(57)【要約】【課題】  輪郭領域を強調した入力画像のダイナミックレンジを変換する処理を実行する場合に、ユーザの視覚的な違和感を抑制することが可能な画像処理装置を提供することを目的とする【解決手段】  本発明に係る画像処理装置１００は、入力画像１０の輪郭領域を着色して強調する強調処理を施すための強調処理部１２６と、強調処理の着色で用いられる強調色を設定するための強調色設定部１２４と、強調処理が施された入力画像１０の階調値を変換して変換画像を生成するレンジ変換部１２７と、を備え、レンジ変換部１２７は、入力画像１０のうち所定の階調値以下の階調値を変換画像３０の取り得る階調値の範囲に変換して変換画像３０を生成し、強調色設定部１２４は、入力画像１０の輪郭領域の階調値が所定の階調値よりも大きい場合に、その輪郭領域の強調色を所定の階調値以上の階調値に対応する色とすることを特徴とする。【選択図】  図２
2018011151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する入力画像を取得する取得手段と、
前記入力画像の輪郭領域を着色して強調する強調処理を施すための強調手段と、
前記強調処理の着色で用いられる強調色を設定するための設定手段と、
前記強調処理が施された前記入力画像の階調値を変換して変換画像を生成する変換手段と、
を備え、
前記変換手段は、前記入力画像の前記複数の画素のうち、所定の階調値以下の階調値を有する画素の階調値を、前記変換画像の取り得る階調値の範囲に変換して前記変換画像を生成し、
前記設定手段は、前記入力画像の輪郭領域の階調値が前記所定の階調値よりも大きい場合に、その輪郭領域の強調色を、前記所定の階調値以上の階調値に対応する色とすることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記入力画像のすべての前記輪郭領域に対する強調色を、前記所定の階調値以上の階調値に対応する色と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】
前記入力画像のうち、階調値が前記所定の階調値よりも大きい画素からなる第１領域を特定する第１特定手段、をさらに有し、
前記設定手段は、前記入力画像の前記第１領域に含まれる輪郭領域の強調色を、前記所定の階調値以上の階調値に対応する色と設定し、前記入力画像のうち前記第１領域でない第２領域に含まれる輪郭領域の強調色を、前記所定の階調値より小さい階調値に対応する色と設定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】
複数の画素を有する入力画像を取得する取得手段と、
前記入力画像の輪郭領域を着色して強調する強調処理を施すための強調手段と、
前記強調処理の着色で用いられる強調色を設定するための設定手段と、
前記強調処理が施された前記入力画像の階調値を変換して変換画像を生成する変換手段と、
を備え、
前記変換手段は、前記入力画像の前記複数の画素のうち、所定の階調値以下の階調値を有する画素の階調値を、前記変換画像の取り得る階調値の範囲に変換して前記変換画像を生成し、
前記強調手段は、前記入力画像のうち、階調値が所定の階調値よりも大きい輪郭領域に対して、前記強調処理を実行しないことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
前記入力画像のうち、階調値が前記所定の階調値よりも大きい画素からなる第１領域を特定する第１特定手段、をさらに有し、
前記強調手段は、
前記入力画像のうち、前記第１領域に含まれる前記輪郭領域に対して前記強調処理を実行し、
前記入力画像のうち、前記第１領域に含まれない前記輪郭領域に対して、前記強調処理を実行しないことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記入力画像のうち、階調値が前記所定の階調値よりも大きい画素からなる第１領域を特定する第１特定手段と、
前記入力画像の前記輪郭領域を特定する第２特定手段と、をさらに有し、
前記第２特定手段は、前記入力画像のうち、前記第１領域に対して前記輪郭領域を特定する処理を実行しないことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記変換手段は、前記入力画像の前記複数の画素のうち、所定の階調値よりも大きい階調値を有する画素の階調値を、前記変換画像の取り得る最大の階調値に変換し、前記入力画像の前記複数の画素のうち、所定の階調値以下の階調値を有する画素の階調値を、前記変換画像の取り得る階調値の範囲に変換することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記入力画像の階調値および前記変換画像の階調値は、輝度と関連付けられており、
前記所定の階調値は、前記変換画像の取り得る輝度の上限値に対応する前記入力画像の階調値であって、
前記変換手段は、前記入力画像の取り得る輝度の範囲を、前記変換画像の取り得る輝度の範囲に変換する処理であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の前記画像処理装置と、
前記変換画像に基づいて画像を表示する表示手段と、
を備える表示装置。
【請求項１０】
複数の画素を有する入力画像を取得する取得工程と、
前記入力画像の輪郭領域を着色して強調する強調処理を施すための強調工程と、
前記強調処理の着色で用いられる強調色を設定するための設定工程と、
前記強調処理が施された前記入力画像の階調値を変換して変換画像を生成する変換工程と、
を備え、
前記変換工程は、前記入力画像の前記複数の画素のうち、所定の階調値以下の階調値を有する画素の階調値を、前記変換画像の取り得る階調値の範囲に変換して前記変換画像を生成し、
前記設定工程は、前記入力画像の輪郭領域の階調値が前記所定の階調値よりも大きい場合に、その輪郭領域の強調色を、前記所定の階調値以上の階調値に対応する色とすることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
