(57)【要約】【課題】  最適な画像処理パラメータを算出することのできる構成の画像処理装置と撮像装置、記録媒体および画像処理プログラムの提供。【解決手段】  記憶部100 には、校正用画像が記憶されている。特徴量算出部102 は、制御部105 の制御に基づき記憶部100 から転送された校正用画像から特徴量を算出する。目標値設定部101 は、制御部105の制御に基づき外部I/F106 を通じて目標値の設定を行う。パラメータ算出部103 は、制御部105 の制御に基づき、特徴量算出部102 から算出された特徴量と目標値設定部101 で設定された目標値を用いて画像処理のパラメータを算出し、算出したパラメータを出力部104 へ転送する。【選択図】    図１
2006050390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル化された画像を処理する画像処理装置において、校正用画像を前記画像処理装置に記憶する記憶手段と、目標値を設定する目標値設定手段と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出手段と、前記目標値および前記特徴量の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータを出力する出力手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記特徴量算出手段は、前記校正用画像の輝度値を算出する輝度値算出手段と、前記輝度値に対して周波数変換を行い周波数成分を算出する周波数算出手段と、を有す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】
前記特徴量算出手段は、前記校正用画像に含まれる複数のチャート部分を抽出するチャート抽出手段と、前記各チャートから色情報を算出する色情報算出手段と、を有す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】
前記パラメータ算出手段は、前記目標値設定手段および前記特徴量算出手段の情報を用いて演算を行う演算手段と、前記演算手段から得られた情報を用いてエッジ強調処理に用いるフィルタを算出するフィルタ算出手段と、を有す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】
前記パラメータ算出手段は、色変換に用いる変換マトリクスを算出する変換マトリクス算出手段を有す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６】
デジタル化された画像を処理する画像処理装置において、校正用画像を前記画像処理装置に記憶する記憶手段と、目標値を設定する目標値設定手段と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出手段と、前記目標値と前記特徴量を比較する比較手段と、前記比較手段の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータを出力する出力手段と、前記パラメータを前記特徴量算出手段へ転送するか前記出力手段へ転送するかを判断する判断手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
前記特徴量算出手段は、前記校正用画像に含まれる複数のチャート部分を抽出するチャート抽出手段と、前記各チャートから色情報を抽出する色情報抽出手段と、各チャートの色情報の真値を設定する色情報真値設定手段と、前記色情報と前記真値との差を算出する色差算出手段と、を有することを特徴とする請求項６ に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記パラメータ算出手段は、色変換に用いる変換マトリクスを算出する変換マトリクス算出手段と、変換マトリクスの次数を設定するマトリクス次数設定手段とを有することを特徴とする請求項６ に記載の画像処理装置。
【請求項９】
デジタル化された画像を処理する画像処理装置において、校正用画像を前記画像処理装置に記憶する記憶手段と、目標値を設定する目標値設定手段と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出手段と、前記目標値と前記特徴量を比較する比較手段と、前記比較手段の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータを用いて画像処理を行う画像処理手段と、前記パラメータを出力する出力手段と、前記画像処理手段で処理された画像を前記特徴量算出手段へ転送するか前記パラメータ算出手段で算出された前記パラメータを前記出力手段へ転送するかを判断する判断手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
前記特徴量算出手段は、前記校正用画像に含まれる複数のチャート部分を抽出するチャート抽出手段と、前記各チャートからノイズ量を算出するノイズ量算出手段と、を有することを特徴とする請求項９ に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記画像処理手段は、画像の注目画素を中心とする局所領域を抽出する局所領域抽出手段と、前記注目画素に対するノイズ量を算出するノイズ量算出手段と、前記ノイズ量に対するゲインを設定するゲイン設定手段と、前記ノイズ量および前記ゲインの情報を用いて前記局所領域に対してノイズ低減処理を行うノイズ低減手段と、を有することを特徴とする請求項９ に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記記憶手段は、前記画像処理装置に着脱可能な外部記憶手段を有することを特徴とする、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１３】
画像を撮影する撮影手段と、前記撮影された画像信号をデジタル信号に変換する前処理手段と、前記デジタル信号に対する信号処理手段と、前記信号処理手段の出力信号が転送される出力手段とからなる撮影モード設定部、および、
前記撮影手段で撮影された校正用画像を記憶する記憶手段と、目標値を設定する目標値設定手段と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出手段と、前記目標値および前記特徴量の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータを出力する前記出力手段とからなる画像処理パラメータモード設定部とを有し、前記パラメータ算出手段は、撮影用に変換した画像処理のパラメータを前記信号処理手段に転送することを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】
画像を撮影する撮影手段と、前記撮影された画像信号をデジタル信号に変換する前処理手段と、前記デジタル信号に対する信号処理手段と、前記信号処理手段の出力信号が転送される出力手段とからなる撮影モード設定部、および、
前記撮影手段で撮影された校正用画像を記憶する記憶手段と、目標値を設定する目標値設定手段と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出手段と、前記目標値と前記特徴量を比較する比較手段と、前記比較手段の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータを出力する出力手段と、前記パラメータを前記特徴量算出手段へ転送するか前記出力手段へ転送するかを判断する判断手段とからなる画像処理パラメータモード設定部とを有し、前記パラメータ算出手段は、撮影用に変換した画像処理のパラメータを前記信号処理手段に転送することを特徴とする撮像装置。
【請求項１５】
画像を撮影する撮影手段と、前記撮影された画像信号をデジタル信号に変換する前処理手段と、前記デジタル信号に対する信号処理手段と、前記信号処理手段の出力信号が転送される出力手段とからなる撮影モード設定部、および、
前記撮影手段で撮影された校正用画像を記憶する記憶手段と、目標値を設定する目標値設定手段と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出手段と、前記目標値と前記特徴量を比較する比較手段と、前記比較手段の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータを用いて画像処理を行う画像処理手段と、前記パラメータを出力する出力手段と、前記画像処理手段で処理された画像を前記特徴量算出手段へ転送するか前記パラメータ算出手段で算出された前記パラメータを前記出力手段へ転送するかを判断する判断手段とからなる画像処理パラメータモード設定部とを有し、前記パラメータ算出手段は、撮影用に変換した画像処理のパラメータを前記信号処理手段に転送することを特徴とする撮像装置。
【請求項１６】
予め設定された画質の目標値と校正用画像により最適な画像処理パラメータの画像信号データが記録される記録媒体において、
校正用画像を記憶する記憶処理と、目標値を設定する目標値設定処理と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出処理と、前記目標値および前記特徴量の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出処理とがなされた画像信号データを保持する手段が設けられていることを特徴とする記録媒体。
【請求項１７】
予め設定された画質の目標値と校正用画像により最適な画像処理パラメータの画像信号データが記録される記録媒体において、
校正用画像を前記画像処理装置に記憶する記憶処理と、目標値を設定する目標値設定処理と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出処理と、前記目標値と前記特徴量を比較する比較処理と、前記比較処理の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出処理と、前記パラメータを出力する出力処理と、前記パラメータを前記特徴量算出処理へ転送するか前記出力処理へ転送するかを判断する判断処理とがなされた画像信号データを保持する手段が設けられていることを特徴とする記録媒体。
