(57)【要約】【課題】  非線形の補正演算等の複雑な演算を必要とすることなく、階調特性の優れた画像を生成することが可能な画像生成装置を提供する。【解決手段】  デジタル画像信号を複数の階調特性で処理し、複数の階調特性処理によって得られた複数のデジタル画像信号について、各々色補間処理と色再現処理を行ない、複数の階調特性処理に対応する複数の画像を生成する。その後、各画像の輝度分布を算出して、階調表現の優れた画像を選択する。【選択図】    図１
2006287702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の階調特性を格納している階調特性記憶手段と、
前記階調特性記憶手段から読み出された少なくとも２つ以上の階調特性を用いて、デジタル画像信号を加工し、生成された各画像の輝度分布を算出する分布算出手段と、
前記分布算出手段により算出された前記各画像の輝度分布に基づいて、前記生成された各画像から少なくとも１つの画像を選択する画像選択手段と
を有することを特徴とする画像生成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像生成装置において、
露出が適正となる前記デジタル画像信号のレベルが、複数の階調特性において全て等しいことを特徴とする画像生成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像生成装置において、
露出が適正となる前記デジタル画像信号のレベルが、複数の階調特性において全て異なることを特徴とする画像生成装置。
【請求項４】
請求項１記載の画像生成装置において、
前記分布算出手段は、前記画像を構成する全画素について輝度ヒストグラムを算出して、輝度分布とすることを特徴とする画像生成装置。
【請求項５】
請求項１記載の画像生成装置において、
前記分布算出手段は、輝度ヒストグラムの出力レベルを分割し、分割された領域毎に輝度の平均値を算出して輝度分布とすることを特徴とする画像生成装置。
【請求項６】
請求項１記載の画像生成装置において、
前記画像選択手段は、前記輝度分布の出力レベルの分布幅が大きい画像を選択することを特徴とする画像生成装置。
【請求項７】
請求項１記載の画像生成装置において、
前記画像選択手段は、前記輝度分布において分布数の標準偏差が小さい画像を選択することを特徴とする画像生成装置。
【請求項８】
請求項１記載の画像生成装置において、
前記画像選択手段は、前記輝度分布においてコントラストの高い画像を選択することを特徴とする画像生成装置。
【請求項９】
複数の階調特性を格納している階調特性記憶手段と、
前記階調特性記憶手段から読み出された少なくとも２つ以上の階調特性を用いて、デジタル画像信号を加工し、生成された各画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された各画像から少なくとも１つの画像を選択する画像選択手段と、
前記画像選択手段により選択されなかった画像を消去する消去手段と
を有することを特徴とする画像生成装置。
【請求項１０】
請求項９記載の画像生成装置において、
前記選択手段は、外部から操作可能に構成されていることを特徴とする画像生成装置。
【請求項１１】
請求項９記載の画像生成装置において、
前記消去手段によって消去されなかった画像を記憶することを特徴とする画像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル画像信号を階調特性によって処理して画像を生成する画像生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像生成装置は、撮像素子から出力されてＡ／Ｄ変換されたデジタル画像信号に対してホワイトバランス処理を施し、その後、固定の階調特性処理（ガンマ変換処理）を施し、色補間処理等を行って画像（ＪＰＥＧ等の圧縮画像）を生成していた。さらに、生成された画像（ＪＰＥＧ等の圧縮画像）の輝度分布（輝度ヒストグラム）を求め、求めた輝度分布に基づいて、例えば低輝度領域や高輝度領域を検出する。そして、検出された領域にダイナミックレンジ圧縮もしくは拡大により新たな階調を割り当て、ダイナミックレンジを有効活用して画像として表現することにより、高輝度領域を少なめにしたり、または低輝度領域を多めにする等の処理を行い、画像全体として明るさを均一化して、階調表現の良好な画像を得ていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２７２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記したように、階調補正は、生成された圧縮画像の輝度分布に基づいて行われるため、非線形等の複雑な補正演算を伴うものになる。そのため、階調補正に費やす時間が多大になり、例えばデジタルカメラに適用するとその連写速度を高速化することができないという問題点がある。また、階調補正に費やす時間を短くするためには、演算処理能力の高い、高価なマイクロコンピュータを搭載する必要があるという問題点がある。
