JP2005293554A - 画像における主要被写体の決定 - Google Patents

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Abstract

【課題】画像を特徴付ける被写体である主要被写体を正しく判定すること。
【解決手段】CPU411は、選択された画像データGDを複数の領域(画素データ群)に分割し、画像データGDを領域単位にて解析し、画像データGDの各領域の色域を決定する。CPU411は、画像データGDの各領域について色域を決定すると、隣接する同一色域の領域を関連付けて、色域領域を決定する。CPU411は、決定した各色域領域について位置情報を取得する。CPU411は、ROM/HDD413から位置条件(被写体判定条件)を取得し、主要被写体候補を「空、緑、人」のいずれかに絞る。CPU411は、色域領域の位置情報と、絞った主要被写体に対応する位置条件とを対比して最終的に主要被写体を決定する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、画像を特徴付ける被写体である主要被写体を決定する技術に関する。
ディジタルスチルカメラ等において生成されたディジタル画像データに対しては、撮像後に任意の画質調整処理が可能であり、例えば、ユーザはレタッチソフトを用いて画質調整処理を行うことができる。一方で、的確な画質調整処理には、経験や慣れを要するため、ユーザの手を煩わせることなく基準値を用いた、いわゆる自動画質補正の技術が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−92956号公報
しかしながら、自動画質調整技術では、画像を特徴付ける主要被写体の判定が的確に実行されていることを前提にして各種画質調整が実行されるので、主要被写体の判定を誤ると却って画質の低下を招いてしまう。したがって、画像データに対する自動画質調整技術においては、例えば、画像を特徴付ける主要被写体が何であるかといった画像データの特徴を正確に解析することが重要であり、主要被写体を的確に判定するための技術が望まれる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、画像を特徴付ける被写体である主要被写体を正しく判定することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明の第1の態様は、画像を特徴付ける被写体である主要被写体を決定する画像処理装置を提供する。本発明の第1の態様に係る画像処理装置は、判定の対象となる画像のデータであって、複数の画素データから構成される画像データを取得する画像データ取得手段と、前記画像を複数の領域に分割した際の各領域に対応して前記画像データを複数の画素データ群に分割し、前記画像データを前記画素データ群単位にて解析し、前記各画素データ群が示す色域を決定する色域決定手段と、特定の色域を示す画素データ群について、同一の色域を示すと共に互いに隣接する画素データ群を関連付けて色域領域を形成する色域領域形成手段と、前記色域領域についての位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記特定の色域に対応する被写体が存在すべき位置を規定する位置条件を取得する位置条件取得手段と、前記色域領域の色域および位置情報と前記位置条件とを用いて、前記色域領域に対応する主要被写体を決定する主要被写体決定手段とを備えることを特徴とする。
本発明の第1の態様に係る画像処理装置によれば、各画素データ群が示す色域を決定し、特定の色域を示す画素データ群について、同一の色域を示すと共に互いに隣接する画素データ群を関連付けて色域領域を形成し、色域領域の色域および位置情報と特定の色域に対応する被写体が存在すべき位置を規定する位置条件とを用いて、色域領域に対応する主要被写体を決定するので、画像を特徴付ける被写体である主要被写体を正しく判定することができる。
本発明の第1の態様に係る画像処理装置において、前記主要被写体決定手段は、前記色域領域が空色の色域を示し、前記色域領域の存在位置が前記画像の上方領域である場合には、前記主要被写体を空に決定しても良い。かかる場合には、空色の色域を有すると共に、画像において空が存在する確率の高い画像の上方領域に存在する色域領域に対応する主要被写体を空と決定するので、主要被写体としての空を正しく判定することができる。
本発明の第1の態様に係る画像処理装置において、前記主要被写体決定手段は、前記色域領域が緑色の色域を示し、前記色域領域の存在位置が前記画像の下方領域である場合には、前記主要被写体を植物に決定しても良い。かかる場合には、緑色の色域を有すると共に、画像において草、森、木立といった植物が存在する確率の高い画像の下方領域に存在する色域領域に対応する主要被写体を植物と決定するので、主要被写体としての植物を正しく判定することができる。
本発明の第1の態様に係る画像処理装置において、前記主要被写体決定手段は、前記色域領域が肌色の色域を示し、前記色域領域の存在位置が前記画像の中央領域を含む領域である場合には、前記主要被写体を人に決定しても良い。かかる場合には、肌色の色域を有すると共に、画像において人が存在する確率の高い画像の中央領域に存在する色域領域に対応する主要被写体を人と決定するので、主要被写体としての人を正しく判定することができる。
本発明の第2の態様は、画像を特徴付ける被写体である主要被写体を決定する画像処理装置を提供する。本発明の第2の態様に係る画像処理装置は、判定の対象となる画像のデータである画像データを取得する画像データ取得手段と、前記画像データを複数の領域に分割し、領域単位にて解析する画像データ解析手段と、前記画像データの各領域の位置情報を取得する位置情報取得手段と、取得した前記位置情報と前記解析結果とを用いて前記主要被写体を決定する判定手段とを備えることを特徴とする。
本発明の第2の態様に係る画像処理装置によれば、取得した画像データの各領域の位置情報と解析結果とを用いて主要被写体を決定するので、画像を特徴付ける被写体である主要被写体を正しく判定することができる。
本発明の第2の態様に係る画像処理装置において、前記解析結果は、前記画像データの前記各領域が有する色域の情報を含み、前記主要被写体の決定は、前記画像データの各領域の前記位置情報および前記色域情報と、色域と存在位置とによって被写体を規定する被写体判定条件とを用いて実行されても良い。かかる場合には、画像データの各領域の色域および位置情報と、色域と存在位置とによって被写体を規定する被写体判定条件とを用いて主要被写体を決定するので、画像を特徴付ける被写体である主要被写体を更に精度良く判定することができる。
