JP2003234901A - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents

Image processing apparatus and image processing method

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JP2003234901A
JP2003234901A JP2002033658A JP2002033658A JP2003234901A JP 2003234901 A JP2003234901 A JP 2003234901A JP 2002033658 A JP2002033658 A JP 2002033658A JP 2002033658 A JP2002033658 A JP 2002033658A JP 2003234901 A JP2003234901 A JP 2003234901A
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target signal
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辰巳 渡辺
Akio Kojima
章夫 小嶋
康浩 ▲桑▼原
Yasuhiro Kuwabara
Yuusuke Monobe
祐亮 物部
Toshiharu Kurosawa
俊晴 黒沢
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing apparatus and an image processing method, capable of easily adjusting the contrast of a photographed image by using only the photographed image having a contrast difference portion and eliminating dependence on the input image and unbalanced color after conversion. <P>SOLUTION: The apparatus has an image input means 10 for converting an inputted analog image signal vi into digital image data, an image processing means 11 for applying desired processing to the converted image data to generate processed image data v, an image compositing means 12 for compositing the processed image data v with the digital image data to generate composited image data, and an image output means 13 for converting the composited image data into an analog composited signal. The means 11 is a contrast-adjusting means or a color-adjusting means. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、カメラ等で得られ
たカラー画像信号のコントラストや色を自動的に調整し
て、所望のコントラストや色調を持つ画像を得ることが
できる画像処理装置及び画像処理方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing apparatus capable of automatically adjusting the contrast or color of a color image signal obtained by a camera or the like to obtain an image having a desired contrast or color tone. It relates to a processing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタルカメラで撮影されたカラー画
像は、撮像素子であるCCD素子で得られたアナログ値
におけるノイズ割合を表すSNレベルやアナログ値をデ
ィジタル値に変換する際の変換精度等の影響で、実際に
撮影された自然画像の持つ画素濃度のダイナミックレン
ジよりも狭いレンジに制限されるため、影がかかった細
部での情報が損失する現象が発生する傾向がある。特に
画像内に明るい領域と暗い領域が混在するようなサンプ
ルを撮影しようとした場合にその傾向は大きい。その改
善として、ディジタル画像の輝度等の範囲をより輝度の
高い画像部分からより輝度の低い画像部分までに拡げる
ように、コントラスト強調を行う手法がまず考えられ
る。そのコントラスト強調の従来手法としては、原画像
を構成する全画素の輝度値の分布状態を示すヒストグラ
ムを作成し、ヒストグラムの累積曲線を輝度変換曲線と
して原画像中の画素の輝度値を新な輝度値に変換し、画
像のコントラストを強調するヒストグラム均等化手法が
ある。この手法は、原画像全領域の画素の輝度を同一の
輝度変換曲線で新たな輝度に変換するために、部分的に
はかえってコントラストが低下してしまう部分が生じる
ことがある。このため、画像全体にわたってコントラス
ト強調を行いたい場合には、その領域に合ったコントラ
スト強調処理を行う必要がある。
2. Description of the Related Art A color image photographed by a digital camera is affected by the SN level representing the noise ratio in the analog value obtained by a CCD element which is an image pickup element and the conversion accuracy when converting the analog value into a digital value. However, since it is limited to a range narrower than the dynamic range of the pixel density of a natural image actually photographed, there is a tendency that a phenomenon that information in a shaded detail is lost. This tendency is particularly large when an image of a sample in which a bright area and a dark area are mixed in an image is to be captured. As an improvement, a method of performing contrast enhancement so as to expand the range of the brightness and the like of a digital image from an image part having higher brightness to an image part having lower brightness can be first considered. The conventional method of contrast enhancement is to create a histogram showing the distribution of the brightness values of all pixels that make up the original image, and use the cumulative curve of the histogram as the brightness conversion curve to set the brightness values of the pixels in the original image to the new brightness. There is a histogram equalization method that converts into values and emphasizes the contrast of the image. In this method, since the luminance of pixels in the entire area of the original image is converted to new luminance by the same luminance conversion curve, there may be a part where the contrast is rather lowered. Therefore, when it is desired to perform the contrast enhancement over the entire image, it is necessary to perform the contrast enhancement processing suitable for the area.

【0003】この手法のさらなる改善として、画像を複
数の矩形領域に分割し、各々の領域毎に上記ヒストグラ
ム均等化手法を適用する局所的ヒストグラム均等化手法
も多く提案されており(例えば特開2000−2852
30号公報参照、文献1)、その構成図は図28のよう
になる。
As a further improvement of this method, many local histogram equalization methods have been proposed in which an image is divided into a plurality of rectangular areas and the histogram equalization method is applied to each area (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-2000). -2852
28, reference 1), and its configuration is as shown in FIG.

【0004】図28は文献1における画像処理装置を示
すブロック図である。
FIG. 28 is a block diagram showing an image processing apparatus in Document 1.

【0005】図28はコントラスト強調部を表したもの
であり、画像を矩形に分割する画像データ分割手段28
1、矩形ごとにヒストグラムを作成するヒストグラム作
成手段282、矩形ごとにコントラストの伸張を行うコ
ントラスト伸張手段283よりなる。しかし、この手法
を用いた場合、コントラストが強調されすぎる矩形領域
が発生したり、隣接する矩形領域間の境界でコントラス
トが不連続になる可能性があるなどの問題点が指摘され
ている。
FIG. 28 shows a contrast emphasizing section, which is an image data dividing means 28 for dividing an image into rectangles.
1. Histogram creation means 282 for creating a histogram for each rectangle, and contrast expansion means 283 for expanding the contrast for each rectangle. However, when this method is used, problems have been pointed out that a rectangular area in which contrast is overemphasized may occur, or the contrast may become discontinuous at the boundary between adjacent rectangular areas.

【0006】一方、ヒストグラムを利用しないで、この
ような問題の解決策として、フィールドごとにディジタ
ルカメラのシャッタ時間や絞りを変えて、明るい部分と
暗い部分を別々に撮像し、得られた各々の情報を1枚の
画像に合成して中間調濃度を実現することで、実際に撮
影された自然画像の持つ画素濃度のダイナミックレンジ
に近づける手法も提案されている。その例として、特開
平6−141229号公報(文献2)に参照されている
例があり、その装置の構成図は図29のようになる。
On the other hand, as a solution to such a problem without using the histogram, the shutter time and the aperture of the digital camera are changed for each field, and the bright part and the dark part are separately imaged, and the obtained respective parts are obtained. A method has also been proposed in which information is combined into one image to realize a halftone density, thereby bringing the halftone density closer to the dynamic range of the pixel density of an actually photographed natural image. As an example thereof, there is an example referred to in Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-141229 (reference 2), and the configuration diagram of the device is as shown in FIG.

【0007】図29は文献2における撮像装置を示すブ
ロック図である。
FIG. 29 is a block diagram showing the image pickup device in Document 2.

【0008】図29において、290は被写体の光電効
果を行う撮像素子(CCD)、291は画像信号を記録
するメモリ、292は信号レベルを常数倍する乗算手
段、293,298は画像信号のレベルに応じて重みを
付加するレベル重み手段、294は信号を加算する加算
手段、295は画像信号の速度を変換する速度変換手
段、296は画像信号のレベルを圧縮するレベル圧縮手
段、297は各ブロックのタイミングを制御するタイミ
ング制御手段である。この装置は、撮像素子における電
荷蓄積期間の異なる2枚以上の画像の信号レベルに応じ
て重み付け合成を行い、得られた合成画像出力を標準テ
レビ信号の速度に変換するとともに、テレビ信号での基
準レベルに圧縮するテレビ撮像装置に関するものである
ため、速度変換手段、レベル圧縮手段等を有する。その
ため、ディジタルカメラに当てはめる場合、速度変換手
段やレベル圧縮手段は必要な構成要素ではない。しか
し、この装置のように複数の電荷蓄積期間で得られた画
像合成による手法の場合、合成された画像におけるコン
トラストの不連続性は生じにくいが、最低2枚の画像を
続けて取るため、原理的に同じ画像を取ることができな
い。そのため、これらの画像を合成した場合、シャッタ
速度にも影響されるが合成画像の細部がぼけたりずれた
りする画像が作成される可能性がある。また、明るい部
分を撮影する際の濃度レンジと暗い部分を撮影する際の
濃度レンジで画像内の持つ濃度レンジ全域をカバーでき
ていない場合、その2つの中間濃度レンジで不連続性が
生じる危険もある。
In FIG. 29, 290 is an image pickup device (CCD) for performing a photoelectric effect on an object, 291 is a memory for recording an image signal, 292 is multiplication means for multiplying the signal level by a constant number, and 293 and 298 are image signal levels. Level weighting means for adding a weight accordingly, 294 is addition means for adding signals, 295 is speed conversion means for converting the speed of the image signal, 296 is level compression means for compressing the level of the image signal, and 297 is for each block. It is a timing control means for controlling the timing. This device performs weighted synthesis according to the signal levels of two or more images with different charge accumulation periods in the image sensor, converts the obtained synthesized image output to the speed of a standard television signal, and also uses it as a reference for the television signal. Since the present invention relates to a television image pickup apparatus that compresses to a level, it has a speed conversion means, a level compression means, and the like. Therefore, when applied to a digital camera, the speed conversion means and the level compression means are not necessary components. However, in the case of the method of combining images obtained in a plurality of charge accumulation periods like this device, the discontinuity of the contrast in the combined images is unlikely to occur, but at least two images are continuously taken. Cannot take the same image. Therefore, when these images are combined, there is a possibility that an image in which the details of the combined image are blurred or deviated although affected by the shutter speed. Also, if the density range for shooting a bright part and the density range for shooting a dark part do not cover the entire density range of the image, there is a risk of discontinuity between the two intermediate density ranges. is there.

【0009】ところで、このような影のかかった領域で
の細部及び色を人間が観察した場合、人間の視覚は上記
のような問題を発生させることなく、画像の持つ広い濃
度のダイナミクスや色を知覚することができる。このよ
うな人間の視覚を中心とした中央視野/周辺視野レティ
ネックスの概念は、Edwin Land(エドウィン
・ランド)により(「An Alternativ T
echnique for the Computat
ion of the Designatorin t
he Retinex Theory of Colo
r Vision」National Academy
of Science、第84巻、pp.3078か
らpp.3080(1986))の中で紹介されてい
る。この中では、人間の視覚のレティネックスの概念で
は、中央視野が2から4基礎単位分の直径を持ち、周辺
視野が中央視野の約200から250倍の直径を有する
逆2乗関数で記述されている。そして、中央視野、周辺
視野各々の視野内での信号強度の空間的平均が知覚され
る強度に関係するとして定義されている。これらの原理
に従い、上記のような暗部における色と明度表現を改善
する手法が近年提案されている。この例は国際公開番号
W097/45809(日本では特表2000−511
315号公表、文献3)で記述されている。
By the way, when a human observes the details and colors in such a shaded area, the human visual senses the dynamics and colors of a wide density of an image without causing the above problems. Can be perceived. The concept of central vision / peripheral vision Retinex centered on human vision is described by Edwin Land (“An Alternative T.
technique for the Computat
ion of the Designator int
he Retinex Theory of Colo
r Vision ”National Academia
of Science, Vol. 84, pp. 3078 to pp. 3080 (1986)). In this, the concept of human visual Retinex is described by an inverse square function in which the central visual field has a diameter of 2 to 4 basic units and the peripheral visual field has a diameter of approximately 200 to 250 times the central visual field. ing. The spatial average of signal intensities in the central visual field and the peripheral visual field is defined as being related to the perceived intensity. According to these principles, a method for improving the color and lightness expression in the dark area as described above has been proposed in recent years. This example is shown in International Publication No. W097 / 45809 (In Japanese Patent Publication 2000-511
No. 315, reference 3).

【0010】図30は文献3におけるディジタル画像改
善方法の説明図である。なお、ここではグレースケール
画像を例に説明するが、カラー画像に対しても拡張する
ことができる。画像の(i,j)における画素値I
(i,j)は、プロセッサ301及びフィルタ302に
よって調整され、フィルタリング処理が行われる。画素
ごとに、プロセッサ301は、(数1)のような調整画
素値I’(i,j)を算出する。
FIG. 30 is an explanatory diagram of a digital image improving method in Document 3. Although a grayscale image is described here as an example, it can be extended to a color image. Pixel value I at (i, j) in the image
(I, j) is adjusted by the processor 301 and the filter 302, and filtering processing is performed. For each pixel, the processor 301 calculates an adjusted pixel value I ′ (i, j) as in (Equation 1).

【0011】[0011]

【数1】 [Equation 1]

【0012】ここで、F(i,j)は周辺視野を表す周
辺視野関数であり、「*」は畳み込み演算処理を示す。
そして、F(i,j)が(数2)の条件を満足するよう
に正規化係数Kが決定されており、これにより(数1)
の第2項は、周辺視野における画素値の平均値に相当す
る。
Here, F (i, j) is a peripheral visual field function representing the peripheral visual field, and "*" indicates the convolution calculation processing.
Then, the normalization coefficient K is determined so that F (i, j) satisfies the condition of (Equation 2).
The second term of is equivalent to the average value of the pixel values in the peripheral visual field.

【0013】[0013]

【数2】 [Equation 2]

【0014】つまり、(数1)は大きな領域における画
素値平均値に対する各画素の画素値の比率を対数変換し
たものに相当する。周辺視野関数F(i,j)は、人間
の視覚モデルとの対応から対象画素に近づくほど寄与す
る割合が高いように設計されており、(数3)のような
ガウス関数が適用される。
That is, (Equation 1) corresponds to a logarithmic conversion of the ratio of the pixel value of each pixel to the average pixel value in a large area. The peripheral visual field function F (i, j) is designed to have a higher contribution rate as it approaches the target pixel from the correspondence with the human visual model, and a Gaussian function as in (Equation 3) is applied.

【0015】[0015]

【数3】 [Equation 3]

【0016】ここでcは各画素値I(i,j)の調整画
素値I’(i,j)をコントロールするための定数であ
る。
Here, c is a constant for controlling the adjusted pixel value I '(i, j) of each pixel value I (i, j).

【0017】以上のように、文献3のディジタル画像改
善方法では、周辺視野での平均画素値に対する対象画素
値を調整された画素値I’(i,j)として算出し、こ
の値に対して、ディスプレイ303によって使用される
レティネックス出力R(i,j)を生成するためのフィ
ルタ処理が302により行われる。302はI’(i,
j)を対数領域からディスプレイ303で扱われるR
(i,j)の画素値領域へ変換するものであり、処理の
簡便化のために全ての画素に対して同一のオフセット及
び利得変換関数を適用する処理が用いられる。
As described above, in the digital image improving method of Document 3, the target pixel value with respect to the average pixel value in the peripheral visual field is calculated as the adjusted pixel value I '(i, j), and with respect to this value. , 302 performs filtering to produce the Retinex output R (i, j) used by display 303. 302 is I '(i,
j) is treated in the display 303 from the logarithmic domain.
The pixel value area is converted to the (i, j) pixel value area, and the processing of applying the same offset and gain conversion function to all the pixels is used for simplification of the processing.

【0018】しかしながら、この手法の場合、周辺視野
関数を制御するcによる影響を大きく受ける。例えば、
このcが大きな値になると対象画素に寄与する周辺視野
が大きくなることで、大きな影における色の補償のみが
可能となるが、一方、このcが小さい値の場合、対象画
素近傍のみが影響を与えることとなり、小さな影領域で
の改善のみが見受けられる。このように扱う画像内の画
素値のダイナミックスレンジに応じて適切なcを考慮す
る必要があり画像依存性の問題が挙げられる。その改善
として、複数の周辺視野領域を設ける手法も同じ特許内
に提案されているが、いくつ周辺視野領域を用意するか
が明確になっておらず、改善精度を向上されるために大
きな周辺領域から小さい周辺領域を多く用意することに
より、処理時間が膨大になってしまうという問題点があ
る。
However, this method is greatly affected by c controlling the peripheral visual field function. For example,
When the value of c is large, the peripheral visual field that contributes to the target pixel is large, so that only the color compensation in a large shadow is possible. On the other hand, when the value of c is small, only the vicinity of the target pixel is affected. It will be given and only improvement in small shadow areas is seen. It is necessary to consider appropriate c according to the dynamic range of pixel values in the image treated in this way, and there is a problem of image dependence. As an improvement, a method of providing a plurality of peripheral vision areas is also proposed in the same patent, but it is not clear how many peripheral vision areas are prepared, and a large peripheral area is required to improve the improvement accuracy. Therefore, there is a problem in that the processing time becomes huge by preparing many small peripheral areas.

【0019】次に、フィルタ302では、ディスプレイ
303で使用される実際の画素値に変換する処理が行わ
れているが、この方法ではどの画像に対しても同一のオ
フセット及び利得変換関数処理をするように設定されて
おり、この最適なオフセット及び利得変換関数の設定に
は経験的知見を要する点も問題として挙げられる。さら
に、複数の定数cにより設定される最大の周辺視野内で
画素値変動が非常に小さい場合、調整された画素値I’
(i,j)は複数領域を用意してもI(i,j)に関係
なく1.0近傍になる。このような場合、画素値変動の
小さい対象画素でのI’(i,j)はその入力画像全体
におけるI’(i,j)の平均近傍に位置する場合が多
く、フィルタ302におけるオフセット及び利得変換関
数如何に問わず、実際の画素値における中央付近に向か
いやすい傾向がある。特にハイライト輝度をもつ一様に
広い画像領域では、調整後の輝度が下がる方向に調整さ
れやすく視覚的に悪化する問題がある。
Next, in the filter 302, a process of converting into an actual pixel value used in the display 303 is performed. In this method, the same offset and gain conversion function process is performed on any image. As described above, there is a problem that empirical knowledge is required for setting the optimum offset and gain conversion functions. Furthermore, when the pixel value variation within the maximum peripheral visual field set by the plurality of constants c is very small, the adjusted pixel value I ′
Even if a plurality of regions are prepared, (i, j) will be around 1.0 regardless of I (i, j). In such a case, I ′ (i, j) at the target pixel with a small pixel value variation is often located near the average of I ′ (i, j) in the entire input image, and the offset and gain in the filter 302 are increased. Regardless of the conversion function, there is a tendency to move toward the center of the actual pixel value. In particular, in a uniformly wide image area having highlight brightness, there is a problem that the brightness after adjustment is easily adjusted in the direction of decreasing and it is visually deteriorated.

【0020】一方、画像処理として色調整処理を用いた
場合、従来の色調整処理では、予め色変換テーブル内に
変換前の色と変換後の色を定義する手法が用いられた
が、例えばディジタルカメラで取られた画像をよりきれ
いにしたいような欲求の場合、変換前の色は入力画像を
見るまで判明しないことが多く、予め一律に決めること
ができず、自動的に色調整を行うことができないという
問題点がある。この改善として、入力画像において色の
ヒストグラムをとり、その上位色を色変換テーブル内の
変換後の色で変換する手法も考えられるが、単純に色の
ヒストグラムを取りだけでは変換後の色バランスが崩れ
る可能性が大きかった。
On the other hand, when the color adjustment processing is used as the image processing, in the conventional color adjustment processing, a method of previously defining a color before conversion and a color after conversion is used in the color conversion table. If you want to make the image taken by the camera more beautiful, the color before conversion is often not known until you look at the input image, and it is not possible to uniformly decide in advance and color adjustment can be performed automatically. There is a problem that you cannot do it. To improve this, a method of taking a color histogram in the input image and converting the upper color with the post-conversion color in the color conversion table can be considered, but simply taking the color histogram will result in a color balance after conversion. There was a high possibility that it would collapse.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のヒ
ストグラムに基づくコントラスト強調処理技術は、特定
の部分のコントラストが強調されすぎたり、局所的に隣
接する矩形領域境界で不連続性を示すことがあるという
問題点を有していた。また、複数の絞り条件等で撮像さ
れた複数画像を合成した場合、原理的には同じ被写体を
撮像することができず、合成画像細部のぼけや色ずれを
生じる可能性があるという問題点を有していた。さら
に、従来の人間の視覚モデルをもとにしたコントラスト
調整技術では、人間の周辺視野を規定するための定数や
最終的に扱うための実際の画素値に変換する際のフィル
タ処理の設計に経験的知識を多く含むという問題点を有
していた。そのうえ、特にハイライト輝度をもつ一様に
広い画像領域では、調整後の輝度が下がる方向に調整さ
れやすく視覚的に悪化するという問題点を有していた。
As described above, the conventional histogram-based contrast enhancement processing technique is such that the contrast of a specific portion is over-emphasized or a discontinuity is exhibited at a locally adjacent rectangular region boundary. There was a problem that there is. In addition, in the case where a plurality of images captured under a plurality of aperture conditions and the like are combined, in principle, the same subject cannot be captured, which may result in blurring of details in the combined image and color shift. Had. Furthermore, with conventional contrast adjustment technology based on the human visual model, experience in designing constants for defining the human peripheral visual field and filter processing when converting to the actual pixel value to be finally handled. It had a problem that it included a lot of intellectual knowledge. In addition, particularly in a uniformly wide image area having highlight brightness, there is a problem in that the brightness after adjustment is easily adjusted in the direction of decreasing and the deterioration is visually caused.

【0022】この画像処理装置および画像処理方法で
は、撮像された明暗部を持つ画像のみを用いて簡易に撮
像画像のコントラストを調整することができ、入力画像
に対する依存性と変換後の色バランスの崩れを無くすこ
とができることが要求されている。
With this image processing apparatus and image processing method, it is possible to easily adjust the contrast of a picked-up image by using only the picked-up image having bright and dark parts, and to determine the dependence on the input image and the color balance after conversion. It is required that the collapse can be eliminated.

【0023】本発明は、この要求を満たすため、撮像さ
れた明暗部を持つ画像のみを用いて簡易に撮像画像のコ
ントラストを調整することができ、また入力画像に対す
る依存性と変換後の色バランスの崩れを無くすことがで
きる画像処理装置、および、撮像された明暗部を持つ画
像のみを用いて簡易に撮像画像のコントラストを調整
し、また入力画像に対する依存性と変換後の色バランス
の崩れを無くすための画像処理方法を提供することを目
的とする。
In order to meet this requirement, the present invention can easily adjust the contrast of a picked-up image by using only the picked-up image having bright and dark parts, and also can show the dependency on the input image and the color balance after conversion. The image processing device that can eliminate the collapse of the image and the contrast of the captured image can be easily adjusted by using only the image having the captured bright and dark parts, and the dependency on the input image and the collapse of the color balance after conversion can be prevented. An object is to provide an image processing method for eliminating the loss.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の画像処理装置は、入力したアナログ画像信号
をディジタル画像データに変換する画像入力手段と、変
換したディジタル画像データに所望の画像処理を行って
処理済み画像データを生成する画像処理手段と、処理済
み画像データとディジタル画像データとの合成を行って
合成画像データを生成する画像合成手段と、合成画像デ
ータをアナログの合成画像信号に変換する画像出力手段
とを有し、画像処理手段は、ディジタル画像データに対
してコントラスト調整を行うコントラスト調整手段また
はディジタル画像データに対して色調整を行う色調整手
段である構成を備えている。
In order to solve the above-mentioned problems, the image processing apparatus of the present invention comprises an image input means for converting an input analog image signal into digital image data and a desired image in the converted digital image data. Image processing means for performing processing to generate processed image data, image synthesizing means for synthesizing processed image data and digital image data to generate synthetic image data, and synthetic image data for analog synthetic image signal And an image output unit for converting the image into the image processing unit. .

【0025】これにより、撮像された明暗部を持つ画像
のみを用いて簡易に撮像画像のコントラストを調整する
ことができ、また入力画像に対する依存性と変換後の色
バランスの崩れを無くすことができる画像処理装置が得
られる。
With this, it is possible to easily adjust the contrast of the picked-up image by using only the picked-up image having the bright and dark portions, and to eliminate the dependency on the input image and the collapse of the color balance after conversion. An image processing device is obtained.

【0026】上記課題を解決するために本発明の画像処
理方法は、入力したアナログ画像信号をディジタル画像
データに変換する画像入力ステップと、変換したディジ
タル画像データに所望の画像処理を行って処理済み画像
データを生成する画像処理ステップと、処理済み画像デ
ータとディジタル画像データとの合成を行って合成画像
データを生成する画像合成ステップと、合成画像データ
をアナログの合成画像信号に変換する画像出力ステップ
とを有し、画像処理ステップは、ディジタル画像データ
に対してコントラスト調整を行うコントラスト調整ステ
ップまたはディジタル画像データに対して色調整を行う
色調整ステップである構成を備えている。
In order to solve the above problems, the image processing method of the present invention has an image input step of converting an input analog image signal into digital image data, and a desired image processing is performed on the converted digital image data to complete the processing. An image processing step of generating image data, an image synthesizing step of synthesizing the processed image data and digital image data to generate synthetic image data, and an image outputting step of converting the synthetic image data into an analog synthetic image signal. And the image processing step is configured to be a contrast adjustment step for performing contrast adjustment on the digital image data or a color adjustment step for performing color adjustment on the digital image data.

【0027】これにより、撮像された明暗部を持つ画像
のみを用いて簡易に撮像画像のコントラストを調整し、
また入力画像に対する依存性と変換後の色バランスの崩
れを無くすための画像処理方法が得られる。
Thus, the contrast of the picked-up image can be easily adjusted using only the picked-up image having the bright and dark portions,
Further, an image processing method for eliminating the dependency on the input image and the loss of color balance after conversion can be obtained.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の画像処
理装置は、入力したアナログ画像信号をディジタル画像
データに変換する画像入力手段と、変換したディジタル
画像データに所望の画像処理を行って処理済み画像デー
タを生成する画像処理手段と、処理済み画像データとデ
ィジタル画像データとの合成を行って合成画像データを
生成する画像合成手段と、合成画像データをアナログの
合成画像信号に変換する画像出力手段とを有し、画像処
理手段は、ディジタル画像データに対してコントラスト
調整を行うコントラスト調整手段またはディジタル画像
データに対して色調整を行う色調整手段であることとし
たものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An image processing apparatus according to claim 1 of the present invention includes image input means for converting an input analog image signal into digital image data and desired image processing for the converted digital image data. Image processing means for generating processed image data, image combining means for generating processed image data by combining the processed image data and digital image data, and converting the combined image data into an analog combined image signal. The image processing means has an image output means, and the image processing means is a contrast adjusting means for performing contrast adjustment on the digital image data or a color adjusting means for performing color adjustment on the digital image data.

【0029】この構成により、経験を要すること無く、
入力画像に対してコントラスト調整または色調整を行う
ことができるので、撮像された明暗部を持つ画像のみを
用いて簡易に撮像画像のコントラストを調整することが
でき、また入力画像に対する依存性と変換後の色バラン
スの崩れを無くすことができるという作用を有する。
With this configuration, no experience is required and
Since contrast adjustment or color adjustment can be performed on the input image, it is possible to easily adjust the contrast of the captured image using only the captured image with bright and dark parts, and the dependence and conversion on the input image. It has the effect of eliminating the later loss of color balance.

【0030】請求項2に記載の画像処理装置は、請求項
1に記載の画像処理装置において、コントラスト調整手
段は、対象画素のコントラスト調整量を求める補正情報
導出手段と、求めた対象画素のコントラスト調整量から
有効となる範囲を限定して抽出する抽出手段と、対象画
素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲におい
て対象画素の画素値を調整画素値に変換する画素値変換
手段とを有することとしたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to the first aspect, the contrast adjusting means includes correction information deriving means for obtaining a contrast adjustment amount of the target pixel, and the obtained contrast of the target pixel. And a pixel value conversion unit that converts the pixel value of the target pixel into an adjusted pixel value in the limited range based on the contrast adjustment amount of the target pixel. It is what

【0031】この構成により、対象画素のコントラスト
調整量を求め、対象画素のコントラスト調整量に基づき
限定された範囲において対象画素の画素値を調整画素値
に変換するようにしたので、経験を要すること無く、入
力画像に対してコントラスト調整または色調整を自動的
かつ確実にに行うことができるという作用を有する。
With this configuration, the contrast adjustment amount of the target pixel is obtained, and the pixel value of the target pixel is converted into the adjusted pixel value within a limited range based on the contrast adjustment amount of the target pixel, so that experience is required. In this case, the contrast adjustment or the color adjustment can be automatically and reliably performed on the input image.

【0032】請求項3に記載の画像処理装置は、請求項
1に記載の画像処理装置において、コントラスト調整手
段は、対象画素のコントラスト調整量を算出する際の初
期条件と画素比較範囲とを設定する初期設定手段と、画
素比較範囲をもとに対象画素のコントラスト調整量を求
める補正情報導出手段と、求めた対象画素のコントラス
ト調整量に基づくコントラスト調整処理が全ての画素比
較範囲で終了したかどうかの判定を行う終了判定手段
と、終了判定手段で終了判定されなかった場合には画素
比較範囲を変更して補正情報導出手段へ処理を渡す補正
範囲変更手段と、終了判定手段で終了判定された場合に
は複数の画素比較範囲より得られたコントラスト調整量
から有効となる範囲を限定して抽出する抽出手段と、対
象画素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲に
おいて対象画素の画素値を調整画素値に変換する画素値
変換手段とを有することとしたものである。
An image processing apparatus according to a third aspect is the image processing apparatus according to the first aspect, wherein the contrast adjusting means sets an initial condition and a pixel comparison range when calculating the contrast adjustment amount of the target pixel. Initial setting means, correction information derivation means for obtaining the contrast adjustment amount of the target pixel based on the pixel comparison range, and whether the contrast adjustment processing based on the obtained contrast adjustment amount of the target pixel has been completed in all pixel comparison ranges An end determining unit that determines whether or not it is determined, a correction range changing unit that changes the pixel comparison range and passes the processing to the correction information deriving unit when the end determining unit does not determine the end, and the end determining unit determines the end. If the contrast adjustment amount obtained from a plurality of pixel comparison ranges is limited, the effective range is extracted and the contrast of the target pixel is extracted. In which it was decided to have the pixel value converting means for converting the pixel value of the target pixel to the adjusted pixel values at the limited range based on the adjustment amount.

【0033】この構成により、対象画素値とその周辺領
域における平均画素値との比較により算出したコントラ
スト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量の
加重平均値に拡張することができるので、入力画像の影
響や、周辺視野領域の大きさを示す定数の設定による影
響を低減させることができるという作用を有する。
With this configuration, the contrast adjustment amount calculated by comparing the target pixel value with the average pixel value in the peripheral region can be expanded to the weighted average value of the contrast adjustment amounts in the plurality of peripheral regions. This has the effect of reducing the influence of the image and the influence of setting a constant indicating the size of the peripheral visual field.

【0034】請求項4に記載の画像処理装置は、請求項
1に記載の画像処理装置において、コントラスト調整手
段は、入力画像内の画素値をコントラスト調整時の対象
とする対象信号へ変換する信号変換手段と、信号変換手
段で得られた対象信号に対して対象画素のコントラスト
調整量を求める対象補正情報導出手段と、対象補正情報
導出手段で得られた対象画素のコントラスト調整量から
有効となる範囲を限定し抽出する抽出手段と、対象画素
のコントラスト調整量に基づき限定された範囲において
信号変換手段で得られた対象信号を調整対象信号に変換
して調整済みの対象信号を生成する対象信号変換手段
と、調整済みの対象信号と信号変換手段で得られた対象
信号とにより前記入力画像内の画素値を調整画素値へ逆
変換処理を行う信号逆変換手段とを有することとしたも
のである。
An image processing apparatus according to a fourth aspect is the image processing apparatus according to the first aspect, wherein the contrast adjusting means converts a pixel value in the input image into a target signal to be a target for contrast adjustment. Effective from the conversion unit, the target correction information derivation unit that obtains the contrast adjustment amount of the target pixel with respect to the target signal obtained by the signal conversion unit, and the contrast adjustment amount of the target pixel obtained by the target correction information derivation unit. Extraction means for limiting and extracting a range, and a target signal for generating an adjusted target signal by converting the target signal obtained by the signal converting means into an adjustment target signal in a limited range based on the contrast adjustment amount of the target pixel A signal for inversely converting the pixel value in the input image into an adjusted pixel value by the conversion means, the adjusted target signal, and the target signal obtained by the signal conversion means. In which it was decided to have the converting means.

【0035】この構成により、入力画像を明度、色相等
の情報に一度変換し、この明度を対象信号として対象画
素の明度とその周辺領域における平均明度との比較より
明度のコントラスト調整量を求め、そのうちで有効と思
われる明度のコントラスト調整量を抽出することができ
るので、この抽出された明度と入力画像より得られた色
相とにより、調整後の画像の画素値を求め、得られたコ
ントラスト調整画像と入力画像とを適切な結合係数をも
とに加重平均合成することで入力画像のコントラスト調
整を行うことができるという作用を有する。
With this configuration, the input image is once converted into information such as lightness and hue, and the lightness contrast adjustment amount is obtained by comparing the lightness of the target pixel with the average lightness in the peripheral region using this lightness as a target signal. It is possible to extract the contrast adjustment amount of the lightness that seems to be effective, so the pixel value of the adjusted image is calculated from the extracted lightness and the hue obtained from the input image, and the obtained contrast adjustment is obtained. There is an effect that the contrast of the input image can be adjusted by performing the weighted average synthesis of the image and the input image based on an appropriate coupling coefficient.

【0036】請求項5に記載の画像処理装置は、請求項
1に記載の画像処理装置において、コントラスト調整手
段は、入力画像内の画素値をコントラスト調整時の対象
とする対象信号へ変換する信号変換手段と、変換した対
象信号に対するコントラスト調整量を算出する際の初期
条件と画素比較範囲とを設定する初期設定手段と、画素
比較範囲をもとに変換した対象信号に対する各画素のコ
ントラスト調整量を求める対象補正情報導出手段と、求
めた各画素のコントラスト調整量に基づくコントラスト
調整処理が全ての画素比較範囲で終了したかどうかの判
定を行う終了判定手段と、終了判定手段で終了判定され
なかった場合には画素比較範囲を変更して対象補正情報
導出手段へ処理を渡す補正範囲変更手段と、終了判定手
段で終了判定された場合には各画素のコントラスト調整
量より有効となる範囲を限定して抽出する抽出手段と、
各画素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲に
おいて変換した対象信号を調整対象信号に変換して調整
済みの対象信号を生成する対象信号変換手段と、調整済
みの対象信号と信号変換手段で変換した対象信号とによ
り入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換処理を行う
信号逆変換手段とを有することとしたものである。
An image processing apparatus according to a fifth aspect is the image processing apparatus according to the first aspect, wherein the contrast adjusting means converts the pixel value in the input image into a target signal to be a target for contrast adjustment. A conversion unit, an initial setting unit that sets an initial condition and a pixel comparison range when calculating the contrast adjustment amount for the converted target signal, and a contrast adjustment amount of each pixel for the target signal converted based on the pixel comparison range. The target correction information derivation means for determining, the end determination means for determining whether or not the contrast adjustment processing based on the obtained contrast adjustment amount of each pixel is completed in all pixel comparison ranges, and the end determination means does not determine the end. If it is determined that the pixel comparison range is changed, the end is determined by the correction range changing unit that passes the process to the target correction information deriving unit and the end determining unit. Extraction means for extracting as limiting the scope of the effective than the contrast adjustment amount of each pixel in the case,
Target signal converting means for converting the target signal converted in a limited range based on the contrast adjustment amount of each pixel into an adjusted target signal to generate an adjusted target signal, and the adjusted target signal and the signal converting means. The signal inversion means for inversely converting the pixel value in the input image into the adjusted pixel value according to the target signal.

【0037】この構成により、対象画素値とその周辺領
域における平均画素値との比較により算出したコントラ
スト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量の
加重平均値に拡張することができるので、高精度なコン
トラスト調整を行うことができるという作用を有する。
With this configuration, the contrast adjustment amount calculated by comparing the target pixel value with the average pixel value in the peripheral region can be expanded to the weighted average value of the contrast adjustment amounts in the plurality of peripheral regions. This has the effect of enabling accurate contrast adjustment.

【0038】請求項6に記載の画像処理装置は、請求項
2または3に記載の画像処理装置において、画素値変換
手段は、入力画像内の平均輝度を算出する平均輝度算出
手段と、算出した平均輝度をもとに、得られたコントラ
スト調整量に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値
に変換する際の変換方式を選択する変換方式分類手段
と、変換方式分類手段で得られた変換方式に従い、得ら
れたコントラスト調整量を実際の画素の持つ画素値に変
換する画素値推定手段とを有することとしたものであ
る。
An image processing apparatus according to a sixth aspect is the image processing apparatus according to the second or third aspect, wherein the pixel value conversion means calculates an average luminance calculation means for calculating an average luminance in the input image. Based on the average brightness, the conversion method classification means for selecting the conversion method when converting the pixel value in the input image into the adjusted pixel value based on the obtained contrast adjustment amount, and the conversion method classification means According to the conversion method, a pixel value estimating means for converting the obtained contrast adjustment amount into a pixel value of an actual pixel is provided.

【0039】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れたコントラスト調整量から有効と思われる領域を抽出
した後に、入力画像における平均輝度をもとに、抽出さ
れたコントラスト調整量を変換する変換方式を選択して
適用することができるので、容易かつ確実にコントラス
ト調整を行うことができるという作用を有する。
With this configuration, after converting a region considered to be effective from the contrast adjustment amount obtained by comparison with the surrounding pixels, a conversion for converting the extracted contrast adjustment amount based on the average brightness in the input image. Since a method can be selected and applied, there is an effect that contrast adjustment can be performed easily and reliably.

【0040】請求項7に記載の画像処理装置は、請求項
4または5に記載の画像処理装置において、対象信号変
換手段は、信号変換手段で得られた対象信号の入力画像
における平均値を算出して平均対象信号を生成する平均
対象信号算出手段と、生成した平均対象信号をもとに、
得られた対象信号のコントラスト調整量に基づいて得ら
れた対象信号を調整対象信号に変換する際の変換方式を
選択する変換方式分類手段と、変換方式分類手段で得ら
れた変換方式に従い、得られた対象信号のコントラスト
調整量を実際の画素の対象信号値に変換する対象信号推
定手段とを有することとしたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to the fourth or fifth aspect, the target signal converting means calculates an average value of the target signals obtained by the signal converting means in the input image. Then, based on the average target signal calculation means for generating the average target signal and the generated average target signal,
According to the conversion method obtained by the conversion method classification means and the conversion method classification means for selecting the conversion method when converting the target signal obtained based on the contrast adjustment amount of the obtained target signal to the adjustment target signal, The target signal estimating means for converting the contrast adjustment amount of the target signal thus obtained into the target signal value of the actual pixel.

【0041】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れた対象信号(例えば明度)のコントラスト調整量から
有効と思われる領域を抽出した後に、入力画像における
平均対象信号値(平均明度)をもとに、抽出された対象
信号のコントラスト調整量を変換する変換方式を選択し
て適用することができるので、容易かつ確実にコントラ
スト調整を行うことができるという作用を有する。
With this configuration, after extracting an area that seems to be effective from the contrast adjustment amount of the target signal (for example, brightness) obtained by comparison with the surrounding pixels, the average target signal value (average brightness) in the input image is also calculated. In addition, since a conversion method for converting the contrast adjustment amount of the extracted target signal can be selected and applied, it has an effect that the contrast adjustment can be performed easily and reliably.

【0042】請求項8に記載の画像処理装置は、請求項
2または3に記載の画像処理装置において、画素値変換
手段は、入力画像内のコントラスト強度を示す基準強度
値を算出する基準強度算出手段と、算出した基準強度値
をもとに、得られたコントラスト調整量に基づいて入力
画像内の画素値を調整画素値に変換する際の変換曲線を
推定する変換曲線推定手段と、推定した変換曲線を使っ
て、得られたコントラスト調整量を実際の画素の持つ画
素値に変換する画素値推定手段とを有することとしたも
のである。
An image processing apparatus according to claim 8 is the image processing apparatus according to claim 2 or 3, wherein the pixel value converting means calculates a reference intensity value indicating a contrast intensity in the input image. And a conversion curve estimating means for estimating a conversion curve when converting a pixel value in the input image into an adjusted pixel value based on the obtained contrast adjustment amount based on the calculated reference intensity value. Pixel value estimating means for converting the obtained contrast adjustment amount into a pixel value of an actual pixel using a conversion curve.

【0043】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れたコントラスト調整量から有効と思われる領域を抽出
した後に、入力画像の輝度より得られるエッジ強度の総
和を計算することができるので、抽出されたコントラス
ト調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、
各変換曲線より得られた最終出力候補画像の輝度のエッ
ジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総
和に対する比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的ア
ルゴリズムで推定することができるという作用を有す
る。
With this configuration, the sum of the edge intensities obtained from the brightness of the input image can be calculated after extracting an area that seems to be effective from the contrast adjustment amount obtained by comparison with the surrounding pixels. Prepare multiple conversion curves when converting the contrast adjustment amount
It is possible to estimate the optimum conversion curve with a genetic algorithm by calculating the edge strength sum of the brightness of the final output candidate image obtained from each conversion curve and using the ratio of that value to the edge strength sum of the input image as an evaluation value. Has the effect of.

【0044】請求項9に記載の画像処理装置は、請求項
4または5に記載の画像処理装置において、対象信号変
換手段は、信号変換手段で得られた対象信号に対して入
力画像内のコントラスト強度を示す基準強度値を算出す
る基準強度算出手段と、算出した基準強度値をもとに、
得られた対象信号のコントラスト調整量に基づいて得ら
れた対象信号を調整対象信号に変換する際の変換曲線を
推定する対象信号変換曲線推定手段と、推定した変換曲
線を使って、得られた対象信号を調整対象信号に変換す
る対象信号推定手段とを有することとしたものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to the fourth or fifth aspect, the target signal converting means has a contrast in the input image with respect to the target signal obtained by the signal converting means. Based on the reference strength calculation means for calculating the reference strength value indicating the strength, and the calculated reference strength value,
The target signal conversion curve estimating means for estimating the conversion curve when converting the target signal obtained based on the contrast adjustment amount of the obtained target signal into the adjustment target signal, and the estimated conversion curve And a target signal estimating means for converting the target signal into an adjustment target signal.

