JP3233114B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Description
画像処理方法に関し、例えばテレビジョン受像機、ビデ
オテープレコーダー、テレビジョンカメラ、プリンタ等
の画像処理装置に適用することができる。本発明は、例
えば画素値の低域成分を基準にして画像データの属する
領域を判定し、この判定結果に基づいて画像データの信
号レベルを補正することにより、部分的なコントラスト
の劣化を有効に回避して階調を補正することができるよ
うにする。
装置においては、撮像手段等の画像入力手段を介して得
られる画像データの階調を補正して出力するようになさ
れている。
信号処理回路の入出力特性を示す特性曲線図である。こ
の種の信号処理回路は、入力レベルlが所定の基準レベ
ルlkより増大すると利得を低減する。これによりこの
種の信号処理回路は、入力レベルが基準レベルlkより
増大すると信号レベルを抑圧して出力し、この場合、信
号レベルの高い部分のコントラストを犠牲にして階調を
補正するようになされている。
て、横軸は画像データの入力レベルである画素値lを、
縦軸は画像データの出力レベルである画素値T(l)を
表わし、Lmaxは入出力画像の各画素が取り得る最大
レベルを表わす。また以下において、この特性曲線図に
示されるように入出力関係を示す関数をレベル変換関数
と呼ぶ。
力特性を示す特性曲線図である。このレベル変換関数に
よる信号処理回路は、入力レベルlが第1の基準レベル
ls以下のときと、第2の基準レベルlb以上のときと
で利得を低減する。これによりこの信号処理回路は、信
号レベルの低い部分と高い部分とのコントラストを犠牲
にして階調を補正するようになされている。
理等においては、例えばヒストグラムイコライゼーショ
ンにより階調を補正するようになされている。
入力画像の画素値の頻度分布に応じてレベル変換関数を
適応的に変化させる方法であり、画素値の頻度分布の低
い部分の階調を低減することにより階調を補正する方法
である。
グラムイコライゼーションの処理においては、入力画像
の画素値lを基準にした画素数の集計である頻度分布H
(l)に基づいて、次式の演算処理による累積頻度分布
C(l)が検出される。
おいては、このようにして検出された累積頻度分布C
(l)を次式により正規化することにより、レベル変換
関数T(l)を定義し、このレベル変換関数T(l)に
従って入力画像の信号レベルを補正するようになされて
いる。なおここでFmaxは、累積頻度分布C(l)の
最終値であり、Lmaxは、入出力レベルの最大値であ
る。
像データを伝送路で伝送する場合、表示装置に表示する
場合、あるいは記憶装置に保存する場合等にあっても、
ダイナミックレンジの抑圧等を目的として必要に応じて
適宜実行されるようになされている。
手法による階調の補正処理においては、何れかの部分の
コントラストを犠牲にして全体の階調を補正する処理で
ある。これは何れの手法においても、不自然な画像が生
成されるのを回避するため、単調増加性を有する入出力
関数によってレベル変換するためである。
理された画像において部分的にコントラストが低下する
問題があった。
で、部分的なコントラストの低下を有効に回避して階調
を補正することができる画像処理装置及び画像処理方法
を提案しようとするものである。
め本発明においては、画像処理装置又は画像処理方法に
おいて、画像データの属する領域を判定し、その判定結
果に基づいて、画像データの画素値を補正する補正係数
を生成し、この補正係数に従って画像データの画素値を
補正する。
定結果に基づいて、画像データの画素値を補正する補正
係数を生成し、この補正係数に従って画像データの画素
値を補正すれば、同一領域内では同じ係数により画素値
を補正して領域内では画素値の大小関係を保持し、異な
る領域に属する画素間では画素値の大小関係を逆転させ
ることもでき、これにより部分的なコントラストの劣化
を回避して全体の階調を補正することが可能となる。
発明の実施の形態を詳述する。
カメラを示すブロック図である。このテレビジョンカメ
