JPH1169181A - 画像処理装置 - Google Patents
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Abstract
た補正が実現できる画像処理装置を提供する。 【解決手段】 画像入力装置101から入力された被補
正画像の明度および彩度が、明度算出部102および彩
度算出部103によって算出される。明度補正用LUT
作成部104および彩度補正用LUT作成部105は、
算出された明度および彩度の特徴を解析して自動的に各
々の補正用LUTを作成する。係数設定部106は、2
つのLUTを統合するための重み係数を算出する。補正
LUT統合部107は、重み係数を用いて1つの統合補
正LUTを作成する。そして階調補正部108は、統合
補正LUTを用いて補正を実行し、画像出力装置109
から補正後の画像を出力する。
Description
じて補正を行う画像処理装置に関する。
度を補正する技術として、LUT(Look Up Table)と
呼ばれる階調変換テーブルを用いて補正を行う技術が知
られている。この種の技術では、通常その画像の種類に
よって予めシステム内の記憶媒体に複数のLUTを記憶
しておき、入力画像に補正が必要な場合にその画像に適
したLUTを選択して実行したり、あるいは入力画像の
特徴量や性質を解析して自動的にLUTを作成して実行
する。これにより、コントラストや露光、彩度、カラー
バランス等の様々な種類の補正が実現できる。
う場合、直列にLUTを作用させる場合と、並列にLU
Tを作用させる場合の二通りが考えられる。図7は、L
UTを直列に作用させる場合の構成を示したブロック図
である。この例では、2種類の補正LUTを用いて入力
RGB画像の露光補正とコントラスト補正を行う。
1つのLUTに統合することができる。例えばn種類の
LUTがあった場合に、補正LUT1〜LUTnをf1
(x)〜fn(x)と表すとすると、これらn個のLU
Tを統合した統合補正LUTft(x)は数式1で表現
することができる。
る。
で、露光補正用LUTをf1(x)、コントラスト補正
用LUTをf2(X)とすると、統合補正用LUTft
(x)は数式2のようになる。
が構成でき、簡素なシステムの構築が可能となる。
場合の構成を示したブロック図である。この例では、2
種類の補正LUTを用いて入力RGB画像の明度補正と
彩度補正を行う。この方法では、例えば明度・彩度・色
相などの複数ある補正要素をそれぞれ独立して補正する
ことができ、各補正要素は各々に適したLUTを作用さ
せる。そのために、まず、入力したRGB画像を、色相
H・彩度S・明度V画像に色空間変換を行い、明度Vと
彩度Sを独立に扱えるようにする。そして明度Vと彩度
Sを各々に適したLUTで補正し、その後、色空間逆変
換を行い補正後のHSV画像をRGB画像に変換する。
2つの補正方法には以下のような問題があった。まず、
LUTを直列に作用させる方法では、後ろのLUTは前
のLUTの影響を必ず受けるという問題がある。例え
ば、入力RGB画像に明度を補正するLUTと彩度を補
正するLUTを直列に作用させた場合は、RGB色空間
では明度と彩度を独立して操作することができないた
め、明度を補正した時点で彩度も変化してしまう。そし
て、更に彩度補正を実行することとなり、最終的な出力
画像は、明度・彩度ともに過強調されたものとなり、所
望の出力画像とは異なってしまう。従って、LUTを直
列に作用させる場合、LUT同士の影響の少ない組み合
わせ、例えば露光補正とコントラスト補正のような組み
合わせによらなければ、所望する補正を行うことができ
なかった。
は、LUT同士の影響を考慮する必要はないが、色空間
変換などの補正要素を独立に扱えるような処理をしなけ
ればならないため、システムの構成が複雑となり演算量
も増すという問題があった。
なされたものであり、比較的簡易なシステムによって画
像に適した補正が実現できる画像処理装置を提供するこ
とを目的とする。
