JP2006065688A - Image processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は受信した画像データを処理する画像処理装置に関し、特に人物の顔画像を含む画像データに対し、顔部分の補正を行う画像処理装置に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus that processes received image data, and more particularly to an image processing apparatus that corrects a face portion of image data including a human face image.
デジタルカメラ等により撮像された画像データをパソコン上に表示し、種々の補正を行うことが従来から行われている。特に人物の顔を含む画像データに関しては、例えばその画像データに化粧を施した状態のシミュレーション画像を実際に行う前に表示することで出来上がりを推測したり、シミやしわを取り除くことによって実物よりも美しい画像データを残したりすることができるため、その利用価値も高く、よってより高精度な画像補正方法の実現が望まれている。 Conventionally, image data captured by a digital camera or the like is displayed on a personal computer and various corrections are performed. In particular, for image data including a human face, for example, by displaying a simulation image with makeup applied to the image data before actually performing it, it is possible to infer the result or remove spots and wrinkles from the actual image. Since it is possible to leave beautiful image data, the utility value thereof is high. Therefore, it is desired to realize a more accurate image correction method.
ところで、ビデオカメラにおいては、CCDなどの撮像素子の特性劣化を補償したり、鮮鋭度を高めるために、撮像信号に対して輪郭強調処理が施されている。そのため、人の顔などを撮影する場合に肌の荒れやしわ、シミなどが強調されることがあり、肌色の領域を検出してその領域の輪郭強調量を減らしたり、周波数特性を落とすことが従来から知られている。 By the way, in a video camera, contour enhancement processing is performed on an image pickup signal in order to compensate for characteristic deterioration of an image pickup device such as a CCD or to increase sharpness. As a result, rough skin, wrinkles, spots, etc. may be emphasized when shooting a person's face, etc., and it is possible to detect a skin-colored area and reduce the amount of contour enhancement in that area, or to reduce the frequency characteristics. Conventionally known.
しかしながら、特定色検出領域で輪郭強調のためのディテール量を低減させると、例えば肌の荒れやしわ、シミなどが不必要に強調されないソフトな映像が得られるが、検出領域境界のディテール量も低減し、顔などの輪郭がぼやけるとともに、低減させるディテール量が必要以上に大きく設定されていると、本来画質を保つために低減すべきではない顔などの輪郭のディテールも低減し輪郭がぼやけてしまうという問題があり、さらに特定色検出領域の境界を挟んで急激にディテール量が変化するので、境界付近の画質の変化が急激で不自然な画像データになるという問題があった。 However, if the detail amount for contour enhancement is reduced in the specific color detection area, for example, a soft image that does not unnecessarily enhance rough skin, wrinkles, spots, etc. is obtained, but the detail amount at the detection area boundary is also reduced. However, if the amount of detail to be reduced is set larger than necessary, the details of the contour of the face that should not be reduced in order to maintain the image quality will be reduced and the contour will become blurred. Furthermore, since the amount of detail changes abruptly across the boundary of the specific color detection region, there is a problem that the image quality change near the boundary becomes abrupt and unnatural image data.
下記特許文献1(特開2000−152268号公報)に記載の映像信号処理装置は、上述の問題点を解決するための映像信号処理装置であって、入力映像信号に対して特定の色を指定するための特定色指定手段と、前記入力映像信号に対して前記特定色指定手段により指定される特定色を検出する特定色検出手段と、前記入力映像信号より高周波成分を抽出する高周波成分抽出手段と、該抽出された高周波成分の映像信号に対して、ノイズスライスレベル以下の信号を除去するノイズ除去手段と、前記特定色検出手段の出力に基づいて特定色検出領域における前記ノイズスライスレベルを可変制御する制御手段と、前記特定色検出領域と前記検出された特定色以外の領域との境界部分で、前記ノイズスライスレベルがなだらかに変化するように処理する平滑化手段と、前記ノイズ除去手段の出力信号を入力映像信号に加算して出力する加算手段とを備えている。 A video signal processing apparatus described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-152268) is a video signal processing apparatus for solving the above-described problems, and a specific color is designated for an input video signal. Specific color designating means, specific color detecting means for detecting a specific color designated by the specific color designating means for the input video signal, and high frequency component extracting means for extracting a high frequency component from the input video signal A noise removing unit that removes a signal of a noise slice level or less from the extracted high-frequency component video signal; and the noise slice level in the specific color detection region is variable based on an output of the specific color detection unit The noise slice level changes gently at the boundary between the control means for controlling and the specific color detection area and the area other than the detected specific color. It includes a smoothing means for processing, and an adding means for adding and outputting the output signal of said noise eliminating means on the input video signal.
