JP5518150B2 - Image processing method, imaging apparatus, control method thereof, and program - Google Patents
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Description
本発明は撮像装置に係わり、特に撮影する映像の色補正のための画像処理機能を備える撮像装置、その制御方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to an imaging apparatus having an image processing function for color correction of a video to be shot, a control method thereof, and a program.
例えば電子カメラなどの撮像装置においては、撮影の際に色の彩度方向のゲインを上げることで色をより鮮やかに補正する機能を備えたものがある。この機能を利用すれば、鮮やかな被写体を撮影しているときに、人間の知覚的印象に近づくために、画像を通常より鮮やかになるように補正を行うことが可能である。この場合、暗い被写体を明るい被写体と同じ彩度の基準で補正すると人間の目で見た印象と異なる画像となってしまう。 For example, some imaging apparatuses such as electronic cameras have a function of correcting colors more vividly by increasing the gain in the color saturation direction during shooting. By using this function, it is possible to perform correction so that an image becomes brighter than usual in order to approach a human perceptual impression when shooting a vivid subject. In this case, if a dark subject is corrected based on the same saturation standard as that of a bright subject, an image different from an impression seen by human eyes is obtained.
そのため、従来、特許文献1のように被写界が明るいときには鮮やかになるように補正するという撮像装置が知られている。
For this reason, conventionally, as in
しかしながら、特許文献1では、どのような被写体であっても明るい被写界での撮影であれば鮮やかにする補正を行っている。そのため、そもそも色がない被写体でも彩度方向のゲインを上げてしまい、その結果、補正効果が得られずに彩度方向の色ノイズが目立ちやすくなるという欠点があった。
本件発明は、上記従来技術の問題を解決することが可能な撮像装置の提供を目的とする。特に、明るい被写界であっても被写体の明るさに応じて彩度方向のゲインを変更することができる撮像装置の提供を目的とする。
However, in
An object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of solving the above-described problems of the prior art. In particular, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus that can change the gain in the saturation direction according to the brightness of the subject even in a bright scene.
本件発明の一つの構成によれば、本件発明の画像処理方法は、画像データを取得する取得ステップと、記画像データの彩度情報に基づいて、画像データの被写体が鮮やかな被写体であるか否かを判定する判定ステップと、画像データの被写体が鮮やかな被写体であると判定された場合、画像データの明るさが第1の明るさであるときには、画像データの明るさが第1の明るさよりも弱い第2の明るさであるときに比べて大きい補正幅で画像データの鮮やかさを補正し、画像データの被写体が鮮やかな被写体でないと判定された場合には、画像データの鮮やかさを補正しないか、あるいは、画像データの被写体が鮮やかな被写体であると判定された場合よりも小さい補正幅で、画像データの鮮やかさ補正する補正ステップと、を有する。
本件発明の他の構成によれば、本件発明の撮像装置は、被写体を撮像して画像データを出力する撮像手段と、出力された画像データの彩度情報に基づいて、画像データの被写体が鮮やかな被写体であるか否かを判定する判定手段と、画像データの被写体が鮮やかな被写体であると判定された場合には、画像データの明るさが第1の明るさであるとき、画像データの明るさが第1の明るさよりも弱い第2の明るさであるときに比べて大きい補正幅で画像データの鮮やかさを補正し、画像データの被写体が鮮やかな被写体でないと判定された場合には、画像データの鮮やかさを補正しないか、あるいは、画像データの被写体が鮮やかな被写体であると判定された場合よりも小さい補正幅で画像データの鮮やかさ補正する補正手段と、を備える。
According to one configuration of the present invention, the image processing method of the present invention is based on the acquisition step of acquiring the image data and whether or not the subject of the image data is a vivid subject based on the saturation information of the recorded image data. In the determination step for determining whether or not the subject of the image data is a vivid subject, when the brightness of the image data is the first brightness, the brightness of the image data is greater than the first brightness. The vividness of the image data is corrected with a larger correction range than when the second brightness is weaker, and the vividness of the image data is corrected when it is determined that the subject of the image data is not a vivid subject Or a correction step for correcting the vividness of the image data with a correction width smaller than that when it is determined that the subject of the image data is a vivid subject.
According to another configuration of the present invention, the imaging device of the present invention is configured to capture an image of a subject and output the image data, and the subject of the image data is vivid based on the saturation information of the output image data. Determining means for determining whether or not the image data is a subject, and when it is determined that the subject of the image data is a vivid subject, when the brightness of the image data is the first brightness, When the vividness of the image data is corrected with a larger correction width than when the second brightness is weaker than the first brightness, and it is determined that the subject of the image data is not a vivid subject Correction means for correcting the vividness of the image data with a smaller correction width than when the vividness of the image data is not corrected or when it is determined that the subject of the image data is a vivid subject.
上記本件発明によれば、鮮やかな被写体であるかどうかを判定し、鮮やかと判定された場合には彩度方向のゲインを上げることでより鮮やかな画像とすることが出来る。また、被写体の明るさをみて、暗いほど補正幅を少なくしていくことで暗い被写体は明るい被写体と同じ彩度を持つ被写体でも鮮やかだとは感じにくいという人間の感覚にあった補正が可能となる。 According to the present invention described above, it is determined whether or not the subject is vivid, and if it is determined that the subject is vivid, a more vivid image can be obtained by increasing the gain in the saturation direction. Also, by looking at the brightness of the subject and reducing the correction range as it gets darker, it is possible to make corrections that match the human sense that dark subjects are less likely to be vivid even with subjects that have the same saturation as bright subjects. Become.
