JP4803982B2 - Image processing apparatus, image recording apparatus, and image processing method - Google Patents

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Description

本発明は、画像処理装置、画像記録装置、及び画像処理方法に関し、特に画像に対して適応的に階調変換処理を施す画像処理装置、画像記録装置、及び画像処理方法に関する。   The present invention relates to an image processing device, an image recording device, and an image processing method, and more particularly to an image processing device, an image recording device, and an image processing method that adaptively perform gradation conversion processing on an image.

画像の階調表現は、画質を決定する重要な要因の一つである。通常、撮像素子から出力される信号は、撮像素子に入射した光の光量にほぼ比例している。ここで、撮像素子からの出力信号は、後の画像処理において、最終的な画像の観察環境(例えばモニタによる画像観察やプリンタ出力による画像観察など)に合わせて何らかの階調変換処理が施される。例えば、一般的なデジタルカメラの場合、画像ファイルフォーマットの標準色空間としてsRGB色空間が採用されているが、デジタルカメラの場合で撮影された画像の階調は、sRGBの規定にあるガンマ特性(γ=2.2)を持つモニタで表示された際に最適となるように設計されている。   The gradation expression of the image is one of the important factors that determine the image quality. Usually, the signal output from the image sensor is substantially proportional to the amount of light incident on the image sensor. Here, the output signal from the image sensor is subjected to some gradation conversion processing in accordance with the final image observation environment (for example, image observation with a monitor or image observation with a printer output) in subsequent image processing. . For example, in the case of a general digital camera, the sRGB color space is adopted as the standard color space of the image file format, but the gradation of an image shot in the case of the digital camera is a gamma characteristic (sRGB specification) ( It is designed to be optimal when displayed on a monitor having γ = 2.2).

通常、画像の階調変換特性は、デジタルカメラなどの入力装置ごとに一種類に固定されているか、或いは複数の階調変換特性の中からユーザ等により選択されるのが一般的である。また、近年は画像(若しくはシーン)の輝度分布に合わせて個々の画像に対して適応的に階調変換特性を最適化する技術が用いられつつある。これは、被写界のダイナミックレンジがシーンごとに異なるので、この違いを考慮せずに一律の階調変換特性で変換した場合に被写界の輝度情報をモニタやプリンタ等の出力装置のダイナミックレンジに効率良く反映させることが難しいからである。   Usually, the gradation conversion characteristics of an image are fixed to one type for each input device such as a digital camera, or are generally selected by a user or the like from a plurality of gradation conversion characteristics. In recent years, a technique for adaptively optimizing gradation conversion characteristics for individual images in accordance with the luminance distribution of the image (or scene) is being used. This is because the dynamic range of the scene varies from scene to scene, so that the luminance information of the scene is converted to the dynamics of output devices such as monitors and printers when converted with uniform gradation conversion characteristics without taking this difference into account. This is because it is difficult to efficiently reflect the range.

個々の画像に対して適応的に階調変換特性を最適化する技術の一つとして、ヒストグラム均等化法が挙げられる。これは、画像の輝度ヒストグラム(各輝度階調レベルの頻度数)を均一にするような階調変換を施すことで、画像の持つ輝度情報量を増やし、出力装置に対して効率良く階調を割り当てる技術である。   One technique for adaptively optimizing tone conversion characteristics for individual images is a histogram equalization method. This is because gradation conversion is performed so that the luminance histogram (frequency number of each luminance gradation level) of the image is made uniform, thereby increasing the amount of luminance information held by the image, and efficiently applying gradation to the output device. The technology to assign.

ここで、このような階調変換を撮影条件やシーンによらず一律に適用すると、例えば階調変換により暗部のノイズが増幅されて許容レベルを超えるなど、画像(シーン)によっては好ましくない方向に変換されてしまう場合がある。   Here, if such gradation conversion is uniformly applied regardless of shooting conditions and scenes, for example, the noise in the dark portion is amplified by the gradation conversion and exceeds an allowable level. It may be converted.

その解決策の一例として、特許文献1において提案されている技術では、画像の輝度分布を検出し、検出された輝度分布より輝度分布の補正が必要か否かを判定し、輝度分布の補正が必要と判定された場合に輝度分布を均一化するように補正することで、出力画像の劣化を防止するようにしている。
特開2003−179809号公報
As an example of the solution, the technique proposed in Patent Document 1 detects the luminance distribution of an image, determines whether the luminance distribution needs to be corrected based on the detected luminance distribution, and corrects the luminance distribution. When it is determined that the luminance distribution is necessary, the luminance distribution is corrected to be uniform, thereby preventing the output image from being deteriorated.
JP 2003-179809 A

しかしながら、上記特許文献1において提案されている技術は、被写体の輝度分布から輝度分布の補正の必要性を判定しているので、例えばシーンの輝度が低く、電気的増幅によるノイズを多く含んだ画像や、被写体の種類(風景、人物など)を指定して撮影された画像など、階調変換特性及び階調変換後の最適値が撮影時の条件によって異なる画像に対して、個々に最適な階調変換処理を施すことが困難である。   However, since the technique proposed in Patent Document 1 determines the necessity of correcting the luminance distribution from the luminance distribution of the subject, for example, an image having low scene luminance and containing a lot of noise due to electrical amplification. For images shot with a specified subject type (landscape, person, etc.), the gradation conversion characteristics and the optimum values after gradation conversion differ depending on the shooting conditions. It is difficult to perform a tone conversion process.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、撮影条件によらず、撮影時のシーンに最も適した階調変換処理を施すことができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an image processing apparatus and an image processing method capable of performing a gradation conversion process most suitable for a scene at the time of shooting regardless of shooting conditions. Objective.

上記の目的を達成するために、本発明の第1の態様による画像処理装置は、入力された画像データの画素値のヒストグラムを算出するヒストグラム算出手段と、上記ヒストグラム算出手段にて算出された上記ヒストグラムと上記画像データが撮影された際の撮影情報とに基づいて、上記画像データに階調変換処理を施す際の階調変換特性を決定する階調変換特性決定手段と、上記階調変換特性決定手段にて決定された上記階調変換特性に基づき、上記入力された画像データを階調変換する階調変換手段とを具備し、上記階調変換特性決定手段は、上記階調変換特性を決定する際に、上記撮影情報から上記階調変換後のノイズ量の逆数を求め、上記ヒストグラム算出手段で算出された上記ヒストグラムにおいて、頻度値が上記階調変換後のノイズ量の逆数よりも大きくなる部分を上記階調変換後のノイズ量の逆数に制限する修正を行うヒストグラム修正手段を更に含み、上記ヒストグラムの修正の際に用いられる撮影情報は、画像データが撮影された際の撮影感度情報と、画像データに対してノイズ低減処理が施されたか否かを示すノイズ低減処理情報の少なくとも何れかを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to a first aspect of the present invention includes a histogram calculation unit that calculates a histogram of pixel values of input image data, and the histogram calculation unit that calculates the histogram. Gradation conversion characteristic determining means for determining gradation conversion characteristics when performing gradation conversion processing on the image data based on the histogram and photographing information when the image data is photographed; and the gradation conversion characteristics Gradation conversion means for gradation-converting the input image data based on the gradation conversion characteristics determined by the determination means, wherein the gradation conversion characteristic determination means has the gradation conversion characteristics when determining, from the photographing information sought reciprocal of the noise amount after the gradation conversion, in the histogram calculated by said histogram calculating means, the frequency value after the gradation conversion Neu The larger portion than the reciprocal of the amount of further comprises a histogram correction means corrects for limiting the reciprocal of the noise amount after the gradation conversion, shooting information to be used for the above histogram correction, the image data is captured And at least one of noise reduction processing information indicating whether or not noise reduction processing has been performed on the image data.