【請求項１１】
前記設定工程は、前記入力画像のすべての前記輪郭領域に対する強調色を、前記所定の階調値以上の階調値に対応する色とすることを特徴とする請求項１０に記載の画像処理装置の制御方法。
【請求項１２】
前記入力画像のうち、階調値が前記所定の階調値よりも大きい画素からなる第１領域を特定する第１特定工程、をさらに有し、
前記設定工程は、前記入力画像の前記第１領域に含まれる輪郭領域の強調色を、前記所定の階調値以上の階調値に対応する色と設定し、前記入力画像のうち前記第１領域でない第２領域に含まれる輪郭領域の強調色を、前記所定の階調値より小さい階調値に対応する色と設定することを特徴とする請求項１０に記載の画像処理装置の制御方法。
【請求項１３】
複数の画素を有する入力画像を取得する取得工程と、
前記入力画像の輪郭領域を着色して強調する強調処理を施すための強調工程と、
前記強調処理の着色で用いられる強調色を設定するための設定工程と、
前記強調処理が施された前記入力画像の階調値を変換して変換画像を生成する変換工程と、
を備え、
前記変換工程は、前記入力画像の前記複数の画素のうち、所定の階調値以下の階調値を有する画素の階調値を、前記変換画像の取り得る階調値の範囲に変換して前記変換画像を生成し、
前記強調工程は、前記入力画像のうち、階調値が所定の階調値よりも大きい輪郭領域に対して、前記強調処理を実行しないことを特徴とする画像処理装置の制御方法。
【請求項１４】
前記入力画像のうち、階調値が前記所定の階調値よりも大きい画素からなる第１領域を特定する第１特定工程、をさらに有し、
前記強調工程は、前記入力画像のうち、前記第１領域に含まれる前記輪郭領域に対して前記強調処理を実行し、前記入力画像のうち、前記第１領域に含まれない前記輪郭領域に対して、前記強調処理を実行しないことを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置の制御方法。
【請求項１５】
前記入力画像のうち、階調値が前記所定の階調値よりも大きい画素からなる第１領域を特定する第１特定工程と、
前記入力画像の前記輪郭領域を特定する第２特定工程と、をさらに有し、
前記第２特定工程は、前記入力画像のうち、前記第１領域に対して前記輪郭領域を特定する処理を実行しないことを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置の制御方法。
【請求項１６】
前記変換工程は、前記入力画像の前記複数の画素のうち、所定の階調値よりも大きい階調値を有する画素の階調値を、前記変換画像の取り得る最大の階調値に変換し、前記入力画像の前記複数の画素のうち、所定の階調値以下の階調値を有する画素の階調値を、前記変換画像の取り得る階調値の範囲に変換することを特徴とする請求項１０乃至請求項１５のいずれか１項に記載の画像処理装置の制御方法。
【請求項１７】
前記入力画像の階調値および前記変換画像の階調値は、輝度と関連付けられており、
前記所定の階調値は、前記変換画像の取り得る輝度の上限値に対応する前記入力画像の階調値であって、
前記変換工程は、前記入力画像の取り得る輝度の範囲を、前記変換画像の取り得る輝度の範囲に変換する処理であることを特徴とする請求項１０乃至請求項１６のいずれか１項に記載の画像処理装置の制御方法。
【請求項１８】
請求項１０乃至請求項１７のいずれか１項に記載の画像処理装置の制御方法の各工程を実行することが可能な演算処理装置で実行可能なプログラム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のプログラムを記録した、演算処理装置が読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像の輪郭領域に対して強調処理を施すことが可能な画像処理装置およびその制御方法、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来の画像データの表示輝度の範囲（ダイナミックレンジ）よりも広いダイナミックレンジを有する画像データがある。このような画像データの広いダイナミックレンジは、従来の画像データのダイナミックレンジの表示輝度よりも高い表示輝度に対応している（Ｈｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ；ＨＤＲ）。以降、広いダイナミックレンジを有する画像データをＨＤＲ画像データとする。
【０００３】
ＨＤＲ画像データを表示する表示装置の表示可能な輝度の上限値は、ＨＤＲ画像データの広いダイナミックレンジに対応していないことがある。このような場合、ＨＤＲ画像データのダイナミックレンジを表示装置で表示可能な輝度の範囲（表示ダイナミックレンジ）に変換する階調変換処理を施すことがある。階調変換処理に関する従来技術は、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１には、広いダイナミックレンジの被写体を撮像して画像を得る場合に、所定の露光量（輝度）よりも大きい露光量の階調性を低下させる階調変換処理が開示されている。
【０００４】
また、撮影時に撮像装置と接続してライブビュー画像を確認するための表示装置では、入力画像の輪郭領域に対して着色する処理を施して、ユーザがフォーカスの確認を行うことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−００８０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、入力画像に対して輪郭領域を強調する処理を施したあとに、特許文献１に記載の階調変換処理を実行した場合、階調変換処理により階調性が低下した領域に、輪郭領域の着色箇所が表示されることがあった。このとき、階調性が低下し、画質劣化が生じた領域に、着色された輪郭領域が表示されるため、ユーザは、視覚的な違和感を生じることがあった。
