JP2018205883A - 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】顔堅守る回路(120)は、撮影画像から顔領域を検出する。信号処理回路(140)は、顔領域のテカリ領域を補正する補正パラメータを生成して、その補正パラメータを用いてテカリ領域を補正する。また、信号処理回路(140)は、複数の顔が重なる画像領域にテカリが生じた場合、テカリが何れの顔の画像領域に属するかを判定し、属すると判定された顔の画像領域の情報を基に、重なる画像領域に生じたテカリを補正する補正パラメータを生成する。
【選択図】図1
Description
また、例えば特許文献1には、画像から被写体の所定部位を検出し、それらの検出結果に基づいてテカリ領域を補正する方法が開示されている。特許文献1の技術では、被写体の所定部位として例えば顔と目や口などの各器官を検出し、それら各器官の位置や色などに基づいて各画素に対する補正の程度を決定している。これにより、輝度や明度を下げる必要のない部位についてはその高い輝度や明度が維持され、輝度を下げる必要のある肌のテカリが生じている部位のみに対して補正することが可能となる。
[第1の実施形態]
図1は、本実施形態の画像処理装置の一適用としての撮像装置の構成例を示したブロック図である。撮像装置としては、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ、デジタルカメラ機能を備えたスマートフォンやタブレット端末、パーソナルコンピュータ等の各種情報端末、工業用カメラ、車載カメラ、医療用カメラなどの各種カメラを挙げることができる。
鏡筒装置102は、レンズや絞り、メカシャッタなどを有し、画像撮影時には被写体等の光学像を撮像素子101の撮像面上に形成する。撮像素子101は、CMOSやCCD等の撮像デバイスと赤(R)、緑(G)、青(B)からなるカラーフィルタとを有して構成され、撮像面上に形成された光学像を光電変換により撮像信号に変換して、アナログフロントエンド回路(以下、AFE回路150とする。)に出力する。AFE回路150は、撮像素子101から出力されたRGBの撮像信号のゲイン調整およびA/D(アナログ/デジタル)変換を行い、RGBデータとして出力する。AFE回路150から出力されたRGBデータは、いわゆるRAW(生)データとして、バッファメモリ103に一時的に蓄えられる。
また例えば、YUVデータの画像(以下、YUV画像とする。)のリサイズ処理が行われる場合、リサイズ回路131は、バッファメモリ103に蓄積されたYUVデータを読み出してサイズ変換処理を行う。このサイズ変換処理されたYUVデータはバッファメモリ103に蓄積される。
また、YUV画像の表示が行われる場合、表示制御回路108は、バッファメモリ103に蓄積されたYUVデータを読み出して表示用データに変換する。表示制御回路108から出力された表示用データはD/A(デジタル/アナログ)変換回路109によりアナログ表示信号に変換された後、モニタ装置110に送られる。
簡易信号処理回路141は、バッファメモリ103からRGBデータを読み出して、システムコントローラ107による現像設定に基づく簡易信号処理を行って、YUVデータ(YUV画像)を生成する。
図2(a)において、バッファメモリ103から読み出されたRGBデータ201(RAWデータ)は、WB検出回路170、WB処理回路174、簡易信号処理回路141、ヒストグラム回路130、ブロック積分回路132に送られる。
信号処理回路140は、WB処理回路174によるWB処理後のRGBデータに対して、画像処理パラメータに応じた信号処理を施し、さらにYUVデータ202を生成する。信号処理回路140における処理の詳細は後述する。
ここで、例えば図4(a)に示すように、入力輝度が大きくなるのにつれて、補正ゲインが大きく上昇するような補正特性を用いた場合、輝度が高い白飛び領域(テカリ領域)に対して効果的に補正を行うことが可能となる。一方、例えば図4(b)に示すように、入力輝度が大きくなっても補正ゲインの上昇が小さい補正特性を用いた場合、補正量を小さくすることが可能となる。このように、入力輝度と補正ゲインとの関係を可変させるようにすれば、補正特性を可変することが可能となる。
(R,G,B)=(230,200,170)
となり、一方、飽和値は、
(R,G,B)=(255,255,255)
となる。
したがって、その飽和値から肌色目標値を減算すると、補正色の値は、
(R,G,B)=(20,55,85)
となる。
以下、被写体の画像領域である顔領域が複数存在し、その中の幾つかの顔の例えば一部が重なっていて、その重なり領域内にテカリが生じている場合において、本実施形態の画像処理装置が行うテカリ補正処理について説明する。
図7には、テカリ補正領域の重なった領域が何れの顔領域に属するかを判定する処理のフローチャートを示す。本実施形態の場合、図7のフローチャートの処理は、例えばシステムコントローラ107により行われるとする。なお、図7のフローチャートでは、ステップS101〜ステップS105をそれぞれS101〜S105と略記する。また、図7のフローチャートの処理は、ハードウェア構成又はソフトウェア構成により実行されてもよいし、一部がソフトウェア構成で残りがハードウェア構成により実現されてもよい。ソフトウェア構成により処理が実行される場合、図7のフローチャートの処理は、一例として不図示のROM等に格納されているプログラムをRAM等に展開し、システムコントローラ107が実行することなどにより実現可能である。本実施形態に係るプログラムは、ROM等に予め用意される場合だけでなく、例えば着脱可能な半導体メモリから読み出されたり、不図示のインターネット等のネットワークからダウンロードされたりして、RAM等にロードされてもよい。
