JP3943973B2 - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置およびその方法に関し、例えば、画像の色補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタルスチルカメラやスキャナなどディジタル画像入力機器が普及し、インクジェットプリンタを代表とする画像出力機器も高画質化・低価格化が進んで、ユーザが自宅でホームプリントを実現可能な環境が整いつつある。その一方、画像補正に関する技術も数多く提案され、改良が加えられている。
【０００３】
しかし、多くの画像補正方法は、画像のハイライトポイントおよびシャドウポイントをどのように補正するかを基本的な概念とする場合が多い。つまり、ハイライトポイントやシャドウポイントから色バランス補正の方向を判断して、画像を補正するという考え方である。さらに、夕焼け空を代表とする特定シーンの暖色系から寒色系への色バランス補正は、所謂好ましくない補正に含まれるため、各種のパラメータに基づきシーンを判定し、そのようなシーンの画像には補正を行わないようにする、といった工夫が施されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
画像入出力機器の色再現能力が飛躍的に高まり、とくに、色バランス補正による微妙な色変化まで認識可能になっている。そのため、人間の記憶色である肌色の微妙な色変化に対する、黄色や青色方向への色シフトなど、特定の色シフトが、ある種の不快感を与える結果になる場合がある。また、上記のシーン判定による例外処理を通り抜けた画像も、とくに暖色系から寒色系への色バランス補正を抑制することは好ましさの点からも重要である。
【０００５】
本発明は、上述の問題を個々にまたはまとめて解決するためのもので、特定の色方向の補正を抑制可能にすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【０００７】
本発明にかかる画像処理方法は、画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出し、前記ハイライトおよびシャドウポイントの輝度レベルを有する画像データの平均色差情報から色相角を取得し、前記色相角に基づき、前記平均色差情報を調整して、前記ハイライトおよびシャドウポイントの色情報を修正し、前記修正されたハイライトおよびシャドウポイントの色情報に基づき、前記画像を補正する各ステップを有し、前記色差情報は、暖色系の色相に関して、補正を抑制する方向に調整されることを特徴とする。
【０００８】
また、画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出し、前記ハイライトおよびシャドウポイントの輝度レベルを有する画像データの平均色差情報から色相角を取得し、前記色相角に基づき決定される、前記ハイライトおよびシャドウポイントの色補正の抑制値から、輝度レベルに応じた色補正の抑制値を設定し、設定された抑制値に基づき、前記画像を補正することを特徴とする。
【０００９】
また、画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出し、前記シャドウポイントおよび前記ハイライトポイントを結ぶ軸の傾き方向の色相角を取得し、前記色相角に基づき決定される、前記ハイライトおよびシャドウポイント、並びに、中間調レベルの色補正の抑制値から、輝度レベルに応じた色補正の抑制値を設定し、設定された抑制値に基づき、前記画像を補正することを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる画像処理装置は、画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出する検出手段と、前記ハイライトおよびシャドウポイントの輝度レベルを有する画像データの平均色差情報から色相角を得る取得手段と、前記色相角に基づき、前記平均色差情報を調整して、前記ハイライトおよびシャドウポイントの色情報を修正する修正手段と、前記修正されたハイライトおよびシャドウポイントの色情報に基づき、前記画像を補正する補正手段とを有し、前記色差情報は、暖色系の色相に関して、補正を抑制する方向に調整されることを特徴とする。
【００１１】
