JPWO2014119060A1 - 画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

画像処理装置において、色成分毎の階級の最大値（Ｒａ、Ｇａ、Ｂａ）及び最小値（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）を算出し、色成分毎の最大値のうちで最も大きな値を全色最大値（Ｔａ）として求め、色成分毎の最大値及び最小値と、全色最大値に基づいて、色成分毎の最大値が全色最大値に等しい色成分以外の色成分について、色補正カーブ（ＣＶ）を生成し、色補正カーブを用いて、色成分毎に画像信号の補正を行う。補正後の色成分毎の最大値が、全色最大値（Ｔａ）にほぼ等しくなるような補正を行うための色補正カーブを生成する。或いは、補正後の色成分毎の最小値が、全色最小値（Ｔｉ）にほぼ等しくなるような補正を行うための色補正カーブを生成する。撮影時の照明の影響による色かぶりを補正し、画像のコントラストを高めることができる。

Description

本発明は、画像の階調を制御することが可能な画像処理装置及び画像処理方法に関する。本発明はまた、画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラム、及びプログラムを記録する記録媒体に関する。

画像のコントラストを高めるために、その画像を形成する各画素に対応した複数の色成分の画像信号に対して色成分毎に階調の最大値及び最小値を算出し、それぞれの色成分毎に算出された最大値及び最小値を、補正画像の画像信号系における階調のダイナミックレンジの最大値及び最小値にそれぞれ設定して階調を補正することが行われている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開２００６−１２８９８６号公報（６頁、図１、図９） 特許第４４４７０３５号公報（５頁、図４、図５）

従来のように色成分毎に階調の最大値を画像信号系の階調のダイナミックレンジの最大値に、色成分毎に階調の最小値を色成分毎の階調のダイナミックレンジの最小値にそれぞれ設定して階調を補正すると、画像の中に、ある色成分の階調の値は大きくなり、別の色成分の階調の値は小さくなる画素が存在し、色味の変化が統一されないという問題があった。例えば、画像の一部は赤味が取れ、一部はシアンがかり、また別の部分は黄味がかる。

これは、色成分の階調の値は大きくした場合と小さくした場合とで色の変化が異なるためである。例えば、Ｒ成分は大きくすると赤くなり、小さくすると赤の反対色であるシアン色になる。また、色成分の比率が変化しないよう、階調を補正するようにすると、画像全体の色かぶりを取ることができず、十分にコントラストを高めらないという問題があった。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、その目的は画像の色かぶりに対する色の補正を行いつつ、画像のコントラストを高めることである。

本発明の一つの態様の画像処理装置は、
複数の色成分を含み、１つの画像を形成する画像信号に対して、色成分毎の階調ヒストグラムを算出する階調ヒストグラム算出部と、
色成分毎の前記階調ヒストグラムを用いて、色成分毎の階級の最大値及び最小値をそれぞれ算出する最大値・最小値算出部と、
前記最大値・最小値算出部で算出された色成分毎の最大値のうちで最も大きな値を全色最大値として求め、前記色成分毎の最大値及び最小値と、前記全色最大値に基づいて、前記色成分毎の最大値が前記全色最大値に等しい色成分以外の色成分について、色補正カーブを生成する色補正カーブ生成部と、
前記色補正カーブを用いて、色成分毎に前記画像信号の補正を行う色補正部とを備え、
前記色補正カーブ生成部は、前記補正後の色成分毎の最大値が、前記全色最大値にほぼ等しくなるような補正を行うための色補正カーブを生成する
ことを特徴とする。
本発明の他の態様の画像処理装置は、
複数の色成分を含み、１つの画像を形成する画像信号に対して、色成分毎の階調ヒストグラムを算出する階調ヒストグラム算出部と、
色成分毎の前記階調ヒストグラムを用いて、色成分毎の階級の最大値及び最小値をそれぞれ算出する最大値・最小値算出部と、
前記最大値・最小値算出部で算出された色成分毎の最小値のうちで最も小さい値を全色最小値として求め、前記色成分毎の最大値及び最小値と、前記全色最小値に基づいて、前記色成分毎の最小値が前記全色最小値に等しい色成分以外の色成分について、色補正カーブを生成する色補正カーブ生成部と、
前記色補正カーブを用いて、色成分毎に前記画像信号の補正を行う色補正部とを備え、
前記色補正カーブ生成部は、前記補正後の色成分毎の最小値が、前記全色最小値にほぼ等しくなるような補正を行うための色補正カーブを生成する
ことを特徴とする。

本発明によれば、色成分毎の階調ヒストグラムから色かぶりを補正する色補正カーブを生成しているので、撮影時の照明の影響による色かぶりを補正し、かつ画像のコントラストを高めることができる。

本発明の実施の形態１に係る画像処理装置のブロック図である。 図１の階調ヒストグラム算出部で算出されるＲ成分の階調ヒストグラムの例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施の形態１の階調ヒストグラムで算出されるＲ、Ｇ、Ｂ成分の階調ヒストグラムの例を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１の色補正カーブ生成部で生成される色補正カーブの異なる例を示す。 （ａ）〜（ｃ）は、実施の形態１の階調ヒストグラムで算出されるＲ、Ｇ、Ｂ成分の階調ヒストグラムの例を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１の色補正カーブ生成部で生成される色補正カーブの異なる例を示す。 本発明の実施の形態２に係る画像処理装置のブロック図である。 図７の補正要否判定部の一例を示すブロック図である。 図８の均一領域検出部の一例を示すブロック図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図８のＲ成分用の差分絶対値算出部で求められる、各階級及びそれに上側で隣接する階級との間の度数の差分絶対値の異なる例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図８のＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分用の差分絶対値算出部で求められる、各階級及びそれに上側で隣接する階級との間の度数の差分絶対値の例を示す図である。 図８の色相偏り検出部の一例を示すブロック図である。 （ａ）〜（ｄ）は、図１２の色相ヒストグラム算出部で算出される色相ヒストグラムの異なる例を示す図である。 図８の均一領域検出部の他の例を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の構成を示す。図示の画像処理装置は、階調ヒストグラム算出部１と、最大値・最小値算出部２と、色補正カーブ生成部３と、色補正部４とを備えている。

入力画像信号Ｄｉｎは、１つの画像を形成する画像信号であり、複数の色成分を含む。
階調ヒストグラム算出部１は、入力画像信号Ｄｉｎの色成分毎に階調分布情報としての階調ヒストグラムを算出して、この色成分毎の階調ヒストグラムを最大値・最小値算出部２へ出力する。

最大値・最小値算出部２は、階調ヒストグラム算出部１から入力された色成分毎の階調ヒストグラムを用いて、色成分毎の階調ヒストグラムにおける階調の最大値及び最小値を算出して色補正カーブ生成部３に出力する。

色補正カーブ生成部３は、最大値・最小値算出部２から入力された色成分毎の最大値及び最小値に基づき色補正カーブＣＶを生成し、この色補正カーブＣＶを色補正部４に出力する。

色補正部４は、入力画像信号Ｄｉｎと色補正カーブ生成部３から入力された色補正カーブＣＶとを用いて入力画像信号Ｄｉｎの階調を変換（補正）し、変換後の画像信号Ｄｏｕｔを出力する。

以下、入力画像信号ＤｉｎがＲ成分の信号（Ｒ信号）Ｒｉｎ、Ｇ成分の信号（Ｇ信号）Ｇｉｎ、及びＢ成分の信号（Ｂ信号）Ｂｉｎで構成され、補正後の画像信号がＲ信号Ｒｏｕｔ、Ｇ信号Ｇｏｕｔ、及びＢ信号Ｂｏｕｔで構成される場合について説明する。また、各成分の強さは０〜２５５の２５６階調で表されるものとする。

入力画像信号Ｄｉｎは、階調ヒストグラム算出部１と色補正部４とに入力される。
階調ヒストグラム算出部１は、入力された入力画像信号ＤｉｎについてＲ、Ｇ、Ｂの色成分毎に階調ヒストグラムを作成する。階調ヒストグラムは１又は互いに連続する２以上の階調値から成る各階級の度数（１フレームの画像内における、当該階調値を有する画素の数）を示すものである。
階調ヒストグラムは色成分毎に作成されるため、階調ヒストグラム算出部１は色成分の数だけ階調ヒストグラムを算出する。

階調ヒストグラムの各階級に含まれる階調値の数（各階級の幅）を２以上とする場合、２、４、８、１６など２のべき乗とするのが計算量を減らす上で有利である。
各階級の幅は、１に近い値の方がより入力画像に忠実な色補正ができるが、階調ヒストグラムを保存するためのメモリー容量を小さくし、また計算量を減らす上では、各階級の幅を大きくするのが有利である。
階調ヒストグラムの各階級は、当該階級に属する階調値の平均値、又は中央値を代表値とし、各階級の値（階級値）は当該階級の代表値によって表され、従って、より大きな階調値を含む階級がより大きな階級（より大きな階調値を有する階級）である。

階調ヒストグラム算出部１から出力された色成分毎の階調ヒストグラム、すなわち、Ｒ成分の階調ヒストグラムＲｈ、Ｇ成分の階調ヒストグラムＧｈ、及びＢ成分の階調ヒストグラムＢｈは、最大値・最小値算出部２に出力される。

最大値・最小値算出部２は、階調ヒストグラム算出部１から出力された色成分毎の階調ヒストグラムにおける、階調の最大値及び最小値を算出する。
Ｒ成分の階調ヒストグラムＲｈの一例を図２に示す。図２において、横軸は階級Ｃｒ、縦軸は度数（当該階級に属する階調値を有する画素の数或いは割合）Ｆｒである。

最大値・最小値算出部２は、Ｒ成分の階調ヒストグラムＲｈにおける階調の最大値Ｒａ及び最小値Ｒｉを求めて出力する。
階調ヒストグラムＲｈにおける階調の最大値Ｒａ及び最小値Ｒｉは以下のように求められる。
例えば、階調ヒストグラムＲｈにおいて、度数Ｆｒが１以上の階級のうち、値（階級の値）Ｃｒが最大のものの代表値Ｒａｐが、当該ヒストグラムＲｈにおける階調の最大値Ｒａとして用いられる。
同様に、階調ヒストグラムＲｈにおいて、度数Ｆｒが１以上の階級のうち、値（階級の値）Ｃｒが最小のものの代表値Ｒｉｐが、当該ヒストグラムＲｈにおける階調の最小値Ｒｉとして用いられる。

なお、上記の値Ｒａｐの代わりに、Ｒ成分の階調ヒストグラムＲｈにおいて、最大の階級からより最小の階級に向かって、階級毎の度数を累積し、累積値が、入力画像の画素数の所定の割合（予め定められた割合）、例えば、Ｑａ％に達した階級の代表値Ｒａｑを階調の最大値Ｒａとして用いても良い。
このようにすることで、信号Ｒｉｎにノイズが含まれる場合でも、ノイズの影響を除去し、色成分の実質的な最大値を得ることができる。Ｑａ％の値としては、例えば１〜５％の範囲で設定できる。Ｑａの値は大きくすればするほど、後述する色補正カーブの傾きが大きくなるため、色補正の改善効果が高まるが、Ｑａの値が大き過ぎると、色補正により階調潰れが発生する。

