CN101142809B - 目录图像生成装置和方法 - Google Patents

Abstract

生成了根据人类视觉变换图像亮度的图像目录。生成图像(S11-S15)以便分别具有参考阴影亮度，参考高光亮度，希望的亮度，视觉上感觉均匀划分在参考阴影亮度的图像和希望亮度的图像(S11和S13)之间的亮度的亮度，以及视觉上感觉均匀划分在希望的亮度的图像和参考高光亮度(S13和S12)之间的亮度的亮度。图像(S11-S15)包括在目录图像(G0)中。

Description

目录图像生成装置和方法

技术领域

本发明涉及一种通过生成包括在来自相同图像的目录图像中的多个图像，与此同时变换其亮度，来生成目录图像的装置和方法。 

背景技术

当打印由数字照相机等获得的图像时，在其上执行例如亮度转换处理、灰度转换处理、白平衡调节处理、颜色转换处理和锐度处理的图像处理。然后打印图像处理后的图像以获得希望的图像质量的照片。然而，在传统的图像处理中，在每类处理中只有一种参数可以被具体化。因此，在反复试验的方式中改变参数直到获得希望的图像质量的照片时，需要重复执行打印。 

为此，在日本未审专利公开No.11(1999)-136528中提出了一种用于让用户从目录图像中选择一个希望的图像的系统。在该系统中，通过使用设置不同值的多种参数在相同的图像上图像处理，获得处理过的图像，并且产生包括处理过的图像的目录图像。依照该系统，反复试验处理是不必要的，并且可有效的获得希望的图像质量的图像。 

在图像处理中亮度参数已经被改变的情况下，参数的改变没有必要与由人类视觉感知的亮度的变化一致。例如，在亮度的参数值被加倍的情况下，变化之前和之后的图像的亮度对人类的视觉来说好像没有加倍。 

在日本未审专利公开No.11(1999)-136528描述的系统中，每个参数的变化范围是预先确定的。所以，尽管多种类型的参数用于亮度，但是每个参数的变化程度是预先确定的。因此，该变化与由人类视觉感知的亮度的变化不一致，且仍需要执行反复试验处理，直到能够获得具有让用户满意的亮度的图像为止。 

发明内容

本发明基于上述情况的考虑而构思。因此本发明的目的是生成与人类视觉相适应的亮度的变化的图像的目录。 

本发明的月录图像生成装置包括： 

图像生成设备，用于从代表图像的图像数据中生成图像中的主体具有参考阴影亮度的参考阴影图像，图像中的主体具有参考高光亮度的参考高光图像，以及图像中的主体具有被用户希望的亮度的希望亮度图像，并且用于从图像数据中生成至少一个第一媒介亮度图 像，该第一媒介亮度图像的亮度是均匀划分在参考阴影图像和希望亮度图像之间的亮度，以及至少一个第二媒介亮度图像，该第二媒介亮度图像的亮度是均匀划分在参考高光图像和希望亮度图像之间的亮度；以及 

目录图像生成设备，用于排列参考阴影图像、至少一个第一媒介亮度图像、希望亮度图像、至少一个第二媒介亮度的图像以及参考高光图像来生成目录图像；其中：图像中的主体是从图像中提取的，图像中的主体是图像中的一部分。 

参考阴影亮度是指由于太多的黑暗仅使图像中的主体变得不可识别的亮度。更具体地，参考阴影亮度可以是产生该现象的在极限的亮度或使在图像中的主体的像素中的最暗的像素值变得比由系统再生的最暗亮度稍浅(例如图像中的主体的柱状图分布的百分之几)的亮度。 

参考高光亮度是指由于太多的光仅使图像中的主体变得不可识别的亮度。更具体地，参考高光亮度可以是产生这种现象的在极限的亮度或使图像中的主体的像素中的最亮的像素值变得比由系统再生的最亮的亮度稍暗(例如图像中的主体柱状图分布的百分之几)的亮度。 

在本发明的目录图像生成装置中，目录图像生成设备通过顺序排列参考阴影图像、至少一个第一媒介亮度图像、至少一个第二媒介亮度图像和参考高光图像，且同时使希望亮度图像扩大到大于其它图像且位于其它图像上方的方式来生成目录图像。 

