JP2008060855A - Image processor, image processing program, and image processing method - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法に関し、特に、入力階調に対して出力階調を対応させる処理である、階調補正処理を行うことが可能な画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法に関するものである。 The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing program, and an image processing method, and in particular, an image processing apparatus capable of performing gradation correction processing, which is processing for associating an output gradation with an input gradation, and an image The present invention relates to a processing program and an image processing method.
ダイナミックレンジは、画像あるいは場面の最も明るく記録され得る部分と最も暗く記録され得る部分の輝度比である。一般的に、例えば、屋内の場面は狭いダイナミックレンジを有している一方、明るい太陽光から濃い陰影に及ぶ屋外の場面は広いダイナミックレンジを有しているとされている。 The dynamic range is the luminance ratio between the brightest portion of an image or scene that can be recorded and the darkest portion of the image or scene. In general, for example, an indoor scene has a narrow dynamic range, while an outdoor scene ranging from bright sunlight to a dark shadow has a wide dynamic range.
特に、広いダイナミックレンジを有する場面は、例えば、電子カメラ等により撮像され、画像データとしてデジタル化されると、レンジが狭められることにより、不自然な見え方の画像として出力される場合がある。そして、前記不自然な見え方の画像に対し、例えば、階調変換等の処理が施されることにより、狭められたダイナミックレンジが見た目上拡大され、自然な見え方の画像が出力され得る。そして、階調変換により見た目上のダイナミックレンジを拡大し、画像の画質を改善するための方法として、例えば、特許文献1に提案されている画質向上方法及びそのための装置がある。
しかし、特許文献1に記載の方法は、特に、一の画像における輝度値の低い部分の階調変換を行った際に、量子化幅が粗大化してしまうことにより、例えば、該輝度値の低い部分に存在するノイズが強調される、あるいは、該輝度値の低い部分の階調がとぶといった現象を引き起こしかねない。その結果、特許文献1に記載の方法は、階調変換後の該一の画像が不自然な見え方の画像として出力されてしまう場合がある。
However, the method described in
本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、階調変換の際の量子化幅の粗大化を抑制することにより、自然な見え方の画像を出力可能な画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described points, and an image processing apparatus and image processing capable of outputting an image with a natural appearance by suppressing coarsening of a quantization width at the time of gradation conversion It is an object to provide a program and an image processing method.
本発明における第1の画像処理装置は、入力階調に対して出力階調を対応させる処理である、階調補正処理を行うことにより階調補正画像を生成する画像処理装置において、複数の画像を取得する画像取得手段と、前記階調補正処理における階調変換特性を設定する階調特性設定手段と、前記階調変換特性に応じたコントラスト増幅率に基づき、前記複数の画像から、前記階調補正処理において使用される画像である、単数または複数の選択画像を選択する使用画像選択手段と、前記複数の画像のうち、少なくとも一つの画像を基準画像として選択する基準画像選択手段と、前記階調補正処理として、前記単数または複数の選択画像の階調情報に基づき、前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を行う階調変換処理手段と、を有することを特徴とする。 A first image processing apparatus according to the present invention is a process for generating a gradation correction image by performing gradation correction processing, which is processing for associating an output gradation with an input gradation. Based on the contrast amplification factor corresponding to the gradation conversion characteristics, the gradation characteristic setting means for setting the gradation conversion characteristics in the gradation correction processing, Used image selecting means for selecting one or a plurality of selected images, which are images used in the tone correction processing, reference image selecting means for selecting at least one of the plurality of images as a reference image, and As the gradation correction process, a gradation change process is performed in which the output gradation of the gradation correction image is associated with the input gradation of the reference image based on the gradation information of the one or more selected images. Processing means, characterized by having a.
本発明における第2の画像処理装置は、前記第1の画像処理装置において、前記使用画像選択手段は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における平均輝度、または、前記単数または複数の選択画像における平均輝度の合計値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。 According to a second image processing device of the present invention, in the first image processing device, the use image selecting unit is configured to use the singular or plural images based on the input tone of the reference image based on the contrast amplification factor. The selected image is selected from the plurality of images so that either the average luminance in the selected image or the total value of the average luminance in the one or more selected images is different.
本発明における第3の画像処理装置は、前記第1の画像処理装置において、前記使用画像選択手段は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値、または、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値の平均値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。 According to a third image processing apparatus of the present invention, in the first image processing apparatus, the use image selecting unit is configured to use the singular or plural images based on the input tone of the reference image based on the contrast amplification factor. The selected image is selected from the plurality of images so that either the variance value of the luminance in the selected image or the average value of the variance values of the luminance in the one or more selected images is different.
本発明における第4の画像処理装置は、前記第1の画像処理装置において、前記使用画像選択手段は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて前記選択画像の画像枚数が異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。 According to a fourth image processing apparatus of the present invention, in the first image processing apparatus, the use image selecting unit is configured to select the number of selected images according to the input gradation of the reference image based on the contrast amplification factor. The selected images are selected from the plurality of images so that the two are different from each other.
本発明における第5の画像処理装置は、前記第1の画像処理装置において、前記階調特性設定手段は、前記基準画像の位置情報及び輝度情報のうち、少なくともいずれか一方に応じて前記階調変換特性を設定することを特徴とする。 According to a fifth image processing apparatus of the present invention, in the first image processing apparatus, the gradation characteristic setting unit includes the gradation according to at least one of position information and luminance information of the reference image. The conversion characteristic is set.
本発明における第6の画像処理装置は、前記第1の画像処理装置において、前記使用画像選択手段は、前記複数の画像の平均輝度の合計値のうち、前記コントラスト増幅率と所定の定数との乗算値を超える最小の値を、前記単数または複数の選択画像の平均輝度の合計値として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、前記階調変換処理手段は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手段により選択された各選択画像の平均輝度の合計値とに基づいて補正係数を算出し、前記各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。 According to a sixth image processing apparatus of the present invention, in the first image processing apparatus, the used image selecting unit includes a contrast amplification factor and a predetermined constant among total values of average luminances of the plurality of images. The minimum value exceeding the multiplication value is set as a total value of average luminance of the single or plural selection images, and a selection image is selected from the plurality of images based on the setting, and the gradation conversion processing means Then, a correction coefficient is calculated based on the contrast amplification factor and the total value of the average luminance of each selected image selected by the used image selection means, and the input gradation of each selected image is multiplied by the correction coefficient, respectively. In addition, a process for associating the output gradation of the gradation corrected image with the input gradation of the reference image based on the sum of the multiplication values is performed as the gradation correction process.
本発明における第7の画像処理装置は、前記第1の画像処理装置において、前記使用画像選択手段は、前記コントラスト増幅率を所定の第1の定数により除算した値以下の最大の整数値を算出し、該整数値に1を加えた値に所定の第2の定数を乗算した値を、前記階調補正処理において使用される選択画像の画像枚数として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、前記階調変換処理手段は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手段により設定された前記画像枚数とに基づいて補正係数を算出し、前記画像枚数分の各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。 According to a seventh image processing apparatus of the present invention, in the first image processing apparatus, the used image selection unit calculates a maximum integer value equal to or less than a value obtained by dividing the contrast amplification factor by a predetermined first constant. Then, a value obtained by multiplying a value obtained by adding 1 to the integer value and a predetermined second constant is set as the number of selected images used in the gradation correction processing, and the plurality of images are set based on the setting. The gradation conversion processing means calculates a correction coefficient based on the contrast amplification factor and the number of images set by the used image selection means, and each of the images for the number of images is selected. A process of multiplying the input gradation of the selected image by the correction coefficient and associating the output gradation of the gradation corrected image with the input gradation of the reference image based on the sum of the multiplication values. Key And performing a correction process.