【０００４】
本発明は、非線形の補正演算等の複雑な演算を必要とすることなく、階調特性の優れた画像を生成することが可能な画像生成装置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】
請求項１記載の画像生成装置は、複数の階調特性を格納している階調特性記憶手段と、前記階調特性記憶手段から読み出された少なくとも２つ以上の階調特性を用いて、デジタル画像信号を加工し、生成された各画像の輝度分布を算出する分布算出手段と、前記分布算出手段により算出された前記各画像の輝度分布に基づいて、前記生成された各画像から少なくとも１つの画像を選択する画像選択手段とを有することを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の画像生成装置は、請求項１記載の画像生成装置において、露出が適正となる前記デジタル画像信号のレベルが、複数の階調特性において全て等しいことを特徴とする。
請求項３記載の画像生成装置は、請求項１記載の画像生成装置において、露出が適正となる前記デジタル画像信号のレベルが、複数の階調特性において全て異なることを特徴とする。
【０００７】
請求項４記載の画像生成装置は、請求項１記載の画像生成装置において、前記分布算出手段は、前記画像を構成する全画素について輝度ヒストグラムを算出して、輝度分布とすることを特徴とする。
請求項５記載の画像生成装置は、請求項１記載の画像生成装置において、前記分布算出手段は、輝度ヒストグラムの出力レベルを分割し、分割された領域毎に輝度の平均値を算出して輝度分布とすることを特徴とする。
【０００８】
請求項６記載の画像生成装置は、請求項１記載の画像生成装置において、前記画像選択手段は、前記輝度分布の出力レベルの分布幅が大きい画像を選択することを特徴とする。
請求項７記載の画像生成装置は、請求項１記載の画像生成装置において、前記画像選択手段は、前記輝度分布において分布数の標準偏差が小さい画像を選択することを特徴とする。
【０００９】
請求項８記載の画像生成装置は、請求項１記載の画像生成装置において、前記画像選択手段は、前記輝度分布においてコントラストの高い画像を選択することを特徴とする。
請求項９記載の画像生成装置は、複数の階調特性を格納している階調特性記憶手段と、  前記階調特性記憶手段から読み出された少なくとも２つ以上の階調特性を用いて、デジタル画像信号を加工し、生成された各画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された各画像から少なくとも１つの画像を選択する画像選択手段と、前記画像選択手段により選択されなかった画像を消去する消去手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項１０記載の画像生成装置は、請求項９記載の画像生成装置において、前記選択手段は、外部から操作可能に構成されていることを特徴とする。
請求項１１記載の画像生成装置は、請求項９記載の画像生成装置において、前記消去手段によって消去されなかった画像を記憶することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、非線形の補正演算等の複雑な演算を必要とすることなく、階調特性の優れた画像を生成することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付の図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示すブロック図である。この実施形態は、デジタルカメラに本発明を適用したものである。