本発明の第2の態様に係る画像処理装置において、前記主要被写体決定手段は、前記領域の色域が空色であり、前記領域の存在位置が前記画像の上方領域である場合には、前記主要被写体を空に決定しても良い。かかる場合には、空色の色域を有すると共に、画像において空が存在する確率の高い画像の上方領域に存在する領域に対応する主要被写体を空と決定するので、主要被写体としての空を正しく判定することができる。
本発明の第2の態様に係る画像処理装置において、前記主要被写体決定手段は、前記領域の色域が緑色であり、前記領域の存在位置が前記画像の下方領域である場合には、前記主要被写体を植物に決定しても良い。かかる場合には、緑色の色域を有すると共に、画像において草、森、木立といった植物が存在する確率の高い画像の下方領域に存在する領域に対応する主要被写体を植物と決定するので、主要被写体としての植物を正しく判定することができる。
本発明の第2の態様に係る画像処理装置において、前記主要被写体決定手段は、前記領域の色域が肌色であり、前記色域の存在位置が前記画像の中央領域を含む領域である場合には、前記主要被写体を人に決定しても良い。かかる場合には、肌色の色域を有すると共に、画像において人が存在する確率の高い画像の中央領域に存在する領域に対応する主要被写体を人と決定するので、主要被写体としての人を正しく判定することができる。
本発明の第1または第2の態様に係る画像処理装置において、前記各領域は1の画素で構成されており、前記各領域に対応する前記複数の画素データ群は1の画素データで構成されていても良く、あるいは、前記各領域は複数の画素で構成されており、前記各領域に対応する前記複数の画素データ群は複数の画素データで構成されていても良い。
本発明の第3の態様は、画像を特徴付ける被写体である主要被写体を決定する画像処理装置を提供する。本発明の第3の態様に係る画像処理装置は、判定の対象となる画像のデータであって、複数の画素データから構成される画像データを取得する画像データ取得手段と、前記画像を複数の領域に分割した際の各領域に対応して前記画像データを複数の画素データ群に分割し、前記画像データを前記画素データ群単位にて解析する画像データ解析手段と、前記各画素データ群の位置情報を取得する位置情報取得手段と、取得した前記位置情報と解析結果とを用いて前記主要被写体を決定する主要被写体決定手段とを備えることを特徴とする。
本発明の第3の態様に係る画像処理装置によれば、取得した各画素データ群の位置情報と解析結果とを用いて主要被写体を決定するので、画像を特徴付ける被写体である主要被写体を正しく判定することができる。
本発明の第3の態様に係る画像処理装置において、前記解析結果は、前記各画素データ群が示す色域の情報を含み、
前記主要被写体決定手段は、被写体を色域と存在位置とによって識別するための被写体判定条件を取得する被写体判定条件取得手段と、前記画素データ群の色域および位置情報と、前記取得した被写体判定条件とを用いて前記主要被写体を判別する主要被写体判別手段とを備えても良い。
かかる場合には、画素データ群の色域および位置情報と、取得した被写体を色域と存在位置とによって識別するための被写体判定条件とを用いて主要被写体を判別するので、画像を特徴付ける被写体である主要被写体を更に精度良く判定することができる。
本発明の第3の態様に係る画像処理装置において、前記主要被写体判別手段は、前記画素データ群の色域が空色であり、前記画素データ群の存在位置が前記画像の上方領域である場合には、前記主要被写体を空に決定しても良い。かかる場合には、空色の色域を有すると共に、画像において空が存在する確率の高い画像の上方領域に存在する画素データ群に対応する主要被写体を空と決定するので、主要被写体としての空を正しく判定することができる。
本発明の第3の態様に係る画像処理装置において、前記主要被写体判別手段は、前記画素データ群の色域が緑色であり、前記画素データ群の存在位置が前記画像の下方領域である場合には、前記主要被写体を植物に決定しても良い。かかる場合には、緑色の色域を有すると共に、画像において草、森、木立といった植物が存在する確率の高い画像の下方領域に存在する画素データ群に対応する主要被写体を植物と決定するので、主要被写体としての植物を正しく判定することができる。
本発明の第3の態様に係る画像処理装置において、前記主要被写体判別手段は、前記画素データ群の色域が肌色であり、前記画素データ群の存在位置が前記画像の中央領域を含む領域である場合には、前記主要被写体を人に決定しても良い。かかる場合には、肌色の色域を有すると共に、画像において人が存在する確率の高い画像の中央領域に存在する画素データ群に対応する主要被写体を人と決定するので、主要被写体としての人を正しく判定することができる。
本発明の第1ないし第3の態様に係る画像処理装置において、前記色域は少なくとも色相をパラメータに含んでも良い。色相は、主要被写体を特徴付けるパラメータとして有用であり、色相を色域のパラメータとすることによって、主要被写体の判定精度を向上させることができる。
本発明の第4の態様は、画像を特徴付ける被写体である主要被写体を決定する方法を提供する。本発明の第4の態様に係る方法は、判定の対象となる画像のデータであって、複数の画素データから構成される画像データを取得し、前記画像を複数の領域に分割した際の各領域に対応して前記画像データを複数の画素データ群に分割し、前記画像データを前記画素データ群単位にて解析して、前記各画素データ群が示す色域を取得し、特定の色域を示す画素データ群について、同一の色域を示す画素データ群を関連付けて色域領域を形成し、前記色域領域についての位置情報を取得し、前記特定の色域に対応する被写体が存在すべき位置を規定する位置条件を取得し、前記取得した色域領域の色域および位置情報と前記位置条件とを用いて前記画像を特徴付ける主要被写体を決定することを特徴として備える。
本発明の第4の態様に係る方法によれば、本発明の第1の態様に係る画像処理装置と同様の作用効果を得ることができると共に、本発明の第4の態様に係る方法は、本発明の第1の態様に係る画像処理装置と同様にして種々の態様にて実現され得る。
本発明の第5の態様は、画像を特徴付ける被写体である主要被写体を決定する方法を提供する。本発明の第5の態様に係る方法は、判定の対象となる画像のデータである画像データを取得し、前記画像データを複数の領域に分割し、領域単位にて解析し、前記画像データの各領域の位置情報を取得し、取得した前記位置情報と前記解析結果とを用いて前記主要被写体を決定することを特徴として備える。
