JP4982399B2 - 画像処理装置および画像処理方法および画像処理プログラムおよび撮像装置 - Google Patents
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Description
輝度ヒストグラム算出手段によって算出された輝度ヒストグラムからトーンカーブを生成するトーンカーブ生成手段と、
トーンカーブ生成手段によって生成されたトーンカーブにより画像データを補正して出力画像データとする画像補正手段とを有し、
前記トーンカーブ生成手段は、初期のトーンカーブが予め与えられているときに、輝度ヒストグラムから算出した画像データの平均輝度ポイントを入力値としたときのトーンカーブ上の対応出力値が前記初期のトーンカーブの出力値変域幅の中央値となる様に、前記初期のトーンカーブを補正した後、
前記平均輝度ポイントを境にして輝度ヒストグラムを高輝度側と低輝度側との2つの輝度領域に分割するとともに、前記平均輝度ポイントおよび前記出力値変域幅の中央値を境にして、前記補正されたトーンカーブを前記2つの輝度領域に対応した2つのトーンカーブに分割し、
分割されたそれぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを算出し、それぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを入力値としたときの、各輝度領域に対応するそれぞれのトーンカーブ上の対応出力値が、それぞれのトーンカーブの出力値変域幅の中央値となる様に、それぞれのトーンカーブを補正して、新たなトーンカーブを生成することを特徴とする画像処理装置である。
前記トーンカーブ生成手段は、
前記各輝度領域における輝度ヒストグラムから算出した平均輝度ポイントを境にして前記各輝度領域における輝度ヒストグラムを高輝度側と低輝度側との2つの輝度領域にさらに分割するとともに、前記各輝度領域における輝度ヒストグラムから算出した平均輝度ポイントおよび各トーンカーブの出力値変域幅の中央値を境にして、各トーンカーブをさらに分割し、
分割されたそれぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを算出し、それぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを入力値としたときの、各輝度領域に対応するそれぞれのトーンカーブ上の対応出力値が、それぞれのトーンカーブの出力値変域幅の中央値となる様に、それぞれのトーンカーブを補正して、新たなトーンカーブを生成することを特徴としている。
前記トーンカーブ生成手段は、
前記輝度領域およびトーンカーブの分割処理、および、前記トーンカーブの補正処理を、所定回数繰り返して行い、新たなトーンカーブを生成することを特徴としている。
前記トーンカーブ生成手段は、
前記輝度領域およびトーンカーブの分割処理、および、前記トーンカーブの補正処理を、整数値での輝度領域の分割ができなくなるまで繰り返して行い、新たなトーンカーブを生成することを特徴としている。
前記トーンカーブ生成手段は、
ある輝度領域について整数値での分割ができなくなったときには、整数値での分割ができる輝度領域についてのみ、前記輝度領域およびトーンカーブの分割処理、および、前記トーンカーブの補正処理を行い、新たなトーンカーブを生成することを特徴としている。
輝度ヒストグラム算出工程によって算出された輝度ヒストグラムからトーンカーブを生成するトーンカーブ生成工程と、
トーンカーブ生成工程によって生成されたトーンカーブにより画像データを補正して出力画像データとする画像補正工程とを有し、
前記トーンカーブ生成工程では、初期のトーンカーブが予め与えられているときに、輝度ヒストグラムから算出した画像データの平均輝度ポイントを入力値としたときのトーンカーブ上の対応出力値が前記初期のトーンカーブの出力値変域幅の中央値となる様に、前記初期のトーンカーブを補正した後、
前記平均輝度ポイントを境にして輝度ヒストグラムを高輝度側と低輝度側との2つの輝度領域に分割するとともに、前記平均輝度ポイントおよび前記出力値変域幅の中央値を境にして、前記補正されたトーンカーブを前記2つの輝度領域に対応した2つのトーンカーブに分割し、
分割されたそれぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを算出し、それぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを入力値としたときの、各輝度領域に対応するそれぞれのトーンカーブ上の対応出力値が、それぞれのトーンカーブの出力値変域幅の中央値となる様に、それぞれのトーンカーブを補正して、新たなトーンカーブを生成することを特徴とする画像処理方法である。
前記トーンカーブ生成工程では、
前記各輝度領域における輝度ヒストグラムから算出した平均輝度ポイントを境にして前記各輝度領域における輝度ヒストグラムを高輝度側と低輝度側との2つの輝度領域にさらに分割するとともに、前記各輝度領域における輝度ヒストグラムから算出した平均輝度ポイントおよび各トーンカーブの出力値変域幅の中央値を境にして、各トーンカーブをさらに分割し、
