JPH1155520A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents

画像処理装置およびその方法

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JPH1155520A
JPH1155520A JP9206637A JP20663797A JPH1155520A JP H1155520 A JPH1155520 A JP H1155520A JP 9206637 A JP9206637 A JP 9206637A JP 20663797 A JP20663797 A JP 20663797A JP H1155520 A JPH1155520 A JP H1155520A
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JP
Japan
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image data
parameter
image processing
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contrast correction
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JP9206637A
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Akio Fujii
昭雄 藤井
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力された画像データに対して、コントラス
ト補正処理を行った後、明暗調整を行うと画質の劣化が
起こりやすい。 【解決手段】 入力された画像データは、画像分布検出
回路402で画像データの階調度数分布がとられ、コン
トラスト補正回路403でコントラストの補正パラメー
タが設定される。また、明暗調整オフセット値設定回路
404は、ユーザにより設定された明暗調整パラメータ
を基にコントラスト補正パラメータと明暗調整パラメー
タとを加算し、レベル変換パラメータを設定する。画像
レベル変換回路406は、このレベル変換パラメータに
従い画像データのレベル変換を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置及び
その方法に関し、例えば、画像データにコントラストお
よび明暗補正を施す画像処理装置及びその方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】ディジタル信号処理技術の進歩、記録再
生技術の進歩、および記録媒体の進歩等により、ディジ
タルビデオカメラやディジタルスチルカメラ等が安価で
広汎に出回るようになってきた。また、パーソナルコン
ピュータ、およびその周辺機器の高性能化、低価格化も
進み個人が手軽に大量の画像を扱う素地が整いつつあ
る。
【0003】ディジタルビデオカメラやディジタルスチ
ルカメラ等で撮影した画像をテレビモニタ、プリンタ等
の画像出力装置で出力する場合、画質をよくするために
その画像データのもっている階調のダイナミックレンジ
を拡大するためにコントラスト補正を行う。
【0004】このコントラスト補正について、図1と図
2を用いて説明する。
【0005】図1において、画像データの入力端子10
1から入力された画像データは、画像分布検出回路10
2で、図2(1)のコントラスト補正前の図に示すよう
な画像データの階調度数分布がとられる。「A」および
「B」は、それぞれレベルの最小値と最大値を表す。
【0006】画像分布検出回路102は画像データの階
調度数分布をとり、その結果はコントラスト補正範囲設
定回路103に送られ、そこでコントラストの補正パラ
メータが設定される。例えば、図2(1)のコントラス
ト補正前の図の最小値Aから数えて全体の画素数に対す
るα%の位置a、最大値Bから数えて全体の画素数に対
するβ%の位置bを求め、(a,b)の範囲をコントラ
スト補正する範囲として設定する。コントラスト補正回
路105に、その範囲aおよびbをコントラスト補正パ
ラメータとして送る。
【0007】メモリ104はコントラスト補正の範囲が
決定されるまで、入力端子101から入力された画像デ
ータを保持する。コントラスト補正回路105は、コン
トラスト補正範囲設定回路103から送られたコントラ
スト補正パラメータaおよびbに従い、メモリ104か
ら画像データを読み出しコントラスト補正を行う。メモ
リ104から読み出された画像データをxとするとコン
トラスト補正は、f(x)=255×(x−a)/(b
−a)で表される。画像データの階調度数分布は、図2
(1)のコントラスト補正後の図となる。コントラスト
補正回路105は、上記の補正を画像データに施し、結
果を出力端子106に出力する。ユーザはコントラスト
補正された画像をテレビモニタのような画像出力装置で
見る。この時、補正後の画像に対して、ユーザが画像の
明るさを調整したいと言う事が起こり得る。この場合、
ユーザの操作に従いコントラスト補正された画像データ
に対してさらに補正が加えられることとなる。
【0008】コントラスト補正された画像データに対す
る明暗調整操作について図3で説明する。補正された画
像データは入力端子301から入力される。明暗シフト
量設定回路304は、入力端子305からのユーザの入
力情報によりシフト量(shq)を設定し、レベルシフ
ト回路302にそのシフト量(shq)を送る。レベル
シフト回路302は、明暗シフト量設定回路304から
送られたシフト量(shq)に従って、入力された補正
後の画像データに対してレベルのシフトを行う。補正後
の画像データをxとすると画像データのレベルのシフト
は、f(x)=x+shqで表される。その後、補正後
の画像データを出力端子303に出力し、ユーザは明る
さが補正された画像をテレビモニタのような画像出力装
置で見る。シフト後の画像データの画素の階調度数分布
は、図2(2)の明暗補正後の図のようになる。ここ
で、実際にテレビモニタのような画像出力装置に出力さ
れるのは(shq,255)の範囲であり、斜線部分に
相当する画像データは欠落する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した技術
においては、次のような問題がある。画像データにコン
トラスト補正を行ってダイナミックレンジを拡大した
後、ユーザの操作によりコントラスト補正後の画像デー
タに対して明暗調整が行われるため、画像データの階調
度数分布のシフトによりダイナミックレンジが縮小さ
れ、0〜255のレベル範囲からはみ出した画像データ
に対応する画像が欠落し、著しい画質の劣化が生じる。
さらに明暗調整により画像が白浮き(画像が白っぽくな
る)、黒つぶれ(画像が暗くなる)が起きやすく、十分
満足のいく明暗調整ができないという問題点があった。
【0010】本発明は、上記の問題を解決するものであ
り、画像データの階調のダイナミックレンジを狭めるこ
となく、コントラストおよび明暗補正を行い、入力画像
の画質の劣化を防ぐことが可能な画像処理装置およびそ
の方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成する一手段として、以下の構成を備える。
【0012】本発明にかかる画像処理装置は、画像デー
タを入力する第一の入力手段と前記入力画像データのレ
ベル分布からコントラスト補正パラメータを設定する設
定手段と、ユーザにより設定される明暗調整パラメータ
を入力する第二の入力手段と、前記コントラスト補正パ
ラメータおよび前記明暗調整パラメータに基づき、前記
入力画像データを補正する補正手段とを有することを特
徴とする。
【0013】本発明にかかる画像処理方法は、画像デー
タを入力し、前記入力画像データのレベル分布からコン
トラスト補正パラメータを設定し、ユーザにより設定さ
れる明暗調整パラメータを入力し、前記コントラスト補
正パラメータおよび前記明暗調整パラメータに基づき、
前記入力画像データを補正することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる一実施形態
の画像処理装置およびその方法を図を参照して詳細に説
明する。
【0015】[基本構成]図4は、本発明にかかる一実
施形態の画像処理装置の構成例を示すブロック図であ
る。
【0016】ディジタルビデオカメラ等の画像データ
が、入力端子401からメモリ405と画像分布検出回
路402に入力される。画像分布検出回路402で図5
のコントラストおよび明暗補正前の図に示すような画像
データの階調度数分布をとり、その結果はコントラスト
補正回路403に送られる。
【0017】画像分布検出回路402に入力された画像
データの階調度数分布は、コントラスト補正範囲設定回
路403に送られ、そこでコントラストの補正パラメー
タを設定する。例えば、図5のコントラストおよび明暗
補正前の図の最小値Aから数えて全体の画素数に対する
α%の位置a、最大値Bから数えて全体の画素数に対す
るβ%の位置bを求め、(a,b)の範囲をコントラス
ト補正する範囲として設定する。明暗調整オフセット値
設定回路404に、その範囲を示すデータaおよびbを
コントラスト補正パラメータとして送る。
【0018】明暗調整オフセット値設定回路404は、
コントラスト補正パラメータaおよびbとユーザ操作に
よって設定された明暗調整パラメータ(offset)
とを加算する。画像レベル変換回路406に、その範囲
を示すデータ(a+offset)および(b+off
set)をレベル変換パラメータとして送る。
【0019】画像レベル変換回路406は、明暗調整オ
フセット値設定回路404で設定されたレベル変換パラ
メータ(a+offset)および(b+offse
t)に従い、メモリ405から画像データを読みだし画
像データのレベル変換を行う。メモリ405から読み出
される画像データをxとするとレベル変換は、f(x)
=255×(x−(a+offset))/(b−a)
で表される。図5のコントラストおよび明暗補正後の図
に示すようなレベル変換された画像データは、画像レベ
ル変換回路406から出力端子407に出力される。
【0020】最初に画像データが入力された時点では、
明暗調整オフセット値設定回路404の明暗調整パラメ
ータ(offset)は、offset=0である。従
って、画像データはコントラスト補正パラメータaおよ
びbに基づいてレベル変換され、出力端子407から出
力される。ユーザはその結果を見て画像の明暗調整を行
う。明暗調整オフセット値設定回路404は、入力端子
408からの明暗調整の入力情報に基づき明暗調整パラ
メータ(offset)を設定する。
【0021】図6は、図4を用いて説明した画像処理を
ソフトウェアで実現する場合の画像処理装置の構成例を
示すブロック図である。
【0022】コンピュータバス604は、メインメモリ
(RAM)601、CPU602、ROM603、入力
