JP2002209115A - 画像補正装置および画像補正方法ならびに画像補正プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力画像の特性に応じた適切な補正を行なう
ことで、画像の種類に因らず明瞭で見やすい画像を得
る。 【解決手段】 画像補正装置は、まず、補正対象となる
画像の明度ヒストグラムを作成し（Ｓ３０１）、次に、
その明度ヒストグラムを修正する（Ｓ３０３）。すなわ
ち、白および黒についての頻度がしきい値より大きい場
合、その頻度をしきい値に変更することによって明度ヒ
ストグラムを修正する。これにより極端な明度分布を持
つ画像であったとしてもそれが修正される。そして、修
正された明度ヒストグラムに基づいて補正テーブル（明
度変換テーブル）を作成する（Ｓ３０５）。最後に、作
成された補正テーブルを用いて各画素ごとの明度を補正
する。このようにして明度を変換することで、明瞭で見
易い画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像補正装置および
画像補正方法ならびに画像補正プログラムを記録したコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、特に、色再
現性の狭い液晶などの表示デバイスにおいても画像の種
類によらずに見えやすく鮮明な画像が表示されるための
画像補正装置および画像補正方法ならびに画像補正プロ
グラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶による表示デバイスが普及し
ているが、それらの色再現域は、従来のＣＲＴモニタな
どに比べ狭い場合が多い。したがって、このような液晶
による表示デバイスを用いて画像を出力すると、表示さ
れる画像はＣＲＴで表示されるものよりも見難いものと
なる。このため、画像そのものを鮮明な画像に補正する
ことにより液晶の表示デバイスのような色再現域の狭い
デバイスにおいても見易い鮮明な画像を出力させるとい
う方法が考えられる。

【０００３】このような画像補正技術として、明度ヒス
トグラムに基づいて補正テーブルを作成し、そのテーブ
ルを用いて画像データを補正するという方法が従来から
知られている。この方法は、画像データの明度に着目
し、明度ヒストグラムの値が全明度に分布するように変
換することで、たとえば明度が一部分に集中し、ほとん
ど階調を持っていないような画像に対しても、階調表現
を鮮明にしコントラストを明瞭にすることができる。

【０００４】図１０は、この従来技術における画像補正
方法により、明度のヒストグラムが平均化される例を示
した図である。図１０（ａ）は、補正前の画像の明度ヒ
ストグラムを表わしており、図１０（ｂ）は、補正後の
画像の明度ヒストグラムを表わしている。いずれの図も
横軸には明度がとられており、縦軸には頻度がとられて
いる。

【０００５】本図に示すように、補正後の明度ヒストグ
ラムは補正前の明度ヒストグラムと比較して、平均化さ
れていることがわかる。このように、従来の補正技術に
よると、一部に集中した明度分布を幅広く平均化するこ
とができる。

【０００６】続いて、この従来技術における画像補正方
法の内容について簡単に説明する。図１１は、従来技術
における画像補正方法の処理の流れを示したフローチャ
ートである。本図に示すように、まずステップＳ１１０
１において、画像の明度ヒストグラムが作成される。す
なわち、画像の各画素のＲＧＢデータから明度成分Ｌが
取り出される。そして、全画素についての明度分布を明
度別の頻度で示すことにより、明度ヒストグラムが作成
される。

【０００７】具体例を挙げて説明すると次のようにな
る。図１２は、補正の対象となる２種類のサンプル画像
の例を示した図である。図１２（ａ）は、人物について
のサンプル画像であり（以下「人物画」という）、図１
２（ｂ）は、オフィスなどで用いられるビジネス文書に
ついてのサンプル画像である（以下「ビジネス画」とい
う）。

【０００８】図１３は、図１２に示した各画像サンプル
についての明度ヒストグラムを示した図である。図１３
（ａ）は、図１２の人物画（ａ）についての明度ヒスト
グラムを表わしており、図１３（ｂ）は、図１２のビジ
ネス画（ｂ）についての明度ヒストグラムを表わしてい
る。

【０００９】なお、本図に示すように、人物画について
の明度ヒストグラムは比較的広範囲な明度領域に分布し
ていることがわかるが、ビジネス画についての明度ヒス
トグラムは、用紙の色である白に対応する明度２５５に
頻度が集中していることがわかる。

【００１０】このようにして画像の明度ヒストグラムが
作成されると、再び図１１に戻って、ステップＳ１１０
３において、明度ヒストグラムを平均化するための補正
テーブルの作成が行なわれる。補正テーブルは、通常、
画像の特性を考慮してその特性に応じた補正を行なうた
め、補正対象となる画像の明度ヒストグラムをもとに作
成される。

