JP4797666B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像の濃度ヒストグラムに基づいて前記画像の階調補正を実施する画像処理装置及び画像処理方法に関する。

従来より、画像処理装置では、画像における各画素の濃度値補正が実施されている。しかし、例えば、逆光で撮影された画像や雪山で人物を撮影した画像では、人物の顔は暗く、また、背景の空や雪の色は白っぽく撮影され、且つ、人物と背景とは共にコントラスト感がない画像となるが、このようなときに、前記各画素に一律に濃度値補正を施すと、人物または背景の何れかの画像における画質が更に損なわれるという問題があった。このため、例えば特許文献１のように、補正対象画像の濃度ヒストグラムにおいて、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、最大度数Ｄｍとなる濃度値Ｋｍを境に画像領域を明るい階調領域Ｒｓと暗い階調領域Ｒｄとに領域分離し、夫々の階調領域に応じた濃度値補正を施すことが提案されていた。

特開２００２−１２５１３０号公報

しかし、逆光で撮影された画像や雪山で人物を撮影した画像における濃度ヒストグラムは、図１２（ａ）に示すように、凡そ人物の顔領域に相当する第一のピーク階調領域Ｐ１と、凡そ背景の空や雪の領域に相当する第二のピーク階調領域Ｐ２とが、それぞれが離間した階調領域として形成されることが多い。このような場合には、上述した従来技術のように、最大度数Ｄｍとなる濃度値Ｋｍを境に画像領域を明るい階調領域Ｒｓと暗い階調領域Ｒｄとに領域分離しても、画像の大半を占める階調範囲の異なる二つの領域、つまり、例えば、前記第一のピーク階調領域Ｐ１と前記第二のピーク階調領域Ｐ２とが領域分離されることにはならず、画像にマッチした濃度値補正が実施できないという問題があった。

また、このような場合には、図１２（ｂ）に示すように、明るい階調領域Ｒｓと暗い階調領域Ｒｄとを、補正対象画像の平均濃度値Ｋａを境にして領域分離することも考えられるが、前記第一のピーク階調領域Ｐ１と、前記第二のピーク階調領域Ｐ２は、既に、それぞれ最小階調設定値Ｍｉｎ、または、最大階調設定値Ｍａｘの方向に偏っているため、それぞれの階調領域ともに、例えば、コントラストが高くなるように濃度値補正を実施すると、却って階調が潰れてしまう画像領域Ｐｂが、広範囲で発生してしまうことが問題となっていた。

本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、特定の階調範囲に濃度値が偏った階調領域が複数あり、それらが入力画像の大半を占めている画像に対しても、良好な濃度値補正ができる画像処理装置及び画像処理方法を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による画像処理装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、入力画像の濃度ヒストグラムの包絡線の二次微分係数が負となる領域間に存在する二次微分係数が正となる領域をシャドウ部とハイライト部の間に存在する低頻度領域として抽出する領域抽出手段と、所定の線形濃度変換関数に基づいて算出される前記シャドウ部及び前記ハイライト部の平均濃度に対する濃度変換値の差が所定の閾値より大きいときに、前記所定の閾値より小となるように、前記線形濃度変換関数の前記低頻度領域に対する濃度変換係数を調整する階調圧縮処理手段と、前記階調圧縮処理手段により調整された線形濃度変換関数に基づいて前記入力画像の低周波成分を濃度変換する覆い焼き処理手段を備えてなる点にある。

