JP2002281312A - 画像処理のための装置、方法及びプログラム - Google Patents
画像処理のための装置、方法及びプログラムInfo
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- JP2002281312A JP2002281312A JP2001073967A JP2001073967A JP2002281312A JP 2002281312 A JP2002281312 A JP 2002281312A JP 2001073967 A JP2001073967 A JP 2001073967A JP 2001073967 A JP2001073967 A JP 2001073967A JP 2002281312 A JP2002281312 A JP 2002281312A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
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- 238000003702 image correction Methods 0.000 description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 102100033040 Carbonic anhydrase 12 Human genes 0.000 description 1
- 101000867855 Homo sapiens Carbonic anhydrase 12 Proteins 0.000 description 1
- 101100533652 Homo sapiens SLIRP gene Proteins 0.000 description 1
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Color Image Communication Systems (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Television Receiver Circuits (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像の性質に応じて、より画像に適したコン
トラスト補正処理を施す。 【解決手段】 画像全体のコントラスト補正処理と局所
的なコントラスト補正処理を併せて行う。この際に画像
の性質に応じて各補正処理の重み付けを変更することに
より、露光不足画像や露光過剰画像に対しては、画像全
体のコントラスト強調に対する重みを大きくすること
で、明度むらを発生させることなくコントラストを改善
する。また、逆光画像や部分的にコントラスト不足にな
っている画像に対しては、画像の局所的なコントラスト
強調に対する重みを大きくすることで、より注目する被
写体領域に対するコントラスト補正処理を適切に行う。
トラスト補正処理を施す。 【解決手段】 画像全体のコントラスト補正処理と局所
的なコントラスト補正処理を併せて行う。この際に画像
の性質に応じて各補正処理の重み付けを変更することに
より、露光不足画像や露光過剰画像に対しては、画像全
体のコントラスト強調に対する重みを大きくすること
で、明度むらを発生させることなくコントラストを改善
する。また、逆光画像や部分的にコントラスト不足にな
っている画像に対しては、画像の局所的なコントラスト
強調に対する重みを大きくすることで、より注目する被
写体領域に対するコントラスト補正処理を適切に行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル画像の処
理、特にコントラスト補正に関する。
理、特にコントラスト補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタルカラー画像について、逆光、露
光過剰などの場合にコントラスト補正を行って画像を改
善する。コントラスト補正には種々の手法があるが、た
とえば、特開１９９９−４１５４１号公報に記載された
コントラスト補正では、画像の部分的な特徴（明るい、
暗い、平坦など）を考慮して、画像全体のコントラスト
補正の特性を決定する。
光過剰などの場合にコントラスト補正を行って画像を改
善する。コントラスト補正には種々の手法があるが、た
とえば、特開１９９９−４１５４１号公報に記載された
コントラスト補正では、画像の部分的な特徴（明るい、
暗い、平坦など）を考慮して、画像全体のコントラスト
補正の特性を決定する。
【０００３】従来のデジタルカラー画像のコントラスト
補正方法として、ヒストグラム均等化法というものがあ
る。この手法では、図１に示すように、画像の明度情報
に対するヒストグラムを求め、画素頻度の大きい階調領
域に対してはコントラストを高くし、画素頻度の小さい
階調領域に対してはコントラストを低くする。画素頻度
の大きい階調領域には、比較的重要な要素が含まれてい
ることが多いので、その領域の階調性を上げることによ
って画像の見栄えを良くする、というのがヒストグラム
均等化法の考えである。
補正方法として、ヒストグラム均等化法というものがあ
る。この手法では、図１に示すように、画像の明度情報
に対するヒストグラムを求め、画素頻度の大きい階調領
域に対してはコントラストを高くし、画素頻度の小さい
階調領域に対してはコントラストを低くする。画素頻度
の大きい階調領域には、比較的重要な要素が含まれてい
ることが多いので、その領域の階調性を上げることによ
って画像の見栄えを良くする、というのがヒストグラム
均等化法の考えである。
【０００４】ヒストグラム均等化法を実現する方法とし
ては、例えば、明度情報のヒストグラムから累積ヒスト
グラムを作成して正規化し、これを明度変換曲線とする
ことで、各画素の明度を変換する。ただし、実際には、
累積ヒストグラムをそのまま明度変換曲線にすると、非
常にコントラストが強くなる傾向にある。このため一般
には、図２に示すように、明度ヒストグラムをある一定
のクリップ値でクリッピングし、クリッピングされた画
素を全明度に均等に振り分けることで、コントラスト明
度変換曲線の傾きを緩やかにする。すなわち、このクリ
ップ値の大きさを調整することにより、コントラストの
