JP2003298857A

JP2003298857A - ディジタルカラー画像処理方法

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Publication number: JP2003298857A
Application number: JP2003058937A
Authority: JP
Inventors: John A Weldy; アランウェルディージョン
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2003-03-05
Publication date: 2003-10-17
Also published as: US7085007B2; US20030179391A1; EP1351489A3; EP1351489A2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、ディジタルカラー画像の色を自動
的に調整する改善されたディジタル画像処理方法を提供
することを目的とする。【解決手段】複数の色チャネルで規定された画素より
なるカラー画像の色再現を調整する方法は、色チャネル
の結合から基準画像を発生し、それによりその基準画像
の各空間座標は、基準画像レベルにより特徴化される。
少なくとも２つの異なる値の基準画像レベルの各々に対
応する画素の色チャネル値のチャネル平均が発生され
る。そのチャネル平均から、近白色点及び近黒色点に対
応する特定のチャネル平均が得られる。その特定のチャ
ネル平均は、改善された色再現を有する処理されたディ
ジタルカラー画像を発生するために、そのディジタルカ
ラー画像のそれぞれのチャネルについて、画素毎の基準
で、使用されることに基づいている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタルカラー
画像を処理する方法に関連し、特に、ディジタルカラー
画像の色再現を調整する方法に関連する。

【０００２】

【従来の技術】カラーネガティブ写真のような、フィル
ムの写真印刷では、プリントの全体的なカラーバランス
を、陰が灰色付近になるようにすることにより、カラー
バランスを’補正’することがよく知られている。この
補正の戦略は、シーンの全体的な平均は、灰色色の平均
値を示し、そして、タングステン光や昼光のようなスペ
クトル的に異なる、異なるシーンの光源からの結果の効
果を減少させるのが非常に効果的である、という仮定に
基づいている。同様な方法で、ビデオカメラのような撮
像装置は、時間期間をわたり、色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−
Ｙを、ゼロ値に平均する。これは、灰色の平均値を示す
のと等価である。

【０００３】これらの方法は、大多数のシーンと光源の
組合せに対して良好に動作する。しかしながら、シーン
の主題が、特に単一の支配的な色で、色彩が強く付けら
れていると、この支配的なシーンの色は、光源のバイア
スについて、間違いを起こすので、’灰色色の平均値を
示す’戦略は、失敗する。この失敗は、主題の失敗とし
て知られており、支配的なシーンの色に対して補色で、
望ましくない色合いを生じる。これらの失敗を最小化す
る種々の戦略がある。これらの戦略は、典型的には、画
像の母集団及び／又は隣接フレーム内の情報に基づい
て、補正の量を減少させることに基づいている。他の色
の問題は、写真画像内の色素の退色、印刷及び現像のエ
ラー、フィルムの保管問題、及び、電子カメラで直接的
に捕捉されたカラーディジタル画像の場合には、そのカ
メラでの不適切に調整された黒色又は白色点から由来す
る。

【０００４】電子カメラから直接的に又は、写真プリン
ト又はフィルムを走査することにより間接的に得られた
ディジタルカラー画像では、ＡｄｏｂｅＰｈｏｔｏｓ
ｈｏｐ（Ｒ）のような、良く知られた任意のディジタル
写真操作ツールを使用して、カラーバランスを手動で調
整することが可能である。しかしながら、手動の調整
は、ディジタル画像の自動化された印刷については、実
際的ではない。ディジタル画像は、カラー調整を計算す
るのに使用できる多くの情報を提供し、そして、自動的
にこれらの調整を実行するために、幾つかの方法が提案
されている。幾つかのこれらの方法は、Ｈａｒｕｋｉ他
へ１９９６年９月１０日に発行された特許文献１に教示
されているように、シーンの情報を、シーン内で異なる
位置を表す複数の領域又はブロックへ分割する。そし
て、これらのブロックの補正を選択し且つ重み付けする
手段が、自動白バランスを提供し、且つ、それに適用さ
れる色補正ゲインの程度が制限されることが、採用され
ている。Ｙｏｎｅｚａｗａへ１９９１年１月８日に発行
された特許文献２は、ヒストグラムデータを使用して、
シャドーとハイライトの点を識別することに基づいて、
グラデーション曲線を調整する方法を教示する。Ｍｏｒ
ｉｋａｗａへ１９９１年１０月２９日に発行された特許
文献３は、ハイライトとシャドーの点を指定する、累積
ヒストグラムを使用するシステムを開示する。他のヒス
トグラムに基づく方法は、Ｌｉｎへ１９９８年９月２２
日に発行された特許文献４及び、Ｅｄｇａｒへ１９９３
年１１月２３日に発行された特許文献５により、教示さ
れている。Ｅｄｇａｒは更に、ヒストグラムデータの２
次の最適回帰を実行する方法を開示し、且つ、回帰の考
慮から幾つかのヒストグラム値を削除する方法を含む。

