JP4095765B2 - カラー画像処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラやスキャナなどから入力されるカラー画像に対して、明るさや色彩の補正を施す、カラー画像処理装置に関し、特に、下記項目〔ａ１〕〜〔ａ３〕のいずれか一つに記述するようなカラー画像処理装置に関する。
【０００２】
〔ａ１〕画像入力時の露光条件が不適正で、入力された画像の明るさや色彩が、本来の画像として期待される画像の明るさや色彩と異なる場合に、期待される画像の明るさや色彩に近づけるように画像の明るさや色彩を補正する、カラー画像処理装置。
〔ａ２〕入力された画像の明るさや色彩を、好みの画像の明るさや色彩に変換する、カラー画像処理装置。
【０００３】
〔ａ３〕カメラを持った撮影者から見て、太陽や照明などの光源の光が、被写体にとって、逆光となっている状態で撮影されたカラー画像であっても、その画像全体の明るさを大きく変えることなく、その被写体の特徴的な色（特に、被写体が人物である場合には肌色）を元の画像に対して比較的に良好な明るさに補正する、カラー画像処理装置。
【０００４】
人間は、よく目にする機会のある肌，空，樹木などの色を、感覚的な「記憶色」として記憶している。そして、個人差はあるが、「記憶色」として、人間が最適と感じる色、すなわち「最適色」を記憶しており、画像中の「色」が「最適色」と異なると、不自然である、あるいは見た目が悪いと感じる。
【０００５】
例えば図１８に示すように、適正な明るさを持つ照明７１の下で、被写体（リンゴ）７２をデジタルカメラ７３で撮影する場合、照明７１から照射された光は、被写体７２で反射され、反射光７４としてデジタルカメラ７３に入射し、ＲＧＢ（Red，Green，Blue）それぞれに対応してそなえられたＣＣＤ（Charge Coupled Device）７５によって電気的な出力値に変換される。このように適正な明るさを持つ照明７１の下で得られた、各ＣＣＤ７５の出力値の例を、図１９に示す。
【０００６】
これに対し、例えば図２０に示すように、暗い照明７６の下で、被写体（リンゴ）７２を撮影する場合も、照明７６から照射された光は、被写体７２で反射され、反射光７７としてデジタルカメラ７３に入射し、ＲＧＢそれぞれに対応してそなえられたＣＣＤ７５によって電気的な出力値に変換される。このように暗い照明７６の下で得られた、各ＣＣＤ７５の出力値の例を、図２１に示す。
【０００７】
図２２は、被写体７２を撮影した際のＣＣＤ７５の出力値を、L*C*表記で表したものであり、この図２２に示すように、適正露光の場合におけるＣＣＤ７５の出力値（図１９参照）は、例えば符号７８で示す位置に対応する色値となり、被写体の本来の色値に変換されているが、露光不足の場合におけるＣＣＤ７５の出力値（図２１参照）は、例えば符号７９で示す位置に対応する色値となり、その色値、つまり明るさ（明度：L*）および彩度（C*）は、いずれも適正露光の場合よりも減少する。
【０００８】
また、露光不足が生じていない場合でも、画像中の記憶色の色が、著しく最適色と異なった色として撮影されてしまう場合がある。それは、逆光状態での撮影である。
逆光状態での撮影の例を図２３に示す。図２３は、屋外で人物撮影を行なう場合の、一般的な逆光状態を示す図である。この図２３に示す例では、デジタルカメラ１０２により、被写体（人物１０５）と背景１０３とが同時に撮影されている。
【０００９】
ここで問題になるのが、光源（太陽１０１）の位置である。図２３に示す撮影状態では、太陽１０１が被写体１０５の背後に位置している。このような場合、太陽１０１から背景１０３に向けて照射された光１０７は、背景１０３の表面、つまり、デジタルカメラ１０２によって撮影される面に当たる。しかし、被写体１０５に向けて照射された光１０６は、被写体１０５の裏面、つまり、デジタルカメラ１０２によって撮影されない面にしか当たらない。
【００１０】
このような場合、例えば図２４に示すような逆光写真１０８が撮影されてしまう。このような逆光写真において、背景１１０は、正常に撮影されているのに対し、画像の一部分、この場合は、肝心の人物１０９だけが、露光不足となってしまい、その人物１０９の色が、著しく最適色と異なってしまう。このような画像の明るさは、背景１１０を重視したとしても、あるいは、被写体（人物１０９）を重視したとしても、最良とはなりえず、両方の中庸の明るさが、背景１１０および被写体１０９の双方について妥協できる、最適の明るさになる。
【００１１】
上述したような状況に鑑み、露光不足の画像、露光過剰な画像、逆光の画像、あるいは、光源の色に偏りがある画像を、見た目に自然な画像、あるいは好みの色の画像に補正するカラー画像処理装置が求められている。
【００１２】
【従来の技術】
上述のごとく明るさ（明度）が不適正な画像、あるいは、肌，空，樹木などの色が記憶色と異なっているカラー画像が入力された場合の、明るさや色彩の補正方法としては、従来、色を構成するＲＧＢのトーンカーブやカラーバランスなどの各種パラメータに補正を施して色を補正する方法がある。
【００１３】
しかし、パラメータの補正量と人間の感じる色の変化量とは比例関係になく、また、色の補正に対する詳細な指針がない。このため、補正作業は試行錯誤となり、色に関する知識が豊富で熟練した専門家でなければ所望の画像を得ることは困難である。
このような問題を解決するための対策として、特許公報２５８５７５４号には画像入力システム（以下、従来例１という）が開示されている。この従来例１では、下記手順〔ｂ１〕〜〔ｂ４〕で色の補正が行なわれる。
【００１４】
〔ｂ１〕画像をプレスキャンし、プレスキャンされた画像についての、ヒストグラム，濃度平均値，最大濃度などの情報に基づき、ファジー推論を用いて、画像分類情報を作成する。
〔ｂ２〕ユーザの要求がある場合は、その要求に応じて、グレー点，明るめ・暗め，好み，調子，絵柄の種類などの仕上がり情報を取得する。
【００１５】
〔ｂ３〕〔ｂ１〕で作成された画像分類情報および〔ｂ２〕で取得された仕上がり情報に基づいて、カラー画像を補正する処理パラメータを導出する。
〔ｂ４〕〔ｂ３〕で導出された処理パラメータを用いてカラー画像を処理し、明るさなどの最適化を行なう。
【００１６】
また、他の対策として、特開平８−２２１５４６号公報には画像編集方法およびシステム（以下、従来例２という）が開示されている。この従来例２では、例えば入力画像の肌色を最適化する場合、下記手順〔ｃ１〕〜〔ｃ４〕で色の補正が行なわれる。
【００１７】
〔ｃ１〕肌色の最適色の色値を用意する。
〔ｃ２〕カラー画像を表示し、ユーザに、色補正したい肌色の領域を指定させる。
〔ｃ３〕〔ｃ２〕で指定された領域の中で、最適色に合わせたい色（点）を、ユーザに指定させる。
〔ｃ４〕〔ｃ３〕で指定された点を中心として、〔ｃ２〕で指定された領域のすべてを、最適色を中心とした色になるように補正する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例１では、以下のような課題〔ｄ１〕〜〔ｄ３〕がある。
【００１９】
〔ｄ１〕本来、濃度平均値が高い夜景画像であっても、あるいは、本来、濃度平均値が低い雪山画像であっても、同じ濃度平均値をもつ画像に変換するように補正を行なってしまう。濃度平均値が高い夜景画像についての、明るさのヒストグラム（明度の頻度分布）は、例えば図２５（ａ）に示すごとく低（暗）側に偏ったものとなる。また、濃度平均値が低い雪山画像についての、明るさのヒストグラムは、例えば図２５（ｂ）に示すごとく高（明）側に偏ったものとなる。従来例１を用いた場合、図２５（ａ）に示すようなヒストグラムを有する画像も、図２５（ｂ）に示すようなヒストグラムを有する画像も、明るさのヒストグラムが図２５（ｃ）に示すごとく中庸の明るさで最大となるような画像に変換・補正されてしまう。このため、従来例１によって補正された画像は、元の画像とはかけ離れた明るさの画像になってしまう。
【００２０】
〔ｄ２〕記憶色に対する考慮がされていないため、最適色に応じた色彩の補正を行なうことができない。
〔ｄ３〕逆光画像についての、明るさのヒストグラム（明度の頻度分布）は、一般的に、例えば図２６に示すように、低（暗）側と高（明）側との両側にピークを有している。つまり、逆光画像全体の濃度平均値は、ほぼ中庸の値（正常な値）となる。このため、従来例１を用いた場合、逆光画像は、明暗のバランスにあまり偏りが無いものと認識され、正常な明るさの画像のように見られるため、明るさの補正を行なうことができない。
【００２１】
また、従来例２では、ユーザに指定させた領域のみ補正するため、補正した領域の色と周囲の境界部分の色との調和が崩れる。例えば、薄暗い部屋で人物を撮影した場合、露光不足の画像が生成される。この画像を補正するため、顔の部分を指定し肌色を最適色に補正した場合、肌色は綺麗になるが、指定領域外の補正されない部分、たとえば髪の毛や洋服などは、元の暗い色のままなので、肌色だけが浮き上がった、不自然な画像となってしまう。
【００２２】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、露光不足の画像、露光過剰な画像、あるいは、光源の色に偏りがある画像を、見た目に自然な画像、あるいは好みの明るさと色彩の画像に補正できるようにした、カラー画像処理装置を提供することを第１の目的とする。
【００２３】
また、本発明は、逆光画像全体の明るさを大きく変えることなく、被写体の特徴的な色を元の画像に対して比較的に良好な明るさに補正することにより、逆光画像を、見た目に自然な画像に補正できるようにした、カラー画像処理装置を提供することを第２の目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のカラー画像処理装置（請求項１）は、カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定手段と、前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定手段と、前記補正対象色の色値と前記最適色の明るさとに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出手段と、前記明るさ補正係数を用いて前記カラー画像の色値を明るさ補正済みカラー画像の色値に変換することにより前記カラー画像の明るさを補正して明るさ補正済みカラー画像を生成するとともに、前記明るさ補正係数を用いて前記補正対象色の色値を明るさ補正済み補正対象色の色値に変換することにより前記補正対象色の明るさを補正して明るさ補正済み補正対象色を生成する明るさ補正手段と、該明るさ補正済み補正対象色と、前記最適色との色差に基づいて、前記明るさ補正済カラー画像の色相・彩度を補正する色相・彩度補正手段とを有することを特徴としている。
【００２６】
さらに、該補正対象色指定手段が、複数の補正対象色を指定し、該最適色設定手段が、前記複数の補正対象色のそれぞれに対応する複数の最適色を設定し、該明るさ補正係数導出手段が、前記複数の補正対象色と前記複数の最適色とのそれぞれの対の対応した、複数の個別明るさ補正係数を導出するとともに、各最適色に対応する重み係数を用いて、前記複数の個別明るさ補正係数の加重平均値を、前記明るさ補正係数として導出するように構成してもよい（請求項２）。
【００２７】
上述のごとく構成された本発明のカラー画像処理装置（請求項１）では、見た目の悪いカラー画像を補正するにあたって、カラー画像中で補正を行ないたい補正対象色と、それと対になり、補正対象色を再現するのにふさわしい最適色とが、それぞれ、補正対象色指定手段および最適色設定手段で取得される。そして、これら２つの色値を利用して、カラー画像の明るさが、明るさ補正係数導出手段および明るさ補正手段により補正される。
【００２８】
このとき、正確に画像の明るさを補正した後に、色相・彩度補正手段により、補正対象色と最適色とをほぼ一致させるように、明るさ補正済カラー画像の色相・彩度が補正される。
【００２９】
また、補正対象色指定手段で指定された補正対象色に対して、最適色を設定する場合、同時にその最適色の正確度合いを表す重み係数も設定しておく。そして、明るさ補正を行なう際に、補正対象色および最適色の対が複数存在する場合、個別明るさ補正係数の加重平均値を求めることにより、重み係数の大きい対を重視した明るさ補正係数が導出されることになる（請求項２）。
【００３０】
また、本発明のカラー画像処理装置（請求項３）は、前述と同様の補正対象色指定手段および最適色設定手段のほかに、補正対象色と最適色との明るさの差分値に応じた仮明るさ補正量を導出する仮明るさ補正量導出手段と、前記仮明るさ補正量の大きさに応じて、前記仮明るさ補正量の大きさを減少させるように前記仮明るさ補正量を補正し、正明るさ補正量を導出する正明るさ補正量導出手段と、前記正明るさ補正量と前記補正対象色の色値と前記最適色の明るさとに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出手段と、前記明るさ補正係数を用いて前記カラー画像の色値を明るさ補正済みカラー画像の色値に変換することにより前記カラー画像の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像を生成する明るさ補正手段とを有することを特徴としている。
【００３１】
このとき、該正明るさ補正量導出手段は、前記仮明るさ補正量の大きさが大きくなるに連れて、前記正明るさ補正量を、一定値に漸近させるように導出するように構成してもよい（請求項４）。
【００３２】
上述のごとく構成された本発明のカラー画像処理装置（請求項３）では、まず、カラー画像中で補正を行ないたい補正対象色と、それと対になり、補正対象色を再現するのにふさわしい最適色とが、それぞれ、補正対象色指定手段および最適色設定手段により取得される。そして、これらの補正対象色と最適色との、明るさの差分値に応じた仮明るさ補正量が、仮明るさ補正量導出手段により導出される。画像が逆光画像である場合、前記差分値は大きな値になる。
【００３３】
そこで、本発明では、正明るさ補正量導出手段により、仮明るさ補正量の大きさに応じて、仮明るさ補正量の大きさを減少させるように仮明るさ補正量が補正される。つまり、仮明るさ補正量の大きさが小さい場合は、その画像は逆光画像ではないと判別して、補正対象色を最適な明るさに合わせるための値が、正明るさ補正量に設定される。一方、仮明るさ補正量の大きさが大きい場合は、その画像は逆光画像であると判別して、仮明るさ補正量の大きさを減少させたものが、正明るさ補正量に設定される。
【００３４】
また、正明るさ補正量導出手段により、仮明るさ補正量の大きさが小さい場合は、その仮明るさ補正量の値をほとんど変えずに正明るさ補正量として用い、仮明るさ補正量の大きさが大きくなるに連れて、仮明るさ補正量の減少量を大きくして、正明るさ補正量を導出している。このとき、正明るさ補正量の採り得る値は、一定値に漸近するように決定されている。従って、ひどい逆光画像で、仮明るさ補正量の大きさが著しく大きい場合でも、その最大補正量が前記一定値に制限され、画像全体の明るさのバランスを崩さずに、明るさ補正を行なうことができる（請求項４）。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
〔１〕第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態としてのカラー画像処理装置１の機能構成を示すブロック図である。この図１に示す第１実施形態のカラー画像処理装置１は、デジタルカメラやイメージスキャナなどから入力されるカラー画像に対して、明るさや色彩の補正を施すもので、画像記憶手段4，表示手段２１，補正対象色指定手段６，最適色設定手段８，明るさ補正係数導出手段１０および明るさ補正手段１２を有している。このカラー画像処理装置１は、具体的にはコンピュータシステム（例えばパーソナルコンピュータ）によって実現される。
【００３６】
カラー画像処理装置１を実現するためのコンピュータシステムにおいては、ＣＰＵ（図示省略）がそなえられるとともに、このＣＰＵに、バスライン（図示省略）を介して、画像記憶手段４として機能するメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）や、表示手段２１として機能するディスプレイ（ＣＲＴ，ＰＤＰ，ＬＣＤ等）や、マウス２２（図２参照）などが接続されている。
【００３７】
ここで、画像記憶手段４は、デジタルカメラやイメージスキャナなどの画像入力機器からのカラー画像３を記憶するものである。また、表示手段２１は、画像記憶手段４に保持されたカラー画像５を表示したり、補正対象色の指定や最適色の設定に際して必要な各種情報（例えば図２や図３参照）を表示したりするものである。
【００３８】
また、前記メモリには、図１に示す補正対象色指定手段６，最適色設定手段８，明るさ補正係数導出手段１０および明るさ補正手段１２を実現するためのカラー画像処理プログラムがアプリケーションプログラムとして格納されている。
このカラー画像処理プログラムを、前記ＣＰＵが前記バスラインを介してメモリから読み出して実行することにより、補正対象色指定手段６，最適色設定手段８，明るさ補正係数導出手段１０および明るさ補正手段１２としての機能（その詳細については後述）、つまりは、第１実施形態のカラー画像処理装置１としての機能が実現され、本発明のカラー画像処理方法が実行されるようになっている。
【００３９】
上述したカラー画像処理プログラムは、例えばフレキシブルディスク，ＣＤ−ＲＯＭ等の、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供される。そして、コンピュータシステムはその記録媒体からカラー画像処理プログラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転送し格納して用いる。また、そのカラー画像処理プログラムを、例えば磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスク等の記憶装置（記録媒体）に記録しておき、その記憶装置から通信経路を介してコンピュータシステムに提供するようにしてもよい。
【００４０】
補正対象色指定手段６，最適色設定手段８，明るさ補正係数導出手段１０および明るさ補正手段１２としての機能を実現する際には、内部記憶装置（本実施形態では前記メモリ）に格納されたカラー画像処理プログラムがコンピュータのマイクロプロセッサ（本実施形態では前記ＣＰＵ）によって実行される。このとき、記録媒体に記録されたカラー画像処理プログラムをコンピュータシステムが直接読み取って実行するようにしてもよい。
【００４１】
なお、本実施形態において、コンピュータとは、ハードウェアとオペレーションシステムとを含む概念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作するハードウェアを意味している。また、オペレーションシステムが不要でアプリケーションプログラム単独でハードウェアを動作させるような場合には、そのハードウェア自体がコンピュータに相当する。ハードウェアは、少なくとも、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取るための手段とをそなえている。
【００４２】
本実施形態のカラー画像処理プログラムは、上述のようなコンピュータに補正対象色指定手段６，最適色設定手段８，明るさ補正係数導出手段１０および明るさ補正手段１２としての機能を実現させるためのプログラムコードを含んでいる。また、その機能の一部は、カラー画像処理プログラム（アプリケーションプログラム）ではなくオペレーションシステムによって実現されてもよい。
【００４３】
さらに、本実施形態における記録媒体としては、上述したフレキシブルディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ，磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスクのほか、ＩＣカード，ＲＯＭカートリッジ，磁気テープ，パンチカード，コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ），外部記憶装置等や、バーコードなどの符号が印刷された印刷物等の、コンピュータ読取可能な種々の媒体を利用することができる。
【００４４】
さて、次に、前記ＣＰＵにより実現される各種機能（補正対象色指定手段６，最適色設定手段８，明るさ補正係数導出手段１０および明るさ補正手段１２としての機能）について、詳細に説明する。
なお、前述したように、本実施形態では、デジタルカメラやイメージスキャナなどの画像入力機器からのカラー画像３は、カラー画像処理装置１内部の画像記憶手段４に送られ記憶されるが、カラー画像処理装置１に接続された外部記憶装置に記憶させてもよい。そして、ユーザがカラー画像の補正を行なう際には、画像記憶手段４に保持されたカラー画像５は、表示手段２１に送られ、この表示手段２１において、例えば図２に示すごとく表示されるようになっている。
【００４５】
補正対象色指定手段６は、表示手段２１に表示された画像２３（画像記憶手段４に保持されたカラー画像５）中の、補正を行なうべき補正対象色７を指定するものである。その指定は、例えば、ユーザがマウス２２を操作することによって行なわれる。このとき、指定する補正対象色７は、１つ以上ならばいくつでもよい。図１に示す例では、補正対象色７として、ｎ個の補正対象色７−１〜７−ｎが指定されている。
【００４６】
最適色設定手段８は、男性の顔色，女性の顔色，空の色，樹木の色等の種々の記憶色の色値を予め保有する最適色データベース８ａ（図４参照）を有し、補正対象色指定手段６で指定された１つ以上の補正対象色７（７−１〜７−ｎ）に対して、それぞれ対となる最適色９（９−１〜９−ｎ）を、最適色データベース８ａから選択して設定するものである。これにより、例えば図５に示すような補正対象色・最適色対応表が作成される。
【００４７】
