PROCESADO DE IMÁGENES PARA EL BALANCE DE BLANCOS.

La presente invención se refiere a un método de procesado de imágenes y a un dispositivo de procesado de imágenes así como a un programa de ordenador, y más específicamente, a un método de procesado de imágenes y a un dispositivo de procesado de imágenes así como a un programa de ordenador, destinado cada uno de ellos a permitir el ajuste de imágenes para evitar el problema de la diferencia de la temperatura de color entre la luz ambiente y la luz de flash usando una pluralidad de imágenes, y que permite un procesado eficaz de corrección de alta velocidad incluso en el caso en el que se produzca una vibración de imagen entre una pluralidad de imágenes usadas para el ajuste de la imagen. Antecedentes de la técnica ES 2 367 636 T3 Los flashes (flashes eléctricos o estroboscopios) se usan como fuentes de luz auxiliares durante el uso de las cámaras fotográficas. En los últimos años, se están extendiendo rápidamente las DSC (Cámaras Fotográficas Digitales), y con frecuencia la fotografía con flash se realiza también con DSC. Los flashes se pueden usar para realizar varios tipos de fotografía, tales como luz de relleno (una técnica para debilitar una sombra que aparece extremadamente fuerte en la cara de una persona o similar), la compensación de contraluz (una técnica para evitar que la cara de una persona pierda detalle de la sombra cuando se fotografía dicha persona de pie con el sol detrás), la luz de ojos (una técnica para realizar hermosas fotografías de la pupila de un ojo con un punto de luz centelleante reflejado en la pupila), y el flash sincronizado con la luz del día (sincronización con luz de día (daylight synchro), una técnica que usa el flash como rayos de luz auxiliares durante el día o al atardecer). Por otro lado, cuando se realiza una fotografía con flash, existe un caso en el que se deteriora el balance de color o se produce una pérdida de detalle de las altas luces. Un objetivo de la presente invención es proporcionar medios apropiados capaces de corregir fenómenos no deseables que se producen durante la fotografía con flash. En general, en las cámaras digitales, el balance de blancos (WB) se realiza de manera que se pueda tomar una imagen de un motivo blanco con luz blanca. Por ejemplo, el ajuste del balance de blancos se realiza de tal manera que cuando se va a tomar una imagen en un entorno con componentes de luz, tales como la luz natural, la luz de iluminación o un flash (estroboscopio), en el que la temperatura de color de la luz irradiada hacia un motivo es alta y la luz azul (B) es intensa, se suprime la sensibilidad a la luz azul, mientras que cuando se va a tomar una imagen en un entorno con componentes de luz en el que la temperatura de color de la luz irradiada hacia un motivo es baja y la luz roja (B) es intensa, se suprime la sensibilidad a la luz roja y se hace que la sensibilidad a la luz azul (B) sea relativamente alta. El ajuste del balance de blancos ejecuta en general un procesado de ajuste en el que se fijan parámetros de ajuste de acuerdo con las fuentes de luz que se van a usar durante la captura de la imagen. Por ejemplo, cuando se realiza una captura de imagen con flash, el ajuste del balance de blancos se realiza de acuerdo con parámetros correspondientes a componentes de luz de la luz de flash usada. No obstante, si la captura de la imagen con flash se realiza cuando hay una luz ambiente diferente a la luz del flash, se irradian dos tipos de luces, es decir, luz de flash y luz ambiente, hacia un motivo, y la luz reflejada desde el mismo llega al elemento de captación de imágenes de la cámara, con lo cual se realiza la captura de la imagen. En el caso de la captura de esta imagen, si el ajuste del balance de blancos se lleva a cabo de acuerdo con la luz del flash, la sección del motivo que se irradia con una gran cantidad de luz de flash se ajusta al color natural. No obstante, si se realiza un ajuste de balance de blancos de acuerdo con valores de fijación de parámetros coincidentes con los componentes de luz de la luz de flash sobre un área que queda fuera del alcance de la luz de flash y la misma se captura con luz reflejada solamente de la luz ambiente, por ejemplo, un área de una imagen de fondo, no se ejecuta