JP2009042989A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像データに対して彩度を強調する画像処理において、人物の衣服や唇の色を鮮やかすぎて不自然な色に加工することなく、人物以外の色の彩度を強調することができるようにする。
【解決手段】 入力画像データから人物に関する領域を検出。抽出した結果から前記入力画像データの人物領域に該当する画素を記憶する。前記記憶された人物領域に該当する画素を比較解析し、解析した結果に基づいて、人物領域と非人物領域で異なる画像処理を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像処理装置に関し、より具体的には、例えば、デジタル写真画像などのような画像データに対して画質を向上させるための画像処理装置に関するものである。

近年では、安価で高性能なイメージスキャナやデジタルスチルカメラの普及により写真画像のデジタル化が手軽になり、特にパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）上において、写真調の画像をデジタル画像データとして手軽に扱う機会が増えてきた。

具体的には、コンピュータ上で各種のアプリケーションソフトウェアを使用することで、写真調のデジタル画像データに好みの加工及び編集処理を容易に行うことができる。こうした手軽さと高画質化により、益々、デジタル画像データを取り扱う機会が増えている。

一方、フルカラーハードコピー技術に関しても急速に発展しており、特に、インクジェット方式による印刷技術では、インクドットによる粒状感を低減する技術の向上により、その印刷出力結果の画質が銀塩写真での画質と同等以上のものとなりつつある。また、比較的簡易な印刷技術であることにより、広く普及している。

デジタル画像の高画質化のための画像処理として、彩度を強調してより鮮やかにすることにより、人間の目で見て好ましい色再現をする処理がある。しかし、どの色も一律に彩度を強調すればいいものではなく、彩度を強調する方が好ましい色もあれば、肌色部の色や無彩色近傍の色のように彩度を強調せずに自然のままの方が好ましい色もある。従来は、自然のままの方が好ましい色については彩度を強調する度合いを抑えつつ、彩度を強調する方が好ましい色を鮮やかにするような処理が行なわれていた。このような彩度強調処理に関して、特開２００３−１１０８６８号公報に開示されている。
特開２００３−１１０８６８号公報

しかし、上述のような彩度を強調する処理は、被写体が人物の場合、その人物の唇や衣服の色までも彩度を強調してしまうため、不自然な色再現がされてしまうことがあった。そのため、被写体が人物の写真の場合、背景の彩度は強調しつつ、被写体の唇や衣服の色の彩度を強調しない処理方法が求められる。

本発明は、上記の欠点を改善するために成された画像処理を提示することを目的とする。

本発明に係る画像処理装置は、入力画像データから人物に関する領域を検出する人物領域検出手段と、人物領域検出手段によって検出された人物領域を抽出する人物領域抽出手段と、人物領域抽出手段により抽出した結果から入力画像データの人物領域に該当する画素を記憶する人物領域記憶手段と、入力画像データと前記人物領域記憶手段によって記憶された人物領域に該当する画素を比較解析する画像データ解析手段と、画像データ解析手段により解析した結果に基づいて、人物領域と非人物領域で異なる画像処理を行なうことを特徴とする。

更に、前記異なる画像処理は彩度の強調処理における強調強度であることを特徴とする。

また、前記人物領域においては彩度の強調処理は行わず、非人物領域においては彩度の強調処理を行うことを特徴とする。

以上、説明したように、入力画像データから人物に関する領域を検出し、抽出した結果から前記入力画像データの人物領域に該当する画素を記憶し、前記記憶された人物領域に該当する画素を解析し解析した結果に基づいて、人物領域と非人物領域で異なる画像処理を行うことにより、被写体が人物の場合、従来はその人物の唇や衣服の色までも彩度を強調してしまうために不自然な色再現がされてしまうことがあったが、本発明では、背景の彩度は強調しつつ、人物の唇や衣服の色の彩度を強調しない処理を実現することができる。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例について詳細を説明する。

図１は、本発明の第１実施例である画像処理システム１００の概略構成を示すブロック図である。画像処理システム１００は、被写体が人物であるデジタル画像に対して、背景部分の色の彩度を強調する一方で、被写体部分に関しては彩度を強調しないものである。

１０１は、ＣＣＤ撮像素子等によりアナログ原稿画像を光学的に読み取り又は撮影してデジタル画像に変換する画像入力部を示す。アナログ原稿画像をデジタル画像化するために原稿画像を読み取るあるいは撮影するための画像入力装置として、反射あるいは透過型のスキャナやデジタルカメラ等が所定インターフェース（Ｉ／Ｆ）を介して接続されている。画像入力部１０１は、ケーブル接続、赤外線通信又は無線通信によりシステム１００に接続する。画像入力部１０１によりデジタル化した画像データは、後述するＲＯＭ１０５及びハードディスク（ＨＤ）１０９に記憶可能である。

