JP2010278724A - 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成で、低コントラスト領域を含む画像であっても色むらの発生を低減した階調補正処理を行う画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを提供する。
【解決手段】第1の階調分布算出部205により入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分して各階調区間における画素値の出現頻度を示す第1のヒストグラムを算出し、判定部207は、画像のコントラストに関する特徴成分信号に基づいて、低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定し、第2の階調分布算出部206は、第1のヒストグラムよりも多い階調区間数で区分した第2のヒストグラムを、第1のヒストグラムを用いて算出し、階調補正部208は、低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合に第2のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、それ以外の画像の場合は第1のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う。
【選択図】図1
【解決手段】第1の階調分布算出部205により入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分して各階調区間における画素値の出現頻度を示す第1のヒストグラムを算出し、判定部207は、画像のコントラストに関する特徴成分信号に基づいて、低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定し、第2の階調分布算出部206は、第1のヒストグラムよりも多い階調区間数で区分した第2のヒストグラムを、第1のヒストグラムを用いて算出し、階調補正部208は、低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合に第2のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、それ以外の画像の場合は第1のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う。
【選択図】図1
Description
本発明は、画像のコントラストなどの階調を補正する際に用いられる画像信号の階調補正処理に係るものであり、特に画像信号のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う画像処理装置および画像処理方法に関するものである。
現在のデジタルカメラの撮像系の画像信号処理において、コントラストなどの階調を補正するために、画像信号の階調補正処理がしばしば行われている。階調補正処理方法の一つとして、画像信号における画素値に関するヒストグラムを用いて階調変換特性を算出する方法がある。このような階調補正処理の例として、特開2006−195651号公報(特許文献1)には、画像を人物等が含まれる強調エリアと人物等が含まれない背景エリアとに区分し、区分した領域毎に画素値レベル別の出現頻度を表わすヒストグラムを算出し、このヒストグラムに基づいて各領域に対応した階調変換特性を求めて階調補正処理を行う技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、たとえば人間の顔などの強調エリアが複数存在する場合、その領域ごとにそれぞれ対応するヒストグラムを算出しているので、ヒストグラムを算出するための複数の回路を設ける必要があるとともに、階調補正処理が複雑になるという問題があった。また、領域毎に対応する複数のヒストグラムを予め用意しておく場合には、作成した複数のヒストグラムを保存するために多くのメモリ容量が必要となるという問題があった。
また、人間の顔や髪の毛、青空や曇り空、または単一色の壁等に例示される低コントラスト領域では、特定の階調区間に画素値の出現頻度が集中するヒストグラムとなる。このため、このようなヒストグラムを用いて階調変換特性曲線を作成し、階調補正処理を行うと、画素値の出現頻度が集中する階調区間とその両隣の区間との間で階調変換特性曲線の傾きが大きくなり、区間の境界におけるコントラストが強調されてしまう。例えば、青空のような低コントラスト領域に、異なる階調区分に属する青色の画素が含まれていた場合には、階調補正処理を行うことにより、異なる階調区分に属する画素間のコントラストの差が強調されてしまい、結果として画像の色むらが強調されてしまうという問題があった。
また、人間の顔や髪の毛、青空や曇り空、または単一色の壁等に例示される低コントラスト領域では、特定の階調区間に画素値の出現頻度が集中するヒストグラムとなる。このため、このようなヒストグラムを用いて階調変換特性曲線を作成し、階調補正処理を行うと、画素値の出現頻度が集中する階調区間とその両隣の区間との間で階調変換特性曲線の傾きが大きくなり、区間の境界におけるコントラストが強調されてしまう。例えば、青空のような低コントラスト領域に、異なる階調区分に属する青色の画素が含まれていた場合には、階調補正処理を行うことにより、異なる階調区分に属する画素間のコントラストの差が強調されてしまい、結果として画像の色むらが強調されてしまうという問題があった。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、簡易な構成により階調補正処理を実現するとともに、コントラストの変化が少ない低コントラスト領域を含む画像であっても色むらの発生を低減することのできる画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第1の態様は、入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分し、各階調区間における画素値の出現頻度を示す第1のヒストグラムを算出する第1の階調分布算出部と、前記入力画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号を検出し、該特徴成分信号に基づいて、コントラストが所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する判定部と、前記入力画像信号の階調幅を前記第1のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第2のヒストグラムを、前記第1のヒストグラムを用いて算出する第2の階調分布算出部と、前記判定部によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、前記第2のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、低コントラスト領域を含まない画像であると判定された場合には、前記第1のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う階調補正部とを備える画像処理装置である。