なお、補正対象色指定手段６による補正対象色７の指定を、前述のようにカラー画像５を表示手段２１に表示してユーザに指示させるのではなく、カラー画像５中から自動的に検索して実行するように構成してもよい（補正対象色７の自動検索手法については、例えば、寺田佳久・村岡陽一「静止画像中からの人物領域の検出」情報処理学会・第５７回全国大会５Ｅ−０９参照）。
【００４８】
また、最適色９の設定も、ユーザに指示させるのではなく、補正対象色７の画像中の位置情報を用いて自動的に判別して実行してもよい（このような自動判別手法については、例えば、Srinivas Gutta and Harry Wechsler,“Gender and Ethnic Classification of Face Images”, International Conference on Automatic Face and Gesture Recognition 3rd, pp194-199参照）。
さらに、最適色の色値を、最適色データベース８ａから選択するのではなく、ユーザが、補正対象色７を指定する都度、手動で、その補正対象色７に対応する最適色９の色値を設定し入力するようにしてもよい。
【００４９】
明るさ補正係数導出手段１０は、指定した補正対象色７と最適色９とに基づいて、後述する式(8)を用い、明るさ補正係数αを導出するものである。
明るさ補正手段１２は、明るさ補正係数αを用い、後述する式(5)〜(7)によってカラー画像５を補正し、明るさ補正済みカラー画像１３を生成するものである。
【００５０】
次に、上述のごとく構成された、第１実施形態のカラー画像処理装置１によるカラー画像補正動作について、図２〜図５を参照しながら説明する。
なお、図２は第１実施形態での補正対象色指定時における表示画面の例を示す図、図３は第１実施形態での最適色設定時に用いられる最適色設定盤３１の表示例を示す図、図４は第１実施形態における最適色データベース８ａの具体例を示す図、図５は第１実施形態において生成される補正対象色・最適色対応表の例を示す図である。
【００５１】
まず、例えば図２に示すように、画像記憶手段４に記憶されたカラー画像５を、表示手段２１上に、表示画像２３として表示する。カーソル２４は、ポインティングデバイス、例えばマウス２２の操作に応じて移動しポインティングを行なうものである。ユーザは、表示画像２３中の、補正の対象となる画素の位置にカーソル２４を移動させ、マウスボタン２５を押下する。表示画像２３中のマウスボタン２５が押下された位置には、補正対象色７を指定したマークとして“＋”を表示する。
【００５２】
そして、補正対象色指定手段６により、マウスボタン２５が押下された位置情報（カーソル２４によりポインティングされた位置の情報）が取得され、その位置情報から、当該位置の画像の色値が補正対象色７として指定される。
図２の表示画像２３では、補正対象色７として、男性の顔色２６，女性の顔色２７，空の色２８，樹木の色２９の４色を指定した例が示されている。
【００５３】
ついで、最適色設定手段８には、前述した通り、男性の顔色，女性の顔色，空の色，樹木の色等の種々の記憶色の色値を予め保有する最適色データベース８ａがそなえられており、最適色設定手段８により、補正対象色指定手段６で指定された１つ以上の補正対象色７に対応して、それぞれの補正対象色７と対となる最適色９が、最適色データベース８ａから選択されて設定される。
【００５４】
最適色設定手段８による最適色設定手順について、図３〜図５を参照しながら、より具体的に説明する。
カラー画像処理装置１では、補正対象色７が指定されると、図３に示すような最適色設定盤３１が表示手段２１上に表示される。この最適色設定盤３１は、最適色の名称を表記した複数の種類設定ボタン３２と、最適色設定を中止する際に押下される“設定の中止”ボタン９０とを有している。
【００５５】
ユーザは、マウス２２等を用いて、補正対象色７に対応する最適色９の、種類設定ボタン３２を押下する。そして、最適色設定手段８では、押下された種類設定ボタン３２に従って、図４に示すような最適色データベース８ａが検索され最適色９の色値が取得され、図５に示すような補正対象色・最適色対応表が生成される。
【００５６】
明るさ補正係数導出手段１０では、最適色設定手段８により生成された補正対象色・最適色対応表を参照し、補正対象色７と最適色９との対ごとに、明るさ補正手段１２による明るさ補正方法に合わせた明るさ補正係数αが導出される。
ここでは、入力カラー画像３を、ｓＲＧＢ空間の値（０〜２５５）を正規化した数値（Ｒi，Ｇi，Ｂi）で表し、最適色９を、人間の感覚に合わせたL*a*b*空間の値（L*t，a*t，b*t）で表し、補正対象色７を、ｓＲＧＢ空間の値（０〜２５５）を正規化した数値（Ｒs，Ｇs，Ｂs）で表した、一般的な例について説明する。L*a*b*空間の色値とｓＲＧＢ空間の三原色の色値との関係は、ＸＹＺ空間を介して下式(1)〜(4)で表される。
【００５７】
【数１】
【００５８】
【数２】
【００５９】
明るさ補正手段１２において、入力カラー画像５に対する補正を施す際に用いられる変換式、つまり、入力カラー画像５の色値（Ｒi，Ｇi，Ｂi）を、明るさ補正済みカラー画像１３の色値（Ｒsp，Ｇsp，Ｂsp）に変換する変換式を、下式（５）〜（７）とする。
【００６０】
【数３】
【００６１】
明るさ補正係数αは、最適色９の明るさL*tから計算される値Ｙt、および、補正対象色７の色値（Ｒs，Ｇs，Ｂs）とともに、下式（８）を満たすものとして導出される。
【００６２】
【数４】
【００６３】
ここで、係数ａ，ｂ，ｃの各値は、入力カラー画像５の色値をｓＲＧＢ空間とした場合のパラメータの例であり、明るさ補正係数αは、例えば二分法などの数値計算手法を用いて上式(8)を解くことにより算出される。
なお、指定した補正対象色７がｎ個ある場合は、明るさ補正係数導出手段１０において、補正対象色７−１〜７−ｎのそれぞれに対し、明るさ補正係数α１〜αｎが計算されることになるが、これらの明るさ補正係数α１〜αｎの一つを明るさ補正係数αとして採用してもよいし、これらの明るさ補正係数α１〜αｎの平均値を算出し、その平均値を明るさ補正係数αとして採用してもよい。
【００６４】
例えば、図５に示すような補正対象色・最適色対応表が生成されている場合、明るさ補正係数導出手段１０では、4種類の明るさ補正係数が算出され、これら４つの明るさ補正係数に基づいて、一つの明るさ補正係数αが導出される。
当然、指定された補正対象色７の数が一つである場合には、その補正対象色７について導出された明るさ補正係数αがそのまま利用される。
【００６５】
最後に、明るさ補正手段１２において、明るさ補正係数αと上式(5)〜(7)を用いて、入力カラー画像５の色値（Ｒi，Ｇi，Ｂi）が、明るさ補正済みカラー画像１３の色値（Ｒsp，Ｇsp，Ｂsp）に変換される。
【００６６】
上述した本発明の第１実施形態としてのカラー画像処理装置１によれば、見た目の悪いカラー画像５を補正するに当たり、カラー画像５（表示画像２３）中で補正を行ないたい補正対象色７（７−１〜７−ｎ）と、それと対になり、補正対象色７（７−１〜７−ｎ）を再現するのにふさわしい最適色９（９−１〜９−ｎ）とが、それぞれ、補正対象色指定手段６および最適色設定手段８により取得される。そして、これら２つの色値を利用して、カラー画像５の明るさが、明るさ補正係数導出手段１０および明るさ補正手段１１により補正され、明るさ補正済みカラー画像１３が得られる。
【００６７】
このように補正対象色７（７−１〜７−ｎ）と最適色９（９−１〜９−ｎ）とを利用して、カラー画像５の明るさが補正されるので、カラー画像５中の補正を行ないたい色に対して、その補正対象色７（７−１〜７−ｎ）で構成された被写体の、本来の色に極めて近い最適色９（９−１〜９−ｎ）を設定することができる。
【００６８】
従って、その補正対象色７（７−１〜７−ｎ）と最適色９（９−１〜９−ｎ）とから、カラー画像５の明るさの変化度合いを正確に把握でき、最適色９（９−１〜９−ｎ）の明るさに合わせた明るさの補正が行なわれ、ヒストグラムを用いた明るさ補正よりも正確にカラー画像５の明るさを補正することができる。つまり、露光不足の画像、露光過剰な画像、あるいは、光源の色に偏りがある画像を、見た目に自然な画像、あるいは好みの明るさと色彩の画像に補正することができる。
【００６９】
また、種々の最適色の色値を予め最適色データベース８ａに保有させておき、最適色設定手段８により、補正対象色７（７−１〜７−ｎ）に対応する最適色９（９−１〜９−ｎ）を、最適色データベース８ａから選択して設定することで、最適色９（９−１〜９−ｎ）の設定を極めて容易に行なうことができる。
【００７０】
〔２〕第２実施形態の説明
図６は本発明の第２実施形態としてのカラー画像処理装置１Ａの機能構成を示すブロック図である。なお、図中、既述の符号と同一の符号は、同一もしくはほぼ同一の部分を示しているので、その説明は省略する。
【００７１】
図６に示すように、第２実施形態のカラー画像処理装置１Ａも、図１に示した第１実施形態のカラー画像処理装置１とほぼ同様に構成され、第２実施形態においてもカラー画像３の入力から明るさ補正係数αの導出までの処理は、第１実施形態と同様であるが、カラー画像処理装置１Ａでは、明るさ補正手段１０に代えて明るさ補正手段４１がそなえられるとともに、色相・彩度補正手段４４が新たに追加されている。
【００７２】
なお、第２実施形態における明るさ補正手段４１および色相・彩度補正手段４４としての機能は、補正対象色指定手段６，最適色設定手段８や明るさ補正係数導出手段１０と同様、コンピュータシステムのＣＰＵが、アプリケーションプログラム（カラー画像処理プログラム）を実行することにより実現され、第２実施形態のカラー画像処理装置１Ａとしての機能が実現されるようになっている。
【００７３】
第２実施形態の明るさ補正手段４１は、第１実施形態の明るさ補正手段１０と同様、明るさ補正係数αを用いてカラー画像５に対して明るさ補正を施し、明るさ補正済みカラー画像４２（Ｒsp，Ｇsp，Ｂsp）を生成するものである。
また、第２実施形態の明るさ補正手段４１は、図５に示すような補正対象色・最適色対応表で指定された補正対象色７に対しても、明るさ補正係数αを用いて明るさ補正を施し、明るさ補正済み補正対象色４３の色値（Ｒss，Ｇss，Ｂss）を生成するものである。
【００７４】
これにより、図５に示すような補正対象色・最適色対応表は、例えば図７に示すように更新される。なお、図７は第２実施形態において生成される明るさ補正済み補正対象色・最適色対応表の例を示す図である。
色相・彩度補正手段４４には、明るさ補正手段４１から、明るさ補正済みカラー画像４２と明るさ補正済み補正対象色４３とが送られ、最適色設定手段８から最適色９が送られる。
【００７５】
そして、色相・彩度補正手段４４は、明るさ補正済みカラー画像４２中で、明るさ補正済み補正対象色４３と最適色９（９−１〜９−ｎ）との色差に基づき、色相・彩度（a*p，b*p）の補正式を求め、その補正式に従って、明るさ補正済カラー画像４２の色相・彩度を補正するものである。ただし、色相・彩度補正手段４４による補正を行なう際には、明るさ補正済みカラー画像４２中で、明るさ補正済み補正対象色４３との色差が一定値以下の色に対して、上記色差に従った色相・彩度の補正が施されるようになっている。
【００７６】
例えば、下式(9)に示す補正判別式Ｄを用い、明るさ補正されたカラー画像４２と明るさ補正された補正対象色４３との色差が一定値（下記判別式では１０）以下の画素を判別し、これに該当する画素の色相・彩度（a*p，b*p）に対して下記の補正式(10)による補正が施される。
【００７７】
【数５】
【００７８】
なお、明るさ補正済みカラー画像４２の色値（Ｒsp，Ｇsp，Ｂsp）と、明るさ補正済み補正対象色４３の色値（Ｒss，Ｇss，Ｂss）とは、それぞれ、予め、L*a*b*空間の色値（L*p，a*p，b*p）および（L*s，a*s，b*s）に変換しておく。また、最適色９は、第１実施形態と同様、L*a*b*空間の値（L*t，a*t，b*t）で与えられている。
【００７９】
補正対象色７として、例えば図２に示したように、肌の色２種，空の色，樹木の色の合計４色が指定された場合、色値の比較は、各画素と４種類の補正対象色７との間で４回行なわれ、各々、上記の補正判別式(9)や補正式(10)を用いて補正判別および補正を行なう。以上の処理により、色相・彩度補正手段４４において明るさ・色相・彩度補正済みカラー画像４６が得られる。
【００８０】
上述した本発明の第２実施形態としてのカラー画像処理装置１Ａによれば、正確にカラー画像５の明るさを補正した後に、色相・彩度補正手段４４により、補正対象色７（７−１〜７−ｎ）と最適色９（９−１〜９−ｎ）とをほぼ一致させるように、明るさ補正済カラー画像４２の色相・彩度（a*p，b*p）が補正される。従って、補正したい色を綺麗に再現することができるほか、カラー画像の明るさや色彩を、好みの明るさや色彩に変換することができる。
【００８１】
なお、第２実施形態のカラー画像処理装置１Ａにおいて補正対象色７（７−１〜７−ｎ）を最適色９（９−１〜９−ｎ）に変換するに際し、明るさについての補正・変換は、カラー画像全体に対して実施される一方、色相・彩度についての補正・変換は、補正対象色７（７−１〜７−ｎ）と色差の小さい色値をもつ画素のみを対象にして実施されている。
【００８２】
従って、補正対象色７（７−１〜７−ｎ）を最適色９（９−１〜９−ｎ）に変換する影響は、補正対象色７（７−１〜７−ｎ）との色差が小さい色に対してしか発生せず、無彩色領域に色カブリが発生することはない。また、明るさ補正に関しては、画像全体に対して実施しているので、再現色を最適な色に変更した色と、その対象から外れている色とでは、明るさ的に差異がなく、再現色を最適な色に変更した色の部分だけ急に明るくなり、浮き上がるような違和感を発生させることもない。
【００８３】
〔３〕第３実施形態の説明
図８は本発明の第３実施形態としてのカラー画像処理装置１Ｂの機能構成を示すブロック図である。なお、図中、既述の符号と同一の符号は、同一もしくはほぼ同一の部分を示しているので、その説明は省略する。
【００８４】
図８に示すように、第３実施形態のカラー画像処理装置１Ｂも、図６に示した第２実施形態のカラー画像処理装置１Ａとほぼ同様に構成されているが、カラー画像処理装置１Ｂでは、最適色設定手段８に代えて最適色設定手段５１がそなえられるとともに、明るさ補正係数導出手段１０に代えて明るさ補正係数導出手段５３がそなえられている。
【００８５】
なお、第３実施形態における最適色設定手段５１および明るさ補正係数導出手段５３としての機能は、第１実施形態や第２実施形態と同様、コンピュータシステムのＣＰＵが、アプリケーションプログラム（カラー画像処理プログラム）を実行することにより実現され、第３実施形態のカラー画像処理装置１Ｂとしての機能が実現されるようになっている。
【００８６】
最適色設定手段５１は、第１実施形態や第２実施形態の最適色データベース８ａ（図４参照）と同様の最適色データベース（図示省略）を有している。第３実施形態における最適色データベースは、図９に示すように、最適色データベース８ａに、さらに、重み係数（Ｇ）５２を付加したものである。なお、図９は、各最適色に対応する重み係数を含む、第３実施形態の最適色データベースの具体例を示す図である。
【００８７】
ここで、重み係数５２は、例えば最適色９−１〜９−ｎの色値の信頼度を表す相対的な係数Ｇ１〜Ｇｎで、予め用意された最適色９の色値が、対象色で構成される被写体の色値の本来の色と、どの程度一致するかを表した値である。
一般的に、若葉には多くの種類が存在するために色値のバラツキが大きく、若葉の色としての最適色の色値は信頼度が低く、逆に色白女性の色値はバラツキが小さく、色白女性の色値としての最適色の色値は信頼度が高い。このため、例えば、若葉の最適色の色値に対する重み係数は１とし、色白女性の最適色の色値に対する重み係数は５とする。
【００８８】
そして、第３実施形態の最適色設定手段５１も、第１実施形態や第２実施形態の最適色設定手段８と同様、補正対象色指定手段６で指定された複数の補正対象色７−１〜７−ｎに対して、それぞれ対となる複数の最適色９−１〜９−ｎを、上記最適色データベースから選択して設定するものである。これにより、最適色９−１〜９−ｎにそれぞれ対応する重み係数５２（Ｇ１〜Ｇｎ）を含む、例えば図１０に示すような補正対象色・最適色・重み対応表が作成される。なお、図１０は、第３実施形態において生成される補正対象色・最適色・重み係数対応表の具体例を示す図である。
【００８９】
また、明るさ補正係数導出手段５３は、補正対象色７，最適色９および重み係数５２に基づいて明るさ補正係数αを導出するもので、個別明るさ補正係数導出手段５４および補正係数加重平均手段５５を有して構成されている。
個別明るさ補正係数導出手段５４は、補正対象色７−１〜７−ｎと最適色９−１〜９−ｎとのそれぞれの対に対応した、複数の個別明るさ係数５８（α１〜αｎ）を導出するものである。
【００９０】
補正係数加重平均手段５５は、最適色９−１〜９−ｎにそれぞれ対応する重み係数Ｇ１〜Ｇｎを上記最適色データベース（明るさ補正済み補正対象色・最適色・重み係数対応表）から読み出し、これらの重み係数Ｇ１〜Ｇｎを用いて、複数の個別明るさ補正係数α１〜αｎの加重平均値を、明るさ補正係数αとして導出するものである。
【００９１】
このようなカラー画像処理装置１Ｂにおいて、カラー画像３の入力から補正対象色７−１〜７−ｎの指定までは、第１実施形態のカラー画像処理装置１の場合と同様にして行なわれる。
そして、最適色設定手段５１においては、補正対象色指定手段６で指定された補正対象色７−１〜７−ｎのそれぞれと対になる最適色９−１〜９−ｎの最適色９が設定されると同時に、図９に示す、重み係数を含む最適色データベースが検索され、図１０に示す補正対象色・最適色・重み係数対応表が生成され、その対応表が明るさ補正係数導出手段５３に送られる。
【００９２】
補正対象色７−１〜７−ｎと、各補正対象色７−１〜７−ｎと対になる最適色９−１〜９−ｎとは、個別明るさ補正係数導出手段５４に送られ、各対に対応する個別明るさ補正導出係数５８（α１〜αｎ）が導出される。導出された個別明るさ補正係数５８（α１〜αｎ）と、重み係数５２（Ｇ１〜Ｇｎ）とは、補正係数加重平均手段５５に送られる。
【００９３】
補正係数加重平均手段５５においては、各重み係数５２（Ｇ１〜Ｇｎ）を用いて、各個別明るさ補正係数５８（α１〜αｎ）の加重平均値が算出され、明るさ補正係数５９（α）が導出される。例えば、４つの補正対象色７−１〜７−４が設定された場合、明るさ補正係数α（５９）は、下式(11)によって算出される。
【００９４】
【数６】
【００９５】
この後、第２実施形態と同様にして、明るさ補正手段４１および色彩・彩度補正手段４４により、それぞれ、明るさ補正および色相・彩度補正が明るさ補正済みカラー画像に対して施され、明るさ・色相・彩度補正済みカラー画像５６が生成される。
【００９６】
さて、次に、図２，図３，図９，図１１〜図１４を参照しながら、第３実施形態のカラー画像処理装置１Ｂの動作について説明する。ここで、図１１〜図１３はいずれも第３実施形態のカラー画像処理装置１Ｂの動作を説明するためのフローチャート（ステップＳ１５１〜Ｓ１６７）、図１４は第３実施形態での色補正実施ボタン９１の表示例を示す図である。
【００９７】
ステップＳ１５１：入力したカラー画像３（Ｒi，Ｇi，Ｂi）を画像記憶手段４に記憶する。
ステップＳ１５２：画像記憶手段４に保持されているカラー画像５と、色補正実施ボタン９１とを表示手段２１に表示する。色補正実施ボタン９１は、例えば図１４に示すごとく、表示手段２１の下側に表示される。
【００９８】
ステップＳ１５３：カーソル２４が、表示されたカラー画像２３上にあり、このときユーザによりマウスボタン２５（図２参照）が押された場合は、カーソル２４の先端の位置にある画素が、色の補正を行なう補正対象色７として指定される。この指定が行なわれた場合（ステップＳ１５３のＹＥＳルート）、ステップＳ１５５に進む。指定が行なわれない場合（ステップＳ１５３のＮＯルート）、ステップＳ１５４に進む。
【００９９】
ステップＳ１５４：ユーザは補正対象色７の指定を完了した後、マウス２２を操作して色補正実施ボタン９１を押す（クリックする）。色補正実施ボタン９１が押された場合（ステップＳ１５４のＹＥＳルート）、図１３に示すフローチャートｂのステップＳ１６１に進み、それ以外の場合（ステップＳ１５４のＮＯルート）、ステップＳ１５３に戻る。
【０１００】
ステップＳ１５５：表示手段２１上に表示されたカラー画像２３のカーソル２４の先端が指示する、画像の位置を計算し、その位置の画素の色値（Ｒs，Ｇs，Ｂs）を補正対象色７として取得する。
ステップＳ１５６：図３に示す最適色設定盤３１を表示手段２１に表示する。ステップＳ１５７：ユーザが種類設定ボタン３２を押した場合（ステップＳ１５７のＹＥＳルート）、図１２に示すフローチャートａのステップＳ１５９に進み、それ以外の場合（ステップＳ１５７のＮＯルート）、ステップＳ１５８に進む。
【０１０１】
ステップＳ１５８：設定の中止ボタン９０が押された場合（ステップＳ１５８のＹＥＳルート）、補正対象色７の指定や最適色９の設定を中止し、ステップＳ１５３に進み、それ以外の場合（ステップＳ１５８のＮＯルート）、Ｓ１５７に進む。
ステップＳ１５９：押された種類設定ボタン３２に従って、図９に示す重み係数を含む最適色データベースを参照し、最適色（L*t，a*t，b*t）と、重み係数Ｇとを取得する。
【０１０２】
ステップＳ１６０：補正対象色（Ｒs，Ｇs，Ｂs），最適色（L*t，a*t，b*t）および重み係数Ｇを、図１０に示すごとく、補正対象色・最適色・重み係数対応表に追加し、ステップＳ１５３に進む。
最適色９の設定を完了すると、ユーザは色補正実施ボタン９１を押し（ステップＳ１５４のＹＥＳルート）、図１３に示すフローチャートｂのステップＳ１６１に進む。
【０１０３】
例えば図２に示すごとく、補正対象色７が４種指定された場合（図１３においてｎ＝４の場合）、
ステップＳ１６１：設定した４つの最適色の明るさL*t1〜L*t4を、上式(1)〜(4)を用いて、Ｙt1〜Ｙt4に変換する。
ステップＳ１６２：設定した４組の補正対象色と最適色とに基づいて、上式(8)を満たす、個別明るさ補正係数α１〜α４を計算する。
【０１０４】
