JP2002140700A - Method and device for processing color image - Google Patents

Method and device for processing color image

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JP2002140700A
JP2002140700A JP2000336394A JP2000336394A JP2002140700A JP 2002140700 A JP2002140700 A JP 2002140700A JP 2000336394 A JP2000336394 A JP 2000336394A JP 2000336394 A JP2000336394 A JP 2000336394A JP 2002140700 A JP2002140700 A JP 2002140700A
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慎吾 安藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To automatically reduce information volume disappearing at the time of outputting color picture data generated by an electronic image pickup device to a monitor or a printer. SOLUTION: A color image processor is provided with a color type conversion means 3 for generating a lightness image of hue/saturation/lightness space regulated by a cylindrical coordinate system from a primary color image, an area division means 6 for analyzing the texture of the lightness image and dividing the lightness image into plural areas on the basis of the analytical result, a density conversion curve preparation means 7 for preparing the density conversion curve of the lightness image by smoothing the histogram of each divided area, a density conversion means 8 for converting the density of the lightness image by using the density conversion curve, and a color type reverse conversion means 5 for generating a primary color image by using the lightness image whose density is converted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラやデ
ィジタルカメラなどの電子的撮像装置に好適なカラー画
像処理方法および処理装置に関し、特にダイナミックレ
ンジを改善する方法および装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color image processing method and apparatus suitable for an electronic image pickup apparatus such as a video camera and a digital camera, and more particularly to a method and apparatus for improving a dynamic range.

【0002】[0002]

【従来の技術】非常に明るい部分と非常に暗い部分とが
混在する光景、例えば室内で窓を背にした人物の顔を電
子的撮像装置で撮像し、その画像をモニタに表示した
り、プリンタで出力したりすると、非常に明るい部分が
跳んだり、非常に暗い部分が潰れたりして、電子的撮像
装置の撮像素子では得られていたはずの細部情報が再現
されなくなるという現象が起きる。これは、モニタやプ
リンタなどの画像出力装置のダイナミックレンジが、電
子的撮像装置から出力される画像のダイナミックレンジ
よりも狭いことに起因している。
2. Description of the Related Art A scene in which a very bright part and a very dark part are mixed, for example, a face of a person with a window in the room is taken by an electronic image pickup device, and the image is displayed on a monitor or a printer. Output, a very bright portion jumps or a very dark portion is crushed, and a phenomenon occurs in which detailed information that would have been obtained by the image sensor of the electronic imaging device cannot be reproduced. This is because the dynamic range of an image output device such as a monitor or a printer is narrower than the dynamic range of an image output from an electronic imaging device.

【0003】従来、上記のような細部情報の消失を低減
するために、種々の方法が提案されている。例えば、特
許第2951909号には、入力画像を複数の正方格子
状のブロックに分割して各ブロックの平均輝度を算出
し、この平均輝度に基づいて分割された領域毎に階調補
正を施すようにした撮像装置の階調補正装置および階調
補正方法が開示されている。
Conventionally, various methods have been proposed to reduce the loss of detailed information as described above. For example, Japanese Patent No. 2951909 discloses that an input image is divided into a plurality of square lattice blocks, an average luminance of each block is calculated, and tone correction is performed for each of the divided areas based on the average luminance. A gradation correction device and a gradation correction method for an image pickup apparatus are disclosed.

【0004】ところが、上記特許第2951909号に
おいては、入力画像の領域分割をブロックの平均輝度に
基づいて行うため、例えば図19(a)に示すような輝
度幅が狭い範囲内で輝度が階段状に変化するテクスチャ
Aと、同図(b)に示すような輝度幅が広い範囲内で輝
度が階段状に変化するテクスチャBとが隣接している場
合、両者が同一の領域とみなされ、同一の階調補正曲線
を用いて階調補正が施される。このため、前記階調補正
曲線がテクスチャAに最適に設定された場合にはテクス
チャBの非常に明るい部分が跳んだり、非常に暗い部分
が潰れたりしてしまうおそれがあった。また、前記階調
補正曲線がテクスチャBに最適に設定された場合にはテ
クスチャAの階段状の輝度変化が再現されなくなるおそ
れがあった。
However, in the above-mentioned Japanese Patent No. 2951909, since the area division of the input image is performed based on the average luminance of the blocks, for example, the luminance is stepped in a narrow luminance range as shown in FIG. Is adjacent to the texture A whose luminance changes stepwise within a wide range of luminance width as shown in FIG. The gradation correction is performed using the gradation correction curve. For this reason, when the gradation correction curve is optimally set for texture A, there is a possibility that a very bright portion of texture B will jump or a very dark portion will be crushed. Further, when the gradation correction curve is optimally set for texture B, there is a possibility that the stepwise luminance change of texture A may not be reproduced.

【0005】そこで、本発明の発明者等は先に、入力画
像を複数の領域に分割し、その領域毎に異なる濃度変換
処理を行うダイナミックレンジ自動圧縮方法であって、
入力画像のテクスチャを解析し、その解析結果に基づい
て前記領域を決定することを特徴とするダイナミックレ
ンジ自動圧縮方法を提案した(平成11年特許願第33
3205号)。このダイナミックレンジ自動圧縮方法に
よれば、従来方法に比して、有用な情報の消失を低減す
ることができるという効果がある。
Therefore, the inventors of the present invention first provided a dynamic range automatic compression method for dividing an input image into a plurality of regions and performing different density conversion processing for each of the regions.
An automatic dynamic range compression method characterized by analyzing the texture of an input image and determining the area based on the analysis result has been proposed (Japanese Patent Application No. 33/1999).
No. 3205). According to the dynamic range automatic compression method, there is an effect that loss of useful information can be reduced as compared with the conventional method.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記ダイナ
ミックレンジの自動圧縮方法をカラー画像に適用するた
めの方法および装置を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method and an apparatus for applying the above dynamic range automatic compression method to a color image.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係るカラー画像
処理方法は、カラー原色画像から、円筒座標系で規格化
された色相/彩度/明度空間の明度画像を生成するステ
ップと、前記明度画像のテクスチャを解析し、前記解析
結果に基づいて前記明度画像を複数の領域に分割するス
テップと、前記分割された領域毎のヒストグラムを平滑
化することにより前記明度画像の濃度変換を行うステッ
プと、前記濃度変換を受けた明度画像を用いてカラー原
色画像を生成するステップとを備えたことを特徴とす
る。この構成により、明度値に対してダイナミックレン
ジ改善処理を施すことで、彩度値に対しても同時に同程
度の改善処理が可能となる。
According to the present invention, there is provided a color image processing method comprising the steps of: generating a lightness image in a hue / saturation / lightness space standardized by a cylindrical coordinate system from a color primary color image; Analyzing the texture of the image, dividing the brightness image into a plurality of regions based on the analysis result, and performing a density conversion of the brightness image by smoothing a histogram for each of the divided regions; Generating a color primary color image using the brightness image subjected to the density conversion. With this configuration, by performing the dynamic range improvement processing on the lightness value, the same improvement processing can be simultaneously performed on the saturation value.

