JP2006277044A - Image processing method - Google Patents

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Hiroyasu Yamamoto
容靖 山本
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing method capable of correcting gradation well without changing the density of a principal area even after correcting the brightness of an image. <P>SOLUTION: The principal area is extracted according to input image data. Next, a density correction process is carried out on the input image data using a predetermined amount of density correction. The density of the extracted principal area after the density correction process is calculated and set as a reference density value. Since image data corresponding to the density reference value does not change in gradation, other image data are subjected to gradation conversion. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、デジタル画像データの画像処理方法に関し、更に詳細には、濃度補正処理された画像データに階調補正処理を施す画像処理方法に関する。   The present invention relates to an image processing method for digital image data, and more particularly to an image processing method for performing gradation correction processing on image data subjected to density correction processing.

デジタルスチルカメラ(DSC)の撮影により得られるデジタル画像データや、写真フィルムなどをスキャナで読み取ることにより得られるデジタル画像データを、適正な画質の画像でプリントしたり、モニタに表示したりするために、それらデジタル画像データに種々の画像処理を施すことが行われている。例えば、照明の暗い環境下でのシーンや逆光シーンを撮影した画像である場合には、画像全体が暗くなるので、その画像のデジタル画像データに、撮影時の条件や被写体の明るさ等に応じて、画像の明るさ調整処理(濃度補正処理)を施す。また、例えば、コントラストの低い画像の場合には硬調化する階調補正処理を施し、逆にコントラストの高い画像の場合には軟調化する階調補正処理を施す。このように、画像に応じてデジタル画像データを画像処理することで適正な画質の画像を得ることができる。   In order to print digital image data obtained by photographing with a digital still camera (DSC) or digital image data obtained by reading a photographic film with a scanner or display it on a monitor with appropriate image quality These digital image data are subjected to various image processing. For example, in the case of an image obtained by shooting a scene in a dark environment or a backlit scene, the entire image becomes dark, so the digital image data of the image depends on the shooting conditions, the brightness of the subject, etc. Then, image brightness adjustment processing (density correction processing) is performed. In addition, for example, gradation correction processing for increasing the contrast is performed for an image with low contrast, and gradation correction processing for decreasing the contrast is performed for an image with high contrast. In this way, an image with appropriate image quality can be obtained by performing image processing on the digital image data in accordance with the image.

このように画像に応じて階調を制御する方法として、種々の方法が知られている。例えば、特許文献1には、画像データに付与された撮影情報と、画像データにより表わされる画像の主要部情報とに基づいて画像データの撮影シーンを推定し、撮影シーンに応じて階調処理条件を設定し、その設定された階調処理条件にしたがって画像データに対して画像処理を施す方法が開示されている。
これにより、撮影情報のみを用いて階調処理条件を設定する場合よりも精度よく撮影シーンに適した階調処理条件を設定することができ、その結果、撮影シーンに拘わらず高画質の画像を再生可能な処理済画像データを得ることができるとしている。
As described above, various methods are known as methods for controlling gradation according to an image. For example, in Patent Document 1, a shooting scene of image data is estimated based on shooting information given to image data and main part information of an image represented by the image data, and gradation processing conditions are set according to the shooting scene. Is set, and image processing is performed on the image data in accordance with the set gradation processing conditions.
As a result, it is possible to set the gradation processing condition suitable for the shooting scene with higher accuracy than the case of setting the gradation processing condition using only the shooting information, and as a result, a high-quality image can be obtained regardless of the shooting scene. It is assumed that processed image data that can be reproduced can be obtained.

また、特許文献2には、反射濃度が0.7の撮影した画像データに、出力媒体上で反射濃度が0.6〜0.8となる撮像装置の種別毎の規格化処理を施してシーン参照画像データを作成する工程と、該シーン参照画像データを用いて、所定の画像処理の条件を最適化する工程と、該最適化された所定の画像処理の条件を撮像装置の種別ごとに蓄積する工程と、前記最適化された画像処理条件を施して得られた画像データに、画像データの平均値が出力媒体上で反射濃度が0.6〜0.8となり、脚部(シャドー部)と肩部(ハイライト部)のγが、腹部のγより小さくなるように設定された階調補正を施して出力する工程とを含む画像形成方法が開示されている。これにより、撮像装置毎の機種間差を解消する画像処理を行う際に、被写体により階調調整のエラーが生じる問題を解決し、シャドーからハイライトまでを高精度に一致させるだけでなく、色再現性、鮮鋭性等の機種間差を解消して高画質な写真プリントを提供することができるとしている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2004-26853 discloses a scene obtained by subjecting captured image data having a reflection density of 0.7 to a normalization process for each type of imaging device having a reflection density of 0.6 to 0.8 on an output medium. A step of creating reference image data, a step of optimizing predetermined image processing conditions using the scene reference image data, and storing the optimized predetermined image processing conditions for each type of imaging device And the image data obtained by applying the optimized image processing conditions, the average value of the image data becomes a reflection density of 0.6 to 0.8 on the output medium, and the leg portion (shadow portion) And a step of performing gradation correction that is set so that γ of the shoulder portion (highlight portion) is smaller than γ of the abdomen, and outputting the image. This solves the problem of gradation adjustment errors caused by the subject when performing image processing that eliminates differences between models for each imaging device, and not only matches shadows to highlights with high accuracy, but also colors. It is said that high-quality photo prints can be provided by eliminating differences between models such as reproducibility and sharpness.