ステップＳ１６３：個別明るさ補正係数α１〜α４と、これと対になる重み係数Ｇ１〜Ｇ４とを用いて、上式(11)により加重平均値を、明るさ補正係数αとして計算する。
ステップＳ１６４：明るさ補正係数αを用いて、カラー画像５の各画素の色値と補正対象色の色値とに対し、上式(5)〜(7)により明るさ補正を施し、明るさ補正を施されたカラー画像４２の色値（Ｒsp，Ｇsp，Ｂsp）と、明るさ補正された補正対象色４３の色値（Ｒss，Ｇss，Ｂss）とを求める。
【０１０５】
ステップＳ１６５：明るさ補正されたカラー画像（Ｒsp，Ｇsp，Ｂsp）をL*a*b*空間の色値（L*p，a*p，b*p）に変換する。また、明るさ補正された４つの補正対象色の色値（Ｒss1，Ｇss1，Ｂss1）〜（Ｒss4，Ｇss4，Ｂss4）についても、４つのL*a*b*空間の色値（L*s1，a*s1，b*s1）〜（L*s4，a*s4，b*s4）に変換する。
【０１０６】
ステップＳ１６６：明るさ補正された４つの補正対象色の色値（L*s1，a*s1，b*s1）〜（L*s4，a*s4，b*s4）と、最適色の色値（L*t1，a*t1，b*t1）〜（L*t4，a*t4，b*t4）とに基づいて、上式(9)に従った補正判別式Ｄ１〜Ｄ４と色差ａdif1〜ａdif4およびｂdif1〜ｂdif4とを求める。
ステップＳ１６７：上記補正式(10)に従って、明るさ補正されたカラー画像（L*p，a*p，b*p）のa*およびb*に対する補正、即ち色相・彩度補正を行なう。
【０１０７】
上述した本発明の第３実施形態としてのカラー画像処理装置１Ｂによれば、補正対象色指定手段６で指定された補正対象色７に対して、最適色９を設定する場合、同時にその最適色９の正確度合いを表す重み係数Ｇも設定しておく。そして、明るさ補正を行なう際に、補正対象色７および最適色９の対が複数存在する場合、個別明るさ補正係数α１〜αｎの加重平均値を求めることにより、重み係数の大きい対を重視した明るさ補正係数αが導出される。従って、重み係数の大きい最適色の明るさを重視した明るさ補正が行なわれ、より正確な明るさ補正を行なうことができる。
【０１０８】
また、最適色データベースに、各最適色に対応する重み係数を予め保有させておくことで、明るさ補正係数導出手段５３（補正係数加重平均手段５５）は、個別明るさ補正係数α１〜αｎの加重平均を明るさ補正係数αとして極めて容易に算出することができる。
【０１０９】
〔４〕第４実施形態の説明
図１５は本発明の第４実施形態としてのカラー画像処理装置１５１の機能構成を示すブロック図である。この図１５に示す第４実施形態のカラー画像処理装置１５１は、デジタルカメラやイメージスキャナなどから入力されるカラー画像に対して、明るさや色彩の補正を施すもので、画像記憶手段１５４，大まか明るさ補正手段１６６，表示手段１５２，補正対象色指定手段１５６，最適色設定手段１５８，仮明るさ補正量導出手段１６０，正明るさ補正量導出手段１６７，明るさ補正係数導出手段１６８および精密明るさ補正手段（明るさ補正手段）１６２を有している。このカラー画像処理装置１５１も、第１〜第３実施形態と同様、具体的にはコンピュータシステム（例えばパーソナルコンピュータ）によって実現される。
【０１１０】
カラー画像処理装置１５１を実現するためのコンピュータシステムにおいても、ＣＰＵ（図示省略）がそなえられるとともに、このＣＰＵに、バスライン（図示省略）を介して、画像記憶手段１５４として機能するメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）や、表示手段１５２として機能するディスプレイ（ＣＲＴ，ＰＤＰ，ＬＣＤ等）や、マウス２２（図２参照）などが接続されている。
【０１１１】
ここで、画像記憶手段１５４，表示手段１５２，補正対象色指定手段１５６，最適色設定手段１５８は、それぞれ、画像記憶手段４，表示手段２１，補正対象色指定手段６，最適色設定手段８と同様に機能するものであり、その詳細な説明は省略する。
【０１１２】
また、前記メモリには、図１５に示す大まか明るさ補正手段１６６，補正対象色指定手段１５６，最適色設定手段１５８，仮明るさ補正量導出手段１６０，正明るさ補正量導出手段１６７，明るさ補正係数導出手段１６８および精密明るさ補正手段１６２を実現するためのカラー画像処理プログラムがアプリケーションプログラムとして格納されている。
【０１１３】
このカラー画像処理プログラムを、前記ＣＰＵが前記バスラインを介してメモリから読み出して実行することにより、大まか明るさ補正手段１６６，補正対象色指定手段１５６，最適色設定手段１５８，仮明るさ補正量導出手段１６０，正明るさ補正量導出手段１６７，明るさ補正係数導出手段１６８および精密明るさ補正手段１６２としての機能（その詳細については後述）、つまりは、第４実施形態のカラー画像処理装置１５１としての機能が実現され、本発明のカラー画像処理方法が実行されるようになっている。
【０１１４】
大まか明るさ補正手段１６６，補正対象色指定手段１５６，最適色設定手段１５８，仮明るさ補正量導出手段１６０，正明るさ補正量導出手段１６７，明るさ補正係数導出手段１６８および精密明るさ補正手段１６２としての機能を実現する際には、内部記憶装置（本実施形態では前記メモリ）に格納されたカラー画像処理プログラムがコンピュータのマイクロプロセッサ（本実施形態では前記ＣＰＵ）によって実行される。このとき、記録媒体に記録されたカラー画像処理プログラムをコンピュータシステムが直接読み取って実行するようにしてもよい。
【０１１５】
本実施形態のカラー画像処理プログラムは、コンピュータに大まか明るさ補正手段１６６，補正対象色指定手段１５６，最適色設定手段１５８，仮明るさ補正量導出手段１６０，正明るさ補正量導出手段１６７，明るさ補正係数導出手段１６８および精密明るさ補正手段１６２としての機能を実現させるためのプログラムコードを含んでいる。また、その機能の一部は、カラー画像処理プログラム（アプリケーションプログラム）ではなくオペレーションシステムによって実現されてもよい。
【０１１６】
さて、次に、前記ＣＰＵにより実現される各種機能（大まか明るさ補正手段１６６，補正対象色指定手段１５６，最適色設定手段１５８，仮明るさ補正量導出手段１６０，正明るさ補正量導出手段１６７，明るさ補正係数導出手段１６８および精密明るさ補正手段１６２としての機能）について、詳細に説明する。
【０１１７】
なお、第４本実施形態においても、デジタルカメラやイメージスキャナなどの画像入力機器からのカラー画像１５３は、カラー画像処理装置１５１内部の画像記憶手段１５４に送られ記憶されるが、カラー画像処理装置１５１に接続された外部記憶装置に記憶させてもよい。そして、ユーザがカラー画像の補正を行なう際には、大まか明るさ補正手段１６６によって明るさ補正を施された、仮明るさ補正済みカラー画像１６４が、表示手段１５２に送られ、この表示手段１５２において、例えば図２に示すごとく表示されるようになっている。
【０１１８】
大まか明るさ補正手段１６６は、カラー画像１５５中の画素情報（輝度，明度，濃度）の頻度分布、もしくは、カラー画像１５５中の画素情報（輝度，明度，濃度）の最大値／最小値／平均値に基づいて、カラー画像１５５の明るさを予め補正し、仮明るさ補正済みカラー画像１６４を生成するものである。
【０１１９】
この大まか明るさ補正手段１６６は、ある特定のアルゴリズムをもつ明るさ補正手段ではなく、カラー画像に対して大まかな明るさ補正を施すことのできる明るさ補正手段ならば何でもよい。
例えば、大まか明るさ補正手段１６６としては、前述した従来例１のほかに、「Juha Katajamaki and Pekka Laihanen,“Image Dependent Gamma Selection Based on Color Palette Equalization and a Simple Lightness Model”, Proc.Of 7th CIC 301〜306(1999)」で開示された、画像全体を良好な明るさに補正する技術を用いることができる。
【０１２０】
この技術においては、入力カラー画像の明るさの最適化が下記手順〔ｅ１〕〜〔ｅ３〕で行なわれる。
〔ｅ１〕カラー画像中の非常に多くの色を、色の近似度に合わせて、数個から数十個の色に減少させた、パレット画像を作成する。このパレット画像（ガンマ補正前のパレット画像）に含まれる色の明度分布は、例えば図１６（ａ）に示すようになっている。
【０１２１】
〔ｅ２〕パレット画像中の色の明るさに注目し、この明るさ値が、例えば図１６（ｂ）に示すごとく一定間隔で均一に並ぶようにカラー画像を補正することのできる、ガンマ係数値を計算する。
〔ｅ３〕〔ｅ２〕で計算されたガンマ係数値を用いて、元の、補正すべきカラー画像に対して補正を施す。
【０１２２】
なお、図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、第４実施形態の大まか明るさ補正手段１６６で用いられる補正手法の一例（パレット画像中の色の明度の均一化）を説明するための図である。
補正対象指定手段１５６は、第１実施形態における補正対象色指定手段６と同様の機能を果たすもので、１つ以上の補正対象色１５７（１５７−１〜１５７−ｎ）を導出するものである。
【０１２３】
最適色設定手段１５８は、第１実施形態の最適色データベース８ａと同様の最適色データベース１５８ａを有し、第１実施形態における最適色設定手段８と同様の機能を果たすもので、補正対象色指定手段１５６で指定された１つ以上の補正対象色１５７（１５７−１〜１５７−ｎ）に対して、それぞれ対になる最適色１５９（１５９−１〜１５９−ｎ）を、最適色データベース１５８ａから選択して設定するものである。
【０１２４】
なお、補正対象色１５７の指定は、カラー画像１５５中から自動検索してもよい。また、最適色１５９の設定も、ユーザに指示させるのではなく、自動判別してもよい。
仮明るさ補正量導出手段１６０は、対となっている補正対象色１５７（１５７−１〜１５７−ｎ）と最適色１５９（１５９−１〜１５９−ｎ）との明るさの差分の絶対値を、補正対象色１５７と最適色１５９との対毎に、仮明るさ補正量１６５（１６５−１〜１６５−ｎ）として導出するものである。
【０１２５】
正明るさ補正量導出手段１６７は、仮明るさ補正量１６５（１６５−１〜１６５−ｎ）の大きさに応じて、その仮明るさ補正量１６５の大きさを減少させるように仮明るさ補正量１６５を補正し、正明るさ補正量１６１（１６１−１〜１６１−ｎ）を導出するもので、このとき、仮明るさ補正量１６５の大きさが大きくなるに連れて、正明るさ補正量１６１を、一定値に漸近させるように導出するものである。
【０１２６】
明るさ補正係数導出手段１６８は、正明るさ補正量１６１（１６１−１〜１６１−ｎ）と補正対象色１５７（１５７−１〜１５７−ｎ）と最適色１５９（１５９−１〜１５９−ｎ）とに基づいて、明るさ補正係数１６９を導出するものである。
【０１２７】
そして、精密明るさ補正手段（明るさ補正手段）１６９は、明るさ補正係数１６９を用いて、大まか明るさ補正手段１６６によって補正を施された仮明るさ補正済みカラー画像１６４の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像１６３を生成するものである。
【０１２８】
次に、上述のごとく構成された、第４実施形態のカラー画像処理装置１５１によるカラー画像補正動作について、図１７を参照しながら説明する。なお、図１７は第４実施形態の正明るさ補正量導出手段１６７の動作を説明するための図である。
まず、画像記憶手段１５４に記憶されたカラー画像１５５（Ｒi，Ｇi，Ｂi）に対して、大まか明るさ補正手段１６６により、大まかな明るさ補正（従来手法による明るさ補正等）が施される。
【０１２９】
この大まか明るさ補正手段１６６では、前述した通り、特定のアルゴリズムをもつ方法による補正が行なわれるわけではなく、画像の色の頻度分布や平均値／最大値などを用いて明るさ補正〔例えば、従来例１や、図１６（ａ）および図１６（ｂ）により説明した技術によって代表される一般的な明るさ補正〕が行なわれる。
【０１３０】
この大まか明るさ補正手段１６６によって、カラー画像１５５は、完全ではないが、大まかな明るさ補正を施された、仮明るさ補正済みカラー画像１６４（Ｒii，Ｇii，Ｂii）に変換される。この仮明るさ補正済みカラー画像１６４は、表示手段１５２上において、図２に示すごとく、表示画像２３として表示される。
【０１３１】
ついで、補正対象色指定手段１５６において、補正対象色１５７（１５７−１〜１５７−ｎ）が指定される。その指定手法は、第１実施形態と同様である。ただし、補正対象色指定手段１５６において得られる補正対象色１５７（Ｒs，Ｇs，Ｂs）は、第１実施形態とは異なり、カラー画像１５５（Ｒi，Ｇi，Ｂi）の中から抽出されたものではなく、仮明るさ補正済みカラー画像１６４（Ｒii，Ｇii，Ｂii）の中から抽出されたものである。
【０１３２】
また、最適色設定手段１５８において、最適色１５９（１５９−１〜１５９−ｎ）が最適色データベース１５８ａから選択されて設定され、第１実施形態と同様、図５に示すような、補正対象色・最適色対応表が生成される。
そして、仮明るさ補正量導出手段１６０において、補正対象色・最適色対応表を参照しながら、補正対象色１５７と最適色１５９との対ごとに、仮明るさ補正量ΔＰt（１６５，１６５−１〜１６５−ｎ）が算出される。
【０１３３】
ここでは、上式(1)〜(4)を用いて、補正対象色１５７（Ｒs，Ｇs，Ｂs）を、L*a*b*空間の値（L*s，a*s，b*s）に変換し、補正対象色１５７のL*sと、これに対応する最適色１５９（L*t，a*t，b*t）のL*tとの差分の絶対値として、仮明るさ補正量ΔＰtが算出される。
【０１３４】
次に、正明るさ補正量導出手段１６７において、各仮明るさ補正量ΔＰtを減少させ、各正明るさ補正量ΔP（１６１，１６１−１〜１６１−ｎ）が、下式(12),(13)により導出される。ただし、下式(12),(13)中の定数LIMは、図１７に示すように、各正明るさ補正量ΔＰが、計算式(12),(13)によって採り得る最大の値を表するもので、その値としては、実験から、約３０が最も良い結果を得られることが確認されている。なお、図１７において、仮明るさ補正量ΔＰtと、下式(12),(13)によって算出される正明るさ補正量ΔＰとの関係が示されている。
【０１３５】
【数７】
【０１３６】
このようにして、正明るさ補正量導出手段１６７においては、仮明るさ補正量ΔＰtが小さい場合には、その仮明るさ補正量ΔＰtの値がほとんど変更されずに正明るさ補正量ΔＰとして導出される。そして、仮明るさ補正量１６５が大きくなるに連れて、正明るさ補正量ΔＰは定数LIM（＝３０）に漸近するように算出され、仮明るさ補正量ΔＰtが一定値２・LIMを超えると、正明るさ補正量ΔＰは定数LIM（例えば３０）となる。
【０１３７】
この後、明るさ補正係数導出手段１６８においては、精密明るさ補正手段１６２で明るさを補正するために用いられる係数である、明るさ補正係数αが導出される。
その際、補正対象色１５７のL*a*b*空間での値（L*s，a*s，b*s）と、各最適色１５９の値（L*t，a*t，b*t）と、それと対になる正明るさ補正量（ΔＰ）１６１とを用いて、下式(14),(15)により、各最適色１５９のL*t値に対する補正が施され、補正後の値L*ttが生成される。
【０１３８】
【数８】
【０１３９】
そして、明るさ補正係数導出手段１６８では、上式(14),(15)によって補正された各最適色１５９（L*tt，a*t，b*t）と、補正対象色１５７とを用いて、明るさ補正係数αが導出される。その導出手法は、第１実施形態における明るさ補正係数導出手段１０での導出手法と同様であるので、その説明は省略する。
【０１４０】
このとき、正明るさ補正量ΔＰは、補正対象色１５７と最適色１５９との差分の絶対値である仮明るさ補正量ΔＰtよりも大きくなることはなく、ある値（LIM）を最大値とした、制限された値となる。そのため、上式(14),(15)によって、明るさ補正係数導出手段１６８では、明るさ補正係数αを用いて補正されるカラー画像の明るさの補正量の絶対値も、ある値を最大として制限される。
【０１４１】
最後に、精密明るさ補正手段１６２において、明るさ補正係数導出手段１６８によって導出された明るさ補正係数αを用い、仮明るさ補正画像１６４（Ｒii，Ｇii，Ｂii）に対して精密な明るさ補正が施され、明るさ補正済みカラー画像１６３が生成される。このときの補正手法は、対象が仮明るさ補正画像１６４（Ｒii，Ｇii，Ｂii）であること以外は、第１実施形態における明るさ補正手段１２での補正手法と同様であるので、その説明は省略する。
【０１４２】
上述した本発明の第４実施形態としてのカラー画像処理装置１５１によれば、まずはじめに、従来例１や図１６（ａ）および図１６（ｂ）により説明した技術で代表されるような、大まか明るさ補正手段１６６によって、カラー画像１５５に対して大まかな明るさ補正が施され、仮明るさ補正画像１６４が生成されている。この仮明るさ補正画像１６４には、記憶色の明るさを最適値の明るさに合わせる手法による明るさ補正は施されてはいないので、画像１６４における記憶色は最適な明るさにはなっていないが、ある程度、明るさの改善はなされている。
【０１４３】
このような仮明るさ補正画像１６４に対して、補正を行ないたい補正対象色１５７と、それと対になり、補正対象色１５７を再現するのにふさわしい最適色１５９が、補正対象色指定手段１５８および最適色設定手段１５９で取得されている。そして、この補正対象色１５７と最適色１５９との、明るさの差分の絶対値である、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５が導出される。
【０１４４】
この仮明るさ補正量１６５の大きさは、仮明るさ補正画像１６４に対して、ある程度の明るさ補正が施されているので、通常は、あまり大きくはならない。しかし、画像が逆光画像である場合は、この値は大きな値となる。
【０１４５】
このような逆光画像では、前述の通り、逆光となっている部分と、逆光となっていない部分との中間の明るさが、最適の明るさであるが、従来の方法を用いても、第１〜第３実施形態の方法を用いても、逆光画像の明るさを、上述のような最適な明るさに補正することができない。
【０１４６】
しかし、この第４実施形態のカラー画像処理装置１５１では、正明るさ補正量導出手段１６７において、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の大きさが大きければ大きいほど、その仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の値を減少させるような補正を行なって、正明るさ補正量（ΔＰ）１６１を導出している。
【０１４７】
つまり、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の大きさが小さい場合は、その画像は逆光画像ではないと判別して、補正対象色１５７を最適な明るさに合わせるための値を正明るさ補正量ΔＰとして設定し、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の大きさが大きい場合は、この仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の値を減じて正明るさ補正量（ΔP）１６１を導出して、補正対象色１５７の明るさの最適化と、従来の明るさ補正結果の中庸の、最適な明るさ補正を行なうようにしている。
【０１４８】
このように、第４実施形態のカラー画像処理装置１５１によれば、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の大きさに応じて、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の大きさを減少させるように仮明るさ補正量（ΔPt）１６５が補正され、正明るさ補正量（ΔP）１６１として用いられるので、逆光画像に対して、補正対象色の明るさの最適化と、画像全体の最適な明るさ補正（中庸の明るさ補正）との両方が実現される。従って、逆光画像全体の明るさを大きく変えることなく、被写体の特徴的な色（特に、被写体が人物である場合には肌色）が、元の画像に対して比較的に良好な明るさに補正され、逆光画像を、見た目に自然な画像に補正することができる。
【０１４９】
特に、第４実施形態の正明るさ補正量導出手段１６７では、図１６に示すごとく、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の大きさが小さい場合、その仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の値をほとんど変えずに正明るさ補正量（ΔP）１６１として設定し、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の大きさが大きくなるに連れて、減少量が大きくなるように仮明るさ補正量（ΔPt）１６５を補正し、正明るさ補正量（ΔＰ）１１６１を導出している。
【０１５０】
このとき、正明るさ補正量（ΔＰ）１６１の値は、一定値LIM（例えば３０）に漸近するように決定されている。従って、ひどい逆光画像で、仮明るさ補正量（ΔＰt）１６５の大きさが著しく大きい場合でも、その最大補正量が一定値LIMに制限され、画像全体の明るさのバランスを崩さずに、明るさ補正を行なうことができる。
【０１５１】
また、精密明るさ補正手段１６２による正式な明るさ補正を行なう前に、大まか明るさ補正手段１６６により、カラー画像１５５に対して、カラー画像１５５中の画素情報（輝度，明度，濃度）の頻度分布、もしくは、カラー画像１５５中の画素情報（輝度，明度，濃度）の最大値／最小値／平均値に基づいて、大まかな明るさ補正が施されるので、精密明るさ補正前の画像である仮明るさ補正済みカラー画像１６４が、画像全体においては、ほぼ明るさが適正であることが保証される。よって、このような仮明るさ補正済みカラー画像１６４に対して精密明るさ補正手段１６２による正式な明るさ補正を施し、明るさを、記憶色が改善されるように微調整しても、画像全体の明るさは、ほぼ適正な状態のままであることが保証される。
【０１５２】
