JP5267277B2 - Range correction program, range correction method, and range correction apparatus - Google Patents

Range correction program, range correction method, and range correction apparatus Download PDF

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Description

この発明は、画像のダイナミックレンジを補正するレンジ補正プログラム、レンジ補正方法及びレンジ補正装置に関する。   The present invention relates to a range correction program, a range correction method, and a range correction apparatus that correct a dynamic range of an image.

デジタルカメラなどで撮影された画像を補正する技術の一つとして、階調レベルのダイナミックレンジを補正するレンジ補正がある。レンジ補正では、画像を構成する画素の階調レベルに関してヒストグラムを作成し、階調レベルの大きいほう及び小さいほうから画素数が所定の割合（例えば１％）にあたる階調レベルをそれぞれハイライト点及びシャドー点として特定する。そして、ハイライト点が最大階調レベルに対応し、シャドー点が最小階調レベルに対応するように各画素の階調レベルを補正する。   One technique for correcting an image taken with a digital camera or the like is a range correction for correcting a dynamic range of gradation levels. In the range correction, a histogram is created with respect to the gradation levels of the pixels constituting the image, and the gradation level corresponding to a predetermined ratio (for example, 1%) of the number of pixels from the larger gradation level and the smaller gradation level is set to the highlight point and Identify as shadow points. Then, the gradation level of each pixel is corrected so that the highlight point corresponds to the maximum gradation level and the shadow point corresponds to the minimum gradation level.

また、画像を補正する他の技術として、階調補正に用いる補正曲線をハイライト点、シャドー点及びヒストグラムのバランスに基づいて選択する技術も開発されている（例えば、特許文献１参照。）。   As another technique for correcting an image, a technique for selecting a correction curve used for gradation correction based on a balance of highlight points, shadow points, and histograms has been developed (see, for example, Patent Document 1).

特開２００２−７７６１６号公報JP 2002-77616 A

しかしながら、単にレンジ補正を行うと、ハイライト側に画素が集中している吹雪の画像で雪が降り止んだように見えたり、シャドー側に画素が集中している夜景画像でノイズが出るなどの問題がある。また、ヒストグラムの中央付近のみに画素が集中しているような薄暗い画像でもレンジ補正を行うとノイズが目立つという問題がある。このような問題は、過補正により発生する問題である。   However, if range correction is simply performed, it may appear that snow has stopped falling in the image of a snowstorm where pixels are concentrated on the highlight side, or noise will appear in a night scene image where pixels are concentrated on the shadow side. There is. In addition, there is a problem that noise is conspicuous if range correction is performed even in a dim image in which pixels are concentrated only near the center of the histogram. Such a problem is a problem caused by overcorrection.

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、不適切なレンジ補正を抑制し、画質を向上させることができるレンジ補正プログラム、レンジ補正方法及びレンジ補正装置を提供することを目的とする。   The disclosed technique has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a range correction program, a range correction method, and a range correction apparatus that can suppress inappropriate range correction and improve image quality. To do.

本願の開示するレンジ補正装置は、一つの態様において、画像を構成する画素の輝度について、明るいほうから画素数が第１の所定の割合にあたる値をハイライト点として特定し、暗いほうから画素数が第２の所定の割合にあたる値をシャドー点として特定するＨＬＳＤ点特定部と、前記画像の撮影条件を表す情報から露出量を算出する露出量算出部と、前記ＨＬＳＤ点特定部により特定されたハイライト点及びシャドー点並びに前記露出量算出部により算出された露出量に基づいてレンジ補正方式を決定する際に、露出量が第一の閾値よりも大きい場合に、該第一の閾値よりも小さい場合と比較して、シャドー領域でのレンジ補正を抑制する方式を選択し、もしくは、該露出量が第二の閾値よりも小さい場合に、該第二の閾値よりも大きい場合と比較してハイライト領域でのレンジ補正を抑制する方式を選択するレンジ補正方式決定部と、前記レンジ補正方式決定部により決定されたレンジ補正方式に基づいて画像のレンジ補正を行うレンジ補正実行部とを備える。 In one aspect, the range correction apparatus disclosed in the present application specifies, as the highlight point, the value corresponding to the first predetermined ratio from the brighter side for the luminance of the pixels constituting the image, and the number of pixels from the darker side. Is specified by the HLSD point specifying unit that specifies the value corresponding to the second predetermined ratio as a shadow point, the exposure amount calculating unit that calculates the exposure amount from the information representing the photographing condition of the image, and the HLSD point specifying unit When determining the range correction method based on the highlight point, the shadow point, and the exposure amount calculated by the exposure amount calculation unit , when the exposure amount is larger than the first threshold value, Select a method that suppresses range correction in the shadow area compared to the case where it is smaller, or if the exposure amount is smaller than the second threshold, it is larger than the second threshold And range correcting method determination unit for selecting inhibit scheme range correction in the highlight regions as compared to the case, the range correction performing range correction of the image based on the range correction method determined by the range correction method determination unit An execution unit.

本願の開示するレンジ補正プログラム、レンジ補正方法及びレンジ補正装置の一つの態様によれば、画像のレンジ補正において過度なレンジ補正を抑制することによって画質を向上させることができるという効果を奏する。   According to one aspect of the range correction program, the range correction method, and the range correction apparatus disclosed in the present application, there is an effect that image quality can be improved by suppressing excessive range correction in image range correction.

図１は、本実施例に係る画像処理装置が選択的に実行する４つのレンジ補正方式を説明するための説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining four range correction methods selectively executed by the image processing apparatus according to the present embodiment. 図２は、本実施例に係る画像処理装置の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram illustrating the configuration of the image processing apparatus according to the present embodiment. 図３は、画像データ記憶部が記憶する画像データ及びイグジフ情報の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of image data and igiff information stored in the image data storage unit. 図４は、レンジ補正部の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 4 is a functional block diagram showing the configuration of the range correction unit. 図５は、レンジ補正部の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating the processing procedure of the range correction unit. 図６は、本実施例に係るレンジ補正プログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 6 is a functional block diagram illustrating the configuration of a computer that executes the range correction program according to the present embodiment.

