JP7282536B2 - Image processing device, image processing method and program - Google Patents
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Description
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体に関するものである。 The present invention relates to an image processing device, an image processing method, a program, and a recording medium.
近年、提案されているHDRの映像システムでは、非特許文献1に開示された階調圧縮をカメラ内で行いモニタに伝送することで、SDRでは圧縮されていた反射率100%以上の階調を被写体の見た目に近いコントラストで再現することをできる。ここで、HDRの映像信号規格で採用されている、非特許文献1の階調圧縮特性(Inverse-EOTF Nonlinear Encoding Equation)は、SDRやSDRと互換のあるHLG方式と比較して暗部の変換特性の非線形性が大きい。したがって、ハードウェアの実装に適した低次の関数での近似が困難である。 In the HDR video system proposed in recent years, the gradation compression disclosed in Non-Patent Document 1 is performed in the camera and transmitted to the monitor, so that the gradation with a reflectance of 100% or more, which was compressed in SDR, can be reduced. It is possible to reproduce the contrast close to the appearance of the subject. Here, the gradation compression characteristic (Inverse-EOTF Nonlinear Encoding Equation) of Non-Patent Document 1, which is adopted in the HDR video signal standard, is a dark area conversion characteristic compared to SDR and the HLG method compatible with SDR. is highly nonlinear. Therefore, approximation with a low-order function suitable for hardware implementation is difficult.
特許文献1には、予め保持している複数の基本ガンマ特性を画像の被写体の明暗差に応じて補間することにより、明暗差に応じたガンマ特性を生成し、生成したガンマ特性を画像の輝度レベルに適用する画像処理装置が開示されている。 In Patent Document 1, by interpolating a plurality of pre-stored basic gamma characteristics according to the brightness difference of the subject of the image, a gamma characteristic corresponding to the brightness difference is generated, and the generated gamma characteristic is used as the luminance of the image. An image processing apparatus for applying levels is disclosed.
しかしながら、特許文献1に開示された画像処理装置では、複数のガンマ特性の線形補間で目標のガンマ特性を生成するために、実現したい階調変換に高次の近似が必要となる場合には、変換誤差を低減することが難しいという問題がある。
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、入力画像の信号レベルを階調変換するときの変換誤差を低減することを目的とする。
However, in the image processing apparatus disclosed in Patent Document 1, in order to generate a target gamma characteristic by linear interpolation of a plurality of gamma characteristics, if a high-order approximation is required for tone conversion to be realized, There is a problem that it is difficult to reduce the conversion error.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to reduce conversion errors when performing gradation conversion on the signal level of an input image.
本発明の画像処理装置は、入力画像のダイナミックレンジを複数の信号レンジに分割する分割手段と、前記分割手段により分割された信号レンジごとに、前記入力画像の信号レベルを階調変換するときの階調変換特性を決定する決定手段と、前記入力画像の信号レベルを信号レンジごとに調整する調整手段と、前記調整手段により調整された前記入力画像の信号レベルを信号レンジごとに、前記決定手段により決定された階調変換特性を用いて階調変換する変換手段と、を有する画像処理装置であって、前記決定手段は、所定の信号レンジに含まれる信号レベルの階調変換が前記入力画像のダイナミックレンジによらず一定となるように、信号レンジごとに階調変換特性を決定することを特徴とする。 An image processing apparatus according to the present invention comprises dividing means for dividing a dynamic range of an input image into a plurality of signal ranges, and gradation conversion of the signal level of the input image for each signal range divided by the dividing means. determining means for determining tone conversion characteristics; adjusting means for adjusting the signal level of the input image for each signal range; and determining means for adjusting the signal level of the input image adjusted by the adjusting means for each signal range. and converting means for performing gradation conversion using the gradation conversion characteristics determined by the determination means, wherein the determination means determines that the gradation conversion of signal levels included in a predetermined signal range is applied to the input image. The gradation conversion characteristic is determined for each signal range so as to be constant regardless of the dynamic range of the signal.
