(57)【要約】【課題】ヒストグラムの度数に対する演算量を減らすことで、簡素な回路、あるいは少ないＣＰＵ負荷で処理を行うことができる画像処理技術を提供する。【解決手段】ＲＧＢの各信号のそれぞれのヒストグラムを集計する第１から第３までのヒストグラム集計部と、前記第１から第３までのヒストグラム集計部により求められたヒストグラムの階級毎の度数に基づいてＲＧＢに依存しない階級毎の換算度数を求め、前記換算度数に依存する傾きを有するＲＧＢに依存しない入出力特性を求める演算部と、ＲＧＢの各信号のそれぞれと、前記演算部において求めた前記入出力特性とに基づいて、ＲＧＢの各信号に対して補正を行う第１から第３までの画像処理部とを有することを特徴とする画像処理装置。【選択図】図１Ａ
2014106376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＧＢの各信号のそれぞれのヒストグラムを集計する第１から第３までのヒストグラム集計部と、
前記第１から第３までのヒストグラム集計部により求められたヒストグラムの階級毎の度数に基づいてＲＧＢに依存しない階級毎の換算度数を求め、前記換算度数に依存する傾きを有するＲＧＢに依存しない入出力特性を求める演算部と、
ＲＧＢの各信号のそれぞれと、前記演算部において求めた前記入出力特性とに基づいて、ＲＧＢの各信号に対して補正を行う第１から第３までの画像処理部と
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記演算部は、
前記換算度数を、階級毎のＲＧＢの各信号の度数の加算により求めることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記演算部は、
前記換算度数を、階級毎のＲＧＢの各信号の度数に重み付けを行った後に加算することで求めることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記演算部は、
前記換算度数を、階級毎のＲＧＢの各信号の度数のうちの最小のものを選択することにより求めることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記演算部は、
前記第１から第３までのヒストグラム集計部により求められたヒストグラムの階級毎の度数の差分値を求め、
前記差分値の総計が小さい場合に請求項２又は３に記載の演算を行い、
前記差分値の総計が大きい場合に請求項４に記載の演算を行う
ことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理技術に関し、特に、Ｒ、Ｇ、Ｂの信号で構成される入力画像に対して適応コントラスト補正を行う画像補正技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置が信号値０で表示される階調〜信号値２５５で表示される階調までのダイナミックレンジを持つ場合に、例えば、入力映像が信号値５０〜１７７までの範囲の画素しか含まない場合、実際に表示される映像のコントラストは、表示装置のダイナミックレンジの約半分しか活用されていないと考えられる。
そこで、入力の信号値Ｙに対して、補正後の信号Ｙ’を、Ｙ’＝２Ｙ−１００という演算で導出すると、信号値の範囲は０〜２５４の範囲まで拡大し、ダイナミックレンジのほぼ全域を表示に活用できる。
さらに、信号値を一律に変換するのではなく、信号値の度数分布（ヒストグラム）と対応付けて、より多くの度数が分布する値域、すなわち、画像内で多くの面積を占める値域に対して、より増幅率を大きくする処理を行うと、限られたダイナミックレンジを、画像中の主要部分に対してより大きく割り当てることができ、画像全体として、より好ましいものになると考えることができる。このような技術を、適応コントラスト補正技術と言う。
この適応コントラスト補正を、信号値の入出力特性図と関連付けて表現すると、ヒストグラムの横軸と入出力特性図の横軸（入力信号値）の位置を対応付けて、ヒストグラムの分布が大きい値域のグラフの傾き(出力信号の倍率)が、より大きくなるように変換を行うと考えることもできる。
適応コントラスト補正に関連して、特許文献１では、輝度のヒストグラムに基づき、分布が大きい階調により大きいダイナミックレンジを与えるように輝度の増幅を行うことが開示されている。この点は、特許文献３にも記載されている。
また、特許文献２では、映像レベルを複数個の区分に分け、その各々の区分で度数を計算し、得られた結果を輝度補正特性の基準値として用いることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０３−２５５７８５号公報
