WO2004114678A1

WO2004114678A1 - 画像処理システム及び画像処理方法

Info

Publication number: WO2004114678A1
Application number: PCT/JP2004/009264
Authority: WO
Inventors: Yuki Tokuhashi
Original assignee: Olympus Corporation
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2004-12-29
Also published as: US20060098254A1; JP4002863B2; JP2005020186A

Abstract

画像の彩度を強調することが可能な画像処理システムが開示される。係数決定部は、撮影時の感度設定に応じて彩度強調係数を決定する。係数適用部は、係数決定部において決定された彩度強調係数を用いて、画像信号に対する彩度強調処理を行う。

Description

明細書

画像処理システム及び画像処理方法

技術分野

本発明は画像処理システム及ぴ画像処理方法に関するものである。

背景技術

電子カメラなどで撮影された画像ほ、しばしばその彩度を強調する画像処理が自動的になされる。一般に画像を見る場合、撮影被写体の色に忠実な画像は実際より地味に感じられ、特殊な用途を除いては鮮やかに強調されたものが好まれやすいからである。カメラ内部でこのような画像処理が自動的におこなわれ処理済み画像を出力することもあれば、ほとんど未処理の画像をカメラからノ、。ソコンで読み込んで、自動的に画像処理を施して画面に表示するような場合もある。どちらの場合も、彩度強調は、単純に固定係数を掛けるという方法が最も簡単であるが、全ての場合に同じ処理をすると不都合が出てくることがある。

例えば、撮影条件により画像にノイズが載ることがある。このような場合、大きな強調量で彩度強調を掛けると、ノィズも同時に強調されてかえって見栄えが悪くなってしまう。これに対して例えば特開平 6 — 1 2 4 3 2 9 号公報では特に彩度が低い領域の強調を押さえ、混じり込んでいた別の色が強調されて特異領域となるのを避けている。

また、特開 2 0 0 1 — 3 1 1 8 6 7号公報では、クローズアップモードゃソフトフォーカスモードの選択状況や撮影距離の関係から被写体や撮影状況を推定し、彩度強調などの処理内容を変更してレヽる。

第 1 の課題として以下の事項が挙げられる。すなわち、従来例は特に撮像系のノイズ特性を考慮したものではない。撮像素子とそれに付随するアナ口グ回路で発生するノィズは、ホワイ卜ノィズ特性に近い特性を有するが、そのレベルは R

G B の各輝度に依存するため、一概に低彩度領域ほど彩度強調時にノィズが目立ちやすいとはいえない。また撮影条件たとえば撮影感度によってもノイズレべルは大きく変わりヽ亜、条件ではすベての彩度領域でノイズが目立ちゃすく； ¾る。

また、第 2 の課題として以下の事項が挙げられるすなわ

¾、ホヮィ卜バランスがずれ、無彩色の色づきや画像全体の色相のずれが発生することがあるが、このような場合、強い彩度強調を行うと全体の色合いが大きくずれてしまい、却つ、、

て見栄か亜くなる場合がある。従来例ではこの問題に対する具体的な対策について何ら考慮していない。

発明の開示

本発明の目的は、撮像系のノイズ特性を考慮して彩強を行うことにより、ノイズの強調で見栄えを損なうとなく効果的に彩度強調可能な画像処理システム及び画像処理方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、ホワイトバランスがずれているときに、画像全体の色相ずれの拡大で見栄えを損なうことなく効果的に彩度強調可能な画像処理システム及び画像処理方法を提供することにある。本発明の第 1 の側面は、画像の彩度を強調することが可能な画像処理システムであつて、撮影時の感度設定に応じて彩

/ス強調係数を決定する係数決定部と、この係数決定部において決定された彩度強調係数を用いて、画像信号に対する彩度強調処理を行う係数適用部と、を具備する。

また、本明の笛 2 の側面は、第 1 の発明に係る画像処理システムに関わり、前記係数決定部は記 m影時の感度 HX の設定値が大含い場合には、小さい彩度係数を設定す ο

また、本発明の第 3 の側面は、画像の彩度を強 IRJすることが可能な画像処理システムでめつて、撮影時のホヮィ卜バランス係数に応じて彩度強調係数を決定する係数決定部とヽ ¹¹ の係数決定部にねいて決定された彩度強調係数を用いて、画像信号に対する彩度強調処理を行う係数適用部と、

を具備す

またヽ本発明の第 4 の側面は、本発明の第 3 の側面に係る画像処理システムに関わり、前記係数決定部は、 s3撖影時のホヮィトノランス係数の値が大きい場合には、小さい彩度強調係数を設定する。

· - また、本発明の第 5 の側面は、画像の彩度を強調 9 るとが可能な画像処理システムであって、撮影時のホワイ卜ランスの信頼度に応じて彩度強調係数を決定する係数決定部と、この係数決定部において決定された彩度強調係数を用いて、画像信号に対する彩度強調処理を行う係数適用部と、を具備す。また、本発明の第 6 の側面は、本明の第 5 の側面に係る画像処理システムに関わりヽ前記係数決定部はヽ時のホワイトノランスの信頼度が低い場 Π には、小さい彩度強調係数を設定す。

また、本発明の第 7 の側面は、画像の彩度を強るとが可能な画像処理システムであって、画像信号に基づいてホワイトノランスの信頼度を判定するホフィ卜ランス判定部と、このホワイトバランス判定部で判定されたホワイトバランスの信頼度に応じて彩度強調係数を決定する係数決定部と、この係数決定部において決定された彩度強調係数を用いて、画像信号に対する彩度強調処理を行う係数適用部と、を具備する。

また、本発明の第 8 の側面は、画像の彩度を強調することが可能な画像処理方法であつ飞、撮時の咸度き H

ロス定に応じて彩度強調係数を決定する係数決定ェ程とヽの係数決定ェ程において決定された彩度 5食 p 係数を用いてヽ画信号に対する彩度強調処理を行う係数適用工程と，、を具備する。