また、画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出する検出手段と、前記ハイライトおよびシャドウポイントの輝度レベルを有する画像データの平均色差情報から色相角を取得する取得手段と、前記色相角に基づき決定される、前記ハイライトおよびシャドウポイントの色補正の抑制値から、輝度レベルに応じた色補正の抑制値を設定する設定手段と、設定された抑制値に基づき、前記画像を補正する補正手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出する検出手段と、前記シャドウポイントおよび前記ハイライトポイントを結ぶ軸の傾き方向の色相角を取得する取得手段と、前記色相角に基づき決定される、前記ハイライトおよびシャドウポイント、並びに、中間調レベルの色補正の抑制値から、輝度レベルに応じた色補正の抑制値を設定する設定手段と、設定された抑制値に基づき、前記画像を補正する補正手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる実施形態の画像処理を図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
以下で説明する画像処理は、パーソナルコンピュータなどのコンピュータ装置へ画像処理プログラムを供給することによって実現される。その画像処理プログラムとしては、画像入力機器などから画像を受け取るドライバソフトウェア、画像を編集する画像編集ソフトウェア、画像出力機器などへ画像を出力する、所謂プリンタドライバなどのドライバソフトウェア、などが想定される。
【００１５】
また、下記の画像処理の実行はコンピュータ機器に限定されるわけではなく、画像入力機器または画像出力機器において実行することも可能である。とくに、ディジタルカメラのような画像入力機器と、インクジェットプリンタのような画像出力機器とを直接接続して、ディジタルカメラで撮影された画像をプリントするような場合、下記の画像処理は画像入力機器または画像出力機器で行われる。
【００１６】
【第１実施形態】
図1は実施形態の画像補正処理の一例を示すフローチャートである。
【００１７】
本実施形態の画像補正は、原画像のヒストグラムを解析し(S101)、その解析結果に基づき、ハイライトポイント（白であるべき点）およびシャドウポイント（黒であるべき点）を決定し(S102)、画像補正を行うものである。
【００１８】
本発明者らは、ハイライトポイントおよびシャドウポイントに基づき画像補正を行う方法を特開2000-13626公報で開示している。同公報に開示された補正の概念は、原画像のRGB信号を輝度信号Yおよび二つの色差信号C1、C2に変換し、輝度信号に関するヒストグラム関数からハイライトポイント(YHL、C1HL、C2HL)、および、シャドウポイント(YSD、C1SD、C2SD)を決定し、それぞれの点が白および黒になるようにYCC色空間（輝度・色差からなる色空間）で色補正を行うものである。図2はこの色補正の概念を模式的に示す図で、補正前の色立体のハイライトポイントHLおよびシャドウポイントSDが白Wおよび黒Bに位置するように、色立体をマッピングするものである。
【００１９】
図2に示す補正方法によれば、ハイライトポイントおよびシャドウポイントの色差信号によって、色バランスの補正が行われる。つまり、シャドウポイントからハイライトポイントへの軸を輝度軸Yに一致させることで、画像全体の色かぶりを補正する方法である。
【００２０】
より一般には、画像のRGB信号を例えば輝度Yと二つの色差信号C1、C2に変換し、YCC色空間内でカラーマッピング（写像）Fが定義され、その色変換写像によって色補正が行われると考えればよい。すなわち、式(1)により色補正を行い、RGBに戻すことで画像補正を行うものである。
(Y', C1', C2') = F(Y, C1, C2) …(1)
【００２１】
上記の画像補正方法による補正結果はすべて、得られたハイライトポイントおよびシャドウポイントに依存することが容易に理解される。従って、ハイライトポイントが暖色系の色である場合、その補色方向である寒色系へ補正されることになる。
【００２２】
そこで、ハイライトポイントや各種のパラメータを利用して、シーン判定を行う例外処理の判定(S103)により、所謂「夕焼けシーン」のような色かぶり補正を行うべきではない画像は補正しないような工夫がなされている。一方、例外処理の判定(S103)によって除外されなかった、つまり補正すると判定された画像は、得られたハイライトポイントおよびシャドウポイントに従い、一律に画像補正される。
【００２３】
その一方、ディジタルカメラやインクジェットプリンタの色再現性の進化は目覚しく、これらの画像入出力機器を組み合わせたホームプリントでも、銀塩写真にも勝るとも劣らない階調再現が可能になっている。つまり、ホームプリントにおいても、微妙な色の変化をより顕著に観ることができるようになり、特定の色方向への色シフト、例えば人肌を黄色方向へ色シフトするような色シフト補正を抑制したいという要望が生じている。
【００２４】
そこで、本実施形態では、解析によって得られたハイライトポイントおよびシャドウポイントの色相Hを求め、補正を抑制したい色方向であれば、それぞれの色差信号に抑制ゲインを掛けてハイライトポイントとシャドウポイントを修正する(S104)。
【００２５】