上記の目的を達成するために、本発明の第2の態様による画像記録装置は、被写界を撮像して画像データを得る撮像手段と、上記撮像手段によって得られた画像データの画素値のヒストグラムを算出するヒストグラム算出手段と、上記ヒストグラム算出手段にて算出された上記ヒストグラムと上記画像データが撮影された際の撮影情報とに基づいて上記画像データに階調変換処理を施す際の階調変換特性を決定する階調変換特性決定手段と、上記階調変換特性決定手段にて決定された上記階調変換特性に基づき、上記入力された画像データを階調変換する階調変換手段と、上記階調変換手段によって階調変換された画像データを記録媒体に記録する記録手段とを具備し、上記階調変換特性決定手段は、上記階調変換特性を決定する際に、上記撮影情報から上記階調変換後のノイズ量の逆数を求め、上記ヒストグラム算出手段で算出された上記ヒストグラムにおいて、頻度値が上記階調変換後のノイズ量の逆数よりも大きくなる部分を上記階調変換後のノイズ量の逆数に制限する修正を行うヒストグラム修正手段を更に含み、上記ヒストグラムの修正の際に用いられる撮影情報は、画像データが撮影された際の撮影感度情報と、画像データに対してノイズ低減処理が施されたか否かを示すノイズ低減処理情報の少なくとも何れかを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image recording apparatus according to a second aspect of the present invention includes an imaging unit that captures an image of an object scene to obtain image data, and pixel values of image data obtained by the imaging unit. A gradation when performing a gradation conversion process on the image data based on a histogram calculating means for calculating a histogram, and the histogram calculated by the histogram calculating means and shooting information when the image data is shot Gradation conversion characteristic determining means for determining a conversion characteristic; gradation conversion means for gradation converting the input image data based on the gradation conversion characteristic determined by the gradation conversion characteristic determination means; Recording means for recording the image data subjected to gradation conversion by the gradation conversion means on a recording medium, and the gradation conversion characteristic determination means determines the gradation conversion characteristics when determining the gradation conversion characteristics. Obtains the reciprocal of the noise amount after the gradation conversion from behind the information, the in the histogram calculated by the histogram calculation unit, said portions frequency value is greater than the reciprocal of the noise amount after the gradation conversion gradation It further includes histogram correction means for performing correction to limit the reciprocal of the noise amount after conversion, and the shooting information used for correcting the histogram includes shooting sensitivity information when the image data is shot and image data. And at least one of noise reduction processing information indicating whether or not noise reduction processing has been performed.

上記の目的を達成するために、本発明の第3の態様による画像処理方法は、入力された画像データの画素値のヒストグラムを算出するヒストグラム算出工程と、上記ヒストグラム算出工程において算出された上記ヒストグラムと上記画像データが撮影された際の撮影情報とに基づいて上記画像データに階調変換処理を施す際の階調変換特性を決定する階調変換特性決定工程と、上記階調変換特性決定工程において決定された上記階調変換特性に基づき、上記入力された画像データを階調変換する階調変換工程とを有し、上記階調変換特性決定工程は、上記階調変換特性を決定する際に、上記撮影情報から上記階調変換後のノイズ量の逆数を求め、上記ヒストグラム算出工程で算出された上記ヒストグラムにおいて、頻度値が上記階調変換後のノイズ量の逆数よりも大きくなる部分を上記階調変換後のノイズ量の逆数に制限する修正を行うヒストグラム修正工程を更に含み、上記ヒストグラム修正工程において用いられる撮影情報は、画像データが撮影された際の撮影感度情報と、画像データに対してノイズ低減処理が施されたか否かを示すノイズ低減処理情報の少なくとも何れかを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image processing method according to a third aspect of the present invention includes a histogram calculation step of calculating a histogram of pixel values of input image data, and the histogram calculated in the histogram calculation step. A gradation conversion characteristic determining step for determining a gradation conversion characteristic when performing gradation conversion processing on the image data based on the image information when the image data is captured, and the gradation conversion characteristic determining step A gradation conversion step for gradation-converting the input image data based on the gradation conversion characteristic determined in step (2), wherein the gradation conversion characteristic determination step is performed when the gradation conversion characteristic is determined. In addition, the reciprocal of the noise amount after the gradation conversion is obtained from the shooting information, and the frequency value in the histogram calculated in the histogram calculation step is the value after the gradation conversion. The method further includes a histogram correction step for correcting a portion that is larger than the reciprocal of the noise amount to the reciprocal of the noise amount after the gradation conversion, and the shooting information used in the histogram correction step is obtained by shooting image data. And at least one of noise reduction processing information indicating whether noise reduction processing has been performed on the image data.

これら第1〜第3の態様によれば、階調変換を行うための階調変換特性を決定する際に、画像データが得られたときの撮影情報を考慮することで、撮影条件によらず、撮影時のシーンに最も適した階調変換処理を施すことができる。   According to these first to third aspects, when determining the gradation conversion characteristics for performing the gradation conversion, the imaging information when the image data is obtained is taken into consideration, so that it does not depend on the imaging conditions. The tone conversion process most suitable for the scene at the time of shooting can be performed.

本発明によれば、撮影条件によらず、撮影時のシーンに最も適した階調変換処理を施すことができる画像処理装置、画像記録装置、及び画像処理方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an image processing apparatus, an image recording apparatus, and an image processing method capable of performing gradation conversion processing most suitable for a scene at the time of shooting regardless of shooting conditions.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置の概念的な構成について示した図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a conceptual configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、本画像処理装置は、ヒストグラム算出部1と、階調変換特性決定部2と、階調変換部4とから構成されている。画像データがヒストグラム算出部1に入力されると、ヒストグラム算出部1において入力画像データの画素値のヒストグラムが算出される。ヒストグラムは、画像データの輝度成分のみのヒストグラム(輝度ヒストグラム)を算出するようにしても、画像データの色成分毎のヒストグラムを算出するようにしても良い。   As shown in FIG. 1, the image processing apparatus includes a histogram calculation unit 1, a tone conversion characteristic determination unit 2, and a tone conversion unit 4. When the image data is input to the histogram calculation unit 1, the histogram calculation unit 1 calculates a histogram of pixel values of the input image data. As the histogram, a histogram of only the luminance component of the image data (luminance histogram) may be calculated, or a histogram for each color component of the image data may be calculated.

ヒストグラム算出部1においてヒストグラムが算出された後、算出されたヒストグラムは階調変換特性決定部2に入力される。階調変換特性決定部2では、ヒストグラムと画像データが撮影されたときの撮影情報3とに基づいて階調変換特性が決定される。そして、決定された階調変換特性に基づいて階調変換部4において、入力画像データの階調変換処理が施され、出力画像データとして外部に出力される。   After the histogram is calculated by the histogram calculation unit 1, the calculated histogram is input to the gradation conversion characteristic determination unit 2. The gradation conversion characteristic determination unit 2 determines the gradation conversion characteristic based on the histogram and the photographing information 3 when the image data is photographed. Based on the determined gradation conversion characteristics, the gradation conversion unit 4 performs gradation conversion processing on the input image data and outputs the output image data to the outside.

