JP4774915B2 - 撮像装置、階調補正方法及びプログラム - Google Patents
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Description
被写体を撮像して画像データを取得する撮像手段と、
前記撮像手段により取得された画像データにおける輝度分布を示すヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段と、
前記ヒストグラム生成手段により生成されたヒストグラム上において、所定数以上の画素の存在する輝度が連続する第1の領域部分と、前記所定数以上の画素の存在しない輝度が連続する第2の領域部分との境界位置を検出する検出手段と、
入力される輝度値と出力される輝度値との関係を示す変換曲線であって、前記第1の領域部分の輝度値に対応して変換される出力側の輝度値の幅がより広く、前記第2の領域部分の輝度値に対応して変換される出力側の輝度値の幅がより狭くなるように、前記検出手段により検出された境界位置に対応する入力輝度の前後で変換曲線の連続性が変化するような第1の変換曲線を特定し、この特定された第1の変換曲線に対応する第1の階調補正情報を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された第1の階調補正情報に従って前記撮像手段により取得された画像データの階調を補正する階調補正手段と、
を備えたことを特徴とする。
また、請求項2記載の発明は、更に、
前記検出手段は、前記ヒストグラムを所定の輝度方向に順番にみていったときに、所定数以上の画素の存在する部分から前記所定数以上の画素の存在しない部分へと変化する第1の境界位置と、所定数以上の画素の存在しない部分から前記所定数以上の画素の存在する部分へと変化する第2の境界位置とを複数検出することで、前記ヒストグラム上に交互に位置する前記第1の領域部分と前記第2の領域部分を夫々複数検出することを特徴とする。
また、請求項3記載の発明は、更に、
前記第1の変換曲線とは異なる第2の変換曲線に対応する第2の階調補正情報を記憶した記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された第2の階調補正情報を、前記生成手段により生成された第1の階調補正情報に変更する変更手段と、を更に備え、
前記生成手段は、前記第2の変換曲線における前記境界位置に対応する入力輝度の前後での連続性を変化させた第1の変換曲線を特定し、この特定された第1の変換曲線に対応する第1の階調補正情報を生成し、
前記階調補正手段は、前記記憶手段に記憶された前記第1の階調補正情報または前記第2の階調補正情報に従って前記撮像手段により取得された画像データの階調を補正することを特徴とする。
また、請求項4記載の発明は、更に、
前記生成手段は、前記第1の領域部分に前記第2の変換曲線を対応させ、前記第2の領域部分に対しては前記第2の変換曲線とは異なる変換曲線を挿入するようにして前記第1の変換曲線を特定することを特徴とする。
また、請求項5記載の発明は、更に、
撮影して得られた画像データ内の各被写体に対応した各領域部分と、当該画像データにおける輝度分布を示すヒストグラム上に偏在する各領域部分との相関が強くなる所定の撮影状況であるか否かを判断する判断手段と、
前記階調補正手段は、前記撮像手段により取得された画像データの階調を補正する際に、前記判断手段により前記所定の撮影状況であると判断された場合には、前記変更手段により変更された前記第1の階調補正情報を用いて階調を補正し、前記所定の撮影状況でないと判断された場合には、前記変更手段により変更される前の前記第2の階調補正情報を用いて階調を補正することを特徴とする。
また、請求項6記載の発明は、更に、
前記判断手段は、夜間のストロボ発光による撮影である場合に、画像データ内の近距離にある被写体と遠距離にある被写体の各々に対応した2つの領域部分と、当該画像データにおける輝度分布を示すヒストグラム上の輝度値の高い側と輝度値の低い側の両側に偏在する2つの領域部分との相関が強くなる前記所定の撮影状況であると判断することを特徴とする。
また、請求項7記載の発明は、更に、
前記判断手段は、ストロボ発光による撮影であるか否かの条件と、撮影者の指示操作による指定条件との両方で、前記所定の撮影状況であるか否かを判断することを特徴とする。
また、請求項8記載の発明は、更に、
前記検出手段は、前記ヒストグラム上の各輝度レベル部分に存在する画素数が、撮影画像の全画素の中で占める割合に応じて、前記第1の領域部分と前記第2の領域部分を検出することを特徴とする。
また、請求項9記載の発明は、更に、
前記検出手段が前記第1の領域部分と前記第2の領域部分の連続性を判断するための画素の数を変化させる制御手段を更に備えたことを特徴とする。
また、請求項10記載の発明は、更に、
前記制御手段は、前記検出手段が前記第1の領域部分と前記第2の領域部分の連続性を判断するための画素の数を、ユーザーが任意に変化させることを特徴とする。
また、請求項11記載の発明は、更に、
前記制御手段は、前記検出手段が前記第1の領域部分と前記第2の領域部分の連続性を判断するための画素の数を、撮影画像に基づいて自動的に変化させることを特徴とする。
また、請求項12記載の発明は、更に、
前記制御手段は、前記検出手段が前記第1の領域部分と前記第2の領域部分の連続性を判断するための画素の数を、輝度の明るい側と暗い側とで異なる画素の数となるように設定することを特徴とする。
また、請求項13記載の発明は、更に、
前記階調補正手段により前記階調補正が行われた後の撮像画像の画像データを記録する画像記録手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項14記載の発明は、
