JP2011205477A - 画像処理装置および方法，ならびに画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【目的】色にじみを無くす。
【構成】与えられる画像データ中の注目画素に色にじみ（偽色）があるかどうかが判定され，注目画素に色にじみがあると判定されると，上記注目画素の周囲において上記注目画素を起点にして輝度が単調減少している方向が判別される（ステップ32でYES ，ステップ33でYES ）。輝度単調減少方向に向けて輝度単調減少が終了する画素が検索される（ステップ34）。検索によって見つけられた輝度単調減少終了画素が目標画素に決定され，目標画素の色に上記注目画素の色を合わせる補正値が算出される（ステップ37）。算出された色補正値を用いて上記注目画素の色補正が行われる（ステップ38）。
【選択図】図４

Description

この発明は，画像処理装置および方法，ならびに画像処理プログラムに関する。

ディジタル・スチル・カメラ等による撮像によって得られた画像中に色にじみ（パープルフリンジ）が視認されることがある。高輝度の被写体（たとえば，光源）が撮像されることで輝度差（輝度勾配）の大きな輪郭（エッジ）が撮像画像中に存在する場合に，画像輪郭の周辺に色にじみは生じやすい。

特許文献１では，信号レベルが単調増加または単調減少している領域を色にじみ領域と判定し，色にじみ領域以外の領域の色の変化量に応じて色にじみ補正している。信号レベルが単調増加または単調減少している領域のすべてが色補正されるので誤補正されやすく，また物体色に関係なく選択される色に補正されるので不自然な色補正となる可能性がある。

特許文献２には，彩度を落とすことによってパープルフリンジを目立たなくすることが記載されている。パープルフリンジの色はそのまま紫色で残ることになる。また，部分的に彩度が低められると，色のつながりが不自然になってしまう。

特許文献３ではエッジ検出フィルタの検出値が所定値以上の部位を高輝度部位とし，Ｃｒ，Ｃｂ信号を平均化することで偽色を低減している。広い範囲に発生しているパープルフリンジを補正するにはフィルタサイズを大きくしなければならず，その場合に誤判定が生じるおそれがある。

特開２００９−２６８０３３号公報 特開２００６−１３５７４５号公報 特開２００２−２６２２９９号公報

この発明は，色にじみのある画素の色を周囲画素の色に色補正することによって，色にじみを無くすことを目的とする。

この発明はまた，色つながりが自然な色補正の実現を目的とする。

この発明による画像処理装置は，与えられる画像データの入力を受付ける画像入力手段，上記画像データ中の注目画素に色にじみがあるかどうかを判定する色にじみ判定手段，上記色にじみ判定手段によって注目画素に色にじみがあると判定された場合に，上記注目画素の周囲において，上記注目画素を起点にして輝度が単調減少している方向を判別する輝度単調減少方向判別手段，上記輝度単調減少方向判別手段によって判別された輝度単調減少方向に向けて輝度単調減少が終了する画素を検索する輝度単調減少終了画素検索手段，上記輝度単調減少終了画素検索手段によって検索された輝度単調減少終了画素を目標画素に決定する目標画素決定手段，上記目標画素決定手段によって決定された目標画素の色に上記注目画素の色を合わせる補正値を算出する色補正値算出手段，および上記色補正値算出手段によって算出された色補正値を用いて上記注目画素を色補正する色補正手段を備える。

この発明は，上記画像処理装置の制御に適する方法の発明も提供する。この方法は，画像入力手段が，与えられる画像データの入力を受付け，色にじみ判定手段が，上記画像データ中の注目画素に色にじみがあるかどうかを判定し，輝度単調減少方向判別手段が，上記色にじみ判定手段によって注目画素に色にじみがあると判定された場合に，上記注目画素の周囲において，上記注目画素を起点にして輝度が単調減少している方向を判別し，輝度単調減少終了画素検索手段が，上記輝度単調減少方向判別手段によって判別された輝度単調減少方向に向けて輝度単調減少が終了する画素を検索し，目標画素決定手段が，上記輝度単調減少終了画素検索手段によって検索された輝度単調減少終了画素を目標画素に決定し，色補正値算出手段が，上記目標画素決定手段によって決定された目標画素の色に上記注目画素の色を合わせる補正値を算出し，色補正手段が，上記色補正値算出手段によって算出された色補正値を用いて上記注目画素を色補正するものである。

この発明は，コンピュータを，上記画像処理装置として機能させるためのプログラムも提供する。

この発明によると，色にじみ（偽色，パープルフリンジ）があると判定された注目画素（以下，色にじみ画素という）を起点にして輝度が単調減少している方向が判別され，その方向に存在する輝度単調減少終了画素が目標画素として決定される。決定された目標画素の色に上記注目画素の色を合わせるための色補正値が算出され，算出された色補正値によって色にじみがあると判定された注目画素が色補正される。色にじみ画素がその色にじみ画素の輝度よりも低輝度の画素の色に補正されるので，色にじみを低減することができる。

好ましくは，上記輝度単調減少方向判別手段によって複数の輝度単調減少方向が判別された場合に，上記輝度単調減少終了画素検索手段によって輝度単調減少方向ごとに検索される複数の輝度単調減少終了画素と，上記注目画素との間の距離を算出する距離算出手段を備え，上記目標画素決定手段は，上記距離算出手段によって算出された距離にしたがって，上記輝度単調減少終了画素検索手段によって検索された複数の輝度単調減少終了画素うち，上記注目画素に最も近い輝度単調減少終了画素が目標画素として決定する。注目画素に近い位置にある輝度単調減少終了画素が目標画素として決定されるので，不自然な色補正が発生しにくく，自然な色補正を実現することができる。