上述の構成とすることにより、濃度値がシャドウ部とハイライト部の間に存在する低頻度領域に対して、前記低頻度領域の低周波成分としての被写体への環境光の照射強度情報を圧縮補正することができる。そして、濃度ヒストグラムの包絡線の二次微分係数が負となる領域が二箇所以上存在するときに、領域抽出手段によって、暗い階調側の領域がシャドウ部、明るい階調側の領域がハイライト部と認識され、これら領域間に存在する二次微分係数が正の領域が低頻度領域として容易に抽出される。さらに、所定の線形濃度変換関数に基づいて算出されるシャドウ部及びハイライト部の平均濃度に対する濃度変換値の差が所定の閾値より大きいときに、階調圧縮処理手段によって所定の閾値より小となるように、線形濃度変換関数の低頻度領域に対する濃度変換係数が調整されて、低頻度領域での階調が圧縮される。つまり、入力画像の濃度ヒストグラムにおいて、特定の階調範囲に濃度値が偏った領域が複数あり、それらが入力画像の大半を占めているようなときに、低周波成分としての被写体への環境光の照射強度情報に対して、前記低頻度領域を圧縮補正することで、画像の主要部に悪影響を及ぼすことなく画像を良好に補正することができる。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記階調圧縮処理手段は、前記シャドウ部及び前記ハイライト部の平均濃度に対する濃度変換値の差が前記所定の閾値より小になるように、前記低頻度領域に対する濃度変換係数を調整するとともに、前記シャドウ部または前記ハイライト部の何れかの濃度変換係数を調整する点にある。

前記低頻度領域に対する濃度変換係数の調整のみでは、前記低頻度領域に対する濃度変換係数を、例えば、所定の下限濃度変換係数以上に維持しながら、前記シャドウ部及び前記ハイライト部の平均濃度に対する濃度変換値の差を所定の閾値より小さく調整できない場合であっても、上述の構成とすることにより、所定の閾値より小になるように調整することができる。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、入力画像から被写体の顔領域を検出する顔領域検出手段を備え、前記階調圧縮処理手段は、前記シャドウ部または前記ハイライト部のうち前記顔領域検出手段により検出された顔領域が含まれない領域に対して濃度変換係数を調整する点にあり、顔領域の濃度変換係数が調整されることを防止することができる。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記シャドウ部及び前記ハイライト部の平均濃度は、前記濃度ヒストグラムの両端から夫々所定の累積画素数に対する平均濃度として求められる点にある。

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記閾値が、前記線形濃度変換関数による最大出力の７０％に設定されている点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による画像処理方法の第一の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、入力画像の濃度ヒストグラムの包絡線の二次微分係数が負となる領域間に存在する二次微分係数が正となる領域をシャドウ部とハイライト部の間に存在する低頻度領域として抽出する領域抽出ステップと、所定の線形濃度変換関数に基づいて算出される前記シャドウ部及び前記ハイライト部の平均濃度に対する濃度変換値の差が所定の閾値より大きいときに、前記所定の閾値より小となるように、前記線形濃度変換関数の前記低頻度領域に対する濃度変換係数を調整する階調圧縮処理ステップと、前記階調圧縮処理手段により調整された線形濃度変換関数に基づいて前記入力画像の低周波成分を濃度変換する覆い焼き処理ステップからなる点にある。

同第二の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記階調圧縮処理ステップは、前記シャドウ部及び前記ハイライト部の平均濃度に対する濃度変換値の差が前記所定の閾値より小になるように、前記低頻度領域に対する濃度変換係数を調整するとともに、前記シャドウ部または前記ハイライト部の何れかの濃度変換係数を調整する点にある。

同第三の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、入力画像から被写体の顔領域を検出する顔領域検出ステップを備え、前記階調圧縮処理ステップは、前記シャドウ部または前記ハイライト部のうち前記顔領域検出ステップで検出された顔領域が含まれない領域に対して濃度変換係数を調整する点にある。

以上説明した通り、本発明によれば、特定の階調範囲に濃度値が偏った階調領域が複数あり、それらが入力画像の大半を占めている画像に対しても、良好な濃度値補正ができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することができるようになった。