分割されたそれぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを算出し、それぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを入力値としたときの、各輝度領域に対応するそれぞれのトーンカーブ上の対応出力値が、それぞれのトーンカーブの出力値変域幅の中央値となる様に、それぞれのトーンカーブを補正して、新たなトーンカーブを生成することを特徴としている。
前記トーンカーブ生成工程では、
前記輝度領域およびトーンカーブの分割処理、および、前記トーンカーブの補正処理を、所定回数繰り返して行い、新たなトーンカーブを生成することを特徴としている。
前記トーンカーブ生成工程では、
前記輝度領域およびトーンカーブの分割処理、および、前記トーンカーブの補正処理を、
整数値での輝度領域の分割ができなくなるまで繰り返して行い、新たなトーンカーブを生成することを特徴としている。
前記トーンカーブ生成工程では、
ある輝度領域について整数値での分割ができなくなったときには、整数値での分割ができる輝度領域についてのみ、前記輝度領域およびトーンカーブの分割処理、および、前記トーンカーブの補正処理を行い、新たなトーンカーブを生成することを特徴としている。
前記平均輝度ポイントを境にして輝度ヒストグラムを高輝度側と低輝度側との2つの輝度領域(入力輝度領域)に分割するとともに、前記平均輝度ポイントおよび前記出力値変域幅の中央値を境にして、前記補正されたトーンカーブを前記2つの輝度領域(入力輝度領域)に対応した2つのトーンカーブに分割し、
分割されたそれぞれの輝度領域(入力輝度領域)における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを算出し、それぞれの輝度領域(入力輝度領域)における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを入力値としたときの、各輝度領域(各入力輝度領域)に対応するそれぞれのトーンカーブ上の対応出力値が、それぞれのトーンカーブの出力値変域幅の中央値となる様に、それぞれのトーンカーブを補正して、新たなトーンカーブを生成することを特徴としている。
分割されたそれぞれの輝度領域(入力輝度領域)x1,x2における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントA1,A2を算出し、それぞれの輝度領域(入力輝度領域)x1,x2における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントA1,A2を入力値としたときの、各輝度領域(各入力輝度領域)x1,x2に対応するそれぞれのトーンカーブ33,34上の対応出力値が、それぞれのトーンカーブ33,34の出力値変域幅y1,y2の中央値H1,H2となる様に、それぞれのトーンカーブ33,34を補正して、新たなトーンカーブ35を生成する。
分割されたそれぞれの輝度領域(入力輝度領域)における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを算出し、それぞれの輝度領域(入力輝度領域)における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを入力値としたときの、各輝度領域(各入力輝度領域)に対応するそれぞれのトーンカーブ上の対応出力値が、それぞれのトーンカーブの出力値変域幅の中央値となる様に、それぞれのトーンカーブを補正して、新たなトーンカーブを生成することを特徴としている。
分割されたそれぞれの輝度領域(入力輝度領域)x3,x4,x5,x6における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントA3,A4,A5,A6を算出し、それぞれの輝度領域(入力輝度領域)x3,x4,x5,x6における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントA3,A4,A5,A6を入力値としたときの、各輝度領域(各入力輝度領域)x3,x4,x5,x6に対応するそれぞれのトーンカーブ36,37,38,39上の対応出力値が、それぞれのトーンカーブ36,37,38,39の出力値変域幅y3,y4,y5,y6の中央値H3,H4,H5,H6となる様に、それぞれのトーンカーブ36,37,38,39を補正して、新たなトーンカーブ40を生成する。
1) 入力範囲(入力輝度領域):入力輝度の最小値、最大値として定義される。例えば、入力最小値=0、入力最大値=255
2) 出力範囲(初期のトーンカーブの出力輝度値変域幅):初期のトーンカーブの出力輝度の最小値、最大値として定義される。例えば、出力最小値=0、出力最大値=255
3) また、上記入力範囲、出力範囲の他に、入力輝度値に対する出力輝度値を算出する点、すなわちトーンカーブにおいて折れ線で結ばれる際の基準となる点の分解能を指定する。256階調を指定すれば、すべての入力輝度値に対応した出力輝度値を求めることとなる。
