JP2006301921A - 軟調効果フィルタ、軟調効果フィルタ処理プログラム、及び、写真画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 軟調系効果フィルタを使用せずに撮影した通常の写真画像を基に、軟調系効果フィルタやソフトレンズを用いて撮影したような演出効果を容易に得ることができるとともに、主要被写体としての人物の顔領域が必要以上にソフト化されて見辛くなることを回避することができる写真画像処理装置を提供する。
【解決手段】 中心を最大ピークとし、中心から離れるに従って漸次減衰する複数のピークを備え、前記ピークが所定の距離関数に基づく中心からの等距離位置で等しくなるように設定され、フィルタサイズＮ等のパラメータに基づいて定義されたフィルタ係数群等を備える軟調効果フィルタ２２４と、原画像から被写体の顔領域を検出する被写体検出手段２２１と、前記被写体検出手段２２１により検出された顔領域の画素サイズに基づいて前記フィルタサイズＮを設定するフィルタサイズ設定手段２２７とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、軟調効果フィルタ、軟調効果フィルタ処理プログラム、及び写真画像処理装置に関する。

従来、軟らかいイメージの写真を得る場合には、カメラの撮影レンズに軟調系効果フィルタを装着したり、ソフトレンズを装着して撮影していた。これらフィルタを使用することにより光の微妙なにじみを表現し、軟焦点の軟らかい描写効果の中にピントの芯がある写真を撮影することができ、デュート、ソフトン、フォギー、ソフトクロスなどの様々な光学フィルタがある。また、中心はシャープなまま、周辺に独特のぼかしをつくる演出効果フィルタとしてスポットフィルタがある。

一方、撮影済みのフィルム画像を印画紙に焼き付ける際に光散乱用光学素子を配置することで、軟調系効果フィルタで撮影したのと同様の効果を得る写真焼付機も提案されている。
特開平３−２９３６５２号公報

しかし、軟調系効果フィルタなどを使用した撮影で効果的な仕上がりを得るにはある程度の熟練が要求され、熟練者であっても再度の撮影が困難な場合には絞りなどの条件を変えながら同一シーンを複数枚撮影する場合もあることから、フィルムが無駄に消費されるという問題があった。

つまり、同一シーンであっても使用される軟調系効果フィルタが異なれば画像に表れるフィルタ効果も異なったものとなるとともに、軟調系効果フィルタが同一であっても、主要被写体が異なれば、主要被写体に対して表れるフィルタ効果も異なったものとなっていたため、譬え軟調効果を得ることができたとしても、主要被写体としての人物の顔領域が必要以上にソフト化されて見辛くなるといったことがあり、これを回避するためには、ある程度の熟練と経験が必要となっていた。

本発明は、上述の従来欠点に鑑み、軟調系効果フィルタを使用せずに撮影した通常の写真画像を基に、軟調系効果フィルタやソフトレンズを用いて撮影したような演出効果を容易に得ることができるとともに、主要被写体としての人物の顔領域が必要以上にソフト化されて見辛くなることを回避することができる軟調効果フィルタ、軟調効果フィルタ処理プログラム、及び写真画像処理装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による軟調効果フィルタの第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、中心を最大ピークとし、中心から離れるに従って漸次減衰する複数のピークを備え、前記ピークが所定の距離関数に基づく中心からの等距離位置で等しくなるように設定され、原画像に含まれる被写体の顔領域の画素サイズに対応して設定されるフィルタサイズＮ、中心強度Ｉｃ、減衰率ｄｃｒ、及び、各ピークの間隔Ｓｋｉｐの各パラメータに基づいて定義されたフィルタ係数群と、原画像の変換対象画素の画素値と前記フィルタ係数群の中心のフィルタ係数である重み係数との積と、当該変換対象画素の周辺画素値と当該周辺画素に対応するフィルタ係数を当該周辺画素の輝度に基づいて重み付けした重み係数との積とを求め、それらの積和を各重み係数の和で除した値を新たな画素値として演算導出するフィルタ処理手段とを備えてなる点にある。

上述の構成によれば、透明な光学ガラスの表面に同心円状の溝を施したソフトフォーカスフィルタであるデュートとほぼ同様な効果が得られ、原画像に含まれる被写体の顔領域の画素サイズに対応して設定されるフィルタサイズ、中心の最大ピーク値を示す中心強度、中心の周囲に存在するピークの中心に対する減衰率、中心から離間する方向の各ピークの間隔の各パラメータに対応したフィルタ係数群が定義され、定義されたフィルタ係数群に基づいて対象画像の画素データが変換処理されて所望のソフトフィルタ効果が具現化された画像が得られる。そして、フィルタ処理手段は、原画像の画素の輝度に基づいて重み付けしたフィルタ係数を重み係数として原画像の画素値との積和を求め、当該積和を重み係数の和で除した値を新たな画素値として演算導出するように構成してあるので、原画像の画素値が明るいほどフィルタ係数に乗ずる重みが大きく、原画像の画素値が暗いほどフィルタ係数に乗ずる重みが小さくなり、光の微妙なにじみが効果的に表現できるものとなるのである。また、原画像に含まれる被写体の顔領域の画素サイズに対応してフィルタサイズを決定することにより、原画像に含まれる被写体の顔領域が必要以上にソフト化されて見辛くなるような不都合を回避可能なフィルタ効果を獲得できるようになるのである。