【００１１】たとえば、作成された明度ヒストグラムの
データｈ（ｘ）をもとにして、次式より画像補正用のテ
ーブルｔ（ｘ）が作成される。

【００１２】ｔ（ｘ）＝∫ｈ（ｘ）ｄｘ （０≦ｔ（ｘ）≦２５５） この補正テーブルを用いて画像を補正すると原画像を明
瞭な画像へと変換することが可能となる。ただし、使用
する補正テーブルが、画像の明度ヒストグラムのみに基
づいて作成される場合、補正された後の画像の分布が極
端なものとなってしまう場合がある。このため、それを
補正するための適当な関数ｉ（ｘ）が補正用テーブルと
して用意される。

【００１３】図１４は、このような補正用のテーブルで
ある関数ｉ（ｘ）の一例を示した図である。本図に示す
ように、たとえばｉ（ｘ）としてリニアな関数が用いら
れることがある。このような関数は処理が比較的容易で
あるためよく用いられる。ただし、原画像の特性を考慮
した補正を行なうため、明度ヒストグラムの積分により
求めた補正テーブルｈ（ｘ）と、補正用テーブルｉ
（ｘ）との比率を決定するためのパラメータα（０＜α
＜１）が用意され、これを用いて次式のような補正テー
ブルｔ′（ｘ）が用いられる。

【００１４】ｔ′（ｘ）＝αｔ（ｘ）＋（１−α）ｉ
（ｘ） 図１５は、このようにして作成された補正テーブルｔ′
（ｘ）の例を示した図である。ここで、点線で示した曲
線は人物画についての補正テーブルであり、実線で示し
た曲線はビジネス画についての補正テーブルである。

【００１５】このようにして補正テーブルｔ′（ｘ）が
作成されると、最後に図１１のステップＳ１１０５にお
いて、作成された補正テーブルに基づいて各画素毎の明
度補正が行なわれる。すなわち、補正テーブルの横軸が
入力値となり、縦軸が出力値となるため、各画素ごとに
明度Ｌの入力値に対する出力値が求められることにな
る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術における画像補正方法によると、以下に示
すような問題があった。すなわち、図１５で示した補正
テーブルからも分かるように、たとえば、ビジネス画の
テーブル値は、補正用テーブルｉ（ｘ）を用いたとして
も、明度が２５５のときに極端に変動している。

【００１７】このため、原画像は白が多く全体として明
るい画像であるのに対して、補正テーブルを用いて補正
される画像は明度が２５５になって初めて２５５（白）
となるため、全体的に暗い画像に変換される。

【００１８】また、補正テーブルに、ある明度において
極端な変動があると、その変動幅分の明度（階調）が再
現されないことになり、かつ、その明度前後で出力値が
大きく異なることになるため、不自然で極端な画像が得
られるおそれがある。

【００１９】これを回避するために原画像の明度ヒスト
グラムとは無関係に所望の補正テーブルを用いることも
考えられる。しかしながら、そのようにすると原画像の
特性が考慮に入れられず、適切な補正を行なうことがで
きなくなる。

【００２０】本発明は、これらの実情に鑑み考え出され
たものであり、その目的は、入力画像の特性に応じた適
切な補正を行なうことで、画像の種類に因らず明瞭で見
やすい画像を得ることのできる画像補正装置およびその
方法ならびに画像補正プログラムを記録したコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体を提供することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のある局面に従うと、画像補正装置は、画像
の明度に対する頻度をとることで明度ヒストグラムを作
成するヒストグラム作成手段と、作成された明度ヒスト
グラムの所定の明度に対する頻度を変更することで明度
ヒストグラムを修正する修正手段と、修正された明度ヒ
ストグラムに基づいて、明度変換テーブルを作成する変
換テーブル作成手段と、作成された明度変換テーブルを
用いて画像を補正する補正手段とを備える。

【００２２】この発明に従うと、作成された明度ヒスト
グラムのうち、最小明度、最大明度等の所定の明度に対
する頻度を変更することで明度ヒストグラムが修正され
る。画像の種類によっては一部分に明度分布が偏る場合
もある。たとえば、ビジネス文書等は紙の色である白デ
ータ（最大明度）が多く、作成される明度ヒストグラム
は最大明度においてピーク値をとる。このような明度ヒ
ストグラムを用いて補正処理を行なうと、不自然で極端
な画像に変換される恐れがあるため、たとえばピーク値
を適当に変更することにより、明度ヒストグラムが修正
される。