なお、この第４実施形態のカラー画像処理装置１５１においても、第２実施形態の色相・彩度補正手段４４（図６参照）や、第３実施形態の明るさ補正係数導出手段５３（図８参照）をそなえてもよく、この場合、第２実施形態や第３実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１５３】
また、第４実施形態のカラー画像処理装置１５１を、大まか明るさ補正手段１６６を省略した構成としてもよい。この場合も、上述した第４実施形態と同様、逆光画像が認識され、その逆光画像に対して、補正対象色１５７の明るさの最適化と、元のカラー画像の全体的な明るさの保存との両方が実現される。従って、逆光画像全体の明るさを大きく変えることなく、被写体の特徴的な色が、元の画像に対して比較的に良好な明るさに補正され、逆光画像を、見た目に自然な画像に補正することができる。
【０１５４】
〔５〕その他
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【０１５５】
〔６〕付記
（付記１） カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定手段と、該補正対象色指定手段により指定された前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定手段と、
前記補正対象色と前記最適色とに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出手段と、
前記明るさ補正係数を用いて、前記カラー画像の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像を生成する明るさ補正手段とを有することを特徴とする、カラー画像処理装置。
【０１５６】
（付記２） 該明るさ補正手段は、前記明るさ補正済みカラー画像を生成するとともに、前記明るさ補正係数を用いて、前記補正対象色の明るさを補正して、明るさ補正済み補正対象色を生成し、
該明るさ補正済み補正対象色と、前記最適色との色差に基づいて、前記明るさ補正済カラー画像の色相・彩度を補正する色相・彩度補正手段をさらに有することを特徴とする、付記１記載のカラー画像処理装置。
【０１５７】
（付記３） 該補正対象色指定手段が、複数の補正対象色を指定し、
該最適色設定手段が、前記複数の補正対象色のそれぞれに対応する複数の最適色を設定し、
該明るさ補正係数導出手段が、前記複数の補正対象色と前記複数の最適色とのそれぞれの対の対応した、複数の個別明るさ補正係数を導出するとともに、各最適色に対応する重み係数を用いて、前記複数の個別明るさ補正係数の加重平均値を、前記明るさ補正係数として導出することを特徴とする、付記１または付記２に記載のカラー画像処理装置。
【０１５８】
（付記４） 種々の最適色の色値を予め保有する最適色データベースをさらに有し、
該最適色設定手段が、前記補正対象色に対応する前記最適色を、該最適色データベースから選択して設定することを特徴とする、付記１または付記２に記載のカラー画像処理装置。
【０１５９】
（付記５） 種々の最適色の色値を予め保有するとともに、各最適色に対応する重み係数を予め保有する最適色データベースをさらに有し、
該最適色設定手段が、前記複数の補正対象色のそれぞれに対応する前記複数の最適色を該最適色データベースから選択して設定し、
該明るさ補正係数導出手段が、各最適色に対応する前記重み係数を該最適色データベースから読み出すことを特徴とする、付記３記載のカラー画像処理装置。
【０１６０】
（付記６） カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定手段と、
前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定手段と、
前記補正対象色と前記最適色とに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出手段と、
前記明るさ補正係数を用いて、前記カラー画像の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像を生成する明るさ補正手段として、コンピュータを機能させることを特徴とする、カラー画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【０１６１】
（付記７） 該明るさ補正手段は、前記明るさ補正済みカラー画像を生成するとともに、前記明るさ補正係数を用いて、前記補正対象色の明るさを補正して、明るさ補正済み補正対象色を生成し、
該明るさ補正済み補正対象色と、前記最適色との色差に基づいて、前記明るさ補正済カラー画像の色相・彩度を補正する色相・彩度補正手段として、該コンピュータをさらに機能させることを特徴とする、付記６記載のカラー画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【０１６２】
（付記８） 該補正対象色指定手段が、複数の補正対象色を指定し、
該最適色設定手段が、前記複数の補正対象色のそれぞれに対応する複数の最適色を設定し、
該明るさ補正係数導出手段が、前記複数の補正対象色と前記複数の最適色とのそれぞれの対の対応した、複数の個別明るさ補正係数を導出するとともに、各最適色に対応する重み係数を用いて、前記複数の個別明るさ補正係数の加重平均値を、前記明るさ補正係数として導出することを特徴とする、付記６または付記７に記載のカラー画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【０１６３】
（付記９） カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定ステップと、
前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定ステップと、
前記補正対象色と前記最適色とに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出ステップと、
前記明るさ補正係数を用いて、前記カラー画像の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像を生成する明るさ補正ステップとを有することを特徴とする、カラー画像処理方法。
【０１６４】
（付記１０） 該明るさ補正ステップにおいて、前記明るさ補正済みカラー画像を生成するとともに、前記明るさ補正係数を用いて、前記補正対象色の明るさを補正して、明るさ補正済み補正対象色を生成し、
該明るさ補正済み補正対象色と、前記最適色との色差に基づいて、前記明るさ補正済カラー画像の色相・彩度を補正する色相・彩度補正ステップをさらに有することを特徴とする、付記９記載のカラー画像処理方法。
【０１６５】
（付記１１） 該補正対象色指定ステップにおいて、複数の補正対象色を指定し、
該最適色設定ステップにおいて、前記複数の補正対象色のそれぞれに対応する複数の最適色を設定し、
該明るさ補正係数導出ステップにおいて、前記複数の補正対象色と前記複数の最適色とのそれぞれの対の対応した、複数の個別明るさ補正係数を導出するとともに、各最適色に対応する重み係数を用いて、前記複数の個別明るさ補正係数の加重平均値を、前記明るさ補正係数として導出することを特徴とする、付記９または付記１０に記載のカラー画像処理方法。
【０１６６】
（付記１２） カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定手段と、
前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定手段と、
前記補正対象色と前記最適色との明るさの差分値に応じた仮明るさ補正量を導出する仮明るさ補正量導出手段と、
前記仮明るさ補正量の大きさに応じて、前記仮明るさ補正量の大きさを減少させるように前記仮明るさ補正量を補正し、正明るさ補正量を導出する正明るさ補正量導出手段と、
前記正明るさ補正量と前記補正対象色と前記最適色とに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出手段と、
前記明るさ補正係数を用いて、前記カラー画像の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像を生成する明るさ補正手段とを有することを特徴とする、カラー画像処理装置。
【０１６７】
（付記１３） 該正明るさ補正量導出手段は、前記仮明るさ補正量の大きさが大きくなるに連れて、前記正明るさ補正量を、一定値に漸近させるように導出することを特徴とする、付記１２記載のカラー画像処理装置。
【０１６８】
（付記１４） 前記カラー画像中の画素情報の頻度分布、もしくは、前記カラー画像中の画素情報の最大値／最小値／平均値に基づいて、前記カラー画像の明るさを予め補正し、前記カラー画像として仮明るさ補正済みカラー画像を生成する仮明るさ補正手段（大まか明るさ補正手段）をさらに有することを特徴とする、付記１２または付記１３に記載のカラー画像処理装置。
【０１６９】
（付記１５） カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定手段と、
前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定手段と、
前記補正対象色と前記最適色との明るさの差分値に応じた仮明るさ補正量を導出する仮明るさ補正量導出手段と、
前記仮明るさ補正量の大きさに応じて、前記仮明るさ補正量の大きさを減少させるように前記仮明るさ補正量を補正し、正明るさ補正量を導出する正明るさ補正量導出手段と、
前記正明るさ補正量と前記補正対象色と前記最適色とに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出手段と、
前記明るさ補正係数を用いて、前記カラー画像の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像を生成する明るさ補正手段として、コンピュータを機能させることを特徴とする、カラー画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【０１７０】
（付記１６） 該正明るさ補正量導出手段は、前記仮明るさ補正量の大きさが大きくなるに連れて、前記正明るさ補正量を、一定値に漸近させるように導出することを特徴とする、付記１５記載のカラー画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【０１７１】
（付記１７） 前記カラー画像中の画素情報の頻度分布、もしくは、前記カラー画像中の画素情報の最大値／最小値／平均値に基づいて、前記カラー画像の明るさを予め補正し、前記カラー画像として仮明るさ補正済みカラー画像を生成する仮明るさ補正手段（大まか明るさ補正手段）として、該コンピュータをさらに機能させることを特徴とする、付記１５または付記１６に記載のカラー画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【０１７２】
（付記１８） カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定ステップと、
前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定ステップと、
前記補正対象色と前記最適色との明るさの差分値に応じた仮明るさ補正量を導出する仮明るさ補正量導出ステップと、
前記仮明るさ補正量の大きさに応じて、前記仮明るさ補正量の大きさを減少させるように前記仮明るさ補正量を補正し、正明るさ補正量を導出する正明るさ補正量導出ステップと、
前記正明るさ補正量と前記補正対象色と前記最適色とに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出ステップと、
前記明るさ補正係数を用いて、前記カラー画像の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像を生成する明るさ補正ステップとを有することを特徴とする、カラー画像処理方法。
【０１７３】
（付記１９） 該正明るさ補正量導出ステップにおいて、前記仮明るさ補正量の大きさが大きくなるに連れて、前記正明るさ補正量を、一定値に漸近させるように導出することを特徴とする、付記１８記載のカラー画像処理方法。
【０１７４】
（付記２０） 前記カラー画像中の画素情報の頻度分布、もしくは、前記カラー画像中の画素情報の最大値／最小値／平均値に基づいて、前記カラー画像の明るさを予め補正し、前記カラー画像として仮明るさ補正済みカラー画像を生成する仮明るさ補正ステップ（大まか明るさ補正ステップ）をさらに有することを特徴とする、付記１８または付記１９に記載のカラー画像処理方法。
【０１７５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のカラー画像形成装置（請求項１〜請求項４）によれば、以下のような効果ないし利点を得ることができる。
【０１７６】
〔１〕補正対象色と最適色とを利用してカラー画像の明るさが補正されるので、カラー画像中の補正を行ないたい色に対して、その補正対象色で構成された被写体の、本来の色に極めて近い最適色を設定することができる。従って、補正対象色と最適色とから、カラー画像の明るさの変化度合いを正確に把握でき、最適色の明るさに合わせた明るさの補正が行なわれ、ヒストグラムを用いた明るさ補正よりも、正確にカラー画像の明るさを補正することができる。つまり、露光不足の画像、露光過剰な画像、あるいは、光源の色に偏りがある画像を、見た目に自然な画像、あるいは好みの明るさと色彩の画像に補正することができる（請求項１）。
【０１７７】
〔２〕正確に画像の明るさを補正した後に、補正対象色と最適色とをほぼ一致させるように、明るさ補正済カラー画像の色相・彩度が補正されるので、補正したい色を綺麗に再現することができるほか、カラー画像の明るさや色彩を、好みの明るさや色彩に変換することができる（請求項１）。
【０１７８】
〔３〕明るさ補正を行なう際に、補正対象色および最適色の対が複数存在する場合、個別明るさ補正係数の加重平均値を求めることにより、重み係数の大きい対ほど重視した明るさ補正係数が導出される。つまり、重み係数の大きい最適色の明るさを重視した明るさ補正が行なわれ、より正確な明るさ補正を行なうことができる（請求項２）。
【０１７９】
〔４〕種々の最適色の色値を予め最適色データベースに保有させておき、最適色設定手段により、補正対象色に対応する最適色を、最適色データベースから選択して設定することで、最適色の設定を極めて容易に行なうことができる。
〔５〕最適色データベースに、各最適色に対応する重み係数を予め保有させておくことで、明るさ補正係数導出手段は、個別明るさ補正係数の加重平均を極めて容易に算出することができる。
【０１８０】
〔６〕仮明るさ補正量の大きさに応じて、仮明るさ補正量の大きさを減少させるように仮明るさ補正量が補正され、正明るさ補正量として用いられるので、逆光画像に対して、補正対象色の明るさの最適化と、画像全体の最適な明るさ補正（中庸の明るさ補正）との両方が実現される。従って、逆光画像全体の明るさを大きく変えることなく、被写体の特徴的な色（特に、被写体が人物である場合には肌色）が、元の画像に対して比較的に良好な明るさに補正され、逆光画像を、見た目に自然な画像に補正することができる（請求項３）。
【０１８１】
〔７〕正明るさ補正量の採り得る値は、一定値に漸近するように決定されるので、ひどい逆光画像で、仮明るさ補正量の大きさが著しく大きい場合でも、その最大補正量が前記一定値に制限され、画像全体の明るさのバランスを崩さずに、明るさ補正を行なうことができる（請求項４）。
【０１８２】
〔８〕明るさ補正手段による正式な明るさ補正を行なう前に、カラー画像に対し、カラー画像中の画素情報の頻度分布もしくはカラー画像中の画素情報の最大値／最小値／平均値に基づいて、予め大まかな明るさ補正が施されるので、この大まかな明るさ補正後のカラー画像は、画像全体においては、ほぼ明るさが適正であることが保証される。よって、このようなカラー画像に対して明るさ補正手段による正式な明るさ補正を施し、明るさを、記憶色が改善されるように微調整しても、画像全体の明るさは、ほぼ適正な状態のままであることを保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としてのカラー画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態での補正対象色指定時における表示画面の例を示す図である。
【図３】第１実施形態での最適色設定時に用いられる最適色設定盤の表示例を示す図である。
【図４】第１実施形態における最適色データベースの具体例を示す図である。
【図５】第１実施形態において生成される補正対象色・最適色対応表の例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態としてのカラー画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態において生成される明るさ補正済み補正対象色・最適色対応表の例を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態としてのカラー画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図９】各最適色に対応する重み係数を含む、第３実施形態の最適色データベースの具体例を示す図である。
【図１０】第３実施形態において生成される、補正対象色・最適色・重み係数対応表の例を示す図である。
【図１１】第３実施形態のカラー画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】第３実施形態のカラー画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第３実施形態のカラー画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】第３実施形態での色補正実施ボタンの表示例を示す図である。
【図１５】本発明の第４実施形態としてのカラー画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１６】（ａ），（ｂ）は第４実施形態の大まか明るさ補正手段で用いられる補正手法の一例（パレット画像中の色の明度の均一化）を説明するための図である。
【図１７】第４実施形態の正明るさ補正量導出手段の動作を説明するための図である。
【図１８】適正照明下での被写体の撮影状態を説明するための図である。
【図１９】適正露光時のＣＣＤの出力値を示すグラフである。
【図２０】暗い照明下での被写体の撮影状態を説明するための図である。
【図２１】露光不足時のＣＣＤの出力値を示すグラフである。
【図２２】適正露光時のＣＣＤ出力の色値と露光不足時のＣＤＤ出力の色値とをL*C*表記で示す図である。
【図２３】逆光状態での撮影について説明するための図である。
【図２４】逆光写真の例を示す図である。
【図２５】（ａ）は濃度平均値が高い夜景画像についての明るさのヒストグラム、（ｂ）は濃度平均値が低い雪山画像についての明るさのヒストグラム、（ｃ）は従来例１による補正後の画像についての明るさのヒストグラムである。
【図２６】逆光画像の明るさのヒストグラムである。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ カラー画像処理装置
３，５ カラー画像
４ 画像記憶手段
６ 補正対象色指定手段
７，７−１〜７−ｎ 補正対象色
８ 最適色設定手段
８ａ 最適色データベース
９，９−１〜９−ｎ 最適色
１０ 明るさ補正係数導出手段
１１ 明るさ補正係数
１２ 明るさ補正手段
１３ 明るさ補正済みカラー画像
２２ マウス
３１ 最適色設定盤
４４ 色相・彩度補正手段
４６ 明るさ・色相・彩度補正済みカラー画像
５１ 最適色設定手段
５２ 重み係数（Ｇ１〜Ｇｎ）
５３ 明るさ補正係数導出手段
５４ 個別明るさ補正係数導出手段
５５ 補正係数加重平均手段
５６ 明るさ・色相・彩度補正済みカラー画像
５８ 個別明るさ補正係数（α１〜αｎ）
５９ 明るさ補正係数
１５１ カラー画像処理装置
１５３，１５５ カラー画像
１５４ 画像記憶手段
１５６ 補正対象色指定手段
１５７，１５７−１〜１５７−ｎ 補正対象色
１５８ 最適色設定手段
１５８ａ 最適色データベース
１５９，１５９−１〜１５９−ｎ 最適色
１６０ 仮明るさ補正量導出手段
１６１，１６１−１〜１６１−ｎ 正明るさ補正量
１６２ 精密明るさ補正手段（明るさ補正手段）
１６４ 仮明るさ補正カラー画像
１６５，１６５−１〜１６５−ｎ 仮明るさ補正量
１６６ 大まか明るさ補正手段（仮明るさ補正手段）
１６８ 明るさ補正係数導出手段
１６９ 明るさ補正係数
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラやスキャナなどから入力されるカラー画像に対して、明るさや色彩の補正を施す、カラー画像処理装置に関し、特に、下記項目〔ａ１〕〜〔ａ３〕のいずれか一つに記述するようなカラー画像処理装置に関する。
【０００２】
〔ａ１〕画像入力時の露光条件が不適正で、入力された画像の明るさや色彩が、本来の画像として期待される画像の明るさや色彩と異なる場合に、期待される画像の明るさや色彩に近づけるように画像の明るさや色彩を補正する、カラー画像処理装置。
〔ａ２〕入力された画像の明るさや色彩を、好みの画像の明るさや色彩に変換する、カラー画像処理装置。
【０００３】
〔ａ３〕カメラを持った撮影者から見て、太陽や照明などの光源の光が、被写体にとって、逆光となっている状態で撮影されたカラー画像であっても、その画像全体の明るさを大きく変えることなく、その被写体の特徴的な色（特に、被写体が人物である場合には肌色）を元の画像に対して比較的に良好な明るさに補正する、カラー画像処理装置。
【０００４】