【0045】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れた対象信号(明度)コントラスト調整量から有効と思
われる領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入
力画像のエッジ強度の総和を計算することができるの
で、抽出された対象信号のコントラスト調整量を変換す
る際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得
られた最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総
和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対す
る比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズ
ムで推定することができるという作用を有する。
With this configuration, after extracting a region that seems to be effective from the target signal (brightness) contrast adjustment amount obtained by comparison with the surrounding pixels, the sum of the edge strength of the input image is calculated from the target signal of the input image. Therefore, multiple conversion curves for converting the contrast adjustment amount of the extracted target signal are prepared, and the total edge strength of the target signal of the final output candidate image obtained from each conversion curve is calculated. , Has the effect that the optimum conversion curve can be estimated by the genetic algorithm using the ratio of that value to the total edge strength of the input image as an evaluation value.

【0046】請求項10に記載の画像処理装置は、請求
項8に記載の画像処理装置において、変換曲線推定手段
は、予め設定された固定数分の調整パラメータより構成
される調整ベクトルの初期候補集団を設定する初期候補
設定手段と、現時点における調整ベクトル集団内の各ベ
クトルを用いて、得られたコントラスト調整量に基づい
て入力画像内の画素値を調整画素値に変換する画素値変
換候補算出手段と、基準強度値と現時点における調整ベ
クトル集団内の各ベクトルとより得られた変換後の画素
値を用いて各変換曲線候補によるコントラスト強度を評
価する評価値算出手段と、前期評価値導出手段で得られ
た各候補の適合度を計算する適合度計算手段と、計算し
た各候補の適合度をもとに現在の候補の組替え操作を行
うことで新しい調整ベクトル集合の生成を行う組替え操
作手段と、調整ベクトルの最適化が終了した時点かどう
かの判定を行う推定終了判定手段とを有することとした
ものである。
An image processing apparatus according to a tenth aspect of the present invention is the image processing apparatus according to the eighth aspect, wherein the conversion curve estimating means is an initial candidate of an adjustment vector composed of a preset fixed number of adjustment parameters. Pixel value conversion candidate calculation for converting the pixel value in the input image into the adjusted pixel value based on the obtained contrast adjustment amount using the initial candidate setting means for setting the group and each vector in the adjustment vector group at the present time Means, an evaluation value calculating means for evaluating the contrast strength by each conversion curve candidate using the converted pixel value obtained from the reference intensity value and each vector in the adjustment vector group at the present time, and the previous term evaluation value deriving means The fitness calculation means for calculating the goodness of fit of each candidate obtained in step 1, and a new adjustment is performed by performing a recombination operation of the current candidate based on the goodness of fit of each candidate calculated. In which it was decided to have an estimation end judgment means for performing an operation unit reclassified for generating a vector set, a determination of whether the time optimization of the adjustment vector is completed.

【0047】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れたコントラスト調整量より有効と思われる領域を抽出
した後に入力画像の輝度より得られるエッジ強度の総和
を計算することができるので、抽出されたコントラスト
調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、各
変換曲線より得られた最終出力候補画像の輝度のエッジ
強度総和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和
に対する比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アル
ゴリズムで推定することができるという作用を有する。
With this configuration, the sum of the edge intensities obtained from the brightness of the input image can be calculated after extracting the region which is considered to be more effective than the contrast adjustment amount obtained by comparison with the surrounding pixels, and is therefore extracted. Prepare a plurality of conversion curves for converting the contrast adjustment amount, calculate the total edge strength of the luminance of the final output candidate image obtained from each conversion curve, and calculate the ratio of that value to the total edge strength of the input image. Has an effect that the optimum conversion curve can be estimated by a genetic algorithm using as an evaluation value.

【0048】請求項11に記載の画像処理装置は、請求
項9に記載の画像処理装置において、対象信号変換曲線
推定手段は、予め設定された固定数分の調整パラメータ
より構成される調整ベクトルの初期候補集団を設定する
初期候補設定手段と、現時点における調整ベクトル集団
内の各ベクトルを用いて、得られた対象信号のコントラ
スト調整量に基づいて、得られた対象信号を調整対象信
号に変換する対象信号変換候補算出手段と、基準強度値
と現時点における調整ベクトル集団内の各ベクトルより
得られた変換後の対象信号値とを用いて、各変換曲線候
補による対象信号のコントラスト強度を評価する評価値
算出手段と、評価値導出手段で得られた各候補の適合度
を計算する適合度計算手段と、計算した各候補の適合度
をもとに現在の候補の組替え操作を行うことで新しい調
整ベクトル集合の生成を行う組替え操作手段と、調整ベ
クトルの最適化が終了した時点かどうかの判定を行う推
定終了判定手段とを有することとしたものである。
An image processing apparatus according to an eleventh aspect is the image processing apparatus according to the ninth aspect, wherein the target signal conversion curve estimation means is an adjustment vector composed of a preset fixed number of adjustment parameters. Using the initial candidate setting means for setting the initial candidate group and each vector in the adjustment vector group at the present time, the obtained target signal is converted into the adjustment target signal based on the contrast adjustment amount of the obtained target signal. Evaluation for evaluating the contrast strength of the target signal by each conversion curve candidate using the target signal conversion candidate calculation means and the target signal value after conversion obtained from the reference intensity value and each vector in the adjustment vector group at the present time A value calculation means, a goodness-of-fit calculation means for calculating the goodness-of-fit of each candidate obtained by the evaluation-value deriving means, and a current condition based on the calculated goodness-of-fit of each candidate. And recombinant recombinant for generating new adjustment vector collection by performing an operation manipulation means, in which the optimization of the adjustment vector was to have the estimated completion determining means for determining whether the time has ended.

【0049】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れた対象信号(明度)コントラスト調整量より有効と思
われる領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入
力画像のエッジ強度の総和を計算することができるの
で、抽出された対象信号のコントラスト調整量を変換す
る際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得
られた最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総
和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対す
る比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズ
ムで推定することができるという作用を有する。
With this configuration, after extracting a region considered effective from the target signal (brightness) contrast adjustment amount obtained by comparison with the surrounding pixels, the sum of the edge strength of the input image is calculated from the target signal of the input image. Therefore, multiple conversion curves for converting the contrast adjustment amount of the extracted target signal are prepared, and the total edge strength of the target signal of the final output candidate image obtained from each conversion curve is calculated. , Has the effect that the optimum conversion curve can be estimated by the genetic algorithm using the ratio of the value to the total edge strength of the input image as an evaluation value.

【0050】請求項12に記載の画像処理装置は、請求
項1に記載の画像処理装置において、色調整手段は、入
力画像を複数の小領域に分割する画像分割手段と、画像
分割手段で得られた各小領域内の色データを代表する代
表色を求める代表色抽出手段と、予め用意された色変換
後の色データを集めた色変換テーブルと、代表色抽出手
段で求めた代表色に最も近い色を変換色として色変換テ
ーブルより選択する代表色変換色選択手段と、代表色変
換色選択手段で得られた代表色と変換色との間の距離を
もとに、選択された各変換色を微調整し、代表色を微調
整後の変換色に変換する色変換手段とを有することとし
たものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to the first aspect, the color adjusting means obtains the image dividing means for dividing the input image into a plurality of small areas and the image dividing means. Representative color extraction means for obtaining a representative color representative of the color data in each of the small areas, a color conversion table prepared in advance for collecting color data after color conversion, and a representative color obtained by the representative color extraction means. Based on the representative color conversion color selecting means for selecting the closest color from the color conversion table as the conversion color and the distance between the representative color and the conversion color obtained by the representative color conversion color selecting means, each selected color is selected. The color conversion means finely adjusts the converted color and converts the representative color into the converted color after the fine adjustment.

【0051】この構成により、入力画像を複数の細部領
域に分割し、各領域内の色の統計的分布により代表色を
選択することができるので、予め用意された色変換テー
ブル内の色と代表色を比較して各代表色に最近傍な変換
後の色を抽出するとともに、2つの色間の距離をもとに
選択された変換後の色データを微調整し、各領域におけ
る代表色をこの微調整された変換色に変換することがで
き、こうして得られた色調整後の画像と入力画像とを適
切な結合係数をもとに加重平均合成することで入力画像
の色調整を行うことができるという作用を有する。
With this configuration, the input image can be divided into a plurality of detailed areas, and the representative color can be selected based on the statistical distribution of the colors in each area. Therefore, the representative color and the representative color in the color conversion table can be selected. The colors are compared to extract the converted color closest to each representative color, and the selected color data after conversion is finely adjusted based on the distance between the two colors to determine the representative color in each area. It is possible to convert to this finely adjusted conversion color, and to perform color adjustment of the input image by performing weighted average synthesis of the image after color adjustment thus obtained and the input image based on an appropriate coupling coefficient. It has the effect that

【0052】請求項13に記載の画像処理装置は、請求
項12に記載の画像処理装置において、代表色抽出手段
は、分割された小領域内の色データに対して、逐次分割
処理を行う際のスタート状態のグループを設定し、各グ
ループに色データ全てを分類し、各グループの代表色を
求める初期化手段と、分割対象グループ内に属する色デ
ータの分布をもとに、対象グループの分割時に着目する
成分を決定する分割軸決定手段と、得られた着目成分に
従い、対象グループを複数に分割するとともに、対象グ
ループに属する色データを分割後に得られたグループに
振り分けるクラスタ分割手段と、得られた各グループに
属する色データの代表色を求めるクラスタ代表色決定手
段と、代表色が収束したかどうかの判定を行い、収束し
ていない場合には、現在の代表色をもとに再度グループ
分割を行うためにクラスタ分割手段へ処理が移る収束判
定手段と、収束判定手段で収束したと判定された場合に
は、これまでに得られた対象領域内からの代表色が所定
数得られたどうかの判定を行い、得られていない場合に
は分割軸決定手段への処理が移るクラスタ分割終了判定
手段と、クラスタ分割終了判定手段で終了したと判定さ
れた場合には、得られた所定数の代表色を出力する代表
色出力手段とを有することとしたものである。
An image processing apparatus according to a thirteenth aspect is the image processing apparatus according to the twelfth aspect, wherein the representative color extracting means performs sequential division processing on the color data in the divided small areas. Set a group in the start state, classify all the color data into each group, and divide the target group based on the initialization method that obtains the representative color of each group and the distribution of the color data that belongs to the division target group. Sometimes a division axis determining means for determining the component of interest, a cluster dividing means for dividing the target group into a plurality of groups according to the obtained focus component, and for allocating color data belonging to the target group to the groups obtained after the division are obtained. Cluster representative color determination means for obtaining a representative color of the color data belonging to each of the groups, and whether or not the representative colors have converged. If the convergence determination means determines that the processing has moved to the cluster division means for performing the group division again based on the current representative color, and the convergence determination means determines that the target area has been obtained so far. It is determined whether or not a predetermined number of representative colors from are obtained, and when not obtained, the cluster division end determination means to which the processing to the division axis determination means shifts, and the cluster division end determination means is determined to have ended. In this case, a representative color output means for outputting the obtained predetermined number of representative colors is provided.

【0053】この構成により、入力画像を複数の細部領
域に分割し、各領域内の色の統計的分布により代表色を
選択することができるので、予め用意された色変換テー
ブル内の色と代表色を比較して各代表色に最近傍な変換
後の色を抽出するとともに、2つの色間の距離をもとに
選択された変換後の色データを微調整し、各領域におけ
る代表色をこの微調整された変換色に変換することがで
き、こうして得られた色調整後の画像と入力画像とを適
切な結合係数をもとに加重平均合成することで入力画像
の色調整を行うことができるという作用を有する。
With this configuration, the input image can be divided into a plurality of detail areas, and the representative color can be selected based on the statistical distribution of the colors in each area. Therefore, the representative color and the representative color in the color conversion table can be selected. The colors are compared to extract the converted color closest to each representative color, and the selected color data after conversion is finely adjusted based on the distance between the two colors to determine the representative color in each area. It is possible to convert to this finely adjusted conversion color, and to perform color adjustment of the input image by performing weighted average synthesis of the image after color adjustment thus obtained and the input image based on an appropriate coupling coefficient. It has the effect of being able to

【0054】請求項14に記載の画像処理装置は、請求
項1乃至13のいずれか1に記載の画像処理装置におい
て、画像合成手段は、入力画像と画像処理手段で得られ
た調整後の画像とのどちらを優先するかを決める選択基
準値判定手段と、選択基準値判定手段の決定結果に基づ
いて、入力画像と画像処理手段で得られた調整後の画像
とに掛かる結合係数を決定する結合係数導出手段と、結
合係数導出手段で決定した各画像の結合係数を使って、
入力画像と画像処理手段で得られた調整後の画像との加
重平均画像を生成する加重平均合成手段とを有すること
としたものである。
An image processing apparatus according to a fourteenth aspect is the image processing apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein the image synthesizing means is the input image and the adjusted image obtained by the image processing means. And a selection reference value determining means for determining which is to be prioritized, and a coupling coefficient to be applied to the input image and the adjusted image obtained by the image processing means is determined based on the determination result of the selection reference value determining means. Using the coupling coefficient deriving means and the coupling coefficient of each image determined by the coupling coefficient deriving means,
A weighted average synthesizing unit for generating a weighted average image of the input image and the adjusted image obtained by the image processing unit is provided.

【0055】この構成により、対象画素の画素値とその
周辺領域における平均画素値との比較よりコントラスト
調整量を求め、そのうちで有効と思われるコントラスト
調整量を抽出することができるので、そのように得られ
たコントラスト調整画像と入力画像とを適切な結合係数
をもとに加重平均合成することで入力画像のコントラス
ト調整を行うことができるという作用を有する。
With this configuration, the contrast adjustment amount can be obtained by comparing the pixel value of the target pixel with the average pixel value in the peripheral region thereof, and the effective contrast adjustment amount can be extracted from that value. The contrast of the input image can be adjusted by performing the weighted average synthesis of the obtained contrast adjusted image and the input image based on an appropriate coupling coefficient.

【0056】請求項15に記載の画像処理方法は、入力
したアナログ画像信号をディジタル画像データに変換す
る画像入力ステップと、変換したディジタル画像データ
に所望の画像処理を行って処理済み画像データを生成す
る画像処理ステップと、処理済み画像データとディジタ
ル画像データとの合成を行って合成画像データを生成す
る画像合成ステップと、合成画像データをアナログの合
成画像信号に変換する画像出力ステップとを有し、画像
処理ステップは、ディジタル画像データに対してコント
ラスト調整を行うコントラスト調整ステップまたはディ
ジタル画像データに対して色調整を行う色調整ステップ
であることとしたものである。
According to the fifteenth aspect of the present invention, in the image processing method, an image input step of converting an input analog image signal into digital image data and a desired image processing of the converted digital image data to generate processed image data. An image processing step of performing processing, a processed image data and digital image data are combined to generate combined image data, and an image output step of converting the combined image data into an analog combined image signal. The image processing step is a contrast adjustment step for performing contrast adjustment on the digital image data or a color adjustment step for performing color adjustment on the digital image data.

【0057】この構成により、経験を要すること無く、
入力画像に対してコントラスト調整または色調整を行う
ことができるので、撮像された明暗部を持つ画像のみを
用いて簡易に撮像画像のコントラストを調整することが
でき、また入力画像に対する依存性と変換後の色バラン
スの崩れを無くすことができるという作用を有する。
With this configuration, no experience is required and
Since contrast adjustment or color adjustment can be performed on the input image, it is possible to easily adjust the contrast of the captured image using only the captured image with bright and dark parts, and the dependence and conversion on the input image. It has the effect of eliminating the later loss of color balance.

【0058】請求項16に記載の画像処理方法は、請求
項15に記載の画像処理方法において、コントラスト調
整ステップは、対象画素のコントラスト調整量を求める
補正情報導出ステップと、求めた対象画素のコントラス
ト調整量から有効となる範囲を限定して抽出する抽出ス
テップと、対象画素のコントラスト調整量に基づき限定
された範囲において対象画素の画素値を調整画素値に変
換する画素値変換ステップとを有することとしたもので
ある。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image processing method according to the fifteenth aspect, the contrast adjustment step includes a step of deriving correction information for obtaining a contrast adjustment amount of the target pixel and a contrast of the obtained target pixel. An extraction step of limiting the effective range from the adjustment amount and a pixel value conversion step of converting the pixel value of the target pixel into the adjusted pixel value in the limited range based on the contrast adjustment amount of the target pixel. It is what

【0059】この構成により、対象画素のコントラスト
調整量を求め、対象画素のコントラスト調整量に基づき
限定された範囲において対象画素の画素値を調整画素値
に変換するようにしたので、経験を要すること無く、入
力画像に対してコントラスト調整を自動的かつ確実に行
うことができるという作用を有する。
With this configuration, the contrast adjustment amount of the target pixel is obtained, and the pixel value of the target pixel is converted into the adjusted pixel value within a limited range based on the contrast adjustment amount of the target pixel. Therefore, experience is required. There is no need to adjust the contrast of the input image automatically and reliably.

【0060】請求項17に記載の画像処理方法は、請求
項15に記載の画像処理方法において、コントラスト調
整ステップは、対象画素のコントラスト調整量を算出す
る際の初期条件と画素比較範囲とを設定する初期設定ス
テップと、画素比較範囲をもとに対象画素のコントラス
ト調整量を求める補正情報導出ステップと、求めた対象
画素のコントラスト調整量に基づくコントラスト調整処
理が全ての画素比較範囲で終了したかどうかの判定を行
う終了判定ステップと、終了判定ステップで終了判定さ
れなかった場合には画素比較範囲を変更して補正情報導
出ステップへ処理を渡す補正範囲変更ステップと、終了
判定ステップで終了判定された場合には複数の画素比較
範囲より得られたコントラスト調整量から有効となる範
囲を限定して抽出する抽出ステップと、対象画素のコン
トラスト調整量に基づき限定された範囲において対象画
素の画素値を調整画素値に変換する画素値変換ステップ
とを有することとしたものである。
An image processing method according to a seventeenth aspect is the image processing method according to the fifteenth aspect, wherein the contrast adjusting step sets an initial condition and a pixel comparison range for calculating the contrast adjusting amount of the target pixel. Whether the initial setting step, the correction information derivation step for obtaining the contrast adjustment amount of the target pixel based on the pixel comparison range, and the contrast adjustment processing based on the obtained contrast adjustment amount of the target pixel are completed in all pixel comparison ranges An end determination step for determining whether or not it is performed, a correction range changing step for changing the pixel comparison range and passing the process to the correction information derivation step if the end determination step is not finished, and an end determination step is performed. If it is, the effective range is limited and extracted from the contrast adjustment amount obtained from multiple pixel comparison ranges. An extraction step that is obtained by the fact that having a pixel value conversion step of converting the pixel value of the target pixel to the adjusted pixel values at the limited range based on the contrast adjustment amount of the target pixel.

【0061】この構成により、対象画素値とその周辺領
域における平均画素値との比較により算出したコントラ
スト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量の
加重平均値に拡張することができるので、入力画像の影
響や、周辺視野領域の大きさを示す定数の設定による影
響を低減させることができるという作用を有する。
With this configuration, the contrast adjustment amount calculated by comparing the target pixel value with the average pixel value in the peripheral region can be expanded to the weighted average value of the contrast adjustment amounts in the plurality of peripheral regions. This has the effect of reducing the influence of the image and the influence of setting a constant indicating the size of the peripheral visual field.

【0062】請求項18に記載の画像処理方法は、請求
項15に記載の画像処理方法において、コントラスト調
整ステップは、入力画像内の画素値をコントラスト調整
時の対象とする対象信号へ変換する信号変換ステップ
と、信号変換ステップで得られた対象信号に対して対象
画素のコントラスト調整量を求める対象補正情報導出ス
テップと、対象補正情報導出ステップで得られた対象画
素のコントラスト調整量から有効となる範囲を限定し抽
出する抽出ステップと、対象画素のコントラスト調整量
に基づき限定された範囲において信号変換ステップで得
られた対象信号を調整対象信号に変換して調整済みの対
象信号を生成する対象信号変換ステップと、調整済みの
対象信号と信号変換ステップで得られた対象信号とによ
り前記入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換処理を
行う信号逆変換ステップとを有することとしたものであ
る。
The image processing method according to the eighteenth aspect is the image processing method according to the fifteenth aspect, wherein the contrast adjusting step is a signal for converting a pixel value in the input image into a target signal to be a target for contrast adjustment. Effective from the conversion step, the target correction information derivation step of obtaining the contrast adjustment amount of the target pixel for the target signal obtained in the signal conversion step, and the contrast adjustment amount of the target pixel obtained in the target correction information derivation step. An extraction step for limiting and extracting the range, and a target signal for generating an adjusted target signal by converting the target signal obtained in the signal conversion step into the adjustment target signal in the limited range based on the contrast adjustment amount of the target pixel The conversion step, the adjusted target signal and the target signal obtained in the signal conversion step Pixel value is obtained by the fact that and a signal inverse conversion step of performing an inverse transform process to adjust pixel values.

【0063】この構成により、入力画像を明度、色相等
の情報に一度変換し、この明度を対象信号として対象画
素の明度とその周辺領域における平均明度との比較より
明度のコントラスト調整量を求め、そのうちで有効と思
われる明度のコントラスト調整量を抽出することができ
るので、この抽出された明度と入力画像より得られた色
相とにより、調整後の画像の画素値を求め、得られたコ
ントラスト調整画像と入力画像とを適切な結合係数をも
とに加重平均合成することで入力画像のコントラスト調
整を行うことができるという作用を有する。
With this configuration, the input image is once converted into information such as lightness and hue, and the lightness contrast adjustment amount is obtained by comparing the lightness of the target pixel with the average lightness in the peripheral region using this lightness as a target signal. It is possible to extract the contrast adjustment amount of the lightness that seems to be effective, so the pixel value of the adjusted image is calculated from the extracted lightness and the hue obtained from the input image, and the obtained contrast adjustment is obtained. There is an effect that the contrast of the input image can be adjusted by performing the weighted average synthesis of the image and the input image based on an appropriate coupling coefficient.

【0064】請求項19に記載の画像処理方法は、請求
項15に記載の画像処理方法において、コントラスト調
整ステップは、入力画像内の画素値をコントラスト調整
時の対象とする対象信号へ変換する信号変換ステップ
と、変換した対象信号に対するコントラスト調整量を算
出する際の初期条件と画素比較範囲とを設定する初期設
定ステップと、画素比較範囲をもとに変換した対象信号
に対する各画素のコントラスト調整量を求める対象補正
情報導出ステップと、求めた各画素のコントラスト調整
量に基づくコントラスト調整処理が全ての画素比較範囲
で終了したかどうかの判定を行う終了判定ステップと、
終了判定ステップで終了判定されなかった場合には画素
比較範囲を変更して対象補正情報導出ステップへ処理を
渡す補正範囲変更ステップと、終了判定ステップで終了
判定された場合には各画素のコントラスト調整量より有
効となる範囲を限定して抽出する抽出ステップと、各画
素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲におい
て変換した対象信号を調整対象信号に変換して調整済み
の対象信号を生成する対象信号変換ステップと、調整済
みの対象信号と信号変換ステップで変換した対象信号と
により入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換処理を
行う信号逆変換ステップとを有することとしたものであ
る。
An image processing method according to a nineteenth aspect is the image processing method according to the fifteenth aspect, wherein the contrast adjusting step converts a pixel value in the input image into a target signal to be a target for contrast adjustment. A conversion step, an initial setting step for setting an initial condition and a pixel comparison range when calculating the contrast adjustment amount for the converted target signal, and a contrast adjustment amount of each pixel for the converted target signal based on the pixel comparison range A target correction information derivation step for obtaining, and an end determination step for determining whether or not the contrast adjustment processing based on the obtained contrast adjustment amount of each pixel is completed in all pixel comparison ranges,
If the end determination step does not determine the end, the correction range changing step that changes the pixel comparison range and passes the process to the target correction information deriving step; and if the end determination step determines the end, contrast adjustment of each pixel The extraction step of limiting the range that is more effective than the amount, and the target of converting the target signal converted in the limited range based on the contrast adjustment amount of each pixel to the adjustment target signal to generate the adjusted target signal. A signal conversion step and a signal inverse conversion step of performing inverse conversion processing of a pixel value in the input image into an adjusted pixel value by the adjusted target signal and the target signal converted in the signal conversion step are provided. .

【0065】この構成により、対象画素値とその周辺領
域における平均画素値との比較により算出したコントラ
スト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量の
加重平均値に拡張することができるので、高精度なコン
トラスト調整を行うことができるという作用を有する。
With this configuration, the contrast adjustment amount calculated by comparing the target pixel value with the average pixel value in the peripheral region can be expanded to the weighted average value of the contrast adjustment amounts in the plurality of peripheral regions. This has the effect of enabling accurate contrast adjustment.

【0066】請求項20に記載の画像処理方法は、請求
項16または17に記載の画像処理方法において、画素
値変換ステップは、入力画像内の平均輝度を算出する平
均輝度算出ステップと、算出した平均輝度をもとに、得
られたコントラスト調整量に基づいて入力画像内の画素
値を調整画素値に変換する際の変換方式を選択する変換
方式分類ステップと、変換方式分類ステップで得られた
変換方式に従い、得られたコントラスト調整量を実際の
画素の持つ画素値に変換する画素値推定ステップとを有
することとしたものである。
An image processing method according to a twentieth aspect is the image processing method according to the sixteenth aspect or the seventeenth aspect, wherein the pixel value converting step is an average luminance calculating step for calculating an average luminance in the input image. Based on the average brightness, the conversion method classification step that selects the conversion method when converting the pixel value in the input image to the adjusted pixel value based on the obtained contrast adjustment amount, and the conversion method classification step A pixel value estimation step of converting the obtained contrast adjustment amount into a pixel value of an actual pixel according to the conversion method.

【0067】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れたコントラスト調整量から有効と思われる領域を抽出
した後に、入力画像における平均輝度をもとに、抽出さ
れたコントラスト調整量を変換する変換方式を選択して
適用することができるので、容易かつ確実にコントラス
ト調整を行うことができるという作用を有する。
With this configuration, after converting an area that seems to be effective from the contrast adjustment amount obtained by comparison with the surrounding pixels, a conversion for converting the extracted contrast adjustment amount based on the average brightness in the input image. Since a method can be selected and applied, there is an effect that contrast adjustment can be performed easily and reliably.

【0068】請求項21に記載の画像処理方法は、請求
項18または19に記載の画像処理方法において、対象
信号変換ステップは、信号変換ステップで得られた対象
信号の入力画像における平均値を算出して平均対象信号
を生成する平均対象信号算出ステップと、生成した平均
対象信号をもとに、得られた対象信号のコントラスト調
整量に基づいて得られた対象信号を調整対象信号に変換
する際の変換方式を選択する変換方式分類ステップと、
変換方式分類ステップで得られた変換方式に従い、得ら
れた対象信号のコントラスト調整量を実際の画素の対象
信号値に変換する対象信号推定ステップとを有すること
としたものである。
The image processing method according to claim 21 is the image processing method according to claim 18 or 19, wherein the target signal converting step calculates an average value of the target signals obtained in the signal converting step in the input image. And an average target signal calculation step of generating an average target signal, and converting the target signal obtained based on the obtained target signal based on the contrast adjustment amount of the obtained target signal into an adjustment target signal. A conversion method classification step for selecting the conversion method of
According to the conversion method obtained in the conversion method classification step, a target signal estimation step of converting the obtained contrast adjustment amount of the target signal into an actual target signal value of a pixel.

【0069】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れた対象信号(例えば明度)のコントラスト調整量から
有効と思われる領域を抽出した後に、入力画像における
平均対象信号値(平均明度)をもとに、抽出された対象
信号のコントラスト調整量を変換する変換方式を選択し
て適用することができるので、容易かつ確実にコントラ
スト調整を行うことができるという作用を有する。
With this configuration, after extracting a region considered effective from the contrast adjustment amount of the target signal (for example, brightness) obtained by comparison with the surrounding pixels, the average target signal value (average brightness) in the input image is also calculated. In addition, since a conversion method for converting the contrast adjustment amount of the extracted target signal can be selected and applied, there is an effect that the contrast adjustment can be performed easily and reliably.

【0070】請求項22に記載の画像処理方法は、請求
項16または17に記載の画像処理方法において、画素
値変換ステップは、入力画像内のコントラスト強度を示
す基準強度値を算出する基準強度算出ステップと、算出
した基準強度値をもとに、得られたコントラスト調整量
に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値に変換する
際の変換曲線を推定する変換曲線推定ステップと、推定
した変換曲線を使って、得られたコントラスト調整量を
実際の画素の持つ画素値に変換する画素値推定ステップ
とを有することとしたものである。
An image processing method according to a twenty-second aspect is the image processing method according to the sixteenth aspect or the seventeenth aspect, wherein the pixel value conversion step calculates a reference intensity value indicating a contrast intensity in the input image. And a conversion curve estimation step for estimating a conversion curve when converting a pixel value in the input image into an adjusted pixel value based on the obtained contrast adjustment amount based on the calculated reference intensity value. And a pixel value estimation step of converting the obtained contrast adjustment amount into a pixel value of an actual pixel using a conversion curve.

【0071】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れたコントラスト調整量から有効と思われる領域を抽出
した後に、入力画像の輝度より得られるエッジ強度の総
和を計算することができるので、抽出されたコントラス
ト調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、
各変換曲線より得られた最終出力候補画像の輝度のエッ
ジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総
和に対する比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的ア
ルゴリズムで推定することができるという作用を有す
る。
With this configuration, the sum of the edge intensities obtained from the brightness of the input image can be calculated after extracting the region that seems to be effective from the contrast adjustment amount obtained by comparison with the surrounding pixels. Prepare multiple conversion curves when converting the contrast adjustment amount
It is possible to estimate the optimum conversion curve with a genetic algorithm by calculating the edge strength sum of the brightness of the final output candidate image obtained from each conversion curve and using the ratio of that value to the edge strength sum of the input image as an evaluation value. Has the effect of.

【0072】請求項23に記載の画像処理方法は、請求
項18または19に記載の画像処理方法において、対象
信号変換ステップは、信号変換ステップで得られた対象
信号に対して入力画像内のコントラスト強度を示す基準
強度値を算出する基準強度算出ステップと、算出した基
準強度値をもとに、得られた対象信号のコントラスト調
整量に基づいて得られた対象信号を調整対象信号に変換
する際の変換曲線を推定する対象信号変換曲線推定ステ
ップと、推定した変換曲線を使って、得られた対象信号
を調整対象信号に変換する対象信号推定ステップとを有
することとしたものである。
An image processing method according to a twenty-third aspect is the image processing method according to the eighteenth or nineteenth aspect, wherein the target signal conversion step is a contrast in the input image with respect to the target signal obtained in the signal conversion step. When converting the target signal obtained based on the contrast adjustment amount of the obtained target signal to the adjustment target signal, based on the reference intensity calculation step of calculating the reference intensity value indicating the intensity, and the calculated reference intensity value. The target signal conversion curve estimation step of estimating the conversion curve of 1) and the target signal estimation step of converting the obtained target signal into an adjustment target signal using the estimated conversion curve.

【0073】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れた対象信号(明度)コントラスト調整量から有効と思
われる領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入
力画像のエッジ強度の総和を計算することができるの
で、抽出された対象信号のコントラスト調整量を変換す
る際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得
られた最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総
和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対す
る比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズ
ムで推定することができるという作用を有する。
With this configuration, after extracting an area that seems to be effective from the target signal (brightness) contrast adjustment amount obtained by comparison with the surrounding pixels, the sum of the edge strength of the input image is calculated from the target signal of the input image. Therefore, multiple conversion curves for converting the contrast adjustment amount of the extracted target signal are prepared, and the total edge strength of the target signal of the final output candidate image obtained from each conversion curve is calculated. , Has the effect that the optimum conversion curve can be estimated by the genetic algorithm using the ratio of the value to the total edge strength of the input image as an evaluation value.

【0074】請求項24に記載の画像処理方法は、請求
項22に記載の画像処理方法において、変換曲線推定ス
テップは、予め設定された固定数分の調整パラメータよ
り構成される調整ベクトルの初期候補集団を設定する初
期候補設定ステップと、現時点における調整ベクトル集
団内の各ベクトルを用いて、得られたコントラスト調整
量に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値に変換す
る画素値変換候補算出ステップと、基準強度値と現時点
における調整ベクトル集団内の各ベクトルとより得られ
た変換後の画素値を用いて各変換曲線候補によるコント
ラスト強度を評価する評価値算出ステップと、前期評価
値導出ステップで得られた各候補の適合度を計算する適
合度計算ステップと、計算した各候補の適合度をもとに
現在の候補の組替え操作を行うことで新しい調整ベクト
ル集合の生成を行う組替え操作ステップと、調整ベクト
ルの最適化が終了した時点かどうかの判定を行う推定終
了判定ステップとを有することとしたものである。
An image processing method according to a twenty-fourth aspect is the image processing method according to the twenty-second aspect, wherein the conversion curve estimating step is an initial candidate of an adjustment vector composed of a preset fixed number of adjustment parameters. Pixel value conversion candidate calculation that converts the pixel value in the input image into the adjusted pixel value based on the obtained contrast adjustment amount using the initial candidate setting step for setting the group and each vector in the adjustment vector group at the present time Step, an evaluation value calculation step for evaluating the contrast strength by each conversion curve candidate using the converted pixel value obtained from the reference intensity value and each vector in the adjustment vector group at the present time, and the previous evaluation value derivation step Goodness of fit calculation step for calculating the goodness of fit of each candidate obtained in, and recomposition of the current candidate based on the calculated goodness of fit of each candidate An operation step reclassified and generates the new adjustment vector collection by performing an operation, in which the optimization of the adjustment vector was to have an estimated completion determination step for determining whether the time has ended.

【0075】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れたコントラスト調整量より有効と思われる領域を抽出
した後に入力画像の輝度より得られるエッジ強度の総和
を計算することができるので、抽出されたコントラスト
調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、各
変換曲線より得られた最終出力候補画像の輝度のエッジ
強度総和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和
に対する比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アル
ゴリズムで推定することができるという作用を有する。
With this configuration, the sum of the edge intensities obtained from the brightness of the input image can be calculated after extracting the region that is considered to be more effective than the contrast adjustment amount obtained by comparison with the surrounding pixels, so that it is extracted. Prepare a plurality of conversion curves for converting the contrast adjustment amount, calculate the total edge strength of the luminance of the final output candidate image obtained from each conversion curve, and calculate the ratio of that value to the total edge strength of the input image. Has an effect that the optimum conversion curve can be estimated by a genetic algorithm using as an evaluation value.

【0076】請求項25に記載の画像処理方法は、請求
項23に記載の画像処理方法において、対象信号変換曲
線推定ステップは、予め設定された固定数分の調整パラ
メータより構成される調整ベクトルの初期候補集団を設
定する初期候補設定ステップと、現時点における調整ベ
クトル集団内の各ベクトルを用いて、得られた対象信号
のコントラスト調整量に基づいて、得られた対象信号を
調整対象信号に変換する対象信号変換候補算出ステップ
と、基準強度値と現時点における調整ベクトル集団内の
各ベクトルより得られた変換後の対象信号値とを用い
て、各変換曲線候補による対象信号のコントラスト強度
を評価する評価値算出ステップと、評価値導出ステップ
で得られた各候補の適合度を計算する適合度計算ステッ
プと、計算した各候補の適合度をもとに現在の候補の組
替え操作を行うことで新しい調整ベクトル集合の生成を
行う組替え操作ステップと、調整ベクトルの最適化が終
了した時点かどうかの判定を行う推定終了判定ステップ
とを有することとしたものである。
The image processing method according to a twenty-fifth aspect is the image processing method according to the twenty-third aspect, wherein the target signal conversion curve estimation step is an adjustment vector composed of a preset fixed number of adjustment parameters. Using the initial candidate setting step of setting the initial candidate group and each vector in the adjustment vector group at the present time, the obtained target signal is converted into the adjustment target signal based on the contrast adjustment amount of the obtained target signal. Evaluation for evaluating the contrast strength of the target signal by each conversion curve candidate using the target signal conversion candidate calculation step and the target signal value after conversion obtained from each vector in the adjustment vector group at the present time and the reference intensity value Value calculation step, fitness calculation step that calculates the fitness of each candidate obtained in the evaluation value derivation step, and each calculated A recombination operation step for generating a new adjustment vector set by performing a recombination operation on the current candidate based on the goodness of fit, and an estimation end determination step for determining whether or not the optimization of the adjustment vector is finished. To have.

【0077】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れた対象信号(明度)コントラスト調整量より有効と思
われる領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入
力画像のエッジ強度の総和を計算することができるの
で、抽出された対象信号のコントラスト調整量を変換す
る際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得
られた最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総
和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対す
る比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズ
ムで推定することができるという作用を有する。
With this configuration, after extracting an area that is considered effective from the target signal (brightness) contrast adjustment amount obtained by comparison with the surrounding pixels, the sum of the edge strength of the input image is calculated from the target signal of the input image. Therefore, multiple conversion curves for converting the contrast adjustment amount of the extracted target signal are prepared, and the total edge strength of the target signal of the final output candidate image obtained from each conversion curve is calculated. , Has the effect that the optimum conversion curve can be estimated by the genetic algorithm using the ratio of the value to the total edge strength of the input image as an evaluation value.

【0078】請求項26に記載の画像処理方法は、請求
項15に記載の画像処理方法において、色調整ステップ
は、入力画像を複数の小領域に分割する画像分割ステッ
プと、画像分割ステップで得られた各小領域内の色デー
タを代表する代表色を求める代表色抽出ステップと、予
め用意された色変換後の色データを集めた色変換テーブ
ルと、代表色抽出ステップで求めた代表色に最も近い色
を変換色として色変換テーブルより選択する代表色変換
色選択ステップと、代表色変換色選択ステップで得られ
た代表色と変換色との間の距離をもとに、選択された各
変換色を微調整し、代表色を微調整後の変換色に変換す
る色変換ステップとを有することとしたものである。
An image processing method according to a twenty-sixth aspect is the image processing method according to the fifteenth aspect, wherein the color adjusting step includes an image dividing step of dividing the input image into a plurality of small areas and an image dividing step. A representative color extraction step for obtaining a representative color representative of the color data in each of the small areas, a color conversion table prepared in advance for collecting color data after color conversion, and a representative color obtained in the representative color extraction step. Based on the representative color conversion color selection step of selecting the closest color from the color conversion table as the conversion color and the distance between the representative color and the conversion color obtained in the representative color conversion color selection step, each selected color is selected. A color conversion step of finely adjusting the conversion color and converting the representative color into the conversion color after the fine adjustment.

【0079】この構成により、入力画像を複数の細部領
域に分割し、各領域内の色の統計的分布により代表色を
選択することができるので、予め用意された色変換テー
ブル内の色と代表色を比較して各代表色に最近傍な変換
後の色を抽出するとともに、2つの色間の距離をもとに
選択された変換後の色データを微調整し、各領域におけ
る代表色をこの微調整された変換色に変換することがで
き、こうして得られた色調整後の画像と入力画像とを適
切な結合係数をもとに加重平均合成することで入力画像
の色調整を行うことができるという作用を有する。
With this configuration, the input image can be divided into a plurality of detail areas, and the representative color can be selected based on the statistical distribution of the colors in each area. Therefore, the representative color and the representative color in the color conversion table can be selected. The colors are compared to extract the converted color closest to each representative color, and the selected color data after conversion is finely adjusted based on the distance between the two colors to determine the representative color in each area. It is possible to convert to this finely adjusted conversion color, and to perform color adjustment of the input image by performing weighted average synthesis of the image after color adjustment thus obtained and the input image based on an appropriate coupling coefficient. It has the effect that

【0080】請求項27に記載の画像処理方法は、請求
項26に記載の画像処理方法において、代表色抽出ステ
ップは、分割された小領域内の色データに対して、逐次
分割処理を行う際のスタート状態のグループを設定し、
各グループに色データ全てを分類し、各グループの代表
色を求める初期化ステップと、分割対象グループ内に属
する色データの分布をもとに、対象グループの分割時に
着目する成分を決定する分割軸決定ステップと、得られ
た着目成分に従い、対象グループを複数に分割するとと
もに、対象グループに属する色データを分割後に得られ
たグループに振り分けるクラスタ分割ステップと、得ら
れた各グループに属する色データの代表色を求めるクラ
スタ代表色決定ステップと、代表色が収束したかどうか
の判定を行い、収束していない場合には、現在の代表色
をもとに再度グループ分割を行うためにクラスタ分割ス
テップへ処理が移る収束判定ステップと、収束判定ステ
ップで収束したと判定された場合には、これまでに得ら
れた対象領域内からの代表色が所定数得られたどうかの
判定を行い、得られていない場合には分割軸決定ステッ
プへの処理が移るクラスタ分割終了判定ステップと、ク
ラスタ分割終了判定ステップで終了したと判定された場
合には、得られた所定数の代表色を出力する代表色出力
ステップとを有することとしたものである。
An image processing method according to a twenty-seventh aspect is the image processing method according to the twenty-sixth aspect, wherein the representative color extracting step is performed when the color data in the divided small areas are sequentially divided. Set the start state group of
Based on the initialization step of classifying all the color data into each group and obtaining the representative color of each group, and the distribution axis of the color data belonging to the division target group, the division axis that determines the component of interest when dividing the target group According to the determination step and the obtained target component, the target group is divided into a plurality of groups, and the cluster division step of allocating the color data belonging to the target group to the groups obtained after the division, and the obtained color data of each group A cluster representative color determination step for obtaining a representative color and a judgment as to whether or not the representative colors have converged. If the representative colors have not converged, go to the cluster division step to perform group division again based on the current representative color. If it is determined in the convergence determination step that the processing shifts and the convergence determination step, is it within the target area obtained so far? It is determined whether or not a predetermined number of representative colors have been obtained, and if not obtained, the cluster division end determination step in which the processing to the division axis determination step moves and the cluster division end determination step In this case, a representative color output step of outputting the obtained predetermined number of representative colors is provided.