本発明における第8の画像処理装置は、前記第1の画像処理装置において、前記階調変換処理手段は、前記基準画像上の一の位置に存在する画素の輝度値に応じた補正係数を算出し、前記使用画像選択手段により選択された各選択画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値各々に対して前記補正係数を乗算するとともに、該乗算値各々の総和を、前記階調補正画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値とする処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。 According to an eighth image processing apparatus of the present invention, in the first image processing apparatus, the gradation conversion processing unit calculates a correction coefficient according to a luminance value of a pixel existing at one position on the reference image. And multiplying the luminance value of each pixel present at the same position as the one position on each selected image selected by the use image selecting means by the correction coefficient, and summing the sum of the multiplied values. The process of setting the luminance value of the pixel existing at the same position as the one position on the gradation correction image is performed as the gradation correction process.
本発明における第1の画像処理プログラムは、入力階調に対して出力階調を対応させる処理である、階調補正処理を行うことにより階調補正画像を生成するコンピュータに、複数の画像を取得する画像取得手順と、前記階調補正処理における階調変換特性を設定する階調特性設定手順と、前記階調変換特性に応じたコントラスト増幅率に基づき、前記複数の画像から、前記階調補正処理において使用される画像である、単数または複数の選択画像を選択する使用画像選択手順と、前記複数の画像のうち、少なくとも一つの画像を基準画像として選択する基準画像選択手順と、前記階調補正処理として、前記単数または複数の選択画像の階調情報に基づき、前記基準画像の入力階調に、前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を行う階調変換処理手順と、を実行させることを特徴とする。 The first image processing program according to the present invention acquires a plurality of images in a computer that generates a gradation correction image by performing gradation correction processing, which is processing for associating an output gradation with an input gradation. The tone correction is performed from the plurality of images based on the image acquisition procedure to be performed, the tone characteristic setting procedure for setting the tone conversion characteristic in the tone correction process, and the contrast amplification factor corresponding to the tone conversion characteristic. A used image selection procedure for selecting one or a plurality of selected images, which are images used in the processing, a reference image selection procedure for selecting at least one of the plurality of images as a reference image, and the gradation As a correction process, a gradation for performing a process of associating an input gradation of the reference image with an output gradation of the gradation-corrected image based on gradation information of the one or more selected images Characterized in that to execute a conversion processing procedure, the.
本発明における第2の画像処理プログラムは、前記第1の画像処理プログラムにおいて、前記使用画像選択手順は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における平均輝度、または、前記単数または複数の選択画像における平均輝度の合計値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。 According to a second image processing program of the present invention, in the first image processing program, the used image selection procedure is based on the contrast amplification factor, and the singular or plural number is selected according to the input gradation of the reference image. The selected image is selected from the plurality of images so that either the average luminance in the selected image or the total value of the average luminance in the one or more selected images is different.
本発明における第3の画像処理プログラムは、前記第1の画像処理プログラムにおいて、 前記使用画像選択手順は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値、または、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値の平均値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。 According to a third image processing program of the present invention, in the first image processing program, the used image selection procedure is based on the contrast amplification factor, and the singular or plural number is selected according to the input gradation of the reference image. The selected image is selected from the plurality of images so that either the variance value of the luminance in the selected image or the average value of the variance values of the luminance in the one or more selected images is different.
本発明における第4の画像処理プログラムは、前記第1の画像処理プログラムにおいて、 前記使用画像選択手順は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて前記選択画像の画像枚数が異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。 According to a fourth image processing program of the present invention, in the first image processing program, the used image selection procedure is based on the contrast amplification factor and the number of images of the selected image according to the input gradation of the reference image. The selected images are selected from the plurality of images so that the two are different from each other.
本発明における第5の画像処理プログラムは、前記第1の画像処理プログラムにおいて、 前記階調特性設定手順は、前記基準画像の位置情報及び輝度情報のうち、少なくともいずれか一方に応じて前記階調変換特性を設定することを特徴とする。 According to a fifth image processing program of the present invention, in the first image processing program, the gradation characteristic setting procedure includes the gradation according to at least one of position information and luminance information of the reference image. The conversion characteristic is set.
本発明における第6の画像処理プログラムは、前記第1の画像処理プログラムにおいて、前記使用画像選択手順は、前記複数の画像の平均輝度の合計値のうち、前記コントラスト増幅率と所定の定数との乗算値を超える最小の値を、前記単数または複数の選択画像の平均輝度の合計値として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、前記階調変換処理手順は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手順により選択された各選択画像の平均輝度の合計値とに基づいて補正係数を算出し、前記各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。 According to a sixth image processing program of the present invention, in the first image processing program, the used image selection procedure includes: the contrast amplification factor and a predetermined constant among a total value of average luminances of the plurality of images. A minimum value exceeding a multiplication value is set as a total value of average luminance of the single or plural selection images, and a selection image is selected from the plurality of images based on the setting. Then, a correction coefficient is calculated based on the contrast amplification factor and the total value of the average luminance of each selected image selected by the used image selection procedure, and the input gradation of each selected image is multiplied by the correction coefficient, respectively. In addition, a process for associating the output gradation of the gradation-corrected image with the input gradation of the reference image based on the sum of the multiplication values is performed as the gradation correction process. To.
本発明における第7の画像処理プログラムは、前記第1の画像処理プログラムにおいて、 前記使用画像選択手順は、前記コントラスト増幅率を所定の第1の定数により除算した値以下の最大の整数値を算出し、該整数値に1を加えた値に所定の第2の定数を乗算した値を、前記階調補正処理において使用される選択画像の画像枚数として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、前記階調変換処理手順は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手順により設定された前記画像枚数とに基づいて補正係数を算出し、前記画像枚数分の各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。 According to a seventh image processing program of the present invention, in the first image processing program, the used image selection procedure calculates a maximum integer value equal to or less than a value obtained by dividing the contrast amplification factor by a predetermined first constant. Then, a value obtained by multiplying a value obtained by adding 1 to the integer value and a predetermined second constant is set as the number of selected images used in the gradation correction processing, and the plurality of images are set based on the setting. The gradation conversion processing procedure calculates a correction coefficient based on the contrast amplification factor and the number of images set by the use image selection procedure, and the number of images corresponding to the number of images is selected. A process of multiplying the input gradation of the selected image by the correction coefficient and associating the output gradation of the gradation corrected image with the input gradation of the reference image based on the sum of the multiplication values. A and performs as the tone correction processing.
本発明における第8の画像処理プログラムは、前記第1の画像処理プログラムにおいて、 前記階調変換処理手順は、前記基準画像上の一の位置に存在する画素の輝度値に応じた補正係数を算出し、前記使用画像選択手順により選択された各選択画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値各々に対して前記補正係数を乗算するとともに、該乗算値各々の総和を、前記階調補正画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値とする処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。 An eighth image processing program according to the present invention is the first image processing program, wherein the gradation conversion processing procedure calculates a correction coefficient according to a luminance value of a pixel existing at one position on the reference image. And multiplying each luminance value of a pixel existing at the same position as the one position on each selected image selected by the used image selection procedure by the correction coefficient, and summing each of the multiplied values. The process of setting the luminance value of the pixel existing at the same position as the one position on the gradation correction image is performed as the gradation correction process.
