JP2012244539A - 画像処理装置および画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】特徴量導出部102は、撮影記録して得られた入力画像データにより形成される画像に関して、彩度別に入力画像データ中の画素を分類して得られた彩度特性と、明度別に入力画像データ中の画素を分類して得られた明度特性と、入力画像データ中で検出されたエッジ数およびエッジ位置に基づくエッジ特性とを特徴量として導出する。処理適性指標導出部106は、入力画像データに含まれる同一の画素に対して彩度低減と明度増加との両方を行う処理である特定処理を入力画像データに施すことに対する適性の指標である処理適性指標を上記特徴量に基づいて導出する。画像補正処理部110は、処理適性指標に基づき、入力画像データに含まれるそれぞれの画素に対して特定処理を施す。
【選択図】図1
Description
前記入力画像データに含まれる同一の画素に対して彩度低減と明度増加との両方を行う処理である特定処理を前記入力画像データに施すことに対する適性の指標である処理適性指標を、前記特徴量に基づいて導出する、処理適性指標導出部と
前記処理適性指標に基づいて、前記入力画像データに含まれるそれぞれの画素に対して前記特定処理を施す画像補正処理部と
を備える。
撮影記録して得られたデジタルの入力画像データにより形成される画像の特徴量を導出する特徴量導出手順であって、彩度別に前記入力画像データ中の画素を分類して得られた彩度特性と、明度別に前記入力画像データ中の画素を分類して得られた明度特性と、前記入力画像データ中で検出されたエッジ数およびエッジ位置に基づくエッジ特性とを前記特徴量として導出する、特徴量導出手順と、
前記入力画像データに含まれる同一の画素に対して彩度低減と明度増加との両方を行う処理である特定処理を前記入力画像データに施すことに対する適性の指標である処理適性指標を、前記特徴量に基づいて導出する、処理適性指標導出手順と、
前記処理適性指標に基づいて、前記入力画像データに含まれるそれぞれの画素に対して前記特定処理を施す画像補正処理手順と
を備える。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る画像処理装置100の概略的構成を説明するブロック図である。画像処理装置100は、特徴量導出部102と、撮影記録パラメータ抽出部104と、処理適性指標導出部106と、画像補正処理部110とを備える。画像補正処理部110は、彩度低減処理部112と、明度増加処理部114とを備える。
彩度 = √(a*^2+b*^2)
としたときの彩度の値が上記閾値THs以下となる画素を抽出して、それらの画素の処理対象画像内の座標位置から重心位置を求める。以上では閾値THsが色相によらず一定の値をとるものとして説明したが、色相の違いに応じて閾値THsが異なる値をとるものであってもよい。その場合、図2に示される閾値THsを示す形状は真円以外の形状、例えば楕円や多角形等になる。
A) 処理対象画像中で高彩度の部分が少ない。
B) 画像中で明度差が少ない。
を満たすか否かで判定することが可能である。
条件Aに対応し、Sm/Saの値が所定の閾値H1を下回るか否か。
条件Bに対応し、明度別画素頻度の分散(明度の分散)V1が所定の閾値H2を下回るか否か。
上記判定において、閾値H1は例えば0.5とすることが可能である。閾値H2は、明度値のとりうる値に応じた大きさに設定される。
i) 0 ≦ Sm/Sa ≦ 0.6×H1の場合、
(a) 0 ≦ V1 ≦ 0.6×H2 なら処理適性指標a=1
(b) 0.6×H2 < V1 ≦ H2 なら処理適性指標a=0.3
ii) 0.6×H1 < Sm/Sa ≦ H1の場合、
(a) 0 ≦ V1 ≦ 0.6×H2 なら処理適性指標a=0.3
(b) 0.6 < V1 ≦H2 なら処理適性指標a=0.1
と云うように、より細かいステップで処理適性指標aを変化させてもよい。
C) 主要被写体は、人の顔ではない。
D) 主要被写体の彩度が相対的に低い。
E) 曇天時の屋外や、室内の拡散光で照明された被写体を撮影したものである。
