CN1685739A - 图象数据的输出图象调整 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图象数据的输出图象调整，利用图象生成装置生成的图象数据、和至少包含表示图象中的被拍摄物体区域的被拍摄物体区域信息并与所述图象数据相关的图象生成履历信息，求出所述被拍摄物体区域内的各象素的色调，在具有特定的色域的色调的象素的比例大于第1所定临界值时，实施适于包含由所述特定的色域特定的对象的图象的图象质量调整处理。所述特定的色域，最好是皮肤色域；所述图象质量调整处理，最好是适合于人物图象的处理。另外，在不实施适于所述人物图象的图象质量调整处理时，在具有绿色色域色调的象素的比例大于第2所定临界值时或在具有天空颜色色域色调的象素的比例大于第3所定临界值时，实施适于风景图象的图象质量调整处理。

Description

图象数据的输出图象调整

技术领域

本发明涉及一种调整图象数据的图象质量的图象调整技术。

背景技术

在现有技术中，用户用照相机及打印机驱动器选择人物及风景等摄影场景，根据其选择进行适合各图象的图象质量调整(例如，参照特开平11-146219、特开2002-169135、特开2001-298631)。

可是，采用现有技术后，在选择人物及风景等摄影场景时，用户在摄影时及印刷时需进行麻烦的动作。

例如，用照相机选择摄影场景时，在连续拍摄人物图象及风景图象之际，需要每次切换摄影场景。另外，用打印机驱动器选择摄影场景时，也需要按照每个图象选择摄影场景。所以人物图象及风景图象混在一起时，就伴随着麻烦的操作。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，目的在于对每个图象数据自动进行适当的图象质量调整。

为了至少解决上述问题中的一部分，采用本发明的输出装置，是利用图象生成装置生成的图象数据和至少包含表示图象中的被拍摄物体区域的被拍摄物体区域信息并与所述图象数据相关的图象生成履历信息，输出图象的图象处理装置，包括：求出所述被拍摄物体区域内的各象素的色调，在具有特定的色域的色调的象素的比例大于第1所定临界值时，实施适合于包含由所述特定的色域所特定的对象的图象的图象质量调整处理的图象质量调整部；和按照所述图象质量被调整的图象数据输出图象的图象输出部。

采用本发明的输出装置，由于可以根据图象中表示被拍摄物体区域的被拍摄物体区域信息自动判断是否实施适合于包含由所述特定的色域所特定的对象的图象的图象质量调整，按照其判断进行图象质量调整，所以能够自动地对每个图象数据进行适当的图象质量调整。

在所述输出装置中，所述特定的色域，最好是皮肤色域；所述图象质量调整处理，最好是适合于人物图象的处理。

这样，可以根据图象中表示被拍摄物体区域的被拍摄物体区域信息自动判断是否实施适合于人物图象的图象质量调整，按照其判断进行图象质量调整。

所述适合于人物图象的图象质量调整处理，可以只对包含所述被拍摄物体区域的一部分区域实施。

另外，所述图象质量调整，可以只对所述图象内的一部分处理对象区域——存在于所述被拍摄物体区域内、包含具有所述特定的色域的颜色的象素的处理对象区域实施。进而，所述处理对象区域，可以包含存在于所述被拍摄物体区域内、具有所述特定的色域的颜色的第1种象素，和存在于所述被拍摄物体区域外、在与所述第1种象素连续的同时，还具有所述特定的色域的颜色的第2种象素。

在上述输出装置中，所述图象质量调整部，在不实施适合于所述人物图象的图象质量调整处理时，在具有绿色色域的色调的象素的比例大于第2所定临界值时，或者在具有天空颜色色域的色调的象素的比例大于第3所定临界值时，最好实施适合于风景图象的图象质量调整处理。

这样，在不实施适合于人物图象的图象质量调整时，可以根据图象中表示被拍摄物体区域的被拍摄物体区域信息自动判断是否实施适合于风景图象的图象质量调整，按照其判断进行图象质量调整。

此外，本发明可以采用各种方式实现，例如，可以采用图象输出方法及图象输出装置、图象处理方法及图象处理装置、旨在实现这样方法或装置的功能的计算机程序、记录了该计算机程序的记录媒体、以及包含该计算机程序并在载波中具体化的数据信号等方式实现。

附图说明

图1是表示作为本发明的一种实施例的图象输出系统的结构的方框图。

图2是表示数码相机12的简要结构的方框图。

图3是概念性地表示能在本实施例中使用的图象文件的内部结构的一个例子的说明图。

图4是讲述附属信息存放区103的数据结构例的说明图。

图5是讲述Exif数据区域的数据结构的一个例子的说明图。

图6是表示图象500内的被拍摄物体区域510的说明图。

图7是表示打印机20的简要结构的方框图。

图8是表示以打印机20的控制电路30为中心的打印机20的结构的方框图。

图9是表示数码相机12中的图象文件GF的生成处理流程的流程图。

图10是表示打印机20中图象处理的处理程序的流程图。

图11是表示根据图象生成履历信息进行的图象处理的处理程序的流程图。

图12是表示自动图象质量调整处理的第1实施例的处理程序的流程图。

图13是表示第1实施例中被拍摄物体区域和该拍摄物体区域内包含的象素的色调的直方图的图形。

图14是表示自动图象质量调整处理的实施例中适合于摄影场景的处理内容的说明图。

图15是表示自动图象质量调整处理的第2实施例中的处理程序的流程图。

图16是表示第2实施例中的处理内容的图形。

图17是表示可以应用图象数据处理装置的图象输出系统的一个示例的说明图。

图18是表示省略颜色空间变换处理时的图象处理程序的流程图。

图19是表示根据图象生成履历信息进行图象处理的处理程序的其它示例的流程图。

图20是表示根据图象生成履历信息进行图象处理的处理程序的其它示例的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图，按照下述顺序，根据若干个实施例，讲述本发明涉及的图象文件的输出图象调整。