上述の目的を達成するため、本発明による軟調効果フィルタ処理プログラムの第一の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、中心を最大ピークとし、中心から離れるに従って漸次減衰する複数のピークを備え、前記ピークが所定の距離関数に基づく中心からの等距離位置で等しくなるように設定され、原画像に含まれる被写体の顔領域の画素サイズに対応して設定されるフィルタサイズＮ、中心強度Ｉｃ、減衰率ｄｃｒ、及び、各ピークの間隔Ｓｋｉｐの各パラメータに基づいて定義されたフィルタ係数群を備え、原画像の変換対象画素の画素値と前記フィルタ係数群の中心のフィルタ係数である重み係数との積と、当該変換対象画素の周辺画素値と当該周辺画素に対応するフィルタ係数を当該周辺画素の輝度に基づいて重み付けした重み係数との積とを求め、それらの積和を各重み係数の和で除した値を新たな画素値として演算導出するフィルタ処理手段としてコンピュータを機能させる点にある。

上述の構成によれば、透明な光学ガラスの表面に同心円状の溝を施したソフトフォーカスフィルタであるデュートとほぼ同様な効果が得られ、原画像に含まれる被写体の顔領域の画素サイズに対応して設定されるフィルタサイズ、中心の最大ピーク値を示す中心強度、中心の周囲に存在するピークの中心に対する減衰率、中心から離間する方向の各ピークの間隔の各パラメータに対応したフィルタ係数群が定義され、定義されたフィルタ係数群に基づいて対象画像の画素データが変換処理されて所望のソフトフィルタ効果が具現化された画像が得られる。そして、フィルタ処理手段は、原画像の画素の輝度に基づいて重み付けしたフィルタ係数を重み係数として原画像の画素値との積和を求め、当該積和を重み係数の和で除した値を新たな画素値として演算導出するように構成してあるので、原画像の画素値が明るいほどフィルタ係数に乗ずる重みが大きく、原画像の画素値が暗いほどフィルタ係数に乗ずる重みが小さくなり、光の微妙なにじみが効果的に表現できるものとなるのである。また、原画像に含まれる被写体の顔領域の画素サイズに対応してフィルタサイズを決定することにより、原画像に含まれる被写体の顔領域が必要以上にソフト化されて見辛くなるような不都合を回避可能なフィルタ効果を獲得できるようになるのである。

上述の目的を達成するため、本発明による写真画像処理装置の第一の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の軟調効果フィルタと、原画像から主要被写体の顔領域を検出する被写体検出手段と、前記被写体検出手段により検出された顔領域の画素サイズに基づいて前記フィルタサイズＮを設定するフィルタサイズ設定手段を備えてなる点にある。

上述の構成によれば、前記被写体検出手段により検出された顔領域の画素サイズに基づいて前記フィルタサイズＮを設定するため、前記軟調効果フィルタにおいて、前記フィルタサイズＮを原画像に含まれる被写体の顔領域の画素サイズに対応したフィルタサイズに設定することができるのである。つまり、軟調系効果フィルタやソフトレンズを用いて撮影したような演出効果を容易に得ることができるとともに、原画像に含まれる被写体の顔領域が必要以上にソフト化されて見辛くなるような不都合を確実に回避可能なフィルタ効果を奏する写真画像処理装置とすることができるのである。

同第二の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述した第一の特徴構成に加えて、前記顔領域の画素サイズが前記被写体検出手段により検出された顔領域の中心から周辺までの画素数で規定される点にあり、前記顔領域の画素サイズとフィルタサイズＮとの関係を明確に規定することができるのである。つまり、軟調系効果フィルタやソフトレンズを用いて撮影したような演出効果を容易に得ることができるとともに、原画像に含まれる被写体の顔領域が必要以上にソフト化されて見辛くなるような不都合を確実に回避することができるフィルタサイズを設定可能な写真画像処理装置とすることができるのである。

