JP2002044451A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents
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- Processing Of Color Television Signals (AREA)
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Abstract
ず、同じ度合いで画像補正するのではなく、風景写真や
人物写真などの画像の種類や、画像の大きさに応じてコ
ントラストなどをコントロールすることが望ましい。 【解決手段】 補正パラメータ設定部8は、補正パラメ
ータ保持部4に保持された、補正の度合いに応じた複数
の補正パラメータの組の一つを設定する。ルックアップ
テーブル作成部10は、設定された補正パラメータの組に
基づき、入力された画像データを補正するためのルック
アップテーブルを作成する。画像補正部11は、作成され
たルックアップテーブルにより入力された画像データを
補正する。
Description
その方法に関し、例えば、画像データに階調補正を施す
画像処理装置およびその方法に関する。
ントラスト、ハイライト、並びに、シャドウおよびホワ
イトバランスなどを補正する階調補正アルゴリズムは様
々な方法が提案されている。
偏りの比率を判別し、その結果によってホワイトバラン
ス補正の度合いを調整し、同時にコントラスト、ハイラ
イトおよびシャドウバランスを最適に補正して、物体の
色を忠実に再現する画像補正方法を提案している。
を示す図で、横軸は空間周波数で、右へ行くほど細かい
ものを観る状態になる。縦軸は応答値で、上へ行くほど
よく観える状態を示す。つまり、細かいものを観るとき
は、大きいものを観るよりもぼやけてみえる特性があ
る。
像でも、大きく印刷した場合よりも小さく印刷した場合
の方がぼやけてみえることを示している。逆に、小さく
印刷した画像と、大きく印刷した画像とのみえを同じに
するには、小さく印刷する画像のコントラストを強める
必要がある。
めが、人物写真のコントラストは弱めがよいとされる。
かかわらず、同じ度合いで画像補正するのではなく、風
景写真や人物写真などの画像の種類や、画像の大きさに
応じてコントラストなどをコントロールすることが望ま
しい。
めて解決するためのものであり、補正度合いの設定を可
能にすることを目的とする。
定を可能にすることを他の目的とする。
の設定を可能にすることを他の目的とする。
達成する一手段として、以下の構成を備える。
保持された、補正の度合いに応じた複数の補正パラメー
タの組の一つを設定する設定手段と、設定された補正パ
ラメータの組に基づき、入力された画像データを補正す
る補正手段とを有することを特徴とする。
を解析することにより画像補正条件を算出し、前記入力
画像に対して画像補正を行う画像処理方法であって、前
記画像補正の度合いに影響を与える、前記入力画像の解
析に用いる条件を複数保持し、前記複数の条件の中から
選択された条件を用いて、前記入力画像を解析し、画像
補正条件を算出することを特徴とする。
に応じた複数の補正パラメータの組の一つを設定し、設
定された補正パラメータの組に基づき、入力された画像
データを補正することを特徴とする。
は、前記補正の度合をマニュアル設定するためのユーザ
インタフェイスを使用することを特徴とする。
の種類に応じて前記補正の度合をマニュアル設定するた
めのユーザインタフェイスを使用することを特徴とす
る。
された画像のサイズに応じて行われることを特徴とす
る。
すべき画像のサイズに応じて行われることを特徴とす
る。
の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。
は、複数のルックアップテーブルを用いて、画像補正を
行うものである。そして、本実施形態の画像処理装置
は、例えば、画像処理プログラムをパーソナルコンピュ
ータのようなコンピュータ装置、各種スキャナ、ディジ
タルスチルカメラおよびディジタルビデオカメラなどの
画像入力デバイス、並びに、各種プリンタに供給または
組み込むことによって実現される。つまり、画像編集プ
ログラムやドライバプログラムに、以下で説明する本実
施形態の機能を組み込んだソフトウェアやファームウェ
アは本発明を構成する。
う画像補正装置の機能構成の一例を示すブロック図であ
る。
持部1から画像補正を施すべき画像データを読み込み、
その画像データを画像バッファ7に書き込む。
タ保持部4に格納されている、補正に必要な複数組のパ
ラメータの一組を選択する。現在選択されているパラメ
ータの組は補正パラメータ保持部4により保持される。
格納されている画像データ全体のヒストグラムを作成
