JP2000184235A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents
画像処理装置およびその方法Info
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- JP2000184235A JP2000184235A JP10360648A JP36064898A JP2000184235A JP 2000184235 A JP2000184235 A JP 2000184235A JP 10360648 A JP10360648 A JP 10360648A JP 36064898 A JP36064898 A JP 36064898A JP 2000184235 A JP2000184235 A JP 2000184235A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 撮像素子から出力される画素信号に非線形処
理を施す画像処理装置において、階調とびを防止するこ
とにより画像の再現性を向上する。 【解決手段】 注目画素Ｐｃは、そのレベル値と注目画
素Ｐｃの周囲に位置する複数の画素の各レベル値との差
が基準のレベル値以下の画素である。注目画素Ｐｃのレ
ベル値と注目画素Ｐｃの周囲に位置する複数の画素の各
レベル値とのレベル差に応じて、注目画素Ｐｃの周囲に
位置する複数の画素から補正用画素を選択する。注目画
素Ｐｃのレベル値と、補正用画素のレベル値との相加平
均値を注目画素Ｐｃのレベル補正値として算出する。注
目画素のレベル補正値にガンマ補正を施してガンマ補正
値を算出する。
理を施す画像処理装置において、階調とびを防止するこ
とにより画像の再現性を向上する。 【解決手段】 注目画素Ｐｃは、そのレベル値と注目画
素Ｐｃの周囲に位置する複数の画素の各レベル値との差
が基準のレベル値以下の画素である。注目画素Ｐｃのレ
ベル値と注目画素Ｐｃの周囲に位置する複数の画素の各
レベル値とのレベル差に応じて、注目画素Ｐｃの周囲に
位置する複数の画素から補正用画素を選択する。注目画
素Ｐｃのレベル値と、補正用画素のレベル値との相加平
均値を注目画素Ｐｃのレベル補正値として算出する。注
目画素のレベル補正値にガンマ補正を施してガンマ補正
値を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカメラ等
の画像読取装置に設けられ、撮像素子から出力される画
素信号に非線形処理を施す画像処理装置に関する。
の画像読取装置に設けられ、撮像素子から出力される画
素信号に非線形処理を施す画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、撮像素子から出力される画素信
号は、Ａ／Ｄ変換処理により例えば８ビットの低階調の
デジタル画素信号に変換される。この画素信号の階調は
比較的粗いので、画素信号のレベル値が例えば１階調だ
け変化すると、画像における輝度は比較的大きく変化す
る。
号は、Ａ／Ｄ変換処理により例えば８ビットの低階調の
デジタル画素信号に変換される。この画素信号の階調は
比較的粗いので、画素信号のレベル値が例えば１階調だ
け変化すると、画像における輝度は比較的大きく変化す
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような低階調の画
素信号に基づいて画像の表示または記録を行なう際、画
像表示装置のガンマ特性等を相殺するために、低階調の
画素信号にはガンマ補正等の非線形処理が施される。こ
の非線形処理によって、本来、８ビットの分解能でも表
現できる筈のレベル値が表現されず、レベル値のとび、
いわゆる階調とびが発生する。この階調とびのために、
読取画像において隣接画素の相互間における輝度変化が
小さくても、再生画像では、隣接画素の相互間での輝度
変化が大きくなり、画像の再現性が劣化してしまう。
素信号に基づいて画像の表示または記録を行なう際、画
像表示装置のガンマ特性等を相殺するために、低階調の
画素信号にはガンマ補正等の非線形処理が施される。こ
の非線形処理によって、本来、８ビットの分解能でも表
現できる筈のレベル値が表現されず、レベル値のとび、
いわゆる階調とびが発生する。この階調とびのために、
読取画像において隣接画素の相互間における輝度変化が
小さくても、再生画像では、隣接画素の相互間での輝度
変化が大きくなり、画像の再現性が劣化してしまう。
【０００４】本発明は、撮像素子から出力される画素信
号に非線形処理を施す画像処理装置において、階調とび
を低減することにより画像の再現性を向上させることを
目的とする。
号に非線形処理を施す画像処理装置において、階調とび
を低減することにより画像の再現性を向上させることを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像処理装
置は、画像を構成する複数の画素に対応したアナログ信
号を、第１の階調を有するデジタルのレベル値に変換す
るレベル値変換手段と、複数の画素のうちの注目画素の
レベル値と、注目画素の周囲に位置する複数の画素から
選択された補正用画素のレベル値とに基づいて、注目画
素のレベル補正値を求めるレベル補正手段と、レベル補
正値を第１の階調よりも高い第２の階調を有するレベル
値に変換し、この第２の階調のレベル値に非線形処理を
施して非線形処理値を得た後、この非線形処理値の階調
を前記第１の階調に変換することにより、注目画素につ
いて被線形処理が施されたレベル値を算出する非線形処
理手段とを備えることを特徴としている。
置は、画像を構成する複数の画素に対応したアナログ信
号を、第１の階調を有するデジタルのレベル値に変換す
るレベル値変換手段と、複数の画素のうちの注目画素の
レベル値と、注目画素の周囲に位置する複数の画素から
選択された補正用画素のレベル値とに基づいて、注目画
素のレベル補正値を求めるレベル補正手段と、レベル補
正値を第１の階調よりも高い第２の階調を有するレベル
値に変換し、この第２の階調のレベル値に非線形処理を
施して非線形処理値を得た後、この非線形処理値の階調
を前記第１の階調に変換することにより、注目画素につ
いて被線形処理が施されたレベル値を算出する非線形処
理手段とを備えることを特徴としている。
【０００６】好ましくは、注目画素はそのレベル値とそ
の周囲に位置する複数の画素のレベル値のそれぞれとの
差が基準のレベル値以下の画素である。あるいは好まし
くは、レベル補正手段は注目画素のレベル値と補正用画
素のレベル値との相加平均値を注目画素のレベル補正値
として算出する。
の周囲に位置する複数の画素のレベル値のそれぞれとの
差が基準のレベル値以下の画素である。あるいは好まし
くは、レベル補正手段は注目画素のレベル値と補正用画
素のレベル値との相加平均値を注目画素のレベル補正値
として算出する。
【０００７】好ましくは、レベル補正手段は注目画素の
レベル値と補正用画素のレベル値との相加平均値が注目
画素のレベル値と所定のレベル差以内になるように、補
正用画素を選択する。さらに好ましくは、レベル補正手
段は注目画素のレベル値と注目画素の周囲に位置する複
数の画素のレベル値との相加平均値を算出し、この相加
平均値と注目画素のレベル値とのレベル差が所定のレベ
ル差以下であるとき、注目画素の周囲に位置する複数の
画素を補正用画素として選択し、相加平均値と注目画素
のレベル値とのレベル差が所定のレベル差よりも大きい
とき、そのレベル差に応じて注目画素の周囲に位置する
複数の画素から補正用画素を選択する。この場合好まし
くは、レベル補正手段は注目画素のレベル値と注目画素
の周囲に位置する複数の画素のレベル値との相加平均値
が注目画素のレベル値より小さいとき、注目画素の周囲
に位置する複数の画素から最も小さいレベル値の画素を
除いたものを補正用画素として選択し、注目画素のレベ
ル値と注目画素の周囲に位置する複数の画素のレベル値