un ajuste apropiado del balance de blancos y se da salida al área en forma de un área que presenta un color no natural. Por el contrario, si se ejecuta sobre la imagen capturada completa un ajuste de balance de blancos en correspondencia con una sección de fondo, es decir, un ajuste de balance de blancos basado en la consideración de que la imagen se toma solamente con luz ambiente, la sección irradiada con una gran cantidad de la luz de flash se ajusta a un color no natural. Para hacer frente a este problema, se han propuesto varias construcciones. Por ejemplo, el Documento de Patente 1 (publicación de solicitud de patente japonesa JP-A-08-051632) da a conocer una construcción que adquiere una imagen tomada sin flash y una imagen tomada con flash, divide cada una de estas dos imágenes capturadas en bloques, realizando una comparación entre sus valores de luminancia en unidades de un bloque, y realiza un ajuste diferente de balance de blancos sobre cada bloque de la imagen tomada con flash sobre la base del resultado de la comparación entre los valores de luminancia. 2 Durante el ajuste del balance de blancos, se selecciona uno cualquiera de entre el ajuste de balance de blancos en correspondencia con la luz del flash, el ajuste de balance de blancos en correspondencia con una luz intermedia entre la luz del flash y la luz ambiente y el ajuste de balance de blancos en correspondencia con la luz ambiente, y se ejecuta el mismo. No obstante, esta construcción necesita realizar el procesado en unidades de bloques, lo cual da como resultado problemas tales como la aparición de distorsión de bloques y el problema de que no se puede efectuar un procesado correcto cuando un motivo se mueve. El Documento de Patente 2 (publicación de solicitud de patente japonesa JP-A-2000-308068) da a conocer la siguiente construcción de procesado. A saber, se toma una imagen con flash con una apertura totalmente abierta y un tiempo de exposición corto, y después de esto, se toma una imagen sin flash con las condiciones de exposición deseadas originalmente. A esta primera y a esta última es les denomina respectivamente primera imagen y segunda imagen. Adicionalmente, en la primera imagen, los píxeles que no presentan un nivel menor que uno predeterminado se registran como área de motivo principal, y los otros píxeles se registran como área de fondo. Después de esto, la primera imagen se somete a un ajuste de balance de blancos en correspondencia con la luz de flash y la segunda imagen se somete a un ajuste de balance de blancos en correspondencia con la luz ambiente, y el área del motivo principal de la primera imagen y el área de fondo de la segunda área se combinan para generar una imagen grabada final. No obstante, en esta construcción, es imposible efectuar correctamente un ajuste de balance de blancos de un motivo irradiado tanto con luz ambiente como con luz de flash. El Documento de Patente 3 (publicación de solicitud de patente japonesa JP-A-2000-307940) da a conocer una construcción en la que, a la construcción mencionada anteriormente del Documento de Patente 2, se le adicionan unos medios de detección de vibración de imágenes. En esta construcción, si se determina que se ha producido una vibración, la primera imagen mencionada anteriormente se usa como imagen grabada, sin modificación, y no se ejecuta el procesado de combinación de la primera imagen y la segunda imagen. Por consiguiente, si se detecta una vibración, no se puede resolver la falta de naturalidad debida a la diferencia de la temperatura de color entre la luz de flash y la luz ambiente. El Documento de Patente 4 (publicación de solicitud de patente japonesa JP-A-08-340542) da a conocer una construcción que realiza una división sobre la luminancia de cada píxel de una imagen tomada con flash y la luminancia del píxel correspondiente de una imagen tomada sin flash para hallar la contribución de la luz de flash, y realiza un ajuste de balance de blancos sobre la imagen tomada con flash, basándose en esta contribución. En esta construcción, una imagen tomada con luces reflejadas mezcladas de la luz del flash y la luz ambiente simplemente se interpola con parámetros del balance de blancos para la luz de flash y la luz ambiente sobre la base de la contribución de la luz de flash, generando de este modo una imagen final. No obstante, si se tiene en cuenta un modelo físico de reflexión de la luz, los componentes que se originan a partir de la luz de flash y los componentes que se originan a partir de la luz ambiente se deberían procesar independientemente, y es imposible generar una imagen resultante óptima simplemente procesando... [Seguir leyendo]