【特許文献２】特開２０００−２８４７３９号公報
【特許文献３】国際公開２０１２−０５０２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１、３では最初から輝度信号（Ｙ）を扱っており、ＲＧＢ信号の場合にどのように処理するかに関して言及はなされていない。
特許文献２では、ＲＧＢ信号を輝度信号（Ｙ）に変換した後にヒストグラムを計算している。
ところが、入力の映像信号がＲＧＢ信号であった場合、ＲＧＢ信号を輝度信号（Ｙ）に変換した後にヒストグラムを計算する場合に、マトリックス演算で輝度信号（Ｙ信号）に変換した後、ヒストグラム回路で度数を計算する必要があるが、このマトリックス演算は全画素に対して逐次処理しなければならないため、映像の変化に追従してリアルタイムに処理しようとすると、ハードウェアで行う場合は大規模な演算回路、ソフトウェアで行う場合、莫大なＣＰＵ負荷等を要するという問題がある。
本発明は、ヒストグラムの度数に対する演算量を減らすことで、簡素な回路、あるいは少ないＣＰＵ負荷で処理を行うことができる画像処理技術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】
【０００５】
本発明の一観点によれば、ＲＧＢの各信号のそれぞれのヒストグラムを集計する第１から第３までのヒストグラム集計部と、前記第１から第３までのヒストグラム集計部により求められたヒストグラムの階級毎の度数に基づいてＲＧＢに依存しない階級毎の換算度数を求め、前記換算度数に依存する傾きを有するＲＧＢに依存しない入出力特性を求める演算部と、ＲＧＢの各信号のそれぞれと、前記演算部において求めた前記入出力特性とに基づいて、ＲＧＢの各信号に対して補正を行う第１から第３までの画像処理部と、を有することを特徴とする画像処理装置が提供される。
前記演算部は、前記換算度数を、階級毎のＲＧＢの各信号の度数に重み付けを行った後に加算することで求めることを特徴とする。
前記演算部は、前記換算度数を、階級毎のＲＧＢの各信号の度数のうちの最小のものを選択することにより求めることを特徴とする。
前記演算部は、前記第１から第３までのヒストグラム集計部により求められたヒストグラムの階級毎の度数の差分値を求め、前記差分値の総計が小さい場合に請求項２又は３に記載の演算を行い、前記差分値が大きい場合に請求項４に記載の演算を行うことを特徴とする。
【０００６】
本発明の他の観点によれば、ＲＧＢの各信号のそれぞれのヒストグラムを集計する第１から第３までのヒストグラム集計ステップと、前記第１から第３までのヒストグラム集計ステップにより求められたヒストグラムの階級毎の度数に基づいてＲＧＢに依存しない階級毎の換算度数を求め、前記換算度数に依存する傾きを有するＲＧＢに依存しない入出力特性を求める演算ステップと、ＲＧＢの各信号のそれぞれと、前記演算ステップにおいて求めた前記入出力特性とに基づいて、ＲＧＢの各信号に対して補正を行う第１から第３までの画像処理ステップと、を有することを特徴とする画像処理方法が提供される。本発明は、上記に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良く、当該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体であっても良い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ＲＧＢ信号からＹ信号への変換に掛る演算量を減らすことで、簡素な回路、あるいは少ないＣＰＵ負荷で処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の実施の形態による画像処理装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図１Ｂ】第１の実施の形態による画像処理装置の演算部、画像処理部の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図１Ｃ】第２の実施の形態による画像処理装置の演算部、画像処理部の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図１Ｄ】第３の実施の形態による画像処理装置の演算部、画像処理部の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図１Ｅ】第４の実施の形態による画像処理装置の演算部、画像処理部の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態による画像処理装置におけるヒストグラム集計部により集計されたＲＧＢの各入力信号Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎに基づくヒストグラムの一例であり、横軸が階級、縦軸が度数である。