特開2003−244620号公報JP 2003-244620 A 特開2004−88345号公報JP 2004-88345 A

ところで、画像データに対して明るさ補正(濃度補正処理)をした後、階調補正処理を行ったときに、明るさ補正の結果が適切でなくなる場合がある。例えば、主要部(主要被写体)の顔領域の濃度を濃度補正処理により適正濃度に変更したとしても、その後、濃度補正後の画像データに階調補正処理すると、得られた画像が明るすぎてしまったり、暗すぎてしまったりするという場合があった。   By the way, when the gradation correction process is performed after the brightness correction (density correction process) is performed on the image data, the result of the brightness correction may not be appropriate. For example, even if the density of the face area of the main part (main subject) is changed to an appropriate density by density correction processing, if the tone correction processing is performed on the image data after density correction, the obtained image is too bright. Sometimes it was too dark or too dark.

本発明は、上記不都合を解消するためになされたものであり、本発明の目的は、画像の明るさ補正を行った後であっても、主要部領域の濃度を変化させることなく良好に階調を補正することができる画像処理方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above inconveniences, and the object of the present invention is to achieve a satisfactory level without changing the density of the main area even after image brightness correction. An object of the present invention is to provide an image processing method capable of correcting a tone.

上記課題を解決するために、本発明は、画像データに対して濃度を補正する濃度補正処理と、階調を補正する階調補正処理とを含む画像処理方法であって、前記濃度補正処理の際に前記画像データから主要部領域を特定して、前記主要部領域の濃度補正処理後の濃度基準値を算出し、前記濃度基準値を変更しないように前記階調補正処理を行う画像処理方法を提供する。   In order to solve the above problems, the present invention provides an image processing method including a density correction process for correcting density of image data and a gradation correction process for correcting gradation, wherein the density correction process includes: An image processing method for specifying a main area from the image data, calculating a density reference value after density correction processing of the main area, and performing the gradation correction processing without changing the density reference value I will provide a.

前記階調補正処理は、前記画像データを解析して必要な階調補正量を自動で算出することが好ましい。又は、前記階調補正処理における階調補正量を手動により設定することが好ましい。   In the gradation correction process, it is preferable to automatically calculate a necessary gradation correction amount by analyzing the image data. Alternatively, it is preferable to manually set the gradation correction amount in the gradation correction processing.

前記階調補正処理は、前記濃度基準値を境界にシャドー側とハイライト側で階調補正量を制御することが好ましい。また、前記主要部領域は被写体の顔領域であり、前記顔領域の平均濃度を前記濃度基準値に設定することが好ましい。また、前記濃度基準値の上限値及び下限値を予め設定しておくことが好ましい。   In the gradation correction process, it is preferable that the gradation correction amount is controlled on the shadow side and the highlight side with the density reference value as a boundary. Further, it is preferable that the main area is a face area of a subject, and an average density of the face area is set to the density reference value. In addition, it is preferable that an upper limit value and a lower limit value of the density reference value are set in advance.

本発明の画像処理方法によれば、濃度補正処理によって画像の明るさを補正した後であっても、主要部領域の濃度を変化させることなく良好に階調を補正することができるので、コントラストと主要部領域の濃度が適正に補正された画像を得ることができる。   According to the image processing method of the present invention, even after the brightness of the image is corrected by the density correction process, the gradation can be corrected satisfactorily without changing the density of the main area. Thus, an image in which the density of the main area is appropriately corrected can be obtained.

以下、本発明の画像処理方法について、添付の図面に示される好適な実施形態を基に詳細に説明する。   Hereinafter, an image processing method of the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.

図1に、本発明の画像処理方法を実施する画像処理装置を備える画像出力システム10を示した。画像出力システム10は、画像入力装置12、画像処理装置14及び画像出力装置16を有する。このような画像出力システム10の一例としては、デジタルフォトプリントシステムを挙げることができる。   FIG. 1 shows an image output system 10 including an image processing apparatus that implements the image processing method of the present invention. The image output system 10 includes an image input device 12, an image processing device 14, and an image output device 16. An example of such an image output system 10 is a digital photo print system.

