JP4442102B2 - 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム - Google Patents
画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP4442102B2 JP4442102B2 JP2003070528A JP2003070528A JP4442102B2 JP 4442102 B2 JP4442102 B2 JP 4442102B2 JP 2003070528 A JP2003070528 A JP 2003070528A JP 2003070528 A JP2003070528 A JP 2003070528A JP 4442102 B2 JP4442102 B2 JP 4442102B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- class
- range
- image data
- accumulated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 69
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 11
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 47
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 13
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 31
- 238000003702 image correction Methods 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000002232 CNT15 Substances 0.000 description 8
- 101100282455 Arabidopsis thaliana AMP1 gene Proteins 0.000 description 3
- 102000015347 COP1 Human genes 0.000 description 3
- 108060001826 COP1 Proteins 0.000 description 3
- 101100218464 Haloarcula sp. (strain arg-2 / Andes heights) cop2 gene Proteins 0.000 description 3
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 101000685663 Homo sapiens Sodium/nucleoside cotransporter 1 Proteins 0.000 description 1
- 101000821827 Homo sapiens Sodium/nucleoside cotransporter 2 Proteins 0.000 description 1
- 102100023116 Sodium/nucleoside cotransporter 1 Human genes 0.000 description 1
- 102100021541 Sodium/nucleoside cotransporter 2 Human genes 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データに画像補正を施す画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像処理では、１画面の画像の性質を統計的に解析して、解析結果に応じた画像補正処理を画像データに施すことがある。統計的な解析手法として、階調の頻度分布（ヒストグラム）を求め、ヒストグラムから補正パラメータを算出する手法が知られている。
【０００３】
特許文献１には、静止画であるネガフィルム等の画像を対象とする画像処理方法が開示されている。この画像処理方法は、第１に、画像データの全ての階調に対して所定の度数までカウントした頻度分布を作成し、第２に画像データの基準最小値を、頻度分布の階調の小さい方からカウントした累積度数が総点数に対する所定の割合を超えた点を検出することにより算出し、第３に、画像データの基準最大値を、頻度分布の階調の大きい方からカウントした累積度数が総点数に対する所定の割合を超えた点を検出することにより算出し、第４に算出された基準最大値及び基準最小値に基づいて画像処理を実行するものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３２８０８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においては、画面を構成する全ての画素についてヒストグラムを作成し、その後、ヒストグラムの度数を最小値側と最大値側の双方から累算して累算ヒストグラムを各々生成していため、処理に時間がかかるといった不都合があった。特に、動画ではリアルタイム処理が要求されるが、上述した２段階の処理で累算ヒストグラムを生成すると、処理が間に合わないといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、高速に統計値演算を実行することが可能な画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを提供することを解決課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、画面を構成する各画素に表示すべき階調を示す画像データに統計処理を施して統計値を生成し、前記統計値に基づいて前記画像データに補正処理を施すものであって、画素単位で画像データを取り込み、取り込んだ前記画像データの階調値が所定の観測範囲にあるとき、前記画像データが前記観測範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を累算した累算値を生成する累算値生成手段と、前記累算値を予め定められた基準値と各々比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果を参照して、前記累算値が前記基準値に達したときの階調値を前記統計値として出力する統計値生成手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、画素単位で画像データを取り込む度に、各階級の頻度を累算して累算値を生成するので、１画面分の画像データを取り込んでヒストグラムを生成した後、累積ヒストグラムを生成するといった２段階の処理により累算値を生成するのではなく、ヒストグラムの生成を省略して、直接、累算値を生成することができる。そして、累算値が基準値に達した時点で統計値の生成が完了するので、処理を高速化でき、リアルタイムで画像を処理することが可能となる。特に、動画像をリアルタイムに補正する画像処理に好適である。
【０００９】
ここで、前記観測範囲は、最小値から第１階調値までの第１範囲と最大値から第２階調値までの第２範囲とを含み、前記累算値生成手段は、画素単位で前記画像データを取り込み、取り込んだ前記画像データの階調値が前記第１範囲にあるとき、前記画像データが前記第１範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を最小値側から累算した第１累算値を生成する共に、取り込んだ画像データの階調値が前記第２範囲にあるとき、前記画像データが前記第２範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を最大値側から累算した第２累算値を生成し、前記比較手段は、前記第１累算値及び前記第２累算値を前記基準値と各々比較し、前記統計値生成手段は、前記比較手段の比較結果を参照して、前記第１累算値が前記基準値に達したときの階調値を基準最小値として生成すると共に、前記第２累算値が前記基準値に達したときの階調値を基準最大値として生成し、前記基準最小値及び前記基準最大値を前記統計値として出力することが好ましい。
【００１０】
この発明によれば、画素単位で画像データが取り込まれる度に、最小値側からの累積ヒストグラムと最大値側からの累積ヒストグラムを更新できるから、基準最小値と基準最大値とを高速に求めることができる。なお、第２階調値は第１階調値よりも大きいことが好ましい。
【００１１】
また、前記累算値生成手段は、前記比較手段の比較結果を参照して、前記第１累算値が前記基準値に達したとき前記第１累算値の生成を停止すると共に前記第２累算値が前記基準値に達したとき前記第２累算値の生成を停止することが好ましい。この場合には、第１累算値又は第２累算値が基準値に達した時点で、累算値の生成を停止すことができるので、処理の高速化及び処理負荷の軽減を図ることができる。
【００１２】
また、前記累算値生成手段は、画素単位で取り込んだ画素データが前記第１範囲又は前記第２範囲のどの階級に属するかを判別して、属する階級毎に階級信号を各々出力するデコード手段と、前記階級信号に基づいて、前記第１範囲の各階級毎に下位の階級からの累算値を各々計数し、最上位の階級の累算値を前記第１累算値として出力する第１計数手段と、前記階級信号に基づいて、前記第２範囲の各階級毎に上位の階級からの累算値を各々計数し、最下位の階級の累算値を前記第２累算値として出力する第２計数手段とを備えることが好ましい。この場合には、各階級の累積ヒストグラムを画素単位で更新し、第１範囲における最上位の階級の累算値を第１累算値、第２範囲における最下位の階級の累算値を第２累算値として生成できる。
【００１３】
より具体的には、前記第１計数手段は、ある階級信号を入力すると当該階級信号に対応する階級以上の総ての階級信号を出力する第１論理演算手段と、前記第１範囲の複数の階級毎に設けられ、画素単位で前記画像データが取り込まれる度に、前記階級信号の数を計数する複数のカウンタとを備え、前記複数のカウンタのうち、最上位の階級に対応するカウンタの計数値を前記第１累算値として出力し、前記第２計数手段は、ある階級信号を入力すると当該階級信号に対応する階級以下の総ての階級信号を出力する第２論理演算手段と、前記第２範囲の複数の階級毎に設けられ、画素単位で前記画像データが取り込まれる度に、前記階級信号の数を計数する複数のカウンタとを備え、前記複数のカウンタのうち、最下位の階級に対応するカウンタの計数値を前記第２累算値として出力することが好ましい。
【００１４】
デコード手段からは、画像データの階調値が第１範囲内にあるとき、どの階級に属するかを示す階級信号が出力されるが、第１論理演算手段は、ある階級信号を入力すると当該階級信号に対応する階級以上の総ての階級信号を出力するから、各カウンタは、階級信号を計数することによって、下位の階級からの累算値を計数することが可能となる。このため、下位のヒストグラムを順次加算して累積ヒストグラムを算出する必要がなくなる。このことは、第２論理演算部についても同様である。
【００１５】
