JPH1042191A - 画像の逆光補正方法及び装置 - Google Patents
画像の逆光補正方法及び装置Info
- Publication number
- JPH1042191A JPH1042191A JP8191834A JP19183496A JPH1042191A JP H1042191 A JPH1042191 A JP H1042191A JP 8191834 A JP8191834 A JP 8191834A JP 19183496 A JP19183496 A JP 19183496A JP H1042191 A JPH1042191 A JP H1042191A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- backlight correction
- conversion
- backlight
- luminance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 デジタル画像処理装置において、逆光状態と
なっている入力画像を補正する。 【解決手段】 入力画像データを保持する入力画像バッ
ファ１と、画像から低輝度画素を抽出するシャドー部輝
度値抽出部３と、ＲＧＢ値から輝度値を算出するＲＧＢ
輝度値変換手段２と、逆光補正量を保持する逆光補正量
記憶部４と、前記シャドー部輝度値と、逆光補正量とか
ら、０からシャドー部輝度値までは補正せず、シャドー
部輝度値よりも高い輝度の中間画素を明るく補正する特
性を持つ、逆光補正テーブルを算出する逆光補正テーブ
ル生成部５と、テーブルデータを記憶するＬＵＴ記憶バ
ッファ６と、画像データに対してテーブル変換を行うＬ
ＵＴ変換部７と、出力データを保持する出力画像バッフ
ァ９とから構成されている。
なっている入力画像を補正する。 【解決手段】 入力画像データを保持する入力画像バッ
ファ１と、画像から低輝度画素を抽出するシャドー部輝
度値抽出部３と、ＲＧＢ値から輝度値を算出するＲＧＢ
輝度値変換手段２と、逆光補正量を保持する逆光補正量
記憶部４と、前記シャドー部輝度値と、逆光補正量とか
ら、０からシャドー部輝度値までは補正せず、シャドー
部輝度値よりも高い輝度の中間画素を明るく補正する特
性を持つ、逆光補正テーブルを算出する逆光補正テーブ
ル生成部５と、テーブルデータを記憶するＬＵＴ記憶バ
ッファ６と、画像データに対してテーブル変換を行うＬ
ＵＴ変換部７と、出力データを保持する出力画像バッフ
ァ９とから構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル画像処理
装置において、逆光状態となっている入力画像を補正す
る技術に関する。
装置において、逆光状態となっている入力画像を補正す
る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の逆光補正装置には、ビデオカメラ
などの自動露光制御装置がある。この種の装置は、出力
映像信号レベルが一定になるように絞りを制御する。絞
り制御としては、１画面全体の平均をとる平均値方式、
画面中の最大値を検出するピーク値方式、及び両者を混
合する方式がある。絞り制御部は通常、レンズ系の後段
にあり、入射する光量を制限することによって画面を明
るくしたり暗くするものである。
などの自動露光制御装置がある。この種の装置は、出力
映像信号レベルが一定になるように絞りを制御する。絞
り制御としては、１画面全体の平均をとる平均値方式、
画面中の最大値を検出するピーク値方式、及び両者を混
合する方式がある。絞り制御部は通常、レンズ系の後段
にあり、入射する光量を制限することによって画面を明
るくしたり暗くするものである。
【０００３】従来の装置の例としては、特開平６−４６
３２５などがあり、これらは逆光度合を画面の輝度デー
タから推定し、その値をもとに絞り量を決定するもので
ある。図９を用いて従来の装置について説明する。
３２５などがあり、これらは逆光度合を画面の輝度デー
タから推定し、その値をもとに絞り量を決定するもので
ある。図９を用いて従来の装置について説明する。
【０００４】被写体像は、レンズ１０１、絞り１０２を
介して撮像素子１０３上に結像し、電気信号に変換さ
れ、γ処理などを行う信号処理回路１０５を通じて出力
される。その際、撮像素子１０３からの信号を用いて以
下のように絞り制御を行う。全画面平均検出部１０７
は、全画面の平均輝度を検出する。絞り制御部１０６
は、所定の目的輝度へ追従させるべく絞り開度を決定す
る。小領域平均検出部１０８は、画面を小領域に分割
し、それぞれのブロックの平均輝度を求める。低輝度平
均算出部１０９は、前記各小領域の平均輝度を輝度順に
整理し、輝度の低いものから所定の個数の小領域を選択
し、選択された小領域全体の平均輝度を求める。逆光度
合算出部１１１は、前記低輝度平均算出部１０９からの
出力値から逆光度合を算出する。目標輝度算出部１１０
は、逆光度合が大きくなったときに絞り開度を大きくす
る方向に目標輝度を修正し、逆光度合が小さくなったと
きに絞り開度を小さくする方向に目標輝度を修正する。
介して撮像素子１０３上に結像し、電気信号に変換さ
れ、γ処理などを行う信号処理回路１０５を通じて出力
される。その際、撮像素子１０３からの信号を用いて以
下のように絞り制御を行う。全画面平均検出部１０７
は、全画面の平均輝度を検出する。絞り制御部１０６
は、所定の目的輝度へ追従させるべく絞り開度を決定す
る。小領域平均検出部１０８は、画面を小領域に分割
し、それぞれのブロックの平均輝度を求める。低輝度平
均算出部１０９は、前記各小領域の平均輝度を輝度順に
整理し、輝度の低いものから所定の個数の小領域を選択
し、選択された小領域全体の平均輝度を求める。逆光度
合算出部１１１は、前記低輝度平均算出部１０９からの
出力値から逆光度合を算出する。目標輝度算出部１１０
は、逆光度合が大きくなったときに絞り開度を大きくす