本態様によれば、入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分し、各階調区間における画素値の出現頻度を示す第1のヒストグラムが算出される。また、入力画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号が検出され、この特徴成分信号に基づいて、画像のコントラストが予め設定された所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かが判定部により判定される。ここで、低コントラスト領域とは、例えば、人間の顔や髪の毛、青空や曇り空、または単一色の壁のような、コントラストの変化が少ない領域である。
低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、第2の階調分布算出部により、入力画像信号の階調幅を第1のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第2のヒストグラムが、前記第1のヒストグラムを用いて算出される。
そして、低コントラスト領域を含む画像と判定された場合には、第2のヒストグラムを用いた階調補正処理が行われ、低コントラスト領域を含まない画像と判定された場合には、第1のヒストグラムを用いた階調補正処理が階調補正部により実施される。
このように、本態様によれば、低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合に、第2のヒストグラムを使用した階調補正処理が行われる。第2のヒストグラムは、第1のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で構成されているので、この第2のヒストグラムに基づいて作成される階調変換特性は、第1のヒストグラムを用いて作成された階調変換特性に比べて、補正量(ゲイン値)の変化が緩やかになっている。従って、この第2のヒストグラムの階調変換特性を用いて階調補正処理を行うことにより、低コントラスト領域を含む画像であっても画像の色むらの発生を抑え、見た目に自然な画像を出力することが可能となる。また、第2のヒストグラムは、第1のヒストグラムを元に演算によって算出されるので、画像からヒストグラムを作成する場合に比べて、演算量を軽減することができる。
また、本態様によれば、画像1枚に対して1つのヒストグラムを用いて階調補正処理が行われるので、換言すると、一つの階調変換特性が画像全域に適用されるので、例えば、領域毎に異なるヒストグラムを参照して階調補正処理を行う場合と比較して、演算量の軽減を図ることができる。
そして、低コントラスト領域を含む画像と判定された場合には、第2のヒストグラムを用いた階調補正処理が行われ、低コントラスト領域を含まない画像と判定された場合には、第1のヒストグラムを用いた階調補正処理が階調補正部により実施される。
このように、本態様によれば、低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合に、第2のヒストグラムを使用した階調補正処理が行われる。第2のヒストグラムは、第1のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で構成されているので、この第2のヒストグラムに基づいて作成される階調変換特性は、第1のヒストグラムを用いて作成された階調変換特性に比べて、補正量(ゲイン値)の変化が緩やかになっている。従って、この第2のヒストグラムの階調変換特性を用いて階調補正処理を行うことにより、低コントラスト領域を含む画像であっても画像の色むらの発生を抑え、見た目に自然な画像を出力することが可能となる。また、第2のヒストグラムは、第1のヒストグラムを元に演算によって算出されるので、画像からヒストグラムを作成する場合に比べて、演算量を軽減することができる。
また、本態様によれば、画像1枚に対して1つのヒストグラムを用いて階調補正処理が行われるので、換言すると、一つの階調変換特性が画像全域に適用されるので、例えば、領域毎に異なるヒストグラムを参照して階調補正処理を行う場合と比較して、演算量の軽減を図ることができる。
本発明の第2の態様は、入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分し、各階調区間における画素値の出現頻度を示す第1のヒストグラムを算出する第1の階調分布算出処理と、前記入力画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号を検出し、該特徴成分信号に基づいて、コントラストが所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する判定処理と、前記判定処理によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合に、前記入力画像信号の階調幅を前記第1のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第2のヒストグラムを、前記第1のヒストグラムを用いて算出する第2の階調分布算出処理と、前記判定処理によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、前記第2のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、低コントラスト領域を含まない画像であると判定された場合には、前記第1のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う階調補正処理とをコンピュータに実行させるための画像処理プログラムである。