強調量を変化させることが可能である。特開２０００−
５７３３５号公報や特開２０００−５９６２９号公報に
は、画像の明度ヒストグラムのクリッピングレベルを変
更することにより、画像の性質に応じた局所コントラス
ト補正を行うことが示されている。
ては、例えば、明度情報のヒストグラムから累積ヒスト
グラムを作成して正規化し、これを明度変換曲線とする
ことで、各画素の明度を変換する。ただし、実際には、
累積ヒストグラムをそのまま明度変換曲線にすると、非
常にコントラストが強くなる傾向にある。このため一般
には、図２に示すように、明度ヒストグラムをある一定
のクリップ値でクリッピングし、クリッピングされた画
素を全明度に均等に振り分けることで、コントラスト明
度変換曲線の傾きを緩やかにする。すなわち、このクリ
ップ値の大きさを調整することにより、コントラストの
強調量を変化させることが可能である。特開２０００−
５７３３５号公報や特開２０００−５９６２９号公報に
は、画像の明度ヒストグラムのクリッピングレベルを変
更することにより、画像の性質に応じた局所コントラス
ト補正を行うことが示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のヒス
トグラム均等化法では、画像全体の明度情報を用いてコ
ントラスト強調処理を行っている。このため、例えば注
目する被写体が暗くなり、その周辺が明るくなっている
ような逆光画像では、好ましい補正処理が行われないこ
とが多い。逆光画像では、暗い被写体領域よりも明るい
周辺領域の方がより大きな面積を占めていることが多
い。このような画像を対象に上述の方法で補正しようと
すると、周辺の明るい領域のコントラストを強調するだ
けで、被写体領域に対するコントラスト改善効果がほと
んど見られないからである。
トグラム均等化法では、画像全体の明度情報を用いてコ
ントラスト強調処理を行っている。このため、例えば注
目する被写体が暗くなり、その周辺が明るくなっている
ような逆光画像では、好ましい補正処理が行われないこ
とが多い。逆光画像では、暗い被写体領域よりも明るい
周辺領域の方がより大きな面積を占めていることが多
い。このような画像を対象に上述の方法で補正しようと
すると、周辺の明るい領域のコントラストを強調するだ
けで、被写体領域に対するコントラスト改善効果がほと
んど見られないからである。
【０００６】一方で、こうした問題を解決するために、
局所的ヒストグラム均等化法と呼ばれる方法がある。こ
れの方法では、画像を予めいくつかの矩形領域に分割し
ておき、各領域毎にコントラスト補正処理を行う。この
方法を使用すると、画像の部分的なコントラストを改善
することができる。例えば、逆光画像内の暗いと判定さ
れた領域に対してのみコントラストの強調量を大きくし
たり、人物画像内の肌と判定された領域に対してのみコ
ントラストの強調量を控えめにしたりすることができ、
より画像の性質に応じたコントラスト補正処理が可能で
ある。
局所的ヒストグラム均等化法と呼ばれる方法がある。こ
れの方法では、画像を予めいくつかの矩形領域に分割し
ておき、各領域毎にコントラスト補正処理を行う。この
方法を使用すると、画像の部分的なコントラストを改善
することができる。例えば、逆光画像内の暗いと判定さ
れた領域に対してのみコントラストの強調量を大きくし
たり、人物画像内の肌と判定された領域に対してのみコ
ントラストの強調量を控えめにしたりすることができ、
より画像の性質に応じたコントラスト補正処理が可能で
ある。
【０００７】しかし、局所的ヒストグラム均等化法の問
題は、コントラスト強調量を大きくしていくと、領域間
の強調量に大きな差が生じ、明度に対するむらが発生す
ることである。特に、元々コントラストが全体的に不足
して、階調が平坦になっているような画像に対して、こ
の傾向が強い。このため、こうした画像のコントラスト
を改善する際は、部分的なコントラストの強調量をそれ
ほど大きくしない方がよい。
題は、コントラスト強調量を大きくしていくと、領域間
の強調量に大きな差が生じ、明度に対するむらが発生す
ることである。特に、元々コントラストが全体的に不足
して、階調が平坦になっているような画像に対して、こ
の傾向が強い。このため、こうした画像のコントラスト
を改善する際は、部分的なコントラストの強調量をそれ
ほど大きくしない方がよい。
【０００８】本発明の目的は、画像の性質に応じて画像
により適したコントラスト補正処理を施すようにするこ
とである。
により適したコントラスト補正処理を施すようにするこ
とである。
【０００９】
【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、カラー画像データを入力する入力部と、入力した
画像データの性質（露光不足、逆光など）に基づいて、
画像全体のコントラスト補正の重み付けと、局所的なコ
ントラスト補正の重み付けをそれぞれ設定する重み付け
設定手段と、重み付け設定手段により設定した画像全体
のコントラスト補正の重み付けを用いて、入力カラー画
像データについて全体的なコントラストを補正する第１
コントラスト補正手段と、重み付け設定手段により設定
した局所的なコントラスト補正の重み付けを用いて、入
力カラー画像データについて局所的なコントラストを補
正する第２コントラスト補正手段と、第１と第２のコン
トラスト補正手段により補正された画像データを出力す
る出力手段とからなる。
置は、カラー画像データを入力する入力部と、入力した
画像データの性質（露光不足、逆光など）に基づいて、
画像全体のコントラスト補正の重み付けと、局所的なコ
ントラスト補正の重み付けをそれぞれ設定する重み付け
設定手段と、重み付け設定手段により設定した画像全体
のコントラスト補正の重み付けを用いて、入力カラー画
像データについて全体的なコントラストを補正する第１
コントラスト補正手段と、重み付け設定手段により設定
した局所的なコントラスト補正の重み付けを用いて、入
力カラー画像データについて局所的なコントラストを補
正する第２コントラスト補正手段と、第１と第２のコン
トラスト補正手段により補正された画像データを出力す
る出力手段とからなる。
【００１０】本発明に係る画像処理方法では、カラー画
像データを入力し、入力した画像データの性質に基づい
て、画像全体のコントラスト補正の重み付けと、局所的