S101の後、システムコントローラ107は、S102に処理を進める。S102において、システムコントローラ107は、器官検出回路121にて顔領域から検出された各器官の情報を基に、テカリ補正領域の重なり領域が何れの顔領域に属しているかを判定する。
S102の後、システムコントローラ107は、S103に処理を進める。S103において、システムコントローラ107は、顔領域の色情報を基に、テカリ補正領域の重なり領域が何れの顔領域に属しているかを判定する。
S103の後、システムコントローラ107は、S104に処理を進める。S104において、システムコントローラ107は、テカリ補正領域の重なり領域の肌色の目標値を算出する。本実施形態の場合、システムコントローラ107は、S101〜S103で算出された信頼度A,B,Cを用いて、肌色の目標値を算出する。一例として、システムコントローラ107は、各顔領域について算出した前述した信頼度A、信頼度B、信頼度Cを統合した値(T値とする。)を、顔領域ごとに算出する。ここでは、システムコントローラ107は、T値=(信頼度A)×(信頼度B)×(信頼度C)を算出する。
Ra=(R1×T1+R2×T2)/(T1+T2)
Ga=(G1×T1+G2×T2)/(T1+T2) 式(2)
Ba=(B1×T1+B2×T2)/(T1+T2)
次に、第2の実施形態の画像処理装置について説明する。
第2の実施形態では、図1に示した画像処理装置が適用される撮像装置で例えばストロボ装置112によるストロボ発光を行って静止画撮影が行われる場合において、テカリ補正領域が重なっている際の処理について説明する。なお、第2の実施形態の画像処理装置(撮像装置)の構成、及びテカリ補正の基本的な処理については、前述した第1の実施形態と同じであるため、構成の図示及びそれらの説明は省略する。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
前述の実施形態では、顔画像の肌色領域についてテカリ補正処理を行う例を挙げたが、本発明は顔画像の肌色領域のテカリ補正処理には限定されない。一例として、被写体が自動車である場合、その車体等の高輝度領域に対するテカリ補正等にも適用可能であり、この場合、複数の自動車が重なり、その重なり領域が何れの自動車の画像領域に属するかを判定でき、正しい色味でテカリ補正を行える。
Claims (22)
- 撮影された画像から所定の被写体の画像領域を検出する検出手段と、
前記検出した画像領域の高輝度領域を補正する補正パラメータを生成する生成手段と、
前記補正パラメータを用いて前記高輝度領域を補正する補正手段と、を有し、
前記生成手段は、複数の被写体が重なる画像領域に前記高輝度領域が生じた場合、前記高輝度領域が何れの被写体の画像領域に属するかを判定し、属すると判定された被写体の画像領域の情報を基に、前記重なる画像領域に生じた前記高輝度領域を補正する補正パラメータを生成することを特徴とする画像処理装置。 - 前記生成手段は、画像を撮影する撮影装置から前記所定の被写体までの距離情報を基に、前記高輝度領域が何れの被写体の画像領域に属するかを判定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記重なる画像領域に対応した前記複数の被写体のうち前記撮影装置までの前記距離情報が最も短い被写体の画像領域に、前記高輝度領域が属すると判定することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記重なる画像領域に対応した前記複数の被写体の間の前記距離情報の差分に応じた信頼度を設定し、前記距離情報の差分に応じた信頼度を基に前記高輝度領域が何れの被写体の画像領域に属するかを判定することを特徴とする請求項2又は3に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記被写体を構成する複数の部位の情報を基に、前記高輝度領域が何れの被写体の画像領域に属するかを判定することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記重なる画像領域に対応した前記複数の被写体のうち、前記複数の全ての部位の情報が得られている被写体の画像領域に、前記高輝度領域が属すると判定することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記重なる画像領域に対応した前記複数の被写体の各画像領域から取得されるべき各部位の情報に応じた信頼度を設定し、前記部位の情報の信頼度を基に前記高輝度領域が何れの被写体の画像領域に属するかを判定することを特徴とする請求項5又は6に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記重なる画像領域の色情報と前記複数の被写体の画像領域の色情報とを基に、前記重なる画像領域が何れの被写体の画像領