JPH10294911A - Method and device for compressing dynamic range of picture - Google Patents

Method and device for compressing dynamic range of picture

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JPH10294911A
JPH10294911A JP10373297A JP10373297A JPH10294911A JP H10294911 A JPH10294911 A JP H10294911A JP 10373297 A JP10373297 A JP 10373297A JP 10373297 A JP10373297 A JP 10373297A JP H10294911 A JPH10294911 A JP H10294911A
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Japan
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density level
image data
density
level
range
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Hiroshi Wajima
洋 和島
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a picture from being painted out even in the case that a difference between a bright part and a dark part is large by eliminating a density level where the number of picture elements is less than a prescribed value, shifting the density level to one side for an eliminated part and obtaining picture data. SOLUTION: In a histogram computing circuit 38, the histograms for respective colors R and G and B of the picture data are prepared. In a density conversion circuit 44, the density level where the number of picture elements is less than the prescribed value is eliminated, the density level where the number of picture elements is more than the prescribed value is shifted to the lower part of the density level for the eliminated density level part and the picture data provided with a second density level range are prepared. In a full density average conversion circuit 45 and a reference density conversion circuit 46, a reference density level in a third density level range compressed based on second picture data is set, a compression coefficient in the range of the upper and lower density levels is computed and obtained and the density level after compression is computed and obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、画像のダイナミッ
クレンジを圧縮するための方法および装置に関し、さら
に電気信号の電圧または電流、温度および湿度などの時
間経過に伴って変化する被測定物理量を測定する検出器
のダイナミックレンジを圧縮するための方法および装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for compressing a dynamic range of an image, and further measures a physical quantity to be measured which changes with time such as voltage or current of an electric signal, temperature and humidity. A method and apparatus for compressing the dynamic range of a detector.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像のダイナミックレンジを圧縮する技
術は、たとえば広ダイナミックレンジ画像データを、そ
れよりも小さいダイナミックレンジを有する陰極線管ま
たは液晶表示装置などによって表示出力するためなどに
おいて必要になる。先行技術のダイナミックレンジ圧縮
は、たとえば図26にそのヒストグラムが示されるよう
に、図26(1)の広ダイナミックレンジ画像データの
濃度レベル範囲を線形で図26(2)に示されるように
狭ダイナミックレンジの画像データに圧縮している。こ
の先行技術では、図26(1)および図26(2)の左
方である被写体の輝度または照度が小さく、暗い部分で
は、濃度レベルの変化が充分に表現されず、塗りつぶし
たような画像になってしまう。また同様に、図26
(1)および図26(2)の右方である被写体の輝度が
大きく明るい部分でもまた、濃度レベルの変化が充分に
表現されず、塗りつぶしたような画像になってしまう。
2. Description of the Related Art A technique for compressing a dynamic range of an image is required, for example, for displaying and outputting wide dynamic range image data by a cathode ray tube or a liquid crystal display device having a smaller dynamic range. In the prior art dynamic range compression, for example, as shown in FIG. 26, the density level range of the wide dynamic range image data of FIG. 26 (1) is linearly narrowed as shown in FIG. Compressed to range image data. In this prior art, the brightness or illuminance of the subject on the left side of FIGS. 26 (1) and 26 (2) is small, and in a dark part, a change in density level is not sufficiently expressed, so that a solid image is obtained. turn into. Similarly, FIG.
Also in the part (1) and the right side of FIG. 26 (2) where the luminance of the subject is large and bright, the change in the density level is not sufficiently expressed, and the image looks like a solid.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ダイ
ナミックレンジ圧縮後においても、明るさ、すなわち濃
度レベルの相対関係が保持されるようにし、明るい部分
と暗い部分の差が大きい場合であっても、塗りつぶした
ような画像になってしまうことを防ぐことができるよう
にした画像のダイナミックレンジを圧縮する方法および
装置を提供することである。 本発明の他の目的は、被測定物理量の値の局所的な変化
の相対関係が保持されたままで検出器のダイナミックレ
ンジを圧縮することができる方法および装置を提供する
ことである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to maintain the relative relationship between the brightness, that is, the density level even after the dynamic range compression, and to provide a case where the difference between a bright portion and a dark portion is large. It is still another object of the present invention to provide a method and apparatus for compressing the dynamic range of an image, which can prevent the image from becoming a solid image. It is another object of the present invention to provide a method and apparatus capable of compressing the dynamic range of a detector while maintaining the relative relationship between local changes in the value of a physical quantity to be measured.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、各画素の濃度
レベルが第1濃度レベル範囲である第1画像データにお
ける画素数が予め定める値未満である濃度レベルを削除
して、第1濃度レベル範囲内の削除した濃度レベル分だ
け、画素数が前記予め定める値以上である濃度レベル
を、濃度レベルの一方の側にずらして、かつ削除された
濃度レベルを有する画素には、前記一方の側にずらされ
た濃度レベルを設定して、第2濃度レベル範囲を有する
第2画像データを得、第1画像データの濃度レベルの平
均値Emを、第2濃度レベル範囲内の割当値Zm1,Z
m2に割当てて設定し、この割当値Zm1,Zm2を、
第1画像データの第1濃度レベル範囲よりも狭い第3濃
度レベル範囲CL〜CH内の予め定める基準濃度レベル
Ccに対応させて、第2画像データの濃度レベルの割当
値Zm1,Zm2に関して上下の各範囲を、第3濃度レ
ベル範囲の基準濃度レベルCcに関する濃度レベルの上
下の各範囲に配分することを特徴とする画像のダイナミ
ックレンジを圧縮するための方法である。 また本発明は、各画素が第1の濃度レベル範囲内におけ
る複数の濃度レベルを有する第1画像データを得、第1
画像データの濃度レベルの平均値Emを求め、第1画像
データのうち、画素数が予め定める値未満である濃度レ
ベルを削除して、その削除した濃度レベル分だけ、画素
数が前記予め定める値以上である濃度レベルを、濃度レ
ベルの低い方または高い方の側にずらして、かつ削除さ
れた濃度レベルを有する画素には、前記ずらされた側の
濃度を設定して、第2の濃度レベル範囲を有する第2画
像データを得、平均値Emを有する画素数が前記予め定
める値未満であるとき、第2画像データの第2濃度レベ
ル範囲内で、その平均値Emを含む前記削除した画素の
濃度レベル分のずらされた側の濃度レベルを、平均値E
mの割当値Zm1に設定し、平均値Emを有する画素数
が前記予め定める値以上であるとき、第2画像データの
第2濃度レベル範囲内で、その平均値Emを有する第2
画像データの画素の濃度レベルを、割当値Zm2に設定
し、これらの割当値Zm1,Zm2を、第1濃度レベル
範囲よりも狭い第3濃度レベル範囲CL〜CH内におけ
る予め定める基準濃度レベルCcに対応して設定し、第
2濃度レベル範囲ZL〜ZHにおける割当値Zm1,Z
m2と、その第2濃度レベル範囲の濃度レベルの両端の
値ZL,ZHとの間の各範囲の濃度レベルを、第3濃度
レベル範囲における基準濃度レベルCcと、その第3濃
度レベル範囲の濃度レベルの両端の値CL,CHとの間
の各範囲の濃度レベルに、配分して設定することを特徴
とする画像のダイナミックレンジを圧縮するための方法
である。 本発明に従えば、ダイナミックレンジが圧縮されるべ
き広ダイナミックレンジである第1濃度レベル範囲であ
る第1画像データにおける画素数が予め定める値未満、
たとえば零または零に近い値未満である濃度レベルを削
除し、その後、この削除した濃度レベル分だけ、濃度レ
ベルの一方の側、すなわち濃度レベルが小さい暗い方
に、または濃度レベルが大きい明るい方にずらす。削除
された濃度レベルを有する画素には、前記一方の側にず
らされた濃度レベルを設定する。こうして第2濃度レベ
ル範囲を有する第2画像データを作成する。 第1画像データの前記濃度レベルの削除前における濃度
レベルの平均値Emを演算して求め、その平均値Em
を、第2画像データにおける第2濃度レベル範囲内で、
割当値Zm1,Zm2に割当てて設定する。この場合、
平均値Emが、前記予め定める値未満の画素数が有する
濃度レベルであるときには、濃度レベルが前記一方の側
にずらされた後におけるそのずらされた側の濃度を設定
して割当値Zm1とする。平均値Emが、前記予め定め
る値以上の画素数を有する濃度レベルであるときには、
第2画像データにおける前記ずらされた濃度レベルの範
囲における平均値Emに対応する濃度レベルを、割当値
Zm2に設定する。その後、割当て値Zm1,Zm2
を、圧縮された後の狭ダイナミックレンジである第3濃
度レベル範囲CL〜CH内における予め定める基準濃度
レベルCc、たとえばその第3濃度レベル範囲CL〜C
H内の中央の濃度レベルに対応させ、その基準濃度レベ
ルCcに関して、第3濃度レベル範囲CL〜CHの下限
値CLの範囲に、前記割当値Zm1,Zm2と第2濃度
レベル範囲における下限値との濃度レベルを配分して設
定し、また同様に第3濃度レベル範囲CL〜CH内にお
ける基準濃度レベルCcと上限値CHとの範囲を、第2
濃度レベル範囲における割当値Zm1,Zm2とその第
2濃度レベル範囲の上限値との間に対応して配分する。
したがって度数が零または小さい濃度レベルが削除さ
れ、しかも明るさの相対関係が保持されることになり、
明るい部分と暗い部分との差が大きい場合であっても、
各部分での濃度変化が表現されることになり、そのため
塗りつぶしたような画像が得られることはない。こうし
て明るい部分と暗い部分との各部分において、濃度レベ
ル変化が表現されることになり、濃度レベルの階調変化
がある見た目に自然な画像を得ることができる。 さらに本発明に従えば、全体的に暗い方あるいは明るい
方に偏りのある広ダイナミックレンジ画像であっても、
適正なレベルに変換された見やすいダイナミックレンジ
圧縮画像が得られる。こうして離隔して存在する濃度分
布の山に対して、広ダイナミックレンジ画像の圧縮時の
白、黒のつぶれを防止し、階調変化を重視した滑らかな
画像が得られる。こうして画像を自然な階調で見せるた
めの有効な圧縮技術が実現される。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a method for removing a first density level in which the number of pixels in a first image data in which the density level of each pixel falls within a first density level range is less than a predetermined value. The density level whose number of pixels is equal to or greater than the predetermined value is shifted to one side of the density level by the density level deleted within the level range, and the pixel having the deleted density level has one of the above-mentioned ones. By setting the density level shifted to the side, the second image data having the second density level range is obtained, and the average value Em of the density levels of the first image data is set to the assigned value Zm1, within the second density level range. Z
m2, and set the values Zm1 and Zm2.
In correspondence with the predetermined reference density level Cc in the third density level range CL to CH which is smaller than the first density level range of the first image data, the upper and lower density levels assigned values Zm1 and Zm2 of the second image data are changed. This is a method for compressing a dynamic range of an image, wherein each range is allocated to a range above and below a density level related to a reference density level Cc of a third density level range. Further, according to the present invention, each pixel obtains first image data having a plurality of density levels within a first density level range.
The average value Em of the density levels of the image data is obtained, and the density level of the first image data whose number of pixels is less than a predetermined value is deleted. The above density levels are shifted toward the lower or higher density level, and the pixels having the deleted density levels are set to the shifted density, and the second density level is set. Obtaining the second image data having the range, and when the number of pixels having the average value Em is less than the predetermined value, the deleted pixels including the average value Em within the second density level range of the second image data. The density level on the side shifted by the density level of
m, and when the number of pixels having the average value Em is equal to or larger than the predetermined value, the second image data having the average value Em within the second density level range of the second image data is set.
The density level of the pixel of the image data is set to an assigned value Zm2, and these assigned values Zm1 and Zm2 are set to a predetermined reference density level Cc in a third density level range CL to CH narrower than the first density level range. Assigned values Zm1, Z in the second density level range ZL to ZH
The density level in each range between m2 and the values ZL and ZH at both ends of the density level in the second density level range is referred to as a reference density level Cc in the third density level range, and the density in the third density level range. This is a method for compressing the dynamic range of an image, which is set by distributing and setting the density level in each range between the values CL and CH at both ends of the level. According to the present invention, the number of pixels in the first image data, which is the first density level range that is a wide dynamic range whose dynamic range is to be compressed, is less than a predetermined value;
For example, a density level that is zero or less than a value close to zero is deleted, and then, by the deleted density level, on one side of the density level, that is, on the dark side where the density level is small or on the bright side where the density level is large. Stagger. The density level shifted to the one side is set to the pixel having the deleted density level. Thus, the second image data having the second density level range is created. An average value Em of the density levels of the first image data before the deletion of the density levels is calculated and obtained.
Within the second density level range of the second image data,
It is set by allocating to the allocation values Zm1 and Zm2. in this case,
When the average value Em is the density level of the number of pixels less than the predetermined value, the density on the shifted side after the density level is shifted to the one side is set as the assigned value Zm1. . When the average value Em is a density level having the number of pixels equal to or larger than the predetermined value,
A density level corresponding to the average value Em in the range of the shifted density level in the second image data is set to the assigned value Zm2. Then, the allocation values Zm1 and Zm2
Is set to a predetermined reference density level Cc in a third density level range CL to CH which is a narrow dynamic range after compression, for example, the third density level range CL to C
H, corresponding to the central density level, and with respect to the reference density level Cc, the assigned values Zm1 and Zm2 and the lower limit value in the second density level range are set in the range of the lower limit value CL of the third density level range CL to CH. Are similarly set and the range between the reference density level Cc and the upper limit value CH within the third density level range CL to CH is set to the second density level.
The allocation is performed between the assigned values Zm1 and Zm2 in the density level range and the upper limit value of the second density level range.
Therefore, the density level having a frequency of zero or small is deleted, and the relative relationship of the brightness is maintained.
Even if the difference between the light and dark areas is large,
The density change in each part is expressed, and therefore, a solid image is not obtained. In this way, a change in density level is expressed in each of the bright portion and the dark portion, and an apparently natural image having a gradation change in density level can be obtained. Furthermore, according to the present invention, even in the case of a wide dynamic range image having a bias toward darker or brighter as a whole,
An easily viewable dynamic range compressed image converted to an appropriate level is obtained. In this way, for a mountain having a density distribution that is separated, a white image and a black image are prevented from being lost during compression of a wide dynamic range image, and a smooth image in which a change in gradation is emphasized can be obtained. In this way, an effective compression technique for showing an image with a natural gradation is realized.

【0005】また本発明は、前記配分をするにあたり、
第3濃度レベル範囲における基準濃度レベルCcに関し
て、下の濃度レベルの範囲の第1圧縮係数kL、 kL = (Cc−CL)/(Zm−ZL) を求め、第3濃度レベル範囲における基準濃度レベルC
cに関して、上の濃度レベルの範囲の第2圧縮係数k
H、 kH = (CH−Cc)/(ZH−Zm) を求め、第3濃度レベル範囲内の濃度レベルCを、第2
画像データの第2濃度レベル範囲ZL〜ZH内の濃度レ
ベルZが、 Z < Zm である範囲では、 C = Cc−kL(Zm−Z) によって求め、第2濃度レベル範囲ZL〜ZH内の濃度
レベルZが、 Z ≧ Zm である範囲では、 C = Cc−kH(Z−Zm) によって求めることを特徴とする請求項2記載の画像の
ダイナミックレンジを圧縮するための方法である。 本発明に従えば、第3濃度レベル範囲における基準濃度
レベルCcに関して下と上の各濃度レベルの範囲で第1
および第2圧縮係数kL,kHを求め、この第1および
第2圧縮係数kL,kHを用いて、基準濃度レベルCc
に関して下と上の各部分の範囲における濃度レベルの配
分を行うことができる。
[0005] Further, the present invention provides
With respect to the reference density level Cc in the third density level range, the first compression coefficient kL, kL = (Cc-CL) / (Zm-ZL) in the lower density level range is obtained, and the reference density level in the third density level range is obtained. C
For c, the second compression factor k in the range of the above density levels
H, kH = (CH-Cc) / (ZH-Zm), and the density level C within the third density level range is calculated as the second density level.
If the density level Z in the second density level range ZL to ZH of the image data is in a range where Z <Zm, C = Cc-kL (Zm-Z), and the density in the second density level range ZL to ZH is obtained. 3. The method for compressing the dynamic range of an image according to claim 2, wherein C = Cc-kH (Z-Zm) in a range where the level Z satisfies Z ≧ Zm. According to the present invention, the reference density level Cc in the third density level range is lower than the reference density level Cc in the upper and lower density levels.
And the second compression coefficients kL and kH are determined, and the reference density level Cc is calculated using the first and second compression coefficients kL and kH.
The distribution of the density level in the range of each of the lower and upper parts can be performed.

【0006】また本発明は、第1画像データは、赤R、
緑Gおよび青Bの各色毎のカラー用画像データであり、
平均値Emは、全ての色の濃度レベルの平均値であるこ
とを特徴とする。 本発明に従えば、第1画像データが各色R,G,B毎の
カラー用画像データである場合には、前記平均値Em
は、各色R,G,B毎の画像データの濃度レベルの平均
値であり、これによって各色R,G,Bの塗りつぶした
画像になってしまうことを防ぎ、各色R,G,B毎の階
調変化が重視された滑らかな画像データを得ることがで
きる。
Further, according to the present invention, the first image data includes red R,
Color image data for each color of green G and blue B;
The average value Em is an average value of the density levels of all colors. According to the present invention, when the first image data is color image data for each of the colors R, G, and B, the average value Em is used.
Is the average value of the density levels of the image data for each of the colors R, G, and B. This prevents the image from becoming a filled image of each of the colors R, G, and B, and the floor for each of the colors R, G, and B. It is possible to obtain smooth image data in which tone change is emphasized.

【0007】また本発明は、(a)各画素が、第1濃度
レベル範囲内における複数の濃度レベルを有する第1画
像データをストアするメモリと、(b)メモリにストア
されている第1画像データの濃度レベルの平均値Emを
求める平均値演算手段と、(c)第1画像データのう
ち、画素数が予め定める値未満である濃度レベルを削除
して、その削除した濃度レベル分だけ、画素数が前記予
め定める値以上である濃度レベルを、濃度レベルの低い
方または高い方の側にずらして、かつ削除された濃度レ
ベルを有する画素には、前記ずらされた側の濃度を設定
して、第2の濃度レベル範囲を有する第2画像データを
作成する手段と、(d)第2画像データ作成手段の出力
に応答し、平均値Emを有する画素数が前記予め定める
値未満であるとき、第2画像データの第2濃度レベル範
囲内で、その平均値Emを含む前記削除した画素の濃度
レベル分のずらされた側の濃度レベルを、平均値Emの
割当値Zm1に設定し、平均値Emを有する画素数が前
記予め定める値以上であるとき、第2画像データの第2
濃度レベル範囲内で、その平均値Emを有する第2画像
データの画素の濃度レベルを、割当値Zm2に設定する
割当値設定手段と、(e)第2画像データ作成手段と、
割当値設定手段との各出力に応答し、これらの割当値Z
m1,Zm2を、第1濃度レベル範囲よりも狭い第3濃
度レベル範囲CL〜CH内における予め定める基準濃度
レベルCcに対応して設定し、第2濃度レベル範囲ZL
〜ZHにおける割当値Zm1,Zm2と、その第2濃度
レベル範囲の濃度レベルの両端の値ZL,ZHとの間の
各範囲の濃度レベルを、第3濃度レベル範囲における基
準濃度レベルCcと、その第3濃度レベル範囲の濃度レ
ベルの両端の値CL,CHとの間の各範囲の濃度レベル
に、配分して設定して第3画像データを作成する手段と
を含むことを特徴とする画像のダイナミックレンジを圧
縮するための装置である。 本発明に従えば、広ダイナミックレンジの第1画像デー
タをメモリから読出すことによって、ヒストグラムに基
づいて第2画像データを作成し、第1画像データの削除
前の濃度レベルの平均値Emを、第2画像データの濃度
レベルの範囲内で、割当値Zm1,Zm2に設定して割
当て、圧縮されるべき狭ダイナミックレンジである第3
濃度レベル範囲CL〜CHの基準濃度レベルCcを、割
当値Zm1,Zm2に対応して設定し、この第3濃度レ
ベル範囲CL〜CH内で、基準濃度レベルCcに関して
下および上の各濃度レベル範囲に、第2濃度レベル範囲
における割当値Zm1,Zm2の濃度レベルが下および
上の範囲を対応させて配分し、こうして第3画像データ
を作成する。このように広ダイナミックレンジ画像デー
タから狭ダイナミックレンジ画像データに自動的に圧縮
することができる。
The present invention also provides (a) a memory for storing first image data in which each pixel has a plurality of density levels within a first density level range, and (b) a first image stored in the memory. Means for calculating an average value Em of the density levels of the data; and (c) deleting, from the first image data, the density levels whose number of pixels is less than a predetermined value, The density level whose number of pixels is equal to or greater than the predetermined value is shifted to the lower or higher density level side, and the density of the shifted side is set for pixels having the deleted density level. Means for creating second image data having a second density level range; and (d) in response to the output of the second image data creating means, the number of pixels having an average value Em is less than the predetermined value. When Within the second density level range of the two image data, the density level on the side shifted by the density level of the deleted pixel including the average value Em is set to the assigned value Zm1 of the average value Em, and the average value Em is set. Is greater than or equal to the predetermined value, the second image data of the second
Assignment value setting means for setting the density level of the pixel of the second image data having the average value Em to the assignment value Zm2 within the density level range; (e) second image data creation means;
In response to each output with the assigned value setting means, these assigned values Z
m1 and Zm2 are set corresponding to a predetermined reference density level Cc in a third density level range CL to CH which is smaller than the first density level range, and a second density level range ZL is set.
To ZH, the density levels in the respective ranges between the values ZL and ZH at both ends of the density levels in the second density level range, the reference density levels Cc in the third density level range, Means for distributing and setting the density levels in the respective ranges between the values CL and CH at both ends of the density levels in the third density level range to create third image data. This is a device for compressing the dynamic range. According to the present invention, the first image data having a wide dynamic range is read out from the memory, the second image data is created based on the histogram, and the average value Em of the density levels of the first image data before deletion is obtained. Within the range of the density level of the second image data, the third dynamic range, which is a narrow dynamic range to be set and assigned to the assigned values Zm1 and Zm2 and compressed.
The reference density levels Cc of the density level ranges CL to CH are set corresponding to the assigned values Zm1 and Zm2. Within the third density level ranges CL to CH, the lower and upper density level ranges with respect to the reference density level Cc are set. Then, the density levels of the allocation values Zm1 and Zm2 in the second density level range are allocated so as to correspond to the lower and upper ranges, thus creating the third image data. In this way, it is possible to automatically compress wide dynamic range image data into narrow dynamic range image data.

【0008】また本発明は、第3画像データ作成手段
は、(a)第3濃度レベル範囲における基準濃度レベル
Ccに関して、下の濃度レベルの範囲の第1圧縮係数k
L、 kL = (Cc−CL)/(Zm−ZL) を求める第1圧縮係数演算手段と、(b)第3濃度レベ
ル範囲における基準濃度レベルCcに関して、上の濃度
レベルの範囲の第2圧縮係数kH、 kH = (CH−Cc)/(ZH−Zm) を求める第2圧縮係数演算手段と、(c)第1および第
2圧縮係数演算手段の各出力に応答し、第3濃度範囲内
の濃度レベルCを、第2濃度範囲ZL〜ZH内の濃度レ
ベルZが、 Z < Zm である範囲では、 C = Cc−kL(Zm−Z) によって求め、第2濃度範囲ZL〜ZH内の濃度レベル
Zが、 Z ≧ Zm である範囲では、 C = Cc−kH(Z−Zm) によって求める圧縮濃度レベル演算手段とを含むことを
特徴とする。 本発明に従えば、前述の請求項3と同様に、第1および
第2圧縮係数k1,k2を演算して求めて、第3濃度レ
ベル範囲CL〜CHにおける基準濃度レベルCcに関し
て下および上の各濃度レベルの範囲への配分が自動的に
可能になる。
Further, according to the present invention, the third image data creating means includes: (a) a first compression coefficient k in a lower density level range with respect to the reference density level Cc in the third density level range;
L, kL = (Cc-CL) / (Zm-ZL), a first compression coefficient calculating means, and (b) a second compression of the upper density level range with respect to the reference density level Cc in the third density level range. A second compression coefficient calculating means for calculating coefficients kH, kH = (CH-Cc) / (ZH-Zm); and (c) responding to each output of the first and second compression coefficient calculating means, and In the range where the density level Z in the second density range ZL to ZH is Z <Zm, C = Cc-kL (Zm-Z), and the density level C in the second density range ZL to ZH is obtained. In a range where the density level Z satisfies Z ≧ Zm, a compression density level calculating means for obtaining C = Cc−kH (Z−Zm) is included. According to the present invention, the first and second compression coefficients k1 and k2 are calculated and obtained in the same manner as in the above-described claim 3, and the lower and upper reference density levels Cc in the third density level ranges CL to CH are obtained. Allocation to each concentration level range is automatically enabled.

【0009】また本発明は、第1画像データは、赤R、
緑Gおよび青Bの各色毎のカラー用画像データであり、
平均値演算手段は、全ての色のカラー用画像データの濃
度レベルの平均値であることを特徴とする。 本発明に従えば、前述の請求項4の本発明と同様に、カ
ラー用画像データの各色R,G,B毎の明るさの相対関
係が保持された濃度レベルの階調変化がある画像データ
を、ダイナミックレンジの圧縮によって得ることができ
る。
Further, according to the present invention, the first image data includes red R,
Color image data for each color of green G and blue B;
The average value calculation means is an average value of density levels of color image data of all colors. According to the present invention, similarly to the above-described fourth aspect of the present invention, image data having a gradation change of a density level that maintains a relative relationship of brightness for each of the colors R, G, and B of the color image data. Can be obtained by compression of the dynamic range.

