JPH06186652A - 露光量決定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ネガフィルム等のカラー原画像から人物の顔
等の主要画像を最適な濃度で再現されるように露光量を
決定する。 【構成】 ネガフィルムから撮影情報を読み取りかつ原
画像を多数個の画素に分割して測光し、測光したデータ
をノイズ除去する（１００〜１０２）。次に各測光した
データが類似した原画像の画素を統合し（１０４）、統
合された各領域について撮影情報（撮影倍率）によって
定まる主要画像の大きさと大幅に異なる大きさの領域を
除去する（１０６）。残存した原画像の領域から主要画
像である人物の顔に類似した色の有効領域を抽出する
（１０８）。抽出した全有効領域について人物の顔の濃
度を推定し、人物の顔と推定された濃度の測光データを
出力する（１１０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー原画像をカラー
複写材料または黒白複写材料に複写するときに使用す
る、カラー原画像から主として人物の顔を含む主要画像
領域のデータを抽出して露光量を決定する露光量決定方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】人物写
真を観賞するときに最も注目される部位は、主要被写体
である人物の顔であり、品質の良い写真を作成するため
には人物の顔の色を適正な色に焼付ける必要がある。

【０００３】従来では、カラーフィルムの原画像中の顔
領域をライトペンで指定して人物の顔の濃度データを抽
出し、この抽出した濃度データに基づいて顔の色が適正
に焼付けられるように露光量を決定する方法が知られて
いる。このような技術としては、特開昭６２−１１５４
３０号公報、特開昭６２−１１５４３１号公報、特開昭
６２−１１５４３２号公報、特開昭６２−１８９４５６
号公報、特開昭６２−１８９４５７号公報、特開昭６３
−１３８３４０号公報、特開昭６３−１７８２２２号公
報に記載のものがある。

【０００４】しかしながら、上記従来の技術では、画像
毎にオペレータがライトペンで顔領域を指定しなければ
ならないため、焼付作業に時間がかかる、という問題が
ある。また、オペレータが目視して顔領域を指定しなけ
ればならないため、無人化が困難である。

【０００５】そこで、自動的に人物の顔のデータを抽出
する方法が考えられる。この例として、特開昭５２−１
５６６２４号公報、特開昭５２−１５６６２５号公報、
特開昭５３−１２３３０号公報、特開昭５３−１４５６
２０号公報、特開昭５３−１４５６２１号公報、特開昭
５３−１４５６２２号公報には、肌色データを抽出する
ことによって人物の顔のデータを抽出する以下の方法が
記載されている。すなわち、カラー原画像を多数の測光
点に分割すると共に各測光点をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）の３色に分解して測光し、測光データから計算し
た各測光点の色が肌色範囲内か否か判断する。そして、
肌色範囲と判断された測光点のクラスタ（群）を顔の濃
度データとする。

【０００６】しかしながら、この方法では肌色範囲内の
色を顔の濃度データと仮定しているため、主要被写体の
背景として存在する地面や木の幹、そして人物の洋服等
の肌色または肌色に近似した色をした顔領域以外の画像
のデータをも顔の濃度データとして抽出されてしまう。
従って、撮影シーンに応じて抽出される顔の濃度データ
は異なり、安定して顔のみの濃度データを自動的に抽出
できないことがある。このため、得られるプリントの色
や濃度を最適に再現することができないという問題があ
る。

【０００７】本発明は上記問題点を解決するために成さ
れたもので、ネガフィルム等のカラー原画像から主とし
て人物の顔を含む主要画像領域を高い確度で自動的に抽
出して人物画像を最適な濃度で再現されるように露光量
を決定できる露光量決定方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、撮影時の被写体情報や撮影
条件を表す撮影情報に対応して人物画像の大きさ及び該
人物画像の濃度範囲並びに該濃度範囲内における人物画
像の濃度の変動傾向を予め定め、カラー原画像を多数画
素に分割して各画素を赤光、緑光及び青光の３色に分解
して測光し、測光により得られたデータに基づいて各画
素の３色の濃度を求め、３色濃度より求めた色または濃
度が同一または類似した連続する画素からなる領域に前
記カラー原画像を分割し、前記撮影情報に対応する前記
人物画像の大きさと同一または近似した大きさの前記領
域を選択し、選択された領域の全ての画素から前記撮影
情報に対応する前記濃度範囲に含まれる濃度の画素を選
択し、選択された画素の全てを用い前記変動傾向に基づ
いて人物画像の濃度を推定し、推定された濃度に基づい
て複写材料への露光量を決定する。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の露光量決定方法であって、前記撮影情報には撮影倍率
情報を含み、該撮影倍率情報に基づいて人物画像の大き
さを求めることを特徴としている。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の露光量決定方法であって、前記撮影情報は、ストロボ
のオンオフを表すストロボ情報を含み、該ストロボ情報
及び前記濃度範囲に含まれる各画素の濃度に基づいて人
物画像の濃度を推定することを特徴としている。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の露光量決定方法であって、前記撮影情報は、ストロボ
の発光量を表すストロボ発光量情報を含み、該ストロボ
発光量情報及び前記濃度範囲に含まれる各画素の濃度に
基づいて人物画像の濃度を推定することを特徴としてい
る。

【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の露光量決定方法であって、前記撮影情報は、ストロボ
照射前の被写体輝度を表す被写体輝度情報を含み、該被
写体輝度情報及び前記濃度範囲に含まれる各画素の濃度
に基づいて人物画像の濃度を推定することを特徴として
いる。

