JPH0724425B2 - 画像処理方法及び装置 - Google Patents

画像処理方法及び装置

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JPH0724425B2
JPH0724425B2 JP61205177A JP20517786A JPH0724425B2 JP H0724425 B2 JPH0724425 B2 JP H0724425B2 JP 61205177 A JP61205177 A JP 61205177A JP 20517786 A JP20517786 A JP 20517786A JP H0724425 B2 JPH0724425 B2 JP H0724425B2
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input video
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video signal
highlight
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和生 塩田
仁 卜部
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、画像処理方法及び装置に関し、特に、静止画
像を表わす映像信号から画像記録媒体に可視画像を記録
する場合に階調補正を有効に行う画像処理方法及び装置
に関する。
背景技術 例えばビデオフロッピーディスクやビデオテープ等の映
像信号記録媒体から読み出された映像信号を受けて、印
画紙等の画像記録媒体に可視画像を再生する静止画像記
録装置が提案されている。
このような装置においては、例えば、入力映像信号から
得られるRGB各色信号を、記録用の高輝度白黒CRTに順次
入力し、記録用CRTの表示画面の前方にレンズおよび3
色分解フィルタを配設し、画面に表示された画像がカラ
ー印画紙に結像されるように構成される。この場合に、
カラー印画紙においてCMYの色素を発色させ、カラー画
像を形成するが、入力映像信号から得られるRGB信号
と、CMYの色素を発色させるために高輝度白黒CRTに入力
する信号は、レベルを反転させる必要がある。すなわ
ち、例えばRGB信号のレベルが大きな明るい画像の部分
はCMYの色素の発色を少なくして明るさを表わす必要が
あるから出力を小さくする必要がある。
また、入力映像信号の表わす画像は、例えば撮影時の照
明条件や撮影に使用したカメラ等により各色の濃度が実
物とは異なっているから、これを補償する必要がある。
例えば、実物はRGB各色が同じ強さで最高レベルの白の
部分があるにもかかわらず、入力されるRGB信号はそれ
ぞれ最高レベルが異なっている場合がある。このような
場合に、この入力されるRGB信号をそのまま出力すれ
ば、例えば白となるはずの部分がRGB信号のレベルの差
によりいずれかの色に片よった色として記録媒体に記録
されてしまう。
これを補償するため、入力されるRGB各信号について、
それぞれルックアップテーブルにより階調補正が行われ
ている。すなわち、入力信号に応じた出力レベルのデー
タからなるルックアップテーブルによって階調補正を行
う。この階調補正により前記のレベルの反転をも合わせ
て行っている。
ルックアップテーブルのデータは画像に白の部分がある
場合には、RGBの各入力信号ごとに、最高レベルの点を
ハイライト点、最低レベルの点をシャドー点とし、RGB
の入力信号それぞれのハイライト点およびシャドー点の
出力レベルを一致させるように設定される。このように
することによって、前記の白の部分はRGBの各信号が同
じ強さで出力されるから、白として表現される。
ハイライト点およびシャドー点は、例えば1フレームの
画像を構成する入力映像信号の各画素の映像信号の頻度
分布を示す累積ヒストグラムを作成して求める。そして
例えば累積ヒストグラムが99%の点をハイライト点とす
る。すなわち、各画素の信号でそのレベル以下のものが
全体の99%であるレベルの入力映像信号をハイライト点
とする。
このような累積ヒストグラムを入力映像信号の輝度信号
Yから作成し、この輝度信号Yのヒストグラムからハイ
ライト点、シャドー点を求めて、このハイライト点およ
びシャドー点をRGB各信号のハイライト点およびシャド
ー点として、RGB各信号の階調補正用のルックアップテ
ーブルを作成する方法がある。いわゆるローコレクショ
ンである。この方法の場合には、入力映像信号のRGB各
信号のレベルの差を考慮しないから、前記のような入力
信号と実物との色調の違いを補正することができない。
また、累積ヒストグラムを入力映像信号のRGBの各信号
ごとに作成し、それぞれの累積ヒストグラムからハイラ
イト点、シャドー点を求めてRGB各信号の階調補正用の
ルックアップテーブルを作成する方法もある。いわゆる
ハイコレクションである。この方法によると、例えばR
信号において非常に高いレベルの部分、すなわち画像の
明るい部分があった場合には、R信号のハイライト点が
GB信号に比較して高く設定されるため、出力においてR
信号が弱くなり、記録された画像においてRの補色のシ
アン(C)が濃く現れ、カラーバランスがくずれる。