なコントラスト補正の重み付けをそれぞれ設定し、設定
した画像全体のコントラスト補正の重み付けと、局所的
なコントラスト補正の重み付けを用いて、入力カラー画
像データについて全体的なコントラストおよび局所的な
コントラストをそれぞれ補正し、補正後の画像データを
出力する。
像データを入力し、入力した画像データの性質に基づい
て、画像全体のコントラスト補正の重み付けと、局所的
なコントラスト補正の重み付けをそれぞれ設定し、設定
した画像全体のコントラスト補正の重み付けと、局所的
なコントラスト補正の重み付けを用いて、入力カラー画
像データについて全体的なコントラストおよび局所的な
コントラストをそれぞれ補正し、補正後の画像データを
出力する。
【００１１】本発明に係るコンピュータにより実行され
る画像処理プログラムは、カラー画像データを入力する
ステップと、入力した画像データの性質に基づいて、全
体的なコントラスト補正の重み付けと局所的なコントラ
スト補正の重み付けとを設定するステップと、設定した
画像全体のコントラスト補正の重み付けを用いて、入力
カラー画像データについて全体的なコントラストを補正
するステップと、設定した局所的なコントラスト補正の
重み付けを用いて、入力カラー画像データについて局所
的なコントラストを補正するステップと、全体的なコン
トラスト補正と局所的なコントラスト補正とを行った画
像データを出力するステップとからなる。
る画像処理プログラムは、カラー画像データを入力する
ステップと、入力した画像データの性質に基づいて、全
体的なコントラスト補正の重み付けと局所的なコントラ
スト補正の重み付けとを設定するステップと、設定した
画像全体のコントラスト補正の重み付けを用いて、入力
カラー画像データについて全体的なコントラストを補正
するステップと、設定した局所的なコントラスト補正の
重み付けを用いて、入力カラー画像データについて局所
的なコントラストを補正するステップと、全体的なコン
トラスト補正と局所的なコントラスト補正とを行った画
像データを出力するステップとからなる。
【００１２】前記の補正のステップは、たとえば、画像
データを色相、彩度、明度で表される各成分データに変
換し、各成分のヒストグラムを作成し、ヒストグラムの
分布を調べることにより前記の画像データの性質を決定
するステップを含む。または、前記の補正のステップ
は、たとえば、ユーザーによって指定された画像データ
の性質を入力するステップを含む。
データを色相、彩度、明度で表される各成分データに変
換し、各成分のヒストグラムを作成し、ヒストグラムの
分布を調べることにより前記の画像データの性質を決定
するステップを含む。または、前記の補正のステップ
は、たとえば、ユーザーによって指定された画像データ
の性質を入力するステップを含む。
【００１３】また、前記の補正のステップにおいて、た
とえば、全体的なコントラスト補正および局所的なコン
トラスト補正がヒストグラム均等化法を使用する。ここ
で、前記の補正のステップにおいて、全体的または局所
的なコントラスト補正の重み付けを、ヒストグラム均等
化法のクリップ値を変更することによって行える。
とえば、全体的なコントラスト補正および局所的なコン
トラスト補正がヒストグラム均等化法を使用する。ここ
で、前記の補正のステップにおいて、全体的または局所
的なコントラスト補正の重み付けを、ヒストグラム均等
化法のクリップ値を変更することによって行える。
【００１４】前記の補正のステップにおけるコントラス
ト補正の重み付けの変更において、たとえば、前記の画
像の性質が露光不足、露光過剰または全体的にコントラ
スト不足であるときに、全体コントラスト補正の重み付
けを予め設定した標準値より大きくし、局所コントラス
ト補正の重み付けを予め設定した標準値より小さくす
る。または、前記の画像の性質が逆光または部分的にコ
ントラスト不足であるときに、全体コントラスト補正の
重み付けを予め設定した標準値より小さくし、局所コン
トラスト補正の重み付けを予め設定した標準値より大き
くする。または、前記の画像の性質が通常であるとき
に、全体コントラスト補正の重み付けと局所コントラス
ト補正の重み付けをそれぞれ予め設定した標準値と一致
させる。
ト補正の重み付けの変更において、たとえば、前記の画
像の性質が露光不足、露光過剰または全体的にコントラ
スト不足であるときに、全体コントラスト補正の重み付
けを予め設定した標準値より大きくし、局所コントラス
ト補正の重み付けを予め設定した標準値より小さくす
る。または、前記の画像の性質が逆光または部分的にコ
ントラスト不足であるときに、全体コントラスト補正の
重み付けを予め設定した標準値より小さくし、局所コン
トラスト補正の重み付けを予め設定した標準値より大き
くする。または、前記の画像の性質が通常であるとき
に、全体コントラスト補正の重み付けと局所コントラス
ト補正の重み付けをそれぞれ予め設定した標準値と一致
させる。
【００１５】前記の補正のステップにおいて、コントラ
スト補正の重み付けの変更は、たとえば、ユーザーによ
って指定される。
スト補正の重み付けの変更は、たとえば、ユーザーによ
って指定される。
【００１６】本発明に係るコンピュータ読み出し可能な
記憶媒体は、前述の画像処理プログラムを記録する。
記憶媒体は、前述の画像処理プログラムを記録する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施の形態を説明する。図３は、本発明の実施例に
おける構成のブロック図を示したものである。デジタル
カメラなどに代表される画像入力装置１００で読み取ら
れた画像データは、コンピュータなどに代表される画像
処理装置２００に送られ、そこで画像データに対して適
切な処理（逆光、ハイコントラストなどの処理）が施さ
れた後、プリンタ、ディスプレイ装置などに代表される
画像出力装置３００に送られ、出力される。画像処理装
置２００は、通常のコンピュータとしての構成を備え
る。すなわち、ＣＰＵ２０２に、プログラムなどを記憶
したＲＯＭ２０４，ワークエリアとしてのＲＡＭ２０
６、記憶装置であるフレキシブルディスク装置２０８と
ハードディスク装置２１０，入力デバイスであるキーボ
ード２１２とマウス２１４、ディスプレイ装置２１６、
および、外部装置との接続のためのＩ／Ｏインターフェ
ース２１８を備える。
明の実施の形態を説明する。図３は、本発明の実施例に