A、图象输出系统的结构

B、图象文件的结构

C、可以利用图象文件的图象输出系统的结构

D、数码相机中的图象处理

E、打印机中的图象处理

F、自动图象质量处理的实施例

G、使用图象数据处理装置的图象数据输出系统

H、变形示例

A、图象输出系统的结构：

图1是表示可以采用作为本发明的一种实施例的输出装置的图象输出系统的一个示例的说明图。图象输出系统10，包括：作为生成图象文件的图象数据生成装置的数码相机12，和作为图象的输出装置的打印机20。在数码相机12中生成的图象文件，通过电缆CV、或者将存放图象文件的存储卡MC直接插入打印机20，从而发送给打印机20。打印机20实施根据读到的图象文件的图象数据的图象质量调整，输出图象。作为输出装置，除打印机20外，还可以使用CRT显示器、LCD显示器等的监视器14、投影仪等。下面，将具有图象调整部和图象输出部的打印机20作为输出装置，根据将存储卡MC直接插入打印机20的情况进行讲述。

图2是表示数码相机12的简要结构的方框图。本实施例的数码相机12，包括：收集光信息的光学电路121，控制光学电路、取得图象的图象取得电路122，加工处理取得的数字图象的图象处理电路123，作为辅助光源的闪光灯130，控制各电路的控制电路124。控制电路124，具有图中未示出的存储器。光学电路121，包括：收集光信息的透镜125，调节光量的光圈129，将透过透镜的信息变换成图象数据的CCD128。

数码相机12，将取得的图象，保存在存储卡MC中。作为数码相机12的图象数据的保存形式，通常使用JPEG形式，但除此之外，还可以使用TIFF形式、GIF形式、BMP形式、RAW形式等保存形式。

数码相机12，还具有：设定各种摄影条件(光圈值、快门速度、曝光调整方式、摄影方式等)的选择·决定按纽126，液晶显示器127。液晶显示器127，在预展摄影图象或使用选择·决定按纽126设定光圈值时利用。

在数码相机12中进行摄影时，图象数据和图象生成履历信息，被作为图象文件存放于存储器卡MC中。图象生成履历信息，可以包含摄影时(图象数据生成时)的光圈值等参数的设定值(详细内容后文再述)。

B、图象文件的构成：

图3是概念性地表示能在本实施例中使用的图象文件的内部结构的一个例子的说明图。图象文件GF，具有存放图象数据GD的图象数据存放区101，和存放图象生成履历信息GI的图象生成履历信息存放区102。图象数据GD，例如，用JPEG形式存放；图象生成履历信息GI，例如，用TIFF形式(用标识符特定数据及数据区的形式)存放。此外，本实施例中的“文件的结构”、“数据的结构”这种术语，是指文件或数据等在被存放在存储装置里的状态中的文件或数据的结构。

图象生成履历信息GI，是与数码相机12等图象数据生成装置中生成图象数据时(摄影时)的图象相关信息，包括以下设定值：

·被拍摄物体距离。

·被拍摄物体距离范围。

·被拍摄物体区域。

·曝光时间。

·光圈值。

·ISO速度率(ISO感光度)。

·摄影方式。

·厂家名称。

·型号名称。

·伽马值。

本实施例中的图象文件GF，原则上具有上述的图象数据存放区101和图象生成履历信息存放区102就行，可以采用符合已经标准化的文件形式的文件结构。下面，具体讲述将本实施例涉及的图象文件GF应用于Exif文件形式的情况。

Exif文件，具有符合数码相机用图象文件格式标准(Exif)的文件结构，其规格由日本电子信息技术产业协会(JEITA)制定。另外，Exif文件形式，与图3所示概念图一样，包括：存放JPEG形式的图象数据的JPEG图象数据存放区，存放与JPEG图象数据相关的各种信息的附属信息存放区。JPEG图象数据存放区，相当于图3中的图象数据存放区101；附属信息存放区，相当于图象生成履历信息存放区102。附属信息存放区，存放着摄影日期、光圈值、被拍摄物体距离之类有关JPEG图象的图象生成履历信息。

图4是讲述附属信息存放区103的数据结构例的说明图。为了特定数据区域，在Exif文件形式中使用着层次性的标识符。各数据区域，可以在其内部包含由下位的标识符特定的多个下位数据区域。在图4中，用四边形包围的区域，表示一个数据区域，标识符名称写在其左上角。在该实施例中，包含标识符名称为APP0、APP1、APP6等3个数据区域。APP1数据区域，在其内部包含标识符名称为IFD0、IFD1等2个数据区域。IFD0数据区域，在其内部包含标识符名称为PM、Exif、GPS等3个数据区域。数据及数据区域，被按照规定的地址或偏置值存放，地址或偏置值可以利用标识符名称进行检索。在输出装置一侧，可以通过指定与所需的信息对应的地址或偏置值，取得与所需的信息对应的数据。

图5是讲述可以在图4中按照APP1-IFD0-Exif的顺序参照标识符名称的Exif数据区域的数据结构(数据的标识符名称和参数值)的一个例子的说明图。Exif数据区域，如图4所示，可以包含标识符名称为MakerNote的数据区域；MakerNote的数据区域，进而还能包含多个数据区域，但在图5中没有示出。

Exif数据区域，如图5所示，存入与被拍摄物体区域、被拍摄物体距离、曝光时间、光圈值、ISO速度率等信息对应的参数值。在该实施例中，作为表示被拍摄物体的区域的信息，可以使用被拍摄物体区域。

图6是表示图象500中被拍摄体区域510的图形。正如该图所示，被拍摄体区域，用将图象的左上方作为原点的中心座标和区域的直径表示。另外，被拍摄体区域也可以不是矩形，这时，区域的范围可以用高度表示。

