KR101650050B1 - 화상 처리 장치, 방법, 및 프로그램 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이나믹 레인지 압축된 화상을 보다 고화질의 것으로 한다.

레벨 정보 산출부(31)가 화상(S0)의 레벨을 산출하고, 저주파 화상 생성부(32)가 화상(S0)의 흐릿한 화상(Sus0)을 생성하고, 영역 설정부(33)가 화상(S0)의 각 화소의 레벨에 따라 각 화소가 속하는 화상(S0) 상의 영역을 설정한다. 게인 산출부(34)가 흐릿한 화상(Sus0)에 따른 임시 게인을 산출하고 영역 설정 결과에 의거하여 최종적인 게인을 산출한다. 그리고, 승산부(35)가 화상(S0)의 각 화소에 게인을 승산함으로써 다이나믹 레인지 압축 처리를 행하여 다이나믹 레인지 압축 처리 완료된 화상(S1)을 생성한다.

화상 처리 장치, 촬영 장치, 다이나믹 레인지 압축

Description

화상 처리 장치, 방법, 및 프로그램{IMAGE PROCESSING APPARATUS, METHOD, AND PROGRAM}

본 발명은 화상의 게인을 변경함으로써 다이나믹 레인지 압축 처리를 행하는 화상 처리 장치, 방법, 및 화상 처리 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램에 관한 것이다.

화상에 대해 적절한 화상 처리를 실시한 후 화상을 재생하는 것이 여러 가지의 분야에서 행해지고 있다. 예를 들면, 화상의 저주파 화상을 생성하고 저주파 화상을 이용해서 화상의 최고 휘도와 최저 휘도의 차, 즉 다이나믹 레인지를 좁히도록 고휘도 영역, 저휘도 영역, 또는 화상 전체의 콘트라스트를 내리는 다이나믹 레인지 압축 처리가 제안되고 있다. 구체적으로는, 화상 저주파 화상을 생성하고 저주파 화상이 어두울수록(즉, 휘도가 작을수록) 커지는 게인을 저주파 화상으로부터 산출하고 산출한 게인을 화상의 각 화소에 가산 또는 승산함으로써 화상의 각 화소의 게인을 변경하여 화상 다이나믹 레인지를 압축하는 처리의 수법이 제안되어 있다.

이와 같이 다이나믹 레인지 압축 처리를 행함으로써 화상에 있어서의 밝은 영역은 어둡게, 어두운 영역은 밝게 할 수 있으므로, 예를 들면 인물을 역광 상태로 촬영함으로써 취득된 명암차가 큰 화상에 있어서 배경의 헐레이션(halation)이나 검게 뭉게진 인물 얼굴이 수정된 고화질의 화상을 취득할 수 있다.

그러나, 상술한 다이나믹 레인지 압축 처리에 있어서는 화상 상의 에지 근방에 있어서 오버슈트, 언더슈트 등의 아티팩트(artifact)가 발생하고, 이것에 의해 화질이 저하된다는 문제가 있다. 이 때문에, 이러한 아티팩트의 발생을 방지하기 위한 수법이 제안되고 있다(특허 문헌 1, 2 참조). 특허 문헌 1에 기재된 수법은 화상을 나타내는 화상 신호로부터 주파수 대역이 다른 복수개의 대역 제한 화상 신호를 생성하고, 복수개의 대역 제한 화상 신호 중 일부의 대역 제한 화상 신호를 작게 하여 적산함으로써 적산 신호를 생성하고, 적산 신호를 원래 화상의 화상 신호로부터 감산함으로써 취득한 차분 신호를 소정의 함수에 의해 변환하고, 변환에 의해 얻어진 신호를 원래 화상에 가산함으로써 다이나믹 레인지 압축 처리를 행하는 수법이다. 또한, 특허 문헌 2에 기재된 수법은 화상과 그 저주파 화상의 화소값의 대소를 비교하여 다이나믹 레인지 압축용 보정값을 산출하는 수법이다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 평10-75364호 공보

특허 문헌 2: 일본 특허 공개 평5-300376호 공보

그러나, 특허 문헌 1에 기재된 수법은 화상을 주파수 분리함으로써 다이나믹 레인지 압축 처리를 행하기 때문에 화상에 포함되는 에지 근방의 오버슈트 및 언더슈트를 완전히 없앨 수는 없다. 또한, 특허 문헌 2에 기재된 수법에서는 화상과 저주파 화상의 값의 대소에 의해 보정값을 산출하고 있으므로 보정값이 변환되는 부분에 있어서 처리 완료된 화상이 불연속이 되어 버릴 우려가 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 다이나믹 레인지가 압축된 화상을 보다 고화질의 것으로 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 제 1의 화상 처리 장치는 처리 대상 화상의 각 화소의 레벨에 따라 상기 각 화소가 속하는 상기 처리 대상 화상 상의 영역을 설정하는 영역 설정 수단,

상기 처리 대상 화상의 저주파 화상을 생성하는 저주파 화상 생성 수단,

상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인을 상기 각 화소의 레벨이 작을수록 커지도록 산출하는 게인 산출 수단으로서, 상기 영역 설정 결과 및 상기 저주파 화상의 각 화소의 레벨에 의거하여 상기 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대해서는 대략 동일한 게인이 되도록 상기 게인을 산출하는 게인 산출 수단, 및

상기 게인에 의거하여 상기 처리 대상 화상에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리를 행함으로써 처리 완료된 화상을 생성하는 처리 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명에 의한 화상 처리 장치에 있어서는 상기 게인 산출 수단을 상기 저주파 화상의 각 화소의 레벨이 작을수록 커지는 임시 게인을 산출하고, 상기 영역 설정 결과에 의거하여 상기 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대한 상기 임시 게인의 대표값을 상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인으로서 산출하는 수단으로 하여도 좋다.

「임시 게인의 대표값」으로서는 임시 게인의 평균값, 가중 평균값, 중간값 등을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 화상 처리 장치에 있어서는 상기 게인 산출 수단을 상기 영역 설정 결과에 의거하여 상기 저주파 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 상기 저주파 화상의 화소의 대표값을 산출하고, 상기 대표값의 레벨이 작을수록 커지도록 상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인을 산출하는 수단으로 하여도 좋다.