本発明の第5の態様に係る方法によれば、本発明の第2の態様に係る画像処理装置と同様の作用効果を得ることができると共に、本発明の第5の態様に係る方法は、本発明の第2の態様に係る画像処理装置と同様にして種々の態様にて実現され得る。
本発明の第6の態様は、画像を特徴付ける被写体である主要被写体を決定する方法を提供する。本発明の第6の態様に係る方法は、判定の対象となる画像のデータであって、複数の画素データから構成される画像データを取得し、前記画像を複数の領域に分割した際の各領域に対応して前記画像データを複数の画素データ群に分割し、前記画像データを前記画素データ群単位にて解析し、前記各画素データ群の位置情報を取得し、取得した前記位置情報と解析結果とを用いて前記主要被写体を決定することを特徴として備える。
本発明の第6の態様に係る方法によれば、本発明の第3の態様に係る画像処理装置と同様の作用効果を得ることができると共に、本発明の第6の態様に係る方法は、本発明の第3の態様に係る画像処理装置と同様にして種々の態様にて実現され得る。
本発明の第4ないし第6の態様に係る方法は、この他にも、プログラム、およびプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体としても実現され得る。
以下、本発明に係る画像処理装置、および画像処理方法について図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。
図1および図2を参照して本実施例に係る画像処理装置を含む画像処理システムについて説明する。図1は本実施例に係る画像処理装置を含む画像処理システムの概略構成を示す説明図である。図2は本実施例に係る画像処理装置の概略構成を示す説明図である。
画像処理システムは、画像データ生成装置としてのディジタルスチルカメラ10、画像データGDに対する画像処理を実行する画像処理装置としての表示装置20、パーソナルコンピュータ30、カラープリンタ40を備えている。
ディジタルスチルカメラ10は、光の情報をディジタルデバイス(CCDや光電子倍増管といった光電変換素子)に結像させることによりディジタル画像データを取得(生成)するカメラである。ディジタルスチルカメラ10は、例えば、各構成画素に対してR、G、Bの各フィルタが所定の規則に従って配置されたCCDを備え、被写体に対応したディジタル画像データを生成する。より具体的には、Rフィルタを有する画素においては、R成分の画素データを直接取得する他、周囲の画素データを基にしてG成分、B成分の画素データを補間演算によって生成する。生成された画像データは、記憶装置としてのメモリカードMCに保存される。ディジタルスチルカメラ10における画像データの保存形式としては、非可逆圧縮保存方式としてJPEGデータ形式、可逆圧縮保存方式としてTIFFデータ形式が一般的であるが、この他にもRAWデータ形式、GIFデータ形式、BMPデータ形式等の保存形式が用いられ得る。なお、画像データ生成装置としては、この他にもスキャナ等の撮像装置が用いられても良い。
表示装置20は、画像を表示するための表示ディスプレイ21を有する、例えば、電子式の写真フレームとして機能する表示装置であり、スタンドアローンにて後述するカラープリンタ40における画像処理と同等の画像処理を画像データに対して実行し、出力画像を表示する。表示装置20は、例えば、記憶媒体、赤外線通信および電波式通信といった無線通信を介して、あるいは、ケーブルを介してディジタルスチルカメラ10、ネットワーク上のサーバ(図示しない)から画像データを取得する。表示ディスプレイ21は、例えば、液晶表示ディスプレイ、有機EL表示ディスプレイであり、各表示ディスプレイパネル毎に独自の画像出力特性を有する。
パーソナルコンピュータ30は、例えば、汎用タイプのコンピュータであり、CPU、RAM、ハードディスク等を備えて、後述するカラープリンタ40における画像処理と同等の画像処理を実行する。パーソナルコンピュータ30は、この他にも、メモリカードMCを装着するためのメモリカードスロット、ディジタルスチルカメラ10等からの接続ケーブルを接続するための入出力端子を備えている。
カラープリンタ40は、カラー画像の出力が可能なプリンタであり、本実施例では、スタンドアローンにて、画像データに対する画像処理を実行して、画像を出力する。カラープリンタ40は、図2に示すように、制御回路41、入出力操作部42、印刷画像出力部43、メモリカードスロット44、データ入出力部45を備えている。
制御回路41は、画像データに対する画像処理、解析処理等の各種演算処理を実行する中央演算装置(CPU)411、画像処理が施された画像データ、演算結果等の各種データを一時的に格納するランダムアクセスメモリ(RAM)412、CPU111によって実行されるプログラム、画像を特徴付ける被写体である主要被写体を識別するための被写体判定条件の各パラメータを示すテーブル等を格納するリードオンリメモリ(ROM)/ハードディスクドライブ(HDD)413を備えている。
入力操作部42は、外部からの入力を受け付けるインターフェース部であり、例えば、キー操作部、スクロール操作部、タッチパネル式操作部として実現される。
印刷画像出力部43は、制御回路41から出力される印刷用画像データに基づいて、例えば、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の4色の色インクを印刷媒体上に噴射してドットパターンを形成することによって画像を形成するインクジェット方式の印刷画像出力部である。あるいは、カラートナーを印刷媒体上に転写・定着させて画像を形成する電子写真方式の印刷画像出力部である。色インクには、上記4色に加えて、ライトシアン(薄いシアン、LC)、ライトマゼンタ(薄いマゼンタ、LM)、ブルー、レッドを用いても良い。
メモリカードスロット44は、各種メモリカードを装填するための装填部であり、メモリカードスロット14に装填されたメモリカードに対する読み出しまたは書き込みは、制御回路41によって実行される。
データ入出力部45は、接続ケーブルCV等が接続される端子、信号変換処理機能を有し、外部器機との間で画像データをやりとりするために用いられる。
