JP2008228140A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】手動補正による濃度補正値に対応してレスポンスの低下を招くことなく適切なコントラスト補正が行なえる画像処理装置を提供する。
【解決手段】入力画像の特性値に基づいて基準濃度値を算出し、基準濃度値が目標濃度値となるように生成した基準補正ガンマカーブに基づいて入力画像を濃度補正する自動濃度補正部１０ａと、自動濃度補正部１０ａにより補正された補正画像に対して基準濃度値を手動変更する手動濃度補正操作部１０ｄを備えている画像処理装置であって、自動濃度補正部１０ａに基準濃度値とは異なる単一または複数の補正濃度値に対応して単一または複数の予備補正ガンマカーブを生成する予備濃度補正部１０ｂを備え、手動濃度補正操作部１０ｄを介して手動変更された手動補正濃度値に対応して基準補正ガンマカーブまたは予備補正ガンマカーブの何れかに基づいて入力画像を濃度補正する手動濃度補正部１０ｃを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力画像の特性値に基づいて基準濃度値を算出し、前記基準濃度値が目標濃度値となるように生成した基準補正ガンマカーブに基づいて前記入力画像を濃度補正する自動濃度補正部と、前記自動濃度補正部により補正された補正画像に対して前記基準濃度値を手動変更する手動濃度補正操作部を備えている画像処理装置及び画像処理方法に関し、特にフィルム画像の処理に好適な画像処理装置及び画像処理方法に関する。

一般に、写真プリントの品質は濃度及びコントラストにより大きく左右される。特に、写真フィルムでは様々な撮影条件により異なる露光量に対応して、階調再現幅が大きく確保されており、良好な写真プリントを得るために、写真処理装置では濃度及びコントラストを自動補正する自動濃度補正部が設けられている。

このような自動濃度補正部では、画像全体、画像中心部、画像上下左右といった複数の領域毎に算出される平均輝度、最大輝度、最小輝度等を入力画像の特性値に基づいて、例えば多変量解析手法等により当該入力画像の基準濃度値が算出され、前記基準濃度値が予め設定された目標濃度値となるように基準補正ガンマカーブが生成されていた。このような基準補正ガンマカーブにより入力画像が濃度補正されると、高輝度部での白飛びや低輝度部での黒潰れが効果的に抑止され、品質のよい写真プリントが生成されるようになる。

例えば、特許文献１には、入力画像を構成する各画素の輝度を、ガンマカーブにより出力輝度に変換する画像処理方法として、基準となるガンマカーブを設定すると共に、該基準となるガンマカーブを出力側基準で複数の領域に分割し、画像の輝度の代表値に対して、基準となるガンマカーブがとり得る入力輝度の範囲を変更するための調整率を定めたデータテーブルを上記領域別に設定し、入力画像を構成する各画素の輝度から、入力画像の輝度の代表値を求め、求めた代表値と上記データテーブルとから、入力画像に応じた調整率を領域ごとに検出し、領域ごとで、基準となるガンマカーブのとり得る出力輝度の範囲は一定としつつ、基準となるガンマカーブがとり得る入力輝度の範囲に入力画像に応じた調整率をかけることで、基準となるガンマカーブの形状を圧縮または伸張させ、互いに隣り合う各領域のガンマカーブを接続するような画像処理方法が提案されている。

しかし、上述の自動濃度補正により補正された入力画像が必ずしも好ましい画像特性を示すものとは限らないために、画像処理装置に、自動濃度補正部により補正された補正画像に対して前記基準濃度値を手動変更する手動濃度補正操作部が設けられ、オペレータによる手動濃度補正が可能となるように構成されていた。

また、特許文献２には、多値画像のＲＧＢ各色成分の輝度ヒストグラムから求められたＬｏポイント（黒ポイント）、Ｈｉポイント（白ポイント）に基づくコントラスト補正と、以下の式ｏｕｔｐｕｔ＝((ｉｎｐｕｔ／２５５)＾ｇａｍｍａ)＊２５５によるガンマ値ｇａｍｍａに応じた補正を行うガンマ補正の２つの自動補正を行ない、Ｌｏポイント（黒ポイント）とＨｉポイント（白ポイント）及びガンマ値ｇａｍｍａを夫々スライドバーで手動濃度補正する技術が開示されている。
特開２００３−３０４３９８号公報 特開２００１−６１０７５号公報