本発明における第1の画像処理方法は、入力階調に対して出力階調を対応させる処理である、階調補正処理を行うことにより階調補正画像を生成する画像処理方法において、複数の画像を取得する画像取得ステップと、前記階調補正処理における階調変換特性を設定する階調特性設定ステップと、前記階調変換特性に応じたコントラスト増幅率に基づき、前記複数の画像から、前記階調補正処理において使用される画像である、単数または複数の選択画像を選択する使用画像選択ステップと、前記複数の画像のうち、少なくとも一つの画像を基準画像として選択する基準画像選択ステップと、前記階調補正処理として、前記単数または複数の選択画像の階調情報に基づき、前記基準画像の入力階調に、前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を行う階調変換処理ステップと、を有することを特徴とする。 A first image processing method according to the present invention is a process for generating a gradation correction image by performing gradation correction processing, which is processing for associating an output gradation with an input gradation. An image acquisition step for acquiring the image, a gradation characteristic setting step for setting a gradation conversion characteristic in the gradation correction process, and a contrast amplification factor corresponding to the gradation conversion characteristic, from the plurality of images, A used image selecting step for selecting one or a plurality of selected images, which is an image used in the tone correction processing, a reference image selecting step for selecting at least one of the plurality of images as a reference image, and As gradation correction processing, the output gradation of the gradation correction image is made to correspond to the input gradation of the reference image based on gradation information of the one or more selected images. A gradation conversion processing step of performing processing, characterized by having a.
本発明における第2の画像処理方法は、前記第1の画像処理方法において、前記使用画像選択ステップは、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における平均輝度、または、前記単数または複数の選択画像における平均輝度の合計値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。 According to a second image processing method of the present invention, in the first image processing method, the used image selection step is based on the contrast amplification factor, and the singular or plural images are selected according to the input gradation of the reference image. The selected image is selected from the plurality of images so that either the average luminance in the selected image or the total value of the average luminance in the one or more selected images is different.
本発明における第3の画像処理方法は、前記第1の画像処理方法において、前記使用画像選択ステップは、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値、または、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値の平均値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。 According to a third image processing method of the present invention, in the first image processing method, the use image selecting step is based on the contrast amplification factor, and the singular or plural images are selected according to an input gradation of the reference image. The selected image is selected from the plurality of images so that either the variance value of the luminance in the selected image or the average value of the variance values of the luminance in the one or more selected images is different.
本発明における第4の画像処理方法は、前記第1の画像処理方法において、前記使用画像選択ステップは、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて前記選択画像の画像枚数が異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。 According to a fourth image processing method of the present invention, in the first image processing method, the used image selection step is configured such that, based on the contrast amplification factor, the number of selected images according to the input gradation of the reference image The selected images are selected from the plurality of images so that the two are different from each other.
本発明における第5の画像処理方法は、前記第1の画像処理方法において、前記階調特性設定ステップは、前記基準画像の位置情報及び輝度情報のうち、少なくともいずれか一方に応じて前記階調変換特性を設定することを特徴とする。 According to a fifth image processing method of the present invention, in the first image processing method, the gradation characteristic setting step includes the gradation according to at least one of position information and luminance information of the reference image. The conversion characteristic is set.
本発明における第6の画像処理方法は、前記第1の画像処理方法において、前記使用画像選択ステップは、前記複数の画像の平均輝度の合計値のうち、前記コントラスト増幅率と所定の定数との乗算値を超える最小の値を、前記単数または複数の選択画像の平均輝度の合計値として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、前記階調変換処理ステップは、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択ステップにより選択された各選択画像の平均輝度の合計値とに基づいて補正係数を算出し、前記各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。 According to a sixth image processing method of the present invention, in the first image processing method, the used image selecting step includes: the contrast amplification factor and a predetermined constant among total values of average luminances of the plurality of images. A minimum value exceeding the multiplication value is set as a total value of average luminance of the single or plural selection images, and a selection image is selected from the plurality of images based on the setting, and the gradation conversion processing step includes Then, a correction coefficient is calculated based on the contrast amplification factor and the total value of the average luminance of each selected image selected in the used image selection step, and the input gradation of each selected image is multiplied by the correction coefficient, respectively. In addition, a process for associating the output gradation of the gradation-corrected image with the input gradation of the reference image based on the sum of the multiplication values is performed as the gradation correction process. To.
本発明における第7の画像処理方法は、前記第1の画像処理方法において、前記使用画像選択ステップは、前記コントラスト増幅率を所定の第1の定数により除算した値以下の最大の整数値を算出し、該整数値に1を加えた値に所定の第2の定数を乗算した値を、前記階調補正処理において使用される選択画像の画像枚数として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、前記階調変換処理ステップは、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択ステップにより設定された前記画像枚数とに基づいて補正係数を算出し、前記画像枚数分の各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。 According to a seventh image processing method of the present invention, in the first image processing method, the used image selection step calculates a maximum integer value equal to or less than a value obtained by dividing the contrast amplification factor by a predetermined first constant. Then, a value obtained by multiplying a value obtained by adding 1 to the integer value and a predetermined second constant is set as the number of selected images used in the gradation correction processing, and the plurality of images are set based on the setting. The gradation conversion processing step calculates a correction coefficient based on the contrast amplification factor and the number of images set by the use image selection step, and the number of images corresponding to the number of images is selected. A process of multiplying the input gradation of the selected image by the correction coefficient and associating the output gradation of the gradation-corrected image with the input gradation of the reference image based on the sum of the multiplication values. , And performs as the tone correction processing.
本発明における第8の画像処理方法は、前記第1の画像処理方法において、前記階調変換処理ステップは、前記基準画像上の一の位置に存在する画素の輝度値に応じた補正係数を算出し、前記使用画像選択ステップにより選択された各選択画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値各々に対して前記補正係数を乗算するとともに、該乗算値各々の総和を、前記階調補正画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値とする処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。 According to an eighth image processing method of the present invention, in the first image processing method, the gradation conversion processing step calculates a correction coefficient according to a luminance value of a pixel existing at one position on the reference image. And multiplying each luminance value of a pixel present at the same position as the one position on each selected image selected by the used image selection step by the correction coefficient, and summing each of the multiplied values. The process of setting the luminance value of the pixel existing at the same position as the one position on the gradation correction image is performed as the gradation correction process.
本発明における画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法によると、階調変換の際の量子化幅の粗大化を抑制することにより、自然な見え方の画像を出力することができる。 According to the image processing apparatus, the image processing program, and the image processing method of the present invention, it is possible to output an image that looks natural by suppressing the coarsening of the quantization width at the time of gradation conversion.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1から図15は、本発明の第1の実施形態に係るものである。
(First embodiment)
1 to 15 relate to a first embodiment of the present invention.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置の構成の一例を示す図である。図2は、図1の階調特性設定手段において設定される、入力輝度階調各々に対する階調変換特性の一例を示す図である。図3は、図2の階調変換特性から算出される、入力輝度階調各々に対するコントラスト増幅率を示す図である。図4は、図3のコントラスト増幅率に応じた、入力輝度階調各々に対する選択画像の平均輝度の合計値を示す図である。図5は、図3に示すコントラスト増幅率と、図4に示す選択画像の平均輝度の合計値とから算出される、入力輝度階調各々に対しての補正係数を示す図である。図6は、第1の実施形態において行われる階調補正処理を模式的に示す図である。図7は、図3のコントラスト増幅率に応じた、入力輝度階調各々に対する選択画像の枚数の一例を示す図である。図8は、図3のコントラスト増幅率に応じた、入力輝度階調各々に対する選択画像の枚数の、図7とは異なる例を示す図である。図9は、図3に示すコントラスト増幅率と、図7に示す選択画像の枚数とから算出される、入力輝度階調各々に対しての補正係数を示す図である。図10は、図3に示すコントラスト増幅率と、図8に示す選択画像の枚数とから算出される、入力輝度階調各々に対しての補正係数を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of gradation conversion characteristics for each input luminance gradation set in the gradation characteristic setting means of FIG. FIG. 3 is a diagram showing the contrast amplification factor for each input luminance gradation calculated from the gradation conversion characteristics of FIG. FIG. 4 is a diagram showing the total value of the average luminance of the selected image for each input luminance gradation according to the contrast amplification factor of FIG. FIG. 5 is a diagram showing correction coefficients for each input luminance gradation calculated from the contrast amplification factor shown in FIG. 3 and the total value of the average luminances of the selected images shown in FIG. FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the gradation correction process performed in the first embodiment. FIG. 7 is a diagram showing an example of the number of selected images for each input luminance gradation in accordance with the contrast amplification factor of FIG. FIG. 8 is a diagram showing an example different from FIG. 7 of the number of selected images for each input luminance gradation in accordance with the contrast amplification factor of FIG. FIG. 9 is a diagram showing correction coefficients for each input luminance gradation calculated from the contrast amplification factor shown in FIG. 3 and the number of selected images shown in FIG. FIG. 10 is a diagram showing correction coefficients for each input luminance gradation calculated from the contrast amplification factor shown in FIG. 3 and the number of selected images shown in FIG.