人間は、よく目にする機会のある肌，空，樹木などの色を、感覚的な「記憶色」として記憶している。そして、個人差はあるが、「記憶色」として、人間が最適と感じる色、すなわち「最適色」を記憶しており、画像中の「色」が「最適色」と異なると、不自然である、あるいは見た目が悪いと感じる。
【０００５】
例えば図１８に示すように、適正な明るさを持つ照明７１の下で、被写体（リンゴ）７２をデジタルカメラ７３で撮影する場合、照明７１から照射された光は、被写体７２で反射され、反射光７４としてデジタルカメラ７３に入射し、ＲＧＢ（Red，Green，Blue）それぞれに対応してそなえられたＣＣＤ（Charge Coupled Device）７５によって電気的な出力値に変換される。このように適正な明るさを持つ照明７１の下で得られた、各ＣＣＤ７５の出力値の例を、図１９に示す。
【０００６】
これに対し、例えば図２０に示すように、暗い照明７６の下で、被写体（リンゴ）７２を撮影する場合も、照明７６から照射された光は、被写体７２で反射され、反射光７７としてデジタルカメラ７３に入射し、ＲＧＢそれぞれに対応してそなえられたＣＣＤ７５によって電気的な出力値に変換される。このように暗い照明７６の下で得られた、各ＣＣＤ７５の出力値の例を、図２１に示す。
【０００７】
図２２は、被写体７２を撮影した際のＣＣＤ７５の出力値を、L*C*表記で表したものであり、この図２２に示すように、適正露光の場合におけるＣＣＤ７５の出力値（図１９参照）は、例えば符号７８で示す位置に対応する色値となり、被写体の本来の色値に変換されているが、露光不足の場合におけるＣＣＤ７５の出力値（図２１参照）は、例えば符号７９で示す位置に対応する色値となり、その色値、つまり明るさ（明度：L*）および彩度（C*）は、いずれも適正露光の場合よりも減少する。
【０００８】
また、露光不足が生じていない場合でも、画像中の記憶色の色が、著しく最適色と異なった色として撮影されてしまう場合がある。それは、逆光状態での撮影である。
逆光状態での撮影の例を図２３に示す。図２３は、屋外で人物撮影を行なう場合の、一般的な逆光状態を示す図である。この図２３に示す例では、デジタルカメラ１０２により、被写体（人物１０５）と背景１０３とが同時に撮影されている。
【０００９】
ここで問題になるのが、光源（太陽１０１）の位置である。図２３に示す撮影状態では、太陽１０１が被写体１０５の背後に位置している。このような場合、太陽１０１から背景１０３に向けて照射された光１０７は、背景１０３の表面、つまり、デジタルカメラ１０２によって撮影される面に当たる。しかし、被写体１０５に向けて照射された光１０６は、被写体１０５の裏面、つまり、デジタルカメラ１０２によって撮影されない面にしか当たらない。
【００１０】
このような場合、例えば図２４に示すような逆光写真１０８が撮影されてしまう。このような逆光写真において、背景１１０は、正常に撮影されているのに対し、画像の一部分、この場合は、肝心の人物１０９だけが、露光不足となってしまい、その人物１０９の色が、著しく最適色と異なってしまう。このような画像の明るさは、背景１１０を重視したとしても、あるいは、被写体（人物１０９）を重視したとしても、最良とはなりえず、両方の中庸の明るさが、背景１１０および被写体１０９の双方について妥協できる、最適の明るさになる。
【００１１】
上述したような状況に鑑み、露光不足の画像、露光過剰な画像、逆光の画像、あるいは、光源の色に偏りがある画像を、見た目に自然な画像、あるいは好みの色の画像に補正するカラー画像処理装置が求められている。
【００１２】
【従来の技術】
上述のごとく明るさ（明度）が不適正な画像、あるいは、肌，空，樹木などの色が記憶色と異なっているカラー画像が入力された場合の、明るさや色彩の補正方法としては、従来、色を構成するＲＧＢのトーンカーブやカラーバランスなどの各種パラメータに補正を施して色を補正する方法がある。
【００１３】
しかし、パラメータの補正量と人間の感じる色の変化量とは比例関係になく、また、色の補正に対する詳細な指針がない。このため、補正作業は試行錯誤となり、色に関する知識が豊富で熟練した専門家でなければ所望の画像を得ることは困難である。
このような問題を解決するための対策として、特許公報２５８５７５４号には画像入力システム（以下、従来例１という）が開示されている。この従来例１では、下記手順〔ｂ１〕〜〔ｂ４〕で色の補正が行なわれる。
【００１４】
〔ｂ１〕画像をプレスキャンし、プレスキャンされた画像についての、ヒストグラム，濃度平均値，最大濃度などの情報に基づき、ファジー推論を用いて、画像分類情報を作成する。
〔ｂ２〕ユーザの要求がある場合は、その要求に応じて、グレー点，明るめ・暗め，好み，調子，絵柄の種類などの仕上がり情報を取得する。
【００１５】
〔ｂ３〕〔ｂ１〕で作成された画像分類情報および〔ｂ２〕で取得された仕上がり情報に基づいて、カラー画像を補正する処理パラメータを導出する。
〔ｂ４〕〔ｂ３〕で導出された処理パラメータを用いてカラー画像を処理し、明るさなどの最適化を行なう。
【００１６】
また、他の対策として、特開平８−２２１５４６号公報には画像編集方法およびシステム（以下、従来例２という）が開示されている。この従来例２では、例えば入力画像の肌色を最適化する場合、下記手順〔ｃ１〕〜〔ｃ４〕で色の補正が行なわれる。
【００１７】
〔ｃ１〕肌色の最適色の色値を用意する。
〔ｃ２〕カラー画像を表示し、ユーザに、色補正したい肌色の領域を指定させる。
〔ｃ３〕〔ｃ２〕で指定された領域の中で、最適色に合わせたい色（点）を、ユーザに指定させる。
〔ｃ４〕〔ｃ３〕で指定された点を中心として、〔ｃ２〕で指定された領域のすべてを、最適色を中心とした色になるように補正する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例１では、以下のような課題〔ｄ１〕〜〔ｄ３〕がある。
【００１９】
〔ｄ１〕本来、濃度平均値が高い夜景画像であっても、あるいは、本来、濃度平均値が低い雪山画像であっても、同じ濃度平均値をもつ画像に変換するように補正を行なってしまう。濃度平均値が高い夜景画像についての、明るさのヒストグラム（明度の頻度分布）は、例えば図２５（ａ）に示すごとく低（暗）側に偏ったものとなる。また、濃度平均値が低い雪山画像についての、明るさのヒストグラムは、例えば図２５（ｂ）に示すごとく高（明）側に偏ったものとなる。従来例１を用いた場合、図２５（ａ）に示すようなヒストグラムを有する画像も、図２５（ｂ）に示すようなヒストグラムを有する画像も、明るさのヒストグラムが図２５（ｃ）に示すごとく中庸の明るさで最大となるような画像に変換・補正されてしまう。このため、従来例１によって補正された画像は、元の画像とはかけ離れた明るさの画像になってしまう。
【００２０】
〔ｄ２〕記憶色に対する考慮がされていないため、最適色に応じた色彩の補正を行なうことができない。
〔ｄ３〕逆光画像についての、明るさのヒストグラム（明度の頻度分布）は、一般的に、例えば図２６に示すように、低（暗）側と高（明）側との両側にピークを有している。つまり、逆光画像全体の濃度平均値は、ほぼ中庸の値（正常な値）となる。このため、従来例１を用いた場合、逆光画像は、明暗のバランスにあまり偏りが無いものと認識され、正常な明るさの画像のように見られるため、明るさの補正を行なうことができない。
【００２１】
また、従来例２では、ユーザに指定させた領域のみ補正するため、補正した領域の色と周囲の境界部分の色との調和が崩れる。例えば、薄暗い部屋で人物を撮影した場合、露光不足の画像が生成される。この画像を補正するため、顔の部分を指定し肌色を最適色に補正した場合、肌色は綺麗になるが、指定領域外の補正されない部分、たとえば髪の毛や洋服などは、元の暗い色のままなので、肌色だけが浮き上がった、不自然な画像となってしまう。
【００２２】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、露光不足の画像、露光過剰な画像、あるいは、光源の色に偏りがある画像を、見た目に自然な画像、あるいは好みの明るさと色彩の画像に補正できるようにした、カラー画像処理装置を提供することを第１の目的とする。
【００２３】
また、本発明は、逆光画像全体の明るさを大きく変えることなく、被写体の特徴的な色を元の画像に対して比較的に良好な明るさに補正することにより、逆光画像を、見た目に自然な画像に補正できるようにした、カラー画像処理装置を提供することを第２の目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のカラー画像処理装置（請求項１）は、カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定手段と、前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定手段と、前記補正対象色の色値と前記最適色の明るさとに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出手段と、前記明るさ補正係数を用いて前記カラー画像の色値を明るさ補正済みカラー画像の色値に変換することにより前記カラー画像の明るさを補正して明るさ補正済みカラー画像を生成するとともに、前記明るさ補正係数を用いて前記補正対象色の色値を明るさ補正済み補正対象色の色値に変換することにより前記補正対象色の明るさを補正して明るさ補正済み補正対象色を生成する明るさ補正手段と、該明るさ補正済み補正対象色と、前記最適色との色差に基づいて、前記明るさ補正済カラー画像の色相・彩度を補正する色相・彩度補正手段とを有することを特徴としている。
【００２６】
さらに、該補正対象色指定手段が、複数の補正対象色を指定し、該最適色設定手段が、前記複数の補正対象色のそれぞれに対応する複数の最適色を設定し、該明るさ補正係数導出手段が、前記複数の補正対象色と前記複数の最適色とのそれぞれの対の対応した、複数の個別明るさ補正係数を導出するとともに、各最適色に対応する重み係数を用いて、前記複数の個別明るさ補正係数の加重平均値を、前記明るさ補正係数として導出するように構成してもよい（請求項２）。
【００２７】
上述のごとく構成された本発明のカラー画像処理装置（請求項１）では、見た目の悪いカラー画像を補正するにあたって、カラー画像中で補正を行ないたい補正対象色と、それと対になり、補正対象色を再現するのにふさわしい最適色とが、それぞれ、補正対象色指定手段および最適色設定手段で取得される。そして、これら２つの色値を利用して、カラー画像の明るさが、明るさ補正係数導出手段および明るさ補正手段により補正される。
【００２８】
このとき、正確に画像の明るさを補正した後に、色相・彩度補正手段により、補正対象色と最適色とをほぼ一致させるように、明るさ補正済カラー画像の色相・彩度が補正される。
【００２９】
また、補正対象色指定手段で指定された補正対象色に対して、最適色を設定する場合、同時にその最適色の正確度合いを表す重み係数も設定しておく。そして、明るさ補正を行なう際に、補正対象色および最適色の対が複数存在する場合、個別明るさ補正係数の加重平均値を求めることにより、重み係数の大きい対を重視した明るさ補正係数が導出されることになる（請求項２）。
【００３０】
また、本発明のカラー画像処理装置（請求項３）は、前述と同様の補正対象色指定手段および最適色設定手段のほかに、補正対象色と最適色との明るさの差分値に応じた仮明るさ補正量を導出する仮明るさ補正量導出手段と、前記仮明るさ補正量の大きさに応じて、前記仮明るさ補正量の大きさを減少させるように前記仮明るさ補正量を補正し、正明るさ補正量を導出する正明るさ補正量導出手段と、前記正明るさ補正量と前記補正対象色の色値と前記最適色の明るさとに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出手段と、前記明るさ補正係数を用いて前記カラー画像の色値を明るさ補正済みカラー画像の色値に変換することにより前記カラー画像の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像を生成する明るさ補正手段とを有することを特徴としている。
【００３１】
このとき、該正明るさ補正量導出手段は、前記仮明るさ補正量の大きさが大きくなるに連れて、前記正明るさ補正量を、一定値に漸近させるように導出するように構成してもよい（請求項４）。
【００３２】
上述のごとく構成された本発明のカラー画像処理装置（請求項３）では、まず、カラー画像中で補正を行ないたい補正対象色と、それと対になり、補正対象色を再現するのにふさわしい最適色とが、それぞれ、補正対象色指定手段および最適色設定手段により取得される。そして、これらの補正対象色と最適色との、明るさの差分値に応じた仮明るさ補正量が、仮明るさ補正量導出手段により導出される。画像が逆光画像である場合、前記差分値は大きな値になる。
【００３３】
そこで、本発明では、正明るさ補正量導出手段により、仮明るさ補正量の大きさに応じて、仮明るさ補正量の大きさを減少させるように仮明るさ補正量が補正される。つまり、仮明るさ補正量の大きさが小さい場合は、その画像は逆光画像ではないと判別して、補正対象色を最適な明るさに合わせるための値が、正明るさ補正量に設定される。一方、仮明るさ補正量の大きさが大きい場合は、その画像は逆光画像であると判別して、仮明るさ補正量の大きさを減少させたものが、正明るさ補正量に設定される。
【００３４】
また、正明るさ補正量導出手段により、仮明るさ補正量の大きさが小さい場合は、その仮明るさ補正量の値をほとんど変えずに正明るさ補正量として用い、仮明るさ補正量の大きさが大きくなるに連れて、仮明るさ補正量の減少量を大きくして、正明るさ補正量を導出している。このとき、正明るさ補正量の採り得る値は、一定値に漸近するように決定されている。従って、ひどい逆光画像で、仮明るさ補正量の大きさが著しく大きい場合でも、その最大補正量が前記一定値に制限され、画像全体の明るさのバランスを崩さずに、明るさ補正を行なうことができる（請求項４）。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
〔１〕第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態としてのカラー画像処理装置１の機能構成を示すブロック図である。この図１に示す第１実施形態のカラー画像処理装置１は、デジタルカメラやイメージスキャナなどから入力されるカラー画像に対して、明るさや色彩の補正を施すもので、画像記憶手段4，表示手段２１，補正対象色指定手段６，最適色設定手段８，明るさ補正係数導出手段１０および明るさ補正手段１２を有している。このカラー画像処理装置１は、具体的にはコンピュータシステム（例えばパーソナルコンピュータ）によって実現される。
【００３６】
カラー画像処理装置１を実現するためのコンピュータシステムにおいては、ＣＰＵ（図示省略）がそなえられるとともに、このＣＰＵに、バスライン（図示省略）を介して、画像記憶手段４として機能するメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）や、表示手段２１として機能するディスプレイ（ＣＲＴ，ＰＤＰ，ＬＣＤ等）や、マウス２２（図２参照）などが接続されている。
【００３７】
ここで、画像記憶手段４は、デジタルカメラやイメージスキャナなどの画像入力機器からのカラー画像３を記憶するものである。また、表示手段２１は、画像記憶手段４に保持されたカラー画像５を表示したり、補正対象色の指定や最適色の設定に際して必要な各種情報（例えば図２や図３参照）を表示したりするものである。
【００３８】
また、前記メモリには、図１に示す補正対象色指定手段６，最適色設定手段８，明るさ補正係数導出手段１０および明るさ補正手段１２を実現するためのカラー画像処理プログラムがアプリケーションプログラムとして格納されている。
このカラー画像処理プログラムを、前記ＣＰＵが前記バスラインを介してメモリから読み出して実行することにより、補正対象色指定手段６，最適色設定手段８，明るさ補正係数導出手段１０および明るさ補正手段１２としての機能（その詳細については後述）、つまりは、第１実施形態のカラー画像処理装置１としての機能が実現され、本発明のカラー画像処理方法が実行されるようになっている。
【００３９】
上述したカラー画像処理プログラムは、例えばフレキシブルディスク，ＣＤ−ＲＯＭ等の、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供される。そして、コンピュータシステムはその記録媒体からカラー画像処理プログラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転送し格納して用いる。また、そのカラー画像処理プログラムを、例えば磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスク等の記憶装置（記録媒体）に記録しておき、その記憶装置から通信経路を介してコンピュータシステムに提供するようにしてもよい。
【００４０】
補正対象色指定手段６，最適色設定手段８，明るさ補正係数導出手段１０および明るさ補正手段１２としての機能を実現する際には、内部記憶装置（本実施形態では前記メモリ）に格納されたカラー画像処理プログラムがコンピュータのマイクロプロセッサ（本実施形態では前記ＣＰＵ）によって実行される。このとき、記録媒体に記録されたカラー画像処理プログラムをコンピュータシステムが直接読み取って実行するようにしてもよい。
【００４１】
なお、本実施形態において、コンピュータとは、ハードウェアとオペレーションシステムとを含む概念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作するハードウェアを意味している。また、オペレーションシステムが不要でアプリケーションプログラム単独でハードウェアを動作させるような場合には、そのハードウェア自体がコンピュータに相当する。ハードウェアは、少なくとも、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取るための手段とをそなえている。
【００４２】
本実施形態のカラー画像処理プログラムは、上述のようなコンピュータに補正対象色指定手段６，最適色設定手段８，明るさ補正係数導出手段１０および明るさ補正手段１２としての機能を実現させるためのプログラムコードを含んでいる。また、その機能の一部は、カラー画像処理プログラム（アプリケーションプログラム）ではなくオペレーションシステムによって実現されてもよい。
【００４３】
さらに、本実施形態における記録媒体としては、上述したフレキシブルディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ，磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスクのほか、ＩＣカード，ＲＯＭカートリッジ，磁気テープ，パンチカード，コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ），外部記憶装置等や、バーコードなどの符号が印刷された印刷物等の、コンピュータ読取可能な種々の媒体を利用することができる。
【００４４】
さて、次に、前記ＣＰＵにより実現される各種機能（補正対象色指定手段６，最適色設定手段８，明るさ補正係数導出手段１０および明るさ補正手段１２としての機能）について、詳細に説明する。
なお、前述したように、本実施形態では、デジタルカメラやイメージスキャナなどの画像入力機器からのカラー画像３は、カラー画像処理装置１内部の画像記憶手段４に送られ記憶されるが、カラー画像処理装置１に接続された外部記憶装置に記憶させてもよい。そして、ユーザがカラー画像の補正を行なう際には、画像記憶手段４に保持されたカラー画像５は、表示手段２１に送られ、この表示手段２１において、例えば図２に示すごとく表示されるようになっている。
【００４５】
補正対象色指定手段６は、表示手段２１に表示された画像２３（画像記憶手段４に保持されたカラー画像５）中の、補正を行なうべき補正対象色７を指定するものである。その指定は、例えば、ユーザがマウス２２を操作することによって行なわれる。このとき、指定する補正対象色７は、１つ以上ならばいくつでもよい。図１に示す例では、補正対象色７として、ｎ個の補正対象色７−１〜７−ｎが指定されている。
【００４６】
最適色設定手段８は、男性の顔色，女性の顔色，空の色，樹木の色等の種々の記憶色の色値を予め保有する最適色データベース８ａ（図４参照）を有し、補正対象色指定手段６で指定された１つ以上の補正対象色７（７−１〜７−ｎ）に対して、それぞれ対となる最適色９（９−１〜９−ｎ）を、最適色データベース８ａから選択して設定するものである。これにより、例えば図５に示すような補正対象色・最適色対応表が作成される。
【００４７】
なお、補正対象色指定手段６による補正対象色７の指定を、前述のようにカラー画像５を表示手段２１に表示してユーザに指示させるのではなく、カラー画像５中から自動的に検索して実行するように構成してもよい（補正対象色７の自動検索手法については、例えば、寺田佳久・村岡陽一「静止画像中からの人物領域の検出」情報処理学会・第５７回全国大会５Ｅ−０９参照）。
【００４８】
また、最適色９の設定も、ユーザに指示させるのではなく、補正対象色７の画像中の位置情報を用いて自動的に判別して実行してもよい（このような自動判別手法については、例えば、Srinivas Gutta and Harry Wechsler,“Gender and Ethnic Classification of Face Images”, International Conference on Automatic Face and Gesture Recognition 3rd, pp194-199参照）。
さらに、最適色の色値を、最適色データベース８ａから選択するのではなく、ユーザが、補正対象色７を指定する都度、手動で、その補正対象色７に対応する最適色９の色値を設定し入力するようにしてもよい。
【００４９】
明るさ補正係数導出手段１０は、指定した補正対象色７と最適色９とに基づいて、後述する式(8)を用い、明るさ補正係数αを導出するものである。
明るさ補正手段１２は、明るさ補正係数αを用い、後述する式(5)〜(7)によってカラー画像５を補正し、明るさ補正済みカラー画像１３を生成するものである。
