JP2019028537A - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像の高周波領域のみコントラストを強調し、低周波領域の明るさを変化させない適応的なコントラスト補正を精度良く行うことを可能にした画像処理技術を提供すること。
【解決手段】 入力画像から、周波数帯域が互いに異なる複数の画像から構成される階層画像を生成する画像生成手段と、前記階層画像と、第１階調特性により第１ゲインマップを生成する第１ゲインマップ生成手段と、前記第１ゲインマップと前記第１階調特性と異なる特性を有する第２階調特性を用いて、第２ゲインマップを生成する第２ゲインマップ生成手段と、前記入力画像に対して第２ゲインマップを適用する処理手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像の階調処理に関するものである。

従来、画像の階調処理技術として、図１８の（１８ａ）に示すようなＳ字カーブの変換特性で画像の輝度信号を変換する事によって画像のコントラストを向上させる技術があった。

しかしながら、前記Ｓ字カーブを適用すると、図１８の（１８ｂ）の輝度ヒストグラムが示すように、低輝度はより低輝度、高輝度はより高輝度に変換されるため、コントラストを向上させる必要のない低周波領域、例えば、空や日陰のコンクリート等の領域の明るさが大きく変化してしまう問題があった。

この問題に対し、例えば特許文献１では圧縮のトーンカーブを適用した画像を縮小して拡大して生成した平滑化画像の輝度値と、トーンカーブの逆数によるゲイン値を元にトーンカーブを適用した画像に対し、再度コントラスト補正を行う技術が開示されている。

特開２００４−２２１６４４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、圧縮のトーンカーブを適用した後にコントラスト補正を行っているため、画像の階調が多く失われてしまってしてしまう。

そこで、本発明の目的は、画像の高周波領域のみコントラストを強調し、低周波領域の明るさを変化させない適応的なコントラスト補正を精度良く行うことを可能にした画像処理装置を提供することである。

本発明の１実施態様は、入力画像から、周波数帯域が互いに異なる複数の画像から構成される階層画像を生成する画像生成手段と、前記階層画像と、第１階調特性により第１ゲインマップを生成する第１ゲインマップ生成手段と、前記第１ゲインマップと前記第１階調特性と異なる特性を有する第２階調特性を用いて、第２ゲインマップを生成する第２ゲインマップ生成手段と、前記入力画像に対して第２ゲインマップを適用する処理手段と、を備える画像処理装置である。

本発明によれば、画像の高周波領域のみコントラストを強調し、低周波領域の明るさを変化させない適応的なコントラスト補正を精度良く行うことができる。

本発明の画像処理装置に適用可能な構成を示したブロック図 第１実施形態の画像処理部の構成を示したブロック図 第１実施形態の第１のゲインＭＡＰ生成部の構成を示したブロック図 第１実施形態の第２のゲインＭＡＰ生成部の構成を示したブロック図 第１実施形態の画像処理部の処理の流れを示した動作フロー図 第１実施形態の第１のゲインＭＡＰ生成部の処理を示した動作フロー図 第１実施形態の第２のゲインＭＡＰ生成部の処理を示した動作フロー図 階調特性とゲインＭＡＰの関係について説明した図 第１実施形態の第１の階調特性と第２の階調特性の一例を示した図 本発明による画像のコントラスト向上効果について説明した図 第２実施形態の第２のゲインＭＡＰ生成部の構成を示したブロック図 第２実施形態の第２のゲインＭＡＰ生成部の処理を示した動作フロー図 第２実施形態の第１の階調特性と第２の階調特性の一例を示した図 第３実施形態の画像処理部の構成を示したブロック図 第３実施形態の第２のゲインＭＡＰ生成部の構成を示したブロック図 第３実施形態の画像処理部の処理を示した動作フロー図 第３実施形態の第２のゲインＭＡＰ生成部の処理を示した動作フロー図 従来技術であるＳ字カーブのコントラスト補正の課題について説明した図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお本発明を撮像装置であるデジタルカメラに適用した実施形態を用いて説明するが、本発明はデジタルカメラに限らず、他の画像処理装置に適用することができる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の特徴は、入力画像の縮小画像と第１の階調特性により生成した第１のゲインＭＡＰに対し、第１の階調特性による輝度変化をキャンセルする第２の階調特性を適用する事で第２のゲインＭＡＰを生成し、入力画像に対し第２のゲインＭＡＰでゲイン処理を行う点である。