といった判定を行うことも可能である。
条件Cに対応し、認識顔数N=0であるか否か
条件Dに対応し、処理対象画像中で、低彩度画素重心位置とフォーカス位置との間の距離が閾値H3以下であるか否か
条件Eに対し、測光値Bvが閾値H4以下であるか否か
といった判定を行い、その判定結果に応じて処理適性指標aの値を調節する。
F) 処理対象画像中で青空の占める部分がある程度多くある。
この判定Fが肯定される、ということは、彩度がより高くなるように画像を補正した方が、ユーザの嗜好に合致する可能性が高い、ということである。この条件Fに対しては、特徴量導出部102で導出された青空画素頻度が閾値H5を超すか否か、という判定をすることが可能である。この判定が肯定された場合には、青空をより青空らしく再現することが望まれる可能性が高いので、処理適性指標aを減じる、または0とする処理が行われる。
Lu=L×a
とする例が示されている。このとき、処理適性指標aがa’、あるいはa”であった場合にはそれに応じて明度増加量はLu’(=L×a’)、Lu”(=L×a”)と変化する。つまり、処理適性指標aが大きい、ということは、処理対象画像が特定処理をするのにより適した画像である、ということであるので、処理適性指標aが増加するのに応じて明度増加量Lu(Lu’、Lu”)も増加する。このとき、L1近傍、L2近傍の明度域においては、画像の階調が急変して階調の不連続が目立つことの無いように、図5に例示されるような曲線状の階調変換特性とすることが望ましい。
図6は、本発明の第2の実施の形態に係る画像処理装置100Aの概略的構成を説明するブロック図である。図6において、図1に示される第1の実施の形態の画像処理装置と同様の構成要素には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。画像処理装置100Aは、特徴量導出部102と、撮影記録パラメータ抽出部104と、処理適性指標導出部106Aと、記憶部124と、画像補正処理部110とを備える。画像補正処理部110は、彩度低減処理部112と、明度増加処理部114とを備える。第1の実施の形態における画像処理装置100との大きな違いは、処理適性指標導出部106Aの構成と、記憶部124を有する点である。画像処理装置100Aは、第1の実施の形態で説明したのと同様、様々な形態で実現可能である。
画像群A: 処理適性評価値c = 0.3
画像群B: 処理適性評価値c = 0
画像群C: 処理適性評価値c = −0.3
これらの処理適性評価値cの値は一例であり、様々な値に設定可能である。また、整数や自然数で表現することも可能である。さらに、数値だけではなく、記号等で表現されていてもよい。
ユークリッド距離001 = √{(0.3−0.2)^2+(0.8−0.9)^2
+(8−10)^2+(7−5)^2} = 2.83
同様にして他のサンプル画像002〜005とのユークリッド距離(ユークリッド距離002〜005)を導出すると、以下のようになる。
ユークリッド距離002 = 7.67
ユークリッド距離003 = 2.34
ユークリッド距離004 = 3.62
ユークリッド距離005 = 5.85
なお、上記の式からも明らかなように、導出されるユークリッド距離の導出結果は、図7(a)に示される例において比較パラメータ間の差が比較的大きな値をとりがちなL、Eが支配要因となる。それが望ましくない場合には、各比較パラメータを正規化して値を揃えておくことが望ましい。あるいは、特定の比較パラメータの値を意図的に大きくすることにより、導出されるユークリッド距離において特定の要因の影響度を高めることも可能となる。
サンプル画像003 (処理適性評価値c = 0.3)
サンプル画像001 (処理適性評価値c = 0.3)
サンプル画像004 (処理適性評価値c = 0)
が、入力画像の比較パラメータと近い画像、ということになる。
処理適性指標a=0.3×1.5+0.3×1+0×0.5=0.75
となる。
