(57)【要約】【課題】利用者にとっての見た目の彩度を保持しつつ、画像の明るさを調整することが可能な明度調整装置等を提供する。【解決手段】特徴量取得部２５は、入力画像、輝度調整されたＲＧＢ色空間の画像及びＹＣｂＣｒ色空間の画像について、全画素に対し、移動平均フィルタにより輝度値を平均したものを特徴量Ａとしてそれぞれ取得する。また特徴量取得部２５は、入力画像、輝度調整されたＲＧＢ色空間の画像及びＹＣｂＣｒ色空間の画像について、注目画素の輝度値と周辺画素の特徴量Ａとの比を特徴量Ｂとしてそれぞれ取得する。明度調整部２６は、入力画像の特徴量Ｂとの特徴量差が小さい色空間の画像の画素値を採用する第１の判定条件、入力画像の特徴量Ａとの特徴量差が大きい色空間の画像の画素値を採用する第２の判定条件、及び、第２の判定条件で採用されなかった色空間の画像の画素値を採用する第３の判定条件を用いて、各画素の出力画素値を決定する。【選択図】図２
2015035755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の色空間で表された入力画像の明度調整を行う明度調整装置であって、
前記入力画像に対する出力画像の明度の変化量を画像処理強度として決定する画像処理強度決定手段と、
前記所定の色空間で表された画像を、輝度情報を含む他の色空間の画像に変換する色空間変換手段と、
決定された前記画像処理強度に応じて、前記入力画像、及び、当該入力画像を前記色空間変換手段によって変換した前記他の色空間の画像のそれぞれに対して、輝度調整を行う輝度調整手段と、
輝度調整されていない前記入力画像、輝度調整された前記入力画像、及び、輝度調整された前記他の色空間の画像のそれぞれに対して、特徴量を取得する特徴量取得手段と、
取得された前記特徴量に基づいて、前記入力画像の明度調整を行う明度調整手段と、
を備えることを特徴とする明度調整装置。
【請求項２】
前記特徴量取得手段は、それぞれの画像について、前記色空間変換手段によって輝度情報を取得し、全画素に対して、注目画素の近傍の明るさを示す特徴量と、注目画素の近傍の明るさに対する比率を示す特徴量とを取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の明度調整装置。
【請求項３】
前記特徴量取得手段は、それぞれの画像について、前記色空間変換手段によって輝度情報を取得し、全画素に対して、注目画素と周辺画素とから平均の輝度値を算出して、注目画素の位置の輝度値とした特徴量Ａ（それぞれの画像について、特徴量ＡＡ、ＡＢ、ＡＣという。）を取得するとともに、注目画素の輝度値と、特徴量Ａの注目画素の位置の輝度値との比を、注目画素の位置の画素値とした特徴量Ｂ（それぞれの画像について、特徴量ＢＡ、ＢＢ、ＢＣという。）を取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の明度調整装置。
【請求項４】
前記明度調整手段は、前記入力画像の全画素に対して、前記特徴量ＢＢ又は前記特徴量ＢＣのうち、前記特徴量ＢＡと差の小さい特徴量に係る画像の画素値を採用する第１の条件、前記特徴量ＡＢ又は前記特徴量ＡＣのうち、前記特徴量ＡＡとの差が大きい特徴量に係る画像の画素値を採用する第２の条件、及び、前記特徴量ＡＢ又は前記特徴量ＡＣのうち、前記特徴量ＡＡとの差が小さい特徴量に係る画像の画素値を採用する第３の条件を用いて、画素ごとの出力画素値を算出する
ことを特徴とする請求項３に記載の明度調整装置。
【請求項５】
前記明度調整手段は、Ｋ、α、βをＫ＋α＋β＝１を満たす定数として、出力画素値を式（１）で算出する
【数１】
2015035755.tif 000007
ことを特徴とする請求項４に記載の明度調整装置。
【請求項６】
前記明度調整手段は、前記第１の判定条件において、前記特徴量の差が許容範囲より大きい場合、輝度調整していない前記入力画像の画素値を採用する
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の明度調整装置。
【請求項７】
前記画像処理強度は、前記入力画像の明度に対する出力画像の明度の対応関係を表すトーンカーブである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の明度調整装置。
【請求項８】
