JP2013017049A - 画像処理装置、画像処理方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】被写体のそれぞれに合うようにガンマ曲線を変更できるようにする。
【解決手段】入力した画像を４つの第１の分割領域に分割し、４つの第１の分割領域の画像のそれぞれについて個別にガンマ補正カーブの再変更の有無を判断する。例えば、第１の分割領域の画像のガンマ補正カーブ５０１を変更する場合には、変更後のガンマ補正カーブ５０２の入力輝度変化範囲Ｒ１と、当該第１の分割領域の境界部分輝度分布７０１との重なりの有無を判断する。重なりＬがある場合には、その重なりＬがなくなるように、ガンマ補正カーブ５０２をガンマ補正カーブ７０２に再変更する。そして、この再変更後のガンマ補正カーブ７０２を第１の分割領域の画像のガンマ補正カーブとする。
【選択図】図７

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、及びコンピュータプログラムに関し、特に、入力した画像に対してガンマ補正処理を行うために用いて好適なものである。

従来から、画像を最適なコントラストにするための手法として、ガンマ制御がある。ガンマ制御を行うに際し、入力された１フレームの画像の画面全体に、同一の入出力特性（ガンマ曲線）を持ったガンマをかけるようにする技術がある（特許文献１を参照）。

ガンマ曲線は、撮影された映像をモニタで見た場合に、肉眼で見たときと同じ階調に見えるようにするための階調の入出力特性である。撮影された画像は、映像処理信号ＩＣ（以下、ＤＳＰと称す）に入力される。ＤＳＰは、ガンマ曲線を用いて、画像のコントラストを調整する。例えば、モニタ出力レベルが８５％の人物の顔と、モニタ出力レベルが３０％の山と、モニタ出力レベルが９５％の人物の顔とを含む画像を撮像するとする。尚、例えば、２５６階調（０〜２５５）の画像のモニタ出力レベルは、その最大値（２５５）を１００％とし、その最小値（０）を０％とするものである。

前述したモニタ出力レベルの画像に対し、露出補正にて、人物の顔の明るさを適正にしようとすると、山の部分まで暗くなる。特に、ビデオカメラのガンマ曲線の入力が小さい領域は、大きい領域よりも傾きが急峻である。このため、入力の変化に対する出力の変化がより敏感になり、山が真っ暗に表示されることになる。そこで、山の階調性を保ったまま、人物の顔のレベルを変化させる手法として、ガンマ曲線を変更することが考えられている。具体的には、ある入力レベル（ニーポイント）以上のガンマ曲線を変更することにより、山が真っ暗に表示されることを防止することができる。

特開平７−１４３３５７号公報

しかしながら、前述した従来の技術では、変更されたガンマ曲線を画面全体に適応させてしまうため、以下のような問題点があった。すなわち、例えば、前述したようなモニタ出力レベルの画像を撮像する場合、ある入力レベル以上のガンマ曲線を変更することにより、出力レベルが９５％で適正であった雲の出力レベルが下がる。そうすると、見た目とは異なる暗い雨雲のような雲の画像が表示されてしまう。
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、被写体のそれぞれに合うようにガンマ曲線を変更できるようにすることを目的とする。