【請求項１８】
予め設定された画質の目標値と校正用画像により最適な画像処理パラメータの画像信号データが記録される記録媒体において、
校正用画像を記憶する記憶処理と、目標値を設定する目標値設定処理と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出処理と、前記目標値と前記特徴量を比較する比較処理と、前記比較処理の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出処理と、前記パラメータを用いた画像処理と、前記画像処理された画像を前記特徴量算出処理へ転送するか前記パラメータ算出処理で算出された前記パラメータを前記出力処理へ転送するかを判断する判断処理とがなされた画像信号データを保持する手段が設けられていることを特徴とする記録媒体。
【請求項１９】
コンピュータに、校正用画像を読み込む手順と、前記校正用画像の特徴量を算出する手順と、設定された目標値と前記算出された特徴量を用いて画像処理のパラメータを算出する手順と、前記パラメータの算出結果を出力する手順とを実行させるための画像処理プログラム。
【請求項２０】
コンピュータに、校正用画像を読み込む手順と、前記校正用画像の特徴量を算出する手順と、設定された目標値と前記算出された特徴量の比較を行う手順と、前記算出された特徴量が目標値に満たなければ画像処理のパラメータを算出する手順と、前記パラメータを前記特徴量算出の処理に帰還させる手順と、前記算出された特徴量が目標値を満たせば前記パラメータを出力する手順とを実行させるための画像処理プログラム。
【請求項２１】
コンピュータに、校正用画像を読み込む手順と、前記校正用画像に対して所定の画像処理を行う手順と、前記画像処理後の校正用画像の特徴量を算出する手順と、設定された目標値と前記算出された校正用画像の特徴量の比較を行う手順と、前記算出された特徴量が目標値に満たなければ前記画像処理に帰還させる手順と、前記算出された特徴量が目標値を満たせば前記パラメータを出力する手順とを実行させるための画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、校正用画像を用いて画像処理パラメータを決定する画像処理装置等に関し、より詳細には校正用画像を用いて、ノイズ量、周波数特性、色情報および色差を算出し、画像処理パラメータを決定することが可能な、画像処理装置と撮像装置、記録媒体および画像処理プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像処理装置や撮像装置における個体差を取り除くため、校正用画像を用いて補正を行う方法が提案されている。特許文献１には、デジタルカメラ、ビデオカメラ等デジタル方式の画像入力装置において、結像光学系の諸収差、色収差、イメージセンサーの色彩再現性、画素欠陥等を改善する方法が開示されている。また、特許文献２には、互いに反射率の異なる3 種類以上のグレーチャートを含む校正用画像を撮像素子により撮像して、その結果得られる信号を用いてノイズの関数情報を算出する方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平11-205652号公報
【特許文献２】特開2004-128985号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、校正用画像の他に，予め望ましい画像を記憶しておく必要があり、メモリ量が膨大になるという問題があった。また、特許文献２では、ノイズ以外の情報については対応することができない、という問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑み、予め画質の目標値を設定しておき、前記目標値と校正用画像を用いることで、最適な画像処理パラメータを算出することのできる画像処理装置と撮像装置、記録媒体およ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】
(1)上記目的を達成するために、本発明の第１の実施形態にかかる画像処理装置は、
デジタル化された画像を処理する画像処理装置において、校正用画像を前記画像処理装置に記憶する記憶手段と、目標値を設定する目標値設定手段と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出手段と、前記目標値および前記特徴量の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータを出力する出力手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
この発明に関する実施の形態は、図1〜図5に示される第1 の実施形態例が対応する。前記構成の記憶手段は図1および図4に示される記憶部100 が、目標値設定手段は第1 図および第4 図に示される目標値設定部101 が、特徴量算出手段は図1、図2および図4に示される特徴量算出部102 が、パラメータ算出手段は図1、図3および図4に示されるパラメータ算出部103 が、出力手段は図1および図4に示される出力部104 がそれぞれ該当する。
【０００８】
この発明の好ましい適用例は、図1に示される記憶部100 にて校正用画像を記憶し、目標値設定部101 にて目標値を設定し、特徴量算出部102 にて前記校正用画像の特徴量を算出し、パラメータ算出部103 にて目標値設定部101 と特徴量算出部102 の情報を用いてパラメータの算出を行い、出力部104 にて上記パラメータを出力する画像処理装置である。
【０００９】
本発明の第１の実施形態にかかる画像処理装置は、校正用画像と目標値を用いて画像処理のパラメータを出力するものである。このため、目標値を満足するような画像処理パラメータを得る事ができる。
【００１０】
(2) また、本発明の第１の実施形態にかかる画像処理装置は、前記特徴量算出手段は、前記校正用画像の輝度値を算出する輝度値算出手段と、前記輝度値に対して周波数変換を行い周波数成分を算出する周波数算出手段と、を有することを特徴とする。この発明に関する実施の形態は、図1〜図5に示される第1 の実施形態例が対応する。前記構成の輝度値算出手段は図2に示される輝度信号算出部200 が、周波数算出手段は図2に示されるDCT 部201 がそれぞれ該当する。この発明の好ましい適用例は、図2に示される輝度信号算出部200 にて輝度値を算出し，DCT 部201 にて上記輝度値に対して周波数変換を行う画像処理装置である。この発明は、校正用画像の周波数特性を算出するものである。このため、校正用画像の特徴量として周波数特性を用いることができる。
【００１１】
(3) また、本発明の第１の実施形態にかかる画像処理装置は、前記特徴量算出手段は、前記校正用画像に含まれる複数のチャート部分を抽出するチャート抽出手段と、前記各チャートから色情報を算出する色情報算出手段と、を有することを特徴とする。この発明に関する実施の形態は、図1〜図5に示される第1 の実施形態例が対応する。前記構成のチャート抽出手段は図2に示されるチャート抽出部300 が、色情報算出手段は図2に示される色情報算出部302 がそれぞれ該当する．この発明の好ましい適用例は、図2に示されるチャート抽出部300にて校正用画像のチャートの抽出を行い、色情報算出部302 にて前記チャートの色情報を算出する画像処理装置である。この発明は、校正用画像のチャート部の色情報を算出するものである。このため、校正用画像の特徴量として色情報を用いることができる。
【００１２】
(4) また、本発明の第１の実施形態にかかる画像処理装置は、前記パラメータ算出手段は、前記目標値設定手段および前記特徴量算出手段の情報を用いて演算を行う演算手段と、前記演算手段から得られた情報を用いてエッジ強調処理に用いるフィルタを算出するフィルタ算出手段と、を有することを特徴とする。この発明に関する実施の形態は、図1〜図5に示される第1 の実施形態例が対応する。前記構成の演算手段は図3に示される演算部400 が、フィルタ算出手段は第3 図に示されるフィルタ係数算出部401 がそれぞれ該当する。この発明の好ましい適用例は、図4に示される演算部400 にて目標値設定部101 および特徴量算出部102 の情報を用いてフィルタ算出に用いる情報を算出し、フィルタ係数算出部401 にてエッジ強調処理に用いるフィルタ係数を算出する画像処理装置である。この発明は、エッジ強調処理に用いるフィルタを算出するものである。このため、特徴量と目標値からエッジ強調フィルタを算出でき、高品位なエッジ強調フィルタを算出することができる。
【００１３】
(5) また、本発明の第１の実施形態にかかる画像処理装置は、前記パラメータ算出手段は、色変換に用いる変換マトリクスを算出する変換マトリクス算出手段を有することを特徴とする。この発明に関する実施の形態は、図1〜図5に示される第1 の実施形態例が対応する。前記構成の変換マトリクス算出手段は図3に示されるマトリクス係数算出部501 が該当する。この発明の好ましい適用例は、図3に示されるXYZ 計算部500 にて目標値設定部101 の情報を用いてXYZ 色度値を算出し、マトリクス係数算出部501 にてXYZ 計算部500 と特徴量算出部102 の情報を用いてマトリクス係数を算出する画像処理装置である。この発明は、色変換に用いるマトリクスを算出するものである。このため、校正用画像の色情報を用いて高精度な色変換マトリクスを算出することができる．
【００１４】
(6) 本発明の第２の実施形態にかかる画像形成装置は、