被写体を撮像して画像データを取得する撮像手段を備えた撮像装置を制御する階調補正方法であって、
前記撮像装置に、
前記撮像手段により取得された画像データにおける輝度分布を示すヒストグラムを生成するヒストグラム生成ステップと、
前記ヒストグラム生成ステップにより生成されたヒストグラム上において、所定数以上の画素の存在する輝度が連続する第1の領域部分と、前記所定数以上の画素の存在しない輝度が連続する第2の領域部分との境界位置を検出する検出ステップと、
入力される輝度値と出力される輝度値との関係を示す変換曲線であって、前記第1の領域部分の輝度値に対応して変換される出力側の輝度値の幅がより広く、前記第2の領域部分の輝度値に対応して変換される出力側の輝度値の幅がより狭くなるように、前記検出ステップにより検出された境界位置に対応する入力輝度の前後で変換曲線の連続性が変化するような第1の変換曲線を特定し、この特定された第1の変換曲線に対応する第1の階調補正情報を生成する生成ステップと、
前記生成ステップにより生成された第1の階調補正情報に従って前記撮像手段により取得された画像データの階調を補正する階調補正ステップと、
を実行させることを特徴とする。
また、請求項15記載の発明は、
被写体を撮像して画像データを取得する撮像手段を備えた撮像装置が有するコンピュータを、
前記撮像手段により取得された画像データにおける輝度分布を示すヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段と、
前記ヒストグラム生成手段により生成されたヒストグラム上において、所定数以上の画素の存在する輝度が連続する第1の領域部分と、前記所定数以上の画素の存在しない輝度が連続する第2の領域部分との境界位置を検出する検出手段と、
入力される輝度値と出力される輝度値との関係を示す変換曲線であって、前記第1の領域部分の輝度値に対応して変換される出力側の輝度値の幅がより広く、前記第2の領域部分の輝度値に対応して変換される出力側の輝度値の幅がより狭くなるように、前記検出手段により検出された境界位置に対応する入力輝度の前後で変換曲線の連続性が変化するような第1の変換曲線を特定し、この特定された第1の変換曲線に対応する第1の階調補正情報を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された第1の階調補正情報に従って前記撮像手段により取得された画像データの階調を補正する階調補正手段と、
して機能させることを特徴とする。
Ratio = Target/Alldata
により算出する(ステップS102)。なお、本実施の形態において目標輝度(Target)は”255”であり、図5(b)は、その場合の変形目標となるガンマカーブの例を示した図である。
2 CPU
7 ストロボ回路
8 CCD
12 画像処理部
13 SDRAM
15 外部メモリ
16 フラッシュメモリ
21 ホワイトバランス処理部(WB処理部)
22 ガンマルックアップテーブル(LUT)
23 ガンマ補正部
24 YUV変換部
25 ヒストグラム生成部
Claims (15)
- 被写体を撮像して画像データを取得する撮像手段と、
前記撮像手段により取得された画像データにおける輝度分布を示すヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段と、
前記ヒストグラム生成手段により生成されたヒストグラム上において、所定数以上の画素の存在する輝度が連続する第1の領域部分と、前記所定数以上の画素の存在しない輝度が連続する第2の領域部分との境界位置を検出する検出手段と、
入力される輝度値と出力される輝度値との関係を示す変換曲線であって、前記第1の領域部分の輝度値に対応して変換される出力側の輝度値の幅がより広く、前記第2の領域部分の輝度値に対応して変換される出力側の輝度値の幅がより狭くなるように、前記検出手段により検出された境界位置に対応する入力輝度の前後で変換曲線の連続性が変化するような第1の変換曲線を特定し、この特定された第1の変換曲線に対応する第1の階調補正情報を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された第1の階調補正情報に従って前記撮像手段により取得された画像データの階調を補正する階調補正手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 前記検出手段は、前記ヒストグラムを所定の輝度方向に順番にみていったときに、所定数以上の画素の存在する部分から前記所定数以上の画素の存在しない部分へと変化する第1の境界位置と、所定数以上の画素の存在しない部分から前記所定数以上の画素の存在する部分へと変化する第2の境界位置とを複数検出することで、前記ヒストグラム上に交互に位置する前記第1の領域部分と前記第2の領域部分を夫々複数検出することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 前記第1の変換曲線とは異なる第2の変換曲線に対応する第2の階調補正情報を記憶した記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された第2の階調補正情報を、前記生成手段により生成された第1の階調補正情報に変更する変更手段と、を更に備え、
前記生成手段は、前記第2の変換曲線における前記境界位置に対応する入力輝度の前後での連続性を変化させた第1の変換曲線を特定し、この特定された第1の変換曲線に対応する第1の階調補正情報を生成し、
