JP5512928B2 - 美的に高められた画像変換のための方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理に関し、より詳細には、電子カラー画像の自動変換に関する。

カラー画像がグレー・スケール画像に変換される必要のある状況が存在する。ピクチャが白黒画像としてより大きなインパクトをもつことがある。カラー画像をグレー・スケール画像に自動的に変換することができるソフトウェア・プログラムが存在する。そのような自動変換用の１つの典型的手法は、グレー・スケール輝度を得るために、カラー画像の各ピクセルにおいて、赤チャネル、緑チャネル、青チャネルのデータを平均する。その他の手法は、グレー・スケール輝度を決定するために、色空間（例えば、赤・緑・青（ＲＧＢ）色空間）の色成分から輝度量を評価する。例えば、ピクセルのＲＧＢ値を使用して、色相・彩度・輝度（ＨＳＬ）色空間の輝度成分を計算し、その後、輝度成分をグレー・スケール輝度として使用して、ピクセルのＲＧＢチャネルに割り当てる。そのような従来の自動変換方法は一般に、美的に満足できるグレー・スケール画像を生成しない。

いくつかのソフトウェア・プログラムは、グレー・スケール輝度を計算するために、ユーザが各色チャネルの重みを選ぶ。ユーザが異なる色チャネル用の１組の重みを指定した後、ソフトウェア・プログラムは、ユーザ指定の重みに基づいて、カラー画像をグレー・スケール画像に変換する。したがって、ユーザは、各色チャネルの重みを手動で調整して、検査し比較のために異なるグレー・スケール画像を生成する。異なるチャネルの重みの調整と、結果のグレー・スケール画像の目視検査とを通して、ユーザは、自らの審美的好みに従ってカスタマイズされたグレー・スケール画像を生成することができる。そのような手法は、時間と、興味と、グレー・スケール画像をカスタマイズする知識とを有するユーザにとっては適している。経験豊かなユーザは、希望する結果を速やかに生み出すことができるだろうが、一般のユーザは試行錯誤プロセスを時間の浪費と思うかもしれない。

カラー画像を美的に高められたグレー・スケール画像に自動変換するための方法および装置が、本明細書で説明される。本発明の実施態様のいくつかは、このセクションで要約される。

一実施態様では、グレー・スケール画像を生成するため、カラー画像の色チャネルの混合が、画像の分析の結果として自動的に決定される。一例では、グレー・スケール表現に適さない色チャネル（例えば、青）のデータは使用されない。調整強度は、画像自体に依存する。一例では、画質向上のため、より強い色チャネルは、より弱い色チャネルよりも自動的に小さく重み付けされれる。一例では、非線形スケーリングを通してコントラストをさらに強くした後、エッジを強め、画像中央に注意を引くため、画像の境界部分を暗くする。オプションで、見た目をさらに向上させるため、魅力のある色バランス調整がグレー・レベルに従って行われる。

本発明の一態様では、画像変換の方法は、カラー画像の複数の色チャネルのデータを使用して、実質的なグレー・スケール画像を自動的に生成する。実質的なグレー・スケール画像を生成する際に、カラー画像のある色チャネル（例えば、青）の重みを、著しくかつ自動的に減少させる。一例では、その色チャネル（例えば、青）の重みはゼロであり、カラー画像のその色チャネルのデータ（例えば、カラー画像の青色値）は、実質的なグレー・スケール画像を生成する際に使用されない。一例では、非常に低い輝度レベルをもたないピクセルの場合、実質的なグレー・スケール画像の色点は（例えば、色度図上で）白色点に近い。一例では、実質的なグレー・スケール画像の色は輝度レベルの関数である。一例では、複数の色チャネルの重みは、複数の色チャネルの統計データから決定される。一実施態様の一例では、複数の色チャネルは第１の色チャネルと、第２の色チャネルとを含み、第１と第２のチャネルの重みは、カラー画像の第１と第２のチャネルの全体的な色の指標に反比例する。一例では、カラー画像の第１と第２の色チャネルの全体的色の指標は、カラー画像の第１の色チャネルの平均の色値と、カラー画像の第２の色チャネルの平均の色値とに基づいて決定される。別の例では、カラー画像の第１と第２の色チャネルの全体的色の指標は、カラー画像の第１の色チャネルの色値がカラー画像の第２の色チャネルの色値よりも大きいピクセルの数と、カラー画像の第２の色チャネルの色値がカラー画像の第１の色チャネルの色値よりも大きいピクセルの数とに（例えば、赤優位ピクセルの数と、緑優位ピクセルの数とに）基づいて決定される。

一例では、実質的なグレー・スケール画像を生成するステップは、輝度レベルの範囲を拡張するために輝度レベルをスケーリングするステップと、境界までの距離に基づいて実質的なグレー・スケール画像の境界領域の輝度レベルを引き下げるステップと、輝度レベルに従って色バランスを調整するステップとを含む。一例では、輝度レベルのスケーリングは、輝度レベルに関して非線形的である。一例では、色バランス移動の量は、輝度レベルに反比例する。

本発明の一態様では、画像変換の方法は、カラー画像の統計データに基づいて、カラー画像の複数の色チャネルの重みを決定するステップと、重みに従って、カラー画像の複数の色チャネルのデータから実質的なグレー・スケール画像を生成するステップとを含む。一例では、複数の色チャネルは、赤と緑であり、画像の青チャネルのデータは、実質的なグレー・スケール画像を生成する際に使用されない。一例では、統計データが、カラー画像の複数の色チャネルのデータから決定され、その統計データは、カラー画像の複数の色チャネルのうちの１つの色値の平均と、カラー画像の第１の色チャネルの色値がカラー画像の第２の色チャネルの色値よりも大きいピクセルの数とのうちの少なくとも一方を含む。例えば、カラー画像の複数の色チャネルのうちの第１の色チャネルの重みと、カラー画像の複数の色チャネルのうちの第２の色チャネルの重みとの比率は、カラー画像の複数の色チャネルのうちの第１の色チャネルの色値の平均と、カラー画像の複数の色チャネルのうちの第２の色チャネルの色値の平均との比率に反比例し、代替として、カラー画像の複数の色チャネルのうちの第１の色チャネルの重みと、カラー画像の複数の色チャネルのうちの第２の色チャネルの重みとの比率は、カラー画像の複数の色チャネルのうちの第１の色チャネルの色値がカラー画像の複数の色チャネルのうちの第２の色チャネルの色値よりも大きいピクセルの数と、カラー画像の複数の色チャネルのうちの第２の色チャネルの色値がカラー画像の複数の色チャネルのうちの第１の色チャネルの色値よりも大きいピクセルの数との比率に反比例する。異なる重みの組合せも使用することができる。一例では、実質的なグレー・スケール画像を生成するステップは、重みに従って、複数の色チャネルの色値からグレー・レベルを決定するステップと、コントラストを向上させるためにグレー・レベルをスケーリングするステップと、境界までの距離に基づいて実質的なグレー・スケール画像の境界領域のグレー・レベルを引き下げるステップと、グレー・レベルに従って実質的なグレー・スケール画像の色値を決定するステップとを含む。