同様に、上記の値Ｒｉｐの代わりに、Ｒ成分の階調ヒストグラムＲｈにおいて、最小の階級からより最大の階級に向かって、階級毎の度数を累積し、累積値が、入力画像の画素数の所定の割合（予め定められた割合）、例えば、Ｑｉ％に達した階級の代表値Ｒｉｑを階調の最小値Ｒｉとして用いても良い。
このようにすることで、信号Ｒｉｎにノイズが含まれる場合でも、ノイズの影響を除去し、色成分の実質的な最小値を得ることができる。Ｑｉ％の値としては、例えば１〜５％の範囲で設定できる。Ｑｉの値は大きくすればするほど、後述する色補正カーブの傾きが大きくなるため、色補正の改善効果が高まるが、Ｑｉの値が大き過ぎると、色補正により階調潰れが発生する。

最大値・最小値算出部２には、上記と同様にして、Ｇ成分最大値Ｇａ及び最小値Ｇｉ、並びにＢ成分の最大値Ｂａ及び最小値Ｂｉを生成する。これらの値は、色補正カーブ生成部３に出力される。

色補正カーブ生成部３は、最大値・最小値算出部２から入力された色成分毎の最大値Ｒａ、Ｇａ、Ｂａ及び最小値Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉに基づき、色補正カーブを次のような手順で生成する。

まず、色補正カーブ生成部３は、最大値・最小値算出部２から入力されたＲ成分の最大値Ｒａと、Ｇ成分の最大値Ｇａと、Ｂ成分の最大値Ｂａとを比較し、これらのうちのいずれか１つ以上が他よりも大きい場合、これらのうちの最も大きい値（最大値Ｒａ、Ｇａ、Ｂａの最大値）
Ｔａ＝ＭＡＸ（Ｒａ，Ｇａ，Ｂａ）
を全色最大値Ｔａとして算出し、全色最大値Ｔａを基準として、色補正カーブを生成する。

一方、Ｒ成分の最大値Ｒａと、Ｇ成分の最大値Ｇａと、Ｂ成分の最大値Ｂａとが全て互いに等しい場合、色補正カーブ生成部３は、最大値・最小値算出部２から入力されたＲ成分の最小値Ｒｉと、Ｇ成分の最小値Ｇｉと、Ｂ成分の最小値Ｂｉとを比較し、これらのうちのいずれか１つ以上が他よりも小さい場合、これらのうちの最も小さい値（最小値Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉの最小値）
Ｔｉ＝ＭＩＮ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）
を全色最小値Ｔｉとして算出し、全色最小値Ｔｉを基準として、色補正カーブを生成する。

まず、全色最大値Ｔａを基準として色補正カーブを生成する方法を図３（ａ）〜（ｃ）及び図４（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。

図３（ａ）〜（ｃ）は、生成されるべき色補正カーブによる階調ヒストグラムの変化（変形）、即ち、入力画像信号についての階調ヒストグラムと、出力画像信号についてのヒストグラムを示す。但し、出力画像信号についての階調ヒストグラムは実際には生成されるわけではなく、仮に生成した場合に得られるものを示している。

図３（ａ）は階調ヒストグラム算出部１が算出するＲ成分の階調ヒストグラムＲｈと、最大値・最小値算出部２が算出したＲ成分の最大値Ｒａ及び最小値Ｒｉを示す。
図３（ｂ）は階調ヒストグラム算出部１が算出するＧ成分の階調ヒストグラムＧｈと、最大値・最小値算出部２が算出したＧ成分の最大値Ｇａ及び最小値Ｇｉを示す。
図３（ｃ）は階調ヒストグラム算出部１が算出するＢ成分の階調ヒストグラムＢｈと、最大値・最小値算出部２が算出したＢ成分の最大値Ｂａ及び最小値Ｂｉを示す。
色補正カーブ生成部３は、図３（ａ）〜（ｃ）で示される組合せの場合、Ｒ成分最大値Ｒａ、Ｇ成分最大値Ｇａ、及びＢ成分最大値Ｂａから全色最大値Ｔａ（＝Ｒａ）を算出する。

最も大きい最大値を持つ色成分(各色最大値Ｘａ（ＸはＲ、Ｇ又はＢ）が全色最大値Ｔａに等しい色成分)以外の色成分の各々について、変形後の階級ヒストグラムの最大値（最大階級の代表値）が全色最大値Ｔａに等しくなるような色補正カーブを生成する。
具体的には、Ｇ成分の階級ヒストグラムＧｈを、その最大値が全色最大値Ｔａ（＝Ｒａ）に等しくなるように変形する。変形後の階調ヒストグラムを符号Ｇｈｕで示し、その最大値を符号Ｇａｕで示す。
同様に、Ｂ成分の階級ヒストグラムＢｈを、その最大値が全色最大値Ｔａ（＝Ｒａ）に等しくなるように変形する。変形後のヒストグラムを符号Ｂｈｕで示し、その最大値を符号Ｂａｕで示す。
色補正カーブとして、このようなヒストグラムの変形を行うものが生成される。

図４（ａ）及び（ｂ）は、色補正カーブ生成部３が生成する色補正カーブの一例である。図４（ａ）及び（ｂ）は、階調ヒストグラムを図３（ａ）〜（ｃ）に示すように変形するための色補正カーブである。
図４（ａ）において、横軸は入力画像信号Ｄｉｎに含まれるＧ成分Ｇｉｎを示し、縦軸は出力画像信号Ｄｏｕｔに含まれるＧ成分Ｇｏｕｔの階調を示す。図４（ｂ）において、横軸は入力画像信号Ｄｉｎに含まれるＢ成分Ｂｉｎの階調を示し、縦軸は出力画像信号Ｄｏｕｔに含まれるＢ成分Ｂｏｕｔの階調を示す。
図４（ａ）の符号ＣＶ１はＧ成分の色補正カーブを示し、図４（ｂ）の符号ＣＶ２はＢ成分の色補正カーブを示す。
図中の符号Ｔａ、Ｇａ、Ｇｉ、Ｂａ、及びＢｉはそれぞれ、図３（ａ）〜（ｃ）で説明した、全色最大値、Ｇ成分の最大値及び最小値、並びにＢ成分の最大値及び最小値を示す。また、図中のＣＶ０で示す直線は傾き１の直線である。

Ｇ成分の色補正カーブＣＶ１は、全色最大値Ｔａと、Ｇ成分の最大値Ｇａ及び最小値Ｇｉとを用いて生成される。即ち、Ｇ成分の色補正カーブＣＶ１は、Ｇｉｎの階調が０で、Ｇｏｕｔの階調が０である点ｐ０と、Ｇｉｎの階調がＧｉで、Ｇｏｕｔの階調がＧｉである点ｐ２と、Ｇｉｎの階調がＧａで、Ｇｏｕｔの階調がＴａ（＝Ｒａ）である点ｐ３と、Ｇｉｎの階調が２５５で、Ｄｏｕｔの階調がＴａ（＝Ｒａ）である点ｐ１とを結ぶ折れ線である。
入力画像信号のＧ成分Ｇｉｎの階調に対する出力画像のＧ成分Ｇｏｕｔの階調はこの折れ線ＣＶ１上の値である。このようにＧ成分の色補正カーブＣＶ１は、Ｇ成分の最小値Ｇｉ及びＧ成分が取り得る値の最小値が変化しないように生成される。

即ち、色補正前のＧ成分Ｇｉｎの最小値Ｇｉに対応する色補正カーブＣＶ１上の点は点ｐ２であり、色補正後のＧ成分Ｇｏｕｔの最小値Ｇｉは、色補正前のＧ成分Ｇｉｎの最小値Ｇｉに等しい。同様に、色補正前のＧ成分Ｇｉｎが取り得る値の最小値（値０）に対応する色補正カーブＣＶ１上の点は点ｐ０であり、色補正後のＧ成分Ｇｏｕｔが取り得る値の最小値（値０）は、色補正前のＧ成分Ｇｉｎが取り得る値の最小値（値０）に等しい。

なお、最小値Ｇｉよりも小さい値を持つＧ成分Ｇｉｎが存在しない場合には、最小値Ｇｉよりも小さい範囲の色補正カーブがどのように定められるかは実際上の意味を持たないが、最小値Ｇｉよりも小さい値を持つＧ成分Ｇｉｎが存在する場合には、最小値Ｇｉよりも小さい範囲の色補正カーブがどのように定められるかが意味を持つ。例えば上記のように、ヒストグラムの階級毎の度数の累積値が予め定められた割合に達した階級の代表値を最小値Ｇｉとして用いる場合に、最小値Ｇｉよりも小さい値を持つＧ成分Ｇｉｎが存在し得る。

なおまた、上記のように、Ｇ成分の最小値Ｇｉ及びＧ成分が取り得る値の最小値がともに変化しないような色補正カーブＣＶ１を生成する代わりに、Ｇ成分の最小値Ｇｉ及びＧ成分が取り得る値の最小値のいずれか一方のみが変化しないような色補正カーブを生成することとしても良い。

Ｂ成分の色補正カーブＣＶ２は、全色最大値Ｔａと、Ｂ成分の最大値Ｂａ及び最小値Ｂｉとを用いて生成される。即ち、Ｂ成分の色補正カーブＣＶ２は、Ｂｉｎの階調が０で、Ｂｏｕｔの階調が０である点ｐ０と、Ｂｉｎの階調がＢｉで、Ｂｏｕｔの階調がＢｉである点ｐ４と、Ｂｉｎの階調がＢａで、Ｂｏｕｔの階調がＴａ（＝Ｒａ）である点ｐ５と、Ｂｉｎの階調が２５５で、Ｂｏｕｔの階調がＴａ（＝Ｒａ）である点ｐ１とを結ぶ折れ線である。
入力画像信号のＢ成分Ｂｉｎの階調に対する出力画像信号のＢ成分Ｂｏｕｔの階調はこの折れ線ＣＶ２上の値である。このようにＢ成分の色補正カーブＣＶ２は、Ｂ成分の最小値Ｂｉが変化しないように生成される。

なお、図４（ｂ）の色補正カーブＣＶ２上の点ｐ４は、色補正前のＢ成分が取り得る値の最小値に対応する点であり、図４（ｂ）の色補正カーブＣＶ２は、Ｂ成分が取り得る値の最小値が変化しないように生成されたものであるとも言える。
従って、Ｂ成分の色補正カーブＣＶ２は、Ｂ成分の最小値Ｂｉ及びＢ成分が取り得る値の最小値が変化しないように生成されたものであるとも言える。