色相Hに関する補正量の抑制ゲイン値G（0≦G≦1）は予め設定しておく。例えば図3に示すように、色相Hが暖色系の場合は補正量を小さく、寒色系の場合は補正量が大きくなるように抑制ゲイン値Gを定義する。そしてハイライトポイントの色相角HHLおよびシャドウポイントの色相角HSDに対する抑制ゲイン値G(HHL)およびG(HSD)を求める。なお、予め色相Hに関する抑制ゲイン関数を定めて、その関数によって抑制ゲイン値Gを計算してもよいし、予め作成された補正ゲイン関数を離散的に表すテーブルを参照して、色相Hに対応する抑制ゲイン値Gを得てもよい。
【００２６】
以下では、テーブル参照によって抑制ゲイン値Gを得るとして説明を行う。つまり、本実施形態では、図3に示すような、暖色系の色相角Hでは補正量の抑制ゲイン値Gが低く、寒色系の色相角Hでは従来に近い補正が行われるように、1.0に近い抑制ゲイン値Gが得られるような参照テーブルが予め作成されている。従って、ステップS104において、ハイライトポイントおよびシャドウポイントは式(2)に示すように修正される。
C1HL' = G(HHL)×C1HL
C2HL' = G(HHL)×C2HL
C1SD' = G(HSD)×C1SD …(2)
C2SD' = G(HSD)×C2SD
【００２７】
そして、上記のようにして修正されたハイライトポイントおよびシャドウポイントに基づき、上述した方法により画像を補正する(S105)。
【００２８】
このように、ハイライトポイントおよびシャドウポイントの色差情報を、それらの色相Hに基づき修正することで、例外処理の判定(S103)を通過した画像にも、より適切な画像補正を施すことが可能になる。つまり、例えば人肌を黄色方向へ色シフトするような特定の色方向への色シフト補正を抑制することができる。
【００３０】
【第２実施形態】
以下、本発明にかかる第2実施形態の画像処理を説明する。なお、第2実施形態において、第1実施形態と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００３１】
第1実施形態では、ハイライトおよびシャドウポイントそのものの色差情報を修正することで、補正量を抑制する方法を説明したが、第2実施形態では、色補正の、写像Fによる修正量（移動量）に対して、輝度に応じた抑制ゲインを掛ける方法を説明する。
【００３２】
すなわち、ハイライトポイントおよびシャドウポイントの各色相角Hに対応する抑制ゲイン値G（図2参照）に基づき、輝度レベルに応じた抑制ゲイン値Gを設定する。輝度Yに応じた補正量の抑制ゲイン値Gは、図4に示すように、例えば、シャドウポイントYSDの抑制ゲイン値G(HSD)、および、ハイライトポイントYHLの抑制ゲイン値G(HHL)に基づく一次関数として定義される。ただし、抑制ゲイン値Gが零以下もしくは1を超えた場合、そこでクリップした値、つまり零もしくは1を抑制ゲイン値Gと定義する。
【００３３】
このように抑制ゲイン値を設定することにより、ハイライトポイントHLおよびシャドウポイントSDに相当する輝度をもつ画像データの補正量を、望みの補正量に抑制することが可能になる。
【００３４】
色補正の写像Fによって色変換された際の移動量に対して、上記の抑制ゲイン値Gを適用する。すなわち、信号値Y、C1、C2および式(1)によって得られるY'、C1'、C2'から、式(3)により、修正された輝度信号Y"および色差信号C1"、C2"を求め、上述した方法により画像を補正する。
Y" = G(Y)×(Y' - Y) + Y
C1" = G(Y)×(C1' - C1) + C1 …(3)
C2" = G(Y)×(C2' - C2) + C2
【００３５】
図5は第2実施形態の画像補正処理の一例を示すフローチャートである。つまり、ステップS204で、式(3)に対応する、抑制ゲイン値Gの参照テーブルを作成し、ステップS205で、参照テーブルに基づき画像を補正する。
【００３６】
【第３実施形態】
以下、本発明にかかる第3実施形態の画像処理を説明する。なお、第3実施形態において、第1および第2実施形態と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００３７】
第2実施形態では、ハイライトポイントおよびシャドウポイントに基づき、輝度Yに応じた補正量の抑制ゲイン値Gを設定する方法を説明した。第3実施形態では、シャドウポイントとハイライトポイントとを結ぶ軸（以下「輝度軸」と呼ぶ）が傾いている方向、つまり色相にも着目する。
【００３８】
図2から容易に理解されるように、ハイライトポイントおよびシャドウポイントの修正は、白および黒に関する補正であり、その補正結果は顕著に認識される。他方、輝度軸は、画像全体の色ずれの方向および程度を示し、画像の色バランスを補正することは輝度軸を起すことに相当する。つまり、輝度軸の色相角（傾き）は、画像の色バランスの補正方向を示す。
【００３９】
画像を補正する際、白および黒だけではなく、中間調に関する色のかぶりを補正したい場合がある。そのような場合を考慮して、本実施形態では、図6に示すように、中間調の輝度値128に対する補正量の抑制ゲイン値Gを輝度軸の色相角から求め、輝度Yに対する補正量の抑制ゲイン値の関数を設定する。以下、第2実施形態と同様に、式(3)により、修正された輝度信号Y"および色差信号C1"、C2"を求め、画像を補正する。