以下、本発明による画像処理装置が組み込まれた写真画像処理装置の実施の形態について説明する。図２に示すように、写真画像処理装置１は、印画紙Ｐに対して出力画像データに基づいた露光処理を行ない露光された印画紙を現像処理する写真プリンタ２と、現像済みの写真フィルムＦから画像を読み込むフィルムスキャナ３１やデジタルスチルカメラ等で撮影された画像データが格納されたメモリカード等の画像データ記憶メディアＭから画像データを読み取るメディアドライバ３２や、コントローラ３３としての汎用コンピュータ等を備え、入力された元画像としての写真画像に対するプリントオーダ情報を設定入力するとともに、各種の画像補正処理を行なう操作ステーション３を備えて構成され、前記操作ステーション３で元画像から編集処理されたプリントデータが前記写真プリンタ２に出力されて所望の写真プリントが生成される。

前記写真プリンタ２は、図２及び図３に示すように、ロール状の印画紙Ｐを収容した二系統の印画紙マガジン２１と、前記印画紙マガジン２１から引き出された印画紙Ｐを所定のプリントサイズに切断するシートカッター２２と、切断後の印画紙Ｐの背面にコマ番号等のプリント情報を印字するバックプリント部２３と、前記プリントデータに基づいて印画紙Ｐを露光する露光部２４と、露光後の印画紙Ｐを現像、漂白、定着するための各処理液が充填された複数の処理槽２５ａ、２５ｂ、２５ｃを備えた現像処理部２５が印画紙Ｐの搬送経路に沿って配置され、現像処理後に乾燥処理された印画紙Ｐが排出される横送りコンベア２６と、横送りコンベア２６に集積された複数枚の印画紙（写真プリント）Ｐがオーダー単位で仕分けられるソータ２７を備えて構成される。

前記露光部２４には、搬送機構２８によって副走査方向に搬送される印画紙Ｐに対して、搬送方向に直交する主走査方向に前記プリントデータに基づき変調されたＲＧＢ三色のレーザ光線束を出力して露光する露光ヘッド２４ａが収容されている。

前記搬送経路に沿って配置された前記露光部２４や現像処理部２５に応じたプロセス速度で印画紙Ｐを搬送する複数のローラ対でなる搬送機構２８が配置され、前記露光部２４の前後には印画紙Ｐを複列に搬送可能なチャッカー式搬送機構２８ａが設けられている。

前記操作ステーション３に設けられたコントローラ３３には、汎用のオペレーティングシステムの管理下で動作し、前記写真処理装置１の各種制御が実行されるアプリケーションプログラムがインストールされ、オペレータとの操作インターフェースとしてモニタ３４、キーボード３５、マウス３６等が接続されている。

前記コントローラ３３のハードウェア及びソフトウェアの協働により実行される写真処理プロセスを機能ブロックで説明すると、図４に示すように、前記フィルムスキャナ３１やメディアドライバ３２によって読み取られた写真画像データを受け取り、所定の前処理を行なって後述のメモリ４１に転送する画像入力部４０と、前記モニタ３４の画面にプリントオーダ情報や画像編集情報を表示するとともに、それらに対して必要なデータ入力のための操作用アイコンを表示するグラフィック操作画面を生成し、或いは表示されたグラフィック操作画面に対する前記キーボード３５やマウス３６からの入力操作に基づいて各種の制御コマンドを生成するグラフィックユーザーインターフェース部４２と、前記画像入力部４０から転送される写真画像データ及び後述の画像処理部４７による補正後の写真画像データやそのときの補正パラメータ、更には設定されたプリントオーダ情報等が所定領域に区画されて格納されるメモリ４１と、プリントオーダ情報を生成するオーダー処理部４３と、前記メモリ４１に格納された各写真画像データに対して各画素の濃度値補正等を行なう画像処理部４７と、前記グラフィックユーザーインターフェース部４２からの表示コマンドに基づいて前記メモリ４１に展開された画像データや各種の入出力用グラフィックデータ等を前記モニタ３４に表示処理するビデオＲＡＭ等を備えた表示制御部４６と、各種の補正処理が終了した最終の補正画像を前記写真プリンタ２に出力するためのプリントデータを生成するプリントデータ生成部４４と、顧客のオーダーに応じて最終の補正画像をＣＤ−Ｒ等の記憶媒体に書き込むためのファイル形式に変換するフォーマッタ部４５等で構成される。