【００１３】

【作用】カラー原画像における主要画像、例えば、人物
写真を観賞するときに最も注目される部位は、人物の顔
であるので、カラー原画像を分割した領域が人物の顔の
大きさと大幅に異なる場合には背景等の主要画像領域で
ないときが殆どである。従って、カラー原画像の人物等
の主要画像の大きさと同一または類似した領域からデー
タを抽出するようにすれば、カラー原画像の背景等が除
外された人物の顔を含む有効領域からデータを抽出する
ことができる。また、カラー原画像上の人物画像の濃度
は、撮影時の条件に応じて人物画像の濃度範囲及び人物
画像の濃度が変動する。従って、撮影時の条件に応じて
変動する人物画像の濃度の変動傾向を定めることができ
る。例えばストロボを使用して撮影したときの被写体に
は、ストロボ光が照射されて、カラー原画像上の人物画
像の部位がハイライト部となる。このハイライト部の画
素の濃度が人物画像の濃度を表すことになる。

【００１４】そこで、本発明では、カラー原画像が撮影
された撮影時の被写体情報や撮影条件を表す撮影情報に
対応して、人物画像の大きさ、該人物画像の濃度値を含
む濃度範囲及び該濃度範囲内における人物画像の濃度の
変動傾向を予め定めている。撮影情報としては、請求項
３に記載したストロボのオンオフを表す情報、請求項４
に記載したストロボの発光量を表す情報、請求項５に記
載したストロボ照射前の被写体輝度を表す情報がある。
このストロボ照射前の被写体輝度には、被写体平均輝度
が用いられる。前記カラー原画像を多数画素に分割して
各画素を赤光、緑光及び青光の３色に分解して測光す
る。この測光により得られたデータに基づいて各画素の
３色の濃度を求め、３色濃度から求めた色または濃度が
同一または類似した連続する画素からなる領域にカラー
原画像を分割する。従って、カラー原画像上の１つの領
域内には、濃度が同一または類似した画素が含まれるこ
とになる。次に、撮影情報に対応する人物画像の大きさ
と同一または近似した大きさの領域を選択する。この人
物画像の大きさは、請求項２に記載したように、撮影倍
率情報に基づいて求めることができる。これにより、選
択された領域には、人物画像であるカラー原画像の特徴
を表している主要画像の領域を含むことになる。次に、
選択された領域の全ての画素から撮影情報に対応する予
め定められた濃度範囲に含まれる濃度の画素を選択す
る。従って、選択された全ての画素には人物画像の画素
を含んでいることになる。この選択された全ての画素の
全てを用い予め定めた変動傾向に基づいて人物画像の濃
度を推定する。

【００１５】例えばストロボはオンしたときに所定発光
量で点灯する。このストロボ点灯時の発光量が情報とし
てわかれば、発光量に応じてカラー原画像上の人物画像
の部位の濃度が変動することが推定できる。すなわち発
光量が多い場合は人物画像の濃度はハイライト側に変動
することが多く、発光量が少ないときはシャドウ側に変
動することが多い。従って、ストロボ点灯時の発光量に
よって人物画像の濃度値が変動するときの推定傾向を定
めることができる。また、通常、撮影装置（カメラ）で
はストロボ照射前に被写体平均輝度を測光しているが、
この輝度がわかれば上記発光量と同様にカラー原画像上
の人物画像の部位の濃度の変動を推定できる。従って、
有効領域である選択された領域における濃度ヒストグラ
ムを用いて撮影情報に対応する濃度範囲の画素は人物画
像の画素が含まれている確度が高く、この濃度範囲の画
素の濃度から人物画像の濃度を推定が容易となる。従っ
て、推定した濃度に基づいて複写材料への露光量を決定
し、プリントを作成すれば、カラー原画像上の人物画像
を最適な濃度または濃度と色に焼き付けることができ
る。

【００１６】人物写真を観賞するときに最も注目される
部位が人物の顔であることから理解されるように、注目
される部位の濃度がカラー原画像の特徴を表す主要画像
を表すことになるから、人物の顔が含まれる有効領域の
平均濃度を用いることによって、最適な人物写真を焼き
付けることができる。

【００１７】このように、主要画像、すなわち人物画像
と各色の濃度が近似した部位が混在していても、撮影情
報に基づいて主要画像の大きさ、すなわち人物の顔の大
きさと同一または近似した大きさの全色領域の濃度から
露光量を決定するようにしているため、顔、地面、木等
が混合する画像からも背景等の画像である地面、木等が
除外されて主要画像、すなわち人物の顔に対する領域の
色または濃度によって最適な濃度のプリントを焼き付け
ることができる。

【００１８】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。本実施例は、オートプリンタに本発明を適用
したものである。

【００１９】図１に示されるように、本実施例のオート
プリンタは、カラーネガフィルム１０を搬送する搬送ロ
ーラ１２を備えている。この搬送ローラ１２のカラーネ
ガフィルム１０搬送方向上流側には、磁気ヘッド５０が
配設されている。この磁気ヘッド５０はカラーネガフィ
ルム１０に記録された撮影時の情報を読み取り可能な位
置に配置している。磁気ヘッド５０は、この磁気ヘッド
５０の出力信号から磁気情報を読み込む磁気情報読込回
路５２を介して背景領域除去回路３６に接続されてい
る。

【００２０】また、搬送ローラ１２によって搬送される
カラーネガフィルム１０の下方には、光源１４、調光フ
イルタ等の色補正フィルタ１６および拡散ボックス１８
が順に配列されている。

【００２１】一方、カラーネガフィルム１０の上方に
は、カラーネガフィルム１０を透過した光線を２方向に
分配する分配用プリズム２０が配置されている。分配用
プリズム２０によって分配された一方の光路上には、投
影光学系２２、ブラックシャッタ２３及びカラーペーパ
ー（印画紙）２４が順に配列され、他方の光路上には投
影光学系２６及びＣＣＤイメージセンサ２８が順に配列
されている。