<第1の実施形態>
まず、本発明の第1の実施形態を、図1に示す構成のデジタルビデオカメラを例にして説明する。しかし、本件発明の撮像装置はこれに限るものではなく、被写体を撮像手段により撮像して画像信号を得る構成を備えている他の装置であってもよい。
<First Embodiment>
First, a first embodiment of the present invention will be described by taking a digital video camera having the configuration shown in FIG. 1 as an example. However, the imaging apparatus of the present invention is not limited to this, and may be another apparatus having a configuration in which an image of a subject is captured by an imaging unit to obtain an image signal.
図1において、レンズ101を通った光は絞り102で光量制限された後CCD104に入射し、入射光量に応じた電気信号に変換される。前記CCD104の出力するアナログ信号はAFE(Anolog Front End)106にてゲインをかけて信号増幅を行い、ディジタルデータに変換され画像生成回路107にて画像として必要な処理が施される。画像生成回路107は、例えば補間処理やホワイトバランス処理を行う構成とすることができる。しかし、これに限るものではなく、必要に応じて他の画像処理も行うように構成してもよい。
In FIG. 1, light passing through a
前記画像生成回路107から出力されるディジタル画像データは色補正回路108に入力される。色補正回路108はマイクロコンピュータ(以下マイコンと記す)111で定められた色の彩度方向ゲインを上げて色を鮮やかにする補正を行う。前記色補正回路108で色補正された画像データは色域検出回路109に入力される。ここでは、画像をメッシュ状の枠(例えば、8x8ブロック)に分割し、それぞれの枠内に存在する画素の輝度と彩度の積分値(以下、それぞれ輝度情報および彩度情報と記す)を求める。前記色域検出回路109で求めた彩度の積分値は前記マイコン(マイクロコンピュータ)111に送られ、入力画像の解析に用いられる。なお、本実施形態においては色補正回路108が色域検出回路109よりも前にあるため、入力画像の解析と色補正の判断との間で、補正からの抜けやすさと補正有無を繰り返す(振動する)ハンチング防止を考える必要がある。これに付いては、後で説明する。
Digital image data output from the
絞り102を制御する絞り制御回路103は前記マイコン111から動作を制御され、レンズからの入射光を所望の量に制限する。このときの前記絞り102の光量制限を示す絞り値は、前記マイコン111で入力画像の解析に用いられる。また、シャッター制御回路105は、前記CCD104の電子シャッターを制御する。前記シャッター制御回路105も前記マイコン111から制御され、その制御量は入力画像の解析に用いられる。また、前記AFE106で画像信号にかけるゲインも前記マイコン111から制御され、そのゲイン値は入力画像の解析に用いられる。なお、前記マイコン111で行われる入力画像の解析については後述する。
An
前記色域検出回路109から出力される画像データは画像出力回路110で出力フォーマットに従って変換されて外部へ映像信号として出力される。
The image data output from the color
すなわち、本実施形態に係わる撮像装置は、被写体を撮像して画像データを取得する取得手段と画像データに色補正を行う補正手段とを備える。
次に、上述した本実施形態に係わる撮像装置で被写体を撮影し、それによって得た画像データをどのように解析して補正するかを図2(A)のフローチャートを参照して説明する。なお、当該フローチャートの動作は、マイクロコンピュイータ111がそのために生成され記憶されたプログラムをロードし、それを実行することによって行われる。
ステップS201において、前記色域検出回路109で枠毎の彩度情報を取得する。次いで、ステップS202において、前記ステップS201で得た枠毎の彩度情報から画像全体の彩度平均値を計算し、その値が平均彩度の閾値Sall(請求の範囲の第3の閾値)以上であればステップS203に進み、前記平均彩度の閾値Sall未満であればステップS205に進む。ステップS203では、ステップS201で得た枠毎の彩度情報のうち、彩度閾値Sth(請求の範囲の第4の閾値)以上の枠をカウントし、その結果をCsとしてステップS204に進む。ステップS204では、ステップS203で得たCsと高彩度面積閾値Rs(請求の範囲の第5の閾値)とを比較し、CsがRs以上であればステップS206に進む。また、CsがRs未満であればステップS205に進む。
That is, the imaging apparatus according to the present embodiment includes an acquisition unit that captures an image of a subject and acquires image data, and a correction unit that performs color correction on the image data.
Next, how to shoot a subject with the imaging apparatus according to the above-described embodiment and analyze and correct the image data obtained thereby will be described with reference to the flowchart of FIG. The operation of the flowchart is performed by the
In step S201, the color
すなわち、本件発明に係わる画像処理では、彩度情報から画像の彩度に係わる評価値を生成し、生成した評価値が所定の条件を満たすかどうかを判定する判定手段を有する。判定手段は評価値として、画像全体の彩度を表す第1の評価値と被写体の彩度を表す第2の評価値を生成し、第1の評価値と第3の閾値との比較判定を行い、第1の評価値が前記第3の閾値以上と判定されたときに第2の評価値と第5の閾値との比較判定を行う。なお、第2の評価値は第4の閾値以上の彩度を有する画素ブロックを検出することで生成される。
ステップS205では、ステップS202またはステップS204の判定結果から、被写体は鮮やかな被写体ではないと判定できるので、鮮やか補正値(請求の範囲の補正幅)Cを1とする。これにより、鮮やか補正は実質行わないことになる。ただし、鮮やか補正を終了させる時定数処理を行って急激に彩度が変わらないようにする。具体的には複数フレームをかけて、本来設定すべき補正値(鮮やか補正をしないときの色補正値)に現在の補正値から徐々に近づけていくという処理を行う。時定数処理を行った後は、判定フローを終了する。また、本実施形態では、鮮やかな被写体ではないと判定された場合に鮮やか補正値Cを1としているが、これに限らず、鮮やかな被写体であると判定された場合に比べて小さい値をとっていればよい。
That is, in the image processing according to the present invention, an evaluation value related to the saturation of the image is generated from the saturation information, and determination means is provided for determining whether the generated evaluation value satisfies a predetermined condition. The determination unit generates a first evaluation value representing the saturation of the entire image and a second evaluation value representing the saturation of the subject as evaluation values, and performs a comparison determination between the first evaluation value and the third threshold value. And when the first evaluation value is determined to be greater than or equal to the third threshold value, the second evaluation value is compared with the fifth threshold value. The second evaluation value is generated by detecting a pixel block having a saturation equal to or higher than the fourth threshold value.
