JP4421761B2 - 画像処理方法および装置並びに記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像に含まれる特定の領域の色および階調を変更する画像処理方法および装置並びに画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル電子スチルカメラ（以下デジタルカメラとする）において取得したデジタル画像データや、フイルムに記録された画像を読取ることにより得られたデジタル画像データを、プリント等のハードコピーとしてあるいはディスプレイ上にソフトコピーとして再現することが行われている。このように、デジタル画像データを再現する場合においては、ネガフイルムからプリントされた写真と同様の高品位な画質を有するものとすることが期待されている。
【０００３】
ところで、同じ人の顔であるのにプリント間で色再現性が異なったり、複数の人物を含む画像において光源の強さや光源の位置によって色再現性が異なることがある。このように、撮影により取得した画像に人物が含まれる場合は、最も注目される部分は人物の顔であり、高品質の写真を作成するためには人物の顔を適正な肌色となるように修正する必要がある。このため、モニタなどの表示手段に表示された人物を含む画像上において、肌色の画素をマウスにより抽出し、この抽出された画素値を中心として階調や色を補正して肌色を予め定められた好ましい肌色となるように変更する方法が提案されている（例えば特許第９２８７８８５５号等；方法１とする）。また、表示された画像上において、変更したい色の領域を指定し、この領域内において最も好みに近いと思われる色を指定し、この指定された色を予め指定された色に変更する方法も提案されている（例えば特開平８−２２１５４６号；方法２とする）。さらに、画像から自動で顔領域を抽出し、この顔領域を予め定められた肌色に変更する方法も提案されている（方法３）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した各方法においては、人物の顔の肌色を予め定められた肌色に変更しているため、変更後の顔が必ずしも好ましい肌色とはならない場合がある。また、顔の色のみを変更しているため、例えば晴天時に屋外で撮影することにより得られた人物の画像のように、顔のコントラストが高い場合には、これを修正することができなかった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、人物の顔などの画像中の特定の領域を所望の色および階調に変更できる画像処理方法および装置並びに画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像処理方法は、互いに異なる色階調を有する複数の対象画像からの所望とする色階調を有する目標画像の選択を受け付け、
表示された画像に対して領域の指定を受け付け、
前記指定された領域を含む所望とする領域の色階調を前記目標画像の色階調に変更することを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、「色階調」とは、色および階調のことをいう。
【０００８】
また、「領域」とは、表示された画像に含まれる、色階調を変更したい領域のことであり、具体的には人物の顔、空、あるいは緑葉などが挙げられる。
【０００９】
さらに、「指定された領域を含む所望とする領域」とは、指定された領域全体のみならず、指定された領域の中の特定の領域、指定された領域が含まれる画像全体、あるいは指定された領域とこれ以外の領域からなる領域をも含むものである。
【００１０】
また、目標画像の選択および領域の指定の順序は逆であってもよいものである。
【００１１】
さらに、「対象画像」とは、例えば人物の顔、空あるいは緑葉などのように、色階調を変更したい対象のサンプル画像を表すものである。この対象画像は、ユーザが所望とする色階調を選択可能なように、互いに異なる色階調を有する複数のものが用意されてなるものであり、この複数の対象画像からユーザの所望とする色階調を有する対象画像が目標画像として選択される。
【００１２】
なお、対象画像は、ユーザの好みの画像などの所定の画像に基づいて、予め作成するようにしてもよい。例えば、対象画像を人物の顔画像とした場合、デジタルカメラによる撮影、スキャナによるフイルムあるいは画像の読取りなどにより、ユーザの好みのタレントの顔画像を画像データとして取得し、この画像データについて色および階調を種々変更して、互いに異なる色階調を有する複数の対象画像を作成すればよい。
【００１３】