一実施態様では，画像処理装置には上記画像データをノイズ低減処理するノイズ低減手段がさらに備えられる。ノイズの影響が少なくなるので，輝度単調減少方向判別手段による輝度単調減少方向の判別結果の精度を向上させることができる。

他の実施態様では，上記輝度単調減少方向判別手段によって判別された輝度単調減少方向の反対方向において，上記注目画素を起点にして輝度が単調増加しているかどうかを判別する輝度単調増加判別手段を備え，上記輝度単調増加判別手段によって反対方向において輝度が単調増加していると判別された場合に，上記輝度単調減少終了画素検索手段は上記輝度単調減少方向に向けて輝度単調減少終了画素を検索する。

色にじみのうち，パープルフリンジは輝度差（輝度勾配）の大きな画像輪郭周辺において発生する。したがって，色にじみ画素（注目画素）から一方の方向が輝度単調減少方向であれば，その逆方向は輝度単調増加である。反対方向において輝度が単調増加していると判別された場合に上記輝度単調減少方向に向けて輝度単調減少終了画素の検索に進んで目標画素を決定することによって，誤補正を防止することができる。

もっとも，注目画素自体の輝度が高い場合には，上記輝度単調増加判別手段によって反対方向において輝度が単調増加していないと判別される可能性がある。他の実施態様では，上記輝度単調増加判別手段によって反対方向において輝度が単調増加していないと判別された場合に，上記反対方向に上記注目画素の輝度よりも高い輝度を有する高輝度画素が存在するかどうかを検出する高輝度画素検出手段，上記高輝度画素検出手段によって上記反対方向に上記注目画素の輝度よりも高い輝度を有する高輝度画素が存在すると判断された場合には，上記輝度単調増加判別手段によって反対方向において輝度が単調増加していないと判別された場合にも，上記輝度単調減少終了画素検索手段は上記輝度単調減少方向に向けて輝度単調減少終了画素を検索する。反対方向において輝度が単調増加していない場合であっても，その反対方向に高輝度画素が存在する場合には，上記輝度単調減少方向に向けて輝度単調減少終了画素の検索に進んで目標画素が決定される。

好ましくは，上記輝度単調増加方向に向けて輝度単調増加が終了する画素を検索する輝度単調増加終了画素検索手段，および上記注目画素から上記輝度単調減少終了画素までの距離と，上記注目画素から上記輝度単調増加終了画素までの距離との比にしたがって，上記色補正値算出手段によって算出された色補正値を調整する補正値調整手段を備え，上記色補正手段は，上記補正値調整手段によって調整された色補正値を用いて上記注目画素を色補正する。たとえば，注目画素が上記輝度単調増加終了画素に近ければ近いほど，補正値による補正効果を強めるように色補正値が調整され，逆に注目画素が輝度単調減少終了画素に近い場合には補正効果を弱めるように色補正値が調整される。色にじみを滑らかに色補正することができる。

輝度単調増加終了画素でなく，上記高輝度画素の存在を判断する場合も同様である。この場合には，上記注目画素から上記輝度単調減少終了画素までの距離と，上記注目画素から上記高輝度画素までの距離とにしたがって，上記色補正値算出手段によって算出された色補正値を調整する補正値調整手段を備え，上記色補正手段は，上記補正値調整手段によって調整された色補正値を用いて上記注目画素を色補正する。

他の実施態様では，上記輝度単調減少方向判別手段によって判別された輝度単調減少方向の反対方向において，上記注目画素を起点にして輝度単調増加が終了する画素を検索する輝度単調増加終了画素検索手段，上記反対方向において輝度が単調増加していない場合に，上記反対方向に上記注目画素の輝度よりも高い輝度を有する高輝度画素を検索する高輝度画素検索手段，および上記輝度単調減少方向判別手段によって複数の輝度単調減少方向が判別され，かつ複数の輝度単調減少方向の反対方向が輝度単調増加方向であるまたは高輝度画素がある場合に，複数の輝度単調減少終了画素と上記注目画素との間の距離を算出し，かつ複数の輝度単調増加終了画素または高輝度画素と上記注目画素との距離を算出する距離算出手段を備え，上記目標画素決定手段は，上記距離算出手段によって算出された，輝度単調減少終了画素と上記注目画素の距離，および輝度単調増加終了画素または高輝度画素と上記注目画素との距離に応じて算出される評価値に基づいて，評価値の最も大きな輝度単調減少方向および輝度単調増加方向または高輝度画素の組にしたがって，その方向における輝度単調減少終了画素を目標画素に決定する。目標画素の決定の誤りを少なくすることができる。

好ましくは，上記注目画素から上記目標画素決定手段によって決定される目標画素に向かう方向を表すデータを，上記注目画素ごとに記憶する方向データ記憶手段を備え，上記目標画素決定手段は，上記方向データ記憶手段に記憶されている，上記注目画素の周囲の処理済み画素についての目標画素に向かう方向を表すデータにしたがう評価値を，上記距離に基づく評価値に加算するものであってもよい。ノイズの存在等による誤判別を少なくすることができる。

色にじみ（偽色，パープルフリンジ）現象が発生している画像を示す。 ＲＧＢ各成分の強度（信号量）のグラフを示す。 画像処理装置の電気的構成を示すブロック図である。 第１実施例の偽色補正処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１に示す画像の一部を拡大して示す。 図５に示す画像部分をさらに拡大して示す。 注目画素を含み，単調減少方向に沿って一直線上に並ぶ複数の画素の輝度をグラフによって示す。 第２実施例の偽色補正処理の処理手順を示すフローチャートである。 第３実施例の偽色補正処理の処理手順を示すフローチャートである。 注目画素を含み，単調減少方向および単調増加方向に沿って一直線上に並ぶ複数の画素の輝度をグラフによって示す。 注目画素を含み，単調減少方向および単調増加方向に沿って一直線上に並ぶ複数の画素の輝度をグラフによって示す。 第３実施例の変形例の偽色補正処理の処理手順を示すフローチャートである。 （Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は，評価値および合計評価値の算出例を示す。 第４実施例の偽色補正処理の処理手順を示すフローチャートである。 偽色補正処理の途中の画像の一部を拡大して示す。 （Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は，評価値および合計評価値の算出例を示す。