In step S205, it can be determined from the determination result in step S202 or step S204 that the subject is not a vivid subject, so the vivid correction value (correction width of claims) C is set to 1. Thereby, the vivid correction is not substantially performed. However, a time constant process for ending the vivid correction is performed so that the saturation does not change abruptly. Specifically, a process is performed in which a plurality of frames are applied and the correction value to be originally set (color correction value when vivid correction is not performed) is gradually approached from the current correction value. After the time constant process is performed, the determination flow ends. In this embodiment, the vivid correction value C is set to 1 when it is determined that the subject is not a vivid subject. However, the present invention is not limited to this, and the value is smaller than that when the subject is determined to be a vivid subject. It only has to be.
ステップS206以後の処理で鮮やか補正をするための補正値を計算する。まず、絞り制御回路103の絞り径情報、シャッター制御回路105のシャッター速度情報、AFE106のゲイン情報、色域検出回路109の枠毎の輝度情報とから、被写体の明るさ(請求の範囲の画像データの明るさ)を計算し、Bvとする(ステップS206)。具体的には、前記枠毎の輝度情報を前記AFE106のゲインでの増加分と、前記105シャッター制御回路のシャッター速度による減少分と、前記絞り制御回路103の絞り径による減少分を考慮することによって計算することが出来る。次いで、ステップS207において、ステップS206で計算したBvが絶対的明るさ閾値Bv1(請求の範囲の第1の閾値)以上であるかどうかを判定する。閾値Bv1以上であれば、ステップS208に進み、鮮やか補正値C1を計算で求める。Bvが被写体の明るさ閾値Bv1未満であれば、ステップS209に進む。
A correction value for vivid correction is calculated in the processing after step S206. First, from the aperture diameter information of the
すなわち、本件発明の画像処理では、第2の評価値が所定の条件を満たしていると判定されたとき、画像データの撮像制御値と輝度情報とに基づいて被写体の明るさを演算する。所定の条件は、第2の評価値が第5の閾値以上と判定されることである。
ステップS208では、図2(B)のグラフに従ってCmax一定値(C1)を鮮やか補正値Cとし、ステップS212に進む。ここで、Cmax一定値とするのは、被写体が明るいときに鮮やか補正を行っても違和感を感じないためには、補正に上限(補正値の最大値)があるのが好ましいという事実に基づいている。
That is, in the image processing of the present invention, when it is determined that the second evaluation value satisfies a predetermined condition, the brightness of the subject is calculated based on the imaging control value of the image data and the luminance information. The predetermined condition is that the second evaluation value is determined to be greater than or equal to the fifth threshold value.
In step S208, the Cmax constant value (C1) is set as the vivid correction value C according to the graph of FIG. 2B, and the process proceeds to step S212. Here, the constant value of Cmax is based on the fact that it is preferable that there is an upper limit (maximum value of the correction value) in order to not feel uncomfortable even if vivid correction is performed when the subject is bright. Yes.
ステップS209では、ステップS206で計算したBvが明るさ閾値Bv2(請求の範囲の第2の閾値)以上であるかどうかを判定し、閾値Bv2以上であれば、ステップS210に進み、鮮やか補正値C2を計算で求める。Bvが明るさ閾値Bv2未満であれば、ステップS211に進み、鮮やか補正値C3を計算で求める。ステップS210では、図2(B)のグラフに従って、CminとCmaxの間で単調増加となるような補間により補正値C2を決める。本実施形態では最も簡単な直線補間で計算するが、単調増加であればこの補間法に限らない。補間の式は図2(C)となる。補正値C2を前記図2(C)の式で計算し、ステップS212に進む。 In step S209, it is determined whether or not Bv calculated in step S206 is greater than or equal to the brightness threshold Bv2 (second threshold of claims). If it is greater than or equal to the threshold Bv2, the process proceeds to step S210 and the vivid correction value C2 is reached. Is calculated. If Bv is less than the brightness threshold Bv2, the process proceeds to step S211 to determine the vivid correction value C3 by calculation. In step S210, the correction value C2 is determined by interpolation that monotonically increases between Cmin and Cmax according to the graph of FIG. In this embodiment, the calculation is performed by the simplest linear interpolation, but is not limited to this interpolation method as long as it is monotonously increased. The interpolation formula is as shown in FIG. The correction value C2 is calculated by the equation of FIG. 2C, and the process proceeds to step S212.