との相加平均値が注目画素のレベル値より大きいとき、
注目画素の周囲に位置する複数の画素から最も大きいレ
ベル値の画素を除いたものを補正用画素として選択す
る。
レベル値と補正用画素のレベル値との相加平均値が注目
画素のレベル値と所定のレベル差以内になるように、補
正用画素を選択する。さらに好ましくは、レベル補正手
段は注目画素のレベル値と注目画素の周囲に位置する複
数の画素のレベル値との相加平均値を算出し、この相加
平均値と注目画素のレベル値とのレベル差が所定のレベ
ル差以下であるとき、注目画素の周囲に位置する複数の
画素を補正用画素として選択し、相加平均値と注目画素
のレベル値とのレベル差が所定のレベル差よりも大きい
とき、そのレベル差に応じて注目画素の周囲に位置する
複数の画素から補正用画素を選択する。この場合好まし
くは、レベル補正手段は注目画素のレベル値と注目画素
の周囲に位置する複数の画素のレベル値との相加平均値
が注目画素のレベル値より小さいとき、注目画素の周囲
に位置する複数の画素から最も小さいレベル値の画素を
除いたものを補正用画素として選択し、注目画素のレベ
ル値と注目画素の周囲に位置する複数の画素のレベル値
との相加平均値が注目画素のレベル値より大きいとき、
注目画素の周囲に位置する複数の画素から最も大きいレ
ベル値の画素を除いたものを補正用画素として選択す
る。
【０００８】本発明に係わる画像処理方法は、画像を構
成する複数の画素に対応したアナログ信号を、第１の階
調を有するデジタルのレベル値に変換するレベル値変換
工程と、複数の画素のうちの注目画素のレベル値と、注
目画素の周囲に位置する複数の画素から選択された補正
用画素のレベル値とに基づいて、注目画素のレベル補正
値を求めるレベル補正工程と、レベル補正値を第１の階
調よりも高い第２の階調を有するレベル値に変換し、こ
の第２の階調のレベル値に非線形処理を施して非線形処
理値を得た後、この非線形処理値の階調を第１の階調に
変換することにより、注目画素について非線形処理が施
されたレベル値を算出する非線形処理工程とを備えるこ
とを特徴としている。
成する複数の画素に対応したアナログ信号を、第１の階
調を有するデジタルのレベル値に変換するレベル値変換
工程と、複数の画素のうちの注目画素のレベル値と、注
目画素の周囲に位置する複数の画素から選択された補正
用画素のレベル値とに基づいて、注目画素のレベル補正
値を求めるレベル補正工程と、レベル補正値を第１の階
調よりも高い第２の階調を有するレベル値に変換し、こ
の第２の階調のレベル値に非線形処理を施して非線形処
理値を得た後、この非線形処理値の階調を第１の階調に
変換することにより、注目画素について非線形処理が施
されたレベル値を算出する非線形処理工程とを備えるこ
とを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、図
面を参照して説明する。図１は、本実施形態の画像処理
装置を適用したデジタルカメラを示す斜視図である。
面を参照して説明する。図１は、本実施形態の画像処理
装置を適用したデジタルカメラを示す斜視図である。
【００１０】デジタルカメラ１０の正面１０ａにはレン
ズ鏡筒１３が設けられ、レンズ鏡筒１３には撮影光学系
２１が保持されている。デジタルカメラ１０の背面１０
ｃには、図示しないファインダが設けられる。
ズ鏡筒１３が設けられ、レンズ鏡筒１３には撮影光学系
２１が保持されている。デジタルカメラ１０の背面１０
ｃには、図示しないファインダが設けられる。
【００１１】デジタルカメラ１０の上面１０ｂには液晶
表示装置（ＬＣＤ）１１が設けられる。またデジタルカ
メラ１０の上面１０ｂには、操作パネル１５と表示パネ
ル１７とが配設され、操作パネル１５には、デジタルカ
メラ１０の動作を操作するための種々の操作ボタン１５
ａが設けられ、表示パネル１７にはデジタルカメラ１０
の動作状態等を示す文字または図形が表示可能である。
さらにデジタルカメラ１０の上面１０ｂには、画像を記
録するためのレリーズボタン１６が設けられる。
表示装置（ＬＣＤ）１１が設けられる。またデジタルカ
メラ１０の上面１０ｂには、操作パネル１５と表示パネ
ル１７とが配設され、操作パネル１５には、デジタルカ
メラ１０の動作を操作するための種々の操作ボタン１５
ａが設けられ、表示パネル１７にはデジタルカメラ１０
の動作状態等を示す文字または図形が表示可能である。
さらにデジタルカメラ１０の上面１０ｂには、画像を記
録するためのレリーズボタン１６が設けられる。
【００１２】図２を参照してデジタルカメラ１０の電気
的構成について説明する。ＣＰＵ４０には、操作パネル
１５、表示パネル１７、レリーズボタン１６が接続され
ている。このデジタルカメラ１０は操作パネル１５に設
けられる種々の操作ボタンおよびレリーズボタン１６を
押下することにより操作され、ＣＰＵ４０により制御さ
れる。
的構成について説明する。ＣＰＵ４０には、操作パネル
１５、表示パネル１７、レリーズボタン１６が接続され
ている。このデジタルカメラ１０は操作パネル１５に設
けられる種々の操作ボタンおよびレリーズボタン１６を
押下することにより操作され、ＣＰＵ４０により制御さ
れる。
【００１３】撮影光学系１２の後方にはミラー２１、シ
ャッタ２２および撮像素子（ＣＣＤ）３０が設けられて
おり、ミラー２１の上方にはファインダ光学系２３が配
設されている。ＣＣＤ３０はエリアセンサであり、その
受光部に多数のフォトダイオードを有する。
ャッタ２２および撮像素子（ＣＣＤ）３０が設けられて
おり、ミラー２１の上方にはファインダ光学系２３が配
設されている。ＣＣＤ３０はエリアセンサであり、その
受光部に多数のフォトダイオードを有する。
【００１４】通常、ミラー２１は実線で示す傾斜状態に
配置されており、撮像光学系１２から取込まれた光をフ
ァインダ光学系２３に導く。このときシャッタ２２は閉
じており、ＣＣＤ３０に向かう光路を閉塞している。こ
れに対しレリーズボタン１６が押下され、撮影が行なわ
れる時、ミラー２１はミラー駆動回路２４の制御により
上方に回動せしめられ、破線で示す水平状態となる。こ
のミラー２１の回動にともない、シャッタ２２はシャッ
タ駆動回路２５の制御により開口せしめられ、その結果
撮像光学系１２から取込まれた光はＣＣＤ３０の受光部
に照射される。
配置されており、撮像光学系１２から取込まれた光をフ
ァインダ光学系２３に導く。このときシャッタ２２は閉
じており、ＣＣＤ３０に向かう光路を閉塞している。こ
れに対しレリーズボタン１６が押下され、撮影が行なわ
れる時、ミラー２１はミラー駆動回路２４の制御により
上方に回動せしめられ、破線で示す水平状態となる。こ
のミラー２１の回動にともない、シャッタ２２はシャッ
タ駆動回路２５の制御により開口せしめられ、その結果
撮像光学系１２から取込まれた光はＣＣＤ３０の受光部
に照射される。
【００１５】ＣＰＵ４０にはタイミング発生回路４１が
接続され、ＣＰＵ４０の制御によりタイミング発生回路
４１はタイミング信号を発生する。このタイミング信号
に基づいて、ＣＣＤ駆動回路３２と相関二重サンプリン
グ回路（ＣＤＳ）４２とＡ／Ｄ変換器４３とが駆動せし
められ、ＣＣＤ駆動回路３２によりＣＣＤ３０の駆動が
制御される。
接続され、ＣＰＵ４０の制御によりタイミング発生回路
４１はタイミング信号を発生する。このタイミング信号
に基づいて、ＣＣＤ駆動回路３２と相関二重サンプリン
グ回路（ＣＤＳ）４２とＡ／Ｄ変換器４３とが駆動せし
められ、ＣＣＤ駆動回路３２によりＣＣＤ３０の駆動が
制御される。
【００１６】レリーズボタン１６が押下されると、撮影
が開始せしめられる。すなわちＣＣＤ駆動回路３２によ
りＣＣＤ３０が駆動され、ＣＣＤ３０により被写体像が
画素信号として読取られ、この画素信号に基づいて被写
体像がＬＣＤ１１に表示される。
が開始せしめられる。すなわちＣＣＤ駆動回路３２によ
りＣＣＤ３０が駆動され、ＣＣＤ３０により被写体像が
