JP6265710B2 - 画像処理装置、コンピュータプログラム及び画像処理方法 - Google Patents

画像処理装置、コンピュータプログラム及び画像処理方法 Download PDF

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Description

本発明は、画像の輝度ムラを補正する画像処理装置、該画像処理装置を実現するためのコンピュータプログラム及び画像処理方法に関する。
画像信号に基づく画像を液晶パネルなどの表示部に表示させる場合、表示部の個体差に応じて輝度ムラが生じる場合がある。表示部の個体差は、例えば、液晶セルの不均一性、液晶素子を駆動する回路の動作特性のバラツキ、バックライトの位置や発光強度の違い等による影響で生ずる。
そこで、階調値に基づき表示される表示画像を測定した各輝度値の中の最大値が基準値となるように、それぞれの輝度値を正規化した値を記録し、記録した値を用いて、入力される画像の階調値を修正することにより、輝度ムラを補正することができる表示装置が開示されている(特許文献1参照)。
特開2006−184305号公報
しかし、特許文献1の表示装置にあっては、表示部の個体差に応じて複数のテーブルを用いて階調値を修正するものであり、表示部が決まれば階調値の修正度合は一義的に決まってしまう。一方で、入力される画像は、様々な特性を有する。例えば、階調変化の少ない画像もあれば、階調変化の大きい画像も存在する。このように様々な特性の入力画像の輝度ムラを補正する場合に、一義的な補正をかけると、画像の特性によっては補正が強くなりすぎ画像が有する階調を犠牲にすることになり、また補正が弱くなりすぎると輝度ムラが改善されないという問題がある。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、画像本来の階調を維持しつつ輝度ムラを低減することができる画像処理装置、該画像処理装置を実現するためのコンピュータプログラム及び画像処理方法を提供することを目的とする。
本発明に係る画像処理装置は、画像を構成る画素の異なる階調値のを判定する判定部と、入力階調値を補正して得られる出力階調値が異なる複数の階調補正部と、前記判定部の判定結果に応じて、前記複数の階調補正部から一の階調補正部を選択する選択部と、該選択部で選択した階調補正部を用いて前記画像の輝度ムラを補正する輝度ムラ補正部とを備えることを特徴とする。
本発明に係る画像処理装置は、前記複数の階調補正部は、入力階調値に対する出力階調値の増加度合が大きい階調優先補正部と、入力階調値に対する出力階調値の増加度合が小さい均一性優先補正部とを有し、前記判定部は、前記画像を構成する画素の異なる階調値の数に基づき、前記画像の各画素の階調値の分布範囲の広狭を判定し、前記選択部は、前記判定部で前記分布範囲が広いと判定した場合、前記階調優先補正部を選択し、前記分布範囲が狭いと判定した場合、前記均一性優先補正部を選択するようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る画像処理装置は、前記画像を複数の領域に区分する領域区分部を備え、前記判定部は、前記領域区分部で区分した領域毎に画像を構成する画素の異なる階調値の数を判定するようにしてあり、前記選択部は、前記領域区分部で区分した領域毎に一の階調補正部を選択するようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る画像処理装置は、補正係数を用いて入力階調値を出力階調値に変換するLUTを備え、前記複数の階調補正部は、異なる補正係数を有し、前記選択部は、前記判定部の判定結果に応じて、前記LUTで使用する補正係数を前記複数の補正係数から選択するようにしてあり、前記輝度ムラ補正部は、前記LUTを用いて輝度ムラを補正するようにしてあることを特徴とする。