【００２２】このＣＣＤイメージセンサ２８は、カラー
ネガフィルム１０の１画面（１コマ）全体を多数の画素
（例えば２５６×２５６画素）に分割して各画素をＲ
（赤）、Ｇ（緑）、及びＢ（青）の３色に分解して測光
する。ＣＣＤイメージセンサ２８は、ＣＣＤイメージセ
ンサ出力を増幅する増幅器３０及びアナログ−デジタル
（Ａ／Ｄ）変換器３２を介して濃度変換のためのＬｏｇ
変換回路３４に接続されている。

【００２３】Ｌｏｇ変換回路３４は、背景領域除去回路
３６を介して適正露光量計算回路４０に接続されると共
に、１画面全体の平均濃度を演算する平均濃度演算回路
３８を介して適正露光量計算回路４０に接続されてい
る。そして、適正露光量計算回路４０は、色補正フイル
タを駆動するコントローラ４２を介して色補正フィルタ
１６に接続されている。

【００２４】カラーネガフィルム１０には、カラー原画
像に関連した情報としての撮影情報が磁気的に記録され
ている。撮影情報には、撮影レンズの焦点距離ｆ、撮影
レンズから被写体までの距離Ｌ、結像点までの距離Ｆ、
または、撮影倍率ｍがある。この撮影情報に基づいてカ
ラー原画像の主要画像の大きさを演算することができ
る。この主要画像として、本実施例では微妙な色再現が
要求される人物の顔を採用する。すなわち、主要被写体
の標準的な長さ（或いは幅、例えば、顔の長径或いは短
径）Ｓ０、撮影レンズの焦点距離ｆ、撮影レンズから被
写体までの距離Ｌ、結像点までの距離Ｆに基づいて、式
（１）によって主要画像サイズＳを求めることができ、
また撮影倍率ｍは式（２）によって求めることができ
る。更に、顔を円形とした場合の円の面積や顔の長径及
び短径から顔の面積を求めることもできる。なお、撮影
倍率ｍは、カメラ側で直接記録してもよい。また主要画
像サイズＳは、カメラ側で求めて記録しておいても、ま
たカメラ側で撮影倍率ｍを記録しておいてオートプリン
タ側で主要画像サイズＳを求めてもよい。更にまた、上
記各値を記録しておき、オートプリンタ側で主要画像サ
イズＳを演算して求めてもよい。

【００２５】 Ｓ＝Ｓ０・ｆ／（Ｌ−ｆ） −−−−−（１） ｍ＝ｆ／（Ｆ−ｆ） −−−−−（２）

【００２６】なお、上記撮影情報は、カラーネガフィル
ム１０に磁気的に記録したが、バーコードや光学マーク
等によって光学的に記録してもよい。この情報が光学的
に記録されている場合の情報の読み取りは、上記磁気ヘ
ッドの代わりに光電センサ等の検出器を配設することに
より行なう。検出器からは情報に応じて信号が出力さ
れ、この信号に基づいて情報を読み取ることができる。
また、情報を、カラーネガフィルム１０に記録すること
なく、ＬＳＩカードやＩＣカード等の記憶媒体に記憶し
てもよい。

【００２７】次に本実施例の作用を説明する。現像処理
が終了したカラーネガフィルム１０は、オートプリンタ
の所定位置に設置される。焼付処理が開始されるとカラ
ーネガフィルム１０の焼付処理する画像コマが焼付位置
まで搬送される。この搬送時には、磁気ヘッド５０は、
カラーネガフィルム１０に記録された情報を読み取り、
読み取った情報に応じた信号を出力する。この出力信号
は磁気情報読込回路５２で増幅後にデジタル信号に変換
され、背景領域除去回路３６に入力される。

【００２８】画像コマが焼付位置に至ると焼付処理が開
始される。光源１４から照射された光線は、色補正フィ
ルタ１６、拡散ボックス１８及びカラーネガフィルム１
０を透過し、分配用プリズム２０によって分配され、投
影光学系２６を介してＣＣＤイメージセンサ２８に受光
される。なお、このときブラックシャツタ２３は閉じら
れている。

【００２９】この受光によってＣＣＤイメージセンサ２
８は、１画面全体を多数の画素に分割して各画素をＲ、
Ｇ、Ｂ３色に分解して測光し、測光データ信号を出力す
る。測光データ信号は増幅器３０で増幅された後Ａ／Ｄ
変換器３２でデジタル信号に変換されてＬｏｇ変換回路
３４において濃度変換され、背景領域除去回路３６と平
均濃度演算回路３８に入力される。平均濃度演算回路３
８では、１画面全体の平均濃度を演算する。

【００３０】背景領域除去回路３６では、以下で説明す
るように、カラーネガフィルム１０に記録された撮影情
報と測光データとに基づいて１画面中の人物の顔の部位
を含む有効領域を推定し、有効領域内の測光データに基
づいて有効領域の特徴を表すＲ、Ｇ、Ｂ３色測光データ
を演算して出力する。露光量演算回路４０は、背景領域
除去回路３６から出力されたデータと平均濃度演算回路
３８で求められた平均濃度とを用いて露光量を演算し、
コントローラ４２を介して色補正フイルタ１６を制御す
ると共にブラックシャッタ２３を開閉して焼付けを行
う。

【００３１】図２は背景領域除去回路３６よる主要画像
データ算出ルーチンを示すものであり、ステップ１００
において、ネガフィルム１０に記録された撮影情報を読
み取る。次のステップ１０４では原画像上の各画素につ
いて、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の測光データに基づいて画素を統
合する単純領域拡張法により統合処理（詳細は後述）を
行う。次のステップ１０６では、統合処理された各々の
領域について撮影情報に基づいて主要画像サイズＳと大
幅に大きさが異なる背景領域を除去する。次のステップ
１０８では除去された領域以外の領域、すなわち人物の
顔の領域を含んだ領域から所定範囲の色領域内に含まれ
る領域を有効領域として抽出する。次のステップ１１０
では、抽出された有効領域の測光データに基づいて主要
画像、すなわち人物画像の濃度を推定し、推定された
Ｒ、Ｇ、Ｂ３色測光データを出力する。そして、ステッ
プ１１２において全コマの焼付けが終了したか否か判断
し、焼付終了と判断されたときにこのルーチンを終了す
る。