る方向に目標輝度を修正し、逆光度合が小さくなったと
きに絞り開度を小さくする方向に目標輝度を修正する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の逆光補正装置で
は、いずれも絞り開度を調整しており、光量を多くした
り少なくしたりすることによって逆光を補正している。
これはビデオカメラなどのメカを直接制御することを目
的しているためである。したがって、一度量子化されて
デジタル画像として保存されたデータに対してはそのま
ま用いることはできない。
は、いずれも絞り開度を調整しており、光量を多くした
り少なくしたりすることによって逆光を補正している。
これはビデオカメラなどのメカを直接制御することを目
的しているためである。したがって、一度量子化されて
デジタル画像として保存されたデータに対してはそのま
ま用いることはできない。
【０００６】すなわち、絞りの制御を画像処理として考
えれば、図３のようなγ補正変換が最も近い変換であ
る。絞りを変化させないときは、変換特性１２２のよう
に入出力が同じ値となり、絞りを開けると、絞り開度大
の変換特性１２０のような特性になり、絞りを閉じれ
ば、絞り開度小の変換特性１２１のような特性になる。
ビデオカメラは自然界の風景の、ある部分的な光量のレ
ンジを記録しているので、絞りを開けてもシャドー部の
輝度がそのまま持ち上がることはなく、コントラストが
上がってシャドー部の情報が多く記録される。しかし、
画像データの場合は、シャドー部の輝度情報が既に量子
化されて圧縮されており、γ補正しても、シャドー部の
輝度情報は増加しない。すなわち、シャドー部が一様に
明るくなり、持ち上がりすぎてしまう。
えれば、図３のようなγ補正変換が最も近い変換であ
る。絞りを変化させないときは、変換特性１２２のよう
に入出力が同じ値となり、絞りを開けると、絞り開度大
の変換特性１２０のような特性になり、絞りを閉じれ
ば、絞り開度小の変換特性１２１のような特性になる。
ビデオカメラは自然界の風景の、ある部分的な光量のレ
ンジを記録しているので、絞りを開けてもシャドー部の
輝度がそのまま持ち上がることはなく、コントラストが
上がってシャドー部の情報が多く記録される。しかし、
画像データの場合は、シャドー部の輝度情報が既に量子
化されて圧縮されており、γ補正しても、シャドー部の
輝度情報は増加しない。すなわち、シャドー部が一様に
明るくなり、持ち上がりすぎてしまう。
【０００７】またビデオカメラの場合、逆光部分は必ず
光量が０付近の値になるのに比べ、カラー写真プリント
からスキャナ入力された画像データを対象とした時は、
それが一定画素値０付近であるとはかぎらない。もし
も、逆光部分が少し持ち上がって明るくプリントされた
写真の場合には、例えば画素値３０付近が逆光部分とな
る。これを図３の入力逆光部１２３に表す。この時、画
像データに対するγ補正によって、逆光部分の輝度値
は、出力逆光部１２４に変換される。図３より、出力逆
光部１２４のレンジは、入力逆光部１２３のレンジより
も狭くなっていることが分かる。すなわち画像中の逆光
になっている部分は明るくなるが、輝度のレンジは狭く
なるため、コントラストはかえって悪くなり、画質を劣
化させることになる。
光量が０付近の値になるのに比べ、カラー写真プリント
からスキャナ入力された画像データを対象とした時は、
それが一定画素値０付近であるとはかぎらない。もし
も、逆光部分が少し持ち上がって明るくプリントされた
写真の場合には、例えば画素値３０付近が逆光部分とな
る。これを図３の入力逆光部１２３に表す。この時、画
像データに対するγ補正によって、逆光部分の輝度値
は、出力逆光部１２４に変換される。図３より、出力逆
光部１２４のレンジは、入力逆光部１２３のレンジより
も狭くなっていることが分かる。すなわち画像中の逆光
になっている部分は明るくなるが、輝度のレンジは狭く
なるため、コントラストはかえって悪くなり、画質を劣
化させることになる。
【０００８】つまり、画像データに対するγ補正は、カ
メラによる絞り制御をシミュレートしているように疑似
的に見せかけているが、実際にはうまくいかない。
メラによる絞り制御をシミュレートしているように疑似
的に見せかけているが、実際にはうまくいかない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るため、本発明の画像の逆光補正方法は、輝度０からシ
ャドー部輝度値までは補正せず、シャドー部輝度値より
も高い輝度の中間画素を明るく補正する特性を持つ、逆
光補正テーブルを生成するステップと、前記逆光補正テ
ーブルを用いて全画素にテーブル変換を施すステップか
らなる。
るため、本発明の画像の逆光補正方法は、輝度０からシ
ャドー部輝度値までは補正せず、シャドー部輝度値より
も高い輝度の中間画素を明るく補正する特性を持つ、逆
光補正テーブルを生成するステップと、前記逆光補正テ
ーブルを用いて全画素にテーブル変換を施すステップか
らなる。
【００１０】また、本発明の画像の逆光補正装置は、入
力画像データを保持する入力画像バッファと、画像から
低輝度画素を抽出するシャドー部輝度値抽出部と、ＲＧ
Ｂ値から輝度値を算出するＲＧＢ輝度値変換手段と、逆
光補正量を保持する逆光補正量記憶部と、前記シャドー
部輝度値と、逆光補正量とから、０から前記シャドー輝
度値までは補正せず、シャドー部輝度値よりも高い輝度
の中間画素を明るく補正する特性を持つ、逆光補正テー
ブルを算出する逆光補正テーブル算出手段と、テーブル
データを記憶するＬＵＴ記憶バッファと、画像データに
対してテーブル変換を行うＬＵＴ変換部と、出力データ
を保持する出力画像バッファとを含むことを特徴とす
る。
力画像データを保持する入力画像バッファと、画像から
低輝度画素を抽出するシャドー部輝度値抽出部と、ＲＧ
Ｂ値から輝度値を算出するＲＧＢ輝度値変換手段と、逆
光補正量を保持する逆光補正量記憶部と、前記シャドー
部輝度値と、逆光補正量とから、０から前記シャドー輝
