JP2002101422A - 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像を適切に補正すること。 【解決手段】 被写体を撮像して得られる画像を受信し
（Ｓ０１）、受信された画像を均等色空間上の色信号に
変換する（Ｓ０２）色空間変換処理部と、受信された画
像の性質を示すシーン情報を判定する（Ｓ０４）シーン
判定処理部と、判定されたシーン情報に応じて、画像を
補正するのに用いるノイズ除去フィルタを決定する（Ｓ
０５〜Ｓ０９）ノイズ除去フィルタ決定部と、決定され
たノイズ除去フィルタにしたがって、画像を均等色空間
で補正する（Ｓ１５）ノイズ除去処理部とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は画像処理装置、画
像処理方法および画像処理プログラムを記録したコンピ
ュータ読取可能な記録媒体に関し、特に、デジタルカメ
ラなどで被写体を撮像して得られる画像を補正する画像
処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを記
録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタルカメラ等で撮像した画像や、イ
メージスキャナ等で読取った画像には、ノイズが含まれ
ることがある。デジタルカメラやスキャナには光電変換
素子として電荷結合素子（ＣＣＤ）が用いられることが
多い。ＣＣＤは、光の量が弱い場合に感度が低くなると
いう性質を有する。このため、被写体を逆光状態で撮像
した場合などには、撮像された画像の暗い領域に色むら
などのノイズが多く発生することがある。この暗い領域
に発生するノイズは、明度が低いため人の目に目立つこ
とはないが、明度を高くする補正処理を画像に施した場
合にノイズが目立ってしまう。

【０００３】また、青空などを撮影して得られる画像
は、同じ色相の領域を多く含む。この同じ色相が広範囲
に広がる領域においては、明るさのノイズは非常に目立
ちやすい。さらに、人の顔を撮影して得られる画像で
は、人の顔を美しく補正するためにノイズを除去するの
が望ましい。

【０００４】このようなノイズを除去するために、Ｒ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分に対して、スムー
ジングフィルタやメディアンフィルタを用いてノイズを
除去する補正処理が施される。

【０００５】また、特開平９−２４７４７３号公報で
は、ＲＧＢの色成分で表わされる画像データを、より人
間の感覚に近い均等色空間上の色信号に変換し、各色信
号ごとにスムージングフィルタを用いたノイズ除去処理
が提案されている。ここで用いられる均等色空間は、明
度、色相および彩度の３つの成分で表わされる。この方
法によれば、ＲＧＢの各成分に対してスムージング処理
を施す場合に比べて、画像データの欠落やノイズの残留
をより少なくすることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＲＧＢ
のすべての成分に一律にスムージングフィルタを用いた
ノイズ除去処理を行なう場合は、階調性に乏しい平坦な
画像になってしまうといった問題がある。また、明度、
色相、彩度のすべての色信号に一律にノイズ除去処理を
行なう場合でも、明度成分、色相成分および彩度成分が
一様に平滑化されてしまうので、階調性に乏しい平坦な
画像になってしまう。

【０００７】明度、色相および彩度の各色信号は、その
成分ごとに性質が異なっている。彩度成分や明度成分は
単純に彩度と明度の程度を表わした指標であるが、色相
成分はどのような色であるかを定めるための指標であ
る。このため、特開平９−２４７４７３号公報のよう
に、すべての成分に対して一様にスムージングフィルタ
を用いた補正処理を行なうと、画像全体に対して一様な
重み付け平均が施されることになる。

【０００８】たとえば、赤の画素と青の画素が隣接した
場合には、色相成分に対する補正処理により赤と青とを
平均した中間色が発生してしまうという問題がある。不
要な中間色の発生を防ぐために、たとえば、すべての成
分に対して一様にメディアンフィルタを施すことも考え
られるが、この場合にも全体的に階調性に乏しい平坦な
画像になってしまうという問題があった。

【０００９】この発明は上述の問題点を解決するために
なされたもので、この発明の目的の１つは、画像を適切
に補正することが可能な画像処理装置または画像処理方
法を提供することである。

【００１０】この発明のさらに他の目的は、画像を適切
に補正することが可能な画像処理をコンピュータに実行
させるための画像処理プログラムを記録したコンピュー
タ読取可能な記録媒体を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めにこの発明のある局面によれば、画像処理装置は、被
写体を撮像して得られる画像を受信する受信手段と、受
信された画像を均等色空間上の色信号に変換する変換手
段と、受信された画像の性質を示すシーン情報を判定す
る判定手段と、判定されたシーン情報に応じて、画像を
補正するレベルを決定する決定手段と、決定された補正
レベルにしたがって、画像を均等色空間で補正する補正
手段とを備える。

【００１２】この発明に従えば、被写体を撮像して得ら
れる画像が受信され、受信された画像が均等色空間上の
色信号に変換され、受信された画像の性質を示すシーン
情報が判定される。そして、判定されたを示すシーン情
報に応じて、画像を補正するレベルが決定され、決定さ
れた補正レベルにしたがって、画像が均等色空間で補正
される。画像の性質を示すシーン情報に応じて補正する
レベルが決定されるので、受信された画像に応じて必要
なだけの補正がなされる。また、均等色空間で画像が補
正されるので、画像の階調性を維持しつつ、画像が全体
的にボケるのを防止することができる。その結果、画像
を適切に補正することが可能な画像処理装置を提供する
ことができる。均等色空間は、マンセル表色系、Ｌ＊ａ
＊ｂ＊表色系、Ｌ＊ｕ＊ｖ＊表色系、ＣＩＥ表色法、Ｄ
ＩＮ方式、オストワルト（Ostwald）表示などの表示方
式で表される色空間が含まれる。