図１は、本実施形態の撮像装置に適用可能な構成を示したブロック図である。図１を用いて、撮像装置の各構成について説明する。

光学系１０１は、ズームレンズやフォーカスレンズから構成されるレンズ群、絞り調整装置、および、シャッター装置を備えている。この光学系１０１は、撮像部１０２に到達する被写体像の倍率やピント位置、あるいは、光量を調整している。撮像部１０２は、光学系１０１を通過した被写体の光束を光電変換し電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳセンサー等の光電変換素子である。

Ａ／Ｄ変換部１０３は、入力された映像信号をデジタルの画像に変換する。

画像処理部１０４は、通常の信号処理の他に、露光量算出処理や階調処理を行う。画像処理部１０４はＡ／Ｄ変換部１０３から出力された画像のみでなく、記録部１０９から読み出した画像に対しても同様の画像処理を行うことができる。

露光量制御部１０５は、画像処理部１０４によって算出された露光量を実現する為に、光学系１０１と撮像部１０２を制御して、絞り、シャッタースピード、センサーのアナログゲインを制御する。

システム制御部１０６は、装置全体の動作を制御、統括する制御機能部である。画像処理部１０４で処理された画像から得られる輝度値や操作部１０７から送信された指示に基づいて、光学系１０１や撮像部１０２の駆動制御も行う。

表示部１０８は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイで構成され、撮像部１０２で生成された画像や、記録部１１０から読み出した画像を表示する。記録部１０９は、画像を記録する機能を有し、たとえば、半導体メモリが搭載されたメモリカードや光磁気ディスク等の回転記録体を収容したパッケージなどを用いた情報記録媒体を含んでもよく、この情報記録媒体を着脱可能とする構成であってもよい。

バス１１０は、画像処理部１０４、システム制御部１０６、表示部１０８、および、記録部１０９の間で画像をやり取りするために用いられる。

次に、画像処理部１０４内の処理について説明を行う。

図２は、画像処理部１０４内の構成を示したブロック図である。画像処理部１０４は、第１のゲインＭＡＰ生成部２０１、第２のゲインＭＡＰ生成部２０２、ゲイン処理部２０３、現像処理部２０４によって構成される。

図２の画像処理部１０４内の各ブロックの処理の流れについて動作フローにしたのが、図５の動作フロー図である。以降、図５の動作フロー図を用いて画像処理部１０４内の処理の流れについて詳細に説明する。

ステップＳ５０１は、入力画像から第１のゲインＭＡＰ（第１ゲインマップ）を生成する処理を行う。第１のゲインＭＡＰを生成する処理の内容の詳細については後述する。本実施形態においてゲインＭＡＰとは、図８（ｂ）に示すように、画像の位置に応じて適用するゲインが決められた画像を指す。

ステップＳ５０２は、ステップＳ５０１で生成した第１のゲインＭＡＰと、入力画像に基づいて第２のゲインＭＡＰ（第２ゲインマップ）を生成する処理を行う。第２のゲインＭＡＰを生成する処理の内容についても後述する。

ステップＳ５０３は、ステップＳ５０２で生成した第２のゲインＭＡＰを用いて、入力画像に対しゲインをかける処理を行う。入力画像の座標（ｘ，ｙ）の信号値をｉｎ（ｘ，ｙ）、第２のゲインＭＡＰの値をＧａｉｎ（ｘ，ｙ）とすると、ゲイン処理後の出力信号の信号値Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）は（式１）の様にして表される。

ステップＳ５０４は、ステップＳ５０３でゲイン処理を行った画像に対して、現像処理を行う。現像処理は、ノイズリダクションやエッジ強調、色マトリクス処理やγ変換などの処理を指す。