「각 화소의 대표값」으로서는 각 화소의 평균값, 가중 평균값, 및 중간값 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 의한 제 2 화상 처리 장치는 처리 대상 화상으로부터 주파수 대역이 다른 복수개의 저주파 화상을 생성하는 저주파 화상 생성 수단,

상기 복수개의 저주파 화상 중 제 1 주파수 대역보다 높은 소정 주파수 대역까지의 1개 이상의 저주파 화상의 각 화소의 레벨에 따라 상기 1개 이상의 저주파 화상의 각 화소가 속하는 상기 저주파 화상 상의 영역을 설정하는 영역 설정 수단,

상기 제 1 주파수 대역의 제 1 저주파 화상의 각 화소의 레벨이 작을수록 커 지는 제 1 게인을 산출하고 상기 영역 설정 결과에 의거하여 상기 제 1 주파수 대역의 다음으로 주파수 대역이 높은 제 2 주파수 대역의 제 2 저주파 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대한 상기 제 1 게인의 대표값을 상기 제 2 저주파 화상의 각 화소에 대한 제 2 게인으로서 산출하고 상기 제 2 저주파 화상의 다음으로 주파수 대역이 높은 주파수 대역의 저주파 화상을 새로운 제 2 저주파 화상으로 하여 상기 제 2 게인을 새로운 제 1 게인으로 함에 의한 새로운 상기 제 2 게인의 산출을 상기 소정 주파수 대역까지 반복하여 행함으로써 산출된 제 2 게인을 상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 최종적인 게인으로서 출력하는 게인 산출 수단, 및

상기 게인에 의거하여 상기 처리 대상 화상에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리를 행함으로써 처리 완료된 화상을 생성하는 처리 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의한 촬영 장치는 피사체를 촬영함으로써 상기 처리 대상의 화상을 취득하는 촬상 수단, 및

본 발명에 의한 제 1 또는 제 2 화상 처리 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의한 제 1 화상 처리 방법은 처리 대상 화상의 각 화소의 레벨에 따라 상기 각 화소가 속하는 상기 처리 대상 화상 상의 영역을 설정하고,

상기 처리 대상 화상의 저주파 화상을 생성하고,

상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인을 상기 처리 대상 화상의 각 화 소의 레벨이 작을수록 커지도록 산출할 때에 상기 영역 설정 결과 및 상기 저주파 화상의 각 화소의 레벨에 의거하여 상기 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대해서는 대략 동일한 게인이 되도록 상기 게인을 산출하고,

상기 게인에 의거하여 상기 처리 대상 화상에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리를 행함으로써 처리 완료된 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의한 제 2 화상 처리 방법은 처리 대상 화상으로부터 주파수 대역이 다른 복수개의 저주파 화상을 생성하고,

상기 복수개의 저주파 화상 중 제 1 주파수 대역보다 높은 소정 주파수 대역까지의 1개 이상의 저주파 화상의 각 화소의 레벨에 따라 상기 1개 이상의 저주파 화상의 각 화소가 속하는 상기 처리 대상 화상 상의 영역을 설정하고,

상기 제 1 주파수 대역의 제 1 저주파 화상의 각 화소의 레벨이 작을수록 커지는 제 1 게인을 산출하고,

상기 영역 설정 결과에 의거하여 상기 제 1 주파수 대역의 다음으로 주파수 대역이 높은 제 2 주파수 대역의 제 2 저주파 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대한 상기 제 1 게인의 대표값을 상기 제 2 저주파 화상의 각 화소에 대한 제 2 게인으로서 산출하고,

상기 제 2 저주파 화상의 다음으로 주파수 대역이 높은 주파수 대역의 저주파 화상을 새로운 제 2 저주파 화상으로 하여 상기 제 2 게인을 새로운 제 1 게인으로 함에 의한 새로운 상기 제 2 게인의 산출을 상기 소정 주파수 대역까지 반복하여 행함으로써 산출된 제 2 게인을 상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 최종 적인 게인으로서 출력하고,

상기 게인에 의거하여 상기 처리 대상 화상에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리를 행함으로써 처리 완료된 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명에 의한 제 1 및 제 2 화상 처리 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램으로서 제공해도 좋다.

<발명의 효과>

본 발명에 의한 제 1 화상 처리 장치 및 방법에 의하면, 처리 대상 화상의 각 화소의 레벨에 따라 각 화소가 속하는 처리 대상 화상 상의 영역이 설정되어 한번 더 처리 대상 화상의 저주파 화상이 생성된다. 그리고, 영역 설정 결과 및 저주파 화상의 각 화소의 레벨에 의거하여 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대해서는 대략 동일한 게인이 되도록 게인이 산출되고, 산출된 게인에 의거하여 처리 대상 화상에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리가 행해져서 처리 완료된 화상이 생성된다.

이와 같이 본 발명에 의한 제 1 화상 처리 장치 및 방법에 의하면, 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역 내의 화소에 대해서는 대략 동일한 게인이 산출되므로 다이나믹 레인지 압축 처리를 행하여도 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역의 경계 근방에 있어서 화소의 레벨이 크게 변동하는 것에 의한 오버슈트나 언더슈트의 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 오버슈트나 언더슈트가 없는 보다 고화질의 처리 완료된 화상을 취득할 수 있다.

여기서, 저주파 화상은 그 주파수 대역이 작을수록 처리 대상 화상의 대국적 인 명도 변화를 나타내는 것이 되므로 처리 대상 화상의 다이나믹 레인지를 변경하기 위한 게인을 산출하기 위해서 저주파 화상의 주파수 대역은 낮은 것이 바람직하다. 그러나, 저주파 화상이 처리 대상 화상에 비해 주파수 대역이 매우 낮은 것인 경우, 저주파 화상과 처리 대상 화상의 주파수 차가 크고 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역의 경계에 있어서 저주파 화상에 있어서의 화상이 흐려지는 범위, 즉 화소의 레벨이 변동하는 범위가 매우 커지므로 처리 대상 화상의 영역 설정 결과를 이용한 것으로는 게인을 적절하게 산출할 수 없다.

본 발명에 의한 제 2 화상 처리 장치 및 방법에 의하면, 처리 대상 화상으로부터 주파수 대역이 다른 복수개의 저주파 화상이 생성되어 복수개의 저주파 화상 중 제 1 주파수 대역보다 높은 소정 주파수 대역까지 1개 이상의 저주파 화상의 각 화소의 레벨에 따라 1개 이상의 저주파 화상의 각 화소가 속하는 화상 상의 영역이 설정된다. 그리고, 제 1 주파수 대역의 제 1 저주파 화상의 각 화소의 레벨이 작을수록 커지는 제 1 게인이 산출되고, 영역 설정 결과에 의거하여 제 1 주파수 대역의 다음으로 주파수 대역이 높은 제 2 주파수 대역의 제 2 저주파 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대한 제 1 게인의 대표값이 제 2 저주파 화상의 각 화소에 대한 제 2 게인으로서 산출된다.

여기서, 제 1 및 제 2 저주파 화상은 주파수 대역이 근접하여 있으므로 흐릿함의 정도의 차이가 작고, 제 2 저주파 화상의 각 화소가 속하는 영역의 경계에 있어서 제 1 저주파 화상의 화소의 레벨이 변동하는 범위가 작아지므로 제 2 저주파 화상에 대한 게인을 적절하게 산출할 수 있다.

