JP2007201655A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 濃度補正処理により原画像に「白飛び」現象が発生する可能性があるか否かを事前に判断し、可能性のある場合に、「白飛び」現象が発生しないように、濃度補正曲線を補正することが可能な画像処理装置を提供する。
【解決手段】 原画像データに対応して基準濃度補正値を設定する濃度補正値設定部１４と、設定された濃度補正値に基づいて濃度補正曲線を生成する濃度補正曲線生成部１５とを備え、前記原画像データに対する濃度補正のための濃度補正曲線を生成する画像処理装置であって、前記原画像データから顔領域を検出する顔領域検出手段１８ａと、前記濃度補正曲線によるハイライト部の濃度補正特性を補正するハイライト特性補正部１７を備え、前記ハイライト特性補正部１７が、前記原画像データのうち少なくともその平均濃度値が所定の濃度閾値より明るい前記顔領域のハイライト部を検出した際は、前記ハイライト部の濃度補正特性を修正する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、原画像データに対応して基準濃度補正値を設定する濃度補正値設定部と、設定された濃度補正値に基づいて濃度補正曲線を生成する濃度補正曲線生成部とを備え、前記原画像データに対する濃度補正のための濃度補正曲線を生成する画像処理装置に関する。

一般に写真画像処理装置は、写真フィルムに形成された撮影画像をデジタル化するフィルムスキャナやデジタルスチルカメラなどのデジタル撮影機器によって撮影された画像データを原画像データとして入力するメディアドライブ等を備えた画像入力部と、当該原画像データに対して濃度補正や色補正等の種々の画像処理を施す画像処理部と、画像処理後に変換されたプリントデータに基づいて感光材料（印画紙）を露光して写真プリントを生成するプリント処理部を備えて構成される。

上述の画像処理部では、良好な画質の写真プリントを得るために、入力された画像データの階調特性と感光材料である印画紙の階調特性の差異等を考慮して人間の視覚特性に適したものになるように整合させる濃度補正処理が自動的に行なわれる。

このような濃度補正処理としては、入力画像データと出力画像データとが所定のガンマ特性を示す濃度特性曲線となるように補正処理されるのが一般であり、対象とする入力画像の濃度ヒストグラム等から得られる基準濃度補正値に基づいて濃度補正曲線が生成され、当該濃度補正曲線に基づいて入力画像データが変換処理される。

ところで、写真フィルムとして汎用されているネガフィルムは記録される画像の濃度値の表現範囲、つまりダイナミックレンジが非常に広く、同一の撮影対象であっても、アンダー露光されることにより全体的に薄く画像が記録される場合がある一方で、オーバー露光されることにより全体的に濃く画像が記録されてしまう場合がある。このような場合に、フィルムスキャナによる画像の読取解像度を上げることにより、読み取られた画像データに対して、前記コマ画像データ全体の濃度値を均等にシフトさせるシフト処理を行なった後に、上述の濃度補正処理を行なうことにより印画紙上で適正な階調を確保することができる。

特開２０００−３５００３１号公報

しかし、デジタルスチルカメラではダイナミックレンジが狭く、一般的に８ビット（２５６階調）画像として入力されるため、ネガフィルムから読み取られた画像データに比べると、圧倒的に狭い表現範囲しかない。このため、前記ネガフィルム等よりも表現範囲が劣る部分の画像は、画像の濃淡情報が圧縮（飽和）された状態、つまり、コントラスト感が乏しい画像となってしまい、また、この場合には、上述のシフト処理では、前記画像の濃淡情報が圧縮（飽和）された状態を改善することまではできないことが問題となっていた。

特に、様々な撮影条件で撮影された原画像に一律に上述の濃度補正処理を行なうと、ハイライト部で過補正による所謂「白飛び」現象が生じ、人の肌にテカリが生じたり青空が白くなる場合があり、そのような場合には写真プリントの品質が低下するという問題があったが、そのような「白飛び」現象の発生する原画像を事前に識別することができないため、「白飛び」現象が生じると手動で階調性を補正操作する必要があった。

また、人物の顔領域を構成する画像データは、画像データが明るい濃度値に偏った青空などの「白飛び」しやすい背景領域と比較して、その濃度値の範囲が広い（階調数が多い）。このため、フラッシュ撮影等により顔領域に「白飛び」現象が生じたときに、濃淡情報を青空などの背景領域と一律にハイライト部の階調表現を抑えると、顔領域が視覚的に違和感のある画像となってしまうことが問題となっていた。例えば、「白飛び」しやすい背景領域などのハイライト部の階調性を確保するように（階調表現を抑えた形で）補正すると、フラッシュ撮影により生じた顔領域の「白飛び」領域とその近傍域で階調表現にはっきりとした違いが出過ぎてしまい、それが画像品質を落としめていた。