以上が画像処理部１０４内の処理である。本実施形態の特徴的な処理はステップＳ５０１からステップＳ５０３までの処理である。

次に、ステップＳ５０１とステップＳ５０２の詳細の処理について説明を行う。

まず、ステップＳ５０１の第１のゲインＭＡＰを生成する処理について説明を行う。

図３は、ステップＳ５０１の処理に対応する第１のゲインＭＡＰ生成部２０１（第１のゲインマップ生成部２０１）の構成を示したブロック図である。第１のゲインＭＡＰ生成部２０１は、輝度画像生成部３０１、第１の縮小画像生成部３０２、第２の縮小画像生成部３０３、第１のゲイン変換部３０４、階層ゲインＭＡＰ合成部３０５によって構成される。

第１のゲインＭＡＰ生成部２０１内の各ブロックの処理の流れについて動作フローにしたのが、図６の動作フロー図である。以降、図６の動作フロー図を用いて第１のゲインＭＡＰを生成する処理について詳細に説明する。

ステップＳ６０１は、入力画像から輝度画像を生成する処理を行う。輝度画像の信号値の生成方法については、たとえばＲ，Ｇ，Ｂ同時化した画像の信号から（式２）の様な式で輝度信号Ｙを生成する方法を用いることができる。

ステップＳ６０２は、ステップＳ６０１で生成した輝度画像から段階的に縮小処理を行って第１の縮小画像と第２の縮小画像を生成する。第１の縮小画像と第２の縮小画像は画像サイズが異なり、第２の縮小画像は第１の縮小画像をさらに縮小処理した作成した画像となる。縮小処理の方法については、バイリニア法を用いた縮小等の方法を用いることができる。従って、Ｓ６０２では、入力画像に基づいて、周波数帯域が互いに異なる複数の画像から構成される階層画像が生成される。

ステップＳ６０３は、ステップＳ６０１で生成した輝度画像と、ステップＳ６０２で生成した第１の縮小画像と第２の縮小画像に対し、第１の階調特性を適用する事で各々ゲインＭＡＰを生成する。

第１の階調特性は、図８の（８ａ）で示すように、横軸を入力輝度信号、縦軸をゲイン信号で示したゲインテーブルを指す。なお、ゲインテーブルの形状は任意であり、本実施形態では、図８の（８ａ）で示すように、入力輝度信号が小さい場合は、ゲイン信号が大きく、入力輝度信号の信号値が大きくなるにつれて、ゲイン信号が小さくなるような形状をしたゲインテーブルである。輝度画像に第１の階調特性を適用することによって、図８の（８ｂ）に示すように、画素位置に対応するゲイン信号で構成されたゲインＭＡＰを生成する。

ステップＳ６０４は、ステップＳ６０３で輝度画像から生成したゲインＭＡＰ、第１の縮小画像から生成されたゲインＭＡＰ、第２の縮小画像から生成されたゲインＭＡＰを合成することによって第１のゲインＭＡＰを生成する。

なお、ゲインＭＡＰの合成方法については、画像サイズの大きいゲインＭＡＰのゲイン信号と画像サイズの小さいゲインＭＡＰのゲイン信号をゲインの信号差に応じて加重加算する方法を用いることができる。

以上がステップＳ５０１の第１のゲインＭＡＰを生成する処理の内容である。

次に、ステップＳ５０２の第２のゲインＭＡＰを生成する処理について説明を行う。

図４は、ゲインＳ５０２の処理に対応する第２のゲインＭＡＰ生成部２０２の構成を示したブロック図である。第２のゲインＭＡＰ生成部２０２は、輝度画像生成部４０１、第１のゲイン処理部４０２、第２のゲイン変換部４０３、第１のゲインＭＡＰ補正部４０４（第１のゲインマップ補正部４０４）によって構成される。

図４の第２のゲインＭＡＰ生成部２０２内の各ブロックの処理の流れについて動作フローにしたのが、図７の動作フロー図である。以降、図７の動作フロー図を用いて第２のゲインＭＡＰを生成する処理について詳細に説明する。