同第三の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述した第二の特徴構成に加えて、前記フィルタサイズＮが前記顔領域の画素サイズの１．０から４．０倍の範囲で設定される点にあり、軟調系効果フィルタやソフトレンズを用いて撮影したような演出効果を容易に得ることができるとともに、原画像に含まれる被写体の顔領域が必要以上にソフト化されて見辛くなるような不都合を確実に回避可能なフィルタサイズを設定した写真画像処理装置とすることができるのである。

同第四の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述した第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記被写体検出手段により検出された複数の被写体の顔領域から特定の顔領域を選択する領域選択手段を設け、前記フィルタサイズ設定手段が前記領域選択手段により選択された顔領域の画素サイズに基づいて前記フィルタサイズＮを設定する点にある。

上述の構成によれば、原画像に複数の被写体の顔領域が含まれていた場合に特定の顔領域を選択し、前記選択された顔領域の画素サイズに基づいて前記フィルタサイズＮを設定するため、例えば、前記複数の被写体の顔領域から最も主要な被写体とされる顔領域を選択することにより、軟調系効果フィルタやソフトレンズを用いて撮影したような演出効果を容易に得ることができるとともに、前記最も主要な被写体とされる顔領域が必要以上にソフト化されて見辛くなるような不都合を確実に回避可能なフィルタ効果を奏する写真画像処理装置とすることができるのである。

以上説明した通り、本発明によれば、軟調系硬化フィルタを使用せずに撮影した通常の写真画像を基に、軟調系効果フィルタやソフトレンズを用いて撮影したような演出効果を容易に得ることができるとともに、主要被写体としての人物の顔領域が必要以上にソフト化されて見辛くなることを回避することができる軟調効果フィルタ、軟調効果フィルタ処理プログラム、及び写真画像処理装置を提供することができるようになった。

以下に本発明による軟調効果フィルタ処理方法、軟調効果フィルタ処理プログラム、及び写真画像処理装置の実施の形態を説明する。図１に示すように、写真画像処理装置は、デジタルスチルカメラなどによる撮影画像が格納されたＣＤ、ＤＶＤ、コンパクトフラッシュ(登録商標)などのメディアから画像を読み出すメディアドライバ１Ａや現像済みフィルムから画像を読み取りメモリに記憶するフィルムスキャナ１Ｂなどでなる画像データ入力部１と、画像データ入力部１から入力された画像データに対して所定のデータ処理等を施す画像データ処理部２と、処理後の画像データに基づいて印画紙を露光する露光ヘッドを備えた画像露光部３と、露光された印画紙を現像処理する現像処理部４と、現像処理後の印画紙をコマ単位で切断して排紙する排紙部５と、上述した各機能ブロック全体を統合して作動制御するシステム制御部６とを備えて構成される。

前記画像データ入力部１としてのフィルムスキャナ１Ｂは、例えば、現像済みの１３５カラーネガフィルム１０の各コマを読取位置に間歇的に搬送するフィルム搬送部１１と、フィルム１０の各コマの画像を読み取る画像読取部１２とからなり、前記フィルム搬送部１１は、巻取ローラ１１１と、巻取ローラ１１１を回転駆動するフィルム搬送モータ１１２と、フィルム搬送モータ１１２を制御するフィルム搬送制御部１１３とを備えて構成され、前記画像読取部１２は、フィルム１０の下部に配置された光源１１４と、光源１１４の発光強度を制御する光源制御部１１５と、一次元ＣＣＤを備えた撮像素子１１６と、撮像素子１１６による画像の読取制御を行なう読取制御部１１７と、フィルム１０の各コマ画像を撮像素子１１６の受光面に結像させるレンズ１１７ａと、フィルム１０とレンズ１１７ａ間に設けられ、フィルム１０の画像をＧＲＢの３色に分離する光学フィルタ１１８と、光学フィルタ１１８を切替駆動するフィルタ駆動モータ１１９と、フィルタ駆動モータ１１９を駆動制御するフィルタ切替制御部１２０と、撮像素子１１６で読み取った画像信号をデジタルデータとして記憶する画像データ記憶部１２１とを備えて構成される。前記画像データ記憶部１２１は、撮像素子１１６で読み取られたＲＧＢ夫々のアナログ画像信号を１６ビットの階調レベルでＲＧＢのデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器１２２と、Ａ／Ｄ変換器１２２により変換されたＲＧＢ三色のデジタル画像データをコマ単位で格納するＲＡＭ等でなる画像バッファメモリ１２３とを備えて構成される。

