JP4006590B2 - Image processing apparatus, scene determination apparatus, image processing method, scene determination method, and program - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルスチルカメラ等で撮影されたディジタル画像に対して、撮影条件に応じた画像処理を可能にする画像処理装置、シーン判定装置、画像処理方法、シーン判定方法、およびプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
画像データに撮影時の情報を付加し、付加された撮影時の情報に応じて画像処理を行う形態が提案されている。例えば、フィルムに磁気的もしくは光学的に記録されたシーン情報に応じて、画像処理条件を設定する画像処理方法(例えば、特許文献1)や、撮影日時等の付加的な情報を画像データと共に取得し、これらの付加的な情報に基づいて撮影シーンを推定し画像処理を行う画像処理方法(例えば、特許文献2)が開示されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−239269号公報
【特許文献2】
特開2001−238177号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した背景からなされたものであり、画像のシャープネス度合いに基づいて、画像の撮影シーンを推定するシーン判定装置を提供することを目的とする。また、シャープネス度合いに基づいて推定された撮影シーンに応じて、画像調整処理を施すことができる画像処理装置、シーン判定装置、画像処理方法、シーン判定方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかる画像処理装置は、ディジタル画像に基づいて、このディジタル画像のシャープネスの強度を示すシャープネス強度値を算出する強度値算出手段と、前記強度値算出手段により算出されたシャープネス強度値に基づいて、人物シーンおよび風景シーンを含むよう複数に分類された撮影シーンのいずれかに属するかを推定する推定手段と、ディジタル画像に添付された付加情報に基づいて、このディジタル画像が撮影された撮影シーンに関する撮影シーン情報を抽出するシーン情報抽出手段と、前記ディジタル画像のシャープネス強度を変更する変更手段と、前記推定手段により推定された撮影シーンおよび前記シーン情報抽出手段により抽出された撮影シーン情報に基づいて、前記変更手段による変更処理を制御する制御手段とを有し、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を得ることができ、シャープネスの自動調整を可能とする。
【0006】
また、前記推定手段は、シャープネス強度値と撮影シーンの分類とを対応付けるシーン分類手段を有する。これにより、入力画像に対して撮影シーン情報を付加することができる。
【0007】
また、前記シーン分類手段は、ディジタル画像の画素数に応じて、各シーン分類に対応する。したがって、種々の画像サイズに寄与したシャープネス度合いの判定のばらつきを抑えることができる。
【0008】
また、前記制御手段は、前記シャープネス強度値および前記撮影シーン情報が風景シーンに対応する場合に、前記ディジタル画像のシャープネスをより強調するように前記変更手段を制御し、前記シャープネス強度値および前記撮影シーン情報が人物シーンに対応する場合に、前記ディジタル画像のシャープネスをより弱くするように前記変更手段を制御してもよい。すなわち、本発明の画像処理装置は、画像解析から撮影シーンを推定し、シャープネス度合いを修正する場合に、添付された画像情報などから風景シーンとわかった場合に、自動的にシャープネスをより強調した補正をし、人物シーンとわかった場合に、自動的にシャープネス強調をより弱くすることを特徴とする。
また、前記制御手段は、前記シャープネス強度値が既定値よりも低い場合に、前記変更手段による変更処理を禁止してもよい。すなわち、本発明の画像処理装置は、シャープネス度合いを含む画像の特徴量を算出し、その度合いに応じたシャープネス補正を実施する場合、シャープネス度合いが所定値以下の場合、シャープネス補正を行わないことを特徴とする。
【0009】
[シーン判定装置]
また、本発明のシーン判定装置は、ディジタル画像に基づいて、このディジタル画像のシャープネスの強度を示すシャープネス強度値を算出する強度値算出手段と、前記強度値算出手段により算出されたシャープネス強度値に基づいて、人物シーンおよび風景シーンを含むよう複数に分類された撮影シーンのいずれかに属するかを推定する推定手段と、を有する。すなわち、本発明のシーン判定装置は、ディジタル画像から原画の持つシャープネス度合いを算出する手段を有し、該シャープネス度合いに応じて原画の撮影シーンを推定することを特徴とする。
また、シーン判定装置は、ディジタル画像に添付された付加情報に基づいて、このディジタル画像が撮影された撮影シーンに関する撮影シーン情報を抽出するシーン情報抽出手段をさらに有し、前記推定手段は、算出されたシャープネス強度値と、抽出された撮影シーン情報とに基づいて、撮影シーンを推定してもよい。すなわち、本発明のシーン判定装置は、推定された撮影シーンを、ディジタル画像にタグとして添付された撮影シーンに応じて推定シーン分類を修正することを特徴とする。
さらに、前記推定手段は、算出されたシャープネス強度値、および、抽出された撮影シーン情報の少なくとも一方が人物シーンに対応する場合に、撮影シーンを人物シーンであると推定してもよい。すなわち、本発明のシーン判定装置は、推定された撮影シーンと添付された撮影シーンとが異なる場合、人物優先と判定することを特徴とする。
【0010】
ディジタルスチルカメラ撮影の画像信号などには、撮影状況を記録したチャンク情報やタグ情報(付属情報)を画像形式(例えば、EXIF2.2)に保持している。そのため、画像画素数、解像度、シーン分類などシャープネスに関わる付属情報も利用しても良い。もちろん、EXIFの画像形式の付属情報はディジタルスチルカメラ画像形式に限らない。さらに、可逆圧縮にて高精度の撮影情報を保持できる画像形式TIFF等においても、同様にチャンク情報やタグ情報(付属情報)を利用してもよい。
【0011】
[画像処理方法]
また、本発明の画像処理方法は、ディジタル画像に基づいて、このディジタル画像のシャープネスの強度を示すシャープネス強度値を算出し、前記強度値算出手段により算出されたシャープネス強度値に基づいて、人物シーンおよび風景シーンを含むよう複数に分類された撮影シーンのいずれかに属するかを推定し、ディジタル画像に添付された付加情報に基づいて、このディジタル画像が撮影された撮影シーンに関する撮影シーン情報を抽出し、推定された撮影シーン、および、抽出された撮影シーン情報に基づいて、前記ディジタル画像のシャープネス強度を変更する。
【0012】
[シーン判定方法]
また、本発明のシーン判定方法は、ディジタル画像に基づいて、このディジタル画像のシャープネスの強度を示すシャープネス強度値を算出し、前記強度値算出手段により算出されたシャープネス強度値に基づいて、人物シーンおよび風景シーンを含むよう複数に分類された撮影シーンのいずれかに属するかを推定する。
【0013】
[プログラム]
また、本発明のプログラムは、コンピュータを含む画像処理装置において、ディジタル画像に基づいて、このディジタル画像のシャープネスの強度を示すシャープネス強度値を算出するステップと、ディジタル画像に添付された付加情報に基づいて、このディジタル画像が撮影された撮影シーンに関する撮影シーン情報を抽出するステップと、前記強度値算出手段により算出されたシャープネス強度値に基づいて、人物シーンおよび風景シーンを含むよう複数に分類された撮影シーンのいずれかに属するかを推定するステップと、前記ディジタル画像のシャープネス強度を変更するステップと、前記推定手段により推定された撮影シーンおよび前記シーン情報抽出手段により抽出された撮影シーン情報に基づいて、前記ディジタル画像のシャープネス強度を変更するステップとを前記画像処理装置のコンピュータに実行させる。
また、本発明のプログラムは、コンピュータを含むシーン推定装置において、ディジタル画像に基づいて、このディジタル画像のシャープネスの強度を示すシャープネス強度値を算出するステップと、前記強度値算出手段により算出されたシャープネス強度値に基づいて、人物シーンおよび風景シーンを含むよう複数に分類された撮影シーンのいずれかに属するかを推定するステップとを前記シーン推定装置のコンピュータに実行させる。
【0014】
【発明の実施の形態】
[背景]
まず、本発明の理解を助けるために、その背景を説明する。
ディジタル画像の画品質(色・階調再現やシャープネスなど)は、ディジタル画像信号の特性、画像が出力されるカラー画像記録装置および画像記録材料の画品質に関する特性、又は、画像表示装置の画品質に関する特性で決定される。
反射原稿を読み込むカラースキャナ装置から入力されるディジタル画像信号は、反射原稿の画品質を維持することを目的にすれば、カラースキャナ装置の画品質に関する特性を補正するようなカラー画像処理、または、出力装置の特性を補正するようなカラー画像処理を利用することで、ある程度原稿に近い画品質を得ることができる。