ために本発明は、入力されるカラー画像データに対して
所定の属性に関する補正を施す画像処理装置において、
互いに相関を有する第1の属性と第2の属性について各
々補正を施すための第1及び第2の補正パラメータを出
力するパラメータ出力手段と、前記入力されるカラー画
像データを分析して第1の属性値に対する第2の属性値
の相対的な度合いを検出する検出手段と、前記検出手段
による検出結果と前記パラメータ出力手段によって出力
される第1及び第2の補正パラメータに基づいて前記入
力されるカラー画像データの補正に適用すべき第3の補
正パラメータを算出するパラメータ演算手段と、前記パ
ラメータ演算手段によって算出された第3の補正パラメ
ータに基づいて前記入力されるカラー画像データを補正
する補正手段とを具備することを特徴とする。
説明する。 1.第1実施形態 第1実施形態では、明度および彩度の2つの属性を補正
するLUT(パラメータ)を用いて、入力RGB画像全
体のカラー度合い(明度に対する彩度の相対的な度合
い)に応じて設定された1つのLUT(パラメータ)用
いて補正を行う場合を例に説明する。
る。図示するように本実施形態は、画像入力装置10
1、明度算出部102、彩度算出部103、明度補正用
LUT作成部104、彩度補正用LUT作成部105、
係数設定部106、補正LUT統合部107、階調補正
部108、および画像出力装置109によって構成され
ている。
装置101は、被補正画像を入力するための装置であ
り、例えばスキャナなどのデジタル多値画像入力機器や
メモリ等である。明度算出部102および彩度算出部1
03は、各々入力画像から明度および彩度を算出する。
明度補正用LUT作成部104および彩度補正用LUT
作成部105は、算出された明度および彩度の特徴を解
析して、自動的に各々の補正用LUTを作成する。係数
設定部106は、2つのLUTを統合するための重み係
数を算出し、補正LUT統合部107は、算出された重
み係数を用いて、明度補正用LUT作成部104および
彩度補正用LUT作成部105で作成された2つのLU
Tを統合して、1つの統合補正LUTを作成する。階調
補正部108は、統合補正LUTを用いて階調補正を実
行する。画像出力装置109は、補正後の画像を出力す
る装置であって、例えばプリンタ等の画像出力機器や、
メモリ等である。
明する。図2は、第1実施形態の動作を示すフローチャ
ートである。最初に、画像入力装置101からRGBデ
ジタル多値画像が供給される(S201)。画像は、メ
モリに予め格納されている画像でよいし、スキャナや画
像読み取り機能を搭載したデジタル複写機から画像をス
キャンインしたものでもよい。
めの処理は、予走査と本走査に大別できる。予走査は、
予め画像全体の特徴量に応じた補正用LUTを作成する
ための処理である。本走査は、作成された補正用LUT
を用いて補正を実行する処理である。
部102および彩度算出部103では、画像入力装置1
01から供給されたRGB画像データから、数式3を用
いて明度Yおよび彩度Cを算出する(S202)。
()は最大値を示す関数を表し、Ri,Gi,Biはi
番目の画素のRGBの画素値を示し、Yi,Ciは、i
番目の画素の明度、彩度をそれぞれ示している。
た図である。数式3および図3に示すように、明度Y
は、三原色R、G、Bの各画素値の中で最小の値で示さ
れ、その画素がどのくらい明るいかを示す値となる。彩
度Cは、三原色R、G、Bの各画素値の中の最大値と最
小値の差で示され、色の飽和度を示す値となる。すなわ
ち、最大値と最小値の差が少ない場合は、色合いが少な
く(彩度は低い)、最大値と最小値の差が大きい場合
は、鮮やか(彩度は高い)になる。
び彩度補正用LUT作成部105では、算出された明度
Yおよび彩度Cを用いて、画像の特徴を解析し、自動的
に明度および彩度の補正用LUTを作成する(S20
3)。自動的に補正用LUTを作成する方法としては、
累積ヒストグラムを正規化した曲線をLUTとして提供
する方法や、ヒストグラム平坦化、あるいはダイナミッ