前記階調補正手段は、前記記憶手段に記憶された前記第1の階調補正情報または前記第2の階調補正情報に従って前記撮像手段により取得された画像データの階調を補正することを特徴とする請求項1または2記載の撮像装置。 - 前記生成手段は、前記第1の領域部分に前記第2の変換曲線を対応させ、前記第2の領域部分に対しては前記第2の変換曲線とは異なる変換曲線を挿入するようにして前記第1の変換曲線を特定することを特徴とする請求項3記載の撮像装置。
- 撮影して得られた画像データ内の各被写体に対応した各領域部分と、当該画像データにおける輝度分布を示すヒストグラム上に偏在する各領域部分との相関が強くなる所定の撮影状況であるか否かを判断する判断手段と、
前記階調補正手段は、前記撮像手段により取得された画像データの階調を補正する際に、前記判断手段により前記所定の撮影状況であると判断された場合には、前記変更手段により変更された前記第1の階調補正情報を用いて階調を補正し、前記所定の撮影状況でないと判断された場合には、前記変更手段により変更される前の前記第2の階調補正情報を用いて階調を補正することを特徴とする請求項3または4記載の撮像装置。 - 前記判断手段は、夜間のストロボ発光による撮影である場合に、画像データ内の近距離にある被写体と遠距離にある被写体の各々に対応した2つの領域部分と、当該画像データにおける輝度分布を示すヒストグラム上の輝度値の高い側と輝度値の低い側の両側に偏在する2つの領域部分との相関が強くなる前記所定の撮影状況であると判断することを特徴とする請求項5記載の撮像装置。
- 前記判断手段は、ストロボ発光による撮影であるか否かの条件と、撮影者の指示操作による指定条件との両方で、前記所定の撮影状況であるか否かを判断することを特徴とする請求項5記載の撮像装置。
- 前記検出手段は、前記ヒストグラム上の各輝度レベル部分に存在する画素数が、撮影画像の全画素の中で占める割合に応じて、前記第1の領域部分と前記第2の領域部分を検出することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記検出手段が前記第1の領域部分と前記第2の領域部分の連続性を判断するための画素の数を変化させる制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記制御手段は、前記検出手段が前記第1の領域部分と前記第2の領域部分の連続性を判断するための画素の数を、ユーザーが任意に変化させることを特徴とする請求項9記載の撮像装置。
- 前記制御手段は、前記検出手段が前記第1の領域部分と前記第2の領域部分の連続性を判断するための画素の数を、撮影画像に基づいて自動的に変化させることを特徴とする請求項9記載の撮像装置。
- 前記制御手段は、前記検出手段が前記第1の領域部分と前記第2の領域部分の連続性を判断するための画素の数を、輝度の明るい側と暗い側とで異なる画素の数となるように設定することを特徴とする請求項9記載の撮像装置。
- 前記階調補正手段により前記階調補正が行われた後の撮像画像の画像データを記録する画像記録手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の撮像装置。
- 被写体を撮像して画像データを取得する撮像手段を備えた撮像装置を制御する階調補正方法であって、
前記撮像装置に、
前記撮像手段により取得された画像データにおける輝度分布を示すヒストグラムを生成するヒストグラム生成ステップと、
前記ヒストグラム生成ステップにより生成されたヒストグラム上において、所定数以上の画素の存在する輝度が連続する第1の領域部分と、前記所定数以上の画素の存在しない輝度が連続する第2の領域部分との境界位置を検出する検出ステップと、
入力される輝度値と出力される輝度値との関係を示す変換曲線であって、前記第1の領域部分の輝度値に対応して変換される出力側の輝度値の幅がより広く、前記第2の領域部分の輝度値に対応して変換される出力側の輝度値の幅がより狭くなるように、前記検出ステップにより検出された境界位置に対応する入力輝度の前後で変換曲線の連続性が変化するような第1の変換曲線を特定し、この特定された第1の変換曲線に対応する第1の階調補正情報を生成する生成ステップと、
前記生成ステップにより生成された第1の階調補正情報に従って前記撮像手段により取得された画像データの階調を補正する階調補正ステップと、
を実行させることを特徴とする階調補正方法。 - 被写体を撮像して画像データを取得する撮像手段を備えた撮像装置が有するコンピュータを、
前記撮像手段により取得された画像データにおける輝度分布を示すヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段と、
前記ヒストグラム生成手段により生成されたヒストグラム上において、所定数以上の画素の存在する輝度が連続する第1の領域部分と、前記所定数以上の画素の存在しない輝度が連続する第2の領域部分との境界位置を検出する検出手段と、
入力される輝度値と出力される輝度値との関係を示す変換曲線であって、前記第1の領域部分の輝度値に対応して変換される出力側の輝度値の幅がより広く、前記第2の領域部分の輝度値に対応して変換される出力側の輝度値の幅がより狭くなるように、前記検出手段により検出された境界位置に対応する入力輝度の前後で変換曲線の連続性が変化するような第1の変換曲線を特定し、この特定された第1の変換曲線に対応する第1の階調補正情報を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された第1の階調補正情報に従って前記撮像手段により取得された画像データの階調を補正する階調補正手段と、
して機能させることを特徴とするプログラム。
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