JP2004056416A

JP2004056416A - デジタル画像データの自動最適化処理方法、及び、それを可能とするデジタル撮影装置

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Publication number: JP2004056416A
Application number: JP2002210495A
Authority: JP
Inventors: Kenji Okamori; 岡森　賢治; Yoshiyuki Sato; 佐藤　義幸; Takaaki Takahashi; 高橋　孝彰
Original assignee: Sakata Inx Corp; Sakata Corp
Current assignee: Sakata Inx Corp
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】デジタル撮像装置で得たデジタル画像データに対して、確実かつ迅速に最適化処理を自動的に行う。
【解決手段】デジタル撮影装置が、撮像レンズを介して投入された映像を、電気信号に変換して出力する撮像素子と、前記電気信号をＡ／Ｄ変換して、デジタル画像データを得るＡ／Ｄ変換部と、逆光状態であるか否かを判定して該デジタル画像毎に属性の逆光有無情報を得る逆光検知部と、前記デジタル画像データと前記逆光有無情報３１とを記憶するデータ記憶部とを備えることにより、デジタル撮影装置で撮影されたデジタル画像データと前記逆光有無情報３１を含むデジタル画像データのデータ構造を提供可能とし、前記逆光有無情報３１に基づき、逆光状態である場合、当該デジタル画像データに対して逆光補正処理を自動的に実行する一方、順光状態である場合、当該デジタル画像データに対して順光補正処理を自動的に実行する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、デジタル撮像装置で得たデジタル画像データを、確実かつ迅速に、逆光補正を自動的に行う自動最適化処理方法、及びそれを可能とするデジタル撮像装置に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
近年、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等を使用したデジタル撮像装置は、広く使用されるようになり、デジタル撮像装置で撮影したデジタル画像データを、ａ）印刷物等のハードコピーとして出力・再現し、或いはｂ）パソコン等のディスプレイ上等にソフトコピーとして出力・再現する機会は、多くなっている。
【０００３】
そして、デジタル撮像装置で撮影したデジタル画像データを、「報道写真や印刷原稿のデータ」として使用し、ハードコピー或いはソフトコピーとして出力・再現する場合、特に、高品位な画質が有するデジタル画像データが、要求されている。また、デジタル画像データを入稿する部門における作業効率の向上、ひいては入稿から印刷までの生産性の向上も求められている。
【０００４】
【従来の技術】
（従来の技術１：アイリス制御）
従来、ＣＣＤ等を使用したデジタル画像装置としては、例えば、照度センサを搭載するデジタル撮像装置、即ち、その照度センサより計測された信号より撮像する周囲照度を求め、その周囲照度から、制御目標となるアイリス値（絞り値）を求め、適正なアイリス制御（絞り制御）を行うデジタル撮像装置がある。また、予備的に（暫定的に）撮影したデジタル画像の平均輝度値を求め、予備的に撮影したデジタル画像の状態が、逆光（過順光）、及び順光のうち、どの状態にあるかを自動的に判定し、適正なアイリス制御を行うデジタル撮像装置等もある。
【０００５】
しかし、このようなアイリス制御を行うデジタル撮像装置を用いて撮像した場合であっても、専用ライト等の照明が無いため、日中に撮像したデジタル画像は、人物が逆光シーンとなっている。従って、このデジタル画像をハードコピー或いはソフトコピーとして出力すると、画像の中の人物は、影部となって暗く再現されてしまう。結果として、アイリス制御を行うデジタル撮像装置を用いて撮像した場合であっても、高品位の画像を得ることができないという問題があった。
【０００６】
（従来の技術２：撮影条件の最適化）
さらに、より高品位なデジタル画像データを得るために、ａ）予備的に撮影したデジタル画像データから、輝度信号のヒストグラムを利用するアルゴリズム、ｂ）予備的に撮影したデジタル画像全体を複数の区域に分割し、分割した各区域の測光データを比較するアルゴリズム、ｃ）予備的に撮影したデジタル画像全体の中で所定の点をスポット的に測光して得られるデータを比較するアルゴリズム等の、特定のアルゴリズムに従って、シャッター速度や絞り値などの撮像条件の最適化を行うデジタル撮像装置もある。