【０００５】色補正と階調補正を結合する他のアプロー
チは、ディジタル化された画像内のランダムサンプリン
グと、それに続く、これらのサンプルの結果のヒストグ
ラムの修正に基づいている。Ａｌｋｏｆｅｒへ１９８７
年６月３０日に発行された特許文献６及び、Ａｌｋｏｆ
ｅｒへ１９８８年３月１日に発行された特許文献７は、
正規化技術と画像母集団データとの比較を通した、複数
のセグメント化されたコントラスト間隔内のサンプルを
使用する、比較的複雑な方法を開示する。

【０００６】他のチャネル独立なヒストグラム方法は、
Ｌｉｎにより前述の特許文献４で教示されたように、チ
ャネルメジアンのような、追加のパラメータに基づい
た、独立のカラーチャネル階調調整を特徴とする。これ
は、ガンマ曲線のような曲線による、カラー階調のチャ
ネルに独立な整形を許す。

【０００７】上述のチャネル独立なヒストグラム方法の
多くは、ヒストグラムデータの端又は極値を有する画像
データの小部分のみを使用し；画像データの多くは無視
される。更に、個々の色チャネルヒストグラムは、画素
レベルでのチャネル情報のつながりを維持しない。言い
かえると、画像が単色でなければ、１つのチャネルにつ
いてのヒストグラム内の特定のレベルについての画素
は、他のチャネル内の多くのレベルに対応する。このつ
ながりの欠如は、特に、強く飽和された色があるときに
且つ画像データのクリッピングがあるときに、上述のヒ
ストグラム方法でエラーを発生する。従って、ディジタ
ルカラー画像の色を自動的に調整する改善されたディジ
タル画像処理方法についての必要がある。

【０００８】

【特許文献１】米国特許第５，５５５，０２２号明細書

【特許文献２】米国特許第４，９８４，０７１号明細書

【特許文献３】米国特許第５，０６２，０５８号明細書

【特許文献４】米国特許第５，８１２，２８６号明細書

【特許文献５】米国特許第５，２６５，２００号明細書

【特許文献６】米国特許第４，６７７，４６５号明細書

【特許文献７】米国特許第４，７２９，０１６号明細書

【特許文献８】米国特許第４，７３１，６７１号明細書

【特許文献９】米国特許第５，６７３，３３６号明細書

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ディ
ジタルカラー画像の色を自動的に調整する改善されたデ
ィジタル画像処理方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の１つ又
はそれ以上の問題を解決することを目的とする。簡単に
要約すると、本発明の１つの特徴に従って、本発明は、
複数の色チャネルで規定された画素よりなるカラー画像
の色再現を調整する方法であって、この方法は、（ａ）
色チャネルの結合から基準画像を発生し、それによりそ
の基準画像の各空間座標は、基準画像レベルにより特徴
化され；（ｂ）少なくとも２つの異なる値の基準画像レ
ベルの各々に対応する画素の色チャネル値のチャネル平
均を発生し；（ｃ）そのチャネル平均から、近白色点及
び近黒色点に対応する特定のチャネル平均を得て；そし
て、（ｄ）改善された色再現を有する処理されたディジ
タルカラー画像を発生するために、そのディジタルカラ
ー画像のそれぞれのチャネルについて、画素毎の基準
で、その特定のチャネル平均を使用することを有する方
法である。