域に属するかを判定することを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記重なる画像領域に対応した前記複数の被写体の画像領域のうち、前記重なる画像領域の色情報に最も近い色情報の画像領域を、前記重なる画像領域の属する被写体の画像領域と判定することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記重なる画像領域の色情報と前記複数の被写体の画像領域の色情報との差分に応じた信頼度を設定し、前記色情報の信頼度を基に前記重なる画像領域の属する被写体の画像領域の判定を行うことを特徴とする請求項8又は9に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記重なる画像領域に対応した複数の被写体の画像領域ごとの前記信頼度を基に、前記重なる画像領域の前記高輝度領域の補正の目標値を設定することを特徴とする請求項4、7、10の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記重なる画像領域に対応した複数の被写体の前記画像領域ごとの前記信頼度のうち最も信頼度が高い画像領域の所定の色情報を、前記補正の目標値として設定し、前記目標値を基に前記補正パラメータを生成することを特徴とする請求項11に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記重なる画像領域に対応した複数の被写体の前記画像領域ごとの前記信頼度の比を基に、前記複数の被写体の画像領域の色情報の中間の色情報を算出し、前記中間の色情報を前記補正の目標値として設定し、前記目標値を基に前記補正パラメータを生成することを特徴とする請求項11に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記重なる画像領域に対応した複数の被写体の前記画像領域ごとの前記信頼度のうち最大の信頼度が所定の閾値未満の場合、前記重なる画像領域の前記高輝度領域の補正量を、前記信頼度に応じて小さく調整した補正量の前記補正パラメータを生成することを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記重なる画像領域に対応した複数の被写体の前記画像領域ごとの前記信頼度の差分が所定の閾値未満の場合、前記重なる画像領域の前記高輝度領域の補正量を、前記信頼度の差分に応じて小さく調整した補正量の前記補正パラメータを生成することを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記重なる画像領域に対応した複数の被写体の画像領域の色味の中間の色味を基に、前記重なる画像領域の前記高輝度領域の補正を行う場合、前記重なる画像領域の面積と、前記重なる画像領域に対応した複数の被写体の画像領域の間の色情報の差分との、少なくとも一つに基づいて、前記重なる領域の前記高輝度領域の補正量を調整することを特徴とする請求項1から15の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記重なる画像領域の面積が小さくなるにつれて、前記重なる画像領域の前記高輝度領域の補正量の最小値を大きい値に調整することを特徴とする請求項16に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記重なる画像領域に対応した複数の被写体の画像領域の間の色情報の差分が大きくなるにつれて、前記重なる画像領域の前記高輝度領域の補正量の最小値を大きい値に調整することを特徴とする請求項16に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記撮影された画像がストロボ発光して撮影された画像である場合、前記ストロボ発光して撮影する前の周期的な撮像時に取得された画像の前記重なる画像領域および前記被写体の画像領域の情報を基に、前記ストロボ発光して撮影された画像の前記重なる画像領域の高輝度領域を補正する補正パラメータを生成することを特徴とする請求項1から18の何れか1項に記載の画像処理装置。
- 前記検出手段は、前記所定の被写体の画像領域として人の顔の画像領域を検出し、
前記補正手段は、前記顔の画像領域の肌色領域の中の前記高輝度領域を補正する補正パラメータを生成することを特徴とする請求項1から19の何れか1項に記載の画像処理装置。 - 撮影された画像から所定の被写体の画像領域を検出する検出工程と、
前記検出した画像領域の高輝度領域を補正する補正パラメータを生成する生成工程と、
前記補正パラメータを用いて前記高輝度領域を補正する補正工程と、を有し、
前記生成工程では、複数の被写体が重なる画像領域に前記高輝度領域が生じた場合、前記高輝度領域が何れの被写体の画像領域に属するかを判定し、属すると判定された被写体の画像領域の情報を基に、前記重なる画像領域に生じた前記高輝度領域を補正する補正パラメータを生成することを特徴とする画像処理装置の画像処理方法。 - コンピュータを、請求項1から20の何れか1項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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