本発明の画像処理装置は、入力された画像を、複数の第１の分割領域に分割する第１の分割手段と、前記第１の分割領域の画像のそれぞれを、複数の第２の分割領域に分割する第２の分割手段と、前記第１の分割領域の画像の輝度値に基づいて、当該第１の分割領域の画像に対する階調の入出力特性を表すガンマ曲線の一部の領域を変更する変更手段と、前記変更手段により変更された、前記ガンマ曲線の入力の領域に対応する輝度範囲を取得する第１の輝度範囲取得手段と、前記第１の分割領域に含まれる前記第２の分割領域であって、当該第１の分割領域とは異なる他の第１の分割領域との境界に位置する前記第２の分割領域の輝度範囲を取得する第２の輝度範囲取得手段と、前記第１の輝度範囲取得手段により取得された輝度範囲と、前記第２の輝度範囲取得手段により取得された輝度範囲との少なくとも一部が相互に重なるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により輝度範囲が重なると判定されると、当該輝度範囲の重なりがなくなるように、前記ガンマ曲線の一部の領域を再変更する再変更手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、入力された画像を、複数の第１の分割領域に分割して、複数の第１の分割領域の画像のそれぞれに対するガンマ曲線を設定するに際し、第１の分割領域の画像のそれぞれを、複数の第２の分割領域に分割する。そして、第１の分割領域に対するガンマ曲線を変更した場合に、変更したガンマ曲線の入力の領域に対応する輝度範囲と、当該第１の分割領域の他の第１の分割領域との境界にある第２の分割領域の画像の輝度範囲とに重なりがあるか否かを判定する。この判定の結果、輝度範囲に重なりがある場合、その重なりがなくなるようにガンマ曲線を再変更する。したがって、第１の分割領域に分割した画像を再び１枚の画像に合成しても、それらの境界付近に生じる輝度段差を低減しつつ、第１の分割領域の画像（被写体）に応じたガンマ曲線を設定することができる。

撮像装置の構成を示すブロック図である。 撮像装置の処理を説明するフローチャートである。 第１の分割領域を示す図である。 第２の分割領域を示す図である。 ガンマ補正カーブを示す図である。 第２の分割領域の個数と、ニーポイントとの関係を示す図である。 ガンマ補正カーブと、境界部分輝度分布との第１の関係を示す図である。 ガンマ補正カーブと、境界部分輝度分布との第２の関係を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
図１は、撮像装置の構成の一例を示すブロック図である。具体的に図１（Ａ）は、撮像装置の全体の構成の一例を示す図であり、図１（Ｂ）は、撮像装置のＤＳＰの詳細な構成の一例を示す図である。このように本実施形態では、画像処理装置が撮像装置である場合を例に挙げて説明する。

撮像レンズ１１０は、被写体の結像用のレンズである。絞り機構１２０は、入射される光の量を制御する。駆動モータ１３０は、絞り機構１２０を駆動する。絞り機構駆動装置１４０は、絞り駆動モータ１３０を駆動する。絞り位置検出装置１５０は、絞り機構１２０の位置を検出する。センサ２００は、入射した光を光電変換する撮像素子を有する。センサ駆動装置２１０は、センサ２００を制御する。センサ駆動装置２１０は、例えば、光電変換された信号を読み出すと共に、信号の蓄積時間を制御（いわゆる電子シャッタとしての機能を実行）する。また、センサ駆動装置２１０は、センサ２００から出力された電荷を、加算して読み出すのか、非加算で読み出すのか、それとも間引いて読み出すのかを制御する。

サンプルホールド装置２２０は、センサ２００で光電変換された信号をサンプリングする。Ａ／Ｄ変換器２４０は、アナログ信号をディジタル信号に変換するアナログ−ディジタル変換器である。第１の画像分割装置２５０は、Ａ／Ｄ変換器２４０から出力された画像を複数（ここでは４つ）の第１の分割領域に分割する。ＤＳＰ２６０ａ〜２６０ｄは、信号処理装置であり、それぞれ、第１の分割領域の画像に対して、ガンマ補正を行った後、色分離・色差マトリクス等の処理を施す。その後、ＤＳＰ２６０ａ〜２６０ｄは、処理した画像信号に同期信号を加えて標準テレビジョン信号を生成する。

画像合成装置２７０は、ＤＳＰ２６０で信号処理が施された「複数（ここでは４つ）の第１の分割領域の画像」を合成し、１枚の画像にする。記録媒体２８０は、画像合成装置２７０で得られた「動画像や静止画像」を記録する。液晶パネル２９０は、画像合成装置２７０で得られた「動画像や静止画像」を表示する。マイクロコンピュータ３００は、撮像装置を統括的に制御する。マイクロコンピュータ３００は、例えば、絞り機構駆動装置１４０、センサ駆動装置２１０、及びＤＳＰ２６０等に処理命令を出す。