例えば、カラー複写機などに用いられる画像処理がある。これらは入力されたディジタル画像信号(入力画像信号)に対して、入力装置、カラー画像記録装置、表示装置、又は画像記録材料の特性に合わせた補正(最適化)を目的とする処理方法として分類される。一方、ディジタルスチルカメラなどで、一般のシーンを撮影してディジタル化された画像の場合、入力装置であるカメラ機器の特性のみでなく、被写体の状態や、撮影条件が画品質の観点から様々な状況が想定されるため、入力のディジタル画像の画品質が特定できなかったり、不明な場合が多い。そのような入力画像信号の場合、画像の解析を行い、撮影シーンや撮影状況を推定しながら、好ましいと思われる画品質の調整を行なう必要があった。
後者の場合、主観的に好ましく画像を再現することを目的とする処理方法として分類される。
【0015】
入力画像信号を調整するための画像処理装置での色補正処理は、コントラスト調整や色味のバランス調整、ホワイトバランス調整、かぶり補正等の技術で構成される他、空間処理的な補正としては、エッジ強調を含むシャープネス強調、解像度変換、ノイズ除去等の技術で構成されている。
【0016】
画品質の中でも、階調や色品質に比べて、シャープネス品質に関しては、補正方法や補正パラメータの設定が難しい。
なぜならば、デジタルカメラでの撮影の場合、被写体の状況が様々であることや、撮影時の状態(ピントや手ぶれなど)、記録時の圧縮状態等、種々の要因に特性が左右されているためである。
そのため、前記した撮影状態などの情報からは、一概に好ましい処理パラメータが得られない。
【0017】
空間補正処理は、機器の特性を前もって入手可能な限られた情報で記述したシャープネス補正フィルタを利用して、画像処理を施す仕組みになっていることが一般的である。
しかし、機器補正の情報は、ディジタル画像その物の情報とは独立した情報であるため、前述した撮影条件などにより、ディジタル画像にとって最適な出力条件を考慮しておらず、バランスが崩れたディジタル画像を出力されることもある。
【0018】
ディジタル画像信号の調整を行う最善の施策は、利用者が利用している表示・出力装置で、表示・出力画像の程度を確認しつつ好みにあった処理を施す方法である。しかし、この方法では、利用者に画像処理の経験及び作業時間を要求するといった問題が生じる。そのため、画像処理装置は、最小の手間、もしくは自動で画像そのものから情報を獲得する画像計測及び画質調整を施す方法(自動画質調整技術)を備えることも提案されている。
【0019】
前述の自動画質調整技術でのシャープネス処理は、ディジタル画像からシャープネス度合い(エッジ度合いや画像ノイズ等が複合した程度を表す)を測り、計測結果に応じてシャープネス処理を施す機能が想定される。
【0020】
また、シャープネス処理の問題は、単純に、暈し処理を施すと高精細な再現(キメ)がなくなり、シャープネス度合いが下がり、シャープネス強調処理でシャープネスが強すぎると、肌の荒れ(肌荒れ)、無彩色部でのノイズやエッジ部の境界の破綻(リンギング)が目立つことで不快と感じることである。この問題は、通常のシャープネス処理技術が、鮮鋭度(シャープネス度合い)と共にシャープネス阻害が変化し、それぞれを独立に制御できないことに起因している。このため、ディジタル画像信号の情報だけでは上記問題を根本的に解決することが困難であった。
【0021】
この問題に対応するには、測定量として、シャープネス度合いと共に、シャープネスの良好さを阻害する又は劣化した量(シャープネス阻害量)を反映させたシャープネスの好ましさの度合い(シャープネス嗜好度)が必要である。この問題解決するために、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を得ることができ、シャープネスの自動調整を可能とする発明が本発明者らによりなされている。
【0022】
同様に、画像信号そのものから画像の特性を測る技術、特に、シャープネス計測の技術は、幾つかの方法が提案されている。例えば、鮮鋭度評価方法は微分画像(ベクトル画像、またはエッジ画像)の信号強度の総和を鮮鋭度の評価値とする鮮鋭度評価手法(三宅洋一:テレビジョン学会誌,43,11(1989))が提案されている。三宅は微分画像を経て、画素のエッジ強度値の総和を利用することを提案している。一方、ガウス性雑音、インパルス性雑音が混在する混合雑音で劣化した画像信号に対しては、計測・判定手段を利用した方法(Y.H.Lee, S.A.Kassam, Generalized median altering and related non-linear altering techniques", IEEE Trans.Acoust., Speech & Signal Process.,vol.ASSP-33, no.3, pp.672-683, June 1987.)が知られている。但し、このような例は、画像のシャープネス度合いを計測することが目的であり、それらを用いて、入力画像の撮影シーンの推定に適用するものはなかった。
【0023】
また、最近のディジタルスチルカメラ撮影の画像信号などの画像形式では、利用者が指定した撮影シーンを保持できる仕組みがある。例えば、ディジタルスチルカメラの標準フォーマットであるEXIF規格では、標準の他に、人物・風景・夜景等を指定できる。このように、撮影時にある程度撮影シーンを特定できる情報をタグとして付加しておくことで、後処理において前記した画品質の調整等に利用できるようになってきている。
しかしながら、このようなタグのみではシャープネス調整に適した分類であるとは限らず、解析した推定シーンとあわせて処理方法やパラメータを考慮する必要があった。
さらに撮影者が、撮影時に適切なシーン選択をするとは限らず、標準で利用することや前回設定のままで撮影を行うことで被写体と異なる撮影シーン情報を間違って記録する場合もあるものと考えられる。
そのため、画像処理や画像検索等のために、適切な撮影シーンを得る施策として、例えば、画像形式だけで判断するのではなく、何らかの情報を利用してシーンの誤判定を検出する汎用的な仕組みも必要となる。
【0024】
そこで、本発明にかかるシーン判定装置は、画像データのシャープネス強度に基づいてシーンを判定する。また、本発明にかかる画像処理装置は、画像データのシャープネス強度に基づいてシーンを判定し、判定されたシーンに応じて画像のシャープネスを変更する。
【0025】
[第1の実施形態]
次に、本発明の第1の実施形態について図面を用いて説明する。
図1は、本発明にかかる画像処理方法が適応されるプリンタ装置1のハードウェア構成を、その制御装置2を中心に例示する図である。
図1に示すように、プリンタ装置1は、制御装置2およびコピー装置本体10から構成される。
制御装置2は、CPU202およびメモリ204などを含む制御装置本体20と、通信装置22と、HDD・CD装置などの記録装置24と、LCD表示装置あるいはCRT表示装置およびキーボード・タッチパネルなどを含むユーザインターフェース装置(UI装置)26とから構成される。
プリンタ装置1は、ディジタルスチルカメラ等で撮影された画像データを、通信装置22または記録装置24を介して取得し、画像データに基づいて撮影シーンを判定する。そして、プリンタ装置1は、撮影シーンの判定結果に応じてシャープネス調整処理などの画像処理を行い、画像処理された画像データをシート上に印刷する。
ここで、プリンタ装置1が判定する撮影シーンとは、シャープネス度合いと撮影シーンとを複合した分類であり、対応テーブルとしてだけでなく、特徴量として求めても良い。本実施形態では、「ピンボケ」、「人物」、「物」、「風景」、「複雑なシーン」を撮影シーンの具体例として以下説明する。
なお、プリンタ装置1が行う画像処理は、空間補正を行うシャープネス調整処理などであり、システム系の線形性を仮定したシステム伝達関数(MTF)などで記述する処理手法に限定されないものである。
【0026】
図2は、制御装置2(図1)により実行され、本発明にかかる画像処理方法を実現する第1の画像処理プログラム5の構成を示す図である。
図2に示すように、画像処理プログラム5は、シーン判定部500(シーン判定装置)、シャープネス処理部540、制御部550および画像出力部560から構成される。
また、シーン判定部500は、画像データ取得部510、強度値算出部520および撮影シーン推定部530を含み、強度値算出部520は、明度・輝度信号変換部522、帯域処理部524およびシャープネス計測部526を含む。
画像処理プログラム5は、例えば記録媒体240(図1)を介して制御装置2に供給され、メモリ204にロードされて実行される。
【0027】
画像処理プログラム5において、シーン判定部500およびシャープネス処理部540には、自然画を含んだディジタル画像がRGB色空間の画像信号として入力される。なお、本実施形態において入力される画像信号は、もとの状態の画像信号だけでなく、最適な出力条件を求める場合に得られた途中経過のディジタル画像としてもよい。更に、この他にも、少なくとも入力画像信号の計測結果と同程度以上の良好なディジタル画像であれば如何なるものも適用することが可能である。
【0028】
シーン判定部500において、画像データ取得部510は、通信装置22または記録装置24を介して、ディジタルの画像データを取得すると、強度値算出部520およびシャープネス処理部540に対して出力する。
強度値算出部520において、明度・輝度信号変換手段522は、画像データ取得部510から入力された画像データについて、RGB色空間からYCrCb色空間の輝度信号(=0.30R+0.59G+0.11B)に変換し、帯域処理部524に対して出力する。ここで輝度信号は、sYCC色空間に準拠した輝度信号や三刺激値CIE XYZやG信号だけでも良い。但し、高精度の処理を行うためには、画像データの輝度信号は、CIELAB信号のL*、あるいは、主成分分析またはK−L変換した信号であってもよい。なお、上記に限定されず、本実施形態において明度・輝度信号変換手段522が変換する輝度・明度情報は、明るさを表す信号であれば、知覚量の均等性と処理速度に応じて適宜変更可能である。ここで、シャープネス処理は、便宜上、知覚的に等歩的な明度または輝度の画像信号を対象に説明を行うが、本実施形態において、上記画像信号を含む処理であるなら特に限定しない。