ラ1において、CCD固体撮像素子(CCD)2は、タ
イミングジェネレータ(TG)3の駆動により撮像結果
を出力する。このときCCD固体撮像素子2は、ユーザ
ーの設定による電荷蓄積時間により1/60〔秒〕周期
で撮像結果を得、この撮像結果を通常露光による撮像結
果VNとして出力する。さらにCCD固体撮像素子2
は、これら通常露光による撮像結果VNの垂直ブランキ
ング期間において、この通常露光による電荷蓄積時間に
比して短い電荷蓄積時間による撮像結果を得、この撮像
結果を短時間露光の撮像結果VSとして出力する。
撮像素子2においては、所定の入射光量以上において
は、出力レベルが飽和してなる通常露光による撮像結果
VN(図2(A))と、これより短い電荷蓄積時間によ
り出力レベルが飽和していない短時間露光の撮像結果V
S(図2(B))とを組にして出力する。
リング回路、欠陥補正回路、マトリックス演算回路、ア
ナログディジタル変換回路等を介して、この通常露光に
よる撮像結果VN(赤色、青色、緑色の色信号に変換さ
れている)を入力し、この通常露光による撮像結果VN
を一時保持して出力する。
重サンプリング回路、欠陥補正回路、マトリックス演算
回路、アナログディジタル変換回路等を介して、この短
時間露光による撮像結果VSを入力し、この短時間露光
による撮像結果VSを一時保持して出力する。
常露光による撮像結果VNと、メモリ4Sに保持された
短時間露光による撮像結果VSとを加算することによ
り、広いダイナミックレンジで、かつ充分な画素値によ
る撮像結果VTを出力し、レベル補正回路6は、この加
算回路5による撮像結果VTにおいて実用上充分な直線
性を確保できるように、メモリ4Sより出力される短時
間露光による撮像結果VSの画素値を補正して出力す
る。
ては、従来に比して格段的に大きなダイナミックレンジ
による撮像結果VT(図2(C))を生成するようにな
されている。
素値を補正することにより、この撮像結果VTの階調を
補正して出力する。続く信号処理回路9は、テレビジョ
ンカメラに必要な各種信号処理を実行してこの撮像結果
を外部機器等に出力し、このとき出力機器に対応するよ
うに撮像結果の画素値を一様に抑圧することにより撮像
結果のダイナミックレンジを抑圧して出力する。
に、次式の演算処理を実行すことにより、色信号R、
G、Bによる撮像結果VTより輝度信号Yを生成し、こ
の輝度信号Yを基準にして各色信号R、G、Bの階調を
補正して出力する。
フィルタ10は、輝度信号Yである画像データの属する
領域を判定し、判定結果を出力する。このとき領域判定
フィルタ10は、画像データの近傍所定範囲の特徴を示
す特徴量として画素値の平均値である平均輝度レベルを
検出し、これにより画像データが何れの平均輝度レベル
の領域に属するか判定し、この平均輝度レベルである平
均値を判定結果として出力する。
のローパスフィルタであり、ラスタ走査の順序で順次入
力される撮像結果VTにおける輝度信号Yの画素値x
(i,j)について、次式の演算式により表される低周
波数成分r(i,j)を検出し、この低周波数成分r
(i,j)を判定結果として出力する。
ための近傍領域の大きさを表わす定数であり、また図3
に示すように、この実施の形態では、ラスタ走査順に入
力される撮像結果VTについて、水平方向を符号iによ
る添え字により、垂直方向を符号jによる添え字により
示す。これにより領域判定フィルタ10は、撮像結果V
Tによる画像より画像中の細かい構造を除去して比較的
画素値が平坦な領域を抽出する。なお領域判定フィルタ
10は、このような処理を目的とすることからその帯域
は比較的狭いものが望ましい。
(i,j)の信号レベルに応じて、例えば図4に示すよ
うな係数算出関数Gによりコントラスト補正係数g
(i,j)を生成する。ここでこの係数算出関数Gは、
例えば図15について上述したレベル変換関数T(l)
を次式により演算処理して得られる関数である。
算処理によりコントラスト補正係数g(i,j)を生成
して出力し、入力レベルである低周波数成分r(i,
j)の信号レベルが所定の基準レベルlk以下の領域に
