JP6126054B2 - 画像信号処理方法及び画像信号処理装置 - Google Patents
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Description
特許文献1には2パスの画像走査で画像の明るさを変換する画像処理方法が開示されている。即ち、1パス目で取り込んだ画像を複数のブロックに分割し、複数に分割された各ブロックごとにヒストグラムの均一化を行うとともにトーンマップを作成し、輝度の算出対象となる画素を中心としたブロックを想定し、次いで2パス目で前記トーンマップが作成されているブロックのうち前記想定ブロックと重複部分が生じるブロックを計算対象ブロックとし、各計算対象ブロックでの重複割合に応じて各計算ブロックごとに輝度を算出し、算出した各計算対象ブロックの輝度を加算することで、対象となる画素の輝度とする内容が開示されている。
一方、AHE処理はコントラストを強調する処理であるため、処理後の画像は図2(A)に示すように、図1(A)では黒く塗りつぶされた部分のヒストグラムが広がりコントラストが強調され、細部が分かるようになっている。
しかしながら、この方法はクリッピング値が画像に依存するため、時系列で変化する動画には適さない。
本発明は図3に示すような輝度段階が10段階しかないような平滑な領域を抽出し、輝度勾配を緩やかにする。しかしながら実際の画像は図1に示したように輝度段階が大きな部分と小さな部分が混在する。
そこで、本発明にあってはトーンマップ生成時に変動が大きくなってしまう領域、即ち平滑な領域を抽出し、その領域だけ輝度勾配に制限(閾値)を設けてトーンマップを生成する。
先ず、ヒストグラム平均化を行うトーンマップ処理は、入力画像の輝度情報が8ビットの場合、以下の式(1)で表される。
hist_sum = 0;
mc = 0;
for ( i=0; i<256; i++ )
{
hist_sum = hist_sum + hist( i );
mc = hist_sum / total * 255;
map(i) = mc;
}
ここで、
hist_sumはヒストグラムの積算変数、
hist( i ) は明度 i のヒストグラム(画素数)、
totalはヒストグラムの総数(総画素数、ヒストグラム全体の面積)、
map( i )はトーンマップ 明度 i の内容(元画像の明度 i をどの明度に変換するか)
mcはヒストグラム明度0〜iを積算し0〜255に正規化した値
iは(式1)のnと同じである。
hist_sum = 0;
mc = ml = mr = 0;
for ( i=0; i<256; i++ )
{
hist_sum = hist_sum + hist( i );
mc = hist_sum / total * 255;
if ( (mc-ml) > LIMIT )
{
map(i) = mr + LIMIT;
}else {
map(i) = mr + (mc-ml);
}
ml = mc;
mr = map(i);
}
ここで、
LIMITはトーンマップの勾配限界値、
mlはヒストグラム明度0〜i-1を積算し0〜255に正規化した値
mrは勾配制限を加味した明度iのトーンマップ値
mc-mlは明度iのトーンマップ勾配である。
mc = ml = mr = 0;
S_org = S_out = 0;
for ( i=0; i<256; i++ )
{
hist_sum = hist_sum + hist( i );
mc = hist_sum / total * 255;
if ( (mc-ml) > LIMIT )
{
map(i) = mr + LIMIT;
}else {
map(i) = mr + (mc-ml);
}
ml = mc;
mr = map(i);
S_org = S_org + mc;
S_out + S_out + mr;
}
offset = ( S_org - S_out ) / 128;
map(i) * 255 / map(255)
Claims (2)
- 入力信号を局所的に分割してトーンマップを求め、このトーンマップを補正することで入力信号のコントラストを改善する画像信号処理方法において、
輝度変化が少ない領域についてはトーンマップの入力輝度信号を出力輝度信号に変換するにあたり、ヒストグラムに対してクリッピングを行わずにトーンマップに勾配制限を設けて出力輝度信号が一定以上に変化しないようにして輝度変化を抑制し、更に前記勾配制限によって低下した領域全体の輝度を全体的に調整するために、勾配制限なしの場合の最大輝度と勾配制限した場合の最大輝度の差の半分に相当する量だけトーンマップ全体をオフセットすることを特徴とする画像信号処理方法。 - 入力信号を局所的に分割してトーンマップを求め、このトーンマップを補正することで入力信号のコントラストを改善する画像信号処理装置において、この画像信号処理装置は所定の領域ごとにトーンマップを作成するトーンマップ作成手段を備え、このトーンマップ作成手段は輝度変化が少ない領域についてはトーンマップの入力輝度信号を出力輝度信号に変換するにあたり、ヒストグラムに対してクリッピングを行わずにトーンマップに勾配制限を設けて出力輝度信号が一定以上に変化しないようにして輝度変化を抑制し、更に前記勾配制限によって低下した領域全体の輝度を、勾配制限なしの場合の最大輝度と勾配制限した場合の最大輝度の差の半分に相当する量だけトーンマップ全体をオフセットすることで調整することを特徴とする画像信号処理装置。
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