JP2019176486A - 画像処理装置および画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】点光源等の光源の再現性が高い画像を作成することが可能な画像処理装置を提供する。【解決手段】画像処理装置１は、光学系１１を用いて撮像された画像から所定以上の輝度を有する高輝度領域を検出する検出部と、高輝度領域が所定の面積未満である場合又は高輝度領域の短辺が所定の長さ未満である場合、高輝度領域の輝度に基づいて高輝度領域の周辺領域の輝度を補正する補正部として処理を実行する制御部１０を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、画像処理装置および画像処理プログラムに関する。

従来、画像のダイナミックレンジやコントラストを向上させるための画像処理が知られている。例えば特許文献１には、画像から照明成分や反射率成分を抽出し、それらの成分に基づき画像のダイナミックレンジやコントラストを変更する撮像装置が記載されている。

特開２００７−２８０８８号公報

従来技術を適用した画像では点光源等の光源の輝き感が不足し、見た目の再現性が悪いという問題があった。

本発明の第１の態様による画像処理装置は、光学系を用いて撮像された画像から所定以上の輝度を有する高輝度領域を検出する検出部と、前記高輝度領域が所定の面積未満である場合又は前記高輝度領域の短辺が所定の長さ未満である場合、前記高輝度領域の輝度に基づいて前記高輝度領域の周辺領域の輝度を補正する補正部と、を備える。
本発明の第２の態様による画像処理プログラムは、光学系を用いて撮像された画像から所定以上の輝度を有する高輝度領域を検出する検出処理と、前記高輝度領域が所定の面積未満である場合又は前記高輝度領域の短辺が所定の長さ未満である場合、前記高輝度領域の輝度に基づいて前記高輝度領域の周辺領域の輝度を補正する補正処理と、をコンピュータに実行させる。

本発明によれば、点光源等の光源の再現性が高い画像を作成することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るカメラの構成を模式的に示す断面図である。 階調カーブＧ１の一例を示す説明図である。 階調カーブＧ２の一例を示す説明図である。 階調カーブＧ３の一例を示す説明図である。 混合係数Ｗ１の一例を示す説明図である。 混合係数Ｗ２の一例を示す説明図である。 高輝度画素の面積拡大処理の実行結果の一例を模式的に示す説明図である。 第１の実施の形態における高輝度画素の面積拡大処理のフローチャートである。 第２の実施の形態における高輝度画素の面積拡大処理のフローチャートである。 高輝度画素の面積拡大処理の概念を説明する説明図である。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るカメラの構成を模式的に示す断面図である。カメラ１は、いわゆる一眼レフレックス方式のデジタルカメラである。カメラ１は、制御部１０、撮影レンズ１１、絞り１２、クイックリターンミラー１３、ファインダースクリーン１４、ペンタプリズム１５、測光レンズ１６、測光センサ１７、フォーカルプレーンシャッター１８、撮像素子１９、および接眼レンズ２０を備える。

制御部１０は、不図示のＣＰＵおよびその周辺回路から構成され、不図示の記憶媒体から所定の制御プログラムを読み込んで実行することによりカメラ１全体を制御する。撮影レンズ１１は、所定の予定焦点面に被写体像を結像させる。絞り１２は、撮影レンズ１１を通過する被写体光を制限する。クイックリターンミラー１３は通常位置と退避位置とを移動可能に構成されている。通常位置にあるクイックリターンミラー１３は、撮影レンズ１１からの被写体光をペンタプリズム１５に向けて反射する。反射された被写体光は、ファインダースクリーン１４を介してペンタプリズム１５に入射し、その後、測光センサ１７および接眼レンズ２０に向かう。測光センサ１７は、測光レンズ１６を介してこの被写体光を受光することにより、被写体光の光量を測定する。カメラ１の使用者は、接眼レンズ２０を介して被写体像を視認することができる。

撮影（露光）を行うとき、クイックリターンミラー１３は退避位置に移動する。このとき撮影レンズ１１を通過した被写体光は撮像素子１９に向かう。撮像素子１９は、例えばＣＭＯＳやＣＣＤ等の撮像素子であり、被写体像を撮像して撮像信号（画像信号）を出力する。フォーカルプレーンシャッター１８は、撮像素子１９による撮影時間（露光時間）を制御する。