第1、第2の実施の形態では、特定処理として入力画像データに含まれる同一の画素に対して彩度低減と明度増加との両方の処理を行うことについて説明した。撮影記録して得られる画像の中には、彩度を下げ、明るくするのに加えて、シャープに再現した方が好ましいシーンも存在する。例えば、表面に錆びが浮いていたり、部分的に塗装がはがれていたりする鉄橋や船体等が被写体である場合には、第1および第2の実施の形態で説明した彩度低減と明度増加の処理を行うのに加えて、構造やテクスチャがより明瞭となるような再現とすることが望ましい場合がある。比較的淡い色で彩色された縮緬や和紙等で製作された和風小物等を撮影記録するような場合においても同様である。そこで、第3の実施の形態においては、特定処理として、彩度の低減と明度の増加に加え、シャープネス増加の処理を行う例について説明する。
G) 詳細な構造やテクスチャが画面全体にわたって存在するような、色よりも構造を重視するシーンである。
H) 有彩色の被写体ではあるが、その表面が錆びていたり、塗料がはがれていたりするようなシーンである。
図10は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置100(100A、100B)が備えられる電子カメラ200の内部構成を概略的に説明するブロック図である。電子カメラ200は、デジタルスチルカメラであっても、携帯可能な電子機器に内蔵されるカメラであっても、静止画を撮影可能なデジタルムービーカメラであってもよい。以下では電子カメラが画像処理装置100を備えるものとして説明をするが、画像処理装置100A、100Bのいずれかを備えるものであってもよい。
図11は、記録媒体(非一時的コンピュータ可読媒体)に記録された画像処理プログラムがコンピュータのCPUにより読み出されて実行され、画像処理装置100としての機能が実装される例を説明するブロック図である。以下では第1の実施の形態で説明した画像処理装置100としての機能が実装されるものとして説明をするが、第2、第3の実施の形態で説明した画像処理装置100A、100Bのいずれかの機能が実装されるものであってもよい。
102、102A … 特徴量導出部
104 … 撮影記録パラメータ抽出部
106、106A … 処理適性指標導出部
110、110A … 画像補正処理部
112 … 彩度低減処理部
114 … 明度増加処理部
120 … 比較部
122 … 導出部
124 … 記憶部
130 … エッジ検出処理部
132 … シャープネス増加処理部
200 … 電子カメラ
220 … 撮像部
290 … デジタル・シグナル・プロセッサ
300 … コンピュータ
310 … CPU
400 … 低彩度被写体
402 … 低彩度重心
404 … フォーカス位置マーク
900 … 重心
Claims (15)
- 撮影記録して得られたデジタルの入力画像データにより形成される画像の特徴量を導出する特徴量導出部であって、彩度別に前記入力画像データ中の画素を分類して得られた彩度特性と、明度別に前記入力画像データ中の画素を分類して得られた明度特性と、前記入力画像データ中で検出されたエッジ数およびエッジ位置に基づくエッジ特性とを前記特徴量として導出する、特徴量導出部と、
前記入力画像データに含まれる同一の画素に対して彩度低減と明度増加との両方を行う処理である特定処理を前記入力画像データに施すことに対する適性の指標である処理適性指標を、前記特徴量に基づいて導出する、処理適性指標導出部と
前記処理適性指標に基づいて、前記入力画像データに含まれるそれぞれの画素に対して前記特定処理を施す画像補正処理部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記特徴量導出部は、前記入力画像データ中において、第1の閾値を超す高さの彩度を有する画素である高彩度画素の数の全画素数に占める割合に対応する量である高彩度画素頻度を前記彩度特性として導出し、前記入力画像データ中の各画素の明度のばらつきの大きさに対応する量である明度ばらつき量を前記明度特性として導出することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記処理適性指標導出部は、前記高彩度画素頻度の高さがより低く、前記明度ばらつき量がより小さいほど前記処理適性指標の値が高まるように前記処理適性指標を導出し、