以下、図1の画像処理装置についてより具体的に説明する。図2は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置を含む画像記録装置の一例としての、デジタルカメラ(以下、カメラと称する)の構成を示すブロック図である。
図2に示すように、本デジタルカメラは、マイクロコンピュータ(図ではマイコンと略記している)11と、撮像部12と、A/D変換部(図ではA/Dと記している)13と、バス14と、RAM15と、画像処理回路16と、ROM17と、記録媒体18と、操作部19とから構成されている。
Hereinafter, the image processing apparatus of FIG. 1 will be described more specifically. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a digital camera (hereinafter referred to as a camera) as an example of an image recording apparatus including an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the digital camera includes a microcomputer (abbreviated as “microcomputer” in the figure) 11, an imaging unit 12, an A / D converter (denoted as A / D in the figure) 13, and The bus 14, the RAM 15, the image processing circuit 16, the ROM 17, the recording medium 18, and the operation unit 19.

マイクロコンピュータ11は、本カメラの全体的な制御を行う制御部である。このマイクロコンピュータ11では、撮像部12内部の撮影光学系の焦点制御や撮像素子の露出制御、画像データを記録媒体18に記録する際の記録制御などが行われる。   The microcomputer 11 is a control unit that performs overall control of the camera. In the microcomputer 11, focus control of the imaging optical system inside the imaging unit 12, exposure control of the imaging device, recording control when recording image data on the recording medium 18, and the like are performed.

撮像部12は、撮影光学系や撮像素子、及びこれらの駆動部等から構成されている。撮像部12は、撮影光学系を介して入射した図示しない被写体からの光束を撮像素子において電気信号に変換する。   The imaging unit 12 includes a photographing optical system, an imaging element, and a driving unit thereof. The imaging unit 12 converts a light beam from a subject (not shown) that is incident through the photographing optical system into an electrical signal in the imaging element.

A/D変換部13は撮像部12で得られた電気信号をデジタルデータに変換して画像データを生成する。   The A / D conversion unit 13 converts the electrical signal obtained by the imaging unit 12 into digital data to generate image data.

バス14はA/D変換部13で得られた画像データなどのデータを、本カメラの各回路に転送する転送路である。また、RAM15は、画像データなどのデータを一時格納しておくためのメモリである。   A bus 14 is a transfer path for transferring data such as image data obtained by the A / D converter 13 to each circuit of the camera. The RAM 15 is a memory for temporarily storing data such as image data.

画像処理回路16は、バス14を介して入力された入力画像データの画像処理を行う回路である。ここで、画像処理回路16は、ホワイトバランス(WB)補正部20と、同時化部21と、Y/C分離部22と、色変換部23と、JPEG圧縮部24と、ヒストグラム算出部25と、ヒストグラム修正部26と、ヒストグラム累積部27と、階調変換テーブル算出部28と、階調変換部29とから構成されている。ここで、上記階調変換特性決定部2は、ヒストグラム算出部25と、ヒストグラム修正部26と、ヒストグラム累積部27と、階調変換テーブル算出部28とが対応する。   The image processing circuit 16 is a circuit that performs image processing of input image data input via the bus 14. Here, the image processing circuit 16 includes a white balance (WB) correction unit 20, a synchronization unit 21, a Y / C separation unit 22, a color conversion unit 23, a JPEG compression unit 24, and a histogram calculation unit 25. , The histogram correction unit 26, the histogram accumulation unit 27, the gradation conversion table calculation unit 28, and the gradation conversion unit 29. Here, in the gradation conversion characteristic determination unit 2, the histogram calculation unit 25, the histogram correction unit 26, the histogram accumulation unit 27, and the gradation conversion table calculation unit 28 correspond to each other.

ノイズ特性記憶手段、固定階調変換特性記憶手段としてのROM17は、マイクロコンピュータ11によって実行される各種制御プログラムや本カメラの各種設定値が格納されるメモリである。特に、本一実施形態のROM17には、デフォルト階調変換テーブル30と、ノイズ特性情報31と、階調合成比32とが格納されている。   A ROM 17 serving as noise characteristic storage means and fixed gradation conversion characteristic storage means is a memory in which various control programs executed by the microcomputer 11 and various setting values of the camera are stored. In particular, the ROM 17 of this embodiment stores a default gradation conversion table 30, noise characteristic information 31, and a gradation composition ratio 32.

デフォルト階調変換テーブル30はROM17にカメラ毎に固定的な特性として格納された標準的な特性を有する階調変換テーブルである。図3の実線でデフォルト階調変換テーブル30の例を示す。ここで、図3の横軸は画像入力値を示す。なお、図3の画像入力値はA/D変換部13から入力された画像データの画素値である。また、図3の左側の縦軸は階調変換後の出力値(8ビット出力)を示す。なお、ROM17に格納されるでフォルト階調変換テーブルは1つに限るものではない。例えば、複数の異なるデフォルト階調変換テーブルを格納しておき、ユーザが任意にデフォルト階調変換テーブルを選択できるようにしても良い。もしくは、撮影条件によって複数のデフォルト階調変換テーブルの中から最適なデフォルト階調変換テーブルが自動的に選択されるようにしても良い。   The default gradation conversion table 30 is a gradation conversion table having standard characteristics stored in the ROM 17 as fixed characteristics for each camera. An example of the default gradation conversion table 30 is shown by a solid line in FIG. Here, the horizontal axis of FIG. 3 indicates the image input value. Note that the image input values in FIG. 3 are pixel values of the image data input from the A / D converter 13. Also, the vertical axis on the left side of FIG. 3 shows the output value after gradation conversion (8-bit output). The fault gradation conversion table stored in the ROM 17 is not limited to one. For example, a plurality of different default gradation conversion tables may be stored so that the user can arbitrarily select a default gradation conversion table. Alternatively, an optimum default gradation conversion table may be automatically selected from a plurality of default gradation conversion tables depending on the shooting conditions.

ノイズ特性情報31はノイズ特性に関する情報であり、画像が撮影された際に、どの程度の量のノイズがどのような形でのってくるのかを示すものである。このノイズ特性情報31は、ROM17に固定値として格納されている情報である。図4の実線でノイズ特性情報31を示す。ここで、図4の横軸は入力値を示す。ここでの入力値も図3と同様にA/D変換部13におけるA/D変換値である。また、図4の左側の縦軸はノイズ量を示す。図4に示すように、入力値が増加するとそれに伴ってノイズ量も増加する。また、図4では、入力値が0の場合にもノイズがあるが、これは暗電流成分である。   The noise characteristic information 31 is information relating to the noise characteristic, and indicates how much noise appears in what form when an image is taken. The noise characteristic information 31 is information stored as a fixed value in the ROM 17. The noise characteristic information 31 is indicated by a solid line in FIG. Here, the horizontal axis of FIG. 4 indicates the input value. The input value here is also an A / D conversion value in the A / D conversion unit 13 as in FIG. The vertical axis on the left side of FIG. 4 indicates the amount of noise. As shown in FIG. 4, when the input value increases, the amount of noise increases accordingly. In FIG. 4, there is noise even when the input value is 0, which is a dark current component.