【0029】
帯域処理部524は、明度・輝度信号変換部522から入力された画像データの輝度信号に対して、所定の帯域処理を行い、中高周波数帯域だけの信号(以下、これを微分画像信号という)を生成し、シャープネス計測部526に対して出力する。
この帯域処理において、処理速度を考慮する場合、1次微分を適用するとよいが、像が暈ける現象の基本要因の1つである拡散仮定と視覚特性とが2次微分画像と深く関わるため、本実施形態では2次微分画像を生成する場合を適用する。例えば、帯域処理部524は、微分画像として、2次微分画像を生成する。
2次微分画像は、下記(式1)に基づいて算出される。例えば、2次微分画像(Fx)は、元の画像信号に対して図3に例示するアンシャープマスク(USM)フィルタ600を作用させて暈した輝度画像信号Fbを求め、輝度画像信号Fからこの輝度画像信号Fbを除いた輝度画像信号の絶対値として算出される。
Fx=|F−Fb|・・・(式1)
【0030】
シャープネス計測部526は、帯域処理部524から入力された微分画像信号に基づいて、シャープネス強度値を算出し、撮影シーン推定部530に対して出力する。シャープネス計測部526は、例えば、以下の(式2)のようにシャープネス強度値を算出する。すなわち、シャープネス計測部526は、微分画像信号における評価対象領域の強度値の総和ΣFxを評価対象領域の画素数Pで正規化し、正規化した強度値の総和に任意の係数Kを乗算してシャープネス強度値Sdを求める。
Sd=K×ΣFx/P・・・(式2)
【0031】
撮影シーン推定部530は、シャープネス計測部526から入力されたシャープネス強度値に基づいて、撮影シーンを推定し、撮影シーンを識別する情報を制御部550に対して出力する。撮影シーン推定部530は、例えば、「ピンボケ」、「人物」、「物」、「風景」および「複雑なシーン」の順にシャープネス強度値が大きくなるように、シャープネス強度値の範囲を各撮影シーンに割り当てた判定テーブルを保持し、判定テーブルに基づいて撮影シーンを推定する。
【0032】
制御部550は、撮影シーン推定部530が推定した撮影シーンに応じて、シャープネスの変更量を決定し、変更量に応じた制御信号をシャープネス処理部540に対して出力する。すなわち、制御部550は、シャープネス強度値に応じて、シャープネスの変更量を設定し、シャープネス処理部540に画像のシャープネス強度を変更させる。
例えば、制御部550は、図4に例示する補正テーブルに基づいて、撮影シーン(シャープネス強度値)に応じたシャープネス変更量を決定する。すなわち、制御部550は、ピンボケ画像に対してはシャープネス変更処理を禁止し、人物画像に対してはシャープネス強度を小さくするよう制御する。また、制御部550は、風景画像に対してはシャープネス強度を上げて、微小部分を鮮鋭な画像に変換させる。
【0033】
シャープネス処理部540は、制御部550からの制御信号に応じて、画像データのシャープネス強度を変更して、画像出力部560に対して出力する。
画像出力部560は、プリンタ装置本体10のプリントエンジン(不図示)を制御して、シャープネス処理部540から入力された画像データをシート上に印刷させる。また、画像出力部560は、UI装置26を制御して、シャープネス処理部540から入力された画像データをLCD表示装置等に表示させてもよい。
【0034】
なお、制御部550は、シャープネス強度値と、シャープネスの変更量とを対応付ける補正テーブルを有してもよく、この場合、撮影シーン推定部530による撮影シーンの判定処理は必須ではない。
また、撮影シーン推定部530は、シャープネス強度値に応じて撮影シーンを推定し、画像データに対して撮影シーン情報を付加することができる。
また、入力される画像データの画素数、および、出力される画像の大きさによって、人間が感じるシャープネス度合いが異なる。そこで、撮影シーン推定部530は、画像データの画素数(画像サイズ)に応じて、各撮影シーンに対応するシャープネス強度値の範囲を変化させてもよい。
【0035】
[動作]
以下、プリンタ装置1の動作を説明する。
図5は、プリンタ装置1(画像処理プログラム5)の第1の動作(S10)を示すフローチャートである。
ステップ100(S100)において、プリンタ装置1は、通信装置22または記録装置24を介して、画像データを取得し、ノイズ除去、ホワイトバランス補正、露出補正等の補正処理を行る。
画像データ取得部510は、これらの補正処理がなされた画像データを取得し、明度・輝度信号変換部522およびシャープネス処理部540に対して出力する。
【0036】
ステップ102(S102)において、明度・輝度信号変換部522は、画像データのRGB信号を輝度信号に変換し、帯域処理部524に対して出力する。帯域処理部524は、輝度信号に基づいて、微分画像を生成し、シャープネス計測部526に対して出力する。シャープネス計測部526は、微分画像に基づいて、シャープネス強度値を算出し、撮影シーン推定部530に対して出力する。
【0037】
ステップ104(S104)において、撮影シーン推定部530は、「ピンボケ」、「人物」、「物」、「風景」および「複雑なシーン」等の画像グループと、シャープネス強度値の範囲とを互いに対応付ける判定テーブルを参照して、シャープネス強度値に応じた撮影シーンのグループを特定し、制御部550に対して出力する。
なお、本例の撮影シーン推定部530は、画像データ取得部510が取得した画像データの画素数と、画像出力部560が出力させる画像の大きさとに対応する判定テーブルを複数有しており、入力された画像データの画素数と、出力される画像の大きさとに応じた判定テーブルを用いて、撮影シーンを特定する。
【0038】
ステップ106(S106)において、制御部550は、撮影シーン推定部530により特定された撮影シーンに基づいて、シャープネスの変更処理を行うか否かを判断する。画像処理プログラム5は、特定された撮影シーンが「ピンボケ」であると判断された場合、すなわち、シャープネス強度値が既定値より小さい場合に、S112の処理に移行し、これ以外の場合に、S108の処理に移行する。
ピンボケ画像の場合には、シャープネス補正を行っても無駄になる場合が多く、ピンボケ画像と判断された場合に、プリンタ装置1がシャープネス処理を禁止することにより、不必要なシャープネス処理を防止でき、同時に処理コストを少なくできる。
【0039】
ステップ108(S108)において、制御部550は、撮影シーンとシャープネス変更量とを対応付ける補正テーブルを参照して、撮影シーンに応じたシャープネス変更量を決定し、シャープネス変更量に応じたシャープネス処理係数をシャープネス処理部540に対して出力する。
【0040】
ステップ110(S110)において、シャープネス処理部540は、シャープネス処理係数に応じたシャープネス補正処理を画像データに対して行い、画像出力部560に対して出力する。
ステップ112(S112)において、画像出力部560は、利用者からの指示に応じて、プリントエンジンまたはUI装置26を制御して、画像データに基づく画像形成を行う。
【0041】
以上のよう、本実施形態のプリンタ装置1は、入力されたディジタル画像信号に対して推定した撮影シーンに応じてシャープネス処理係数を変更するため、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を自動的に生成することができる。
【0042】
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態のプリンタ装置1は、画像データのシャープネス強度値と、画像データに付加された付加情報とに基づいて、撮影シーンを判定する。例えば、プリンタ装置1は、図6に例示するようなタグデータ(付加情報)と画像データとを取得し、タグデータに含まれる撮影シーン情報と、画像データに基づいて算出されるシャープネス強度値とに応じて、シャープネス強度を変更する。
【0043】
図7は、第2の画像処理プログラム52の構成を説明する図である。
図7に示すように、画像処理プログラム52は、図2に示した画像処理プログラム5に、タグデータ取得部570を追加した構成をとる。
タグデータ取得部570は、画像データに付加されたタグデータを取得し、撮影条件を特定する撮影シーン情報を抽出し、撮影シーン推定部530に対して出力する。撮影シーン情報には、撮影モード(標準撮影モード、人物撮影モード、風景撮影モードなど)、焦点距離、露出条件およびディジタルズーム倍率などを特定する情報が含まれる。
【0044】
本実施形態の撮影シーン推定部530は、シャープネス強度値と、撮影シーン情報とに基づいて、撮影シーンを推定する。
また、撮影シーン推定部530は、シャープネス強度値に基づいて推定された撮影シーンと、撮影シーン情報に基づいて推定された撮影シーンとが異なり、いずれか一方が人物シーンに対応する場合に、人物シーンを優先適用する。
【0045】
図8は、第2の画像処理プログラム52の動作(S12)を説明するフローチャートである。なお、図8に示した第2の動作における各処理の内、図5に示した第1の動作における各処理と実質的に同一なものには、同一の符号が付してある。