前記明度調整手段により明度調整された前記入力画像を出力画像として出力する出力手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の明度調整装置。
【請求項９】
所定の色空間で表された入力画像の明度調整を行う明度調整方法であって、
前記入力画像に対する出力画像の明度の変化量を画像処理強度として決定する画像処理強度決定ステップと、
前記所定の色空間で表された画像を、輝度情報を含む他の色空間の画像に変換する色空間変換ステップと、
決定された前記画像処理強度に応じて、前記入力画像、及び、当該入力画像を前記色空間変換ステップによって変換した前記他の色空間の画像のそれぞれに対して、輝度調整を行う輝度調整ステップと、
輝度調整されていない前記入力画像、輝度調整された前記入力画像、及び、輝度調整された前記他の色空間の画像のそれぞれに対して、特徴量を取得する特徴量取得ステップと、
取得された前記特徴量に基づいて、前記入力画像の明度調整を行う明度調整ステップと、
を含むことを特徴とする明度調整方法。
【請求項１０】
コンピュータを、所定の色空間で表された入力画像の明度調整を行う明度調整装置として機能させるためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記入力画像に対する出力画像の明度の変化量を画像処理強度として決定する画像処理強度決定手段、
前記所定の色空間で表された画像を、輝度情報を含む他の色空間の画像に変換する色空間変換手段、
決定された前記画像処理強度に応じて、前記入力画像、及び、当該入力画像を前記色空間変換手段によって変換した前記他の色空間の画像のそれぞれに対して、輝度調整を行う輝度調整手段、
輝度調整されていない前記入力画像、輝度調整された前記入力画像、及び、輝度調整された前記他の色空間の画像のそれぞれに対して、特徴量を取得する特徴量取得手段、
取得された前記特徴量に基づいて、前記入力画像の明度調整を行う明度調整手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の編集や補正などの画像処理に関し、特に画像の明度を調整するための明度調整装置等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像を編集、補正する際に、暗い画像なら明るく、明るい画像なら暗くする処理が行われる。一般的な画像処理ソフトウエアでは、画像のＲＧＢ値を輝度としたトーンカーブやＬａｂ色空間（Ｌ*ａ*ｂ*色空間）のＬ（明度）のみのトーンカーブを操作して、画像の明るさを調整する。しかし、ＲＧＢ値を輝度としたトーンカーブの場合は、画像を明るくすると彩度が低くなり、暗くすると彩度が上がり、また、画像の明暗だけでなく色味も変わって、利用者が意図しない画像の仕上がりになってしまうことがある。
【０００３】
Ｌａｂ色空間のＬ（明度）のみのトーンカーブの場合は、彩度に影響を与えずに明るさの調整を行うことができる。例えば、特許文献１には、Ｌ（明度）の調整を行った後、Ｌ値を固定してａｂ平面上で色バランス調整を行う画像処理装置などが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２８３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、Ｌ（明度）の調整によっては部分的に所望の彩度は得られるが、明るさが不足している領域が発生してしまう課題があった。
【０００６】
また、ＲＧＢ値を輝度としたトーンカーブを操作して画像の明るさを調整する場合、部分的に所望の明るさは得られるが、彩度が不足する領域が発生してしまう課題があった。
【０００７】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、利用者によっての見た目の彩度を保持しつつ、画像の明るさを調整できる明度調整装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するための第１の発明は、所定の色空間で表された入力画像の明度調整を行う明度調整装置であって、前記入力画像に対する出力画像の明度の変化量を画像処理強度として決定する画像処理強度決定手段と、前記所定の色空間で表された画像を、輝度情報を含む他の色空間の画像に変換する色空間変換手段と、決定された前記画像処理強度に応じて、前記入力画像、及び、当該入力画像を前記色空間変換手段によって変換した前記他の色空間の画像のそれぞれに対して、輝度調整を行う輝度調整手段と、輝度調整されていない前記入力画像、輝度調整された前記入力画像、及び、輝度調整された前記他の色空間の画像のそれぞれに対して、特徴量を取得する特徴量取得手段と、取得された前記特徴量に基づいて、前記入力画像の明度調整を行う明度調整手段と、を備えることを特徴とする明度調整装置である。