図1において、画像入力装置12は、画像をデジタルデータとして取得する装置であれば任意の装置を用いて構成することができ、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、スキャナ、又は、画像データが記録された記録媒体から画像データを読み取る読取装置などを用いて構成される。例えば、画像出力システム10をデジタルプリントシステムとして構成する場合は、画像入力装置12は、写真フィルムに記録された画像を光電的に読み取るスキャナとして構成することができる。このようなスキャナは、光源から射出された読取光をフィルムに入射させて、フィルムに撮影された画像を担持する投影光を得て、この投影光を結像レンズによってCCDセンサ等のイメージセンサに結像して光電変換することにより画像を読み取ることができる。読み取られた画像データは、必要に応じて各種の画像処理が施された後に、フィルムの画像データとして画像処理装置に送られる。ここで、このようなスキャナにおいては、スキャナに装着されたキャリアによってフィルムをコマ送りすることにより、フィルムに撮影された各コマの画像を1コマずつ順次読み取られる。   In FIG. 1, the image input device 12 can be configured using any device as long as it is a device that acquires an image as digital data. For example, a digital still camera, a digital video camera, a scanner, or image data It is configured using a reading device or the like that reads image data from a recorded recording medium. For example, when the image output system 10 is configured as a digital print system, the image input device 12 can be configured as a scanner that photoelectrically reads an image recorded on a photographic film. In such a scanner, reading light emitted from a light source is incident on a film to obtain projection light that carries an image photographed on the film, and this projection light is applied to an image sensor such as a CCD sensor by an imaging lens. An image can be read by forming an image and performing photoelectric conversion. The read image data is subjected to various types of image processing as necessary, and then sent to the image processing apparatus as film image data. Here, in such a scanner, the frames are fed by a carrier mounted on the scanner, whereby the images of the frames shot on the film are sequentially read one by one.

また、図1において、画像出力装置16は、画像処理装置14により画像処理された画像データを可視像として目に見える形で出力するための装置である。このような画像出力装置16としては、例えば、プリンタやディスプレイなどを例示することができる。
例えば、画像出力システム10をデジタルプリントシステムとして構成する場合は、画像出力装置16は、画像処理装置14から出力される画像データに応じて感光材料を走査露光して現像処理を施してプリントとするプリンタ(画像記録装置)として構成されることができる。
In FIG. 1, an image output device 16 is a device for outputting the image data image-processed by the image processing device 14 in a visible form as a visible image. Examples of such an image output device 16 include a printer and a display.
For example, when the image output system 10 is configured as a digital print system, the image output device 16 scans and exposes a photosensitive material in accordance with image data output from the image processing device 14 and performs development processing to obtain a print. It can be configured as a printer (image recording apparatus).

画像出力装置16は、プリンタやディスプレイへの出力に対応した形式に画像データを変換し、その変換された画像データを記録媒体に出力するための装置であってもよい。   The image output device 16 may be a device for converting image data into a format corresponding to output to a printer or display and outputting the converted image data to a recording medium.

画像処理装置14は、画像出力装置16に対応した適正な画像が出力されるように、画像入力装置12から出力される画像データに種々の画像処理を行うための装置である。
画像処理装置14には、デジタルカメラ等により撮影された画像の画像データや、スキャナにより読み取られた画像の画像データのほかに、画像に関するデータも入力されてもよい。例えば、露出時間、シャッタースピード、絞り値、ISO感度、輝度値、被写体距離範囲、光源、ストロボ発光の有無、ホワイトバランス、ズーム倍率、撮影シーンのタイプ、ストロボ光源の反射光量、撮影彩度等の撮影条件設定に関する情報、被写体の種類に関する情報などのデータが入力されてもよい。画像処理装置14は、これらの情報を利用して各種の画像処理を実行することができる。
The image processing device 14 is a device for performing various image processing on the image data output from the image input device 12 so that an appropriate image corresponding to the image output device 16 is output.
In addition to image data of an image captured by a digital camera or the like, and image data of an image read by a scanner, data related to an image may be input to the image processing device 14. For example, exposure time, shutter speed, aperture value, ISO sensitivity, brightness value, subject distance range, light source, presence / absence of strobe emission, white balance, zoom magnification, type of shooting scene, amount of reflected light from strobe light source, shooting saturation, etc. Data such as information relating to shooting condition settings and information relating to the type of subject may be input. The image processing apparatus 14 can execute various types of image processing using these pieces of information.