また、図11は、図1の階調特性設定手段において設定される、入力輝度階調各々に対する階調変換特性の、図2とは異なる例を示す図である。図12は、図11の階調変換特性から算出される、入力輝度階調各々に対するコントラスト増幅率、及び、該コントラスト増幅率に応じた、入力輝度階調各々に対する選択画像の枚数を示す図である。図13は、本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置の構成の、図1とは異なる例を示す図である。図14は、図13に示す画像処理装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。図15は、本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置の構成の、図1及び図13とは異なる例を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing an example of the gradation conversion characteristic for each input luminance gradation set by the gradation characteristic setting means in FIG. 1 that is different from FIG. FIG. 12 is a diagram showing the contrast amplification factor for each input luminance gradation calculated from the gradation conversion characteristics of FIG. 11 and the number of selected images for each input luminance gradation according to the contrast amplification factor. is there. FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration of the image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, which is different from FIG. FIG. 14 is a flowchart showing an outline of processing performed by the image processing apparatus shown in FIG. FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the configuration of the image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, which is different from FIGS. 1 and 13.
本実施形態の画像処理装置1Aは、図1に示すように、複数の画像を取得する入力画像取得手段10と、階調変換特性の設定を行う階調特性設定手段13と、該階調変換特性に応じてコントラスト増幅率を取得するコントラスト増幅率設定手段14と、前記複数の画像から、少なくとも一の画像を基準画像として生成する基準画像選択手段15と、前記複数の画像から、前記階調補正処理において使用される画像である選択画像を前記コントラスト増幅率に応じて選択する使用画像選択手段16と、前記基準画像に対して前記階調補正処理を行う階調変換処理手段17と、を有している。
As shown in FIG. 1, the
階調特性設定手段13は、入力輝度階調Iに対する階調変換特性Q(I)が、例えば、図2に示すような設定となるように処理を行う。 The gradation characteristic setting means 13 performs processing so that the gradation conversion characteristic Q (I) with respect to the input luminance gradation I is set as shown in FIG.
コントラスト増幅率設定手段14は、階調特性設定手段13において設定された階調変換特性Q(I)に基づき、該階調変換特性Q(I)の微分値であるコントラスト増幅率R(I)を取得する。なお、入力階調Iとコントラスト増幅率R(I)とは、例えば、図3に示すような相関を有するものとして示されるものであるとする。 The contrast amplification factor setting means 14 is based on the gradation conversion characteristic Q (I) set by the gradation characteristic setting means 13, and the contrast amplification factor R (I), which is a differential value of the gradation conversion characteristic Q (I). To get. It is assumed that the input gradation I and the contrast amplification factor R (I) are shown as having a correlation as shown in FIG. 3, for example.
使用画像選択手段16は、前述した選択画像の枚数を設定するための処理として、まず、R(I)の関数として示される下記数式(1)を用い、選択画像の平均輝度の合計値T(I)を算出する。 The used image selection means 16 first uses the following formula (1) shown as a function of R (I) as the process for setting the number of the selected images, and uses the total value T ( I) is calculated.
なお、上記数式(1)において、Pは定数を示すものとする。また、上記数式(1)の右辺は、Tn>P×R(I)を満たす最小のTnの値を示す。さらに、選択画像の平均輝度の合計値T(I)を定めるための方法は、入力輝度階調Iの関数に基づいて定めるものであれば、例えば、T(I)=L×R(I)+M(L及びMは所定の定数)として算出されるものであっても良く、また、コントラスト増幅率R(I)を用いて定めるものでなくとも良い。一般的に、電子カメラ等により、露光時間が各々異なる状態として被写体の像が撮像された場合に得られる、複数の画像の平均輝度の合計値のデータは、Tn=T1,T2,T3,…(T1<T2<T3<…)という、無次元化された数列として示される。そして、数式(1)の右辺におけるTnは、前述した数列に含まれる各値を示すものである。
In the above formula (1), P represents a constant. The right side of the above formula (1) indicates the minimum value of Tn that satisfies Tn> P × R (I). Furthermore, if the method for determining the total value T (I) of the average luminance of the selected image is determined based on the function of the input luminance gradation I, for example, T (I) = L × R (I) It may be calculated as + M (L and M are predetermined constants), and may not be determined using the contrast amplification factor R (I). Generally, the data of the total value of the average luminance of a plurality of images obtained when an image of a subject is captured with an electronic camera or the like with different exposure times is Tn = T1, T2, T3,. It is shown as a dimensionless number sequence (T1 <T2 <T3 <...). And Tn in the right side of Formula (1) shows each value contained in the numerical sequence mentioned above.
例えば、Tn=1,1.5,2.7,3.7,…であり、かつ、定数P=1であり、コントラスト増幅率R(I)が図3のように示される場合、入力輝度階調I各々に対する選択画像の平均輝度の合計値T(I)は、上記数式(1)により、図4に示すようなものとして算出される。すなわち、Tnの各値は、選択画像の画像枚数と対応している。 For example, when Tn = 1, 1.5, 2.7, 3.7,..., And the constant P = 1, and the contrast amplification factor R (I) is as shown in FIG. The total value T (I) of the average luminance of the selected image for each gradation I is calculated as shown in FIG. That is, each value of Tn corresponds to the number of selected images.
そして、使用画像選択手段16は、上記数式(1)により算出された選択画像の平均輝度の合計値T(I)に基づき、階調補正処理において使用される選択画像の画像枚数F(I)を(1枚または複数枚に)設定する。 Then, the used image selection means 16 uses the total number T (I) of the average brightness of the selected images calculated by the above formula (1), and the number of selected images F (I) used in the gradation correction processing. Is set (one or more).
このように、使用画像選択手段16は、入力輝度階調Iに応じて、階調補正処理において使用される各選択画像の平均輝度、または、階調補正処理において使用される各選択画像の平均輝度の合計値のいずれかが異なるように、入力画像取得手段10が取得した複数の画像のなかから選択画像の選択を行う。換言すると、各選択画像の平均輝度の相違が輝度の分散値に対応することにより、使用画像選択手段16は、入力輝度階調Iに応じて、階調補正処理において使用される各選択画像の輝度の分散値、または、階調補正処理において使用される各選択画像の輝度の分散値の平均値のいずれかが異なるように、入力画像取得手段10が取得した複数の画像のなかから選択画像の選択を行う。
As described above, the used
その後、階調変換処理手段17は、上記数式(1)により算出された選択画像の平均輝度の合計値T(I)に基づき、階調補正処理において使用される補正係数G(I)を、下記数式(2)を用いて算出する。 Thereafter, the gradation conversion processing means 17 calculates a correction coefficient G (I) used in the gradation correction process based on the total average value T (I) of the average luminance of the selected image calculated by the above formula (1). It calculates using the following numerical formula (2).