【０００７】
さらに最近では、例えば、撮影しようとする画像全体の中に含まれる被写体（撮影者が真に撮影したいもの）とその被写体の周囲との遠近感や明るさの対比などを、撮像者のイメージ通りに仕上がるように、撮像者にきめ細かなモードの設定を可能にさせるデジタル撮像装置も登場している。逆光モード等の設定は、このきめ細かなモードの設定に含まれ、撮像者が逆光モードに設定することより、被写体が逆光状態であっても、予め、シャッター速度、絞り値、あるいはストロボ発光時間等の最適化された撮影条件で、より高品位なデジタル画像を撮像できるようになっている。ここで、逆光モードの設定により最適化された撮影条件は、概略として、例えば、ａ）撮影前に強制的にストロボ発光を行うように制御されたストロボ発光時間、ｂ）適正露出よりも露出を開けるように制御された絞り値等がある。
【０００８】
しかしながら、撮像条件をいかに最適化しようとも、逆光補正処理を施す前に得られるデジタル画像の品位には限界があった。即ち、逆光モードの設定により、ａ）撮影前に強制的にストロボ発光を行う場合、被写体が、不自然に再現されてしまう（人物の額が光ってしまう）、或いはｂ）適正露出よりも露出を開ける場合、アイリス制御を行うデジタル撮像装置と同様に、被写体が、依然として影部となって暗く再現されてしまうという問題がある。言い換えれば、撮像条件を最適化したとしても、撮影したデジタル画像は、その画像全体の一部（被写体）が不自然に明るく再現されたり、或いはその画像全体が明るくとも画像全体の一部（被写体）が依然として暗く再現されてしまい、高品位の画像を依然として得ることができないという問題があった。
【０００９】
（従来の技術３：逆光補正方法）
そのため、より高品位の画像を得るために、デジタル撮像装置で撮影した後、そのデジタル画像全体の一部（被写体）を最適に明るく再現する逆光補正処理を行う必要がある。この逆光補正方法は、例えば、ａ）撮影したデジタル画像全体を複数の区域に分割し、分割した各区域の明るさを求め、各分割区域の中で、明るさが平均値より暗い部分が存在した場合に、その暗い部分を逆光部分として、暗い部分が明るくなるように全体的に明るさを増す逆光補正方法（テレビ技術、１９８９号５月号、第６６頁〜６７頁）、ｂ）逆光の状態で撮影したデジタル画像では、輝度ヒストグラムを求めると中間調の部分に谷間ができることを利用し、画像の輝度値のヒストグラムの中間調谷部を屈曲指示値として、逆光補正に最適な輝度出力特性カーブを作成し、そのカーブに従い画像を出力する逆光補正方法（特開２００２−１００８２号）等である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
これら逆光補正方法は、デジタル撮像装置で撮影した後、そのデジタル画像データをパソコン等（逆光補正装置）に取り込み、取り込んだデジタル画像データに逆光補正処理を施すものであった。従って、ａ）その逆光補正装置を操作する者が、取り込んだ各画像データを一つ一つ逆光状態にあるか否かを確認するか、或いはｂ）逆光補正装置自体が、取り込んだ各画像データを一つ一つ逆光状態にあるか否かを自動的に判定する必要がある。その後、逆光補正装置が、確認され又は自動的に判定された、逆光状態にあるデジタル画像に対して、その画像の輝度や諧調を調整する逆光補正処理を実行することにより、デジタル撮像装置で撮影したデジタル画像は、その画像の影部の暗い部分が明るく再現されるようになり、高品位の画像を得ることができる。
【００１１】
しかしながら、ａ）逆光補正装置を操作する者が、取り込んだ各画像データを一つ一つ逆光状態にあるか否かを確認する場合、その者は、全てのデジタル画像に対して逆光状態にあるか否かを確認する必要があり、その確認作業は、多くの時間を要するという問題があった。或いは、ｂ）逆光補正装置自体が、取り込んだ各画像データを一つ一つ逆光状態にあるか否かを自動的に判定する場合、（１）その自動的判定アルゴリズムは、判定精度を向上させるためには、複雑なものとならざるを得ず、その判定演算時間は、多くの時間を要するという問題がある一方、（２）自動的判定アルゴリズムは、判定演算時間を短くさせるためには、簡略なものとならざるを得ず、その判定精度が低下することにより、意図していない、順光状態にある画像データまでも逆光補正処理を施してしまい、結果として低品位の画像を得てしまうという問題がある。
【００１２】