【００２３】変換テーブルは、修正された明度ヒストグ
ラムに基づいて作成される。このため、元の画像（明度
ヒストグラム）の特性を活かしつつ、より自然かつ適正
な変換テーブルが得られることになる。よって、この変
換テーブルにより補正される画像も、補正前の画像と比
較して鮮明で見易い画像となる。

【００２４】したがって、入力画像の特性に応じた適切
な補正を行なうことで、画像の種類に因らず明瞭で見や
すい画像を得ることのできる画像補正装置を提供するこ
とが可能となる。

【００２５】好ましくは、修正手段は、所定の明度に対
する頻度が、所定の明度に対して予め設定されているし
きい値よりも大きいか否かを判断する判断手段と、判断
手段により大きいと判断された場合、所定の明度に対す
る頻度を前記しきい値に変更する変更手段とを含む。

【００２６】この発明に従うと、明度ヒストグラムの所
定の明度に対する頻度が、その明度に対して予め設定さ
れているしきい値よりも大きい場合に、その明度に対す
る頻度がしきい値に変更される。このため、偏った明度
分布を示すような画像であっても適切にその明度ヒスト
グラムが修正される。また、しきい値を適当に設定する
ことにより所望の画像を容易に得ることが可能となる。

【００２７】好ましくは、作成される明度変換テーブル
は、明度ヒストグラムを明度に関して積分したものを用
いることを特徴とする。

【００２８】この発明に従うと、画像の明度ヒストグラ
ムを明度について積分したものが明度変換テーブルとし
て用いられる。このため、明度変換テーブルに画像の特
性が適切に反映されることになる。

【００２９】好ましくは、作成される明度変換テーブル
は、明度ヒストグラムを明度に関して積分したものに、
補正用テーブルを加えたものを用いることを特徴とす
る。

【００３０】この発明に従うと、画像の明度ヒストグラ
ムを明度について積分したものに、さらに補正用テーブ
ルを加えたものが、明度変換テーブルとして用いられ
る。このため、画像の特性が考慮されつつ、さらに、補
正画像が極端な画像分布となることが回避できるような
適切な明度変換テーブルが作成される。

【００３１】好ましくは、補正用テーブルは、線形関数
またはＳ字関数により表わされるものであることを特徴
とする。

【００３２】補正用テーブルが線形関数で表わされる場
合は処理が容易となり、Ｓ字関数で表わされる場合はよ
りコントラストの明確な画像に変換されることになる。

【００３３】好ましくは、画像補正装置は、補正された
画像の彩度を強調する彩度強調手段をさらに備える。

【００３４】この発明に従うと、補正された画像の彩度
が強調されるため、より鮮明な画像を得ることができ
る。

【００３５】好ましくは、ヒストグラム作成手段は、画
像を複数画素単位のブロックにブロック化するブロック
化手段と、ブロック化された各ブロックの複数画素の平
均値をとる平均値化手段とを含み、平均値化された各ブ
ロックの平均値を用いて、全ブロックの明度に対する頻
度をとることで明度ヒストグラムを作成することを特徴
とする。

【００３６】この発明に従うと、各ブロックの複数画素
の平均値がとられ、その平均値が各ブロックの値（代表
画素値）とされる。このため、画素単位で存在するノイ
ズが平均化され緩和される。そして、この平均値を用い
て、全ブロックについての明度別の頻度がとられる。し
たがって、作成される明度ヒストグラムもノイズによる
影響が低減されたものとなる。しかも、明度ヒストグラ
ムの作成に要する画像データ量も圧縮されることにな
る。

【００３７】好ましくは、所定の明度は、最小明度およ
び最大明度の少なくとも一方であることを特徴とする。

【００３８】最小明度および最大明度、すなわち、黒お
よび白はビジネス文書等においては占める割合が大き
い。したがって、これらの明度に対する頻度を考慮して
明度変換テーブルが作成されると、極端で好ましくない
画像が出力されることになる。よって、最小明度および
最大明度の少なくとも一方についての頻度を変更するこ
とにより、適切な明度変換テーブルが作成され、上記不
都合を防止することが可能となる。

【００３９】上記目的を達成するために本発明の別の局
面に従うと、画像補正方法は、画像の明度に対する頻度
をとることで明度ヒストグラムを作成するヒストグラム
作成ステップと、作成された明度ヒストグラムの所定の
明度に対する頻度を変更することで明度ヒストグラムを
修正する修正ステップと、修正された明度ヒストグラム
に基づいて、明度変換テーブルを作成する変換テーブル
作成ステップと、作成された変換テーブルを用いて前記
画像を補正する補正ステップとを備える。