【００１３】好ましくは、画像処理装置の変換手段が受
信された画像を変換する均等色空間は、明度、色相およ
び彩度の成分を有し、決定手段は、変換された画像の明
度、色相および彩度ごとに補正レベルを決定する。

【００１４】この発明に従えば、変換された画像の明
度、色相および彩度ごとに補正レベルが決定される。こ
のため、明度、色相および彩度どとに決定された補正レ
ベルにしたがって、明度、色相および彩度ごとに画像が
補正される。その結果、画像の階調性を維持しつつ、画
像が全体的にボケるのを防止した画像処理装置を提供す
ることができる。

【００１５】好ましくは、画像処理装置の決定手段が決
定する補正レベルは、補正しないレベルを含む。

【００１６】この発明に従えば、補正レベルには、補正
しないレベルが含まれるので、不必要な場合には画像が
補正されない。このため、不要な補正が行なわれるのを
防止することができる。

【００１７】好ましくは、画像処理装置の変換手段が受
信された画像を変換する均等色空間は、明度、彩度およ
び色相の成分を有し、判定手段は、変換された画像の明
度、彩度および／または色相の色信号に基づきシーン情
報を判定する。

【００１８】この発明に従えば、変換された画像の明度
または色相に基づき画像の性質を示すシーン情報が判定
されるので、画像の明度を補正する処理が施された場合
に目立つノイズを除去する補正、または、同じ色相を多
く含む画像からノイズを除去する補正が可能となる。さ
らに、画像の性質を示すシーン情報が明度、色相または
彩度に基づき判定されるので、シーン情報を詳細に判定
することができ、ノイズを適切に除去することが可能と
なる。

【００１９】好ましくは、画像処理装置の判定手段は、
シーン情報の入力を受付ける受付手段を含む。

【００２０】この発明に従えば、シーン情報の入力が受
付けられるので、画像処理装置の操作者の意思でシーン
情報を決定することができる。

【００２１】好ましくは、画像処理装置の変換手段が受
信された画像を変換する均等色空間は、少なくとも色相
を成分に有し、補正手段は、メディアンフィルタまたは
最頻フィルタを用いて色相の色信号を補正する。

【００２２】この発明に従えば、メディアンフィルタま
たは最頻フィルタを用いて色相の色信号が補正される。
このため、隣接する画素に色相が大きく異なる画素が存
在する場合であっても、それら２つの色相の中間色が発
生することがなく、画像を適切に補正することが可能な
画像処理装置を提供することができる。

【００２３】好ましくは、画像処理装置は、受信された
画像を複数の矩形領域に分割する分割手段と、変換され
た色信号に基づき複数の矩形領域から特定の色相を含む
特定矩形領域を検出する検出手段とをさらに備え、決定
手段は、検出された特定矩形領域に対しては特定の補正
レベルを決定する。

【００２４】この発明に従えば、受信された画像が複数
の矩形領域に分割され、変換された色信号に基づき複数
の矩形領域から特定の色相を含む特定矩形領域が検出さ
れる。そして、検出された特定矩形領域に対しては特定
の補正レベルが決定される。このため、特定の色相を含
む特定矩形領域に対してのみ、特定の補正処理を施すこ
とができる。特定の色相とは、例えば、人の肌色を含め
ることができる。特定の色相を肌色とした場合には人の
肌の領域にのみノイズを除去する補正をすることができ
る。

【００２５】この発明の他の局面によれば、画像処理装
置は、被写体を撮影して得られる画像を受信する受信手
段と、受信された画像を複数の矩形領域に分割する分割
手段と、受信された画像を均等色空間上の色信号に変換
する変換手段と、変換された色信号に基づき複数の矩形
領域それぞれの属性を検知する検知手段と、検知された
矩形領域の属性に応じて、矩形領域ごとに補正するレベ
ルを決定する決定手段と、決定された補正レベルにした
がって、ブロックごとに受信された画像を均等色空間で
補正する補正手段とを備えた。

【００２６】この発明に従えば、被写体を撮像して得ら
れる画像が受信され、受信された画像が複数の矩形領域
に分割され、受信された画像が均等色空間上の色信号に
変換され、変換された色信号に基づき複数の矩形領域そ
れぞれの属性が検知される。そして、検知された矩形領
域の属性に応じて、矩形領域ごとに補正するレベルが決
定され、決定された補正レベルにしたがって、矩形領域
ごとに受信された画像が均等色空間で補正される。この
ため、画像を補正するレベルが部分的に変更されるの
で、画像の部分的な性質に合わせて画像が部分的に補正
される。その結果、画像を適切に補正可能な画像処理装
置を提供することができる。

【００２７】好ましくは、画像処理装置の変換手段が受
信された画像を変換する均等色空間は、明度、色相およ
び彩度の成分を有し、決定手段は、変換された画像の明
度、色相および彩度ごとに補正レベルを決定する。

【００２８】この発明に従えば、変換された画像の明
度、色相および彩度ごとに補正レベルが決定される。こ
のため、明度、色相および彩度どとに決定された補正レ
ベルにしたがって、明度、色相および彩度ごとに画像が
補正される。その結果、画像の階調性を維持しつつ、画
像が全体的にボケるのを防止した画像処理装置を提供す
ることができる。

【００２９】この発明のさらに他の局面によれば、画像
処理方法は、被写体を撮像して得られる画像を受信する
ステップと、受信された画像を均等色空間上の色信号に
変換するステップと、受信された画像の性質を示すシー
ン情報を判定するステップと、判定されたシーン情報に
応じて、画像を補正するレベルを決定するステップと、
決定された補正レベルにしたがって、画像を均等色空間
で補正するステップとを含む。