本発明者らは、これらの問題を解決するために鋭意検討した結果、デジタル撮像装置が、撮影したデジタル画像データを記憶する際に、撮像時の逆光有無データを記憶し又は利用することにより、この逆光有無データに基づいて、当該逆光逆光有無データが逆光状態である場合、逆光補正処理が実行されることを可能とする一方、当該逆光逆光有無データが順光状態である場合、順光補正処理が、自動的に実行されることを可能とし、結果として、高品位の画像を保ちつつ、確実かつ迅速に、自動最適化処理を行い得ることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１３】
よって、本発明の目的は、デジタル撮像装置で得たデジタル画像データを、確実かつ迅速に、逆光補正を自動的に行う自動最適化処理方法、及びそれを可能とするデジタル撮像装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する第１の発明は、デジタル画像データの自動最適化処理方法であって、デジタル撮影装置で撮影され、且つ前記デジタル撮像装置で記憶されたデジタル画像データと、当該デジタル画像データが逆光状態であるか否かを示す逆光有無情報であって、前記デジタル撮影装置で記憶された逆光有無情報とを入力するステップと、逆光有無情報に基づき、当該逆光有無情報が逆光状態である場合、当該デジタル画像データに対して逆光補正処理を実行するステップと、逆光有無情報に基づき、当該逆光有無情報が逆光状態でない場合、当該デジタル画像データに対して順光補正処理を実行するステップとを含むことを特徴とするデジタル画像データの自動最適化処理方法である。
【００１５】
前記課題を解決する第２の発明は、第１の発明に記載の自動最適化処理方法において、逆光有無情報が、デジタル撮影装置が備える光センサー又はデジタル撮影装置を操作する撮影者により判定されて生成されることを特徴とする自動最適化処理方法である。
【００１６】
前記課題を解決する第３の発明は、第１の発明又は第２の発明に記載の自動最適化処理方法において、逆光補正処理を実行する前記ステップが、撮像された画像の輝度データに基づいて輝度ヒストグラムを作成するステップと、該ヒストグラム中の谷部の輝度部に基づいて入力された画像の補正基準輝度値を決定するステップと、該入力された画像の補正基準輝度値と、この補正基準輝度値に対応する補正後の補正目標輝度値とに基づいて補正率を決定するステップと、該決定された補正率に基づいて入力画像補正用のルックアップテーブルを作成するステップと、該ルックアップテーブルに基づいて前記入力された画像を補正処理するステップとを備えた逆光補正処理ステップであることを特徴とする自動最適化処理方法である。
【００１７】
前記課題を解決する第４の発明は、第１の発明又は第２の発明に記載の自動最適化処理方法において、逆光補正処理を実行する前記ステップが、複数の画像の逆光補正の最適な結果に基づくルックアップテーブルを前記各々の画像に対して作成するステップと、該作成された各ルックアップテーブルを近似するグループにグループ化するステップと、該グループ化されたルックアップルテーブルに対応する前記画像の輝度ヒストグラムを作成するステップと、該輝度ヒストグラムの頻度の谷部の輝度値を決定するステップと、該谷部の輝度値を該グループ化されたルックアップテーブルと関連付けるステップと、該ルックアップルテーブルと、該関連付けられた谷部の輝度値とを逆光補正データとして記憶するステップと、入力画像の輝度ヒストグラムを作成するステップと、該入力画像の輝度ヒストグラムの頻度の谷部の輝度値を決定するステップと、該入力画像の該谷部の輝度値に対応する前記記憶されたルックアップテーブルを決定するステップと、該決定されたルックアップテーブルにより該入力画像の逆光補正をするステップとを備えた逆光補正処理ステップであることを特徴とする自動最適化処理方法である。
【００１８】
前記課題を解決する第５の発明は、デジタル撮影装置であって、撮像レンズ２を介して投入された映像を、電気信号に変換して出力する撮像素子と、前記電気信号をＡ／Ｄ変換して、デジタル画像データを得るＡ／Ｄ変換部と、逆光状態であるか否かを判定して該デジタル画像毎に属性の逆光有無情報を得る逆光検知部と、前記デジタル画像データと前記逆光有無情報とを記憶するデータ記憶部とを備えることを特徴とするデジタル撮影装置に関する。
【００１９】
前記課題を解決する第６の発明は、デジタル画像データの記憶方法であって、デジタル撮影装置で撮影されたデジタル画像データと、当該デジタル画像データが逆光状態であるか否かを示す逆光有無情報とを記憶するステップを含むことを特徴とするデジタル画像データの記憶方法である。
【００２０】