本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、濃度補正処理により原画像に「白飛び」現象が発生する可能性があるか否かを事前に判断し、可能性のある場合に、「白飛び」現象が発生しないように、かつ、各画像領域に適するように、濃度補正曲線を補正することが可能な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、本発明による画像処理装置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、原画像データに対応して基準濃度補正値を設定する濃度補正値設定部と、設定された濃度補正値に基づいて濃度補正曲線を生成する濃度補正曲線生成部とを備え、前記原画像データに対する濃度補正のための濃度補正曲線を生成する画像処理装置であって、前記原画像データから顔領域を検出する顔領域検出手段と、前記濃度補正曲線によるハイライト部の濃度補正特性を補正するハイライト特性補正部を備え、前記ハイライト特性補正部が、前記原画像データのうち少なくともその平均濃度値が所定の濃度閾値より明るい前記顔領域のハイライト部を検出した際は、前記ハイライト部の濃度補正特性を修正する点にある。

ハイライト特性補正部によりハイライト部の「白飛び」領域の階調性を確保するように補正したときに、その原画像データに人物の顔領域が存在し、その顔領域にストロボ撮影等によるハイライト部が含まれると、ハイライト部とその周囲の階調差が目立ち、ハイライト部に擬似輪郭が生じて不自然な画像になる虞がある。そこで、ハイライト特性補正部は、平均濃度値が所定の濃度閾値より明るい前記顔領域に対して擬似輪郭が生じないような濃度補正曲線に補正することにより、適正な階調性を確保した画像が得られるようになるのである。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記濃度補正曲線に基づく濃度補正の結果ハイライト部の階調性が損なわれる程度を評価するハイライト評価部を備え、前記ハイライト特性補正部が、前記ハイライト評価部によりハイライト部の階調性が損なわれると評価されるときに、前記濃度補正曲線によるハイライト部の濃度補正特性を補正する点にある。

上述の構成によれば、前記ハイライト評価部により、濃度補正曲線に基づく濃度補正の結果ハイライト部の階調性が損なわれると評価されるときに、つまり、濃度補正曲線に基づく濃度補正の結果「白飛び」現象が発生する可能性があると評価されるときに、ハイライト特性補正部が濃度補正曲線によるハイライト部の濃度補正特性を補正するため、例えば、前記濃度補正曲線を補正するための補正値を、補正後の濃度補正曲線に基づく濃度補正の結果ハイライト部の階調性が損なわれなくなる値に予め設定しておけば、ハイライト特性補正部による補正後の濃度補正曲線は、ハイライト部の階調性が損なわれずに濃度補正を行う曲線となるのである。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、前記ハイライト特性補正部が、その平均濃度値が所定の濃度閾値より明るい前記顔領域のハイライト部に対して、他のハイライト部とは異なる補正度合いで補正する点にある。

上述の構成によれば、その平均濃度値が所定の濃度閾値より明るい前記顔領域のハイライト部、つまり、「白飛び」現象が発生している顔領域に対して、他のハイライト部、例えば、「白飛び」現象の生じている青空などの背景領域が本来の青空などの背景として表現されるような補正とは異なる補正度合いで補正するため、顔領域に適した補正を実施することができ、視覚的に違和感のない画像を得ることができる。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第二または第三の特徴構成に加えて、前記ハイライト評価部は、前記原画像データから検出される被写体の顔領域の濃度情報に基づいてハイライト部の階調性が損なわれる程度を評価する点にある。

顔領域に「白飛び」現象が発生しているときには、背景領域においても「白飛び」現象が発生している可能性が高い。つまり、上述の構成とすることにより、画像全体の「白飛び」現象を評価することができる。

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第二または第三の特徴構成に加えて、前記ハイライト評価部は、前記原画像データの濃度ヒストグラムの全度数に対するハイライト側の所定領域の度数比率に基づいてハイライト部の階調性が損なわれる程度を評価する点にある。

これまでの種々の画像データに対する視感評価結果から、濃度補正曲線に基づく濃度補正の結果ハイライト部の階調性が損なわれる程度は、前記原画像データの濃度ヒストグラムの全度数に対するハイライト側の所定領域の度数比率と関連している。例えば、原画像データの濃度ヒストグラムを低濃度値側から、第一領域、第二領域、第三領域、第四領域の四領域に等分割し、前記濃度ヒストグラムの全度数に対する前記第三領域と前記第四領域の合計度数との比率が所定の比率閾値以上であるとき、或いは、濃度ヒストグラムの全度数に対する第四領域の度数との比率が指定の比率閾値以上であるときに、ハイライト部の階調性が損なわれる程度が大きくなる傾向があると評価することができる。

以上説明した通り、本発明によれば、濃度補正処理により原画像に「白飛び」現象が発生する可能性があるか否かを事前に判断し、可能性のある場合に、「白飛び」現象が発生しないように、かつ、各画像領域に適するように、濃度補正曲線を補正することが可能な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、本発明による画像処理装置が組み込まれた写真画像処理装置の実施形態について説明する。図２に示すように、前記写真画像処理装置１は、印画紙Ｐに対して出力画像データに基づいた露光処理を行ない露光された印画紙を現像処理する写真プリンタ２と、現像済みの写真フィルムＦから画像を読み込むフィルムスキャナ３１やデジタルスチルカメラ等で撮影された画像データが格納されたメモリカード等の画像データ記憶メディアＭから画像データを読み取るメディアドライバ３２や、コントローラ３３としての汎用コンピュータ等を備え、入力された元画像としての写真画像に対するプリントオーダ情報を設定入力するとともに、各種の画像補正処理を行なう操作ステーション３を備えて構成され、前記操作ステーション３で元画像から編集処理されたプリントデータが前記写真プリンタ２に出力されて所望の写真プリントが生成される。