次に、ＤＳＰ２６０の構成（機能）について説明する。尚、ＤＳＰ２６０ａ〜２６０ｄは、全て同じ構成（機能）を有する。
第２の画像分割装置２６１は、第１の画像分割装置２５０により分割された第１の分割領域の画像のそれぞれを、メッシュ状の複数の第２の分割領域に分割する。輝度値取得装置２６２は、第２の画像分割装置２６１により分割された第２の分割領域の画像のそれぞれの輝度値を取得する。入出力輝度変換装置２６３は、ガンマ補正カーブ（ガンマ曲線）を用いて、第１の画像分割装置２５０から出力された「第１の分割領域の画像信号」のそれぞれに対してガンマ補正処理を個別に施す。そして、入出力輝度変換装置２６３は、ガンマ補正処理を施した「第１の分割領域の画像信号」を、画像合成装置２７０に出力する。人物検出装置２６４は、第１の画像分割装置２５０から出力された「第１の分割領域の画像」から人物を検出する。人物の検出は、例えば、第１の分割領域の画像の特徴量を検出することにより行うことができる。

次に、マイクロコンピュータ３００の構成（機能）について説明する。
評価値算出装置３０１は、輝度値取得装置２６２から出力された輝度値に、第２の分割領域ごとに設定される重み付け係数を掛けて加重平均し、適正な露出かどうかを判断する指標を算出する。
露出制御装置３０２は、評価値算出装置３０１で算出された指標に基づいて、適正な露出であるかどうかを判断し、判断した結果に基づいて、絞り、電子シャッタ、及びゲインの動作命令を出力する。

入出力特性変化量算出装置３０３は、輝度値取得装置２６２から出力された輝度値を元に、入出力特性であるガンマ補正カーブの変化量を算出し、ガンマ補正カーブを変換させる命令を出力する。入力輝度値変化範囲取得装置３０４は、入出力特性変化量算出装置３０３により算出された「ガンマ補正カーブの変化量」に基づいて、ガンマ補正カーブの入力階調のどの範囲を変化させるのかを特定し、特定した範囲を輝度の範囲に換算する。以下の説明では、この輝度の範囲を必要に応じて入力輝度変化範囲と称する。

入力輝度分布取得装置３０５は、第１の分割領域の「当該第１の分割領域と異なる他の第１の分割領域との境界に接する部分」に位置する第２の分割領域の画像の（ガンマ補正処理が施される前の）輝度の分布を取得する。この分布は、輝度値とその輝度値を有する第２の分割領域の個数との関係を示すものである。以下の説明では、この分布を必要に応じて境界部分輝度分布と称する。
比較装置３０６は、入力輝度値変化範囲取得装置３０４で取得された入力輝度変化範囲と、入力輝度分布取得装置３０５で取得された境界部分輝度分布の輝度範囲とを比較し、これらの少なくとも一部が相互に重なっているか否かを判定する。
入出力特性変化量算出装置３０３は、比較装置３０６により、入力輝度変化範囲と、境界部分輝度分布の輝度範囲とが重なっていると判定された場合、これらが重ならないように、ガンマ補正カーブの変化量を算出し直す。

次に、ガンマ補正カーブを設定する際の撮像装置の処理の一例の詳細を説明する。
図２は、ガンマ補正カーブを設定する際の撮像装置の処理の一例を説明するフローチャートである。
第１の画像分割装置２５０は、Ａ／Ｄ変換器２４０から出力された画像を４つの第１の分割領域に分割する第１の分割処理を行う（ステップＳ２０１）。
図３は、第１の分割領域の一例を示す図である。
第１の画像分割装置２５０に入力された画像は、図３の破線（境界線）を境界として、４つの第１の分割領域に分割される。４つの第１の分割領域３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄに分割された画像は、それぞれＤＳＰ２６０ａ、２６０ｂ、２６０ｃ、２６０ｄに入力される。本実施形態では、１つのＤＳＰ２６０に入力される「第１の分割領域の画像」の数は１つである。本実施形態では、第１の分割領域３１０ａ〜３１０ｄの画像の数は４枚であるので、ＤＳＰ２６０ａ〜２６０ｄの数は４つである。