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに画像の輝度ムラを補正させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、画像を構成る画素の異なる階調値のを判定するステップと、該ステップの判定結果に応じて、入力階調値を補正して得られる出力階調値が異なる複数の階調補正部から一の階調補正部を選択するステップとを実行させることを特徴とする。
本発明に係る画像処理方法は、画像の輝度ムラを補正する画像処理方法において、画像を構成る画素の異なる階調値のを判定するステップと、該ステップの判定結果に応じて、入力階調値を補正して得られる出力階調値が異なる複数の階調補正部から一の階調補正部を選択するステップと、選択された階調補正部を用いて輝度ムラ補正部で前記画像の輝度ムラを補正するステップとを含むことを特徴とする。
本発明によれば、画像本来の階調を維持しつつ輝度ムラを低減することができる。
第1実施形態の画像処理装置の構成の一例を示すブロック図である。 輝度ムラ補正の一例を示す説明図である。 画像の階調特性に応じた表示パネルでの見え方の一例を示す模式図である。 本実施の形態の階調優先補正LUT及び均一性優先補正LUTを用いた場合の輝度ムラ補正の一例を示す説明図である。 階調の変化が少ない画像のヒストグラムの一例を示す説明図である。 図5のヒストグラムの割合を表示した説明図である。 階調の変化が多い画像のヒストグラムの一例を示す説明図である。 図7のヒストグラムの割合を表示した説明図である。 第2実施形態の画像処理装置の構成の一例を示すブロック図である。 入力画像の領域区分の一例及び領域毎のヒストグラムの割合の一例を示す説明図である。 第3実施形態の画像処理装置の構成の一例を示すブロック図である。
(第1実施形態)
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図1は第1実施形態の画像処理装置100の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、本実施の形態の画像処理装置100は、階調優先補正LUT11、均一性優先補正LUT12、選択部13、輝度ムラ補正回路14、画像解析部15、操作部16などを備える。画像処理装置100は、入力画像の輝度ムラを輝度ムラ補正回路14で補正し、補正した画像を出力画像として、例えば、画像を表示するための表示パネル(不図示)へ出力する。本実施の形態の画像処理装置100、表示パネル(不図示)などを備えることにより表示装置を構成することができる。
図2は輝度ムラ補正の一例を示す説明図である。図2において、左側上段の図は輝度ムラ補正前の画像を示し、右側上段の図は輝度ムラ補正後の画像を模式的に示す。以下の説明では、階調は0〜255とし、階調0が黒色、階調255が白色を表すものとする。なお、画像の階調は256階調に限定されるものではない。
図2に示すように、輝度ムラ補正前の画像では、画像上の輝度(明るさ)に不均一性があったとする。例えば、矢印で示す領域の輝度は高く(階調値が大きく)、周囲の明るさに比べて明るいため輝度ムラが生じている。この輝度の高い領域では、左側下段の図に示すような、階調・輝度特性となっている。特に階調値255付近での輝度が高くなっている。
そこで、右側下段の図に示すように、階調値255付近の輝度を周囲の明るさと合わせるように輝度を下げることにより、輝度を調整する。これにより、右側上段の図に示すように、輝度ムラ補正後の画像では、輝度が高い領域の明るさが周囲の領域の明るさと同程度になり、輝度ムラを少なくすることができる。
図3は画像の階調特性に応じた表示パネルでの見え方の一例を示す模式図である。図3において、左側の図は、輝度ムラのあるパネル(表示パネル)において、一定の階調値(例えば、255)の画像を表示させた例である。なお、左側の図は、輝度ムラが分かりやすいように模式的に表したものであり、実際の画像とは異なる場合がある。一般的に表示パネルの輝度ムラが少なくなるよう対策が取られているが、大型の表示パネル等では、輝度ムラを完全に抑えることができず、図に示すような輝度ムラを生じる。
右側上段の図は、輝度ムラのある表示パネルに、階調の変化が少ない画像を表示させた場合の画像を模式的に表したものである。図に示すように、階調の変化の少ない画像の場合には、輝度ムラが視認し易いことがわかる。