前記写真プリンタ２は、図２及び図３に示すように、ロール状の印画紙Ｐを収容した二系統の印画紙マガジン２１と、前記印画紙マガジン２１から引き出された印画紙Ｐを所定のプリントサイズに切断するシートカッター２２と、切断後の印画紙Ｐの背面にコマ番号等のプリント情報を印字するバックプリント部２３と、前記プリントデータに基づいて印画紙Ｐを露光する露光部２４と、露光後の印画紙Ｐを現像、漂白、定着するための各処理液が充填された複数の処理槽２５ａ、２５ｂ、２５ｃを備えた現像処理部２５が印画紙Ｐの搬送経路に沿って配置され、現像処理後に乾燥処理された印画紙Ｐが排出される横送りコンベア２６と、横送りコンベア２６に集積された複数枚の印画紙（写真プリント）Ｐがオーダー単位で仕分けられるソータ２７を備えて構成される。

前記露光部２４には、搬送機構２８によって副走査方向に搬送される印画紙Ｐに対して、搬送方向に直交する主走査方向に前記プリントデータに基づき変調されたＲＧＢ三色のレーザ光線束を出力して露光する露光ヘッド２４ａが収容されている。

前記搬送経路に沿って配置された前記露光部２４や現像処理部２５に応じたプロセス速度で印画紙Ｐを搬送する複数のローラ対でなる搬送機構２８が配置され、前記露光部２４の前後には印画紙Ｐを複列に搬送可能なチャッカー式搬送機構２８ａが設けられている。

前記操作ステーション３に設けられたコントローラ３３には、汎用のオペレーティングシステムの管理下で動作し、前記写真処理装置１の各種制御が実行されるアプリケーションプログラムがインストールされ、オペレータとの操作インターフェースとしてモニタ３４、キーボード３５、マウス３６等が接続されている。

前記コントローラ３３のハードウェア及びソフトウェアの協働により実行される写真処理プロセスを機能ブロックで説明すると、図４に示すように、前記フィルムスキャナ３１やメディアドライバ３２によって読み取られた写真画像データを受け取り、所定の前処理を行なって後述のメモリ４１に転送する画像入力部４０と、前記モニタ３４の画面にプリントオーダ情報や画像編集情報を表示するとともに、それらに対して必要なデータ入力のための操作用アイコンを表示するグラフィック操作画面を生成し、或いは表示されたグラフィック操作画面に対する前記キーボード３５やマウス３６からの入力操作に基づいて各種の制御コマンドを生成するグラフィックユーザーインターフェース部４２と、前記画像入力部４０から転送される写真画像データ及び後述の画像処理部４７による補正処理後の写真画像データやそのときの補正パラメータ、更には設定されたプリントオーダ情報等が所定領域に区画されて格納されるメモリ４１と、プリントオーダ情報を生成するオーダー処理部４３と、前記メモリ４１に格納された各写真画像データに対して濃度補正処理等を行なう画像処理部４７と、前記グラフィックユーザーインターフェース部４２からの表示コマンドに基づいて前記メモリ４１に展開された画像データや各種の入出力用グラフィックデータ等を前記モニタ３４に表示処理するビデオＲＡＭ等を備えた表示制御部４６と、各種の補正処理が終了した最終の補正画像を前記写真プリンタ２に出力するためのプリントデータを生成するプリントデータ生成部４４と、顧客のオーダーに応じて最終の補正画像をＣＤ−Ｒ等の記憶媒体に書き込むためのファイル形式に変換するフォーマッタ部４５等で構成される。

前記フィルムスキャナ３１は、フィルムＦに記録された画像を低解像度ではあるものの高速で読み取るプレスキャンモードと、低速ではあるものの高解像度で読み取る本スキャンモードの二モードで作動するように構成され、プレスキャンモードで読み込まれた低解像度の画像に対してプレジャッジモード（後述のプレジャッジ処理で詳述する。）で各種の補正処理が行なわれ、その際に前記メモリ４１に記憶された補正パラメータに基づいて本スキャンモードで読み込まれた高解像度の画像に対する最終の補正処理が実行されて前記プリンタ２に出力される。

同様に、前記メディアドライバ３２から読み込まれた画像ファイルには高解像度の撮影画像とそのサムネイル画像が含まれ、サムネイル画像に対して後述の各種の補正処理が行なわれ、その際に前記メモリ４１に記憶された補正パラメータに基づいて高解像度の撮影画像に対する最終の補正処理が実行される。尚、画像ファイルにサムネイル画像が含まれないときには、前記画像入力部４０で高解像度の撮影画像からサムネイル画像が生成されて前記メモリ４１に転送される。このように、低解像度の画像に対して頻繁に試行錯誤される各種の編集処理が実行されることによりコントローラ３３の演算負荷が低減されるように構成されている。

前記画像処理部４７は、図１に示すように、入力された原画像データに対して、濃度補正処理を実施する濃度補正処理部１０と、撮影レンズに起因する歪を補正する歪補正部１１と、画像のエッジを強調しノイズを低減する鮮鋭化処理部１２と、写真プリントのサイズに適した画像サイズに変換する拡縮処理部１３等を備えて構成されている。

