JP2009253322A - 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム - Google Patents

画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム Download PDF

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雅也 碓井
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Abstract

【課題】適切な画像補正を可能とする。
【解決手段】画像特徴情報生成部21は、プリンタ1に入力された、補正制御処理Z1の
対象となる対象画像TIを解析し、画像補正処理Z2において必要な画像特徴情報を生成
する。少なくとも、対象画像TIについてヒストグラムが生成される。判別部22は、対
象画像TIについてのヒストグラムの分布形態に基づいて、対象画像TIの種類を判別す
る。補正部23は、判別部22による対象画像TIの種類の判別結果に応じて、対象画像
TIに対する画像補正処理Z2の実行を制御する。
【選択図】図2

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、及びプログラムに関する。特に、画像補正を
行う画像処理装置、画像処理方法、及びプログラムに関する。
画像再生時に、再生される画像のヒストグラム等の統計情報を元に、画像のコントラス
トや彩度等を自動補正する技術が存在する(特許文献1参照)。
特開2005−234839号公報
ところでこの自動補正の対象となる画像には、例えば、風景の画像、人物の画像等、実
存する物体を撮像した結果得られた撮像画像等のいわゆる自然画像の他、コンピュータを
使って処理又は生成された画像等のいわゆるCG(Computer Graphics)画像も含まれる
自然画像に対して上述した自動補正が行われれば、見栄えのよい画像が再生されるので
、ユーザにとっては大変便利である。しかしながらCG画像は、ある意味、不自然なコン
トラストや彩度を有する画像であるので、そのCG画像に対して自然画像と同様に自動補
正が施されると、ユーザが所望する画像とは異なる画像となってしまう。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、適切に、画像補正を行うこと
ができるようにするものである。
本発明の画像処理装置は、処理の対象となる対象画像に対して所定の画像補正を行う画
像処理装置であって、階調値を階級とし、階調値毎の画素数を度数とするヒストグラムを
対象画像について生成する生成手段と、ヒストグラムの分布形態に基づいて、対象画像の
種類が第1の種類又は第2の種類であるかを判別する判別手段と、対象画像の種類が第1
の種類であると判別された場合、対象画像に対して所定の画像補正を実行し、対象画像の
種類が第2の種類であると判別された場合、対象画像に対する所定の画像補正の実行を制
限する補正手段とを備えることを特徴とする。
判別手段は、ヒストグラムの分布形態に基づいて、対象画像の種類が自然画像であるか
又はCG画像であるかを判別することができる。
判別手段は、隣の谷点の度数との差が所定の値以上あるピークである極大点のうち、所
定の度数を有する極大点の数に基づいて、対象画像の種類が自然画像であるか又はCG画
像であるかを判別することができる。
本発明の画像処理方法、又はプログラムは、処理の対象となる対象画像に対して所定の
画像補正を行う画像処理装置の画像処理方法であって、又は処理の対象となる対象画像に
対して所定の画像補正を行う画像処理を、コンピュータに実行させるプログラムであって
、階調値を階級とし、階調値毎の画素数を度数とするヒストグラムを対象画像について生
成する生成ステップと、ヒストグラムの分布形態に基づいて、対象画像の種類が第1の種
類又は第2の種類であるかを判別する判別ステップと、対象画像の種類が第1の種類であ
ると判別された場合、対象画像に対して所定の画像補正を実行し、対象画像の種類が第2
の種類であると判別された場合、対象画像に対する所定の画像補正の実行を制限する補正
ステップとを含むことを特徴とする。
本発明の画像処理装置、画像処理方法、又はプログラムにおいては、階調値を階級とし
、階調値毎の画素数を度数とするヒストグラムが対象画像について生成され、ヒストグラ
ムの分布形態に基づいて、対象画像の種類が第1の種類又は第2の種類であるかが判別さ
れ、対象画像の種類が第1の種類であると判別された場合、対象画像に対して所定の画像
