JP2009253834A - Image signal processing unit, image capturing system, image signal processing program, and image signal processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像信号を階調変換し得る画像信号処理装置、撮像システム、画像信号処理プログラム、画像信号処理方法に関する。 The present invention relates to an image signal processing apparatus, an imaging system, an image signal processing program, and an image signal processing method that can perform tone conversion on an image signal.
現在のデジタルスチルカメラやビデオカメラなどでは、取得した映像信号に対して、表示系の特性や人間の視覚特性を考慮した階調変換処理が行われている。 In current digital still cameras, video cameras, and the like, gradation conversion processing is performed on acquired video signals in consideration of display system characteristics and human visual characteristics.
さらに、画像信号に対して適用する階調変換特性を決定するに当たっては、画像信号自体の情報等を用いて、基本となる階調変換特性を修正する技術も開発されている。 Further, in determining the gradation conversion characteristics to be applied to the image signal, a technique for correcting the basic gradation conversion characteristics using information on the image signal itself has been developed.
例えば、特開2004-282282号公報には、イメージセンサから得られた画像データに基づいてダイナミックレンジの圧縮カーブを修正する技術が記載されている。 For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-282282 describes a technique for correcting a dynamic range compression curve based on image data obtained from an image sensor.
また、特開2003-179809号公報には、固体撮像素子から得られた画像の輝度分布の状態に基づいて、輝度分布の補正が必要であるか否かを判断する技術が記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-179809 describes a technique for determining whether or not the luminance distribution needs to be corrected based on the luminance distribution state of the image obtained from the solid-state imaging device.
そして、上述したような階調変換処理を画像信号に対して行うことにより、画像中の白飛びや黒つぶれをある程度改善することが可能となっている。
しかしながら、被写体のダイナミックレンジが撮像装置のダイナミックレンジと大きく異なるときには、階調変換処理を行ったとしても画質を十分に改善することは困難であるどころか、場合によってはかえって画質を劣化させてしまうことになりかねない。 However, when the dynamic range of the subject is significantly different from the dynamic range of the imaging device, it is difficult to sufficiently improve the image quality even if gradation conversion processing is performed, and in some cases, the image quality may be deteriorated. It can be.
また、人物等の主要被写体が存在する画像信号に対して同一の階調変換処理を行う場合であっても、その主要被写体の状態に応じて画質の改善効果が異なる場合がある。 Even when the same gradation conversion processing is performed on an image signal in which a main subject such as a person exists, the image quality improvement effect may differ depending on the state of the main subject.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、画像信号に対する階調変換処理を、被写体のダイナミックレンジに応じてより適切に行うことができる画像信号処理装置、撮像システム、画像信号処理プログラム、画像信号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 circumstances, and an image signal processing device, an imaging system, an image signal processing program, which can perform gradation conversion processing on an image signal more appropriately according to the dynamic range of a subject, An object of the present invention is to provide an image signal processing method.
上記の目的を達成するために、本発明の第1の態様に係る画像信号処理装置は、画像信号を階調変換し得る画像信号処理装置であって、被写体の輝度を測定して該被写体の輝度範囲の広さを取得する輝度範囲取得部と、前記被写体が写された画像の画像信号に含まれる画素の画素値に基づいて階調変換特性を算出する階調変換特性算出部と、上記輝度範囲取得部により取得された輝度範囲の広さに基づいて該輝度範囲の広さが相対的に小さい場合には相対的に大きい場合よりも上記階調変換特性算出部により算出された階調変換特性に近付くように該階調変換特性を補正する補正部と、上記補正部により補正された階調変換特性を用いて上記画像信号を階調変換する階調変換部と、を具備したものである。 In order to achieve the above object, an image signal processing apparatus according to a first aspect of the present invention is an image signal processing apparatus that can perform gradation conversion of an image signal, and measures the luminance of the subject to measure the luminance of the subject. A luminance range acquisition unit that acquires a width of a luminance range; a gradation conversion characteristic calculation unit that calculates a gradation conversion characteristic based on a pixel value of a pixel included in an image signal of an image in which the subject is captured; and The gradation calculated by the gradation conversion characteristic calculation unit based on the luminance range acquired by the luminance range acquisition unit when the luminance range is relatively small compared to when the luminance range is relatively large A correction unit that corrects the gradation conversion characteristic so as to approach the conversion characteristic; and a gradation conversion unit that performs gradation conversion of the image signal using the gradation conversion characteristic corrected by the correction unit. It is.
また、本発明の第2の態様に係る撮像システムは、画像信号を階調変換し得る撮像システムであって、被写体を撮像して画像信号を出力する撮像部と、上記撮像部により撮像する被写体の輝度を測定して該被写体の輝度範囲の広さを取得する輝度範囲取得部と、前記被写体が写された画像の画像信号に含まれる画素の画素値に基づいて階調変換特性を算出する階調変換特性算出部と、上記輝度範囲取得部により取得された輝度範囲の広さに基づいて該輝度範囲の広さが相対的に小さい場合には相対的に大きい場合よりも上記階調変換特性算出部により算出された階調変換特性に近付くように該階調変換特性を補正する補正部と、上記補正部により補正された階調変換特性を用いて上記画像信号を階調変換する階調変換部と、を具備したものである。 The imaging system according to the second aspect of the present invention is an imaging system that can perform gradation conversion of an image signal, and an imaging unit that images a subject and outputs the image signal, and a subject that is imaged by the imaging unit A luminance range acquisition unit that measures the luminance of the subject and acquires the width of the luminance range of the subject, and calculates a gradation conversion characteristic based on a pixel value of a pixel included in an image signal of an image in which the subject is captured Based on the width of the luminance range acquired by the gradation conversion characteristic calculation unit and the luminance range acquisition unit, the gradation conversion is larger when the luminance range is relatively smaller than when the luminance range is relatively large. A correction unit for correcting the gradation conversion characteristic so as to approach the gradation conversion characteristic calculated by the characteristic calculation unit, and a level for gradation conversion of the image signal using the gradation conversion characteristic corrected by the correction unit. A tone conversion unit, That.