게다가, 본 발명에 의한 제 2 화상 처리 장치 및 방법에 있어서는 제 2 저주파 화상의 다음으로 주파수 대역이 높은 주파수 대역의 저주파 화상을 새로운 제 2 저주파 화상으로 하여 제 2 게인을 새로운 제 1 게인으로 함에 의한 새로운 제 2 게인의 산출이 소정 주파수 대역까지 반복하여 행해지고, 이것에 의해 산출된 제 2 게인이 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 최종적인 게인으로서 출력된다.

이 때문에, 저주파 화상의 주파수 대역이 낮은 경우에도 서서히 산출하는 게인 및 영역 분할의 주파수 대역을 높혀감으로써 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역의 경계에 있어서의 화소의 레벨이 변동하는 범위에 영향을 받는 일없이 처리 대상 화상의 대국적인 명도 변화에 따른 게인을 산출할 수 있다. 따라서, 오버슈트나 언더슈트가 없는 보다 고화질의 처리 완료된 화상을 취득할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 화상 처리 장치를 적용한 디지털 카메라의 구성을 나타내는 개략적인 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 의한 디지털 카메라(1)는 촬상부(2), 촬상 제어부(3), 신호 처리부(4), 압축/신장 처리부(5), 프레임 메모리(6), 미디어 제어부(7), 내부 메모리(8), 및 표시 제어부(9)를 구비한다.

도 2는 촬상부(2)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 촬상부(2)는 렌즈(20), 조리개(21), 셔터(22), CCD(23), 아날로그 프론트 엔드(AFE)(24) 및 A/D 변환부(25)를 각각 구비한다.

렌즈(20)는 피사체에 초점을 맞추기 위한 포커스 렌즈, 줌 기능을 실현하기 위한 줌 렌즈 등의 복수개의 기능별 렌즈에 의해 구성되고, 도시되지 않은 렌즈 구동부에 의해 그 위치가 조정된다.

조리개(21)는 도시되지 않은 조리개 구동부에 의해 AE 처리로 얻어진 조리개값 데이터에 의거하여 조리개 직경을 조정한다.

셔터(22)는 메카니컬 셔터이며 도시되지 않은 셔터 구동부에 의해 AE 처리로 얻어진 셔터 스피드에 따라 구동된다.

CCD(23)는 다수의 수광 소자를 2차원적으로 배열한 광전면을 갖고 있고 피사체광이 이 광전면에 결상해서 광전 변환되어 아날로그 촬상 신호가 취득된다. 또한, CCD(23)의 앞면에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, R, G, B 각 색의 필터가 규칙적으로 배열된 컬러 필터가 배치되어 있다.

AFE(24)는 CCD(23)로부터 출력되는 아날로그 촬상 신호에 대하여 아날로그 촬상 신호의 노이즈를 제거하는 처리, 및 아날로그 촬상 신호의 게인을 조절하는 처리(이하, 아날로그 처리라고 함)를 실시한다.

A/D 변환부(25)는 AFE(24)에 의해 아날로그 처리가 실시된 아날로그 촬상 신호를 디지털 신호로 변환한다. 또한, 촬상부(2)의 CCD(23)에 있어서 취득되어 디지털 신호로 변환됨으로써 얻어지는 화상 데이터는 화소마다 R, G, B의 농도값을 갖는 RAW 데이터이다.

촬상 제어부(3)는 릴리스 버튼을 누른 후에 촬상을 제어한다. 또한, 릴리스 버튼의 반누름 조작에 의해 AF 처리 및 AE 처리를 행하여 초점 위치, 조리개값 데 이터 및 셔터 스피드를 설정한다. 또한, 촬상 제어부(3)는 릴리스 버튼이 눌리지 않은 상태에 있어서는 스루(through) 화상을 촬영하도록 촬상부(2)를 제어한다.

신호 처리부(4)는 촬상부(2)가 취득한 디지털 화상 데이터에 대하여 화이트 밸런스를 조정하는 처리, 계조 보정, 샤프니스 보정, 및 색 보정 등의 신호 처리를 실시한다.

압축/신장 처리부(5)는 신호 처리부(4)에 의해 처리가 실시된 화상 데이터 대하여, 예를 들면 JPEG 등의 압축 형식으로 압축 처리를 실시해서 화상 파일을 생성한다. 또한, 이 화상 파일에는 Exif 포맷 등에 의거하여 촬영 일시 등의 부대 정보가 기술된 헤더가 부여된다.

프레임 메모리(6)는 촬상부(2)가 취득한 화상을 표시하는 화상 데이터에 대하여 상술한 신호 처리부(4)가 행하는 처리를 포함한 각종 처리를 행할 때에 사용되는 작업용 메모리이다.

미디어 제어부(7)는 기록 미디어(10)에 액세스하여 화상 파일의 기록 및 판독을 제어한다.

내부 메모리(8)는 디지털 카메라(1)에 있어서 설정되는 각종 정수 및 CPU(13)가 실행하는 프로그램 등을 기억한다.

표시 제어부(9)는 프레임 메모리(6)에 저장된 화상 데이터를 모니터(11)에 표시시키거나 기록 미디어(10)에 기록되어 있는 화상을 모니터(11)에 표시시키기 위한 것이다.

또한, 디지털 카메라(1)는 게인 처리부(12)을 구비한다. 도 4는 게인 처리부 의 구성을 나타내는 개략적인 블록도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 게인 처리부(12)는 레벨 정보 산출부(31), 저주파 화상 생성부(32), 영역 설정부(33), 게인 산출부(34) 및 승산부(35)를 구비한다.

레벨 정보 산출부(31)는 촬영에 의해 취득된 신호 처리전의 처리 대상 화상(S0)[이하, 단지 화상(S0)으로 하는 경우가 있음]의 각 화소의 레벨을 산출한다. 구체적으로는, 하기 식(1)에 의해 각 화소의 휘도(Y)를 레벨로서 산출한다.

Y = 0.299R+0.587G+0.114B (1)

여기서, 화상(S0)의 각 화소는 RGB의 어느 하나의 값만 가지므로 주위 화소의 RGB값을 이용한 보간 연산을 행함으로써 각 화소의 RGB의 모든 값을 산출한 후에 휘도(Y)를 산출한다. 구체적으로, 도 3에 나타낸 R의 값을 갖는 화소에 대해서는 그 상하 좌우로 인접하는 4개의 화소의 G값 및 상하 좌우의 경사 방향으로 위치하는 4개의 화소의 B값을 이용하여 보간 연산을 행함으로써 G값 및 B값을 산출한다. 또한, B의 값을 갖는 화소에 대해서는 그 상하 좌우로 인접하는 4개의 화소의 G값 및 상하 좌우의 경사 방향으로 위치하는 4개의 화소의 R값을 이용하여 보간 연산을 행함으로써 G값 및 R값을 산출한다. G의 값을 갖는 화소에 대해서는 그 상하 또는 좌우로 인접하는 2개의 화소의 R값 및 상하 또는 좌우로 위치하는 2개의 화소의 B값을 이용하여 보간 연산을 행함으로써 R값 및 B값을 산출한다.