本発明によれば、入力画像の信号レベルを階調変換するときの変換誤差を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce conversion errors when converting the signal level of an input image into gradation.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
本実施形態では、画像処理装置の例としてカメラを適用する場合について説明する。
図1は、画像処理装置100の構成の一例を示す図である。
画像処理装置100は、光学系101、撮像素子102、A/D変換部103、色調整処理部104、階調変換処理部105、輝度・色差符号化処理部106、記録用処理部107、表示部108、ユーザ指示部109、システム制御部110を有する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In this embodiment, a case where a camera is applied as an example of an image processing device will be described.
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an
The
光学系101は、フォーカスレンズ、絞り、シャッターが含まれる。
撮像素子102は、光学系101において結像された被写体の光量を光電変換によって電気信号に変換するCMOS等の素子である。光学系101のフォーカス、絞り、シャッター、および、撮像素子102の撮影感度等は、撮影時のダイナミックレンジに基づいてシステム制御部110によって制御される。
A/D変換部103は、撮像素子102からの電気信号をデジタル信号に変換してRAW画像を生成する。
The
The
The A/
色調整処理部104は、生成されたRAW画像のRGB値に対して、ホワイトバランス調整のためのゲイン処理、色再現特性を調整するためのマトリクス処理を行う。
階調変換処理部105は、色調整処理されたRGB信号に対して、モニタ表示の絶対輝度を階調変換後の信号レベルに対応付けた特性で階調変換を行う。
輝度・色差符号化処理部106は、階調変換されたRGB信号を輝度・色差信号に変換するマトリクス処理を行う。
記録用処理部107は、変換された輝度・色差信号を所定のファイルフォーマットで記録するための符号化圧縮処理を行う。
The color
The gradation
A luminance/color-difference
A
表示部108は、例えば、カメラ背面に設置された液晶モニタ等である。表示部108は、輝度・色差符号化処理部106で変換された輝度・色差信号を表示する。
ユーザ指示部109は、カメラ本体に配置された操作ダイヤル、カメラ背面に配置されたタッチパネル方式の液晶モニタ等である。ユーザは撮影シーンに応じた撮影時の露出設定を行うときにユーザ指示部109を介して設定値を入力する。
システム制御部110は、画像処理装置100全体の動作を制御する。
The
A
A
次に、階調変換処理部105について詳細に説明する。
階調変換処理部105には、任意のダイナミックレンジの入力画像が入力される。本実施形態では、入力画像のダイナミックレンジを、撮像時に飽和する被写体の反射率で表記する。例えば、ダイナミックレンジが400%とは、反射率400%の被写体を撮影したときに、撮像素子102の出力が飽和するように露出制御されていることを示す。
Next, the gradation
An input image with an arbitrary dynamic range is input to the gradation
入力画像のダイナミックレンジは、システム制御部110が撮影時にユーザ指示部109から入力された露出設定に基づいて決定したり、シャッタレリーズ前に取り込まれた画像の輝度分布を解析して決定したりする。
本実施形態の階調変換処理部105は、何れのダイナミックレンジの入力画像であっても、後述する閾値THに基づいて信号レンジを分割し、暗部側に相当する所定の信号レンジで最も近似精度の高い階調変換が行われるように階調変換処理を制御する。
The dynamic range of the input image is determined by the
The gradation
図2は、階調変換処理部105の構成の一例を示す図である。
階調変換処理部105は、画像入力端子200、信号レンジ分割部201、信号レベル調整部202、ガンマ変換部203、ガンマ設定DB204、画像出力端子205を有する。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the gradation
The gradation
画像入力端子200には、色調整処理部104から任意のダイナミックレンジの画像が入力される。
信号レンジ分割部201は、入力画像の信号レベルを画素ごとに閾値以下であるか否かを判定して、判定結果を信号レベル調整部202およびガンマ変換部203に出力する。信号レンジ分割部201は、判定基準となる閾値を、入力画像のダイナミックレンジと、ガンマ設定DB204で保持されているガンマ設定とに基づいて取得する。
An image of an arbitrary dynamic range is input from the color
The signal
信号レベル調整部202は、信号レンジ分割部201の判定結果に基づいて、入力画像の画素ごとに信号レベルの振幅を調整する。
ガンマ変換部203は、信号レンジ分割部201の判定結果に基づいて、ガンマ設定DB204から、着目画素の信号レンジに対応したガンマ設定を決定して、信号レベル調整部202により調整された信号レベルに対して階調変換、すなわちガンマ変換を行う。
The signal
The
ガンマ設定DB204は、複数のガンマ設定を保持する。各ガンマ設定は、異なる種類であり、異なるダイナミックレンジにそれぞれ対応している。ガンマ設定は、階調変換特性の一例である。
画像出力端子205には、ガンマ変換部203により階調変換された信号レベルが入力される。画像出力端子205は、階調変換された信号レベルを輝度・色差符号化処理部106に出力する。
The gamma setting DB 204 holds multiple gamma settings. Each gamma setting is of a different type and corresponds to a different dynamic range. A gamma setting is an example of a gradation conversion characteristic.