前記フィルムスキャナ３１は、フィルムＦに記録された画像を低解像度ではあるものの高速で読み取るプレスキャンモードと、低速ではあるものの高解像度で読み取る本スキャンモードの二モードで作動するように構成され、プレスキャンモードで読み込まれた低解像度の画像に対してプレジャッジモードで各種の補正処理が行なわれ、その際に前記メモリ４１に記憶された補正パラメータに基づいて本スキャンモードで読み込まれた高解像度の画像に対する最終の補正処理が実行されて前記プリンタ２に出力される。

同様に、前記メディアドライバ３２から読み込まれた画像ファイルには高解像度の撮影画像とそのサムネイル画像が含まれ、サムネイル画像に対して後述の各種の補正処理が行なわれ、その際に前記メモリ４１に記憶された補正パラメータに基づいて高解像度の撮影画像に対する最終の補正処理が実行される。尚、画像ファイルにサムネイル画像が含まれないときには、前記画像入力部４０で高解像度の撮影画像からサムネイル画像が生成されて前記メモリ４１に転送される。このように、低解像度の画像に対して頻繁に試行錯誤される各種の編集処理が実行されることによりコントローラ３３の演算負荷が低減されるように構成されている。

前記画像処理部４７は、図１に示すように、入力された写真画像データの濃度ヒストグラムからシャドウ部とハイライト部の間に存在する低頻度領域を抽出する領域抽出手段１０と、所定の線形濃度変換関数に基づいて算出される前記シャドウ部及び前記ハイライト部の平均濃度に対する濃度変換値の差が所定の閾値より小となるように、前記線形濃度変換関数の前記低頻度領域に対する濃度変換係数を調整する階調圧縮処理手段１１と、前記階調圧縮処理手段１１により調整された線形濃度変換関数に基づいて前記入力された画像の低周波成分を濃度変換する覆い焼き処理手段１２と、前記覆い焼き処理手段１２により濃度変換された画像データに対して所定の濃度補正値に基づいて濃度値補正を実施する濃度補正処理手段１３を備えて構成されている。

以下、前記画像処理部４７の動作について図５、図６のフローチャートに基づいて説明する。前記画像処理部４７は、前記プレスキャンモードで写真画像Ａに対する低解像度の写真画像データＡｌが入力されてくると、前記領域抽出手段１０により、前記低解像度の写真画像データＡｌにおける濃度ヒストグラムからシャドウ部とハイライト部の間に存在する低頻度領域Ｒｌを抽出する。

詳述すると、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、前記領域抽出手段１０は、前記低解像度の写真画像データＡｌにおける濃度ヒストグラムを生成するとともに（ＳＡ１）、前記濃度ヒストグラムの包絡線Ｌｈを導出する（ＳＡ２）。そして、前記包絡線Ｌｈに対して二次微分を行うことで二次微分係数を導出する（ＳＡ３）。

更に、前記領域抽出手段１０は、図７（ａ）に示すように、前記二次微分係数が負となる領域が二箇所以上存在するときに（ＳＡ４）、前記二次微分係数が負となる領域Ｒｍ間に存在する前記二次微分係数が正の領域Ｒｐ（前記二次微分係数が正となる下限階調Ｋ１から前記二次微分係数が正となる上限階調Ｋ２までの領域）を前記低頻度領域Ｒｌとして抽出する（ＳＡ５）。尚、図７（ｂ）に示すように、前記二次微分係数が負となる領域Ｒｍが二箇所未満のときには、前記低頻度領域Ｒｌは抽出されない。

