WO2011030383A1 - 画像処理装置 - Google Patents

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WO2011030383A1
WO2011030383A1 PCT/JP2009/004504 JP2009004504W WO2011030383A1 WO 2011030383 A1 WO2011030383 A1 WO 2011030383A1 JP 2009004504 W JP2009004504 W JP 2009004504W WO 2011030383 A1 WO2011030383 A1 WO 2011030383A1
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target
index value
ideal
gradation
curve
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PCT/JP2009/004504
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大脇一泰
下山賢一
金子敏充
井田孝
Original Assignee
株式会社 東芝
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40—Picture signal circuits
    • H04N1/407—Control or modification of tonal gradation or of extreme levels, e.g. background level
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/90—Dynamic range modification of images or parts thereof
    • G06T5/94—Dynamic range modification of images or parts thereof based on local image properties, e.g. for local contrast enhancement

Definitions

  • the present invention relates to an image processing technique for processing an image whose gradation is not crushed.
  • a region where gradation collapse occurs is determined from information on a peripheral region of a pixel of interest in an image, and a mapping curve for brightly converting a dark portion is determined for an area where the gradation of a dark portion is collapsed.
  • a mapping curve for brightly converting a dark portion is determined for an area where the gradation of a dark portion is collapsed.
  • the dark area where the gradation is crushed is converted to be brighter than necessary, and the bright area where the gradation is crushed is converted to be darker than necessary.
  • the present invention provides an image processing apparatus that processes an image with improved gradation collapse while keeping the dark part of the image as dark as possible or keeping the bright part of the image bright to solve the above problems.
  • One embodiment of the present invention uses an ideal mapping curve that represents the relationship between a brightness index value and a gradation, and uses the gradation of one or more pixels of interest in the input image and positions around the pixels of interest.
  • the target index value of the target pixel is selected from the range of index values that are between the index value obtained as described above and the ideal index value of the target pixel and that can be converted by the target mapping curve.
  • (B) a value between an index value obtained by converting the gradation of the surrounding pixels using the target mapping curve and the ideal index value of the pixel of interest; and Indicators that can be converted by the target mapping curve
  • An extraction unit that extracts a target index value of the pixel of interest from the range; a ratio calculation unit that calculates an ideal ratio indicating a ratio of the ideal index value of the pixel of interest and the ideal index value of the surrounding pixels;
  • the target index value of the target pixel indicates a brighter index value so that the target ratio indicating the ratio between the target index value of the target pixel and the target index value of the surrounding pixels is the same as the ideal ratio.
  • a correction unit that corrects the correction index value, wherein the index value obtained by converting the gradation of the dark portion by the target mapping curve is brighter than the index value converted by the ideal mapping curve.
  • One embodiment of the present invention uses an ideal mapping curve that represents the relationship between the brightness index value and the gradation, and uses the gradation of one or a plurality of pixels of interest in the input image and the surroundings of the pixels of interest.
  • A a target mapping curve that represents the relationship between the index value and the gradation, and
  • the gradation of the pixel of interest is converted into an ideal index value.
  • the target index of the target pixel from the range of index values that are between the index value obtained by conversion and the ideal index value of the target pixel and that can be converted by the target mapping curve A value is extracted, and (b) a value between an index value obtained by converting the gradation of the surrounding pixels using the target mapping curve and the ideal index value of the target pixel, And can be converted by the target mapping curve
  • An extraction unit that extracts a target index value of the target pixel from a range of index values, and a ratio calculation unit that calculates an ideal ratio indicating a ratio between the ideal index value of the target pixel and the ideal index value of the surrounding pixels
  • the target index value of the target pixel is set to a darker index value so that a target ratio indicating a ratio between the target index value of the target pixel and the target index value of the surrounding pixels is the same as the ideal ratio.
  • a correction unit that corrects the correction index value to indicate that the index value obtained by converting the gradation of the dark portion by the target mapping curve is darker than
  • FIG. Explanatory drawing which displayed the 128-level line in the gradation pattern of gradation 0-255 level.
  • (A) is a graph of a first target curve and an ideal curve
  • (b) is a graph of a second target curve and an ideal curve
  • (c) is a graph of a third target curve and an ideal curve.
  • 1 is a block diagram of an image processing apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. Explanatory drawing of an image. 3 is a flowchart of the image processing apparatus according to the first embodiment.
  • (A) and (b) are graphs of the target curve and ideal curve in the conversion unit
  • (c) to (f) are graphs of the target curve and ideal curve in the extraction unit.
  • FIG. 4 is a block diagram of an image processing apparatus according to a second embodiment. Explanatory drawing of Example 3.
  • FIG. 10 is a graph of a target curve and an ideal curve of Example 4.
  • FIG. 1 is a diagram in which 128-level lines are displayed in a gradation pattern of gradation levels 0 to 255.
  • the line feels brighter when the background is dark and the line feels darker when the background is bright, despite the same tone.
  • the human eye has the characteristic of perceiving light and dark with the relative brightness of the center and the periphery. Therefore, it is possible to make dark areas feel darker by converting bright areas around dark areas to be brighter.
  • the image processing apparatus 10 of this embodiment uses this characteristic.
  • the image processing apparatus 10 compares the brightness of the pixel to be processed (hereinafter referred to as “target pixel”) in the image 1 with the brightness of the surrounding pixels (hereinafter referred to as “peripheral pixel”).
  • the brightness of the target pixel is corrected according to the brightness of the pixel.
  • luminance is used as the brightness index value, but it may be gradation or brightness.
  • the image processing apparatus 10 performs processing using a target mapping curve indicating the relationship between the gradation that determines the brightness of the image and the luminance with respect to the gradation, and sets the target mapping curve.
  • An ideal mapping curve is used supplementarily for processing.
  • a function (hereinafter referred to as “target curve”) representing the relationship between luminance and gradation in a device (for example, a liquid crystal display device, CRT) used for image display is used as the target mapping curve.
  • a function hereinafter referred to as “ideal curve” representing the relationship between luminance and gradation in an ideal device having an ideal characteristic with a wider dynamic range than the target curve is used.
  • FIG. 2 shows an example of the target curve 2 and the ideal curve 3.
  • the solid line indicates the ideal curve 3 and the dotted line indicates the target curve 2.
  • the horizontal axis indicates the gradation level and the vertical axis indicates the luminance.
  • the ideal curve 3 can perform darker conversion than the target curve 2 at least in a dark region (dark gradation portion).
  • the target curve 2 and the ideal curve 3 are changed in the same way in the bright part, but the ideal curve 3 is darker than the target curve 2 in the dark part.