図1では、画像処理装置14は、濃度を補正するための濃度補正処理部22と、この濃度補正処理部22により濃度補正された画像データに階調補正処理を行う階調補正処理部24とを備えている。図1では、画像処理装置14を構成する処理部として、濃度補正処理部22と階調補正処理部24だけを示しているが、画像処理装置14は、これらの処理部以外にも、各種の画像処理を実行させる処理部を備えることができる。例えば、画像入力装置12から出力された画像データに、DCオフセット補正、暗時補正、シェーディング補正等の所定の補正を施すデータ補正部、LUT(ルックアップテーブル)等によってLog変換してデジタルの画像(濃度)データとするLog変換部、出力に対応するサイズ(画素数)に画像データを拡縮処理(電子変倍処理)する拡縮部、シャープネス処理等の所定の画像補正を行う画像補正部のように、種々の処理を実行させる処理部を備えることができる。画像処理装置14は、必要に応じてこれらの画像処理を実行することができる。   In FIG. 1, the image processing apparatus 14 includes a density correction processing unit 22 for correcting density, and a tone correction processing unit 24 that performs tone correction processing on image data whose density has been corrected by the density correction processing unit 22. It has. In FIG. 1, only the density correction processing unit 22 and the gradation correction processing unit 24 are shown as the processing units constituting the image processing device 14, but the image processing device 14 includes various processing units other than these processing units. A processing unit that executes image processing can be provided. For example, the image data output from the image input device 12 is subjected to log conversion by a data correction unit that performs predetermined correction such as DC offset correction, dark correction, and shading correction, an LUT (lookup table), and the like, and is converted into a digital image. A log conversion unit for (density) data, an enlargement / reduction unit that enlarges / reduces image data to a size (number of pixels) corresponding to output, and an image correction unit that performs predetermined image correction such as sharpness processing Further, a processing unit that executes various processes can be provided. The image processing apparatus 14 can execute these image processes as necessary.

図1において、濃度補正処理部22は、所定の濃度補正LUT(ルックアップテーブル)を用いて入力画像データを変換することによって画像全体を適正な明るさに調整することができる。階調補正処理部24は、濃度補正処理部22によって濃度補正されたデータを、階調補正LUTを用いて階調補正することによって、コントラストを適正に制御することができる。以下、濃度補正処理部22及び階調補正処理部24の処理について図2及び図3を参照して詳しく説明する。   In FIG. 1, the density correction processing unit 22 can adjust the entire image to an appropriate brightness by converting input image data using a predetermined density correction LUT (lookup table). The gradation correction processing unit 24 can appropriately control the contrast by performing gradation correction on the data whose density has been corrected by the density correction processing unit 22 using the gradation correction LUT. Hereinafter, the processing of the density correction processing unit 22 and the gradation correction processing unit 24 will be described in detail with reference to FIGS.

図2は、濃度補正処理部22及び階調補正処理部24の処理の流れを示すフローチャートである。図3は、階調補正処理部24において用いられる階調補正LUTの作成方法を説明するための図である。   FIG. 2 is a flowchart showing a processing flow of the density correction processing unit 22 and the gradation correction processing unit 24. FIG. 3 is a diagram for explaining a method of creating a gradation correction LUT used in the gradation correction processing unit 24.

まず、画像データが入力された後(ステップS1)、濃度補正処理部22は、画像データを用いて、画像中の主要部(主要被写体)の領域(以下、主要部領域という)を抽出するための主要部抽出処理を実行する(ステップS2)。主要部領域を抽出する方法としては、既に知られた抽出方法(特定被写体抽出方法)を利用することができる。抽出される主要部領域としては、例えば、人物、人物の顔、建築物などを挙げることができる。   First, after image data is input (step S1), the density correction processing unit 22 uses the image data to extract a main part (main subject) area (hereinafter referred to as a main part area) in the image. Is executed (step S2). As a method for extracting the main part region, an already known extraction method (specific subject extraction method) can be used. Examples of the extracted main area include a person, a person's face, a building, and the like.

次いで、濃度補正処理部22において、入力画像データに対して画像の明るさを調整する濃度補正処理が行なわれる(ステップS3)。濃度補正処理では、例えば、図1において画像入力装置12で取得された画像データが画像出力装置14において可視像として出力された際に、出力された画像の全体や、その画像に含まれる被写体の明るさに応じて濃度補正量(濃度補正LUT)が設定され、設定された濃度補正量に基づいて入力画像データが変換される。濃度補正量は、処理される画像ごとに設定され、画像ごとに設定された濃度補正量で濃度補正処理が施される。濃度補正量の設定方法は、特に限定されるものではなく、例えば、画像データを解析して自動で濃度補正量を算出してもよい。画像データを解析して濃度補正量を算出する方法としては、例えば、次のようにして行うことができる。主要部領域として抽出された領域が、適正な濃度に仕上がるように濃度補正量を算出する。その際、ストロボシーンや逆光シーン等の撮影条件によって主要部領域の適正濃度は異なるので、画像データから様々な画像特徴量を算出する。そして、これら画像特徴量を元にシーンを推定して、シーンに応じた濃度に仕上がるように濃度補正量を算出する。
また、ディスプレイなどの画像表示装置に濃度補正をする前の画像を表示し、濃度補正量を種々の値に手動で調整し、適正な明るさの画像が得られたときの濃度補正量を入力して設定してもよい。
Next, the density correction processing unit 22 performs density correction processing for adjusting the brightness of the image with respect to the input image data (step S3). In the density correction process, for example, when the image data acquired by the image input device 12 in FIG. 1 is output as a visible image by the image output device 14, the entire output image or the subject included in the image is displayed. A density correction amount (density correction LUT) is set according to the brightness of the image, and the input image data is converted based on the set density correction amount. The density correction amount is set for each image to be processed, and density correction processing is performed with the density correction amount set for each image. The method for setting the density correction amount is not particularly limited. For example, the density correction amount may be automatically calculated by analyzing image data. As a method of calculating the density correction amount by analyzing the image data, for example, it can be performed as follows. The density correction amount is calculated so that the area extracted as the main area is finished to an appropriate density. At this time, since the appropriate density of the main area varies depending on the shooting conditions such as the flash scene and the backlight scene, various image feature amounts are calculated from the image data. Then, a scene is estimated based on these image feature amounts, and a density correction amount is calculated so as to be finished to a density corresponding to the scene.
Also, the image before density correction is displayed on an image display device such as a display, the density correction amount is manually adjusted to various values, and the density correction amount when an image with appropriate brightness is obtained is input. May be set.

