(57)【要約】【課題】簡易な構成で、低コントラスト領域を含む画像であっても色むらの発生を低減した階調補正処理を行う画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを提供する。【解決手段】第１の階調分布算出部２０５により入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分して各階調区間における画素値の出現頻度を示す第１のヒストグラムを算出し、判定部２０７は、画像のコントラストに関する特徴成分信号に基づいて、低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定し、第２の階調分布算出部２０６は、第１のヒストグラムよりも多い階調区間数で区分した第２のヒストグラムを、第１のヒストグラムを用いて算出し、階調補正部２０８は、低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合に第２のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、それ以外の画像の場合は第１のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う。【選択図】図１
2010278724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分し、各階調区間における画素値の出現頻度を示す第１のヒストグラムを算出する第１の階調分布算出部と、
前記入力画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号を検出し、該特徴成分信号に基づいて、コントラストが所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する判定部と、
前記入力画像信号の階調幅を前記第１のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第２のヒストグラムを、前記第１のヒストグラムを用いて算出する第２の階調分布算出部と、
前記判定部によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、前記第２のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、低コントラスト領域を含まない画像であると判定された場合には、前記第１のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う階調補正部と、
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記第２の階調分布算出部は、前記判定部により、低コントラスト領域が判定された場合に、前記第２のヒストグラムを算出する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記特徴成分信号は、周波数成分である請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記特徴成分信号は、前記入力画像信号の輝度分布における輝度値の最大値と最小値の差分である請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第２のヒストグラムは、その階調区間数が、前記第１のヒストグラムにおける階調区間数の２のべき乗倍とされている請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
画像を取得する撮像部と、
前記撮像部により取得された画像に対して階調補正処理を施す請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像処理装置と、
を備える撮像システム。
【請求項７】
入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分し、各階調区間における画素値の出現頻度を示す第１のヒストグラムを算出する第１の階調分布算出処理と、
前記入力画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号を検出し、該特徴成分信号に基づいて、コントラストが所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する判定処理と、
前記入力画像信号の階調幅を前記第１のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第２のヒストグラムを、前記第１のヒストグラムを用いて算出する第２の階調分布算出処理と、
前記判定処理によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、前記第２のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、低コントラスト領域を含まない画像であると判定された場合には、前記第１のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う階調補正処理と、
をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
【請求項８】
入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分し、各階調区間における画素値の出現頻度を示す第１のヒストグラムを算出する第１の階調分布算出過程と、
前記入力画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号を検出し、該特徴成分信号に基づいて、コントラストが所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する判定過程と、