【００１０】本発明は、画素レベルでのチャネルデータ
のつながりを維持し、白色と黒色点の決定に強く色付け
された画素の貢献を最小化し、きびしいカラーバイアス
を補正するのに要求されるゲインとオフセット項の両方
を提供し、マスキング技術と容易に結合でき、そして、
さらに性能を改善するために追加のディジタル画像処理
ステップと結合できる、という優位点を有する。

【００１１】本発明のこれらのそして他の観点、目的、
特徴及び優位点は、添付の図面を参照して、好ましい実
施例の詳細な説明及び請求の範囲を読めば、更に明確に
理解され、且つ評価されよう。

【００１２】

【発明の実施の形態】色補正と修正を採用する画像処理
システムはよく知られているので、本発明の説明は、特
に、本発明に従った方法の一部を構成する又はさらに直
接的に協同するのに貢献することに向けられている。こ
こで特に示され又は説明されていないこの方法の特性
は、従来技術で既知のものから選択され得る。以下の説
明では、本発明の好ましい実施例は、通常は、ソフトウ
ェアプログラムとして実行されるが、当業者は、そのよ
うなソフトウェアと等価なものは、ハードウェアで構成
されうることは容易く認識される。以下の記載内の本発
明に従って説明されるシステムでは、特にここで、示さ
れ、暗示され又は、記載さていない、本発明を実行する
のに有益なソフトウェアは、従来の且つ従来技術通の通
常の知識内である。

【００１３】図１を参照すると、一般的に１０で示され
ている、本発明の画像処理方法を実行するのに適する画
像処理システムは、例えば、ディジタル画像を発生する
ための、写真フィルム又はプリントを走査するスキャナ
又は、ディジタルカメラのような、入力装置１２を有す
る。代わりに、ディジタル画像は、ディジタルデータス
トレージ装置から入力され及び／又は、ワールドワイド
ウェブページを介してアクセスされ、その結果、入力装
置１２は蓄積装置又は、ウェブへのネットワークアクセ
スを含む。入力装置１２は、ディジタル画像プロセッサ
１６へ供給される、複数の色チャネル（例えば、赤、緑
及び、青）を有するディジタル画像信号を生じる。ディ
ジタル画像プロセッサ１６は、プログラムされたコンピ
ュータであり、そして、例えば、ＰＣ又はマイクロプロ
セッサのような汎用ディジタルコンピュータでもよく又
は、ディジタル画像を処理するために特別に設計された
コンピュータでもよい。ディジタル画像プロセッサ１６
は、キーボード１８及びマウス２０のような操作者イン
ターフェース装置が設けられている。システム１０は、
カラーモニタ２２のような表示装置と、ディジタル画像
プロセッサ１６に接続された１つ又はそれ以上の出力装
置２４も含む。出力装置２４は、処理されたディジタル
画像のカラーハードコピープリント２６を生成するため
のカラーハードコピープリンター（例えば、インクジェ
ット又は感熱プリンタ）でもよい。このシステムは、光
ディスクストレージユニットのようなディジタル画像メ
モリ２８と、遠隔位置と画像を通信するモデムのよう
な、通信接続３０を有しうる。

【００１４】図２を参照すると、本発明の画像処理方法
は、ディジタルカラー画像４０から基準画像を発生する
ステップ（ステップ５０）を有する。次に、規準画像レ
ベルに対応する平均チャネル値が計算される（ステップ
６０）。要求はされないが、基準画像レベル情報とチャ
ネル平均を修正することにより、改善されたチャネル平
均が得られる（ステップ７０）。ゲインとオフセット補
正を計算し且つ適用するために、好ましくは低及び高レ
ベル値からの、２つの規準画像レベルが、決定される
（ステップ８０）。低及び高規準画像レベルは、それぞ
れ、近黒色点と近白色点として指定される。”近”指定
は、選択された黒色及び白色点は真の黒色及び白色点に
対応してもよいが、一般的には又は必ずしも、画像内の
真の黒色及び白色点に、対応しない又は補正されない、
ということを意味するために限定無く使用される。ステ
ップ９０では、近白色点と近黒色点は、ゲイン及びオフ
セット補正を適用し且つディジタルカラー画像４０から
補正されたディジタルカラー画像１００を生成するのに
使用される。本発明の最も簡単な形式では、規準画像を
発生することは要求されないが、典型的には、基準画像
レベルを提供するヒストグラムもステップ６０で形成さ
れる。ヒストグラムからの追加のデータは、修正するス
テップ７０での改善された性能を供給するのに使用され
る。以下の説明は、これらの各々ステップの詳細を提供
する。