ただし、第１の画像分割装置２５０で第１の分割領域分割される画像の数は、４より少なくても多くてもよい。その場合、ＤＳＰ２６０の数が、分割される画像の数分だけ存在する。また、分割される画像の数が、ＤＳＰ２６０の個数を上回る場合には、時分割処理を行うことにより、１つのＤＳＰ２６０が複数の画像に対する処理を行うようにしてもよい。
ＤＳＰ２６０ａ〜２６０ｄに入力された第１の分割領域３１０ａ〜３１０ｄの画像は、第２の画像分割装置２６１、入出力輝度変換装置２６３、及び人物検出装置２６４にそれぞれ入力される。
第２の画像分割装置２６１は、第１の分割領域３１０の画像を更に細かい第２の分割領域に分割する第２の分割処理を行う（ステップＳ２０２）。図４は、第２の分割領域の一例を示す図である。具体的に図４（Ａ）は、第２の分割領域を示す図である。図４（Ｂ）は、ガンマ補正カーブを変更する対象となる第１の分割領域３１０ａ、３０１ｂの「当該第１の分割領域とは異なる他の第１の分割領域との境界（図４に示す破線）」に位置する第２の分割領域を太枠で示す図である。

図４（Ａ）に示すように、本実施形態では、第１の分割領域は、更に細かい第２の分割領域に分割される。図４に示す例では、各第１の分割領域は、横１６×縦８の１２８個の矩形の第２の分割領域に分割される。
輝度値取得装置２６２は、各第２の分割領域の画像の輝度値を取得する（ステップＳ２０３）。このように、第２の分割領域への分割は、輝度値を第２の分割領域毎に取得するためのものである。本実施形態では、１個の第１の分割領域が、１２８個の第２の分割領域に分割される。したがって、１つのＤＳＰ２６０で取得される輝度値の個数は１２８個である。この輝度値取得装置２６２により取得された輝度値は、マイクロコンピュータ３００内にある、入出力特性変化量算出装置３０３に入力される。

入出力特性変化量算出装置３０３は、第１の分割領域の画像の輝度値（本実施形態では、当該第１の分割領域に含まれる第２の分割領域の画像の輝度値に基づいて、最適なガンマ補正カーブを算出する（ステップＳ２０４）。入出力特性変化量算出装置３０３は、第１の分割領域３１０の画像毎にガンマ補正カーブを個別に算出する。このガンマ補正カーブの算出方法について以下に２つの例を挙げて説明する。図５は、ガンマ補正カーブの一例を示す図である。具体的に図５（Ａ）は、変更前のガンマ補正カーブを示す。図５（Ｂ）は、変更前のガンマ補正カーブと変更後のガンマ補正カーブを示す図である。図５（Ｃ）は、ある被写体の画像を、２つのガンマ補正カーブに適用すると、異なる出力が得られることを説明する図である。図５において、横軸のＤＳＰ入力は、ＤＳＰ２６０に入力される第１の分割領域３１０の画像の階調を表し、縦軸のＤＳＰ出力は、ＤＳＰ２６０から出力される第１の分割領域３１０の画像の階調を表す。

ガンマ補正カーブを算出する一つ目の方法を説明する。
人物検出装置２６４により、人物の顔が検出され、輝度値取得装置２６２により、人物の顔の輝度値が取得されたとする。そして、人物の顔の適正出力明るさが７０％であるとする。入出力特性変化量算出装置３０３は、図５（Ａ）に示すガンマ補正カーブ５０１のニーポイントを変更することにより、ガンマ補正カーブを、図５（Ｂ）に示すガンマ補正カーブ５０２に変更し、明るすぎた顔の明るさが適正な顔の明るさになるようにする。

次に、ガンマ補正カーブを算出する二つ目の方法を説明する。この方法は、例えば、人物検出装置２６４により、人物の顔が検出されなかった場合に使用される方法である。図６は、輝度値が閾値以上の第２の分割領域の個数と、ニーポイントとの関係の一例を示す図である。
図６の横軸は、ＤＳＰ２６０に入力された第１の分割領域に含まれる第２の分割領域のうち、輝度値が閾値以上の第２の分割領域の個数である。図６の縦軸は、ガンマ補正カーブを変更するためのニーポイントである。図６の縦軸のレンジは、図５の横軸（ＤＳＰ入力）に相当する。