与图象数据相关的信息，还可以适当存放在图4中的Exif数据区域以外的区域。例如：作为特定图象生成装置的厂家名称及型号名称，存放在标识符名称是IFDO的数据区域。

C、图象输出装置的结构：

图7是表示本实施例的打印机20的简要结构的方框图。打印机20，是可以输出图象的打印机，例如是将蓝绿C、品红Mg、黄Y、黑K四种颜色的墨水喷到印刷媒体上、形成圆点图案的喷墨式打印机。另外，还可以使用将调色剂在印刷媒体上复制、定影后形成图象的电子照片方式的打印机。在墨水中，除了上述4色外，还可以使用比蓝绿C淡的淡蓝绿LC，比品红Mg淡的淡品红LM、比黄Y浓的深黄DY。另外，进行单色打印时，既可以采用只使用黑色K的结构，也可以采用使用红R及绿G的结构。使用的墨水及调色剂的种类，可以根据输出图象的特点决定。

打印机20，如图所示，由驱动搭载在滑动架21上的打印头211喷出墨水及形成圆点的机构，在滑动架电机22的作用下使滑动架21沿着压纸卷筒23的轴向往复运动的机构，在送纸电机24的作用下运送打印纸P的机构和控制电路30构成。利用这些机构，打印机20发挥着图象输出部的功能。使滑动架21沿着压纸卷筒23的轴向往复运动的机构，由与压纸卷筒23的轴平行架设的可以滑动地保持滑动架21的滑动轴25，在与滑动架电机22之间安装环形驱动皮带26的皮带轮27，检测滑动架21的原点位置的位置检测传感器28等构成。运送打印纸P的机构，由压纸卷筒23、使压纸卷筒23旋转的送纸电机24、图中未示出的给纸辅助滚轮和将送纸电机24的旋转力传递给压纸卷筒23及给纸辅助滚轮的齿轮系统(图中未示出)构成。

控制电路30，与打印机操作盘29交换信息，适当控制送纸电机24及滑动架电机22、打印头211的动作。向打印机20供给的打印纸P，设置在压纸卷筒23和送纸辅助滚轮之间，按照压纸卷筒23的转动角度，供送相应的所定量。

滑动架21，具有打印头211，另外还搭载着可以利用的墨水的墨水盒。在打印头211的下面，设置着喷出可以利用的墨水的喷嘴(图中未示出)。

图8是表示以打印机20的控制电路30为中心的打印机20的结构的方框图。在控制电路30的内部，设置着CPU31、PROM32、RAM33、从存储卡MC取得数据的存储器卡槽34、与送纸电机24及滑动架电机22等进行数据交换的外围机器输出入部(PIO)35和驱动缓冲器37等。驱动缓冲器37，作为向打印头211供给圆点的ON·OFF信号的缓冲器使用。它们彼此用信息转移通道38连接，可以互换数据。另外，在控制电路30中，还设置着用所定的频率输出驱动波形的振荡器39，和按照所定的时序将来自振荡器39的输出分配给打印头211的分配输出器40。

另外，控制电路30，一边与送纸电机24及滑动架电机22的动作同步，一边按照所定的时序将圆点数据向驱动缓冲器37输出。进而，控制电路30从存储卡MC读出图象文件，解析附属信息，根据得到的图象生成履历信息进行图象处理。就是说，控制电路30发挥着图象质量调整部的功能。由控制电路30实施的详细的图象处理流程，我们后文再述。

D、数码相机中的图象处理：

图9是表示数码相机12中的图象文件GF的生成处理流程的流程图。

数码相机12的控制电路124(图2)，按照摄影要求——例如按下快门后——生成图象数据GD(步骤S100)。在光圈值、ISO感光度、摄影方式等参数值被设定时，生成使用设定的参数值的图象数据GD。

控制电路124，将生成的图象数据GD和图象生成履历信息GI，作为图象文件GF，存入存储卡MC(步骤S110)，结束本处理程序。图象生成履历信息GI，包括：光圈值、ISO感光度等图象生成时使用的参数值，摄影方式等可以任意设定的参数值，厂家名称、型号名称等被自动设定的参数值。另外，图象数据GD，在由RGB颜色空间变换成YCbCr颜色空间后，经JPEG压缩，作为图象文件GF存放。

在数码相机12中实施以上处理后，存入存储卡MC中的图象文件GF，便在设定图象数据GD的同时，还设定包含图象数据生成时的各参数值的图象生成履历信息GI。

E、打印机中的图象处理：

图10是表示本实施例的打印机20中图象处理的处理程序的流程图。在以下的讲述中，对根据将存放图象文件GF的存储卡MC直接插入打印机20的情况进行讲述。将存储卡MC插入存储器卡槽34后，打印机20的控制电路30(图8)的CPU31就从存储卡MC读出图象文件GF(图3)(步骤S200)。接着，在步骤S210中，CPU31从图象文件GF的附属信息存放区，检索表示图象数据生成时的信息的图象生成履历信息GI。在能够发现图象生成履历信息GI时(步骤S220：Y)，CPU31取得并解析图象生成履历信息GI(步骤S230)。CPU31，根据解析的图象生成履历信息GI，实施后叙的图象处理(步骤S240)，输出处理的图象(步骤S250)，结束本处理程序。

另一方面，在使用图样应用程序等生成的图象文件中，不包含具有光圈值等信息的图象生成履历信息GI。CPU31在不能够发现图象生成履历信息GI时(步骤S220：N)，实施标准处理(步骤S260)，输出处理的图象(步骤S250)，结束本处理程序。

图11是表示根据图象生成履历信息进行的图象处理(相当于图10中的步骤S240)的处理程序的流程图。打印机20的控制电路30(图8)的CPU31，从读出图象文件GF取出图象数据GD(步骤S300)。

数码相机12，如上所述，将图象数据GD作为JPEG形式的文件保存，在JPEG形式的文件中，使用YCbCr颜色空间保存图象数据。CPU31在步骤S310中，为了将根据YCbCr颜色空间的图象数据变换成根据RGB颜色空间的图象数据，实施使用3×3矩阵S的运算。该矩阵运算，例如是如下所示的运算式。