【００３２】次に、上記ステップ１０４〜１１０の詳細
を説明する。図３はステップ１０４の詳細を示すもの
で、ステップ１２０において、ラスタ走査等により原画
像上から何れか１つの画素Ｊｉ（ｉ＝１〜ｎ：ｎは全画
素数）を選択する。例えば、図７（１）に示した画素Ｊ
₁ を選択する。次のステップ１２１では、選択された画
素が既に後述するラベルが付与された領域に含まれてい
るか否かを判断する。肯定判断の場合にはステップ１２
２において原画像の全画素について選択が終了したか否
かを判断し、全画素の選択が終了するまで繰り返して実
行する。

【００３３】選択された画素Ｊｉがラベルが付与された
領域に含まれていないときには、ステップ１２３へ進
み、選択された画素Ｊｉの周囲の１画素（所謂、８近傍
の１画素）を選択する。例えば、図７（１）に示した画
素Ｊ₂ を選択する。この選択された画素が既に何れかの
ラベルが付与された領域に含まれているか否かをステッ
プ１２４において判断し、否定判断の場合にはステップ
１２５へ進む。ステップ１２５では、これら選択された
２つの画素Ｊ₁ ，Ｊ₂ について、以下の式（３）に示す
ようにＲ，Ｇ，Ｂ各色の測光データの差Ｒａ，Ｇａ，Ｂ
ａを演算する。

【００３４】 Ｒａ＝Ｒ₁ −Ｒ₂ ，Ｇａ＝Ｇ₁ −Ｇ₂ ，Ｂａ＝Ｂ₁ −Ｂ₂ −−−（３） 但し、Ｒ₁ ，Ｇ₁ ，Ｂ₁ ：画素Ｊ₁ のＲ、Ｇ、Ｂ３色測
光データ Ｒ₂ ，Ｇ₂ ，Ｂ₂ ：画素Ｊ₂ のＲ、Ｇ、Ｂ３色測光デー
タ

【００３５】次のステップ１２６では、θ_R ≦Ｒａ，θ
_G ≦Ｇａ，θ_B ≦Ｂａか否かを判断することによって、
２つの画素が類似しているか否かを判断する。この所定
範囲θ_R 、θ_G 、θ_B は、予め定められており、この差
が所定範囲内に含まれるときは、類似性が高く、範囲外
のときは類似性が低いことになる。類似している場合に
はステップ１２７において２つの画素に同一のラベルを
付与する処理（ラベリング）を行って、ステップ１２８
へ進む。一方、類似していない場合にはラベリングする
ことなくステップ１２８へ進む。

【００３６】ステップ１２８では、８近傍の全画素につ
いて上記処理が行われたか否かを判断し、８近傍の未処
理画素がある場合にはステップ１２３へ戻る。８近傍の
全画素が終了するとステップ１２９へ進み、同一ラベル
の付与された領域（原画像における）の最外周の１画素
を選択する。続いて、ステップ１３０においてこの最外
周の全画素の選択が終了したか否かを判断し、否定判断
の場合には、ステップ１２３へ戻り、上記処理を再度実
行する。肯定判断の場合には、ステップ１２０へ戻り、
次の画素Ｊｉを選択し上記処理を繰り返し実行する。原
画像の１画面の全てについて上記統合処理が終了する
と、本ルーチンを終了する。図７（１）の例では、本ル
ーチン終了後に、図７（２）に示したように、ラベルＡ
〜ラベルＧが付与されることになる。

【００３７】このように、同一ラベルの付与された領域
の最外周の画素から類似性の高い周囲の画素について同
一ラベル付与を順次実行することによって、原画像上に
おける隣接した画素についてＲ，Ｇ，Ｂ３色の濃度が類
似した画素の統合処理を行うことができる。

【００３８】図４は図２のステップ１０６の詳細を示す
もので、ステップ１３２では、撮影情報として撮影倍率
ｍを読み取り、ステップ１３４において人物画像の大き
さ、すなわち主要画像サイズＳを演算する。次のステッ
プ１３６では、上記図３のステップ１２７でラベリング
された画素群の原画像上の１領域を選択する。

【００３９】ここで、カメラ等の撮影装置による人物撮
影は、原画像における人物の顔等の特徴画像と大きさが
大幅に異なる画像の領域は、背景等の特徴画像でない画
像であることが殆どである。本発明者は、顔の大きさを
面積に対応させ、この顔の面積と撮影時の撮影倍率の２
乗とに相関がある点に着目し、撮影倍率ｍと顔の大きさ
との関係を実験によって求めた。図８には撮影倍率の２
乗の値を横軸にして、顔の面積に対応する測光時の画素
数を縦軸にした座標系において、３０９８コマの各原画
像の顔の領域に対応した位置を打点した実験例を示し
た。これら原画像の顔の領域に対応する打点の位置の略
全てを含むように背景領域検出曲線を求め、背景領域検
出曲線に内包された領域を顔領域である確度が高い領域
（図８斜線側、以下、ＦＡＣＥ＿ＡＲＥＡ領域）と定め
ている。このＦＡＣＥ＿ＡＲＥＡ領域に含まれる原画像
上の領域は人物の顔の大きさに対応する確度が高く、Ｆ
ＡＣＥ＿ＡＲＥＡ領域以外に打点される原画像上の領域
は背景等、顔の領域でない確度が高い。