デジタル化された画像を処理する画像処理装置において、校正用画像を前記画像処理装置に記憶する記憶手段と、目標値を設定する目標値設定手段と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出手段と、前記目標値と前記特徴量を比較する比較手段と、前記比較手段の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータを出力する出力手段と、前記パラメータを前記特徴量算出手段へ転送するか前記出力手段へ転送するかを判断する判断手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この発明に関する実施の形態は、図6〜図9に示される第2 の実施形態例が対応する。前記構成の記憶手段は図6に示される記憶部100 が、目標値設定手段は第6 図に示される目標値設定部101が、特徴量算出手段は図6および図7に示される特徴量算出部1002 が、比較手段は図6に示される比較部150 が、パラメータ算出手段は図6および図8に示されるパラメータ算出部1003 が、出力手段は図6に示される出力部104 が、判断手段は図6に示される制御部105 がそれぞれ該当する。この発明の好ましい適用例は、図6に示される記憶部100 にて校正用画像を記憶し、目標値設定部101 にて目標値を設定し，特徴量算出部1002 にて前記校正用画像の特徴量を算出し、比較部150 にて前記目標値と前記特徴量の比較を行い、パラメータ算出部1003 にて比較部150 の情報を用いてパラメータの算出を行い、制御部105 にてパラメータ算出部1003 にて算出されたパラメータを特徴量算出部1002 へ転送するか判断し，出力部104 にて上記パラメータを出力する画像処理装置である。
【００１６】
本発明の第２の実施形態にかかる画像形成装置は、特徴量と目標値を比較することによって画像処理のパラメータを出力するものである。このように、特徴量と目標値を比較し、目標値を満足するまで画像処理パラメータの算出を行うため、目標値を満たす画像処理パラメータを得る事ができる。
【００１７】
(7) また、本発明の第２の実施形態にかかる画像形成装置において、前記特徴量算出手段は、前記校正用画像に含まれる複数のチャート部分を抽出するチャート抽出手段と、前記各チャートから色情報を抽出する色情報抽出手段と、各チャートの色情報の真値を設定する色情報真値設定手段と、前記色情報と前記真値との差を算出する色差算出手段と、を有することを特徴とする。この発明に関する実施の形態は、図6〜図9に示される第2 の実施形態例が対応する。前記構成のチャート抽出手段は図7に示されるチャート抽出部600 が、色情報抽出手段は図7に示されるチャートLab 算出部602 が、色情報真値設定手段は図7に示されるLab 設定部604 が、色差算出手段は図7に示される色差算出部603 がそれぞれ該当する。この発明の好ましい適用例は、図7に示されるチャート抽出部600 にて校正用画像のチャート部を抽出し、チャートLab 算出部602にてチャート部の色情報を算出し、Lab 設定部604 にてチャート部の色情報の真値を設定し、色差算出部603 にて上記チャート部の算出された色情報と真値との差を求める画像処理装置である。この発明は、色情報と真値との差から色差を算出するものである。このため、校正用画像の特徴量として色差を用いることができる。
【００１８】
(8) また、本発明の第２の実施形態にかかる画像形成装置において、前記パラメータ算出手段は、色変換に用いる変換マトリクスを算出する変換マトリクス算出手段と、変換マトリクスの次数を設定するマトリクス次数設定手段と、を有することを特徴とする。この発明に関する実施の形態は、図6〜図9に示される第2 の実施形態例が対応する。前記構成のマトリクス次数設定手段は図8に示されるマトリクス次数設定部700 が該当する．この発明の好ましい適用例は、図8に示されるマトリクス次数設定部700 にて比較部150 の情報を用いて色変換マトリクスの次数を設定する画像処理装置である。この発明は、色変換に用いるマトリクスの次数を設定するものである。このため、色変換マトリクスの次数を大きくすることにより，変換精度が高まる。
【００１９】
(9) 本発明の第３の実施形態にかかる画像形成装置は、
デジタル化された画像を処理する画像処理装置において、校正用画像を前記画像処理装置に記憶する記憶手段と、目標値を設定する目標値設定手段と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出手段と、前記目標値と前記特徴量を比較する比較手段と、前記比較手段の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータを用いて画像処理を行う画像処理手段と、前記パラメータを出力する出力手段と、前記画像処理手段で処理された画像を前記特徴量算出手段へ転送するか前記パラメータ算出手段で算出された前記パラメータを前記出力手段へ転送するか判断する判断手段と、を有することを特徴とする。
【００２０】
この発明に関する実施の形態は、図10〜図14に示される第3 の実施形態例が対応する。前記構成の記憶手段は図10に示される記憶部100 が、目標値設定手段は図10に示される目標値設定部101 が、特徴量算出手段は図10および図11に示される特徴量算出部1102 が、比較手段は図10に示される比較部150 が、パラメータ算出手段は図10および図12に示される画像処理部151 が、画像処理手段は図10および図12に示される画像処理部151 が、出力手段は図10に示される出力部104 が、判断手段は図10に示される制御部105 がそれぞれ該当する。この発明の好ましい適用例は，図10に示される記憶部100 にて校正用画像を記憶し、目標値設定部101 にて目標値を設定し、特徴量算出部1102 にて前記校正用画像の特徴量を算出し、比較部150 にて前記目標値と前記特徴量の比較を行い、画像処理部151 にて比較部150 の情報を用いてパラメータの算出を行い、画像処理部151 にて校正用画像の画像処理を行い、制御部105 にて画像処理部151 にて処理された画像を特徴量算出部1102 へ転送するか否かを判断し、出力部104 にて上記パラメータを出力する画像処理装置である。
【００２１】
本発明の第３の実施形態にかかる画像形成装置は、特徴量と目標値を比較することによって画像処理のパラメータを出力するものである。このように、特徴量と目標値を比較し、目標値を満足するまで画像処理パラメータの算出を行うので、目標値を満たす画像処理部パラメータを得る事ができる。
【００２２】
(10) また、本発明の第３の実施形態にかかる画像形成装置において、前記特徴量算出手段は、前記校正用画像に含まれる複数のチャート部分を抽出するチャート抽出手段と、前記各チャートからノイズ量を算出するノイズ量算出手段と、を有することを特徴とする。この発明に関する実施の形態は、図10〜図14に示される第3 の実施形態例が対応する。前記構成のチャート抽出手段は図11に示されるチャート抽出部800 が、ノイズ量算出手段は図11に示されるノイズ算出部802 が、それぞれ該当する。この発明の好ましい適用例は、図11に示されるチャート抽出部800 にて校正用画像のチャート部を抽出し、ノイズ算出部802 にて上記チャート部のノイズ量を算出する画像処理装置である。この発明は、校正用画像のノイズ量を算出するものである。このため、校正用画像の特徴量としてノイズ量を用いることができる。
【００２３】
(11) また、本発明の第３の実施形態にかかる画像形成装置において、画像処理手段は、画像の注目画素を中心とする局所領域を抽出する局所領域抽出手段と、前記注目画素に対するノイズ量を算出するノイズ量算出手段と、前記ノイズ量に対するゲインを設定するゲイン設定手段と、前記ノイズ量および前記ゲインの情報を用いて前記局所領域に対してノイズ低減処理を行うノイズ低減手段と、を有することを特徴とする。この発明に関する実施の形態は、図10〜図14に示される第3 の実施形態例が対応する。前記構成の局所領域抽出手段は図12に示される局所領域抽出部900 が、ノイズ量算出手段は図12に示されるノイズ量算出部904 が、ゲイン設定手段は図12に示されるゲイン設定部906 が、ノイズ低減手段は図12に示されるノイズ低減部903 がそれぞれ該当する。この発明の好ましい適用例は、図12に示される局所領域抽出部900 にて画像の局所領域を抽出し、ノイズ量算出部904 にて注目画素のノイズ量を算出し、ゲイン設定部906 にてノイズ低減に用いるゲインを設定し、ノイズ低減部903 にてノイズ低減処理を行う画像処理装置である。この発明は、注目画素のノイズ量を算出し、前記ノイズ量と設定されたゲインを用いてノイズ低減を行うものである。このため、算出されたノイズ量をもとにノイズ低減を行うため，高品位な画像が得られる。また、ノイズ低減のゲインを設定できるため，ノイズ低減の強さを変えることができる。
【００２４】
(12) また、本発明の第１〜第３の実施形態にかかる画像形成装置において、前記記憶手段は、前記画像処理装置に着脱可能な外部記憶手段を有することを特徴とする。この発明に関する実施の形態は、図1、図6、図10に示される第1〜第３ の実施形態例が対応する。前記構成の外部記憶手段は、図1、図6、図10に示される記憶部100 が該当する。この発明の好ましい適用例は、図1、図6、図10に示される記憶部100 にて校正用画像を記憶する画像処理装置である。この発明は、記憶部を取り外すことができる。このため、校正用画像が記憶された記憶部を取り外すことにより、他の画像処理装置においても同じ校正用画像を用いることができる。
【００２５】
(13) 本発明の第１の実施形態にかかる撮像装置は、
画像を撮影する撮影手段と、前記撮影された画像信号をデジタル信号に変換する前処理手段と、前記デジタル信号に対する信号処理手段と、前記信号処理手段の出力信号が転送される出力手段とからなる撮影モード設定部、および、
前記撮影手段で撮影された校正用画像を記憶する記憶手段と、目標値を設定する目標値設定手段と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出手段と、前記目標値および前記特徴量の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータを出力する前記出力手段とからなる画像処理パラメータモード設定部とを有し、前記パラメータ算出手段は、撮影用に変換した画像処理のパラメータを前記信号処理手段に転送することを特徴とする。