ついては、値1以上の一定値gmaxによるコントラス
ト補正係数g(i,j)を出力し、この基準レベルlk
以上の領域については、低周波数成分r(i,j)の信
号レベルに応じて徐々に値が値gminに近づくように
コントラスト補正係数g(i,j)を出力する。
るコントラスト補正係数g(i,j)と、対応する撮像
結果VTの画素値x(i,j)とを乗算することにより
(この場合は各色信号に対しての処理である)、コント
ラスト補正係数g(i,j)により撮像結果VTの信号
レベルを補正して出力する。
(図1)、CDD固体撮像素子2よりユーザーの設定し
た電荷蓄積時間による通常露光による撮像結果VN(図
2(A))と、短い電荷蓄積時間による短時間露光の撮
像結果VS(図2(B))とが交互に出力され、この撮
像結果VN及びVSがそれぞれメモリ4N及び4Sに保
持される。テレビジョンカメラ1では、この2つの撮像
結果VN及びVSがレベル補正回路6、加算回路5によ
り合成され、これにより従来に比して格段的に大きなダ
イナミックレンジによる撮像結果VT(図2(C))が
生成される。
が生成され、階調補正回路8の領域判定フィルタ10に
おいて、入力画像データの近傍所定範囲の特徴を示す特
徴量である画素値の平均値が検出され、これにより入力
画像データの属する領域を示す判定結果が生成される。
より具体的には、領域判定フィルタ10により画素値の
平均値である低周波数成分r(i,j)が検出され、こ
れにより画像中の細かい構造が除去され、比較的画素値
が平坦な領域が抽出される。またこの低周波数成分r
(i,j)が判定結果として出力される。
路11により、この低周波数成分r(i,j)の信号レ
ベルに応じてコントラスト補正係数g(i,j)が生成
され、このコントラスト補正係数g(i,j)により乗
算回路12において画素値が補正され、これにより低周
波数成分r(i,j)を基準にした各領域に応じた利得
により画素値が補正されて出力される。
波数成分r(i,j)の信号レベルが等しい領域におい
ては、等しい利得により画素値が補正されるのに対し、
低周波数成分r(i,j)の信号レベルが異なる領域に
おいては、レベル変換関数T(l)の設定に応じて、画
素値を近接させることができ、また場合によっては画素
値の大小関係を逆転させることも可能となる。これによ
り全体の階調に対して、各領域内のコントラストを自然
に増加させることができ、部分的なコントラストの低下
を有効に回避して全体の階調を補正することが可能とな
る。
の画素値x(i,j)がローパスフィルタ10のカット
オフ周波数以上の周波数により脈動し、さらに画素値x
(i,j)の直流レベルが急激に立ち上がっている場合
であって(図5(B))、この直流レベルの急激な変化
に対応する低周波数成分r(i,j)の変化が係数算出
関数G(l)の変極点を跨ぐような場合(図5
(A))、図15について上述した従来のレベル変換関
数によっては、画素値x(i,j)の大きな部分でコン
トラストが抑圧されるようになる(図5(C))。
数成分r(i,j)の信号レベルが急激に立ち上がる前
後において、それぞれこの低周波数成分r(i,j)の
信号レベルに応じた利得により画素値x(i,j)が補
正され、係数算出関数G(l)の設定によって信号レベ
ルが補正されることになる。このとき画素値x(i,
j)が小さな部分においては、ピーク値l3及びボトム
値l1の平均値レベルl2による利得gmaxにより画
素値x(i,j)が補正され、これにより低レベル領域
に対しては従来法と同程度のコントラストを得ることが
できる(図5(D))。
に、ピーク値l6及びボトム値l4の平均値レベルl5
による利得g5により画素値x(i,j)が補正され、
このときこれらピーク値l6及びボトム値l4が一様な
利得により画素値が補正されることにより、このピーク
値l6及びボトム値l4間のコントラストにおいては、
この利得g5で増幅されることになる。
体的に見たときの階調は大きく変化しないものの、微視
的に見た脈動については、入力画像である撮像結果VT
による大きな脈動を拡大することが可能となる。