図１は色にじみ（偽色，パープルフリンジ）現象が発生している画像20を示している。図２は図１に示す符号IIの範囲における，ＲＧＢ各成分の強度（信号量）のグラフを示している。

高輝度の被写体（たとえば，光源）を撮像したときに，画像輪郭（エッジ）の周辺が紫色に滲むことがある。画像中の輝度差の大きい輪郭部分に紫色のにじみは生じやすい。紫色のにじみ現象は特にパープルフリンジと呼ばれている。図１に示す画像20には輝度の低い黒地の画像部分（低輝度画像部分）20Ａと輝度の高い白色の十字パターンの画像部分（高輝度部分）20Ｂを有している。十字パターンの輪郭部分に紫色のパープルフリンジ20Ｃが現れている。

図２を参照して，色にじみ（パープルフリンジ）の範囲では緑（Ｇ）成分のグラフは急峻に強度変化しており，他方青（Ｂ）成分のグラフ，および赤（Ｒ）成分のグラフの強度変化が緑（Ｇ）成分に比べて急峻でない（傾きが鈍っている）。このため，紫色のにじみが視認される。

この発明の実施例の画像処理装置は，色にじみ（偽色,パープルフリンジ）が発生している画像に対してその色にじみを補正（低減）する画像処理を行う。以下，色にじみ補正機能を有する画像処理装置について説明する。

第１実施例
図３は第１実施例の画像処理装置の電気的構成を示すブロック図である。

画像処理装置は，画像処理装置の全体的な動作を統括するＣＰＵ１を備えている。ＣＰＵ１に，処理対象の画像データを入力するための画像入力装置（メモリカードに記録されている画像データの読取装置，ネットワークを介して送信される画像データを受信するための画像データ受信装置など）２，各種設定等のための操作部３，画像処理前および画像処理後の画像データによって表される画像を出力する画像出力装置５（表示装置，プリンタ，メモリカードに画像データを記録する記録装置など）が接続されている。

ＣＰＵ１には，データバスを介して，ワークエリア，バッファエリアを提供し，かつ各種設定データおよびプログラムを記憶するメモリ４が接続されている。画像処理装置によって処理される画像データはメモリ４に一時的に記憶される。

データバスにはさらに，色にじみ補正のための複数のハードウエア装置，ここでは，偽色判定回路６，輝度方向判定回路７，目標画素決定回路８，補正値算出回路９および補正処理回路10が接続されている。これらの回路によって色にじみ補正処理が実行される。

図４は，画像処理装置において行われる色にじみ補正処理の処理手順を示すフローチャートである。

画像入力装置２から処理対象の画像データが入力される（ステップ31）。画像データはＲＧＢデータによって各画素信号（データ）が表されるもの，ＹＣｒＣｂデータによって各画素信号（データ）が表されるもの，Ｌａｂデータによって各画素信号（データ）が表されるもののいずれであってもよい。入力された画像データがＲＧＢデータであっても，ＣＰＵ１によってそれをＹＣｒＣｂデータまたはＬａｂデータに変換することができる。

処理対象の画像データによって表される画像を構成する画素ごとに，色にじみ補正処理は実行される。以下の説明では，処理対象の画素を注目画素Ｐ（i,j）とする。

偽色判定回路６によって，注目画素Ｐ（i,j）が偽色を有するかどうかが判定される（ステップ32）。紫色を偽色として扱う場合であって，各画素がＲＧＢ各８ビット（０〜２５５）で表されるとすると，たとえば，Ｇ＜ＲかつＧ＜Ｂかつ｜Ｂ−Ｒ｜＜６０の条件を満たせば，その注目画素Ｐ（i,j）は紫色の偽色を有すると判定される。

注目画素Ｐ（i,j）が偽色を持たないと判定されると，その注目画素Ｐ（i,j）に対する色にじみ補正処理は行われず，次の画素に対する処理に進む（ステップ32でNO）。行方向に隣接する画素が新たな注目画素Ｐ（i,j）とされる。１行分の画素について処理が終了すると列移動されて次列に含まれる画素が注目画素Ｐ（i,j）とされる。

注目画素Ｐ（i,j）が偽色（紫色）を有すると判定されると（ステップ32でYES ），輝度方向判定回路７によって，注目画素Ｐ（i,j）を基準（中心）にして，複数方向の輝度変化（強度変化）が調べられ，その輝度変化が単調減少であるかどうかが判断される（ステップ33）。

図５は，図１に示す画像20の符号IIの近傍範囲を拡大して示している。

複数方向の輝度変化は，たとえば，注目画素Ｐ（i,j）を基準にして，上下方向（ｄ１方向およびｄ５方向），左右方向（ｄ３およびｄ７方向），右斜め方向（ｄ２方向およびｄ６方向），および左斜め方向（ｄ４方向およびｄ８方向）のそれぞれについて行われる。

輝度変化が単調減少であるかどうかは，注目画素Ｐ（i,j）から上述の８方向（上下方向，左右方向，右斜め方向および左斜め方向ごとに２方向ずつ，合計８方向）のそれぞれの方向に位置する１または複数の連続する画素を用いて行われる。