つまり、前記領域抽出手段１０は、前記二次微分係数が負となる領域Ｒｍが二箇所以上存在するときに、暗い階調側の前記二次微分係数が負となる領域Ｒｍをシャドウ部とするとともに、明るい階調側の前記二次微分係数が負となる領域Ｒｍをハイライト部とし、前記二次微分係数が負となる領域Ｒｍ間に存在する前記二次微分係数が正の領域Ｒｐをシャドウ部とハイライト部の間に存在する低頻度領域Ｒｌとして抽出する。

前記領域抽出手段１０により前記低頻度領域Ｒｌが抽出されると、前記階調圧縮処理手段１１は、所定の線形濃度変換関数に基づいて算出される前記シャドウ部及び前記ハイライト部の平均濃度に対する濃度変換値の差が所定の閾値より小となるように、前記線形濃度変換関数の前記低頻度領域に対する濃度変換係数を調整する。

詳述すると、前記階調圧縮処理手段１１には、図８（ａ）に示すように、前記低解像度の写真画像データＡｌにおける各画素の濃度値を、例えば、等倍に変換する線形濃度変換関数Ｆｅ、つまり、濃度変換係数Ｂとしてのその傾きが１．０の線形濃度変換関数Ｆｅが予め内部メモリに記憶されている。

前記階調圧縮処理手段１１は、前記低解像度の写真画像データＡｌに対して、図８（ｂ）に示すように、その低階調側２０％までを占める各画素の濃度値の平均濃度値を低階調側平均濃度値Ａｌとして算出するとともに（ＳＡ６）、その高階調側２０％までを占める各画素の濃度値の平均濃度値を高階調側平均濃度値Ａｈとして算出する（ＳＡ７）。

そして、前記階調圧縮処理手段１１は、前記低階調側平均濃度値Ａｌを前記線形変換関数Ｆｅに基づいて変換することで変換低階調側平均濃度値Ｈｌを導出するとともに（ＳＡ８）、前記高階調側平均濃度値Ａｈを前記線形変換関数Ｆｅに基づいて変換することで変換高階調側平均濃度値Ｈｈを導出する（ＳＡ９）。尚、このとき、前記変換低階調側平均濃度値Ｈｌが前記低解像度の写真画像データＡｌにおけるシャドウ部の平均濃度に対する濃度変換値として、前記変換高階調側平均濃度値Ｈｈが前記低解像度の写真画像データＡｌにおけるハイライト部の平均濃度に対する濃度変換値として導出される。

前記階調圧縮処理手段１１は、前記変換高階調側平均濃度値Ｈｈと前記変換低階調側平均濃度値Ｈｌとの変換濃度差Ｄｈｌを算出し（ＳＡ１０）、前記変換濃度差Ｄｈｌが所定の変換濃度差閾値Ｄｔｈより大きいときに（ＳＡ１１）、後述の線形変換関数補正処理を実施する。

前記線形変換関数補正処理は、前記線形濃度変換関数Ｆｅにおける前記低頻度領域Ｒｌに対する濃度変換係数Ｂを調整することで、前記変換濃度差Ｄｈｌが前記変換濃度差閾値Ｄｔｈよりも小さくなる補正線形濃度変換関数Ｆｈを生成する処理である。

具体的には、図９に示すように、前記低頻度領域Ｒｌ以外における領域の濃度変換係数Ｂを１．０に維持したまま、前記低頻度領域Ｒｌにおける濃度変換係数Ｂを小さくするとともに、前記低頻度領域Ｒｌと前記低頻度領域Ｒｌ以外における領域の線形濃度変換関数が接続された状態を維持することで、前記変換濃度差Ｄｈｌが前記変換濃度差閾値Ｄｔｈよりも小さくなる補正線形濃度変換関数Ｆｈを生成する（ＳＡ１２）。前記生成された補正線形濃度変換関数Ｆｈは、前記写真画像Ａに関連付けられて前記内部メモリに記憶される（ＳＡ１３）。