ここで「所定の色空間」とは、例えば、ＲＧＢ色空間である。「輝度情報を含む他の色空間」とは、例えば、ＹＣｂＣｒ色空間やＬａｂ色空間である。
第１の発明によって、利用者によっての見た目の彩度を保持しつつ、画像の明るさを調整することが可能となる。
【０００９】
前記特徴量取得手段は、それぞれの画像について、前記色空間変換手段によって輝度情報を取得し、全画素に対して、注目画素の近傍の明るさを示す特徴量と、注目画素の近傍の明るさに対する比率を示す特徴量とを取得することが望ましい。
これによって、輝度調整されていない前記入力画像、輝度調整された前記入力画像、及び、輝度調整された前記他の色空間の画像のそれぞれの画像に対して、注目画素における近傍の画素の明るさに関係する特徴量を取得することができる。
【００１０】
前記特徴量取得手段は、それぞれの画像について、前記色空間変換手段によって輝度情報を取得し、全画素に対して、注目画素と周辺画素とから平均の輝度値を算出して、注目画素の位置の輝度値とした特徴量Ａ（それぞれの画像について、特徴量ＡＡ、ＡＢ、ＡＣという。）を取得するとともに、注目画素の輝度値と、特徴量Ａの注目画素の位置の輝度値との比を、注目画素の位置の画素値とした特徴量Ｂ（それぞれの画像について、特徴量ＢＡ、ＢＢ、ＢＣという。）を取得することが望ましい。
これによって、輝度調整されていない前記入力画像、輝度調整された前記入力画像、及び、輝度調整された前記他の色空間の画像のそれぞれの画像に対して、注目画素における近傍の画素の輝度値に関係する特徴量を取得することができる。
【００１１】
前記明度調整手段は、前記入力画像の全画素に対して、前記特徴量ＢＢ又は前記特徴量ＢＣのうち、前記特徴量ＢＡと差の小さい特徴量に係る画像の画素値を採用する第１の条件、前記特徴量ＡＢ又は前記特徴量ＡＣのうち、前記特徴量ＡＡとの差が大きい特徴量に係る画像の画素値を採用する第２の条件、及び、前記特徴量ＡＢ又は前記特徴量ＡＣのうち、前記特徴量ＡＡとの差が小さい特徴量に係る画像の画素値を採用する第３の条件を用いて、画素ごとの出力画素値を算出することが望ましい。
これによって、複数の色空間の特徴量に基づいて、自然な明るさの調整を実現することができる。
【００１２】
前記明度調整手段は、Ｋ、α、βをＫ＋α＋β＝１を満たす定数として、出力画素値を式（１）で算出することが望ましい。
【数１】
2015035755.tif 000003
これによって、複数の色空間の特徴量に基づいて採用された画素値を、目的の画質に応じて調整して使用することができる。
【００１３】
前記明度調整手段は、前記第１の判定条件において、前記特徴量の差が許容範囲より大きい場合、輝度調整していない前記入力画像の画素値を採用することが望ましい。
これによって、見た目に自然な明るさの調整を実現することが可能となる。
【００１４】
前記画像処理強度は、前記入力画像の明度に対する出力画像の明度の対応関係を表すトーンカーブであることが望ましい。
これによって、トーンカーブにより見た目に分かりやすく明度調整を行うことができる。
【００１５】
前記明度調整手段により明度調整された前記入力画像を出力画像として出力する出力手段をさらに備えることが望ましい。
これによって、明るさが調整された画像を外部に出力したり、表示部に表示したりすることができる。
【００１６】
第２の発明は、所定の色空間で表された入力画像の明度調整を行う明度調整方法であって、前記入力画像に対する出力画像の明度の変化量を画像処理強度として決定する画像処理強度決定ステップと、前記所定の色空間で表された画像を、輝度情報を含む他の色空間の画像に変換する色空間変換ステップと、決定された前記画像処理強度に応じて、前記入力画像、及び、当該入力画像を前記色空間変換ステップによって変換した前記他の色空間の画像のそれぞれに対して、輝度調整を行う輝度調整ステップと、輝度調整されていない前記入力画像、輝度調整された前記入力画像、及び、輝度調整された前記他の色空間の画像のそれぞれに対して、特徴量を取得する特徴量取得ステップと、取得された前記特徴量に基づいて、前記入力画像の明度調整を行う明度調整ステップと、を含むことを特徴とする明度調整方法である。