前記濃度補正処理部１０は、原画像データに対応して基準濃度補正値を設定する濃度補正値設定部１４と、前記濃度補正値設定部１４により設定された濃度補正値に基づいて濃度補正曲線を生成する濃度補正曲線生成部１５と、前記濃度補正曲線生成部１５により生成された濃度補正曲線に基づく濃度補正の結果ハイライト部の階調性が損なわれる程度を評価するハイライト評価部１６と、前記ハイライト評価部１６によりハイライト部の階調性が損なわれると評価されるときに、前記濃度補正曲線によるハイライト部の濃度補正特性を補正する（ハイライト側の階調特性を抑えた形）ハイライト特性補正部１７を備えて構成されている。

前記濃度補正処理部１０の凡その動作について先に説明する。図５に示すように、原画像データが入力されてくると（ＳＡ１）、前記濃度補正値設定部１４は、前記原画像データに基づいて濃度補正値を設定する（ＳＡ２）。

前記濃度補正値設定部１４により前記濃度補正値が設定されると、前記濃度補正曲線生成部１５は、前記濃度補正値に対応して前記原画像データを濃度補正処理するルックアップテーブルとして具現化される濃度補正曲線を生成する（ＳＡ３）。

前記ハイライト評価部１６は、前記濃度補正曲線により前記原画像データを濃度補正した場合に、濃度補正処理後の画像データにおけるハイライト部の階調性が損なわれる程度（以下、「白飛び発生程度」とも記す）を、後に詳述する白飛び発生程度算出評価処理により評価する（ＳＡ４）。

前記ハイライト評価部１６により、前記濃度補正処理後の画像データにおけるハイライト部の階調性が大きく損なわれると評価されると（ＳＡ５）、前記ハイライト特性補正部１７は、予め記憶されている補正曲線に基づいて前記濃度補正曲線を補正したルックアップテーブルとしての補正濃度補正曲線（ハイライト側の階調特性を抑えた形）を生成する（ＳＡ６）。そして、前記濃度補正処理部１０は、前記ハイライト特性補正部１７により生成された補正濃度補正曲線に基づいて前記原画像データの濃度補正処理を実施する（ＳＡ７）。

一方、前記ハイライト評価部１６により、前記濃度補正後の画像データにおけるハイライト部の階調性がそれほど損なわれないと評価されたときには、前記濃度補正処理部１０は、前記濃度補正曲線生成部１５により生成された濃度補正曲線に基づいて前記原画像データの濃度補正を実施する（ＳＡ８）。

つまり、前記濃度補正処理部１０は、前記原画像データを濃度補正処理する前に、前記ハイライト評価部１６により、前記濃度補正曲線生成部１５で生成される濃度補正曲線で濃度補正処理を行った場合の結果を事前予測し、前記予測結果に基づいて前記原画像データを濃度補正処理する。

以下、前記濃度補正処理部１０について詳述する。前記濃度補正値設定部１４は、例えば、予め記憶されている〔数１〕に従って前記原画像データの濃度補正値Ｇａｍｍａを設定する。

ここで、前記Ｍａｘｇは、図６に示すように、前記原画像データが有する濃度値の最大値、つまり、最も明るい画素の濃度値であり、前記Ｍｉｎｇは、前記原画像データが有する濃度値の最小値、つまり、最も暗い画素の濃度値であり、前記Ｍａｓｓは、前記原画像データの平均濃度となる濃度値である。前記Ｍａｘｋは、前記原画像データにおける濃度設定値の最大の値であり、例えば、８ビットで０階調から２５５階調までの間で濃度値設定が行なわれているときには２５５とする。前記Ｍｉｎｋは、前記原画像データにおける濃度設定値の最小の値であり、例えば、８ビットで０階調から２５５階調までの間で濃度値設定が行なわれているときには０とする。

つまり、濃度設定値の最小値０で、プリント画像の色再現濃度は最大であって、最大値２５５で色再現濃度は最小である。図８で示される第四領域Ａｄが写真画像における青空、雪景色などのハイライト領域となり、濃度として明るい領域である。

尚、前記濃度補正値Ｇａｍｍａは、適宜、ユーザにより設定可能な構成としてもよい。

前記濃度補正曲線生成部１５は、例えば、予め記憶されている〔数２〕に従って、入力濃度値Ｎｉｎ（ｉ）を前記濃度補正値Ｇａｍｍａに応じた出力濃度値Ｎｏｕｔ（ｉ）に濃度値変換するルックアップテーブルとして具現化される濃度補正曲線を生成する（ｉ＝０、１、２、・・・、２５５（８ビットデータの場合））。

ここで、前記定数Ｌは、前記原画像データの濃度補正処理後の目標階調設定幅であり、例えば、出力画像データを８ビットデータで設定しようとするときには、２５５とすれば、前記出力濃度値Ｎｏｕｔ（ｉ）は０から２５５までの値として出力される。

つまり、前記濃度補正曲線生成部１５は、図７に示すように、前記濃度補正値設定部１４により前記濃度補正値Ｇａｍｍａが１より大きな値に設定されたときには、前記原画像データが明るくなるように濃度補正処理する濃度補正曲線を、また、前記濃度補正値Ｇａｍｍａが１より小さな値に設定されたときには、前記原画像データが暗くなるように濃度補正処理する濃度補正曲線を生成する。