また、前記第１論理演算手段は、最下位から２番目の階級から最上位の階級に各々対応する複数の論理和回路を備え、各論理和回路は、下位の階級に対応するカウンタへ入力される信号と、当該階級に対応する階級信号との論理和を演算して前記複数のカウンタに出力信号を各々出力し、前記第２論理演算手段は、最上位から２番目の階級から最下位の階級に各々対応する複数の論理和回路を備え、各論理和回路は、上位の階級に対応するカウンタへ入力される信号と、当該階級に対応する階級信号との論理和を演算して前記複数のカウンタに出力信号を各々出力することが好ましい。
【００１６】
また、前記各カウンタは計数値が前記基準値に達すると、計数を停止することが好ましい。カウンタに上限を設けることによって、カウンタの回路規模を削減するともに、必要な範囲内でのみカウンタを動作させることにより消費電力を削減できる。
【００１７】
さらに、前記階級には複数の階調値が含まれてもよい。画像補正処理の種類によっては、階級の幅が広くても適切な補正を実行できるものもある。そのような場合には、複数の階調を１つの階級に含ませることによって、より一層処理を高速化することができる。また、カウンタを削減できるので、構成を簡略化できると共に消費電力を削減できる。
【００１８】
くわえて、前記各階級は、前記観測範囲の各階調値のうち予め定められた階調値を含まないことが好ましい。文字データ等は最小値と最大値とを取ることが多いが、このような特異点を含めて統計値を演算するのは、適切な画像補正の観点から好ましくない。そこで、予め特異点が分かっている場合には、所定の階調値を階級から除くことによって、特異点を排除した統計値を得ることが可能となる。
【００１９】
次に、本発明に係る画像処理方法は、画面を構成する各画素に表示すべき階調を示す画像データに統計処理を施して統計値を生成し、前記統計値に基づいて前記画像データに補正処理を施すものであって、画素単位で画像データを取り込み、取り込んだ前記画像データの階調値が所定の観測範囲にあるとき、前記画像データが前記観測範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を累算した累算値を生成する第１ステップと、前記累算値を予め定められた基準値と各々比較する第２ステップと、比較結果を参照して、前記累算値が前記基準値に達したときの階調値を前記統計値として生成する第３ステップとを備えることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、画素単位で画像データを取り込む度に、各階級の頻度を累算して累算値を生成するので、１画面分の画像データを取り込んでヒストグラムを生成した後、累積ヒストグラムを生成するといった２段階の処理により累算値を生成するのではなく、ヒストグラムの生成を省略して、直接、累算値を生成することができる。そして、累算値が基準値に達した時点で統計値の生成が完了するので、処理を高速化でき、リアルタイムで画像を処理することが可能となる。特に、動画像をリアルタイムに補正する画像処理に好適である。
【００２１】
ここで、前記観測範囲は、最小値から第１階調値までの第１範囲と最大値から第２階調値までの第２範囲とを含み、前記第１ステップは、画素単位で前記画像データを取り込み、取り込んだ前記画像データの階調値が前記第１範囲にあるとき、前記画像データが前記第１範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を最小値側から累算した第１累算値を生成する共に、取り込んだ画像データの階調値が前記第２範囲にあるとき、前記画像データが前記第２範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を最大値側から累算した第２累算値を生成し、前記第２ステップは、前記第１累算値及び前記第２累算値を前記基準値と各々比較し、前記第３ステップは、前記比較結果を参照して、前記第１累算値が前記基準値に達したときの階調値を基準最小値として生成すると共に、前記第２累算値が前記基準値に達したときの階調値を基準最大値として生成し、前記基準最小値及び前記基準最大値を前記統計値として出力することが好ましい。
【００２２】
この発明によれば、画素単位で画像データが取り込まれる度に、最小値側からの累積ヒストグラムと最大値側からの累積ヒストグラムを更新できるから、基準最小値と基準最大値とを高速に求めることができる。
【００２３】
また、前記第１ステップにおいて、前記第１累算値が前記基準値に達したとき前記第１累算値の生成を停止すると共に前記第２累算値が前記基準値に達したとき前記第２累算値の生成を停止することが好ましい。この場合には、第１累算値又は第２累算値が基準値に達した時点で、累算値の生成を停止すことができるので、処理の高速化及び処理負荷の軽減を図ることができる。
【００２４】
さらに、前記階級には複数の階調値が含まれてもよい。くわえて、前記各階級は、前記観測範囲の各階調値のうち予め定められた階調値を含まないことが好ましい。
【００２５】
次に、本発明に係る画像処理プログラムは、画面を構成する各画素に表示すべき階調を示す画像データに統計処理を施して統計値を生成し、前記統計値に基づいて前記画像データに補正処理を施すものであって、コンピュータを、画素単位で画像データを取り込み、取り込んだ画像データの階調値が所定の観測範囲にあるとき、前記画像データが前記観測範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を累算した累算値を生成する累算値生成手段と、前記累算値を予め定められた基準値と各々比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果を参照して、前記累算値が前記基準値に達したときの階調値を前記統計値として出力する統計値生成手段として機能させることを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る画像処理装置の一実施形態を説明する。図１は、第１実施形態に係わる画像処理装置の構成を示すブロック図である。画像処理装置１００には、入力画像データＧＤｉｎが供給される。入力画像データＧＤｉｎは、１画面を構成する各画素に表示すべき階調値を示す。また、この例の入力画像データＧＤｉｎは、１画素当たり８ビットの動画像データである。従って、入力画像データＧＤｉｎは２５６階調を示すものであり、その最小値は「０」、最大値は「２５５」となる。画像処理装置１００は、入力画像データＧＤｉｎに統計処理を施して統計値を生成し、さらに、統計値を利用して入力画像データＧＤｉｎに補正処理を施して出力画像データＧＤｏｕｔを生成する。
【００２７】
画像処理装置１００は、統計値演算部１０、補正パラメータ演算部２０、及び画像補正部３０を備える。まず、統計値演算部１０は、入力画像データＧＤｉｎに所定の統計演算処理を施して、統計値データ１０Ａを生成する。図２を参照して、統計演算処理の概要を説明する。統計演算処理では、最小値（０）から第１階調値Ｄ１までの第１範囲Ｔ１、及び最大値（２５５）から第２階調値Ｄ２までの第２範囲Ｔ２について、双方向に累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２を直接生成し、生成された累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２の度数が予め定められた基準値ＲＥＦに達した点を基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘとして特定し、これらを示す統計値データ１０Ａを生成する。なお、第２階調値Ｄ２は第１階調値Ｄ１よりも大きい。
【００２８】
累積ヒストグラムは、ヒストグラムの度数を一定の方向（最小値から最大値への方向、又は、最大値から最小値への方向）へ累算した度数を各階級毎に示す。階級の幅は、任意に設定することができるが、この例の階級の幅は１階調である。また、この例では、２種類の累積ヒストグラムを同時に生成する。即ち、最小値から第１階調値Ｄ１へ向けた累積ヒストグラムＨＧ１と、最大値から第２階調値Ｄ２へ向けた累積ヒストグラムＨＧ２とが生成される。
【００２９】
次に、補正パラメータ演算部２０は、統計値データ１０Ａに基づいてルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと称する。）を生成する。ＬＵＴには、入力画像データＧＤｉｎの各階調値と補正後の各階調値とを対応付けて記憶され、その記憶内容は統計値データ１０Ａに基づいて更新される。画像補正部３０は、ＬＵＴを参照して、出力画像データＧＤｏｕｔを生成する。具体的には、入力画像データＧＤｉｎの階調値を読み出しアドレスとしてＬＵＴにアクセスし、ＬＵＴから読み出した階調値を出力画像データＧＤｏｕｔとして出力する。
【００３０】
次に、統計値演算部１０の詳細を説明する。統計値演算部１０は、デコーダ１１と、第１論理演算部１２、第２論理演算部１３、カウンタＣＮＴ０〜ＣＮＴ１５及びＣＮＴ２４０〜ＣＮＴ２５５、第１比較回路ＣＯＰ１、第２比較回路ＣＯＰ２、基準最小値生成回路１４、並びに基準最大値生成回路１５を備える。
【００３１】
デコーダ１１は、画素単位で取り込んだ入力画像データＧＤｉｎをデコードして、第１範囲Ｔ１に対応する階級信号Ｈ０〜Ｈ１５と第２範囲Ｔ２に対応する階級信号Ｈ２４０〜Ｈ２５５とを生成する。階級信号Ｈ０〜Ｈ１５及びＨ２４０〜Ｈ２５５は、入力画像データＧＤｉｎの属する階級を各々指示する。上述したようにこの例における階級の幅は１階調であるから、入力画像データＧＤｉｎの階調値が「０」〜「１５」において各階級信号Ｈ０〜Ｈ１５は各々ハイレベルとなり、その階調値が「２４０」〜「２５５」において各階級信号Ｈ２４０〜Ｈ２５５は各々ハイレベルとなる。また、デコーダ１１は、第１範囲Ｔ１及び第２範囲Ｔ２にある入力画像データＧＤｉｎのみをデコードし、他の範囲についてはデコードしない。これによりデコーダ１１を簡易に構成することができ、さらに処理速度が向上する。
【００３２】
第１論理演算部１２は、オア回路ＯＲ１〜ＯＲ１５を備える。オア回路ＯＲ１〜ＯＲ１５は、最下位から２番目の階級から第１範囲Ｔ１の最上位の階級（階調値１５）に各々対応して設けられている。各オア回路ＯＲ１〜ＯＲ１５は、下位の階級に対応するカウンタへ入力される信号と、当該階級に対応する階級信号Ｈ０〜Ｈ１５との論理和を演算する。例えば、オア回路ＯＲ２は、第３番目の階級（階調値２）に対応しており、階級信号Ｈ２と第２番目の階級に対応するカウンタＣＮＴ１に入力されるオア回路ＯＲ１の出力信号との論理和を演算して、演算結果をカウンタＣＮＴ２に出力する。
【００３３】
第２論理演算部１３は、オア回路ＯＲ２４０〜ＯＲ２５５を備える。オア回路ＯＲ２４０〜ＯＲ２５５は、最上位から２番目の階級から第２範囲の最下位の階級に各々対応して設けられている。各オア回路ＯＲ２４０〜ＯＲ２５５は、上位の階級に対応するカウンタへ入力される信号と、当該階級に対応する階級信号Ｈ２４０〜Ｈ２５５との論理和を演算する。例えば、オア回路ＯＲ２５３は、第２５３番目の階級（階調値２５３）に対応しており、階級信号Ｈ２５３と第２５４番目の階級に対応するカウンタＣＮＴ２５４に入力されるオア回路ＯＲ２５４の出力信号との論理和を演算して、演算結果をカウンタＣＮＴ２５３に出力する。
【００３４】