すなわち、この方法によると、入力映像信号の表す画像
に完全な白の部分がある場合には問題がないが、完全な
白の部分がなく、彩度の高い純色でレベルの高い入力信
号がある場合には、これにより前記のような影響が現
れ、ルックアップテーブルにより階調補正した画像はカ
ラーバランスがくずれる。つまり、設定したルックアッ
プテーブルによる階調補正が過補正となり、実物とは異
なる色調の画像となってしまう。
したがって、入力映像信号の表す画像に応じて、ローコ
レクションとするか、ハイコレクションとするか、また
はその中間のどの程度のコレクションとするかを選択し
なければ、適切な階調補正を行うことができない。
このようなコレクションの調整は従来例えば操作者が階
調補正後の映像信号をモニタに映して確認し、完全な白
の部分があると判断した場合には、ハイコレクションと
し、白の部分がなく、彩度の高い明るい白以外の色の部
分があると判断した場合にはローコレクションとするよ
うに、調整していた。
しかし操作者がモニタを見て白の部分があると判断した
場合でも、その白の部分がハイライト白すなわち、RGB
各信号のレベルが最も高い完全な白であるかを確認する
ことは困難である。また、彩度の高い白以外の部分があ
るか否かを確認することも難しい。したがって、操作者
がコレクションの程度を判断する方法は時間がかかり、
また操作者に熟練を要する欠点があった。
目 的 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、入力信号
と実物との色調の違いを補正する場合に、過補正となら
ないようにコレクションの程度を適切に判断し、有効な
階調補正を行うことのできる画像処理方法及び装置を提
供することを目的とする。
発明の開示 本発明によれば、入力映像信号をルックアップテーブル
モニタに基づいて画像処理して出力する画像処理方法
は、入力映像信号の各クロマ信号から作成された累積ヒ
ストグラムの特定の頻度値における信号および入力映像
信号の輝度信号から作成された累積ヒストグラムの特定
の頻度値における信号を出力し、これらの特定の頻度値
における信号を比較演算してカラーコレクションレベル
の程度を判定し、判定されたカラーコレクションレベル
の程度に応じて入力映像信号のカラーコレクションレベ
ル調整を行った信号を作成し、カラーコレクションレベ
ル調整された信号からハイライト点及びシャドー点を設
定し、設定されたハイライト点及びシャドー点に基づい
て入力映像信号に応じたルックアップテーブルデータを
作成し、ルックアップテーブルデータに基づいて画像処
理を行うものである。
さらに、本発明によれば、画像処理装置は、入力映像信
号をルックアップテーブルデータに基づいて画像処理し
て出力する画像処理手段と、入力映像信号の各クロマ信
号から累積ヒストグラムを作成するクロマ信号累積ヒス
トグラム作成手段と、入力映像信号の輝度信号から累積
ヒストグラムを作成する輝度信号累積ヒストグラム作成
手段と、クロマ信号累積ヒストグラム作成手段および輝
度信号累積ヒストグラム作成手段により作成された累積
ヒストグラムの特定の頻度値における信号を比較演算し
てカラーコレクションレベルの程度を判定するカラーコ
レクションレベル程度判定手段と、カラーコレクション
レベル程度判定手段からのカラーコレクションレベルの
程度を表す出力に応じて、入力映像信号のカラーコレク
ションレベル調整を行った信号を作成するカラーコレク
ションレベル調整手段と、カラーコレクションレベル調
整手段によりカラーコレクションレベル調整された信号
のハイライト点及びシャドー点を設定するハイライト点
及びシャドー点設定手段と、ハイライト点及びシャドー
点設定手段により設定されたハイライト点及びシャドー
点に基づいて入力映像信号に応じたルックアップテーブ
ルデータを作成し、画像処理手段に出力するルックアッ
プテーブル作成手段とを有し、クロマ信号および輝度信
号の累積ヒストグラムの特定の頻度値における信号を比
較演算することによりカラーコレクションレベルの程度
を判定するものである。
実施例の説明 次に添付図面を参照して本発明による画像処理方法及び
装置の実施例を詳細に説明する。
第1図には本発明による画像処理装置を用いた画像記録
装置が示されている。
例えばビデオフロッピー再生装置等の映像信号源から映
像信号が3原色信号R、G、Bの形でアナログデジタル
(A/D)変換回路10R、10G、10Bの入力11R、11G、11Bに
供給される。A/D変換回路10R、10G、10Bは、同期信号SY
NC13に応動して入力の映像信号11R、11G、11Bを対応の
デジタルデータに変換して出力15R、15G、15Bをフレー
ムメモリ12R、12G、12Bに出力する。
フレームメモリ12R、12G、12Bは1フレーム分の画像を
構成する各画素の信号データを記憶する。フレームメモ
リ12R、12G、12Bからの出力信号17R、17G、17Bはそれぞ
れ階調補正部14R、14G、14Bに入力される。
階調補正部14R、14G、14Bは階調補正のためのルックア
ップテーブルLUTR、LUTG、LUTBがそれぞれ設定され、階
調補正を行うパラメータ補正部である。ルックアップテ
ーブルLUTR、LUTG、LUTBはそれぞれ入力映像信号17R、1