本発明は、上記の方法を実行するデータ処理システムを含む上記の方法を実行する方法と装置を含み、さらにデータ処理システム上で実行されたときにシステムに上記の方法を実行させるコンピュータ可読媒体を含む。

本発明のその他の特徴は、添付の図面と以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

本発明が、添付の図面の図により、限定ではなく例として説明され、添付の図面において、同様の参照符号は類似の要素を表す。

以下の説明と図面は、本発明を説明するものであって、本発明を限定するものと解釈されてはならない。多くの具体的な細部が、本発明の完全な理解を可能にするために説明されている。しかし、場合によっては、本発明の説明を不明瞭にすることを避けるため、よく知られたまたは従来通りの細部は説明されない。本開示における、一実施形態の参照という文言は、必ずしも同じ実施形態の参照である必要はなく、そのような参照は、少なくとも１つの実施形態の参照を意味する。

本発明の少なくとも１つの実施形態は、カラー画像を美的に高められたグレー・スケール画像に、またはわずかな色合いに基づくグレー・スケールを用いた実質的なグレー・スケール画像に自動的に変換することを試みる。一実施形態では、調整の強度を自動的に決定するために、カラー画像を分析する。一実施形態では、グレー・スケール表現に適したデータをもつ色チャネル（例えば、赤と緑）は、グレー・スケール表現に適さないデータをもつチャネル（例えば、青）よりも、はるかに重く重み付けされる。本発明の実施形態によれば、色チャネルは、従来の自動方法から得られるものよりも、美的に優れた結果を生成するように自動的に重み付けされる。したがって、本発明の一実施形態による、画像取得システム（例えば、ビデオ・カメラまたは電子スチール・カメラ）、または画像処理システム（例えば、ポータブル・コンピュータまたはデスクトップ・コンピュータ）は、熟練の写真家によって手動で生成された画像と美的に同等のグレー・スケール画像を自動的に生成する。

例えば、一実施形態では、青チャネル・データは、グレー・スケール表現にとって「うるさい」ので、カラー画像からグレー・スケール画像への変換に際して、青チャネルに非常に小さな重みまたはゼロ重みを与える。一般的な写真の青チャネル・データだけをグレー・スケール画像に変換すると、結果のグレー・スケール画像は、元のカラー画像で観察したものよりも細部の特徴が認識しにくい高コントラスト画像になる。

一実施形態では、グレー・スケール画像の自動生成において、青チャネル・データをまったく使用しない。赤チャネルと緑チャネルが、結果のグレー・スケール画像の画質向上のため、カラー画像についての統計データに従って重み付けされる。例えば、画像が全体的に赤よりも緑がかっているとき、赤チャネルで観察し得る細部特徴を向上させ強化するために、赤チャネルが緑チャネルよりも大きく重み付けされる。

図１は、本発明とともに使用され得る典型的なコンピュータ・システムの一例を示している。図１はコンピュータ・システムの様々な構成要素を示しているが、構成要素を相互接続するどの特定の構成または方式も、本発明に適さない詳しさで表すことは意図されていないことに留意されたい。より少ない構成要素またはおそらくはより多くの構成要素を有する、ネットワーク・コンピュータやその他のデータ処理システムも、本発明とともに使用できることも理解されたい。図１のコンピュータ・システムは、例えば、Ａｐｐｌｅ Ｍａｃｉｎｔｏｓｈコンピュータである。

図１に示されるように、データ処理システムの形態をとるコンピュータ・システム１０１はバス１０２を含む。バス１０２は、マイクロプロセッサ１０３と、ＲＯＭ１０７と、揮発性ＲＡＭ１０５と、不揮発性メモリ１０６とを結合する。マイクロプロセッサ１０３は、例えば、Ｍｏｔｏｒｏｌａ，Ｉｎｃ．またはＩＢＭのＧ３、Ｇ４、またはＧ５マイクロプロセッサであり、図１の例に示されるように、キャッシュ・メモリ１０４に結合される。バス１０２は、これらの様々な構成要素を互いに相互接続し、これらの構成要素１０３、１０７、１０５、１０６を、ディスプレイ・コントローラとディスプレイ装置１０８や、マウス、キーボード、モデム、ネットワーク・インターフェース、プリンタ、スキャナ、ビデオ・カメラ、当技術分野でよく知られたその他の装置である入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置などの周辺装置にも相互接続する。一般に、入力／出力装置１１０は、入力／出力コントローラ１０９を介してシステムに結合される。揮発性ＲＡＭ１０５は一般に、メモリ内のデータをリフレッシュまたは維持するために持続的に電力を必要とする、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）として実装される。不揮発性メモリ１０６は一般に、磁気ハード・ドライブ、磁気光ドライブ、光ドライブ、ＤＶＤ ＲＡＭ、またはシステムから電力が除去された後でもデータを維持するその他のタイプのメモリ・システムである。一般に、不揮発性メモリは、ランダム・アクセス・メモリでもあるが、これは必須ではない。図１は、不揮発性メモリが、データ処理システム内の残りの構成要素に直接結合されるローカル装置であることを示しているが、本発明が、モデムまたはＥｔｈｅｒｎｅｔインターフェースなどのネットワーク・インターフェースを介してデータ処理システムに結合されたネットワーク記憶装置など、システムから遠く離れた不揮発性メモリを利用できることは理解されよう。バス１０２は、当技術分野でよく知られているような様々なブリッジ、コントローラ、および／またはアダプタを介して互いに接続された、１つまたは複数のバスを含む。一実施形態では、Ｉ／Ｏコントローラ１０９は、ＵＳＢ周辺機器を制御するためのＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）アダプタ、および／またはＩＥＥＥ−１３９４周辺機器を制御するためのＩＥＥＥ−１３９４バス・アダプタを含む。