【００５０】
次に、上述のごとく構成された、第１実施形態のカラー画像処理装置１によるカラー画像補正動作について、図２〜図５を参照しながら説明する。
なお、図２は第１実施形態での補正対象色指定時における表示画面の例を示す図、図３は第１実施形態での最適色設定時に用いられる最適色設定盤３１の表示例を示す図、図４は第１実施形態における最適色データベース８ａの具体例を示す図、図５は第１実施形態において生成される補正対象色・最適色対応表の例を示す図である。
【００５１】
まず、例えば図２に示すように、画像記憶手段４に記憶されたカラー画像５を、表示手段２１上に、表示画像２３として表示する。カーソル２４は、ポインティングデバイス、例えばマウス２２の操作に応じて移動しポインティングを行なうものである。ユーザは、表示画像２３中の、補正の対象となる画素の位置にカーソル２４を移動させ、マウスボタン２５を押下する。表示画像２３中のマウスボタン２５が押下された位置には、補正対象色７を指定したマークとして“＋”を表示する。
【００５２】
そして、補正対象色指定手段６により、マウスボタン２５が押下された位置情報（カーソル２４によりポインティングされた位置の情報）が取得され、その位置情報から、当該位置の画像の色値が補正対象色７として指定される。
図２の表示画像２３では、補正対象色７として、男性の顔色２６，女性の顔色２７，空の色２８，樹木の色２９の４色を指定した例が示されている。
【００５３】
ついで、最適色設定手段８には、前述した通り、男性の顔色，女性の顔色，空の色，樹木の色等の種々の記憶色の色値を予め保有する最適色データベース８ａがそなえられており、最適色設定手段８により、補正対象色指定手段６で指定された１つ以上の補正対象色７に対応して、それぞれの補正対象色７と対となる最適色９が、最適色データベース８ａから選択されて設定される。
【００５４】
最適色設定手段８による最適色設定手順について、図３〜図５を参照しながら、より具体的に説明する。
カラー画像処理装置１では、補正対象色７が指定されると、図３に示すような最適色設定盤３１が表示手段２１上に表示される。この最適色設定盤３１は、最適色の名称を表記した複数の種類設定ボタン３２と、最適色設定を中止する際に押下される“設定の中止”ボタン９０とを有している。
【００５５】
ユーザは、マウス２２等を用いて、補正対象色７に対応する最適色９の、種類設定ボタン３２を押下する。そして、最適色設定手段８では、押下された種類設定ボタン３２に従って、図４に示すような最適色データベース８ａが検索され最適色９の色値が取得され、図５に示すような補正対象色・最適色対応表が生成される。
【００５６】
明るさ補正係数導出手段１０では、最適色設定手段８により生成された補正対象色・最適色対応表を参照し、補正対象色７と最適色９との対ごとに、明るさ補正手段１２による明るさ補正方法に合わせた明るさ補正係数αが導出される。
ここでは、入力カラー画像３を、ｓＲＧＢ空間の値（０〜２５５）を正規化した数値（Ｒi，Ｇi，Ｂi）で表し、最適色９を、人間の感覚に合わせたL*a*b*空間の値（L*t，a*t，b*t）で表し、補正対象色７を、ｓＲＧＢ空間の値（０〜２５５）を正規化した数値（Ｒs，Ｇs，Ｂs）で表した、一般的な例について説明する。L*a*b*空間の色値とｓＲＧＢ空間の三原色の色値との関係は、ＸＹＺ空間を介して下式(1)〜(4)で表される。
【００５７】
【数１】
【数２】
明るさ補正手段１２において、入力カラー画像５に対する補正を施す際に用いられる変換式、つまり、入力カラー画像５の色値（Ｒi，Ｇi，Ｂi）を、明るさ補正済みカラー画像１３の色値（Ｒsp，Ｇsp，Ｂsp）に変換する変換式を、下式（５）〜（７）とする。
【００６０】
【数３】
明るさ補正係数αは、最適色９の明るさL*tから計算される値Ｙt、および、補正対象色７の色値（Ｒs，Ｇs，Ｂs）とともに、下式（８）を満たすものとして導出される。
【００６２】
【数４】
ここで、係数ａ，ｂ，ｃの各値は、入力カラー画像５の色値をｓＲＧＢ空間とした場合のパラメータの例であり、明るさ補正係数αは、例えば二分法などの数値計算手法を用いて上式(8)を解くことにより算出される。
なお、指定した補正対象色７がｎ個ある場合は、明るさ補正係数導出手段１０において、補正対象色７−１〜７−ｎのそれぞれに対し、明るさ補正係数α１〜αｎが計算されることになるが、これらの明るさ補正係数α１〜αｎの一つを明るさ補正係数αとして採用してもよいし、これらの明るさ補正係数α１〜αｎの平均値を算出し、その平均値を明るさ補正係数αとして採用してもよい。
【００６４】
例えば、図５に示すような補正対象色・最適色対応表が生成されている場合、明るさ補正係数導出手段１０では、4種類の明るさ補正係数が算出され、これら４つの明るさ補正係数に基づいて、一つの明るさ補正係数αが導出される。
当然、指定された補正対象色７の数が一つである場合には、その補正対象色７について導出された明るさ補正係数αがそのまま利用される。
【００６５】
最後に、明るさ補正手段１２において、明るさ補正係数αと上式(5)〜(7)を用いて、入力カラー画像５の色値（Ｒi，Ｇi，Ｂi）が、明るさ補正済みカラー画像１３の色値（Ｒsp，Ｇsp，Ｂsp）に変換される。
【００６６】
上述した本発明の第１実施形態としてのカラー画像処理装置１によれば、見た目の悪いカラー画像５を補正するに当たり、カラー画像５（表示画像２３）中で補正を行ないたい補正対象色７（７−１〜７−ｎ）と、それと対になり、補正対象色７（７−１〜７−ｎ）を再現するのにふさわしい最適色９（９−１〜９−ｎ）とが、それぞれ、補正対象色指定手段６および最適色設定手段８により取得される。そして、これら２つの色値を利用して、カラー画像５の明るさが、明るさ補正係数導出手段１０および明るさ補正手段１１により補正され、明るさ補正済みカラー画像１３が得られる。
【００６７】
このように補正対象色７（７−１〜７−ｎ）と最適色９（９−１〜９−ｎ）とを利用して、カラー画像５の明るさが補正されるので、カラー画像５中の補正を行ないたい色に対して、その補正対象色７（７−１〜７−ｎ）で構成された被写体の、本来の色に極めて近い最適色９（９−１〜９−ｎ）を設定することができる。
【００６８】
従って、その補正対象色７（７−１〜７−ｎ）と最適色９（９−１〜９−ｎ）とから、カラー画像５の明るさの変化度合いを正確に把握でき、最適色９（９−１〜９−ｎ）の明るさに合わせた明るさの補正が行なわれ、ヒストグラムを用いた明るさ補正よりも正確にカラー画像５の明るさを補正することができる。つまり、露光不足の画像、露光過剰な画像、あるいは、光源の色に偏りがある画像を、見た目に自然な画像、あるいは好みの明るさと色彩の画像に補正することができる。
【００６９】
また、種々の最適色の色値を予め最適色データベース８ａに保有させておき、最適色設定手段８により、補正対象色７（７−１〜７−ｎ）に対応する最適色９（９−１〜９−ｎ）を、最適色データベース８ａから選択して設定することで、最適色９（９−１〜９−ｎ）の設定を極めて容易に行なうことができる。
【００７０】
〔２〕第２実施形態の説明
図６は本発明の第２実施形態としてのカラー画像処理装置１Ａの機能構成を示すブロック図である。なお、図中、既述の符号と同一の符号は、同一もしくはほぼ同一の部分を示しているので、その説明は省略する。
【００７１】
図６に示すように、第２実施形態のカラー画像処理装置１Ａも、図１に示した第１実施形態のカラー画像処理装置１とほぼ同様に構成され、第２実施形態においてもカラー画像３の入力から明るさ補正係数αの導出までの処理は、第１実施形態と同様であるが、カラー画像処理装置１Ａでは、明るさ補正手段１０に代えて明るさ補正手段４１がそなえられるとともに、色相・彩度補正手段４４が新たに追加されている。
【００７２】
なお、第２実施形態における明るさ補正手段４１および色相・彩度補正手段４４としての機能は、補正対象色指定手段６，最適色設定手段８や明るさ補正係数導出手段１０と同様、コンピュータシステムのＣＰＵが、アプリケーションプログラム（カラー画像処理プログラム）を実行することにより実現され、第２実施形態のカラー画像処理装置１Ａとしての機能が実現されるようになっている。
【００７３】
第２実施形態の明るさ補正手段４１は、第１実施形態の明るさ補正手段１０と同様、明るさ補正係数αを用いてカラー画像５に対して明るさ補正を施し、明るさ補正済みカラー画像４２（Ｒsp，Ｇsp，Ｂsp）を生成するものである。
また、第２実施形態の明るさ補正手段４１は、図５に示すような補正対象色・最適色対応表で指定された補正対象色７に対しても、明るさ補正係数αを用いて明るさ補正を施し、明るさ補正済み補正対象色４３の色値（Ｒss，Ｇss，Ｂss）を生成するものである。
【００７４】
これにより、図５に示すような補正対象色・最適色対応表は、例えば図７に示すように更新される。なお、図７は第２実施形態において生成される明るさ補正済み補正対象色・最適色対応表の例を示す図である。
色相・彩度補正手段４４には、明るさ補正手段４１から、明るさ補正済みカラー画像４２と明るさ補正済み補正対象色４３とが送られ、最適色設定手段８から最適色９が送られる。
【００７５】
そして、色相・彩度補正手段４４は、明るさ補正済みカラー画像４２中で、明るさ補正済み補正対象色４３と最適色９（９−１〜９−ｎ）との色差に基づき、色相・彩度（a*p，b*p）の補正式を求め、その補正式に従って、明るさ補正済カラー画像４２の色相・彩度を補正するものである。ただし、色相・彩度補正手段４４による補正を行なう際には、明るさ補正済みカラー画像４２中で、明るさ補正済み補正対象色４３との色差が一定値以下の色に対して、上記色差に従った色相・彩度の補正が施されるようになっている。
【００７６】
例えば、下式(9)に示す補正判別式Ｄを用い、明るさ補正されたカラー画像４２と明るさ補正された補正対象色４３との色差が一定値（下記判別式では１０）以下の画素を判別し、これに該当する画素の色相・彩度（a*p，b*p）に対して下記の補正式(10)による補正が施される。
【００７７】
【数５】
なお、明るさ補正済みカラー画像４２の色値（Ｒsp，Ｇsp，Ｂsp）と、明るさ補正済み補正対象色４３の色値（Ｒss，Ｇss，Ｂss）とは、それぞれ、予め、L*a*b*空間の色値（L*p，a*p，b*p）および（L*s，a*s，b*s）に変換しておく。また、最適色９は、第１実施形態と同様、L*a*b*空間の値（L*t，a*t，b*t）で与えられている。
【００７９】
補正対象色７として、例えば図２に示したように、肌の色２種，空の色，樹木の色の合計４色が指定された場合、色値の比較は、各画素と４種類の補正対象色７との間で４回行なわれ、各々、上記の補正判別式(9)や補正式(10)を用いて補正判別および補正を行なう。以上の処理により、色相・彩度補正手段４４において明るさ・色相・彩度補正済みカラー画像４６が得られる。
【００８０】
上述した本発明の第２実施形態としてのカラー画像処理装置１Ａによれば、正確にカラー画像５の明るさを補正した後に、色相・彩度補正手段４４により、補正対象色７（７−１〜７−ｎ）と最適色９（９−１〜９−ｎ）とをほぼ一致させるように、明るさ補正済カラー画像４２の色相・彩度（a*p，b*p）が補正される。従って、補正したい色を綺麗に再現することができるほか、カラー画像の明るさや色彩を、好みの明るさや色彩に変換することができる。
【００８１】
なお、第２実施形態のカラー画像処理装置１Ａにおいて補正対象色７（７−１〜７−ｎ）を最適色９（９−１〜９−ｎ）に変換するに際し、明るさについての補正・変換は、カラー画像全体に対して実施される一方、色相・彩度についての補正・変換は、補正対象色７（７−１〜７−ｎ）と色差の小さい色値をもつ画素のみを対象にして実施されている。
【００８２】
従って、補正対象色７（７−１〜７−ｎ）を最適色９（９−１〜９−ｎ）に変換する影響は、補正対象色７（７−１〜７−ｎ）との色差が小さい色に対してしか発生せず、無彩色領域に色カブリが発生することはない。また、明るさ補正に関しては、画像全体に対して実施しているので、再現色を最適な色に変更した色と、その対象から外れている色とでは、明るさ的に差異がなく、再現色を最適な色に変更した色の部分だけ急に明るくなり、浮き上がるような違和感を発生させることもない。
【００８３】
〔３〕第３実施形態の説明
図８は本発明の第３実施形態としてのカラー画像処理装置１Ｂの機能構成を示すブロック図である。なお、図中、既述の符号と同一の符号は、同一もしくはほぼ同一の部分を示しているので、その説明は省略する。
【００８４】
図８に示すように、第３実施形態のカラー画像処理装置１Ｂも、図６に示した第２実施形態のカラー画像処理装置１Ａとほぼ同様に構成されているが、カラー画像処理装置１Ｂでは、最適色設定手段８に代えて最適色設定手段５１がそなえられるとともに、明るさ補正係数導出手段１０に代えて明るさ補正係数導出手段５３がそなえられている。
【００８５】
なお、第３実施形態における最適色設定手段５１および明るさ補正係数導出手段５３としての機能は、第１実施形態や第２実施形態と同様、コンピュータシステムのＣＰＵが、アプリケーションプログラム（カラー画像処理プログラム）を実行することにより実現され、第３実施形態のカラー画像処理装置１Ｂとしての機能が実現されるようになっている。
【００８６】
最適色設定手段５１は、第１実施形態や第２実施形態の最適色データベース８ａ（図４参照）と同様の最適色データベース（図示省略）を有している。第３実施形態における最適色データベースは、図９に示すように、最適色データベース８ａに、さらに、重み係数（Ｇ）５２を付加したものである。なお、図９は、各最適色に対応する重み係数を含む、第３実施形態の最適色データベースの具体例を示す図である。
【００８７】
ここで、重み係数５２は、例えば最適色９−１〜９−ｎの色値の信頼度を表す相対的な係数Ｇ１〜Ｇｎで、予め用意された最適色９の色値が、対象色で構成される被写体の色値の本来の色と、どの程度一致するかを表した値である。
一般的に、若葉には多くの種類が存在するために色値のバラツキが大きく、若葉の色としての最適色の色値は信頼度が低く、逆に色白女性の色値はバラツキが小さく、色白女性の色値としての最適色の色値は信頼度が高い。このため、例えば、若葉の最適色の色値に対する重み係数は１とし、色白女性の最適色の色値に対する重み係数は５とする。
【００８８】
そして、第３実施形態の最適色設定手段５１も、第１実施形態や第２実施形態の最適色設定手段８と同様、補正対象色指定手段６で指定された複数の補正対象色７−１〜７−ｎに対して、それぞれ対となる複数の最適色９−１〜９−ｎを、上記最適色データベースから選択して設定するものである。これにより、最適色９−１〜９−ｎにそれぞれ対応する重み係数５２（Ｇ１〜Ｇｎ）を含む、例えば図１０に示すような補正対象色・最適色・重み対応表が作成される。なお、図１０は、第３実施形態において生成される補正対象色・最適色・重み係数対応表の具体例を示す図である。
【００８９】
また、明るさ補正係数導出手段５３は、補正対象色７，最適色９および重み係数５２に基づいて明るさ補正係数αを導出するもので、個別明るさ補正係数導出手段５４および補正係数加重平均手段５５を有して構成されている。
個別明るさ補正係数導出手段５４は、補正対象色７−１〜７−ｎと最適色９−１〜９−ｎとのそれぞれの対に対応した、複数の個別明るさ係数５８（α１〜αｎ）を導出するものである。
【００９０】
補正係数加重平均手段５５は、最適色９−１〜９−ｎにそれぞれ対応する重み係数Ｇ１〜Ｇｎを上記最適色データベース（明るさ補正済み補正対象色・最適色・重み係数対応表）から読み出し、これらの重み係数Ｇ１〜Ｇｎを用いて、複数の個別明るさ補正係数α１〜αｎの加重平均値を、明るさ補正係数αとして導出するものである。
【００９１】
このようなカラー画像処理装置１Ｂにおいて、カラー画像３の入力から補正対象色７−１〜７−ｎの指定までは、第１実施形態のカラー画像処理装置１の場合と同様にして行なわれる。
そして、最適色設定手段５１においては、補正対象色指定手段６で指定された補正対象色７−１〜７−ｎのそれぞれと対になる最適色９−１〜９−ｎの最適色９が設定されると同時に、図９に示す、重み係数を含む最適色データベースが検索され、図１０に示す補正対象色・最適色・重み係数対応表が生成され、その対応表が明るさ補正係数導出手段５３に送られる。
【００９２】
補正対象色７−１〜７−ｎと、各補正対象色７−１〜７−ｎと対になる最適色９−１〜９−ｎとは、個別明るさ補正係数導出手段５４に送られ、各対に対応する個別明るさ補正導出係数５８（α１〜αｎ）が導出される。導出された個別明るさ補正係数５８（α１〜αｎ）と、重み係数５２（Ｇ１〜Ｇｎ）とは、補正係数加重平均手段５５に送られる。
【００９３】
補正係数加重平均手段５５においては、各重み係数５２（Ｇ１〜Ｇｎ）を用いて、各個別明るさ補正係数５８（α１〜αｎ）の加重平均値が算出され、明るさ補正係数５９（α）が導出される。例えば、４つの補正対象色７−１〜７−４が設定された場合、明るさ補正係数α（５９）は、下式(11)によって算出される。
【００９４】
【数６】
この後、第２実施形態と同様にして、明るさ補正手段４１および色彩・彩度補正手段４４により、それぞれ、明るさ補正および色相・彩度補正が明るさ補正済みカラー画像に対して施され、明るさ・色相・彩度補正済みカラー画像５６が生成される。
【００９６】
さて、次に、図２，図３，図９，図１１〜図１４を参照しながら、第３実施形態のカラー画像処理装置１Ｂの動作について説明する。ここで、図１１〜図１３はいずれも第３実施形態のカラー画像処理装置１Ｂの動作を説明するためのフローチャート（ステップＳ１５１〜Ｓ１６７）、図１４は第３実施形態での色補正実施ボタン９１の表示例を示す図である。
【００９７】
ステップＳ１５１：入力したカラー画像３（Ｒi，Ｇi，Ｂi）を画像記憶手段４に記憶する。
ステップＳ１５２：画像記憶手段４に保持されているカラー画像５と、色補正実施ボタン９１とを表示手段２１に表示する。色補正実施ボタン９１は、例えば図１４に示すごとく、表示手段２１の下側に表示される。
【００９８】
ステップＳ１５３：カーソル２４が、表示されたカラー画像２３上にあり、このときユーザによりマウスボタン２５（図２参照）が押された場合は、カーソル２４の先端の位置にある画素が、色の補正を行なう補正対象色７として指定される。この指定が行なわれた場合（ステップＳ１５３のＹＥＳルート）、ステップＳ１５５に進む。指定が行なわれない場合（ステップＳ１５３のＮＯルート）、ステップＳ１５４に進む。
【００９９】
ステップＳ１５４：ユーザは補正対象色７の指定を完了した後、マウス２２を操作して色補正実施ボタン９１を押す（クリックする）。色補正実施ボタン９１が押された場合（ステップＳ１５４のＹＥＳルート）、図１３に示すフローチャートｂのステップＳ１６１に進み、それ以外の場合（ステップＳ１５４のＮＯルート）、ステップＳ１５３に戻る。
【０１００】
ステップＳ１５５：表示手段２１上に表示されたカラー画像２３のカーソル２４の先端が指示する、画像の位置を計算し、その位置の画素の色値（Ｒs，Ｇs，Ｂs）を補正対象色７として取得する。
ステップＳ１５６：図３に示す最適色設定盤３１を表示手段２１に表示する。ステップＳ１５７：ユーザが種類設定ボタン３２を押した場合（ステップＳ１５７のＹＥＳルート）、図１２に示すフローチャートａのステップＳ１５９に進み、それ以外の場合（ステップＳ１５７のＮＯルート）、ステップＳ１５８に進む。
【０１０１】
ステップＳ１５８：設定の中止ボタン９０が押された場合（ステップＳ１５８のＹＥＳルート）、補正対象色７の指定や最適色９の設定を中止し、ステップＳ１５３に進み、それ以外の場合（ステップＳ１５８のＮＯルート）、Ｓ１５７に進む。
ステップＳ１５９：押された種類設定ボタン３２に従って、図９に示す重み係数を含む最適色データベースを参照し、最適色（L*t，a*t，b*t）と、重み係数Ｇとを取得する。
【０１０２】
ステップＳ１６０：補正対象色（Ｒs，Ｇs，Ｂs），最適色（L*t，a*t，b*t）および重み係数Ｇを、図１０に示すごとく、補正対象色・最適色・重み係数対応表に追加し、ステップＳ１５３に進む。
最適色９の設定を完了すると、ユーザは色補正実施ボタン９１を押し（ステップＳ１５４のＹＥＳルート）、図１３に示すフローチャートｂのステップＳ１６１に進む。
【０１０３】
例えば図２に示すごとく、補正対象色７が４種指定された場合（図１３においてｎ＝４の場合）、
ステップＳ１６１：設定した４つの最適色の明るさL*t1〜L*t4を、上式(1)〜(4)を用いて、Ｙt1〜Ｙt4に変換する。
ステップＳ１６２：設定した４組の補正対象色と最適色とに基づいて、上式(8)を満たす、個別明るさ補正係数α１〜α４を計算する。
【０１０４】
ステップＳ１６３：個別明るさ補正係数α１〜α４と、これと対になる重み係数Ｇ１〜Ｇ４とを用いて、上式(11)により加重平均値を、明るさ補正係数αとして計算する。
ステップＳ１６４：明るさ補正係数αを用いて、カラー画像５の各画素の色値と補正対象色の色値とに対し、上式(5)〜(7)により明るさ補正を施し、明るさ補正を施されたカラー画像４２の色値（Ｒsp，Ｇsp，Ｂsp）と、明るさ補正された補正対象色４３の色値（Ｒss，Ｇss，Ｂss）とを求める。
【０１０５】
ステップＳ１６５：明るさ補正されたカラー画像（Ｒsp，Ｇsp，Ｂsp）をL*a*b*空間の色値（L*p，a*p，b*p）に変換する。また、明るさ補正された４つの補正対象色の色値（Ｒss1，Ｇss1，Ｂss1）〜（Ｒss4，Ｇss4，Ｂss4）についても、４つのL*a*b*空間の色値（L*s1，a*s1，b*s1）〜（L*s4，a*s4，b*s4）に変換する。
【０１０６】
ステップＳ１６６：明るさ補正された４つの補正対象色の色値（L*s1，a*s1，b*s1）〜（L*s4，a*s4，b*s4）と、最適色の色値（L*t1，a*t1，b*t1）〜（L*t4，a*t4，b*t4）とに基づいて、上式(9)に従った補正判別式Ｄ１〜Ｄ４と色差ａdif1〜ａdif4およびｂdif1〜ｂdif4とを求める。
ステップＳ１６７：上記補正式(10)に従って、明るさ補正されたカラー画像（L*p，a*p，b*p）のa*およびb*に対する補正、即ち色相・彩度補正を行なう。