前記課題を解決する第７の発明は、デジタル画像データのデータ構造であって、デジタル撮影装置で撮影されたデジタル画像データと、当該デジタル画像データが逆光状態であるか否かを示す逆光有無情報とを含むことを特徴とするデジタル画像データのデータ構造である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るデジタル撮影装置及び逆光補正処理を含む画像最適化処理装置の機能ブロック図である。
【００２２】
デジタル撮影装置１は、撮像レンズ２と、逆光検知部３と、撮像レンズ制御部４と、撮影素子５と、撮影検知部７と、Ａ／Ｄ変換部８と、データ処理部９と、データ記憶部１０と、データ送信部１１とを備える。なお、デジタル撮影装置１は、撮影したデジタル画像を非圧縮にて記憶する場合、データ処理部９を省略して構成することもできる。一方、撮影したデジタル画像を圧縮して記憶する場合、デジタル撮影装置１は、少なくともデータ圧縮部９４を含むデータ処理部９を備える必要があり、また、デジタル撮影装置１は、図１に示すように、色温度調節部９１、補間処理部９２及びシャープネス処理部９３のうち少なくとも何れか１つを含むデータ処理部９を備えることもできる。
【００２３】
画像最適化処理装置は、画像補正処理部１４と出力処理部２６とを備える。画像補正処理部１４は、デジタル撮影装置１で撮影された画像とともに、逆光有無情報３１を入力し、逆光有無情報３１に基づいて、逆光補正処理を行い、デジタル撮影装置１で撮影された画像を最適化処理する。出力処理部２６は、この最適化された画像を、イメージファイル２９として記憶し、又は、ハードコピー若しくはソフトコピーとして出力３０する。
【００２４】
本発明に係る逆光検知部３としては、（１）デジタル撮像装置１に搭載される手動の逆光状態入力部、（２）デジタル撮像装置１に搭載される光センサーにより逆光状態又は順光状態であるか否かを判定する逆光検知部、（３）予備的に撮影したデジタル画像を複数の区域に分割し、分割した各区域の明るさから、逆光状態又は順光状態であるか否かを判定する逆光検知部等、種々の形式のものを採用することができる。なお、本実施の形態では、図１に示すように、逆光検知部３として、（２）デジタル撮像装置１に搭載される光センサーにより逆光状態又は順光状態であるか否かを判定する逆光検知部を採用した場合について主に説明する。
【００２５】
図１に示す逆光検知部３は、具体的に、照度センサから計測された信号から、撮像する周囲照度を常に検知するとともに、撮影検知部７が、デジタル撮像装置１を操作する者がシャッターを押したと検知した時に、即ち、該デジタル画像毎に、撮影検知部７が撮影を検知した時の周囲照度が、ある閾値を超えるか否かを判定する。そして、逆光検知部３は、常に検知する周囲照度を撮像レンズ制御部４に出力するとともに、撮影検知部７が撮影を検知した時の周囲照度が、ある閾値以上である場合、逆光状態であると判定する一方、ある閾値未満である場合、順光状態であると判定して、当該状態（逆光有無データ３１）を記憶部１０に出力する。なお、逆光検知部３は、撮影検知部７が撮影を検知した時だけ、照度センサから計測された信号から、撮像する周囲照度を検知してもよい。
【００２６】
撮像レンズ制御部４は、逆光検知部３から周囲照度を入力し、撮像レンズ２に対して適正なアイリス制御を行う。
撮像素子５は、撮像レンズ２を介して投入された映像を、電気信号（画像データ）６に変換し、Ａ／Ｄ変換部８に出力する。Ａ／Ｄ変換部８は、映像素子５から出力された電気信号６を、Ａ／Ｄ変換し、例えば８ビット（２５６階調）のＲＧＢデジタル画像データとして、データ処理部９に出力する。
【００２７】
データ処理部９の色温度調節部９１は、Ａ／Ｄ変換部８から入力したＲＧＢデジタル画像データに対して色温度の調整を行う。データ処理部９の補間処理部９２及びシャープネス処理部９３は、色温度調整後のＲＧＢデジタル画像データに対し、補間処理及びシャープネス処理を行って画像の品質を向上させる。データ処理部９のデータ圧縮部９４は、シャープネス処理後のＲＧＢデジタル画像データに対してデータ圧縮する。その後、データ処理部９は、データ圧縮されたＲＧＢデジタル画像データを、データ記憶部１０に出力する。
【００２８】
撮影検知部７は、デジタル撮像装置１を操作する者がシャッターを押したと検知した時に、撮像した画像の電気信号（画像データ）６に対応する撮像時のシャッター速度、絞り値、ＩＳＯ感度、焦点距離、撮影日時、ズーム位置等の撮像条件情報７を、データ記憶部１０に出力する。
【００２９】