度値までは補正せず、シャドー部輝度値よりも高い輝度
の中間画素を明るく補正する特性を持つ、逆光補正テー
ブルを算出する逆光補正テーブル算出手段と、テーブル
データを記憶するＬＵＴ記憶バッファと、画像データに
対してテーブル変換を行うＬＵＴ変換部と、出力データ
を保持する出力画像バッファとを含むことを特徴とす
る。
【００１１】本発明の画像の逆光補正装置の原理につい
て説明する。
て説明する。
【００１２】図５の流れ図を用いて、本発明の処理内容
を説明する。
を説明する。
【００１３】入力画像から画面中の輝度値の低い部分を
抽出し、その輝度値をシャドー輝度値として保存する
（ステップＡ１）。
抽出し、その輝度値をシャドー輝度値として保存する
（ステップＡ１）。
【００１４】シャドー輝度値を抽出するには、まず輝度
のヒストグラムを作成する。ここでいう輝度とは、ＲＧ
Ｂ画素の明るさを数値で示した値のことを指すものとす
る。ＲＧＢ値から輝度値を求める方法として、ＣＩＥ−
ＸＹＺ値のＹ値を用いる方法がある。ＲＧＢ値がＮＴＳ
Ｃ信号であると仮定すると、 Ｙ＝０．２９９×Ｒ＋０．５８７×Ｇ＋０．１１４×Ｂ （１） で得ることができる。その他にも、Ｒ，Ｇ，Ｂの平均
値、あるいはＲ，Ｇ，Ｂの最大値などをその画素の輝度
（明るさ）Ｙとして採用することができる。
のヒストグラムを作成する。ここでいう輝度とは、ＲＧ
Ｂ画素の明るさを数値で示した値のことを指すものとす
る。ＲＧＢ値から輝度値を求める方法として、ＣＩＥ−
ＸＹＺ値のＹ値を用いる方法がある。ＲＧＢ値がＮＴＳ
Ｃ信号であると仮定すると、 Ｙ＝０．２９９×Ｒ＋０．５８７×Ｇ＋０．１１４×Ｂ （１） で得ることができる。その他にも、Ｒ，Ｇ，Ｂの平均
値、あるいはＲ，Ｇ，Ｂの最大値などをその画素の輝度
（明るさ）Ｙとして採用することができる。
【００１５】ヒストグラムを求めるには、画像データを
端から走査していき、輝度Ｙの値のときには配列ｈｉｓ
ｔ［Ｙ］の値をインクリメントしていけば良い。
端から走査していき、輝度Ｙの値のときには配列ｈｉｓ
ｔ［Ｙ］の値をインクリメントしていけば良い。
【００１６】また、処理時間を短縮するため、全画素を
探索するのではなく、画素を間引いて数画素おきに探索
して、ヒストグラムを作成することができる。作成した
ヒストグラムの低輝度域を参照することによって、画像
中の低輝度画素の画素値を抽出し、これをシャドー部輝
度値とする。全画素のα％の画素数をＮａとすると、Ｎ
ａ番目に小さい輝度値を持つ画素の輝度値を採用してシ
ャドー部輝度値とすることもできる。
探索するのではなく、画素を間引いて数画素おきに探索
して、ヒストグラムを作成することができる。作成した
ヒストグラムの低輝度域を参照することによって、画像
中の低輝度画素の画素値を抽出し、これをシャドー部輝
度値とする。全画素のα％の画素数をＮａとすると、Ｎ
ａ番目に小さい輝度値を持つ画素の輝度値を採用してシ
ャドー部輝度値とすることもできる。
【００１７】次にオペレータは、逆光補正量を指定する
（ステップＡ２）。この値はあらかじめシステム内に記
憶させておくことができる。
（ステップＡ２）。この値はあらかじめシステム内に記
憶させておくことができる。
【００１８】そして、逆光補正量から中間調補正パラメ
ータを算出する（ステップＡ３）。中間調パラメータと
しては、γ値、あるいはｎ個のスプライン曲線の制御点
などがある。中間調パラメータを用いて第一の変換テー
ブルを生成する（ステップＡ４）。
ータを算出する（ステップＡ３）。中間調パラメータと
しては、γ値、あるいはｎ個のスプライン曲線の制御点
などがある。中間調パラメータを用いて第一の変換テー
ブルを生成する（ステップＡ４）。
【００１９】第一の変換テーブルについて説明する。図
６に示した、第一の変換テーブルの特性４０は、中間の
輝度を持ち上げる変換特性を持っている。この例は、中
間調パラメータとしてγ値を用いたγ補正カーブであ
り、式（２）で表される。
６に示した、第一の変換テーブルの特性４０は、中間の
輝度を持ち上げる変換特性を持っている。この例は、中
間調パラメータとしてγ値を用いたγ補正カーブであ
り、式（２）で表される。
【００２０】
【数１】
【００２１】係数ｃは、入力される輝度の範囲によって
決定される定数である。逆光補正のためには、中間部を
持ち上げなければならないので、このときのγ値は、常
に１．０以下となる。
決定される定数である。逆光補正のためには、中間部を
持ち上げなければならないので、このときのγ値は、常
に１．０以下となる。
【００２２】逆光補正量Ｇからγ値への変換方法の例と
して、逆光補正量Ｇと、γ値との対応表をあらかじめ用
意しておく方法がある。あるいは、変換処理によって中
間調のある輝度値Ｘが、輝度値（Ｘ＋Ｇ）へ変換される
ように、γ値を算出する方法がある。一例として図４
に、制御点６０が、ＡからＢに変化したときに得られる
カーブを示す。
して、逆光補正量Ｇと、γ値との対応表をあらかじめ用
意しておく方法がある。あるいは、変換処理によって中
間調のある輝度値Ｘが、輝度値（Ｘ＋Ｇ）へ変換される
ように、γ値を算出する方法がある。一例として図４
に、制御点６０が、ＡからＢに変化したときに得られる
カーブを示す。
【００２３】中間調パラメータがｎ個のスプライン制御
点（ｘ１，ｘ２，ｘ３…）の場合は、それぞれの制御点
をスプライン補間することでカーブを得ることができ
る。
点（ｘ１，ｘ２，ｘ３…）の場合は、それぞれの制御点
をスプライン補間することでカーブを得ることができ
る。
【００２４】次に、前記シャドー部輝度値を元に、逆光
補正テーブルを生成する（ステップＡ５）。
補正テーブルを生成する（ステップＡ５）。
【００２５】図７に、逆光補正テーブルの一例を示す。
逆光補正テーブルの特性３３は、輝度０からシャドー部
輝度値３２までの間は入出力は同じである。そしてシャ
ドー部輝度値３２を起点にして徐々に輝度が持ち上がる
ような特性を持つ。そして輝度が最大の時に再び入出力
が同じ値となる。