上述の構成によれば、入力映像信号より高周波成分が抽出され、該抽出された高周波成分の映像信号に対して、ノイズスライスレベル以下の信号を除去する処理が施され、入力映像信号に加算される。これによりノイズ抑圧をしながら輪郭部が強調される。ここでノイズスライスレベルは、制御手段により特定色が検出された領域で可変制御可能であるので、特定色が検出された領域でノイズスライスレベルを特定色以外の領域より大きくすることにより、特定色検出領域のディテールを減少させ、滑らかな画像とすることができる。さらに、特定色検出領域と特定色以外の領域との境界部分で、ノイズスライスレベルがなだらかに変化するように処理されるので、特定色検出領域の輪郭部がぼけることが防止され、明瞭な輪郭部を維持することができ、かつ特定色領域の境界付近でのディテール量の変化をゆるやかにすることで不自然な画質の変化を防止できる。 According to the above-described configuration, a high frequency component is extracted from the input video signal, a process of removing a signal having a noise slice level or less is performed on the extracted high frequency component video signal, and the signal is added to the input video signal. The As a result, the contour is emphasized while suppressing noise. Here, since the noise slice level can be variably controlled in the area where the specific color is detected by the control means, the noise slice level is set larger than the area other than the specific color in the area where the specific color is detected. The details of the detection area can be reduced and a smooth image can be obtained. Furthermore, since the noise slice level is processed so as to change gently at the boundary between the specific color detection area and the area other than the specific color, the outline of the specific color detection area is prevented from being blurred and has a clear outline. The image quality can be maintained, and the change in the amount of detail in the vicinity of the boundary of the specific color area can be moderated to prevent an unnatural change in image quality.
しかしながら、上記特許文献1に記載の映像信号処理装置は、特定色及びその領域全体を一括して画像処理を行うことから、処理時間が長時間となる。これは、その比較的広い処理領域を複数の比較的小さな領域に分割し、複数のCPUを用いて並列処理を行えば前記処理時間を短縮することも可能であるが、それには高価なCPUを複数準備しなければならない。
However, since the video signal processing apparatus described in
そこで、本発明者らは上記問題点に鑑み、画像の品質を落とすことなく、かつ処理時間を短縮できる画像処理装置を種々検討した結果、上述のようにその処理領域を顔全体とすることなく、スポット的にシミやしわを補正できれば、複数のCPUを用いた並列処理を行うことなく良好な画像補正を行うことができることを見出し、本発明に至ったものである。 Therefore, in view of the above problems, the present inventors have studied various image processing apparatuses that can reduce the processing time without degrading the image quality. As a result, the processing area is not made the entire face as described above. The present inventors have found that if spot and wrinkle can be corrected in a spot manner, good image correction can be performed without performing parallel processing using a plurality of CPUs.
すなわち本発明の目的は、人物の顔を含む画像データの良好な補正を行うことができる画像処理装置を提供することである。 That is, an object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of performing good correction of image data including a human face.