なおまた、上記のように、Ｂ成分の最小値Ｂｉ及びＢ成分が取り得る値の最小値がともに変化しないような色補正カーブＣＶ２を生成する代わりに、Ｂ成分の最小値Ｂｉ及びＢ成分が取り得る値の最小値のいずれか一方のみが変化しないような色補正カーブを生成することとしても良い。

図４（ｂ）のようにＢ成分の色補正カーブＣＶ２が、点ｐ４と点ｐ５とを結ぶ線分と、点ｐ５と点ｐ１とを結ぶ線分となっているのは、Ｂｉの値が０であり、点ｐ０と点ｐ４は同一の点であるためである。色補正カーブに用いる点の数は、複数の点が重なる（例えば、点ｐ５と点ｐ１が同一の点になる、Ｂａの値が２５５である場合など）場合は４点以下になる。

このようにして、色補正カーブ生成部３は、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分の最大値Ｒａ、Ｇａ、Ｂａのいずれか１つ以上が他の最大値より大きい場合、最も大きい最大値を持つ色成分(各色最大値Ｘａが全色最大値Ｔａに等しい色成分)以外の色成分について、色成分毎に色補正カーブを生成する。すなわち、
Ｒ成分の最大値Ｒａが全色最大値Ｔａに等しい場合は、Ｇ成分の色補正カーブとＢ成分の色の色補正カーブを生成し、
Ｇ成分の最大値Ｇａが全色最大値Ｔａに等しい場合は、Ｂ成分の色補正カーブとＲ成分の色の色補正カーブを生成し、
Ｂ成分の最大値Ｂａが全色最大値Ｔａに等しい場合は、Ｒ成分の色補正カーブとＧ成分の色の色補正カーブを生成し、
Ｒ成分の最大値ＲａとＧ成分の最大値Ｇａが等しく、Ｂ成分の最大値Ｂａより大きい場合は、Ｂ成分の色補正カーブを生成し、
Ｒ成分の最大値ＧａとＢ成分の最大値Ｂａが等しく、Ｇ成分の最大値Ｇａより大きい場合は、Ｇ成分の色補正カーブを生成し、
Ｇ成分の最大値ＧａとＢ成分の最大値Ｂａが等しく、Ｒ成分の最大値Ｒａより大きい場合は、Ｒ成分の色補正カーブを生成する。

なお、各色最大値（Ｘａ）が、全色最大値Ｔａに等しい色成分（Ｘ）について、色補正カーブ生成部３は色補正カーブを出力せず、色補正部４は、入力画像信号をそのまま（補正乃至階調変換を行うことなく）出力画像信号として出力しても良く、色補正カーブ生成部３が色補正カーブとして図４（ａ）及び（ｂ）に示す傾き１の直線ＣＶ０を生成し、色補正部４が傾き１の直線ＣＶ０を用いて形の上でのみ補正を行う（実質的には補正は行われない）こととしても良い。傾き１の直線を用いることとすれば、色成分毎の階級の最大値の大小に関わらず、色補正カーブの数が常に同じになる。

また、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分の最大値Ｒａ、Ｇａ、Ｂａが全て互いに等しい場合、全色最小値Ｔｉを基準として色補正カーブを生成する。
全色最小値Ｔｉを基準として色補正カーブを生成する方法を図５（ａ）〜（ｃ）及び図６（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。

図５（ａ）〜（ｃ）は、生成されるべき色補正カーブによる階調ヒストグラムの変化（変形）、即ち、入力画像信号についての階調ヒストグラムと、出力画像信号についてのヒストグラムを示す。但し、出力画像信号についての階調ヒストグラムは実際には生成されるわけではなく、仮に生成した場合に得られるものを示している。

図５（ａ）は階調ヒストグラム算出部１が算出するＲ成分の階調ヒストグラムＲｈと、最大値・最小値算出部２が算出したＲ成分の最大値Ｒａ及び最小値Ｒｉを示す。
図５（ｂ）は階調ヒストグラム算出部１が算出するＧ成分の階調ヒストグラムＧｈと、最大値・最小値算出部２が算出したＧ成分の最大値Ｇａ及び最小値Ｇｉを示す。
図５（ｃ）は階調ヒストグラム算出部１が算出するＢ成分の階調ヒストグラムＢｈと、最大値・最小値算出部２が算出したＢ成分の最大値Ｂａ及び最小値Ｂｉを示す。
色補正カーブ生成部３は、図５（ａ）〜（ｃ）で示される組合せの場合、最大値Ｒａ、Ｇａ、Ｂａが全て同じ値であるため、最小値Ｒｉ、Ｇｉ、及びＢｉから全色最小値Ｔｉ（＝Ｂｉ）を算出する。

最も小さい最小値を持つ色成分(各色最小値Ｘｉ（ＸはＲ、Ｇ又はＢ）が全色最小値Ｔｉに等しい色成分)以外の色成分の各々について、変形後の階級ヒストグラムの最小値（最小階級の代表値）が全色最小値Ｔｉに等しくなるような色補正カーブを生成する。
具体的には、Ｒ成分の階級ヒストグラムＲｈを、その最小値が全色最小値Ｔｉ（＝Ｂｉ）に等しくなるように、変形する。変形後の階調ヒストグラムを符号Ｒｈｄで示し、その最小値を符号Ｒｉｄで示す。
同様に、Ｇ成分の階級ヒストグラムＧｈを、その最小値が全色最小値Ｔｉ（＝Ｂｉ）に等しくなるように、変形する。変形後の階調ヒストグラムを符号Ｇｈｄで示し、その最小値を符号Ｇｉｄで示す。
色補正カーブとして、このようなヒストグラムの変形を行うものが生成される。

図６（ａ）及び（ｂ）は、色補正カーブ生成部３が生成する色補正カーブの一例である。図６（ａ）及び（ｂ）は、階調ヒストグラムを図５（ａ）〜（ｃ）に示すように変形するための色補正カーブである。
図６（ａ）において、横軸は入力画像信号Ｄｉｎに含まれるＲ成分Ｒｉｎの階調を示し、縦軸は出力画像信号Ｄｏｕｔに含まれるＲ成分Ｒｏｕｔの階調を示す。図６（ｂ）において、横軸は入力画像信号Ｄｉｎに含まれるＧ成分Ｇｉｎの階調を示し、縦軸は出力画像信号Ｄｏｕｔに含まれるＧ成分Ｇｏｕｔの階調を示す。
図６（ａ）の符号ＣＶ３はＲ成分の色補正カーブを示し、図６（ｂ）の符号ＣＶ４はＧ成分の色補正カーブを示す。
図中の符号Ｔｉ、Ｒａ、Ｒｉ、Ｇａ、及びＧｉはそれぞれ、図５（ａ）〜（ｃ）で説明した、全色最小値、Ｒ成分の最大値及び最小値、並びにＧ成分の最大値及び最小値を示す。また、図中のＣＶ０で示す直線は傾き１の直線である。

Ｒ成分の色補正カーブＣＶ３は、全色最小値Ｔｉと、Ｒ成分の最大値Ｒａ及び最小値Ｒｉとを用いて生成される。即ち、Ｒ成分の色補正カーブＣＶ３は、Ｒｉｎの階調が０で、Ｒｏｕｔの階調がＴｉ（＝Ｂｉ）である点ｐ１０と、Ｒｉｎの階調がＲｉで、Ｒｏｕｔの階調がＴｉ（Ｂｉ）である点ｐ１２と、Ｒｉｎの階調がＲａで、Ｒｏｕｔの階調がＲａである点ｐ１３と、Ｒｉｎの階調が２５５で、Ｒｏｕｔの階調が２５５である点ｐ１１とを結ぶ折れ線である。
入力画像信号のＲ成分Ｒｉｎの階調に対する出力画像信号のＲ成分Ｒｏｕｔの階調はこの折れ線ＣＶ３上の値である。このようにＲ成分の色補正カーブＣＶ３は、Ｒ成分の最大値Ｒａ及びＲ成分が取り得る値の最大値が変化しないように生成される。

即ち、色補正前のＲ成分Ｒｉｎの最大値Ｒａに対応する色補正カーブＣＶ３上の点は点ｐ１３であり、色補正後のＲ成分Ｒｏｕｔの最大値Ｒａは、色補正前のＲ成分Ｒｉｎの最大値Ｒａに等しい。同様に、色補正前のＲ成分Ｒｉｎが取り得る値の最大値（値２５５）に対応する色補正カーブＣＶ３上の点は点ｐ１１であり、色補正後のＲ成分Ｒｏｕｔが取り得る値の最大値（値２５５）は、色補正前のＲ成分Ｇｉｎが取り得る値の最大値（値２５５）に等しい。

なお、最大値Ｒａよりも大きい値を持つＲ成分Ｒｉｎが存在しない場合には、最大値Ｒａよりも大きい範囲の色補正カーブがどのように定められるかは実際上の意味を持たないが、最大値Ｒａよりも大きい値を持つＲ成分Ｒｉｎが存在する場合には、最大値Ｒａよりも大きい範囲の色補正カーブがどのように定められるかが意味を持つ。例えば上記のように、ヒストグラムの階級毎の度数の累積値が予め定められた割合に達した階級の代表値を最大値Ｒａとして用いる場合に、最大値Ｒａよりも大きい値を持つＲ成分Ｒｉｎが存在し得る。

なおまた、上記のように、Ｒ成分の最大値Ｒａ及びＲ成分が取り得る値の最大値がともに変化しないような色補正カーブＣＶ３を生成する代わりに、Ｇ成分の最大値Ｇａ及びＧ成分が取り得る値の最大値のいずれか一方のみが変化しないような色補正カーブを生成することとしても良い。

Ｇ成分の色補正カーブＣＶ４は、全色最小値Ｔｉと、Ｇ成分の最大値Ｇａ及び最小値Ｇｉとを用いて生成される。即ち、Ｇ成分の色補正カーブＣＶ４は、Ｇｉｎの階調が０で、Ｇｏｕｔの階調がＴｉ（＝Ｂｉ）である点ｐ１０と、Ｇｉｎの階調がＧｉで、Ｇｏｕｔの階調がＴｉ（＝Ｂｉ）である点ｐ１４と、Ｇｉｎの階調がＧａで、Ｇｏｕｔの階調がＧａである点ｐ１５と、Ｇｉｎの階調が２５５で、Ｇｏｕｔの階調が２５５である点ｐ１１とを結ぶ折れ線である。
入力画像信号のＧ成分Ｇｉｎの階調に対する出力画像信号のＧ成分Ｇｏｕｔの階調はこの折れ線ＣＶ４上の値である。このようにＧ成分の色補正カーブＣＶ４は、Ｇ成分の最大値Ｇａ及びＧ成分が取り得る値の最大値が変化しないように生成される。