【００４０】従って、次のステップ１３７では、撮影倍
率ｍの２乗と原画像の各領域の面積（画素数）とがＦＡ
ＣＥ＿ＡＲＥＡ領域以外のときに背景等の特徴画像でな
いと判断する。すなわち、選択された領域の大きさがＦ
ＡＣＥ＿ＡＲＥＡ領域に含まれているか否かを判断する
ことによって選択された領域が人物画像の大きさに近似
しているか否かを判断する。選択された領域が近似して
いないと判断された場合には、ステップ１３８において
選択された領域を背景領域とみなして除去した後にステ
ップ１３９へ進む。このステップ１３８では、選択され
た領域のみのラベルを解除することにより、領域を除去
したことと等価に扱うことができる。一方、近似してい
ると判断された場合にはそのままステップ１３９へ進
む。

【００４１】なお、上記背景領域検出曲線に内包された
ＦＡＣＥ＿ＡＲＥＡ領域を顔領域である確度が高い領域
として特定しているが、撮影倍率に対応した所定範囲の
領域（画素数）をＦＡＣＥ＿ＡＲＥＡ領域として定めて
もよい。このようにすることによって、撮影倍率に対し
て極端に大きい領域や極端に小さい領域を除外すること
ができ、撮影倍率に応じて大きさが変化する、例えば顔
の領域に対応する領域を特定することができる。

【００４２】次のステップ１３９では、原画像内のラベ
リングされた画素群の全領域について上記処理が終了し
たか否かを判断し、未処理の領域が存在する場合にはス
テップ１３６へ戻り、繰り返し実行する。上記処理が全
領域について終了した場合には、本ルーチンを終了す
る。従って、本ルーチン終了後には人物画像、例えば顔
を含んだ領域が高い確度で残存することになる。図７
（１）の例では、本ルーチン終了後に、図７（３）に示
したように、ラベルＣ，ラベルＤが残存することにな
る。

【００４３】図５は図２のステップ１０８の詳細を示す
もので、ステップ１４０では、上記のようにしてラベリ
ングされた原画像の各領域にナンバリングする（図７
（４）参照）。この場合、人物画像と大きさが大幅に異
なる領域は除去されている。ここで、本発明者は、人物
画像として顔領域を含んだ多数のカラー原画像を統計処
理し、顔の領域の画素の色の範囲を実験により求めた。
図９には、原画像の各画素の３色の濃度値の１００倍の
値Ｒ，Ｇ，Ｂを用い、２色間の濃度差Ｇ−Ｂ、Ｒ−Ｇを
座標軸とした色座標に、６８２コマの原画像上に存在す
る顔の領域内の画素を打点した例を示した。これら原画
像の顔の濃度に対応する位置の略全てを含むように楕円
形の曲線で囲まれた色差領域を顔領域である確度が高い
色差領域（図９の楕円領域内、以下、ＣＯＬＯＲ＿ＡＲ
ＥＡ領域）と定めた。従って、このＣＯＬＯＲ＿ＡＲＥ
Ａ領域は顔の領域である確度の高い色の範囲を示すこと
になる。このＣＯＬＯＲ＿ＡＲＥＡ領域の中心座標は、
Ｒ−Ｇを座標軸では２５．０で、Ｇ−Ｂの座標軸では
０．０である。このＣＯＬＯＲ＿ＡＲＥＡ領域は、顔の
領域内の画素の色を含んでいるため、次のステップ１４
１では、ＣＯＬＯＲ＿ＡＲＥＡ領域の色範囲に含まれて
いる領域を抽出する。

【００４４】本実施例では、以下の式（４）に基づいて
上記ＣＯＬＯＲ＿ＡＲＥＡ領域の楕円を定めている。

【００４５】 （ｘ−ＲＧｃ）² ／Ａ² ＋（ｙ−ＧＢｃ）² ／Ｂ² ＝１ −−−（４） 但し、ＲＧｃ：Ｒ−Ｇ軸の座標値、この場合２５ ＧＢｃ：Ｇ−Ｂ軸の座標値、この場合０ Ａ ：定数、４３ Ｂ ：定数、３８

【００４６】このステップ１０８では、上記領域抽出の
際に以下に説明する平均濃度により選択してもよい。す
なわち分割された各領域の３色の平均濃度Ｒｉ，Ｇｉ，
Ｂｉを求めて、３色について以下の条件Ａの〜の全
てを満たしている場合に、その領域を抽出する。

【００４７】〔条件Ａ〕 Ｒmin ＜Ｒｉ＜Ｒmax Ｇmin ＜Ｇｉ＜Ｇmax Ｂmin ＜Ｂｉ＜Ｂmax ＲＧmin ＜Ｒｉ−Ｇｉ＜ＲＧmax GBc- B・√(A²-(Ri-Gi-RGc)²）＜Gi−Bi＜GBc+ B・√
(A²-(Ri-Gi-RGc)²） 但し、Ｒmin 、Ｇmin 、Ｂmin 、ＲＧmin ：最小値 Ｒmax 、Ｇmax 、Ｂmax 、ＲＧmax ：最大値 ＲＧｃ、ＧＢｃ：Ｒ−Ｇ，Ｇ−Ｂ座標上における楕円の
中心座標 Ａ，Ｂ：楕円の半径（式（４）参照）