しかし、特許文献２による手動補正では、自由度の高い補正操作ができるが、熟練したオペレータでなければ最適な補正が困難である。また、特許文献１に記載されたような自動濃度補正では、オペレータにより設定された手動補正濃度値に対応して新たにガンマカーブを生成した後に画像の補正処理を行なうと非常に長い演算時間を要するため、レスポンスが低下して操作性が低下するという問題があった。そこで、従来の手動による濃度補正では、図１２に示すように、オペレータにより設定された手動補正濃度値に対して、自動濃度補正で得られたガンマカーブをそのまま平行移動させることによりコントラスト補正が行なわれていた。そのため、高輝度部での白飛びや低輝度部での黒潰れが発生する虞があった。

本発明は上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、手動補正による濃度補正値に対応してレスポンスの低下を招くことなく適切なコントラスト補正が行なえる画像処理装置を提供することを目的とする。

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、入力画像の特性値に基づいて基準濃度値を算出し、前記基準濃度値が目標濃度値となるように生成した基準補正ガンマカーブに基づいて前記入力画像を濃度補正する自動濃度補正部と、前記自動濃度補正部により補正された補正画像に対して前記基準濃度値を手動変更する手動濃度補正操作部を備えている画像処理装置であって、前記自動濃度補正部に前記基準濃度値とは異なる単一または複数の補正濃度値に対応して単一または複数の予備補正ガンマカーブを生成する予備濃度補正部を備え、前記手動濃度補正操作部を介して手動変更された手動補正濃度値に対応して前記基準補正ガンマカーブまたは予備補正ガンマカーブの何れかに基づいて前記入力画像を濃度補正する手動濃度補正部を備えている点にある。

上述の構成によれば、自動濃度補正部により自動濃度補正処理が実行される際に、自動濃度補正部に設けられた予備濃度補正部により基準濃度値とは異なる単一または複数の補正濃度値に対応して単一または複数の予備補正ガンマカーブが予め生成されるため、オペレータにより手動濃度補正操作部から濃度補正入力がなされたときに、既に生成されている基準補正ガンマカーブまたは予備補正ガンマカーブの何れかに基づいて手動濃度補正部により速やかに補正処理が行なわれるようになる。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記手動濃度補正部は、前記基準補正ガンマカーブまたは予備補正ガンマカーブから前記手動補正濃度値に最も近いガンマカーブを選択し、選択したガンマカーブに基づいて前記入力画像を濃度補正する点にある。

上述の構成によれば、手動濃度補正部により手動補正濃度値に最も近いガンマカーブが選択されるため、高輝度部での白飛びや低輝度部での黒潰れ等の不都合なコントラストに補正されるような事態を招くことが無い。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記手動濃度補正部は、前記基準補正ガンマカーブまたは予備補正ガンマカーブから前記手動補正濃度値に最も近い前後の二つのガンマカーブを選択し、選択したガンマカーブから新たなガンマカーブを補間生成し、当該ガンマカーブに基づいて前記入力画像を濃度補正する点にある。

上述の構成によれば、手動補正濃度値に最も近い前後の二つのガンマカーブから当該手動補正濃度値に最適なガンマカーブが補間生成されるため、より好ましいコントラスト補正が実現できる。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記予備濃度補正部は、前記基準濃度値の前後の所定範囲内で複数の濃度値に対して予備補正ガンマカーブを生成する点にある。

オペレータが手動濃度補正操作部を介して濃度補正操作する際に、自動濃度補正部により算出された基準濃度に対して濃淡何れの側に補正する場合であっても、基準濃度と極端に異なる濃度に補正することは稀である。従って、予備濃度補正部により基準濃度値の前後の所定範囲内で複数の濃度値に対して予備補正ガンマカーブを生成しておけば手動濃度補正に十分対応でき、演算負荷の増大に繋がる数多くの予備補正ガンマカーブを生成する必要が無くなる。

