JP2006186898A - Image processing device and image processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力画像にコントラスト変換を行って出力する画像処理装置及び画像処理方法に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method for performing contrast conversion on an input image and outputting the result.
従来、デジタルカメラ、画像読取装置等の画像入力装置から入力された画像データ(以下、「入力画像」という。)に各種画像処理を施してモニタやプリンタへ出力する画像処理装置が知られている。画像処理装置は、一般に、被写体の色や階調を正確・忠実に再現することを目標としているが、この場合、写真的には地味になったり、全体的に暗い印象を受けたりすることがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, image processing apparatuses that perform various kinds of image processing on image data (hereinafter referred to as “input images”) input from an image input apparatus such as a digital camera or an image reading apparatus and output the image data to a monitor or a printer are known. . Image processing devices generally aim to reproduce the color and gradation of the subject accurately and faithfully, but in this case, the image processing may be sober or the overall impression may be dark. is there.
このため、例えば、公的な目的に利用されることが多い証明写真は、スナップ写真等とは異なり、被写体との距離、配光、光量、照度等が予め適正に管理された条件のもとに、撮影条件を最適化したカメラによって撮影される。このように証明写真の撮影環境を安定的に管理することで、画像処理装置は、固定の色変換テーブルを用いて、被写体の色や階調を忠実に再現することができる。 For this reason, for example, an ID photo, which is often used for public purposes, is different from a snap photo or the like, under conditions in which the distance to the subject, light distribution, light quantity, illuminance, etc. are properly managed in advance. In addition, the image is taken by a camera with optimized shooting conditions. By stably managing the ID photograph shooting environment in this way, the image processing apparatus can faithfully reproduce the color and gradation of the subject using a fixed color conversion table.
また、特許文献1の手法を用いて、カラー画像から所望の色領域を分離し、その分離した色領域毎に画像処理を施すことで、色や階調を正確・忠実に再現することもできる。
このようにして、例えば、灰色を背景色として人物を撮影した画像に対して、背景色のグレーにムラや色付きがないように色変換処理を施したり、また、人物の肌色の色のりが良い色再現となるように色変換処理を施したりすることができる。 In this way, for example, an image obtained by photographing a person with a gray background color is subjected to a color conversion process so that the background color gray is not uneven or colored, and the skin tone color of the person is good. Color conversion processing can be performed so as to achieve color reproduction.
しかし、例えば、証明写真中の肌色の明度を高めるようにコントラストの変換処理(以下、「コントラスト変換」という。)を行った場合に、背景色の灰色や被写体の洋服の原色にもその変換処理がかかってしまうといったように、コントラスト変換の対象とする色相の色域以外の色域にまで当該変換処理を施してしまい、その色域の色を変えてしまった。 However, for example, when contrast conversion processing (hereinafter referred to as “contrast conversion”) is performed so as to increase the lightness of the skin color in the ID photo, the conversion processing is also applied to the background color gray and the primary color of the subject clothing. In other words, the conversion process is applied to a color gamut other than the hue gamut to be subjected to contrast conversion, and the color of the color gamut is changed.
また、例えば、証明写真の顔画像の肌色や洋服の色が背景色の影響を受け、人間の視覚には肌色や洋服の色が暗く写ってしまうように、有彩色のコントラストが、隣接する無彩色の色域の影響を受けて低下してしまうことがあった。 In addition, for example, the skin color of the face image of the ID photo and the color of the clothing are affected by the background color, and the contrast of the chromatic color is not adjacent to the human eye so that the skin color and the color of the clothing appear dark in human vision. In some cases, the color was affected by the color gamut.
そこで、特許文献1の手法を用いて、入力画像を色相毎の色域に分離して、それぞれの色域にコントラスト変化を施す方策も考えられる。しかし、色相毎の色域に分離する処理は、大変複雑である。のため、入力画像中の色域の色相の数に比例して、その処理時間も膨大になってしまった。
In view of this, a method of separating the input image into color gamuts for each hue and changing the contrast in each color gamut using the method of
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、入力画像のコントラストを色相毎に適切且つ高速に調整可能な画像処理装置及び画像処理方法を実現することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to realize an image processing apparatus and an image processing method capable of adjusting the contrast of an input image appropriately and at high speed for each hue. It is.
以上の課題を解決するために、請求項1に記載の画像処理装置は、
入力画像中の無彩色の色域に対してコントラスト変換を行う無彩色変換手段と、
前記入力画像中の有彩色の色域に対してコントラスト変換を行う有彩色変換手段と、
を備え、
前記無彩色変換手段のコントラスト変換の階調特性と、前記有彩色変換手段のコントラスト変換の階調特性とが異なることを特徴としている。
In order to solve the above problems, an image processing apparatus according to
Achromatic color conversion means for performing contrast conversion on the achromatic color gamut in the input image;
Chromatic color conversion means for performing contrast conversion on a chromatic color gamut in the input image;
With
The contrast conversion gradation characteristic of the achromatic color conversion means is different from the contrast conversion gradation characteristic of the chromatic color conversion means.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像処理装置であって、
前記有彩色変換手段は、
前記有彩色の色相毎の色域それぞれに対してコントラスト変換を行う色相毎変換手段を有し、
前記色相毎変換手段の色相毎のコントラスト変換の階調特性が異なることを特徴としている。
The invention according to
The chromatic color conversion means includes
Hue conversion means for performing contrast conversion for each color gamut for each hue of the chromatic color,
The tone conversion characteristic for each hue of the hue conversion means is different.