1. Método de procesado de imágenes que comprende las etapas siguientes: calcular (S501) una diferencia de imágenes (d) o una relación de imágenes basándose en valores de píxel correspondientes de unos primeros datos de imagen y unos segundos datos de imagen que tienen valores de píxel diferentes; calcular (S506) valores estimados de la diferencia de imágenes o la relación de imágenes en un área particular que comprende píxeles correspondientes de los primeros y los segundos datos de imagen; y generar (S507) datos de imagen corregidos en el área particular basándose en los valores estimados de la diferencia de imágenes o la relación de imágenes en el área particular, que se han calculado en la etapa de cálculo de valores estimados, y los segundos datos de imagen; en el que: una imagen ajustada en balance de blancos (R) consta de dichos primeros datos de imagen, habiéndose sometido la imagen ajustada en balance de blancos a un ajuste de valores de píxel sobre la base de una imagen capturada sin asistencia de flash (I1) y una imagen capturada con asistencia de flash (I2), constando, la imagen capturada con asistencia de flash (I2), de dichos segundos datos de imagen, y siendo el área particular un área con presencia de movimiento (550) en la que se detecta un movimiento de un motivo; la diferencia de imágenes d(x, y) comprende un vector calculado como: d (x, y) = R (x, y) - I2 (x, y) en la que R(x, y) indica un vector de valor de píxel de cada píxel de la imagen ajustada en balance de blancos R, e I2 (x, y) indica un vector de valor de píxel del píxel correspondiente de la imagen capturada con asistencia de flash I2; la relación de imágenes d (x, y) es: en la que e es un valor fijo; ES 2 367 636 T3 d (x, y) = R (x, y)/(I2(x, y) +e) la etapa de cálculo de valores estimados (S506) comprende calcular valores de píxel en el área con presencia de movimiento por interpolación de la diferencia de imágenes o la relación de imágenes desde un área (551) en la que hay ausencia de movimiento y que es periférica al área particular que comprende el área con presencia de movimiento; y la etapa de generación de imágenes corregidas (S507) comprende una etapa de generación de datos de imagen corregidos para el área con presencia de movimiento de la imagen ajustada en balance de blancos (R) sobre la base de los valores estimados de la diferencia de imágenes o la relación de imágenes en el área con presencia de movimiento. 2. Método de procesado de imágenes según la reivindicación 1, en el que la etapa de calcular el valor estimado comprende además: una etapa de fijación de valores iniciales para fijar un valor inicial de diferencia de imágenes o relación de imágenes del área particular de los datos de imagen sobre la base de una diferencia de imágenes o una relación de imágenes determinada en un área en las proximidades del área particular; y una etapa de ejecución de un proceso de suavizado para ejecutar un proceso de suavizado basándose en un filtro de suavizado aplicado con respecto al valor inicial fijado en la etapa de fijación de valores iniciales. 3. Método de procesado de imágenes según la reivindicación 2, en el que la etapa de fijar el valor inicial comprende una etapa de fijación de un valor inicial de un píxel objetivo de fijación de valores iniciales sobre la base de una diferencia de imágenes o una relación de imágenes de un píxel en las proximidades del píxel objetivo de fijación de valores iniciales para el cual ya se ha fijado la diferencia de imágenes o la relación de imágenes. 4. Método de procesado de imágenes según la reivindicación 3, en el que la etapa de fijación del valor inicial comprende una etapa de aplicación de una imagen de máscara con el fin de discriminar entre el píxel objetivo de fijación de valores iniciales y el píxel para el cual ya se ha fijado la diferencia de imágenes o la relación de imágenes. 