おける構成のブロック図を示したものである。デジタル
カメラなどに代表される画像入力装置１００で読み取ら
れた画像データは、コンピュータなどに代表される画像
処理装置２００に送られ、そこで画像データに対して適
切な処理（逆光、ハイコントラストなどの処理）が施さ
れた後、プリンタ、ディスプレイ装置などに代表される
画像出力装置３００に送られ、出力される。画像処理装
置２００は、通常のコンピュータとしての構成を備え
る。すなわち、ＣＰＵ２０２に、プログラムなどを記憶
したＲＯＭ２０４，ワークエリアとしてのＲＡＭ２０
６、記憶装置であるフレキシブルディスク装置２０８と
ハードディスク装置２１０，入力デバイスであるキーボ
ード２１２とマウス２１４、ディスプレイ装置２１６、
および、外部装置との接続のためのＩ／Ｏインターフェ
ース２１８を備える。
【００１８】画像処理装置２００は、たとえばデジタル
カメラでの撮影またはカラースキャナでのスキャンによ
り得られたデジタルカラー画像に対して、適切な画像補
正処理を施す。ここで、画像全体のコントラスト補正処
理と局所的なコントラスト補正処理を併せて行い、この
際に、画像の性質に応じて、画像全体に対するコントラ
スト強調の重み付けと画像の部分的な領域に対するコン
トラスト強調の重み付けをそれぞれ設定する。これによ
り、より適切なコントラスト補正処理を行う。たとえ
ば、露光不足画像や露光過剰画像に対しては、画像全体
のコントラスト強調に対する重みを、予め設定した標準
値より大きくすることで、明度むらを発生させることな
くコントラストを改善できる。また、逆光画像や部分的
にコントラスト不足になっている画像に対しては、画像
の局所的なコントラスト強調に対する重みを、予め設定
した標準値より大きくすることで、注目する被写体領域
に対するコントラスト補正処理が可能である。
カメラでの撮影またはカラースキャナでのスキャンによ
り得られたデジタルカラー画像に対して、適切な画像補
正処理を施す。ここで、画像全体のコントラスト補正処
理と局所的なコントラスト補正処理を併せて行い、この
際に、画像の性質に応じて、画像全体に対するコントラ
スト強調の重み付けと画像の部分的な領域に対するコン
トラスト強調の重み付けをそれぞれ設定する。これによ
り、より適切なコントラスト補正処理を行う。たとえ
ば、露光不足画像や露光過剰画像に対しては、画像全体
のコントラスト強調に対する重みを、予め設定した標準
値より大きくすることで、明度むらを発生させることな
くコントラストを改善できる。また、逆光画像や部分的
にコントラスト不足になっている画像に対しては、画像
の局所的なコントラスト強調に対する重みを、予め設定
した標準値より大きくすることで、注目する被写体領域
に対するコントラスト補正処理が可能である。
【００１９】図２は、図１のシステムにおいて、画像処
理装置２００によるデータ処理の流れをより詳細に表し
たものである。画像入力装置１００から入力したＲＧＢ
画像データは、まず色空間変換部２２０において、色相
（Ｈ)、彩度（Ｓ)、明度（Ｌ）の各成分に変換される。
次に、ＨＳＬ信号は、シーン判定処理部２３０に送ら
れ、画像のシーン情報が判定される。具体的には、色相
・彩度・明度ヒストグラム計算部２３２が色相・彩度・
明度のそれぞれのヒストグラムを作成し、次に、ヒスト
グラムを基に、シーン情報判定部２３４がシーンを判定
し、コントラスト強調量決定部２３６が、判定されたシ
ーン情報に応じて、コントラスト補正における強調量を
決定する。Ｌ信号と、決定されたコントラスト強調量と
は、全体コントラスト補正処理部２４０に送られ、画像
の全体的なコントラスト補正処理が行われる。ここで、
明度変換曲線計算部２４２は明度変換曲線を計算し、明
度変換処理部２４４は明度変換曲線を基に画像の全体的
なコントラストを補正する。全体コントラスト補正が行
われた後のＬ信号と、決定されたコントラスト強調量
は、局所コントラスト補正処理部２５０に送られ、画像
の部分的なコントラスト補正処理が行われる。ここで、
領域分割部２５２は、画像を矩形領域に分割する。次
に、明度ヒストグラム計算部２５４は、領域ごとに明度
ヒストグラムを作成し、明度変換曲線計算部２５６は、
領域ごとに明度変換曲線を計算し、明度変換処理部２５
８は、明度変換曲線を用いて明度を変換して、部分的な
コントラスト補正処理をする。Ｈ、Ｓ信号およびコント
ラスト補正処理が施された後のＬ信号は、色変換処理部
２６０に送られ、出力装置３００に適した色成分で表さ
れる画像データに変換される。変換された画像データは
画像出力装置３００に送られ、画像として出力される。
なお、ここでの説明では、画像データにコントラスト補
正処理のみ施すように記述しているが、これに限定する
必要はない。色かぶり補正処理、シャープネス強調処
理、彩度強調処理など一連の画像補正処理と組み合わせ
て、コントラスト補正処理を施すようにすることが望ま
しい。
理装置２００によるデータ処理の流れをより詳細に表し
たものである。画像入力装置１００から入力したＲＧＢ
画像データは、まず色空間変換部２２０において、色相
（Ｈ)、彩度（Ｓ)、明度（Ｌ）の各成分に変換される。
次に、ＨＳＬ信号は、シーン判定処理部２３０に送ら
れ、画像のシーン情報が判定される。具体的には、色相
・彩度・明度ヒストグラム計算部２３２が色相・彩度・
明度のそれぞれのヒストグラムを作成し、次に、ヒスト
グラムを基に、シーン情報判定部２３４がシーンを判定
し、コントラスト強調量決定部２３６が、判定されたシ
ーン情報に応じて、コントラスト補正における強調量を
決定する。Ｌ信号と、決定されたコントラスト強調量と
は、全体コントラスト補正処理部２４０に送られ、画像
の全体的なコントラスト補正処理が行われる。ここで、
明度変換曲線計算部２４２は明度変換曲線を計算し、明
度変換処理部２４４は明度変換曲線を基に画像の全体的
なコントラストを補正する。全体コントラスト補正が行
われた後のＬ信号と、決定されたコントラスト強調量
は、局所コントラスト補正処理部２５０に送られ、画像
の部分的なコントラスト補正処理が行われる。ここで、
領域分割部２５２は、画像を矩形領域に分割する。次
に、明度ヒストグラム計算部２５４は、領域ごとに明度
ヒストグラムを作成し、明度変換曲線計算部２５６は、
領域ごとに明度変換曲線を計算し、明度変換処理部２５