図１において、１は撮影レンズ、２はＣＣＤ、ＭＯＳセンサ等の撮像素子、３はＡ／Ｄ変換器、４はバッファメモリ、５はＣＰＵ、６はデジタルカメラの操作系、７はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits :特定用途向け集積回路）、８はＲＯＭ、９はメモリカード、１０はインターフェイス（例えば、ＵＳＢ）、１１はバスである。
【００１３】
次に、図１を用いて本実施形態における画像生成の概要について説明する。なお、デジタルカメラの撮影系は周知であるので、本実施形態の画像生成に関係する部分についてのみ説明する。ここで、デジタルカメラのＣＰＵ５は、ＲＯＭ８に格納された制御プログラムに基づいて、撮影前の準備制御を含む様々な制御を行い、かつＡＳＩＣ７は以下に説明する画像生成処理を行う。なお、ＡＳＩＣ７がＣＰＵ５の役割を全て実行することもある。
（デジタル画像信号）
撮像素子２は撮影レンズ１を通して得られた光学像をアナログ画像信号に変換し、このアナログ画像信号はＡ／Ｄ変換器３を介してデジタル画像信号に変換される。このデジタル画像信号は、通常、１０ビット（１０２４階調）から１２ビット（４０９６階調）の分解能を有する。こうして、撮像素子２からデジタルカメラに色再現処理されていない１０ビットから１２ビットのデジタル画像信号が入力される。ここで、デジタル画像信号として最終的に必要となるのは、通常８ビット（２５６階調）の階調幅のデジタル画像信号である。しかし、デジタル画像信号処理に起因する桁落ち等による画質劣化を防止するため、Ａ／Ｄ変換器３は最終的な出力の階調幅（８ビット）よりも広い階調幅のデジタル画像信号を生成している。なお、以下の説明では、Ａ／Ｄ変換器３が１２ビットのデジタル画像信号を出力するものとして説明する。さらに、以下の説明では、ＡＳＩＣ７が画像生成を行うものとして説明する。
【００１４】
デジタルカメラに入力されたデジタル画像信号は、メモリ（バッファメモリ４、メモリカード９、ＨＤＤ（図示せず）等）に一時記憶された後、処理毎に読み出されて使用される。
なお、デジタルカメラの露出制御に関しては、ＡＳＩＣ７がデジタル画像信号の出力から適正露出となるべきシャッタ速度および絞りの値を算出する。例えば、ＡＳＩＣ７は、１２ビットの各デジタル画像信号において、たえず１画素当たりの平均値が８００ＬＳＢとなるように、シャッタ速度および絞りの制御を行う。また、デジタル画像信号のみならず、撮像素子２から出力されるアナログ画像信号を増幅する増幅器（図示せず）の増幅率を変化させ、適性露出の制御を行う。
（ホワイトバランス処理）
ＡＳＩＣ７は、色再現処理されていないデジタル画像信号（ＲＡＷデータ）に対して、色温度補正を行うため、ホワイトバランス処理（無彩色に対して、Ｒ＝Ｇ＝Ｂとなるように所定のゲインを乗算する処理）を行う。これによって、白、灰色、黒といった無彩色が設定される。
【００１５】
図２（ａ）はホワイトバランス処理を行う前、図２（ｂ）はホワイトバランス処理を行った後のＲ，Ｇ，Ｂ（横軸）のバランスをパーセント（縦軸）で示す図である。具体的なホワイトバランス処理は、次のように行う。
Ｒ＝ＫＲ×Ｒ
Ｇ＝ＫＧ×Ｇ
Ｂ＝ＫＢ×Ｂ
ここで、ＫＲ、ＫＧ、ＫＢは係数であり、撮影時の環境における色温度に合わせて設定される。
（階調特性処理）
ＡＳＩＣ７は、デジタル画像信号をホワイトバランス処理した後、図３に示すような３つの階調特性を用いて１２ビットのデジタル画像信号を８ビットに圧縮する。階調特性による変換は、ガンマ変換処理やＬＵＴ（ルックアップテーブル）処理とも呼ばれる。ＬＵＴ処理とは、表１に示すような１２ビットから８ビット変換係数がテーブル形式にてメモリに記憶されており、１２ビットデータに対して上記テーブルを参照することにより、８ビットデータが得られることに起因している。
【００１６】
【表１】
2006287702.tif 000003
なお、図３に示す例では、３つの階調特性を示しているが、階調特性の数は任意でよい。また、複数の階調特性から少なくとも２つの階調特性を選択して、選択した１２ビットのデジタル画像信号を各々８ビットにしてもよい。
【００１７】
階調特性は、低レベル領域から高レベル領域にかけてその曲線の傾きが大きい程コントラストの高い出力となり、逆に傾きが小さいほどコントラストの低い出力となる。コントラストの高くなる階調特性による圧縮は比較的出力が飽和しやすく、コントラストの低い階調特性曲線は比較的出力が飽和し難いものの、ダイナミックレンジが有効に使われ難いので、階調特性曲線の設定には注意が必要となる。
【００１８】