ここで、ノイズ特性情報31は、撮影時の撮影感度や温度、露出時間などに従って変化する量である。例えば、撮影時の撮影感度が高い場合にはノイズ量が多くなる。そこで、撮影感度の変化や温度変化、露出時間の変化に対応した複数のノイズ特性情報をROM17に格納しておくようにしておき、画像データ撮影時には、そのときの撮影感度や温度、露出時間に対応したノイズ特性情報を読み出せるようにしても良い。   Here, the noise characteristic information 31 is an amount that changes in accordance with shooting sensitivity, temperature, exposure time, and the like at the time of shooting. For example, when the shooting sensitivity at the time of shooting is high, the amount of noise increases. Therefore, a plurality of noise characteristic information corresponding to changes in photographing sensitivity, temperature changes, and exposure times are stored in the ROM 17, and at the time of image data photographing, the photographing sensitivity, temperature, and exposure time at that time are set. The corresponding noise characteristic information may be read out.

また、近年のカメラにおいては、撮影時における画像のノイズを低減するノイズ低減処理機能を有するカメラも提案されてきているので、これに対応してノイズ低減処理がなされた状態のノイズ特性情報もROM17に記憶させておくようにしても良い。   Further, in recent cameras, a camera having a noise reduction processing function for reducing noise of an image at the time of photographing has been proposed. Therefore, noise characteristic information in a state in which noise reduction processing has been performed corresponding thereto is also included in the ROM 17. You may make it memorize in.

階調合成比32は、デフォルト階調変換テーブル30と後で説明する累積ヒストグラムとを合成する際の合成比である。図5に階調合成比32の例を示す。図5に示すように階調合成比32はシーンモードに応じた値が格納される。ここで、シーンモードは、種々の設定で撮影を行うための撮影モードの1つであり、撮影時のシーンを設定することができるモードである。シーンモードの設定を行うことにより、それぞれのシーンに適した設定値が自動的に選択されて露出制御などが行われる。本一実施形態では、シーンモードに対応した階調合成比として、例えば標準的な設定で撮影を行うための標準モード、風景撮影に適した設定で撮影を行うための風景モード、人物撮影に適した設定で撮影を行うための人物モード、及び夜景撮影に適した設定で撮影を行うための夜景モードに対応した階調合成比を格納するようにしているが、これに限るものではない。   The gradation composition ratio 32 is a composition ratio when the default gradation conversion table 30 and the cumulative histogram described later are combined. FIG. 5 shows an example of the gradation composition ratio 32. As shown in FIG. 5, the gradation synthesis ratio 32 stores a value corresponding to the scene mode. Here, the scene mode is one of shooting modes for shooting with various settings, and is a mode in which a scene at the time of shooting can be set. By setting the scene mode, a setting value suitable for each scene is automatically selected and exposure control or the like is performed. In the present embodiment, as the tone composition ratio corresponding to the scene mode, for example, a standard mode for shooting with standard settings, a landscape mode for shooting with settings suitable for landscape shooting, and a person shooting mode However, the present invention is not limited to this. However, the present invention is not limited to this, although the gradation composition ratio corresponding to the person mode for shooting with the setting and the night view mode for shooting with the setting suitable for night scene shooting is stored.

記録媒体18は、画像処理回路16において処理された画像が記録される記録メディアであって、例えばメモリカードなどから構成される。   The recording medium 18 is a recording medium on which an image processed by the image processing circuit 16 is recorded, and is composed of, for example, a memory card.

操作部19は、ユーザによって操作される各種操作部材である。ユーザによって操作部19が操作されると、その操作状態に応じてマイクロコンピュータ11により種々の制御が行われる。ここで、操作部19としては、例えば撮影実行指示を行うレリーズボタンやシーンモードを選択するための選択ボタンなどを含む。   The operation unit 19 is various operation members operated by the user. When the operation unit 19 is operated by the user, various controls are performed by the microcomputer 11 in accordance with the operation state. Here, the operation unit 19 includes, for example, a release button for instructing shooting execution, a selection button for selecting a scene mode, and the like.

図2のような構成を有するカメラにおける撮影制御について図6を参照して説明する。図6は、本発明の一実施形態に係る画像処理方法を含む撮影制御の手順について示すフローチャートである。ここで、図6のフローチャートは、ユーザによってレリーズボタンのON操作がなされることによって開始される。   Shooting control in the camera having the configuration as shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of imaging control including an image processing method according to an embodiment of the present invention. Here, the flowchart of FIG. 6 is started when the release button is turned on by the user.

ユーザによってレリーズボタンがONされると、撮像部12の出力に基づいて周知のAE及びAFが行われる(ステップS1)。その後、露出制御が行われて(ステップS2)撮像部12において記録用の画像信号が得られる。その後、撮像部12において得られた記録用の画像信号の撮像処理が行われる(ステップS3)。この撮像処理においては、撮像部12において得られた画像信号がA/D変換部13においてA/D変換される。A/D変換部13で得られた画像データは、画像処理回路16のWB補正部20に入力される。   When the release button is turned on by the user, known AE and AF are performed based on the output of the imaging unit 12 (step S1). Thereafter, exposure control is performed (step S2), and an image signal for recording is obtained in the imaging unit 12. Thereafter, an imaging process of the recording image signal obtained in the imaging unit 12 is performed (step S3). In this imaging process, the image signal obtained by the imaging unit 12 is A / D converted by the A / D conversion unit 13. The image data obtained by the A / D conversion unit 13 is input to the WB correction unit 20 of the image processing circuit 16.

WB補正部20では、画像データのホワイトバランス補正が行われる(ステップS4)。ホワイトバランス補正においては、WB補正部20に入力された画像の白色が適正になるように、画像データのRゲインとBゲインとが補正される。WB補正部20においてホワイトバランス補正がなされた画像データは、同時化部21に入力される。   The WB correction unit 20 performs white balance correction on the image data (step S4). In the white balance correction, the R gain and the B gain of the image data are corrected so that the white color of the image input to the WB correction unit 20 is appropriate. The image data that has been subjected to white balance correction in the WB correction unit 20 is input to the synchronization unit 21.

同時化部21では、同時化処理が行われる(ステップS5)。同時化処理においては、同時化部21に入力された画像データから補間によってRGB3色を1画素成分とする画像データが生成される。同時化部21において同時化処理がなされた画像データは、Y/C分離部22に入力される。   The synchronization unit 21 performs synchronization processing (step S5). In the synchronization process, image data having the three RGB colors as one pixel component is generated from the image data input to the synchronization unit 21 by interpolation. The image data that has undergone the synchronization processing in the synchronization unit 21 is input to the Y / C separation unit 22.

Y/C分離部22では、Y/C分離処理が行われる(ステップS6)。Y/C分離処理においては、入力された画像データがY(輝度)信号とC(色)信号に分離される。分離された信号のうち、Y信号はヒストグラム算出部25と階調変換部29に、C信号は色変換部23にそれぞれ入力される。   The Y / C separation unit 22 performs Y / C separation processing (step S6). In the Y / C separation process, the input image data is separated into a Y (luminance) signal and a C (color) signal. Among the separated signals, the Y signal is input to the histogram calculation unit 25 and the gradation conversion unit 29, and the C signal is input to the color conversion unit 23.

色変換部23では、色変換処理が行われる(ステップS7)。色変換処理においては、色変換部23に入力されたC信号がカメラ等でsRGB等の標準色信号に変換される。色変換部23で色変換された信号は、JPEG圧縮部24に入力される。   The color conversion unit 23 performs a color conversion process (step S7). In the color conversion process, the C signal input to the color conversion unit 23 is converted into a standard color signal such as sRGB by a camera or the like. The signal color-converted by the color conversion unit 23 is input to the JPEG compression unit 24.