本発明の態様が少なくとも部分的にソフトウェアで実現できることは、この説明から明らかであろう。すなわち、本発明の技法は、コンピュータ・システムまたはその他のデータ処理システム内で、ＲＯＭ１０７、揮発性ＲＡＭ１０５、不揮発性メモリ１０６、キャッシュ１０４、またはリモート記憶装置などのメモリに格納された一連の命令を実行するマイクロプロセッサなどのプロセッサに応答して実行される。様々な実施形態では、本発明を実施するため、ハードワイヤード回路をソフトウェア命令と組み合わせて使用することができる。したがって、本発明の技法は、ハードウェア回路とソフトウェアの特定の組合せにも、データ処理システムによって実行される命令の特定の出所にも限定されることはない。加えて、説明を簡素化するため、この説明のいたる所で、様々な機能や動作が、ソフトウェア・コードによって実行される、または引き起こされるものとして説明される。しかし、そのような表現によって意味されることは、機能がマイクロプロセッサ１０３などのプロセッサによるコードの実行から生じるということであるのは、当業者であれば理解されよう。

データ処理システムによって実行されたときにシステムに本発明の様々な方法を実行させるソフトウェアとデータを保存するために、機械可読媒体を使用することができる。この実行可能ソフトウェアとデータは、例えば、図１に示されるような、ＲＯＭ１０７、揮発性ＲＡＭ１０５、不揮発性メモリ１０６、および／またはキャッシュ１０４を含む様々な場所に保存される。このソフトウェアおよび／またはデータの一部を、これらの記憶装置のいずれか１つに保存することができる。

したがって、機械可読媒体は、機械（例えば、コンピュータ、ネットワーク装置、携帯情報端末、製造工具、１つまたは複数のプロセッサの組を有する任意の装置など）によってアクセス可能な形式で情報を提供（すなわち、保存および／または送信）する任意の機構を含む。例えば、機械可読媒体は、記録可能／記録不能媒体（例えば、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュ・メモリ装置など）ばかりでなく、電気的、光学的、音響的、またはその他の形態の伝播信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）なども含む。

図２は、本発明の実施形態で使用される画像取得システムの一例を示している。この撮像装置１５１は、例えば、電子スチール・カメラまたはビデオ（ムービ）カメラとすることができる。撮像装置１５１は、バス１５２によってメモリ１５３と、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート１６１と、ＣＣＤ（電荷結合素子）画像センサ１５９と、ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）１５７とに結合されたマイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ１５５を含む。撮像装置１５１は、バス１５２にやはり結合された液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１７１も含むことができ、ＬＣＤ１７１は、撮像装置１５１によってキャプチャまたは記録された画像を表示するために使用される。ＬＣＤ１７１はカメラのビューファインダとして機能し、撮像装置１５１上にビューファインダとして機能するその他のタイプの画像表示装置をオプションで設けてもよい。１つのモードでは、ＬＣＤディスプレイはさらに、画像の修復と向上のためにオプションを設定するためや、変換画像を表示するためのユーザ・インターフェースを表示するためにも使用される。撮像装置１５１は、ＣＣＤ１５９の上に配置される結像レンズ１６３も含む。マイクロプロセッサ１５５は撮像装置１５１の動作を制御する。ＲＯＭ１５７かマイクロプロセッサ１５５に、またはＲＯＭ１５７とマイクロプロセッサ１５５の両方に保存されたソフトウェア・プログラムを実行することによって、マイクロプロセッサ１５５はそのような制御を行うことができる。マイクロプロセッサ１５５は、画像変換動作を制御し、キャプチャされた画像のメモリ１５３への保存を制御する。マイクロプロセッサ１５５は、Ｉ／Ｏポート１６１の１つを介した外部汎用コンピュータまたは専用コンピュータへの（色補正されても、されなくてもよい）画像データのエキスポートも制御する。マイクロプロセッサ１５５はまた、ユーザ・コマンド（例えば、ＣＣＤ上に画像をキャプチャし、それをメモリに保存することによって、写真を「撮る」ためのコマンド、またはコントラスト向上や色バランス調整のためのオプションを選択するためのコマンド）に応答する。ＲＯＭ１５７は、マイクロプロセッサ１５５によって実行されるソフトウェア命令を保存し、画像変換を実行するためのオプション（または好み）も保存することができる。メモリ１５３は、ＣＣＤ１５９から受け取られたキャプチャ画像／記録画像を保存するために使用される。カメラのその他の代替構成が、本発明の様々な実施形態とともに使用され得ることは理解されよう。

図３は、本発明の一実施形態による、カラー画像をグレー・スケール画像に変換する一例を示している。図３では、カラー画像２０１は、ピクセルのアレイを有する。カラー画像２０１のピクセルの各々は、カラー画像内の点についての色情報を指定する。例えば、ピクセル（ｉ）は、赤・緑・青（ＲＧＢ）色空間内で、色値の赤２４１（Ｒ_i）、緑２４３（Ｇ_i）、青２４５（Ｂ_i）を有する。カラー画像（２０１）は、画像に関する統計データを得るために分析（２０３）される。例えば、色チャネルの赤、緑、青に関する平均成分が決定される。そして、平均赤２３１（Ｒ_A）、平均緑２３３（Ｇ_A）、平均青２３５（Ｂ_A）は、異なるチャネルからのデータを混合するための重みを決定（２０５）するために使用される。

一実施形態では、写真画像の青チャネルからのデータは美的に満足できるグレー・スケール画像の生成に適さないので、青チャネル用の重みＷ_B（２５５）は小さく、またはゼロである。簡単にする理由で、本発明の一実施形態は、青チャネルからのデータが使用されないように、青チャネルに対してはゼロ重みを使用し、平均青Ｂ_A（２３５）を評価する必要はなく、平均赤Ｒ_A（２３１）と平均緑Ｇ_A（２３３）が、赤チャネルと緑チャネル用の重みＷ_R（２５１）、Ｗ_G（２５３）を決定するために使用される。一実施形態では、より小さな平均を有するチャネルの細部を良くし、強調するように、他のチャネルよりも小さな平均を有するチャネルに対してより大きな重みを使用する。例えば、平均赤Ｒ_A（２３１）が平均緑Ｇ_A（２３３）よりも小さいとき、赤チャネルは、Ｗ_G（２５３）よりも大きい重みＷ_R（２５１）を有する。

代替として、青チャネルの重みを決定するため、青チャネルのデータが分析される。例えば、極端でない青値を有する中間青ピクセル（例えば、非常に高いまたは非常に低い青値をもたないピクセル）がカウントされる。中間青ピクセルのパーセンテージが増えるにつれて、青チャネルの重みが増加する。典型的な写真画像は少数の中間青ピクセルを有するに過ぎず、その結果、青チャネル・データだけに基づいて生成されたグレー・スケール画像は、あまり詳細ではない特徴しか提供しない。大きく割り引かれない場合、高コントラストの青チャネル・データは、他のチャネルの細部を埋もれさせることがある。一実施形態では、中間赤、中間緑、中間青ピクセルのパーセンテージは、重みがこれらのパーセンテージに（線形または非線形に）比例するように、重みを決定するために使用される。さらに、中間赤、中間緑、中間青ピクセルのパーセンテージに基づいた重みは、個々のチャネルの最終的な重みを決定するために、他の検討要件（例えば、赤対緑比）に基づいた重みと組み合わされてもよい。

