JP2006333313A - 画像補正装置、画像補正方法および画像補正プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 色信号が飽和した画像データに滑らかな階調変化を付与することが可能な画像補正装置、画像補正方法および画像補正プログラムを提供する。
【解決手段】 飽和画素に対して、参考色として選択された非飽和色（Ｇ）の色信号値Ｇhに基づいて飽和色（Ｒ）の色信号値Ｒが補正されるため、飽和している色信号値Ｒに階調変化を付与することができる。飽和色（Ｒ）の色信号値Ｒも非飽和色（Ｇ）の色信号値Ｇhも同一の画素の色を示す色信号であるため、両者は何らかの因果関係を有していると考えることができる。特に、飽和画素が存在する部位の被写体の色が単調であるような画像データでは、ＲＧＢチャンネルの相対バランスは明度によらず一定と考えることができるため、一のチャンネルの色信号値に基づいて他のチャンネルの色信号値を精度よく推定することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、画像補正装置、画像補正方法および画像補正プログラムに関する。

従来、この種の画像補正装置として、対象画素に隣接する画素の最大輝度値に基づいて、当該対象画素を色抑圧するものが知られている（例えば、特許文献１、参照。）。
かかる構成によれば、対象画素に隣接する画素の最大輝度値に応じたゲインで当該対象画素の色信号を抑圧することができるため、暗い領域における色信号の過大な抑圧を防止し、無彩色化することが防止できた。
特開平１０−１９８５５４号公報

デジタルスチルカメラ等によって撮影した逆光画像においては、入力される光量が多すぎ一部の色信号が飽和してしまっていることがある。この場合、上述した技術によって色信号を抑圧することにより、飽和状態を回避することができる。しかしながら、色信号を抑圧しても、飽和したことにより失われた色信号の階調変化は復元されることはない。従って、画像における高階調領域の階調変化を表現することができず、写実性の高い画像を表現することができないという課題があった。
本発明は、上述した課題をかんがみてなされたもので、色信号が飽和した画像データに滑らかな階調変化を付与することが可能な画像補正装置、画像補正方法および画像補正プログラムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段および効果

上記課題を解決するために、請求項１にかかる発明では、画像データは多数の画素が配列することにより形成され、各画素の色は複数の要素色の色信号の組み合わせによって色が表現される。画像データ取得手段は、この画像データを取得する。飽和画素検出手段は、上記画像データにおいて、いずれかの上記要素色の色信号が飽和している上記画素を飽和画素として検出する。上記飽和画素補正手段は、上記飽和画素において飽和している上記要素色である飽和色の色信号を補正する。その際に、当該飽和画素における飽和していない上記要素色である非飽和色の色信号に基づいて補正を行う。

上記非飽和色の色信号に基づいて上記飽和色の色信号を補正することにより、上記飽和色の色信号に階調変化を与えることができる。すなわち、上記非飽和色の色信号は飽和しておらず階調変化を有するため、この階調変化に基づいて上記飽和色の色信号を決定することにより、同飽和色の色信号に階調変化を与えることができる。また、上記画像データにおいて各要素色の色信号は相互に関連性を有している可能性が高いため、忠実に本来の階調変化を復元することができる。なお、色信号が飽和する状態とは、上記色信号の値が取り得る階調領域の上限または下限に同色信号の値が到達する状態を意味する。

さらに、請求項２にかかる発明では、上記飽和画素補正手段が上記飽和色の色信号の補正を行う際に、非飽和画素補正手段がいずれの上記要素色の色信号も飽和していない非飽和画素における当該飽和色の色信号を補正する。すなわち、上記飽和画素における上記飽和色の色信号の補正を行うと同時に、上記非飽和画素における上記飽和色の色信号の補正も行われる。これにより、上記飽和画素における上記飽和色の色信号と、上記非飽和画素における上記飽和色の色信号との間で生じる不整合を緩和することができる。

また、請求項３にかかる発明では、上記飽和画素補正手段が、所定の閾値よりも飽和側の領域において補正後の上記飽和色の色信号を分布させる。一方、上記非飽和画素補正手段は、上記閾値よりも非飽和側の領域に非飽和画素において当該飽和色の色信号を分布させる。すなわち、上記飽和画素補正手段および上記非飽和画素補正手段による補正後においては、上記飽和画素における上記飽和色の色信号と上記非飽和画素における上記飽和色の色信号とが、上記閾値を境界とした別の階調領域に分布することとなる。具体的には、飽和していた上記飽和色の色信号に基づく補正後の色信号を上記閾値よりも飽和側に分布させ、飽和していなかった上記飽和色の色信号に基づく補正後の色信号を上記閾値よりも非飽和側に分布させることができる。従って、もともと飽和していた色信号を補正した値が、必ず飽和していなかった色信号を補正した値よりも飽和側の値となるように補正を行うことができる。なお、色信号が高階調側に飽和した場合には高階調側が飽和側となり低階調側が非飽和側となる。反対に、色信号が低階調側に飽和した場合には低階調側が飽和側となり高階調側が非飽和側となる。

さらに、請求項４にかかる発明では、上記非飽和色の色信号の大小に応じて補正後の上記飽和色の色信号の大小が決定される。上記非飽和色の色信号の大きければ上記飽和色の色信号も大きい値となり、同非飽和色の色信号の小さければ上記飽和色の色信号も小さい値となるように補正される。各要素色のバランスが大きく変動せず明度のみが変動することにより一部の要素色が飽和する場合には、各要素色の色信号が明度に応じて一様に増減すると考えることができるため、飽和した色信号も、本来は、上記非飽和色の色信号と同様の傾向を有していたと推定することができる。

また、請求項５にかかる発明では、複数の上記要素色はＲＧＢの各チャンネルによって構成される。そして、ＲまたはＢチャンネルのいずれかが上記飽和色であるときには、上記非飽和色であるＧチャンネルの色信号に基づいてＲまたはＢチャンネルの色信号が補正される。すなわち、ＲまたはＢチャンネルのいずれかが上記飽和色であるときには、ＧとＢチャンネル、または、ＲとＧチャンネルが上記非飽和色に該当することとなるが、いずれの場合においてもＧチャンネルの色信号に基づいて補正が行われる。Ｇチャンネルには、明度変化が大きく反映されるため、自然な見え方となるように補正することができる。

むろん、以上の発明は、装置のみならず、請求項６のような方法によって実現することも可能であるし、請求項７のように上記方法に従った処理を実行するプログラムによって実現することも可能である。さらに、上記画像補正を行った画像データに基づいて印刷を行う印刷制御装置、方法、プログラムとして実現することも可能であるし、上記画像補正を行いつつ画像データを生成するデジタルスチルカメラ等の画像入力装置、方法、プログラムとして実現することも可能である。また、本発明にかかる装置、方法、プログラムは単独で実施される場合もあるし、ある機器に組み込まれた状態で他の装置、方法、プログラムとともに実施されることもあるなど、発明の思想としてはこれに限らず、各種の態様を含むものであり、適宜、変更可能である。

さらに、本発明のプログラムを記録した記録媒体として提供することも可能である。このプログラムの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。また、一次複製品、二次複製品などの複製段階については全く問う余地無く同等である。さらに、一部がソフトウェアであって、一部がハードウェアで実現されている場合においても発明の思想において全く異なるものではなく、一部を記録媒体上に記憶しておいて必要に応じて適宜読み込まれるような形態のものとしてあってもよい。また、必ずしも全部の機能を単独のプログラムで実現するのではなく、複数のプログラムにて実現させるようなものであっても良い。この場合、各機能を複数のコンピュータに実現させるものであればよい。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）画像補正装置の構成：
（２）画像補正処理：
（３）他の実施形態：

（１）画像補正装置の構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像補正装置に相当するコンピュータの構成を概略的に示している。同図において、コンピュータ１０は、バス１０ａを備えており、同バス１０ａを介してＣＰＵ１１とＲＯＭ１２とＲＡＭ１３とハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１４とＵＳＢインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１５とメモリスロット１６が相互に接続されている。ＨＤＤ１４には、オペレーションシステム（Ｏ／Ｓ）１４ａと画像補正プログラム１４ｂとが記憶されており、ＣＰＵ１１がオペレーションシステムＯ／Ｓ１４ａと画像補正プログラム１４ｂを読み出して、これらに記述された処理を実行させる。その際に、ＲＡＭ１３を一時記憶エリアとして利用される。なお、ＲＡＭ１３のほかに画像データ専用メモリ（ＶＲＡＭ）を備えるようにしてもよい。

コンピュータ１０には、ＵＳＢＩ／Ｆ１５を介してデジタルスチルカメラ２０が接続されており、デジタルスチルカメラ２０にて生成された画像データをコンピュータ１０の内部に取り込むことが可能となっている。また、メモリスロット１６には各種の可搬メモリを挿入することが可能となっており、可搬メモリに記憶された画像データもコンピュータ１０の内部に取り込むことが可能となっている。コンピュータ１０の内部に取り込まれた画像データは、ＨＤＤ１４に記憶される。また、ＵＳＢＩ／Ｆ１５を介してプリンタ３０が接続されており、ＨＤＤ１４に記憶された画像データをプリンタ３０にて印刷することが可能となっている。

図２は、ＣＰＵ１１が実行するプログラムの構成を概念的に示している。同図において、Ｏ／Ｓ Ｐ１が実行されており、Ｏ／Ｓ Ｐ１上にて画像補正プログラムＰ２やドライバＰ３が実行されている。ドライバＰ３はコンピュータ１０に接続されたデジタルスチルカメラ２０やプリンタ３０を動作させる処理を行っており、画像補正プログラムＰ２は後述する画像補正処理を行う。Ｏ／Ｓ Ｐ１はドライバＰ３や画像補正プログラムＰ２を構成する各モジュールに介在し、これらの間のインターフェイスを提供している。

画像補正プログラムＰ２は、画像データ取得部Ｐ２ａと飽和画素検出部Ｐ２ｂと飽和画素記憶部Ｐ２ｃと判定部Ｐ２ｄと参考色選択部Ｐ２ｅと参考色解析部Ｐ２ｆと対応関係規定部Ｐ２ｇと飽和画素補正部Ｐ２ｈと非飽和画素補正部Ｐ２ｉとから構成されている。画像データ取得部Ｐ２ａは、ＨＤＤ１４またはデジタルスチルカメラ２０またはメモリスロット１６から画像データを取得する。本実施形態において画像データは、ドットマトリクス状に配列する多数の画素で構成されており、各画素の色は要素色としてのＲＧＢチャンネルの色信号の組み合わせによって表現されている。また、ＲＧＢチャンネルの色信号は、それぞれ０〜２５５階調の範囲で変動する２５６階調（８ビット）で表現されるものとする。

なお、本発明が適用可能な画像データは、各画素の色がＲＧＢチャンネルの色信号の組み合わせによって表現される画像データに限られず、他の表色系で表現されていてもよい。むろん、色信号の階調も２５６階調に限られず、１０，１２ビット等で表現されてもよい。飽和画素検出部Ｐ２ｂは、各画素の色信号を取得し、同色信号が最高の２５５階調となっている画素を検出する。各画素においてはＲＧＢそれぞれに色信号を有しているため、いずれかの色信号が２５５階調となっていれば、当該画素を飽和画素として検出する。すなわち、いずれかのチャンネルの色信号が最高値（２５５）まで到達している状態を飽和状態と認定し、該当する画素を飽和画素として検出している。なお、以下においてチャンネルの色信号が飽和する２５５階調を飽和値というものとする。

飽和画素記憶部Ｐ２ｃは、飽和画素検出部Ｐ２ｂにて検出された飽和画素をＨＤＤ１４またはＲＡＭ１３に記憶する。判定部Ｐ２ｄは、飽和画素の個数を計数するとともに、その個数が所定の基準値を超えているかどうかを判定する。参考色選択部Ｐ２ｅは色信号が飽和していない要素色のうち一つを参考色として特定する。参考色解析部Ｐ２ｆは参考色の色信号を集計し、同色信号の分布態様を解析する。対応関係規定部Ｐ２ｇは、参考色の色信号の分布態様に基づいて、もともとの飽和色の色信号と、補正後の飽和色の色信号との対応関係を規定した飽和画素補正テーブルＴ１と非飽和画素補正テーブルＴ２を作成する。この飽和画素補正テーブルＴ１と非飽和画素補正テーブルＴ２はＨＤＤ１４に記憶される。

飽和画素補正部Ｐ２ｈは、飽和画素補正テーブルＴ１を参照することにより、飽和画素における飽和色の色信号を補正する。一方、非飽和画素補正テーブルＴ２を参照することにより、非飽和画素における飽和色の色信号を補正する。

（２）画像補正処理：
図３は、以上説明した構成において実行される画像補正処理の流れをフローチャートにより示している。同図において、ステップＳ１００では、画像データ取得部Ｐ２ａがＨＤＤ１４またはデジタルスチルカメラ２０またはメモリスロット１６から画像データを取得する。ステップＳ１１０においてはＲチャンネルが飽和色であるかどうかを判定する。

図４は、ある画像データにおけるＲチャンネルの色信号のヒストグラムを示している。同図において、縦軸に度数（画素数）を示し、横軸に色信号の階調を示している。ステップＳ１１０においては、まず、飽和画素検出部Ｐ２ｂがＲチャンネルの色信号値が飽和値（２５５）に到達している画素を飽和画素として検出する。次に、検出された飽和画素を飽和画素記憶部Ｐ２ｃがＨＤＤ１４またはＲＡＭ１３に記憶する。そして、判定部Ｐ２ｄは、ＨＤＤ１４またはＲＡＭ１３に記憶された飽和画素を計数し、その飽和画素数が所定の基準値を上回ればＲチャンネルが飽和色であると判定する。逆に、飽和画素数が所定の基準値以下であればＲチャンネルが非飽和色であると判定する。

図４においては、所定の度数に基準値が設けられており、Ｒチャンネルの色信号が飽和値となっている画素数が基準値を上回っている例が示されている。このような場合において、Ｒチャンネルが飽和色であると判定する。この基準値は、飽和画素が画像全体の見栄えに悪影響を与え得る最低限の個数に設定されており、例えば数個〜数十個と設定してもよいし、全画素数に対する割合によって規定してもよい。

ステップＳ１２０においては、Ｇチャンネルが飽和色であるかどうかを判定する。ステップＳ１２０において行われる処理はステップＳ１１０と同様であるため、説明は省略する。さらに、ステップＳ１３０においては、ステップＳ１１０と同様の処理によって、Ｂチャンネルが飽和色であるかどうかを判定する。以上のように、ステップＳ１１０〜Ｓ１３０を行うことにより、ＲＧＢチャンネルがそれぞれ飽和色であるかどうかを判定することができる。

次に、ステップＳ１４０おいては、ＲＧＢチャンネルが全て飽和色であるかどうかを判定する。そして、全てが飽和色である場合と、全てが非飽和色である場合には、処理を中止する。全てが非飽和色であれば、そのまま当該画像データを出力しても問題ないとして、以降の画像補正処理を行わない。一方、全てが飽和色であれば、以降の画像補正処理を行うことが不可能であるとして、処理を中止させる。そして、ＲＧＢチャンネルのいずれかが飽和色であり、いずれかが非飽和色である場合には、ステップＳ１５０にて、参考色選択部Ｐ２ｅが参考色を特定する。

図５は、ＲＧＢチャンネルのいずれかが飽和色であり、いずれかが非飽和色である場合の組み合わせを示している。同図において、パターン１〜６までの組み合わせが考えられる。まず、パターン１〜３においては、ＲＧＢチャンネルのうち２チャンネルが飽和色であり、１チャンネルのみの非飽和色が必然的に参考色として特定される。パターン４〜６においては、ＲＧＢチャンネルのうち１チャンネルのみが飽和色であり、２チャンネル存在する非飽和色から１チャンネルの非飽和色が択一的に参考色として選択される。この場合において、Ｇチャンネルが最も優先的に選択され、次にＲチャンネルが優先的に選択される。

ステップＳ１６０においては、参考色解析部Ｐ２ｆが参考色として選択された非飽和色の色信号について解析する。例えば、図５のパターン４のようにＲチャンネルが飽和色であり、Ｇチャンネルが参考色として選択された場合を例に挙げて説明する。この場合、ステップＳ１１０にて記憶したＲチャンネルについての飽和画素を抽出し、同飽和画素におけるＧチャンネルの色信号を取得する。

図６は、Ｒチャンネルが飽和している飽和画素におけるＧチャンネルの色信号のヒストグラムを示している。同図において、縦軸に度数（画素数）を示し、横軸に色信号の階調を示している。Ｒチャンネルについては飽和しているものの、Ｇチャンネルについては非飽和色であると判定されているため、Ｇチャンネルの色信号はある範囲をもって分布することとなる。Ｒチャンネルが飽和している飽和画素におけるＧチャンネルの色信号値をＧhと表すものとし、その最大値、最小値をＧhmax、Ｇhminと表すものとする。参考色解析部Ｐ２ｆは、Ｇチャンネルの色信号値Ｇhの値域幅Ｋを算出する。このとき、ノイズの影響を軽減するために、最大成分や最小成分を無視したり、中心値からのばらつきが大きい成分を無視したりしてもよい。本実施形態においては、全ての成分を考慮するものとし、値域幅Ｋが（Ｇhmax−Ｇhmin）によって定義されるものとする。ステップＳ１７０においては、対応関係規定部Ｐ２ｇが飽和画素補正テーブルＴ１と非飽和画素補正テーブルＴ２をそれぞれ作成する。

図７は、ステップＳ１７０において対応関係規定部Ｐ２ｇが飽和画素補正テーブルＴ１と非飽和画素補正テーブルＴ２を作成する手順を示している。同図左段において、デジタルスチルカメラ２０が備える撮像素子のＲ画素に対するＲ光の入射光量Ｒ0と、画像データにおけるＲチャンネルの色信号値Ｒとの関係をグラフにより示している。入射光量Ｒ0に応じてＲチャンネルの色信号値Ｒも増加しているが、ある程度、入射光量Ｒ0が大きくなるとＲチャンネルの色信号値Ｒが飽和している。この領域においては、入射光量Ｒ0の変化をＲチャンネルの色信号値Ｒの階調変化によって表現することができない。なお、この領域の入射光量Ｒ0によって生じた画素が画像データにおける飽和画素に相当する。

ステップＳ１７０において、まず、飽和色であるＲチャンネルの色信号の階調域（０〜２５５）における所定値において閾値Ｅを設定する。Ｒチャンネルの色信号の階調域において閾値Ｅよりも高階調側の階調域を飽和側領域幅Ｕと表記し、閾値Ｅよりも低階調側の階調幅を非飽和側領域幅Ｌと表記するものとする。そして、飽和しているＲチャンネルの色信号の補正後の色信号値Ｒ*1が飽和側領域に分布するように、飽和画素のＧチャンネルの色信号値Ｇhと補正後のＲチャンネルの色信号値Ｒ*1との対応関係を規定した飽和画素補正テーブルＴ１を作成する。具体的には、飽和画素のＧチャンネルの色信号値Ｇhと補正後のＲチャンネルの色信号値Ｒ*1との間に下記式（１）によって表される対応関係が規定された飽和画素補正テーブルＴ１を作成する。
Ｒ*1＝（Ｕ／Ｋ）×（Ｇh−Ｇhmin）＋Ｅ ・・・（数１）

上記式（１）においては、第１項が０以上であり、第２項にて閾値Ｅを加算しているため、補正後のＲチャンネルの色信号値Ｒ*1が閾値Ｅよりも高階調側（飽和側）となる。そして、図右段に示すように閾値Ｅよりも飽和側においてＧチャンネルの色信号値Ｇhの増加にともない線形的に補正後のＲチャンネルの色信号値Ｒ*1も増加する。すなわち、非飽和色であるＧチャンネルの色信号値Ｇhの大小に応じて、飽和色であるＲチャンネルの補正後の色信号値Ｒ*1の大小が決定されている。なお、傾き（Ｕ／Ｋ）によって、Ｇチャンネルの色信号値Ｇhの変化に伴う補正後の色信号値Ｒ*1の変化率が調整されているため、補正後の色信号値Ｒ*1が本来の階調域外となることはない。すなわち、飽和画素のＧチャンネルの色信号値Ｇhが最大値Ｇhmaxであるときに限り、飽和画素のＲチャンネルの補正後の色信号値Ｒ*1は最大となり、飽和値（Ｕ＋Ｅ＝２５５）となる。なお、飽和画素のＧチャンネルの色信号値Ｇhが最小Ｇhminであるとき、飽和画素のＲチャンネルの補正後の色信号値Ｒ*1はＥとなるため、補正後の色信号値Ｒ*1の取り得る階調域はＥ〜２５５となる。

一方、図７左段において、Ｒチャンネルの色信号値が飽和していない非飽和画素は、補正を行わなくても、階調変化を表現することができる。しかしながら、上述したように補正後の飽和画素の色信号値Ｒ*1の値域がＥ〜２５５となるようにされており、これよりも少ない入射光量Ｒ0に対応して生成された非飽和画素の色信号値Ｒが閾値Ｅよりも大きくなると、不整合が生じることとなる。すなわち、本来、飽和画素よりも少ない入射光量Ｒ0に対応する非飽和画素の色信号値Ｒが、補正後の飽和画素のＲチャンネルの色信号値Ｒ*1よりも大きい値のままであると、飽和画素と非飽和画素との間の階調性が損なわれることとなる。

そこで、図７右段に示すように非飽和画素についてもＲチャンネルの色信号値Ｒを補正する。なお、非飽和画素におけるＲチャンネルの補正後の色信号値をＲ*2と表記する。図７右段においては、補正後の色信号値Ｒ*2が取り得る階調域が０〜Ｅとなるように本来の色信号値Ｒが低階調側に色圧縮されている。これにより、非飽和画素におけるＲチャンネルの補正後の色信号値をＲ*2が、飽和画素におけるＲチャンネルの補正後の色信号値Ｒ*1をよりも高階調側になることが防止され、滑らかな階調変化を実現することができる。なお、上記色圧縮の手法としては、図７右段に示すように高階調となるほど下方修正量を大きくするようにしてもよいし、一律に補正係数（Ｌ／２５５）を乗算するようにしてもよい。対応関係規定部Ｐ２ｇは、非飽和画素における補正前の色信号値Ｒと、補正後の色信号値Ｒ*2との対応関係が規定された非飽和画素補正テーブルＴ２を作成する。

以上のようにして、飽和画素補正テーブルＴ１と非飽和画素補正テーブルＴ２が作成できると、ステップＳ１８０に進み画像補正を開始する。まず、ステップＳ１８０においては、画像データにおける最初の画素を選択する。ステップＳ１９０では、ステップＳ１８０にて選択した画素が予めステップＳ１１０にて記憶した飽和画素であるかどうかを判別する。選択した画素が飽和画素である場合には、ステップＳ２００にて飽和画素補正部Ｐ２ｈが飽和画素補正テーブルＴ１を参照することにより、Ｇチャンネルの色信号値Ｇhに対応する補正後の飽和画素の色信号値Ｒ*1を特定する。そして、特定した色信号値Ｒ*1によって当該飽和画素のＲチャンネルの色信号値Ｒを更新する。

一方、ステップＳ１８０にて選択した画素が非飽和画素である場合には、ステップＳ２１０にて非飽和画素補正部Ｐ２ｉが非飽和画素補正テーブルＴ２を参照することにより、補正前のＲチャンネルの色信号値Ｒに対応する補正後の飽和画素の色信号値Ｒ*2を特定する。そして、特定した色信号値Ｒ*2によって当該飽和画素のＲチャンネルの色信号値Ｒを更新する。すなわち、ステップＳ２００，Ｓ２１０においては、選択した画素が飽和画素であれば非飽和色（Ｇ）の色信号値Ｇhに基づいて飽和色（Ｒ）の色信号値Ｒが補正されるとともに、選択した画素が非飽和画素であれば飽和色（Ｒ）の色信号値Ｒに基づいて飽和色（Ｒ）の色信号値Ｒが補正される。

ステップＳ２００，Ｓ２１０のいずれかにおいて色信号値Ｒが更新されると、ステップＳ２２０において画像データの全画素について色信号値Ｒの更新が完了したかが判定される。そして、全画素について更新が完了していない場合には、ステップＳ１８０に戻り、次の画素に対する補正を実行させる。そして、最後の画素についての補正が完了すると、処理を終了させる。

以上説明したように、本発明において飽和画素に対して、参考色として選択された非飽和色（Ｇ）の色信号値Ｇhに基づいて飽和色（Ｒ）の色信号値Ｒが補正されるため、飽和している色信号値Ｒに階調変化を付与することができる。飽和色（Ｒ）の色信号値Ｒも非飽和色（Ｇ）の色信号値Ｇhも同一の画素の色を示す色信号であるため、両者は何らかの因果関係を有していると考えることができる。特に、飽和画素が存在する部位の被写体の色が単調であるような画像データでは、ＲＧＢチャンネルの相対バランスは明度によらず一定と考えることができるため、一のチャンネルの色信号値に基づいて他のチャンネルの色信号値を精度よく推定することができる。

なお、Ｇチャンネルは明度変化に最も敏感であるため、図５に示すように参考色を選択するにあたり、Ｇチャンネルを最も優先させている。従って、飽和画素が存在する部位の被写体の色が単調で明度のみが変動するような画像データにおいて、効果的に明度変化を飽和画素の階調に反映させることができる。Ｒチャンネルは、Ｇチャンネルの次に明度変化に敏感であるため、Ｇチャンネルが選択できない場合にはＲチャンネルが参考色として選択されるようにされている。一方、閾値Ｅを境界として高階調の飽和側にて飽和画素の補正後の色信号値Ｒ*1を分布させ、閾値Ｅを境界として低階調の非飽和側にて飽和画素の補正後の色信号値Ｒ*2を分布させているため、飽和画素と非飽和画素との間で飽和色の階調性が不自然となることはない。

（３）他の実施形態：
以上説明した実施形態においては、コンピュータが画像補正を行うものを例示したが、デジタルスチルカメラのような画像入力装置において本発明の画像補正処理の手法が実現されてもよい。また、以上説明した実施形態においては、閾値Ｅが一定の値であったが、閾値Ｅを画像データに応じて変動させるようにしてもよい。例えば、飽和画素の全体に占める割合が大きい場合には、閾値Ｅを低下させ飽和画素に割り当てられる階調域を増大させるようにしてもよい。また、図７右段に示した補正後の色信号値Ｒ*1と色信号値Ｒ*2の変化態様を変更してもよい。例えば、色信号値Ｒ*1や色信号値Ｒ*2が二次関数や指数関数等によって表されてもよい。

本発明の一実施形態にかかる画像補正装置のハードウェア構成図である。 画像補正装置のソフトウェア構成図である。 画像補正処理の流れを示すフローチャートである。 色信号のヒストグラムである。 飽和色と参考色との対応関係を示すテーブルである。 色信号のヒストグラムである。 （非）飽和色補正テーブルを説明するグラフである。