【0010】また本発明は、(a)同一被写体を相互に
異なる露光量で撮像して得た複数画面分の画像データか
ら、ダイナミックレンジを拡張した単一枚の画像データ
を得る拡張にあたり、露光量が相互に異なる画像データ
のうち、同一被写体部分において基準とする画像データ
のダイナミックレンジの両端または片端の濃度レベル
を、露光量が異なる画像データの濃度レベルと濃度レベ
ル合わせα1,α2をするとともに、同一被写体部分に
おける基準とする画像データの濃度レベルの変化量(F
b−Fa,Fd−Fc)に対する露光量が異なる画像デ
ータの濃度レベルの変化量(F2b−F2a,F1d−
F1c)の比である露光量係数β2m,β1mを用いて
前記一方の画像データに対して前記他方の画像データを
補正して、画像のダイナミックレンジを拡張し、(b)
こうして得られたダイナミックレンジが拡張された画像
データを第1画像データとして、その第1画像のダイナ
ミックレンジの圧縮にあたり、各画素の濃度レベルが第
1濃度レベル範囲である第1画像データにおける画素数
が予め定める値未満である濃度レベルを削除して、第1
濃度レベル範囲内の削除した濃度レベル分だけ、画素数
が前記予め定める値以上である濃度レベルを、濃度レベ
ルの一方の側にずらして、かつ削除された濃度レベルを
有する画素には、前記一方の側にずらされた濃度レベル
を設定して、第2濃度レベル範囲を有する第2画像デー
タを得、第1画像データの濃度レベルの平均値Emを、
第2濃度レベル範囲内の割当値Zm1,Zm2に割当て
て設定し、この割当値Zm1,Zm2を、第1画像デー
タの第1濃度レベル範囲よりも狭い第3濃度レベル範囲
CL〜CH内の予め定める基準濃度レベルCcに対応さ
せて、第2画像データの濃度レベルの割当値Zm1,Z
m2に関して上下の各範囲を、第3濃度レベル範囲の基
準濃度レベルCcに関する濃度レベルの上下の各範囲に
配分することを特徴とする画像の処理方法である。また
本発明は、(a)或る露光量で撮像した複数の濃度レベ
ルを有する第1画像データをストアする第1メモリと、
(b)第1画像データの露光量よりも大きい方の露光量
で、第1画像データと同一被写体を撮像した複数の濃度
レベルを有する第2画像データをストアする第2メモリ
と、(c)第1メモリにストアされている第1画像デー
タの濃度レベルのダイナミックレンジ内で、露光量の前
記大きい方に対応した側にある複数の各予め定める濃度
レベルFa,Fbのうち、ダイナミックレンジの外方寄
りにある濃度レベルFaおよびさらに外方寄りにある濃
度レベル、ならびに前記予め定める外方寄りの濃度レベ
ルFaよりも内方にある濃度レベルFbの濃度レベルを
有する第1メモリの画素の座標を抽出する第1抽出手段
と、(d)第1抽出手段によって抽出された座標と同一
座標を有する第2メモリの画素を抽出する第2抽出手段
と、(e)第2抽出手段の出力に応答し、前記予め定め
る各濃度レベルFa,Fb毎に、第2メモリから抽出さ
れた画素の有する濃度レベルの平均値F2a,F2bを
求める平均値演算手段と、(f)平均値演算手段の出力
に応答し、第2画像データの濃度レベルを、第1画像デ
ータの濃度レベルに濃度レベル合わせをするためのダイ
ナミックレンジの外方寄りにある濃度レベルFaに関す
る濃度レベル差α2、 α2 = Fa−F2a を求め、さらに、第2画像データの濃度レベルの傾きに
対する第1画像データの濃度レベルの傾きの比である露
光量係数β2m、 β2m = (Fb−Fa)/(F2b−F2a) を求める第1演算手段と、(g)第2抽出手段の出力に
応答し、第1メモリの前記予め定める濃度レベルFa,
Fbよりもダイナミックレンジのさらに外方にある濃度
レベルを有する各画素の座標と同一座標を有する第2メ
モリの画素の濃度レベルをF2oldとするとき、補正
後の画像データの濃度レベルF2new、 F2new = Fa+(F2old+α2−Fa)×β
2m を演算する第2演算手段と、(h)第2演算手段によっ
て得られた補正後の画像データは、各画素が、第1濃度
レベル範囲内における複数の濃度レベルを有する第1画
像データであり、この第1画像データをストアする第3
メモリと、(i)第3メモリにストアされている第1画
像データの濃度レベルの平均値Emを求める平均値演算
手段と、(j)第1画像データのうち、画素数が予め定
める値未満である濃度レベルを削除して、その削除した
濃度レベル分だけ、画素数が前記予め定める値以上であ
る濃度レベルを、濃度レベルの低い方または高い方の側
にずらして、かつ削除された濃度レベルを有する画素に
は、前記ずらされた側の濃度を設定して、第2の濃度レ
ベル範囲を有する第2画像データを作成する手段と、
(k)第2画像データ作成手段の出力に応答し、平均値
Emを有する画素数が前記予め定める値未満であると
き、第2画像データの第2濃度レベル範囲内で、その平
均値Emを含む前記削除した画素の濃度レベル分のずら
された側の濃度レベルを、平均値Emの割当値Zm1に
設定し、平均値Emを有する画素数が前記予め定める値
以上であるとき、第2画像データの第2濃度レベル範囲
内で、その平均値Emを有する第2画像データの画素の
濃度レベルを、割当値Zm2に設定する割当値設定手段
と、(l)第2画像データ作成手段と、割当値設定手段
との各出力に応答し、これらの割当値Zm1,Zm2
を、第1濃度レベル範囲よりも狭い第3濃度レベル範囲
CL〜CH内における予め定める基準濃度レベルCcに
対応して設定し、第2濃度レベル範囲ZL〜ZHにおけ
る割当値Zm1,Zm2と、その第2濃度レベル範囲の
濃度レベルの両端の値ZL,ZHとの間の各範囲の濃度
レベルを、第3濃度レベル範囲における基準濃度レベル
Ccと、その第3濃度レベル範囲の濃度レベルの両端の
値CL,CHとの間の各範囲の濃度レベルに、配分して
設定して第3画像データを作成する手段とを含むことを
特徴とする画像の処理装置である。 また本発明は、(a)或る露光量で撮像した複数の濃度
レベルを有する第1画像データをストアする第1メモリ
と、(b)第1画像データの露光量よりも小さい方の露
光量で、第1画像データと同一被写体を撮像した複数の
濃度レベルを有する第2画像データをストアする第2メ
モリと、(c)第1メモリにストアされている第1画像
データの濃度レベルのダイナミックレンジ内で、露光量
の前記小さい方に対応した側にある複数の各予め定める
濃度レベルFd,Fcのうち、ダイナミックレンジの外
方寄りにある濃度レベルFdおよびさらに外方寄りにあ
る濃度レベル、ならびに前記予め定める外方寄りの濃度
レベルFdよりも内方にある濃度レベルFcの濃度レベ
ルを有する第1メモリの画素の座標を抽出する第1抽出
手段と、(d)第1抽出手段によって抽出された座標と
同一座標を有する第2メモリの画素を抽出する第2抽出
手段と、(e)第2抽出手段の出力に応答し、前記予め
定める各濃度レベルFd,Fc毎に、第2メモリから抽
出された画素の有する濃度レベルの平均値F1d,F1
cを求める平均値演算手段と、(f)平均値演算手段の
出力に応答し、第2画像データの濃度レベルを、第1画
像データの濃度レベルに濃度レベル合わせをするための
ダイナミックレンジの外方寄りにある濃度レベルFdに
関する濃度レベル差α1、 α1 = Fd−F1d を求め、さらに、第2画像データの濃度レベルの傾きに
対する第1画像データの濃度レベルの傾きの比である露
光量係数β1m、 β1m = (Fd−Fc)/(F1d−F1c) を求める第1演算手段と、(g)第2抽出手段の出力に
応答し、第1メモリの前記予め定める濃度レベルFd,
Fcよりもダイナミックレンジのさらに外方にある濃度
レベルを有する各画素の座標と同一座標を有する第2メ
モリの画素の濃度レベルをF1oldとするとき、補正
後の画像データの濃度レベルF1new、 F1new = Fd+(F1old+α1−Fd)×β
1m を演算する第2演算手段と、(h)第2演算手段によっ
て得られた補正後の画像データは、各画素が、第1濃度
レベル範囲内における複数の濃度レベルを有する第1画
像データであり、この第1画像データをストアする第3
メモリと、(i)第3メモリにストアされている第1画
像データの濃度レベルの平均値Emを求める平均値演算
手段と、(j)第1画像データのうち、画素数が予め定
める値未満である濃度レベルを削除して、その削除した
濃度レベル分だけ、画素数が前記予め定める値以上であ
る濃度レベルを、濃度レベルの低い方または高い方の側
にずらして、かつ削除された濃度レベルを有する画素に
は、前記ずらされた側の濃度を設定して、第2の濃度レ
ベル範囲を有する第2画像データを作成する手段と、
(k)第2画像データ作成手段の出力に応答し、平均値
Emを有する画素数が前記予め定める値未満であると
き、第2画像データの第2濃度レベル範囲内で、その平
均値Emを含む前記削除した画素の濃度レベル分のずら
された側の濃度レベルを、平均値Emの割当値Zm1に
設定し、平均値Emを有する画素数が前記予め定める値
以上であるとき、第2画像データの第2濃度レベル範囲
内で、その平均値Emを有する第2画像データの画素の
濃度レベルを、割当値Zm2に設定する割当値設定手段
と、(l)第2画像データ作成手段と、割当値設定手段
との各出力に応答し、これらの割当値Zm1,Zm2
を、第1濃度レベル範囲よりも狭い第3濃度レベル範囲
CL〜CH内における予め定める基準濃度レベルCcに
対応して設定し、第2濃度レベル範囲ZL〜ZHにおけ
る割当値Zm1,Zm2と、その第2濃度レベル範囲の
濃度レベルの両端の値ZL,ZHとの間の各範囲の濃度
レベルを、第3濃度レベル範囲における基準濃度レベル
Ccと、その第3濃度レベル範囲の濃度レベルの両端の
値CL,CHとの間の各範囲の濃度レベルに、配分して
設定して第3画像データを作成する手段とを含むことを
特徴とする画像の処理装置である。 本発明に従えば、同一被写体を相互に異なる露光量で撮
像して得た複数、たとえば3の画面分の画像データを用
いてダイナミックレンジを拡張した単一枚の画像データ
を得、こうして得られたダイナミックレンジが拡張され
た画像データを用いて、ダイナミックレンジを圧縮する
ようにしたので、広ダイナミックレンジ画像データにお
ける濃度レベルの相対関係を、圧縮後においてもそのま
ま保持させることができる。
The present invention also relates to (a) extending image data of a plurality of screens obtained by imaging the same subject with different exposure amounts to obtain a single image data having an extended dynamic range; Of the image data having different amounts, the density levels at both ends or one end of the dynamic range of the reference image data in the same object portion are adjusted to the density levels α1 and α2 of the image data having different exposure amounts. , The amount of change in the density level (F
b-Fa, Fd-Fc), the amount of change (F2b-F2a, F1d-) of the density level of image data having different exposure amounts.
(B) correcting the one image data with the other image data by using the exposure coefficient β2m, β1m which is the ratio of F1c) to extend the dynamic range of the image;
The image data with the extended dynamic range obtained as described above is used as the first image data, and when the dynamic range of the first image is compressed, the number of pixels in the first image data in which the density level of each pixel is the first density level range Is deleted, and the first level is deleted.
The density level whose number of pixels is equal to or more than the predetermined value is shifted to one side of the density level by the density level deleted within the density level range, and the pixel having the deleted density level has , The second image data having the second density level range is obtained, and the average value Em of the density levels of the first image data is calculated as follows.
The assigned values Zm1 and Zm2 in the second density level range are assigned and set, and the assigned values Zm1 and Zm2 are set in advance in the third density level ranges CL to CH that are smaller than the first density level range of the first image data. Assigned values Zm1 and Zm of the density level of the second image data corresponding to the determined reference density level Cc.
An image processing method characterized by distributing upper and lower ranges with respect to m2 to respective ranges above and below a density level with respect to a reference density level Cc of a third density level range. The present invention also provides: (a) a first memory for storing first image data having a plurality of density levels captured at a certain exposure amount;
(B) a second memory storing second image data having a plurality of density levels obtained by imaging the same subject as the first image data with an exposure amount larger than the exposure amount of the first image data; and (c). Within the dynamic range of the density level of the first image data stored in the first memory, out of the plurality of predetermined density levels Fa and Fb on the side corresponding to the larger exposure amount, the outside of the dynamic range The coordinates of the pixels of the first memory having the density level Fa closer to the outside and the density level further outward and the density level Fb inside the predetermined outward density level Fa are defined as follows. (D) second extraction means for extracting a pixel in the second memory having the same coordinates as the coordinates extracted by the first extraction means, and (e) second extraction means. Means for calculating average values F2a and F2b of density levels of pixels extracted from the second memory for each of the predetermined density levels Fa and Fb in response to the output of the means; In response to the output of the arithmetic means, the density level of the second image data is adjusted to the density level of the first image data. The density level differences α2 and α2 with respect to the density level Fa outside the dynamic range for adjusting the density level. = Fa−F2a, and the exposure coefficient β2m, β2m, which is the ratio of the gradient of the density level of the first image data to the gradient of the density level of the second image data = (Fb−Fa) / (F2b−F2a) And (g) responding to the output of the second extracting means, and determining the predetermined density level Fa,
When the density level of the pixel of the second memory having the same coordinates as the coordinates of each pixel having the density level further outside the dynamic range than Fb is F2old, the density levels F2new, F2new of the image data after correction = Fa + (F2old + α2-Fa) × β
2h, and (h) the corrected image data obtained by the second arithmetic means is first image data in which each pixel has a plurality of density levels within the first density level range. Yes, the third storing the first image data
A memory; (i) an average value calculating means for calculating an average value Em of density levels of the first image data stored in the third memory; and (j) a number of pixels of the first image data whose number is less than a predetermined value. Is deleted, the density level whose number of pixels is equal to or more than the predetermined value is shifted toward the lower or higher density level by the deleted density level, and the deleted density level is deleted. Means for setting a density on the shifted side for a pixel having a level to generate second image data having a second density level range;
(K) responding to the output of the second image data generating means, when the number of pixels having the average value Em is less than the predetermined value, the average value Em is set within the second density level range of the second image data. The density level on the side shifted by the density level of the deleted pixel is set to the assigned value Zm1 of the average value Em, and when the number of pixels having the average value Em is equal to or greater than the predetermined value, the second image Assignment value setting means for setting the density level of the pixel of the second image data having the average value Em to the assignment value Zm2 within the second density level range of the data; (l) second image data creation means; In response to each output with the assigned value setting means, these assigned values Zm1, Zm2
Is set in correspondence with a predetermined reference density level Cc in a third density level range CL to CH narrower than the first density level range, and assigned values Zm1 and Zm2 in the second density level ranges ZL to ZH are set. The density level in each range between the values ZL and ZH at both ends of the density level in the second density level range is defined as a reference density level Cc in the third density level range, and the density level in both ends of the third density level range. Means for generating third image data by distributing and setting density levels in respective ranges between values CL and CH. The present invention also provides (a) a first memory for storing first image data having a plurality of density levels captured at a certain exposure amount, and (b) an exposure amount smaller than the exposure amount of the first image data. A second memory for storing second image data having a plurality of density levels obtained by imaging the same subject as the first image data; and (c) a dynamic density level of the first image data stored in the first memory. Among the plurality of predetermined density levels Fd and Fc on the side corresponding to the smaller one of the exposure amounts within the range, the density level Fd that is closer to the outside of the dynamic range and the density level that is further closer to the outside of the dynamic range, A first extracting means for extracting coordinates of a pixel in a first memory having a density level of a density level Fc which is inside of the predetermined outward density level Fd; A second extracting means for extracting a pixel of the second memory having the same coordinates as the coordinates extracted by the extracting means; and (e) responding to the output of the second extracting means for each of the predetermined density levels Fd and Fc. , Average values F1d, F1 of the density levels of the pixels extracted from the second memory
and (f) responding to the output of the average value calculating means to set the density level of the second image data outside the dynamic range for adjusting the density level to the density level of the first image data. A density level difference α1, α1 = Fd−F1d with respect to the density level Fd closer thereto is obtained, and an exposure coefficient β1m which is a ratio of a gradient of the density level of the first image data to a gradient of the density level of the second image data. , Β1m = (Fd−Fc) / (F1d−F1c), and (g) in response to the output of the second extracting means, the predetermined density level Fd,
When the density level of a pixel in the second memory having the same coordinates as the coordinates of each pixel having a density level further outside the dynamic range than Fc is F1old, the density levels F1new, F1new of the image data after correction = Fd + (F1old + α1-Fd) × β
1m, and (h) the corrected image data obtained by the second arithmetic means is first image data in which each pixel has a plurality of density levels within the first density level range. Yes, the third storing the first image data
A memory; (i) an average value calculating means for calculating an average value Em of density levels of the first image data stored in the third memory; and (j) a number of pixels of the first image data whose number is less than a predetermined value. Is deleted, the density level whose number of pixels is equal to or more than the predetermined value is shifted toward the lower or higher density level by the deleted density level, and the deleted density level is deleted. Means for setting a density on the shifted side for a pixel having a level to generate second image data having a second density level range;
(K) responding to the output of the second image data generating means, when the number of pixels having the average value Em is less than the predetermined value, the average value Em is set within the second density level range of the second image data. The density level on the side shifted by the density level of the deleted pixel is set to the assigned value Zm1 of the average value Em, and when the number of pixels having the average value Em is equal to or greater than the predetermined value, the second image Assignment value setting means for setting the density level of the pixel of the second image data having the average value Em to the assignment value Zm2 within the second density level range of the data; (l) second image data creation means; In response to each output with the assigned value setting means, these assigned values Zm1, Zm2
Is set corresponding to a predetermined reference density level Cc in a third density level range CL to CH narrower than the first density level range, and the assignment values Zm1 and Zm2 in the second density level ranges ZL to ZH are set. The density level in each range between the values ZL and ZH at both ends of the density level in the second density level range is defined as a reference density level Cc in the third density level range, and the density level in both ends of the third density level range. Means for generating third image data by distributing and setting the density levels in respective ranges between values CL and CH. According to the present invention, a single image data with an extended dynamic range is obtained by using a plurality of, for example, three screens of image data obtained by imaging the same subject with mutually different exposure amounts. Since the dynamic range is compressed using the image data having the extended dynamic range, the relative relationship between the density levels in the wide dynamic range image data can be maintained even after the compression.

【0011】また本発明は、第2画像データにおける画
素数が前記予め定める値未満である濃度レベルが存在し
ないとき、第1画像データを第2画像データとして用い
ることを特徴とする。 請求項5,9,11,14の本発明に従えば、第1画像
データが離隔濃度分布ではなく、連続濃度分布であると
きにも、同様な演算処理によってダイナミックレンジの
圧縮が可能になる。
The present invention is characterized in that when there is no density level in which the number of pixels in the second image data is less than the predetermined value, the first image data is used as the second image data. According to the fifth, ninth, eleventh and fourteenth aspects of the present invention, even when the first image data is not a separated density distribution but a continuous density distribution, the dynamic range can be compressed by the same arithmetic processing.

【0012】また本発明は、時間経過に伴う複数の検出
データの検出レベルが第1検出レベル範囲である第1検
出データのデータ数が予め定める値未満である検出レベ
ルを削除して、第1検出レベル範囲内の削除した検出レ
ベル分だけ、データ数が前記予め定める値以上である検
出レベルを、検出レベルの一方の側にずらして、かつ削
除された検出レベルを有するデータには、前記一方の側
にずらされた検出レベルを設定して、第2検出レベル範
囲を有する第2検出レベルを得、第1検出データの検出
レベルの平均値Emを、第2検出レベル範囲内の割当値
Zm1,Zm2に割当てて設定し、この割当値Zm1,
Zm2を、第1検出データの第1検出レベル範囲よりも
狭い第3検出レベル範囲CL〜CH内の予め定める基準
検出レベルCcに対応させて、第2検出データの検出レ
ベルの割当値Zm1,Zm2に関して上下の各範囲を、
第3検出レベル範囲の基準検出レベルCcに関する検出
レベルの上下の各範囲に配分することを特徴とする検出
器のダイナミックレンジを圧縮するための方法である。
また本発明は、(a)時間経過に伴う複数の検出データ
が、第1検出レベル範囲内における複数の検出レベルを
有する第1検出データをストアするメモリと、(b)メ
モリにストアされている第1検出データの検出レベルの
平均値Emを求める平均値演算手段と、(c)第1検出
データのうち、データ数が予め定める値未満である検出
レベルを削除して、その削除した検出レベル分だけ、デ
ータが前記予め定める値以上である検出レベルを、検出
レベルの低い方または高い方の側にずらして、かつ削除
された検出レベルを有する画素には、前記ずらされた側
の検出レベルを設定して、第2の検出レベル範囲を有す
る第2検出データを作成する手段と、(d)第2検出デ
ータ作成手段の出力に応答し、平均値Emを有するデー
タが前記予め定める値未満であるとき、第2検出データ
の第2検出レベル範囲内で、その平均値Emを含む前記
削除したデータの検出レベル分のずらされた側の検出レ
ベルを、平均値Emの割当値Zm1に設定し、平均値E
mを有するデータが前記予め定める値以上であるとき、
第2検出データの第2検出レベル範囲内で、その平均値
Emを有する第2検出データの検出レベルを、割当値Z
m2に設定する割当値設定手段と、(e)第2検出デー
タ作成手段と、割当値設定手段との各出力に応答し、こ
れらの割当値Zm1,Zm2を、第1検出レベル範囲よ
りも狭い第3検出レベル範囲CL〜CH内における予め
定める基準検出レベルCcに対応して設定し、第2検出
レベル範囲ZL〜ZHにおける割当値Zm1,Zm2
と、その第2検出レベル範囲の検出レベルの両端の値Z
L,ZHとの間の各範囲の検出レベルを、第3検出レベ
ル範囲における基準検出レベルCcと、その第3検出レ
ベル範囲の検出レベルの両端の値CL,CHとの間の各
範囲の検出レベルに、配分して設定して第3検出データ
を作成する手段とを含むことを特徴とする検出器のダイ
ナミックレンジを圧縮するための装置である。 本発明に従えば、電気信号の電圧または電流、温度およ
び湿度およびその他の時間経過に伴って変化する被測定
物理量の大小の相対関係を保持したままで、検出器のダ
イナミックレンジの圧縮を行うことができるようにな
る。
Further, according to the present invention, the detection level of a plurality of pieces of detection data with the passage of time that is less than a predetermined value in the number of pieces of first detection data within the first detection level range is deleted. The detection level whose number of data is equal to or more than the predetermined value is shifted to one side of the detection level by the deleted detection level within the detection level range, and the data having the deleted detection level includes Is set to a second detection level having a second detection level range, and the average value Em of the detection levels of the first detection data is set to the assigned value Zm1 within the second detection level range. , Zm2, and set the values.
Zm2 is made to correspond to a predetermined reference detection level Cc within a third detection level range CL to CH narrower than the first detection level range of the first detection data, and the detection level allocation values Zm1 and Zm2 of the second detection data are set. The upper and lower ranges with respect to
This is a method for compressing the dynamic range of the detector, characterized in that the detection range is allocated to upper and lower ranges of the detection level related to the reference detection level Cc in the third detection level range.
Further, according to the present invention, (a) a plurality of pieces of detection data over time are stored in a memory for storing first detection data having a plurality of detection levels within a first detection level range, and (b) a memory for storing the first detection data. Means for calculating an average value Em of the detection levels of the first detection data; and (c) deleting, from the first detection data, detection levels whose number of data is less than a predetermined value, and deleting the deleted detection levels. By the amount, the detection level at which the data is equal to or more than the predetermined value is shifted to the lower or higher side of the detection level, and the pixel having the deleted detection level is provided with the detection level of the shifted side. And (d) responding to the output of the second detection data generating means, wherein the data having the average value Em is the predetermined value. If it is less than the value, the detection level on the side shifted by the detection level of the deleted data including the average value Em within the second detection level range of the second detection data is set to the assigned value Zm1 of the average value Em. And the average value E
When the data having m is equal to or greater than the predetermined value,
Within the second detection level range of the second detection data, the detection level of the second detection data having the average value Em is determined by the assignment value Z
In response to the outputs of the assigned value setting means for setting m2, (e) the second detection data creating means and the assigned value setting means, these assigned values Zm1 and Zm2 are narrower than the first detection level range. Assigned values Zm1 and Zm2 in second detection level ranges ZL to ZH are set corresponding to predetermined reference detection levels Cc in third detection level ranges CL to CH.
And values Z at both ends of the detection level in the second detection level range.
The detection level in each range between L and ZH is determined by detecting the range between the reference detection level Cc in the third detection level range and the values CL and CH at both ends of the detection level in the third detection level range. Means for creating the third detection data by distributing and setting the levels to generate the third detection data. According to the present invention, the dynamic range of the detector is compressed while maintaining the relative magnitude of the physical quantity to be measured that changes with the passage of time, such as the voltage or current of the electric signal, the temperature and the humidity, and the like. Will be able to

【0013】また本発明は、第1検出データにおけるデ
ータ数が前記予め定める値未満である検出レベルが存在
しないとき、第1検出データを第2検出データとして用
いることを特徴とする。 請求項16,18の本発明によれば、第1検出データの
検出レベルが離隔分布だけでなく、連続分布であるとき
にも、同様な処理によって、ダイナミックレンジの圧縮
が可能になる。
Further, the present invention is characterized in that when there is no detection level in which the number of data in the first detection data is less than the predetermined value, the first detection data is used as the second detection data. According to the present invention, when the detection level of the first detection data is not only the distant distribution but also the continuous distribution, the dynamic range can be compressed by the same processing.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態の
全体の構成を示すブロック図である。撮像手段であるカ
メラ7によって、同一被写体を相互に異なる露光量で撮
像して、その複数画面分の画像データを得る。この画像
データは、カラー用画像データであって、赤R、緑Gお
よび青B毎の画像データから成る。カメラ7からの各色
R,G,B毎の画像データは、アナログ/デジタル変換
回路8においてデジタル化され、各色R,G,B毎の画
素毎に8ビットのデジタル信号に変換される。アナログ
/デジタル変換回路8からのデジタル化された画像デー
タは、本発明のダイナミックレンジ拡張装置9に与えら
れ、ここで、デジタル化された露光量が異なる複数枚の
画像について、濃度レベル合わせが行われるとともに、
後述の露光量係数β2m,β1mの補正を行いながら各
色R,G,B毎の画像データから成る画面の合成が行わ
れる。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention. The same subject is imaged with different exposure amounts by the camera 7 serving as an imaging means, and image data for a plurality of screens is obtained. This image data is color image data, and includes image data for each of red R, green G, and blue B. Image data of each color R, G, B from the camera 7 is digitized in an analog / digital conversion circuit 8 and converted into an 8-bit digital signal for each pixel of each color R, G, B. The digitized image data from the analog / digital conversion circuit 8 is supplied to the dynamic range expansion device 9 of the present invention, where the density level adjustment is performed for a plurality of digitized images having different exposure amounts. As well as
A screen composed of image data for each of the colors R, G, B is synthesized while correcting the exposure coefficient β2m, β1m described later.