逆光補正テーブルの特性３３は、輝度０からシャドー部
輝度値３２までの間は入出力は同じである。そしてシャ
ドー部輝度値３２を起点にして徐々に輝度が持ち上がる
ような特性を持つ。そして輝度が最大の時に再び入出力
が同じ値となる。
【００２６】逆光補正テーブルの特性３３の算出する一
例を以下に示す。前記第一の変換テーブルの特性を、 Ｙ′＝ｆ（Ｙ） （３） とすると、逆光補正テーブルの変換特性３３は、式
（４）式（５）式（６）で表すことができる。ここで、
画像の輝度値Ｙは、０から２５５の範囲にあるものと
し、変換後の輝度値をＦ（Ｙ）で表す。
例を以下に示す。前記第一の変換テーブルの特性を、 Ｙ′＝ｆ（Ｙ） （３） とすると、逆光補正テーブルの変換特性３３は、式
（４）式（５）式（６）で表すことができる。ここで、
画像の輝度値Ｙは、０から２５５の範囲にあるものと
し、変換後の輝度値をＦ（Ｙ）で表す。
【００２７】
【数２】
【００２８】すなわち、図６に示すように、逆光補正テ
ーブルの変換特性４１は、第一の変換テーブルの特性４
０で示されるＹ′＝ｆ（Ｙ）のカーブを、（Ｌｏｗ，Ｌ
ｏｗ）〜（２５５，２５５）に写像したような特性を持
つ。
ーブルの変換特性４１は、第一の変換テーブルの特性４
０で示されるＹ′＝ｆ（Ｙ）のカーブを、（Ｌｏｗ，Ｌ
ｏｗ）〜（２５５，２５５）に写像したような特性を持
つ。
【００２９】これは一般に、逆光となっている入力逆光
部３０が、シャドー部輝度値付近に分布しているところ
から、この部分のコントラストを拡大することが画質の
改善につながる。本発明で用いられる逆光補正テーブル
の特性を見ると、入力逆光部３０は出力逆光部３１に変
換され、逆光部のコントラストが常に拡大されることが
わかる。
部３０が、シャドー部輝度値付近に分布しているところ
から、この部分のコントラストを拡大することが画質の
改善につながる。本発明で用いられる逆光補正テーブル
の特性を見ると、入力逆光部３０は出力逆光部３１に変
換され、逆光部のコントラストが常に拡大されることが
わかる。
【００３０】次に得られた逆光補正テーブルをルックア
ップテーブル（図８に示すＬＵＴ）として記憶し、ＬＵ
Ｔを用いて全画素値を色変換する（ステップＡ６）。以
上で逆光補正処理は終了する。
ップテーブル（図８に示すＬＵＴ）として記憶し、ＬＵ
Ｔを用いて全画素値を色変換する（ステップＡ６）。以
上で逆光補正処理は終了する。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例である画
像の逆光補正装置を図面を用いて説明する。
像の逆光補正装置を図面を用いて説明する。
【００３２】図１及び図２は本発明の画像の逆光補正装
置の実施例を示すブロック図である。
置の実施例を示すブロック図である。
【００３３】本発明の実施例は入力画像を保持する入力
画像バッファ１と、ＲＧＢ値から輝度値を算出するＲＧ
Ｂ輝度値変換手段２と、画像中からシャドー部輝度値を
抽出するシャドー部輝度値抽出部３と、逆光補正量を記
憶しておく逆光補正量記憶部４と、前記逆光補正量とシ
ャドー部輝度値から、逆光補正テーブルを生成する逆光
補正テーブル生成部５と、変換テーブルを記憶するＬＵ
Ｔ記憶バッファ６と、画像にルックアップテーブル変換
を施すＬＵＴ変換部７と、出力画像を保持する出力画像
バッファ９と、ノイズ除去フィルタ８とからなる。
画像バッファ１と、ＲＧＢ値から輝度値を算出するＲＧ
Ｂ輝度値変換手段２と、画像中からシャドー部輝度値を
抽出するシャドー部輝度値抽出部３と、逆光補正量を記
憶しておく逆光補正量記憶部４と、前記逆光補正量とシ
ャドー部輝度値から、逆光補正テーブルを生成する逆光
補正テーブル生成部５と、変換テーブルを記憶するＬＵ
Ｔ記憶バッファ６と、画像にルックアップテーブル変換
を施すＬＵＴ変換部７と、出力画像を保持する出力画像
バッファ９と、ノイズ除去フィルタ８とからなる。
【００３４】さらに逆光補正テーブル生成部５は、前記
逆光補正量からγ値を算出するγ値算出部１２と、前記
γ値から第一の変換テーブルを生成する、第一の変換テ
ーブル生成部１３と、前記シャドー部輝度値と、第一の
変換テーブルとから逆光補正テーブルを生成する、第二
の変換テーブル生成部１１からなる。
逆光補正量からγ値を算出するγ値算出部１２と、前記
γ値から第一の変換テーブルを生成する、第一の変換テ
ーブル生成部１３と、前記シャドー部輝度値と、第一の
変換テーブルとから逆光補正テーブルを生成する、第二
の変換テーブル生成部１１からなる。
【００３５】また、第二の変換テーブル生成部１１は、
代表輝度発生装置５０と、シャドー画素比較手段５２
と、逆光補正特性算出手段５１と、テーブル参照手段５
３と、テーブル書き込み手段５４とからなる。
代表輝度発生装置５０と、シャドー画素比較手段５２
と、逆光補正特性算出手段５１と、テーブル参照手段５
３と、テーブル書き込み手段５４とからなる。
【００３６】入力画像バッファ１に入力された画像デー
タを元に、まずシャドー部輝度値抽出部３によってシャ
ドー部輝度値を抽出する。シャドー部輝度値抽出部３で
は、ＲＧＢデータをＲＧＢ輝度値変換手段２によって輝
度データに変換し、輝度データのヒストグラムを作成す
る。ヒストグラムを高速に算出する目的で、画像全体を
探索するのではなく数画素おきに画素値を取得しながら
画像を探索してヒストグラムを作成することもできる。
タを元に、まずシャドー部輝度値抽出部３によってシャ
ドー部輝度値を抽出する。シャドー部輝度値抽出部３で
は、ＲＧＢデータをＲＧＢ輝度値変換手段２によって輝
度データに変換し、輝度データのヒストグラムを作成す
る。ヒストグラムを高速に算出する目的で、画像全体を
探索するのではなく数画素おきに画素値を取得しながら
画像を探索してヒストグラムを作成することもできる。
【００３７】得られたヒストグラムから、画像中の最小
輝度を持つ画素の輝度値をシャドー部輝度値として抽出
する。また作用の項で述べたように、全画素のα％の画
素数をＮａとすると、Ｎａ番目に小さい輝度値を持つ画