また、本発明の他の目的は、画像データの補正の際に、複数のCPUがなくとも短い処理時間で補正を行うことができる画像処理装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of correcting image data in a short processing time without a plurality of CPUs.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の画像処理装置は、特定の画像を含む画像データに基づき、特定の色を指定する特定色指定手段と、
前記画像データ内の前記特定色指定手段により指定された特定色を検出する特定色検出手段と、
種々の画像パターンを記憶する画像パターン記憶手段と、
前記画像パターン記憶手段に記憶された画像パターンを前記画像データにマッチングし、前記画像データ内の画像処理領域を設定する画像処理領域設定手段と、
前記特定色検出手段及び前記画像処理領域設定手段により設定された画像処理領域内で、前記特定色検出手段により検出された特定色以外の色を検出する非特定色検出手段と、
前記非特定色検出手段により検出された特定色以外の色領域に種々の補正を行う補正手段と、を有する画像処理装置であって、
前記補正手段は、前記非特定色検出手段により検出された前記特定色以外の色の領域をその近傍の特定色で置換することにより補正することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the image processing apparatus according to
Specific color detection means for detecting a specific color designated by the specific color designation means in the image data;
Image pattern storage means for storing various image patterns;
Image processing area setting means for matching an image pattern stored in the image pattern storage means with the image data and setting an image processing area in the image data;
Non-specific color detection means for detecting a color other than the specific color detected by the specific color detection means within the image processing area set by the specific color detection means and the image processing area setting means;
A correction unit that performs various corrections on a color region other than the specific color detected by the non-specific color detection unit,
The correction means corrects the color area by replacing a specific color area detected by the non-specific color detection means with a specific color in the vicinity thereof.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像処理装置に係り、前記特定の画像とは、人物の顔の画像であり、前記特定色はスキントーンであることを特徴とする。
The invention according to claim 2 relates to the image processing apparatus according to
また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の画像処理装置に係り、前記画像パターン記憶手段には、人物の顔のパターンが記憶されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the image processing apparatus according to the first aspect, wherein the image pattern storage means stores a human face pattern.
また、請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の画像処理装置に係り、前記非特定色検出手段は、人物の顔を含む画像データから、前記特定色検出手段によりスキントーンの領域を検出し、更に前記画像処理領域設定手段により前記画像パターン記憶部内の人物の顔のパターンを前記画像データにマッチングすることにより特定色以外の色を検出することを特徴とする。
The invention according to claim 4 relates to the image processing apparatus according to
請求項1の発明によれば、特定色検出手段及び画像処理領域設定手段により画像処理の対象となる処理領域を検出し、この検出した領域内に前記特定色指定手段により指定された特定色と異なる色の領域を前記非特定色検出手段で検出し、その異なる色の領域を補正することにより、処理領域と設定された領域内の特定色以外の色要素を削除する事ができるようになる。 According to the first aspect of the present invention, the processing area to be subjected to image processing is detected by the specific color detection means and the image processing area setting means, and the specific color designated by the specific color designation means is detected in the detected area. By detecting different color areas with the non-specific color detection means and correcting the different color areas, it is possible to delete color elements other than the specific colors in the processing area and the set area. .
請求項2、3の発明によれば、人物の顔を含む画像データを、画像パターン記憶部に記憶された人物の顔パターンをマッチングして処理領域を確定し、更に非特定色検出手段によりスキントーン以外の色を検出すれば、画像データ内の人物のシミやしわを検出することができ、これを補正することによりシミやしわを除去した人物の顔を含む画像データを得ることができるようになる。 According to the second and third aspects of the present invention, image data including a person's face is matched with a person's face pattern stored in the image pattern storage unit to determine a processing area, and further, a non-specific color detecting unit performs skinning. If a color other than a tone is detected, it is possible to detect a person's spots and wrinkles in the image data, and by correcting this, it is possible to obtain image data including a person's face from which the spots and wrinkles have been removed. become.
請求項4の発明によれば、特定色検出手段でスキントーンの領域を検出したのち、画像処理領域設定手段により人物の顔のパターンをマッチングすることによって、画像パターン記憶手段に記憶されている顔のパターンのうちスキントーンであるべき部分と、前記特定色検出手段で検出されたスキントーンの領域とを比較することができ、よってスキントーンであるべき部分の中に、スキントーンではない部分があれば直ちにシミあるいはしわと判断することができるため、簡単な方法で高精度にシミ等の検出を行うことができるようになる。
また、前記画像処理領域設定手段で人物の顔のパターンを画像データにマッチングするため、補正を行ってはいけない部分(例えば眉、顔の輪郭等)が補正されることを防止することができるようになる。
According to the invention of claim 4, the face stored in the image pattern storage means is obtained by matching the human face pattern by the image processing area setting means after detecting the skin tone area by the specific color detecting means. The portion that should be a skin tone in the pattern of the pattern and the area of the skin tone detected by the specific color detecting means can be compared. If it is present, it can be immediately determined as a spot or a wrinkle, so that a spot or the like can be detected with high accuracy by a simple method.
Further, since the face pattern of the person is matched with the image data by the image processing area setting means, it is possible to prevent correction of parts that should not be corrected (for example, eyebrows, facial contours, etc.). become.