【００１５】例えば、ディジタルカラー画像の色チャネ
ルの線形結合を形成することにより、規準画像が発生さ
れる（ステップ５０）。一般的には、画像が、赤色、緑
色及び青色チャネルを有するときには、規準画像Ｗ
_ｉ，ｊは、つぎのように発生され：

【００１６】

【数１】ここで、各値Ｗ_ｉ，ｊは、空間座標ｉ，ｊについての規
準画像Ｗの画像値であり；Ｃ_１，Ｃ_２及びＣ_３は、正又
はゼロ値の定数であり；そして、ｒ_ｉ，ｊ，ｇ_ｉ _，ｊ及
びｂ_ｉ，ｊは、赤色、緑色及び青色ディジタルカラー画
像チャネルの空間座標ｉ，ｊに位置する画素値に対する
値である。定数Ｃ_１，Ｃ_２及びＣ_３は、１に和が設定さ
れるように、例えば、Ｃ_１＝Ｃ_２＝Ｃ_３＝１／３であ
り、これにより、ディジタル画像の各チャネルのコード
値が０から２５５の範囲である場合でも、規準画像の画
素は、同様に０から２５５の範囲に制限され、それによ
り、更なる処理を容易にする。

【００１７】次に、チャネル平均ＣＡ、即ち、特定の規
準画像値を有する全ての画素についての各チャネルの平
均が、少なくとも２つの異なる値の規準画像レベルにつ
いて、計算される（ステップ６０）。チャネル平均の計
算は、以下の式（２ａ，２ｂ，２ｃ）に詳細に記載され
る：

【００１８】

【数２】ここで、ＣＡｒ（ｋ）はｋ番目の規準画像レベルでの、
赤色チャネル平均であり、ＣＡｇ（ｋ）はｋ番目の規準
画像レベルでの、緑色チャネル平均であり、ＣＡｂ
（ｋ）はｋ番目の規準画像レベルでの、青色チャネル平
均であり、Ｎ（ｋ）はｋ番目の規準画像レベルの画素の
数であり、Ｐ（ｋ）はｋ番目の規準画像レベルの空間座
標ｉ，ｊを有する画素である。

【００１９】本発明の一実施例では、２つの異なる規準
画像レベルのみが要求され、そして、それらは、これら
の２つのレベルを構成する全ての画素の値を合計し且つ
平均することにより直接的に計算されうるので、規準画
像のヒストグラムを形成することは、規準画像の大きな
複数の規準画像レベルをを発生する１つの方法である。
図３（ａ）は、ステップ５０で発生された規準画像Ｗの
ヒストグラム１０５を示す。ヒストグラム１０５は、縦
座標の画素数Ｎ（ｋ）対、横座標の規準画像値の範囲に
広がる規準画像レベルｋをプロットするグラフィック表
現である。代わりに、図３（ａ）は、図３（ａ）の右側
の軸に示されているように、各規準画像レベルｋでの画
素の割合を示す。図３（ｂ）、３（ｃ）及び３（ｄ）
は、図３（ａ）と同じ横座標を共有し、そして、それぞ
れ、赤色、緑色、及び青色チャネル平均ＣＡｒ（ｋ）１
１０、ＣＡｇ（ｋ）１２０、ＣＡｂ（ｋ）１３０対、規
準画像レベルｋをプロットする、グラッフィック表現で
ある。図３（ｂ）、３（ｃ）及び３（ｄ）は、縦座標軸
が、カウント数又は割合ではなく、チャネル平均である
ので、ヒストグラムではないことに注意する。いずれの
ｋ値についても、式（２ａ，２ｂ，ａｃ）に示されたよ
うに、赤色、緑色、及び青色チャネル平均が計算され
る。図３（ａ）、３（ｂ）、３（ｃ）及び３（ｄ）で
は、ｋ番目のチャネル平均に対応する規準画像値は、規
準画像レベルｋであることに注意する。