また、本発明の第3の態様は、入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分し、各階調区間における画素値の出現頻度を示す第1のヒストグラムを算出する第1の階調分布算出過程と、前記入力画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号を検出し、該特徴成分信号に基づいて、コントラストが所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する判定過程と、前記判定過程によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合に、前記入力画像信号の階調幅を前記第1のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第2のヒストグラムを、前記第1のヒストグラムを用いて算出する第2の階調分布算出過程と、前記判定過程によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、前記第2のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、低コントラスト領域を含まない画像であると判定された場合には、前記第1のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う階調補正過程とを含む画像処理方法である。
また、本発明の第3の態様は、入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分し、各階調区間における画素値の出現頻度を示す第1のヒストグラムを算出する第1の階調分布算出過程と、前記入力画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号を検出し、該特徴成分信号に基づいて、コントラストが所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する判定過程と、前記判定過程によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合に、前記入力画像信号の階調幅を前記第1のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第2のヒストグラムを、前記第1のヒストグラムを用いて算出する第2の階調分布算出過程と、前記判定過程によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、前記第2のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、低コントラスト領域を含まない画像であると判定された場合には、前記第1のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う階調補正過程とを含む画像処理方法である。
本発明によれば、簡易な構成により階調補正処理を実現するとともに、低コントラスト領域を含む画像であっても色むらの発生を低減することができるという階調補正処理効果を奏する。
以下に、本発明に係る画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムの実施形態について、図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示したブロック図である。
本発明における撮像装置は、例えば、デジタルカメラシステムであり、撮像部3と、画像処理装置4とを備えている。撮像部3は、撮像光学系201と、撮像素子(イメージセンサ)202と、A/Dコンバータ203とを備えている。撮像光学系201には、ピント調整及び焦点調整用の撮影レンズ、開口量を調整する絞り、明るさを調整するためのフィルタ等が備えられている。
撮像素子202は、撮像光学系201によって結像される被写体像を電気信号に光電変換する。なお、撮像素子202としては、例えばCCDやCMOS等の二次元撮像素子が一例として挙げられる。
図1は、第1の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示したブロック図である。
本発明における撮像装置は、例えば、デジタルカメラシステムであり、撮像部3と、画像処理装置4とを備えている。撮像部3は、撮像光学系201と、撮像素子(イメージセンサ)202と、A/Dコンバータ203とを備えている。撮像光学系201には、ピント調整及び焦点調整用の撮影レンズ、開口量を調整する絞り、明るさを調整するためのフィルタ等が備えられている。
撮像素子202は、撮像光学系201によって結像される被写体像を電気信号に光電変換する。なお、撮像素子202としては、例えばCCDやCMOS等の二次元撮像素子が一例として挙げられる。
撮像素子202で取得されたアナログ信号の画像信号は、A/Dコンバータ203によりデジタル信号に変換され、画像処理装置4に入力される。
画像処理装置4は、画像処理部204、第1の階調分布算出部205、第2の階調分布算出部206、周波数成分検出部(判定部)207、階調補正部208等を備えている。これら各部は、画像処理装置4内のデータバス215を介して相互に接続されている。
画像処理部204は、A/Dコンバータ203によりデジタル変換された画像信号に対し、色分離処理、ホワイトバランス処理、色補正処理、歪み補正処理等、各種の高画質化処理を行う。
第1の階調分布算出部205は、高画質化処理後の画像信号に対し、入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分して、各階調区間と各階調区間における画素値の出現頻度を示す第1のヒストグラムを算出する。
図3は、階調幅を8区分に区切った場合の第1のヒストグラムの一例を示した図である。図3において、横軸は階調、縦軸は画素数(出現頻度)を示している。例えば、256階調の場合には、32階調ずつの区間に分けられ、最初の区間q1は0階調から31階調、2番目の区間q2は32階調から63階調となる。なお、図3では、8階調区間の場合を示したが、階調区間数はこの限りではない。
図3は、階調幅を8区分に区切った場合の第1のヒストグラムの一例を示した図である。図3において、横軸は階調、縦軸は画素数(出現頻度)を示している。例えば、256階調の場合には、32階調ずつの区間に分けられ、最初の区間q1は0階調から31階調、2番目の区間q2は32階調から63階調となる。なお、図3では、8階調区間の場合を示したが、階調区間数はこの限りではない。