【0081】この構成により、入力画像を複数の細部領
域に分割し、各領域内の色の統計的分布により代表色を
選択することができるので、予め用意された色変換テー
ブル内の色と代表色を比較して各代表色に最近傍な変換
後の色を抽出するとともに、2つの色間の距離をもとに
選択された変換後の色データを微調整し、各領域におけ
る代表色をこの微調整された変換色に変換することがで
き、こうして得られた色調整後の画像と入力画像とを適
切な結合係数をもとに加重平均合成することで入力画像
の色調整を行うことができるという作用を有する。
With this configuration, the input image can be divided into a plurality of detailed areas, and the representative color can be selected based on the statistical distribution of the colors in each area. Therefore, the representative color and the color in the color conversion table prepared in advance can be selected. The colors are compared to extract the converted color closest to each representative color, and the selected color data after conversion is finely adjusted based on the distance between the two colors to determine the representative color in each area. It is possible to convert to this finely adjusted conversion color, and to perform color adjustment of the input image by performing weighted average synthesis of the image after color adjustment thus obtained and the input image based on an appropriate coupling coefficient. It has the effect that

【0082】請求項28に記載の画像処理方法は、請求
項15乃至27のいずれか1に記載の画像処理方法にお
いて、画像合成ステップは、入力画像と画像処理ステッ
プで得られた調整後の画像とのどちらを優先するかを決
める選択基準値判定ステップと、選択基準値判定ステッ
プの決定結果に基づいて、入力画像と画像処理ステップ
で得られた調整後の画像とに掛かる結合係数を決定する
結合係数導出ステップと、結合係数導出ステップで決定
した各画像の結合係数を使って、入力画像と画像処理ス
テップで得られた調整後の画像との加重平均画像を生成
する加重平均合成ステップとを有することとしたもので
ある。
An image processing method according to a twenty-eighth aspect is the image processing method according to any one of the fifteenth to twenty-seventh aspects, wherein the image synthesizing step is the input image and the adjusted image obtained in the image processing step. Based on the selection reference value determination step that determines which of the two is to be prioritized and the determination result of the selection reference value determination step, the coupling coefficient to be applied to the input image and the adjusted image obtained in the image processing step is determined. A combination coefficient derivation step and a weighted average synthesis step of generating a weighted average image of the input image and the adjusted image obtained in the image processing step using the combination coefficient of each image determined in the combination coefficient derivation step. I decided to have it.

【0083】この構成により、対象画素の画素値とその
周辺領域における平均画素値との比較よりコントラスト
調整量を求め、そのうちで有効と思われるコントラスト
調整量を抽出することができるので、そのように得られ
たコントラスト調整画像と入力画像とを適切な結合係数
をもとに加重平均合成することで入力画像のコントラス
ト調整を行うことができるという作用を有する。
With this configuration, the contrast adjustment amount can be obtained by comparing the pixel value of the target pixel with the average pixel value in the peripheral region, and the effective contrast adjustment amount can be extracted from that value. The contrast of the input image can be adjusted by performing the weighted average synthesis of the obtained contrast adjusted image and the input image based on an appropriate coupling coefficient.

【0084】なお、これ以降で、画素位置(i,j)の
単位には全て画素単位が用いられることする。また、各
実施の形態におけるステップは、ハードウェアで構成し
てもソフトウェアで構成してもよい。
It should be noted that, hereinafter, all pixel units are used as the unit of the pixel position (i, j). Further, the steps in each embodiment may be configured by hardware or software.

【0085】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1による画像処理装置の基本構成を示すブロック図で
ある。また、図2(a)は図1の画像処理手段を示すブ
ロック図、図3は図2(a)のコントラスト調整手段を
示すブロック図、図10は図1の画像合成手段を示すブ
ロック図、図11は人間の視覚を模式的に示す説明図で
ある。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an image processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 2A is a block diagram showing the image processing means of FIG. 1, FIG. 3 is a block diagram showing the contrast adjusting means of FIG. 2A, and FIG. 10 is a block diagram showing the image synthesizing means of FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram schematically showing human vision.

【0086】図1において、viはアナログ入力画像で
あり、voは最終的に出力される出力画像、vは後述の
画像処理手段11で得られた処理後の画像である。10
はCCD素子等の撮像素子からのアナログ画像信号vi
をディジタル画像データに変換する画像入力手段、11
は画像入力手段10で得られたディジタル画像データに
所望の画像処理を行う画像処理手段、12は画像入力手
段からのディジタル画像データと画像処理手段11で得
られた処理済みディジタル画像データvとを合成する画
像合成手段、13は画像合成手段12で得られた合成デ
ィジタル画像データを最終処理後の画像(アナログ画像
信号)として所望のデバイス(プリンタ、ディスプレイ
等)へ出力するための画像出力手段である。なお、本実
施の形態では、画像処理手段11における画像処理は、
図2(a)で示すように、入力画像のコントラスト調整
処理を行うコントラスト調整手段20で表されるものと
する。その際、コントラスト調整手段は図3のような構
成になる、図3において、30は対象画素Pij(i,
j)におけるカラー3成分値VPij(r(i,j),
g(i,j),b(i,j))からPijの広さcの周
囲画素との比較によりコントラスト調整量VRPij
(Rr(i,j),Rg(i,j),Rb(i,j))
を算出する補正情報導出手段、31は補正情報導出手段
30で得られたコントラスト調整量VRPijから、有
効となる範囲を限定し抽出する抽出手段、32は抽出手
段31で選択されたコントラスト調整量VRPijを実
際の画素Pijにおける調整後の画素値VPdij(r
d(i,j),gd(i,j),bd(i,j))に変
換する画素値変換手段である。また、画像合成手段12
は、図10に示されるように、入力画像1内の輝度をも
とに入力画像viとコントラスト調整手段20で得られ
た調整後の画像vとのどちらを優先するかを決める選択
基準値判定手段100と、選択基準値判定手段100の
結果をもとに、入力画像viとコントラスト調整手段2
0で得られた調整後の画像vとに掛かる結合係数ws
(S=1,3;ここで1は入力画像viに掛かる結合係
数であり、3は調整後の画像vに掛かる結合係数を示
す)を決定する結合係数導出手段101と、結合係数導
出手段101で得られた結合係数w0、w1を使って、
入力画像viとコントラスト調整手段で得られた調整後
の画像vとの加重平均画像を生成する加重平均合成手段
102より構成される。
In FIG. 1, vi is an analog input image, vo is an output image to be finally output, and v is a processed image obtained by the image processing means 11 described later. 10
Is an analog image signal vi from an image pickup device such as a CCD device
Image input means for converting the image into digital image data, 11
Is an image processing means for performing desired image processing on the digital image data obtained by the image input means 10, and 12 is the digital image data from the image input means and the processed digital image data v obtained by the image processing means 11. An image synthesizing means for synthesizing, 13 is an image output means for outputting the synthesized digital image data obtained by the image synthesizing means 12 to a desired device (printer, display, etc.) as an image (analog image signal) after final processing. is there. In this embodiment, the image processing in the image processing means 11 is
As shown in FIG. 2A, it is assumed that it is represented by a contrast adjusting unit 20 that performs a contrast adjusting process of an input image. At that time, the contrast adjusting means has a configuration as shown in FIG. 3. In FIG. 3, reference numeral 30 denotes the target pixel Pij (i,
j), the three color component values VPij (r (i, j),
From g (i, j), b (i, j)) to the surrounding pixel having the width c of Pij, the contrast adjustment amount VRPij
(Rr (i, j), Rg (i, j), Rb (i, j))
Correction information deriving means 31 for calculating the contrast adjustment amount VRPij for extracting the contrast adjustment amount VRPij obtained by the correction information deriving means 30 by limiting the effective range, and 32 for extracting the contrast adjustment amount VRPij. Is the adjusted pixel value VPdij (r in the actual pixel Pij
It is a pixel value conversion means for converting into d (i, j), gd (i, j), bd (i, j)). Further, the image synthesizing means 12
Is a selection reference value determination that determines which of the input image vi and the adjusted image v obtained by the contrast adjusting means 20 is prioritized based on the brightness in the input image 1 as shown in FIG. Based on the results of the means 100 and the selection reference value determining means 100, the input image vi and the contrast adjusting means 2
The coupling coefficient ws applied to the adjusted image v obtained with 0
(S = 1, 3; where 1 is the coupling coefficient on the input image vi, and 3 is the coupling coefficient on the adjusted image v), the coupling coefficient deriving means 101 and the coupling coefficient deriving means 101 are determined. Using the coupling coefficients w0 and w1 obtained in
The weighted average synthesizing unit 102 generates a weighted average image of the input image vi and the adjusted image v obtained by the contrast adjusting unit.

【0087】以上のように構成された画像処理装置の動
作についてその動作を説明する。
The operation of the image processing apparatus configured as described above will be described.

【0088】画像入力手段10を介して、画像処理手段
11に、カラー画像viがディジタル入力される。画像
入力手段10では、カラー画像の場合、通常レッドr、
グリーンg、ブルーbの成分データが画像入力手段10
の精度で(8ビットならば0から255の値で)得られ
る。画像入力手段10では、この値を0.0から1.0
の値に正規化する。次に、ディジタル入力画像に対し
て、入力画像の暗部におけるコントラストを改善するた
めのコントラスト調整処理がコントラスト調整手段20
で行われる。コントラスト調整手段20では後述の図1
2のように行われる。人間の視覚では、図11に模式的
に示されるように、対象画素Pijに対して知覚された
画素値のみでPijの画素情報(色、コントラストな
ど)を認知するのではなく、対象画素Pijの画素値を
その周囲にある画素の情報との相対的な関係により調整
することで、Pijの画素情報を知覚している。これ
は、従来の技術で説明したように、Edwin Lan
dにより紹介されたレティネックス概念と呼ばれるもの
であり、このような知覚により一部だけ別の照明を受け
ているような不均一な照明光や極端に画素値の強度変化
があるようなシーンでも、物体の色を精度よく認知する
ことができる。本実施の形態でも、この概念を利用する
ことで影のような暗部における色や細部情報を明確にす
る。
The color image vi is digitally input to the image processing means 11 via the image input means 10. In the case of a color image, the image input means 10 normally uses red r,
The component data of green g and blue b is image input means 10.
It is obtained with the precision of (in the case of 8 bits, a value of 0 to 255). The image input means 10 changes this value from 0.0 to 1.0.
Normalize to the value of. Next, for the digital input image, the contrast adjusting process for improving the contrast in the dark portion of the input image is performed by the contrast adjusting means 20.
Done in. The contrast adjusting means 20 will be described later with reference to FIG.
It is done like 2. In human vision, as schematically shown in FIG. 11, the pixel information (color, contrast, etc.) of Pij is not recognized only by the pixel value perceived for the target pixel Pij, but the target pixel Pij of the target pixel Pij is recognized. The pixel information of Pij is perceived by adjusting the pixel value according to the relative relationship with the information of the pixels around it. This is Edwin Lan as described in the prior art.
It is called the Retinex concept introduced by d. Even in a scene where there is uneven illumination light such that a part of the illumination is different from this perception or there is an extreme change in pixel value intensity. , It is possible to accurately recognize the color of an object. Also in the present embodiment, by using this concept, the color and detailed information in a dark portion such as a shadow are clarified.

【0089】図12は、本実施の形態による画像処理装
置のコントラスト調整手段20における動作を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the contrast adjusting means 20 of the image processing apparatus according to this embodiment.

【0090】図12において、まず、補正情報導出手段
30は、入力画像内における画素Pijの各成分の最大
値Vmax(rx,gx,bx)と最小値Vmin(r
n,gn,bn)を算出する(S1)。これは、出力画
像voにおける最小画素値と最大画素値が入力画像vi
と大きく異なった場合、両者の画像の違和感が大きくな
ることをできるだけ抑えるために、出力画像voの画素
値の最小画素値と最大画素値を入力画像viの最小画素
値と最大画素値に合わせるための処理である。次に、対
象画素Pijの画素値VPijをLandにおける中心
視野と見なし、その周囲にc画素の矩形領域に属する領
域を周辺視野と見なす。そして、補正情報導出手段30
は、周辺視野における画素値の加重平均画素値VAPi
j(Ar(i,j),Ag(i,j),Ab(i,
j))を求めるとともに(S2)、このVAPijとV
Pijの間の相対的関係につながるコントラスト調整量
VRPij(Rr(i,j),Rg(i,j),Rb
(i,j))を算出する(S3)。このVAPijとし
て、従来の技術のように(数1)の2項におけるc画素
の周辺視野内における画素値VPij(r(i,j),
g(i,j),b(i,j))と(数2)、(数3)の
ようにガウス関数で定義された周辺視野関数F(x,
y)の畳み込み積分値で定義することも可能であり、加
重平均画素値VAPijも(数1)を画素値を構成する
3成分独立に定義することも可能である。しかし、本実
施の形態では、処理の簡単化と高速化を考慮して、(数
4)のようにVAPijはc画素の周辺視野内における
画素値VPij(r(i,j),g(i,j),b
(i,j))の平均値を定義した。そして、コントラス
ト調整量VRPij(Rr(i,j),Rg(i,
j),Rb(i,j))も(数1)のように対数変換値
の差分を用いるのではなく(数5)のように各成分ごと
の画素値VPijの加重平均画素値VAPijに対する
比を定義することとした。
In FIG. 12, first, the correction information derivation means 30 causes the maximum value Vmax (rx, gx, bx) and the minimum value Vmin (r of each component of the pixel Pij in the input image.
n, gn, bn) is calculated (S1). This is because the minimum pixel value and the maximum pixel value in the output image vo are the input image vi.
In order to suppress the increase in discomfort between the two images as much as possible, the minimum pixel value and the maximum pixel value of the pixel value of the output image vo are adjusted to the minimum pixel value and the maximum pixel value of the input image vi. Processing. Next, the pixel value VPij of the target pixel Pij is regarded as the central visual field in the Land, and the area surrounding the rectangular visual field of c pixels is regarded as the peripheral visual field. Then, the correction information deriving means 30
Is a weighted average pixel value VAPi of pixel values in the peripheral visual field.
j (Ar (i, j), Ag (i, j), Ab (i,
j)) is obtained (S2), and VAPij and V
The contrast adjustment amount VRPij (Rr (i, j), Rg (i, j), Rb that leads to the relative relationship between Pij
(I, j)) is calculated (S3). As this VAPij, the pixel value VPij (r (i, j), in the peripheral visual field of the c pixel in the second term of (Equation 1) as in the prior art is used.
g (i, j), b (i, j)) and the peripheral visual field function F (x, defined by a Gaussian function as in (Equation 2) and (Equation 3).
It is also possible to define by the convolution integral value of y), and it is also possible to define the weighted average pixel value VAPij (Equation 1) independently for the three components that make up the pixel value. However, in the present embodiment, VAPij is a pixel value VPij (r (i, j), g (i) in the peripheral visual field of c pixels as shown in (Equation 4) in consideration of simplification and speedup of processing. , J), b
The average value of (i, j)) was defined. Then, the contrast adjustment amount VRPij (Rr (i, j), Rg (i,
j), Rb (i, j)) does not use the difference of logarithmic conversion values as in (Equation 1), but the ratio of the pixel value VPij for each component to the weighted average pixel value VAPij as in (Equation 5). Was defined.

【0091】[0091]

【数4】 [Equation 4]

【0092】[0092]

【数5】 [Equation 5]

【0093】補正情報導出手段30は、以上のような対
象画素Pijに対するコントラスト調整量VRPijを
入力画像内の全ての画像に対して行う(S4)。その
後、抽出手段31は、コントラスト調整量VRPijの
成分ごとの平均値VaR(aRr,aRg,aRb)と
標準偏差量VdR(dRr,dRg,dRb)を求め
(S5)、その値を使ってコントラスト調整量VRPi
jより抽出される際の最小値eminと最大値emax
を導出する(S6)。この導出としても多くの方法があ
るが、ここでは、emaxの候補としてaRr+α×d
Rr、aRg+α×dRg、aRb+α×dRbを求
め、この3値の内の最大値をemaxとする。そして、
eminの候補としてaRr−β×dRr、aRg−β
×dRg、aRb−β×dRbを求め、この3値の内の
最小値をeminとする。こうすることで、抽出された
コントラスト調整量VRPijの各成分のバランスが崩
れないように、必要とする領域を抽出することとした。
次に、画素値変換手段32は、このemaxとemin
を使って、コントラスト調整量VRPij(Rr(i,
j),Rg(i,j),Rb(i,j))の各成分は
0.0から1.0の範囲内の値に変換され(S7)、変
換値を入力画像のVmax(rx,gx,bx)と最小
値Vmin(rn,gn,bn)内に抑える処理を行う
(S8)。こうして得られたコントラスト調整量VRP
ijを対象画素Pijにおけるコントラスト調整の画素
値と見なされ、コントラスト調整処理が終了する(S
9)。終了か否かの判定は画素値変換手段32が行う。
The correction information deriving means 30 performs the contrast adjustment amount VRPij for the target pixel Pij as described above on all the images in the input image (S4). After that, the extraction means 31 obtains the average value VaR (aRr, aRg, aRb) and the standard deviation amount VdR (dRr, dRg, dRb) of each component of the contrast adjustment amount VRPij (S5), and uses the values to adjust the contrast. Quantity VRPi
Minimum value emin and maximum value emax when extracted from j
Is derived (S6). There are many methods for this derivation, but here, as a candidate for emax, aRr + α × d
Rr, aRg + α × dRg, and aRb + α × dRb are obtained, and the maximum value of these three values is emax. And
aRr-β × dRr, aRg-β as candidates for emin
XdRg and aRb-βxdRb are obtained, and the minimum value of the three values is defined as emin. By doing so, a necessary region is extracted so that the balance of each component of the extracted contrast adjustment amount VRPij is not disturbed.
Next, the pixel value conversion means 32 uses the emax and emin.
, The contrast adjustment amount VRPij (Rr (i,
j), Rg (i, j), Rb (i, j)) are converted to values in the range of 0.0 to 1.0 (S7), and the converted values are converted to Vmax (rx, gx, bx) and the minimum value Vmin (rn, gn, bn) are suppressed (S8). The contrast adjustment amount VRP thus obtained
ij is regarded as the pixel value of the contrast adjustment in the target pixel Pij, and the contrast adjustment processing ends (S
9). The pixel value conversion means 32 determines whether or not the processing is ended.

【0094】このような一連の処理により、周辺視野内
での加重平均画素値に対する対象画素値の比の分布で中
心付近部分のみは取り出され、中心からの変動量は強調
されるとともに、中心付近から大きく外れた比の値を持
つ画素のコントラスト調整量VRPijは1.0もしく
は0.0になりやすくなる。そのため、中心視野である
対象画素Pijとその周辺視野における画素との差が少
しでもある領域はその差が強調されやすくなりコントラ
スト強調が行われ、影内の細部や入力機器のレンジ不足
で埋もれてしまった色情報を強調して表現することがで
きるようになる。本実施の形態の場合、各画素における
コントラスト調整量の導出が従来のレティネックス概念
による手法よりも簡易な形で構成されている。そして、
従来のレティネックス概念による手法では、各画素にお
けるコントラスト調整量から実際の画素値成分へ変換す
る際のフィルタ処理(オフセット、利得変換関数)の設
定が経験的知識を要することが問題とされていたが、本
実施の形態ではその必要がないことが利点として挙げら
れる。一方、周辺視野内での加重平均画素値に対する対
象画素値の比の分布で中心付近部分のみを抽出し、その
前後の領域を0.0もしくは1.0で飽和させることに
より、このコントラスト調整処理で得られた処理後の画
像voは全体的に輝度レベルが中心付近に集まる問題が
生じる可能性がある。この問題及び、従来の技術で説明
した非常に大きな領域で一律な色を持つハイライト部で
の輝度レベルの低下を改善するために、本実施の形態で
は、入力画像viとこの処理後の画像voを適応的に合
成することで、入力画像viが本来持つ輝度レベルの低
減や上昇を抑えることとしたのである。
By such a series of processing, only the central portion is extracted in the distribution of the ratio of the target pixel value to the weighted average pixel value in the peripheral visual field, the variation amount from the center is emphasized, and the vicinity of the central portion is emphasized. The contrast adjustment amount VRPij of a pixel having a ratio value greatly deviating from is likely to be 1.0 or 0.0. Therefore, in a region where the difference between the target pixel Pij, which is the central visual field, and the pixel in the peripheral visual field is even small, the difference is easily emphasized, and the contrast enhancement is performed, which is buried due to the details in the shadow and the insufficient range of the input device. It becomes possible to emphasize and display the color information that has been lost. In the case of the present embodiment, the derivation of the contrast adjustment amount in each pixel is configured in a simpler form than the method based on the conventional Retinex concept. And
In the conventional method based on the Retinex concept, it has been a problem that setting of filter processing (offset, gain conversion function) when converting the contrast adjustment amount in each pixel into an actual pixel value component requires empirical knowledge. However, the advantage of the present embodiment is that it is not necessary. On the other hand, in the distribution of the ratio of the target pixel value to the weighted average pixel value in the peripheral visual field, only the central portion is extracted, and the regions before and after the central region are saturated with 0.0 or 1.0 to perform this contrast adjustment processing. In the processed image vo obtained in (1), there may be a problem that the brightness levels are generally concentrated near the center. In order to improve this problem and the decrease in the brightness level in the highlight portion having a uniform color in a very large area described in the related art, in the present embodiment, the input image vi and the image after this processing are processed. By adaptively synthesizing vo, it is possible to suppress the reduction or increase of the brightness level originally possessed by the input image vi.

【0095】画像合成手段12における画像合成処理で
は、このコントラスト調整処理での処理後画像vと入力
画像viを受けて図13で示されているように処理が実
行される。
In the image synthesizing process in the image synthesizing means 12, the image v after the contrast adjusting process and the input image vi are received, and the process is executed as shown in FIG.

【0096】図13は本発明の実施の形態1による画像
処理装置の画像合成手段12の動作を示すフローチャー
トである。
FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the image synthesizing means 12 of the image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【0097】ここでは、まず、選択基準値判定手段10
0は、入力画像における各画素Pijの輝度y(i,
j)を計算する(S11)。そして、予め用意されたし
きい値Th_hとTh_lを各画素輝度y(i,j)と
比較する(S12)。その際、Th_l>y(i,j)
またはy(i,j)>Th_hの場合は、選択基準値判
定手段100は、さらにPijのcの矩形の周辺視野領
域における平均輝度Ay(i,j)を求める(S1
3)。そして、y(i,j)が|Ay(i,j)−y
(i,j)|<Th_len(S14)を満足する場合
には、対象画素Pijにおける入力画像viにおける画
素値VPij(r(i,j),g(i,j),b(i,
j))を処理済画像voの画素Pijの値であるVWP
ij(WRr(i,j),WRg(i,j),WRb
(i,j))に置き換える処理を行う(S15)。この
処理は、従来の技術で説明したように、周辺視野領域c
より大きな領域で変動が非常に小さい場合でのPijに
おけるコントラスト調整量は1.0近傍に集中しやすい
ことを考慮した処理であり、この処理により大きな領域
で一律な入力画像のハイライト部(白)やブラック部を
処理対象外として除去することで、前述のようにそのよ
うな領域でのコントラスト調整画像に発生しやすい輝度
レベルの大きな変動を抑えることを目的とする。
Here, first, the selection reference value determining means 10
0 is the luminance y (i, i, i of each pixel Pij in the input image
j) is calculated (S11). Then, the threshold values Th_h and Th_l prepared in advance are compared with each pixel brightness y (i, j) (S12). At that time, Th_l> y (i, j)
Alternatively, if y (i, j)> Th_h, the selection reference value determination unit 100 further obtains the average luminance Ay (i, j) in the rectangular peripheral visual field region of c of Pij (S1).
3). Then, y (i, j) is | Ay (i, j) -y
When (i, j) | <Th_len (S14) is satisfied, the pixel value VPij (r (i, j), g (i, j), b (i,) in the input image vi of the target pixel Pij is satisfied.
j)) is VWP which is the value of the pixel Pij of the processed image vo
ij (WRr (i, j), WRg (i, j), WRb
(I, j)) is replaced (S15). This processing is performed in the peripheral visual field region c as described in the related art.
This is a process considering that the contrast adjustment amount in Pij tends to concentrate in the vicinity of 1.0 in the case where the variation is very small in a larger region, and this process makes it possible to uniformly highlight the input image in a large region (white ) And the black portion are excluded from the processing target, and it is an object of the present invention to suppress the large fluctuation of the brightness level which is likely to occur in the contrast adjusted image in such an area as described above.

【0098】次に上記条件に属さないような場合は、結
合係数導出手段101は、入力画像viのPijにおけ
る輝度値y(i,j)と処理済画像vの対応する画素で
の輝度値yd(i,j)を比較し(S16)、その両者
間の誤差の絶対値len=|y(i,j)−yd(i,
j)|を用意されたw3決定関数に入力することで、処
理済画像vの占める結合係数w3を決定する(S1
7)。そして入力画像viの占める結合係数w1はw1
=1.0−w3より決定する。このw3決定関数も一律
に決まらないが、ここでは簡易目的のため、(数6)の
ようなしきい値関数g(X)を使用する。
Next, when the above conditions are not satisfied, the coupling coefficient deriving means 101 causes the luminance value y (i, j) in Pij of the input image vi and the luminance value yd at the corresponding pixel of the processed image v. (I, j) are compared (S16), and the absolute value of the error between them is len = | y (i, j) -yd (i, j
j) | is input to the prepared w3 determination function to determine the coupling coefficient w3 occupied by the processed image v (S1).
7). The coupling coefficient w1 occupied by the input image vi is w1.
= 1.0-w3. Although this w3 decision function is not uniformly decided, a threshold function g (X) such as (Equation 6) is used here for the purpose of simplicity.

【0099】[0099]

【数6】 [Equation 6]

【0100】そして、加重平均合成手段102は、この
w1とw3を使って、Pijにおける入力画像viの画
素値VPijと処理済画像vの画素値VRPijの加重
平均画素値VWPij(WRr(i,j),WRg
(i,j),WRb(i,j))を求め(S17)、画
像vの対応する画素位置に埋め込む(S18)。このよ
うな一連の判定、加重平均処理を全画素に対して行うこ
とで(S19)、最終的に画像出力手段13で出力され
る出力画像voを生成するのである。
Then, the weighted average synthesizing means 102 uses w1 and w3 to calculate the weighted average pixel value VWPij (WRr (i, j) of the pixel value VPij of the input image vi in Pij and the pixel value VRPij of the processed image v. ), WRg
(I, j), WRb (i, j)) are obtained (S17) and embedded in the corresponding pixel position of the image v (S18). By performing such a series of determination and weighted average processing on all pixels (S19), the output image vo finally output by the image output means 13 is generated.

【0101】以上のような構成や処理を行うことで本実
施の形態による画像処理装置は、従来の技術の問題点を
解決するとともにその利点を生かすことで、簡易かつ高
精度に入力画像のコントラスト調整を行うことができ
る。
By performing the above-described configuration and processing, the image processing apparatus according to the present embodiment solves the problems of the conventional technique and makes the best use of the advantages thereof, so that the contrast of the input image can be easily and accurately obtained. Adjustments can be made.

【0102】なお、コントラスト調整量VRPij(R
r(i,j),Rg(i,j),Rb(i,j))の定
義は一律ではなく、例えば(数7)のように、各成分ご
との画素値VPijの加重平均画素値VAPijに対す
る比から1.0を減算した値に予め設定された正定数γ
を乗算した値を入力画像の画素値VPij(r(i,
j),g(i,j),b(i,j))に加算した値を改
めてコントラスト調整量VRPij(Rr(i,j),
Rg(i,j),Rb(i,j))として定義すること
も可能である。
The contrast adjustment amount VRPij (R
The definition of r (i, j), Rg (i, j), Rb (i, j)) is not uniform, and for example, as in (Equation 7), the weighted average pixel value VAPij of the pixel value VPij for each component is used. A positive constant γ preset to a value obtained by subtracting 1.0 from the ratio to
The pixel value of the input image VPij (r (i,
j), g (i, j), b (i, j)), and the contrast adjustment amount VRPij (Rr (i, j),
It is also possible to define as Rg (i, j), Rb (i, j)).

【0103】[0103]

【数7】 [Equation 7]

【0104】こうすることで、従来の技術でも問題とし
た、c画素の周辺視野内で画素値変動が非常に小さい場
合にコントラスト調整量VRPij(Rr(i,j),
Rg(i,j),Rb(i,j))の各成分はVPij
(r(i,j),g(i,j),b(i,j))に関係
なく1.0近傍になってしまうことを避けることができ
るという利点があるが、設定されたγによる依存性があ
ることに注意する必要がある。また、これらの処理は、
本実施の形態による画像処理方法に従い、コンピュータ
等に使用される中央演算処理装置(CPU)及びディジ
タルシグナルプロセッサ(DSP)等を使ったソフトウ
ェア処理でも同様に実現することができる。
By doing so, the contrast adjustment amount VRPij (Rr (i, j), when the pixel value variation in the peripheral visual field of c pixels is very small, which is a problem in the conventional technique,
Each component of Rg (i, j) and Rb (i, j)) is VPij
There is an advantage that it can avoid becoming close to 1.0 regardless of (r (i, j), g (i, j), b (i, j)), but it depends on the set γ. Note that there are dependencies. In addition, these processes
According to the image processing method according to the present embodiment, software processing using a central processing unit (CPU) and a digital signal processor (DSP) used in a computer or the like can be similarly realized.

【0105】(実施の形態2)本発明の実施の形態2に
よる画像処理装置の基本構成は実施の形態1と同様、図
1の構成であり、また画像処理手段11も図2(a)の
ようにコントラスト調整手段20になる。その際、コン
トラスト調整手段20は図4のような構成になる。
(Embodiment 2) The basic configuration of an image processing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention is the same as that of Embodiment 1, and the image processing means 11 is also shown in FIG. 2 (a). Thus, it becomes the contrast adjusting means 20. At that time, the contrast adjusting means 20 has a configuration as shown in FIG.

【0106】図4において、補正情報導出手段30、抽
出手段31、画素値変換手段32は図3と同様のものな
ので、同一符号を付し、説明は省略する。40は補正情
報導出(対象画素のコントラスト調整量算出)を行う際
の初期条件を設定する初期設定手段である。初期設定手
段40は、主に中央視野である対象画素Pijと比較す
る周辺視野部の大きさcに初期周辺領域サイズc0を設
定する処理を行う。また、41は予め用意された複数の
周辺視野領域すべてでコントラスト調整量が算出された
かどうかを判定する終了判定条件、42は終了判定条件
41で終了判定と見なされなかった場合に現在処理して
いる周辺視野領域の大きさcを次の候補に変更する補正
範囲変更手段である。なお、画像合成手段12は実施の
形態1と同様に図10のように構成されている。
In FIG. 4, the correction information derivation means 30, the extraction means 31, and the pixel value conversion means 32 are the same as those in FIG. 3, so the same reference numerals are given and the description thereof is omitted. Reference numeral 40 denotes an initial setting means for setting an initial condition for deriving the correction information (calculating the contrast adjustment amount of the target pixel). The initial setting means 40 performs a process of setting the initial peripheral area size c0 to the size c of the peripheral visual field portion to be compared with the target pixel Pij which is mainly the central visual field. Further, 41 is an end determination condition for determining whether or not the contrast adjustment amount has been calculated for all of a plurality of peripheral visual field areas prepared in advance, and 42 is presently processed when the end determination condition 41 is not considered to be the end determination. It is a correction range changing means for changing the size c of the surrounding visual field to the next candidate. The image synthesizing means 12 is configured as shown in FIG. 10 as in the first embodiment.

【0107】以上のように構成された画像処理装置につ
いて、その動作を図10、図14、図15を用いて説明
する。図14は周辺視野領域を模式的に示す説明図、図
15はコントラスト調整手段20における動作を示すフ
ローチャートである。
The operation of the image processing apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. 10, 14 and 15. FIG. 14 is an explanatory diagram schematically showing the peripheral visual field region, and FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the contrast adjusting means 20.

【0108】画像入力手段10を介して、画像処理手段
11に、カラー画像viがディジタル入力される。画像
入力手段10では、カラー画像の場合、通常レッドr、
グリーンg、ブルーbの成分データが画像入力手段10
の精度で(8ビットならば0から255の値で)得られ
る。画像入力手段10では、この値を0.0から1.0
の値に正規化する。次に、ディジタル入力画像に対し
て、入力画像の暗部におけるコントラストを改善するた
めのコントラスト調整処理がコントラスト調整手段20
で行われる。コントラスト調整手段20では図15のよ
うに行われる。本実施の形態の特徴は、実施の形態1に
対して、図14で模式的に示されるように、複数用意さ
れた周辺視野領域でのコントラスト調整を行うことで、
画像内に存在する暗部(影)の大きさによる影響を低減
するようにした点である。
The color image vi is digitally input to the image processing means 11 via the image input means 10. In the case of a color image, the image input means 10 normally uses red r,
The component data of green g and blue b is image input means 10.
It is obtained with the precision of (in the case of 8 bits, a value of 0 to 255). The image input means 10 changes this value from 0.0 to 1.0.
Normalize to the value of. Next, for the digital input image, the contrast adjusting process for improving the contrast in the dark portion of the input image is performed by the contrast adjusting means 20.
Done in. The contrast adjusting means 20 performs as shown in FIG. The feature of the present embodiment is that contrast adjustment is performed in a plurality of peripheral vision regions prepared as shown in FIG.
This is to reduce the influence of the size of the dark part (shadow) existing in the image.

【0109】次に、コントラスト調整手段20につい
て、その動作を図15を用いて説明する。
Next, the operation of the contrast adjusting means 20 will be described with reference to FIG.

【0110】図15において、まず、初期設定手段40
は、入力画像内における画素Pijの各成分の最大値V
max(rx,gx,bx)と最小値Vmin(rn,
gn,bn)を算出する(S21)。次に、対象画素P
ijの画素値VPijをLandにおける中心視野と見
なし、その周囲にc画素の矩形領域に属する領域を周辺
視野と見なす。その際、初期設定手段40で、まずc=
c0というように、予め用意された複数の周辺視野領域
サイズck(k=0,1,・・・,Cnum−1)内で
c0を周辺視野領域として設定する。この場合、ckは
最小サイズ領域から昇順に用意しても構わないし、最大
サイズから降順に用意しても構わないが、サイズの変更
方向をそろえた方がよい。ここでは最大サイズから降順
に用意されているとして、順に周辺視野領域を小さいく
しながら、入力画像における細部改善を行うこととす
る。次に、補正情報導出手段30では、現在設定されて
いるc=ckの矩形域の周辺視野に対して、周辺視野に
おける画素値の加重平均画素値VAPij_k(Ar_
k(i,j),Ag_k(i,j),Ab_k(i,
j))が算出される(S22)。そして、すべてのck
で補正情報導出手段30での画素Pij周辺視野におけ
る加重平均画素値計算が終了したかどうかの判定を終了
判定手段41で行う(S23)。終了していないと判定
された場合には補正情報範囲変更手段42へ処理が移
り、現在設定されている周辺視野領域cをつぎの候補に
変更し、再び補正情報導出手段30での加重平均画素値
算出が行われる。一方、終了判定手段41で終了判定さ
れた場合には、補正情報導出手段30は、各周辺視野領
域ckに対するPijの加重平均画素値VAPij_k
(Ar_k(i,j),Ag_k(i,j),Ab_k
(i,j))の重み付き平均値を求め、その値をPij
の全加重平均画素値VAPij(Ar(i,j),Ag
(i,j),Ab(i,j))と設定する(S24)。
その際、周辺視野領域ckの大きさに応じた重み付けを
各ckによるPijの加重平均画素値に付加することが
考えられるが、ここでは簡易化のために、各ckによる
加重平均画素値VAPij_kの平均画素値をPijの
全加重平均画素値として採用する。そして、補正情報導
出手段30は、Pijにおける各成分ごとの画素値VP
ijの全加重平均画素値VAPijに対する比をコント
ラスト調整量VRPij(Rr(i,j),Rg(i,
j),Rb(i,j))として算出する(S25)。
In FIG. 15, first, the initial setting means 40
Is the maximum value V of each component of the pixel Pij in the input image.
max (rx, gx, bx) and minimum value Vmin (rn,
gn, bn) is calculated (S21). Next, the target pixel P
The pixel value VPij of ij is regarded as the central visual field in the Land, and the area surrounding the rectangular visual field of c pixels is regarded as the peripheral visual field. At that time, the initial setting means 40 first c =
Like c0, c0 is set as a peripheral visual field within a plurality of peripheral visual field size ck (k = 0, 1, ..., Cnum−1) prepared in advance. In this case, ck may be prepared in ascending order from the minimum size area or may be prepared in descending order from the maximum size, but it is better to arrange the changing directions of the sizes. Here, it is assumed that the images are prepared in descending order from the maximum size, and the detail is improved in the input image while the peripheral visual field area is made smaller in order. Next, in the correction information derivation means 30, for the peripheral visual field of the currently set rectangular region of c = ck, the weighted average pixel value VAPij_k (Ar_ of the pixel values in the peripheral visual field).
k (i, j), Ag_k (i, j), Ab_k (i,
j)) is calculated (S22). And all ck
Then, the end determination unit 41 determines whether or not the weighted average pixel value calculation in the peripheral visual field of the pixel Pij by the correction information derivation unit 30 is completed (S23). If it is determined that the correction information range changing unit 42 does not finish the process, the peripheral visual field area c currently set is changed to the next candidate, and the weighted average pixel by the correction information deriving unit 30 is changed again. Value calculation is performed. On the other hand, when the end determination unit 41 determines the end, the correction information derivation unit 30 determines the weighted average pixel value VAPij_k of Pij for each peripheral visual field region ck.
(Ar_k (i, j), Ag_k (i, j), Ab_k
(I, j)), the weighted average value is obtained, and the value is Pij
All weighted average pixel values VAPij (Ar (i, j), Ag
(I, j), Ab (i, j)) are set (S24).
At that time, weighting according to the size of the peripheral visual field ck may be added to the weighted average pixel value of Pij by each ck, but here, for simplification, the weighted average pixel value VAPij_k of each ck is The average pixel value is adopted as the total weighted average pixel value of Pij. Then, the correction information derivation means 30 uses the pixel value VP for each component in Pij.
The ratio of ij to the total weighted average pixel value VAPij is the contrast adjustment amount VRPij (Rr (i, j), Rg (i,
j), Rb (i, j)) (S25).

【0111】これ以降の処理は実施の形態1と同様に、
まず、コントラスト調整量VRPijより抽出される際
の最小値eminと最大値emaxを導出する(S2
6、S27、S28)。次に、このemaxとemin
を使って、コントラスト調整量VRPij(Rr(i,
j),Rg(i,j),Rb(i,j))の各成分を
0.0から1.0の範囲内の値に変換し(S29)、変
換値を入力画像のVmax(rx,gx,bx)と最小
値Vmin(rn,gn,bn)内に抑える(S3
0)。こうして得られたコントラスト調整量VRPij
を対象画素Pijにおけるコントラスト調整の画素値と
見なして(S30)、コントラスト調整処理が終了する
(S30a)。
The subsequent processing is the same as in the first embodiment.
First, the minimum value emin and the maximum value emax when extracting from the contrast adjustment amount VRPij are derived (S2).
6, S27, S28). Next, this emax and emin
, The contrast adjustment amount VRPij (Rr (i,
j), Rg (i, j), Rb (i, j)) are converted to values in the range of 0.0 to 1.0 (S29), and the converted values are converted to Vmax (rx, gx, bx) and the minimum value Vmin (rn, gn, bn) are suppressed (S3
0). The contrast adjustment amount VRPij thus obtained
Is regarded as the pixel value of the contrast adjustment in the target pixel Pij (S30), and the contrast adjustment processing ends (S30a).

【0112】また、画像合成処理部も実施の形態1と同
様に、入力画像1のPijにおける輝度値y(i,j)
と処理済画像3の対応する画素での輝度値yd(i,
j)より得られた結合係数w1とw3を使って、Pij
における入力画像viの画素値VPijと処理済画像v
の画素値VRPijの加重平均画素値VWPij(WR
r(i,j),WRg(i,j),WRb(i,j))
が求められ、処理済み画像vの対応する画素位置Pij
に埋め込まれる。このような処理が全画素に対して行う
ことで、最終的に画像出力手段13で出力される出力画
像voが生成される。
The image synthesizing processor also has the luminance value y (i, j) at Pij of the input image 1 as in the first embodiment.
And the brightness value yd (i, i at the corresponding pixel of the processed image 3
j), using the coupling coefficients w1 and w3, Pij
Pixel value VPij of the input image vi and the processed image v
Weighted average pixel value VWPij (WR
r (i, j), WRg (i, j), WRb (i, j))
Is calculated, and the corresponding pixel position Pij of the processed image v
Embedded in. By performing such processing on all pixels, the output image vo finally output by the image output unit 13 is generated.

【0113】以上のような構成や処理を行うことで本実
施の形態である画像処理装置は、実施の形態1による画
像処理装置の特徴を生かしながら、入力画像における画
素値のダイナミックレンジや影のような暗部サイズにあ
まり影響されることなく、自動的に入力画像のコントラ
スト調整を行うことができ、画像のコントラスト調整の
効率化につながる。なお、これらの処理は、本実施の形
態による画像処理方法に従い、コンピュータ等に使用さ
れる中央演算処理装置(CPU)及びディジタルシグナ
ルプロセッサ(DSP)等を使ったソフトウェア処理で
も同様に実現することができる。
By performing the above-described configuration and processing, the image processing apparatus according to the present embodiment makes use of the features of the image processing apparatus according to the first embodiment, while at the same time, the dynamic range of pixel values in the input image and the shadow The contrast of the input image can be automatically adjusted without being greatly affected by the size of the dark area, which leads to the efficiency of the contrast adjustment of the image. Note that these processes can be similarly realized by software processing using a central processing unit (CPU) used in a computer or the like and a digital signal processor (DSP) according to the image processing method according to the present embodiment. it can.