7G、17Bを、カラー印画紙30においてCMYの色素を発色さ
せるために高輝度白黒CRT24に入力する信号に変換する
ためのデータにより構成されている。また、ルックアッ
プテーブルLUTR、LUTG、LUTBにより信号レベルの変換に
より、入力映像信号の表わす画像が撮影された照明条件
等による差を補償し、実物に近い色調に補正する。
ここで、階調補正のためのルックアップテーブルLUTR、
LUTG、LUTBについて説明する。
ルックアップテーブルLUTR、LUTG、LUTBの一例を第2図
に示す。同図において横軸は入力映像信号vのレベルを
示し、縦軸は出力される濃度信号Dのレベルを示す。こ
のようなRGBそれぞれのルックアップテーブルLUTR、LUT
G、LUTBにより、RGBそれぞれの入力映像信号vが濃度D
を表す出力信号に変換される。
同図において、入力映像信号RGBのレベルのそれぞれ最
も高い点に近い点RH、GH、BHがハイライト点、最も低い
点に近い点RS、GS、BSがシャドー点である。入力映像信
号RGBのハイライト点RH、GH、BHに対応する出力信号の
濃度Dは一定の値DHとされ、同様に入力映像信号RGBの
シャドー点RS、GS、BSに対応する出力信号の濃度Dも一
定の値DSとされる。ルックアップテーブルLUTR、LUTG、
LUTBのデータを表す同図のようなカーブを設定する場合
には、ハイライト点RH、GH、BHおよびシャドー点RS、G
S、BSが重視される。
例えばルックアップテーブルLUTRのカーブの設定におい
ては、ハイライト点(RH、DH)およびシャドー点(RS、
DS)の2点を通過するようなカーブが設定される。
ハイライト点およびシャドー点は次のようにして求めら
れる。
RGBそれぞれの入力映像信号について、第3図に示すよ
うな累積ヒストグラムを作成する。同図はR信号につい
ての累積ヒストグラムである。これは、例えば1フレー
ムの画像を表す各画素の映像信号の頻度分布を示してい
る。同図において、横軸は入力映像信号のレベルであ
り、縦軸はヒストグラムのカーブ上の点において、その
入力映像信号レベル以下の映像信号レベルを有する画素
の累計数が1フレームの画像に含まれる全画素数のうち
に占める割合(%)を示す。
したがって同図において、ハイライト点RHは、各画素の
映像信号でこのレベルRH以下のものは全体の99%である
ことを示している。このようにハイライト点はたとえ
ば、累積ヒストグラムが99%の点に設定される。同様に
シャドー点RSは、各画素の映像信号でこのレベルRS以下
のものが全体の1%であることを示し、シャドー点はた
とえば、累積ヒストグラムが1%の点に設定される。
このように設定されたハイライト点およびシャドー点に
対応する出力濃度を前記のように所定の値DH、DSとし、
これらを用いて、前記のようにハイライト点(RH、DH)
およびシャドー点(RS、DS)の2点を通過するルックア
ップテーブルLUTRのカーブを設定する。
第1図に戻って、階調補正部14R、14G、14Bにより階調
補正された出力19はそれぞれ、色補正部16R、16G、16
B、階調補正部18R、18G、18Bおよびデジタルアナログ
(D/A)変換回路20R、20G、20Bを通して、一方ではスイ
ッチ22に、また他方では映像モニタ装置50に入力され
る。
スイッチ22に入力された出力25R、25G、25Bはスイッチ2
2で択一的に選択され、記録用の高輝度白黒CRT24に入力
される。記録用CRT24の表示画面の前方にはレンズ26お
よび3色分解フィルタ28が配設され、画面に表示された
画像がカラー印画紙30に結像されるように配設されてい
る。
映像モニタ装置50に入力された出力25R、25G、25Bは補
正された画像を映像モニタ装置50に映す。
色補正部16R、16G、16Bは、色補正マトリックスMTXAが
設定され、これによって入力映像信号の信号源と感光材
料の色相特性の相違を補償するパラメータ補正部であ
る。例えば入力信号源がTVカメラである場合、色補正マ
トリックスMTXAには、そのTVカメラと印画紙30の色相特
性を補償するマトリックス係数が使用される。これによ
って出力21R、21G、21Bには色相が目標濃度に補正され
た映像信号データが出力される。
階調補正部18R、18G、18Bは、階調補正ルックアップテ
ーブルLUT−2R、LUT−2G、LUT−2Bが設定され、これに
よって記録用CRT24と印画紙30の階調特性を補償するパ
ラメータ補正部である。階調補正部18R、18G、18Bの出
力23R、23G、23Bは、D/A変換回路20R、20G、20Bに入力
され、対応するアナログ信号に変換される。D/A変換回
路20R、20G、20Bからのアナログ信号出力25R、25G、25B
は、一方ではスイッチ22に、また他方では映像モニタ装
置50に入力される。
スイッチ22に入力された出力25R、25G、25Bはスイッチ2
2で択一的に選択され、記録用の高輝度白黒CRT24に入力
される。記録用CRT24の表示画面の前方にはレンズ26お
よび3色分解フィルタ28が配設され、画面に表示された
画像がカラー印画紙30に結像されるように配設されてい
る。
スイッチ22はD/A変換回路20R、20G、20Bからの出力の3