ヒストグラム算出部25では、ヒストグラム算出処理が行われる(ステップS8)。ヒストグラム算出処理においては、ヒストグラム算出部25に入力されたY信号の各輝度入力の頻度値より、ヒストグラム(輝度ヒストグラム)が算出される。図7の実線でヒストグラム算出部25において算出されたヒストグラムの例を示す。ここで、図7の横軸は輝度入力値を示す。また、図7の左側の縦軸は輝度分布、即ち輝度入力の頻度値を示す。ヒストグラム算出部25において算出されたヒストグラムは、ヒストグラム修正部26に入力される。   In the histogram calculation unit 25, histogram calculation processing is performed (step S8). In the histogram calculation process, a histogram (luminance histogram) is calculated from the frequency value of each luminance input of the Y signal input to the histogram calculation unit 25. The example of the histogram calculated in the histogram calculation part 25 with the continuous line of FIG. 7 is shown. Here, the horizontal axis of FIG. 7 indicates the luminance input value. Further, the vertical axis on the left side of FIG. 7 indicates the luminance distribution, that is, the frequency value of luminance input. The histogram calculated by the histogram calculation unit 25 is input to the histogram correction unit 26.

なお、本一実施形態では、ヒストグラムを画像データの輝度成分から算出するようにしているが、画像データの色成分のヒストグラムを算出するようにしても良い。この場合には、RGB3色全てのヒストグラムを算出するようにしても良いし、G成分のみのヒストグラムを算出するようにしても良い。   In the present embodiment, the histogram is calculated from the luminance component of the image data. However, the histogram of the color component of the image data may be calculated. In this case, a histogram for all three colors of RGB may be calculated, or a histogram for only the G component may be calculated.

ヒストグラム修正部26では、ヒストグラム修正処理が行われる(ステップS9)。ヒストグラム修正処理においては、ROM17に格納されたノイズ特性情報31に基づいてヒストグラム算出部25で算出されたヒストグラムが修正される。   The histogram correction unit 26 performs a histogram correction process (step S9). In the histogram correction process, the histogram calculated by the histogram calculation unit 25 is corrected based on the noise characteristic information 31 stored in the ROM 17.

図8を参照してヒストグラム修正処理について説明する。ヒストグラム修正処理においては、まず、ROM17に格納されているデフォルト階調変換テーブル30が読み出される(ステップS21)。次に、デフォルト階調変換テーブル30の傾きが算出される(ステップS22)。ここで、デフォルト階調変換テーブル30の傾きは、デフォルト階調変換テーブル30を微分することによって得られる。例えば、デフォルト階調変換テーブル30が図3の実線で示すものである場合、その傾きは図3の破線で示すものになる。   The histogram correction process will be described with reference to FIG. In the histogram correction process, first, the default gradation conversion table 30 stored in the ROM 17 is read (step S21). Next, the inclination of the default gradation conversion table 30 is calculated (step S22). Here, the inclination of the default gradation conversion table 30 is obtained by differentiating the default gradation conversion table 30. For example, when the default gradation conversion table 30 is indicated by a solid line in FIG. 3, the inclination is indicated by a broken line in FIG.

デフォルト階調変換テーブル30の傾きが算出された後、ROM17に格納されているノイズ特性情報31が読み出される(ステップS23)。次に、階調変換後のノイズ量が推定される。階調変換後のノイズ量は、ノイズ量と階調変換後のノイズの増幅率との積である。ここで、階調変換後のノイズの増幅率は、ステップS22で算出されたデフォルト階調変換テーブル30の傾きで表される。したがって、階調変換後のノイズ量は、図4の実線で示すノイズ量と図3の破線で示すデフォルト階調変換テーブルの傾きとの積となり、その結果、得られる階調変換後のノイズ量は、図4の破線で示すものとなる。図4の破線で示すように、階調変換後には、元の画像において暗い部分にノイズ量のピークがくるようになる。これは、階調変換によって元の画像の暗い部分が伸長され、明るい部分が圧縮されるためである。   After the inclination of the default gradation conversion table 30 is calculated, the noise characteristic information 31 stored in the ROM 17 is read (step S23). Next, the amount of noise after tone conversion is estimated. The noise amount after gradation conversion is the product of the noise amount and the noise amplification factor after gradation conversion. Here, the amplification factor of the noise after gradation conversion is represented by the slope of the default gradation conversion table 30 calculated in step S22. Therefore, the amount of noise after gradation conversion is the product of the amount of noise indicated by the solid line in FIG. 4 and the slope of the default gradation conversion table indicated by the broken line in FIG. 3, and as a result, the amount of noise after gradation conversion obtained. Is indicated by a broken line in FIG. As indicated by the broken line in FIG. 4, after the tone conversion, the peak of the noise amount comes to a dark portion in the original image. This is because the dark portion of the original image is expanded and the bright portion is compressed by gradation conversion.

階調変換後のノイズ量が推定された後、ヒストグラムの修正を行うために、ヒストグラムの頻度値制限レベルが決定される(ステップS24)。ここで、本一実施形態では、階調変換後のノイズが目立たなくなるようにヒストグラムの頻度値を制限する。このために、頻度値制限レベルとして、階調変換後のノイズ量の逆数が算出される。この頻度値制限レベルを図7の破線で示す。図7に示すように、階調変換後のノイズ量が大きくなる部分では頻度値の制限レベルが大きくなる。   After the noise amount after gradation conversion is estimated, the frequency value restriction level of the histogram is determined in order to correct the histogram (step S24). Here, in the present embodiment, the frequency value of the histogram is limited so that the noise after gradation conversion becomes inconspicuous. For this purpose, the reciprocal of the noise amount after gradation conversion is calculated as the frequency value limit level. This frequency value restriction level is indicated by a broken line in FIG. As shown in FIG. 7, the limit level of the frequency value increases in a portion where the noise amount after gradation conversion increases.

ここで、本一実施形態では、ヒストグラムの頻度値制限レベルを階調変換後のノイズ量の逆数としているが、例えば逆数を算出した後に所定の演算を行って、より適切な頻度値制限レベルを求めるようにしても良い。   Here, in the present embodiment, the frequency value limit level of the histogram is the reciprocal of the noise amount after gradation conversion. For example, after calculating the reciprocal, a predetermined calculation is performed to set a more appropriate frequency value limit level. You may make it ask.

頻度値制限レベルが決定された後、ヒストグラムにおいて頻度値制限レベルを超えている部分が図9のようにして制限される(ステップS25)。このようにして修正されたヒストグラムを用いて階調変換を行うことにより、階調変換後のノイズが目立たなくなる。   After the frequency value restriction level is determined, the portion of the histogram that exceeds the frequency value restriction level is restricted as shown in FIG. 9 (step S25). By performing tone conversion using the histogram corrected in this way, noise after tone conversion becomes inconspicuous.

ここで、再び図6の説明に戻る。ヒストグラム修正部26で修正されたヒストグラムは、ヒストグラム累積部27に入力される。ヒストグラム累積部27では、ヒストグラム累積処理が行われる(ステップS10)。ヒストグラム累積処理においては、ヒストグラム累積部27に入力されたヒストグラムが、低輝度成分側から順次累積される。   Here, it returns to description of FIG. 6 again. The histogram corrected by the histogram correction unit 26 is input to the histogram accumulation unit 27. The histogram accumulation unit 27 performs a histogram accumulation process (step S10). In the histogram accumulation process, the histograms input to the histogram accumulation unit 27 are sequentially accumulated from the low luminance component side.