さらに、本発明の第3の態様に係る画像信号処理プログラムは、コンピュータに画像信号を階調変換させるための画像信号処理プログラムであって、コンピュータに、画像信号に含まれる画素の画素値に基づいて階調変換特性を算出する階調変換特性算出ステップと、撮像時に取得されている被写体の輝度範囲の広さに基づいて該輝度範囲の広さが相対的に小さい場合には相対的に大きい場合よりも上記階調変換特性算出ステップにより算出された階調変換特性に近付くように該階調変換特性を補正する補正ステップと、上記補正ステップにより補正された階調変換特性を用いて上記画像信号を階調変換する階調変換ステップと、を実行させるためのプログラムである。 Further, an image signal processing program according to the third aspect of the present invention is an image signal processing program for causing a computer to perform gradation conversion of an image signal, and based on the pixel value of a pixel included in the image signal. A gradation conversion characteristic calculating step for calculating a gradation conversion characteristic and a relatively large brightness range based on the brightness range of the subject acquired at the time of imaging A correction step for correcting the gradation conversion characteristic so as to approach the gradation conversion characteristic calculated by the gradation conversion characteristic calculation step, and the image using the gradation conversion characteristic corrected by the correction step. And a gradation conversion step for gradation conversion of a signal.
そして、本発明の第4の態様に係る画像信号処理方法は、画像信号を階調変換するための画像信号処理方法であって、画像信号に含まれる画素の画素値に基づいて階調変換特性を算出する階調変換特性算出ステップと、撮像時に取得されている被写体の輝度範囲の広さに基づいて該輝度範囲の広さが相対的に小さい場合には相対的に大きい場合よりも上記階調変換特性算出ステップにより算出された階調変換特性に近付くように該階調変換特性を補正する補正ステップと、上記補正ステップにより補正された階調変換特性を用いて上記画像信号を階調変換する階調変換ステップと、を含む方法である。 The image signal processing method according to the fourth aspect of the present invention is an image signal processing method for gradation-converting an image signal, wherein gradation conversion characteristics are based on pixel values of pixels included in the image signal. And a gradation conversion characteristic calculating step for calculating the brightness range, and when the brightness range is relatively small based on the brightness range of the subject acquired at the time of imaging, A correction step for correcting the gradation conversion characteristic so as to approach the gradation conversion characteristic calculated by the tone conversion characteristic calculation step; and the gradation conversion of the image signal using the gradation conversion characteristic corrected by the correction step. And a tone conversion step.
本発明の画像信号処理装置、撮像システム、画像信号処理プログラム、画像信号処理方法によれば、画像信号に対する階調変換処理を、被写体のダイナミックレンジに応じてより適切に行うことが可能となる。 According to the image signal processing device, the imaging system, the image signal processing program, and the image signal processing method of the present invention, it is possible to more appropriately perform the gradation conversion processing on the image signal according to the dynamic range of the subject.
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.
[実施形態1]
図1から図11は本発明の実施形態1を示したものであり、図1は画像信号処理装置が適用される撮像システムの構成を示すブロック図、図2は補正部の構成を示すブロック図、図3は補正前の階調変換特性を示す線図、図4は基準階調変換特性を示す線図、図5は補正後の階調変換特性を示す線図、図6は画像を閾値と比較して得られる画素の領域を示す図、図7は図6の画素領域にオープニング処理を施し構造要素以上の領域である特徴領域のみを残した様子を示す図、図8はクリップ処理前のヒストグラムおよびクリップ値を示す線図、図9はクリップ処理後のヒストグラムを示す線図、図10は図8と図9のヒストグラムをそれぞれ累積して算出した階調変換特性の様子を示す線図、図11は画像信号処理プログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。
[Embodiment 1]
1 to 11
図1に示すように、この撮像システムは、例えばデジタルカメラ等として構成されていて、レンズ系100と、絞り101と、AFモータ102と、カラーフィルタ103と、CCD104と、AEセンサ105と、A/D変換部106と、バッファ107と、撮影制御部108と、信号処理部109と、特徴量抽出部110と、階調変換特性算出部111と、補正部112と、階調変換部113と、圧縮部114と、出力部115と、制御部116と、外部I/F部117と、を備えている。ここで、AEセンサ105と、階調変換特性算出部111と、補正部112と、階調変換部113と、を含んだユニットを画像信号処理装置と適宜呼ぶ。
As shown in FIG. 1, the imaging system is configured as a digital camera, for example, and includes a lens system 100, an aperture 101, an
レンズ系100は、被写体光像をCCD104の撮像面上に結像するものである。 The lens system 100 forms a subject light image on the imaging surface of the CCD 104.
絞り101は、レンズ系100からの光束の通過範囲を規定することにより、CCD104の撮像面上に結像される被写体光像の明るさを調節する(撮像面への入射光量を調節する)ものである。 The diaphragm 101 regulates the brightness of a subject light image formed on the imaging surface of the CCD 104 (by adjusting the amount of incident light on the imaging surface) by defining the passing range of the light flux from the lens system 100. It is.
AFモータ102は、レンズ系100を駆動してオートフォーカスを行うための駆動源である。
The
カラーフィルタ103は、例えばベイヤー配列のRGB原色系カラーフィルタとして構成されたものである(すなわち、本実施形態では単板カラーCCDを想定している)。 The color filter 103 is configured as, for example, an RGB primary color filter with a Bayer arrangement (that is, a single-plate color CCD is assumed in the present embodiment).
CCD104は、結像された被写体光像を光電変換して、アナログの画像信号として出力するものである。このCCD104は、露光時間を調節することにより、撮像面への入射光量を調節することができるように構成されている。なお、レンズ系100、絞り101、AFモータ102、カラーフィルタ103、CCD104、A/D変換部106は、撮像部を構成している。
The CCD 104 photoelectrically converts the formed subject light image and outputs it as an analog image signal. The CCD 104 is configured so that the amount of light incident on the imaging surface can be adjusted by adjusting the exposure time. The lens system 100, the diaphragm 101, the
このCCD104は、A/D変換部106、バッファ107、信号処理部109、階調変換部113、圧縮部114を順に介して、出力部115へ接続されている。バッファ107は、撮影制御部108へ接続されている。撮影制御部108は、絞り101、AFモータ102、およびCCD104へ接続されている。AEセンサ105は、撮影制御部108へ接続されている。信号処理部109は、特徴量抽出部110および階調変換特性算出部111へも接続されている。特徴量抽出部110および階調変換特性算出部111は、補正部112へ接続されている。補正部112は、階調変換部113へ接続されている。
The CCD 104 is connected to the
制御部116は、撮影制御部108、信号処理部109、特徴量抽出部110、階調変換特性算出部111、補正部112、階調変換部113、圧縮部114、外部I/F部117と双方向に接続されていて、これらを制御するようになっている。ここに、制御部116は、マイクロコンピュータなどを含んで構成されたものである。
The control unit 116 includes a
また、外部I/F部117は、この画像信号処理装置の電源をオン/オフするための電源スイッチ、撮像動作を指示入力するための2段式押圧ボタンでなるシャッタボタン、撮影時に各種のモード(シャッタ速度や絞り値等の露出条件、あるいはISO感度等を含む)を切り替えるためのモード切替スイッチ等を備えたインタフェースである。
The external I /
さらに、AEセンサ105は、被写体の輝度を測定して、被写体の輝度範囲の広さの情報を取得し出力する輝度範囲取得部である。このAEセンサにより測定可能な被写体の輝度範囲の広さは、CCD104により撮像する画像のダイナミックレンジの広さよりも十分に大きいものとする。
Furthermore, the
次に、この図1に示したような構成の画像信号処理装置の作用について、信号の流れに沿って説明する。 Next, the operation of the image signal processing apparatus configured as shown in FIG. 1 will be described along the signal flow.