ステップＳ７０１は、入力画像から輝度画像を生成する。輝度画像の生成方法については前述のステップＳ６０１の処理と同様なので説明は省略する。

ステップＳ７０２は、ステップＳ７０１で生成した輝度画像に対し、前述のステップＳ５０１で生成した第１のゲインＭＡＰを用いて第１のゲイン処理を行う。入力画像の座標（ｘ，ｙ）の信号値をｉｎ（ｘ，ｙ）、第１のゲインＭＡＰの値をＧａｉｎ＿１（ｘ，ｙ）とすると、第１のゲイン処理後の出力信号の信号値Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）は（式３）の様にして表される。

ステップＳ７０３は、前記ステップＳ７０２で第１のゲイン処理を行った輝度画像を元に第２の階調特性から補正用のゲインＭＡＰを生成する。

第２の階調特性については、図９を用いて説明する。

第２の階調特性は、第１の階調特性と同様にゲインテーブルの事を指すが、前述の第１の階調特性による階調変換をキャンセルする特性をもつ。図９の（９ａ）のは、第１の階調特性、図９の（９ｂ）は第２の階調特性の一例を示している。第１の階調特性は、入力輝度信号のＰ１までは２倍のゲインを適用し、入力輝度信号のＰ２に近づくにつれ等倍のゲインになる特性を持つ。第２の階調特性は、第１の階調特性に対して、第１の階調特性により適用したゲインをキャンセルする特性となる。

具体的には、第１の階調特性で２倍のゲインが適用された信号値Ｐ１は２×Ｐ１となる為、第２の階調特性では入力信号が２×Ｐ１の値まではゲイン１／２倍を適用する。また、第１の階調特性で等倍のゲインが適用された信号値Ｐ２は変化しない為、第２の階調特性でも入力信号がＰ２の時点で等倍のゲインが適用されるような特性となっている。

第２の階調特性からゲインＭＡＰを生成する方法については、前記ステップＳ６０３と同様に、ゲインテーブルで変換する方法である。前記ステップＳ７０２で第１のゲイン処理を行った輝度画像を入力としてゲインテーブルでゲイン信号に変換し、補正用のゲインＭＡＰ（補正ゲインマップ）として出力する。よって、Ｓ７０３で、補正ゲインマップ生成を行う。

図７に戻りステップＳ７０４の説明に移る。

ステップＳ７０４は、前記ステップＳ７０３で生成した補正用のゲインＭＡＰを元に前述のステップＳ５０１で生成した第１のゲインＭＡＰを補正して第２のゲインＭＡＰを生成する。第２のゲインＭＡＰの生成方法は、（式４）の様に第１のゲインＭＡＰのゲイン信号に補正用のゲインＭＡＰのゲイン信号を適用する事で生成する。座標（ｘ，ｙ）の第１のゲインＭＡＰの値をＧａｉｎ＿１（ｘ，ｙ）、補正用のゲインＭＡＰの値をｈＧａｉｎ（ｘ，ｙ）とすると、第２のゲインＭＡＰの値はＧａｉｎ（ｘ，ｙ）である。

以上がステップＳ５０２の第２のゲインＭＡＰを生成する処理の内容である。

最後に、これまで説明した本実施形態におけるコントラスト向上効果について、図１０を用いて説明する。図１０の（１０ａ）〜（１０ｄ）のグラフの見方は横軸がｘ方向の座標、縦軸が輝度信号とゲイン信号の値を表す。黒の線が輝度信号を示しており、グレーの線がゲイン信号を示している。

まず、輝度信号が変化する高周波領域での効果について説明する。

図１０の（１０ａ）は、輝度信号が変化する高周波領域での第１のゲインＭＡＰによるゲイン処理の効果について説明した図である。

入力の輝度信号１００１に対し、第１の階調特性をそのまま適用すると、ゲイン信号は１００２の様になり、入力の輝度信号１００１の値に応じて敏感にゲインを変化させた特性となる。ゲイン信号１００２を入力の輝度信号１００１にそのまま適用してしまうと、ゲイン処理後の輝度信号は１００３となり、コントラストが低下してしまう。