【０００７】
上記のような課題に鑑みて、本発明は、入力画像の輪郭領域を着色する強調処理を実行し、かつ、入力画像の階調を変換する処理を実行する場合に、ユーザの視覚的な違和感を抑制することが可能な画像処理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】
【０００８】
本発明の表示装置の第１の形態は、複数の画素を有する入力画像を取得する取得手段と、前記入力画像の輪郭領域を着色して強調する強調処理を施すための強調手段と、前記強調処理の着色で用いられる強調色を設定するための設定手段と、前記強調処理が施された前記入力画像の階調値を変換して変換画像を生成する変換手段と、を備え、前記変換手段は、前記入力画像の前記複数の画素のうち、所定の階調値以下の階調値を、前記変換画像の取り得る階調値の範囲に変換して前記変換画像を生成し、前記設定手段は、前記入力画像の輪郭領域の階調値が前記所定の階調値よりも大きい場合に、その輪郭領域の強調色を、前記所定の階調値以上の階調値に対応する色とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る画像処理装置によれば、入力画像の輪郭領域のうち、所定の表示輝度よりも高い表示輝度の領域に対して、実質的に輪郭強調処理が実行されないように見える変換画像を生成することが可能となる。
【００１０】
したがって、入力画像の輪郭領域を着色する強調処理を実行し、かつ、入力画像のダイナミックレンジを変換する処理を実行する場合に、ユーザが感じる視覚的な違和感を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像処理装置と、カメラと、表示部との接続を示した模式図である。
【図２】画像処理装置の装置構成図を示す模式図である。
【図３】表示輝度と入力画像の階調値との関係を示す模式図である。
【図４】入力処理部が取得した入力画像を示す模式図である。
【図５】表示輝度とレンジ変換部が生成した変換画像の階調値との関係を示す模式図である。
【図６】入力画像に対して、上述の変換処理を実施した場合の変換画像２０を示す模式図である。
【図７】制御部が実行する変換画像生成フローを示す第１のフローチャートである。
【図８】変換画像出力フローを実行することにより、出力された変換画像３０を示す模式図である。
【図９】上限輝度Ｒａより小さい表示輝度に対応する色を強調色として設定した場合の変換画像を示す模式図である。
【図１０】制御部が実行する強調色決定処理を示す第２のフローチャートである。
【図１１】第２の実施例において、上述の強調色設定処理を実行した場合の変換画像を示す模式図である。
【図１２】制御部が実行する輪郭強調処理を示す第３のフローチャートである。
【図１３】制御部が実行する輪郭領域特定処理を示す第４のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定され、以下に例示する実施例によって限定されるものではない。また、実施例の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが本発明に必須とは限らない。本明細書および図面に記載の内容は例示であって、本発明を制限するものと見なすべきではない。本発明の趣旨に基づき種々の変形（各実施例の組合せを含む）が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。即ち、各実施例及びその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
【００１３】
（第１の実施例）
以下、本発明の第１の実施例における表示装置について説明する。本発明の第１の実施例に係る画像処理装置１００は、入力画像の輪郭領域を特定し、輪郭領域を着色する処理を施す。さらに、画像処理装置１００は、入力画像のうち指定された階調値よりも大きい階調値を階調変換後の変換画像の取り得る最大の階調値に変換する階調変換処理を、入力画像に施して、変換画像を生成する。これにより、画像処理装置１００は、入力画像の表示輝度の範囲（入力ダイナミックレンジ）を、指定されたダイナミックレンジに変換する。画像処理装置１００は、入力画像の輪郭領域の階調値が指定された階調値よりも大きい場合に、その輪郭領域を、指定された階調値以上の階調値で表される色で着色して強調する。
【００１４】
図１は、画像処理装置１００と、カメラ２００と、表示部３００との接続を示した模式図である。画像処理装置１００は、カメラ２００および表示部３００と接続する。カメラ２００は、被写体を撮像して得られた画像を出力することが可能な撮像装置である。例えば、カメラ２００は、取得したライブビュー画像を、画像処理装置に出力するとする。
【００１５】
表示部３００は、画像処理装置１００から出力された画像に基づいて、画面に画像を表示することが可能なディスプレイである。例えば、表示部３００は、液晶パネルとバックライトとを有する透過型ディスプレイであるとする。なお、表示部３００は、有機Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ（ＥＬ）を用いた自発光型ディスプレイであってもよい。
【００１６】
画像処理装置１００は、カメラ２００から取得した入力画像の輪郭領域を着色する強調し、輪郭調息が強調された入力画像のダイナミックレンジを、設定された表示レンジに変換した変換画像を生成し、表示部３００に出力することが可能な画像処理装置である。画像処理装置１００は、表示部３００の制御基板に含まれ、表示部３００と画像処理装置１００とで表示装置を構成することも可能である。
【００１７】
図２は、画像処理装置１００の装置構成図を示す模式図である。画像処理装置１００は、入力部１１０、制御部１２０、メモリ１３０、および出力部１４０を備える。入力部１１０は、カメラ２００と接続し、入力画像を取得する入力端子である。