【００３０】この発明に従えば、被写体を撮像して得ら
れる画像が受信され、受信された画像が均等色空間上の
色信号に変換され、受信された画像の性質を示すシーン
情報が判定される。そして、判定されたシーン情報に応
じて、画像を補正するレベルが決定され、決定された補
正レベルにしたがって、画像が均等色空間で補正され
る。画像の性質を示すシーン情報に応じて補正するレベ
ルが決定されるので、受信された画像に応じて必要なだ
けの補正がなされる。また、均等色空間で画像が補正さ
れるので、画像の階調性を維持しつつ、画像が全体的に
ボケるのを防止することができる。その結果、画像を適
切に補正することが可能な画像処理方法を提供すること
ができる。

【００３１】この発明のさらに他の局面によれば、画像
処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録
媒体は、被写体を撮像して得られる画像を受信するステ
ップと、受信された画像を均等色空間上の色信号に変換
するステップと、受信された画像の性質を示すシーン情
報を判定するステップと、判定されたシーン情報に応じ
て、画像を補正するレベルを決定するステップと、決定
された補正レベルにしたがって、画像を均等色空間で補
正するステップとをコンピュータに実行させる画像処理
プログラムを記録する。

【００３２】この発明に従えば、被写体を撮像して得ら
れる画像が受信され、受信された画像が均等色空間上の
色信号に変換され、受信された画像の性質を示すシーン
情報が判定される。そして、判定されたシーン情報に応
じて、画像を補正するレベルが決定され、決定された補
正レベルにしたがって、画像が均等色空間で補正され
る。画像の性質を示すシーン情報に応じて補正するレベ
ルが決定されるので、受信された画像に応じて必要なだ
けの補正がなされる。また、均等色空間で画像が補正さ
れるので、画像画像の階調性を維持しつつ、画像が全体
的にボケるのを防止することができる。その結果、画像
を適切に補正することが可能な画像処理をコンピュータ
に実行させることが可能な画像処理プログラムを記録し
たコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することがで
きる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。なお、図中同一符号は同一
または相当する部材を示し、説明は繰返さない。

【００３４】［第１の実施の形態］図１は、本発明の第
１の実施の形態における画像処理装置とそれに接続され
る外部装置との接続関係を示す図である。図１を参照し
て、画像処理装置１００は、パーソナルコンピュータで
構成される。画像処理装置１００には、デジタルカメラ
で代表される画像入力装置１５０と、画像処理装置１０
０から画像を出力するための画像出力装置１６０と接続
されている。

【００３５】画像入力装置１５０は、デジタルカメラの
他に、デジタルビデオカメラ、イメージスキャナなどを
用いることができる。画像処理装置１００に画像入力装
置から入力される画像は、静止画であっても動画であっ
てもよい。動画の場合には画像処理装置１００では、フ
レームごとに静止画に施すのと同様の画像処理が施され
る。

【００３６】画像出力装置１６０は、レーザプリンタや
インクジェットプリンタなどであり、フルカラーの画像
を用紙等の記録媒体に形成する。

【００３７】画像処理装置１００は外部記憶装置を備
え、ＣＤ−ＲＯＭや光磁気ディスク、デジタルビデオデ
ィスク、フロッピィディスク等の記録媒体１７０から画
像処理装置１００で実行するための画像処理プログラム
を読取ることができる。この場合、後述するノイズ除去
処理を画像処理装置１００で実行するための画像処理プ
ログラムが、記録媒体１７０に記録される。そして、外
部記憶装置で画像処理プログラムを読取ることにより、
画像処理装置１００で実行可能となる。また、以下に述
べるノイズ除去処理は、画像入力装置１５０で行なって
もよい。

【００３８】図２は、第１の実施の形態における画像処
理装置の機能の概略を示す機能ブロック図である。図２
を参照して、画像入力装置１５０から、Ｒ、Ｇ、Ｂそれ
ぞれの成分からなる画像データが画像処理装置１００に
送られる。画像処理装置１００は、画像入力装置１５０
から受信した画像データを均等色空間に変換するための
色空間変換処理部１０１と、均等色空間に変換された画
像データに基づきその画像のシーン情報を判定するため
のシーン判定処理部１１０と、判定されたシーン情報に
基づき、均等色空間に変換された画像データからノイズ
を除去するためのノイズ除去処理部１２０と、ノイズが
除去された均等色空間上の画像データをＲＧＢ成分で表
される色空間上の画像データに変換するための色空間変
換処理部１３０とを含む。

【００３９】色空間変換処理部１０１は、ＲＧＢの３つ
の成分で表わされる画像データを、明度、色相および彩
度の３つの成分で表わされる均等色空間に変換する。明
度、色相および彩度で表わされる均等色空間には、マン
セル表色系における均等色空間が用いられる。なお、こ
こではマンセル表色系を用いたが、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色
系、Ｌ＊ｕ＊ｖ＊表色系、ＣＩＥ表色法、ＤＩＮ方式、
オストワルト（Ostwald）表示などの表示方式で表わさ
れる色空間を用いるようにしてもよい。

【００４０】シーン判定処理部１１０は、明度、色相お
よび彩度それぞれについてヒストグラムを計算するため
のヒストグラム計算部１１１と、計算されたヒストグラ
ムをもとに画像入力装置１５０から入力された画像デー
タのシーン情報を判定するためのシーン情報判定部１１
３とを含む。ヒストグラム計算部１１１は、色空間変換
処理部１０１で変換された画像データに基づき、色相、
彩度および明度の成分ごとにヒストグラムを作成する。