図10に累積ヒストグラムの例を示す。ここで、図10の実線はヒストグラム修正部26でヒストグラムの修正を行う前の累積ヒストグラムを示す。また、図10の破線はヒストグラム修正部26でヒストグラムの修正を行った後の累積ヒストグラムを示す。ただし、ヒストグラム修正後の累積ヒストグラムは、累積頻度の最大値(頻度の総数に相当する)がヒストグラム修正前の累積頻度の最大値と一致するように正規化されているものである。ヒストグラム修正後の累積ヒストグラムにおいては、階調変換後にノイズ量が大きくなる部分の傾きが、ヒストグラム修正前の累積ヒストグラムに比べてなだらかになる。   FIG. 10 shows an example of a cumulative histogram. Here, the solid line in FIG. 10 indicates the cumulative histogram before the histogram correction unit 26 corrects the histogram. Also, the broken line in FIG. 10 indicates the cumulative histogram after the histogram correction unit 26 corrects the histogram. However, the cumulative histogram after the histogram correction is normalized so that the maximum value of the cumulative frequency (corresponding to the total number of frequencies) matches the maximum value of the cumulative frequency before the histogram correction. In the cumulative histogram after the histogram correction, the slope of the portion where the amount of noise increases after gradation conversion is gentle compared to the cumulative histogram before the histogram correction.

ヒストグラム累積部27で得られた累積ヒストグラムは階調変換テーブル算出部28に入力される。階調変換テーブル算出部28では、階調変換テーブル算出処理が行われる(ステップS11)。   The accumulated histogram obtained by the histogram accumulating unit 27 is input to the gradation conversion table calculating unit 28. In the gradation conversion table calculation unit 28, a gradation conversion table calculation process is performed (step S11).

図11を参照して階調変換テーブル算出処理について説明する。階調変換テーブル算出処理においては、ヒストグラム累積部27で得られた累積ヒストグラムとROM17に格納されたデフォルト階調変換テーブル30とが所定の合成比で合成されて、階調変換テーブルが算出される。   The gradation conversion table calculation process will be described with reference to FIG. In the tone conversion table calculation process, the accumulated histogram obtained by the histogram accumulating unit 27 and the default tone conversion table 30 stored in the ROM 17 are synthesized at a predetermined synthesis ratio to calculate the tone conversion table. .

図11において、まず、撮影時のシーンモード情報がチェックされる(ステップS31)。次に、ステップS31でチェックされたシーンモード情報に応じてROM17に格納された階調合成比の何れの比を選択すべきであるかが判断される(ステップS32)。次に、判断された階調合成比に従ってデフォルト階調変換テーブル30と累積ヒストグラムとが合成される(ステップS33)。   In FIG. 11, first, the scene mode information at the time of shooting is checked (step S31). Next, it is determined which of the tone composition ratios stored in the ROM 17 should be selected according to the scene mode information checked in step S31 (step S32). Next, the default gradation conversion table 30 and the cumulative histogram are combined according to the determined gradation composition ratio (step S33).

図12に、デフォルト階調変換テーブル30と累積ヒストグラムとの合成の例を示す。ここで、図12の細い実線は、デフォルト階調変換テーブルを示し、図12の破線は累積ヒストグラムを示し、図12の太い実線は合成後に得られる最終的な階調変換テーブルを示す。また、図12の例においてシーンモードは標準モード(階調合成比0.5:0.5)である。即ち、図12の例では、階調合成比が0.5:0.5であるので、合成後に得られる階調変換テーブルは、デフォルト階調変換テーブル30と累積ヒストグラムの平均値となる。   FIG. 12 shows an example of synthesis of the default gradation conversion table 30 and the cumulative histogram. Here, a thin solid line in FIG. 12 indicates a default gradation conversion table, a broken line in FIG. 12 indicates a cumulative histogram, and a thick solid line in FIG. 12 indicates a final gradation conversion table obtained after synthesis. In the example of FIG. 12, the scene mode is the standard mode (gradation composition ratio 0.5: 0.5). That is, in the example of FIG. 12, since the gradation composition ratio is 0.5: 0.5, the gradation conversion table obtained after composition is the average value of the default gradation conversion table 30 and the cumulative histogram.

また、図12には図示していないが、風景のようにコントラストが高い被写体を撮影するような場合には、累積ヒストグラムのほうの比率を高くすることにより、より適切な階調表現を行えるようにする。逆に、人物の場合には、もともと被写体のコントラストが低く、必要以上にコントラストが上がることを避けるためデフォルト階調変換テーブルのほうを重視するようにする。更に、夜景の場合には、デフォルト階調変換テーブルのほうの比率を高くするようにして、もともと暗い画像が必要以上に明るくならないようにする。なお、夜景の場合にはデフォルト階調変換テーブルと累積ヒストグラムとの合成を行わないようにしても良い。   Although not shown in FIG. 12, when shooting a subject having a high contrast such as a landscape, a more appropriate gradation expression can be achieved by increasing the ratio of the cumulative histogram. To. Conversely, in the case of a person, the contrast of the subject is originally low, and the default gradation conversion table is emphasized in order to avoid an increase in the contrast more than necessary. Furthermore, in the case of a night view, the ratio of the default gradation conversion table is increased so that originally dark images do not become brighter than necessary. In the case of a night view, the default gradation conversion table and the cumulative histogram may not be combined.

なお、階調合成比は、シーンモードに対応した値のみを格納しておくのに限るものではなく、例えばストロボモードや、自動露出モードなどの設定に応じた階調合成比も同時に格納しておくようにしても良い。例えば、撮影時にストロボを発光させた場合には、画像のコントラストが高めになるので、風景シーンと同様に累積ヒストグラムのほうの比率を高めにして階調合成を行うようにすれば良い。また、露出を手動で行うような場合には合成を禁止するようにしても良い。更に、ノイズ低減処理機能を使用したか否かなどに応じた階調合成を行うようにしてもよい。即ち、ノイズ低減処理が行われた場合には、デフォルト階調変換テーブルのほうの比率を高くするようにする。   Note that the gradation composition ratio is not limited to storing only the values corresponding to the scene mode. For example, the gradation composition ratio corresponding to the setting of the strobe mode or the automatic exposure mode is also stored at the same time. You may make it leave. For example, when the strobe is turned on at the time of shooting, the contrast of the image is increased. Therefore, as in a landscape scene, the ratio of the cumulative histogram may be increased to perform tone composition. Further, when exposure is performed manually, composition may be prohibited. Further, tone synthesis may be performed according to whether or not the noise reduction processing function is used. That is, when the noise reduction process is performed, the ratio of the default gradation conversion table is increased.

ここで、再び図6の説明に戻る。階調変換テーブル算出部28で算出された階調変換テーブルは階調変換部29に入力される。階調変換部29では、階調変換処理が行われる(ステップS12)。階調変換処理においては、Y/C分離部22から入力されたY信号が階調変換テーブル算出部28から入力された階調変換テーブルに基づいて階調変換される。階調変換されたY信号はJPEG圧縮部24に入力される。   Here, it returns to description of FIG. 6 again. The gradation conversion table calculated by the gradation conversion table calculation unit 28 is input to the gradation conversion unit 29. In the gradation conversion unit 29, gradation conversion processing is performed (step S12). In the gradation conversion process, the Y signal input from the Y / C separation unit 22 is subjected to gradation conversion based on the gradation conversion table input from the gradation conversion table calculation unit 28. The Y signal subjected to gradation conversion is input to the JPEG compression unit 24.