【００１８】
制御部１２０は、入力画像の輪郭領域を着色する処理を施し、さらに、入力画像の入力ダイナミックレンジを変換して変換画像を生成する制御回路である。制御部１２０は、後述する各機能ブロックの処理を実行して、変換画像を生成する。例えば、制御部１２０は、Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）や、Ｍｕｌｔｉ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ（ＭＰＵ）等の演算処理装置であるとする。制御部１２０は、メモリ１３０に記憶され、演算処理装置が実行可能なプログラムおよびプログラムを実行するためのパラメータを読み出して、各機能ブロックの処理を実行するとする。
【００１９】
なお、制御部１２０は、演算処理回路のほかに、後述する各機能ブロックの一部もしくはすべての機能を実行可能な電子回路等のハードウェアを有するものであってもよい。
【００２０】
メモリ１３０は、演算処理装置が実行可能なプログラムおよびプログラムを実行するためのパラメータを記憶し、演算処理装置が読取可能な記憶媒体である。例えば、メモリ１３０は、ハードディスク等の不揮発性の記憶媒体であるとする。なお、メモリ１３０は、半導体メモリ等の揮発性の記憶媒体であってもよいし、不揮発性の記憶媒体と、揮発性の記憶媒体とを備えていてもよい。
【００２１】
出力部１４０は、制御部１２０が生成した変換画像を、画像処理装置１００に接続した外部装置に出力する出力端子である。例えば、出力部１４０は、表示部３００と接続し、変換画像を表示部３００に出力するとする。
【００２２】
制御部１２０の各機能ブロックについて説明する。制御部１２０は、各機能ブロックの処理を、メモリ１３０から読み取ったプログラムを実行することにより実行するとする。制御部１２０は、入力処理部１２１、クリップ領域特定部１２２、輪郭領域特定部１２３、強調色設定部１２４、強調処理部１２６、表示レンジ設定部１２５、レンジ変換部１２７、および出力処理部１２８を備える。
【００２３】
入力処理部１２１は、入力部１１０から取得した入力画像を、制御部１２０の各機能ブロックが処理可能なデータに変換する処理を実行する。例えば、入力処理部１２１は、入力部１１０が取得した入力画像に付加されたアンシラリデータを取得し、メモリ１３０に出力するとする。さらに、入力処理部１２１は、入力画像をクリップ領域特定部１２２、輪郭領域特定部１２３、および強調処理部１２６に出力するとする。
【００２４】
入力画像と表示輝度との関連について説明する。入力画像は、マトリクス状に配置された複数の画素を有し、各画素に対して明るさに対応する信号値（階調値）が指定されている。例えば、入力画像１０は、各画素に対して明るさに対応する階調値が指定されたモノクロ画像であるとする。
【００２５】
例えば、入力画像の元となる画像の表示輝度を、「反射率」で表現するとする。反射率は明るさの表現の一形式であり、明るさを相対値で示す。反射率を用いて明るさを表示する場合、環境光下で照明された受光物体の明るさを０〜１００％程度の反射率、それを超える明るさを有する照明光源や太陽などの発光物体の明るさを１００％以上の反射率とすることが多い。例えば、反射率１００％に対応する輝度の絶対値を指定することによって、表示輝度の絶対値をすることも可能である。
【００２６】
例えば、反射率Ｒ（％）に対応する入力画像の階調値Ｓ１は式１で表されるとする。
【００２７】
【数１】
2018011151.tif 000003
【００２８】
ここで、Ｒｉは、入力画像のダイナミックレンジの取り得る上限の表示輝度である。例えば、Ｒｉは８００％であるとする。γ１は、表示輝度と階調値とを関連付ける係数である。Ｂｉは、入力画像の階調値を表す信号のビット数である。例えば、Ｂｉは１０２３（１０ビット）であるとする。
【００２９】
図３は、表示輝度と入力画像の階調値との関係を示す模式図である。図３の横軸は表示輝度を反射率で示しており、縦軸は入力画像の階調値を示している。表示輝度に対して、入力画像の階調値は上に凸の関数で示される。
【００３０】
図４は、入力処理部１２１が取得した入力画像１０を示す模式図である。入力画像１０は、低い表示輝度の画像が表示される領域１１と、高い表示輝度の画像が表示される領域１２と、を備える。例えば、領域１１に表示されるオブジェクトや背景の表示輝度は、４００％以下であり、領域１２に表示されるオブジェクトや背景の表示輝度は、４００％よりも大きいとする。
【００３１】
クリップ領域特定部１２２は、入力画像１０のうち、表示レンジ設定部１２５で設定された上限輝度Ｒａよりも高い表示輝度に対応する階調値を有する画素からなる領域を、クリップ領域として特定する処理を実行する。入力画像１０のクリップ領域は、後述するレンジ変換部１２７の変換処理によって、階調性が低下する領域である。第２の実施例以降の実施例に記載の画像処理装置１００で、本機能ブロックの処理を用いるため、詳細は後述する。
【００３２】
輪郭領域特定部１２３は、入力画像１０の輪郭を検出し、入力画像１０の輪郭領域を特定する処理を実行する。輪郭領域を検出する手段は、微分処理や、フィルタ処理等、従来の輪郭検出方法を利用可能である。
【００３３】
強調色設定部１２４は、表示レンジ設定部１２５から取得した上限輝度Ｒａおよびユーザの指示に応じて、輪郭領域を強調するために用いる強調色を設定する処理を実行する。例えば、強調色設定部１２４は、上限輝度Ｒａよりも高い表示輝度に対応する階調値で表される色を、強調色と設定するとする。
【００３４】
表示レンジ設定部１２５は、入力画像１０を変換した変換画像のダイナミックレンジの取り得る最大の輝度である上限輝度Ｒａを設定する。例えば、表示レンジ設定部１２５は、ユーザの指示に応じて、上限輝度Ｒａを設定するとする。表示レンジ設定部１２５は、変換画像を出力する表示部３００が表示可能な輝度の上限値を取得して、上限輝度Ｒａとしてもよい。なお、ダイナミックレンジの取り得る最小の輝度が黒表示に対応することから、上限輝度Ｒａは、変換画像のダイナミックレンジを示す値である。