次に、表１を参考して階調特性処理の具体例について説明する。表１によれば、デジタル画像信号の入力値が４００ＬＳＢであった場合、階調１によって処理された場合には出力信号レベルが５０ＬＳＢとなり、階調２によって処理された場合には出力信号レベルが６０ＬＳＢとなり、階調３によって処理された場合には出力信号レベルが７５ＬＳＢとなる。つまり、入力が同じ信号レベルであっても階調特性によって、処理後の出力信号レベルが変化することが分かる。したがって、前記した露出制御によって適正露出となるシャッタ速度や絞り値などの制御を行っても、階調特性の設定に応じて出力信号レベルが異なるため、再生された画像全体の明るさが変化する。
【００１９】
しかし、階調特性の設定方法によっては、適正露出の入力信号に対応する出力信号を、適正露出の出力信号にすることができる。これは、適正露出の入力信号とこれに対応する出力信号が、階調特性において、適正露出の出力信号となる一点のみにおいて交差させることで実現できる。例えば、露出の適正な入力信号が８００ＬＳＢであるとすると、８００ＬＳＢの入力信号に対して出力信号レベルが一定となる一点を各階調特性に設ければよい。このとき、前記適正露出の入力信号は、１２ビットから８ビットに変換する際における露出の規準レベルといえる。
【００２０】
ＡＳＩＣ７は、以上の階調特性処理を表１に示す階調１、２、３毎に行う。階調１、２、３毎に階調特性処理された８ビットのデジタル画像信号は、各々メモリに記憶される。
（色補間処理）
前記した階調特性処理までは、撮像素子２から出力される１画素当たりのデジタル画像信号は、Ｒ，Ｇ，Ｂ三原色中の一色に関する情報しか持ち合わせていない。これは、通常撮像素子２は、１画素単位にカラーフィルタと呼ばれる色フィルタで覆われており、図４に示すように各画素は一色の情報しか検出できないためである。
【００２１】
したがって、ＡＳＩＣ７は、各画素にＲ、Ｇ、Ｂの情報を持たせるため、メモリからデジタル画像信号を読み出し、周辺の同色情報を用いて色補間処理を行い、各画素に色情報を与え、再度メモリに記憶する。これにより、各画素は、図５に示すような三色の画像情報を得る。ＡＳＩＣ７は、色補間処理を階調処理（１、２、３）されたデジタル画像信号毎に行う。
（色再現処理）
ＡＳＩＣ７は、色補間処理されたデジタル画像信号を輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒに変換することにより色再現処理を行う。Ｒ、Ｇ、Ｂ信号から輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒへの変換は、一般的に次式による。
Ｙ＝０．２９９×Ｒ＋０．５８７×Ｇ＋０．１１４×Ｂ
Ｃｒ＝０．７１３×（Ｒ−Ｙ）
Ｃｂ＝０．５６４×（Ｂ−Ｙ）
ＡＳＩＣ７は、上記色再現処理を階調処理（１、２、３）されたデジタル画像信号毎に行う。
（輝度分布検出）
ＡＳＩＣ７は、色再現処理を行った後、デジタル画像信号から明るさの情報、すなわち輝度信号Ｙを得て、輝度分布を算出する。
【００２２】
図６（ａ）から（ｃ）は、同一の画像を異なる階調１、２、３にて処理した場合に算出される各輝度分布（輝度ヒストグラム）を示す（横軸：出力レベル（０〜２５５：暗〜明）、縦軸：分布数（頻度））。図６（ａ）から（ｃ）は、画像を構成する全画素における輝度分布を示している。
図７（ａ）から（ｃ）は、輝度分布（輝度ヒストグラム）の横軸を４分割（横軸：０〜６３、６４〜１２７、１２８〜１９１、１９１〜２５５）し、エリア毎の平均輝度（縦軸）を示している。これは、例えば５００万画素のＣＣＤにおいて、全画素における輝度分布を全て求めることを簡略化する意味がある。なお、本実施形態では、等間隔に４分割した例で記載しているが、分割数は任意でよい。また、分割領域も等間隔でなく、必要な重み付けのため０〜２５５（横軸）の間で細かく設定してもよい。また、画像自体を複数のエリアに分割して、分割されたエリア毎に輝度分布を算出してもよい。
（画像選択）
ＡＳＩＣ７は、算出された輝度分布から、分布最大出力レベル値（横軸）、分布最小出力レベル値（横軸）、標準偏差（縦軸）を算出し、算出結果を用いてダイナミックレンジが広いと判断される画像を選択する。表２を用いて選択例について説明する。
【００２３】
【表２】
2006287702.tif 000004
表２において、出力レベルは図６の横軸に相当し、分布数Ａ、Ｂ、Ｃは図６の縦軸に相当する。
具体的な選択例を、次の（１）〜（３）に示す。