【0015】こうしてダイナミックレンジが拡張され
る。ダイナミックレンジ拡張装置9で拡張された画像デ
ータは、画像処理装置に与えられて色の解析などを行う
ことができる。ダイナミックレンジが拡張された画像デ
ータはまた、各色R,G,B合成にダイナミックレンジ
圧縮装置10に与えられ、ここで合成された画像のダイ
ナミックレンジ拡張画像を、たとえば表示を行うための
カラー陰極線管または液晶表示手段などの出力装置に与
えるために、そのダイナミックレンジが圧縮される。
Thus, the dynamic range is extended. The image data expanded by the dynamic range expansion device 9 can be given to an image processing device to perform color analysis and the like. The image data with the extended dynamic range is also given to the dynamic range compression device 10 for each color R, G, B synthesis, and the dynamic range extended image of the synthesized image is converted into, for example, a color cathode ray tube for displaying. Alternatively, the dynamic range is compressed so as to be provided to an output device such as a liquid crystal display.

【0016】カメラ7は、被写体の像を撮像素子11に
結像するための集光レンズ12を備える。撮像素子11
は、たとえばCCD(電荷蓄積素子)から成り、各色
R,G,B毎の合計3つの画素が1つの組合わせを構成
し、このような組合わせが、多数、マトリクス状に配置
される。各画素には、色R,G,Bのフィルタ13が設
けられる。露光量を設定するために、絞りおよびシャッ
タを含む露光量設定手段14が設けられるとともに、撮
像素子11の電荷蓄積時間が調整される。撮像素子11
の各画素の画像データは、前述のようにアナログ/デジ
タル変換回路8に与えられてデジタル化される。
The camera 7 has a condenser lens 12 for forming an image of a subject on an image sensor 11. Image sensor 11
Is composed of, for example, a CCD (charge storage element), and a total of three pixels for each color R, G, B constitute one combination, and a large number of such combinations are arranged in a matrix. Each pixel is provided with a filter 13 of colors R, G, and B. In order to set the exposure amount, an exposure amount setting unit 14 including an aperture and a shutter is provided, and the charge accumulation time of the image sensor 11 is adjusted. Image sensor 11
The image data of each pixel is supplied to the analog / digital conversion circuit 8 and digitized as described above.

【0017】図2は、ダイナミックレンジ拡張装置9の
構成を示すブロック図である。アナログ/デジタル変換
回路8からのデジタル化された画像データ化は、各色
R,G,B毎に入力され、各画面毎にメモリM1〜M3
に、画像切換え回路15を経て与えられる。メモリM1
には、中間の露光量によって撮像された1画面分の画像
データがストアされる。メモリM2には、大きい露光量
で撮像された画像データがストアされる。メモリM3に
は小さい露光量で撮像された画像データがストアされ
る。この図2において、実線は、各色R,G,B毎の画
像データを表し、破線は画像データ以外の制御のための
信号を示す。メモリM1にストアされている中間の露光
量を有する画像データの濃度レベルが、ダイナミックレ
ンジの暗い方寄りの予め定める濃度レベルFaと明るい
方寄りの予め定めるもう1つの濃度レベルFdから規定
される規定範囲の外に、画像データが存在するかどうか
が、判定回路16で判定される。規定範囲外にメモリM
1にストアされている画像データの少なくとも一部分が
存在するとき、演算装置17,18が濃度レベル差α
2,α1を演算回路19,20で演算するとともに、露
光量係数β2m,β1mを演算回路21,22で演算し
て求める。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the dynamic range extending device 9. The digitized image data from the analog / digital conversion circuit 8 is input for each of the colors R, G, and B, and stored in the memories M1 to M3 for each screen.
, Through an image switching circuit 15. Memory M1
Stores image data of one screen imaged by an intermediate exposure amount. Image data captured with a large exposure amount is stored in the memory M2. Image data captured with a small exposure amount is stored in the memory M3. In FIG. 2, a solid line represents image data for each of the colors R, G, and B, and a broken line represents a control signal other than the image data. The density level of the image data having an intermediate exposure amount stored in the memory M1 is defined by a predetermined density level Fa closer to the darker side of the dynamic range and another predetermined density level Fd closer to the lighter side of the dynamic range. The determination circuit 16 determines whether image data exists outside the range. Memory M out of specified range
When at least a part of the image data stored in No. 1 exists, the arithmetic units 17 and 18 determine the density level difference α
2, α1 are calculated by the arithmetic circuits 19 and 20, and the exposure coefficients β2m and β1m are calculated by the arithmetic circuits 21 and 22.

【0018】メモリM1にストアされている画像データ
の全てが、規定範囲以内であれば、その画像データは、
演算が行われることなしに、そのまま、置換回路23を
素通りして、画像処理装置に与えられるとともに、ダイ
ナミックレンジ圧縮装置10に与えられる。規定範囲外
に画像データが存在することが判定回路16で判定され
たときには、各演算装置17,18では、メモリM1の
画像データとメモリM2,M3の画像データとを用いて
前述の演算を行う。こうして演算回路17,18で得ら
れた濃度レベル差α2,α1と露光量係数β2m,β1
mは、濃度変換回路24,25に与えられ、メモリM1
にストアされている画像データのうち、規定範囲外の濃
度レベルを有する画素における濃度レベルを、補正後の
画像データに変換してダイナミックレンジを拡張する。
こうして得られた新たな補正後の画像データは、色温度
補正回路26,27で補正演算が行われ、置換回路23
に与えられる。したがって規定範囲内の画像データは、
メモリM1にストアされている画像データがそのまま用
いられ、規定範囲外の画像データは、色温度補正回路2
6,27から与えられる画像データに置換され、こうし
て1枚の画面分のダイナミックレンジが拡張された画像
データが導出される。
If all of the image data stored in the memory M1 is within the specified range, the image data is
Without being subjected to the calculation, the signal is directly passed to the image processing device through the replacement circuit 23 and is also supplied to the dynamic range compression device 10. When it is determined by the determination circuit 16 that the image data exists outside the specified range, each of the arithmetic units 17 and 18 performs the above-described calculation using the image data of the memory M1 and the image data of the memories M2 and M3. . The density level differences α2, α1 and the exposure coefficient β2m, β1 obtained by the arithmetic circuits 17 and 18 in this manner.
m is supplied to the density conversion circuits 24 and 25 and stored in the memory M1.
In the image data stored in the image data, the density level of a pixel having a density level outside the specified range is converted into corrected image data to extend the dynamic range.
The new corrected image data thus obtained is subjected to a correction operation in the color temperature correction circuits 26 and 27, and the replacement circuit 23
Given to. Therefore, image data within the specified range
The image data stored in the memory M1 is used as it is.
The image data is replaced with the image data given by the image data 6, 27, and the image data in which the dynamic range of one screen is extended is derived.

【0019】図3は、カメラ7による画像データのダイ
ナミックレンジと露光量を変えたときの出力画像データ
の濃度レベルとの関係を示す図である。図3の横軸は、
被写体の横方向の画素の座標を示す。この被写体は、横
方向に、左から右になるにつれて被写体の輝度または照
度が大きくなって明るくなるように、説明の便宜のため
に構成され、図3の縦軸では、下から上に等間隔目盛で
暗から明に変化するように目盛られている。図3の縦軸
は、各色R,G,B毎の画像データの濃度レベルを表
し、参照符DRは、そのカメラ7のダイナミックレンジ
を示す。中間の露光量で撮像した画像データは、L4で
示される特性を有し、大きい露光量で撮像された画像デ
ータは、ラインL5で示される特性を有し、さらに小さ
い露光量で撮像された画像データは、ラインL6で示さ
れる特性を有する。被写体の輝度が同一であっても、露
光量の値に依存して画像データの濃度レベルが異なり、
またその濃度レベルの傾きが異なることが判る。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the dynamic range of image data from the camera 7 and the density level of output image data when the exposure amount is changed. The horizontal axis in FIG.
The coordinates of the pixel in the horizontal direction of the subject are shown. This subject is configured for the sake of convenience such that the brightness or illuminance of the subject increases in the horizontal direction from left to right and becomes brighter, and the vertical axis in FIG. The scale is graduated from dark to light. The vertical axis in FIG. 3 represents the density level of the image data for each of the colors R, G, and B, and the reference symbol DR indicates the dynamic range of the camera 7. Image data captured with an intermediate exposure has the characteristic indicated by L4, and image data captured with a large exposure has the characteristic indicated by line L5, and an image captured with a smaller exposure. The data has the characteristics shown by line L6. Even if the brightness of the subject is the same, the density level of the image data differs depending on the value of the exposure amount,
It can also be seen that the gradient of the density level is different.

【0020】図4は、被写体を説明するための図であ
る。図4(1)は、被写体を示す。被写体は、前述のよ
うに横方向に左から右になるにつれて輝度または照度が
暗から明に滑らかに変化するように構成される。被写体
の図4(1)における縦方向では、被写体の明るさは同
一である。図4(2)は、図4(1)に示される被写体
の横方向画素の座標に対応する明るさを示す。図4
(1)における縦のラインの相互間隔Δb1は、被写体
の明るさに対応し、Δb1が大きくなるにつれて明るく
なることを示す。
FIG. 4 is a diagram for explaining a subject. FIG. 4A shows a subject. As described above, the subject is configured such that the luminance or illuminance changes smoothly from dark to bright as going from left to right in the horizontal direction. In the vertical direction of the subject in FIG. 4A, the brightness of the subject is the same. FIG. 4B shows the brightness corresponding to the coordinates of the horizontal pixel of the subject shown in FIG. FIG.
The mutual interval Δb1 between the vertical lines in (1) corresponds to the brightness of the subject, and indicates that the brightness increases as Δb1 increases.

【0021】図5はカメラ7によって中間の露光量で撮
像したときの動作を説明するための図であり、図6はカ
メラ7によって大きい露光量で撮像したときの動作を説
明するための図であり、図7はカメラ7によって小さい
露光量で撮像したときの動作を説明するための図であ
る。これらの露光条件の中、大、小によって得られる被
写体の画像データは、図5(1)、図6(1)および図
7(1)に示され、前述のメモリM1,M2,M3に
は、図5(2)、図6(2)および図7(2)に示され
る濃度レベルが、ストアされる。
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation when the camera 7 takes an image with an intermediate exposure amount, and FIG. 6 is a diagram for explaining the operation when the camera 7 takes an image with a large exposure amount. FIG. 7 is a diagram for explaining an operation when an image is captured by the camera 7 with a small exposure amount. Among these exposure conditions, image data of the subject obtained by large and small is shown in FIG. 5A, FIG. 6A and FIG. 7A, and the above-mentioned memories M1, M2, M3 , FIG. 5 (2), FIG. 6 (2) and FIG. 7 (2) are stored.

【0022】図5(2)を参照して、メモリM1におい
て、横軸に示される被写体の横方向の画素の座標の位置
A,Dにおけるカメラ7によって得られる濃度レベル
は、参照符Fa,Fdで示され、この濃度レベルFa〜
Fdを前記規定範囲内とする。このダイナミックレンジ
DRの濃度レベルは、たとえばこの実施の一形態では、
0〜255の合計256階調に設定される。濃度レベル
がFa未満およびFdを超える規定範囲外では、本発明
に従い、メモリM2において、図6(2)の露光量が大
きい条件で撮像された画像データを用いて、およびメモ
リM3において、図7(2)に示される露光量が小さい
条件で撮像された画像データを用いて、それぞれ補正さ
れる。図5(1)、図6(1)および図7(1)におけ
る縦のラインの間隔Δb2は、濃度レベルを示し、この
間隔Δb2が大きい程、濃度レベルが大きく、すなわち
明るいことを表す。
Referring to FIG. 5 (2), in the memory M1, the density levels obtained by the camera 7 at the coordinates A and D of the horizontal pixel coordinates of the subject shown on the horizontal axis are indicated by reference numerals Fa and Fd. And the concentration levels Fa to
Fd is set within the above-mentioned specified range. The density level of the dynamic range DR is, for example, in this embodiment,
A total of 256 gradations from 0 to 255 are set. If the density level is outside the specified range below Fa and beyond Fd, according to the present invention, the memory M2 uses the image data captured under the condition of the large exposure amount in FIG. Each correction is made using image data captured under the condition that the exposure amount shown in (2) is small. The interval Δb2 between the vertical lines in FIGS. 5 (1), 6 (1) and 7 (1) indicates the density level, and the greater the interval Δb2, the greater the density level, that is, the brighter.

【0023】メモリM1には、各色R,G,B毎に画素
の座標(x1,y1)〜(xm,yn)毎の濃度レベル
f1〜frが対応してストアされ、このことは他のメモ
リM2,M3においても同様である。
The memory M1 stores density levels f1 to fr corresponding to pixel coordinates (x1, y1) to (xm, yn) for each of the colors R, G, and B. The same applies to M2 and M3.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】図8は、メモリM1における1つの色、た
とえば赤Rの画像データに関する本発明に従って得られ
るヒストグラムである。図8の横軸は、濃度レベルを示
し、図8の縦軸は画素数、すなわち度数を表す。
FIG. 8 is a histogram obtained according to the present invention for image data of one color, for example, red R in the memory M1. The horizontal axis in FIG. 8 indicates the density level, and the vertical axis in FIG. 8 indicates the number of pixels, that is, the frequency.

【0026】図9は、図2に示されるダイナミックレン
ジ拡張装置9の全体の動作を簡略化して示すブロック図
である。このダイナミックレンジ拡張装置9は、メモリ
M1にストアされている画像データに関して、第1の動
作28を行い、メモリM2にストアされている画像デー
タに関して、第2動作29を行い、またメモリM3にス
トアされている画像データに関して、第3の動作30を
行う。これらの第1〜第3の各動作28〜30の具体的
な各ステップa1〜a9;a10〜a17;a20〜a
27は、図10〜図12にそれぞれ示される。
FIG. 9 is a block diagram showing a simplified operation of the entire dynamic range extending device 9 shown in FIG. The dynamic range expansion device 9 performs a first operation 28 on the image data stored in the memory M1, performs a second operation 29 on the image data stored in the memory M2, and stores the image data in the memory M3. A third operation 30 is performed on the image data that has been set. Specific steps a1 to a9 of these first to third operations 28 to 30; a10 to a17; a20 to a
27 is shown in FIGS. 10 to 12, respectively.

【0027】カメラ7によって撮像された露光量の中、
大および小の各画像データは、前述のようにメモリM
1,M2,M3にストアされている。まずメモリM1の
画像データを各色R,G,B毎に、ステップa1におい
て読出して、それらの画像データが濃度レベルFa以
上、濃度レベルFd以下の規定範囲内にあるかどうか
を、ステップa2において、判定回路16で判定する。
メモリM1の画像データの全てが規定範囲Fa〜Fd以
内に存在し、その規定範囲外には存在しないことが、判
定されると、ステップa3においてダイナミックレンジ
の拡張動作を行わず、動作を終了する。
In the exposure amount imaged by the camera 7,
The large and small image data are stored in the memory M as described above.
1, M2, and M3. First, the image data of the memory M1 is read out for each of the colors R, G, and B in step a1, and it is determined in step a2 whether the image data is within the specified range of the density level Fa or more and the density level Fd or less. The determination is performed by the determination circuit 16.
If it is determined that all the image data in the memory M1 exists within the specified range Fa to Fd and does not exist outside the specified range, the operation is terminated without performing the dynamic range expansion operation in step a3. .

【0028】ステップa4においてメモリM1の画像デ
ータの少なくとも一部が規定範囲外に存在することが判
定されると、次のステップa5では、規定範囲外の画像
データがケース1〜3に分類される。ケース1は、メモ
リM1の画像データの少なくとも一部が規定範囲Fa〜
Fdの上限Fdを超えて存在する場合である。ケース2
は、メモリM1の画像データの少なくとも一部が下限の
濃度レベルFa未満で存在する場合である。ケース3
は、前述のケース1,2のいずれもが成立する場合であ
って、すなわちメモリM1の画像データの少なくとも一
部が濃度レベルFdを超えて存在し、また濃度レベルF
a未満でも存在する場合である。
If it is determined in step a4 that at least a part of the image data in the memory M1 exists outside the specified range, in the next step a5, the image data outside the specified range is classified into cases 1-3. . In case 1, at least a part of the image data of the memory M1 is
This is the case where Fd exceeds the upper limit Fd. Case 2
The case where at least a part of the image data in the memory M1 exists below the lower limit density level Fa. Case 3
Is the case where both the cases 1 and 2 described above are satisfied, that is, at least a part of the image data in the memory M1 exists beyond the density level Fd, and the density level F
This is the case when the value is less than a.

【0029】ステップa6では、前述の図8に関連して
述べたヒストグラムが、メモリM1の画像データに関し
て作成される。このヒストグラムは、メモリM1の画像
データの濃度レベル毎の画素数である度数を表す。
In step a6, the histogram described with reference to FIG. 8 is created for the image data in the memory M1. This histogram represents a frequency which is the number of pixels for each density level of the image data in the memory M1.

【0030】ステップa7では、メモリM1の画像デー
タに関して、ケース1またはケース3の場合、規定範囲
の上限の濃度レベルFd以下であって、予め定める規定
度数Q以上である濃度レベルFcを上記ヒストグラムを
用いて検索する。すなわち濃度レベルFdからダイナミ
ックレンジ内方(図8の左方)に予め定める画素数Q以
上の濃度レベルを有する最初の濃度レベルとして、Fc
を定める。
In step a7, with respect to the image data in the memory M1, in the case 1 or 3, the density level Fc which is equal to or lower than the upper limit density level Fd of the specified range and equal to or higher than the predetermined specified frequency Q is converted into the histogram. Search using That is, Fc is defined as the first density level having a density level equal to or larger than the predetermined number of pixels Q inside the dynamic range (left side in FIG. 8) from the density level Fd.
Is determined.

【0031】ステップa8では、メモリM1の画像デー
タに関して、規定範囲の下限の濃度レベルFa以上で規
定度数Q以上の濃度レベルFbを検索し、これは前記ケ
ース2または3の場合に行われる。この濃度レベルFb
は、濃度レベルFaからダイナミックレンジ内方(図8
の右方)に予め定める画素数Q以上の濃度レベルを有す
る最初の濃度レベルとして定められる。各濃度レベルF
c,Fbの前記規定度数Qは、相互に異なっていてもよ
い。こうして濃度レベルFa,Fdと規定度数Qとに基
づいて、濃度レベルFc,Fbが定められる。
In step a8, with respect to the image data in the memory M1, a density level Fb equal to or higher than the lower limit density Fa of the specified range and equal to or higher than the specified frequency Q is searched. This density level Fb
Is within the dynamic range from the density level Fa (FIG. 8).
Is defined as the first density level having a density level equal to or larger than the predetermined number Q of pixels. Each density level F
The specified frequencies Q of c and Fb may be different from each other. Thus, the density levels Fc and Fb are determined based on the density levels Fa and Fd and the specified frequency Q.

【0032】ステップa9では、各ケース1〜3におい
て求められた濃度レベルFa〜Fdを有する画素の座標
を、前述の表1に基づいて抽出される。
In step a9, the coordinates of the pixels having the density levels Fa to Fd obtained in the respective cases 1 to 3 are extracted based on Table 1 described above.

【0033】ステップa9ではさらに、濃度レベルがF
a未満およびFdを超える濃度レベルを有する座標もま
た、メモリM1の画像データに基づいて抽出する。
In step a9, when the density level is F
Coordinates having a density level lower than a and higher than Fd are also extracted based on the image data in the memory M1.

【0034】前述のケース2または3の場合には、図1
1において大きい露光量で撮像された画像データがスト
アされているメモリM2のストア内容に基づいて、さら
に演算処理が行われる。この図11は、画像メモリM2
にストアされている画像データの処理動作を説明するた
めのフローチャートである。ステップa10では、中間
の露光量で撮像されたメモリM1にストアされている画
像データのうち、前述のステップa9で求められた濃度
レベルFa,Fbを有するメモリM1の画素と同一座標
を有するメモリM2の座標における座標を抽出し、その
メモリM2における濃度レベルを読出す。この抽出結果
は、表2のとおりである。表2におけるM2の座標とい
うのは、メモリM1において濃度レベルFa,Fbを有
するメモリM2の画素の座標である。
In case 2 or 3 above, FIG.
In step 1, further arithmetic processing is performed based on the stored contents of the memory M2 in which the image data captured with a large exposure amount is stored. FIG. 11 shows the image memory M2
3 is a flowchart for explaining the processing operation of the image data stored in the storage device. In step a10, the memory M2 having the same coordinates as the pixels of the memory M1 having the density levels Fa and Fb obtained in step a9 among the image data stored in the memory M1 captured with the intermediate exposure amount. And the density level in the memory M2 is read out. Table 2 shows the results of this extraction. The coordinates of M2 in Table 2 are the coordinates of the pixels of the memory M2 having the density levels Fa and Fb in the memory M1.

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】ステップa11では、各濃度レベルFa,
Fb毎に、メモリM2から抽出された画素の有する濃度
レベルの平均値F2a,F2bを式1,2に基づいて演
算して求める。
In step a11, each density level Fa,
For each Fb, average values F2a and F2b of the density levels of the pixels extracted from the memory M2 are calculated and calculated based on Expressions 1 and 2.

【0037】[0037]

【数1】 (Equation 1)

【0038】fiは、メモリM1における画像データの
濃度レベルFaを有する座標と同一座標を有するメモリ
M2における画素の濃度レベルであり、画素数の合計は
qである。またfjは、メモリM1における画像データ
の濃度レベルFbを有する画素と同一座標を有するメモ
リM2における濃度レベルであり、rは、その画素数の
合計である。
Fi is the density level of the pixels in the memory M2 having the same coordinates as the coordinates having the density level Fa of the image data in the memory M1, and the total number of pixels is q. Fj is the density level in the memory M2 having the same coordinates as the pixel having the density level Fb of the image data in the memory M1, and r is the total number of pixels.

【0039】ステップa12では、濃度レベル差α2を
演算して求める。 α2 = Fa − F2a …(3) ステップa13では、露光量係数β2を演算して求め
る。 β2 = (Fb − Fa) / (F2b − F2a) …(4) このような上述のステップa1〜a13に関しては、画
像データの各色R,G,B毎に行う。
In step a12, a density level difference α2 is calculated and obtained. α2 = Fa−F2a (3) In step a13, the exposure coefficient β2 is calculated and obtained. β2 = (Fb−Fa) / (F2b−F2a) (4) The above-described steps a1 to a13 are performed for each of the colors R, G, and B of the image data.

【0040】ステップa14では、式4で得られる各色
R,G,B毎の平均値β2R,β2G,β2Bの平均値
β2mを演算して求める。 β2m = (β2R + β2G + β2B) / 3 …(5) ステップa15では、濃度レベルFa未満の濃度レベル
を有するメモリM1の画像データの画素と同一座標を有
するメモリM2における画像データの画素の濃度レベル
F2oldを用い、さらに前述の演算した求められた濃
度レベル差α2および露光量係数β2mを用いて、式6
に基づき、補正後の画像データの濃度レベルF2new
を演算して求める。 F2new = Fa + ( F2old + α2 − Fa) × β2m …(6) 演算装置17では、前述のステップa5〜a14を実行
し、濃度変換回路24は、前述のステップa15の演算
を実行する。ステップa16では、式6によって得られ
た補正後の画像データの濃度レベルF2newの色温度
補正の演算を、色温度補正回路26で行う。
In step a14, the average value β2m of the average values β2R, β2G, and β2B for each of the colors R, G, and B obtained by Equation 4 is calculated. β2m = (β2R + β2G + β2B) / 3 (5) In step a15, the density level of the pixel of the image data in the memory M2 having the same coordinates as the pixel of the image data of the memory M1 having the density level less than the density level Fa Using F2old, and using the calculated density level difference α2 and the exposure coefficient β2m calculated above, Equation 6
Based on the density level F2new of the corrected image data
Is calculated. F2new = Fa + (F2old + α2-Fa) × β2m (6) In the arithmetic unit 17, the above-described steps a5 to a14 are executed, and the density conversion circuit 24 executes the operation of the above-described step a15. In step a16, the color temperature correction circuit 26 performs a color temperature correction calculation of the density level F2new of the corrected image data obtained by the equation (6).