(i,j)が脈動して直流レベルが急激に立ち上がって
いる場合であって(図6(B))、画素値x(i,j)
の脈動が係数算出関数G(l)の変極点より高レベル側
に偏っている場合(図5(B))、図15について上述
した従来のレベル変換関数によっては、全ての画素値x
(i,j)でコントラストが抑圧されるようになる(図
6(C))。
ベル側においては、それぞれ平均値レベルl2及びl5
に対応する利得g2及びg5により画素値が補正され、
全体的に見たときの階調は大きく変化しないものの、微
視的に見た脈動については、入力画像である撮像結果V
Tによる大きな脈動を拡大することが可能となる。
し、その判定結果に基づいて画像データの画素値を補正
する補正係数を生成すると共に、この補正係数に従って
画像データの画素値を補正することにより、同一領域内
では同じ係数により画素値の大小関係を保持したまま、
異なる領域に属する画素間では必要に応じて画素値を近
接させることができ、また極端な場合には逆転させるこ
ともできる。これにより所定のレベル範囲で各領域内の
コントラストを拡大することができ、部分的なコントラ
ストの低下を回避して全体の階調を補正することができ
る。
波数成分を特徴量として使用して、この低周波数成分を
基準にして画素値を補正することにより、簡単な構成に
より、部分的なコントラストの低下を回避して全体の階
調を補正することができる。
カメラに適用される階調補正回路を示すブロック図であ
る。この階調補正回路28は、図1について上述した階
調補正回路8に代えて適用される。
構成する輝度信号Yの画素値を再量子化することによ
り、ビット数を低減して出力する。なおこの実施の形態
において、量子化回路29は、画素値x(i,j)に対
して、予め設定された量子化ステップQにより次式の演
算処理を実行し、これにより画素値x(i,j)を線型
量子化処理して画素値x′(i,j)を出力する。なお
ここでint(a)は、aの小数点以下を切り捨てる関
数である。
る点を除いて、第1の実施の形態に係る領域判定フィル
タ10と同一に形成される。
第1の実施の形態に係る係数算出回路を構成し、領域判
定フィルタ30より出力される低周波数成分r(i,
j)をアドレスにして補正係数g(i,j)を出力す
る。かくするにつきルックアップテーブル31は、次式
により示す補正係数LUT(i)をi番目のアドレスに
格納していることになる。
化して処理するようにしても、第1の実施の形態と同様
の効果を得ることができる。またルックアップテーブル
により補正係数を生成することにより、その分全体の処
理を簡略化することができ、またこのとき事前に量子化
することにより領域判定フィルタの構成を簡略化するこ
とができ、さらにはルックアップテーブルを小型化する
ことができる。
カメラに適用される階調補正回路を示すブロック図であ
る。この階調補正回路38は、図7について上述した階
調補正回路28に代えて適用され、この階調補正回路2
8のルックアップテーブル31に代えてルックアップテ
ーブル41及び補間回路42が配置される。
判定フィルタ30の出力値r(i,j)が取り得るレベ
ル数よりも少ないアドレスを有し、出力値r(i,j)
の所定下位ビットを省略したアクセスにより、次式によ
り表される2つのアドレスaddr0(i,j)、ad
dr1(i,j)と補正係数g0(i,j)、g1
(i,j)とを出力する。なおここでルックアップテー
ブル41は、2つのアドレスaddr0(i,j)につ
いては、領域判定フィルタ30の出力値r(i,j)の
下位ビットを省略して出力することにより、またアドレ
スaddr1(i,j)については、このアドレスad
dr0(i,j)の最下位に論理1のビットを付加する
ことにより、これらのアドレスaddr0(i,j)、
addr1(i,j)を生成して出力する。なおここ
で、ここでRmaxは、領域判定フィルタ30の出力値
x(i,j)が取り得る最大値、R′maxはルックア
ップテーブル41のアドレスの取り得る最大値である。
1から入力されるアドレスaddr0(i,j)、ad