ステップ112(S112)において、画像データ取得部510は、画像データを取得して、強度値算出部520およびシャープネス処理部540に対して出力し、タグデータ取得部570は、画像データに添付されたタグデータを取得して、タグデータに含まれる撮影シーン情報を抽出し、撮影シーン推定部530に対して出力する。
【0046】
ステップ114(S114)において、撮影シーン推定部530は、シャープネス強度値に基づいて推定された撮影シーンと、撮影シーン情報に基づいて推定された撮影シーンとを比較する。画像処理プログラム52は、シャープネス強度値に基づいて推定された撮影シーンと、撮影シーン情報に基づいて推定された撮影シーンとが一致する場合に、S106の処理に移行し、不一致の場合に、S116の処理に移行する。
ステップ116(S116)において、画像処理プログラムは、さらに、シャープネス強度値に基づいて推定された撮影シーンと、撮影シーン情報に基づいて推定された撮影シーンとのいずれかが、人物シーンに対応する場合に、S118の処理に移行し、これ以外の場合に、S120の処理に移行する。
ステップ118(S118)において、撮影シーン推定部530は、人物シーンであると判断して、人物シーンに対応する情報を制御部550に対して出力する。
ステップ120(S120)において、撮影シーン推定部530は、シャープネス強度値に基づいて推定された撮影シーンを採用し、採用された撮影シーンに対応する情報を制御部550に対して出力する。
すなわち、第2の画像処理プログラム52は、シャープネス強度値に基づいて推定された撮影シーンと、撮影シーン情報に基づいて推定された撮影シーンとが不一致の場合であって、いずれか一方が人物シーンに対応する場合に人物シーンを優先して、シャープネス変更量を決定し、いずれも人物シーンに対応しない場合に、シャープネス強度値に基づいて推定された撮影シーンを優先して、シャープネス変更量を決定する。
【0047】
以上のように、本実施形態のプリンタ装置1は、複数の情報に基づいて撮影シーンを推定するので、撮影シーンの誤判定により的外れな画像調整を行うことを防止できる。また、プリンタ装置1は、撮影者が撮影シーンに不適合な撮影モードで撮影した場合にも、実際の画像データに基づく撮影シーン判定も加味するので、撮影者の設定ミスをフォローすることができる。
【0048】
なお、本例では、撮影シーン推定部530がシャープネス強度値に基づいて推定された撮影シーンと、撮影シーン情報に基づいて推定された撮影シーンとに基づいて撮影シーンを推定しているが、シャープネス強度値に基づいて推定された撮影シーンと、撮影シーン情報に基づいて推定された撮影シーンとの両方を制御部550に対して出力し、制御部550が、シャープネス強度値に基づいて推定された撮影シーンと、撮影シーン情報に基づいて推定された撮影シーンとに応じたシャープネス補正量を修正しても同じ効果を得ることができる。
【0049】
また、シャープネス強度値に基づいて推定された撮影シーンと、撮影シーン情報に基づいて推定された撮影シーンとに応じて、シャープネス変更量を決定する方法は、種々考えられる。
図9は、撮影シーン推定部530がシャープネス強度値およびタグデータを撮影シーンに対応付ける他の方法を説明する図である。
本例では、撮影シーン推定部530は、撮影モードに基づいて、図9に例示する撮影シーンの大分類(「人物撮影モード」、「標準撮影モード」、「風景撮影モード」)を決定し、決定された大分類内の小分類(P1,P2,P3など)をシャープネス強度値に基づいて決定する。
まず、撮影シーン推定部530は、図4を用いて説明したようにシャープネス強度値に基づいて撮影シーンを推定し、大分類と推定結果が対応する場合(なお「物」は「標準」に対応する)に、対応する大分類の中位分類(P2,S2またはL2)に決定する。また、撮影シーン推定部530は、大分類が「風景撮影モード」の場合において、シャープネス強度値が図4の「ピンボケ」または「物」に対応するときはL1に決定し、「複雑なシーン」に対応するときはL3に決定する。同様に、撮影シーン推定部530は、大分類が「標準」の場合において、シャープネス強度値が図4の「ピンボケ」に対応するときはS1に決定し、「風景」または「複雑なシーン」に対応するときはS3に決定する。
制御部550は、図9に例示する小分類(P1〜P3、S1〜S3、L1〜L3)に対応するシャープネス変更量を特定し、シャープネス処理部540によるシャープネス変更処理を制御する。
【0050】
[第3の実施形態]
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。本実施形態では、画像のシーンを判定して、判定結果を画像データに付加する付加情報生成装置について説明する。付加情報生成装置は、例えば、画像を撮影するディジタルスチルカメラ、または、画像のレタッチなどを行う画像処理装置などである。なお、付加情報生成装置のハードウェア構成は、通常のディジタルスチルカメラまたはコンピュータ端末と同様である。
また、付加情報生成装置にインストールされている付加情報生成プログラムは、図7を用いて説明したシーン判定部500と実質的に同一である。すなわち、付加情報生成プログラムは、画像データ取得部510、強度値算出部520、撮影シーン推定部530およびタグデータ取得部570を有する。また、強度値算出部520は、明度・輝度信号変換部522、帯域処理部524およびシャープネス計測部526を含む。
画像データ取得部510は、固体撮像素子、リムーバブルメディア、USB等のケーブル、または、LAN等の通信網を介して、画像データを取得し、強度値算出部520に対して出力する。
強度値算出部520は、図2を用いて説明したものと実質的に同一な機能を有する。
タグデータ取得部570は、ディジタルスチルカメラに設定された撮影条件、焦点距離および絞り値などの撮影パラメータ、または、画像データに付加されていたタグデータを取得し、撮影シーン情報として撮影シーン推定部530に対して出力する。
撮影シーン推定部530は、強度値算出部520により算出されたシャープネス強度値およびタグデータ取得部570により取得された撮影シーン情報またはこれらのいずれかに基づいて、この画像データの撮影シーンを推定し、推定された撮影シーンを識別するシーン識別情報を画像データに付加して、不揮発性記録装置、リムーバブルメディアまたは外部端末に出力する。
【0051】
以上説明したように、第3の実施形態の付加情報生成装置によれば、画像のシャープネス強度値を解析し、解析結果とその他の情報とに基づいて撮影シーンを推定し、画像データに付加することができる。これは、撮影シーンに応じた画像データの仕分けや、撮影シーンに応じた画像処理などを可能にする。
【0052】
[変形例]
上記実施形態では、強度値算出部520は、画像全体の輝度・明度情報に基づいてシャープネス強度値を算出していたが、図10に示すように、画像の一部領域(評価対象領域)についてシャープネス強度値を算出してもよい。例えば、図10(A)に示すように、強度値算出部520は、画像の中心部の矩形領域(シャープネス強度値算出エリアA)のみについてシャープネス強度値を算出し、撮影シーン推定部530に出力してもよい。画像の中心領域に主題となる像が存在する場合が多く、プリンタ装置1は、この部分についてシャープネス強度を評価してシャープネス変更量を決定することにより、より主題の内容に応じたシャープネス補正を行うことができる。
また、強度値算出部520は、図10(B)に示すように、画像の全体的な特徴を扱うために図に示す矩形領域の集合(シャープネス強度値算出エリアB)について、シャープネス強度値を算出してもよい。この場合、プリンタ装置1は、それぞれの矩形領域に所定の重み付けを行うことにより、シャープネス評価の柔軟に行うことができ、また、全体についてシャープネス強度値を算出する場合よりも処理負荷を小さくすることができる。
上記いずれの場合も、分母を一定にすることで、正規処理を省いた相対強度とすることができる。この他にも、例えば、画素を間引いた領域または注目している領域等についてシャープネス強度値を算出することができる。
【0053】
以上、説明した実施形態は本発明の好適な一実施形態にすぎず、本発明はその趣旨を逸脱しない限り種々変形して実施可能である。
例えば、上記した構成は、ソフトウェアで実現される形態を具体例として説明したが、ハードウェアで実現してもよい。
【0054】
以上説明したように、上記実施形態によれば、入力された画像データに基づいて算出されたシャープネス強度値に応じて、適宜シャープネス処理係数を変更するため、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を得ることができ、シャープネスの自動調整を可能とする。
【0055】
また、上記実施形態によれば、入力された画像データに基づいて推定された撮影シーンに応じて、処理に則した撮影シーン情報を変更するため、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を得ることができ、シャープネスの自動調整を可能とする。
【0056】
また、上記実施形態によれば、入力された画像データに基づいて推定されたシャープネス強度値に応じて、適宜シャープネス処理係数を変更するため、人間の視覚特性を鑑みて、好ましいシャープネスを有するディジタル画像を得ることができ、シャープネスの自動調整を可能とする。
【0057】
また、上記実施形態によれば、処理に要するデータ量が削減され、より効率よく的確なシャープネス処理係数を求め、好ましいシャープネスを有する出力画像を得ることが可能となる。
【0058】
また、上記実施形態によれば、更に人間の視覚特性が鑑みられた、好ましいシャープネスを有する出力画像を自動調整により得ることができる。
【0059】