入出力特性変化量算出装置３０３は、第２の分割領域の画像の輝度値が閾値（ここでは閾値を「１５０」とする）以上である第２の分割領域の数を計数する。入出力特性変化量算出装置３０３は、計数した第２の分割領域の数が３０個以下であれば、計数した第２の分割領域の数に関わらず、ガンマ補正カーブを変更しない。計数した第２の分割領域の数が３０個より多く９０個以下であれば、入出力特性変化量算出装置３０３は、計数した第２の分割領域の数に応じて、ニーポイントを、「２５５」未満「１００」以上の範囲の何れかの値にする。計数した第２の分割領域の数が９０個より多ければ、入出力特性変化量算出装置３０３は、計数した第２の分割領域の数に関わらず、ニーポイントを「１００」にする。このようにしてガンマ補正カーブ５０１のニーポイントを変更することにより、ガンマ補正カーブ５０１は、例えば、ガンマ補正カーブ５０２、５０３に変化される。このように、本実施形態では、計数した第２の分割領域の数が３０個より多く９０個以下である場合には、計数した第２の分割領域の数が多いほどニーポイントが小さくなるようにする。すなわち、高輝度な被写体の面積が大きければ大きい程、高輝度の被写体の明るさが抑えられるように、ガンマ補正カーブが変更される仕組みとなっている。

入出力特性変化量算出装置３０３は、以上のようなガンマ補正カーブの算出（変更）を、４つのＤＳＰ２６０ａ〜２６０ｄの出力（第１の分割領域３１０ａ〜３１０ｄの画像）のそれぞれに対して行う。すると、輝度が最大輝度の８５％となる人物の顔が存在している第１の分割領域３１０ａの画像に係るガンマ補正カーブは、例えば、図５（Ｂ）に示すガンマ補正カーブ５０２となる。また、輝度が最大輝度の９５％となる雲が存在している第２の分割領域３１０ｂの画像に係るガンマ補正カーブは、例えば、図５（Ｂ）に示すガンマ補正カーブ５０３となる。尚、ガンマ補正カーブの変更は、必ずしも、第１の分割領域３１０ａ〜３１０ｄの画像の全てについて行わなくてもよい。

ここで、隣り合う２つの第１の分割領域の画像のガンマ補正カーブが異なると、それらの画像の境界部分で輝度の差が生じる原因となってしまう。例えば、図５（Ｃ）に示すように、その他の被写体の輝度が、ガンマ補正カーブの入力輝度変化範囲内にあり、その被写体が、第１の分割領域３１０ａ、３１０ｂの画像の境界に存在するとする。そうすると、その境界を境に、その被写体の輝度が異なってしまって、輝度段差が見えてしまう。一方の第１の分割領域の画像は、ガンマ補正カーブ５０１を用いてガンマ補正処理がなされた画像となるのに対して、他方の第１の分割領域の画像は、ガンマ補正カーブ５０２を用いてガンマ補正処理がなされた画像となるからである。

この輝度の段差を無くすため、入力輝度値変化範囲取得装置３０４は、第１の分割領域３１０の画像のガンマ補正カーブの入力輝度変化範囲を導出する第１の輝度範囲取得処理を行う（ステップＳ２０５）。
図７は、ガンマ補正カーブと、境界部分輝度分布との関係の第１の例を示す図である。図７は、第１の分割領域３１０ａの画像についての図である。前述したように、入力輝度変化範囲とは、ガンマ補正カーブの入力階調の変化範囲に対応する輝度の範囲である。また、境界部分輝度分布とは、第１の分割領域の「当該第１の分割領域とは異なる他の第１の分割領域との境界に接する部分」に位置する第２の分割領域の入力画像の輝度値と、当該第２の分割領域の数との関係を示すものである。