【0114】(実施の形態3)本発明の実施の形態3に
よる画像処理装置の基本構成は実施の形態1と同様、図
1の構成である。また、画像処理手段11も図2(a)
のようにコントラスト調整手段20が採用されている。
その際、コントラスト調整手段20は図5のような構成
になる。図5は本実施の形態による画像処理装置を構成
するコントラスト調整手段20を示すブロック図であ
る。
(Third Embodiment) The basic configuration of an image processing apparatus according to the third embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment, as shown in FIG. The image processing means 11 is also shown in FIG.
As described above, the contrast adjusting means 20 is adopted.
At that time, the contrast adjusting means 20 has a configuration as shown in FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the contrast adjusting means 20 constituting the image processing apparatus according to the present embodiment.

【0115】図5において、31は図3と同様の抽出手
段、50は入力画像vi内の画素値をコントラスト調整
時の対象とする信号(対象信号)へ変換する信号変換手
段、51は信号変換手段50で得られた対象信号に対し
て、対象画素Pijのコントラスト調整量を求める対象
補正情報導出手段、52は抽出手段31で抽出されたコ
ントラスト調整量に基づいて、信号変換手段50で得ら
れた対象信号を実際の対象信号(調整済みの対象信号)
に変換する対象信号変換手段、53は対象信号変換手段
52で得られた調整済みの対象信号と信号変換手段50
で得られたそれ以外の信号(対象信号)とにより調整済
みの対象信号の実際の画素値への逆変換処理を行う信号
逆変換手段である。
In FIG. 5, 31 is the same extraction means as in FIG. 3, 50 is a signal conversion means for converting the pixel values in the input image vi into a signal (target signal) to be the target of contrast adjustment, and 51 is a signal conversion. Target correction information derivation means for obtaining the contrast adjustment amount of the target pixel Pij with respect to the target signal obtained by the means 50, and 52 obtained by the signal conversion means 50 based on the contrast adjustment amount extracted by the extraction means 31. Target signal is the actual target signal (adjusted target signal)
Target signal converting means for converting into the target signal, and 53 is the adjusted target signal obtained by the target signal converting means 52 and the signal converting means 50.
It is a signal inverse conversion means for performing an inverse conversion process of the target signal adjusted by the other signal (target signal) obtained in step 1 into the actual pixel value.

【0116】本実施の形態の特徴は、カラー画像の画素
Pijにおける画素値VPij(r(i,j),g
(i,j),b(i,j))を他の複数信号に変換し、
その内の1つの信号に対して実施の形態1と同様にコン
トラスト調整量を算出し、最後に調整された対象信号の
コントラスト調整量と入力画像viより変換時にそのま
ま保持された他の信号とから信号変換手段50で行われ
た変換処理の逆変換処理を行うことで、図1における処
理済画像の画素Pijにおける画素値を求める点であ
る。ここで、信号変換手段50において、Pijの画素
値VPij(r(i,j),g(i,j),b(i,
j))から例えば明度L(i,j)と色相a*(i,
j),b*(i,j)に変換し、この明度L(i,j)
をコントラスト調整時の対象信号にする。そして、他の
色相信号を入力画像のまま保持することで、本実施の形
態では、明度のレベルを制御しながら、入力画像におけ
る色情報をそのまま保持することができるため、コント
ラスト調整手段20で得られた処理済み画像vの色バラ
ンスは入力画像をそのまま再現することが出来るととも
に、対象補正情報導出手段51での周辺視野領域と対象
画素での比較処理量を軽減することができる。
The feature of this embodiment is that the pixel value VPij (r (i, j), g in the pixel Pij of the color image is used.
(I, j), b (i, j)) are converted into other plural signals,
The contrast adjustment amount is calculated for one of the signals in the same manner as in the first embodiment, and the contrast adjustment amount of the finally adjusted target signal and the other signals held as they are at the time of conversion from the input image vi are calculated. The point is to obtain the pixel value of the pixel Pij of the processed image in FIG. 1 by performing the inverse conversion process of the conversion process performed by the signal conversion means 50. Here, in the signal conversion means 50, the pixel value VPij (r (i, j), g (i, j), b (i,
j)), for example, lightness L (i, j) and hue a * (i,
j), b * (i, j), and this lightness L (i, j)
Is the target signal for contrast adjustment. Then, by holding other hue signals as they are in the input image, in the present embodiment, the color information in the input image can be held as they are while controlling the level of brightness, so that the contrast adjusting means 20 can obtain them. With regard to the color balance of the processed image v thus obtained, the input image can be reproduced as it is, and the amount of comparison processing between the peripheral visual field and the target pixel in the target correction information deriving means 51 can be reduced.

【0117】以上のように構成された画像処理装置につ
いて、その動作を図16を用いて説明する。図16は図
5のコントラスト調整手段20の動作を示すフローチャ
ートである。
The operation of the image processing apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the contrast adjusting means 20 of FIG.

【0118】図16において、まず、入力画像1の画素
PijにおけるVPij(r(i,j),g(i,
j),b(i,j))をLa*b*空間における信号V
PLij(L(i,j),a*(i,j),b*(i,
j))に信号変換手段50で変換するとともに、Pij
における変換値信号の内、色相a*(i,j)とb*
(i,j)を保持する(S31)。これ以降、対象補正
情報導出手段51から対象信号変換手段52までの処理
は明度L(i,j)を対象信号として処理が行われる。
なお、L(i,j)は0.0から1.0に正規化されて
いるものとする。これにより、入力画像viの持つ色情
報のバランスを処理済み画像vでも精度よく保持するこ
とができると考えられる。対象補正情報導出手段51
は、入力画像の画素Pijの明度L(i,j)の最大値
Lxと最小値Lnを算出する(S32)。次に、対象画
素Pijの周辺視野における明度L(i,j)の加重平
均明度AL(i,j)を求めるとともに(S33)、L
(i,j)とAL(i,j)に対する比を明度のコント
ラスト調整量RL(i,j)として算出する(S3
4)。以上のような対象画素Pijに対する明度のコン
トラスト調整量RL(i,j)の算出が入力画像内の全
ての画素に対して対象補正情報導出手段51で行われ
る。抽出手段31では、明度のコントラスト調整量RL
(i,j)の平均値aRLと標準偏差量dRLを求め
(S36)、その値により明度のコントラスト調整量R
L(i,j)より抽出される際の最小値eminと最大
値emaxを決定する(S37)。対象信号変換手段5
2は、このemaxとeminを使って、明度のコント
ラスト調整量RL(i,j)を0.0から1.0の範囲
内の値に変換し(S38)、その変換値を入力画像の最
大値Lxと最小値Ln内に抑える処理を行う(S3
9)。信号逆変換手段53では、こうして得られた明度
のコントラスト調整量RL(i,j)を対象画素Pij
における明度のコントラスト調整値と見なすとともに、
保持されていた色相a*(i,j)とb*(i,j)を
使って、処理済み画像vの画素Pijにおける画素値V
RPij(Rr(i,j),Rg(i,j),Rb
(i,j))を信号変換手段50で用いた信号変換の逆
変換により求めることで(S40)、コントラスト調整
済み画像vを生成する(S40a)。なお、信号逆変換
手段53において明度のコントラスト調整量RL(i,
j)は0.0から1.0の範囲の値に変換されているた
め、1度色相a*(i,j)とb*(i,j)と合わせ
て逆変換する際の信号レベルに戻すことも必要になる。
In FIG. 16, first, VPij (r (i, j), g (i,
j), b (i, j)) is the signal V in the La * b * space
PLij (L (i, j), a * (i, j), b * (i,
j)) by the signal converting means 50 and Pij
Among the converted value signals in, hues a * (i, j) and b *
It holds (i, j) (S31). After that, the processing from the target correction information derivation means 51 to the target signal conversion means 52 is performed with the lightness L (i, j) as the target signal.
Note that L (i, j) is normalized from 0.0 to 1.0. Therefore, it is considered that the balance of the color information of the input image vi can be accurately maintained even in the processed image v. Target correction information deriving means 51
Calculates the maximum value Lx and the minimum value Ln of the lightness L (i, j) of the pixel Pij of the input image (S32). Next, the weighted average brightness AL (i, j) of the brightness L (i, j) in the peripheral visual field of the target pixel Pij is obtained (S33), and L
The ratio between (i, j) and AL (i, j) is calculated as the brightness contrast adjustment amount RL (i, j) (S3).
4). The calculation of the brightness contrast adjustment amount RL (i, j) for the target pixel Pij as described above is performed by the target correction information deriving unit 51 for all the pixels in the input image. In the extraction means 31, the brightness contrast adjustment amount RL
The average value aRL of (i, j) and the standard deviation amount dRL are obtained (S36), and the contrast adjustment amount R of the lightness is calculated from these values.
The minimum value emin and the maximum value emax at the time of extraction from L (i, j) are determined (S37). Target signal conversion means 5
2 uses the emax and emin to convert the brightness contrast adjustment amount RL (i, j) into a value within the range of 0.0 to 1.0 (S38), and converts the converted value into the maximum value of the input image. A process for suppressing the value Lx and the minimum value Ln is performed (S3).
9). In the signal inverse conversion means 53, the brightness contrast adjustment amount RL (i, j) thus obtained is used as the target pixel Pij.
It is regarded as the contrast adjustment value of the brightness at
Using the retained hues a * (i, j) and b * (i, j), the pixel value V at the pixel Pij of the processed image v
RPij (Rr (i, j), Rg (i, j), Rb
By obtaining (i, j)) by the inverse conversion of the signal conversion used by the signal conversion means 50 (S40), the contrast adjusted image v is generated (S40a). In the signal inverse conversion means 53, the brightness contrast adjustment amount RL (i,
Since j) is converted to a value in the range of 0.0 to 1.0, the signal level is the same as the signal level when the inverse conversion is performed with the hues a * (i, j) and b * (i, j). You also need to put it back.

【0119】このような一連の処理を取ることで、本実
施の形態である画像処理装置は、従来や実施の形態1、
2のようにカラー画像で3画素独立にコントラスト調整
した場合に比べて、入力画像内の画素の持つ色バランス
を保持しやすくなり、調整により得られた画像における
影のような暗部での色の安定性をより保つことができ
る。さらに、対象補正情報導出手段51における対象画
素と周辺視野内の画素との相対的比較で算出されるコン
トラスト調整量は、従来の技術や実施の形態1、2では
3成分独立に算出する必要があったのに対し、明度1成
分ですむため、大幅な処理時間の短縮化につながる。ま
た、これらの処理は、実施の形態3による画像処理方法
に従い、コンピュータ等に使用される中央演算処理装置
(CPU)及びディジタルシグナルプロセッサ(DS
P)等を使ったソフトウェア処理でも同様に実現するこ
とができる。
By taking such a series of processing, the image processing apparatus according to the present embodiment is
Compared to the case where the contrast is independently adjusted for three pixels in the color image as in 2, it is easier to maintain the color balance of the pixels in the input image, and the color in the dark portion such as a shadow in the image obtained by the adjustment is More stability can be maintained. Further, the contrast adjustment amount calculated by the relative comparison between the target pixel in the target correction information deriving unit 51 and the pixel in the peripheral visual field needs to be calculated independently for the three components in the conventional technique and the first and second embodiments. On the other hand, only one component of brightness is required, which leads to a significant reduction in processing time. Further, according to the image processing method according to the third embodiment, these processes are performed by a central processing unit (CPU) and a digital signal processor (DS) used in a computer or the like.
The same can be realized by software processing using P) or the like.

【0120】(実施の形態4)本発明の実施の形態4に
よる画像処理装置の基本構成は実施の形態1と同様、図
1の構成である。また、画像処理手段11も図2(a)
のようにコントラスト調整手段20が採用されている。
その際、コントラスト調整手段20は図6のような構成
になる。
(Fourth Embodiment) The basic configuration of an image processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment, as shown in FIG. The image processing means 11 is also shown in FIG.
As described above, the contrast adjusting means 20 is adopted.
At that time, the contrast adjusting means 20 has a configuration as shown in FIG.

【0121】図6は本実施の形態による画像処理装置を
構成するコントラスト調整手段20を示すブロック図で
ある。図6において、信号変換手段50、補記設定手段
40、対象補正情報導出手段51、補正範囲変更手段4
2、終了判定手段41、抽出手段31、対象信号変換手
段52、信号逆変換手段53は図3〜図5と同様のもの
なので、同一符号を付し、説明は省略する。図6より明
らかのように、実施の形態2における複数の周辺視野を
持つコントラスト調整処理に、実施の形態3におけるコ
ントラスト調整手段におけるコントラスト調整処理を対
象信号のみに限定した工夫を加えたものである。
FIG. 6 is a block diagram showing the contrast adjusting means 20 constituting the image processing apparatus according to this embodiment. In FIG. 6, the signal converting means 50, the supplementary writing setting means 40, the target correction information deriving means 51, and the correction range changing means 4
2, the end determination means 41, the extraction means 31, the target signal conversion means 52, and the signal inverse conversion means 53 are the same as those in FIGS. As is apparent from FIG. 6, the contrast adjustment processing having a plurality of peripheral visual fields in the second embodiment is modified by limiting the contrast adjustment processing in the contrast adjustment means in the third embodiment to only the target signal. .

【0122】図6のコントラスト調整手段20につい
て、その動作を図17を用いて説明する。図17は図6
のコントラスト調整手段20の動作を示すフローチャー
トである。
The operation of the contrast adjusting means 20 shown in FIG. 6 will be described with reference to FIG. FIG. 17 shows FIG.
7 is a flowchart showing the operation of the contrast adjusting means 20.

【0123】図17において、まず、画像入力手段10
で入力された入力画像viの画素PijにおけるVPi
j(r(i,j),g(i,j),b(i,j))は信
号変換手段50でLa*b*空間における信号VPLi
j(L(i,j),a*(i,j),b*(i,j))
に変換され、Pijにおける変換値信号の内、色相a*
(i,j)とb*(i,j)が保持され、L(i,j)
は0.0から1.0に正規化される(S41)。対象補
正情報導出手段51は、入力画像の画素Pijの明度L
(i,j)の最大値Lxと最小値Lnを算出する(S4
2)。次に、対象補正情報導出手段51は、この明度L
(i,j)を対象信号として、実施の形態2と同様に、
複数の周辺視野領域ck(k=0,1,・・・,Cnu
m−1)の加重平均明度AL_k(i,j)を求める
(S43)。そして、終了判定手段41が、所定の周辺
視野領域全部に対する加重平均明度の算出が終了したと
判定した時点で(S44)、対象補正情報導出手段51
は、それらの重みつき平均値が全加重平均明度AL
(i,j)とされ(S45)、その値に対するL(i,
j)の比を明度のコントラスト調整量RL(i,j)と
して算出する(S46)。終了判定手段41が全画素終
了と判定すると(S47)、抽出手段31では、明度の
コントラスト調整量RL(i,j)の平均値aRLと標
準偏差量dRLが求められ(S48)、その値により決
定された明度のコントラスト調整量RL(i,j)の最
小値eminと最大値emaxを使って、明度のコント
ラスト調整量RL(i,j)は0.0から1.0の範囲
内の値に変換される(S49、S50)。その変換値
は、入力画像の最大値Lxと最小値Ln内に抑えられ、
信号逆変換手段53では、こうして得られた明度のコン
トラスト調整量RL(i,j)を対象画素Pijにおけ
る明度のコントラスト調整値と見なすとともに(S5
1)、保持されていた色相a*(i,j)とb*(i,
j)を使って、処理済み画像3の画素Pijにおける画
素値VRPij(Rr(i,j),Rg(i,j),R
b(i,j))を求めることで(S52)、コントラス
ト調整済み画像vを生成する(S53)。
In FIG. 17, first, the image input means 10
VPi in the pixel Pij of the input image vi input in
j (r (i, j), g (i, j), b (i, j)) is the signal VPLi in the La * b * space in the signal converting means 50.
j (L (i, j), a * (i, j), b * (i, j))
Of the converted value signals in Pij, hue a *
(I, j) and b * (i, j) are held, and L (i, j)
Is normalized from 0.0 to 1.0 (S41). The target correction information derivation means 51 uses the lightness L of the pixel Pij of the input image.
The maximum value Lx and the minimum value Ln of (i, j) are calculated (S4
2). Next, the target correction information derivation means 51 uses this lightness L.
With (i, j) as the target signal, as in the second embodiment,
Multiple peripheral visual field regions ck (k = 0, 1, ..., Cnu
The weighted average brightness AL_k (i, j) of m-1) is obtained (S43). Then, when the end determination unit 41 determines that the calculation of the weighted average brightness for all of the predetermined peripheral visual field has been completed (S44), the target correction information derivation unit 51.
Is the weighted average value of all weighted average brightness AL
(I, j) (S45), and L (i,
The ratio j) is calculated as the brightness contrast adjustment amount RL (i, j) (S46). When the end determination unit 41 determines that all pixels have ended (S47), the extraction unit 31 obtains the average value aRL and the standard deviation amount dRL of the brightness contrast adjustment amount RL (i, j) (S48). Using the minimum value emin and the maximum value emax of the determined brightness contrast adjustment amount RL (i, j), the brightness contrast adjustment amount RL (i, j) is a value within the range of 0.0 to 1.0. Is converted to (S49, S50). The conversion value is suppressed within the maximum value Lx and the minimum value Ln of the input image,
The signal inverse conversion means 53 regards the brightness contrast adjustment amount RL (i, j) thus obtained as the brightness contrast adjustment value in the target pixel Pij (S5).
1) the retained hues a * (i, j) and b * (i,
j), the pixel values VRPij (Rr (i, j), Rg (i, j), R in the pixel Pij of the processed image 3 are used.
By obtaining b (i, j)) (S52), the contrast adjusted image v is generated (S53).

【0124】以上のように本実施の形態による画像処理
装置は、実施の形態3で対象画素値とその周辺領域にお
ける平均画素値との比較により算出したコントラスト調
整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量の加重平
均値に拡張したものであり、実施の形態2の特徴である
周辺視野領域を予め決定する必要がない利点と、実施の
形態3のように画素の持つ色バランスを保持しやすくな
り、調整により得られた画像における影のような暗部で
の色の安定性をより保つことができる。また、処理の簡
易化につながり処理時間の短縮化も可能となる利点を持
つ。
As described above, in the image processing apparatus according to the present embodiment, the contrast adjustment amount calculated by comparing the target pixel value with the average pixel value in the peripheral area in the third embodiment is used for contrast in a plurality of peripheral areas. This is an extension to the weighted average value of the adjustment amount, and there is an advantage that it is not necessary to predetermine the peripheral visual field region, which is a feature of the second embodiment, and it is easy to maintain the color balance of pixels as in the third embodiment. Therefore, it is possible to further maintain the color stability in a dark portion such as a shadow in the image obtained by the adjustment. Further, there is an advantage that the processing is simplified and the processing time can be shortened.

【0125】さらに、これらの処理は、実施の形態4で
あるカラー画像処理方法に従い、コンピュータ等に使用
される中央演算処理装置(CPU)及びディジタルシグ
ナルプロセッサ(DSP)等を使ったソフトウェア処理
でも同様に実現することができる。
Further, according to the color image processing method of the fourth embodiment, these processes are also performed by software processes using a central processing unit (CPU) and a digital signal processor (DSP) used in a computer or the like. Can be realized.

【0126】(実施の形態5)本発明の実施の形態5に
よる画像処理装置の基本構成は実施の形態1と同様、図
1の構成である。また、画像処理手段11も図2(a)
のようにコントラスト調整手段20が採用され、さらに
コントラスト調整手段20は図3のような構成になる。
本実施の形態が実施の形態1と異なる点は、図3におけ
るコントラスト調整手段20内の画素値変換手段32が
図7(a)のように構成されていることである。
(Fifth Embodiment) The basic configuration of an image processing apparatus according to the fifth embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment, as shown in FIG. The image processing means 11 is also shown in FIG.
As described above, the contrast adjusting means 20 is adopted, and the contrast adjusting means 20 has a configuration as shown in FIG.
The present embodiment is different from the first embodiment in that the pixel value converting means 32 in the contrast adjusting means 20 in FIG. 3 is configured as shown in FIG. 7A.

【0127】図7(a)は、本実施の形態による画素値
変換手段32を示すブロック図である。図7(a)に示
されるように、画素値変換手段32は、入力画像vi内
の平均輝度を算出する平均輝度算出手段70と、平均輝
度算出手段70で得られた平均輝度をもとに、抽出手段
31で得られたコントラスト調整量を実際の画素値に変
換する際の変換方式を選択する変換方式分類手段71
と、変換方式分類手段71で得られた変換方式に従い、
抽出手段31で得られたコントラスト調整量を実際の画
素の持つ画素値に変換する画素値推定手段72とを構成
要素として持つ。本実施の形態の特徴は、実施の形態1
に、入力画像の輝度をもとに、周辺視野内の画素との相
対的比較で得られた値を実際の画素値に変換する際の変
換方式を選択するものである。
FIG. 7A is a block diagram showing the pixel value conversion means 32 according to this embodiment. As shown in FIG. 7A, the pixel value conversion means 32 is based on the average brightness calculation means 70 for calculating the average brightness in the input image vi and the average brightness obtained by the average brightness calculation means 70. , A conversion method classification means 71 for selecting a conversion method when converting the contrast adjustment amount obtained by the extraction means 31 into an actual pixel value.
And according to the conversion method obtained by the conversion method classification unit 71,
It has a pixel value estimating means 72 for converting the contrast adjustment amount obtained by the extracting means 31 into a pixel value of an actual pixel as a component. The feature of this embodiment is that the first embodiment
In addition, based on the brightness of the input image, the conversion method for converting the value obtained by the relative comparison with the pixel in the peripheral visual field into the actual pixel value is selected.

【0128】図3におけるコントラスト調整手段20に
おいて、画素値変換手段32以外の処理の流れは実施の
形態1と同様に、入力画像内の画素Pijにおいて、そ
の画素値をc画素の周辺視野領域における加重平均画素
値で除することで、まずコントラスト調整量を求める。
そして、このコントラスト調整量から、有効となる領域
が、コントラスト調整量を構成する各成分のヒストグラ
ム分布をもとに抽出され、各成分ともに0.0から1.
0内の値に変換される。この後で図12のステップS8
のかわりに画素値変換手段32における画素値変換処理
が実行されるのであるが、その処理は、図18のように
なる。
In the contrast adjusting means 20 in FIG. 3, the flow of processing other than the pixel value converting means 32 is the same as in the first embodiment, and the pixel value of the pixel Pij in the input image is in the peripheral visual field area of c pixels. First, the contrast adjustment amount is obtained by dividing by the weighted average pixel value.
Then, from this contrast adjustment amount, an effective region is extracted based on the histogram distribution of each component constituting the contrast adjustment amount, and each component is 0.0 to 1.
Converted to a value within 0. After this, step S8 in FIG.
Instead of the above, the pixel value conversion processing in the pixel value conversion means 32 is executed, and the processing is as shown in FIG.

【0129】次に、図7(a)の画素値変換手段32に
ついて、その動作を図18を用いて説明する。図18は
図7(a)の画素値変換手段32の動作を示すフローチ
ャートである。
Next, the operation of the pixel value converting means 32 of FIG. 7A will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a flow chart showing the operation of the pixel value conversion means 32 of FIG.

【0130】図18において、まず、平均輝度算出手段
70は、入力画像内の画素Pijの輝度y(i,j)を
計算し、その輝度平均ave_yを求める(S61)。
次に、変換方式分類手段71は、このave_yの値で
コントラスト調整量が実際の画素値に変換される方式を
選択する。その場合、多くの手法が考えられるが、ここ
では低輝度しきい値Th_lowと高輝度しきい値Th
_highを設け、(数8)のようにコントラスト調整
量を実際の画素値成分に変換する際の変換関数gg
(x)を選択することとした(S62〜S66)。
In FIG. 18, first, the average brightness calculating means 70 calculates the brightness y (i, j) of the pixel Pij in the input image and obtains the brightness average ave_y (S61).
Next, the conversion method classification unit 71 selects a method in which the contrast adjustment amount is converted into an actual pixel value with the value of ave_y. In that case, many methods are conceivable, but here, the low brightness threshold Th_low and the high brightness threshold Th are used.
_High is provided, and the conversion function gg for converting the contrast adjustment amount into the actual pixel value component as in (Equation 8)
It was decided to select (x) (S62 to S66).

【0131】[0131]

【数8】 [Equation 8]

【0132】なお、(数8)でk_l,g_l,g_
n,k_h,g_hは予め設定された定数であり、Xは
変換される前のコントラスト調整量の対象成分値を示
す。これは、処理前の入力画像における平均輝度をもと
に、その重点すべき部分を決めるものである。例えば、
入力画像全体が低い輝度の場合、全体が急激に明るくな
るよりも低輝度部分をできるだけ残す方が立体感の観点
からも印象がよい。また、入力画像全体が高い輝度の場
合、高輝度部分に対する人間の注目度は高く、その部分
をできるだけ保持することも必要である。そして、自然
画像のように中間輝度を持つ場合は、中心より低い輝度
部分をやや暗くし、中心より高い輝度をやや明るくする
手法がプリンタ出力等の時の入出力値のガンマ変換で行
われる。ここでの処理はこれらの知見に従ったものであ
り、このような知見に沿う変換方式であれば、ここで示
す方式に一律に決まるものではなく同様に使用すること
ができると思われる。最後に、画素値推定手段72が変
換方式分類手段71で選択された変換関数を使って、抽
出手段31で抽出されたコントラスト調整量VRPij
(Rr(i,j),Rg(i,j),Rb(i,j))
の各成分の変換値VRPoij(Rro(i,j),R
go(i,j),Rbo(i,j))を求める(S6
7、S68)。これを、入力画像内における画素Pij
の各成分の最大値Vmax(rx,gx,bx)と最小
値Vmin(rn,gn,bn)内に抑え、処理済み画
像vの画素Pijにおける調整済み画素値として設定す
ることで処理済画像vを得るのである(S69、S7
0)。この画像vと入力画像viの加重平均画像を画像
合成手段12が求め、これが最終的に出力される出力画
像voとなる。
In the equation (8), k_l, g_l, g_
n, k_h, and g_h are preset constants, and X represents the target component value of the contrast adjustment amount before conversion. This is to determine the part to be emphasized based on the average brightness of the input image before processing. For example,
In the case where the entire input image has low brightness, it is more impressive from the viewpoint of stereoscopic effect that the low brightness part is left as much as possible rather than the whole being rapidly brightened. Further, when the entire input image has high brightness, the degree of attention of the human being to the high brightness portion is high, and it is also necessary to hold that portion as much as possible. When a natural image has an intermediate luminance, a method of slightly darkening a luminance portion lower than the center and slightly brightening a luminance higher than the center is performed by gamma conversion of input / output values at the time of printer output or the like. The processing here is in accordance with these findings, and it is considered that a conversion method according to such knowledge is not uniformly determined by the method shown here and can be similarly used. Finally, the pixel value estimation means 72 uses the conversion function selected by the conversion method classification means 71, and the contrast adjustment amount VRPij extracted by the extraction means 31.
(Rr (i, j), Rg (i, j), Rb (i, j))
The converted value VRPoij (Rro (i, j), R
Go (i, j), Rbo (i, j)) is calculated (S6
7, S68). This is the pixel Pij in the input image.
The maximum value Vmax (rx, gx, bx) and the minimum value Vmin (rn, gn, bn) of each component of the processed image v are set as the adjusted pixel value in the pixel Pij of the processed image v, and the processed image v Is obtained (S69, S7
0). The image synthesizing unit 12 obtains a weighted average image of the image v and the input image vi, and this becomes the output image vo that is finally output.

【0133】以上のように実施の形態5による画像処理
装置は、実施の形態1の画素値変換手段32において、
周囲画素との比較で得られたコントラスト調整量から有
効と思われる領域を抽出した後に、入力画像における平
均輝度をもとに、抽出されたコントラスト調整量を変換
する変換方式を選択し適用する画素値推定手段72を設
けたものである。こうすることで、入力画像内の輝度分
布に応じて適切な画素値変換を選択することが可能とな
り、より調整後の画像におけるコントラスト調整を高め
ることが可能となる。
As described above, in the image processing device according to the fifth embodiment, in the pixel value converting means 32 of the first embodiment,
Pixels to be applied by selecting a conversion method that converts the extracted contrast adjustment amount based on the average brightness in the input image after extracting an area that seems to be effective from the contrast adjustment amount obtained by comparison with surrounding pixels A value estimating means 72 is provided. By doing so, it is possible to select an appropriate pixel value conversion according to the brightness distribution in the input image, and it is possible to further enhance the contrast adjustment in the adjusted image.

【0134】なお、この実施の形態ではコントラスト調
整手段として実施の形態1で説明した図3の構成の場合
で説明したが、図4のように複数の周辺視野領域を持つ
実施の形態2で用いられたコントラスト調整手段に本実
施の形態における画素値変換手段を組み合わせることも
可能である。さらに、これらの処理は、実施の形態5に
よる画像処理方法に従い、コンピュータ等に使用される
中央演算処理装置(CPU)及びディジタルシグナルプ
ロセッサ(DSP)等を使ったソフトウェア処理でも同
様に実現することができる。
In this embodiment, as the contrast adjusting means, the case of the configuration of FIG. 3 described in the first embodiment has been described. It is also possible to combine the pixel value converting means in the present embodiment with the contrast adjusting means. Further, according to the image processing method according to the fifth embodiment, these processes can be similarly realized by software processing using a central processing unit (CPU) and a digital signal processor (DSP) used in a computer or the like. it can.

【0135】(実施の形態6)本発明の実施の形態6に
よる画像処理装置の基本構成は実施の形態1と同様、図
1の構成である。画像処理手段11として設定されたコ
ントラスト調整手段は図5のような構成になる。実施の
形態6が実施の形態3と異なる点は、図5におけるコン
トラスト調整手段20内の対象信号変換手段52が図7
(b)のように構成されていることである。
(Sixth Embodiment) The basic configuration of an image processing apparatus according to the sixth embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment, as shown in FIG. The contrast adjusting means set as the image processing means 11 has a configuration as shown in FIG. The sixth embodiment differs from the third embodiment in that the target signal converting means 52 in the contrast adjusting means 20 in FIG.
It is configured as shown in (b).

【0136】図7(b)は、図5の対象信号変換手段5
2を示すブロック図である。
FIG. 7B shows the target signal converting means 5 of FIG.
It is a block diagram showing 2.

【0137】図7(b)に示されるように、対象信号変
換手段52は、入力画像vi内の平対象信号の平均値を
算出する平均対象信号算出手段73と、平均対象信号算
出手段73で得られた対象信号の平均値をもとに、抽出
手段31で得られた対象信号のコントラスト調整量を実
際の対象信号値に変換する際の変換方式を選択する変換
方式分類手段71と、変換方式分類手段71で得られた
変換方式に従い、抽出手段31で得られた対象信号のコ
ントラスト調整量を実際の対象信号値に変換する対象信
号推定手段74とを構成要素として持つ。この実施の形
態の特徴は、実施の形態3に、入力画像の対象信号をも
とに、周辺視野内の対象信号との相対的比較で得られた
値を実際の対象信号値に変換する際の変換方式を選択す
るものである。
As shown in FIG. 7B, the target signal converting means 52 is composed of an average target signal calculating means 73 for calculating the average value of the flat target signals in the input image vi and an average target signal calculating means 73. A conversion method classification means 71 for selecting a conversion method when converting the contrast adjustment amount of the target signal obtained by the extraction means 31 into an actual target signal value based on the obtained average value of the target signal; According to the conversion method obtained by the method classification means 71, it has a target signal estimation means 74 for converting the contrast adjustment amount of the target signal obtained by the extraction means 31 into an actual target signal value as a component. The feature of this embodiment is that, in the third embodiment, a value obtained by relative comparison with a target signal in a peripheral visual field is converted into an actual target signal value based on a target signal of an input image. The conversion method of is selected.

【0138】本実施の形態におけるコントラスト調整処
理の流れは、実施の形態3を表す図16とほぼ同じよう
に処理される。実施の形態3と比べると図16のステッ
プS40のかわりに図7(b)の対象信号変換手段74
の処理が付加されていることが異なる。この図7(b)
における対象信号変換手段74での処理は、実施の形態
5で用いられた図7(a)の画素値変換手段32での処
理を対象信号である明度に対して行うように変更したも
のが行われる。つまり、図18で示された実施の形態5
の画素値変換処理に対して、本実施の形態では対象信号
に対してのみ変換関数が適用される点と、抽出手段31
で抽出されたコントラスト調整量の変換方式の選択に実
施の形態5では入力画像の平均輝度を用いたが、本実施
の形態では信号変換手段50で入力画像より得られた明
度、色相のうちで対象信号とされた明度の平均値が用い
られている点が異なる。このように対象信号の平均値が
抽出手段31で抽出されたコントラスト調整量の変換方
式の選択に使用されている理由として、元々実施の形態
3では、コントラスト調整量の算出は信号変換手段50
で得られた明度に対してのみ行われ、対象信号変換手段
52を介して得られた調整後の画素(i,j)の明度R
L(i,j)と信号変換手段50で得られた色相を逆変
換することで所望のコントラスト調整済み画像vを得て
いるため、処理の簡易化の点から、そして明度が輝度と
同じような意味を持つ点が挙げられる。
The flow of the contrast adjusting process in the present embodiment is processed almost in the same way as in FIG. 16 showing the third embodiment. Compared with the third embodiment, instead of step S40 of FIG. 16, the target signal converting means 74 of FIG.
The difference is that the process of is added. This FIG. 7 (b)
The processing in the target signal converting means 74 in FIG. 7 is performed by changing the processing in the pixel value converting means 32 of FIG. 7A used in the fifth embodiment to the brightness which is the target signal. Be seen. That is, the fifth embodiment shown in FIG.
In the present embodiment, the conversion function is applied only to the target signal for the pixel value conversion processing of No.
In the fifth embodiment, the average brightness of the input image is used to select the conversion method of the contrast adjustment amount extracted in step 5. However, in the present embodiment, of the lightness and hue obtained from the input image by the signal conversion means 50. The difference is that the average value of the brightness as the target signal is used. The reason why the average value of the target signal is used to select the conversion method of the contrast adjustment amount extracted by the extraction unit 31 in this way is that the calculation of the contrast adjustment amount is originally performed in the signal conversion unit 50 in the third embodiment.
The brightness R of the adjusted pixel (i, j) obtained through the target signal conversion means 52 is performed only for the brightness obtained in
Since the desired contrast-adjusted image v is obtained by inversely converting L (i, j) and the hue obtained by the signal converting means 50, from the viewpoint of simplification of processing, the brightness is the same as the brightness. There is a point that has a meaning.

【0139】このような本実施の形態による画像処理装
置は、実施の形態3の対象信号変換手段50において、
周囲画素との比較で得られた明度のコントラスト調整量
から有効と思われる領域を抽出した後に、入力画像にお
ける平均明度をもとに、抽出された対象信号のコントラ
スト調整量を変換する変換方式を選択し適用するもので
ある。よって、本実施の形態は実施の形態3のように画
素の色安定を高めるとともに、実施の形態5におけるコ
ントラストのより高精度化を進めるためのものである。
Such an image processing apparatus according to the present embodiment is the same as the target signal converting means 50 of the third embodiment.
After extracting an area that seems to be effective from the contrast adjustment amount of brightness obtained by comparison with surrounding pixels, a conversion method that converts the contrast adjustment amount of the extracted target signal based on the average brightness of the input image is used. Select and apply. Therefore, the present embodiment is to improve the color stability of the pixel as in the third embodiment and to further improve the accuracy of the contrast in the fifth embodiment.

【0140】なお、本実施の形態では、コントラスト調
整手段20として実施の形態3で説明した図5の構成の
場合で説明したが、図6のように複数の周辺視野領域を
持つ実施の形態4で用いられたコントラスト調整手段2
0に本実施の形態における対象信号変換手段52を組み
合わせることも可能である。さらに、これらの処理は、
本実施の形態による画像処理方法に従い、コンピュータ
等に使用される中央演算処理装置(CPU)及びディジ
タルシグナルプロセッサ(DSP)等を使ったソフトウ
ェア処理でも同様に実現することができる。
In the present embodiment, the case where the contrast adjusting means 20 has the configuration of FIG. 5 described in the third embodiment has been described, but the fourth embodiment having a plurality of peripheral visual field regions as in FIG. Contrast adjusting means 2 used in
It is also possible to combine 0 with the target signal converting means 52 in the present embodiment. In addition, these processes
According to the image processing method according to the present embodiment, software processing using a central processing unit (CPU) and a digital signal processor (DSP) used in a computer or the like can be similarly realized.

【0141】(実施の形態7)本発明の実施の形態7に
よる基本的構成は実施の形態1と同様、図1の構成であ
る。画像処理手段11であるコントラスト調整手段20
は図3のような構成になる。図3のようにコントラスト
調整手段21は補正情報導出手段30、抽出手段31、
画素値変換手段32より構成されている。
(Seventh Embodiment) The basic structure according to the seventh embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment as shown in FIG. Contrast adjusting means 20 which is the image processing means 11.
Has a configuration as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the contrast adjusting means 21 includes a correction information deriving means 30, an extracting means 31,
It is composed of a pixel value conversion means 32.

【0142】図8(a)は画像変換手段32を示すブロ
ック図である。画像変換手段32は図8(a)のよう
に、入力画像vi内のコントラスト情報を表す輝度エッ
ジ強度を算出する基準強度算出手段80と、抽出手段3
1で得られたコントラスト調整量を実際の画素値に変換
する際の変換曲線を遺伝的アルゴリズムで推定する変換
曲線推定手段81と、変換曲線推定手段81で推定され
た画素値の変換曲線をもとに、抽出手段31で得られた
コントラスト調整量を実際の画素値に変換する画素値推
定手段72とを構成要素として持つ。
FIG. 8A is a block diagram showing the image converting means 32. As shown in FIG. 8A, the image conversion unit 32 includes a reference intensity calculation unit 80 that calculates a luminance edge intensity that represents contrast information in the input image vi, and an extraction unit 3.
The conversion curve estimating means 81 for estimating the conversion curve when the contrast adjustment amount obtained in 1 is converted into the actual pixel value by the genetic algorithm, and the conversion curve of the pixel value estimated by the conversion curve estimating means 81. In addition, it has a pixel value estimating unit 72 for converting the contrast adjustment amount obtained by the extracting unit 31 into an actual pixel value as a component.

【0143】図9(a)は、遺伝的アルゴリズム推定の
ために用意された変換曲線推定手段81を示すブロック
図である。図9(a)のように、変換曲線推定手段81
は、推定を行う際に必要な初期条件および複数の変換曲
線を示す染色体集合を用意する初期候補設定手段90
と、各染色体より得られる変換曲線をもとに実際の画素
値を求める画素値変換候補算出手段91と、画素値変換
候補算出手段91で得られた各染色からの画素値を使っ
て各染色体で生成される画像の輝度エッジ強度と入力画
像より得られた輝度エッジ強度より、各変換曲線の評価
値を算出する評価値算出手段92と、評価値算出手段9
2で得られた評価値より各染色体の適合度を計算する適
合度計算手段93と、適合度計算手段93で得られた各
染色体集合の選択的淘汰、交叉や突然変異の組替え操作
を行い次の染色体集団を生成する組替え操作手段94
と、変換曲線の最適化推定が終了したかどうかの判定を
行い、終了した時点には最適な変換曲線を次の画素値推
定手段72に渡す推定終了判定手段95とを構成要素と
して持つ。
FIG. 9A is a block diagram showing the conversion curve estimating means 81 prepared for genetic algorithm estimation. As shown in FIG. 9A, the conversion curve estimation means 81
Is an initial candidate setting means 90 that prepares a chromosome set showing an initial condition and a plurality of conversion curves necessary for estimation.
And a pixel value conversion candidate calculation means 91 for obtaining an actual pixel value based on a conversion curve obtained from each chromosome, and a pixel value from each stain obtained by the pixel value conversion candidate calculation means 91 for each chromosome The evaluation value calculation means 92 for calculating the evaluation value of each conversion curve from the brightness edge strength of the image generated in step 1 and the brightness edge strength obtained from the input image, and the evaluation value calculation means 9
The fitness calculation means 93 for calculating the fitness of each chromosome from the evaluation value obtained in 2 and the selective selection, crossover and mutation recombination operation of each chromosome set obtained by the fitness calculation means 93 are performed. Recombination operation means 94 for generating the chromosome population of
And the estimation end judging means 95 for judging whether or not the optimization estimation of the conversion curve is completed and passing the optimum conversion curve to the next pixel value estimating means 72 at the time of completion.

【0144】本実施の形態の特徴は、実施の形態1で得
られた周辺視野内の対象信号との相対的比較で得られた
値を実際の画素値に変換する際に、遺伝的アルゴリズム
を使ってコントラスト調整量で得られた画像のエッジ部
分をさらにシャープにするような工夫を加えたものであ
り、実施の形態5が入力画像の平均輝度で予め用意され
た複数の変換方式(変換関数)より選択するようにした
のに比べ、より適切な変換関数を自動的に推定すること
ができるため、予め平均輝度を分類する際の条件設定や
複数の変換関数を選定する必要がなく、入力画像に対す
る依存性が非常に小さいという利点を持つ。
The feature of this embodiment is that when a value obtained by relative comparison with the target signal in the peripheral visual field obtained in the first embodiment is converted into an actual pixel value, a genetic algorithm is used. The present embodiment has been devised to further sharpen the edge portion of the image obtained by the contrast adjustment amount, and the fifth embodiment has a plurality of conversion methods (conversion functions) prepared in advance for the average brightness of the input image. ) Compared with selecting more, it is possible to automatically estimate a more suitable conversion function, so there is no need to set conditions or select multiple conversion functions when classifying average brightness in advance. It has the advantage that the dependence on the image is very small.