5. Método de procesado de imágenes según la reivindicación 1, en el que la etapa de generación de los datos de 38 imagen corregidos se basa además en los segundos datos de imagen; y si se usa la diferencia de imágenes, la etapa de generación de la imagen corregida se ejecuta como una etapa de suma del valor estimado de la diferencia de imágenes del área particular calculado en la etapa de cálculo de valores estimados con los segundos datos de imagen en el área particular; y si se usa la relación de imágenes, la etapa de generación de imágenes corregidas se ejecuta como una etapa de multiplicación del valor estimado de la diferencia de imágenes del área particular calculado en la etapa de cálculo de valores estimados por los segundos datos de imagen en el área particular. 6. Método de procesado de imágenes según la reivindicación 1, en el que la etapa de cálculo del valor estimado comprende además: una etapa de fijación de valores iniciales para fijar un valor inicial de diferencia de imágenes o relación de imágenes del área particular de los datos de imagen sobre la base de diferencia de imágenes o relación de imágenes determinadas en un área en las proximidades del área particular; y una etapa de proceso de filtrado que ejecuta un procesado de conversión de valores de píxel según una expresión de conversión de valores de píxel correspondiente a un procesado de filtrado que usa un filtro cuyo peso se fija sobre la base de los segundos datos de imagen con respecto a un valor inicial fijado en la etapa de fijación de valores iniciales, y que corrige la diferencia de imágenes o la relación de imágenes del área particular. 7. Método de procesado de imágenes según la reivindicación 6, en el que la etapa de fijación de valores iniciales comprende además una etapa de fijación de un valor inicial de un píxel objetivo de fijación de valores iniciales sobre la base de una diferencia de imágenes o una relación de imágenes de un píxel en las proximidades del píxel objetivo de fijación de valores iniciales para el cual ya se ha fijado la diferencia de imágenes o la relación de imágenes. 8. Método de procesado de imágenes según la reivindicación 6, en el que la etapa de fijación de valores iniciales comprende además una etapa de aplicación de una imagen de máscara con el fin de discriminar entre el píxel objetivo de fijación de valores iniciales y el píxel para el cual ya se ha fijado la diferencia de imágenes o la relación de imágenes. 9. Método de procesado de imágenes según la reivindicación 6, en el que: la etapa de procesado de filtrado comprende una etapa de ejecución de un proceso de corrección de valores de píxel usando la siguiente expresión de conversión: d' (x,y,ch) = i, j 1 w(I 2 (x,y,ch) I 2 (i, j,ch)) i, j {w(I (x, y,ch) I (i, j,ch))d(i, j,ch)} 2 2 en la que d(x, y, ch) e I2(y, y, ch) son un valor correspondiente a una imagen diferencia o relación de imágenes d de cada canal [ch] en una posición de píxel (x, y), y un valor de píxel de la imagen con asistencia de flash I2, respectivamente; d(x, y, ch) es un valor de píxel actualizado de la diferencia de imágenes d del canal [ch] en la posición de píxel (x, y); i y j son posiciones de píxel de referencia que se usan para calcular el valor actualizado d del valor d en la posición de píxel (x, y); si k indica un número natural arbitrario, x-kix+k e y-kjy+k, y w(x) es una función de ponderación que fija un peso según los valores de píxel correspondientes a píxeles que constituyen datos de imagen de la imagen con asistencia de flash I2. 10. Método de procesado de imágenes según la reivindicación 9, en el que la función de ponderación w(x) en la expresión de conversión es una función expresada por la siguiente expresión: 2 x x exp 2 2 w( ) = 11. Método de procesado de imágenes según la reivindicación 9, en el que las posiciones de píxel de referencia i, j que se usan para calcular el valor actualizado d del valor de la posición de píxel (x, y) en la anterior expresión de conversión son x-kix+k e y-kjy+k, en la que k es un número natural arbitrario y k es cualquiera de 1, 2 y 3. 