(数式1)

$\left(\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right)=S\left(\begin{array}{c}Y\\ \mathrm{Cb}-128\\ \mathrm{Cr}-128\end{array}\right)$

$S=\left(\begin{array}{ccc}1& 0& 1.40200\\ 1& -0.34414& -0.71414\\ 1& 1.77200& 0\end{array}\right)$

数码相机12生成的图象数据的颜色空间，比所定的颜色空间例如sRGB颜色空间大时，根据在步骤S310中获得的RGB颜色空间的图象数据，有时在该RGB颜色空间的定义域外，包含有效数据。在图象生成履历信息GI中，指定将这些定义域外的数据作为有效数据处理时，就将定义域外的数据照原样保存，继续以后的图象处理。没有指定将定义域外的数据作为有效数据处理时，则将定义域外的数据剪辑成定义域内。例如：定义域是0～255时，将0以下的负值的数据，修整为0；将256以上的数据，修整为255。图象输出部的可以表现的颜色空间，不比所定的颜色空间例如sRGB颜色空间大时，无论在图象生成履历信息GI中的指定怎样，最好剪辑成定义域内。作为这种情况，例如，有时向可以表现的颜色空间是sRGB颜色空间的CRT输出。

接着，在步骤S320中，CPU31进行伽马校正及使用矩阵M的运算，将根据RGB颜色空间的图象数据变换成根据XYZ颜色空间的图象数据。图象文件GF，可以包含图象生成时的阶梯系数值和颜色空间信息。在图象生成履历信息GI包含这些信息时，CPU31从图象生成履历信息GI中取得图象数据的阶梯系数值，使用取得的阶梯系数值实施图象数据的阶梯系数变换处理。进而，CPU31从图象生成履历信息GI中取得图象数据的颜色空间信息，使用与该颜色空间对应的矩阵M，实施图象数据的矩阵运算。在图象生成履历信息GI不包含阶梯系数值时，可以使用标准的阶梯系数值，实施阶梯系数变换处理。另外，在图象生成履历信息GI不包含颜色空间信息时，可以使用标准的矩阵M，实施图象数据的矩阵运算。作为这些标准的阶梯系数值以及矩阵M，例如可以使用对sRGB颜色空间而言的阶梯系数值和矩阵。该矩阵运算，例如是如下所示的运算式。

(数式2)

$\left(\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right)=M\left(\begin{array}{c}{\mathrm{Rt}}^{\′}\\ {\mathrm{Gt}}^{\′}\\ {\mathrm{Bt}}^{\′}\end{array}\right)$

$M=\left(\begin{array}{ccc}0.6067& 0.1736& 0.2001\\ 0.2988& 0.5868& 0.1144\\ 0& 0.0661& 1.1150\end{array}\right)$

Rt，Gt，Bt≥0

${\mathrm{Bt}}^{\′}={\left(\frac{\mathrm{Rt}}{255}\right)}^{\mathrm{\γ}},{\mathrm{Gt}}^{\′}={\left(\frac{\mathrm{Gt}}{255}\right)}^{\mathrm{\γ}},{\mathrm{Bt}}^{\′}={\left(\frac{\mathrm{Bt}}{255}\right)}^{\mathrm{\γ}}$

Rt，Gt，Bt＜0

${\mathrm{Rt}}^{\′}=-{\left(\frac{-\mathrm{Rt}}{255}\right)}^{\mathrm{\γ}},{\mathrm{Gt}}^{\′}=-{\left(\frac{-\mathrm{Gt}}{255}\right)}^{\mathrm{\γ}},{\mathrm{Bt}}^{\′}=-{\left(\frac{-\mathrm{Bt}}{255}\right)}^{\mathrm{\γ}}$

实施矩阵运算后得到的图象数据的颜色空间，是XYZ颜色空间。XYZ颜色空间是绝对颜色空间，是不依赖数码相机及打印机这类装置的装置非依赖性颜色空间。因此，可以通过XYZ颜色空间进行颜色空间的变换，从而进行不依赖装置的彩色协调。

接着，在步骤S330中，CPU31进行使用矩阵N^-1的运算及反伽马校正，将根据XYZ颜色空间的图象数据变换成根据wRGB颜色空间的图象数据。在进行反伽马校正之际，CPU31从PROM32中取得打印机的阶梯系数值，使用取得的阶梯系数值的倒数，实施图象数据的阶梯系数变换处理。进而，CPU31从PROM32中取得与由XYZ颜色空间向wRGB颜色空间变换对应的矩阵N^-1，使用该矩阵N^-1实施图象数据的矩阵运算。该矩阵运算，例如是如下所示的运算式。

(数式3)

$\left(\begin{array}{c}\mathrm{Rw}\\ \mathrm{Gw}\\ \mathrm{Bw}\end{array}\right)=N^{-1}\left(\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right)$

$N^{-1}=\left(\begin{array}{ccc}3.30572& -1.77561& 0.73649\\ -1.04911& 2.1694& -1.4797\\ 0.06568289& -0.241078& 1.24898\end{array}\right)$

${\mathrm{Rw}}^{\′}={\left(\frac{\mathrm{Rw}}{255}\right)}^{1/\mathrm{\γ}},{\mathrm{Gw}}^{\′}={\left(\frac{\mathrm{Gw}}{255}\right)}^{1/\mathrm{\γ}},{\mathrm{Bw}}^{\′}={\left(\frac{\mathrm{Bw}}{255}\right)}^{1/\mathrm{\γ}}$

接着，在步骤S340中，CPU31进行图象质量的自动调整处理。在本实施例中的自动图象质量调整处理，使用图象文件GF包含的图象生成履历信息，特别是作为光圈信息的光圈值，和作为动作方式信息的曝光程序的参数值，实施调整图象数据的鲜明度的自动图象质量调整处理。关于鲜明度调整和自动图象质量调整处理，我们后文再述。