【００２６】
この発明に関する実施の形態は、図4に示される第1 の実施形態例が対応する。前記構成の画像を撮影する撮影手段は、レンズ系111、ＣＣＤ112が、前処理手段は前処理部113が、信号処理手段は信号処理部114が、出力手段は出力部104がそれぞれ該当する。この発明の好ましい適用例は、図４に示された撮影モード設定部と画像処理パラメータモード設定部とを有する撮像装置である。この発明は、撮像装置の内部に、校正用画像と目標値を用いて画像処理のパラメータを出力する手段を設けるものである。このため、撮像装置において目標値を満足するような画像処理パラメータを得る事ができる。また、校正用画像を撮影しているので、撮像装置の経時的な変化に対応することができ、高精度な画像処理パラメータの算出が行える。
【００２７】
（14）本発明の第２の実施形態にかかる撮像装置は、画像を撮影する撮影手段と、前記撮影された画像信号をデジタル信号に変換する前処理手段と、前記デジタル信号に対する信号処理手段と、前記信号処理手段の出力信号が転送される出力手段とからなる撮影モード設定部、および、
前記撮影手段で撮影された校正用画像を記憶する記憶手段と、目標値を設定する目標値設定手段と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出手段と、前記目標値と前記特徴量を比較する比較手段と、前記比較手段の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータを出力する出力手段と、前記パラメータを前記特徴量算出手段へ転送するか前記出力手段へ転送するかを判断する判断手段とからなる画像処理パラメータモード設定部とを有し、前記パラメータ算出手段は、撮影用に変換した画像処理のパラメータを前記信号処理手段に転送することを特徴とする。
【００２８】
この発明に関する実施の形態は、図4に示される第1 の実施形態例の撮影モード設定部と、図6に示された画像処理パラメータモード設定部の構成が対応する。この発明は、特徴量と目標値を比較し、目標値を満足するまで画像処理パラメータの算出を行うため、撮像装置において目標値を満たす画像処理パラメータを得る事ができる。また、校正用画像を撮影しているので、撮像装置の経時的な変化に対応することができ、高精度な画像処理パラメータの算出が行える。
【００２９】
（15）本発明の第３の実施形態にかかる撮像装置は、画像を撮影する撮影手段と、前記撮影された画像信号をデジタル信号に変換する前処理手段と、前記デジタル信号に対する信号処理手段と、前記信号処理手段の出力信号が転送される出力手段とからなる撮影モード設定部、および、
前記撮影手段で撮影された校正用画像を記憶する記憶手段と、目標値を設定する目標値設定手段と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出手段と、前記目標値と前記特徴量を比較する比較手段と、前記比較手段の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメータを用いて画像処理を行う画像処理手段と、前記パラメータを出力する出力手段と、前記画像処理手段で処理された画像を前記特徴量算出手段へ転送するか前記パラメータ算出手段で算出された前記パラメータを前記出力手段へ転送するかを判断する判断手段とからなる画像処理パラメータモード設定部とを有し、前記パラメータ算出手段は、撮影用に変換した画像処理のパラメータを前記信号処理手段に転送することを特徴とする。
【００３０】
この発明に関する実施の形態は、図4に示される第1 の実施形態例の撮影モード設定部と、図10に示された第3 の実施形態例の画像処理パラメータモード設定部の構成が対応する。この発明は、特徴量と目標値を比較し、目標値を満足するまで画像処理パラメータの算出を行うので、撮像装置において、目標値を満たす画像処理パラメータを得る事ができる。また、校正用画像を撮影しているので、撮像装置の経時的な変化に対応することができ、高精度な画像処理パラメータの算出が行える。
【００３１】
（16）本発明の第１の実施形態にかかる記録媒体は、予め設定された画質の目標値と校正用画像により最適な画像処理パラメータの画像信号データが記録される記録媒体において、校正用画像を記憶する記憶処理と、目標値を設定する目標値設定処理と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出処理と、前記目標値および前記特徴量の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出処理とがなされた画像信号データを保持する手段が設けられていることを特徴とする。
【００３２】
この発明に関する実施の形態は、図1に示される第1 の実施形態例が対応する。前記構成の校正用画像を記憶する記憶処理は記憶部100の処理が、目標値を設定する目標値設定処理は目標値設定部101の処理が、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出処理は特徴量算出部102の処理が、前記目標値および前記特徴量の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出処理はパラメータ算出部103の処理が、記録媒体は出力部104がそれぞれ対応する。この発明は、校正用画像と目標値を用いて画像処理のパラメータ算出処理がなされた画像信号データを記録媒体に保持させている。このため、当該記録媒体を用いてＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などの情報処理機器による画像処理を行うことができる。
【００３３】
（17）本発明の第2の実施形態にかかる記録媒体は、予め設定された画質の目標値と校正用画像により最適な画像処理パラメータの画像信号データが記録される記録媒体において、校正用画像を前記画像処理装置に記憶する記憶処理と、目標値を設定する目標値設定処理と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出処理と、前記目標値と前記特徴量を比較する比較処理と、前記比較処理の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出処理と、前記パラメータを出力する出力処理と、前記パラメータを前記特徴量算出処理へ転送するか前記出力処理へ転送するかを判断する判断処理とがなされた画像信号データを保持する手段が設けられていることを特徴とする。
【００３４】
この発明に関する実施の形態は、図６に示される第２ の実施形態例が対応する。前記構成の校正用画像を記憶する記憶処理は記憶部100の処理が、目標値を設定する目標値設定処理は目標値設定部101の処理が、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出処理は特徴量算出部1002の処理が、前記目標値および前記特徴量の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出処理はパラメータ算出部1003の処理が、前記パラメータを特徴量算出処理へ転送するか出力処理へ転送するかを判断する判断処理は制御部105の処理がそれぞれ該当する。この発明は、特徴量と目標値を比較し、目標値を満足するまで画像処理パラメータの算出を行ない、算出処理がなされた画像信号データを記録媒体に保持させている。このため、目標値を満たす画像処理パラメータを保持する記録媒体を得る事ができる。したがって、当該記録媒体を用いてＰＣなどの情報処理機器による画像処理を行うことができる。
【００３５】
（18）本発明の第3の実施形態にかかる記録媒体は、予め設定された画質の目標値と校正用画像により最適な画像処理パラメータの画像信号データが記録される記録媒体において、校正用画像を前記画像処理装置に記憶する記憶処理と、目標値を設定する目標値設定処理と、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出処理と、前記目標値と前記特徴量を比較する比較処理と、前記比較処理の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出処理と、前記パラメータを用いた画像処理と、前記パラメータを出力する出力処理と、前記画像処理で処理された画像を前記特徴量算出処理へ転送するか前記パラメータ算出処理で算出された前記パラメータを前記出力処理へ転送するかを判断する判断処理とがなされた画像信号データを保持する手段が設けられていることを特徴とする。
【００３６】
この発明に関する実施の形態は、図10に示される第3 の実施形態例が対応する。前記構成の校正用画像を記憶する記憶処理は記憶部100の処理が、目標値を設定する目標値設定処理は目標値設定部101の処理が、前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出処理は特徴量算出部1102の処理が、前記目標値と前記特徴量を比較する比較処理は比較部150の処理が、前記比較処理の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出処理は画像処理部151の処理が、前記パラメータを用いた画像処理は画像処理部151の処理が、前記パラメータを特徴量算出処理へ転送するか出力処理へ転送するかを判断する判断処理は制御部105の処理がそれぞれ該当する。この発明は、特徴量と目標値を比較し、目標値を満足するまで画像処理パラメータの算出を行うので、目標値を満たす画像処理パラメータを保持する記録媒体を得る事ができる。したがって、当該記録媒体を用いてＰＣなどの情報処理機器による画像処理を行うことができる。
【００３７】
（19）本発明の第1の実施形態にかかる画像処理プログラムは、コンピュータに、校正用画像を読み込む手順と、前記校正用画像の特徴量を算出する手順と、設定された目標値と前記算出された特徴量を用いて画像処理のパラメータを算出する手順と、前記パラメータの算出結果を出力する手順とを実行させることを特徴とする。