図７に示す入力輝度変化範囲Ｒ１は、第１の分割領域３１０ａの画像に対して算出されたガンマ補正カーブ５０２の入力輝度変化範囲を示す。図７に示すように、ニーポイントよりも大きな輝度の範囲が入力輝度変化範囲となる。
次に、入力輝度分布取得装置３０５は、境界部分輝度分布を導出する第２の輝度範囲取得処理を行う（ステップＳ２０６）。ここでいう境界部分輝度分布とは、第１の分割領域の「当該第１の分割領域とは異なる他の第１の分割領域との境界に接する部分」に位置する第２の分割領域の入力画像の輝度値と、当該第２の分割領域の数と関係である。図７に示す境界部分輝度分布７０１は、第１の分割領域３１０ａの「第１の分割領域３１０ｂ〜３１０ｄとの境界に接する部分」に位置する第２の分割領域（第１の分割領域３１０ａの画像内の太枠）についての境界部分輝度分布である。

比較装置３０６は、入力輝度値変化範囲取得装置３０４により導出された入力輝度変化範囲と、入力輝度分布取得装置３０５により導出された境界部分輝度分布とを入力する。比較装置３０６は、入力輝度変化範囲と、境界部分輝度分布の輝度範囲に重なる部分があるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。図７では、入力輝度変化範囲Ｒ１と境界部分輝度分布７０１には、重なりＬがあることを示している。

この判定の結果、重なりＬがあると判定されると、入出力特性変化量算出装置３０３は、その重なりＬがなくなる方向に、前回算出したガンマ補正カーブ５０２に対し、ニーポイントを再変更する（ステップＳ２０８）。そして、入出力特性変化量算出装置３０３は、変更したニーポイントに基づいて、ガンマ補正カーブ５０１を再変更する（ステップＳ２０４）。そして、重なりＬがなくなるまで、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の処理が繰り返し行われる。

尚、ステップＳ２０８では、例えば、ガンマ補正回路（ＤＳＰ２６０（入出力輝度変換装置２６３））の入出力の分解能を最小単位として、予め設定された値ずつ、ニーポイントを再変更することができる。例えば、重なりＬが閾値よりも大きいときには、３ＬＳＢずつニーポイントを変更し、重なりＬが閾値以下のときには、１ＬＳＢずつニーポイントを変更することができる。
また、ここでは、重なりＬがなくなるまで、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の処理が繰り返し行われるようにした。しかしながら、ステップＳ２０８の１回の処理で、重なりＬをなくすことができれば、ステップＳ２０８の処理の後、以下のステップＳ２０９に直ちに進むようにしてもよい。

以上のようにして重なりＬがなくなると、ガンマ補正カーブは、例えば、図７に示すガンマ補正カーブ７０２のようになる。この例では、境界部分輝度分布７０１の輝度範囲の最大値をニーポイントとしてガンマ補正カーブ７０２を求めるようにしている。このようにすれば、入力輝度変化範囲を可及的に大きくすることができるので好ましいが、重なりＬを減らすようにガンマ補正カーブを再変更していれば、必ずしもこのようにする必要はない。
以上のステップＳ２０４〜Ｓ２０８の処理を、第１の分割領域の画像の全てについて個別に行う（ステップＳ２０９）。図３に示す例では、第１の分割領域３１０ａの画像に加えて、第１の分割領域３１０ｂ〜３１０ｄの画像についても、以上のステップＳ２０４〜Ｓ２０８の処理を行う。ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の処理は、必ずしも、第１の分割領域３１０の画像の全てについて行う必要はなく、ガンマ補正カーブ５０１の変更が必要な第１の分割領域３１０の画像（の全て）についてのみ行うようにしてもよい。

図８は、ガンマ補正カーブと、境界部分輝度分布との関係の第２の例を示す図である。図８は、第１の分割領域３１０ｂの画像についての図である。
図８に示すように、入出力特性変化量算出装置３０３は、ガンマ補正カーブ５０１をガンマ補正カーブ５０３に変更する（ステップＳ２０４）。次に、入力輝度値変化範囲取得装置３０４は、ガンマ補正カーブ５０３の入力輝度変化範囲Ｒ２を導出する（ステップＳ２０５）。