【００４１】シーン情報判定部１１３は、ヒストグラム
計算部１１１で作成された３つのヒストグラムに基づ
き、画像データの性質を表わすシーン情報を判定する。
シーン情報判定部１１３で判定されたシーン情報は、ノ
イズ除去処理部１２０に送信される。

【００４２】画像のシーン情報とは、画像が撮影された
場面を言い、撮影状況、撮影対象物などを含む。シーン
情報には、露光不足の撮影状況を示す「露光不足画
像」、夕焼けの風景を撮影した「夕焼け画像」、逆光の
撮影状況を示す「逆光画像」、青空を被写体とした「青
空画像」等がある。

【００４３】シーン情報の判定は、明度ヒストグラム、
色相ヒストグラムおよび彩度ヒストグラムを用いて行な
われる。シーン情報が「露光不足画像」と判定される条
件は、明度ヒストグラムの分布が低明度領域に偏ってい
ることである。シーン情報が「夕焼け画像」と判定され
る条件は、明度ヒストグラムの分布が低明度領域と高明
度領域とに偏っており、かつ、色相ヒストグラムの分布
が赤色成分から黄色成分に偏っており、なおかつ、彩度
ヒストグラムの分布が全体的に高い領域に偏っているこ
とである。シーン情報が「逆光画像」と判定される条件
は、明度ヒストグラムの分布が高明度領域と低明度領域
とに偏っていることである。シーン情報が「青空画像」
と判定される条件は、色相ヒストグラムが青色成分に偏
っていることである。ヒストグラムの分布の偏りは、平
均値、中央値、分散、最大値、最小値を用いて判定され
る。

【００４４】ノイズ除去処理部１２０は、明度、色相お
よび彩度ごとにノイズを除去するためのフィルタを割当
てるためのノイズ除去フィルタ決定部１２１と、決定さ
れたノイズ除去フィルタを用いて明度、色相または彩度
の成分を補正するためのノイズ除去部１２３とを含む。

【００４５】ノイズ除去フィルタ決定部１２１は、シー
ン情報が「逆光画像」または「露光不足画像」の場合に
は、画像データの色相と彩度にノイズ除去のためのフィ
ルタを割当て、明度にはノイズ除去のフィルタを割当て
ない。このため、ノイズ除去部１２３では、シーン情報
が「逆光画像」または「露光不足画像」の場合には、色
相と彩度の成分にノイズ除去処理を行ない、明度の成分
にはノイズ除去処理を行なわない。

【００４６】また、シーン情報が「夕焼け画像」または
「青空画像」とされた場合には、明度にノイズ除去フィ
ルタが割当てられ、色相と彩度にはノイズ除去フィルタ
は割当てない。このため、ノイズ除去部１２３では、シ
ーン情報が「夕焼け画像」または「青空画像」の場合に
は、明度の成分にのみノイズ除去処理を行ない、色相と
彩度の成分にはノイズ除去処理を行なわない。

【００４７】このように、ノイズ除去部１２３は、ノイ
ズ除去フィルタ決定部１２１で割当てられたノイズ除去
フィルタを用いて、明度、色相または彩度にノイズ除去
処理を行なう。また、ノイズ除去フィルタが割当てられ
ない場合には、ノイズ除去処理を行なわない。

【００４８】色空間変換処理部１３０は、ノイズ除去処
理部１２０でノイズが除去された画像データを、ＲＧＢ
の色成分からなる画像データに変換し、画像出力装置１
６０に出力する。なお、ここでは変換する色成分をＲ，
Ｇ，Ｂとしたが、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ
（イエロー）およびＫ（黒）の色成分からなる画像デー
タに変換するようにしてもよい。画像出力装置１６０が
プリンタである場合には、ＣＭＹＫデータでの出力が望
ましい。画像出力装置１６０が、ディスプレイである場
合にはＲＧＢデータでの出力が好ましい。

【００４９】図３は、第１の実施の形態における画像処
理装置で行なわれるノイズ除去処理の流れを示すフロー
チャートである。図３を参照して、ノイズ除去処理で
は、まず、画像入力装置１５０から画像データが入力さ
れる（ステップＳ０１）。ここで入力される画像データ
は、ＲＧＢの色成分からなるデータである。そして、入
力された画像データを、色相データと彩度データと明度
データに変換する（ステップＳ０２）。この変換は、特
開平９−２４７４７３号公報に記載の技術等を用いるこ
とができる。

【００５０】そして、変換された色相データ、彩度デー
タ、明度データを用いて、色相ヒストグラム、彩度ヒス
トグラム、および、明度ヒストグラムが作成される（ス
テップＳ０３）。

【００５１】さらに、作成された３つのヒストグラムか
ら、入力された画像のシーン情報が判定される（ステッ
プＳ０４）。ここでシーン情報とは、画像が撮影された
場面を言い、撮影状況、撮影対象物などを含む。ステッ
プＳ０４では、入力された画像のシーン情報が、「露光
不足画像」、「夕焼け画像」、「逆光画像」または「青
空画像」であるか否かが判定される。

【００５２】シーン情報が「逆光画像」または「露光不
足画像」に該当するか否かは、ステップＳ０３で作成さ
れた明度ヒストグラムに基づき判定される。明度ヒスト
グラムの分布が低明度領域に偏っている場合には、露光
不足画像と判定される。また、明度ヒストグラムの分布
が低明度領域と高明度領域とに分布が偏っている場合に
は、逆光画像と判定される。