前記入力画像信号の階調幅を前記第１のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第２のヒストグラムを、前記第１のヒストグラムを用いて算出する第２の階調分布算出過程と、
前記判定過程によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、前記第２のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、低コントラスト領域を含まない画像であると判定された場合には、前記第１のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う階調補正過程と、
を含む画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像のコントラストなどの階調を補正する際に用いられる画像信号の階調補正処理に係るものであり、特に画像信号のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う画像処理装置および画像処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在のデジタルカメラの撮像系の画像信号処理において、コントラストなどの階調を補正するために、画像信号の階調補正処理がしばしば行われている。階調補正処理方法の一つとして、画像信号における画素値に関するヒストグラムを用いて階調変換特性を算出する方法がある。このような階調補正処理の例として、特開２００６−１９５６５１号公報（特許文献１）には、画像を人物等が含まれる強調エリアと人物等が含まれない背景エリアとに区分し、区分した領域毎に画素値レベル別の出現頻度を表わすヒストグラムを算出し、このヒストグラムに基づいて各領域に対応した階調変換特性を求めて階調補正処理を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９５６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、たとえば人間の顔などの強調エリアが複数存在する場合、その領域ごとにそれぞれ対応するヒストグラムを算出しているので、ヒストグラムを算出するための複数の回路を設ける必要があるとともに、階調補正処理が複雑になるという問題があった。また、領域毎に対応する複数のヒストグラムを予め用意しておく場合には、作成した複数のヒストグラムを保存するために多くのメモリ容量が必要となるという問題があった。
また、人間の顔や髪の毛、青空や曇り空、または単一色の壁等に例示される低コントラスト領域では、特定の階調区間に画素値の出現頻度が集中するヒストグラムとなる。このため、このようなヒストグラムを用いて階調変換特性曲線を作成し、階調補正処理を行うと、画素値の出現頻度が集中する階調区間とその両隣の区間との間で階調変換特性曲線の傾きが大きくなり、区間の境界におけるコントラストが強調されてしまう。例えば、青空のような低コントラスト領域に、異なる階調区分に属する青色の画素が含まれていた場合には、階調補正処理を行うことにより、異なる階調区分に属する画素間のコントラストの差が強調されてしまい、結果として画像の色むらが強調されてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、簡易な構成により階調補正処理を実現するとともに、コントラストの変化が少ない低コントラスト領域を含む画像であっても色むらの発生を低減することのできる画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
【０００７】
本発明の第１の態様は、入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分し、各階調区間における画素値の出現頻度を示す第１のヒストグラムを算出する第１の階調分布算出部と、前記入力画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号を検出し、該特徴成分信号に基づいて、コントラストが所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する判定部と、前記入力画像信号の階調幅を前記第１のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第２のヒストグラムを、前記第１のヒストグラムを用いて算出する第２の階調分布算出部と、前記判定部によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、前記第２のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、低コントラスト領域を含まない画像であると判定された場合には、前記第１のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う階調補正部とを備える画像処理装置である。
【０００８】
本態様によれば、入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分し、各階調区間における画素値の出現頻度を示す第１のヒストグラムが算出される。また、入力画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号が検出され、この特徴成分信号に基づいて、画像のコントラストが予め設定された所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かが判定部により判定される。ここで、低コントラスト領域とは、例えば、人間の顔や髪の毛、青空や曇り空、または単一色の壁のような、コントラストの変化が少ない領域である。
【０００９】