素の輝度値を採用してシャドー部輝度値として出力する
こともできる。
輝度を持つ画素の輝度値をシャドー部輝度値として抽出
する。また作用の項で述べたように、全画素のα％の画
素数をＮａとすると、Ｎａ番目に小さい輝度値を持つ画
素の輝度値を採用してシャドー部輝度値として出力する
こともできる。
【００３８】次に、オペレータによって逆光補正量記憶
部４に、補正量が入力される。なお、あらかじめ一定値
を逆光補正量記憶部４に保持しておくことも出来る。
部４に、補正量が入力される。なお、あらかじめ一定値
を逆光補正量記憶部４に保持しておくことも出来る。
【００３９】次に逆光補正テーブル生成部５において、
このようにして得られたシャドー部輝度値と、逆光補正
量を用いて、逆光補正テーブルが算出され、ＬＵＴ記憶
バッファ６に入力される。
このようにして得られたシャドー部輝度値と、逆光補正
量を用いて、逆光補正テーブルが算出され、ＬＵＴ記憶
バッファ６に入力される。
【００４０】逆光補正テーブル生成部５内では、まず前
記逆光補正量を用いて、中間調補正パラメータ算出部１
２において中間調補正パラメータが算出される。中間調
補正パラメータの例としては、γ値、あるいはｎ個のス
プライン制御点がある。
記逆光補正量を用いて、中間調補正パラメータ算出部１
２において中間調補正パラメータが算出される。中間調
補正パラメータの例としては、γ値、あるいはｎ個のス
プライン制御点がある。
【００４１】γ値を算出する場合、中間調パラメータ算
出部１２としては、逆光補正量Ｇと、γ値との対応表を
あらかじめメモリに保持しておき、入力に応じてテーブ
ルを参照する方法がある。あるいは、変換処理によって
中間調のある輝度値Ｘが、輝度値（Ｘ＋Ｇ）へ変換され
るようなγ補正を想定して、γ値を算出する方法があ
る。図４に、制御点６０が、ＡからＢに変化したとき、
すなわち輝度Ｘが輝度Ｘ＋Ｇに変化する時に得られるカ
ーブの一例を示す。
出部１２としては、逆光補正量Ｇと、γ値との対応表を
あらかじめメモリに保持しておき、入力に応じてテーブ
ルを参照する方法がある。あるいは、変換処理によって
中間調のある輝度値Ｘが、輝度値（Ｘ＋Ｇ）へ変換され
るようなγ補正を想定して、γ値を算出する方法があ
る。図４に、制御点６０が、ＡからＢに変化したとき、
すなわち輝度Ｘが輝度Ｘ＋Ｇに変化する時に得られるカ
ーブの一例を示す。
【００４２】スプライン制御点を算出する場合には、逆
光補正量Ｇと、ｎ個の制御点をあらかじめメモリに保持
しておき、入力に応じてテーブルを参照する方法があ
る。
光補正量Ｇと、ｎ個の制御点をあらかじめメモリに保持
しておき、入力に応じてテーブルを参照する方法があ
る。
【００４３】第一のテーブル生成部１３では、算出した
中間調パラメータを用いて、補正カーブを生成し、ＬＵ
Ｔ記憶バッファ６に保存する。ＬＵＴ記憶バッファ６
は、ＬＵＴ７０のように、入力輝度Ｙと出力輝度Ｆ
（Ｙ）の組でデータを保存できるバッファである。
中間調パラメータを用いて、補正カーブを生成し、ＬＵ
Ｔ記憶バッファ６に保存する。ＬＵＴ記憶バッファ６
は、ＬＵＴ７０のように、入力輝度Ｙと出力輝度Ｆ
（Ｙ）の組でデータを保存できるバッファである。
【００４４】中間調パラメータがγ値の場合には、γ補
正カーブを算出し、中間調パラメータがスプライン制御
点の場合には、制御点を用いてスプライン補間を施す。
正カーブを算出し、中間調パラメータがスプライン制御
点の場合には、制御点を用いてスプライン補間を施す。
【００４５】次に第二の変換テーブル生成部１１におい
て、最終的な逆光補正テーブルを生成する。第二の変換
テーブル生成部１１では、前記シャドー部輝度値と、Ｌ
ＵＴ記憶バッファ６に先に記憶されたデータが用いられ
る。
て、最終的な逆光補正テーブルを生成する。第二の変換
テーブル生成部１１では、前記シャドー部輝度値と、Ｌ
ＵＴ記憶バッファ６に先に記憶されたデータが用いられ
る。
【００４６】第二の変換テーブル生成部１１における動
作例について、図２を用いて説明する。本実施例におけ
る第二の変換テーブル生成部１１は、代表輝度発生手段
５０と、シャドー画素比較手段５２と、逆光補正特性算
出手段５１と、テーブル書き込み手段５４と、テーブル
参照手段５３とからなる。
作例について、図２を用いて説明する。本実施例におけ
る第二の変換テーブル生成部１１は、代表輝度発生手段
５０と、シャドー画素比較手段５２と、逆光補正特性算
出手段５１と、テーブル書き込み手段５４と、テーブル
参照手段５３とからなる。
【００４７】代表輝度発生手段５０は、ＬＵＴに格納す
る代表輝度として０から１ずつインクリメントしながら
輝度値Ｙを発生する。これを輝度の最大値になるまで続
ける。
る代表輝度として０から１ずつインクリメントしながら
輝度値Ｙを発生する。これを輝度の最大値になるまで続
ける。
【００４８】輝度値Ｙは、シャドー画素比較手段５２に
よって、シャドー画素値Ｌｏｗと比較される。ＹがＬｏ
ｗよりも小さい時には、テーブル書き込み手段５４によ
ってそのままＹの値がＬＵＴ記憶バッファ６の所定のア
ドレスに記憶される。ＹがＬｏｗよりも大きい時には、
ＹとＬｏｗはさらに逆光補正特性算出手段５１に送ら
れ、逆光補正後の値が算出される。
よって、シャドー画素値Ｌｏｗと比較される。ＹがＬｏ
ｗよりも小さい時には、テーブル書き込み手段５４によ
ってそのままＹの値がＬＵＴ記憶バッファ６の所定のア
ドレスに記憶される。ＹがＬｏｗよりも大きい時には、
ＹとＬｏｗはさらに逆光補正特性算出手段５１に送ら
れ、逆光補正後の値が算出される。
【００４９】逆光補正特性算出手段５１は、輝度値Ｙ
と、シャドー部輝度値Ｌｏｗとから、Ｙを逆光補正した
後の値を算出する。逆光補正特性算出手段５１は、例え
ば作用の項にある式（５）式（６）を実現する演算装置
である。すなわち、まず式（７）によってｇ（Ｙ）を算
出する。
と、シャドー部輝度値Ｌｏｗとから、Ｙを逆光補正した
後の値を算出する。逆光補正特性算出手段５１は、例え