次に、制御部１０が撮影画像データを作成するために実行する画像処理について説明する。制御部１０は、撮影画像データを作成するため、以下に順に説明する（１）〜（８）の処理を実行する。

（１）制御部１０は、撮像素子１９から出力された画像信号に対して、まず周知のホワイトバランス処理およびベイヤー補間処理（いわゆるデモザイク処理）を実行する。

（２）次に制御部１０は、ダイナミックレンジを圧縮するため、（１）の処理を実行した後の画像信号に対して、図２に示す階調カーブＧ１を適用する。図２は、横軸を入力信号、縦軸を出力信号とするグラフであり、階調カーブＧ１と共に、原点を通る直線Ｘを破線で図示している。

階調カーブＧ１は、例えば、ニー特性として知られている特性を有する曲線である。受光出力が所定のしきい値ｔｈ１よりも低い領域では、入力信号と出力信号が比例関係にあり、階調カーブＧ１は直線Ｘと略一致している。これに対し、しきい値ｔｈ１を超える領域では、入力信号が大きくなるほど出力信号は直線Ｘにより表される値よりも低い値となっている。制御部１０は、以上のような特性を有する階調カーブＧ１を画像信号に対して適用することにより、画像信号のダイナミックレンジを圧縮する。

（３）次に制御部１０は、（２）の処理を実行した後の画像信号に対して、図３に示す階調カーブＧ２を適用する。階調カーブＧ２は、いわゆるｓＲＧＢモニターの標準的なガンマ値（２．２乗 ）の逆ガンマを与える曲線である。

（４）次に制御部１０は、（３）の処理を実行した後の画像信号の色空間を変換する。本実施形態の撮像素子１９は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応する撮像画素を有し、その出力信号（画像信号）の色空間はＲＧＢ空間である。後述する高輝度画素の面積拡大処理で扱いやすいよう、制御部１０は、次式（１）〜（３）を用いて画像信号の色空間をＲＧＢ空間からＹＣｂＣｒ空間に変換する。
Ｙ＝ｋ１１×Ｒ＋ｋ１２×Ｇ＋ｋ１３×Ｂ ・・・（１）
Ｃｂ＝ｋ２１×Ｒ＋ｋ２２×Ｇ＋ｋ２３×Ｂ ・・・（２）
Ｃｒ＝ｋ３１×Ｒ＋ｋ３２×Ｇ＋ｋ３３×Ｂ ・・・（３）

ここでＲ、Ｇ、Ｂは、デモザイクされた各画素の赤、緑、青に対応する画素値である。また、ｋｘｙ（ｘ＝１〜３、ｙ＝１〜３）はＲＧＢ空間からＹＣｂＣｒ空間に色空間を変換するための所定の定数である。これらの定数は、表示や印刷に求められる色調に基づき予め決めておく。

（５）次に制御部１０は、（４）の処理を実行した後の画像信号の輝度Ｙに対して、図４に示す階調カーブＧ３を適用する。図４は、横軸を入力信号、縦軸を出力信号とするグラフであり、階調カーブＧ３と共に、原点を通る直線Ｘを破線で図示している。階調カーブＧ３は、輝度Ｙのコントラストが高まるよう、Ｓ字状の値を有している。つまり、階調カーブＧ３は、入力信号が所定のしきい値ｔｈ２未満の領域では、出力信号は入力信号よりも低くなり、入力信号が所定のしきい値ｔｈ２以上の領域では、出力信号は入力信号よりも高くなるような曲線である。

（６）次に制御部１０は、（５）の処理を実行した後の画像信号に対して、後述する高輝度画素の面積拡大処理を実行する。

（７）次に制御部１０は、（６）の処理を実行した後の画像信号に対して、輪郭強調処理やノイズ低減処理など、周知の画像処理を実行する。

（８）最後に制御部１０は、（７）の処理を実行した後の画像信号に周知の画像処理を施し、例えばＪＰＥＧ等のフォーマットの撮影画像データを作成する。制御部１０は、作成した撮影画像データを不図示の記憶媒体（例えばメモリカード等）に記憶する。