つぎに、濃度補正処理部22は、主要部抽出処理により抽出された主要部領域の濃度を算出して、その濃度を濃度基準値として設定する(ステップS4)。例えば、主要部領域が顔領域である場合は、顔領域の平均濃度を算出し、算出された平均濃度を濃度基準値として設定することができる。この濃度基準値は、濃度補正処理後の画像データとともに階調補正処理部24に出力される。   Next, the density correction processing unit 22 calculates the density of the main part region extracted by the main part extraction process, and sets the density as a density reference value (step S4). For example, when the main area is a face area, the average density of the face area can be calculated, and the calculated average density can be set as the density reference value. This density reference value is output to the gradation correction processing unit 24 together with the image data after the density correction process.

本発明においては、濃度基準値に上限値又は下限値などの制限範囲を予め設定しておいても良い。このように濃度基準値に制限範囲を設定した場合は、算出された主要部領域の濃度が、予め設定しておいた上限値又は下限値を越えたときに、上限値又は下限値を濃度基準値として設定することができる。このような制限範囲は、例えば、主要部領域が顔である場合は、適正濃度は一般に0.4〜0.5であることが知られている。したがって、この場合は、この適正濃度の範囲を含むように上限値及び下限値を設定すれば良く、例えば、上限値を0.6、下限値を0.3に設定すれば良い。こうすることにより、階調補正処理をしても主要部領域の濃度の変化を小さく抑えることができる。   In the present invention, a limit range such as an upper limit value or a lower limit value may be set in advance for the density reference value. In this way, when the limit range is set for the density reference value, when the calculated density of the main region exceeds the preset upper limit value or lower limit value, the upper limit value or lower limit value is set as the density reference value. Can be set as a value. In such a limited range, for example, when the main region is a face, it is known that the appropriate density is generally 0.4 to 0.5. Therefore, in this case, the upper limit value and the lower limit value may be set so as to include the range of the appropriate concentration. For example, the upper limit value may be set to 0.6 and the lower limit value may be set to 0.3. By doing so, it is possible to suppress the change in the density of the main region even if the gradation correction process is performed.

次いで、階調補正処理部24は、濃度補正処理後の画像データに対し、設定した濃度基準値が変更されないように階調補正処理を行う(ステップS5)。階調補正処理では、設定した濃度基準値が階調補正処理によって変更されないように階調補正LUTを作成する。このような階調補正LUTの作成方法については後述する。また、階調補正処理では、画像データが解析され、その画像の階調補正処理に必要な階調補正量が自動で求められる。例えば、全体的にコントラストの低い画像であれば、全体の階調を硬調化するような階調補正量を算出し、逆にコントラストの高い画像であれば全体に階調を軟調化するような階調補正量を算出する。また、画像によっては、シャドー側の階調のみを硬調化又は軟調化したほうがよい場合がある。同様に、ハイライト側の階調のみを硬調化又は軟調化したほうがよい場合がある。これらの判断を画像解析によって行い、階調補正量を自動的に求める。   Next, the gradation correction processing unit 24 performs gradation correction processing on the image data after the density correction processing so that the set density reference value is not changed (step S5). In the gradation correction process, a gradation correction LUT is created so that the set density reference value is not changed by the gradation correction process. A method of creating such a gradation correction LUT will be described later. In the gradation correction process, image data is analyzed, and a gradation correction amount necessary for the gradation correction process of the image is automatically obtained. For example, if the image has a low overall contrast, a tone correction amount that makes the overall tone harder is calculated. Conversely, if the image has a high contrast, the overall tone is softened. A gradation correction amount is calculated. Also, depending on the image, it may be better to increase or decrease only the gradation on the shadow side. Similarly, it may be better to harden or soften only the gradation on the highlight side. These determinations are made by image analysis, and the gradation correction amount is automatically obtained.