外部I/F部117を介してISO感度や露出などの撮影条件が設定された後に、外部I/F部117のシャッタボタンが半押しにされると、この画像信号処理装置がプリ撮影モードに入る。
After shooting conditions such as ISO sensitivity and exposure are set via the external I /
すると、レンズ系100、絞り101、カラーフィルタ103、CCD104を介して撮影された画像信号は、A/D変換部106によってデジタル信号へ変換されて、バッファ107へ転送され一時的に記憶される。
Then, the image signal photographed through the lens system 100, the aperture 101, the color filter 103, and the CCD 104 is converted into a digital signal by the A /
このバッファ107内の画像信号は、撮影制御部108へ転送される。
The image signal in the
撮影制御部108は、画像信号中のAFエリア内のコントラスト情報を検出して、このコントラスト情報が最大となるようにAFモータ102を制御する。そして、コントラスト情報が最大となるように制御が行われたら、撮影制御部108は、AFモータ102の駆動状態に基づいて合焦した被写体までの距離情報(合焦条件の情報)を取得し、合焦が行われた旨を示す合焦信号と取得した距離情報とを制御部116へ送信する。なお、ここではコントラストAF(いわゆる山登りAF)により合焦を行っているが、もちろんこれに限るものではなく、例えば赤外発光ダイオードや赤外線センサ等を用いて主要被写体までの距離を測定し、測定した距離に応じてAFモータ102を制御して合焦を行うようにしても構わない。
The
撮影制御部108は、さらに、AEセンサ105から取得される被写体の輝度範囲の広さに基づいて、CCD104に到達する入射光量を調整するために絞り101を制御したり、あるいはCCD104の電子シャッタ速度を制御したりする。そして、撮影制御部108は、制御に用いた露出条件の情報を制御部116へ送信する。
Further, the
このようなプリ撮影モードの動作が行われたところで、次に、外部I/F部117のシャッタボタンが全押しにされると、この画像信号処理装置が本撮影モードに入って、以下に説明するような本撮影の動作が行われる。
When the operation in the pre-photographing mode is performed, when the shutter button of the external I /
この本撮影時には、撮影制御部108によって求められた撮影時の情報(合焦条件および露出条件の情報)が制御部116へ転送されている。そして、本撮影は、これらの撮影時の情報を用いて制御部116がこの画像信号処理装置を制御することにより行われる。
At the time of the actual photographing, information at the time of photographing (information on focusing condition and exposure condition) obtained by the photographing
この本撮影により取得された画像信号は、A/D変換部106によってデジタル信号に変換されて、バッファ107へ転送され格納される。
The image signal acquired by the actual photographing is converted into a digital signal by the A /
このバッファ107内の画像信号は、信号処理部109へ転送される。
The image signal in the
信号処理部109は、制御部116の制御に基づいて、バッファ107から単板状態の画像信号を読み込んで、公知の補間処理やホワイトバランス処理などを行うことにより、各画素についてRGBの3原色の信号が揃った三板状態の画像信号を生成する。
Based on the control of the control unit 116, the
なお、信号処理部109は、生成した三板状態の画像信号をそのまま出力しても構わないが、さらに、次の数式1に示すように、RGB信号をYCbCr信号に変換してから出力しても良い。
[数1]
The
[Equation 1]
こうして信号処理部109により処理された画像信号は、特徴量抽出部110と階調変換特性算出部111と階調変換部113とへ転送される。
The image signal processed by the
特徴量抽出部110は、信号処理部109から転送されてきた画像信号に対して特徴量の抽出を行い、抽出した特徴量を補正部112へ選択する。この特徴量抽出部110による特徴量の抽出について、図6および図7を参照して説明する。
The feature
特徴量抽出部110は、まず、画像信号に対して画素値の範囲、具体例としては肌色や緑色等の特定色の範囲を設定して(範囲設定部)、画素値がこの設定した範囲内となる画素により構成される空間的に連続な領域を例えば図6に示すように抽出する(領域抽出部)。
The feature
次に、特徴量抽出部110は、図7に示すようにオープニング処理を行うことにより、予め定められた構造要素よりも小さな領域を取り除く。
Next, the feature
そして、特徴量抽出部110は、オープニング処理後に残った各領域(特徴領域と言うことにする)の面積を算出して(面積算出部)、算出した面積に関する情報を特徴量として補正部112へ転送する。ここに、特徴量抽出部110が特徴量として転送する面積に関する情報は、抽出された領域が複数である場合には、これら複数の領域の面積を加算したものであっても良いし、あるいは複数の領域の内の最も面積が大きい領域の面積であっても構わない。
Then, the feature
なお、特徴量抽出部110による領域の抽出方法は、上述した例に限るものではなく、例えば特徴量抽出部110を顔領域抽出部および面積算出部を含むように構成して、この顔領域抽出部により公知の顔検出技術を用いて特徴領域としての顔領域を抽出し、抽出した顔領域の面積を面積算出部により算出する方法であっても構わない。
The region extraction method by the feature
一方、階調変換特性算出部111は、信号処理部109から転送されてきた画像信号に対する階調変換特性を算出する。この階調変換特性算出部111は、階調変換特性を算出する際に、所定の階調変換特性を用いるようにしても良いし、あるいは転送されてきた画像信号から直接算出された階調変換特性を用いるようにしても構わない。
On the other hand, the gradation conversion
この階調変換特性算出部111によるヒストグラムに基づいた階調変換特性の算出について、図8〜図10を参照して説明する。
The calculation of the gradation conversion characteristic based on the histogram by the gradation conversion
階調変換特性算出部111は、まず、信号処理部109から転送されてきた画像信号に基づいて、ヒストグラムを算出する(ヒストグラム算出部)。このヒストグラムは、例えば図8に示すようなものであったとする。続いて、階調変換特性算出部111は、このヒストグラムを、図8に示すクリップ値でクリップ処理する(クリップ部)。すると、クリップ処理後のヒストグラムは、図9に示すようになる。そして、階調変換特性算出部111は、図8に示したクリップ処理前のヒストグラムを累積処理して図10の実線に示すような階調変換特性を算出するか、または、図9に示したクリップ処理後のヒストグラムを累積処理して図10の点線に示すような階調変換特性を算出する(累積値算出部)。ここに、階調変換特性算出部111は、図10の点線に示す階調変換特性、または図10の実線に示す階調変換特性の何れかを算出して、算出した階調変換特性を補正部112へ転送するようになっている。
The gradation conversion
次に、図2を参照して、補正部112の構成の一例について説明する。
Next, an example of the configuration of the
この補正部112は、ROM200と、基準階調変換特性設定部201と、重付加算平均部202と、を備えている。
The
ROM200は、基準階調変換特性設定部201に接続されている。基準階調変換特性設定部201、特徴量抽出部110、および階調変換特性算出部111は、重付加算平均部202に接続されている。重付加算平均部202は、階調変換部113に接続されている。制御部116は、重付加算平均部202と双方向に接続されていて、これを制御するようになっている。