【００４０】この発明に従うと、作成された明度ヒスト
グラムのうち、最小明度、最大明度等の所定の明度に対
する頻度を変更することで明度ヒストグラムが修正され
る。そして、変換テーブルは、この修正された明度ヒス
トグラムに基づいて作成される。このため、元の画像
（明度ヒストグラム）の特性を活かしつつ、より自然か
つ適正な変換テーブルが得られることになる。よって、
この変換テーブルにより補正される画像も、補正前の画
像と比較して鮮明で見易い画像となる。

【００４１】したがって、入力画像の特性に応じた適切
な補正を行なうことで、画像の種類に因らず明瞭で見や
すい画像を得ることのできる画像補正方法を提供するこ
とが可能となる。

【００４２】本発明のさらに別の局面に従うと、コンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体は、画像の明度に対する
頻度をとることで明度ヒストグラムを作成するヒストグ
ラム作成ステップと、作成された明度ヒストグラムの所
定の明度に対する頻度を変更することで明度ヒストグラ
ムを修正する修正ステップと、修正された明度ヒストグ
ラムに基づいて、明度変換テーブルを作成する変換テー
ブル作成ステップと、作成された変換テーブルを用いて
画像を補正する補正ステップと、をコンピュータに実行
させるための画像補正プログラムを記録する。

【００４３】この発明に従うと、入力画像の特性に応じ
た適切な補正を行なうことで、画像の種類に因らず明瞭
で見やすい画像を得ることのできる画像補正プログラム
を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供
することが可能となる。

【００４４】

【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。

【００４５】（第１の実施の形態）本発明の実施の形態
における画像補正方法は、画像補正プログラムをパーソ
ナルコンピュータやワークステーション等のコンピュー
タ上で実行させることにより実現される。なお、ここで
はソフトウェアにより画像補正方法が実行される場合に
ついて説明するが、ハードウェア回路により実行される
場合を除外するものではない。

【００４６】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
る画像補正装置１００の一例であるコンピュータの外観
を示した図である。図１を参照して、画像補正装置１０
０は、本体１１と、磁気テープ装置１３と、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ（Compact Disc-Read OnlyMemory）装置１７と、液晶
デバイス等の表示装置１２と、キーボード１５と、マウ
ス１６と、モデム１９とを含んでいる。磁気テープ装置
１３には磁気テープ１４が装着され、ＣＤ−ＲＯＭ装置
１７にはＣＤ−ＲＯＭ１８が装着される。

【００４７】図２に、このコンピュータの構成を機能ブ
ロック図形式にて示す。本図を参照して、周知のように
コンピュータの本体１１は、ＣＰＵ（Central Processi
ng Unit）２０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２１
と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２と、ハードデ
ィスク装置２３とを含んでいる。なお、これらは相互に
バスで接続されている。

【００４８】画像補正プログラムは、予めコンピュータ
内のハードディスクにインストールされたものであって
もよいし、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープのような取外し可
能な記録媒体に記録されたものであってもよい。いずれ
にせよ、画像補正プログラムはコンピュータ読み取り可
能な記録媒体に記録されている。

【００４９】取外し可能な記録媒体に記録されたもので
ある場合、記録されたプログラムは、磁気テープ装置１
３、ＣＤ−ＲＯＭ装置１７などにより記録媒体から読み
取られてハードディスク装置２３に一旦格納される。そ
の後は予めハードディスク装置２３からＲＡＭ２２にロ
ードされて、ＣＰＵ２０によるプログラムの実行制御が
なされる。

【００５０】なお、コンピュータ読み取り可能な記録媒
体としては、磁気テープやカセットテープなどのテープ
系、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディ
スク装置等）や光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ
／ＤＶＤ等）などのディスク系、ＩＣカード（メモリカ
ードを含む）や光カードなどのカード系、あるいはマス
クＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯ
Ｍなどの半導体メモリ等の、固定的にプログラムを担持
する媒体が考えられる。

【００５１】さらに、通信モデム１９を介してネットワ
ークからプログラムがダウンロードされるように、流動
的にプログラムを担持する媒体であってもよい。なおこ
のようにネットワークからプログラムがダウンロードさ
れる場合には、そのダウンロード用のプログラムは予め
コンピュータ本体１１に格納されているか、あるいは別
の記録媒体等から予め本体１１にインストールされてい
る。

【００５２】記録媒体に格納された内容としては、プロ
グラムに限定されずデータであってもよい。

【００５３】次に、画像補正装置１００の行なう画像補
正処理について説明する。図３は、画像補正装置１００
における画像補正処理の流れを示したフローチャートで
ある。本図に示すように、まず、ステップＳ３０１にお
いて、補正対象となる画像の明度ヒストグラムが作成さ
れる。すなわち、画像の全画素の明度分布を、明度別の
頻度で示すことにより明度ヒストグラムが作成される。