【００４０】
なお、中間調の代表として輝度値128を利用する例を説明したが、輝度値128の代りに、例えばヒストグラム解析によって得られる、中間に相当する輝度値や平均に相当する輝度値を採用してもよい。
【００４１】
このように、補正結果が顕著に現れるハイライトおよびシャドウポイントの補正量の抑制とは別に、中間調の補正量を抑制する抑制ゲイン値を採用することで、中間調の色かぶり補正をハイライトおよびシャドウ領域とは独立に作用させることが可能になる。
【００４２】
【他の実施形態】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００４３】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００４４】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００４５】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００４６】
また、上記ではYCC色空間で補正を行う例を説明したが、均等色空間L*a*b*など他の色空間で補正を行ってもよい。
【００４７】
以上説明した各実施形態によれば、従来の色補正の手法を用いながら、特定の色方向の補正を容易にチューニングすることができる。すなわち、記憶色の一つである肌色の補正に関して、黄色や、寒色系の青色の方向への補正を容易に抑制することができる。その上、青かぶりのような寒色系の色かぶりは、従来と同様に、効果的に補正することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、特定の色方向の補正を抑制可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の画像補正処理の一例を示すフローチャート、
【図２】色補正の概念を模式的に示す図、
【図３】補正量の抑制ゲイン値を説明する図、
【図４】輝度に対する、補正量の抑制ゲイン値を説明する図、
【図５】第2実施形態の画像補正処理の一例を示すフローチャート、
【図６】中間調を考慮した、輝度に対する、補正量の抑制ゲイン値を説明する図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置およびその方法に関し、例えば、画像の色補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタルスチルカメラやスキャナなどディジタル画像入力機器が普及し、インクジェットプリンタを代表とする画像出力機器も高画質化・低価格化が進んで、ユーザが自宅でホームプリントを実現可能な環境が整いつつある。その一方、画像補正に関する技術も数多く提案され、改良が加えられている。
【０００３】
しかし、多くの画像補正方法は、画像のハイライトポイントおよびシャドウポイントをどのように補正するかを基本的な概念とする場合が多い。つまり、ハイライトポイントやシャドウポイントから色バランス補正の方向を判断して、画像を補正するという考え方である。さらに、夕焼け空を代表とする特定シーンの暖色系から寒色系への色バランス補正は、所謂好ましくない補正に含まれるため、各種のパラメータに基づきシーンを判定し、そのようなシーンの画像には補正を行わないようにする、といった工夫が施されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
画像入出力機器の色再現能力が飛躍的に高まり、とくに、色バランス補正による微妙な色変化まで認識可能になっている。そのため、人間の記憶色である肌色の微妙な色変化に対する、黄色や青色方向への色シフトなど、特定の色シフトが、ある種の不快感を与える結果になる場合がある。また、上記のシーン判定による例外処理を通り抜けた画像も、とくに暖色系から寒色系への色バランス補正を抑制することは好ましさの点からも重要である。
【０００５】
本発明は、上述の問題を個々にまたはまとめて解決するためのもので、特定の色方向の補正を抑制可能にすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【０００７】
本発明にかかる画像処理方法は、画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出し、前記ハイライトおよびシャドウポイントの輝度レベルを有する画像データの平均色差情報から色相角を取得し、前記色相角に基づき、前記平均色差情報を調整して、前記ハイライトおよびシャドウポイントの色情報を修正し、前記修正されたハイライトおよびシャドウポイントの色情報に基づき、前記画像を補正する各ステップを有し、前記色差情報は、暖色系の色相に関して、補正を抑制する方向に調整されることを特徴とする。
【０００８】