The
ROM200は、基準となる階調変換特性(例えば、図4に示すような基準階調変換特性。ここに、図4に示す基準階調変換特性は、入力と出力とがリニアに同じ関係(入力輝度値のビット幅と出力輝度値のビット幅が同じである場合には、出力輝度値=入力輝度)となる階調変換特性である。)を不揮発に記憶するものである。ここに、基準階調変換特性は、被写体の輝度範囲の広さが大きいときに目標となる階調変換特性のことである。あるいは、基準階調変換特性は、被写体の輝度範囲の広さが大きい極限に至ったときの階調変換特性である、ということもできる。
The
基準階調変換特性設定部201は、ROM200から基準となる階調変換特性を読み込んで、読み込んだ階調変換特性を重付加算平均部202へ転送する。
The reference gradation conversion
一方、階調変換特性算出部111からは、例えば図3に示すような階調変換特性が重付加算平均部202へ転送される。
On the other hand, from the gradation conversion
重付加算平均部202は、これら図3に示すような階調変換特性と図4に示すような基準階調変換特性とを用いて、図5の点線に示すような補正された階調変換特性を、例えば次の数式2に示すように算出する。
[数2]
ここに、T’(i)は補正された階調変換特性、T(i)は階調変換特性算出部111から転送されてきた階調変換特性(図3参照)、B(i)は基準階調変換特性(図4参照)、をそれぞれ表している。
The weighted
[Equation 2]
Here, T ′ (i) is the corrected gradation conversion characteristic, T (i) is the gradation conversion characteristic transferred from the gradation conversion characteristic calculation unit 111 (see FIG. 3), and B (i) is the reference. Each represents gradation conversion characteristics (see FIG. 4).
また、数式2の右辺に現れるαは0≦α≦1を満たす重み付け係数であり、特徴量抽出部110から転送されてきた領域の面積Sと、制御部116を介してAEセンサ105から転送されてきた被写体の輝度範囲の広さΔEVと、に基づいて、例えば次の数式3に示すように算出される。
[数3]
ここに、aは所定の係数を表している。
Further, α appearing on the right side of
[Equation 3]
Here, a represents a predetermined coefficient.
数式2および数式3を見れば分かるように、被写体の輝度範囲の広さΔEVが大きい場合には重み付け係数αが小さくなるために補正される階調変換特性T’(i)は基準階調変換特性B(i)に近くなり、また、特徴量抽出部110により抽出された領域の面積Sが大きい場合には重み付け係数αが1に近付くために補正される階調変換特性T’(i)は階調変換特性算出部111から転送されてきた階調変換特性T(i)に近くなる。
As can be seen from
すなわち、被写体の輝度範囲の広さΔEVが大きい場合には、信号処理部109から転送されてきた画像信号には黒つぶれや白飛びが多いと推定することができるために、入力と出力とを大きく変化させる階調変換処理をもし行うと、暗部のノイズを増幅してしまうなどの副作用が大きくなると考えられる。従って、この場合には、入力に対する出力の変化が大きくない階調変換特性を適用するのが好ましく、基準階調変換特性B(i)に近い階調変換特性T’(i)が上述したように算出され、後段の階調変換部113において適用されることになる。
In other words, when the brightness range ΔEV of the subject is large, it can be estimated that the image signal transferred from the
一方、被写体の輝度範囲の広さΔEVが小さい場合には、信号処理部109から転送されてきた画像信号には黒つぶれや白飛びが比較的少ない(あるいはない)と推定することができるために、入力に対する出力の変化が大きい階調変換を行ったとしても問題はない。そこで、階調変換特性算出部111から転送されてきた階調変換特性T(i)に近い階調変換特性T’(i)を後段の階調変換部113において適用することにより、画質改善の大きな効果を得るようにしている。
On the other hand, when the brightness range ΔEV of the subject is small, it can be estimated that the image signal transferred from the
また、画像信号から抽出された特徴領域の面積Sが大きい場合には、この特徴領域がヒストグラムの累積によって得られる階調変換特性に大きく寄与していると考えられる。従って、この特徴領域の階調を良好に保つためには、ヒストグラムの累積によって得られた階調変換特性をある程度保持していることが望ましい。そこで、補正された階調変換特性T’(i)が、階調変換特性算出部111から転送されてきた階調変換特性T(i)に近づくようにしている。
In addition, when the area S of the feature region extracted from the image signal is large, it is considered that this feature region greatly contributes to the gradation conversion characteristics obtained by the accumulation of the histogram. Therefore, in order to keep the gradation of this characteristic region good, it is desirable to retain the gradation conversion characteristics obtained by the accumulation of the histogram to some extent. Therefore, the corrected gradation conversion characteristic T ′ (i) is made to approach the gradation conversion characteristic T (i) transferred from the gradation conversion
一方、画像信号から抽出された特徴領域の面積Sが小さい場合には、この特徴領域はヒストグラムの累積によって得られる階調変換特性にはあまり寄与していないと考えられる。従って、ヒストグラムの累積によって得られた階調変換特性を特に保持する必要はなく、補正された階調変換特性T’(i)として、被写体の輝度範囲の広さΔEVに応じた適宜のものが算出されることになる。 On the other hand, when the area S of the feature region extracted from the image signal is small, it is considered that this feature region does not contribute much to the gradation conversion characteristics obtained by the accumulation of the histogram. Therefore, it is not necessary to particularly retain the gradation conversion characteristics obtained by the accumulation of the histogram, and a corrected gradation conversion characteristic T ′ (i) that is appropriate according to the width ΔEV of the subject luminance range can be used. Will be calculated.