저주파 화상 생성부(32)는 휘도(Y)로 이루어지는 화상(S0)에 대하여 로우패스 필터에 의한 필터링 처리를 실시함으로써 흐릿한 화상(Sus0)을 생성한다.

영역 설정부(33)는 화상(S0)의 각 화소의 휘도(Y) 크기에 따라 각 화소가 속 하는 화상 상의 영역을 설정한다. 구체적으로는, 화상(S0)에 있어서의 영역 설정의 대상이 되는 화소에 대해서 대상이 되는 화소의 휘도(Y)와 그 주위의 소정 범위에 있는 다른 화소의 휘도(Y)의 차분값의 절대값을 산출하고, 차분값의 절대값이 소정의 문턱값(Th1) 이내에 있는 화소로 이루어지는 영역을 대상이 되는 화소가 속하는 영역으로 설정한다.

예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 화상(S0)에 경사진 에지 부분이 존재하고 우측 상부 영역의 휘도(Y)가 모두 255, 좌측 하부 영역의 휘도(Y)가 모두 1인 경우에 있어서 중앙에 있는 사선이 부여된 화소를 영역 설정의 대상 화소로 하는 경우, 휘도(Y)가 255인 화소는 대상 화소의 휘도(Y)와 동일하므로 대상 화소가 속하는 영역은 휘도(Y)가 255인 화소로 이루어지는 우측 상부 영역이 된다. 한편, 휘도(Y)가 1인 화소는 대상 화소의 휘도(Y)와 크게 다르므로 대상 화소는 좌측 하부 영역에는 속하지 않는다.

또한, 도 5에 나타낸 화상(S0)의 흐릿한 화상(Sus0)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 경계 부분의 휘도(Y)가 우측 상부 영역에 대해서는 작아지고 좌측 하부 영역에 대해서는 커져서 경계가 흐려진다.

게인 산출부(34)는 우선 흐릿한 화상(Sus0)에 의거하여 휘도(Y)가 작고 어두운 부분일수록 그 값이 커지도록 임시 게인(Gk)을 산출한다. 예를 들면, 도 7에 나타낸 화상(S0) 상의 에지 부분에 대해서 흐릿한 화상(Sus0)에 있어서는, 도 7의 파선으로 나타낸 바와 같이, 휘도(Y)의 변화가 매끄러워지므로, 도 8에 나타낸 바와 같이, 흐릿한 화상(Sus0)의 휘도(Y)가 작을수록 커지도록 매끄럽게 변화되는 임시 게인(Gk)을 산출한다.

여기서, 이와 같이 산출한 임시 게인(Gk)을 화상(S0)의 각 화소에 승산함으로써 화상(S0)의 다이나믹 레인지를 압축하여 명암차를 작게 할 수 있으므로 역광 상태로 촬영함으로써 취득되는 명암차가 큰 화상에 있어서의 배경의 헐레이션이나 검게 뭉게진 인물 얼굴이 수정된 고화질의 화상을 취득할 수 있다.

그러나, 도 8에 나타낸 임시 게인(Gk)에 의해 다이나믹 레인지 압축 처리를 행하면, 도 9에 나타낸 바와 같이, 화상(S0)에 포함되는 에지의 근방에 있어서 오버슈트, 언더슈트가 발생하고 이것에 의해 화질이 저하된다는 문제가 있다.

이 때문에, 제 1 실시형태에 있어서는 영역 설정의 결과에 의거하여 화상(S0)의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대한 임시 게인(Gk)의 대표값을 화상(S0)의 각 화소에 대한 최종적인 게인(Gf)으로서 산출한다. 예를 들면, 도 10에 나타낸 바와 같이, 화상(S0)의 우측 상부 영역 화소의 임시 게인(Gk)이 0.5, 경계 부분 화소의 임시 게인이 0.3, 좌측 하부 영역 경계 부분의 임시 게인(Gk)이 5, 좌측 하부 영역 화소의 임시 게인(Gk)이 10인 경우, 중앙의 대상이 되는 화소에 대해서는 우측 상부 영역에 속하는 모든 화소에 관한 임시 게인(Gk)의 평균값을 최종적인 게인(Gf)으로서 산출한다.

또한, 좌측 상부 영역에 속하는 화소에 대해서는 좌측 상부 영역에 속하는 모든 화소에 관한 임시 게인(Gk)의 평균값을 최종적인 게인(Gf)으로서 산출한다. 이것에 의해, 도 11에 나타낸 바와 같이, 우측 상부 영역 화소의 게인(Gf)은 0.43, 좌측 하부 영역 화소의 게인(Gf)은 5.8로 산출된다.

이 때문에, 도 12에 나타낸 바와 같이, 경계 부분에 있어서의 변화가 임시 게인(Gk)보다 급격한 최종적인 게인(Gf)이 산출된다. 따라서, 최종적인 게인(Gf)에 의해 화상(S0)에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리를 행하면, 도 13에 나타낸 바와 같이, 화상(S0)의 에지 근방 영역에 있어서 오버슈트 및 언더슈트가 발생하는 것이 없어진다.

CPU(13)는 십자 키, 각종 조작 버튼 및 릴리스 버튼을 포함하는 입력부(14)로부터의 신호에 따라 디지털 카메라(1)의 각 부를 제어한다.

데이터 버스(15)는 디지털 카메라(1)를 구성하는 각 부 및 CPU(13)에 접속되어 있고, 디지털 카메라(1)에 있어서의 각종 데이터 및 각종 정보를 교환한다.

그 다음에, 제 1 실시형태에 있어서 행해지는 처리에 대해서 설명한다. 도 14는 제 1 실시형태에 있어서 행해지는 처리를 나타내는 플로우챠트이다. 또한, 여기서는 릴리스 버튼이 완전히 눌려 촬영 지시가 행해지고, 디지털의 화상(S0)이 생성된 이후의 처리에 대해서 설명한다. 촬영에 의해 화상(S0)이 취득되면 게인 처리부(12)의 레벨 정보 산출부(31)가 화상(S0)의 레벨을 산출한다[스텝(ST1)]. 그 다음에, 저주파 화상 생성부(32)가 화상(S0)의 흐릿한 화상(Sus0)을 생성하고[스텝(ST2)], 영역 설정부(33)가 화상(S0)의 각 화소의 레벨에 따라 각 화소가 속하는 화상(S0) 상의 영역을 설정한다[스텝(ST3)].

그리고, 게인 산출부(34)가 흐릿한 화상(Sus0)에 따른 임시 게인(Gk)을 산출하고[스텝(ST4)], 영역 설정 결과에 의거하여 최종적인 게인(Gf)을 산출한다[스텝(ST5)]. 그리고, 승산부(35)가 화상(S0)의 각 화소에 게인(Gf)을 승산함으로써 다이나믹 레인지 압축 처리를 행하고 다이나믹 레인지 압축 처리 완료된 화상(S1)을 생성한다[스텝(ST6)].