ば作用の項にある式（５）式（６）を実現する演算装置
である。すなわち、まず式（７）によってｇ（Ｙ）を算
出する。
【００５０】
【数３】
【００５１】次に式（８）によって逆光補正後の輝度値
Ｆ（Ｙ）を算出する。
Ｆ（Ｙ）を算出する。
【００５２】
【数４】
【００５３】式（５）式（６）は、減算手段と乗算手段
と除算手段を組み合わせて容易に実現することができ
る。
と除算手段を組み合わせて容易に実現することができ
る。
【００５４】ｆ（Ｙ）は、先にＬＵＴ記憶バッファ９に
記憶されている第一の変換テーブルによる変換を表して
いる。ｆ（Ｙ）を参照する為、テーブル参照手段５３が
用いられる。
記憶されている第一の変換テーブルによる変換を表して
いる。ｆ（Ｙ）を参照する為、テーブル参照手段５３が
用いられる。
【００５５】このようにして得られたＦ（Ｙ）は、テー
ブル書き込み手段５４によって、ＬＵＴ記憶バッファ６
の所定のアドレスに記憶される。
ブル書き込み手段５４によって、ＬＵＴ記憶バッファ６
の所定のアドレスに記憶される。
【００５６】ＬＵＴ記憶バッファ６に逆光補正テーブル
がセットされた後、ＬＵＴ変換部７によって、ＲＧＢ画
像データを順次読み込み、ＬＵＴ記憶バッファ６のデー
タにしたがって、ＲＧＢデータにそれぞれ同じテーブル
を参照して変換を施す。テーブル変換後の値は出力画像
バッファ９に保存される。
がセットされた後、ＬＵＴ変換部７によって、ＲＧＢ画
像データを順次読み込み、ＬＵＴ記憶バッファ６のデー
タにしたがって、ＲＧＢデータにそれぞれ同じテーブル
を参照して変換を施す。テーブル変換後の値は出力画像
バッファ９に保存される。
【００５７】逆光補正処理は、逆光部分のコントラスト
を大きく強調するため、その部分に隠れていたノイズを
も強調することがある。そのため、ノイズ除去フィルタ
８によって後処理を施す事により、より画質のよい出力
を得る事が出来る。ノイズ除去フィルタの例としては、
メジアンフィルタなどがある。
を大きく強調するため、その部分に隠れていたノイズを
も強調することがある。そのため、ノイズ除去フィルタ
８によって後処理を施す事により、より画質のよい出力
を得る事が出来る。ノイズ除去フィルタの例としては、
メジアンフィルタなどがある。
【００５８】メジアンフィルタは、粒状ノイズを除去す
るのに一般に使用されるフィルタである。それぞれ画素
の近傍を探索し、近傍画素の輝度値のヒストグラムを作
成する。そしてそのヒストグラムからメジアン（中央
値）となる値を取得して、その値を新しい画素値として
採用する。
るのに一般に使用されるフィルタである。それぞれ画素
の近傍を探索し、近傍画素の輝度値のヒストグラムを作
成する。そしてそのヒストグラムからメジアン（中央
値）となる値を取得して、その値を新しい画素値として
採用する。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像の逆
光補正装置は、輝度値０からシャドー部輝度値までの範
囲の画素は補正せず、シャドー部を起点として立ち上が
るトーンカーブを用いたことにより、シャドー部輝度値
よりも高い輝度の中間画素を明るく補正する特性を持
ち、コントラストを低下させることなく逆光を補正する
ことができるという効果がある。また、ノイズ除去フィ
ルタを持つ事により、出力画像品質が向上するという効
果がある。
光補正装置は、輝度値０からシャドー部輝度値までの範
囲の画素は補正せず、シャドー部を起点として立ち上が
るトーンカーブを用いたことにより、シャドー部輝度値
よりも高い輝度の中間画素を明るく補正する特性を持
ち、コントラストを低下させることなく逆光を補正する
ことができるという効果がある。また、ノイズ除去フィ
ルタを持つ事により、出力画像品質が向上するという効
果がある。
【図１】本発明の画像の逆光補正装置の実施例を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図２】本発明の画像の逆光補正装置の実施例を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図３】γ補正による変換特性の説明図。
【図４】制御点によって得られるγ補正曲線の説明図。
【図５】本発明の画像の逆光補正方法の流れ図。
【図６】第一の変換テーブルから逆光補正テーブルを得
る概念図。
る概念図。
【図７】逆光補正テーブルの変換特性の説明図。
【図８】ルックアップテーブルの例。
【図９】従来の画像の逆光補正装置の実施例を示すブロ
ック図。
ック図。
１ 入力画像バッファ ２ ＲＧＢ輝度値変換手段 ３ シャドー部輝度値抽出部 ４ 逆光補正量記憶部 ５ 逆光補正テーブル生成部 ６ ＬＵＴ記憶バッファ ７ ＬＵＴ変換部 ８ ノイズ除去フィルタ ９ 出力画像バッファ １１ 第二の変換テーブル生成部 １２ 中間調補正パラメータ算出部 １３ 第一の変換テーブル生成部 ３０ 入力逆光部 ３１ 出力逆光部 ３２ シャドー部輝度値 ３３ 逆光補正テーブルの特性 ４０ 第一の変換テーブルの特性 ４１ 逆光補正テーブルの特性 ４２ シャドー部輝度値 ５０ 代表輝度発生手段 ５１ 逆光補正特性算出手段 ５２ シャドー輝度値比較手段 ５３ テーブル参照手段 ５４ テーブル書き込み手段 ６０ 制御点 ６１ トーンカーブ ７０ ＬＵＴ １０１ レンズ １０２ 絞り １０３ 撮像素子 １０４ アンプ １０５ 信号処理回路 １０６ 絞り制御部 １０７ 全画素平均検出部 １０８ 小領域平均検出部 １０９ 低輝度平均算出部 １１０ 目標輝度算出部 １１１ 逆光度合算出部 １２０ 絞り開度大の変換特性 １２１ 絞り開度小の変換特性 １２２ 変換特性 １２３ 入力逆光部 １２４ 出力逆光部
Claims (9)
- 【請求項１】輝度０からシャドー部輝度値までは補正せ
ず、シャドー部輝度値よりも高い輝度の中間画素を明る
く補正する特性を持つ逆光補正テーブルを用いて全画素
に色変換を行うことを特徴とする画像の逆光補正方法。 - 【請求項２】入力画像データからシャドー部の輝度値を