dr1(i,j)、補正係数g0(i,j)、g1
(i,j)を用いて次式による補間演算処理を実行し、
その補間結果を補正係数g(i,j)として出力する。
て補正係数を生成することにより、小規模のルックアッ
プテーブルを用いて滑らかに値の変化する補正係数を生
成することができ、その分精度良く階調を補正すること
ができる。
カメラに適用される階調補正回路を示すブロック図であ
る。この階調補正回路48は、図1について上述した階
調補正回路8に代えて適用される。
フィルタ50は、異なる解像度による入力画像データの
属する領域の判定結果r0(i,j)、r1(i,
j)、r2(i,j)、……、rN−1(i,j)を出
力するローパスフィルタ部50Aと、これら異なる解像
度による判定結果r0(i,j)、r1(i,j)、r
2(i,j)、……、rN−1(i,j)に基づいて、
合成信号である判定結果r(i,j)を生成する信号合
成部50Bとにより構成される。
過帯域幅の異なるローパスフィルタ(LPF)F0、F
1、F2、……、FN−1により構成され、各ローパス
フィルタ(LPF)F0、F1、F2、……、FN−1
に撮像結果VTから生成した輝度信号Yの画素値x
(i,j)を入力し、対応する低周波数成分を判定結果
r0(i,j)、r1(i,j)、r2(i,j)、…
…、rN−1(i,j)として出力する。
0、M1、M2、……、MN−1において、判定結果r
0(i,j)、r1(i,j)、r2(i,j)、…
…、rN−1(i,j)を重み付けした後、加算回路5
3で加算し、これにより1の合成信号である判定結果r
(i,j)を生成して出力する。なおこのとき、乗算回
路M0、M1、M2、……、MN−1における各重み付
け係数w0、w1、w2、……、wN−1は、次式の関
係式を満足するように事前に設定される。
み付け係数w0、w1、w2、……、wN−1の設定に
より撮像結果VTにおける輪郭が異常に強調されないよ
うになされている。
(i,j)が急激に変化している場合(図10
(A))、低周波数成分r(i,j)においては、この
急激な画素値の変化を緩和したように信号レベルが変化
する。この低周波数成分r(i,j)の信号レベルが図
4について上述した変極点より高レベル側に偏っている
場合にあって、第1の実施の形態のように単にローパス
フィルタの出力信号により補正係数g(i,j)を生成
したのでは、画素値x(i,j)が急激に変化する直前
においては余分な利得により画素値が増幅され、画素値
x(i,j)が急激に変化した直後においては少ない利
得により画素値が増幅され、これにより異常に輪郭が強
調された出力値y(i,j)(図10(B))が得られ
る。
ぼ一様な利得により画素値を補正して異常な輪郭の強調
を低減することができる。
数系統の低周波数成分より補正係数を生成することによ
り、異常な輪郭の強調を有効に回避して第1の実施の形
態と同様の効果を得ることができるようになされてい
る。
波数成分より補正係数を生成することにより、異常な輪
郭の強調を有効に回避して第1の実施の形態と同様の効
果を得ることができる。
ンカメラに適用される階調補正回路を示すブロック図で
ある。この階調補正回路58は、図1について上述した
階調補正回路8に代えて適用される。
フィルタ60は、異なる解像度による判定結果r0
(i,j)、r1(i,j)、r2(i,j)、……、
rN−1(i,j)を出力する。すなわち領域判定フィ
ルタ60は、それぞれ通過帯域幅の異なるローパスフィ
ルタ(LPF)F0、F1、F2、……、FN−1によ
り構成され、各ローパスフィルタ(LPF)F0、F
1、F2、……、FN−1に画素値x(i,j)を入力
し、対応する低周波数成分を判定結果r0(i,j)、
r1(i,j)、r2(i,j)、……、rN−1
(i,j)として出力する。
j)、r1(i,j)、r2(i,j)、……、rN−
1(i,j)より対応する補正係数g0(i,j)、g
1(i,j)、g2(i,j)、……、gN−1(i,
j)を生成する係数生成部61Aと、これらの補正係数
g0(i,j)、g1(i,j)、g2(i,j)、…