また、画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出し、前記ハイライトおよびシャドウポイントの輝度レベルを有する画像データの平均色差情報から色相角を取得し、前記色相角に基づき決定される、前記ハイライトおよびシャドウポイントの色補正の抑制値から、輝度レベルに応じた色補正の抑制値を設定し、設定された抑制値に基づき、前記画像を補正することを特徴とする。
【０００９】
また、画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出し、前記シャドウポイントおよび前記ハイライトポイントを結ぶ軸の傾き方向の色相角を取得し、前記色相角に基づき決定される、前記ハイライトおよびシャドウポイント、並びに、中間調レベルの色補正の抑制値から、輝度レベルに応じた色補正の抑制値を設定し、設定された抑制値に基づき、前記画像を補正することを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる画像処理装置は、画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出する検出手段と、前記ハイライトおよびシャドウポイントの輝度レベルを有する画像データの平均色差情報から色相角を得る取得手段と、前記色相角に基づき、前記平均色差情報を調整して、前記ハイライトおよびシャドウポイントの色情報を修正する修正手段と、前記修正されたハイライトおよびシャドウポイントの色情報に基づき、前記画像を補正する補正手段とを有し、前記色差情報は、暖色系の色相に関して、補正を抑制する方向に調整されることを特徴とする。
【００１１】
また、画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出する検出手段と、前記ハイライトおよびシャドウポイントの輝度レベルを有する画像データの平均色差情報から色相角を取得する取得手段と、前記色相角に基づき決定される、前記ハイライトおよびシャドウポイントの色補正の抑制値から、輝度レベルに応じた色補正の抑制値を設定する設定手段と、設定された抑制値に基づき、前記画像を補正する補正手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出する検出手段と、前記シャドウポイントおよび前記ハイライトポイントを結ぶ軸の傾き方向の色相角を取得する取得手段と、前記色相角に基づき決定される、前記ハイライトおよびシャドウポイント、並びに、中間調レベルの色補正の抑制値から、輝度レベルに応じた色補正の抑制値を設定する設定手段と、設定された抑制値に基づき、前記画像を補正する補正手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる実施形態の画像処理を図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
以下で説明する画像処理は、パーソナルコンピュータなどのコンピュータ装置へ画像処理プログラムを供給することによって実現される。その画像処理プログラムとしては、画像入力機器などから画像を受け取るドライバソフトウェア、画像を編集する画像編集ソフトウェア、画像出力機器などへ画像を出力する、所謂プリンタドライバなどのドライバソフトウェア、などが想定される。
【００１５】
また、下記の画像処理の実行はコンピュータ機器に限定されるわけではなく、画像入力機器または画像出力機器において実行することも可能である。とくに、ディジタルカメラのような画像入力機器と、インクジェットプリンタのような画像出力機器とを直接接続して、ディジタルカメラで撮影された画像をプリントするような場合、下記の画像処理は画像入力機器または画像出力機器で行われる。
【００１６】
【第１実施形態】
図1は実施形態の画像補正処理の一例を示すフローチャートである。
【００１７】
本実施形態の画像補正は、原画像のヒストグラムを解析し(S101)、その解析結果に基づき、ハイライトポイント（白であるべき点）およびシャドウポイント（黒であるべき点）を決定し(S102)、画像補正を行うものである。
【００１８】
本発明者らは、ハイライトポイントおよびシャドウポイントに基づき画像補正を行う方法を特開2000-13626公報で開示している。同公報に開示された補正の概念は、原画像のRGB信号を輝度信号Yおよび二つの色差信号C1、C2に変換し、輝度信号に関するヒストグラム関数からハイライトポイント(YHL、C1HL、C2HL)、および、シャドウポイント(YSD、C1SD、C2SD)を決定し、それぞれの点が白および黒になるようにYCC色空間（輝度・色差からなる色空間）で色補正を行うものである。図2はこの色補正の概念を模式的に示す図で、補正前の色立体のハイライトポイントHLおよびシャドウポイントSDが白Wおよび黒Bに位置するように、色立体をマッピングするものである。
【００１９】