그 다음에, 신호 처리부(4)가 다이나믹 레인지 압축 처리 완료된 화상(S1)에 대하여 신호 처리를 실시하여 처리 완료된 화상(S2)을 생성한다[스텝(ST7)]. 그리고, 압축/신장 처리부(5)가 화상 파일을 생성하고[스텝(ST8)], 미디어 제어부(7)가 기록 미디어(10)에 화상 파일을 기록하여[스텝(ST9)] 처리를 종료한다.

이와 같이, 제 1 실시형태에 있어서는 화상(S0)의 각 화소의 레벨에 따라 각 화소가 속하는 화상(S0) 상의 영역을 설정함으로써 화상(S0)의 각 화소가 속하는 영역 내의 화소에 대해서는 대략 동일한 게인이 산출된다. 이 때문에, 다이나믹 레인지 압축 처리를 행하여도 화상(S0)의 각 화소가 속하는 영역의 경계 근방에 있어서 화소값이 크게 변동하는 것에 의한 오버슈트나 언더슈트의 발생을 방지할 수 있고, 그 결과 오버슈트나 언더슈트가 없는 보다 고화질의 처리 완료된 화상(S2)을 취득할 수 있다.

그 다음에, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 제 2 실시형태에 의한 화상 처리 장치를 구비한 디지털 카메라의 구성은 상기 제 1 실시형태에 의한 화상 처리 장치를 구비한 디지털 카메라와 동일하고 게인 처리부(12)에 있어서 행해지는 처리만 다르기 때문에 여기에서는 구성에 관한 상세한 설명은 생략한다.

상기 제 1 실시형태에 있어서는 1개의 흐릿한 화상만을 생성하고 있지만, 제 2 실시형태에 있어서는 주파수 대역이 다른 복수개의 흐릿한 화상을 생성하도록 한 점이 제 1 실시형태와 다르다.

도 15는 제 2 실시형태에 있어서 행해지는 처리를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 제 2 실시형태에 있어서는 저주파 화상 생성부(32)가 휘도(Y)로 이루어지는 화상(S0)으로부터 주파수 대역이 다른 복수개의 흐릿한 화상(Sus0~Susｎ)을 생성한다. 구체적으로는 화상(S0)에 대한 로우패스 필터에 의한 필터링 처리를 반복하여 행하거나, 화상(S0)을 웨이브렛(wavelet) 변환 등에 의해 다중 해상도 변환함으로써 흐릿한 화상(Sus0~Susｎ)을 생성한다. 또한, ｎ은 흐릿한 화상의 수이며 ｎ이 클수록 흐릿한 화상의 주파수 대역이 높아진다.

또한, 영역 설정부(33)는 가장 주파수 대역이 낮은 흐릿한 화상(Sus0) 이외의 흐릿한 화상(Sus1~Susｎ)에 대해서 흐릿한 화상(Sus1~Susｎ)의 각 화소의 레벨에 따라 각 화소가 속하는 각각의 흐릿한 화상(Sus1~Susｎ) 상의 영역을 설정한다.

한편, 게인 산출부(34)는 우선 가장 주파수 대역이 낮은 흐릿한 화상(Sus0)에 의거하여 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로 임시 게인(G0)을 산출한다. 그리고, 흐릿한 화상(Sus0)의 다음으로 높은 주파수 대역의 흐릿한 화상(Sus1)의 영역 설정의 결과에 의거하여 흐릿한 화상(Sus1)의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대한 임시 게인(G0)의 대표값을 흐릿한 화상(Sus1)에 관한 임시 게인(G1)으로서 산출한다. 또한, 임시 게인(G1)의 산출의 처리는 상기 제 1 실시형태에 있어서의 흐릿한 화상(Sus0)에 의거하여 산출한 임시 게인(Gk)과 화상(S0)의 영역 설정 결과에 의거하는 최종적인 게인(Gf)의 산출과 동일하게 행한다.

그 다음에, 게인 산출부(34)는 흐릿한 화상(Sus1)의 다음으로 높은 주파수 대역의 흐릿한 화상(Sus2)에 관한 영역 설정의 결과에 의거하여 흐릿한 화상(Sus2)의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대한 임시 게인(G1)의 대표값을 흐릿한 화상(Sus2)에 관한 임시 게인(G2)으로서 산출한다.

게인 산출부(34)는 이 처리를 가장 주파수 대역이 높은 흐릿한 화상(Susｎ)에 관한 임시 게인(Gｎ)을 산출할 때까지 행하고, 임시 게인(Gｎ)을 최종적인 게인(Gf)으로서 출력한다.

그 다음에, 제 2 실시형태에 있어서 행해지는 처리에 대해서 설명한다. 도 16은 제 2 실시형태에 있어서 행해지는 처리를 나타내는 플로우챠트이다. 또한, 여기에서는 릴리스 버튼이 완전히 눌려 촬영 지시가 행해지고, 디지털의 화상(S0)이 생성된 이후의 처리에 대해서 설명한다. 촬영에 의해 화상(S0)이 취득되면 게인 처리부(12)의 레벨 정보 산출부(31)가 화상(S0)의 레벨 정보를 산출한다[스텝(ST11)]. 그 다음에, 저주파 화상 생성부(32)가 화상(S0)으로부터 주파수 대역이 다른 복수개의 흐릿한 화상(Sus0~Susｎ)을 생성하고[스텝(ST12)], 영역 설정부(33)가 최저 주파수 대역 이외의 주파수 대역의 흐릿한 화상(Sus1~Susｎ)에 대해서 흐릿한 화상(Sus1~Susｎ)의 각 화소의 레벨에 따라 각 화소가 속하는 흐릿한 화상(Sus1~Susｎ) 상의 영역을 설정한다[스텝(ST13)].

그리고, 게인 산출부(34)가 흐릿한 화상(Sus0)에 의거하여 임시 게인(G0)을 산출하고[스텝(ST14)], 영역 설정 결과를 사용하는 흐릿한 화상을 최초의 흐릿한 화상(Susｉ)으로 설정하고[ｉ=1, 스텝(ST15)], 흐릿한 화상(Susｉ)에 대한 영역 설정 결과에 의거하여 임시 게인(Gｉ-1)(초기값은 G0)으로부터 임시 게인(Gｉ)을 산 출한다[스텝(ST16)]. 그리고, 모든 흐릿한 화상의 영역 설정 결과에 의거하여 임시 게인을 산출하였는지의 여부, 즉 ｉ=ｎ이 되는지의 여부를 판정하고[스텝(ST17)], 스텝(ST17)이 부정이면 영역 설정 결과를 사용하는 흐릿한 화상을 다음으로 높은 주파수 대역의 흐릿한 화상으로 설정하고[ｉ=ｉ+1, 스텝(ST18)], 스텝(ST16)으로 되돌아간다.