【0041】色温度補正のために、その色温度補正回路
26に備えられているメモリには、各メモリM2,M3
の画像データに対応して、表3のように各色R,G,B
毎の利得kR,kG,kBが設定される。
For color temperature correction, memories provided in the color temperature correction circuit 26 include memories M2 and M3.
Corresponding to each color R, G, B as shown in Table 3.
Gains kR, kG, and kB are set for each.

【0042】[0042]

【表3】 [Table 3]

【0043】メモリM2にストアされている画像データ
は、被写体が暗く、したがって大きい露光量で撮像して
得られた画像データであり、この場合には、色温度は低
いので、赤RのゲインkRを他の色G,Bの利得kG,
kBに比べて小さい値に設定し、たとえば表3のよう
に、kR=0.8、kG=kB=1.0に設定する。こ
うして色温度補正された各色毎の濃度レベルF2new
R2,F2newG2,F2newB2が、式7〜9に
よって得られる。
The image data stored in the memory M2 is image data obtained by imaging the subject with darkness and therefore with a large exposure amount. In this case, since the color temperature is low, the gain kR of the red R is obtained. Is the gain kG of the other colors G and B,
It is set to a value smaller than kB, and for example, as shown in Table 3, kR = 0.8 and kG = kB = 1.0. The density level F2new for each color thus corrected in color temperature
R2, F2newG2, F2newB2 are obtained by Equations 7-9.

【0044】 F2newR2 = F2newR × kR …(7) F2newG2 = F2newG × kG …(8) F2newB2 = F2newB × kB …(9) ステップa17では、置換回路23において、メモリM
1の濃度レベルFa〜Fdの規定範囲内の画像データ
は、置換することなくそのまま導出し、濃度レベルFa
未満の画像データでは、前述のようにメモリM2の画像
データを演算して、前述の式7〜9で得られた各色毎の
補正後の画像データの濃度レベルを導出する。こうして
露光量の大きい方へのダイナミックレンジの拡張が行わ
れたことになる。
F2newR2 = F2newR × kR (7) F2newG2 = F2newG × kG (8) F2newB2 = F2newB × kB (9) In step a17, in the replacement circuit 23, the memory M
The image data within the specified range of the density levels Fa to Fd is directly derived without replacement, and
For the image data less than the above, the image data in the memory M2 is calculated as described above to derive the density level of the corrected image data for each color obtained by the above Expressions 7 to 9. In this way, the dynamic range is extended to the one with the larger exposure amount.

【0045】前述のケース1または3の場合には、図1
2に示される動作が行われる。図12は、ケース1また
は3における動作を説明するためのフローチャートであ
る。この図12におけるステップa20〜a27は、前
述の図8におけるステップa10〜a17にそれぞれ対
応しており、小さい露光量で撮像された被写体のメモリ
M3にストアされている画像データが用いられる。
In case 1 or 3 described above, FIG.
The operation shown in FIG. 2 is performed. FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation in case 1 or 3. Steps a20 to a27 in FIG. 12 correspond to steps a10 to a17 in FIG. 8 described above, and image data stored in the memory M3 of the subject captured with a small exposure amount is used.

【0046】ステップa20では、中間の露光量で撮像
されたメモリM1にストアされている画像データのう
ち、前述のステップa9で求められた濃度レベルFd,
Fcを有するメモリM1の画素と同一座標を有するメモ
リM3の座標における座標を抽出し、そのメモリM3に
おける濃度レベルを前述の表2と同様に読出す。
In step a20, of the image data stored in the memory M1 picked up at the intermediate exposure amount, the density levels Fd,
The coordinates of the coordinates of the memory M3 having the same coordinates as the pixels of the memory M1 having Fc are extracted, and the density level in the memory M3 is read out in the same manner as in Table 2 described above.

【0047】ステップa21では、各濃度レベルFc,
Fd毎に、メモリM3から抽出された画素の有する濃度
レベルの平均値F1d,F1cを式1,2に基づいて演
算して求める。
In step a21, each density level Fc,
For each Fd, average values F1d and F1c of the density levels of the pixels extracted from the memory M3 are calculated and calculated based on Expressions 1 and 2.

【0048】[0048]

【数2】 (Equation 2)

【0049】fkは、メモリM1における画像データの
濃度レベルFdを有する座標と同一座標を有するメモリ
M3における画素の濃度レベルであり、画素数の合計は
uである。またfhは、メモリM1における画像データ
の濃度レベルFcを有する画素と同一座標を有するメモ
リM3における濃度レベルであり、vは、その画素数の
合計である。 ステップa22では、濃度レベル差α1を演算して求め
る。 α1 = Fd − F1d …(12) ステップa23では、露光量係数β1を演算して求め
る。 β1 = (Fd − Fc) / (F1d − F1c) …(13) このような上述のステップa20〜a23に関しては、
画像データの各色R,G,B毎に行う。 ステップa24では、式13で得られる各色R,G,B
毎の平均値β1R,β1G,β1Bの平均値β1mを演
算して求める。 β1m = (β1R + β1G + β1B) / 3 …(14) ステップa25では、濃度レベルFa未満の濃度レベル
を有するメモリM1の画像データの画素と同一座標を有
するメモリM3における画像データの画素の濃度レベル
F1oldを用い、さらに前述の演算した求められた濃
度レベル差α1および露光量係数β1mを用いて、式1
5に基づき、補正後の画像データの濃度レベルF1ne
wを演算して求める。 F1new = Fd + ( F1old + α1 − Fd) × β1m …(15) 演算装置17では、前述のステップa20〜a24を実
行し、濃度変換回路24は、前述のステップa25の演
算を実行する。 ステップa26では、式15によって得られた補正後の
画像データの濃度レベルF1newの色温度補正の演算
を、色温度補正回路26で行う。メモリM3にストアさ
れている画像データは、被写体が明るく、したがって小
さい露光量で撮像して得られた画像データであり、この
場合には、色温度は高いので、青BのゲインkBを他の
色R,Gの利得kR,kGに比べて小さい値に設定し、
たとえば前述の表3のようにkB=0.8、kR=kG
=1.0に設定する。こうして色温度補正された各色
R,G,B毎の濃度レベルF1newR1,F1new
G1,F1newB1が、式16〜式18によって得ら
れる。 F1newR1 = F1newR × kR …(16) F1newG1 = F1newG × kG …(17) F1newB1 = F1newB × kB …(18) ステップa27では、置換回路23において、メモリM
1の濃度レベルFa〜Fdの規定範囲内の画像データ
は、置換することなくそのまま導出し、濃度レベルFd
を超える画像データでは、前述のようにメモリM3の画
像データを演算して、前述の式16〜18で得られた各
色毎の補正後の画像データの濃度レベルを導出する。こ
うして露光量の大きい方へのダイナミックレンジの拡張
が行われたことになる。
Fk is the density level of the pixels in the memory M3 having the same coordinates as the coordinates having the density level Fd of the image data in the memory M1, and the total number of pixels is u. Fh is the density level in the memory M3 having the same coordinates as the pixel having the density level Fc of the image data in the memory M1, and v is the total number of pixels. In step a22, a density level difference α1 is calculated and obtained. α1 = Fd−F1d (12) In step a23, the exposure coefficient β1 is calculated and obtained. β1 = (Fd−Fc) / (F1d−F1c) (13) Regarding the above-described steps a20 to a23,
This is performed for each of the colors R, G, and B of the image data. In step a24, each of the colors R, G, B obtained by Expression 13
The average value β1m of each of the average values β1R, β1G, and β1B is calculated and obtained. β1m = (β1R + β1G + β1B) / 3 (14) In step a25, the density level of the pixel of the image data in the memory M3 having the same coordinates as the pixel of the image data in the memory M1 having the density level lower than Fa. Using F1old, and using the calculated density level difference α1 and the exposure coefficient β1m calculated above,
5, the density level F1ne of the corrected image data
Calculate and obtain w. F1new = Fd + (F1old + α1−Fd) × β1m (15) In the arithmetic unit 17, the above-described steps a20 to a24 are executed, and the density conversion circuit 24 executes the above-described operation of step a25. In step a26, the color temperature correction circuit 26 performs a color temperature correction calculation of the density level F1new of the corrected image data obtained by equation (15). The image data stored in the memory M3 is image data obtained by imaging the subject brightly and therefore with a small amount of exposure. In this case, since the color temperature is high, the gain kB of blue B is changed to another The gain is set to a value smaller than the gains kR and kG of the colors R and G,
For example, as shown in Table 3 above, kB = 0.8 and kR = kG
= 1.0 is set. The density levels F1newR1 and F1new for each of the colors R, G, and B thus corrected in color temperature.
G1 and F1newB1 are obtained by Expressions 16 to 18. F1newR1 = F1newR × kR (16) F1newG1 = F1newG × kG (17) F1newB1 = F1newB × kB (18) In step a27, in the replacement circuit 23, the memory M
The image data within the specified range of the density levels Fa to Fd is directly derived without replacement, and the density level Fd
Is calculated, the image data in the memory M3 is calculated as described above to derive the density level of the corrected image data for each color obtained by Expressions 16 to 18 described above. In this way, the dynamic range is extended to the one with the larger exposure amount.

【0050】図13は、ダイナミックレンジ拡張装置9
によって得られた画像データを説明するための図であ
る。中間の露光量で得られた画像データの領域P1にお
ける濃度レベルFa〜Fdの規定範囲における濃度レベ
ルとその濃度レベルの傾きとが、露光量の大および小の
各領域P2,P3において濃度合わせと露光量係数を用
いた補正演算が行われ、こうして特性L4に、特性L
5,L6が一直線状に連続したダイナミックレンジの拡
張が達成される。前述の実施の形態では、ダイナミック
レンジDRは、濃度レベルが0〜255に定められ、た
とえばFa=10、Fb=20、Fc=230、Fd=
240であってもよい。
FIG. 13 shows the dynamic range extending device 9.
FIG. 4 is a diagram for explaining image data obtained by the above. The density level in the specified range of the density levels Fa to Fd in the area P1 of the image data obtained at the intermediate exposure amount and the gradient of the density level correspond to the density adjustment in the large and small exposure areas P2 and P3. A correction operation using the exposure coefficient is performed, and thus the characteristic L4 is added to the characteristic L4.
5, an extended dynamic range in which L6 is linearly continued. In the above-described embodiment, the dynamic range DR is such that the density level is determined to be 0 to 255, and for example, Fa = 10, Fb = 20, Fc = 230, Fd =
240.

【0051】ダイナミックレンジ拡張装置9からの補正
後の画像データが与えられるダイナミックレンジ圧縮装
置10では、たとえば陰極線管または液晶表示装置など
におけるダイナミックレンジが図13の参照符31で示
されるように狭い場合、明るさの相対関係が保持される
ように、また全体的に暗い方あるいは明るい方に偏りの
ある広ダイナミックレンジ画像であっても、適正なレベ
ルに変換された見やすい画像を得るようにすることがで
きる。このダイナミックレンジの範囲31は、本発明の
実施の他の形態では、カメラ7と同様に、たとえば0〜
255の濃度レベルの範囲であってもよい。
In the dynamic range compressor 10 to which the corrected image data from the dynamic range extending device 9 is given, for example, when the dynamic range in a cathode ray tube or a liquid crystal display device is narrow as indicated by reference numeral 31 in FIG. In order to maintain a relative brightness relationship, and to obtain an easy-to-view image that has been converted to an appropriate level even if a wide dynamic range image is biased toward dark or bright sides as a whole. Can be. In another embodiment of the present invention, the range 31 of this dynamic range is, for example, 0 to
A density level range of 255 may be used.

【0052】図14はダイナミックレンジ圧縮装置10
の具体的な構成を示すブロック図であり、図15はこの
ダイナミックレンジ圧縮装置10の全体の動作を簡略化
して示すフローチャートである。図15における動作3
3は、図16のステップb1〜b4によって達成され
る。動作34は、図17に示されるステップb5,b6
によって達成される。動作35は、図18のステップb
7〜b9によって達成される。動作36は、図19のス
テップb10,b11によって達成される。このような
図15〜図19に示される動作を実行するために、ダイ
ナミックレンジ圧縮装置10は、ダイナミックレンジ拡
張装置9からの広ダイナミックレンジ画像データが与え
られてメモリ37にストアされ、この画像データは、前
述のようにカラー用画像データであり、ヒストグラム演
算回路38と平均値演算手段39とに与えられる。図1
4における実線は、各色R,G,B毎の画像データであ
り、破線は、制御信号を示す。ヒストグラム演算回路3
8では、広ダイナミックレンジ画像データの各色R,
G,B毎の図20(1)〜図20(3)にそれぞれ示さ
れるヒストグラムを作成する。このヒストグラムは、横
軸にたとえば0〜1000までの濃度レベルが等間隔目
盛で表され、縦軸はその度数、すなわち画素数を示す。
このようなヒストグラム作成は、図16のステップb1
からステップb2に移って実行される。
FIG. 14 shows the dynamic range compression device 10.
15 is a block diagram showing a specific configuration of the dynamic range compression device 10. FIG. 15 is a flowchart showing the overall operation of the dynamic range compression device 10 in a simplified manner. Operation 3 in FIG.
Step 3 is achieved by steps b1 to b4 in FIG. The operation 34 includes steps b5 and b6 shown in FIG.
Achieved by Act 35 corresponds to step b in FIG.
7 to b9. Operation 36 is accomplished by steps b10 and b11 in FIG. In order to execute the operations shown in FIGS. 15 to 19, the dynamic range compression device 10 is provided with the wide dynamic range image data from the dynamic range expansion device 9 and stored in the memory 37. Is the color image data as described above, and is given to the histogram calculation circuit 38 and the average value calculation means 39. FIG.
4 indicate image data for each of the colors R, G, and B, and a broken line indicates a control signal. Histogram operation circuit 3
8, each color R,
The histograms shown in FIGS. 20 (1) to 20 (3) for each of G and B are created. In this histogram, the horizontal axis represents, for example, density levels from 0 to 1000 on an equally spaced scale, and the vertical axis represents the frequency, that is, the number of pixels.
Such histogram generation is performed by the step b1 in FIG.
From step b2.

【0053】次のステップb3では、各濃度レベル毎
に、全ての色R,G,Bの画素数が、予め定める値未満
であるか、たとえばこの実施の一形態では零であり、離
隔濃度レベル分布の画像であるかを検索する。図20で
は、全ての色R,G,Bとも、画素数が零である共通の
濃度レベルを、参照符41,42で示す。このような濃
度レベルの検索は、図14の濃度レベル検索回路43に
おいて達成される。
In the next step b3, for each density level, the number of pixels of all the colors R, G, B is less than a predetermined value, for example, zero in this embodiment, Search for a distribution image. In FIG. 20, reference numerals 41 and 42 indicate a common density level in which the number of pixels is zero for all the colors R, G and B. Such a density level search is achieved by the density level search circuit 43 in FIG.

【0054】ステップb4では、メモリ37からの広ダ
イナミックレンジの画像データの各色R,G,B全ての
濃度レベルの平均値Emを演算して求める。
In step b4, the average value Em of the density levels of all the colors R, G, and B of the image data having a wide dynamic range from the memory 37 is calculated.

【0055】[0055]

【数3】 (Equation 3)

【0056】ここでfiは、1つの濃度レベルであり、
kiは、その濃度レベルfiを有する画素数であり、i
は、広ダイナミックレンジの画像が有する全ての濃度レ
ベルであり、Kは、メモリ37の画像データの画素の総
数である。
Where fi is one density level,
ki is the number of pixels having the density level fi, i
Are all density levels of an image with a wide dynamic range, and K is the total number of pixels of the image data in the memory 37.

【0057】前述のステップb3において、画素数が前
記予め定める値未満である濃度レベルが存在しないこと
が判断されると、次の図17のステップb5からステッ
プb6に移り、平均値Emおよび濃度レベルをそのまま
用い、後述の図19におけるステップb10に移る。こ
の場合、画像データは、滑らかな、すなわち中間濃度レ
ベルが多い連続濃度レベル分布の画像であることが判
る。
If it is determined in step b3 that there is no density level whose number of pixels is less than the predetermined value, the flow advances from step b5 to step b6 in FIG. Is used as it is, and the process proceeds to step b10 in FIG. 19 described later. In this case, it can be seen that the image data is a smooth image, that is, an image having a continuous density level distribution having many intermediate density levels.

【0058】ステップb3において、画素数が予め定め
る値未満である濃度レベルが存在するものと判断される
と、図18のステップb7からステップb8に移り、図
14の濃度変換回路44では、その画素数が予め定める
値未満である濃度レベルを削除して、その削除した濃度
レベル41,42分だけ、画素数が前記予め定める値以
上である濃度レベルを、濃度レベルの低い方にずらし
て、かつ削除された濃度レベルを有する画素には、前記
ずらされた側である濃度レベルの低い方の濃度を設定し
て、図21に示されるように、各色R,G,Bに共通の
第2の濃度レベル範囲を有する画像データを作成する。
If it is determined in step b3 that there is a density level in which the number of pixels is less than the predetermined value, the process proceeds from step b7 in FIG. 18 to step b8, and the density conversion circuit 44 in FIG. A density level whose number is less than a predetermined value is deleted, and a density level whose number of pixels is equal to or more than the predetermined value is shifted to a lower density level by the deleted density levels 41 and 42, and The pixel having the deleted density level is set to the lower density of the density level which is the shifted side, and the second color common to each of the colors R, G and B is set as shown in FIG. Image data having a density level range is created.

【0059】図21は、こうして画素数が予め定める値
未満である濃度レベルを削除した後の第2濃度レベル範
囲ZL〜ZHを有する第2画像データのヒストグラムを
示し、図21(1)〜図21(3)は、色R,G,B毎
のヒストグラムを示す。削除された濃度レベル41,4
2の位置は、図21において同一の参照符41,42で
示す。こうして低濃度レベルから順に、すなわち図20
および図21の左から右に順に、各色R,G,Bとも予
め定める画素数である度数未満の濃度レベルを削除し、
最も新しく登録された濃度レベルに置換し、前記予め定
める値である画素数以上の濃度レベルを、濃度レベルの
順に割当てて、変換テーブルを作成する。すなわちメモ
リ37にストアされている広ダイナミックレンジ画像デ
ータを、第1画像データと呼び、各濃度レベル毎の画素
数が、表4のとおりであるものとし、そのときの画素の
座標は、メモリ37にストアされているものとする。た
とえば表4において濃度レベル121〜129では、画
素数は零であるものとする。
FIG. 21 shows a histogram of the second image data having the second density level ranges ZL to ZH after deleting the density levels in which the number of pixels is less than the predetermined value, as shown in FIGS. 21 (3) shows a histogram for each of the colors R, G, B. Deleted density levels 41, 4
The position of 2 is indicated by the same reference numerals 41 and 42 in FIG. Thus, in order from the low concentration level, that is, FIG.
21. In order from left to right in FIG. 21, the density levels of frequencies R, G, and B that are less than the frequency, which is a predetermined number of pixels, are deleted.
The conversion table is created by replacing the density level with the most recently registered density level and allocating density levels equal to or larger than the predetermined number of pixels in the order of density levels. That is, the wide dynamic range image data stored in the memory 37 is referred to as first image data, and the number of pixels for each density level is as shown in Table 4. It is assumed to be stored in For example, in Table 4, it is assumed that the number of pixels is zero at density levels 121 to 129.

【0060】[0060]

【表4】 [Table 4]

【0061】表4の場合、ステップb8では、濃度変換
回路44は、表5の変換テーブルを作成する。
In the case of Table 4, in step b8, the density conversion circuit 44 creates the conversion table of Table 5.

【0062】[0062]

【表5】 [Table 5]

【0063】表4における画素数が零である濃度レベル
121〜129は削除される。また表4の濃度レベル1
31〜1000の間などにおいても、画素数が零である
濃度レベルを削除する。こうして表5のように、たとえ
ば0〜340の第2濃度レベル範囲となる。 ステップb9では、たとえば表5で得られた変換テーブ
ルにおける平均値Emの割当値Zm1,Zm2を検索し
て設定する。
The density levels 121 to 129 in Table 4 where the number of pixels is zero are deleted. Also, the density level 1 in Table 4
Even between 31 and 1000, for example, the density level at which the number of pixels is zero is deleted. Thus, as shown in Table 5, the second density level range is, for example, 0 to 340. At step b9, for example, the allocation values Zm1 and Zm2 of the average value Em in the conversion table obtained in Table 5 are searched and set.

【0064】図14の全濃度平均変換回路45は、平均
値Emを有する画素数が、前記予め定める値未満である
とき、第2画像データの第2濃度レベル範囲、たとえば
0〜340内で、その平均値Emを含む前記削除した画
素の濃度レベル分のずらされた側の濃度レベルを、平均
値Emの割当値Zm1に設定する。
When the number of pixels having the average value Em is less than the predetermined value, the total density average conversion circuit 45 of FIG. The density level on the side shifted by the density level of the deleted pixel including the average value Em is set to the assigned value Zm1 of the average value Em.

【0065】図22は、全濃度平均変換回路45の動作
を説明するための図である。図22(1)に示されるよ
うに、メモリ37の第1画像データの濃度レベルは0〜
1000の範囲であり、前述のように濃度レベル121
〜129の範囲41では、その画素数は零であり、また
同様に濃度レベル250〜400の範囲42では画素数
が零であるものとする。平均値Emは、たとえば350
であって、この場合、平均値Emは削除される濃度レベ
ルの範囲42に存在する。
FIG. 22 is a diagram for explaining the operation of the total density average conversion circuit 45. As shown in FIG. 22A, the density level of the first image data in the memory 37 is 0 to
1000 and the density level 121 as described above.
In the range 41 to 129, the number of pixels is zero, and similarly, in the range 42 of the density levels 250 to 400, the number of pixels is zero. The average value Em is, for example, 350
In this case, the average value Em exists in the range 42 of the density level to be deleted.

【0066】図22(2)は、この全濃度平均変換回路
45において、前記削除した濃度レベルの範囲41,4
2の分だけ濃度レベルの低い方にずらして得られる第2
の濃度レベル範囲0〜340におけるヒストグラムであ
る。図22(1)は、表4に対応し、図22(2)は表
5に対応する。図22(1)における濃度レベルの範囲
41を削除することによって、図22(1)における濃
度レベル130は、図22(2)における新たな濃度レ
ベル121となる。図22(1)における前記範囲42
における削除される濃度レベル250〜400がなくな
ることによって、図22(1)の濃度レベル249は、
図22(2)の濃度レベル240となり、図22(1)
の濃度レベル401は、図22(2)の濃度レベル24
1に変換される。この場合、平均値Em(たとえば35
0)は、削除した画素の範囲42の濃度レベル分のずら
された側の図22(2)における濃度レベル240に設
定される。すなわち割当値Zm1=240に設定され
る。
FIG. 22 (2) shows that the entire density average conversion circuit 45 uses the deleted density level ranges 41, 4.
The second obtained by shifting the density level to the lower one by 2
3 is a histogram in a density level range of 0 to 340. FIG. 22 (1) corresponds to Table 4, and FIG. 22 (2) corresponds to Table 5. By deleting the density level range 41 in FIG. 22A, the density level 130 in FIG. 22A becomes a new density level 121 in FIG. The range 42 in FIG.
Are eliminated, the density level 249 in FIG. 22A becomes
The density level becomes 240 as shown in FIG.
Is the density level 401 of FIG. 22 (2).
Converted to 1. In this case, the average value Em (for example, 35
0) is set to the density level 240 in FIG. 22B on the side shifted by the density level of the range 42 of the deleted pixel. That is, the assignment value Zm1 is set to 240.

【0067】平均値Emを有する画素数が、前記予め定
める値以上であり、たとえば図23(1)に示されるよ
うに、平均値Em=200であるものとすると、この平
均値Emは、前記削除するべき濃度レベルの範囲41,
42には存在しない。この場合には、その平均値Emを
有する図23(2)に示される第2画像データの画素の
濃度レベルを、割当値Zm2に設定し、この演算は、基
準濃度変換回路46において行われる。たとえば図23
(1)において、第1画像データのヒストグラムは、上
述の図22(1)と同様に、濃度レベルの範囲41,4
2が削除されるべき範囲であり、その画素数が、図22
(1)とは異なるものとし、平均値Em=200である
ものとすれば、図23(2)の第2画像データでは、前
記範囲41だけ濃度レベルの低い方に平均値Emをずら
して、割当値Zm2=191を設定する。
Assuming that the number of pixels having the average value Em is equal to or larger than the predetermined value and the average value Em is 200, for example, as shown in FIG. Concentration level range 41 to be deleted,
42 does not exist. In this case, the density level of the pixel of the second image data having the average value Em shown in FIG. 23B is set to the assigned value Zm2, and this calculation is performed in the reference density conversion circuit 46. For example, FIG.
In (1), the histogram of the first image data has the density level ranges 41 and 4 as in FIG.
2 is the range to be deleted, and the number of pixels is
Assuming that it is different from (1) and that the average value Em = 200, in the second image data of FIG. 23 (2), the average value Em is shifted by the range 41 toward the lower density level. The assigned value Zm2 = 191 is set.

【0068】基準濃度変換回路46では、図17のステ
ップb6および図18のステップb9から、図19のス
テップb10に移る。図23(2)の第2画像データの
ヒストグラムは、図24(1)にもまた、示されてい
る。この図24(1)に示される第2画像データに基づ
き、図24(2)に示されるように、ダイナミックレン
ジが圧縮される第3濃度レベル範囲CL〜CHでの濃度
レベルCを、演算する必要がある。
The reference density conversion circuit 46 proceeds from step b6 in FIG. 17 and step b9 in FIG. 18 to step b10 in FIG. The histogram of the second image data in FIG. 23 (2) is also shown in FIG. 24 (1). Based on the second image data shown in FIG. 24 (1), as shown in FIG. 24 (2), the density level C in the third density level range CL to CH where the dynamic range is compressed is calculated. There is a need.