接着，在步骤S350中，CPU31进行旨在打印的CMYK颜色变换处理及中间色调处理。在CMYK颜色变换处理中，CPU31参照存放在PROM32内的由wRGB颜色空间向CMYK颜色空间变换用对照表(LVT)，将图象数据的颜色空间由wRGB颜色空间向CMYK颜色空间变更。就是说，将由RGB的阶梯值构成的图象数据，变换成在打印机20中使用的例如由C(Cyan)Mg(Magenta)Y(Yellow)K(Black)LC(Light Cyan)LM(LightMagenta)等6种颜色的阶梯值构成的图象数据。

在中间色调处理中，CPU31实施所谓的“中间色调处理”，由经过颜色变换的图象数据，生成中间色调图象数据。该中间色调图象数据，按照应该向驱动缓冲器37(图7)发送的顺序改变排列，成为最终的打印数据，结束本处理程序。由本处理程序处理的图象数据，在图9所示的图象处理程序的步骤S250中被输出。

F、自动图象质量调整处理的实施例：

图12是表示自动图象质量调整处理(相当于图11中的步骤S340)的第1实施例中的的处理程序的流程图。CPU31(图8)，解析图象生成履历信息G1，取得被拍摄物体区域信息(步骤S400)。接着，在步骤S410中，CPU31，求出被拍摄区域内的各象素的色调H。在本实施例中，为了计算色调H，进行由RGB表色系统向HSI(Hue，Saturation，Intensity)表色系统的变换。由于HSI表色系统的色调H和明亮度I是独立的，所以色调不受图象的亮度的影响，这一点，非常理想。另外，还可以利用HSV(Hue，Saturation，Value)表色系统及HSL(Hun，Saturation，Luminance)表色系统等其它适当的表色系统。

下面，讲述计算HSI表色系统的色调H的公式。设I＝max{R，G，B}、I＝min{R，G，B}后，色调H在I＝0时，成为不定(无彩色)，在I≠0时，可以利用下列公式计算

(数式4)

R＝I时， $H=\frac{\mathrm{\π}}{3}\left(\frac{G-B}{I-i}\right)$

G＝I时， $H=\frac{\mathrm{\π}}{3}(2+\frac{B-R}{I-i})$

B＝I时， $H=\frac{\mathrm{\π}}{3}(4+\frac{R-G}{I-i})$

但色调H＜0时，给求出的H值加上2n。色调H的值域为0～2n。

但在本实施例中，将值域作为0°～360°表示色调H。

接着，对被拍摄物体区域的所有的象素，分别计算具有肤色、绿色及天空颜色的色域所包含的色调的象素的频度(步骤S420)。图13是示出图象中被拍摄物体区域和该被拍摄物体区域内包含的全象素的色调的直方图。具体地说，(A)示出人物图象，(B)示出人物图象时的直方图。在该实施例中，将色调为0°～30°的范围，作为肤色区SR；将色调为100°～130°的范围，作为绿色区GR；将色调为230°～260°的范围，作为天空颜色BR。色调的范围，未必非要是上述的范围，可以设定不同的范围。

接着，在步骤S430中，求出肤色象素与被拍摄物体区域的全体象素数的比例r(Skin)，判断该比例r是否大于第1临界值Th1。断定r(Skin)＞Th1时、即是人物图象时，进入步骤S440，实行适合于人物场景的处理，结束自动图象质量调整处理。

r(Skin)＝肤色区域的象素数/被拍摄物体区域的全体象素数

r(Skin)＞Th1时，适合于人物场景的处理

另一方面，在r(Skin)＞Th1不成立时，进入步骤S450，判断绿色象素与被拍摄物体区域的全体象素数的比例r(Green)是否大于第2临界值Th2。断定r(Green)＞Th2时、即是包含树木及树林的风景图象时，进入步骤S470，实行适合于人物场景的处理，结束自动图象质量调整处理。实行适合于风景场景的处理，结束自动图象质量调整处理。

另一方面，在r(Green)＞Th2不成立时，进入步骤S460，判断天空颜色象素与被拍摄物体区域的全体象素数的比例r(Sky)是否大于第2临界值Th3。在断定r(Sky)＞Th3时、即是包含天空的风景图象时，进入步骤S470，实行适合于风景场景的处理，结束自动图象质量调整处理。而在r(Sky)＞Th3不成立时，进入步骤S480，实行适合于标准场景的处理，结束自动图象质量调整处理。

上述的临界值Th1、Th2及Th3，最好设定成能提高步骤S430、S450及S460中的判断精度。另外，还可以将特定的值作为初始值设定，使用户能够变更其值。

适合于各场景的处理，在该实施例中，如图14所示地实施。例如，在断定图象是人物图象时，将对比度设定成稍微软调，将明亮度设定得稍亮，将彩色平衡设定成标准状态，将色度设定得稍低，将锐度设定成稍弱。另外，由于作为记忆色，指定为肤色，所以使用预先存放的肤色数据，实施肤色校正。进而，杂波处理被断开。如此实施图象质量调整后，图象的色调柔和，人物的肤色被调整成理想的肤色。但是，关于图象质量调整，未必要按照图14的设定，可以使用别的设定。另外，在上述第1实施例中，将整个图象作为自动图象质量调整的处理对象。但也可以只将被拍摄物体区域作为处理对象。或者将包含被拍摄物体区域的一部分区域作为处理对象。

这样，在自动图象质量调整的第1实施例中，可以对各个图象数据，自动地选择摄影场景，进行适当的图象质量处理。其结果，具有摄影时及印刷时用户不必用手动进行麻烦的操作这一优点。