  • FIG. 2A shows the case where the minimum luminance and the maximum luminance of the target curve 2 and the ideal curve 3 are the same
  • FIG. 2B shows the case where the minimum luminance of the target curve 2 and the ideal curve 3 are different
  • FIG. 2C shows a case where the ideal curve 3 has a darker characteristic as a whole than the target curve 2.
  • the target curve 2 and the ideal curve 3 are not all examples shown here, but in the first to third embodiments, the ideal curve 3 has a darker gradation than the center of the gradation in order to emphasize the dark part.
  • the target curve 2 is such that the luminance converted by the target curve 2 is brighter than the luminance converted by the ideal curve 3 in the gradation portion darker than the gradation center.
  • the ideal curve 3 can express a darker area than the target curve 2 at the gradation level of 0 to 127.
  • Example 4 in order to emphasize the bright part, the ideal curve 3 only needs to be able to express a region brighter than the target curve 2 in the gradation portion brighter than the center of the gradation.
  • the target curve 2 is such that the luminance converted by the target curve 2 is darker than the luminance converted by the ideal curve 3 in the gradation portion brighter than the center of the gradation.
  • the ideal curve 3 can express a brighter area than the target curve 2 in the portion of gradation between 128 and 255 levels.
  • Examples of application of the image processing apparatus 10 according to the present embodiment include liquid crystal display devices such as a mobile phone, a portable music player, and a portable game machine that can display images having non-glare processing and a touch panel. That is, a liquid crystal display device used for a television or a personal computer that does not use a touch panel can display an image with black enhanced by applying glare processing, for example. If non-glare processing or a touch panel is provided, it is difficult to glare the panel itself. Therefore, by providing the image processing apparatus 10 according to the present embodiment in such a display device, an image in which black is emphasized can be displayed.
  • liquid crystal display devices such as a mobile phone, a portable music player, and a portable game machine that can display images having non-glare processing and a touch panel. That is, a liquid crystal display device used for a television or a personal computer that does not use a touch panel can display an image with black enhanced by applying glare processing, for example. If non-glare processing or a touch panel is provided
  • the image processing apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the image processing apparatus 10 according to the present exemplary embodiment.
  • the image processing apparatus 10 includes a conversion unit 12, an extraction unit 13, a ratio calculation unit 14, a correction unit 15, a determination unit 16, an output unit 17, and a storage unit 18.
  • the gradation signal of each pixel in the image 1 to be subjected to gradation conversion processing is input to the image processing apparatus 10. Then, the image processing apparatus 10 sequentially performs the gradation conversion processing with each pixel of the image 1 as the target pixel X.
  • the target curve 2 and the ideal curve 3 shown in FIG. 4 As shown in FIG. 4, a pixel adjacent to the target pixel X (hereinafter referred to as “adjacent pixel Y”) is used as the peripheral pixel.
  • the hatched part is a dark part.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the image processing apparatus 10. The operation of the image processing apparatus 10 will be described with reference to FIG.
  • step 1 the conversion unit 12 receives an input gradation signal of the image 1.
  • step 2 the conversion unit 12 reads the input gradation of the gradation signal input by the pixel of interest X and the input gradation of the gradation signal input by the adjacent pixel Y, as shown in FIGS.
  • the read input gradations are converted into ideal luminance using the ideal curve 3, and the process proceeds to Step 2.
  • the ideal curve 3 is expressed by a table composed of a correspondence relationship between gradation and luminance or a function representing a relationship between gradation and luminance and stored in the storage unit 18. However, this table or function is called from the storage unit 18 as the ideal curve 3.
  • FIG. 6A shows a case where the conversion unit 12 converts the input gradation of the target pixel X into the ideal luminance when the input gradation of the target pixel X is in the region where the target curve 2 and the ideal curve 3 are equal. It is.
  • FIG. 6B shows a case where the conversion unit 12 converts the input gradation of the adjacent pixel Y into the ideal luminance when the input gradation of the adjacent pixel Y is in a region where the target curve 2 and the ideal curve 3 are different. It is.
  • step 3 the extraction unit 13 sets the target luminance corresponding to the ideal luminance of each of the target pixel X and the adjacent pixel Y from the luminance range of the target curve 2 as shown in FIGS. Extract.
  • “Extracting the target luminance corresponding to the ideal luminance of the pixel” means that the extraction unit 13 calculates the luminance obtained by converting the gradation of the pixel using the target curve 2 and the ideal luminance of the pixel. It means that the target brightness of the pixel is extracted from the brightness range that is between values and can be converted by the target curve 2. Details will be described later.
  • the target curve 2 is expressed by a table composed of a correspondence relationship between gradations and luminances, or a function representing the relationship between gradations and luminances, and is stored in the storage unit 18.
  • the unit 12 calls this table or function from the storage unit 18 as the ideal curve 3. The same applies to the ideal curve 3.
  • the target luminance and the ideal luminance have the same value as shown in FIG.
  • the target luminance of the adjacent pixel Y since the input gradation of the adjacent pixel Y is in a different area in the dark gradation portion of the target curve 2 and the ideal curve 3, the target luminance of the adjacent pixel Y as shown in FIG. And the ideal brightness is a different value. Therefore, the target luminance of the adjacent pixel Y will be further described with reference to FIG. In FIG. 6E, the solid line indicates the ideal curve 3, the dotted line indicates the target curve 2, and the thick line indicates the virtual gradation luminance characteristic curve 4 obtained by the extraction unit 13.
  • the virtual gradation luminance characteristic curve 4 is a curve created when the ideal luminance of the adjacent pixel Y is extracted from the luminance range of the target curve 2, Specifically, the extraction unit 13 is a value between the luminance obtained by converting the input gradation of the adjacent pixel Y using the target curve 2 and the ideal luminance of the adjacent pixel Y, and the target This is a curve obtained by extracting the target luminance of the adjacent pixel Y from the luminance range that can be converted by the curve 2. For the dark area that cannot be expressed by the target curve 2, the lowest luminance that can be expressed by the target curve 2 is extracted.
  • the virtual gradation luminance characteristic curve 4 using the target luminance of the adjacent pixel Y extracted in this way is hereinafter referred to as “virtual gradation luminance characteristic curve 4”.
  • the virtual gradation luminance characteristic curve 4 is not limited to the thick line in FIG. 6 (e), and for example, as shown by the thick line in FIG. 6 (f), the extraction unit 13 is converted to be brighter than the target curve 2. What is necessary is just to extract in the range without. That is, the virtual gradation luminance characteristic curve 4 is a curve obtained by the extraction unit 13 extracting luminance that is greater than or equal to the thick line in FIG. Note that, when compared with the virtual gradation luminance characteristic curve 4 shown in FIG. 6E and the virtual gradation luminance characteristic curve 4 shown in FIG. Although it is the same about extracting the target luminance of the adjacent pixel Y, the virtual gradation luminance characteristic curve 4 shown in FIG.