図2に示す補正方法によれば、ハイライトポイントおよびシャドウポイントの色差信号によって、色バランスの補正が行われる。つまり、シャドウポイントからハイライトポイントへの軸を輝度軸Yに一致させることで、画像全体の色かぶりを補正する方法である。
【００２０】
より一般には、画像のRGB信号を例えば輝度Yと二つの色差信号C1、C2に変換し、YCC色空間内でカラーマッピング（写像）Fが定義され、その色変換写像によって色補正が行われると考えればよい。すなわち、式(1)により色補正を行い、RGBに戻すことで画像補正を行うものである。
(Y', C1', C2') = F(Y, C1, C2) …(1)
【００２１】
上記の画像補正方法による補正結果はすべて、得られたハイライトポイントおよびシャドウポイントに依存することが容易に理解される。従って、ハイライトポイントが暖色系の色である場合、その補色方向である寒色系へ補正されることになる。
【００２２】
そこで、ハイライトポイントや各種のパラメータを利用して、シーン判定を行う例外処理の判定(S103)により、所謂「夕焼けシーン」のような色かぶり補正を行うべきではない画像は補正しないような工夫がなされている。一方、例外処理の判定(S103)によって除外されなかった、つまり補正すると判定された画像は、得られたハイライトポイントおよびシャドウポイントに従い、一律に画像補正される。
【００２３】
その一方、ディジタルカメラやインクジェットプリンタの色再現性の進化は目覚しく、これらの画像入出力機器を組み合わせたホームプリントでも、銀塩写真にも勝るとも劣らない階調再現が可能になっている。つまり、ホームプリントにおいても、微妙な色の変化をより顕著に観ることができるようになり、特定の色方向への色シフト、例えば人肌を黄色方向へ色シフトするような色シフト補正を抑制したいという要望が生じている。
【００２４】
そこで、本実施形態では、解析によって得られたハイライトポイントおよびシャドウポイントの色相Hを求め、補正を抑制したい色方向であれば、それぞれの色差信号に抑制ゲインを掛けてハイライトポイントとシャドウポイントを修正する(S104)。
【００２５】
色相Hに関する補正量の抑制ゲイン値G（0≦G≦1）は予め設定しておく。例えば図3に示すように、色相Hが暖色系の場合は補正量を小さく、寒色系の場合は補正量が大きくなるように抑制ゲイン値Gを定義する。そしてハイライトポイントの色相角HHLおよびシャドウポイントの色相角HSDに対する抑制ゲイン値G(HHL)およびG(HSD)を求める。なお、予め色相Hに関する抑制ゲイン関数を定めて、その関数によって抑制ゲイン値Gを計算してもよいし、予め作成された補正ゲイン関数を離散的に表すテーブルを参照して、色相Hに対応する抑制ゲイン値Gを得てもよい。
【００２６】
以下では、テーブル参照によって抑制ゲイン値Gを得るとして説明を行う。つまり、本実施形態では、図3に示すような、暖色系の色相角Hでは補正量の抑制ゲイン値Gが低く、寒色系の色相角Hでは従来に近い補正が行われるように、1.0に近い抑制ゲイン値Gが得られるような参照テーブルが予め作成されている。従って、ステップS104において、ハイライトポイントおよびシャドウポイントは式(2)に示すように修正される。
C1HL' = G(HHL)×C1HL
C2HL' = G(HHL)×C2HL
C1SD' = G(HSD)×C1SD …(2)
C2SD' = G(HSD)×C2SD
【００２７】
そして、上記のようにして修正されたハイライトポイントおよびシャドウポイントに基づき、上述した方法により画像を補正する(S105)。
【００２８】
このように、ハイライトポイントおよびシャドウポイントの色差情報を、それらの色相Hに基づき修正することで、例外処理の判定(S103)を通過した画像にも、より適切な画像補正を施すことが可能になる。つまり、例えば人肌を黄色方向へ色シフトするような特定の色方向への色シフト補正を抑制することができる。
【００３０】
【第２実施形態】
以下、本発明にかかる第2実施形態の画像処理を説明する。なお、第2実施形態において、第1実施形態と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００３１】
第1実施形態では、ハイライトおよびシャドウポイントそのものの色差情報を修正することで、補正量を抑制する方法を説明したが、第2実施形態では、色補正の、写像Fによる修正量（移動量）に対して、輝度に応じた抑制ゲインを掛ける方法を説明する。
【００３２】
すなわち、ハイライトポイントおよびシャドウポイントの各色相角Hに対応する抑制ゲイン値G（図2参照）に基づき、輝度レベルに応じた抑制ゲイン値Gを設定する。輝度Yに応じた補正量の抑制ゲイン値Gは、図4に示すように、例えば、シャドウポイントYSDの抑制ゲイン値G(HSD)、および、ハイライトポイントYHLの抑制ゲイン値G(HHL)に基づく一次関数として定義される。ただし、抑制ゲイン値Gが零以下もしくは1を超えた場合、そこでクリップした値、つまり零もしくは1を抑制ゲイン値Gと定義する。