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための画像処理装置を例示するものであって、本発明をこれらに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。 Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplify image processing apparatuses for embodying the technical idea of the present invention, and are not intended to specify the present invention, and are not intended to limit the scope of the claims. Other embodiments included in are equally applicable.
図1は、本発明の画像処理装置の構成を示すブロック図、図2は、本発明の画像処理装置に供給される画像データの色補正処理の工程を示すフローチャート、図3は、不特定色の領域を拡大して示す図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing steps of color correction processing of image data supplied to the image processing apparatus of the present invention, and FIG. 3 is an unspecified color It is a figure which expands and shows this area | region.
本発明の画像処理装置1は、スキャナ部10、FAX部15、エンジン部20、ユーザー操作部25、HDD(ハードディスクドライブ)30、プリンタコントローラ35、及び制御部40から構成されており、スキャナ部10は画像をスキャニングするための画像読み取りCCD11と、画像の読み取り方向を探知するDF(Direction Finder)12とを有しており、FAX部15はその内部にモデム16を有し、NCU(Network Control Unit)17を介して公衆回線50に接続され、画像データの送受信を行う。
The
エンジン部20は画像処理装置1に供給された画像の出力エンジンであり、レーザーにより画像を走査するレーザー走査部21を有している。ユーザー操作部25はキー入力部26と、液晶表示部27と、LED表示部28とを有し、画像処理装置1の各種設定を変更可能な部分である。HDD30は画像処理装置1の設定等を記憶する不揮発性メモリであり、プリンタコントローラ35はLAN(Local Area Network)等からなるネットワーク51に接続され、ネットワーク51内のPCから送信されるデータ等を受信し、前記各PC52に種々のデータを送信するようになっており、また、必要に応じて画像処理装置1を管理するための管理PC36等が接続される。
The
制御部40は画像処理装置1に供給される各種データの制御を行う部分であり、供給された複数のジョブを管理するジョブ管理部41と、供給された画像データに種々の画像処理を施す画像処理部42とを有している。また、制御部40は、スキャナ部10、FAX部15、エンジン部20、ユーザー操作部25、HDD30、及びプリンタコントローラ35にインターフェース(I/F)43を介して接続されており、前記スキャナ部10等の各部によって処理される画像データはすべて制御部40によって種々の制御が行われている。
The
次に、本発明の画像処理装置による画像補正の工程を図2を参照して以下に説明する。ただし、ここで行う画像処理は人物の顔を含む画像データにおける人物のシミあるいはしわ等をなくするための補正について説明するが、本発明の人物のシミあるいはしわの補正に限定するものではなく、他の種々の補正に関しても適応可能であることは当業者にとり自明であろう。 Next, the image correction process by the image processing apparatus of the present invention will be described below with reference to FIG. However, the image processing performed here describes correction for eliminating human spots or wrinkles in image data including a human face, but is not limited to correction of human spots or wrinkles of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other various corrections can be applied.
先ず、図2に示すように、ステップS1で画像処理装置1が画像データを受信すると、ビットマップ展開を行う等所定の画像処理を行った後に、ステップS2において画像データの色補正を行うか否かを認識し、色補正を行わない場合は、通常の出力処理に移行し、色補正を行う場合はステップS3に移行する。このとき色補正を行うか否かの設定は、例えばユーザー操作部25による操作によって設定される。
First, as shown in FIG. 2, when the
ステップS2において色補正を行うと判断されると、ステップS3においてユーザー操作部25あるいはネットワーク51を介して接続されているPC52等により、色補正の基準となる特定色(本実施例ではスキントーン)を設定する。ちなみに、スキントーンの設定は、その被写体ごとに基準とすべき色が異なるため、画像データから抽出したスキントーンを基準として以降の処理を行うことが好ましく、また、そのスキントーンに関しても所定の色の幅を有するため、その色の幅の設定も同様に行えばより良好な補正処理が行えるようになる。そして、ステップS4において画像データ内のスキントーンで描かれている部分を検出する。次にステップS5において、HDD30内に予め記憶されている画像データの画像パターン(本実施例では人物の顔のパターン)を呼び出し、画像データ内の顔の画像情報から最もふさわしい顔のパターンを選出し、画像データにマッチングする。
If it is determined in step S2 that color correction is to be performed, a specific color (skin tone in this embodiment) that serves as a reference for color correction is determined by the
ステップS6は、前記ステップS4、S5において検出された画像データ内の特定色の領域及び顔のパターンのマッチング結果を用いて非特定色領域を検出するステップである。この検出方法は、顔のパターンをマッチングした結果、スキントーンであるべき領域と判断された領域内で、かつステップS4で検出された特定色領域に該当しない部分を非特定色領域として判断するものである。 Step S6 is a step of detecting a non-specific color region using the matching result of the specific color region and the face pattern in the image data detected in steps S4 and S5. In this detection method, as a result of matching a face pattern, a portion that is determined to be a skin tone region and that does not correspond to the specific color region detected in step S4 is determined as a non-specific color region. It is.
