JP2007006158A - 画像処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 スペースバリアントな画像処理機能を有する画像処理装置において、所望の画質の静止画を容易に得ることを可能とし、ユーザに快適な環境を提供する。
【解決手段】 スペースバリアントな画像処理機能を有する画像処理装置において、ユーザに提示するためのスルー画を生成するスルー画処理部103、及びメモリカード等の記録媒体に記録する静止画を生成する静止画処理部104の双方に、スペースバリアント画像処理を行う手段を設けることにより、ユーザに対して提示されるスルー画の画質をメモリカードに記録される静止画の画質に近づける。
【選択図】 図1
Description
この問題に対処する方法として、例えば、特許第3465226号公報(特許文献1)、特開2002−94998号公報(特許文献2)には、画像の階調変換を行う際に、画像の各箇所において異なる階調変換特性に基づくスペースバリアントな階調変換を行うことにより、明るいところと暗いところの双方を分解する方法が開示されている。
このような方法によれば、デジタルカメラにおいて、画像の各領域において異なる階調変換特性を持ったスペースバリアントな階調変換を行うことにより、明るいところと暗いところの双方を分解することが可能となり、デジタルカメラ特有のラティチュードの少なさを改善することができる。
このため、ユーザにとっては、設定したパラメータから最終的に撮影される画像、つまり、メモリカード等の記録媒体に記録される画像の画質を予測しづらいこととなり、所望の画像を得るために、何回かパラメータを変更したり、何回か撮影をやり直したりする必要があった。
本発明は、被写体像から入力画像を生成する撮像手段と、前記入力画像からユーザに提示するためのスルー画を生成するスルー画処理手段と、前記入力画像から記録手段に記録する静止画を生成する静止画処理手段とを備え、前記スルー画処理手段は、前記入力画像を所定の大きさに縮小した第1の縮小画像の各箇所に応じた第1の画像処理特性に基づいて、該箇所毎に画像処理を行う第1のスペースバリアント画像処理手段を備え、前記静止画処理手段は、前記入力画像の前記各箇所に応じた第2の画像処理特性に基づいて、該箇所毎に画像処理を行う第2のスペースバリアント画像処理手段を備える画像処理装置を提供する。
上記第1の画像処理特性には、例えば、後述の第1の実施形態において説明されている「第1の画像処理特性」や、第5の実施形態において説明されている「第1の階調変換特性」等が該当する。また、上記第2の画像処理特性には、例えば、後述の第1の実施形態において説明されている「第2の画像処理特性」や、第5の実施形態において説明されている「第2の階調変換特性」等が該当する。
ここで、パラメータを同一に設定したとしても、スルー画処理手段と静止画処理手段との構成等の違いにより、スルー画の画質と静止画の画質とに微小な違いが生ずることがある。このため、両者の構成等の違いに応じてパラメータに補正を施すことにより、スルー画と静止画との画質をより近づけることができる。このようなことから、上記「関連付け画なされている」とは、上述したような構成上の違い等により生じる微小な誤差を解消するような関連付けがパラメータになされているということである。
このように、第1のスペースバリアント画像処理手段及び第2のスペースバリアント画像処理手段は、いずれも縮小画像を用いて画像処理特性を求めるので、縮小前の画像から画像処理特性を求める場合に比べて、演算処理を簡便にすることができ、処理時間の短縮を図ることが可能となる。
なお、上記「略同一」とは、実装上の都合上、若干の相違も含まれるという意味である。
なお、上記「略同一」とは、実装上の都合上、若干の相違も含まれるという意味である。
或いは、前記第3の縮小画像のサイズは、前記第2の縮小画像のサイズ以上であり、かつ、前記第1の縮小画像から前記第2の縮小画像を生成する際の縮小率を用いて、前記入力画像から生成される縮小画像のサイズ以下であることが好ましい。
このように、スルー画作成時及び静止画作成時において、画像処理特性を求めるために用いられる縮小画像のサイズを略同一にすることにより、スペースバリアント画像処理上の画像処理特性を求めるためのヒストグラム分析等において、略同一の結果を得ることが可能となる。これにより、第1のスペースバリアント画像処理手段及び第2のスペースバリアント画像処理手段が用いる画像処理特性を略同じ特性とすることが可能となり、スルー画作成時と静止画作成時とにおいて同じようなスペースバリアント画像処理を実施することができる。この結果、スルー画の画質と静止画の画質とを略一致させることができる。
なお、上記「略同一」とは、実装上の都合上、若干の相違も含まれるという意味である。
〔第1の実施形態〕
図1は本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置の一構成例を示したブロック図である。図1に示されるように、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、撮像部(撮像手段)10と、スルー画処理部(スルー画処理手段)103と、静止画処理部(静止画処理手段)104とを備えて構成されている。
