CN101951457B - 图像处理装置以及灰度修正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像处理装置，其具有：明亮度信息取得单元，其构成为取得明亮度信息，该明亮度信息表示去除了高频分量的对象图像的各像素的明亮度；修正倍率设定单元，其构成为基于所述明亮度信息，对所述对象图像的各像素设定与所述像素的明亮度大致成反比例的修正倍率；和灰度修正单元，其构成为基于所述修正倍率修正所述各像素的明亮度。

Description

图像处理装置以及灰度修正方法

本申请基于2009年7月8日提交的日本专利申请2009-161305主张优先权，并将其全部内容援引于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种图像处理技术，特别涉及一种图像的灰度修正处理。

背景技术

在特开2003-116049号公报中，作为摄像装置中的曝光控制技术提出了如下的技术，使用亮度(luminance)水平(level)低的区域的亮度水平与其他区域的亮度水平来检测表示逆光的程度的逆光度，并根据该逆光度设定灰度修正用的控制参数(增益)，以便提高亮度水平低的区域的亮度水平。

根据特开2003-116049号公报，即便在逆光的情况下也能够恰当地控制曝光，其结果可以在拍摄的图像中确保良好的灰度。

但是，在特开2003-116049号公报中，对图像内亮度水平相同的多个区域，与各区域内的被摄体的状况无关地无条件地应用相同值的控制参数(增益)。因此，在灰度修正处理后的图像中，存在明亮度(brightness)激变的局部区域中的对比度受损的问题。

发明内容

因此，本发明的具体方式的目的在于，对于摄像图像等的图像中的灰度修正处理，维持明亮度激变的局部区域的对比度。

根据本发明的一个以上的具体实施方式，提供一种图像处理装置，其具有：明亮度信息取得单元，其构成为取得明亮度信息，所述明亮度信息表示去除了高频分量的对象图像的各像素的明亮度；修正倍率设定单元，其构成为基于所述明亮度信息，对所述对象图像的各像素定与所述像素的明亮度大致成反比例的修正倍率；以及灰度修正单元，其构成为基于所述修正倍率修正所述各像素的明亮度。

根据本发明的一个以上的具体实施方式，提供一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储用于使计算机执行如下动作的程序，所述动作分别是：(a)取得表示去除了高频分量的对象图像的各像素的明亮度的明亮度信息；(b)基于所述明亮度信息，对所述对象图像的各像素设定与所述像素的明亮度大致成反比例的修正倍率；(c)基于所述修正倍率修正所述各像素的明亮度。

附图说明

图1是表示应用了本发明的数字静止照相机的硬件结构的一例的框图。

图2是应用了本发明的数字静止照相机的功能框图。

图3是表示图像处理部的主要部分的功能框图。

图4是表示对比度调整部的结构的功能框图。

图5是表示ε滤波器的功能的概念图。

图6A是明亮度信息图像的例子，图6B是ε滤波器处理后的图像的例子、图6C是低通滤波器处理后的图像的例子。

图7A、图7B是表示对比度调整水平相对于逆光水平的变化的特性图。

图8A、图8B是表示第1明亮度分量值、与第1明亮度分量值对于第3明亮度分量值的合成比例之间的关系的图。

图9A～图9C是表示各像素的增益相对于第4明亮度分量值的变化的特性图。

图10是表示图像处理部中的处理内容的流程图。

图11A、图11B是对对象图像的各像素设定的增益的说明图。

图12A、图12B是表示图像处理部的灰度修正处理的效果的图。

具体实施方式

以下，参照附图对应用了本发明的实施方式进行说明。图1是表示作为本发明的实施方式例示的数字静止照相机(以下，简记为数字照相机)1的硬件结构的概略框图。

如图1所示，数字照相机1具有用于对被摄体进行摄像的CCD(ChargeCoupled Device：电荷耦合器件)2。CCD2具有如下的结构，在由并未图示的光学系统对被摄体的光学像进行成像的感光面设置具有拜尔(Bayer)排列等的特定的颜色排列的滤色镜。CCD2由从水平/垂直驱动器3提供的水平、以及垂直转移用的驱动信号进行驱动，将被摄体的光学像转换为电信号，将转换后的电信号作为摄像信号提供给由CDS(correlated DoubleSampling：相关双采样)电路、以及A/D转换器(Analog-to-Digital converter：模拟数字转换器)构成的CDS/AD电路4。

水平/垂直驱动器3基于TG(Timing Generator：定时发生器)5所生成的定时信号进行动作，从而生成上述的水平、以及垂直转移用驱动信号并驱动CCD2。另外，TG5所生成的定时信号也提供给CDS/AD电路4。CDS/AD电路4基于从TG5提供的定时信号进行动作，从而去除CCD2输出的摄像信号中含有的噪声，并且将去除噪声之后的摄像信号转换为数字信号，将转换之后的数字信号提供给DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)6。

DSP6具有缓冲用的存储器6a，其作用是用于处理从CDS/AD电路4提供的数字信号、即由仅具有单一颜色信息的各像素的数据构成的图像数据的缓冲用，DSP6进行以下的处理。也就是说，DSP6对CDS/AD电路4所提供的图像数据进行去马赛克(de-mosaic)处理，即：对各像素不足的颜色信息根据各像素周边像素进行插值处理，从而生成每个像素中具有R(Red)、G(Green)、B(Blue)的颜色分量信息的图像数据、也就是RGB数据。

另外，DSP6进行对去马赛克处理所生成的RGB数据的灰度修正处理、对灰度修正处理后的RGB数据的白平衡调整处理、伽马(γ)修正处理、各种滤波处理、将RGB数据转换为由每个像素的亮度分量(Y)、以及2个色差分量(Cb、Cr)表现的图像数据即YUV数据的YUV转换处理等的数字信号处理。此外，对于上述的灰度修正处理在后面进行详细叙述。

再有，DSP6将进行了上述数字信号处理之后的YUV数据依次提供给SDRAM(Synchronous Dynamic Random-Access Memory)7。SDRAM7暂时存储从DSP6提供的YUV数据。

进而，DSP6在数字照相机1中作为工作模式设定为记录模式的状态下，每次在SDRAM7中积蓄了1帧的YUV数据(图像数据)，则读出SDRAM7中积蓄的图像数据，并将读出的图像数据提供给LCD(LiquidCrystal Display)8。

LCD8由并未图示的液晶显示器、驱动液晶显示器的驱动电路等构成，将基于DSP6所提供的图像数据的图像作为实时取景图像显示在液晶显示器的屏幕上。

另一方面，上述的TG5以及DSP6经由总线13与CPU(CentralProcessing Unit)9连接，TG5以及DSP6的动作由CPU9进行控制。

CPU9通过按照可以改写存储内容的EEPROM(Electric ErasableProgrammable Read Only Memory)即闪存10中存储着的程序进行动作从而控制数字照相机1的整体的动作。

另外，CPU9在数字照相机1中作为工作模式设定为记录模式的状态下的摄影时，对SDRAM7中暂时存储的图像数据通过JPEG(JointPhotographic Expert Group：联合图像专家组)方式等的规定压缩方式进行压缩，将压缩后的图像数据作为图像文件存储于外部存储器11中。外部存储器11是经由并未图示的卡接口连接于总线13的、对于照相机主体可装卸的存储卡。