主要被写体の適正濃度は撮影シーンによって異なっており、例えば、逆光シーンにおける主要被写体は暗めになり、ストロボシーンにおける主要被写体は明るめになる傾向がある。また、女性は明るめになり、黒人は濃いめになる傾向にある。本発明では、画像データを解析することによって主要被写体の適正な濃度補正量を求めるとともに、更に、適正に調整された被写体の濃度が階調補正処理によって変更されないように画像の階調を制御することができる。こうして得られた階調補正処理後の画像データは、例えば、他の画像処理部や画像出力装置に出力される(ステップS6)。
以上から、本発明の画像処理方法によれば、これら主要被写体の濃度を適正に維持したまま、所望の階調補正を行うことができる。
The appropriate density of the main subject varies depending on the shooting scene. For example, the main subject in a backlight scene tends to be dark and the main subject in a strobe scene tends to be bright. Women tend to be brighter and blacks tend to be darker. In the present invention, an appropriate density correction amount of the main subject is obtained by analyzing the image data, and further, the gradation of the image is controlled so that the density of the subject that has been properly adjusted is not changed by the gradation correction processing. be able to. The tone-corrected image data obtained in this way is output to, for example, another image processing unit or an image output device (step S6).
As described above, according to the image processing method of the present invention, desired gradation correction can be performed while maintaining the density of these main subjects appropriately.

上記例では、濃度補正処理がされていない画像データに基づいて主要部領域を抽出する例を示したが、主要部領域を、濃度補正処理後の画像データに基づいて抽出してもよい。この場合は、濃度補正処理部22において主要部領域を抽出する必要はなく、画像データの流れにおいて濃度補正処理よりも上流において主要部領域を抽出させればよい。   In the above example, the main part region is extracted based on the image data that has not been subjected to the density correction process. However, the main part area may be extracted based on the image data after the density correction process. In this case, it is not necessary to extract the main area in the density correction processing unit 22, and the main area may be extracted upstream of the density correction process in the flow of image data.

ここで、濃度基準値が階調補正処理によって変更されないような階調補正LUTの作成方法の一例を、図3を用いて説明する。なお、以下の説明においては、濃度補正処理として濃度を高める処理の場合を例に説明する。   Here, an example of a method for creating a gradation correction LUT in which the density reference value is not changed by the gradation correction processing will be described with reference to FIG. In the following description, an example of a process for increasing the density as the density correction process will be described.

図3の第1象限には、入力画像データにより表される画像の濃度が高くなるように濃度補正する濃度補正直線Mが示される。縦軸は、濃度補正処理前の画像データであり、横軸は、濃度補正処理後の画像データである。濃度補正直線Mは、入力画像データにより表される画像の濃度を全く変更しないで出力する破線で示された直線Mを平行移動することによって得られる。このような濃度補正直線Mに従う濃度補正には、例えば、LUT(濃度補正LUT)が利用される。この濃度補正直線Mの濃度補正量は、入力画像データに基づいて自動的に作成されてもよいし、外部から入力させることによって作成されても良い。 The first quadrant in Fig. 3, density correction line M 1 to density correction as the image density increases represented by the input image data is shown. The vertical axis is image data before the density correction process, and the horizontal axis is image data after the density correction process. Density correction straight lines M 1 is obtained by translating the linear M 0 shown by a broken line outputs without changing any density of an image represented by the input image data. Such density correction according to the density correction line M 1, for example, LUT (density correction LUT) is used. Density correction amount of the density correction straight line M 1 may be automatically created based on the input image data may be created by externally input.

濃度補正直線Mを用いて濃度補正された濃度補正後の画像データから、特定被写体抽出処理などにより抽出された主要部領域の濃度(例えば、平均濃度)を求める。そして、その濃度を濃度基準値として設定する。図3では、濃度補正後の画像データにおける濃度基準値をP1で示した。この濃度基準値P1は、画像処理される画像データごとに特定される。 From the image data after the density-corrected density correction using a density correction straight lines M 1, determine the concentration of the main portion region extracted by such specific object extraction processing (e.g., average density). Then, the density is set as a density reference value. In FIG. 3, the density reference value in the image data after density correction is indicated by P1. The density reference value P1 is specified for each image data to be image processed.