即ち、色補正前のＧ成分Ｇｉｎの最大値Ｇａに対応する色補正カーブＣＶ４上の点は点ｐ１５であり、色補正後のＧ成分Ｇｏｕｔの最大値Ｇａは、色補正前のＧ成分Ｇｉｎの最大値Ｇａに等しい。同様に、色補正前のＧ成分Ｇｉｎが取り得る値の最大値（値２５５）に対応する色補正カーブＣＶ４上の点は点ｐ１１であり、色補正後のＧ成分Ｇｏｕｔが取り得る値の最大値（値２５５）は、色補正前のＧ成分Ｇｉｎが取り得る値の最大値（値２５５）に等しい。

なお、最大値Ｇａよりも大きい値を持つＧ成分Ｇｉｎが存在しない場合には、最大値Ｇａよりも大きい範囲の色補正カーブがどのように定められるかは実際上の意味を持たないが、最大値Ｇａよりも大きい値を持つＧ成分Ｇｉｎが存在する場合には、最大値Ｇａよりも大きい範囲の色補正カーブがどのように定められるかが意味を持つ。例えば上記のように、ヒストグラムの階級毎の度数の累積値が予め定められた割合に達した階級の代表値を最大値Ｇａとして用いる場合に、最大値Ｇａよりも大きい値を持つＧ成分Ｇｉｎが存在し得る。

なおまた、上記のように、Ｇ成分の最大値Ｇａ及びＧ成分が取り得る値の最大値がともに変化しないような色補正カーブＣＶ４を生成する代わりに、Ｇ成分の最大値Ｇａ及びＧ成分が取り得る値の最大値のいずれか一方のみが変化しないような色補正カーブを生成することとしても良い。

このようにして、色補正カーブ生成部３は、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分の最小値Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉのいずれか１つ以上が他の最小値より小さい場合、最も小さい最小値を持つ色成分(各色最小値Ｘｉが全色最小値Ｔｉに等しい色成分)以外の色成分について、色成分毎に色補正カーブを生成する。すなわち、
Ｒ成分の最小値Ｒｉが全色最小値Ｔｉに等しい場合は、Ｇ成分の色補正カーブとＢ成分の色の色補正カーブを生成し、
Ｇ成分の最小値Ｇｉが全色最小値Ｔｉに等しい場合は、Ｂ成分の色補正カーブとＲ成分の色の色補正カーブを生成し、
Ｂ成分の最小値Ｂｉの全色最小値Ｔｉに等しい場合は、Ｒ成分の色補正カーブとＧ成分の色の色補正カーブを生成し、
Ｒ成分の最小値ＲｉとＧ成分の最小値Ｇｉが等しく、Ｂ成分の最小値Ｂｉより小さい場合は、Ｂ成分の色補正カーブを生成し、
Ｒ成分の最小値ＲｉとＢ成分の最小値Ｂｉが等しく、Ｇ成分の最小値Ｇｉより小さい場合は、Ｇ成分の色補正カーブを生成し、
Ｇ成分の最小値ＧｉとＢ成分の最小値Ｂｉが等しく、Ｒ成分の最小値Ｒｉより小さい場合は、Ｒ成分の色補正カーブを生成する。

なお、各色最小値（Ｘｉ）が、全色最小値Ｔｉに等しい色成分（Ｘ）について、色補正カーブ生成部３は色補正カーブを出力せず、色補正部４は、入力画像信号をそのまま（補正を行うことなく）出力画像信号として出力しても良く、色補正カーブ生成部３が色補正カーブとして図６（ａ）及び（ｂ）に示す傾き１の直線ＣＶ０を生成し、色補正部４が傾き１の直線ＣＶ０を用いて形の上でのみ補正を行う（実質的には補正は行われない）こととしても良い。傾き１の直線を用いることとすれば、色成分毎の階級の最大値の大小に関わらず、色補正カーブの数が常に同じになる。

以上のようにして、色補正カーブ生成部３で生成された色補正カーブＣＶ（Ｃ０〜Ｃ４）は色補正部４に入力される。色補正部４は、色補正カーブ生成部３から入力された色補正カーブに基づき、色成分毎に対応する色補正カーブに基づいて、入力画像信号Ｄｉｎ（Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎ）の階調を変換乃至補正して、変換後の画像信号（出力画像信号）Ｄｏｕｔ（Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、Ｂｏｕｔ）を出力する。色補正カーブＣＶは、例えばＬＵＴ（ルックアップテーブル）の形で提供され、色補正部４は、ＬＵＴを参照して補正を行う。

このように構成された本実施の形態に係る画像処理装置では、色成分毎の最大値相互間に差がある場合には、各色成分について、その最大値が全色最大値Ｔａと等しくなるように、色成分毎に階調を補正することにより、補正後の画像において最も白（全色成分の階調がダイナミックレンジの最大値である２５５）に近い色を色かぶりのない無彩色にして、補正後の画像の色信号の最大値と最小値の差を広げることができ、色かぶりを補正しつつコントラストを高めることができるという効果がある。また、補正後の画像信号Ｄｏｕｔは入力画像信号Ｄｉｎよりも階調の値が大きくなるため、画像を明るくすることができるという効果が得られる。

全ての色成分の階調がダイナミックレンジの最大値になるよう補正してしまうと、白い部分が含まれない画像の場合に、無理矢理白色に変換するため、例えば、夕焼けの画像が白くなるなどの不具合が生じるが、本実施の形態に係る画像処理装置では、色成分の階調の最大値を基準に補正をしているため、このような不具合が生じない効果が得られる。

また、画像の全画素について、色成分の階調の値が元の値以上になる補正をしているため、正しく色を変化させることができ、色かぶりが補正されるという効果がある。階調の値が大きくなる画素と小さくなる画素が存在するような従来の補正方法では、例えば、赤味を抑えるために、緑と青の色を増やしたにもかかわらず、赤味も増す補正をしてしまい、逆効果になることがある。

上記の実施の形態では、色成分毎の最大値相互間に差がなく、色成分毎の最小値相互間に差がある場合に、色成分毎の最小値、及び最小値のうちの最も小さい値（全色最小値）Ｔｉに基づいて色補正カーブを生成しているが、色成分毎の最大値相互間に差があるか否かに拘わらず、色成分毎の最小値相互間に差があることを条件として、色成分毎の最小値、及び全色最小値Ｔｉに基づいて色補正カーブを生成することとしても良い。

色成分毎の最小値及び全色最小値に基づいて、各色成分の最小値が全色最小値Ｔｉと等しくなるような色補正カーブを生成して、色成分毎に階調を補正することにより、補正後の画像において最も黒（全色成分の階調がダイナミックレンジの最小値である０）に近い色を、色かぶりのない無彩色にして、補正後の画像の色信号の最大値と最小値の差を広げることができ、色かぶりを補正しつつコントラストを高めることができるという効果が得られる。また、補正後の画像信号Ｄｏｕｔは入力画像信号Ｄｉｎよりも階調の値が小さくなるため、黒を再現できるという効果が得られる。例えば、ガラス越しに撮影した場合、画像が全体的に白い靄がかかったような画像が得られ、黒が灰色になっているが、これを黒にすることができる。

また、階調ヒストグラムの階級の最大から最小に向かって度数を累積し、累積値が１フレームの入力画像信号の総画素数に対する所定の割合に達した階級の代表値を最大値とする場合には、入力画像信号にノイズがある場合でも、ノイズの影響を除去して階調分布の実質的な最大値を色補正カーブの生成に用いることができ、従って、色補正カーブの生成をより適切に行うことができる。

同様に、階調ヒストグラムの階級の最小から最大に向かって度数を累積し、累積値が入力画像信号Ｄｉｎの総画素数に対する所定の割合に達した階級の代表値を最小値とする場合には、入力画像信号Ｄｉｎにノイズがある場合でも、ノイズの影響を除去して階調分布の実質的な最小値を、色補正カーブの生成に用いることができ、従って、色補正カーブの生成をより適切に行うことができる。

なお、色補正カーブ生成部３は、最も大きい最大値を持つ色成分(各色最大値Ｘａが全色最大値Ｔａに等しい色成分)以外の色成分の各々について、変形後の階級ヒストグラムの最大値（Ｒａｕ、Ｇａｕ、Ｂａｕ）が全色最大値Ｔａに等しくなるような色補正カーブを生成しているが、変形後の階級ヒストグラムの最大値（Ｒａｕ、Ｇａｕ、Ｂａｕ）が全色最大値Ｔａと全く等しくなる必要はなく、全色最大値Ｔａにほぼ等しくなればよく、例えば全色最大値Ｔａに近い値、例えば、全色最大値Ｔａの上下で所定の値未満の範囲にある値になるような色補正カーブを生成してもよい。所定の値は、例えば、４や８など、２５６階調に対し、十分小さい値とする。

このように、各色最大値が全色最大値Ｔａに近い値になるよう色成分毎に階調を補正することにより、補正後の画像において最も白（全色成分の階調がダイナミックレンジの最大値である２５５）に近い色を、色かぶりのない無彩色にすることができ、色かぶりを補正しつつコントラストを高めるとともに、補正後の画像信号Ｄｏｕｔは入力画像信号Ｄｉｎよりも階調の値が大きくなり画像を明るくすることもできるという効果が得られる。

また、色補正カーブ生成部３は、最も大きい最大値を持つ色成分(各色最大値Ｘａが全色最大値Ｔａに等しい色成分)以外の色成分の各々について、最小値（図４（ａ）、（ｂ）の例ではＧｉ、Ｂｉ）及び／又は色成分が取り得る値の最小値（図４（ａ）、（ｂ）の例では「０」）が変化しないように色補正カーブを生成しているが、最小値及び／又は色成分が取り得る値の最小値が全く変化しないようにする必要はなく、ほぼ変化しないようにすればよく、例えば変化の幅が、所定の値未満であれば良い。所定の値は、例えば、４、８など、２５６階調に対し、十分小さい値であれば良い。

同様に、色補正カーブ生成部３は、最も小さい最小値を持つ色成分(各色最小値Ｘｉが全色最小値Ｔｉに等しい色成分)以外の色成分の各々について、変形後の階級ヒストグラムの最小値（Ｒｉｄ、Ｇｉｄ、Ｂｉｄ）が全色最小値Ｔｉに等しくなるような色補正カーブを生成しているが、変形後の階級ヒストグラムの最小値（Ｒｉｄ、Ｇｉｄ、Ｂｉｄ）が全色最小値Ｔｉと全く等しくなる必要はなく、全色最小値Ｔｉにほぼ等しくなればよく、例えば全色最小値Ｔｉに近い値、例えば、全色最小値Ｔｉの上下で所定の値未満の範囲にある値になるような色補正カーブを生成してもよい。所定の値は、例えば、４や８など、２５６階調に対し、十分小さい値とする。

各色最小値が全色最小値Ｔｉに近い値になるよう色成分毎に階調を補正することにより、補正後の画像において最も黒（全色成分の階調がダイナミックレンジの最小値である０）に近い色を、色かぶりのない無彩色にすることができ、色かぶりを補正しつつコントラストを高める効果が得られる。