図3を参照してカラープリンタ40が備える制御回路41によって実現されるモジュールの概略について説明する。図3は本実施例に係るカラープリンタ40が備える制御回路41によって実現される機能モジュールのブロック図である。なお、図3に示す各モジュールは、CPU411単独で、あるいは制御回路41として実現され、また、ハードウェア、ソフトウェアのいずれによっても実現され得る。
画像データは、画像データ取得モジュールM1によって制御回路41に取得され、画像データ解析モジュール(色域取得モジュール)M2に送られる。
画像データ解析モジュールM2は、画像データを複数の領域(複数の画素データ群)に分割し、各分割領域毎に色域を決定する。画像の各領域は1または複数の画素で構成されており、各領域に割り当てられる画像データの複数の領域(複数の画素データ群)はそれぞれ1または複数の画素データによって構成されている。色域領域形成モジュールM3は、決定された色域の情報を用いて同一の色域を示すと共に隣接する画像データの領域を関連付けて色域領域を形成する。位置情報取得モジュールM4は、画像データの解析結果を利用して形成された色域領域について画像の上方に存在する画像の縁部を形成しているといった位置情報を取得する。位置条件取得モジュールM5は、特定の色域を示す被写体が存在すべき位置を規定する位置条件を取得する。
主要被写体決定モジュールM6は、色域領域の色域および位置情報と、位置条件とを用いて色域領域に対応する主要被写体を決定する。主要被写体決定モジュールM6は、被写体判定条件取得モジュールM61および主要被写体判別モジュールM62としても実現され得る。かかる場合には、色域領域形成モジュールM3および位置条件取得モジュールM5は備えることなく、主要被写体を決定することができる。主要被写体条件取得モジュールM61は、被写体を色域と存在位置とによって識別するための被写体判定条件を取得し、主要被写体判別モジュールM62は、画素データ群(領域)の色域および位置情報と、被写体判定条件とを用いて主要被写体を決定する。
画質調整モジュールM7は、主要被写体決定モジュールM6によって決定された主要被写体の情報を用いて、画像データの主要被写体に対応する領域(あるいは、画素データ群)に対して決定された主要被写体に応じた画質調整を実行する。画像出力モジュールM8は、画質調整が施された画像データを用いて出力画像を出力する。
図4〜図11を参照して、本実施例に係る画像処理装置としてのカラープリンタ40にて実行される主要被写体判別処理について説明する。図4は処理対象となる画像の一例を模式的に示す説明図である。図5は本実施例に係るカラープリンタにおいて実行される主要被写体判定処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。図6は本実施例に係るカラープリンタにおいて実行される主要被写体の判定処理の過程を模式的に示す説明図である。図7は画像データの領域(画素データ群)の解析結果の一例を示す説明図である。図8は本実施例に係るカラープリンタにおいて実行される主要被写体の判定処理の他の過程を模式的に示す説明図である。図9は図8に続く主要被写体の判定処理の過程を模式的に示す説明図である。図10は画素データ群を示す色相を決定するために用いられる判定しきい値を格納するテーブルの一例を模式的に示す説明図である。図11は画素データ群(色域領域)に対応する被写体を決定するために用いられる被写体判定条件の一例を示す説明図である。
本処理ルーチンの対象となる画像データGDは図4に示す画像に対応する画像データGDである。以下の説明で用いる、画像上方、画像中央、画像下方、画像縁部はそれぞれ図4に示す部位、領域を指す。
図5の処理ルーチンは、例えば、カラープリンタ40のメモリスロット44にメモリカードMCが差し込まれたとき、あるいは、ケーブルCVを介してカラープリンタ40にディジタルスチルカメラ10が接続されたときに開始される。
制御回路41(CPU411)は、画像処理を開始すると、選択された画像データGDを取得してRAM412に一時的に格納する(ステップS100)。一般的に、ディジタルスチルカメラ10において生成された画像データGDは、YCbCrデータであるため、CPU411は、選択された画像データGDが開かれるとYCbCrデータをRGBデータへと変換する。画像データGDの選択は、例えば、カラープリンタ40と有線または無線にて接続されているディジタルスチルカメラ10上において行われていても良く、あるいは、カラープリンタ40上において、メモリカードMCに格納されている画像データGDの中から選択されても良い。さらには、ネットワークを介してサーバ上に格納されている複数の画像データGDから選択されても良い。
CPU411は、選択された画像データGDを図6に示すように複数の領域、例えば64の領域(画素データ群)に分割する(ステップS110)。ただし、図6は説明を容易にするため画像データGDがメモリ上に展開された仮想状態を模式的に示している。具体的に説明すると、画像データGDは複数の画素データから構成されており、各画素データには、例えば、x−y座標で示される位置情報が割り振られている。そこで、位置情報を利用して、画像を複数の領域に分割した各領域と各領域に対応する画素データ群とを対応付けることで、図6に示すように画像の分割領域と画像データGDの仮想的な分割領域とを対応付けることができる。本明細書中では、画像の分割領域に併せて分割された画像データGDの分割単位を、画像データGDの領域または画素データ群という。また、図5に示すフローチャートは、画像データの領域または画素データ群が複数の画素データから構成されている場合について各ステップを示している。画像データの領域または画素データ群が一の画素データから構成されている場合には、ステップS110は省略され、ステップS120における「領域単位」は「画素(画素データ)」と、S130における「各領域」は「各画素(各画素データ)」と、S140における「同一の色域を有する領域」は、「同一の色域を有する画素(画素データ)」と読み替えられる。
CPU411は、画像データGDを領域単位にて解析し(ステップS120)、画像データGDの各領域の色域(色彩値)を決定する(ステップS130)。以降の説明では説明を簡潔にするため、色域のパラメータとして色相を用いる場合について説明する。具体的には、CPU411は、例えば、RGB画像データGDをHSV画像データに変換し、画像データの各領域単位にて色相について、図7に示すようなヒストグラムを生成する。ここで、HSV色空間は、色相H、彩度S、輝度Vによって画像データGDを表す色空間である。画像データGDの色相Hは、この他にもHSL色空間へと画像データGDを変換することによっても得ることができる。RGB画像データGDをHSV画像データへと変換するにあたっては、R,G,B成分を有する各画素データに対して以下の式(1)〜(3)が適用される。