カウンタＣＮＴ０〜ＣＮＴ１５は、階級信号Ｈ０又はオア回路ＯＲ１〜ＯＲ１５の出力信号を、入力画像データＤｉｎに同期して各々計数する。カウンタＣＮＴ０〜ＣＮＴ１５の各計数値は、最下位の階級からの累積度数を各々示すものとなる。従って、カウンタＣＮＴ０〜ＣＮＴ１５の各計数値は、第１範囲Ｔ１における累積ヒストグラムの各値を示す。カウンタＣＮＴ１５の計数値は、第１範囲Ｔ１の最上位の階級（階調値１５）の累積度数を示す。以下の説明では、カウンタＣＮＴ１５の計数値を第１累算値Σ１と称する。
【００３５】
また、カウンタＣＮＴ２４０〜ＣＮＴ２５５は、階級信号Ｈ２５５又はオア回路ＯＲ２４０〜ＯＲ２５４の出力信号を、入力画像データＤｉｎに同期して各々計数する。カウンタＣＮＴ２４０〜ＣＮＴ２５５の各計数値は、最上位の階級からの累積度数を各々示すものとなる。従って、カウンタＣＮＴ２４０〜ＣＮＴ２５５の各計数値は、第２範囲Ｔ２における累積ヒストグラムの各値を示す。そして、カウンタＣＮＴ２４０の計数値は、第２範囲Ｔ２の最下位の階級（階調値２４０）の累積度数を示す。以下の説明では、カウンタＣＮＴ２４０の計数値を第２累算値Σ２と称する。
【００３６】
第１比較回路ＣＯＰ１は、基準値ＲＥＦと第１累算値Σ１とを比較し、両者の値が一致したとき、出力信号をアクティブとする。また、第２比較回路ＣＯＰ２は、基準値ＲＥＦと第２累算値Σ２とを比較し、両者の値が一致したとき、出力信号をアクティブとする。
【００３７】
基準最小値生成回路１４は、複数の比較回路を備え、各カウンタＣＮＴ０〜ＣＮＴ１５の計数値を比較できるように構成されている。そして、基準最小値生成回路１４は、第１比較回路ＣＯＰ１の出力信号に基づいて、第１累算値Σ１が基準値ＲＥＦと一致したことを検知すると、基準値ＲＥＦを超えた階級（階調値）を特定し、これを基準最小値Ｒｍｉｎとして出力する。例えば、図３に示すように基準値ＲＥＦが「１０」であり、階調値１５から階調値７までの累積ヒストグラムの値が「１０」、階調値６の累積ヒストグラムの値が「１９」であるとすれば、階調値７が基準最小値Ｒｍｉｎとなる。
【００３８】
一方、基準最大値生成回路１５は、複数の比較回路を備え、各カウンタＣＮＴ２４０〜ＣＮＴ２５５の計数値を比較できるように構成されている。そして、基準最大値生成回路１５は、第２比較回路ＣＯＰ２の出力信号に基づいて、第２累算値Σ２が基準値ＲＥＦと一致したことを検知すると、基準値ＲＥＦを超えた階級（階調値）を特定し、これを基準最大値Ｒｍａｘとして出力する。例えば、図４に示すように基準値ＲＥＦが「１０」であり、階調値２４０から階調値２４９までの累積ヒストグラムの値が「１０」、階調値２５０の累積ヒストグラムの値が「９」であるとすれば、階調値２４９が基準最大値Ｒｍａｘとなる。
【００３９】
このように統計値演算部１０は、入力画像データＧＤｉｎが画素単位で取り込まれる度に最小値側及び最大値側からの累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２の各値を更新し、累積ヒストグラムの値が基準値ＲＥＦを超えた時点で、基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘを各々特定する。即ち、１画面分の入力画像データＧＤｉｎを取り込んでヒストグラムを作成した後、ヒストグラムに基づいて累積ヒストグラムを生成するのではなく、累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２を直接生成している。累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２の値が基準値ＲＥＦを超えた時点で統計値データ１０Ａを生成することができるので、少なくとも１画面分の入力画像データＧＤｉｎを取り込んだ時点で処理を完了させることができ、通常は、１画面総ての入力画像データＧＤｉｎを取り込む前に処理を完了させることができる。これにより、処理を高速化でき、動画などをリアルタイムで処理することが可能となる。
【００４０】
次に、統計値データ１０Ａに基づく画像補正処理について説明する。図５を参照して、これらの処理の一例を説明する。例えば、１画面の入力画像データＧＤｉｎの階調値が図５（Ａ）のヒストグラムに示されるように分布し、上述した統計演算処理によって基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘが得られたとする。この場合、画像補正部３０は、図５（Ｂ）に示すように階調値が基準最小値Ｒｍｉｎを下回るシャドウ部をカットすると共に、階調値が基準最大値Ｒｍａｘを上回るハイライト部をカットする。
【００４１】
このため、補正パラメータ演算部２０は、出力画像データＧＤｏｕｔの最小値が基準最小値Ｒｍｉｎとなり、その最大値が基準最大値ＲｍａｘとなるようにＬＵＴを生成する。具体的には、画像補正処理の入出力階調特性が以下の式で与えられるようにＬＵＴを生成する。
ＧＤｏｕｔ＝ｆａ＊ＧＤｉｎ−ｆｂ
ｆａ＝２５６／（Ｒｍａｘ−Ｒｍｉｎ）
ｆｂ＝ｆａ＊Ｒｍｉｎ
なお、ｆａは入出力階調特性の傾きであり、ｆｂは切片である。
【００４２】
図６に、ＬＵＴの記憶内容の一例を示す。同図において、点線は画像補正処理を実行しない場合の特性であり、実線は画像補正処理を実行する場合の入出力階調特性である。この図に示すように入力画像データＧＤｉｎの階調値が最小値「０」から基準最小値Ｒｍｉｎまでの範囲において、出力画像データＧＤｏｕｔの階調値が最小値「０」となる。また、入力画像データＧＤｉｎの階調値が最大値「２５５」から基準最大値Ｒｍａｘまでの範囲において、出力画像データＧＤｏｕｔの階調値が最大値「２５５」となる。従って、シャドウ部とハイライト部がカットされ、図に示す矢印の方向に階調全体が伸張される。
【００４３】
以上説明したように本実施形態によれば、ヒストグラムを生成する過程を省略して、双方向の累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２を生成したので、統計値演算処理を高速に実行できる。さらに、基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘが得られた時点で統計演算処理を終了させることができるので、１画面分の入力画像データＧＤｉｎを取り込む前に基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘが得られば、統計演算処理を終了させることができ、動画等をリアルタイムで処理することが可能となる。
【００４４】
次に、本発明の第２実施形態に係わる画像処理装置について説明する。第１実施形態においては階級の幅を１階調としたが、第２実施形態は階級の幅を複数階調に設定する。第２実施形態に係わる画像処理装置は、統計値演算部１０の詳細な構成を除いて、図１に示す第１実施形態の画像処理装置１００と同様である。
【００４５】
図７は、第２実施形態に係わる統計値演算部１０の詳細な構成を示すブロック図である。なお、この例では、階級の幅を２階調に設定してあり、第１階調値Ｄ１は「１５」であり、第２階調値Ｄ２は「２４０」である。この例では、カウンタＣＮＴ０〜ＣＮＴ７を用いて８階級の累積度数を各々計数し、ＣＮＴ１２０〜ＣＮＴ１２７を用いて８階級の累積度数を各々計数する。例えば、カウンタＣＮＴ０は階調値「０」及び「１」に対応しており、カウンタＣＮＴ１２７は階調値「２５４」及び「２５５」に対応している。
【００４６】
図８に累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２の一例を示す。この例では、最下位から第４番目の階級（階調値６及び７に対応）において累積ヒストグラムの値が基準値ＲＥＦと一致する。従って、基準最小値Ｒｍｉｎは当該階級の最小値「６」となる。なお、基準最小値Ｒｍｉｎを平均値である「６．５」にしてもよいし、あるいは、当該階級の最大値「７」としてもよい。また、最上位から第３番目の階級（階調値２５１及び２５０に対応）において累積ヒストグラムの値が基準値ＲＥＦと一致する。従って、基準最大値Ｒｍａｘは当該階級の最大値「２５１」となる。なお、基準最大値Ｒｍａｘを平均値である「２５０．５」にしてもよいし、あるいは、当該階級の最小値「２５０」としてもよい。
【００４７】
このように階級の幅を複数の階調に対応させると、累積ヒストグラムを入力階調に対して荒くとることになるが、カウンタやオア回路の数を低減できる。また、画像補正処理には、階調の精度に対する感度がそれ程必要ではなく、大きな特徴が分かれば十分なものもある。本実施形態は、そのような画像補正処理に適用することが好ましい。
【００４８】
例えば、ヒストグラムの分散性からコントラストを調整する場合が該当する。図９に、第２実施形態に好適な画像補正処理に用いられるＬＵＴの記憶内容の一例を示す。同図において、点線は画像補正処理を実行しない場合の特性であり、実線は画像補正処理を実行する場合の入出力階調特性である。この画像補正処理にあっては、シャドウ部において出力諧調を下げ、ハイライト部において出力階調を上げることにより、入出力階調特性がＳ字形状となるようにしている。そして、その程度を基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘに基づいて定める。これにより、中間階調のコントラストを累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２に応じて強調することができ、視認性を向上させることができる。
【００４９】
なお、本発明は累積値を高速に生成する手段を備えた点に特徴があり、それを用いた処理方法に限定されるものではない。また、累積値の生成手段に関しても、上述した第１及び第２実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形が可能である。
【００５０】
（１）上述した各実施形態において、入力画像データＧＤｉｎはＲＧＢの各色に対応する画像データであってもよい。この場合、統計値演算部１０は、ＲＧＢ各色の画像データに基づいて輝度情報を生成し、輝度情報に基づいて基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘを生成してもよい。そして、補正パラメータ演算部２０で生成したＬＵＴをＲＧＢ各色で共通に用いて出力画像データＧＤｏｕｔを生成してもよい。あるいは、輝度情報の替わりにＧ色の画像データを用いて基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘを生成してもよい。
【００５１】
（２）また、階級の幅は、１階調又は２階調に限られず自由定めてよい。さらに、３階調に階級、２階調の階級、及び１階調の階級といったように異なる幅を有する階級が混在してもよい。
【００５２】
（３）上述した各実施形態において、少なくとも統計値演算部１０は、ハードウエアで構成されることを前提としたが、これをソフトウエアで実現してもよい。この場合にも、ヒストグラムを生成することなく累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２が直接生成されるので、処理の高速化を図ることができ、ＣＰＵの負荷を軽減できる。
【００５３】