图15是表示自动图象质量调整处理的第2实施例中的处理程序的流程图。另外，图16示出第2实施例中的处理内容。在步骤S400中，和第1实施方式一样，从图象生成履历信息中取得关于被拍摄物体区域510a(图16(A))的信息。此外，在图16(A)的例子中，将被拍摄物体区域510a作为矩形。在步骤S401中，通过解析被拍摄物体区域的颜色，决定被拍摄物体区域的色域。在这里，所谓“被拍摄物体区域的色域”，是指在被拍摄物体区域内占多数的象素的颜色的范围(即被拍摄物体区域代表性的颜色的范围)。作为被拍摄物体区域的计算方法，例如，和第1实施方式一样，将各象素的颜色变换成HIS表色系统，求出关于色调H的直方图(图13(B))，可以利用将频度大的色域，作为被拍摄物体区域的方法。或者求出被拍摄物体区域的平均色，以该平均色为中心的所定颜色范围包含的颜色作为被拍摄物体区域的色域设定。在图16(A)的例子中，由于在人物的脸中设定被拍摄物体区域510a，所以如图13(B)所示的肤色区域SR被作为被拍摄物体区域的色域决定。此外，作为被拍摄物体区域的色域，可以利用从多个所定的色域的候补(例如肤色域SR、绿色域GR、天空色域SR)中选择的内容，或者使用由实际的被拍摄物体区域的象素的颜色求出的代表性的色域。

此外，以下，将被拍摄物体区域内的颜色，称作“被拍摄物体颜色”；将具有被拍摄物体颜色的象素，称作“被拍摄物体颜色象素”。在步骤S402中，探索存在被拍摄物体区域内的被拍摄物体颜色象素和与之连接的被拍摄物体区域外的被拍摄物体颜色象素，决定用这些多个被拍摄物体颜色象素构成的处理对象区域。图16(B)示出如此获得的处理对象区域512(用剖面线表示)。在该例中，被拍摄物体区域510a的色域是肤色，所以从被拍摄物体区域510a内探索具有肤色的象素。而且，在存在于被拍摄物体区域510a外的被拍摄物体颜色象素中，与被拍摄物体区域510a内的被拍摄物体颜色象素连接的象素，也被作为构成处理对象区域512的象素抽出。在这里，所谓“象素连续”，是指与上下左右的某一个邻接。因此，被拍摄物体区域510a比脸大时，应该注意处理对象区域512比被拍摄物体区域510a小的情况。

此外，处理对象区域512也可以只用被拍摄物体象素构成，或者将只用被拍摄物体象素构成的区域最外侧的轮廓的内侧包含的象素，都作为处理对象区域512。采用前一个方法，例如，存在于脸中的黑眼睛的区域，就不被处理对象区域512包含；采用后一个方法，例如，黑眼睛的区域也被处理对象区域512包含。如果用前一个方法决定处理对象区域512，就具有能够防止过度变更具有被拍摄物体颜色以外的颜色的象素的颜色这一优点。另一方面，如果用后一个方法决定处理对象区域512，就具有在图象质量调整后，也能够在取得和谐的象素中保持处理对象区域512内的图象质量这一优点。

在步骤S403中，对如此决定的处理对象区域512实施适合于被被拍摄物体的色域的图象质量调整。具体地说，在被拍摄物体的色域是肤色时，实施适合人物场景的处理(图12的步骤S440的处理)。另外，在被拍摄物体的色域是绿色及天空颜色时，实施适合风景场景的处理(图12的步骤S470的处理)。在被拍摄物体的色域是它们之外的处理时，实施适合标准场景的处理(图12的步骤S480的处理)。

这样，在第2实施例中，决定被拍摄物体区域的色域，将包含具有该色域内的颜色(被拍摄物体颜色)的被拍摄物体区域的象素和与之连接、具有被拍摄物体颜色的象素的区域，作为处理对象，实施图象质量调整处理，所以能够只对图象的一部分进行适合被拍摄物体区域的色域的图象质量调整。另外，在第2实施例中，例如在从被拍摄物体区域离开的部位，包含第2肤色区域时，具有不受该第2肤色区域的颜色的影响，能够按照被拍摄物体区域的色域进行被拍摄物体区域附近的图象质量调整这一优点。

G、使用图象数据处理装置的图象输出系统的结构：

图17是表示可以应用作为本发明的一种实施方式的图象数据处理装置的图象输出系统的一个示例的说明图。图象输出系统10B，具有：作为生成图象文件的图象生成装置的数码相机12，实施根据图象文件的图象质量调整处理的计算机PC，作为输出图象的图象输出装置的打印机20B。计算机PC，是被普遍使用的类型的计算机，作为图象数据处理装置发挥作用。作为图象输出装置，除了打印机20B之外，还可以使用CRT显示器、LCD显示器等监视器14B和投影仪等。在以下的讲述中，将打印机20B作为图象输出装置。在本实施例中，具有图象质量调整部的图象数据处理装置和具有图象输出部的图象输出装置独立构成的这一点，与上述的图象输出系统的实施例(图1)不同。此外，作为图象数据处理装置的计算机PC，和具有图象输出部的打印机，可以称作广义的“输出装置”。

在数码相机12中生成的图象文件，通过电缆CV，或将存放图象文件的存储卡MC直接插入计算机PC，向计算机PC发送。计算机PC实施根据读出的图象文件的图象数据的图象质量调整处理。图象质量调整处理后生成的图象数据，通过电缆CV，发送给打印机20B，由打印机20B输出。

计算机PC，具有：实施实现上述图象质量调整处理的程序的CPU150，暂时存放CPU150运算结果及图象数据等的RAM151，存放图象质量调整处理的程序、对照表及光圈值表等图象质量调整处理所需数据的硬盘驱动器(HDD)152。CPU150、RAM151和HDD152，作为图象质量调整部发挥作用。进一步，计算机PC还具有旨在安装存储卡MC的存储器卡槽153，旨在与数码相机12等的连接电缆连接的输出入端子154。

在数码相机20中生成的图象文件GF，通过电缆，或通过存储卡MC直接插入计算机PC，向计算机PC提供。通过用户的操作，图象修描应用程序或叫做“打印驱动器”的图象数据处理应用程序启动后，CPU150实施处理读出的图象文件GF的图象处理程序(图10)。另外。还可以采用通过检测到存储卡MC插入存储器卡槽153或通过与输出入端子相对的电缆与数码相机12连接后，自动起动的结构。