し、その結果をヒストグラム保持部5に格納する。
グラム保持部5に格納されているヒストグラムに基づ
き、補正に必要なパラメータを算出してルックアップテ
ーブルを作成し、その結果をルックアップテーブル保持
部6に格納する。
持部6に格納されているルックアップテーブルを使用し
て、画像バッファ7に格納されている画像データを補正
した後、再び画像バッファ7に格納する。
ータを読み出して出力画像保持部12に書き込む。
像入力部2、画像出力部3、補正パラメータ設定部8、ヒ
ストグラム作成部9、ルックアップテーブル作成部10お
よび画像補正部11などはCPU、RAMなどのワークメモリお
よびプログラムによって構成される。また、ヒストグラ
ム保持部5、ルックアップテーブル保持部6および画像バ
ッファ7はRAMやハードディスクなどのメモリに、補正パ
ラメータ保持部4はROMやハードディスクなどのメモリに
割り付けるのが好ましい。
る画像補正の概要を示すフローチャートである。
正対象の画像データを入力画像保持部1から読み込み、
画像バッファ7に格納する。
9は、画像バッファ7に格納された画像データのヒストグ
ラムを作成し、その結果をヒストグラム保持部5に格納
する。
ル作成部10は、ヒストグラム保持部5に格納されたヒス
トグラムに基づき補正に必要なパラメータを算出し、算
出したパラメータおよび補正パラメータ設定部8により
選択された補正パラメータに基づき、ルックアップテー
ブルを作成し、その結果をルックアップテーブル保持部
6に格納する。
ックアップテーブル保持部6に格納されたルックアップ
テーブルを使用して、画像バッファ7に格納されている
画像データを補正した後、再び画像バッファ7に格納す
る。
像バッファ7から画像データを読み出し、出力画像保持
部12に書き込むことにより、補正後の画像データを出力
する。
タ]図3は補正パラメータ保持部4に格納されているデー
タを説明する図で、補正後のハイライトポイント(HP)、
ハイライト領域、補正後のシャドウポイント(SP)および
シャドウ領域の四項目について、設定それぞれに応じた
複数種類のデータが保持されている。この四項目によ
り、補正の度合い(ガンマ特性の立ち方など)をコント
ロールする。
タ設定部4により選択される。補正パラメータ設定部4に
おける選択(補正度合いのコントロール)は、図4に示
すような、スライダを有するユーザインタフェイスをパ
ーソナルコンピュータなどに接続されたモニタに表示し
て、ユーザに補正度合いを設定させればよい。また、補
正度合のリスト(例えば強、中および弱)をモニタに表
示して、ユーザにその中から選ばせるようなユーザイン
タフェイスを使用してもよい。
が、画像がはっきりして見栄えが良くなる。そして、
「風景」は、コントラストを強めにかけることにより不
自然になる可能性が低い。これに対して、「人物像」
は、コントラストを強めにすると肌色の階調が不自然に
なる場合がある。よって、「風景」に対してはコントラ
ストを強めにし、「人物像」に対してはコントラストを
弱めにすることがよい。図4に示すように、スライダの
「強い」「弱い」に対応させて「風景」「人物像」を示
せば効果的である。
ム作成部9におけるヒストグラム作成処理(ステップS
2)の一例を示すフローチャートである。
画像データを一画素分取り出す。なお、画像バッファ7
にはRGB各色の輝度データが格納されているものとす
る。
従い当該画素の輝度Lを求める。 L = (3×R + 6×G + 1×B)/10
部5に格納されているヒストグラムを更新する。ヒスト
グラム保持部5には、計算された輝度LのヒストグラムHi
stL、並びに、RGBの各値を当該画素の輝度L別に累積す
るヒストグラムHistR、HistGおよびHistBが保持されて
いる。なお、これらのヒストグラムは、その作成開始の
初期状態においてはすべて零である。また、ヒストグラ
ムの更新は下の式に従う。 HistR[L] = HistR[L] + R HistG[L] = HistG[L] + G HistB[L] = HistB[L] + B HistL[L] = HistL[L] + 1
了したか否かを判定し、未了であればステップS11に戻
る。
ラムHistLの一例を示す図である。
テーブル作成部10におけるパラメータ算出処理(ステッ
プS3)の一例を示すフローチャートである。
部5に格納されたヒストグラムHistLから、画像の最大輝
度を求める。図6に示すヒストグラム例において最大輝
度は252である。
(例えば10)を引いていき、ステップS21で得られた最
大輝度の方が小さくなる時の輝度LH'を求める。具体的
に説明すると、255、245、235、…と値を下げていき、
その都度、最大輝度と比較する。従って、図6において
はLH'=245である。続いて、補正パラメータ設定部8によ
り補正パラメータ保持部4から選択された所定の割合
(例えば総画素数の1%)の画素を含む、LH'より輝度の
低い領域(図6の245から234の領域)を求め、その領域
の最小輝度をハイライトポイントLH(図6においてはLH=
234)にする。
輝度がLH以上、LH'以下のハイライト領域のRGBの平均値
RH、GHおよびBHを算出する。 RH = Σm=LH LH'HistR[m]/Σm=LH LH'HistL[m] GH = Σm=LH LH'HistG[m]/Σm=LH LH'HistL[m] BH = Σm=LH LH'HistB[m]/Σm=LH LH'HistL[m]
部5に格納されたヒストグラムHistLから、画像の最小輝
度を求める。図6に示すヒストグラム例において最小輝
度は5である。
(例えば10)を加えていき、ステップS24で得られた最
小輝度の方が大きくなる時の輝度LS'を求める。具体的
に説明すると、0、10、20、…と値を上げていき、その
都度、最小輝度と比較する。従って、図6においてはLS'
=10である。続いて、LS'の両側で、補正パラメータ設定
部により補正パラメータ保持部4から選択された所定の
割合(例えば総画素数の1%)の画素を含む、LS'より輝
度の高い領域(図6の10から22の領域)を求め、その領
域の最大輝度をシャドウポイントLS(図6においてはLS=
22)にする。
輝度がLS'以上、LS以下のシャドウ領域のRGBの平均値R
S、GSおよびBSを算出する。 RS = Σm=LS' LSHistR[m]/Σm=LS' LSHistL[m] GS = Σm=LS' LSHistG[m]/Σm=LS' LSHistL[m] BS = Σm=LS' LSHistB[m]/Σm=LS' LSHistL[m]
H、RS、GSおよびBSからRGBそれぞれのルックアップテー
ブルLUTR、LUTGおよびLUTBを作成する。図8は作成され
るルックアップテーブルの一例を示す図である。そし
て、その作成結果をルックアップテーブル保持部6に格
納する。
およびLSTmpを求める。そして、0、255、LHTmpおよびLS
Tmpに基づき曲線を生成し、HistL補正用のルックアップ
テーブルLUTTmpを作成する。 LHTmp = (RH×3 + GH×6 + BH×1)/10 LSTmp = (RS×3 + GS×6 + BS×1)/10
tLを補正する。この処理により、ステップS28で作成さ
れたLUTにより補正された結果として得られるヒストグ
ラムに近似するヒストグラムを得ることができる。これ
は、後に露出補正量を算出する際に使用される。
ら入力画像の平均輝度を求め、所定の方法に従い露出補
正用ルックアップテーブルLUTLを作成する。そして、そ
の作成結果をルックアップテーブル保持部6に格納す
る。例えば、平均輝度が所定値より低い場合は画像が暗
いと推測し、図9に示されるような、上に凸状の露出補
正用ルックアップテーブルLUTLを作成する。また、平均
輝度が所定値より高い場合は画像が明るいと推測し、下
に凸状の露出補正用ルックアップテーブルLUTLを作成す
る。
クアップテーブルLUTR、LUTGおよびLUTBは、コントラス
トおよび色かぶりを補正するものである。補正後のハイ
ライトポイント(HP)およびシャドウポイント(SP)には、
補正パラメータ設定部8により補正パラメータ保持部4か
ら選択された値を用いる。
特性を立たせている。このように、Rに対してGおよびB
を強めることで、例えば青っぽく色かぶりしている画像
の色かぶりを補正することができる。同時に、コントラ
ストの補正もできる。
Lは、露出を最適に補正するためのルックアップテーブ
ルである。つまり、LUTLを用いて、画像全体の明るさを
調整する。
ける画像補正処理(ステップS4)の一例を示すフローチ
ャートである。
納された画像データを一画素分取り出す。
を最適に補正するLUTL、LUTR、LUTGおよびLUTBに基づ
き、画像バッファ7から取り出した画像データを補正す
る。その補正結果は画像バッファ7の元の場所に上書き
される。 R = LUTL[LUTR[R]] G = LUTL[LUTG[G]] B = LUTL[LUTB[B]]
了したか否かを調べ、未了であればステップS41に戻
る。
補正パラメータ(ルックアップテーブルを作成する際に
用いるパラメータを算出するための条件)の組を複数保
持し、その中から一つを選択する補正パラメータ設定部
およびユーザインタフェイスを備えることで、画像の種
類に応じた最適な補正を行うことができる。
(ルックアップテーブル)を作成するためのヒストグラ
ムの解析方法を、ユーザの指示に応じて変えることによ
り画像補正処理条件の補正度合いを制御することができ
る。
像処理装置を説明する。なお、本実施形態において、第
1実施形態と略同様の構成については、同一符号を付し
て、その詳細説明を省略する。
ける画像補正方法の概要を示すフローチャートである。
補正対象の画像データを入力画像保持部1から読み込
み、画像バッファ7に格納する。
定部8は、画像バッファ7に格納されている画像データの
画素数に基づき、補正パラメータ保持部4に格納された
複数の補正パラメータの組の一つを選択する。
部9は、画像バッファ7に格納された画像データのヒスト
グラムを作成し、その結果をヒストグラム保持部5に格
納する。
ブル作成部10は、ヒストグラム保持部5に格納されたヒ
ストグラムに基づき補正に必要なパラメータを算出し、
算出したパラメータおよび補正パラメータ設定部8によ
り選択された補正パラメータに基づき、ルックアップテ
ーブルを作成し、その結果をルックアップテーブル保持
部6に格納する。
ルックアップテーブル保持部6に格納されたルックアッ
プテーブルを使用して、画像バッファ7に格納されてい
る画像データを補正した後、再び画像バッファ7に格納
する。
画像バッファ7から画像データを読み出し、出力画像保
持部12に書き込むことにより、補正後の画像データを出
力する。
施形態で詳述したので省略する。
タ]図13は補正パラメータ保持部4に格納されているデ
ータを説明する図で、補正後のハイライトポイント(H
P)、ハイライト領域、補正後のシャドウポイント(SP)お
よびシャドウ領域の四項目について、出力すべき画像の
画素数(または、表示サイズやプリントサイズなど)に
応じた複数種類のデータが保持されている。この四項目
により、補正の度合い(ガンマ特性の立ち方など)をコ
ントロールする。補正パラメータ設定部4は、出力すべ
き画像の画素数(または、表示サイズやプリントサイズ
など)に基づき補正パラメータの組を選択する。
イズ)に応じた補正パラメータの組を設定することで、
画像の画素数や出力画像のサイズに応じた最適な補正を
行うことができる。小さい画像では、画像の特徴がぼや
けてしまいがちであるが、第2実施形態によれば小さい
画像に対しては強めの画像補正をかけるので画像の特徴
をはっきりさせることができる。一方、大きい画像で
は、強めの画像補正をかけることにより生じる不具合が
目立ちやすいが、第2実施形態によれば画像補正による
不具合の発生を抑制することができる。
パラメータの組を選択できる構成を、さらに備えても構
わない。
像の画素数に応じて補正パラメータを複数保持するよう
にしても構わない。
画像の種類および出力画像の画素数(またはサイズ)に
応じて補正パラメータの組を設定することができるよう
にしても構わない。
たルックアップテーブルを作成する際は、指定された点
の間を直線で補間するが、補間は直線に限らず、ベジェ
曲線やスプライン曲線などを用いてもよい。
目の数]補正パラメータ保持部4に保持される項目は四
つに限定されるものではない。例えば、前記の補間方法
(直線、ベジェ曲線、スプライン曲線)などを項目に加
えてもよい。
8ビットディジタル値として説明したが、これ以外でも
よい。例えば、データの最大値は255に限定されるもの
ではなく、さらに輝度のみならず網点濃度などでもよ
い。
よびS27において、輝度値をR:G:B=3:6:1の重みで加重平
均する例を説明したが、これ以外の重みで計算してもよ
いし、RGBの最大値と最小値の平均値にしてもよい。
ホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プ
リンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一
つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ
装置など)に適用してもよい。
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読
み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の
機能を実現することになり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、
コンピュータが読み出したプログラムコードを実行する
ことにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)
などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理に
よって前述した実施形態の機能が実現される場合も含ま
れることは言うまでもない。
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
の記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応す
るプログラムコードが格納されることになる。
補正度合いの設定を可能にすることができる。
定を可能にすることができる。
の設定を可能にすることができる。
構成の一例を示すブロック図、
ローチャート、
を説明する図、
処理の一例を示すフローチャート、
タ算出処理の一例を示すフローチャート、
すフローチャート、
示すフローチャート、
に格納されるデータを説明する図である。
Claims (19)
- 【請求項1】 入力画像を解析することにより画像補正
条件を算出し、前記入力画像に対して画像補正を行う画
像処理方法であって、 前記画像補正の度合いに影響を与える、前記入力画像の
解析に用いる条件を複数保持し、 前記複数の条件の中から選択された条件を用いて、前記
入力画像を解析し、画像補正条件を算出することを特徴
とする画像処理方法。 - 【請求項2】 さらに、前記入力画像のヒストグラムを
作成し、 前記入力画像の解析に用いる条件は、前記ヒストグラム
に基づき前記入力画像のハイライトポイントおよびシャ
ドウポイントを算出するための条件であることを特徴と
する請求項1に記載された画像処理方法。 - 【請求項3】 前記保持された複数の条件に対する選択
は、ユーザの指示に応じて行われることを特徴とする請
求項1に記載された画像処理方法。 - 【請求項4】 前記保持された複数の条件に対する選択
は、出力画像のサイズに応じて行われることを特徴とす
る請求項1に記載された画像処理方法。 - 【請求項5】 前記保持された複数の条件に対する選択
は、前記入力画像の被写体の種類に応じて行われること
を特徴とする請求項1に記載された画像処理方法。 - 【請求項6】 前記被写体が風景である場合は、前記被
写体が人物である場合に比べて、前記画像補正の度合い
を強くすることを特徴とする請求項5に記載された画像
処理方法。 - 【請求項7】 メモリに保持された、補正の度合いに応
じた複数の補正パラメータの組の一つを設定する設定手
段と、 設定された補正パラメータの組に基づき、入力された画
像データを補正する補正手段とを有することを特徴とす
る画像処理装置。 - 【請求項8】 前記補正パラメータは階調補正に関する
パラメータであることを特徴とする請求項7に記載され
た画像処理装置。 - 【請求項9】 前記設定手段は、前記補正の度合をマニ
ュアル設定するためのユーザインタフェイスを有するこ
とを特徴とする請求項7または請求項8に記載された画像
処理装置。 - 【請求項10】 前記設定手段は、画像の種類に応じて
前記補正の度合をマニュアル設定するためのユーザイン
タフェイスを有することを特徴とする請求項7または請
求項8に記載された画像処理装置。 - 【請求項11】 前記設定手段は、入力された画像のサ
イズに応じて前記補正の度合を設定することを特徴とす
る請求項7または請求項8に記載された画像処理装置。 - 【請求項12】 前記設定手段は、出力すべき画像のサ
イズに応じて前記補正の度合を設定することを特徴とす
る請求項7または請求項8に記載された画像処理装置。 - 【請求項13】 前記補正手段は、設定された補正パラ
メータの組および入力された画像データの特性に応じ
て、前記画像データを補正することを特徴とする請求項
7から請求項12の何れかに記載された画像処理装置。 - 【請求項14】 メモリに保持された、補正の度合いに
応じた複数の補正パラメータの組の一つを設定し、 設定された補正パラメータの組に基づき、入力された画
像データを補正することを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項15】 前記補正パラメータの設定は、前記補
正の度合をマニュアル設定するためのユーザインタフェ
イスを使用することを特徴とする請求項14に記載された
画像処理方法。 - 【請求項16】 前記補正パラメータの設定は、画像の
種類に応じて前記補正の度合をマニュアル設定するため
のユーザインタフェイスを使用することを特徴とする請
求項14に記載された画像処理方法。 - 【請求項17】 前記補正パラメータの設定は、入力さ
れた画像のサイズに応じて行われることを特徴とする請
求項14に記載された画像処理方法。 - 【請求項18】 前記補正パラメータの設定は、出力す
べき画像のサイズに応じて行われることを特徴とする請
求項14に記載された画像処理方法。 - 【請求項19】 画像処理のプログラムコードが記録さ
れた記録媒体であって、前記プログラムコードは少なく
とも、 メモリに保持された、補正の度合いに応じた複数の補正
パラメータの組の一つを設定するステップのコードと、 設定された補正パラメータの組に基づき、入力された画
像データを補正するステップのコードとを有することを
特徴とする記録媒体。
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