（４）上述した各実施形態において、統計値演算部１０は、基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘが得られた時点で処理を終了したが、例えば、基準最小値Ｒｍｉｎが得られた時点で基準最小値Ｒｍｉｎを得るためのデコード及び累積ヒストグラムＨＧ１の生成処理を停止し、基準最大値Ｒｍａｘが得られた時点で基準最大値Ｒｍａｘを得るためのデコード及び累積ヒストグラムＨＧ２の生成処理を停止してもよい。
【００５４】
（５）また、上述した各実施形態におい第１階調値Ｄ１及び第２階調値Ｄ２は、入力画像データＧＤｉｎの階調数に基づいて自動的に変更してもよい。また、基準値ＲＥＦは、１画面の画素数に応じて自動的に変更してもよい。
【００５５】
（６）また、上述した各実施形態において所定の階調値を各累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２の累積度数に反映させないようにしてもよい。例えば、階調値０及び階調値２５５は、文字などを表示する場合に使われることが多いが、文字等はビデオカメラによって撮像された画像と性質が異なる。このような特異点を含めて統計値を演算するのは、適切な画像補正の観点から好ましくない。そこで、予め特異点が分かっている場合には、所定の階調値を階級から除くことによって、特異点を排除した統計値データ１０Ａを得ることが可能となる。
【００５６】
（７）また、上述した各実施形態は、液晶パネル、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネル、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）パネル、プラズマ発光や電子放出による蛍光等を用いた様々な電気光学パネルを備えた電子機器に用いることが好ましい。この場合、電子機器は、出力画像データＧＤｏｕｔに基づいて電気光学パネルを制御するための制御信号を発生するタイミング信号発生回路と、出力画像データＧＤｏｕｔから電気光学パネルに供給する画像信号を生成する画像信号生成回路、電気光学パネルを駆動する駆動回路、及び電気光学パネルを備える。電子機器としては、例えば、モバイル型のパーソナルコンピュータ、携帯電話、テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 統計演算処理の概要を説明するための説明図である。
【図３】 基準最小値Ｒｍｉｎの算出処理を説明するための説明図である。
【図４】 基準最大値Ｒｍａｘの算出処理を説明するための説明図である。
【図５】 統計値データ１０Ａに基づく画像補正処理を説明するための説明図である。
【図６】 同実施形態のＬＵＴの記憶内容の一例を示すグラフである。
【図７】 本発明の第２実施形態に用いる統計値演算部の構成を示すブロック図である。
【図８】 同実施形態の累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２の一例を示す説明図である。
【図９】 同実施形態のＬＵＴの記憶内容の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…統計値演算部（累算値生成手段、比較手段、統計値生成手段）、１０Ａ…統計値データ（統計値）、１１…デコーダ（デコード手段）、１２…第１論理演算部、１３…第２論理演算部、２０…補正パラメータ演算部、３０…画像補正部、１００…画像処理装置、ＣＮＴ０〜ＣＮＴ１５，ＣＮＴ２４０〜ＣＮＴ２５５…カウンタ、ＣＯＰ１…第１比較回路（比較手段）、ＣＯＰ２…第２比較回路（比較手段）、Ｄ１…第１階調値、Ｄ２…第２階調値、ＧＤｉｎ…入力画像データ、ＧＤｏｕｔ…出力画像データ、Ｈ０〜Ｈ１５，Ｈ２４０〜Ｈ２５５…階級信号、ＨＧ１，ＨＧ２…累積ヒストグラム、ＯＲ１〜ＯＲ１４，ＯＲ２４０〜ＯＲ２５４…オア回路、ＲＥＦ…基準値、Ｒｍａｘ…基準最大値、Ｒｍｉｎ…基準最小値、Ｔ１…第１範囲、Ｔ２…第２範囲。
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データに画像補正を施す画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像処理では、１画面の画像の性質を統計的に解析して、解析結果に応じた画像補正処理を画像データに施すことがある。統計的な解析手法として、階調の頻度分布（ヒストグラム）を求め、ヒストグラムから補正パラメータを算出する手法が知られている。
【０００３】
特許文献１には、静止画であるネガフィルム等の画像を対象とする画像処理方法が開示されている。この画像処理方法は、第１に、画像データの全ての階調に対して所定の度数までカウントした頻度分布を作成し、第２に画像データの基準最小値を、頻度分布の階調の小さい方からカウントした累積度数が総点数に対する所定の割合を超えた点を検出することにより算出し、第３に、画像データの基準最大値を、頻度分布の階調の大きい方からカウントした累積度数が総点数に対する所定の割合を超えた点を検出することにより算出し、第４に算出された基準最大値及び基準最小値に基づいて画像処理を実行するものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３２８０８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においては、画面を構成する全ての画素についてヒストグラムを作成し、その後、ヒストグラムの度数を最小値側と最大値側の双方から累算して累算ヒストグラムを各々生成していため、処理に時間がかかるといった不都合があった。特に、動画ではリアルタイム処理が要求されるが、上述した２段階の処理で累算ヒストグラムを生成すると、処理が間に合わないといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、高速に統計値演算を実行することが可能な画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを提供することを解決課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、画面を構成する各画素に表示すべき階調を示す画像データに統計処理を施して統計値を生成し、前記統計値に基づいて前記画像データに補正処理を施すものであって、画素単位で画像データを取り込み、取り込んだ前記画像データの階調値が所定の観測範囲にあるとき、前記画像データが前記観測範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を累算した累算値を生成する累算値生成手段と、前記累算値を予め定められた基準値と各々比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果を参照して、前記累算値が前記基準値に達したときの階調値を前記統計値として出力する統計値生成手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、画素単位で画像データを取り込む度に、各階級の頻度を累算して累算値を生成するので、１画面分の画像データを取り込んでヒストグラムを生成した後、累積ヒストグラムを生成するといった２段階の処理により累算値を生成するのではなく、ヒストグラムの生成を省略して、直接、累算値を生成することができる。そして、累算値が基準値に達した時点で統計値の生成が完了するので、処理を高速化でき、リアルタイムで画像を処理することが可能となる。特に、動画像をリアルタイムに補正する画像処理に好適である。
【０００９】
ここで、前記観測範囲は、最小値から第１階調値までの第１範囲と最大値から第２階調値までの第２範囲とを含み、前記累算値生成手段は、画素単位で前記画像データを取り込み、取り込んだ前記画像データの階調値が前記第１範囲にあるとき、前記画像データが前記第１範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を最小値側から累算した第１累算値を生成する共に、取り込んだ画像データの階調値が前記第２範囲にあるとき、前記画像データが前記第２範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を最大値側から累算した第２累算値を生成し、前記比較手段は、前記第１累算値及び前記第２累算値を前記基準値と各々比較し、前記統計値生成手段は、前記比較手段の比較結果を参照して、前記第１累算値が前記基準値に達したときの階調値を基準最小値として生成すると共に、前記第２累算値が前記基準値に達したときの階調値を基準最大値として生成し、前記基準最小値及び前記基準最大値を前記統計値として出力することが好ましい。
【００１０】
この発明によれば、画素単位で画像データが取り込まれる度に、最小値側からの累積ヒストグラムと最大値側からの累積ヒストグラムを更新できるから、基準最小値と基準最大値とを高速に求めることができる。なお、第２階調値は第１階調値よりも大きいことが好ましい。
【００１１】
また、前記累算値生成手段は、前記比較手段の比較結果を参照して、前記第１累算値が前記基準値に達したとき前記第１累算値の生成を停止すると共に前記第２累算値が前記基準値に達したとき前記第２累算値の生成を停止することが好ましい。この場合には、第１累算値又は第２累算値が基準値に達した時点で、累算値の生成を停止すことができるので、処理の高速化及び処理負荷の軽減を図ることができる。
【００１２】
また、前記累算値生成手段は、画素単位で取り込んだ画素データが前記第１範囲又は前記第２範囲のどの階級に属するかを判別して、属する階級毎に階級信号を各々出力するデコード手段と、前記階級信号に基づいて、前記第１範囲の各階級毎に下位の階級からの累算値を各々計数し、最上位の階級の累算値を前記第１累算値として出力する第１計数手段と、前記階級信号に基づいて、前記第２範囲の各階級毎に上位の階級からの累算値を各々計数し、最下位の階級の累算値を前記第２累算値として出力する第２計数手段とを備えることが好ましい。この場合には、各階級の累積ヒストグラムを画素単位で更新し、第１範囲における最上位の階級の累算値を第１累算値、第２範囲における最下位の階級の累算値を第２累算値として生成できる。
【００１３】
より具体的には、前記第１計数手段は、ある階級信号を入力すると当該階級信号に対応する階級以上の総ての階級信号を出力する第１論理演算手段と、前記第１範囲の複数の階級毎に設けられ、画素単位で前記画像データが取り込まれる度に、前記階級信号の数を計数する複数のカウンタとを備え、前記複数のカウンタのうち、最上位の階級に対応するカウンタの計数値を前記第１累算値として出力し、前記第２計数手段は、ある階級信号を入力すると当該階級信号に対応する階級以下の総ての階級信号を出力する第２論理演算手段と、前記第２範囲の複数の階級毎に設けられ、画素単位で前記画像データが取り込まれる度に、前記階級信号の数を計数する複数のカウンタとを備え、前記複数のカウンタのうち、最下位の階級に対応するカウンタの計数値を前記第２累算値として出力することが好ましい。
【００１４】
デコード手段からは、画像データの階調値が第１範囲内にあるとき、どの階級に属するかを示す階級信号が出力されるが、第１論理演算手段は、ある階級信号を入力すると当該階級信号に対応する階級以上の総ての階級信号を出力するから、各カウンタは、階級信号を計数することによって、下位の階級からの累算値を計数することが可能となる。このため、下位のヒストグラムを順次加算して累積ヒストグラムを算出する必要がなくなる。このことは、第２論理演算部についても同様である。