以下に添付図面を参照して、本願の開示するレンジ補正プログラム、レンジ補正方法及びレンジ補正装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、本実施例では、本願の開示する技術を静止画像に適用した場合を中心に説明するが、本願の開示する技術を動画像に適用することもできる。   Exemplary embodiments of a range correction program, a range correction method, and a range correction apparatus disclosed in the present application will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the case where the technique disclosed in the present application is applied to a still image will be mainly described. However, the technique disclosed in the present application can also be applied to a moving image.

まず、本実施例に係る画像処理装置が選択的に実行する４つのレンジ補正方式について説明する。図１は、本実施例に係る画像処理装置が選択的に実行する４つのレンジ補正方式を説明するための説明図である。図１に示すヒストグラムは、各画素の輝度を０〜２５５の階調レベルで表した場合の画素の度数を示している。   First, four range correction methods selectively executed by the image processing apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining four range correction methods selectively executed by the image processing apparatus according to the present embodiment. The histogram shown in FIG. 1 indicates the frequency of a pixel when the luminance of each pixel is represented by a gradation level of 0 to 255.

図１（ａ）は、夜景画像のようにシャドー側に画素が集中するローキー画像につき、該画像を構成する各画素の輝度値について作成したヒストグラムを示す。図１（ｂ）は、吹雪の画像のようにハイライト側に画素が集中するハイキー画像につき、該画像を構成する各画素の輝度値について作成したヒストグラムを示す。図１（ｃ）は、中央付近に画素が集中する薄暗い画像につき、該画像を構成する各画素の輝度値について作成したヒストグラムを示す。図１（ｄ）は、偏りがないその他の画像につき、該画像を構成する各画素の輝度値について作成したヒストグラムを示す。なお、以下の説明では、「ハイライト」をＨＬで表し、シャドーを「ＳＤ」で表す。   FIG. 1A shows a histogram created for the luminance value of each pixel constituting the image of a low key image in which pixels are concentrated on the shadow side like a night scene image. FIG. 1B shows a histogram created with respect to the luminance value of each pixel constituting the image of a high key image in which the pixels are concentrated on the highlight side like a snowstorm image. FIG. 1C shows a histogram created for the luminance value of each pixel constituting the image of a dim image in which the pixels are concentrated near the center. FIG. 1 (d) shows a histogram created for the luminance value of each pixel constituting the image for other images without bias. In the following description, “highlight” is represented by HL and shadow is represented by “SD”.

本実施例に係る画像処理装置は、図１（ａ）に示すローキー画像に対しては、ＨＬ領域のレンジ補正を抑制するＨＬレンジ抑制を行う。具体的には、ＳＤ点を階調レベル０に対応させ、ＨＬ点はＨＬ点のままとしてレンジ補正を行う。   The image processing apparatus according to the present embodiment performs HL range suppression that suppresses range correction of the HL region for the low-key image illustrated in FIG. More specifically, the SD point is made to correspond to the gradation level 0, and the range correction is performed while the HL point remains the HL point.

また、図１（ｂ）に示すハイキー画像に対しては、ＳＤ領域のレンジ補正を抑制するＳＤレンジ抑制を行う。具体的には、ＳＤ点はＳＤ点のままとし、ＨＬ点を階調レベル２５５に対応させるレンジ補正を行う。   Further, for the high key image shown in FIG. 1B, SD range suppression is performed to suppress SD area range correction. Specifically, the SD point remains the SD point, and range correction is performed so that the HL point corresponds to the gradation level 255.

また、図１（ｃ）に示す薄暗い画像に対しては、ＨＬ領域及びＳＤ領域のレンジ補正を抑制するＨＬＳＤレンジ抑制を行う。すなわち、レンジ補正を行わない。また、その他の画像に対しては、ＨＬ領域及びＳＤ領域のいずれも抑制を行わない従来のレンジ補正を行う。   In addition, for the dim image shown in FIG. 1C, HLSD range suppression is performed to suppress range correction of the HL area and SD area. That is, no range correction is performed. For other images, conventional range correction is performed in which neither the HL area nor the SD area is suppressed.

また、本実施例に係る画像処理装置は、補正対象の画像がローキー画像であるかハイキー画像であるか薄暗い画像であるかを輝度に関するヒストグラムの特性だけに基づいて判定するのではなく、イグジフ(Exif)情報にも基づいて判定する。ここで、イグジフ情報とは、画像の付加情報であり、解像度、撮影日時、ＩＳＯ（感度）、シャッタースピード、絞り値などが含まれる。   In addition, the image processing apparatus according to the present embodiment does not determine whether the correction target image is a low key image, a high key image, or a dim image based only on the characteristics of the histogram related to luminance, Exif) is determined based on information. Here, igif information is additional information of an image, and includes resolution, shooting date, ISO (sensitivity), shutter speed, aperture value, and the like.

このように、本実施例に係る画像処理装置は、補正対象画像がローキー画像であるかハイキー画像であるか薄暗い画像であるかをＳＤ点、ＨＬ点及びイグジフ情報に基づいて判定することによって、レンジ補正を抑制すべきか否かを正確に判定することができる。   As described above, the image processing apparatus according to the present embodiment determines whether the correction target image is a low key image, a high key image, or a dim image based on the SD point, the HL point, and the igiff information. Whether or not the range correction should be suppressed can be accurately determined.

次に、本実施例に係る画像処理装置１００の構成について説明する。図２は、本実施例に係る画像処理装置１００の構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、画像処理装置１００は、画像入力部１１０と、画像データ記憶部１２０と、レンジ補正部１３０と、明るさ補正部１４０と、彩度補正部１５０と、シャープネス部１６０と、画像出力部１７０と、ＵＩ部１８０とを有する。   Next, the configuration of the image processing apparatus 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a functional block diagram illustrating the configuration of the image processing apparatus 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the image processing apparatus 100 includes an image input unit 110, an image data storage unit 120, a range correction unit 130, a brightness correction unit 140, a saturation correction unit 150, and a sharpness unit 160. The image output unit 170 and the UI unit 180 are included.