本发明的目录图像生成装置还可包括用于打印目录图像的打印设备。 

在这种情况下，本发明的目录图像生成装置还可包括白平衡处理设备，用于根据观看目录图像的照片的光源在目录图像上执行白平衡调节处理。 

在本发明的目录图像生成装置中，图像数据可以是RAW图像数据。 

本发明的目录图像生成方法包括如下步骤： 

从代表图像的图像数据中生成图像中的主体具有参考阴影亮度的参考阴影图像，图像中的主体具有参考高光亮度的参考高光图像和图像中的主体具有被用户希望的亮度的希望亮度图像； 

从图像数据中生成至少一个第一媒介亮度图像，该第一媒介亮度图像的亮度是均匀划分在参考阴影图像和希望亮度图像之间的亮度，以及至少一个第二媒介亮度图像，该第二媒介亮度图像的亮度是均匀划分在参考高光图像和希望亮度图像之间的亮度；以及 

排列参考阴影图像、至少一个第一媒介亮度图像、希望亮度图像、至少一个第二媒介亮度图像以及参考高光图像来生成目录图像；其中：图像中的主体是从图像中提取的，图像中的主体是图像中的一部分。 

本发明的目录图像生成方法可提供作为一种使计算机执行目录图像生成方法的程序。 

值得注意本发明的程序可以被记录在计算机可读媒介上提供。本领域技术人员知道计算机可读媒质不局限于任何特殊类型的器件，且包括但不局限于：软盘、CD、RAM、ROM、硬盘、磁带以及因特网下载，在其中可存储和/或传输计算机指令。通过网络或通过无线传输设备的计算机指令的传输也包括在本发明的范围内。另外，计算机指令包括，但不局限于：源、目标和可执行代码，且可用任何语言，包括较高级的语言、汇编语言和机器语言。 

根据本发明，除了参考阴影图像、希望亮度图像、以及参考高光图像外，生成至少一个第一媒介亮度图像和至少一个第二媒介亮度图像。至少一个第一媒介亮度图像，该第一媒介亮度图像具有均匀划分在参考阴影图像和希望亮度图像之间的亮度的亮度，而至少一个第二媒介亮度图像，该第二媒介亮度图像具有均匀划分在参考亮度图像和希望亮度图像之间的亮度的亮度。因此，在具有参考阴影图像，第一媒介亮度图像或图像，希望亮度图像，至少一个第二媒介亮度图像和参考高光图像的目录图像中，亮度的变化程度视觉上感觉除了在希望亮度图像、至少一个第二媒介亮度图像和参考亮度图像之间外，在参考阴影图像、至少一个第一媒介亮度图像和希望亮度图像之间均匀划分。结果，观察目录图像的用户能恰当的选择任何一个具有被用户希望的亮度的图像。 

通过根据在打印目录图像时观看照片的光源在目录图像上执行白平衡调节处理，目录图像可根据光源在白平衡下观察。因此，用户能更恰当的选择具有被用户希望的亮度的图像。 

附图说明

图1示出本发明实施例的目录图像生成装置的配置框图； 

图2示出亮度柱状图的实例； 

图3示出怎样计算修正值M1； 

图4示出怎样计算修正值M2； 

图5示出怎样计算修正值M3； 

图6示出图像S1、S2和S3的亮度D1、D2和D3的值沿亮度轴线排列的状态； 

图7示出目录图像的实例；以及 

图8示出在实施例中执行的程序的流程表。 

具体实施方式

下文中，将参考附图描述本发明的实施例。图1示出实施例中目录图像生成装置的配置框图。如图1所示，该实施例中的目录图像生成装置1包括输入单元11、图像生成单元12、目录图像生成单元13、存储单元14以及输出单元15。目录图像生成装置1从输入单元11输入的图像数据中生成目录图像，并从输出单元15输出目录图像。 

在该实施例中，从输入单元11输入的图像数据是RAW图像数据。 

更具体地，图1所示的目录图像生成装置1主要通过根据预定程序运行的处理器(未示出)而实现。处理器可包括单独的计算机。可选择地，例如，处理器还可用于实现观察图像的设备的功能。 