ここで、前記変換濃度差閾値Ｄｔｈは、前記線形濃度変換関数による最大出力の約７０％であることが好ましい。例えば、前記線形濃度変換関数による出力が８Ｂｉｔに設定されているときには、前記最大出力は２５５であり、前記変換濃度差閾値Ｄｔｈは、その約７０％である１７８であることが好ましい。

また、前記低頻度領域Ｒｌにおける濃度変換係数Ｂを所定の下限濃度変換係数Ｂｔｈ以下としても、前記変換濃度差Ｄｈｌが前記変換濃度差閾値Ｄｔｈよりも大きくなるときには、前記低頻度領域Ｒｌにおける濃度変換係数Ｂを所定の下限濃度変換係数Ｂｔｈに維持したまま、前記低頻度領域Ｒｌ以外における領域の濃度変換係数Ｂを小さくすることで、前記変換濃度差Ｄｈｌが前記変換濃度差閾値Ｄｔｈよりも小さくなる補正線形濃度変換関数Ｆｈを生成してもよい。

次に、前記画像処理部４７は、前記本スキャンモードで前記写真画像Ａに対する高解像度の写真画像データＡｈが入力されてくると、前記写真画像Ａに関連付けられた補正線形濃度変換関数Ｆｈが前記内部メモリに記憶されているか否かの確認を行う（ＳＢ１）。

前記画像処理部４７は、前記内部メモリに前記写真画像Ａに関連付けられた補正線形濃度変換関数Ｆｈが記憶されているときには（ＳＢ２）、前記覆い焼き処理手段１２により、前記高解像度の写真画像データＡｈの低周波成分を前記補正線形濃度変換関数Ｆｈに基づいて濃度変換する覆い焼き処理を実施する。

詳述すると、前記覆い焼き処理手段１２は、前記高解像度の写真画像データＡｈを低周波成分と高周波成分に分離する（ＳＢ３）。具体的には、前記高解像度の写真画像データＡｈに、例えば、ガウシアンフィルタ処理を施すことにより、前記高解像度の写真画像データＡｈにおける低周波成分を抽出する。また、前記高解像度の写真画像データＡｈから前記抽出した低周波成分を差し引くことにより高周波成分を抽出する。

そして、前記覆い焼き処理手段１２は、前記抽出した低周波成分を前記補正線形濃度変換関数Ｆｈに基づいて濃度変換するとともに（ＳＢ４）、前記抽出した高周波成分に前記濃度変換した低周波成分を足し加える（ＳＢ５）。

つまり、前記覆い焼き処理では、前記写真画像Ａが、シャドウ部とハイライト部の間に低頻度領域が存在するときに、画素の濃度値が低頻度領域Ｒｌとなっている画素に対して、その低周波成分を、その濃度変換係数が１．０よりも小さな補正線形濃度変換関数に基づいて濃度値変換することで、低周波成分における前記低頻度領域Ｒｌを圧縮している。また、低周波成分における前記低頻度領域Ｒｌの圧縮に伴って、前記低頻度領域Ｒｌ以外の領域における低周波成分が前記低頻度領域Ｒｌ方向にシフトしている。つまり、低周波成分としての被写体への環境光の照射強度情報を前記低頻度領域Ｒｌに基づいて適切に圧縮補正及びシフト処理することで、前記照射強度情報により埋没していた高周波成分としての被写体の物理的情報を浮上させている。

上述のように、前記覆い焼き処理手段１２により覆い焼き処理が実施されると、濃度補正処理手段１３は、前記覆い焼き処理手段１２により濃度変換された画像データに対して所定の濃度補正値に基づいて濃度値補正を実施する（ＳＢ６）。