統計分析用に異なるチャネルの重みが決定されると、グレー・レベルを決定（２０９）するために、色チャネルが重み付けされる。例えば、対応するピクセルのグレー・レベルｇ_i（２２５）を計算するために（例えば、ｇ_i＝Ｗ_R×Ｒ_i＋Ｗ_G×Ｇ_i＋Ｗ_B×Ｂ_i）、各ピクセルの色値の赤Ｒ_i（２４１）、緑Ｇ_i（２４３）、青Ｂ_i（２４５）が重み付けされる。一実施形態では、青チャネル・データは使用されず（例えば、Ｗ_B＝０）、その結果、ｇ_i＝Ｗ_R×Ｒ_i＋Ｗ_G×Ｇ_iである。一実施形態では、グレー・スケール画像はＲＧＢ空間で表され、グレー・レベルｇ_iの値は、グレー・スケール画像の赤チャネル、緑チャネル、青チャネルに均等に割り当てられる。グレー・スケール画像２２３の生成のために、オプションでコントラストを向上（２２１）させてもよい。

図４は、本発明の一実施形態による、色チャネルの重みを決定する一例を示している。本発明の一実施形態では、青チャネルの重み（Ｗ_B）はゼロであり、赤チャネルと青チャネルの重みが、以下の式に従って計算される。
Ｗ_R＝Ｇ_A ^β／（Ｇ_A ^β＋Ｒ_A ^β）＝１／［１＋（Ｒ_A／Ｇ_A）^β］
Ｗ_G＝Ｒ_A ^β／（Ｒ_A ^β＋Ｇ_A ^β）＝１／［１＋（Ｇ_A／Ｒ_A）^β］

したがって、赤チャネルと緑チャネルの重みは、赤チャネルと緑チャネルの平均色値と、線形または非線形に反比例する（例えば、Ｗ_R／Ｗ_G＝（Ｇ_A／Ｒ_A）^β）。上記の例では、Ｗ_R＋Ｗ_G＝Ｗ_R＋Ｗ_G＋Ｗ_B＝１である。最初に色値（Ｒ_i，Ｇ_i，Ｂ_i）を有するピクセルのグレー・レベルは、ｇ_i＝Ｒ_i／（１＋λ^β）＋Ｇ_i／（１＋λ^-β）に従って計算される。ここで、λ＝Ｒ_A／Ｇ_Aである。

調整可能パラメータβは、調整が赤対緑比（Ｒ_A／Ｇ_A）の変化に対してどれだけ感受性があるかを指定する。図４の点２６１で、平均緑は平均赤と等しい（例えば、Ｒ_A／Ｇ_A＝Ｇ_A／Ｒ_A＝１）。したがって、赤チャネルと緑チャネルの重みは、点２６１では、互いに等しい（例えば、Ｗ_R＝Ｗ_G＝１／２）。赤対緑比が点２６１から離れて移動するとき、平均赤と平均緑の差はより大きくなり、異なるチャネルの重みの差もより大きくなる。β＝１のとき、曲線２６５は、平均赤と平均緑の差がより大きくなるにつれて、重みＷ_Rが徐々に変化することを示している。β＝２のとき、曲線２６３は、平均赤と平均緑の差がより大きくなるにつれて、重みＷ_Rがより速やかに変化することを示している。一実施は、β＝２を使用するが、その他の値（例えば、１、１．５、または３）を使用することができる。

重みＷ_RとＷ_Gは、上に示されたような分析式から計算される。代替として、赤対緑比（例えば、Ｒ_A／Ｇ_A）の関数としての重みを、検索テーブルまたは検索テーブルに基づいた補間（例えば、区分的線形補間または多項式補間）から決定することもできる。検索テーブルまたは分析式は、１人または複数人の熟練の写真家によって作成された結果に適合する曲線から導き出される。例えば、多くの異なる写真画像が美的に満足できるグレー・スケール画像に手動で変換された後、赤対緑比（例えば、Ｒ_A／Ｇ_A）の関数としての重みＷ_RとＷ_Gを決定するために、結果のグレー・スケール画像が元の画像と比較される。

上記の例は、青チャネルが廃棄され、赤チャネルと緑チャネルの重みが赤対緑比（例えば、Ｒ_A／Ｇ_A）の関数として決定される、簡単で効果的な実施形態を説明している。この説明から、色チャネルの重みは一般に、重みを計算するために使用される様々な統計データ（平均、標準偏差、色チャネルの異なる値の分布、その他）から導き出されることを当業者であれば理解するであろう。さらに、赤対緑比の異なる指標を使用してもよい。例えば、ピクセルが赤味がかっているか、または緑がかっているかを、ピクセルの赤成分と緑成分に基づいて決定するため、各ピクセルが検査される。Ｒ_i＞Ｇ_iであるとき、ピクセルは赤味がかっており、Ｒ_i＜Ｇ_iであるとき、ピクセルは緑がかっている。赤チャネルと緑チャネルの重みの決定のため、赤味がかったピクセルの数（Ｎ_R）と緑がかったピクセルの数（Ｎ_G）がカウントされる。

例えば、赤チャネルと緑チャネルの重みは、代替として、以下の式を使用して決定できる。
Ｗ_R＝Ｎ_G ^β／（Ｎ_G ^β＋Ｎ_R ^β）＝１／［１＋（Ｎ_R／Ｎ_G）^β］
Ｗ_G＝Ｎ_R ^β／（Ｎ_R ^β＋Ｎ_G ^β）＝１／［１＋（Ｎ_G／Ｎ_R）^β］

さらに、重みを決定するため、赤味がかったピクセルの数（Ｎ_R）、緑がかったピクセルの数（Ｎ_G）、平均赤（Ｒ_A）、および平均緑（Ｇ_A）が一緒に使用されることもできる。例えば、
Ｗ_R＝（Ｇ_AＮ_G）^β／（（Ｇ_AＮ_G）^β＋（Ｒ_AＮ_R）^β）＝１／［１＋（（Ｒ_AＮ_R）／（Ｇ_AＮ_G））^β］
Ｗ_G＝（Ｒ_AＮ_R）^β／（（Ｒ_AＮ_R）^β＋（Ｇ_AＮ_G）^β）＝１／［１＋（（Ｇ_AＮ_G）／（Ｒ_AＮ_R））^β］