また、本発明の第 9 の側面は、画像の彩度を強調することが可能な画像処理方法であって、撮影時のホワイトパランス係数に応じて彩度強調係数を決定する係数決定工程と、この係数決定工程において決定された彩度強調係数を用いて、画像信号に対する彩度強調処理を行う係数適用工程と、を具備する

また、本発明の第 1 0 の側面は、画像の彩度を強調することが可能な画処理方法であって、撮影時のホワイトバランスの信頼度に応じて彩度強調係数を決定する係数決定工程とこの係数決定工程において決定された彩度強調係数を用いて画像信号に対する彩度強調処理を行う係数適用工程と、をマ備する。

また、本発明の第 1 1 の側面は、画像の彩度を強調するとが可能な画像処理方法であって、画像信号に基づいてホフィトバランスの信頼度を判定するホワイトバランス判定ェ程と、このホワイトノランス判定ェ程において判定されたホフィトノランスの信頼度に応じて彩度強調係数を決定する係数決定工程と、この係数決定工程において決定された彩度強係数を用いて、画像信号に対する彩度強調処理を行う係数適用工程と、を具備する o

また、本発明の第 1 2 の側面は、画像の彩度を強調するとが可能な画像処理システムであつて、時の画像信号に対するゲインに応じて彩度強調係数を決定する係数決定部との係数決定部において決定された彩度強 IBJ係数を用いて、画像信号に対する彩度強調処理を行う係数適用部と、を具備する。

また、本発明の第 1 3 の側面は s 本発明の第 1 2 の側面に係る画像処理システムに関わり、前記係数決定部は、前記撮影時の画像信号に対するゲインが大きい場合には、小さい彩度強調係数を設定する σ

また、本発明の第 1 4 の側面は、本発明の第 5 乃至第 7 のいずれか一つの側面に係る画像処理システムに関わり、前記ホワイトバランスの信頼度は、ホワイトバランス係数の色信号空間における位置と、色信号空間における無彩色を表す所定の領域との位置関係に応じて定める。

また、本発明の第 1 5 の側面は、本発明の第 1 4 の側面に係る画像処理システムに関わり、上記ホワイトバランス係数の位置と、上記所定の領域との距離が小さいほど、信頼度が大きい。

また、本発明の第 1 6 の側面は、本発明の第 1 4 の側面に係る画像処理システムに関わり、上記所定の領域とは、上記色信号空間における照明光源に対応する信号の位置を含む領域である。

また、本発明の第 1 7 の側面は、本発明の第 1 4 の側面に係る画像処理システムに関わり、上記所定の領域とは、上記色信号空間における黒体放射軌跡を含む領域である。

また、本発明の第 1 8 の側面は、本発明の第 1 0 または第 1 1 の側面に係る画像処理システムに関わり、前記ホワイトバランスの信頼度は、ホワイトバランス係数の色信号空間における位置と、色信号空間における無彩色を表す所定の領域との位置関係に応じて定める。

また、本発明の第 1 9 の側面は、本発明の第 1 8 の側面に係る画像処理システムに関わり、上記ホワイトバランス係数の位置と、上記所定の領域との距離が小さいほど、信頼度が大きいとする。

また、本発明の第 2 0 の側面は、本発明の第 1 8 の側面に係る画像処理システムに関わり、上記所定の領域とは、上記色信号空間における照明光源に対応する信号の位置を含む領域である。

また、本発明の第 2 1 の側面は、本発明の第 1 8 の側面に係る画像処理システムに関わり、上記所定の領域とは、上記色信号空間における黒体放射軌跡を含む領域である。

図面の簡単な説明

図 1 は本発明の第 1 の実施の形態に係る画像処理システムの構成を示す図である。

図 2 は、図 1 の彩度強調部 1 0 7 の一構成例を示す図であ図 3 はヽ信号値レベルに対するノィズ量の変化の様子を I

S O感度別にプロした図である。

図 4 は、本発明の第 1 実施の形態において彩度強調係数の決定に用いられるテ一プノレを示す図である。

図 5 はヽ第 1 の実施の形態の変形例について説明するための図である

図 6 A Βは、第 1 の実施の形態の変形例において、彩度強調係数の決定に用いられるテープノレを示す図である。

図 7 は、本発明の第 2 実施の形態において彩度強調係数の決定に用いられるテ一プルを示す図であ。

図 8 A Βは、 W Bずれと彩度強調について説明するための図である

図 9 はヽ本発明の第 3 実施の形態において彩度強調係数の決定に用レ、られるテ一ブノレを示す図であ。

図 1 0 は、 W Β について説明するための図である。

図 1 1 は、本発明の第 4実施の形態において彩度強調係数の決定に用いられるテーブルを示す図である。

図 1 2 は、本発明の第 5 の実施の形態に係る画像処理システムの構成を示す図である。

図 1 3 は、本発明の第 5実施の形態において彩度強調係数の決定に用いられるテーブルを示す図である。

図 1 4は、彩度強調のソフトウエア処理について説明するための図である。

発明を実施するための最良の形態

(第 1 の実施の形態）

[構成]

図 1 は、本発明の第 1 の実施の形態に係る画像処理システムの構成を示す図であり、被写体を撮像する撮像系 1 0 1 には、撮像系 1 0 1 からの画像に対してアナログ処理や A / D 変換を行う初期信号処理部 1 0 2 と、画像信号を一時的に記憶する画像用バッファ 1 0 3 と、補間処理部 1 0 4 と、ホヮイドバランス（W B ) 処理部 1 0 5 と、色空間変換部 1 0 6 と、彩度強調部 1 0 7 と、色空間逆変換部 1 0 8 と、この色空間逆変換部 1 0 8 からの出力に対して圧縮等の後処理を行う後処理部 1 0 9 とが順に接続されている。後処理部 1 0 9 からの出力信号は図示せぬ記録系に供給される。