図６は，図５に示す画像部分をさらに拡大して示している。図６において注目画素Ｐ（i,j）に隣接する画素のそれぞれについて，注目画素Ｐ（i,j）の輝度よりも大きいものについて上向き矢印が，小さいものについて下向き矢印がそれぞれ示されている。横向き矢印は，注目画素Ｐ（i,j）の輝度と同じ輝度または若干の輝度差しかない画素を示す。

注目画素Ｐ（i,j）を基準にして上方向（図５を参照してｄ１方向）において輝度変化がない。上方向において輝度変化は単調減少していないと判断される（ステップ33でNO）。右斜め上方向（図５を参照してｄ２方向）についての処理に進む（ステップ35でNO，ステップ33）。

図６を参照して，右斜め上方向（ｄ２方向），右方向（ｄ３方向），右下方向（ｄ４方向）および下方向（ｄ５方向）も，輝度変化は単調減少ではない。左下方向（ｄ６方向）の処理に進む（ステップ35でNO，ステップ33）。

左下方向（ｄ６方向）の画素の輝度は注目画素Ｐ（i,j）の輝度よりも小さく，単調減少していると判断される。同様に，左方向（ｄ７方向）および左上方向（ｄ８方向）も単調減少方向と判断される。左下方向（ｄ６方向），左方向（ｄ７方向）および左上方向（ｄ８方向）の３方向について，次の処理に進むことになる（ステップ33でYES ）。

目標画素決定回路８によって，単調減少方向のそれぞれについて，輝度単調減少終端画素（偽色終端画素）が見つけられ，注目画素Ｐ（i,j）からその終端画素までの距離が算出される（ステップ34）。

図７は，注目画素Ｐ（i,j）を含み，単調減少方向に沿って一直線上に並ぶ複数の画素の輝度をグラフによって示している。

上述したように，パープルフリンジは高輝度画像部分と低輝度画像部分との間の境界（画像輪郭）に現れる。したがって，パープルフリンジが発生している（紫の偽色を有する）注目画素Ｐ（i,j）から単調減少方向に向かって１画素ずつ輝度を算出すると，低輝度画像部分を表す画素に到達する。低輝度画像部分に最初に到達した画素が終端画素として扱われる。

図６に示す画像20では，注目画素Ｐ（i,j）に対して左下方向（ｄ６方向），左方向（ｄ７方向）および左上方向の３方向が輝度単調減少方向であるので，これらの３方向のそれぞれについて終端画素が見つけられ，かつ注目画素Ｐ（i,j）と３つの終端画素との間の３つの距離が得られることになる。

すべての方向について単調減少方向かどうかの判断（ステップ33）および単調減少方向である場合における終端画素までの距離算出（ステップ34）が終了すると（ステップ35でYES ），目標画素決定回路８によって，注目画素Ｐ（i,j）に最も近い距離にある終端画素が目標画素として選択される（ステップ36）。図６に示す画像20では左方向の単調減少方向において見つかった終端画素が，目標画素とされる。

次に，補正値算出回路９によって注目画素Ｐ（i,j）の色を，決定された目標画素の色にするための補正値（補正係数）が算出され（ステップ37），決定された補正値が用いられて，補正処理回路10によって注目画素Ｐ（i,j）が色補正される（ステップ38）。色のみを補正するので，輝度と色とを別々に制御することができるＹＣｒＣｂデータやＬａｂデータを用いて色補正は行われる。たとえば，ＹＣｒＣｂデータを用いる場合には，注目画素Ｐ（i,j）のＣｒＣｂデータと目標画素のＣｒＣｂデータの差分が補正値として用いられ，補正値を注目画素Ｐ（i,j）のＣｒＣｂデータに加算することによって，注目画素Ｐ（i,j）の色が，決定された目標画素の色に補正される。

上述の処理が処理対象の画像のすべての画素について行われる（ステップ39でNO）。すべての画素に対する処理が終了すると，画像補正処理が終了する（ステップ39でYES ）。

このようにして，色にじみ（偽色，パープルフリンジ）が発生している画素の色が，その近傍の色にじみのない物体色または背景色に色補正される。色にじみを無くすことができ，かつ色補正後において画像輪郭部分において変化が自然な色に補正することができる。

上述した実施例では，色にじみ補正処理が偽色判定回路６，輝度方向判定回路７，目標画素決定回路８，補正値算出回路９，および補正処理回路10によって実行されているが，ＣＰＵ１に色にじみ補正処理を実行させてもよい。この場合には，ＣＰＵ１に色にじみ補正処理を実行させるプログラムがメモリ４に記憶される。このことは，後述する他の実施例でも同様である。

第２実施例
図８は第２実施例の色にじみ補正処理の処理手順を示すフローチャートである。図４に示す第１実施例のフローチャートとは，処理対象の画像データが低感度撮像によって得られた画像データである場合に，あらかじめノイズ低減処理が行われる点が異なる（ステップ41，42）。第１実施例のフローチャートと同一のステップには同一の符号を付し，重複説明を避ける。第２実施例の画像補正装置も基本的に第１実施例の画像補正装置（図３）と同じハードウエア装置によって実現される。

処理対象の画像データによって表される画像の輪郭部分にノイズ，特に輪郭部分の強度（輝度）変化量（信号量変化量）よりも大きなノイズが含まれている場合，上述した輝度の単調減少方向の判定に誤りが生じる可能性がある。特に，高感度撮像によって得られた画像データが処理対象の画像データの場合に，大きなノイズが含まれている可能性が高い。このため，第２実施例における補正処理では，処理対象の画像データが低感度のものでない（高感度のもの）である場合に，輝度方向判定回路７によってローパスフィルタ等を用いたノイズ低減処理があらかじめ行われる（ステップ41でNO，ステップ42）。ノイズを含む画像データであっても精度良く単調減少方向を判定することができ，結果的に色にじみ補正を精度良く行うことができる。