前記画像補正処理部は、前記処理適性指標の値に応じた強度で、前記入力画像データに含まれるそれぞれの画素に対して前記特定処理を施す
ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記撮影記録時の撮影記録条件を特定可能な撮影記録パラメータを前記入力画像データから抽出する撮影記録パラメータ抽出部をさらに備え、
前記特徴量導出部はさらに、自動焦点調節モードで前記撮影記録が行われる際に焦点検出が行われた画面内の位置を特定可能な情報であるフォーカス位置情報を前記撮影記録パラメータから抽出し、当該フォーカス位置情報によって特定される、前記画像データにより形成される画像中の位置と、当該画像中における前記高彩度画素以外の画素の存在する領域の重心位置である低彩度画素重心位置との間の画素距離を前記特徴量として導出し、
前記処理適性指標導出部はさらに、前記画素距離が第2の閾値を下回るときに前記処理適性指標を高める
ことを特徴とする請求項2または3に記載の画像処理装置。 - 予め撮影記録して得られた複数のサンプル画像の画像データそれぞれに対応し、前記特徴量と、前記特定処理を施すことに対する適性が予め評価されて付与された処理適性情報とを記憶する参照データ記憶部をさらに備え、
前記処理適性指標導出部はさらに、前記特徴量導出部で導出された前記入力画像データの特徴量と類似度の高い特徴量を有する画像の前記処理適性情報を前記参照データ記憶部から抽出し、抽出された当該処理適性情報に基づいて前記処理適性指標を導出する
ことを特徴とする請求項2または3に記載の画像処理装置。 - 前記撮影記録時の撮影記録条件を特定可能な撮影記録パラメータを前記入力画像データから抽出する撮影記録パラメータ抽出部をさらに備え、
前記特徴量導出部はさらに、自動焦点調節モードで前記撮影記録が行われる際に焦点検出が行われた画面内の位置を特定可能な情報であるフォーカス位置情報を前記撮影記録パラメータから抽出し、当該フォーカス位置情報によって特定される、前記入力画像データで形成される画像中の位置と、当該画像中における前記高彩度画素以外の画素の存在する領域の重心位置である低彩度画素重心位置との間の画素距離を前記特徴量として導出し、
前記参照データ記憶部はさらに、前記複数のサンプル画像の画像データそれぞれに対応する前記フォーカス位置情報によって特定される前記画像中の位置と前記低彩度画素重心位置との間の画素距離とを前記特徴量として記憶し、
前記処理適性指標導出部はさらに、前記フォーカス位置と前記低彩度画素重心位置との間の画素距離も参照して前記離類似度の高い特徴量を有するサンプル画像の前記処理適性情報を前記参照データ記憶部から抽出する
ことを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 - 前記特徴量導出部はさらに、前記入力画像データにエッジ検出の処理を行い、検出されたエッジの数およびエッジ位置に関する情報を含むエッジ特性を前記特徴量として導出し、
前記処理適性指標導出部は、前記特定処理として、前記入力画像データに含まれる同一の画素に対して彩度低減と明度増加との両方の処理を行うのに加えて、シャープネス増加処理も行うことに対する適性の指標を、前記高彩度画素頻度の高さと前記明度ばらつき量の大きさに加えて前記エッジ特性に基づいて、前記処理適性指標として導出し、
前記画像補正処理部は、前記処理適性指標に基づいて、前記入力画像データに含まれるそれぞれの画素に対して前記入力画像データに含まれる同一の画素に対して彩度低減と明度増加との両方の処理を行うのに加えて、前記シャープネス増加処理を行う
ことを特徴とする請求項2から5のいずれか一つに記載の画像処理装置。 - 前記特徴量導出部はさらに、前記入力画像データ中において、予め区分された複数の色相範囲それぞれに属する画素のうち、最も多い画素数の画素が属する色相範囲の画素数が第3の閾値を超す場合に、当該色相範囲に属する画素の前記画像中で存在する位置の重心を中心として予め定められた範囲内に存在する画素の彩度のばらつきの大きさに対応する量である彩度ばらつき量を前記特徴量として導出し、
