JP5983137B2 - 画像処理装置、撮像装置およびプログラム - Google Patents
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Description
図1は、画像処理装置、撮像装置の一例である第1実施形態の電子カメラの構成例を示す図である。
Y = 0.299*R+0.587*G+0.114*B …(1)
Cb=-0.194*R-0.709*G+0.903*B …(2)
Cr= 0.872*R-0.809*G-0.063*B …(3)
上記の式(1)では、便宜的にYはITU−R BT.601で定義されている係数で変換される。また、上記の式(2)、式(3)でのCb,Crは、色票を用いて最適化された係数が適用されている。
ここで、係数決定部22は、色差平面を色相別に6つの色領域に分割し、各色領域にそれぞれ座標変換係数を予め対応付けする。例えば、係数決定部22は、CbCrの色差平面の原点(Cb,Cr=0)を基準として、上記の色差平面を回転方向に6つの色領域に分割する。
R(1,0,0): (y:0.29891; cb:-0.16874; cr: 0.50000)
Y(1,1,0): (y:0.88552; cb:-0.50000; cr: 0.08131)
G(0,1,0): (y:0.58661; cb:-0.33126; cr:-0.41869)
C(0,1,1): (y:0.70109; cb: 0.16874; cr:-0.50000)
B(0,0,1): (y:0.11448; cb: 0.50000; cr:-0.08131)
M(1,0,1): (y:0.41339; cb: 0.33126; cr: 0.41869)
また、図4に示したCbCrの色差平面を分割する3本の直線(直線R−C,直線Y−B,直線G−M)の傾きkは、それぞれ以下の値となる。
k(R-C)=-2.96314
k(Y-B)=-0.16262
k(G-M)= 1.26393
なお、#106での係数決定部22は、上記の直線で色差平面を区画する条件式を用いて、色差平面に写像された注目画素の座標がhue=0〜5のいずれの色領域に属するかを判定すればよい。なお、上記のように、色差平面の原点を通過する直線で色差平面を複数の色領域に分割した場合、注目画素の属する色領域を判定するときの演算量は小さくなる。
また、第1実施形態での座標変換係数は、hue=0〜5の色領域別に6種類準備されている。各色領域の座標変換係数は、いずれも以下に示す2×2の行列係数で表現される。
Ycc1mv.cb=k1*Ycc1.cb+k2*Ycc1.cr …(4)
Ycc2mv.cb=k1*Ycc2.cb+k2*Ycc2.cr …(5)
また、Ycc1mv.crは式(6)で示すことができ、Ycc2mv.crは式(7)で示すことができる。式(6)および式(7)の連立方程式を解くことで、その色領域に対応するk3,k4の値を求めることができる。
Ycc1mv.cr=k3*Ycc1.cb+k4*Ycc1.cr …(6)
Ycc2mv.cr=k3*Ycc2.cb+k4*Ycc2.cr …(7)
上記の演算を各色領域の座標を用いて行うことで、各色領域のk1〜k4の値をそれぞれ求めることができる。
mvcb= sat*(cos(th)*cb-sin(th)*cr) …(8)
mvcr= sat*(sin(th)*cb+cos(th)*cr) …(9)
なお、式(8)、式(9)において、「cb,cr」は移動前の座標のcb,cr値を示し、「mvcb,mvcr」は移動後の座標のcb,cr値を示す。また、「sat」は彩度の移動量を示し、「th」は色相の移動量を示す。
第2実施形態は、上記の第1実施形態の変形例であって、注目画素の輝度信号(Y)も含めて座標変換を行う場合を説明する。
Ycc1mv.Y=Ycc1.Y+k5*Ycc1.cb+k6*Ycc1.cr …(11)
Ycc2mv.Y=Ycc2.Y+k5*ycc2.cb+k6*Ycc2.cr …(12)
上記の演算を各色領域の座標を用いて行うことで、各色領域のk5,k6の値をそれぞれ求めることができる。
図9は、第3実施形態での画像処理装置の構成例を示す図である。第3実施形態での画像処理装置は、入力画像に対して色調整処理を施すプログラムがインストールされたコンピュータである。
(補足1):上記実施形態では、画像のYCbCrデータを用いて被写体抽出を行う例を説明した。しかし、本発明はYCbCr色空間に限定されず、他の色空間(L*a*b*など)の場合にも適用できる。
Claims (7)
- 撮像素子から出力されるカラー画像の信号を取得する取得部と、
前記カラー画像の信号を輝度信号および色差信号に変換する信号変換部と、
前記カラー画像の注目画素の色差信号に応じて、座標変換係数を決定する係数決定部と、
前記座標変換係数を用いて、前記注目画素の色差信号の色空間座標を変換する座標変換部と、を備え、
前記係数決定部は、色差平面を色相別に少なくとも3つの色領域に分割するとともに、各色領域にそれぞれ異なる座標変換係数を対応付けし、前記注目画素の色差信号を色差平面に写像し、前記色差信号が属する色領域の境界の座標と、座標変換後の前記座標の移動量とを用いて前記座標変換係数を求め、
各々の前記座標変換係数は、前記色領域の境界において、隣接する色領域の座標変換係数との間で変換後の色差信号の値が一致するように設定される画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記係数決定部は、前記色領域の境界の座標を変更する操作を受け付ける画像処理装置。 - 撮像素子から出力されるカラー画像の信号を取得する取得部と、
前記カラー画像の信号を輝度信号および色差信号に変換する信号変換部と、
前記カラー画像の注目画素の色差信号に応じて、座標変換係数を決定する係数決定部と、
前記座標変換係数を用いて、前記注目画素の色差信号の色空間座標を変換する座標変換部と、を備え、
前記係数決定部は、色差平面を色相別に少なくとも3つの色領域に分割するとともに、各色領域にそれぞれ異なる座標変換係数を対応付けし、前記注目画素の色差信号を色差平面に写像し、前記色差信号が属する色領域から前記座標変換係数を決定し、
各々の前記座標変換係数は、前記色領域の境界において、隣接する色領域の座標変換係数との間で変換後の色差信号の値が一致するように設定され、
前記座標変換係数は、以下に示す3×3の行列係数であり、
前記座標変換部は、前記注目画素の輝度信号および色差信号に対して3×3の行列係数の積を行う画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記係数決定部は、色差平面の原点を通過する直線によって色差平面を複数の色領域に分割する画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記信号変換部は、カラー画像の信号をYCbCrの信号に変換する画像処理装置。 - カラー画像を撮像する撮像部と、
請求項1に記載の画像処理装置と、
を備える撮像装置。 - 撮像素子から出力されるカラー画像の信号を取得する処理と、
前記カラー画像の信号を輝度信号および色差信号に変換する処理と、
前記カラー画像の注目画素の色差信号に応じて、座標変換係数を決定する処理と、
前記座標変換係数を用いて、前記注目画素の色差信号の色空間座標を変換する処理と、をそれぞれコンピュータに実行させ、
前記座標変換係数を決定するときに、色差平面を色相別に少なくとも3つの色領域に分割するとともに、各色領域にそれぞれ異なる座標変換係数を対応付けし、前記注目画素の色差信号を色差平面に写像し、前記色差信号が属する色領域の境界の座標と、座標変換後の前記座標の移動量とを用いて前記座標変換係数を求め、
各々の前記座標変換係数は、前記色領域の境界において、隣接する色領域の座標変換係数との間で変換後の色差信号の値が一致するように設定されるプログラム。
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