【００２０】改善されたチャネル平均は、平均値から２
の標準偏差より大きな値を有する画素を削除するよう
な、良く知られた統計技術を使用して、アウトライアー
画素値を削除することにより得ることができる。この場
合には、チャネル平均は、平均化処理からアウトライア
ーを除去したように、再計算される。

【００２１】規準画像又はＷヒストグラムと、各Ｗ画像
レベルでのチャネル平均の両方への追加の改善が可能で
ある。そのような改善の例は、規準画像ヒストグラムの
計算に使用される及び／又は、各規準画像レベルでの平
均チャネル値を計算するのに使用される、各画素の値
に、等しくない重み付けをすることである。等しくない
重み付けの例は：１つ又はそれ以上の画素チャネル値
が、そのチャネル内で観測される値の範囲の最大値又は
最小値である画素を削除又は重み付けすること、ディジ
タルカラー画像の境界を形成する又は外側エッジにある
画素について、画素値を削除又は重み付けすること、強
く色彩の付された画素について画素値を削除又は重み付
けすること、及び／又は、ディジタルカラー画像の高域
又は帯域通過空間フィルタ表現からの出力の大きさに基
づいて画素を削除又は重み付けすること、を含む。重み
付け手段としての高域又は帯域通過空間フィルタからの
結果を使用することは、従来技術からよく知られてお
り、よい例は、Ａｌｋｏｆｅｒへ１９８８年３月１５日
に発行された、米国特許番号４，７３１，６７１に記載
されている。

【００２２】２つ以上のチャネル画像値についてチャネ
ル平均が計算される場合には、限定はされないがしか
し、更なる改善は：（ａ）Ｗレベル値及び／又は、隣接
するＷレベルからの又はそれに対応するチャネル平均を
結合することにより、Ｗヒストグラム及び／又はチャネ
ル平均を平滑化し、及び／又は（ｂ）規準画像値及び／
又はチャネル平均を数学的なモデルへ適合させることを
含むことが可能である。

【００２３】前述の結合の例は、低又は近黒色点につい
ての平滑化されたチャネル平均を得るために、ある百分
位数以下のＷレベルに対応するチャネル平均を平均する
ことである。同様な方法で、近白色点を得るために、あ
る百分位数以上のＷレベルに対応するチャネル平均を平
均することが使用される。前述の数学的なモデルの例
は、各チャネルについて、低次の多項式のようなモデル
と、それらの対応するｋ値へのＷレベルのグループから
のチャネル平均を、最小二乗適合させることである。選
択されたｋレベルで数学的なモデルにより予測される値
は、実際のチャネル平均値の代わりに使用される。

【００２４】２つ以上の規準画像レベルに対応する、チ
ャネル平均又は、上述のように修正されたチャネル平均
が、計算された場合には、２つの規準画像レベルと、直
線ゲインとオフセットを計算するのに要求されるこれら
のレベルに対応するチャネル平均を選択する（ステップ
８０）ために、規準が適用される。

【００２５】近黒色点と近白色点を得るための例示的な
選択基準は、目標規準画像レベルとして、累積規準画像
ヒストグラムからのプリセット上方及び下方百分位数か
らのチャネル平均を選択することに基づいている。図３
（ｅ）に示されているように、累積規準画像ヒストグラ
ム１４０は、規準画像ヒストグラム１０５を積分し、そ
して、１００を乗算することにより横座標を正規化し
（パーセントにする）、そして、画素の合計数で除算す
ることにより、形成される。例示的なプリセット百分位
数は、近黒色点については、０．３百分位数であり、そ
して、近白色点については、９９．７百分位数である。
規準画像ヒストグラムとチャネル平均データが、さらに
修正されない場合には、固定の百分位数規準は、チャネ
ル平均が２つの規準画像レベルで計算されることのみが
必要である場合に対応することに、注意する。