この濃度基準値P1を用いて以下のように階調補正LUTを作成する。
図3の第2象限には、入力画像データにより表される画像の階調を補正する階調補正直線Nが示される。縦軸は、階調補正処理前の画像データ(濃度補正後の画像データ)であり、横軸は、階調補正処理後の画像データである。階調補正直線Nは、この濃度基準値P1が階調変換によって異なる濃度値に変換されないように作成される。例えば、図3の第2象限において、画像の階調を全く変更しないで出力するような階調補正直線N上に、入力画像データ(濃度補正前の画像データ)の濃度基準値P1に対応する点P2を特定する。そして、この点P2を中心(ピボット点)として階調補正直線Nの傾き(階調補正量)を変える。こうして得られる直線を階調変換直線Nとして特定する。そして、このような階調変換直線Nに従って入力画像データが階調変換されるようなLUTが階調補正LUTである。このような階調補正LUTを用いることにより、濃度基準値における画像データは階調補正処理後も変換されず、濃度基準値における画像データ以外の画像データのみが変換される。階調補正量(傾き)は、濃度補正前又は濃度補正後の画像データを解析することによって自動で算出される。
Using this density reference value P1, a gradation correction LUT is created as follows.
The second quadrant of FIG. 3, the gradation correction line N 1 for correcting the gradation of an image represented by the input image data is shown. The vertical axis represents image data before gradation correction processing (image data after density correction), and the horizontal axis represents image data after gradation correction processing. Gradation correction line N 1, the concentration reference value P1 is created so as not to be converted to a different density value by the tone conversion. For example, in the second quadrant of FIG. 3, on the gradation correction line N 0 such that the output without changing any tone of the image, corresponding to the density reference value P1 of the input image data (image data before the density correction) The point P2 to be specified is specified. Then, the gradient (gradation correction amount) of the gradation correction line N 0 is changed with the point P2 as the center (pivot point). The straight line thus obtained is identified as the gradation conversion line N 1. Then, LUT as the input image data is gradation conversion in accordance with such gradation conversion line N 1 is a gradation correction LUT. By using such a gradation correction LUT, the image data at the density reference value is not converted after the gradation correction process, and only the image data other than the image data at the density reference value is converted. The gradation correction amount (slope) is automatically calculated by analyzing image data before or after density correction.

ここでは、階調変換直線Nを勾配が一定の直線で示したが、これに限定されず、濃度基準値が固定されまた変換されず、濃度基準値以外の画像データが段階的に変換されるような直線又は曲線であってもよい。例えば、濃度基準値P1を閾値として、閾値よりもハイライト側とシャドー側で別々に階調補正量を制御するような階調変換直線又は階調変換曲線を利用してもよい。
また、ここでは、主要部領域の濃度基準値が変換されないように階調補正を制御したが、濃度基準値を含む所定の濃度基準範囲が変換されないように階調補正を制御することもできる。
Here, the gradation conversion line N 1 gradient showed a constant linear, not limited to this, without being density reference value is fixed also converted, image data other than the concentration reference value is converted stepwise Such a straight line or a curved line may be used. For example, a gradation conversion line or a gradation conversion curve that controls the gradation correction amount separately on the highlight side and the shadow side from the threshold value using the density reference value P1 as a threshold value may be used.
Here, tone correction is controlled so that the density reference value of the main area is not converted, but tone correction can also be controlled so that a predetermined density reference range including the density reference value is not converted.

また、本実施の形態では、階調補正量を画像データに基づいて自動で求めるようにしたが、手動により階調補正量を設定することもできる。階調補正処理においては、例えば、画像によってはシャドーのディテール(細部)をより出したいためにシャドー階調を軟調化したり、ハイライトの飛びを抑えるために、ハイライト階調を軟調化したりすることが行われる。このような階調補正処理では、濃度補正後の画像データを可視像としてディスプレイ等の表示装置に表示し、表示された画像に基づいて画像全体の階調補正量を手動により設定することができる。本発明において、手動により階調補正量を設定する場合は、上述した方法により得られた主要部領域の濃度基準値が変更されないように、手動によって設定することのできる階調補正量の範囲を制限しておくことができる。このように階調補正量の範囲を制限する場合においても、濃度基準値を閾値として、シャドー側とハイライト側で別々に階調補正量を設定できるようにすることができる。   In this embodiment, the gradation correction amount is automatically obtained based on the image data. However, the gradation correction amount can be manually set. In the tone correction processing, for example, depending on the image, the shadow tone is softened in order to obtain more shadow details (details), or the highlight tone is softened to suppress highlight skipping. Is done. In such gradation correction processing, the image data after density correction is displayed as a visible image on a display device such as a display, and the gradation correction amount of the entire image can be manually set based on the displayed image. it can. In the present invention, when the gradation correction amount is manually set, the gradation correction amount range that can be manually set is set so that the density reference value of the main region obtained by the above-described method is not changed. Can be limited. As described above, even when the range of the gradation correction amount is limited, the gradation correction amount can be set separately on the shadow side and the highlight side using the density reference value as a threshold value.