なお、上記数式(2)により算出される、入力輝度階調I各々に対するG(I)の値は、図5に示すようなものになる。
Note that the value of G (I) for each input luminance gradation I calculated by the above equation (2) is as shown in FIG.
階調変換処理手段17は、使用画像選択手段16により算出された画像枚数F(I)と、上記数式(2)により算出した補正係数G(I)と、該画像枚数F(I)に応じて入力画像取得手段10から出力される各選択画像の輝度値と、に基づいて定められる下記数式(3)を用い、基準画像選択手段15から出力される基準画像に対する階調補正処理を行う。なお、下記数式(3)においては、基準画像の一の位置(i,j)に存在する画素の輝度値がI(i,j)として示され、該一の位置におけるk枚目(1≦k≦F(I))の選択画像の輝度値がIk(i,j)として示されるものであるとする。
The gradation conversion processing means 17 corresponds to the number of images F (I) calculated by the used image selection means 16, the correction coefficient G (I) calculated by the above equation (2), and the number of images F (I). Then, gradation correction processing is performed on the reference image output from the reference
すなわち、階調変換処理手段17は、上記数式(3)に基づく階調補正処理を行うことにより、基準画像の一の位置(i,j)に存在する画素の輝度値I(i,j)を、F(I(i,j))枚の画像内の一の位置(i,j)における輝度値及び補正係数G(I)を用い、Qa(I(i,j))に変換する。
In other words, the gradation
より具体的には、図6に示すように、階調変換処理手段17は、例えば、基準画像上の各位置のうち、輝度値が低い位置Aに存在する画素に対し、該輝度値の増幅率が相対的に高くなるように、相対的に多くの枚数の画像を用いつつ階調補正処理を行う。また、図6に示すように、階調変換処理手段17は、例えば、基準画像上の各位置のうち、輝度値が高い位置Bに存在する画素に対し、該輝度値の増幅率が相対的に低くなるように、相対的に少ない枚数の画像を用いつつ階調補正処理を行う。
More specifically, as shown in FIG. 6, the gradation
なお、前述した処理において、使用画像選択手段16は、入力輝度階調I各々に対する選択画像の平均輝度の合計値T(I)に基づいて階調補正処理において使用される選択画像の画像枚数F(I)を算出するものに限らず、例えば、入力画像取得手段10により取得された各画像の露光時間が一定の場合については、下記数式(4)を用い、コントラスト増幅率R(I)から画像枚数F(I)を直接算出することもできる。
In the above-described processing, the used
なお、上記数式(4)におけるN1及びN2は、各々所定の定数であるとする。また、上記数式(4)においてN1=N2=1とした場合、入力輝度階調I各々に対するF(I)の値は、図7に示すようなものになる。さらに、上記数式(4)においてN1=2及びN2=3とした場合、F(I)の値は、図8に示すようなものになる。
Note that N 1 and N 2 in Equation (4) are each a predetermined constant. When N 1 = N 2 = 1 in the above equation (4), the value of F (I) for each input luminance gradation I is as shown in FIG. Further, when N 1 = 2 and N 2 = 3 in the above formula (4), the value of F (I) is as shown in FIG.
そして、使用画像選択手段16は、上記数式(4)により算出した、階調補正処理において使用される選択画像の画像枚数F(I)に基づき、階調補正処理において使用される補正係数G(I)を、下記数式(5)を用いて算出する。
Then, the used
なお、上記数式(4)においてN1=N2=1とした場合のF(I)の値に応じて算出される、入力輝度階調I各々に対するG(I)の値は、図9に示すようなものになる。また、上記数式(4)においてN1=2及びN2=3とした場合のF(I)の値に応じて算出される、入力輝度階調I各々に対するG(I)の値は、図10に示すようなものになる。
Note that the value of G (I) for each input luminance gradation I calculated according to the value of F (I) when N 1 = N 2 = 1 in Equation (4) is shown in FIG. It will be as shown. In addition, the value of G (I) for each input luminance gradation I calculated according to the value of F (I) when N 1 = 2 and N 2 = 3 in the above equation (4) is shown in FIG. As shown in FIG.
また、階調特性設定手段13により、入力輝度階調Iに対する階調変換特性Q(I)が、例えば、図11に示すような設定となるように処理が行われた場合、入力輝度階調I各々に対するコントラスト増幅率R(I)の値は、図12に示すようなものとなる。このとき、さらに、入力画像取得手段10により取得された各画像の露光時間が一定であれば、入力輝度階調I各々に対するF(I)の値は、上記数式(4)により、図12に示すようなものとして算出される。
Further, when the gradation
図11に示す階調変換特性Q(I)に基づいて、図12に示すF(I)の値が算出されることにより、階調変換処理手段17は、例えば、基準画像上の輝度値が中程度の画素に対する階調補正処理を行う場合の階調分離能が向上し、より自然な見え方の画像を出力することができる。 Based on the gradation conversion characteristic Q (I) shown in FIG. 11, the value of F (I) shown in FIG. 12 is calculated, so that the gradation conversion processing means 17 has, for example, a luminance value on the reference image. The gradation separation performance in the case of performing gradation correction processing on a medium pixel can be improved, and an image with a more natural appearance can be output.
なお、本実施形態の画像処理装置1Aは、第1の変形例として、図1に示す構成として前述した構成に加え、基準画像選択手段15により生成された基準画像の画像情報を取得するとともに、取得した該画像情報を階調特性設定手段13に出力する画像情報取得手段12をさらに有する、図13に示す画像処理装置1Bとして構成されるものであっても良い。
As a first modification, the
ここで、画像処理装置1Bが行う処理の概要を、図14を用いつつ説明する。
Here, an outline of processing performed by the
まず、前述したように、基準画像選択手段15は、入力画像取得手段10が取得した複数の画像から、少なくとも一の画像を基準画像として生成する。そして、画像情報取得手段12は、前記基準画像の画像情報として、例えば、位置情報及び輝度情報のうち、少なくともいずれか一方を取得するとともに、取得した該画像情報を階調特性設定手段13に出力する。
First, as described above, the reference
階調特性設定手段13は、例えば、図2及び図11に示す階調変換特性のうち、画像情報取得手段12から出力される前記画像情報に応じた、適切な一の階調変換特性Q(I)を設定する(図14のステップS001)。
The gradation
その後、コントラスト増幅率設定手段14は、階調特性設定手段13により設定された階調変換特性Q(I)の微分値をコントラスト増幅率R(I)として算出する(図14のステップS002)。
Thereafter, the contrast amplification
使用画像選択手段16は、コントラスト増幅率設定手段14により算出されたコントラスト増幅率R(I)と、上記数式(4)とに基づき、画像枚数F(I)の値を算出する(図14のステップS003)とともに、該画像枚数F(I)に応じた選択画像を入力画像取得手段10から階調変換処理手段17へ出力させる。
The used
そして、階調変換処理手段17は、前記画像枚数F(I)、及び、該画像枚数F(I)から上記数式(5)を用いて算出した補正係数G(I)に基づき、出力階調変換特性Qa(I)を算出した(図14のステップS004)後、該出力階調変換特性Qa(I)に基づき、基準画像選択手段15から出力される基準画像に対する階調変換処理を行う(図14のステップS005)。 The gradation conversion processing means 17 outputs the output gradation based on the number of images F (I) and the correction coefficient G (I) calculated from the number of images F (I) using the above equation (5). After calculating the conversion characteristic Qa (I) (step S004 in FIG. 14), gradation conversion processing is performed on the reference image output from the reference image selection means 15 based on the output gradation conversion characteristic Qa (I) ( Step S005 in FIG. 14).