なお、数式3に現れる係数aは、特徴量抽出部110がどのような領域を抽出するかに応じて値を異ならせても構わない。例えば、特徴量抽出部110が抽出する領域が顔領域である場合には、領域の面積Sの寄与を大きくするためにこの係数aの値を大きくすることなどが考えられる。
Note that the coefficient a appearing in
このように補正部112によって補正された階調変換特性T’(i)は、階調変換部113へ転送される。
The gradation conversion characteristic T ′ (i) corrected by the
階調変換部113は、信号処理部109から転送されてきた画像信号に対して、補正部112から転送されてきた階調変換特性T’(i)を用いて階調変換処理を行う。また、階調変換部113は、ディスプレイ等の表示系を考慮したガンマ変換も行うようになっている。こうして階調変換部113により階調変換処理された画像信号は、圧縮部114へ転送される。
The
圧縮部114は、階調変換部113から転送されてきた画像信号に対して公知のJPEG等の圧縮処理を行い、圧縮された画像信号を出力部115へ転送する。
The
出力部115は、圧縮部114から転送されてきた圧縮された画像信号を、メモリカード等の記録媒体へ記録して保存する。あるいは、出力部115は、外部表示ディスプレイ等に表示するために、非圧縮の画像信号を表示用の映像信号に変換して出力しても良い。
The
なお、上述では、ハードウェアによる処理を前提としていたが、これに限定される必要はない。例えば、A/D変換部106を介して得られるCCD104からの画像信号(露出条件が異なる複数枚の画像信号)を未処理のままのRawデータとして、このRawデータに各画像信号に係る絞り値や露光時間、ISO感度情報、AEセンサ105からの被写体の輝度範囲の広さの情報、映像信号サイズなどの情報をヘッダ情報として付加して出力する。そして、このデータをコンピュータに入力して、別途のソフトウェアである画像信号処理プログラムをコンピュータに実行させて処理することも可能である。なお、さらにあるいは、撮像システム、画像信号処理装置または画像信号処理プログラムに限らず、同様の処理を行う画像信号処理方法であっても構わない。
In the above description, hardware processing is assumed. However, the present invention is not limited to this. For example, an image signal (a plurality of image signals having different exposure conditions) obtained from the CCD 104 obtained via the A /
図11を参照して、画像信号処理プログラムによる処理の流れについて説明する。この図11に示す処理の流れは、図1における処理の流れにほぼ対応するものとなっているために、図1に示す構成における対応する部分を適宜記載して、詳細な流れの説明を省略する。 With reference to FIG. 11, the flow of processing by the image signal processing program will be described. Since the processing flow shown in FIG. 11 substantially corresponds to the processing flow in FIG. 1, the corresponding portions in the configuration shown in FIG. 1 are described as appropriate, and detailed description of the flow is omitted. To do.
この処理を開始すると、まず、ヘッダ情報を読み込むとともに(ステップS1)、画像信号を入力する(ステップS2)。 When this process is started, first, header information is read (step S1), and an image signal is input (step S2).
次に、信号処理部109に相当する所定の信号処理を行う(ステップS3)。
Next, predetermined signal processing corresponding to the
続いて、階調変換特性算出部111に相当する階調変換特性の算出処理を行う一方で(ステップS4)、特徴量抽出部110に相当する画像信号から特徴領域を抽出する処理も行う(ステップS5)。
Subsequently, while performing a gradation conversion characteristic calculation process corresponding to the gradation conversion characteristic calculation unit 111 (step S4), a process of extracting a feature region from the image signal corresponding to the feature
そして、補正部112に相当する階調変換特性の補正処理を行い(ステップS6)、階調変換部113に相当する階調変換処理を行う(ステップS7)。
Then, a gradation conversion characteristic correction process corresponding to the
その後、全ての注目画素に対する処理が終了したか否かを判定して(ステップS8)、終了していないと判定した場合にはステップS7の処理へ戻り、一方、終了したと判定した場合にはこの画像信号処理プログラムによる処理を終了する。 Thereafter, it is determined whether or not the processing for all the target pixels has been completed (step S8). If it is determined that the processing has not ended, the processing returns to step S7. The processing by this image signal processing program is terminated.
このような実施形態1によれば、被写体のダイナミックレンジを測定して、測定結果に応じて階調変換特性を補正するようにしたために、被写体のダイナミックレンジに応じた適応的な階調変換処理を行うことができ、より高品位な映像信号を得ることが可能となる。 According to the first embodiment, since the dynamic range of the subject is measured and the tone conversion characteristics are corrected according to the measurement result, the adaptive tone conversion processing according to the dynamic range of the subject is performed. Thus, a higher quality video signal can be obtained.
そして、被写体のダイナミックレンジの測定を、撮像素子よりもダイナミックレンジの広いAEセンサ105を用いて行うようにしたために、より正確な推定を行うことが可能となる。
Since the measurement of the dynamic range of the subject is performed using the
さらに、画像信号に含まれる特徴量(上述においては例えば特定色の領域の面積)に応じて階調変換特性の補正量を異ならせるようにしたために、画像中に例えば顔領域等の特徴的な領域が含まれている場合に、この特徴的な領域の階調をなるべく保持した階調変換を行うことが可能となる。 In addition, since the correction amount of the gradation conversion characteristic is varied according to the feature amount included in the image signal (for example, the area of the specific color region in the above), a characteristic such as a face region is included in the image. When an area is included, it is possible to perform gradation conversion while retaining the gradation of this characteristic area as much as possible.
[実施形態2]
図12、図13は本発明の実施形態2を示したものであり、図12は画像信号処理装置が適用される撮像システムの構成を示すブロック図、図13は画像信号処理プログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。
[Embodiment 2]
12 and 13
この実施形態2において、上述の実施形態1と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。 In the second embodiment, parts that are the same as those in the first embodiment are given the same reference numerals and description thereof is omitted, and only differences are mainly described.