【0069】そこでステップb10では、まず図24
(2)に示される第3濃度レベル範囲CL〜CHにおけ
る基準濃度レベルCcを設定し、その基準濃度レベルC
cに関して下の濃度レベルの範囲CL〜Ccにおける第
1圧縮係数kLを演算して求める。 kL = (Cc−CL)/(Zm−ZL) …(20) ただしz<Zm ここで割当値Zm1,Zm2を、総括的に参照符Zmで
表す。また第3濃度レベル範囲における基準濃度レベル
Ccに関して、上の濃度レベルの範囲Cc〜CHでは、
第2圧縮係数kHを演算して求める。 kH = (CH−Cc)/(ZH−Zm) …(21) ただしz≧Zm 第3濃度レベル範囲CL〜CHにおける基準濃度レベル
Ccは、予め定められる値であって、たとえばこの範囲
CL〜CHの中央の値またはその中央付近の値に定めら
れ、たとえばこの実施の一形態では、Cc=128に選
ばれる。
In step b10, first, FIG.
A reference density level Cc in the third density level range CL to CH shown in (2) is set, and the reference density level Cc is set.
With respect to c, the first compression coefficient kL in the lower density level range CL to Cc is calculated and obtained. kL = (Cc-CL) / (Zm-ZL) (20) where z <Zm Here, the assigned values Zm1 and Zm2 are collectively represented by a reference sign Zm. Regarding the reference density level Cc in the third density level range, in the upper density level range Cc to CH,
The second compression coefficient kH is calculated and obtained. kH = (CH−Cc) / (ZH−Zm) (21) where z ≧ Zm The reference density level Cc in the third density level range CL to CH is a predetermined value, for example, this range CL to CH Is set to a value at or near the center thereof. For example, in this embodiment, Cc = 128 is selected.

【0070】ステップb11では各色R,G,Bの各変
換後の濃度レベルZと割当値Zm1,Zm2未満と以上
との対応関係に応じて、圧縮後の濃度レベルCを演算し
て求める。 Z<Zmでは、 C = Cc−kL(Zm−Z) …(22) Z≧Zmでは、 C = Cc+kH(Z−Zm) …(23) こうしてステップb12では、一連の動作を終了し、表
6を得る。
In step b11, the compressed density level C is calculated and obtained according to the correspondence between the converted density levels Z of the colors R, G, and B and the assigned values Zm1, Zm2 and less. If Z <Zm, C = Cc-kL (Zm-Z) (22) If Z ≧ Zm, C = Cc + kH (Z-Zm) (23) Thus, in step b12, a series of operations is ended. Get.

【0071】[0071]

【表6】 [Table 6]

【0072】こうして図25に示されるように、ダイナ
ミックレンジが圧縮されたヒストグラムが得られる。図
25(1)〜図25(3)は、各色R,G,B毎の第3
画像データのヒストグラムである。基準濃度レベルCc
は、各色R,G,Bに共通に1つの値に設定される。
As shown in FIG. 25, a histogram with a reduced dynamic range is obtained. FIGS. 25 (1) to 25 (3) show the third colors R, G, and B for each color.
It is a histogram of image data. Reference density level Cc
Is set to one value common to each of the colors R, G, and B.

【0073】本発明は、画像データに関連して実施され
るだけでなく、その他の被測定物理量、たとえば電気信
号の電圧もしくは電流、温度または湿度などのように時
間経過に伴って変化する値を測定する検出器のダイナミ
ックレンジを圧縮するためにもまた、同様に実施するこ
とができる。
The present invention can be implemented not only in connection with image data but also with other physical quantities to be measured, for example, values that change with time, such as voltage or current of an electric signal, temperature or humidity. A similar implementation can also be used to reduce the dynamic range of the detector to be measured.

【0074】本発明におけるダイナミックレンジを拡張
するための構成については、次の実施の各形態が可能で
ある。 実施の形態は、同一被写体を相互に異なる露光量で撮像
して得た複数画面分の画像データから、ダイナミックレ
ンジを拡張した単一枚の画像データを得る画像のダイナ
ミックレンジを拡張する方法において、露光量が相互に
異なる画像データのうち、同一被写体部分において基準
とする画像データのダイナミックレンジの両端または片
端の濃度レベルを、露光量が異なる画像データの濃度レ
ベルと濃度レベル合わせα1,α2をするとともに、同
一被写体部分における基準とする画像データの濃度レベ
ルの変化量(Fb−Fa,Fd−Fc)に対する露光量
が異なる画像データの濃度レベルの変化量(F2b−F
2a,F1d−F1c)の比である露光量係数β2m,
β1mを用いて基準とする画像データに対して露光量が
異なる画像データを補正することを特徴とする画像のダ
イナミックレンジを拡張する方法である。
For the configuration for extending the dynamic range in the present invention, the following embodiments are possible. The embodiment is a method of extending the dynamic range of an image that obtains a single image data with an extended dynamic range from image data of a plurality of screens obtained by imaging the same subject with different exposure amounts, Of the image data having different exposure amounts, the density levels at both ends or one end of the dynamic range of the reference image data in the same subject portion are adjusted to the density levels α1 and α2 of the image data having different exposure amounts. At the same time, the change amount (F2b-F) of the density level of image data having a different exposure amount with respect to the change amount (Fb-Fa, Fd-Fc) of the reference image data in the same subject portion.
2a, the exposure coefficient β2m, which is the ratio of F1d-F1c),
This is a method of extending the dynamic range of an image, characterized by correcting image data having a different exposure amount from reference image data using β1m.

【0075】また実施の形態は、得られた単一枚のダイ
ナミックレンジが拡張された画像データを基準とする画
像データとして、上記処理を繰返し行うことにより、所
望のダイナミックレンジまで拡張可能とする。
In this embodiment, the above-described processing is repeated as image data based on the obtained image data of which the dynamic range of a single sheet has been extended, so that the image data can be extended to a desired dynamic range.

【0076】また実施の形態は、或る露光量で撮像した
第1画像データと、その第1画像データよりも大きい露
光量で撮像した第2画像データとを得、第1画像データ
のうち、ダイナミックレンジの一方端の画像データが表
す濃度レベルFaと、第2画像データのうち、ダイナミ
ックレンジの他方端の画像データが表す濃度レベルF2
aとの濃度レベル差α2を求め、第1画像データのう
ち、ダイナミックレンジの前記一方端の画像データが表
す被写体部分に対する濃度レベルの変化量(Fb−F
a)を求め、第2画像データのうち、ダイナミックレン
ジの前記他方端の画像データが表す前記被写体部分に対
する濃度レベルの変化量(F2b−F2a)との比であ
る露光量係数β2mを求め、前記濃度レベル差α2と露
光量係数β2mとに基づいて、第2画像データの濃度レ
ベルF2oldを補正して、第1画像データのダイナミ
ックレンジの前記一方端に連続する補正後の画像データ
F2newを求めることを特徴とする画像のダイナミッ
クレンジを拡張する方法である。
In the embodiment, the first image data captured at a certain exposure amount and the second image data captured at an exposure amount larger than the first image data are obtained. A density level Fa represented by image data at one end of the dynamic range, and a density level F2 represented by image data at the other end of the dynamic range of the second image data.
is obtained, and a change amount (Fb-F) of the density level with respect to the subject portion represented by the image data at the one end of the dynamic range in the first image data is obtained.
a), and an exposure coefficient β2m, which is a ratio of a density level change amount (F2b−F2a) of the second image data to the subject portion represented by the image data at the other end of the dynamic range, is obtained. Correcting the density level F2old of the second image data based on the density level difference α2 and the exposure coefficient β2m to obtain corrected image data F2new continuous to the one end of the dynamic range of the first image data. This is a method for extending the dynamic range of an image characterized by the following.

【0077】また実施の形態は、前記補正後の画像デー
タの濃度レベルF2newは、 F2new = Fa+(F2old+α2−Fa)×β
2m であることを特徴とする。
In the embodiment, the density level F2new of the corrected image data is expressed as follows: F2new = Fa + (F2old + α2-Fa) × β
2 m 2.

【0078】また実施の形態は、或る露光量で撮像した
第1画像データと、その第1画像データよりも小さい露
光量で撮像した第2画像データとを得、第1画像データ
のうち、ダイナミックレンジの一方端の画像データが表
す濃度レベルFdと、第2画像データのうち、ダイナミ
ックレンジの他方端の画像データが表す濃度レベルF1
dとの濃度レベル差α1を求め、第1画像データのう
ち、ダイナミックレンジの前記一方端の画像データが表
す被写体部分に対する濃度レベルの変化量(Fc−F
d)を求め、第2画像データのうち、ダイナミックレン
ジの前記他方端の画像データが表す前記被写体部分に対
する濃度レベルの変化量(F1d−F1c)との比であ
る露光量係数β1mを求め、前記濃度レベル差α1と露
光量係数β1mとに基づいて、第2画像データの濃度レ
ベルF1oldを補正して、第1画像データのダイナミ
ックレンジの前記一方端に連続する補正後の画像データ
F1newを求めることを特徴とする画像のダイナミッ
クレンジを拡張する方法である。
In this embodiment, first image data captured with a certain exposure amount and second image data captured with a smaller exposure amount than the first image data are obtained. A density level Fd represented by image data at one end of the dynamic range, and a density level F1 represented by image data at the other end of the dynamic range among the second image data.
and a density level difference α1 with respect to the subject portion represented by the one end image data of the dynamic range in the first image data (Fc−F).
d), and among the second image data, an exposure coefficient β1m, which is a ratio of a density level change amount (F1d-F1c) to the subject portion represented by the image data at the other end of the dynamic range, is obtained. Correcting the density level F1old of the second image data based on the density level difference α1 and the exposure coefficient β1m to obtain corrected image data F1new continuous to the one end of the dynamic range of the first image data. This is a method for extending the dynamic range of an image characterized by the following.

【0079】また実施の形態は、前記補正後の画像デー
タの濃度レベルF1newは、 F1new = Fd+(F1old+α1−Fd)×β
1m であることを特徴とする。
In the embodiment, the density level F1new of the corrected image data is expressed as follows: F1new = Fd + (F1old + α1-Fd) × β
1 m 2.

【0080】実施の形態に従えば、同一被写体を相互に
異なる露光量で撮像して得た複数(たとえば3)画面分
の画像データを用いて、それらの露光量の異なる複数の
画像を合成して、濃度レベルおよび露光量比の両者が補
正されたダイナミックレンジが拡張された画像を得るこ
とができる。前記複数画面分の画像データを用い、濃度
レベル合わせを行うとともに、これらの複数画面分の画
像データから露光量の比を求め、これらによって濃度変
換を行う。濃度レベルα2を求めるにあたっては、たと
えば中間の露光量による第1画像データのうち、ダイナ
ミックレンジの一方寄り(すなわち被写体の輝度または
照度が低く、すなわち暗く、したがって大きい露光量で
撮像される領域側)の画像データが表す濃度レベルFa
と、前述の大きい露光量で撮像された第2画像データの
うち、ダイナミックレンジの他方寄り(すなわち中間の
露光量で得られる領域側)の画像データが表す濃度レベ
ルF2aとの差を演算することによって得られる。また
露光量の比である露光量係数β2mは、たとえば第1画
像データのうち、ダイナミックレンジの一方寄りの画像
データに基づいて、2つの被写体部分の濃度レベルの変
化量(Fb−Fa)を求め、またこれと同一の2つの被
写体部分に対する第2画像データのダイナミックレンジ
の前記他方寄りの画像データに基づく濃度レベルの変化
量(F2b−F2a)との比を演算して得られる。こう
して第1および第2画像データのレベル合わせを行うと
ともに、第1画像データにおけるダイナミックレンジの
前記一方寄りの画像データを、第2画像データの濃度レ
ベルF2oldを補正して演算して置換し、さらにこの
演算によって、第1画像データのダイナミックレンジの
前記一方寄りで、さらにダイナミックレンジを拡張する
ことができる。
According to the embodiment, a plurality of images (for example, three screens) obtained by imaging the same subject with different exposure amounts are used to synthesize a plurality of images having different exposure amounts. Thus, it is possible to obtain an image having an extended dynamic range in which both the density level and the exposure amount ratio are corrected. Using the image data for the plurality of screens, the density level is adjusted, the ratio of the amount of exposure is determined from the image data for the plurality of screens, and the density conversion is performed using the ratios. In obtaining the density level α2, for example, one side of the dynamic range of the first image data with an intermediate exposure amount (that is, the brightness or illuminance of the subject is low, that is, the region which is dark and is imaged with a large exposure amount) Density level Fa represented by the image data of
And calculating the difference between the second image data captured with the large exposure amount and the density level F2a represented by the image data on the other side of the dynamic range (that is, the side of the area obtained with the intermediate exposure amount). Obtained by The exposure coefficient β2m, which is the ratio of the exposure, is used to determine the amount of change (Fb-Fa) in the density level of the two subject portions based on, for example, image data on the one side of the dynamic range in the first image data. The ratio between the dynamic range of the second image data for the same two subject portions and the change amount (F2b-F2a) of the density level based on the image data on the other side is obtained. In this way, the levels of the first and second image data are adjusted, and the image data on the one side of the dynamic range in the first image data is replaced by calculating and correcting the density level F2old of the second image data. By this calculation, the dynamic range can be further extended near the one side of the dynamic range of the first image data.

【0081】上述の説明および以下の説明では、主とし
て中間の露光量を有する画像データと、大きい露光量を
有する画像データとに関連して説明が行われるけれど
も、この中間の露光量の画像データとそれよりも小さい
露光量の画像データとに関しても同様に構成される。す
なわち濃度レベルα1を求めるにあたっては、たとえば
中間の露光量による第1画像データのうち、ダイナミッ
クレンジの一方寄り(すなわち被写体の輝度または照度
が高く、すなわち明るく、したがって小さい露光量で撮
像される領域側)の画像データが表す濃度レベルFd
と、前述の小さい露光量で撮像された第2画像データの
うち、ダイナミックレンジの他方寄り(すなわち中間の
露光量で得られる領域側)の画像データが表す濃度レベ
ルF1dとの差を演算することによって得られる。また
露光量の比である露光量係数β1mは、たとえば第1画
像データのうち、ダイナミックレンジの一方寄りの画像
データに基づいて、2つの被写体部分の濃度レベルの変
化量(Fd−Fc)を求め、またこれと同一の2つの被
写体部分に対する第2画像データのダイナミックレンジ
の前記他方寄りの画像データに基づく濃度レベルの変化
量(F1d−F1c)との比を演算して得られる。こう
して第1および第2画像データのレベル合わせを行うと
ともに、第1画像データにおけるダイナミックレンジの
前記一方寄りの画像データを、第2画像データの濃度レ
ベルF1oldを補正して演算して置換し、さらにこの
演算によって、第1画像データのダイナミックレンジの
前記一方寄りで、さらにダイナミックレンジを拡張する
ことができる。
In the above description and the following description, description will be made mainly in relation to image data having an intermediate exposure amount and image data having a large exposure amount. The same applies to image data with a smaller exposure amount. In other words, when obtaining the density level α1, for example, of the first image data at the intermediate exposure amount, the one of the dynamic range is shifted toward one side (that is, the brightness or illuminance of the subject is high, that is, the region side where the image is captured with a small exposure amount is bright. ) Represents the density level Fd represented by the image data.
And calculating the difference between the second image data captured with the small exposure amount and the density level F1d represented by the image data on the other side of the dynamic range (that is, the area obtained with the intermediate exposure amount). Obtained by The exposure coefficient β1m, which is the ratio of the exposures, is used to determine the amount of change (Fd−Fc) in the density level of the two object portions based on, for example, image data on the one side of the dynamic range in the first image data. The ratio between the dynamic range of the second image data for the same two subject portions and the change amount (F1d-F1c) of the density level based on the image data on the other side is calculated. In this way, the levels of the first and second image data are adjusted, and the one-side image data of the dynamic range in the first image data is calculated and replaced by correcting the density level F1old of the second image data. By this calculation, the dynamic range can be further extended near the one side of the dynamic range of the first image data.

【0082】また実施の形態は、前記補正後の画像デー
タの濃度レベルF2new,F1newは、 F2new = Fa+(F2old+α2−Fa)×β
2m、および F1new = Fd+(F1old+α1−Fd)×β
1m であることを特徴とする。
In the embodiment, the density levels F2new and F1new of the corrected image data are expressed as follows: F2new = Fa + (F2old + α2-Fa) × β
2m, and F1new = Fd + (F1old + α1-Fd) × β
1 m 2.

【0083】実施の形態に従えば、第2画像データの濃
度レベルF2old,F1oldを用い、前述の濃度レ
ベル差α2および露光量係数β2m,β1mを用いて、
第1画像データに合成される第2画像データの補正後の
濃度レベルF2new,F1newを得ることができ
る。
According to the embodiment, the density levels F2old and F1old of the second image data are used, and the density level difference α2 and the exposure coefficients β2m and β1m are used.
It is possible to obtain corrected density levels F2new and F1new of the second image data to be combined with the first image data.

【0084】画像データは、たとえばモノクロムであっ
てもよいけれども、赤R、緑Gおよび青Bの各色毎のカ
ラー用画像データであってもよい。
The image data may be monochrome, for example, but may also be color image data for each of red R, green G and blue B.

【0085】また実施の形態は、画像データは、赤R、
緑Gおよび青Bの各色毎のカラー用画像データであり、
露光量係数β2m,β1mは、各色毎の画像データによ
って得られた露光量係数β2R,β2G,β2B;β1
R,β1G,β1Bの平均値であることを特徴とする。
In the embodiment, the image data is represented by red R,
Color image data for each color of green G and blue B;
Exposure coefficient β2m, β1m are exposure coefficient β2R, β2G, β2B; β1 obtained from image data of each color.
R, β1G, and β1B are average values.

【0086】実施の形態に従えば、第1および第2画像
データがカラー用画像データである場合、露光量係数β
2m,β1mは、各色R,G,B毎の画像データによっ
て得られた個別的な露光量係数β2R,β2G,β2
B;β1R,β1G,β1Bの平均値であり、これに対
して濃度レベル差α2,α1は、各色R,G,B毎に独
立した個別的な値α2R,α2G,α2B;α1R,α
1G,α1Bを用いて、各色毎の補正後の画像データの
濃度レベルF2new,F1newを演算して求める。
これによって各色R,G,B毎の画像のセンサの感度差
および増幅率にばらつきがある場合であっても、色の再
現性に優れ、しかも各色R,G,B間での黒レベル差の
影響を少なくし、これによって疑似輪郭が発生しないよ
うにすることができる。
According to the embodiment, when the first and second image data are color image data, the exposure coefficient β
2m and β1m are individual exposure coefficient β2R, β2G, β2 obtained from image data for each color R, G, B.
B; average value of β1R, β1G, β1B, whereas density level differences α2, α1 are independent values α2R, α2G, α2B; α1R, α for color R, G, B, respectively.
Using 1G and α1B, density levels F2new and F1new of the corrected image data for each color are calculated and obtained.
As a result, even when the sensitivity difference and the amplification factor of the image sensor for each color R, G, and B vary, the color reproducibility is excellent, and the black level difference between the colors R, G, and B is reduced. The influence can be reduced so that a false contour does not occur.

【0087】また実施の形態は、各色毎の前記補正後の
画像データF2new,F1newを、その補正後の画
像データF2newを求めるために用いた画像データF
2oldが、露光量が大きい方の画像データであると
き、赤色の利得を青色の利得に比べて低下して色温度補
正し、その補正後の画像データF1newを求めるため
に用いた画像データF1oldが、露光量が小さい方の
画像データであるとき、青色の利得を赤色の利得に比べ
て低下して色温度補正することを特徴とする。
In this embodiment, the corrected image data F2new and F1new for each color are used as the image data F2new used to obtain the corrected image data F2new.
When 2old is the image data with the larger exposure amount, the gain of red is lowered compared to the gain of blue to correct the color temperature, and the image data F1old used to obtain the corrected image data F1new is When the image data has a smaller exposure amount, the gain of the blue color is reduced compared to the gain of the red color and the color temperature is corrected.

【0088】実施の形態に従えば、補正後の画像データ
の濃度レベルF2new,F1newの色温度補正を行
う。被写体が暗く、したがって絞り口径が大きくされ、
電荷蓄積時間を長く調整して露光量を大きくした第2画
像データを用いる場合には、その第2画像データの色温
度が低いので、赤色の利得を青色の利得に比べて低下さ
れて補正される。これとは逆に、明るい被写体では、露
光量は小さく調整され、この場合、第2画像データの色
温度は高いので、青色の利得を赤色の利得に比べて低下
する。
According to the embodiment, the color temperature correction of the density levels F2new and F1new of the corrected image data is performed. The subject is dark, so the aperture is large,
In the case of using the second image data in which the charge accumulation time is adjusted to be longer and the exposure amount is increased, since the color temperature of the second image data is low, the red gain is lowered and corrected compared to the blue gain. You. Conversely, for a bright subject, the exposure is adjusted to be small. In this case, the color temperature of the second image data is high, so that the blue gain is lower than the red gain.

【0089】また実施の形態は、或る露光量で撮像した
複数の濃度レベルを有する第1画像データをストアする
第1メモリと、第1画像データの露光量よりも大きい方
の露光量で、第1画像データと同一被写体を撮像した複
数の濃度レベルを有する第2画像データをストアする第
2メモリと、第1メモリにストアされている第1画像デ
ータの濃度レベルのダイナミックレンジ内で、露光量の
前記大きい方に対応した側にある複数の各予め定める濃
度レベルFa,Fbのうち、ダイナミックレンジの外方
寄りにある濃度レベルFaおよびさらに外方寄りにある
濃度レベル、ならびに前記予め定める外方寄りの濃度レ
ベルFaよりも内方にある濃度レベルFbの濃度レベル
を有する第1メモリの画素の座標を抽出する第1抽出手
段と、第1抽出手段によって抽出された座標と同一座標
を有する第2メモリの画素を抽出する第2抽出手段と、
第2抽出手段の出力に応答し、前記予め定める各濃度レ
ベルFa,Fb毎に、第2メモリから抽出された画素の
有する濃度レベルの平均値F2a,F2bを求める平均
値演算手段と、平均値演算手段の出力に応答し、第2画
像データの濃度レベルを、第1画像データの濃度レベル
に濃度レベル合わせをするためのダイナミックレンジの
外方寄りにある濃度レベルFaに関する濃度レベル差α
2、 α2 = Fa−F2a を求め、さらに、第2画像データの濃度レベルの傾きに
対する第1画像データの濃度レベルの傾きの比である露
光量係数β2m、 β2m = (Fb−Fa)/(F2b−F2a) を求める第1演算手段と、第2抽出手段の出力に応答
し、第1メモリの前記予め定める濃度レベルFa,Fb
よりもダイナミックレンジのさらに外方にある濃度レベ
ルを有する各画素の座標と同一座標を有する第2メモリ
の画素の濃度レベルをF2oldとするとき、補正後の
画像データの濃度レベルF2new、 F2new = Fa+(F2old+α2−Fa)×β
2m を演算する第2演算手段とを含むことを特徴とする画像
のダイナミックレンジを拡張する装置である。
Further, according to the embodiment, a first memory for storing first image data having a plurality of density levels imaged at a certain exposure amount, and an exposure amount larger than the exposure amount of the first image data, A second memory for storing second image data having a plurality of density levels obtained by capturing an image of the same subject as the first image data, and exposing light within a dynamic range of density levels of the first image data stored in the first memory; Among the plurality of predetermined density levels Fa and Fb on the side corresponding to the larger amount, the density level Fa outside the dynamic range, the density level further outside the dynamic range, and the predetermined outside level. First extracting means for extracting the coordinates of a pixel in a first memory having a density level of a density level Fb which is inside the density level Fa closer to the first level; A second extraction means for extracting a pixel of the second memory having the extracted coordinates the same coordinate by,
Means for calculating average values F2a and F2b of the density levels of the pixels extracted from the second memory for each of the predetermined density levels Fa and Fb in response to the output of the second extraction means; In response to the output of the arithmetic means, the density level difference α relating to the density level Fa outside the dynamic range for adjusting the density level of the second image data to the density level of the first image data.
2, α2 = Fa−F2a, and further, exposure coefficient β2m, β2m = (Fb−Fa) / (F2b), which is the ratio of the gradient of the density level of the first image data to the gradient of the density level of the second image data. -F2a), and in response to the output of the second extracting means, the predetermined density levels Fa, Fb in the first memory.
When the density level of a pixel in the second memory having the same coordinates as the coordinates of each pixel having a density level further outside the dynamic range is F2old, the density levels F2new, F2new = Fa + of the corrected image data. (F2old + α2-Fa) × β
And a second calculating means for calculating 2m 2.