抽出するステップと、指定された逆光補正値から第一の
変換テーブルを生成するステップと、前記シャドー部の
輝度値と前記第一の変換テーブルから、輝度０からシャ
ドー部輝度値までは補正せず、シャドー部輝度値よりも
高い輝度の中間画素を明るく補正する特性を持つ逆光補
正テーブルを生成するステップと、前記逆光補正テーブ
ルを用いて全画素にテーブル変換を行うステップとから
なることを特徴とする画像の逆光補正方法。 - 【請求項３】輝度０からシャドー部輝度値までは補正せ
ず、シャドー部輝度値よりも高い輝度の中間画素を明る
く補正する特性を持つ逆光補正テーブルを用いて全画素
に色変換を行うことを特徴とする画像の逆光補正装置。 - 【請求項４】入力画像データを保持する入力画像バッフ
ァと、画像から低輝度画素の画素値（シャドー部輝度
値）を抽出するシャドー部輝度値抽出部と、ＲＧＢ値か
ら輝度値を算出するＲＧＢ輝度値変換手段と、逆光補正
量を保持する逆光補正量記憶部と、前記シャドー部輝度
値と前記逆光補正量とから、０から前記シャドー部輝度
値までは補正せず、前記シャドー部輝度値よりも高い輝
度値の中間画素を明るく補正する特性を持つ逆光補正テ
ーブルを算出する逆光補正テーブル算出手段と、前記逆
光補正テーブルを記憶するＬＵＴ記憶バッファと、前記
逆光補正テーブルに基づいて入力画像データをテーブル
変換するＬＵＴ変換部と、変換後の出力画像データを保
持する出力画像バッファとを備えることを特徴とする画
像の逆光補正装置。 - 【請求項５】前記逆光補正テーブル算出手段は、前記逆
光補正量から中間調補正用パラメータを算出する中間調
パラメータ算出部と、前記中間調補正用パラメータから
変換テーブルを算出する第一の変換テーブル生成部と、
前記変換テーブルと前記シャドー部輝度値とから前記逆
光補正テーブルを算出する第二の変換テーブル生成部と
からなることを特徴とする請求項４記載の画像の逆光補
正装置。 - 【請求項６】前記中間調パラメータ算出部は、前記逆光
補正量からγ値を算出し、前記第一の変換テーブル生成
部は、前記γ値からγ値補正カーブを算出することを特
徴とする請求項５記載の画像の逆光補正装置。 - 【請求項７】前記中間調パラメータ算出部は、前記逆光
補正量からスプライン制御点座標を算出し、前記第一の
変換テーブル生成部は、前記中間調パラメータからスプ
ラインカーブを算出することを特徴とする請求項５記載
の画像の逆光補正装置。 - 【請求項８】前記第二の変換テーブル生成部は、輝度値
Ｙと前記シャドー部輝度値Ｌｏｗを比較し、前記Ｌｏｗ
よりも前記Ｙが小さいときには前記Ｙを補正後の輝度値
とし、前記ＬｏｗよりもＹが大きいときには、逆光補正
特性算出手段を起動するシャドー輝度値比較手段と、前
記Ｙと前記Ｌｏｗと前記ＬＵＴ記憶バッファとを参照し
て逆光補正後の輝度値を算出する前記逆光補正特性算出
手段とからなることを特徴とする請求項５、６又は７に
記載の画像の逆光補正装置。 - 【請求項９】前記出力画像バッファの後段に、画像デー
タのノイズを除去するノイズ除去フィルタを備えること
を特徴とする請求項４、５、６、７又は８記載の画像の
逆光補正装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8191834A JPH1042191A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 画像の逆光補正方法及び装置 |
| US08/898,132 US6097836A (en) | 1996-07-22 | 1997-07-22 | Image processing system and its smoothing method for correcting color fog and backlight of a digital image |
| US09/505,140 US6346994B1 (en) | 1996-07-22 | 2000-02-15 | Image processing system and its smoothing method for correcting color fog and backlight of a digital image |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8191834A JPH1042191A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 画像の逆光補正方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1042191A true JPH1042191A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=16281301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8191834A Pending JPH1042191A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 画像の逆光補正方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1042191A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002006390A (ja) * | 2000-06-20 | 2002-01-09 | Sakata Corp | デジタル画像の補正方法及び装置 |
| JP2008123472A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-05-29 | Victor Co Of Japan Ltd | 映像信号処理装置 |