  • FIG. 6 (e) is more than the virtual gradation luminance characteristic curve 4 shown in FIG. 6 (f).
  • the image is emphasized in black. That is, which target luminance is extracted from the range of luminance that can be converted by the target curve 2 is determined by what kind of image the viewer desires.
  • step 4 the ratio calculation unit 14 calculates an ideal ratio that is a luminance ratio between the ideal luminance of the pixel of interest X and the ideal luminance of the adjacent pixel Y as shown in FIGS. 7A and 7B. Proceed to
  • step 5 the correction unit 15 calculates the target ratio, which is the luminance ratio between the target luminance of the target pixel X and the target luminance of the adjacent pixel Y, as shown in FIGS. 7 (c) and 7 (d).
  • the target luminance of the pixel of interest X is corrected in the direction of increasing so that the ideal ratio is the same, and the corrected result is used as the corrected luminance.
  • the correction unit 15 converts the target pixel X brightly only when the target pixel X is brighter than the adjacent pixel Y. If the target pixel X is equal to the brightness of the adjacent pixel Y or dark, the target luminance is output as the corrected luminance without performing the process. This output will be described in detail later.
  • step 6 the determination unit 16 determines the assigned corrected luminance from the corrected luminance of the pixel of interest X as shown in FIG.
  • This process is a process for determining which luminance to assign the corrected luminance to when the vertical axis of the gradation luminance characteristic curve is discrete.
  • step 7 the output unit 17 converts the assigned correction luminance of the pixel of interest X into a gradation signal of the same type as the input gradation signal using the target curve 2, as shown in FIG.
  • step 8 the output unit 17 determines whether or not the gradation conversion process has been completed for all the pixels of the image 1. If completed, the process proceeds to step 8 (in the case of Yes), and unprocessed pixels. If there is, return to Step 1 (in the case of No).
  • step 9 the output unit 17 outputs an output gradation signal for the image 1 and ends.
  • FIGS. 8C and 8D show the gradation of the output gradation signal output from the output unit 17 when the luminance of the pixel of interest X is equal to the luminance of the adjacent pixel Y or when it is dark, and the pixel of interest X
  • the gradation luminance characteristic curve showing the relationship with the luminance is shown.
  • the luminance of the pixel of interest X is equal to that of the ideal curve 3 up to the minimum luminance B that can be output by the target curve 2, and the gradation luminance in which the image is converted to be darker.
  • the luminance of the target pixel X is equal to or lower than the luminance B that cannot be displayed with the target curve 2, the darkest minimum luminance B that can be displayed with the target curve 2 is displayed.
  • the gradation luminance characteristic curve 5 in FIG. 8D is used as the gradation luminance characteristic curve.
  • the following effects are obtained.
  • gradation crushing so-called “black crushing”
  • the brightness of the dark neighboring pixel Y is maintained and the neighboring pixel Y is maintained.
  • the dark pixels are maintained while the dark pixels are maintained, and the bright pixels in the surroundings are converted to brighter according to the luminance ratio with the adjacent pixels Y. Not only is it maintained, but the dark part is felt darker due to the contrast effect with the surroundings.
  • the darkest luminance B is output as it is, as shown in FIGS.
  • the gradation is changed according to the luminance ratio from the darkest luminance B to the adjacent pixel Y as shown in FIGS. It is possible to output an image displayed and maintaining a dark part as much as possible.
  • the black level that cannot be physically displayed on the display device is displayed at the maximum black level that can be displayed on the display device, and the black level is displayed instead.
  • black By converting the bright pixel of interest X adjacent to the pixel displayed in (1) to be brighter, black can be made to appear blacker. Therefore, the dynamic range of the display device can be expressed in a pseudo manner.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of the image processing apparatus 10 according to the present exemplary embodiment.
  • the image processing apparatus 10 is different from the first embodiment in that the determination unit 19 is provided before the correction unit 15.
  • the correction unit 15 performs processing so that the ideal ratio and the target ratio are equal, but when the target luminance of the target pixel X and the ideal luminance, and the target luminance of the adjacent pixel Y and the ideal luminance are all equal, The ideal ratio is equal to the target ratio. Therefore, it is not necessary to calculate the corrected luminance.
  • the determination unit 19 determines that these four luminances are all equal, the target luminance of the target pixel is output as the correction luminance without performing the processing of the correction unit 15.
  • the case where these four luminances are all equal is, for example, a case in a bright area where the target curve 2 and the ideal curve 3 coincide.
  • the calculation in the correction unit 15 is reduced, and the processing cost can be reduced.
  • the image processing apparatus 10 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the gradation of the target pixel X is corrected using four adjacent pixels Y1 to Y4 around the target pixel X.
  • the target brightness of the target pixel X is 30, the target brightness of the adjacent pixel Y1 is 20, the target brightness of the adjacent pixel Y2 is 20, the target brightness of the adjacent pixel Y3 is 40, and the target brightness of the adjacent pixel Y4 is 50
  • the adjacent pixel Y1 and the adjacent pixel Y2 are used.
  • the ideal ratio between the target pixel X and the adjacent pixel Y1 is 2, and the target ratio between the target pixel X and the adjacent pixel Y2 is 1.5.
  • the maximum value may be obtained instead of the average value. That is, 40, which is the maximum value of the correction luminances 40 and 30, is set as the final correction luminance of the target pixel X.
  • FIG. 11 shows examples of the target curve 2 and the ideal curve 3, where the solid line indicates the ideal curve 3 and the dotted line indicates the target curve 2.
  • the method for improving the gradation collapse in the dark portion while maintaining the image 1 as dark as possible has been described.
  • the image processing apparatus 10 according to the present embodiment maintains the image 1 in the bright portion while maintaining the image as bright as possible.
  • the difference is that the gradation collapse is improved. Therefore, the target curve 2 and the ideal curve 3 in the present embodiment are different from those in the first embodiment, and as shown in FIG. 11, the ideal curve 3 is higher than the target curve 2 in the gradation portion brighter than the center of the gradation. Can also express bright areas.
  • the target curve 2 is such that the luminance converted by the target curve 2 is darker than the luminance converted by the ideal curve 3 in the gradation portion brighter than the center of the gradation.
  • FIG. 11A shows a case where the minimum luminance and the maximum luminance of the target curve 2 and the ideal curve 3 are the same
  • FIG. 11B shows a case where the maximum luminance of the target curve 2 and the ideal curve 3 are different.