输入单元11被用于输入图像数据以生成目录图像和多种用于处理的数据。例如，输入单元11是单独计算机的输入设备。在设备中建立输入单元11的情况下，输入单元11是用于给另一个功能块传送数据的存储器。 

图像生成单元12根据预定程序执行用于生成包括在目录图像中的图像的处理。图像生成单元12怎样生成图像将稍后描述。 

目录图像生成单元13根据预定程序执行用于生成具有由图像生成单元12生成的图像的目录图像的处理。 

存储单元14存储多种类型的对图像生成单元12生成图像必要的信息。更具体地，存储单元14存储关于在图像观察中使用的光源的光谱亮度数据(下文简单的用观察光源代表)，在目录图像的印刷中使用的照片敏感材料的光谱反射比，在多种类型的光源中的色彩适应水平，在多种类型的光源中优选剩余光颜色水平，以及获得图像的照相机样式的光谱灵敏度，这些对图像处理单元12执行以后将描述的白平衡调节处理来说都是必要的。另外，存储单元14暂时存储用于白平衡调节的变换图形，这以后将描述。 

输出单元15被用于输出代表目录图像的图像数据。例如，输出单元15是单独计算机的输出器件。在该实施例中，输出单元15是打印机。 

下面将描述通过图像生成单元12的图像生成。基于加到从输入单元11输入的图像数据S0的标题的用于处理的照相机样式的信息，图像生成单元12从存储单元14获得一个相应于获得图像数据S0的照相机样式的光谱灵敏度。其后，图像生成单元12还获得从输入单元11输入的观察光源的光谱亮度数据，相应的一个颜色调节水平和在观察光源中的相应的一个剩余光颜色水平，以及用于打印目录图像的照片敏感材料的光谱反射比。 

然后图像生成单元12获得来自图像数据S0的用于白平衡的参数。用于白平衡的参数可通过计算每个包括图像数据S0的RGB颜色的平均值并且其后计算G平均值的平均比例而建立。 

基于照相机的光谱敏感度，图像生成单元12还计算图像中的主体的光谱反射比，并生 成用于来自白平衡参数的白平衡转换的变换图形，观察光源的光谱亮度，观察光源中的颜色适应水平，观察光源中的剩余光颜色水平，以及照片敏感材料的光谱反射比。图像生成单元12暂时存储在存储单元14中的变换图形。 

图像生成单元12从由图像数据S0代表的图像S0中提取主体。在本实施例中，主体是人的面部。通过使用已知的面部识别算法，图像生成单元12在图像S0中识别面部，并提取识别的面部区域作为主体。然后图像生成单元12在提取的面部区域找到像素的亮度柱状图。图2示出亮度柱状图的实例。 

图像生成单元12计算修正值M1，用来纠正图像S0的亮度以便使面部区域具有参考阴影亮度。更具体地，图像生成单元12找到修正值M1’用于使在图3中示出的柱状图H0中最暗阴影的区域Ds的亮度变成0，因为由于太多的黑暗最暗阴影区域Ds变成不可识别。然后图像生成单元12通过将修正值M1’由近似柱状图H0分布的3％转移到更亮的一侧而找到修正值M1。 

图像生成单元12还找到修正值M2，用于纠正图像S0的亮度以便使面部区域具有参考高光亮度。更具体地，图像生成单元12找到修正值M2’，用于使在如图4所示的柱状图H0的最亮高光的区域Dh的亮度变成最大亮度(通过向图3至图5中的每个亮度轴线增加标记而示出)，因为最亮的高光区域Dh由于太多灯光而变得不可识别。然后图像生成单元12通过将修正值M2’由近似柱状图H0分布的3％转移到较暗的一侧而找到修正值M2。 

如图5所示，图像生成单元12还通过转移柱状图H0找到修正值M3以便面部区域在希望的皮肤颜色亮度的预定范围内。 

图像生成单元12通过在图像S0上实施灰度转换处理、颜色修正处理以及锐度处理生成半处理图像S0’。其后，图像生成单元12生成具有在参考阴影亮度中的作为主体的面部区域的第一图像S1，通过使用修正值M1纠正半处理图像S0’。图像生成单元12还生成具有在参考高光亮度中的面部区域的第二图像S2，通过使用修正值M2纠正半处理图像S0’。然后图像生成单元12生成具有在希望的亮度中的面部区域的第三图像S3，通过使用修正值M3纠正半处理图像S0’。 