本実施形態の画像信号処理装置は、上述した実施形態1の図1に示したような画像信号処理装置における、補正部112を停止部1000(この停止部1000も広い意味での補正部の一種である)に置換した構成になっている。そして、特徴量抽出部110および階調変換特性算出部111は、停止部1000に接続されている。停止部1000は、階調変換部113に接続されている。また、制御部116は、停止部1000とも双方向に接続されていて、これを制御するようになっている。
The image signal processing apparatus according to the present embodiment is the same as the image signal processing apparatus shown in FIG. It is a configuration that is replaced with. The feature
次に、本実施形態の画像信号処理装置の作用の内の、上述した実施形態1の画像信号処理装置の作用と異なる部分について、図12における信号の流れに沿って説明する。 Next, portions of the operation of the image signal processing device of the present embodiment that are different from the operation of the image signal processing device of the first embodiment will be described along the signal flow in FIG.
AEセンサ105によって取得された被写体の輝度範囲の広さΔEV、特徴量抽出部110によって抽出された特徴領域の面積S、および階調変換特性算出部111によって算出された階調変換特性T(i)は、停止部1000へ転送される。
The size ΔEV of the luminance range of the subject acquired by the
停止部1000は、転送されてきたΔEV,Sを用いて、次の数式4に示すようなβを算出する。
[数4]
ここに、bは所定の係数を表している。
The stopping
[Equation 4]
Here, b represents a predetermined coefficient.
そして、停止部1000は、算出したβに基づいて、階調変換特性T(i)に基づく階調変換処理を行うか否かを判定する。すなわち、停止部1000は、算出したβを閾値thと比較して、β≦thである場合(これは、面積Sを固定して考えると、取得された被写体の輝度範囲の広さが所定の閾値以上である場合になる。)には階調変換処理を停止すると判定し、β>thである場合(同様に、面積Sを固定して考えると、取得された被写体の輝度範囲の広さが所定の閾値未満である場合になる。)には階調変換特性T(i)に基づく階調変換処理を実行すると判定して、この判定結果を示す情報を階調変換部113へ転送するとともに、判定結果が階調変換処理を実行する結果である場合には階調変換特性T(i)も階調変換部113へ転送する。
Then, the stopping
なお、ここでは、停止部1000は、階調変換処理を行うか否かを判定するに当たって数式4に示したように算出されるβを用いたが、このβを用いる代わりに、上述した実施形態1の数式3に示したようなαを用いても良い。この場合にも、停止部1000は、αを適宜の閾値と比較して判定を行うことになる。
Here, the stopping
階調変換部113は、停止部から転送されてきた判定結果が階調変換を行うものである場合には、階調変換特性T(i)を用いて、信号処理部109から転送されてきた画像信号に対して階調変換処理を行う。一方、階調変換部113は、停止部から転送されてきた判定結果が階調変換を行わないものである場合には、信号処理部109から転送されてきた画像信号に対する階調変換処理は行わない。ただし、判定結果が何れである場合にも、階調変換部113は、ディスプレイ等の表示系を考慮したガンマ変換等は行う。
When the determination result transferred from the stop unit is to perform tone conversion, the
なお、上述では、ハードウェアによる処理を前提としていたが、これに限定される必要はなく、上述した実施形態1と同様に、画像信号処理プログラムをコンピュータに実行させて処理することも可能であるし、同様の処理を行う画像信号処理方法であっても構わない。 In the above description, hardware processing is assumed. However, the present invention is not limited to this, and the image signal processing program can be executed by a computer and processed as in the first embodiment. However, an image signal processing method that performs the same processing may be used.
図13を参照して、画像信号処理プログラムによる処理の流れについて説明する。この図13に示す処理の流れは、図12における処理の流れにほぼ対応するものとなっているために、図12に示す構成における対応する部分を適宜記載して、詳細な流れの説明を省略する。また、実施形態1の図11に示した処理と同様である部分についても説明を省略する。 With reference to FIG. 13, the flow of processing by the image signal processing program will be described. Since the processing flow shown in FIG. 13 substantially corresponds to the processing flow in FIG. 12, the corresponding portions in the configuration shown in FIG. 12 are described as appropriate, and detailed description of the flow is omitted. To do. Also, the description of the same parts as those shown in FIG. 11 of the first embodiment will be omitted.
ステップS5の処理が行われたところで(なお、ステップS4の処理はこの時点で既に行われている必要はなく、後段のステップS7を行う前に終了していれば足りる)、停止部1000に相当する、階調変換処理を停止するか否かの判定処理を行う(ステップS20)。 When the process of step S5 has been performed (note that the process of step S4 does not have to be already performed at this point, it is sufficient if it is completed before performing the subsequent step S7). A determination process for determining whether or not to stop the gradation conversion process is performed (step S20).
そして、この判定処理において、階調変換処理を行うと判定した場合には、ステップS4によって算出された階調変換特性T(i)を用いた階調変換部113に相当するステップS7の階調変換処理を、ステップS8において全ての注目画素に対する処理が終了したと判定されるまで行い、一方、階調変換処理を行わないと判定した場合には、これらステップS7およびステップS8の処理をスキップしてそのまま終了する。その他の処理は図11と同様である。
In this determination process, when it is determined that the gradation conversion process is to be performed, the gradation in step S7 corresponding to the
このような実施形態2によれば、被写体のダイナミックレンジを測定して、測定結果に応じて階調変換を行うか否かを決定するようにしたために、階調変換処理を行っても画像信号に対する画質の改善効果をほとんど得られないと推定される場合に、階調変換処理を省略することができるために、処理の高速化を図ることが可能となる。 According to the second embodiment, since the dynamic range of the subject is measured and it is determined whether or not the gradation conversion is performed according to the measurement result, the image signal is processed even if the gradation conversion process is performed. When it is estimated that almost no improvement in image quality can be obtained, the tone conversion process can be omitted, so that the processing speed can be increased.
さらに、画像信号に含まれる特徴量に基づいて階調変換を行うか否かを判定するようにしたために、特徴量に応じた適切な判定を行うことが可能となる。 Furthermore, since it is determined whether or not to perform gradation conversion based on the feature amount included in the image signal, it is possible to make an appropriate determination according to the feature amount.
その他、この実施形態2によれば、上述した実施形態1とほぼ同様の効果を奏することができる。 In addition, according to the second embodiment, substantially the same effects as those of the first embodiment described above can be achieved.