本発明による画像処理装置は、互いに異なる色階調を有する複数の対象画像を記憶した記憶手段と、
画像および前記複数の対象画像を表示する表示手段と、
前記複数の対象画像からの所望とする色階調を有する目標画像を選択する選択手段と、
前記表示手段に表示された画像に領域を指定する領域指定手段と、
前記指定された領域を含む所望とする領域の色階調を前記目標画像の色階調に変更する変更手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
なお、本発明による画像処理装置においては、前記複数の対象画像をユーザの好みの画像などの所定の画像に基づいて作成する対象画像作成手段をさらに備えるようにしてもよい。
【００１５】
なお、本発明による画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、互いに異なる色階調を有する複数の対象画像から所望とする色階調を有する目標画像が選択され、さらに表示された画像に領域が指定される。そして、指定された領域を含む所望とする領域の色階調が目標画像の色階調に変更される。このため、画像中の指定された領域を含む所望とする領域をユーザが所望とする色および階調となるように変更することができる。
【００１７】
また、複数の対象画像を例えばユーザの好みの画像などの所定の画像に基づいて作成することにより、対象画像の選択を楽しみながら行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施形態による画像処理装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように本実施形態による画像処理装置は、デジタルカメラにより撮像された、あるいはスキャナにより読取られた画像データＳに対して処理を施して処理済み画像データＳ１を得るものであり、画像データＳが記録されたメディアから画像データＳを読み出す、あるいはネットワークを介して転送された画像データＳを読み出す読出手段１と、読み出した画像データＳに対して画像処理を施す画像処理手段２と、画像データＳを表示するモニタ３と、画像処理手段２に対して種々の入力を行うためのキーボード、マウスなどからなる入力手段４と、後述する複数の対象画像を表す対象画像データが記憶された記憶手段５とを備える。なお、本実施形態においては、画像データＳにより表される画像が人物の顔を含む画像であり、この画像に含まれる顔の色階調を変更するものとして説明する。
【００２０】
記憶手段５には、複数の対象画像を表す対象画像データが記憶されている。図２は対象画像データにより表される複数の対象画像を示す図である。図２に示すように、この対象画像データは、複数の色を有する同一人物の顔画像を表すデータＱ１とデータＱ１により表される各顔画像毎に設定された複数の階調を有する同一人物の顔画像を表すデータＱ２とにより階層的に構成される。そして、まずデータＱ１に基づいて色が異なる複数の顔画像がモニタ３に表示され、ユーザが入力手段４により所望とする色の顔画像を選択すると、その顔画像の色に対応してデータＱ２に基づいて階調が異なる複数の顔画像がモニタ３に表示される。そして、ユーザが入力手段４により所望とする階調の顔画像を選択すると、その色および階調を有する顔画像が目標画像として設定される。この目標画像を表す対象画像データは目標画像データＭ１として画像処理手段２に入力される。
【００２１】
画像処理手段２は以下のようにして画像データＳに対して画像処理を施す。まず、画像データＳがモニタ３に表示される。図３はモニタ３に表示された画像を示す図である。図３に示すように、モニタ３には複数の人物の顔を含む画像が表示される。ユーザはモニタ３に表示された画像を観察し、色階調を変更したい顔画像を入力手段４を用いて選択する。図４は所望とする顔画像を選択した状態を示す図である。図４に示すように所望とする顔画像は矩形の領域Ｒ１により指定される。
【００２２】
このようにして領域Ｒ１が指定されると、画像処理手段２は、この領域Ｒ１内において予め定められた範囲内にある肌色の領域Ｒ１′を抽出する。これは、図５に示すようにＣＩＥＬＡＢ空間において円形で囲んだ領域を肌色領域Ｄとして定めておき、領域Ｒ１の画像の画素値をＣＩＥＬＡＢ空間に変更し、肌色領域Ｄに含まれる画素値を有する画素を肌色領域Ｒ１′として抽出することにより行われる。
【００２３】