また、色補正カーブ生成部３は、最も小さい最小値を持つ色成分(各色最小値Ｘｉが全色最大値Ｔｉに等しい色成分)以外の色成分の各々について、最大値（図６（ａ）、（ｂ）の例ではＲａ、Ｇａ）及び／又は色成分が取り得る値の最大値（図６（ａ）、（ｂ）の例では「２５５」）が変化しないように色補正カーブを生成しているが、最大値及び／又は色成分が取り得る値の最大値が全く変化しないようにする必要はなく、ほぼ変化しないようにすればよく、例えば変化の幅が、所定の値未満であれば良い。所定の値は、例えば、４、８など、２５６階調に対し、十分小さい値であれば良い。

また、本実施の形態では、色成分をＲ、Ｇ、Ｂとして説明してきたが、色成分はこれに限るものではなく、印刷機等で使用されているＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ（シアン、マゼンタ、イエロー、キー・プレート）でもよい。また、Ｌａｂ色空間（明度Ｌ、補色次元ａ及びｂで表される補色空間の一種）でも適用可能である。要するに、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙのうち２つ以上の色が変化する方向が直交している場合に適用可能である。

また、上記の実施の形態では、色補正部４は、入力された色補正カーブの傾きの大きさに関わらず色補正を行うが、色補正カーブの傾きが大きい場合に、補正後の画像信号Ｄｏｕｔの色成分において階調飛びが発生し、画像の劣化の原因となる。そこで色補正カーブの傾きが、例えば２を超えるような大きい値の場合、色補正カーブにより色補正を施した後に、平滑化等の、一般的なノイズ補正処理を行い、階調飛びを軽減するようにしてもよい。

なお、色補正カーブ生成部３は、最大値・最小値算出部２で算出された色成分毎の最大値が互いに等しい場合に限らず、色成分毎の最大値相互間の差分が所定の値より小さい場合に、色成分毎の階級の最小値を用いて色補正カーブを生成することとしても良い。
このようにすれば、より明るく補正される処理を優先的に選択することができる。

また、色補正カーブ生成部３が、最大値・最小値算出部２で算出された色成分毎の最大値が互いに等しい、或いは色成分毎の最大値相互間の差分が所定の値より小さい場合に、色成分毎の階級の最小値を用いて色補正カーブを生成する代わりに、入力画像信号Ｄｉｎの平均輝度を算出する手段を追加し、この手段が出力した平均輝度に応じて、色補正カーブの生成に色成分毎の階級の最大値を用いるか、それとも、色補正カーブの生成に色成分毎の階級の最小値を用いるかを決定するようにしてもよい。

決定方法の一例として、平均輝度が所定の値、例えば、ダイナミックレンジの中心に位置する値である１２８以上の場合に色成分毎の階級の最小値を用い、平均輝度が所定の値未満の場合に色成分の階級の最大値を用いる。
色成分の階級の最小値を用いた色補正カーブでは、補正後の画像は入力画像よりも暗くなるが、黒を再現することができるという効果がある。色成分の階級の最大値を用いた色補正カーブでは、補正後の画像は入力画像よりも明るくなるという効果がある。
この決定方法では、入力画像が明るい場合は黒の再現を優先し、入力画像が暗い場合は明るくすることを優先することになる。

実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２に係る画像処理装置の構成を示す。図示の画像処理装置は、階調ヒストグラム算出部１と、最大値・最小値算出部２と、色補正カーブ生成部３と、色補正部４と、補正要否判定部５とを備えている。

図７において、階調ヒストグラム算出部１、最大値・最小値算出部２、色補正カーブ生成部３及び色補正部４は、実施の形態１で説明したのと同様のものである。

入力画像信号Ｄｉｎは、階調ヒストグラム算出部１及び色補正部４のみならず、補正要否判定部５にも入力される。

階調ヒストグラム算出部１で算出された色成分毎の階調ヒストグラム、すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分の階調ヒストグラムＲｈ、Ｇｈ、Ｂｈは、最大値・最小値算出部２のみならず、補正要否判定部５にも出力される。

補正要否判定部５は、階調ヒストグラム算出部１から入力された色成分毎の階調ヒストグラムＲｈ、Ｇｈ、Ｂｈを用いて、色成分毎に、階調値が属する階級が等しい画素から成る画像領域の面積が大きいか否かを判定するとともに、入力画像信号Ｄｉｎを構成する、色成分を表す信号Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎから色相値を算出して、１フレームの画像における色相分布（色相ヒストグラム）を算出し、色相分布の偏りが大きいか否かを判定する。

色補正カーブ生成部３は、最大値・最小値算出部２から入力された色成分毎の最大値及び最小値のみならず、補正要否判定部５から入力された判定結果にも基づいて色補正カーブを生成し、この色補正カーブを色補正部４に出力する。

以下、補正要否判定部５について詳しく説明する。
補正要否判定部５は、図８に示すように、均一領域検出部５１と、色相偏り検出部５２と、総合判定部５３とを有する。

均一領域検出部５１は、階調ヒストグラム算出部１から入力された色成分毎の階調ヒストグラムＲｈ、Ｇｈ、Ｂｈを用いて、色成分毎に、同じ階級に属する階調値を有する画素から成る画像領域の面積の割合が所定の値（予め定められた値）よりも大きいか否かを判定（推定）する。この判定は、階調ヒストグラムにおける隣接階級間の度数の差分絶対値が、所定の閾値（予め定められた値）よりも大きいか否かに基づいて行われる。

色相偏り検出部５２は、入力画像信号Ｄｉｎを用いて、入力画像信号Ｄｉｎの色相分布を解析し、色相分布の偏りが大きいか否かの判定（推定）を行う。この判定は、所定の幅以上の、色相が欠落している範囲が存在するか否に基づいて行われる。

総合判定部５３は、均一領域検出部５１での判定結果と、色相偏り検出部５２での判定結果に基づいて、補正の要否を判定する。

以下、均一領域検出部５１の動作につき詳しく説明する。
均一領域検出部５１は、図９に示すように、差分絶対値算出部５１１ｒ、５１１ｇ、５１１ｂと、差分絶対値比較部５１２ｒ、５１２ｇ、５１２ｂと、判定部５１３とを有する。
差分絶対値算出部５１１ｒ、５１１ｇ、５１１ｂは、それぞれ階調ヒストグラム算出部１から入力されたＲ、Ｇ、Ｂ成分の階調ヒストグラムＲｈ、Ｇｈ、Ｂｈについて、隣接する階級間の度数の差分絶対値（各階級と、該階級に上側で隣接する階級、即ち該階級よりも階級値が１つ大きい階級の間の度数の差分絶対値）を算出する。

即ち、Ｒ成分用の差分絶対値算出部５１１ｒは、Ｒ成分の階調ヒストグラムＲｈについて、隣り合う階級間の度数Ｆｒの差分絶対値を算出し、差分絶対値ＡＤｒを算出する。

図１０（ａ）及び（ｂ）は、Ｒ成分の階調ヒストグラムの、隣り合う階級間の度数の差分絶対値ＡＤｒを示したものである。横軸は階調ヒストグラムの、最大階級以外の階級Ｃｒ（＝０〜２５４）を示し、縦軸は対応する階級と、それに上側で隣接する階級の差分絶対値ＡＤｒを示している。即ち、図１０（ａ）及び（ｂ）における横軸の階級の値Ｃｒと、縦軸の差分絶対値ＡＤｒの関係は下式で表される。
ＡＤｒ＝｜Ｆｒ（Ｃｒ＋１）−Ｆｒ（Ｃｒ）｜
上記の式でＦｒ（Ｃｒ）は階級Ｃｒにおける度数を表す。

階級間の差分絶対値ＡＤｒは階調ヒストグラムの階級Ｃｒの数より一つ少ない数だけ算出される。また、差分絶対値の総和ＡＤｒは、階調ヒストグラム全体における度数Ｆｒの総和（階調値の発生度数の総数）の２倍以下である。
図１０（ａ）は、均一な色の領域の面積が大きい画像の差分絶対値の一例を示し、図１０（ｂ）は均一な色の領域の面積が小さい画像の差分絶対値の一例を示す。ここで、均一な色の領域とは、各色成分において、同じ階級に属する階調値を有する画素から成る画像領域である。

図１０（ａ）に示すように、均一な色の領域の面積が大きい画像の差分絶対値は、差分絶対値の最大値が、均一な色の領域の面積が小さい画像の差分絶対値の最大値よりも、著しく大きいという特徴がある。また、均一な色の領域の面積が大きい画像には、アニメやロゴマークのように均一な色の領域のみで構成された画像があり、この場合、差分絶対値は、差分絶対値が０になる階調が、均一な色の領域の面積が小さい画像よりも多い、すなわち均一な色の領域の面積が大きい画像は、均一な色の領域の面積が小さい画像に比べて色の数が少ないという特徴がある。

Ｇ成分用の差分絶対値算出部５１１ｇ及びＢ成分用の差分絶対値算出部５１１ｂは、Ｒ成分差分用の絶対値算出部５１１ｒと同様に、階調ヒストグラム算出部１から入力されたＧ成分の階調ヒストグラムＧｈ及びＢ成分の階調ヒストグラムＢｈについて、隣り合う階級間の度数の差分絶対値ＡＤｇ、ＡＤｂを算出する。

このようにして生成されたＲ、Ｇ、Ｂの各色成分の階調ヒストグラムの隣り合う階級間の度数の差分絶対値に基づいて、以下のようにして、入力画像に均一な色の領域の面積が大きい画像であるか否かの判定を行う。
例えば、階調ヒストグラムの差分絶対値に対する閾値ＡＤｒｔｈ、ＡＤｇｔｈ、ＡＤｂｔｈを入力画像の総画素数の２０％とする。

差分絶対値比較部５１２ｒは、Ｒ成分の階調ヒストグラムＲｈの隣接階級間の差分絶対値ＡＤｒを閾値ＡＤｒｔｈと比較し、該閾値を上回る差分絶対値があるか否かの判定を行い、判定結果ＥＸｒを出力する。
同様に、差分絶対値比較部５１２ｇは、Ｇ成分の階調ヒストグラムＧｈの隣接階級間の差分絶対値ＡＤｇを閾値ＡＤｇｔｈと比較し、該閾値を上回る差分絶対値があるか否かの判定を行い、判定結果ＥＸｇを出力する。
同様に、差分絶対値比較部５１２ｂは、Ｂ成分の階調ヒストグラムＢｈの隣接階級間の差分絶対値ＡＤｂを閾値ＡＤｂｔｈと比較し、該閾値を上回る差分絶対値があるか否かの判定を行い、判定結果ＥＸｂを出力する。