なお、階調変換特性算出部111は、階調変換特性を画像のヒストグラムに基づいて算出するために、画像が全く異なる画像であっても、ヒストグラムが同じであれば同じ階調変換特性が算出されることになる。従って、別途の不揮発性メモリ等を設けて、この不揮発性メモリにヒストグラムと階調変換特性とを対応付けて記憶させておけば、画像のヒストグラムが同一であるときには、階調変換特性を新たに算出することなく、既に記憶されている階調変換特性を検索して出力すれば足りる。
Note that the gradation conversion
また、輝度範囲の広さとヒストグラムと階調変換特性とを対応付けて不揮発性メモリに記憶させておけば、既に記憶されている階調変換特性と同一の輝度範囲の広さおよびヒストグラムの画像信号の処理を行う際に、補正部112による補正も省略することが可能となる場合もあり得る(例えば、特徴量による補正を省略する場合など)。 Also, if the brightness range, the histogram, and the gradation conversion characteristics are associated with each other and stored in the nonvolatile memory, the same brightness range width and histogram image signal as the already stored gradation conversion characteristics are stored. When performing this processing, it may be possible to omit correction by the correction unit 112 (for example, when correction by a feature amount is omitted).
さらに、輝度範囲の広さと特徴量とヒストグラムと階調変換特性とを対応付けて不揮発性メモリに記憶させておけば、既に記憶されている階調変換特性と同一の輝度範囲の広さ、特徴量、およびヒストグラムの画像信号の処理を行う際に、補正部112による補正も省略することが可能となる。
Furthermore, if the non-volatile memory is stored by associating the brightness range, the feature amount, the histogram, and the tone conversion characteristics, the same brightness range size and characteristics as the already stored tone conversion characteristics. When the amount and the image signal of the histogram are processed, the correction by the
なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形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 as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, you may delete a some component from all the components shown by embodiment. Furthermore, the constituent elements over different embodiments may be appropriately combined. Thus, it goes without saying that various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the invention.
100…レンズ系(撮像部)
101…絞り(撮像部)
102…AFモータ(撮像部)
103…カラーフィルタ(撮像部)
104…CCD(撮像部)
105…AEセンサ(輝度範囲取得部)
106…A/D変換部(撮像部)
107…バッファ
108…撮影制御部
109…信号処理部
110…特徴量抽出部
111…階調変換特性算出部
112…補正部
113…階調変換部
114…圧縮部
115…出力部
116…制御部
117…外部I/F部
200…ROM
201…基準階調変換特性設定部
202…重付加算平均部
1000…停止部
100: Lens system (imaging unit)
101 ... Aperture (imaging part)
102: AF motor (imaging unit)
103. Color filter (imaging unit)
104 ... CCD (imaging part)
105... AE sensor (luminance range acquisition unit)
106... A / D converter (imaging unit)
DESCRIPTION OF
201: reference gradation conversion
Claims (12)
被写体の輝度を測定して該被写体の輝度範囲の広さを取得する輝度範囲取得部と、
前記被写体が写された画像の画像信号に含まれる画素の画素値に基づいて階調変換特性を算出する階調変換特性算出部と、
上記輝度範囲取得部により取得された輝度範囲の広さに基づいて、該輝度範囲の広さが相対的に小さい場合には相対的に大きい場合よりも上記階調変換特性算出部により算出された階調変換特性に近付くように、該階調変換特性を補正する補正部と、
上記補正部により補正された階調変換特性を用いて上記画像信号を階調変換する階調変換部と、
を具備したことを特徴とする画像信号処理装置。 An image signal processing apparatus capable of gradation conversion of an image signal,
A luminance range acquisition unit that measures the luminance of the subject and acquires the width of the luminance range of the subject;
A gradation conversion characteristic calculator that calculates gradation conversion characteristics based on pixel values of pixels included in an image signal of an image in which the subject is captured;
Based on the width of the luminance range acquired by the luminance range acquisition unit, when the width of the luminance range is relatively small, it is calculated by the gradation conversion characteristic calculation unit than when it is relatively large A correction unit for correcting the gradation conversion characteristics so as to approach the gradation conversion characteristics;
A gradation conversion unit that performs gradation conversion of the image signal using the gradation conversion characteristic corrected by the correction unit;
An image signal processing apparatus comprising:
基準階調変換特性を設定する基準階調変換特性設定部と、
上記取得された被写体の輝度範囲の広さが、相対的に小さい場合には上記階調変換特性算出部により算出された階調変換特性に近付き、相対的に大きい場合には上記基準階調変換特性に近付くように、上記階調変換特性と上記基準階調変換特性とを重み付け加算平均することにより補正された階調変換特性を算出する重付加算平均部と、
を有して構成されたものであることを特徴とする請求項1に記載の画像信号処理装置。 The correction unit is
A reference gradation conversion characteristic setting unit for setting a reference gradation conversion characteristic;
When the acquired brightness range of the subject is relatively small, it approaches the gradation conversion characteristic calculated by the gradation conversion characteristic calculation unit, and when it is relatively large, the reference gradation conversion is performed. A weighted addition averaging unit that calculates a gradation conversion characteristic corrected by weighted addition averaging the gradation conversion characteristic and the reference gradation conversion characteristic so as to approach the characteristic;
The image signal processing apparatus according to claim 1, wherein the image signal processing apparatus is configured to include:
上記取得された被写体の輝度範囲の広さが所定の閾値未満である場合にのみ、上記階調変換特性算出部により算出された階調変換特性に基づく上記階調変換部による階調変換処理を許容するものであることを特徴とする請求項1に記載の画像信号処理装置。 The correction unit includes a stop unit that stops the gradation conversion process by the gradation conversion unit when the width of the acquired luminance range of the subject is equal to or greater than a predetermined threshold,
The gradation conversion process by the gradation conversion unit based on the gradation conversion characteristic calculated by the gradation conversion characteristic calculation unit is performed only when the acquired brightness range of the subject is less than a predetermined threshold. The image signal processing apparatus according to claim 1, wherein the image signal processing apparatus is allowed.
上記画像信号からヒストグラムを算出するヒストグラム算出部と、
上記ヒストグラムに対してクリップ処理を行うクリップ部と、
上記クリップ処理が行われたヒストグラムの累積値を算出することにより上記階調変換特性を算出する累積値算出部と、
を有して構成されたものであることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の画像信号処理装置。 The gradation conversion characteristic calculation unit
A histogram calculation unit for calculating a histogram from the image signal;
A clip unit that performs clip processing on the histogram;
A cumulative value calculation unit for calculating the gradation conversion characteristics by calculating a cumulative value of the histogram subjected to the clipping process;
5. The image signal processing apparatus according to claim 1, wherein the image signal processing apparatus is configured to include:
上記補正部は、上記輝度範囲の広さに加えて上記特徴量に基づいて、上記階調変換特性を補正するものである、
ことを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の画像信号処理装置。 A feature amount extraction unit for extracting the feature amount of the image signal;
The correction unit corrects the gradation conversion characteristic based on the feature amount in addition to the width of the luminance range.