補正が実行され、対象画像の種類が第2の種類であると判別された場合、対象画像に対す
る所定の画像補正の実行が制限される。
本発明によれば、適切に、画像補正を行うことができる。
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明を適用したプリンタ1の構成例を示すブロック図である。このプリンタ
1は、メモリカード18等から取得した画像データに基づき画像を印刷する、いわゆるダ
イレクトプリントに対応したカラーインクジェットプリンタである。
プリンタ1は、CPU11、内部メモリ12、操作部13、表示部14、プリンタエン
ジン15、及びカードインターフェース(カードI/F)16を備えている。
CPU(central processing unit)11は、各部を制御して、内部メモリ12に格納
されているプログラムに応じて各種の処理等を実行する。
例えばCPU11は、画像補正処理の対象となる画像(以下、対象画像TIと称する)
のヒストグラムに基づいて、対象画像TIの種類を判別し、その判別結果に応じて、対象
画像TIに対する画像補正の実行を制御する(以下、この一連の処理を、補正制御処理Z
1と称する)。この例の場合、対象画像TIが自然画像(例えばデジタルカメラ等によっ
て撮影された風景やポートレート写真等)である判別された場合、対象画像TIに対して
、画像の色合い、コントラスト、及びシャープネス等の画像補正処理(以下、画像補正処
理Z2と称する)が施される。一方、対象画像TIがCG画像(例えば、コンピュータを
使って処理又は生成されたアニメーション画像等)である判別された場合、対象画像TI
に対する画像補正処理Z2は行われない。
内部メモリ12は、CPU11が実行する各種プログラムや各種データを格納している
ROM(Read Only Memory)、及びCPU11が実行対象とするプログラムやデータを一
時的に格納するRAM(Random Access Memory)によって構成されている。
操作部13は、ボタンやタッチパネルの1つ又は複数より構成され、ユーザによる操作
内容をCPU11に通知する。
表示部14は、液晶ディスプレイ等により構成され、CPU11から供給された表示デ
ータに対応する画像を表示する。
プリンタエンジン15は、CPU11から供給された印刷データに基づき印刷を行う印
刷機構である。
カードインターフェース(I/F)16は、カードスロット17に挿入されたメモリカ
ード18との間でデータのやり取りを行うためのインターフェースである。なお、この例
の場合、メモリカード18にRGBデータとしての画像データが格納されており、プリン
タ1は、カードインターフェース16を介してメモリカード18に格納された画像データ
の取得を行う。
プリンタ1の各構成要素は、バス19を介して互いに接続されている。
なおプリンタ1は、さらに、他の機器(例えばデジタルスチルカメラ)とのデータ通信
を行うためのインターフェースを備えているとしてもよい。
図2は、補正制御処理Z1を実行するためのプリンタ1の機能的構成例を示すブロック
図である。この機能は、CPU11が内部メモリ12に記憶されている所定のプログラム
を実行することより実現可能となる。
生成手段としての画像特徴情報生成部21は、例えばメモリカード18から読み出され
てプリンタ1に入力された、補正制御処理Z1の対象となる対象画像TIを解析し、画像
補正処理Z2において必要な画像特徴情報を生成する。画像特徴情報生成部21は、少な
くとも、対象画像TIについてヒストグラムを生成する。対象画像TIについてのヒスト
グラムとは、例えば、横軸に階級としての階調値が示され、縦軸に度数として階調値毎の
画素数が示されるヒストグラムであって、対象画像TIを構成する各画素について生成さ
れたものである。
判別手段としての判別部22は、画像特徴情報生成部21により生成された対象画像T
Iについてのヒストグラムの分布形態に基づいて、後述するように、対象画像TIの種類
を判別し、その判別結果を補正部23に通知する。この例の場合、対象画像TIが、自然
画像であるか又はCG画像であるかが判別される。
補正手段としての補正部23は、判別部22による対象画像TIの種類の判別結果に応
じて、対象画像TIに対する画像補正処理Z2の実行を制御する。
補正部23は、例えば、対象画像TIが自然画像であると判別された場合、対象画像T
Iに対して画像補正処理Z2を実行する。即ち補正部23は、画像特徴情報生成部21に
より生成された画像のヒストグラム等に基づいて、対象画像TIのコントラストや明るさ