従来、階調補正処理において手動により階調補正量を設定する場合は、設定した階調補正量で階調補正処理を実行したときに、濃度補正処理によって適正濃度で表された主要部が適切でなくなってしまう現象が発生し、主要部の濃度を適正に維持させたまま階調補正量を設定することが極めて困難であったが、本発明においては、階調補正処理の際に、主要部領域の濃度基準値が変更されないように、手動により設定できる階調補正量の範囲を制限しておくことで、主要部の濃度に影響を与えることなく簡単に階調補正を実行することができる。   Conventionally, when manually setting the gradation correction amount in the gradation correction processing, when the gradation correction processing is executed with the set gradation correction amount, the main part represented by the appropriate density by the density correction processing is appropriate. However, in the present invention, it is very difficult to set the gradation correction amount while maintaining the density of the main part properly. By limiting the range of gradation correction amount that can be manually set so that the density reference value of the partial area is not changed, gradation correction can be easily performed without affecting the density of the main part. it can.

手動により階調補正量を設定する方法としては、例えば、主要部領域の濃度基準値又は濃度基準範囲を閾値とし、その閾値よりもシャドー側の画像データとハイライト側の画像データに対して、γ補正に用いられるようなγをそれぞれ設定しておき、主要部領域の濃度基準値又は濃度基準範囲は変更せずに固定したまま、それぞれのγを増減させることによってシャドー側とハイライト側の階調補正量を個別に設定させる方法を用いることができる。また、主要部領域の濃度基準値が変更されないような複数の階調変換直線又は階調変換曲線を画像データごとに作成し、それらの階調変換直線又は階調変換曲線いずれかを手動により設定させ、設定された階調変換直線又は階調変換曲線に基づいて階調補正を実行させるようにしても良い。また、そのような階調変換直線の傾きや階調変換曲線の曲線形状を手動により変更させるようにすることもできる。このように、主要部領域の濃度を変えることなく、手動により階調補正量を設定させることにより、主要部の適正濃度は保持しつつ、より高精度に階調を調整することができ、より高画質な画像を得ることができる。   As a method for manually setting the gradation correction amount, for example, the density reference value or the density reference range of the main area is set as a threshold value, and the shadow side image data and the highlight side image data with respect to the threshold value, γ that is used for γ correction is set separately, and the density reference value or density reference range of the main area is fixed without change, and each γ is increased or decreased to increase or decrease the shadow side and highlight side. A method of individually setting the gradation correction amount can be used. Also, create multiple gradation conversion lines or gradation conversion curves for each image data so that the density reference value of the main area is not changed, and set either of these gradation conversion lines or gradation conversion curves manually. The gradation correction may be executed based on the set gradation conversion line or gradation conversion curve. It is also possible to manually change the slope of such a gradation conversion line and the curve shape of the gradation conversion curve. In this way, by manually setting the gradation correction amount without changing the density of the main part region, it is possible to adjust the gradation with higher accuracy while maintaining the appropriate density of the main part. A high-quality image can be obtained.

以上、本発明の画像処理方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。   The image processing method of the present invention has been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention. Of course.

本発明の画像処理方法を実施する画像処理装置を含む画像出力システムのブロック図である。1 is a block diagram of an image output system including an image processing apparatus that implements an image processing method of the present invention. 本発明の画像処理方法の処理の流れを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the flow of a process of the image processing method of this invention. 本発明の画像処理方法の階調補正処理に用いられる階調補正LUTの作成方法の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the preparation method of the gradation correction LUT used for the gradation correction process of the image processing method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 画像出力システム
12 画像入力装置
14 画像処理装置
16 画像出力装置
22 濃度補正処理部
24 階調補正処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image output system 12 Image input apparatus 14 Image processing apparatus 16 Image output apparatus 22 Density correction process part 24 Gradation correction process part

Claims (6)

画像データに対して濃度を補正する濃度補正処理と、階調を補正する階調補正処理とを含む画像処理方法であって、
前記濃度補正処理の際に前記画像データから主要部領域を特定して、前記主要部領域の濃度補正処理後の濃度基準値を算出し、
前記濃度基準値を変更しないように前記階調補正処理を行う画像処理方法。
An image processing method including a density correction process for correcting density for image data and a gradation correction process for correcting gradation,
The main area is identified from the image data during the density correction process, and the density reference value after the density correction process of the main area is calculated.
An image processing method for performing the gradation correction processing so as not to change the density reference value.
前記階調補正処理は、前記画像データを解析して必要な階調補正量を自動で算出する請求項1に記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 1, wherein the gradation correction processing automatically calculates a necessary gradation correction amount by analyzing the image data. 前記階調補正処理における階調補正量を手動により設定する請求項1に記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 1, wherein a gradation correction amount in the gradation correction process is manually set. 前記階調補正処理は、前記濃度基準値を境界にシャドー側とハイライト側で階調補正量を制御する請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 1, wherein the gradation correction processing controls a gradation correction amount on a shadow side and a highlight side with the density reference value as a boundary. 前記主要部領域は被写体の顔領域であり、前記顔領域の平均濃度を前記濃度基準値に設定する請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 1, wherein the main area is a face area of a subject, and an average density of the face area is set as the density reference value. 前記濃度基準値の上限値及び下限値を予め設定しておく請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 1, wherein an upper limit value and a lower limit value of the density reference value are set in advance.
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