另外，CPU9在数字照相机1中作为工作模式设定为再现模式时，根据需要从外部存储器11读出规定的图像文件(压缩状态的图像数据)，并且对读出的数据进行解压缩从而在SDRAM中展开。进而，CPU9将SDRAM7中展开的数据(YUV数据)经由DSP6提供给LCD8，使LCD8显示记录图像。

总线13上连接着按键输入部12。按键输入部12由用户对数字照相机1的操作中需要的各种操作按键、例如电源键、快门键、用于设定记录模式或再现模式的模式设定键等构成。再有，CPU9逐次检测按键输入部12中的各操作键的操作状态，按照基于检测到的操作状态判断出的用户的要求，依照程序来执行各种处理。

图2是以功能区别表示数字照相机1的功能的功能框图。如图2所示，数字照相机1主要由摄像部51、图像处理部52、控制部53、工作用存储器54、程序存储器55、图像记录部56、显示部57、操作部58构成。

各功能模块如后面所述由图1所示的1个或者多个硬件实现。也就是说，摄像部51是由水平/垂直驱动器3、CDS/AD电路4、TG5实现，对被摄体进行摄像从而取得摄像图像的功能部分。另外，图像处理部52是由DSP6实现，对摄像图像实施上述的各种图像处理的功能部分。控制部53由CPU9实现。再有，工作用存储器54由SDRAM7实现，程序存储器55由闪存10实现。另外，图像记录部56由存储器11实现，显示部57由LCD8实现，操作部58由上述的按键操作部12实现。

图3是图像处理部52的主要部分，是表示用于对去马赛克处理所生成的RGB数据进行灰度修正处理的功能部分的详细功能框图。如图3所示，图像处理部52由图像缓冲器101、RGBmax计算部102、ε滤波器103、增益设定处理部104、灰度修正部105构成。另外，增益设定部104由逆光水平计算部111、对比度调整水平计算部112、对比度调整部113、合成处理部114、修正增益计算部115构成。再有，对比度调整部113如图4所示由减法器121、乘法器122、加法器123构成。

以下，对图3以及图4所示的图像处理部52的各部分进行说明。图像缓冲器101是由上述的存储器6a(参照图1)实现的功能部分。图像缓冲器101存储表示成为灰度修正处理的对象的图像的数据、即由去马赛克处理所生成的RGB数据(RGB_in)。在以下的说明中，将表示RGB数据的图像称为对象图像。此外，RGB数据中的R、G、B各颜色分量的像素值是[0～255]的范围的值。

RGBmax计算部102作为明亮度分量提取单元发挥功能，读出存储于图像缓冲器101中的RGB数据，对各像素选择像素值最大的R、G、B任意一个颜色分量，将其选择的颜色分量的像素值作为对象图像的明亮度分量而取得。再有，RGBmax计算部102将所取得的各像素的最大颜色分量的像素值即第1明亮度分量值(max)分别提供给ε滤波器103、对比度调整部113、合成处理部114。

ε滤波器103主要是以去除伴随着明亮度的急剧变化而叠加于图像的小振幅噪声(高频分量)、即对图像的明亮度进行平滑为目的而使用的图像滤波器，更加详细的是具有原图像中的边缘的保持性能的平滑滤波器。ε滤波器103作为平滑单元发挥功能，将由RGBmax计算部102提供的各像素的第1明亮度分量值(max)通过后面叙述的滤波处理转换为第2明亮度分量值(max_ε)。再有，ε滤波器103将转换后的第2明亮度分量值(max_ε)提供给增益设定处理部104中的对比度调整部113。

此外，RGBmax计算部102与ε滤波器103作为明亮度信息取得单元发挥功能。

在此，对ε滤波器103中的滤波处理进行说明。在ε滤波器103中，将各像素作为关注像素，关注于由纵横3像素构成的像素区域(以各关注像素为中心的合计9个像素区域)。也就是说，关注于关注像素、以及位于其周边的8个周边像素。并且，调整各周边像素的像素值，以使关注像素的像素值(第1明亮度分量值)与各周边像素的像素值(第1明亮度分量值)之间的各差值成为阈值T(T＝20)以下。进而，计算在关注像素的原像素值与调整之后的各周边像素的像素值上作为规定系数分别乘以1/9而得到的各像素值的总和，将计算出的像素值作为关注像素的新像素值(第2明亮度分量值)。

在上述的滤波处理中，通过根据周边像素的像素值(第1明亮度分量值)增减关注像素的像素值(第1明亮度分量值)，从而使在图像内相邻的像素之间的像素值平均化。并且，在滤波处理的过程中，以与关注像素的像素值之间的差值为阈值T以下的方式调整周边像素的像素值，并使用调整之后的周边像素的像素值增减关注像素的像素值(平均化)。

因此，在上述的滤波处理中，在图像内的明暗分界部分(例如人物或建筑物等的被摄体的分界部分)相对于位于暗区域侧的关注像素的像素值，能够减小位于明亮区域侧的周边像素的像素值的影响。同样地，在上述的滤波处理中，在图像内的明暗分界部分相对于位于明亮区域侧的关注像素的像素值，能够减小位于暗区域侧的周边像素的像素值的影响。

由此，在ε滤波器103的滤波处理中，在保持原图像中的边缘的情况下，能够使原图像各部分的明亮度平滑化。此外，在上述滤波处理时，关注的像素区域的范围、阈值T的值、各像素的像素值上所乘的系数能够适当变化。

图5是表示ε滤波器103的功能的概念图。也就是说，图5是方便地表示某图像内相对于明亮度急剧变化的明暗分界部分(被摄体的分界部分等)的像素位置、各像素的明亮度的变化的图。另外，在图5中，横方向是水平方向(或者垂直方向)的像素位置，纵方向是各像素位置的像素的明亮度。再有，图5中由实线表示的明亮度的变化是实施上述滤波处理之前的第1明亮度分量值(max)的变化，图5中由虚线表示的明亮度的变化是实施了上述滤波处理之后的第2明亮度分量值(max_ε)的变化。

另外，图6A～6C是表示由ε滤波器103进行滤波处理的效果的具体例的图。图6A是由将上述滤波处理之前的第1明亮度分量值(max)作为像素值的像素构成的明亮度分量图像的例子。另外，图6B是由将上述滤波处理之后的第2明亮度分量值(max_ε)作为像素值的像素构成的整体亮度图像(global luminance image)、即从明亮度分量图像去除高频分量之后的图像的例子。另外，图6C是对图6A的明亮度分量图像假定由一般的LPF(低通滤波器)实施了滤波处理(平滑处理)的情况下处理之后的图像的例子。

根据图6A～6C可知，由ε滤波器103进行了滤波处理之后的整体亮度图像，与由一般的LPF进行了平滑的情况相比成为更加正确地反应处理之前的明亮度分量图像中含有的低频分量(保持边缘)的图像。