画像用バッファ 1 0 3 は測光評価部 1 1 0 へも接続され、測光評価部 1 1 0 は撮像.系 1 0 1 へ接続されている。初期信号処理部 1 0 2 と W B処理部 1 0 4 とはマイクロコンピュータなどの制御部 1 2 1 にも双方向に接続される。制御部 1 2 1 の信号は彩度強調部 1 0 7 にも送られる。さらに、電源スイッチ、シャッターボタン、撮影時の各種モードなどの切り替えを行うためのインターフェースを備えた外部 I Z F部 1

2 2が制御部 1 2 1 に双方向に接続されている。

[作用 ]

以下に、上記した構成の作用を信号の流れに従って説明する。操作者が外部 I Z F部 1 2 2 を介して I S O感度などの撮影条件を設定した後、同外部 I Z F部 1 2 2 を介してシャッターポタンを半押しにすることでプリ撮像モードに入る。撮像系 1 0 1 で撮影された画像信号は、初期信号処理部 1 0 2 でアナログ信号として読み出されて増幅された後、デジタル信号へ変換されて画像用バッファ 1 0 3 へ転送される。画像用バッファ 1 0 3 内の画像信号は、測光評価部 1 1 0 へ転送される。

測光評価部 1 1 0では、設定された I S O感度やシャツタ一速度などを加味して画像内の輝度レベルから適正露光を算出し、撮像系 1 0 1 内の絞りや電子シャッター速度や初期信号処理部 1 0 2 での信号増幅率などを制御する。

操作者が外部 I / F部 1 2 2 を介してシャッターポタンを全押しにすることにより本撮影が行われ、画像信号はプリ撮像と同様に画像用バッファ 1 0 3 へ転送される。本撮影は、測光評価部 1 1 0 にて求められた露光条件に基づき行われ、撮影時の条件は制御部 1 2 1 へ転送される。画像用バッファ 1 0 3 内の画像信号は、補間処理部 1 0 4で R、 G、 B の 3 つの画像信号に分けられて捕間処理が施され W B処理部 1 0 5へ転送される。 W B処理部 1 0 5 では画像内の無彩色の R 0

G B比が適切な値になるような W B係数を算出する。

また、 W B処理部 1 0 5 は、外部 I / F部 1 2 2 を介して撮影前に設定され制御部 1 2 1 に転送されていた W B設定に基づき、画像の R G B信号に算出した W B係数を乗算して、色空間変換部 1 0 6 に転送する。また W B係数の情報は制御部 1 2 1 に転送される。色空間変換部 1 0 6 では R G Bの 3 画像信号を所定の色空間、例えば Y C b C r 空間の 3画像信号 Y， C b , C r に変換する。 Y， C b ， C r は次式で計算される。

0 . 2 9 9 R + 0 . 5 8 7 G + 0 . 1 1 4 B

= 0 . 1 6 9 R一 0 . 3 3 1 G + 0 . 5 0 0 B

= 0 . 5 0 0 R一 0 . 4 1 9 G 0 . 0 8 1 B

( 1 ) これにより R G B信号は輝度成分 Y と色成分 C b ， C r とに分離される。次の彩度強調部 1 0 7 では色成分 C b ， C r に所定の係数を適用することで彩度強調をおこない、色空間逆変換部 1 0 8 で再び Y C b C r 空間から R G B空間の信号へ戻す。処理後の画像信号は後処理部 1 0 9 へ転送され、後処理部 1 0 9 で公知の圧縮処理などが施されメモリーカードなどに記録保存される。

図 2 は図 1 の彩度強調部 1 0 7 の一構成例を示す図であり、図 1 と同じものには同じ番号を付けてある。図 2 に示すように彩度強調部 1 0 7 は係数決定部 2 0 1 と、係数適用部 2 0 2 と力らなる。係数決定部 2 0 1 は制御部 1 2 1 力ら I S O 感度情報を取得し、これに応じた彩度強調係数を決定する。係数適用部 2 0 2 は色空間変換部 1 0 6 から入力された C b ， C r 信号に対し、係数決定部 2 0 1 で決定された彩度強調係数 k を乗算することで彩度強調処理をおこない、色空間逆変換部 1 0 8 へ出力する。なおここで用いる彩度とは、 C = ( C b 2 + c r 2 ) ι ^{/ 2} で表される量 Cを指し、彩度強調は C に係数 k を乗算することを意味する。これは実質的に C b ,

· -

C r にそれぞれ係数を乗算するとと同じである。すなわち彩度強調後の信号 C b ' ， C r ' ' は

C b ' = k X C b

C r ' = k X C r ( 2 ) となる。このとき元の R , G， Β に撮像系に起因するランダムノイズが载つていると、 C b ， C r にもノイズ（色ノィズ）が載ることになり、 C b ， C r が係数倍されることでノィズも係数倍されてしまう。

ここで、ノイズに関して図 3 を用いて説明する。図 3 は信号値レベルに対するノィズ量の変化の様子を I S O感度別にプロットしたものである。ノィズ量は信号値レベルのべき乗の関数に定数項が加算された式で表現でき、信号値レベルを

L、ノイズ量を N とすると、

N = o; L + γ ( 3 ) の式により近似できる。ここでは a 、 j8 、 γ は I S O感度によって変化する。

ノイズ量は図 3 に示すようにヽ R 、 G、 Βそれぞれにおいて信号レベル Lに応じて変化し、また I S Ο感度が大きいほど多くなる。そのため例えば I S O 8 0 で撮影し彩度強調し 2 ても問題ない場合であっても、 I S O 3 2 0 では色ノイズが目立ってしまうという現象があり得る。