前記画像データ処理部２は、画像バッファメモリ１２３に格納されたコマ単位の画像データに対して後述の軟調効果フィルタ処理や階調補正等の各種の補正処理、及び、拡縮処理、レイアウト処理等の所定の処理を実行する際に使用するテーブルデータ等を格納するデータメモリ２０と、前記画像バッファメモリ１２３に格納された画像データを読み出して前記データメモリ２０に格納されたデータ等に基づいて所定のデータ変換処理、例えば後述の軟調効果フィルタ処理、階調補正処理等を実行する画像データ変換処理部２１と、画像データ変換処理部２１による画像データの変換処理に用いられ、変換された画像データがコマ単位の最終画像データとしてＲＧＢの色毎に区画された領域に格納される画像処理メモリ２２と、最終画像データの１ライン分の画像データを一時記憶するラインバッファメモリ２３等を備えて構成される。

前記画像露光部３は、ロールカセット３０に巻回されている長尺状の印画紙３１を搬送モータ３７により露光ステーション３３に向けて所定の搬送速度で搬送する印画紙搬送制御部３８を備えた印画紙搬送部３２と、露光ステーション３３に搬送された印画紙３１に対して露光走査するＰＬＺＴ方式の露光ヘッド３４と、露光ヘッド３４を駆動制御する露光ヘッド制御部３５と、ラインバッファメモリ２３からの画像データを印画紙３１の搬送速度に同期した所定のタイミングで露光ヘッド制御部３５に出力する露光制御部３６とを備えて構成される。

前記現像処理部４は、現像液等の現像処理液が充填された処理槽４０と、露光済みのロール印画紙３１を処理槽４０内に搬送して、現像、漂白、定着の各処理がなされたロール印画紙３１を前記排紙部５に搬送する搬送制御部を備えて構成され、前記排紙部５は、現像処理部４で現像処理されたロール印画紙３１を幅方向に切断して１コマ単位に分割するカッター５０と、カッター５０を駆動するカッターモータ５１に対する駆動制御や、切断された印画紙３１を装置外部に排出制御する排紙制御部５２とを備えて構成される。

前記システム制御部６は、ＣＰＵ、制御プログラムが格納されたＲＯＭ、データ処理用のＲＡＭ、各機能ブロックに対する制御用信号入出力回路などを備えて構成され、前記制御プログラムに基づいて各機能ブロックが統合制御される。

前記画像データ処理部２は、画像処理用のＣＰＵ、ＣＰＵで実行される各種の画像処理用アプリケーションプログラムが格納されるハードディスク（ＨＤ）、データメモリ２０（ＲＡＭ）、画像処理メモリ２２、及び、周辺回路、さらには、画像データ処理を実行する上でオペレータとの対話形式で処理内容を入力指示するキーボードやマウスなどのデータ入力部２４と画像を表示するモニタ部２５を備えてハードウェアが構成され、上述のプログラムが実行されることにより実現される機能ブロックとしての画像データ変換処理部２１は、図２に示すように、画像バッファメモリ１２３に取り込まれた入力画像に対してカラーバランスや彩度など画像のカラー成分を調整するカラー補正手段２００と、カラー補正後の画像の階調性を整える階調補正手段２１０と、本発明によるソフトフィルタ効果を実現する軟調効果フィルタ処理手段２２０と、入力されたフィルム画像を出力サイズに拡縮処理する倍率変換手段２３０等を備えて構成され、最終の出力画像がラインバッファ２３から出力されて写真プリントが生成される。

前記軟調効果フィルタ処理手段２２０は、原画像から被写体の顔領域を検出する被写体検出手段２２１と、前記被写体検出手段２２１により検出された顔領域の画素サイズを算出する顔サイズ算出手段２２２と、前記被写体検出手段２２１により検出された顔領域から特定の顔領域を選択する領域選択手段２２３と、前記領域選択手段２２３により選択された顔領域の画素サイズに基づいて後述するフィルタサイズＮを設定するフィルタサイズ設定手段２２７と、前記フィルタサイズ設定手段２２７により設定されたフィルタサイズＮに基づいて定義されているフィルタ係数群を選択し原画像の画素データを変換処理する軟調効果フィルタ２２４とを備えて構成されている。

前記軟調効果フィルタ２２４は、前記原画像の軟調効果度として設定される複数のフィルタ係数群と、前記複数のフィルタ係数群から所定のフィルタ係数群を選択し前記原画像に軟調効果フィルタ処理を行なうフィルタ処理手段２２５とを備えて構成されている。

前記複数のフィルタ係数群は、図３に示すように、中心を最大ピークとし、中心から離れるに従って漸次減衰する複数のピークを備え、前記ピークが所定の距離関数に基づく中心からの等距離位置で等しくなるように設定され、前記各フィルタ係数は、前記フィルタサイズ設定手段２２７に設定されるフィルタサイズＮ、中心強度Ｉｃ、減衰率ｄｃｒ、各ピークの間隔Ｓｋｉｐ、ピークからの傾斜ｇｒａｄ、裾野広がりＳｔｅｐの各パラメータに基づいて定義されるように構成されている。