【００５３】一方、明度ヒストグラムにおいて低明度領
域と高明度領域に分布が偏っており、かつ、色相ヒスト
グラムにおいて赤色〜黄色の成分に分布が偏っており、
かつ、彩度ヒストグラムにおいて彩度が全体的に高い場
合には、シーン情報が「夕焼け画像」と判定される。ま
た、色相ヒストグラムにおいて青色の成分に分布が偏っ
ている場合には、シーン情報が「青空画像」と判定され
る。

【００５４】ステップＳ０５において、画像のシーン情
報が「逆光画像」または「露光不足画像」とされた場合
には、ステップＳ０７に進み、そうでない場合にはステ
ップＳ０６に進む。ステップＳ０６では、画像のシーン
情報が「夕焼け画像」または「青空画像」か否かが判断
され、真の場合にはステップＳ０８に進み、偽の場合に
はステップＳ０９に進む。ステップＳ０７、ステップＳ
０８、ステップＳ０９では、それぞれノイズ除去フィル
タを割当てる補正レベル決定処理が行なわれる。

【００５５】ノイズ除去フィルタには、強めのノイズ除
去フィルタ、弱めのノイズ除去フィルタがある。補正レ
ベル決定処理では、ノイズ除去フィルタを割当てない場
合も含まれる。したがって、補正レベル決定処理は、強
めの補正を行なう場合、弱めの補正を行なう場合および
補正を行なわない場合の３つの補正レベルのいずれかを
決定する処理である。補正レベルは、明度、色相および
彩度ごとに決定される。

【００５６】ステップＳ０７では、色相と彩度とに強め
のノイズ除去を行なうためのノイズ除去フィルタが割当
てられ、明度にはノイズ除去フィルタは割当てられな
い。

【００５７】ステップＳ０８では、明度に強めのノイズ
を除去するためのノイズ除去フィルタが割当てられ、色
相および彩度にはノイズ除去フィルタは割当てられな
い。

【００５８】ステップＳ０９では、明度、色相および彩
度のいずれに対してもノイズ除去フィルタは割当てられ
ない。

【００５９】次のステップＳ１０では、画像が複数の矩
形領域に分割され、分割された複数の矩形領域について
ステップＳ１１からステップＳ１６までの処理が行なわ
れる。ステップＳ１１では、矩形領域が肌領域か否かの
判定が行なわれる。肌領域とは、画像中で人の肌が撮像
された領域を含む領域をいう。矩形領域が肌領域である
か否かの判断は、色相が所定の範囲内（肌色の範囲）に
含まれる肌色の画素が矩形領域に占める割合により判定
される。矩形領域に含まれる画素に対する肌色の画素の
占める割合が高い場合にはその矩形領域を肌領域と判定
する。

【００６０】ステップＳ１２では、ステップＳ１１の判
定結果に基づき、肌領域と判定された場合にはステップ
Ｓ１３に進み、そうでない場合にはステップＳ１４に進
む。ステップＳ１３では、色相、彩度および明度のいず
れに対しても強めのノイズ除去を行なうためのノイズ除
去フィルタが優先して割当てられる。ここでは、ステッ
プＳ０７、ステップＳ０８またはステップＳ０９で割当
てられたノイズ除去フィルタに係わらず、処理対象とな
っている矩形領域にはステップＳ１３で決定されたノイ
ズ除去フィルタが優先して割当てられる。

【００６１】一方、ステップＳ１４では、ステップＳ０
７、ステップＳ０８またはステップＳ０９のいずれかで
設定されたノイズ除去フィルタがそのまま割当てられ
る。

【００６２】ステップＳ１５では、矩形領域のすべての
画素に対して色相、彩度および明度それぞれにおいてノ
イズ除去処理が行なわれる。このノイズ除去処理は、ス
テップＳ０７、ステップＳ０８、ステップＳ０９または
ステップＳ１３で設定されたノイズ除去フィルタを用い
て行なわれる。

【００６３】そして、すべての矩形領域に対して処理が
終了したか否かが判断され（ステップＳ１６）、終了し
ていない場合にはステップＳ１１に進み上述の処理が繰
返し行なわれ、終了した場合にはステップＳ１７に進
む。

【００６４】ステップＳ１７では、その他の画像補正処
理が行なわれる。その他の画像補正処理とは、たとえ
ば、露光不足画像に対しては画像の明度を高くする処理
や、逆光画像に対しては、明度の低い領域の明度を高く
する処理等をいう。

【００６５】ステップＳ１８では、ノイズが除去された
明度、色相および彩度の成分からなる画像データを、Ｒ
ＧＢ成分からなる画像データに変換する。そして、変換
されたＲＧＢ表色系で表わされる画像データが、画像出
力装置１６０に出力される（ステップＳ１９）。

【００６６】図４は、ノイズ除去フィルターの１つであ
るスムージングフィルタの一例を示す図である。図４
（Ａ）は、強調量の大きいスムージングフィルタを示
し、図４（Ｂ）は強調量の小さいスムージングフィルタ
を示す。強調量の大きいスムージングフィルタが強めの
ノイズ除去フィルタに該当し、強調量の小さいスムージ
ングフィルタが弱めのノイズ除去フィルタに該当する。

【００６７】図４に示されるように、強調量の大きいス
ムージングフィルタを用いる場合には、対象画素の値が
その周辺の画素の値で補間される割合が大きく、逆に、
強調量の小さいスムージングフィルタを用いると、対象
画素の値がその周辺の画素の値で補間される割合が小さ
い。

【００６８】このスムージングフィルタは、ノイズ除去
フィルタ決定部１２１で、明度および彩度の成分の処理
に用いられるノイズ除去フィルタである。色相の成分に
対して用いられるノイズ除去フィルタは、本実施の形態
においては、メディアンフィルタまたは最頻フィルタを
用いている。メディアンフィルタとは、フィルタ内の参
照画素を昇順（あるいは降順）に並べ替え、その中間値
を新しい補正後の値に置換える処理を行なうフィルタで
ある。