一方、右側下段の図は、輝度ムラのある表示パネルに、階調の変化が多い画像を表示させた場合の画像を模式的に表したものである。図に示すように、階調の変化の多い画像の場合には、輝度ムラが視認し難いことがわかる。
本実施の形態の画像処理装置は、図3に示すような画像の階調特性に着目したものである。以下、詳細に説明する。
画像解析部15は、判定部としての機能を有する。画像解析部15は、複数の画素で構成される画像(入力画像)の各画素の階調値の分布範囲の広狭を判定する。例えば、分布範囲が広い画像は、画像を構成する画素の階調値が多くの異なる値となっており、異なる階調値の数が多いので、図3の右側下段に示す画像のように、階調の変化が多い画像ということができる。また、分布範囲が狭い画像は、異なる階調値の数が少ないので、図3の右側上段に示す画像のように、階調の変化が少ない画像ということができる。
階調優先補正LUT11、均一性優先補正LUT12は、階調補正部としての機能を有する。階調優先補正LUT11、均一性優先補正LUT12は、入力階調値を出力階調に変換するものであり、入力階調を補正することにより出力階調値が得られる。
選択部13は、画像解析部15での判定結果に応じて、入力階調値を補正して得られる出力階調値が異なる複数の階調補正部である、階調優先補正LUT11及び均一性優先補正LUT12から一の補正LUTを選択する。判定結果に応じて、出力階調値が異なる階調補正部を選択することができる。
輝度ムラ補正回路14は、選択された階調優先補正LUT11又は均一性優先補正LUT12のいずれか一方を用いて画像(入力画像)の輝度ムラを補正する。すなわち、輝度ムラ補正回路14は、補正LUT(階調優先補正LUT11又は均一性優先補正LUT12)の入力階調値に対する出力階調値の大小に応じて、補正する輝度を高低とすることができる。
上述のように、画像の階調変化の多少に応じて、異なる補正LUT(階調優先補正LUT11又は均一性優先補正LUT12)の中から一の補正LUTを選択し、選択した補正LUTを用いて輝度ムラ補正を行うので、画像の階調特性に応じて輝度ムラ補正の強弱を付けることができ、画像本来の階調を維持しつつ輝度ムラを低減することができる。
次に、階調優先補正LUT11及び均一性優先補正LUT12の詳細について説明する。
図4は本実施の形態の階調優先補正LUT11及び均一性優先補正LUT12を用いた場合の輝度ムラ補正の一例を示す説明図である。図4において、横軸は階調(階調値)を示し、縦軸は輝度を示す。なお、輝度値の高低は、階調値の高低を示す。
図4において、符号Aで示す実線は、階調優先補正LUT11を用いた場合の輝度ムラ補正回路14による輝度ムラ補正を示す。符号Aで示すように、階調優先の輝度ムラ補正は、高階調値(例えば、255階調)での輝度値を余り低くしていない。すなわち、階調優先補正LUT11は、入力階調値に対する出力階調値の増加度合が大きい。すなわち、出力階調値の最小値(例えば、0)と最大値との階調差が大きいので、元の画像の階調を比較的維持しつつ階調変換を行うことができる。
一方、符号Bで示すように、均一性優先の輝度ムラ補正は、高階調値(例えば、255階調)での輝度値を低くしている。すなわち、均一性優先補正LUT12は、入力階調値に対する出力階調値の増加度合が小さい。すなわち、出力階調値の最小値(例えば、0)と最大値との階調差が小さいので、元の画像の輝度ムラがあった場合でも、例えば、輝度の高い画素を比較的輝度の低い他の画素と同程度にすることができ、輝度ムラを少なくすることができる。
そして、選択部13は、画像解析部15で入力画像の階調値の分布範囲が広いと判定した場合、階調優先補正LUT11を選択する。階調値の分布範囲が広い画像は、図3の右側下段の図のように、階調変化が多い画像であるので、階調優先補正LUT11を選択することにより、元の画像の階調を比較的維持することができる。また、階調変化の多い画像は輝度ムラが視認しにくいので、階調優先補正LUT11を用いることにより輝度補正が弱くなったとしても輝度ムラをほとんど目立たなくすることができる。