本発明による画像処理方法の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、入力画像の特性値に基づいて基準濃度値を算出し、前記基準濃度値が目標濃度値となるように生成した基準補正ガンマカーブに基づいて前記入力画像を濃度補正する自動濃度補正ステップと、前記自動濃度補正ステップにより補正された補正画像に対して前記基準濃度値を手動変更する手動濃度補正操作ステップを備えている画像処理方法であって、前記自動濃度補正ステップに前記基準濃度値とは異なる単一または複数の補正濃度値に対応して単一または複数の予備補正ガンマカーブを生成する予備濃度補正ステップを備え、前記手動濃度補正操作ステップで手動変更された手動補正濃度値に対応して前記基準補正ガンマカーブまたは予備補正ガンマカーブの何れかに基づいて前記入力画像を濃度補正する手動濃度補正ステップを備えている点にある。

以上説明した通り、本発明によれば、手動補正による濃度補正値に対応してレスポンスの低下を招くことなく適切なコントラスト補正が行なえる画像処理装置を提供することができるようになった。

以下に本発明による画像処理装置が組み込まれた写真画像処理装置の実施の形態を説明する。図２に示すように、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、本発明による画像処理を含む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（以下、「ＧＵＩ部」と記す。）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やコントラスト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所定の濃度補正値に基づい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、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、画像の色調を補正するカラー補正処理部１３、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１４等が設けられている。

前記濃度補正処理部１０は、入力画像の特性値に基づいて基準濃度値を算出し、前記基準濃度値が目標濃度値となるように生成した基準補正ガンマカーブに基づいて前記入力画像を濃度補正する自動濃度補正部１０ａと、前記自動濃度補正部１０ａにより補正された補正画像に対して前記基準濃度値を手動変更する手動濃度補正操作部１０ｄと、前記手動濃度補正操作部１０ｄを介して手動変更された手動補正濃度値に対応して前記入力画像を濃度補正する手動濃度補正部１０ｃを備えている。

さらに、前記自動濃度補正部１０ａに前記基準濃度値とは異なる単一または複数の補正濃度値に対応して単一または複数の予備補正ガンマカーブを生成する予備濃度補正部１０ｂを備え、前記手動濃度補正部１０ｃは前記手動濃度補正操作部１０ｄを介して手動変更された手動補正濃度値に対応して前記基準補正ガンマカーブまたは予備補正ガンマカーブの何れかに基づいて入力画像を濃度補正するように構成されている。

以下、濃度補正処理部１０について、図９に示すフローチャートに基づいて詳述する。前記自動濃度補正部１０ａは、前記フィルムスキャナ３１によりプレスキャンモードで読み取られ、前記メモリ４１に格納された入力画像に対して（ＳＡ１）、その特性値を算出する（ＳＡ）。

特性値として、図１０（ａ）から（ｅ）に示すように、入力画像全体の平均濃度と最大濃度と最小濃度と濃度平均偏差、入力画像の主要被写体が位置する中央部分と周辺部分の平均濃度と最大濃度と最小濃度、入力画像の左側部と右側部の平均濃度と最大濃度と最小濃度、入力画像の上側部と下側部の平均濃度と最大濃度と最小濃度、入力画像を所定の画素サイズでブロック分割した各領域のうち上下に隣接するブロックの平均濃度の差分の平均値が算出される。ここで、濃度とは、入力画像を構成する画素のＲ(赤)，Ｇ(緑)，Ｂ(青)各成分から〔数１〕に基づいて算出される輝度色差を示すＹＣＣ信号の輝度成分Ｙを意味し、例えば、入力画像全体の平均濃度は各画素の輝度成分の平均値を指す。尚、濃度として、入力画像を構成する画素のＲ(赤)，Ｇ(緑)，Ｂ(青)各成分の平均値を用いるものであってもよい。

前記自動濃度補正部１０ａは、算出された特性値を変数とする多変量解析、ここでは重回帰分析によって適切な基準濃度値Ｄ_ＳＩを算出する（ＳＡ３）。つまり、事前に複数のサンプル画像に対して上述の画像特性値とそのときに手動補正等により補正された適切な基準濃度値との相関係数を求めておき、新たに入力された画像の特性値からその画像の適切な基準濃度値Ｄ_ＳＩを算出するのである。尚、入力画像の特性値から基準濃度値Ｄ_ＳＩを算出する手法は多変量解析以外にニューラルネットワーク等の他の推定方法を用いることも可能である。