【００３５】
強調処理部１２６は、入力画像１０のうち、輪郭領域特定部１２３が特定した輪郭領域を、強調色設定部１２４で設定された強調色で着色する強調処理を実行する。強調処理部１２６は、ユーザの指示に応じて、強調処理を実行するか否かを決定する。例えば、ユーザが強調処理を実行することを指示したとする。
【００３６】
レンジ変換部１２７は、強調処理部１２６で輪郭領域に対して強調処理が施された入力画像１０の表示輝度を、表示レンジ設定部１２５が設定した上限輝度Ｒａ以下になるように変換して変換画像を生成する処理を実行する。換言すると、レンジ変換部１２７は、入力画像１０のダイナミックレンジを、表示レンジ設定部１２５が設定したダイナミックレンジに変換する処理を実行して、変換画像を生成すると言える。
【００３７】
具体的には、レンジ変換部１２７は、入力画像１０のうち、上限輝度Ｒａよりも高い表示輝度に対応する階調値を、変換画像の取り得る階調値の上限値に変換する。さらに、レンジ変換部１２７は、上限輝度Ｒａに対応する階調値以下の階調値を、変換画像の取り得る階調値の範囲に変換する。以降、このようなレンジ変換処理を、クリップ処理と呼ぶ。
【００３８】
例えば、レンジ変換部１２７は、取得した表示レンジＲａを用いて入力画像の階調値Ｓ１を、式２を用いて変換画像の階調値Ｓ２に変換するとする。
【００３９】
【数２】
2018011151.tif 000004
【００４０】
式２において、Ｒｉ、γ１、およびＢｉは、それぞれ式１で用いたパラメータである。γ２は、変換画像における表示輝度と階調値とを関連付ける係数である。例えば、γ２は、２．６であるとする。Ｂｏは、変換画像の階調値を表す信号のビット数である。例えば、Ｂоは１０２３（１０ビット）であるとする。なお、変換画像の階調値は、８ビットや１２ビット等の信号で表わすことも可能である。式２においてＳ２が１０ビット信号で表現できない値である場合に、レンジ変換部１２７は、Ｓ２を１０２３とする。
【００４１】
図５は、表示輝度と、レンジ変換部１２７が生成した変換画像の階調値Ｓ２との関係を示す模式図である。図５の、横軸は表示輝度（％）、縦軸は階調値をそれぞれ示している。図５の実線は、上限輝度Ｒａが４００％である場合の反射率と階調値Ｓ２との関係を示している。図５の点線は、図３に示した反射率に対する入力画像の階調値Ｓ１を比較のために示している。
【００４２】
図５の実線に示すように、上限輝度Ｒａ（４００％）よりも大きい表示輝度は、変換画像において取り得る最大の階調値（１０２３）で表される。言い換えると、入力画像の階調値Ｓ１のうち、上限輝度Ｒａよりも高い表示輝度に対応する階調値が、レンジ変換部１２７による階調変換処理によって、変換画像の階調値Ｓ２の取り得る最大の階調値に変換されるともいえる。さらに、入力画像の階調値Ｓ１のうち、上限輝度Ｒａ以下の表示輝度に対応する階調値が、レンジ変換部１２７による階調変換処理によって、変換画像の階調値Ｓ２の取り得る範囲に拡大して変換されるともいえる。
【００４３】
図６は、入力画像１０に対して、上述の変換処理を実施した場合の変換画像２０を示す模式図である。入力画像１０のうち、表示輝度が上限輝度Ｒａ（４００％）より高い領域１２に対応する変換画像の領域２２に含まれる画素の階調値は、変換画像２０の取り得る最大の階調値（１０２３）に変換されることから、領域２２の画像は、白画像となる。換言すると、入力画像１０の領域１２は、変換処理によって、階調性を失うともいえる。一方で、入力画像１０の領域１１に対応する変換画像の領域２１は、表示輝度が上限輝度Ｒａ（４００％）以下であることから階調性を失わずにオブジェクトや背景が表示される。
【００４４】
出力処理部１２８は、レンジ変換部１２７が生成した変換画像を、出力部１４０に出力する。出力処理部１２８は、変換画像を、画像処理装置１００が接続した外部装置が利用可能なデータ形式に変換して出力することが可能である。また、出力処理部１２８は、メモリ１３０に、変換画像を出力してもよい。
【００４５】
制御部１２０が実行する変換画像生成フローについて説明する。図７は、制御部１２０が実行する変換画像生成フローを示すフローチャートである。
【００４６】
変換画像出力フローは、入力処理部１２１に入力画像が入力された場合、もしくは、ユーザの指示に応じて、開始される。Ｓ１で、入力処理部１２１が入力画像１０を取得する処理を実行する。例えば、入力処理部１２１は、図４に示した入力画像１０を取得するとする。処理は、Ｓ２に進む。
【００４７】
Ｓ２で、表示レンジ設定部１２５が、上限輝度Ｒａを設定する処理を実行する。例えば、表示レンジ設定部１２５は、上限輝度Ｒａを反射率４００％に設定するとする。処理は、Ｓ３に進む。
【００４８】
Ｓ３で、輪郭領域特定部１２３は、入力画像１０の輪郭領域を特定する処理を実行する。入力画像１０の輪郭領域は、例えば、入力画像１０に表示されるオブジェクトの輪郭領域であるとする。処理は、Ｓ４に進む。
【００４９】
Ｓ４で、強調色設定部１２４は、表示レンジ設定部１２５が設定した上限輝度Ｒａに基づいて、強調色を設定する。強調色設定部１２４は、上限輝度Ｒａよりも高い表示輝度に対応する階調値で表される色を強調色とする。例えば、上限輝度Ｒａが４００％である場合、強調色設定部１２４は、表示輝度が６００％に対応する階調値で表される色を強調色と設定する。式１より、表示輝度が６００％に対応する階調値は８９８である。強調色設定部１２４は、階調値が８９８に対応する色を強調色とするとする。処理はＳ５に進む。
【００５０】
Ｓ５で、強調処理部１２６は、入力画像１０の輪郭領域を、強調色設定部１２４が設定した強調色で着色する輪郭強調処理を実行する。強調処理部１２６は、入力画像１０の輪郭領域の色を、強調色設定部１２４が設定した強調色に変換するとも言える。例えば、階調値が８９８に対応する色を強調色とした場合、強調処理部１２６は、入力画像１０の輪郭領域の階調値を８９８に変換する。処理はＳ６に進む。