…、gN−1(i,j)を合成して1の補正係数g
(i,j)を生成する係数合成部61Bとにより構成さ
れる。
定の係数算出関数Gk(k=0、1、2、……、N−
1)に基づいて、判定結果r0(i,j)、r1(i,
j)、r2(i,j)、……、rN−1(i,j)より
対応する補正係数g0(i,j)、g1(i,j)、g
2(i,j)、……、gN−1(i,j)を生成する係
数算出部L0、L1、L2、……LN−1により構成さ
れる。
れ乗算回路M0、M1、M2、……、MN−1により補
正係数g0(i,j)、g1(i,j)、g2(i,
j)、……、gN−1(i,j)を重み付けした後、加
算回路63で加算し、これにより1の補正係数g(i,
j)を生成して出力する。なおこのとき、乗算回路M
0、M1、M2、……、MN−1における各重み付け係
数をw0、w1、w2、……、wN−1は、上述した
(11)式の関係式を満足するように事前に設定され
る。
周波数成分よりそれぞれ補正係数を生成した後、1の補
正係数を生成するようにしても、第4の実施の形態と同
様の効果を得ることができる。
4について上述した特性により補正係数を生成する場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の入出
力特性により補正係数を生成しても良く、例えば図12
に示すような、入力レベルの増大に伴い、途中で出力レ
ベルが低減するような入出力特性によるレベル変換関数
を用いるようにしても良い。
な関数を用いた場合、この関数が単調増加の関数では無
いことにより、処理結果である画像において疑似輪郭が
発生する場合がある。ところが上述した実施の形態のよ
うにローパスフィルタにより領域に分割して処理する場
合には、ローパスフィルタの通過帯域に応じた大きさの
近傍領域内では画素値の大小関係が逆転するような画素
値の大きな変化を防止することができる。これにより疑
似輪郭の発生を有効に回避することができる。
変換関数Tを用いて(6)式の演算処理により係数算出
関数Gを生成する場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、レベル変換関数Tを用いないで任意に係数算
出関数Gを設定するようにしてもよい。
正回路により階調を補正した後、続く信号処理回路によ
りダイナミックレンジを抑圧する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、レベル変換関数T、これに
対応する係数算出関数Gの設定によりこれらの処理を纏
めて実行することもできる。
においては、入力される画素値のビット数より出力され
る画素値のビット数が小さいことが求められることによ
り、レベル変換関数Tにおいて、出力レベルの最大値を
出力画像に許容される最大値に設定し、これを用いて係
数算出関数Gを生成することにより、これらの処理を纏
めて実行することができる。
数算出関数Gを設定する場合には、次式を満足するよう
に、係数算出関数Gを設定すればよい。なおここで、l
は入力画素レベルを、Lmaxは入力画素レベルの最大
値を、L0maxは出力画素レベルの最大値を表わす。
び第3の実施の形態において量子化回路、ルックアップ
テーブル、さらには補間回路を使用する場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じてこれら量
子化回路、ルックアップテーブル、補間回路の全て、又
は何れかを第2及び第3の実施の形態以外に適用するこ
ともできる。
態において、必要に応じて量子化回路を省略してもよ
い。
より輝度信号を生成し、この輝度信号を基準にして色信
号の階調を補正する場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、例えば図13に示すような色フィルタの設
定により単板式の固体撮像素子より出力される輝度信号
に振幅変調された色信号が重畳されてなる撮像結果(図
14)を処理する場合、輝度信号と色差信号によるビデ
オ信号を処理する場合、さらには輝度信号にクロマ信号