（高輝度画素の面積拡大処理の説明）
次に、（６）高輝度画素の面積拡大処理について詳述する。高輝度画素の面積拡大処理は、一定値以上の輝度Ｙを有する画素（高輝度画素）について、その周辺に位置する画素に高輝度画素の画素値（輝度Ｙ、色差Ｃｂ、Ｃｒ）を反映する（混合する）処理である。

高輝度画素の面積拡大処理を実行すると、高輝度画素に対して、いわゆるハレーションのような効果が施される。つまり、高輝度画素が全方向に拡大されたような結果が得られる。

制御部１０は、まず全画素から１つ画素を選択する。ここで選択された画素を、注目画素と称する。制御部１０は、注目画素について、その周囲５×５の範囲の画素（計２４個の画素）から、最大の輝度Ｙを有する画素を検索する。以下の説明では、ここで見つかった画素を高輝度画素と呼び、高輝度画素が有する輝度Ｙを輝度Ｙｍａｘと呼ぶ。

次に制御部１０は、混合係数Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３をそれぞれ設定する。これら３つの混合係数Ｗ１〜Ｗ３は、それぞれ０以上１以下の数値であり、以下で説明する手順により設定される。

制御部１０は、図５に示すグラフに輝度Ｙｍａｘを当てはめ、混合係数Ｗ１を決定する。図５に示す混合係数Ｗ１のグラフは、横軸が輝度Ｙｍａｘ、縦軸が混合係数Ｗ１の値を表す。図５に示す通り、混合係数Ｗ１は、輝度Ｙｍａｘがしきい値ｔｈ３未満のとき０であり、輝度Ｙｍａｘがしきい値ｔｈ３以上の場合は輝度Ｙｍａｘが大きいほど大きくなるように設定されている。

図５におけるしきい値ｔｈ３は、図２に示すニー特性の階調カーブＧ１におけるしきい値ｔｈ１と略同一である。つまり図５に示す混合係数Ｗ１は、ニー特性に対応しており、入力信号（画像信号）がリニア値から離れるほど、また飽和値に近づくほど大きくなるように設定されている。また、混合係数Ｗ１は、輝度Ｙｍａｘが最大値（飽和値）になった場合でも１より小さくなるように設定されている。

次に制御部１０は、注目画素と高輝度画素との距離に基づき混合係数Ｗ２を設定する。混合係数Ｗ２は、例えば図６に示すように、高輝度画素３１に隣接する８つの画素のいずれかが注目画素である場合には１．０、高輝度画素３１から１画素分離れた位置にある１６個の画素のいずれかが注目画素である場合には０．５とする。

次に制御部１０は、混合係数Ｗ３を設定する。混合係数Ｗ３は、ユーザが任意に指定可能な係数である。制御部１０は、予めユーザが指定した数値を混合係数Ｗ３として設定する。

次に制御部１０は、次式（４）〜（７）により、注目画素に高輝度画素を混合する。
Ｗｍ＝Ｗ１×Ｗ２×Ｗ３ ・・・（４）
Ｙｔ’＝（１−Ｗｍ）×Ｙｔ＋Ｗｍ×Ｙｍ ・・・（５）
Ｃｂｔ’＝（１−Ｗｍ）×Ｃｂｔ＋Ｗｍ×Ｃｂｍ ・・・（６）
Ｃｒｔ’＝（１−Ｗｍ）×Ｃｒｔ＋Ｗｍ×Ｃｒｍ ・・・（７）

ここでＷｍは、混合係数Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に基づき決定される最終的な重みである。また、Ｙｔ、Ｃｂｔ、Ｃｒｔは、注目画素の元の（高輝度画素の面積拡大処理の実行前の）輝度および色差であり、Ｙｔ’、Ｃｂｔ’、Ｃｒｔ’は、注目画素の新たな（高輝度画素の面積拡大処理の実行後の）輝度および色差である。

混合係数Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、いずれも０〜１の範囲の値を採るので、上式（４）より、重みＷｍも０〜１の範囲の値となる。上式（５）〜（７）は、それぞれ、重みＷｍを用いて注目画素の輝度や色差と高輝度画素の輝度や色差との加重平均を算出する色である。重みＷｍが小さいほど、注目画素に対する高輝度画素の影響が大きくなる。