等を検出し、その検出結果に基づいて、コントラストや明るさ等を目標値に合わせこむ等
の画像補正処理Z2を行う。
補正部23は、画像補正処理Z2を施した対象画像TIを出力制御部24に供給する。
一方、対象画像TIがCG画像であると判別された場合、補正部23は、対象画像TI
に対して画像補正処理Z2を実行せずに、そのまま出力制御部24に供給する。
出力制御部24は、画像補正処理Z2が施された対象画像TI又は画像補正処理Z2が
施されなかった対象画像TIから表示データ又は印刷データを生成し、表示データを表示
部14に供給して表示させたり、印刷データをプリンタエンジン15に供給して、印刷デ
ータに基づく画像の印刷を実行させる。
図3は、補正制御処理Z1の流れを示すフローチャートである。このフローチャートを
参照して、補正制御処理Z1について説明する。
ステップS1において、判別部22は、対象画像TIのヒストグラムを、画像特徴情報
生成部21から取得する。
画像特徴情報生成部21は、例えば対象画像TIを構成するRGBデータについて、輝
度値、R成分、G成分、又はB成分を対象として画素数を集計し、それぞれについてヒス
トグラムを生成する。
図4は、対象画像TIが自然画像である場合に生成されるヒストグラムの例を示す図で
ある。図4の左側には、風景を撮像することによって得られたカラー撮像画像が模式的に
示されており、図4の右側には、その撮像画像が対象画像TIであるときに生成された、
輝度値、R成分、G成分、及びB成分を対象としたヒストグラムが示されている。
なおヒストグラムは、本来、各階級の度数(データの個数)を棒の高さで表したもので
あるが、図4では、度数の分布を見やすくするために、各階級の度数間が線で結ばれてい
る。
図5及び図6は、対象画像TIがCG画像である場合に生成されるヒストグラムの例を
示す図である。図5及び図6の左側には、CG画像が模式的に示されており、図5及び図
6の右側には、そのCG画像が対象画像TIであるときに生成された、輝度値、R成分、
G成分、及びB成分を対象としたヒストグラムが示されている。なお図5の左側のCG画
像は、女性の顔等がアニメーション的に描かれたカラー画像であり、図6の左側のCG画
像は、縦長の矩形が複数個配列された模様が描かれたカラー画像である。
即ち判別部22は、対象画像TIが自然画像である場合、図4の右側に示すようなヒス
トグラムを画像特徴情報生成部21から取得し、対象画像TIがCG画像である場合、図
5又は図6に示すようなヒストグラムを画像特徴情報生成部21から取得する。
なお本実施の形態では、図4から図6に示すように、輝度値、R成分、G成分、及びB
成分を対象としたヒストグラムが生成されるが、それらの中の所定のヒストグラム又は他
の成分を対象とするヒストグラムが生成されるようにすることもできる。
ステップS2において、判別部22は、取得した対象画像TIのヒストグラムのピーク
点を検出する。なおピーク点の検出は、例えば、ヒストグラムの微分値及び2次微分値を
計算することによって行われる。
図7は、ピーク点の検出結果及び後述する極大点の検出結果を示す図である。図7の左
側には、ステップS1で取得されたヒストグラムの一部から検出されたピーク点P1,P
2,P3,P4が示されている。
次に、ステップS3において、判別部22は、極大点を検出する。具体的には、各ピー
ク点について、隣の谷点との高さ方向の距離(即ち度数の差)が所定の閾値L以上あるか
否かが判定され、閾値L以上あると判定されたピーク点が極大点とされる。
図7の例の場合、図7の左側に示すように、ピーク点P1と、隣の谷点V1との高さ方
向の距離h0が、閾値Lより長いので、ピーク点P1は、極大点となる。ピーク点P4も
、同様に、隣の谷点V4との高さ方向の距離h6が、閾値Lより長いので、極大点となる
一方、ピーク点P2は、隣の谷点V1及び谷点V2との高さ方向の距離h1,h2がい
ずれも閾値Lより短いので、極大点とはならない。同様に、ピーク点P3は、隣の谷点V
2及び谷点V3との高さ方向の距離h3,h4がいずれも閾値Lより短いので、極大点と
はならない。
即ち図7の例の場合、図7の右側に示すように、ピーク点P1及びピーク点P4が、極
大点として検出される。なお図7における、ピーク点間や極大点間は、度数の分布状態を
見やすくするために直線で結び付けられている。後述する図8においても同様である。
次にステップS4において、判別部22は、対象画像TIの全画素数の25%の数より
大きい度数を有している極大点が、5個以上存在するか否かを判定し、そのような極大点