画像入力部１１０は、デジタルカメラなどで撮影された画像のデータ及びイグジフ情報をＳＤカードから読み込んで画像データ記憶部１２０に書き込む処理部である。なお、画像入力部１１０は、ＳＤカードの代わりに、ＤＶＤやハードディスクなど他の記憶装置から画像データ及びイグジフ情報を読み込むこともできる。   The image input unit 110 is a processing unit that reads image data and igif information captured by a digital camera or the like from an SD card and writes them to the image data storage unit 120. The image input unit 110 can also read image data and IFF information from another storage device such as a DVD or a hard disk instead of the SD card.

画像データ記憶部１２０は、画像入力部１１０によりＳＤカードから読み込まれた画像データ及びイグジフ情報を記憶する記憶部である。また、画像データ記憶部１２０は、レンジ補正部１３０、明るさ補正部１４０、彩度補正部１５０及びシャープネス部１６０により補正が行われた画像データを記憶する。また、画像データ記憶部１２０は、レンジ補正部１３０により算出される輝度などのデータも記憶する。   The image data storage unit 120 is a storage unit that stores image data read from the SD card by the image input unit 110 and igif information. Further, the image data storage unit 120 stores the image data corrected by the range correction unit 130, the brightness correction unit 140, the saturation correction unit 150, and the sharpness unit 160. The image data storage unit 120 also stores data such as luminance calculated by the range correction unit 130.

図３は、画像データ記憶部１２０が記憶する画像データ及びイグジフ情報の一例を示す図である。図３に示すように、画像データ記憶部１２０は、画像データとして各画素のＲ、Ｇ、Ｂの値を記憶する。なお、ここでは、解像度が１０２４×１０２４であり、階調レベルが０〜２５５である場合を示す。また、画像データ記憶部１２０は、イグジフ情報として、解像度、絞り値、シャッタースピード、ＩＳＯなどを記憶する。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of image data and igiff information stored in the image data storage unit 120. As shown in FIG. 3, the image data storage unit 120 stores R, G, and B values of each pixel as image data. Here, a case where the resolution is 1024 × 1024 and the gradation level is 0 to 255 is shown. Further, the image data storage unit 120 stores resolution, aperture value, shutter speed, ISO, and the like as the igif information.

レンジ補正部１３０は、画像データ記憶部１２０から画像データ及びイグジフ情報を読み出し、レンジ補正を行う処理部であり、補正結果を画像データ記憶部１２０に書き込む。なお、レンジ補正部１３０の詳細については後述する。   The range correction unit 130 is a processing unit that reads out image data and IGIFF information from the image data storage unit 120 and performs range correction, and writes the correction result in the image data storage unit 120. Details of the range correction unit 130 will be described later.

明るさ補正部１４０は、レンジ補正部１３０により補正された画像データを画像データ記憶部１２０から読み出し、暗い画像に対しては明変換を行い、明るい画像に対しては暗変換を行うことによって画像の明るさを補正する処理部である。明るさ補正部１４０は、補正結果を画像データ記憶部１２０に書き込む。   The brightness correction unit 140 reads out the image data corrected by the range correction unit 130 from the image data storage unit 120, performs bright conversion on a dark image, and performs dark conversion on a bright image. Is a processing unit for correcting the brightness of the image. The brightness correction unit 140 writes the correction result in the image data storage unit 120.

彩度補正部１５０は、明るさ補正部１４０により補正された画像データを画像データ記憶部１２０から読み出し、画像の彩度すなわち鮮やかさを補正する処理部であり、補正結果を画像データ記憶部１２０に書き込む。   The saturation correction unit 150 is a processing unit that reads the image data corrected by the brightness correction unit 140 from the image data storage unit 120 and corrects the saturation or vividness of the image. Write to.

シャープネス部１６０は、彩度補正部１５０により補正された画像データを画像データ記憶部１２０から読み出し、シャープな画像に補正する処理部であり、補正結果を画像データ記憶部１２０に書き込む。   The sharpness unit 160 is a processing unit that reads out the image data corrected by the saturation correction unit 150 from the image data storage unit 120 and corrects it to a sharp image, and writes the correction result in the image data storage unit 120.

画像出力部１７０は、シャープネス部１６０により補正された画像データを画像データ記憶部１２０から読み出し、利用者の指示に基づいてプリンタまたは表示装置に画像を出力する処理部である。   The image output unit 170 is a processing unit that reads the image data corrected by the sharpness unit 160 from the image data storage unit 120 and outputs an image to a printer or a display device based on a user instruction.

ＵＩ部１８０は、利用者がマウスやキーボードを用いて行う指示を受け付ける処理部である。例えば、ＵＩ部１８０は、利用者からの画像読み込み指示を受け付けて画像入力部１１０に画像データ及びイグジフ情報の入力を指示し、利用者からの出力装置指定を受け付けて画像出力部１７０に通知する。   The UI unit 180 is a processing unit that accepts an instruction given by a user using a mouse or a keyboard. For example, the UI unit 180 receives an image reading instruction from the user, instructs the image input unit 110 to input image data and igif information, receives an output device designation from the user, and notifies the image output unit 170 of it. .

次に、レンジ補正部１３０の詳細について説明する。図４は、レンジ補正部１３０の構成を示す機能ブロック図である。図４に示すように、レンジ補正部１３０は、判別量算出部１３１と、レンジ補正方式決定部１３２と、レンジ補正実行部１３３とを有する。   Next, details of the range correction unit 130 will be described. FIG. 4 is a functional block diagram illustrating the configuration of the range correction unit 130. As illustrated in FIG. 4, the range correction unit 130 includes a discrimination amount calculation unit 131, a range correction method determination unit 132, and a range correction execution unit 133.