【0008】また、前記ヒストグラムを平滑化するとき
に、前記領域毎の濃度ヒストグラムを作成し、各領域の
濃度のばらつき具合をもとに、前記ヒストグラムの平滑
化の度合いを決定する第1のクリップ値を定めることを
特徴とする。この構成により、濃度ヒストグラムに頻度
の高い濃度部分があったとしても、過度のコントラスト
強調を防止することができる。
When smoothing the histogram, a density histogram is created for each of the regions, and a first clip for determining the degree of smoothing of the histogram based on the density variation of each region. It is characterized by defining a value. With this configuration, even if the density histogram includes a high-frequency density portion, excessive contrast enhancement can be prevented.

【0009】さらに、各領域の濃度のばらつき具合に加
え、各領域のテクスチャの複雑さを用いて前記第1のク
リップ値を定めることを特徴とする。この構成により、
濃度差の少ない物体を含む領域に対する過剰なコントラ
スト強調処理を防止することができる。
Further, the first clip value is determined by using the complexity of the texture of each region in addition to the degree of density variation of each region. With this configuration,
Excessive contrast emphasis processing for a region including an object with a small density difference can be prevented.

【0010】そして、各領域のヒストグラム平滑化の度
合いを弱め、かつ領域全体の明るさを均一に変化させる
第2のクリップ値を前記第1のクリップ値と併せて用い
ることを特徴とする。この構成により、コントラスト強
調の度合いを弱め、かつ領域全体の明るさ均一にするこ
とができる。
[0010] A second clip value for weakening the degree of histogram smoothing of each area and uniformly changing the brightness of the entire area is used in combination with the first clip value. With this configuration, the degree of contrast enhancement can be reduced and the brightness of the entire region can be made uniform.

【0011】また、本発明のカラー画像処理装置は、カ
ラー原色画像から、円筒座標系で規格化された明度画像
を生成する手段と、前記明度画像のテクスチャを解析
し、前記解析結果に基づいて前記明度画像を複数の領域
に分割する手段と、前記分割された領域毎のヒストグラ
ムを平滑化することにより前記明度画像の濃度変換を行
う手段と、前記濃度変換を受けた明度画像を用いてカラ
ー原色画像を生成する手段とを備えたことを特徴とす
る。このように構成することにより、明度値に対してダ
イナミックレンジ改善処理を施すことで、彩度値に対し
ても同時に同程度の改善処理が可能となる。
Further, the color image processing apparatus of the present invention comprises: means for generating a lightness image standardized in a cylindrical coordinate system from a color primary color image; analyzing a texture of the lightness image; Means for dividing the brightness image into a plurality of regions; means for performing density conversion of the brightness image by smoothing a histogram for each of the divided regions; and color conversion using the brightness image subjected to the density conversion. Means for generating a primary color image. With this configuration, by performing the dynamic range improvement processing on the lightness value, the same improvement processing can be simultaneously performed on the saturation value.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0013】(第1の実施の形態)図1は本発明の第1
の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロック図であ
り、図2はその撮像装置における処理の流れの概要を示
すフロー図である。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the imaging apparatus according to the embodiment, and FIG. 2 is a flowchart illustrating an outline of a processing flow in the imaging apparatus.

【0014】図1に示すように、撮像装置1は、撮像手
段2、色形式変換手段3、ダイナミックレンジ改善処理
部4、および色形式逆変換手段5を備えている。
As shown in FIG. 1, the imaging apparatus 1 includes an imaging unit 2, a color format conversion unit 3, a dynamic range improvement processing unit 4, and a color format inverse conversion unit 5.

【0015】撮像手段2はCCDなどの半導体撮像素子
を備えており、被写体を撮像してRGBの原色カラー画
像情報を生成し、色形式変換手段3へ出力する。
The image pickup means 2 includes a semiconductor image pickup device such as a CCD. The image pickup means 2 picks up an object, generates RGB primary color image information, and outputs it to the color format conversion means 3.

【0016】色形式変換手段3は、図2のステップS1
に示すように、RGB原色カラー画像情報を、顕色系と
呼ばれる、色相(H:hue)、彩度(S:saturation )、
明度(I:intensity)からなるHSI空間の画像情報に
変換する。
The color format conversion means 3 performs the processing in step S1 of FIG.
As shown in (1), the RGB primary color image information is converted into hue (H: hue), saturation (S: saturation),
The image information is converted into image information in an HSI space including intensity (I).

【0017】RGB空間とHSI空間とを対応付けるモ
デルは各種あるが、ここでは双六角錐カラーモデルによ
る変換を行う。双六角錐カラーモデルの概念について図
3を用いて説明する。この図の(a)はRGB空間にお
ける明度軸の設定を示し、(b)は明度軸に対して垂直
な面に対する射影の様子を示し、(c)は射影後の双六
角錐のHSI空間を示す。
There are various models for associating the RGB space and the HSI space. Here, conversion is performed using a bi-hexagonal pyramid color model. The concept of the hexagonal pyramid color model will be described with reference to FIG. (A) of this figure shows the setting of the lightness axis in the RGB space, (b) shows the state of projection on a plane perpendicular to the lightness axis, and (c) shows the HSI space of the di-hexagonal pyramid after projection. Show.

【0018】カラー画像の各画素において、RGB値か
ら上記双六角錐カラーモデルを用いることで、HSI値
が算出される。明度情報(明度値)は、カラー画像の明
るさの成分を表しており、カラー画像情報から生成され
るモノクロ画像情報と一致する。
In each pixel of the color image, the HSI value is calculated from the RGB values by using the above-mentioned hexagonal pyramid color model. The brightness information (brightness value) represents a component of the brightness of the color image, and matches the monochrome image information generated from the color image information.

【0019】そして、本発明の第1の実施の形態では、
図4に示すように、双六角錐カラーモデルを円筒座標系
で規格化したHSI空間を採用し、RGB→HSI変
換、およびHSI→RGB変換に用いている。以下、R
GB→HSI変換、およびHSI→RGB変換のアルゴ
リズムの一例を説明する。
Then, in the first embodiment of the present invention,
As shown in FIG. 4, an HSI space in which a bi-hexagonal pyramid color model is standardized in a cylindrical coordinate system is employed, and is used for RGB → HSI conversion and HSI → RGB conversion. Hereinafter, R
An example of an algorithm of the GB → HSI conversion and the HSI → RGB conversion will be described.

【0020】RGB直交座標系において、3軸に接する
立方体を考えると、R,G,Bとその補色C,M,Yは
図3(a)に示すような位置関係にある。このRGB立
方体の主対角軸を明度軸Iとし、一方の頂点をI=0の
黒、他方の頂点をI=1の白とし、 I=[(max{R,G,B}+(min{R,G,
B}]/2と定義する。
Considering a cube contacting three axes in the RGB orthogonal coordinate system, R, G, B and their complementary colors C, M, Y have a positional relationship as shown in FIG. The main diagonal axis of the RGB cube is a lightness axis I, one vertex is black at I = 0, the other vertex is white at I = 1, and I = [(max {R, G, B} + (min {R, G,
B}] / 2.