また、選択部13は、画像解析部15で入力画像の階調値の分布範囲が狭いと判定した場合、均一性優先補正LUT12を選択する。階調値の分布範囲が狭い画像は、図3の右側上段の図のように、階調変化が少ない画像であるので、輝度ムラが視認し易い。そこで、均一性優先補正LUT12を選択することにより、輝度補正を強くして輝度ムラを低減することができる。また、階調変化の少ない画像は、元々階調差が小さいので、均一性優先補正LUT12を用いても元の画像の階調に与える影響は少ない。
なお、図4に例示した階調・輝度特性は一例であって、階調優先補正LUT11及び均一性優先補正LUT12の入力階調・出力階調は図4の場合に限定されるものではない。また、図4の例では、高階調(例えば、256階調付近)において、輝度値の高低を異ならせているが、低階調(例えば、0階調付近)において、輝度値の高低が異なるようにしてもよい。
次に、画像解析部15の詳細について説明する。
画像解析部15は、計数部としての機能を有する。画像解析部15は、所定の階調範囲で画定した複数の階調区分それぞれに階調値が存在する画素の数を階調区分毎に計数する。階調区分は、例えば、階調を8等分に区切ったものとすることができる。例えば、階調を0〜255(最小値を0、最大値を255)とした場合、階調範囲は、0〜31、32〜63、64〜95、96〜127、128〜159、160〜191、192〜223、224〜255の如くとすることができる。
画像解析部15は、計数した画素数が所定の閾値より多い場合、階調値の分布範囲が狭いと判定する。階調区分内の画素数が所定の閾値より多いということは、階調区分内に多くの画素が存在するので、階調値の分布範囲は狭くなる。
また、画像解析部15は、計数した画素数が所定の閾値より少ない場合、階調値の分布範囲が広いと判定する。階調区分内の画素数が所定の閾値より少ないということは、多くの階調区分に亘って画素が存在するので、階調値の分布範囲は広くなる。
図5は階調の変化が少ない画像のヒストグラムの一例を示す説明図であり、図6は図5のヒストグラムの割合を表示した説明図である。図5及び図6に示すように、0から255階調までを8等分に区分し、各区分に階調値が存在する画素の数を頻度として表している。図5に示すように、階調変化の少ない画像は、R(赤)、G(緑)、B(青)の画素毎にばらつきの少ないヒストグラムになる。また、図6に示すように、階調変化の少ない画像は、画像の階調がある範囲(区分)に集中していることが分かる。
また、図6の例では、R画素は32−63階調に90%の画素が集中し、G画素は64−95階調に85%の画素が集中し、B画素は128−159階調に95%の画素が集中している。この場合、RGB画素全てのばらつきが小さいため、ムラの目立ちやすいベタ画像に近い画像であると判定することができる。
図7は階調の変化が多い画像のヒストグラムの一例を示す説明図であり、図8は図7のヒストグラムの割合を表示した説明図である。図7に示すように、階調変化の多い画像は、R(赤)、G(緑)、B(青)の画素毎にばらつきの多いヒストグラムになる。また、図8に示すように、階調変化の多い画像は、画像の階調が広い範囲(多くの区分)で分布していることが分かる。
また、図8の例では、R画素、G画素、B画素のいずれも階調のほぼ全範囲(0〜255)に亘って分布したヒストグラムになっている。この場合、RGB画素全てのばらつきが大きいため、ムラの目立ちにくい階調変化の大きな画像であると判定することができる。
図5乃至図8の例では、階調値の分布範囲の広狭を判定するための所定の閾値は、例えば、80(%)程度の値を設定することができる。上述の構成により、簡便な構成で画像の階調特性を判定することができる。
操作部16は、受付部としての機能を有し、階調値の分布範囲の広狭を判定するための閾値を設定する操作を受け付けることができる。これにより、ユーザの好み等に応じて輝度ムラ補正の強弱を調整することができる。
なお、前述のヒストグラムは、1画面毎に生成(演算)され、補正LUTの選択に用いられる。また、1画面毎にヒストグラムはリセットされ、次の入力画像のヒストグラムの生成が開始される。