判定部５１３は、差分絶対値比較部５１２ｒ、５１２ｇ、５１２ｂのいずれかで、「閾値を上回る差分絶対値がある」との比較結果が示された場合には、入力画像が均一な大きい面積の領域を含むとの判定結果を出力する。
この判定結果が出力されると、補正要否判定部５は、色補正は「不要」と判定する。
一方、差分絶対値比較部５１２ｒ、５１２ｇ、５１２ｂのいずれにおいても、「閾値を上回る差分絶対値がある」との比較結果が示されなかった場合には、入力画像は均一な色の大面積の領域を含まないとの判定結果を出力する。

ここで、入力画像が均一な色の領域の面積が大きい画像であるか否かの判定結果に基づいて色補正の要否を判定する理由を説明する。入力画像の種類には、デジタルカメラなどの電子機器により風景、人物などを被写体として撮影した画像（自然画像）と、絵画、ＣＧ、イラストなどの人の手によって色や形をデザインされた画像とがある。後者は作成者が意図する色の明るさで描かれているため、色補正などにより色や明るさが変化すると作成者の意図に反する画像になるという問題がある。また、その画像に描かれた対象物に人々の記憶色がある場合、記憶色に反する画像に変化してしまうという問題も生じる。
さらに、鉛筆のタッチで描いたイラストが色補正によりボールペンで描いたイラストのようになったり、水彩画が色補正により油絵のようになったり、灰色の動物の画像が色補正により白色の動物の画像になったりするなどの問題が生じる恐れがある。

そこで、階調を補正して色補正をする際は、色補正により不具合が生じる画像か否かを判定することが必要になる。色補正により不具合が生じる画像には、共通して画像内にベタ塗り（ある範囲内を単一色で塗りつぶすこと）の領域があるという特徴がある。したがって、本実施の形態では、ベタ塗りの領域がある画像か否か、すなわち均一な色の領域の面積が大きい画像か否かを判定し、均一な色の領域の面積が大きい画像の場合には色補正を行わないこととしている。

但し、上記のように、階調ヒストグラムの隣り合う階級間の度数の差分に基づいて、均一な領域の面積が大きい画像か否かの判定を行う場合、自然画像であっても、階調ヒストグラムの最大階級及び最小階級の度数が大きくなり、従って最大階級とその隣接階級、並びに最小階級とその隣接階級との差分絶対値が極めて大きくなる場合があることを考慮する必要がある。

図１１（ａ）〜（ｃ）は、風景画像のような均一な色の領域の面積が小さい画像についての、それぞれ、Ｒ成分、Ｇ成分、及びＢ成分の、階調ヒストグラムＲｈ、Ｇｈ、Ｂｈの、隣り合う階級間の度数の差分絶対値を示したものである。
図１１（ａ）の例では最大階級とそれに隣接する階級との差分絶対値が極端に大きくなっており、図１１（ｃ）の例では最小階級とそれに隣接する階級との差分絶対値、並びに最大階級とそれに隣接する階級との差分絶対値がともに極端に大きくなっている。このように、最大階級とその隣接階級との間、並びに最小階級とその隣接階級との間で、差分絶対値が極端に大きくなる現象は、赤色成分、及び青色成分で生じる。

これは以下の理由による。即ち、人の目は色差よりも輝度に対する感度が高く、撮像機器は輝度の分布がダイナミックレンジの最大値と最小値に近づくよう設定し画像を取得していることが多い。Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分の輝度への寄与率が、それぞれ赤色成分が３割、緑色成分が６割、青色成分が１割であるため、緑色成分ではその階調ヒストグラムが最大階級や最小階級に偏って分布することは少ないが、赤色成分と青色成分ではその階調ヒストグラムが最大階級や最小階級に偏って分布することがあり、その結果、最大階級とその隣接階級の差分絶対値、或いは最小階級とその隣接階級の差分絶対値が極端に大きくなることがある。

そこで、最大階級、及び最小階級を除いた範囲内において、隣り合う階級間の差分絶対値が閾値を上回るか否かの判定を行うこととしても良い。
この場合、Ｒ成分、Ｂ成分についてのみ、最大階級及び最小階級を除いた範囲内において、隣り合う階級間の差分絶対値が閾値を上回るか否かの判定を行い、Ｇ成分については、最大階級及び最小階級を除くことなく、隣り合う階級間の差分絶対値が閾値を上回るか否かの判定を行うこととしても良い。

また、補正要否判定部５は、Ｒ成分及びＢ成分を用いずに、Ｇ成分のみの階調ヒストグラムを用いて、隣り合う階級間の差分絶対値が閾値を上回るか否かの判定を行っても良い。これは、均一な色の領域の面積が小さい画像であっても、階調ヒストグラムの差分絶対値が極端に多くなる現象は、Ｒ成分とＢ成分の階調ヒストグラムの差分絶対値に生じ、輝度成分に近いＧ成分の階調ヒストグラムの差分絶対値には生じないためである。

Ｇ成分の階調ヒストグラムのみを用いること（他の色成分の階調ヒストグラムの生成を省略すること）により、他の色成分の階調ヒストグラムも用いた場合に要する、差分絶対値の算出や閾値との比較などの演算を削減することができ、かつ、入力画像が均一な色の領域の面積が大きい画像か否かを正しく判定することが可能となる。
従って、他の色成分の解析にかかる演算量を削減しつつ、アニメやＣＧなどの補正が望ましくない画像か否かを正しく判定することができる。

次に、色相偏り検出部５２の動作をより詳しく説明する。
色相偏り検出部５２は、図１２に示すように、色相算出部５２１と、色相ヒストグラム算出部５２２と、欠落範囲検出部５２３と、範囲幅比較部５２４とを有する。
色相算出部５２１は、色相偏り検出部５２に入力された画像信号Ｄｉｎの色成分の値に基づき画素毎に色相値（色相角）を算出する。この算出は、例えば、ＲＧＢからＨＳＶへの変換のために一般に利用されている下記の式（１Ａ）〜（１Ｃ）を利用して行い得る。
即ち、各画素のＲ、Ｇ、Ｂの各階調値（０〜２５５）のうち、最大のもの（各画素についての最大値）をＭＡＸ、最小のもの（各画素についての最小値）をＭＩＮとすると、色相Ｈ（０〜３６０）は、式（１Ａ）〜（１Ｃ）で求まる。なお、ＭＡＸ＝ＭＩＮの場合は無彩色と判断し、色相がないと判断する。

式（１Ａ）で、Ｈが０を下回った場合は、その値に３６０を加算した値をＨとする。また、 式（１Ａ）〜（１Ｃ）で算出された色相の値Ｈが、小数点以下の部分を含む場合には、四捨五入等による丸め処理を行っても良い。

色相ヒストグラム算出部５２２は、色相算出部５２１で算出された色相値を用いて、１フレームの画像信号について、色相ヒストグラムを生成する。
色相ヒストグラムの各階級は１つの色相値で構成されていても良く、連続する２以上の色相値で構成されていても良い。色相ヒストグラムの各階級が一つの色相値で構成される場合には、当該色相値が当該階級の代表値（階級値）となる。色相ヒストグラムの各階級が互いに連続する複数の色相値で構成される場合には、各階級に含まれる色相値の平均値又は中央値が当該階級の代表値とすることができる。

図１３（ａ）〜（ｄ）は、互いに異なる３つの入力画像信号Ｄｉｎについて、色相ヒストグラム算出部５２２で算出された色相ヒストグラム（色相分布）の異なる例を示す。図１３（ａ）〜（ｄ）で横軸は階級Ｃｈであり、縦軸は度数（当該階級に属する色相値を有する画素の数或いは割合）Ｆｈを示す。

図１３（ａ）は全体的に青色が多い、空や海などの画像の色相分布を示し、図１３（ｂ）は全体的に赤色が多い、夕焼け等の画像の色相分布を示し、図１３（ｃ）は全ての色相成分を持つ色鮮やかな画像の色相分布を示し、図１３（ｄ）は一般的な画像の色相分布を示し、色相が欠落した部分が複数個所含まれる。

欠落範囲検出部５２３は、色相ヒストグラム算出部５２２で算出された１フレームの画像信号についての色相分布に基づいて、色相が存在しない範囲、即ち、当該色相を有する画素の数が所定の閾値以下である、互いに連続した複数の階級から成る範囲（欠落色相範囲）を検出する。
ここで、「所定の閾値」は、例えば、１階級当たりの画素数の平均値（総画素数を階級数で割った値）の所定割合、例えば１％に相当する値に設定される。

例えば、図１３（ａ）では範囲ａ１と範囲ａ２、図１３（ｂ）では範囲ｂ１、図１３（ｄ）では範囲ｄ１と範囲ｄ２と範囲ｄ３が欠落色相範囲として検出される。一方、図１３（ｃ）の場合には、欠落色相範囲が存在しない。

次に、欠落範囲検出部５２３は、検出した欠落色相範囲の幅を求め、さらに、範囲の幅のうちの最大のもの（最大欠落範囲幅）Ｗｍを求める。
まず、図１３（ａ）の範囲ａ１のように０度を最小値とする範囲と、図１３（ａ）の範囲ａ２のように３６０度を最大値とする範囲との両方を含む場合、この２つを連結して、一つの欠落範囲として扱う。具体的には範囲ａ１と範囲ａ２を合わせた範囲を欠落色相範囲とする。

欠落色相範囲の幅は、当該欠落色相範囲の中の最大の階級の代表値と、最小の階級の代表値の差を求めることで得られる。より厳密には、上記の差に１階級の幅（１階級に含まれる階調値の数）を加算した値を、欠落色相範囲の幅とする。図１３（ａ）のように、０度以上の範囲と３６０度以下の範囲を連結した欠落色相範囲については、０度以上の階級の代表値に３６０を加算した上で、上記の差を求める必要がある。

欠落色相範囲が図１３（ａ）、（ｂ）のように、１個のみの場合には、当該欠落範囲を当該画像信号についての最大欠落範囲とする。
欠落色相範囲が図１３（ｄ）のように複数ある場合、最も大きい範囲を当該画像信号の最大欠落範囲として扱う。
このようにして、欠落範囲検出部５２３は、図１３（ａ）、（ｂ）、（ｄ）に示す３つの色相ヒストグラムの場合、最大欠落範囲の幅として、それぞれ（ａ１＋ａ２）、ｂ１、ｄ３を取得する。

範囲幅比較部５２４は、欠落範囲検出部５２３で算出された最大欠落範囲幅Ｗｍを所定の閾値Ｗｍｔｈと比較し、最大欠落範囲幅が閾値よりも大きいか否かの判定を行い、判定結果を出力する。
閾値は、例えば、２４０度に相当する値である。
欠落範囲幅が閾値よりも大きいと判定された場合には、色補正は不要と判定される。

欠落範囲幅に基づいて色補正の要否を判定する理由は以下の通りである。
即ち、最大欠落範囲が狭い場合（最大欠落範囲幅が閾値、例えば２４０度以下の場合）、画像信号に含まれる色相は多いが、照明の演色性等により色かぶりをしている可能性が高いため、色補正が「必要」と判定する。
一方、最大欠落範囲が広い場合（最大欠落範囲の幅が所定値以上の場合）、色相の偏りがあり、画像信号に含まれる色相が少なく、被写体のアップの画像や、空や海のグラデーションや夕焼けのグラデーションの画像である可能性が高い。このような画像の色を補正すると、夕焼けの一部が黄色やマゼンタになるなどの色の変化が起きるという不具合が生じる。そこで、この場合は、色補正は「不要」と判定する。