【００３３】
このように抑制ゲイン値を設定することにより、ハイライトポイントHLおよびシャドウポイントSDに相当する輝度をもつ画像データの補正量を、望みの補正量に抑制することが可能になる。
【００３４】
色補正の写像Fによって色変換された際の移動量に対して、上記の抑制ゲイン値Gを適用する。すなわち、信号値Y、C1、C2および式(1)によって得られるY'、C1'、C2'から、式(3)により、修正された輝度信号Y"および色差信号C1"、C2"を求め、上述した方法により画像を補正する。
Y" = G(Y)×(Y' - Y) + Y
C1" = G(Y)×(C1' - C1) + C1 …(3)
C2" = G(Y)×(C2' - C2) + C2
【００３５】
図5は第2実施形態の画像補正処理の一例を示すフローチャートである。つまり、ステップS204で、式(3)に対応する、抑制ゲイン値Gの参照テーブルを作成し、ステップS205で、参照テーブルに基づき画像を補正する。
【００３６】
【第３実施形態】
以下、本発明にかかる第3実施形態の画像処理を説明する。なお、第3実施形態において、第1および第2実施形態と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００３７】
第2実施形態では、ハイライトポイントおよびシャドウポイントに基づき、輝度Yに応じた補正量の抑制ゲイン値Gを設定する方法を説明した。第3実施形態では、シャドウポイントとハイライトポイントとを結ぶ軸（以下「輝度軸」と呼ぶ）が傾いている方向、つまり色相にも着目する。
【００３８】
図2から容易に理解されるように、ハイライトポイントおよびシャドウポイントの修正は、白および黒に関する補正であり、その補正結果は顕著に認識される。他方、輝度軸は、画像全体の色ずれの方向および程度を示し、画像の色バランスを補正することは輝度軸を起すことに相当する。つまり、輝度軸の色相角（傾き）は、画像の色バランスの補正方向を示す。
【００３９】
画像を補正する際、白および黒だけではなく、中間調に関する色のかぶりを補正したい場合がある。そのような場合を考慮して、本実施形態では、図6に示すように、中間調の輝度値128に対する補正量の抑制ゲイン値Gを輝度軸の色相角から求め、輝度Yに対する補正量の抑制ゲイン値の関数を設定する。以下、第2実施形態と同様に、式(3)により、修正された輝度信号Y"および色差信号C1"、C2"を求め、画像を補正する。
【００４０】
なお、中間調の代表として輝度値128を利用する例を説明したが、輝度値128の代りに、例えばヒストグラム解析によって得られる、中間に相当する輝度値や平均に相当する輝度値を採用してもよい。
【００４１】
このように、補正結果が顕著に現れるハイライトおよびシャドウポイントの補正量の抑制とは別に、中間調の補正量を抑制する抑制ゲイン値を採用することで、中間調の色かぶり補正をハイライトおよびシャドウ領域とは独立に作用させることが可能になる。
【００４２】
【他の実施形態】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００４３】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００４４】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００４５】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００４６】
また、上記ではYCC色空間で補正を行う例を説明したが、均等色空間L*a*b*など他の色空間で補正を行ってもよい。
【００４７】
以上説明した各実施形態によれば、従来の色補正の手法を用いながら、特定の色方向の補正を容易にチューニングすることができる。すなわち、記憶色の一つである肌色の補正に関して、黄色や、寒色系の青色の方向への補正を容易に抑制することができる。その上、青かぶりのような寒色系の色かぶりは、従来と同様に、効果的に補正することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、特定の色方向の補正を抑制可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の画像補正処理の一例を示すフローチャート、
【図２】色補正の概念を模式的に示す図、
【図３】補正量の抑制ゲイン値を説明する図、
【図４】輝度に対する、補正量の抑制ゲイン値を説明する図、
【図５】第2実施形態の画像補正処理の一例を示すフローチャート、
【図６】中間調を考慮した、輝度に対する、補正量の抑制ゲイン値を説明する図である。
Claims (12)
- 画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出し、
前記ハイライトおよびシャドウポイントの輝度レベルを有する画像データの平均色差情報から色相角を取得し、