が重畳されてなる合成ビデオ信号を処理する場合等に広
く適用することができる。
号が重畳されてなる撮像結果を処理する場合には、補正
係数の解像度を色信号の変調周波数よりも低く設定する
ことにより、色のノイズを有効に回避して階調を補正す
ることができる。
を処理する場合には、輝度信号に基づいて補正係数を算
出し、この補正係数により輝度信号及び色差信号の階調
を補正することにより、この種のビデオ信号の階調を補
正することができる。
スフィルタにより入力画像データの属する領域を判定
し、ローパスフィルタより出力される低周波数成分を判
定結果として使用する場合について述べたが、本発明は
これに限らず、例えば処理対象の画像において、任意に
選択した画素と、この画素を取り巻く近傍画素との類似
性を特徴量として把握してこの画素より順次領域を拡大
して処理対象画像を領域分割と共に、その特徴量を判定
結果として使用する場合等、種々の特徴量により、また
処理対象画像を種々の処理方法により領域分割して、上
述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
をテレビジョンカメラに適用する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、テレビジョン受像機、ビデ
オテープレコーダー、プリンタ等の種々の画像処理装置
に広く適用することができる。
素値の低域成分を基準にして入力画像データの属する領
域を判定し、その判定結果に基づいて画像データの信号
レベルを補正することにより、部分的なコントラストの
低下を有効に回避して階調を補正することができる。
カメラを示すブロック図である。
処理の説明に供する特性曲線図である。
列を示す略線図である。
する特性曲線図である。
路の処理の説明に供する信号波形図である。
補正回路の処理の説明に供する信号波形図である。
カメラに適用される階調補正回路を示すブロック図であ
る。
カメラに適用される階調補正回路を示すブロック図であ
る。
カメラに適用される階調補正回路を示すブロック図であ
る。
号波形図である。
ンカメラに適用される階調補正回路を示すブロック図で
ある。
れるレベル変換関数の説明に供する特性曲線図である。
果を示す信号波形図である。
されるレベル変換関数の説明に供する特性曲線図であ
る。
レンジの抑圧処理に適用されるレベル変換関数の説明に
供する特性曲線図である。
明に供する特性曲線図である。
8……階調補正回路、10、30、50、60……領域
判定フィルタ、11、61……係数算出回路、12、M
0〜MN−1……乗算回路、29……量子化回路、3
1、41……ルックアップテーブル、F0〜FN−1…
…ローパスフィルタ、53、63……加算回路、L0〜
LN−1……係数算出部
Claims (9)
- 【請求項1】画像データの階調を補正する画像処理方法
において、 前記画像データの属する領域を判定して判定結果を出力
する領域判定処理と、 前記判定結果に基づいて、前記画像データの画素値を補
正する補正係数を出力する係数算出処理と、 前記補正係数に従って前記画像データの画素値を補正す
る補正処理とからなり、 前記領域判定処理は、 前記画像データの低周波数成分を異なる帯域により複数
抽出する低周波数成分の抽出処理と、 前記複数の低周波数成分に基づいて、1の合成信号を生
成する信号合成処理とであり、 前記係数算出処理は、 前記合成信号に基づいて前記補正係数を生成することを
特徴とする画像処理方法。 - 【請求項2】前記信号合成処理は、 前記複数の低周波数成分を加重平均して前記合成信号を
生成することを特徴とする請求項1に記載の画像処理方
法。 - 【請求項3】画像データの階調を補正する画像処理方法
において、 前記画像データの属する領域を判定して判定結果を出力
する領域判定処理と、 前記判定結果に基づいて、前記画像データの画素値を補
正する補正係数を出力する係数算出処理と、 前記補正係数に従って前記画像データの画素値を補正す
る補正処理とからなり、 前記領域判定処理は、 前記画像データの低周波数成分を異なる帯域により複数