上述のように、入力画像の階調特性(階調変化の多少)を判定し、判定結果に応じて階調優先補正LUT11又は均一性優先補正LUT12のいずれかを選択し、選択した補正LUTを用いて輝度ムラ補正を行うので、(1)補正を強くかけすぎて元の画像本来の階調を犠牲にすること、あるいは(2)補正が弱すぎて輝度ムラが消えずに視認されてしまう等の問題を解消することができる。そして、入力画像の階調特性に応じて、補正LUTを動的に変更するので、元の画像の階調を維持しつつ輝度ムラを抑制することができる。
(第2実施形態)
図9は第2実施形態の画像処理装置120の構成の一例を示すブロック図である。図1に例示した第1実施形態の画像処理装置100との相違点は、領域設定レジスタ17を具備する点である。なお、第1実施形態と同様の箇所は同一符号を付して説明を省略する。
領域設定レジスタ17は、領域区分部としての機能を有する。領域設定レジスタ17は、ユーザが設定可能であり、入力画像を複数の領域に区分する。そして、第2実施形態の画像処理装置120では、画像解析部15は、領域設定レジスタ17で区分した領域毎に分布範囲の広狭を判定する。また、選択部13は、画像解析部15の判定結果に基づいて、領域設定レジスタ17で区分した領域毎に一の補正LUTを選択する。そして、輝度ムラ補正回路14は、領域設定レジスタ17で区分した領域毎に選択された補正LUTを用いて、区分された領域毎に輝度ムラ補正を行って出力画像を出力する。
図10は入力画像の領域区分の一例及び領域毎のヒストグラムの割合の一例を示す説明図である。領域設定レジスタ17は、区分する各領域を画定するため、各領域の座標(例えば、矩形領域の場合、4隅のxy座標など)を保有する。また、領域設定レジスタ17が保有する座標を変更することにより、入力画像内の領域を変更することができる。図10の例では、入力画像は、領域1、領域2、領域3の3つの領域に区分されている。また、図10に示すように、各領域1、2、3に対して、ヒストグラムが生成されている。
上述の構成により、画像全体に対して輝度ムラ補正を強くするか、あるいは弱くする場合に比べて、画像の領域毎に画像の階調特性に応じた異なる輝度ムラ補正をすることができ、画像に対してきめの細かい輝度ムラ補正を行うことができる。特に、画像全体ではなく、ユーザの設定した領域毎に、階調優先補正LUT11又は均一性優先補正LUT12のいずれかを選択することができるので、入力画像の領域毎の特性に応じた一層きめ細かい輝度補正(階調を維持しつつ輝度ムラを抑制する補正)を行うことができる。
(第3実施形態)
図11は第3実施形態の画像処理装置140の構成の一例を示すブロック図である。第1実施形態の画像処理装置100との相違点は、補正LUTを1個で構成し、画像解析部15の判定結果に応じて、異なる補正係数のうちの一の補正係数を選択する点である。なお、第1実施形態と同様の箇所は同一符号を付して説明を省略する。
補正LUT20は、補正係数を用いて入力階調値を出力階調値に変換するLUTである。
階調優先補正係数21、均一性優先補正係数22は、お互いに異なる補正係数を有する。すなわち、補正LUT20で階調優先補正係数21を用いた場合には、第1実施形態の階調優先補正LUT11と同等になる。また、補正LUT20で均一性優先補正係数22を用いた場合には、第1実施形態の均一性優先補正LUT12と同等になる。
選択部13は、画像解析部15の判定結果に応じて、補正LUT20で使用する補正係数を階調優先補正係数21又は均一性優先補正係数22のいずれかから選択する。
輝度ムラ補正回路14は、補正LUT20を用いて輝度ムラを補正する。異なる補正係数を用いることにより、LUTを1つにすることができ、LUTの多重化によるコスト上昇を避けることができる。そして、第1実施形態と同様に、入力画像の階調特性に応じて、輝度ムラ補正の強さを調整する補正係数を選択することで、階調の犠牲を抑えつつ輝度ムラが視認しにくい画像を表示させることができる。