前記処理適性指標導出部は、前記彩度ばらつき量が大きくなるほど、前記シャープネス増加処理の処理強度がより強められるように前記処理適性指標を導出する
ことを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。 - 前記撮影記録時の撮影記録条件を特定可能な撮影記録パラメータを前記入力画像データから抽出する撮影記録パラメータ抽出部をさらに備え、
前記特徴量導出部はさらに、自動焦点調節モードで前記撮影記録が行われる際に焦点検出が行われた位置に対応する、前記入力画像データにより形成される画像中の位置であるフォーカス位置を前記撮影記録パラメータから抽出し、当該フォーカス位置と、前記画像中における前記高彩度画素以外の画素の存在する領域の重心位置である低彩度画素重心位置との間の画素距離を前記特徴量として導出し、
前記処理適性指標導出部はさらに、前記画素距離が第2の閾値を下回るときに前記処理適性指標を高める
ことを特徴とする請求項7または8に記載の画像処理装置。 - 前記処理適性指標導出部はさらに、前記撮影記録パラメータから抽出される情報の一つである、前記撮影記録時に顔認識処理が行われて検出された顔の数に関する情報を参照し、前記検出された顔の数が0のときに前記処理適性指標を高める
ことを特徴とする請求項4、6、および9のいずれか一つに記載の画像処理装置。 - 前記処理適性指標導出部はさらに、前記撮影記録パラメータから抽出される情報から、前記撮影記録が行われたときの被写体輝度を導出し、当該被写体輝度が高いほど前記処理適性指標を低める
ことを特徴とする請求項4、6、9、および10のいずれか一つに記載の画像処理装置。 - 前記処理適性指標導出部はさらに、前記撮影記録パラメータから抽出される情報から、前記撮影記録が行われたときに被写体を照明していた照明光の種類を判定し、判定された当該照明光の種類が屋外曇天光であるときに、前記処理適性指標を高める
ことを特徴とする請求項4、5、9、10、および11のいずれか一つに記載の画像処理装置。 - 前記特徴量導出部はさらに、前記入力画像データ中において青空の領域を検出し、当該青空の領域の画素数の、全画素数に占める割合に対応する量である青空画素頻度を前記特徴量として導出し、
前記処理適性指標導出部はさらに、前記青空画素頻度の高さがより高いときに前記処理適性指標の値が低められるように前記処理適性指標を導出する
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか一つに記載の画像処理装置。 - 前記特徴量導出部はさらに、前記入力画像データ中において肌色が存在する領域および緑色が存在する領域の位置を検出し、当該肌色の領域および緑色の領域の範囲を特定可能な情報である特定色領域情報を前記特徴量として導出し、
前記画像補正処理部はさらに、前記特定色領域情報に基づき、前記肌色が存在する領域および緑色が存在する領域に対しては前記特定処理の処理強度を弱めることを特徴とする請求項1から13のいずれか一つに記載の画像処理装置。 - 撮影記録して得られたデジタルの入力画像データにより形成される画像の特徴量を導出する特徴量導出手順であって、彩度別に前記入力画像データ中の画素を分類して得られた彩度特性と、明度別に前記入力画像データ中の画素を分類して得られた明度特性と、前記入力画像データ中で検出されたエッジ数およびエッジ位置に基づくエッジ特性とを前記特徴量として導出する、特徴量導出手順と、
前記入力画像データに含まれる同一の画素に対して彩度低減と明度増加との両方の処理を行う処理である特定処理を前記入力画像データに対して施すことに対する適性の指標である処理適性指標を、前記特徴量に基づいて導出する、処理適性指標導出手順と、
前記処理適性指標に基づいて、前記入力画像データに含まれるそれぞれの画素に対して前記特定処理を施す画像補正処理手順と
を備えることを特徴とする画像処理プログラム。
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