低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、第２の階調分布算出部により、入力画像信号の階調幅を第１のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第２のヒストグラムが、前記第１のヒストグラムを用いて算出される。
そして、低コントラスト領域を含む画像と判定された場合には、第２のヒストグラムを用いた階調補正処理が行われ、低コントラスト領域を含まない画像と判定された場合には、第１のヒストグラムを用いた階調補正処理が階調補正部により実施される。
このように、本態様によれば、低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合に、第２のヒストグラムを使用した階調補正処理が行われる。第２のヒストグラムは、第１のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で構成されているので、この第２のヒストグラムに基づいて作成される階調変換特性は、第１のヒストグラムを用いて作成された階調変換特性に比べて、補正量（ゲイン値）の変化が緩やかになっている。従って、この第２のヒストグラムの階調変換特性を用いて階調補正処理を行うことにより、低コントラスト領域を含む画像であっても画像の色むらの発生を抑え、見た目に自然な画像を出力することが可能となる。また、第２のヒストグラムは、第１のヒストグラムを元に演算によって算出されるので、画像からヒストグラムを作成する場合に比べて、演算量を軽減することができる。
また、本態様によれば、画像１枚に対して１つのヒストグラムを用いて階調補正処理が行われるので、換言すると、一つの階調変換特性が画像全域に適用されるので、例えば、領域毎に異なるヒストグラムを参照して階調補正処理を行う場合と比較して、演算量の軽減を図ることができる。
【００１０】
本発明の第２の態様は、入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分し、各階調区間における画素値の出現頻度を示す第１のヒストグラムを算出する第１の階調分布算出処理と、前記入力画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号を検出し、該特徴成分信号に基づいて、コントラストが所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する判定処理と、前記判定処理によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合に、前記入力画像信号の階調幅を前記第１のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第２のヒストグラムを、前記第１のヒストグラムを用いて算出する第２の階調分布算出処理と、前記判定処理によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、前記第２のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、低コントラスト領域を含まない画像であると判定された場合には、前記第１のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う階調補正処理とをコンピュータに実行させるための画像処理プログラムである。
また、本発明の第３の態様は、入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分し、各階調区間における画素値の出現頻度を示す第１のヒストグラムを算出する第１の階調分布算出過程と、前記入力画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号を検出し、該特徴成分信号に基づいて、コントラストが所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する判定過程と、前記判定過程によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合に、前記入力画像信号の階調幅を前記第１のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第２のヒストグラムを、前記第１のヒストグラムを用いて算出する第２の階調分布算出過程と、前記判定過程によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、前記第２のヒストグラムを用いて階調補正処理を行い、低コントラスト領域を含まない画像であると判定された場合には、前記第１のヒストグラムを用いて階調補正処理を行う階調補正過程とを含む画像処理方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易な構成により階調補正処理を実現するとともに、低コントラスト領域を含む画像であっても色むらの発生を低減することができるという階調補正処理効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の全体概略構成を示した図である。
【図２】本発明の撮像装置における画像の階調補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】本発明の画像処理装置における第１の階調分布算出部において算出された第１のヒストグラムの一例を表した図である。
【図４】上記第１のヒストグラムから算出された階調変換特性曲線を表した図である。
【図５】本発明の第２の階調分布算出部において算出された第２のヒストグラムの一例を表した図である。
【図６】上記第２のヒストグラムから算出された階調変換特性曲線を表した図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の全体概略構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムの実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示したブロック図である。