【図３】本発明の実施の形態において、図２の度数分布の入力に対して、演算部の演算結果として得られる換算度数と、それに基づいて得られる入出力特性と、を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態による画像処理装置における処理の流れを示すフローチャート図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による画像処理装置におけるヒストグラム集計部により集計されたＲＧＢの各入力信号Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎに基づくヒストグラムの一例であり、横軸が階級、縦軸が度数であり、図２に対応する図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による画像処理装置において、図５のヒストグラムの入力に対して、演算部の演算結果として得られる換算度数と、それに基づいて得られる入出力特性と、を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による画像処理装置における処理の流れを示すフローチャート図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態による画像処理装置におけるヒストグラム集計部により集計されたＲＧＢの各入力信号Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎに基づくヒストグラムの一例であり、横軸が階級、縦軸が度数であり、図２に対応する図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態による画像処理装置において、図８のヒストグラムの入力に対して、演算部の演算結果として得られる換算度数と、それに基づいて得られる入出力特性と、を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態による画像処理装置におけるヒストグラム集計部により集計されたＲＧＢの各入力信号Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎに基づくヒストグラムの別の例であり、Ｒ、Ｇ、Ｂの分布の形状がほぼ同じ場合を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態による画像処理装置において、図１０のヒストグラムの入力に対して、演算部の演算結果として得られる換算度数と、それに基づいて得られる入出力特性と、を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態による画像処理装置における処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態による画像処理装置におけるヒストグラム集計部により集計されたＲＧＢの各入力信号Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎに基づくヒストグラムの一例、および各ヒストグラムの度数の差分の分布であり、横軸が階級、縦軸が度数であり、図２に対応する図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態による画像処理装置におけるヒストグラム集計部により集計されたＲＧＢの各入力信号Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎに基づく度数分布の別の例、および各ヒストグラムの度数の差分の分布であり、横軸が階級、縦軸が度数であり、図２に対応する図である。
【図１５】図１５は、本発明の第４の実施の形態による画像処理装置における処理の流れを示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態による画像処理技術について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１Ａは、本発明の実施の形態による画像処理装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