前記ハイライト評価部１６は、前記白飛び発生程度算出評価処理を実施するもので、前記原画像データの濃度ヒストグラムの全度数に対するハイライト側の所定領域の度数比率に基づいてハイライト部の階調性が損なわれる程度を評価する第一評価部１８と、前記原画像データから検出される被写体の顔領域の濃度情報に基づいてハイライト部の階調性が損なわれる程度を評価する第二評価部１９とを備えて構成されている。

前記第一評価部１８は、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、前記原画像データの濃度ヒストグラムを生成し、前記濃度ヒストグラムを、例えば、低濃度値側から、第一領域Ａａ、第二領域Ａｂ、第三領域Ａｃ、第四領域Ａｄの四領域に、例えば等分割し、前記各領域における夫々の度数比率を前記白飛び発生程度として、これを評価する。

尚、ここで、前記白飛び発生程度は、これまでの種々の画像データに対する視感評価結果から、〔数３〕に示すように、前記濃度ヒストグラムの全度数Ｄに対する前記第三領域Ａｃと前記第四領域Ａｄの合計度数Ｄｃｄの比率が第一の比率閾値Ｄｔｈ１以上で、かつ、前記濃度ヒストグラムの全度数Ｄと前記第三領域Ａｃの合計度数Ｄｃとの比率が第二の比率閾値Ｄｔｈ２以上で、かつ、前記濃度ヒストグラムの全度数Ｄと前記第四領域Ａｄの合計度数Ｄｄとの比率が第三の比率閾値Ｄｔｈ３以上を満たしたときにも、大きくなる傾向がある。

つまり、前記第一評価部１８は、前記濃度ヒストグラムの全度数Ｄに対する前記第三領域Ａｃと前記第四領域Ａｄの合計度数Ｄｃｄの比率が予め設定されている第一の比率閾値Ｄｔｈ１以上で、かつ、前記濃度ヒストグラムの全度数Ｄと前記第三領域Ａｃの合計度数Ｄｃとの比率が予め設定されている第二の比率閾値Ｄｔｈ２以上で、かつ、前記濃度ヒストグラムの全度数Ｄと前記第四領域Ａｄの合計度数Ｄｄとの比率が予め設定されている第三の比率閾値Ｄｔｈ３以上を満たしたときに、前記濃度補正後の画像データにおけるハイライト部の階調性が大きく損なわれると評価する。

前記第二評価部１９は、前記原画像データから顔領域を検出する顔領域検出手段１９ａを備え、前記顔領域検出手段１９ａにより前記原画像データに対して被写体の顔領域を検出し、検出した顔領域における平均濃度値を前記白飛び発生程度として、これを評価する。

前記被写体の顔領域の検出は、例えば、前記原画像データから抽出された濃度エッジやカラーエッジに基づく輪郭が顔領域であるか否かを、予め準備された顔領域の輪郭、目、鼻、口、耳等の複数の要素配置パターンとの一致度を評価することによるパターン認識技術に基づいて検出する等といった公知の技術を用いることができる。

また、前記白飛び発生程度は、これまでの種々の画像データに対する視感評価結果から、前記検出した顔領域における平均濃度値Ｎａが明るいときに、大きくなる傾向がある。

つまり、前記第二評価部１９は、前記検出された顔領域における平均濃度値Ｎａが、前記視感評価結果に基づいて予め設定されている所定の第一濃度閾値Ｎｔｈよりも明るいときに、前記濃度補正後の画像データにおけるハイライト部の階調性が大きく損なわれると評価する。

尚、第一濃度閾値Ｎｔｈは、例えば、画像データが８ビットで構成されているときには、大凡、その中間の明るさである１２８に設定することが好ましいことが前記視感評価による結果得られている。

ここに、前記第二評価部１９において、前記原画像データにおける被写体の顔領域が検出されなかった場合、及び、検出された顔領域の平均濃度値Ｎａが、前記第一濃度閾値Ｎｔｈ以下となる場合には、前記第一評価部１８による評価値が前記ハイライト評価部１６による評価結果として採用される。

以下、前記ハイライト評価部１６による前記白飛び発生程度算出評価処理の動作について、図９のフローチャートに基づいて説明する。前記原画像データが入力されると（ＳＢ１）、前記第一評価部１８が、前記原画像データの濃度ヒストグラムを生成する（ＳＢ２）。

そして、前記第一評価部１８は、前記濃度ヒストグラムを、低濃度値側から、第一領域Ａａ、第二領域Ａｂ、第三領域Ａｃ、第四領域Ａｄの四領域に等分割するとともに（ＳＢ３）、前記濃度ヒストグラムの全度数Ｄ、前記第三領域Ａｃと前記第四領域Ａｄの合計度数Ｄｃｄ、前記第三領域Ａｃの合計度数Ｄｃ、前記第四領域Ａｄの合計度数Ｄｄを算出し（ＳＢ４）、前記濃度ヒストグラムの全度数Ｄに対する前記第三領域Ａｃと前記第四領域Ａｄの合計度数Ｄｃｄの比率が予め設定されている第一の比率閾値Ｄｔｈ１以上で（ＳＢ５）、かつ、前記濃度ヒストグラムの全度数Ｄと前記第三領域Ａｃの合計度数Ｄｃとの比率が予め設定されている第二の比率閾値Ｄｔｈ２以上で（ＳＢ６）、かつ、前記濃度ヒストグラムの全度数Ｄと前記第四領域Ａｄの合計度数Ｄｄとの比率が予め設定されている第三の比率閾値Ｄｔｈ３以上を満たしたときに（ＳＢ７）、前記濃度補正後の画像データにおけるハイライト部の階調性が大きく損なわれると評価する（ＳＢ８）。