次に、前記自動濃度補正部１０ａは、図５（ａ）に示す横軸を入力画像の濃度、縦軸を出力画像への変換濃度及び入力画像の画素数（度数）とする二次元平面上で、予めフィルム種類毎に準備されている基準ガンマカーブγ_ｂを、基準濃度値Ｄ_ＳＩが予め設定された目標濃度値Ｄ_ＳＯとなるように平行移動させるとともに、その基準ガンマカーブγ_ｂが入力画像の濃度ヒストグラムの各ピーク値を繋げた包絡線（同図、符合ＨＧで示される）の上限側及び下限側、または上限側及び下限側から全画素数の数％の画素数となる範囲Ｒｎｇに入るように伸縮処理した基準補正ガンマカーブγ_Ｓを生成して当該基準補正ガンマカーブγ_Ｓをメモリ４１に格納する（ＳＡ４）。

このような基準補正ガンマカーブγ_Ｓは、実際には、基準補正ガンマカーブγ_Ｓに沿ったＤｉｎとＤｏｕｔの関係が数十ポイント、具体的には２０ポイントで構成されるルックアップテーブルの形で生成される。従って、入力画像を構成する任意の画素の濃度がルックアップテーブルに基づいてコントラスト補正された出力画素に変換されるようになり、ルックアップテーブルに規定されていない中間値の画素はルックアップテーブルの前後の値で線形補間される。

前記自動濃度補正部１０ａに設けられた予備濃度補正部１０ｂは、上述した基準濃度値Ｄ_ＳＩに基づいたルックアップテーブルが生成される際に、当該基準濃度Ｄ_ＳＩに正または負の所定のオフセット値を加えた単一または複数の補正濃度値、ここでは、Ｄ_ＳＩ−−，Ｄ_ＳＩ−，Ｄ_ＳＩ＋，Ｄ_ＳＩ＋＋の四つの補正濃度値を算出し、当該補正濃度値Ｄ_ＳＩ−−，Ｄ_ＳＩ−，Ｄ_ＳＩ＋，Ｄ_ＳＩ＋＋の夫々に対して上述の目標濃度値Ｄ_ＳＯとなるように、上述と同様に基準ガンマカーブγ_ｂを横軸方向に平行移動させた後に伸縮処理して図５（ｂ）に一点鎖線で示すような予備補正ガンマカーブγ₋₋，γ₋，γ_＋，γ_＋＋を示すルックアップテーブルを生成してメモリ４１に格納する（ＳＡ５）。

前記予備濃度補正部１０ｂにより予備補正ガンマカーブが生成される際に、前記自動濃度補正部１０ａは入力画像に対して基準補正ガンマカーブγ_Ｓのルックアップテーブルに基づいて濃度及びコントラスト補正した画像をモニタ３４に表示する自動コントラスト補正処理を実行する（ＳＡ６，ＳＡ７））。

モニタ３４に表示された補正画像を評価したオペレータが、さらに補正した方が好ましいと判断したときには、前記手動濃度補正操作部１０ｄを介して濃度補正操作を行なう（ＳＡ８）。前記手動濃度補正操作部１０ｄは、キーボード３５に設けられた濃度補正キーからの補正入力またはモニタ３４に表示された濃度補正用ソフトキーからＧＵＩ部４２を介してマウス操作された補正入力に基づいて前記基準濃度Ｄ_ＳＩに対して予め設定された補正値を加減した値を手動補正濃度値として生成する。例えば、キーボード３５に現在の基準濃度値Ｄ_ＳＩに対して予め設定された単位補正値を一段階または二段階明るくする方向に補正するのか、暗くする方向に補正するのかを設定するための四つの濃度補正キーを設けて、前記手動濃度補正操作部１０ｄが何れのキーが操作されたかを認識して、対応する手動補正濃度値Ｄ_{ＳＩＭ−−}，Ｄ_ＳＩＭ−，Ｄ_ＳＩＭ＋，Ｄ_{ＳＩＭ＋＋}を生成するように構成することができる。

前記手動濃度補正部１０ｃは、前記自動濃度補正部１０ａで生成されたガンマカーブγ₋₋，γ₋，γ_Ｓ，γ_＋，γ_＋＋から前記手動濃度補正操作部１０ｄにより認識された手動補正濃度値が上述の目標濃度値Ｄ_ＳＯに最も近い値となるガンマカーブを選択して、選択したガンマカーブに基づいて入力画像を補正してモニタ３４に表示する（ＳＡ９，ＳＡ１０）。