画素信号として読取られ、この画素信号に基づいて被写
体像がＬＣＤ１１に表示される。
【００１７】詳述すると、被写体からの光は撮影光学系
１２を通過してＣＣＤ３０の受光部に照射される。この
照射光がＣＣＤ３０により検出され、そこからアナログ
画素信号が１画面分出力される。このアナログ画素信号
はＣＤＳ回路４２においてリセット雑音を除去され、Ａ
／Ｄ変換器４３において例えば８ビットのデジタル画素
信号に変換される。このデジタル画素信号は信号処理回
路（ＤＳＰ）４４を介して画像メモリ４５に一旦格納さ
れる。
１２を通過してＣＣＤ３０の受光部に照射される。この
照射光がＣＣＤ３０により検出され、そこからアナログ
画素信号が１画面分出力される。このアナログ画素信号
はＣＤＳ回路４２においてリセット雑音を除去され、Ａ
／Ｄ変換器４３において例えば８ビットのデジタル画素
信号に変換される。このデジタル画素信号は信号処理回
路（ＤＳＰ）４４を介して画像メモリ４５に一旦格納さ
れる。
【００１８】デジタル画素信号は画像メモリ４５から読
み出され、ＤＳＰ４４により補間処理、色補正等の所定
の処理を施され、さらにＤＳＰ４４によりガンマ補正等
の非線形処理を施されて、ＬＣＤ表示回路５０の内蔵メ
モリ（図示せず）に一旦格納される。その内蔵メモリか
らデジタル画素信号はＬＣＤ表示回路５０の制御により
読み出され、このデジタル画素信号に基づく画像がＬＣ
Ｄ１１に表示される。
み出され、ＤＳＰ４４により補間処理、色補正等の所定
の処理を施され、さらにＤＳＰ４４によりガンマ補正等
の非線形処理を施されて、ＬＣＤ表示回路５０の内蔵メ
モリ（図示せず）に一旦格納される。その内蔵メモリか
らデジタル画素信号はＬＣＤ表示回路５０の制御により
読み出され、このデジタル画素信号に基づく画像がＬＣ
Ｄ１１に表示される。
【００１９】ＬＣＤ１１に表示された画像が操作者によ
り確認され、再びレリーズボタン１６が押下されると、
メモリカード６０に画像が記録される。詳述すると、画
像メモリ４５に格納されているデジタル画素信号が読み
出され、ＤＳＰ４４において補間処理を施された後、輝
度信号と色差信号に変換される。この輝度信号と色差信
号とはＤＳＰ４４によりガンマ補正を施され、メモリカ
ードコントローラ６２により圧縮され、メモリカードス
ロット６１を介してメモリカード６０に記録される。
り確認され、再びレリーズボタン１６が押下されると、
メモリカード６０に画像が記録される。詳述すると、画
像メモリ４５に格納されているデジタル画素信号が読み
出され、ＤＳＰ４４において補間処理を施された後、輝
度信号と色差信号に変換される。この輝度信号と色差信
号とはＤＳＰ４４によりガンマ補正を施され、メモリカ
ードコントローラ６２により圧縮され、メモリカードス
ロット６１を介してメモリカード６０に記録される。
【００２０】ＤＳＰ４４により行なわれるガンマ補正処
理では、前処理としてガンマ補正を施すために画素信号
を補正するレベル補正処理と、ガンマ補正の分解能を向
上させるための階調変換処理が行なわれ、後処理として
階調を元に戻す階調還元処理が行なわれる。各処理につ
いて図３、図４を参照して説明する。
理では、前処理としてガンマ補正を施すために画素信号
を補正するレベル補正処理と、ガンマ補正の分解能を向
上させるための階調変換処理が行なわれ、後処理として
階調を元に戻す階調還元処理が行なわれる。各処理につ
いて図３、図４を参照して説明する。
【００２１】図３はＣＣＤ３０を用いて読取った画像を
構成する画素の配列の一部を示す図であり、位置（ｍ、
ｎ）の画素Ｐｃおよびその周囲の位置（ｍ＋ｉ、ｎ＋
ｊ）（ｉ、ｊ＝−１、０、１；ｉ＝ｊ＝０を除く）の画
素を示す。これらの各画素に対応する８ビットのデジタ
ル画素信号のレベル値の一例を図４に示す。これらの８
ビットのデジタル画素信号は画像メモリ４５に格納され
ている。
構成する画素の配列の一部を示す図であり、位置（ｍ、
ｎ）の画素Ｐｃおよびその周囲の位置（ｍ＋ｉ、ｎ＋
ｊ）（ｉ、ｊ＝−１、０、１；ｉ＝ｊ＝０を除く）の画
素を示す。これらの各画素に対応する８ビットのデジタ
ル画素信号のレベル値の一例を図４に示す。これらの８
ビットのデジタル画素信号は画像メモリ４５に格納され
ている。
【００２２】レベル補正処理について説明する。位置
（ｍ、ｎ）の画素Ｐｃに注目する。この画素（注目画
素）Ｐｃのレベル値は「１０」である。この注目画素Ｐ
ｃのレベル値は、その周囲の位置（ｍ＋ｉ、ｎ＋ｊ）
（ｉ、ｊ＝−１、０、１；ｉ＝ｊ＝０を除く）にある８
つの画素の各レベル値と、基準のレベル差（例えば
「５」）以内である。このような場合、注目画素Ｐｃは
画像の輝度変化の少ないなだらかな部位に位置してお
り、後述するガンマ補正後に、注目画素Ｐｃとその周囲
の画素の相互間における輝度変化が大きくならないよう
に、つまり階調とびが生じないように、注目画素Ｐｃの
レベル値を補正する必要がある。したがって注目画素Ｐ
ｃのレベル補正値が求められる。
（ｍ、ｎ）の画素Ｐｃに注目する。この画素（注目画
素）Ｐｃのレベル値は「１０」である。この注目画素Ｐ
ｃのレベル値は、その周囲の位置（ｍ＋ｉ、ｎ＋ｊ）
（ｉ、ｊ＝−１、０、１；ｉ＝ｊ＝０を除く）にある８
つの画素の各レベル値と、基準のレベル差（例えば
「５」）以内である。このような場合、注目画素Ｐｃは
画像の輝度変化の少ないなだらかな部位に位置してお
り、後述するガンマ補正後に、注目画素Ｐｃとその周囲
の画素の相互間における輝度変化が大きくならないよう
に、つまり階調とびが生じないように、注目画素Ｐｃの
レベル値を補正する必要がある。したがって注目画素Ｐ
ｃのレベル補正値が求められる。
【００２３】注目画素Ｐｃのレベル補正値を求めるため
に、注目画素Ｐｃのレベル値すなわち「１０」とその周
囲に位置する８つの画素の各レベル値との相加平均値が
算出される。相加平均値をＬAVとし、各画素のレベル値
をＬ(m-1,n-1) 、Ｌ(m,n-1)、Ｌ(m+1,n-1) 、Ｌ
(m-1,n) 、Ｌ(m,n) 、Ｌ(m+1,n) 、Ｌ(m-1,n+1) 、Ｌ
(m,n+1 ) 、Ｌ(m+1,n+1) とし、注目画素とその周囲に位
置する画素の数をＤ２とすると、相加平均値ＬAVは
（１）式により算出される。 ＬAV＝（Ｌ(m-1,n-1) ＋Ｌ(m,n-1) ＋Ｌ(m+1,n-1) ＋Ｌ(m-1,n) ＋Ｌ(m,n) ＋Ｌ(m+1,n) ＋Ｌ(m-1,n+1) ＋Ｌ(m,n+1) ＋Ｌ(m+1,n+1) ）／Ｄ２ ＝（６＋９＋１０＋８＋１０＋１０＋７＋９＋１０）／９ ≒８．７７８ ・・・（１）
に、注目画素Ｐｃのレベル値すなわち「１０」とその周
囲に位置する８つの画素の各レベル値との相加平均値が
算出される。相加平均値をＬAVとし、各画素のレベル値
をＬ(m-1,n-1) 、Ｌ(m,n-1)、Ｌ(m+1,n-1) 、Ｌ
(m-1,n) 、Ｌ(m,n) 、Ｌ(m+1,n) 、Ｌ(m-1,n+1) 、Ｌ
(m,n+1 ) 、Ｌ(m+1,n+1) とし、注目画素とその周囲に位
置する画素の数をＤ２とすると、相加平均値ＬAVは
（１）式により算出される。 ＬAV＝（Ｌ(m-1,n-1) ＋Ｌ(m,n-1) ＋Ｌ(m+1,n-1) ＋Ｌ(m-1,n) ＋Ｌ(m,n) ＋Ｌ(m+1,n) ＋Ｌ(m-1,n+1) ＋Ｌ(m,n+1) ＋Ｌ(m+1,n+1) ）／Ｄ２ ＝（６＋９＋１０＋８＋１０＋１０＋７＋９＋１０）／９ ≒８．７７８ ・・・（１）
【００２４】図４に示す例の場合、注目画素Ｐｃのレベ
ル値とその周囲に位置する画素のレベル値との相加平均
値ＬAVは「８．７７８」である。注目画素Ｐｃのレベル
値すなわち「１０」と相加平均値ＬAVすなわち「８．７
７８」とのレベル差は、例えば８ビットの「１」階調差
に対応する所定のレベル差より大きく、相加平均値Ｌ AV
は注目画素Ｐｃのレベル値よりも小さい。この場合、周
囲に位置する８つの画素から、最も小さいレベル値の画
素Ｐｓを除いたものが補正用画素として選択される。こ
