JPH03177981A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 任意の入力動匝像に対応して出力画像のコントラスト及
び輝度を自動的に調整する自動コンｉ・ラスト調整装置
に関し、 表丞装置が置かれる環境等に応じて使用者が最適」ント
ラストの度合いを自由に選び、より見易い出力画像を得
ることを目的とし、 デジタル画像人力の輝度に対する累積度数を得る累積ヒ
ストグラム調算部と、得られた累積度数に対する出力輝
度を使用者が任意に設定できる構成とされ、デジタル画
像入力の輝度対出力輝度特性を作成するための輝度害換
え情報を出力するヒストグラム形状変換部と、デジタル
画像入力を保存しておく画像ディレィ部と、画像ディレ
ィ部からのデジタル画像入力を輝度書換え情報に基づい
て入力輝度対出力輝度特性を作成する輝度変換部とを設
けた構成とする。

（産業上の利用分野） 本発明は、任意の入力動画像に対応して出力画像のコン
トラスト及び輝度を自動的にＷＡＶ″ｇる自動コントラ
スト調整装置に関する、 一般に、白黒画像表示装置においては、使用者が手動で
コントラスト及び輝度を最適に調整することが行なわれ
ているが、近年、この調整を自動化し、人間介在の調整
をなくして常に良好なｉｉ！ｉｉ像情報を得ることを要
求されている。このため、入力画像に応じた輝度変換処
理を行なう必要がある５゜〔従来の技術〕 第４図は従来の一例を説明する図を示づ。いま、人力画
像として例えば空に雲が浮んでいるような明色を考えた
場合、入力ヒストグラムは特性図工に示すように高輝度
成分（雲）及び低輝度成分（空）の分布となる。これを
コントラスト調整して見易い出力画像を得る場合、ルッ
クアップテーブルにて構成される輝度変換テーブル（特
性図■）の入力対出力の傾きを手動で調整して輝度変換
し、特性図■に示寸ような出力ヒストグラムをもつ出力
画像を得る。即ち、入力の高輝ＩＦ酸成分び低輝度成分
は夫々輝度範囲が拡大され、より大きなコントラストを
得ることができる。

一方、第５図は従来の他の例を説明する図を示す。第４
図の特性図工と同じ入力を考えた場合（第５図（Ａ＞の
特性図１）、固定のルックアップテーブルにて構成され
る輝度変換アーブル（特性図■）にて輝度変換し、特性
図Ｖに示すような出力ヒストグラムをもつ出力画像を得
る。即ち、人力画像には中輝度成分がないことに鑑みて
中輝度成分に傾きのない輝度変換アーブルを用い、入力
の高輝度成分及び低輝度成分の輝度範囲をより拡大し、
より大きなコントラス！・を得るものである。

〔発明が解決しようとする課題） 第４図に示す従来例は、輝度変換アーブルの傾きが連続
した直線状であるのでその変換が一律である。このため
、例えば雲（白〉の中にこれと近い輝度をもつ鳥（白〉
がいる場合や、空（黒）の中にこれと近い輝度をもつ飛
行機〈黒〉がある場合等、高１１ｉ度成分側及び低輝度
成分側夫々における対象物の微妙な明暗が第５図の従来
例に比して識別しにくい問題点があった。

一方、第５図（Ａ）に示す従来例は、ｗ１度変換テーブ
ルが固定であるため、例えば第５図（Ｂ）の特性図■に
示すような中輝度成分の入力がある場合、出力は同図（
Ｂ）の特性図■に示すように不正ＷＩな」ントラストを
得ることになり、中輝度入力画像において微妙な明暗を
識別できなくなる問題点があった。

そこで、従来、￥ｆ開昭６１−２７６０７１号公報〈発
明の名称１’　ｆｉｎ　（ｉｌ処理装置」〉や特開昭６
３−１６７９８３号公報（充１１の名称ｒ　Ｌ　Ｕ　Ｔ
自ｅ設定方式１）等にも示されているように、入力画像
の輝度ヒストグラムを得てこれに基づいてルックアップ
テーブルを自動的に設定し、低Ｉｉ度成分から高輝度成
分全体にわたってコントラストの強い出力ｉｊ像を得る
ようにした装置が提案されている。然るに、一般に、表
示装置が置かれる環境が例えば暗過ぎるような部屋では
コントラストが強いとどぎつい感じになって見にくくな
る。前記２つの装置ではコントラストが・−律であるた
めに環境によっては見にくい不自然な出力画像となり、
又、眼も疲れ易くなる虞れがある等の問題点があった。