分解色信号25R、25G、25Bを択一的に選択して記録用CRT
24に供給する選択回路である。
映像モニタ装置50は入力された出力25R、25G、25Bによ
り階調補正された画像を表示する。操作者はこの画像を
見て必要な操作を行う。
制御装置52は、本装置全体の動作を制御する制御装置で
あり、例えばマイクロプロセッサ等の処理システムによ
って有利に構成される。この制御装置52は、累積ヒスト
グラム作成部34R、34G、34B、36、コレクション調整部4
0、色補正部16R、16G、16B、階調補正部18R、18G、18B
に接続され、また、色補正マトリックスMTXAおよびルッ
クアップテーブルLUT−2R、LUT−2G、LUT−2Bとして設
定される様々なパラメータ値を格納しておく記憶部54が
接続されている。
制御装置52には、操作者が例えばルックアップテーブル
LUT−2R等の画像処理パラメータを選択または修正した
り、画像の記録指示等の必要な指示を与えるためのキー
ボード等の入力操作装置56が接続されている。入力操作
装置56はまた、後述するように、累積ヒストグラム作成
部34R、34G、34Bから出力する累積ヒストグラムの頻度
値の指示が入力される。
フレームメモリ12R、12G、12Bからの出力信号17R、17
G、17Bはまた、輝度信号作成部32および累積ヒストグラ
ム作成部34R、34G、34Bに入力される。
輝度信号作成部32は、フレームメモリ12R、12G、12Bか
らの出力信号17R、17G、17Bを用いて輝度信号Yを式Y
=0.3R+0.59G+0.11Bにより作成し、累積ヒストグラム
作成部36およびコレクション調整部40に出力27を出力す
る。
累積ヒストグラム作成部34R、34G、34Bおよび36は、1
フレームの画像を表す各画素の信号のレベルのその大き
さの順に配列し、各入力映像信号レベル以下の累積が全
体に占める割合を算出し、第3図に示すような累積ヒス
トグラムを作成する。累積ヒストグラム作成部34R、34
G、34Bはフレームメモリ12R、12G、12Bからの出力信号1
7R、17G、17Bにより各クロマ信号の累積ヒストグラムを
作成し、作成した累積ヒストグラムの特定の頻度値の入
力映像信号レベルを表す出力29R、29G、29Bをハイライ
トシャドー点有無判定部38に出力する。
累積ヒストグラム作成部36は輝度信号作成部32からの出
力信号27により輝度信号27の累積ヒストグラムを作成
し、作成した累積ヒストグラムの特定の頻度値の入力映
像信号レベルを表す出力をハイライトシャドー点有無判
定部38に出力する。
なお、累積ヒストグラム作成部34R、34G、34B、36に入
力される信号17R、17G、17Bおよび27は、1フレームの
画像を表す全画素のデータでなく、サンプルされたデー
タでもよい。
ハイライトシャドー点有無判定部38は累積ヒストグラム
作成部34R、34G、34Bからの出力29R、29G、29Bと累積ヒ
ストグラム作成部36からの出力31を演算して比較し、ハ
イライト点またはシャドー点が存在するか否かを判定す
る。この判定は次の式により行われる。
ここで、 は各クロマ信号17R、17G、17Bの累積ヒストグラムのh
%における入力映像信号レベルを、 は輝度信号27の累積ヒストグラムのh%における入力映
像信号レベルをそれぞれ表す。すなわち、 は、累積ヒストグラム作成部34R、34G、34Bにより信号1
7R、17G、17Bからそれぞれ作成された累積ヒストグラム
のh%における入力映像信号レベルを表す出力29R、29
G、29B、 は累積ヒストグラム作成部36により輝度信号27から作成
された累積ヒストグラムのh%における入力映像信号レ
ベルを表す出力31を示す。
上記のhとしては、ハイライト白の有無の判定の場合に
はハイライト点またはハイライト点に近い点の頻度値
が、シャドー黒の有無の判定の場合にはシャドー点また
はシャドー点に近い点の頻度値が、それぞれ適宜選択さ
れる、このhの値の指示は操作者により入力操作装置56
から入力される。
例えばハイライト白の有無の判定の場合に、頻度値99%
のハイライト点が選択された場合には、クロマ信号17
R、17G、17Bから作成された累積ヒストグラムの99%に
おける入力映像信号レベル にそれぞれ0.3、0.59、0.11を乗じ、これらの和から、
輝度信号27の累積ヒストグラムの99%における入力映像
信号レベル を減じて、 が求められる。
この演算は、ハイライトシャドー点有無判定部38におい
て、累積ヒストグラム作成部34R、34G、34Bからの出力2
9R、29G、29Bの値にそれぞれ0.3、0.59、0.11を乗じ、
これらの和を求めた後、累積ヒストグラム作成部36から
の出力31の値を減じて求められる。
ハイライトシャドー点有無判定部はこのようにして求め
の値により、ハイライト白の有無を判定する。
であり、 のときハイライト白が有ると判定される。入力映像信号
の表す画像にハイライト白、すなわち完全な白が存在す
る場合には、クロマ信号のハイライト点と輝度信号のハ
イライト点が一致し、 となるからである。
以上、ハイライト点の有無を判定する場合について説明
したが、シャドー点の有無を判定する場合についても同
様である。この場合にはhの値の指示として例えば1%