符号の説明

１０…コンピュータ，１０ａ…バス，１１…ＣＰＵ，１２…ＲＯＭ，１３…ＲＡＭ，１４…ＨＤＤ，１４ａ…Ｏ／Ｓ，１４ｂ…画像補正プログラム，１５…ＵＳＢＩ／Ｆ，１６…メモリスロット，２０…デジタルスチルカメラ，３０…プリンタ，Ｐ１…Ｏ／Ｓ，Ｐ２…画像補正プログラム，Ｐ２ａ…画像データ取得部，Ｐ２ｂ…飽和画素検出部，Ｐ２ｃ…飽和画素記憶部，Ｐ２ｄ…判定部，Ｐ２ｅ…参考色選択部，Ｐ２ｆ…参考色解析部，Ｐ２ｇ…対応関係規定部，Ｐ２ｈ…飽和画素補正部，Ｐ２ｉ…非飽和画素補正部，Ｐ３…ドライバ，Ｒ0…入射光量，Ｔ１…飽和画素補正テーブル，Ｔ２…非飽和画素補正テーブル

Claims (7)

1. 複数の要素色の色信号の組み合わせによって色が表現された画素が多数配列した画像データに対して画像補正を実行させる画像補正装置において、
   上記画像データを取得する画像データ取得手段と、
   いずれかの上記画素において、いずれかの上記要素色の色信号が飽和している飽和画素を検出する飽和画素検出手段と、
   上記飽和画素における飽和した上記要素色である飽和色の色信号を、当該飽和画素における飽和していない上記要素色である非飽和色の色信号に基づいて補正する飽和画素補正手段とを具備することを特徴とする画像補正装置。
2. 上記飽和画素補正手段が上記飽和色の色信号の補正を行う際に、いずれの上記要素色の色信号も飽和していない非飽和画素における当該飽和色の色信号を補正する非飽和画素補正手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の画像補正装置。
3. 上記飽和画素補正手段は、所定の閾値よりも飽和側の領域において補正後の上記飽和色の色信号を分布させ、
   上記非飽和画素補正手段は、上記閾値よりも非飽和側の領域に非飽和画素における当該飽和色の色信号を分布させることを特徴とする請求項２に記載の画像補正装置。
4. 上記飽和画素補正手段は上記飽和画素における上記非飽和色の色信号を取得し、当該非飽和色の色信号の大小に応じて補正後の当該飽和画素における上記飽和色の色信号の大小を決定することを特徴とする請求項３に記載の画像補正装置。
5. 複数の上記要素色はＲＧＢの各チャンネルからなるとともに、
   上記飽和画素補正手段は、ＲまたはＢチャンネルのいずれかが上記飽和色であるとき、上記非飽和色であるＧチャンネルの色信号に基づいてＲまたはＢチャンネルの色信号の補正を行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像補正装置。
6. 複数の要素色の色信号の組み合わせによって色が表現された画素が多数配列した画像データに対して画像補正を実行させる画像補正方法において、
   上記画像データを取得する画像データ取得工程と、
   いずれかの上記画素において、いずれかの上記要素色の色信号が飽和している飽和画素を検出する飽和画素検出工程と、
   上記飽和画素における飽和した上記要素色である飽和色の色信号を、当該飽和画素における飽和していない上記要素色である非飽和色の色信号に基づいて補正する飽和画素補正工程とを具備することを特徴とする画像補正方法。
7. 複数の要素色の色信号の組み合わせによって色が表現された画素が多数配列した画像データに対する画像補正をコンピュータにて実行させる画像補正プログラムにおいて、
   上記画像データを取得する画像データ取得機能と、
   いずれかの上記画素において、いずれかの上記要素色の色信号が飽和している飽和画素を検出する飽和画素検出機能と、
   上記飽和画素における飽和した上記要素色である飽和色の色信号を、当該飽和画素における飽和していない上記要素色である非飽和色の色信号に基づいて補正する飽和画素補正機能とをコンピュータにて実行させることを特徴とする画像補正プログラム。

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