（１）（分布最大出力レベル値−分布最小出力レベル値）の幅が最大の画像、すなわちコントラストが高い画像を選択する。
【００２４】
表２の場合、次の手順によって、Ｃが選択される。
Ａ：（分布最大出力レベル値−分布最小出力レベル値）＝２５５−２１＝２３４
Ｂ：（分布最大出力レベル値−分布最小出力レベル値）＝２５５−２１＝２３４
Ｃ：（分布最大出力レベル値−分布最小出力レベル値）＝２５５−１＝２５４
したがって、（分布最大出力レベル値−分布最小出力レベル値）の幅が最大の画像はＣであり、Ｃの画像が選択される。
（２）分布数の標準偏差が最小（均一に分布している）の画像を選択する。
【００２５】
Ａの標準偏差：１４４６＞Ｂの標準偏差：９９３＞Ｃの標準偏差：８８２
したがって、標準偏差が最小の画像はＣであり、Ｃの画像が選択される。
（３）分布レベル幅（数）が最大の画像（未分布レベル幅（数）が最小の画像）を選択する。
Ａ：分布レベル幅（数）２３５／未分布レベル数２１
Ｂ：分布レベル幅（数）２３５／未分布レベル数２１
Ｃ：分布レベル幅（数）２５５／未分布レベル数１
したがって、分布レベル幅（数）は、Ｃ＝２５５＞Ａ＝Ｂ＝２３５となる。また、未分布レベル数は、Ａ＝Ｂ＝２１＞Ｃ＝１となる。分布レベル幅（数）が最大の画像はＣ（２５５）であり、未分布レベル数最小の画像はＣ（１）である。したがって、Ｃの画像が選択される。
【００２６】
なお、光源等の全体に対して無視できるサイズの輝点の影響を除くために、総画素数に対して所定の割合以下の分布レベルを除いた条件、例えば総画素数の１％以下の分布レベルを除くなどして、上記内容を満たす画像を選択してもよい。
（第１の処理例）
図８は、前記した（デジタル画像信号）→（ホワイトバランス処理）→（階調特性処理）→（色補間処理）→（色再現処理）→（輝度分布検出）→（画像選択）という一連の処理を実行する第１のフローチャートである。ただし、このフローチャートでは、ホワイトバランス処理と色補間処理と色再現処理は、図示を省略している。
【００２７】
デジタル画像信号が入力されると、ステップＳ１１において、処理回数ｎが設定される。処理回数とは、図３に示す複数の階調特性に基づいて階調特性処理を実行する回数である。したがって、この実施形態では３回になる。
ステップＳ１２において処理回数がｎ回になったか否かを判定する。この場合には、まだ処理が１回も行われていないので、ＮＯと判定され、ステップＳ１３に進む。
【００２８】
ステップＳ１３において、階調１が設定される。
ステップＳ１４において、信号変換（１２ビットから８ビットへの変換）が行われる。
ステップＳ１５において、輝度分布が算出される。
ステップＳ１６において、算出された輝度分布をメモリに記憶する。
ステップＳ１７において、ｎの値を＋１だけ更新し、ステップＳ１２に戻る。
【００２９】
ステップＳ１２において、ｎの値がステップＳ１１で設定した値と等しいと判定されるまで、ステップＳ１２からステップＳ１７の処理が繰り返される。
ステップＳ１２において、ｎの値がステップＳ１１で設定した値と等しいと判定された場合（本実施形態ではｎ＝３）はステップＳ１８に進む。
ステップＳ１８において、メモリに記憶された各輝度分布が読み出される。
【００３０】
ステップＳ１９において、各輝度分布（ダイナミックレンジ）が比較され、ステップＳ２０において、前記表２に関して説明した選択規準に応じて、画像が選択される。
ステップＳ２１において不要な画像がメモリから消去され、ステップＳ２０で選択された画像がメモリに記憶される。
第１の処理例によれば、あらかじめ複数の階調特性に基づいて階調特性処理を実行し、得られた複数の画像の輝度分布から最適な画像を選択することができるので、複雑な演算等が不要になる。
【００３１】
なお、第１の処理例では、ステップＳ２０、Ｓ２１において、自動的に１つの画像を選択し、不要な画像は消去したが、本発明はこれに限定されるものではなく、選択される画像は複数でもよい。さらに、複数の画像を液晶モニタに表示させ、操作系６を用いて（図１参照）、操作者に適切な画像を選択させ、選択されなかった画像を消去するようにしてもよい。
（第２の処理例）
図９は、前記した（デジタル画像信号）→（ホワイトバランス処理）→（階調特性処理）→（色補間処理）→（色再現処理）→（輝度分布検出）→（画像選択）という一連の処理を実行する第２のフローチャートである。ただし、このフローチャートでは、ホワイトバランス処理と色補間処理と色再現処理は、図示を省略している。