【００５４】具体的には、前述したように、図１２に示
される各画像に対しては、図１３で示す明度ヒストグラ
ムがそれぞれ作成される。

【００５５】続いて、ステップＳ３０３において、明度
ヒストグラムの修正処理が行なわれる。ここでは、作成
された明度ヒストグラムの中の白および黒についての頻
度が変更されることによって修正される。詳細について
は後述する。

【００５６】次に、ステップＳ３０５において、補正テ
ーブル（明度変換テーブル）の作成処理が行なわれる。
すなわち、まず、修正された明度ヒストグラムのデータ
ｈ′（ｘ）を基にして、次式により最初の画像補正テー
ブルｔ（ｘ）が作成される。

【００５７】ｔ（ｘ）＝∫ｈ′（ｘ）ｄｘ （０≦ｔ（ｘ）≦２５５） そして、補正後の画像分布が極端なものとなることを回
避するために、画像補正テーブルｔ（ｘ）を補正するた
めの補正用テーブルｉ（ｘ）が用いられる。ここでも、
ｉ（ｘ）に、図１４で示したようなリニアな関数が用い
られる。そして、次式により、最終的な補正テーブル
ｔ′（ｘ）が作成される。

【００５８】ｔ′（ｘ）＝αｔ（ｘ）＋（１−α）ｉ
（ｘ） なお、αはｈ′（ｘ）とｉ（ｘ）の比率を決定するため
のパラメータである（０＜α＜１）。

【００５９】そして最後に、ステップＳ３０７におい
て、作成された補正テーブルを用いた各画素ごとの明度
補正が行なわれる。すなわち、補正対象となる画像の全
ての画素の明度データに対して、それぞれ補正テーブル
ｔ′（ｘ）から対応する出力明度が求められる。このよ
うにして、明度を変換することで画像の補正処理が行な
われる。

【００６０】図４は、図３の明度ヒストグラムの修正処
理（ステップＳ３０３）の詳細を示したフローチャート
である。本図を参照して、明度ヒストグラムの修正処理
は、まず、ステップＳ４０１において、画像の明度のヒ
ストグラムから、白の頻度ｈ（２５５）がしきい値Ｔｈ
_Wより大きいか否かが判断される。（ｈ（２５５）＞Ｔ
ｈ_W?）。

【００６１】そして、白の頻度ｈ（２５５）がしきい値
Ｔｈ_Wより大きいと判断された場合は、ステップＳ４０
３において、白の頻度ｈ（２５５）がしきい値Ｔｈ_Wに
変更される（ｈ（２５５）＝Ｔｈ_W ）。一方、しきい値
以下であると判断された場合は、ステップＳ４０３の処
理がスキップされる。

【００６２】次に、ステップＳ４０５において、黒の頻
度ｈ（０）が、しきい値Ｔｈ_Bより大きいか否かが判断
される（ｈ（０）＞Ｔｈ_B?）。そして、黒の頻度ｈ
（０）がしきい値より大きいと判断された場合は、ステ
ップＳ４０７において、黒の頻度ｈ（０）がしきい値Ｔ
ｈ_Bに変更される（ｈ（０）＝Ｔｈ_B ）。一方、しきい
値以下であると判断された場合は、ステップＳ４０７の
処理がスキップされる。

【００６３】このように、明度ヒストグラムの修正は、
明度が最大である白、および明度が最小である黒の頻度
が必要に応じてそれぞれのしきい値に変更されることに
より、行なわれる。

【００６４】したがって、白や黒が極端に多いビジネス
文書等の画像に対しては、しきい値以上の頻度がカウン
トされずに補正テーブルが作成されることになる。この
ため、補正後の画像が必要以上に暗くなったり明るくな
ったり、また、画像分布が極端なものになったりすると
いう不都合を回避することができる。

【００６５】図５は、図１２に示したサンプル画像につ
いて、補正テーブルの作成処理（図３のステップＳ３０
５）により作成された補正テーブルを示した図である。
ここでは、白に対するしきい値Ｔｈ_Wと黒に対するしき
い値Ｔｈ_Bがそれぞれ０に設定された場合の補正テーブ
ルｔ′（ｘ）が示されている（Ｔｈ_W＝Ｔｈ_B＝０）。

【００６６】したがって、まず、図１３で示したような
明度ヒストグラムについては、明度が０および２５５の
場合の頻度が０であるとして、それぞれの明度ヒストグ
ラムが修正される。そして、補正テーブルｔ′（ｘ）
は、この修正された明度ヒストグラムをもとに作成され
ている。