其后图像生成单元12生成媒介亮度图像S4，其亮度视觉上感觉是均匀划分在图像S1和图像S3之间的亮度。在图6中图像S1、S2和S3的亮度的值D1、D2和D3沿亮度轴线示出。在图6中，每个亮度值是相应于图像S1到S3其中之一的所有像素的亮度值的平均。如果图像S4被找到具有作为亮度值D1和D2的平均值的亮度值，那么人们观察的图像S4好像不具有图像S1和S2的亮度值D1和D2之间的平均亮度。由于在亮度较暗范围的人们观察比在其较亮范围中更敏感，因此即使变化的程度很小，在较暗范围中的亮度的变换更 易被感知。 

这样，图像生成单元12生成图像S4以便图像S4的亮度值D4和图像S1的亮度值D1之间的差异(即D4-D1)能比图像S3的亮度值D3和图像S4的亮度值D4之间的差异(即D3-D4)小。更具体地，图像生成单元12生成图像S4目的是满足α＜β，其中(D4-D1)∶(D3-D4)＝α∶β。 

图像生成单元12还生成媒介亮度图像S5，其亮度在视觉上感觉均匀划分在图像S3和图像S2之间的亮度。更具体地，图像生成单元12生成图像S5以便图像S5的亮度值D5和图像S3的亮度值D3之间的差异(即D5-D3)能小于图像S2的亮度值D2和图像S5的亮度值D5之间的差异(即D2-D5)。换句话说，图像生成单元12生成图像S5目的是为了满足α＜β，其中(D5-D3)∶(D2-D3)＝α∶β。在生成图像S4和图像S5的情况下，α和β值是相同的。 

然后图像生成单元12通过使用如上面所描述的变换图形的建立调整图像S1到S5的白平衡，并最后生成处理过的图像S11～S15。 

目录图像生成单元13改变图像S11～S15的尺寸以便图像S13能大于图像S11、S12、S14和S15。如图7所示，然后目录图像生成单元13通过在图像S13下以如下顺序排列图像S11、S14、S15和S12而生成目录图像G0。优选相对于被认为是0的图像S13的参考亮度修正值，在图像S11、S14、S15和S12下面显示亮度修正值。目录图像生成单元13可生成具有图像S1～S5的目录图像以便通过使用其上的变换图形执行白平衡调节处理而生成目录图像G0。 

下面将描述在本实施例中执行的程序。图8示出在本实施例中执行程序的流程图。当输入单元11接收到要处理的图像输入时程序开始。图像生成单元12首先生成图像S1～S5(步骤ST1)。图像生成单元12通过使用变换图形在图像S1～S5上执行白平衡调节处理生成处理的图像S11～S15(步骤ST2)。目录图像生成单元13生成目录图像G0(步骤ST3)，而且输出单元15打印目录图像G0(步骤ST4)以结束程序。 

如上所述，在本实施例中被生成的图像S11～S15分别具有参考阴影亮度，参考高光亮度，希望的亮度，其视觉上感觉均匀划分在图像S11和S13之间的亮度的亮度，其视觉上感觉均匀划分在图像S13和S12之间的亮度的亮度。然后图像S11～S15包括在目录图像G0中。因此，在目录图像G0中，图像S11、S14、S13、S15和S12的亮度的变化对人们的视觉来说好像是均匀划分的。结果，观察目录图像G0的用户可恰当的选择任何一个具有用户希望的亮度的图像。 

而且，由于在根据观察目录图像G0的照片的观察光源打印目录图像G0的同时执行白 平衡调节处理，目录图像G0可在观察光源的白平衡下观察。结果，用户能更恰当的选择任何一个具有用户希望的亮度的图像。 

在上述实施例中，生成图像S4和S5目的是为了满足α＜β。然而，在亮度的变化不大的情况下，如果根据人们的观察亮度被均匀地划分，则α可以等于β。因此，为了满足α≤β可生成图像S4和S5。 