そこで図 2 の係数決定部 2 0 1 は図 4 に示すようなテープルを保持しており、制御部 1 2 1 から I S O感度情報を取得したときに当該テーブルを参照して、取得した I S O感度情報に応じた彩度強調係数 k ( k 0 , k 1 ， k 2 のいずれか）を選択する。ここで k 0 は標準の係数であり例えば 1 . 4、 k 1 は k 0 よりやや小さい係数であり例えば 1 . 3、 k 2 はさらに小さい係数であり例えば 1 . 1 である。 k を 1 . 0 にすれば彩度強調を無効にすることができる。

上記構成によりノイズ量が多いときは彩度強調を弱めにして、色ノイズが目立つのを避けることができる。

以下に、上記した第 1 の実施の形態の変形例について述べる。第 1 の実施の形態では彩度強調係数 kが定数（画像内では一定）の場合について説明したが、 k は画像信号によって変化するものであっても良い。

図 5 は、本変形例について説明するための図である。図 5 は、図 2 と同様に彩度強調部 1 0 7 の一構成例を示しているが、ここでは色空間変換部 1 0 6 の出力である 3 画像信号 Y , C b , C r は係数適用部 2 0 2のみならず係数決定部 2 1 1 にも入力される点が異なっている。

係数決定部 2 1 1 は Y , C b , C r の関数 f ( Y， C b ， C r ) として、ここでは図 6 Aに示すような 3種類の関数 f 0， f l , ί 2 を保持している。そして、係数決定部 2 1 1 は、制御部 1 2 1 からの I S Ο感度情報に応じて関数 f 0， f l ， f 2 のうちから適切な関数 f を選択して、入力される 3画像信号 Y， C b , 〇 1" を用ぃて彩度強調係数 1^ 0 = £ 0 ( Y , C b , C r ) 、 k 1 = f 0 ( Y， C b , C r ) または k 2 = f 0 ( Y , C b , C r ) を算出することにより彩度強調係数 k を決定する。

図 6 Bは関数の代わりにルックアップテーブル（以下 L U T と表記する）を用いて彩度強調係数を決定する例を説明するための図である。すなわち、係数決定部 2 1 1 は、制御部 1 2 1 力らの I S O感度情報に応じて L U T O， L U T 1 , L U T 2 のうちから適切な L U Tを選択して彩度強調係数 k 0、 k l あるいは k 2 を決定する。

このような方法により関数や L U Tを変更することで、ノィズが多いときのみノイズの目立ちやすい色相や輝度をもつ画素の彩度強調係数を小さくするといったことも可能である。また I S ひ感度に応じて補正係数を選択し、これを関数や L U Tにより決定した係数に乗算して最終的な係数 k としてもよい。これは例えば L U Tを使用するが L U Tを複数持つのが困難な場合に有用である。

なお本実施の形態例では彩度強調をおこなう色空間として Y C b C r を用いたが、当然 L * a * b *のような均等色空間や、変換時の計算式を簡略化した他の色空間であっても良い。

また本実施の形態では係数適用部 2 0 2で係数を単純に乗算することで彩度強調を行っているが、係数適用の方法は乗算に限らず、加減算や高次関数の形で適用しても良い。

(第 2 の実施の形態） 4

笛 1 の実施の形態では I S O感度に応じて彩度強調を変更する実施の形態を説明したが、以下に述ベる第 2 の実施の形態ではホワイトノランス（以下 W B と表記する）係数に応じて彩度強調を変更することを特徴とする _c

本実施の形態では図 2 および図 5 の係数決定部への入力信号と動作が異なる以外は、全体の構成およぴ彩度強調部の構成は図 1 、図 2 、図 5 と同じであるので、構成の説明を省略する

ここでは図 2 と図 7 を用いて、係数決定部の作用を説明する □ 図 2 における係数決定部 2 0 1 は図 7 に示すようなテープルを保持しており、制御部 1 2 1 力、ら W B係数情報を取得したときに当該テープルを参照して、取得した W B係数情報に }心じた彩度強調係数を選択する。すなわち、 ^v ~ では W B 係数が所定値未満の場合には k 0 (標準 ) (例えば 1 . 3 ) を選択し、所定値以上の場合には k 1 (小）（例えば 1 .

0 ) を選択して彩度強調を弱くする。

以下に図 8 A , B を参照してこの理由について説明する

W B係数が非常に大きいときは往々にして W Bが十分でなかつたり、白色はよくても他の色にずれがでて < ることがある。

W B は画面全体あるいは画面内の無彩色に近い箇所の R G B 値を平均し、 R G B比力 S 1 になるようにするため、画面内に非常に彩度の高いものがある場合や無彩色ののがない場口などにうまくいかないことがある。

図 8 A , B は W Bのずれと彩度強調の関係を示している図 8 Aは W Bが正常に機能した画像のい < つかの色を示した 5 もので、グラフの横軸に第 1 の実施の形態で説明した色信号 C r 、縦軸に色信号 C b をとつている。記号 A 0 〜 A 5 が付された黒のひし形は元の色の C b C r 座標を示し、記号 A ' 0 〜 A ' 5 が付された白のひし形はこれに彩度強調をおこなつた時の C b C r 座標を示す。 A 0 が無彩色点であり、彩度強調しても座標はほとんど変わらず、例えば A 0 、 A ' 0 は原点 O上にとどまる。また画像全体として鮮やかになるが、色合いはあまり変わらない。

—方、図 8 B は W Bがずれている場合の色座標で、記号 B 0 〜 B 5 が付された黒の四角は元の色の C b C r 座標を示し、記号 B ' 0 〜： B ' 5 が付された白の四角は、これに彩度強調をおこなった時の C b C r座標を示す。図 8 Bでは無彩色点 B 0 が原点 Oからずれているほか、画像全体の座標が片寄つており、彩度強調によりそのずれが大きくなつている。そのため画像全体が色づいて見えるようになる。したがってホヮィトバランスに大きなずれがあるときには、あまり彩度強調量を大きくしない方がよい。そこで本実施の形態では W B係数が所定の値以上のときには図 7 に示す表から k 1 の彩度強調係数を選択して彩度強調を弱くする。