The
次に、階調変換処理部105による階調変換処理について図3のフローチャートを参照して説明する。図3のフローチャートは、画像処理装置100が起動されることで開始される。
S300では、信号レンジ分割部201は、色調整処理部104から出力されて画像入力端子200に入力された入力画像を取得する。
S301では、信号レンジ分割部201は、システム制御部110から入力画像のダイナミックレンジの情報を取得する。
Next, gradation conversion processing by the gradation
In S<b>300 , the signal
In S<b>301 , the signal
S302では、信号レンジ分割部201は、取得したダイナミックレンジと、ガンマ設定DB204で保持されているガンマ設定とに基づいて、入力画像の信号レベルを判定するための第1の基準反射率および第2の基準反射率を決定する。
具体的に、信号レンジ分割部201は、ガンマ設定DB204で保持されている複数のガンマ設定のうち、入力画像のダイナミックレンジよりも小さい反射率で飽和するガンマ設定を選択して、そのガンマ設定の飽和レベルを第1の基準反射率とする。なお、このときに選択されるガンマ設定は、後述するS305において閾値TH以下の信号レベルを階調変換するときに適用される。
また、信号レンジ分割部201は、ガンマ設定DB204で保持されている複数のガンマ設定のうち、入力画像のダイナミックレンジ以上の反射率で飽和するガンマ設定を選択して、そのガンマ設定の飽和レベルを第2の基準反射率とする。なお、このときに選択されるガンマ設定は、後述するS307において閾値THよりも大きい信号レベルを階調変換するときに適用される。
In S302, the signal
Specifically, the signal
Further, the signal
例えば、入力画像のダイナミックレンジがX%であり、ガンマ設定DB204に反射率L%および反射率H%で飽和するガンマ設定が保持されている場合には、第1の基準反射率がL、第2の基準反射率がHとなる。ここで、X、L、Hの大小関係は、L<X≦Hである。なお、反射率L%で飽和するガンマ設定における基準となるダイナミックレンジはL%であり、反射率H%で飽和するガンマ設定における基準となるダイナミックレンジはH%である。
For example, if the dynamic range of the input image is X% and the
S303では、信号レンジ分割部201は、入力画像のダイナミックレンジを複数の信号レンジに分割して、入力画像の各信号レベルが何れの信号レンジであるかを判定するための閾値THを式(1)で算出する。この処理は、分割手段による処理の一例に対応する。信号レンジ分割部201は、入力画像の画素ごとに信号レベルが閾値TH以下であるか否かを判定する。
TH=2n×(第1の基準反射率)/(入力画像のダイナミックレンジ)・・式(1)
ここで、nは、階調変換処理部105に入力された入力信号のbit精度である。
In S303, the signal
TH=2 n ×(first reference reflectance)/(dynamic range of input image) (1)
Here, n is the bit precision of the input signal input to the gradation
例えば、入力信号のbit精度が14bitであり、入力画像のダイナミックレンジがX%、第1の基準反射率がL%とすると、閾値THは式(2)のようになる。
TH=16383×L/X・・式(2)
入力画像の信号レベルが閾値TH以下である場合にはS304に進み、閾値THより大きい場合にはS306に進む。信号レンジ分割部201は入力画像の画素ごとに判定することで、入力画像の信号レベルが低い信号レンジまたは高い信号レンジに分けられる。
For example, assuming that the bit precision of the input signal is 14 bits, the dynamic range of the input image is X%, and the first reference reflectance is L%, the threshold TH is given by Equation (2).