図１Ａに示すように、本実施の形態による画像処理装置Ａは、ＲＧＢの各入力信号Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎから、出力信号Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、Ｂｏｕｔを得る。各入力信号Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎに対応して、Ｒのヒストグラム集計部１ａ、Ｇのヒストグラム集計部１ｂ、Ｂのヒストグラム集計部１ｃの第１から第３までのヒストグラム集計部が設けられている。演算部３は、第１から第３までのヒストグラム集計部１ａ・１ｂ・１ｃにより求められたヒストグラムの階級毎の度数に基づいてＲＧＢに依存しない階級毎の換算度数を求め、換算度数に依存する傾きを有するＲＧＢに依存しない入出力特性を求める。
【００１０】
第１から第３までの画像処理部５ａ、５ｂ、５ｃは、ＲＧＢの各入力信号Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎのそれぞれと、演算部３において求めた入出力特性とに基づいて、ＲＧＢの各信号に対して補正を行い、出力信号Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、Ｂｏｕｔを出力する。
ヒストグラムは、映像信号の入力に対して、画素値があらかじめ区分した範囲(階級)に含まれているなら、その階級のカウントを１増やすという処理を、１画面分の全画素に対して行い、その分布を集計したものである。各階級でカウントされた値を「度数」と呼び、ヒストグラムを「度数分布図」とも称する。度数＝画素数であるため、ある階級の度数が大きいということは画面内でその階級値を持つ画素が多くの面積を占めることを意味する。後述する図２に示すような図をヒストグラムと称する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態による処理手順例について、以下に説明する。
図１Ｂは、本実施の形態による画像処理装置の演算部３（３−１）、画像処理部５ａ、５ｂ、５ｃの一構成例を示す機能ブロック図である。図２は、本実施の形態による画像処理装置Ａにおけるヒストグラム集計部により集計されたＲＧＢの各入力信号Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎに基づくヒストグラムであり、横軸が階級、縦軸が度数である。図３は、演算部の入力の加算結果として得られるヒストグラムと、それに基づいて得られる入出力特性と、を示す図である。図４は、処理の流れを示すフローチャート図である。
図１Ｂに示すように、演算部３（３−１）は、色信号の度数を加算する加算器３ａ、３ｂと、傾きの演算を行う演算器３ｃとを有しており、画像処理部５ａは、ｆ（Ｒ）＝αｎＲ＋ｃのＬＵＴを有する。画像処理部５ｂ、５ｃも同様である。
【００１２】
まず、ヒストグラム集計部１ａ〜１ｃまでにおいて、ＲＧＢの各入力信号に対してヒストグラムを集計することで、図２に示すようなヒストグラムを得る（図４：ステップＳ１）。
以下、Ｒ信号のヒストグラム階級ｎの度数をＣＲｎとし、同じくＧ信号の度数をＣＧｎとし、Ｂ信号の度数をＣＢｎとする。
【００１３】
次いで、ステップＳ２において、演算部３で、階級ｎごとに、以下の演算を行い換算度数Ｃｎとする。
Ｃｎ＝ＣＲｎ＋ＣＧｎ＋ＣＢｎ          （１）
これにより、図３に示す色に依存しないヒストグラム（換算度数）を得ることができる。
【００１４】
次いで、ステップＳ３において、演算部３で、画像処理部５のＲＧＢに依存しない入出力特性を求める。すなわち、図３に示すように、階級ｎの値域に対応する範囲の傾きαｎが、Ｃｎが大きいほど大きくなるよう設定する。例えば、典型的にはαｎがＣｎに正比例するようにする。
【００１５】
この入出力特性をｆ(Ｘ)とすると、各階級ｎの値域内においては、以下のように表すことができる。
ｆ（Ｘ）＝αｎ・Ｘ＋ｃ          （２）
尚、ｃは、特性が連続的になるように調整するための適当な定数である。
【００１６】
次いで、ステップＳ４において、画像処理部５において、ＲＧＢの各映像信号に対して、画素ごとに以下の演算を行い、画像を補正し出力信号を得る。
Ｘｏｕｔ＝ｆ（Ｘｉｎ）          （３）
但し、Ｘ＝Ｒ，Ｇ，Ｂである。
【００１７】
以上のように、従来技術と同様に、画面内でより多くの割合を占める画素の階調に対して大きな傾き、すなわち、高いコントラストが割り当てられるため、全体としてコントラ
スト感の高い良好な画像を得ることができる。
【００１８】
本実施の形態によれば、全画素に対して処理を行い、高い負荷を要するマトリックス演算を行うことなく、１画面の集計が終わった後に、ステップＳ２の数１の演算をｎ回のみ行うことで代替しているため、より少ない計算量で画像処理を行うことができる。