８は、明度変換曲線を用いて明度を変換して、部分的な
コントラスト補正処理をする。Ｈ、Ｓ信号およびコント
ラスト補正処理が施された後のＬ信号は、色変換処理部
２６０に送られ、出力装置３００に適した色成分で表さ
れる画像データに変換される。変換された画像データは
画像出力装置３００に送られ、画像として出力される。
なお、ここでの説明では、画像データにコントラスト補
正処理のみ施すように記述しているが、これに限定する
必要はない。色かぶり補正処理、シャープネス強調処
理、彩度強調処理など一連の画像補正処理と組み合わせ
て、コントラスト補正処理を施すようにすることが望ま
しい。
【００２０】図３は、画像処理装置２００における画像
処理のフローチャートである。なお、コントラスト補正
以外の画像処理については説明を省略している。まず、
画像入力装置１００から画像が入力される（Ｓ１０１）
と、色相、彩度、明度で表される色空間上の色信号に変
換される（Ｓ１０２）。このような色空間としては、代
表的なものとしてマンセル表色系で表される色空間があ
る。ただし、変換に使用される色空間はマンセル表色系
の色空間に限る必要はなく、ＸＹＺ表色系で表される色
空間であってもよく、均等色空間として知られるＬ＊ａ
＊ｂ＊空間などであってもよい。
処理のフローチャートである。なお、コントラスト補正
以外の画像処理については説明を省略している。まず、
画像入力装置１００から画像が入力される（Ｓ１０１）
と、色相、彩度、明度で表される色空間上の色信号に変
換される（Ｓ１０２）。このような色空間としては、代
表的なものとしてマンセル表色系で表される色空間があ
る。ただし、変換に使用される色空間はマンセル表色系
の色空間に限る必要はなく、ＸＹＺ表色系で表される色
空間であってもよく、均等色空間として知られるＬ＊ａ
＊ｂ＊空間などであってもよい。
【００２１】次に、変換された各色信号に対して色相、
彩度、明度のヒストグラムを作成し（Ｓ３００）、この
ヒストグラム情報を基に画像のシーンを判定する（Ｓ１
０４）。例えば、明度ヒストグラムの情報から、低明度
領域に画素が偏っていれば露光不足画像と判定し、ま
た、高明度領域に画素が偏っていれば露光過剰画像と判
定する。また、中間調領域に画素が偏っていればコント
ラスト不足画像と判定する。
彩度、明度のヒストグラムを作成し（Ｓ３００）、この
ヒストグラム情報を基に画像のシーンを判定する（Ｓ１
０４）。例えば、明度ヒストグラムの情報から、低明度
領域に画素が偏っていれば露光不足画像と判定し、ま
た、高明度領域に画素が偏っていれば露光過剰画像と判
定する。また、中間調領域に画素が偏っていればコント
ラスト不足画像と判定する。
【００２２】露光不足、露光過剰、コントラスト不足
（全体）のいずれかであると判定すれば（Ｓ１０５でＹ
ＥＳ）、全体コントラスト補正では、予め設定した標準
値より重み付けを大きくし、局所コントラスト補正で
は、予め設定した標準値より重み付けを小さくする（Ｓ
１０７）。露光不足画像、露光過剰画像、コントラスト
不足画像は、画素が低明度領域や高明度領域に集中して
いるため、画像全体がコントラスト不足になっているこ
とが多い。このような画像に対しては、全体コントラス
ト補正の強調量を予め設定した標準値より大きくし、局
所コントラスト補正の強調量を予め設定した標準値より
小さくする。これによって、部分的な明度むらの発生を
小さくしながら、画像全体のコントラストが適切に改善
される。
（全体）のいずれかであると判定すれば（Ｓ１０５でＹ
ＥＳ）、全体コントラスト補正では、予め設定した標準
値より重み付けを大きくし、局所コントラスト補正で
は、予め設定した標準値より重み付けを小さくする（Ｓ
１０７）。露光不足画像、露光過剰画像、コントラスト
不足画像は、画素が低明度領域や高明度領域に集中して
いるため、画像全体がコントラスト不足になっているこ
とが多い。このような画像に対しては、全体コントラス
ト補正の強調量を予め設定した標準値より大きくし、局
所コントラスト補正の強調量を予め設定した標準値より
小さくする。これによって、部分的な明度むらの発生を
小さくしながら、画像全体のコントラストが適切に改善
される。
【００２３】具体的には、図２に示すコントラスト補正
のクリップ値を、標準値よりも大きくしたり小さくした
りすることで、コントラスト補正処理の重み付けを制御
する。重み量は、便宜上０〜１００までの数字で表し、
重み量が５０のときを標準値として、クリップ値を（全
画素数）／（全階調数×２）にする。そして、重み量が
０のときクリップ値を０に、重み量が１００のときクリ
ップ値を（全画素数）／（全階調数）にする。そして、
例えば、以下のような関係式を設定しておき、全体コン
トラスト補正の重み量Ｗ１と局所コントラスト補正の重
み付けＷ２を制御する。 Ｗ１＋Ｗ２＝１００ （１） 露光不足画像や露光過剰不足画像に対しては、全体コン
トラスト補正の重み量Ｗ１を８０、局所コントラスト補
正の重み量Ｗ２を２０に設定することにより、全体コン
トラスト補正の重み付けを大きくする。
のクリップ値を、標準値よりも大きくしたり小さくした
りすることで、コントラスト補正処理の重み付けを制御
する。重み量は、便宜上０〜１００までの数字で表し、
重み量が５０のときを標準値として、クリップ値を（全
画素数）／（全階調数×２）にする。そして、重み量が
０のときクリップ値を０に、重み量が１００のときクリ
ップ値を（全画素数）／（全階調数）にする。そして、
例えば、以下のような関係式を設定しておき、全体コン
トラスト補正の重み量Ｗ１と局所コントラスト補正の重
み付けＷ２を制御する。 Ｗ１＋Ｗ２＝１００ （１） 露光不足画像や露光過剰不足画像に対しては、全体コン
トラスト補正の重み量Ｗ１を８０、局所コントラスト補
正の重み量Ｗ２を２０に設定することにより、全体コン
トラスト補正の重み付けを大きくする。
【００２４】露光不足、露光過剰、コントラスト不足
（全体）のいずれかでなければ（Ｓ１０５でＮＯ）、次
に、逆光とコントラスト不足(局所）のいずれかである
を判定し（Ｓ１０６）、いずれかである判定すると、全
体コントラスト補正では、重み付けＷ１を小さし、局所
コントラスト補正では、重み付けＷ２を大きくする（Ｓ
１０８）。明度ヒストグラムの暗い領域と明るい領域に
ある程度画素が集中し、画像の中心部が暗くその周辺領
域が明るく、なおかつ画像全体の彩度が低いような場