データ記憶部１０は、逆光検知部３から入力した逆光有無データ３１と、撮影検知部７から入力した撮像条件情報７と、データ処理部９から入力したデジタル画像データとを記憶する。なお、データ記憶部１０は、撮影検知部７が撮影を検知した時だけ、データ処理部９から入力したデジタル画像データを記憶してもよい。
【００３０】
ここで、図２を参照しながら、データ記憶部１０が記録するデジタル画像データのデータ構造について説明する。なお、図２に示すデータ構造は、データ記憶部１０が、逆光検知部３から入力した逆光有無データ３１と、撮影検知部７から入力した撮像条件情報７と、データ処理部９から入力したデジタル画像データとを、１つのファイルとして記憶した場合の構造例である。
【００３１】
図２に示すデータ構造は、ＳＯＩ（Ｓｔａｒｔ　Ｏｆ　Ｉｍａｇｅの区切り文字）と、ＥＸＩＦ（ＥＸｃｈａｎｇｅａｂｌｅ　Ｉｍａｇｅ　Ｆｉｌｅ　ｆｏｒｍａｔ）ヘッダと、ＴＩＦＦ形式ヘッダと、ＥＸＩＦヘッダに対応するタグと、ＴＩＦＦ形式ヘッダに対応するタグと、画像データ部分と、ＥＯＩ（Ｅｎｄ　Ｏｆ　Ｉｍａｇｅの区切り文字）とを含む。
【００３２】
このＥＸＩＦヘッダに対応するタグは、撮像時のシャッター速度、絞り値、ＩＳＯ感度、焦点距離、撮影日時、ズーム位置等の撮像条件情報７を記述することができる。また、ＴＩＦＦ形式ヘッダに対応するタグ（図中の斜線領域）は、画像の長さ、解像度、写真説明等の情報を記述することができる。
【００３３】
データ記憶部１０は、例えば、図２に示すように、逆光検知部３から入力した逆光有無データ３１をＴＩＦＦ形式ヘッダに対応するタグの中に記憶し、撮影検知部７から入力した撮像条件情報７をＥＸＩＦヘッダに対応するタグの中に記憶し、データ処理部９から入力したデジタル画像データを画像データ部の中に記憶し、１つのＥＸＩＦファイルとして記憶する。
【００３４】
なお、データ記憶部１０は、逆光有無データ３１を、ＴＩＦＦ形式ヘッダに対応するタグの代わりに、ＥＸＩＦヘッダに対応するタグ（例えば、メーカーノート、ユーザーコメントに対応するタグ）の中に記憶してもよい。また、データ記憶部１０は、逆光有無データ３１を、ＴＩＦＦ形式ヘッダ又はＥＸＩＦヘッダに対応する標準タグの代わりに、ＴＩＦＦ形式ヘッダ又はＥＸＩＦヘッダに対応する拡張タグの中に記憶してもよい。
【００３５】
或いは、データ記憶部１０は、撮影検知部７から入力した撮像条件情報７と、データ処理部９から入力したデジタル画像データとを、１つのＥＸＩＦファイルとして記憶するとともに、逆光有無データ３１をＥＸＩＦファイルに対応する１つの逆光有無データファイルとして記憶することもできる。例えば、データ記憶部１０は、１つの行に、ＥＸＩＦファイル名と逆光有無データ３１とをテキストデータとして、記憶することもできる。この場合、ＥＸＩＦファイル名は、ハイパーリンク（ＥＸＩＦファイルが存在する場所）形式であってもよい。
【００３６】
ところで、データ送信部１１は、画像処置部１４で補正処理を施すために、データ記憶部１０で記憶するデータを送信する。データ送信部１１は、逆光有無データ３１と撮像条件情報７とデジタル画像データとを記憶するデータファイルを、例えば、ケーブル１３、メモリカード１２等を介して画像処置部１４に送信する。
【００３７】
これに対し、画像処置部１４は、逆光有無データ３１と撮像条件情報７とデジタル画像データとを記憶するデータファイルを受信する。
逆光有無判定部１５は、逆光有無データ３１に基づいて、ＲＧＢデジタル画像データが、順光画像であるか、或いは逆光画像であるかを自動的に識別する。逆光有無判定部１５は、ＲＧＢデジタル画像データが、逆光画像であると識別した場合、逆光有無判定部１５は、撮像条件情報７と、ＲＧＢデジタル画像データを逆光補正処理部１８に出力し、ＲＧＢデジタル画像データが、順光画像であると識別した場合、逆光有無判定部１５は、撮像条件情報７と、ＲＧＢデジタル画像データを順光補正処理部３３に出力する。
【００３８】
このように、本発明によれば、画像処置部１４を操作する者が、取り込んだ各画像データを一つ一つ逆光状態にあるか否かを確認する必要がなくなり、画像処置部１４自身が、逆光有無データ３１に基づいて、取り込んだ各画像データを一つ一つ逆光状態にあるか否かを自動的に識別することができるため、作業効率が上がるという利点がある。特に、デジタル撮像装置１で撮影したデジタル画像データを、「報道写真や印刷原稿のデータ」として使用する場合、デジタル画像データを入稿する部門における作業効率が上がることにより、入稿から印刷までの生産性が向上する。
【００３９】