【００３２】
デジタル画像信号が入力されると、ステップＳ３１において、処理回数ｎが設定される。処理回数とは、図３に示す複数の階調特性に基づいて階調特性処理を実行する回数である。したがって、この実施形態では３回になる。
ステップＳ３２において処理回数がｎ回になったか否かを判定する。この場合には、まだ処理が１回も行われていないので、ＮＯと判定され、ステップＳ３３に進む。
【００３３】
ステップＳ３３において、階調ｎが１に設定される。
ステップＳ３４において、信号変換（１２ビットから８ビットへの変換）が行われ、変換された信号がメモリに記憶される。
ステップＳ３５において、ｎの値を＋１だけ更新し、ステップＳ３２に戻る。
ステップＳ３２において、ｎの値がステップＳ３１で設定した値と等しいと判定されるまで、ステップＳ３２からステップＳ３５の処理が繰り返される。
【００３４】
ステップＳ３２において、ｎの値がステップＳ３１で設定した値と等しいと判定された場合（本実施形態ではｎ＝３）はステップＳ３６に進む。
ステップＳ３６において、ステップＳ３１と同様に、処理回数ｎが再び設定され、処理回数ｎを初期値（１）に戻す。
ステップＳ３７において、処理回数がｎ回になったか否かを判定する。この場合には、まだ処理が１回も行われていないのでＮＯと判定され、ステップＳ３８に進む。
【００３５】
ステップＳ３８において、階調番号が設定される。この場合、階調番号は１である。
ステップＳ３９において、ステップＳ３４においてメモリに記憶された変換信号のうち、階調番号１に対応する変換信号が読み出される。
ステップＳ４０において、輝度分布が算出され、メモリに記憶される。
ステップＳ４１において、ｎの値を＋１だけ更新し、ステップＳ３７に戻る。
【００３６】
ステップＳ３７において、ｎの値がステップＳ３６で設定した値と等しいと判定されるまで、ステップＳ３７からステップＳ４１の処理が繰り返される。
ステップＳ３７において、ｎの値がステップＳ３６で設定した値と等しいと判定された場合（本実施形態ではｎ＝３）はステップＳ４２に進む。
ステップＳ４２において、ステップＳ４０で記憶した各階調の輝度分布がメモリから読み出される。
【００３７】
ステップＳ４３において、各輝度分布（ダイナミックレンジ）が比較され、ステップＳ４４において、前記表２に関して説明した選択規準に応じて、画像が選択される。
ステップＳ４５において不要な画像がメモリから消去され、ステップＳ４４で選択された画像がメモリに記憶される。
なお、第２の処理例では、ステップＳ４４、Ｓ４５において、自動的に１つの画像を選択し、不要な画像は消去したが、本発明はこれに限定されるものではなく、選択される画像は複数でもよい。さらに、複数の画像を液晶モニタに表示させ、操作系６を用いて（図１参照）、操作者に適切な画像を選択させ、選択されなかった画像を消去するようにしてもよい。
（第３の処理例）
図１０は、前記した（デジタル画像信号）→（ホワイトバランス処理）→（階調特性処理）→（色補間処理）→（色再現処理）→（輝度分布検出）→（画像選択）という一連の処理を実行する第３のフローチャートである。ただし、このフローチャートでは、ホワイトバランス処理と色補間処理と色再現処理は、図示を省略している。
【００３８】
デジタル画像信号が入力されると、ステップＳ５１において、処理回数ｎが設定される。処理回数とは、図３に示す複数の階調特性に基づいて階調特性処理を実行する回数である。したがって、この実施形態では３回になる。
ステップＳ５２において処理回数が（ｎ＋１）回になったか否かを判定する。この場合には、処理が１回も行われていないので、ＮＯと判定され、ステップＳ５３に進む。
【００３９】
ステップＳ５３において、処理回数ｎが１か否かを判定する。この場合には、最初の処理なのでＹＥＳと判定され、ステップＳ５４に進む。
ステップＳ５４において、階調ｎが設定される。この場合には、階調ｎが１に設定される。
ステップＳ５５において、信号変換（１２ビットから８ビットへの変換）が行われる。
【００４０】
ステップＳ５６において、輝度分布が算出される。
ステップＳ５７において、算出された輝度分布をメモリに記憶する。
ステップＳ５８において、ｎの値を＋１だけ更新し、ステップＳ５２に戻る。
ステップＳ５２において、処理回数が（ｎ＋１）を超えたか否かを判定する。現段階では処理回数が（ｎ＋１）を超えていないのでＮＯと判定され、ステップＳ５３に進む。
【００４１】