【００６９】最頻フィルタは、フィルタ内の参照画素を
もとにヒストグラムを作成し、その最頻値を新しい補正
後の値とするものである。しかし、本実施の形態におい
て用いる最頻フィルタは３×３画素や５×５画素程度の
大きさであるため、色相成分がとり得る値の範囲（０〜
２５５）に比べて、フィルターで処理する画素値の数が
非常に小さい。このため、最頻フィルタを単純に使用す
ることはできない。そこで、本実施の形態においては、
色相成分の値の範囲（０〜２５５）を予め４段階に分割
する。４段階とは、０〜６３の第１範囲、６４〜１２７
の第２範囲、１２８〜１９１の第３範囲、１９２〜２５
５の第４範囲である。そして、フィルタ内の参照画素が
上述の４段階のいずれに当てはまるかをカウントし、最
も頻度の高い段階に含まれる画素の色相成分の平均値を
求めるようにする。このようにすれば、極端に不要な色
相が発生することがない。ここで、色相成分の分割数を
４段階に限る必要はなく、より精密な処理を行なう場合
には、段階数を増やすようにすればよい。

【００７０】また、ノイズ除去処理に用いるフィルタの
サイズを３×３画素に限る必要はなく、あらゆる大きさ
のフィルタを用いることができる。さらに、彩度成分と
明度成分に同じ処理を施す必要はない。たとえば、人間
の視覚は、明るさの変化に比べて彩度の変化に敏感でな
いため、彩度成分に対して明度成分よりも強めのノイズ
除去処理を施すようにしてもよい。

【００７１】なお、本実施の形態においては、シーン判
定処理部１１０で画像データの性質を自動で判定するよ
うにしたが、使用者が画像処理装置１００のキーボード
やマウス等からシーン情報を入力するようにしてもよ
い。図５は、画像のシーン情報を入力するためのグラフ
ィックユーザインターフェイス（ＧＵＩ）の一例を示す
図である。図５を参照して、シーン選択欄において、逆
光、露光不足、夕焼け、青空、人物等のシーン情報が例
示される。これらの例示されたシーン情報に対応して設
けられたチェック欄をマウス等のポインティングデバイ
スで指示することで、シーン情報が入力される。

【００７２】ノイズ除去処理が施される前の画像が「補
正前画像」の領域に表示され、ノイズ除去処理を施した
後の画像が「補正後画像」の領域に並べて出力される。
使用者は、シーン情報の選択を変えることで画像がどの
ように補正されるのかを見ることができるようになって
いる。

【００７３】以上説明したように第１の実施の形態にお
ける画像処理装置１００においては、入力された画像を
明度、彩度および色相を成分とする均等色空間におい
て、明度、彩度および色相のそれぞれに異なるノイズ除
去処理を施すようにした、このため、画像の性質に応じ
て適切な補正が行なわれる。その結果、補正により画像
がぼけるのを防止することができ、適切なノイズ除去処
理を行なうことができる。

【００７４】また、画像の性質に応じて、明度、色相お
よび彩度の成分にノイズ除去を行なうか否かを決定し、
そして、ノイズ除去を行なう場合には、用いるノイズ除
去フィルタを割当てるので、画像の性質に応じたノイズ
除去を行なうことができる。

【００７５】［第２の実施の形態］次に第２の実施の形
態における画像処理装置について説明する。図６は、第
２の実施の形態における画像処理装置の機能の概略構成
を示すブロック図である。第２の実施の形態における画
像処理装置は、第１の実施の形態における画像処理装置
に矩形領域分割部１０５を付加し、シーン判定処理部１
１０を属性判定処理部１４０に変更した構成となってい
る。ここでは、第１の実施の形態と異なる部分について
説明し、重複した部分については説明を繰返さない。

【００７６】矩形領域分割部１０５は、色空間変換処理
部１０１で変換された画像データを、複数の矩形領域に
分割する。矩形領域は、３×３画素の矩形の領域であ
る。本実施の形態においては矩形領域のサイズを３×３
画素としているが、これに限られるわけでなく、８×８
画素、１６×１６画素などを用いることができる。矩形
領域のサイズは、撮影された画像の大きさや処理速度に
応じて定めることができる。

【００７７】そして、属性判定処理部１４０およびノイ
ズ除去処理部１２０に分割された矩形領域ごとに画像デ
ータが送信される。属性判定処理部１４０とノイズ除去
処理部１２０では、送信された矩形領域ごとに属性判定
処理およびノイズ除去処理が行なわれる。

【００７８】属性判定処理部１４０は、明度、色相およ
び彩度それぞれについてヒストグラムを計算するための
ヒストグラム計算部１１１と、計算されたヒストグラム
をもとに画像入力装置１５０から入力された矩形領域の
属性を判定するための属性判定部１１５とを含む。ヒス
トグラム計算部１１１は、色空間変換処理部１０１で変
換された画像データに基づき、明度、色相および彩度の
成分ごとにヒストグラムを作成する。

【００７９】属性判定部１１５は、ヒストグラム計算部
１１１で作成された３つのヒストグラムに基づき、矩形
領域の属性を判定する。属性判定部１１５で判定された
属性は、ノイズ除去処理部１２０に送信される。