なお、上記第1および第2の実施形態は、プリンタ装置1を具体例として説明したが、これに限定されるものではなく、ディジタルスチルカメラ内で上記処理を行い、ディジタルスチルカメラに設けられた液晶モニタ上に表示させてもよい。また、スキャナで画像データを取り込み、上記処理を行った後で、コンピュータに接続されたモニタ上で表示させてもよい。このように、本発明にかかる画像処理方法は、プリンタ装置、コンピュータ端末、ディジタルスチルカメラ、スキャナ、携帯電話、または、これらの組合せにより行われてもよい。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる画像処理装置またはシーン推定装置によれば、撮影シーンを簡易な方法で推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる画像処理方法が適応されるプリンタ装置1のハードウェア構成を、その制御装置2を中心に例示する図である。
【図2】制御装置2(図1)により実行され、本発明にかかる画像処理方法を実現する第1の画像処理プログラム5の構成を示す図である。
【図3】帯域処理部524が微分画像を生成するときに用いるアンシャープマスクフィルタ600を例示する図である。
【図4】シャープネス強度値と撮影シーンとの対応関係、および、撮影シーンとシャープネス変更量との対応関係を例示する図である。
【図5】プリンタ装置1(画像処理プログラム5)の第1の動作(S10)を示すフローチャートである。
【図6】タグデータを含む画像データのデータフォーマットを例示する図である。
【図7】第2の画像処理プログラム52の構成を説明する図である。
【図8】第2の画像処理プログラム52の動作(S12)を説明するフローチャートである。
【図9】撮影シーン推定部530がシャープネス強度値およびタグデータを撮影シーンに対応付ける他の方法を説明する図である。
【図10】(A)は、強度値算出部520がシャープネス強度値を算出する中心部の矩形領域を例示し、(B)は、強度値算出部520がシャープネス強度値を算出する矩形領域の集合を例示する図である。
【符号の説明】
1・・・プリンタ装置
10・・・プリンタ装置本体
2・・・制御装置
20・・・制御装置本体
202・・・CPU
204・・・メモリ
22・・・通信装置
24・・・記録装置
240・・・記録媒体
26・・・UI装置
5,52・・・画像処理プログラム
500・・・シーン判定部
510・・・画像データ取得部
520・・・強度値算出部
522・・・明度・輝度信号変換部
524・・・帯域処理部
526・・・シャープネス計測部
530・・・撮影シーン推定部
570・・・タグデータ取得部
540・・・シャープネス処理部
550・・・制御部
560・・・画像出力部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing device, a scene determination device, an image processing method, a scene determination method, and a program that enable image processing according to shooting conditions to a digital image shot with a digital still camera or the like.
[0002]
[Prior art]
There has been proposed a form in which information at the time of shooting is added to image data and image processing is performed in accordance with the added information at the time of shooting. For example, an image processing method for setting image processing conditions according to scene information magnetically or optically recorded on a film (for example, Patent Document 1) and additional information such as shooting date and time are acquired together with image data. In addition, an image processing method (for example, Patent Document 2) that performs image processing by estimating a shooting scene based on these additional information is disclosed.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 11-239269 A
[Patent Document 2]
JP 2001-238177 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made based on the above-described background, and an object thereof is to provide a scene determination device that estimates a shooting scene of an image based on the degree of image sharpness. It is another object of the present invention to provide an image processing device, a scene determination device, an image processing method, a scene determination method, and a program that can perform image adjustment processing according to a shooting scene estimated based on the degree of sharpness. .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to the present invention, based on a digital image, intensity value calculating means for calculating a sharpness intensity value indicating the intensity of sharpness of the digital image, Estimating means for estimating whether the image belongs to one of a plurality of shooting scenes classified into a person scene and a landscape scene based on the sharpness intensity value calculated by the intensity value calculating means; Based on additional information attached to the digital image, scene information extracting means for extracting shooting scene information relating to a shooting scene in which the digital image was shot; and changing means for changing the sharpness intensity of the digital image; Photographed scene estimated by the estimating means and extracted by the scene information extracting means Control means for controlling the changing process by the changing means based on the photographic scene information, and in view of human visual characteristics, a digital image having a preferable sharpness can be obtained, and the sharpness can be automatically adjusted. To do.
[0006]
Also, The estimation means includes There is a scene classification means for associating the sharpness intensity value with the classification of the shooting scene. Thereby, shooting scene information can be added to the input image.