| JP2009033331A (ja) * | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Toshiba Corp | 画像処理装置及び方法 |
| JP2010056853A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Aof Imaging Technology Ltd | 逆光判定装置、画像データ処理装置、及びカメラ |
| US8599257B2 (en) | 2006-08-18 | 2013-12-03 | Nec Corporation | Vehicle detection device, vehicle detection method, and vehicle detection program |
-
1996
- 1996-07-22 JP JP8191834A patent/JPH1042191A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002006390A (ja) * | 2000-06-20 | 2002-01-09 | Sakata Corp | デジタル画像の補正方法及び装置 |
| US8599257B2 (en) | 2006-08-18 | 2013-12-03 | Nec Corporation | Vehicle detection device, vehicle detection method, and vehicle detection program |
| JP2008123472A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-05-29 | Victor Co Of Japan Ltd | 映像信号処理装置 |
| JP2009033331A (ja) * | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Toshiba Corp | 画像処理装置及び方法 |
| JP2010056853A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Aof Imaging Technology Ltd | 逆光判定装置、画像データ処理装置、及びカメラ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100467610B1 (ko) | 디지털 화질 개선 방법 및 장치 | |
| US7436998B2 (en) | Method and apparatus for red-eye detection in an acquired digital image based on image quality pre and post filtering | |
| US6774943B1 (en) | Method and apparatus for edge enhancement in digital images | |
| CN100366052C (zh) | 图像处理设备和方法 | |
| JP5343726B2 (ja) | 画像処理装置、及び画像処理プログラム | |
| EP1139284B1 (en) | Method and apparatus for performing local color correction | |
| JP2003153006A (ja) | 画像処理装置 | |
| US20060239550A1 (en) | Method and system for enhancing an image | |
| KR20080056265A (ko) | 입력 이미지에서의 디테일의 화질을 높이는 방법, 장치,상기 방법을 실행하는 것을 가능하게 하는 프로세서판독가능 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품, 상기장치를 포함하는 디스플레이 장치, 카메라 및 상기카메라를 포함하는 휴대용 장치 | |
| JP4479527B2 (ja) | 画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラム、および電子カメラ | |
| EP0442369B1 (en) | Gradation correcting apparatus | |
| JP2002300402A (ja) | 画像処理装置、方法及び記録媒体 | |
| JP3184309B2 (ja) | 階調補正回路及び撮像装置 | |
| JPH0865546A (ja) | シェーディング補正係数生成回路およびシェーディング補正係数生成方法 | |
| JP2002359754A (ja) | 階調補正装置及び方法 | |
| WO2005025207A1 (en) | Image processing utilizing locally adaptive color correction and cumulative histograms | |
| JP3201049B2 (ja) | 階調補正回路及び撮像装置 | |
| JPH1042191A (ja) | 画像の逆光補正方法及び装置 | |
| JP2001292325A (ja) | エッジ強調装置、エッジ強調方法および記録媒体 | |
| JPH10283470A (ja) | 画像処理装置、画像処理方法および記録媒体 | |
| JP2009296210A (ja) | 画像処理装置及び画像処理方法 | |
| JP2929983B2 (ja) | カラー画像処理装置 | |
| JP2003223636A (ja) | 画像処理装置 | |
| JP3080019B2 (ja) | 映像信号処理装置 | |
| JP2006094419A (ja) | 画像信号処理装置及び画像信号処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990525 |