第２の発明によって、利用者によっての見た目の彩度を保持しつつ、画像の明るさを調整することが可能となる。
【００１７】
第３の発明は、コンピュータを、所定の色空間で表された入力画像の明度調整を行う明度調整装置として機能させるためのプログラムであって、前記コンピュータを、前記入力画像に対する出力画像の明度の変化量を画像処理強度として決定する画像処理強度決定手段、前記所定の色空間で表された画像を、輝度情報を含む他の色空間の画像に変換する色空間変換手段、決定された前記画像処理強度に応じて、前記入力画像、及び、当該入力画像を前記色空間変換手段によって変換した前記他の色空間の画像のそれぞれに対して、輝度調整を行う輝度調整手段、輝度調整されていない前記入力画像、輝度調整された前記入力画像、及び、輝度調整された前記他の色空間の画像のそれぞれに対して、特徴量を取得する特徴量取得手段、取得された前記特徴量に基づいて、前記入力画像の明度調整を行う明度調整手段、として機能させるためのプログラムである。
第３の発明のプログラムを汎用のコンピュータにインストールすることによって、第１の発明の明度調整装置を得て、第２の発明の明度調整方法を実行することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、利用者にとっての見た目の彩度を保持しつつ、画像の明るさを調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る明度調整装置のハードウェアの構成例を示す図である。
【図２】明度調整装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図３】トーンカーブの例を説明する図である。
【図４】明度調整処理を説明するフローチャートである。
【図５】入力画像の一例を示す図である。
【図６】従来技術を用いたＲＧＢ色空間による明度調整画像の一例を示す図である。
【図７】ＹＣｂＣｒ色空間のＹ（輝度）チャンネルによる明度調整画像の一例を示す図である。
【図８】本実施の形態による明度調整画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
［本発明の実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る明度調整装置１のハードウェアの構成例を示す図である。尚、図１のハードウェア構成は一例であり、用途、目的に応じて様々な構成を採ることが可能である。
【００２２】
明度調整装置１は、制御部１１、記憶部１２、メディア入出力部１３、通信制御部１４、入力部１５、表示部１６、周辺機器Ｉ／Ｆ部１７等が、バス１８を介して接続される。
【００２３】
制御部１１は、CPU（Central Processing Unit）、ROM（Read Only Memory）、RAM（Random Access Memory）等で構成される。CPUは、記憶部１２、ROM、記録媒体等に格納されるプログラムをRAM上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス１８を介して接続された各装置を駆動制御し、明度調整装置１が行う後述する処理を実現する。ROMは、不揮発性メモリであり、明度調整装置１のブートプログラムやBIOS（Basic Input/Output System）等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。RAMは、揮発性メモリであり、記憶部１２、ROM、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部１１が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。
【００２４】
記憶部１２は、HDD（ハードディスクドライブ）等であり、制御部１１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ（オペレーティングシステム）等が格納される。プログラムに関しては、ＯＳに相当する制御プログラムや、後述する処理を明度調整装置１に実行させるためのアプリケーションプログラムが格納されている。これらの各プログラムコードは、制御部１１により必要に応じて読み出されてRAMに移され、CPUに読み出されて各種の手段として実行される。