【００３８】
この発明に関する実施の形態は、図5に示される第1 の実施形態例が対応する。
校正用画像を読み込む手順は図5のS1が、前記校正用画像の特徴量を算出する手順はS2が、目標値の設定はS4が、目標値と前記算出された特徴量を用いて画像処理のパラメータを算出する手順はS3が、前記パラメータの算出結果を出力する手順はS5がそれぞれ該当する。
【００３９】
（20）本発明の第2の実施形態にかかる画像処理プログラムは、コンピュータに、校正用画像を読み込む手順と、前記校正用画像の特徴量を算出する手順と、設定された目標値と前記算出された特徴量の比較を行う手順と、前記算出された特徴量が目標値に満たなければ画像処理のパラメータを算出する手順と、前記パラメータを前記特徴量算出の処理に帰還させる手順と、前記算出された特徴量が目標値を満たせば前記パラメータを出力する手順とを実行させることを特徴とする。
【００４０】
この発明に関する実施の形態は、図9に示される第2 の実施形態例が対応する。校正用画像を読み込む手順はS1が、前記校正用画像の特徴量を算出する手順はS10が、目標値の設定はS4が、設定された目標値と前記算出された特徴量の比較を行う手順はS12が、前記算出された特徴量が目標値に満たなければ画像処理のパラメータを算出する手順はS11が、前記パラメータを前記特徴量算出の処理に帰還させる手順はS11、S10が、前記算出された特徴量が目標値を満たせば前記パラメータを出力する手順はS5がそれぞれ該当する。
【００４１】
（21）本発明の第3の実施形態にかかる画像処理プログラムは、コンピュータに、校正用画像を読み込む手順と、前記校正用画像に対して所定の画像処理を行う手順と、前記画像処理後の校正用画像の特徴量を算出する手順と、設定された目標値と前記算出された校正用画像の特徴量の比較を行う手順と、前記算出された特徴量が目標値に満たなければ前記画像処理に帰還させる手順と、前記算出された特徴量が目標値を満たせば前記パラメータを出力する手順とを実行させることを特徴とする。
【００４２】
この発明に関する実施の形態は、図14に示される第3 の実施形態例が対応する。校正用画像を読み込む手順はS1が、前記校正用画像に対して所定の画像処理を行う手順はS20 が、前記画像処理後の校正用画像の特徴量を算出する手順はS21が、目標値の設定はS4が、前記目標値と算出された校正用画像の特徴量の比較を行う手順はS12が、前記算出された特徴量が目標値に満たなければ前記画像処理に帰還させる手順はS12、S20が、前記算出された特徴量が目標値を満たせば前記パラメータを出力する手順はS5がそれぞれ該当する。
【００４３】
（１９）〜（２１）の実施形態にかかる発明は、画像信号処理を画像処理プログラムによりコンピュータで実現させるものである。このため、迅速にしかも正確で高精度な画像信号処理を実現させることが可能となる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明においては、予め画質の目標値を設定しておき、前記目標値と校正用画像を用いることにより、最適な画像処理パラメータを算出することができる構成の画像処理装置と撮像装置、記録媒体および画像処理プログラムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１〜図５は、本発明の第１の実施形態例を示すものである。図1は第１の実施形態例の構成図、図2は特徴量算出部102 の構成図、図3はパラメータ算出部103 の構成図、図4は第1 の実施例の別の構成図、図5は第1 の実施形態例のソフトウェアに関するフローチャートである。
【００４６】
図1により、第1 の実施形態例の構成を説明する。記憶部100 には予め校正用画像が記憶されている。記憶部100 は特徴量算出部102 へ接続されており、特徴量算出部102 はパラメータ算出部103 へ接続されている。目標値設定部101 はパラメータ算出部103 へ接続されており、パラメータ算出部103 は出力部104 へ接続されている。マイクロコンピュータ等の制御部105 は、記憶部100 、目標値設定部101 、特徴量算出部102 、パラメータ算出部103および出力部104 に双方向で接続されている。さらに、目標値設定部101 における目標値の設定等を行うためのインターフェースを備えた外部I/F 部106 も、制御部105 に双方向で接続されている。
【００４７】
次に、図1における信号の流れを説明する。記憶部100 には、マクベスチャート等の校正用画像が記憶されている。この校正用画像は、画像処理装置内部に存在するROM に記憶されているか、あるいは着脱可能な外部メモリーカードに記憶されている。特徴量算出部102 は、制御部105 の制御に基づき記憶部100 から転送された校正用画像から特徴量を算出する。これら特徴量の算出方法については後述する。
【００４８】
目標値設定部101 は、制御部105の制御に基づき外部I/F106 を通じて目標値の設定を行う。パラメータ算出部103 は、制御部105 の制御に基づき、特徴量算出部102 から算出された特徴量と目標値設定部101 で設定された目標値を用いて画像処理のパラメータを算出し、算出したパラメータを出力部104 へ転送する。出力部104 は、画像処理のパラメータをメモリーカード等へ記録保存する。
【００４９】
メモリーカード等の記録媒体には、各種データを保持するフォルダやファイルが設定されている。この場合の記録媒体は、予め設定された画質の目標値と校正用画像により最適な画像処理パラメータの画像信号データが保持されるものである。記録媒体の保持手段には、図１の記憶部100でなされる校正用画像を記憶する記憶処理と、目標値設定部101でなされる目標値を設定する目標値設定処理と、特徴量算出部102でなされる前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出処理と、パラメータ算出部103でなされる前記目標値および前記特徴量の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出処理と、がなされた画像信号データが保持される。
【００５０】
図2は、特徴量算出部102 の構成の一例を示すものである。特徴量算出部102は、輝度信号算出部200 、DCT 部201 、チャート抽出部300 、バッファ301 および色情報算出部302 からなるものである。記憶部100 は、輝度信号算出部200 およびチャート抽出部300 に接続されている。輝度信号算出部200 は、DCT 部201 に接続しており、DCT 部201 はパラメータ算出部103 に接続されている。チャート抽出部300 はバッファ301 に接続されている。
【００５１】
バッファ301 は、色情報算出部302 に接続されており、色情報算出部302 はパラメータ算出部103 に接続されている。制御部105 は、輝度信号算出部200 、DCT 部201 、チャート抽出部300 および色情報算出部302 と双方向で接続されている。輝度信号算出部200 からDCT 部201 までの構成で周波数情報を算出し、チャート抽出部300 から色情報算出部302 までの構成で色情報を算出する機能を有している。
【００５２】
制御部105 の制御に基づき、記憶部100 に記憶された校正用画像の周波数情報、色情報の一方、もしくは両方を算出することができる。記憶部100 に記憶された校正用画像は制御部105 の制御に基づき、輝度信号算出部200 、チャート抽出部300 の一方、もしくは両方に転送される。ここで、記憶部100 に記憶されている校正用画像は三板のRGB 画像とする。輝度信号算出部200 は制御部105 の制御に基づき記憶部100 から転送された校正用画像の輝度信号を算出する。輝度信号算出部200 は(1)式に示す変換式に基づきRGB 信号を輝度信号Y に変換する。
Y =0 .29900 R +0 .58700 G +0 .11400 B                         (1)
(1)式において、R,G,B はそれぞれR,G,B の信号値を表す。次に、算出された輝度信号Y はDCT 部201 へ転送される。
【００５３】
ここで、校正用画像が単板画像である場合は、例えば、G 信号を上記の輝度信号Y としてもよい。DCT 部201 は、公知のDCT(Discrete Cosine Transform)変換により、校正用画像のY 信号を周波数空間へ変換する。上記周波数空間へ変換された信号は制御部105 の制御に基づきパラメータ算出部103 に転送される。チャート抽出部300 は、制御部105 の制御に基づき記憶部100 から転送された校正用画像に存在する各チャートを分離し、各チャートより一回り小さい所定サイズのブロック領域としてバッファ301 へ転送する。上記分離作業は、校正用画像が画像全体に写っており、かつチャートの配置状況が既知であるなら自動的に行うことができる。色情報算出部302 は、制御部105 の制御に基づきバッファ301 から転送されたブロック領域のRGB 値をチャート毎に平均し、パラメータ算出部103 へ転送する。
【００５４】
図3は、パラメータ算出部103 の構成の一例を示すものである。パラメータ算出部103は、演算部400 、フィルタ係数算出部401 、XYZ 計算部500 およびマトリクス係数算出部501 からなるものである。目標値設定部101 は、演算部400 およびXYZ 計算部500 に接続されている。特徴量算出部102 は、演算部400 およびマトリクス係数算出部501 に接続されている。演算部400 は、フィルタ係数算出部401 に接続されており、フィルタ係数算出部401 は出力部104 に接続されている。XYZ 計算部500 はマトリクス係数算出部501 へ接続されており、マトリクス係数算出部501 は出力部104 へ接続されている。
【００５５】