12. Aparato de procesado de imágenes que comprende: ES 2 367 636 T3 unos medios de cálculo para calcular una diferencia de imágenes o una relación de imágenes basándose en valores de píxel correspondientes de unos primeros datos de imagen y unos segundos datos de imagen que tienen valores de píxel diferentes; 39 unos medios de estimación para calcular valores estimados basándose en la diferencia de imágenes o la relación de imágenes en un área particular que comprende píxeles correspondientes de los primeros y los segundos datos de imagen; y unos medios de generación para generar datos de imagen corregidos en el área particular basándose en los valores estimados de la diferencia de imágenes o la relación de imágenes en el área particular, que han sido calculados por los medios de estimación, y los segundos datos de imagen; en el que: una imagen ajustada en balance de blancos (R) consta de dichos primeros datos de imagen, habiéndose sometido la imagen ajustada en balance de blancos a un ajuste de valores de píxel sobre la base de una imagen capturada sin asistencia de flash (I1) y una imagen capturada con asistencia de flash (I2), constando, la imagen capturada con asistencia de flash (I2), de dichos segundos datos de imagen, y siendo el área particular un área con presencia de movimiento (550) en la que se detecta un movimiento de un motivo; la diferencia de imágenes d(x, y) comprende un vector calculado como: d(x, y) = R (x, y) - I2 (x, y) en la que R(x, y) indica un vector de valor de píxel de cada píxel de la imagen ajustada en balance de blancos R, e I2 (x, y) indica un vector de valor de píxel del píxel correspondiente de la imagen capturada con asistencia de flash I2; la relación de imágenes d(x, y) es: en la que e es un valor fijo; ES 2 367 636 T3 d(x, y) = R (x, y)/(I2(x, y) +e) los medios de estimación comprenden unos medios para calcular valores de píxel en el área con presencia de movimiento por interpolación de la diferencia de imágenes o la relación de imágenes desde un área (551) en la que hay ausencia de movimiento y que es periférica al área particular que comprende el área con presencia de movimiento; y los medios para generar datos de imagen corregidos comprenden unos medios para generar datos de imagen corregidos del área con presencia de movimiento de la imagen ajustada en balance de blancos (R) sobre la base de los valores estimados de la diferencia de imágenes o la relación de imágenes en el área con presencia de movimiento. 13. Aparato de procesado de imágenes según la reivindicación 12, en el que los medios de estimación comprenden además: una unidad de fijación de valores iniciales para fijar un valor inicial de diferencia de imágenes o relación de imágenes del área particular de los datos de imagen sobre la base de una diferencia de imágenes o una relación de imágenes determinada en un área en las proximidades del área particular; y una unidad de ejecución de un proceso de suavizado para ejecutar un proceso de suavizado basándose en un filtro de suavizado aplicado con respecto al valor inicial fijado por la unidad de fijación de valores iniciales. 14. Aparato de procesado de imágenes según la reivindicación 12, en el que los medios de estimación comprenden además: una unidad de fijación de valores iniciales para fijar un valor inicial de diferencia de imágenes o relación de imágenes del área particular de los datos de imagen sobre la base de diferencia de imágenes o relación de imágenes determinadas en un área en las proximidades del área particular; y una unidad de filtrado para ejecutar un procesado de conversión de valores de píxel según una expresión de conversión de valores de píxel correspondiente a un procesado de filtrado que usa un filtro cuyo peso se fija sobre la base de los segundos datos de imagen con respecto a un valor inicial fijado en la etapa de fijación de valores iniciales, y que corrige la diferencia de imágenes o la relación de imágenes del área particular. 15. Programa legible por ordenador para conseguir que un ordenador realice todas las etapas del método de la reivindicación 1. ES 2 367 636 T3 41 ES 2 367 636 T3 42 ES 2 367 636 T3 43 ES 2 367 636 T3 44 ES 2 367 636 T3 ES 2 367 636 T3 46 ES 2 367 636 T3 47 ES 2 367 636 T3 48 ES 2 367 636 T3 49 ES 2 367 636 T3 ES 2 367 636 T3 51 ES 2 367 636 T3 52 ES 2 367 636 T3 53 ES 2 367 636 T3 54 ES 2 367 636 T3 ES 2 367 636 T3 56 ES 2 367 636 T3 57 ES 2 367 636 T3 58 ES 2 367 636 T3 59 ES 2 367 636 T3