上記構成により、 W Bがずれているときには彩度強調を弱くして、画像の色づきが大きくなりすぎ見栄えが悪くなるのを防ぐことができる。なお本実施の形態でも、図 5 のように画像の Y , C b , C r 値から適応的に彩度強調係数を決定するような時に、係数 k を直接選択する代わりに関数や L U T や補正係数を選択するようにしても良い。 6

(第 3 の実施の形態）

第 3 の実施の形態ではホワイトバランス（ W B ) 係数と I S O感度の両方に応じて彩度強調を変更することを特徴とする。

本実施の形態では図 2 およぴ図 5 の係数決定部への入力信号と動作が異なる以外は、全体の構成おょぴ彩度強調部の構成は図 1 、図 2 、図 5 と同じであるので、構成の説明を省略する。

以下に図 2 と図 9 を用いて本実施の形態に係る係数決定部の作用を説明する。図 2 に示す係数決定部 2 0 1 は図 9 に示すようなテーブルを保持しており、制御部 1 2 1 から W B係数情報と I s O感度情報とを取得したときに当該テーブルを参照して、取得した W B係数情報及ぴ I S O感度情報の値に応じた彩度強調係数を選択する。すなわち、まず W B係数が所定値以上の場合には I s o感度に力力わらず小さな係数 k

(ここでは k 3 ) を選択する方、 W B係数が所定値未満の場合には I S O感度（ I S O 8 0 、 I S O 1 6 0 、 I S O

3 2 0 ) に応じて彩度強調係数 k を選択するすなわち、 I

S O 8 0 の場合には標準の係数 k 0 を選択し I S O 1 6 0 の場合には中位の彩度強調係数 1 を選択しヽ I S O 3 2 0 の場合には小さい彩度強調係数 k 2 を選択する <

上記構成により、 W Bがずれているとき、あるいはノイズ量が多いときは彩度強調を弱くし、画像の色づきが大きくなりすぎたりノイズが目立ったりして見栄えを損なうのを防ぐことができる。 7 さらに、第 3実施の形態では、まず W B係数が所定値以上か、所定値未満かを判断したが、まず I S O感度が所定値以上か、所定値未満かを判断し、 I S O感度が所定値未満のときに W B係数の大きさに応じて彩度強調係数 k を決定するよ' うにしてもよい。

(第 4 の実施の形態）

第 2 の実施の形態では W B係数に応じて彩度強調を変更する実施の形態を示したが、以下に述べる第 4 の実施の形態ではホワイトパランスのずれの有無を示す W B判定情報（ホヮィトバランスの信頼度）に応じて彩度強調を変更する。

本実施の形態では全体の構成および彩度強調部の構成は図 1 、図 2、図 5 と同じであるので、構成の説明を省略する。本実施の形態では、図 1 に示す W B処理部 1 0 5 から制御部 1 2 1 への出力信号と動作、図 2 および図 5 の係数決定部 2 0 1、 2 1 1 への入力信号と動作が異なっている。

すなわち、 W B処理部 1 0 5 は、撮影前に設定され制御部 1 2 1 に転送されていた W B設定がプリセットモードであれば、あらカゝじめ保持しているプリセット値を W B係数として選択する。 W B設定がォートモ一ドであれば自動で W B係数を算出する。プリセットモードで選択された、あるいはォートモードで算出された W B係数は制御部 1 2 1 に転送されるとともに、画像の R G B信号に乗算され、その後、色空間変換部 1 0 6 に転送される。また W B処理部 1 0 5 は W B判定情報を W B係数とともに制御部 1 2 1 へ転送する。図 2 の係数決定部 2 0 1 または図 5 の係数決定部 2 1 1 は、制御部 1 8

2 1 より W B判定情報と W B係数を取得し、取得した W B判定情報と W B係数に応じた彩度強調係数を選択する。

以下に図 1 0 を用いて W B係の自算出について説明す

O まず画像の R G B信号から R と G との比率（以下、 R

/ G と記す）と、 B と G との比率 (以下、 B / G と記す）と、輝度とを求めて、 R / G と B / G と輝度が所定の範囲内（図

1 0 の白判定ェリァ 5 0 0 内 ) であれば白と判定し、白と判定された画素に関しての R G平均値と B / G平均値を算出して W B係数とす

こで白が存在しない画像やヽ算出した W B係数が図 1 0 の A点のように白判定ェリァから外れる m A口には、あらかじめ保持されている複数のプ V セ、

クト値 ( では白判定ェ V ァ内 5 0 0 にあるプリセッ値 P 1 〜 P 5 の Ό ち、色温度近似線 5 0 1 よりも右側にあるプリセット値 P 1 ， P 2 ， P

3 ) のいずれ力を W B係数として選択するどのプ y セッ卜値を選択するかは白判定エリアからどの方向に外れているかによつて決めるようにしてもよい。

白が存在しない画像や、算出した W B係数が図 1 0 の A点のよに白判定エリアから外れる場合、ホヮイトバランスの効果は十分でなくずれている場合がある。そこで W B処理部

1 0 5 は、算出した W B係数を使用するときは標準であることを示す値 (例えば 0 ) を W B判定情報として制御部 1 2 1 へ κ送し、算出した W B係数判定結果からプリセッ卜値が選択されたときには非標準であることを示す値 (例えば 1 ) を

W B判定情報として制御部 1 2 1 へ転送する _t 以下に図 2 と図 1 1 を用いて、係数決定部の作用を説明する。図 2 に示す係数決定部 2 0 1 は図 1 1 に示すようなテ一プルを保持しており、制御部 1 2 1 から W B係数および W B 判定情報を取得したときに当該テーブルを参照して、取得した W B係数および W B判定情報の値に応じた彩度強調係数を選択する。すなわち、 W B係数が所定値以上の場合には W B 判定情報にかかわらず最も小さい彩度強調係数 k 2 (例えば 1 . 0 ) を選択する。また、 W B係数が所定値未満の場合には W B判定情報に基づいて彩度強調係数 k を選択する。すなわち、 W B判定が標準である場合には標準の彩度強調係数 k 0 (例えば 1 . 3 から 1 . 4 ) を選択し、 W B判定が非標準である場合にはやや小さい彩度強調係数 k 1 (例えば 1 . 1 ) を選択する。このように、 W B係数が所定の値未満であつても W B判定情報が非標準（値 1 ) のときには、彩度強調係数 k を小さくする。