  • either target curve 3 shown in FIGS. 11A and 11B may be used.
  • the configuration of the image processing apparatus 10 of the present embodiment is the same as that of the first embodiment. Since the conversion unit 12, the extraction unit 13, and the ratio calculation unit 14 perform the same processing as in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the correction unit 15 changes the target luminance of the target pixel X so that the target ratio, which is the luminance ratio between the target luminance of the target pixel X and the target luminance of the adjacent pixel Y, is the same as the ideal ratio calculated by the ratio calculation unit 14. Correction is performed in the dark direction to obtain corrected luminance of the pixel of interest X.
  • the correction unit 15 converts the target pixel X to dark only when the target pixel X is darker than the adjacent pixel Y.
  • the target luminance is output as the corrected luminance without performing the process.
  • the bright pixel when there is a bright pixel in the vicinity of the target pixel X, which conventionally has a gray scale collapse (so-called “whiteout”), the bright pixel is maintained and the adjacent pixel Y is maintained.
  • whiteout gray scale collapse
  • the vertical axis may also be gradation or brightness.
  • the target ratio and the ideal ratio may not be exactly the same in one gradation conversion process. Therefore, a series of processes of the image processing apparatus 10 may be performed recursively in order to make the same ratio more accurately.
  • the peripheral pixels may be not only the adjacent pixel Y but also an object unit composed of a plurality of pixels, or may be a block having a size of 5 ⁇ 5.
  • the target curve 2 and the ideal curve shown in FIGS. 3 may be used.
  • the target curve 2 is used as the target mapping curve and the ideal curve 3 is used as the ideal mapping curve.
  • the target mapping curve may be a scale of a device used for image display.
  • a gradation luminance characteristic curve of a high-quality device having a dynamic range wider than that of the device to be used may be used as the ideal mapping curve using the tonal luminance characteristic curve.
  • the image processing apparatus 10 according to the first embodiment and the image processing apparatus 10 according to the fourth embodiment may be combined so that both dark areas and bright areas can be emphasized.
  • tone conversion processing is performed on all the pixels in the image 1, but only pixels in a necessary region in the image 1 may be processed.

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Abstract

　できるだけ暗く、又は明るく画像を維持したまま階調潰れを改善した画像に処理する画像処理装置を提供する。変換部は、注目画素と周辺画素の入力階調を、理想マッピングカーブを用いて理想指標値に変換する。抽出部は、前記注目画素と前記周辺画素の理想指標値に対応した目標指標値を、目標マッピングカーブを用いて抽出する。比率算出部は、理想比率を算出する。補正部は、目標比率が前記理想比率と同じになるように、前記注目画素の前記目標指標値が明るくなるように補正して補正指標値を求める。

Description

画像処理装置
　本発明は、階調が潰れない画像に処理する画像処理技術に関するものである。
　特許文献１では、画像中の注目画素の周辺領域の情報から、階調潰れが発生する領域を判定し、暗部の階調が潰れている領域に対しては、暗部を明るく変換するマッピングカーブを使用することで、暗部の階調潰れを改善し、明部の階調が潰れている領域に対しては、明部を暗く変換するマッピングカーブを使用することで明部の階調潰れを改善している。