ステップS211では、図2(B)のグラフに従い、Cmin一定値を鮮やか補正値C3とし、ステップS212に進む。ここで、Cmin一定値とするのは、鮮やか補正をして元の画像より鮮やかでなくなるような補正をするのは補正する意図に反するためである。すなわち、C3≧1であることが好ましい。 In step S211, in accordance with the graph of FIG. 2B, the Cmin constant value is set to the vivid correction value C3, and the process proceeds to step S212. Here, the Cmin constant value is set because it is contrary to the intention of the correction that the vivid correction is performed so that the original image is not brighter. That is, it is preferable that C3 ≧ 1.
ステップS212においては、鮮やか補正値Cがすでに決まったので、鮮やか補正開始時定数処理をして、色補正回路108で補正を行う。補正はステップS208、ステップS210、ステップS211で決定した補正値Cを、補正前の色差信号にかかるゲインすなわちRyゲインとByゲインに乗算することによって行う。
In step S212, since the vivid correction value C has already been determined, vivid correction start time constant processing is performed, and the
すなわち、本件発明の画像処理では、演算された被写体の明るさを第1および第2の閾値と比較して被写体の明るさを判定し、当該明るさの判定結果に従って異なる彩度補正幅を決定し、決定された彩度補正幅に基づいて画像データを補正する。特に、画像データの被写体が鮮やかな被写体であると判定された場合で、画像データの明るさが第1の明るさであるときには、画像データの明るさが前記第1の明るさよりも弱い第2の明るさであるときに比べて大きい補正幅で前記画像データの鮮やかさを補正する。例えば、被写体の明るさが第1の閾値と第2の閾値との間にあると判定されたときは、被写体の明るさに従って所定の範囲内で変化する彩度補正値を生成する。他方、第1の閾値と第2の閾値との間の領域以外の領域にあると判定されたときは、被写体の明るさにかかわらず所定の範囲の最大または最小値となるように補正値を決定する。
他方、画像データの被写体が鮮やかな被写体でないと判定された場合は、画像データの鮮やかさを補正しないか、あるいは、画像データの被写体が鮮やかな被写体であると判定された場合よりも小さい補正幅で画像データの鮮やかさ補正する。
That is, in the image processing of the present invention, the brightness of the subject is determined by comparing the calculated brightness of the subject with the first and second thresholds, and different saturation correction ranges are determined according to the brightness determination result. The image data is corrected based on the determined saturation correction width. In particular, when it is determined that the subject of the image data is a bright subject and the brightness of the image data is the first brightness, the second brightness of the image data is weaker than the first brightness. The vividness of the image data is corrected with a correction range larger than that when the brightness is. For example, when it is determined that the brightness of the subject is between the first threshold value and the second threshold value, a saturation correction value that changes within a predetermined range according to the brightness of the subject is generated. On the other hand, when it is determined that it is in an area other than the area between the first threshold value and the second threshold value, the correction value is set so that the maximum or minimum value of the predetermined range is obtained regardless of the brightness of the subject. decide.
On the other hand, if it is determined that the subject of the image data is not a vivid subject, the image data vividness is not corrected, or the correction range is smaller than when the subject of the image data is determined to be a vivid subject Use to correct the vividness of the image data.
ここで、前述したハンチング防止について説明する。本実施形態でのハンチング防止は次のように行う。すなわち、図2(A)のフローチャートを実行して補正値を決定したのち、次に実行するときに(以下「次回」と表現する)、鮮やか判定に使用する閾値を以下の様に変更する。 Here, the hunting prevention described above will be described. Hunting prevention in this embodiment is performed as follows. That is, after executing the flowchart of FIG. 2A to determine a correction value, the next time it is executed (hereinafter expressed as “next time”), the threshold used for vivid determination is changed as follows.
次回用いる彩度閾値Sth’は補正前の彩度閾値Sthに、ステップS208、ステップS210、またはステップS211で決定した補正値Cを乗算し、1よりも小さくハンチング防止に効果があるハンチング防止係数dを乗算した結果の値とする。 The saturation threshold Sth ′ to be used next time is multiplied by the correction value C determined in step S208, step S210, or step S211 by the saturation threshold Sth before correction, and is less than 1 and is effective in preventing hunting. The result of multiplying by.
次回用いる平均彩度の閾値Sall’は補正前の平均彩度閾値Sallのままとする。これは、鮮やか補正が行われていると、次回の判定の際には全体の彩度値は補正値の分増加しているので、補正前の値で充分にハンチング防止効果があるためである。 The average saturation threshold value Sall 'to be used next time remains the same as the average saturation threshold value Sall before correction. This is because when the vivid correction is performed, the entire saturation value is increased by the correction value at the next determination, so that the value before the correction has a sufficient anti-hunting effect. .
以上のように、入力画像データの解析で鮮やかな被写体と判定した場合は彩度方向のゲイン(補正値)を上げて鮮やかになるように補正を実行する。そして、レンズの絞り値、センサーのシャッタースピード、処理系のゲインといった撮像装置の制御パラメータによって計算される明るさに応じて補正値を変化させる。これにより、被写体が暗いときには補正量も小さくなり、少し鮮やかに補正する。他方、被写体が明るいときには補正量も大きくなり、より鮮やかに補正する。このように被写体の明るさに従って補正量を変えることで、暗いときには同じ彩度の被写体でも鮮やかと感じにくいという人間の感じ方と合致する映像を得ることが出来る。また、入力画像が鮮やかでなければ彩度方向のゲインは変えないために、彩度方向の色ノイズが増加することもない。 As described above, when it is determined that the subject is bright by analysis of the input image data, the gain (correction value) in the saturation direction is increased and correction is performed so that the subject becomes bright. Then, the correction value is changed in accordance with the brightness calculated by the control parameters of the imaging apparatus such as the lens aperture value, the sensor shutter speed, and the processing system gain. As a result, when the subject is dark, the correction amount becomes small and the correction is made slightly brightly. On the other hand, when the subject is bright, the correction amount increases, and the correction is performed more vividly. In this way, by changing the correction amount according to the brightness of the subject, it is possible to obtain an image that matches the human feeling that even when the subject is dark, it is difficult to feel the subject with the same saturation. Further, since the gain in the saturation direction is not changed unless the input image is vivid, color noise in the saturation direction does not increase.
また、本実施形態では、色相・彩度を色差信号から算出したが、色相・彩度の算出方法をこれに限定するものではない。例えば、L*a*b*空間などの他の空間に一度変換してからL*a*b*空間での色相・彩度を算出してもよい。
また、本実施形態では、色域検出回路109が8×8ブロックに画像信号を分割する例を説明したが、画素単位など、どのような分割数であってもかまわない。
また、本実施形態では、鮮やかなシーンであるか否かの判別結果に基づき、色差信号にかけるゲインを制御する場合について説明したが、シーン判別結果に基づき色信号、もしくは輝度信号を補正する制御であればどのような制御を行ってもかまわない。
また、上記実施形態では、鮮やかなシーンであるか否かの判別を平均彩度値と高彩度ブロック数の2つの情報を元に行ったが、評価値として片方だけを使用するなど、鮮やかなシーンの判別方法はこれに限定されない。例えば、画像中で最も彩度が高い領域での彩度情報に基づいて鮮やかなシーンの判別を行っても良い。
また、上記実施形態では、鮮やかなシーンであるか否かの判別結果に基づき、色差信号にかけるゲインを制御する場合について説明した。しかし、鮮やかなシーンであるか否かに基づき色信号、もしくは輝度信号を補正して、鮮やかさを強調する処理であればどのような処理を行ってもかまわない。すなわち、彩度以外を補正することで鮮やかさを強調するようにしてもよい。このような処理には例えば、輝度を上げる補正や輪郭の強調処理などが考えられる。この際には、彩度の閾値へ行う処理と同様の処理を各パラメータの閾値へ行ったり、各補正値へ行ったりすることが考えられる。
In the present embodiment, the hue / saturation is calculated from the color difference signal, but the method of calculating the hue / saturation is not limited to this. For example, the hue / saturation in the L * a * b * space may be calculated after being once converted into another space such as the L * a * b * space.
In this embodiment, the example in which the color
In the present embodiment, the case where the gain applied to the color difference signal is controlled based on the determination result of whether or not the scene is vivid is described. However, the control for correcting the color signal or the luminance signal based on the scene determination result is described. Any control can be performed.
In the above embodiment, whether or not the scene is vivid is determined based on two pieces of information, that is, the average saturation value and the number of high saturation blocks. However, only one of them is used as an evaluation value. The determination method is not limited to this. For example, a vivid scene may be determined based on saturation information in a region with the highest saturation in the image.
In the above-described embodiment, the case where the gain applied to the color difference signal is controlled based on the determination result of whether or not the scene is vivid is described. However, any process may be performed as long as it corrects a color signal or a luminance signal based on whether or not the scene is vivid and emphasizes vividness. That is, the vividness may be emphasized by correcting other than the saturation. Such processing includes, for example, correction for increasing luminance and contour enhancement processing. In this case, it is conceivable that the same processing as that performed for the saturation threshold is performed for each parameter threshold or for each correction value.
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態を図3に示す撮像装置(デジタルカムコーダ)を例に説明する。なお、図1と同じ構成要素には同じ参照番号を付し、その説明を省略する。また、本実施形態では、第1の実施形態とは異なり、色域検出回路と色補正回路がこの順序で配置されている。
<Second Embodiment>
A second embodiment of the present invention will be described by taking an image pickup apparatus (digital camcorder) shown in FIG. 3 as an example. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In this embodiment, unlike the first embodiment, the color gamut detection circuit and the color correction circuit are arranged in this order.
画像生成回路107の出力されるディジタル画像データは色域検出回路308で画像をメッシュ状の枠に分割され、それぞれの枠内に存在する画素の輝度と彩度の積分値(輝度情報と彩度情報)を求める。色域検出回路308で求めた彩度の積分値はマイコン312に送られ、入力画像の解析に用いられる。また、絞り102を制御する絞り制御回路103はマイコン312から動作を制御され、レンズからの入射光を所望の量に制限する。このときの絞り102の光量制限を示す絞り値は、マイコン312で入力画像の解析に用いられる。また、前記CCD104はシャッター制御手段105によって電子シャッターを制御される。前記シャッター制御回路105もマイコン312から制御され、その制御量は入力画像の解析に用いられる。また、AFE106でかけるゲインもマイコン312から制御され、ゲイン値は入力画像の解析に用いられる。なお、マイコン312で行われる入力画像の解析については後述する。
The digital image data output from the
前記308色域検出回路から出力される画像データは309色補正回路に入力される。前記309色補正回路は312マイコンで定められた色の彩度方向ゲインを上げて色を鮮やかにする補正を行う。前記309で色補正された画像データは310画像出力回路で出力フォーマットに合う形に変換されて311記憶媒体に記録される。 Image data output from the 308 color gamut detection circuit is input to a 309 color correction circuit. The 309 color correction circuit performs correction to increase the saturation direction gain of the color determined by the 312 microcomputer to make the color vivid. The image data color-corrected in 309 is converted into a format suitable for the output format by the 310 image output circuit and recorded in the 311 storage medium.
次に、本実施形態の撮像装置で被写体を撮影し、それによって得た画像データをどのように解析して補正するかを図4(A)のフローチャートを参照して説明する。
ステップS401で色域検出回路308で枠毎の彩度情報を取得する。次いで、ステップS402においてステップS401で得た枠毎の彩度情報から画像全体の彩度平均値を計算し、その値が平均彩度の閾値Sall以上かどうかを判定する。閾値Sall以上であれば、ステップS403に進み、閾値Sall未満であれば、ステップS408に進む。
Next, how to shoot a subject with the imaging apparatus of the present embodiment and analyze and correct the image data obtained thereby will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step S401, the color
ステップS403では、ステップS401で得た枠毎の彩度情報のうち、彩度閾値Sth以上の枠をカウントしその結果をCsとしてステップS404に進む。ステップS404では、色域検出回路308で枠毎の輝度情報を取得する。次いで、ステップS405でステップS404のデータ、302絞りの光量制限を示す絞り値、シャッター制御回路105の制御量、AFE106でかけるゲインを用いて被写体の明るさを計算し、Bvとする。Bvの計算方法は、第1の実施形態と同様に計算する。
In step S403, out of the saturation information for each frame obtained in step S401, the number of frames equal to or greater than the saturation threshold Sth is counted, and the result is set as Cs and the process proceeds to step S404. In step S404, the color
ステップS40において、ステップS405で計算したBvに対して高彩度面積閾値Rsを決定する。Rsは、図4(B)に示すBvとRsとの関係に従って決定する。Bvが大きいときは明るい被写体であるので、高彩度面積閾値Rsは低い状態であるが、Bvが小さくなると、暗い被写体であるため、高彩度面積閾値Rsが高くなり、Bvが大きいときに比べて高彩度な領域の面積がより大きくなければ鮮やかと判定されなくなる。 In step S40, a high saturation area threshold value Rs is determined for Bv calculated in step S405. Rs is determined according to the relationship between Bv and Rs shown in FIG. When Bv is large, the subject is bright, so the high saturation area threshold Rs is low. However, when Bv is small, the subject is a dark subject, so the high saturation area threshold Rs is high, and the saturation is higher than when Bv is large. If the area of the region is not larger, it is not determined to be vivid.
次いで、ステップS407において、ステップS403で計算したCsとステップS406で決定した高彩度面積閾値Rsとを比較し、CsがRs以上であれば、鮮やかな被写体で、鮮やか補正を行うためにステップS409に進む。一方、CsがRs未満であれば、ステップS408に進む。 In step S407, Cs calculated in step S403 is compared with the high saturation area threshold Rs determined in step S406. If Cs is equal to or greater than Rs, the process proceeds to step S409 to perform vivid correction on a bright subject. . On the other hand, if Cs is less than Rs, the process proceeds to step S408.
すなわち、本実施形態の画像処理では、演算された被写体の明るさと第1および第2の閾値とに基づいて第5の閾値を変更し、変更された第5の閾値と第2の評価値との比較判定を行っている。
ステップS408では、被写体は鮮やかな被写体ではないと判定されているので、鮮やか補正は行わないようにする。ただし、鮮やか補正を終了させる時定数処理を行って急激に彩度が変わらないようにする。具体的には本来設定すべき補正値に現在の補正値から徐々に近づけていくという処理を行う。前記時定数処理を行った後、判定フローを終了する。
That is, in the image processing of the present embodiment, the fifth threshold value is changed based on the calculated subject brightness and the first and second threshold values, and the changed fifth threshold value and second evaluation value are changed. Comparison judgment is performed.
In step S408, since it is determined that the subject is not a vivid subject, vivid correction is not performed. However, a time constant process for ending the vivid correction is performed so that the saturation does not change abruptly. Specifically, a process of gradually approaching the correction value that should be set from the current correction value is performed. After performing the time constant process, the determination flow is terminated.
ステップS409では、入力画像をより鮮やかに補正するための鮮やか補正値Cを前記明るさBvに応じて決定する。この場合のBvと補正値Cの関係を図4(C)に示す。ステップS409での補正値Cの決定は、第1の実施形態でのステップS207からステップS211と同様である。
ステップS410では、ステップS404で得た枠毎の輝度情報のうち、輝度閾値Bth(請求の範囲の第6の閾値)以下である枠をカウントし、その結果をCdとしてステップS411に進む。次いで、ステップS411において、ステップS410でカウントしたCdが低輝度面積閾値D(請求の範囲の第7の閾値)以上であるかどうかを判定し、以上であれば画面上の多くの領域が暗いと判断し、ステップS412に進む。それ以外の場合はステップS413に進む。
In step S409, a vivid correction value C for correcting the input image more vividly is determined according to the brightness Bv. The relationship between Bv and correction value C in this case is shown in FIG. Determination of the correction value C in step S409 is the same as that in step S207 to step S211 in the first embodiment.
In step S410, out of the luminance information for each frame obtained in step S404, the number of frames that are equal to or lower than the luminance threshold Bth (sixth threshold of claims) is counted, and the result is set as Cd and the process proceeds to step S411. Next, in step S411, it is determined whether or not Cd counted in step S410 is greater than or equal to the low-luminance area threshold D (the seventh threshold of the claims). If so, many areas on the screen are dark. Judge and go to step S412. Otherwise, the process proceeds to step S413.