【0145】本実施の形態における処理の流れにおい
て、画像入力手段10、画像合成手段12、画像出力手
段13については実施の形態1と同様であるので省略す
る。
In the flow of processing in the present embodiment, the image input means 10, the image synthesizing means 12, and the image output means 13 are the same as those in the first embodiment, and therefore will be omitted.

【0146】図19は、画像処理手段11であるコント
ラスト調整手段20での処理の流れを示すフローチャー
トであり、図20は、コントラスト調整処理における変
換曲線推定手段81の処理の流れを示すフローチャート
である。これらの図に従い、本実施の形態におけるコン
トラスト調整処理を示す。
FIG. 19 is a flowchart showing a processing flow in the contrast adjusting means 20 which is the image processing means 11, and FIG. 20 is a flowchart showing a processing flow in the conversion curve estimating means 81 in the contrast adjusting processing. . The contrast adjustment processing according to the present embodiment will be described with reference to these drawings.

【0147】図19において、まず、補正情報算出手段
30は、入力画像内における画素Pijの各成分の最大
値Vmax(rx,gx,bx)と最小値Vmin(r
n,gn,bn)を算出する(S71)。次に、対象画
素Pijの画素値VPijをLandにおける中心視野
と見なし、その周囲にc画素の矩形領域に属する領域を
周辺視野と見なす。そして、補正情報算出手段30は、
周辺視野における画素値の加重平均画素値VAPij
(Ar(i,j),Ag(i,j),Ab(i,j))
を求めるとともに(S72)、このVAPijとVPi
jの間の相対的関係につながるコントラスト調整量VR
Pij(Rr(i,j),Rg(i,j),Rb(i,
j))を算出する(S73)。このVAPijとして、
実施の形態1と同様に従来の技術のように、c画素の周
辺視野内における画素値Vpij(r(i,j),g
(i,j),b(i,j))の平均値を定義し、コント
ラスト調整量VRPij(Rr(i,j),Rg(i,
j),Rb(i,j))も(数5)のように各成分ごと
の画素値VPijの加重平均画素値VAPijに対する
比を定義することとした。
In FIG. 19, first, the correction information calculation means 30 causes the maximum value Vmax (rx, gx, bx) and the minimum value Vmin (r of each component of the pixel Pij in the input image.
n, gn, bn) is calculated (S71). Next, the pixel value VPij of the target pixel Pij is regarded as the central visual field in the Land, and the area surrounding the rectangular visual field of c pixels is regarded as the peripheral visual field. Then, the correction information calculation means 30
Weighted average pixel value VAPij of pixel values in peripheral visual field
(Ar (i, j), Ag (i, j), Ab (i, j))
Is calculated (S72), and VAPij and VPi are calculated.
The contrast adjustment amount VR that leads to the relative relationship between j
Pij (Rr (i, j), Rg (i, j), Rb (i,
j)) is calculated (S73). As this VAPij,
Similar to the first embodiment, the pixel value Vpij (r (i, j), g in the peripheral visual field of c pixels is used as in the conventional technique.
The average value of (i, j), b (i, j) is defined, and the contrast adjustment amount VRPij (Rr (i, j), Rg (i,
j) and Rb (i, j)) also define the ratio of the pixel value VPij for each component to the weighted average pixel value VAPij as in (Equation 5).

【0148】以上のような対象画素Pijに対するコン
トラスト調整量VRPijの算出を入力画像内の全ての
画像に対して行う(S74)。その後、抽出手段31
は、コントラスト調整量VRPijの成分ごとの平均値
VaR(aRr,aRg,aRb)と標準偏差量VdR
(dRr,dRg,dRb)よりコントラスト調整量V
RPijより抽出される際の最小値eminと最大値e
maxを導出し、このemaxとeminを使って、コ
ントラスト調整量VRPij(Rr(i,j),Rg
(i,j),Rb(i,j))の各成分を0.0から
1.0の範囲内の値に変換する(S75〜S77)。こ
こまでは実施の形態1と同様である。この後に、抽出さ
れたコントラスト調整量の変換曲線推定処理S78、S
79が図20のように遺伝的アルゴリズムを使って行わ
れる。
The contrast adjustment amount VRPij for the target pixel Pij as described above is calculated for all images in the input image (S74). Then, the extraction means 31
Is the average value VaR (aRr, aRg, aRb) of each component of the contrast adjustment amount VRPij and the standard deviation amount VdR.
From (dRr, dRg, dRb), the contrast adjustment amount V
Minimum value emin and maximum value e when extracted from RPij
max is derived and the contrast adjustment amount VRPij (Rr (i, j), Rg is used by using emax and emin.
Each component of (i, j) and Rb (i, j)) is converted into a value within the range of 0.0 to 1.0 (S75 to S77). The process up to this point is the same as in the first embodiment. After this, conversion curve estimation processing S78, S of the extracted contrast adjustment amount
79 is performed using a genetic algorithm as shown in FIG.

【0149】変換曲線推定手段81は初期候補設定手段
90から推定終了判定手段95で構成されており、その
間における処理は、遺伝的アルゴリズムと呼ばれる最適
解探索手法に局所探索能力を補った手法に該当する。遺
伝的アルゴリズムについては、例えば“Genetic
Algorithms in Search,Opt
imization and Machine Lea
rning”(David E.Goldberg,A
ddison Wesley)等の文献に記載されてお
り、大域的探索能力に優れ、最適解探索問題の対象とす
る評価関数の微分情報が得られなくとも、その評価値自
身が得られれば、探索を行うことができ、人間の主観的
評価しか判断基準のない対象問題へも適用が可能であり
かつその有効性はこれまでに報告されている手法であ
る。具体的には次のように処理が進められる。処理は、
図21〜図23を用いて、ステージ毎に説明する。図2
1は変換曲線推定手段81における遺伝的アルゴリズム
で使用される染色体構造を模式的に示す模式図であり、
図22は変換曲線推定手段81におけるルーレット選択
法の概要を模式的に示す模式図、図23は変換曲線推定
手段81で使用されている遺伝的アルゴリズムの組替え
操作処理を模式的に示す模式図である。
The conversion curve estimating means 81 is composed of the initial candidate setting means 90 to the estimation end judging means 95, and the processing between them corresponds to a method in which the local search ability is supplemented to the optimum solution searching method called a genetic algorithm. To do. For the genetic algorithm, for example, "Genetic
Algorithms in Search, Opt
animation and Machine Lea
"Running" (David E. Goldberg, A
dDison Wesley) and the like, and is excellent in global search capability, and even if the differential information of the evaluation function targeted by the optimal solution search problem is not obtained, if the evaluation value itself is obtained, a search is performed. It is possible to apply it to the target problem that has only the subjective evaluation of the human and the judgment standard, and its effectiveness is the method reported so far. Specifically, the processing proceeds as follows. The processing is
Each stage will be described with reference to FIGS. 21 to 23. Figure 2
1 is a schematic diagram schematically showing a chromosome structure used in a genetic algorithm in the conversion curve estimation means 81,
22 is a schematic diagram schematically showing the outline of the roulette selection method in the conversion curve estimation means 81, and FIG. 23 is a schematic diagram schematically showing the recombination operation processing of the genetic algorithm used in the conversion curve estimation means 81. is there.

【0150】{ステップS81〜ステップS83}ま
ず、図21におけるg0からgn−1を探索パラメータ
として、そのn個のパラメータにより構成される探索ベ
クトルVch[A]を元として、Nch個の元からなる
集合Gvを考える。この探索ベクトルVch[A]の各
要素g−k[A](k=0,・・・,n−1)は、生物
との関連から遺伝子と呼ばれ、探索ベクトルVch
[A]は染色体と呼ばれる。遺伝的アルゴリズムを用い
る際、まず最初に、この探索ベクトルの初期集合Gvを
適当に作る処理を初期候補設定手段90が行う。初期候
補設定手段90において、染色体の設定方法として様々
な方法が考えられるが、ここでは図21のように0.0
から1.0の範囲に存在する変換前のコントラスト調整
量i−kに対して、その変換出力量o−kを0.0から
1.0の範囲の値に変換するとして変換曲線を設定す
る。そして、g−k=o,k−o,k−1から得られる
n個のg−kをそのままならべた実数コーディング手法
を用いて探索ベクトルの染色体表記を行うこととした。
g−0はg−0=o−0とする。この表記は、つまり、
0.0から1.0における変換曲線をn個のデータに量
子化し、各量子化で得られる値を遺伝的アルゴリズムで
推定する探索パラメータとしたのである。しかし、変換
曲線の探索パラメータの変換は一義的に決まるものでは
なく、これ以外にも可能である。また、ここで使用した
染色体構造においても、各g−kを2進数表示してその
2進数を並べるバイナリーコーディング手法も扱うこと
はできる。
{Step S81 to Step S83} First, g0 to gn-1 in FIG. 21 are used as search parameters, and the search vector Vch [A] composed of the n parameters is used as the source, and Nch elements are used. Consider the set Gv. Each element g−k [A] (k = 0, ..., N−1) of this search vector Vch [A] is called a gene because of its relation to living things, and the search vector Vch
[A] is called a chromosome. When using the genetic algorithm, first, the initial candidate setting means 90 performs a process of appropriately creating the initial set Gv of the search vector. In the initial candidate setting means 90, various methods can be considered as the method of setting the chromosome, but here, as shown in FIG.
To the contrast adjustment amount i-k before conversion existing in the range from 1.0 to 1.0, a conversion curve is set assuming that the conversion output amount o-k is converted into a value in the range from 0.0 to 1.0. . Then, it was decided to perform the chromosome notation of the search vector using a real number coding method in which n pieces of gk obtained from gk = o, ko, k-1 are arranged as they are.
For g-0, g-0 = o-0. This notation is,
The conversion curve from 0.0 to 1.0 is quantized into n pieces of data, and the value obtained by each quantization is used as the search parameter for estimating with the genetic algorithm. However, the conversion of the search parameter of the conversion curve is not uniquely determined, and other methods are possible. Also, in the chromosomal structure used here, a binary coding method in which each gk is represented in a binary number and the binary number is arranged can also be handled.

【0151】初期候補設定手段90ではまず、一様乱数
により−1から1の領域内よりランダムに実数をn個選
択することで1つの初期探索ベクトルvが設定される。
これを予め設定された染色体集合数Nch個用意するこ
とで初期探索ベクトル集合Gv={Vch[A]}(A
=0,・・・,Nch−1)が設定される。この初期探
索ベクトル集合Gvより最適解探索が開始されるのであ
る。そして、各探索ベクトルVch[A]の評価のため
に、入力画像1の全画素Pijにおける輝度y(i,
j)、色差u(i,j),v(i,j)を計算する。そ
して、この輝度より入力画像のエッジ強度Ecを求め
る。このEcは(数9)のように定義されているもので
あり、Sobelオペレータにより算出された画素Pi
jにおけるエッジ強度ec(i,j)の総和として定義
されている。
First, the initial candidate setting means 90 sets one initial search vector v by randomly selecting n real numbers from the area of -1 to 1 by a uniform random number.
The initial search vector set Gv = {Vch [A]} (A
= 0, ..., Nch-1) are set. The optimum solution search is started from this initial search vector set Gv. Then, in order to evaluate each search vector Vch [A], the luminance y (i, i,
j), and the color difference u (i, j), v (i, j) is calculated. Then, the edge strength Ec of the input image is obtained from this brightness. This Ec is defined as in (Equation 9), and the pixel Pi calculated by the Sobel operator is
It is defined as the sum of the edge strengths ec (i, j) at j.

【0152】[0152]

【数9】 [Equation 9]

【0153】{ステップS84}集合Gvの各元(染色
体)より得られる変換曲線を使って、各探索ベクトルV
ch[A]により、抽出手段で得られたコントラスト調
整量VRPij(Rr(i,j),Rg(i,j),R
b(i,j))をVRPoij[A](Rro(i,
j,A),Rgo(i,j,A),Rbo(i,j,
A))に出力変換する。そして、この値より調整輝度値
yo(i,j,A)を計算する。そして、この調整輝度
より調整済み画像v候補のエッジ強度E[A]を求め
る。このE[A]はEcと同様に(数9)により求めら
れる。これらの処理を画素値変換候補手段91が行う。
{Step S84} Each search vector V is obtained by using a conversion curve obtained from each element (chromosome) of the set Gv.
With ch [A], the contrast adjustment amount VRPij (Rr (i, j), Rg (i, j), R obtained by the extraction means.
b (i, j) is VRPoij [A] (Rro (i,
j, A), Rgo (i, j, A), Rbo (i, j,
Output conversion to A)). Then, the adjusted brightness value yo (i, j, A) is calculated from this value. Then, the edge strength E [A] of the adjusted image v candidate is obtained from the adjusted brightness. This E [A] is calculated by (Equation 9) like Ec. The pixel value conversion candidate means 91 performs these processes.

【0154】{ステップS84}前ステップで得られた
各探索ベクトルVch[A]の解としての良さを予め設
定された評価尺度に従って評価し、探索ベクトルVch
[A]の評価結果を評価値E[A]として表す。ここ
で、予め設定された評価尺度のことを評価関数(fit
ness関数)と呼ぶ。この処理を評価値導出手段92
が行う。この評価関数E[A]として多くのものが考え
られるが、(数9)のように、各探索ベクトルで得られ
た調整済み画像v候補のエッジ強度を使用した。これ
は、視覚的にコントラストが良好と感じる画像は、明暗
がはっきりしているだけでなく、画像のエッジ部分が鮮
明であることに注目したためである。
{Step S84} The goodness of each search vector Vch [A] obtained in the previous step as a solution is evaluated according to a preset evaluation scale, and the search vector Vch
The evaluation result of [A] is represented as an evaluation value E [A]. Here, a preset evaluation scale is referred to as an evaluation function (fit
(Ness function). This processing is performed by the evaluation value deriving means 92.
Do. Although many evaluation functions E [A] are conceivable, the edge strength of the adjusted image v candidate obtained by each search vector is used as in (Equation 9). This is because it is noted that an image that visually feels to have good contrast has not only bright and dark edges but also sharp edges.

【0155】{ステップS85、ステップS86}適応
度計算手段93では、評価値導出手段92で求められる
評価値E[A]から、各探索ベクトルの適合性を見るた
めに適合度が計算される。適合度f[A]を導出する関
数として様々な関数が考えられるが、各探索ベクトルで
得られた調整済み画像v候補のエッジ強度E[A]に調
整済み画像v候補の各画素における輝度yo(i,j,
A)の最大値yox[A]と最小値yon[A]間の距
離に関する第2項を加算した値を入力画像のエッジ強度
Ecで除した値を適合度f[A]として使用した。ここ
でφは定数である。
{Step S85, Step S86} The fitness calculating means 93 calculates the fitness from the evaluation value E [A] obtained by the evaluation value deriving means 92 in order to see the suitability of each search vector. Although various functions are conceivable as a function for deriving the goodness of fit f [A], the edge strength E [A] of the adjusted image v candidate obtained by each search vector is set to the brightness yo at each pixel of the adjusted image v candidate. (I, j,
The value obtained by adding the second term relating to the distance between the maximum value yox [A] and the minimum value yon [A] in A) was divided by the edge strength Ec of the input image and used as the goodness of fit f [A]. Where φ is a constant.

【0156】[0156]

【数10】 [Equation 10]

【0157】このf[A]が大きな値ほどよい探索ベク
トル、つまり変換曲線と判断される。なお、第2項は、
エッジ強度の向上だけでなく、できるだけ多くの変換出
力領域を持つようにしたものである。
The larger the value of f [A], the better the search vector, that is, the conversion curve. The second term is
Not only is the edge strength improved, but it also has as many converted output areas as possible.

【0158】{ステップS87〜ステップS90}ステ
ップS86により選択された探索ベクトル集合につい
て、交叉や突然変異等の遺伝的な組み替え操作を施し、
新しい探索ベクトル集合を作成する。なお、探索ベクト
ル集合に含まれる探索ベクトルの個体数Nchは、ここ
では一定としたが、増加しても減少してもよい。この処
理を組替え操作手段94が行う。ここでは、図適合度に
比例する確率で探索ベクトルを選択するルーレット選択
法により選択的淘汰を行う。ルーレット選択法の概要は
次の通りである。
{Step S87 to Step S90} The search vector set selected in Step S86 is subjected to a genetic recombination operation such as crossover or mutation,
Create a new search vector set. The number Nch of individuals of the search vector included in the search vector set is constant here, but may increase or decrease. The shuffling operation means 94 performs this processing. Here, selective selection is performed by a roulette selection method that selects a search vector with a probability proportional to the figure conformance. The outline of the roulette selection method is as follows.

【0159】{ルーレット選択法} (i)集合Gvに属する探索ベクトルVch[A](A
=0,・・・,Nch−1)の適合度f[A]、全探索
ベクトルの適合度の総和Fを求める。
{Roulette Selection Method} (i) Search vector Vch [A] (A belonging to the set Gv
= 0, ..., Nch−1), and the sum F of the suitability of all search vectors is obtained.

【0160】(ii)Vch[A]が次世代の探索ベク
トルを作り出す親として選ばれる選択確率h[k]を図
22(a)のように決める。この確率を探索ベクトルV
ch[A]に割り当てるためには例えば次のような方法
が考えられる。
(Ii) Vch [A] determines the selection probability h [k] selected as a parent for creating the next generation search vector, as shown in FIG. 22 (a). This probability is used as the search vector V
For example, the following method can be considered for assigning ch [A].

【0161】(iii)各探索ベクトルの選択範囲I
[A]を[0,1]内の区間に図22(b)のように割
り当てる。ここで、[0,1]内に一様乱数ra[A]
の組RR=(ra[0],ra[1],・・・・,ra
[Nch−1])を発生させる。そして図22(d)の
ようにRR内のra[B]に対して(数11)を満足す
るnum[B]=I[A]の組Num=(num
[0],num[1],・・・,num[Nch−
1])を求めることにより、このNumに対応するNc
h個の探索ベクトルの組が選択されることになる。
(Iii) Selection range I of each search vector
[A] is assigned to the section within [0, 1] as shown in FIG. Here, a uniform random number ra [A] within [0, 1]
RR = (ra [0], ra [1], ..., Ra
[Nch-1]) is generated. Then, as shown in FIG. 22D, a set of num [B] = I [A] satisfying (Equation 11) for ra [B] in RR Num = (num
[0], num [1], ..., Num [Nch-
1]), the Nc corresponding to this Num is obtained.
A set of h search vectors will be selected.

【0162】[0162]

【数11】 [Equation 11]

【0163】このようなルーレット選択法により、現在
の探索ベクトル集団Gvの中の探索ベクトルVch
[A]の選択を行うのである。
By such a roulette selection method, the search vector Vch in the current search vector group Gv is
The selection of [A] is made.

【0164】次に、このようにして得られた新しい探索
ベクトル集団Gvに対して、図23で示されるような交
叉処理と突然変異処理を行う。交叉は、図23(a)に
示されるように有限のシンボルで表現された探索ベクト
ルでの一部を他の調整ベクトルの一部と置き換えること
により新しい探索ベクトルを作り出す操作である。ま
た、突然変異は、図23(b)に示されるようにある低
い確率で探索ベクトル集合から選択された探索ベクトル
の成分の一部を他のシンボルに変更する操作である。交
叉処理は、現在の解ベクトルから大きく離れた位置にお
ける探索に相当し、突然変異は現在の探索ベクトル近傍
における探索に相当する。この2つの処理を経て、遺伝
的アルゴリズムでは新しい探索ベクトルの集合を作り出
すのである。なお、この交叉、突然変異等の処理には様
々な方法が提案されているが、本実施の形態では図23
のような1点交叉もしくは2点を入れ替える2点交叉処
理を用いる。さらに突然変異としては、交叉処理を経て
得られた新しい探索ベクトル集団Gvに対して探索ベク
トルを構成する各遺伝子(g−k)を低い確率で選び出
し、ランダム定数を付加することで突然変異処理を実行
するのである。その際、突然変異を行う確率は、探索ベ
クトル集団の半分と残り半分では変動させることによ
り、より探索ベクトルの多様性に維持することに努め
た。
Next, the new search vector group Gv thus obtained is subjected to crossover processing and mutation processing as shown in FIG. The crossover is an operation of creating a new search vector by replacing a part of the search vector represented by a finite symbol with a part of another adjustment vector as shown in FIG. Further, the mutation is an operation of changing a part of the components of the search vector selected from the search vector set to another symbol with a certain low probability as shown in FIG. 23 (b). The crossover process corresponds to a search at a position greatly apart from the current solution vector, and the mutation corresponds to a search near the current search vector. Through these two processes, the genetic algorithm creates a new set of search vectors. Although various methods have been proposed for this processing of crossover, mutation, etc., in the present embodiment, FIG.
A one-point crossover process or a two-point crossover process for exchanging two points is used. As a mutation, each gene (gk) forming a search vector is selected with a low probability from the new search vector group Gv obtained through the crossover process, and a random constant is added to perform the mutation process. Do it. At that time, we tried to maintain the diversity of the search vector by changing the probability of mutation in the half and the other half of the search vector group.

【0165】これらの遺伝的アルゴリズムによる変換曲
線をあらわす探索ベクトルの最適化処理の収束条件とし
て繰り返し回数が許容繰り返し回数をこえていないかど
うかを判断し、超えていない場合にはもう一度画素値変
換候補算出手段91へ処理が移る。以上のような処理過
程を収束条件を満足するまで繰り返し実行することによ
り、最適な変換曲線を構成する探索パラメータの推定を
行うのである。このように、大域的に多くの候補を用意
し、局所的最適解(ローカルミニマム)にトラップざれ
にくい交叉や突然変異等の記号的な組み替え操作を繰り
返し行うことで、精度よくかつ自動的に抽出手段31で
得られたコントラスト調整量を変換する最適な変換曲線
を推定することが可能となる。
As the convergence condition of the optimization process of the search vector representing the conversion curve by these genetic algorithms, it is judged whether the number of iterations exceeds the allowable number of iterations. The processing shifts to the calculation means 91. By repeatedly executing the above-described processing steps until the convergence condition is satisfied, the search parameters forming the optimum conversion curve are estimated. In this way, many candidates are prepared globally, and symbolic recombination operations such as crossovers and mutations that are hard to be trapped in the local optimal solution (local minimum) are repeatedly performed, so that they are extracted accurately and automatically. It is possible to estimate the optimum conversion curve for converting the contrast adjustment amount obtained by the means 31.

【0166】以上のようにして得られた変換曲線を用い
て、画素値推定手段72が、抽出されたコントラスト調
整量VRPij(Rr(i,j),Rg(i,j),R
b(i,j))をVRPoij(Rro(i,j),R
go(i,j),Rbo(i,j))に変換するととも
に、入力画像内における画素Pijの各成分の最大値V
max(rx,gx,bx)と最小値Vmin(rn,
gn,bn)内に抑える処理を行う。ここで得られたV
RPoij(Rro(i,j),Rgo(i,j),R
bo(i,j))が処理済画像3の画素Pijにおける
画素値として生成される。
Using the conversion curve obtained as described above, the pixel value estimating unit 72 causes the extracted contrast adjustment amount VRPij (Rr (i, j), Rg (i, j), R.
b (i, j)) is VRPoij (Rro (i, j), R
go (i, j), Rbo (i, j)), and the maximum value V of each component of the pixel Pij in the input image
max (rx, gx, bx) and minimum value Vmin (rn,
gn, bn) is suppressed. V obtained here
RPoij (Rro (i, j), Rgo (i, j), R
bo (i, j)) is generated as the pixel value in the pixel Pij of the processed image 3.

【0167】以上のように本実施の形態による画像処理
装置は、実施の形態1の画素値変換手段32において、
周囲画素との比較で得られたコントラスト調整量より有
効と思われる領域を抽出した後に、入力画像の輝度より
得られるエッジ強度の総和を計算する。次に、抽出され
たコントラスト調整量を変換する際の変換曲線を複数候
補用意し、各変換曲線より得られた最終出力候補画像の
輝度のエッジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエ
ッジ強度総和に対する比を評価値として最適な変換曲線
を遺伝的アルゴリズムで推定する変換曲線推定手段81
を設けたものである。このように、抽出されたコントラ
スト調整量を変換する際の変換関数を推定する際に、細
部の明瞭度に関連するエッジ強度の改善度合いを評価値
に設けることで、よりコントラストを高めることができ
るとともにエッジのシャープ化にもつながる。また、そ
のような最適な変換関数の推定に遺伝的アルゴリズムを
用いることで、入力画像に依存せず自動的に適切な変換
関数を推定することができる。
As described above, in the image processing apparatus according to this embodiment, in the pixel value converting means 32 of the first embodiment,
After extracting a region considered effective from the contrast adjustment amount obtained by comparison with the surrounding pixels, the sum of edge intensities obtained from the brightness of the input image is calculated. Next, prepare a plurality of conversion curves for converting the extracted contrast adjustment amount, calculate the total edge strength of the brightness of the final output candidate image obtained from each conversion curve, and calculate the edge of the input image of that value. A conversion curve estimating means 81 for estimating an optimum conversion curve by a genetic algorithm using a ratio to the total intensity as an evaluation value.
Is provided. Thus, when estimating the conversion function for converting the extracted contrast adjustment amount, the contrast can be further enhanced by providing the evaluation value with the degree of improvement in the edge strength related to the clarity of the details. It also leads to sharpening of the edges. Further, by using a genetic algorithm for estimating such an optimum conversion function, it is possible to automatically estimate an appropriate conversion function without depending on the input image.

【0168】なお、本実施の形態ではコントラスト調整
手段20として実施の形態1で説明した図3の構成の場
合で説明したが、図4のように複数の周辺視野領域を持
つ実施の形態2で用いられたコントラスト調整手段20
に本実施の形態における画素値変換手段32を組み合わ
せることも可能である。また、これらの処理は、本実施
の形態による画像処理方法に従い、コンピュータ等に使
用される中央演算処理装置(CPU)及びディジタルシ
グナルプロセッサ(DSP)等を使ったソフトウェア処
理でも同様に実現することができる。
In this embodiment, the contrast adjusting means 20 has been described in the case of the configuration of FIG. 3 described in the first embodiment, but in the second embodiment having a plurality of peripheral visual field regions as shown in FIG. Contrast adjusting means 20 used
It is also possible to combine the pixel value conversion means 32 in the present embodiment. Further, according to the image processing method according to the present embodiment, these processings can be similarly realized by software processing using a central processing unit (CPU) and a digital signal processor (DSP) used in a computer or the like. it can.

【0169】(実施の形態8)本発明の実施の形態8に
よる基本的構成は実施の形態1と同様、図1の構成であ
る。画像処理手段11であるコントラスト調整手段20
は図5のような構成になる。本実施の形態が実施の形態
3と異なる点は、図5におけるコントラスト調整手段内
の対象信号変換手段52が図8(b)のように構成され
ていることである。
(Embodiment 8) The basic configuration according to the eighth embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment, as shown in FIG. Contrast adjusting means 20 which is the image processing means 11.
Has a configuration as shown in FIG. The present embodiment is different from the third embodiment in that the target signal converting means 52 in the contrast adjusting means in FIG. 5 is configured as shown in FIG. 8B.

【0170】図8(b)は、図5の対象信号変換手段5
2を示すブロック図である。
FIG. 8B shows the target signal converting means 5 of FIG.
It is a block diagram showing 2.

【0171】図8(b)に示されるように、対象信号変
換手段52は、入力画像vi内のコントラスト情報を表
す対象信号のエッジ強度を算出する基準強度算出手段8
0と、抽出手段31で得られた対象信号のコントラスト
調整量を実際の対象信号値に変換する際の対象信号変換
曲線を遺伝的アルゴリズムで推定する対象信号変換曲線
推定手段82と、対象信号変換曲線推定手段82で推定
された対象信号の変換曲線をもとに、抽出手段31で得
られた対象信号のコントラスト調整量を実際の対象信号
値に変換する対象信号推定手段74とを構成要素として
持つ。そして、対象信号変換曲線推定手段82は、実施
の形態7と同様に遺伝的アルゴリズムを実行するように
構成されており、その構成図は図9(b)になる。対象
信号変換曲線推定手段82は、初期候補設定手段90
と、各変換曲線候補より得られた実際の対象信号を求め
る対象信号変換候補算出手段96と、対象信号変換候補
算出手段96で得られた対象信号より得られる各候補の
エッジ強度と入力画像の対象信号より得られたエッジ強
度より、各変換曲線の評価値を算出する評価値算出手段
92と、評価値算出手段92で得られた各評価値より適
合度を計算する適合度計算手段93と、適合度計算手段
93で得られた各候補集合の選択的淘汰、交叉や突然変
異の組替え操作を行う組替え操作手段94と、変換曲線
の最適化推定が終了したかどうかの判定を行い、終了し
た時点には最適な対象信号変換曲線を次の対象信号推定
手段74に渡す推定終了判定手段95とを構成要素とし
て持つ。
As shown in FIG. 8B, the target signal converting means 52 calculates the reference signal strength calculating means 8 for calculating the edge strength of the target signal representing the contrast information in the input image vi.
0, target signal conversion curve estimation means 82 for estimating a target signal conversion curve when converting the contrast adjustment amount of the target signal obtained by the extraction means 31 into an actual target signal value, and target signal conversion Based on the conversion curve of the target signal estimated by the curve estimation means 82, the target signal estimation means 74 for converting the contrast adjustment amount of the target signal obtained by the extraction means 31 into an actual target signal value is used as a component. To have. Then, the target signal conversion curve estimating means 82 is configured to execute the genetic algorithm as in the case of the seventh embodiment, and its configuration diagram is shown in FIG. 9 (b). The target signal conversion curve estimating means 82 is the initial candidate setting means 90.
A target signal conversion candidate calculation means 96 for obtaining an actual target signal obtained from each conversion curve candidate, and edge strength of each candidate obtained from the target signal obtained by the target signal conversion candidate calculation means 96 and the input image An evaluation value calculation means 92 for calculating an evaluation value of each conversion curve from the edge strength obtained from the target signal, and a fitness degree calculation means 93 for calculating a fitness degree from each evaluation value obtained by the evaluation value calculation means 92. , The recombination operation means 94 for performing selective selection, crossover or mutation recombination operation of each candidate set obtained by the goodness-of-fit calculation means 93, and determination as to whether or not the optimization estimation of the conversion curve is completed, At that time, it has an estimation end determination means 95 that passes an optimum target signal conversion curve to the next target signal estimation means 74 as a constituent element.

【0172】本実施の形態の特徴は、実施の形態3で得
られた周辺視野内の対象信号との相対的比較で得られた
値を実際の対象信号値(明度値)に変換する際に、遺伝
的アルゴリズムを使って明度値のコントラスト調整量で
得られた画像のエッジ部分をさらにシャープにするよう
な工夫を加えたものであり、実施の形態6のように平均
明度で予め用意された変換方式(変換関数)を選択する
よりも汎用性が高いと考える。
The feature of this embodiment is that the value obtained by the relative comparison with the target signal in the peripheral visual field obtained in the third embodiment is converted into the actual target signal value (brightness value). The image is obtained by using a genetic algorithm to further sharpen the edge portion of the image obtained by the contrast adjustment amount of the lightness value, and is prepared in advance with the average lightness as in the sixth embodiment. It is considered to be more versatile than selecting a conversion method (conversion function).

【0173】本実施の形態における処理の流れは、画像
入力手段10、画像合成手段12、画像出力手段13に
ついては実施の形態3と同様である。画像処理手段11
であるコントラスト調整手段20は図5、図8(b)の
ように構成されており、その処理は図19で示された実
施の形態7の処理を対象信号のみコントラスト調整を行
うように変更したものとなる。その際用いられる遺伝的
アルゴリズムによる対象信号変換曲線推定手段82での
処理も、図20で示された実施の形態7で各対象信号変
換曲線候補の優劣を示す評価値の算出に、各変換曲線で
得られる対象信号のエッジ強度を使用するように変更し
たものが用いられる。
The flow of processing in this embodiment is the same as that in the third embodiment for the image input means 10, the image synthesizing means 12, and the image output means 13. Image processing means 11
5 and FIG. 8B, the processing is modified from the processing of the seventh embodiment shown in FIG. 19 so that only the target signal is subjected to the contrast adjustment. Will be things. The processing in the target signal conversion curve estimating means 82 by the genetic algorithm used at that time is also the same as in the calculation of the evaluation value indicating the superiority or inferiority of each target signal conversion curve candidate in the seventh embodiment shown in FIG. The signal obtained by modifying the edge strength of the target signal obtained in step 1 is used.

【0174】画像入力手段10、画像合成手段12、画
像出力手段13は実施の形態1と同様の動作を行う。コ
ントラスト調整処理ではまず、入力画像viはLa*b
*空間における信号に変換されるとともに、色相が保持
さら、明度は0.0から1.0に正規化される。対象補
正情報導出手段51は、入力画像の明度最大値Lxと最
小値Lnの算出と、対象画素Pijの周辺視野における
明度L(i,j)の加重平均明度AL(i,j)の算
出、そして、L(i,j)とAL(i,j)に対する比
を明度のコントラスト調整量RL(i,j)として算出
する。抽出手段31は、明度のコントラスト調整量RL
(i,j)の平均値と標準偏差量を求め、その値により
決定された明度のコントラスト調整量RL(i,j)か
ら有効領域を抽出される際の最小値eminと最大値e
maxを使って、明度のコントラスト調整量RL(i,
j)を0.0から1.0の範囲内の値に変換する。その
後、図8(b)で示された対象信号変換手段52へ処理
が移る。まず、入力画像1内のコントラスト情報を表す
明度のエッジ強度が基準強度算出手段80で算出され、
抽出手段31で得られた明度のコントラスト調整量を実
際の明度値に変換する際の対象信号変換曲線の推定を遺
伝的アルゴリズムが行う。この推定を行う対象信号変換
曲線推定手段は図9(b)のように構成され、変換曲線
候補の設定、各変換曲線候補で得られる対象信号の算
出、算出された各変換曲線候補の評価値の算出、各候補
の適合度の算出、候補集団の組替え操作、推定終了判定
を順番に行うことで最適な対象信号変換曲線を推定す
る。そして、得られた変換曲線を使って抽出手段31で
得られた明度のコントラスト調整量を実際の明度値に変
換するとともに、入力画像の明度最大値Lxと最小値L
n内に抑え、入力画像の各画素の持つ色相と調整された
明度より実際の画素値を逆変換で算出することでコント
ラスト調整済み画像vを生成する。このようにして処理
が行われる。
The image input means 10, the image synthesizing means 12, and the image output means 13 perform the same operations as in the first embodiment. In the contrast adjustment processing, first, the input image vi is La * b.
* The lightness is normalized from 0.0 to 1.0 while being converted into a signal in space and preserving the hue. The target correction information deriving unit 51 calculates the maximum value Lx and the minimum value Ln of the brightness of the input image, and calculates the weighted average brightness AL (i, j) of the brightness L (i, j) in the peripheral visual field of the target pixel Pij, Then, the ratio between L (i, j) and AL (i, j) is calculated as the brightness contrast adjustment amount RL (i, j). The extraction means 31 determines the contrast adjustment amount RL of the brightness.
The minimum value emin and the maximum value e when the effective area is extracted from the contrast adjustment amount RL (i, j) of the brightness determined by the average value and the standard deviation amount of (i, j)
Using max, the brightness contrast adjustment amount RL (i,
Convert j) to a value in the range 0.0 to 1.0. After that, the processing shifts to the target signal converting means 52 shown in FIG. First, the reference intensity calculation means 80 calculates the edge intensity of the brightness representing the contrast information in the input image 1,
The genetic algorithm estimates a target signal conversion curve when converting the brightness contrast adjustment amount obtained by the extraction means 31 into an actual brightness value. The target signal conversion curve estimation means for performing this estimation is configured as shown in FIG. 9B, and sets the conversion curve candidate, calculates the target signal obtained by each conversion curve candidate, and evaluates the calculated conversion curve candidate. Is calculated, the fitness of each candidate is calculated, the candidate group is rearranged, and the estimation end determination is performed in order to estimate the optimum target signal conversion curve. Then, using the obtained conversion curve, the contrast adjustment amount of the lightness obtained by the extraction means 31 is converted into an actual lightness value, and the lightness maximum value Lx and minimum value Lx of the input image are converted.
Within n, the contrast adjusted image v is generated by calculating the actual pixel value by inverse conversion from the hue of each pixel of the input image and the adjusted brightness. The processing is performed in this way.

【0175】以上のように、本実施の形態による画像処
理装置では、実施の形態3、4における影のような暗部
での画素の色安定を高める効果を持つとともに、実施の
形態7におけるよりコントラストを高めるとともにエッ
ジ部のシャープ化を促進する効果を持つものである。な
お、本実施の形態ではコントラスト調整手段として実施
の形態3で説明した図5の構成の場合で説明したが、図
6のように複数の周辺視野領域を持つ実施の形態4で用
いられたコントラスト調整手段に本実施の形態における
対象信号変換手段52を組み合わせることも可能であ
る。また、これらの処理は、本実施の形態8による画像
処理方法に従い、コンピュータ等に使用される中央演算
処理装置(CPU)及びディジタルシグナルプロセッサ
(DSP)等を使ったソフトウェア処理でも同様に実現
することができる。
As described above, the image processing apparatus according to the present embodiment has the effect of enhancing the color stability of pixels in dark areas such as the shadows of the third and fourth embodiments, and the contrast of the seventh embodiment. And has the effect of promoting sharpening of the edge portion. In the present embodiment, the case of the configuration of FIG. 5 described in the third embodiment as the contrast adjusting means has been described, but the contrast used in the fourth embodiment having a plurality of peripheral visual field regions as shown in FIG. It is also possible to combine the target signal converting means 52 in the present embodiment with the adjusting means. Further, according to the image processing method according to the eighth embodiment, these processes can be similarly realized by software processing using a central processing unit (CPU) and a digital signal processor (DSP) used in a computer or the like. You can

【0176】(実施の形態9)本発明の実施の形態9に
よる基本的構成は実施の形態1と同様、図1の構成であ
る。実施の形態1〜8とは異なり、画像処理手段11
は、色調整手段21で構成されている。
(Ninth Embodiment) The basic configuration according to the ninth embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment, as shown in FIG. Unlike the first to eighth embodiments, the image processing means 11
Is composed of the color adjusting means 21.

【0177】図24は画像処理手段を構成する色調整手
段21を示すブロック図である。
FIG. 24 is a block diagram showing the color adjusting means 21 which constitutes the image processing means.

【0178】図24のように、色調整手段21は、入力
された画像を複数の小領域に分割する画像分割手段24
0と、画像分割手段240で得られた各小領域内の色デ
ータを代表する代表色を求める代表色抽出手段241
と、予め用意された色変換後の色データを集めた色変換
テーブル243と、代表色抽出手段241で得られた代
表色に最も近い色を色変換テーブル243より選択する
代表色変換色選択手段242と、代表色変換色選択手段
242で得られた代表色とその変換色間の距離をもと
に、選択された各変換色を微調整し、代表色をその微調
整後の変換色に変換する色変換手段244とを構成要素
として持つ。
As shown in FIG. 24, the color adjusting means 21 divides the input image into a plurality of small areas, and an image dividing means 24.
0 and a representative color extracting means 241 for obtaining a representative color representative of the color data in each small area obtained by the image dividing means 240.
And a color conversion table 243 in which color data after color conversion prepared in advance is collected, and a representative color conversion color selection unit that selects a color closest to the representative color obtained by the representative color extraction unit 241 from the color conversion table 243. 242 and the representative color obtained by the representative color conversion color selection unit 242 and the distance between the conversion colors, the selected conversion colors are finely adjusted, and the representative color is changed to the converted color. It has a color conversion means 244 for conversion as a component.

【0179】図26は代表色抽出手段241を示すブロ
ック図である。
FIG. 26 is a block diagram showing the representative color extracting means 241.

【0180】図26のように、代表色抽出手段241
は、初期化手段260と、分割軸決定手段261と、ク
ラスタ分割手段262と、クラスタ代表決定手段263
と、収束判定手段264と、クラスタ分割終了判定手段
265と、代表色出力手段266とを構成要素として持
つ。
As shown in FIG. 26, the representative color extracting means 241.
Is an initialization unit 260, a division axis determination unit 261, a cluster division unit 262, and a cluster representative determination unit 263.
It has a convergence determination unit 264, a cluster division end determination unit 265, and a representative color output unit 266 as constituent elements.

【0181】このように構成された画像処理装置につい
て、その動作を図25、図27を用いて説明する。図2
5は色調整手段21における色調整処理を示すフローチ
ャートであり、図27は代表色抽出手段241での処理
を示すフローチャートである。
The operation of the image processing apparatus thus configured will be described with reference to FIGS. 25 and 27. Figure 2
5 is a flowchart showing the color adjustment processing in the color adjusting means 21, and FIG. 27 is a flowchart showing the processing in the representative color extracting means 241.

【0182】画像入力手段10を介して、画像処理手段
11に、カラー画像viがディジタル入力されるととも
に、画素値の各成分値は0.0から1.0の値に正規化
される。次に、ディジタル入力画像に対して、色調整手
段21で色調整処理が開始される。図25に示されるよ
うに、まず入力画像は複数の小領域CGs(s=0,・
・・・,NCnum−1)(矩形領域以外でもよい)に
画像分割手段240で分割される(S91)。ここで、
NCnumは小領域の数を表す。
The color image vi is digitally input to the image processing means 11 via the image input means 10, and each component value of the pixel value is normalized to a value of 0.0 to 1.0. Next, the color adjusting means 21 starts the color adjusting process on the digital input image. As shown in FIG. 25, first, the input image is composed of a plurality of small areas CGs (s = 0, ...
..., NCnum-1) (which may be other than the rectangular area) is divided by the image dividing means 240 (S91). here,
NCnum represents the number of small areas.