特開２００６－３３１１７２号公報
　上記従来技術では、階調が潰れている暗部の領域が必要以上に明るく変換されてしまい、また、階調が潰れている明部の領域が必要以上に暗く変換されてしまう場合があった。
　そこで、本発明は上記問題点を解決するために、画像の暗部をできるだけ暗く、又は、画像の明部を明るく維持したまま階調潰れを改善した画像に処理する画像処理装置を提供する。
　本発明の一形態は、明るさの指標値と階調との関係を表す理想マッピングカーブを用いて、入力画像中の一又は複数の注目画素の階調、及び、前記注目画素の周辺に位置する周辺画素の階調を、理想指標値にそれぞれ変換する変換部と、（ａ）前記注目画素の前記階調を、前記指標値と前記階調との関係を表す目標マッピングカーブを用いて変換して得た指標値と、前記注目画素の前記理想指標値との間の値であって、かつ、前記目標マッピングカーブによって変換可能な指標値の範囲の中から前記注目画素の目標指標値を抽出し、（ｂ）前記周辺画素の前記階調を、前記目標マッピングカーブを用いて変換して得た指標値と、前記注目画素の前記理想指標値との間の値であって、かつ、前記目標マッピングカーブによって変換可能な指標値の範囲の中から前記注目画素の目標指標値を抽出する抽出部と、前記注目画素の前記理想指標値と前記周辺画素の前記理想指標値の比を示す理想比率を算出する比率算出部と、前記注目画素の前記目標指標値と前記周辺画素の前記目標指標値の比を示す目標比率が、前記理想比率と同じになるように、前記注目画素の前記目標指標値をより明るい指標値を示す補正指標値に補正する補正部と、を備え、暗い部分の階調を前記目標マッピングカーブによって変換した前記指標値が、前記理想マッピングカーブによって変換した前記指標値よりも、明るいことを特徴とする画像処理装置である。
　また、本発明の一形態は、明るさの指標値と階調との関係を表す理想マッピングカーブを用いて、入力画像中の一又は複数の注目画素の階調、及び、前記注目画素の周辺に位置する周辺画素の階調を、理想指標値にそれぞれ変換する変換部と、（ａ）前記注目画素の前記階調を、前記指標値と前記階調との関係を表す目標マッピングカーブを用いて変換して得た指標値と、前記注目画素の前記理想指標値との間の値であって、かつ、前記目標マッピングカーブによって変換可能な指標値の範囲の中から前記注目画素の目標指標値を抽出し、（ｂ）前記周辺画素の前記階調を、前記目標マッピングカーブを用いて変換して得た指標値と、前記注目画素の前記理想指標値との間の値であって、かつ、前記目標マッピングカーブによって変換可能な指標値の範囲の中から前記注目画素の目標指標値を抽出する抽出部と、前記注目画素の前記理想指標値と前記周辺画素の前記理想指標値の比を示す理想比率を算出する比率算出部と、前記注目画素の前記目標指標値と前記周辺画素の前記目標指標値の比を示す目標比率が、前記理想比率と同じになるように、前記注目画素の前記目標指標値をより暗い指標値を示す補正指標値に補正する補正部と、を備え、暗い部分の階調を前記目標マッピングカーブによって変換した前記指標値が、前記理想マッピングカーブによって変換した前記指標値よりも、暗いことを特徴とする画像処理装置である。
　本発明によれは、画像をできるだけ暗く、又は、明るく維持したまま階調潰れを改善することができる。
階調０～２５５レベルのグラデーションパターンの中に、１２８レベルの線を表示した説明図。 （ａ）は第１の目標カーブと理想カーブのグラフ、（ｂ）は第２の目標カーブと理想カーブのグラフ、（ｃ）は第３の目標カーブと理想カーブのグラフ。 実施例１の画像処理装置のブロック図。 画像の説明図。 実施例１の画像処理装置のフローチャート。 （ａ）（ｂ）は変換部における目標カーブと理想カーブのグラフ、（ｃ）～（ｆ）は抽出部における目標カーブと理想カーブのグラフ。 （ａ）（ｂ）は比率算出部における目標カーブと理想カーブのグラフ、（ｃ）（ｄ）は補正部における目標カーブと理想カーブのグラフ。 （ａ）は決定部における目標カーブと理想カーブのグラフ、（ｂ）～（ｄ）は出力部における目標カーブと理想カーブのグラフ。 実施例２の画像処理装置のブロック図。 実施例３の説明図。 実施例４の目標カーブと理想カーブのグラフ。
１０・・・画像処理装置、１２・・・変換部、１３・・・抽出部、１４・・・比率算出部、１５・・・補正部、１６・・・決定部、１７・・・出力部、１８・・・記憶部
　本発明の一実施例に係る画像処理装置１０について図面を用いて説明する。なお、互いに同様の動作をする構成や処理には共通の符号を付して、重複する説明は省略する。
　画像１の暗部をできるだけ暗く、又は、明部をできるだけ明るく維持したまま階調潰れを改善するために、人間の目の特性に着目した。この目の特性について図１を用いて説明する。図１は、階調０レベル～２５５レベルのグラデーションパターンの中に、１２８レベルの線を表示した図である。人間が１２８レベルの線を見たときに、同じ階調にも関わらず、背景が暗いときその線はより明るく感じられ、背景が明るいとき、その線はより暗く感じられる。これは、人間の目は、中心と周辺の相対的な明るさで明暗を知覚するという特性を持っているためである。そのため、暗い領域の周辺の明るい領域をより明るく変換することで、暗い領域をより暗く感じさせることが可能となる。本実施例の画像処理装置１０では、この特性を利用している。
　そのために、画像処理装置１０では、画像１中の処理したい画素（以下、「注目画素」という）の明るさと、その周辺の画素（以下、「周辺画素」という）の明るさを比較し、周辺画素の明るさに応じて、注目画素の明るさを補正する。以下、明るさの指標値として輝度を用いるが、その他に階調、又は、明度であってもよい。
　画像処理装置１０は、注目画素の輝度の補正を行うために、画像の明るさを決めている階調と、その階調に対する輝度の関係を示す目標マッピングカーブによって処理を行い、目標マッピングカーブを処理するために理想マッピングカーブを補助的に用いる。本実施例では、目標マッピングカーブとして、画像の表示に使用するデバイス（例えば、液晶表示装置、ＣＲＴ）における輝度と階調との関係を表す関数（以下、「目標カーブ」と記載）を用いる。また、理想マッピングカーブとして、目標カーブよりもダイナミックレンジが広く、理想的な特性を有する理想デバイスにおける輝度と階調との関係を表す関数（以下、「理想カーブ」と記載）を用いる。
　図２は、目標カーブ２と理想カーブ３の例を示す。実線は理想カーブ３、点線は目標カーブ２を示している。図２はそれぞれ、横軸が階調レベル、縦軸が輝度を示す。少なくとも暗い領域（暗い階調部分）において、理想カーブ３は、目標カーブ２よりも、暗い変換を行うことができる。