增益设定处理部104基于从ε滤波器103提供的第2明亮度分量值(max_ε)，单独地取得基于对对象图像的各像素灰度修正用的修正倍率即增益(g_lev)，提供给(设定于)灰度修正部105，从而作为修正倍率设定单元发挥功能。以下，对构成增益设定处理部104的上述各功能模块的详细内容、以及灰度修正用的增益(g_lev)的具体取得方法进行说明。

逆光水平计算部111作为逆光程度取得单元发挥功能，读出存储于图像缓冲器101中的RGB数据，基于读出的RGB数据取得表示对象图像中逆光程度的逆光水平(gk_lev)。逆光水平计算部111将所取得的逆光水平(gk_lev)提供给对比度调整水平计算部112。逆光水平计算部111中的逆光水平(gk_lev)的取得方法如下所述。

也就是说，逆光水平计算部111将对象图像分割为n×m的多个区域，在各个区域中基于RGB数据取得亮度水平(例如，各区域内的各像素的亮度值的平均或者总和)。接下来，逆光水平计算部111计算上述的亮度水平最低的指定区域的亮度水平与指定的区域以外的其他多个区域的亮度水平的平均值之间的差值，将计算出的亮度水平的差值(0～255的范围的值)作为逆光水平(gk_lev)而取得。此外，对于对象图像中的逆光水平的具体取得方法并不限定于上述方法而是任意的。

对比度调整水平计算部112作为调整值取得单元发挥功能，取得与对象图像的逆光程度相应的对比度调整水平(adj_lev)，并提供给对比度调整水平计算部112。若具体进行说明，对比度调整水平计算部112使用将逆光水平计算部111所提供的逆光水平(gk_lev)作为参数的、预先确定的规定的对比度调整水平计算函数，计算对比度调整水平(adj_lev)。

在对比度调整水平计算部112计算对比度调整水平(adj_lev)中使用的上述调整水平计算函数，是具有与逆光水平(gk_lev)成比例地增大对比度调整水平(adj_lev)的特性的函数。对比度调整水平计算函数更加具体而言是相对于逆光水平(gk_lev)的变化对比度调整水平(adj_lev)例如图7A或图7B所示那样变化的函数。另外，对比度调整水平计算部112计算出的对比度调整水平(adj_lev)是0～4的范围的值。

对比度调整部113与上述的逆光水平计算部111、对比度调整水平计算部112、合成处理部114一起作为修正单元发挥功能，根据对象图像中的逆光程序修正ε滤波器103所提供的第2明亮度分量值(max_ε)。再有，对比度调整部113将修正后的第3明亮度分量值(adj)提供给合成处理部114。

若具体地进行说明，对比度调整部113由已经说明的各部、即作为减法单元发挥功能的减法部121、作为乘法单元发挥功能的乘法部122、作为加法单元发挥功能的加法器123构成(参照图4)。在对比度调整部113中，通过减法器121从各像素的第2明亮度分量值(max_ε)中减去第1明亮度分量值(max)，乘法器122在减法运算的结果上乘以对比度调整水平(adj_lev)，加法器123在乘法运算的结果上加上第1明亮度分量值(max)，从而对各像素生成上述第3明亮度分量值(adj)。

在此，对比度调整部113生成的第3明亮度分量值(adj)由下面的计算式(1)表示。

adj＝adj_lev×(max_ε-max)+max    (式1)

也就是说，对比度调整部113在第1明亮度分量值(max)上，加上对第2明亮度分量值(max_ε)与第1明亮度分量值(max)的差值(max_ε-max)乘以adj_lev倍(0倍～4倍)之后的值，从而生成第3明亮度分量值(adj)。

另外，合成处理部114对从对比度调整部113提供的各像素的第3明亮度分量值(adj)、与从RGBmax计算部102提供的各像素的第1明亮度分量值(max)以后面叙述的规定合成比例进行合成。并且，合成处理部114将合成后的第4明亮度分量值(mix)提供给修正增益计算部115。

若具体地进行说明，合成处理部114首先作为合成比例决定单元发挥功能，将各像素的第1明亮度分量值(max)作为参数。基于预先确定的规定的合成比计算函数，计算第1明亮度分量值(max)对于第3明亮度分量值(adj)的合成比例。上述合成比计算函数如图8A所示，是具有与第1明亮度分量值(max)成比例地增加第1明亮度分量值(max)的合成比例(α)的特性的函数。

再有，合成处理部114作为合成单元发挥功能，按照使用基于上述合成比计算函数计算出的合成比例(α)的下面的计算式(2)，对各像素的第3明亮度分量值(adj)与第1明亮度分量值(max)进行合成，并将合成后的第4明亮度分量值(mix)提供给修正增益计算部115。

Mix＝α×max+(1-α)×adj    (式2)

另外，修正增益计算部115使用将合成处理部114所提供的各像素的第4明亮度分量值(mix)作为参数的、由预先确定的下式表示的规定增益计算函数f_gain(mix)，对每个像素计算在对象图像的各像素的明亮度修正中使用的增益(g_lev)，并将计算结果提供给灰度修正部105。

在修正增益计算部计算各像素的增益中使用的115(g_lev)上述增益计算函数如图9A所示，是具有第4明亮度分量值(mix)越小则增益(g_lev)越大、且第4明亮度分量值(mix)越大则增益(g_lev)越小的修正特性、即增益(g_lev)与第4明亮度分量值(mix)成反比例的修正特性的函数。

灰度修正部105进行如下的修正，对每个像素读出像素缓冲器101中存储的RGB数据，在读出的对象图像的各像素的RGB数据中的颜色分量的像素值(R值、G值、B值)上分别乘以增益设定处理部104所提供的每个像素的增益(g_lev)。另外，灰度修正部105将存储于图像缓冲器101中的各像素的RGB数据改写为修正后的RGB数据。也就是说，在图像处理部52中，灰度修正部105作为灰度修正单元发挥功能，通过将存储于图像缓冲器101中的RGB数据(RGB_in)改写为修正后的RGB数据，从而修正对象图像的灰度。

再有，图像处理部52读出存储于图像缓冲器101中的修正后的RGB数据(RGB out)，将读出的修正后的RGB数据、即灰度修正处理后的图像作为处理对象进行白平衡调整处理等的其他数字信号处理。

图10是表示由图像处理部52的图3所示的各部进行的灰度修正处理的流程图的内容的图。此外，对于各步骤的详细处理由于已经叙述因此省略说明。

如图10所示，在图像处理部52的灰度修正处理中，RGBmax计算部102从表示对象图像的RGB数据对对象图像的各像素取得第1明亮度分量值(max)(步骤S1)。接下来，ε滤波器103通过滤波处理将第1明亮度分量值(max)转换为第2明亮度分量值(max_ε)(步骤S2)。

另外，逆光水平计算部111从表示对象图像的RGB数据取得逆光水平(gk_lev)(步骤S3)。进而，对比度调整水平计算部112计算与逆光水平(gk_lev)成比例的对比度调整水平(adj_lev)(步骤S4)。接下来，对比度调整部113基于第1明亮度分量值(max)、第2明亮度分量值(max_ε)、对比度调整水平(adj_lev)对每个像素生成第3明亮度分量值(adj)(步骤S5)。