周波数成分検出部207は、画像処理部204により高画質化処理された画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号を検出する。本実施形態では、画像のコントラストに関する特徴成分信号として周波数成分の検出を行う。このように周波数成分を検出することにより、例えば、人間の顔や髪の毛、青空屋曇り空、または単一色の壁のような、コントラストの変化が少ない領域を検出することができる。更に、周波数成分検出部207は、検出された周波数成分に基づいて、コントラストが所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する。より具体的には、周波数成分検出部207は、3板状態の画像信号にLPF(ローパスフィルタ)を施すことにより周波数成分の検出を行う。これにより、画像信号中の高周波成分が除かれ、低周波成分を含む平滑化された画像信号が得られる。次に、周波数成分検出部207は、高周波成分が除かれた低周波成分の画像信号と3板状態の画像信号との差分を算出し、この差分が所定の閾値よりも小さい画素が存在した場合には、低コントラスト領域を含む、換言すると、周囲とのコントラストがあまり付いていない領域を含む画像であると判定する。
第2の階調分布算出部206は、周波数成分検出部207によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合に、入力画像信号の階調幅を第1のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第2のヒストグラムを算出する。具体的には、第2の階調分布算出部206は、第1の階調分布算出部205によって作成された第1のヒストグラムの階調幅を更に細かく分割することで第1のヒストグラムから演算により第2のヒストグラムを算出する。図5は、第2の階調分布算出部において算出される第2のヒストグラムの一例を示した図である。図5において、横軸は階調、縦軸は画素数(出現頻度)を示している。図5では、階調幅を16区間に区切った場合を示しているが、階調区間数はこの限りではない。なお、第2のヒストグラムの詳細な算出方法については後述する。
階調補正部208は、周波数成分検出部207によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合に、第2のヒストグラムに基づいて作成される階調補正値を用いて階調補正処理を行う。また、低コントラスト領域を含む画像ではないと判定された場合に、第1のヒストグラムに基づいて作成される階調補正値を用いて階調補正処理を行う。
図4に第1のヒストグラムから算出された階調変換特性曲線を、図6に、第2のヒストグラムから算出された階調変換特性曲線を示す。
図4に第1のヒストグラムから算出された階調変換特性曲線を、図6に、第2のヒストグラムから算出された階調変換特性曲線を示す。
また、上記データバス215には、上述の構成要素のほか、記録部(メモリ)209、圧縮部210、外部メディア部211、表示部212、操作部213、制御部214などが接続されている。
記録部209は、A/Dコンバータ203によりデジタル変換された画像信号、画像処理部204により高画質化処理された画像信号、第1の階調分布算出部205により算出された第1のヒストグラム、第2の階調分布算出部206により算出された第2のヒストグラム、及び後述する圧縮部210で処理した圧縮画像を一時的に記憶するためのメモリである。
圧縮部210は、記録部209に記憶された画像データ等をJPEG等で圧縮する。なお、画像圧縮はJPEGに限らず、他の圧縮方法も適用可能である。
外部メディア部211には、外部メディアに対して、画像データ書き込むあるいは読み出しをするメディアドライブが設けられている。外部メディアは、xDピクチャーカード(登録商標)、コンパクトフラッシュ(登録商標)、SDメモリカード(登録商標)、メモリスティック(登録商標)またはハードディスクドライブ等の書換可能な記録媒体であり、撮像装置本体に対して着脱可能とされている。
表示部212は、記録部209または外部メディア211に記憶された画像データを表示する表示モニタである。表示部212は、例えば、撮像装置本体の背面に配置されている液晶表示装置であるが、撮影者が観察できる位置であれば、背面に限らず、また、液晶に限らず他の表示装置としてもよい。
操作部213は、ユーザが画像処理装置4を操作するためのボタンやスイッチ類、情報表示部等を備えている。
制御部214は、操作部213からのユーザ操作による入力や予め記録されている所定のシーケンスに応じて、撮像光学系201、撮像素子202、画像処理部204等を制御する。
次に、第1のヒストグラムから第2のヒストグラムを算出する方法について説明する。本実施形態においては、第2のヒストグラムにおける階調区間に対応する第1のヒストグラムの階調区間の画素値の出現頻度及び該階調区間に隣接(本実施形態では、階調値が大きい方の区間を採用)する階調区間の画素値の出現頻度を取得し、これらの出現頻度を加重平均することで、第2のヒストグラムにおける階調区間の画素値の出現頻度を算出する。
一例として、第2の階調分布算出部206において、8階調区間の第1のヒストグラム(図3)から16階調区間の第2のヒストグラム(図5)を算出する場合の演算式を以下に示す。なお。各値α1〜α16は、図5における各階調区間Q1〜Q16の出現頻度であり、値β1〜β8は、図3におけるq1〜q8の出現頻度である。
一例として、第2の階調分布算出部206において、8階調区間の第1のヒストグラム(図3)から16階調区間の第2のヒストグラム(図5)を算出する場合の演算式を以下に示す。なお。各値α1〜α16は、図5における各階調区間Q1〜Q16の出現頻度であり、値β1〜β8は、図3におけるq1〜q8の出現頻度である。
α1= (β1*1/2)
α2={(β1*3/4)+(β2*1/4)}1/2
α3={(β2*3/4)+(β1*1/4)}1/2
α4={(β2*3/4)+(β3*1/4)}1/2
α5={(β3*3/4)+(β2*1/4)}1/2
α6={(β3*3/4)+(β4*1/4)}1/2
α7={(β4*3/4)+(β3*1/4)}1/2
α8={(β4*3/4)+(β5*1/4)}1/2
α9={(β5*3/4)+(β4*1/4)}1/2
α10={(β5*3/4)+(β6*1/4)}1/2
α11={(β6*3/4)+(β5*1/4)}1/2
α12={(β6*3/4)+(β7*1/4)}1/2
α13={(β7*3/4)+(β6*1/4)}1/2
α14={(β7*3/4)+(β8*1/4)}1/2
α15={(β8*3/4)+(β7*1/4)}1/2
α16= (β8*1/2)
α2={(β1*3/4)+(β2*1/4)}1/2
α3={(β2*3/4)+(β1*1/4)}1/2
α4={(β2*3/4)+(β3*1/4)}1/2
α5={(β3*3/4)+(β2*1/4)}1/2
α6={(β3*3/4)+(β4*1/4)}1/2
α7={(β4*3/4)+(β3*1/4)}1/2
α8={(β4*3/4)+(β5*1/4)}1/2
α9={(β5*3/4)+(β4*1/4)}1/2