Figure 2005293554
ここで、Vmax=max{R,G,B}、Vmin=min{R,G,B}である。Vmax=Vminの場合には、色相は不定(無彩色)となる。また、色相H<0の場合には、算出された色相Hに2πを加える。この結果、色相Hの値域は0〜2πとなるが、本実施例では、値域を0〜360度として色相Hを表す。
図7に示すヒストグラムにおいて、肌色に対応する色相範囲はRfl、緑色に対応する色相範囲はRgr、空色に対応する色相範囲はRsk、赤色に対応する色相範囲はRrdにてそれぞれ示されている。図7に例示するヒストグラムでは、空色の色相が高い頻度で現れており、解析の対象となった画像データ領域空を中心とする被写体に対応するものであることが推察できる。
CPU411は、画像データGDの各領域を構成する全画素データ数に対する特定の色相を示す画素データ数の割合を求め、その中で最も高い割合を示す特定の色相範囲の割合を最大割合Humaxに決定する。具体的には、各画素データは、R、G、B成分によって特定の色相を表しているので、特定の色相について各色相を示す画素データ数をそれぞれ算出し、次の式(4)を用いて、画像データGDの各領域における各色相の割合Hurateを算出する。
Figure 2005293554
CPU411は、各色相の割合Hurateと画像データGDの各領域の色相(各領域を代表する色相、各領域が示す色相)を判定するための色相判定しきい値(Huref_sk、Huref_gr、Huref_fl、Huref_rd)を用いて(図10参照)、画像データGDの各領域の色相を決定する。ここで、色相判定しきい値は、色相毎に値が異なっており、複数の色相が色相判定しきい値を満たす場合には、例えば、より低い(小さい)値の色相判定しきい値に対応する色相を、画像データGDの領域の色相とすればよい。
CPU411は、画像データGDの各領域について色相を決定すると、隣接する同一色域の領域を関連付けて、色域領域を決定する(ステップS140)。具体的には次の通り実行される。図6に示すように、左上の領域(0,0)から矢印Xが示す方向へと各領域を走査して各領域の色域を判定し、同一の色域の領域については同一の符号を付していく。図6の例では、空色の色相を示す領域にはSn、肌色の色相を示す領域にはFnの符号、赤色の色相を示す領域にはRnが付される(nは同一色相の色域領域を区別するための番号)。CPU411は、右上の領域(7,0)に到達したところで、矢印Yが示す方向へ1つ移動し、同様にして矢印Xが示す方向へと領域の走査、領域の色域の判定を右下の領域(7,7)まで繰り返して実行する。図6の例では、空色の色域を示す色域領域が2つ(A1、A2)存在し、肌色の色域を示す色域領域が1つ(A3)存在する。
色域領域の決定処理の他の例について、図8および図9を参照して説明する。図8に示すように、この他の例では、当初、空色の色域を示す色域領域が3つ(A4、A5、A6)存在し、肌色の色域を示す色域領域が1つ(A7)存在する。これは、領域(0,3)の隣接領域に空色を示す領域が存在しないからである。しかしながら、領域(0,3)から始まる空色の色域領域A5は領域(7,3)において空色の色域領域A4の領域(7,2)と隣接する。そこで、CPU411は、図9に示すように、空色の色域領域A4と空色の色域領域A5は同一の色域領域A4であると判定し、色域領域A5の各領域にはS1の符号をふり直し、新たに色域領域A4を決定する。
CPU411は、色域領域を決定すると、各色域領域、例えば、図6においてはA1〜A3の位置情報を取得する(ステップS150)。既述の通り、各領域を構成する画素データには予め位置情報が割り振られているので、例えば、この位置情報を利用して各色域領域の境界位置を特定し、各色域領域の位置情報として取得する。
CPU411は、ROM/HDD413から位置条件(被写体判定条件)を取得する(ステップS160)。位置条件(被写体判定条件)は、色域領域が所定の被写体に該当するか否かを、色域領域の色域と位置情報にて判定するために用いられる判定条件であり、例えば、図11に示すようなテーブルとしてROM/HDD413に格納されている。具体的な手法の一例について説明する。
CPU411は、先ず色域領域の色相に基づいて、各色域領域に対応する主要被写体候補を「空、緑、人」のいずれかに絞る。図6の例では、色域領域A1、A2は空色を示すため、「空」が主要被写体候補となり、色域領域A3は肌色を示すため、「人(顔)」が主要被写体候補となる。
CPU411は次に、色域領域A1、A2の位置情報と、空に対応する位置条件とを対比して主要被写体を決定し(ステップS170)、本処理ルーチンを終了する。位置条件は、空に対しては画像上方かつ画像縁部と接していることが、緑色に対しては画像下方かつ画像縁部と接していることが、肌色に対しては画像中央であることが規定されている。言い換えれば、位置条件は、空に対しては領域(x,0):0≦x≦7、領域(0,y):0≦y≦2、領域(7,y):0≦y≦5のいずれかを含むことが規定されている。また、緑に対しては領域(x,7):0≦x≦7、領域(0,y):4≦y≦7、領域(7,y):4≦y≦7のいずれかを含むことが規定されている。さらに、人に対しては領域(x,y):2≦x≦5、2≦y≦5のいずれかを含むことが規定されている。
この条件を考慮すると、色域領域A1は、位置条件を満たす領域、例えば、領域(0,0)を含むので、対応する主要被写体は「空」であると決定することができる。一方、色域領域A2は、位置条件を満たす領域を含んでいないので、対応する主要被写体は「空」でないと決定することができる。色域領域A2は、例えば、空色の被服に該当する。
色域領域A3は、位置条件を満たす領域、例えば、領域(3,4)を含むので、対応する主要被写体は「人(顔)」であると決定することができる。