クレンジ変換等の公知技術を用いる。また、撮影条件や
画像の種類などの画像情報を外部から入力し、入力画像
の階調の最小値、最大値、平均値等の特徴量と上記外部
入力情報からLUTを作成することも可能である。
数設定部106では、補正用LUTを統合する際の重み
係数αを数式4を用いて設定する(S204)。
彩度の相対的な度合いを示す特徴量である(図3参
照)。また、αはRATEiの画像全体の平均値であ
る。明度に対する彩度の相対的な度合いが高いと、より
彩りの鮮やかな画像となり、低いと、色味が少なく白黒
(グレイ)に近い画像となる。画像全体の平均値を算出
する場合、補正対象画像の全画素についてRATEiを
算出し総計をメモリに格納し、αを算出する。そのた
め、図1に示す、明度補正用LUT作成部104、彩度
補正用LUT作成部105および係数設定部106は、
図示しないメモリに双方向バスで接続され、LUT作成
に必要なデータの授受を行っている。
的な度合いを示す特徴量αを2つのLUTを統合すると
きの重み係数として用いることで、画像に適した統合補
正LUTを作成する(S205)。すなわち、LUT統
合部107では、明度補正用LUT作成部104および
彩度補正用LUT作成部105で作成した2つの補正用
LUTを、係数設定部106で設定した重み係数αを用
いて、数式5を用いて1つの統合補正LUTを作成す
る。
統合補正LUTは、重み係数αが1に近い(明度に対す
る彩度の相対的な度合いが高い)場合は彩度補正用LU
Tに近いものとなり、重み係数αが0に近い(明度に対
する彩度の相対的な度合いが低い)場合は明度補正用L
UTに近いものとなる。
108では、補正LUT統合部107で作成された統合
補正LUTを用いて、画像入力装置101から供給され
る入力RGB画像の補正を実行する(S206)。そし
て、画像出力装置109では、階調補正部108で補正
された画像を出力する(S107)。
に対する彩度の相対的な度合いが高いかを数値化し、そ
れを重み係数とすることでLUT統合を行い、全画素に
対して1つの統合補正LUTを用いる。これにより、入
力画像全体の明度に対する彩度の相対的な度合いに応じ
た明度および彩度の補正を行うことができる。また、R
GB画像をHSV画像に色空間変換する必要がないた
め、比較的簡易なシステム構成で画像の特徴に応じた補
正を行うことができる。
は、1画素毎に補正を実行する例である。すなわち、L
UT統合の重み係数αを画素毎に設定し、予め作成され
ている明度および彩度補正用LUTを統合して補正を行
う。そのため、第1実施形態のように画像全体の明度に
対する彩度の相対的な度合いを数値化する処理(予走
査)は行わない。
ック図である。なお、第1実施形態と同様の処理部につ
いては同一符号を付し説明を省略する。第2実施形態で
は、明度および彩度補正用LUTはメモリ110に予め
記憶されている。
態同様に各画素の彩度成分の割合RATEiを算出する
が、画像全体の平均値は算出せず、RATEiをその画
素の重み係数αiとする。
から供給される入力画像に直接補正を実行する。すなわ
ち、係数設定部106で設定された重み係数αi(i番
目の画素の重み係数)およびメモリ110に予め記憶さ
れている明度および彩度補正用LUTを用いて、数式6
により補正を行う。
正を実行するため、統合補正LUTを作成する必要が無
く、メモリの削減ができ、また、予走査を行うことなく
補正処理を実行することができる。
なく、以下のような各種の変形が可能である。
部107は、数式5を用いて2つのLUTを統合した
が、次に示す数式7を用いてもよい。図6は、数式7を
用いたLUT統合の概念を示した図である。同様に、第
2実施形態でも、数式6の代わりに数式7を用いること
が可能である。この場合、数式7中αをαiと、xをx
iとする。
説明したが、これに限定されず、例えばYMC画像など
の他の色空間画像を用いることも可能である。また、補
正する属性は明度および彩度に限らず、例えばコントラ