【００１５】
また、前記第１論理演算手段は、最下位から２番目の階級から最上位の階級に各々対応する複数の論理和回路を備え、各論理和回路は、下位の階級に対応するカウンタへ入力される信号と、当該階級に対応する階級信号との論理和を演算して前記複数のカウンタに出力信号を各々出力し、前記第２論理演算手段は、最上位から２番目の階級から最下位の階級に各々対応する複数の論理和回路を備え、各論理和回路は、上位の階級に対応するカウンタへ入力される信号と、当該階級に対応する階級信号との論理和を演算して前記複数のカウンタに出力信号を各々出力することが好ましい。
【００１６】
また、前記各カウンタは計数値が前記基準値に達すると、計数を停止することが好ましい。カウンタに上限を設けることによって、カウンタの回路規模を削減するともに、必要な範囲内でのみカウンタを動作させることにより消費電力を削減できる。
【００１７】
さらに、前記階級には複数の階調値が含まれてもよい。画像補正処理の種類によっては、階級の幅が広くても適切な補正を実行できるものもある。そのような場合には、複数の階調を１つの階級に含ませることによって、より一層処理を高速化することができる。また、カウンタを削減できるので、構成を簡略化できると共に消費電力を削減できる。
【００１８】
くわえて、前記各階級は、前記観測範囲の各階調値のうち予め定められた階調値を含まないことが好ましい。文字データ等は最小値と最大値とを取ることが多いが、このような特異点を含めて統計値を演算するのは、適切な画像補正の観点から好ましくない。そこで、予め特異点が分かっている場合には、所定の階調値を階級から除くことによって、特異点を排除した統計値を得ることが可能となる。
【００１９】
次に、本発明に係る画像処理方法は、画面を構成する各画素に表示すべき階調を示す画像データに統計処理を施して統計値を生成し、前記統計値に基づいて前記画像データに補正処理を施すものであって、画素単位で画像データを取り込み、取り込んだ前記画像データの階調値が所定の観測範囲にあるとき、前記画像データが前記観測範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を累算した累算値を生成する第１ステップと、前記累算値を予め定められた基準値と各々比較する第２ステップと、比較結果を参照して、前記累算値が前記基準値に達したときの階調値を前記統計値として生成する第３ステップとを備えることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、画素単位で画像データを取り込む度に、各階級の頻度を累算して累算値を生成するので、１画面分の画像データを取り込んでヒストグラムを生成した後、累積ヒストグラムを生成するといった２段階の処理により累算値を生成するのではなく、ヒストグラムの生成を省略して、直接、累算値を生成することができる。そして、累算値が基準値に達した時点で統計値の生成が完了するので、処理を高速化でき、リアルタイムで画像を処理することが可能となる。特に、動画像をリアルタイムに補正する画像処理に好適である。
【００２１】
ここで、前記観測範囲は、最小値から第１階調値までの第１範囲と最大値から第２階調値までの第２範囲とを含み、前記第１ステップは、画素単位で前記画像データを取り込み、取り込んだ前記画像データの階調値が前記第１範囲にあるとき、前記画像データが前記第１範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を最小値側から累算した第１累算値を生成する共に、取り込んだ画像データの階調値が前記第２範囲にあるとき、前記画像データが前記第２範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を最大値側から累算した第２累算値を生成し、前記第２ステップは、前記第１累算値及び前記第２累算値を前記基準値と各々比較し、前記第３ステップは、前記比較結果を参照して、前記第１累算値が前記基準値に達したときの階調値を基準最小値として生成すると共に、前記第２累算値が前記基準値に達したときの階調値を基準最大値として生成し、前記基準最小値及び前記基準最大値を前記統計値として出力することが好ましい。
【００２２】
この発明によれば、画素単位で画像データが取り込まれる度に、最小値側からの累積ヒストグラムと最大値側からの累積ヒストグラムを更新できるから、基準最小値と基準最大値とを高速に求めることができる。
【００２３】
また、前記第１ステップにおいて、前記第１累算値が前記基準値に達したとき前記第１累算値の生成を停止すると共に前記第２累算値が前記基準値に達したとき前記第２累算値の生成を停止することが好ましい。この場合には、第１累算値又は第２累算値が基準値に達した時点で、累算値の生成を停止すことができるので、処理の高速化及び処理負荷の軽減を図ることができる。
【００２４】
さらに、前記階級には複数の階調値が含まれてもよい。くわえて、前記各階級は、前記観測範囲の各階調値のうち予め定められた階調値を含まないことが好ましい。
【００２５】
次に、本発明に係る画像処理プログラムは、画面を構成する各画素に表示すべき階調を示す画像データに統計処理を施して統計値を生成し、前記統計値に基づいて前記画像データに補正処理を施すものであって、コンピュータを、画素単位で画像データを取り込み、取り込んだ画像データの階調値が所定の観測範囲にあるとき、前記画像データが前記観測範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を累算した累算値を生成する累算値生成手段と、前記累算値を予め定められた基準値と各々比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果を参照して、前記累算値が前記基準値に達したときの階調値を前記統計値として出力する統計値生成手段として機能させることを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る画像処理装置の一実施形態を説明する。図１は、第１実施形態に係わる画像処理装置の構成を示すブロック図である。画像処理装置１００には、入力画像データＧＤｉｎが供給される。入力画像データＧＤｉｎは、１画面を構成する各画素に表示すべき階調値を示す。また、この例の入力画像データＧＤｉｎは、１画素当たり８ビットの動画像データである。従って、入力画像データＧＤｉｎは２５６階調を示すものであり、その最小値は「０」、最大値は「２５５」となる。画像処理装置１００は、入力画像データＧＤｉｎに統計処理を施して統計値を生成し、さらに、統計値を利用して入力画像データＧＤｉｎに補正処理を施して出力画像データＧＤｏｕｔを生成する。
【００２７】
画像処理装置１００は、統計値演算部１０、補正パラメータ演算部２０、及び画像補正部３０を備える。まず、統計値演算部１０は、入力画像データＧＤｉｎに所定の統計演算処理を施して、統計値データ１０Ａを生成する。図２を参照して、統計演算処理の概要を説明する。統計演算処理では、最小値（０）から第１階調値Ｄ１までの第１範囲Ｔ１、及び最大値（２５５）から第２階調値Ｄ２までの第２範囲Ｔ２について、双方向に累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２を直接生成し、生成された累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２の度数が予め定められた基準値ＲＥＦに達した点を基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘとして特定し、これらを示す統計値データ１０Ａを生成する。なお、第２階調値Ｄ２は第１階調値Ｄ１よりも大きい。
【００２８】
累積ヒストグラムは、ヒストグラムの度数を一定の方向（最小値から最大値への方向、又は、最大値から最小値への方向）へ累算した度数を各階級毎に示す。階級の幅は、任意に設定することができるが、この例の階級の幅は１階調である。また、この例では、２種類の累積ヒストグラムを同時に生成する。即ち、最小値から第１階調値Ｄ１へ向けた累積ヒストグラムＨＧ１と、最大値から第２階調値Ｄ２へ向けた累積ヒストグラムＨＧ２とが生成される。
【００２９】
次に、補正パラメータ演算部２０は、統計値データ１０Ａに基づいてルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと称する。）を生成する。ＬＵＴには、入力画像データＧＤｉｎの各階調値と補正後の各階調値とを対応付けて記憶され、その記憶内容は統計値データ１０Ａに基づいて更新される。画像補正部３０は、ＬＵＴを参照して、出力画像データＧＤｏｕｔを生成する。具体的には、入力画像データＧＤｉｎの階調値を読み出しアドレスとしてＬＵＴにアクセスし、ＬＵＴから読み出した階調値を出力画像データＧＤｏｕｔとして出力する。
【００３０】
次に、統計値演算部１０の詳細を説明する。統計値演算部１０は、デコーダ１１と、第１論理演算部１２、第２論理演算部１３、カウンタＣＮＴ０〜ＣＮＴ１５及びＣＮＴ２４０〜ＣＮＴ２５５、第１比較回路ＣＯＰ１、第２比較回路ＣＯＰ２、基準最小値生成回路１４、並びに基準最大値生成回路１５を備える。
【００３１】
デコーダ１１は、画素単位で取り込んだ入力画像データＧＤｉｎをデコードして、第１範囲Ｔ１に対応する階級信号Ｈ０〜Ｈ１５と第２範囲Ｔ２に対応する階級信号Ｈ２４０〜Ｈ２５５とを生成する。階級信号Ｈ０〜Ｈ１５及びＨ２４０〜Ｈ２５５は、入力画像データＧＤｉｎの属する階級を各々指示する。上述したようにこの例における階級の幅は１階調であるから、入力画像データＧＤｉｎの階調値が「０」〜「１５」において各階級信号Ｈ０〜Ｈ１５は各々ハイレベルとなり、その階調値が「２４０」〜「２５５」において各階級信号Ｈ２４０〜Ｈ２５５は各々ハイレベルとなる。また、デコーダ１１は、第１範囲Ｔ１及び第２範囲Ｔ２にある入力画像データＧＤｉｎのみをデコードし、他の範囲についてはデコードしない。これによりデコーダ１１を簡易に構成することができ、さらに処理速度が向上する。
【００３２】
第１論理演算部１２は、オア回路ＯＲ１〜ＯＲ１５を備える。オア回路ＯＲ１〜ＯＲ１５は、最下位から２番目の階級から第１範囲Ｔ１の最上位の階級（階調値１５）に各々対応して設けられている。各オア回路ＯＲ１〜ＯＲ１５は、下位の階級に対応するカウンタへ入力される信号と、当該階級に対応する階級信号Ｈ０〜Ｈ１５との論理和を演算する。例えば、オア回路ＯＲ２は、第３番目の階級（階調値２）に対応しており、階級信号Ｈ２と第２番目の階級に対応するカウンタＣＮＴ１に入力されるオア回路ＯＲ１の出力信号との論理和を演算して、演算結果をカウンタＣＮＴ２に出力する。
【００３３】
第２論理演算部１３は、オア回路ＯＲ２４０〜ＯＲ２５５を備える。オア回路ＯＲ２４０〜ＯＲ２５５は、最上位から２番目の階級から第２範囲の最下位の階級に各々対応して設けられている。各オア回路ＯＲ２４０〜ＯＲ２５５は、上位の階級に対応するカウンタへ入力される信号と、当該階級に対応する階級信号Ｈ２４０〜Ｈ２５５との論理和を演算する。例えば、オア回路ＯＲ２５３は、第２５３番目の階級（階調値２５３）に対応しており、階級信号Ｈ２５３と第２５４番目の階級に対応するカウンタＣＮＴ２５４に入力されるオア回路ＯＲ２５４の出力信号との論理和を演算して、演算結果をカウンタＣＮＴ２５３に出力する。