接下来，合成处理部114通过以与大小成比例的合成比例将第3明亮度分量值(adj)与第1明亮度分量值进行合成，从而生成第4明亮度分量值(mix)(步骤S6)。然后，修正增益计算部115计算与第4明亮度分量值(mix)相应的、每个像素的增益(g_lev)(步骤S7)。其后，灰度修正部105通过在各颜色分量的像素值上分别乘以各像素的增益(g_lev)，来对各像素的RGB数据进行修正(步骤S8)。进而，灰度修正部105将存储于图像缓冲器101中的RGB数据(RGB_in)改写为修正后的各像素的RGB数据，并存储于缓冲器101中(步骤S9)。

在以上所说明的由图像处理部52进行的灰度修正处理中，提供给修正增益计算部115的各像素的第4明亮度分量值(mix)，是基于由RGBmax计算部102所取得的第1明亮度分量值(max)与由ε滤波器103所取得的第2明亮度分量值(max_ε)的明亮度信息。也就是说，第4明亮度分量值(mix)不是对象图像中的各像素的明亮度信息，而是基于去除了对象图像中的高频分量的状态下的各像素的明亮度信息的内容。另外，修正增益计算部115作为各像素的增益(g_lev)设定与各像素的第4明亮度分量值(mix)成反比例的增益。

由此，在由图像处理部52进行的灰度修正处理中，能够修正对象图像整体的灰度，并且在灰度修正处理后的图像中，对于对象图像中明亮度激变的局部区域也能够确保与对象图像同样的对比度。

对获得上述效果的原因进行具体的说明。首先，在由图像处理部52进行的灰度修正处理中，由如前所述那样各像素中设定的增益(g_lev)与各像素的第4明亮度分量值(mix)成反比例，因此于是对象图像中较暗的部分的像素其增益(g_lev)越大，并且越是对象图像中明亮的部分的像素其增益越小。由此(g_lev)，在实施了灰度修正处理之后的图像中，对象图像中缺失较暗的部分其明亮度提高得越大。

这样，在由图像处理部52进行的灰度修正处理中，基本上获得以下的效果。也就是说，能够抑制对象图像中亮部分的“白化”(whiteout)现象的发生，并且在暗的部分确保良好的灰度，能够进行对象图像整体的灰度修正处理。其结果例如对象图像是在逆光下对人物进行摄影的图像，从而人物的脸部分是暗图像的情况下，通过由图像处理部52进行的灰度修正处理，能够获得人物的脸部分明亮且丰富地表现的图像。

另一方面，若在灰度修正处理时提高对象图像中暗部分的像素的明亮度，则伴随于此在对象图像中明亮度激变的局部区域中，暗区域侧的像素与明亮区域侧的像素之间的明暗差变小。其结果在对象图像中例如将亮部分(天空等)作为背景并存在面积比较小的暗的被摄体的部分，其对比度受损。

与此相关，在由图像处理部52进行的灰度修正处理中，提供给修正增益计算部115的各像素的第4明亮度分量值(mix)是基于第2明亮度分量值(max_ε)生成的明亮度信息。进一步具体而言，第4明亮度分量值(mix)是第2明亮度分量值(max_ε)经由对比度调整部113以及合成处理部114修正之后的明亮度信息。再有，第2明亮度分量值(max_ε)如所叙述那样是构成如下的整体亮度图像的像素的像素值，该整体亮度图像是从将第1明亮度分量值(max)作为像素值的像素所构成的明亮度分量图像中去除了高频分量的整体亮度图像、换言之是仅由低频分量构成的整体亮度图像。

因此，在灰度修正处理时修正增益计算部115计算出的各像素的增益(g_lev)、即对对象图像的各像素设定的增益，与对修正增益计算部115直接提供第1明亮度分量值(max)的情况相比较，成为如下所述的增益。另外，在此为了说明上的方便，通过比较对修正增益计算部115提供第1明亮度分量值(max)的情况、与提供未经过所述修正的第2明亮度分量值(max_ε)的情况，详细说明对对象图像的各像素设定的增益。

图11A、图11B是表示在对修正增益计算部115提供第1明亮度分量值(max)的情况、提供未经过所述修正的第2明亮度分量值(max_ε)的情况中对象图像的各像素中设定的增益的不同的图。

也就是说，图11A是表示在对象图像中对比周边像素暗的像素设定的增益的例子的图。比周边像素暗的像素的情况下，通过原第1明亮度分量值(max)与周边像素的第1明亮度分量值(max)被平滑化，从而比周边像素暗的像素的第2明亮度分量值(max_ε)比原第1明亮度分量值(max)大。因此，对修正增益计算部115提供第2明亮度分量值(max_ε)时的增益比对修正增益计算部115提供第1明亮度分量值(max)时的增益小。这样，对于比周边像素暗的像素，抑制其伴随灰度修正处理的明亮度的增加。其结果，在对象图像中明亮度激变的局部区域中，暗部分的明亮度在灰度修正处理后与其他暗部分相比被抑制在接近于灰度修正处理前的明亮度的明亮度。

另外，图11B是表示在对象图像中对比周边像素亮的像素设定的增益的例子的图。比周边像素亮的像素的情况下，通过原第1明亮度分量值(max)与周边像素的第1明亮度分量值(max)被平滑化，从而比周边像素亮的像素的第2明亮度分量值(max_ε)比原第1明亮度分量值(max)小。因此，对修正增益计算部115提供第2明亮度分量值(max_ε)时的增益比对修正增益计算部115提供第1明亮度分量值(max)时的增益大。这样，对于比周边像素亮的像素，伴随着灰度修正处理的明亮度的增加变得显著。其结果，在对象图像中明亮度激变的局部区域中，亮部分的明亮度在灰度修正处理后与其他亮部分相比被加强。

此外，对于对象图像中的暗的像素、以及亮的像素的任意一个，在各像素的明亮度与相邻的周边像素的明亮度相同的情况下，各像素中的第1明亮度分量值(max)与第2明亮度分量值(max_ε)为相同大小。因此，对于明亮度激变的局部区域以外的区域对比度并不受损。

再有，对于对上述对象图像的各像素设定的增益，在对修正增益计算部115提供第4明亮度分量值(mix)的结构中，与对修正增益计算部115提供第2明亮度分量值(max_ε)的情况基本上相同。

这样，在由图像处理部52进行的灰度修正处理中，在灰度修正处理中即使提高了对象图像中的暗部分的像素的明亮度，也能够在实施了灰度修正处理之后的图像中得到良好的对比度状态。也就是说，在对象图像中明亮度激变的局部区域中，能够在实施了灰度修正处理之后的图像中确保与实施灰度修正处理前相同的对比度。

图12A、12B是具体地表示以上所述的灰度修正处理中的效果的图。也就是说，图12A表示对象图像是由第1明亮度分量值(max)表示的图像为图6所示的图像的情况下的灰度修正处理后的图像的一部分。更加具体而言，是表示将灰度修正处理后的图像4等分为上下左右时的右上部分的图。另外，图12B是作为比较例进行表示的图，是对应图12A的、对对象图像实施了仅提高亮度水平低的区域的亮度水平的以往灰度修正处理时的图像的一部分。