本発明は、表示装置が置かれる環境等に応じて使用者が
最適コントラストの度合いを自由に選び、より見易い出
力画像を得ることができる画像処理装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図を示Ｔ、同図中、２０はヒスト
グラム詣算部で、デジタル匝像入力信号の輝度に対する
累積度数を得る。２１はヒストグラム形状変換部で、累
積ヒストグラム到算部２０にて得られた累積度数に対す
る出力輝度を使用者が任意に設定できる構成とされ、デ
ジタル画像入力信号の輝度対出力輝度特性を作成するた
めの輝度書換え情報を出力する。２２は画像ディレィ部
で、デジタル画像入力信号を累積ヒストグラム計算部２
０及びヒストグラム形状変換部２１にて処理中、デジタ
ル画像入力信号を保存しておく。

２３は輝度変換部で、画像ディレィ部２２がらのデジタ
ル画像入力信号をヒストグラム形状変換部２１からの輝
度書換え情報に基づいて入力輝度対出力輝度特性を作成
する。

〔作用〕

デジタル画像入力信号の１ｉｉｌｆ累積ヒストグラムを
使用者が任意に設定できるヒストグラム形状変換部２１
を通し、使用者が意図する形状のヒストグラムの画像が
得られるように輝度変換部２３のテーブルを作成する。

これにより、入力画像の輝度ヒストグラムに対応したコ
ントラストの出力画像を得ることができ、しかも使用者
の設定に応じてコントラストの度合を自由に考えられて
いるので、同じ入力画像でも表示装置が置かれている環
境（部屋の明るさ〉に応じたコントラストをもつ出力画
像を得ることができる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例のブロック図を示し、同図（
Ａ）は構成ブロック図、同図（Ｂ）は特性ブロック図で
ある。同図（Ａ＞において、カメラ部１で入力されたア
ナログ画像はＡＤ変換部２にてデジタル画像データとさ
れ、自動コントラスト調整１置３＆：供給ｃｌ’Ｌ、Ｆ
　Ｉ　ＦＯ（７Ｆ−スｌ＋’ン・ファーストアウト）メ
モリ４にて１ル一ム分遅延される一方、累積ヒストグラ
ム４樟用ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）５
にて累積ヒストグラムが弾出される。入力画像が＠述の
第４図において説明したような景色であるとすると〈入
力画像のヒストグラムは第２図（Ｂ）のａに示す実線）
、ＤＳＰ５において入力輝度対累積度数つまり累積ヒス
トグラム（第２図（Ｂ）のｂに示す実線）が算出される
。ＤＳＰ５における算出はＲＡＭ　Ｈ１算用バッノア及
びプログラムメモリ）６内に格納されたプログラムに従
って行なわれ、その結果は計算用バッノ？に格納される
。

累積ヒストグラムはヒストグラム形状変換用ＲＯＭ（ヒ
ストグラム形状変形テーブル）７に供給され、ここで輝
度ヒストグラムの累積度数に対応した出力輝度が求めら
れ、入力輝度に対する出力輝度の駐換え情報が得られる
。ＲＯＭ７における累積度数対出力輝度特性（第２図（
Ｂ）のＣ〉は使用者がＲＯＭの内容を変換する等して任
意に設定するものであり、例えば表示モニタ部１０が慟
かれている環境（例えば岨過ぎる部屋、又は明る過ぎる
部屋等）に応じて自由に設定する。第２図（Ｂ）のＣに
示す特性は、例えば照明が程よい部屋に適用される。Ｒ
ＯＭ７において得られた書換え情報は輝度変換用ＲＡＭ
　（輝度変換テーブル〉８に走査のブラントング明間′
に格納され、次のル−ム入力に同期して輝度変換テーブ
ルの入力輝度スジ出力ｔｉｌｌ特性（第２図（Ｂ）のｄ
に示す実線〉が書換えられる。即ち、ＦＩＦＯメモリ８
にて１フレ一ム分遅延された入力画像データはＲＡＭ８
における書き換えられたテーブルに基づいて輝度変換さ
れる。輝度変換された画像データはＤＡ変換部９にてア
ナログ画＠（ヒストグラムは第２図（Ｂ）のｅ〉とされ
、表示モニタ部１０にて表示される。

例えば第２図（Ｂ）のａの実線に示すようなヒストグラ
ムをもつ入力画像を処理する場合、ＲＯＭ７における特
性を第３図に示す特性Ｃ＋　　（累積度数対出力輝度特
性が連続した直線状）に設定すると、出力画像のヒスト
グラムは第３図の０１に示すように平坦な特性となる。

この特性ｅ＋は高輝度成分、中輝度成分、低輝度成分が
略−様にあることを表わしており、つまり強いコントラ
ス１−が得られるので、特に明る過ぎる部屋等において
比較的見易い画像となる。前述の公報に示された装置は
この特性のみが得られるものである。然るに、この特性
しか得られない場合は特に暗過ぎる部屋ではどぎつい感
じになり、見にくくなり、眼も疲れる。