【0090】また実施の形態は、或る露光量で撮像した
複数の濃度レベルを有する第1画像データをストアする
第1メモリと、第1画像データの露光量よりも小さい方
の露光量で、第1画像データと同一被写体を撮像した複
数の濃度レベルを有する第2画像データをストアする第
2メモリと、第1メモリにストアされている第1画像デ
ータの濃度レベルのダイナミックレンジ内で、露光量の
前記小さい方に対応した側にある複数の各予め定める濃
度レベルFd,Fcのうち、ダイナミックレンジの外方
寄りにある濃度レベルFdおよびさらに外方寄りにある
濃度レベル、ならびに前記予め定める外方寄りの濃度レ
ベルFdよりも内方にある濃度レベルFcの濃度レベル
を有する第1メモリの画素の座標を抽出する第1抽出手
段と、第1抽出手段によって抽出された座標と同一座標
を有する第2メモリの画素を抽出する第2抽出手段と、
第2抽出手段の出力に応答し、前記予め定める各濃度レ
ベルFd,Fc毎に、第2メモリから抽出された画素の
有する濃度レベルの平均値F1d,F1cを求める平均
値演算手段と、平均値演算手段の出力に応答し、第2画
像データの濃度レベルを、第1画像データの濃度レベル
に濃度レベル合わせをするためのダイナミックレンジの
外方寄りにある濃度レベルFdに関する濃度レベル差α
1、 α1 = Fd−F1d を求め、さらに、第2画像データの濃度レベルの傾きに
対する第1画像データの濃度レベルの傾きの比である露
光量係数β1m、 β1m = (Fd−Fc)/(F1d−F1c) を求める第1演算手段と、第2抽出手段の出力に応答
し、第1メモリの前記予め定める濃度レベルFd,Fc
よりもダイナミックレンジのさらに外方にある濃度レベ
ルを有する各画素の座標と同一座標を有する第2メモリ
の画素の濃度レベルをF1oldとするとき、補正後の
画像データの濃度レベルF1new、 F1new = Fd+(F1old+α1−Fd)×β
1m を演算する第2演算手段とを含むことを特徴とする画像
のダイナミックレンジを拡張する装置である。
Further, according to the embodiment, a first memory for storing first image data having a plurality of density levels imaged at a certain exposure amount, and an exposure amount smaller than the exposure amount of the first image data, A second memory for storing second image data having a plurality of density levels obtained by capturing an image of the same subject as the first image data, and exposing light within a dynamic range of density levels of the first image data stored in the first memory; Among the plurality of predetermined density levels Fd and Fc on the side corresponding to the smaller amount, the density level Fd located outside the dynamic range and the density level located further outside the dynamic range, and the predetermined outside. First extracting means for extracting the coordinates of a pixel in the first memory having a density level of the density level Fc which is inside the density level Fd closer to the first extraction means; A second extraction means for extracting a pixel of the second memory having the extracted coordinates the same coordinate by,
Means for calculating average values F1d and F1c of the density levels of the pixels extracted from the second memory for each of the predetermined density levels Fd and Fc in response to the output of the second extraction means; In response to the output of the calculating means, the density level of the second image data is adjusted to the density level of the first image data.
1, α1 = Fd−F1d, and the exposure coefficient β1m, β1m = (Fd−Fc) / (F1d), which is the ratio of the gradient of the density level of the first image data to the gradient of the density level of the second image data. -F1c) in response to the output of the first calculating means and the output of the second extracting means.
When the density level of a pixel in the second memory having the same coordinates as the coordinates of each pixel having a density level further outside the dynamic range is F1old, the density levels F1new, F1new = Fd + of the image data after correction. (F1old + α1-Fd) × β
And a second calculating means for calculating 1m 2.

【0091】実施の形態に従えば、第1抽出手段によっ
て、たとえば中間の露光量で撮像して得られた第1メモ
リにストアされている第1画像データにおける露光量の
いずれか一方に対応した側、たとえば大きい露光量で撮
像した第2画像データ側にある複数、たとえば2つの予
め定める濃度レベルFa,Fbを有する第1メモリの画
素の座標を抽出し、第2抽出手段では、この第1メモリ
の画素の抽出された座標と同一座標を有する、換言する
と同一の被写体部分における第2メモリの画素を、第2
抽出手段によって抽出し、この第2抽出手段によって得
られた座標を有する第2メモリの画素が有している濃度
レベルを求めて、その平均値F2a,F2bを求める。
ダイナミックレンジの外方寄りにある濃度レベルFaに
対応する平均値F2aに基づいて濃度レベル差α2を求
める。また外方寄りの濃度レベルFaと、それよりも内
方にある濃度レベルFbとにそれぞれ対応する平均値F
2a,F2bを用いて、露光量係数β2mを求める。こ
のようにして平均値F2a,F2bを用いることによっ
て、濃度レベル差α2および露光量係数β2mの精度を
高めることができ、露光量の違いによる誤差を小さくす
ることができる。
According to the embodiment, for example, the first extracting means corresponds to any one of the exposure amounts in the first image data stored in the first memory obtained by imaging with the intermediate exposure amount. Side, for example, a plurality of, for example, two, coordinates of pixels of a first memory having predetermined density levels Fa and Fb on the side of the second image data picked up with a large exposure amount. A pixel in the second memory having the same coordinates as the extracted coordinates of the pixel in the memory, in other words,
The density level extracted by the extracting means, the density level of the pixel of the second memory having the coordinates obtained by the second extracting means is obtained, and the average values F2a and F2b are obtained.
The density level difference α2 is obtained based on the average value F2a corresponding to the density level Fa located outside the dynamic range. Also, the average values F corresponding to the density level Fa closer to the outside and the density level Fb located further inward are shown.
Exposure coefficient β2m is obtained using 2a and F2b. By using the average values F2a and F2b in this manner, the accuracy of the density level difference α2 and the exposure coefficient β2m can be improved, and errors due to differences in exposure can be reduced.

【0092】また実施の形態は、第1および第2画像デ
ータは、赤R、緑Gおよび青Bの各色毎のカラー用画像
データであり、第1演算手段は、各色毎の第1および第
2画像データに基づいて、各色毎に露光量係数β2R,
β2G,β2B;β1R,β1G,β1Bを求め、その
各色毎の露光量係数β2R,β2G,β2B;β1R,
β1G,β1Bの平均値β2m,β1mを求めて第2演
算手段に与えることを特徴とする。
In the embodiment, the first and second image data are color image data for each of red R, green G, and blue B, and the first arithmetic means performs the first and second image data for each color. Based on the two image data, the exposure coefficient β2R,
β2G, β2B; β1R, β1G, β1B are obtained, and the exposure coefficient β2R, β2G, β2B for each color is determined.
It is characterized in that average values β2m and β1m of β1G and β1B are obtained and given to the second calculating means.

【0093】実施の形態に従えば、第1および第2画像
データは各色毎のカラー用画像データであり、この場
合、補正後の画像データの濃度レベルF2new,F1
newを求めるにあたって用いられる露光量係数β2
m,β1mは、各色毎に求めた露光量係数β2R,β2
G,β2B;β1R,β1G,β1Bの平均値とする。
これによって各色R,G,B毎のセンサ感度および増幅
率にばらつきがある場合でも、色の再現性に優れ、各色
R,G,B間での黒レベル差の影響を少なくし、疑似輪
郭が発生しないようにすることができる。濃度レベル差
α2は、各色R,G,B毎に、補正後の画像データの濃
度レベルF2new,F1newを求めるために、用い
られる。
According to the embodiment, the first and second image data are color image data for each color. In this case, the density levels F2new and F1 of the corrected image data are used.
Exposure coefficient β2 used in obtaining new
m and β1m are exposure amount coefficients β2R and β2 obtained for each color.
G, β2B; average values of β1R, β1G, and β1B.
As a result, even when the sensor sensitivities and amplification factors of the respective colors R, G, and B vary, the color reproducibility is excellent, the influence of the black level difference between the colors R, G, and B is reduced, and the pseudo contour is reduced. It can be prevented from occurring. The density level difference α2 is used to determine the density levels F2new and F1new of the corrected image data for each of the colors R, G, and B.

【0094】また実施の形態は、第1抽出手段は、
(a)第1メモリにストアされている第1画像データの
濃度レベル毎の画素数を表すヒストグラムを作成する手
段と、(b)ヒストグラム作成手段の出力に応答し、前
記予め定める濃度レベルFa,Fb;Fd,Fcのう
ち、一方の予め定める濃度レベルFa,Fdは、他方の
予め定める濃度レベルFb,Fcよりもダイナミックレ
ンジの外方寄りに定め、かつ前記他方の予め定める濃度
レベルFb,Fcを、前記一方の予め定める濃度レベル
Fa,Fdからダイナミックレンジ内方に予め定める画
素数以上の濃度レベルを有する最初の濃度レベルとして
定める手段とを含むことを特徴とする。
Also, in the embodiment, the first extracting means includes:
(A) means for creating a histogram representing the number of pixels for each density level of the first image data stored in the first memory; and (b) responding to the output of the histogram creating means, Fb; Fd, Fc, one of the predetermined density levels Fa, Fd is set outside the dynamic range of the other predetermined density level Fb, Fc, and the other predetermined density level Fb, Fc is set. Is defined as a first density level having a density level equal to or more than a predetermined number of pixels within the dynamic range from the one of the predetermined density levels Fa and Fd.

【0095】実施の形態に従えば、第1画像データにお
ける一方の濃度レベルFa,Fdによって、その一方の
濃度レベルFa,Fdよりもダイナミックレンジの内方
寄りにある規定範囲を設定し、この規定範囲内で、予め
定める画素数以上の濃度レベルを有する最も前記一方濃
度レベルFa,Fd寄りの濃度レベルを、他方の予め定
める濃度レベルFb,Fcとして定める。これによって
露光量係数β2m,β1mを高い精度で演算して求める
ことができるようになる。
According to the embodiment, a specified range which is closer to the inside of the dynamic range than one of the density levels Fa and Fd is set by one of the density levels Fa and Fd in the first image data. Within the range, the density level closest to the one density level Fa or Fd having a density level equal to or more than a predetermined number of pixels is determined as the other predetermined density level Fb or Fc. This makes it possible to calculate and calculate the exposure coefficient β2m and β1m with high accuracy.

【0096】また実施の形態は、(a)第1および第2
画像データは、赤R、緑Gおよび青Bの各色毎のカラー
用画像データであり、(b)第1画像データの露光量に
比べて第2画像データの露光量が大きいとき、赤色の利
得を青色の利得に比べて低下して設定し、第2画像デー
タの露光量が小さいとき、青色の利得を赤色の利得に比
べて低下して設定する色温度補正用メモリと、(c)色
温度補正用メモリにストアされている利得を、前記補正
後の画像データF2new,F1newに掛算する色温
度補正演算手段とを含むことを特徴とする請求項9〜1
2のうちの1つに記載の画像のダイナミックレンジを拡
張する装置。
In the embodiment, (a) the first and the second
The image data is color image data for each of red R, green G and blue B. (b) When the exposure amount of the second image data is larger than the exposure amount of the first image data, the gain of the red color Is set lower than the blue gain, and when the exposure amount of the second image data is small, the color temperature correction memory sets the blue gain lower than the red gain, and 2. A color temperature correction calculating means for multiplying the gain stored in the temperature correction memory by the corrected image data F2new and F1new.
Device for extending the dynamic range of an image according to one of the two.

【0097】実施の形態に従えば、第1および第2画像
データがカラー用画像データである場合には、前述のよ
うに色温度補正を行い、1つの被写体における明るい部
分と暗い部分での露光量の違いに起因した色温度の違い
を補正する。
According to the embodiment, when the first and second image data are color image data, the color temperature is corrected as described above, and the exposure in the bright and dark portions of one subject is performed. The difference in color temperature caused by the difference in amount is corrected.

【0098】また実施の形態は、或る露光量で撮像した
複数の濃度レベルを有する第1画像データをストアする
第1メモリと、第1画像データの露光量よりも大の露光
量で、第1画像データと同一被写体を撮像した複数の濃
度レベルを有する第2画像データをストアする第2メモ
リと、第1画像データの露光量よりも小の露光量で、第
1画像データと同一被写体を撮像した複数の濃度レベル
を有する第3画像データをストアする第3メモリと、第
1メモリにストアされている第1画像データの濃度レベ
ルのダイナミックレンジ内で、第1画像データの濃度レ
ベルが、露光量の大きい方に対応した一方側にある予め
定める第1濃度レベルFaと、露光量の小さい方に対応
した他方側にある第2濃度レベルFdとの間の規定範囲
よりも外方であって、第1濃度レベルFaよりも外方に
あるか、または第2濃度レベルFdよりも外方にあるか
を判断する範囲判断手段と、範囲判断手段の出力に応答
し、第1画像データの濃度レベルが第1濃度レベルFa
よりも外方にあるとき、ダイナミックレンジの前記一方
側で第1濃度レベルFaよりもダイナミックレンジ内方
の第3濃度レベルFbを定め、第1の濃度レベルFa以
下および第3濃度レベルFbの濃度レベルを有する第1
メモリにストアされている第1画像データの画素の座標
を抽出する第1抽出手段と、第1抽出手段によって抽出
された座標と同一座標を有する第2メモリの画素を抽出
する第2抽出手段と、第2抽出手段の出力に応答し、第
1および第3濃度レベルFa,Fb毎に、第2メモリか
ら抽出された画素の有する濃度レベルの平均値F2a,
F2bを求める第1平均値演算手段と、第1平均値演算
手段の出力に応答し、第2画像データの濃度レベルを、
第1画像データの濃度レベルに濃度レベル合わせをする
ためのダイナミックレンジの外方寄りにある第1濃度レ
ベルFaに関する濃度レベル差α2、 α2 = Fa−F2a を求め、さらに、第2画像データの濃度レベルの傾きに
対する第1画像データの濃度レベルの傾きの比である露
光量係数β2m、 β2m = (Fb−Fa)/(F2b−F2a) を求める第1演算手段と、第2抽出手段の出力に応答
し、第1メモリの第1濃度レベルFa未満を有する各画
素の座標と同一座標を有する第2メモリの画素の濃度レ
ベルをF2oldとするとき、補正後の画像データの濃
度レベルF2new、 F2new = Fa+(F2old+α2−Fa)×β
2m を演算する第2演算手段と、範囲判断手段の出力に応答
し、第1画像データの濃度レベルが第2濃度レベルFd
よりも外方にあるとき、ダイナミックレンジの前記他方
側で第2濃度レベルFdよりもダイナミックレンジ内方
の第4濃度レベルFcを定め、第2濃度レベルFd以上
および第4濃度レベルFcの濃度レベルを有する第1メ
モリにストアされている画素の座標を抽出する第3抽出
手段と、第3抽出手段によって抽出された座標と同一座
標を有する第3メモリの画素を抽出する第4抽出手段
と、第4抽出手段の出力に応答し、第2および第4濃度
レベルFd,Fc毎に、第3メモリから抽出された画素
の有する濃度レベルの平均値F1d,F1cを求める第
2平均値演算手段と、第2平均値演算手段の出力に応答
し、第3画像データの濃度レベルを第1画像データの濃
度レベルに濃度レベル合わせをするためのダイナミック
レンジの外方寄りにある第2濃度レベルFdに関する濃
度レベル差α1、 α1 = Fd−F1d を求め、さらに、第3画像データの濃度レベルの傾きに
対する第1画像データの濃度レベルの傾きの比である露
光量係数β1m、 β1m = (Fd−Fc)/(F1d−F1c) を求める第3演算手段と、第4抽出手段の出力に応答
し、第1メモリの第2濃度レベルFdを超える濃度レベ
ルを有する各画素の座標と同一座標を有する第3メモリ
の画素の濃度レベルをF1oldとするとき、補正後の
画像データの濃度レベルF1new、 F1new = Fd+(F1old+α1−Fd)×β
1m を演算する第4演算手段とを含むことを特徴とする画像
のダイナミックレンジを拡張する装置である。
In the embodiment, a first memory for storing first image data having a plurality of density levels imaged at a certain exposure amount, and a first memory having an exposure amount larger than the exposure amount of the first image data. A second memory for storing second image data having a plurality of density levels obtained by imaging the same subject as the one image data; and storing the same subject as the first image data with an exposure smaller than the exposure of the first image data. A third memory for storing third image data having a plurality of imaged density levels and a density level of the first image data within a dynamic range of density levels of the first image data stored in the first memory. It is outside the specified range between a predetermined first density level Fa on one side corresponding to the larger exposure amount and a second density level Fd on the other side corresponding to the smaller exposure amount. , A range judging unit for judging whether it is outside the first density level Fa or outside the second density level Fd, and responding to the output of the range judging unit, The level is the first density level Fa
When the third density level Fb is outside the first density level Fa, the third density level Fb is determined on the one side of the dynamic range to be inside the first density level Fa. First with level
First extracting means for extracting the coordinates of the pixels of the first image data stored in the memory, and second extracting means for extracting the pixels of the second memory having the same coordinates as the coordinates extracted by the first extracting means; , In response to the output of the second extracting means, for each of the first and third density levels Fa and Fb, the average value F2a, of the density levels of the pixels extracted from the second memory.
A first average value calculating means for calculating F2b, and a density level of the second image data in response to an output of the first average value calculating means,
A density level difference α2, α2 = Fa−F2a relating to the first density level Fa located outside the dynamic range for adjusting the density level to the density level of the first image data is obtained. The first calculation means for calculating the exposure coefficient β2m, β2m = (Fb−Fa) / (F2b−F2a), which is the ratio of the gradient of the density level of the first image data to the gradient of the level, and the output of the second extraction means. In response, when the density level of a pixel in the second memory having the same coordinates as the coordinates of each pixel having a lower density than the first density level Fa in the first memory is F2old, the density levels F2new, F2new of the image data after correction are given. Fa + (F2old + α2-Fa) × β
2m, and the density level of the first image data is changed to the second density level Fd in response to the output of the range determining means.
When it is more outward than the second density level, a fourth density level Fc that is inside the dynamic range from the second density level Fd is determined on the other side of the dynamic range, and the density level is equal to or higher than the second density level Fd and the fourth density level Fc. Third extracting means for extracting the coordinates of the pixels stored in the first memory having: and fourth extracting means for extracting the pixels of the third memory having the same coordinates as the coordinates extracted by the third extracting means; Second average value calculating means for responding to the output of the fourth extracting means for obtaining, for each of the second and fourth density levels Fd, Fc, average values F1d, F1c of the density levels of the pixels extracted from the third memory; Responsive to the output of the second average value calculating means, the density level of the third image data is shifted toward the outside of the dynamic range for adjusting the density level to the density level of the first image data. A density level difference α1, α1 = Fd−F1d with respect to the second density level Fd is obtained, and an exposure coefficient β1m, which is a ratio of a gradient of the density level of the first image data to a gradient of the density level of the third image data, β3m = (Fd−Fc) / (F1d−F1c), and the coordinates of each pixel having a density level exceeding the second density level Fd of the first memory in response to the output of the fourth extraction means. When the density level of the pixel in the third memory having the same coordinates as F1old is F1old, the density level F1new of the corrected image data, F1new = Fd + (F1old + α1-Fd) × β
And a fourth calculating means for calculating 1m 2.

【0099】実施の形態に従えば、第1画像データは、
中間の露光量で撮像して得られた画像データであり、第
2画像データは大きい露光量で撮像して得られた画像デ
ータであり、第3画像データは小さい露光量で撮像して
得られた画像データであり、これによって第1画像デー
タの両側のダイナミックレンジを、濃度レベル合わせを
行うとともに露光量比が一致するようにして、ダイナミ
ックレンジを上下両側に広げることができるようにな
る。
According to the embodiment, the first image data is
The second image data is image data obtained by imaging with a large exposure, and the third image data is image data obtained by imaging with a small exposure. With this, the dynamic range on both sides of the first image data can be extended to both upper and lower sides by adjusting the density level and matching the exposure amount ratio.

【0100】また実施の形態は、同一の被測定物理量を
相互に異なる特性で測定して各特性毎に同一時刻で複数
の検出データを得、基準とする検出データのダイナミッ
クレンジの両端または片端の検出レベルを、異なる特性
で測定した検出データの検出レベルと検出レベル合わせ
α1,α2をするとともに、同一被測定対象に対する基
準とする検出データと異なる特性で測定した検出データ
との被測定物理量の変化量(Fb−Fa,Fd−Fc)
に対する検出レベルの変化量(F2b−F2a,F1d
−F1c)の比である係数β2m,β1mを用いて、基
準とする検出データに対して異なる特性で測定した検出
データを補正することを特徴とする検出器のダイナミッ
クレンジを拡張する方法である。
In the embodiment, the same physical quantity to be measured is measured with mutually different characteristics, a plurality of detection data are obtained at the same time for each characteristic, and both ends or one end of the dynamic range of the reference detection data are obtained. The detection level is adjusted to the detection level of the detection data measured with different characteristics and the detection level α1, α2, and the change of the physical quantity to be measured between the reference data for the same measurement object and the detection data measured with different characteristics Amount (Fb-Fa, Fd-Fc)
(F2b-F2a, F1d)
-F1c) is a method of extending the dynamic range of a detector, wherein the detection data measured with different characteristics from the reference detection data is corrected using the coefficients β2m and β1m.

【0101】また実施の形態は、被測定物理量を予め定
める特性で検出した第1検出データをストアする第1メ
モリと、低い値の範囲内にある被測定物理量を、第1特
性による第1検出データの検出レベルよりも大きい検出
レベルで得る第2特性によって前記被測定物理量を前記
第1検出データと同一時刻で検出した第2検出データを
ストアする第2メモリと、第1メモリにストアされてい
る第1検出データの検出レベルのダイナミックレンジ内
で、検出レベルの隣接した側にある複数の各予め定める
検出レベルFa,Fbのうち、ダイナミックレンジの外
方寄りにある検出レベルFaおよびさらに外方寄りにあ
る検出レベルならびに前記予め定める外方寄りの検出レ
ベルFaよりも内方にある検出レベルFbの検出レベル
を有する第1メモリの時間軸上の時刻を抽出する第1抽
出手段と、第1抽出手段によって抽出された時刻と同一
時刻における第2メモリの検出データを抽出する第2抽
出手段と、第2抽出手段の出力に応答し、第2検出デー
タの検出レベルを、第1検出データの検出レベルに検出
レベル合わせをするためのダイナミックレンジの外方寄
りにある検出レベルFaに関する検出レベル差α2、 α2=Fa−F2a を求め、さらに、第2検出データの検出レベルの傾きに
対する第1検出データの検出レベルの傾きの比である係
数β2m、 β2m=(Fb−Fa)/(F2b−F2a) を求める第1演算手段と、第2抽出手段の出力に応答
し、第1メモリの前記予め定める検出レベルFa,Fb
よりもさらに外方にある検出レベルを有する各同一時刻
毎の第2メモリの検出レベルをF2oldとするとき、
補正後の検出データの検出レベルF2new、 F2new=Fa+(F2old+α2−Fa)×β2
m を演算する第2演算手段とを含むことを特徴とする検出
器のダイナミックレンジを拡張する装置である。
In the embodiment, a first memory for storing first detection data obtained by detecting a physical quantity to be measured with a predetermined characteristic, and a physical quantity to be measured within a low value range are first detected by a first characteristic. A second memory for storing second detection data obtained by detecting the physical quantity to be measured at the same time as the first detection data by a second characteristic obtained at a detection level higher than the data detection level; Of the plurality of predetermined detection levels Fa and Fb on the side adjacent to the detection level within the dynamic range of the detection level of the first detection data, and the detection level Fa outside the dynamic range and further outside. A first memo having a detection level closer to the outside and a detection level Fb closer to the inside than the predetermined outside detection level Fa. First extracting means for extracting a time on the time axis of the second extracting means, second extracting means for extracting detection data of the second memory at the same time as the time extracted by the first extracting means, and an output of the second extracting means. In response, the detection level difference α2, α2 = Fa−F2a relating to the detection level Fa outside the dynamic range for adjusting the detection level of the second detection data to the detection level of the first detection data. First calculating means for obtaining coefficients β2m, β2m = (Fb−Fa) / (F2b−F2a), which are the ratios of the slope of the detection level of the first detection data to the slope of the detection level of the second detection data. , The predetermined detection levels Fa and Fb of the first memory in response to the output of the second extraction means.
When the detection level of the second memory at each same time having a detection level further outside than that is F2old,
Detection level F2new of the corrected detection data, F2new = Fa + (F2old + α2-Fa) × β2
and a second calculating means for calculating m. 2 is a device for extending the dynamic range of the detector.

【0102】また実施の形態は、被測定物理量を予め定
める特性で検出した第1検出データをストアする第1メ
モリと、高い値の範囲内にある被測定物理量を、第1特
性による第1検出データの検出レベルよりも大きい検出
レベルで得る第2特性によって前記被測定物理量を前記
第1検出データと同一時刻で検出した第2検出データを
ストアする第2メモリと、第1メモリにストアされてい
る第1検出データの検出レベルのダイナミックレンジ内
で、検出レベルの隣接した側にある複数の各予め定める
検出レベルFd,Fcのうち、ダイナミックレンジの外
方寄りにある検出レベルFdおよびさらに外方寄りにあ
る検出レベルならびに前記予め定める外方寄りの検出レ
ベルFdよりも内方にある検出レベルFcの検出レベル
を有する第1メモリの時間軸上の時刻を抽出する第1抽
出手段と、第1抽出手段によって抽出された時刻と同一
時刻における第2メモリの検出データを抽出する第2抽
出手段と、第2抽出手段の出力に応答し、第2検出デー
タの検出レベルを、第1検出データの検出レベルに検出
レベル合わせをするためのダイナミックレンジの外方寄
りにある検出レベルFdに関する検出レベル差α1、 α1=Fd−F1d を求め、さらに、第2検出データの検出レベルの傾きに
対する第1検出データの検出レベルの傾きの比である係
数β1m、 β1m=(Fd−Fc)/(F1d−F1c) を求める第1演算手段と、第2抽出手段の出力に応答
し、第1メモリの前記予め定める検出レベルFd,Fc
よりもさらに外方にある検出レベルを有する各同一時刻
毎の第2メモリの検出レベルをF1oldとするとき、
補正後の検出データの検出レベルF1new、 F1new=Fd+(F1old+α1−Fd)×β1
m を演算する第2演算手段とを含むことを特徴とする検出
器のダイナミックレンジを拡張する装置である。
Further, in the present embodiment, the first memory for storing the first detection data obtained by detecting the physical quantity to be measured with a predetermined characteristic, and the first detection of the physical quantity to be measured within a high value range by the first characteristic. A second memory for storing second detection data obtained by detecting the physical quantity to be measured at the same time as the first detection data by a second characteristic obtained at a detection level higher than the detection level of the data; Within the dynamic range of the detection level of the first detection data, among the plurality of predetermined detection levels Fd and Fc on the side adjacent to the detection level, the detection level Fd that is closer to the outside of the dynamic range and the detection level Fd that is further outside. A first memo having a detection level closer to the outside and a detection level Fc closer to the inside than the predetermined outside detection level Fd. First extracting means for extracting the time on the time axis of the second extracting means; second extracting means for extracting the detection data of the second memory at the same time as the time extracted by the first extracting means; In response, the detection level difference α1 and α1 = Fd−F1d relating to the detection level Fd located outside of the dynamic range for adjusting the detection level of the second detection data to the detection level of the first detection data. First calculating means for calculating the coefficients β1m, β1m = (Fd−Fc) / (F1d−F1c), which are the ratios of the slope of the detection level of the first detection data to the slope of the detection level of the second detection data. , The predetermined detection levels Fd, Fc of the first memory in response to the output of the second extraction means.
When the detection level of the second memory at each same time having a detection level further outside than the above is F1old,
Detection level F1new of the corrected detection data, F1new = Fd + (F1old + α1-Fd) × β1
and a second calculating means for calculating m. 2 is a device for extending the dynamic range of the detector.