【００４８】このように、抽出された領域の平均濃度で
領域を選択することにより、人物の顔を含む領域を精度
良く選定することができる。

【００４９】図６はステップ１１０の詳細を示すもの
で、ステップ１６０において有効領域として抽出した原
画像の濃度ヒストグラムを作成する。ここで、本発明者
は、ストロボ撮影されたネガフィルムの有効領域の多数
のカラー原画像を統計処理し、濃度ヒストグラム上にお
ける顔濃度の存在位置ヒストグラムを作成した。図１０
には、０から最大濃度値までを１０段階に分けた段階
（以下、段階値という。）を横軸に、原画像のコマ数を
縦軸にしたヒストグラムを、７９５コマの原画像上につ
いて作成した例を示した。このヒストグラムにおける段
階値の平均値は７．５７２３であり、標準偏差は１．３
３００である。図から理解されるように、顔領域である
人物画像の有効領域範囲は、殆どがヒストグラムの上限
値（段階値１０）から１／３の濃度範囲（段階値７以
上）に含まれている。また、このヒストグラムの分布は
撮影時の条件、すなわちストロボ発光前の平均輝度に応
じて変動する。

【００５０】そこで、ステップ１６２では、ヒストグラ
ム面積及びストロボ発光前の平均輝度Ｍｂｖに基づいて
主要被写体濃度（人物の顔を含む領域の濃度）を推定し
ている。すなわち、ストロボ発光前の平均輝度Ｍｂｖか
ら以下に説明する関係によって定まる、ヒストグラムの
全面積とヒストグラムの濃度の上限値から所定値Ｄｒａ
まで（ハイライト側）の面積（図１３の斜線部分）との
面積比ｒａｔｉｏ、に相当する部分の平均濃度を求め
る。つまり、ストロボ発光前の平均輝度Ｍｂｖが所定値
Ｃｏｎｓを越えるか所定値Ｃｏｎｓ以下かを判断し、所
定値以下の場合には以下の式（５）を用いてヒストグラ
ムの面積比ｒａｔｉｏを求め、所定値を越えるときはヒ
ストグラムの面積比ｒａｔｉｏを所定値Ｃ₃ に設定す
る。

【００５１】 Ｃｏｎｓ＝ （Ｃ₃ −Ｃ₂ ）／Ｃ₁ ｒａｔｉｏ＝Ｃ₁ ・Ｍｂｖ＋Ｃ₂ −−−（５）

【００５２】すなわち、Ｍｂｖ≦（Ｃ₃ −Ｃ₂ ）／Ｃ₁
のときに面積比ｒａｔｉｏはＣ₁ ・Ｍｂｖ＋Ｃ₂ の演算
結果であり、Ｍｂｖ＞（Ｃ₃ −Ｃ₂ ）／Ｃ₁ のときに面
積比ｒａｔｉｏは定数Ｃ₃ となる。ここで、Ｃ₁ ，
Ｃ₂ ，Ｃ₃ は定数であり、本発明者は統計実験によって
Ｃ₁ ＝０．０３１、Ｃ₂ ＝０．２４、Ｃ₃ ＝０．５６を
最適値として得た。

【００５３】この求めたヒストグラムの面積比ｒａｔｉ
ｏによるヒストグラムの濃度の上限値から所定値Ｄｒａ
までのヒストグラムに含まれる濃度の平均を演算する。
次のステップ１６４では、演算された平均濃度を人物画
像の濃度に対応する値として適正露光量計算回路４０に
出力する。

【００５４】本実施例では、ストロボ発光前の平均輝度
を撮影情報として用いている。また、ストロボ発光時の
発光量の程度を撮影情報として用いることもできる。こ
のストロボ発光時の被写体には、ストロボ光が照射され
て、カラー原画像上の人物画像の部位がハイライト部と
なる。従って、撮影測光時の平均輝度の大小またはスト
ロボ発光時の発光量の程度によって、人物画像の濃度が
増減する。

【００５５】ここで、本発明者は、顔領域を含む多数の
原画像をストロボを発光させて撮影し、これらのデータ
を収集した。図１１には、収集したデータを、各原画像
のストロボ発光前の平均輝度値を横軸に対応させ原画像
に含まれる顔の領域の濃度を表す段階値（図１０参照）
を縦軸に対応させた座標系に打点した例を示した。これ
らデータについての相関係数は−０．３４２６であり、
最適段階値が６．６７４７８５（最適濃度値が０．６５
８）である。図から理解されるように、最高度数の濃度
に対応する段階値は、平均輝度が大小に亘って分布して
いる。また、平均輝度が大きいときは人物画像（顔領
域）の濃度が高い段階値の分布が増加し、平均輝度が小
さいときは人物画像の濃度が低い段階値に対応する段階
値の分布が増加する傾向にある。従って、最高度数の濃
度に対する段階値を基準段階値と定め、分割されたヒス
トグラムにおいて平均輝度が大きいときは基準段階値か
ら高濃度側に、平均輝度が小さいときは基準段階値から
低濃度側に、人物画像の濃度（段階値）が変動すること
が推定できる。このため、平均輝度に応じて所定量だけ
基準段階値から変動させた段階値に対応するヒストグラ
ムの平均濃度が、人物画像の濃度と推定される。なお、
この所定量は、平均輝度と濃度との関係から統計的に導
出することができる。また、基準濃度は最高度数の濃度
を用いることなく、予め定めた濃度値でもよい。

【００５６】また、ストロボ発光時には、所定発光量で
点灯するため、発光量に応じてカラー原画像上の人物画
像の部位の濃度が変動する。そこで、撮影情報としてス
トロボ発光時の発光量の程度を用いる場合、発光量が多
い場合は濃度はハイライト側に変動し、発光量が少ない
ときはシャドウ側に変動することが推定される。従っ
て、上記平均輝度と同様に最高度数の濃度に対する基準
段階値から、発光量の程度が大きいときは高濃度側に、
発光量の程度が小さいときは低濃度側に、人物画像の濃
度が変動することが推定できるため、発光量の程度に応
じて所定量だけ基準段階値から変動させた段階値に対応
するヒストグラムの平均濃度が、人物画像の濃度と推定
される。