第3の形態における前記輝度領域(入力輝度領域)およびトーンカーブの分割処理、および、前記トーンカーブの補正処理を、所定回数繰り返して行い、新たなトーンカーブを生成することができる。
第3の形態における前記輝度領域(入力輝度領域)およびトーンカーブの分割処理、および、前記トーンカーブの補正処理を、整数値での輝度領域(入力輝度領域)の分割ができなくなるまで繰り返して行い、新たなトーンカーブを生成することができる。
第3の形態において、ある輝度領域(入力輝度領域)について整数値での分割ができなくなったときには、整数値での分割ができる輝度領域(入力輝度領域)についてのみ、前記輝度領域(入力輝度領域)およびトーンカーブの分割処理、および、前記トーンカーブの補正処理を行い、新たなトーンカーブを生成することができる。
2 記憶装置
3 撮像素子
4 フォーカスレンズ駆動装置
5 シャッタ駆動装置
6 表示装置
7 測光センサ
8 メニューSW
9 第1レリーズSW (RL1SW)
10 第2レリーズSW(RL2SW)
11 撮像モードSW
21 画像サイズ変換手段
22 輝度ヒストグラム算出手段
23 トーンカーブ生成手段
24 画像補正手段(トーンマップ処理手段)
25 トーンカーブ圧縮手段
26 トーンカーブ追加補正手段
Claims (15)
- 輝度情報を有する画像データの輝度に関するヒストグラムを算出する輝度ヒストグラム算出手段と、
輝度ヒストグラム算出手段によって算出された輝度ヒストグラムからトーンカーブを生成するトーンカーブ生成手段と、
トーンカーブ生成手段によって生成されたトーンカーブにより画像データを補正して出力画像データとする画像補正手段とを有し、
前記トーンカーブ生成手段は、初期のトーンカーブが予め与えられているときに、輝度ヒストグラムから算出した画像データの平均輝度ポイントを入力値としたときのトーンカーブ上の対応出力値が前記初期のトーンカーブの出力値変域幅の中央値となる様に、前記初期のトーンカーブを補正した後、
前記平均輝度ポイントを境にして輝度ヒストグラムを高輝度側と低輝度側との2つの輝度領域に分割するとともに、前記平均輝度ポイントおよび前記出力値変域幅の中央値を境にして、前記補正されたトーンカーブを前記2つの輝度領域に対応した2つのトーンカーブに分割し、
分割されたそれぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを算出し、それぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを入力値としたときの、各輝度領域に対応するそれぞれのトーンカーブ上の対応出力値が、それぞれのトーンカーブの出力値変域幅の中央値となる様に、それぞれのトーンカーブを補正して、新たなトーンカーブを生成することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1記載の画像処理装置において、
前記トーンカーブ生成手段は、
前記各輝度領域における輝度ヒストグラムから算出した平均輝度ポイントを境にして前記各輝度領域における輝度ヒストグラムを高輝度側と低輝度側との2つの輝度領域にさらに分割するとともに、前記各輝度領域における輝度ヒストグラムから算出した平均輝度ポイントおよび各トーンカーブの出力値変域幅の中央値を境にして、各トーンカーブをさらに分割し、
分割されたそれぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを算出し、それぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを入力値としたときの、各輝度領域に対応するそれぞれのトーンカーブ上の対応出力値が、それぞれのトーンカーブの出力値変域幅の中央値となる様に、それぞれのトーンカーブを補正して、新たなトーンカーブを生成することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項2記載の画像処理装置において、
前記トーンカーブ生成手段は、
前記輝度領域およびトーンカーブの分割処理、および、前記トーンカーブの補正処理を、所定回数繰り返して行い、新たなトーンカーブを生成することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項2記載の画像処理装置において、
前記トーンカーブ生成手段は、
前記輝度領域およびトーンカーブの分割処理、および、前記トーンカーブの補正処理を、整数値での輝度領域の分割ができなくなるまで繰り返して行い、新たなトーンカーブを生成することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項2記載の画像処理装置において、
前記トーンカーブ生成手段は、
ある輝度領域について整数値での分割ができなくなったときには、整数値での分割ができる輝度領域についてのみ、前記輝度領域およびトーンカーブの分割処理、および、前記トーンカーブの補正処理を行い、新たなトーンカーブを生成することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の画像処理装置において、前記トーンカーブ生成手段によって生成されたトーンカーブにおいて、トーンジャンプを抑制するため、トーンカーブの形状を保持したまま、トーンカーブの出力輝度値を圧縮するトーンカーブ圧縮手段をさらに備えていることを特徴とする画像処理装置。