经CPU150处理的图象数据，取代图象处理程序(图10)的步骤S250的输出，被送往图象输出装置，例如打印机20B，接收图象数据的图象输出装置实施图象的输出。

在该实施例中，由于使用计算机PC具有的图象质量调整部进行图象处理，所以可以使用不具备图象质量调整部的图象输出装置。另外，图象输出装置具备图象质量调整部时，也可以采用计算机PC不进行图象处理，将图象数据向图象输出装置发送的结构。

综上所述，在以上的各实施例中，由于能使自动判断摄影场景，按照其判断实施适当的图象质量调整处理，所以能够轻易获得高质量的结果。

H、变形例：

此外，本发明不限于上述实施例，可以在不背离其宗旨的范围内的各种方式中实施，例如，可以采用如下变形。

H1、第1变形例：

在上述实施例中，图象文件GF包含摄影模式信息时，最好采用在进入自动图象质量处理程序之前，判断摄影模式，在选择标准场景以外的摄影模式之际，不实施自动图象质量处理的结构。这样，具有在摄影时用户以手动方式设定摄影模式时，能够防止进行两次同样的图象质量处理的优点。

H2、第2变形例：

在上述实施例中，采用对包含被拍摄物体区域的所有的图象实施自动图象质量调整处理的结构。但也可以采用由用户选择是否实施自动图象质量调整处理的结构。

H3、第3变形例：

在实施图12～图16讲述的自动图象质量调整处理之前，最好调整白色平衡。这样，由于能够修正光源的颜色温度的差异造成的色调的偏移，所以能够提高图12中步骤S430、S450及S460的判断的精度。

H4、第4变形例：

在图象文件GF不包含图象数据的伽马值和颜色空间信息时，可以省略图11所示的图象处理程序中的颜色空间变换处理(步骤S320和步骤S330)。图18是表示省略颜色空间变换处理时的图象处理程序的流程图。在步骤S500中取出的图象数据，在步骤S510中，由根据YCbCr颜色空间的图象数据变换成根据RGB颜色空间的图象数据。接着，在步骤S520中，实施使用在步骤S510中得到的图象数据的自动图象质量调整处理。再接着，在步骤S530中，实施旨在打印的CMYK颜色变换处理及半色调处理。

H5、第5变形例：

在上述各实施例中，在实施颜色空间的变换后实施自动图象质量调整处理，但也可以如图19所示，在实施自动图象质量调整处理(步骤S340)后实施颜色空间的变换(步骤S320、S330)。

H6、第6变形例：

在上述各实施例中，作为图象输出部，使用打印机，但也可以使用打印机以外的图象输出部。图18是表示作为图象输出部而利用CRT时，根据图象生成履历信息进行图象处理的处理程序的流程图。与图11所示的将打印机作为图象输出部的流程图不同，省略了CMYK颜色变换处理及半色调处理。另外，由于CRT能够表现进行矩阵运算(S)后获得的图象数据的RGB颜色空间，所以颜色空间变换处理也被省略。根据在步骤S610中获得的RGB颜色空间的图象数据，在该RGB颜色空间的定义域外包含数据时，定义域外的数据被剪辑后，实施步骤S620。图象输出部可以利用的颜色空间与RGB颜色空间不同时，在使用打印机时，和实施CMYK颜色变换处理一样，实施向图象输出部可以利用的颜色空间的颜色变换处理，由此得到的图象由图象输出部输出。

H7、第7变形例：

在上述各实施例中，作为图象文件GF的具体示例，以Exif形式的文件为例，进行了讲述。但本发明涉及的图象文件的形式，不限于此，可以采取其他任意的形式。一般地说，图象文件只要是包含图象生成装置中生成的图象数据和记述在图象数据生成时的条件(信息)的图象生成履历信息G1就行。如果是这种文件，就能在适当地自动调整图象生成装置中生成的图象数据的图象质量后，由输出装置输出。另外，被拍摄物体区域，不限于上述Exif形式的参数，可以用各种形式的参数及数据表现。例如，可以使用表示自动对焦的焦点位置及焦点区域的参数。另外，摄影时用户能够任意指定的位置和形状时，可以将表示它们的参数，作为表示被拍摄物体区域的参数使用。

H8、第8变形例：

在各数式中的矩阵S、N^-1、M的值，只不过是示例而已。图象文件可以按照根据图象文件的颜色空间及图象输出部可以利用的颜色空间等进行适当变更。

H9、第9变形例：

在上述各实施例中，作为图象生成装置，使用数码相机12进行了讲述。但除此之外，还可以使用扫描仪、数码摄象机等图象生成装置生成图象文件。

H10、第10变形例：

在上述各实施例中，以图象数据GD和图象生成履历信息G1包含在相同的图象文件GF中为例进行了讲述。但图象数据GD和图象生成履历信息G1未必非要包含在相同的图象文件GF中。就是说，图象数据GD和图象生成履历信息G1只要相互关联就行。例如，生成将图象数据GD和图象生成履历信息G1关联的关联数据，将1个或多个图象数据和图象生成履历信息G1，存放在分别独立的文件中，在处理图象数据GD之际，参阅相关联的图象生成履历信息G1。因为在这种情况下，尽管图象数据GD和图象生成履历信息G1分别存放在不同的文件中，但在利用图象生成履历信息G1进行图象处理的那个时刻，图象数据GD和图象生成履历信息G1却是一体不可分的关系，实质上与存放在同一文件中时具有同样的功能。就是说，至少在进行图象处理的那个时刻，图象数据GD和图象生成履历信息G1成为相关联的样态，包含在本实施例的图象文件GF中。进而还包含在CD-ROM、CD-R、DVD-ROM、DVD-RAM等光盘媒体存放的动画图象文件中。