【００２５】
メディア入出力部１３（ドライブ装置）は、データの入出力を行い、例えば、ＣＤドライブ（−ROM、−Ｒ、−ＲＷ等）、DVDドライブ（−ROM、−Ｒ、−ＲＷ等）等のメディア入出力装置を有する。
【００２６】
通信制御部１４は、通信制御装置、通信ポート等を有し、明度調整装置１とネットワーク間の通信を媒介する通信インターフェイスであり、ネットワークを介して、他の装置間との通信制御を行う。ネットワークは、有線、無線を問わない。
【００２７】
入力部１５は、データの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。入力部１５を介して、明度調整装置１に対して、操作指示、動作指示、データ入力等を行うことができる。
【００２８】
表示部１６は、CRTモニタ、液晶パネル等のディスプレイ装置、ディスプレイ装置と連携して明度調整装置１のビデオ機能を実現するための論理回路等（ビデオアダプタ等）を有する。
【００２９】
周辺機器Ｉ／Ｆ（インターフェイス）部１７は、明度調整装置１に周辺機器を接続させるためのポートであり、周辺機器Ｉ／Ｆ部１７を介して明度調整装置１は周辺機器とのデータの送受信を行う。周辺機器Ｉ／Ｆ部１７は、USB（Universal Serial Bus）やIEEE（The Institute of Electrical and
Electronics Engineers）１３９４やＲＳ−２３５Ｃ等で構成されており、通常複数の周辺機器Ｉ／Ｆを有する。周辺機器との接続形態は有線、無線を問わない。
【００３０】
バス１８は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００３１】
図２は、明度調整装置１の機能構成例を示すブロック図である。
明度調整装置１の機能は、画像入力部２１、画像処理強度決定部２２、色空間変換部２３、輝度調整部２４、特徴量取得部２５、明度調整部２６、および画像表示部２７により構成される。図２に示す機能部のうちの少なくとも一部は、図１の制御部１１により明度調整処理プログラムが実行されることによって実現される。
【００３２】
画像入力部２１は、メディア入出力部１３、通信制御部１４、または周辺機器Ｉ／Ｆ（インターフェイス）部１７を介して、記録メディアや周辺機器からＲＧＢ画像を入力したり、あるいは、予め記憶部１２に記憶された画像を取得する。画像入力部２１は、入力（取得）したＲＧＢ画像を、画像処理強度決定部２２、輝度調整部２４、および画像表示部２７に出力する。また、画像入力部２１は、外部から入力したＲＧＢ画像を記憶部１２に記憶させる。
【００３３】
画像処理強度決定部２２は、画像入力部２１からの入力画像を解析し、画像の特徴量を抽出し、特徴量に応じた画像処理強度（例えば、トーンカーブの形状）を決定する。
【００３４】
また、画像処理強度決定部２２は、画像入力部２１からの入力画像、及び、トーンカーブを表示部１６に表示して、ユーザにより入力部１５からトーンカーブを操作されて、画像処理強度を決定しても良い。
【００３５】
トーンカーブとは、画像の全体的な明るさやコントラストを調整する際に用いられる、入力画像の画素値と出力画像の画素値との対応関係を示すグラフである。トーンカーブは、図３に示すように、変更対象となる値が線グラフ（図中、実線）で表されており、初期状態では正比例を示す直線（図中、破線）となる。例えば、入力画像のあるピクセルについて明度調整を行うとする。このピクセルの明るさの引き上げ量または引き下げ量をΔＬとする。ΔＬは、一般的な画像処理ソフトのトーンカーブ調整で画像の明度を調整した場合に、入力画像に対する出力画像のＬ（明度）の変化量（トーンカーブでの表示は「＋ΔＬ」または「−ΔＬ」）として得られる値である。
【００３６】
色空間変換部２３は、入力される画像を、ＲＧＢ色空間からＹＣｂＣｒ色空間やＬａｂ色空間に変換する。以下、本実施の形態では、ＲＧＢ色空間をＹＣｂＣｒ色空間に変換した画像を明度調整処理に用いることとする。
なお、色空間変換部２３が変換する変換先の色空間は、輝度値を表す輝度信号（輝度チャンネル）が、その他の信号と分離されている色空間であれば、いずれでもよく、ＹＣｂＣｒ色空間やＬａｂ色空間に限らない。
【００３７】