【００５７】そして、ステップ１７２では推定された人
物画像の濃度に対応するＲ、Ｇ、Ｂ測光データを適正露
光量計算回路４０に出力する。

【００５８】適正露光量計算回路４０は、背景領域除去
回路３６で上記のように抽出された顔を含む領域のデー
タと平均濃度演算回路３８で演算された１コマの画面平
均濃度Ｄ_i （ｉ＝Ｒ、Ｇ、Ｂのうちのいずれか）とを用
いて以下の式に従って適正露光量Ｅ_i を演算し、コント
ローラ４２に出力する。コントローラ４２は適正露光量
Ｅ_i から露光コントロール値を演算して調光フイルタ１
６を制御する。

【００５９】

【数１】

【００６０】ただし、各記号は次のものを表す。 ＬＭ：倍率スロープ係数であり、ネガの種類とプリント
サイズから決まる引伸倍率に応じて予め設定されてい
る。

【００６１】ＣＳ：ネガの種類毎に用意されたカラース
ロープ係数でアンダー露光用とオーバー露光用とがあ
り、プリントすべきコマの平均濃度が標準ネガ濃度値に
対してアンダーかオーバーかを判定してアンダー露光用
またはオーバー露光用のいずれかが選択される。

【００６２】ＤＮ：標準ネガ濃度値。 Ｄ ：プリントコマの平均濃度値。

【００６３】ＰＢ：標準カラーペーパーに対する補正バ
ランス値であり、カラーペーパーの種類に応じて決定さ
れている。

【００６４】ＬＢ：標準焼付レンズに対する。補正レン
ズバランス値であり、焼付レンズの種類に応じて決定さ
れてる。

【００６５】ＭＢ：プリント光源の変動やペーパー現像
性能の変化に対する補正値（マスターバランス値）。

【００６６】ＮＢ：ネガフィルムの特性によって定めら
れるネガバランス（カラーバランス）値。

【００６７】Ｋ₂ ：カラー補正量。 Ｋ₁ ：以下の式で表される濃度補正量。

【００６８】

【数２】

【００６９】ここで、Ｋ_a 、Ｋ_b は定数であり、ＦＤは
顔領域平均濃度である。また、上記（６）式の濃度補正
量Ｋ₁ をフィルム検定装置によって求められた補正値と
し、カラー補正量Ｋ₂ を次のように顔領域平均濃度を用
いて表してもよい。

【００７０】

【数３】

【００７１】ただし、Ｋ_c は定数である。このように、
本実施例では、原画像に含まれる人物画像の存在する確
度の低い背景領域が除去された後に、撮影情報によって
人物画像の濃度を推定し、推定された濃度に基づいて露
光量を決定することができるため、色が類似している
顔、地面、木等が混在する画像からも人物の顔を含む領
域を高い確度で抽出することができ、人物の顔等の主要
画像を最適な濃度となるように焼き付けることができ
る。

【００７２】図１２はプリンタまたはプリンタプロセッ
サとは別体の露光量決定装置に本発明を適用した変形例
を示すものである。なお、図１２において図１と対応す
る部分には同一符号を付して説明を省略する。また、平
均濃度演算回路３８は必ずしも必要ではないが、これに
代えて画面全体のＬＡＴＤを検出する積算透過濃度検出
回路を用いてもよい。

【００７３】本発明は写真焼付装置の露光量決定以外
に、ディジタルカラープリンタの露光量決定、複写機の
複写条件決定、カメラの露出量決定、ＣＲＴ画面の表示
条件決定、磁気画像データからハードコピーを作成する
ときの光量決定にも適用することができる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、撮
影情報に基づいて定められる人物画像の大きさと同一ま
たは近似した大きさの領域の各画素の濃度及び撮影情報
から人物画像の濃度を推定して推定された濃度に基づい
て露光量を決定しているため、色が類似した地面、木等
の背景画像を含む領域と顔等の人物画像とが混在する画
像であっても人物画像を最適な濃度になるように複写材
料への露光量を決定することができる、という効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るプリンタを示す概略図で
ある。

【図２】背景領域除去回路の主要画像データ算出ルーチ
ンを示す流れ図である。

【図３】図２のステップ１０４の詳細を示す流れ図であ
る。

【図４】図２のステップ１０６の詳細を示す流れ図であ
る。

【図５】図２のステップ１０８の詳細を示す流れ図であ
る。

【図６】図２のステップ１１０の詳細を示す流れ図であ
る。

【図７】（１）は原画像を示す線図である。（２）〜
（４）は、原画像の顔を含む領域を抽出するまでを説明
するためのイメージ図である。

【図８】顔領域と撮影倍率との関係を示す線図である。

【図９】顔領域を含む有効領域が存在する色範囲（ＣＯ
ＬＯＲ＿ＡＲＥＡ）を示す線図である。

【図１０】多数の原画像について顔領域を含む有効領域
の濃度のヒストグラムを示す線図である。

【図１１】多数の原画像について顔領域を含む有効領域
の濃度とストロボ発光前の輝度値との関係を示す線図で
ある。

【図１２】本発明を適用した露光量演算装置の概略図で
ある。

【図１３】ストロボ発光前の平均輝度とヒストグラム面
積から主要被写体濃度を推定する過程を説明するための
濃度のヒストグラムを示す線図である。

【符号の説明】

２８ ＣＣＤイメージセンサ ３６ 背景領域除去回路 ５０ 磁気ヘッド

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４９】 図６はステップ１１０の詳細を示すもの
で、ステップ１６０において有効領域として抽出した原
画像の濃度ヒストグラムを作成する。ここで、本発明者
は、ストロボ撮影されたネガフィルムの有効領域の多数
のカラー原画像を統計処理し、濃度ヒストグラム上にお
ける顔濃度の存在位置ヒストグラムを作成した。図１０
には、最小濃度値から最大濃度値までを１０段階に分け
た段階（以下、段階値という。）を横軸に、原画像のコ
マ数を縦軸にしたヒストグラムを、７９５コマの原画像
上について作成した例を示した。このヒストグラムにお
ける段階値の平均値は７．５７２３であり、標準偏差は
１．３３００である。図から理解されるように、顔領域
である人物画像の有効領域範囲は、殆どがヒストグラム
の上限値（段階値１０）から１／３の濃度範囲（段階値
７以上）に含まれている。また、このヒストグラムの分
布は撮影時の条件、すなわちストロボ発光前の平均輝度
に応じて変動する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