例えば、図６（ａ）に示す場合には、前記手動濃度補正部１０ｃにより基準濃度値Ｄ_ＳＩに対して一段階明るい方に補正された手動補正濃度値Ｄ_ＳＩＭ＋に対して最も近いガンマカーブγ_＋が選択されて入力画像が補正され、モニタ３４に表示されるのである。

その結果、オペレータが適正画像になったと判断されると（ＳＡ１１）、当該入力画像に対する濃度補正用のガンマカーブを特定する情報、つまり補正パラメータが当該入力画像と関連付けられてメモリ４１に格納され（ＳＡ１２）、上述の本スキャンモードで読み取られた入力画像に対して補正パラメータで特定されるガンマカーブに基づいて濃度及びコントラスト補正が行なわれる（ＳＡ１３）。

補正後の画像は〔数１〕の逆変換演算によりＲ(赤)，Ｇ(緑)，Ｂ(青)各成分の画素データに戻される。

上述の構成によれば、オペレータによる濃度補正操作の度に新たなガンマカーブを生成する必要がなくなるため、キーレスポンスのよい手動補正処理が実現されるようになる。

前記予備濃度補正部１０ｂは、前記基準濃度値Ｄ_ＳＩの前後の所定範囲内、つまり、手動濃度補正操作部１０ｄで設定操作可能な最大及び最小の手動補正濃度値Ｄ_{ＳＩＭ−−}Ｄ_{ＳＩＭ＋＋}にほぼ対応する範囲内で単一または複数の補正濃度値Ｄ_ＳＩに対して予備補正ガンマカーブを生成するものであればよい。また、手動補正濃度値と補正濃度値が一致するように構成されるものでもよい。

尚、詳述しないが、前記画像処理部４７では、上述した濃度補正処理以外に、歪補正処理、鮮鋭化処理、カラー補正処理、拡縮処理が行なわれた後に写真プリンタ２に出力されて所望の写真プリントが生成される。

以下、別実施形態を説明する。上述の実施形態ではステップＳＡ９に示したように、手動濃度補正部１０ｃが手動濃度補正操作に対応して予め生成された一つのガンマカーブを選択して補正する場合を説明したが、前記手動濃度補正部１０ｃは、基準補正ガンマカーブγ_Ｓまたは予備補正ガンマカーブγ₋₋，γ₋，γ_＋，γ_＋＋から手動補正濃度値Ｄ_ＳＩＭに最も近い前後の二つのガンマカーブ、つまり、手動補正濃度値が上述の目標濃度値Ｄ_ＳＯに最も近い値となるガンマカーブとその次に近いガンマカーブの二つのガンマカーブを選択し、選択したガンマカーブから新たなガンマカーブを補間生成し、当該ガンマカーブに基づいて入力画像を濃度補正するように構成するものであってもよい。

例えば、図７（ａ），（ｂ）に示すように、手動補正濃度値Ｄ_ＳＩＭ−に対してガンマカーブγ_――，γ_―が最も近い前後の二つのガンマカーブとして選択され、図８（ａ）に示すように、手動補正濃度値Ｄ_ＳＩＭ−が目標濃度値Ｄ_ＳＯとなるように、その二つのガンマカーブを線形補間した新たなガンマカーブγ´を生成するのである。図８（ｂ）には、ガンマカーブγ₋₋，γ₋に基づいてガンマカーブγ´が補間される様子が示されている。

この場合、新たなガンマカーブγ´を生成するための演算時間にそれほど長い時間が掛かることは無いので、キーレスポンスがよく、しかも補正特性に優れた手動補正処理を実現することができる。

上述した実施形態では、自動濃度補正部１０ａは、基準濃度値Ｄ_ＳＩが予め設定された目標濃度値Ｄ_ＳＯとなるように、予め準備された基準ガンマカーブγ_ｂを横軸方向に平行移動させた後に伸縮処理して、図５（ａ）に示すような基準補正ガンマカーブγ_Ｓを生成するものを説明したが、基準補正ガンマカーブγ_Ｓの生成方法はこのような手法に限定されるものではなく、例えば、特開２００３−３０４３９８号公報に詳述されたような方法を採用するものであってもよい。