判別量算出部１３１は、画像データ記憶部１２０から画像データ及びイグジフ情報を読み出して、ＳＤ点、ＨＬ点、ＨＬ点−ＳＤ点及び撮影時の露出量を表す値としてＥＶ値を算出する処理部である。ここで、ＥＶ値は以下の式により算出される。なお、ＥＶ値は理論上は±無限大の値を取り得るが、自然画の撮影環境においては、だいたい−３〜＋１５の値となる。
ＥＶ＝log2(絞り値)2−log2(シャッタースピード)−log2(ＩＳＯ／１００) The discrimination amount calculation unit 131 reads the image data and the igiff information from the image data storage unit 120, and calculates an EV value as a value representing the SD point, the HL point, the HL point-SD point, and the exposure amount at the time of shooting. It is. Here, the EV value is calculated by the following equation. The EV value can theoretically take a value of ± infinity, but in a natural image shooting environment, it is approximately −3 to +15.
EV = log 2 (aperture value) 2 −log 2 (shutter speed) −log 2 (ISO / 100)

また、判別量算出部１３１は、各画素についてＲＧＢ値から輝度Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂを計算し、２５６階調レベルのヒストグラムを作成して、ＳＤ点及びＨＬ点を算出する。具体的には、判別量算出部１３１は、階調レベル２５５から画素数をカウントして総画素数の０．２％に達する階調レベル値をＨＬ点とし、階調レベル０から画素数をカウントして総画素数の０．１％に達する階調レベル値をＳＤ点とする。なお、閾値「０．２％」や「０．１％」は一例であり、他の値とすることもできる。   Also, the discrimination amount calculation unit 131 calculates luminance Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B from the RGB values for each pixel, creates a histogram of 256 gradation levels, and calculates the SD point and the HL point. Specifically, the discrimination amount calculation unit 131 counts the number of pixels from the gradation level 255 and sets the gradation level value reaching 0.2% of the total number of pixels as the HL point, and the number of pixels from the gradation level 0. The gradation level value that reaches 0.1% of the total number of pixels is defined as the SD point. Note that the threshold values “0.2%” and “0.1%” are examples, and other values may be used.

レンジ補正方式決定部１３２は、画像がハイキー画像であるかローキー画像であるか薄暗い画像であるか、あるいは、その他の画像であるかを判定し、レンジ補正方式を決定する処理部である。ここで、レンジ補正方式決定部１３２は、画像がハイキー画像であるかローキー画像であるか薄暗い画像であるか、あるいは、その他の画像であるかをＥＶ値、ＳＤ点、ＨＬ点及びＨＬ点−ＳＤ点に基づいて判定する。   The range correction method determination unit 132 is a processing unit that determines whether an image is a high key image, a low key image, a dim image, or another image, and determines a range correction method. Here, the range correction method determination unit 132 determines whether the image is a high key image, a low key image, a dim image, or another image, EV value, SD point, HL point, and HL point− The determination is based on the SD point.

具体的には、レンジ補正方式決定部１３２は、以下のようにレンジ補正方式を決定する。
（１）ＳＤ点＞５０かつＨＬ−ＳＤ＜７０
薄暗い画像 ・・・ＨＬＳＤレンジ抑制
（２）ＳＤ点＞５０かつＨＬ−ＳＤ≧７０かつＥＶ＞８
ハイキー画像・・・ＳＤレンジ抑制
（３）ＳＤ点≦５０かつＨＬ点＜６４かつＥＶ＜５
ローキー画像・・・ＨＬレンジ抑制
（４）その他
その他の画像・・・従来のレンジ補正 Specifically, the range correction method determination unit 132 determines the range correction method as follows.
(1) SD point> 50 and HL-SD <70
Dim image ・ ・ ・ HLSD range suppression (2) SD point> 50 and HL-SD ≧ 70 and EV> 8
High key image: SD range suppression (3) SD point ≦ 50 and HL point <64 and EV <5
Low key image: HL range suppression (4) Others Other images: Conventional range correction

このように、レンジ補正方式決定部１３２がＥＶ値、ＳＤ点、ＨＬ点及びＨＬ点−ＳＤ点に基づいてレンジ補正方式を決定することにより、レンジ補正において過補正をなくし、画質の向上・安定を実現することができる。なお、レンジ補正方式の決定に用いる閾値「５０」、「７０」、「８」、「６４」、「５」は一例であり、他の値とすることもできる。   As described above, the range correction method determination unit 132 determines the range correction method based on the EV value, the SD point, the HL point, and the HL point−SD point, thereby eliminating overcorrection in the range correction and improving / stable image quality. Can be realized. The threshold values “50”, “70”, “8”, “64”, “5” used for determining the range correction method are merely examples, and other values may be used.

レンジ補正実行部１３３は、レンジ補正方式決定部１３２により決定されたレンジ補正方式に基づいてレンジ補正を行う処理部である。すなわち、レンジ補正実行部１３３は、ハイキー画像に対してはＳＤレンジ抑制を行い、薄暗い画像に対してはＨＬＳＤレンジ抑制を行い、ローキー画像に対してはＨＬレンジ抑制を行う。   The range correction execution unit 133 is a processing unit that performs range correction based on the range correction method determined by the range correction method determination unit 132. That is, the range correction execution unit 133 performs SD range suppression for a high key image, performs HLSD range suppression for a dark image, and performs HL range suppression for a low key image.

次に、レンジ補正部１３０の処理手順について説明する。図５は、レンジ補正部１３０の処理手順を示すフローチャートである。図５に示すように、まず、判別量算出部１３１が、判別量すなわちＥＶ値、ＳＤ点、ＨＬ点及びＨＬ点−ＳＤ点を算出する（ステップＳ１）。   Next, the processing procedure of the range correction unit 130 will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure of the range correction unit 130. As shown in FIG. 5, first, the discrimination amount calculation unit 131 calculates a discrimination amount, that is, an EV value, an SD point, an HL point, and an HL point−SD point (step S1).

そして、レンジ補正方式決定部１３２が、ＳＤ点が５０より大きいか否かを判定し（ステップＳ２）、ＳＤ点が５０より大きい場合には、ＨＬ点−ＳＤ点が７０より小さいか否かを判定する（ステップＳ３）。   Then, the range correction method determination unit 132 determines whether or not the SD point is greater than 50 (step S2). If the SD point is greater than 50, it is determined whether or not the HL point−SD point is less than 70. Determine (step S3).