【００１９】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態による処理手順例について、以下に説明する。
構成は図１Ａの機能ブロック図と同様で良い。図１Ｃは、本実施の形態による画像処理装置の演算部３（３−２）、画像処理部５ａ、５ｂ、５ｃの一構成例を示す機能ブロック図である。図１Ｃに示すように、演算部３（３−２）は、色信号の度数に係数ｋを乗算する乗算器３ｄ、３ｅ、３ｇと、演算後の度数を加算する加算器３ｆ、３ｈと、傾きの演算を行う演算器３ｉとを有しており、画像処理部５ａは、ｆ（Ｒ）＝αｎＲ＋ｃのＬＵＴを有する。画像処理部５ｂ、５ｃも同様である。
【００２０】
図５は、本実施の形態による画像処理装置Ａにおけるヒストグラム集計部により集計されたＲＧＢの各入力信号Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎに基づくヒストグラムであり、横軸が階級、縦軸が度数であり、図２に対応する図である。図６は、演算部の入力の加算結果として得られるヒストグラムと、それに基づいて得られる入出力特性と、を示す図である。図７は、処理の流れを示すフローチャート図である。
【００２１】
まず、ヒストグラム集計部でＲＧＢの各信号に対してヒストグラムを集計する（ステップＳ１１）。
以下、Ｒ信号のヒストグラム階級nの度数をＣＲｎとし、同じくＧ信号の度数をＣＧｎとし、Ｂ信号の度数をＣＢｎとする。
【００２２】
ステップＳ１２において、演算部で各階級ｎごとに以下の演算を行い換算度数Ｃｎとする。
Ｃｎ＝kr・ＣＲｎ＋kg・ＣＧｎ＋kb・ＣＢｎ          （４）
ここで、kr, kg, kbは、各色信号の度数を換算度数にどの程度寄与させるかを決定する係数であり、例えば各色信号の輝度Ｙに対する寄与度（Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５７８Ｇ＋０．１１４Ｂ）に対応させて、kr＝３, kg＝６, kb＝１などと置くことができる。或いは、Ｒ：Ｇ＝１：２などとすることもできる。色による重み付けを行うものである。
これにより、図６に示す換算度数を得ることができる。
【００２３】
ステップＳ１３において、画像処理部の入出力特性について、階級ｎの値域に対応する範囲の傾きαｎが、Ｃｎが大きいほど大きくなるよう設定する。例えば、典型的にはαｎがＣｎに正比例するようにする。
【００２４】
図６のように求められた入出力特性をｆ（Ｘ）とすると、各階級ｎの値域内においては以下のように表すことができる。
ｆ（Ｘ）＝αｎ・Ｘ＋ｃ          （５）
尚、ｃは、特性が連続的になるように調整するための適当な定数である。
【００２５】
次いで、ステップＳ１４において、ＲＧＢの各映像信号に対して、画素ごとに以下の演算を行い、画像を補正する。
Ｘｏｕｔ＝ｆ（Ｘｉｎ）          （６）
但し、Ｘ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ
【００２６】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、画像内のどの色成分を重視するかを指定することができるようになる。特に、係数を輝度のマトリックス演算式の係数に近く設定することで、輝度の度数分布でコントラスト補正を行った結果により近い結果を得ることができる。
【００２７】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態による処理手順例について、以下に説明する。
構成は図１Ａの機能ブロック図と同様で良い。図１Ｄは、本実施の形態による画像処理装置の演算部３（３−３）、画像処理部５ａ、５ｂ、５ｃの一構成例を示す機能ブロック図である。図１Ｄに示すように、演算部３（３−３）は、色信号の度数の最小値を求める演算器３j、３ｋと、傾きの演算を行う演算器３ｍとを有しており、画像処理部５ａは、ｆ（Ｒ）＝αｎＲ＋ｃのＬＵＴを有する。画像処理部５ｂ、５ｃも同様である。
【００２８】
図８、図１０は、本実施の形態による画像処理装置Ａにおけるヒストグラム集計部により集計されたＲＧＢの各入力信号Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎに基づくヒストグラムの第１例、第２例であり、横軸が階級、縦軸が度数であり、図２に対応する図である。図９、図１１は、演算部の入力の演算結果として得られる換算度数の第１例と第２例と、それに基づいてそれぞれ得られる入出力特性と、を示す図である。図１２は、処理の流れを示すフローチャート図である。
【００２９】
まず、ヒストグラム集計部でＲＧＢの各信号に対してヒストグラムを集計する（ステップＳ２１）。