合、逆光画像と判定する。逆光画像と判定した場合に
は、比較的小さな領域単位で、明るくなっていたり暗く
なっていたりするため、全体コントラスト補正よりも局
所コントラスト補正の重み付けを大きくした方が、適切
な補正結果が得られることが多い。一方、画像全体のコ
ントラストは正常に近いが、領域単位でのコントラスト
が不足しているような画像に対しても、逆光画像と同様
に局所コントラスト補正の重み付けＷ２を大きくした方
が良い。このため、例えば、全体コントラスト補正の重
み量Ｗ１を２０、局所コントラスト補正の重み量Ｗ２を
８０に設定する。
（全体）のいずれかでなければ（Ｓ１０５でＮＯ）、次
に、逆光とコントラスト不足(局所）のいずれかである
を判定し（Ｓ１０６）、いずれかである判定すると、全
体コントラスト補正では、重み付けＷ１を小さし、局所
コントラスト補正では、重み付けＷ２を大きくする（Ｓ
１０８）。明度ヒストグラムの暗い領域と明るい領域に
ある程度画素が集中し、画像の中心部が暗くその周辺領
域が明るく、なおかつ画像全体の彩度が低いような場
合、逆光画像と判定する。逆光画像と判定した場合に
は、比較的小さな領域単位で、明るくなっていたり暗く
なっていたりするため、全体コントラスト補正よりも局
所コントラスト補正の重み付けを大きくした方が、適切
な補正結果が得られることが多い。一方、画像全体のコ
ントラストは正常に近いが、領域単位でのコントラスト
が不足しているような画像に対しても、逆光画像と同様
に局所コントラスト補正の重み付けＷ２を大きくした方
が良い。このため、例えば、全体コントラスト補正の重
み量Ｗ１を２０、局所コントラスト補正の重み量Ｗ２を
８０に設定する。
【００２５】また、露光不足、露光過剰、コントラスト
不足（全体）、逆光、コントラスト不足(局所）のいず
れでもなければ、全体コントラスト補正と局所コントラ
スト補正で、重み付けを標準値とする（Ｓ１０９）。す
なわち、上記以外のノーマルな画像に対しては、全体コ
ントラスト補正と局所コントラスト補正の重み付けＷ
１，Ｗ２を同じ値とし、いずれも５０に設定する。次
に、画像全体の明度変換曲線を作成し（Ｓ１１０）、明
度に対して全体コントラスト補正処理を行う（Ｓ１１
１）。
不足（全体）、逆光、コントラスト不足(局所）のいず
れでもなければ、全体コントラスト補正と局所コントラ
スト補正で、重み付けを標準値とする（Ｓ１０９）。す
なわち、上記以外のノーマルな画像に対しては、全体コ
ントラスト補正と局所コントラスト補正の重み付けＷ
１，Ｗ２を同じ値とし、いずれも５０に設定する。次
に、画像全体の明度変換曲線を作成し（Ｓ１１０）、明
度に対して全体コントラスト補正処理を行う（Ｓ１１
１）。
【００２６】次に、画像を矩形領域に分割し（Ｓ１１
２）、領域毎に明度変換曲線を作成し（Ｓ１１３）、領
域毎に局所コントラスト補正処理を行う（Ｓ１１４）。
この局所コントラスト補正を全領域の処理が終了するま
で行う（Ｓ３１５でＹＥＳ）。次に、色相、彩度、明度
データを画像出力装置に対応した画像データに変換する
（Ｓ１１６）。そして、明度成分に対して全体コントラ
スト補正、および局所コントラスト補正の各処理を施し
た後、元画像の色相、彩度成分と補正された明度成分を
基に、出力装置で出力するための画像データに変換され
る。例えば、ディスプレイなどに表示するためにはＲＧ
Ｂで表される色成分に、プリンタなどに出力するために
はＣＭＹ(Ｋ)で表される色成分にそれぞれ変換される。
最後に、変換された画像データをディスプレイやプリン
タなどの画像出力装置３００で出力する（Ｓ１１７）。
２）、領域毎に明度変換曲線を作成し（Ｓ１１３）、領
域毎に局所コントラスト補正処理を行う（Ｓ１１４）。
この局所コントラスト補正を全領域の処理が終了するま
で行う（Ｓ３１５でＹＥＳ）。次に、色相、彩度、明度
データを画像出力装置に対応した画像データに変換する
（Ｓ１１６）。そして、明度成分に対して全体コントラ
スト補正、および局所コントラスト補正の各処理を施し
た後、元画像の色相、彩度成分と補正された明度成分を
基に、出力装置で出力するための画像データに変換され
る。例えば、ディスプレイなどに表示するためにはＲＧ
Ｂで表される色成分に、プリンタなどに出力するために
はＣＭＹ(Ｋ)で表される色成分にそれぞれ変換される。
最後に、変換された画像データをディスプレイやプリン
タなどの画像出力装置３００で出力する（Ｓ１１７）。
【００２７】なお、この説明においては、画像のシーン
情報を自動で判別するようにしている。しかし、予めい
くつかのシーンを用意しておき、ユーザーがその中から
任意に指定できるようにしてもよい。例えば、図５に示
すようなシーン指定のためのＧＵＩを用意し、ユーザー
に任意のシーンを選択してもらう。図５の画面では、補
正前画像と補正後画像が示され、かつ、シーン（ノーマ
ル、逆光、露光不足、露光過剰、コントラスト不足な
ど）をユーザーが選択するための選択部が設けられる。
この例では、逆光が設定されている。そして、選択され
たシーンに適したコントラスト補正処理を行うようにす
る。この場合、図２のシーン判定処理部の代わりに、ユ
ーザーによるシーン設定部が必要となる。
情報を自動で判別するようにしている。しかし、予めい
くつかのシーンを用意しておき、ユーザーがその中から
任意に指定できるようにしてもよい。例えば、図５に示
すようなシーン指定のためのＧＵＩを用意し、ユーザー
に任意のシーンを選択してもらう。図５の画面では、補
正前画像と補正後画像が示され、かつ、シーン（ノーマ
ル、逆光、露光不足、露光過剰、コントラスト不足な
ど）をユーザーが選択するための選択部が設けられる。
この例では、逆光が設定されている。そして、選択され
たシーンに適したコントラスト補正処理を行うようにす
る。この場合、図２のシーン判定処理部の代わりに、ユ
ーザーによるシーン設定部が必要となる。
【００２８】また、以上の説明においては、全体コント
ラスト補正と局所コントラスト補正の重みＷ１，Ｗ２
が、常に一定の関係（式(１)）になるようにしている
が、これに限定する必要は無い。たとえば、全体コント
ラスト補正の重み量Ｗ１を５０、局所コントラスト補正
の重み量Ｗ２を８０などのように、それぞれ独立に重み
量を設定するようにしても良い。また、この重み量の値
は、予めシーンに応じて設定したものを使用しても良い