【００３４】
カウンタＣＮＴ０〜ＣＮＴ１５は、階級信号Ｈ０又はオア回路ＯＲ１〜ＯＲ１５の出力信号を、入力画像データＤｉｎに同期して各々計数する。カウンタＣＮＴ０〜ＣＮＴ１５の各計数値は、最下位の階級からの累積度数を各々示すものとなる。従って、カウンタＣＮＴ０〜ＣＮＴ１５の各計数値は、第１範囲Ｔ１における累積ヒストグラムの各値を示す。カウンタＣＮＴ１５の計数値は、第１範囲Ｔ１の最上位の階級（階調値１５）の累積度数を示す。以下の説明では、カウンタＣＮＴ１５の計数値を第１累算値Σ１と称する。
【００３５】
また、カウンタＣＮＴ２４０〜ＣＮＴ２５５は、階級信号Ｈ２５５又はオア回路ＯＲ２４０〜ＯＲ２５４の出力信号を、入力画像データＤｉｎに同期して各々計数する。カウンタＣＮＴ２４０〜ＣＮＴ２５５の各計数値は、最上位の階級からの累積度数を各々示すものとなる。従って、カウンタＣＮＴ２４０〜ＣＮＴ２５５の各計数値は、第２範囲Ｔ２における累積ヒストグラムの各値を示す。そして、カウンタＣＮＴ２４０の計数値は、第２範囲Ｔ２の最下位の階級（階調値２４０）の累積度数を示す。以下の説明では、カウンタＣＮＴ２４０の計数値を第２累算値Σ２と称する。
【００３６】
第１比較回路ＣＯＰ１は、基準値ＲＥＦと第１累算値Σ１とを比較し、両者の値が一致したとき、出力信号をアクティブとする。また、第２比較回路ＣＯＰ２は、基準値ＲＥＦと第２累算値Σ２とを比較し、両者の値が一致したとき、出力信号をアクティブとする。
【００３７】
基準最小値生成回路１４は、複数の比較回路を備え、各カウンタＣＮＴ０〜ＣＮＴ１５の計数値を比較できるように構成されている。そして、基準最小値生成回路１４は、第１比較回路ＣＯＰ１の出力信号に基づいて、第１累算値Σ１が基準値ＲＥＦと一致したことを検知すると、基準値ＲＥＦを超えた階級（階調値）を特定し、これを基準最小値Ｒｍｉｎとして出力する。例えば、図３に示すように基準値ＲＥＦが「１０」であり、階調値１５から階調値７までの累積ヒストグラムの値が「１０」、階調値６の累積ヒストグラムの値が「１９」であるとすれば、階調値７が基準最小値Ｒｍｉｎとなる。
【００３８】
一方、基準最大値生成回路１５は、複数の比較回路を備え、各カウンタＣＮＴ２４０〜ＣＮＴ２５５の計数値を比較できるように構成されている。そして、基準最大値生成回路１５は、第２比較回路ＣＯＰ２の出力信号に基づいて、第２累算値Σ２が基準値ＲＥＦと一致したことを検知すると、基準値ＲＥＦを超えた階級（階調値）を特定し、これを基準最大値Ｒｍａｘとして出力する。例えば、図４に示すように基準値ＲＥＦが「１０」であり、階調値２４０から階調値２４９までの累積ヒストグラムの値が「１０」、階調値２５０の累積ヒストグラムの値が「９」であるとすれば、階調値２４９が基準最大値Ｒｍａｘとなる。
【００３９】
このように統計値演算部１０は、入力画像データＧＤｉｎが画素単位で取り込まれる度に最小値側及び最大値側からの累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２の各値を更新し、累積ヒストグラムの値が基準値ＲＥＦを超えた時点で、基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘを各々特定する。即ち、１画面分の入力画像データＧＤｉｎを取り込んでヒストグラムを作成した後、ヒストグラムに基づいて累積ヒストグラムを生成するのではなく、累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２を直接生成している。累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２の値が基準値ＲＥＦを超えた時点で統計値データ１０Ａを生成することができるので、少なくとも１画面分の入力画像データＧＤｉｎを取り込んだ時点で処理を完了させることができ、通常は、１画面総ての入力画像データＧＤｉｎを取り込む前に処理を完了させることができる。これにより、処理を高速化でき、動画などをリアルタイムで処理することが可能となる。
【００４０】
次に、統計値データ１０Ａに基づく画像補正処理について説明する。図５を参照して、これらの処理の一例を説明する。例えば、１画面の入力画像データＧＤｉｎの階調値が図５（Ａ）のヒストグラムに示されるように分布し、上述した統計演算処理によって基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘが得られたとする。この場合、画像補正部３０は、図５（Ｂ）に示すように階調値が基準最小値Ｒｍｉｎを下回るシャドウ部をカットすると共に、階調値が基準最大値Ｒｍａｘを上回るハイライト部をカットする。
【００４１】
このため、補正パラメータ演算部２０は、出力画像データＧＤｏｕｔの最小値が基準最小値Ｒｍｉｎとなり、その最大値が基準最大値ＲｍａｘとなるようにＬＵＴを生成する。具体的には、画像補正処理の入出力階調特性が以下の式で与えられるようにＬＵＴを生成する。
ＧＤｏｕｔ＝ｆａ＊ＧＤｉｎ−ｆｂ
ｆａ＝２５６／（Ｒｍａｘ−Ｒｍｉｎ）
ｆｂ＝ｆａ＊Ｒｍｉｎ
なお、ｆａは入出力階調特性の傾きであり、ｆｂは切片である。
【００４２】
図６に、ＬＵＴの記憶内容の一例を示す。同図において、点線は画像補正処理を実行しない場合の特性であり、実線は画像補正処理を実行する場合の入出力階調特性である。この図に示すように入力画像データＧＤｉｎの階調値が最小値「０」から基準最小値Ｒｍｉｎまでの範囲において、出力画像データＧＤｏｕｔの階調値が最小値「０」となる。また、入力画像データＧＤｉｎの階調値が最大値「２５５」から基準最大値Ｒｍａｘまでの範囲において、出力画像データＧＤｏｕｔの階調値が最大値「２５５」となる。従って、シャドウ部とハイライト部がカットされ、図に示す矢印の方向に階調全体が伸張される。
【００４３】
以上説明したように本実施形態によれば、ヒストグラムを生成する過程を省略して、双方向の累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２を生成したので、統計値演算処理を高速に実行できる。さらに、基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘが得られた時点で統計演算処理を終了させることができるので、１画面分の入力画像データＧＤｉｎを取り込む前に基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘが得られば、統計演算処理を終了させることができ、動画等をリアルタイムで処理することが可能となる。
【００４４】
次に、本発明の第２実施形態に係わる画像処理装置について説明する。第１実施形態においては階級の幅を１階調としたが、第２実施形態は階級の幅を複数階調に設定する。第２実施形態に係わる画像処理装置は、統計値演算部１０の詳細な構成を除いて、図１に示す第１実施形態の画像処理装置１００と同様である。
【００４５】
図７は、第２実施形態に係わる統計値演算部１０の詳細な構成を示すブロック図である。なお、この例では、階級の幅を２階調に設定してあり、第１階調値Ｄ１は「１５」であり、第２階調値Ｄ２は「２４０」である。この例では、カウンタＣＮＴ０〜ＣＮＴ７を用いて８階級の累積度数を各々計数し、ＣＮＴ１２０〜ＣＮＴ１２７を用いて８階級の累積度数を各々計数する。例えば、カウンタＣＮＴ０は階調値「０」及び「１」に対応しており、カウンタＣＮＴ１２７は階調値「２５４」及び「２５５」に対応している。
【００４６】
図８に累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２の一例を示す。この例では、最下位から第４番目の階級（階調値６及び７に対応）において累積ヒストグラムの値が基準値ＲＥＦと一致する。従って、基準最小値Ｒｍｉｎは当該階級の最小値「６」となる。なお、基準最小値Ｒｍｉｎを平均値である「６．５」にしてもよいし、あるいは、当該階級の最大値「７」としてもよい。また、最上位から第３番目の階級（階調値２５１及び２５０に対応）において累積ヒストグラムの値が基準値ＲＥＦと一致する。従って、基準最大値Ｒｍａｘは当該階級の最大値「２５１」となる。なお、基準最大値Ｒｍａｘを平均値である「２５０．５」にしてもよいし、あるいは、当該階級の最小値「２５０」としてもよい。
【００４７】
このように階級の幅を複数の階調に対応させると、累積ヒストグラムを入力階調に対して荒くとることになるが、カウンタやオア回路の数を低減できる。また、画像補正処理には、階調の精度に対する感度がそれ程必要ではなく、大きな特徴が分かれば十分なものもある。本実施形態は、そのような画像補正処理に適用することが好ましい。
【００４８】
例えば、ヒストグラムの分散性からコントラストを調整する場合が該当する。図９に、第２実施形態に好適な画像補正処理に用いられるＬＵＴの記憶内容の一例を示す。同図において、点線は画像補正処理を実行しない場合の特性であり、実線は画像補正処理を実行する場合の入出力階調特性である。この画像補正処理にあっては、シャドウ部において出力諧調を下げ、ハイライト部において出力階調を上げることにより、入出力階調特性がＳ字形状となるようにしている。そして、その程度を基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘに基づいて定める。これにより、中間階調のコントラストを累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２に応じて強調することができ、視認性を向上させることができる。
【００４９】
なお、本発明は累積値を高速に生成する手段を備えた点に特徴があり、それを用いた処理方法に限定されるものではない。また、累積値の生成手段に関しても、上述した第１及び第２実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形が可能である。
【００５０】
（１）上述した各実施形態において、入力画像データＧＤｉｎはＲＧＢの各色に対応する画像データであってもよい。この場合、統計値演算部１０は、ＲＧＢ各色の画像データに基づいて輝度情報を生成し、輝度情報に基づいて基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘを生成してもよい。そして、補正パラメータ演算部２０で生成したＬＵＴをＲＧＢ各色で共通に用いて出力画像データＧＤｏｕｔを生成してもよい。あるいは、輝度情報の替わりにＧ色の画像データを用いて基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘを生成してもよい。
【００５１】
（２）また、階級の幅は、１階調又は２階調に限られず自由定めてよい。さらに、３階調に階級、２階調の階級、及び１階調の階級といったように異なる幅を有する階級が混在してもよい。
【００５２】