そこで、入力画像の縮小画像を用いる事によって第１のゲインＭＡＰを生成する事により、ゲイン信号は１００４の様になり、入力の輝度信号１００１の値に対して鈍感にゲインが変化する特性となる。ゲインが鈍感に変化すればする程、ゲイン処理後の輝度信号はコントラストが保たれる方向となり、ゲイン信号後の輝度信号は１００５の様になる。引き続き、補正用のゲインＭＡＰによるゲイン処理の効果について説明する。

図１０の（１０ｂ）は、輝度信号が変化する高周波領域での補正用のゲインＭＡＰによるゲイン処理の効果について説明した図である。

補正用のゲインＭＡＰは、第１の階調特性をキャンセルする特性をもつ第２の階調特性をそのまま適用して生成しており、第１のゲインＭＡＰの様に縮小画像を用いて生成していない。その為、補正用のゲインＭＡＰによるゲイン信号は１００６の様になり、前記の第１の階調特性をそのまま適用した時のゲイン信号１００２を等倍のゲイン信号に戻すような特性となる。

しかしながら、第１のゲインＭＡＰは縮小画像を用いて１００４の様に、輝度信号に対して鈍感な階調特性となっており、第１のゲインＭＡＰによりゲイン処理した輝度信号は１００５の様になっている。その為、補正用のゲインＭＡＰによりゲイン処理した輝度信号は、１００７の様になり、入力の輝度信号１００１よりコントラストがついた信号となる。以上により、輝度信号が変化する高周波領域では、本実施例の階調処理を行う事でコントラストを高める事ができる。本実施形態例では、（１０ａ）と（１０ｂ）で説明した第１のゲインＭＡＰと補正用のゲインＭＡＰの効果を第２のゲインＭＡＰという１枚のゲインＭＡＰでゲイン処理する事で実現する。

次に、輝度信号が殆ど変化しない低周波領域での本実施例の効果について説明する。

図１０の（１０ｃ）は、輝度信号が殆ど変化しない低周波領域での第１のゲインＭＡＰによるゲイン処理の効果について説明した図である。

輝度信号が変化する高周波領域と違い、入力の輝度信号１００９に対し、第１の階調特性をそのまま適用したゲイン信号１０１０と、入力画像の縮小画像を用いて生成した第１のゲインＭＡＰのゲイン信号１０１２の敏感度は変わらない為、ゲイン処理後の信号もそれぞれ１０１１、１０１３となり、コントラストに殆ど違いは無い。これは、輝度信号が殆ど変化しない低周波領域である為、入力画像の縮小画像と等倍画像に殆ど輝度分布の差が無いのが大きな理由である。引き続き補正用のゲインＭＡＰによるゲイン処理の効果について説明する。

図１０の（１０ｄ）は、輝度信号が変化する高周波領域での補正用のゲインＭＡＰによるゲイン処理の効果について説明した図である。

前述した第１のゲインＭＡＰのゲイン信号は、入力の輝度信号に第１の階調特性をそのまま適用したゲイン信号と殆ど違いは無い。その為、第１の階調特性をキャンセルする特性をもつ第２の階調特性によるゲイン信号１０１４でゲイン処理を適用した信号は１０１５の様になり、入力の輝度信号１０１６と殆ど違いは無い。つまり、輝度信号が殆ど変化しない低周波領域では本実施例の階調処理を行っても明るさが変化しない効果が得られる。

以上の様に本実施例の処理を行う事により、輝度信号が変化する高周波領域のみコントラストを高め、輝度信号が殆ど変化しない低周波領域の明るさを変化させないコントラスト向上効果を実現できる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明を行う。

本実施形態の特徴は、補正用のゲインＭＡＰの生成時に第１のゲインＭＡＰを用いない点であり、それ以外の処理は第１実施形態と同様である。

以降、本実施形態について第１実施形態と異なる構成の部分を中心に説明を行う。撮像装置、画像処理部１０４の構成、第１のゲインＭＡＰ生成部２０１、ゲイン処理部２０３、現像処理部２０４の処理内容は第１実施形態と同様なので説明は省略する。

次に、図１１を用いて、第２のゲインＭＡＰ生成部２０２の構成について説明を行う。第２のゲインＭＡＰ生成部２０２は、輝度画像生成部１１０１、第２のゲイン変換部１１０２、第１のゲインＭＡＰ補正部１１０３で構成される。