次に、入力輝度分布取得装置３０５は、第１の分割領域３１０ｂの画像についての境界部分輝度分布８０１を導出する（ステップＳ２０６）。図８に示す境界部分輝度分布８０１は、第１の分割領域３１０ｂの「第１の分割領域３１０ａ、３１０ｃ、３１０ｄとの境界に接する部分」に位置する第２の分割領域（第１の分割領域３１０ｂの画像内の太枠）についての境界部分輝度分布である。

次に、比較装置３０６は、入力輝度変化範囲Ｒ２と、境界部分輝度分布８０１に重なる部分があるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。図８に示すように、入力輝度変化範囲Ｒ２と、境界部分輝度分布８０１は重ならない。よって、ニーポイントの再変更は行われず、第１の分割領域３１０ｂの画像に対するガンマ補正カーブは、ガンマ補正カーブ５０３となる（図８の最下段を参照）。

以上のようにして、第１の分割領域３１０ａ〜３１０ｄの画像の全てに対するガンマ補正カーブが決定すると、入出力輝度変換装置２６３は、自身が処理を担当する第１の分割領域３１０の画像についてのガンマ補正カーブを入力して次の処理を行う。すなわち、入出力輝度変換装置２６３は、液晶パネル２９０やその他のテレビモニタ等で表示されたときに階調性が自然となるように、決定したガンマ補正カーブを用いてガンマ補正処理を施す。そして、ガンマ補正処理が施された第１の分割領域の画像が、ＤＳＰ２６０ａ〜２６０ｄから画像合成装置２７０に出力される。

以上のように本実施形態では、入力した画像を４つの第１の分割領域に分割し、４つの第１の分割領域３１０ａ〜３１０ｄの画像のそれぞれについて個別にガンマ補正カーブの再変更の有無を判断する。例えば、第１の分割領域３１０ａの画像のガンマ補正カーブ５０１を変更する場合には、変更後のガンマ補正カーブ５０２の入力輝度変化範囲Ｒ１と、当該第１の分割領域の境界部分輝度分布７０１との重なりの有無を判断する。重なりＬがある場合には、その重なりＬがなくなるように、ガンマ補正カーブ５０２をガンマ補正カーブ７０２に再変更する。そして、この再変更後のガンマ補正カーブ７０２を第１の分割領域３１０ａの画像のガンマ補正カーブとする。
したがって、第１の分割領域３１０ａ〜３１０ｄに分割を行った画像を再び１枚の画像に合成しても、それらの境界付近に生じる輝度段差を低減しつつ、第１の分割領域３１０ａ〜３１０ｄの画像（被写体）ごとに最適なガンマ補正カーブを適用することができる。よって、全体として最適な明るさ、コントラストを有する画像を出力することができる。

本実施形態では、画像を４分割する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、画像を更に多くの第１の分割領域に分割すれば、より細かいエリア毎に最適なガンマ補正カーブを設定することができる。したがって、第１の分割領域の境界に輝度段差をより一層低減することができ、より最適な明るさ、コントラストを有する画像を出力することができる。

尚、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

（その他の実施例）
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、まず、以上の実施形態の機能を実現するソフトウェア（コンピュータプログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）が当該コンピュータプログラムを読み出して実行する。

２５０ 第１の画像分割装置、２６０ ＤＳＰ、３００ マイクロコンピュータ

Claims (7)