が操作者により入力操作装置56から入力され、ハイライ
トシャドー点有無判定部38においてシャドー点の有無が
判定される。
なお、上記式の係数0.3、0.59、0.11は、輝度信号を作
成する場合の係数と一致させているが、この値に限られ
ず、その他の値を選択してもよい。
ハイライトシャドー点有無判定部38は、 の値によりコレクションの程度を判定し、コレクション
の程度をしめす信号をコレクション調整部40に出力す
る。
の値が大きいほどローコレクション、小さいほどハイコ
レクションである。
コレクション調整部34は、ハイライトシャドー点有無判
定部38からのコレクションレベルの程度を示す出力33に
応じて、フレームメモリ12R、12G、12Bからの出力信号1
7R、17G、17Bをそれぞれ輝度信号作成部32からの輝度信
号27によりカラーコレクションレベルの程度を調節す
る。
完全なハイコレクションの場合には、コレクション調整
部40においてフレームメモリ12R、12G、12Bからの各ク
ロマ信号を累積ヒストグラム作成部36に送り、各クロマ
信号17R、17G、17Bの累積ヒストグラムから求めたハイ
ライト点、シャドー点により各色の入力信号を階調補正
するルックアップテーブルLUTR、LUTG、LUTBをそれぞれ
作成する。
逆に完全なローコレクションの場合には、後述するよう
に、コレクション調整部40において輝度信号作成部32か
らの輝度信号を累積ヒストグラム作成部36に送り、輝度
信号27の累積ヒストグラムから求めたハイライト点、シ
ャドー点により各色の入力信号を階調補正するルックア
ップテーブルLUTR、LUTG、LUTBをそれぞれ作成する。
コレクション調整部40は、カラーコレクションの程度を
調節するデコードマトリックスである。このデコードマ
トリックスは、式 C′=kC+(1−k)Y …(1) で表される調製クロマ信号C′を、フレームメモリ12
R、12G、12Bから出力される各クロマ信号Cから作成す
る。ここで、kはコレクションレベルの程度を調整する
ための係数であり、ハイライトシャドー点有無判定部38
においてコレクションレベルの程度により、 の値に従って0≦k≦1の範囲で設定され、コレクショ
ン調整部40に入力される。
ハイコレクションの場合にはkの値が1に設定され、フ
レームメモリ12R、12G、12Bからの各色信号17R、17G、1
7Bがそのままコレクション調整部40からの出力35R、35
G、35Bとして出力される。
ローコレクションの場合にはkの値が0に設定され、フ
レームメモリ12R、12G、12Bからの各色信号17R、17G、1
7Bがコレクション調整部40において輝度信号作成部32か
らの輝度信号27に置き換えられて、輝度信号27が出力35
R、35G、35Bとして出力される。
コレクション調整部40からの出力35R、35G、35Bは、そ
れぞれ累積ヒストグラム作成部42R、42G、42Bに入力さ
れる。
累積ヒストグラム作成部42R、42G、42Bはコレクション
調整部40からの出力35R、35G、35Bにより累積ヒストグ
ラムを作成し、99%のハイライト点および1%のシャド
ー点を表す出力37R、37G、37BをLUT変換部46R、46G、46
Bにそれぞれ出力する。
累積ヒストグラム作成部34R、34G、34Bと累積ヒストグ
ラム作成部42R、42G、42Bは常に兼用が可能である。コ
レクション調整部40は3x3マトリクスであるからこれを
単位マトリクスとすれば、累積ヒストグラム作成部34
R、34G、34Bにダイレクトに接続した場合と同じであ
る。
輝度信号作成部32もコレクション調整部40と同様に3x3
マトリクスの係数変更として累積ヒストグラム作成部36
も累積ヒストグラム作成部34R、34G、34Bのいずれかの
代用が可能である。
LUT変換部46R、46G、46Bにはまた、標準ルックアップテ
ーブル記憶部44からの出力39が入力される。標準ルック
アップテーブル記憶部44は、階調補正のための標準とな
るルックアップテーブルL0が記憶されている。
LUT変換部46R、46G、46Bは、標準ルックアップテーブル
記憶部44から読み出される標準となるルックアップテー
ブルL0の出力39を基にしてこれを、累積ヒストグラム作
成部42R、42G、42Bから出力されるハイライト点および
シャドー点を表す出力37R、37G、37Bを考慮して変換
し、この画像についてのルックアップテーブルデータを
作成する。
標準ルックアップテーブル記憶部44から読み出される標
準ルックアップテーブルL0は、第4図に示すような標準
カーブである。このカーブは、 D=−2.2log v により表される。ここでvは入力映像信号のレベル、D
は出力濃度、係数2.2はビデオのガンマ係数である。
LUT変換部46R、46G、46Bにおいて、この標準カーブL0
は、累積ヒストグラム作成部42R、42G、42Bから出力さ
れるハイライト点およびシャドー点の値により、これら
の点を通過するように変換される。
LUT変換部46R、46G、46Bの出力41R、41G、41Bは、階調
補正部14R、14G、14Bにそれぞれ出力され、階調補正部1
4R、14G、14BはLUT変換部46R、46G、46Bから送られたル