上記構成によれば、 W B係数だけでなく W B判定情報を取得して、 W Bがずれているときには彩度強調を弱くする事で、画像の色づきが大きくなりすぎ見栄えを損なうのを防ぐことができる。なお本実施の形態でも、図 5 のように画像の Y， C b , C r 値から適応的に彩度強調係数を決定するような時に、係数 k を直接選択する代わりに関数や L U Tや捕正係数を選択してもよい。

また、上記したように、まず W B係数が所定値未満かどうかを判断した上で W B判定を行うのではなく、 W B判定のみで彩度強調係数 k を決定するようにしてもよい。 (第 5 の実施の形態）

第 4 の実施の形態では W B判定情報に応じて彩度強調を変更する例を示したが、以下に述べる第 5 の実施の形態では、彩度強調部がホワイトバランスのずれの有無を判定する W B 判定部を備え、 W B判定結果と W B モ一ド、と W B係数に応じて彩度強調を変更するようにする。

本実施の形態では全体の構成は図 1 とじであるので説明を省略するが、彩度強調部 1 0 7 の構成が異なるので以下に説明する o

図 1 2 は本実施の形態の彩度強調部 1 0 7 の構成を示しており、係数適用部 2 0 2 、係数決定部 3 1 1 に力 Bえて、 W B 判定部 3 1 2 をさらに有している。図 1 2 において図 2 、図

5 と同じものには同じ番号が付されている '

図 1 2 において、色空間変換部 1 0 6 からの画像信号は係数適用部 2 0 2及び W B判定部 3 1 2 に入力される。係数決定部 3 1 1 は制御部 1 2 1 、係数適用部 2 0 2および W B判定部 3 1 2 に接続され、 W B判定部 3 1 2 の出力と制御部 1

2 1 から取得した W B モード及ぴ W B係に応じた彩度強調係数を決定する。

W B判定部 3 1 2 は C b， C r の平均値 C b O， C r O をとり、その結果を係数決定部 3 1 1 に送る。 W B処理が働いていれば C b 0， C r 0 は 0 に近い。しかし第 4 の実施の形態で説明したようにオートモードでプリセット値が選択された場合、 C b , 〇 1~ の平均値〇 1) 0、〇 1~ 0 は 0 カらずれている。そこで C b O、 C r O のいずれかが所定の値以上の場 2

合は非標準状態と判定する。

係数決定部 3 1 1 は図 1 3 に示すようなテーブルを保持しており、制御部 1 2 1 から W B モード及ぴ W B係数、及び W B判定部 3 1 2 から W B判定結果を取得したときに当該テープルを参照して、取得した情報に応じた彩度強調係数を選択する。すなわち、まず W B モードがプリセットかオートモードかを判断し、プリセットの場合には、 W B係数及び W B判定結果にかかわらず標準の彩度強調係数 k 0 を選択する。また、オートモードの場合には W B係数が所定値未満であるか所定値以上かを判断し、 W B係数が所定値以上の場合には W B判定結果にかかわらず小さい彩度強調係数 k 2 を選択する。さらに、オートモードで W B係数が所定値未満の場合には W B判定が標準か非標準化を判断し、標準のときには標準の彩度強調係数 k 0 を選択し、非標準のときには小さい彩度強調係数 1 を選択する。

このように、 W B モ一ドがォートモドで W B係数が所定値以上の場合、あるいは W B モードがォ一トモ一ドで W B係数が所定値未満であり、かつ W B判定が非標準の場合には彩度強調係数を小さくす。

上記構成によれば、 W B判定部 3 1 2 での判定結果と、 W

B モードおよび W B係数の情報から W Bがずれている ^ を判定し、ずれの度合いが大きい士县 A口には彩度強 RlSを弱くする事で、画像の色づきが大きくなりすぎ見栄えを損なうのを防ぐことができる。

なお本実施の形態で ¾、図 5 のように画像の Y ， C b , C r 値から適応的に彩度強調係数を決定する時は、係数 k を直接選択する代わりに関数や L U Tや補正係数を選択するようにしてもよい。

(ソフトウェアによる処理）

上記した各実施の形態では、撮影時に彩度強 |ίΒ処理を行う構成になっていたが、これに限定される必要はない例えば撮影した信号を未処理のままの R a wデ一タとして制御部

1 2 1 から撮影時の I s o感度、 W Bモ一ド、 w Β判定情報

W B係数などをへッダー情報として出力し、別途ソフ卜クァにて処理する構成も可能である。

図 1 4 は、彩度強調のソフトウエア処理に関するフ π一の一例を示す図である。ステツプ S 1 にて、画像信号と I S ο 感度ヽ W Bモード、 W B判定情報、 W B係数などのへクダー情報を読み込む。ステップ S 2 にて公知の線形補間により R

G B の三板画像を生成する。ステップ S 3 にてへクダ一情報からホワイトバランス係数を求め、ホヮィトバランス処理をねなう。ステップ S 4 にて色空間変換を行い R G Βから Υ