例えば高輝度画素の輝度Ｙｔが注目画素の輝度Ｙｍよりも非常に大きく、且つ重みＷｍが小さい場合には、高輝度画素の面積拡大処理により、注目画素の輝度Ｙｔ’は元の輝度Ｙｔから非常に大きくなる。つまり、高輝度画素の影響を大きく受けることになる。

制御部１０は、以上の処理を、注目画素を次々に変えながら繰り返し実行する。制御部１０は、全ての画素を注目画素として選択し終わるまで以上の処理を実行する。これにより、全ての画素について、上述したＹｔ’、Ｃｂｔ’、Ｃｒｔ’が演算される。

図７は、高輝度画素の面積拡大処理の実行結果の一例を模式的に示す説明図である。図７（ａ）は、処理前の画素Ｐａ〜Ｐｏの輝度Ｙを棒グラフの形で一次元的に示す図であり、図７（ｂ）はそれら画素Ｐａ〜Ｐｏに対して高輝度画素の面積拡大処理を実行した結果を示す図である。

高輝度画素の面積拡大処理において、注目画素の周囲５×５の範囲に存在する画素が、いずれもしきい値ｔｈ３よりも低い輝度しか有していない場合、混合係数Ｗ１は０に設定される。この場合、重みＷｍは０になるので、高輝度画素の面積拡大処理の実行前後で注目画素の輝度Ｙｔ、色差Ｃｂｔ、Ｃｒｔはいずれも変化しない。従って、しきい値ｔｈ３未満の輝度Ｙを有する画素Ｐａの付近に存在する画素（画素Ｐｂや画素Ｐｃなど）は、高輝度画素の面積拡大処理の実行前後で輝度Ｙ等が変化しない。

一方、画素Ｐｇや画素Ｐｍなど、しきい値ｔｈ３よりも高い輝度Ｙを有する画素に注目すると、その周辺の画素（画素Ｐｆ、画素Ｐｈ、画素Ｐｌなど）を注目画素として選択した場合に、画素Ｐｇや画素Ｐｍなどは高輝度画素として選択され、注目画素の輝度Ｙはその高輝度画素の輝度Ｙが高いほど大きくなる。従って、図７（ｂ）に示すように、画素Ｐｇや画素Ｐｍの付近に存在する画素（画素Ｐｆや画素Ｐｌなど）は、高輝度画素の面積拡大処理により、高輝度画素の輝度Ｙに応じて輝度Ｙ等が大きくなる。また、高輝度画素（画素Ｐｇや画素Ｐｍなど）に近いほど、輝度Ｙが大きくなる。

その結果、図７（ｂ）に示すように、高い輝度Ｙを有する画素Ｐｇや画素Ｐｍの周囲には、いわゆるハレーションのような高輝度のにじみが発生する。例えば点光源のように、輝度Ｙが高く面積が小さい物体が撮影画面に映り込んでいる場合、高輝度画素の面積拡大処理によって、その物体の面積が拡大されることになる。

なお、本実施の形態における高輝度画素の面積拡大処理では、輝度Ｙが高く面積が大きい物体であっても、その物体の面積が拡大されることになる。しかしながら、このような物体は元々の面積が大きいため、面積を半径で１〜２画素拡大しても画像における見栄えにはほとんど影響しない。つまり、面積の大きな高輝度被写体では、高輝度画素の面積拡大処理により得られる面積拡大効果は少ない。従って、高輝度画素の面積拡大処理は、輝度Ｙが高く面積が小さい被写体ほど効果的に働く処理となる。

次に、以上で説明した高輝度画素の面積拡大処理を実行する理由について説明する。図１０は、高輝度画素の面積拡大処理の概念を説明する説明図である。いま、高輝度な画素Ｐが存在すると仮定する。図１０（ａ）に示すように、画素Ｐの実際の輝度Ｙｈは、撮像素子１９の飽和レベルｔｈ４よりも高いため、撮像素子１９ではその明るさを表現しきれない。つまり、撮像素子１９により撮影した画像では、画素Ｐは、高々ｔｈ４程度の輝度を有する画素として表現され、この画像を鑑賞する鑑賞者は、実際に撮影した景色を肉眼で見たときに感じるほど画素Ｐを明るく感じることができない。