制御部105は、演算部400 、フィルタ係数算出部401 、XYZ 計算部500 およびマトリクス係数算出部501 と双方向で接続されている。特徴量算出部102 にて算出された特徴量、および目標値設定部101 で設定された目標値が周波数情報の場合には、特徴量算出部102 および目標値設定部101 の情報は演算部400 に転送される。特徴量算出部102 にて算出された特徴量、および目標値設定部101 で設定された目標値が色情報の場合には、特徴量算出部102の情報はマトリクス係数算出部501へ、目標値設定部101の情報は、XYZ 計算部500 に転送される。
【００５６】
最初に演算部400 およびフィルタ係数算出部401 について説明する。校正用画像の画素値i (x,y )に所定のフィルタf (x,y )を作用させて得られた変換画像をg (x,y )とすると、(2)式のようなコンボリューションで表すことができる。
f (x,y ) *i (x,y )=g (x,y )                                     (2)
ただし、 *はコンボリューション演算を表し、x,y は画像内の座標を表す。
【００５７】
(2)式の両辺に対してDCT 処理を行うと、(3)、(4)式
F (u,v ) ×I (u,v )=G (u,v )                                    (3)
F (u,v )=G (u,v )／I (u,v )                                     (4)
が得られる。ここで，F (u,v ),I (u,v ),G (u,v )はそれぞれf (x,y ),i (x,y ),g (x,y )をDCT 変換したもので、u,v は周波数空間内の座標を表す。
【００５８】
演算部400 は、特徴量算出部102 から転送される校正用画像の周波数特性I (u,v )と、目標値設定部101 から転送される目標周波数特性G (u,v )を用いて(4)式の演算を行い、F (u,v )を算出する。次に、フィルタ係数算出部401 は、演算部400 から算出された周波数特性F (u,v )を用いて、逆DCT あるいは公知の窓関数法等を用いてフィルタ係数f (x,y )を算出する。算出されたフィルタ係数は出力部104 へ転送される。
【００５９】
次にXYZ 計算部500 およびマトリクス係数算出部501 について説明する。目標値設定部101 には、外部I/F 部106 を介して設定された校正用画像の各チャートに対応する分光反射率が設定されており、各チャートの分光反射率はXYZ 計算部500 に転送される。次にXYZ 計算部500 は(5)式に基づき、チャートi の分光反射率ｏi (λ)からXYZ 信号値を算出する。
【００６０】
【数１】
2006050390.tif 000003
【００６１】
ここで、λ は波長であり、K は定数，E (λ )は照明光，￣x (λ ),￣y (λ ),￣z (λ )はそれぞれXYZ の等色関数を表し、X i ,Y i ,Z i はチャートi のXYZ 信号値を表す。
【００６２】
マトリクス係数算出部501 は、特徴量算出部102 から転送された各チャートのRGB 信号値と、XYZ 計算部500 から転送された各チャートのXYZ 信号値を用いてRGB 信号からXYZ信号への変換マトリクスを作成する。ここでは、最小2 乗推定を用いた変換マトリクスの作成方法を説明する。チャートの個数をN 個とすると、あるk 番目のチャートのRGB 信号R k G k B k およびXYZ 信号X k Y k Z k に対して変換式は(6)式のようになる。
【００６３】
【数２】
2006050390.tif 000004
【００６４】
（6）式を変形し、すべての信号について表記すると、（7）式で表される。
【００６５】
【数３】
2006050390.tif 000005
【００６６】
（7）式の行列を左からA、p、bとおくと、
Ap =b                                                   (8)
となる。
【００６７】
最小2 乗推定を用いてp を推定すると、(9)式のようになる
p=[ATA]-1ATb                                              (9)
従って、(9)式を用いることによって、変換マトリクス係数を求めることができる。ここでは、RGB 信号からXYZ信号への変換は(6)式のようにRGB の1 次式を用いているが、2 次式，3 次式あるいはそれ以上の次数でもよい。例えば2 次式のときには(10)式のように表される。
【００６８】
【数４】
2006050390.tif 000006
【００６９】
図4は、第1 の実施形態例の別の構成の一例を示すものである。図1とは、校正用画像110、レンズ系111 、CCD112 、前処理部113 、信号処理部114 および圧縮部115 が追加されている点が異なる。この構成図は、カメラ装置内に画像処理パラメータを算出する機能が追加されているものを想定している。第1 の実施形態例と同一の構成には同一の名称と番号を割り当てている。以下第1 の実施形態例と異なる個所のみ説明する。校正用画像110 はレンズ系111 、CCD112 を介して撮影される。撮影された画像は、Gain 増幅やA/D 変換およびAF 、AE 制御等の処理を行う前処理部113 を経てデジタル信号へ変換される。前処理部113 は記憶部100 および信号処理部114 へ接続している。
【００７０】
信号処理部114 は圧縮部115 へ接続しており、圧縮部115 は出力部104 へ接続している。信号処理部114 は前処理部113 から転送された画像に対して、エッジ強調および色変換処理等を行い、圧縮部115 へ転送する。この際、信号処理部114 は、パラメータ算出部103 にて算出されたエッジ強調のフィルタ係数や色変換マトリクスの情報を用いて、前処理部113 から転送された画像に対して信号処理を行うこともできる。
【００７１】
圧縮部115 は転送された画像に対して公知のJPEG 等の圧縮を行い、メモリーカード等の出力部104 へ転送する。外部I/F 部106 の設定により、画像処理パラメータ算出モードの時には前処理部113 から記憶部100 を経由し、出力部104 に至る処理が行われ、通常の撮影モードの時には前処理部113 から信号処理部114 を経由し出力部104 にいたる処理が行われる。パラメータ算出部103 から出力部104 へ転送される画像処理パラメータは、PC 等のソフト処理においても使用できるよう汎用的な形で転送されるが、信号処理部114 へ転送されるパラメータはカメラ装置に適した形に変換されて転送される。このように、図４の構成は、レンズ系111 、CCD112 、前処理部113 、信号処理部114 および圧縮部115、出力部104からなる撮影モード設定部と、記憶部100 、目標値設定部101 、特徴量算出部102 、パラメータ算出部103および出力部104、制御部105からなる画像処理パラメータモード設定部とを有する撮像装置として機能する。
【００７２】
上記構成により、校正用画像および目標値を用いて画像処理パラメータを算出するため、目標値を満足する高精度な画像処理パラメータの算出が行える。また、画像処理パラメータはPC 等の後処理にて使用することを想定しているため、カメラシステムに依存しない汎用的なパラメータの算出が行える。また、校正用画像を撮影し、画像処理パラメータを算出するため、経時変化やシステムの変更に柔軟に対応することが可能となる。
【００７３】
なお、上記実施形態例では、ハードウェアによる処理を前提としていたが、このような構成に限定される必要はない。別途ソフトウェアにて処理する構成も可能である。図5は、第1 の実施形態例のソフトウェアに関するフローチャートを示す。図5のフローチャートについて、図1における処理と対応させて説明する。記憶部100 に相当するS1 にて校正用画像を読み込み、特徴量算出部102 に相当するS2 にて校正用画像の特徴量を算出する。次に、パラメータ算出部103 に相当するS3 にて、目標値設定部101 に相当するS4 にて設定された目標値と、S2 にて算出された前記特徴量を用いてパラメータの算出を行う。パラメータの算出結果は、出力部104 に相当するS5 にてパラメータの出力を行う。
【００７４】
図6〜図9は、本発明の第2 の実施形態例に対応する。図6は第2 の実施形態例の構成図、図7は特徴量算出部の第2 の構成図、図8はパラメータ算出部の第2 の構成図、図9は第2 の実施形態例のソフトウェアに関するフローチャートである。
【００７５】
第2 の実施形態例について、図6の構成図で説明する。図1の第1 の実施形態例とは、特徴量算出部102 およびパラメータ算出部103 が、それぞれ特徴量算出部1002 およびパラメータ算出部1003 に変更されている。また、比較部150 が追加されている点が異なる。第1 の実施形態例と同一の構成には同一の名称と番号を割り当てている。以下第1 の実施形態例と異なる個所のみ説明する。記憶部100 は特徴量算出部1002 に接続されている。特徴量算出部1002 および目標値設定部101 は、比較部150 に接続されており、比較部150 はパラメータ算出部1003 に接続されている。パラメータ算出部1003 は、特徴量算出部1002 および出力部104 に接続されている。
【００７６】
比較部150 は、制御部105 の制御に基づき特徴量算出部1002 から転送された特徴量と、目標値設定部101 から転送された目標値を比較し、比較結果をパラメータ算出部1003 へ転送する。その後，比較部150 の情報を用いて、制御部105 はパラメータ算出部1003 の制御を行い、算出された画像処理のパラメータを特徴量算出部1002 に転送するか、あるいは出力部104 に転送するかを判断する。
【００７７】
出力部104は、画像処理のパラメータをメモリーカード等の記録媒体へ記録保存する。記録媒体の保持手段には、図6の記憶部100でなされる校正用画像を記憶する記憶処理と、目標値設定部101でなされる目標値を設定する目標値設定処理と、特徴量算出部102でなされる前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出処理と、パラメータ算出部103でなされる前記目標値および前記特徴量の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出処理と、制御部105でなされる前記パラメータを前記特徴量算出処理へ転送するか出力処理へ転送するかを判断する判断処理とがなされた画像信号データが保持される。