前述の画像処理装置100、120、140は、CPU、RAMなどを備えた汎用コンピュータを用いて実現することもできる。すなわち、(1)複数の画素で構成される画像の各画素の階調値の分布範囲の広狭を判定するステップ、(2)当該ステップの判定結果に応じて、入力階調値を補正して得られる出力階調値が異なる複数の階調補正部(補正LUT又は補正係数)から一の階調補正部を選択するステップなどの処理手順を定めたコンピュータプログラムを記録した記録媒体を、コンピュータに備えられた記録媒体読取装置で読み取ることにより、当該コンピュータプログラムをRAMにロードし、コンピュータプログラムをCPUで実行することにより、コンピュータ上で画像処理装置を実現することができる。
本実施の形態の画像処理装置(100、120、140)は、複数の画素で構成される画像の各画素の階調値の分布範囲の広狭を判定する判定部(15)と、入力階調値を補正して得られる出力階調値が異なる複数の階調補正部(11、12、20、21、22)と、前記判定部の判定結果に応じて、前記複数の階調補正部から一の階調補正部を選択する選択部(13)と、該選択部で選択した階調補正部を用いて前記画像の輝度ムラを補正する輝度ムラ補正部(14)とを備えることを特徴とする。
本実施の形態のコンピュータプログラムは、コンピュータに画像の輝度ムラを補正させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、複数の画素で構成される画像の各画素の階調値の分布範囲の広狭を判定するステップと、該ステップの判定結果に応じて、入力階調値を補正して得られる出力階調値が異なる複数の階調補正部から一の階調補正部を選択するステップとを実行させることを特徴とする。
本実施の形態の画像処理方法は、画像の輝度ムラを補正する画像処理方法において、複数の画素で構成される画像の各画素の階調値の分布範囲の広狭を判定するステップと、該ステップの判定結果に応じて、入力階調値を補正して得られる出力階調値が異なる複数の階調補正部から一の階調補正部を選択するステップと、選択された階調補正部を用いて輝度ムラ補正部で前記画像の輝度ムラを補正するステップとを含むことを特徴とする。
本実施の形態にあっては、判定部(15)は、複数の画素で構成される画像の各画素の階調値の分布範囲の広狭を判定する。例えば、分布範囲が広い画像は、画像を構成する画素の階調値が多くの異なる値となっており、異なる階調値の数が多いので、階調の変化が多い画像ということができる。また、分布範囲が狭い画像は、異なる階調値の数が少ないので、階調の変化が少ない画像ということができる。階調補正部(11、12、20、21、22)は、入力階調値を出力階調に変換するものであり、入力階調を補正することにより出力階調値が得られる。
選択部(13)は、判定部の判定結果に応じて、入力階調値を補正して得られる出力階調値が異なる複数の階調補正部から一の階調補正部を選択する。判定結果に応じて、出力階調値が異なる階調補正部を選択することができる。輝度ムラ補正部(14)は、選択した階調補正部を用いて画像の輝度ムラを補正する。輝度ムラ補正部は、階調補正部の入力階調値に対する出力階調値の大小に応じて、補正する輝度を高低とすることができる。
上述のように、画像の階調変化の多少に応じて、異なる階調補正部の中から一の階調補正部を選択し、選択した階調補正部を用いて輝度ムラ補正を行うので、画像の階調特性に応じて輝度ムラ補正の強弱を付けることができ、画像本来の階調を維持しつつ輝度ムラを低減することができる。
本実施の形態の画像処理装置(100、120、140)は、前記複数の階調補正部は、入力階調値に対する出力階調値の増加度合が大きい階調優先補正部(11、21)と、入力階調値に対する出力階調値の増加度合が小さい均一性優先補正部(12、22)とを有し、前記選択部(13)は、前記判定部(15)で前記分布範囲が広いと判定した場合、前記階調優先補正部を選択し、前記分布範囲が狭いと判定した場合、前記均一性優先補正部を選択するようにしてあることを特徴とする。
本実施の形態にあっては、階調優先補正部(11、21)は、入力階調値に対する出力階調値の増加度合が大きい。すなわち、出力階調値の最小値(例えば、0)と最大値との階調差が大きいので、元の画像の階調を比較的維持しつつ階調変換を行うことができる。また、均一性優先補正部(12、22)は、入力階調値に対する出力階調値の増加度合が小さい。すなわち、出力階調値の最小値(例えば、0)と最大値との階調差が小さいので、元の画像の輝度ムラがあった場合でも、例えば、輝度の高い画素を比較的輝度の低い他の画素と同程度にすることができ、輝度ムラを少なくすることができる。