処理対象の画像データが低感度であるか高感度であるかの判断（ステップ41）は，たとえば，画像データに付随するexifデータ中のＩＳＯ感度等に基づいて行われる。

第３実施例
図９は第３実施例の色にじみ補正処理の処理手順を示すフローチャートである。図８に示す第２実施例のフローチャートとは，輝度が単調に減少する方向のみならず，その逆方向の輝度変化についても調べられる点（ステップ51），高輝度画素の有無が調べられる点（ステップ52），算出された補正値が調整される点（ステップ54）等が異なる。第２実施例のフローチャート（図８）と同一のステップには同一の符号を付し，重複説明を避ける。

第１実施例で説明したように，注目画素Ｐ（i,j）が偽色（紫色）を有すると判定されると（ステップ32でYES ），輝度方向判定回路７によって，注目画素Ｐ（i,j）を基準（中心）にして，複数方向の輝度変化が調べられ，その変化が単調減少であるかどうかが判断される（ステップ33）。単調減少していると判断されると，さらに，その方向の逆方向についての輝度変化も調べられ，その変化が単調増加しているかどうかが判断される（ステップ51）。たとえば，図５に示す左下方向（ｄ６方向）について単調減少としていると判断された場合に，さらに右上方向（ｄ２方向）について，輝度が単調増加しているかどうかが判断される。

図１０は，注目画素Ｐ（i,j）を含み，単調減少方向および単調増加方向に沿って一直線上に並ぶ複数の画素の輝度をグラフによって示している。

偽色を有する注目画素Ｐ（i,j）を基準にして輝度が単調減少する方向が見つかると，さらにその注目画素Ｐ（i,j）からその単調減少方向の逆方向に位置する画素の輝度が検出される。単調減少方向の逆方向において輝度が単調増加であるかどうかが判断される。

図１０に示すグラフでは，注目画素Ｐ（i,j）の一方の方向において輝度が単調減少しており，その逆方向において輝度が単調増加している。この場合，一方の方向（単調減少方向）に向かって注目画素Ｐ（i,j）から１画素ずつ輝度が算出され，単調減少が終わる終端画素（以下，減少方向終端画素）が検出される。さらに，上記一方の方向（単調減少方向）の逆方向（単調増加方向）に向かっても注目画素Ｐ（i,j）から１画素ずつ輝度が算出され，単調増加が終わる終端画素（以下，増加方向終端画素）が検出される。

単調減少方向および単調増加方向のそれぞれにおいて，目標画素決定回路８によって，注目画素Ｐ（i,j）から減少方向終端画素までの距離，および注目画素Ｐ（i,j）から増加方向終端画素までの距離が算出される（ステップ53）。

図１１を参照して，図１１も，注目画素Ｐ（i,j）を含み，単調減少方向および単調増加方向に沿って一直線上に並ぶ複数の画素の輝度をグラフによって示している。

図１０と異なり，図１１において注目画素Ｐ（i,j）の輝度が高い。この場合，輝度が単調増加しているかどうかの判断に複数画素を用いていると，単調増加ではないと判断されることがある。

一方の方向（ｄｋ方向）において輝度は単調減少しているが，逆方向（ｄｋ方向の反対方向）において輝度は単調増加していないと判断された場合（ステップ51でNO），逆方向において高輝度画素（注目画素Ｐ（i,j）の輝度よりも大きな輝度を有する画素）が存在するかどうかが判断される（ステップ52）。高輝度画素が存在すると判断された場合にも，目標画素決定回路８によって，注目画素Ｐ（i,j）から減少方向終端画素までの距離，および注目画素Ｐ（i,j）から高輝度画素までの距離が算出される（ステップ53）。

他方，輝度が単調減少していない方向，および一方の方向の輝度は単調減少しているが，その方向の逆方向において輝度は単調増加でなく，さらに逆方向に高輝度画素もない場合には，その方向についての終端画素（減少方向終端画素および増加方向終端画素）の検出および距離算出はスキップされる（ステップ33でNO，ステップ52でNO）。

複数の方向について，注目画素Ｐ（i,j）から減少方向終端画素までの距離と注目画素Ｐ（i,j）から増加方向終端画素（高輝度画素）までの距離の組が算出された場合には，注目画素Ｐ（i,j）に最も距離の近い減少方向終端画素が目標画素として選択される（ステップ36）。補正値算出回路９によって，注目画素Ｐ（i,j）の色を，決定された目標画素の色にするための補正値（補正係数）が算出される（ステップ37）。

算出された補正値の調整が，上述の注目画素Ｐ（i,j）から減少方向終端画素までの距離と注目画素Ｐ（i,j）から増加方向終端画素（高輝度画素）までの距離を用いて行われる（ステップ54）。

図１０および図１１を再び参照して，注目画素Ｐ（i,j）から減少方向終端画素までの距離をＬ１，注目画素Ｐ（i,j）から増加方向終端画素（高輝度画素）までの距離をＬ_２とすると，次式によって調整後の補正値が算出される。

調整後補正値＝補正値×Ｌ_１／（Ｌ_１＋Ｌ_２） 式１

式１によって得られる調整後補正値は，注目画素Ｐ（i,j）が高輝度画像側に近ければ近いほど，補正値による補正効果を強めるものになる。すなわち，図１１を参照して，注目画素Ｐ（i,j）が高輝度画像部分に近い場合「Ｌ_１／（Ｌ_１＋Ｌ_２）」の値は大きくなるので，補正効果は強くなる（調整前の補正値に近づく）。逆に，注目画素Ｐ（i,j）が低輝度画像側に近いと「Ｌ_１／（Ｌ_１＋Ｌ_２）」の値は小さくなるので，補正効果は弱められる。