し、スライドバーを設けてユーザーに後から任意に設定
してもらうようにしても良い。
ラスト補正と局所コントラスト補正の重みＷ１，Ｗ２
が、常に一定の関係（式(１)）になるようにしている
が、これに限定する必要は無い。たとえば、全体コント
ラスト補正の重み量Ｗ１を５０、局所コントラスト補正
の重み量Ｗ２を８０などのように、それぞれ独立に重み
量を設定するようにしても良い。また、この重み量の値
は、予めシーンに応じて設定したものを使用しても良い
し、スライドバーを設けてユーザーに後から任意に設定
してもらうようにしても良い。
【００２９】また、以上の説明においては、全体コント
ラスト補正処理の後に、局所コントラスト補正処理を行
うようにしているが、この順序は逆にしてもよい。また
は、元画像に対して全体コントラスト補正処理を行った
後の画像（第１画像）と、元画像に対して局所コントラ
スト補正処理を行った後の画像（第２画像）を用意し
て、その２枚の画像を設定した重みを用いて補間するこ
とにより、コントラスト補正処理後の画像を作成しても
良い。たとえば、第１画像の特定の画素の値が１００、
第２画像の対応する画素の値が２００、全体コントラス
ト補正の重み量Ｗ１を８０、局所コントラスト補正の重
み量Ｗ２を２０とすると、最終的な画素の値は、１００
×（８０／１００）＋２００×（２０／１００）＝１２
０となる。
ラスト補正処理の後に、局所コントラスト補正処理を行
うようにしているが、この順序は逆にしてもよい。また
は、元画像に対して全体コントラスト補正処理を行った
後の画像（第１画像）と、元画像に対して局所コントラ
スト補正処理を行った後の画像（第２画像）を用意し
て、その２枚の画像を設定した重みを用いて補間するこ
とにより、コントラスト補正処理後の画像を作成しても
良い。たとえば、第１画像の特定の画素の値が１００、
第２画像の対応する画素の値が２００、全体コントラス
ト補正の重み量Ｗ１を８０、局所コントラスト補正の重
み量Ｗ２を２０とすると、最終的な画素の値は、１００
×（８０／１００）＋２００×（２０／１００）＝１２
０となる。
【００３０】
【発明の効果】画像全体のコントラスト補正処理と局所
的なコントラスト補正処理を併せて行い、この際に画像
の性質に応じて各補正処理の重み付けを変更できるの
で、露光不足画像や露光過剰画像に対しては、画像全体
のコントラスト強調に対する重みを標準値より大きくす
ることで、明度むらを発生させることなくコントラスト
を改善できる。また、逆光画像や部分的にコントラスト
不足になっている画像に対しては、画像の局所的なコン
トラスト強調に対する重みを標準値より大きくすること
で、注目する局所的な被写体領域に対するコントラスト
をより適切に補正できる。
的なコントラスト補正処理を併せて行い、この際に画像
の性質に応じて各補正処理の重み付けを変更できるの
で、露光不足画像や露光過剰画像に対しては、画像全体
のコントラスト強調に対する重みを標準値より大きくす
ることで、明度むらを発生させることなくコントラスト
を改善できる。また、逆光画像や部分的にコントラスト
不足になっている画像に対しては、画像の局所的なコン
トラスト強調に対する重みを標準値より大きくすること
で、注目する局所的な被写体領域に対するコントラスト
をより適切に補正できる。
【図１】 ヒストグラム均等化処理の概念を説明するた
めの図
めの図
【図２】 コントラスト補正のためのヒストグラム均等
化処理を行う手順を図式的に示す図
化処理を行う手順を図式的に示す図
【図３】 画像処理システム全体の構成を表すブロック
図
図
【図４】 画像処理装置の構成を表すブロック図
【図５】 画像補正処理の流れを表すフローチャート
【図６】 シーンをユーザーに指定させるためのＧＵＩ
の図
の図
１００ 画像入力装置、 ２００ 画像処理装置、
２０２ ＣＰＵ、２１０ ハードディスク装置、
２２０ 色空間変換部、 ２３０ シーン判定処理
部、 ２４０ 全体コントラスト補正処理部、 ２
５０ 局所コントラスト補正処理部、 ２６０ 色変
換処理部、 ３００ 画像出力装置。
２０２ ＣＰＵ、２１０ ハードディスク装置、
２２０ 色空間変換部、 ２３０ シーン判定処理
部、 ２４０ 全体コントラスト補正処理部、 ２
５０ 局所コントラスト補正処理部、 ２６０ 色変
換処理部、 ３００ 画像出力装置。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０４Ｎ 5/57 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｄ ５Ｃ０７９ 9/68 1/46 Ｚ Ｆターム(参考） 5B057 BA02 BA26 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC01 CC03 CE18 CH08 CH18 DA08 DB02 DB06 DB09 DC23 5C021 PA12 PA16 PA17 PA58 PA77 RB00 RB01 RB03 RB09 XA13 XA35 5C026 CA02 5C066 AA01 AA13 BA20 CA05 EA05 EA07 GA01 GA02 GA05 GA32 GA33 KA08 KA12 KD06 KE02 KE05 KL13 KP02 5C077 LL04 MP08 PP15 PP32 PP33 PP35 PP36 PP38 PP65 PP68 PQ08 PQ18 PQ19 TT09 5C079 HB01 HB03 HB05 HB06 HB08 HB11 LA12 LB01 MA11 NA01
Claims (12)
- 【請求項１】 カラー画像データを入力する入力部と、 入力した画像データの性質に基づいて、画像全体のコン
トラスト補正の重み付けと、局所的なコントラスト補正
の重み付けをそれぞれ設定する重み付け設定手段と、 重み付け設定手段により設定した画像全体のコントラス
ト補正の重み付けを用いて、入力カラー画像データにつ
いて全体的なコントラストを補正する第１コントラスト
補正手段と、 重み付け設定手段により設定した局所的なコントラスト
補正の重み付けを用いて、入力カラー画像データについ
て局所的なコントラストを補正する第２コントラスト補
正手段と、 第１と第２のコントラスト補正手段により補正された画