1. 入力された画像を、複数の第１の分割領域に分割する第１の分割手段と、
   前記第１の分割領域の画像のそれぞれを、複数の第２の分割領域に分割する第２の分割手段と、
   前記第１の分割領域の画像の輝度値に基づいて、当該第１の分割領域の画像に対する階調の入出力特性を表すガンマ曲線の一部の領域を変更する変更手段と、
   前記変更手段により変更された、前記ガンマ曲線の入力の領域に対応する輝度範囲を取得する第１の輝度範囲取得手段と、
   前記第１の分割領域に含まれる前記第２の分割領域であって、当該第１の分割領域とは異なる他の第１の分割領域との境界に位置する前記第２の分割領域の輝度範囲を取得する第２の輝度範囲取得手段と、
   前記第１の輝度範囲取得手段により取得された輝度範囲と、前記第２の輝度範囲取得手段により取得された輝度範囲との少なくとも一部が相互に重なるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により輝度範囲が重なると判定されると、当該輝度範囲の重なりがなくなるように、前記ガンマ曲線の一部の領域を再変更する再変更手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記判定手段は、前記第１の輝度範囲取得手段により取得された輝度範囲と、前記第２の輝度範囲取得手段により取得された輝度範囲との少なくとも一部が相互に重なるか否かを、前記複数の第１の分割領域のそれぞれについて判定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記第２の輝度範囲取得手段は、前記変更手段による変更の対象となるガンマ曲線に対応する第１の分割領域に含まれる前記第２の分割領域であって、当該第１の分割領域とは異なる他の第１の分割領域との境界に位置する前記第２の分割領域の輝度範囲を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 入力された画像を、複数の第１の分割領域に分割する第１の分割工程と、
   前記第１の分割領域の画像のそれぞれを、複数の第２の分割領域に分割する第２の分割工程と、
   前記第１の分割領域の画像の輝度値に基づいて、当該第１の分割領域の画像に対する階調の入出力特性を表すガンマ曲線の一部の領域を変更する変更工程と、
   前記変更工程により変更された、前記ガンマ曲線の入力の領域に対応する輝度範囲を取得する第１の輝度範囲取得工程と、
   前記第１の分割領域に含まれる前記第２の分割領域であって、当該第１の分割領域とは異なる他の第１の分割領域との境界に位置する前記第２の分割領域の輝度範囲を取得する第２の輝度範囲取得工程と、
   前記第１の輝度範囲取得工程により取得された輝度範囲と、前記第２の輝度範囲取得工程により取得された輝度範囲との少なくとも一部が相互に重なるか否かを判定する判定工程と、
   前記判定工程により輝度範囲が重なると判定されると、当該輝度範囲の重なりがなくなるように、前記ガンマ曲線の一部の領域を再変更する再変更工程と、を有することを特徴とする画像処理方法。
5. 前記判定工程は、前記第１の輝度範囲取得工程により取得された輝度範囲と、前記第２の輝度範囲取得工程により取得された輝度範囲との少なくとも一部が相互に重なるか否かを、前記複数の第１の分割領域のそれぞれについて判定することを特徴とする請求項４に記載の画像処理方法。
6. 前記第２の輝度範囲取得工程は、前記変更工程による変更の対象となるガンマ曲線に対応する第１の分割領域に含まれる前記第２の分割領域であって、当該第１の分割領域とは異なる他の第１の分割領域との境界に位置する前記第２の分割領域の輝度範囲を取得することを特徴とする請求項４又は５に記載の画像処理方法。
7. 入力された画像を、複数の第１の分割領域に分割する第１の分割工程と、
   前記第１の分割領域の画像のそれぞれを、複数の第２の分割領域に分割する第２の分割工程と、
   前記第１の分割領域の画像の輝度値に基づいて、当該第１の分割領域の画像に対する階調の入出力特性を表すガンマ曲線の一部の領域を変更する変更工程と、
   前記変更工程により変更された、前記ガンマ曲線の入力の領域に対応する輝度範囲を取得する第１の輝度範囲取得工程と、
   前記第１の分割領域に含まれる前記第２の分割領域であって、当該第１の分割領域とは異なる他の第１の分割領域との境界に位置する前記第２の分割領域の輝度範囲を取得する第２の輝度範囲取得工程と、
   前記第１の輝度範囲取得工程により取得された輝度範囲と、前記第２の輝度範囲取得工程により取得された輝度範囲との少なくとも一部が相互に重なるか否かを判定する判定工程と、
   前記判定工程により輝度範囲が重なると判定されると、当該輝度範囲の重なりがなくなるように、前記ガンマ曲線の一部の領域を再変更する再変更工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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