【００７８】
図7は、特徴量算出部1002 の構成の一例を示すものである。特徴量算出部1002は、チャート抽出部600、マトリクス計算部601 、チャートLab 算出部602 、色差算出部603 およびLab 設定部604 から構成されている。記憶部100 はチャート抽出部600 に接続されている。パラメータ算出部1003 は、マトリクス計算部601 に接続されている。チャート抽出部600 は、マトリクス計算部601 に接続されている。
【００７９】
マトリクス計算部601 は、チャートLab 算出部602 に接続されている。チャートLab 算出部602 、およびLab 設定部604 は色差算出部603 に接続されており、色差算出部603 は比較部150 に接続されている。制御部105 は、チャート抽出部600 、マトリクス計算部601 、チャートLab 算出部602 、色差算出部603 およびLab 設定部604 と双方向で接続されている。記憶部100 には、何種類かの異なる分光反射率を有するチャートからなる校正用画像が記憶されている。
【００８０】
本実施形態例において、校正用画像はRGB 画像であるとする。チャート抽出部600は、制御部105 の制御に基づき記憶部100 から転送された校正用画像を用いて各チャートを分離し、各チャートより一回り小さい所定サイズのブロック領域を抽出する。抽出された各ブロック領域の信号は平均されて、順次マトリクス計算部601 へ転送される。マトリクス計算部601 は、制御部105 の制御に基づきチャート抽出部600 から転送された各チャートのRGB の平均信号に対してパラメータ算出部1003 から転送されるマトリクス係数a 〜i を用いて(11)式で示されるXYZ 信号への変換を行う。
【００８１】
【数５】
2006050390.tif 000007
【００８２】
最初の処理において、パラメータ算出部1003 からの出力はないので、マトリクス係数の初期値は外部I/F 部106を介してユーザーが任意に設定することができ、その情報は制御部105 を通じてマトリクス計算部601 へ転送される。算出されたXYZ 信号は、チャートLab 算出部602 へ転送される。チャートLab 算出部602 は、制御部105 の制御に基づきマトリクス計算部601 から転送された各チャートのXYZ 信号値に対して，(12)式で表されるL *a *b *信号への変換を行う。
【００８３】
【数６】
2006050390.tif 000008
【００８４】
ただし、X 0 、Y 0 、Z 0 は標準光源下における完全拡散白色面での値、関数f は、例えばf (X/X 0) で(13)式の通りである。
【００８５】
【数７】
2006050390.tif 000009
【００８６】
算出されたチャートのL *a *b *信号値は、色差算出部603 へ転送される。Lab 設定部604 には、外部I/F 部106 を介して校正用画像の各チャートの真のL *a *b *が設定されている。色差算出部603 は、制御部105 の制御に基づきチャートLab 算出部602 から転送される各チャートのL *a *b *信号値と、Lab 設定部604 から転送される真のL *a *b *信号値から、色差ΔE (L *a *b *)を算出する。算出された色差は、比較部150 へ転送される。また，各チャートの平均RGB 値も比較部150 へ転送される。
【００８７】
図8はパラメータ算出部1003 の構成の一例を示すものである。パラメータ算出部1003は、マトリクス次数設定部700 、マトリクス係数算出部701 およびXYZ 設定部702 から構成される。比較部150 はマトリクス係数算出部701 に接続されている。マトリクス次数設定部700 およびXYZ 設定部702 は、マトリクス係数算出部701 に接続されており、マトリクス係数算出部701 は、特徴量算出部1002 および出力部104 に接続されている。制御部105 は、比較部150 、マトリクス次数設定部700 、マトリクス係数算出部701 およびXYZ 設定部702 と双方向で接続されている。
【００８８】
比較部150 は、特徴量算出部1002 で算出された校正用画像の色差と、目標値設定部101 から転送された目標色差を比較する。比較部150の最初の比較において、校正用画像の色差が目標色差より大きければ、制御部105 の制御に基づいてマトリクス次数設定部700 を制御し，マトリクスの次数を1 次と設定して、その情報をマトリクス係数算出部701 へ転送する。校正用画像の色差が目標色差より小さければ、制御部105 の制御に基づいて初期値のマトリクス係数が出力部104 へ転送される。校正用画像の各チャートの平均RGB 値は、比較部150 からマトリクス係数算出部701 へ転送される。
【００８９】
XYZ 設定部702 には、外部I/F 部106 を介して校正用画像のチャートの真のXYZ 値が設定されている。マトリクス係数算出部701 は、制御部105 の制御に基づき比較部150 から転送される校正用画像の各チャートのRGB 値と、XYZ 設定部702 から転送される各チャートのXYZ 値を用いて、(9)式のように変換マトリクス係数を算出する。算出された変換マトリクス係数は、特徴量算出部1002 へ転送される。
【００９０】
比較部150 は、再度特徴量算出部1002 で算出された校正用画像の色差と、目標値設定部101 から転送された目標色差を比較する。校正用画像の色差が目標色差より大きければ，制御部105 の制御に基づいて、マトリクス次数設定部700 を制御し、マトリクスの次数を2 次と設定して、その情報をマトリクス係数算出部701 へ転送する。校正用画像の色差が目標色差より小さければ、制御部105 の制御に基づいてマトリクス係数算出部701 で算出されたマトリクス係数が出力部104 へ転送される。マトリクス次数設定部700 は、上記のように比較部150 の比較結果により順次マトリクスの次数を増大させていく。
【００９１】
図6の構成においても、図４で示したような、カメラ装置内に画像処理パラメータを算出する機能を設けることができる。この場合には、校正用画像を撮影するレンズ系、CCD 、撮影された画像をGain 増幅やA/D 変換およびAF 、AE 制御等の処理を行う前処理部、画像に対してエッジ強調および色変換処理等を行う信号処理部、および転送された画像に対して公知のJPEG 等の圧縮を行う圧縮部が設けられる。
【００９２】
上記構成により、校正用画像から算出される特徴量と、設定した目標値を比較し、画像処理パラメータを順次更新していくため、目標値の条件を満たすような画像処理パラメータの算出が行える。なお、上記実施例では、ハードウェアによる処理を前提としていたが，このような構成に限定される必要はない。図9に第2 の実施例のソフトウェアに関するフローチャートを示す。
【００９３】
図9のフローチャートについて、図6における処理と対応させて説明する。記憶部100 に相当するS1 にて校正用画像を読み込み、特徴量算出部1002 に相当するS10 にて校正用画像の特徴量を算出する。次に、比較部150 に相当するS12 にて、目標値設定部101 に相当するS4 にて設定された目標値と、S10 にて算出された特徴量の比較を行う。算出された特徴量が目標値に満たなければ、パラメータ算出部1003 に相当するS11 にて画像処理のパラメータを算出し、S10 の特徴量算出の処理に戻る。算出された特徴量が目標値を満たせば、出力部104 に相当するS5 にてパラメータの出力を行う。
【００９４】
図10〜図14は、第3 の実施形態例を示す図である。図10は第3 の実施例の構成図、図11は特徴量算出部の第3 の構成図、図12は画像処理部の構成図、図13はノイズ量の関数化に関する説明図、図14は第3の実施形態例のソフトウェアに関するフローチャートである。
【００９５】
第3 の実施の形態例について、図10の構成図により説明する。第1 図とは特徴量算出部102 およびパラメータ算出部103 がそれぞれ特徴量算出部1102 および画像処理部151 に変更されている点が異なる。第1 の実施形態例および第2の実施形態例と同一の構成には同一の名称と番号を割り当てている。以下異なる個所のみ説明する。記憶部100は特徴量算出部1102 および画像処理部151 に接続している。画像処理部151 は特徴量算出部1102 および出力部104 に接続している。
【００９６】
図10の図1および図6と異なる個所のみ説明する。画像処理部151 は、制御部105 の制御に基づき記憶部から転送された校正用画像に対し、比較部150 の情報を用いて所定の画像処理を行い、処理結果の画像を特徴量算出部1102へ転送する。比較部150 は、制御部105 の制御に基づき特徴量算出部1102 から転送された特徴量と、目標値設定部101 から転送された目標値を比較し、比較結果を画像処理部151 へ転送する。その後、比較部150 の情報を用いて、制御部105 は画像処理部151 の制御を行い、所定の画像処理が行われた画像を特徴量算出部1002 に再転送するか、あるいは画像処理のパラメータを出力部104 に転送するかを判断する。
【００９７】
出力部104は、画像処理のパラメータをメモリーカード等の記録媒体へ記録保存する。記録媒体の保持手段には、図10の記憶部100でなされる校正用画像を記憶する記憶処理と、目標値設定部101でなされる目標値を設定する目標値設定処理と、特徴量算出部1102でなされる前記校正用画像から特徴量を求める特徴量算出処理と、比較部105でなされる前記目標値と前記特徴量を比較する比較処理と、画像処理部151でなされる前記比較処理の情報を用いて画像処理のパラメータを算出するパラメータ算出処理と、画像処理部151でなされる前記パラメータを用いた画像処理と、制御部105でなされる前記画像処理された画像を前記特徴量算出処理へ転送するか前記パラメータ算出処理で算出された前記パラメータを前記出力処理へ転送するかを判断する判断処理とがなされた画像信号データが保持される。