α10={(β5*3/4)+(β6*1/4)}1/2
α11={(β6*3/4)+(β5*1/4)}1/2
α12={(β6*3/4)+(β7*1/4)}1/2
α13={(β7*3/4)+(β6*1/4)}1/2
α14={(β7*3/4)+(β8*1/4)}1/2
α15={(β8*3/4)+(β7*1/4)}1/2
α16= (β8*1/2)
このように、第1のヒストグラムから簡単な演算により第2のヒストグラムを算出するので、演算量が少なくてすみ、簡易に階調補正処理を行うことができる。なお、第2のヒストグラムの階調幅は、第1のヒストグラムにおける階調区間数の2のべき乗倍とされていることが望ましい。このようにすることで、容易な演算式により第2のヒストグラムを算出することができる。
次に、本実施形態に係る撮像装置の作用について、図2から図6を参照して説明する。
図2は、本実施形態に係る撮像装置における画像の階調補正処理の流れを示すフローチャートである。
図2は、本実施形態に係る撮像装置における画像の階調補正処理の流れを示すフローチャートである。
撮像光学系201により撮像された光学像は、撮像素子202において、アナログの画像信号に変換され、さらに、A/Dコンバータ203によりデジタル信号に変換される。このデジタル化された画像信号は、記録部209に転送される。
記録部209に記憶された単板状態の画像信号は、画像処理部204に転送され、色分離処理、ホワイトバランス処理等、各種の高画質化処理が行われ、RGBの3板状態の画像信号が作成される(図2のステップS101)。この画像信号に対して更に色補正処理、歪み補正処理等を行うこととしてもよい。画像処理部204で処理された3板状態の画像信号は、記録部209に転送される。
続いて、第1の階調分布算出部205により、記録部209に記憶された3板状態の画像信号が読み出され、この3板状態の画像信号を用いて第1のヒストグラムが算出される(図2のステップS102)。このようにして作成された第1のヒストグラムは、第1の階調分布算出部205から記録部209に転送される。
続いて、周波数成分検出部207により、記録部209に記憶されている3板状態の画像信号が読み出され、この3板状態の画像信号から周波数成分の検出が行われ(図2のステップS103)、この検出結果を用いて、低コントラスト領域を含む画像信号であるか否かが判定される(図2のステップS104)。
低コントラスト領域を含む画像でないと判定された場合には、階調補正部208により、記録部209に保存されている3板状態の画像信号と第1のヒストグラム結果が読み出され、第1のヒストグラムを用いて階調変換特性曲線が作成される(図2のステップS105)。そして、この階調変換特性曲線を用いて入力画像信号の階調補正処理が行われる(図2のステップS106)。そして、階調補正処理後の画像信号は、例えば、圧縮部210に送られてJPEG等の形式の画像信号に圧縮処理された後、外部メディア部211の外部メディアへ格納され(図2のステップS107)、処理が終了する。
また、ステップS104において、低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、第2の階調分布算出部206により、記録部209に記憶されている3板状態の画像信号と第1のヒストグラム結果が読みだされ、この第1のヒストグラムに基づいて、階調幅を第1のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第2のヒストグラムが算出される(図2のステップS108)。このようにして算出された第2のヒストグラムは、記録部209に記憶される。
次に、階調補正部208により、記録部209に記憶されている3板状態の画像信号と第2のヒストグラム結果が読みだされ、第2のヒストグラム結果に基づき、階調変換特性曲線が作成される(図2のステップS109)。そして、この階調変換特性曲線を用いて画像信号の階調補正処理が行われる(図2のステップS106)。そして、階調補正処理後の画像信号は、例えば、圧縮部210に送られてJPEG等の形式の画像信号に圧縮処理された後、外部メディア部211の外部メディアへ格納され(図2のステップS107)、処理が終了する。
以上、説明してきたように、本実施形態に係る画像処理装置によれば、第2のヒストグラムは、第1のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で構成されているので、この第2のヒストグラムに基づいて作成される階調変換特性曲線は、第1のヒストグラムを用いて作成された階調変換特性曲線に比べて、補正量の変化が緩やかになっている。
例えば、画像信号中にコントラストの変化の少ない低周波領域を含む場合に、第1のヒストグラムに基づいて階調補正処理を行うと補正量が多くなってしまう。このため、画像データの画素が存在しない(あるいは極端に少ない)階調区間での補正量が著しく増大し、黒色の白濁化や、白色の明度の低下を招くことになる。このため、色むら等が強調されてしまう場合がある。
従って、このような画像には、第1のヒストグラムの補正量よりも、その変化が緩やかになっている第2のヒストグラムに基づいて階調補正処理を行うことにより、低コントラスト領域を含む画像であっても画像の色むらの発生を抑え、見た目に自然な画像を出力することができる。
従って、このような画像には、第1のヒストグラムの補正量よりも、その変化が緩やかになっている第2のヒストグラムに基づいて階調補正処理を行うことにより、低コントラスト領域を含む画像であっても画像の色むらの発生を抑え、見た目に自然な画像を出力することができる。
また、周波数成分検出部207が低コントラスト領域を含む画像であると判定した場合に限って第2のヒストグラムを算出するので、低コントラスト領域を含む画像でないと判定された場合における第2のヒストグラムの算出処理を省略することができ、処理量を最小限にすることができる。
なお、本実施形態においては、周波数成分検出部207がローパスフィルタを画像信号に施すことにより低周波成分を検出し、この低周波成分に基づいて低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定していた。これに代えて、周波数成分検出部207が、画像信号にHPF(ハイパスフィルタ)を施すことで、低周波成分を除去して高周波成分を含む画像を得、この高周波成分に基づいて低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定することとしてもよい。
具体的には、周波数成分検出部207において、低周波成分が除かれた高周波成分の画像信号を抽出する。この高周波成分の画像信号が0または予め設定されている所定の閾値以下である場合では、高周波成分の画像信号を含まないため、低コントラスト領域を含む画像であると判定することとしてもよい。
具体的には、周波数成分検出部207において、低周波成分が除かれた高周波成分の画像信号を抽出する。この高周波成分の画像信号が0または予め設定されている所定の閾値以下である場合では、高周波成分の画像信号を含まないため、低コントラスト領域を含む画像であると判定することとしてもよい。
また、本実施形態においては、第1のヒストグラム、第2のヒストグラム等を記録部209に一旦格納し、これらの情報を使用する場合には、記録部209から必要な情報を読み出すこととしていたが、これに代えて、以下のような態様を採用することも可能である。
例えば、階調補正部208が記録部209に格納されている第1のヒストグラムを読み出し、低コントラスト領域を含む画像であると判断された場合には、階調補正部208から第2の階調分布算出部206に第1のヒストグラムを転送する。そして、第2の階調分布算出部206において第2のヒストグラムが作成されると、この第2のヒストグラムが階調補正部208に転送されることにより、この第2のヒストグラムを用いた階調補正処理が階調補正部208で行われる。
例えば、階調補正部208が記録部209に格納されている第1のヒストグラムを読み出し、低コントラスト領域を含む画像であると判断された場合には、階調補正部208から第2の階調分布算出部206に第1のヒストグラムを転送する。そして、第2の階調分布算出部206において第2のヒストグラムが作成されると、この第2のヒストグラムが階調補正部208に転送されることにより、この第2のヒストグラムを用いた階調補正処理が階調補正部208で行われる。
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について図を参照して説明する。
図7は、第2の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示したブロック図である。
上述した第1の実施形態に係る画像処理装置について、第1の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる部分について、主に説明する。
次に、本発明の第2の実施形態について図を参照して説明する。
図7は、第2の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示したブロック図である。
上述した第1の実施形態に係る画像処理装置について、第1の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる部分について、主に説明する。
上述した第1の実施形態に係る画像処理装置4においては、周波数成分検出部207において周波数成分の検出が行われることにより、低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定していた。これに対し、本実施形態に係る画像処理装置2では、周波数成分検出部207の代わりに、輝度分布検出部507(判定部)を設け、輝度分布に基づいて低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する。具体的には、輝度分布検出部507は、記録部209に記憶された3板状態の画像信号を読み出し、各画素の輝度値Yを算出する。輝度値Yは、以下の式により求められる。
Y=0.299R+0.587G+0.144B
輝度分布検出部507は、続いて、画像における輝度値Yの最大値と最小値を抽出し、最大値と最小値との差分を算出する。そして、この差分と予め設定されている所定の閾値とを比較し、差分が予め設定されている所定の閾値よりも少ない場合に、低コントラスト領域を含む画像であると判定する。
輝度分布検出部507により低コントラスト領域を含む画像でないと判定された場合には、第1のヒストグラムを用いて階調補正処理が行われ、低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、第2のヒストグラムを用いて階調補正処理が行われる。
1、2 撮像装置(デジタルカメラ)
3 撮像部
4、5 画像処理装置
205 第1の階調分布算出部
206 第2の階調分布算出部
207 周波数成分検出部(判定部)
208 階調補正部
507 輝度分布検出部(判定部)
3 撮像部
4、5 画像処理装置
205 第1の階調分布算出部
206 第2の階調分布算出部
207 周波数成分検出部(判定部)
208 階調補正部
507 輝度分布検出部(判定部)
Claims (8)
- 入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分し、各階調区間における画素値の出現頻度を示す第1のヒストグラムを算出する第1の階調分布算出部と、
前記入力画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号を検出し、該特徴成分信号に基づいて、コントラストが所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する判定部と、
前記入力画像信号の階調幅を前記第1のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第2のヒストグラムを、前記第1のヒストグラムを用いて算出する第2の階調分布算出部と、
前記判定部によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、前記第2のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、低コントラスト領域を含まない画像であると判定された場合には、前記第1のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う階調補正部と、
を備える画像処理装置。 - 前記第2の階調分布算出部は、前記判定部により、低コントラスト領域が判定された場合に、前記第2のヒストグラムを算出する請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記特徴成分信号は、周波数成分である請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 前記特徴成分信号は、前記入力画像信号の輝度分布における輝度値の最大値と最小値の差分である請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 前記第2のヒストグラムは、その階調区間数が、前記第1のヒストグラムにおける階調区間数の2のべき乗倍とされている請求項1に記載の画像処理装置。
- 画像を取得する撮像部と、
前記撮像部により取得された画像に対して階調補正処理を施す請求項1から請求項5のいずれかに記載の画像処理装置と、
を備える撮像システム。 - 入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分し、各階調区間における画素値の出現頻度を示す第1のヒストグラムを算出する第1の階調分布算出処理と、
前記入力画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号を検出し、該特徴成分信号に基づいて、コントラストが所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する判定処理と、
前記入力画像信号の階調幅を前記第1のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第2のヒストグラムを、前記第1のヒストグラムを用いて算出する第2の階調分布算出処理と、
前記判定処理によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、前記第2のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、低コントラスト領域を含まない画像であると判定された場合には、前記第1のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う階調補正処理と、
をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。 - 入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分し、各階調区間における画素値の出現頻度を示す第1のヒストグラムを算出する第1の階調分布算出過程と、
前記入力画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号を検出し、該特徴成分信号に基づいて、コントラストが所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する判定過程と、
前記入力画像信号の階調幅を前記第1のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第2のヒストグラムを、前記第1のヒストグラムを用いて算出する第2の階調分布算出過程と、
前記判定過程によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、前記第2のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、低コントラスト領域を含まない画像であると判定された場合には、前記第1のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う階調補正過程と、
を含む画像処理方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013153848A1 (ja) * | 2012-04-13 | 2013-10-17 | 株式会社デンソー | 画像処理装置及び方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5911525B2 (ja) * | 2014-04-07 | 2016-04-27 | オリンパス株式会社 | 画像処理装置及び方法、画像処理プログラム、撮像装置 |
CN109408852B (zh) * | 2018-08-31 | 2022-12-27 | 浙江大丰实业股份有限公司 | 空中威压安全区域分析系统 |
CN110772788B (zh) * | 2019-10-24 | 2023-08-18 | 苏州佳世达光电有限公司 | 用于显示设备对射击游戏的准星的校正方法 |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR0176601B1 (ko) * | 1996-05-21 | 1999-05-01 | 김광호 | 저역 필터링과 히스토그램 등화를 이용한 화질개선 방법 및 그 회로 |
JPH10178619A (ja) * | 1996-12-19 | 1998-06-30 | Nikon Corp | 画像再生装置および電子カメラ |
JP3506200B2 (ja) * | 1997-02-05 | 2004-03-15 | シャープ株式会社 | 位置合わせ装置 |
US7099041B1 (en) * | 1999-03-02 | 2006-08-29 | Seiko Epson Corporation | Image data background determining apparatus image data background determining method, and medium recording thereon image data background determination control program |
JP3758452B2 (ja) * | 2000-02-28 | 2006-03-22 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 記録媒体、並びに、画像処理装置および画像処理方法 |
US6441855B1 (en) * | 2000-05-09 | 2002-08-27 | Eastman Kodak Company | Focusing device |
JP2002158893A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-05-31 | Minolta Co Ltd | 画像補正装置、画像補正方法および記録媒体 |
JP4783985B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2011-09-28 | 日本電気株式会社 | 映像処理装置、映像表示装置及びそれに用いる映像処理方法並びにそのプログラム |
KR20040040699A (ko) * | 2002-11-07 | 2004-05-13 | 삼성전자주식회사 | 콘트라스트 보정 장치 및 방법 |
SG118191A1 (en) * | 2003-06-27 | 2006-01-27 | St Microelectronics Asia | Method and system for contrast enhancement of digital video |
