HDR图像传感器的自适应图像数据线性化.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114223209A(43)申请公布日2022.03.22(21)申请号202080057101.6(74)专利代理机构北京市汉坤律师事务所(22)申请日2020.08.1111602代理人魏小薇吴丽丽(30)优先权数据19191257.52019.08.12EP(51)Int.Cl.62/885,4582019.08.12USH04N19/98(2014.01)H04N5/235(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日G06T5/00(2006.01)2022.02.11(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2020/0458212020.08.11(87)PCT国际申请的公布数据WO2021/030375EN2021.02.18(71)申请人杜比实验室特许公司地址美国加利福尼亚州(72)发明人J·S·麦克尔韦恩权利要求书4页说明书26页附图15页(54)发明名称HDR图像传感器的自适应图像数据线性化(57)摘要一种具有自适应图像数据线性化的高动态范围(HDR)相机模块包括：(i)HDR图像传感器，HDR图像传感器被配置为将色调压缩HDR图像生成为包括有源像素数据和元数据的相应帧；(ii)处理器，处理器在HDR图像传感器外部；以及(iii)存储器，存储器在HDR图像传感器外部并且存储机器可读指令，机器可读指令在由处理器执行时控制处理器：(a)从第一色调压缩HDR图像的帧提取来自有源像素数据的色调压缩像素强度和来自元数据的预色调压缩像素强度的直方图；(b)从色调压缩像素强度和直方图得到色调压缩像素强度与预色调压缩像素强度之间的对应关系；以及(c)根据对应关系来线性化第一色调压缩HDR图像或后续色调压缩HDR图像的有源像素数据的至少一部分以产生线性化HDR图像。CN114223209ACN114223209A权利要求书1/4页1.一种具有自适应图像数据线性化的高动态范围(HDR)相机模块，包括：HDR图像传感器，所述HDR图像传感器用于生成场景的色调压缩HDR图像并且被配置为将所述色调压缩HDR图像输出为包括有源像素数据和元数据的相应帧；处理器，所述处理器在所述HDR图像传感器外部；以及存储器，所述存储器在所述HDR图像传感器外部并且存储机器可读指令，所述机器可读指令在由所述处理器执行时控制所述处理器执行以下步骤：(a)从由所述HDR图像传感器生成的第一色调压缩HDR图像的帧提取(i)来自所述帧的有源像素数据的色调压缩像素强度和(ii)来自所述帧的元数据的预色调压缩像素强度的直方图；(b)从所述色调压缩像素强度和所述直方图得到色调压缩像素强度与预色调压缩像素强度之间的对应关系；以及(c)根据所述对应关系来线性化第二色调压缩HDR图像的所述有源像素数据的至少一部分以产生线性化HDR图像，所述第二色调压缩HDR图像选自由所述第一色调压缩HDR图像和后续色调压缩HDR图像构成的组。2.如权利要求1所述的HDR相机模块，所述处理器和所述存储器在数字信号处理器中实施，所述HDR相机模块进一步包括图像信号处理器，所述图像信号处理器通信地耦接到所述数字信号处理器以用于由所述数字信号处理器进一步处理所述线性化HDR图像。3.如权利要求2所述的HDR相机模块，所述图像信号处理器被配置为对所述线性化HDR图像应用选自由以下各项构成的组中的一个或多个程序：白平衡、颜色校正、伽马校正、去马赛克、降噪和图像锐化。4.如权利要求1所述的HDR相机模块，所述第一色调压缩HDR图像和所述第二色调压缩HDR图像是由所述HDR图像传感器输出的HDR视频流的两个连续图像。5.如权利要求4所述的HDR相机模块，所述处理器和所述存储器在数字信号处理器中实施，所述数字信号处理器包括缓冲器，所述机器可读指令进一步被配置为控制所述处理器对所述第二色调压缩图像的被连续存储在所述缓冲器中的所述有源像素数据的子集执行线性化步骤。6.如前述权利要求中任一项所述的HDR相机模块，所述第一色调压缩HDR图像和所述第二色调压缩HDR图像是同一静止图像，所述机器可读指令进一步被配置为控制所述处理器将所述静止图像的所述有源像素数据存储在图像存储装置中，至少直到线性化步骤完成为止。7.如前述权利要求中任一项所述的HDR相机模块，所述HDR图像传感器包括输出接口，所述输出接口受限于输出位深度，所述HDR图像传感器被配置为(i)在超过所述输出位深度的第一位深度产生线性HDR图像，以及(ii)对所述线性HDR图像进行色调压缩以在所述输出位深度产生所述色调压缩HDR图像，所述机器可读指令被配置为控制所述处理器在线性化步骤中将所述有源像素数据从所述输出位深度映射到所述第一位深度。8.如前述权利要求中任一项所述