如图12B所示，在以往的灰度修正处理中，若仅提高亮度水平低的区域的亮度水平，则其结果是图12B所示的亮的天空中夹杂着细且暗的树枝或树叶的区域、即明亮度激变的局部区域的对比度下降。与此相对，如图12A所示，在由图像处理部52进行的灰度修正处理中，根据之前所说明的原因，即使在亮的天空中夹杂着细且暗的树枝或树叶的区域，对比度也不下降，能够确保与对象图像同样的对比度。

如上所述，在由图像处理部52进行的灰度修正处理中，修正实施灰度修正处理之前的对象图像的整体灰度，并且在实施了灰度修正处理之后的图像中，对于实施灰度修正处理之前的对象图像中明亮度激变的局部区域，也能够确保与对象图像同样的对比度。

并且，在由图像处理部52进行的灰度修正处理中，通过将处理对象的图像数据作为由去马赛克处理所生成的RGB数据，并按照对各像素设定的修正用的增益(g_lev)单独地对各像素的每个颜色分量的像素值(R值、G值、B值)进行修正，从而修正各像素的明亮度。因此，能够获得以下的效果。

也就是说，若在各颜色分量的像素值(R值、G值、B值)上乘以对对象图像的各像素设定的增益(g_lev)，从而分别增大每个颜色分量的像素值，则灰度修正处理后的图像的彩色饱和度提高。这是因为：各像素的彩色饱和度S在每个颜色分量的像素值(R值、G值、B值)中与最大的颜色分量的值(MAX)和最小的颜色分量的值(MIN)之间的差值成比例(S＝(MAX-MIN)/MAX)。

另一方面，即使假定将灰度修正处理中的处理对象的图像数据作为YUV转换处理后的YUV数据，并在各像素的亮度分量值(Y值)上乘以修正用增益从而增大亮度，灰度修正处理后的图像的彩色饱和度也并未增大。这是因为：亮度分量值(Y值)的增减并不对彩色饱和度的增减产生影响。

如上所述，在由图像处理部52进行的灰度修正处理中，由于能够在实施了灰度修正处理之后的图像中确保高的彩色饱和度，因此在实施了灰度修正处理之后的图像上容易区别多个颜色。因而，能够使实施了灰度修长处理之后的图像成为色彩鲜明的图像。另外，即使是灰度修正处理时设定较大的增益(g_lev)的暗像素、即明亮度修正强度较大的像素，在灰度修正处理后的图像中也能够高精度地再现其原色。

另一方面，在图像处理部52中，以如下的方式取得以第4明亮度分量值(mix)为基础的第2明亮度分量值(max_ε)、即去除了对象图像中的高频分量的状态下的各像素的明亮度信息(以下，为了方便将其称为低频分量信息)，其中的第4明亮度分量值决定对对象图像的各像素设定的增益(g_lev)。也就是说，如已所述那样，在图像处理部52中，一旦从表示对象图像的RGB数据取得第1明亮度分量值(max)，对将所取得的第1明亮度分量值(max)作为像素值的明亮度分量图像由ε滤波器103实施平滑处理，从而取得第2明亮度分量值(max_ε)。

因此，在图像处理部52中，能够有效地取得对象图像的低频分量信息。也就是说，对象图像的低频分量信息例如由ε滤波器103对RGB数据实施平滑处理，并从处理后的RGB数据提取各像素的明亮度分量值从而也能够得到。但是，由ε滤波器103对RGB数据实施平滑处理的情况下，平滑处理中的数据处理量较多。与此相比较，从RGB数据取得第1明亮度分量值(max)，并将所取得的第1明亮度分量值(max)作为对象由ε滤波器103实施平滑处理的情况下，平滑处理中的数据处理量要少得多。因而，在图像处理部52中，能够有效地取得对象图像的低频分量。

并且，在图像处理部52中，ε滤波器103是具有边缘保持性能的平滑滤波器。因此，在灰度修正处理后的图像中，对于对象图像中在人物或建筑物等的图像内相对于比较大的被摄体轮廓的明暗差较大的明暗分界部分，也能够高精度地再现与对象图像同样的对比度。下面叙述获得这种效果的原因。另外，在与使用了没有边缘保持性能的一般的带通滤波器的情况比较下，来说明图像处理部52中使用了ε滤波器103所产生的效果。

首先，图像处理部52中使用了一般的低通滤波器的情况与如图6所示使用ε滤波器103的情况相比，在滤波处理后(平滑处理后)的整体灰度图像中上述明暗分界部分所产生的模糊的程度较大。也就是说，整体灰度图像成为以如下方式变化的图像，即：滤波处理前的明暗的分界部分的亮区域侧的分界附近的明亮度，比远离明暗分界的亮区域侧的明亮度暗(像素值小)，并且滤波处理前的明暗的分界部分的暗区域侧的分界附近的明亮度，比远离明暗分界的暗区域的明亮度亮(像素值大)。

另一方面，如上所述由图像处理部52进行的灰度修正处理中，对各像素设定的增益(g_lev)与提供给修正增益计算部115的各像素的第4明亮度分量值(mix)成反比。因此，图像处理部52中使用了一般的低通滤波器的情况下，对对象图像中构成明暗分界部分的像素设定如下的增益。也就是说，在明暗分界部分的亮区域侧，对构成明暗边界附近的像素设定比远离明暗分界的区域的像素大的增益。另外，在明暗分界部分的暗区域侧，对构成明暗分界附近的像素设定比远离明暗分界的区域的像素小的增益。

因而，在对象图像中构成相当于被摄体轮廓的明暗分界部分的亮区域侧的区域、或者暗区域侧的区域中的各像素的明亮度的变化较少的情况下，明暗分界部分的明亮度在灰度修正处理后成为如下的形式。也就是说，目标对象中明亮度变化较少的、靠近于明暗分界部分的明暗分界的区域的像素的明亮度与远离明暗分界的区域的像素的明亮度之间产生较大的差。另外，这种明亮度的差，明暗分界部分的亮区域侧与暗区域侧之间的明亮度的差越大则越明显。

根据以上原因，在图像处理部52中使用一般的低通滤波器的情况下，在灰度修正处理之后的图像中，对于对象图像中相当于人物或建筑物等的图像内比较大的被摄体的轮廓的、明暗差较大的明暗分界部分，也能够高精度地确保与对象图像同样的对比度。

与此相对，如本实施方式所示在图像处理部52中使用ε滤波器103的结构中，在滤波处理后(平滑处理后)的整体亮度图像中，如图6B所示在明暗分界部分产生的模糊的程度比使用一般的低通滤波器的情况小。也就是说，作为整体亮度图像得到维持如下状态的图像，实施滤波处理前的明暗分界部分的亮区域侧的分界附近较亮(像素值大)，并且暗区域侧的分界附近较暗(像素值小)。