在上面的实施例中，根据人们视觉通过均匀划分图像S11和S13之间的亮度生成图像S14。然而，亮度可以视觉上连贯的方式在图像S11和图像S13之间被划分，以便生成更多的媒介亮度图像。另外，根据人们视觉，通过均匀划分图像S13和S12之间的亮度生成图像S15。然而，可以视觉上连贯的方式在图像S13和图像S12之间划分亮度，以便可生成更多的媒介亮度。这样，每个媒介亮度图像的亮度值内部划分为介于相邻媒介亮度图像、图像S11、图像S12或在亮度轴线中满足条件α≤β的α∶β比率的图像S12的亮度值之间的范围。 

在上述实施例中，仅图像S13被放大，且以如下顺序在图像S13下排列图像S11、S14、S15和S12。然而，所有的图像可具有相同的尺寸。这样，以如下顺序排列图像S11、S14、S13、S15和S12。 

在上述实施例中，将要处理的图像数据是RAW图像数据，且RAW图像数据具有比例如JPEG格式的图像的压缩图像更多的信息。因此，如果用于图像拍照的照相机的样式是已知的，那么物体的颜色可如实的从照相机模式的颜色特征中再生。这样，当在上面实施例中生成半处理图像S0’时，在拍照中使用特殊胶卷可执行等效于颜色再生的颜色修正。另外，颜色修正可使物体的原始颜色如实的再生。而且，颜色修正使绿色、表面颜色、灰色、浅蓝等更多的颜色如实的再生。而且，颜色修正使物体中(例如樱桃开花、海洋、秋天的植物和雪的颜色)的特殊颜色如实的再生。 

在上述实施例中，图像数据是RAW图像数据。然而，从例如JPEG数据的压缩图像数据中以和RAW图像数据相同的方式可生成目录图像G0。 

Claims (8)

1.一种目录图像生成装置，包括：

图像生成设备，用于从代表图像的图像数据中生成图像中的主体具有参考阴影亮度的参考阴影图像，图像中的主体具有参考高光亮度的参考高光图像，以及图像中的主体具有被用户希望的亮度的希望亮度图像，并且用于从图像数据中生成至少一个第一媒介亮度图像，该第一媒介亮度图像的亮度是均匀划分在参考阴影图像和希望亮度图像之间的亮度，以及至少一个第二媒介亮度图像，该第二媒介亮度图像的亮度是均匀划分在参考高光图像和希望亮度图像之间的亮度；以及

目录图像生成设备，用于排列参考阴影图像、至少一个第一媒介亮度图像、希望亮度图像、至少一个第二媒介亮度的图像以及参考高光图像来生成目录图像；

其中：图像中的主体是从图像中提取的，图像中的主体是图像中的一部分。

2.根据权利要求1的目录图像生成装置，其中目录图像生成设备通过顺序排列参考阴影图像、至少一个第一媒介亮度图像、至少一个第二媒介亮度图像和参考高光图像，且同时使希望亮度图像扩大到大于其它图像且位于其它图像上方的方式来生成目录图像。

3.根据权利要求1的目录图像生成装置，进一步包括用于打印目录图像的打印设备。

4.根据权利要求3的目录图像生成装置，进一步包括白平衡处理设备，用于根据观察目录图像的照片的光源在目录图像上执行白平衡调节处理。

5.根据权利要求1的目录图像生成装置，其中图像数据是RAW图像数据。

6.根据权利要求1的目录图像生成装置，其中所述图像中的主体是人的面部。

7.一种目录图像生成方法，包括如下步骤：

从代表图像的图像数据中生成图像中的主体具有参考阴影亮度的参考阴影图像，图像中的主体具有参考高光亮度的参考高光图像和图像中的主体具有被用户希望的亮度的希望亮度图像；

从图像数据中生成至少一个第一媒介亮度图像，该第一媒介亮度图像的亮度是均匀划分在参考阴影图像和希望亮度图像之间的亮度，以及至少一个第二媒介亮度图像，该第二媒介亮度图像的亮度是均匀划分在参考高光图像和希望亮度图像之间的亮度；以及

排列参考阴影图像、至少一个第一媒介亮度图像、希望亮度图像、至少一个第二媒介亮度图像以及参考高光图像来生成目录图像；

其中：图像中的主体是从图像中提取的，图像中的主体是图像中的一部分。

8.根据权利要求7的目录图像生成方法，其中所述图像中的主体是人的面部。

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