TH=16383×L/X Expression (2)
If the signal level of the input image is equal to or less than the threshold TH, the process proceeds to S304, and if greater than the threshold TH, the process proceeds to S306. The signal
S304では、信号レベル調整部202は、信号レベルが閾値TH以下の場合に、入力画像のダイナミックレンジと第1の基準反射率との比に基づいて信号レベルを調整する。この処理は、調整手段の一例に対応する。
具体的には、入力画像のダイナミックレンジがX%で、第1の基準反射率がL%の場合には、式(3)のゲインL_gainを用いて、信号レベルを増幅するように調整する。
L_gain=(入力画像のダイナミックレンジ)/(第1の基準反射率)
=X/L ・・・式(3)
信号レベル調整部202は、調整した信号レベルをガンマ変換部203に出力する。
In S304, the signal
Specifically, when the dynamic range of the input image is X% and the first reference reflectance is L%, the gain L_gain of equation (3) is used to adjust the signal level to be amplified.
L_gain=(dynamic range of input image)/(first reference reflectance)
=X/L Expression (3)
The signal
S305では、ガンマ変換部203は、信号レベルが閾値TH以下の場合に、ガンマ設定DB204で保持されているガンマ設定のうち第1の基準反射率に対応する第1のガンマ設定を階調変換するためのガンマ設定に決定する。この処理は、決定手段の一例に対応する。具体的には、第1の基準反射率がL%である場合にはダイナミックレンジL%のガンマ設定が階調変換するためのガンマ設定に決定される。続いて、ガンマ変換部203は、決定したガンマ設定を適用して、調整された信号レベルを階調変換する。この処理は、変換手段の一例に対応する。
In S305, the
S306では、信号レベル調整部202は、信号レベルが閾値THよりも大きい場合に、入力画像のダイナミックレンジと第2の基準反射率との比に基づいて信号レベルを調整する。この処理は、調整手段の一例に対応する。
具体的には、入力画像のダイナミックレンジがX%で、第2の基準反射率がH%の場合には、式(4)のゲインH_gainを用いて、信号レベルを減衰するように調整する。
H_gain=(入力画像のダイナミックレンジ)/(第2の基準反射率)
=X/H ・・・式(4)
信号レベル調整部202は、調整した信号レベルをガンマ変換部203に出力する。
In S306, the
Specifically, when the dynamic range of the input image is X% and the second reference reflectance is H%, the signal level is adjusted to attenuate using the gain H_gain of equation (4).
H_gain=(dynamic range of input image)/(second reference reflectance)
=X/H Expression (4)
The signal
S307では、ガンマ変換部203は、信号レベルが閾値THよりも大きい場合に、ガンマ設定DB204で保持されているガンマ設定のうち第2の基準反射率に対応する第2のガンマ設定を階調変換するためのガンマ設定に決定する。この処理は、決定手段の一例に対応する。具体的には、第2の基準反射率がH%である場合にはダイナミックレンジH%のガンマ設定が階調変換するためのガンマ設定に決定される。続いて、ガンマ変換部203は、決定したガンマ設定を適用して、調整された信号レベルを階調変換する。この処理は、変換手段の一例に対応する。
ガンマ変換部203は、S305あるいはS307の処理を全ての画素について行い、階調変換した信号レベルを画像出力端子205に出力する。
以上の処理により、階調変換処理部105の動作が終了する。
In S307, if the signal level is greater than the threshold TH, the
The
With the above processing, the operation of the gradation
次に、階調変換処理で適用されるガンマ設定の一例について図4を参照して説明する。
図4では、入力画像のダイナミックレンジがX%である場合に、ガンマ設定DB204で保持されている、ダイナミックレンジL%とH%に対応するガンマ設定を適用して、ダイナミックレンジX%の入力画像の階調変換を行うものとする。なお、X、L、Hの大小関係は、L<X≦Hである。
Next, an example of gamma setting applied in tone conversion processing will be described with reference to FIG.