스텝(ST17)이 긍정이면 승산부(35)가 화상(S0)의 각 화소에 최종적인 게인(Gf)(=Gｎ)을 승산함으로써 다이나믹 레인지 압축 처리를 행하고 다이나믹 레인지 압축 처리 완료된 화상(S1)을 생성한다[스텝(ST19)].

그 다음에, 신호 처리부(4)가 다이나믹 레인지 압축 처리 완료된 화상(S1)에 대하여 신호 처리를 실시하여 처리 완료된 화상(S2)을 생성한다[스텝(ST20)]. 그리고, 압축/신장 처리부(5)가 화상 파일을 생성하고[스텝(ST21)], 미디어 제어부(7)가 기록 미디어(10)에 화상 파일을 기록하여[스텝(ST22)] 처리를 종료한다.

여기서, 제 1 실시형태에 있어서는 흐릿한 화상(Sus0)은 그 주파수 대역이 작을수록 화상(S0)의 대국적인 명도의 변화를 나타내는 것이 되므로 화상(S0)의 전체 다이나믹 레인지를 변경하기 위한 게인을 산출하기 위해서 흐릿한 화상(Sus0)의 주파수 대역은 낮은 것이 바람직하다. 그러나, 흐릿한 화상(Sus0)이 화상(S0)에 비해 주파수 대역이 매우 낮은 것인 경우, 흐릿한 화상(Sus0)과 원래 화상(S0)의 주파수 차가 크고 화상(S0)의 각 화소가 속하는 영역의 경계에 있어서 흐릿한 화상(Sus0)에 있어서의 흐릿함의 범위, 즉 레벨이 변동하는 범위가 매우 크기 때문에 화상(S0)의 영역 설정 결과를 이용해서는 게인을 적절하게 산출할 수 없다.

제 2 실시형태에 의하면, 화상(S0)으로부터 주파수 대역이 다른 복수개의 흐릿한 화상(Sus0~Susｎ)이 생성되어 복수개의 흐릿한 화상 중 우선 가장 낮은 주파수 대역보다 높은 주파수 대역의 흐릿한 화상(Sus1~Susｎ)의 각 화소의 레벨에 따라 각각의 흐릿한 화상(Sus1~Susｎ)의 각 화소가 속하는 영역을 설정하고, 최저 주파수 대역의 흐릿한 화상(Sus0)에 의거하여 산출한 임시 게인(G0)으로부터 흐릿한 화상(Sus1)의 영역 설정 결과에 의거하여 임시 게인(G1)을 산출하고, 이하 이 처리를 가장 주파수 대역이 높은 흐릿한 화상(Susｎ)의 영역 설정 결과에 의거하여 임시 게인(Gｎ)을 산출할 때까지 반복하여 행하도록 한 것이다.

여기서, 게인을 산출하는 흐릿한 화상(Susｉ-1) 및 흐릿한 화상(Susｉ)은 주파수 대역이 근접하여 있으므로 주파수 차가 작고, 흐릿한 화상(Susｉ)의 각 화소가 속하는 영역의 경계에 있어서 흐릿함의 범위, 즉 흐릿한 화상(Susｉ-1)의 화소의 레벨이 변동하는 범위가 작아지기 때문에 흐릿한 화상(Susｉ)에 대한 게인(Gｉ)을 적절하게 산출할 수 있다.

이 때문에, 서서히 산출하는 게인 및 영역 분할의 주파수 대역을 높혀감으로써 화상(S0)의 각 화소가 속하는 영역의 경계에 있어서의 흐릿한 화상(Sus0)의 흐릿함의 범위, 즉 화소의 레벨이 변동하는 범위에 영향을 받는 일없이 화상(S0)의 대국적인 레벨 변화에 따른 게인(Gf)을 산출할 수 있다. 따라서, 오버슈트나 언더슈트가 없는 보다 고화질의 처리 완료된 화상(S2)을 취득할 수 있다.

또한, 상기 제 1 실시형태에 있어서는 흐릿한 화상(Sus0)으로부터 산출한 임시 게인으로부터 화상(S0)의 영역 설정 결과에 의거하여 최종적인 게인(Gf)을 산출 하고 있지만, 흐릿한 화상(Sus0)의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 흐릿한 화상(Sus0)의 각 화소의 평균값을 산출하고, 이 평균값에 의거하여 각 화소의 레벨이 작을수록 커지도록 각 화소에 대한 게인을 산출하도록 하여도 좋다.

다시 말해, 도 6에 나타낸 바와 같이, 산출된 흐릿한 화상(Sus0)에 대해서 영역 설정 결과에 의거하여 중앙의 화소가 속하는 우측 상부 영역에 대해서 흐릿한 화상(Sus0)의 휘도(Y) 평균값을 산출한다. 도 17은 흐릿한 화상(Sus0)의 휘도(Y) 평균값의 산출 결과를 나타내는 도면이다. 또한, 도 17에 있어서는 좌측 하부 영역에 대해서도 휘도(Y) 평균값을 산출하고 있다. 그리고, 평균값을 산출한 흐릿한 화상(Sus0)에 대해서 휘도(Y)가 작고 어두운 부분일수록 화상(S0)의 화소값이 커지도록 게인을 산출함으로써, 제 1 실시형태와 같이, 화상(S0)의 에지 근방의 영역에 있어서 오버슈트 및 언더슈트가 발생하지 않도록 게인을 산출할 수 있다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서는 본 발명에 의한 화상 처리 장치를 디지털 카메라에 적용하고 있지만, 화상 처리 장치를 단독으로 사용하도록 하여도 좋다. 이 경우, 화상 처리 장치는 디지털 카메라 등에 의해 취득된 화상을 장치에 입력하기 위한 카드 리더 등의 인터페이스가 설치된 것이 된다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서는 휘도(Y)를 화소의 레벨로서 산출하고 있지만, 각 화소의 RGB값의 평균값, G값만, RGB값 중 최대값 등을 화소의 레벨으로서 사용하여도 좋다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서는 각 화소가 속하는 영역 내의 화소에 관한 게인의 평균값을 산출하고 있지만, 평균값을 대신하여 각 화소로부터 의 거리에 따른 가중 평균값, 중간값 등을 사용하여도 좋다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서는 화상(S0)의 각 화소에 승산되는 게인을 산출하고 있지만, 각 화소에 가감산되도록 게인을 산출하도록 하여도 좋다. 이 경우, 게인 처리부(12)에 있어서는 화상(S0)의 각 화소에 게인을 가감산함으로써 게인 처리가 행해진다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서는 화상(S0)의 전체 게인을 산출하고 화상(S0) 전체에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리를 행하였지만, 화상(S0)의 고휘도 영역 또는 저휘도 영역에 대해서만 게인을 산출하고 화상(S0)의 고휘도 영역 또는 저휘도 영역에 대해서만 다이나믹 레인지 압축 처리를 행하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 제 2 실시형태에 있어서는 주파수 대역이 가장 낮은 흐릿한 화상(Sus0)에 관한 임시 게인(G0)으로부터 최종적인 게인을 산출하고 있지만, 임시 게인의 산출 기준이 되는 주파수 대역은 최저 주파수 대역에 한정되지 않고 미리 정해진 최고 주파수 대역 이외의 다른 주파수 대역이어도 좋다. 또한, 최고 주파수 대역의 흐릿한 화상(Susｎ)의 영역 설정 결과만을 이용하여 최종적인 게인을 산출할 필요는 없고 미리 정해진 소정 주파수 대역의 흐릿한 화상의 영역 설정 결과만을 이용하여 최종적인 게인을 산출하도록 하여도 좋다.