因此，在图像处理部52中使用ε滤波器103的结构中，由图像处理部52实施灰度修正处理时，对对象图像中构成明暗分界部分的像素设定如下的增益。也就是说，对构成明暗分界部分的亮区域侧的边界附近的像素、与远离边界的区域的像素设定大致相同的增益。另外，对构成明暗分界部分的暗区域侧的分界附近的像素、与远离分界的区域的像素设定大致相同的增益。

因而，对象图像中构成相当于被摄体轮廓的明暗分界部分的亮区域侧的区域、或者暗区域侧区域中的各像素的明亮度变化较少的情况下，在灰度修正处理后的图像中明亮度变化较少的亮区域侧或者暗区域侧，对于靠近于明暗分界的区域的像素与远离明暗分界的区域的像素能够维持相同的明亮度。

根据以上的原因，通过在图像处理部52中使用ε滤波器103，从而在灰度修正处理后的图像中，对于对象图像中在人物或建筑物等的图像内相当于比较大的被摄体的轮廓的、明暗差较大的明暗分界部分，也能够高精度地再现与对象图像同样的对比度。

另外，在图像处理部52的灰度修正处理中，除了上述效果以外还能够获得以下的效果。也就是说，在灰度修正处理中，根据对比度调整部113中第1明亮度分量值(max)对每个像素修正ε滤波器103中所生成的第2明亮度分量值(max_ε)。再有，基于修正后的第3明亮度分量值(adj)，决定对象图像的各像素的增益(g_lev)。由此，在灰度修正处理后的图像的整体灰度中，能够反映出实施灰度修正处理之前的对象图像中的各像素间的明暗平衡。因此，由灰度修正处理后的图像能够确保自然的灰度状态。

再有，在图像处理部52的灰度修正处理中，除了上述效果以外还能够获得以下的效果。也就是说，在灰度修正处理中，对修正增益计算部115提供的各像素的第4明亮度分量值(mix)是在第2明亮度分量值(max_ε)的修正后的明亮度信息即第3明亮度分量值(adj)上以规定的合成比例来合成第1明亮度分量值(amx)之后的明亮度信息。

这样，在灰度修正处理中，能够降低对象图像中比周边像素亮的像素伴随着灰度修正处理出现“白化”的概率。下面叙说获得这种效果的原因。另外，在此为了方便说明，假定对由对比度调整部113进行第2明亮度分量值(max_ε)的修正时所述对比度调整水平(adj_lev)为“1”、第3明亮度分量值(adj)与第2明亮度分量值(max_ε)相同的情况进行说明。

如前所述，对象图像中比周边像素亮的像素的第2明亮度分量值(max_ε)比第1明亮度分量值(max)小。因此，若对修正增益计算部115直接提供第2明亮度分量值(max_ε)，则对对象图像中比周边像素亮的像素设定的增益(g_lev)为大的值。这是因为修正增益计算部115设定了与第2明亮度分量值(max_ε)成反比例的增益。

因此，若对修正增益计算部115直接提供第2明亮度分量值(max_ε)，则对象图像中在比周边像素亮的像素中容易发生“白化”现象。也就是说，对象图像中作为明亮度激变的局部区域中确保与灰度修正处理前相同的对比度的代价，在灰度修正处理后的图像中对象图像中比周边像素亮的像素发生“白化”现象的概率不可避免地变高。

对应于此，在灰度修正处理中，对修正增益计算部115提供第4明亮度分量值(mix)。在此，第4明亮度分量值(mix)是在第2明亮度分量值(max_ε)上以规定的合成比例(α)合成第1明亮度分量值(max)之后的值。也就是说，第4明亮度分量值(mix)成为以规定的比例合成第1明亮度分量值(max)的部分比第2明亮度分量值(max_ε)大的值。因此，若对修正增益计算部115提供第4明亮度分量值(mix)，则对象图像中对比周边像素亮的像素设定的增益(g_lev)，与对修正增益计算部115直接提供第2明亮度分量值(max_ε)的情况相比成为小的值。

因而，在灰度修正处理中，对象图像中在明亮度激变的局部区域确保与灰度修正处理前同样的对比度，同时对修正增益计算部115提供第4明亮度分量值(mix)，从而在灰度修正处理后的图像中，能够降低对象图像中比周边像素亮的像素发生“白化”现象的概率。

并且，在灰度修正处理中，合成处理部114将在第3明亮度分量值(adj)上合成第1明亮度分量值(max)时的合成比例设定为与第1明亮度分量值(max)成比例的合成比例(α)。因而，能够将第1明亮度分量值(max)相对于第3明亮度分量值(adj)的合成比例调整至合适的比例。其结果在灰度修正处理后的图像中，能够可靠地降低对象图像中比周边像素亮的像素发生“白化”现象的概率。

另外，在图像处理部52的灰度修正处理中，除了上述效果以外，还能够进一步获得以下所述的效果。也就是说，在图像处理部52中，对比度调整部113对第2明亮度分量值(max_ε)进行修正从而生成第3明亮度分量值(adj)。也就是说，如前所述对比度调整部113在第1明亮度分量值(max)上，加上对第2明亮度分量值(max_ε)与第1明亮度分量值(max)之间的差值(max_ε-max)乘以adj_lev之后的值，从而生成第3明亮度分量值(adj)。

在此，对比度调整部113所生成的第3明亮度分量值(adj)与对比度调整水平(adj_lev)之间的关系如下所述。首先，对对象图像中比周边像素亮的、即第1明亮度分量值(max)较大的像素，说明第3明亮度分量值(adj)与对比度调整水平(adj_lev)之间的关系。也就是说，比周边像素亮的像素是之前说明的图5中由实线表示的第1明亮度分量值(max)比图5中由虚线表示的第2明亮度分量值(max_ε)大的像素。因此，在比周边像素亮的像素中，第2明亮度分量值(max_ε)与第1明亮度分量值(max)之间的差值(max_ε-max)为负值。因而，对比度调整水平(adj_lev)的值越大，则第3明亮度分量值(adj)以第2明亮度分量值(max_ε)为基准越减小。

接下来，对对象图像中比周边像素暗的、即第1明亮度分量值(amx)较小的像素说明第3明亮度分量值(adj)与对比度调整水平(adj_lev)之间的关系。也就是说，比周边像素暗的像素是图5中由实线表示的第1明亮度分量值(amx)比图5中由虚线表示的第2明亮度分量值(max_ε)小的像素。因而，在比周边像素暗的像素中，第2明亮度分量值(max_ε)与第1明亮度分量值(max)之间的差值(max_ε-max)为正值。因而，对比度调整水平(adj_lev)的值越大，则第3明亮度分量值(adj)以第2明亮度分量值(max_ε)为基准越减大。

另外，在图像处理部52中，修正增益计算部115作为各像素的增益(g_lev)设定与各像素的第4明亮度分量值(mix)成反比例的增益。因此，在图像处理部52的灰度修正处理中，对比度调整水平(adj_lev)的值越大，则对象图像中比周边像素亮的像素在灰度修正处理之后变得越亮，并且比周边像素暗的像素在灰度修正处理之后变得越暗。