調整後補正値（式１）によって注目画素Ｐ（i,j）が色補正される（ステップ38）。

色にじみ，特にパープルフリンジは，画像中の輝度差の大きい輪郭部分に生じやすく，パープルフリンジが発生している部分は高輝度画像部分と低輝度画像部分に挟まれて存在する（図１参照）。輝度の減少方向のみならず，その逆方向において輝度が増加しているかどうか，またはその逆方向に高輝度画素が存在しているかどうかも検出することによって，色補正の対象となる目標画素を適切に決定することができ，誤補正が防止される。

また，パープルフリンジは高輝度画像部分に近いと紫色が目立ち，低輝度画像部分に近いと目立ちにくくなる。高輝度画像部分に近い位置に存在する偽色（パープルフリンジ）を有する画素については補正効果を強め，逆に低輝度画像部分に近い位置に存在する偽色（パープルフリンジ）を有する画素については補正効果を弱めることによって，パープルフリンジが発生している領域の全体をなだらかに色補正することができる。

もちろん，補正値の調整は上述した式１を必ずしも用いなくてもよい。たとえば，減少方向終端画素から注目画素Ｐ（i,j）までの距離Ｌ１と，注目画素Ｐ（i,j）から増加方向終端画素（高輝度画素）までの距離Ｌ_２を比較して，Ｌ_１＞Ｌ_２の場合に用いられる調整係数と，Ｌ_１≦Ｌ_２の場合に用いられる調整係数の２つを用いるようにしてもよい。いずれにしても，調整後補正値は，高輝度画像部分に近い位置に存在する偽色（パープルフリンジ）を有する画素については補正効果を強め，逆に低輝度画像部分に近い位置に存在する偽色（パープルフリンジ）を有する画素については補正効果を弱めるものとされる。

第３実施例の変形例
図１２は，上述の第３実施例の変形例における色にじみ補正処理の手順を示すフローチャートである。図９に示す第３実施例のフローチャートとは，目標画素の選択（決定）の処理が異なる。

上述した第３実施例では，注目画素Ｐ（i,j）を起点にして，減少方向終端画素と増加方向終端画素または高輝度画素の組が複数の方向について見つかった場合に，注目画素Ｐ（i,j）に最も距離の近い減少方向終端画素が目標画素として選択されている（ステップ36）。第３実施例の変形例では，上記注目画素Ｐ（ｉ,ｊ）から減少方向終端画素までの距離，上記注目画素Ｐ（i，j）から増加方向終端画素までの距離，上記注目画素Ｐ（ｉ,ｊ）から高輝度画素までの距離のそれぞれにしたがって評価値が与えられ，合計の評価値が最も大きいもの（減少方向終端画素と増加方向終端画素の組，または減少方向終端画素と高輝度画素の組）にしたがって，目標画素が選択（決定）される（ステップ61）。

図１３（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は，上述の評価値および合計評価値の算出の一例を示している。

たとえば，評価値は，減少方向終端画素までの距離および増加方向終端画素までの距離が８pel以下であれば２ポイント，８pelを超えかつ16pel以下であれば１ポイント，16pelを超えている場合には０ポイントとする。高輝度画素までの距離が２pel以下であれば１ポイント，２pelを超えている場合には０ポイントとする。

図１３（Ａ）を参照して，注目画素Ｐ（i,j）から左方向に輝度単調減少方向があり，注目画素Ｐ（i,j）から減少方向終端画素までの距離が３pelであるとする。さらに，その逆方向の右方向において輝度が単調増加しており，注目画素Ｐ（i,j）から増加方向終端画素までの距離が５pelであるとする。この場合，注目画素Ｐ（i,j）から減少方向終端画素までの距離３pelに対応する評価値が２ポイント，注目画素Ｐ（i,j）から増加方向終端画素までの距離５pelに対応する評価値が２ポイント，合計評価値は４ポイントとなる。

図１３（Ｂ）を参照して，注目画素Ｐ（i,j）から左上方向に輝度単調減少方向があり，注目画素Ｐ（i,j）から減少方向終端画素までの距離が６pelであるとする。さらに，その逆方向の右下方向において輝度は単調増加していないが高輝度画素が存在し，注目画素Ｐ（ｉ,j）から高輝度画素までの距離が１pelであるとする。この場合，注目画素Ｐ（i,j）から減少方向終端画素までの距離６pelに対応する評価値が２ポイント，注目画素Ｐ（i,j）から高輝度画素までの距離１pelに対応する評価値が１ポイント，合計評価値は３ポイントとなる。

図１３（Ｃ）を参照して，注目画素Ｐ（i,j）から左下方向に輝度単調減少方向があり，注目画素Ｐ（i,j）から減少方向終端画素までの距離が９pelであるとする。さらに，その逆方向の右上方向において輝度が単調増加しており，注目画素Ｐ（ｉ,j）から増加方向終端画素までの距離が２pelであるとする。この場合，注目画素Ｐ（i,j）から減少方向終端画素までの距離９pelに対応する評価値が１ポイント，注目画素Ｐ（i,j）から減少方向終端画素までの距離２pelに対応する評価値が２ポイント，合計評価値は３ポイントとなる。

図１３（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）の例の場合には，合計評価値が最も大きい図１３（Ａ），すなわち，注目画素Ｐ（i,j）から左向きに存在する減少方向終端画素が，目標画素として選択（決定）されることになる（ステップ61）。

色にじみは高輝度画素付近で発生しやすく，色にじみの範囲はおおむね８pel前後である。上記合計評価値が最も大きいものにしたがって目標画素を選択することによって，点光源のような被写体像が存在する場合の誤判別を少なくすることができる。