そこで、ＲＯＭ７における特性をＲＯＭを交換する等し
て第３図に示す特性Ｃ２（第２図（Ｂ）のＣの特性）に
設定すると、出力画像のヒストグラム（よ第３図の０２
に示すような中輝度成分を多く含む特性となる。この特
性ｅ２は高輝ｔａ酸成分び低輝度成分が少なく、コント
ラストがやや弱い画像となり、人間の眼には最も自然に
感じられるものであり、特に、照明の稈よい部屋におい
て見易い。しかも、入力画像の輝度ヒストグラムに対応
して出力輝度分布が高輝度成分から低輝度成分にわたっ
ているので高輝度成分側及び低輝度成分側夫々における
微妙な明暗を識別し易い。更に高輝度成分及び低輝度成
分を少なくしようと思えば、ＲＯＭ７を交換して第３図
に示す特性Ｃ３に設定し、ｅ３に示すような特性とする
。、特色ｅ３の画像は高輝度成分及び低輝度成分が少な
いのでコントラストの弱い画像であり、特に、暗過ぎる
ような部屋において見易く、この場合も高輝度成分側及
び低輝度戒分側夫々における微妙な明暗を識別し易い。

一方、第２図（Ｂ）のａに一点ｗ４１１ａで示す入力画
像を処理する場合、その累積ヒストグラムは同図（Ｂ）
のｂの一点鎖線に示す如くとなる。ＲＯＭ７の特性を同
図（Ｂ）の特性Ｃのままとすると、ＲＡＭ８の特性は同
図（Ｂ）にｄの一点鎖線に示す如くとなり、同図（Ｂ）
に示す特性ｅを得ることができる。

このように、同じ入力画像でもＲＯＭ７の特性を使用者
が任意に設定することによりコントラストの度合いを自
由に選ぶことができ、表示モニタ部１０が置かれた環境
に合わせてこれを設定することにより、コントラストが
一律であるものに比して見易い画像を得ることができる
。

なお、ＲＯＭ７の代りに、ヒストグラム形状変換テーブ
ルにＲＡＭを設け、このＲＡＭを必要に応じてＣＰＵか
らのｔ１１制御信号によって種々書換えるように構成し
てもよい。このようにすれば、前述の実施例のようにＲ
ＯＭを交換しなくても済み、ｆ数を省くことができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば、自動的に入力画像
の輝度とストグラムに対応して？＆輝度成分から低輝度
成分にわたって夫々において微妙な明暗を識別できる出
力画像を得ることができ、従って、入力画像のコントラ
ストが弱い場合でも画像の細部の判別が容易となり、し
かも、ヒストグラム形状変！！！部の特性を使用者が任
意に設定することにより同じ入力画像でもコントラスト
の度合いを自由に選ぶことができ、表示装置が古かれた
環境に合わせてこれを設定することによりコントラスト
が一律であるものに比して見易い画像を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例のブロック図、第３図は本発
明においてＲＯＭを種々設定した場合の出力画像のヒス
トグラム、 第４図は従来の一例を説明する図、 第５図は従来の他の例を説明する図である。 図において、 １はカメラ部、 ２はＡＤ＊換部、 ３は自動コントラスト調整装置、 ４はＦＩＦＯメモリ、 ５は累積ヒストグラム劇算用ＤＳＰ。 ７はヒストグラム形状変換用ＲＯＭ、 ８は輝度変換用ＲＡＭ。 ９はＤＡ変換部、 １０は表示モニタ部、 ２０は累積ヒストグラム計算部、 ２１はヒストグラム形状変換部、 ２２は画像ディレィ部、 ２３は輝度変換部 を示す。 （Ｂ） ／Ｎｅ！−明Ｑ−き芦ら伊１のフｂテ２図第３図 成木０−聯比説明する図 第 図 （Ａ） （Ｂ） 糸し朱ρ、他のＡＰＩｔ愁か目す曇ン 第５ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 デジタル画像入力信号の輝度に対する累積度数を得る累
   積ヒストグラム計算部（２０）と、該累積ヒストグラム
   計算部（２０）にて得られた累積度数に対する出力輝度
   を使用者が任意に設定できる構成とされ、上記デジタル
   画像入力信号の輝度対出力輝度特性を作成するための輝
   度書換え情報を出力するヒストグラム形状変換部（２１
   ）と、 上記デジタル画像入力信号を上記累積ヒストグラム計算
   部（２０）及び上記ヒストグラム形状変換部（２１）に
   て処理中、上記デジタル画像入力信号を保存しておく画
   像ディレイ部（２２）と、該画像ディレイ部（２２）か
   らのデジタル画像入力信号を上記ヒストグラム形状変換
   部（２１）からの輝度書換え情報に基づいて入力輝度対
   出力輝度特性を作成する輝度変換部（２３）とを設けて
   なることを特徴とする画像処理装置。