代替として、（Ｎ_G／Ｎ_R）と（Ｒ_A／Ｇ_A）とは異なる指数を有することもできる。例えば、
Ｗ_R＝Ｇ_A ^γＮ_G ^β／（Ｇ_A ^γＮ_G ^β＋Ｒ_A ^γＮ_R ^β）＝１／［１＋（Ｒ_A／Ｇ_A）^γ×（Ｎ_R／Ｎ_G）^β］
Ｗ_G＝Ｒ_A ^γＮ_R ^β／（Ｒ_A ^γＮ_R ^β＋Ｇ_A ^γＮ_G ^β）＝１／［１＋（Ｇ_A／Ｒ_A）^γ×（Ｎ_G／Ｎ_R）^β］

より洗練された実施形態は、設計者または熟練の写真家によって生成された結果に適合する曲線に合った統計データのパラメータを使用する。さらに、異なる写真家は、異なるスタイルでグレー・スケール画像を生成することができ、異なるスタイルの重みを、しかるべく生成することができる。したがって、ユーザがスタイルを選択すると、選択されたスタイルに従った美的に満足できるグレー・スケール画像が、ユーザにさらなる努力を求めずに、自動的に生成される。

上記の例では、赤対緑比（例えば、Ｒ_A／Ｇ_A、Ｎ_R／Ｎ_G、またはＲ_A／Ｇ_AとＮ_R／Ｎ_Gの組合せ）は、画像全体の平均に基づいて計算される。しかし、画像の中央領域など、対象領域に基づいて赤対緑比を計算することもできる。被写体は一般に、写真画像の中央部分に配置される。したがって、対象物にとって満足できる結果を生み出すようにチャネルを混合する重みを決定するため、中央部分の赤チャネルと緑チャネルの平均を使用することができる。

上記の例は、ＲＧＢ色空間内のデジタル画像のピクセル表現を使用して説明されたが、その他の色空間内のその他の画像形式にも本発明の実施形態の方法を適用することができる。例えば、画像は、多数の走査線上のアナログ信号として定義されることもある。赤チャネル、緑チャネル、青チャネルの重みも、他の色空間内の他の色成分の重みに変換されてもよい。

さらに、一実施形態では、暗さ、明るさ、コントラストを向上させるため、輝度レベルの範囲が（例えば、最大許容範囲に）調整される。例えば、グレー・レベルの最大輝度と最小輝度が、Ｌ_max＝Ｍａｘ（すべてのｉについてのｇ_i）で、Ｌ_min＝Ｍｉｎ（すべてのｉについてのｇ_i）であり、グレー・レベルの最大許容範囲が［０，１］であるとき、グレー・レベルは、以下の式に従って線形にスケーリングされる。
ｇ_i’＝（ｇ_i−Ｌ_min）／（Ｌ_max−Ｌ_min）

代替として、グレー・レベルは、元のカラー画像の元の輝度範囲を有するようにスケーリングされ戻される。

図５は、本発明の一実施形態による、画像の輝度範囲を拡張する例を示している。図５の曲線は、入力輝度Ｌから目標輝度Ｌ^*に写像される。本発明の一実施形態では、輝度レベルは、（例えば、線分３３１、３３３に従って）線形に拡張される。代替として、本発明の一実施形態では、コントラストを向上させるために、非線形スケーリングが使用される。例えば、曲線３４３は、より暗い部分（例えば、点３２１と点３２３の間）に対して使用され、明るい部分（例えば、点３２１と点３２５の間）は、線分３３１を使用して線形に、または曲線３４５もしくは曲線３４１を使用して非線形にスケーリングされる。一実施形態では、非線形曲線３４３は、低輝度領域において直線３３３、３３１の下側にあり、非線形曲線３４５は、高輝度領域において直線３３３、３３１の上側にあり、別の実施形態では、コントラスト向上用の非線形曲線は、低輝度領域では線形変換用の直線の上側にあり、高輝度領域では線形変換用の直線の下側にある（例えば、曲線３４７と曲線３４１）。

本発明の一実施形態では、画像の見た目を向上させるために画像の境界部分を暗くする。図６は、本発明の一実施形態による、エッジ暗化の一例を示している。図６では、境界領域（例えば、領域３７３の外側部分）の輝度は、中心までの距離に応じたパーセンテージだけ減少させられる。例えば、本発明の一実施形態では、Ｗを画像幅、Ｗ_dを選択された位置として、ピクセルの位置が［Ｗ_d，１／２ Ｗ］の間にあるとき、ピクセルの各色チャネルの信号レベルは、点３６１と点３６３の間の線分によって表されるパーセンテージだけ減少させられる。

例えば、エッジ暗化は、以下に従って実行されることができる。
ｇ_i”＝ｇ_i’×ｆ_x（ｘ）×ｆ_y（ｙ）
ｆ_x（ｘ）＝Ｍａｘ（［１−０．１２×（｜ｘ｜−Ｗ_d）／（Ｗ／２−Ｗ_d）］，１）
ｇ（ｙ）＝Ｍａｘ（［１−０．１２×（｜ｙ｜−Ｈ_d）／（Ｈ／２−Ｈ_d）］，１）

ここで、ｘは［−Ｗ／２，Ｗ／２］内にあり、ｙは［−Ｈ／２，Ｈ／２］内にあり、Ｈは画像高である。例えば、左右Ｗ／８の幅の境界部分を暗くするように、Ｗ_dを３／８ Ｗとする。同様に上下Ｈ／８の高さの境界部分を暗くするように、Ｈ_dを３／８ Ｈとするる。

本発明の一実施形態では、暗化が意識的に気づかれないように、エッジ暗化の量は小さい。しかし、エッジ暗化はエッジを強め、画像中央に注意を引きつける。

上記の例は、境界領域におけるエッジ暗化のための各方向での線形スケーリングを示しているが、非線形スケーリングも使用できることを理解されたい。さらに、暗化のための境界領域を定義するのに異なる形状と領域を使用することもできる。さらに、エッジ暗化はオプションであり、本発明のいくつかの実施形態はエッジ暗化を含まないことを理解されたい。

さらに、一実施形態では、グレー・スケール画像が色調をもつ実質的なグレーとなるように、魅力のある色バランス調整が実行される。色バランスは、結果の画像が正確には白色点上にないように調整される。グレー・スケール画像は、完全にホワイト・バランスが施され、グレー・スケール画像の色点は、（例えば、色度図上で）白色点上にある。一実施形態では、実質的なグレー・スケール画像は、非常に低い輝度レベルをもたないピクセルの場合、白色点に非常に近い色点を有する。一実施形態では、実質的なグレー・スケール画像の色は、輝度レベルの関数である。例えば、ＲＧＢ成分とグレー・スケールｇ_i”を範囲［０，１］を用いて定義するとすると、変換画像のＲＧＢ成分は、以下の値を有する。
Ｒ_i’＝ｋ₀［ｇ_i”＋ｋ₁（１−ｇ_i”）^q］
Ｇ_i’＝ｋ₀［ｇ_i”＋ｋ₂（１−ｇ_i”）^q］
Ｂ_i’＝ｋ₀［ｇ_i”＋ｋ₃（１−ｇ_i”）^q］