以上説明したとおり、本実施例に係る画像処理装置としてのカラープリンタ40によれば、画像を特徴付ける被写体である主要被写体を判別(決定)する際に、画像データGDを複数の領域に分割(区画)し、同一の色域を示す隣接領域を関連付けて色域領域を決定し、色域領域が示す色域および色域領域の位置情報を用いて色域領域が対応する主要被写体を決定する。すなわち、色域領域に対応する主要被写体の判定に際して、特定の主要被写体が有すべき色域情報のみならず、特定の主要被写体が存在すべき位置条件を用いて判定を実行する。したがって、色域情報のみを用いて主要被写体を判定する場合と比較して、その判定精度を向上、すなわち判定誤差を低減することができる。具体的には、上述の通り、色域情報のみを用いた場合には、画像中央付近に存在する空色の被服に対応する色域領域を「空」と誤判定する可能性が高いが、本実施例に係る画像処理装置、画像処理方法によれば、「空」が存在すべき位置条件を考慮するので、空色の被服を「空」と誤判定することがない。
・その他の実施例:
(1)主要被写体判定処理の処理の他の実施例について図12を参照して説明する。図12は他の実施例に係るカラープリンタにおいて実行される主要被写体判定処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、図12に示すステップのうち、図5に示すステップと同様のステップについては簡単な説明に止める。
図12の処理ルーチンは、例えば、カラープリンタ40のメモリスロット44にメモリカードMCが差し込まれたとき、あるいは、ケーブルCVを介してカラープリンタ40にディジタルスチルカメラ10が接続されたときに開始される。
制御回路41(CPU411)は、画像処理を開始すると、選択された画像データGDを取得すると共に、画像データGDに付随するExif情報を取得してRAM412に一時的に格納する(ステップS100A)。Exif情報は、ディジタルスチルカメラ10によって生成される画像データを含むファイルフォーマットの統一規格であるExif(Exchangeable image file format)に準拠するExifファイルにおいて画像データと共に記録される撮影時の条件を示す情報である。Exifの規格は、財団法人電子情報技術産業協会によって取りまとめられている。Exif情報としては、例えば、露出時間、光源、被写体領域、撮影シーンタイプ、撮影時間(原画像データの生成日時またはディジタルデータの生成日時)、ジャイロ情報(正位置からの回転角度)が記述されている。Exif情報は、ファイルのヘッダ部にオフセット情報と実情報とを含む形式で記載されており、各情報に対して規定されているオフセット情報に基づいて必要な情報にアクセスすることができる。画像データGD(画像ファイル)の選択は既述のようにして行われる。
CPU411は、既述のように、選択された画像データGDを図6に示すように複数の領域、例えば64の領域(画素データ群)に分割する(ステップS110)。CPU411は、画像データGDを領域単位にて解析し(ステップS120)、画像データGDの各領域の色域(色相)を決定する(ステップS130)。CPU411は、画像データGDの各領域について色相を決定すると、隣接する同一色域の領域を関連付けて、色域領域を決定する(ステップS140)。CPU411は、色域領域を決定すると、各色域領域、例えば、図6においてはA1〜A3の位置情報を取得する(ステップS150)。ステップS120〜S150における具体的な処理については図5を用いて説明済みであるから説明を省略する。
CPU411は、ROM/HDD413から位置条件(被写体判定条件)を取得し、先に取得したExif情報を考慮して位置条件(被写体判定条件)を決定する(ステップS160A)。位置条件(被写体判定条件)は、色域領域が所定の被写体に該当するか否かを、色域領域の色域と位置情報にて判定するために用いられる判定条件であり、例えば、図11に示すようなテーブルとしてROM/HDD413に格納されている。また、本実施例では、図11に示すテーブルから得られた位置条件を、例えば、ジャイロ情報を考慮して修正し、最終的な位置条件(被写体判定条件)を決定する。
すなわち、図11に示す位置条件では、空に対しては画像上方かつ画像縁部と接していることが、緑色に対しては画像下方かつ画像縁部と接していることが、肌色に対しては画像中央であることが規定されている。しかしながら、例えば、撮影者がディジタルスチルカメラ10を逆さまに構えて撮影した場合には、天地が反転するため空は画像下方かつ画像縁部と接することとなり、緑色の対象物は画像上方かつ画像縁部と接することとなる。この結果、ディジタルスチルカメラ10を正位置に構えて撮影することを前提とした図11に示す位置条件を用いることができなくなる。
そこで、本実施例では、正位置に対する回転角度を示すジャイロ情報を考慮して、位置条件を修正し、最終的な位置条件を決定する。上記例の場合には、ジャイロ情報は約180度の値を示しているため、図11に示す位置条件は、それぞれ、空は画像下方かつ画像縁部と接しており、緑色の対象物は画像上方かつ画像縁部と接していると修正される。なお、この他にも、ディジタルスチルカメラ10が正位置に対して左に約90度回転させて用いられる場合には、空は画像側方(例えば、右側方)かつ画像縁部と接しており、緑色の対象物は画像側方(例えば、左側方)かつ画像縁部と接していると修正される。ジャイロ情報は、左回り、右回りのいずれかを基準として0〜359度の値で表される。
CPU411は、色域領域の位置情報と、位置条件と、Exif情報とを対比して主要被写体を決定し(ステップS170A)、本処理ルーチンを終了する。位置条件を考慮すると、図6に示す色域領域A1は、位置条件を満たす領域、例えば、領域(0,0)を含むので、対応する主要被写体は「空」であると決定することができる。さらに、Exif情報に含まれる時刻情報を考慮することによって、色域領域A1の色相が、昼間の場合には空色、夕方の場合には赤色、夜間の場合には黒色のいずれかの色相を示す場合には、色域領域A1に対応する主要被写体は「空」であると決定することができる。あるいは、Exif情報に含まれる撮影シーンタイプを考慮することによって、色域領域A1の色相が、撮影シーンタイプが風景を示す場合には空色、夕景を示す場合には赤色、夜景を示す場合には黒色のいずれかの色相を示す場合には、色域領域A1に対応する主要被写体は「空」であると決定しても良い。
さらに、撮影シーンタイプが人物(ポートレート)を示す場合には、位置条件を満たす領域を含んでいないことに加え、主要被写体は「人」であることから、図6に示す色域領域A2が、たとえ、空色の色相を示す場合であっても、対応する主要被写体は「空」でないと決定することができる。色域領域A2は、例えば、空色の被服に該当する。
また、撮影シーンタイプが人物(ポートレート)を示す場合には、図6に示す色域領域A3は、位置条件を満たす領域、例えば、領域(3,4)を含むと共に、主要被写体は「人」であることから、対応する主要被写体は「人(顔)」であるとより精度良く決定することができる。