撮像部10は、例えば、被写体像を結像するためのレンズ系101、このレンズ系101により結像される光学的な被写体像を光電変換し、電気的な画像信号(以下、この画像信号に対応する画像を「入力画像」という。)を出力するCCD102を備えている。この撮像部10とスルー画処理部103及び静止画処理部104との間には、切替部200が設けられており、この切替部200が切り替わることにより、スルー画処理部103又は静止画処理部104が択一的に選択され、選択された一方と撮像部10とが接続される。
スルー画用画像縮小部105は、切替部200を介してCCD102から供給される入力画像をLCDの表示画面に応じた画像サイズに縮小して第1の縮小画像を作成し、出力する。第1のスペースバリアント画像処理部106は、スルー画用画像縮小部105から出力された第1の出力画像にスペースバリアント処理を含む画像処理を行い、処理後の第1の縮小画像を出力する。この画像処理の中には、例えば、ホワイトバランス処理、ノイズ除去処理、色変換処理、エッジ強調処理等が含まれる。スペースバリアント処理は、画像の各箇所に応じた画像処理特性で画像処理を行うものであり、例えば上述の特許文献1(特許第3465226号公報)や特許文献2(特開2002−94998号公報)に記載されているような画像の画素毎或いは領域毎に応じた階調変換特性(トーンカーブ)を適用して画像に対する階調変換を行うスペースバリアントな階調変換処理である。画素毎或いは領域毎に応じた階調変換特性は、被写体に対する測光結果を用いて決定したり、処理対象の画素値の分布特性をヒストグラムなどで求め、この分布特性を用いて決定したりする。スペースバリアントな階調変換処理では、画像を複数の領域に分割して、この領域毎に階調変換特性を求めて階調変換を行うような階調変換処理も含まれる。ホワイトバランス処理、ノイズ除去処理、色変換処理、エッジ強調処理、スペースバリアント処理等に用いられるパラメータであるパラメータAは、パラメータ格納部108から供給される。
上記第2のスペースバリアント画像処理部109は、切替部200を介してCCD102から供給される入力画像に、スペースバリアント処理を含む画像処理を施す。処理の内容は、上述の第1のスペースバリアント画像処理部106と同様である。このとき参照されるパラメータAは、スルー画の場合と同様に、パラメータ格納部108から供給される。スペースバリアント画像処理部109にて処理された画像は、画像圧縮部110に入力される。画像圧縮部110は、スペースバリアント画像処理部109から供給された画像信号を、例えば、JPEG形式等に圧縮し、メモリカード等の記録手段に保存する。なお、パラメータAは、メモリカードに記録される静止画が撮影モード等に応じて所望の画質となるように事前に調整されたパラメータである。
まず、切替部200がCCD102とスルー画処理部103とを接続している通常状態において、レンズ系101により結像された被写体像は、CCD102により光学被写体から電気信号に変換され、出力される。CCD102から出力された入力画像は、切替部200を通じてスルー画処理部103内のスルー画用画像縮小部105に供給される。スルー画用画像縮小部105では、入力画像がスルー画に適した大きさに縮小された第1の縮小画像が生成され、出力される。この第1の縮小画像は、スペースバリアント画像処理部106に供給される。スペースバリアント画像処理部106では、パラメータAを参照することにより、第1の縮小画像の各箇所に応じた画像処理特性(以下「第1の画像処理特性」という。)を求め、この第1の画像処理特性に基づいて、第1の縮小画像の箇所毎に画像処理を行う。このようにして、パラメータAを用いた各種画像処理やスペースバリアント処理が施された画像信号は、更に、画像表示部107に供給されることにより、LCDの特性に依存するフォーマット変換処理、色変換処理、階調変換処理等が施されて、スルー画としてLCDに表示される。これにより、パラメータAを用いて求められた第1の画像処理特性に基づいて各種画像処理やスペースバリアント処理が施されたスルー画がユーザに提示されることとなる。
次に、本発明の第2の実施形態に係る画像処理装置について説明する。
図2は、本発明の第2の実施形態に係る画像処理装置の一構成例を示したブロック図である。
上述の第1の実施形態においてはスルー画処理における第1のスペースバリアント画像処理部106と、静止画処理における第2のスペースバリアント画像処理部109に対して同一のパラメータAが供給されていたが、第2の実施形態においては、それぞれに対して個別のパラメータであるパラメータBとパラメータCが、ホワイトバランス処理、ノイズ除去処理、色変換処理、エッジ強調処理、スペースバリアント処理等に用いられるパラメータとして供給される。