選択部(13)は、判定部(15)で分布範囲が広いと判定した場合、階調優先補正部を選択する。階調値の分布範囲が広い画像は、階調変化が多い画像であるので、階調優先補正部を選択することにより、元の画像の階調を比較的維持することができる。また、階調変化の多い画像は輝度ムラが視認しにくいので、階調優先補正部を用いることにより輝度補正が弱くなったとしても輝度ムラをほとんど目立たなくすることができる。
また、選択部は、判定部で分布範囲が狭いと判定した場合、均一性優先補正部を選択する。階調値の分布範囲が狭い画像は、階調変化が少ない画像であるので、輝度ムラが視認し易い。そこで、均一性優先補正部を選択することにより、輝度補正を強くして輝度ムラを低減することができる。また、階調変化の少ない画像は、元々階調差が小さいので、均一性優先補正部を用いても元の画像の階調に与える影響は少ない。
本実施の形態の画像処理装置(100、120、140)は、所定の階調範囲で画定した複数の階調区分それぞれに階調値が存在する画素の数を前記階調区分毎に計数する計数部(15)を備え、前記判定部(15)は、前記計数部で計数した画素数が所定の閾値より多い場合、前記分布範囲が狭いと判定するようにしてあり、前記計数部で計数した画素数が前記閾値より少ない場合、前記分布範囲が広いと判定するようにしてあることを特徴とする。
本実施の形態にあっては、計数部(15)は、所定の階調範囲で画定した複数の階調区分それぞれに階調値が存在する画素の数を階調区分毎に計数する。階調区分は、例えば、階調を8等分に区切ったものとすることができる。例えば、階調を0〜255(最小値を0、最大値を255)とした場合、階調範囲は、0〜31、32〜63、64〜95、96〜127、128〜159、160〜191、192〜223、224〜255の如くとすることができる。
判定部(15)は、計数部で計数した画素数が所定の閾値より多い場合、階調値の分布範囲が狭いと判定する。階調区分内の画素数が所定の閾値より多いということは、階調区分内に多くの画素が存在するので、階調値の分布範囲は狭くなる。また、判定部は、計数部で計数した画素数が所定の閾値より少ない場合、階調値の分布範囲が広いと判定する。階調区分内の画素数が所定の閾値より少ないということは、多くの階調区分に亘って画素が存在するので、階調値の分布範囲は広くなる。これにより、簡便な構成で画像の階調特性を判定することができる。
本実施の形態の画像処理装置(100、120、140)は、前記閾値を設定するための操作を受け付ける受付部(16)を備えることを特徴とする。
本実施の形態にあっては、受付部(16)で閾値を設定する操作を受け付けることができる。これにより、ユーザの好み等に応じて輝度ムラ補正の強弱を調整することができる。
本実施の形態の画像処理装置(120)は、前記画像を複数の領域に区分する領域区分部(17)を備え、前記判定部(15)は、前記領域区分部で区分した領域毎に分布範囲の広狭を判定するようにしてあり、前記選択部(13)は、前記領域区分部で区分した領域毎に一の階調補正部を選択するようにしてあることを特徴とする。
本実施の形態にあっては、領域区分部(17)は、画像を複数の領域に区分し、判定部(15)は、区分した領域毎に分布範囲の広狭を判定し、選択部(13)は、区分した領域毎に一の階調補正部を選択する。これにより、画像全体に対して輝度ムラ補正を強くするか、あるいは弱くする場合に比べて、画像の領域毎に画像の階調特性に応じた異なる輝度ムラ補正をすることができ、画像に対してきめの細かい輝度ムラ補正を行うことができる。
本実施の形態の画像処理装置(140)は、補正係数を用いて入力階調値を出力階調値に変換するLUT(20)を備え、前記複数の階調補正部(21、22)は、異なる補正係数を有し、前記選択部(13)は、前記判定部(15)の判定結果に応じて、前記LUTで使用する補正係数を前記複数の補正係数から選択するようにしてあり、前記輝度ムラ補正部は、前記LUTを用いて輝度ムラを補正するようにしてあることを特徴とする。