（３）上述した各実施形態において、少なくとも統計値演算部１０は、ハードウエアで構成されることを前提としたが、これをソフトウエアで実現してもよい。この場合にも、ヒストグラムを生成することなく累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２が直接生成されるので、処理の高速化を図ることができ、ＣＰＵの負荷を軽減できる。
【００５３】
（４）上述した各実施形態において、統計値演算部１０は、基準最小値Ｒｍｉｎ及び基準最大値Ｒｍａｘが得られた時点で処理を終了したが、例えば、基準最小値Ｒｍｉｎが得られた時点で基準最小値Ｒｍｉｎを得るためのデコード及び累積ヒストグラムＨＧ１の生成処理を停止し、基準最大値Ｒｍａｘが得られた時点で基準最大値Ｒｍａｘを得るためのデコード及び累積ヒストグラムＨＧ２の生成処理を停止してもよい。
【００５４】
（５）また、上述した各実施形態におい第１階調値Ｄ１及び第２階調値Ｄ２は、入力画像データＧＤｉｎの階調数に基づいて自動的に変更してもよい。また、基準値ＲＥＦは、１画面の画素数に応じて自動的に変更してもよい。
【００５５】
（６）また、上述した各実施形態において所定の階調値を各累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２の累積度数に反映させないようにしてもよい。例えば、階調値０及び階調値２５５は、文字などを表示する場合に使われることが多いが、文字等はビデオカメラによって撮像された画像と性質が異なる。このような特異点を含めて統計値を演算するのは、適切な画像補正の観点から好ましくない。そこで、予め特異点が分かっている場合には、所定の階調値を階級から除くことによって、特異点を排除した統計値データ１０Ａを得ることが可能となる。
【００５６】
（７）また、上述した各実施形態は、液晶パネル、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネル、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）パネル、プラズマ発光や電子放出による蛍光等を用いた様々な電気光学パネルを備えた電子機器に用いることが好ましい。この場合、電子機器は、出力画像データＧＤｏｕｔに基づいて電気光学パネルを制御するための制御信号を発生するタイミング信号発生回路と、出力画像データＧＤｏｕｔから電気光学パネルに供給する画像信号を生成する画像信号生成回路、電気光学パネルを駆動する駆動回路、及び電気光学パネルを備える。電子機器としては、例えば、モバイル型のパーソナルコンピュータ、携帯電話、テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 統計演算処理の概要を説明するための説明図である。
【図３】 基準最小値Ｒｍｉｎの算出処理を説明するための説明図である。
【図４】 基準最大値Ｒｍａｘの算出処理を説明するための説明図である。
【図５】 統計値データ１０Ａに基づく画像補正処理を説明するための説明図である。
【図６】 同実施形態のＬＵＴの記憶内容の一例を示すグラフである。
【図７】 本発明の第２実施形態に用いる統計値演算部の構成を示すブロック図である。
【図８】 同実施形態の累積ヒストグラムＨＧ１及びＨＧ２の一例を示す説明図である。
【図９】 同実施形態のＬＵＴの記憶内容の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…統計値演算部（累算値生成手段、比較手段、統計値生成手段）、１０Ａ…統計値データ（統計値）、１１…デコーダ（デコード手段）、１２…第１論理演算部、１３…第２論理演算部、２０…補正パラメータ演算部、３０…画像補正部、１００…画像処理装置、ＣＮＴ０〜ＣＮＴ１５，ＣＮＴ２４０〜ＣＮＴ２５５…カウンタ、ＣＯＰ１…第１比較回路（比較手段）、ＣＯＰ２…第２比較回路（比較手段）、Ｄ１…第１階調値、Ｄ２…第２階調値、ＧＤｉｎ…入力画像データ、ＧＤｏｕｔ…出力画像データ、Ｈ０〜Ｈ１５，Ｈ２４０〜Ｈ２５５…階級信号、ＨＧ１，ＨＧ２…累積ヒストグラム、ＯＲ１〜ＯＲ１４，ＯＲ２４０〜ＯＲ２５４…オア回路、ＲＥＦ…基準値、Ｒｍａｘ…基準最大値、Ｒｍｉｎ…基準最小値、Ｔ１…第１範囲、Ｔ２…第２範囲。
Claims (10)
- 画面を構成する各画素に表示すべき階調を示す画像データに統計処理を施して統計値を生成し、前記統計値に基づいて前記画像データに補正処理を施す画像処理装置において、
画素単位で画像データを取り込み、取り込んだ前記画像データの階調値が最小値から第１階調値までの第１範囲にあるとき、前記画像データが前記第１範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を最小値側から累算した第１累算値を生成する共に、取り込んだ画像データの階調値が最大値から第２階調値までの第２範囲にあるとき、前記画像データが前記第２範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を最大値側から累算した第２累算値を生成する累算値生成手段と、
前記画素単位で画像データを取り込む度に、前記第１累算値及び前記第２累算値を予め定められた基準値と各々比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果を参照して、前記第１累算値が前記基準値に達したときの階調値を基準最小値として生成すると共に、前記第２累算値が前記基準値に達したときの階調値を基準最大値として生成し、前記基準最小値及び前記基準最大値を前記統計値として出力する統計値生成手段と
を備え、
前記第１階調値は、前記第２階調値よりも小さい値であり、
前記累算値生成手段は、取り込んだ前記画像データが前記第１範囲又は前記第２範囲にある場合にのみデコードして、属する階級毎に階級信号を各々出力するデコード手段と、前記第１範囲の階級信号が出力される度に、前記階級信号に基づいて、前記第１範囲の各階級毎に下位の階級からの累算値を各々生成し、前記第１範囲の最上位の階級の累算値を前記第１累算値として出力する第１計数手段と、前記第２範囲の階級信号が出力される度に、前記階級信号に基づいて、前記第２範囲の各階級毎に上位の階級からの累算値を各々生成し、前記第２範囲の最下位の階級の累算値を前記第２累算値として出力する第２計数手段と、前記比較手段の比較結果を参照して、前記第１累算値が前記基準値に達したとき前記第１累算値の生成を停止すると共に前記第２累算値が前記基準値に達したとき前記第２累算値の生成を停止する制御手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記第１計数手段は、
ある階級信号を入力すると当該階級信号に対応する階級以上の総ての階級信号を出力する第１論理演算手段と、
前記第１範囲の複数の階級毎に設けられ、画素単位で前記画像データが取り込まれる度に、前記階級信号の数を計数する複数のカウンタとを備え、
前記複数のカウンタのうち、最上位の階級に対応するカウンタの計数値を前記第１累算値として出力し、
前記第２計数手段は、
ある階級信号を入力すると当該階級信号に対応する階級以下の総ての階級信号を出力する第２論理演算手段と、
前記第２範囲の複数の階級毎に設けられ、画素単位で前記画像データが取り込まれる度に、前記階級信号の数を計数する複数のカウンタとを備え、
前記複数のカウンタのうち、最下位の階級に対応するカウンタの計数値を前記第２累算値として出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。 - 前記第１論理演算手段は、最下位から２番目の階級から最上位の階級に各々対応する複数の論理和回路を備え、各論理和回路は、下位の階級に対応するカウンタへ入力される信号と、当該階級に対応する階級信号との論理和を演算して前記複数のカウンタに出力信号を各々出力し、
前記第２論理演算手段は、最上位から２番目の階級から最下位の階級に各々対応する複数の論理和回路を備え、各論理和回路は、上位の階級に対応するカウンタへ入力される信号と、当該階級に対応する階級信号との論理和を演算して前記複数のカウンタに出力信号を各々出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。 - 前記各カウンタは計数値が前記基準値に達すると、計数を停止することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理装置。
- 前記階級には複数の階調値が含まれることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の画像処理装置。
- 前記各階級は、前記観測範囲の各階調値のうち予め定められた階調値を含まないことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の画像処理装置。
- 画面を構成する各画素に表示すべき階調を示す画像データに統計処理を施して統計値を生成し、前記統計値に基づいて前記画像データに補正処理を施す画像処理方法であって、
画素単位で画像データを取り込み、取り込んだ前記画像データの階調値が最小値から第１階調値までの第１範囲にあるとき、前記画像データが前記第１範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を最小値側から累算した第１累算値を生成する共に、取り込んだ画像データの階調値が最大値から第２階調値までの第２範囲にあるとき、前記画像データが前記第２範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を最大値側から累算した第２累算値を生成する第１ステップと、
前記画素単位で画像データを取り込む度に、前記第１累算値及び前記第２累算値を予め定められた基準値と各々比較する第２ステップと、
前記第２ステップによる比較結果を参照して、前記第１累算値が前記基準値に達したときの階調値を基準最小値として生成すると共に、前記第２累算値が前記基準値に達したときの階調値を基準最大値として生成し、前記基準最小値及び前記基準最大値を前記統計値として生成する第３ステップと
を備え、
前記第１階調値は、前記第２階調値よりも小さい値であり、
前記第１ステップは、取り込んだ前記画像データが前記第１範囲又は前記第２範囲にある場合にのみ、属する階級を特定するステップと、前記第１範囲の階級が特定される度に、前記特定した階級に基づいて、前記第１範囲の各階級毎に下位の階級からの累算値を各々生成し、前記第１範囲の最上位の階級の累算値を前記第１累算値として出力するステップと、前記第２範囲の階級が特定される度に、前記特定した階級に基づいて、前記第２範囲の各階級毎に上位の階級からの累算値を各々生成し、前記第２範囲の最下位の階級の累算値を前記第２累算値として出力するステップと、前記第１累算値が前記基準値に達したとき前記第１累算値の生成を停止すると共に前記第２累算値が前記基準値に達したとき前記第２累算値の生成を停止するステップと
を備えることを特徴とする画像処理方法。 - 前記階級には複数の階調値が含まれることを特徴とする請求項７に記載の画像処理方法。
- 前記各階級は、前記観測範囲の各階調値のうち予め定められた階調値を含まないことを特徴とする請求項７乃至８のうちいずれか１項に記載の画像処理方法。
- 画面を構成する各画素に表示すべき階調を示す画像データに統計処理を施して統計値を生成し、前記統計値に基づいて前記画像データに補正処理を施す画像処理プログラムにおいて、