インタフェース部605およびビデオインタフェース部
606をインタフェースする。
【0023】ビデオカメラ等のデバイス607から出力
される画像データは、入力インタフェース部605から
入力される。この入力インタフェイス部604は、IE
EE1394、SCSI、GPIB、RS232C、R
S422等の汎用のインタフェイスが使用できる。
【0024】ROM603には、図7に示すフローチャ
ートに対応するプログラムステップが記憶されている。
CPU602は、ROM603からメインメモリ(RA
M)601へプログラムステップをロードし、入力イン
タフェース部605から入力した画像データに対しプロ
グラムステップを実行する。その結果は、ビデオインタ
フェース部606を通してモニタ608等の画像出力装
置に出力される。
【0025】上記の処理の流れを図7のフローチャート
で詳細に説明する。
【0026】ステップS1は、画像データが図4の入力
端子401から入力される。ステップS2は、ステップ
S1で入力された画像データの階調度数分布を計算す
る。ステップS3は、ステップS2で求められた画像デ
ータの階調度数分布を基にコントラスト補正パラメータ
aおよびbを求める。ステップS4は、明暗調整パラメ
ータの初期値offset=0を設定する。ステップS
5は、ステップS3で求めたコントラスト補正パラメー
タaおよびbとステップS4で設定された明暗調整パラ
メータの初期値offset=0を加算し、レベル変換
パラメータ(a+offset,b+offset)を
設定する。ステップS6は、ステップS5で設定された
レベル変換パラメータ(a+offset,b+off
set)に基づき、画像データのレベル変換を行う。ス
テップS7は、ステップS6でレベル変換された画像を
出力する。ステップS8は、ステップS7で出力された
画像の明暗を更に調整する必要がある場合ステップS9
へ進む。
【0027】ステップS9は、ステップS7で出力され
た画像を明るくしたければ負の明暗調整パラメータ(o
ffset)を入力し、暗くしたければ正の明暗調整パ
ラメータ(offset)を入力する。その後処理はス
テップS5へ戻りステップS9で入力された明暗調整パ
ラメータ(offset)に従って、レベル変換パラメ
ータ(a+offset)および(b+offset)
を再設定する。ステップS6は、再設定されたレベル変
換パラメータ(a+offset)および(b+off
set)に基づき、画像データのレベル変換を行う。ス
テップS7は、ステップS6でレベル変換された画像を
出力する。ステップS8は、ステップS7で出力された
画像の明暗を更に調整する必要がある場合ステップS9
へ進み、各ステップS5、S6、S7、S8の処理を繰
り返し、そうでなければこのフローは終了する。
【0028】以上説明した実施形態では、画像データの
コントラスト補正パラメータと明暗調整パラメータとを
加算することで、画像データの階調のダイナミックレン
ジを狭めることなくコントラストおよび明暗補正を行う
ため、画質の劣化を防ぐことができる。
【0029】なお、本発明は上述した実施形態に制限さ
れるものではなく、例えば、レーザビームプリンタ等の
画像処理装置にも適用できる。また、上述した回路構成
に限らず、上記の手段を用いるような構成の装置に本発
明は適用できる。
【0030】
【他の実施形態】なお、本発明は、複数の機器(例えば
ホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プ
リンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一
つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ
装置など)に適用してもよい。
【0031】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPU
やMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。プログラムコードを供給
するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディス
ク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、C
D−ROM、CD−R、CD−R/W、DVD−RO
M、DVD−RAM、磁気テープ、不揮発性のメモリカ
ード、ROMなどを用いることができる。
【0032】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレ
ーションシステム)などが実際の処理の一部または全部
を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実
現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0033】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わ
るCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
【0034】
【発明の効果】本発明は、画像データの階調のダイナミ
ックレンジを狭めることなく、コントラストおよび明暗
補正を行い、入力画像の画質の劣化を防ぐことが可能な
画像処理装置およびその方法を提供することができる。
【0035】