JPEG圧縮部24では、階調変換されたY信号と色変換されたC信号のJPEG圧縮が行われる(ステップS13)。その後、JPEG圧縮されたデータに上記撮影情報などのヘッダ情報が付加されて画像ファイルが作成され(ステップS14)、作成された画像ファイルが記録媒体18に記録される(ステップS15)。これによって撮影制御が終了する。画像ファイルのヘッダ情報にも撮影情報を記録するようにしておくことで、後処理においても本一実施形態で説明した階調変換処理を行うことができるようになる。   The JPEG compression unit 24 performs JPEG compression of the tone-converted Y signal and the color-converted C signal (step S13). Thereafter, header information such as the shooting information is added to the JPEG compressed data to create an image file (step S14), and the created image file is recorded on the recording medium 18 (step S15). This completes the shooting control. By recording the shooting information in the header information of the image file, the gradation conversion processing described in the present embodiment can be performed in post-processing.

以上説明したように、本一実施形態によれば、階調変換時の階調変換テーブル算出時に、撮影時のシーン情報を反映させることができるので、撮影シーンに最も適した階調変換処理を施すことができる。   As described above, according to the present embodiment, since the scene information at the time of shooting can be reflected when calculating the gradation conversion table at the time of gradation conversion, the gradation conversion process most suitable for the shooting scene is performed. Can be applied.

以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、上記した一実施形態は画像撮影時のときのみについて説明しているが、画像再生時においても本発明の技術を適用可能である。   Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are naturally possible within the scope of the gist of the present invention. For example, although the above-described embodiment has been described only at the time of image shooting, the technique of the present invention can also be applied at the time of image reproduction.

また、上記した一実施形態では、1画面内において全て同一の階調変換がなされる場合について説明しているが、1画面を複数の領域に分割し、分割された領域ごとに異なる条件で階調変換テーブルを算出するようにしても良い。   Further, in the above-described embodiment, the case where the same gradation conversion is performed in one screen has been described. However, one screen is divided into a plurality of regions, and the floor is divided under different conditions for each divided region. A key conversion table may be calculated.

さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。   Further, the above-described embodiments include various stages of the invention, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the column of the effect of the invention Can be extracted as an invention.

本発明の一実施形態に係る画像処理装置の概念的な構成について示した図である。1 is a diagram illustrating a conceptual configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置を含む画像記録装置の一例としての、デジタルカメラの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a digital camera as an example of an image recording apparatus including an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. デフォルト階調変換テーブルの例を示した図である。It is the figure which showed the example of the default gradation conversion table. ノイズ特性情報の例を示した図である。It is the figure which showed the example of noise characteristic information. 階調合成比の例を示した図である。It is the figure which showed the example of the gradation synthetic | combination ratio. 本発明の一実施形態に係る画像処理方法を含む撮影制御について示したフローチャートである。5 is a flowchart illustrating imaging control including an image processing method according to an embodiment of the present invention. ヒストグラムの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a histogram. ヒストグラム修正処理について示すフローチャートである。It is a flowchart shown about a histogram correction process. 頻度値制限後のヒストグラムについて示す図である。It is a figure shown about the histogram after a frequency value restriction | limiting. 累積ヒストグラムの例について示す図である。It is a figure shown about the example of a cumulative histogram. 階調変換テーブル算出処理について示すフローチャートである。It is a flowchart shown about a gradation conversion table calculation process. デフォルト階調変換テーブルと累積ヒストグラムとの合成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a synthesis | combination with a default gradation conversion table and a cumulative histogram.

符号の説明Explanation of symbols

1,25…ヒストグラム算出部、2…階調変換特性決定部、3…撮影情報、4,29…階調変換部、11…マイクロコンピュータ(マイコン)、12…撮像部、13…A/D変換部、14…バス、15…RAM、16…画像処理回路、17…ROM、18…記録媒体、19…操作部、20…ホワイトバランス(WB)補正部、21…同時化部、22…Y/C分離部、23…色変換部、24…JPEG圧縮部、26…ヒストグラム修正部、27…ヒストグラム累積部、28…階調変換テーブル算出部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,25 ... Histogram calculation part, 2 ... Gradation conversion characteristic determination part, 3 ... Shooting information, 4,29 ... Gradation conversion part, 11 ... Microcomputer (microcomputer), 12 ... Imaging part, 13 ... A / D conversion , 14 ... bus, 15 ... RAM, 16 ... image processing circuit, 17 ... ROM, 18 ... recording medium, 19 ... operation unit, 20 ... white balance (WB) correction unit, 21 ... synchronization unit, 22 ... Y / C separation unit, 23 ... color conversion unit, 24 ... JPEG compression unit, 26 ... histogram correction unit, 27 ... histogram accumulation unit, 28 ... gradation conversion table calculation unit

Claims (6)