【００２６】図４に示されているように、近白色点と近
黒色点に対応する、赤色、緑色及び青色チャネル平均
は、この例では、近黒色点については、０．３百分位数
であり、そして、近白色点については、９９．７百分位
数である、図４（ｅ）の選択されたプリセット百分位数
についての、規準画像レベルｋを、図４（ｂ）、４
（ｃ）及び４（ｄ）内のそれぞれの赤色、緑色及び青色
チャネル平均曲線に、マッピングすることにより得られ
る。特に、一般的に図４に示されているように、Ｒ_Ｈ、
Ｇ_Ｈ及びＢ_Ｈは、近白色点に対応する赤色、緑色及び青
色チャネル平均であり、そして、Ｒ_Ｌ、Ｇ_Ｌ及びＢ
_Ｌは、近黒色点に対応する赤色、緑色及び青色チャネル
平均である。短く説明するように、近黒色点と近白色点
に対応するこれらのチャネル平均は、ステップ９０で、
ディジタル画像を補正するのに使用される。

【００２７】選択基準の他の例は、Ｗ画像ヒストグラム
を発生することに加えて、赤色、緑色及び青色チャネル
画素データの個々のチャネルレベルヒストグラムと、個
々のチャネルレベルヒストグラムに基づく累積ヒストグ
ラムも、規準画像について前述したのと同一な方法で形
成され、ステップ６０で発生されることである。各Ｗレ
ベルでは、チャネルレベル平均に対応する個々のチャネ
ルヒストグラムの百分位数が決定される。これらの個々
のチャネルレベル百分位数は、結合され、式（３）に示
されたように、例えば、平均される：

【００２８】

【数３】ここで、ＰＷ（ｋ）はチャネルレベル百分位数の重み付
けされた平均であり、ＰＲ（ｋ）は、ｋ番目の規準画像
レベルでの赤色チャネル平均に対応する赤色チャネル累
積ヒストグラムからの赤色チャネルレベル百分位数であ
り、ＰＧ（ｋ）は、ｋ番目の規準画像レベルでの緑色チ
ャネル平均に対応する緑色チャネル累積ヒストグラムか
らの緑色チャネルレベル百分位数であり、ＰＢ（ｋ）
は、ｋ番目の規準画像レベルでの青色チャネル平均に対
応する青色チャネル累積ヒストグラムからの青色チャネ
ルレベル百分位数であり、そして、Ｄ_１、Ｄ_２及びＤ_３
は、重み付け定数である。

【００２９】近白色点は、重み付けされた平均されたチ
ャネルレベル百分位数ＰＷ（ｋ）から、又は、個々のチ
ャネルレベル百分位数の平均とＷ百分位数の結合から選
択される。例えば、近黒色点は、平均チャネルレベル百
分位数が最も低いＷレベルとして選択され、そして、近
白色点は、平均チャネルレベル百分位数が最も高いＷレ
ベルとして選択される。これらのレベルは、最も高いそ
して最も低いＷレベルと同じである必要はない。いずれ
の場合にも、計算された百分位数は、（図３（ｅ）に示
されたように）Ｗ累積ヒストグラム上のそれらに対応す
る規準画像レベルに変換されそして、目標値Ｒ_Ｈ、
Ｇ_Ｈ、及びＢ_Ｈ（近白色点に対応する赤色、緑色及び青
色チャネル平均）と、Ｒ_Ｌ、Ｇ_Ｌ、及びＢ_Ｌ（近黒色点
に対応する赤色、緑色及び青色チャネル平均）を得るた
めに、図４と関連して一般的に示されたチャネル平均曲
線上にマップされる。

【００３０】これらの近黒色と近白色値は、ステップ９
０で、ディジタル画像を補正するのに使用される。例え
ば、レンダリングのような後続の画像ステップが、これ
らの近白色点と近黒色点についての目標値を知っている
場合には、ディジタル画像は式（４ａ，４ｂ及び４ｃ）
に従って、これらの目標値と近黒色点と近白色点を使用
して、補正される：

【００３１】

【数４】ここで、ＷｔとＢｋは目標の近白色点と近黒色点レンダ
リング値であり、Ｒ_Ｈ、Ｇ_Ｈ、及びＢ_Ｈは、近白色点に
対応する赤色、緑色及び青色チャネル平均であり、
Ｒ_Ｌ、Ｇ_Ｌ、及びＢ_Ｌは、近黒色点に対応する赤色、緑
色及び青色チャネル平均であり、ｒ’_ｉ，ｊ、ｇ’
_ｉ，ｊ及びｂ’_ｉ，ｊは、補正されたディジタルカラー
画像の空間座標ｉ，ｊに位置するがその値である。