【００５１】
Ｓ６で、レンジ変換部１２７は、輪郭強調処理が施された入力画像１０のダイナミックレンジを、表示レンジ設定部１２５が設定した上限輝度Ｒａ以下のダイナミックレンジに変換する処理を実行して、変換画像を生成する。例えば、レンジ変換部１２７は、式２に示した変換式を用いて、変換画像を生成するとする。処理は、Ｓ７に進む。
【００５２】
Ｓ７で、出力処理部１２８は、変換画像を画像処理装置１００に接続された外部装置が利用可能な形式の画像データに変換して、出力する処理を実行する。以上で、変換画像出力フローが完了する。
【００５３】
図８は、上述の変換画像出力フローを実行することにより、出力された変換画像３０を示す模式図である。強調色設定部１２４が、上限輝度Ｒａよりも高い表示輝度に対応する階調値で表される色を強調色に設定することから、強調処理が施された輪郭領域は、レンジ変換処理によって、変換画像の取り得る階調値の上限値に変換される。つまり、変換画像において、入力画像１０の輪郭領域に対応する領域は、飽和して表示される。
【００５４】
例えば、入力画像１０において表示輝度が上限輝度Ｒａよりも高い領域１２に対応する変換画像３０の領域３２では、領域１２に含まれる輪郭領域が領域１２の他の領域と同様に上限輝度Ｒａに対応する表示輝度で表示される。したがって、ユーザは、入力画像１０の領域１２に含まれる輪郭領域を視認することがない。一方で、入力画像１０において上限輝度Ｒａ以下の表示輝度に対応する階調値の画素からなる領域１１に含まれる輪郭領域は、領域１１に対応する変換画像３０の領域３１において、上限輝度Ｒａ以下の表示輝度で表示される。
【００５５】
比較例として、上限輝度Ｒａより低い表示輝度に対応する階調値からなる色を強調色として設定した場合について説明する。図９は、上限輝度Ｒａより低い表示輝度に対応する階調値で表される色を強調色として設定した場合の変換画像４０を示す模式図である。
【００５６】
強調処理部１２６で上限輝度Ｒａより低い表示輝度に対応する強調色に着色された輪郭領域は、レンジ変換部１２７による変換処理で、上限輝度Ｒａより低い表示輝度に対応する階調値に変換される。したがって、入力画像１０の輪郭領域に対応する変換画像の領域の階調値は、上限輝度Ｒａより低い表示輝度に対応する階調値となる。
【００５７】
図９に示す変換画像４０の領域４２では、入力画像１０の領域１２に表示されていたオブジェクトおよび背景が上限輝度Ｒａに対応する表示輝度で表示される。したがって、ユーザは、入力画像１０の領域１２に表示されていたオブジェクトおよび背景を視認することができない。しかし、領域４２の輪郭領域の階調値は、上限輝度Ｒａより低い表示輝度に対応する階調値に変換されることから、輪郭領域のみがユーザに視認されることとなる。したがって、オブジェクトや背景が上限輝度Ｒａで飽和表示されている領域４２に、輪郭領域のみが表示されることにより、ユーザに視覚的な違和感が生じることとなる。
【００５８】
第１の実施例に記載の画像処理装置によれば、入力画像において、表示輝度が上限輝度Ｒａより大きい輪郭領域に対して、実質的に輪郭強調処理が行われないように、強調色を決定することが可能となる。したがって、ユーザが感じる視覚的な違和感を抑制することが可能となる。
【００５９】
（第２の実施例）
第２の実施例における画像処理装置１００は、入力画像の複数の画素のうち、階調値が指定された階調値よりも大きいクリップ領域を特定し、クリップ領域に含まれる輪郭領域に対して、指定された階調値以上の階調値に対応する色を強調色として設定する。さらに、画像処理装置１００は、入力画像のうち、クリップ領域でない領域に含まれる輪郭領域に対して、ユーザが設定した強調色を設定する。
【００６０】
第２の実施例における画像処理装置１００の装置構成図は、第１の実施例と同様であるので説明を省略する。また、第２の実施例において、制御部１２０が実行する変換画像出力フローは、強調色決定処理（Ｓ４）以外は、第１の実施例と同様であるので、説明を省略する。例えば、画像処理装置１００は、図４に示す入力画像１０に対して、輪郭強調処理と、レンジ変換処理を実行して変換画像を生成して出力するとする。
【００６１】
強調色決定処理の詳細な処理について、説明する。図１０は、制御部１２０が実行する強調色決定処理を示すフローチャートである。強調色決定処理が開始されると、Ｓ４１で、クリップ領域特定部１２２は、入力画像のうち、表示レンジ設定部１２５が設定した上限輝度Ｒａよりも高い表示輝度に対応する階調値を有する画素からなる領域を、クリップ領域と特定する処理を実行する。処理はＳ４２に進む。
【００６２】
Ｓ４２からの処理で、強調色設定部１２４は、入力画像１０の複数の領域ごとに、強調色を設定する処理を実行する。強調色を設定する入力画像１０の複数の領域は、例えば、入力画像１０の各画素であるとする。なお、強調色を設定する入力画像１０の領域は、入力画像１０を分割して得られる複数の画素からなる領域であってもよい。
【００６３】
Ｓ４２で、強調色設定部１２４は、強調色を設定する対象領域が、クリップ領域であるか否かを判定する。対象領域が、クリップ領域である場合、処理はＳ４３に進む。また、対象領域が、クリップ領域でない場合、処理はＳ４４に進む。
【００６４】
Ｓ４３で、強調色設定部１２４は、上限輝度Ｒａ以上の表示輝度に対応する階調値で表される色（クリップ色）を、対象領域の強調色に設定する。例えば、第１の実施例と同様に上限輝度Ｒａを反射率８００％とした場合、強調色設定部１２４は、反射率６００％に対応する階調値で表される色を、対象領域の強調色に設定するとする。処理は、Ｓ４５に進む。
【００６５】
また、Ｓ４４で、強調色設定部１２４は、ユーザが設定した特定色を、対象領域の強調色に設定する。特定色は、ユーザが任意に設定可能な輪郭強調表示に用いる色であり、例えば、入力部１１０を介して、ユーザが入力する。例えば、特定色は、上限輝度Ｒａよりも低い表示輝度に対応する階調値で表される色であるとする。特定色は、反射率３００％に対応する階調値で表される色であるとする。