【0021】ここで、I軸に直交する平面にRGB立方
体を平行投影すると、図3(b)に示されるような正六
角形が形成される。これに対し、I軸に直交する平面上
で色相H、彩度Sを図3(c)のように定義する。以
下、その変換方法を示す。ただし、R,G,B,S,I
の値域は[0,1]であり、Hは[0,2π]の値を持
つものとする。
Here, when an RGB cube is projected in parallel onto a plane orthogonal to the I axis, a regular hexagon as shown in FIG. 3B is formed. On the other hand, the hue H and the saturation S are defined as shown in FIG. 3C on a plane orthogonal to the I axis. Hereinafter, the conversion method will be described. Where R, G, B, S, I
Is [0, 1], and H has a value of [0, 2π].

【0022】〔1〕RGB→HSI変換 まず、Iを次式で定義する。 I=(Imax +Imin )/2[1] RGB → HSI Conversion First, I is defined by the following equation. I = (I max + I min ) / 2

【0023】ただし、Imax =max{R,G,B} Imin =min{R,G,B}Where I max = max {R, G, B} I min = min {R, G, B}

【0024】i)Imax =Imin のとき S=0 H=不定I) When I max = I min S = 0 H = undefined

【0025】ii)Imax ≠Imin のとき Sを以下のように定義する。 I≦0.5のとき:S=(Imax −Imin )/(Imax
+Imin ) I>O.5のとき:S=(Imax −Imin )/(2−I
max +Imin
Ii) When I max ≠ I min S is defined as follows. When I ≦ 0.5: S = (I max −I min ) / (I max
+ I min ) I> O. When 5: S = (I max -I min) / (2-I
max + I min )

【0026】次にr,g,bを以下のように定める。 r=(Imax −R)/(Imax −Imin ) g=(Imax −G)/(Imax −Imin ) b=(Imax −B)/(Imax −IminNext, r, g, and b are determined as follows. r = (I max -R) / (I max -I min) g = (I max -G) / (I max -I min) b = (I max -B) / (I max -I min)

【0027】最後にHを以下のように定める。 R=Imax のとき:H=π/3(b−g) G=Imax のとき:H=π/3(2+r−b) B=Imax のとき:H=π/3(4+g−r)Finally, H is determined as follows. When R = I max : H = π / 3 (b−g) When G = I max : H = π / 3 (2 + r−b) When B = I max : H = π / 3 (4 + g−r) )

【0028】〔2〕HSI→RGB変換 まず、M1 ,M2 を以下のように求める。 I≦0.5のとき:M2 =I・(1+S) I>O.5のとき:M2 =I+S−I・S M1 =2I−M2 [2] HSI → RGB Conversion First, M 1 and M 2 are obtained as follows. When I ≦ 0.5: M 2 = I · (1 + S) I> O. At 5: M 2 = I + S−I · S M 1 = 2I−M 2

【0029】i)S=0のとき R=G=B=1I) When S = 0 R = G = B = 1

【0030】ii)S≠0のとき :処理#1 h=H+(2/3)πとして、後述する処理#2を行
い、得た値Xを用いてRを次のように定める。 R=X
Ii) When S ≠ 0: Processing # 1 Assuming h = H + (2/3) π, processing # 2 described below is performed, and R is determined as follows using the obtained value X. R = X

【0031】h=Hとして後述する処理#2を行い、得
た値Xを用いてGを次のように定める。 G=X
The processing # 2 described later is performed with h = H, and G is determined as follows using the obtained value X. G = X

【0032】h=H−(2/3)πとして、後述する処
理#2を行い、得た値Xを用いてBを次のように定め
る。 B=X
Assuming that h = H- (2/3) π, a process # 2 described later is performed, and B is determined as follows using the obtained value X. B = X

【0033】:処理#2 まずha を次のように定める。 ha =h h<0のとき:ha =h+2π h>2πのとき:ha =h−2π[0033]: defining the processing # 2 First h a in the following manner. <time of 0: h a = h + 2π h> h a = h h time of 2π: h a = h-2π

【0034】次にha の値によってXを以下のように定
める。 ha <π/3のとき X=M1 +(M2 −M1 )・ha /(π/3)
[0034] then determined as follows: X by the value of h a. h a <π / 3 when X = M 1 + (M 2 -M 1) · h a / (π / 3)

【0035】(π/3)≦ha <πのとき X=M2 [0035] (π / 3) ≦ h a < time of π X = M 2

【0036】π≦ha <(4/3)πのとき X=M1 +(M2 −M1 )・((4/3)π−ha
(π/3))
The π ≦ h a <(4/3) when π X = M 1 + (M 2 -M 1) · ((4/3) π-h a /
(Π / 3))

【0037】(4/3)π≦ha <2πのとき X=M1 [0037] (4/3) when π ≦ h a <2π X = M 1

【0038】このように、円筒座標系で規格化したHS
I空間を用いると、明度情報に対してダイナミックレン
ジの圧縮を施すことのみで、彩度情報(彩度値)に対し
ても同時に同程度の補正が可能となる。この点について
図5を用いて説明する。図5は、円筒座標系で規格化し
たHSI空間のI軸とS軸を通る平面と双六角錐カラー
モデルとの対応関係を示す図である。この図に示すよう
に、円筒座標系で規格化したHSI空間において明度値
をI1 からI2 へ濃度変換すると、双六角錐カラーモデ
ルにおいては、明度値の変化すると同時に彩度値もS1
からS2 へと変換されている。
As described above, the HS standardized in the cylindrical coordinate system
When the I space is used, only the dynamic range compression is performed on the brightness information, and the same correction can be simultaneously performed on the saturation information (saturation value). This will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing the correspondence between a plane passing through the I-axis and the S-axis of the HSI space standardized by the cylindrical coordinate system and the bi-hexagonal pyramid color model. As shown in this figure, when the lightness value is converted from I 1 to I 2 in the HSI space standardized by the cylindrical coordinate system, in the bi-hexagonal pyramid color model, the lightness value changes and the saturation value also becomes S 1.
It is converted to S 2 from.

【0039】色形式変換手段3の出力である明度値Ii
はダイナミックレンジ改善処理部4に入力される。ダイ
ナミックレンジ改善処理部4は、図2のステップS2に
示すように、明度値Ii に対して所定のダイナミックレ
ンジ改善処理を施す。
The brightness value I i output from the color format conversion means 3
Is input to the dynamic range improvement processing unit 4. Dynamic range improvement processing unit 4, as shown in step S2 of FIG. 2 performs a predetermined dynamic range improvement process on the brightness value I i.