【手続補正書】

【提出日】平成５年１２月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４９】図６はステップ１１０の詳細を示すもの
で、ステップ１６０において原画像のうち有効領域とし
て抽出した画像の濃度ヒストグラムを作成する。ここ
で、本発明者は、各画像ごとに抽出した有効領域画像に
おいて、各有効領域中の最小濃度値から最大濃度値まで
１０段階の濃度範囲に分けた濃度ヒストグラムを作成し
た場合に、各ヒストグラム中で顔濃度がどの段階に分布
するかを調べた。すなわち、ストロボ撮影されたネガフ
ィルムの多数のカラー原画像を用いて、各有効領域中で
１０段階の濃度範囲における顔濃度の分布する段階値を
統計的に求めた。図１０には、７９５コマの原画像から
求めた上記段階値をヒストグラムにした例を示した。横
軸は各有効領域の濃度範囲における顔濃度の分布位置を
１０段階で表したもので、縦軸はコマ数を表す。このヒ
ストグラムにおける段階値の平均値は７．５７２３であ
り、標準偏差は１．３３００である。図から理解される
ように、顔領域である人物画像の有効領域範囲は、殆ど
がヒストグラムの上限値（段階値１０）から１／３の濃
度範囲（段階値７以上）に含まれている。また、このヒ
ストグラムの分布は撮影時の条件、すなわちストロボ発
光前の平均輝度に応じて変動する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５５】ここで、本発明者は、顔領域を含む多数の
原画像をストロボを発光させて撮影し、これらのデータ
を収集した。図１１には、収集したデータを、各原画像
のストロボ発光前の平均輝度値を横軸に対応させ原画像
から抽出した有効領域の濃度範囲における顔濃度の分布
位置を表す段階値（図１０参照）を縦軸に対応させた座
標系に打点した例を示した。これらデータについての相
関係数は−０．３４２６であり、最適段階値が６．６７
４７８５（最適濃度値が０．６５８）である。図から理
解されるように、最高度数の濃度に対応する段階値は、
平均輝度が大小に亘って分布している。また、平均輝度
が大きいときは人物画像（顔領域）の濃度が高い段階値
の分布が増加し、平均輝度が小さいときは人物画像の濃
度が低い段階値に対応する段階値の分布が増加する傾向
にある。従って、最高度数の濃度に対する段階値を基準
段階値と定め、分割されたヒストグラムにおいて平均輝
度が大きいときは基準段階値から高濃度側に、平均輝度
が小さいときは基準段階値から低濃度側に、人物画像の
濃度（段階値）が変動することが推定できる。このた
め、平均輝度に応じて所定量だけ基準段階値から変動さ
せた段階値に対応するヒストグラムの平均濃度が、人物
画像の濃度と推定される。なお、この所定量は、平均輝
度と濃度との関係から統計的に導出することができる。
また、基準濃度は最高度数の濃度を用いることなく、予
め定めた濃度値でもよい。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影時の被写体情報や撮影条件を表す撮
   影情報に対応して人物画像の大きさ及び該人物画像の濃
   度範囲並びに該濃度範囲内における人物画像の濃度の変
   動傾向を予め定め、 カラー原画像を多数画素に分割して各画素を赤光、緑光
   及び青光の３色に分解して測光し、 測光により得られたデータに基づいて各画素の３色の濃
   度を求め、３色濃度より求めた色または濃度が同一また
   は類似した連続する画素からなる領域に前記カラー原画
   像を分割し、 前記撮影情報に対応する前記人物画像の大きさと同一ま
   たは近似した大きさの前記領域を選択し、 選択された領域の全ての画素から前記撮影情報に対応す
   る前記濃度範囲に含まれる濃度の画素を選択し、 選択された画素の全てを用い前記変動傾向に基づいて人
   物画像の濃度を推定し、 推定された濃度に基づいて複写材料への露光量を決定す
   る、 露光量決定方法。
2. 【請求項２】 前記撮影情報には撮影倍率情報を含み、
   該撮影倍率情報に基づいて人物画像の大きさを求めるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の露光量決定方法。
3. 【請求項３】 前記撮影情報は、ストロボのオンオフを
   表すストロボ情報を含み、該ストロボ情報及び前記濃度
   範囲に含まれる各画素の濃度に基づいて人物画像の濃度
   を推定することを特徴とする請求項１に記載の露光量決
   定方法。
4. 【請求項４】 前記撮影情報は、ストロボの発光量を表
   すストロボ発光量情報を含み、該ストロボ発光量情報及
   び前記濃度範囲に含まれる各画素の濃度に基づいて人物
   画像の濃度を推定することを特徴とする請求項１に記載
   の露光量決定方法。
5. 【請求項５】 前記撮影情報は、ストロボ照射前の被写
   体輝度を表す被写体輝度情報を含み、該被写体輝度情報
   及び前記濃度範囲に含まれる各画素の濃度に基づいて人
   物画像の濃度を推定することを特徴とする請求項１に記
   載の露光量決定方法。