C b ， C r を計算する。ステップ S 5 にてへッダ情報から

W B係数を求め、所定値以上なら所定の L U Τ名を選択してステクプ S 8 へ行く。 W B係数力 ^s所定値未滴ならステシプ S

6 にてヘッダー情報から W B判定情報を求め、非標準なら所定の L U T名を選択してステップ S 8 へいく。ステシプ S 6 にて W B判定情報が標準ならステップ S 7 にてへクダ一情報から I S O感度を求め、値に応じて読み込む L U Τ名を選択するステップ S 8 にて選択した L U T (画素に応じた係数が対応付けられている）を読み込み、ステップ S 9 にて L U Tから彩度強調.係数 k を算出する。ステップ S 1 0 にて C b , C r 各々に係数 k を適用する。ステップ S I 1 にて色空間逆変換をおこない、 Y C b C r 信号から R G B信号へ戻す。ステツプ S 1 2 にて全画素に関して処理が終了したかを判断し、終了していない場合は上記ステップ S 4〜ステップ S 1 1 の過程を反復し、終了した場合はステップ S 1 3 にて画像信号を出力して終了となる。

なお上記の全実施の形態例では彩度強調をおこなう色空間として Y C b C r を用いたが、当然 L * a * b *のような均等色空間や、変換時の計算式を簡略化した他の色空間であっても良い。

また係数適用部 2 0 2 で係数を単純に乗算することで彩度強調を行っているが、係数の適用方法は乗算に限らず加減算や高次関数の形で適用しても良い。

(付記）

上記した具体的な実施形態から以下のような構成の発明を抽出することができる。

1 . 画像の彩度を強調することが可能な画像処理システムであって、

撮影時の感度設定に応じて彩度強調係数を決定する係数決定部と、

この係数決定部において決定された彩度強調係数を用いて、画像信号に対する彩度強調処理を行う係数適用部と、

を具備する画像処理システム。 (対応する実施の形態）

この発明に関する実施の形態は、図 1 、図 2、図 4、図 5、図 6 A， B に示される第 1 の実施の形態おょぴ図 9 に示される第 3 の実施の形態が対応する。構成中の係数決定部は図 2 に示される係数決定部 2 0 1 およぴ図 5 に示される係数決定部 2 1 1 に該当し、構成中の係数適用部は図 2およぴ図 5 に示される係数適用部 2 0 2 に該当する。

(作用〉

係数決定部が撮影時の感度設定に応じた彩度強調係数を選択することにより、ノイズの多い撮影条件下での彩度強調を弱くする。

(効果）

彩度強調のためにノイズまで強調され却って見栄えを損なうような事態の発生を防ぐことができる。

2 . 画像の彩度を強調することが可能な画像処理システムであって、

撮影時のホワイトバランス係数に応じて彩度強調係数を決定する係数決定部と、

を具備する画像処理システム。

(対応する実施の形態）

この発明に関する実施の形態は、図 1 、図 2、図 5、図 7 に示される第 2 の実施の形態、図 9 に示される第 3 の実施の形態、図 1 1 に示される第 4 の実施の形態、図 1 2、図 1 3 に示される第 5 の実施の形態が対応する。構成中の係決定手段は図 2 に示される係数決定部 2 0 1 、図 5 に示される係数決定部 2 1 1 および図 1 2 に示される係数決定部 3 1 1 に該当し、構成中の係数適用部は図 2 、図 5 および図 1 2 に示される係数適用部 2 0 2 に該当する , 。

(作用）

係数決定手段が撮影時のホワイトランス係数に応じた彩度強調係数を選択することにより、ホワイ卜ノランスずれの大きい条件下での彩度強調を弱くする ₍

(効果）

彩度強調のために画像全体の色づさ (色相のずれ）が拡大され却って見栄えを悪くするような事態の発生を防ぐ、とができる。

3 . 画像の彩度を強調することが可能な画像処理システムであって、

撮影時のホワイトバランスの信頼度に応じて彩度強調係数を決定する係数決定部と、

を具備する画像処理システム。

(対応する実施の形態）

この発明に関する実施の形態は、図 1 、図 2 、図 5 、図 1

1 に示される第 4 の実施の形態が対応する。構成中の係数決定部は図 2 に示される係数決定部 2 0 1 、図 5 に示される係数決定部 2 1 1 に該当し、構成中の係数適用部は図 2 、図 5 に示される係数適用部 2 0 2 に該当する。また構成中のホヮィトバランスの信頼度は、図 1 に示される W B処理部 1 0 5 が送出する W B判定情報に該当する。

(作用）

係数決定部が影時のホワイトバランスの信頼度に応じた彩度強調係数を選択することにより、ホワイトバランスずれの大きい条件下での彩度強調を弱くする。

(効果）

彩度強調のために画像全体の色づき（色相のずれ）が拡大され却って見栄えを悪くするような事態の発生を防ぐことができる。

4 . 画像の彩度を強調することが可能な画像処理システムであって、

画像信号に基づいてホワイトバランスの信頼度を判定するホワイトバランス判定部と、

このホワイトバランス判定部で判定されたホワイトバランスの信頼度に応じて彩度強調係数を決定する係数決定部と、この係数決定部において決定された彩度強調係数を用いて画像信号に対する彩度強調処理を行う係数適用部と、を具備する画像処理システム。

(対応する実施の形態）

この発明に関する実施の形態は、図 1、 1 2、 1 3 に示される第 5 の実施の形態が対応する。構成中のホワイトバランス判定部は図 1 2 の W B判定部 3 1 2 に該当し、構成中の係数決定部は図 1 2 に示される係数決定部 3 1 1 に該当し、差成中の係数適用部は図 1 2に示される係数適用部 2 0 2 に該当する。

(作用）

W B判定部が画像信号に基づいてホワイトノランスの信頼度を判定し、係数決定部が W B判定部での判定結果に応じた彩度強調係数を選択することにより、ホワイトノランスずれの大きい条件下での彩度強調を弱くする。