具体的には、入力画像を構成する各画素の輝度を、ガンマカーブにより出力輝度に変換する画像処理方法であって、基準となるガンマカーブを設定すると共に、該基準となるガンマカーブを出力側基準で複数の領域に分割し、画像の輝度の代表値に対して基準となるガンマカーブが採り得る入力輝度の範囲を変更するための調整率を定めたデータテーブルを上記領域別に設定し、入力画像を構成する各画素の輝度から入力画像の輝度の代表値を求め、求めた代表値と上記データテーブルとから入力画像に応じた調整率を領域ごとに検出し、領域ごとで基準となるガンマカーブのとり得る出力輝度の範囲は一定としつつ、基準となるガンマカーブがとり得る入力輝度の範囲に入力画像に応じた調整率をかけることで、基準となるガンマカーブの形状を圧縮または伸張させ、互いに隣り合う各領域のガンマカーブを接続するようにして生成するのである。

また、前記自動濃度補正部１０ａは、基準濃度値Ｄ_ＳＩが予め設定された目標濃度値Ｄ_ＳＯとなるように、〔数２〕に基づいてガンマＧａｍｍａ値を算出し、その値を基準に、〔数３〕に基づいて図１１（ａ）に示すような基準補正ガンマカーブγ_Ｓを生成してメモリ４１に格納するように構成するものであってもよい。

尚、〔数２〕において、Ｍａｘは、図１１（ａ）に示すように、入力画像が取り得る濃度値の最大値、つまり最も明るい画素の濃度値であり、Ｍｉｎは入力画像が取り得る濃度値の最小値、つまり最も暗い画素の濃度値である。従って、入力画像の画素成分が８ビットで表されるときには、濃度が０階調（Ｍｉｎ）から２５５階調（Ｍａｘ）まで表現されることになる。図中、符合ＨＧで示されるカーブは縦軸を度数とする入力画像の濃度ヒストグラムを表している。

尚、〔数３〕において、Ｌは入力画像が取り得る濃度変換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変換が行なわれる場合には２５５となる。Ｍａｘは入力画像が取り得る濃度値の最大値であり、Ｍｉｎは入力画像が取り得る濃度値の最小値である。また、ｉは画素番号を示す。

〔数３〕に示すガンマカーブは理論式であり、実際には、ガンマカーブに沿ったＤｉｎとＤｏｕｔの関係が数十ポイント、具体的には２０ポイントで構成されるルックアップテーブルの形で生成される。従って、入力画像を構成する任意の画素の濃度がルックアップテーブルに基づいてコントラスト補正された出力画素に変換されるようになり、ルックアップテーブルに規定されていない中間値の画素はルックアップテーブルの前後の値で線形補間される。

そして、前記自動濃度補正部１０ａに設けられた予備濃度補正部１０ｂは、上述した基準濃度値Ｄ_ＳＩに基づいたルックアップテーブルが生成される際に、当該基準濃度Ｄ_ＳＩに正または負の所定のオフセット値を加えた単一または複数の補正濃度値、ここでは、Ｄ_ＳＩ−−，Ｄ_ＳＩ−，Ｄ_ＳＩ＋，Ｄ_ＳＩ＋＋の四つの補正濃度値を算出し、当該補正濃度値Ｄ_ＳＩ−−，Ｄ_ＳＩ−，Ｄ_ＳＩ＋，Ｄ_ＳＩ＋＋の夫々に対して上述の目標濃度値Ｄ_ＳＯとなるように、〔数２〕に基づいてガンマＧａｍｍａ値を算出し、その値を基準に、〔数３〕に基づいて図１１（ｂ）に一点鎖線で示すような予備補正ガンマカーブγ₋₋，γ₋，γ_＋，γ_＋＋を示すルックアップテーブルを生成してメモリ４１に格納するように構成するものであってもよい。

上述した実施形態では、本発明による画像処理装置及び画像処理方法を写真画像処理装置に適用したものを説明したが、本発明はこのような専用機に組み込まれるものに限定されるものではなく、本発明による画像処理方法を実現するアプリケーションプログラムがインストールされたパーソナルコンピュータやデジタルカメラ等により構成することもできる。