コンピュータを、
画素単位で画像データを取り込み、取り込んだ前記画像データの階調値が最小値から第１階調値までの第１範囲にあるとき、前記画像データが前記第１範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を最小値側から累算した第１累算値を生成する共に、取り込んだ画像データの階調値が最大値から第２階調値までの第２範囲にあるとき、前記画像データが前記第２範囲を分割した複数の階級のうちどの階級に属するかを特定し、各階級の頻度を最大値側から累算した第２累算値を生成する累算値生成手段と、
前記画素単位で画像データを取り込む度に、前記第１累算値及び前記第２累算値を予め定められた基準値と各々比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果を参照して、前記第１累算値が前記基準値に達したときの階調値を基準最小値として生成すると共に、前記第２累算値が前記基準値に達したときの階調値を基準最大値として生成し、前記基準最小値及び前記基準最大値を前記統計値として出力する統計値生成手段として
機能させ、
前記第１階調値は、前記第２階調値よりも小さい値であり、
前記累算値生成手段は、取り込んだ前記画像データが前記第１範囲又は前記第２範囲にある場合にのみ、属する階級を特定すると共に、前記第１範囲の階級が特定される度に、前記特定した階級に基づいて、前記第１範囲の各階級毎に下位の階級からの累算値を各々生成し、前記第１範囲の最上位の階級の累算値を前記第１累算値として出力し、前記第２範囲の階級が特定される度に、前記特定した階級に基づいて、前記第２範囲の各階級毎に上位の階級からの累算値を各々生成し、前記第２範囲の最下位の階級の累算値を前記第２累算値として出力し、前記比較手段の比較結果を参照して、前記第１累算値が前記基準値に達したとき前記第１累算値の生成を停止すると共に前記第２累算値が前記基準値に達したとき前記第２累算値の生成を停止する
ことを特徴とする画像処理プログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003070528A JP4442102B2 (ja) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003070528A JP4442102B2 (ja) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009256829A Division JP4557090B2 (ja) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004280433A JP2004280433A (ja) | 2004-10-07 |
| JP4442102B2 true JP4442102B2 (ja) | 2010-03-31 |
Family
ID=33287257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003070528A Expired - Fee Related JP4442102B2 (ja) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4442102B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010086548A (ja) * | 2009-11-10 | 2010-04-15 | Seiko Epson Corp | 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4062291B2 (ja) | 2004-09-01 | 2008-03-19 | セイコーエプソン株式会社 | 自動画像補正回路 |
| JP4814820B2 (ja) * | 2007-03-26 | 2011-11-16 | 株式会社リコー | 画像形成装置、画像形成方法、及び画像形成プログラム |
| CN101588436B (zh) * | 2008-05-20 | 2013-03-27 | 株式会社理光 | 一种压缩原始图像动态范围的方法、装置和数码相机 |
-
2003
- 2003-03-14 JP JP2003070528A patent/JP4442102B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010086548A (ja) * | 2009-11-10 | 2010-04-15 | Seiko Epson Corp | 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム |
| JP4557090B2 (ja) * | 2009-11-10 | 2010-10-06 | セイコーエプソン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004280433A (ja) | 2004-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3873918B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム | |
| JP4779995B2 (ja) | 画像表示装置及び電子機器 | |
| US20210042938A1 (en) | Data processing method and computing device | |
| KR100788089B1 (ko) | 자동 화상 보정 회로 및 전자 기기 | |
| US20050007297A1 (en) | Method and apparatus for generating a video signal for an audience image from a video signal for a user image | |
| US20120242717A1 (en) | Liquid crystal display apparatus and program used for the same | |
| US7471343B2 (en) | Image processing device, image processing method, and image processing program | |
| JP4442102B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム | |
| JP4111738B2 (ja) | プラズマディスプレイ装置 | |
| JP4557090B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム | |
| US7941005B2 (en) | Information processing apparatus and resolution enhancement processing control program | |
| JP4480476B2 (ja) | 画像処理装置および画像処理方法 | |
| US10909669B2 (en) | Contrast adjustment system and contrast adjustment method | |
| US20030160777A1 (en) | Moving-image icon generating apparatus | |
| JP4684966B2 (ja) | 画像表示装置 | |
| US11100842B2 (en) | Display panel, and method and device for driving display panel | |
| JP3941546B2 (ja) | コントラスト強調方式 | |
| CN112669768B (zh) | Led显示屏亮度调节方法、装置、设备及可读存储介质 | |
| JP2008262018A (ja) | 画像表示装置の駆動回路および画像表示方法 | |
| JP4318573B2 (ja) | 輝度データ補正装置および輝度データ補正方法 | |
| JP2005084540A (ja) | 液晶表示制御装置および液晶表示装置 | |
| US11276186B2 (en) | Image processing apparatus, image capturing apparatus, image processing method, and non-transitory computer-readable storage medium | |
| JP5350497B2 (ja) | 動き検出装置、制御プログラム、および集積回路 | |
| JP2001126071A (ja) | パイプライン画像処理装置および方法 | |
| JPH0591372A (ja) | フリツカ抑制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060217 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070403 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090204 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090217 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090417 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090519 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090716 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090811 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091110 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20091120 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091222 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100104 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130122 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130122 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140122 Year of fee payment: 4 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |