JP5884591B2 - 画像処理装置、カメラおよび画像処理プログラム - Google Patents
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Description
(2)請求項2に記載の発明による画像処理装置は、YCbCr色空間の画像データに対して、乱数データを付加する乱数データ付加手段と、乱数データを付加したYCbCr色空間の画像データを、当該画像データよりもビット深度の少ないYCbCr色空間の画像データへビット変換するビット変換手段と、を備え、乱数データ付加手段は、YCbCr色空間の画像データにおけるCb信号およびCr信号のみにそれぞれ乱数データを付加することを特徴とする。
(3)請求項8に記載の発明によるカメラは、請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像処理装置を備えることを特徴とする。
(4)請求項9に記載の発明による画像処理プログラムは、コンピュータに、YCbCr色空間の画像データに対して、乱数データを付加する乱数データ付加工程と、乱数データを付加したYCbCr色空間の画像データを、当該画像データよりもビット深度の少ないYCbCr色空間の画像データへビット変換するビット変換工程と、を実行させるための画像処理プログラムであって、乱数データ付加工程では、YCbCr色空間の画像データにおけるY信号、Cb信号、およびCr信号のそれぞれに乱数データを付加し、Cb信号およびCr信号に付加する乱数データは、Y信号に付加する乱数データよりも取り得る値の幅が大きいことを特徴とする。
(5)請求項10に記載の発明による画像処理プログラムは、コンピュータに、YCbCr色空間の画像データに対して、乱数データを付加する乱数データ付加工程と、乱数データを付加したYCbCr色空間の画像データを、当該画像データよりもビット深度の少ないYCbCr色空間の画像データへビット変換するビット変換工程と、を実行させるための画像処理プログラムであって、乱数データ付加工程では、YCbCr色空間の画像データにおけるCb信号およびCr信号のみにそれぞれ乱数データを付加することを特徴とする。
Y = Kr * R + Kg * G + Kb * B …(1)
Cb = {1/2 * (B-Y) / (1-Kb) }+ 128 …(2)
Cr = {1/2 * (R-Y) / (1-Kr) }+ 128 …(3)
G’[x,y]=ganma(G[x,y]) …(5)
B’[x,y]=ganma(B[x,y]) …(6)
Cr[x,y] = Mycc[2,1] * R’[x,y] + Mycc[2,2] * G’[x,y] + Mycc[2,3] * B’[x,y] …(8)
Cb[x,y] = Mycc[3,1] * R’[x,y] + Mycc[3,2] * G’[x,y] + Mycc[3,3] * B’[x,y] …(9)
Cb’[x,y] = Cb[x,y] + rand() * rndCb …(11)
Cr’[x,y] = Cr[x,y] + rand() * rndCr …(12)
Y”[x,y] = Y’[x,y]/16 …(13)
Cb”[x,y] = Cb’[x,y]/16 …(14)
Cr”[x,y] = Cr’[x,y]/16 …(15)
(1)デジタルカメラ100は、YCbCr色空間の画像データに対して、乱数データ(疑似乱数データ)を付加する制御装置104と、乱数データを付加したYCbCr色空間の画像データを、当該画像データよりもビット深度の少ないYCbCr色空間の画像データへビット変換する制御装置104と、を備え、制御装置104は、YCbCr色空間の画像データにおけるY信号、Cb信号、およびCr信号のそれぞれに乱数データを付加し、Cb信号およびCr信号に付加する乱数データは、Y信号に付加する乱数データよりも取り得る値の幅が大きいように構成したので、ざらつきをそれほど増加させずにビット変換後の画像データのトーンジャンプを目立たなくすることができる。また本実施形態では、ビット変換前の画像データ(12ビットの画像データ)に対して乱数データを付加するようにしたので、ビット変換後の画像データ(8ビットの画像データ)に対して乱数データを付加する場合と比較して、適切にトーンジャンプを低減することができる。
上述したようにYCbCr画像データに疑似乱数データを付加した場合、JPEG圧縮前の情報量が増加することになるので、JPEG圧縮を行っても期待するほど圧縮されない場合もある。そこで、JPEG圧縮において、圧縮量を優先する圧縮量優先モードで圧縮するか、トーンジャンプの低減を優先するトーンジャンプ低減優先モードで圧縮するかを、ユーザが操作部材101を操作することで選択できるようにしてもよい。
YCbCr色空間の画像データに付加する疑似乱数データの取り得る値の幅を、JPEG圧縮処理の圧縮量に応じて設定するようにしてもよい。この場合の制御装置104は、JPEG圧縮処理の圧縮量が大きいほど、上述したrndY、rndCb、rndCrの値を大きく設定して、YCbCr信号に付加する疑似乱数データの取り得る値の幅を大きくする。これにより、圧縮量が大きくなっても、トーンジャンプが目立つのを防ぐことができる。
YCbCr色空間の画像データに付加する疑似乱数データの取り得る値の幅を、画像の乱雑度に応じて設定するようにしてもよい。この場合の制御装置104は、ステップS4で変換された12ビットのYCbCr画像データに対して、画像の乱雑度を解析する解析処理を実行する。この解析処理では、例えば、画像のエントロピーを算出して画像の乱雑度を求めればよい。そして制御装置104は、画像の乱雑度が低いほど、上述したrndY、rndCb、rndCrの値を大きく設定して、YCbCr信号に付加する疑似乱数データの取り得る値の幅を大きくする。一般的に、乱雑度が高い画像ではトーンジャンプが発生しにくいが、乱雑度が低い画像(すなわち整然とした画像、例えば空を撮影したグラデーションの画像など)ではトーンジャンプが発生しやすい。ゆえに、この変形例3によれば、乱雑度が低い画像の場合は、YCbCr信号に付加する疑似乱数データの取り得る値を大きくすることで、適切にトーンジャンプを抑制できる。また、乱雑度が高い画像の場合は、YCbCr信号に付加する疑似乱数データの取り得る値を小さくすることで、疑似乱数データの付加による情報量の増加を抑制することができる。
上述した実施の形態では、YCbCr色空間の画像データに付加する疑似乱数データの取り得る値の幅を、画像全体で同一とする例について説明した。しかしながら、制御装置104は、YCbCr色空間の画像データの部分ごとに、当該画像データに付加する疑似乱数データの取り得る値の幅を変えるようにしてもよい。
YCbCr信号に付加する疑似乱数データの取り得る値の幅を、ユーザが変更できるようにしてもよい。この場合、例えば、JPEG圧縮後の画像をモニタ106に表示させてユーザに目視確認させながら、操作部材101の操作によってYCbCr信号に付加する疑似乱数データの取り得る値の幅を変更できるようにする。こうすることにより、ユーザは、自身が許容できるトーンジャンプの度合いに応じて、YCbCr信号に付加する疑似乱数データの取り得る値の幅を選択することができる。
上述した実施の形態では、ビット変換前のY信号、Cb信号およびCr信号に対して、それぞれ疑似乱数データを付加する例について説明した。しかしながら、制御装置104は、Y信号には疑似乱数データを付加せず、Cb信号およびCr信号のみに、それぞれ疑似乱数データを付加するようにしてもよい。変形例6によっても、上述した実施の形態と同様に、トーンジャンプが目立ちやすい色差面(CbCr)においてトーンジャンプを抑制できるので、JPEG圧縮後の画像においてトーンジャンプを目立ちにくくすることができる。
上述した実施の形態では、ビット変換前のYCbCr色空間の画像データに対して疑似乱数データを付加する例について説明したが、再現不可能な真の乱数データを付加するようにしてもよい。この場合の制御装置104は、例えばダイオードの生成するノイズや熱雑音などの物理現象を用いて真の乱数データを生成するハードウェア乱数発生器から入力される真の乱数データを、ビット変換前のYCbCr色空間の画像データに付加する。
上述した実施形態では、デジタルカメラ100の制御装置104が図2に示す処理を行う例を説明したが、図2に示す処理を行う画像処理プログラムを図3に示すコンピュータ200に実行させることにより、図2に示す処理を行う画像処理装置を構成するようにしてもよい。図2に示す処理を行う画像処理プログラムをコンピュータ200に取込んで使用する場合には、コンピュータ200のデータストレージ装置に当該画像処理プログラムをローディングした上で、当該画像処理プログラムを実行させる。
Claims (10)
- YCbCr色空間の画像データに対して、乱数データを付加する乱数データ付加手段と、
前記乱数データを付加したYCbCr色空間の画像データを、当該画像データよりもビット深度の少ないYCbCr色空間の画像データへビット変換するビット変換手段と、
を備え、
前記乱数データ付加手段は、前記YCbCr色空間の画像データにおけるY信号、Cb信号、およびCr信号のそれぞれに乱数データを付加し、Cb信号およびCr信号に付加する乱数データは、Y信号に付加する乱数データよりも取り得る値の幅が大きいことを特徴とする画像処理装置。 - YCbCr色空間の画像データに対して、乱数データを付加する乱数データ付加手段と、
前記乱数データを付加したYCbCr色空間の画像データを、当該画像データよりもビット深度の少ないYCbCr色空間の画像データへビット変換するビット変換手段と、
を備え、
前記乱数データ付加手段は、前記YCbCr色空間の画像データにおけるCb信号およびCr信号のみにそれぞれ乱数データを付加することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1または2に記載の画像処理装置において、
前記ビット変換手段によりビット変換された画像データに対してJPEG圧縮処理を行うJPEG圧縮手段をさらに備えることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項3に記載の画像処理装置において、
前記乱数データ付加手段は、前記JPEG圧縮手段による圧縮量が大きいほど、前記乱数データの取り得る値の幅を大きくすることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記YCbCr色空間の画像データの乱雑度を解析する解析手段をさらに備え、
前記乱数データ付加手段は、前記解析手段により解析された前記乱雑度が低いほど、前記乱数データの取り得る値の幅を大きくすることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記乱数データ付加手段は、前記YCbCr色空間の画像データの部分ごとに、前記乱数データの取り得る値の幅を設定することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項3に記載の画像処理装置において、
操作部材と、
前記操作部材からの操作信号に応じて第1の圧縮モードまたは第2の圧縮モードのいずれかを選択する選択手段をさらに備え、
前記選択手段により前記第1の圧縮モードが選択された場合には、前記乱数データ付加手段は、前記YCbCr色空間の画像データに前記乱数データを付加せず、前記ビット変換手段は、前記乱数データを付加していない前記YCbCr色空間の画像データに対して前記ビット変換を行い、前記JPEG圧縮手段が当該ビット変換後の画像データに対してJPEG圧縮処理を行い、
前記選択手段により前記第2の圧縮モードが選択された場合には、前記乱数データ付加手段は、前記YCbCr色空間の画像データに前記乱数データを付加し、前記ビット変換手段は、前記乱数データを付加した前記YCbCr色空間の画像データに対して前記ビット変換を行い、前記JPEG圧縮手段が当該ビット変換後の画像データに対してJPEG圧縮処理を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像処理装置を備えることを特徴とするカメラ。
- コンピュータに、
YCbCr色空間の画像データに対して、乱数データを付加する乱数データ付加工程と、
前記乱数データを付加したYCbCr色空間の画像データを、当該画像データよりもビット深度の少ないYCbCr色空間の画像データへビット変換するビット変換工程と、
を実行させるための画像処理プログラムであって、
前記乱数データ付加工程では、前記YCbCr色空間の画像データにおけるY信号、Cb信号、およびCr信号のそれぞれに乱数データを付加し、Cb信号およびCr信号に付加する乱数データは、Y信号に付加する乱数データよりも取り得る値の幅が大きいことを特徴とする画像処理プログラム。 - コンピュータに、
YCbCr色空間の画像データに対して、乱数データを付加する乱数データ付加工程と、
前記乱数データを付加したYCbCr色空間の画像データを、当該画像データよりもビット深度の少ないYCbCr色空間の画像データへビット変換するビット変換工程と、
を実行させるための画像処理プログラムであって、
前記乱数データ付加工程では、前記YCbCr色空間の画像データにおけるCb信号およびCr信号のみにそれぞれ乱数データを付加することを特徴とする画像処理プログラム。
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