の選択された補正用画素の各レベル値と注目画素Ｐｃの
レベル値との相加平均値が算出される。すなわちこの相
加平均値ＬAVは（１）式においてＬ(m-1 ,n-1) を除き、
相加平均値を算出するための総画素数Ｄ２を「８」とし
たときの値であり、「９．１２５」である。補正用画素
の各レベル値と注目画素Ｐｃのレベル値との相加平均値
ＬAVすなわち「９．１２５」は注目画素Ｐｃのレベル値
と所定のレベル差（「１」）以内である。このときの相
加平均値ＬAVすなわち「９．１２５」が注目画素Ｐｃの
レベル補正値になる。
ル値とその周囲に位置する画素のレベル値との相加平均
値ＬAVは「８．７７８」である。注目画素Ｐｃのレベル
値すなわち「１０」と相加平均値ＬAVすなわち「８．７
７８」とのレベル差は、例えば８ビットの「１」階調差
に対応する所定のレベル差より大きく、相加平均値Ｌ AV
は注目画素Ｐｃのレベル値よりも小さい。この場合、周
囲に位置する８つの画素から、最も小さいレベル値の画
素Ｐｓを除いたものが補正用画素として選択される。こ
の選択された補正用画素の各レベル値と注目画素Ｐｃの
レベル値との相加平均値が算出される。すなわちこの相
加平均値ＬAVは（１）式においてＬ(m-1 ,n-1) を除き、
相加平均値を算出するための総画素数Ｄ２を「８」とし
たときの値であり、「９．１２５」である。補正用画素
の各レベル値と注目画素Ｐｃのレベル値との相加平均値
ＬAVすなわち「９．１２５」は注目画素Ｐｃのレベル値
と所定のレベル差（「１」）以内である。このときの相
加平均値ＬAVすなわち「９．１２５」が注目画素Ｐｃの
レベル補正値になる。
【００２５】なお相加平均値ＬAVは８ビットの精度で算
出すると、小数点以下が切り捨てられてしまうため、レ
ベル補正値算出時のみ、８ビットよりも高精度に、例え
ば１０、１２、１６ビットの精度で算出される。
出すると、小数点以下が切り捨てられてしまうため、レ
ベル補正値算出時のみ、８ビットよりも高精度に、例え
ば１０、１２、１６ビットの精度で算出される。
【００２６】各画素のレベル値が上述のような図４に示
す例とは異なり、周囲に位置する８つの画素のレベル値
と注目画素Ｐｃとの相加平均値ＬAVが注目画素Ｐｃのレ
ベル値よりも大きく、この相加平均値ＬAVと注目画素Ｐ
ｃのレベル値とのレベル差が所定のレベル差より大きい
場合のレベル補正値の算出について説明する。この場
合、注目画素Ｐｃの周囲に位置する８つの画素から、最
も大きいレベル値の画素を除いたものが補正用画素とし
て選択される。そして選択された補正用画素の各レベル
値と注目画素Ｐｃのレベル値との相加平均値が注目画素
Ｐｃのレベル補正値として算出される。
す例とは異なり、周囲に位置する８つの画素のレベル値
と注目画素Ｐｃとの相加平均値ＬAVが注目画素Ｐｃのレ
ベル値よりも大きく、この相加平均値ＬAVと注目画素Ｐ
ｃのレベル値とのレベル差が所定のレベル差より大きい
場合のレベル補正値の算出について説明する。この場
合、注目画素Ｐｃの周囲に位置する８つの画素から、最
も大きいレベル値の画素を除いたものが補正用画素とし
て選択される。そして選択された補正用画素の各レベル
値と注目画素Ｐｃのレベル値との相加平均値が注目画素
Ｐｃのレベル補正値として算出される。
【００２７】上述のように注目画素Ｐｃの周囲に位置す
る８つの画素から１つの画素を除いた残りの画素を、補
正用画素として選択しても、その選択された画素の各レ
ベル値と注目画素Ｐｃのレベル値との相加平均値が注目
画素Ｐｃのレベル値と所定のレベル差以内にはならない
場合がある。このような場合は、現在選択されている画
素から、上述のようにレベル差に応じて１つの画素が除
かれ、その残りの画素が補正用画素として選択され、こ
の補正用画素のレベル値と注目画素Ｐｃとの相加平均値
が再び算出される。この相加平均値が注目画素Ｐｃのレ
ベル値と所定のレベル差以内になるまで、選択されてい
る画素から１つずつ画素が除かれて、その残りの画素が
補正用画素として選択される。そして最終的に選択され
ている補正用画素のレベル値と注目画素Ｐｃのレベル値
との相加平均値が注目画素Ｐｃのレベル補正値として算
出される。また補正用画素の選択をすることなく、注目
画素Ｐｃのレベル値とその周囲に位置する８つの画素の
各レベル値との相加平均値が所定のレベル差以内である
場合、この相加平均値が注目画素Ｐｃのレベル補正値と
なる。
る８つの画素から１つの画素を除いた残りの画素を、補
正用画素として選択しても、その選択された画素の各レ
ベル値と注目画素Ｐｃのレベル値との相加平均値が注目
画素Ｐｃのレベル値と所定のレベル差以内にはならない
場合がある。このような場合は、現在選択されている画
素から、上述のようにレベル差に応じて１つの画素が除
かれ、その残りの画素が補正用画素として選択され、こ
の補正用画素のレベル値と注目画素Ｐｃとの相加平均値
が再び算出される。この相加平均値が注目画素Ｐｃのレ
ベル値と所定のレベル差以内になるまで、選択されてい
る画素から１つずつ画素が除かれて、その残りの画素が
補正用画素として選択される。そして最終的に選択され
ている補正用画素のレベル値と注目画素Ｐｃのレベル値
との相加平均値が注目画素Ｐｃのレベル補正値として算
出される。また補正用画素の選択をすることなく、注目
画素Ｐｃのレベル値とその周囲に位置する８つの画素の
各レベル値との相加平均値が所定のレベル差以内である
場合、この相加平均値が注目画素Ｐｃのレベル補正値と
なる。
【００２８】なお注目画素Ｐｃのレベル値は８ビット階
調における「±１」のレベル値の誤差を有しており、注
目画素Ｐｃのレベル値が「１０」であるとき、この注目
画素Ｐｃの真のレベル値は「１０−１」から「１０＋
１」の範囲に存在する。このためレベル補正値の算出で
は、注目画素Ｐｃのレベル値と補正用画素の各レベル値
との相加平均値が注目画素Ｐｃのレベル値と８ビットに
おける１階調差に対応する所定のレベル差以内になるよ
うに、補正用画素が選択される。また真のレベル値は注
目画素のレベル値とその周囲に位置する画素のレベル値
とから予測されるため、選択された補正用画素の各レベ
ル値と注目画素Ｐｃのレベル値との相加平均値が、注目
画素Ｐｃのレベル補正値として算出される。
調における「±１」のレベル値の誤差を有しており、注
目画素Ｐｃのレベル値が「１０」であるとき、この注目
画素Ｐｃの真のレベル値は「１０−１」から「１０＋
１」の範囲に存在する。このためレベル補正値の算出で
は、注目画素Ｐｃのレベル値と補正用画素の各レベル値
との相加平均値が注目画素Ｐｃのレベル値と８ビットに
おける１階調差に対応する所定のレベル差以内になるよ
うに、補正用画素が選択される。また真のレベル値は注
目画素のレベル値とその周囲に位置する画素のレベル値
とから予測されるため、選択された補正用画素の各レベ
ル値と注目画素Ｐｃのレベル値との相加平均値が、注目
画素Ｐｃのレベル補正値として算出される。
【００２９】階調変換処理について説明する。この階調
変換処理は算出された注目画素Ｐｃのレベル補正値に施
され、ガンマ補正における分解能を向上させるためのも
のである。この階調変換処理では、注目画素Ｐｃのレベ
ル補正値は８ビットよりも高い１０ビットの階調に変換
される。この階調変換処理は、いわゆる内挿補間処理で
あり、図４に示す例の場合、「９．１２５」であるレベ
ル補正値は「４」を乗じられ、小数点以下を切り捨てら
れて、１０ビット変換値「３６」が求められる。すなわ
ち８ビットのデータである注目画素Ｐｃのレベル補正値
は階調変換処理によって１０ビットのデータに変換され
る。
変換処理は算出された注目画素Ｐｃのレベル補正値に施
され、ガンマ補正における分解能を向上させるためのも
のである。この階調変換処理では、注目画素Ｐｃのレベ
ル補正値は８ビットよりも高い１０ビットの階調に変換
される。この階調変換処理は、いわゆる内挿補間処理で
あり、図４に示す例の場合、「９．１２５」であるレベ
ル補正値は「４」を乗じられ、小数点以下を切り捨てら