図１１の第２のゲインＭＡＰ生成部２０２内の各ブロックの処理の流れについて動作フローにしたのが、図１２の動作フロー図である。以降、図１２の動作フロー図を用いて第２のゲインＭＡＰの生成処理について詳細に説明する。

ステップＳ１２０１は、入力画像から輝度画像を生成する処理を行う。輝度画像の生成方法については第１実施形態のステップＳ６０１と同様なので説明は省略する。

ステップＳ１２０２は、前記ステップＳ１２０１で生成された輝度画像に対し、第１の階調特性による階調変換をキャンセルする特性を持つ第２の階調特性を用いて補正用のゲインＭＡＰを生成する。第２の階調特性について、図１３を用いて説明する。第１実施形態と異なるのは、第２の階調特性の横軸が第１の階調特性が適用された後の輝度信号ではなく、入力画像の輝度信号である点である。

図１３の（１３ａ）の第１の階調特性は実施例１と同様であるが、図１３の（１３ｂ）の第２の階調特性は第１実施形態と異なり、第１の階調特性のゲイン信号をキャンセルするゲイン信号に対応する入力輝度信号の横軸が変化している。第１の階調特性のゲイン信号の切り替わりとなる横軸の輝度信号は第１の階調特性と同様である。

ステップＳ１２０３は、前記ステップＳ１２０２で生成した補正ゲインＭＡＰを用いて、第１のゲインＭＡＰを補正する事により第２のゲインＭＡＰを生成する。第２のゲインＭＡＰの生成方法については、第１実施形態のステップＳ７０４の処理と同様なので説明は省略する。

以上が、本実施形態における第２のゲインＭＡＰ生成部２０２の処理内容である。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明を行う。

本実施形態の特徴は、第１のゲインＭＡＰで入力画像に第１のゲイン処理を行った後、第２のゲインＭＡＰによって第２のゲイン処理を行う点である。第１のゲインＭＡＰの生成処理は第１実施形態と同様であり、第２のゲインＭＡＰは実施例１の補正用のゲインＭＡＰを指す。

以降、本実施形態について第１実施形態と異なる構成の部分を中心に説明を行う。

本実施形態の撮像装置の構成については第１実施形態と同様なので説明は省略する。

次に、図１４を用いて、画像処理部１０４の構成について説明を行う。画像処理部１０４は、第１のゲインＭＡＰ生成部１４０１、第１のゲイン処理部１４０２、第２のゲインＭＡＰ生成部１４０３、第２のゲイン処理部１４０４、現像処理部１４０５で構成される。第１のゲインＭＡＰ生成部１４０１、現像処理部１４０５については実施例１と同様である。

図１４の画像処理部１０４内の各ブロックの処理の流れについて動作フローにしたのが、図１６の動作フロー図である。以降、図１６の動作フロー図を用いて画像処理部１０４内の各ブロックの処理について詳細に説明する。

ステップＳ１６０１は、入力画像から第１のゲインＭＡＰを生成する処理を行う。第１のゲインＭＡＰの生成方法については、実施例１のステップＳ５０１と同様なので説明を省略する。

ステップＳ１６０２は、前記ステップＳ１６０１で生成した第１のゲインＭＡＰを用いて入力画像に対し、第１のゲイン処理を行う。ゲイン処理の方法については、実施例１のステップＳ７０２と同様なので説明は省略する。

ステップＳ１６０３は、前記ステップＳ１６０２により第１のゲイン処理を行った画像を元に第２のゲインＭＡＰを生成する。第２のゲインＭＡＰの生成方法については後程詳細に説明を行う。

ステップＳ１６０４は、前記ステップＳ１６０２により第１のゲイン処理を行った画像に対し、前記ステップＳ１６０３で生成した第２のゲインＭＡＰを用いて第２のゲイン処理を行う。第２のゲイン処理の方法については、第１実施形態のステップＳ５０３と同様なので説明は省略する。

ステップＳ１６０５は、前記ステップＳ１６０４で第２のゲイン処理を行った画像に対し、現像処理を行う。現像処理の内容については、第１実施形態のステップＳ５０４と同様である。