【0040】図1に示すように、ダイナミックレンジ改
善処理部4は、領域分割手段6と、濃度変換曲線作成手
段7と、濃度変換手段8とから構成されている。そし
て、図6に示すように、濃度変換曲線作成手段7は、濃
度ヒストグラム作成手段11、エントロピー算出手段12、
エッジ度合算出手段13、コントラスト操作クリップ値決
定手段14、濃度シフト操作クリップ値決定手段15、第1
クリッピング手段16、第2クリッピング手段17、および
累積ヒストグラム作成手段18から構成されている。
As shown in FIG. 1, the dynamic range improvement processing section 4 comprises a region dividing means 6, a density conversion curve creating means 7, and a density conversion means 8. Then, as shown in FIG. 6, the density conversion curve creation means 7 includes a density histogram creation means 11, an entropy calculation means 12,
Edge degree calculation means 13, contrast operation clip value determination means 14, density shift operation clip value determination means 15, first
It comprises a clipping means 16, a second clipping means 17, and a cumulative histogram creating means 18.

【0041】領域分割手段6は、図7のステップS21〜
S22に示されているように、入力された明度画像に対し
て領域分割と、領域境界の空間的量子化を行う。まず、
ステップS21では、入力画像のテクスチャを解析し、こ
の解析結果に基づいて入力画像を複数の領域に分割す
る。本発明の第1の実施の形態では、下記の式[1]に
示すLOG(Laplacian Of Gaussian) フィルタを入力画
像に演算するフィルタリング処理により領域を決定して
いる。図8(a)に示す画像を領域分割した結果を図8
(b)に示す。
The area dividing means 6 performs steps S21 to S21 in FIG.
As shown in S22, region division and spatial quantization of region boundaries are performed on the input brightness image. First,
In step S21, the texture of the input image is analyzed, and the input image is divided into a plurality of regions based on the analysis result. In the first embodiment of the present invention, a region is determined by a filtering process of calculating a LOG (Laplacian Of Gaussian) filter shown in the following equation [1] on an input image. FIG. 8 shows the result of region division of the image shown in FIG.
(B).

【0042】[0042]

【数1】 (Equation 1)

【0043】ここで、テクスチャ解析による領域分割の
結果と、人間が同一の画像を見て手動で領域分割した結
果とは異なることが多い。よって、上記テクスチャ解析
による領域分割の結果をそのまま用いると、両者の結果
の異なる部分が人間の目には不自然に感じられる。
Here, the result of region segmentation by texture analysis often differs from the result of manual region segmentation by a human looking at the same image. Therefore, if the result of the area division by the above-described texture analysis is used as it is, a part where both results are different seems unnatural to human eyes.

【0044】そこで、本発明の第1の実施の形態では、
次のステップS22では、画素単位で解析された上記領域
分割の結果を、多少の解像度を下げ、量子化している。
具体的には、図8(c)に示すように、入力画像を正方
形ブロックに分割して、同図(b)に示す領域分割の結
果と重ね合わせ、領域の境界に該当する正方形ブロック
については、領域の占有率に応じていずれの領域に属す
るかを決定する。これにより、図8(b)に示す領域分
割の結果が、同図(d)に示すように量子化される。
Therefore, in the first embodiment of the present invention,
In the next step S22, the result of the area division analyzed on a pixel-by-pixel basis is quantized with a slight reduction in resolution.
Specifically, as shown in FIG. 8 (c), the input image is divided into square blocks, which are superimposed on the result of the region division shown in FIG. 8 (b). , To which region it belongs is determined according to the occupancy of the region. As a result, the result of the area division shown in FIG. 8B is quantized as shown in FIG.

【0045】領域分割手段6で空間的に量子化された画
像データは濃度変換曲線作成手段7内の濃度ヒストグラ
ム作成手段11に入力される。濃度ヒストグラム作成手段
11では、図7のステップS23に示すように、濃度ヒスト
グラムを領域毎に作成する。
The image data spatially quantized by the area dividing means 6 is input to the density histogram creating means 11 in the density conversion curve creating means 7. Density histogram creation means
At 11, a density histogram is created for each region as shown in step S23 of FIG.

【0046】濃度変換曲線作成手段7では、基本的に
は、濃度ヒストグラムを領域毎に作成し、次に累積ヒス
トグラムを領域毎に作成して、その累積ヒストグラムを
用いて濃度変換を行う。しかし、この基本処理のみで
は、例えば図9(a)に示す濃度ヒストグラムから同図
(b)に示す累積ヒストグラムが作成され、入力濃度I
i0を出力濃度Io0に濃度変換する場合、濃度ヒストグラ
ムの頻度の高い濃度部分で累積ヒストグラムの値が急激
に変化するため、過度にコントラストが強調されてしま
う。
The density conversion curve generating means 7 basically generates a density histogram for each area, then generates a cumulative histogram for each area, and performs density conversion using the cumulative histogram. However, only by this basic processing, for example, a cumulative histogram shown in FIG. 9B is created from the density histogram shown in FIG.
When the density is converted from the output density i0 to the output density Io0 , the value of the cumulative histogram changes abruptly in a high-density portion of the density histogram, so that the contrast is excessively emphasized.

【0047】そこで、本発明の第1の実施の形態では、
第1のクリップ値を導入することで過度のコントラスト
強調を防止している。すなわち、図10(a)に示すよ
うに、濃度ヒストグラムに対して第1のクリップ値CLを
設定し、第1のクリップ値CLより上の部分をクリップし
て取り出す。そして、図10(b)に示すように、上記
クリップした部分を総和を平均化し、元の濃度ヒストグ
ラムの下側に配置する。つまり、第1のクリップ値CL以
上の部分のヒストグラムの総和の平均値が濃度ヒストグ
ラムのバイアス値となっている。図10(c)の曲線A
1 はクリップを行う前の濃度ヒストグラムから作成した
累積ヒストグラムであり、曲線A2 はクリップ後の濃度
ヒストグラムから作成した累積ヒストグラムである。二
つの曲線の比較から明らかなように、クリップを行うこ
とにより、累積ヒストグラムの値の急激な変化がなくな
る。したがって、過度にコントラストが強調される事態
が防止される。ここで、第1のクリップ値CLが大きい
と、濃度ヒストグラムの平滑化の度合いが大きく、第1
のクリップ値CLが小さいと、濃度ヒストグラムの平滑化
の度合が小さい。
Therefore, in the first embodiment of the present invention,
By introducing the first clip value, excessive contrast enhancement is prevented. That is, as shown in FIG. 10A, a first clip value CL is set for the density histogram, and a portion above the first clip value CL is clipped and extracted. Then, as shown in FIG. 10B, the sum of the clipped portions is averaged and arranged below the original density histogram. That is, the average value of the sum of the histograms of the portion equal to or larger than the first clip value CL is the bias value of the density histogram. Curve A in FIG. 10 (c)
1 is a cumulative histogram created from the previous density histogram performing clip, curve A 2 is a cumulative histogram generated from the density histogram after clipping. As is apparent from the comparison between the two curves, the clipping eliminates a sudden change in the value of the cumulative histogram. Therefore, a situation where the contrast is excessively enhanced is prevented. Here, if the first clip value CL is large, the degree of smoothing of the density histogram is large, and the first clip value CL is large.
Is small, the degree of smoothing of the density histogram is small.