れて、１０ビット変換値「３６」が求められる。すなわ
ち８ビットのデータである注目画素Ｐｃのレベル補正値
は階調変換処理によって１０ビットのデータに変換され
る。
【００３０】階調変換処理により求められたビット変換
値「３６」には、ガンマ補正が施される。詳述すると、
この１０ビット変換値「３６」は図２に示すＤＳＰ４４
に読込まれ、そこに設けられるルックアップテーブル
（図示せず）上で１０ビット変換値に対応するガンマ補
正値が参照される。ガンマ補正（例えばγ＝２．２）の
場合、１０ビット変換値が「３６」であるとき、ガンマ
補正値は「２２０」である。このようにレベル補正値の
１０ビット変換値がガンマ補正値に変換されると、その
後、階調還元処理（下位２ビットを切り捨て、値を丸め
込む処理）によりガンマ補正値は８ビットに変換され、
この場合「５５」になる。
値「３６」には、ガンマ補正が施される。詳述すると、
この１０ビット変換値「３６」は図２に示すＤＳＰ４４
に読込まれ、そこに設けられるルックアップテーブル
（図示せず）上で１０ビット変換値に対応するガンマ補
正値が参照される。ガンマ補正（例えばγ＝２．２）の
場合、１０ビット変換値が「３６」であるとき、ガンマ
補正値は「２２０」である。このようにレベル補正値の
１０ビット変換値がガンマ補正値に変換されると、その
後、階調還元処理（下位２ビットを切り捨て、値を丸め
込む処理）によりガンマ補正値は８ビットに変換され、
この場合「５５」になる。
【００３１】以上のように、注目画素Ｐｃのレベル値
と、その周囲に位置する８つの画素の各レベル値との差
がそれぞれ所定のレベル差以内であるとき、注目画素Ｐ
ｃは画像の隣接画素相互間における輝度変化の小さいな
だらかな部位に位置している。このような場合、注目画
素Ｐｃのレベル補正値が算出される。このレベル補正値
は階調変換処理により１０ビットに変換され、その結果
得られる１０ビット変換値からガンマ補正値が参照され
て、階調還元処理により８ビットに変換される。これに
対し、注目画素Ｐｃのレベル値と、その周囲に位置する
８つの画素の各レベル値との差がそれぞれ所定のレベル
差以上であるとき、注目画素Ｐｃは画像の輝度変化の割
合が大きな部位に位置している。このような場合、注目
画素Ｐｃとその周囲の画素との相互間において、階調と
びが発生しても、画像の再現性には影響を及ぼさないた
め、レベル補正値は算出されない。したがって注目画素
Ｐｃのレベル値はそのまま階調変換処理により１０ビッ
トに変換され、その結果得られる１０ビット変換値から
ガンマ補正値が参照されて、８ビットに変換される。
と、その周囲に位置する８つの画素の各レベル値との差
がそれぞれ所定のレベル差以内であるとき、注目画素Ｐ
ｃは画像の隣接画素相互間における輝度変化の小さいな
だらかな部位に位置している。このような場合、注目画
素Ｐｃのレベル補正値が算出される。このレベル補正値
は階調変換処理により１０ビットに変換され、その結果
得られる１０ビット変換値からガンマ補正値が参照され
て、階調還元処理により８ビットに変換される。これに
対し、注目画素Ｐｃのレベル値と、その周囲に位置する
８つの画素の各レベル値との差がそれぞれ所定のレベル
差以上であるとき、注目画素Ｐｃは画像の輝度変化の割
合が大きな部位に位置している。このような場合、注目
画素Ｐｃとその周囲の画素との相互間において、階調と
びが発生しても、画像の再現性には影響を及ぼさないた
め、レベル補正値は算出されない。したがって注目画素
Ｐｃのレベル値はそのまま階調変換処理により１０ビッ
トに変換され、その結果得られる１０ビット変換値から
ガンマ補正値が参照されて、８ビットに変換される。
【００３２】これまでに述べたように、本実施形態で
は、ガンマ補正を施すべき画素すなわち注目画素のレベ
ル値は、その周囲に位置する画素のレベル値とのレベル
差に応じて補正され、レベル補正値が算出される。そし
て算出されたレベル補正値または注目画素のレベル値
に、階調変換処理、ガンマ補正および階調還元処理が施
される。
は、ガンマ補正を施すべき画素すなわち注目画素のレベ
ル値は、その周囲に位置する画素のレベル値とのレベル
差に応じて補正され、レベル補正値が算出される。そし
て算出されたレベル補正値または注目画素のレベル値
に、階調変換処理、ガンマ補正および階調還元処理が施
される。
【００３３】図５、図６を参照してガンマ補正を行なう
ガンマ補正ルーチンについて説明する。このガンマ補正
ルーチンは図２に示すＤＳＰ４４においてＣＰＵ４０の
指令に基づいて行なわれ、１つの画素の８ビットのガン
マ補正値が得られると、終了する。
ガンマ補正ルーチンについて説明する。このガンマ補正
ルーチンは図２に示すＤＳＰ４４においてＣＰＵ４０の
指令に基づいて行なわれ、１つの画素の８ビットのガン
マ補正値が得られると、終了する。
【００３４】ステップ１１０からステップ１８０におい
て、位置（ｍ、ｎ）の注目画素が画像の輝度変化のなだ
らかな部位にあるか否かが判定される。詳述すると、ス
テップ１１０において、位置（ｍ、ｎ）の注目画素のレ
ベル値Ｌ(m,n) が読込まれ、ステップ１２０およびステ
ップ１３０において、位置（ｍ＋ｉ、ｎ＋ｊ）の画素の
レベル値Ｌ(m+i,n+j) を読込むためのパラメータｉ、ｊ
が初期値「−１」に設定され、注目画素の周囲に位置す
る８つの画素が図３に示す位置（ｍ＋ｉ、ｎ＋ｊ）
（ｉ、ｊ＝−１、０、１；ｉ＝ｊ＝０を除く）の画素で
あるので、パラメータｉ、ｊは「−１」、「０」、
「１」の値を取り得る。ステップ１４０において、周囲
の位置（ｍ＋ｉ、ｎ＋ｊ）の画素のレベル値Ｌ
(m+i,n+j) が取得され、ステップ１５０において、位置
（ｍ＋ｉ、ｎ＋ｊ）の画素のレベル値Ｌ(m+i,n+j)と注
目画素のレベル値Ｌ(m,n) との差が基準のレベル値Ｌth
（例えば「５」）より大きいか否かが判定される。
て、位置（ｍ、ｎ）の注目画素が画像の輝度変化のなだ
らかな部位にあるか否かが判定される。詳述すると、ス
テップ１１０において、位置（ｍ、ｎ）の注目画素のレ
ベル値Ｌ(m,n) が読込まれ、ステップ１２０およびステ
ップ１３０において、位置（ｍ＋ｉ、ｎ＋ｊ）の画素の
レベル値Ｌ(m+i,n+j) を読込むためのパラメータｉ、ｊ
が初期値「−１」に設定され、注目画素の周囲に位置す
る８つの画素が図３に示す位置（ｍ＋ｉ、ｎ＋ｊ）
（ｉ、ｊ＝−１、０、１；ｉ＝ｊ＝０を除く）の画素で
あるので、パラメータｉ、ｊは「−１」、「０」、
「１」の値を取り得る。ステップ１４０において、周囲
の位置（ｍ＋ｉ、ｎ＋ｊ）の画素のレベル値Ｌ
(m+i,n+j) が取得され、ステップ１５０において、位置
（ｍ＋ｉ、ｎ＋ｊ）の画素のレベル値Ｌ(m+i,n+j)と注
目画素のレベル値Ｌ(m,n) との差が基準のレベル値Ｌth
（例えば「５」）より大きいか否かが判定される。
【００３５】ステップ１５０において、位置（ｍ＋ｉ、
ｎ＋ｊ）の画素のレベル値Ｌ(m+i,n +j) と注目画素のレ
ベル値Ｌ(m,n) との差が基準のレベル値Ｌthより大きい
と判定されたとき、すなわち注目画素が画像の輝度変化
のなだらかな部位に位置しないとき、ステップ１８０に
おいて注目画素のレベル値Ｌ(m,n) が１０ビット変換さ
れ、この１０ビット変換値が上述のようにガンマ補正値
に変換され、このガンマ補正値が８ビットに変換され
て、このガンマ補正ルーチンは終了する。
ｎ＋ｊ）の画素のレベル値Ｌ(m+i,n +j) と注目画素のレ
ベル値Ｌ(m,n) との差が基準のレベル値Ｌthより大きい
と判定されたとき、すなわち注目画素が画像の輝度変化
のなだらかな部位に位置しないとき、ステップ１８０に
おいて注目画素のレベル値Ｌ(m,n) が１０ビット変換さ
れ、この１０ビット変換値が上述のようにガンマ補正値
に変換され、このガンマ補正値が８ビットに変換され
て、このガンマ補正ルーチンは終了する。
【００３６】これに対し、ステップ１５０において、位