が5個以上存在しない(即ち5個未満である)と判定した場合、ステップS5に進む。
図8は、極大点の例を示す図である。図8には、11個の極大点Wが示されている。図
8中、縦軸に沿って付された「25%の数」に対応して横軸に並行に引かれた破線は、対
象画像TIの全画素数の25%の数と同じ度数の位置を示している。また縦軸に沿って付
された「5%の数」に対応して横軸に並行に引かれた破線は、対象画像TIの全画素数の
5%の数と同じ度数の位置を示している。即ち図8の例では、度数が、全画素数の25%
の数より大きい値となっている極大点は、極大点W16の1個しかないので、処理は、ス
テップS5に進む。
ステップS5において、判別部22は、対象画像TIの全画素数の5%の数より大きい
度数を有している極大点が、10個以上存在するか否かを判定し、そのような極大点が1
0個以上存在しない(即ち10個未満である)と判定した場合、ステップS6において、
対象画像TIは、自然画像であると判別し、その旨を、補正部23に通知する。
一方、ステップS4で、対象画像TIの全画素数の25%の数より度数を有している極
大点が、5個以上存在すると判定した場合、又はステップS5で、全画素数の5%の数よ
り大きい度数を有している極大点が、10個以上存在すると判定した場合、判別部22は
、ステップS7において、対象画像TIはCG画像であると判別し、その旨を、補正部2
3に通知する。
風景の画像、人物の画像等、実存する物体を撮像した結果得られる撮像画像等のいわゆ
る自然画像には、多くの色が万遍なく取り込まれている。従って自然画像からは、図4に
示したように、多くの階調(即ち色数)においてある程度の値の度数が示されるヒストグ
ラムが生成される。即ち、自然画像のヒストグラムでは、度数が、全画素数の25%の数
より大きい値となっている極大点又は、全画素数の5%の数より大きい値となっている極
大点は、CG画像に比べて多くないと考えられる。そこで、上述したステップS4及びス
テップS5の判定においてNOと判定された場合、対象画像TIは自然画像であると判定
することができる。
一方コンピュータを使って処理又は生成された画像等のいわゆるCG画像には、例えば
ある色が極端に多く使用されており、色数に関して偏りがある。従ってCG画像からは、
図5及び図6の右側に示したように、ある特定の階調値について大きな値の度数が示され
るヒストグラムが生成される。即ち、CG画像のヒストグラムでは、度数が、全画素数の
25%の数より大きい値となっている極大点又は、全画素数の5%の数より大きい値とな
っている極大点が、5個以上又は10個以上存在すると考えられる。そこで、上述したス
テップS4又はステップS5での判定においてYESと判定された場合、対象画像TIは
CG画像であると判定することができる。
なお輝度値、R成分、G成分、及びB成分を対象としたヒストグラムの中の1個のヒス
トグラムについて、ステップS4又はステップS5での判別を行うこともできるし、複数
のヒストグラム(全てのヒストグラムを含む)について、ステップS4又はステップS5
での判別を行うこともできる。
また対象画像TIの種類の判別を、このようにステップS4及びステップS5の両方処
理で行うこともできるし、いずれか一方の処理で行うこともできる。またステップS4又
はステップS5における判別条件は、これの限ったものではなく他の条件を用いることも
できる。例えばステップS4の数値「5」を「6」としたり、「25%」を「20%」と
したりすることができる。またステップS5の数値「10」を「8」としたり、「5%」
を「10%」としたりすることができる。さらに、ステップS4,S5に加え、さらに他
の条件の「判別ステップ」を加えることもできる。
ステップS6又はステップS7で、判別結果が補正部23に通知されると、ステップS
8において、補正部23は、その判別結果に基づいて対象画像TIに対する画像補正処理
Z2の実行を制御する。
具体的には、補正部23は、例えば、対象画像TIが自然画像であると判別された場合
、画像特徴情報生成部21により生成された画像のヒストグラム等に基づいて、対象画像
TIのコントラストや明るさ等を検出し、その検出結果に基づいて、対象画像TIのコン
トラストや明るさ等を目標値に合わせこむ等の画像補正処理Z2を実行する。
補正部23は、画像補正処理Z2を施した対象画像TIを出力制御部24に供給する。
一方、対象画像TIがCG画像であると判別された場合、補正部23は、対象画像TI
に対して画像補正処理Z2を実行せずに、対象画像TIをそのまま出力制御部24に供給
する。
その後、処理は終了する。