異なるｋ₁、ｋ₂、ｋ₃の値は、色を白色からバランスを崩すように動かすために使用される。例えば、ｋ₁（例えば、０．０４）は、色を赤の方に移動させ、ｋ₂（例えば、０．０１）は、色を緑の方に移動させ、ｋ₃（例えば、０．０４）は、色を青の方に移動させる。一実施形態では、ｋ₂はゼロである。色移動は、グレー・レベルの関数である。ファクタ（１−ｇ_i”）^q（ｑ＞０）が、色移動をグレー・レベルに反比例させる。一実施形態では、ピクセルが明るいほど、移動が小さくなるように、指数ｑは０より大きい。一例では、変化がグレー・レベルの１次関数となるように、ｑ＝１である。代替として、すべてのピクセルに同じ移動量が適用されるように、ｑをゼロとすることもできる。代替として、ｑは１より大きくすることもでき（例えば、２）、または１より小さくすることもできる（例えば、０．５）。

上記の例では、ＲＧＢ成分の平均がｇ_i”に留まるように、３ｇ_i”／［３ｇ_i”＋（ｋ₁＋ｋ₂＋ｋ₃）×（１−ｇ_i”）^q］のように、ｋ₀を選ぶことができる。一例では、ｑ＝１、ｋ₂＝０、ｋ₃＝２ｋ₁、ｋ₀＝ｇ_i”／［ｇ_i”＋ｋ₁×（１−ｇ_i”）］であり、ｋ₁の大きさが、色バランス移動全体を制御する。代替として、ｋ₀＝１である場合、黒（ｇ_i”＝０）がＲＧＢ値（ｋ₁，ｋ₂，ｋ₃）を有し、正確には黒ではない。

この説明から、異なるスタイルで、異なる方法を使用して、色バランス調整を行うことができることが、当業者には理解されよう。例えば、設計者によって作成されたカスタマイズされた色バランス調整は、適合された曲線で表され、または検索テーブルとしてコード化される。

図７は、本発明の一実施形態による、画像変換用のパラメータを調整するための例示的なユーザ・インターフェースを示している。図７では、ウィンドウ４０１は、画像変換を制御するパラメータを選択するための、コンピュータ・システムにおいて実施されるグラフィカル・ユーザ・インターフェースを示している。例えば、ウィンドウ４０１は、タイトル・バー４０３と、オプションの異なるタイプのパネル（またはフレーム）４１１〜４２１とを有する。チェック・ボタン４３１、４３３、４３５、４３７、４３９は、パネル内のそれぞれのオプションを選択的に利用可能にするために使用される。

パネル４１１によって、ユーザが重みを計算するためのパラメータを指定することができる。例えば、色チャネルの重みが、以下によって決定されるとき、
Ｗ_R＝１／｛１＋［（Ｒ_A／Ｇ_A）×（Ｎ_R／Ｎ_G）］^β｝
Ｗ_G＝１／｛１＋［（Ｇ_A／Ｒ_A）×（Ｎ_G／Ｎ_R）］^β｝
Ｗ_B＝０
パラメータβを、入力ボックス４２８で指定できる。ユーザは、赤対緑比を平均色値（例えば、Ｒ_AとＧ_A）に基づいて決定するか、ピクセル数（例えば、Ｎ_RとＮ_G）に基づいて決定するか、またはその両方に基づいて決定するかを選ぶことができる。例えば、ボックス４２７がチェックされると、Ｗ_RとＷ_Gの計算のためにＲ_AとＧ_Aが計算され、ボックス４２７がチェックされない場合、Ｒ_A＝Ｇ_Aである（Ｒ_AとＧ_Aは計算されない）と仮定される。同様に、ボックス４２９がチェックされた場合、Ｗ_RとＷ_Gの計算のためにＮ_RとＮ_Gが計算され、ボックス４２９がチェックされない場合、Ｎ_R＝Ｎ_Gである（Ｎ_RとＮ_Gは計算されない）ことが仮定される。

一般に、画像の統計データに基づいて重みを計算する異なる方法は、異なるパラメータを必要とし、したがって、異なるユーザ・インターフェースを必要とする。色チャネルを混合するための重みを決定するパラメータを調整するには時間と経験を必要とするので、一般的なユーザが何の調整も行う必要がないように、デフォルト値を提供する。代替として、ユーザがリストから１つを容易に選択できるように、限られた数の事前設計された組合せを、オプションのリストとして提供してもよい。

パネル４１３によって、ユーザが色比率決定用の中央部分の定義を選択することができる。ボックス４３３がチェックされない場合、赤対緑比の決定用のパラメータ（例えば、Ｒ_A、Ｇ_A、Ｎ_R、Ｎ_G）は、カラー画像全体に基づいて計算される。ボックス４３３がチェックされた場合、赤対緑比の決定用のパラメータ（例えば、Ｒ_A、Ｇ_A、Ｎ_R、Ｎ_G）は、カラー画像の中央部分に基づいて計算される。複数の事前定義された形状が、ユーザがそれらから１つを単純に選ぶことができるように、ラジオ・ボタン・アイコン（例えば、４４１〜４４５）として提供される。代替として、アイコンはさらに、異なる領域のサイズと位置を指定するためのウィンドウを備えることもできる。さらに、描画ウィンドウは、（例えば、描画動作を表す入力デバイスからの入力を受け取り、受け取られた入力のフィードバックを対話的に表示して、解釈された描画動作の結果を示すことによって）ユーザが中央部分を描くことを可能にする。

パネル４１９は、輝度範囲を拡張するかどうかをユーザに選択させる。ボックス４３５がチェックされた場合、グレー・スケール画像の輝度は、最大可能範囲までスケーリングされる。代替として、インターフェース（図７に示されていない）は、ユーザが輝度範囲を拡張することを選んだ場合、輝度の目標範囲をユーザが指定することを可能にする。

パネル４１５は、輝度範囲の暗い部分と輝度範囲の明るい部分のために異なるタイプのスケーリングをユーザに選択させる。例えば、スケール（例えば、４８１または４８３）が中央にあるとき、線形スケーリングが使用され、スケールが左に動かされた場合、非線形スケーリングは、図５の曲線３４５のものと類似の形状をもつ曲線に従い、スケールが右に動かされた場合、非線形スケーリングは、図５の曲線３４１のものと類似の形状をもつ曲線に従う。スケールは、輝度スケーリング曲線の曲率を制御する。