ステップS412では、低輝度領域が多い被写体の場合はBv値によらず、鮮やか補正値CをC3,すなわち最小値Cminとする。これは、暗くて鮮やかな被写体を撮影するときには、ちょっと明るいものが入るだけでBv値が変わり、被写体の彩度が頻繁に変わって違和感が出やすいという事実に対応するための処理である。鮮やか補正値をC3(Cmin)に設定した後、ステップS413に進む。 In step S412, the vivid correction value C is set to C3, that is, the minimum value Cmin regardless of the Bv value in the case of a subject with many low luminance areas. This is a process for dealing with the fact that when a dark and vivid subject is photographed, the Bv value changes just by entering a slightly brighter object, and the subject's saturation changes frequently and a sense of incongruity is likely to occur. After setting the vivid correction value to C3 (Cmin), the process proceeds to step S413.
すなわち、本実施形態の画像処理では、輝度情報と第6の閾値との比較判定(第6の閾値以下)の結果に基づいて画像内の低輝度領域の面積を表す第3の評価値を生成する。そして、第3の評価値と第7の閾値との比較判定(第7の閾値以上)を行い、当該判定の結果に基づいて前記決定された彩度補正値を変更している。 That is, in the image processing of the present embodiment, a third evaluation value that represents the area of the low-luminance region in the image is generated based on the result of comparison determination (below the sixth threshold) between the luminance information and the sixth threshold. To do. Then, a comparison determination (greater than or equal to the seventh threshold value) is performed between the third evaluation value and the seventh threshold value, and the determined saturation correction value is changed based on the determination result.
ステップS413では、鮮やか補正値Cが決まったので、鮮やか補正開始時定数処理を行い、色補正回路309で補正を行う。補正はステップS410またはステップS412で決定した補正値Cを補正前の色差信号にかかるゲインすなわちRyゲインとByゲインに乗算することによって行う。
In step S413, since the vivid correction value C is determined, vivid correction start time constant processing is performed, and the
このとき、鮮やか補正からの抜けやすさと補正有無を繰り返すハンチングが起こる可能性がある。そのため、本実施形態の動作を次に行う際に鮮やか判定と補正値を決める際には、閾値を以下の様に変更する。なお、本実施形態では色域検出回路と色補正回路とがこの順序で配置されているが、画像データを介した撮像制御と閾値判定との間のハンチングの可能性がある。 At this time, there is a possibility that hunting that repeats the ease of removal from vivid correction and the presence or absence of correction may occur. Therefore, when determining the vividness determination and the correction value when the operation of the present embodiment is performed next, the threshold value is changed as follows. In this embodiment, the color gamut detection circuit and the color correction circuit are arranged in this order. However, there is a possibility of hunting between the imaging control via the image data and the threshold determination.
次回用いる彩度閾値Sth’は補正前の彩度閾値Sthに、1よりも小さくハンチング防止に効果があるハンチング防止係数dを乗算した結果の値とする。 The saturation threshold value Sth ′ used next time is a value obtained by multiplying the saturation threshold value Sth before correction by a hunting prevention coefficient d that is smaller than 1 and effective in preventing hunting.
次回用いる平均彩度の閾値Sall’も補正前の平均彩度閾値Sallに、前記ハンチング防止係数dを乗算した結果の値とする。 The average saturation threshold Sall 'used next time is also a value obtained by multiplying the average saturation threshold Sall before correction by the anti-hunting coefficient d.
すなわち、本実施形態では、ハンチング防止手段は、第3の閾値および第4の閾値を、所定のハンチング防止係数に基づいて補正している。 That is, in the present embodiment, the hunting prevention unit corrects the third threshold value and the fourth threshold value based on a predetermined hunting prevention coefficient.
上述した本実施形態によれば、鮮やかな被写体かどうかを判定するための閾値を、絞り値、シャッタースピード、処理系のゲインといった撮像装置の制御パラメータによって計算される明るさに応じて変更している。具体的には、暗い被写体のときの当該閾値を明るい被写体の時より大きくする。これにより、被写体が暗いときは鮮やかにする補正がかかりにくくなり、明るい被写体と同じ彩度の被写体でも鮮やかと感じにくいという人間の知覚と合致する映像を得ることができる。さらに、画面中の低輝度領域が一定量以外のときは鮮やか補正値を最小値に固定しているので、補正画像の彩度が頻繁に変わることを防止することが出来る。また、入力映像が鮮やかでないと判定された場合は、彩度方向のゲインは変わらないため(C=1)、彩度方向の色ノイズが増加することもない。 According to the above-described embodiment, the threshold for determining whether or not the subject is vivid is changed according to the brightness calculated by the control parameters of the imaging apparatus such as the aperture value, shutter speed, and processing system gain. Yes. Specifically, the threshold value for a dark subject is set larger than that for a bright subject. As a result, when the subject is dark, correction to make it brighter is difficult to apply, and an image that matches human perception that a subject with the same saturation as a bright subject is less likely to be vivid can be obtained. Furthermore, since the vivid correction value is fixed to the minimum value when the low-luminance area in the screen is other than a certain amount, it is possible to prevent the saturation of the corrected image from changing frequently. Further, when it is determined that the input video is not vivid, the gain in the saturation direction does not change (C = 1), so that the color noise in the saturation direction does not increase.
本実施形態では、本発明を適用できる画像処理装置として、撮像装置を例として説明したが、これに限らない。撮像装置の中でも、静止画、動画の撮影が行えるものどちらにも適用可能であるし、外部から画像データを取得して処理を行うプリンタなどの画像形成装置や、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置でも、本発明は適用できる。 In the present embodiment, an imaging apparatus has been described as an example of an image processing apparatus to which the present invention can be applied. However, the present invention is not limited to this. It can be applied to both imaging devices that can shoot still images and moving images, and can be applied to image forming devices such as printers that acquire image data from the outside for processing, and information processing devices such as personal computers. The present invention is applicable.