上述した高輝度画素の面積拡大処理を実行すると、図１０（ｂ）に示すように、画素Ｐの周囲の画素の輝度Ｙが持ち上げられ、画素Ｐにより表現される点光源の面積が拡大される。これは、画素Ｐの本来の輝度Ｙｈを面積に転嫁したということができる。つまり、図１０（ｂ）の紙面上下方向に表現される画素Ｐの輝度を、図１０（ｂ）の紙面左右方向に表現される面積で仮想的に表現したということである。これにより、この画像を鑑賞する鑑賞者は、画素Ｐにより表現される被写体部分をより明るく感じるようになり、実際に撮影した景色を肉眼で見たときの印象に近づけることが可能になる。換言すると、点光源等の光源の再現性が高い画像を作成することができる。

図８は、高輝度画素の面積拡大処理のフローチャートである。図８に示す処理は、制御部１０が実行する制御プログラムに含まれている。まずステップＳ１０で、制御部１０は、全画素から未選択の画素を１つ、注目画素として選択する。ステップＳ２０で制御部１０は、選択した注目画素周辺の高輝度画素を検出する 。換言すると、制御部１０は、選択した注目画素近傍の周辺最大輝度値を検出する。ステップＳ３０で制御部１０は、混合係数Ｗ１〜Ｗ３を決定する。ステップＳ４０で制御部１０は、上式（４）に基づき、重みＷｍを決定する。ステップＳ５０で制御部１０は、上式（５）〜（７）に基づき、Ｙｔ’、Ｃｂｔ’、Ｃｒｔ’をそれぞれ演算する。換言すると、制御部１０は、検出した周辺最大輝度値が大きいほど注目画素の輝度値が大きくなるように、注目画素の輝度値を補正する。ステップＳ６０で制御部１０は、全ての画素を注目画素として選択したか否かを判定する。未選択の画素が存在する場合、制御部１０は処理をステップＳ１０に進める。他方、全ての画素を選択し終わった場合、制御部１０は図８に示す処理を終了する。

上述した第１の実施の形態によるカメラによれば、次の作用効果が得られる。
（１）制御部１０は、画像から所定以上の輝度を有する高輝度画素（高輝度領域）を検出する不図示の領域検出部と、領域検出部により検出された高輝度画素の周辺領域に、高輝度画素の輝度および色調を反映させる不図示の反映部とを備える。このようにしたので、点光源等の光源の再現性が高い画像を作成することができる。特に、ダイナミックレンジを圧縮した画像においては、そのような光源の輝度が実際よりも抑制して表現されるので、より高い効果が得られる。

（２）反映部は、高輝度画素の輝度および色調を周辺領域に反映させる程度を表す重みＷｍを決定し、高輝度画素の輝度Ｙｍと周辺領域の輝度Ｙｔとの加重平均を重みＷｍに基づき演算することにより、高輝度画素の輝度Ｙｍを反映した周辺領域の輝度Ｙｔ’を決定すると共に、高輝度画素の色調（色差Ｃｂｍ、Ｃｒｍ）と周辺領域の色調（色差Ｃｂｔ、Ｃｒｔ）との加重平均を重みＷｍに基づき演算することにより、高輝度領域の色調（色差Ｃｂｍ、Ｃｒｍ）を反映した周辺領域の色調（色差Ｃｂｔ’、Ｃｒｔ’）を決定する。このようにしたので、点光源等の光源の再現性が高い画像を作成することができる。

（３）反映部は、高輝度画素が第１輝度を有する場合には、高輝度画素が第１輝度より小さい第２輝度を有する場合よりも重みＷｍを小さくする。このようにしたので、高輝度画素の輝度Ｙｍに対して適切な量だけ周辺の画素に輝度や色調を反映させることができる。

（４）反映部は、高輝度画素から第１距離だけ離れた第１周辺領域では、高輝度画素から第１距離より小さい第２距離だけ離れた第２周辺領域よりも重みＷｍを小さくして加重平均を演算する。このようにしたので、高輝度画素を中心に広がる光を再現することができる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態に係るカメラについて説明する。本実施形態のカメラは、高輝度画素の面積拡大処理の処理内容が異なることを除き、第１の実施の形態に係るカメラ１と同様の構成を有する。そこで、以下では、本実施形態において制御部１０が実行する高輝度画素の面積拡大処理の内容について説明し、それ以外の点については説明を省略する。