本発明における撮像装置は、例えば、デジタルカメラシステムであり、撮像部３と、画像処理装置４とを備えている。撮像部３は、撮像光学系２０１と、撮像素子（イメージセンサ）２０２と、Ａ／Ｄコンバータ２０３とを備えている。撮像光学系２０１には、ピント調整及び焦点調整用の撮影レンズ、開口量を調整する絞り、明るさを調整するためのフィルタ等が備えられている。
撮像素子２０２は、撮像光学系２０１によって結像される被写体像を電気信号に光電変換する。なお、撮像素子２０２としては、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の二次元撮像素子が一例として挙げられる。
【００１５】
撮像素子２０２で取得されたアナログ信号の画像信号は、Ａ/Ｄコンバータ２０３によりデジタル信号に変換され、画像処理装置４に入力される。
【００１６】
画像処理装置４は、画像処理部２０４、第１の階調分布算出部２０５、第２の階調分布算出部２０６、周波数成分検出部（判定部）２０７、階調補正部２０８等を備えている。これら各部は、画像処理装置４内のデータバス２１５を介して相互に接続されている。
【００１７】
画像処理部２０４は、Ａ/Ｄコンバータ２０３によりデジタル変換された画像信号に対し、色分離処理、ホワイトバランス処理、色補正処理、歪み補正処理等、各種の高画質化処理を行う。
【００１８】
第１の階調分布算出部２０５は、高画質化処理後の画像信号に対し、入力画像信号の階調幅を複数の階調区間に区分して、各階調区間と各階調区間における画素値の出現頻度を示す第１のヒストグラムを算出する。
図３は、階調幅を８区分に区切った場合の第１のヒストグラムの一例を示した図である。図３において、横軸は階調、縦軸は画素数（出現頻度）を示している。例えば、２５６階調の場合には、３２階調ずつの区間に分けられ、最初の区間ｑ１は０階調から３１階調、２番目の区間ｑ２は３２階調から６３階調となる。なお、図３では、８階調区間の場合を示したが、階調区間数はこの限りではない。
【００１９】
周波数成分検出部２０７は、画像処理部２０４により高画質化処理された画像信号から、画像のコントラストに関する特徴成分信号を検出する。本実施形態では、画像のコントラストに関する特徴成分信号として周波数成分の検出を行う。このように周波数成分を検出することにより、例えば、人間の顔や髪の毛、青空屋曇り空、または単一色の壁のような、コントラストの変化が少ない領域を検出することができる。更に、周波数成分検出部２０７は、検出された周波数成分に基づいて、コントラストが所定の閾値よりも低い低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する。より具体的には、周波数成分検出部２０７は、３板状態の画像信号にＬＰＦ（ローパスフィルタ）を施すことにより周波数成分の検出を行う。これにより、画像信号中の高周波成分が除かれ、低周波成分を含む平滑化された画像信号が得られる。次に、周波数成分検出部２０７は、高周波成分が除かれた低周波成分の画像信号と３板状態の画像信号との差分を算出し、この差分が所定の閾値よりも小さい画素が存在した場合には、低コントラスト領域を含む、換言すると、周囲とのコントラストがあまり付いていない領域を含む画像であると判定する。
【００２０】
第２の階調分布算出部２０６は、周波数成分検出部２０７によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合に、入力画像信号の階調幅を第１のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第２のヒストグラムを算出する。具体的には、第２の階調分布算出部２０６は、第１の階調分布算出部２０５によって作成された第１のヒストグラムの階調幅を更に細かく分割することで第１のヒストグラムから演算により第２のヒストグラムを算出する。図５は、第２の階調分布算出部において算出される第２のヒストグラムの一例を示した図である。図５において、横軸は階調、縦軸は画素数（出現頻度）を示している。図５では、階調幅を１６区間に区切った場合を示しているが、階調区間数はこの限りではない。なお、第２のヒストグラムの詳細な算出方法については後述する。
【００２１】
階調補正部２０８は、周波数成分検出部２０７によって低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合に、第２のヒストグラムに基づいて作成される階調補正値を用いて階調補正処理を行う。また、低コントラスト領域を含む画像ではないと判定された場合に、第１のヒストグラムに基づいて作成される階調補正値を用いて階調補正処理を行う。
図４に第１のヒストグラムから算出された階調変換特性曲線を、図６に、第２のヒストグラムから算出された階調変換特性曲線を示す。
【００２２】
また、上記データバス２１５には、上述の構成要素のほか、記録部（メモリ）２０９、圧縮部２１０、外部メディア部２１１、表示部２１２、操作部２１３、制御部２１４などが接続されている。
【００２３】
記録部２０９は、Ａ/Ｄコンバータ２０３によりデジタル変換された画像信号、画像処理部２０４により高画質化処理された画像信号、第１の階調分布算出部２０５により算出された第１のヒストグラム、第２の階調分布算出部２０６により算出された第２のヒストグラム、及び後述する圧縮部２１０で処理した圧縮画像を一時的に記憶するためのメモリである。
【００２４】
圧縮部２１０は、記録部２０９に記憶された画像データ等をＪＰＥＧ等で圧縮する。なお、画像圧縮はＪＰＥＧに限らず、他の圧縮方法も適用可能である。
【００２５】
外部メディア部２１１には、外部メディアに対して、画像データ書き込むあるいは読み出しをするメディアドライブが設けられている。外部メディアは、ｘＤピクチャーカード（登録商標）、コンパクトフラッシュ（登録商標）、ＳＤメモリカード（登録商標）、メモリスティック（登録商標）またはハードディスクドライブ等の書換可能な記録媒体であり、撮像装置本体に対して着脱可能とされている。