以下、Ｒ信号のヒストグラム階級ｎの度数をＣＲｎとし、同じくＧ信号の度数をＣＧｎとし、Ｂ信号の度数をＣＢｎとする。
【００３０】
ステップＳ２２において、演算部で各階級ｎごとに以下の演算を行い換算度数Ｃｎとする。
Ｃｎ＝min(ＣＲｎ, ＣＧｎ, ＣＢｎ)           （７）
ここで、min()は、与えられた引数のうち値が最小のものを選択する関数である。
【００３１】
次いで、ステップＳ２３において、画像処理部の入出力特性について、階級ｎの値域に対応する範囲の傾きαｎが、Ｃｎが大きいほど大きくなるよう設定する。典型的にはαｎがＣｎに正比例するようにする。この入出力特性をｆ（Ｘ）とすると、各階級ｎの値域内においては、以下のように表すことができる。
ｆ（Ｘ）＝αｎ・Ｘ＋ｃ          （８）
尚、ｃは、特性が連続的になるように調整するための適当な定数である。
【００３２】
次いで、ＲＧＢの各映像信号に対して、画素ごとに以下の演算を行い、画像を補正する。
Ｘｏｕｔ＝ｆ（Ｘｉｎ）          （９）
ここで、Ｘ＝Ｒ，Ｇ，Ｂである。
【００３３】
このように、映像が原色に近い鮮やかなものであった場合、ヒストグラムが、ＲＧＢで大きく異なる場合がある。例えば、全体がほぼ黄色で占められている画像の場合などである。このような場合に、第１の実施の形態のままの処理を行うと、図８下図のようなヒストグラムが得られる。
【００３４】
この時、本来画素が分布していない階調域(この例では０〜６３辺り)に擬似的なピークが発生してしまい、正しく補正ができない。そこで、上記の方法をとると、図８のようにＲＧＢで分布の形状が大きく異なる場合、図９に示すように、互いに打ち消しあって全体としてはほぼ変化がなくなる。これにより、入出力特性ｆ（Ｘ）に関する異常な補正が起こらないようになる。
また、図１０に示すように、分布の形状がほぼ同じ場合は、最小値も大きく異ならないため、図１１に示すように、元の分布通りの補正を行うことができる。
【００３５】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態による処理手順例について、以下に説明する。
構成は図１Ａの機能ブロック図と同様で良い。図１Ｅは、本実施の形態による画像処理装置の演算部３の例を示しており、加減算器３ｍａ、３ｎ、絶対値演算器３ｏ、３ｐ、加算器３ｑ、第２の実施の形態の演算部３−２、第３の実施の形態の演算部３−３、を有する。さらに、加算器３ｑの出力Ｄｎと演算部３−２の出力Ｃ２ｎ、演算部３−３の出力Ｃ３ｎとの閾値との比較に基づいて出力Ｃｎを求める演算器３ｒと、その出力Ｃｎから、傾きαｎを求める演算器３ｓとを有する。
【００３６】
図１３、図１４は、本実施の形態による画像処理装置Ａにおけるヒストグラム集計部により集計されたＲＧＢの各入力信号Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎに基づくヒストグラムであり、横軸が階級、縦軸が度数であり、図２に対応する図である。図１５は、処理の流れを示すフローチャート図である。
【００３７】
まず、ヒストグラム集計部でＲＧＢの各信号に対してヒストグラムを集計する（ステップＳ３１）。
以下、Ｒ信号のヒストグラム階級ｎの度数をＣＲｎとし、同じくＧ信号の度数をＣＧｎとし、Ｂ信号の度数をＣＢｎとする。
【００３８】
ステップＳ３２において、演算部で、ヒストグラム差分Ｄｎを求める。
Ｄｎ＝|CRn - CGn |＋|CGn - CBn |          （１０）
【００３９】
次いで、ステップＳ３３において、差分値Ｄｎの総和の大小に応じて、上記第１から第３までの実施の形態におけるＣｎの計算式を切り替える。例えば、差分値Ｄｎが閾値未満であれば第１の実施の形態または第２の実施の形態の計算を、閾値以上であれば、そのような状態に適した第３の実施の形態の計算を行うなどの方法がある。
このようにすると、映像が原色に近い(＝Ｄｎが大きい)か否かに応じて、コントラスト補正の効果が高く画像における不具合が生じにくい方法を選択することができる。
【００４０】
以上に説明したように、本実施の形態によれば、ヒストグラムの度数に対する演算量を減らすことで、簡素な回路、あるいは少ないＣＰＵ負荷で処理を行うことができる。
尚、ここでは差分の閾値を用いて換算度数を求める計算式を切り替える例のみを示したが、本発明は、これに限らず、例えば、夜景、人物、海の風景、山の風景などのＲ，Ｇ，Ｂの典型的な分布特性を記憶しておき、入力信号の分布と比較し、それぞれの特性に応じた計算式を利用するようにしても良い。
【００４１】
また、上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。