具体的には、予め所定の濃度補正値Ｇａｍｍａが設定され、例えば、同じく予め設定されている〔数１〕に示すような関数に従って、前記覆い焼き処理手段１２により濃度変換された画像データにおける各画素の濃度値Ｎｉｎ（ｉ）を新たな濃度値Ｎｏｕｔ（ｉ）に変換する。

尚、前記Ｌは、濃度設定値の最大の値であり、例えば、８ビットで０階調から２５５階調までの間で濃度値設定を行なう場合には２５５とする。前記Ｍａｘは、前記覆い焼き処理手段１２により濃度変換された画像データが有する濃度値の最大値、つまり、最も明るい画素の濃度値であり、前記Ｍｉｎは、前記覆い焼き処理手段１２により濃度変換された画像データが有する濃度値の最小値、つまり最も暗い画素の濃度値である。前記Ｃｍｉｎは、新たな画素データＮｏｕｔ（ｉ）を任意に補正するための値で、通常は０に設定される。また、ｉは画素番号を示す。

前記内部メモリに前記写真画像Ａに関連付けられた補正線形濃度変換関数Ｆｈが記憶されていないときには（ＳＢ２）、前記覆い焼き処理手段１２により前記覆い焼き処理が実施されることなく、前記濃度補正処理手段１３により、前記高解像度の写真画像データＡｈに対して、前記所定の濃度補正値に基づいた濃度値補正が実施される（ＳＢ６）。

以下、別の実施形態について説明する。上述の実施形態では、前記補正線形濃度変換関数Ｆｈの生成において、前記低頻度領域Ｒｌの濃度変換係数の調整に伴って、前記図９に示したように、前記低頻度領域Ｒｌよりも大きな濃度値となっている階調領域の線形濃度変換関数をシフトさせた場合について説明したが、図１０（ａ）に示すように、前記低頻度領域Ｒｌよりも小さな濃度値となっている階調領域の線形濃度変換関数をシフトさせる構成としてもよいし、前記低頻度領域Ｒｌよりも大きな濃度値となっている階調領域の線形濃度変換関数、及び、前記低頻度領域Ｒｌよりも小さな濃度値となっている階調領域の線形濃度変換関数をそれぞれシフトさせる構成としてもよい。つまり、前記補正線形濃度変換関数Ｆｈは、前記低頻度領域Ｒｌにおける線形濃度変換関数に対して、前記低頻度領域Ｒｌよりも大きな濃度値となっている階調領域の線形濃度変換関数、及び、前記低頻度領域Ｒｌよりも小さな濃度値となっている階調領域の線形濃度変換関数のそれぞれと接続される関数となるように生成されていればよい。

また、上述の実施形態に加え、前記低解像度の写真画像データから被写体の顔領域を検出する顔領域検出手段を備え、前記階調圧縮処理手段１１が、前記シャドウ部または前記ハイライト部のうち前記顔領域検出手段により検出された顔領域が含まれない領域に対して濃度変換係数を調整する構成としてもよい。顔領域の濃度変換係数が調整されることを防止することができる。

尚、上述した実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることは言うまでもない。

画像処理部における機能ブロック構成の説明図 写真画像処理装置の外観構成の説明図 写真プリンタの説明図 写真画像処理装置の機能ブロック構成の説明図 画像処理部の動作を説明するためのフローチャート 画像処理部の動作を説明するためのフローチャート 濃度ヒストグラムの説明図であり、（ａ）は二次微分係数が負となる領域が二箇所以上存在するときの例、（ｂ）は二次微分係数が負となる領域が二箇所未満存在するときの例 （ａ）線形濃度変換関数の説明図、（ｂ）低階調側平均濃度値と高階調側平均濃度値の説明図 補正線形濃度変換関数の説明図 別実施形態における補正線形濃度変換関数の説明図であり、（ａ）は低頻度領域よりも小さな濃度値となっている階調領域の線形濃度変換関数をシフトさせた例、（ｂ）は低頻度領域Ｒｌよりも大きな濃度値となっている階調領域の線形濃度変換関数、及び、前記低頻度領域Ｒｌよりも小さな濃度値となっている階調領域の線形濃度変換関数をそれぞれシフトさせた例 従来技術における濃度値補正の説明図であり、（ａ）は濃度ヒストグラムにおける領域分離の説明図、（ｂ）は各領域での階調変換特性の説明図 （ａ）は濃度ヒストグラムを最大度数となる階調で領域分離した場合の説明図、（ｂ）は濃度ヒストグラムを平均濃度値で領域分離した場合の説明図