KR101089394B1 (ko) * | 2003-09-11 | 2011-12-07 | 파나소닉 주식회사 | 시각 처리 장치, 시각 처리 방법, 시각 처리 프로그램 및 반도체 장치 |
US7860339B2 (en) * | 2003-09-11 | 2010-12-28 | Panasonic Corporation | Visual processing device, visual processing method, visual processing program, intergrated circuit, display device, image-capturing device, and portable information terminal |
EP1544792A1 (en) * | 2003-12-18 | 2005-06-22 | Thomson Licensing S.A. | Device and method for creating a saliency map of an image |
US8131108B2 (en) * | 2005-04-22 | 2012-03-06 | Broadcom Corporation | Method and system for dynamic contrast stretch |
US20060274937A1 (en) * | 2005-06-07 | 2006-12-07 | Eric Jeffrey | Apparatus and method for adjusting colors of a digital image |
US20070041657A1 (en) * | 2005-08-19 | 2007-02-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image processing device to determine image quality and method thereof |
KR101128454B1 (ko) * | 2005-11-10 | 2012-03-23 | 삼성전자주식회사 | 콘트라스트 향상 방법 및 장치 |
US7840066B1 (en) * | 2005-11-15 | 2010-11-23 | University Of Tennessee Research Foundation | Method of enhancing a digital image by gray-level grouping |
KR101225058B1 (ko) * | 2006-02-14 | 2013-01-23 | 삼성전자주식회사 | 콘트라스트 조절 방법 및 장치 |
US8369645B2 (en) * | 2006-05-17 | 2013-02-05 | Sony Corporation | Image correction circuit, image correction method and image display |
JP4888485B2 (ja) * | 2006-07-06 | 2012-02-29 | 株式会社ニコン | 階調補正特性評価装置、画像処理装置、階調補正特性評価方法、画像処理方法、階調補正特性評価プログラム、および画像処理プログラム |
EP2041983B1 (en) * | 2006-07-17 | 2010-12-15 | Thomson Licensing | Method and apparatus for encoding video color enhancement data, and method and apparatus for decoding video color enhancement data |
US7796830B2 (en) * | 2006-08-15 | 2010-09-14 | Nokia Corporation | Adaptive contrast optimization of digital color images |
KR100841429B1 (ko) * | 2006-11-30 | 2008-06-25 | 삼성전기주식회사 | 화이트 밸런스 자동 조정장치 및 그 방법 |
JP5003196B2 (ja) * | 2007-02-19 | 2012-08-15 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および方法、並びに、プログラム |
JP5002348B2 (ja) * | 2007-06-26 | 2012-08-15 | 株式会社東芝 | 画像処理装置、映像受信装置および画像処理方法 |
JP5053802B2 (ja) * | 2007-11-05 | 2012-10-24 | オリンパス株式会社 | 信号処理装置及び信号処理プログラム |
JP4956488B2 (ja) * | 2008-06-10 | 2012-06-20 | 株式会社東芝 | 画像処理装置および画像表示装置 |
US8422781B2 (en) * | 2008-12-03 | 2013-04-16 | Industrial Technology Research Institute | Methods and systems for creating a hierarchical appearance model |
-
2009
- 2009-05-28 JP JP2009128791A patent/JP2010278724A/ja not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-05-20 US US12/783,587 patent/US20100303355A1/en not_active Abandoned
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013153848A1 (ja) * | 2012-04-13 | 2013-10-17 | 株式会社デンソー | 画像処理装置及び方法 |
JP2013222261A (ja) * | 2012-04-13 | 2013-10-28 | Denso Corp | 画像処理装置 |
US9396527B2 (en) | 2012-04-13 | 2016-07-19 | Denso Corporation | Image processing device and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20100303355A1 (en) | 2010-12-02 |
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