また、本発明によれば、逆光検知部３として、（２）デジタル撮像装置１に搭載される光センサーにより逆光状態又は順光状態であるか否かを判定する逆光検知部を採用することにより、従来の逆光補正装置における逆光状態にあるか否かの自動的判定アルゴリズムに比べて、確実かつ迅速に、逆光状態にあるか否かを自動的に判定することができるという利点がある。
【００４０】
逆補正処理部１８は、例えば、以下のような逆光補正処理を行うことができる。　逆補正処理部１８は、まず、一般的な方法で各画素の輝度を算出する。例えば、逆補正処理部１８は、以下の算出式を用いて各画素の輝度値を算出する。
【００４１】
輝度値＝（Ｋｒ×Ｒ画素値）＋（Ｋｇ×Ｇ画素値）＋（Ｋｂ×Ｂ画素値）
但し、Ｋｒ，Ｋｇ，Ｋｂは輝度値算出係数をそれぞれ示す。
その後、逆補正処理部１８は、従来の逆光補正処理手段のいずれのものも使用できる。逆補正処理部１８は、例えば、（１）本出願人が提案している特願２００２−１００８２号（撮像された画像の輝度データに基づいて輝度ヒストグラムを作成するステップと、該ヒストグラム中の谷部の輝度部に基づいて入力された画像の補正基準輝度値を決定するステップ、該入力された画像の補正基準輝度値と、この補正基準輝度値に対対応する補正後の補正目標輝度値とに基づいて補正率を決定するステップと、該決定された補正率に基づいて入力画像補正用のルックアップテーブルを作成するステップと、該ルックアップテーブルに基づいて前記入力された画像を補正処理するステップとを備えた逆光補正処理手段）、（２）特開２００２−６３９０号（複数の画像の逆光補正の最適な結果に基づくルックアップテーブルを前記各々の画像に対して作成するステップと、該作成された各ルックアップテーブルを近似するグループにグループ化するステップと、該グループ化されたルックアップルテーブルに対応する前記画像の輝度ヒストグラムを作成するステップと、該輝度ヒストグラムの頻度の谷部の輝度値を決定するステップと、該谷部の輝度値を該グループ化されたルックアップテーブルと関連付けるステップと、該ルックアップルテーブルと、該関連付けられた谷部の輝度値とを逆光補正データとして記憶するステップと、入力画像の輝度ヒストグラムを作成するステップと、該入力画像の輝度ヒストグラムの頻度の谷部の輝度値を決定するステップと、該入力画像の該谷部の輝度値に対応する前記記憶されたルックアップテーブルを決定するステップと、該決定されたルックアップテーブルにより該入力画像の逆光補正をするステップとを備えた逆光補正処理手段）等である。
【００４２】
本実施の形態においては、逆補正処理部１８が、特開２００２−１００８２号の逆光補正処理手段を採用した場合について、以下に説明する。
逆光補正処理部１８の輝度ヒストグラム演算部１９は、図３に示すように、各画素の輝度値データにより、各画素値の頻度を算出して、輝度ヒストグラムを演算し、横軸に輝度値（０〜２５５）を取り、縦軸に各画素の輝度値の頻度を取った入力画像の輝度ヒストグラムを作成し出力する。この輝度ヒストグラムデータは、基準補正値決定演算部２０に入力され、輝度ヒストグラムの大きな山部がなだらかに減少してできる大きな谷部の輝度ヒストグラムの谷間で頻度が最低である輝度値Ａを演算し、この輝度値Ａを補正基準輝度値Ｂとして決定する。ここで、上述の場合には、輝度値Ａを補正基準輝度値Ｂとして決定する場合を示したが、この輝度値Ａに基づいて輝度値Ａ±１０の範囲で補正基準輝度値Ｂを決定してもよい。この輝度値Ａ±１０の範囲は統計的に求められた許容範囲である。また、輝度値Ａは５４≦Ａ≦１７５であるとき、逆光補正することが好ましい。この補正基準輝度値Ｂは、ルックアップテーブル作成部２１に入力される。
【００４３】
図４に示すように、このルックアップテーブル作成部２１で、該補正基準輝度値Ｂが被写体の画像部分と背景部分との光量が３：１となるような補正目標輝度値Ｃが決定される。即ち、補正目標輝度値Ｃ＝２５５×｛３／（１＋３）｝＝１９１として決定される。但し、２５５は輝度値ヒストグラムの最大輝度値を示す。ここで、この例は補正目標輝度値Ｃを１９１とする場合を示したが、補正目標輝度値Ｃに±５の許容範囲を持たせることが可能である。これは、実験的及び統計的に認められたものである。この補正基準輝度値Ｂと、これに対応する補正出力である補正目標輝度値Ｃの輝度値１９１とにより、図４に示すようなルックアップテーブルが作成される。ここで入力画像の暗い部分（被写体の画像部分）は、上述の如く補正基準輝度値Ｂと補正目標輝度値Ｃとの比で現される補正率で入力画像の各画素の輝度値が補正される。他方、図４の場合には、入力画像の明るい部分（背景の画像部分）は、補正後の画像が白くつぶれるのを防止するために、該補正率より小さい補正率が決定される。即ち、座標値（０，０）、座標値（Ｂ，Ｃ）と座標値（２５５，２５５）とを結ぶ直線の傾きで補正率が決定される。また、座標値（０，０）、座標値（Ｂ，Ｃ）と座標値（２５５，２５５）を通るような曲線でもよい。