その結果、ＨＬ点−ＳＤ点が７０より小さい場合には、補正対象画像が薄暗い画像であると判定して、レンジ補正方式をＨＬＳＤレンジ抑制と決定する（ステップＳ４）。一方、ＨＬ点−ＳＤ点が７０より小さくない場合には、ＥＶ値が８より大きいか否かを判定する（ステップＳ５）。   As a result, when the HL point−SD point is smaller than 70, it is determined that the correction target image is a dim image, and the range correction method is determined as HLSD range suppression (step S4). On the other hand, when the HL point-SD point is not smaller than 70, it is determined whether or not the EV value is larger than 8 (step S5).

その結果、ＥＶ値が８より大きい場合には、補正対象画像がハイキー画像であると判定して、レンジ補正方式をＳＤレンジ抑制と決定する（ステップＳ６）。一方、ＥＶ値が８より大きくない場合には、補正対象画像がその他の画像であると判定して、レンジ補正方式を従来のレンジ補正と決定する（ステップＳ１０）。   As a result, when the EV value is larger than 8, it is determined that the correction target image is a high key image, and the range correction method is determined to be SD range suppression (step S6). On the other hand, if the EV value is not greater than 8, it is determined that the correction target image is another image, and the range correction method is determined as the conventional range correction (step S10).

また、ＳＤ点が５０より大きくない場合には、ＨＬ点が６４より小さいか否かを判定する（ステップＳ７）。その結果、ＨＬ点が６４より小さい場合には、ＥＶ値が５より小さいか否かを判定する（ステップＳ８）。   If the SD point is not larger than 50, it is determined whether the HL point is smaller than 64 (step S7). As a result, when the HL point is smaller than 64, it is determined whether or not the EV value is smaller than 5 (step S8).

その結果、ＥＶ値が５より小さい場合には、補正対象画像がローキー画像であると判定して、レンジ補正方式をＨＬレンジ抑制と決定する（ステップＳ９）。一方、ＥＶ値が５より小さくない場合には、補正対象画像がその他の画像であると判定して、レンジ補正方式を従来のレンジ補正と決定する（ステップＳ１０）。   As a result, when the EV value is smaller than 5, it is determined that the correction target image is a low key image, and the range correction method is determined to be HL range suppression (step S9). On the other hand, if the EV value is not smaller than 5, it is determined that the correction target image is another image, and the range correction method is determined as the conventional range correction (step S10).

そして、レンジ補正実行部１３３が、レンジ補正方式決定部１３２により決定された補正方式でレンジ補正を行う（ステップＳ１１）。   Then, the range correction execution unit 133 performs range correction using the correction method determined by the range correction method determination unit 132 (step S11).

このように、判別量算出部１３１が判別量を算出し、レンジ補正方式決定部１３２が判別量に基づいてレンジ補正方式を決定することによって、レンジ補正を適切に抑制することができる。   As described above, the discrimination amount calculation unit 131 calculates the discrimination amount, and the range correction method determination unit 132 determines the range correction method based on the discrimination amount, so that the range correction can be appropriately suppressed.

上述してきたように、本実施例では、レンジ補正部１３０は、ＥＶ値、ＳＤ点及びＨＬ点に基づいて補正対象画像がハイキー画像であるかローキー画像であるか薄暗い画像であるかを判定して、レンジ補正方式を決定する。そして、レンジ補正部１３０は、決定したレンジ補正方式に基づいてレンジ補正を行うこととしたので、レンジ補正を適切に抑制し、画質を向上させることができる。   As described above, in the present embodiment, the range correction unit 130 determines whether the correction target image is a high key image, a low key image, or a dim image based on the EV value, the SD point, and the HL point. To determine the range correction method. And since the range correction | amendment part 130 decided to perform range correction based on the determined range correction system, it can suppress range correction appropriately and can improve an image quality.

ハイキー画像を従来技術によってレンジ補正すると、高い輝度値の画素を無理やり低い輝度値に変更する補正を行うことになる。この結果、例えば、ハイキー画像である吹雪の画像で雪が降り止んだように見えてしまう画像になってしまうことがある。本実施例によれば、ハイキー画像に対しては、レンジ補正方式をＳＤレンジ抑制に決定するので、高い輝度値の画素を、無理やり低い輝度値に変更するような補正を抑制することができ、上述のような問題の発生を抑止することが可能になる。   When the high key image is subjected to range correction by the conventional technique, correction is performed by forcibly changing a pixel having a high luminance value to a low luminance value. As a result, for example, a snowstorm image that is a high-key image may appear as if snow has stopped. According to the present embodiment, for a high key image, the range correction method is determined to be SD range suppression, so that it is possible to suppress correction that forcibly changes a pixel having a high luminance value to a low luminance value, It is possible to suppress the occurrence of the above problems.

また、ローキー画像を従来技術によってレンジ補正すると、低い輝度値の画素を無理やり高い輝度値に変更する補正を行うことになる。この結果、例えば、ローキー画像である夜景画像でノイズが目立つ画像になってしまうことがある。本実施例によれば、ローキー画像に対しては、レンジ補正方式をＨＬレンジ抑制に決定するので、低い輝度値の画素を、無理やり高い輝度値に変更するような補正を抑制することができ、上述のような問題の発生を抑止することが可能になる。   Further, when the low key image is subjected to range correction by the conventional technique, correction is performed by forcibly changing a pixel having a low luminance value to a high luminance value. As a result, for example, a night scene image that is a low key image may be an image in which noise is conspicuous. According to the present embodiment, for the low key image, since the range correction method is determined to be HL range suppression, it is possible to suppress correction that forcibly changes a pixel having a low luminance value to a high luminance value, It is possible to suppress the occurrence of the above problems.