【0183】その後、代表色抽出手段241で、各小領
域ごとに、その領域を代表するm個の代表色を求める
(S101、図27)。この際、mは固定をして説明す
るが、対象領域内の色分布をもとに対象領域から抽出さ
れる代表色数を可変にすることも可能であり、可変にす
ることで色調整後の色バランスやエッジ境界でのがたつ
きをより低減することができる。
After that, the representative color extracting unit 241 obtains m representative colors representing each area for each small area (S101, FIG. 27). At this time, m is fixed and described, but it is also possible to change the number of representative colors extracted from the target area based on the color distribution in the target area. It is possible to further reduce the color balance and rattling at the edge boundary.

【0184】代表色抽出手段241の処理は図27のよ
うになる。代表色抽手段241における処理としては、
画素Pijにおける画素値VPij(r(i,j),g
(i,j),b(i,j))の空間にクラスタリング手
法を適用した。特に、今回は、複数の要素を持つベクト
ルの空間を、サンプル集団の分布状況をもとに複数のク
ラスタに分割するベクトル量子化(VQ)手法に属する
手法で、隣合う量子化代表ベクトルを結ぶ線分の垂直2
等分線としてクラスタ領域枠が設定されるk−mean
手法をもとに構成した。なお、これ以外のクラスタリン
グ手法を用いることも可能である。まず、初期化手段2
60が、全対象領域内の色データVPijは全て1つの
クラスタに属しているもの仮定し、1つの代表色ベクト
ルVC1=(Cr1,Cg1,Cb1)にはCGs内全
部色データの重心ベクトルを設定する(S102)。こ
こで、nnnは全対象色領域内の色データ数を表し、C
r1は代表色ベクトルVC1のr成分を、Cg1はg成
分を、Cb1はb成分を表す。また、これ以降、対象領
域内の画素Pijにおける画素値VPij(r(i,
j),g(i,j),b(i,j))は、その領域内の
通し番号kを使って色ベクトルVPk(rk,gk,b
k)で表すこととする。
The processing of the representative color extracting means 241 is as shown in FIG. As the processing in the representative color extracting means 241,
Pixel value VPij (r (i, j), g in pixel Pij
The clustering method was applied to the space of (i, j), b (i, j). In particular, this time, a vector quantization (VQ) method that divides a vector space having a plurality of elements into a plurality of clusters based on the distribution status of the sample group is used to connect adjacent quantization representative vectors. Vertical of line segment 2
A k-mean in which a cluster area frame is set as an equal line
It was constructed based on the method. A clustering method other than this can be used. First, the initialization means 2
60, it is assumed that all the color data VPij in the entire target area belong to one cluster, and one representative color vector VC1 = (Cr1, Cg1, Cb1) is set to the center of gravity vector of all the color data in CGs. Yes (S102). Here, nnn represents the number of color data in the entire target color area, and C
r1 represents the r component of the representative color vector VC1, Cg1 represents the g component, and Cb1 represents the b component. Further, thereafter, the pixel value VPij (r (i,
j), g (i, j), b (i, j)) is a color vector VPk (rk, gk, b) using the serial number k in the area.
k).

【0185】次に、分割軸決定手段261は、現時点の
nn個のクラスタの中におけるクラスタjを代表する代
表色ベクトルVCjとそのクラスタに属するnn−m個
の色ベクトルuVPm=(urm,ugm,ubm)
(m=0,・・・,nn−m−1)を構成する各要素の
差分の絶対値(|urm−Crj|,|ugm−Cgj
|,|ubm−Cbj|)を計算し、その総和(tr=
Σ|urm−Crj|,tg=Σ|ugm−Cgj|,
tb=Σ|ubm−Cbj|)を各要素ごとに計算す
る。そして、tr,tg,tbの内でもっとも値の大き
い軸の方向に現クラスタが分割できるものとして考える
(S103)。クラスタ分割手段262は、現在の代表
色ベクトルVCjを中心として、分割軸決定手段261
で得られた軸方向に2つの仮の代表色ベクトルdVCj
とdVCj+1を設定するのである(S104)。例え
ば分割軸決定手段261でr軸が選ばれた場合には、あ
る微小正定数gammaを使ってdVCj=(Crj−
gamma×tr,Cgj,Cbj)とdVCj+1=
(Crj+gamma×tr,Cgj,Cbj)がクラ
スタ分割手段262で設定される。1個の代表色ベクト
ルVCjより2個の仮代表色ベクトルdVCjとdVC
j+1が生成され、分割軸決定手段261とクラスタ分
割手段262における処理は現時点のnn個のクラスタ
すべてに対して行われることから、生成されるクラスタ
数は2nnとなる。なお、この方法は一意ではなくこれ
以外にも可能である。次に、クラスタ代表決定手段26
3のクラスタ代表決定手段ではクラスタ分割手段262
で新たに得られた2nn個の仮代表色ベクトルdVCi
と入力色ベクトルVPk間のユークリッド距離disk
[k,i](i=1,・・・,2nn)を計算し、iに
対してdisk[k,i]が最小になるi=i_min
にVPkが属するように振り分ける処理を行う(S10
5)。そして、各入力色ベクトルVPkをクラスタに振
り分け得た後に、クラスタi内の入力色ベクトルの重心
をそのクラスタiの代表色ベクトルVCiとする(S1
06)。収束判定手段264は、クラスタ代表決定手段
263で得られたクラスタiの代表色ベクトルVCiと
クラスタ分割手段262で得られた仮の代表色ベクトル
dVCとの間のユークリッド距離をもとに、クラスタの
代表色ベクトルVCiが収束したかどうかの判定を行う
(S107)。収束していない場合には、クラスタ分割
手段262へ処理が移り、現在の代表色ベクトルVCj
を中心として261で得られた軸方向に2つに仮の代表
色ベクトルdVCjとdVCj+1を再設定するのであ
る。具体的にはdVCj=(Crj−2×gamma×
tr,Cgj,Cbj)とdVCj+1=(Crj+2
×gamma×tr,Cgj,Cbj)をクラスタ分割
手段262で設定し、クラスタ代表決定手段263で再
び得られた2nn個の仮代表色ベクトルdVCiを使っ
て入力色ベクトルVPkを2nn個のクラスタに振り分
ける処理に戻る。収束判定手段264で収束したと判定
された場合には、クラスタ分割終了判定手段265でク
ラスタ数が所定のクラスタ分割数mを満足したかどうか
の判定を行い(S108)、満足した場合には初期代表
色出力手段266で最終的に得られたクラスタiの代表
を代表色VCi(Cri,Cgi,Cbi)として出力
する(S109、S92)。
Next, the division axis determining means 261 determines the representative color vector VCj representing the cluster j in the current nn clusters and the nn-m color vectors uVPm = (urm, ugm, ubm)
Absolute value (| urm-Crj |, | ugm-Cgj of the difference of each element which comprises (m = 0, ..., nn-m-1)
|, | Ubm-Cbj |) is calculated, and the sum (tr =
Σ | urm-Crj |, tg = Σ | ugm-Cgj |,
tb = Σ | ubm-Cbj |) is calculated for each element. Then, it is considered that the current cluster can be divided in the direction of the axis having the largest value among tr, tg, and tb (S103). The cluster dividing unit 262 has the current representative color vector VCj as the center, and the dividing axis determining unit 261.
Two temporary representative color vectors dVCj obtained in the axial direction
And dVCj + 1 are set (S104). For example, when the r-axis is selected by the division axis determining means 261, a certain small positive constant gamma is used to dVCj = (Crj-
gamma × tr, Cgj, Cbj) and dVCj + 1 =
(Crj + gamma × tr, Cgj, Cbj) is set by the cluster dividing means 262. Two temporary representative color vectors dVCj and dVC from one representative color vector VCj
Since j + 1 is generated and the processing in the division axis determining unit 261 and the cluster dividing unit 262 is performed for all nn clusters at the present time, the number of generated clusters is 2nn. Note that this method is not unique and other methods are possible. Next, the cluster representative determining means 26
In the third cluster representative determining means, the cluster dividing means 262
2nn provisional representative color vectors dVCi newly obtained in
Euclidean distance disk between input and input color vector VPk
[K, i] (i = 1, ..., 2nn) is calculated, and i = i_min at which disk [k, i] is minimized for i.
Processing is performed so that VPk belongs to (S10).
5). Then, after each input color vector VPk can be assigned to the cluster, the center of gravity of the input color vector in the cluster i is set as the representative color vector VCi of the cluster i (S1).
06). The convergence determining unit 264 determines the cluster based on the Euclidean distance between the representative color vector VCi of the cluster i obtained by the cluster representative determining unit 263 and the temporary representative color vector dVC obtained by the cluster dividing unit 262. It is determined whether the representative color vector VCi has converged (S107). If it has not converged, the process moves to the cluster dividing unit 262, and the current representative color vector VCj
The provisional representative color vectors dVCj and dVCj + 1 are reset to two in the axial direction obtained at 261 with respect to. Specifically, dVCj = (Crj-2 × gamma ×
tr, Cgj, Cbj) and dVCj + 1 = (Crj + 2
Xgamma × tr, Cgj, Cbj) is set by the cluster dividing means 262, and the input color vector VPk is distributed to the 2nn clusters by using the 2nn temporary representative color vectors dVCi obtained again by the cluster representative determining means 263. Return to processing. When the convergence determination unit 264 determines that the number of clusters has converged, the cluster division end determination unit 265 determines whether or not the number of clusters satisfies a predetermined number m of cluster divisions (S108). The representative of the cluster i finally obtained by the representative color output unit 266 is output as the representative color VCi (Cri, Cgi, Cbi) (S109, S92).

【0186】以上のように、代表色抽出手段241及び
そこでの処理は、VQを使って、対象とする色空間内の
色データをその分布をもとに複数のクラスタに分割する
処理を行う。しかし、この方法は一意でなく、VQの代
わりに単純に各色における最大値や最小値から順に各ク
ラスタ内のヒストグラムが同じになるように分割してい
く手法等も可能であるが、クラスタ入力データの統計的
分布に従い精度よくクラスタ分割できる特徴を持つVQ
手法を用いた。また、これ以外のクラスタリングとして
も自己組織化ニューラルネットワーク(例えば、コホー
ネンの自己組織化ネットワーク)に代表される手法を使
用することも可能である。さらに、ここでは各クラスタ
を代表する代表色ベクトルとして、分割軸決定手段26
1やクラスタ代表決定手段263では各クラスタに属す
る色ベクトルVPkの重心ベクトルを設定したが、各ク
ラスタに属する色ベクトル自身で最適なものを選ぶこと
でクラスタ分割することも可能である。また、クラスタ
代表決定手段263で色ベクトルVPkを各クラスタに
振り分ける場合に、現時点での代表色ベクトルVCiと
色ベクトルVPkの間のユークリッド距離disk
[k,i]が最小なクラスタiにVPkが属するものと
したが、ユークリッド距離以外にも、代表色ベクトルV
Ciと色ベクトルVPkの各要素の差分絶対値の和等を
用いることも可能である。
As described above, the representative color extracting means 241 and the processing therefor perform the processing of using VQ to divide the color data in the target color space into a plurality of clusters based on the distribution thereof. However, this method is not unique. Instead of VQ, it is also possible to simply divide the maximum value and the minimum value in each color so that the histograms in each cluster are the same. VQ with features that can be accurately divided into clusters according to the statistical distribution of
The method was used. Also, as a clustering other than this, a method represented by a self-organizing neural network (for example, Kohonen's self-organizing network) can be used. Further, here, as the representative color vector representing each cluster, the division axis determining means 26 is used.
1 and the cluster representative determining means 263 set the centroid vector of the color vector VPk belonging to each cluster, but it is also possible to divide the cluster by selecting the optimal color vector belonging to each cluster. When the cluster representative determining unit 263 allocates the color vector VPk to each cluster, the Euclidean distance disk between the current representative color vector VCi and the color vector VPk.
It is assumed that VPk belongs to the cluster i having the smallest [k, i]. However, in addition to the Euclidean distance, the representative color vector V
It is also possible to use the sum of absolute differences between Ci and each element of the color vector VPk.

【0187】こうして得られた領域CGs(s=0,・
・・・,NCnum−1)の代表色VCj[S](Cr
j[S],Cgj[S],Cbj[S])(j=0,・
・・,m−1)は色変換手段244の色変換テーブル内
の色Vtu(rtu,gtu,btu)(u=0,・・
・,Tnum−1)と比較される(S93)。ここでT
numは色変換テーブル内の色データ数を示す。そして
代表色VCj[S]とのユークリッド距離len[s,
u,j]が最小なテーブル内の色データu=u_b
[j,s]を見つけ、これを仮の変換目的色データとす
る。さらに、そのlen[s,u_b,j]len[s,u#b,
j]をもとに色Vtu_b(rtu_b,gtu_b,b
tu_b)を修正する。その修正方法の一例としては、
急激に色が変わらないことを考慮して、(数12)のよ
うに仮目的色を修正して代表色VCj[S]に対する変
換目標色VT[s,j](rt[s,j],gt[s,
j],bt[s,j])とする(S94)。ここでδは
微小正定数である。
The area CGs (s = 0, ...
..., NCnum-1) representative color VCj [S] (Cr
j [S], Cgj [S], Cbj [S]) (j = 0, ...
.., m-1) is the color Vtu (rtu, gtu, btu) (u = 0, ...) In the color conversion table of the color conversion means 244.
., Tnum-1) is compared (S93). Where T
num indicates the number of color data in the color conversion table. Then, the Euclidean distance len [s, with the representative color VCj [S] is
u, j] is the minimum color data in the table u = u_b
Find [j, s] and use this as temporary conversion target color data. Furthermore, the len [s, u_b, j] len [s, u # b,
j] based on the color Vtu_b (rtu_b, gtu_b, b
Modify tu_b). As an example of the correction method,
Considering that the color does not change abruptly, the provisional target color is modified as in (Equation 12) and the conversion target color VT [s, j] (rt [s, j], for the representative color VCj [S], gt [s,
j], bt [s, j]) (S94). Here, δ is a small positive constant.

【0188】[0188]

【数12】 [Equation 12]

【0189】色変換手段244では、対象領域CGs
(s=0,・・・・,NCnum−1)の代表色VCj
[S](j=0,・・・,m−1)を変換目的色VT
[s,j](rt[s,j],gt[s,j],bt
[s,j])に変更することで処理済画像vを生成す
る。
In the color conversion means 244, the target area CGs
Representative color VCj of (s = 0, ..., NCnum-1)
[S] (j = 0, ..., M-1) is converted to the target color VT
[S, j] (rt [s, j], gt [s, j], bt
The processed image v is generated by changing to [s, j]).

【0190】画像合成手段12では、色調整手段21で
得られた処理済画像vと入力画像viの加重平均画像を
生成し、これが画像出力手段13より出力される画像v
oとなる。なお、画像合成手段12における処理は実施
の形態1のコントラスト調整の場合と同じ処理を用いる
のでここでは省略する。
The image synthesizing means 12 generates a weighted average image of the processed image v obtained by the color adjusting means 21 and the input image vi, and this is the image v output from the image output means 13.
It becomes o. Since the processing in the image synthesizing means 12 is the same as that in the contrast adjustment of the first embodiment, it is omitted here.

【0191】以上のような構成を組むことで、本実施の
形態による画像処理装置は、予め変換前と後の色の両方
を定義する必要がないという利点を持つ。また、代表色
を精度よく抽出すること及び元の入力画像との加重平均
合成画像を生成することで、色のヒストグラムを単純に
色調整に用いる手法の場合に発生する変換後の色バラン
スの不安定性をある程度抑えることも可能となる。な
お、これらの処理は、本実施の形態による画像処理方法
に従い、コンピュータ等に使用される中央演算処理装置
(CPU)及びディジタルシグナルプロセッサ(DS
P)等を使ったソフトウェア処理でも同様に実現するこ
とができる。
By constructing the above-mentioned configuration, the image processing apparatus according to the present embodiment has an advantage that it is not necessary to define both the color before conversion and the color after conversion in advance. In addition, by extracting the representative color with high accuracy and generating a weighted average composite image with the original input image, there is concern about the color balance after conversion that occurs in the case of the method of simply using the color histogram for color adjustment. It is also possible to suppress qualitativeness to some extent. Note that these processes are performed according to the image processing method according to the present embodiment, such as a central processing unit (CPU) and a digital signal processor (DS) used in a computer or the like.
The same can be realized by software processing using P) or the like.

【0192】[0192]

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1に
記載の画像処理装置によれば、入力したアナログ画像信
号をディジタル画像データに変換する画像入力手段と、
変換したディジタル画像データに所望の画像処理を行っ
て処理済み画像データを生成する画像処理手段と、処理
済み画像データとディジタル画像データとの合成を行っ
て合成画像データを生成する画像合成手段と、合成画像
データをアナログの合成画像信号に変換する画像出力手
段とを有し、画像処理手段は、ディジタル画像データに
対してコントラスト調整を行うコントラスト調整手段ま
たはディジタル画像データに対して色調整を行う色調整
手段であることにより、経験を要すること無く、入力画
像に対してコントラスト調整または色調整を行うことが
できるので、撮像された明暗部を持つ画像のみを用いて
簡易に撮像画像のコントラストを調整することができ、
また入力画像に対する依存性と変換後の色バランスの崩
れを無くすことができるという有利な効果が得られる。
As described above, according to the image processing apparatus of the first aspect of the present invention, the image input means for converting the input analog image signal into digital image data,
Image processing means for performing desired image processing on the converted digital image data to generate processed image data, and image synthesizing means for synthesizing the processed image data and digital image data to generate synthetic image data, Image processing means for converting the composite image data into an analog composite image signal, and the image processing means comprises a contrast adjusting means for performing contrast adjustment on the digital image data or a color for performing color adjustment on the digital image data. Since it is an adjusting means, it is possible to perform contrast adjustment or color adjustment with respect to the input image without requiring any experience. Therefore, it is possible to easily adjust the contrast of the captured image using only the image having the captured bright and dark portions. You can
Further, there is an advantageous effect that it is possible to eliminate the dependence on the input image and the loss of color balance after conversion.

【0193】請求項2に記載の画像処理装置によれば、
請求項1に記載の画像処理装置において、コントラスト
調整手段は、対象画素のコントラスト調整量を求める補
正情報導出手段と、求めた対象画素のコントラスト調整
量から有効となる範囲を限定して抽出する抽出手段と、
対象画素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲
において対象画素の画素値を調整画素値に変換する画素
値変換手段とを有することにより、対象画素のコントラ
スト調整量を求め、対象画素のコントラスト調整量に基
づき限定された範囲において対象画素の画素値を調整画
素値に変換するようにしたので、経験を要すること無
く、入力画像に対してコントラスト調整または色調整を
自動的かつ確実にに行うことができるという有利な効果
が得られる。
According to the image processing device of the second aspect,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the contrast adjusting means extracts the correction information deriving means for obtaining the contrast adjusting amount of the target pixel and the effective range from the obtained contrast adjusting amount of the target pixel. Means and
The contrast adjustment amount of the target pixel is obtained by having a pixel value conversion unit that converts the pixel value of the target pixel into an adjustment pixel value in a limited range based on the contrast adjustment amount of the target pixel, and the contrast adjustment amount of the target pixel. Since the pixel value of the target pixel is converted into the adjustment pixel value in a limited range based on the above, it is possible to automatically and surely perform the contrast adjustment or the color adjustment on the input image without experience. The advantageous effect that it can be obtained.

【0194】請求項3に記載の画像処理装置によれば、
請求項1に記載の画像処理装置において、コントラスト
調整手段は、対象画素のコントラスト調整量を算出する
際の初期条件と画素比較範囲とを設定する初期設定手段
と、画素比較範囲をもとに対象画素のコントラスト調整
量を求める補正情報導出手段と、求めた対象画素のコン
トラスト調整量に基づくコントラスト調整処理が全ての
画素比較範囲で終了したかどうかの判定を行う終了判定
手段と、終了判定手段で終了判定されなかった場合には
画素比較範囲を変更して補正情報導出手段へ処理を渡す
補正範囲変更手段と、終了判定手段で終了判定された場
合には複数の画素比較範囲より得られたコントラスト調
整量から有効となる範囲を限定して抽出する抽出手段
と、対象画素のコントラスト調整量に基づき限定された
範囲において対象画素の画素値を調整画素値に変換する
画素値変換手段とを有することにより、対象画素値とそ
の周辺領域における平均画素値との比較により算出した
コントラスト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト
調整量の加重平均値に拡張することができるので、入力
画像の影響や、周辺視野領域の大きさを示す定数の設定
による影響を低減させることができるという有利な効果
が得られる。
According to the image processing apparatus of claim 3,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the contrast adjustment unit sets an initial condition for setting a contrast adjustment amount of the target pixel and a pixel comparison range, and a target based on the pixel comparison range. A correction information derivation unit that obtains the contrast adjustment amount of the pixel, an end determination unit that determines whether or not the contrast adjustment processing based on the obtained contrast adjustment amount of the target pixel has ended in all pixel comparison ranges, and an end determination unit. If the end determination is not made, the correction range changing means for changing the pixel comparison range and passing the processing to the correction information deriving means, and the contrast obtained from the plurality of pixel comparison ranges if the end determination means makes the end determination Extraction means for limiting the effective range from the adjustment amount and extracting the target image within the limited range based on the contrast adjustment amount of the target pixel. And a pixel value conversion means for converting the pixel value of the pixel value into an adjusted pixel value, the contrast adjustment amount calculated by comparing the target pixel value and the average pixel value in the peripheral region with the contrast adjustment amount in the plurality of peripheral regions. Since it can be expanded to the weighted average value of, the effect of the input image and the effect of setting a constant indicating the size of the peripheral visual field can be reduced.

【0195】請求項4に記載の画像処理装置によれば、
請求項1に記載の画像処理装置において、コントラスト
調整手段は、入力画像内の画素値をコントラスト調整時
の対象とする対象信号へ変換する信号変換手段と、信号
変換手段で得られた対象信号に対して対象画素のコント
ラスト調整量を求める対象補正情報導出手段と、対象補
正情報導出手段で得られた対象画素のコントラスト調整
量から有効となる範囲を限定し抽出する抽出手段と、対
象画素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲に
おいて信号変換手段で得られた対象信号を調整対象信号
に変換して調整済みの対象信号を生成する対象信号変換
手段と、調整済みの対象信号と信号変換手段で得られた
対象信号とにより前記入力画像内の画素値を調整画素値
へ逆変換処理を行う信号逆変換手段とを有することによ
り、入力画像を明度、色相等の情報に一度変換し、この
明度を対象信号として対象画素の明度とその周辺領域に
おける平均明度との比較より明度のコントラスト調整量
を求め、そのうちで有効と思われる明度のコントラスト
調整量を抽出することができるので、この抽出された明
度と入力画像より得られた色相とにより、調整後の画像
の画素値を求め、得られたコントラスト調整画像と入力
画像とを適切な結合係数をもとに加重平均合成すること
で入力画像のコントラスト調整を行うことができるとい
う有利な効果が得られる。
According to the image processing device of the fourth aspect,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the contrast adjusting unit converts the pixel value in the input image into a target signal to be a target for contrast adjustment, and a target signal obtained by the signal converting unit. On the other hand, target correction information deriving means for obtaining the contrast adjustment amount of the target pixel, extraction means for limiting and extracting the effective range from the contrast adjustment amount of the target pixel obtained by the target correction information deriving means, and the contrast of the target pixel In the limited range based on the adjustment amount, the target signal conversion unit that converts the target signal obtained by the signal conversion unit into the adjustment target signal to generate the adjusted target signal, and the adjusted target signal and the signal conversion unit. The input image is brightened by including a signal inverse conversion unit that performs inverse conversion processing of the pixel value in the input image into the adjusted pixel value based on the obtained target signal. , The value is converted into information such as hue once, and this brightness is used as the target signal, and the brightness contrast adjustment amount is calculated by comparing the brightness of the target pixel with the average brightness in the surrounding area. Since it is possible to extract, the pixel value of the image after adjustment is obtained from the extracted brightness and the hue obtained from the input image, and the obtained contrast adjusted image and the input image are combined with an appropriate coupling coefficient. An advantageous effect that the contrast of the input image can be adjusted is obtained by performing the weighted average composition.

【0196】請求項5に記載の画像処理装置によれば、
請求項1に記載の画像処理装置において、コントラスト
調整手段は、入力画像内の画素値をコントラスト調整時
の対象とする対象信号へ変換する信号変換手段と、変換
した対象信号に対するコントラスト調整量を算出する際
の初期条件と画素比較範囲とを設定する初期設定手段
と、画素比較範囲をもとに変換した対象信号に対する各
画素のコントラスト調整量を求める対象補正情報導出手
段と、求めた各画素のコントラスト調整量に基づくコン
トラスト調整処理が全ての画素比較範囲で終了したかど
うかの判定を行う終了判定手段と、終了判定手段で終了
判定されなかった場合には画素比較範囲を変更して対象
補正情報導出手段へ処理を渡す補正範囲変更手段と、終
了判定手段で終了判定された場合には各画素のコントラ
スト調整量より有効となる範囲を限定して抽出する抽出
手段と、各画素のコントラスト調整量に基づき限定され
た範囲において変換した対象信号を調整対象信号に変換
して調整済みの対象信号を生成する対象信号変換手段
と、調整済みの対象信号と信号変換手段で変換した対象
信号とにより入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換
処理を行う信号逆変換手段とを有することにより、対象
画素値とその周辺領域における平均画素値との比較によ
り算出したコントラスト調整量を複数の周辺領域でのコ
ントラスト調整量の加重平均値に拡張することができる
ので、高精度なコントラスト調整を行うことができると
いう有利な効果が得られる。
According to the image processing apparatus of the fifth aspect,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the contrast adjusting unit converts the pixel value in the input image into a target signal to be a target for contrast adjustment, and a contrast adjustment amount for the converted target signal. Initial setting means for setting an initial condition and a pixel comparison range, a target correction information deriving means for obtaining a contrast adjustment amount of each pixel with respect to a target signal converted based on the pixel comparison range, and a calculated for each pixel. An end determination unit that determines whether or not the contrast adjustment processing based on the contrast adjustment amount has ended in all pixel comparison ranges, and if the end determination unit does not determine the end, the pixel comparison range is changed and the target correction information is changed. Effective than the contrast adjustment amount of each pixel when the end range is determined by the correction range changing means that passes the processing to the deriving means And a target signal conversion unit that converts the target signal converted in the limited range based on the contrast adjustment amount of each pixel into an adjustment target signal to generate an adjusted target signal. , The target pixel value and its peripheral region by having the signal inverse conversion means for performing the inverse conversion processing of the pixel value in the input image to the adjusted pixel value by the adjusted target signal and the target signal converted by the signal conversion means. Since it is possible to extend the contrast adjustment amount calculated by comparison with the average pixel value in the above to the weighted average value of the contrast adjustment amounts in a plurality of peripheral regions, there is an advantageous effect that highly accurate contrast adjustment can be performed. can get.

【0197】請求項6に記載の画像処理装置によれば、
請求項2または3に記載の画像処理装置において、画素
値変換手段は、入力画像内の平均輝度を算出する平均輝
度算出手段と、算出した平均輝度をもとに、得られたコ
ントラスト調整量に基づいて入力画像内の画素値を調整
画素値に変換する際の変換方式を選択する変換方式分類
手段と、変換方式分類手段で得られた変換方式に従い、
得られたコントラスト調整量を実際の画素の持つ画素値
に変換する画素値推定手段とを有することにより、周囲
画素との比較で得られたコントラスト調整量から有効と
思われる領域を抽出した後に、入力画像における平均輝
度をもとに、抽出されたコントラスト調整量を変換する
変換方式を選択して適用することができるので、容易か
つ確実にコントラスト調整を行うことができるという有
利な効果が得られる。
According to the image processing apparatus of the sixth aspect,
In the image processing device according to claim 2 or 3, the pixel value conversion means calculates an average brightness in the input image and an average brightness calculation means, and based on the calculated average brightness, obtains the obtained contrast adjustment amount. According to the conversion method obtained by the conversion method classification means and the conversion method classification means for selecting the conversion method when converting the pixel value in the input image to the adjusted pixel value based on
By having a pixel value estimating means for converting the obtained contrast adjustment amount into a pixel value of an actual pixel, after extracting an area that seems to be effective from the contrast adjustment amount obtained by comparison with surrounding pixels, Since the conversion method for converting the extracted contrast adjustment amount can be selected and applied based on the average brightness in the input image, the advantageous effect that the contrast adjustment can be performed easily and reliably is obtained. .

【0198】請求項7に記載の画像処理装置によれば、
請求項4または5に記載の画像処理装置において、対象
信号変換手段は、信号変換手段で得られた対象信号の入
力画像における平均値を算出して平均対象信号を生成す
る平均対象信号算出手段と、生成した平均対象信号をも
とに、得られた対象信号のコントラスト調整量に基づい
て得られた対象信号を調整対象信号に変換する際の変換
方式を選択する変換方式分類手段と、変換方式分類手段
で得られた変換方式に従い、得られた対象信号のコント
ラスト調整量を実際の画素の対象信号値に変換する対象
信号推定手段とを有することにより、周囲画素との比較
で得られた対象信号(例えば明度)のコントラスト調整
量から有効と思われる領域を抽出した後に、入力画像に
おける平均対象信号値(平均明度)をもとに、抽出され
た対象信号のコントラスト調整量を変換する変換方式を
選択して適用することができるので、容易かつ確実にコ
ントラスト調整を行うことができるという有利な効果が
得られる。
According to the image processing device of the seventh aspect,
The image processing apparatus according to claim 4 or 5, wherein the target signal converting means calculates an average value of the target signals obtained by the signal converting means in the input image, and generates an average target signal. A conversion method classifying unit for selecting a conversion method when converting the obtained target signal into the adjustment target signal based on the generated target adjustment signal, and the conversion method. According to the conversion method obtained by the classification means, by having a target signal estimation means for converting the obtained contrast adjustment amount of the target signal into the target signal value of the actual pixel, the target obtained by comparison with surrounding pixels After extracting an area that seems to be effective from the contrast adjustment amount of the signal (for example, brightness), the extracted target signal is extracted based on the average target signal value (average brightness) in the input image. It is possible to selectively apply conversion method for converting a last adjustment amount, advantageous effect can be performed easily and reliably contrast adjustment can be obtained.

【0199】請求項8に記載の画像処理装置によれば、
請求項2または3に記載の画像処理装置において、画素
値変換手段は、入力画像内のコントラスト強度を示す基
準強度値を算出する基準強度算出手段と、算出した基準
強度値をもとに、得られたコントラスト調整量に基づい
て入力画像内の画素値を調整画素値に変換する際の変換
曲線を推定する変換曲線推定手段と、推定した変換曲線
を使って、得られたコントラスト調整量を実際の画素の
持つ画素値に変換する画素値推定手段とを有することに
より、周囲画素との比較で得られたコントラスト調整量
から有効と思われる領域を抽出した後に、入力画像の輝
度より得られるエッジ強度の総和を計算することができ
るので、抽出されたコントラスト調整量を変換する際の
変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得られた
最終出力候補画像の輝度のエッジ強度総和を計算し、そ
の値の入力画像のエッジ強度総和に対する比を評価値と
して最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズムで推定するこ
とができるという有利な効果が得られる。
According to the image processing apparatus of the eighth aspect,
In the image processing device according to claim 2 or 3, the pixel value conversion means obtains based on the reference intensity calculation means for calculating a reference intensity value indicating the contrast intensity in the input image and the calculated reference intensity value. The obtained contrast adjustment amount is actually calculated by using the conversion curve estimating means for estimating the conversion curve when converting the pixel value in the input image into the adjusted pixel value based on the obtained contrast adjustment amount and the estimated conversion curve. Edge value obtained from the brightness of the input image after extracting an area that seems to be effective from the contrast adjustment amount obtained by comparison with surrounding pixels Since the sum of intensities can be calculated, multiple conversion curve candidates for converting the extracted contrast adjustment amount are prepared, and the final output candidate image obtained from each conversion curve. Calculate the edge intensity sum of the brightness, advantageous effect that the optimum conversion curve the ratio edge intensity sum of the input image of that value as an evaluation value can be estimated by the genetic algorithm is obtained.

【0200】請求項9に記載の画像処理装置によれば、
請求項4または5に記載の画像処理装置において、対象
信号変換手段は、信号変換手段で得られた対象信号に対
して入力画像内のコントラスト強度を示す基準強度値を
算出する基準強度算出手段と、算出した基準強度値をも
とに、得られた対象信号のコントラスト調整量に基づい
て得られた対象信号を調整対象信号に変換する際の変換
曲線を推定する対象信号変換曲線推定手段と、推定した
変換曲線を使って、得られた対象信号を調整対象信号に
変換する対象信号推定手段とを有することにより、周囲
画素との比較で得られた対象信号(明度)コントラスト
調整量から有効と思われる領域を抽出した後に、入力画
像の対象信号より入力画像のエッジ強度の総和を計算す
ることができるので、抽出された対象信号のコントラス
ト調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、
各変換曲線より得られた最終出力候補画像の対象信号に
よるエッジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエッ
ジ強度総和に対する比を評価値として最適な変換曲線を
遺伝的アルゴリズムで推定することができるという有利
な効果が得られる。
According to the image processing device of the ninth aspect,
The image processing apparatus according to claim 4 or 5, wherein the target signal conversion unit is a reference intensity calculation unit that calculates a reference intensity value indicating a contrast intensity in the input image with respect to the target signal obtained by the signal conversion unit. A target signal conversion curve estimating means for estimating a conversion curve when converting the target signal obtained based on the contrast adjustment amount of the obtained target signal based on the calculated reference intensity value, By using a target signal estimation unit that converts the obtained target signal into an adjustment target signal using the estimated conversion curve, it is effective from the target signal (brightness) contrast adjustment amount obtained by comparison with surrounding pixels. After extracting the likely region, the sum of the edge strength of the input image can be calculated from the target signal of the input image, so the contrast adjustment amount of the extracted target signal is converted. The conversion curve when a plurality candidate prepared,
It is possible to estimate the total edge strength of the target signal of the final output candidate image obtained from each conversion curve, and to estimate the optimum conversion curve with a genetic algorithm using the ratio of that value to the total edge strength of the input image as an evaluation value. The advantageous effect that it can be obtained.

【0201】請求項10に記載の画像処理装置によれ
ば、請求項8に記載の画像処理装置において、変換曲線
推定手段は、予め設定された固定数分の調整パラメータ
より構成される調整ベクトルの初期候補集団を設定する
初期候補設定手段と、現時点における調整ベクトル集団
内の各ベクトルを用いて、得られたコントラスト調整量
に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値に変換する
画素値変換候補算出手段と、基準強度値と現時点におけ
る調整ベクトル集団内の各ベクトルとより得られた変換
後の画素値を用いて各変換曲線候補によるコントラスト
強度を評価する評価値算出手段と、前期評価値導出手段
で得られた各候補の適合度を計算する適合度計算手段
と、計算した各候補の適合度をもとに現在の候補の組替
え操作を行うことで新しい調整ベクトル集合の生成を行
う組替え操作手段と、調整ベクトルの最適化が終了した
時点かどうかの判定を行う推定終了判定手段とを有する
ことにより、周囲画素との比較で得られたコントラスト
調整量より有効と思われる領域を抽出した後に入力画像
の輝度より得られるエッジ強度の総和を計算することが
できるので、抽出されたコントラスト調整量を変換する
際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得ら
れた最終出力候補画像の輝度のエッジ強度総和を計算
し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対する比を評
価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズムで推定
することができるという有利な効果が得られる。
According to the image processing apparatus of the tenth aspect, in the image processing apparatus of the eighth aspect, the conversion curve estimating means includes an adjustment vector of an adjustment vector composed of a preset fixed number of adjustment parameters. Pixel value conversion for converting the pixel value in the input image into the adjusted pixel value based on the obtained contrast adjustment amount using the initial candidate setting means for setting the initial candidate group and each vector in the adjustment vector group at the present time Candidate calculation means, evaluation value calculation means for evaluating the contrast strength by each conversion curve candidate using the converted pixel value obtained from the reference intensity value and each vector in the adjustment vector group at the present time, and the previous evaluation value The fitness calculation means for calculating the fitness of each candidate obtained by the derivation means, and the recombination operation of the current candidate based on the calculated fitness of each candidate Contrast adjustment amount obtained by comparison with surrounding pixels by having a recombination operation means for generating a new adjustment vector set and an estimated end determination means for determining whether or not the optimization of the adjustment vector is finished. Since it is possible to calculate the sum of the edge strengths obtained from the brightness of the input image after extracting the more effective area, prepare a plurality of conversion curves for converting the extracted contrast adjustment amount, It is said that it is possible to estimate the optimum conversion curve with a genetic algorithm by calculating the edge strength sum of brightness of the final output candidate image obtained from the conversion curve and using the ratio of that value to the total edge strength of the input image as an evaluation value. An advantageous effect is acquired.

【0202】請求項11に記載の画像処理装置によれ
ば、請求項9に記載の画像処理装置において、対象信号
変換曲線推定手段は、予め設定された固定数分の調整パ
ラメータより構成される調整ベクトルの初期候補集団を
設定する初期候補設定手段と、現時点における調整ベク
トル集団内の各ベクトルを用いて、得られた対象信号の
コントラスト調整量に基づいて、得られた対象信号を調
整対象信号に変換する対象信号変換候補算出手段と、基
準強度値と現時点における調整ベクトル集団内の各ベク
トルより得られた変換後の対象信号値とを用いて、各変
換曲線候補による対象信号のコントラスト強度を評価す
る評価値算出手段と、評価値導出手段で得られた各候補
の適合度を計算する適合度計算手段と、計算した各候補
の適合度をもとに現在の候補の組替え操作を行うことで
新しい調整ベクトル集合の生成を行う組替え操作手段
と、調整ベクトルの最適化が終了した時点かどうかの判
定を行う推定終了判定手段とを有することにより、周囲
画素との比較で得られた対象信号(明度)コントラスト
調整量より有効と思われる領域を抽出した後に、入力画
像の対象信号より入力画像のエッジ強度の総和を計算す
ることができるので、抽出された対象信号のコントラス
ト調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、
各変換曲線より得られた最終出力候補画像の対象信号に
よるエッジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエッ
ジ強度総和に対する比を評価値として最適な変換曲線を
遺伝的アルゴリズムで推定することができるという有利
な効果が得られる。
According to the image processing device of the eleventh aspect, in the image processing device of the ninth aspect, the target signal conversion curve estimating means is an adjustment constituted by a preset fixed number of adjustment parameters. Using the initial candidate setting means for setting an initial candidate group of vectors and each vector in the adjustment vector group at the present time, the obtained target signal is set as the adjustment target signal based on the contrast adjustment amount of the obtained target signal. Using the target signal conversion candidate calculation means for conversion and the reference intensity value and the converted target signal value obtained from each vector in the adjustment vector group at the present time, the contrast intensity of the target signal by each conversion curve candidate is evaluated. Evaluation value calculating means, a fitness calculating means for calculating the fitness of each candidate obtained by the evaluation value deriving means, and By having a recombination operation means for generating a new adjustment vector set by performing a recombination operation on the candidate, and an estimated end determination means for determining whether or not the optimization of the adjustment vector is completed, The target signal (brightness) obtained by the comparison of the contrast adjustment amount is extracted, and then the sum of the edge strength of the input image can be calculated from the target signal of the input image. Prepare multiple conversion curves when converting the contrast adjustment amount of the signal,
It is possible to estimate the total edge strength of the target signal of the final output candidate image obtained from each conversion curve, and to estimate the optimum conversion curve with a genetic algorithm using the ratio of that value to the total edge strength of the input image as an evaluation value. The advantageous effect that it can be obtained.

【0203】請求項12に記載の画像処理装置によれ
ば、請求項1に記載の画像処理装置において、色調整手
段は、入力画像を複数の小領域に分割する画像分割手段
と、画像分割手段で得られた各小領域内の色データを代
表する代表色を求める代表色抽出手段と、予め用意され
た色変換後の色データを集めた色変換テーブルと、代表
色抽出手段で求めた代表色に最も近い色を変換色として
色変換テーブルより選択する代表色変換色選択手段と、
代表色変換色選択手段で得られた代表色と変換色との間
の距離をもとに、選択された各変換色を微調整し、代表
色を微調整後の変換色に変換する色変換手段とを有する
ことにより、入力画像を複数の細部領域に分割し、各領
域内の色の統計的分布により代表色を選択することがで
きるので、予め用意された色変換テーブル内の色と代表
色を比較して各代表色に最近傍な変換後の色を抽出する
とともに、2つの色間の距離をもとに選択された変換後
の色データを微調整し、各領域における代表色をこの微
調整された変換色に変換することができ、こうして得ら
れた色調整後の画像と入力画像とを適切な結合係数をも
とに加重平均合成することで入力画像の色調整を行うこ
とができるという有利な効果が得られる。
According to the image processing apparatus of the twelfth aspect, in the image processing apparatus of the first aspect, the color adjusting means divides the input image into a plurality of small areas, and the image dividing means. Representative color extraction means for obtaining a representative color representative of the color data in each small area obtained in step 1, a color conversion table prepared in advance for the color data after color conversion, and a representative color obtained by the representative color extraction means. Representative color conversion color selecting means for selecting a color closest to the color as a conversion color from the color conversion table,
Color conversion for finely adjusting each selected conversion color based on the distance between the representative color and the conversion color obtained by the representative color conversion color selection means, and converting the representative color into the converted color after the fine adjustment. By including the means, it is possible to divide the input image into a plurality of detailed areas and select the representative color based on the statistical distribution of the colors in each area. The colors are compared to extract the converted color closest to each representative color, and the selected color data after conversion is finely adjusted based on the distance between the two colors to determine the representative color in each area. It is possible to convert to this finely adjusted conversion color, and to perform color adjustment of the input image by performing weighted average synthesis of the image after color adjustment thus obtained and the input image based on an appropriate coupling coefficient. The advantageous effect that it is possible is obtained.