【００４４】
補正処理部２２は、ルックアップテーブル作成部２１で作成された該ルックアップテーブルにより、入力の各画素の輝度値を補正する。
一方、逆光有無判定部１５は、ＲＧＢデジタル画像データが、順光画像であると識別した場合、逆光有無判定部１５は、撮像条件情報７と、ＲＧＢデジタル画像データを順光補正処理部３３に出力する。なお、順光補正処理部３３は、従来の順光補正処理手段のいずれのものも使用できる。順光正処理部１６は、例えば、本出願人が提案している特開平１１−３１７８７２号（画素ごとの画像データからなる入力デジタル画像を最適化処理する方法において、該画像データに基づいて入力デジタル画像の濃度値ヒストグラムの重心値を求めるステップと、該濃度値ヒストグラムの重心値と予め設定された最良画像の濃度値ヒストグラムの重心値とから該入力デジタル画像の濃度値ヒストグラムの重心値の差を求めるステップと、該入力デジタル画像の濃度値ヒストグラムの重心値の差を用いて、最適明暗画像の濃度値ヒストグラムの重心偏差およびトーンカーブの膨らみ修正量との関係に基づいて予め設定された膨らみ修正量変換データから、トーンカーブの膨らみ修正量を求めるステップと、入力画像のシャドー点、ハイライト点を特定するための所望の入力濃度値レベルを各々設定するステップと、該入力濃度値レベルと予め該入力濃度値レベルに対応して設定された出力画像のシャドー点およびハイライト点の出力濃度値レベルとを通り、該トーンカーブの膨らみ修正量を備えるように、該入力デジタル画像を変換するためのトーンカーブを作成するステップと、該作成されたトーンカーブを用いて入力デジタル画像を出力デジタル画像に変換するステップと、を備えたことを特微とするデジタル画像の最適化処理方法。）である。
【００４５】
なお、順光補正又は逆光補正されたＲＧＢデジタル画像データは、画像処理部２３で順光及び逆光処理以外の色温度処理、シャープネス処理、補間処理等の画像処理２３が行われてもよい。
【００４６】
出力処理部２６は、順光補正又は逆光補正された、即ち最適化された画像を、イメージファイル２９として記憶し、又は、ハードコピー若しくはソフトコピーとして出力３０する。なお、順光補正又は逆光補正された画像をハードコピー若しくはソフトコピーとして出力３０する際、出力デバイス特性に合わせた画像が出力３０されるように、画像処理部２３でカラーマネージメント等の画像処理２３が行われてもよい。
【００４７】
なお、実施の形態の変形として、本発明に係る逆光検知部３としては、（１）デジタル撮像装置１に搭載される手動の逆光状態入力部を採用することもできる。この場合、デジタル撮像装置１を操作する者自身が、撮影しようとする各画像データを一つ一つ逆光状態にあるか否かを確認する必要があり、逆光状態である場合、逆光状態入力部に対して「逆光モード」をセットする。そして、逆光状態入力部は、撮影検知部７が撮影を検知した時に、「逆光モード」にセットされているか否かを判定し、「逆光モード」であれば、逆光状態入力部は、逆光有無データ３１として「逆光モード使用」をデータ記憶部１０に出力する。一方、逆光状態入力部は、撮影検知部７が撮影を検知した時に、「逆光モード」にセットされていなければ、逆光状態入力部は、逆光有無データ３１として「逆光モード不使用」をデータ記憶部１０に出力する。
【００４８】
このように、本発明によれば、デジタル撮像装置１を操作する者自身が、逆光状態にあるか否かを確認するので、撮影現場にいない、従来の逆光補正装置を操作する者と比べて、確実かつ迅速に、逆光状態にあるか否かを自動的に判定することができるという利点がある。
【００４９】
また、画像処置部１４を操作する者が、取り込んだ各画像データを一つ一つ逆光状態にあるか否かを確認する必要がなくなり、画像処置部１４自身が、逆光有無データ３１に基づいて、取り込んだ各画像データを一つ一つ逆光状態にあるか否かを自動的に識別することができるため、デジタル画像データを入稿する部門における作業効率が上がることにより、入稿から印刷までの生産性が向上するという利点もある。
【００５０】
なお、実施の形態の変形として、逆光検知部３として、（３）予備的に撮影したデジタル画像を複数の区域に分割し、分割した各区域の明るさから、逆光状態又は順光状態であるか否かを判定する逆光検知部を採用した場合も同様に、画像処置部１４自身が、逆光有無データ３１に基づいて、取り込んだ各画像データを一つ一つ逆光状態にあるか否かを自動的に識別することができるため、入稿から印刷までの生産性が向上するという利点がある。