【００６６】
Ｓ４５で、強調色設定部１２４は、入力画像１０のすべての領域について、強調色の設定処理が完了したか否かを判定する。入力画像１０のすべての領域について、強調色の設定処理が完了していない場合、対象領域を、強調色が設定されていない他の領域とし、Ｓ４２の処理に戻る。入力画像１０のすべての領域について、強調色の設定処理が完了したと判定した場合、強調色設定処理は完了する。
【００６７】
図１１は、第２の実施例において、上述の強調色設定処理を実行した場合の変換画像５０を示す模式図である。入力画像１０の領域１１の表示輝度は上限輝度Ｒａ（反射率４００％）以下であることから、領域１１に対する強調色として、ユーザが設定した特定色が設定される。例えば、領域１１の強調色は、表示輝度が反射率３００％に対応する階調値（６５５）で示される色であるとする。
【００６８】
領域１１に含まれる輪郭領域は、上限輝度Ｒａよりも低い表示輝度に対応する階調値で表される色で着色処理される。したがって、領域１１に含まれる輪郭領域は、レンジ変換部１２７のレンジ変換処理により、上限輝度Ｒａに対応する階調値に変換されない。例えば、上限輝度Ｒａが反射率４００％であり、輪郭領域が反射率３００％に対応する階調値で着色された場合、領域１１に含まれる輪郭領域の階調値は、式１と式２とにより、８２８に変換される。
【００６９】
領域１２に含まれる輪郭領域は、上限輝度Ｒａ以上の表示輝度に対応する階調値で表される強調色で着色処理される。したがって、領域１２に含まれる輪郭領域は、レンジ変換部１２７のレンジ変換処理により、上限輝度Ｒａに対応する階調値に変換される。例えば、反射率６００％に対応する色を領域１２の強調色に設定する場合、領域１２に含まれる輪郭領域の階調値は、式１と式２より、１０２３に変換される。したがって、領域１２に対応する変換画像５０の領域５２に含まれる輪郭領域は、上限輝度Ｒａに対応する階調値に基づいて表示される。
【００７０】
第２の実施例における画像処理装置１００によれば、入力画像１０を変換した変換画像５０において、領域５２に含まれる輪郭領域は、領域５２に含まれる他の画像と同様に、上限輝度Ｒａに対応する階調値で表される色で表示される。つまり、領域５２の輪郭領域には、実質的に強調処理が施されない。したがって、領域５２に輪郭領域のみが表示されることにより、ユーザが視覚的な違和感を生じることが抑制される。
【００７１】
（第３の実施例）
第３の実施例における画像処理装置１００は、入力画像の複数の画素のうち、階調値が指定された階調値よりも大きいクリップ領域を特定し、クリップ領域に含まれる輪郭領域に対して、強調処理を実行しない。
【００７２】
第３の実施例における画像処理装置１００の装置構成図は、第１の実施例と同様であるので説明を省略する。また、第３の実施例において、制御部１２０が実行する変換画像出力フローは、輪郭強調処理（Ｓ５）以外は、第１の実施例と同様であるので、説明を省略する。例えば、画像処理装置１００は、図４に示す入力画像１０に対して、輪郭強調処理と、レンジ変換処理を実行して変換画像を生成して出力するとする。
【００７３】
図１２は、第３の実施例における制御部１２０が実行する輪郭強調処理を示すフローチャートである。輪郭強調処理が開始されると、Ｓ５１で、強調処理部１２６は、入力画像１０を取得する処理を実行する。処理は、Ｓ５２に進む。
【００７４】
Ｓ５２で、強調処理部１２６は、輪郭領域特定部１２３が特定した輪郭領域に関する情報を、取得する処理を実行する。処理は、Ｓ５３に進む。
【００７５】
Ｓ５３で、クリップ領域特定部１２２は、入力画像のうち、表示レンジ設定部１２５が設定した上限輝度Ｒａよりも高い表示輝度に対応する階調値を有する画素からなる領域を、クリップ領域と特定する処理を実行する。処理はＳ５４に進む。
【００７６】
Ｓ５４からの処理で、強調処理部１２６は、入力画像１０の複数の領域ごとに、クリップ領域か否かを判定し、入力画像１０のうち、クリップ領域でない輪郭領域を強調色で着色する処理を実行する。強調処理部１２６が、クリップ領域もしくは輪郭領域か否かを判定する入力画像１０の複数の領域は、例えば、入力画像１０の各画素であるとする。なお、複数の領域は、入力画像１０を分割して得られる複数の画素からなる領域であってもよい。
【００７７】
Ｓ５４で、強調処理部１２６は、複数の領域のうち、対象領域が、クリップ領域であるか否かを判定する処理を実行する。対象領域が、クリップ領域である場合、処理はＳ５５に進む。また、対象領域が、クリップ領域でない場合、処理はＳ５６に進む。
【００７８】
Ｓ５５で、強調処理部１２６は、入力画像１０の複数の領域について、処理が完了したか否かを判定する処理を実行する。入力画像１０の複数の領域について、処理が完了していないと判定された場合、強調処理部１２６は、対象領域を、入力画像１０の複数の領域のうち処理を完了していない領域に変更して、Ｓ５４の処理に戻る。
【００７９】
Ｓ５４で、対象領域がクリップ領域でないと判定された場合、Ｓ５６で、強調処理部１２６は、対象領域が輪郭領域であるか否かを判定する処理を実行する。対象領域が輪郭領域であると判定された場合、処理はＳ５７に進む。また、対象領域が輪郭領域でないと判定された場合、処理はＳ５５に進む。Ｓ５５の処理は上述の通りである。
【００８０】
Ｓ５７で、強調処理部１２６は、対象領域を強調色設定部１２４が設定した強調色で着色する処理を実行する。なお、強調色設定部１２４は、任意の色を強調色として設定可能である。例えば、強調色設定部１２４は、反射率３００％の表示輝度に対応する階調値で表される色を強調色として設定したとする。処理は、Ｓ５５に進む。
【００８１】