【００６７】このため、図５に示されるように、それぞ
れの補正テーブルは、人物画およびビジネス画のそれぞ
れの特性が活かされた状態で、かつ、連続的に明度が変
化したものとなっている。図１５で示されたように、ビ
ジネス画の明度２５５において急激な変化が現われると
いった現象も見られない。

【００６８】したがって、ビジネス画、人物画にかかわ
らずどのような画像に対しても適切な補正テーブルが作
成されるため、これに基づき適切な補正が行なわれるこ
とになる。よって、例えばＴＶモニタに表示された画像
を液晶モニタで表示するような場合であっても、入力さ
れた画像をもとにより鮮明な出力画像を得ることができ
る。しかも、元の画像の明度ヒストグラムが考慮される
ため、元の画像の特徴を活かした補正を行なうことが可
能となる。

【００６９】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態について説明する。本実施の形態における
画像補正装置２００は、図１および図２で示した第１の
実施の形態における画像補正装置１００とその外観およ
び内部構造については同様である。ただし、画像補正処
理を行なう際に、画像に生じるノイズを除去することが
できるという点において第１の実施の形態と異なる。

【００７０】図６は、画像補正装置２００における画像
補正処理の流れを示したフローチャートである。本図を
参照して、本実施の形態における画像補正装置２００で
は、まず、ステップＳ６００において、画像のノイズ除
去処理が行なわれる。画像データには、何らかのノイズ
が含まれている場合も考えられるため、そのような画像
をもとに作成されるヒストグラムにもノイズの影響が含
まれることが予想される。

【００７１】そこで、ノイズによる影響を除去するため
に、ここではある大きさのブロックが設定され、ブロッ
ク毎にその中に含まれる画素の値の平均が求められる。
そして求められた平均値がそのブロックの値とされる。

【００７２】図７は、４×４の１６画素が１ブロックと
して設定される場合を示した図である。本図に示すよう
に、画像データの全画素が４×４の１６画素ごとのブロ
ックにブロック化され、各ブロック内において画素値の
平均がとられる。すなわち、１６画素の画素値の平均値
が、そのブロックの値（代表画素値）とされる。したが
って、明度ヒストグラムを作成する際の画像データは、
全画素のデータを用いる場合の１６分の１に圧縮される
ことになる。

【００７３】このように、ブロックごとの平均値をその
ブロックの代表画素値とすることで、画素単位で生じる
ノイズの緩和を図ることが可能となる。

【００７４】図６に戻って、ブロック毎の代表画素値が
求められると、次に、ステップＳ３０１において明度ヒ
ストグラムの作成が行なわれる。ここで作成される明度
ヒストグラムは、第１の実施の形態における明度ヒスト
グラムの作成とは異なり、画素単位ではなくブロック単
位で、明度別の頻度がとられる。このため、画素単位で
作成されたヒストグラムと比較して、ノイズによる影響
を受け難い。

【００７５】ブロック毎の明度ヒストグラムが作成され
ると、第１の実施の形態における画像補正装置１００の
行なう処理と同様に、ステップＳ３０３において、その
明度ヒストグラムの修正処理が行なわれる。処理の詳細
は、図４で示したフローチャートと同様である。すなわ
ち、白および黒の頻度がしきい値より大きければ、該当
する頻度がしきい値に変更される。

【００７６】このようにして明度ヒストグラムが修正さ
れると、次に、ステップＳ６０５において、その修正さ
れた明度ヒストグラムに基づいて補正テーブルの作成が
行なわれる。

【００７７】ここでは、補正用テーブルとして、すなわ
ち、修正された明度ヒストグラムから求められる補正テ
ーブルを補正するための関数ｉ（ｘ）として、図８に示
すようなＳ字関数が用いられる。図１４で示したような
リニアな関数を用いる場合と異なり、画像の明るい点は
より明るくそして暗い点はより暗く変換されることにな
り、中央に位置する部分が強調されるようになる。

【００７８】このようなＳ字関数ｉ（ｘ）を用いて補正
テーブルｔ′（ｘ）＝αｔ（ｘ）＋（１−α）ｉ（ｘ）
が作成されると、次に、ステップＳ３０７において、こ
の補正テーブルｔ′（ｘ）を用いて、各画素ごとの明度
補正が行なわれる。

【００７９】以上の処理に従うと、まず、補正対象とな
る画像そのものからノイズが除去され、ノイズが除去さ
れた画像に基づいてその後の処理が行なわれる。このた
め、補正処理が適切に行なわれ、最終的に得られる補正
画像もノイズの影響を受けないより鮮明で見やすい画像
となる。