アプリケーションプログラムとは、コンピュータを、入力画像の特性値に基づいて基準濃度値を算出し、前記基準濃度値が目標濃度値となるように生成した基準補正ガンマカーブに基づいて前記入力画像を濃度補正する自動濃度補正部と、前記自動濃度補正部により補正された補正画像に対して前記基準濃度値を手動変更する手動濃度補正操作部として機能させる画像処理プログラムであって、前記基準濃度値とは異なる単一または複数の補正濃度値に対応して単一または複数の予備補正ガンマカーブを生成する予備濃度補正部と、前記手動濃度補正操作部を介して手動変更された手動補正濃度値に対応して前記基準補正ガンマカーブまたは予備補正ガンマカーブの何れかに基づいて前記入力画像を濃度補正する手動濃度補正部として機能させる画像処理プログラムである。

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

画像処理部の機能ブロック構成図 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図 （ａ）は自動濃度補正処理で生成される基準補正ガンマカーブの特性図、（ｂ）は自動濃度補正処理で生成される予備補正ガンマカーブの特性図 （ａ）は手動補正濃度値と予備補正ガンマカーブの関係を示す説明図、（ｂ）は手動濃度補正値に対応して選択されたガンマカーブの特性図 （ａ）は手動補正濃度値と予備補正ガンマカーブの関係を示す説明図、（ｂ）は手動補正濃度値に対応して補間生成される元のガンマカーブの特性図 手動補正濃度値に対応して補間生成されるガンマカーブの特性図 濃度補正処理を示すフローチャート。 画像特性値が算出される対象画像の領域説明図 別実施形態を示し、（ａ）は自動濃度補正処理で生成される基準補正ガンマカーブの特性図、（ｂ）は自動濃度補正処理で生成される予備補正ガンマカーブの特性図 従来の手動濃度補正で用いられるガンマカーブの特性図

符号の説明

１：写真画像処理装置
１０：濃度補正処理部
１０ａ：自動濃度補正部
１０ｂ：予備濃度補正部
１０ｃ：手動濃度補正部
１０ｄ：手動濃度補正操作部
４７：画像処理部

Claims (5)

1. 入力画像の特性値に基づいて基準濃度値を算出し、前記基準濃度値が目標濃度値となるように生成した基準補正ガンマカーブに基づいて前記入力画像を濃度補正する自動濃度補正部と、前記自動濃度補正部により補正された補正画像に対して前記基準濃度値を手動変更する手動濃度補正操作部を備えている画像処理装置であって、
   前記自動濃度補正部に前記基準濃度値とは異なる単一または複数の補正濃度値に対応して単一または複数の予備補正ガンマカーブを生成する予備濃度補正部を備え、前記手動濃度補正操作部を介して手動変更された手動補正濃度値に対応して前記基準補正ガンマカーブまたは予備補正ガンマカーブの何れかに基づいて前記入力画像を濃度補正する手動濃度補正部を備えている画像処理装置。
2. 前記手動濃度補正部は、前記基準補正ガンマカーブまたは予備補正ガンマカーブから前記手動補正濃度値に最も近いガンマカーブを選択し、選択したガンマカーブに基づいて前記入力画像を濃度補正する請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記手動濃度補正部は、前記基準補正ガンマカーブまたは予備補正ガンマカーブから前記手動補正濃度値に最も近い前後の二つのガンマカーブを選択し、選択したガンマカーブから新たなガンマカーブを補間生成し、当該ガンマカーブに基づいて前記入力画像を濃度補正する請求項１または２記載の画像処理装置。
4. 前記予備濃度補正部は、前記基準濃度値の前後の所定範囲内で複数の濃度値に対して予備補正ガンマカーブを生成する請求項１から３の何れかに記載の画像処理装置。
5. 入力画像の特性値に基づいて基準濃度値を算出し、前記基準濃度値が目標濃度値となるように生成した基準補正ガンマカーブに基づいて前記入力画像を濃度補正する自動濃度補正ステップと、前記自動濃度補正ステップにより補正された補正画像に対して前記基準濃度値を手動変更する手動濃度補正操作ステップを備えている画像処理方法であって、
   前記自動濃度補正ステップに前記基準濃度値とは異なる単一または複数の補正濃度値に対応して単一または複数の予備補正ガンマカーブを生成する予備濃度補正ステップを備え、前記手動濃度補正操作ステップで手動変更された手動補正濃度値に対応して前記基準補正ガンマカーブまたは予備補正ガンマカーブの何れかに基づいて前記入力画像を濃度補正する手動濃度補正ステップを備えている画像処理方法。