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的なコントラスト補正回路の構成例を示す
ブロック図、
【図2】一般的なコントラスト補正および明暗調整を説
明するための図、
【図3】一般的な明暗調整回路の構成例を示すブロック
図、
【図4】本発明にかかる一実施形態の画像処理装置の構
成例を示すブロック図、
【図5】本発明にかかるコントラスト補正および明暗調
整を説明する図、
【図6】本発明にかかる一実施形態の画像処理をソフト
ウェアで実現する場合の画像処理装置の構成例を示すブ
ロック図、
【図7】本発明にかかる一実施形態の画像処理方法を説
明するためのフローチャートである。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像データを入力する第一の入力手段
    と、 前記入力画像データのレベル分布からコントラスト補正
    パラメータを設定する設定手段と、 ユーザにより設定される明暗調整パラメータを入力する
    第二の入力手段と、 前記コントラスト補正パラメータおよび前記明暗調整パ
    ラメータに基づき、前記入力画像データを補正する補正
    手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項2】 前記補正手段は、前記コントラスト補正
    パラメータと前記明暗調整パラメータとを加算したレベ
    ル変換パラメータにより前記入力画像データを補正する
    ことを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
  3. 【請求項3】 前記補正手段は、前記レベル変換パラメ
    ータに基づき、前記入力画像データの階調のダイナミッ
    クレンジを拡張することを特徴とする請求項2に記載さ
    れた画像処理装置。
  4. 【請求項4】 前記補正手段は、前記レベル変換パラメ
    ータに基づき、コントラスト補正処理および明暗調整処
    理を行うことを特徴とする請求項2に記載された画像処
    理装置。
  5. 【請求項5】 前記コントラスト補正パラメータは、前
    記レベル分布の所定範囲を表すものであることを特徴と
    する請求項1から請求項4の何れか1つに記載された画
    像処理装置。
  6. 【請求項6】 前記明暗調整パラメータは、前記入力画
    像データの表す画像の明るさに応じて、ユーザによって
    設定されることを特徴とする請求項1から請求項5の何
    れか1つに記載された画像処理装置。
  7. 【請求項7】 前記レベル変換パラメータは、前記コン
    トラスト補正パラメータをaおよびb、前記明暗調整パ
    ラメータをcとすると、a+cおよびb+cで表される
    ことを特徴とする請求項2から請求項6の何れか1つに
    記載された画像処理装置。
  8. 【請求項8】 前記補正手段による補正は、前記画像デ
    ータをxとすると、f(x)=255×(x−(a+
    c))/(b−a)で表されることを特徴とする請求項
    7に記載された画像処理装置。
  9. 【請求項9】 前記第一の入力手段は、ディジタルカメ
    ラ等から出力される画像データを入力するためのインタ
    フェイスを備えることを特徴とする請求項1から請求項
    8の何れか1つに記載された画像処理装置。
  10. 【請求項10】 前記第二の入力手段は、ユーザが明暗
    調整を行うためのインタフェイスを備えることを特徴と
    する請求項1から請求項9の何れか1つに記載された画
    像処理装置。
  11. 【請求項11】 前記補正手段は、処理した画像データ
    を画像出力デバイスへ出力するためのインタフェイスを
    備えることを特徴とした請求項1から請求項10の何れ
    か1つに記載された画像処理装置。
  12. 【請求項12】 画像データを入力し、 前記入力画像データのレベル分布からコントラスト補正
    パラメータを設定し、 ユーザにより設定される明暗調整パラメータを入力し、 前記コントラスト補正パラメータおよび前記明暗調整パ
    ラメータに基づき、前記入力画像データを補正すること
    を特徴とする画像処理方法。
  13. 【請求項13】 画像処理のプログラムコードが記録さ
    れている記録媒体であって、 前記入力画像データのレベル分布からコントラスト補正
    パラメータを設定するステップのプログラムコードと、 前記コントラスト補正パラメータおよび前記明暗調整パ
    ラメータに基づき、前記入力画像データを補正するステ
    ップのプログラムコードとを有することを特徴とする記
    録媒体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8576157B2 (en) * 2007-09-17 2013-11-05 Magnachip Semiconductor, Ltd. Low-power image display device and method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8576157B2 (en) * 2007-09-17 2013-11-05 Magnachip Semiconductor, Ltd. Low-power image display device and method

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