[0007]
The scene classification means corresponds to each scene classification according to the number of pixels of the digital image. Therefore, it is possible to suppress variations in determination of the degree of sharpness that contributes to various image sizes.
[0008]
The control means controls the changing means to further enhance the sharpness of the digital image when the sharpness intensity value and the shooting scene information correspond to a landscape scene, and the sharpness intensity value and the shooting When the scene information corresponds to a person scene, the changing means may be controlled so that the sharpness of the digital image is weakened. In other words, the image processing apparatus of the present invention automatically enhances sharpness when estimating a shooting scene from image analysis and correcting the degree of sharpness when it is recognized as a landscape scene from attached image information or the like. It is characterized in that sharpness enhancement is automatically weakened when correction is made and a person scene is found.
Further, the control means may prohibit the changing process by the changing means when the sharpness intensity value is lower than a predetermined value. That is, the image processing apparatus of the present invention calculates the feature amount of the image including the sharpness degree, and performs the sharpness correction according to the degree, and does not perform the sharpness correction when the sharpness degree is a predetermined value or less. Features.
[0009]
[Scene determination device]
Further, the scene determination device of the present invention, based on the digital image, intensity value calculating means for calculating a sharpness intensity value indicating the intensity of the sharpness of the digital image, Estimating means for estimating whether the image belongs to one of a plurality of shooting scenes classified into a person scene and a landscape scene based on the sharpness intensity value calculated by the intensity value calculating means; Have That is, the scene determination apparatus of the present invention has means for calculating the sharpness degree of the original picture from the digital image, and estimates the shooting scene of the original picture according to the sharpness degree.
The scene determination apparatus further includes scene information extraction means for extracting shooting scene information related to a shooting scene in which the digital image is shot based on additional information attached to the digital image, and the estimation means includes the calculation The shooting scene may be estimated based on the obtained sharpness intensity value and the extracted shooting scene information. In other words, the scene determination device of the present invention is characterized in that the estimated scene classification is corrected for the estimated shooting scene according to the shooting scene attached as a tag to the digital image.
Further, the estimation unit may estimate that the shooting scene is a person scene when at least one of the calculated sharpness intensity value and the extracted shooting scene information corresponds to a person scene. That is, the scene determination apparatus of the present invention is characterized in that, when the estimated shooting scene is different from the attached shooting scene, it is determined that the person has priority.
[0010]
In an image signal or the like of digital still camera shooting, chunk information and tag information (attached information) recording the shooting status are held in an image format (for example, EXIF 2.2). Therefore, additional information related to sharpness such as the number of image pixels, resolution, and scene classification may be used. Of course, the attached information of the EXIF image format is not limited to the digital still camera image format. Furthermore, chunk information and tag information (attached information) may also be used in an image format TIFF or the like that can hold high-accuracy shooting information by lossless compression.
[0011]
[Image processing method]
The image processing method of the present invention calculates a sharpness intensity value indicating the intensity of sharpness of the digital image based on the digital image, Based on the sharpness intensity value calculated by the intensity value calculating means, it is estimated whether it belongs to any of a plurality of shooting scenes classified to include a person scene and a landscape scene, Based on the additional information attached to the digital image, shooting scene information relating to the shooting scene where the digital image was shot is extracted. Based on the estimated shooting scene and the extracted shooting scene information, the digital image is extracted. Change the sharpness intensity.
[0012]
[Scene judgment method]
Further, the scene determination method of the present invention calculates a sharpness intensity value indicating the sharpness intensity of the digital image based on the digital image, Based on the sharpness intensity value calculated by the intensity value calculation means, it is estimated whether the scene belongs to one of a plurality of shooting scenes classified to include a person scene and a landscape scene .
[0013]
[program]
The program of the present invention is based on a step of calculating a sharpness intensity value indicating the intensity of sharpness of a digital image based on the digital image in an image processing apparatus including a computer, and additional information attached to the digital image. Extracting the shooting scene information related to the shooting scene in which the digital image was shot; Based on the sharpness intensity value calculated by the intensity value calculating means, estimating whether it belongs to any of a plurality of shooting scenes classified to include a person scene and a landscape scene; Change the sharpness intensity of the digital image Step When, Photographed scene estimated by the estimating means and extracted by the scene information extracting means And causing the computer of the image processing apparatus to execute a step of changing the sharpness intensity of the digital image based on the photographing scene information.
Further, the program of the present invention, in a scene estimation apparatus including a computer, based on the digital image, calculating a sharpness intensity value indicating the intensity of the sharpness of the digital image; Based on the sharpness intensity value calculated by the intensity value calculation means, whether the image belongs to one of a plurality of shooting scenes classified into a person scene and a landscape scene Is caused to be executed by the computer of the scene estimation apparatus.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[background]
First, the background will be described in order to help understanding of the present invention.
The image quality of a digital image (color / tone reproduction, sharpness, etc.) depends on the characteristics of the digital image signal, the characteristics related to the image quality of the color image recording device and image recording material from which the image is output, or the image quality of the image display device. Is determined by the characteristics.
For the purpose of maintaining the image quality of the reflective original, the digital image signal input from the color scanner device that reads the reflective original is color image processing that corrects the characteristics relating to the image quality of the color scanner device, or By using color image processing that corrects the characteristics of the output device, it is possible to obtain image quality close to a certain level of original.
For example, there is image processing used for a color copying machine. These are classified as processing methods for the purpose of correcting (optimizing) the input digital image signal (input image signal) according to the characteristics of the input device, color image recording device, display device, or image recording material. Is done. On the other hand, in the case of an image digitized by shooting a general scene with a digital still camera or the like, not only the characteristics of the camera device as an input device but also the state of the subject and shooting conditions vary from the viewpoint of image quality. Since the situation is assumed, there are many cases where the image quality of the input digital image cannot be specified or is unknown. In the case of such an input image signal, it is necessary to adjust the image quality considered to be preferable while analyzing the image and estimating the shooting scene and shooting situation.
The latter case is classified as a processing method that aims to reproduce an image preferably subjectively.
[0015]
The color correction processing in the image processing apparatus for adjusting the input image signal is composed of techniques such as contrast adjustment, color balance adjustment, white balance adjustment, fog correction, and spatial processing correction. It consists of techniques such as sharpness enhancement including edge enhancement, resolution conversion, and noise removal.
[0016]
Among image qualities, it is difficult to set correction methods and correction parameters for sharpness quality compared to gradation and color quality.
This is because, when shooting with a digital camera, the characteristics depend on various factors such as the situation of the subject, the shooting state (focus, camera shake, etc.), and the compression state during recording. It is.
Therefore, generally preferable processing parameters cannot be obtained from the information such as the shooting state.
[0017]
In general, the spatial correction processing is configured to perform image processing using a sharpness correction filter described with limited information that can be obtained in advance on the characteristics of the device.
However, since the device correction information is independent of the information of the digital image itself, the optimal output conditions for the digital image are not considered due to the above-described shooting conditions, etc., and the digital image is out of balance. May be output.
[0018]
The best measure for adjusting the digital image signal is to perform a process suitable for the user while confirming the degree of the displayed / output image on the display / output device used by the user. However, this method has a problem that the user is required to have experience in image processing and working time. For this reason, it has also been proposed that the image processing apparatus includes a method (automatic image quality adjustment technique) for performing image measurement and image quality adjustment that automatically obtains information from the image itself with minimal effort.
[0019]
The sharpness processing in the above-described automatic image quality adjustment technique is assumed to have a function of measuring the degree of sharpness (representing the degree of combination of edge degree and image noise) from a digital image and performing the sharpness processing according to the measurement result.
[0020]
Also, the problem with sharpness processing is simply that if fine processing is applied, high-definition reproduction (texture) is lost, the degree of sharpness decreases, and if sharpness enhancement is too strong, rough skin (rough skin), no It is uncomfortable because noise in the chromatic part and the failure of the boundary of the edge part (ringing) are conspicuous. This problem is caused by the fact that the normal sharpness processing technique changes the sharpness inhibition as well as the sharpness (sharpness degree) and cannot control each independently. For this reason, it has been difficult to fundamentally solve the above problem only by the information of the digital image signal.