【0103】実施の形態に従えば、電気信号の電圧また
は電流などの振幅、温度ならびに湿度などの時間経過に
伴って変化する被測定物理量を測定する検出器のダイナ
ミックレンジを拡張することができる。実施の形態はこ
のように画像に関連して実施されるだけでなく、その他
の被測定物理量を測定する検出器に関連して広範囲に実
施することができる。
According to the embodiment, it is possible to extend the dynamic range of a detector for measuring a physical quantity to be measured that changes with time, such as the amplitude of an electric signal, such as voltage or current, temperature, and humidity. Embodiments can thus be implemented not only in connection with images, but also in a wide range in connection with other detectors for measuring the physical quantity to be measured.

【0104】[0104]

【発明の効果】請求項1および請求項2の本発明によれ
ば、広ダイナミックレンジの第1画像データにおける濃
度レベルの相対関係を、ダイナミックレンジ圧縮後の狭
ダイナミックレンジである第3濃度レベル範囲を有する
画像データにおいても保持することができるので、第1
画像データの明るい部分と暗い部分との差が大きい場合
であっても、各部分での濃度レベル変化が表現され、濃
度レベルの階調変化のある見た目に自然な画像を得るこ
とができる。こうして離隔して存在する濃度レベル分布
の山に、広ダイナミックレンジ画像の圧縮時の白つぶれ
および黒つぶれを防止し、階調変化を重視した滑らかな
画像を得ることができるようになり、画像データを可視
化して人間に、さらに一層自然に見せることができるよ
うになる。また本発明によれば、全体的に暗い方あるい
は明るい方に濃度レベルの偏りがある広ダイナミックレ
ンジ画像であっても、適正なレベルに変換された見やす
い狭ダイナミックレンジを有する圧縮画像を得ることが
できる。
According to the first and second aspects of the present invention, the relationship between the density levels in the first image data having a wide dynamic range is determined by the third density level range which is a narrow dynamic range after dynamic range compression. Can be held even in image data having
Even when there is a large difference between a bright part and a dark part of the image data, a change in the density level in each part is expressed, and a visually natural image having a gradation change in the density level can be obtained. In this way, it is possible to prevent the loss of white and black when compressing a wide dynamic range image on the mountain of the density level distribution that exists at a distance, and to obtain a smooth image emphasizing the gradation change. Can be visualized to make humans look even more natural. Further, according to the present invention, it is possible to obtain a compressed image having an easily viewable narrow dynamic range converted to an appropriate level even if the image has a wide dynamic range image in which the density level is biased in dark or bright areas as a whole. it can.

【0105】請求項3の本発明によれば、第1画像デー
タを第3濃度レベル範囲に配分するにあたり、第1およ
び第2圧縮係数kL,kHを演算して求めて、第2濃度
レベル範囲における割当値Zm1,Zm2に関する下お
よび上の各濃度レベル範囲を、第3濃度レベル範囲CL
〜CHにおける基準濃度レベルCcに関して下および上
に1次関数で線形配分することができる。
According to the third aspect of the present invention, in distributing the first image data to the third density level range, the first and second compression coefficients kL and kH are calculated and calculated to obtain the second density level range. , The lower and upper density level ranges related to the assigned values Zm1 and Zm2 in the third density level range CL
It can be linearly distributed with a linear function below and above with respect to the reference concentration level Cc in ~ CH.

【0106】請求項4の本発明によれば、カラー用画像
データである場合には、全ての色R,G,Bの平均値E
mを求めるようにし、各色R,G,B毎のダイナミック
レンジの圧縮演算を行い、これによって各色R,G,B
毎の階調のつぶれを防止することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, when the image data is color image data, the average value E of all the colors R, G, and B is used.
m is calculated, and a dynamic range compression operation is performed for each of the colors R, G, and B, whereby the colors R, G, and B are calculated.
It is possible to prevent the collapse of each gradation.

【0107】請求項5,9,11,14の本発明によれ
ば、離隔濃度分布だけでなく連続濃度分布の第1画像デ
ータに関しても、同様な演算処理によってダイナミック
レンジの圧縮が可能になる。
According to the fifth, ninth, eleventh, and fourteenth aspects of the present invention, the dynamic range can be compressed not only for the separated density distribution but also for the first image data having the continuous density distribution by the same arithmetic processing.

【0108】請求項6の本発明によれば、前述の請求項
1,2と同様に、第1画像データの明るさ、すなわち濃
度レベルの相対関係を保持したままで、ダイナミックレ
ンジの圧縮を行うことができる。
According to the sixth aspect of the present invention, similar to the first and second aspects, the dynamic range is compressed while maintaining the brightness of the first image data, that is, the relative relationship of the density level. be able to.

【0109】請求項7の本発明によれば、請求項3と同
様に、第3濃度レベル範囲における基準濃度レベルCc
に関して下および上の濃度レベルの範囲での1次関数に
よる配分を行うことが自動的に可能になる。
According to the seventh aspect of the present invention, similarly to the third aspect, the reference density level Cc in the third density level range is provided.
It is automatically possible to make a distribution by a linear function in the range of the lower and upper density levels for.

【0110】請求項8の本発明によれば、前述の請求項
4と同様に、各色R,G,B毎の色のつぶれを防止した
ダイナミックレンジ圧縮が可能になる。
According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to perform dynamic range compression in which color collapse of each of the colors R, G, and B is prevented, as in the above-described fourth aspect.

【0111】請求項10,12,13の本発明によれ
ば、同一被写体を相互に異なる露光量で撮像して得た複
数画面分の画像データに基づいてダイナミックレンジ
を、一旦、拡張し、その後、濃度レベルの相対関係を保
持したままでダイナミックレンジを圧縮するようにした
ので、そのダイナミックレンジが狭い陰極線管または液
晶表示装置などによっても、画像の白、黒つぶれを防止
した階調変化を重視した滑らかな画像を表示などによっ
て出力することができる。
According to the tenth, twelfth, and thirteenth aspects of the present invention, the dynamic range is temporarily extended based on image data of a plurality of screens obtained by imaging the same subject with different exposure amounts, and thereafter, Because the dynamic range is compressed while maintaining the relative relationship of density levels, emphasis is placed on the gradation change that prevents white and black loss in the image even with a cathode ray tube or liquid crystal display device with a narrow dynamic range. The resulting smooth image can be output by display or the like.

【0112】請求項15および請求項17の本発明によ
れば、時間経過に伴って被測定物理量を測定する検出器
のダイナミックレンジを、その検出データの大小の相対
関係を保持したままで、検出器のダイナミックレンジを
圧縮することができる。
According to the fifteenth and seventeenth aspects of the present invention, the dynamic range of the detector for measuring the physical quantity to be measured with the passage of time is detected while maintaining the relative size of the detected data. The dynamic range of the vessel can be compressed.

【0113】請求項16,18の本発明によれば、第1
検出データの検出レベルが離隔分布だけでなく連続分布
であっても、同様な演算処理によって検出器のダイナミ
ックレンジの圧縮が可能である。
According to the sixteenth and eighteenth aspects of the present invention, the first
Even if the detection level of the detection data is not only the separated distribution but also the continuous distribution, the dynamic range of the detector can be compressed by the same arithmetic processing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態の全体の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】ダイナミックレンジ拡張装置9の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a dynamic range extending device 9.

【図3】カメラ7による画像データの露光量を変えたと
きの被写体の明るさと出力画像データの濃度レベルとの
関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the brightness of a subject and the density level of output image data when the exposure amount of image data by the camera 7 is changed.

【図4】本発明の実施の一形態の説明を行うために用い
られる被写体を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for describing a subject used for describing one embodiment of the present invention.

【図5】図4(1)の被写体をカメラ7で撮像したとき
における露光量が中で撮像された画像データを説明する
ための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining image data of the subject in FIG.

【図6】図4(1)の被写体をカメラ7で撮像したとき
における露光量が大で撮像された画像データを説明する
ための図である。
FIG. 6 is a view for explaining image data of a subject having a large exposure amount when the subject in FIG.

【図7】図4(1)の被写体をカメラ7で撮像したとき
における露光量が小で撮像された画像データを説明する
ための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining image data of a small exposure amount when the subject in FIG. 4A is imaged by the camera 7;

【図8】本発明に従って得られるヒストグラムである。FIG. 8 is a histogram obtained according to the present invention.

【図9】図2に示されるダイナミックレンジ拡張装置9
の全体の動作を簡略化して示すブロック図である。
FIG. 9 shows a dynamic range extending device 9 shown in FIG.
3 is a simplified block diagram showing the overall operation of FIG.

【図10】図9における動作28を具体的に示すフロー
チャートである。
FIG. 10 is a flowchart specifically showing an operation 28 in FIG. 9;

【図11】図9の動作29を具体的に示すフローチャー
トである。
FIG. 11 is a flowchart specifically showing an operation 29 of FIG. 9;

【図12】図9の動作30を具体的に示すフローチャー
トである。
FIG. 12 is a flowchart specifically showing an operation 30 of FIG. 9;

【図13】ダイナミックレンジ拡張装置9によって得ら
れた画像データを説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining image data obtained by the dynamic range extending device 9.

【図14】ダイナミックレンジ圧縮装置10の具体的な
構成を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a specific configuration of the dynamic range compression device 10.

【図15】ダイナミックレンジ圧縮装置10の全体の動
作を簡略化して示すフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart showing the overall operation of the dynamic range compression device 10 in a simplified manner.

【図16】図15におけるステップb1〜b4の動作を
示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing the operation of steps b1 to b4 in FIG.

【図17】図15におけるステップb5,b6の動作を
示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing operations of steps b5 and b6 in FIG.

【図18】図15におけるステップb7〜b9の動作を
示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing the operation of steps b7 to b9 in FIG.

【図19】図15におけるステップb10,b11の動
作を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing the operation of steps b10 and b11 in FIG.

【図20】広ダイナミックレンジ画像データの各色R,
G,B毎のヒストグラムを示す図である。
FIG. 20 shows each color R,
It is a figure showing a histogram for every G and B.

【図21】画素数が予め定める値未満の濃度レベルを削
除した後の第2濃度レベル範囲ZL〜ZHを有する第2
画像データのヒストグラムを示し、図21(1)は色R
のヒストグラムを示し、図21(2)は色Gのヒストグ
ラムを示し、図21(3)は色Bのヒストグラムを示
す。
FIG. 21 shows a second example having second density level ranges ZL to ZH after deleting density levels in which the number of pixels is less than a predetermined value.
FIG. 21A shows a histogram of image data, and FIG.
21 (2) shows the histogram of the color G, and FIG. 21 (3) shows the histogram of the color B.

【図22】全濃度平均変換回路45の動作を説明するた
めの図である。
FIG. 22 is a diagram for explaining the operation of the all-density average conversion circuit 45;

【図23】平均値Emを有する画素数を示す図である。FIG. 23 is a diagram illustrating the number of pixels having an average value Em.

【図24】基準濃度変換回路46の動作を説明するため
の図であり、図24(1)はダイナミックレンジが圧縮
される前の第2画像データのヒストグラムを示し、図2
4(2)はダイナミックレンジが圧縮された第2画像デ
ータのヒストグラムを示す。
24 is a diagram for explaining the operation of the reference density conversion circuit 46. FIG. 24A shows a histogram of the second image data before the dynamic range is compressed, and FIG.
4 (2) shows a histogram of the second image data whose dynamic range has been compressed.

【図25】各色R,G,B毎の第3画像データのヒスト
グラムである。
FIG. 25 is a histogram of third image data for each color R, G, B.

【図26】先行技術のダイナミックレンジ圧縮を示す図
である。
FIG. 26 illustrates prior art dynamic range compression.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 カメラ 8 アナログ/デジタル変換回路 9 ダイナミックレンジ拡張装置 10 ダイナミックレンジ圧縮装置 11 撮像素子 12 集光レンズ 15 画像切換え回路 17,18 演算回路 23 置換回路 24,25 濃度変換回路 26,27 色温度補正回路 37 メモリ 38 ヒストグラム演算回路 39 平均値演算手段 41,42 濃度レベル 44 濃度変換回路 45 全濃度平均変換回路 46 基準濃度変換回路 M1,M2,M3 メモリ 7 Camera 8 Analog / Digital Converter 9 Dynamic Range Extender 10 Dynamic Range Compressor 11 Image Sensor 12 Condenser Lens 15 Image Switching Circuit 17, 18 Arithmetic Circuit 23 Substitution Circuit 24, 25 Density Conversion Circuit 26, 27 Color Temperature Correction Circuit 37 memory 38 histogram calculation circuit 39 average value calculation means 41, 42 density level 44 density conversion circuit 45 total density average conversion circuit 46 reference density conversion circuit M1, M2, M3 memory