前記減衰率ｄｃｒを規定する関数としてはガウス関数や三角関数などが採用され、ピークの前後を規定する関数としては傾斜ｇｒａｄまたは裾野広がりＳｔｅｐを規定するパラメータに従って、ｎ次の単調減衰関数や階段状のステップ関数、さらにはより滑らかにするために三角関数や指数、対数関数などが採用される。

前記距離関数は、フィルタ上の画素位置と中心画素との最小距離で定義し、中心からの距離が一定となる画素の集合、つまり円周上の画素に対して等しくなるようにフィルタ係数を導出することも可能であるが、円周を表す座標は整数値になるとは限らないため、ここでは簡略化と処理時間短縮を考慮した一例として擬似同心円フィルタ係数とした場合について説明する。

つまり、前記距離関数を、中心ｏとある点のｘ座標の差の絶対値とｙ座標の差の絶対値の和で定義し、前記距離関数に基づいて導出される距離が一定になる点の集合を円と考え、この円を擬似同心円と呼び、軟調効果を出すための擬似同心円フィルタ係数が、上述したようにフィルタサイズＮ（Ｎ次正方行列（Ｎ：奇数））、中心強度Ｉｃ、減衰率ｄｃｒ（０<ｄｃｒ<１．０）、傾斜ｇｒａｄ（０<ｇｒａｄ<１．０）、間隔Ｓｋｉｐ、裾野の広がりＳｔｅｐの各入力パラメータにより定義されている。

例えば、前記各パラメータが、Ｎ＝１５、Ｉｃ＝３００、ｄｃｒ＝０．２５、ｇｒａｄ＝０．３、Ｓｋｉｐ＝１０、Ｓｔｅｐ＝２となる場合には、図６に示すようなフィルタ係数群として表される。

尚、前記フィルタ係数群として、ピークからの傾斜ｇｒａｄ、または、裾野広がりＳｔｅｐを定義するパラメータが無い場合であっても軟調フィルタ効果は十分に得られるが、当該パラメータを備える場合には、フィルタ特性のバリエーションを確保でき、微妙な効果の違いを醸し出すことができるようになる。

また、上述したフィルタ係数群は、複数の異なるフィルタサイズＮに基づいて定義されたフィルタ係数群が予め複数準備され、変換対象となる前記原画像に対応して選択可能なように内部メモリ２２６に確保されている。つまり、詳細については後述するように、前記フィルタサイズ設定手段２２７により設定されたフィルタサイズＮに基づいて定義されているフィルタ係数群が、前記フィルタ処理手段２２５により前記内部メモリ２２６から選択されるように構成されている。

前記フィルタ処理手段２２５は、前記複数のフィルタ係数群から前記フィルタサイズ設定手段２２７により設定されたフィルタサイズＮに基づいて定義されたフィルタ係数群を前記内部メモリ２２６から選択し、前記原画像の変換対象画素の画素値と前記フィルタ係数群の中心のフィルタ係数である重み係数との積と、当該変換対象画素の周辺画素値と当該周辺画素に対応するフィルタ係数を当該周辺画素の輝度に基づいて重み付けした重み係数との積とを求め、それらの積和を各重み係数の和で除した値を新たな画素値として演算導出するように構成されている。

前記被写体検出手段２２１は、前記原画像から被写体の顔領域を検出するもので、公知の顔検出手法を使って顔領域を検出するように構成されている。

前記顔サイズ算出手段２２２は、前記被写体検出手段２２１により検出された顔領域の画素サイズを算出するもので、前記顔領域の中心から周辺までの画素数を前記顔領域の画素サイズとして算出するように構成されている。

前記顔領域の中心から周辺までの画素数Ｅは、図４に示すように、前記顔領域を前記顔領域の外輪郭に四辺が接する方形領域Ｓに近似し、前記方形領域Ｓの中心を顔領域の中心として、また、前記方形領域ＳのコーナＣを前記顔領域の周辺とすることにより、前記方形領域Ｓの中心である前記方形領域Ｓの対角線の交点Ｉと前記方形領域ＳのコーナＣまでの画素数として算出されるように構成されている。尚、前記顔領域の中心から周辺までの画素数Ｅは、前記原画像のｘ軸方向またはｙ軸方向の一画素の大きさを一単位とした単位で規定されている。例えば、図５に示すように、前記方形領域Ｓの対角線の交点Ｉを基準として、前記方形領域ＳのコーナＣが（ｉ，ｊ）の位置にある場合には、前記顔領域の中心から周辺までの画素数Ｅは〔数１〕で示される値、つまりｉとｊの二乗和の平方根を整数に丸め込んだ値となる。