置（ｍ＋ｉ、ｎ＋ｊ）の画素のレベル値Ｌ(m+i,n+j) と
注目画素のレベル値Ｌ(m,n) との差が基準のレベル値Ｌ
th以下であると判定されたとき、ステップ１６０におい
て、パラメータｉが終値「１」であるか否かが判定され
る。
置（ｍ＋ｉ、ｎ＋ｊ）の画素のレベル値Ｌ(m+i,n+j) と
注目画素のレベル値Ｌ(m,n) との差が基準のレベル値Ｌ
th以下であると判定されたとき、ステップ１６０におい
て、パラメータｉが終値「１」であるか否かが判定され
る。
【００３７】ステップ１６０において、パラメータｉが
終値「１」ではないとき、ステップ１６３において、パ
ラメータｉが「１」だけ加算される。ステップ１６６に
おいて、パラメータｉとパラメータｊとがともに「０」
であるか否かが判定される。パラメータｉとパラメータ
ｊの何れか一方が「０」ではないとき、すなわち位置
（ｍ＋ｉ、ｎ＋ｊ）の画素が注目画素ではないとき、ス
テップ１４０の処理が再び実行される。一方ステップ１
６６において、パラメータｉとパラメータｊとがともに
「０」であると判定されたとき、すなわち位置（ｍ＋
ｉ、ｎ＋ｊ）の画素が注目画素であるとき、ステップ１
６９において、パラメータｉが「１」だけ加算され、ス
テップ１４０の処理が再び実行される。
終値「１」ではないとき、ステップ１６３において、パ
ラメータｉが「１」だけ加算される。ステップ１６６に
おいて、パラメータｉとパラメータｊとがともに「０」
であるか否かが判定される。パラメータｉとパラメータ
ｊの何れか一方が「０」ではないとき、すなわち位置
（ｍ＋ｉ、ｎ＋ｊ）の画素が注目画素ではないとき、ス
テップ１４０の処理が再び実行される。一方ステップ１
６６において、パラメータｉとパラメータｊとがともに
「０」であると判定されたとき、すなわち位置（ｍ＋
ｉ、ｎ＋ｊ）の画素が注目画素であるとき、ステップ１
６９において、パラメータｉが「１」だけ加算され、ス
テップ１４０の処理が再び実行される。
【００３８】これに対しステップ１６０において、パラ
メータｉが終値「１」であると判定されたとき、ステッ
プ１７０において、パラメータｊが終値「１」であるか
否かが判定される。パラメータｊが終値「１」ではない
と判定されたとき、ステップ１７３において、パラメー
タｊが「１」だけ加算され、ステップ１３０の処理が再
び実行される。一方ステップ１７０において、パラメー
タｊが終値「１」であると判定されたとき、すなわち注
目画素が画像の輝度変化のなだらかな部位にあるとき、
ステップ１９０の処理が実行される。
メータｉが終値「１」であると判定されたとき、ステッ
プ１７０において、パラメータｊが終値「１」であるか
否かが判定される。パラメータｊが終値「１」ではない
と判定されたとき、ステップ１７３において、パラメー
タｊが「１」だけ加算され、ステップ１３０の処理が再
び実行される。一方ステップ１７０において、パラメー
タｊが終値「１」であると判定されたとき、すなわち注
目画素が画像の輝度変化のなだらかな部位にあるとき、
ステップ１９０の処理が実行される。
【００３９】以上のようにステップ１１０からステップ
１８０において、注目画素の周囲に位置する複数の画素
のレベル値のうち、１つでも注目画素のレベル値との差
が基準のレベル値Ｌthよりも大きいときは、注目画素は
画像の輝度変化のなだらかな部位に位置していないと判
定して、その注目画素のレベル値は補正せず、そのまま
ガンマ補正が施される。一方注目画素の周囲に位置する
複数の画素のレベル値の全てについてその周囲の各画素
のレベル値と注目画素のレベル値との差が基準のレベル
値Ｌth以下であるとき、レベル値を補正するためにステ
ップ１９０の処理が実行される。このステップ１９０の
処理から演算処理は、小数点以下を有効にするために８
ビットよりも高精度な例えば１０、１２、１６ビットの
精度で行なわれる。
１８０において、注目画素の周囲に位置する複数の画素
のレベル値のうち、１つでも注目画素のレベル値との差
が基準のレベル値Ｌthよりも大きいときは、注目画素は
画像の輝度変化のなだらかな部位に位置していないと判
定して、その注目画素のレベル値は補正せず、そのまま
ガンマ補正が施される。一方注目画素の周囲に位置する
複数の画素のレベル値の全てについてその周囲の各画素
のレベル値と注目画素のレベル値との差が基準のレベル
値Ｌth以下であるとき、レベル値を補正するためにステ
ップ１９０の処理が実行される。このステップ１９０の
処理から演算処理は、小数点以下を有効にするために８
ビットよりも高精度な例えば１０、１２、１６ビットの
精度で行なわれる。
【００４０】ステップ１９０において、注目画素および
その周囲に位置する画素のレベル値Ｌ(m+i,n+j) （ｉ＝
ｊ＝−１、０、１）の相加平均値ＬAV(m,n) が上述の
（１）式により算出される。ステップ２００において、
相加平均値ＬAV(m,n) が注目画素のレベル値Ｌ(m,n) と
８ビットにおける「１」階調差に対応する所定のレベル
差以内であるか否かが判定される。例えば１６ビット精
度で演算処理が行なわれるとき、相加平均値ＬAV(m,n)
と注目画素のレベル値Ｌ(m,n) との差が「２５６」以内
であるか否かが判定される。
その周囲に位置する画素のレベル値Ｌ(m+i,n+j) （ｉ＝
ｊ＝−１、０、１）の相加平均値ＬAV(m,n) が上述の
（１）式により算出される。ステップ２００において、
相加平均値ＬAV(m,n) が注目画素のレベル値Ｌ(m,n) と
８ビットにおける「１」階調差に対応する所定のレベル
差以内であるか否かが判定される。例えば１６ビット精
度で演算処理が行なわれるとき、相加平均値ＬAV(m,n)
と注目画素のレベル値Ｌ(m,n) との差が「２５６」以内
であるか否かが判定される。
【００４１】ステップ２００において、相加平均値Ｌ
AV(m,n) が注目画素のレベル値Ｌ(m,n ) と所定のレベル
差以内であると判定されたとき、すなわちレベル補正値
を算出するための補正用画素が選択されたとき、ステッ
プ２６０の処理が実行される。これに対しステップ２０
０において、相加平均値ＬAV(m,n) が注目画素のレベル
値Ｌ(m,n) と所定のレベル差以内ではないと判定された
とき、ステップ２１０において、相加平均値ＬAV(m,n)
が注目画素のレベル値Ｌ(m,n) よりも大きいか否かが判
定される。相加平均値ＬAV(m,n) が注目画素のレベル値
Ｌ(m,n) よりも大きいと判定されたとき、ステップ２２
０において、注目画素の周囲に位置する画素から最も大
きいレベル値の画素を除いた残りの画素が選択され、ス
テップ２４０の処理が実行される。一方ステップ２１０
において、相加平均値ＬAV(m,n) が注目画素のレベル値
Ｌ(m,n) 以下であると判定されたとき、ステップ２３０
において、注目画素の周囲に位置する画素から最も小さ
いレベル値の画素を除いた残りの画素が選択され、ステ
ップ２４０の処理が実行される。
AV(m,n) が注目画素のレベル値Ｌ(m,n ) と所定のレベル
差以内であると判定されたとき、すなわちレベル補正値
を算出するための補正用画素が選択されたとき、ステッ
プ２６０の処理が実行される。これに対しステップ２０
０において、相加平均値ＬAV(m,n) が注目画素のレベル
値Ｌ(m,n) と所定のレベル差以内ではないと判定された
とき、ステップ２１０において、相加平均値ＬAV(m,n)
が注目画素のレベル値Ｌ(m,n) よりも大きいか否かが判
定される。相加平均値ＬAV(m,n) が注目画素のレベル値
Ｌ(m,n) よりも大きいと判定されたとき、ステップ２２
０において、注目画素の周囲に位置する画素から最も大
きいレベル値の画素を除いた残りの画素が選択され、ス
テップ２４０の処理が実行される。一方ステップ２１０
において、相加平均値ＬAV(m,n) が注目画素のレベル値
Ｌ(m,n) 以下であると判定されたとき、ステップ２３０
において、注目画素の周囲に位置する画素から最も小さ