【００３２】代わりに、この方法によるディジタル画像
の補正は、一連の画像処理ステップの一部として適用さ
れ、そして、クリッピングのような劣化を避けるため
に、補正は、後続の画像処理ステップを収容するのに十
分な頭上スペースがある中間値へマッピングされること
により適用されることが可能である。近白色点と近黒色
点で規準画像値を維持しながら、個々の補正を提供する
補正は：

【００３３】

【数５】であり、ここで、

【００３４】

【数６】である。

【００３５】改善された補正方法は、適用されるこの補
正の量を制限する。この制限は、典型的には、ディジタ
ル画像から得られる追加の情報に基づいている。以下の
３つの式（６ａ，６ｂ及び６ｃ）は、制限係数ｆに基づ
いて、制限された量の補正が適用されるかを示す。

【００３６】

【数７】制限係数の例は、画像色が、種々のＷ画像レベルでどの
くらい一定かを決定することから、計算される。色飽和
の定常性を決定する１つの方法は、各々の画素から得ら
れる全てのクロマ値Ｃｈｒ_ｉ，ｊを平均し、そして、こ
の平均を、全画素をわたる平均に基づくクロマ値Ｃｈと
比較することである。制限係数ｆはそして、式（７）か
ら計算される：

【００３７】

【数８】ここで、ｘは、ゼロで除算するのを防ぐために、正の定
数であり、Ｎは画素の数であり、

【００３８】

【数９】そして、各画素で、

【００３９】

【数１０】である。当業者は、上述のクロマ値は、画素値の代わり
に、チャネル平均に基づいて計算されそして平均される
ことは理解されよう。

【００４０】更に加えて、当業者は、規準画像ヒストグ
ラムの形成、近黒色点と相対的な白色点の決定、及び個
々のチャネル独立色ヒストグラムは、画素データを通し
て単一のパスで実行され、これにより、この方法に対す
る計算的な要求を最小化することは、理解されよう。

【００４１】本発明は、例えば、色素の退色した画像、
昼光に均衡されたフィルムを使用して、水中又は、タン
グステン又は、蛍光灯下で露光された画像、又は、不適
切に印刷された写真プリントから得られた画像の色再現
を補正するのに有益である。本発明に従って、ディジタ
ル画像が処理された後に、例えば、更なる階調調整アル
ゴリズムを適用することにより更に処理されうる。

【００４２】本発明により生成されたディジタル画像
は、前述の米国特許番号５，２６５，２００及び５，８
１２，２８６に記載されているように、個々の色チャネ
ル独立階調修正を適用することにより、更に処理され
る。

【００４３】本発明により生成されたディジタル画像又
は、丁度説明された更に処理された画像は、Ｅｄｇａｒ
他へ１９９７年９月３０日に発行された米国特許番号
５，６７３，３３６に開示された形式の、画像内で識別
される雑音パターンからのクロスカラー相関によりマト
リクスが決定される、カラーマトリクス操作を適用する
ことにより、更に処理することも可能である。

【００４４】本発明は、スキャナのようなディジタル画
像源、ディジタル画像を処理するようにプログラムされ
たコンピュータ、及び、感熱又はインクジェットプリン
タのような出力装置を有する画像処理システム内で、実
行されるのが好ましい。本発明の方法は、本発明のステ
ップを実行するコンピュータコードを有するコンピュー
タ読み出し可能な蓄積媒体を含むコンピュータプログラ
ムプロダクトとして販売されてもよい。コンピュータ読
み出し可能な蓄積媒体は、例えば、磁気ディスク（例え
ば、フレキシブルディスク又はハードドライブ）又は磁
気テープのような磁気蓄積媒体、光ディスク又は光テー
プのような光蓄積媒体、バーコード、ランダムアクセス
メモリ（ＲＡＭ）又は読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）の
ような固体電子蓄積装置、又は、コンピュータプログラ
ムを格納するのに採用される他の物理的な装置又は媒体
を、含んでもよい。

【００４５】

【発明の効果】上述のように、本発明により、ディジタ
ルカラー画像の色を自動的に調整する改善されたディジ
タル画像処理方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従ったディジタル画像処理方法を実行
するのに適する画像処理システムを示す、概略のブロッ
ク図を示す図である。

