором модуле 125 обработки сигналов выполняют обрезку пиков, генерирование цветоразностных сигналов, коррекцию и т.д., а в третьем модуле 126 обработки сигналов выполняют обработку OSD (отображение на экране), обработку выходного кодирования и т.д., но роли этих модулей обработки сигналов могут быть изменены соответствующим образом.

Устройство 100 формирования изображения, показанное на фиг.3, имеет конфигурацию, позволяющую избирательно выполнять следующую обработку:

(1) Обработка генерирования нормального изображения для генерирования изображения кадра, выводимого из устройства 102 формирования изображения в качестве одного выходного изображения, и

(2) Обработка генерирования изображения WDR (с широким динамическим диапазоном), при которой изображения двух типов чувствительности, полученные путем переключения времени экспозиции устройства 102 формирования изображения между длительной экспозицией и короткой экспозицией в каждый вертикальный период, синтезируют для генерирования изображения с широким динамическим диапазоном.

Объекты, выводимые с требуемой яркостью при нормальной обработке генерирования изображения, часто представляют собой изображения, которые являются темными и имеют низкий контраст, при формировании из них изображения с широким динамическим диапазоном. Соответственно, даже видеокамеры, которые могут снимать изображения с широким динамическим диапазоном, имеют такие условия объекта, когда лучше использовать изображения с широким динамическим диапазоном, и такие условия объекта, когда лучше использовать нормальные изображения.

В устройстве 100 формирования изображения, показанном на фиг.3, модуль 105 управления детектирует установки пользователя, например, через модуль 106 ввода, и обеспечивает возможность переключения между операциями генерирования нормального изображения и операциями генерирования изображения с широким динамическим диапазоном.

В качестве альтернативы, управление может быть выполнено таким образом, что, например, модуль 105 управления анализирует гистограмму сигналов яркости изображения с высокой чувствительностью, полученного, например, с использованием длительной экспозиции, и, в случае определения, что процент области с насыщенным белым является высоким, выполняют формирование изображений для выполнения формирования изображений как изображений с низкой чувствительностью с использованием короткой экспозиции. Например, в случае, когда области с ограничением черного и с ограничением белого являются малыми на гистограмме, при выполнении формирования изображений с высокой чувствительностью, определяют, что получение изображения с широким динамическим диапазоном является нежелательным, и установки переключают в нормальный режим работы при съемке изображения.

Модуль 105 управления выполняет управление доступом к запоминающему устройству, такое как, например, управление установками адреса и последовательностью доступа. Кроме того, во время обработки переключения между операциями генерирования нормального изображения и операциями генерирования изображения с широким динамическим диапазоном модуль 105 управления выполняет управление трактами передачи сигнала, сопровождающими, например, переключение трактов ввода/вывода в запоминающее устройство 130. Следует отметить, что модуль 105 управления выполняет различные типы обработки и управления в соответствии с программой, содержащейс