【００８０】矩形領域の属性とは、「肌領域」、「暗い
領域」または「べた領域」をいう。肌領域とは、画像中
で人の肌が撮像された領域を含む領域をいう。矩形領域
が肌領域であるか否かの判断は、色相が所定の範囲内
（肌色の範囲）に含まれる肌色の画素が矩形領域に占め
る割合により判定される。矩形領域に含まれる画素に対
する肌色の画素の占める割合が所定の割合を超える場合
にはその矩形領域は肌領域と判定される。

【００８１】暗い領域とは、明度の低い領域であり、例
えば、逆光で撮影された画像の中で他の領域よりも明度
の低い領域が該当する。矩形領域に含まれる画素の明度
の平均値が、所定の値よりも低い場合にはその矩形領域
は暗い領域と判定される。

【００８２】べた領域とは、同じ色相の画素を含む領域
であり、例えば、青空を撮影した画像等に多く含まれ
る。矩形領域に含まれる画素の色相が所定の範囲に偏っ
ている場合には、その矩形領域はべた領域と判定され
る。

【００８３】図７は、第２の実施の形態における画像処
理装置で行なわれるノイズ除去処理の流れを示すフロー
チャートである。図７を参照して、ノイズ除去処理は、
まず、ＲＧＢの色成分からなる画像データが入力される
（ステップＳ３１）。そして、入力された画像データ
が、明度、色相および彩度を成分とする均等色空間の色
信号に変換される（ステップＳ３２）。そして、明度、
色相および彩度の成分それぞれについて、ヒストグラム
が作成される（ステップＳ３３）。ヒストグラムは横軸
をそれぞれ明度、色相または彩度とし、縦軸を画素の度
数としたヒストグラムである。

【００８４】ステップＳ３４では、画像データを複数の
矩形領域に領域分割する。そして、分割された矩形領域
それぞれについて、属性判定が行なわれる（ステップＳ
３５）。属性判定は、分割された矩形領域が肌領域であ
るのか、暗い領域であるのか、あるいはべた領域である
のかが判定される。

【００８５】矩形領域の属性判定が終了すると、指定領
域の属性が肌領域か否かが判断され（ステップＳ３
６）、肌領域と判断された場合にはステップＳ３９に進
み、そうでない場合にはステップＳ３７に進む。指定領
域とは、属性判定の対象となった矩形領域をいい、ステ
ップＳ３６では指定領域の属性判定は終了している。

【００８６】ステップＳ３７では、指定領域の属性が暗
い領域か否かが判断され、暗い領域の場合にはステップ
Ｓ４０に進み、そうでない場合にはステップＳ３８に進
む。ステップＳ３８では、指定領域の属性がべた領域か
否かが判断され、べた領域とされた場合にはステップＳ
４１に進み、そうでない場合にはステップＳ４２に進
む。

【００８７】ステップＳ３９〜ステップＳ４２において
は、明度、色相および彩度それぞれに対してノイズ除去
フィルタが割当てる補正レベル決定処理が行なわれる。
ノイズ除去フィルタには、強めのノイズ除去フィルタ、
弱めのノイズ除去フィルタがある。補正レベル決定処理
では、ノイズ除去フィルタを割当てない場合も含まれ
る。したがって、補正レベル決定処理は、強めの補正を
行なう場合、弱めの補正を行なう場合および補正を行な
わない場合の３つの補正レベルのいずれかを決定する処
理である。補正レベルは、明度、色相および彩度ごとに
決定される。

【００８８】ステップＳ３９では、指定領域の属性が肌
領域と判定されたため、色相および彩度に強めのノイズ
除去処理を行なうために強調量の大きいノイズフィルタ
が割当てられ、明度には強調量の小さいノイズフィルタ
が割当てられる。

【００８９】ステップＳ４０では、指定領域の属性が暗
い領域と判定されたため、色相および彩度に強調量の大
きいノイズ除去フィルタが割当てられ、明度にはノイズ
除去フィルタは割当てられない。

【００９０】ステップＳ４１では、指定領域の属性がべ
た領域と判定されたため、この場合には明度に強調量の
大きいノイズ除去フィルタが割当てられ、色相および彩
度にはノイズ除去フィルタは割当てられない。

【００９１】ステップＳ４２では、矩形領域の属性が肌
領域、暗い領域およびべた領域のいずれでもない場合に
該当し、この場合には、明度、色相および彩度のいずれ
に対してもノイズ除去フィルタは割当てられない。

【００９２】ステップＳ４３では、指定領域内のすべて
の画素に対して、ステップＳ３９〜ステップＳ４２のい
ずれかで割当てられたノイズ除去フィルタを用いてノイ
ズ除去処理が行なわれる。このノイズ除去処理は、明
度、色相および彩度に対して別々に行なわれる。また、
ノイズ除去フィルタが割当てられていない明度、色相お
よび彩度には、ノイズ除去処理は行なわれない。

【００９３】そして、ステップＳ４４において、すべて
の矩形領域について処理が終了したか否かが判断され、
終了した場合にはステップＳ４５に進む。処理が終了し
ていない場合にはステップＳ３５に進み、上述の処理が
繰返し行なわれる。

【００９４】ステップＳ４５では、その他の画像補正処
理、たとえば、逆光画像に対して明度の低い領域の明度
を高くする補正処理や、露光不足画像の明度を全体的に
高くする補正処理が行なわれる。

【００９５】そしてステップＳ４６では、明度、色相お
よび彩度の成分で表される画像データを、ＲＧＢ表色系
で表わされる画像データに変換する。そして、ＲＧＢ表
色系で表わされた画像データが、画像出力装置１６０に
出力される（ステップＳ４７）。