【００８０】なお、ここでは補正用のテーブルとして図
８に示すようなＳ字関数ｉ（ｘ）をを用いたが、これに
限られず、たとえば図１４で示したようなリニアな関数
を用いてもよいし、他の関数を用いてもよい。

【００８１】（第３の実施の形態）最後に、本発明の第
３の実施の形態における画像補正装置３００について説
明する。本実施の形態における画像補正装置３００も、
その外観においては、図１および図２で示したような第
１の実施の形態における画像補正装置１００と同様であ
る。そして、画像補正処理の方法についても図３で示し
た処理の流れとほぼ同様である。ただし、最後に彩度に
関する補正を行なう点について異なる。

【００８２】図９は、画像補正装置３００における画像
補正処理の流れを示したフローチャートである。本図を
参照して、ここで行なわれるステップＳ３０１からステ
ップＳ３０７までの処理は、図３で示したステップＳ３
０１からステップＳ３０７までの処理と同様である。

【００８３】ただし、ステップＳ３０７による各画素毎
の明度補正が行なわれた後に、ステップＳ９０９におい
て、各画素毎の彩度補正が行なわれるという点について
図３のフローチャートと異なる。なお、ここで行なわれ
る彩度補正処理は、彩度が強調されるという処理であ
る。

【００８４】ＲＧＢ空間で表わされるＲＧＢ画像データ
は、あるデータ値（Ｒ₀，Ｇ₀，Ｂ₀）に関して、明度ベ
クトル成分Ｌ₀および彩度ベクトル成分Ｓ₀は次のように
表わされる。

【００８５】Ｌ₀＝（ｌ₀，ｌ₀，ｌ₀），Ｓ₀＝（Ｒ₀−ｌ
₀，Ｇ₀−ｌ₀，Ｂ₀−ｌ₀） ｌ₀＝（Ｒ₀＋Ｇ₀＋Ｂ₀）／３ 本実施の形態においては、彩度成分Ｓ₀をｋ倍すること
により彩度補正が行なわれる。すなわち、変換後のデー
タ値を（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とすると、

【００８６】

【数１】

【００８７】という操作が行なわれる。ここで、彩度の
補正係数ｋは一定値である。このようにして、全ての画
素について、各画素ごとに彩度補正が行なわれる。

【００８８】以上の処理に従うと、画像の明度が補正さ
れるのに加えて、さらに彩度の補正も行なわれるため、
画像の種類にかかわらずコントラストのはっきりとした
鮮やか画像を得ることが可能となる。

【００８９】なお、ここでは画像のノイズ除去が行なわ
れていないが、たとえば図６で示したステップＳ６００
のような画像のノイズ除去処理を図９のステップＳ３０
１の前に行なうことにより、さらにノイズによる影響を
抑制することもできる。

【００９０】また、今回示した実施の形態においては、
いずれも白（明度２５５）および黒（明度０）について
のみの頻度を変更することにより明度ヒストグラムの修
正処理が行なわれていたが、これに限られるものではな
い。したがって、異なる明度についての頻度変更を行な
うことにより適正な明度ヒストグラムの修正を行なうよ
うにしてもよい。

【００９１】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補正
装置１００の一例であるコンピュータの外観を示した図
である。