ストおよび露光のように、互いに相関を有する属性であ
れば同様に実施可能である。
とにより補正を行ったが、LUTではなく線形の式を用
いても同様に実施可能である。
補正用LUTは予め作成されたものを用いたが、用いる
LUTを画像の種類等によって複数のLUTから任意に
選択できるようにしてもよい。
比較的簡易なシステムによって画像に適した補正が実現
できる画像処理装置を提供することが可能となる。
る。
ある。
る。
る。
である。
たブロック図である。
たブロック図である。
3……彩度算出部、104……明度補正用LUT作成
部、105……彩度補正用LUT作成部(パラメータ出
力手段)、106……係数設定部(検出手段)、107
……補正LUT統合部(パラメータ演算手段)、108
……階階調補正部(補正手段)、109……画像出力装
置、110……メモリ
Claims (5)
- 【請求項1】 入力されるカラー画像データに対して所
定の属性に関する補正を施す画像処理装置において、 互いに相関を有する第1の属性と第2の属性について各
々補正を施すための第1及び第2の補正パラメータを出
力するパラメータ出力手段と、 前記入力されるカラー画像データを分析して第1の属性
値に対する第2の属性値の相対的な度合いを検出する検
出手段と、 前記検出手段による検出結果と前記パラメータ出力手段
によって出力される第1及び第2の補正パラメータに基
づいて前記入力されるカラー画像データの補正に適用す
べき第3の補正パラメータを算出するパラメータ演算手
段と、 前記パラメータ演算手段によって算出された第3の補正
パラメータに基づいて前記入力されるカラー画像データ
を補正する補正手段とを具備することを特徴とする画像
処理装置。 - 【請求項2】 入力されるカラー画像データに対して明
度と彩度の補正を施す画像処理装置において、 彩度の補正に対応した第1の補正パラメータを出力する
第1のパラメータ出力手段と、 明度の補正に対応した第2の補正パラメータを出力する
第2のパラメータ出力手段と、 前記入力されるカラー画像データの色属性を分析して明
度に対する彩度の相対的な度合いを検出する検出手段
と、 前記検出手段による検出結果と前記第1及び第2のパラ
メータ出力手段によって出力される第1及び第2の補正
パラメータに基づいて前記入力されるカラー画像データ
の補正に適用すべき第3の補正パラメータを算出するパ
ラメータ演算手段と、 前記パラメータ演算手段によって算出された第3の補正
パラメータに基づいて前記入力されるカラー画像データ
を補正する補正手段とを具備することを特徴とする画像
処理装置。 - 【請求項3】 前記パラメータ演算手段は、第1の補正
パラメータと第2の補正パラメータの重み付け加算によ
って得られる第3の補正パラメータを算出することを特
徴とする請求項1または2記載の画像処理装置。 - 【請求項4】 前記パラメータ演算手段は、第1の補正
パラメータと第2の補正パラメータの重み付け乗算によ
って得られる第3の補正パラメータを算出することを特
徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。 - 【請求項5】 前記パラメータ出力手段は、画素毎の第
1及び第2の補正パラメータを出力し、 前記検出手段は、画素毎に第1の属性値に対する第2の
属性値の相対的な度合いを検出し、 前記パラメータ演算手段は、前記検出手段による画素毎
の検出結果と前記パラメータ出力手段によって出力され
る画素毎の第1及び第2の補正パラメータに基づいて画
素毎に前記入力されるカラー画像データの補正に適用す
べき第3の補正パラメータを算出し、 前記補正手段は、前記パラメータ演算手段によって算出
された画素毎の第3の補正パラメータに基づいて前記入
力されるカラー画像データを画素毎に補正することを特
徴とする請求項1ないし4いずれかに記載の画像処理装
置。
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