[0021]
To cope with this problem, the degree of sharpness preference (sharpness preference degree) that reflects the amount of sharpness and the amount of deterioration of sharpness (amount of sharpness inhibition) is reflected as the measurement amount. It is. In order to solve this problem, the present inventors have made an invention capable of obtaining a digital image having a preferable sharpness in view of human visual characteristics and enabling automatic sharpness adjustment.
[0022]
Similarly, several methods have been proposed for measuring the characteristics of an image from the image signal itself, in particular, for sharpness measurement. For example, a sharpness evaluation method is a sharpness evaluation method in which the sum of signal intensities of differential images (vector images or edge images) is an evaluation value of sharpness (Yoichi Miyake: Journal of the Television Society, 43, 11 (1989)). Has been proposed. Miyake has proposed to use the sum of the edge intensity values of the pixels through the differential image. On the other hand, for image signals degraded by mixed noise that includes both Gaussian noise and impulsive noise, a method using measurement / judgment means (YHLee, SAKassam, Generalized median altering and related non-linear altering techniques ", IEEE Trans.Acoust., Speech & Signal Process., Vol.ASSP-33, no.3, pp.672-683, June 1987.) However, in this example, the sharpness of the image is controlled. The purpose was to measure, and none of them was used to estimate the shooting scene of the input image.
[0023]
Also, in recent image formats such as image signals captured by digital still cameras, there is a mechanism that can hold a shooting scene designated by a user. For example, in the EXIF standard, which is a standard format for digital still cameras, people, landscapes, night views, etc. can be designated in addition to the standard. In this way, by adding information that can specify a shooting scene to some extent at the time of shooting as a tag, it can be used for the adjustment of the image quality described above in post-processing.
However, such a tag alone is not necessarily a classification suitable for sharpness adjustment, and it is necessary to consider a processing method and parameters in addition to the analyzed estimated scene.
In addition, the photographer does not always select the appropriate scene at the time of shooting, but it may be possible to mistakenly record shooting scene information different from the subject by using the standard or shooting with the previous settings. It is done.
Therefore, as a measure for obtaining an appropriate shooting scene for image processing, image retrieval, etc., for example, a general-purpose mechanism that detects misjudgment of a scene using some information, instead of judging only by image format Is also required.
[0024]
Therefore, the scene determination apparatus according to the present invention determines a scene based on the sharpness intensity of the image data. The image processing apparatus according to the present invention determines a scene based on the sharpness intensity of the image data, and changes the sharpness of the image according to the determined scene.
[0025]
[First Embodiment]
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a hardware configuration of a
As shown in FIG. 1, the
The
The
Here, the shooting scene determined by the
Note that the image processing performed by the
[0026]
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the first image processing program 5 that is executed by the control device 2 (FIG. 1) and implements the image processing method according to the present invention.
As shown in FIG. 2, the image processing program 5 includes a scene determination unit 500 (scene determination device), a
The
The image processing program 5 is supplied to the
[0027]
In the image processing program 5, a digital image including a natural image is input as an image signal in the RGB color space to the
[0028]
In the
In the intensity
[0029]
The
In this band processing, when considering the processing speed, it is better to apply the first derivative, but since the diffusion assumption and the visual characteristics, which are one of the basic factors of the phenomenon of image blurring, are deeply related to the second derivative image, In this embodiment, the case where a secondary differential image is generated is applied. For example, the
The secondary differential image is calculated based on (Equation 1) below. For example, the second-order differential image (Fx) is obtained from the luminance image signal F by obtaining a luminance image signal Fb obtained by applying an unsharp mask (USM) filter 600 illustrated in FIG. Calculated as the absolute value of the luminance image signal excluding the luminance image signal Fb.
Fx = | F−Fb | (Formula 1)
[0030]
The
Sd = K × ΣFx / P (Formula 2)
[0031]
The shooting
[0032]
The
For example, the
[0033]
The
The
[0034]
Note that the
Also, the shooting
Further, the degree of sharpness perceived by humans varies depending on the number of pixels of input image data and the size of the output image. Therefore, the shooting
[0035]
[Operation]
Hereinafter, the operation of the
FIG. 5 is a flowchart showing the first operation (S10) of the printer apparatus 1 (image processing program 5).
In step 100 (S100), the
The image
[0036]
In step 102 (S102), the lightness / luminance
[0037]
In step 104 (S104), the shooting
Note that the shooting
[0038]
In step 106 (S106), the
In the case of an out-of-focus image, even if sharpness correction is performed, it is often wasted. When the image is determined to be out-of-focus, the
[0039]
In step 108 (S108), the
[0040]
In step 110 (S110), the
In step 112 (S112), the
[0041]
As described above, the
[0042]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The
[0043]
FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration of the second image processing program 52.
As shown in FIG. 7, the image processing program 52 has a configuration in which a tag
The tag
[0044]
The shooting
In addition, the shooting
[0045]
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation (S12) of the second image processing program 52. Of the processes in the second operation shown in FIG. 8, the same reference numerals are assigned to the processes that are substantially the same as those in the first operation shown in FIG.
In step 112 (S112), the image
[0046]
In step 114 (S114), the shooting
In step 116 (S116), the image processing program further determines that any one of the shooting scene estimated based on the sharpness intensity value and the shooting scene estimated based on the shooting scene information corresponds to a person scene. Then, the process proceeds to S118, and in other cases, the process proceeds to S120.
In step 118 (S118), the shooting
In step 120 (S120), the shooting
That is, the second image processing program 52 is a case where the shooting scene estimated based on the sharpness intensity value and the shooting scene estimated based on the shooting scene information do not match, and one of them is a human scene. When it corresponds to, the person scene is given priority and the sharpness change amount is determined. When none of them corresponds to the person scene, the shooting scene estimated based on the sharpness intensity value is given priority and the sharpness change amount is determined. To do.
[0047]
As described above, since the
[0048]
In this example, the shooting
[0049]
There are various methods for determining the sharpness change amount according to the shooting scene estimated based on the sharpness intensity value and the shooting scene estimated based on the shooting scene information.
FIG. 9 is a diagram illustrating another method in which the shooting
In this example, the shooting
First, as described with reference to FIG. 4, the shooting
The
[0050]
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, an additional information generating apparatus that determines an image scene and adds a determination result to image data will be described. The additional information generation device is, for example, a digital still camera that captures an image or an image processing device that performs image retouching or the like. The hardware configuration of the additional information generating device is the same as that of a normal digital still camera or computer terminal.
Further, the additional information generation program installed in the additional information generation apparatus is substantially the same as the
The image
The intensity
The tag
The shooting
[0051]
As described above, according to the additional information generating apparatus of the third embodiment, the sharpness intensity value of the image is analyzed, the shooting scene is estimated based on the analysis result and other information, and is added to the image data. be able to. This enables sorting of image data according to the shooting scene, image processing according to the shooting scene, and the like.
[0052]
[Modification]
In the above-described embodiment, the intensity
In addition, as shown in FIG. 10B, the intensity
In any of the above cases, by setting the denominator constant, it is possible to obtain a relative strength that omits normal processing. In addition, for example, the sharpness intensity value can be calculated for a region where pixels are thinned out or a region of interest.
[0053]
The embodiment described above is merely a preferred embodiment of the present invention, and the present invention can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof.
For example, the configuration described above has been described using a specific example of a form realized by software, but may be realized by hardware.
[0054]
As described above, according to the above-described embodiment, the sharpness processing coefficient is appropriately changed according to the sharpness intensity value calculated based on the input image data. Can be obtained, and sharpness can be automatically adjusted.
[0055]
In addition, according to the above-described embodiment, since the shooting scene information in accordance with the process is changed according to the shooting scene estimated based on the input image data, it has preferable sharpness in view of human visual characteristics. Digital images can be obtained and sharpness can be automatically adjusted.