いレベル値の画素を除いた残りの画素が選択され、ステ
ップ２４０の処理が実行される。
【００４２】ステップ２４０において、現在選択されて
いる画素数がレベル補正を有効に行なえる最小画素数よ
りも小さいか否かが判定される。この最小画素数は例え
ば初期画素数（すなわち「８」）の１／２倍であり、現
在選択されている画素数が最小画素数よりも小さいと判
定されたとき、ステップ２６０の処理が実行される。こ
れに対しステップ２４０において、現在選択されている
画素数が最小画素数以上であると判定されたとき、ステ
ップ２５０において、注目画素のレベル値と現在選択さ
れている画素のレベル値との相加平均値ＬAV(m,n) が算
出され、ステップ２００の処理が再び実行される。
いる画素数がレベル補正を有効に行なえる最小画素数よ
りも小さいか否かが判定される。この最小画素数は例え
ば初期画素数（すなわち「８」）の１／２倍であり、現
在選択されている画素数が最小画素数よりも小さいと判
定されたとき、ステップ２６０の処理が実行される。こ
れに対しステップ２４０において、現在選択されている
画素数が最小画素数以上であると判定されたとき、ステ
ップ２５０において、注目画素のレベル値と現在選択さ
れている画素のレベル値との相加平均値ＬAV(m,n) が算
出され、ステップ２００の処理が再び実行される。
【００４３】以上のようにステップ１１０からステップ
２５０ではレベル補正処理が行なわれ、ステップ１９０
からステップ２５０において、レベル補正値を算出する
ための補正用画素が注目画素の周囲に位置する画素から
選択され、注目画素のレベル値と補正用画素のレベル値
との相加平均値が注目画素のレベル補正値として算出さ
れる。なおステップ１９０からステップ２５０において
行なわれるレベル補正値の演算は８ビットよりも高階調
で行なわれるが、この演算は各画素毎に行なわれるた
め、１画素分のレベル値を高階調で演算すればよく、全
画素のレベル値を全て高階調に変換して画像メモリ４５
等に格納する必要はない。
２５０ではレベル補正処理が行なわれ、ステップ１９０
からステップ２５０において、レベル補正値を算出する
ための補正用画素が注目画素の周囲に位置する画素から
選択され、注目画素のレベル値と補正用画素のレベル値
との相加平均値が注目画素のレベル補正値として算出さ
れる。なおステップ１９０からステップ２５０において
行なわれるレベル補正値の演算は８ビットよりも高階調
で行なわれるが、この演算は各画素毎に行なわれるた
め、１画素分のレベル値を高階調で演算すればよく、全
画素のレベル値を全て高階調に変換して画像メモリ４５
等に格納する必要はない。
【００４４】ステップ２６０において、算出された注目
画素および補正用画素のレベル値の相加平均値Ｌ
AV(m,n) すなわちレベル補正値ＬAV(m,n) が８ビットの
値に変換され、さらに階調変換処理により８ビットから
１０ビットに変換される。その後１０ビット変換値がガ
ンマ補正（γ＝２．２）によりガンマ補正値Ｌ' (m,n)
に変換される。
画素および補正用画素のレベル値の相加平均値Ｌ
AV(m,n) すなわちレベル補正値ＬAV(m,n) が８ビットの
値に変換され、さらに階調変換処理により８ビットから
１０ビットに変換される。その後１０ビット変換値がガ
ンマ補正（γ＝２．２）によりガンマ補正値Ｌ' (m,n)
に変換される。
【００４５】ステップ２７０において、注目画素のガン
マ補正値Ｌ' (m,n) が階調還元処理により１０ビットか
ら８ビットに変換され、このガンマ補正ルーチンは終了
する。
マ補正値Ｌ' (m,n) が階調還元処理により１０ビットか
ら８ビットに変換され、このガンマ補正ルーチンは終了
する。
【００４６】なおガンマ補正ルーチンは１つの画素のガ
ンマ補正値Ｌ' (m,n) が算出されると終了するが、繰り
返し行なうことにより画像を構成する全ての画素に対し
て行なわれる。
ンマ補正値Ｌ' (m,n) が算出されると終了するが、繰り
返し行なうことにより画像を構成する全ての画素に対し
て行なわれる。
【００４７】以上のガンマ補正ルーチンを行なうことに
より画像の輝度変化の割合が小さいなだらかな部位にお
いては、注目画素のレベル補正値が算出され、そのレベ
ル補正値に、階調変換処理、ガンマ補正処理および階調
還元処理が施される。
より画像の輝度変化の割合が小さいなだらかな部位にお
いては、注目画素のレベル補正値が算出され、そのレベ
ル補正値に、階調変換処理、ガンマ補正処理および階調
還元処理が施される。
【００４８】以上の本実施形態によれば、ＣＣＤから画
像を構成する複数の画素に対応したアナログ画素信号が
出力され、このアナログ画素信号が８ビットのデジタル
画素信号に変換されて、８ビットの画素信号の各レベル
値に対応する画素が画像の隣接画素相互間における輝度
変化の小さいなだらかな部位に位置するとき、その画素
のレベル値が、その周囲の画素との相互間における輝度
変化が大きくならないように、すなわち階調とびが生じ
ないように、補正される。この補正により算出されるレ
ベル補正値に、階調変換処理、ガンマ補正および階調還
元処理が施される。
像を構成する複数の画素に対応したアナログ画素信号が
出力され、このアナログ画素信号が８ビットのデジタル
画素信号に変換されて、８ビットの画素信号の各レベル
値に対応する画素が画像の隣接画素相互間における輝度
変化の小さいなだらかな部位に位置するとき、その画素
のレベル値が、その周囲の画素との相互間における輝度
変化が大きくならないように、すなわち階調とびが生じ
ないように、補正される。この補正により算出されるレ
ベル補正値に、階調変換処理、ガンマ補正および階調還
元処理が施される。
【００４９】注目画素Ｐｃの周囲に位置する画素が図４
に示すレベル値を有する場合、周囲の画素から注目画素
Ｐｃへのレベル変化を考慮すると、すなわち注目画素Ｐ
ｃおよびその周囲の画素のレベル値の相加平均値を算出
すると、注目画素Ｐｃの真のレベル値は「１０」よりも
小さいと予測される。したがって注目画素Ｐｃのレベル
値は「１０」よりも小さくなるように補正されるべきで
ある。本実施形態のガンマ補正（例えばγ＝２．２）で
は、上述のように注目画素Ｐｃのガンマ補正値は「５
５」である。一方従来のように８ビットの画素信号にそ
のままガンマ補正（例えばγ＝２．２）が施される場
合、注目画素Ｐｃのガンマ補正値は「５８」となる。し
たがって本実施形態のガンマ補正では、ガンマ補正値は
従来のガンマ補正値よりも小さくなり、隣接画素の相互
間におけるガンマ補正後のレベル値の変化が小さくな
る。すなわち階調とびが低減される。これにより画像の
輝度がなだらかに変化し、隣接画素相互間における輝度
変化が小さい部位において、ガンマ補正等の非線形処理
によりその輝度変化が大きくなることはなく、画像の再
現性が向上する。
に示すレベル値を有する場合、周囲の画素から注目画素
Ｐｃへのレベル変化を考慮すると、すなわち注目画素Ｐ
ｃおよびその周囲の画素のレベル値の相加平均値を算出
すると、注目画素Ｐｃの真のレベル値は「１０」よりも
小さいと予測される。したがって注目画素Ｐｃのレベル
値は「１０」よりも小さくなるように補正されるべきで
ある。本実施形態のガンマ補正（例えばγ＝２．２）で
は、上述のように注目画素Ｐｃのガンマ補正値は「５
５」である。一方従来のように８ビットの画素信号にそ
のままガンマ補正（例えばγ＝２．２）が施される場
合、注目画素Ｐｃのガンマ補正値は「５８」となる。し
たがって本実施形態のガンマ補正では、ガンマ補正値は
従来のガンマ補正値よりも小さくなり、隣接画素の相互
間におけるガンマ補正後のレベル値の変化が小さくな
る。すなわち階調とびが低減される。これにより画像の
輝度がなだらかに変化し、隣接画素相互間における輝度
変化が小さい部位において、ガンマ補正等の非線形処理
によりその輝度変化が大きくなることはなく、画像の再
現性が向上する。
【００５０】また、本実施形態では、画素信号のレベル