本実施の形態にあっては、LUT(20)は、補正係数を用いて入力階調値を出力階調値に変換する。複数の階調補正部(21、22)は、異なる補正係数を有する。選択部(13)は、判定部(15)の判定結果に応じて、LUTで使用する補正係数を複数の補正係数から選択する。輝度ムラ補正部は、LUTを用いて輝度ムラを補正する。異なる補正係数を用いることにより、LUTを1つにすることができ、LUTの多重化によるコスト上昇を避けることができる。
11 階調優先補正LUT
12 均一性優先補正LUT
13 選択部
14 輝度ムラ補正回路
15 画像解析部
16 操作部
17 領域設定レジスタ
20 補正LUT
21 階調優先補正係数
22 均一性優先補正係数

Claims (6)

  1. 画像を構成する画素の異なる階調値の数を判定する判定部と、
    入力階調値を補正して得られる出力階調値が異なる複数の階調補正部と、
    前記判定部の判定結果に応じて、前記複数の階調補正部から一の階調補正部を選択する選択部と、
    該選択部で選択した階調補正部を用いて前記画像の輝度ムラを補正する輝度ムラ補正部と
    を備えることを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記複数の階調補正部は、
    入力階調値に対する出力階調値の増加度合が大きい階調優先補正部と、
    入力階調値に対する出力階調値の増加度合が小さい均一性優先補正部と
    を有し、
    前記判定部は、
    前記画像を構成する画素の異なる階調値の数に基づき、前記画像の各画素の階調値の分布範囲の広狭を判定し、
    前記選択部は、
    前記判定部で前記分布範囲が広いと判定した場合、前記階調優先補正部を選択し、
    前記分布範囲が狭いと判定した場合、前記均一性優先補正部を選択するようにしてあることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記画像を複数の領域に区分する領域区分部を備え、
    前記判定部は、
    前記領域区分部で区分した領域毎に画像を構成する画素の異なる階調値の数を判定するようにしてあり、
    前記選択部は、
    前記領域区分部で区分した領域毎に一の階調補正部を選択するようにしてあることを特徴とする請求項1又は請求項に記載の画像処理装置。
  4. 補正係数を用いて入力階調値を出力階調値に変換するLUTを備え、
    前記複数の階調補正部は、
    異なる補正係数を有し、
    前記選択部は、
    前記判定部の判定結果に応じて、前記LUTで使用する補正係数を前記複数の補正係数から選択するようにしてあり、
    前記輝度ムラ補正部は、
    前記LUTを用いて輝度ムラを補正するようにしてあることを特徴とする請求項1から請求項までのいずれか1項に記載の画像処理装置。
  5. コンピュータに画像の輝度ムラを補正させるためのコンピュータプログラムにおいて、
    コンピュータに、
    画像を構成する画素の異なる階調値の数を判定するステップと、
    該ステップの判定結果に応じて、入力階調値を補正して得られる出力階調値が異なる複数の階調補正部から一の階調補正部を選択するステップと
    を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
  6. 画像の輝度ムラを補正する画像処理方法において、
    画像を構成する画素の異なる階調値の数を判定するステップと、
    該ステップの判定結果に応じて、入力階調値を補正して得られる出力階調値が異なる複数の階調補正部から一の階調補正部を選択するステップと、
    選択された階調補正部を用いて輝度ムラ補正部で前記画像の輝度ムラを補正するステップと
    を含むことを特徴とする画像処理方法。
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