ックアップテーブルデータの出力41R、41G、41Bによ
り、入力映像信号17R、17G、17Bの階調補正を行う。
階調補正部14R、14G、14Bから出力された信号19R、19
G、19Bは、色補正部16R、16G、16B、階調補正部18R、18
G、18Bおよびデジタルアナログ(D/A)変換回路20R、20
G、20Bを通して、一方はスイッチ22で択一的に選択さ
れ、記録用の高輝度白黒CRT24に入力され、印画紙30に
カラー画像を形成する。他方は映像モニタ装置50に入力
される。
本実施例によれば、前述のようにハイライトシャドー点
有無判定部において、クロマ信号および輝度信号を比較
演算することにより、ハイライト点およびシャドー点の
有無を判定する。ハイライト点またはシャドー点がある
ハイコレクションの場合には、コレクション調整部40に
おいてコレクションの調整に用いるkの値を1に設定す
る。
これにより前述のようにフレームメモリ12R、12G、12B
からの各色信号をそのままコレクション調整部40から出
力して累積ヒストグラムを作成し、ハイライト点、シャ
ドー点を求めてルックアップテーブルを作成する。した
がって階調補正部14R、14G、14Bにおいてそれぞれの色
信号の階調補正が適切に行われ、入力信号の表す画像が
実物と異なる色調の場合にこれを正しい階調に補正する
ことができる。
ハイライト点、すなわち入力映像信号の画像に完全な白
の部分がなく、例えばR=G=B=0.9の白に近いやや
灰色の部分があり、かつR=1.0、G=B=0で彩度の
高い赤の部分があった場合には、kを1に近い値とする
と過補正となり、赤が弱く、シアンが強い画像となって
しまう。したがって、この場合にはハイライトシャドー
点有無判定部38からの出力33はコレクション調整部40に
おいてkを小さい値に設定することを指示する信号であ
り、これにより過補正となるのを防ぐ。なお、kを小さ
い値に設定した場合にはハイライト点は輝度信号Yに近
い信号から得られ、低めに設定されるから、ハイライト
点に対応する階調補正部14R、14G、14Bからの出力濃度
Dを小さく設定し、画像のハイライト濃度を強くするの
が好ましい。
本実施例によれば、ハイライトシャドー点有無判定部38
においてコレクションレベルの程度を判定し、これに応
じて、コレクション調整部40においてコレクションレベ
ルの程度を調整するから、階調補正部14R、14G、14Bに
おいて適切な階調補正を行うことができ、例えば彩度の
高い明るい赤の部分があった場合にも、階調補正部14
R、14G、14Bにおける補正が過補正とならず、カラーバ
ランスがくずれるのを防ぐことができる。
このように、カラーコレクションレベルの程度を判定
し、この判定に応じてkの値を適当な値に設定している
から、入力映像信号11R、11G、11Bの撮影時の条件の差
による階調の補正を正しく行うことができ、過補正とな
ることがないから、シーン依存性が小さく、得られた記
録画像に不自然さがない。
従来は、操作者が映像モニタ装置50を見て、例えば完全
な白の部分があるか否かによりハイライト点の有無を判
定し、判定に応じて操作者が自分でkの値を設定し、入
力操作装置56から入力していた。これによりコレクショ
ン調整部40は、操作者が設定したコレクションレベルの
程度に従ってカラーコレクションレベルの程度を調節し
ていた。したがって、操作者はハイライト点の有無を判
断するために熟練を要し、操作者が誤った判定をした場
合には画像に応じた最適の階調補正を行うことができな
かった。
本実施例によれば、クロマ信号および輝度信号の累積ヒ
ストグラムを用いて前記のような演算を行い、コレクシ
ョンレベルの程度を判定するから、操作者がハイライト
点またはシャドー点の有無を判定する必要がなく、操作
者が判定する場合のように誤った判定となることもな
い。
なお、上記実施例は画像記録装置に用いられた方法及び
装置について説明したが、本発明の画像処理方法及び装
置は画像記録媒体に可視画像を記録するものに限らず、
CRTに表示される各種の画像の処理に用いることができ
る。
効 果 本発明によれば、入力映像信号のコレクションレベルの
程度を演算により判定し、これに応じて階調補正に用い
るルックアップテーブルを作成する。したがって、操作
者が画像を見てハイライト点またはシャドー手の有無を
判断する必要がなく、コレクションレベルの程度を誤っ
て判断することもなく、画像に応じた適切な階調補正を
行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による画像処理装置を用いた画像記録
装置のブロック図、 第2図は、第1図の階調補正部に格納されるルックアッ
プテーブルLUTR、LUTG、LUTBの一例を示す図、 第3図は、第1図の入力映像信号の累積ヒストグラムの
一例を示す図、 第4図は、第1図の標準ルックアップテーブル記憶部に
記憶される標準のルックアップテーブルL0を示す図であ