【０１０７】
上述した本発明の第３実施形態としてのカラー画像処理装置１Ｂによれば、補正対象色指定手段６で指定された補正対象色７に対して、最適色９を設定する場合、同時にその最適色９の正確度合いを表す重み係数Ｇも設定しておく。そして、明るさ補正を行なう際に、補正対象色７および最適色９の対が複数存在する場合、個別明るさ補正係数α１〜αｎの加重平均値を求めることにより、重み係数の大きい対を重視した明るさ補正係数αが導出される。従って、重み係数の大きい最適色の明るさを重視した明るさ補正が行なわれ、より正確な明るさ補正を行なうことができる。
【０１０８】
また、最適色データベースに、各最適色に対応する重み係数を予め保有させておくことで、明るさ補正係数導出手段５３（補正係数加重平均手段５５）は、個別明るさ補正係数α１〜αｎの加重平均を明るさ補正係数αとして極めて容易に算出することができる。
【０１０９】
〔４〕第４実施形態の説明
図１５は本発明の第４実施形態としてのカラー画像処理装置１５１の機能構成を示すブロック図である。この図１５に示す第４実施形態のカラー画像処理装置１５１は、デジタルカメラやイメージスキャナなどから入力されるカラー画像に対して、明るさや色彩の補正を施すもので、画像記憶手段１５４，大まか明るさ補正手段１６６，表示手段１５２，補正対象色指定手段１５６，最適色設定手段１５８，仮明るさ補正量導出手段１６０，正明るさ補正量導出手段１６７，明るさ補正係数導出手段１６８および精密明るさ補正手段（明るさ補正手段）１６２を有している。このカラー画像処理装置１５１も、第１〜第３実施形態と同様、具体的にはコンピュータシステム（例えばパーソナルコンピュータ）によって実現される。
【０１１０】
カラー画像処理装置１５１を実現するためのコンピュータシステムにおいても、ＣＰＵ（図示省略）がそなえられるとともに、このＣＰＵに、バスライン（図示省略）を介して、画像記憶手段１５４として機能するメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）や、表示手段１５２として機能するディスプレイ（ＣＲＴ，ＰＤＰ，ＬＣＤ等）や、マウス２２（図２参照）などが接続されている。
【０１１１】
ここで、画像記憶手段１５４，表示手段１５２，補正対象色指定手段１５６，最適色設定手段１５８は、それぞれ、画像記憶手段４，表示手段２１，補正対象色指定手段６，最適色設定手段８と同様に機能するものであり、その詳細な説明は省略する。
【０１１２】
また、前記メモリには、図１５に示す大まか明るさ補正手段１６６，補正対象色指定手段１５６，最適色設定手段１５８，仮明るさ補正量導出手段１６０，正明るさ補正量導出手段１６７，明るさ補正係数導出手段１６８および精密明るさ補正手段１６２を実現するためのカラー画像処理プログラムがアプリケーションプログラムとして格納されている。
【０１１３】
このカラー画像処理プログラムを、前記ＣＰＵが前記バスラインを介してメモリから読み出して実行することにより、大まか明るさ補正手段１６６，補正対象色指定手段１５６，最適色設定手段１５８，仮明るさ補正量導出手段１６０，正明るさ補正量導出手段１６７，明るさ補正係数導出手段１６８および精密明るさ補正手段１６２としての機能（その詳細については後述）、つまりは、第４実施形態のカラー画像処理装置１５１としての機能が実現され、本発明のカラー画像処理方法が実行されるようになっている。
【０１１４】
大まか明るさ補正手段１６６，補正対象色指定手段１５６，最適色設定手段１５８，仮明るさ補正量導出手段１６０，正明るさ補正量導出手段１６７，明るさ補正係数導出手段１６８および精密明るさ補正手段１６２としての機能を実現する際には、内部記憶装置（本実施形態では前記メモリ）に格納されたカラー画像処理プログラムがコンピュータのマイクロプロセッサ（本実施形態では前記ＣＰＵ）によって実行される。このとき、記録媒体に記録されたカラー画像処理プログラムをコンピュータシステムが直接読み取って実行するようにしてもよい。
【０１１５】
本実施形態のカラー画像処理プログラムは、コンピュータに大まか明るさ補正手段１６６，補正対象色指定手段１５６，最適色設定手段１５８，仮明るさ補正量導出手段１６０，正明るさ補正量導出手段１６７，明るさ補正係数導出手段１６８および精密明るさ補正手段１６２としての機能を実現させるためのプログラムコードを含んでいる。また、その機能の一部は、カラー画像処理プログラム（アプリケーションプログラム）ではなくオペレーションシステムによって実現されてもよい。
【０１１６】
さて、次に、前記ＣＰＵにより実現される各種機能（大まか明るさ補正手段１６６，補正対象色指定手段１５６，最適色設定手段１５８，仮明るさ補正量導出手段１６０，正明るさ補正量導出手段１６７，明るさ補正係数導出手段１６８および精密明るさ補正手段１６２としての機能）について、詳細に説明する。
【０１１７】
なお、第４本実施形態においても、デジタルカメラやイメージスキャナなどの画像入力機器からのカラー画像１５３は、カラー画像処理装置１５１内部の画像記憶手段１５４に送られ記憶されるが、カラー画像処理装置１５１に接続された外部記憶装置に記憶させてもよい。そして、ユーザがカラー画像の補正を行なう際には、大まか明るさ補正手段１６６によって明るさ補正を施された、仮明るさ補正済みカラー画像１６４が、表示手段１５２に送られ、この表示手段１５２において、例えば図２に示すごとく表示されるようになっている。
【０１１８】
大まか明るさ補正手段１６６は、カラー画像１５５中の画素情報（輝度，明度，濃度）の頻度分布、もしくは、カラー画像１５５中の画素情報（輝度，明度，濃度）の最大値／最小値／平均値に基づいて、カラー画像１５５の明るさを予め補正し、仮明るさ補正済みカラー画像１６４を生成するものである。
【０１１９】
この大まか明るさ補正手段１６６は、ある特定のアルゴリズムをもつ明るさ補正手段ではなく、カラー画像に対して大まかな明るさ補正を施すことのできる明るさ補正手段ならば何でもよい。
例えば、大まか明るさ補正手段１６６としては、前述した従来例１のほかに、「Juha Katajamaki and Pekka Laihanen,“Image Dependent Gamma Selection Based on Color Palette Equalization and a Simple Lightness Model”, Proc.Of 7th CIC 301〜306(1999)」で開示された、画像全体を良好な明るさに補正する技術を用いることができる。
【０１２０】
この技術においては、入力カラー画像の明るさの最適化が下記手順〔ｅ１〕〜〔ｅ３〕で行なわれる。
〔ｅ１〕カラー画像中の非常に多くの色を、色の近似度に合わせて、数個から数十個の色に減少させた、パレット画像を作成する。このパレット画像（ガンマ補正前のパレット画像）に含まれる色の明度分布は、例えば図１６（ａ）に示すようになっている。
【０１２１】
〔ｅ２〕パレット画像中の色の明るさに注目し、この明るさ値が、例えば図１６（ｂ）に示すごとく一定間隔で均一に並ぶようにカラー画像を補正することのできる、ガンマ係数値を計算する。
〔ｅ３〕〔ｅ２〕で計算されたガンマ係数値を用いて、元の、補正すべきカラー画像に対して補正を施す。
【０１２２】
なお、図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、第４実施形態の大まか明るさ補正手段１６６で用いられる補正手法の一例（パレット画像中の色の明度の均一化）を説明するための図である。
補正対象指定手段１５６は、第１実施形態における補正対象色指定手段６と同様の機能を果たすもので、１つ以上の補正対象色１５７（１５７−１〜１５７−ｎ）を導出するものである。
【０１２３】
最適色設定手段１５８は、第１実施形態の最適色データベース８ａと同様の最適色データベース１５８ａを有し、第１実施形態における最適色設定手段８と同様の機能を果たすもので、補正対象色指定手段１５６で指定された１つ以上の補正対象色１５７（１５７−１〜１５７−ｎ）に対して、それぞれ対になる最適色１５９（１５９−１〜１５９−ｎ）を、最適色データベース１５８ａから選択して設定するものである。
【０１２４】
なお、補正対象色１５７の指定は、カラー画像１５５中から自動検索してもよい。また、最適色１５９の設定も、ユーザに指示させるのではなく、自動判別してもよい。
仮明るさ補正量導出手段１６０は、対となっている補正対象色１５７（１５７−１〜１５７−ｎ）と最適色１５９（１５９−１〜１５９−ｎ）との明るさの差分の絶対値を、補正対象色１５７と最適色１５９との対毎に、仮明るさ補正量１６５（１６５−１〜１６５−ｎ）として導出するものである。
【０１２５】
正明るさ補正量導出手段１６７は、仮明るさ補正量１６５（１６５−１〜１６５−ｎ）の大きさに応じて、その仮明るさ補正量１６５の大きさを減少させるように仮明るさ補正量１６５を補正し、正明るさ補正量１６１（１６１−１〜１６１−ｎ）を導出するもので、このとき、仮明るさ補正量１６５の大きさが大きくなるに連れて、正明るさ補正量１６１を、一定値に漸近させるように導出するものである。
【０１２６】
明るさ補正係数導出手段１６８は、正明るさ補正量１６１（１６１−１〜１６１−ｎ）と補正対象色１５７（１５７−１〜１５７−ｎ）と最適色１５９（１５９−１〜１５９−ｎ）とに基づいて、明るさ補正係数１６９を導出するものである。
【０１２７】
そして、精密明るさ補正手段（明るさ補正手段）１６９は、明るさ補正係数１６９を用いて、大まか明るさ補正手段１６６によって補正を施された仮明るさ補正済みカラー画像１６４の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像１６３を生成するものである。
【０１２８】
次に、上述のごとく構成された、第４実施形態のカラー画像処理装置１５１によるカラー画像補正動作について、図１７を参照しながら説明する。なお、図１７は第４実施形態の正明るさ補正量導出手段１６７の動作を説明するための図である。
まず、画像記憶手段１５４に記憶されたカラー画像１５５（Ｒi，Ｇi，Ｂi）に対して、大まか明るさ補正手段１６６により、大まかな明るさ補正（従来手法による明るさ補正等）が施される。
【０１２９】
この大まか明るさ補正手段１６６では、前述した通り、特定のアルゴリズムをもつ方法による補正が行なわれるわけではなく、画像の色の頻度分布や平均値／最大値などを用いて明るさ補正〔例えば、従来例１や、図１６（ａ）および図１６（ｂ）により説明した技術によって代表される一般的な明るさ補正〕が行なわれる。
【０１３０】
この大まか明るさ補正手段１６６によって、カラー画像１５５は、完全ではないが、大まかな明るさ補正を施された、仮明るさ補正済みカラー画像１６４（Ｒii，Ｇii，Ｂii）に変換される。この仮明るさ補正済みカラー画像１６４は、表示手段１５２上において、図２に示すごとく、表示画像２３として表示される。
【０１３１】
ついで、補正対象色指定手段１５６において、補正対象色１５７（１５７−１〜１５７−ｎ）が指定される。その指定手法は、第１実施形態と同様である。ただし、補正対象色指定手段１５６において得られる補正対象色１５７（Ｒs，Ｇs，Ｂs）は、第１実施形態とは異なり、カラー画像１５５（Ｒi，Ｇi，Ｂi）の中から抽出されたものではなく、仮明るさ補正済みカラー画像１６４（Ｒii，Ｇii，Ｂii）の中から抽出されたものである。
【０１３２】
また、最適色設定手段１５８において、最適色１５９（１５９−１〜１５９−ｎ）が最適色データベース１５８ａから選択されて設定され、第１実施形態と同様、図５に示すような、補正対象色・最適色対応表が生成される。
そして、仮明るさ補正量導出手段１６０において、補正対象色・最適色対応表を参照しながら、補正対象色１５７と最適色１５９との対ごとに、仮明るさ補正量ΔＰt（１６５，１６５−１〜１６５−ｎ）が算出される。
【０１３３】
ここでは、上式(1)〜(4)を用いて、補正対象色１５７（Ｒs，Ｇs，Ｂs）を、L*a*b*空間の値（L*s，a*s，b*s）に変換し、補正対象色１５７のL*sと、これに対応する最適色１５９（L*t，a*t，b*t）のL*tとの差分の絶対値として、仮明るさ補正量ΔＰtが算出される。
【０１３４】
次に、正明るさ補正量導出手段１６７において、各仮明るさ補正量ΔＰtを減少させ、各正明るさ補正量ΔP（１６１，１６１−１〜１６１−ｎ）が、下式(12),(13)により導出される。ただし、下式(12),(13)中の定数LIMは、図１７に示すように、各正明るさ補正量ΔＰが、計算式(12),(13)によって採り得る最大の値を表するもので、その値としては、実験から、約３０が最も良い結果を得られることが確認されている。なお、図１７において、仮明るさ補正量ΔＰtと、下式(12),(13)によって算出される正明るさ補正量ΔＰとの関係が示されている。
【０１３５】
【数７】
このようにして、正明るさ補正量導出手段１６７においては、仮明るさ補正量ΔＰtが小さい場合には、その仮明るさ補正量ΔＰtの値がほとんど変更されずに正明るさ補正量ΔＰとして導出される。そして、仮明るさ補正量１６５が大きくなるに連れて、正明るさ補正量ΔＰは定数LIM（＝３０）に漸近するように算出され、仮明るさ補正量ΔＰtが一定値２・LIMを超えると、正明るさ補正量ΔＰは定数LIM（例えば３０）となる。
【０１３７】
この後、明るさ補正係数導出手段１６８においては、精密明るさ補正手段１６２で明るさを補正するために用いられる係数である、明るさ補正係数αが導出される。
その際、補正対象色１５７のL*a*b*空間での値（L*s，a*s，b*s）と、各最適色１５９の値（L*t，a*t，b*t）と、それと対になる正明るさ補正量（ΔＰ）１６１とを用いて、下式(14),(15)により、各最適色１５９のL*t値に対する補正が施され、補正後の値L*ttが生成される。
【０１３８】
【数８】
そして、明るさ補正係数導出手段１６８では、上式(14),(15)によって補正された各最適色１５９（L*tt，a*t，b*t）と、補正対象色１５７とを用いて、明るさ補正係数αが導出される。その導出手法は、第１実施形態における明るさ補正係数導出手段１０での導出手法と同様であるので、その説明は省略する。
【０１４０】
このとき、正明るさ補正量ΔＰは、補正対象色１５７と最適色１５９との差分の絶対値である仮明るさ補正量ΔＰtよりも大きくなることはなく、ある値（LIM）を最大値とした、制限された値となる。そのため、上式(14),(15)によって、明るさ補正係数導出手段１６８では、明るさ補正係数αを用いて補正されるカラー画像の明るさの補正量の絶対値も、ある値を最大として制限される。
【０１４１】
最後に、精密明るさ補正手段１６２において、明るさ補正係数導出手段１６８によって導出された明るさ補正係数αを用い、仮明るさ補正画像１６４（Ｒii，Ｇii，Ｂii）に対して精密な明るさ補正が施され、明るさ補正済みカラー画像１６３が生成される。このときの補正手法は、対象が仮明るさ補正画像１６４（Ｒii，Ｇii，Ｂii）であること以外は、第１実施形態における明るさ補正手段１２での補正手法と同様であるので、その説明は省略する。
【０１４２】
上述した本発明の第４実施形態としてのカラー画像処理装置１５１によれば、まずはじめに、従来例１や図１６（ａ）および図１６（ｂ）により説明した技術で代表されるような、大まか明るさ補正手段１６６によって、カラー画像１５５に対して大まかな明るさ補正が施され、仮明るさ補正画像１６４が生成されている。この仮明るさ補正画像１６４には、記憶色の明るさを最適値の明るさに合わせる手法による明るさ補正は施されてはいないので、画像１６４における記憶色は最適な明るさにはなっていないが、ある程度、明るさの改善はなされている。
【０１４３】
このような仮明るさ補正画像１６４に対して、補正を行ないたい補正対象色１５７と、それと対になり、補正対象色１５７を再現するのにふさわしい最適色１５９が、補正対象色指定手段１５８および最適色設定手段１５９で取得されている。そして、この補正対象色１５７と最適色１５９との、明るさの差分の絶対値である、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５が導出される。
【０１４４】
この仮明るさ補正量１６５の大きさは、仮明るさ補正画像１６４に対して、ある程度の明るさ補正が施されているので、通常は、あまり大きくはならない。しかし、画像が逆光画像である場合は、この値は大きな値となる。
【０１４５】
このような逆光画像では、前述の通り、逆光となっている部分と、逆光となっていない部分との中間の明るさが、最適の明るさであるが、従来の方法を用いても、第１〜第３実施形態の方法を用いても、逆光画像の明るさを、上述のような最適な明るさに補正することができない。
【０１４６】
しかし、この第４実施形態のカラー画像処理装置１５１では、正明るさ補正量導出手段１６７において、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の大きさが大きければ大きいほど、その仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の値を減少させるような補正を行なって、正明るさ補正量（ΔＰ）１６１を導出している。
【０１４７】
つまり、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の大きさが小さい場合は、その画像は逆光画像ではないと判別して、補正対象色１５７を最適な明るさに合わせるための値を正明るさ補正量ΔＰとして設定し、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の大きさが大きい場合は、この仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の値を減じて正明るさ補正量（ΔP）１６１を導出して、補正対象色１５７の明るさの最適化と、従来の明るさ補正結果の中庸の、最適な明るさ補正を行なうようにしている。
【０１４８】
このように、第４実施形態のカラー画像処理装置１５１によれば、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の大きさに応じて、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の大きさを減少させるように仮明るさ補正量（ΔPt）１６５が補正され、正明るさ補正量（ΔP）１６１として用いられるので、逆光画像に対して、補正対象色の明るさの最適化と、画像全体の最適な明るさ補正（中庸の明るさ補正）との両方が実現される。従って、逆光画像全体の明るさを大きく変えることなく、被写体の特徴的な色（特に、被写体が人物である場合には肌色）が、元の画像に対して比較的に良好な明るさに補正され、逆光画像を、見た目に自然な画像に補正することができる。
【０１４９】
特に、第４実施形態の正明るさ補正量導出手段１６７では、図１６に示すごとく、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の大きさが小さい場合、その仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の値をほとんど変えずに正明るさ補正量（ΔP）１６１として設定し、仮明るさ補正量（ΔPt）１６５の大きさが大きくなるに連れて、減少量が大きくなるように仮明るさ補正量（ΔPt）１６５を補正し、正明るさ補正量（ΔＰ）１１６１を導出している。
【０１５０】
このとき、正明るさ補正量（ΔＰ）１６１の値は、一定値LIM（例えば３０）に漸近するように決定されている。従って、ひどい逆光画像で、仮明るさ補正量（ΔＰt）１６５の大きさが著しく大きい場合でも、その最大補正量が一定値LIMに制限され、画像全体の明るさのバランスを崩さずに、明るさ補正を行なうことができる。
【０１５１】
また、精密明るさ補正手段１６２による正式な明るさ補正を行なう前に、大まか明るさ補正手段１６６により、カラー画像１５５に対して、カラー画像１５５中の画素情報（輝度，明度，濃度）の頻度分布、もしくは、カラー画像１５５中の画素情報（輝度，明度，濃度）の最大値／最小値／平均値に基づいて、大まかな明るさ補正が施されるので、精密明るさ補正前の画像である仮明るさ補正済みカラー画像１６４が、画像全体においては、ほぼ明るさが適正であることが保証される。よって、このような仮明るさ補正済みカラー画像１６４に対して精密明るさ補正手段１６２による正式な明るさ補正を施し、明るさを、記憶色が改善されるように微調整しても、画像全体の明るさは、ほぼ適正な状態のままであることが保証される。
【０１５２】
なお、この第４実施形態のカラー画像処理装置１５１においても、第２実施形態の色相・彩度補正手段４４（図６参照）や、第３実施形態の明るさ補正係数導出手段５３（図８参照）をそなえてもよく、この場合、第２実施形態や第３実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１５３】
また、第４実施形態のカラー画像処理装置１５１を、大まか明るさ補正手段１６６を省略した構成としてもよい。この場合も、上述した第４実施形態と同様、逆光画像が認識され、その逆光画像に対して、補正対象色１５７の明るさの最適化と、元のカラー画像の全体的な明るさの保存との両方が実現される。従って、逆光画像全体の明るさを大きく変えることなく、被写体の特徴的な色が、元の画像に対して比較的に良好な明るさに補正され、逆光画像を、見た目に自然な画像に補正することができる。
【０１５４】
〔５〕その他
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【０１５５】
〔６〕付記
（付記１） カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定手段と、該補正対象色指定手段により指定された前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定手段と、
前記補正対象色と前記最適色とに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出手段と、