パネル４１７によって、ユーザが、境界領域を暗化するかどうかを選択することができる。ボックス４３９がチェックされた場合、エッジ暗化が適用される。ラジオ・アイコン・ボタン（例えば、４６１〜４６５）が、境界領域の定義を選択するために使用される。代替として、中央領域の選択用のボタンと同様に、ラジオ・ボタン４６１〜４６５はさらに、境界領域の事前定義された形状の寸法と位置を指定するためのウィンドウを備えてもよい。さらに、ユーザ・インターフェースによって、ユーザが、境界領域を定義する形状を描画することもできる。

パネル４２１は、ユーザに、色調（例えば、｛ｋ₁，ｋ₂，ｋ₃｝）を指定させる。ボックス４３１がチェックされない場合、グレー・スケール画像は、色バランス調整を施されずに生成される。ボックス４３１がチェックされた場合、グレー・スケール画像は、色調を有するように調整される。例えば、ユーザは、カーソル制御デバイス（例えば、マウス、タッチ・パッド、またはトラック・ボールなど）を使用して、円（４２３）を移動させ、連続色パレット（４２５）から特定の色｛Ｒ_t，Ｇ_t，Ｂ_t｝を選択する。例えば、その後、色成分が以下の式を使用してグレー・レベルｇから決定されるように、パラメータ｛ｋ₁，ｋ₂，ｋ₃｝が、｛Ｒ_t，Ｇ_t，Ｂ_t｝から決定される（例えば、ｋ₁＝０．１Ｒ_t、ｋ₂＝０．１Ｇ_t、ｋ₃＝０．１Ｂ_t）。
Ｒ＝ｋ₀［ｇ＋ｋ₁（１−ｇ）］
Ｇ＝ｋ₀［ｇ＋ｋ₂（１−ｇ）］
Ｂ＝ｋ₀［ｇ＋ｋ₃（１−ｇ）］
ここで、ｋ₀＝３ｇ／［３ｇ＋（ｋ₁＋ｋ₂＋ｋ₃）×（１−ｇ）］である。

代替として、当技術分野で知られた色を選択するための任意のその他の方法も使用されることができる。

ヒューマン・インターフェースが図７の例を用いて説明されたが、この説明から、様々な異なるタイプのユーザ・インターフェースが、コンピュータ、パーム・トップ・コンピュータ、電子スチール・カメラ、ビデオ・カメラなど、異なるタイプのデータ処理システムのために使用されることは、当業者であれば理解されよう。異なるタイプのシステムは一般に、異なるタイプのユーザ・インターフェース要素（例えば、グラフィカル・ユーザ・インターフェース・ベース、テキスト・ベース、アイコン・ベース）を使用し、オプションの指定について異なるレベルの詳細を提供できることを理解されたい。当技術分野で知られた様々なタイプのユーザ・インターフェース技法を、本発明のオプションを指定するために使用することができる。さらに、ユーザ・インターフェースは、ユーザがオプションを変更した結果を対話的に観察できるように、結果の画像を対話的に提示することができる。

本発明の一実施形態では、１組の事前設計されたパラメータが、画像変換用のデフォルト値として提供される。カラー画像の分析に基づいて、カラー画像をグレー・スケール画像または実質的なグレー・スケール画像に自動的に変換するために、データ処理システム（例えば、電子スチール・カメラ、またはビデオ会議用のビデオ・カメラに接続されたコンピュータ）を使用することができる。一実施形態では、ユーザは、少なくともいくつかのパラメータを調整して、１組のユーザ用にカスタマイズされたパラメータを生成するために、インターフェースを提供される。例えば、ユーザは、カスタマイズされたパラメータを直接指定するための（例えば、図７に示された）ユーザ・インターフェースが提示され、代替として、ユーザは、（例えば、写真画像をカスタマイズするための従来のソフトウェア・プログラムを使用した）カスタマイズ用の複数のサンプル画像を提示され、その結果が、パラメータを導出するために使用される。パラメータが適切に構成されると、カラー画像は、さらなるユーザ調整を必要とせず、グレー・スケール画像に自動的に変換される。例えば、ユーザは、ビデオ会議用のビデオ・カメラのカラー画像をグレー・スケール画像に変換することを選ぶことができ、ビデオ画像は、リアル・タイムに、美的に高められたグレー・スケール画像に自動的に変換される。

図８は、本発明の一実施形態による、画像変換を実行するための方法のフローチャートを示している。オペレーション５０１が、カラー画像（例えば、デジタル・カメラ、ビデオ・カメラ、またはスキャナによってキャプチャされたカラー画像）の少なくとも一部について色統計データを決定した後、オペレーション５０３が、色統計データに基づいて、個々の色チャネルの重みを自動的に決定する。その後、オペレーション５０５が、重みを使用して、カラー画像を実質的なグレー・スケール画像に変換する。

図９は、本発明の一実施形態による、画像を変換するための詳細な方法を示している。オペレーション６０１は、カラー画像の少なくとも一部について、赤チャネルと緑チャネルにおける平均色成分を決定する。オペレーション６０３は、平均色成分に従って、赤チャネルと緑チャネルの重みを決定する（例えば、より小さな平均色成分を有するチャネルが、より大きな重みを有する）。オペレーション６０５は、グレー・スケール画像を生成するために、赤チャネルと緑チャネルの重みに従って重み付けされたカラー画像の赤成分と緑成分からグレー・スケール成分を決定する。オペレーション６０７は、画像の非白黒ピクセルの輝度範囲を所定の範囲（例えば、最大許容範囲）に拡張するために、各非白黒ピクセルについて、すべての色チャネルの色成分を等しくスケーリングする。オペレーション６０９は、オプションで、画像の境界領域内のピクセルについて、ピクセルから画像の中心点までの距離に従って輝度レベルを減少させる。オペレーション６１１は、オプションで、色調のあるグレー・スケール画像を生成させるために、グレー・スケールの１つまたは複数の色チャネルを（例えば、輝度に従って線形に）わずかにずらす。

図８、図９における本発明の方法の上記の説明は、あるオペレーションまたはアクションが他のオペレーションまたはアクションの後に続く、特定のプロセス・フローを仮定している。代替フローも本発明とともに実施できることを理解されたい。オペレーションの他の代替シーケンスが、当業者には思い浮かぶであろう。さらに、オペレーションのいくつかは、並列に実行されてもよい。例えば、個々の色チャネルにおける色回復のためのスケーリングは、並列に実行され、ピクセルまたはピクセルのブロックの変換は、平均が得られた後、並列に実行されてもよい。本発明の例はＲＧＢ色空間の使用を含むが、本発明の実施形態は、その他の３刺激空間またはＣＭＹＫなど、他の色空間を使用することもできる。