　図２（ａ）と図２（ｂ）は、明部は目標カーブ２と理想カーブ３が同じように変化しているが、暗部は理想カーブ３の方が、目標カーブ２より、暗く変換される場合である。また、図２（ａ）は、目標カーブ２と理想カーブ３の最小輝度と最大輝度が同じであり、図２（ｂ）は、目標カーブ２と理想カーブ３の最小輝度が異なる場合である。図２（ｃ）は、目標カーブ２より理想カーブ３が全体的に暗い特性を持っている場合を示している。なお、目標カーブ２と理想カーブ３は、ここに示した例が全てではないが、実施例１～３においては、暗部を強調するため、理想カーブ３は、階調の中心よりも暗い階調部分において、目標カーブ２よりも暗い領域の表現が可能であればよい。言い換えれば、目標カーブ２は、階調の中心よりも暗い階調部分において、この目標カーブ２によって変換した輝度が理想カーブ３よって変換した輝度よりも明るいものである。例えば、２５６レベルの階調では、０～１２７レベルの階調の部分で、理想カーブ３が、目標カーブ２よりも暗い領域の表現が可能であればよい。一方、実施例４においては、明部を強調するため、理想カーブ３は、階調の中心よりも明るい階調部分において、目標カーブ２よりも明るい領域の表現が可能であればよい。言い換えれば、目標カーブ２は、階調の中心よりも明るい階調部分において、この目標カーブ２によって変換した輝度が理想カーブ３よって変換した輝度よりも暗いものである。例えば、２５６レベルの階調では、１２８～２５５レベルの階調の部分で、理想カーブ３が、目標カーブ２よりも明るい領域の表現が可能であればよい。
　本実施例の画像処理装置１０の適用例としては、例えば、ノングレア加工や、タッチパネルを有した画像を表示できる携帯電話、携帯音楽プレイヤー、携帯ゲーム機などの液晶表示装置が挙げられる。すなわち、タッチパネルを用いないテレビやパソコンなどに用いられる液晶表示装置は、例えば、グレア加工を施して黒を強調した画像の表示が可能である。なお、ノングレア加工を施したり、タッチパネルを設けると、パネル自体をグレア加工することが困難なである。そのため、その様な表示デバイスに本実施例の画像処理装置１０を設けることで、黒が強調された画像を表示することができる。
　本発明に係る実施例１の画像処理装置１０について、図２～図８を用いて説明する。
　本実施例の画像処理装置１の構成について図３を用いて説明する。図３は、本実施例の画像処理装置１０の構成を示すブロック図である。
　画像処理装置１０は、変換部１２、抽出部１３、比率算出部１４、補正部１５、決定部１６、出力部１７、記憶部１８を有する。
　画像処理装置１０には、階調変換処理を施したい画像１における各画素の階調信号が入力する。そして、画像処理装置１０は、画像１の各画素をそれぞれ注目画素Ｘとして、階調変換処理を順番に実行する。本実施例の階調変換処理では、図２（ｂ）に示す目標カーブ２と理想カーブ３を用いる。図４に示すように、周辺画素としては、注目画素Ｘに隣接する画素（以下、「隣接画素Ｙ」という）を用いる。図４において、ハッチング線の部分が暗部である。また、以下の説明では、まず、注目画素Ｘが隣接画素Ｙより明るいときの階調変換処理を説明し、注目画素Ｘが隣接画素Ｙと明るさが等しいとき、又は、暗いときについては最後に説明する。
　図５は、画像処理装置１０の動作を示すフローチャートである。画像処理装置１０の動作について図５を用いて説明する。
　ステップ１では、変換部１２が、画像１の入力階調信号を受け付ける。　
　ステップ２では、変換部１２が、注目画素Ｘの入力した階調信号の入力階調と、隣接画素Ｙの入力した階調信号の入力階調を読み込み、図６（ａ）（ｂ）に示すように、この読み込んだそれぞれの入力階調を、理想カーブ３を用いて理想輝度に変換して、ステップ２に進む。
　ここで、理想カーブ３は、階調と輝度との対応関係から構成されるテーブル、又は、階調と輝度との関係を表す関数によって表現されて記憶部１８に記憶されており、変換部１２が、このテーブル、又は、関数を理想カーブ３として記憶部１８から呼び出す。
　図６（ａ）は、注目画素Ｘの入力階調が、目標カーブ２と理想カーブ３が等しい領域にあるときに、変換部１２が、注目画素Ｘの入力階調を理想輝度に変換した場合である。
　図６（ｂ）は、隣接画素Ｙの入力階調が、目標カーブ２と理想カーブ３が異なる領域にあるときに、変換部１２が、隣接画素Ｙの入力階調を理想輝度に変換した場合である。
　ステップ３では、抽出部１３が、図６（ｃ）（ｄ）に示すように、注目画素Ｘと隣接画素Ｙのそれぞれの理想輝度に対応した目標輝度を、目標カーブ２の輝度範囲の中から抽出する。「画素の理想輝度に対応した目標輝度を抽出する」とは、抽出部１３が、前記画素の階調を、目標カーブ２を用いて変換して得た輝度と、前記画素の理想輝度との間の値であって、かつ、前記目標カーブ２によって変換可能な輝度の範囲の中から前記画素の目標輝度を抽出することを意味する。詳細は、後述する。
　ここで、目標カーブ２は、階調と輝度との対応関係から構成されるテーブル、又は、階調と輝度との関係を表す関数によって表現されて記憶部１８に記憶されており、目標輝度変換部１２が、このテーブル、又は、関数を理想カーブ３として記憶部１８から呼び出す。理想カーブ３も同様である。
　注目画素Ｘに関しては、目標カーブ２と理想カーブ３が等しい領域に入力階調があるので、図６（ｃ）に示すように、目標輝度と理想輝度は同じ値になる。
　隣接画素Ｙに関しては、目標カーブ２と理想カーブ３における暗い階調部分にある異なる領域に、隣接画素Ｙの入力階調があるので、図６（ｄ）に示すように隣接画素Ｙの目標輝度と理想輝度は異なった値になる。そのため、この隣接画素Ｙの目標輝度について、図６（ｅ）を用いてさらに説明する。図６（ｅ）の実線は理想カーブ３、点線は目標カーブ２、太線は抽出部１３が抽出して得られた仮想的な階調輝度特性カーブ４を示す。
　図６（ｅ）に示すように、仮想的な階調輝度特性カーブ４は、隣接画素Ｙの理想輝度を、目標カーブ２の輝度範囲の中から抽出した場合に作成されるカーブであり、具体的には、抽出部１３は、隣接画素Ｙの入力階調を、目標カーブ２を用いて変換して得た輝度と、隣接画素Ｙの理想輝度との間の値であって、かつ、目標カーブ２によって変換可能な輝度の範囲の中から隣接画素Ｙの目標輝度を抽出して得られたカーブである。なお、目標カーブ２で表現できない暗部領域は、目標カーブ２で表現可能な最低の輝度が抽出される。このようにして抽出された隣接画素Ｙの目標輝度を用いた仮想的な階調輝度特性カーブ４を、以下では「仮想階調輝度特性カーブ４」という。
　この仮想階調輝度特性カーブ４については、図６（ｅ）の太線に限らず、例えば、図６（ｆ）の太線に示すように、抽出部１３は、目標カーブ２より明るく変換されることが無い範囲で抽出すればよい。すなわち、仮想階調輝度特性カーブ４は、図６（ｅ）の太線以上、目標カーブ２以下となるような輝度を、抽出部１３が抽出して得られたカーブとなる。なお、図６（ｅ）に示す仮想階調輝度特性カーブ４と図６（ｆ）に示す仮想階調輝度特性カーブ４と比較した場合に、目標カーブ２によって変換可能な輝度の範囲の中から隣接画素Ｙの目標輝度を抽出したことについては同じであるが、図６（ｅ）に示す仮想階調輝度特性カーブ４の方が、図６（ｆ）に示す仮想階調輝度特性カーブ４より黒が強調された画像となる。すなわち、目標カーブ２によって変換可能な輝度の範囲の中からどの目標輝度を抽出するかは、視聴者がどのような画像を希望としているかで決定される。