In FIG. 4, when the dynamic range of the input image is X%, the gamma settings corresponding to the dynamic ranges L% and H% held in the
図4において、横軸は階調変換処理部105に入力される14bitで量子化された入力画像の信号レベルを示し、縦軸は階調変換後の10bitの信号レベルを示している。この10bitの信号レベルは、モニタ表示の絶対輝度と対応付けられた値となる。
入力画像は、閾値THを境に2分され、0~L%までの信号レンジ(X%_range_0_L)については、入力画像の信号レベルを ×X/Lのゲインで増幅して、ダイナミックレンジL%に対応するガンマ設定(L%_range_0_L)で変換する。また、入力画像のL%~X%の信号レンジ(X%_range_L_X)については、入力画像の信号レベルを ×X/Hのゲインで減衰させて、ダイナミックレンジH%に対応するガンマ設定(H%_range_L_X)で変換する。
In FIG. 4, the horizontal axis indicates the signal level of the 14-bit quantized input image input to the gradation
The input image is divided into two with the threshold TH as the boundary, and for the signal range (X%_range_0_L) from 0 to L%, the signal level of the input image is amplified by a gain of ×X/L, and the dynamic range L% is converted with the gamma setting (L%_range_0_L) corresponding to . In addition, for the signal range (X%_range_L_X) of L% to X% of the input image, the signal level of the input image is attenuated by the gain of ×X/H, and the gamma setting (H% _range_L_X).
ここで、ダイナミックレンジL%に対応するガンマ設定のガンマカーブは、ガンマ設定DB204で保持されているガンマ設定の中で最も低い信号レンジ用のガンマカーブである。すなわち、反射率L%までの明るさの信号に対して、入力14bit、出力10bitの精度で細かく階調変換することが可能であるため、目標とする階調変換との誤差を低減させることができる。
Here, the gamma curve for the gamma setting corresponding to the dynamic range L% is the lowest signal range gamma curve among the gamma settings held in the
また、撮影時の露出設定により、入力画像のダイナミックレンジX%は変動する可能性がある。しかしながら、L<X≦Hの関係を満たしていれば、常に、入力画像において閾値TH以下の信号レベルについては、ダイナミックレンジL%用のガンマ設定のガンマカーブにより精度よく階調変換を行うことができる。したがって、本実施形態では所定の信号レンジに含まれる信号レベルの階調変換が入力画像のダイナミックレンジによらず一定となるように、信号レンジごとにガンマ設定を決定する。 Also, the dynamic range X% of the input image may fluctuate depending on the exposure setting at the time of shooting. However, as long as the relationship L<X≦H is satisfied, gradation conversion can be performed with high precision using the gamma curve of the gamma setting for the dynamic range L% for signal levels below the threshold TH in the input image. can. Therefore, in this embodiment, the gamma setting is determined for each signal range so that the gradation conversion of signal levels included in a predetermined signal range is constant regardless of the dynamic range of the input image.
具体的に、画像処理装置100がダイナミックレンジ300%、600%、1000%で撮影可能であり、ダイナミックレンジ300%、600%、1000%の入力画像を取得したと仮定する。ガンマ変換部203は、何れの入力画像を階調変換する場合でもダイナミックレンジが300%未満(例えば200%)を基準とするガンマ設定を、暗部側の信号レンジの信号レベルを階調変換するときのガンマ設定に決定する。ガンマ変換部203は、暗部側の信号レンジの信号レベルを、決定したガンマ設定を適用して階調変換する。このように階調変換することで、何れの入力画像においても暗部側の信号レンジの明るさをモニタ表示したときに同じ明るさで再現することができ、近似誤差の少ない階調変換を行うことができる。
Specifically, it is assumed that the
したがって、本実施形態によれば、撮影シーンの明るさをモニタ表示の絶対輝度と対応づけて階調変換するときの変換誤差を低減し、良好な画像を記録することができる。また、本実施形態による階調変換は比較的に処理負担が掛からないために、階調変換処理部105をハードウェアとして画像処理装置100に実装することができる。
Therefore, according to this embodiment, it is possible to reduce the conversion error when converting the gradation by associating the brightness of the shooting scene with the absolute luminance of the monitor display, and to record a good image. Further, since the tone conversion according to the present embodiment requires relatively little processing load, the tone
また、本実施形態では、ガンマ変換部203は、複数の信号レンジのうち低い信号レンジでは、入力画像のダイナミックレンジよりも低いダイナミックレンジに対応するガンマ設定を、信号レベルを階調変換するときのガンマ設定に決定する。したがって、低い信号レンジの信号レベルに対して、細かい階調変換をすることができることから目標とする階調変換との誤差を低減させることができる。
Further, in the present embodiment, the
(他の実施形態)
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するプログラムをネットワークまたは各種記録媒体を介してシステムあるいは装置に供給し、システムあるいは装置のコンピュータ(CPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。この場合、該プログラムおよび該プログラムを記録した記録媒体は本発明を構成する。
(Other embodiments)
The present invention is also realized by executing the following processing. That is, it is a process in which a program that implements the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or device via a network or various recording media, and a computer (CPU, MPU, etc.) of the system or device reads and executes the program. In this case, the program and the recording medium recording the program constitute the present invention.