前記色相角に基づき、前記平均色差情報を調整して、前記ハイライトおよびシャドウポイントの色情報を修正し、
前記修正されたハイライトおよびシャドウポイントの色情報に基づき、前記画像を補正する各ステップを有し、
前記色差情報は、暖色系の色相に関して、補正を抑制する方向に調整されることを特徴とする画像処理方法。 - 前記平均色差情報は、予め設定された、離散的な色相角に対する抑制値を示すテーブルを参照することにより、調整されることを特徴とする請求項1に記載された画像処理方法。
- 画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出し、
前記ハイライトおよびシャドウポイントの輝度レベルを有する画像データの平均色差情報から色相角を取得し、
前記色相角に基づき決定される、前記ハイライトおよびシャドウポイントの色補正の抑制値から、輝度レベルに応じた色補正の抑制値を設定し、
前記設定された抑制値に基づき、前記画像を補正することを特徴とする画像処理方法。 - 画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出し、
前記シャドウポイントおよび前記ハイライトポイントを結ぶ軸の傾き方向の色相角を取得し、
前記色相角に基づき決定される、前記ハイライトおよびシャドウポイント、並びに、中間調レベルの色補正の抑制値から、輝度レベルに応じた色補正の抑制値を設定し、
前記設定された抑制値に基づき、前記画像を補正することを特徴とする画像処理方法。 - 前記抑制値は、暖色系の色相に関して、補正を抑制する方向に設定されることを特徴とする請求項3または請求項4に記載された画像処理方法。
- 画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出し、
前記ハイライトおよびシャドウポイントの輝度レベルを有する画像データの色相を取得し、
前記色相に応じて決定される色補正の抑制値に基づき、前記ハイライトおよびシャドウポイントの色情報を修正し、
前記修正されたハイライトおよびシャドウポイントの色情報に基づき、前記画像を補正する各ステップを有し、
前記抑制値は、暖色系の色相に関して、補正を抑制する方向に設定されることを特徴とする画像処理方法。 - 画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出する検出手段と、
前記ハイライトおよびシャドウポイントの輝度レベルを有する画像データの平均色差情報から色相角を得る取得手段と、
前記色相角に基づき、前記平均色差情報を調整して、前記ハイライトおよびシャドウポイントの色情報を修正する修正手段と、
前記修正されたハイライトおよびシャドウポイントの色情報に基づき、前記画像を補正する補正手段とを有し、
前記色差情報は、暖色系の色相に関して、補正を抑制する方向に調整されることを特徴とする画像処理装置。 - 画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出する検出手段と、
前記ハイライトおよびシャドウポイントの輝度レベルを有する画像データの平均色差情報から色相角を取得する取得手段と、
前記色相角に基づき決定される、前記ハイライトおよびシャドウポイントの色補正の抑制値から、輝度レベルに応じた色補正の抑制値を設定する設定手段と、
前記設定された抑制値に基づき、前記画像を補正する補正手段とを有することを特徴とする画像処理装置。 - 画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出する検出手段と、
前記シャドウポイントおよび前記ハイライトポイントを結ぶ軸の傾き方向の色相角を取得する取得手段と、
前記色相角に基づき決定される、前記ハイライトおよびシャドウポイント、並びに、中間調レベルの色補正の抑制値から、輝度レベルに応じた色補正の抑制値を設定する設定手段と、
前記設定された抑制値に基づき、前記画像を補正する補正手段とを有することを特徴とする画像処理装置。 - 画像のヒストグラムに基づきハイライトおよびシャドウポイントを検出する検出手段と、
前記ハイライトおよびシャドウポイントの輝度レベルを有する画像データの色相を取得する取得手段と、
前記色相に応じて決定される色補正の抑制値に基づき、前記ハイライトおよびシャドウポイントの色情報を修正する修正手段と、
前記修正されたハイライトおよびシャドウポイントの色情報に基づき、前記画像を補正する補正手段とを有し、
前記抑制値は、暖色系の色相に関して、補正を抑制する方向に設定されることを特徴とする画像処理装置。 - 画像処理装置を制御して、請求項1から請求項7の何れか一項に記載された画像処理を実行することを特徴とするコンピュータプログラム。
- 請求項11に記載されたコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
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