Exif情報を用いる上記実施例によれば、撮影条件を参照することによって、主要被写体が何であるかをより精度良く特定することができる。
(2)上記実施例では、色域領域の位置情報として色域領域を構成する各領域の位置情報を用いているが、色域領域を構成する各画素データの位置情報を用いても良い。かかる場合には、より具体的に、位置条件との対比を行うことが可能となり、色域領域の位置判定精度をさらに向上させることができる。
(3)上記実施例では、主要被写体の判定に際して、同一色域を有する隣接領域を関連付けた色域領域を用いているが、色域領域を用いることなく領域単位、または画素データ単位にて主要被写体の判定を行っても良い。領域単位で主要被写体の判定が行われる場合には、先ず、各領域について対応する主要被写体を決定し、後に同一の主要被写体に対応する全領域をまとめることにより、主要被写体に対応する画像データGDの領域を形成することができる。より詳細には、位置条件(被写体判定条件)として、所定の主要被写体に対応する領域が満たすべき領域の色域および位置情報を規定しておき、各領域の色域および位置情報と対比することによって実行される。
あるいは、画素データ単位で主要被写体の判定が行われる場合には、先ず、各画素データについて対応する主要被写体を決定し、後に同一の主要被写体に対応する全画素データをまとめることにより、主要被写体に対応する画像データGDの領域(画素データ群)を形成することができる。より詳細には、位置条件(被写体判定条件)として、所定の主要被写体に対応する画素データが満たすべき領域の色域および位置情報を規定しておき、各画素データの色域および位置情報と対比することによって実行される。かかる場合には、色域および位置の両面から、より正確に主要被写体を特定することができる。
(4)上記実施例では画像データGDの各領域(画素データ群)の色域のパラメータとして色相Hのみを用いた場合について説明しているが、色相Hに加えて、彩度S、明度(輝度)Vの少なくとも1つをパラメータとして加え、総合的に判断しても良い。さらに、HSV色空間に代えて、RGB色空間、または、YCbCr色空間にて、画像データGDの各領域(画素データ群)の色域を特定しても良い。
(5)上記実施例では、画像処理装置として、カラープリンタ40が用いられているが、この他にも、表示装置20、パーソナルコンピュータ30が用いられても良い。かかる場合にも上記実施例と同等の効果を得ることができる。
(6)上記実施例では、画像処理がソフトウェア的に、すなわちコンピュータプログラムの態様にて実行されているが、上記各処理(ステップ)を実行する論理回路を備えた画像処理ハードウェア回路を用いて実行されてもよい。かかる場合には、411の負荷を軽減することができると共に、より高速な各処理を実現することができる。画像処理ハードウェア回路は、例えば、表示装置20およびカラープリンタ40に対しては実装回路として、パーソナルコンピュータ30に対してはアドオンカードとして実装され得る。
以上、実施例に基づき本発明に係る画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
本実施例に係る画像処理装置を含む画像処理システムの概略構成を示す説明図である。 本実施例に係る画像処理装置の概略構成を示す説明図である。 本実施例に係るカラープリンタ40が備える制御回路41によって実現される機能モジュールのブロック図である。 処理対象となる画像の一例を模式的に示す説明図である。 本実施例に係るカラープリンタにおいて実行される主要被写体判定処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。 本実施例に係るカラープリンタにおいて実行される主要被写体の判定処理の過程を模式的に示す説明図である。 画像データの領域(画素データ群)の解析結果の一例を示す説明図である。 本実施例に係るカラープリンタにおいて実行される主要被写体の判定処理の他の過程を模式的に示す説明図である。 図8に続く主要被写体の判定処理の過程を模式的に示す説明図である。 画素データ群を示す色相を決定するために用いられる判定しきい値を格納するテーブルの一例を模式的に示す説明図である。 画素データ群(色域領域)に対応する被写体を決定するために用いられる被写体判定条件の一例を示す説明図である。 他の実施例に係るカラープリンタにおいて実行される主要被写体判定処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
符号の説明
10…ディジタルスチルカメラ
20…表示装置
25…表示ディスプレイ
30…パーソナルコンピュータ
31…表示ディスプレイ
40…カラープリンタ
41…制御回路
411…中央演算装置(CPU)
412…ランダムアクセスメモリ(RAM)
413…ハードディスク(HDD)/ROM
42…入力操作部
43…印刷画像出力部
44…メモリカードスロット
45…データ入出力部
MC…メモリカード
GD…画像データ

Claims (20)

  1. 画像を特徴付ける被写体である主要被写体を決定する画像処理装置であって、
    判定の対象となる画像のデータであって、複数の画素データから構成される画像データを取得する画像データ取得手段と、
    前記画像を複数の領域に分割した際の各領域に対応して前記画像データを複数の画素データ群に分割し、前記画像データを前記画素データ群単位にて解析し、前記各画素データ群が示す色域を決定する色域決定手段と、
    特定の色域を示す画素データ群について、同一の色域を示すと共に互いに隣接する画素データ群を関連付けて色域領域を形成する色域領域形成手段と、
    前記色域領域についての位置情報を取得する位置情報取得手段と、
    前記特定の色域に対応する被写体が存在すべき位置を規定する位置条件を取得する位置条件取得手段と、
    前記色域領域の色域および位置情報と前記位置条件とを用いて、前記色域領域に対応する主要被写体を決定する主要被写体決定手段とを備える画像処理装置。
  2. 請求項1に記載の画像処理装置において、
    前記主要被写体決定手段は、前記色域領域が空色の色域を示し、前記色域領域の存在位置が前記画像の上方領域である場合には、前記主要被写体を空に決定する画像処理装置。
  3. 請求項1に記載の画像処理装置において、