また、上述の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線/無線通信を用いてプログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。 Also, when a software program that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied from a recording medium directly to a system or apparatus having a computer that can execute the program using wired / wireless communication, and the program is executed Are also included in the present invention.
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。 Accordingly, the program code itself supplied and installed in the computer in order to implement the functional processing of the present invention by the computer also realizes the present invention. That is, the computer program itself for realizing the functional processing of the present invention is also included in the present invention.
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。 In this case, the program may be in any form as long as it has a program function, such as an object code, a program executed by an interpreter, or script data supplied to the OS.
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光/光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。
また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータはがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。
As a recording medium for supplying the program, for example, a magnetic recording medium such as a hard disk or a magnetic tape, an optical / magneto-optical storage medium, or a nonvolatile semiconductor memory may be used.
As a program supply method, a computer program that forms the present invention is stored in a server on a computer network, and a connected client computer downloads and programs the computer program.
101‥‥レンズ
102‥‥絞り
103‥‥絞り制御回路
104‥‥CCD
105‥‥シャッター制御手段
106‥‥AFE(アナログフロントエンド)
107‥‥画像生成回路
108‥‥色補正回路
109‥‥色域検出回路
110‥‥画像出力回路
111‥‥マイコン
308‥‥色域検出回路
309‥‥色補正回路
310‥‥画像出力回路
311‥‥記録媒体
312‥‥マイコン
101 …… Lens
102 …… Aperture
103 .. Aperture control circuit
104 ... CCD
105 ... Shutter control means
106 ... AFE (Analog Front End)
107 Image generation circuit
108 Color correction circuit
109 Color gamut detection circuit
110 ... Image output circuit
111 …… Microcomputer
308 Color gamut detection circuit
309 Color correction circuit
310 ... Image output circuit
311 Recording medium
312 Microcomputer
Claims (11)
前記画像データの彩度情報が所定の条件を満たすか否かによって画像データの被写体が鮮やかな被写体であるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより前記画像データの被写体が鮮やかな被写体であると判定された場合、前記画像データの明るさが第1の明るさであるときには、前記画像データの明るさが前記第1の明るさよりも弱い第2の明るさであるときに比べて大きい補正幅で前記画像データの鮮やかさを補正する補正ステップと、を有することを特徴とする画像処理方法。 An acquisition step of acquiring image data;
A determination step of determining whether the subject of the image data is a vivid subject depending on whether the saturation information of the image data satisfies a predetermined condition;
When it is determined in the determination step that the subject of the image data is a vivid subject, the brightness of the image data is greater than the first brightness when the brightness of the image data is the first brightness. And a correction step of correcting the vividness of the image data with a correction width larger than that when the second brightness is weaker.
前記画像データの彩度情報が所定の条件を満たすか否かによって画像データの被写体が鮮やかな被写体であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記画像データの被写体が鮮やかな被写体であると判定された場合、前記画像データの明るさが第1の明るさであるときには、前記画像データの明るさが前記第1の明るさよりも弱い第2の明るさであるときに比べて大きい補正幅で前記画像データの鮮やかさを補正する補正手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。 Acquisition means for acquiring image data;
Determining means for determining whether or not the subject of the image data is a vivid subject depending on whether or not the saturation information of the image data satisfies a predetermined condition;
When the determination unit determines that the subject of the image data is a vivid subject, and the brightness of the image data is the first brightness, the brightness of the image data is greater than the first brightness. An image processing apparatus comprising: a correction unit that corrects the vividness of the image data with a larger correction width than when the second brightness is weaker.
前記画像データの彩度情報が所定の条件を満たすか否かによって画像データの被写体が鮮やかな被写体であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記画像データの被写体が鮮やかな被写体であると判定された場合、前記画像データの明るさが第1の明るさであるときには、前記画像データの明るさが前記第1の明るさよりも弱い第2の明るさであるときに比べて大きい補正幅で前記画像データの鮮やかさを補正する補正手段と、を有することを特徴とする撮像装置。 Imaging means for imaging a subject and outputting image data;
Determining means for determining whether or not the subject of the image data is a vivid subject depending on whether or not the saturation information of the image data satisfies a predetermined condition;
When the determination unit determines that the subject of the image data is a vivid subject, and the brightness of the image data is the first brightness, the brightness of the image data is greater than the first brightness. An image pickup apparatus comprising: correction means for correcting the vividness of the image data with a correction width larger than that when the second brightness is weaker.
画像データを取得する取得手段と、
前記画像データの彩度情報が所定の条件を満たすか否かによって画像データの被写体が鮮やかな被写体であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記画像データの被写体が鮮やかな被写体であると判定された場合、前記画像データの明るさが第1の明るさであるときには、前記画像データの明るさが前記第1の明るさよりも弱い第2の明るさであるときに比べて大きい補正幅で前記画像データの鮮やかさを補正する補正手段とを備えた画像処理装置として機能させるためのプログラム。 Computer
Acquisition means for acquiring image data;
Determining means for determining whether or not the subject of the image data is a vivid subject depending on whether or not the saturation information of the image data satisfies a predetermined condition;
When the determination unit determines that the subject of the image data is a vivid subject, and the brightness of the image data is the first brightness, the brightness of the image data is greater than the first brightness. A program for causing an image processing apparatus to function as an image processing apparatus including correction means for correcting the vividness of the image data with a correction width larger than that when the second brightness is weaker.
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