パラメータBとパラメータCは、事前に対応関係が定められて調整され設定されるパラメータである。パラメータBは、撮影される静止画が撮影モード等に応じて所望の画質となるように調整されるパラメータであり、パラメータCは、LCDに表示される画像と撮影される静止画の画質がより近づくようにパラメータBに対応して調整されるパラメータである。
次に、本発明の第3の実施形態に係る画像処理装置について説明する。
図3は、本発明の第3の実施形態に係る画像処理装置の一構成例を示したブロック図である。
上述の第1の実施形態においては、スルー画処理における第1のスペースバリアント画像処理部106と、静止画処理における第2のスペースバリアント画像処理部109に対して、事前に調整されたパラメータAが供給されていた。これに対し、本実施形態に係る画像処理装置は、パラメータAを外部から調整するためのパラメータ調整部(パラメータ調整手段)301を更に備える。
次に、本発明の第4の実施形態に係る画像処理装置について説明する。
図4は、本発明の第4の実施形態に係る画像処理装置の一構成例を示したブロック図である。
上述の第3の実施形態においては、スルー画処理における第1のスペースバリアント画像処理部106と、静止画処理における第2のスペースバリアント画像処理部109に対して同一のパラメータAが供給されていたが、本実施形態においては、第2の実施形態に示したようにそれぞれに対して個別のパラメータであるパラメータE及びパラメータFが供給される。更に、これらパラメータE及びFを調整するためのパラメータ調整部(パラメータ調整手段)401を備えている。
更に、これらパラメータE、Fは、LCDに表示されるスルー画の画質と記録される静止画の画質とがより近づくように、事前に関連付けがなされているので、スルー画の画質と静止画の画質とを更に近づけることができ、メモリカードに記録される静止画の画質をユーザが望む画質とすることができる。
次に、本発明の第5の実施形態に係る画像処理装置について図5を参照して説明する。
本実施形態に係る画像処理装置は、第1から第4の実施形態に係る画像処理装置が備える第1のスペースバリアント画像処理部106及び第2のスペースバリアント画像処理部109の構成に関するものである。
図5は、本実施形態に係る画像処理装置が備える第1のスペースバリアント画像処理部106及び第2のスペースバリアント画像処理部109の内部構成を示したブロック図である。
なお、本実施形態においては、スペースバリアント画像処理の一例としてスペースバリアントな階調変換の例を挙げて説明するが、スペースバリアント画像処理として、スペースバリアントな色変換処理やエッジ強調処理等を適用しても良い。
第1のスペースバリアント画像処理部106において、スルー画用画像縮小部105によりスルー画の画像サイズに縮小された第1の縮小画像は、第1の画像処理部510に供給される。第1の画像処理部510では、第1の縮小画像に、ホワイトバランス処理、色変換処理等が行われ、処理後の第1の縮小画像がスペースバリアント階調変換処理部511及び画像縮小部512にそれぞれ出力される。
なお、ここでの領域情報決定部523、階調変換特性決定部524、階調変換特性拡大部525は、上述の領域情報決定部513、階調変換特性決定部514、及び階調変換特性拡大部515とそれぞれ同様の機能を備えるものである。
以上説明してきたように、第1のスペースバリアント画像処理部106、第2のスペースバリアント画像処理部109においてそれぞれ画像処理特性を決定するために用いられる第2の縮小画像及び第3の縮小画像の画像サイズを一致させることにより、後続の領域情報決定部513や523等において得られるヒストグラム分析等の結果を略同じものとすることができる。これにより、第1のスペースバリアント画像処理部106及び第2のスペースバリアント画像処理部109において、略同じ階調変換特性に基づくスペースバリアント画像処理が行われるので、スルー画と静止画とを略同じ画質にすることが可能となる。
また、入力画像を縮小した第3の縮小画像に基づいて、分割領域や階調変換特性等を決定することにより、入力画像に基づいてこれらの処理を行う場合に比べて演算規模を小さくするという効果も得られる。
このように、画像縮小部512及び522の画像縮小率を略同値に設定することによっても、第1のスペースバリアント画像処理部106及び第2のスペースバリアント画像処理部109において、略同じ階調変換特性に基づくスペースバリアント画像処理が行われるので、スルー画と静止画とを略同じ画質にすることが可能となる。
また、縮小画像の画像サイズの違いによる影響と、縮小率の違いによる影響とがともに無視できない場合には、サイズと縮小率のバランスを考慮しながら、第2の縮小画像の画像サイズを第3の縮小画像の画像サイズよりも小さめにすることにより、画像サイズの不一致は許容しつつ、縮小率の差を小さくするとよい。
すなわち、第2の縮小画像のサイズを第3の縮小画像のサイズ以下とするとともに、入力画像から第3の縮小画像を生成する際の縮小率を用いて第1の縮小画像から生成する縮小画像のサイズ以上となるように、第2の縮小画像のサイズを定める。または、第3の縮小画像のサイズを第2の縮小画像のサイズ以上とするとともに、第1の縮小画像から第2の縮小画像を生成する際の縮小率を用いて、入力画像から生成する縮小画像のサイズ以下となるように、第3の縮小画像のサイズを定める。
例えば、本実施形態において図5で示した第1のスペースバリアント画像処理部106、第2のスペースバリアント画像処理部109の構成例としては、以下のものが一例として考えられる。
例えば、第2の画像処理部520で実施する処理の一部であるエッジ強調処理等は、スペースバリアント階調変換処理部521の後で実施することも考えられ、本実施形態に示した順序に限定されることはない。また、第1のスペースバリアント画像処理部106と第2のスペースバリアント画像処理部109とは、図5においては個別に用意されているが、構成要素は共通なものが多いため、スルー画処理と静止画処理を排他的に動作させればよい場合には、これらは同一のハードウェアで実現することも可能である。
101 レンズ系
102 CCD
103 スルー画処理部
104 静止画処理部
105 スルー画用画像縮小部
106 第1のスペースバリアント画像処理部
107 画像表示部
109 第2のスペースバリアント画像処理部
110 画像圧縮部
200 切替部
301、401 パラメータ調整部
512 第1の画像縮小部
520 第2の画像処理部
513、523 領域情報決定部
514、524 階調変換特性決定部
515、525 階調変換特性拡大部
511、521 スペースバリアント階調変換処理部
Claims (11)
- 被写体像から入力画像を生成する撮像手段と、
前記入力画像からユーザに提示するためのスルー画を生成するスルー画処理手段と、
前記入力画像から記録手段に記録する静止画を生成する静止画処理手段と
を備え、
前記スルー画処理手段は、前記入力画像を所定の大きさに縮小した第1の縮小画像の各箇所に応じた第1の画像処理特性に基づいて、該箇所毎に画像処理を行う第1のスペースバリアント画像処理手段を備え、
前記静止画処理手段は、前記入力画像の各箇所に応じた第2の画像処理特性に基づいて、該箇所毎に画像処理を行う第2のスペースバリアント画像処理手段を備える画像処理装置。 - 前記第1のスペースバリアント画像処理手段が用いる第1のパラメータと、前記第2のスペースバリアント画像処理手段が用いる第2のパラメータとは、同一又は関連付けがなされている請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータの少なくともいずれか一方を外部から調整するためのパラメータ調整手段を備える請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記第1のスペースバリアント画像処理手段は、前記第1の縮小画像を更に縮小した第2の縮小画像から、前記第2の縮小画像の各箇所に応じた画像処理特性を決定し、この画像処理特性に基づいて前記第1の画像処理特性を決定し、
前記第2のスペースバリアント画像処理手段は、前記入力画像を縮小した第3の縮小画像から、前記第3の縮小画像の各箇所に応じた画像処理特性を決定し、この画像処理特性に基づいて前記第2の画像処理特性を決定する請求項1から請求項3のいずれかの項に記載の画像処理装置。 - 前記第2の縮小画像と前記第3の縮小画像とは、略同一サイズである請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記第1の縮小画像から前記第2の縮小画像を生成する際の縮小率と、前記入力画像から前記第3の縮小画像を生成する際の縮小率とは、略同一である請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記第2の縮小画像のサイズは、前記第3の縮小画像のサイズ以下であり、かつ、前記入力画像から前記第3の縮小画像を生成する際の縮小率を用いて、前記第1の縮小画像から作成される縮小画像のサイズ以上である請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記第3の縮小画像のサイズは、前記第2の縮小画像のサイズ以上であり、かつ、前記第1の縮小画像から前記第2の縮小画像を生成する際の縮小率を用いて、前記入力画像から生成される縮小画像のサイズ以下である請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記第1のスペースバリアント画像処理手段は、前記第1の縮小画像から前記第1の縮小画像の各箇所に応じた前記第1の画像処理特性を決定し、
前記第2のスペースバリアント画像処理手段は、前記入力画像を縮小した第3の縮小画像から前記第3の縮小画像の各箇所に応じた画像処理特性を決定し、この画像処理特性に基づいて前記第2の画像処理特性を決定する請求項1から請求項3のいずれかの項に記載の画像処理装置。 - 前記第1の縮小画像と前記第3の縮小画像とは、略同一サイズである請求項9に記載の画像処理装置。
- 前記第3の縮小画像のサイズは、前記第1の縮小画像のサイズ以上であり、かつ、前記入力画像のサイズよりも小さい請求項9に記載の画像処理装置。
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