このように目標画像が選択され、さらに領域Ｒ１において肌色領域Ｒ１′が抽出されると、目標画像および肌色領域Ｒ１′の累積ヒストグラムが作成される。図６は目標画像および肌色領域Ｒ１′の累積ヒストグラムＨ１，Ｈ２を示す図である。なお、図６において累積ヒストグラムＨ１における横軸は左に向かうほどＲＧＢ濃度が大きくなり、累積ヒストグラムＨ２における横軸は右に向かうほどＲＧＢ濃度が大きくなる。また、累積ヒストグラムＨ１，Ｈ２は画像データＳがＲＧＢの色データからなるものとした場合、各色データ毎に作成されるが、簡便のためここでは各色データを１つのＲＧＢデータとし、この１つのＲＧＢデータから累積ヒストグラムＨ１，Ｈ２を作成するものとして説明する。ここで、累積ヒストグラムＨ１，Ｈ２はそれぞれ目標画像および肌色領域Ｒ１′の色階調の特徴を表すものであり、以下これを特徴量とする。
【００２４】
このようにして累積ヒストグラムＨ１，Ｈ２が作成されると、この累積ヒストグラムＨ１，Ｈ２に基づいて肌色領域Ｒ１′の色階調が、目標画像の色階調となるように色階調変更処理が行われる。この色階調変更処理は図６の波線に示すように累積ヒストグラムＨ１と累積ヒストグラムＨ２とを対応付け、累積ヒストグラムＨ２においてＲＧＢ濃度がＰ１となる画素の画素値がＲＧＢ濃度Ｐ２となるように、肌色領域Ｒ１′の色階調を変更することにより行われるものである。ここで、累積ヒストグラムＨ１を関数ｇ（ｄ′）、累積ヒストグラムＨ２を関数ｆ（ｄ）で表すと、図６の波線で示す処理は下記の式（１）により表すことができる。
【００２５】
ｄ′＝ｇ^−１（ｆ（ｄ）） （１）
なお、肌色領域Ｒ１′のみの色階調を変更すると、その境界部分が不自然に見えるため、境界部分については連続的に色階調を変更することが好ましい。
【００２６】
次いで、本実施形態の動作について説明する。図７は本実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、画像データＳが読み出されて画像処理手段２に入力される（ステップＳ１）。一方、記憶手段５から対象画像データが読み出されてモニタ３に対象画像が表示される（ステップＳ２）。ユーザは上述したように対象画像から所望とする色階調を有する目標画像を選択し、選択が完了した旨を入力手段４から入力する（ステップＳ３）。目標画像の選択が完了すると、画像データＳがモニタ３に表示される（ステップＳ４）。
【００２７】
ユーザはモニタ３に表示された画像を観察し、目標画像と同一の色階調にしたい顔画像を含む領域Ｒ１を指定し、指定が完了した旨を入力手段４から入力する（ステップＳ５）。領域Ｒ１の指定が完了すると領域Ｒ１に含まれる肌色領域Ｒ１′が抽出される（ステップＳ６）。
【００２８】
このようにして肌色領域Ｒ１′が抽出されると、目標画像および肌色領域Ｒ１′の累積ヒストグラムＨ１，Ｈ２が作成される（ステップＳ７）。そしてこの累積ヒストグラムＨ１，Ｈ２に基づいて上記式（１）に示すように肌色領域Ｒ１′の色階調が目標画像の色階調と同一になるように変更されて処理済み画像データＳ１が得られ（ステップＳ８）、処理を終了する。
【００２９】
このように、本実施形態においては、所望とする色階調を有する目標画像を選択し、この目標画像の色階調と同一になるように指定された領域Ｒ１の色階調を変更するようにしたため、指定された領域Ｒ１の肌色領域Ｒ１′をユーザが望む色および階調を有する画像となるように変更することができる。
【００３０】
なお、上記実施形態においては、領域Ｒ１の肌色領域Ｒ１′のみの色階調を変更しているが、領域Ｒ１全体の色階調を変更してもよく、領域Ｒ１を含む所定範囲の領域あるいはモニタ３に表示されている画像全体の色階調を変更してもよい。
【００３１】
また、上記実施形態においては、領域Ｒ１を矩形の領域として指定しているが、人物の顔の形状など、任意の形状を有するものであってもよい。
【００３２】
また、上記実施形態においては、目標画像および領域Ｒ１の肌色領域Ｒ１′の色階調を表す特徴量として累積ヒストグラムＨ１，Ｈ２を用いているが、これに限定されるものではない。
【００３３】
さらに、上記実施形態においては、目標画像の累積ヒストグラムＨ１を作成しているが、各対象画像について予め累積ヒストグラムを作成しておいて記憶手段５に記憶しておいてもよい。
【００３４】
さらにまた、上記実施形態においては、対象画像として同一人物の顔画像を用いているが、性別、人種による肌の色の差異等に応じて、複数種類の同一人物の顔画像を用意して目標画像を選択できるようにしてもよい。
【００３５】
また、上記実施形態においては、人物の顔画像について色階調を変更しているが、画像中に含まれる空の色や緑葉等についても、上記と同様に目標画像を選択し、この目標画像と同様の色階調となるように領域Ｒ１の色階調を変更することもできる。この場合、複数の対象画像は空や緑葉について色階調が異なるものを表すものとなる。