前記ステップS6で非特定色領域が検出されると、ステップS7において前記非特定色部分の補正を行う。この補正方法は、図3に示すように非特定色領域と判断された画素D'をその周辺の画素D(図3では画素D'に近接する上下の画素)で置換するものであり、このように近傍の画素で置換すれば、極端にスキントーンが変化することなく、平滑な補正を行うことができる。 When the non-specific color region is detected in step S6, the non-specific color part is corrected in step S7. In this correction method, as shown in FIG. 3, the pixel D ′ determined to be a non-specific color region is replaced with the surrounding pixel D (upper and lower pixels adjacent to the pixel D ′ in FIG. 3). As described above, if the pixel is replaced with a neighboring pixel, smooth correction can be performed without the skin tone changing extremely.
また、より滑らかな画像を得るために、前述の補正を行った後にローパスフィルタを用いた高周波成分の除去を行うようになしてもよい。このようにフィルタリングを行うことにより、周波数の変化を穏やかにすることができ、結果として滑らかで自然な補正を行うことができるようになる。 In order to obtain a smoother image, high-frequency components may be removed using a low-pass filter after performing the above-described correction. By performing filtering in this way, the frequency change can be made gentle, and as a result, smooth and natural correction can be performed.
上述のように、本発明の画像処理装置は、供給された画像データに特定色の領域を検出し、更に画像パターンをマッチングさせることにより、補正対象となる非特定色領域を検出することができるため、従来のように画像データ全体を補正する必要がなく、スポット的な補正が可能となることから、複数のCPUを用いなくとも短時間での画像の補正を行うことができる。 As described above, the image processing apparatus of the present invention can detect a non-specific color region to be corrected by detecting a specific color region in the supplied image data and further matching the image pattern. Therefore, it is not necessary to correct the entire image data as in the prior art, and spot-like correction is possible, so that the image can be corrected in a short time without using a plurality of CPUs.
1 画像処理装置
10 スキャナ部
15 FAX部
20 エンジン部
25 ユーザー操作部
30 HDD
35 プリンタコントローラ
40 制御部
42 画像処理部
DESCRIPTION OF
35
Claims (4)
前記画像データ内の前記特定色指定手段により指定された特定色を検出する特定色検出手段と、
種々の画像パターンを記憶する画像パターン記憶手段と、
前記画像パターン記憶手段に記憶された画像パターンを前記画像データにマッチングし、前記画像データ内の画像処理領域を設定する画像処理領域設定手段と、
前記特定色検出手段及び前記画像処理領域設定手段により設定された画像処理領域内で、前記特定色検出手段により検出された特定色以外の色を検出する非特定色検出手段と、
前記非特定色検出手段により検出された特定色以外の色領域に種々の補正を行う補正手段と、を有する画像処理装置であって、
前記補正手段は、前記非特定色検出手段により検出された前記特定色以外の色の領域をその近傍の特定色で置換することにより補正することを特徴とする画像処理装置。 Specific color designating means for designating a specific color based on image data including a specific image;
Specific color detection means for detecting a specific color designated by the specific color designation means in the image data;
Image pattern storage means for storing various image patterns;
Image processing area setting means for matching an image pattern stored in the image pattern storage means with the image data and setting an image processing area in the image data;
Non-specific color detection means for detecting a color other than the specific color detected by the specific color detection means within the image processing area set by the specific color detection means and the image processing area setting means;
A correction unit that performs various corrections on a color region other than the specific color detected by the non-specific color detection unit,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the correction unit corrects the color region other than the specific color detected by the non-specific color detection unit by replacing the region with a specific color in the vicinity thereof.
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