이상, 본 발명의 실시형태에 의한 장치(1)에 대해서 설명하였지만, 컴퓨터를 상기 레벨 정보 산출부(31), 저주파 화상 생성부(32), 영역 설정부(33), 게인 산출부(34) 및 승산부(35)에 대응하는 수단으로서 기능시켜 도 14 및 도 16에 나타낸 바와 같은 처리를 행하게 하는 프로그램도 본 발명의 실시형태 중 하나이다. 또한, 그러한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체도 본 발명의 실시형태 중 하나이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 화상 처리 장치를 적용한 디지털 카메라의 구성을 나타내는 개략적인 블록도이다.

도 2는 촬상부의 구성을 나타내는 도면이다.

도 3은 컬러 필터의 예를 나타내는 도면이다.

도 4는 게인 산출부의 구성을 나타내는 개략적인 블록도이다.

도 5는 게인의 산출을 설명하기 위한 화상의 휘도를 2차원적으로 나타내는 도면이다.

도 6은 게인의 산출을 설명하기 위한 흐릿한 화상의 휘도를 2차원적으로 나타내는 도면이다.

도 7은 게인의 산출을 설명하기 위한 에지 부분의 휘도값을 나타내는 도면이다.

도 8은 임시 게인을 나타내는 도면이다.

도 9는 오버슈트 및 언더슈트가 발생하는 상태를 나타내는 도면이다.

도 10은 흐릿한 화상에 의거하여 산출한 임시 게인을 2차원적으로 나타내는 도면이다.

도 11은 영역 설정 결과에 의거하여 산출한 최종적인 게인을 2차원적으로 나타내는 도면이다.

도 12는 임시 게인 및 최종적인 게인을 나타내는 도면이다.

도 13은 제 1 실시형태에 의한 게인 처리의 결과를 나타내는 도면이다.

도 14는 제 1 실시형태에 있어서 행해지는 처리를 나타내는 플로우챠트이다.

도 15는 제 2 실시형태에 있어서 행해지는 처리를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 16은 제 2 실시형태에 있어서 행해지는 처리를 나타내는 플로우챠트이다.

도 17은 흐릿한 화상의 영역 설정을 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 디지털 카메라 2: 촬상부

12: 게인 처리부 13: CPU

31: 레벨 정보 산출부 32: 저주파 화상 생성부

33: 영역 설정부 34: 게인 산출부

35: 승산부

Claims (11)

1. 처리 대상 화상의 각 화소의 레벨에 따라 상기 각 화소가 속하는 상기 처리 대상 화상 상의 영역을 설정하는 영역 설정 수단;

   상기 처리 대상 화상의 저주파 화상을 생성하는 저주파 화상 생성 수단;

   상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인을 상기 각 화소의 레벨이 작을수록 커지도록 산출하는 게인 산출 수단으로서, 상기 영역 설정 결과 및 상기 저주파 화상의 각 화소의 레벨에 의거하여 상기 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대해서는 동일한 게인이 되도록 상기 게인을 산출하는 게인 산출 수단; 및

   상기 게인에 의거하여 상기 처리 대상 화상에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리를 행함으로써 처리 완료된 화상을 생성하는 처리 수단을 구비하고,

   상기 게인 산출 수단은 상기 저주파 화상의 각 화소의 레벨이 작을수록 커지는 임시 게인을 산출하고, 상기 영역 설정 결과에 의거하여 상기 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대한 상기 임시 게인의 대표값을 상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인으로서 산출하는 수단인 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
2. 삭제
3. 처리 대상 화상의 각 화소의 레벨에 따라 상기 각 화소가 속하는 상기 처리 대상 화상 상의 영역을 설정하는 영역 설정 수단;

   상기 처리 대상 화상의 저주파 화상을 생성하는 저주파 화상 생성 수단;

   상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인을 상기 각 화소의 레벨이 작을수록 커지도록 산출하는 게인 산출 수단으로서, 상기 영역 설정 결과 및 상기 저주파 화상의 각 화소의 레벨에 의거하여 상기 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대해서는 동일한 게인이 되도록 상기 게인을 산출하는 게인 산출 수단; 및

   상기 게인에 의거하여 상기 처리 대상 화상에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리를 행함으로써 처리 완료된 화상을 생성하는 처리 수단을 구비하고,

   상기 게인 산출 수단은 상기 영역 설정 결과에 의거하여 상기 저주파 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 상기 저주파 화상의 화소의 대표값을 산출하고, 상기 대표값의 레벨이 작을수록 커지도록 상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인을 산출하는 수단인 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
4. 처리 대상 화상으로부터 주파수 대역이 다른 복수개의 저주파 화상을 생성하는 저주파 화상 생성 수단;

   상기 복수개의 저주파 화상 중 제 1 주파수 대역보다 높은 소정 주파수 대역까지의 1개 이상의 저주파 화상의 각 화소의 레벨에 따라 상기 1개 이상의 저주파 화상의 각 화소가 속하는 상기 저주파 화상 상의 영역을 설정하는 영역 설정 수단;

   상기 제 1 주파수 대역의 제 1 저주파 화상의 각 화소의 레벨이 작을수록 커지는 제 1 게인을 산출하고, 상기 영역 설정 결과에 의거하여 상기 제 1 주파수 대역의 다음으로 주파수 대역이 높은 제 2 주파수 대역의 제 2 저주파 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대한 상기 제 1 게인의 대표값을 상기 제 2 저주파 화상의 각 화소에 대한 제 2 게인으로서 산출하고, 상기 제 2 저주파 화상의 다음으로 주파수 대역이 높은 주파수 대역의 저주파 화상을 새로운 제 2 저주파 화상으로 하여 상기 제 2 게인을 새로운 제 1 게인으로 함에 의한 새로운 제 2 게인의 산출을 상기 소정 주파수 대역까지 반복하여 행함으로써 산출된 제 2 게인을 상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 최종적인 게인으로서 출력하는 게인 산출 수단; 및