以上のようにして、補正制御処理Z1が実行される。
以上のように、階調値を階級とし、階調値毎の画素数を度数とするヒストグラムを対象
画像TIについて生成し、ヒストグラムの分布形態に基づいて、対象画像TIの種類を判
別するようにしたので、ヒストグラムの分布形態に特徴を有する対象画像TIの種類を容
易に判別することができる。そして、その種類に応じて、対象画像TIに対する画像補正
処理Z2の実行を制御することができる。
また対象画像TIの種類が自然画像であるか又はCG画像であるかを判別し、自然画像
であると判別した場合、対象画像TIに対して画像補正処理Z2を実行し、対象画像TI
がCG画像であると判別した場合、対象画像TIに対する画像補正処理Z2の実行を制限
するようにしたので、自然画像に対してのみ、画像補正処理Z2を施し、CG画像に対し
ては画像補正処理Z2を施さないようにすることができる。即ち、自然画像に対しては、
コントラストや彩度等の自動補正を行いつつ、CG画像に対してそのような自動補正が行
われることを防止することができる。
なお以上においては、インクジェット方式のプリンタ1を例として説明したが、インク
ジェット方式以外のプリンタにも適用できるとともに、画像をユーザに提示するものであ
れば、デジタルカメラやフォトビューアーにも適用することができる。
また以上においては、判別手段による判別の対象を自然画像とCG画像としたが、自然
画像の中で風景画像と顔主体画像の2つに区別するようにしたり、CG画像の中で256
色以下と256色のものを区別するようにしてもよい。例えば風景画像と顔主体画像とを
判別した際には、前者は何ら補正処理を行わす、後者は小顔化する補正処理を行うように
することができる。
また以上においては、図3に示す処理を、プリンタ1において実行するようにしたが、
例えば、プリンタ1に接続されているホストコンピュータにおいて実行することも可能で
ある。
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、画
像処理装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラ
ムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。
処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してお
くことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録装置、光デ
ィスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク
装置(HDD)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープなどがある。光ディスクに
は、DVD(Digital Versatile Disk)、DVD−RAM、CD−ROM(Compact Disk
ROM)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)などがある。光磁気記録媒体には
、MO(Magneto-Optical disk)などがある。
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたDVD、CD
−ROMなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの
記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュ
ータにそのプログラムを転送することもできる。
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラ
ムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する
。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従
った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み
取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サ
ーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従っ
た処理を実行することもできる。
なお上記実施の形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフ
トウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構
成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
本発明の実施の形態に係るプリンタのハードウェアの構成例を示すブロック図である。 図1に示すプリンタにおいて補正制御処理を実行するための機能的構成例を示すブロック図である。 図1に示すプリンタにおいて実行される補正制御処理の流れを示すフローチャートである。 図1に示すプリンタにおいて実行される自然画像からのヒストグラムの生成結果の例を示す図である。 図1に示すプリンタにおいて実行されるCG画像からのヒストグラムの生成結果の例を示す図である。 図1に示すプリンタにおいて実行されるCG画像からのヒストグラムの他の生成結果の例を示す図である。 図1に示すプリンタにおいて実行されるピーク点の検出結果及び極大点の検出結果を示す図である。 図1に示すプリンタにおいて実行される極大点の検出結果の他の例を示す図である。
符号の説明
1 プリンタ, 11 CPU, 12 内部メモリ, 13 操作部, 14 表示
部, 15 プリンタエンジン, 16 カードI/F, 17 カードI/F, 18
メモリカード, 21 画像特徴情報生成部(生成手段), 22 判定部(判別手段
), 23 補正部(補正手段), 24 出力制御部

Claims (5)

  1. 処理の対象となる対象画像に対して所定の画像補正を行う画像処理装置であって、
    階調値を階級とし、階調値毎の画素数を度数とするヒストグラムを上記対象画像につい
    て生成する生成手段と、
    上記ヒストグラムの分布形態に基づいて、上記対象画像の種類が第1の種類又は第2の
    種類であるかを判別する判別手段と、
    上記対象画像の種類が第1の種類であると判別された場合、上記対象画像に対して上記
    所定の画像補正を実行し、上記対象画像の種類が第2の種類であると判別された場合、上
    記対象画像に対する上記所定の画像補正の実行を制限する補正手段と
    を備える画像処理装置。
  2. 前記判別手段は、前記ヒストグラムの分布形態に基づいて、前記対象画像の種類が自然
    画像であるか又はCG画像であるかを判別する
    請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記判別手段は、隣の谷点の度数との差が所定の値以上あるピークである極大点のうち
    、所定の度数を有する極大点の数に基づいて、前記対象画像の種類が自然画像であるか又
    はCG画像であるかを判別する
    請求項2に記載の画像処理装置。
  4. 処理の対象となる対象画像に対して所定の画像補正を行う画像処理装置の画像処理方法
    であって、
    階調値を階級とし、階調値毎の画素数を度数とするヒストグラムを上記対象画像につい
    て生成する生成ステップと、
    上記ヒストグラムの分布形態に基づいて、上記対象画像の種類が第1の種類又は第2の
    種類であるかを判別する判別ステップと、
    上記対象画像の種類が第1の種類であると判別された場合、上記対象画像に対して上記
    所定の画像補正を実行し、上記対象画像の種類が第2の種類であると判別された場合、上
    記対象画像に対する上記所定の画像補正の実行を制限する補正ステップと
    を含む画像処理方法。
  5. 処理の対象となる対象画像に対して所定の画像補正を行う画像処理を、コンピュータに
    実行させるプログラムであって、
    階調値を階級とし、階調値毎の画素数を度数とするヒストグラムを上記対象画像につい
    て生成する生成ステップと、
    上記ヒストグラムの分布形態に基づいて、上記対象画像の種類が第1の種類又は第2の
    種類であるかを判別する判別ステップと、
    上記対象画像の種類が第1の種類であると判別された場合、上記対象画像に対して上記
    所定の画像補正を実行し、上記対象画像の種類が第2の種類であると判別された場合、上
    記対象画像に対する上記所定の画像補正の実行を制限する補正ステップと
    を含む画像処理を、コンピュータに実行させるプログラム。
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Cited By (1)

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