抽出し、 前記係数算出処理は、 前記低周波数成分より、それぞれ補正用の係数を生成す
る部分係数算出処理と、 前記補正用の係数に基づいて、前記補正係数を生成する
係数合成処理とであることを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項4】画像データの階調を補正する画像処理装置
において、 前記画像データの属する領域を判定して判定結果を出力
する領域判定手段と、 前記判定結果に基づいて、前記画像データの画素値を補
正する補正係数を出力する係数算出手段と、 前記補正係数に従って前記画像データの画素値を補正す
る補正手段とを備え、前記領域判定手段は、 前記画像データの低周波数成分を異なる帯域により複数
抽出する低周波数成分の抽出手段と、 前記複数の低周波数成分に基づいて、1の合成信号を生
成する信号合成手段とを有し、 前記係数算出手段は、 前記合成信号に基づいて前記補正係数を生成することを
特徴とする画像処理装置。 - 【請求項5】画像データの階調を補正する画像処理装置
において、 前記画像データの属する領域を判定して判定結果を出力
する領域判定手段と、 前記判定結果に基づいて、前記画像データの画素値を補
正する補正係数を出力する係数算出手段と、 前記補正係数に従って前記画像データの画素値を補正す
る補正手段とを備え、 前記領域判定手段は、 前記画像データの低周波数成分を異なる帯域により複数
抽出し、 前記係数算出手段は、 前記低周波数成分より、それぞれ補正用の係数を生成す
る部分係数算出手段と、 前記補正用の係数に基づいて、前記補正係数を生成する
係数合成手段とを有することを特徴とする画像処理装
置。 - 【請求項6】画像データの階調を補正する画像処理方法
において、 前記画像データの属する領域を判定して判定結果を出力
する領域判定処理と、 前記判定結果に基づいて、前記画像データの画素値を補
正する補正係数を出力する係数算出処理と、 前記補正係数に従って前記画像データの画素値を補正す
る補正処理とを有し、前記領域判定処理は、 前記画像データの低周波数成分を抽出し、前記低周波数
成分を前記判定結果として出力し、 前記係数算出処理は、 前記低周波数成分の信号レベルを所定の係数算出関数で
表される入出力特性の入力値に設定すると共に、前記補
正係数を前記入出力特性の出力値に設定して、 前記補正係数を生成することを特徴とする画像処理方
法。 - 【請求項7】前記係数算出処理は、 前記低周波成分の信号レベルに対応するアドレスへの前
記入出力特性により構成されたルックアップテーブルの
アクセスにより、前記補正係数を生成することを特徴と
する請求項6に記載の画像処理方法。 - 【請求項8】画像データの階調を補正する画像処理装置
において、 前記画像データの属する領域を判定して判定結果を出力
する領域判定手段と、 前記判定結果に基づいて、前記画像データの画素値を補
正する補正係数を出力する係数算出手段と、 前記補正係数に従って前記画像データの画素値を補正す
る補正手段とを備え、 前記領域判定手段は、 前記画像データの低周波数成分を抽出し、前記低周波数
成分を前記判定結果として出力し、 前記係数算出手段は、 前記低周波数成分の信号レベルを所定の係数算出関数で
表される入出力特性の入力値に設定すると共に、前記補
正係数を前記入出力特性の出力値に設定して、 前記補正係数を生成することを特徴とする画像処理装
置。 - 【請求項9】前記係数算出手段は、 前記低周波成分の信号レベルに対応するアドレスへの前
記入出力特性により構成されたルックアップテーブルの
アクセスにより、前記補正係数を生成することを特徴と
する請求項8に記載の画像処理装置。
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1998
- 1998-11-13 JP JP32305198A patent/JP3233114B2/ja not_active Expired - Fee Related
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