以上が、本実施形態における画像処理部１０４内の処理である。

次に、ステップＳ１６０３の第２のゲインＭＡＰを生成する処理について説明を行う。

図１５は、ステップＳ１６０３の処理に対応する第２のゲインＭＡＰ生成部１４０３内の構成を示したブロック図である。第２のゲインＭＡＰ生成部１４０３は輝度画像生成部１５０１、第２のゲイン変換部１５０２によって構成される。

図１５の第２のゲインＭＡＰ生成部１４０３内の各ブロックの処理の流れについて動作フローにしたのが、図１７の動作フロー図である。以降、図１７の動作フロー図を用いて第２のゲインＭＡＰ生成部１４０３内の各ブロックの処理について詳細に説明する。

ステップＳ１７０１は、第１のゲイン処理後の画像から輝度画像を生成する処理を行う。輝度画像の生成方法については、実施例１のステップＳ６０１と同様なので説明は省略する。

ステップＳ１７０２は、前記ステップＳ１７０１で生成した輝度画像から第２の階調特性を用いて第２のゲインＭＡＰを生成する。第２のゲインＭＡＰの生成方法については、第１実施形態のステップＳ７０３の補正ゲインＭＡＰの生成方法と同様なので説明は省略する。

以上で、本実施形態におけるステップＳ１６０３の第２のゲインＭＡＰを生成する処理の説明を終了する。

なお、本発明は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（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し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムコードを読み出して実行する構成としてもよい。この場合、そのプログラム及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０２ 撮像部
１０４ 画像処理部
１０６ システム制御部
２０１ 第１のゲインＭＡＰ生成部
２０２ 第２のゲインＭＡＰ生成部
２０３ ゲイン処理部
２０４ 現像処理部
３０１ 輝度画像生成部
３０２ 第１の縮小画像生成部
３０３ 第２の縮小画像生成部
３０４ 第１のゲイン変換部
３０５ 階層ゲインＭＡＰ合成部
４０１ 輝度画像生成部
４０２ 第１のゲイン処理部
４０３ 第２のゲイン変換部
４０４ 第１のゲインＭＡＰ補正部

Claims (6)

1. 入力画像から、周波数帯域が互いに異なる複数の画像から構成される階層画像を生成する画像生成手段と、
   前記階層画像と、第１階調特性により第１ゲインマップを生成する第１ゲインマップ生成手段と、
   前記第１ゲインマップと前記第１階調特性と異なる特性を有する第２階調特性を用いて、第２ゲインマップを生成する第２ゲインマップ生成手段と、
   前記入力画像に対して第２ゲインマップを適用する処理手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第１ゲインマップと前記第２階調特性に基づいて補正ゲインマップを生成する補正ゲインマップ生成手段、を備え、
   前記第２ゲインマップ生成手段は、前記補正ゲインマップを用いて前記第１ゲインマップを補正することで、前記第２ゲインマップを生成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階調特性は、入力画像に対して前記第１階調特性を適用した後の信号値を横軸として、第１階調特性による階調変換をキャンセルする特性を有することを特徴とする請求項２に記載の画像処理手段。
4. 前記入力画像と前記第２階調特性に基づいて補正ゲインマップを生成する補正ゲインマップ生成手段、を備え、
   前記第２ゲインマップ生成手段は、前記補正ゲインマップを用いて第１ゲインマップを補正することで、前記第２のゲインマップを生成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理手段。
5. 前記第２階調特性は、入力画像の信号値を横軸として、第１の階調特性による階調変換をキャンセルする特性を有する第２の階調特性であることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 入力画像から、周波数帯域が互いに異なる複数の画像から構成される階層画像を生成する画像生成ステップと、
   前記階層画像と、第１階調特性により第１ゲインマップを生成する第１ゲインマップ生成ステップと、
   前記第１ゲインマップと前記第１階調特性と異なる特性を有する第２階調特性を用いて、第２ゲインマップを生成する第２ゲインマップ生成ステップと、
   前記入力画像に対して第２ゲインマップを適用する処理ステップと、を備えることを特徴とする画像処理方法。

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