総合判定部５３は、均一領域検出部５１による判定結果と、色相偏り検出部５２による判定結果とに基づいて、補正の要否についての判定を行う。
即ち、均一領域検出部５１による、均一領域が存在するとの判定結果、及び
色相偏り検出部５２による、色相の偏りが存在するとの判定結果の一方又は双方が出力された場合、総合判定部５３は、補正不要との判定（最終的判定）を行い、
一方、均一領域検出部５１による、均一領域が存在するとの判定結果、及び色相偏り検出部５２による、色相の偏りが存在するとの判定結果のいずれも出力されない場合には、総合判定部５３は、補正必要との判定（最終的判定）を行う。

総合判定部５３による最終判定結果は、補正要否判定部５の判定結果ＲＪとして色補正カーブ生成部３に出力される。

色補正カーブ生成部３は、最大値・最小値算出部２から入力された色成分毎の最大値及び最小値と、補正要否判定部５から入力された補正要否の判定結果に基づき、色補正カーブを生成する。

補正要否判定部５から入力された判定結果が補正「必要」であった場合、色補正カーブ生成部３は、最大値・最小値算出部２から入力された色成分毎の最大値及び最小値を用いて色補正カーブを実施の形態１と同様の手順で生成し、色補正部４は、色補正カーブ生成部３で生成された色補正カーブを用いて入力画像Ｄｉｎに対する補正を行う。

一方、補正要否判定部５から入力された判定結果が補正「不要」であった場合、色補正カーブ生成部３は色補正カーブを出力せず、色補正部４は、入力画像信号をそのまま（補正乃至階調変換を行うことなく）出力画像信号として出力しても良く、色補正カーブ生成部３が色補正カーブとして傾き１の直線ＣＶ０を生成し、色補正部４が傾き１の直線ＣＶ０を用いて形の上でのみ補正を行う（実質的には補正は行われない）こととしても良い。傾き１の直線を用いることとすれば、色成分毎の階級の最大値の大小に関わらず、色補正カーブの数が常に同じになる。

以上のように構成された本実施の形態に係る画像処理装置では、階調ヒストグラム及び色相ヒストグラムを用いて、補正すべき画像か否かを判定しているため、補正効果がある画像のみを補正し、補正すると不具合が生じる画像は補正しないよう制御することができる。

特に、上記の例では、階調ヒストグラムを用いて、隣り合う階級間の度数の差分絶対値を算出し、当該差分絶対値が所定の閾値を上回る階級が存在するか否かに基づいて、同じ階級に属する階調値を有する画素から成る画像領域の面積が所定の割合以上存在するか否かを判定し、同じ階級に属する階調値を有する画素から成る画像領域の面積が所定の割合以上存在すると判定された場合に入力画像信号を補正しないと判定しているため、入力画像がアニメやＣＧなどの補正が望ましくない画像か否かを正確に判定することができる。

また、色相ヒストグラムに基づいて、画像信号の色相成分の偏り（広い欠落色相範囲の存在）から色補正をするか否かを判定しているため、色かぶりが生じているか否かを正確に判定することが可能であり、色補正が望ましくない画像は補正せず、色かぶりしている画像のみを補正するよう制御することができる。

なお、上記の例では、補正要否判定部５の均一領域検出部５１は、階調ヒストグラムの隣り合う階級間の差分絶対値と所定の閾値とを比較して、所定の閾値を上回る階級がある場合には、入力画像は均一な色の領域の面積が大きい画像であると判定したが、所定数以上の階級の各々において、当該階級とそれに隣接する階級との間において、上記差分絶対値が所定の閾値（差分絶対値に対する閾値）を上回る場合、言い換えると、階調ヒストグラムの隣り合う階級間の度数の差分絶対値のうちの、所定数以上の差分絶対値が所定の閾値を上回る場合に、画像信号を補正しないと判定し、入力画像は均一な色の領域の面積が大きい画像であると判定することとしても良い。この場合、上記の「所定数」は例えば５とされ、上記所定の閾値は、１０％とされる。

この場合、均一領域検出部５１は、図１４に示すように構成される。
図１４の差分絶対値算出部５１１ｒ、５１１ｇ、５１１ｂ、及び差分絶対値比較部５１２ｒ、５１２ｇ、５１２ｂは、図９に示すものと同様のものであり、差分絶対値比較部５１２ｒ、５１２ｇ、５１２ｂは、各々対応する差分絶対値算出部５１１ｒ、５１１ｇ、５１１ｂで算出された、各階級と、それに上側で隣接する階級との差分絶対値を閾値ＡＤｒｔｈ、ＡＤｇｔｈ、ＡＤｂｔｈ（１０％に相当する値）と比較し、差分絶対値が閾値を上回る場合に、そのことを示す信号を出力する。

計数部５１４ｒ、５１４ｇ、５１４ｂは、１フレームの入力画像信号についての差分絶対値の算出処理が始まるときに、リセット信号ＲＳＴによりその計数値ＮＥｒ、ＮＥｇ、ＮＥｂがゼロにリセットされ、差分絶対値比較部５１２ｒ、５１２ｇ、５１２ｂでの比較結果で、差分絶対値が閾値を上回ることが示される度に、計数値ＮＥｒ、ＮＥｇ、ＮＥｂを１ずつインクリメントする。

計数値比較部５１５ｒ、５１５ｇ、５１５ｂは、それぞれ対応する計数部５１４ｒ、５１４ｇ、５１４ｂの計数値ＮＥｒ、ＮＥｇ、ＮＥｂを上記の所定数（閾値）ＮＥｒｔｈ、ＮＥｇｔｈ、ＮＥｂｔｈ（例えば「５」）と比較し、計数値が閾値に達したら、そのことを示す信号ＭＥｒ、ＭＥｇ、ＭＥｂを出力する。
従って、全ての階級についての差分絶対値について閾値との比較が終わるまでに、計数値が閾値に達したら、比較部５１５ｒ、５１５ｇ、５１５ｂがそのことを示す信号ＭＥｒ、ＭＥｇ、ＭＥｂを出力することになる。

判定部５１６は、比較部５１５ｒ、５１５ｇ、５１５ｂのいずれかから、計数値が閾値に達したことを示す信号ＭＥｒ、ＭＥｇ、ＭＥｂが出力されたら、均一な色の領域の面積が大きい画像であるとの判定結果を出力する。
このように判定することで、イラストなどの描画画像では色の数が少ないという特徴を利用することができ、より正確に判定することが可能となる。

図１４の構成で、計数値比較部５１５ｒ、５１５ｇ、５１５ｂの閾値ＮＥｒｔｈ、ＮＥｇｔｈ、ＮＥｂｔｈを「１」とすれば、図９の構成と同じとなる。従って、図９の構成は、図１４の構成の一形態と見ることもできる。

なお、図７の構成では、色補正カーブ生成部３が、補正要否判定部５から入力された判定結果に基づいて色補正カーブを色補正部４に出力し、色補正部４が、色補正カーブ生成部３から入力された色補正カーブを用いて色補正を行っているが、このように構成する代わりに、色補正カーブ生成部３が、補正要否判定部５から入力された判定結果とともに、色を補正する色補正カーブと色を変化させない傾き１の直線である色補正カーブとの両方を色補正部４に出力し、補正要否判定部５が判定結果を色補正部４に出力し、色補正部４が、補正要否判定部５から入力された判定結果に基づいて、色補正に使用する色補正カーブを選択する構成にしてもよい。この場合、判定結果が補正「必要」であった場合に色を補正する色補正カーブを選択し、判定結果が補正「不要」であった場合に傾き１の直線である色補正カーブを選択する。

なおまた、補正要否判定部５が入力画像を補正するか否かを判定する構成にしているが、補正要否判定部５を備えず、色補正カーブ生成部３に外部から補正要否を入力する構成にしてもよい。

また、図９の構成では、補正要否判定部５が均一領域検出部５１と色相偏り検出部５２の双方を有するが、いずれか一方のみを有する構成であっても良い。例えば、均一領域検出部５１を有する場合には、均一領域の存在が推定された場合（差分絶対値が所定の閾値を上回ると判定された場合）に色補正をしないこととし、色相偏り検出部５２のみを有する場合、色相の偏りが検出された（所定の幅以上の欠落色相範囲が検出された場合）に色補正をしないこととすれば良い。

以上本発明を画像処理装置として説明したが、上記の画像処理装置で実施される画像処理方法もまた本発明の一部を成す。また、上記の画像処理装置を構成する要素の一部又は全部、上記の画像処理方法を構成するステップの一部又は全部をソフトウエアで、即ちプログラムされたコンピュータで実現することができ、上記の画像処理装置における各構成要素の処理又は上記の画像処理方法の各ステップの処理をコンピュータに実行させるためのプログラム、及び上記プログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体もまた本発明の一部を成す。

１ 階調ヒストグラム算出部、 ２ 最大値・最小値算出部、 ３ 色補正カーブ生成部、 ４ 色補正部、 ５ 補正要否判定部、 ５１ 均一領域検出部、 ５２ 色相偏り検出部、 ５３ 総合判定部、 ５１１ｒ、５１１ｇ、５１１ｂ 差分絶対値算出部、 ５１２ｒ、５１２ｇ、５１２ｂ 差分絶対値比較部、 ５１３ 判定部、 ５１４ｒ、５１４ｇ、５１４ｂ 計数部、 ５１５ｒ、５１５ｇ、５１５ｂ 計数値比較部、 ５１６ 判定部、 ５２１ 色相算出部、 ５２２ 色相ヒストグラム算出部、 ５２３ 欠落範囲検出部、 ５２４ 範囲幅比較部。

本発明の一つの態様の画像処理装置は、
複数の色成分を含み、１つの画像を形成する画像信号に対して、色成分毎の階調ヒストグラムを算出する階調ヒストグラム算出部と、
色成分毎の前記階調ヒストグラムを用いて、色成分毎の階級の最大値及び最小値をそれぞれ算出する最大値・最小値算出部と、
前記最大値・最小値算出部で算出された色成分毎の最大値のうちで最も大きな値を全色最大値として求め、前記色成分毎の最大値及び最小値と、前記全色最大値に基づいて、前記色成分毎の最大値が前記全色最大値に等しい色成分以外の色成分について、色補正カーブを生成する色補正カーブ生成部と、
前記色補正カーブを用いて、色成分毎に前記画像信号の補正を行う色補正部とを備え、
前記色補正カーブ生成部は、前記補正後の色成分毎の最大値が、前記全色最大値にほぼ等しくなるような補正を行うための色補正カーブを生成し、
前記色補正カーブ生成部は、
前記最大値・最小値算出部で算出された色成分毎の前記最大値相互間の差が所定の値よりも小さい場合に、
前記最大値・最小値算出部で算出された色成分毎の最小値のうちで最も小さい値を全色最小値として求め、前記色成分毎の最大値及び最小値と、前記全色最小値に基づいて、前記色成分毎の最小値が前記全色最小値に等しい色成分以外の色成分について、前記補正後の色成分毎の最小値が、前記全色最小値にほぼ等しくなるような補正を行うための色補正カーブを生成する
ことを特徴とする。