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および変更が可能である。
上述した実施形態では、ガンマ変換部203が階調変換するためのガンマ設定を決定する場合について説明したが、この場合に限られず、信号レンジ分割部201が階調変換するためのガンマ設定を決定してもよい。
Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist.
In the above-described embodiment, the case where the
101:光学系 102:撮像素子 103:A/D変換部 104:色調整処理部 105:階調変換処理部 106:輝度・色差符号化処理部 107:記録用処理部 108:表示部 109:ユーザ指示部 110:システム制御部 201:信号レンジ分割部 202:信号レベル調整部 203:ガンマ変換部 204:ガンマ設定DB 101: Optical system 102: Imaging element 103: A/D conversion unit 104: Color adjustment processing unit 105: Gradation conversion processing unit 106: Luminance/color difference encoding processing unit 107: Recording processing unit 108: Display unit 109: User Instruction unit 110: System control unit 201: Signal range division unit 202: Signal level adjustment unit 203: Gamma conversion unit 204: Gamma setting DB
Claims (11)
前記分割手段により分割された信号レンジごとに、前記入力画像の信号レベルを階調変換するときの階調変換特性を決定する決定手段と、
前記入力画像の信号レベルを信号レンジごとに調整する調整手段と、
前記調整手段により調整された前記入力画像の信号レベルを信号レンジごとに、前記決定手段により決定された階調変換特性を用いて階調変換する変換手段と、を有する画像処理装置であって、
前記決定手段は、
所定の信号レンジに含まれる信号レベルの階調変換が前記入力画像のダイナミックレンジによらず一定となるように、信号レンジごとに階調変換特性を決定することを特徴とする画像処理装置。 a dividing means for dividing the dynamic range of the input image into a plurality of signal ranges;
determining means for determining gradation conversion characteristics when performing gradation conversion of the signal level of the input image for each signal range divided by the dividing means;
adjusting means for adjusting the signal level of the input image for each signal range;
converting means for tone-converting the signal level of the input image adjusted by the adjusting means for each signal range using the tone conversion characteristics determined by the determining means, the image processing apparatus comprising:
The determining means is
An image processing apparatus, wherein tone conversion characteristics are determined for each signal range so that tone conversion of signal levels included in a predetermined signal range is constant regardless of the dynamic range of the input image.
前記分割手段により分割された複数の信号レンジのうち低い信号レンジでは、前記入力画像のダイナミックレンジよりも低いダイナミックレンジに対応する階調変換特性を、信号レベルを階調変換するときの階調変換特性に決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。 The determining means is
In a low signal range among the plurality of signal ranges divided by the dividing means, a gradation conversion characteristic corresponding to a dynamic range lower than the dynamic range of the input image is used for gradation conversion when performing gradation conversion of the signal level. 2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the determination is based on characteristics.