本发明可应用于打印机、数码相机、具有图象处理功能的计算机等。

Claims (20)

1、一种输出装置，利用由图象生成装置生成的图象数据、和至少包含表示图象中的被拍摄物体区域的被拍摄物体区域信息并与所述图象数据相关的图象生成履历信息，输出图象，其特征在于：包括：

求出所述被拍摄物体区域内的各象素的色调，在具有特定的色域的色调的象素的比例大于第1所定临界值时，实施适合于包含由所述特定的色域所特定的对象的图象的图象质量调整处理的图象质量调整部；和

按照所述图象质量被调整的图象数据，输出图象的图象输出部。

2、如权利要求1所述的输出装置，其特征在于：所述特定的色域，是皮肤色域；所述图象质量调整处理，是适合于人物图象的处理。

3、如权利要求2所述的输出装置，其特征在于：所述适合于人物图象的图象质量调整处理，只对包含所述被拍摄物体区域的一部分区域实施。

4、如权利要求2或3所述的输出装置，其特征在于：所述图象质量调整部，在不实施适合于所述人物图象的图象质量调整处理时，在具有绿色色域的色调的象素的比例大于第2所定临界值时，或者在具有天空颜色色域的色调的象素的比例大于第3所定临界值时，实施适合于风景图象的图象质量调整处理。

5、如权利要求1所述的输出装置，其特征在于：所述图象质量调整，只对所述图象内的一部分处理对象区域——包含存在于所述被拍摄物体区域内且具有所述特定的色域的颜色的象素的处理对象区域实施。

6、如权利要求5所述的输出装置，其特征在于：所述处理对象区域，包含：存在于所述被拍摄物体区域内且具有所述特定的色域的颜色的第1种象素；和

存在于所述被拍摄物体区域外且在与所述第1种象素连续的同时还具有所述特定的色域的颜色的第2种象素。

7、一种图象数据处理装置，利用图象生成装置生成的图象数据、和至少包含表示图象中的被拍摄物体区域的被拍摄物体区域信息并与所述图象数据相关的图象生成履历信息，处理图象数据，其特征在于：包括：

求出所述被拍摄物体区域内的各象素的色调，在具有特定的色域的色调的象素的比例大于第1所定临界值时，实施适合于包含由所述特定的色域所特定的对象的图象的图象质量调整处理的图象质量调整部。

8、如权利要求7所述的图象数据处理装置，其特征在于：所述特定的色域，是皮肤色域；所述图象质量调整处理，是适合于人物图象的处理。

9、如权利要求8所述的输出装置，其特征在于：所述适合于人物图象的图象质量调整处理，只对包含所述被拍摄物体区域的一部分区域实施。

10、如权利要求8或9所述的图象数据处理装置，其特征在于：所述图象质量调整部，在不实施适合于所述人物图象的图象质量调整处理时，在具有绿色色域的色调的象素的比例大于第2所定临界值时，或者在具有天空颜色色域的色调的象素的比例大于第3所定临界值时，实施适合于风景图象的图象质量调整处理。

11、如权利要求7所述的图象数据处理装置，其特征在于：所述图象质量调整，只对所述图象内的一部分处理对象区域——包含存在于所述被拍摄物体区域内且具有所述特定的色域的颜色的象素的处理对象区域实施。

12、如权利要求11所述的图象数据处理装置，其特征在于：所述处理对象区域，包含：存在于所述被拍摄物体区域内且具有所述特定的色域的颜色的第1种象素；和

存在于所述被拍摄物体区域外且在与所述第1种象素连续的同时还具有所述特定的色域的颜色的第2种象素。

13、一种图象质量调整方法，利用图象生成装置生成的图象数据、和至少包含表示图象中的被拍摄物体区域的被拍摄物体区域信息并与所述图象数据相关的图象生成履历信息，调整图象数据的图象质量，其特征在于：包括：

求出所述被拍摄物体区域内的各象素的色调，在具有特定的色域的色调的象素的比例大于第1所定临界值时，实施适合于包含由所述特定的色域所特定的对象的图象的图象质量调整处理的步骤。

14、如权利要求13所述的图象质量调整方法，其特征在于：所述特定的色域，是皮肤色域；所述图象质量调整处理，是适合于人物图象的处理。

15、如权利要求14所述的图象质量调整方法，其特征在于：所述适合于人物图象的图象质量调整处理，只对包含所述被拍摄物体区域的一部分区域实施。

16、如权利要求13或14所述的图象质量调整方法，其特征在于：所述图象质量调整步骤，在不实施适合于所述人物图象的图象质量调整处理时，在具有绿色色域的色调的象素的比例大于第2所定临界值时，或者在具有天空颜色色域的色调的象素的比例大于第3所定临界值时，具有实施适合于风景图象的图象质量调整处理的步骤。

17、如权利要求13所述的图象质量调整方法，其特征在于：所述图象质量调整，只对所述图象内的一部分处理对象区域——包含存在于所述被拍摄物体区域内且具有所述特定的色域的颜色的象素的处理对象区域实施。

18、如权利要求17所述的图象质量调整方法，其特征在于：所述处理对象区域，包含：存在于所述被拍摄物体区域内且具有所述特定的色域的颜色的第1种象素；和

存在于所述被拍摄物体区域外且在与所述第1种象素连续的同时还具有所述特定的色域的颜色的第2种象素。

19、一种计算机程序，用于使计算机执行利用图象生成装置生成的图象数据、和至少包含表示图象中的被拍摄物体区域的被拍摄物体区域信息并与所述图象数据相关的图象生成履历信息的图象数据处理，其特征在于：使所述计算机执行

求出所述被拍摄物体区域内的各象素的色调，在具有特定的色域的色调的象素的比例大于第1所定临界值时，实施适合于包含由所述特定的色域所特定的对象的图象的图象质量调整处理。

20、一种计算机可读记录媒体，其特征在于：记录有权利要求19所述的计算机程序。

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