また、輝度値が階調の中央付近に固まっている画像を従来技術によってレンジ補正すると、中程度の輝度値の画素を無理やり高い輝度値や低い輝度値に変更する補正を行うことになる。この結果、例えば、中程度の輝度値付近のみに画素が集中している画像である薄暗い画像でノイズが目立つ画像になってしまうことがある。本実施例によれば、中程度の輝度値付近のみに画素が集中している画像に対しては、レンジ補正方式をＨＬＳＤレンジ抑制に決定するので、中程度の輝度値の画素を、無理やり高い輝度値や低い輝度値に変更するような補正を抑制することができ、上述のような問題の発生を抑止することが可能になる。   In addition, when the range correction is performed on an image in which the luminance value is fixed near the center of the gradation according to the conventional technique, correction is performed by forcibly changing the pixel having a medium luminance value to a high luminance value or a low luminance value. As a result, for example, a dark image, which is an image in which pixels are concentrated only in the vicinity of a medium luminance value, may be an image in which noise is conspicuous. According to the present embodiment, for an image in which pixels are concentrated only in the vicinity of a medium luminance value, the range correction method is determined to suppress the HLSD range, so that a medium luminance value pixel is forcibly high. Correction that changes to a luminance value or a low luminance value can be suppressed, and the occurrence of the above-described problem can be suppressed.

なお、本実施例では、レンジ補正部について説明したが、レンジ補正部の機能をソフトウェアによって実現することで、レンジ補正プログラムを得ることができる。そこで、レンジ補正プログラムを実行するコンピュータについて説明する。   Although the range correction unit has been described in the present embodiment, a range correction program can be obtained by realizing the function of the range correction unit by software. A computer that executes the range correction program will be described.

図６は、本実施例に係るレンジ補正プログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、コンピュータ２００は、ＲＡＭ２１０と、ＣＰＵ２２０と、ＨＤＤ２３０と、ＬＡＮインタフェース２４０と、表示装置２５０と、ＤＶＤドライブ２６０と、ＵＳＢインタフェース２７０とを有する。   FIG. 6 is a functional block diagram illustrating the configuration of a computer that executes the range correction program according to the present embodiment. As shown in the figure, the computer 200 includes a RAM 210, a CPU 220, an HDD 230, a LAN interface 240, a display device 250, a DVD drive 260, and a USB interface 270.

ＲＡＭ２１０は、プログラムやプログラムの実行途中結果などを記憶するメモリであり、ＣＰＵ２２０は、ＲＡＭ２１０からプログラムを読み出して実行する中央処理装置である。ＨＤＤ２３０は、プログラムやデータを格納するディスク装置であり、ＬＡＮインタフェース２４０は、コンピュータ２００をＬＡＮ経由で他のコンピュータに接続するためのインタフェースである。表示装置２５０は、画像などを表示する装置であり、ＤＶＤドライブ２６０は、ＤＶＤの読み書きを行う装置である。ＵＳＢインタフェース２７０は、マウス、キーボード、プリンタ、ＳＤカードリーダなどの機器を接続するためのインタフェースであり、複数個の機器を接続することができる。   The RAM 210 is a memory that stores a program and a program execution result, and the CPU 220 is a central processing unit that reads the program from the RAM 210 and executes the program. The HDD 230 is a disk device that stores programs and data, and the LAN interface 240 is an interface for connecting the computer 200 to other computers via the LAN. The display device 250 is a device that displays images and the like, and the DVD drive 260 is a device that reads and writes DVDs. The USB interface 270 is an interface for connecting devices such as a mouse, a keyboard, a printer, and an SD card reader, and can connect a plurality of devices.

そして、コンピュータ２００において実行されるレンジ補正プログラム２１１は、ＤＶＤに記憶され、ＤＶＤドライブ２６０によってＤＶＤから読み出されてコンピュータ２００にインストールされる。あるいは、レンジ補正プログラム２１１は、ＬＡＮインタフェース２４０を介して接続された他のコンピュータシステムのデータベースなどに記憶され、これらのデータベースから読み出されてコンピュータ２００にインストールされる。そして、インストールされたレンジ補正プログラム２１１は、ＨＤＤ２３０に記憶され、ＲＡＭ２１０に読み出されてＣＰＵ２２０によって実行される。   The range correction program 211 executed in the computer 200 is stored in the DVD, read from the DVD by the DVD drive 260, and installed in the computer 200. Alternatively, the range correction program 211 is stored in a database or the like of another computer system connected via the LAN interface 240, read from these databases, and installed in the computer 200. The installed range correction program 211 is stored in the HDD 230, read into the RAM 210, and executed by the CPU 220.

１００ 画像処理装置
１１０ 画像入力部
１２０ 画像データ記憶部
１３０ レンジ補正部
１３１ 判別量算出部
１３２ レンジ補正方式決定部
１３３ レンジ補正実行部
１４０ 明るさ補正部
１５０ 彩度補正部
１６０ シャープネス部
１７０ 画像出力部
１８０ ＵＩ部
２００ コンピュータ
２１０ ＲＡＭ
２１１ レンジ補正プログラム
２２０ ＣＰＵ
２３０ ＨＤＤ
２４０ ＬＡＮインタフェース
２５０ 表示装置
２６０ ＤＶＤドライブ
２７０ ＵＳＢインタフェース DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image processing apparatus 110 Image input part 120 Image data storage part 130 Range correction part 131 Discrimination amount calculation part 132 Range correction method determination part 133 Range correction execution part 140 Brightness correction part 150 Saturation correction part 160 Sharpness part 170 Image output part 180 UI unit 200 computer 210 RAM
211 Range correction program 220 CPU
230 HDD
240 LAN interface 250 Display device 260 DVD drive 270 USB interface

Claims (10)