- 請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の画像処理装置において、得られたトーンカーブをさらに画像データの輝度ヒストグラムの輝度軸中心値に近いほど傾きが少なくなる様に補正するトーンカーブ追加補正手段をさらに備えていることを特徴とする画像処理装置。
- 請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の画像処理装置において、輝度ヒストグラム算出手段は、入力画像データの輝度ヒストグラムを算出する際、入力画像データの縮小画像を用いることを特徴とする画像処理装置。
- 輝度情報を有する画像データの輝度に関するヒストグラムを算出する輝度ヒストグラム算出工程と、
輝度ヒストグラム算出工程によって算出された輝度ヒストグラムからトーンカーブを生成するトーンカーブ生成工程と、
トーンカーブ生成工程によって生成されたトーンカーブにより画像データを補正して出力画像データとする画像補正工程とを有し、
前記トーンカーブ生成工程では、初期のトーンカーブが予め与えられているときに、輝度ヒストグラムから算出した画像データの平均輝度ポイントを入力値としたときのトーンカーブ上の対応出力値が前記初期のトーンカーブの出力値変域幅の中央値となる様に、前記初期のトーンカーブを補正した後、
前記平均輝度ポイントを境にして輝度ヒストグラムを高輝度側と低輝度側との2つの輝度領域に分割するとともに、前記平均輝度ポイントおよび前記出力値変域幅の中央値を境にして、前記補正されたトーンカーブを前記2つの輝度領域に対応した2つのトーンカーブに分割し、
分割されたそれぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを算出し、それぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを入力値としたときの、各輝度領域に対応するそれぞれのトーンカーブ上の対応出力値が、それぞれのトーンカーブの出力値変域幅の中央値となる様に、それぞれのトーンカーブを補正して、新たなトーンカーブを生成することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項9記載の画像処理方法において、
前記トーンカーブ生成工程では、
前記各輝度領域における輝度ヒストグラムから算出した平均輝度ポイントを境にして前記各輝度領域における輝度ヒストグラムを高輝度側と低輝度側との2つの輝度領域にさらに分割するとともに、前記各輝度領域における輝度ヒストグラムから算出した平均輝度ポイントおよび各トーンカーブの出力値変域幅の中央値を境にして、各トーンカーブをさらに分割し、
分割されたそれぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを算出し、それぞれの輝度領域における輝度ヒストグラムの平均輝度ポイントを入力値としたときの、各輝度領域に対応するそれぞれのトーンカーブ上の対応出力値が、それぞれのトーンカーブの出力値変域幅の中央値となる様に、それぞれのトーンカーブを補正して、新たなトーンカーブを生成することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項10記載の画像処理方法において、
前記トーンカーブ生成工程では、
前記輝度領域およびトーンカーブの分割処理、および、前記トーンカーブの補正処理を、所定回数繰り返して行い、新たなトーンカーブを生成することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項10記載の画像処理方法において、
前記トーンカーブ生成工程では、
前記輝度領域およびトーンカーブの分割処理、および、前記トーンカーブの補正処理を、
整数値での輝度領域の分割ができなくなるまで繰り返して行い、新たなトーンカーブを生成することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項10記載の画像処理方法において、
前記トーンカーブ生成工程では、
ある輝度領域について整数値での分割ができなくなったときには、整数値での分割ができる輝度領域についてのみ、前記輝度領域およびトーンカーブの分割処理、および、前記トーンカーブの補正処理を行い、新たなトーンカーブを生成することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項9乃至請求項13のいずれか一項に記載の画像処理方法における処理をコンピュータに実現させるための画像処理プログラム。
- 請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の画像処理装置を用いたことを特徴とする撮像装置。
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