【図２】 図１のコンピュータの構成を示した機能ブロ
ック図である。

【図３】 画像補正装置１００における画像補正処理の
流れを示したフローチャートである。

【図４】 図３の明度ヒストグラムの修正処理（ステッ
プＳ３０３）の詳細を示したフローチャートである。

【図５】 図１２に示したサンプル画像について、補正
テーブルの作成処理（図３のステップＳ３０５）により
作成された補正テーブルを示した図である。

【図６】 画像補正装置２００における画像補正処理の
流れを示したフローチャートである。

【図７】 ４×４の１６画素が１ブロックとして設定さ
れる場合を示した図である。

【図８】 修正された明度ヒストグラムから求められる
補正テーブルを補正するためのＳ字関数ｉ（ｘ）を示し
た図である。

【図９】 画像補正装置３００における画像補正処理の
流れを示したフローチャートである。

【図１０】 従来技術における画像補正方法により、明
度のヒストグラムが平均化される例を示した図である。

【図１１】 従来技術における画像補正方法の処理の流
れを示したフローチャートである。

【図１２】 補正の対象となる２種類のサンプル画像の
例を示した図である。

【図１３】 図１２に示した各画像サンプルについての
明度ヒストグラムを示した図である。

【図１４】 補正用のテーブルである関数ｉ（ｘ）の一
例を示した図である。

【図１５】 補正テーブルｔ′（ｘ）の例を示した図で
ある。

【符号の説明】

１１ コンピュータの本体、１２ 表示装置、１３ 磁
気テープ装置、１４磁気テープ、１７ ＣＤ−ＲＯＭ装
置、１８ ＣＤ−ＲＯＭ、２０ ＣＰＵ、２１ ＲＯ
Ｍ、２２ ＲＡＭ、２３ ハードディスク装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 5/10 Ｈ０４Ｎ 5/202 5/36 1/40 Ｄ Ｈ０４Ｎ 5/202 Ｇ０９Ｇ 5/36 ５２０Ａ (72)発明者 山本 敏嗣 大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国 際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 5B057 AA20 BA02 BA30 CA01 CA08 CA12 CB01 CB08 CB12 CC01 CE02 CE03 DC23 5C021 PA17 PA53 PA56 PA76 PA77 PA80 XA35 5C077 LL01 LL19 MP01 MP08 NN02 NP01 PP15 PP32 PP35 PQ23 SS06 TT10 5C082 BA12 BA35 BA39 BB51 CA11 CB01 DA71 MM10

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像の明度に対する頻度をとることで明
   度ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、 前記作成された明度ヒストグラムの所定の明度に対する
   頻度を変更することで前記明度ヒストグラムを修正する
   修正手段と、 前記修正された明度ヒストグラムに基づいて、明度変換
   テーブルを作成する変換テーブル作成手段と、 前記作成された明度変換テーブルを用いて前記画像を補
   正する補正手段とを備えた、画像補正装置。
2. 【請求項２】 前記修正手段は、 前記所定の明度に対する頻度が、前記所定の明度に対し
   て予め設定されているしきい値よりも大きいか否かを判
   断する判断手段と、 前記判断手段により大きいと判断された場合、前記所定
   の明度に対する頻度を前記しきい値に変更する変更手段
   とを含む、請求項１に記載の画像補正装置。
3. 【請求項３】 前記作成される明度変換テーブルは、前
   記明度ヒストグラムを明度に関して積分したものを用い
   ることを特徴とする、請求項１または２に記載の画像補
   正装置。
4. 【請求項４】 前記作成される明度変換テーブルは、前
   記明度ヒストグラムを明度に関して積分したものに、補
   正用テーブルを加えたものを用いることを特徴とする、
   請求項１または２に記載の画像補正装置。
5. 【請求項５】 前記補正用テーブルは、線形関数または
   Ｓ字関数により表わされるものであることを特徴とす
   る、請求項４に記載の画像補正装置。
6. 【請求項６】 前記補正された画像の彩度を強調する彩
   度強調手段をさらに備えた、請求項１〜５のいずれかに
   記載の画像補正装置。
7. 【請求項７】 前記ヒストグラム作成手段は、 画像を複数画素単位のブロックにブロック化するブロッ
   ク化手段と、 前記ブロック化された各ブロックの複数画素の平均値を
   とる平均値化手段とを含み、 前記平均値化された各ブロックの平均値を用いて、全ブ
   ロックの明度に対する頻度をとることで明度ヒストグラ
   ムを作成することを特徴とする、請求項１〜６のいずれ
   かに記載の画像補正装置。
8. 【請求項８】 前記所定の明度は、最小明度および最大
   明度の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項
   １〜７のいずれかに記載の画像補正装置。
9. 【請求項９】 画像の明度に対する頻度をとることで明
   度ヒストグラムを作成するヒストグラム作成ステップ
   と、 前記作成された明度ヒストグラムの所定の明度に対する
   頻度を変更することで前記明度ヒストグラムを修正する
   修正ステップと、 前記修正された明度ヒストグラムに基づいて、明度変換
   テーブルを作成する変換テーブル作成ステップと、 前記作成された変換テーブルを用いて前記画像を補正す
   る補正ステップとを備えた、画像補正方法。
10. 【請求項１０】 画像の明度に対する頻度をとることで
    明度ヒストグラムを作成するヒストグラム作成ステップ
    と、 前記作成された明度ヒストグラムの所定の明度に対する
    頻度を変更することで前記明度ヒストグラムを修正する
    修正ステップと、 前記修正された明度ヒストグラムに基づいて、明度変換
    テーブルを作成する変換テーブル作成ステップと、 前記作成された変換テーブルを用いて前記画像を補正す
    る補正ステップと、をコンピュータに実行させるための
    画像補正プログラムを記録したコンピュータ読み取り可
    能な記録媒体。