画像を構成する画素の輝度について、明るいほうから画素数が第１の所定の割合にあたる値をハイライト点として特定し、暗いほうから画素数が第２の所定の割合にあたる値をシャドー点として特定するＨＬＳＤ点特定手順と、
前記画像の撮影条件を表す情報から露出量を算出する露出量算出手順と、
前記ＨＬＳＤ点特定手順により特定されたハイライト点及びシャドー点並びに前記露出量算出手順により算出された露出量に基づいてレンジ補正方式を決定する際に、露出量が第一の閾値よりも大きい場合に、該第一の閾値よりも小さい場合と比較して、シャドー領域でのレンジ補正を抑制する方式を選択し、もしくは、該露出量が第二の閾値よりも小さい場合に、該第二の閾値よりも大きい場合と比較してハイライト領域でのレンジ補正を抑制する方式を選択するレンジ補正方式決定手順と、
前記レンジ補正方式決定手順により決定されたレンジ補正方式に基づいて画像のレンジ補正を行うレンジ補正実行手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とするレンジ補正プログラム。 For the brightness of the pixels constituting the image, the value corresponding to the first predetermined ratio from the brighter is specified as the highlight point, and the value corresponding to the second predetermined ratio from the darker is specified as the shadow point. HLSD point identification procedure to
An exposure amount calculating procedure for calculating an exposure amount from information representing the photographing condition of the image;
When determining the range correction method based on the highlight point and shadow point specified by the HLSD point specifying procedure and the exposure amount calculated by the exposure amount calculating procedure , the exposure amount is larger than the first threshold value In contrast, when a method for suppressing range correction in the shadow area is selected as compared with the case where the exposure value is smaller than the first threshold value, or when the exposure amount is smaller than the second threshold value, Range correction method determination procedure for selecting a method for suppressing the range correction in the highlight area as compared with the case where it is larger than the threshold value ;
A range correction execution procedure for causing a computer to execute a range correction execution procedure for correcting a range of an image based on a range correction method determined by the range correction method determination procedure. 前記レンジ補正方式決定手順は、画像がローキー画像であるかハイキー画像であるか薄暗い画像であるかを前記ハイライト点及びシャドー点並びに露出量に基づいて判定し、ローキー画像に対してはハイライト領域でのレンジ補正を抑制するＨＬレンジ抑制にレンジ補正方式を決定し、ハイキー画像に対してはシャドー領域でのレンジ補正を抑制するＳＤレンジ抑制にレンジ補正方式を決定し、薄暗い画像に対してはハイライト領域及びシャドー領域でのレンジ補正を抑制するＨＬＳＤレンジ抑制にレンジ補正方式を決定することを特徴とする請求項１に記載のレンジ補正プログラム。   The range correction method determination procedure determines whether the image is a low key image, a high key image, or a dim image based on the highlight point, the shadow point, and the exposure amount, and highlights the low key image. A range correction method is determined for HL range suppression that suppresses range correction in a region, a range correction method is determined for SD range suppression that suppresses range correction in a shadow region for a high-key image, and a dim image is determined. The range correction method according to claim 1, wherein a range correction method is determined for HLSD range suppression that suppresses range correction in a highlight area and a shadow area. 前記レンジ補正方式決定手順は、シャドー点が第１の閾値より大きく、かつ、ハイライト点とシャドー点との差が第２の閾値より小さい場合には、画像が薄暗い画像であると判定し、シャドー点が第１の閾値より大きく、かつ、ハイライト点とシャドー点との差が第２の閾値以上であり、かつ、露出量が第３の閾値よりも大きい場合には、画像がハイキー画像であると判定し、シャドー点が第１の閾値以下であり、かつ、ハイライト点が第４の閾値より小さく、かつ、露出量が第５の閾値よりも小さい場合には、画像がローキー画像であると判定することを特徴とする請求項２に記載のレンジ補正プログラム。   The range correction method determination procedure determines that the image is a dim image when the shadow point is larger than the first threshold and the difference between the highlight point and the shadow point is smaller than the second threshold; If the shadow point is greater than the first threshold, the difference between the highlight point and the shadow point is greater than or equal to the second threshold, and the exposure amount is greater than the third threshold, the image is a high key image. If the shadow point is less than or equal to the first threshold value, the highlight point is smaller than the fourth threshold value, and the exposure amount is smaller than the fifth threshold value, the image is a low-key image. The range correction program according to claim 2, wherein the range correction program is determined. 画像を構成する画素の輝度について、明るいほうから画素数が第１の所定の割合にあたる値をハイライト点として特定し、暗いほうから画素数が第２の所定の割合にあたる値をシャドー点として特定するＨＬＳＤ点特定ステップと、
前記画像の撮影条件を表す情報から露出量を算出する露出量算出ステップと、
前記ＨＬＳＤ点特定ステップにより特定されたハイライト点及びシャドー点並びに前記露出量算出ステップにより算出された露出量に基づいてレンジ補正方式を決定する際に、露出量が第一の閾値よりも大きい場合に、該第一の閾値よりも小さい場合と比較して、シャドー領域でのレンジ補正を抑制する方式を選択し、もしくは、該露出量が第二の閾値よりも小さい場合に、該第二の閾値よりも大きい場合と比較してハイライト領域でのレンジ補正を抑制する方式を選択するレンジ補正方式決定ステップと、
前記レンジ補正方式決定ステップにより決定されたレンジ補正方式に基づいて画像のレンジ補正を行うレンジ補正実行ステップと
を含んだことを特徴とするレンジ補正方法。 For the brightness of the pixels constituting the image, the value corresponding to the first predetermined ratio from the brighter is specified as the highlight point, and the value corresponding to the second predetermined ratio from the darker is specified as the shadow point. HLSD point identification step to perform,
An exposure amount calculating step of calculating an exposure amount from information representing the image capturing condition ;
When determining the range correction method based on the highlight point and shadow point specified in the HLSD point specifying step and the exposure amount calculated in the exposure amount calculating step , the exposure amount is larger than the first threshold value In contrast, when a method for suppressing range correction in the shadow area is selected as compared with the case where the exposure value is smaller than the first threshold value, or when the exposure amount is smaller than the second threshold value, A range correction method determination step for selecting a method for suppressing range correction in a highlight area compared to a case where the value is larger than a threshold value ;
A range correction execution step of performing a range correction of an image based on the range correction method determined in the range correction method determination step. 画像を構成する画素の輝度について、明るいほうから画素数が第１の所定の割合にあたる値をハイライト点として特定し、暗いほうから画素数が第２の所定の割合にあたる値をシャドー点として特定するＨＬＳＤ点特定部と、
前記画像の撮影条件を表す情報から露出量を算出する露出量算出部と、