　ステップ４では、比率算出部１４が、図７（ａ）（ｂ）に示すように、注目画素Ｘの理想輝度と隣接画素Ｙの理想輝度の輝度比である理想比率を算出して、ステップ３に進む。
　ステップ５では、補正部１５が、図７（ｃ）（ｄ）に示すように、注目画素Ｘの目標輝度と隣接画素Ｙの目標輝度の輝度比である目標比率が、比率算出部１４で算出した理想比率と同じになるように、注目画素Ｘの目標輝度が明るくなる方向に補正して、その補正した結果を補正輝度とする。
　なお、補正部１５では、注目画素Ｘが隣接画素Ｙよりも明るい場合にのみ、注目画素Ｘを明るく変換する。注目画素Ｘが隣接画素Ｙと明るさと等しい場合、又は、暗い場合は処理を行なわず、目標輝度を補正輝度として出力する。この出力については、後から詳しく説明する。
　ステップ６では、決定部１６が、図８（ａ）に示すように、注目画素Ｘの補正輝度から割当て補正輝度を決定する。この処理は、階調輝度特性カーブの縦軸が離散的である場合に、補正輝度をどの輝度に割り当てるかを決定する処理である。
　ステップ７では、出力部１７が、図８（ｂ）に示すように、注目画素Ｘの割当て補正輝度を目標カーブ２を用いて入力階調信号と同じ種類の階調信号に変換する。
　ステップ８では、出力部１７は、画像１の全ての画素について階調変換処理が終了したか否かを判断して、終了していればステップ８に進み（Ｙｅｓの場合）、未処理の画素がある場合にはステップ１に戻る（Ｎｏの場合）。
　ステップ９では、出力部１７は、画像１に関しての出力階調信号を出力して、終了する。
　次に、注目画素Ｘの輝度が隣接画素Ｙの輝度と等しいとき、又は、暗いときの処理につい図８（ｃ）（ｄ）を用いて説明する。図８（ｃ）（ｄ）は、注目画素Ｘの輝度が隣接画素Ｙの輝度と等しいとき、又は、暗いときの、出力部１７から出力される出力階調信号の階調と、注目画素Ｘの輝度との関係を示す階調輝度特性カーブを示している。
　図８（ｃ）に示すように、注目画素Ｘの輝度が、目標カーブ２で出力可能な最小の輝度Ｂまでは、理想カーブ３と同等になって、画像がより暗く変換される階調輝度特性カーブとなり、注目画素Ｘの輝度が、目標カーブ２では表示できない輝度Ｂ以下では、目標カーブ２で表示可能な最も暗い最小輝度Ｂが表示される階調輝度特性カーブとなり、それを一本の階調輝度特性カーブとしたのが、図８（ｄ）の階調輝度特性カーブ５である。
　本実施例によれば、次の効果がある。　
　第１に、注目画素Ｘの周辺に従来ならば階調潰れ（いわゆる、「黒潰れ」である）の発生する暗い隣接画素Ｙがあった場合、暗い隣接画素Ｙの輝度を維持して、隣接画素Ｙとの輝度比に従って、注目画素Ｘを明るく変換することにより、暗い隣接画素Ｙの暗さを維持した階調変換が可能となる。例えば、注目画素Ｘの周辺にテクスチャのような大きな輝度差がある場合、暗部は維持したままで、隣接画素Ｙとの輝度比に従って周辺の明るい画素がより明るく変換されることにより、暗い輝度が維持されるばかりでなく、周辺との対比効果によって、暗部がより暗く感じられる。
　第２に、注目画素Ｘの周辺にテクスチャやグラデーションなどの輝度差がない場合は、図８（ｃ）（ｄ）に示すように、そのまま最も暗い輝度Ｂが出力される。
　第３に、注目画素Ｘの周辺にグラデーションのような小さな輝度差があった場合、図８（ｃ）（ｄ）に示すように、最も暗い輝度Ｂから隣接画素Ｙとの輝度比に従ってグラデーションが表示され、出来る限り暗部を維持した画像を出力できる。
　第４に、目標カーブ２と理想カーブ３を用いているため、表示デバイスで物理的に表示不可能な黒レベルを、表示デバイスで表示可能な最大の黒レベルで表示し、代わりにその黒レベルで表示されている画素と隣接する明るい注目画素Ｘをより明るく変換することで、黒をより黒く見せることができる。そのため、表示デバイスが有するダイナミックレンジを擬似的に表現可能である。
　本発明に係る実施例２の画像処理装置１０について、図９を用いて説明する。図９は、本実施例の画像処理装置１０の構成を示すブロック図である。
　画像処理装置１０は、図９に示すように、補正部１５の前に、判定部１９を有する構成が、実施例１とは異なる点である。
　補正部１５では、理想比率と目標比率が等しくなるように処理を行うが、注目画素Ｘの目標輝度と理想輝度、隣接画素Ｙの目標輝度と理想輝度の４つの輝度が全て等しい場合には、理想比率と目標比率は等しくなる。よって、補正輝度の算出を行なう必要はない。
　そこで、判定部１９が、これら４つの輝度が全て等しいと判定した場合には、この補正部１５の処理を行わないで、注目画素の目標輝度を補正輝度として出力する。これら４つの輝度が全て等しくなる場合とは、例えば、目標カーブ２と理想カーブ３とが一致する明るい領域での場合である。
　本実施例によれば、補正部１５での演算の軽減となって、処理コストの削減ができる。
　本発明に係る実施例３の画像処理装置１０について、図１０を用いて説明する。
　本実施例では、注目画素Ｘの周辺に、複数の補正輝度を算出すべき隣接画素Ｙが存在している場合の処理について説明する。
　例えば、図１０に示すように、注目画素Ｘの周辺の４個の隣接画素Ｙ１～Ｙ４を用いて、注目画素Ｘの階調を補正する場合について説明する。注目画素Ｘの目標輝度が３０、隣接画素Ｙ１の目標輝度が２０、隣接画素Ｙ２の目標輝度が２０、隣接画素Ｙ３の目標輝度が４０、隣接画素Ｙ４の目標輝度が５０であった場合、注目画素Ｘの階調変換処理には、隣接画素Ｙ１と隣接画素Ｙ２を用いる。
　すると、注目画素Ｘと隣接画素Ｙ１との理想比率が２、注目画素Ｘと隣接画素Ｙ２の目標比率が１．５である。
　この場合、隣接画素Ｙ１による注目画素Ｘの補正輝度は２０×２＝４０、隣接画素Ｙ２による注目画素Ｘの補正輝度は２０×１．５＝３０となる。そこで、補正輝度４０と３０の平均値である３５を注目画素Ｘの最終的な補正輝度とする。
　また、平均値でなく最大値で求めてもよい。すなわち、補正輝度４０と３０の最大値である４０を注目画素Ｘの最終的な補正輝度とする。
　本発明に係る実施例４の画像処理装置１０について、図１１を用いて説明する。図１１は、目標カーブ２と理想カーブ３の例を示したものであり、実線は理想カーブ３、点線は目標カーブ２を示している。
　実施例１は、画像１をできるだけ暗く維持したまま、暗部の階調潰れを改善する方法について説明したが、本実施例の画像処理装置１０は、画像１をできるだけ明るく維持したまま、明部の階調潰れを改善する点が異なる。そのため、本実施例における目標カーブ２と理想カーブ３が、実施例１とは異なり、図１１に示すように、理想カーブ３が、階調の中心よりも明るい階調部分において、目標カーブ２よりも明るい領域の表現が可能である。言い換えれば、目標カーブ２は、階調の中心よりも明るい階調部分において、この目標カーブ２によって変換した輝度が理想カーブ３よって変換した輝度よりも暗いものである。例えば、２５６レベルの階調では、１２８～２５５レベルの階調の部分で、理想カーブ３が、目標カーブ２よりも明るい領域の表現が可能であればよい。図１１（ａ）は、目標カーブ２と理想カーブ３の最小輝度と最大輝度が同じであり、図１１（ｂ）は、目標カーブ２と理想カーブ３の最大輝度が異なる場合である。なお、本実施例では、図１１（ａ）（ｂ）のどちららの目標カーブ３を用いてもよい。