即ち、色補正前のＲ成分Ｒｉｎの最大値Ｒａに対応する色補正カーブＣＶ３上の点は点ｐ１３であり、色補正後のＲ成分Ｒｏｕｔの最大値Ｒａは、色補正前のＲ成分Ｒｉｎの最大値Ｒａに等しい。同様に、色補正前のＲ成分Ｒｉｎが取り得る値の最大値（値２５５）に対応する色補正カーブＣＶ３上の点は点ｐ１１であり、色補正後のＲ成分Ｒｏｕｔが取り得る値の最大値（値２５５）は、色補正前のＲ成分Ｒｉｎが取り得る値の最大値（値２５５）に等しい。

また、色補正カーブ生成部３は、最も小さい最小値を持つ色成分(各色最小値Ｘｉが全色最小値Ｔｉに等しい色成分)以外の色成分の各々について、最大値（図６（ａ）、（ｂ）の例ではＲａ、Ｇａ）及び／又は色成分が取り得る値の最大値（図６（ａ）、（ｂ）の例では「２５５」）が変化しないように色補正カーブを生成しているが、最大値及び／又は色成分が取り得る値の最大値が全く変化しないようにする必要はなく、ほぼ変化しないようにすればよく、例えば変化の幅が、所定の値未満であれば良い。所定の値は、例えば、４、８など、２５６階調に対し、十分小さい値であれば良い。

階級間の差分絶対値ＡＤｒは階調ヒストグラムの階級Ｃｒの数より一つ少ない数だけ算出される。また、差分絶対値ＡＤｒの総和は、階調ヒストグラム全体における度数Ｆｒの総和（階調値の発生度数の総数）の２倍以下である。
図１０（ａ）は、均一な色の領域の面積が大きい画像の差分絶対値の一例を示し、図１０（ｂ）は均一な色の領域の面積が小さい画像の差分絶対値の一例を示す。ここで、均一な色の領域とは、各色成分において、同じ階級に属する階調値を有する画素から成る画像領域である。

Ｇ成分用の差分絶対値算出部５１１ｇ及びＢ成分用の差分絶対値算出部５１１ｂは、Ｒ成分差分用の差分絶対値算出部５１１ｒと同様に、階調ヒストグラム算出部１から入力されたＧ成分の階調ヒストグラムＧｈ及びＢ成分の階調ヒストグラムＢｈについて、隣り合う階級間の度数の差分絶対値ＡＤｇ、ＡＤｂを算出する。

Claims (21)

1. 複数の色成分を含み、１つの画像を形成する画像信号に対して、色成分毎の階調ヒストグラムを算出する階調ヒストグラム算出部と、
   色成分毎の前記階調ヒストグラムを用いて、色成分毎の階級の最大値及び最小値をそれぞれ算出する最大値・最小値算出部と、
   前記最大値・最小値算出部で算出された色成分毎の最大値のうちで最も大きな値を全色最大値として求め、前記色成分毎の最大値及び最小値と、前記全色最大値に基づいて、前記色成分毎の最大値が前記全色最大値に等しい色成分以外の色成分について、色補正カーブを生成する色補正カーブ生成部と、
   前記色補正カーブを用いて、色成分毎に前記画像信号の補正を行う色補正部とを備え、
   前記色補正カーブ生成部は、前記補正後の色成分毎の最大値が、前記全色最大値にほぼ等しくなるような補正を行うための色補正カーブを生成する
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記色補正カーブ生成部は、前記補正後の色成分毎の最小値、または、各色成分が取り得る値の最小値が、ほぼ変化しないような補正を行うための色補正カーブを生成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記色補正カーブ生成部は、前記色成分毎の最大値及び最小値と、前記全色最大値に基づいて、前記色成分毎の最大値が前記全色最大値に等しい色成分についても、前記色補正カーブを生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記色補正カーブ生成部は、
   色成分毎の最大値が前記全色最大値に等しい色成分以外の色成分毎の階級の最大値が、前記全色最大値に近い値になるように前記色補正カーブを決定する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 複数の色成分を含み、１つの画像を形成する画像信号に対して、色成分毎の階調ヒストグラムを算出する階調ヒストグラム算出部と、
   色成分毎の前記階調ヒストグラムを用いて、色成分毎の階級の最大値及び最小値をそれぞれ算出する最大値・最小値算出部と、
   前記最大値・最小値算出部で算出された色成分毎の最小値のうちで最も小さい値を全色最小値として求め、前記色成分毎の最大値及び最小値と、前記全色最小値に基づいて、前記色成分毎の最小値が前記全色最小値に等しい色成分以外の色成分について、色補正カーブを生成する色補正カーブ生成部と、
   前記色補正カーブを用いて、色成分毎に前記画像信号の補正を行う色補正部とを備え、
   前記色補正カーブ生成部は、前記補正後の色成分毎の最小値が、前記全色最小値にほぼ等しくなるような補正を行うための色補正カーブを生成する
   ことを特徴とする画像処理装置。
6. 前記色補正カーブ生成部は、前記補正後の色成分毎の最大値、または、各色成分が取り得る値の最大値が、ほぼ変化しないような補正を行うための色補正カーブを生成することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記色補正カーブ生成部は、前記色成分毎の最大値及び最小値と、前記全色最小値に基づいて、前記色成分毎の最小値が前記全色最小値に等しい色成分についても、前記色補正カーブを生成することを特徴とする請求項５又は６に記載の画像処理装置。
8. 前記色補正カーブ生成部は、
   色成分毎の最小値が前記全色最小値に等しい色成分以外の色成分毎の階級の最小値が、前記全色最小値に近い値になるように前記色補正カーブを決定する
   ことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記最大値・最小値算出部は、
   色成分毎の階調ヒストグラムの最大階調から最小階調に向かって度数を累積し、当該累積した値が前記階調ヒストグラムの総度数に対する所定の割合に達した階級の代表値を当該色成分の前記最大値として算出する
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記最大値・最小値算出部は、
    色成分毎の階調ヒストグラムの最小階調から最大階調に向かって度数を累積し、当該累積した値が当該階調ヒストグラムの総度数に対する所定の割合に達した階級の代表値を当該色成分の前記最小値として算出する
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 前記色補正カーブ生成部は、
    前記最大値・最小値算出部で算出された色成分毎の前記最大値相互間の差が所定の値よりも小さい場合に、
    前記最大値・最小値算出部で算出された色成分毎の最小値のうちで最も小さい値を全色最小値として求め、前記色成分毎の最大値及び最小値と、前記全色最小値に基づいて、前記色成分毎の最小値が前記全色最小値に等しい色成分以外の色成分について、前記補正後の色成分毎の最小値が、前記全色最小値にほぼ等しくなるような補正を行うための色補正カーブを生成する
    ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
12. 前記画像信号と前記階調ヒストグラム算出部が算出した色成分毎の前記階調ヒストグラムとを用いて、前記画像を補正するか否かを判定する補正要否判定部をさらに有し、
    前記色補正カーブ生成部は、
    前記補正要否判定部での判定結果に基づいて前記色補正カーブを生成する
    ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
13. 前記補正要否判定部は、
    前記階調ヒストグラムの隣り合う階級間の度数の差分絶対値を算出し、所定数以上の差分絶対値が所定の閾値を上回ると判定した場合に前記画像信号を補正しないと判定する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
14. 前記補正要否判定部は、
    前記階調ヒストグラムのうちの前記最小階級及び前記最大階級を除いた範囲について、前記隣り合う階級間の前記差分絶対値が前記所定の閾値を上回るか否かを判定する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
15. 前記画像信号が、赤色成分の信号、緑色成分の信号及び青色成分の信号を含み、
    前記補正要否判定部は、前記赤色成分の信号、前記緑色成分の信号及び前記青色成分の信号のうち、前記緑色成分の階調ヒストグラムのみについて、前記隣り合う階級間の度数の差分絶対値が前記所定の閾値を上回るか否かの判定を行う
    ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像処理装置。
16. 前記補正要否判定部は、前記画像信号の色相分布の偏りが大きいと判定したときに、前記画像信号を補正しないと判定することを特徴とする請求項１２から１５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
17. 前記補正要否判定部は、前記画像信号の色相分布において、所定の幅以上の、色相が欠落している範囲が検出されたときに、前記画像信号を補正しないと判定することを特徴とする請求項１６に記載の画像処理装置。
18. 複数の色成分を含み、１つの画像を形成する画像信号に対して、色成分毎の階調ヒストグラムを算出する階調ヒストグラム算出ステップと、
    色成分毎の前記階調ヒストグラムを用いて、色成分毎の階級の最大値及び最小値をそれぞれ算出する最大値・最小値算出ステップと、
    前記最大値・最小値算出ステップで算出された色成分毎の最大値のうちで最も大きな値を全色最大値として求め、前記色成分毎の最大値及び最小値と、前記全色最大値に基づいて、前記色成分毎の最大値が前記全色最大値に等しい色成分以外の色成分について、色補正カーブを生成する色補正カーブ生成ステップと、
    前記色補正カーブを用いて、色成分毎に前記画像信号の補正を行う色補正ステップとを備え、
    前記色補正カーブ生成ステップは、前記補正後の色成分毎の最大値が、前記全色最大値にほぼ等しくなるような補正を行うための色補正カーブを生成する
    ことを特徴とする画像処理方法。
19. 複数の色成分を含み、１つの画像を形成する画像信号に対して、色成分毎の階調ヒストグラムを算出する階調ヒストグラム算出ステップと、
    色成分毎の前記階調ヒストグラムを用いて、色成分毎の階級の最大値及び最小値をそれぞれ算出する最大値・最小値算出ステップと、
    前記最大値・最小値算出ステップで算出された色成分毎の最小値のうちで最も小さい値を全色最小値として求め、前記色成分毎の最大値及び最小値と、前記全色最小値に基づいて、前記色成分毎の最小値が前記全色最小値に等しい色成分以外の色成分について、色補正カーブを生成する色補正カーブ生成ステップと、
    前記色補正カーブを用いて、色成分毎に前記画像信号の補正を行う色補正ステップとを備え、
    前記色補正カーブ生成ステップは、前記補正後の色成分毎の最小値が、前記全色最小値にほぼ等しくなるような補正を行うための色補正カーブを生成する
    ことを特徴とする画像処理方法。
20. 請求項１８又は１９の画像処理方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
21. 請求項２０のプログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。

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