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各画素の濃度レベルが第1濃度レベル範
囲である第1画像データにおける画素数が予め定める値
未満である濃度レベルを削除して、第1濃度レベル範囲
内の削除した濃度レベル分だけ、画素数が前記予め定め
る値以上である濃度レベルを、濃度レベルの一方の側に
ずらして、かつ削除された濃度レベルを有する画素に
は、前記一方の側にずらされた濃度レベルを設定して、
第2濃度レベル範囲を有する第2画像データを得、 第1画像データの濃度レベルの平均値Emを、第2濃度
レベル範囲内の割当値Zm1,Zm2に割当てて設定
し、 この割当値Zm1,Zm2を、第1画像データの第1濃
度レベル範囲よりも狭い第3濃度レベル範囲CL〜CH
内の予め定める基準濃度レベルCcに対応させて、 第2画像データの濃度レベルの割当値Zm1,Zm2に
関して上下の各範囲を、第3濃度レベル範囲の基準濃度
レベルCcに関する濃度レベルの上下の各範囲に配分す
ることを特徴とする画像のダイナミックレンジを圧縮す
るための方法。
1. A density level in which the number of pixels in a first image data in which the density level of each pixel is in a first density level range is less than a predetermined value is deleted, and the deleted density level in the first density level range is deleted. The density level whose number of pixels is equal to or greater than the predetermined value is shifted to one side of the density level, and the density level shifted to the one side is assigned to the pixel having the deleted density level. Set,
The second image data having the second density level range is obtained, and the average value Em of the density levels of the first image data is assigned to the assigned values Zm1 and Zm2 within the second density level range, and is set. Zm2 is set to a third density level range CL to CH narrower than the first density level range of the first image data.
The upper and lower ranges of the density level assignment values Zm1 and Zm2 of the second image data are set in correspondence with the predetermined reference density levels Cc in the above. A method for compressing the dynamic range of an image, characterized by distributing the range.
【請求項2】 各画素が第1の濃度レベル範囲内におけ
る複数の濃度レベルを有する第1画像データを得、 第1画像データの濃度レベルの平均値Emを求め、 第1画像データのうち、画素数が予め定める値未満であ
る濃度レベルを削除して、その削除した濃度レベル分だ
け、画素数が前記予め定める値以上である濃度レベル
を、濃度レベルの低い方または高い方の側にずらして、
かつ削除された濃度レベルを有する画素には、前記ずら
された側の濃度を設定して、第2の濃度レベル範囲を有
する第2画像データを得、 平均値Emを有する画素数が前記予め定める値未満であ
るとき、第2画像データの第2濃度レベル範囲内で、そ
の平均値Emを含む前記削除した画素の濃度レベル分の
ずらされた側の濃度レベルを、平均値Emの割当値Zm
1に設定し、 平均値Emを有する画素数が前記予め定める値以上であ
るとき、第2画像データの第2濃度レベル範囲内で、そ
の平均値Emを有する第2画像データの画素の濃度レベ
ルを、割当値Zm2に設定し、 これらの割当値Zm1,Zm2を、第1濃度レベル範囲
よりも狭い第3濃度レベル範囲CL〜CH内における予
め定める基準濃度レベルCcに対応して設定し、 第2濃度レベル範囲ZL〜ZHにおける割当値Zm1,
Zm2と、その第2濃度レベル範囲の濃度レベルの両端
の値ZL,ZHとの間の各範囲の濃度レベルを、第3濃
度レベル範囲における基準濃度レベルCcと、その第3
濃度レベル範囲の濃度レベルの両端の値CL,CHとの
間の各範囲の濃度レベルに、配分して設定することを特
徴とする画像のダイナミックレンジを圧縮するための方
法。
2. A first image data in which each pixel has a plurality of density levels within a first density level range, and an average value Em of the density levels of the first image data is obtained. The density level whose number of pixels is less than the predetermined value is deleted, and the density level whose number of pixels is equal to or more than the predetermined value is shifted toward the lower or higher density level by the deleted density level. hand,
For the pixels having the deleted density levels, the shifted density is set to obtain the second image data having the second density level range, and the number of pixels having the average value Em is determined in advance. If it is less than the value, the density level on the side shifted by the density level of the deleted pixel including the average value Em within the second density level range of the second image data is assigned to the assigned value Zm of the average value Em.
When the number of pixels having the average value Em is equal to or greater than the predetermined value, the density level of the pixel of the second image data having the average value Em is within the second density level range of the second image data. Is set to an assigned value Zm2, and these assigned values Zm1 and Zm2 are set corresponding to a predetermined reference density level Cc in a third density level range CL to CH narrower than the first density level range. 2 Allocation values Zm1 in the concentration level ranges ZL to ZH
The density level in each range between Zm2 and the values ZL and ZH at both ends of the density level in the second density level range is defined as the reference density level Cc in the third density level range and the third density level in the third density level range.
A method for compressing a dynamic range of an image, wherein the dynamic range of an image is set by distributing and setting the density level in each range between values CL and CH at both ends of the density level of the density level range.
【請求項3】 前記配分をするにあたり、 第3濃度レベル範囲における基準濃度レベルCcに関し
て、下の濃度レベルの範囲の第1圧縮係数kL、 kL = (Cc−CL)/(Zm−ZL) を求め、 第3濃度レベル範囲における基準濃度レベルCcに関し
て、上の濃度レベルの範囲の第2圧縮係数kH、 kH = (CH−Cc)/(ZH−Zm) を求め、 第3濃度レベル範囲内の濃度レベルCを、第2画像デー
タの第2濃度レベル範囲ZL〜ZH内の濃度レベルZ
が、 Z < Zm である範囲では、 C = Cc−kL(Zm−Z) によって求め、 第2濃度レベル範囲ZL〜ZH内の濃度レベルZが、 Z ≧ Zm である範囲では、 C = Cc−kH(Z−Zm) によって求めることを特徴とする請求項2記載の画像の
ダイナミックレンジを圧縮するための方法。
3. In the above-mentioned distribution, the first compression coefficient kL, kL = (Cc-CL) / (Zm-ZL) in the lower density level range with respect to the reference density level Cc in the third density level range. With respect to the reference density level Cc in the third density level range, the second compression coefficient kH, kH = (CH-Cc) / (ZH-Zm) in the range of the upper density level is obtained. The density level C is set to the density level Z in the second density level range ZL to ZH of the second image data.
In the range where Z <Zm, C = Cc-kL (Zm-Z) is obtained. When the concentration level Z in the second concentration level range ZL to ZH is Z ≧ Zm, C = Cc− 3. The method for compressing the dynamic range of an image according to claim 2, wherein the value is determined by kH (Z-Zm).
【請求項4】 第1画像データは、赤R、緑Gおよび青
Bの各色毎のカラー用画像データであり、 平均値Emは、全ての色の濃度レベルの平均値であるこ
とを特徴とする請求項1〜3のうちの1つに記載の画像
のダイナミックレンジを圧縮するための方法。
4. The first image data is color image data for each of red R, green G, and blue B, and the average value Em is an average value of density levels of all colors. A method for compressing the dynamic range of an image according to one of the preceding claims.
【請求項5】 第2画像データにおける画素数が前記予
め定める値未満である濃度レベルが存在しないとき、第
1画像データを第2画像データとして用いることを特徴
とする請求項1〜4のうちの1つに記載の画像のダイナ
ミックレンジを圧縮するための方法。
5. The method according to claim 1, wherein when there is no density level in which the number of pixels in the second image data is less than the predetermined value, the first image data is used as the second image data. A method for compressing the dynamic range of an image according to one of the preceding claims.
【請求項6】 (a)各画素が、第1濃度レベル範囲内
における複数の濃度レベルを有する第1画像データをス
トアするメモリと、 (b)メモリにストアされている第1画像データの濃度
レベルの平均値Emを求める平均値演算手段と、 (c)第1画像データのうち、画素数が予め定める値未
満である濃度レベルを削除して、その削除した濃度レベ
ル分だけ、画素数が前記予め定める値以上である濃度レ
ベルを、濃度レベルの低い方または高い方の側にずらし
て、かつ削除された濃度レベルを有する画素には、前記
ずらされた側の濃度を設定して、第2の濃度レベル範囲
を有する第2画像データを作成する手段と、 (d)第2画像データ作成手段の出力に応答し、 平均値Emを有する画素数が前記予め定める値未満であ
るとき、第2画像データの第2濃度レベル範囲内で、そ
の平均値Emを含む前記削除した画素の濃度レベル分の
ずらされた側の濃度レベルを、平均値Emの割当値Zm
1に設定し、 平均値Emを有する画素数が前記予め定める値以上であ
るとき、第2画像データの第2濃度レベル範囲内で、そ
の平均値Emを有する第2画像データの画素の濃度レベ
ルを、割当値Zm2に設定する割当値設定手段と、 (e)第2画像データ作成手段と、割当値設定手段との
各出力に応答し、 これらの割当値Zm1,Zm2を、第1濃度レベル範囲
よりも狭い第3濃度レベル範囲CL〜CH内における予
め定める基準濃度レベルCcに対応して設定し、 第2濃度レベル範囲ZL〜ZHにおける割当値Zm1,
Zm2と、その第2濃度レベル範囲の濃度レベルの両端
の値ZL,ZHとの間の各範囲の濃度レベルを、第3濃
度レベル範囲における基準濃度レベルCcと、その第3
濃度レベル範囲の濃度レベルの両端の値CL,CHとの
間の各範囲の濃度レベルに、配分して設定して第3画像
データを作成する手段とを含むことを特徴とする画像の
ダイナミックレンジを圧縮するための装置。
6. A memory for storing first image data in which each pixel has a plurality of density levels within a first density level range; and (b) a density of the first image data stored in the memory. Average value calculating means for calculating an average value Em of the level; (c) removing, from the first image data, a density level in which the number of pixels is less than a predetermined value, and reducing the number of pixels by the deleted density level. The density level that is equal to or higher than the predetermined value is shifted to the lower or higher density level side, and the density of the shifted side is set for a pixel having the deleted density level. Means for creating second image data having a density level range of 2; and (d) responding to an output of the second image data creating means, wherein the number of pixels having an average value Em is less than the predetermined value. Two image data In the second density level range of data, the density level of the deleted concentration levels fraction of staggered side of pixels including the average value Em, assigned value of the average value Em Zm
When the number of pixels having the average value Em is equal to or greater than the predetermined value, the density level of the pixel of the second image data having the average value Em is within the second density level range of the second image data. (E) responding to the outputs of the second image data creating means and the assignment value setting means, and assigning these assignment values Zm1 and Zm2 to the first density level. Assigned values Zm1 in the second density level ranges ZL to ZH are set corresponding to predetermined reference density levels Cc in third density level ranges CL to CH that are smaller than the range.
The density level in each range between Zm2 and the values ZL and ZH at both ends of the density level in the second density level range is defined as the reference density level Cc in the third density level range and the third density level in the third density level range.
Means for generating third image data by distributing and setting the density levels in the respective ranges between the values CL and CH at both ends of the density level of the density level range. Device for compressing.
【請求項7】 第3画像データ作成手段は、 (a)第3濃度レベル範囲における基準濃度レベルCc
に関して、下の濃度レベルの範囲の第1圧縮係数kL、 kL = (Cc−CL)/(Zm−ZL) を求める第1圧縮係数演算手段と、 (b)第3濃度レベル範囲における基準濃度レベルCc
に関して、上の濃度レベルの範囲の第2圧縮係数kH、 kH = (CH−Cc)/(ZH−Zm) を求める第2圧縮係数演算手段と、 (c)第1および第2圧縮係数演算手段の各出力に応答
し、第3濃度範囲内の濃度レベルCを、第2濃度範囲Z
L〜ZH内の濃度レベルZが、 Z < Zm である範囲では、 C = Cc−kL(Zm−Z) によって求め、 第2濃度範囲ZL〜ZH内の濃度レベルZが、 Z ≧ Zm である範囲では、 C = Cc−kH(Z−Zm) によって求める圧縮濃度レベル演算手段とを含むことを
特徴とする請求項6記載の画像のダイナミックレンジを
圧縮するための装置。
7. The third image data creating means includes: (a) a reference density level Cc in a third density level range
The first compression coefficient calculating means for obtaining the first compression coefficient kL, kL = (Cc-CL) / (Zm-ZL) in the lower density level range, and (b) the reference density level in the third density level range Cc
, A second compression coefficient calculating means for obtaining a second compression coefficient kH, kH = (CH-Cc) / (ZH-Zm) in the range of the above density level; and (c) first and second compression coefficient calculating means. , The density level C in the third density range is changed to the second density range Z.
In a range where the density level Z in L to ZH is Z <Zm, C = Cc-kL (Zm-Z), and the density level Z in the second density range ZL to ZH is Z ≧ Zm. 7. The apparatus for compressing the dynamic range of an image according to claim 6, further comprising: a compressed density level calculating means for determining the range by C = Cc-kH (Z-Zm).
【請求項8】 第1画像データは、赤R、緑Gおよび青
Bの各色毎のカラー用画像データであり、 平均値演算手段は、全ての色のカラー用画像データの濃
度レベルの平均値であることを特徴とする請求項6また
は7記載の画像のダイナミックレンジを圧縮するための
装置。
8. The first image data is color image data for each color of red R, green G, and blue B, and the average value calculating means calculates the average value of the density levels of the color image data of all colors. The apparatus for compressing a dynamic range of an image according to claim 6 or 7, wherein:
【請求項9】 第1画像データにおける画素数が前記予
め定める値未満である濃度レベルが存在しないとき、第
1画像データを第2画像データとして用いることを特徴
とする請求項6〜8のうちの1つに記載の画像のダイナ
ミックレンジを圧縮するための装置。
9. The method according to claim 6, wherein the first image data is used as the second image data when there is no density level in which the number of pixels in the first image data is less than the predetermined value. Apparatus for compressing the dynamic range of an image according to one of the preceding claims.
【請求項10】 (a)同一被写体を相互に異なる露光
量で撮像して得た複数画面分の画像データから、ダイナ
ミックレンジを拡張した単一枚の画像データを得る拡張
にあたり、 露光量が相互に異なる画像データのうち、同一被写体部
分において基準とする画像データのダイナミックレンジ
の両端または片端の濃度レベルを、露光量が異なる画像
データの濃度レベルと濃度レベル合わせα1,α2をす
るとともに、 同一被写体部分における基準とする画像データの濃度レ
ベルの変化量(Fb−Fa,Fd−Fc)に対する露光
量が異なる画像データの濃度レベルの変化量(F2b−
F2a,F1d−F1c)の比である露光量係数β2
m,β1mを用いて前記一方の画像データに対して前記
他方の画像データを補正して、画像のダイナミックレン
ジを拡張し、 (b)こうして得られたダイナミックレンジが拡張され
た画像データを第1画像データとして、その第1画像の
ダイナミックレンジの圧縮にあたり、 各画素の濃度レベルが第1濃度レベル範囲である第1画
像データにおける画素数が予め定める値未満である濃度
レベルを削除して、第1濃度レベル範囲内の削除した濃
度レベル分だけ、画素数が前記予め定める値以上である
濃度レベルを、濃度レベルの一方の側にずらして、かつ
削除された濃度レベルを有する画素には、前記一方の側
にずらされた濃度レベルを設定して、第2濃度レベル範
囲を有する第2画像データを得、 第1画像データの濃度レベルの平均値Emを、第2濃度
レベル範囲内の割当値Zm1,Zm2に割当てて設定
し、 この割当値Zm1,Zm2を、第1画像データの第1濃
度レベル範囲よりも狭い第3濃度レベル範囲CL〜CH
内の予め定める基準濃度レベルCcに対応させて、 第2画像データの濃度レベルの割当値Zm1,Zm2に
関して上下の各範囲を、第3濃度レベル範囲の基準濃度
レベルCcに関する濃度レベルの上下の各範囲に配分す
ることを特徴とする画像の処理方法。
10. (a) From the image data of a plurality of screens obtained by imaging the same subject with different exposure amounts to obtain a single image data having an extended dynamic range, the exposure amounts are mutually different. In the different image data, the density levels at both ends or one end of the dynamic range of the reference image data in the same subject portion are adjusted to the density levels α1 and α2 of the image data having different exposure amounts, and the same subject The change amount (F2b-) of the density level of image data having different exposure amounts with respect to the change amount (Fb-Fa, Fd-Fc) of the density level of the reference image data in the portion
F2a, an exposure coefficient β2 which is a ratio of F1d-F1c)
m, β1m to correct the other image data with respect to the other image data to extend the dynamic range of the image. As image data, in compressing the dynamic range of the first image, a density level in which the number of pixels in the first image data in which the density level of each pixel is within the first density level range is less than a predetermined value is deleted. The density level whose number of pixels is equal to or more than the predetermined value is shifted to one side of the density level by the deleted density level within one density level range, and the pixel having the deleted density level is A density level shifted to one side is set to obtain second image data having a second density level range, and an average value Em of density levels of the first image data is obtained. Sets assigned to assigned values Zm1, Zm2 in the second concentration level range, the assigned value Zm1, Zm2, narrower than the first concentration level range of the first image data third concentration level range CL~CH
The upper and lower ranges of the density level assignment values Zm1 and Zm2 of the second image data are set in correspondence with the predetermined reference density levels Cc in the above. A method for processing an image, wherein the image is distributed to a range.
【請求項11】 第1画像データにおける画素数が前記
予め定める値未満である濃度レベルが存在しないとき、
第1画像データを第2画像データとして用いることを特
徴とする請求項10記載の画像の処理方法。
11. When there is no density level in which the number of pixels in the first image data is less than the predetermined value,
The image processing method according to claim 10, wherein the first image data is used as the second image data.
【請求項12】 (a)或る露光量で撮像した複数の濃
度レベルを有する第1画像データをストアする第1メモ
リと、 (b)第1画像データの露光量よりも大きい方の露光量
で、第1画像データと同一被写体を撮像した複数の濃度
レベルを有する第2画像データをストアする第2メモリ
と、 (c)第1メモリにストアされている第1画像データの
濃度レベルのダイナミックレンジ内で、露光量の前記大
きい方に対応した側にある複数の各予め定める濃度レベ
ルFa,Fbのうち、ダイナミックレンジの外方寄りに
ある濃度レベルFaおよびさらに外方寄りにある濃度レ
ベル、ならびに前記予め定める外方寄りの濃度レベルF
aよりも内方にある濃度レベルFbの濃度レベルを有す
る第1メモリの画素の座標を抽出する第1抽出手段と、 (d)第1抽出手段によって抽出された座標と同一座標
を有する第2メモリの画素を抽出する第2抽出手段と、 (e)第2抽出手段の出力に応答し、前記予め定める各
濃度レベルFa,Fb毎に、第2メモリから抽出された
画素の有する濃度レベルの平均値F2a,F2bを求め
る平均値演算手段と、 (f)平均値演算手段の出力に応答し、第2画像データ
の濃度レベルを、第1画像データの濃度レベルに濃度レ
ベル合わせをするためのダイナミックレンジの外方寄り
にある濃度レベルFaに関する濃度レベル差α2、 α2 = Fa−F2a を求め、さらに、 第2画像データの濃度レベルの傾きに対する第1画像デ
ータの濃度レベルの傾きの比である露光量係数β2m、 β2m = (Fb−Fa)/(F2b−F2a) を求める第1演算手段と、 (g)第2抽出手段の出力に応答し、第1メモリの前記
予め定める濃度レベルFa,Fbよりもダイナミックレ
ンジのさらに外方にある濃度レベルを有する各画素の座
標と同一座標を有する第2メモリの画素の濃度レベルを
F2oldとするとき、補正後の画像データの濃度レベ
ルF2new、 F2new = Fa+(F2old+α2−Fa)×β
2m を演算する第2演算手段と、 (h)第2演算手段によって得られた補正後の画像デー
タは、各画素が、第1濃度レベル範囲内における複数の
濃度レベルを有する第1画像データであり、この第1画
像データをストアする第3メモリと、 (i)第3メモリにストアされている第1画像データの
濃度レベルの平均値Emを求める平均値演算手段と、 (j)第1画像データのうち、画素数が予め定める値未
満である濃度レベルを削除して、その削除した濃度レベ
ル分だけ、画素数が前記予め定める値以上である濃度レ
ベルを、濃度レベルの低い方または高い方の側にずらし
て、かつ削除された濃度レベルを有する画素には、前記
ずらされた側の濃度を設定して、第2の濃度レベル範囲
を有する第2画像データを作成する手段と、 (k)第2画像データ作成手段の出力に応答し、 平均値Emを有する画素数が前記予め定める値未満であ
るとき、第2画像データの第2濃度レベル範囲内で、そ
の平均値Emを含む前記削除した画素の濃度レベル分の
ずらされた側の濃度レベルを、平均値Emの割当値Zm
1に設定し、 平均値Emを有する画素数が前記予め定める値以上であ
るとき、第2画像データの第2濃度レベル範囲内で、そ
の平均値Emを有する第2画像データの画素の濃度レベ
ルを、割当値Zm2に設定する割当値設定手段と、 (l)第2画像データ作成手段と、割当値設定手段との
各出力に応答し、 これらの割当値Zm1,Zm2を、第1濃度レベル範囲
よりも狭い第3濃度レベル範囲CL〜CH内における予
め定める基準濃度レベルCcに対応して設定し、 第2濃度レベル範囲ZL〜ZHにおける割当値Zm1,
Zm2と、その第2濃度レベル範囲の濃度レベルの両端
の値ZL,ZHとの間の各範囲の濃度レベルを、第3濃
度レベル範囲における基準濃度レベルCcと、その第3
濃度レベル範囲の濃度レベルの両端の値CL,CHとの
間の各範囲の濃度レベルに、配分して設定して第3画像
データを作成する手段とを含むことを特徴とする画像の
処理装置。
12. (a) a first memory for storing first image data having a plurality of density levels captured at a certain exposure amount; and (b) an exposure amount larger than the exposure amount of the first image data. A second memory for storing second image data having a plurality of density levels obtained by imaging the same subject as the first image data; and (c) a dynamic density level of the first image data stored in the first memory. Within the range, among a plurality of predetermined density levels Fa and Fb on the side corresponding to the larger one of the exposure amounts, the density level Fa outside the dynamic range and the density level further outside the dynamic range, And the predetermined outward concentration level F
a first extracting means for extracting the coordinates of a pixel in the first memory having a density level of a density level Fb which is inside of a, and (d) a second extracting means having the same coordinates as the coordinates extracted by the first extracting means. (E) in response to the output of the second extracting means, for each of the predetermined density levels Fa and Fb, the density level of the pixel extracted from the second memory; And (f) responding to the output of the average value calculation means to adjust the density level of the second image data to the density level of the first image data in response to the output of the average value calculation means. A density level difference α2, α2 = Fa−F2a with respect to a density level Fa outside the dynamic range is obtained, and further, the density level of the first image data with respect to the gradient of the density level of the second image data is obtained. (G) responding to the output of the second extracting means, the first calculating means for obtaining the exposure coefficient β2m, β2m = (Fb-Fa) / (F2b-F2a), which is the ratio of the inclination of the first memory. When the density level of a pixel in the second memory having the same coordinates as the coordinates of each pixel having a density level further outside the dynamic range than the predetermined density levels Fa and Fb is F2old, the corrected image data Concentration level F2new, F2new = Fa + (F2old + α2-Fa) × β
(H) the corrected image data obtained by the second operation means is first image data in which each pixel has a plurality of density levels within the first density level range. A third memory for storing the first image data; (i) an average value calculating means for calculating an average value Em of density levels of the first image data stored in the third memory; In the image data, the density level whose number of pixels is less than the predetermined value is deleted, and the density level whose number of pixels is equal to or more than the predetermined value is reduced by the deleted density level. Means for setting the density of the shifted side to a pixel having the density level shifted and removed to the other side to create second image data having a second density level range; k) Second When the number of pixels having the average value Em is less than the predetermined value in response to the output of the image data creating means, the deleted pixels including the average value Em within the second density level range of the second image data. The density level on the side shifted by the density level of is assigned to the assigned value Zm of the average value Em.
When the number of pixels having the average value Em is equal to or greater than the predetermined value, the density level of the pixel of the second image data having the average value Em is within the second density level range of the second image data. (1) responding to the outputs of the second image data creation means and the assignment value setting means, and assigning these assignment values Zm1 and Zm2 to the first density level. Assigned values Zm1 in the second density level ranges ZL to ZH are set corresponding to predetermined reference density levels Cc in third density level ranges CL to CH that are smaller than the range.
The density level in each range between Zm2 and the values ZL and ZH at both ends of the density level in the second density level range is defined as the reference density level Cc in the third density level range and the third density level in the third density level range.
Means for generating third image data by distributing and setting the density levels in the respective ranges between the values CL and CH at both ends of the density level of the density level range. .
【請求項13】 (a)或る露光量で撮像した複数の濃
度レベルを有する第1画像データをストアする第1メモ
リと、 (b)第1画像データの露光量よりも小さい方の露光量
で、第1画像データと同一被写体を撮像した複数の濃度
レベルを有する第2画像データをストアする第2メモリ
と、 (c)第1メモリにストアされている第1画像データの
濃度レベルのダイナミックレンジ内で、露光量の前記小
さい方に対応した側にある複数の各予め定める濃度レベ
ルFd,Fcのうち、ダイナミックレンジの外方寄りに
ある濃度レベルFdおよびさらに外方寄りにある濃度レ
ベル、ならびに前記予め定める外方寄りの濃度レベルF
dよりも内方にある濃度レベルFcの濃度レベルを有す
る第1メモリの画素の座標を抽出する第1抽出手段と、 (d)第1抽出手段によって抽出された座標と同一座標
を有する第2メモリの画素を抽出する第2抽出手段と、 (e)第2抽出手段の出力に応答し、前記予め定める各
濃度レベルFd,Fc毎に、第2メモリから抽出された
画素の有する濃度レベルの平均値F1d,F1cを求め
る平均値演算手段と、 (f)平均値演算手段の出力に応答し、第2画像データ
の濃度レベルを、第1画像データの濃度レベルに濃度レ
ベル合わせをするためのダイナミックレンジの外方寄り
にある濃度レベルFdに関する濃度レベル差α1、 α1 = Fd−F1d を求め、さらに、 第2画像データの濃度レベルの傾きに対する第1画像デ
ータの濃度レベルの傾きの比である露光量係数β1m、 β1m = (Fd−Fc)/(F1d−F1c) を求める第1演算手段と、 (g)第2抽出手段の出力に応答し、第1メモリの前記
予め定める濃度レベルFd,Fcよりもダイナミックレ
ンジのさらに外方にある濃度レベルを有する各画素の座
標と同一座標を有する第2メモリの画素の濃度レベルを
F1oldとするとき、補正後の画像データの濃度レベ
ルF1new、 F1new = Fd+(F1old+α1−Fd)×β
1m を演算する第2演算手段と、 (h)第2演算手段によって得られた補正後の画像デー
タは、各画素が、第1濃度レベル範囲内における複数の
濃度レベルを有する第1画像データであり、この第1画
像データをストアする第3メモリと、 (i)第3メモリにストアされている第1画像データの
濃度レベルの平均値Emを求める平均値演算手段と、 (j)第1画像データのうち、画素数が予め定める値未
満である濃度レベルを削除して、その削除した濃度レベ
ル分だけ、画素数が前記予め定める値以上である濃度レ
ベルを、濃度レベルの低い方または高い方の側にずらし
て、かつ削除された濃度レベルを有する画素には、前記
ずらされた側の濃度を設定して、第2の濃度レベル範囲
を有する第2画像データを作成する手段と、 (k)第2画像データ作成手段の出力に応答し、 平均値Emを有する画素数が前記予め定める値未満であ
るとき、第2画像データの第2濃度レベル範囲内で、そ
の平均値Emを含む前記削除した画素の濃度レベル分の
ずらされた側の濃度レベルを、平均値Emの割当値Zm
1に設定し、 平均値Emを有する画素数が前記予め定める値以上であ
るとき、第2画像データの第2濃度レベル範囲内で、そ
の平均値Emを有する第2画像データの画素の濃度レベ
ルを、割当値Zm2に設定する割当値設定手段と、 (l)第2画像データ作成手段と、割当値設定手段との
各出力に応答し、 これらの割当値Zm1,Zm2を、第1濃度レベル範囲
よりも狭い第3濃度レベル範囲CL〜CH内における予
め定める基準濃度レベルCcに対応して設定し、 第2濃度レベル範囲ZL〜ZHにおける割当値Zm1,
Zm2と、その第2濃度レベル範囲の濃度レベルの両端
の値ZL,ZHとの間の各範囲の濃度レベルを、第3濃
度レベル範囲における基準濃度レベルCcと、その第3
濃度レベル範囲の濃度レベルの両端の値CL,CHとの
間の各範囲の濃度レベルに、配分して設定して第3画像
データを作成する手段とを含むことを特徴とする画像の
処理装置。
13. (a) a first memory for storing first image data having a plurality of density levels captured at a certain exposure amount; and (b) an exposure amount smaller than the exposure amount of the first image data. A second memory for storing second image data having a plurality of density levels obtained by imaging the same subject as the first image data; and (c) a dynamic density level of the first image data stored in the first memory. Among the plurality of predetermined density levels Fd and Fc on the side corresponding to the smaller one of the exposure amounts within the range, the density level Fd that is closer to the outside of the dynamic range and the density level that is further closer to the outside of the dynamic range; And the predetermined outward concentration level F
(d) a second extraction unit having the same coordinates as the coordinates extracted by the first extraction unit. (E) in response to the output of the second extracting means, for each of the predetermined density levels Fd and Fc, the density level of the pixel extracted from the second memory. And (f) responding to the output of the average value calculating means to adjust the density level of the second image data to the density level of the first image data. A density level difference α1, α1 = Fd−F1d relating to a density level Fd located outside of the dynamic range is obtained, and further, the density level of the first image data with respect to the gradient of the density level of the second image data is obtained. (G) responding to the output of the second extracting means, the first calculating means for obtaining the exposure coefficient β1m, β1m = (Fd-Fc) / (F1d-F1c), which is the ratio of the inclination of the first memory. When the density level of a pixel in the second memory having the same coordinates as the coordinates of each pixel having a density level further outside the dynamic range than the predetermined density levels Fd and Fc is F1old, the corrected image data Concentration level F1new, F1new = Fd + (F1old + α1-Fd) × β
(H) the corrected image data obtained by the second operation means is first image data in which each pixel has a plurality of density levels within the first density level range. A third memory for storing the first image data; (i) an average value calculating means for calculating an average value Em of density levels of the first image data stored in the third memory; In the image data, the density level whose number of pixels is less than the predetermined value is deleted, and the density level whose number of pixels is equal to or more than the predetermined value is reduced by the deleted density level. Means for setting the density of the shifted side to a pixel having the density level shifted and removed to the other side to create second image data having a second density level range; k) Second When the number of pixels having the average value Em is less than the predetermined value in response to the output of the image data creating means, the deleted pixels including the average value Em within the second density level range of the second image data. The density level on the side shifted by the density level of is assigned to the assigned value Zm of the average value Em.
When the number of pixels having the average value Em is equal to or greater than the predetermined value, the density level of the pixel of the second image data having the average value Em is within the second density level range of the second image data. (1) responding to the outputs of the second image data creation means and the assignment value setting means, and assigning these assignment values Zm1 and Zm2 to the first density level. Assigned values Zm1 in the second density level ranges ZL to ZH are set corresponding to predetermined reference density levels Cc in third density level ranges CL to CH that are smaller than the range.
The density level in each range between Zm2 and the values ZL and ZH at both ends of the density level in the second density level range is defined as the reference density level Cc in the third density level range and the third density level in the third density level range.
Means for generating third image data by distributing and setting the density levels in the respective ranges between the values CL and CH at both ends of the density level of the density level range. .
【請求項14】 第1画像データにおける画素数が前記
予め定める値未満である濃度レベルが存在しないとき、
第1画像データを第2画像データとして用いることを特
徴とする請求項12または13記載の画像の処理装置。
14. When there is no density level in which the number of pixels in the first image data is less than the predetermined value,
14. The image processing apparatus according to claim 12, wherein the first image data is used as the second image data.
【請求項15】 時間経過に伴う複数の検出データの検
出レベルが第1検出レベル範囲である第1検出データの
データ数が予め定める値未満である検出レベルを削除し
て、第1検出レベル範囲内の削除した検出レベル分だ
け、データ数が前記予め定める値以上である検出レベル
を、検出レベルの一方の側にずらして、かつ削除された
検出レベルを有するデータには、前記一方の側にずらさ
れた検出レベルを設定して、第2検出レベル範囲を有す
る第2検出レベルを得、 第1検出データの検出レベルの平均値Emを、第2検出
レベル範囲内の割当値Zm1,Zm2に割当てて設定
し、 この割当値Zm1,Zm2を、第1検出データの第1検
出レベル範囲よりも狭い第3検出レベル範囲CL〜CH
内の予め定める基準検出レベルCcに対応させて、 第2検出データの検出レベルの割当値Zm1,Zm2に
関して上下の各範囲を、第3検出レベル範囲の基準検出
レベルCcに関する検出レベルの上下の各範囲に配分す
ることを特徴とする検出器のダイナミックレンジを圧縮
するための方法。
15. A first detection level range in which a detection level of a plurality of pieces of detection data with the passage of time is within a first detection level range and a detection level in which the number of first detection data is less than a predetermined value is deleted. The detection level whose number of data is equal to or greater than the predetermined value is shifted to one side of the detection level by the amount of the deleted detection level, and the data having the deleted detection level is included in the one side. By setting the shifted detection level, a second detection level having a second detection level range is obtained, and the average value Em of the detection levels of the first detection data is changed to the assigned values Zm1 and Zm2 within the second detection level range. The allocation values Zm1 and Zm2 are set to a third detection level range CL to CH smaller than the first detection level range of the first detection data.
, The upper and lower ranges of the detection level assignment values Zm1 and Zm2 of the second detection data, and the upper and lower ranges of the detection level of the third detection level range with respect to the reference detection level Cc. A method for compressing a dynamic range of a detector, characterized by distributing the range.
【請求項16】 第1検出データにおけるデータ数が前
記予め定める値未満である検出レベルが存在しないと
き、第1検出データを第2検出データとして用いること
を特徴とする請求項15記載の検出器のダイナミックレ
ンジを圧縮するための方法。
16. The detector according to claim 15, wherein when there is no detection level in which the number of data in the first detection data is less than the predetermined value, the first detection data is used as the second detection data. A method for compressing the dynamic range of an image.
【請求項17】 (a)時間経過に伴う複数の検出デー
タが、第1検出レベル範囲内における複数の検出レベル
を有する第1検出データをストアするメモリと、 (b)メモリにストアされている第1検出データの検出
レベルの平均値Emを求める平均値演算手段と、 (c)第1検出データのうち、データ数が予め定める値
未満である検出レベルを削除して、その削除した検出レ
ベル分だけ、データが前記予め定める値以上である検出
レベルを、検出レベルの低い方または高い方の側にずら
して、かつ削除された検出レベルを有する画素には、前
記ずらされた側の検出レベルを設定して、第2の検出レ
ベル範囲を有する第2検出データを作成する手段と、 (d)第2検出データ作成手段の出力に応答し、 平均値Emを有するデータが前記予め定める値未満であ
るとき、第2検出データの第2検出レベル範囲内で、そ
の平均値Emを含む前記削除したデータの検出レベル分
のずらされた側の検出レベルを、平均値Emの割当値Z
m1に設定し、平均値Emを有するデータが前記予め定
める値以上であるとき、第2検出データの第2検出レベ
ル範囲内で、その平均値Emを有する第2検出データの
検出レベルを、割当値Zm2に設定する割当値設定手段
と、 (e)第2検出データ作成手段と、割当値設定手段との
各出力に応答し、 これらの割当値Zm1,Zm2を、第1検出レベル範囲
よりも狭い第3検出レベル範囲CL〜CH内における予
め定める基準検出レベルCcに対応して設定し、 第2検出レベル範囲ZL〜ZHにおける割当値Zm1,
Zm2と、その第2検出レベル範囲の検出レベルの両端
の値ZL,ZHとの間の各範囲の検出レベルを、第3検
出レベル範囲における基準検出レベルCcと、その第3
検出レベル範囲の検出レベルの両端の値CL,CHとの
間の各範囲の検出レベルに、配分して設定して第3検出
データを作成する手段とを含むことを特徴とする検出器
のダイナミックレンジを圧縮するための装置。
17. A memory for storing first detection data having a plurality of detection levels within a first detection level range, wherein: (a) a plurality of detection data over time; and (b) a memory for storing the first detection data. Average value calculating means for calculating an average value Em of the detection levels of the first detection data; and (c) deleting, from the first detection data, detection levels whose number of data is less than a predetermined value, and deleting the deleted detection levels. By the amount, the detection level at which the data is equal to or more than the predetermined value is shifted to the lower or higher side of the detection level, and the pixel having the deleted detection level is provided with the detection level of the shifted side. And (d) responding to the output of the second detection data generating means, and the data having an average value Em is stored in advance in response to the output of the second detection data generating means. When the detected level is smaller than the threshold value, the detection level on the side shifted by the detection level of the deleted data including the average value Em within the second detection level range of the second detection data is assigned to the average value Em. Value Z
m1, and when the data having the average value Em is equal to or larger than the predetermined value, the detection level of the second detection data having the average value Em is assigned within the second detection level range of the second detection data. (E) responding to each output of the second detection data creating means and the assigned value setting means, and setting these assigned values Zm1 and Zm2 to be smaller than the first detection level range. It is set corresponding to a predetermined reference detection level Cc within the narrow third detection level range CL to CH, and the assigned value Zm1 in the second detection level range ZL to ZH is set.
The detection level in each range between Zm2 and the values ZL and ZH at both ends of the detection level in the second detection level range is defined as the reference detection level Cc in the third detection level range and the third detection level in the third detection level range.
Means for generating the third detection data by distributing and setting the detection level in each range between the values CL and CH at both ends of the detection level of the detection level range. A device for compressing a range.
【請求項18】 第1検出データにおけるデータ数が前
記予め定める値未満である検出レベルが存在しないと
き、第1検出データを第2検出データとして用いること
を特徴とする請求項17記載の検出器のダイナミックレ
ンジを圧縮するための装置。
18. The detector according to claim 17, wherein when there is no detection level in which the number of data in the first detection data is less than the predetermined value, the first detection data is used as the second detection data. For compressing the dynamic range of a computer.
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KR101349239B1 (en) * 2007-11-26 2014-01-10 삼성전기주식회사 Apparatus and method for compressing image

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