上述した第１の実施の形態では、高輝度画素の面積拡大処理を、一般的な空間フィルタの形の処理として実装している。つまり、制御部１０は、注目画素を変更しながら、各注目画素について、その周囲５×５の範囲の画素に基づき、注目画素の新たな画素値を決定するという、空間フィルタの動作を行っている。このような処理は実装が容易であるという利点がある。

本実施形態の高輝度画素の面積拡大処理では、まず制御部１０が、画像信号全体を走査して、輝度Ｙが所定のしきい値ｔｈ３以上である画素を特定する。以下の説明では、ここで特定された輝度Ｙの高い画素から成る領域を、高輝度領域と称する。次に制御部１０は、このようにして特定された各高輝度領域について、その面積が所定面積以上であるか否かを調べる。ここで、所定面積以上の面積を有していると判定された高輝度領域は、以降の処理の対象から除外される。つまり、以降の処理は、所定面積未満の面積しか有していない高輝度領域に対してのみ実行される。

次に制御部１０は、各高輝度領域の周辺領域に存在する各画素を注目画素として選択し、上述した第１の実施の形態と同様に、混合係数Ｗ１〜Ｗ３の決定と、上式（４）〜（７）による注目画素への高輝度画素の混合とを行う。ここで周辺領域は、例えば高輝度領域の外形を上下左右方向に所定の画素数（例えば２画素）分だけ拡大した領域から、高輝度領域を除いた領域である。

図９は、第２の実施の形態における高輝度画素の面積拡大処理のフローチャートである。図９に示す処理は、制御部１０が実行する制御プログラムに含まれている。まずステップＳ８０で、制御部１０は、画像信号全体を走査して高輝度領域を特定する。ステップＳ９０で制御部１０は、ステップＳ８０で特定した全ての高輝度領域のうち、所定面積以上の面積を有する高輝度領域を除外する。ステップＳ１１０で制御部１０は、特定した各高輝度領域の周辺領域から画素を１つ注目画素として選択する。ステップＳ１２０で制御部１０は、選択した注目画素周辺の高輝度画素を検出する 。ステップＳ１３０で制御部１０は、混合係数Ｗ１〜Ｗ３を決定する。ステップＳ１４０で制御部１０は、上式（４）に基づき、重みＷｍを決定する。ステップＳ１５０で制御部１０は、上式（５）〜（７）に基づき、Ｙｔ’、Ｃｂｔ’、Ｃｒｔ’をそれぞれ演算する。ステップＳ１６０で制御部１０は、全ての画素を注目画素として選択したか否かを判定する。未選択の画素が存在する場合、制御部１０は処理をステップＳ１１０に進める。他方、全ての画素を選択し終わった場合、制御部１０は図９に示す処理を終了する。

上述した第２の実施の形態によるカメラによれば、次の作用効果が得られる。
（１）制御部１０が有する不図示の反映部は、高輝度領域の面積が所定値以上である場合には、周辺領域に高輝度領域の輝度および色調を反映させない。このようにしたので、点光源等とは異なる明るい物体に対して余計な効果を付加することがなく、より優れた画像を作成することができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。

（変形例１）
第２の実施の形態において、高輝度領域の面積が所定値以上であった場合には、その高輝度領域を面積拡大処理から除外していた。これ以外の条件を用いて、高輝度領域を面積拡大処理から除外してもよい。例えば高輝度領域の短辺の長さが一定以上であった場合に限り、その高輝度領域を面積拡大処理から除外する。このようにすると、点光源だけでなく、高輝度な細長い物体についてもその面積が拡大される。従って、例えばネックレス等のアクセサリや海面の煌めきなどについても、点光源と同様にその輝きが強調され、画像の見栄えがよくなる。