また、本実施形態の画像処理装置1Aは、第2の変形例として、図13に示す構成として前述した画像処理装置1Bの構成に加え、入力画像取得手段10が取得した複数の画像を記録する画像記録手段18をさらに有する、図15に示す画像処理装置1Cとして構成されるものであっても良い。これにより、基準画像選択手段15は、画像記録手段18に記録された画像から基準画像を生成する。また、使用画像選択手段16は、画像記録手段18に記録された画像から、画像枚数F(I)に応じた選択画像を階調変換処理手段17へ出力させる。
Further, as a second modification, the
なお、前述した処理以外に画像処理装置1Cの各部が行う処理は、画像処理装置1Bの各部が行う処理と略同様であるため、ここでは詳述しないものとする。
In addition to the processing described above, the processing performed by each unit of the image processing device 1C is substantially the same as the processing performed by each unit of the
以上に述べたように、本実施形態の画像処理装置1A、1B及び1Cは、いずれも階調変換の際の量子化幅の粗大化を抑制することができ、その結果、自然な見え方の画像を出力することができる。
As described above, each of the
(第2の実施形態)
図16から図20は、本発明の第2の実施形態に係るものである。
(Second Embodiment)
16 to 20 relate to the second embodiment of the present invention.
図16は、本発明の第2の実施形態に係る、画像処理装置の一形態として構成された撮像装置の外観を示す図である。図17は、図16に示す撮像装置の内部構成を示す図である。図18は、図17に示す各部が行う、ブレ補正処理に関する処理のフローチャートである。図19は、図17の撮像装置が有するモード選択ダイヤルの操作により設定され得る階調変換特性の一例を示す図である。図20は、図17の撮像装置が有するモード選択ダイヤルの操作により設定され得る階調変換特性の、図19とは異なる例を示す図である。 FIG. 16 is a diagram illustrating an external appearance of an imaging apparatus configured as an embodiment of an image processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. 17 is a diagram illustrating an internal configuration of the imaging apparatus illustrated in FIG. FIG. 18 is a flowchart of processing related to the blur correction processing performed by each unit illustrated in FIG. FIG. 19 is a diagram illustrating an example of gradation conversion characteristics that can be set by operating a mode selection dial included in the imaging apparatus of FIG. FIG. 20 is a diagram illustrating an example of gradation conversion characteristics that can be set by operating the mode selection dial included in the imaging apparatus in FIG. 17, which is different from that in FIG. 19.
なお、第1の実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細説明は省略する。また、第1の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を用いて説明は省略する。 Note that detailed description of portions having the same configuration as in the first embodiment is omitted. Moreover, about the component similar to 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.
例えば、デジタルカメラとして構成される、画像処理装置の一形態としての撮像装置101は、図16に示すように、被写体の撮像を行うレリーススイッチ3001と、決定位置に合わせられた内容の設定が可能なモード選択ダイヤル3004とを外装表面上に有している。また、(図16には図示していないが、)図17に示すように、撮像装置101は、表示素子2001と、撮像装置101のメニュー画面を表示素子2001に表示可能なメニュースイッチ3002と、該メニュー画面における操作が可能な操作キー3003とを有している。
For example, an
また、撮像装置101は、図17に示すように、撮像装置101の各部の制御を行うシステムコントローラ1000と、被写体の像を集光及び結像するレンズ1001と、レンズ1001の結像位置に配置され、該被写体の像を撮像する固体撮像素子1002と、固体撮像素子1002の露光量及び露光時間を変化させる絞り/シャッタ1003と、絞り/シャッタ1003を経た後、固体撮像素子1002において結像される被写体の像に応じた撮像信号を出力する、アナログフロントエンドプロセッサ等により構成された撮像回路1004と、撮像回路1004から出力されるアナログの撮像信号を、デジタルの画像データに変換して出力するA/D変換回路1005と、A/D変換回路1005から出力される画像データのブレを検出し、該検出結果に基づき、該画像データに対してブレ補正処理を行うブレ検出/補正回路1007と、を有している。
In addition, as shown in FIG. 17, the
さらに、撮像装置101は、ブレ検出/補正回路1007から出力される、ブレ補正処理後の画像データを蓄積するメモリ1008と、システムコントローラ1000の制御に応じて読み込んだメモリ1008の画像データに基づき、ブレ検出/補正回路1007から出力される画像データに対して階調補正処理を行う信号処理回路1009と、階調補正処理後の画像データを蓄積するメモリ1010と、メモリ1010に蓄積された画像データに対して画像圧縮処理を行い、該画像圧縮処理後の画像データを、可搬性を有する記録媒体2002に対して出力する圧縮回路1011と、を有している。
Furthermore, the
ここで、被写体が撮像されてから以降、ブレ検出/補正回路1007によりブレ補正処理が行われるまでに、撮像装置101が有する各部が行う処理についての説明を、図18のフローチャートにより行う。
Here, the processing performed by each unit of the
まず、システムコントローラ1000は、(Bv+Sv)>Ev(max)であるか否かを判定する(図18のステップS201)。
First, the
ここに、Bv(Brightness value)は、アペックス(APEX(Additive System of Photographic Exposure))方式に基づく指数で表わした(以下、「アペックス値としての」という)被写体の明るさ、Sv(Sensitive Value)はアペックス値としてのISO感度、Ev(Exposure Value)はアペックス値としての露出値、Ev(max)はデジタルカメラが制御可能なアペックス値としての露出値の最大値である。また、アペックス値としての露光時間をTv(Time Value)、アペックス値としての絞り値(Fナンバー)をAv(Aperture Value)とすると、下記数式(6)が成り立つ。 Here, Bv (Brightness value) is represented by an index based on the APEX (Additive System of Photographic Exposure) method (hereinafter referred to as “apex value”), and Sv (Sensitive). ISO sensitivity as the apex value, Ev (Exposure Value) is the exposure value as the apex value, and Ev (max) is the maximum value of the exposure value as the apex value that can be controlled by the digital camera. Further, when the exposure time as the apex value is Tv (Time Value) and the aperture value (F number) as the apex value is Av (Aperture Value), the following formula (6) is established.