   상기 게인에 의거하여 상기 처리 대상 화상에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리를 행함으로써 처리 완료된 화상을 생성하는 처리 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
5. 피사체를 촬영함으로써 처리 대상 화상을 취득하는 촬상 수단; 및

   제 1 항, 제 3 항, 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 화상 처리 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
6. 처리 대상 화상의 각 화소의 레벨에 따라 상기 각 화소가 속하는 상기 처리 대상 화상 상의 영역을 설정하고;

   상기 처리 대상 화상의 저주파 화상을 생성하고;

   상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인을 상기 각 화소의 레벨이 작을수록 커지도록 산출할 때에 상기 영역 설정 결과 및 상기 저주파 화상의 각 화소의 레벨에 의거하여 상기 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대해서는 동일한 게인이 되도록 상기 게인을 산출하되, 상기 저주파 화상의 각 화소의 레벨이 작을수록 커지는 임시 게인을 산출하고, 상기 영역 설정 결과에 의거하여 상기 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대한 상기 임시 게인의 대표값을 상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인으로서 산출하고;

   상기 게인에 의거하여 상기 처리 대상 화상에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리를 행함으로써 처리 완료된 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
7. 처리 대상 화상으로부터 주파수 대역이 다른 복수개의 저주파 화상을 생성하고;

   상기 복수개의 저주파 화상 중 제 1 주파수 대역보다 높은 소정 주파수 대역까지의 1개 이상의 저주파 화상의 각 화소의 레벨에 따라 상기 1개 이상의 저주파 화상의 각 화소가 속하는 상기 저주파 화상 상의 영역을 설정하고;

   상기 제 1 주파수 대역의 제 1 저주파 화상의 각 화소의 레벨이 작을수록 커지는 제 1 게인을 산출하고;

   상기 영역 설정 결과에 의거하여 상기 제 1 주파수 대역의 다음으로 주파수 대역이 높은 제 2 주파수 대역의 제 2 저주파 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대한 상기 제 1 게인의 대표값을 상기 제 2 저주파 화상의 각 화소에 대한 제 2 게인으로서 산출하고;

   상기 제 2 저주파 화상의 다음으로 주파수 대역이 높은 주파수 대역의 저주파 화상을 새로운 제 2 저주파 화상으로 하여 상기 제 2 게인을 새로운 제 1 게인으로 함에 의한 새로운 제 2 게인의 산출을 상기 소정 주파수 대역까지 반복하여 행함으로써 산출된 제 2 게인을 상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 최종적인 게인으로서 출력하고;

   상기 게인에 의거하여 상기 처리 대상 화상에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리를 행함으로써 처리 완료된 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
8. 처리 대상 화상의 각 화소의 레벨에 따라 상기 각 화소가 속하는 상기 처리 대상 화상 상의 영역을 설정하는 단계;

   상기 처리 대상 화상의 저주파 화상을 생성하는 단계;

   상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인을 상기 각 화소의 레벨이 작을수록 커지도록 산출할 때에 상기 영역 설정 결과 및 상기 저주파 화상의 각 화소의 레벨에 의거하여 상기 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대해서는 동일한 게인이 되도록 상기 게인을 산출하되, 상기 저주파 화상의 각 화소의 레벨이 작을수록 커지는 임시 게인을 산출하고, 상기 영역 설정 결과에 의거하여 상기 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대한 상기 임시 게인의 대표값을 상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인으로서 산출하는 단계; 및

   상기 게인에 의거하여 상기 처리 대상 화상에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리를 행함으로써 처리 완료된 화상을 생성하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
9. 처리 대상 화상으로부터 주파수 대역이 다른 복수개의 저주파 화상을 생성하는 단계;

   상기 복수개의 저주파 화상 중 제 1 주파수 대역보다 높은 소정 주파수 대역까지의 1개 이상의 저주파 화상의 각 화소의 레벨에 따라 상기 1개 이상의 저주파 화상의 각 화소가 속하는 상기 저주파 화상 상의 영역을 설정하는 단계;

   상기 제 1 주파수 대역의 제 1 저주파 화상의 각 화소의 레벨이 작을수록 커지는 제 1 게인을 산출하는 단계;

   상기 영역 설정 결과에 의거하여 상기 제 1 주파수 대역의 다음으로 주파수 대역이 높은 제 2 주파수 대역의 제 2 저주파 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대한 상기 제 1 게인의 대표값을 상기 제 2 저주파 화상의 각 화소에 대한 제 2 게인으로서 산출하는 단계;

   상기 제 2 저주파 화상의 다음으로 주파수 대역이 높은 주파수 대역의 저주파 화상을 새로운 제 2 저주파 화상으로 하여 상기 제 2 게인을 새로운 제 1 게인으로 함에 의한 새로운 제 2 게인의 산출을 상기 소정 주파수 대역까지 반복하여 행함으로써 산출된 제 2 게인을 상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 최종적인 게인으로서 출력하는 단계; 및

   상기 게인에 의거하여 상기 처리 대상 화상에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리를 행함으로써 처리 완료된 화상을 생성하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
10. 처리 대상 화상의 각 화소의 레벨에 따라 상기 각 화소가 속하는 상기 처리 대상 화상 상의 영역을 설정하고;

    상기 처리 대상 화상의 저주파 화상을 생성하고;

    상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인을 상기 각 화소의 레벨이 작을수록 커지도록 산출할 때에 상기 영역 설정 결과 및 상기 저주파 화상의 각 화소의 레벨에 의거하여 상기 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대해서는 동일한 게인이 되도록 상기 게인을 산출하되, 상기 영역 설정 결과에 의거하여 상기 저주파 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 상기 저주파 화상의 화소의 대표값을 산출하고, 상기 대표값의 레벨이 작을수록 커지도록 상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인을 산출하고;

    상기 게인에 의거하여 상기 처리 대상 화상에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리를 행함으로써 처리 완료된 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
11. 처리 대상 화상의 각 화소의 레벨에 따라 상기 각 화소가 속하는 상기 처리 대상 화상 상의 영역을 설정하는 단계;

    상기 처리 대상 화상의 저주파 화상을 생성하는 단계;

    상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인을 상기 각 화소의 레벨이 작을수록 커지도록 산출할 때에 상기 영역 설정 결과 및 상기 저주파 화상의 각 화소의 레벨에 의거하여 상기 처리 대상 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 화소에 대해서는 동일한 게인이 되도록 상기 게인을 산출하되, 상기 영역 설정 결과에 의거하여 상기 저주파 화상의 각 화소가 속하는 영역 내에 존재하는 상기 저주파 화상의 화소의 대표값을 산출하고, 상기 대표값의 레벨이 작을수록 커지도록 상기 처리 대상 화상의 각 화소에 대한 게인을 산출하는 단계; 및

    상기 게인에 의거하여 상기 처리 대상 화상에 대하여 다이나믹 레인지 압축 처리를 행함으로써 처리 완료된 화상을 생성하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.

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