前記ＨＬＳＤ点特定部により特定されたハイライト点及びシャドー点並びに前記露出量算出部により算出された露出量に基づいてレンジ補正方式を決定する際に、露出量が第一の閾値よりも大きい場合に、該第一の閾値よりも小さい場合と比較して、シャドー領域でのレンジ補正を抑制する方式を選択し、もしくは、該露出量が第二の閾値よりも小さい場合に、該第二の閾値よりも大きい場合と比較してハイライト領域でのレンジ補正を抑制する方式を選択するレンジ補正方式決定部と、
前記レンジ補正方式決定部により決定されたレンジ補正方式に基づいて画像のレンジ補正を行うレンジ補正実行部と
を備えたことを特徴とするレンジ補正装置。 For the brightness of the pixels constituting the image, the value corresponding to the first predetermined ratio from the brighter is specified as the highlight point, and the value corresponding to the second predetermined ratio from the darker is specified as the shadow point. An HLSD point identifying unit,
An exposure amount calculation unit for calculating an exposure amount from information representing the imaging condition of the image;
When determining the range correction method based on the highlight point and shadow point specified by the HLSD point specifying unit and the exposure amount calculated by the exposure amount calculating unit , the exposure amount is larger than the first threshold value In contrast, when a method for suppressing range correction in the shadow area is selected as compared with the case where the exposure value is smaller than the first threshold value, or when the exposure amount is smaller than the second threshold value, A range correction method determination unit that selects a method for suppressing range correction in a highlight region compared to a case where the value is larger than a threshold value ;
A range correction apparatus comprising: a range correction execution unit that performs image range correction based on the range correction method determined by the range correction method determination unit. 画像に含まれる画素の輝度について、明るい方から画素数が第１の所定の割合にあたる値をハイライト点、暗い方から画素数が第２の所定の割合にあたる値をシャドー点として特定するとともに、前記画像を撮影した際の露出量を表す値を求める判別量算出部と、Regarding the luminance of the pixels included in the image, the value corresponding to the first predetermined ratio from the brighter side is specified as the highlight point, and the value corresponding to the second predetermined ratio from the darker side is specified as the shadow point, A discriminating amount calculation unit for obtaining a value representing an exposure amount when the image is captured;
前記ハイライト点の値と前記シャドー点の値と前記露出量を表す値とに基づいて、前記画像がハイキー画像もしくはローキー画像のいずれかに該当するか否かを判断し、ハイキー画像に該当すると判断した場合には、シャドー領域でのレンジ補正を抑制する方式を選択し、ローキー画像に該当すると判断した場合には、ハイライト領域でのレンジ補正を抑制する方式を選択するレンジ補正方式決定部と、  Based on the value of the highlight point, the value of the shadow point, and the value representing the exposure amount, it is determined whether or not the image corresponds to either a high key image or a low key image. If determined, a method for suppressing range correction in the shadow area is selected, and if determined to correspond to a low key image, a range correction method determining unit that selects a method for suppressing range correction in the highlight area When,
前記レンジ補正方式決定部により決定された方式に基づいて、前記画像のレンジ補正を行うレンジ補正実行部  Range correction execution unit that performs range correction of the image based on the method determined by the range correction method determination unit
を有することを特徴とするレンジ補正装置。A range correction apparatus comprising: 前記シャドー領域でのレンジ補正を抑制する方式は、シャドー点はそのままとし、ハイライト点を階調レベルの最大値に対応させるレンジ補正方式であり、The method for suppressing the range correction in the shadow area is a range correction method in which the shadow point is left as it is, and the highlight point corresponds to the maximum value of the gradation level,
前記ハイライト領域でのレンジ補正を抑制する方式は、シャドー点を階調レベルの最小値に対応させ、ハイライト点はそのままとするレンジ補正方式であることを特徴とする請求項１に記載のレンジ補正プログラム。  2. The range correction method according to claim 1, wherein the method for suppressing the range correction in the highlight region is a range correction method in which the shadow point is made to correspond to the minimum value of the gradation level and the highlight point is left as it is. Range correction program. 前記シャドー領域でのレンジ補正を抑制する方式は、シャドー点はそのままとし、ハイライト点を階調レベルの最大値に対応させるレンジ補正方式であり、The method for suppressing the range correction in the shadow area is a range correction method in which the shadow point is left as it is, and the highlight point corresponds to the maximum value of the gradation level,
前記ハイライト領域でのレンジ補正を抑制する方式は、シャドー点を階調レベルの最小値に対応させ、ハイライト点はそのままとするレンジ補正方式であることを特徴とする請求項４に記載のレンジ補正方法。  5. The range correction method according to claim 4, wherein the method of suppressing the range correction in the highlight region is a range correction method in which the shadow point is made to correspond to the minimum value of the gradation level and the highlight point is left as it is. Range correction method. 前記シャドー領域でのレンジ補正を抑制する方式は、シャドー点はそのままとし、ハイライト点を階調レベルの最大値に対応させるレンジ補正方式であり、The method for suppressing the range correction in the shadow area is a range correction method in which the shadow point is left as it is, and the highlight point corresponds to the maximum value of the gradation level,
前記ハイライト領域でのレンジ補正を抑制する方式は、シャドー点を階調レベルの最小値に対応させ、ハイライト点はそのままとするレンジ補正方式であることを特徴とする請求項５に記載のレンジ補正装置。  6. The range correction method according to claim 5, wherein the method for suppressing the range correction in the highlight region is a range correction method in which the shadow point is made to correspond to the minimum value of the gradation level and the highlight point is left as it is. Range correction device. 前記シャドー領域でのレンジ補正を抑制する方式は、シャドー点はそのままとし、ハイライト点を階調レベルの最大値に対応させるレンジ補正方式であり、  The method for suppressing the range correction in the shadow area is a range correction method in which the shadow point is left as it is, and the highlight point corresponds to the maximum value of the gradation level,
前記ハイライト領域でのレンジ補正を抑制する方式は、シャドー点を階調レベルの最小値に対応させ、ハイライト点はそのままとするレンジ補正方式であることを特徴とする請求項６に記載のレンジ補正装置。  The method of suppressing range correction in the highlight region is a range correction method in which a shadow point is made to correspond to a minimum value of a gradation level and a highlight point is left as it is. Range correction device.
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