Ev=Tv+Av=Bv+Sv ・・・(6)
従って、測光により得られた被写体の明るさ(Bv)と、撮像装置101のメニュー画面において設定されたISO感度(Sv)と、が分かれば、上記数式(6)により露出値(Ev)が決定され、TvとAvとを演算することができる。
Ev = Tv + Av = Bv + Sv (6)
Therefore, if the brightness (Bv) of the subject obtained by photometry and the ISO sensitivity (Sv) set on the menu screen of the
システムコントローラ1000は、図18のステップS201の処理を行うことにより(Bv+Sv)>Ev(max)であることを検出した場合には、露出オーバー警告を行う(図18のステップS202)。なお、前記露出オーバー警告は、例えば、表示素子2001における警告表示を行う、あるいは、該警告表示とともに図示しないスピーカ等を介して警告音を発する等により行われる。そして、システムコントローラ1000は、図18のステップS202の処理を行った後、後述する図18のステップS205の処理を引き続き行う。
When the
また、システムコントローラ1000は、図18のステップS201の処理を行うことにより、Bv+Sv>Ev(max)であることを検出した場合には、次に、Bv+Sv<Ev(min)であるか否かを判定する(図18のステップS203)。なお、前記Ev(min)は、デジタルカメラが制御可能なアペックス値としての露出値の最小値を示すものである。
If the
システムコントローラ1000は、図18のステップS203の処理を行うことにより、Bv+Sv<Ev(min)であることを検出した場合には、露出アンダー警告を行う(図18のステップS204)。なお、前記露出アンダー警告も、前述した露出オーバー警告と同様に、表示素子2001おける警告表示を行う、あるいは、該警告表示とともに図示しないスピーカ等を介して警告音を発する等により行われる。そして、システムコントローラ1000は、図18のステップS204の処理を行った後、後述する図18のステップS205の処理を引き続き行う。
When the
図18のステップS203において、Bv+Sv<Ev(min)でないことが検出された場合、または、前述した図18のステップS202またはステップS204の処理が完了した場合、システムコントローラ1000は、撮像装置101のメニュー画面におけるモード設定状態が、シャッタ優先撮影モードに設定されているか否かを判定する(図18のステップS205)。
When it is detected in step S203 in FIG. 18 that Bv + Sv <Ev (min) is not satisfied, or when the processing in step S202 or step S204 in FIG. 18 described above is completed, the
ここで、システムコントローラ1000は、撮像装置101がシャッタ優先撮影モードに設定されていると判定した場合には、Av=Bv+Sv−Tvにより絞り値(Av)を演算する(図18のステップS206)。
Here, when the
一方、システムコントローラ1000は、図18のステップS205の処理において、撮像装置101がシャッタ優先撮影モードに設定されてないと判定した場合には、さらに、該撮像装置101が絞り優先モードに設定されているか否かを判定する(図18のステップS207)。ここで、システムコントローラ1000は、絞り優先撮影モードに設定されていることを検出した場合には、露光時間TEXPを演算する(図18のステップS208)。なお、露光時間TEXP は、Tvに対応するものであり、Tv=Bv+Sv−Avにより、露光時間のアペックス値Tvを求めて、アペックス値を実際の露光時間TEXP に換算することにより求める。
On the other hand, if the
また、システムコントローラ1000は、図18のステップS207において、絞り優先撮影モードでないことを検出した場合には、プログラム撮影モードに設定されたと判定するとともに、レンズ1001の焦点距離に応じ、例えば、該焦点距離が長いほど露光時間TEXPが短く、かつ、絞り値が小さく(絞り開口が大きく)なるように、露光時間TEXP及び絞り値(Av)を設定する(図18のステップS209及びステップS210)。
When the
システムコントローラ1000は、図18のステップS206、S208及びS210のいずれかの処理が完了した後、分割撮影回数mを算出する(図18のステップS211)。具体的には、システムコントローラ1000は、TEXP /TLimitを演算し、該演算結果と等しい値、または、これよりも大きく最も近い値(1〜10の整数値)を分割撮影回数mとして算出する。例えば、TEXP /TLimitの値が2.5である場合には、mの値は3に設定され、また、TEXP /TLimitの値が4である場合には、mの値は4に設定される。なお、前述したシャッタ優先撮影モードの場合の露光時間TEXPは、ユーザにより設定される値であるとする。また、TLimitの値は、手ブレの起きない限界時間を示し、レンズ1001の撮影画枠の対角長さをd(mm)とし、レンズ1001の焦点距離をf(mm)とした場合、下記数式(7)の様に表される。
The
その後、システムコントローラ1000は、TLimitの値を、上記数式(7)により算出される値から、TEXP /mにより算出される値に更新(図18のステップS212)するとともに、前述した処理において算出した絞り値に応じた絞り開口になるように、絞り/シャッタ1003を制御して絞りを設定する(図18のステップS213)。なお、前述した絞り優先撮影モードの場合の絞り値は、ユーザにより設定される値であるとする。
Thereafter, the
そして、システムコントローラ1000は、前述した図18の各処理に応じてブレ検出/補正回路1007を制御し、例えば、入力される画像データにおけるフレーム間の動きベクトルに基づいて位置合わせ等の処理を行わせるような、ブレ補正処理を行わせる(図18のステップS214)。
Then, the
以上に述べた、図18に示す各処理により、ブレ検出/補正回路1007からは、ブレが補正された画像データが出力される。
The image data in which the blur is corrected is output from the blur detection /
ユーザによりモード選択ダイヤル3004が操作されることにより、例えば、第1のモードに設定されると、図19に示すような、明るい被写体の階調を強調可能な階調変換特性Q(I)が選択される。また、ユーザによりモード選択ダイヤル3004が操作されることにより、例えば、第2のモードに設定されると、図20に示すような、暗い被写体の階調を強調可能な階調変換特性Q(I)が選択される。
When the
システムコントローラ1000は、モード選択ダイヤル3004の操作により選択された階調変換特性Q(I)の微分値からコントラスト増幅率R(I)を算出して出力し、さらに、上記数式(4)を用いて該コントラスト増幅率R(I)に応じた画像枚数F(I)を算出して出力する。
The
信号処理回路1009は、システムコントローラ1000から出力されるコントラスト増幅率R(I)及び画像枚数F(I)から、上記数式(5)を用いて補正係数G(I)を算出する。そして、信号処理回路1009は、前記画像枚数F(I)分の画像をメモリ1008から読み込むとともに、ブレ検出/補正回路1007から出力される画像データに対し、前記補正係数G(I)及び前記画像枚数F(I)に関する上記数式(3)を用いつつ階調補正処理を行う。
The
これにより、表示素子2001及び記録媒体2002に対して出力される各画像は、ブレが補正された画像であり、かつ、自然な見え方の画像として出力される。すなわち、撮像装置101は、自然な見え方の画像を出力することができる。
Accordingly, each image output to the
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications can be made without departing from the spirit of the invention.
1A,1B,1C・・・画像処理装置、10・・・入力画像取得手段、12・・・画像情報取得手段、13・・・階調特性設定手段、14・・・コントラスト増幅率設定手段、15・・・基準画像選択手段、16・・・使用画像選択手段、17・・・階調変換処理手段、18・・・画像記録手段、101・・・撮像装置、1000・・・システムコントローラ、1001・・・レンズ、1002・・・固体撮像素子、1003・・・絞り/シャッタ、1004・・・撮像回路、1005・・・A/D変換回路、1007・・・ブレ検出/補正回路1008,1010・・・メモリ、1009・・・信号処理回路、1011・・・圧縮回路、2001・・・表示素子、2002・・・記録媒体、3001・・・レリーススイッチ、3002・・・メニュースイッチ、3003・・・操作キー、3004・・・モード選択ダイヤル
DESCRIPTION OF
Claims (24)
複数の画像を取得する画像取得手段と、
前記階調補正処理における階調変換特性を設定する階調特性設定手段と、
前記階調変換特性に応じたコントラスト増幅率に基づき、前記複数の画像から、前記階調補正処理において使用される画像である、単数または複数の選択画像を選択する使用画像選択手段と、
前記複数の画像のうち、少なくとも一つの画像を基準画像として選択する基準画像選択手段と、
前記階調補正処理として、前記単数または複数の選択画像の階調情報に基づき、前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を行う階調変換処理手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 In an image processing apparatus that generates a gradation correction image by performing gradation correction processing, which is processing for associating an output gradation with an input gradation,
Image acquisition means for acquiring a plurality of images;
Gradation characteristic setting means for setting gradation conversion characteristics in the gradation correction processing;
Use image selection means for selecting one or a plurality of selected images that are images used in the gradation correction processing from the plurality of images based on the contrast amplification factor according to the gradation conversion characteristics;
Reference image selection means for selecting at least one of the plurality of images as a reference image;
Gradation conversion processing means for performing a process of associating an output gradation of the gradation corrected image with an input gradation of the reference image based on gradation information of the one or more selected images as the gradation correction processing; ,
An image processing apparatus comprising:
前記階調変換処理手段は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手段により選択された各選択画像の平均輝度の合計値とに基づいて補正係数を算出し、前記各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The used image selection means is configured to calculate a minimum value exceeding a multiplication value of the contrast amplification factor and a predetermined constant among total values of average brightness of the plurality of images as an average brightness of the selected image or the plurality of selected images. Set as a total value, and select a selected image from the plurality of images based on the setting,
The gradation conversion processing unit calculates a correction coefficient based on the contrast amplification factor and a total value of average luminances of the selected images selected by the used image selecting unit, and calculates an input gradation of each selected image. A process of multiplying each of the correction coefficients and associating the output gradation of the gradation correction image with the input gradation of the reference image based on the sum of the multiplication values is performed as the gradation correction process. The image processing apparatus according to claim 1, wherein:
前記階調変換処理手段は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手段により設定された前記画像枚数とに基づいて補正係数を算出し、前記画像枚数分の各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The use image selection unit calculates a maximum integer value equal to or smaller than a value obtained by dividing the contrast amplification factor by a predetermined first constant, and multiplies the value obtained by adding 1 to the integer value by a predetermined second constant. The selected value is set as the number of selected images used in the gradation correction process, and a selected image is selected from the plurality of images based on the setting,
The gradation conversion processing means calculates a correction coefficient based on the contrast amplification factor and the number of images set by the used image selection means, and corrects the correction to the input gradation of each selected image for the number of images. A process of multiplying each coefficient and associating the output gradation of the gradation correction image with the input gradation of the reference image based on the sum of the multiplication values is performed as the gradation correction process. The image processing apparatus according to claim 1.