１０２は、各種処理動作を指示する各種キーを備えるキーボード、及び、指示カーソルを操作するマウス等からなる操作部である。

１０３は、ＲＯＭ１０５及び／又はＨＤ１０９に記憶される各種プログラムに従って本システム１００の全体を制御し、目的の画像データ処理を行うＣＰＵである。

１０４は、ＲＯＭ１０５及びＨＤ１０９に記憶される各種プログラムのワークエリア及びエラー処理時の一時退避エリアとして用いられるＲＡＭである。

ＲＯＭ１０５及びＨＤ１０９には、本システム１００を動作させるための各種プログラム等が格納されている。ＲＯＭ１０５及びＨＤ１０９には、プログラム以外にも、本実施例で利用する画像ファイル及び作成した画像ファイルを格納することもできる
リーダ１０６には、フレキシブルディスクドライブ、ＭＯドライブ、ＣＤドライブ、及びメモリーカードリーダ等の、種々の記録媒体から記録データを読み取る装置がＩ／Ｆを介して接続する。システム１００に接続されていないスキャナまたはデジタルカメラによってデジタル画像データを記録された記録媒体をリーダ１０６に接続することにより、そのデジタル画像データをシステム１００に取り込むことが出来る。

１０７はＣＲＴ又は液晶ディスプレイ等からなる表示部であり、各種プログラムの進行状況、デジタル画像データの画像、及び各種操作に必要なユーザインターフェースを表示するのに使用される。

画像データ処理部１０８は、人物領域検出部１０８ａ、人物領域抽出部１０８ｂ、人物領域記憶部１０８ｃ、画像データ解析部１０８ｄ、彩度強調処理部１０８ｅからなる。画像データ処理部１０８は、説明の便宜上、システムのハードウェア構成の一部のように記述しているが、ＲＡＭ１０５又はＨＤ１０９中に格納されたプログラムによって動作するソフトウェアであってもよい。

１１０は、印刷のために画像信号処理を施した画像信号にもとづいてドット画像を形成するプリンタである。プリンタ１１０としては、例えば、シリアルスキャン形式のインクジェット方式のプリンタ等を適用可能である。

１１１は、本システム１００内のアドレス信号、データ及び制御信号等を伝送するバスラインを示す。

尚、本実施例の画像処理システム１００は、パーソナルコンピュータ上で動作する各種ソフトウェアの起動により実現するものとしても良いし、これに限られることはなく、その一部又は全部をハードウェアにより実現してもよい。画像データ処理部１０８を例えば画像入力部１０１やプリンタ１１０に設けるように構成してもよい。

図２を参照して、画像データ処理部１０８の処理動作を説明する。図２は、画像データ処理部１０８の処理動作を示すフローチャートである。また、図３（ａ）は入力画像データ、図３（ｂ）は人物領域抽出処理後の画像データを示す。

ステップＳ１００では、処理対象とする画像のデータを読み取る。読み取る画像データは、画像入力部１０１によりアナログ画像からデジタル画像へ変換しながら、直接、読み込んだものでも、リーダ１０６で読み取ったものでも良い。もちろん、ＲＯＭ１０５又はＨＤ１０９に格納される画像ファイルから読み取った画像データでもよい。処理対象の画像の選択指示方法には特に制限はなく、画像入力部１０１を制御する方法でも良いし、読み取る画像ファイル名を選択指示する方法、又は、所定ユーザインターフェースを介して表示部１０７に表示された画像をもとに選択指示する方法でも良い。

ステップＳ１０１では、ステップＳ１００で読み取った画像データに対して、人物領域検出部１０８ａが被写体の人物領域部分を検出し、ステップＳ１０２では、上記検出された人物領域２００に対して、人物領域抽出部１０８ｂにより該当画素を抽出する。

被写体の顔領域を検出する処理方法に関しては、特開２００４−０６２６５１号公報のように、画像データ中の抽出された目の位置を基に矩形領域を設定し、設定された矩形領域の境界付近のエッジ、色情報を用いて顔領域を抽出する。また、顔領域のみならず胴体領域を含めた人物領域を検出する処理方法に関しては、特開２００４−３０３１９３号のように、顔検出処理によって得られた顔矩形座標に基づいてマスク処理を行うことによって、被写体領域を検出する。以上の公報等が開示されている既存の技術などを用いることができる。