【0204】請求項13に記載の画像処理装置によれ
ば、請求項12に記載の画像処理装置において、代表色
抽出手段は、分割された小領域内の色データに対して、
逐次分割処理を行う際のスタート状態のグループを設定
し、各グループに色データ全てを分類し、各グループの
代表色を求める初期化手段と、分割対象グループ内に属
する色データの分布をもとに、対象グループの分割時に
着目する成分を決定する分割軸決定手段と、得られた着
目成分に従い、対象グループを複数に分割するととも
に、対象グループに属する色データを分割後に得られた
グループに振り分けるクラスタ分割手段と、得られた各
グループに属する色データの代表色を求めるクラスタ代
表色決定手段と、代表色が収束したかどうかの判定を行
い、収束していない場合には、現在の代表色をもとに再
度グループ分割を行うためにクラスタ分割手段へ処理が
移る収束判定手段と、収束判定手段で収束したと判定さ
れた場合には、これまでに得られた対象領域内からの代
表色が所定数得られたどうかの判定を行い、得られてい
ない場合には分割軸決定手段への処理が移るクラスタ分
割終了判定手段と、クラスタ分割終了判定手段で終了し
たと判定された場合には、得られた所定数の代表色を出
力する代表色出力手段とを有することにより、入力画像
を複数の細部領域に分割し、各領域内の色の統計的分布
により代表色を選択することができるので、予め用意さ
れた色変換テーブル内の色と代表色を比較して各代表色
に最近傍な変換後の色を抽出するとともに、2つの色間
の距離をもとに選択された変換後の色データを微調整
し、各領域における代表色をこの微調整された変換色に
変換することができ、こうして得られた色調整後の画像
と入力画像とを適切な結合係数をもとに加重平均合成す
ることで入力画像の色調整を行うことができるという有
利な効果が得られる。
According to the image processing apparatus of the thirteenth aspect, in the image processing apparatus of the twelfth aspect, the representative color extracting means sets the color data in the divided small areas to
Set the group in the start state when performing sequential division processing, classify all color data into each group, and based on the initializing means for obtaining the representative color of each group and the distribution of the color data belonging to the division target group. In addition, according to the division axis determining means for determining the component of interest when dividing the target group, and dividing the target group into a plurality according to the obtained component of interest, the color data belonging to the target group is distributed to the group obtained after the division. A cluster dividing unit, a cluster representative color determining unit that obtains a representative color of the color data that belongs to each of the obtained groups, and whether or not the representative colors have converged. If they have not converged, the current representative color If it is determined by the convergence determination means that the processing moves to the cluster division means to perform the group division again based on It is determined whether or not a predetermined number of representative colors from the target area obtained in step 1 are obtained, and if not obtained, cluster division end determination means to which processing to the division axis determination means shifts, and cluster division end When it is determined by the determination means that the input image is divided into a plurality of detail areas by having a representative color output means for outputting a predetermined number of obtained representative colors, the color in each area is divided. Since the representative color can be selected by the statistical distribution of, the color in the color conversion table prepared in advance is compared with the representative color, and the converted color closest to each representative color is extracted. The color data after conversion selected based on the distance between the colors can be finely adjusted, and the representative color in each area can be converted into this finely adjusted conversion color. And the input image based on the appropriate coupling coefficient Advantageous effect that it is possible to perform color adjustment of the input image by weighted average synthesis is obtained.

【0205】請求項14に記載の画像処理装置によれ
ば、請求項1乃至13のいずれか1に記載の画像処理装
置において、画像合成手段は、入力画像と画像処理手段
で得られた調整後の画像とのどちらを優先するかを決め
る選択基準値判定手段と、選択基準値判定手段の決定結
果に基づいて、入力画像と画像処理手段で得られた調整
後の画像とに掛かる結合係数を決定する結合係数導出手
段と、結合係数導出手段で決定した各画像の結合係数を
使って、入力画像と画像処理手段で得られた調整後の画
像との加重平均画像を生成する加重平均合成手段とを有
することにより、対象画素の画素値とその周辺領域にお
ける平均画素値との比較よりコントラスト調整量を求
め、そのうちで有効と思われるコントラスト調整量を抽
出することができるので、そのように得られたコントラ
スト調整画像と入力画像とを適切な結合係数をもとに加
重平均合成することで入力画像のコントラスト調整を行
うことができるという有利な効果が得られる。
According to the image processing apparatus of the fourteenth aspect, in the image processing apparatus of any one of the first to thirteenth aspects, the image synthesizing means is the input image and the adjusted image obtained by the image processing means. Selection criterion value determining means for deciding which of the two images is to be prioritized, and the coupling coefficient applied to the input image and the adjusted image obtained by the image processing means based on the determination result of the selection reference value determining means. A weighted average synthesizing means for generating a weighted average image of the input image and the adjusted image obtained by the image processing means by using the determined coupling coefficient deriving means and the coupling coefficient of each image determined by the coupling coefficient deriving means. By having the above, it is possible to obtain the contrast adjustment amount by comparing the pixel value of the target pixel and the average pixel value in the peripheral region, and extract the contrast adjustment amount that is considered to be effective. , Advantageous effect that it is possible to perform contrast adjustment of the input image by such a the resulting contrast adjustment image and the input image to the weighted-averaging-synthesis based on appropriate coupling coefficient is obtained.

【0206】請求項15に記載の画像処理方法によれ
ば、入力したアナログ画像信号をディジタル画像データ
に変換する画像入力ステップと、変換したディジタル画
像データに所望の画像処理を行って処理済み画像データ
を生成する画像処理ステップと、処理済み画像データと
ディジタル画像データとの合成を行って合成画像データ
を生成する画像合成ステップと、合成画像データをアナ
ログの合成画像信号に変換する画像出力ステップとを有
し、画像処理ステップは、ディジタル画像データに対し
てコントラスト調整を行うコントラスト調整ステップま
たはディジタル画像データに対して色調整を行う色調整
ステップであることにより、経験を要すること無く、入
力画像に対してコントラスト調整または色調整を行うこ
とができるので、撮像された明暗部を持つ画像のみを用
いて簡易に撮像画像のコントラストを調整することがで
き、また入力画像に対する依存性と変換後の色バランス
の崩れを無くすことができるという有利な効果が得られ
る。
According to the image processing method of the fifteenth aspect, the image input step of converting the input analog image signal into digital image data, and the processed image data by performing desired image processing on the converted digital image data. An image processing step for generating a composite image data by combining processed image data and digital image data, and an image output step for converting the composite image data into an analog composite image signal. Since the image processing step is a contrast adjustment step for performing contrast adjustment on the digital image data or a color adjustment step for performing color adjustment on the digital image data, the image processing step can be performed on the input image without experience. You can adjust the contrast or color with It is possible to easily adjust the contrast of the captured image by using only the image having the bright and dark portions that are formed, and to obtain the advantageous effect that the dependence on the input image and the loss of the color balance after conversion can be eliminated. .

【0207】請求項16に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項15に記載の画像処理方法において、コント
ラスト調整ステップは、対象画素のコントラスト調整量
を求める補正情報導出ステップと、求めた対象画素のコ
ントラスト調整量から有効となる範囲を限定して抽出す
る抽出ステップと、対象画素のコントラスト調整量に基
づき限定された範囲において対象画素の画素値を調整画
素値に変換する画素値変換ステップとを有することによ
り、対象画素のコントラスト調整量を求め、対象画素の
コントラスト調整量に基づき限定された範囲において対
象画素の画素値を調整画素値に変換するようにしたの
で、経験を要すること無く、入力画像に対してコントラ
スト調整を自動的かつ確実に行うことができるという有
利な効果が得られる。
According to the image processing method of the sixteenth aspect, in the image processing method of the fifteenth aspect, the contrast adjustment step includes a correction information derivation step of obtaining a contrast adjustment amount of the target pixel, and the obtained target pixel. And a pixel value conversion step of converting the pixel value of the target pixel into an adjusted pixel value in the limited range based on the contrast adjustment amount of the target pixel. By having the contrast adjustment amount of the target pixel and converting the pixel value of the target pixel into the adjustment pixel value in a limited range based on the contrast adjustment amount of the target pixel, it is possible to input without any experience. The advantageous effect that the contrast adjustment can be automatically and reliably performed on the image is obtained.

【0208】請求項17に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項15に記載の画像処理方法において、コント
ラスト調整ステップは、対象画素のコントラスト調整量
を算出する際の初期条件と画素比較範囲とを設定する初
期設定ステップと、画素比較範囲をもとに対象画素のコ
ントラスト調整量を求める補正情報導出ステップと、求
めた対象画素のコントラスト調整量に基づくコントラス
ト調整処理が全ての画素比較範囲で終了したかどうかの
判定を行う終了判定ステップと、終了判定ステップで終
了判定されなかった場合には画素比較範囲を変更して補
正情報導出ステップへ処理を渡す補正範囲変更ステップ
と、終了判定ステップで終了判定された場合には複数の
画素比較範囲より得られたコントラスト調整量から有効
となる範囲を限定して抽出する抽出ステップと、対象画
素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲におい
て対象画素の画素値を調整画素値に変換する画素値変換
ステップとを有することにより、対象画素値とその周辺
領域における平均画素値との比較により算出したコント
ラスト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量
の加重平均値に拡張することができるので、入力画像の
影響や、周辺視野領域の大きさを示す定数の設定による
影響を低減させることができるという有利な効果が得ら
れる。
According to the image processing method of the seventeenth aspect, in the image processing method of the fifteenth aspect, the contrast adjustment step includes an initial condition and a pixel comparison range for calculating the contrast adjustment amount of the target pixel. The initial setting step for setting, the correction information deriving step for obtaining the contrast adjustment amount of the target pixel based on the pixel comparison range, and the contrast adjustment processing based on the obtained contrast adjustment amount of the target pixel are completed in all pixel comparison ranges. An end determination step for determining whether or not it has been performed, a correction range changing step for changing the pixel comparison range and passing the process to the correction information derivation step if the end determination step has not been completed, and an end determination step If it is determined, the effective range is limited from the contrast adjustment amount obtained from multiple pixel comparison ranges. By including an extraction step of extracting and a pixel value conversion step of converting the pixel value of the target pixel into an adjusted pixel value in a limited range based on the contrast adjustment amount of the target pixel, the target pixel value and the average in the surrounding area Since the contrast adjustment amount calculated by comparison with the pixel value can be expanded to the weighted average value of the contrast adjustment amounts in a plurality of peripheral regions, the influence of the input image and the setting of a constant indicating the size of the peripheral visual field region can be set. The advantageous effect that the influence by can be reduced can be obtained.

【0209】請求項18に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項15に記載の画像処理方法において、コント
ラスト調整ステップは、入力画像内の画素値をコントラ
スト調整時の対象とする対象信号へ変換する信号変換ス
テップと、信号変換ステップで得られた対象信号に対し
て対象画素のコントラスト調整量を求める対象補正情報
導出ステップと、対象補正情報導出ステップで得られた
対象画素のコントラスト調整量から有効となる範囲を限
定し抽出する抽出ステップと、対象画素のコントラスト
調整量に基づき限定された範囲において信号変換ステッ
プで得られた対象信号を調整対象信号に変換して調整済
みの対象信号を生成する対象信号変換ステップと、調整
済みの対象信号と信号変換ステップで得られた対象信号
とにより前記入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換
処理を行う信号逆変換ステップとを有することにより、
入力画像を明度、色相等の情報に一度変換し、この明度
を対象信号として対象画素の明度とその周辺領域におけ
る平均明度との比較より明度のコントラスト調整量を求
め、そのうちで有効と思われる明度のコントラスト調整
量を抽出することができるので、この抽出された明度と
入力画像より得られた色相とにより、調整後の画像の画
素値を求め、得られたコントラスト調整画像と入力画像
とを適切な結合係数をもとに加重平均合成することで入
力画像のコントラスト調整を行うことができるという有
利な効果が得られる。
According to the image processing method of the eighteenth aspect, in the image processing method of the fifteenth aspect, the contrast adjusting step converts the pixel value in the input image into a target signal to be a target for the contrast adjustment. Effective from the signal conversion step, the target correction information derivation step for obtaining the contrast adjustment amount of the target pixel with respect to the target signal obtained in the signal conversion step, and the contrast adjustment amount of the target pixel obtained in the target correction information derivation step. And an extraction step of limiting and extracting a range and a target signal obtained in the signal conversion step in a limited range based on the contrast adjustment amount of the target pixel is converted into an adjustment target signal to generate an adjusted target signal. The input signal is converted by the target signal conversion step, the adjusted target signal and the target signal obtained in the signal conversion step. By having the signal inverse transform step of performing inverse transform processing the pixel values of the inner to the adjusted pixel values,
The input image is converted once into information such as brightness and hue, and this brightness is used as the target signal, and the brightness contrast adjustment amount is calculated by comparing the brightness of the target pixel with the average brightness in the surrounding area. Since the amount of contrast adjustment can be extracted, the pixel value of the adjusted image is obtained from the extracted lightness and the hue obtained from the input image, and the obtained contrast adjusted image and the input image are appropriately adjusted. The advantageous effect that the contrast of the input image can be adjusted is obtained by performing the weighted average synthesis based on different coupling coefficients.

【0210】請求項19に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項15に記載の画像処理方法において、コント
ラスト調整ステップは、入力画像内の画素値をコントラ
スト調整時の対象とする対象信号へ変換する信号変換ス
テップと、変換した対象信号に対するコントラスト調整
量を算出する際の初期条件と画素比較範囲とを設定する
初期設定ステップと、画素比較範囲をもとに変換した対
象信号に対する各画素のコントラスト調整量を求める対
象補正情報導出ステップと、求めた各画素のコントラス
ト調整量に基づくコントラスト調整処理が全ての画素比
較範囲で終了したかどうかの判定を行う終了判定ステッ
プと、終了判定ステップで終了判定されなかった場合に
は画素比較範囲を変更して対象補正情報導出ステップへ
処理を渡す補正範囲変更ステップと、終了判定ステップ
で終了判定された場合には各画素のコントラスト調整量
より有効となる範囲を限定して抽出する抽出ステップ
と、各画素のコントラスト調整量に基づき限定された範
囲において変換した対象信号を調整対象信号に変換して
調整済みの対象信号を生成する対象信号変換ステップ
と、調整済みの対象信号と信号変換ステップで変換した
対象信号とにより入力画像内の画素値を調整画素値へ逆
変換処理を行う信号逆変換ステップとを有することによ
り、対象画素値とその周辺領域における平均画素値との
比較により算出したコントラスト調整量を複数の周辺領
域でのコントラスト調整量の加重平均値に拡張すること
ができるので、高精度なコントラスト調整を行うことが
できるという有利な効果が得られる。
According to the image processing method of the nineteenth aspect, in the image processing method of the fifteenth aspect, the contrast adjusting step converts the pixel value in the input image into a target signal to be a target for contrast adjustment. Signal conversion step, an initial setting step for setting an initial condition and a pixel comparison range when calculating a contrast adjustment amount for the converted target signal, and a contrast of each pixel for the target signal converted based on the pixel comparison range. An object correction information deriving step for obtaining the adjustment amount, an end determination step for determining whether or not the contrast adjustment processing based on the obtained contrast adjustment amount of each pixel is completed in all pixel comparison ranges, and an end determination step for the end determination step If not, the correction range that changes the pixel comparison range and passes the process to the target correction information derivation step If an end step is determined in the updating step and the end determination step, an extraction step is performed to limit the effective range from the contrast adjustment amount of each pixel, and conversion is performed in the limited range based on the contrast adjustment amount of each pixel. The pixel value in the input image is adjusted by the target signal conversion step of converting the target signal to the adjusted target signal to generate the adjusted target signal, and the adjusted target signal and the target signal converted in the signal conversion step. And a signal inverse conversion step of performing an inverse conversion process into a value, so that the contrast adjustment amount calculated by comparing the target pixel value with the average pixel value in the peripheral region is a weighted average of the contrast adjustment amounts in a plurality of peripheral regions. Since the value can be expanded to the value, the advantageous effect that the highly accurate contrast adjustment can be performed is obtained.

【0211】請求項20に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項16または17に記載の画像処理方法におい
て、画素値変換ステップは、入力画像内の平均輝度を算
出する平均輝度算出ステップと、算出した平均輝度をも
とに、得られたコントラスト調整量に基づいて入力画像
内の画素値を調整画素値に変換する際の変換方式を選択
する変換方式分類ステップと、変換方式分類ステップで
得られた変換方式に従い、得られたコントラスト調整量
を実際の画素の持つ画素値に変換する画素値推定ステッ
プとを有することにより、周囲画素との比較で得られた
コントラスト調整量から有効と思われる領域を抽出した
後に、入力画像における平均輝度をもとに、抽出された
コントラスト調整量を変換する変換方式を選択して適用
することができるので、容易かつ確実にコントラスト調
整を行うことができるという有利な効果が得られる。
According to the image processing method of the twentieth aspect, in the image processing method of the sixteenth aspect or the seventeenth aspect, the pixel value converting step includes an average luminance calculating step of calculating an average luminance in the input image, Based on the calculated average brightness, the conversion method classification step that selects the conversion method when converting the pixel value in the input image to the adjusted pixel value based on the obtained contrast adjustment amount, and the conversion method classification step According to the conversion method, it has a pixel value estimation step of converting the obtained contrast adjustment amount into a pixel value of an actual pixel, which is considered effective from the contrast adjustment amount obtained by comparison with surrounding pixels. After extracting the area, it is possible to select and apply a conversion method for converting the extracted contrast adjustment amount based on the average brightness in the input image. , Advantageous effect can be performed easily and reliably contrast adjustment can be obtained.

【0212】請求項21に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項18または19に記載の画像処理方法におい
て、対象信号変換ステップは、信号変換ステップで得ら
れた対象信号の入力画像における平均値を算出して平均
対象信号を生成する平均対象信号算出ステップと、生成
した平均対象信号をもとに、得られた対象信号のコント
ラスト調整量に基づいて得られた対象信号を調整対象信
号に変換する際の変換方式を選択する変換方式分類ステ
ップと、変換方式分類ステップで得られた変換方式に従
い、得られた対象信号のコントラスト調整量を実際の画
素の対象信号値に変換する対象信号推定ステップとを有
することにより、周囲画素との比較で得られた対象信号
(例えば明度)のコントラスト調整量から有効と思われ
る領域を抽出した後に、入力画像における平均対象信号
値(平均明度)をもとに、抽出された対象信号のコント
ラスト調整量を変換する変換方式を選択して適用するこ
とができるので、容易かつ確実にコントラスト調整を行
うことができるという有利な効果が得られる。
According to the image processing method of the twenty-first aspect, in the image processing method of the eighteenth or nineteenth aspect, the target signal converting step is an average value of the target signals obtained in the signal converting step in the input image. And an average target signal calculation step for generating an average target signal, and based on the generated average target signal, the target signal obtained based on the contrast adjustment amount of the obtained target signal is converted into an adjustment target signal. A conversion method classification step of selecting a conversion method when performing, and a target signal estimation step of converting the obtained contrast adjustment amount of the target signal into an actual pixel target signal value according to the conversion method obtained in the conversion method classification step. After extracting a region that seems to be effective from the contrast adjustment amount of the target signal (for example, brightness) obtained by comparison with surrounding pixels by having , It is possible to select and apply a conversion method for converting the contrast adjustment amount of the extracted target signal based on the average target signal value (average brightness) in the input image, so that the contrast adjustment is performed easily and surely. The advantageous effect that it can be obtained is obtained.

【0213】請求項22に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項16または17に記載の画像処理方法におい
て、画素値変換ステップは、入力画像内のコントラスト
強度を示す基準強度値を算出する基準強度算出ステップ
と、算出した基準強度値をもとに、得られたコントラス
ト調整量に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値に
変換する際の変換曲線を推定する変換曲線推定ステップ
と、推定した変換曲線を使って、得られたコントラスト
調整量を実際の画素の持つ画素値に変換する画素値推定
ステップとを有することにより、周囲画素との比較で得
られたコントラスト調整量から有効と思われる領域を抽
出した後に、入力画像の輝度より得られるエッジ強度の
総和を計算することができるので、抽出されたコントラ
スト調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意し
て、各変換曲線より得られた最終出力候補画像の輝度の
エッジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエッジ強
度総和に対する比を評価値として最適な変換曲線を遺伝
的アルゴリズムで推定することができるという有利な効
果が得られる。
According to the image processing method of the twenty-second aspect, in the image processing method of the sixteenth aspect or the seventeenth aspect, the pixel value conversion step is a criterion for calculating a reference intensity value indicating a contrast intensity in the input image. An intensity calculation step, based on the calculated reference intensity value, a conversion curve estimation step of estimating a conversion curve when converting the pixel value in the input image to the adjusted pixel value based on the obtained contrast adjustment amount, By using the estimated conversion curve and a pixel value estimation step of converting the obtained contrast adjustment amount into the pixel value of the actual pixel, it is effective from the contrast adjustment amount obtained by comparison with surrounding pixels. It is possible to calculate the sum of the edge strengths obtained from the brightness of the input image after extracting the likely region, so convert the extracted contrast adjustment amount. When multiple candidate conversion curves are prepared, the total edge strength of the luminance of the final output candidate image obtained from each conversion curve is calculated, and the ratio of that value to the total edge strength of the input image is used as the evaluation value for optimum conversion. The advantageous effect is that the curve can be estimated with a genetic algorithm.

【0214】請求項23に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項18または19に記載の画像処理方法におい
て、対象信号変換ステップは、信号変換ステップで得ら
れた対象信号に対して入力画像内のコントラスト強度を
示す基準強度値を算出する基準強度算出ステップと、算
出した基準強度値をもとに、得られた対象信号のコント
ラスト調整量に基づいて得られた対象信号を調整対象信
号に変換する際の変換曲線を推定する対象信号変換曲線
推定ステップと、推定した変換曲線を使って、得られた
対象信号を調整対象信号に変換する対象信号推定ステッ
プとを有することにより、周囲画素との比較で得られた
対象信号(明度)コントラスト調整量から有効と思われ
る領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入力画
像のエッジ強度の総和を計算することができるので、抽
出された対象信号のコントラスト調整量を変換する際の
変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得られた
最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総和を計
算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対する比を
評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズムで推
定することができるという有利な効果が得られる。
According to the image processing method of the twenty-third aspect, in the image processing method of the eighteenth or nineteenth aspect, the target signal converting step is performed in the input image with respect to the target signal obtained in the signal converting step. The reference intensity calculation step of calculating the reference intensity value indicating the contrast intensity of By having a target signal conversion curve estimation step of estimating a conversion curve when performing, and a target signal estimation step of converting the obtained target signal into an adjustment target signal using the estimated conversion curve, Target signal (brightness) obtained by comparison After extracting an area that seems to be effective from the contrast adjustment amount, the total of the edge strength of the input image is calculated from the target signal of the input image. It is possible to calculate It is possible to obtain the advantageous effect that the optimum conversion curve can be estimated by the genetic algorithm by calculating and using the ratio of the calculated value to the total edge strength of the input image as an evaluation value.

【0215】請求項24に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項22に記載の画像処理方法において、変換曲
線推定ステップは、予め設定された固定数分の調整パラ
メータより構成される調整ベクトルの初期候補集団を設
定する初期候補設定ステップと、現時点における調整ベ
クトル集団内の各ベクトルを用いて、得られたコントラ
スト調整量に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値
に変換する画素値変換候補算出ステップと、基準強度値
と現時点における調整ベクトル集団内の各ベクトルとよ
り得られた変換後の画素値を用いて各変換曲線候補によ
るコントラスト強度を評価する評価値算出ステップと、
前期評価値導出ステップで得られた各候補の適合度を計
算する適合度計算ステップと、計算した各候補の適合度
をもとに現在の候補の組替え操作を行うことで新しい調
整ベクトル集合の生成を行う組替え操作ステップと、調
整ベクトルの最適化が終了した時点かどうかの判定を行
う推定終了判定ステップとを有することにより、周囲画
素との比較で得られたコントラスト調整量より有効と思
われる領域を抽出した後に入力画像の輝度より得られる
エッジ強度の総和を計算することができるので、抽出さ
れたコントラスト調整量を変換する際の変換曲線を複数
候補用意して、各変換曲線より得られた最終出力候補画
像の輝度のエッジ強度総和を計算し、その値の入力画像
のエッジ強度総和に対する比を評価値として最適な変換
曲線を遺伝的アルゴリズムで推定することができるとい
う有利な効果が得られる。
According to the image processing method of the twenty-fourth aspect, in the image processing method of the twenty-second aspect, the conversion curve estimating step includes an adjustment vector of an adjustment vector composed of a preset fixed number of adjustment parameters. Pixel value conversion that converts the pixel value in the input image into the adjusted pixel value based on the obtained contrast adjustment amount using the initial candidate setting step of setting the initial candidate group and each vector in the adjustment vector group at the present time A candidate calculation step, an evaluation value calculation step of evaluating the contrast strength by each conversion curve candidate using the converted pixel value obtained from the reference intensity value and each vector in the adjustment vector group at the present time,
Generate a new adjustment vector set by performing a recomposition operation on the current candidate based on the goodness-of-fit calculation step that calculates the goodness-of-fit of each candidate obtained in the evaluation value derivation step in the previous term and the calculated goodness-of-fit of each candidate. By including the recombination operation step for performing the adjustment operation and the estimation end determination step for determining whether or not the optimization of the adjustment vector is completed, the area considered to be more effective than the contrast adjustment amount obtained by comparison with the surrounding pixels. Since it is possible to calculate the sum of the edge intensities obtained from the brightness of the input image after extracting, a plurality of conversion curves for converting the extracted contrast adjustment amount are prepared and obtained from each conversion curve. Calculate the total edge strength of the brightness of the final output candidate image, and use the ratio of that value to the total edge strength of the input image as the evaluation value to determine the optimal conversion curve. Advantageous effect that it is possible to estimate the rhythm is obtained.

【0216】請求項25に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項23に記載の画像処理方法において、対象信
号変換曲線推定ステップは、予め設定された固定数分の
調整パラメータより構成される調整ベクトルの初期候補
集団を設定する初期候補設定ステップと、現時点におけ
る調整ベクトル集団内の各ベクトルを用いて、得られた
対象信号のコントラスト調整量に基づいて、得られた対
象信号を調整対象信号に変換する対象信号変換候補算出
ステップと、基準強度値と現時点における調整ベクトル
集団内の各ベクトルより得られた変換後の対象信号値と
を用いて、各変換曲線候補による対象信号のコントラス
ト強度を評価する評価値算出ステップと、評価値導出ス
テップで得られた各候補の適合度を計算する適合度計算
ステップと、計算した各候補の適合度をもとに現在の候
補の組替え操作を行うことで新しい調整ベクトル集合の
生成を行う組替え操作ステップと、調整ベクトルの最適
化が終了した時点かどうかの判定を行う推定終了判定ス
テップとを有することにより、周囲画素との比較で得ら
れた対象信号(明度)コントラスト調整量より有効と思
われる領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入
力画像のエッジ強度の総和を計算することができるの
で、抽出された対象信号のコントラスト調整量を変換す
る際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得
られた最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総
和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対す
る比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズ
ムで推定することができるという有利な効果が得られ
る。
According to the image processing method of the twenty-fifth aspect, in the image processing method of the twenty-third aspect, the target signal conversion curve estimating step is an adjustment composed of a preset fixed number of adjustment parameters. Using the initial candidate setting step of setting the initial candidate group of vectors and each vector in the adjustment vector group at the present time, the obtained target signal is set as the adjustment target signal based on the contrast adjustment amount of the obtained target signal. Using the target signal conversion candidate calculation step for conversion and the target signal value after conversion obtained from each vector in the adjustment vector group at the present time and the reference intensity value, the contrast intensity of the target signal by each conversion curve candidate is evaluated. The evaluation value calculation step and the fitness calculation step that calculates the fitness of each candidate obtained in the evaluation value derivation step A recombination operation step that creates a new adjustment vector set by performing a recombination operation on the current candidate based on the goodness of fit of each candidate, and an estimation end determination that determines whether the optimization vector of the adjustment vector has finished By including a step and extracting a region that seems to be more effective than the target signal (brightness) contrast adjustment amount obtained by comparison with surrounding pixels, the sum of the edge strength of the input image is calculated from the target signal of the input image Therefore, multiple conversion curves for converting the contrast adjustment amount of the extracted target signal are prepared, and the total edge strength of the target signal of the final output candidate image obtained from each conversion curve is calculated. , It is advantageous that the optimal transformation curve can be estimated by the genetic algorithm using the ratio of that value to the total edge strength of the input image as the evaluation value. Results can be obtained.

【0217】請求項26に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項15に記載の画像処理方法において、色調整
ステップは、入力画像を複数の小領域に分割する画像分
割ステップと、画像分割ステップで得られた各小領域内
の色データを代表する代表色を求める代表色抽出ステッ
プと、予め用意された色変換後の色データを集めた色変
換テーブルと、代表色抽出ステップで求めた代表色に最
も近い色を変換色として色変換テーブルより選択する代
表色変換色選択ステップと、代表色変換色選択ステップ
で得られた代表色と変換色との間の距離をもとに、選択
された各変換色を微調整し、代表色を微調整後の変換色
に変換する色変換ステップとを有することにより、入力
画像を複数の細部領域に分割し、各領域内の色の統計的
分布により代表色を選択することができるので、予め用
意された色変換テーブル内の色と代表色を比較して各代
表色に最近傍な変換後の色を抽出するとともに、2つの
色間の距離をもとに選択された変換後の色データを微調
整し、各領域における代表色をこの微調整された変換色
に変換することができ、こうして得られた色調整後の画
像と入力画像とを適切な結合係数をもとに加重平均合成
することで入力画像の色調整を行うことができるという
有利な効果が得られる。
According to the image processing method of the twenty-sixth aspect, in the image processing method of the fifteenth aspect, the color adjusting step includes an image dividing step of dividing the input image into a plurality of small areas, and an image dividing step. A representative color extraction step for obtaining a representative color representative of the color data in each small area obtained in step 1, a color conversion table that collects color data after color conversion prepared in advance, and a representative color obtained in the representative color extraction step. Based on the distance between the representative color and the conversion color obtained in the representative color conversion color selection step, the color closest to the color is selected as the conversion color from the color conversion table, and the selected color is selected. The input image is divided into a plurality of detailed regions by finely adjusting each converted color and converting the representative color into the converted color after the fine adjustment, and the statistical distribution of the colors in each region is obtained. Representative color The color in the color conversion table prepared in advance is compared with the representative color to extract the converted color that is the closest to each representative color, and based on the distance between the two colors. The selected color data after the conversion can be finely adjusted, and the representative color in each area can be converted into the finely adjusted conversion color, and the image after the color adjustment thus obtained and the input image can be appropriately combined. The weighted average synthesis based on the coefficient has an advantageous effect that the color of the input image can be adjusted.

【0218】請求項27に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項26に記載の画像処理方法において、代表色
抽出ステップは、分割された小領域内の色データに対し
て、逐次分割処理を行う際のスタート状態のグループを
設定し、各グループに色データ全てを分類し、各グルー
プの代表色を求める初期化ステップと、分割対象グルー
プ内に属する色データの分布をもとに、対象グループの
分割時に着目する成分を決定する分割軸決定ステップ
と、得られた着目成分に従い、対象グループを複数に分
割するとともに、対象グループに属する色データを分割
後に得られたグループに振り分けるクラスタ分割ステッ
プと、得られた各グループに属する色データの代表色を
求めるクラスタ代表色決定ステップと、代表色が収束し
たかどうかの判定を行い、収束していない場合には、現
在の代表色をもとに再度グループ分割を行うためにクラ
スタ分割ステップへ処理が移る収束判定ステップと、収
束判定ステップで収束したと判定された場合には、これ
までに得られた対象領域内からの代表色が所定数得られ
たどうかの判定を行い、得られていない場合には分割軸
決定ステップへの処理が移るクラスタ分割終了判定ステ
ップと、クラスタ分割終了判定ステップで終了したと判
定された場合には、得られた所定数の代表色を出力する
代表色出力ステップとを有することにより、入力画像を
複数の細部領域に分割し、各領域内の色の統計的分布に
より代表色を選択することができるので、予め用意され
た色変換テーブル内の色と代表色を比較して各代表色に
最近傍な変換後の色を抽出するとともに、2つの色間の
距離をもとに選択された変換後の色データを微調整し、
各領域における代表色をこの微調整された変換色に変換
することができ、こうして得られた色調整後の画像と入
力画像とを適切な結合係数をもとに加重平均合成するこ
とで入力画像の色調整を行うことができるという有利な
効果が得られる。
According to the image processing method of the twenty-seventh aspect, in the image processing method of the twenty-sixth aspect, the representative color extracting step performs sequential division processing on the color data in the divided small areas. Set the start state group when performing, classify all the color data into each group, calculate the representative color of each group, and the target group based on the distribution of the color data that belongs to the division target group. A division axis determination step of determining a component of interest at the time of division, and a cluster division step of dividing the target group into a plurality of groups according to the obtained focus component and allocating color data belonging to the target group to groups obtained after the division. , A cluster representative color determination step for obtaining a representative color of the color data belonging to each obtained group, and a judgment as to whether or not the representative colors have converged. , If it is not converged, the process moves to the cluster division step to perform group division again based on the current representative color, and if it is determined that it has converged in the convergence determination step, Determine whether a predetermined number of representative colors from the target area obtained so far have been obtained, and if not, move to the division axis determination step Cluster division end determination step and cluster division When it is determined that the image is finished in the end determination step, the input image is divided into a plurality of detail areas by having a representative color output step of outputting the obtained predetermined number of representative colors, and Since the representative color can be selected based on the statistical distribution of colors, the colors in the color conversion table prepared in advance are compared with each other, and the converted color closest to each representative color is extracted. The distance between two colors to fine-tune the color data after the conversion, which is selected based,
The representative color in each area can be converted into this finely adjusted converted color, and the input image is obtained by performing a weighted average synthesis of the image after color adjustment thus obtained and the input image based on an appropriate coupling coefficient. The advantageous effect that the color adjustment can be performed is obtained.

【0219】請求項28に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項15乃至27のいずれか1に記載の画像処理
方法において、画像合成ステップは、入力画像と画像処
理ステップで得られた調整後の画像とのどちらを優先す
るかを決める選択基準値判定ステップと、選択基準値判
定ステップの決定結果に基づいて、入力画像と画像処理
ステップで得られた調整後の画像とに掛かる結合係数を
決定する結合係数導出ステップと、結合係数導出ステッ
プで決定した各画像の結合係数を使って、入力画像と画
像処理ステップで得られた調整後の画像との加重平均画
像を生成する加重平均合成ステップとを有することによ
り、対象画素の画素値とその周辺領域における平均画素
値との比較よりコントラスト調整量を求め、そのうちで
有効と思われるコントラスト調整量を抽出することがで
きるので、そのように得られたコントラスト調整画像と
入力画像とを適切な結合係数をもとに加重平均合成する
ことで入力画像のコントラスト調整を行うことができる
という有利な効果が得られる。
According to the image processing method of the twenty-eighth aspect, in the image processing method of any one of the fifteenth to twenty-seventh aspects, the image synthesizing step is performed after adjusting the input image and the image processing step. Based on the selection reference value determination step that determines which of the images of (1) and (2) is prioritized, the coupling coefficient that is applied to the input image and the adjusted image obtained in the image processing step is determined based on the determination result of the selection reference value determination step. A weighted average synthesizing step for generating a weighted average image of the input image and the adjusted image obtained in the image processing step using the determined coupling coefficient derivation step and the coupling coefficient of each image determined in the coupling coefficient derivation step By having the following, the contrast adjustment amount is obtained by comparing the pixel value of the target pixel with the average pixel value in the surrounding area, and the Since the last adjustment amount can be extracted, the contrast adjustment of the input image can be performed by performing the weighted average synthesis of the thus obtained contrast adjusted image and the input image based on an appropriate coupling coefficient. An advantageous effect is acquired.

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

【図1】本発明の実施の形態1、2、3、4、5、6、
7、8、9による画像処理装置の基本構成を示すブロッ
ク図
1 is a first embodiment of the present invention, 1, 2, 3, 4, 5, 6 ,;
Block diagram showing the basic configuration of the image processing apparatus according to 7, 8 and 9

【図2】(a)図1の画像処理手段を示すブロック図 (b)図1の画像処理手段を示すブロック図2A is a block diagram showing the image processing means of FIG. (B) Block diagram showing the image processing means of FIG.

【図3】図2(a)のコントラスト調整手段を示すブロ
ック図
FIG. 3 is a block diagram showing a contrast adjusting means of FIG.

【図4】コントラスト調整手段を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing a contrast adjusting means.

【図5】コントラスト調整手段を示すブロック図FIG. 5 is a block diagram showing a contrast adjusting means.

【図6】コントラスト調整手段を示すブロック図FIG. 6 is a block diagram showing a contrast adjusting means.

【図7】(a)画素値変換手段を示すブロック図 (b)対象信号変換手段を示すブロック図FIG. 7A is a block diagram showing pixel value conversion means. (B) Block diagram showing target signal converting means

【図8】(a)画素値変換手段を示すブロック図 (b)対象信号変換手段を示すブロック図FIG. 8A is a block diagram showing pixel value conversion means. (B) Block diagram showing target signal converting means

【図9】(a)遺伝的アルゴリズム推定のために用意さ
れた変換曲線推定手段を示すブロック図 (b)遺伝的アルゴリズム推定のために用意された対象
信号変換曲線推定手段を示すブロック図
FIG. 9A is a block diagram showing a conversion curve estimating means prepared for genetic algorithm estimation. FIG. 9B is a block diagram showing a target signal conversion curve estimating means prepared for genetic algorithm estimation.

【図10】図1の画像合成手段を示すブロック図FIG. 10 is a block diagram showing the image synthesizing means of FIG.

【図11】人間の視覚を模式的に示す説明図FIG. 11 is an explanatory diagram schematically showing human vision.

【図12】コントラスト調整手段における動作を示すフ
ローチャート
FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the contrast adjusting means.

【図13】本発明の実施の形態1による画像処理装置の
画像合成手段の動作を示すフローチャート
FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the image synthesizing means of the image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図14】周辺視野領域を模式的に示す説明図FIG. 14 is an explanatory diagram schematically showing a peripheral visual field region.

【図15】コントラスト調整手段における動作を示すフ
ローチャート
FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the contrast adjusting means.

【図16】コントラスト調整手段における動作を示すフ
ローチャート
FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the contrast adjusting means.

【図17】コントラスト調整手段における動作を示すフ
ローチャート
FIG. 17 is a flowchart showing the operation of the contrast adjusting means.

【図18】画素値変化手段の動作を示すフローチャートFIG. 18 is a flowchart showing the operation of the pixel value changing means.

【図19】コントラスト調整手段での処理の流れを示す
フローチャート
FIG. 19 is a flowchart showing the flow of processing in the contrast adjusting means.

【図20】コントラスト調整処理における変換曲線推定
手段の処理の流れを示すフローチャート
FIG. 20 is a flowchart showing a processing flow of a conversion curve estimation means in contrast adjustment processing.

【図21】変換曲線推定手段における遺伝的アルゴリズ
ムで使用される染色体構造を模式的に示す模式図
FIG. 21 is a schematic diagram schematically showing a chromosome structure used in a genetic algorithm in the conversion curve estimation means.

【図22】変換曲線推定手段におけるルーレット選択法
の概要を模式的に示す模式図
FIG. 22 is a schematic diagram schematically showing an outline of a roulette selection method in the conversion curve estimation means.

【図23】変換曲線推定手段で使用されている遺伝的ア
ルゴリズムの組替え操作処理を模式的に示す模式図
FIG. 23 is a schematic diagram schematically showing the recombining operation process of the genetic algorithm used in the conversion curve estimating means.

【図24】色調整手段を示すブロック図FIG. 24 is a block diagram showing a color adjusting unit.

【図25】色調整手段における色調整処理を示すフロー
チャート
FIG. 25 is a flowchart showing a color adjustment process in a color adjustment unit.

【図26】代表色抽出手段を示すブロック図FIG. 26 is a block diagram showing representative color extracting means.

【図27】代表色抽出手段での処理を示すフローチャー
FIG. 27 is a flowchart showing the processing by the representative color extracting means.

【図28】文献1における画像処理装置を示すブロック
FIG. 28 is a block diagram showing an image processing device in Document 1.

【図29】文献2における撮像装置を示すブロック図FIG. 29 is a block diagram showing an imaging device in Document 2.