請求項3に記載に記載の発明は、請求項1又は2に記載の画像処理装置であって、
前記有彩色変換手段は、
前記入力画像中の主要色相毎の色域に対してコントラスト変換を行う主要色相毎変換手段を有し、
前記主要色相毎変換手段の主要色相毎のコントラスト変換の階調特性が異なることを特徴としている。
Invention of
The chromatic color conversion means includes
A main hue conversion unit that performs contrast conversion on a color gamut of each main hue in the input image;
The main hue conversion means is characterized in that the gradation characteristics of contrast conversion for each main hue are different.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の画像処理装置であって、
前記有彩色変換手段は、
前記入力画像中の原色系の色相の色域に対してコントラスト変換を行う原色変換手段と、
前記入力画像中の肌色系の色相の色域に対してコントラスト変換を行う肌色変換手段と、
を有し、
前記原色変換手段及び前記肌色変換手段それぞれのコントラスト変換の階調特性が異なることを特徴としている。
Invention of
The chromatic color conversion means includes
Primary color conversion means for performing contrast conversion on the gamut of the primary color hue in the input image;
Skin color conversion means for performing contrast conversion on the color gamut of the skin color system hue in the input image;
Have
The primary color conversion means and the skin color conversion means have different contrast conversion gradation characteristics.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか一項に記載の画像処理装置であって、
前記入力画像中の、同一明度の無彩色及び有彩色の色域において、
前記無彩色変換手段の変換後の明度が、前記有彩色変換手段の変換後の明度よりも小さいことを特徴としている。
Invention of
In the gamut of achromatic and chromatic colors of the same brightness in the input image,
The brightness after the conversion by the achromatic color conversion means is smaller than the brightness after the conversion by the chromatic color conversion means.
請求項6に記載の発明は、請求項4に記載の画像処理装置であって、
前記入力画像中の、同一明度の無彩色及び肌色系の色域において、
前記無彩色変換手段による変換後の明度が、前記肌色変換手段の変換後の明度よりも小さいことを特徴としている。
The invention according to claim 6 is the image processing apparatus according to
In the color gamut of the same lightness achromatic and skin color system in the input image,
The brightness after the conversion by the achromatic color conversion means is smaller than the brightness after the conversion by the skin color conversion means.
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6の何れか一項に記載の画像処理装置であって、
前記コントラスト変換は、当該変換の対象とする色域の色相に対応する色変換テーブルを用いて行うことを特徴としている。
Invention of Claim 7 is an image processing apparatus as described in any one of Claims 1-6,
The contrast conversion is performed using a color conversion table corresponding to a hue of a color gamut to be converted.
請求項8に記載の画像処理方法は、
入力画像中の無彩色の色域に対してコントラスト変換を行う無彩色変換ステップと、
前記入力画像中の有彩色の色域に対してコントラスト変換を行う有彩色変換ステップと、
を含み、
前記無彩色変換ステップにおけるコントラスト変換の階調特性と、前記有彩色変換ステップにおけるコントラスト変換の階調特性とが異なることを特徴としている。
The image processing method according to
An achromatic color conversion step for performing contrast conversion on an achromatic color gamut in the input image;
A chromatic color conversion step of performing contrast conversion on a chromatic color gamut in the input image;
Including
The contrast conversion gradation characteristic in the achromatic color conversion step is different from the gradation characteristic in contrast conversion in the chromatic color conversion step.
請求項1及び8に記載の発明によれば、無彩色の色域に対するコントラスト変換の階調特性と、有彩色の色域に対するコントラスト変換の階調特性とが異なるため、無彩色及び有彩色それぞれの色域のコントラストを適切に調整することができる。このため、例えば、証明写真における無彩色の背景色に対して、人物の肌の色のコントラストを予め強調することができる。従って、背景色の影響によって当該肌の色が暗く人間の視覚に写ってしまうことを防止することができる。 According to the first and eighth aspects of the present invention, since the gradation characteristic of contrast conversion for the achromatic color gamut and the gradation characteristic of contrast conversion for the chromatic color gamut are different, the achromatic color and the chromatic color respectively. The color gamut contrast can be adjusted appropriately. For this reason, for example, the contrast of the color of the person's skin can be enhanced in advance with respect to the achromatic background color in the ID photo. Therefore, it is possible to prevent the skin color from being dark and reflected in human vision due to the influence of the background color.