[0056]
In addition, according to the above-described embodiment, since the sharpness processing coefficient is appropriately changed according to the sharpness intensity value estimated based on the input image data, a digital image having preferable sharpness in view of human visual characteristics. The sharpness can be automatically adjusted.
[0057]
Further, according to the above-described embodiment, the amount of data required for processing is reduced, and an accurate sharpness processing coefficient can be obtained more efficiently and an output image having desirable sharpness can be obtained.
[0058]
Moreover, according to the said embodiment, the output image which has the preferable sharpness in which the human visual characteristic was considered further can be obtained by automatic adjustment.
[0059]
In the first and second embodiments, the
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the image processing apparatus or the scene estimation apparatus according to the present invention, a captured scene can be estimated by a simple method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a hardware configuration of a
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a first image processing program 5 that is executed by the control device 2 (FIG. 1) and implements the image processing method according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an unsharp mask filter 600 used when the
FIG. 4 is a diagram illustrating a correspondence relationship between a sharpness intensity value and a shooting scene, and a correspondence relationship between a shooting scene and a sharpness change amount;
FIG. 5 is a flowchart showing a first operation (S10) of the printer apparatus 1 (image processing program 5).
FIG. 6 is a diagram illustrating a data format of image data including tag data.
7 is a diagram illustrating a configuration of a second image processing program 52. FIG.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation (S12) of the second image processing program 52;
FIG. 9 is a diagram illustrating another method in which a shooting
10A illustrates a central rectangular area where the intensity
[Explanation of symbols]
1. Printer device
10 ... Printer device main body
2 ... Control device
20 ... Control device body
202 ... CPU
204 ... Memory
22: Communication device
24 ... Recording device
240 ... Recording medium
26 ... UI device
5, 52 ... Image processing program
500 ... Scene determination unit
510... Image data acquisition unit
520: Strength value calculation unit
522 ... Lightness / luminance signal conversion unit
524 ... Band processing unit
526: Sharpness measuring unit
530 ... Shooting scene estimation unit
570: Tag data acquisition unit
540: Sharpness processing unit
550 ... Control unit
560 ... Image output unit
Claims (13)
前記強度値算出手段により算出されたシャープネス強度値に基づいて、人物シーンおよび風景シーンを含むよう複数に分類された撮影シーンのいずれかに属するかを推定する推定手段と、
ディジタル画像に添付された付加情報に基づいて、このディジタル画像が撮影された撮影シーンに関する撮影シーン情報を抽出するシーン情報抽出手段と、
前記ディジタル画像のシャープネス強度を変更する変更手段と、
前記推定手段により推定された撮影シーンおよび前記シーン情報抽出手段により抽出された撮影シーン情報に基づいて、前記変更手段による変更処理を制御する制御手段とを有する画像処理装置。An intensity value calculating means for calculating a sharpness intensity value indicating the intensity of the sharpness of the digital image based on the digital image;
Estimating means for estimating whether the image belongs to one of a plurality of shooting scenes classified into a person scene and a landscape scene based on the sharpness intensity value calculated by the intensity value calculating means;
Scene information extraction means for extracting shooting scene information relating to a shooting scene in which the digital image was shot based on additional information attached to the digital image;
Changing means for changing the sharpness intensity of the digital image;
An image processing apparatus comprising: a photographic scene estimated by the estimating means; and a control means for controlling change processing by the changing means based on the photographic scene information extracted by the scene information extracting means .
前記強度値算出手段により算出されたシャープネス強度値に基づいて、人物シーンおよび風景シーンを含むよう複数に分類された撮影シーンのいずれかに属するかを推定する推定手段と、
を有するシーン判定装置。An intensity value calculating means for calculating a sharpness intensity value indicating the intensity of the sharpness of the digital image based on the digital image;
Estimating means for estimating whether the image belongs to one of a plurality of shooting scenes classified into a person scene and a landscape scene based on the sharpness intensity value calculated by the intensity value calculating means;
A scene determination apparatus having:
前記推定手段は、算出されたシャープネス強度値と、抽出された撮影シーン情報とに基づいて、撮影シーンを推定する請求項7に記載のシーン判定装置。Based on additional information attached to the digital image, it further includes scene information extraction means for extracting shooting scene information relating to a shooting scene where the digital image was shot,
The scene determination device according to claim 7, wherein the estimation unit estimates a shooting scene based on the calculated sharpness intensity value and the extracted shooting scene information.
請求項8に記載のシーン判定装置。The scene determination according to claim 8, wherein the estimation unit estimates that a shooting scene is a person scene when at least one of the calculated sharpness intensity value and the extracted shooting scene information corresponds to a person scene. apparatus.
前記強度値算出手段により算出されたシャープネス強度値に基づいて、人物シーンおよび風景シーンを含むよう複数に分類された撮影シーンのいずれかに属するかを推定し、
ディジタル画像に添付された付加情報に基づいて、このディジタル画像が撮影された撮影シーンに関する撮影シーン情報を抽出し、
推定された撮影シーン、および、抽出された撮影シーン情報に基づいて、前記ディジタル画像のシャープネス強度を変更する画像処理方法。Based on the digital image, calculate a sharpness intensity value indicating the intensity of the sharpness of the digital image,
Based on the sharpness intensity value calculated by the intensity value calculating means, it is estimated whether it belongs to any of a plurality of shooting scenes classified to include a person scene and a landscape scene,
Based on the additional information attached to the digital image, the shooting scene information relating to the shooting scene where the digital image was shot is extracted,
An image processing method for changing a sharpness intensity of the digital image based on an estimated shooting scene and extracted shooting scene information.
前記強度値算出手段により算出されたシャープネス強度値に基づいて、人物シーンおよび風景シーンを含むよう複数に分類された撮影シーンのいずれかに属するかを推定するシーン判定方法。Based on the digital image, calculate a sharpness intensity value indicating the intensity of the sharpness of the digital image,
A scene determination method for estimating whether a scene belongs to a plurality of photographic scenes classified to include a person scene or a landscape scene based on the sharpness intensity value calculated by the intensity value calculation means .
ディジタル画像に基づいて、このディジタル画像のシャープネスの強度を示すシャープネス強度値を算出するステップと、
ディジタル画像に添付された付加情報に基づいて、このディジタル画像が撮影された撮影シーンに関する撮影シーン情報を抽出するステップと、
前記強度値算出手段により算出されたシャープネス強度値に基づいて、人物シーンおよび風景シーンを含むよう複数に分類された撮影シーンのいずれかに属するかを推定するステップと、
前記ディジタル画像のシャープネス強度を変更するステップと、
前記推定手段により推定された撮影シーンおよび前記シーン情報抽出手段により抽出された撮影シーン情報に基づいて、前記ディジタル画像のシャープネス強度を変更するステップとを前記画像処理装置のコンピュータに実行させるプログラム。In an image processing apparatus including a computer,
Calculating a sharpness intensity value indicating a sharpness intensity of the digital image based on the digital image;
Extracting shooting scene information relating to a shooting scene in which the digital image was shot based on additional information attached to the digital image;
Based on the sharpness intensity value calculated by the intensity value calculating means, estimating whether it belongs to any of a plurality of shooting scenes classified to include a person scene and a landscape scene;
And changing the sharpness intensity of the digital image,
A program for causing the computer of the image processing apparatus to execute the step of changing the sharpness intensity of the digital image based on the shooting scene estimated by the estimation means and the shooting scene information extracted by the scene information extraction means .
ディジタル画像に基づいて、このディジタル画像のシャープネスの強度を示すシャープネス強度値を算出するステップと、
前記強度値算出手段により算出されたシャープネス強度値に基づいて、人物シーンおよび風景シーンを含むよう複数に分類された撮影シーンのいずれかに属するかを推定するステップとを前記シーン推定装置のコンピュータに実行させるプログラム。In a scene estimation device including a computer,
Calculating a sharpness intensity value indicating a sharpness intensity of the digital image based on the digital image;
The computer of the scene estimation apparatus includes a step of estimating whether the scene belongs to a plurality of shooting scenes classified into a plurality of scenes including a person scene and a landscape scene based on the sharpness intensity value calculated by the intensity value calculation unit. The program to be executed.
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