The image signal processing apparatus according to claim 1, wherein the image signal processing apparatus is an image signal processing apparatus.
上記画像信号における特徴領域を抽出する領域抽出部と、
上記特徴領域の面積を上記特徴量として算出する面積算出部と、
を有して構成されたものであることを特徴とする請求項6に記載の画像信号処理装置。 The feature quantity extraction unit
A region extraction unit for extracting a feature region in the image signal;
An area calculation unit for calculating the area of the feature region as the feature amount;
The image signal processing apparatus according to claim 6, comprising:
上記領域抽出部は、上記範囲設定部により設定された範囲内の画素値を有する画素が占める領域であって空間的に連続なものを上記特徴領域として抽出するものであることを特徴とする請求項7に記載の画像信号処理装置。 The feature amount extraction unit further includes a range setting unit that sets a range of pixel values,
The region extraction unit extracts a spatially continuous region occupied by pixels having pixel values within a range set by the range setting unit as the feature region. Item 8. The image signal processing device according to Item 7.
基準階調変換特性を設定する基準階調変換特性設定部と、
上記取得された被写体の輝度範囲の広さが、相対的に小さい場合には上記階調変換特性算出部により算出された階調変換特性に近付き、相対的に大きい場合には上記基準階調変換特性に近付くように、かつ、上記特徴領域の面積が、相対的に大きい場合には上記階調変換特性算出部により算出された階調変換特性に近付き、相対的に小さい場合には上記基準階調変換特性に近付くように、上記階調変換特性と上記基準階調変換特性とを重み付け加算平均することにより補正された階調変換特性を算出する重付加算平均部と、
を有して構成されたものであることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の画像信号処理装置。 The correction unit is
A reference gradation conversion characteristic setting unit for setting a reference gradation conversion characteristic;
When the acquired brightness range of the subject is relatively small, it approaches the gradation conversion characteristic calculated by the gradation conversion characteristic calculation unit, and when it is relatively large, the reference gradation conversion is performed. If the area of the feature region is relatively large so as to approach the characteristic, the gradation conversion characteristic calculated by the gradation conversion characteristic calculator is close, and if the area is relatively small, the reference floor A weighted addition averaging unit that calculates a gradation conversion characteristic corrected by weighted addition averaging the gradation conversion characteristic and the reference gradation conversion characteristic so as to approach the tone conversion characteristic;
The image signal processing apparatus according to claim 7 or 8, wherein the image signal processing apparatus is configured to include:
被写体を撮像して画像信号を出力する撮像部と、
上記撮像部により撮像する被写体の輝度を測定して該被写体の輝度範囲の広さを取得する輝度範囲取得部と、
前記被写体が写された画像の画像信号に含まれる画素の画素値に基づいて階調変換特性を算出する階調変換特性算出部と、
上記輝度範囲取得部により取得された輝度範囲の広さに基づいて、該輝度範囲の広さが相対的に小さい場合には相対的に大きい場合よりも上記階調変換特性算出部により算出された階調変換特性に近付くように、該階調変換特性を補正する補正部と、
上記補正部により補正された階調変換特性を用いて上記画像信号を階調変換する階調変換部と、
を具備したことを特徴とする撮像システム。 An imaging system capable of gradation conversion of an image signal,
An imaging unit for imaging a subject and outputting an image signal;
A luminance range acquisition unit that measures the luminance of the subject imaged by the imaging unit and acquires the width of the luminance range of the subject;
A gradation conversion characteristic calculator that calculates gradation conversion characteristics based on pixel values of pixels included in an image signal of an image in which the subject is captured;
Based on the width of the luminance range acquired by the luminance range acquisition unit, when the width of the luminance range is relatively small, it is calculated by the gradation conversion characteristic calculation unit than when it is relatively large A correction unit for correcting the gradation conversion characteristics so as to approach the gradation conversion characteristics;
A gradation conversion unit that performs gradation conversion of the image signal using the gradation conversion characteristic corrected by the correction unit;
An imaging system comprising:
画像信号に含まれる画素の画素値に基づいて階調変換特性を算出する階調変換特性算出ステップと、
撮像時に取得されている被写体の輝度範囲の広さに基づいて、該輝度範囲の広さが相対的に小さい場合には相対的に大きい場合よりも上記階調変換特性算出ステップにより算出された階調変換特性に近付くように、該階調変換特性を補正する補正ステップと、
上記補正ステップにより補正された階調変換特性を用いて上記画像信号を階調変換する階調変換ステップと、
を実行させるための画像信号処理プログラム。 An image signal processing program for causing a computer to perform gradation conversion of an image signal, wherein the computer
A gradation conversion characteristic calculating step for calculating a gradation conversion characteristic based on a pixel value of a pixel included in the image signal;
Based on the brightness range of the subject acquired at the time of imaging, the level calculated by the gradation conversion characteristic calculation step is larger when the brightness range is relatively smaller than when the brightness range is relatively large. A correction step for correcting the tone conversion characteristics so as to approach the tone conversion characteristics;
A gradation conversion step for gradation-converting the image signal using the gradation conversion characteristics corrected by the correction step;
Image signal processing program for executing
画像信号に含まれる画素の画素値に基づいて階調変換特性を算出する階調変換特性算出ステップと、
撮像時に取得されている被写体の輝度範囲の広さに基づいて、該輝度範囲の広さが相対的に小さい場合には相対的に大きい場合よりも上記階調変換特性算出ステップにより算出された階調変換特性に近付くように、該階調変換特性を補正する補正ステップと、
上記補正ステップにより補正された階調変換特性を用いて上記画像信号を階調変換する階調変換ステップと、
を含むことを特徴とする画像信号処理方法。 An image signal processing method for gradation conversion of an image signal,
A gradation conversion characteristic calculating step for calculating a gradation conversion characteristic based on a pixel value of a pixel included in the image signal;
Based on the brightness range of the subject acquired at the time of imaging, the level calculated by the gradation conversion characteristic calculation step is larger when the brightness range is relatively smaller than when the brightness range is relatively large. A correction step for correcting the tone conversion characteristics so as to approach the tone conversion characteristics;
A gradation conversion step for gradation-converting the image signal using the gradation conversion characteristics corrected by the correction step;
An image signal processing method comprising:
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