上述の輪郭強調処理を実行することにより、第３の実施例の画像処理装置１００は、入力画像１０のうち、上限輝度Ｒａよりも大きいクリップ領域に含まれない輪郭領域にのみ、強調処理を実行する。例えば、図４に示す入力画像１０に基づいて第３の実施例の画像処理装置１００が変換画像を生成する場合、出力される変換画像は、図１１と同様になる。したがって、上限輝度Ｒａよりも表示輝度が大きく、レンジ変換処理によって階調性が低下する領域に輪郭領域が表示されることにより、ユーザに視覚的な違和感を生じさせることを抑制することが可能となる。
【００８２】
（第４の実施例）
第４の実施例における画像処理装置１００は、入力画像の複数の画素のうち、階調値が指定された階調値よりも大きいクリップ領域を特定し、クリップ領域に含まれる輪郭領域に対して、輪郭領域を特定する処理を実行しない。
【００８３】
第４の実施例における画像処理装置１００の装置構成図は、第１の実施例と同様であるので説明を省略する。また、第４の実施例において、制御部１２０が実行する変換画像出力フローは、輪郭特定処理（Ｓ３）以外は、第１の実施例と同様であるので、説明を省略する。例えば、画像処理装置１００は、図４に示す入力画像１０に対して、輪郭強調処理と、レンジ変換処理を実行して変換画像を生成して出力するとする。
【００８４】
図１３は、第４の実施例における制御部１２０が実行する輪郭領域特定処理を示すフローチャートである。輪郭強調処理（Ｓ３）が開始されると、Ｓ３１で、輪郭領域特定部１２３は、入力画像１０を取得する処理を実行する。処理は、Ｓ３２に進む。
【００８５】
Ｓ３２で、輪郭領域特定部１２３は、入力画像１０の輪郭領域を検出する処理を実行する。処理は、Ｓ３３に進む。
【００８６】
Ｓ３３で、クリップ領域特定部１２２は、入力画像１０のうち、表示レンジ設定部１２５が設定した上限輝度Ｒａよりも高い表示輝度に対応する階調値を有する画素からなる領域を、クリップ領域と特定する処理を実行する。処理はＳ３４に進む。
【００８７】
Ｓ３４からの処理で、輪郭領域特定部１２３は、入力画像１０の複数の領域ごとに、クリップ領域か否かを判定し、さらに、輪郭が検出されたか否かを判定し、輪郭領域を特定する処理を実行する。輪郭領域特定部１２３が、クリップ領域もしくは輪郭が検出されたか否かを判定する入力画像１０の複数の領域は、例えば、入力画像１０の各画素であるとする。なお、複数の領域は、入力画像１０を分割して得られる複数の画素からなる領域であってもよい。
【００８８】
Ｓ３４で、輪郭領域特定部１２３は、複数の領域のうち、対象領域が、クリップ領域であるか否かを判定する処理を実行する。対象領域が、クリップ領域である場合、処理はＳ３５に進む。また、対象領域が、クリップ領域でない場合、処理はＳ３６に進む。
【００８９】
Ｓ３５で、入力画像１０の複数の領域について、輪郭領域特定処理が完了したか否かを判定する処理を実行する。入力画像１０の複数の領域について、輪郭領域特定処理が完了していないと判定された場合、強調処理部１２６は、対象領域を、入力画像１０の複数の領域のうち処理を完了していない領域に変更して、Ｓ３４の処理に戻る。
【００９０】
Ｓ３４で、対象領域がクリップ領域でないと判定された場合、Ｓ３６で、輪郭領域特定部１２３は、対象領域が、輪郭が検出された領域であるか否かを判定する処理を実行する。対象領域が、輪郭が検出された領域であると判定された場合、処理はＳ３７に進む。また、対象領域が、輪郭が検出された領域でないと判定された場合、処理はＳ３５に進む。Ｓ３５の処理は上述の通りである。
【００９１】
Ｓ３７で、輪郭領域特定部１２３は、対象領域を輪郭領域であると特定する処理を実行する。処理は、Ｓ３５に進む。
【００９２】
上述の輪郭強調処理を実行することにより、第４の実施例の画像処理装置１００は、入力画像１０のうち、上限輝度Ｒａよりも大きいクリップ領域に含まれる輪郭が表示される領域を輪郭領域として特定しない。したがって、輪郭強調処理（Ｓ５）において、上限輝度Ｒａよりも大きいクリップ領域に含まれる輪郭は、強調処理を施されない。例えば、図４に示す入力画像１０に基づいて第４の実施例の画像処理装置１００が変換画像を生成する場合、出力される変換画像は、図１１と同様になる。したがって、上限輝度Ｒａよりも表示輝度が大きく、レンジ変換処理によって階調性が低下する領域に輪郭領域が表示されることにより、ユーザに視覚的な違和感を生じさせることを抑制することが可能となる。
【００９３】
（他の実施形態）
上述の実施例では、入力画像１０が、各画素に対して輝度に対応する階調値のみが指定されたモノクロ画像であるとして説明したが、入力画像１０の形式はこれに限らない。入力画像１０は、各画素に対して、赤色、緑色、青色の副画素を備え、各副画素に対して階調値が指定されるものであってもよい。また、入力画像１０は、各画素に対して、輝度（Ｙ）、色差（Ｃｒ，Ｃｂ）が指定されるものであってもよい。
【００９４】
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）をネットワーク又は各種記録媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータがプログラムコードを読み出して実行する処理である。なお、コンピュータは、ＣＰＵやＭＰＵ等の演算処理装置であってもよい。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶したシステム或いは装置のコンピュータが読取可能な記録媒体は本発明を構成することになる。
【符号の説明】
【００９５】
１０  入力画像
３０  変換画像
１００  画像処理装置
１１０  入力部
１２０  制御部
１２１  入力処理部
１２４  強調色設定部
１２６  強調処理部
１２７  レンジ変換部
１２８  出力処理部
１３０  出力部
２００  カメラ
３００  表示部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2018011151.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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