前記領域選択手段２２３は、前記被写体検出手段２２１により検出された複数の顔領域から特定の顔領域を選択するもので、例えば、前記被写体検出手段２２１により検出された顔領域が一領域であった場合には、当該顔領域を選択するように、また、前記被写体検出手段２２１により検出された顔領域が二領域以上検出された場合には、前記顔サイズ算出手段２２２により算出された顔領域の中心から周辺までの画素数Ｅが最も大きい顔領域を選択するように構成されている。つまり、原画像に被写体としての人物が一人の場合には、その人物の顔を選択するように、また、原画像に被写体としての人物が複数存在する場合には、最も大きな被写体となっている人物の顔を選択するように構成されている。

前記フィルタサイズ設定手段２２７は、前記領域選択手段２２３により選択された顔領域の画素サイズに対応したフィルタサイズＮを設定することで、前記フィルタ処理手段２２５が、前記フィルタサイズ設定手段２２７により設定されたフィルタサイズに対応したフィルタサイズＮで定義されたフィルタ係数群、つまり、前記領域選択手段２２３により選択された顔領域の画素サイズに対応したフィルタサイズＮに基づいて定義されたフィルタ係数群を選択して軟調効果フィルタ処理を行なうように構成されている。

前記フィルタサイズ設定手段２２７により設定されるフィルタサイズＮは、種々の官能評価を行なった結果から、前記顔サイズ算出手段２２２によって算出された顔領域の中心から周辺までの画素数Ｅの１．０〜４．０倍のフィルタサイズＮを設定することが好ましい。つまり、前記フィルタ処理手段２２５が前記顔サイズ算出手段２２２によって算出された顔領域の中心から周辺までの画素数Ｅの１．０〜４．０倍のフィルタサイズＮに基づいて定義されたフィルタ係数群を選択して軟調効果フィルタ処理を行なった場合に、前記原画像に対して、軟調系効果フィルタやソフトレンズを用いて撮影したような演出効果を得ることができるともに、主要被写体としての人物の顔領域が必要以上にソフト化されることがなく、また、見辛くなることもなく、多くの人が凡そ満足できる画像が得られる。

以下、前記軟調効果フィルタ処理手段２２０の動作について、図７のフローチャートに基づいて説明する。原画像及び当該原画像に対する複数の画像処理スイッチがモニタ部２５に表示され、軟調効果フィルタ処理を起動するスイッチがマウスでクリックされると（ＳＡ１）、前記被写体検出手段２２１は、前記原画像から被写体の顔領域を全て検出する（ＳＡ２）。

前記顔サイズ算出手段２２２は、前記被写体検出手段２２１により被写体の顔領域が検出されると、前記検出された夫々の顔領域を方形領域Ｓに近似し（ＳＡ３）、前記各方形領域Ｓの中心ＩからコーナＣまでの画素数Ｅを算出する（ＳＡ４）。

一方、前記領域選択手段２２３は、前記被写体検出手段２２１により検出された顔領域が一領域であった場合には、当該顔領域を選択し、前記被写体検出手段２２１により検出された顔領域が二領域以上であった場合には、前記顔サイズ算出手段２２２により算出された画素数Ｅが最も大きい顔領域を選択する（ＳＡ５）。また、前記フィルタサイズ設定手段２２７は、前記被写体検出手段２２１により検出された顔領域の画素サイズに対応したフィルタサイズＮを設定する（ＳＡ６）。

前記フィルタ処理手段２２５は、前記複数のフィルタ係数群から、前記フィルタサイズ設定手段２２７により設定されたフィルタサイズＮに基づいて定義されているフィルタ係数群を選択する（ＳＡ７）。また、前記原画像の左上画素からスキャンして右下方向に到るまで順番に各画素を選択し（ＳＡ８）、前記選択画素にＮ次正方行列でなるフィルタを重ね合わせ、前記選択画素がフィルタの中心画素となる場合には（ＳＡ９）、重み係数Ｗをフィルタの中心強度Ｆ（ｐ）とし（ＳＡ１０）、当該画素とＦ（ｐ）の積ｒｄを求める（ＳＡ１１）。さらに、周辺画素からの寄与を求めるべく、フィルタの中心画素以外のフィルタ係数とそのフィルタ係数に対応する画素との積を当該画素の採り得る輝度の最大値で除した値を重み係数Ｗとして求め（ＳＡ１２）、当該フィルタ係数に対応する画素値と重み係数の積ｒｄを求める（ＳＡ１３）。

このように選択画素に対する全てのフィルタ係数群に関連する周辺画素の寄与分が演算されると（ＳＡ１４）、ステップＳＡ１１とステップＳＡ１３の全てのデータが加算処理され、その値をステップＳＡ１０とステップＳＡ１２の全ての重み係数の和で除した値を新たな画素値として導出し（ＳＡ１５）、導出された値を本来採り得る範囲（例えば８ビット画素であるなら２５５に）クリップする（ＳＡ１６）。