ＲＧＢ色空間からＹＣｂＣｒ色空間への変換及びその逆変換、ならびに、ＲＧＢ色空間からＬａｂ色空間への変換及びその逆変換は、一般的な色空間の変換手法を用いて行えばよい。
例えば、ＲＧＢ色空間からＹＣｂＣｒ色空間への変換、及び、その逆変換であるＹＣｂＣｒ色空間からＲＧＢ色空間への変換は、それぞれ以下の式（２）及び式（３）で行う。但し、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙの範囲は０〜２５５とし、Ｃｂ、Ｃｒの範囲は中心を１２８として０〜２５５とする。
【００３８】
【数２】
2015035755.tif 000004
【００３９】
【数３】
2015035755.tif 000005
【００４０】
ＹＣｂＣｒ色空間とは、輝度信号（Ｙ）、輝度信号Ｙと青色成分Ｂの差（Ｕ：Ｂ−Ｙ＝Ｃｂ)、輝度信号Ｙと赤色成分Ｒの差（Ｖ：Ｒ−Ｙ＝Ｃｒ）の３つの情報で色を表すカラーモデルである。
Ｌａｂ色空間とは、補色空間の一種で、明度（明るさ）を表わす「Ｌ」、赤（Ｒ）から緑（Ｇ）への色度を表わす「ａ」、青（Ｂ）から黄色（Ｙ）への色度を表わす「ｂ」の３つの次元を持ち、この３次元空間における変化量と、その変化によって受ける視覚の色変化の印象とが比例するよう補正された、人間が知覚できる全ての色を表すカラーモデルである。
【００４１】
輝度調整部２４は、画像処理強度決定部２２で決定されたトーンカーブを用いて、画像のチャンネルに対して輝度調整を行う。
具体的には、輝度調整部２４は、画像入力部２１からの入力画像ＲＧＢに対して、ＲＧＢの各チャンネルをトーンカーブを用いて輝度調整する。
また、輝度調整部２４は、画像入力部２１からの入力画像ＲＧＢを色空間変換部２３へ出力し、色空間変換部２３によってＹＣｂＣｒ色空間に変換された画像を取得し、取得した画像のＹ（輝度）チャンネルのみをトーンカーブを用いて輝度調整する。
そして、輝度調整部２４は、ＲＧＢの各チャンネルが輝度調整されたＲＧＢ色空間の画像、および、Ｙ（輝度）チャンネルのみが輝度調整されたＹＣｂＣｒ色空間の画像を、特徴量取得部２５に出力する。
【００４２】
特徴量取得部２５は、各画像のＹ（輝度）チャンネルから、２つの特徴量を取得する。
具体的には、まず、特徴量取得部２５は、画像入力部２１からの入力画像（以下、元画像Ａと記載する）、輝度調整部２４からのＲＧＢの各チャンネルが輝度調整されたＲＧＢ色空間の画像（以下、輝度調整画像Ｂと記載する）、および、Ｙ（輝度）チャンネルのみが輝度調整されたＹＣｂＣｒ色空間の画像（以下、輝度調整画像Ｃと記載する）を入力する。
【００４３】
そして、特徴量取得部２５は、元画像Ａを色空間変換部２３へ出力し、色空間変換部２３によってＹＣｂＣｒ色空間に変換された画像のＹ（輝度）チャンネルを取得する（この処理は一度行っているので、色空間変換部２３又は輝度調整部２４から、変換済みのＹ（輝度）チャンネルを取得しても良い）。そして、特徴量取得部２５は、元画像Ａに係るＹ（輝度）チャンネルの全画素に対して、Ｎ×Ｎ（例えば、３×３）の移動平均フィルタにより、注目画素と周辺画素とから平均の輝度値を算出して、注目画素の位置の輝度値とした特徴量ＡＡを取得する。すなわち、特徴量ＡＡは、全画素に注目画素の近傍の輝度値の平均値をもつ画像である。
【００４４】
同様に、特徴量取得部２５は、輝度調整画像Ｂを色空間変換部２３へ出力し、色空間変換部２３によってＹＣｂＣｒ色空間に変換された画像のＹ（輝度）チャンネルを取得する。そして、特徴量取得部２５は、輝度調整画像Ｂに係るＹ（輝度）チャンネルの全画素に対して、Ｎ×Ｎの移動平均フィルタにより、注目画素と周辺画素とから平均の輝度値を算出して、注目画素の位置の輝度値とした特徴量ＡＢを取得する。
【００４５】
また、特徴量取得部２５は、輝度調整画像Ｃに係るＹ（輝度）チャンネルの全画素に対して、Ｎ×Ｎの移動平均フィルタにより、注目画素と周辺画素とから平均の輝度値を算出して、注目画素の位置の輝度値とした特徴量ＡＣを取得する。
【００４６】
次に、特徴量取得部２５は、元画像Ａに係るＹ（輝度）チャンネルの全画素に対して、注目画素の輝度値と、特徴量ＡＡの注目画素の位置の輝度値との比を、注目画素の位置の画素値とした特徴量ＢＡを取得する。すなわち、特徴量ＢＡは、全画素に、注目画素の輝度値とその近傍の輝度値の平均値との比をもつ画像である。
【００４７】