因而，在图像处理部52的灰度修正处理中，对比度调整水平(adj_lev)越大，则实施了灰度修正处理之后的图像中的对比度越增大。也就是说，在图像处理部52中，通过调整对比度调整水平(adj_lev)，从而可以调整实施了灰度修正处理之后的图像中的对比度。

再有，在图像处理部52中，对比度调整水平计算部112计算出的对比度调整水平(adj_lev)是与逆光水平(gk_lev)成比例增大的值。也就是说，对象图像中的逆光程度越大，则对比度调整水平(adj_lev)为越大的值。因而，由图像处理部52进行的灰度修正处理中，对象图像中的逆光程度越大，则越能够调高灰度修正处理后的图像中的对比度。其结果，对象图像是在逆光下拍摄的图像的情况下，对于实施了灰度修正处理之后的图像整体能够确保更合适的对比度。

接下来，对以上所说明的本实施方式的变形等进行说明。首先，在由图像处理部52进行的灰度修正处理中，将处理对象的图像数据设定为通过去马赛克处理而生成的RGB数据。但是，即使在将灰度修正处理的处理对象的图像数据设定为YUV转换处理后的YUV数据的情况下，在实施了灰度修正处理之后的图像中，对于实施灰度修正处理之前的对象图像中明亮度激变的局部区域也能够确保与对象图像同样的对比度。其中，将灰度修正处理的处理对象的图像数据设定为YUV转换处理后的YUV数据的情况下，需要将图像处理部52的结构改变至对上述的ε滤波器103提供对象图像的各像素的亮度分量(Y)值的结构。

再有，如果是具有边缘保持性能的平滑滤波器，则将其他的平滑滤波器替换为ε滤波器103而使用的情况下，也能够获得通过使用ε滤波器103而得到的效果。作为其他的平滑滤波器，能够使用例如双向滤波器(bilateral filter)等的其他加权平均值滤波器。即便在使用双向滤波器等的情况下，也能够获得与使用ε滤波器103的情况相同的效果。

另外，在通过由图像处理部52进行的灰度修正处理而得到的之前说明的效果之中，对于在对象图像中明亮度激变的局部区域中，即使在实施了灰度修正处理之后的图像中也确保与灰度修正处理前同样的对比度的效果，只要图像处理部52是满足以下条件的结构就能够获得。也就是说，为了获得上述效果，基板上对计算各像素增益(g_lev)的修正增益计算部115提供的各像素明亮度信息中，包括各像素的明亮度被平滑之后的明亮度信息即可。

因此，构成图像处理部52的ε滤波器103例如能够替换为一般的低通滤波器。也就是说，图像处理部52也可以构成为：由一般的低通滤波器进行将第1明亮度分量值(max)作为各像素的像素值的明亮度分量图像的平滑处理，取得由明亮度分量图像的低频分量构成的整体亮度图像的各像素的明亮度信息、即对应第2明亮度分量值(max_ε)的明亮度信息。如上所述，即使是替换为一般的低通滤波器的结构，在实施了灰度修正处理之后的图像中，对于对象图像中明亮度激变的局部区域，也能够获得确保与灰度修正处理之前同样的对比度的效果。

另外，在图像处理部52中，ε滤波器103对由RGBmax计算部102取得的对象图像中的全部像素的第1明亮度分量值(max)实施滤波处理，从而生成全部像素的第2明亮度分量值(max_ε)。但是，第2明亮度分量值(max_ε)只要是表示对象图像的整体的明亮度状态的明亮度信息即可，不需要对ε滤波器103提供目标对象中全部像素的第1明亮度分量值(max)。

因此，图像处理部52例如可以构成为如下形式。例如，图像处理部52可以构成为：在暂且缩小对象图像的状态下取得第1明亮度分量值(max)，生成了缩小图像中的第2明亮度分量值(max_ε)之后，从多生成的第2明亮度分量值(max_ε)重新生成对应原图像大小的像素数目的第2明亮度分量值(max_ε)。若图像处理部52中采用这种结构，则能够缩短ε滤波器103的滤波处理中所需的时间。

另一方面，通过由图像处理部52进行的灰度修正处理而得到之前说明的效果之中，抑制对象图像中亮的部分发生“白化”现象、并且在暗的部分确保良好的灰度的效果，即使各像素的增益(g_lev)不是完全与第4明亮度分量值(mix)成反比例只要是概略地成反比例的值就能够获得。因此，在上述增益计算函数中，并不限于具有图9A所示的特性，例如也能够使用具有图9B所示的特性、进而图9C所示的特性的函数。

另外，通过由图像处理部52进行灰度修正处理而得到的之前所说明的效果之中，为了获得降低对象图像中比周边像素亮的像素发生“白化”现象的概率的效果，能够以如下方式改变合成处理部114的结构。也就是说，合成处理部114的结构能够改变为：仅将对象图像内的某种程度以上明亮一侧的像素作为对象，进行在第3明亮度分量值(adj)上合成第1明亮度分量值(max)的处理。

因而，合成处理部114在第4明亮度分量值(mix)的计算中使用的合成比计算函数能够具有例如图8B所示的特性。也就是说，合成处理部114使用的合成比计算函数可以具有如下的特性，若第1明亮度分量值(max)超过预先确定的合成阈值(在图例中为“127”)，则第1明亮度分量值(max)对于第3明亮度分量值(adj)的合成比例(α)与第1明亮度分量值(max)成比例地增加。

再有，为了获得在对象图像中降低比周边像素亮的像素发生“白化”现象的概率，合成处理部114的结构能够以如下方式改变。例如，合成处理部114的结构能够改变为：通过在第3明亮度分量值(adj)上一律以预先确定的规定合成比例来合成第1明亮度分量值(max)的处理，从而生成第4明亮度分量值(mix)。另外，例如合成处理部114的结构能够改变为：通过在第3明亮度分量值(adj)上，以根据第1明亮度分量值(max)的大小逐步地发生较大变化的规定合成比例来合成第1明亮度分量值(max)的处理，从而生成第4明亮度分量值(mix)。

另外，可以使图像处理部52的逆光水平计算部111使用对对象图像进行缩小之后的图像的RGB数据来计算逆光水平(gk_lev)。逆光水平计算部111中的逆光水平(gk_lev)的计算方法是任意的，也可以使逆光水平计算部111通过上述以外的方法计算逆光水平(gk_lev)。

再有，在图像处理部52中，对比度调整部113通过上述那样根据对象图像中的逆光程度将第2明亮度分量值(max_ε)修正为第3明亮度分量值(adj)，从而自动地调整灰度修正处理后的图像中的对比度。但是，灰度修正处理后的图像中对比度，并不限于对象图像中的逆光程度，例如也可以根据对象图像中的明亮度分布状态自动改变。进一步具体而言，在图像处理部52中代替逆光水平计算部111，设置取得表示对象图像中的明亮度分布状态的直方图的功能部分，进而代替对比度调整水平计算部112可以设置按照基于上述的直方图预先确定的规定设定基准决定对比度调整水平(adj_lev)的功能部分。