【００５１】
さらに、実施の形態の変形として、図５に示すように、デジタル撮像装置１自身で、逆光補正処理１８を行うこともできる。この場合、逆光検知部３は、撮影検知部７が撮影を検知した時の周囲照度が、ある閾値以上である場合、逆光状態であると判定する一方、ある閾値未満である場合、順光状態であると判定して、当該状態（逆光有無データ３１）をデータ処理部９に出力する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデジタル撮影装置及び逆光補正処理を含む画像最適化処理装置の一例を表す機能ブロック図である。
【図２】本発明に係るデジタル画像データのデータ構造の一例を表す図である。
【図３】逆光状態にあるデジタル画像データの輝度ヒストグラムの一例を示す図である。
【図４】本発明に係る逆光補正処理に用いるルックアップテーブルの一例を示す図である。
【図５】本発明に係るデジタル撮影装置及び逆光補正処理を含む画像最適化処理装置の他の一例を表す機能ブロック図である。

Claims

デジタル画像データの自動最適化処理方法であって、
デジタル撮影装置で撮影され、且つ前記デジタル撮像装置で記憶されたデジタル画像データと、当該デジタル画像データが逆光状態であるか否かを示す逆光有無情報であって、前記デジタル撮影装置で記憶された逆光有無情報とを入力するステップと、
逆光有無情報に基づき、当該逆光有無情報が逆光状態である場合、当該デジタル画像データに対して逆光補正処理を実行するステップと、
逆光有無情報に基づき、当該逆光有無情報が逆光状態でない場合、当該デジタル画像データに対して順光補正処理を実行するステップと
を含むデジタル画像データの自動最適化処理方法。
請求項１に記載の自動最適化処理方法において、
逆光有無情報が、デジタル撮影装置が備える光センサー又はデジタル撮影装置を操作する撮影者により判定されて生成される、自動最適化処理方法。
請求項１又は請求項２に記載の自動最適化処理方法において、
逆光補正処理を実行する前記ステップが、
撮像された画像の輝度データに基づいて輝度ヒストグラムを作成するステップと、該ヒストグラム中の谷部の輝度部に基づいて入力された画像の補正基準輝度値を決定するステップと、該入力された画像の補正基準輝度値と、この補正基準輝度値に対応する補正後の補正目標輝度値とに基づいて補正率を決定するステップと、該決定された補正率に基づいて入力画像補正用のルックアップテーブルを作成するステップと、該ルックアップテーブルに基づいて前記入力された画像を補正処理するステップとを備えた逆光補正処理ステップである、自動最適化処理方法。
請求項１又は請求項２に記載の自動最適化処理方法において、
逆光補正処理を実行する前記ステップが、
複数の画像の逆光補正の最適な結果に基づくルックアップテーブルを前記各々の画像に対して作成するステップと、該作成された各ルックアップテーブルを近似するグループにグループ化するステップと、該グループ化されたルックアップルテーブルに対応する前記画像の輝度ヒストグラムを作成するステップと、該輝度ヒストグラムの頻度の谷部の輝度値を決定するステップと、該谷部の輝度値を該グループ化されたルックアップテーブルと関連付けるステップと、該ルックアップルテーブルと、該関連付けられた谷部の輝度値とを逆光補正データとして記憶するステップと、入力画像の輝度ヒストグラムを作成するステップと、該入力画像の輝度ヒストグラムの頻度の谷部の輝度値を決定するステップと、該入力画像の該谷部の輝度値に対応する前記記憶されたルックアップテーブルを決定するステップと、該決定されたルックアップテーブルにより該入力画像の逆光補正をするステップとを備えた逆光補正処理ステップである、自動最適化処理方法。
デジタル撮影装置であって、
撮像レンズ２を介して投入された映像を、電気信号に変換して出力する撮像素子と、
前記電気信号をＡ／Ｄ変換して、デジタル画像データを得るＡ／Ｄ変換部と、逆光状態であるか否かを判定して該デジタル画像毎に属性の逆光有無情報を得る逆光検知部と、
前記デジタル画像データと前記逆光有無情報とを記憶するデータ記憶部と
を備えるデジタル撮影装置。
デジタル画像データの記憶方法であって、
デジタル撮影装置で撮影されたデジタル画像データと、当該デジタル画像データが逆光状態であるか否かを示す逆光有無情報とを記憶するステップ
を含むデジタル画像データの記憶方法。
デジタル画像データのデータ構造であって、
デジタル撮影装置で撮影されたデジタル画像データと、当該デジタル画像データが逆光状態であるか否かを示す逆光有無情報と
を含むデジタル画像データのデータ構造。