【００９６】以上説明したように本実施の形態における
画像処理装置は、入力された画像の明度、色相および彩
度それぞれの成分に対して、画像の特徴に応じたノイズ
除去フィルタを別々に適用することにより、不要な色や
不自然なノイズを発生させることがなく、人間の視覚に
適応したノイズ除去処理を施すことができる。

【００９７】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態における画像処理
装置とそれに接続される外部装置との接続関係を示す図
である。

【図２】 第１の実施の形態における画像処理装置の機
能の概略を示す機能ブロック図である。

【図３】 第１の実施の形態における画像処理装置で行
なわれるノイズ除去処理の流れの示すフローチャートで
ある。

【図４】 ノイズ除去フィルターの１つであるスムージ
ングフィルタの一例を示す図である。

【図５】 画像の性質を入力するためのグラフィックユ
ーザインターフェイスの一例を示す図である。

【図６】 第２の実施の形態における画像処理装置の機
能の概略を示す機能ブロック図である。

【図７】 第２の実施の形態における画像処理装置で行
なわれるノイズ除去処理の流れの示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１００ 画像処理装置、１０１，１３０ 色空間変換処
理部、１０５ 矩形領域分割部、１１０ シーン判定処
理部、１１１ ヒストグラム計算部、１１３シーン情報
判定部、１１５ 属性判定部、１２０ ノイズ除去処理
部、１２１ノイズ除去フィルタ決定部、１２３ ノイズ
除去部、１４０ 属性判定処理部、１５０ 画像入力装
置、１６０ 画像出力装置、１７０ 記録媒体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 BA02 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC02 CE02 CE05 CE06 CE17 CE18 5C066 AA01 CA07 CA08 CA17 EA05 EB01 EC01 KC02 KE01 5C077 LL02 LL19 MP08 PP02 PP35 PP37 TT02 TT06 TT09 5C079 HA01 HB01 HB06 HB08 HB09 HB11 LA01 LA10 LA39 LB01 NA02 NA06 PA00

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を撮像して得られる画像を受信す
   る受信手段と、 前記受信された画像を均等色空間上の色信号に変換する
   変換手段と、 前記受信された画像の性質を示すシーン情報を判定する
   判定手段と、 前記判定されたシーン情報に応じて、前記画像を補正す
   るレベルを決定する決定手段と、 前記決定された補正レベルにしたがって、前記画像を前
   記均等色空間で補正する補正手段とを備えた、画像処理
   装置。
2. 【請求項２】 前記変換手段が前記受信された画像を変
   換する均等色空間は、明度、色相および彩度の成分を有
   し、 前記決定手段は、前記変換された画像の明度、色相およ
   び彩度ごとに前記補正レベルを決定する、請求項１に記
   載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記決定手段が決定する補正レベルは、
   補正しないレベルを含む、請求項１に記載の画像処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記変換手段が前記受信された画像を変
   換する均等色空間は、明度、彩度および色相の成分を有
   し、 前記判定手段は、前記変換された画像の明度、彩度およ
   び／または色相の色信号に基づきシーン情報を判定す
   る、請求項１に記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記判定手段は、シーン情報の入力を受
   付ける受付手段を含む、請求項１に記載の画像処理装
   置。
6. 【請求項６】 前記変換手段が前記受信された画像を変
   換する均等色空間は、少なくとも色相を成分に有し、 前記補正手段は、メディアンフィルタまたは最頻フィル
   タを用いて色相の色信号を補正する、請求項１に記載の
   画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記受信された画像を複数の矩形領域に
   分割する分割手段と、 前記変換された色信号に基づき前記複数の矩形領域から
   特定の色相を含む特定矩形領域を検出する検出手段とを
   さらに備え、 前記決定手段は、前記検出された特定矩形領域に対して
   は特定の補正レベルを決定する、請求項１に記載の画像
   処理装置。
8. 【請求項８】 被写体を撮影して得られる画像を受信す
   る受信手段と、 前記受信された画像を複数の矩形領域に分割する分割手
   段と、 前記受信された画像を均等色空間上の色信号に変換する
   変換手段と、 前記変換された色信号に基づき前記複数の矩形領域それ
   ぞれの属性を検知する検知手段と、 前記検知された属性に応じて、前記矩形領域ごとに補正
   するレベルを決定する決定手段と、 前記決定された補正レベルにしたがって、前記矩形領域
   ごとに前記受信された画像を前記均等色空間で補正する
   補正手段とを備えた、画像処理装置。
9. 【請求項９】 前記変換手段が前記受信された画像を変
   換する均等色空間は、明度、色相および彩度の成分を有
   し、 前記決定手段は、前記変換された画像の明度、色相およ
   び彩度ごとに前記補正レベルを決定する、請求項８に記
   載の画像処理装置。
10. 【請求項１０】 被写体を撮像して得られる画像を受信
    するステップと、 前記受信された画像を均等色空間上の色信号に変換する
    ステップと、 前記受信された画像の性質を示すシーン情報を判定する
    ステップと、 前記判定されたシーン情報に応じて、前記画像を補正す
    るレベルを決定するステップと、 前記決定された補正レベルにしたがって、前記画像を前
    記均等色空間で補正するステップとを含む、画像処理方
    法。
11. 【請求項１１】 被写体を撮像して得られる画像を受信
    するステップと、 前記受信された画像を均等色空間上の色信号に変換する
    ステップと、 前記受信された画像の性質を示すシーン情報を判定する
    ステップと、 前記判定されたシーン情報に応じて、前記画像を補正す
    るレベルを決定するステップと、 前記決定された補正レベルにしたがって、前記画像を前
    記均等色空間で補正するステップとをコンピュータに実
    行させる画像処理プログラムを記録したコンピュータ読
    取可能な記録媒体。