(効果）

5 . 画像の彩度を強調することが可能な画像処理方法であつて、

撮影時の感度設定に応じて彩度強調係数を決定する係数決定工程と、

この係数決定工程において決定された彩度強調係数を用いて、画像信号に対する彩度強調処理を行う係数適用工程と、を具備する画像処理方法。

(対応する実施の形態）、（作用）、（効果）については

1 . と同様である。

6 . 画像の彩度を強調することが可能な画像処理方法であつて、

撮影時のホワイトバランス係数に応じて彩度強調係数を決定する係数決定工程と、

(対応する実施の形態）、（作用）、（効果）については

2 . と同様である。

7 . 画像の彩度を強調することが可能な画像処理方法であつて、

撮影時のホワイトパランスの信頼度に応じて彩度強調係数を決定する係数決定工程と、

(対応する実施の形態）、（作用）、（効果）については

3 . と同様である。

8 . 画像の彩度を強調することが可能な画像処理方法であつて、

画像信号に基づいてホワイトバランスの信頼度を判定するホワイトバランス判定工程と、

このホワイトバランス判定工程において判定されたホワイトバランスの信頼度に応じて彩度強調係数を決定する係数決定工程と、

(対応する実施の形態）、（作用）、（効果）については

4 . と同様である。 9 . 画像の彩度を強調することが可能な画像処理システムであって、

撮影時の画像信号に対するゲインに応じて彩度強調係数を決定する係数決定部と、 '

を具備する画像処理システム。

(対応する実施の形態）

第 1 実施の形態、第 2 の実施の形態、第 3 の実施の形態が対応する

(作用）

画像信号に対するゲイン（増幅度）に応じた彩度強調係数を設定することにより、画像信号に対するゲインが大きい条件においては彩度強調特性を弱くする。

(効果）

画像信号を増幅した結果強調されたノィズを、さらに強調して見栄えを損なうことを防止できる。

産業上の利用可能性

本発明によれば、撮像系のノイズ特性を考慮して、ノィズの強調で見栄えを損なうことなく効果的に彩度強調可能な画像処理システム及び画像処理方法が提供される。

よノ本発明によれば、ホワイトバランスがずれているときに、画像全体の色相ずれの拡大で見栄えを損なうことな < 効果的に彩度強調可能な画像処理システム及ぴ画像処理方法が提供される。

Claims

請求の範囲

撮影時の感度設定に応じて彩度強調係数を決定する係数決定部と、 ' この係数決定部において決定された彩度強調係数を用いて、画像信号に対する彩度強調処理を行う係数適用部と、

を具備する画像処理システム。

2 . 前記係数決定部は、前記撮影時の感度設定の設定値が大きい場合には、小さい彩度強調係数を設定する請求項 1 記載の画像処理システム。

を具備する画像処理システム。

4 . 前記係数決定部は、前記撮影時のホワイトバランス係数の値が大きい場合には、小さい彩度強調係数を設定する請求項 3記載の画像処理システム。

5 . 画像の彩度を強調することが可能な画像処理システムであって、

撮影時のホワイトバランスの信頼度に応じて彩度強調係数を決定する係数決定部と、 3 この係数決定部において決定された彩度強調係数を用いて、画像信号に対する彩度強調処理を行う係数適用部と、

を具備する画像処理システム。

6 . 前記係数決定部は、前記撮影時のホワイトバランスの信頼度が低い場合には、小さい彩度強調係数を設定する請求項

5記の画像処理シスアム。

7 • 画像の彩度を強調することが可能な画像処理システムであつて、

画像信号に基づいてホワイトノランスの信頼度を判定するホフィ卜ノランス判定部と、

このホワイトバランス判定部で判定されたホワイトバランスの信頼度に応じて彩度強調係数を決定する係数決定部と、の係数決定部において決定された彩度強調係数を用いて画像信号に対する彩度強調処理を行う係数適用部と、

を具備する画像処理システム。

8 • 画像の彩度を強調することが可能な画像処理方法であつてヽ

9 . 画像の彩度を強調することが可能な画像処理方法であつて、

1 0 . 画像の彩度を強調することが可能な画像処理方法であつて、

撮影時のホワイトバランスの信頼度に応じて彩度強調係数を決定する係数決定工程と、

1 1 . 画像の彩度を強調することが可能な画像処理方法であつて、

1 2 . 画像の彩度を強調することが可能な画像処理システムであって、

撮影時の画像信号に対するゲインに応じて彩度強調係数を決定する係数決定部と、この係数決定部において決定された彩度強調係数を用いて、画像信号に対する彩度強調処理を行う係数適用部と、

を具備する画像処理システム。

1 3 . 前記係数決定部は、前記撮影時の画像信号に対するゲインが大きい場合には、小さい彩度強調係数を設定する請求項 1 2 に記載の画像処理システム。

1 4 . 前記ホワイトパランスの信頼度は、

ホワイトバランス係数の色信号空間における位置と、色信号空間における無彩色を表す所定の領域との位置関係に応じて定める請求項 5 乃至 7 のいずれか一つに記載の画像処理システム。

1 5 . 上記ホワイトバランス係数の位置と、上記所定の領域との距離が小さいほど、信頼度が大きいとする請求項 1 4 に記載の画像処理システム。

1 6 . 上記所定の領域とは、上記色信号空間における照明光源に対応する信号の位置を含む領域である請求項 1 4 に記載の画像処理システム。

1 7 . 上記所定の領域とは、上記色信号空間における黒体放射軌跡を含む領域である請求項 1 4 に記載の画像処理システム。

1 8 . 前記ホワイトバランスの信頼度は、

ホワイトバランス係数の色信号空間における位置と、色信号空間における無彩色を表す所定の領域との位置関係に応じて定める請求項 1 0 または 1 1 に記載の画像処理方法。

1 9 . 上記ホワイトバランス係数の位置と、上記所定の領域との距離が小さいほど、信頼度が大きいとする請求項 1 8 に記載の画像処理方法。

2 0 . 上記所定の領域とは、上記色信号空間における照明光源に対応する信号の位置を含む領域である請求項 1 8 に記載の画像処理方法。

2 1 . 上記所定の領域とは、上記色信号空間における黒体放射軌跡を含む領域である請求項 1 8 に記載の画像処理方法。