本発明の様々な実施形態による方法は簡単で計算効率がよい。リアル・タイム変換が、消費者レベルのコンピューティング資源を用いて、メガピクセル（またはより大きなサイズ）の画像について実行されることができる。したがって、本出願の方法を、静止画像用ばかりでなく、ビデオ（またはストリーミング）画像用の画像キャプチャ・デバイスに組み込むことができる。双方向ビデオ製品では、本発明の方法は、インバウンド画像ばかりでなく、アウトバウンド画像を変換するためにも使用できる。本発明の方法は、専用ハードウェアを使用して（例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳベースの画像センサなどの画像センサと統合されるフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイまたは特定用途向け集積回路を使用して）、または図２のシステム１５１などの撮像デバイス用の共用回路（例えば、メモリ・チップなどの機械可読媒体に保存されたプログラム命令の制御下のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ）を使用して、実施できる。本発明の方法は、図１のシステム１０１などのデータ処理システム上で実行されるコンピュータ命令として実施されてもよい。

本発明の一実施形態では、本発明の方法は、ビデオ・アプリケーションに実装される（例えば、ビデオ会議アプリケーション・プログラム内のソフトウェア・モジュールとして実施され、コンピュータもしくはハンドへルド・デバイス用、ビデオ・モニタリング用、またはその他のビデオ・アプリケーション用のビデオ・カメラなど、ビデオ・キャプチャ・デバイス内のハードウェア回路として実装される）。カラー画像を、細部の目視や認識のために画像内の細部（例えば、画像の中央部分の物体）を明瞭に表示した、美的に満足できる実質的なグレー・スケール画像に変換することが望ましいことがある。例えば、ビデオ会議では、会話中の人物の顔が画像の中央にあることが一般に期待されるであろう。顔の色調が、背景光の色と輝度や環境条件に関わりなく、非常に詳細なグレー・スケール画像で適切に表現された場合、画像は満足できるものとなる。

上記の明細書では、本発明は、本発明の特定の例示的な実施形態を参照して説明された。添付の特許請求の範囲で説明される本発明のより広範な主旨と範囲から逸脱することなく、それに様々な変更が施されることは明らかであろう。したがって、明細書と図面は、限定的意味ではなく、説明的意味に解されるべきである。

本発明と共に使用されるデータ処理システムの例示的なブロック図である。 本発明と共に使用され得る画像取得システムの一例を示す図である。 本発明の一実施形態による、カラー画像をグレー・スケール画像に変換する一例を示す図である。 本発明の一実施形態による、色チャネルの重みを決定する一例を示す図である。 本発明の一実施形態による、画像の輝度範囲を拡張する例を示す図である。 本発明の一実施形態による、エッジ暗化の一例を示す図である。 本発明の一実施形態による、画像変換用のパラメータを調整するための例示的なユーザ・インターフェースを示す図である。 本発明の一実施形態による、画像変換を実行する方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態による、画像を変換する詳細な方法を示す図である。

Claims (10)

1. データ処理システムによって実行されたときに前記システムに画像変換方法を実行させる実行可能コンピュータ・プログラム命令を機械可読的に記憶する機械可読記憶媒体であって、
   前記方法は、
   複数の色チャンネルを有するカラー画像をグレー・スケール画像に変換するための複数の画像変換設定をユーザインターフェースを用いて構成する設定構成ステップであって、前記複数の画像変換設定とは、前記画像変換のために、一組の統計的計測量の中から、１つ以上の統計的計測量を選択する変換設定と、併せて、前記画像変換のための、１つ以上の調整パラメータを指定する変換設定を含み、前記一組の統計的計測量の各々は、前記カラー画像の夫々の色チャンネルからの統計データを生成するのに適用される、設定構成ステップと、
   前記カラー画像の各色チャネルについて、選択された前記統計的計測量の統計データを用いて、前記カラー画像の各画素を前記実質的グレー・スケール画像の画素に変換するための複数の統計パラメータを決定するステップであって、前記複数の統計パラメータは前記カラー画像中の前記画素の位置に独立である、変換ステップと、
   前記カラー画像の複数の色チャネルの重みを、前記決定された統計パラメータと前記指定された調整パラメータとに基づいて決定するステップであって、各々の重みが前記複数の統計パラメータからなる副集合に依存するものである、重み決定ステップと、
   前記複数の色チャネルの重みに従って重み付けされた前記カラー画像の色値を用いて前記グレー・スケール画像の前記画素値を自動的に生成するステップ、
   とを具備することを特徴とする機械可読記憶媒体。
2. 前記重みの各々は非ゼロ値を有し、前記複数の色チャネルの１つの重みは、前記実質的グレー・スケール画像を生成するときの、前記複数の色チャネルの前記１つの重み以外の残りの重みに比して実質的に小さいものであり、前記１つの重みに対応する色チャネルは青である請求項１に記載の媒体。
3. 前記カラー画像の前記色チャネルのデータは前記実質的なグレー・スケール画像を生成する際に使用されない請求項２に記載の媒体。
4. 前記実質的なグレー・スケール画像がグレー・スケール画像である請求項２に記載の媒体。
5. 非常に低い輝度レベルをもたないピクセルの場合、前記実質的なグレー・スケール画像の色点が白色点に近い請求項２に記載の媒体。
6. 前記実質的なグレー・スケール画像の色が輝度レベルの関数である請求項２に記載の媒体。
7. 前記複数の統計パラメータが前記複数の色チャネルの統計データから決定される請求項１に記載の媒体。
8. 前記複数の色チャネルが第１の色チャネルと第２の色チャネルとを含み、前記複数の統計パラメータは第１の統計パラメータと第２の統計パラメータとを含み、前記第１と第２のチャネルの重みが前記第１と第２の統計パラメータに対して逆比例すると共に、前記第１の統計パラメータと第２の統計パラメータが前記カラー画像の前記第１と第２のチャネルの全体的色を示す請求項１に記載の媒体。
9. 前記第１と第２の統計パラメータは、
   前記カラー画像の前記第１の色チャネルの平均色値と、
   前記カラー画像の前記第２の色チャネルの平均色値とに基づいて決定される請求項８に記載の媒体。
10. 前記第１と第２の統計パラメータは、
    前記カラー画像の前記第１の色チャネルの色値が前記カラー画像の前記第２の色チャネルの色値よりも大きいピクセルの数と、
    前記カラー画像の前記第２の色チャネルの色値が前記カラー画像の前記第１の色チャネルの色値よりも大きいピクセルの数とに基づいて決定される請求項８に記載の媒体。

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