像データを出力する出力手段とからなる画像処理装置。 - 【請求項２】 カラー画像データを入力し、 入力した画像データの性質に基づいて、画像全体のコン
トラスト補正の重み付けと、局所的なコントラスト補正
の重み付けをそれぞれ設定し、 設定した画像全体のコントラスト補正の重み付けと、局
所的なコントラスト補正の重み付けを用いて、入力カラ
ー画像データについて全体的なコントラストおよび局所
的なコントラストをそれぞれ補正し、 補正後の画像データを出力する画像処理方法。 - 【請求項３】 カラー画像データを入力するステップ
と、 入力した画像データの性質に基づいて、全体的なコント
ラスト補正の重み付けと局所的なコントラスト補正の重
み付けとを設定するステップと、 設定した画像全体のコントラスト補正の重み付けを用い
て、入力カラー画像データについて全体的なコントラス
トを補正するステップと、 設定した局所的なコントラスト補正の重み付けを用い
て、入力カラー画像データについて局所的なコントラス
トを補正するステップと、 全体的なコントラスト補正と局所的なコントラスト補正
とを行った画像データを出力するステップとからなり、
コンピュータにより実行される画像処理プログラム。 - 【請求項４】 前記の補正のステップは、画像データを
色相、彩度、明度で表される各成分データに変換し、各
成分のヒストグラムを作成し、ヒストグラムの分布を調
べることにより前記の画像データの性質を決定するステ
ップを含むことを特徴とする、請求項３に記載の画像処
理プログラム。 - 【請求項５】 前記の補正のステップは、ユーザーによ
って指定された画像データの性質を入力するステップを
含むことを特徴とする、請求項３に記載の画像処理プロ
グラム。 - 【請求項６】 前記の補正のステップにおいて、全体的
なコントラスト補正および局所的なコントラスト補正が
ヒストグラム均等化法を使用することを特徴とする、請
求項３〜５のいずれかに記載の画像処理プログラム。 - 【請求項７】 前記の補正のステップにおいて、全体的
または局所的なコントラスト補正の重み付けを、ヒスト
グラム均等化法のクリップ値を変更することによって行
うことを特徴とする、請求項６に記載の画像処理プログ
ラム。 - 【請求項８】 前記の補正のステップにおけるコントラ
スト補正の重み付けの変更において、前記の画像の性質
が露光不足、露光過剰または全体的にコントラスト不足
であるときに、全体コントラスト補正の重み付けを予め
設定した標準値より大きくし、局所コントラスト補正の
重み付けを予め設定した標準値より小さくすることを特
徴とする、請求項３〜７のいずれかに記載の画像処理プ
ログラム。 - 【請求項９】 前記の補正のステップにおけるコントラ
スト補正の重み付けの変更において、前記の画像の性質
が逆光または部分的にコントラスト不足であるときに、
全体コントラスト補正の重み付けを予め設定した標準値
より小さくし、局所コントラスト補正の重み付けを予め
設定した標準値より大きくすることを特徴とする、請求
項３〜７のいずれかに記載の画像処理プログラム。 - 【請求項１０】 前記の補正のステップにおけるコント
ラスト補正の重み付けの変更において、前記の画像の性
質が通常であるときに、全体コントラスト補正の重み付
けと局所コントラスト補正の重み付けをそれぞれ予め設
定した標準値と一致させることを特徴とする、請求項３
〜７のいずれかに記載の画像処理プログラム。 - 【請求項１１】 前記の補正のステップにおいて、コン
トラスト補正の重み付けの変更は、ユーザーによって指
定されることを特徴とする、請求項３〜７のいずれかに
記載の画像処理プログラム。 - 【請求項１２】 請求項３〜１１のいずれかに記載され
た画像処理プログラムを記録する、コンピュータ読み出
し可能な記憶媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001073967A JP4151225B2 (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 画像処理のための装置、方法及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001073967A JP4151225B2 (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 画像処理のための装置、方法及びプログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002281312A true JP2002281312A (ja) | 2002-09-27 |
| JP4151225B2 JP4151225B2 (ja) | 2008-09-17 |
Family
ID=18931317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001073967A Expired - Fee Related JP4151225B2 (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 画像処理のための装置、方法及びプログラム |
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|---|---|
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| CN112967207A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-06-15 | 北京恒安嘉新安全技术有限公司 | 一种图像处理方法、装置、电子设备及存储介质 |
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|---|---|---|---|---|
| KR102146560B1 (ko) | 2014-02-17 | 2020-08-20 | 삼성전자주식회사 | 영상 보정 방법 및 장치 |
-
2001
- 2001-03-15 JP JP2001073967A patent/JP4151225B2/ja not_active Expired - Fee Related
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