このような処理を当該選択画素のＲＧＢの各色成分について実行することにより新たな画素データが得られ（ＳＡ１７）、ステップＳＡ７からステップＳＡ１６までの処理を前記原画像の全ての画素に対して行なうことにより当該原画像に対するフィルタ処理が終了する（ＳＡ１８）。

以上の手順により軟調効果フィルタが生成された画像の例として、図８（ａ）、図（ｂ）に原画像を示し、また、図９（ａ）、図９（ｂ）に上述の軟調効果フィルタ処理による軟調画像を示し、更に、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に被写体の顔領域の画素サイズとは関係なく一律のフィルタサイズに基づいて定義されたフィルタ係数群を用いた軟調効果フィルタ処理による軟調画像を示す。尚、図９（ａ）、図９（ｂ）は、前記フィルタサイズＮが前記顔サイズ算出手段２２２によって算出された顔領域の中心から周辺までの画素数Ｅの３．０倍に設定されたときの画像であり、また、図１０（ａ）、図１０（ｂ）は、前記フィルタサイズＮが前記原画像の長辺側のサイズの０．５倍に設定されたときの画像である。

本発明の場合には（図９（ａ）、図９（ｂ））、被写体の顔領域の画素サイズにかかわらず、軟調系効果フィルタやソフトレンズを用いて撮影したような演出効果を得ることができているとともに、主要被写体としての人物の顔領域が必要以上にソフト化されて見辛くなることを回避することができている。

一方、被写体の顔領域の画素サイズとは関係なく一律のフィルタサイズに基づいて定義されたフィルタ係数群を用いた場合には（図１０（ａ）、図１０（ｂ））、図１０（ｂ）においては、比較的軟調系効果フィルタやソフトレンズを用いて撮影したような演出効果を得ることができているとともに、主要被写体としての人物の顔領域が必要以上にソフト化されて見辛くなることを回避することができているが、図１０（ａ）においては、主要被写体としての人物の顔領域が必要以上にソフト化され、白くぼやけた画像となっていしまっている。

つまり、前記画像データ処理部２のハードディスク（ＨＤ）には、中心を最大ピークとし、中心から離れるに従って漸次減衰する複数のピークを備え、前記ピークが所定の距離関数に基づく中心からの等距離位置で等しくなるように設定され、原画像に含まれる被写体の顔領域の画素サイズに対応して設定されるフィルタサイズＮ、中心強度Ｉｃ、減衰率ｄｃｒ、及び、各ピークの間隔Ｓｋｉｐの各パラメータに基づいて定義されたフィルタ係数群を備え、原画像の変換対象画素の画素値と前記フィルタ係数群の中心のフィルタ係数である重み係数との積と、当該変換対象画素の周辺画素値と当該周辺画素に対応するフィルタ係数を当該周辺画素の輝度に基づいて重み付けした重み係数との積とを求め、それらの積和を各重み係数の和で除した値を新たな画素値として演算導出するフィルタ処理手段としてコンピュータを機能させるための軟調効果フィルタ処理プログラムがインストールされている。

以下、別の実施形態について説明する。上述では、前記領域選択手段２２３は、前記被写体検出手段２２１により検出された顔領域が二領域以上検出されたときに、前記顔サイズ算出手段２２２により算出された顔領域の中心から周辺までの画素数Ｅが最も大きい顔領域を選択するように、つまり、原画像に被写体としての人が複数存在する場合には、最も大きな被写体となっている人の顔を選択するように構成した場合について説明したが、前記原画像の中央に近い人の顔を選択するように構成してもよい。つまり、前記各被写体の顔領域を方形領域Ｓに近似した場合における前記方形領域Ｓの対角線の交点Ｉの位置を算出し、前記交点Ｉが前記原画像の中央に最も近くなる顔領域を選択する構成としてもよい。また、当該写真画像処理装置の操作者によって任意の顔領域を選択する構成としてもよい。例えば、前記被写体検出手段２２１により検出された複数の顔領域にそれぞれ外輪郭に四辺が接する方形領域Ｓをモニタ部２５に表示し、操作者が何れかの方形領域Ｓをマウスで選択可能に構成するのである。何れにしても、前記領域選択手段２２３により選択された顔領域は、必要以上にソフト化されて見辛くなるような不都合を回避することができる。

上述では、顔領域の画素サイズを顔領域の中心から周辺までの画素数として規定した場合について、つまり、前記顔領域を方形領域Ｓに近似し前記方形領域Ｓの対角線の交点ＩからコーナＣまでの画素数として規定した場合について説明したが、これに限定するものではなく、適宜、扱い易い指標を用いて規定すればよい。