入力された画像データの画素値のヒストグラムを算出するヒストグラム算出手段と、
上記ヒストグラム算出手段にて算出された上記ヒストグラムと上記画像データが撮影された際の撮影情報とに基づいて、上記画像データに階調変換処理を施す際の階調変換特性を決定する階調変換特性決定手段と、
上記階調変換特性決定手段にて決定された上記階調変換特性に基づき、上記入力された画像データを階調変換する階調変換手段と、
を具備し、
上記階調変換特性決定手段は、上記階調変換特性を決定する際に、上記撮影情報から上記階調変換後のノイズ量の逆数を求め、上記ヒストグラム算出手段で算出された上記ヒストグラムにおいて、頻度値が上記階調変換後のノイズ量の逆数よりも大きくなる部分を上記階調変換後のノイズ量の逆数に制限する修正を行うヒストグラム修正手段を更に含み、
上記ヒストグラムの修正の際に用いられる撮影情報は、画像データが撮影された際の撮影感度情報と、画像データに対してノイズ低減処理が施されたか否かを示すノイズ低減処理情報の少なくとも何れかを含むことを特徴とする画像処理装置。
Histogram calculation means for calculating a histogram of pixel values of input image data;
Gradation conversion for determining gradation conversion characteristics when performing gradation conversion processing on the image data based on the histogram calculated by the histogram calculation means and photographing information when the image data is photographed Characterization means;
Gradation conversion means for gradation-converting the input image data based on the gradation conversion characteristics determined by the gradation conversion characteristic determination means;
Comprising
The gradation conversion characteristic determining means obtains the reciprocal of the noise amount after the gradation conversion from the photographing information when determining the gradation conversion characteristic , and the frequency calculated in the histogram calculated by the histogram calculating means Histogram correction means for performing correction to limit a portion whose value is larger than the reciprocal of the noise amount after gradation conversion to the reciprocal of the noise amount after gradation conversion ;
The shooting information used when correcting the histogram is at least one of shooting sensitivity information when the image data is shot and noise reduction processing information indicating whether noise reduction processing has been performed on the image data. An image processing apparatus comprising:
上記画像データのノイズ特性として、上記撮影感度情報に対応する画像データが撮影された際のノイズ特性に関する情報と上記ノイズ低減処理情報に対応する画像データが撮影された際のノイズ特性に関する情報とを記憶するノイズ特性記憶手段を更に具備し、
上記階調変換特性決定手段は、上記ヒストグラムの修正の際に、上記撮影情報に応じて、上記撮影感度情報に対応する画像データが撮影された際のノイズ特性に関する情報と上記ノイズ低減処理情報に対応する画像データが撮影された際のノイズ特性に関する情報の何れかを読み出し、この読み出したノイズ特性に関する情報に基づいて上記ヒストグラムにおいて、頻度値が上記階調変換後のノイズ量の逆数よりも大きくなる部分を制限する修正を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
As noise characteristics of the image data, information on noise characteristics when the image data corresponding to the shooting sensitivity information is shot and information on noise characteristics when the image data corresponding to the noise reduction processing information is shot. Noise characteristics storage means for storing, further comprising
The gradation conversion characteristic determining means includes, in the correction of the histogram, according to the shooting information, information on noise characteristics when the image data corresponding to the shooting sensitivity information is shot and the noise reduction processing information. read any information about noise characteristics when corresponding image data is captured, in the histogram based on the information on the read-out noise characteristic, the frequency value than the reciprocal of the noise amount after the gradation conversion The image processing apparatus according to claim 1, wherein correction is performed to limit a portion that becomes larger .
上記画像データに一律的に適用可能であって固定的な特性を有する固定階調変換特性を少なくとも1つ記憶する固定階調変換特性記憶手段を更に具備し、
上記階調変換特性決定手段は、上記ヒストグラムの修正の際に、上記固定階調変換特性記憶手段から読み出された上記固定階調変換特性の傾きを求め、上記ノイズ特性記憶手段から読み出された上記ノイズ特性に関する情報であるノイズ量と上記求められた固定階調変換特性の傾きとの積により得られる階調変換後のノイズ量から上記階調変換後のノイズ量の逆数求めことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
A fixed gradation conversion characteristic storage means for storing at least one fixed gradation conversion characteristic that is uniformly applicable to the image data and has a fixed characteristic;
The gradation conversion characteristic determining means obtains the slope of the fixed gradation conversion characteristic read from the fixed gradation conversion characteristic storage means when the histogram is corrected, and is read from the noise characteristic storage means. We are asking you to reciprocal of the noise amount after the gradation conversion from the noise amount after gradation conversion obtained by the product of the slope of the noise amount and the the obtained fixed gradation conversion characteristic which is information on the noise characteristics The image processing apparatus according to claim 2.
被写界を撮像して画像データを得る撮像手段と、
上記撮像手段によって得られた画像データの画素値のヒストグラムを算出するヒストグラム算出手段と、
上記ヒストグラム算出手段にて算出された上記ヒストグラムと上記画像データが撮影された際の撮影情報とに基づいて上記画像データに階調変換処理を施す際の階調変換特性を決定する階調変換特性決定手段と、
上記階調変換特性決定手段にて決定された上記階調変換特性に基づき、上記入力された画像データを階調変換する階調変換手段と、
上記階調変換手段によって階調変換された画像データを記録媒体に記録する記録手段と、
を具備し、
上記階調変換特性決定手段は、上記階調変換特性を決定する際に、上記撮影情報から上記階調変換後のノイズ量の逆数を求め、上記ヒストグラム算出手段で算出された上記ヒストグラムにおいて、頻度値が上記階調変換後のノイズ量の逆数よりも大きくなる部分を上記階調変換後のノイズ量の逆数に制限する修正を行うヒストグラム修正手段を更に含み、
上記ヒストグラムの修正の際に用いられる撮影情報は、画像データが撮影された際の撮影感度情報と、画像データに対してノイズ低減処理が施されたか否かを示すノイズ低減処理情報の少なくとも何れかを含むことを特徴とする画像記録装置。
An imaging means for capturing an image of the object scene and obtaining image data;
Histogram calculating means for calculating a histogram of pixel values of image data obtained by the imaging means;
A gradation conversion characteristic for determining a gradation conversion characteristic when a gradation conversion process is performed on the image data based on the histogram calculated by the histogram calculation means and photographing information when the image data is photographed. A determination means;
Gradation conversion means for gradation-converting the input image data based on the gradation conversion characteristics determined by the gradation conversion characteristic determination means;
Recording means for recording the image data subjected to gradation conversion by the gradation conversion means on a recording medium;
Comprising
The gradation conversion characteristic determining means obtains the reciprocal of the noise amount after the gradation conversion from the photographing information when determining the gradation conversion characteristic , and the frequency calculated in the histogram calculated by the histogram calculating means Histogram correction means for performing correction to limit a portion whose value is larger than the reciprocal of the noise amount after gradation conversion to the reciprocal of the noise amount after gradation conversion ;
The shooting information used when correcting the histogram is at least one of shooting sensitivity information when the image data is shot and noise reduction processing information indicating whether noise reduction processing has been performed on the image data. An image recording apparatus comprising:
入力された画像データの画素値のヒストグラムを算出するヒストグラム算出工程と、
上記ヒストグラム算出工程において算出された上記ヒストグラムと上記画像データが撮影された際の撮影情報とに基づいて上記画像データに階調変換処理を施す際の階調変換特性を決定する階調変換特性決定工程と、
上記階調変換特性決定工程において決定された上記階調変換特性に基づき、上記入力された画像データを階調変換する階調変換工程と、
を有し、
上記階調変換特性決定工程は、上記階調変換特性を決定する際に、上記撮影情報から上記階調変換後のノイズ量の逆数を求め、上記ヒストグラム算出工程で算出された上記ヒストグラムにおいて、頻度値が上記階調変換後のノイズ量の逆数よりも大きくなる部分を上記階調変換後のノイズ量の逆数に制限する修正を行うヒストグラム修正工程を更に含み、
上記ヒストグラム修正工程において用いられる撮影情報は、画像データが撮影された際の撮影感度情報と、画像データに対してノイズ低減処理が施されたか否かを示すノイズ低減処理情報の少なくとも何れかを含むことを特徴とする画像処理方法。
A histogram calculation step of calculating a histogram of pixel values of input image data;
Gradation conversion characteristic determination for determining gradation conversion characteristics when performing gradation conversion processing on the image data based on the histogram calculated in the histogram calculation step and photographing information when the image data is photographed Process,
A gradation conversion step for gradation-converting the input image data based on the gradation conversion characteristics determined in the gradation conversion characteristic determination step;
Have
In the gradation conversion characteristic determination step, when determining the gradation conversion characteristic, the reciprocal of the noise amount after the gradation conversion is obtained from the shooting information , and in the histogram calculated in the histogram calculation step , the frequency A histogram correction step of performing correction to limit a portion whose value is larger than the reciprocal of the noise amount after gradation conversion to the reciprocal of the noise amount after gradation conversion ;
The shooting information used in the histogram correction step includes at least one of shooting sensitivity information when the image data is shot and noise reduction processing information indicating whether noise reduction processing has been performed on the image data. An image processing method.
上記ヒストグラム修正工程におけるヒストグラムの修正の際に、上記画像データに一律的に適用可能であって固定的な特性を有する固定階調変換特性の傾きを求め、上記画像データが撮影された際の撮影感度情報と上記画像データに対してノイズ低減処理が施されたか否かを示すノイズ低減処理情報の何れかに対応したノイズ量と上記求められた固定階調変換特性の傾きとの積により得られる階調変換後のノイズ量から上記階調変換後のノイズ量の逆数求めことを特徴とする請求項5に記載の画像処理方法。 When the histogram is corrected in the histogram correction step, the inclination of the fixed gradation conversion characteristic that is uniformly applicable to the image data and has a fixed characteristic is obtained, and the image is captured when the image data is captured It is obtained by the product of the amount of noise corresponding to any of the sensitivity information and the noise reduction processing information indicating whether noise reduction processing has been performed on the image data and the slope of the fixed gradation conversion characteristic obtained above. the image processing method according to claim 5, characterized in that the noise amount after gradation conversion Ru seek reciprocal of the noise amount after the gradation conversion.
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