同様に、特徴量取得部２５は、輝度値調整画像Ｂに係るＹ（輝度）チャンネルの全画素に対して、注目画素の輝度値と、特徴量ＡＢの注目画素の位置の輝度値との比を、注目画素の位置の画素値とした特徴量ＢＢを取得する。
【００４８】
また、特徴量取得部２５は、輝度値調整画像Ｃに係るＹ（輝度）チャンネルの全画素に対して、注目画素の輝度値と、特徴量ＡＣの注目画素の位置の輝度値との比を、注目画素の位置の画素値とした特徴量ＢＣを取得する。
【００４９】
そして、特徴量取得部２５は、特徴量ＡＡ、特徴量ＡＢ、特徴量ＡＣ、特徴量ＢＡ、特徴量ＢＢ、特徴量ＢＣを、明度調整部２６に出力する。
【００５０】
明度調整部２６は、特徴量取得部２５からの特徴量ＡＡ、特徴量ＡＢ、特徴量ＡＣ（以上、まとめて特徴量Ａともいう）、特徴量ＢＡ、特徴量ＢＢ、特徴量ＢＣ（以上、まとめて特徴量Ｂともいう）に基づいて、画像の各画素ごとに、以下の３つの判定条件を適用し、明度調整を行った画像を生成する。
【００５１】
（第１の判定条件）
第１の判定条件では、特徴量ＢＡ、特徴量ＢＢ、特徴量ＢＣを比較し、見た目の違和感が少なく、明るさ補正を実施する色空間を判定する。なお、特徴量Ｂの許容範囲は、元画像Ａの輝度に近い色空間が得られるような値に予め決定される。
【００５２】
（１−１）元画像Ａの特徴量ＢＡと輝度調整画像Ｂの特徴量ＢＢの差＜元画像Ａの特徴量ＢＡと輝度調整画像Ｃの特徴量ＢＣの差の場合、輝度調整画像Ｂの色空間を採用する。
（１−２）元画像Ａの特徴量ＢＡと輝度調整画像Ｂの特徴量ＢＢの差＞元画像Ａの特徴量ＢＡと輝度調整画像Ｃの特徴量ＢＣの差の場合、輝度調整画像Ｃの色空間を採用する。
【００５３】
（１−３）特徴量Ｂの許容範囲＜元画像Ａの特徴量ＢＡと輝度調整画像Ｂの特徴量ＢＢの差＜元画像Ａの特徴量ＢＡと輝度調整画像Ｃの特徴量ＢＣの差の場合、元画像Ａの色空間を採用する。
（１−４）特徴量Ｂの許容範囲＜元画像Ａの特徴量ＢＡと輝度調整画像Ｃの特徴量ＢＣの差＜元画像Ａの特徴量ＢＡと輝度調整画像Ｂの特徴量ＢＢの差の場合、元画像Ａの色空間を採用する。
【００５４】
（第２の判定条件）
第２の判定条件では、特徴量ＡＡ、特徴量ＡＢ、特徴量ＡＣを比較し、輝度特徴量の大きい色空間を判定する。
（２−１）元画像Ａの特徴量ＡＡと輝度調整画像Ｂの特徴量ＡＢの差＜元画像Ａの特徴量ＡＡと輝度調整画像Ｃの特徴量ＡＣの差の場合、輝度調整画像Ｃの色空間を採用する。
（２−２）元画像Ａの特徴量ＡＡと輝度調整画像Ｂの特徴量ＡＢの差＞元画像Ａの特徴量ＡＡと輝度調整画像Ｃの特徴量ＡＣの差の場合、輝度調整画像Ｂの色空間を採用する。
【００５５】
（第３の判定条件）
第３の判定条件では、第２の判定条件で採用されなかった色空間、つまり輝度特徴量の小さい色空間を判定する。
（３−１）元画像Ａの特徴量ＡＡと輝度調整画像Ｂの特徴量ＡＢの差＜元画像Ａの特徴量ＡＡと輝度調整画像Ｃの特徴量ＡＣの差の場合、輝度調整画像Ｂの色空間を採用する。
（３−２）元画像Ａの特徴量ＡＡと輝度調整画像Ｂの特徴量ＡＢの差＞元画像Ａの特徴量ＡＡと輝度調整画像Ｃの特徴量ＡＣの差の場合、輝度調整画像Ｃの色空間を採用する。
【００５６】
明度調整部２６は、上記した３つの判定条件を用いて、次式（４）に従って、各画素の出力画素値を決定し、明度調整した画像を生成する。なお、係数Ｋ、α、βは、Ｋ＋α＋β＝１（例えば、Ｋ＝０．５、α＝０．２５、β＝０．２５）となるように任意に設定され、それらの値は、目的の画質に応じて、適宜変更される。例えば、画像の全体の変化を少なくしたければＫを大きくし、輝度変化を重要とする場合はαを大きくする。
【数４】
2015035755.tif 000006
【００５７】
明度調整部２６は、明度調整した画像を、画像表示部２７に出力する。また、明度調整部２６は、明度調整した画像を、記憶部１２に出力してもよいし、外部に出力してもよい（図示しない）。
【００５８】
画像表示部２７は、画像入力部２１からの入力画像を表示部１４に表示させる。また画像表示部２７は、明度調整部２６で明度調整された画像を、出力画像として表示部１４に表示させる。
【００５９】
（明度調整処理）
図４は、明度調整装置１が実行する明度調整処理を流れを示すフローチャートである。
【００６０】
ステップＳ１において、明度調整装置１の制御部１１（画像入力部２１）は、明度調整の対象となる入力画像を、メディア入出力部１３、通信制御部１４、または周辺機器Ｉ／Ｆ（インターフェイス）部１７を介して、記録メディアや周辺機器から入力するか、あるいは、記憶部１２に予め記憶された画像を取得する。