【００２６】
表示部２１２は、記録部２０９または外部メディア２１１に記憶された画像データを表示する表示モニタである。表示部２１２は、例えば、撮像装置本体の背面に配置されている液晶表示装置であるが、撮影者が観察できる位置であれば、背面に限らず、また、液晶に限らず他の表示装置としてもよい。
【００２７】
操作部２１３は、ユーザが画像処理装置４を操作するためのボタンやスイッチ類、情報表示部等を備えている。
【００２８】
制御部２１４は、操作部２１３からのユーザ操作による入力や予め記録されている所定のシーケンスに応じて、撮像光学系２０１、撮像素子２０２、画像処理部２０４等を制御する。
【００２９】
次に、第１のヒストグラムから第２のヒストグラムを算出する方法について説明する。本実施形態においては、第２のヒストグラムにおける階調区間に対応する第１のヒストグラムの階調区間の画素値の出現頻度及び該階調区間に隣接（本実施形態では、階調値が大きい方の区間を採用）する階調区間の画素値の出現頻度を取得し、これらの出現頻度を加重平均することで、第２のヒストグラムにおける階調区間の画素値の出現頻度を算出する。
一例として、第２の階調分布算出部２０６において、８階調区間の第１のヒストグラム（図３）から１６階調区間の第２のヒストグラム（図５）を算出する場合の演算式を以下に示す。なお。各値α１〜α１６は、図５における各階調区間Ｑ１〜Ｑ１６の出現頻度であり、値β１〜β８は、図３におけるｑ１〜ｑ８の出現頻度である。
【００３０】
α１＝ （β１＊１／２）
α２＝｛（β１＊３／４）＋（β２＊１／４）｝１／２
α３＝｛（β２＊３／４）＋（β１＊１／４）｝１／２
α４＝｛（β２＊３／４）＋（β３＊１／４）｝１／２
α５＝｛（β３＊３／４）＋（β２＊１／４）｝１／２
α６＝｛（β３＊３／４）＋（β４＊１／４）｝１／２
α７＝｛（β４＊３／４）＋（β３＊１／４）｝１／２
α８＝｛（β４＊３／４）＋（β５＊１／４）｝１／２
α９＝｛（β５＊３／４）＋（β４＊１／４）｝１／２
α１０＝｛（β５＊３／４）＋（β６＊１／４）｝１／２
α１１＝｛（β６＊３／４）＋（β５＊１／４）｝１／２
α１２＝｛（β６＊３／４）＋（β７＊１／４）｝１／２
α１３＝｛（β７＊３／４）＋（β６＊１／４）｝１／２
α１４＝｛（β７＊３／４）＋（β８＊１／４）｝１／２
α１５＝｛（β８＊３／４）＋（β７＊１／４）｝１／２
α１６＝ （β８＊１／２）
【００３１】
このように、第１のヒストグラムから簡単な演算により第２のヒストグラムを算出するので、演算量が少なくてすみ、簡易に階調補正処理を行うことができる。なお、第２のヒストグラムの階調幅は、第１のヒストグラムにおける階調区間数の２のべき乗倍とされていることが望ましい。このようにすることで、容易な演算式により第２のヒストグラムを算出することができる。
【００３２】
次に、本実施形態に係る撮像装置の作用について、図２から図６を参照して説明する。
図２は、本実施形態に係る撮像装置における画像の階調補正処理の流れを示すフローチャートである。
【００３３】
撮像光学系２０１により撮像された光学像は、撮像素子２０２において、アナログの画像信号に変換され、さらに、Ａ/Ｄコンバータ２０３によりデジタル信号に変換される。このデジタル化された画像信号は、記録部２０９に転送される。
【００３４】
記録部２０９に記憶された単板状態の画像信号は、画像処理部２０４に転送され、色分離処理、ホワイトバランス処理等、各種の高画質化処理が行われ、ＲＧＢの３板状態の画像信号が作成される（図２のステップＳ１０１）。この画像信号に対して更に色補正処理、歪み補正処理等を行うこととしてもよい。画像処理部２０４で処理された３板状態の画像信号は、記録部２０９に転送される。
【００３５】
続いて、第１の階調分布算出部２０５により、記録部２０９に記憶された３板状態の画像信号が読み出され、この３板状態の画像信号を用いて第１のヒストグラムが算出される（図２のステップＳ１０２）。このようにして作成された第１のヒストグラムは、第１の階調分布算出部２０５から記録部２０９に転送される。
【００３６】
続いて、周波数成分検出部２０７により、記録部２０９に記憶されている３板状態の画像信号が読み出され、この３板状態の画像信号から周波数成分の検出が行われ（図２のステップＳ１０３）、この検出結果を用いて、低コントラスト領域を含む画像信号であるか否かが判定される（図２のステップＳ１０４）。
【００３７】
低コントラスト領域を含む画像でないと判定された場合には、階調補正部２０８により、記録部２０９に保存されている３板状態の画像信号と第１のヒストグラム結果が読み出され、第１のヒストグラムを用いて階調変換特性曲線が作成される（図２のステップＳ１０５）。そして、この階調変換特性曲線を用いて入力画像信号の階調補正処理が行われる（図２のステップＳ１０６）。そして、階調補正処理後の画像信号は、例えば、圧縮部２１０に送られてＪＰＥＧ等の形式の画像信号に圧縮処理された後、外部メディア部２１１の外部メディアへ格納され（図２のステップＳ１０７）、処理が終了する。
【００３８】
また、ステップＳ１０４において、低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、第２の階調分布算出部２０６により、記録部２０９に記憶されている３板状態の画像信号と第１のヒストグラム結果が読みだされ、この第１のヒストグラムに基づいて、階調幅を第１のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で区分した第２のヒストグラムが算出される（図２のステップＳ１０８）。このようにして算出された第２のヒストグラムは、記録部２０９に記憶される。
【００３９】