前記第一評価部１８によりハイライト部の階調性が大きく損なわれると評価されると、前記第二評価部１９による評価が実行される。先ず、前記顔領域検出手段１９ａにより、前記原画像データにおける被写体の顔領域の検出が実施される（ＳＢ９）。

前記顔領域検出手段１９ａによる被写体の顔領域の検出で、前記原画像データから顔領域が検出されたときには（ＳＢ１０）、前記第二評価部１９が、前記検出した顔領域の平均濃度値Ｎａを算出し（ＳＢ１１）、前記平均濃度値Ｎａが予め設定されている前記第一濃度閾値Ｎｔｈよりも明るいときに（ＳＢ１２）、前記濃度補正後の画像データにおける顔領域のハイライト部の階調性が大きく損なわれると評価する（ＳＢ１３）。前記第二評価部１９による被写体の顔領域の検出で、前記原画像データから顔領域が検出されなかったとき、または、検出された顔領域の平均濃度値Ｎａが、前記第一濃度閾値Ｎｔｈ以下となるときには、前記第一評価部１８の評価結果が採用される。

即ち、前記ハイライト評価部１６は、前記濃度補正曲線生成部１５で生成される濃度補正曲線で濃度補正処理を行った場合に、前記濃度補正後の画像データにおけるハイライト部の階調性が大きく損なわれるか否かを、つまり、濃度補正処理により原画像に「白飛び」現象が発生する可能性があるか否かを、前記原画像データの濃度ヒストグラムの全度数に対するハイライト側の所定領域の度数比率に基づいて事前に予測するとともに、「白飛び」現象が発生すると予測されたときに「白飛び」に対応する濃度補正を行うと、原画像に含まれる顔領域に好ましくない影響が現れるか否かを、前記原画像データから検出される被写体の顔領域の濃度情報に基づいて評価する。

前記ハイライト特性補正部１７は、前記第一評価部１８により、前記濃度補正処理後の画像データにおけるハイライト部の階調性が大きく損なわれると評価されたときに、「白飛び」現象を一律に回避するべく、前記濃度補正曲線を補正したルックアップテーブルとしての第一補正濃度補正曲線を生成する。

さらに、前記ハイライト特性補正部１７は、前記第二評価部１９により顔領域に影響が現れると評価したときに、顔領域への影響を回避するために、前記第一補正濃度補正曲線をさらに補正した顔領域補正濃度補正曲線を生成する。

前記第一補正濃度補正曲線は、例えば、図１０（ａ）に示すような、予め記憶されている第一補正曲線Ｌｙ、つまり、前記濃度補正曲線の各出力濃度値Ｎｏｕｔ（ｉ）に応じた第一補正値Ｖｙ（ｉ）に基づいて、前記濃度補正曲線を補正することにより得られる。

また、前記顔領域補正濃度補正曲線は、例えば、前記図１０（ｂ）に示すような、予め記憶されている第二補正曲線Ｌｆ、つまり、前記第一補正濃度補正曲線の各出力濃度値Ｈｙ（Ｎｏｕｔ（ｉ））に応じた第二補正値Ｖｆ（ｉ）に基づいて、前記第一補正濃度補正曲線を補正することにより得られる。

ここで、前記第二補正曲線Ｌｆは、前記第一補正曲線Ｌｙによるハイライト領域の補正度合いを低減する形か、或いは、逆方向に補正する形に設定されている。例えば、前記第二補正曲線Ｌｆとしては、顔領域に表れているハイライトの領域とその近傍の領域で前記第一補正曲線による補正では階調性に際立った違いが表れて画像全体として違和感が出てしまう問題点を前記第一補正曲線によるハイライト領域の補正を低減する形、或いは逆方向に補正する形で補正を行っている。そして、前記第一補正曲線と第二補正曲線を実施形態として別々に設けたが、第二補正曲線を第一補正曲線の形を変えて求めてもよく、結論として、図１１（ｂ）のＬａｆとＬａｙが求められて、原画像データに顔が認識される場合とされない場合で使い分けられるものであれば良い。

詳述すると、前記ハイライト特性補正部１７は、〔数４〕及び図１１（ａ）に示すように、前記濃度補正曲線における出力濃度値Ｎｏｕｔ（ｉ）から前記第一補正値Ｖｙ（ｉ）を差し引いた第一出力濃度値Ｈｙ（Ｎｏｕｔ（ｉ））を算出することで、前記出力濃度値Ｎｏｕｔ（ｉ）と前記第一出力濃度値Ｈｙ（Ｎｏｕｔ（ｉ））との関係曲線Ｌｏｙを生成する。そして、前記出力濃度値Ｎｏｕｔ（ｉ）を前記濃度補正曲線に基づいて前記入力濃度値Ｎｉｎ（ｉ）に置換処理することで、図１１（ｂ）に示すような、前記入力濃度値Ｎｉｎ（ｉ）と出力濃度値Ｈｙ（Ｎｏｕｔ（ｉ））との関係である第一補正濃度補正曲線Ｌａｙを生成する。