【００３６】
さらに、上記実施形態においては、目標画像を選択する際に所望とする色を選択した後に所望とする階調を選択しているが、先に所望とする階調を選択し、その後所望とする色を選択するようにしてもよい。この際、先に階調が異なる顔画像がモニタ３に表示され、所望とする階調の顔画像が選択された後に、この階調に対応して色が異なる顔画像がモニタ３に表示されることとなる。
【００３７】
また、上記実施形態において、図８に示すように、本実施形態による画像処理装置に対象画像を作成する対象画像作成手段６を設け、この対象画像作成手段６において対象画像データを作成し、作成された対象画像データを記憶手段５に記憶するようにしてもよい。この場合、対象画像データは例えば下記のように作成すればよい。すなわち、対象画像を人物の顔画像とした場合、デジタルカメラによる撮影、スキャナによるフイルムあるいは画像の読取りなどにより、ユーザの好みのタレントなどの顔画像を画像データとして取得し、この画像データを対象画像作成手段６に入力する。そして、対象画像作成手段６において、入力された画像データの色および階調を種々変更して、互いに異なる色階調を有する複数の対象画像データを作成する。
【００３８】
このように対象画像を例えばユーザの好みの画像などの所定の画像に基づいて作成することにより、対象画像の選択を楽しみながら行うことができることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による画像処理装置の構成を示すブロック図
【図２】対象画像を示す図
【図３】モニタに表示される画像を示す図
【図４】領域Ｒ１が指定された画像を示す図
【図５】Ｌａｂ空間における肌色領域を示す図
【図６】累積ヒストグラムを示す図
【図７】本実施形態の動作を示すフローチャート
【図８】対象画像作成手段を設けた画像処理装置の構成を示す概略ブロック図
【符号の説明】
１ 読出手段
２ 画像処理手段
３ モニタ
４ 入力手段
５ 記憶手段
６ 対象画像作成手段

Claims (6)

1. 選択手段が、表示手段に表示された、同一人物の顔についての互いに異なる色階調を有する複数の対象画像からの、所望とする色階調を有する目標画像の選択を受け付け、
   領域指定手段が、前記表示手段に表示された処理対象の画像に対する、該処理対象の画像に含まれる人物の顔を含む領域の指定を、該処理対象の画像上において受け付け、
   前記変更手段が、少なくとも前記指定された領域に含まれる前記人物の顔の色階調を、前記目標画像の色階調に変更することを特徴とする画像処理方法。
2. 前記複数の対象画像を所定の画像に基づいて予め作成することを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
3. 同一人物の顔についての互いに異なる色階調を有する複数の対象画像を記憶した記憶手段と、
   処理対象の画像および前記複数の対象画像を表示する表示手段と、
   前記表示手段に表示された前記複数の対象画像からの所望とする色階調を有する目標画像の選択を受け付ける選択手段と、
   前記表示手段に表示された前記処理対象の画像に対する、該処理対象の画像に含まれる人物の顔を含む領域の指定を、該処理対象の画像上において受け付ける領域指定手段と、
   少なくとも前記指定された領域に含まれる前記人物の顔の色階調を、前記目標画像の色階調に変更する変更手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
4. 前記複数の対象画像を所定の画像に基づいて作成する対象画像作成手段をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
5. 表示手段に表示された、同一人物の顔についての互いに異なる色階調を有する複数の対象画像からの所望とする色階調を有する目標画像の選択を受け付ける手順と、
   前記表示手段に表示された処理対象の画像に対する、該処理対象の画像に含まれる人物の顔を含む領域の指定を、該処理対象の画像上において受け付ける手順と、
   少なくとも前記指定された領域に含まれる前記人物の顔の色階調を、前記目標画像の色階調に変更する手順とをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
6. 前記複数の対象画像を所定の画像に基づいて予め作成する手順をさらに有することを特徴とする請求項５記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。

Images