次に、階調補正部２０８により、記録部２０９に記憶されている３板状態の画像信号と第２のヒストグラム結果が読みだされ、第２のヒストグラム結果に基づき、階調変換特性曲線が作成される（図２のステップＳ１０９）。そして、この階調変換特性曲線を用いて画像信号の階調補正処理が行われる（図２のステップＳ１０６）。そして、階調補正処理後の画像信号は、例えば、圧縮部２１０に送られてＪＰＥＧ等の形式の画像信号に圧縮処理された後、外部メディア部２１１の外部メディアへ格納され（図２のステップＳ１０７）、処理が終了する。
【００４０】
以上、説明してきたように、本実施形態に係る画像処理装置によれば、第２のヒストグラムは、第１のヒストグラムの階調区間数よりも多い区間数で構成されているので、この第２のヒストグラムに基づいて作成される階調変換特性曲線は、第１のヒストグラムを用いて作成された階調変換特性曲線に比べて、補正量の変化が緩やかになっている。
【００４１】
例えば、画像信号中にコントラストの変化の少ない低周波領域を含む場合に、第１のヒストグラムに基づいて階調補正処理を行うと補正量が多くなってしまう。このため、画像データの画素が存在しない（あるいは極端に少ない）階調区間での補正量が著しく増大し、黒色の白濁化や、白色の明度の低下を招くことになる。このため、色むら等が強調されてしまう場合がある。
従って、このような画像には、第１のヒストグラムの補正量よりも、その変化が緩やかになっている第２のヒストグラムに基づいて階調補正処理を行うことにより、低コントラスト領域を含む画像であっても画像の色むらの発生を抑え、見た目に自然な画像を出力することができる。
【００４２】
また、周波数成分検出部２０７が低コントラスト領域を含む画像であると判定した場合に限って第２のヒストグラムを算出するので、低コントラスト領域を含む画像でないと判定された場合における第２のヒストグラムの算出処理を省略することができ、処理量を最小限にすることができる。
【００４３】
なお、本実施形態においては、周波数成分検出部２０７がローパスフィルタを画像信号に施すことにより低周波成分を検出し、この低周波成分に基づいて低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定していた。これに代えて、周波数成分検出部２０７が、画像信号にＨＰＦ（ハイパスフィルタ）を施すことで、低周波成分を除去して高周波成分を含む画像を得、この高周波成分に基づいて低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定することとしてもよい。
具体的には、周波数成分検出部２０７において、低周波成分が除かれた高周波成分の画像信号を抽出する。この高周波成分の画像信号が０または予め設定されている所定の閾値以下である場合では、高周波成分の画像信号を含まないため、低コントラスト領域を含む画像であると判定することとしてもよい。
【００４４】
また、本実施形態においては、第１のヒストグラム、第２のヒストグラム等を記録部２０９に一旦格納し、これらの情報を使用する場合には、記録部２０９から必要な情報を読み出すこととしていたが、これに代えて、以下のような態様を採用することも可能である。
例えば、階調補正部２０８が記録部２０９に格納されている第１のヒストグラムを読み出し、低コントラスト領域を含む画像であると判断された場合には、階調補正部２０８から第２の階調分布算出部２０６に第１のヒストグラムを転送する。そして、第２の階調分布算出部２０６において第２のヒストグラムが作成されると、この第２のヒストグラムが階調補正部２０８に転送されることにより、この第２のヒストグラムを用いた階調補正処理が階調補正部２０８で行われる。
【００４５】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について図を参照して説明する。
図７は、第２の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示したブロック図である。
上述した第１の実施形態に係る画像処理装置について、第１の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる部分について、主に説明する。
【００４６】
上述した第１の実施形態に係る画像処理装置４においては、周波数成分検出部２０７において周波数成分の検出が行われることにより、低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定していた。これに対し、本実施形態に係る画像処理装置２では、周波数成分検出部２０７の代わりに、輝度分布検出部５０７（判定部）を設け、輝度分布に基づいて低コントラスト領域を含む画像であるか否かを判定する。具体的には、輝度分布検出部５０７は、記録部２０９に記憶された３板状態の画像信号を読み出し、各画素の輝度値Ｙを算出する。輝度値Ｙは、以下の式により求められる。
【００４７】
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１４４Ｂ
【００４８】
輝度分布検出部５０７は、続いて、画像における輝度値Ｙの最大値と最小値を抽出し、最大値と最小値との差分を算出する。そして、この差分と予め設定されている所定の閾値とを比較し、差分が予め設定されている所定の閾値よりも少ない場合に、低コントラスト領域を含む画像であると判定する。
【００４９】
輝度分布検出部５０７により低コントラスト領域を含む画像でないと判定された場合には、第１のヒストグラムを用いて階調補正処理が行われ、低コントラスト領域を含む画像であると判定された場合には、第２のヒストグラムを用いて階調補正処理が行われる。
【符号の説明】
【００５０】
１、２  撮像装置(デジタルカメラ)
３  撮像部
４、５  画像処理装置
２０５  第１の階調分布算出部
２０６  第２の階調分布算出部
２０７  周波数成分検出部（判定部）
２０８  階調補正部
５０７  輝度分布検出部（判定部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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