る。 主要部分の符号の説明 12R,12G,12B……フレームメモリ 14R,14G,14B……階調補正部 24……記録用CRT 30……印画紙 32……輝度信号作成部 34R,34G,34B……累積ヒストグラム作成部 36……累積ヒストグラム作成部 38……ハイライトシャドー点有無判定部 40……コレクション調整部 42R,42G,42B……累積ヒストグラム作成部 44……標準ルックアップテーブル記憶部 46R,46G,46B……ルックアップテーブル変換部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 4226−5C H04N 1/46 Z

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力映像信号をルックアップテーブルデー
    タに基づいて画像処理して出力する画像処理方法におい
    て、該方法は、 前記入力映像信号の各クロマ信号から作成された第1の
    累積ヒストグラムの特定の頻度値における第1の信号お
    よび前記入力映像信号の明るさを表わす輝度信号から作
    成された第2の累積ヒストグラムの特定の頻度値におけ
    る第2の信号を出力し、 第1の信号における第1のハイライト点と、第2の信号
    における第2のハイライト点とを比較演算し、第1およ
    び第2のハイライト点が実質的に一致する場合には前記
    入力映像信号にハイライト白があるハイコレクションレ
    ベルであると判定し、実質的に一致しない場合には前記
    入力映像信号にハイライト白がないローコレクションレ
    ベルであると判定し、 該判定結果に応じた係数kであって、前記入力映像信号
    のカラーコレクションレベルを調整するための係数kを
    出力し、 前記輝度信号と前記各クロマ信号とを前記係数kによっ
    て所望の割合で演算したカラーコレクションレベルの程
    度に応じた調整クロマ信号を、それぞれの色信号に対応
    して作成するカラーコレクションレベル調整を行ない、 該カラーコレクションレベル調整された前記調整クロマ
    信号に基づいてハイライト点およびシャドー点を設定
    し、 該ハイライト点及びシャドー点に対応する出力レベルを
    一定としたルックアップテーブルデータであって、前記
    入力映像信号を画像処理するためのルックアップテーブ
    ルデータを作成し、 該作成されたルックアップテーブルデータに基づいて前
    記入力映像信号を階調補正することを特徴とする画像処
    理方法。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載の画像処理方法
    において、該方法は、前記入力映像信号の表わす可視画
    像を画像記録媒体に形成する画像記録方法において用い
    られるものであり、前記ルックアップテーブルデータ
    は、該画像記録媒体へ画像を記録するための濃度信号を
    作成するための特性を有したデータであることを特徴と
    する画像処理方法。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第2項記載の画像処理方法
    において、該方法は、前記ルックアップテーブルデータ
    に基づいて前記入力映像信号を前記濃度信号に変換し、
    該濃度信号を、前記画像記録媒体に前記可視画像を記録
    するための光の強度に応じた信号として出力する画像処
    理を行なうことを特徴とする画像処理方法。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第1項ないし第3項のいず
    れかに記載の画像処理方法において、前記ハイライト点
    及びシャドー点の設定は、前記カラーコレクションレベ
    ル調整された信号から累積ヒストグラムを作成し、該累
    積ヒストグラムにより行うことを特徴とする画像処理方
    法。
  5. 【請求項5】特許請求の範囲第1項ないし第4項のいず
    れかに記載の画像処理方法において、前記判定結果に応
    じた係数kの値は、第1の累積ヒストグラム と、第2の累積ヒストグラム とを用いた演算式 により を求め、該 の値に応じた係数kの値であることを特徴とする画像処
    理方法。
  6. 【請求項6】特許請求の範囲第1項ないし第5項のいず
    れかに記載の画像処理方法において、前記カラーコレク
    ションレベル調整は、前記輝度信号Yと前記クロマ信号
    Cとを前記係数kの値に応じて演算する演算式、C′=
    kC+(1−k)Yにより、前記入力映像信号をカラーコ
    レクションレベル調整した調整クロマ信号C′を作成
    し、該係数kの変化に応じて該カラーコレクションレベ
    ル調整による調整クロマ信号C′が所望の値に制御され
    ることを特徴とする画像処理方法。
  7. 【請求項7】特許請求の範囲第5項記載の画像処理方法
    において、前記カラーコレクションレベル調整は、前記 の値が実質的に零の範囲であれば、前記入力映像信号に
    ハイライト白があるハイコレクションと判定して、前記
    入力映像信号の各クロマ信号を前記調整クロマ信号と
    し、前記 の値が所定の値よりも大きければ、前記入力映像信号に
    シャドー黒があるローコレクションと判定して、前記入
    力映像信号の輝度信号を前記調整クロマ信号とすること
    を特徴とする画像処理方法。