第４実施例
図１４は第４実施例の偽色（パープルフリンジ）補正処理の処理手順を示すフローチャートである。図１４に示すフローチャートにおいて，ステップ35よりも前の処理は，図１２に示すフローチャートと同じである。図１２に示す第３実施例の変形例のフローチャートとは，既に偽色（パープルフリンジ）補正処理された処理済み画素の情報が，注目画素Ｐ（i,j）における目標画素の決定に用いられる点（ステップ71，72）が異なる。

図１５は偽色（パープルフリンジ）補正処理の途中の画像の一部を拡大して示している。

第３実施例の変形例では，逆方向が輝度単調増加方向である，または逆方向に高輝度画素が存在する場合に，輝度単調減少方向にある減少方向終端画素が検出される（図１２のステップ33，ステップ51，ステップ52，ステップ53）。輝度単調減少方向が複数検出された場合には，その中で，合計評価値が最も大きなものにしたがって目標画素が決定される（図１２のステップ61，図１３（Ａ）〜（Ｃ）参照）。しかしながら，上述したように，画像データにノイズが含まれている場合に，輝度単調減少方向の判定等に誤判定が生じることがある。この誤判定の発生の影響を少なくするために，第４実施例では，処理済み画素において決定された目標画素の方向（注目画素Ｐ（i,j）から目標画素に向かう方向）が，注目画素Ｐ（i,j）についての目標画素の決定に用いられる。

図１５を参照して，注目画素Ｐ（i,j）は水平方向に１画素分ずつ走査され，かつ垂直方向に１行分ずつ走査される。したがって，注目画素Ｐ（i,j）の左上方向，上方向，右上方向，および左方向に隣接する４つの隣接画素（以下，処理済み周囲画素という）については，目標画素がすでに決まっており，注目画素から目標方向に向かう方向（目標画素の方向）がすでに決まっている。第４実施例では，目標画素が決定されると，決定された目標画素に向かう方向に関するデータがメモリ４に記憶される（図１４のステップ72）。図１５には，処理済み周囲画素について既に決定されている目標画素の方向が矢印によって示されている。

第４実施例では，逆方向が輝度単調増加方向であるまたは逆方向に高輝度画素が存在する，輝度単調減少方向が複数存在する場合，上述した評価値と，処理済み周囲画素の目標画素の方向に基づく評価値とにしたがって，目標画素の選択（決定）が決定される（ステップ71）。

図１６（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は，第３実施例の変形例において説明した評価値と，処理済み周囲画素の目標画素の方向に基づく評価値とを用いた合計評価値の算出の一例を示している。

たとえば，処理済み周囲画素において既に決定されている目標画素の方向のうち，最も出現頻度が高い方向について２ポイントの評価値が加算される。図１５に示す例の場合，処理済み周知画素における目標画素の方向は左上向きが最も頻度が高い。したがって，左上方向を輝度単調減少方向とするものについて，２ポイントの評価値が加算されることになる。

図１６（Ａ）〜（Ｃ）を参照して，図１６（Ｂ）が，左上方向を輝度単調減少方向とするものである。したがって，図１６（Ｂ）について，処理済み周囲画素の目標画素の方向に基づく評価値２ポイントが加算される。図１６（Ａ）〜（Ｃ）の例の場合，合計評価値が最も大きい図１６（Ｂ）の方向，すなわち，注目画素Ｐ（i,j）から左上向きに存在する減少方向終端画素が，目標画素として選択（決定）されることになる（ステップ71）。

注目画素Ｐ（i,j）について目標画素が決定されると，上述したように，その注目画素Ｐ（i,j）について決定された目標画素の方向を表すデータが，メモリ４（図１５参照）に新たに記憶される。

周囲の変化方向が反映されて，注目画素Ｐ（i,j）の色が合わせられるべき目標画素が決定されるので，ノイズ等によって輝度単調減少方向の判定等に誤検出が生じても適切な目標画素を決定することができ，その結果として色にじみ補正を精度良く行うことができる。

１ ＣＰＵ
２ 画像入力装置
３ 操作部
４ メモリ
５ 画像出力装置
６ 偽色判定回路
７ 輝度方向判定回路
８ 目標画素決定回路
９ 補正値算出回路
10 補正処理回路

Claims (11)