１：写真画像処理装置
１０：領域抽出手段
１１：階調圧縮処理手段
１２：覆い焼き処理手段
１３：濃度補正処理手段

Claims (8)

1. 入力画像の濃度ヒストグラムの包絡線の二次微分係数が負となる領域間に存在する二次微分係数が正となる領域をシャドウ部とハイライト部の間に存在する低頻度領域として抽出する領域抽出手段と、
   所定の線形濃度変換関数に基づいて算出される前記シャドウ部及び前記ハイライト部の平均濃度に対する濃度変換値の差が所定の閾値より大きいときに、前記所定の閾値より小となるように、前記線形濃度変換関数の前記低頻度領域に対する濃度変換係数を調整する階調圧縮処理手段と、
   前記階調圧縮処理手段により調整された線形濃度変換関数に基づいて前記入力画像の低周波成分を濃度変換する覆い焼き処理手段を備えてなる画像処理装置。
2. 前記階調圧縮処理手段は、前記シャドウ部及び前記ハイライト部の平均濃度に対する濃度変換値の差が前記所定の閾値より小になるように、前記低頻度領域に対する濃度変換係数を調整するとともに、前記シャドウ部または前記ハイライト部の何れかの濃度変換係数を調整する請求項１記載の画像処理装置。
3. 入力画像から被写体の顔領域を検出する顔領域検出手段を備え、前記階調圧縮処理手段は、前記シャドウ部または前記ハイライト部のうち前記顔領域検出手段により検出された顔領域が含まれない領域に対して濃度変換係数を調整する請求項２記載の画像処理装置。
4. 前記シャドウ部及び前記ハイライト部の平均濃度は、前記濃度ヒストグラムの両端から夫々所定の累積画素数に対する平均濃度として求められる請求項１から３の何れかに記載の画像処理装置。
5. 前記閾値が、前記線形濃度変換関数による最大出力の７０％に設定されている請求項１から４の何れかに記載の画像処理装置。
6. 入力画像の濃度ヒストグラムの包絡線の二次微分係数が負となる領域間に存在する二次微分係数が正となる領域をシャドウ部とハイライト部の間に存在する低頻度領域として抽出する領域抽出ステップと、
   所定の線形濃度変換関数に基づいて算出される前記シャドウ部及び前記ハイライト部の平均濃度に対する濃度変換値の差が所定の閾値より大きいときに、前記所定の閾値より小となるように、前記線形濃度変換関数の前記低頻度領域に対する濃度変換係数を調整する階調圧縮処理ステップと、
   前記階調圧縮処理手段により調整された線形濃度変換関数に基づいて前記入力画像の低周波成分を濃度変換する覆い焼き処理ステップからなる画像処理方法。
7. 前記階調圧縮処理ステップは、前記シャドウ部及び前記ハイライト部の平均濃度に対する濃度変換値の差が前記所定の閾値より小になるように、前記低頻度領域に対する濃度変換係数を調整するとともに、前記シャドウ部または前記ハイライト部の何れかの濃度変換係数を調整する請求項６記載の画像処理方法。
8. 入力画像から被写体の顔領域を検出する顔領域検出ステップを備え、前記階調圧縮処理ステップは、前記シャドウ部または前記ハイライト部のうち前記顔領域検出ステップで検出された顔領域が含まれない領域に対して濃度変換係数を調整する請求項７記載の画像処理方法。