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、有彩色の色相毎のコントラスト変換の階調特性が異なるため、有彩色の色相毎に適切なコントラストの調整が行える。このため、例えば、証明写真において、人物の肌の色の他、服の色等も個別にコントラストを調整することができる。 According to the second aspect of the present invention, the same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained, and since the gradation characteristics of the contrast conversion for each hue of the chromatic color are different, the chromatic color Appropriate contrast can be adjusted for each hue. Therefore, for example, in the ID photo, the contrast of the color of clothes as well as the color of the person's skin can be individually adjusted.
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、主要色相毎のコントラスト変換の階調特性が異なるため、主要色相毎に適切なコントラストの調整が可能となる。このため、例えば、CIEのL*a*b*表色系における、黄色系、赤系、緑系及び青系の色相毎にコントラストを調整することができる。 According to the third aspect of the invention, it is of course possible to obtain the same effect as that of the first or second aspect of the invention, and since the gradation characteristics of contrast conversion for each main hue are different, each main hue is different. The contrast can be adjusted appropriately. For this reason, for example, the contrast can be adjusted for each hue of yellow, red, green, and blue in the CIE L * a * b * color system.
請求項4に記載の発明によれば、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、原色系の色域に対するコントラスト変換と、肌色系の色域に対するコントラスト変換とのそれぞれの階調特性が異なるため、原色系の色域と肌色系の色域それぞれのコントラストを適切に調整することができる。このため、例えば、証明写真において、服の色と人物の肌の色とのコントラストを適切に調整することができる。
According to the invention described in
請求項5に記載の発明によれば、請求項1〜4に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、同一明度の無彩色及び有彩色の入力画像のコントラスト変換後に、無彩色の色域の明度が、有彩色の色域の明度よりも小さくなる。従って、無彩色の色域に対して有彩色の色域のコントラストを強調することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the same effect as that of the first to fourth aspects of the present invention can be obtained. After the contrast conversion of the achromatic and chromatic input images of the same brightness, there is no effect. The lightness of the chromatic color gamut is smaller than the lightness of the chromatic color gamut. Therefore, the contrast of the chromatic color gamut can be enhanced with respect to the achromatic color gamut.
請求項6に記載の発明によれば、請求項4に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、同一明度の無彩色及び肌色系の入力画像のコントラスト変換後に、無彩色の色域の明度が、肌色系の色域の明度よりも小さくなる。従って、無彩色の色域に対して肌色系の色域のコントラストを強調することができる。
According to the invention described in claim 6, it is possible to obtain the same effect as that of the invention described in
請求項7に記載の発明によれば、請求項1〜6の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、コントラスト変換の対象とする色域の色相に対応する色変換テーブルを用いて当該変換を行うため、色相毎に色域を分割してから、その分割した色域に対してコントラスト変換を行うといった複雑な処理を行う必要がない。従って、色相毎のコントラスト変換の高速化を図ることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to obtain the same effect as the first aspect of the present invention, corresponding to the hue of the color gamut targeted for contrast conversion. Since this conversion is performed using the color conversion table, it is not necessary to perform complicated processing such as dividing the color gamut for each hue and then performing contrast conversion on the divided color gamut. Accordingly, it is possible to increase the speed of contrast conversion for each hue.
〔実施形態〕
以下、本発明の画像処理装置を制御装置に適応し、当該制御装置を具備する照明写真ボックスの実施形態について図1〜図12を参照して詳細に説明する。
Embodiment
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an illumination photograph box that applies an image processing apparatus of the present invention to a control apparatus and includes the control apparatus will be described in detail with reference to FIGS.
図1は、証明写真ボックス100の概観図の一例である。同図ように、証明写真ボックス100は、ボックス型に形成されており、その外壁には撮影された証明写真を取り出す取出口17aが設置されている。ボックス内部(以下、撮影室という)には、被写体M用の椅子Cが昇降可能に設置されており、また、被写体Mの正面に操作手順やその他撮影に関するガイド映像等を表示する表示装置15、操作指示を入力するための入力装置14、被写体Mが撮影室内に入室したことを検知するための検知センサ13、撮影料金を精算するためのキャッシャー23が設置されている。また、撮影室の内壁には、被写体Mの上方、正面、背面、下方にそれぞれ照明用のストロボ24a〜24fが設置されている。
FIG. 1 is an example of an overview of the
図2は、証明写真ボックス100の主要構成の概略を示すブロック図である。同図のように、証明写真ボックス100は、カメラ1と、制御装置2と、プリンタ3とを備えて構成されている。
FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the main configuration of the
カメラ1は、制御装置2からの指示に基づき撮影を行い、その撮影した被写体Mの人物画像データ(R,G,Bデータであり、以下、単に画像データと称する)を制御装置へ出力する。制御装置2は、カメラ1の撮影を制御するとともに、カメラ1から入力された画像データ(入力画像)に各種画像処理を施してプリンタ3へ出力する。
The
プリンタ3は、制御装置2の画像処理後の画像データに従った画像を記録媒体(例えば、記録紙やフィルム)上に画像形成する。プリンタ3のプリント方式としては、色材を昇華、転移させて画像を形成する昇華型転写方式が適用されていることとして説明するが、記録媒体と受像材料とを重ね合わせて熱を加えることによって記録媒体の記録層を受像材料の受像層に転移させて画像を形成する溶融転写記録方式を適用することとしてもよいし、電子写真方式、インクジェット方式やその他のプリント方式であってもよい。また、銀塩写真像を形成するものであってもよい。
The
図3は、制御装置2の内部構成の一例を示すブロック図である。同図のように、制御装置2は、CPU(Central Processing Unit)21、RAM(Random Access Memory)22、ROM(Read Only Memory)23、入力部24、表示部25、カメラ用I/F部26及びプリンタ用I/F部27がバス28に接続されて構成されている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the internal configuration of the
CPU21は、制御装置2の各機能部への指示やデータの入出力等を行う。具体的には、ROM23に記憶されているプログラムを読み出し、RAM22に展開することで、当該プログラムに従った処理を実行して、制御装置2の各機能部を制御する。
The
RAM22は、CPU21によって実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に保持する記憶領域である。
The
ROM23は、制御装置2の動作に係る各種機能を実現するためのデータやプログラム(例えば、図4のフローチャートの処理を実現するためのプログラム)を格納する。図3によれば、ROM23は、述する3次元ルックアップテーブル(3D−LUT)群230を記憶している。尚、この3D−LUT群230が、無彩色変換手段、有彩色変換手段、色相毎変換手段等を実現する。
The
入力部24は、カーソルキー、テンキー及び各種ファンクションキー等を有するキーボードやマウス等のポインティングデバイスを備え、ユーザにより押下されたキーの押下信号や、マウスの位置信号等をCPU21に出力する。尚、入力部24は、図1の入力装置14に相当するものである。
The
表示部25は、CRT(Cathode-ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等により構成され、CPU21から入力される表示データに基づいて各種画面を表示出力する。尚、表示部25は、図1の表示装置15に相当するものである。
The
カメラ用I/F部26は、カメラ1とデータの入出力を行うためのインターフェースであり、プリンタ用I/F部27は、プリンタ3とデータの入出力を行うためのインターフェースである。カメラ用I/F部26及びプリンタ用I/F部27は、例えば、RS232C等のシリアルインターフェイスや、セントロニクスなどのパラレルインターフェイス、USB等により構成さる。
The camera I /
図4は、制御装置2の具体的な動作の一例を表すフローチャートである。同図によれば、CPU21は、先ず、カメラ用I/F部を介してカメラ1から入力された入力画像にシャープネス調整、ノイズ除去等の画像処理を施す(ステップS1)。尚、このステップS1においては、グレーバランス調整処理、空間フィルタ処理、拡大/縮小処理等の各種画像処理を適宜行ってよい。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a specific operation of the
次いで、ROM23に記憶されている3D−LUT群230を読み出し、当該3D−LUT群230を用いてコントラスト変換を行う(ステップS3)。CPU21は、コントラスト変換後の画像データに対して出力補正処理(例えば、ガンマ補正処理、画素数変更等)を施した後に(ステップS5)、プリンタ用I/F部27を介して画像処理後の画像データをプリンタ3へ出力する。
Next, the 3D-
次に、ステップS3における3D−LUT群230を用いたコントラスト変換について説明する。3D−LUTとは、入力画像の明度(入力明度)と、コントラスト変換(出力)後の画像データの明度(出力明度)とを対応付けて記憶する色変換テーブルである。ROM23は、CIE(国際照明委員会)で定められたL*a*b*表色系における色相毎に異なる階調特性を持つ3D−LUTを集合して3D−LUT群230として記憶している。
Next, contrast conversion using the 3D-
CPU21は、3D−LUT群230の中から、入力画像中のコントラスト変換する画像領域の色相に対応する3D−LUTを選択し、その選択した3D−LUTを用いて、当該画像領域を変換することにより、カメラ1から入力された入力画像のコントラストを好ましいコントラストに変換する。
The
図5に、CIEで定められたL*a*b*表色系を示す。同図において、L*は、明度を表しており、0〜100%の値で指定され、数値が大きいほど明るくなる。a*及びb*は、色度を表している。a*は、緑と赤の2色の混合比を表し、+の方向になるほど赤が強くなり、−の方向になるほど緑が強くなる。b*は、青と黄の2色の混合比を表し、+の方向になるほど黄が強くなり、−の方向になるほど青が強くなる。 FIG. 5 shows the L * a * b * color system defined by the CIE. In the figure, L * represents lightness and is designated by a value of 0 to 100%, and becomes brighter as the numerical value is larger. a * and b * represent chromaticity. a * represents a mixing ratio of two colors of green and red, and red becomes stronger as it goes in the + direction, and green becomes stronger as it goes in the-direction. b * represents a mixing ratio of two colors of blue and yellow. Yellow is stronger as it is in the + direction, and blue is stronger as it is in the-direction.
図6に、L*a*b*表色系における肌色系(赤黄色系)の色域を示す。肌色系の色域は、同図の5≦a*≦25、且つ5≦b*≦25の範囲Rを含む色域を、原点から略45°右上方向に延伸した楕円形ELの範囲で表される。 FIG. 6 shows a skin color system (red-yellow system) color gamut in the L * a * b * color system. The skin gamut color gamut is represented by an elliptical EL range that extends in the upper right direction by approximately 45 ° from the origin in the color gamut including the range R of 5 ≦ a * ≦ 25 and 5 ≦ b * ≦ 25 in FIG. Is done.
この楕円形ELの色域の色は、例えば、同図の灰色系の色域GRや、青系の色域BLの色、特に明度の低い色や相反する色度の色と隣接する場合、一般に、人間の視覚には暗く写ってしまう。例えば、証明写真においては、背景色が灰色や青色であった場合、その背景色に囲まれた人間の顔や服の色は、当該背景色に影響されて(引っ張られて)暗くなってしまう。このように、カメラ1が撮影した画像データを、そのまま忠実に色再現して、プリンタ3で画像形成すると、隣接する色域の影響で有彩色の明度が低下してしまう。
For example, when the color of the elliptical EL color gamut is adjacent to the gray color gamut GR or the color of the blue color gamut BL shown in FIG. Generally, it appears dark in human vision. For example, in the ID photo, when the background color is gray or blue, the color of the human face or clothes surrounded by the background color is affected (pulled) and darkened by the background color. . As described above, when the image data captured by the
そこで、図4のステップS3における、3D−LUT群230を用いて入力画像を色相毎にコントラスト変換することで、肌色や服の色等のコントラストを強調する。
Therefore, by contrast-converting the input image for each hue using the 3D-
図7は、肌色系の3D−LUT230aの階調特性L1の一例を表す図である。同図は、横軸に、肌色系色相の入力画像データの明度(入力L*値)、縦軸に変換(出力)後のデータの明度(出力L*値)をとっている。また、基準特性L0は、入力画像の明度を忠実に再現した場合の入力L*値と出力L*値の階調特性を表す。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the gradation characteristic L1 of the
同図に示すように、3D−LUT230aは、全体に入力L*値<出力L*値となるように階調特性L1が設定されている。より具体的には、中高明度領域(60≦入力L*値≦80)のコントラストを最も大きくする(立てる)ように階調特性L1を設定する。この3D−LUT230aを用いてコントラスト変換をすることにより、入力画像を忠実に再現した場合に比べ、肌色系色相の色域の明度を高くして出力することができ、これにより、有彩色変換手段及び肌色変換手段が実現される。このため、例えば、グレーやブルーの背景色で撮影する証明写真においては、人物の顔画像が当該背景色に影響されて肉眼に暗く写ってしまうことを防止できる。
As shown in the figure, the 3D-
図8は、灰色系の3D−LUT230bの階調特性L2の一例を表す図である。同図によれば、階調特性L2は、基準特性L0と略同一である。即ち、3D−LUT230bを用いてコントラスト変換を行うことにより、灰色系の無彩色の入力画像は、オリジナルの明度で色再現され、これにより、無彩色変換手段が実現される。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the gradation characteristic L2 of the gray 3D-
尚、肌色系色相の3D−LUT230aの階調特性L1と、灰色系色相の3D−LUT230bの階調特性L2との設定方法は、次のようにすることで、肌色系の色域と、灰色系の色域のコントラストを適度に強調することができる。即ち、入力L*値が60〜80の範囲において、灰色系の出力L*値を肌色系の出力L*値よりも小さくし、且つ、肌色系の出力L*値と、灰色系の出力L*値との差ΔL*(出力L*値差)を、5〜10程度の値に設定する。
The setting method of the tone characteristic L1 of the 3D-
図9は、青系の3D−LUT230cの階調特性L3の一例を表す図である。同図によれば、3D−LUT230cは、入力L*値全体に対して出力L*値が低くなるよう、即ち、オリジナルの入力画像に対して明度を下げて出力するように設定されている。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the gradation characteristic L3 of the blue 3D-
図10は、緑系の3D−LUT230dの階調特性L4の一例を示す図である。同図によれば、3D−LUT230dは、入力L*値が0〜80において、入力L*値<出力L*値となるように階調特性L4が設定され、特に、40〜60の入力L*値の範囲において、入力L*値に対する出力L*値のコントラスト比が高くなるように設定されている。この3D−LUT230c及び230dと、CPU21の協働によって、主要色相毎変換手段や原色変換手段が実現される。尚、主要色相毎変換手段や原色変換手段が、コントラスト変換の対象とする色相は、青系や緑系に限らず、例えば、黄系や赤紫系等適宜適用可能である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the gradation characteristic L4 of the green 3D-
このように、色相毎に異なる階調特性を持つ3D−LUTを用いてコントラスト変換を行うことにより、色相毎にコントラストを高めたり、低めたりすることができる。 In this way, by performing contrast conversion using a 3D-LUT having different gradation characteristics for each hue, the contrast can be increased or decreased for each hue.
図11は、3D−LUT群230を用いてコントラスト変換した際の、同一L*値の各色相の入力L*値と、当該入力L*値に対する出力L*値との関係を表す図である。同図は、原点からの長さで出力L*値を表し、原点から放射状に向かう方向で色相を表している。
FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between the input L * value of each hue having the same L * value and the output L * value with respect to the input L * value when contrast conversion is performed using the 3D-
同図において、入力画像中の同一明度として、色域毎の入力L*値が“20”である場合の出力L*値を等高線CT20によって表し、同様に入力L*値が“40”、“60”及び“80”に対する出力L*値を、等高線CT40、CT60及びCT80それぞれによって表している。 In the figure, as the same brightness in the input image, the output L * value when the input L * value for each color gamut is “20” is represented by the contour line CT20. Similarly, the input L * value is “40”, “ The output L * values for 60 "and" 80 "are represented by contour lines CT40, CT60 and CT80, respectively.
例えば、等高線CT20は、入力L*値が“20”であるのに対して、肌色系及び緑系の色域のコントラストを高め、赤青系の色域のコントラストを低めていることを表している。また、肌色系の色域は、入力L*値が上がるにつれて、出力L*値も高くなっているため、肌色系の色域の明度が強調される。これに対して、青色系の色相は、“20〜80”の全域の入力L*値に対して出力L*値が低い。 For example, the contour line CT20 represents that the contrast of the flesh color system and the green color gamut is increased and the contrast of the red blue system color gamut is decreased while the input L * value is “20”. Yes. Further, since the output L * value of the flesh color gamut increases as the input L * value increases, the brightness of the flesh color gamut is emphasized. On the other hand, the blue hue has a lower output L * value than the input L * value in the entire range of “20 to 80”.
従って、各色相の色域が同一の明度を持つ画像データが入力された場合に、青色系の色域を暗めに、肌色系及び緑系の色域を明るめにコントラストを調整することができる。このため、例えば、背景色を灰色や青色にした証明写真において、顔の肌色や服の緑色の明度を予め高めておくことで、その背景色よるコントラストの影響を抑えることができる。 Therefore, when image data having the same lightness in the hue gamuts of each hue is input, the contrast can be adjusted by darkening the blue color gamut and brightening the skin color system and the green color gamut. For this reason, for example, in an identification photograph with a background color of gray or blue, the influence of contrast due to the background color can be suppressed by increasing the skin color of the face and the lightness of the green color of the clothes in advance.
図12は、画像処理開発に従事する研究員5名(評価者A〜E)の証明写真の実写画像の目視評価結果を示すものである。当該評価は、「○」を「きわめて良い」、「△」を「普通、まあまあ」、「×」を「悪い」とした3段階評価によって行うこととした。 FIG. 12 shows the result of visual evaluation of a real image of an ID photo of five researchers (evaluators A to E) engaged in image processing development. The evaluation was carried out by a three-level evaluation in which “◯” was “very good”, “Δ” was “ordinary, good”, and “×” was “bad”.
また、評価対象の証明写真は、証明写真ボックスにおいて、人物の顔画像の撮影を行い、得られた画像データにコントラスト変換を行った後、色材を昇華、転移させて画像を形成する昇華型転写方式のプリンタで出力した。 Further, the ID photo to be evaluated is a sublimation type in which a face image of a person is taken in an ID photo box, and after contrast conversion is performed on the obtained image data, an image is formed by sublimation and transfer of color materials. Output with a transfer printer.
尚、コントラスト変換時は、入力L*値を“60”とした同一明度の肌色系と灰色系との出力L*値の差ΔL*と、入力L*値を“80”とした同一明度の肌色系と灰色系との出力L*値の差ΔL*とのそれぞれを、図11の第1〜第5パターンのような組み合わせで設定した。また、評価者5人のうち、「×」と評価した者がいない場合に、人物の肌色と、灰色の背景とのコントラストがはっきりした好ましい結果が得られたとして判定する。 At the time of contrast conversion, the difference ΔL * of the output L * value between the skin color system and the gray system having the same brightness with the input L * value “60” and the same brightness with the input L * value “80”. Each of the output L * value difference ΔL * between the skin color system and the gray system is set in a combination as in the first to fifth patterns in FIG. Further, when there is no person who evaluates as “x” among the five evaluators, it is determined that a favorable result with clear contrast between the person's skin color and the gray background is obtained.
同図に示すように、第1パターンにおいて、入力L*値=60におけるΔL*を“10.5”、入力L*値=80におけるΔL*を“11.7”に設定した場合、即ち、コントラスト変換後の灰色系の明度が、肌色系の明度よりも低い場合、評価者3人が「○」、2人が「△」と評価しており、好ましい照明写真が得られることが検証できた。 As shown in the figure, in the first pattern, when ΔL * at input L * value = 60 is set to “10.5” and ΔL * at input L * value = 80 is set to “11.7”, that is, If the lightness of the gray system after contrast conversion is lower than the lightness of the skin color system, it can be verified that 3 evaluators have evaluated “○” and 2 have “△”, and that a favorable illumination photograph can be obtained. It was.
また、第2パターンにおいて、入力L*値=60におけるΔL*を“5.3”、入力L*値=80におけるΔL*を“7.2”に設定した場合、評価者2人が「○」、3人が「△」と評価しており、好ましい照明写真が得られることが検証できた。 Further, in the second pattern, when ΔL * at the input L * value = 60 is set to “5.3” and ΔL * at the input L * value = 80 is set to “7.2”, the two evaluators are “○ "Three people evaluated as" △ ", and it was verified that a favorable illumination photograph was obtained.
また、第3パターンにおいて、入力L*値=60におけるΔL*を“0.8”、入力L*値=80におけるΔL*を“−1.1”に設定した場合、即ち、コントラスト変換後の灰色系の明度が、肌色系の明度と略一致する場合、評価者1人が「○」、2人が「△」、2人が「×」と評価しており、あまり好ましくない証明写真が得られた。 In the third pattern, when ΔL * at input L * value = 60 is set to “0.8” and ΔL * at input L * value = 80 is set to “−1.1”, that is, after contrast conversion. If the lightness of the gray system is substantially the same as the lightness of the skin color system, one evaluator evaluates as “◯”, two evaluate as “△”, and two evaluate as “×”. Obtained.
また、第4パターンにおいて、入力L*値=60におけるΔL*を“−3.2”、入力L*値=80におけるΔL*を“−2.9”に設定した場合、即ち、コントラスト変換後の灰色系の明度が、肌色系の明度よりも高い場合、評価者2人が「△」、3人が「×」と評価しており、目の錯覚によって人物の肌色が背景の灰色の影響で暗く肉眼に映り、好ましくない照明写真が得られた。また、第5パターンにおいては、評価者全員が「×」と評価しており、好ましくない証明写真であった。 In the fourth pattern, when ΔL * at the input L * value = 60 is set to “−3.2” and ΔL * at the input L * value = 80 is set to “−2.9”, that is, after contrast conversion. If the lightness of the gray system is higher than the lightness of the skin color system, two evaluators rated “△” and three evaluated “×”. It was dark and visible to the naked eye, and an undesirable illumination photograph was obtained. Moreover, in the 5th pattern, all the evaluators evaluated it as "x", and it was an unpreferable ID photograph.
このように、同一の入力L*値の入力画像に対して、ΔL*を5〜10に設定することで、人間の視覚にとって適度なコントラストを持つ証明写真を得ることができた。 In this way, by setting ΔL * to 5 to 10 for input images having the same input L * value, it was possible to obtain an ID photo having an appropriate contrast for human vision.
尚、コントラスト変換後の灰色系の明度を、肌色系の明度よりも小さくするだけでなく、例えば、当該灰色系の明度を、赤系や青系、黄色系等の他の有彩色のコントラスト変換後の明度よりも小さくすることで、同様の効果が得られるのは無論である。 In addition, the gray-scale brightness after contrast conversion is not only made smaller than the flesh-color brightness, but, for example, the gray-scale brightness is converted to contrast conversion of other chromatic colors such as red, blue, and yellow. It goes without saying that the same effect can be obtained by making it smaller than the later brightness.
以上、本実施形態によれば、入力画像のコントラスト変換を行う際、色相毎に階調特性の異なる3D−LUTのうちの、当該変換を行う画像データの色域の色相に対応する3D−LUTを選択して、その選択した3D−LUTを用いてコントラスト変換を行う。これにより、入力画像中の色域のコントラストを色相毎に個別に調整することができる。また、コントラスト変換を行う色域の色相に対応する3D−LUTを用いて、コントラスト変換を行えばよく、画像データ中の色域を抽出・分離する必要がない。従って、色相毎のコントラスト変換を高速に処理することができる。 As described above, according to the present embodiment, when performing the contrast conversion of the input image, the 3D-LUT corresponding to the hue of the color gamut of the image data to be converted among the 3D-LUT having different gradation characteristics for each hue. And the contrast conversion is performed using the selected 3D-LUT. Thereby, the contrast of the color gamut in the input image can be individually adjusted for each hue. Further, the contrast conversion may be performed using a 3D-LUT corresponding to the hue of the color gamut to be subjected to contrast conversion, and it is not necessary to extract and separate the color gamut in the image data. Therefore, the contrast conversion for each hue can be processed at high speed.
尚、本実施形態において、画像処理装置を証明写真ボックス100の制御装置2に適用することとしたが、デジタルカメラやスキャナ等の画像読取装置に適用してもよい。例えば、デジタルカメラに適用した際は、上述したように人物の顔や服装の色のコントラストを高めるようにコントラスト変換してもよいし、空の青色に対する山の緑色や、草原の緑色に対する花の色、夜空に対する月及び星の色のコントラストを高めるように、隣接する色域の色相によってコントラストの変換対象を適宜変更可能にしてもよい。
In this embodiment, the image processing apparatus is applied to the
また、色相毎のコントラスト変換の階調特性は、図7〜10のような階調特性に限られず適宜変更可能である。即ち、入力画像が風景画像である場合は、肌色系のコントラストを低めるように図7の3D−LUT230aの階調特性を設定してもよいし、また、海や空といった青を基調とした入力画像であった場合は、青系のコントラストを高めるように図9の3D−LUT230cの階調特性を設定してもよい。
Further, the gradation characteristics of contrast conversion for each hue are not limited to the gradation characteristics as shown in FIGS. That is, when the input image is a landscape image, the gradation characteristics of the 3D-
また、本発明の画像処理装置を制御装置2に適用することとしたが、例えば、カメラ1の制御部に適用することとしてもよい。制御装置2に入力される画像データは、デジタルデータあり、当該データは離散的数値であるため、アナログデータをデジタルデータにA/D変換する際に、情報の一部が欠落したり、当該情報の正確さが失われてしまう。そこで、カメラ1が撮影した画像データをA/D変換する前段で、そのアナログデータの画像データに対して本実施形態と同様のコントラスト変換を行うことで、コントラストの調整精度を向上させることができる。
In addition, the image processing apparatus of the present invention is applied to the
100 証明写真ボックス
1 カメラ
2 制御装置
21 CPU
22 RAM
23 ROM
230 3次元ルックアップテーブル群
24 入力部
25 表示部
26 カメラ用I/F部
27 プリンタ用I/F部
28 バス
3 プリンタ
100
21 CPU
22 RAM
23 ROM
230 3D lookup table group
24 Input section
25 Display section
26 I / F part for camera
27 Printer I / F section
28
Claims (8)
前記入力画像中の有彩色の色域に対してコントラスト変換を行う有彩色変換手段と、
を備え、
前記無彩色変換手段のコントラスト変換の階調特性と、前記有彩色変換手段のコントラスト変換の階調特性とが異なることを特徴とする画像処理装置。 Achromatic color conversion means for performing contrast conversion on the achromatic color gamut in the input image;
Chromatic color conversion means for performing contrast conversion on a chromatic color gamut in the input image;
With
An image processing apparatus, wherein the contrast conversion gradation characteristics of the achromatic color conversion means are different from the contrast conversion gradation characteristics of the chromatic color conversion means.
前記有彩色の色相毎の色域それぞれに対してコントラスト変換を行う色相毎変換手段を有し、
前記色相毎変換手段の色相毎のコントラスト変換の階調特性が異なることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The chromatic color conversion means includes
Hue conversion means for performing contrast conversion for each color gamut for each hue of the chromatic color,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein gradation characteristics of contrast conversion for each hue of the hue conversion unit are different.
前記入力画像中の主要色相毎の色域に対してコントラスト変換を行う主要色相毎変換手段を有し、
前記主要色相毎変換手段の主要色相毎のコントラスト変換の階調特性が異なることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。 The chromatic color conversion means includes
A main hue conversion unit that performs contrast conversion on a color gamut of each main hue in the input image;
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the gradation characteristics of contrast conversion for each main hue of the main hue conversion unit are different.
前記入力画像中の原色系の色相の色域に対してコントラスト変換を行う原色変換手段と、
前記入力画像中の肌色系の色相の色域に対してコントラスト変換を行う肌色変換手段と、
を有し、
前記原色変換手段及び前記肌色変換手段それぞれのコントラスト変換の階調特性が異なることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の画像処理装置。 The chromatic color conversion means includes
Primary color conversion means for performing contrast conversion on the gamut of the primary color hue in the input image;
Skin color conversion means for performing contrast conversion on the color gamut of the skin color system hue in the input image;
Have
The image processing apparatus according to claim 1, wherein gradation characteristics of contrast conversion are different between the primary color conversion unit and the skin color conversion unit.
前記無彩色変換手段の変換後の明度が、前記有彩色変換手段の変換後の明度よりも小さいことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の画像処理装置。 In the gamut of achromatic and chromatic colors of the same brightness in the input image,
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the brightness after conversion by the achromatic color conversion means is smaller than the brightness after conversion by the chromatic color conversion means.
前記無彩色変換手段による変換後の明度が、前記肌色変換手段の変換後の明度よりも小さいことを特徴とする請求項4に記載に画像処理装置。 In the color gamut of the same lightness achromatic and skin color system in the input image,
5. The image processing apparatus according to claim 4, wherein the brightness after conversion by the achromatic color conversion means is smaller than the brightness after conversion by the skin color conversion means.
前記入力画像中の有彩色の色域に対してコントラスト変換を行う有彩色変換ステップと、
を含み、
前記無彩色変換ステップにおけるコントラスト変換の階調特性と、前記有彩色変換ステップにおけるコントラスト変換の階調特性とが異なることを特徴とする画像処理方法。 An achromatic color conversion step for performing contrast conversion on an achromatic color gamut in the input image;
A chromatic color conversion step of performing contrast conversion on a chromatic color gamut in the input image;
Including
An image processing method, wherein a gradation characteristic of contrast conversion in the achromatic color conversion step is different from a gradation characteristic of contrast conversion in the chromatic color conversion step.
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