複数の画像を取得する画像取得手順と、
前記階調補正処理における階調変換特性を設定する階調特性設定手順と、
前記階調変換特性に応じたコントラスト増幅率に基づき、前記複数の画像から、前記階調補正処理において使用される画像である、単数または複数の選択画像を選択する使用画像選択手順と、
前記複数の画像のうち、少なくとも一つの画像を基準画像として選択する基準画像選択手順と、
前記階調補正処理として、前記単数または複数の選択画像の階調情報に基づき、前記基準画像の入力階調に、前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を行う階調変換処理手順と、
を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。 To a computer that generates a gradation-corrected image by performing gradation correction processing, which is processing for associating output gradation with input gradation,
An image acquisition procedure for acquiring multiple images;
A gradation characteristic setting procedure for setting gradation conversion characteristics in the gradation correction process;
A use image selection procedure for selecting one or a plurality of selected images, which are images used in the tone correction processing, from the plurality of images based on the contrast amplification factor according to the tone conversion characteristics;
A reference image selection procedure for selecting at least one of the plurality of images as a reference image;
As the gradation correction processing, a gradation conversion processing procedure for performing processing for associating the output gradation of the gradation correction image with the input gradation of the reference image based on gradation information of the one or more selected images When,
An image processing program for executing
前記階調変換処理手順は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手順により選択された各選択画像の平均輝度の合計値とに基づいて補正係数を算出し、前記各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする請求項9に記載の画像処理プログラム。 The used image selection procedure includes calculating a minimum value exceeding a multiplication value of the contrast amplification factor and a predetermined constant among the average values of the average brightness of the plurality of images as the average brightness of the single or plurality of selected images. Set as a total value, and select a selected image from the plurality of images based on the setting,
The gradation conversion processing procedure calculates a correction coefficient based on the contrast amplification factor and a total value of average luminances of the selected images selected by the used image selection procedure, and sets the input gradation of each selected image. A process of multiplying each of the correction coefficients and associating the output gradation of the gradation correction image with the input gradation of the reference image based on the sum of the multiplication values is performed as the gradation correction process. The image processing program according to claim 9, wherein:
前記階調変換処理手順は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手順により設定された前記画像枚数とに基づいて補正係数を算出し、前記画像枚数分の各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする請求項9に記載の画像処理プログラム。 The used image selection procedure calculates a maximum integer value equal to or less than a value obtained by dividing the contrast amplification factor by a predetermined first constant, and multiplies the integer value by 1 to a predetermined second constant. The selected value is set as the number of selected images used in the gradation correction process, and a selected image is selected from the plurality of images based on the setting,
The gradation conversion processing procedure calculates a correction coefficient based on the contrast amplification factor and the number of images set by the use image selection procedure, and corrects the correction to the input gradation of each selected image for the number of images. A process of multiplying each coefficient and associating the output gradation of the gradation correction image with the input gradation of the reference image based on the sum of the multiplication values is performed as the gradation correction process. The image processing program according to claim 9.
複数の画像を取得する画像取得ステップと、
前記階調補正処理における階調変換特性を設定する階調特性設定ステップと、
前記階調変換特性に応じたコントラスト増幅率に基づき、前記複数の画像から、前記階調補正処理において使用される画像である、単数または複数の選択画像を選択する使用画像選択ステップと、
前記複数の画像のうち、少なくとも一つの画像を基準画像として選択する基準画像選択ステップと、
前記階調補正処理として、前記単数または複数の選択画像の階調情報に基づき、前記基準画像の入力階調に、前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を行う階調変換処理ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 In an image processing method for generating a gradation correction image by performing gradation correction processing, which is processing for associating an output gradation with an input gradation,
An image acquisition step of acquiring a plurality of images;
A gradation characteristic setting step for setting gradation conversion characteristics in the gradation correction processing;
A use image selection step of selecting one or a plurality of selection images, which are images used in the gradation correction process, from the plurality of images based on the contrast amplification factor according to the gradation conversion characteristics;
A reference image selection step of selecting at least one of the plurality of images as a reference image;
As the gradation correction process, a gradation conversion processing step of performing a process of associating an output gradation of the gradation correction image with an input gradation of the reference image based on gradation information of the one or more selected images When,
An image processing method comprising:
前記階調変換処理ステップは、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択ステップにより選択された各選択画像の平均輝度の合計値とに基づいて補正係数を算出し、前記各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする請求項17に記載の画像処理方法。 In the use image selection step, a minimum value exceeding a multiplication value of the contrast amplification factor and a predetermined constant among total values of the average brightness of the plurality of images is determined as an average brightness of the single or plurality of selected images. Set as a total value, and select a selected image from the plurality of images based on the setting,
The gradation conversion processing step calculates a correction coefficient based on the contrast amplification factor and a total value of average luminances of the selected images selected in the used image selection step, and sets the input gradation of the selected images. A process of multiplying each of the correction coefficients and associating the output gradation of the gradation correction image with the input gradation of the reference image based on the sum of the multiplication values is performed as the gradation correction process. The image processing method according to claim 17, wherein:
前記階調変換処理ステップは、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択ステップにより設定された前記画像枚数とに基づいて補正係数を算出し、前記画像枚数分の各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする請求項17に記載の画像処理方法。 In the use image selection step, a maximum integer value equal to or less than a value obtained by dividing the contrast amplification factor by a predetermined first constant is calculated, and a value obtained by adding 1 to the integer value is multiplied by a predetermined second constant. The selected value is set as the number of selected images used in the gradation correction process, and a selected image is selected from the plurality of images based on the setting,
The gradation conversion processing step calculates a correction coefficient based on the contrast amplification factor and the number of images set by the use image selection step, and corrects the correction to the input gradation of each selected image for the number of images. A process of multiplying each coefficient and associating the output gradation of the gradation correction image with the input gradation of the reference image based on the sum of the multiplication values is performed as the gradation correction process. The image processing method according to claim 17.
Priority Applications (1)
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JP2006234519A JP2008060855A (en) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | Image processor, image processing program, and image processing method |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2012098768A1 (en) * | 2011-01-20 | 2012-07-26 | オリンパス株式会社 | Image processing device, image processing method, image processing program, and photography device |
-
2006
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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