  8. 【請求項8】入力映像信号をルックアップテーブルデー
    タに基づいて階調補正して出力する画像処理方法して出
    力する画像処理手段と、 前記入力映像信号の各クロマ信号から第1の累積ヒスト
    グラムを作成し、該第1の累積ヒストグラムの特定の頻
    度値における第1の信号を出力する第1の累積ヒストグ
    ラム作成手段と、 前記入力映像信号の明るさを表わす輝度信号から第2の
    累積ヒストグラムを作成し、該第2の累積ヒストグラム
    の特定の頻度値における第2の信号を出力する第2の累
    積ヒストグラム作成手段と、 第1の信号における第1のハイライト点と、第2の信号
    における第2のハイライト点とを比較演算し、第1およ
    び第2のハイライト点が、実質的に一致する場合には前
    記入力映像信号にハイライト白があるハイコレクション
    レベルであると判定し、実質的に一致しない場合には前
    記入力映像信号にハイライト白がないローコレクション
    レベルであると判定するカラーコレクションレベル程度
    判定手段であって、該判定結果に応じた係数kであっ
    て、前記入力映像信号のカラーコレクションレベルを調
    整するための係数kを出力するカラーコレクションレベ
    ル程度判定手段と、 前記輝度信号輝度信号と前記各クロマ信号とを前記係数
    kによって所望の割合で演算したカラーコレクションレ
    ベルの程度に応じた調整クロマ信号を、それぞれの色信
    号に対応して作成するカラーコレクションレベル調整手
    段と、 該カラーコレクションレベル調整された前記調整クロマ
    信号に基づいてハイライト点及びシャドー点を設定する
    ハイライト点およびシャドー点設定手段と、 該ハイライト点及びシャドー点に対応する出力レベルを
    一定としたルックアップテーブルデータであって、前記
    入力映像信号を階調補正するためのルックアップテーブ
    ルデータを作成するルックアップテーブル作成手段とを
    有することを特徴とする画像処理装置。
  9. 【請求項9】特許請求の範囲第8項記載の画像処理装置
    において、前記画像処理手段は、前記入力映像信号の表
    わす可視画像を画像記録媒体に形成する画像記録装置に
    おいて用いられるものであり、前記ルックアップテーブ
    ルデータは、該画像記録媒体へ画像を記録するための濃
    度信号を作成するための特性を有したデータであること
    を特等とする画像処理装置。
  10. 【請求項10】特許請求の範囲第9項記載の画像処理装
    置において、前記画像処理手段は、前記ルックアップテ
    ーブルデータが格納される階調補正手段を有し、該階調
    補正手段は、前記ルックアップテーブルデータに基づい
    て前記入力映像信号を前記濃度信号に変換し、該濃度信
    号を、前記画像記録媒体に前記可視画像を記録するため
    の光の強度に応じた信号として出力することを特徴とす
    る画像処理装置。
  11. 【請求項11】特許請求の範囲第8項ないし第10項のい
    ずれかに記載の画像処理装置において、前記ハイライト
    点及びシャドー点設定手段は、前記カラーコレクション
    レベル調整された信号から累積ヒストグラムを作成し、
    該累積ヒストグラムにより前記ハイライト点及びシャド
    ー点の設定を行うことを特徴とする画像処理装置。
  12. 【請求項12】特許請求の範囲第8項ないし第11項のい
    ずれかに記載の画像処理装置において、前記カラーコレ
    クションレベル程度判定手段は、 第1の累積ヒストグラム と、第2の累積ヒストグラム とを用いた演算式 により を求め、 該 の値に応じて前記ハイコレクションまたは前記ローコレ
    クションを判定することを特徴とする画像処理装置。
  13. 【請求項13】特許請求の範囲第8項ないし第12項のい
    ずれかに記載の画像処理装置において、前記カラーコレ
    クションレベル調整手段は、前記輝度信号Yと前記クロ
    マ信号Cとを前記係数kの値に応じて演算する演算式 C′=kC+(1−k)Yにより、前記入力映像信号をカ
    ラーコレクションレベル調整した調整クロマ信号C′を
    作成し、該係数kの変化に応じて該カラーコレクション
    レベル調整による調整クロマ信号C′を所望の値に制御
    することを特徴とする画像処理装置。
  14. 【請求項14】特許請求の範囲第12項記載の画像処理装
    置において、前記カラーコレクションレベル調整手段
    は、前記 の値が実質的に零の範囲であれば、前記入力映像信号に
    ハイライト白があるハイコレクションと判定し、前記入
    力映像信号の各クロマ信号を前記調整クロマ信号とし、
    前記 の値が所定の値よりも大きければ、前記入力映像信号に
    シャドー黒があるローコレクションと判定して、前記入
    力映像信号の輝度信号を前記調整クロマ信号とすること
    を特徴とする画像処理装置。
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