    前記主要被写体決定手段は、前記色域領域が緑色の色域を示し、前記色域領域の存在位置が前記画像の下方領域である場合には、前記主要被写体を植物に決定する画像処理装置。
  4. 請求項1に記載の画像処理装置において、
    前記主要被写体決定手段は、前記色域領域が肌色の色域を示し、前記色域領域の存在位置が前記画像の中央領域を含む領域である場合には、前記主要被写体を人に決定する画像処理装置。
  5. 画像を特徴付ける被写体である主要被写体を決定する画像処理装置であって、
    判定の対象となる画像のデータである画像データを取得する画像データ取得手段と、
    前記画像データを複数の領域に分割し、領域単位にて解析する画像データ解析手段と、
    前記画像データの各領域の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
    取得した前記位置情報と前記解析結果とを用いて前記主要被写体を決定する主要被写体決定手段とを備える画像処理装置。
  6. 請求項5に記載の画像処理装置において、
    前記解析結果は、前記画像データの前記各領域が有する色域の情報を含み、
    前記主要被写体の決定は、前記画像データの各領域の前記位置情報および前記色域情報と、色域と存在位置とによって被写体を規定する被写体判定条件とを用いて実行される画像処理装置。
  7. 請求項6に記載の画像処理装置において、
    前記主要被写体決定手段は、前記領域の色域が空色であり、前記領域の存在位置が前記画像の上方領域である場合には、前記主要被写体を空に決定する画像処理装置。
  8. 請求項6に記載の画像処理装置において、
    前記主要被写体特定手段は、前記領域の色域が緑であり、前記領域の存在位置が前記画像の下方領域である場合には、前記主要被写体を植物に決定する画像処理装置。
  9. 請求項6に記載の画像処理装置において、
    前記主要被写体特定手段は、前記領域の色域が肌色であり、前記領域の存在位置が前記画像の中央領域を含む領域である場合には、前記主要被写体を人に決定する画像処理装置。
  10. 画像を特徴付ける被写体である主要被写体を決定する画像処理装置であって、
    判定の対象となる画像のデータであって、複数の画素データから構成される画像データを取得する画像データ取得手段と、
    前記画像を複数の領域に分割した際の各領域に対応して前記画像データを複数の画素データ群に分割し、前記画像データを前記画素データ群単位にて解析する画像データ解析手段と、
    前記各画素データ群の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
    取得した前記位置情報と解析結果とを用いて前記主要被写体を決定する主要被写体決定手段とを備える画像処理装置。
  11. 請求項10に記載の画像処理装置において、
    前記解析結果は、前記各画素データ群が示す色域の情報を含み、
    前記主要被写体決定手段は、
    被写体を色域と存在位置とによって識別するための被写体判定条件を取得する被写体 判定条件取得手段と、
    前記画素データ群の色域および位置情報と、前記取得した被写体判定条件とを用いて 前記主要被写体を判別する主要被写体判別手段とを備える画像処理装置。
  12. 請求項11に記載の画像処理装置において、
    前記主要被写体判別手段は、前記画素データ群の色域が空色であり、前記画素データ群の存在位置が前記画像の上方領域である場合には、前記主要被写体を空に決定する画像処理装置。
  13. 請求項11に記載の画像処理装置において、
    前記主要被写体判別手段は、前記画素データ群の色域が緑色であり、前記画素データ群の存在位置が前記画像の下方領域である場合には、前記主要被写体を植物に決定する画像処理装置。
  14. 請求項11に記載の画像処理装置において、
    前記主要被写体判別手段は、前記画素データ群の色域が肌色であり、前記画素データ群の存在位置が前記画像の中央領域を含む領域である場合には、前記主要被写体を人に決定する画像処理装置。
  15. 請求項1または請求項10に記載の画像処理装置において、
    前記各領域は1の画素で構成されており、前記各領域に対応する前記複数の画素データ群は1の画素データで構成されている画像処理装置。
  16. 請求項1または請求項10に記載の画像処理装置において、
    前記各領域は複数の画素で構成されており、前記各領域に対応する前記複数の画素データ群は複数の画素データで構成されている画像処理装置。
  17. 請求項1ないし請求項14のいずれかに記載の画像処理装置において、
    前記色域は少なくとも色相をパラメータに含む画像処理装置。
  18. 画像を特徴付ける被写体である主要被写体を決定する方法であって、
    判定の対象となる画像のデータであって、複数の画素データから構成される画像データを取得し、
    前記画像を複数の領域に分割した際の各領域に対応して前記画像データを複数の画素データ群に分割し、
    前記画像データを前記画素データ群単位にて解析して、前記各画素データ群が示す色域を取得し、
    特定の色域を示す画素データ群について、同一の色域を示す画素データ群を関連付けて色域領域を形成し、
    前記色域領域についての位置情報を取得し、
    前記特定の色域に対応する被写体が存在すべき位置を規定する位置条件を取得し、
    前記取得した色域領域の色域および位置情報と前記位置条件とを用いて前記画像を特徴付ける主要被写体を決定する方法。
  19. 画像を特徴付ける被写体である主要被写体を決定する方法であって、
    判定の対象となる画像のデータである画像データを取得し、
    前記画像データを複数の領域に分割し、領域単位にて解析し、
    前記画像データの各領域の位置情報を取得し、
    取得した前記位置情報と前記解析結果とを用いて前記主要被写体を決定する方法。
  20. 画像を特徴付ける被写体である主要被写体を決定する方法であって、
    判定の対象となる画像のデータであって、複数の画素データから構成される画像データを取得し、
    前記画像を複数の領域に分割した際の各領域に対応して前記画像データを複数の画素データ群に分割し、前記画像データを前記画素データ群単位にて解析し、
    前記各画素データ群の位置情報を取得し、
    取得した前記位置情報と解析結果とを用いて前記主要被写体を決定する方法。
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