また、同様に、前記第一補正濃度補正曲線における出力濃度値Ｈｙ（Ｎｏｕｔ（ｉ））から前記第二補正値Ｖｆ（ｉ）を差し引いた第二出力濃度値Ｈｆ（Ｈｙ（Ｎｏｕｔ（ｉ）））を算出することで、前記出力濃度値Ｈｙ（Ｎｏｕｔ（ｉ））と前記第二出力濃度値Ｈｆ（Ｈｙ（Ｎｏｕｔ（ｉ）））との関係曲線Ｌｏｆを生成する。そして、前記出力濃度値Ｎｏｕｔ（ｉ）を前記濃度補正曲線に基づいて前記入力濃度値Ｎｉｎ（ｉ）に置換処理することで、前記入力濃度値Ｎｉｎ（ｉ）と前記第二出力濃度値Ｈｆ（Ｈｙ（Ｎｏｕｔ（ｉ）））との関係である顔領域補正濃度補正曲線Ｌａｆを生成する。

尚、前記第一補正曲線Ｌｙは、前記濃度補正曲線に基づき濃度補正された複数の基準画像と、前記基準画像に対してハイライト側の階調性を補正した適性画像とにおける画像データの濃度差分Ａに基づいて予め演算導出されたものであることが好ましい。

また、前記第二補正曲線Ｌｆは、前記第一補正濃度補正曲線に基づき濃度補正された複数の基準画像における顔領域と、前記基準画像の顔領域に対して階調性を補正した適性画像の顔領域とにおける画像データの濃度差分Ｂに基づいて予め演算導出されたものであることが好ましい。

つまり、本発明者らは、画像全体に対応した前記濃度差分Ａと、顔領域に対応した前記濃度差分Ｂとが必ずしも一致しないことを見出すとともに、「白飛び」現象に対して、ハイライト部を有する風景画像における補正度合いとハイライト部を有する顔領域が存在する場合の補正度合いを異ならせることが好ましいことを見出したのである。

ここで、前記顔領域補正濃度補正曲線Ｌａｆは、上述したように前記第一補正濃度補正曲線を補正することにより生成するものに限らず、前記濃度補正曲線を直接補正することにより生成するものであってもよいことは言うまでも無い。

以下、前記ステップＳＡ７における濃度補正処理について説明する。前記ハイライト特性補正部１７により、補正濃度補正曲線として前記顔領域補正濃度補正曲線Ｌａｆが生成されると、前記濃度補正処理部１０は前記顔領域補正濃度補正曲線Ｌａｆに基づいた濃度補正処理を実施する。また、前記顔領域補正濃度補正曲線Ｌａｆが生成されないときには前記第一補正濃度補正曲線Ｌａｙに基づいた濃度補正処理を実施する。

つまり、上述の写真画像処理装置は、ハイライト部を補正する必要がある場合に、主要被写体となる人物の顔領域に影響が現れると判断するときには顔領域を重視した補正処理を行ない、人物の顔領域に影響が現れないと判断するときにはハイライト部の白飛びを重視した補正処理を行なう。

ここで、前記第二評価部１９により、前記濃度補正処理後の画像データにおける顔領域の階調性が大きく損なわれると評価されたときに、前記検出された顔領域の平均濃度値Ｎａに応じて準備された特性の異なる複数の第二補正曲線Ｌｆの何れかを適切に選択することにより顔領域補正濃度補正曲線を生成するように構成することにより、より適切な濃度補正が可能となる。

以下、別の実施形態について説明する。上述の実施形態では、前記ハイライト特性補正部１７が、主要被写体となる人物の顔領域に影響が現れると判断するときに、前記顔領域補正濃度補正曲線Ｌａｆに基づいて濃度補正処理を実施するものを説明したが、前記第一補正濃度補正曲線Ｌａｙに基づいて画像全体を補正した後に画像の顔領域に対して前記顔領域補正濃度補正曲線Ｌａｆに基づいた濃度補正処理を実施するものであってもよい。

上述の実施形態では、前記濃度補正曲線生成部１５が、前記濃度補正値設定部１４により設定された濃度補正値Ｇａｍｍａに基づいて前記濃度補正曲線を生成する構成について説明したが、前記濃度補正曲線生成部１５は、上述のように生成した濃度補正曲線に対して更に他の処理を施し、前記他の処理を施した曲線を濃度補正曲線として生成する構成としてもよい。

例えば、前記濃度補正曲線生成部１５が、前記原画像データに対してコントラスト補正可能なルックアップテーブルとしてのコントラスト補正曲線を生成するコントラスト補正曲線生成部を備え、前記コントラスト補正曲線生成部により生成されたコントラスト補正曲線を前記濃度補正曲線に融合処理し、前記融合処理した曲線を前記濃度補正曲線とする構成としてもよい。以下、便宜上、前記濃度補正曲線にコントラスト補正曲線が融合処理されていない濃度補正曲線をオリジナル曲線、前記濃度補正曲線にコントラスト補正曲線が融合処理された濃度補正曲線を融合曲線として、名称を代えて説明する。