【００９８】
図11は、特徴量算出部1102 の構成の一例を示すものである。特徴量算出部1102は、チャート抽出部800 、平均分散算出部801 およびノイズ算出部802 から構成される。記憶部100 および画像処理部151 は、チャート抽出部800 に接続されている。チャート抽出部800 は、平均分散算出部801 に接続されている。平均分散算出部801 は、ノイズ算出部802 に接続されている。ノイズ算出部802 は、比較部150 に接続されている。制御部105 は、チャート抽出部800 、平均分散算出部801 およびノイズ算出部802 と双方向で接続されている。記憶部100 には、何種類かの異なる分光反射率を有するチャートからなる校正用画像が記憶されている。この画像は、RGB 画像あるいはモノクロ画像でもよい。
【００９９】
チャート抽出部800 は、制御部105 の制御に基づき記憶部100 から転送された校正用画像に存在する各チャートを分離し、各チャートより一回り小さい所定サイズのブロック領域として順次平均分散算出部801 へ転送する。上記分離作業は、校正用画像が画像全体に写っており、かつチャートの配置状況が既知であるなら自動的に行うことができる。ここで、チャート抽出部800 から転送されるブロック領域の信号値は、RGB 信号でもよいし、前記(1)式に従い変換した輝度信号でもよい。
【０１００】
平均分散算出部801 は、制御部105 の制御に基づきチャート抽出部800 から転送されたブロック領域の信号の平均と分散を算出する。算出された分散から、ノイズ量として標準偏差を算出し、順次ノイズ算出部802 へ転送する。ノイズ算出部802 は、制御部105 の制御に基づき、転送された各チャートの標準偏差、すなわちノイズ量を平均し、校正用画像の全体のノイズ量として算出する。算出された校正用画像のノイズ量は、比較部150 へ転送される。
【０１０１】
図12は画像処理部151 の構成の一例を示すものである。画像処理部151は、局所領域抽出部900、バッファ901、平均輝度算出部902 、ノイズ低減部903 、ノイズ量算出部904 、パラメータ用ROM905 およびゲイン設定部906 から構成される。記憶部100は、局所領域抽出部900 に接続されている。局所領域抽出部900 は、バッファ901 に接続されている。バッファ901 は、平均輝度算出部902 に接続されている。
【０１０２】
平均輝度算出部902 は、ノイズ低減部903 およびノイズ量算出部904 に接続されている。またパラメータ用ROM905 もノイズ量算出部904に接続されている。ノイズ量算出部904 およびゲイン設定部906 は、ノイズ低減部903 に接続されており、ノイズ低減部903 は特徴量算出部1102 に接続されている。ゲイン設定部906は出力部104に接続されている。制御部105は、局所領域抽出部900、平均輝度算出部902 、ノイズ低減部903 、ノイズ量算出部904 およびゲイン設定部906 と双方向で接続されている。
【０１０３】
局所領域抽出部900 は、制御部105 の制御に基づき記憶部100 から転送される校正用画像の所定の注目画素を中心とする局所領域、例えば5 ×5 の領域を抽出し、バッファ901 へ転送する。平均輝度算出部902 は、バッファ901 から転送された局所領域に対して(1)式に基づいて輝度信号に変換し、局所領域の平均輝度信号を算出する。算出された平均輝度信号はノイズ量算出部904 およびノイズ低減部903 へ転送される。ノイズ低減部903 へはバッファ901 にある局所領域の信号も転送される。ノイズ量算出部904 は、制御部105 の制御に基づきパラメータ用ROM905 からノイズ量算出に用いる関数情報を求める。
【０１０４】
ノイズ量N の関数は、例えば、第13 図のような輝度値Y に対してべき乗の形態で増加するものが考えられる。これは(14)式のような形態となる。
N =αYβ+γ                          (14)
ここで、α、β、γは定数である．さらに，ノイズ量は校正用画像のISO 感度によっても増減する。
【０１０５】
(14)式を拡張すると(15)式
N =αｉYβi + γi                    (15)
のようになる。ここで、i は増幅率を示すパラメータである。パラメータ用ROM905 にはαｉ、βｉ、γiの定数項が記録される。ノイズ量算出部904 は、増幅率に基づきパラメータ用ROM604 から上記αｉ、βｉ、γiの定数項を読み出す。
【０１０６】
ノイズ量算出部904 は、平均輝度算出部902 から転送された平均輝度から(15)式に基づきノイズ量を算出する。上記ノイズ量は局所領域抽出部900 で抽出された領域の中心画素のノイズ量と仮定される。算出されたノイズ量は、ノイズ低減部903 へ転送される。ノイズ低減部903 は平均輝度算出部902 から転送された局所領域の中心画素I 、ノイズ量算出部904 から転送されたノイズ量N 、およびゲイン設定部906 から転送されたゲイン値μを用いて、(16)式に基づき局所領域における中心画素がノイズであるかどうかを判定する。
【０１０７】
【数８】
2006050390.tif 000010
【０１０８】
ここで、￣I は局所領域の平均画素を表す。ノイズであると判断された場合は、中心画素は局所領域の平均値で置き換えられ、それ以外の場合はエッジやテクスチャなどの構造であると判断され、中心画素に対する処理は行われない。ゲインμの値が大きくなるほどノイズであると判定される個所が増え、ノイズ低減処理の効果が大きくなる。比較部150 は、目標値設定部101 で設定された目標ノイズ量と特徴量算出部1102 で算出された校正用画像のノイズ量を比較し、目標ノイズ量に満たない場合はゲインμの値を順次大きくしていく。校正用画像のノイズ量が目標ノイズ量以下である場合、ゲイン設定部906 で設定されたゲインμが出力部104 へ転送される。
【０１０９】
図10の構成においても、図４で示したような、カメラ装置内に画像処理パラメータを算出する機能を設けることができる。この場合には、校正用画像を撮影するレンズ系、CCD 、撮影された画像をGain 増幅やA/D 変換およびAF 、AE 制御等の処理を行う前処理部、画像に対してエッジ強調および色変換処理等を行う信号処理部、および転送された画像に対して公知のJPEG 等の圧縮を行う圧縮部が設けられる。
【０１１０】
上記構成により、校正用画像から算出される特徴量と設定した目標値を比較し、画像処理パラメータを順次更新していくため、目標値の条件を満たすような画像処理パラメータの算出が行える。なお、上記実施例では、ハードウェアによる処理を前提としていたが、このような構成に限定される必要はない。図14に第3 の実施形態例のソフトウェアに関するフローチャートを示す。
【０１１１】
図14のフローチャートについて、図10における処理と対応させて説明する。記憶部100 に相当するS1 にて校正用画像を読み込み、画像処理部151 に相当するS20 にて校正用画像に対して所定の画像処理を行う。次に、特徴量算出部1102 に相当するS21 にて、画像処理後の校正用画像の特徴量を算出し、比較部150 に相当に相当するS12 にて、目標値設定部101 に相当するS4 にて設定された目標値と、S21 にて算出された特徴量の比較を行い、算出された特徴量が目標値に満たなければ、S20 にて再び画像処理が行われる。算出された特徴量が目標値を満たせば、出力部104 に相当するS5 にてパラメータの出力を行う。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
以上説明したように、本発明によれば、ノイズ量、周波数特性、色情報および色差を算出し、画像処理パラメータを決定することが可能な、画像処理装置と撮像装置、記録媒体および画像処理プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】第1 の実施形態例の構成図である。
【図２】特徴量算出部の構成図である。
【図３】パラメータ算出部の構成図である。
【図４】第1 の実施形態例の別の構成図である。
【図５】第1 の実施形態例のソフトウェアに関するフローチャートである。
【図６】第2 の実施形態例の構成図である。
【図７】特徴量算出部の第2 の構成図である。
【図８】パラメータ算出部の第2 の構成図である。
【図９】第2 の実施形態例のソフトウェアに関するフローチャートである。
【図１０】第3 の実施形態例の構成図である。
【図１１】特徴量算出部の第3 の構成図である。
【図１２】画像処理部の構成図である。
【図１３】ノイズ量の関数化に関する説明図である。
【図１４】第3 の実施形態例のソフトウェアに関するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１４】
１００・・・記憶部、１０１・・・目標値設定部、１０２・・・特徴量算出部、１０３・・・パラメータ算出部、１０４・・・出力部、１０５・・・制御部、１０６・・・外部I/F 部、１１０・・・校正用画像、１１１・・・レンズ系、１１２・・・CCD、１１３・・・前処理部、１１４・・・信号処理部、１１５・・・圧縮部、１５０・・・比較部、１５１・・・画像処理部
【図１】
2006050390.tif 000011
【図２】
2006050390.tif 000012
【図３】
2006050390.tif 000013
【図４】
2006050390.tif 000014
【図５】
2006050390.tif 000015
【図６】
2006050390.tif 000016
【図７】
2006050390.tif 000017
【図８】
2006050390.tif 000018
【図９】
2006050390.tif 000019
【図１０】
2006050390.tif 000020
【図１１】
2006050390.tif 000021
【図１２】
2006050390.tif 000022
【図１３】
2006050390.tif 000023
【図１４】
2006050390.tif 000024