（変形例２）
高輝度画素の面積拡大処理において、撮影レンズ１１の特性情報（レンズ情報）等の種々の情報を用いてもよい。例えば、レンズ情報から、カメラ１に収差が大きい撮影レンズ１１が装着されていることがわかった場合には、収差が小さい撮影レンズ１１が装着されている場合に比べて、重みＷｍを減らすと、より望ましい結果が得られるようになる。これは、収差が大きい場合、点光源等は本来よりもややぼやけて大きく写り込むため、これに対してさらに面積拡大処理を行うと、過剰に面積が大きくなってしまうためである。

（変形例３）
色空間の変換は行わなくてもよい。つまり、ＲＧＢ色空間のままで高輝度画素の面積拡大処理を実行してもよい。この場合は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色ごとに注目画素の周囲の最大値で補正を行うようにする。

（変形例４）
混合係数Ｗ１の設定方法は上述したものに限定されない。例えば、しきい値ｔｈ３を、ニー特性に関するしきい値ｔｈ１と異ならせてもよい。また、混合係数Ｗ１は、１になるようにしてもよい。更に、しきい値ｔｈ３を決定するためのグラフは、図５と異なっていてもよい。例えば、輝度Ｙｍａｘがしきい値ｔｈ３以上である場合には混合係数Ｗ１が輝度Ｙｍａｘに比例した値になるようにしてもよい。あるいは、より単純に、輝度Ｙｍａｘがしきい値ｔｈ３以上である場合には混合係数Ｗ１を１に設定し、輝度Ｙｍａｘがしきい値ｔｈ３未満である場合には混合係数Ｗ１を０に設定することもできる。

（変形例５）
重みＷｍの決定に際し、混合係数Ｗ２や混合係数Ｗ３は利用されなくてもよい。つまり、重みＷｍは、少なくとも混合係数Ｗ１のみを利用して決定すればよい。

（変形例６）
高輝度画素の検索範囲は、注目画素の周囲５×５の範囲でなくてもよい。例えば注目画素を中心とした半径５の円型の範囲内としてもよいし、より大きい、またはより小さい範囲から高輝度画素を検索してもよい。

（変形例７）
上述した実施の形態は、本発明をカメラに適用したものであったが、本発明はこれに限らず、入力された画像データに高輝度画素の面積拡大処理を適用して出力する画像処理装置とすることも可能である。なお、ここでいう画像処理装置には、例えばプリンタやコピー機、フォトフレームなど、画像データの表示や印刷を行う装置を含む。

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

１…カメラ、１０…制御部、１１…撮影レンズ、１２…絞り、１３…クイックリターンミラー、１４…ファインダースクリーン、１５…ペンタプリズム、１６…測光レンズ、１７…測光センサ、１８…フォーカルプレーンシャッター、１９…撮像素子、２０…接眼レンズ

Claims (6)

1. 光学系を用いて撮像された画像から所定以上の輝度を有する高輝度領域を検出する検出部と、
   前記高輝度領域が所定の面積未満である場合又は前記高輝度領域の短辺が所定の長さ未満である場合、前記高輝度領域の輝度に基づいて前記高輝度領域の周辺領域の輝度を補正する補正部と、
   を備える画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置において、
   前記補正部は、前記光学系の特性の情報に基づいて前記高輝度領域の周辺領域の輝度を補正する画像処理装置。
3. 請求項２に記載の画像処理装置において、
   前記補正部は、前記光学系の収差の情報に基づいて前記高輝度領域の周辺領域の輝度を補正する画像処理装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
   前記補正部は、前記画像から特定された一部の領域に対して、前記高輝度領域の輝度に基づいて前記高輝度領域の周辺領域の輝度を補正する画像処理装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
   前記補正部は、前記高輝度領域の輝度に基づいて前記高輝度領域の周辺領域の輝度を補正する程度を表す重みを決定し、前記高輝度領域の輝度と前記周辺領域の輝度との加重平均を前記重みに基づき演算することにより、前記高輝度領域の周辺領域の輝度を決定する画像処理装置。
6. 光学系を用いて撮像された画像から所定以上の輝度を有する高輝度領域を検出する検出処理と、
   前記高輝度領域が所定の面積未満である場合又は前記高輝度領域の短辺が所定の長さ未満である場合、前記高輝度領域の輝度に基づいて前記高輝度領域の周辺領域の輝度を補正する補正処理と、
   をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。

Images