1. 与えられる画像データの入力を受付ける画像入力手段，
   上記画像データ中の注目画素に色にじみがあるかどうかを判定する色にじみ判定手段，
   上記色にじみ判定手段によって注目画素に色にじみがあると判定された場合に，上記注目画素の周囲において，上記注目画素を起点にして輝度が単調減少している方向を判別する輝度単調減少方向判別手段，
   上記輝度単調減少方向判別手段によって判別された輝度単調減少方向に向けて輝度単調減少が終了する画素を検索する輝度単調減少終了画素検索手段，
   上記輝度単調減少終了画素検索手段によって検索された輝度単調減少終了画素を目標画素に決定する目標画素決定手段，
   上記目標画素決定手段によって決定された目標画素の色に上記注目画素の色を合わせる補正値を算出する色補正値算出手段，および
   上記色補正値算出手段によって算出された色補正値を用いて上記注目画素を色補正する色補正手段を備える，
   画像処理装置。
2. 上記輝度単調減少方向判別手段によって複数の輝度単調減少方向が判別された場合に，上記輝度単調減少終了画素検索手段によって輝度単調減少方向ごとに検索される複数の輝度単調減少終了画素と，上記注目画素との間の距離を算出する距離算出手段を備え，
   上記目標画素決定手段は，上記距離算出手段によって算出された距離にしたがって，上記輝度単調減少終了画素検索手段によって検索された複数の輝度単調減少終了画素のうち，上記注目画素に最も近い輝度単調減少終了画素を目標画素に決定する，
   請求項１に記載の画像処理装置。
3. 上記画像データをノイズ低減処理するノイズ低減手段をさらに備えている，
   請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 上記輝度単調減少方向判別手段によって判別された輝度単調減少方向の反対方向において，上記注目画素を起点にして輝度が単調増加しているかどうかを判別する輝度単調増加判別手段を備え，
   上記輝度単調増加判別手段によって反対方向において輝度が単調増加していると判別された場合に，上記輝度単調減少終了画素検索手段は上記輝度単調減少方向に向けて輝度単調減少終了画素を検索する，
   請求項１から３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
5. 上記輝度単調増加判別手段によって反対方向において輝度が単調増加していないと判別された場合に，上記反対方向に上記注目画素の輝度よりも高い輝度を有する高輝度画素が存在するかどうかを検出する高輝度画素検出手段をさらに備え，
   上記高輝度画素検出手段によって上記反対方向に上記注目画素の輝度よりも高い輝度を有する高輝度画素が存在すると判断された場合には，上記輝度単調増加判別手段によって反対方向において輝度が単調増加していないと判別された場合にも，上記輝度単調減少終了画素検索手段は上記輝度単調減少方向に向けて輝度単調減少終了画素を検索する，
   請求項４に記載の画像処理装置。
6. 上記輝度単調増加方向に向けて輝度単調増加が終了する画素を検索する輝度単調増加終了画素検索手段，および
   上記注目画素から上記輝度単調減少終了画素までの距離と，上記注目画素から上記輝度単調増加終了画素までの距離とにしたがって，上記色補正値算出手段によって算出された色補正値を調整する補正値調整手段を備え，
   上記色補正手段は，上記補正値調整手段によって調整された色補正値を用いて上記注目画素を色補正する，
   請求項４に記載の画像処理装置。
7. 上記注目画素から上記輝度単調減少終了画素までの距離と，上記注目画素から上記高輝度画素までの距離とにしたがって，上記色補正値算出手段によって算出された色補正値を調整する補正値調整手段を備え，
   上記色補正手段は，上記補正値調整手段によって調整された色補正値を用いて上記注目画素を色補正する，
   請求項５に記載の画像処理装置。
8. 上記輝度単調減少方向判別手段によって判別された輝度単調減少方向の反対方向において，上記注目画素を起点にして輝度単調増加が終了する画素を検索する輝度単調増加終了画素検索手段，
   上記反対方向において輝度が単調増加していない場合に，上記反対方向に上記注目画素の輝度よりも高い輝度を有する高輝度画素を検索する高輝度画素検索手段，および
   上記輝度単調減少方向判別手段によって複数の輝度単調減少方向が判別され，かつ複数の輝度単調減少方向の反対方向が輝度単調増加方向であるまたは高輝度画素がある場合に，複数の輝度単調減少終了画素と上記注目画素との間の距離を算出し，かつ複数の輝度単調増加終了画素または高輝度画素と上記注目画素との距離を算出する距離算出手段を備え，
   上記目標画素決定手段は，上記距離算出手段によって算出された，輝度単調減少終了画素と上記注目画素の距離，および輝度単調増加終了画素または高輝度画素と上記注目画素との距離に応じて算出される評価値に基づいて，評価値の最も大きな輝度単調減少方向および輝度単調増加方向または高輝度画素の組にしたがって，その方向における輝度単調減少終了画素を目標画素に決定する，
   請求項１に記載の画像処理装置。
9. 上記注目画素から上記目標画素決定手段によって決定される目標画素に向かう方向を表すデータを，上記注目画素ごとに記憶する方向データ記憶手段を備え，
   上記目標画素決定手段は，上記方向データ記憶手段に記憶されている，上記注目画素の周囲の処理済み画素についての目標画素に向かう方向を表すデータにしたがう評価値を，上記距離に応じて算出される評価値に加算する，
   請求項８に記載の画像処理装置。
10. 画像入力手段が，与えられる画像データの入力を受付け，
    色にじみ判定手段が，上記画像データ中の注目画素に色にじみがあるかどうかを判定し，
    輝度単調減少方向判別手段が，上記色にじみ判定手段によって注目画素に色にじみがあると判定された場合に，上記注目画素の周囲において，上記注目画素を起点にして輝度が単調減少している方向を判別し，
    輝度単調減少終了画素検索手段が，上記輝度単調減少方向判別手段によって判別された輝度単調減少方向に向けて輝度単調減少が終了する画素を検索し，
    目標画素決定手段が，上記輝度単調減少終了画素検索手段によって検索された輝度単調減少終了画素を目標画素に決定し，
    色補正値算出手段が，上記目標画素決定手段によって決定された目標画素の色に上記注目画素の色を合わせる補正値を算出し，
    色補正手段が，上記色補正値算出手段によって算出された色補正値を用いて上記注目画素を色補正する，
    画像処理方法。
11. コンピュータを，
    与えられる画像データの入力を受付ける画像入力手段，
    上記画像データ中の注目画素に色にじみがあるかどうかを判定する色にじみ判定手段，
    上記色にじみ判定手段によって注目画素に色にじみがあると判定された場合に，上記注目画素の周囲において，上記注目画素を起点にして輝度が単調減少している方向を判別する輝度単調減少方向判別手段，
    上記輝度単調減少方向判別手段によって判別された輝度単調減少方向に向けて輝度単調減少が終了する画素を検索する輝度単調減少終了画素検索手段，
    上記輝度単調減少終了画素検索手段によって検索された輝度単調減少終了画素を目標画素に決定する目標画素決定手段，
    上記目標画素決定手段によって決定された目標画素の色に上記注目画素の色を合わせる補正値を算出する色補正値算出手段，および
    上記色補正値算出手段によって算出された色補正値を用いて上記注目画素を色補正する色補正手段，
    として機能させるプログラム。

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