上述では、前記顔領域の中心から周辺までの画素数Ｅを前記〔数１〕に示されるｉとｊの二乗和の平方根を整数に丸め込んだ値とした場合について説明したが、必ずしもこのときに前記画素数Ｅが整数となっている必要はなく、前記フィルタサイズＮが整数となるような値となっていればよい。つまり、前記フィルタサイズＮが整数となるように前記画素数Ｅに応じた倍率を所定の範囲から選択して設定すればよい。

尚、上述した実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることは言うまでもない。

また、本発明による軟調効果フィルタ処理方法は上述した写真画像処理装置に適用されるものに限定されるものではなく、パーソナルコンピュータ等により画像処理する場合にも適用可能であることはいうまでもない。

写真画像処理装置のブロック構成の説明図 データ変換処理部の機能ブロック構成の説明図 顔領域検出の説明図 画素サイズと画素数の説明図 軟調効果フィルタの説明図 軟調効果フィルタのフィルタ係数群の一例を示す説明図 軟調効果フィルタ処理手段の動作について説明するためのフローチャート 原画像のサンプル写真であり、（ａ）は被写体の顔領域が比較的小さい場合のサンプル写真、（ｂ）は被写体の顔領域が比較的大きい場合のサンプル写真 本発明による軟調画像のサンプル写真であり 、（ａ）は被写体の顔領域が比較的小さい場合のサンプル写真、（ｂ）は被写体の顔領域が比較的大きい場合のサンプル写真 軟調画像のサンプル写真であり、（ａ）は被写体の顔領域が比較的小さい場合のサンプル写真、（ｂ）は被写体の顔領域が比較的大きい場合のサンプル写真

符号の説明

２２０：軟調効果フィルタ処理手段
２２１：被写体検出手段
２２２：顔サイズ算出手段
２２３：領域選択手段
２２４：軟調効果フィルタ
２２５：フィルタ処理手段
２２６：内部メモリ
２２７：フィルタサイズ設定手段

Claims (6)

1. 中心を最大ピークとし、中心から離れるに従って漸次減衰する複数のピークを備え、前記ピークが所定の距離関数に基づく中心からの等距離位置で等しくなるように設定され、原画像に含まれる被写体の顔領域の画素サイズに対応して設定されるフィルタサイズＮ、中心強度Ｉｃ、減衰率ｄｃｒ、及び、各ピークの間隔Ｓｋｉｐの各パラメータに基づいて定義されたフィルタ係数群と、原画像の変換対象画素の画素値と前記フィルタ係数群の中心のフィルタ係数である重み係数との積と、当該変換対象画素の周辺画素値と当該周辺画素に対応するフィルタ係数を当該周辺画素の輝度に基づいて重み付けした重み係数との積とを求め、それらの積和を各重み係数の和で除した値を新たな画素値として演算導出するフィルタ処理手段とを備えてなる軟調効果フィルタ。
2. 中心を最大ピークとし、中心から離れるに従って漸次減衰する複数のピークを備え、前記ピークが所定の距離関数に基づく中心からの等距離位置で等しくなるように設定され、原画像に含まれる被写体の顔領域の画素サイズに対応して設定されるフィルタサイズＮ、中心強度Ｉｃ、減衰率ｄｃｒ、及び、各ピークの間隔Ｓｋｉｐの各パラメータに基づいて定義されたフィルタ係数群を備え、原画像の変換対象画素の画素値と前記フィルタ係数群の中心のフィルタ係数である重み係数との積と、当該変換対象画素の周辺画素値と当該周辺画素に対応するフィルタ係数を当該周辺画素の輝度に基づいて重み付けした重み係数との積とを求め、それらの積和を各重み係数の和で除した値を新たな画素値として演算導出するフィルタ処理手段としてコンピュータを機能させるための軟調効果フィルタ処理プログラム。
3. 請求項１に記載の軟調効果フィルタと、原画像から主要被写体の顔領域を検出する被写体検出手段と、前記被写体検出手段により検出された顔領域の画素サイズに基づいて前記フィルタサイズＮを設定するフィルタサイズ設定手段を備えてなる写真画像処理装置。
4. 前記顔領域の画素サイズが前記被写体検出手段により検出された顔領域の中心から周辺までの画素数で規定される請求項３記載の写真画像処理装置。
5. 前記フィルタサイズＮが前記顔領域の画素サイズの１．０から４．０倍の範囲で設定される請求項４記載の写真画像処理装置。
6. 前記被写体検出手段により検出された複数の被写体の顔領域から特定の顔領域を選択する領域選択手段を設け、前記フィルタサイズ設定手段が前記領域選択手段により選択された顔領域の画素サイズに基づいて前記フィルタサイズＮを設定する請求項３から５の何れかに記載の写真画像処理装置。