前記明るさ補正係数を用いて、前記カラー画像の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像を生成する明るさ補正手段とを有することを特徴とする、カラー画像処理装置。
【０１５６】
（付記２） 該明るさ補正手段は、前記明るさ補正済みカラー画像を生成するとともに、前記明るさ補正係数を用いて、前記補正対象色の明るさを補正して、明るさ補正済み補正対象色を生成し、
該明るさ補正済み補正対象色と、前記最適色との色差に基づいて、前記明るさ補正済カラー画像の色相・彩度を補正する色相・彩度補正手段をさらに有することを特徴とする、付記１記載のカラー画像処理装置。
【０１５７】
（付記３） 該補正対象色指定手段が、複数の補正対象色を指定し、
該最適色設定手段が、前記複数の補正対象色のそれぞれに対応する複数の最適色を設定し、
該明るさ補正係数導出手段が、前記複数の補正対象色と前記複数の最適色とのそれぞれの対の対応した、複数の個別明るさ補正係数を導出するとともに、各最適色に対応する重み係数を用いて、前記複数の個別明るさ補正係数の加重平均値を、前記明るさ補正係数として導出することを特徴とする、付記１または付記２に記載のカラー画像処理装置。
【０１５８】
（付記４） 種々の最適色の色値を予め保有する最適色データベースをさらに有し、
該最適色設定手段が、前記補正対象色に対応する前記最適色を、該最適色データベースから選択して設定することを特徴とする、付記１または付記２に記載のカラー画像処理装置。
【０１５９】
（付記５） 種々の最適色の色値を予め保有するとともに、各最適色に対応する重み係数を予め保有する最適色データベースをさらに有し、
該最適色設定手段が、前記複数の補正対象色のそれぞれに対応する前記複数の最適色を該最適色データベースから選択して設定し、
該明るさ補正係数導出手段が、各最適色に対応する前記重み係数を該最適色データベースから読み出すことを特徴とする、付記３記載のカラー画像処理装置。
【０１６０】
（付記６） カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定手段と、
前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定手段と、
前記補正対象色と前記最適色とに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出手段と、
前記明るさ補正係数を用いて、前記カラー画像の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像を生成する明るさ補正手段として、コンピュータを機能させることを特徴とする、カラー画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【０１６１】
（付記７） 該明るさ補正手段は、前記明るさ補正済みカラー画像を生成するとともに、前記明るさ補正係数を用いて、前記補正対象色の明るさを補正して、明るさ補正済み補正対象色を生成し、
該明るさ補正済み補正対象色と、前記最適色との色差に基づいて、前記明るさ補正済カラー画像の色相・彩度を補正する色相・彩度補正手段として、該コンピュータをさらに機能させることを特徴とする、付記６記載のカラー画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【０１６２】
（付記８） 該補正対象色指定手段が、複数の補正対象色を指定し、
該最適色設定手段が、前記複数の補正対象色のそれぞれに対応する複数の最適色を設定し、
該明るさ補正係数導出手段が、前記複数の補正対象色と前記複数の最適色とのそれぞれの対の対応した、複数の個別明るさ補正係数を導出するとともに、各最適色に対応する重み係数を用いて、前記複数の個別明るさ補正係数の加重平均値を、前記明るさ補正係数として導出することを特徴とする、付記６または付記７に記載のカラー画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【０１６３】
（付記９） カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定ステップと、
前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定ステップと、
前記補正対象色と前記最適色とに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出ステップと、
前記明るさ補正係数を用いて、前記カラー画像の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像を生成する明るさ補正ステップとを有することを特徴とする、カラー画像処理方法。
【０１６４】
（付記１０） 該明るさ補正ステップにおいて、前記明るさ補正済みカラー画像を生成するとともに、前記明るさ補正係数を用いて、前記補正対象色の明るさを補正して、明るさ補正済み補正対象色を生成し、
該明るさ補正済み補正対象色と、前記最適色との色差に基づいて、前記明るさ補正済カラー画像の色相・彩度を補正する色相・彩度補正ステップをさらに有することを特徴とする、付記９記載のカラー画像処理方法。
【０１６５】
（付記１１） 該補正対象色指定ステップにおいて、複数の補正対象色を指定し、
該最適色設定ステップにおいて、前記複数の補正対象色のそれぞれに対応する複数の最適色を設定し、
該明るさ補正係数導出ステップにおいて、前記複数の補正対象色と前記複数の最適色とのそれぞれの対の対応した、複数の個別明るさ補正係数を導出するとともに、各最適色に対応する重み係数を用いて、前記複数の個別明るさ補正係数の加重平均値を、前記明るさ補正係数として導出することを特徴とする、付記９または付記１０に記載のカラー画像処理方法。
【０１６６】
（付記１２） カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定手段と、
前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定手段と、
前記補正対象色と前記最適色との明るさの差分値に応じた仮明るさ補正量を導出する仮明るさ補正量導出手段と、
前記仮明るさ補正量の大きさに応じて、前記仮明るさ補正量の大きさを減少させるように前記仮明るさ補正量を補正し、正明るさ補正量を導出する正明るさ補正量導出手段と、
前記正明るさ補正量と前記補正対象色と前記最適色とに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出手段と、
前記明るさ補正係数を用いて、前記カラー画像の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像を生成する明るさ補正手段とを有することを特徴とする、カラー画像処理装置。
【０１６７】
（付記１３） 該正明るさ補正量導出手段は、前記仮明るさ補正量の大きさが大きくなるに連れて、前記正明るさ補正量を、一定値に漸近させるように導出することを特徴とする、付記１２記載のカラー画像処理装置。
【０１６８】
（付記１４） 前記カラー画像中の画素情報の頻度分布、もしくは、前記カラー画像中の画素情報の最大値／最小値／平均値に基づいて、前記カラー画像の明るさを予め補正し、前記カラー画像として仮明るさ補正済みカラー画像を生成する仮明るさ補正手段（大まか明るさ補正手段）をさらに有することを特徴とする、付記１２または付記１３に記載のカラー画像処理装置。
【０１６９】
（付記１５） カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定手段と、
前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定手段と、
前記補正対象色と前記最適色との明るさの差分値に応じた仮明るさ補正量を導出する仮明るさ補正量導出手段と、
前記仮明るさ補正量の大きさに応じて、前記仮明るさ補正量の大きさを減少させるように前記仮明るさ補正量を補正し、正明るさ補正量を導出する正明るさ補正量導出手段と、
前記正明るさ補正量と前記補正対象色と前記最適色とに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出手段と、
前記明るさ補正係数を用いて、前記カラー画像の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像を生成する明るさ補正手段として、コンピュータを機能させることを特徴とする、カラー画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【０１７０】
（付記１６） 該正明るさ補正量導出手段は、前記仮明るさ補正量の大きさが大きくなるに連れて、前記正明るさ補正量を、一定値に漸近させるように導出することを特徴とする、付記１５記載のカラー画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【０１７１】
（付記１７） 前記カラー画像中の画素情報の頻度分布、もしくは、前記カラー画像中の画素情報の最大値／最小値／平均値に基づいて、前記カラー画像の明るさを予め補正し、前記カラー画像として仮明るさ補正済みカラー画像を生成する仮明るさ補正手段（大まか明るさ補正手段）として、該コンピュータをさらに機能させることを特徴とする、付記１５または付記１６に記載のカラー画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【０１７２】
（付記１８） カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定ステップと、
前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定ステップと、
前記補正対象色と前記最適色との明るさの差分値に応じた仮明るさ補正量を導出する仮明るさ補正量導出ステップと、
前記仮明るさ補正量の大きさに応じて、前記仮明るさ補正量の大きさを減少させるように前記仮明るさ補正量を補正し、正明るさ補正量を導出する正明るさ補正量導出ステップと、
前記正明るさ補正量と前記補正対象色と前記最適色とに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出ステップと、
前記明るさ補正係数を用いて、前記カラー画像の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像を生成する明るさ補正ステップとを有することを特徴とする、カラー画像処理方法。
【０１７３】
（付記１９） 該正明るさ補正量導出ステップにおいて、前記仮明るさ補正量の大きさが大きくなるに連れて、前記正明るさ補正量を、一定値に漸近させるように導出することを特徴とする、付記１８記載のカラー画像処理方法。
【０１７４】
（付記２０） 前記カラー画像中の画素情報の頻度分布、もしくは、前記カラー画像中の画素情報の最大値／最小値／平均値に基づいて、前記カラー画像の明るさを予め補正し、前記カラー画像として仮明るさ補正済みカラー画像を生成する仮明るさ補正ステップ（大まか明るさ補正ステップ）をさらに有することを特徴とする、付記１８または付記１９に記載のカラー画像処理方法。
【０１７５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のカラー画像形成装置（請求項１〜請求項４）によれば、以下のような効果ないし利点を得ることができる。
【０１７６】
〔１〕補正対象色と最適色とを利用してカラー画像の明るさが補正されるので、カラー画像中の補正を行ないたい色に対して、その補正対象色で構成された被写体の、本来の色に極めて近い最適色を設定することができる。従って、補正対象色と最適色とから、カラー画像の明るさの変化度合いを正確に把握でき、最適色の明るさに合わせた明るさの補正が行なわれ、ヒストグラムを用いた明るさ補正よりも、正確にカラー画像の明るさを補正することができる。つまり、露光不足の画像、露光過剰な画像、あるいは、光源の色に偏りがある画像を、見た目に自然な画像、あるいは好みの明るさと色彩の画像に補正することができる（請求項１）。
【０１７７】
〔２〕正確に画像の明るさを補正した後に、補正対象色と最適色とをほぼ一致させるように、明るさ補正済カラー画像の色相・彩度が補正されるので、補正したい色を綺麗に再現することができるほか、カラー画像の明るさや色彩を、好みの明るさや色彩に変換することができる（請求項１）。
【０１７８】
〔３〕明るさ補正を行なう際に、補正対象色および最適色の対が複数存在する場合、個別明るさ補正係数の加重平均値を求めることにより、重み係数の大きい対ほど重視した明るさ補正係数が導出される。つまり、重み係数の大きい最適色の明るさを重視した明るさ補正が行なわれ、より正確な明るさ補正を行なうことができる（請求項２）。
【０１７９】
〔４〕種々の最適色の色値を予め最適色データベースに保有させておき、最適色設定手段により、補正対象色に対応する最適色を、最適色データベースから選択して設定することで、最適色の設定を極めて容易に行なうことができる。
〔５〕最適色データベースに、各最適色に対応する重み係数を予め保有させておくことで、明るさ補正係数導出手段は、個別明るさ補正係数の加重平均を極めて容易に算出することができる。
【０１８０】
〔６〕仮明るさ補正量の大きさに応じて、仮明るさ補正量の大きさを減少させるように仮明るさ補正量が補正され、正明るさ補正量として用いられるので、逆光画像に対して、補正対象色の明るさの最適化と、画像全体の最適な明るさ補正（中庸の明るさ補正）との両方が実現される。従って、逆光画像全体の明るさを大きく変えることなく、被写体の特徴的な色（特に、被写体が人物である場合には肌色）が、元の画像に対して比較的に良好な明るさに補正され、逆光画像を、見た目に自然な画像に補正することができる（請求項３）。
【０１８１】
〔７〕正明るさ補正量の採り得る値は、一定値に漸近するように決定されるので、ひどい逆光画像で、仮明るさ補正量の大きさが著しく大きい場合でも、その最大補正量が前記一定値に制限され、画像全体の明るさのバランスを崩さずに、明るさ補正を行なうことができる（請求項４）。
【０１８２】
〔８〕明るさ補正手段による正式な明るさ補正を行なう前に、カラー画像に対し、カラー画像中の画素情報の頻度分布もしくはカラー画像中の画素情報の最大値／最小値／平均値に基づいて、予め大まかな明るさ補正が施されるので、この大まかな明るさ補正後のカラー画像は、画像全体においては、ほぼ明るさが適正であることが保証される。よって、このようなカラー画像に対して明るさ補正手段による正式な明るさ補正を施し、明るさを、記憶色が改善されるように微調整しても、画像全体の明るさは、ほぼ適正な状態のままであることを保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としてのカラー画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態での補正対象色指定時における表示画面の例を示す図である。
【図３】第１実施形態での最適色設定時に用いられる最適色設定盤の表示例を示す図である。
【図４】第１実施形態における最適色データベースの具体例を示す図である。
【図５】第１実施形態において生成される補正対象色・最適色対応表の例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態としてのカラー画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態において生成される明るさ補正済み補正対象色・最適色対応表の例を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態としてのカラー画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図９】各最適色に対応する重み係数を含む、第３実施形態の最適色データベースの具体例を示す図である。
【図１０】第３実施形態において生成される、補正対象色・最適色・重み係数対応表の例を示す図である。
【図１１】第３実施形態のカラー画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】第３実施形態のカラー画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第３実施形態のカラー画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】第３実施形態での色補正実施ボタンの表示例を示す図である。
【図１５】本発明の第４実施形態としてのカラー画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１６】（ａ），（ｂ）は第４実施形態の大まか明るさ補正手段で用いられる補正手法の一例（パレット画像中の色の明度の均一化）を説明するための図である。
【図１７】第４実施形態の正明るさ補正量導出手段の動作を説明するための図である。
【図１８】適正照明下での被写体の撮影状態を説明するための図である。
【図１９】適正露光時のＣＣＤの出力値を示すグラフである。
【図２０】暗い照明下での被写体の撮影状態を説明するための図である。
【図２１】露光不足時のＣＣＤの出力値を示すグラフである。
【図２２】適正露光時のＣＣＤ出力の色値と露光不足時のＣＤＤ出力の色値とをL*C*表記で示す図である。
【図２３】逆光状態での撮影について説明するための図である。
【図２４】逆光写真の例を示す図である。
【図２５】（ａ）は濃度平均値が高い夜景画像についての明るさのヒストグラム、（ｂ）は濃度平均値が低い雪山画像についての明るさのヒストグラム、（ｃ）は従来例１による補正後の画像についての明るさのヒストグラムである。
【図２６】逆光画像の明るさのヒストグラムである。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ カラー画像処理装置
３，５ カラー画像
４ 画像記憶手段
６ 補正対象色指定手段
７，７−１〜７−ｎ 補正対象色
８ 最適色設定手段
８ａ 最適色データベース
９，９−１〜９−ｎ 最適色
１０ 明るさ補正係数導出手段
１１ 明るさ補正係数
１２ 明るさ補正手段
１３ 明るさ補正済みカラー画像
２２ マウス
３１ 最適色設定盤
４４ 色相・彩度補正手段
４６ 明るさ・色相・彩度補正済みカラー画像
５１ 最適色設定手段
５２ 重み係数（Ｇ１〜Ｇｎ）
５３ 明るさ補正係数導出手段
５４ 個別明るさ補正係数導出手段
５５ 補正係数加重平均手段
５６ 明るさ・色相・彩度補正済みカラー画像
５８ 個別明るさ補正係数（α１〜αｎ）
５９ 明るさ補正係数
１５１ カラー画像処理装置
１５３，１５５ カラー画像
１５４ 画像記憶手段
１５６ 補正対象色指定手段
１５７，１５７−１〜１５７−ｎ 補正対象色
１５８ 最適色設定手段
１５８ａ 最適色データベース
１５９，１５９−１〜１５９−ｎ 最適色
１６０ 仮明るさ補正量導出手段
１６１，１６１−１〜１６１−ｎ 正明るさ補正量
１６２ 精密明るさ補正手段（明るさ補正手段）
１６４ 仮明るさ補正カラー画像
１６５，１６５−１〜１６５−ｎ 仮明るさ補正量
１６６ 大まか明るさ補正手段（仮明るさ補正手段）
１６８ 明るさ補正係数導出手段
１６９ 明るさ補正係数
Claims (4)
- カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定手段と、
前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定手段と、
前記補正対象色の色値と前記最適色の明るさとに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出手段と、
前記明るさ補正係数を用いて前記カラー画像の色値を明るさ補正済みカラー画像の色値に変換することにより前記カラー画像の明るさを補正して明るさ補正済みカラー画像を生成するとともに、前記明るさ補正係数を用いて前記補正対象色の色値を明るさ補正済み補正対象色の色値に変換することにより前記補正対象色の明るさを補正して明るさ補正済み補正対象色を生成する明るさ補正手段と、
該明るさ補正済み補正対象色と、前記最適色との色差に基づいて、前記明るさ補正済カラー画像の色相・彩度を補正する色相・彩度補正手段とを有することを特徴とする、カラー画像処理装置。 - 該補正対象色指定手段が、複数の補正対象色を指定し、
該最適色設定手段が、前記複数の補正対象色のそれぞれに対応する複数の最適色を設定し、
該明るさ補正係数導出手段が、前記複数の補正対象色と前記複数の最適色とのそれぞれの対の対応した、複数の個別明るさ補正係数を導出するとともに、各最適色に対応する重み係数を用いて、前記複数の個別明るさ補正係数の加重平均値を、前記明るさ補正係数として導出することを特徴とする、請求項１記載のカラー画像処理装置。 - カラー画像中の補正対象色を指定する補正対象色指定手段と、
前記補正対象色に対応する最適色を設定する最適色設定手段と、
前記補正対象色と前記最適色との明るさの差分値に応じた仮明るさ補正量を導出する仮明るさ補正量導出手段と、
前記仮明るさ補正量の大きさに応じて、前記仮明るさ補正量の大きさを減少させるように前記仮明るさ補正量を補正し、正明るさ補正量を導出する正明るさ補正量導出手段と、
前記正明るさ補正量と前記補正対象色の色値と前記最適色の明るさとに基づいて、明るさ補正係数を導出する明るさ補正係数導出手段と、
前記明るさ補正係数を用いて前記カラー画像の色値を明るさ補正済みカラー画像の色値に変換することにより前記カラー画像の明るさを補正し、明るさ補正済みカラー画像を生成する明るさ補正手段とを有することを特徴とする、カラー画像処理装置。 - 該正明るさ補正量導出手段は、前記仮明るさ補正量の大きさが大きくなるに連れて、前記正明るさ補正量を、一定値に漸近させるように導出することを特徴とする、請求項３記載のカラー画像処理装置。
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