ステップＳ５３において、処理回数ｎが１か否かが判定され、ｎ＝２であるから（ステップＳ５８参照）ＮＯと判定され、ステップＳ５９に進む。
ステップＳ５９において、階調ｎを２に設定する。
ステップＳ６０において、信号変換（１２ビットから８ビットへの変換）が行われる。
ステップＳ６１において、輝度分布が算出される。
【００４２】
ステップＳ６２において、算出された輝度分布をメモリに記憶する。
ステップＳ６３において、ステップＳ５７で記憶された輝度分布（ダイナミックレンジ）とステップＳ６２で記憶された輝度分布（ダイナミックレンジ）とが比較され、ステップＳ６４において、前記表２に関して説明した選択規準に応じて、画像が選択される。
ステップＳ６５において、不要な画像、及び輝度分布がメモリから消去される。
【００４３】
ステップＳ６６において、ｎの値を＋１だけ更新し、ステップＳ５２に戻る。
以後、処理回数ｎが（ｎ＋１）を超えるまで、ステップＳ５２からステップＳ６６の処理が繰り返される。
第３の処理例が、第１、第２の処理例と異なるのは、ステップＳ６５において不要な画像を消去しているため、メモリ容量が少なくてすむ点である。
（第４の処理例）
図１１は、本実施形態の第４の処理例を示す図である。
【００４４】
図１１に示すように、ステップＳ７１においてデジタル画像信号が入力され、ステップＳ７２において階調１、２、３が選択される。
ステップＳ７３において、各階調１、２、３は各々デジタル画像信号を階調特性処理する。
ステップＳ７４において、階調特性処理された各デジタル画像信号は信号変換（色補間処理と色再現処理）される。
【００４５】
ステップＳ７５において、階調特性処理された各デジタル画像信号は画像として生成される。
ステップＳ７６において、画像毎に輝度分布が検出される。
ステップＳ７７において、検出された輝度分布に基づいて、表２に関して説明した選択規準にしたがって、画像の選択が行われる。
【００４６】
ステップＳ７８において、選択されなかった画像がメモリから消去され、選択された画像だけが残る。
この処理例によれば、各処理が平行して行われるので、画像生成と選択を短時間で行うことができる。
なお、この処理例では、ステップＳ７７において選択される画像は複数でもよい。さらに、複数の画像を液晶モニタに表示させ、操作系６を用いて（図１参照）、操作者に適切な画像を選択させ、選択されなかった画像を消去するようにしてもよい。
【００４７】
以上の説明から明らかなように、高機能なマイクロコンピュータを必要とすることなく、またデジタルカメラの場合には連写速度を犠牲にすることなく、階調特性の優れた画像を生成する画像生成装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、デジタルカメラ等の画像生成の分野において、産業上大いに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】ホワイトバランス処理を説明するための図である。
【図３】複数の階調特性を示す図である。
【図４】撮像素子から出力される各画素から一色の情報しか検出できないことを示す図である。
【図５】色補間処理によって各画素にＲ、Ｇ、Ｂの情報を持たせた状態を示す図である。
【図６】同一の画像を異なる３つの階調特性処理した場合に検出される各輝度分布を示す図である。
【図７】同一の画像を異なる３つの階調特性処理し、横軸を４つのエリアに分割して算出されたエリア毎の平均輝度（縦軸）を示す図である。
【図８】本実施形態の第１の処理例を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態の第２の処理例を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態の第３の処理例を示すフローチャートである。
【図１１】本実施形態の第４の処理例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  撮影レンズ、２  撮像素子、３  Ａ／Ｄ変換器、４  バッファメモリ、５  ＣＰＵ、６  デジタルカメラの操作系、７  ＡＳＩＣ、８  ＲＯＭ、９  メモリカード、１０  インターフェイス、１１  バス
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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