　本実施例の画像処理装置１０の構成は、実施例１と同じである。変換部１２、抽出部１３、比率算出部１４は実施例１と同様の処理を行うので、説明は省略する。
　補正部１５は、注目画素Ｘの目標輝度と隣接画素Ｙの目標輝度の輝度比である目標比率が、比率算出部１４で算出した理想比率と同じになるように、注目画素Ｘの目標輝度を暗い方向に補正して、注目画素Ｘの補正輝度とする。
　なお、補正部１５は、注目画素Ｘが隣接画素Ｙよりも暗い場合にのみ、注目画素Ｘを暗く変換する。注目画素Ｘが隣接画素Ｙと等しい場合、又は、明るい場合は処理を行なわず、目標輝度を補正輝度として出力する。
　決定部１６、出力部１７の処理も実施例１と同様である。
　本実施例によれば、注目画素Ｘの周辺に従来ならば階調潰れ（いわゆる、「白飛び」である）の発生する明るい画素があった場合、明るい画素を維持して、隣接画素Ｙとの輝度比に従って、周辺の暗い画素を暗く変換することにより、できるだけ明部を維持した階調変換ができる。
変更例
　本発明は上記各実施例に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。
　例えば、上記各実施例では、階調輝度特性カーブ（横軸が階調レベル、縦軸が輝度である）を用いて説明を行った。しかし、例えば縦軸も階調、又は、明度であってもよい。また、上記各実施例において、１回の階調変換処理では、目標比率と理想比率が正確には同じにはならない場合がある。そのため、より正確に同じ比率にするためには、画像処理装置１０の一連の処理を再帰的に行ってもよい。また、周辺画素は、隣接画素Ｙだけではなく、複数の画素からなるオブジェクト単位であってもよいし、５×５サイズのようなブロックであってもよい。また、上記各実施例では、図２（ｂ）に示す目標カーブ２と理想カーブ３を用いたが、これに限らず、例えば、図２（ａ）（ｃ）に示す目標カーブ２と理想カーブ３を用いてもよい。また、上記各実施例では、目標マッピングカーブとして目標カーブ２を用い、理想マッピングカーブとして理想カーブ３を用いたが、これに限らず、目標マッピングカーブとしては、画像の表示に使用するデバイスの階調輝度特性カーブを用い、理想マッピングカーブとしては、使用するデバイスよりもダイナミックレンジが広い高品質のデバイスの階調輝度特性カーブを用いてもよい。また、実施例１の画像処理装置１０と、実施例４の画像処理装置１０を組み合わせて、暗い領域と明るい領域の両方を強調できるようにしてもよい。また、上記各実施例では、画像１中の全ての画素を階調変換処理したが、画像１中の必要な領域の画素のみを処理してもよい。

Claims (5)

  1. 　明るさの指標値と階調との関係を表す理想マッピングカーブを用いて、入力画像中の一又は複数の注目画素の階調、及び、前記注目画素の周辺に位置する周辺画素の階調を、理想指標値にそれぞれ変換する変換部と、
    　（ａ）前記注目画素の前記階調を、前記指標値と前記階調との関係を表す目標マッピングカーブを用いて変換して得た指標値と、前記注目画素の前記理想指標値との間の値であって、かつ、前記目標マッピングカーブによって変換可能な指標値の範囲の中から前記注目画素の目標指標値を抽出し、（ｂ）前記周辺画素の前記階調を、前記目標マッピングカーブを用いて変換して得た指標値と、前記注目画素の前記理想指標値との間の値であって、かつ、前記目標マッピングカーブによって変換可能な指標値の範囲の中から前記注目画素の目標指標値を抽出する抽出部と、
    　前記注目画素の前記理想指標値と前記周辺画素の前記理想指標値の比を示す理想比率を算出する比率算出部と、
    　前記注目画素の前記目標指標値と前記周辺画素の前記目標指標値の比を示す目標比率が、前記理想比率と同じになるように、前記注目画素の前記目標指標値をより明るい指標値を示す補正指標値に補正する補正部と、
    　を備え、暗い部分の階調を前記目標マッピングカーブによって変換した前記指標値が、前記理想マッピングカーブによって変換した前記指標値よりも、明るいことを特徴とする画像処理装置。
  2. 　前記抽出部は、前記注目画素又は前記周辺画素の前記階調を前記理想マッピングカーブを用いて変換して得た理想指標値が、前記目標マッピングカーブによって変換可能な指標値の範囲に含まれない場合には、前記目標マッピングカーブによって変換可能な指標値の最小値を目標指標値として抽出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. 　前記注目画素の前記理想指標値と前記目標指標値及び前記周辺画素の前記理想指標値と前記目標指標値とが全て同じ値と判定したときに、前記注目画素の前記目標指標値前を前記補正指標値として出力する判定部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
  4. 　前記補正部は、前記補正指標値を算出すべき前記周辺画素が複数存在している場合、複数の前記補正指標値を算出し、複数の前記補正指標値の平均値、又は、最大値を前記補正指標値に設定することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
  5. 　明るさの指標値と階調との関係を表す理想マッピングカーブを用いて、入力画像中の一又は複数の注目画素の階調、及び、前記注目画素の周辺に位置する周辺画素の階調を、理想指標値にそれぞれ変換する変換部と、
    　（ａ）前記注目画素の前記階調を、前記指標値と前記階調との関係を表す目標マッピングカーブを用いて変換して得た指標値と、前記注目画素の前記理想指標値との間の値であって、かつ、前記目標マッピングカーブによって変換可能な指標値の範囲の中から前記注目画素の目標指標値を抽出し、（ｂ）前記周辺画素の前記階調を、前記目標マッピングカーブを用いて変換して得た指標値と、前記注目画素の前記理想指標値との間の値であって、かつ、前記目標マッピングカーブによって変換可能な指標値の範囲の中から前記注目画素の目標指標値を抽出する抽出部と、
    　前記注目画素の前記理想指標値と前記周辺画素の前記理想指標値の比を示す理想比率を算出する比率算出部と、
    　前記注目画素の前記目標指標値と前記周辺画素の前記目標指標値の比を示す目標比率が、前記理想比率と同じになるように、前記注目画素の前記目標指標値をより暗い指標値を示す補正指標値に補正する補正部と、
    　を備え、暗い部分の階調を前記目標マッピングカーブによって変換した前記指標値が、前記理想マッピングカーブによって変換した前記指標値よりも、暗いことを特徴とする画像処理装置。
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