はじめに、顔領域の検出／抽出処理について説明する。例えば、画像データの各画素値において、局所的にＲＧＢの各成分が小さい領域を目の画像領域の候補（以下、目候補とする）として抽出して２つずつ組にし、領域の大きさの均等性、輝度の差、水平に対する角度などから組にした２つの領域が目であるか否かを判定し、２つで一組の目候補を抽出する。次に、目候補の２つの位置から矩形領域を設定し、矩形領域の境界付近のエッジ、色情報の条件が両立して満たされている場合、この顔矩形領域（座標）を顔領域と判定し、画像中での範囲を顔領域として抽出する。

次に、胴体領域の検出／抽出処理について説明する。例えば、前記抽出された顔矩形座標に基づいて前記マスク処理を行うことにより、マスク画像データを作成する。具体的には、入力された顔矩形座標を基に、被写体となった人物の顔と顔の下部の領域を推測し、推測された領域にマスクをかけるためのマスク画像が生成される。言い換えれば、身体部分としての顔の位置を基準として所定領域（ここでは顔と顔の下部の領域）が特定され、この領域にマスクをかけるためのマスク画像が生成される。

マスク画像は、どのような図形を用いて生成されても良い。例えば、人物の上半身の形状をした特殊な図形を用いて生成されても良い。

ステップＳ１０３では、人物領域記憶部１０８ｃが当該人物領域の対象画素情報をＲＡＭ１０４に記憶する。図３（ｂ）に従って説明すると、人物領域として抽出された斜線部の領域２０２内の画素情報が人物領域記憶部１０８ｃに記憶される。

ステップＳ１０４〜Ｓ１０６では、画像データ解析部１０８ｄが入力画像と人物領域記憶部１０８ｃで記憶した人物領域の対象画素情報を解析し、着目する画素が非人物領域画素ならば、対応する入力画像の画素に対して彩度強調処理部１０８ｅが彩度強調処理を行なう。そうではなく、着目する画素が人物領域画素ならば、彩度強調処理を行なわずにステップＳ１０７へ進む。

ステップＳ１０７では、対象画像の画像解析が終了しているかどうかを調べ、終了していない場合、ステップＳ１０４へ戻ってステップＳ１０４からステップＳ１０６の処理を繰り返し、終了した場合には、一連の動作を終了する。

以上の処理結果、被写体の人物領域２００に対しては彩度強調処理を行なわないが、背景領域２０１に対しては彩度強調処理を行なう。

以上説明したように本実施例によれば、例えば自然な風景を背景に、人物を被写体にしたデジタル画像に対して、背景の色を人間の目に好ましくなるように鮮やかに再現する一方で、被写体人物の唇や衣服の色を過度の鮮やかさによる不自然な色にならないように再現することが可能になる。

（本発明の他の実施形態）
本発明は複数の機器から構成されるシステムに適用しても１つの機器からなる装置に適用しても良い。

また、前述した実施の形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように、前記各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、記憶媒体から、またはインターネット等の伝送媒体を介して前記実施の形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。

また、この場合、前記ソフトウェアのプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。

また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施の形態で説明した機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等の共同して前述の実施の形態で示した機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施の形態に含まれることは言うまでもない。

さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれる。

本発明の一実施例である画像処理システムの概略構成ブロック図である。 第１実施例における画像データ処理部の処理フローチャートである。 本実施例における処理対象の画像データの例である。

符号の説明

１００ 画像処理システム
１０１ 画像入力部
１０２ 操作部
１０３ ＣＰＵ
１０４ ＲＡＭ
１０５ ＲＯＭ
１０６ リーダ部
１０７ 表示部
１０８ 画像データ処理部
１０９ ＨＤ
１１０ プリンタ
１１１ バスライン
２００ 人物領域
２０１ 背景領域
２０２ 人物領域検出後の人物領域
２０３ 人物領域検出後の非人物領域

Claims (3)

1. 入力画像データから人物に関する領域を検出する人物領域検出手段と、
   前記人物領域検出手段によって検出された人物領域を抽出する人物領域抽出手段と、前記人物領域抽出手段により抽出した結果から前記入力画像データの人物領域に該当する画素を記憶する人物領域記憶手段と、
   前記入力画像データと前記人物領域記憶手段によって記憶された人物領域に該当する画素を比較解析する画像データ解析手段と、
   前記画像データ解析手段により解析した結果に基づいて、人物領域と非人物領域で異なる画像処理を行なうことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記異なる画像処理は彩度の強調処理における強調強度であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記人物領域においては彩度の強調処理は行わず、非人物領域においては彩度の強調処理を行うことを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の画像処理装置。

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