【００４２】
また、本実施の形態で説明した機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００４３】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
【００４４】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また前記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。機能の少なくとも一部は、集積回路などのハードウェアで実現しても良い。
【００４５】
本発明の以下の開示を含む。
（１）
ＲＧＢの各信号のそれぞれのヒストグラムを集計する第１から第３までのヒストグラム集計部と、前記第１から第３までのヒストグラム集計部により求められたヒストグラムの階級毎の度数に基づいてＲＧＢに依存しない階級毎の換算度数を求め、前記換算度数に依存する傾きを有するＲＧＢに依存しない入出力特性を求める演算部と、ＲＧＢの各信号のそれぞれと、前記演算部において求めた前記入出力特性とに基づいて、ＲＧＢの各信号に対して補正を行う第１から第３までの画像処理部と、を有することを特徴とする画像処理装置。
ヒストグラムの度数に対する演算量を減らすことで、簡素な回路、あるいは少ないＣＰＵ負荷で処理を行うことができる。
【００４６】
（２）
前記演算部は、
前記換算度数を、階級毎のＲＧＢの各信号の度数の加算により求めることを特徴とする（１）に記載の画像処理装置。
全画素に対して処理を行い、高い負荷を要するマトリックス演算を行うことなく、１画面の集計が終わった後に、ステップＳ２の演算を１回のみ行うことで代替しているため、より少ない計算量で画像処理を行うことができる。
【００４７】
（３）
前記演算部は、
前記換算度数を、階級毎のＲＧＢの各信号の度数に重み付けを行った後に加算することで求めることを特徴とする（１）に記載の画像処理装置。
画像内のどの色成分を重視するかを指定することができるようになる。特に、係数を輝度のマトリックス演算式の係数に近く設定することで、輝度の度数分布でコントラスト補正を行った結果により近い結果を得ることができる。
【００４８】
（４）
前記演算部は、
前記換算度数を、階級毎のＲＧＢの各信号の度数のうちの最小のものを選択することにより求めることを特徴とする（１）に記載の画像処理装置。
ＲＧＢで分布の形状が大きく異なる場合、図９に示すように、互いに打ち消しあって全体としてはほぼ変化がなくなる。これにより、入出力特性ｆ（Ｘ）に関する異常な補正が起こらないようになる。
【００４９】
（５）
前記演算部は、
前記第１から第３までのヒストグラム集計部により求められたヒストグラムの階級毎の度数の差分値を求め、
前記差分値の総計が小さい場合に（２）又は（３）に記載の演算を行い、
前記差分値の総計が大きい場合に（４）に記載の演算を行う
ことを特徴とする画像処理装置。
映像が原色に近い(＝Ｄｎが大きい)か否かに応じて、コントラスト補正の効果が高く画像における不具合が生じにくい方法を選択することができる。
【００５０】
（６）
ＲＧＢの各信号のそれぞれのヒストグラムを集計する第１から第３までのヒストグラム集計ステップと、
前記第１から第３までのヒストグラム集計ステップにより求められたヒストグラムの階級毎の度数に基づいてＲＧＢに依存しない階級毎の換算度数を求め、前記換算度数に依存する傾きを有するＲＧＢに依存しない入出力特性を求める演算ステップと、
ＲＧＢの各信号のそれぞれと、前記演算ステップにおいて求めた前記入出力特性とに基づいて、ＲＧＢの各信号に対して補正を行う第１から第３までの画像処理ステップと
を有することを特徴とする画像処理方法。
（７）
（６）に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、画像処理装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
Ａ…画像処理装置、１ａ・１ｂ・１ｃ…ヒストグラム集計部、３…演算部、５ａ・５ｂ・５ｃ…画像処理部。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2014106376.tif 000004
【図１Ｃ】
2014106376.tif 000005
【図１Ｄ】
2014106376.tif 000006
【図１Ｅ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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