【図30】文献3におけるディジタル画像改善方法の説
明図
FIG. 30 is an explanatory diagram of a digital image improving method in Document 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 画像入力手段 11 画像処理手段 12 画像合成手段 13 画像出力手段 20 コントラスト調整手段 21 色調整手段 30 補正情報導出手段 31 抽出手段 32 画素値変換手段 40 初期設定手段 41 終了判定手段 42 補正範囲変更手段 50 信号変換手段 51 対象補正情報導出手段 52 対象信号変換手段 53 信号逆変換手段 70 平均輝度算出手段 71 変換方式分類手段 72 画素値推定手段 73 平均対象信号算出手段 74 対象信号推定手段 80 基準強度算出手段 81 変換曲線推定手段 82 対象信号変換曲線推定手段 90 初期候補設定手段 91 画素値変換候補算出手段 92 評価値導出手段 93 適合度計算手段 94 組み替え操作手段 95 推定終了判定手段 100 選択基準値判定手段 101 結合係数導出手段 102 加重平均合成手段 240 画像分割手段 241 代表色抽出手段 242 代表色変換色選択手段 243 色変換テーブル 244 色変換手段 260 初期化手段 261 分割軸決定手段 262 クラスタ分割手段 263 クラスタ代表決定手段 264 収束判定手段 265 クラスタ分割終了判定手段 266 代表色出力手段 10 Image input means 11 Image processing means 12 Image synthesizer 13 Image output means 20 Contrast adjustment means 21 Color adjustment means 30 Correction information deriving means 31 Extraction means 32 pixel value conversion means 40 Initial setting means 41 end determination means 42 Correction range changing means 50 Signal conversion means 51 Target correction information deriving means 52 target signal conversion means 53 Signal inverse conversion means 70 Average brightness calculation means 71 Conversion method classification means 72 Pixel value estimating means 73 Average Target Signal Calculation Means 74 Target signal estimating means 80 Reference strength calculation means 81 Conversion Curve Estimating Means 82 Target Signal Conversion Curve Estimating Means 90 Initial candidate setting means 91 pixel value conversion candidate calculation means 92 Evaluation value deriving means 93 Fitness calculation means 94 Recombination operation means 95 Estimated end determination means 100 selection reference value determination means 101 coupling coefficient deriving means 102 weighted average synthesizing means 240 image segmentation means 241 Representative color extraction means 242 Representative color conversion color selection means 243 color conversion table 244 color conversion means 260 initialization means 261 division axis determining means 262 cluster dividing means 263 cluster representative determining means H.264 convergence determination means 265 cluster division end determination means 266 Representative color output means

───────────────────────────────────────────────────── 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 5/20 H04N 1/40 101E 9/64 D (72)発明者 ▲桑▼原 康浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 物部 祐亮 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 黒沢 俊晴 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5B057 BA02 BA25 BA29 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC02 CE08 CE11 CE17 CE18 CH07 DA17 DB02 DB06 DB09 DC22 DC25 5C021 PA56 PA71 PA76 XA35 5C066 AA11 EA13 HA03 KD07 KE01 KE05 KE07 5C076 AA12 BA06 5C077 LL19 MP01 MP08 NN02 PP15 PP23 PP32 PP49 PQ12 PQ18 PQ19 PQ23 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04N 5/20 H04N 1/40 101E 9/64 D (72) Inventor ▲ Yasuhiro Kuwahara Kadoma City, Osaka Prefecture Daiji Kadoma 1006 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Yusuke Monobe, Kadoma City, Osaka Prefecture 1006 Kadoma Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Toshiharu Kurosawa Dai Kadoma 1006, Kadoma City Osaka Prefecture In-house F-term (reference) 5B057 BA02 BA25 BA29 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC02 CE08 CE11 CE17 CE18 CH07 DA17 DB02 DB06 DB09 DC22 DC25 5C021 PA56 PA71 PA76 XA35 5C066 AA11 EA13 HA03 KD07 KE77 BA06C07 A0711 MP01 MP08 NN02 PP15 PP23 PP32 PP49 PQ12 PQ18 PQ19 PQ23

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力したアナログ画像信号をディジタル画
像データに変換する画像入力手段と、前記変換したディ
ジタル画像データに所望の画像処理を行って処理済み画
像データを生成する画像処理手段と、前記処理済み画像
データと前記ディジタル画像データとの合成を行って合
成画像データを生成する画像合成手段と、前記合成画像
データをアナログの合成画像信号に変換する画像出力手
段とを有し、 前記画像処理手段は、前記ディジタル画像データに対し
てコントラスト調整を行うコントラスト調整手段または
前記ディジタル画像データに対して色調整を行う色調整
手段であることを特徴とする画像処理装置。
1. An image input means for converting an input analog image signal into digital image data, an image processing means for performing desired image processing on the converted digital image data to generate processed image data, and the processing. Image processing means for generating combined image data by combining the completed image data with the digital image data, and image output means for converting the combined image data into an analog combined image signal, the image processing means The image processing apparatus is a contrast adjusting means for performing contrast adjustment on the digital image data or a color adjusting means for performing color adjustment on the digital image data.
【請求項2】コントラスト調整手段は、対象画素のコン
トラスト調整量を求める補正情報導出手段と、前記求め
た対象画素のコントラスト調整量から有効となる範囲を
限定して抽出する抽出手段と、前記対象画素のコントラ
スト調整量に基づき前記限定された範囲において前記対
象画素の画素値を調整画素値に変換する画素値変換手段
とを有することを特徴とする請求項1に記載の画像処理
装置。
2. Contrast adjusting means, correction information deriving means for obtaining a contrast adjusting amount of a target pixel, extracting means for limiting and extracting an effective range from the obtained contrast adjusting amount of the target pixel, The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a pixel value conversion unit that converts a pixel value of the target pixel into an adjusted pixel value in the limited range based on a contrast adjustment amount of the pixel.
【請求項3】前記コントラスト調整手段は、対象画素の
コントラスト調整量を算出する際の初期条件と画素比較
範囲とを設定する初期設定手段と、前記画素比較範囲を
もとに前記対象画素のコントラスト調整量を求める補正
情報導出手段と、前記求めた対象画素のコントラスト調
整量に基づくコントラスト調整処理が全ての前記画素比
較範囲で終了したかどうかの判定を行う終了判定手段
と、前記終了判定手段で終了判定されなかった場合には
前記画素比較範囲を変更して前記補正情報導出手段へ処
理を渡す補正範囲変更手段と、前記終了判定手段で終了
判定された場合には複数の前記画素比較範囲より得られ
たコントラスト調整量から有効となる範囲を限定して抽
出する抽出手段と、前記対象画素のコントラスト調整量
に基づき前記限定された範囲において前記対象画素の画
素値を調整画素値に変換する画素値変換手段とを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
3. The contrast adjusting means sets an initial condition for calculating a contrast adjustment amount of a target pixel and a pixel comparison range, and a contrast of the target pixel based on the pixel comparison range. Correction information derivation means for obtaining an adjustment amount, end determination means for determining whether or not the contrast adjustment processing based on the obtained contrast adjustment amount of the target pixel is completed in all the pixel comparison ranges, and the end determination means. If the end determination is not made, the correction range changing means for changing the pixel comparison range and passing the process to the correction information deriving means, and if the end determination means makes a plurality of the pixel comparison ranges, Extraction means for limiting and extracting the effective range from the obtained contrast adjustment amount, and the above-mentioned limitation based on the contrast adjustment amount of the target pixel. The image processing apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a pixel value converting means for converting the pixel value of the target pixel to the adjusted pixel values in ranges.
【請求項4】前記コントラスト調整手段は、入力画像内
の画素値をコントラスト調整時の対象とする対象信号へ
変換する信号変換手段と、前記信号変換手段で得られた
対象信号に対して対象画素のコントラスト調整量を求め
る対象補正情報導出手段と、前記対象補正情報導出手段
で得られた対象画素のコントラスト調整量から有効とな
る範囲を限定し抽出する抽出手段と、前記対象画素のコ
ントラスト調整量に基づき前記限定された範囲において
前記信号変換手段で得られた対象信号を調整対象信号に
変換して調整済みの対象信号を生成する対象信号変換手
段と、前記調整済みの対象信号と前記信号変換手段で得
られた対象信号とにより前記入力画像内の画素値を調整
画素値へ逆変換処理を行う信号逆変換手段とを有するこ
とを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
4. The contrast adjusting means converts the pixel value in the input image into a target signal to be a target for contrast adjustment, and a target pixel for the target signal obtained by the signal converting means. Correction amount deriving means for obtaining the contrast adjustment amount of the target pixel, extraction means for limiting and extracting an effective range from the contrast adjustment amount of the target pixel obtained by the target correction information deriving means, and the contrast adjustment amount of the target pixel A target signal converting means for converting the target signal obtained by the signal converting means into an adjustment target signal in the limited range to generate an adjusted target signal; and the adjusted target signal and the signal conversion. And a signal inverse conversion unit that performs an inverse conversion process on the pixel value in the input image into an adjusted pixel value according to the target signal obtained by the unit. The image processing apparatus according to claim 1.
【請求項5】前記コントラスト調整手段は、入力画像内
の画素値をコントラスト調整時の対象とする対象信号へ
変換する信号変換手段と、前記変換した対象信号に対す
るコントラスト調整量を算出する際の初期条件と画素比
較範囲とを設定する初期設定手段と、前記画素比較範囲
をもとに前記変換した対象信号に対する各画素のコント
ラスト調整量を求める対象補正情報導出手段と、前記求
めた各画素のコントラスト調整量に基づくコントラスト
調整処理が全ての前記画素比較範囲で終了したかどうか
の判定を行う終了判定手段と、前記終了判定手段で終了
判定されなかった場合には前記画素比較範囲を変更して
前記対象補正情報導出手段へ処理を渡す補正範囲変更手
段と、前記終了判定手段で終了判定された場合には前記
各画素のコントラスト調整量より有効となる範囲を限定
して抽出する抽出手段と、前記各画素のコントラスト調
整量に基づき前記限定された範囲において前記変換した
対象信号を調整対象信号に変換して調整済みの対象信号
を生成する対象信号変換手段と、前記調整済みの対象信
号と前記信号変換手段で変換した対象信号とにより前記
入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換処理を行う信
号逆変換手段とを有することを特徴とする請求項1に記
載の画像処理装置。
5. The signal processing means for converting the pixel value in an input image into a target signal to be a target for contrast adjustment, and an initial stage for calculating a contrast adjustment amount for the converted target signal. Initial setting means for setting a condition and a pixel comparison range, target correction information deriving means for obtaining a contrast adjustment amount of each pixel with respect to the converted target signal based on the pixel comparison range, and the obtained contrast of each pixel An end determination unit that determines whether or not the contrast adjustment processing based on the adjustment amount is completed in all the pixel comparison ranges; and if the end determination unit does not determine the end, the pixel comparison range is changed. Correction range changing means for passing processing to the target correction information deriving means, and the contra of each pixel when the end determination means determines the end Extraction means for limiting and extracting an effective range from the adjustment amount, and an adjusted target by converting the converted target signal into an adjustment target signal in the limited range based on the contrast adjustment amount of each pixel. Target signal conversion means for generating a signal, and signal inverse conversion means for performing inverse conversion processing of pixel values in the input image into adjusted pixel values by the adjusted target signal and the target signal converted by the signal conversion means. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising:
【請求項6】前記画素値変換手段は、入力画像内の平均
輝度を算出する平均輝度算出手段と、前記算出した平均
輝度をもとに、前記得られたコントラスト調整量に基づ
いて前記入力画像内の画素値を調整画素値に変換する際
の変換方式を選択する変換方式分類手段と、前記変換方
式分類手段で得られた変換方式に従い、前記得られたコ
ントラスト調整量を実際の画素の持つ画素値に変換する
画素値推定手段とを有することを特徴とする請求項2ま
たは3に記載の画像処理装置。
6. The pixel value converting means calculates an average luminance in the input image, and an average luminance calculating means, and based on the calculated average luminance, the input image based on the obtained contrast adjustment amount. Of the actual pixel has the obtained contrast adjustment amount according to a conversion method classification unit that selects a conversion method when converting the pixel value in the pixel value into an adjusted pixel value, and the conversion method obtained by the conversion method classification unit The image processing apparatus according to claim 2, further comprising a pixel value estimating unit that converts the pixel value.
【請求項7】前記対象信号変換手段は、前記信号変換手
段で得られた対象信号の入力画像における平均値を算出
して平均対象信号を生成する平均対象信号算出手段と、
前記生成した平均対象信号をもとに、前記得られた対象
信号のコントラスト調整量に基づいて前記得られた対象
信号を調整対象信号に変換する際の変換方式を選択する
変換方式分類手段と、前記変換方式分類手段で得られた
変換方式に従い、前記得られた対象信号のコントラスト
調整量を実際の画素の対象信号値に変換する対象信号推
定手段とを有することを特徴とする請求項4または5に
記載の画像処理装置。
7. The target signal converting means calculates an average value of the target signals obtained by the signal converting means in an input image, and generates an average target signal.
Based on the generated average target signal, a conversion method classification means for selecting a conversion method when converting the obtained target signal to the adjustment target signal based on the contrast adjustment amount of the obtained target signal, 5. A target signal estimation means for converting the obtained contrast adjustment amount of the target signal into an actual target signal value of a pixel according to the conversion method obtained by the conversion method classification means. 5. The image processing device according to item 5.
【請求項8】前記画素値変換手段は、入力画像内のコン
トラスト強度を示す基準強度値を算出する基準強度算出
手段と、前記算出した基準強度値をもとに、前記得られ
たコントラスト調整量に基づいて前記入力画像内の画素
値を調整画素値に変換する際の変換曲線を推定する変換
曲線推定手段と、前記推定した変換曲線を使って、前記
得られたコントラスト調整量を実際の画素の持つ画素値
に変換する画素値推定手段とを有することを特徴とする
請求項2または3に記載の画像処理装置。
8. The pixel value converting means calculates a reference intensity value indicating a contrast intensity in an input image, and the obtained contrast adjustment amount based on the calculated reference intensity value. Based on the conversion curve estimating means for estimating the conversion curve when converting the pixel value in the input image into the adjusted pixel value, and using the estimated conversion curve, the obtained contrast adjustment amount to the actual pixel 4. The image processing apparatus according to claim 2, further comprising a pixel value estimating unit that converts the pixel value into a pixel value of the image processing apparatus.
【請求項9】前記対象信号変換手段は、前記信号変換手
段で得られた対象信号に対して入力画像内のコントラス
ト強度を示す基準強度値を算出する基準強度算出手段
と、前記算出した基準強度値をもとに、前記得られた対
象信号のコントラスト調整量に基づいて前記得られた対
象信号を調整対象信号に変換する際の変換曲線を推定す
る対象信号変換曲線推定手段と、前記推定した変換曲線
を使って、前記得られた対象信号を前記調整対象信号に
変換する対象信号推定手段とを有することを特徴とする
請求項4または5に記載の画像処理装置。
9. The target signal converting means calculates a reference strength value indicating a contrast strength in an input image with respect to the target signal obtained by the signal converting means, and the calculated reference strength. A target signal conversion curve estimating means for estimating a conversion curve when converting the obtained target signal into an adjustment target signal based on the obtained contrast adjustment amount of the target signal; The image processing apparatus according to claim 4, further comprising a target signal estimating unit that converts the obtained target signal into the adjustment target signal using a conversion curve.
【請求項10】前記変換曲線推定手段は、予め設定され
た固定数分の調整パラメータより構成される調整ベクト
ルの初期候補集団を設定する初期候補設定手段と、現時
点における調整ベクトル集団内の各ベクトルを用いて、
前記得られたコントラスト調整量に基づいて前記入力画
像内の画素値を調整画素値に変換する画素値変換候補算
出手段と、前記基準強度値と前記現時点における調整ベ
クトル集団内の各ベクトルとより得られた変換後の画素
値を用いて各変換曲線候補によるコントラスト強度を評
価する評価値算出手段と、前記評価値導出手段で得られ
た各候補の適合度を計算する適合度計算手段と、前記計
算した各候補の適合度をもとに現在の候補の組替え操作
を行うことで新しい調整ベクトル集合の生成を行う組替
え操作手段と、調整ベクトルの最適化が終了した時点か
どうかの判定を行う推定終了判定手段とを有することを
特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
10. The conversion curve estimating means sets an initial candidate group of an adjustment vector composed of a preset fixed number of adjustment parameters, and each vector in the adjustment vector group at the present time. Using,
Obtained from pixel value conversion candidate calculation means for converting the pixel value in the input image into an adjusted pixel value based on the obtained contrast adjustment amount, and the reference intensity value and each vector in the adjustment vector group at the present time. Evaluation value calculation means for evaluating the contrast intensity by each conversion curve candidate using the converted pixel value, fitness calculation means for calculating the fitness of each candidate obtained by the evaluation value derivation means, A recombination operation means for generating a new adjustment vector set by performing a recombination operation on the current candidate based on the calculated goodness of fit of each candidate, and an estimation for judging whether or not the optimization vector of the adjustment vector is completed The image processing apparatus according to claim 8, further comprising an end determination unit.
【請求項11】前記対象信号変換曲線推定手段は、予め
設定された固定数分の調整パラメータより構成される調
整ベクトルの初期候補集団を設定する初期候補設定手段
と、現時点における調整ベクトル集団内の各ベクトルを
用いて、前記得られた対象信号のコントラスト調整量に
基づいて、前記得られた対象信号を調整対象信号に変換
する対象信号変換候補算出手段と、前記基準強度値と前
記現時点における調整ベクトル集団内の各ベクトルより
得られた変換後の対象信号値とを用いて、各変換曲線候
補による対象信号のコントラスト強度を評価する評価値
算出手段と、前記評価値導出手段で得られた各候補の適
合度を計算する適合度計算手段と、前記計算した各候補
の適合度をもとに現在の候補の組替え操作を行うことで
新しい調整ベクトル集合の生成を行う組替え操作手段
と、調整ベクトルの最適化が終了した時点かどうかの判
定を行う推定終了判定手段とを有することを特徴とする
請求項9に記載の画像処理装置。
11. The target signal conversion curve estimating means includes an initial candidate setting means for setting an initial candidate group of adjustment vectors constituted by a preset fixed number of adjustment parameters, and an adjustment vector group at the present time. Target signal conversion candidate calculation means for converting the obtained target signal into an adjustment target signal based on the obtained contrast adjustment amount of the target signal using each vector, the reference intensity value and the current adjustment By using the target signal value after conversion obtained from each vector in the vector group, evaluation value calculation means for evaluating the contrast strength of the target signal by each conversion curve candidate, and each obtained by the evaluation value derivation means A new adjustment vector is obtained by performing a refitting operation on the current candidate based on the relevance calculating means for calculating the relevance of the candidate and the relevance calculated for each candidate. The image processing apparatus according to claim 9, characterized in that it comprises a recombinant manipulation means for generating a set, the estimated completion determining means for determining whether the time optimization is complete adjustment vector.
【請求項12】前記色調整手段は、入力画像を複数の小
領域に分割する画像分割手段と、前記画像分割手段で得
られた各小領域内の色データを代表する代表色を求める
代表色抽出手段と、予め用意された色変換後の色データ
を集めた色変換テーブルと、前記代表色抽出手段で求め
た代表色に最も近い色を変換色として前記色変換テーブ
ルより選択する代表色変換色選択手段と、前記代表色変
換色選択手段で得られた代表色と前記変換色との間の距
離をもとに、前記選択された各変換色を微調整し、代表
色を前記微調整後の変換色に変換する色変換手段とを有
することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
12. The color adjusting means divides an input image into a plurality of small areas, and a representative color for obtaining a representative color representative of color data in each small area obtained by the image dividing means. Extraction means, a color conversion table in which color data after color conversion prepared in advance is collected, and a representative color conversion that selects a color closest to the representative color obtained by the representative color extraction means as a conversion color from the color conversion table Based on the distance between the representative color obtained by the color selection means and the representative color conversion color selection means and the conversion color, each of the selected conversion colors is finely adjusted, and the representative color is finely adjusted. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a color conversion unit that converts the color into a later color.
【請求項13】前記代表色抽出手段は、分割された小領
域内の色データに対して、逐次分割処理を行う際のスタ
ート状態のグループを設定し、各グループに色データ全
てを分類し、各グループの代表色を求める初期化手段
と、分割対象グループ内に属する色データの分布をもと
に、前記対象グループの分割時に着目する成分を決定す
る分割軸決定手段と、前記得られた着目成分に従い、前
記対象グループを複数に分割するとともに、前記対象グ
ループに属する色データを分割後に得られたグループに
振り分けるクラスタ分割手段と、前記得られた各グルー
プに属する色データの代表色を求めるクラスタ代表色決
定手段と、前記代表色が収束したかどうかの判定を行
い、収束していない場合には、現在の代表色をもとに再
度グループ分割を行うために前記クラスタ分割手段へ処
理が移る収束判定手段と、前記収束判定手段で収束した
と判定された場合には、これまでに得られた対象領域内
からの代表色が所定数得られたどうかの判定を行い、得
られていない場合には前記分割軸決定手段への処理が移
るクラスタ分割終了判定手段と、前記クラスタ分割終了
判定手段で終了したと判定された場合には、得られた所
定数の代表色を出力する代表色出力手段とを有すること
を特徴とする請求項12に記載の画像処理装置。
13. The representative color extracting means sets a group in a start state when performing sequential division processing on color data in a divided small area, classifies all color data into each group, Initializing means for obtaining a representative color of each group, division axis determining means for determining a component of interest when dividing the target group based on the distribution of color data belonging to the division target group, and the obtained focus A cluster dividing unit that divides the target group into a plurality of groups according to the components, and distributes the color data belonging to the target group to groups obtained after the division, and a cluster for obtaining a representative color of the color data belonging to each of the obtained groups. The representative color determination means determines whether or not the representative colors have converged. If the representative colors have not converged, group division is performed again based on the current representative color. If the convergence determination means that the processing shifts to the cluster division means and the convergence determination means determines whether or not a predetermined number of representative colors from the target area obtained so far have been obtained If it is determined that it has not been obtained, and if it is determined by the cluster division end determination means that the processing has been completed, the processing to the division axis determination means is performed. The image processing apparatus according to claim 12, further comprising a representative color output unit that outputs a number of representative colors.
【請求項14】前記画像合成手段は、入力画像と前記画
像処理手段で得られた調整後の画像とのどちらを優先す
るかを決める選択基準値判定手段と、前記選択基準値判
定手段の決定結果に基づいて、前記入力画像と前記画像
処理手段で得られた調整後の画像とに掛かる結合係数を
決定する結合係数導出手段と、前記結合係数導出手段で
決定した各画像の結合係数を使って、前記入力画像と前
記画像処理手段で得られた調整後の画像との加重平均画
像を生成する加重平均合成手段とを有することを特徴と
する請求項1乃至13のいずれか1に記載の画像処理装
置。
14. The image synthesizing means determines a selection reference value determining means for determining which of an input image and an adjusted image obtained by the image processing means is prioritized, and the selection reference value determining means. Based on the result, a coupling coefficient deriving means for determining a coupling coefficient applied to the input image and the adjusted image obtained by the image processing means, and a coupling coefficient of each image determined by the coupling coefficient deriving means are used. 14. A weighted average synthesizing means for generating a weighted average image of the input image and the adjusted image obtained by the image processing means, according to any one of claims 1 to 13. Image processing device.
【請求項15】入力したアナログ画像信号をディジタル
画像データに変換する画像入力ステップと、前記変換し
たディジタル画像データに所望の画像処理を行って処理
済み画像データを生成する画像処理ステップと、前記処
理済み画像データと前記ディジタル画像データとの合成
を行って合成画像データを生成する画像合成ステップ
と、前記合成画像データをアナログの合成画像信号に変
換する画像出力ステップとを有し、 前記画像処理ステップは、前記ディジタル画像データに
対してコントラスト調整を行うコントラスト調整ステッ
プまたは前記ディジタル画像データに対して色調整を行
う色調整ステップであることを特徴とする画像処理方
法。
15. An image input step of converting an input analog image signal into digital image data, an image processing step of performing desired image processing on the converted digital image data to generate processed image data, and the processing. And an image output step of converting the composite image data into an analog composite image signal, the image processing step comprising: combining the processed image data with the digital image data to generate composite image data; Is a contrast adjustment step of performing contrast adjustment on the digital image data or a color adjustment step of performing color adjustment on the digital image data.
【請求項16】コントラスト調整ステップは、対象画素
のコントラスト調整量を求める補正情報導出ステップ
と、前記求めた対象画素のコントラスト調整量から有効
となる範囲を限定して抽出する抽出ステップと、前記対
象画素のコントラスト調整量に基づき前記限定された範
囲において前記対象画素の画素値を調整画素値に変換す
る画素値変換ステップとを有することを特徴とする請求
項15に記載の画像処理方法。
16. The contrast adjusting step comprises: a step of deriving correction information for obtaining a contrast adjusting amount of a target pixel; an extracting step of limiting and extracting an effective range from the obtained contrast adjusting amount of the target pixel; 16. The image processing method according to claim 15, further comprising a pixel value conversion step of converting a pixel value of the target pixel into an adjusted pixel value in the limited range based on a contrast adjustment amount of a pixel.
【請求項17】前記コントラスト調整ステップは、対象
画素のコントラスト調整量を算出する際の初期条件と画
素比較範囲とを設定する初期設定ステップと、前記画素
比較範囲をもとに前記対象画素のコントラスト調整量を
求める補正情報導出ステップと、前記求めた対象画素の
コントラスト調整量に基づくコントラスト調整処理が全
ての前記画素比較範囲で終了したかどうかの判定を行う
終了判定ステップと、前記終了判定ステップで終了判定
されなかった場合には前記画素比較範囲を変更して前記
補正情報導出ステップへ処理を渡す補正範囲変更ステッ
プと、前記終了判定ステップで終了判定された場合には
複数の前記画素比較範囲より得られたコントラスト調整
量から有効となる範囲を限定して抽出する抽出ステップ
と、前記対象画素のコントラスト調整量に基づき前記限
定された範囲において前記対象画素の画素値を調整画素
値に変換する画素値変換ステップとを有することを特徴
とする請求項15に記載の画像処理方法。
17. The contrast adjusting step includes an initial setting step of setting an initial condition and a pixel comparison range when calculating a contrast adjustment amount of the target pixel, and a contrast of the target pixel based on the pixel comparison range. A correction information derivation step of obtaining an adjustment amount; an end determination step of determining whether or not the contrast adjustment processing based on the obtained contrast adjustment amount of the target pixel has ended in all the pixel comparison ranges; and an end determination step. If the end determination is not made, a correction range changing step of changing the pixel comparison range and passing the process to the correction information deriving step; An extraction step of extracting a limited effective range from the obtained contrast adjustment amount; and the target pixel The image processing method according to claim 15, characterized in that it comprises a pixel value conversion step of converting the pixel value of the target pixel to the adjusted pixel values in the limited range based on the contrast adjustment amount.
【請求項18】前記コントラスト調整ステップは、入力
画像内の画素値をコントラスト調整時の対象とする対象
信号へ変換する信号変換ステップと、前記信号変換ステ
ップで得られた対象信号に対して対象画素のコントラス
ト調整量を求める対象補正情報導出ステップと、前記対
象補正情報導出ステップで得られた対象画素のコントラ
スト調整量から有効となる範囲を限定し抽出する抽出ス
テップと、前記対象画素のコントラスト調整量に基づき
前記限定された範囲において前記信号変換ステップで得
られた対象信号を調整対象信号に変換して調整済みの対
象信号を生成する対象信号変換ステップと、前記調整済
みの対象信号と前記信号変換ステップで得られた対象信
号とにより前記入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変
換処理を行う信号逆変換ステップとを有することを特徴
とする請求項15に記載の画像処理方法。
18. The contrast adjustment step comprises a signal conversion step of converting a pixel value in an input image into a target signal to be a target for contrast adjustment, and a target pixel for the target signal obtained in the signal conversion step. A target correction information derivation step of obtaining a contrast adjustment amount of the target pixel, an extraction step of limiting and extracting an effective range from the contrast adjustment amount of the target pixel obtained in the target correction information derivation step, and a contrast adjustment amount of the target pixel A target signal conversion step of converting the target signal obtained in the signal conversion step into an adjusted target signal in the limited range to generate an adjusted target signal, and the adjusted target signal and the signal conversion A signal for performing a reverse conversion process on the pixel value in the input image into an adjusted pixel value based on the target signal obtained in step The image processing method according to claim 15, characterized in that it comprises a conversion step.
【請求項19】前記コントラスト調整ステップは、入力
画像内の画素値をコントラスト調整時の対象とする対象
信号へ変換する信号変換ステップと、前記変換した対象
信号に対するコントラスト調整量を算出する際の初期条
件と画素比較範囲とを設定する初期設定ステップと、前
記画素比較範囲をもとに前記変換した対象信号に対する
各画素のコントラスト調整量を求める対象補正情報導出
ステップと、前記求めた各画素のコントラスト調整量に
基づくコントラスト調整処理が全ての前記画素比較範囲
で終了したかどうかの判定を行う終了判定ステップと、
前記終了判定ステップで終了判定されなかった場合には
前記画素比較範囲を変更して前記対象補正情報導出ステ
ップへ処理を渡す補正範囲変更ステップと、前記終了判
定ステップで終了判定された場合には前記各画素のコン
トラスト調整量より有効となる範囲を限定して抽出する
抽出ステップと、前記各画素のコントラスト調整量に基
づき前記限定された範囲において前記変換した対象信号
を調整対象信号に変換して調整済みの対象信号を生成す
る対象信号変換ステップと、前記調整済みの対象信号と
前記信号変換ステップで変換した対象信号とにより前記
入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換処理を行う信
号逆変換ステップとを有することを特徴とする請求項1
5に記載の画像処理方法。
19. The contrast adjusting step comprises a signal converting step of converting a pixel value in an input image into a target signal to be a target for contrast adjustment, and an initial step in calculating a contrast adjustment amount for the converted target signal. An initial setting step of setting a condition and a pixel comparison range, a target correction information deriving step of obtaining a contrast adjustment amount of each pixel with respect to the converted target signal based on the pixel comparison range, and a contrast of the obtained pixel An end determination step of determining whether or not the contrast adjustment processing based on the adjustment amount is completed in all the pixel comparison ranges,
A correction range changing step of changing the pixel comparison range and passing the processing to the target correction information deriving step when the end determination step does not determine the end; An extraction step of limiting and extracting a range effective from the contrast adjustment amount of each pixel, and adjusting the converted target signal into an adjustment target signal in the limited range based on the contrast adjustment amount of each pixel A target signal conversion step of generating an adjusted target signal, and a signal inverse for performing an inverse conversion process of a pixel value in the input image into an adjusted pixel value by the adjusted target signal and the target signal converted in the signal conversion step. And a conversion step.
5. The image processing method according to item 5.
【請求項20】前記画素値変換ステップは、入力画像内
の平均輝度を算出する平均輝度算出ステップと、前記算
出した平均輝度をもとに、前記得られたコントラスト調
整量に基づいて前記入力画像内の画素値を調整画素値に
変換する際の変換方式を選択する変換方式分類ステップ
と、前記変換方式分類ステップで得られた変換方式に従
い、前記得られたコントラスト調整量を実際の画素の持
つ画素値に変換する画素値推定ステップとを有すること
を特徴とする請求項16または17に記載の画像処理方
法。
20. The pixel value converting step calculates an average brightness in the input image, and based on the calculated average brightness, the input image is calculated based on the obtained contrast adjustment amount. The conversion method classification step of selecting a conversion method when converting the pixel value in the pixel value into the adjusted pixel value, and the obtained contrast adjustment amount of the actual pixel according to the conversion method obtained in the conversion method classification step. The image processing method according to claim 16, further comprising a pixel value estimation step of converting the pixel value.
【請求項21】前記対象信号変換ステップは、前記信号
変換ステップで得られた対象信号の入力画像における平
均値を算出して平均対象信号を生成する平均対象信号算
出ステップと、前記生成した平均対象信号をもとに、前
記得られた対象信号のコントラスト調整量に基づいて前
記得られた対象信号を調整対象信号に変換する際の変換
方式を選択する変換方式分類ステップと、前記変換方式
分類ステップで得られた変換方式に従い、前記得られた
対象信号のコントラスト調整量を実際の画素の対象信号
値に変換する対象信号推定ステップとを有することを特
徴とする請求項18または19に記載の画像処理方法。
21. An average target signal calculating step of calculating an average value of the target signals obtained in the signal converting step in an input image to generate an average target signal in the target signal converting step, and the generated average target. A conversion method classification step of selecting a conversion method when converting the obtained target signal into an adjustment target signal based on the signal based on the contrast adjustment amount of the obtained target signal, and the conversion method classification step 20. A target signal estimation step of converting the obtained contrast adjustment amount of the target signal into an actual target signal value of a pixel according to the conversion method obtained in step 20. Processing method.
【請求項22】前記画素値変換ステップは、入力画像内
のコントラスト強度を示す基準強度値を算出する基準強
度算出ステップと、前記算出した基準強度値をもとに、
前記得られたコントラスト調整量に基づいて、前記入力
画像内の画素値を調整画素値に変換する際の変換曲線を
推定する変換曲線推定ステップと、前記推定した変換曲
線を使って前記得られたコントラスト調整量を実際の画
素の持つ画素値に変換する画素値推定ステップとを有す
ることを特徴とする請求項16または17に記載の画像
処理方法。
22. The pixel value converting step includes a reference intensity calculating step of calculating a reference intensity value indicating a contrast intensity in an input image, and the calculated reference intensity value based on the calculated reference intensity value.
Based on the obtained contrast adjustment amount, a conversion curve estimating step of estimating a conversion curve when converting a pixel value in the input image into an adjusted pixel value, and the obtained using the estimated conversion curve. The image processing method according to claim 16, further comprising a pixel value estimation step of converting the contrast adjustment amount into a pixel value of an actual pixel.
【請求項23】前記対象信号変換ステップは、前記信号
変換ステップで得られた対象信号に対して入力画像内の
コントラスト強度を示す基準強度値を算出する基準強度
算出ステップと、前記算出した基準強度値をもとに、前
記得られた対象信号のコントラスト調整量に基づいて、
前記得られた対象信号を調整対象信号に変換する際の変
換曲線を推定する対象信号変換曲線推定ステップと、前
記推定した変換曲線を使って前記得られた対象信号を前
記調整対象信号に変換する対象信号推定ステップとを有
することを特徴とする請求項18または19に記載の画
像処理方法。
23. The target signal converting step, a reference strength calculating step of calculating a reference strength value indicating a contrast strength in an input image with respect to the target signal obtained in the signal converting step, and the calculated reference strength. Based on the value, based on the amount of contrast adjustment of the obtained target signal,
A target signal conversion curve estimation step of estimating a conversion curve when converting the obtained target signal to an adjustment target signal, and converting the obtained target signal to the adjustment target signal using the estimated conversion curve. The image processing method according to claim 18, further comprising a target signal estimation step.
【請求項24】前記変換曲線推定ステップは、予め設定
された固定数分の調整パラメータより構成される調整ベ
クトルの初期候補集団を設定する初期候補設定ステップ
と、現時点における調整ベクトル集団内の各ベクトルを
用いて、前記得られたコントラスト調整量に基づいて、
前記入力画像内の画素値を調整画素値に変換する画素値
変換候補算出ステップと、前記基準強度値と前記現時点
における調整ベクトル集団内の各ベクトルとより得られ
た変換後の画素値を用いて各変換曲線候補によるコント
ラスト強度を評価する評価値算出ステップと、前記評価
値導出ステップで得られた各候補の適合度を計算する適
合度計算ステップと、前記計算した各候補の適合度をも
とに現在の候補の組替え操作を行うことで新しい調整ベ
クトル集合の生成を行う組替え操作ステップと、調整ベ
クトルの最適化が終了した時点かどうかの判定を行う推
定終了判定ステップとを有することを特徴とする請求項
22に記載の画像処理方法。
24. The conversion curve estimating step comprises an initial candidate setting step of setting an initial candidate group of adjustment vectors composed of a preset fixed number of adjustment parameters, and each vector in the adjustment vector group at the present time. Based on the obtained contrast adjustment amount,
Using the pixel value conversion candidate calculation step of converting the pixel value in the input image into the adjusted pixel value, and the converted pixel value obtained from the reference intensity value and each vector in the adjustment vector group at the present time Based on the evaluation value calculation step for evaluating the contrast intensity by each conversion curve candidate, the compatibility calculation step for calculating the compatibility of each candidate obtained in the evaluation value derivation step, and the calculated compatibility of each candidate. And a recombination operation step of generating a new adjustment vector set by performing a recombination operation of the current candidate, and an estimated end determination step of determining whether or not the optimization of the adjustment vector is completed. The image processing method according to claim 22.
【請求項25】前記対象信号変換曲線推定ステップは、
予め設定された固定数分の調整パラメータより構成され
る調整ベクトルの初期候補集団を設定する初期候補設定
ステップと、現時点における調整ベクトル集団内の各ベ
クトルを用いて、前記得られた対象信号のコントラスト
調整量に基づいて、前記得られた対象信号を調整対象信
号に変換する対象信号変換候補算出ステップと、前記基
準強度値と前記現時点における調整ベクトル集団内の各
ベクトルより得られた変換後の対象信号値とを用いて、
各変換曲線候補による対象信号のコントラスト強度を評
価する評価値算出ステップと、前記評価値導出ステップ
で得られた各候補の適合度を計算する適合度計算ステッ
プと、前記計算した各候補の適合度をもとに現在の候補
の組替え操作を行うことで新しい調整ベクトル集合の生
成を行う組替え操作ステップと、調整ベクトルの最適化
が終了した時点かどうかの判定を行う推定終了判定ステ
ップとを有することを特徴とする請求項23に記載の画
像処理方法。
25. The step of estimating a target signal conversion curve comprises:
An initial candidate setting step of setting an initial candidate group of adjustment vectors configured by a preset fixed number of adjustment parameters, and using each vector in the adjustment vector group at the present time, the contrast of the obtained target signal A target signal conversion candidate calculation step of converting the obtained target signal into an adjustment target signal based on the adjustment amount, and the converted target obtained from the reference intensity value and each vector in the adjustment vector group at the present time. Using the signal value and
An evaluation value calculating step for evaluating the contrast intensity of the target signal by each conversion curve candidate, a fitness calculating step for calculating the fitness of each candidate obtained in the evaluation value deriving step, and a fitness of each calculated candidate A recombination operation step of generating a new adjustment vector set by performing a recombination operation of the current candidate based on the above, and an estimation end determination step of determining whether or not the optimization of the adjustment vector is finished. The image processing method according to claim 23, wherein:
【請求項26】前記色調整ステップは、入力画像を複数
の小領域に分割する画像分割ステップと、前記画像分割
ステップで得られた各小領域内の色データを代表する代
表色を求める代表色抽出ステップと、予め用意された色
変換後の色データを集めた色変換テーブルと、前記代表
色抽出ステップで求めた代表色に最も近い色を変換色と
して前記色変換テーブルより選択する代表色変換色選択
ステップと、前記代表色変換色選択ステップで得られた
代表色と前記変換色との間の距離をもとに、前記選択さ
れた各変換色を微調整し、代表色を前記微調整後の変換
色に変換する色変換ステップとを有することを特徴とす
る請求項15に記載の画像処理方法。
26. The color adjusting step includes an image dividing step of dividing an input image into a plurality of small areas, and a representative color for obtaining a representative color representative of color data in each small area obtained in the image dividing step. Extraction step, a color conversion table that collects color data after color conversion prepared in advance, and a representative color conversion that selects a color closest to the representative color obtained in the representative color extraction step as a conversion color from the color conversion table Based on the color selection step and the distance between the representative color and the converted color obtained in the representative color conversion color selection step, each of the selected conversion colors is finely adjusted, and the representative color is finely adjusted. The image processing method according to claim 15, further comprising a color conversion step of converting into a subsequent conversion color.
【請求項27】前記代表色抽出ステップは、分割された
小領域内の色データに対して、逐次分割処理を行う際の
スタート状態のグループを設定し、各グループに色デー
タ全てを分類し、各グループの代表色を求める初期化ス
テップと、分割対象グループ内に属する色データの分布
をもとに、前記対象グループの分割時に着目する成分を
決定する分割軸決定ステップと、前記得られた着目成分
に従い、前記対象グループを複数に分割するとともに、
前記対象グループに属する色データを分割後に得られた
グループに振り分けるクラスタ分割ステップと、前記得
られた各グループに属する色データの代表色を求めるク
ラスタ代表色決定ステップと、前記代表色が収束したか
どうかの判定を行い、収束していない場合には、現在の
代表色をもとに再度グループ分割を行うために前記クラ
スタ分割ステップへ処理が移る収束判定ステップと、前
記収束判定ステップで収束したと判定された場合には、
これまでに得られた対象領域内からの代表色が所定数得
られたどうかの判定を行い、得られていない場合には前
記分割軸決定ステップへの処理が移るクラスタ分割終了
判定ステップと、前記クラスタ分割終了判定ステップで
終了したと判定された場合には、得られた所定数の代表
色を出力する代表色出力ステップとを有することを特徴
とする請求項26に記載の画像処理方法。
27. The representative color extracting step sets a group in a start state when performing sequential division processing for color data in a divided small area, classifies all color data into each group, An initialization step of obtaining a representative color of each group, a division axis determination step of determining a component of interest when dividing the target group based on a distribution of color data belonging to the division target group, and the obtained focus According to the component, while dividing the target group into a plurality,
A cluster division step of allocating color data belonging to the target group to groups obtained after division, a cluster representative color determination step of obtaining a representative color of the color data belonging to each of the obtained groups, and whether the representative colors have converged If it has not converged, it is determined that convergence has occurred in the convergence determination step in which the process moves to the cluster division step to perform group division again based on the current representative color, and the convergence determination step. If judged,
A determination is made as to whether or not a predetermined number of representative colors from the target area obtained so far have been obtained, and if not obtained, a cluster division end determination step in which the processing to the division axis determination step shifts, 27. The image processing method according to claim 26, further comprising: a representative color output step of outputting a predetermined number of obtained representative colors when it is determined that the cluster division end determination step is completed.
【請求項28】前記画像合成ステップは、入力画像と前
記画像処理ステップで得られた調整後の画像とのどちら
を優先するかを決める選択基準値判定ステップと、前記
選択基準値判定ステップの決定結果に基づいて、前記入
力画像と前記画像処理ステップで得られた調整後の画像
とに掛かる結合係数を決定する結合係数導出ステップ
と、前記結合係数導出ステップで決定した各画像の結合
係数を使って、前記入力画像と前記画像処理ステップで
得られた調整後の画像との加重平均画像を生成する加重
平均合成ステップとを有することを特徴とする請求項1
5乃至27のいずれか1に記載の画像処理方法。
28. In the image synthesizing step, a selection reference value determining step that determines which of an input image and the adjusted image obtained in the image processing step is prioritized, and determination of the selection reference value determining step. Based on the result, a coupling coefficient derivation step of determining a coupling coefficient applied to the input image and the adjusted image obtained in the image processing step, and a coupling coefficient of each image determined in the coupling coefficient derivation step are used. And a weighted average combining step of generating a weighted average image of the input image and the adjusted image obtained in the image processing step.
The image processing method according to any one of 5 to 27.
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