【0048】ここで、図11(a)に示すような、既に
濃度ヒストグラムの濃度値のばらつきが大きい、換言す
ればダイナミックレンジの広い領域については、ダイナ
ミックレンジの狭い画像出力装置で出力しても、細部情
報が消失しにくいため、濃度ヒストグラムを平滑化する
必要性は小さい。一方、図11(b)に示すような、濃
度ヒストグラムの濃度値のばらつきが小さい、すなわち
ダイナミックレンジの狭い領域については、ダイナミッ
クレンジの狭い画像出力装置で出力すると、細部情報が
消失するおそれが大きいため、濃度ヒストグラムを平滑
化してダイナミックレンジを広げる必要がある。
Here, as shown in FIG. 11 (a), for a region where the density value of the density histogram already has a large variation, in other words, for a region having a wide dynamic range, the image is output by an image output device having a narrow dynamic range. Since the detailed information hardly disappears, the necessity to smooth the density histogram is small. On the other hand, as shown in FIG. 11B, in a region where the density value of the density histogram is small, that is, in a region having a narrow dynamic range, when output is performed by an image output device having a narrow dynamic range, there is a high possibility that detailed information is lost. Therefore, it is necessary to expand the dynamic range by smoothing the density histogram.

【0049】そこで、本発明の第1の実施の形態では、
領域毎に濃度ヒストグラムの濃度値のばらつき具合を求
め、このばらつき具合に応じて、濃度ヒストグラムの平
滑化の度合いを左右するクリップ値CLを決定する。具体
的には、エントロピー算出手段12が下記の式[2〕を用
いてエントロピーHを算出し、図11(c)に示す特性
を用いて第1のクリップ値CLを求める。
Therefore, in the first embodiment of the present invention,
The degree of variation of the density value of the density histogram is obtained for each area, and the clip value CL that determines the degree of smoothing of the density histogram is determined according to the degree of variation. Specifically, the entropy calculating means 12 calculates the entropy H using the following equation [2], and obtains the first clip value CL using the characteristic shown in FIG.

【0050】[0050]

【数2】 (Equation 2)

【0051】このとき、空や白壁のような、元々全体に
濃度差の少ない物体を含む領域の場合、濃度ヒストグラ
ムの濃度値のばらつき具合のみでヒストグラムの平滑化
の度合いであるクリップ値を決定すると、過剰な処理が
行われる可能性がある。そこで、本発明の第1の実施の
形態では、テクスチャの複雑さを加味してクリップ値を
再決定する。
At this time, in the case of an area including an object originally having a small density difference, such as a sky or a white wall, a clip value which is a degree of smoothing of the histogram is determined only by the degree of variation of the density value of the density histogram. , Excessive processing may be performed. Therefore, in the first embodiment of the present invention, the clip value is re-determined in consideration of the complexity of the texture.

【0052】テクチスチャの複雑さを示す指標として、
ここでは、領域分割の一手法として提案したLOGフィ
ルタとの演算によって取得される、エッジ抽出結果を用
いる。σ値(空間定数)が大小2種類のLOGフィルタ
を画像に演算するフィルタリング処理を行うと、そのσ
値の大きさにより異なるエッジ抽出画像が取得される。
その結果例を図12に示す。この図の(a)、(b)に
おいて右上部の太線で囲まれた領域は空を示している。
この図から明らかなように、空など、人間が見て濃度差
の無い部分に関しては、σ値の大小にかかわらず、その
領域内の画像のエッジ数の差異は少ない。そこで、この
特徴をテクスチャの複雑さを表す値として採用し、以下
の式[3]によりクリップ値を再決定し、エッジ数の差
異の小さい領域に関しては、平滑化の度合いを小さくす
る。
As an index indicating the complexity of the texture,
Here, an edge extraction result obtained by calculation with a LOG filter proposed as one method of region division is used. When a filtering process is performed to calculate an LOG filter having two large and small σ values (spatial constants) on an image,
Different edge extraction images are obtained depending on the magnitude of the value.
FIG. 12 shows an example of the result. In the figures (a) and (b), the area surrounded by the bold line in the upper right part indicates the sky.
As is clear from this figure, the difference in the number of edges of the image in the area, such as the sky, where there is no density difference as seen by a human, regardless of the magnitude of the σ value, is small. Therefore, this feature is adopted as a value representing the complexity of the texture, and the clip value is re-determined by the following equation [3], and the degree of smoothing is reduced in an area having a small difference in the number of edges.

【0053】[0053]

【数3】 (Equation 3)

【0054】この式において、CLold は領域内の濃度の
ばらつき具合のみを基に決定したクリップ値、CLnew
新しく決定したクリップ値、edgesmall 、edgelarge
それぞれσ値が小、大の領域内のエッジ数である。ここ
で、edgesmall 、edgelargeは、エッジ度合算出手段13
により算出され、CLnew はコントラスト操作クリップ値
決定手段14により算出される。そして、第1クリッピン
グ手段16により、クリップが実行される。
In this equation, CL old is a clip value determined based only on the degree of density variation within the area, CL new is a newly determined clip value, and edge small and edge large are areas where the σ value is small and large, respectively. Is the number of edges in. Here, edge small and edge large are edge degree calculating means 13
, And CL new is calculated by the contrast operation clip value determination means 14. Then, the clip is executed by the first clipping means 16.

【0055】以上説明した、領域毎に行われるヒストグ
ラムの平滑化は元来画像処理におけるコントラスト強調
の手法であるため、そのテクスチャの種類によっては不
自然な結果を生むことがある。例として人間の肌があげ
られる。特に、カラー画像に適用した場合、その色の差
が顕著になり、あらが目立つ結果となる。そこで、本発
明の第1の実施の形態では、ヒストグラムの平滑化の度
合い、つまりコントラスト強調の度合いを弱め、かつ出
力の際に生じる情報の消失を防ぐために、領域の明るさ
補正を行う手法として第2のクリップ値を導入する。
Since the above-described histogram smoothing performed for each region is originally a method of contrast enhancement in image processing, an unnatural result may be produced depending on the type of texture. An example is human skin. In particular, when applied to a color image, the color difference becomes remarkable, and the result becomes conspicuous. Therefore, the first embodiment of the present invention employs a technique for correcting the brightness of a region in order to weaken the degree of smoothing of the histogram, that is, the degree of contrast enhancement, and to prevent loss of information occurring at the time of output. Introduce a second clip value.

【0056】第2のクリップ値は濃度ヒストグラムの下
部に設定される。図13(a)に示すように、濃度ヒス
トグラムの全ての濃度値において、第2のクリップ値CL
2 以下の部分を取り去り、その総和を最小濃度値(0)
もしくは最大濃度値(255)の頻度に足し合わせる。
なお、図13(b)は最小濃度値に足し合わせた場合を
示した。そして、このようにクリップされた濃度ヒスト
グラムを用いて、累積ヒストグラムを作成し、それを正
規化したものを濃度変換曲線とする。図13(c)の曲
線A3 はクリップを行う前の濃度ヒストグラムから作成
した累積ヒストグラムであり、曲線A4 はクリップ後の
濃度ヒストグラムから作成した累積ヒストグラムであ
る。この濃度変換曲線の形状から分かるように、第2の
クリップ値を導入することにより、コントラスト強調の
度合いが弱まり、かつ領域全体の明るさ均一に変化した
結果を得ることができる。ここで、濃度シフト操作クリ
ップ値決定手段15により第2のクリップ値が決定され、
第2クリッピング手段17によりクリップが実行される。
第2のクリップ値は、第1のクリップ値と比例関係を持
たせることが好適である。
The second clip value is set below the density histogram. As shown in FIG. 13A, for all density values of the density histogram, the second clip value CL
Remove the parts below 2 and sum the sum to the minimum density value (0)
Alternatively, it is added to the frequency of the maximum density value (255).
FIG. 13B shows a case where the sum is added to the minimum density value. Then, using the density histogram thus clipped, a cumulative histogram is created, and a normalized histogram is used as a density conversion curve. Curve A 3 in FIG. 13 (c) is a cumulative histogram created from the previous density histogram performing clip, curve A 4 is a cumulative histogram generated from the density histogram after clipping. As can be seen from the shape of the density conversion curve, by introducing the second clip value, it is possible to obtain a result in which the degree of contrast enhancement is reduced and the brightness of the entire region is uniformly changed. Here, the second clip value is determined by the density shift operation clip value determining means 15,
The clip is executed by the second clipping means 17.
It is preferable that the second clip value has a proportional relationship with the first clip value.

【0057】そして、累積ヒストグラム作成手段18によ
り、第1クリッピング手段16および第2クリッピング手
段17でクリップされた濃度ヒストグラムを用いて、累積
ヒストグラムが作成される。以上説明したエントロピー
算出手段12から第1クリッピング手段16および第2クリ
ッピング手段17までの動作は図7のステップS24に対応
し、累積ヒストグラム作成手段18の動作はステップS25
に対応する。
Then, a cumulative histogram is created by the cumulative histogram creating means 18 using the density histograms clipped by the first clipping means 16 and the second clipping means 17. The operations from the entropy calculating means 12 to the first clipping means 16 and the second clipping means 17 correspond to step S24 in FIG. 7, and the operation of the cumulative histogram creating means 18 corresponds to step S25.
Corresponding to

【0058】累積ヒストグラム作成手段18で作成された
濃度変換曲線は、濃度変換手段8へ出力される。濃度変
換手段8は、ステップS26に示すように、領域毎に異な
る累積ヒストグラムを濃度変換曲線として領域内の各画
素の濃度変換を行う。ただし、領域の境界が不連続にな
らないようにするために、境界に該当する正方形ブロッ
ク内の各画素については、以下のような線形補間処理を
行う。
The density conversion curve created by the cumulative histogram creation means 18 is output to the density conversion means 8. As shown in step S26, the density conversion means 8 performs density conversion of each pixel in the area using a different cumulative histogram for each area as a density conversion curve. However, in order to prevent the boundary of the region from becoming discontinuous, the following linear interpolation processing is performed on each pixel in the square block corresponding to the boundary.

【0059】図14(a)に示すように、注目画素の濃
度値を、この画素が属するブロックB1 および近傍の三
つのブロックB2 、B3 、B4 のそれぞれの濃度変換曲
線を用いて濃度変換し、変換後の濃度値g1 、g2 、g
3 、g4 を得る。次に、下記の式[4]に基づいて、線
形補間後の濃度値g(x,y)を算出する。つまり、前
記濃度値g1 、g2 、g3 、g4 を、四つのブロックB
1 、B2 、B3 、B4の中心から注目画素までの距離に
応じて重み付けする。
As shown in FIG. 14A, the density value of the target pixel is determined by using the density conversion curves of the block B 1 to which this pixel belongs and three blocks B 2 , B 3 and B 4 in the vicinity. Density conversion and density values g 1 , g 2 , g after conversion
3, get the g 4. Next, the density value g (x, y) after linear interpolation is calculated based on the following equation [4]. That is, the density values g 1 , g 2 , g 3 , and g 4 are divided into four blocks B
Weighting is performed according to the distance from the center of 1 , B 2 , B 3 , and B 4 to the pixel of interest.

【0060】[0060]

【数4】 (Equation 4)

【0061】濃度変換手段8から出力された、濃度変換
処理を施された明度画像情報Io1は、色形式逆変換手段
5に入力される。色形式逆変換手段5は、図2のステッ
プS4に示すように、前記明度画像情報Io1と、色形式
変換手段3の出力である色相情報Hおよび彩度情報Sと
を用いて、ダイナミックレンジの改善されたRGB原色
カラー画像情報を生成する。このカラー画像情報は、図
示されていないプリンタやモニタに入力され、印刷ある
いは表示される。
The brightness image information Io1 subjected to the density conversion processing output from the density conversion means 8 is input to the color format inverse conversion means 5. The color format inverse converter 5 uses the lightness image information Io1 and the hue information H and the saturation information S output from the color format converter 3 as shown in step S4 in FIG. Of the RGB primary color image information. This color image information is input to a printer or monitor (not shown) and printed or displayed.

【0062】(第2の実施の形態)本発明の第2の実施
の形態は、明度値を明度範囲の中央のレベルに近づける
ことにより、彩度のダイナミックレンジを広げて画像の
視認性を向上させることが特徴である。
(Second Embodiment) The second embodiment of the present invention improves the visibility of an image by expanding the dynamic range of saturation by bringing the lightness value closer to the center level of the lightness range. The feature is to make it.

【0063】図15は本発明の第2の実施の形態の撮像
装置の構成を示すブロック図であり、図16はその撮像
装置における処理の流れの概要を示すフロー図である。
これらの図において、図1あるいは図2と同一または対
応する構成要素には、それらの図に使用した符号と同一
の符号を付した。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of an imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a flowchart showing an outline of a processing flow in the imaging apparatus.
In these drawings, the same or corresponding components as those in FIG. 1 or FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those used in those drawings.

【0064】本発明の第2の実施の形態では、図15に
示すように、彩度強調処理部21と、セレクタ22とを設
け、図16のステップS3に示すように、彩度情報補正
のための明度情報処理を行うことが特徴であり、その他
の構成および動作は前述した本発明の第1の実施の形態
と同じである。
In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 15, a saturation emphasizing processing section 21 and a selector 22 are provided, and as shown in step S3 of FIG. In this case, the brightness information processing is performed, and other configurations and operations are the same as those of the above-described first embodiment of the present invention.

【0065】彩度情報補正のための明度情報処理は、色
の鮮やかさ情報のダイナミックレンジを広げるために明
度値に対して以下の処理を加えるものである。彩度値が
ある程度の大きさを持っている場合、つまり図4の円筒
座標系においてI軸から離れているほど、彩度値のダイ
ナミックレンジがより広くなる方向へ明度値を移動させ
る処理を行う。この処理により、彩度値がある程度大き
い場合、色の鮮やかさがより分かりやすくなることで、
画像の視認性を向上させることができる。ここで、彩度
値のダイナミックレンジがより広くなる方法とは、図1
7に示すように、明度値を最大値の1/2(明度値の範
囲が0〜255の場合、128)に近づける方向であ
る。具体的には、彩度情報処理部21により、各画素に対
して、I<128の場合には下記の式[5]によって、
またI≧128の場合には下記の式[6]によって明度
値を算出する。
The brightness information processing for correcting the saturation information is to add the following processing to the brightness value in order to widen the dynamic range of the color vividness information. When the saturation value has a certain magnitude, that is, as the distance from the I axis in the cylindrical coordinate system in FIG. 4 increases, a process of moving the lightness value in a direction in which the dynamic range of the saturation value becomes wider is performed. . By this process, when the saturation value is large to some extent, the vividness of the color can be more easily understood,
The visibility of an image can be improved. Here, the method for expanding the dynamic range of the saturation value is described in FIG.
As shown in FIG. 7, this is a direction in which the lightness value approaches の of the maximum value (128 when the lightness value range is 0 to 255). Specifically, when I <128, for each pixel, the saturation information processing unit 21 uses the following equation [5].
If I ≧ 128, the brightness value is calculated by the following equation [6].

【0066】 Io2=Ii +(S×Δmax ) …式[5]I o2 = I i + (S × Δ max ) Equation [5]

【0067】 Io2=Ii −(S×Δmax ) …式[6]I o2 = I i − (S × Δmax ) Equation [6]

【0068】これらの式において、Io2は移動後の明度
値、Ii は元の明度値、Sは彩度値、Δmax は移動最大
値である。したがって、式[5]、[6]は、0〜1の
値を持つ彩度値Sに対して、移動最大値Δmax を掛け合
わせた後、元の明度値が128より小さいときは足し合
わせ、大きいときは引くことを意味する。図18にI<
128の場合の一例を示した。
In these equations, I o2 is the lightness value after movement, I i is the original lightness value, S is the saturation value, and Δmax is the movement maximum value. Therefore, Expressions [5] and [6] are obtained by multiplying the saturation value S having a value of 0 to 1 by the moving maximum value Δmax, and adding the values when the original lightness value is smaller than 128. When it is big, it means pulling. FIG.
An example of 128 is shown.

【0069】彩度強調処理部21で算出された、式[5]
または[6]の明度値Io2は、ダイナミックレンジ改善
処理部4によって第1の実施の形態と同じ処理を施され
出力された明度値Io1とともにセレクタ22に入力され
る。そして、より128に近いほうがその画素の明度値
o3として採用され、色形式逆変換手段5に入力され
る。
Equation [5] calculated by the saturation emphasis processing section 21
Alternatively , the brightness value I o2 of [6] is input to the selector 22 together with the brightness value I o1 which has been subjected to the same processing as that of the first embodiment by the dynamic range improvement processing section 4 and output. The value closer to 128 is adopted as the lightness value Io3 of the pixel, and is input to the color format inverse conversion means 5.

【0070】このように、本発明の第2の実施の形態に
よれば、第1の実施の形態の効果に加えて、彩度値があ
る程度大きい場合、色の鮮やかさをより分かりやすくな
ることで、画像の視認性を向上させることができる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, in addition to the effects of the first embodiment, when the saturation value is large to some extent, it becomes easier to understand the vividness of the color. Thus, the visibility of the image can be improved.

【0071】なお、本発明は以上説明した実施の形態に
限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例
えば、上記第1の実施の形態において、上記RGB→H
SI変換、HSI→RG変換に要する時間を短縮するた
めに下記(1)〜(3)のように処理しても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified. For example, in the first embodiment, the RGB → H
In order to reduce the time required for SI conversion and HSI → RG conversion, processing may be performed as described in (1) to (3) below.

【0072】(1)RGB値から明度値Iを算出し、同
時にRGB値を保存する。 (2)明度値に対するダイナミックレンジ改善処理を実
行する。
(1) The brightness value I is calculated from the RGB values, and at the same time, the RGB values are stored. (2) Perform dynamic range improvement processing for the lightness value.

【0073】(3)(1)で保存したRGB値を基に、
RGBカラー画像を再算出する。つまり、彩度情報、色
相情報を算出しないことが相違する。処理後のカラー画
像データは第1の実施の形態と同じである。
(3) Based on the RGB values stored in (1),
Recalculate the RGB color image. That is, the difference is that the saturation information and the hue information are not calculated. The processed color image data is the same as in the first embodiment.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のカ
ラー画像処理方法および処理装置によれば、円筒座標系
で規格化した色相/彩度/明度空間の明度値に対してダ
イナミックレンジ改善処理を施すことで、彩度値に対し
ても同時に同程度の改善処理が可能となる。
As described above in detail, according to the color image processing method and processing apparatus of the present invention, the dynamic range is improved with respect to the lightness value of the hue / saturation / lightness space standardized by the cylindrical coordinate system. By performing the processing, the same improvement processing can be simultaneously performed on the saturation value.

【0075】また、本発明のカラー画像処理方法によれ
ば、第1のクリップ値を導入することにより、濃度ヒス
トグラムに頻度の高い濃度部分があったとしても、過度
のコントラスト強調を防止することができる。
Further, according to the color image processing method of the present invention, by introducing the first clip value, it is possible to prevent excessive contrast enhancement even if the density histogram includes a high-frequency density portion. it can.

【0076】さらに、本発明のカラー画像処理方法によ
れば、各領域のテクスチャの複雑さを加味して第1のク
リップ値を決定することにより、濃度差の少ない物体を
含む領域に対する過剰なコントラスト強調処理を防止す
ることができる。
Further, according to the color image processing method of the present invention, the first clip value is determined in consideration of the complexity of the texture of each area, whereby excessive contrast with respect to an area including an object having a small density difference is obtained. Emphasis processing can be prevented.

【0077】そして、本発明のカラー画像処理方法によ
れば、第2のクリップ値を導入することにより、コント
ラスト強調の度合いを弱め、かつ領域全体の明るさ均一
にすることができる。
According to the color image processing method of the present invention, by introducing the second clip value, the degree of contrast enhancement can be reduced and the brightness of the entire area can be made uniform.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の撮像装置の構成を
示すブロック図、
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an imaging device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】図1の撮像装置におけるカラー画像処理の流れ
の概要を示すフロー図、
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of a flow of color image processing in the imaging apparatus of FIG. 1;

【図3】双六角錐カラーモデルを説明するための図、FIG. 3 is a diagram for explaining a bi-hexagonal pyramid color model;

【図4】円筒座標系で規格化したHSI空間を説明する
ための図、
FIG. 4 is a diagram for explaining an HSI space standardized by a cylindrical coordinate system;

【図5】円筒座標系で規格化したHSI空間と双六角錐
カラーモデルとの対応関係を示す図、
FIG. 5 is a diagram showing a correspondence relationship between an HSI space standardized in a cylindrical coordinate system and a bi-hexagonal color model;

【図6】図1の撮像装置における濃度変換曲線作成手段
の構成を示すブロック図、
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a density conversion curve creating unit in the imaging device of FIG. 1;

【図7】図1の撮像装置におけるダイナミックレンジ改
善処理部の処理の流れの概要を示すフロー図、
7 is a flowchart showing an outline of a processing flow of a dynamic range improvement processing unit in the imaging device of FIG. 1;

【図8】図1のダイナミックレンジ改善処理部における
領域分割手段の動作を説明するための図、
FIG. 8 is a diagram for explaining an operation of a region dividing unit in the dynamic range improvement processing unit in FIG. 1;

【図9】ヒストグラムの平滑化を説明するための図、FIG. 9 is a diagram for explaining smoothing of a histogram;

【図10】第1のクリップ値を説明するための図、FIG. 10 is a diagram for explaining a first clip value;

【図11】第1のクリップ値の決定方法を説明するため
の図、
FIG. 11 is a diagram for explaining a method of determining a first clip value;

【図12】σ値の異なるエッジ抽出画像の取得例を示す
図、
FIG. 12 is a diagram showing an example of acquiring edge extracted images having different σ values;

【図13】第2のクリップ値を説明するための図、FIG. 13 is a diagram for explaining a second clip value;

【図14】濃度変換手段における線形補間方法を説明す
るための図、
FIG. 14 is a diagram for explaining a linear interpolation method in a density conversion unit;

【図15】本発明の第2の実施の形態の撮像装置の構成
を示すブロック図、
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging device according to a second embodiment of the present invention;

【図16】図15の撮像装置におけるカラー画像処理の
流れの概要を示すフロー図、
16 is a flowchart showing an outline of the flow of color image processing in the imaging device in FIG. 15;

【図17】図15の撮像装置における彩度情報補正のた
めの明度情報処理を説明するための図、
17 is a diagram for explaining brightness information processing for correcting saturation information in the imaging device in FIG. 15;

【図18】図17の明度情報処理を実現する方法を説明
するための図、
FIG. 18 is a view for explaining a method for realizing the brightness information processing in FIG. 17;

【図19】従来の階調補正を方法を説明するための図で
ある。
FIG. 19 is a diagram for explaining a conventional gradation correction method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 色形式変換手段 4 ダイナミックレンジ改善処理部 5 色形式逆変換手段 6 領域分割手段 7 濃度変換曲線作成手段 8 濃度変換手段 Reference Signs List 3 color format conversion means 4 dynamic range improvement processing unit 5 color format reverse conversion means 6 area division means 7 density conversion curve creation means 8 density conversion means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 聡子 神奈川県横浜市港北区日吉三丁目14番1号 慶應義塾大学理工学部内 Fターム(参考) 5B057 CA01 CA08 CA12 CB01 CB08 CB12 CC02 CE05 CE17 CH18 DA08 DB02 DB06 DB09 DC23 DC25 5C066 AA01 CA07 EA03 EA11 EA19 EC01 EE04 GA01 KA08 KE05 KM02 5C077 LL19 MP08 PP02 PP14 PP15 PP21 PP31 PP32 PP35 PP37 PP47 PQ19 TT09 5C079 HB01 HB06 HB11 LA12 LA15 LA39 LB02 MA11 NA00 PA00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Satoko Imai 3-1-1-1, Hiyoshi, Kohoku-ku, Yokohama-shi, Kanagawa F-term in Keio University Faculty of Science and Engineering F-term (reference) 5B057 CA01 CA08 CA12 CB01 CB08 CB12 CC02 CE05 CE17 CH18 DA08 DB02 DB06 DB09 DC23 DC25 5C066 AA01 CA07 EA03 EA11 EA19 EC01 EE04 GA01 KA08 KE05 KM02 5C077 LL19 MP08 PP02 PP14 PP15 PP21 PP31 PP32 PP35 PP37 PP47 PQ19 TT09 5C079 HB01 HB06 HB11 LA12 MA15 LA39 LB00

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カラー原色画像から、円筒座標系で規格
化された色相/彩度/明度空間の明度画像を生成するス
テップと、 前記明度画像のテクスチャを解析し、前記解析結果に基
づいて前記明度画像を複数の領域に分割するステップ
と、 前記分割された領域毎のヒストグラムを平滑化すること
により前記明度画像の濃度変換を行うステップと、 前記濃度変換を受けた明度画像を用いてカラー原色画像
を生成するステップとを備えたことを特徴とするカラー
画像処理方法。
Generating a lightness image in a hue / saturation / lightness space standardized by a cylindrical coordinate system from a color primary color image; analyzing a texture of the lightness image; Dividing the brightness image into a plurality of regions; performing a density conversion of the brightness image by smoothing a histogram for each of the divided regions; and a color primary color using the brightness converted image. Generating a color image.
【請求項2】 前記ヒストグラムを平滑化するときに、
前記領域毎の濃度ヒストグラムを作成し、各領域の濃度
のばらつき具合をもとに、前記ヒストグラムの平滑化の
度合いを決定する第1のクリップ値を定めることを特徴
とする請求項1記載のカラー画像処理方法。
2. When smoothing the histogram,
2. The color according to claim 1, wherein a density histogram is created for each of the regions, and a first clip value for determining a degree of smoothing of the histogram is determined based on a density variation of each region. Image processing method.
【請求項3】 各領域の濃度のばらつき具合に加え、各
領域のテクスチャの複雑さを用いて前記第1のクリップ
値を定めることを特徴とする請求項2記載のカラー画像
処理方法。
3. The color image processing method according to claim 2, wherein the first clip value is determined using the complexity of the texture of each area in addition to the degree of variation in the density of each area.
【請求項4】 各領域のヒストグラム平滑化の度合いを
弱め、かつ領域全体の明るさを均一に変化させる第2の
クリップ値を前記第1のクリップ値と併せて用いること
を特徴とする請求項2記載のカラー画像処理方法。
4. The method according to claim 1, wherein a second clip value for weakening the degree of histogram smoothing of each area and uniformly changing the brightness of the entire area is used in combination with the first clip value. 3. The color image processing method according to item 2.
【請求項5】 カラー原色画像から、円筒座標系で規格
化された色相/彩度/明度空間の明度画像を生成する手
段と、 前記明度画像のテクスチャを解析し、前記解析結果に基
づいて前記明度画像を複数の領域に分割する手段と、 前記分割された領域毎のヒストグラムを平滑化すること
により前記明度画像の濃度変換を行う手段と、 前記濃度変換を受けた明度画像を用いてカラー原色画像
を生成する手段とを備えたことを特徴とするカラー画像
処理装置。
5. A means for generating a lightness image in a hue / saturation / brightness space standardized in a cylindrical coordinate system from a color primary color image, analyzing a texture of the lightness image, and Means for dividing the brightness image into a plurality of areas; means for performing density conversion of the brightness image by smoothing a histogram for each of the divided areas; and color primary colors using the brightness image subjected to the density conversion. Means for generating an image.
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