【図２】本発明に従ったディジタル画像処理方法を示す
概略図である。

【図３】（ａ）はどのようにチャネル平均が形成される
かを示す基準画像のヒストグラムを示す図であり、
（ｂ）は、赤色チャネル平均のプロットを示す図であ
り、（ｃ）は、緑色チャネル平均のプロットを示す図で
あり、（ｄ）は、青色チャネル平均のプロットを示す図
であり、（ｅ）は、累積基準画像ヒストグラムを示す図
である。

【図４】（ａ）は、近白色点と近黒色点に対応する赤、
緑、青色チャネル平均を得るために、プリセット累積百
分位数がどのようにチャネル平均曲線にマップされるか
を示す、図３（ａ）のヒストグラムとプロットの繰返し
を示す図であり、（ｂ）は、近白色点と近黒色点に対応
する赤、緑、青色チャネル平均を得るために、プリセッ
ト累積百分位数がどのようにチャネル平均曲線にマップ
されるかを示す、図３（ｂ）のヒストグラムとプロット
の繰返しを示す図であり、（ｃ）は、近白色点と近黒色
点に対応する赤、緑、青色チャネル平均を得るために、
プリセット累積百分位数がどのようにチャネル平均曲線
にマップされるかを示す、図３（ｃ）のヒストグラムと
プロットの繰返しを示す図であり、（ｄ）は、近白色点
と近黒色点に対応する赤、緑、青色チャネル平均を得る
ために、プリセット累積百分位数がどのようにチャネル
平均曲線にマップされるかを示す、図３（ｄ）のヒスト
グラムとプロットの繰返しを示す図であり、（ｅ）は、
近白色点と近黒色点に対応する赤、緑、青色チャネル平
均を得るために、プリセット累積百分位数がどのように
チャネル平均曲線にマップされるかを示す、図３（ｅ）
のヒストグラムとプロットの繰返しを示す図である。

【符号の説明】

１０画像処理システム１２入力装置１６ディジタル画像プロセッサ１８キーボード２０マウス２２カラーモニタ２４出力装置２６カラーハードコピープリント２８ディジタル画像メモリ３０通信接続４０ディジタルカラー画像５０規準画像の発生６０平均チャネル値の計算７０規準レベル情報とチャネル平均を修正８０低及び高レベル値から規準画像値を発生９０ゲイン及びオフセット補正を適用１００補正されたディジタルカラー画像１０５ヒストグラム１１０赤色チャネル平均１２０緑色チャネル平均１３０青色チャネル平均１４０累積規準画像ヒストグラム

フロントページの続きＦターム(参考） 5B057 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CE11 CE17 DA17 DB02 DB06 DB09 DC23 DC36 5C066 AA01 CA17 EA13 EC01 GA01 HA01 5C077 LL19 MM27 MP08 PP32 PP37 PP46 PQ08 PQ18 PQ19 PQ22 SS05 SS06 TT02 5C079 HB01 LA02 LA23 LA31 LB01 MA02 MA10 MA11 MA17 MA19 NA03 PA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の色チャネルで規定された画素より
なるカラー画像の色再現を調整する、ディジタルカラー
画像処理方法であって、（ａ）色チャネルの画素の値の結合から基準画像を発生
し、それによりその基準画像の各空間座標は、基準画像
レベルにより特徴化されるステップと、（ｂ）少なくとも２つの異なる値の基準画像レベルの各
々に対応する画素の色チャネル値のチャネル平均を発生
するステップと、（ｃ）そのチャネル平均から、近白色点及び近黒色点に
対応する特定のチャネル平均を得るステップと、（ｄ）改善された色再現を有する処理されたディジタル
カラー画像を発生するために、そのディジタルカラー画
像のそれぞれのチャネルについて、画素毎の基準で、そ
の特定のチャネル平均を使用するステップと、を有する
方法。
【請求項２】更に、基準画像の累積ヒストグラムを発
生し且つ、その近白色点と近黒色点として、累積ヒスト
グラムの特定の百分位数を選択するステップを有する、
請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】チャネル平均を発生するステップ（ｂ）
は、その基準画像の全ての基準画像レベルに実質的に対
応する複数のチャネル平均を発生する、請求項２に記載
の画像処理方法。