値は相対的に低い階調で画像メモリに格納され、レベル
補正またはガンマ補正の演算処理時のみ、高精度に演算
を行なうために高階調の値に変換される。このため全て
の画素信号のレベル値を高階調の値に変換する必要がな
く、画像メモリを増設する必要がない。したがって装置
の大型化が抑えられる。
値は相対的に低い階調で画像メモリに格納され、レベル
補正またはガンマ補正の演算処理時のみ、高精度に演算
を行なうために高階調の値に変換される。このため全て
の画素信号のレベル値を高階調の値に変換する必要がな
く、画像メモリを増設する必要がない。したがって装置
の大型化が抑えられる。
【００５１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、撮像素子
から出力される画素信号に非線形処理を施す画像処理装
置において、階調とびを防止することにより画像の再現
性が向上せしめられる。
から出力される画素信号に非線形処理を施す画像処理装
置において、階調とびを防止することにより画像の再現
性が向上せしめられる。
【図１】本発明の本実施形態の画像処理装置を適用した
デジタルカメラを示す斜視図である。
デジタルカメラを示す斜視図である。
【図２】本実施形態の画像処理装置を適用したデジタル
カメラを示すブロック図である。
カメラを示すブロック図である。
【図３】撮像素子を用いて読取った画像を構成する画素
の配列の一部を示す図である。
の配列の一部を示す図である。
【図４】各画素のレベル値の一例を示す図である。
【図５】ガンマ補正を行なうガンマ補正ルーチンを示す
フローチャートの前半部である。
フローチャートの前半部である。
【図６】ガンマ補正を行なうガンマ補正ルーチンを示す
フローチャートの後半部である。
フローチャートの後半部である。
Ｐｃ 注目画素
Claims (7)
- 【請求項１】 画像を構成する複数の画素に対応したア
ナログ信号を、第１の階調を有するデジタルのレベル値
に変換するレベル値変換手段と、 前記複数の画素のうちの注目画素のレベル値と、前記注
目画素の周囲に位置する複数の画素から選択された補正
用画素のレベル値とに基づいて、前記注目画素のレベル
補正値を求めるレベル補正手段と、 前記レベル補正値を前記第１の階調よりも高い第２の階
調を有するレベル値に変換し、この第２の階調のレベル
値に非線形処理を施して非線形処理値を得た後、この非
線形処理値の階調を前記第１の階調に変換することによ
り、前記注目画素について前記非線形処理が施されたレ
ベル値を算出する非線形処理手段とを備えることを特徴
とする画像処理装置。 - 【請求項２】 前記注目画素がそのレベル値とその周囲
に位置する複数の画素のレベル値のそれぞれとの差が基
準のレベル値以下の画素であることを特徴とする請求項
１に記載の画像処理装置。 - 【請求項３】 前記レベル補正手段が、前記注目画素の
レベル値と前記補正用画素のレベル値との相加平均値を
前記注目画素のレベル補正値として算出することを特徴
とする請求項１に記載の画像処理装置。 - 【請求項４】 前記レベル補正手段が、前記注目画素の
レベル値と前記補正用画素のレベル値との相加平均値が
前記注目画素のレベル値と所定のレベル差以内になるよ
うに、前記補正用画素を選択することを特徴とする請求
項１に記載の画像処理装置。 - 【請求項５】 前記レベル補正手段が、前記注目画素の
レベル値と前記注目画素の周囲に位置する複数の画素の
レベル値との相加平均値を算出し、この相加平均値と前
記注目画素のレベル値とのレベル差が所定のレベル差以
下であるとき、前記注目画素の周囲に位置する複数の画
素を前記補正用画素として選択し、前記相加平均値と前
記注目画素のレベル値とのレベル差が所定のレベル差よ
り大きいとき、そのレベル差に応じて前記注目画素の周
囲に位置する複数の画素から前記補正用画素を選択する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。 - 【請求項６】 前記レベル補正手段が、前記注目画素の
レベル値と前記注目画素の周囲に位置する複数の画素の
レベル値との相加平均値が前記注目画素のレベル値より
小さいとき、前記注目画素の周囲に位置する複数の画素
から最も小さいレベル値の画素を除いたものを前記補正
用画素として選択し、前記注目画素のレベル値と前記注
目画素の周囲に位置する複数の画素のレベル値との相加
平均値が前記注目画素のレベル値より大きいとき、前記
注目画素の周囲に位置する複数の画素から最も大きいレ
ベル値の画素を除いたものを前記補正用画素として選択
することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。 - 【請求項７】 画像を構成する複数の画素に対応したア
ナログ信号を、第１の階調を有するデジタルのレベル値
に変換するレベル値変換工程と、 前記複数の画素のうちの注目画素のレベル値と、前記注
目画素の周囲に位置する複数の画素から選択された補正
用画素のレベル値とに基づいて、前記注目画素のレベル
補正値を求めるレベル補正工程と、 前記レベル補正値を前記第１の階調よりも高い第２の階
調を有するレベル値に変換し、この第２の階調のレベル
値に非線形処理を施して非線形処理値を得た後、この非
線形処理値の階調を前記第１の階調に変換することによ
り、前記注目画素について前記非線形処理が施されたレ
ベル値を算出する非線形処理工程とを備えることを特徴
とする画像処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36064898A JP4131017B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 画像処理装置およびその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36064898A JP4131017B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 画像処理装置およびその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000184235A true JP2000184235A (ja) | 2000-06-30 |
| JP4131017B2 JP4131017B2 (ja) | 2008-08-13 |
Family
ID=18470322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36064898A Expired - Fee Related JP4131017B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 画像処理装置およびその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4131017B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008283250A (ja) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 諧調補正装置 |
-
1998
- 1998-12-18 JP JP36064898A patent/JP4131017B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008283250A (ja) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 諧調補正装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4131017B2 (ja) | 2008-08-13 |
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