前記分割手段により分割された複数の信号レンジのうち高い信号レンジでは、前記入力画像のダイナミックレンジ以上のダイナミックレンジに対応する階調変換特性を、信号レベルを階調変換するときの階調変換特性に決定することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。 The determining means is
In the higher signal range among the plurality of signal ranges divided by the dividing means, the gradation conversion characteristic corresponding to the dynamic range equal to or greater than the dynamic range of the input image is used as the gradation conversion characteristic when performing gradation conversion of the signal level. 3. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus determines that
複数のダイナミックレンジにそれぞれ対応する複数の階調変換特性から、前記分割手段により分割された信号レンジごとに、信号レベルを階調変換するときの階調変換特性を決定することを特徴とする請求項1ないし3の何れか1項に記載の画像処理装置。 The determining means is
wherein, from a plurality of tone conversion characteristics respectively corresponding to a plurality of dynamic ranges, a tone conversion characteristic for performing tone conversion of a signal level is determined for each signal range divided by the dividing means; 4. The image processing apparatus according to any one of items 1 to 3.
信号レンジごとに、前記入力画像のダイナミックレンジと前記決定手段により決定された階調変換特性の基準となるダイナミックレンジとに基づいて、前記入力画像の信号レベルを調整することを特徴とする請求項1ないし4の何れか1項に記載の画像処理装置。 The adjustment means is
3. The signal level of the input image is adjusted for each signal range based on the dynamic range of the input image and the dynamic range that is a reference for tone conversion characteristics determined by the determining means. 5. The image processing apparatus according to any one of 1 to 4.
前記分割手段により分割された複数の信号レンジのうち低い信号レンジでは、前記入力画像のダイナミックレンジと前記決定手段により決定された低い信号レンジに対応する階調変換特性の基準となるダイナミックレンジとの比を用いて前記入力画像の信号レベルを増幅するように調整し、
前記分割手段により分割された複数の信号レンジのうち高い信号レンジでは、前記入力画像のダイナミックレンジと前記決定手段により決定された高い信号レンジに対応する階調変換特性の基準となるダイナミックレンジとの比を用いて前記入力画像の信号レベルを減衰するように調整することを特徴とする請求項1ないし5の何れか1項に記載の画像処理装置。 The adjustment means is
In the low signal range among the plurality of signal ranges divided by the dividing means, the dynamic range of the input image and the dynamic range serving as a reference of the gradation conversion characteristics corresponding to the low signal range determined by the determining means. adjusting to amplify the signal level of the input image using a ratio;
In the high signal range among the plurality of signal ranges divided by the dividing means, the dynamic range of the input image and the dynamic range serving as a reference of the gradation conversion characteristic corresponding to the high signal range determined by the determining means. 6. The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a ratio is used to adjust the signal level of the input image so as to attenuate.
前記入力画像のダイナミックレンジと、前記決定手段により決定された階調変換特性の基準となるダイナミックレンジとに基づいて、前記入力画像のダイナミックレンジを複数の信号レンジに分割することを特徴とする請求項1ないし6の何れか1項に記載の画像処理装置。 The dividing means is
The dynamic range of the input image is divided into a plurality of signal ranges based on the dynamic range of the input image and the dynamic range as a reference of the gradation conversion characteristics determined by the determining means. Item 7. The image processing apparatus according to any one of Items 1 to 6.
前記分割ステップにより分割された信号レンジごとに、前記入力画像の信号レベルを階調変換するときの階調変換特性を決定する決定ステップと、
前記入力画像の信号レベルを信号レンジごとに調整する調整ステップと、
前記調整ステップにより調整された前記入力画像の信号レベルを信号レンジごとに、前記決定ステップにより決定された階調変換特性を用いて階調変換する変換ステップと、を有する画像処理方法であって、
前記決定ステップでは、
所定の信号レンジに含まれる信号レベルの階調変換が前記入力画像のダイナミックレンジによらず一定となるように、信号レンジごとに階調変換特性を決定することを特徴とする画像処理方法。 a splitting step of splitting the dynamic range of the input image into a plurality of signal ranges;
a determination step of determining a gradation conversion characteristic when performing gradation conversion of the signal level of the input image for each signal range divided by the division step;
an adjusting step of adjusting the signal level of the input image for each signal range;
a conversion step of tone-converting the signal level of the input image adjusted in the adjustment step for each signal range using the tone conversion characteristic determined in the determination step, wherein
In the determining step,
An image processing method, comprising: determining gradation conversion characteristics for each signal range so that gradation conversion of signal levels included in a predetermined signal range is constant regardless of the dynamic range of the input image.
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