前記コントラスト補正曲線生成部は、例えば、予め記憶されている〔数５〕、〔数６〕に従って、前記原画像データの入力濃度値Ｎｉｎ（ｉ）をコントラスト補正値Ｃｒ１、Ｃｒ２に応じた出力濃度値Ｃｏｕｔ（ｉ）に濃度値変換するルックアップテーブルとしてのコントラスト補正曲線を生成する。

具体的には、前記〔数５〕に従って、図１２（ａ）に示すような、前記入力濃度値Ｎｉｎ（ｉ）が所定の濃度閾値Ｎｔｈ以上となる前記原画像データのハイライト領域に対してコントラスト補正処理するコントラスト補正曲線を生成するとともに、前記〔数６〕に従って、図１２（ｂ）に示すような、前記入力濃度値Ｎｉｎ（ｉ）が所定の濃度閾値Ｎｔｈ以下とる前記原画像データのシャドー領域に対してコントラスト補正処理するコントラスト補正曲線を生成する。

尚、前記コントラスト補正値Ｃｒ１、Ｃｒ２は、前記濃度補正値設定部１４により設定された濃度補正値Ｇａｍｍａに基づいて算出され、前記コントラスト補正値Ｃｒ１が大きいときほど、前記ハイライト領域のコントラストを高く補正するルックアップテーブルとなり、また、前記コントラスト補正値Ｃｒ２が負に大きいときほど、前記シャドー領域のコントラストを高く補正するルックアップテーブルとなる。

前記濃度補正曲線生成部１５は、前記コントラスト補正曲線生成部により生成されたコントラスト補正曲線と前記オリジナル曲線を融合処理し、前記濃度補正処理とコントラスト補正処理を同時に実行可能なルックアップテーブルとしての融合曲線を生成する。つまり、前記融合曲線は、図１４に示すように、前記原画像データを入力濃度値Ｎｉｎ（ｉ）として入力すると、前記オリジナル曲線と前記コントラスト補正曲線を介した出力濃度値Ｃｏｕｔ（Ｎｏｕｔ（ｉ））に濃度値変換するルックアップテーブルとして生成される。

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。

画像処理部における機能ブロック構成の説明図 写真画像処理装置の外観構成の説明図 写真プリンタの説明図 写真画像処理装置の機能ブロック構成の説明図 濃度補正処理部の凡その動作を説明するためのフローチャート 濃度補正値の算出にかかる濃度ヒストグラムの説明図 濃度補正曲線の説明図 （ａ）濃度ヒストグラムの領域分割の説明図、（ｂ）濃度ヒストグラムの領域分割の説明図 白飛び発生程度算出評価処理の動作を説明するためのフローチャート （ａ）第一補正曲線の説明図、（ｂ）第二補正曲線の説明図 （ａ）出力濃度値と補正出力濃度値との関係曲線、（ｂ）補正濃度補正曲線の説明図 （ａ）ハイライト領域におけるコントラスト補正曲線、（ｂ）シャドー領域におけるコントラスト補正曲線の説明図 融合曲線の説明図

符号の説明

１：写真画像処理装置
１０：濃度補正処理部
１４：濃度補正値設定部
１５：濃度補正曲線生成部
１６：ハイライト評価部
１７：ハイライト特性補正部
１８：第一評価部
１９：第二評価部
１９ａ：顔領域検出手段
４７：画像処理部

Claims (5)

1. 原画像データに対応して基準濃度補正値を設定する濃度補正値設定部と、設定された濃度補正値に基づいて濃度補正曲線を生成する濃度補正曲線生成部とを備え、前記原画像データに対する濃度補正のための濃度補正曲線を生成する画像処理装置であって、
   前記原画像データから顔領域を検出する顔領域検出手段と、前記濃度補正曲線によるハイライト部の濃度補正特性を補正するハイライト特性補正部を備え、
   前記ハイライト特性補正部が、前記原画像データのうち少なくともその平均濃度値が所定の濃度閾値より明るい前記顔領域のハイライト部を検出した際は、前記ハイライト部の濃度補正特性を修正する画像処理装置。
2. 前記濃度補正曲線に基づく濃度補正の結果ハイライト部の階調性が損なわれる程度を評価するハイライト評価部を備え、
   前記ハイライト特性補正部が、前記ハイライト評価部によりハイライト部の階調性が損なわれると評価されるときに、前記濃度補正曲線によるハイライト部の濃度補正特性を補正する請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記ハイライト特性補正部が、その平均濃度値が所定の濃度閾値より明るい前記顔領域のハイライト部に対して、他のハイライト部とは異なる補正度合いで補正する請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記ハイライト評価部は、前記原画像データから検出される被写体の顔領域の濃度情報に基づいてハイライト部の階調性が損なわれる程度を評価する請求項２または３に記載の画像処理装置。
5. 前記ハイライト評価部は、前記原画像データの濃度ヒストグラムの全度数に対するハイライト側の所定領域の度数比率に基づいてハイライト部の階調性が損なわれる程度を評価する請求項２または３に記載の画像処理装置。