另外，在图像处理部52中，通过调整对比度调整水平(adj_lev)，从而可以调整实施了灰度修正处理之后的图像中的对比度。因此，图像处理部52例如可以构成为：代替逆光水平计算部111、对比度调整水平计算部112，对对比度调整部113提供CPU9根据来自数字照相机1的用户的要求等决定的规定对比度调整水平(adj_lev)。

另外，在由图像处理部52进行的灰度修正处理中，对比度调整部113通过下面的计算式(1)计算全部像素的第3明亮度分量值(adj)。也就是说，对比度调整部113使用同一计算式修正全部像素中的第2明亮度分量值(max_ε)。但是，对比度调整部113也可以在对象图像中比周边像素亮的像素、即“(maxε-max)＞0”的像素与暗的像素、即“(max_ε-max)＜0”的像素中使用不同的计算式，从而计算第3明亮度分量值(adj)。

adj＝adj_lev×(max_ε-max)+max    (式1)

例如，对比度调整部113可以是如下的结构，对亮的像素使用下面的计算式(1-a)计算第3明亮度分量值(adj)，对暗的像素使用下面的计算式(1-b)计算第3明亮度分量值(adj)。

adj＝adj_lev×(max_ε-max)+max×ks    (式1-a)

adj＝adj_lev×(max_ε-max)+max×kt    (式1-b)

也就是说，对比度调整部113可以是如下结构，即：在比周边像素亮的像素与暗的像素中使用仅系数ks、kt不同的计算式来计算第3明亮度分量值(adj)。此外，在将第3明亮度分量值(adj)分为比周边像素亮的像素与暗的像素来计算的情况下，在计算式(1-a)的系数ks中设定比计算式(1-b)的系数kt大的值，从而灰度修正处理后的图像的对比度良好的情况较多。

另外，在本实施方式中，增益设定处理部104由逆光水平计算部111、对比度调整水平计算部112、对比度调整部113、合成处理部114、修正增益计算部115构成。但是，在灰度修正处理时，对于在对象图像的明亮度激变的局部区域确保与对象图像同样的对比度，可以以如下方式构成增益设定处理部104。

例如，增益设定处理部104能够构成为：去除合成处理部114，将第3明亮度分量值(adj)直接提供给修正增益计算部115。另外，增益设定处理部104也能够构成为：去除逆光水平计算部111、对比度调整水平计算部112、对比度调整部113，将第2明亮度分量值(max_ε)直接提供给合成处理部114。再有，增益设定处理部104也能够构成为：去除修正增益计算部115以外的各部，将第2明亮度分量值(max_ε)直接提供给修正增益计算部115。

另外，在此作为本发明的实施方式虽然对包括本发明的图像处理装置的数字照相机1进行了说明，但是除数字照相机1以外，本发明例如也能够应用于具有可以记录运动图像的结构的其他摄像装置中。可以应用本发明的摄像装置中，还包括除了上述CCD以外例如具有CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型固体摄像元件的数字照相机、或除了静止图像以外还能够对运动图像进行摄影的数字照相机、以及以运动图像的摄影为主要功能的数字视频照相机等的各种摄像装置。

另外，本发明并不限于摄像装置，也能够应用于以任意的记录介质中作为图像数据存储的图像为处理对象进行图像处理的图像处理装置。图像处理装置中例如也包括对基于图像数据的图像进行印刷的打印机。

本发明中，图2所示的图像处理部52也能够由ASIC(ApplicationSpecified Integrated Circuit：特定用途集成电路)、或者任意的计算机的CPU、存储器、装载至存储器中的程序等实现。再有，也可以使用保存使其进行上述实施方式所说明的动作的程序的计算机存储介质。

虽然参照具体实施方式说明了本发明，但是在所添付的权利要求所具体描述的本发明的构思及范围内，本领域的技术人员能够进行各种变形及变更。在本发明的构思及范围内所进行的各种变形及变更也属于本发明的范围。

Claims (10)

1.一种图像处理装置，其特征在于具有：

明亮度信息取得单元，其构成为取得包括去除了高频分量的对象图像的各像素的最大颜色分量的像素值的信息，作为表示该对象图像的明亮度的明亮度信息；

修正倍率设定单元，其构成为基于所述明亮度信息，对所述对象图像的各像素设定与包括所述像素值的信息成反比例的修正倍率；以及

灰度修正单元，其构成为基于所述修正倍率修正所述各像素的明亮度。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，

所述明亮度信息取得单元包括：

平滑化单元，其构成为对所述各像素的最大颜色分量的像素值进行平滑化。

3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其特征在于，

所述平滑化单元是具有所述明亮度分量图像中的边缘的保持性能的规定的平滑滤波器。

4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其特征在于，

所述规定的平滑滤波器按照使关注像素的像素值与所述关注像素的周边的周边像素的像素值之间的差值成为规定值以下的方式调整各所述周边像素的像素值，并将所述关注像素的像素值与所述周边像素的像素值之间的平均值设定为关注像素的新的像素值。

5.根据权利要求2所述的图像处理装置，其特征在于，

所述修正倍率设定单元具有像素值修正单元，所述像素值修正单元根据所述对象图像的各像素的像素值修正由所述明亮度信息表示的各像素的最大颜色分量的像素值，

所述修正倍率设定单元，对每个像素设定与所述像素值修正单元修正之后的各像素的像素值成反比例的修正倍率。

6.根据权利要求5所述的图像处理装置，其特征在于，

所述灰度修正单元具有合成单元，所述合成单元以规定的合成比例对所述各像素的最大颜色分量的像素值与调整了对比度的平滑化后的像素值进行合成，从而修正由所述明亮度信息表示的各像素的明亮度，

所述像素值修正单元取得由所述合成单元求得的各像素的像素值作为修正后的像素值。

7.根据权利要求6所述的图像处理装置，其特征在于，

所述灰度修正单元还具有合成比例决定单元，所述合成比例决定单元与所述对象图像的各像素的像素值成比例地决定所述规定的合成比例。

8.根据权利要求5所述的图像处理装置，其特征在于，

所述像素值修正单元具有：

减法单元，其构成为从由所述平滑化单元进行了平滑化之后的像素值中减去所述各像素的最大颜色分量的像素值；

乘法单元，其构成为在由所述减法单元进行了减法运算之后的像素值上乘以规定的对比度调整值；以及

加法单元，其构成为在由所述乘法单元进行了乘法运算之后的像素值上加上所述各像素的最大颜色分量的像素值，

并且取得由所述加法单元所求得的各像素值作为修正后的像素值。

9.根据权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，

所述像素值修正单元还具有：

逆光程度取得单元，其构成为取得所述对象图像的逆光程度；以及

调整值取得单元，其构成为取得与所述逆光程度成比例的调整值作为所述规定的对比度调整值。

10.一种灰度修正方法，其特征在于，包括：

明亮度信息取得步骤，取得包括去除了高频分量的对象图像的各像素的最大颜色分量的像素值的信息，作为表示该对象图像的各像素的明亮度的明亮度信息；

修正倍率设定步骤，基于所述明亮度信息，对所述对象图像的各像素设定与包括所述像素值的信息成反比例的修正倍率；以及

灰度修正步骤，基于所述修正倍率修正所述各像素的明亮度。

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