【００６１】
ステップＳ２において、明度調整装置１の制御部１１（画像処理強度決定部２２）は、ステップＳ１の処理で入力された画像を解析し、画像の特徴量に応じたトーンカーブの形状を決定する。トーンカーブの形状は、利用者が調整して決定するか、あるいは、画像解析結果で得られた画像特徴量に応じて自動的に決定される。
【００６２】
ステップＳ３において、明度調整装置１の制御部１１（色空間変換部２３）は、ステップＳ１の処理で入力された画像の色空間を、ＲＧＢ色空間からＹＣｂＣｒ色空間（Ｌａｂ色空間その他の色空間でもよいが、以下では、ＹＣｂＣｒとする）に変換する。色空間の変換は、一般的な色空間変換方法を用いて行う。
【００６３】
ステップＳ４において、明度調整装置１の制御部１１（輝度調整部２４）は、ステップＳ３の処理で決定されたトーンカーブを用いて、ステップＳ１の処理で入力された画像のＲＧＢ各チャンネルを輝度調整するとともに、ステップＳ３の処理でＹＣｂＣｒ色空間に変換された画像のうちのＹ（輝度）チャンネルのみを輝度調整する。
【００６４】
ステップＳ５において、明度調整装置１の制御部１１（特徴量取得部２５）は、ステップＳ１の処理で入力された元画像Ａについて、ＹＣｂＣｒ色空間に変換したＹ（輝度）チャンネルの全画素に対して、Ｎ×Ｎの移動平均フィルタにより、注目画素と周辺画素とから平均の輝度値を算出して、算出した輝度値を、注目画素の位置の輝度値とした特徴量ＡＡを取得する。また、明度調整装置１の制御部１１（特徴量取得部２５）は、ステップＳ４の処理で輝度調整されたＲＧＢ色空間の輝度調整画像Ｂ、およびステップＳ４の処理でＹ（輝度）チャンネルのみが輝度調整されたＹＣｂＣｒ色空間の輝度調整画像Ｃについても、それぞれ、同様に、特徴量ＡＢ、特徴量ＡＣを取得する（特徴量ＡＡ、特徴量ＡＢ、特徴量ＡＣをまとめて特徴量Ａという）。
【００６５】
ステップＳ６において、明度調整装置１の制御部１１（特徴量取得部２５）は、元画像Ａについて、ＹＣｂＣｒ色空間に変換したＹ（輝度）チャンネルの全画素に対して、注目画素の輝度値と、特徴量ＡＡの注目画素の位置の輝度値との比を、注目画素の位置の画素値とした特徴量ＢＡを取得する。また、明度調整装置１の制御部１１（特徴量取得部２５）は、輝度調整画像Ｂ、および輝度調整画像Ｃについても、それぞれ、特徴量ＡＢ、特徴量ＡＣを用いて、同様に、特徴量ＢＢ、特徴量ＢＣを取得する（特徴量ＢＡ、特徴量ＢＢ、特徴量ＢＣをまとめて特徴量Ｂという）。
【００６６】
ステップＳ７において、明度調整装置１の制御部１１（明度調整部２６）は、明度調整を行う処理対象画素を選択する。一般的には、明度調整装置１の制御部１１（明度調整部２６）は、入力画像において、左上の画素から右下の画素まで順に選択する。
【００６７】
ステップＳ８において、明度調整装置１の制御部１１（明度調整部２６）は、ステップＳ７の処理で選択した処理対象画素における、ステップＳ６の処理で取得された特徴量ＢＡ、特徴量ＢＢ、特徴量ＢＣを比較し、前述した第１の判定条件に基づいて、見た目の違和感が少なく、明るさ補正を実施する色空間の画素値を採用する。これにより、元画像Ａの特徴量ＢＡとの差が小さい特徴量を持つ輝度調整画像の色空間の画素値が採用される。さらに、元画像Ａの特徴量と選択された輝度調整画像の特徴量との差が許容範囲より大きい場合、元画像Ａの色空間の画素値が採用される。
【００６８】
ステップＳ９において、明度調整装置１の制御部１１（明度調整部２６）は、ステップＳ７の処理で選択した処理対象画素における、ステップＳ５の処理で取得された特徴量ＡＡ、特徴量ＡＢ、特徴量ＡＣを比較し、前述した第２の判定条件に基づいて、輝度特徴量の大きい色空間の画素値を採用する。これにより、元画像Ａの特徴量ＡＡとの差が大きい特徴量を持つ輝度調整画像の色空間の画素値が採用される。
【００６９】
ステップＳ１０において、明度調整装置１の制御部１１（明度調整部２６）は、前述した第３の判定条件に基づいて、ステップＳ７の処理で選択した処理対象画素における、ステップＳ９の処理で採用されなかった色空間の画素値を採用する。
【００７０】
ステップＳ１１において、明度調整装置１の制御部１１（明度調整部２６）は、ステップＳ８〜Ｓ１０の処理で採用された色空間の各画素値から、前述の式（４）を用いて、出力画素値を決定する。
【００７１】
ステップＳ１２において、明度調整部２６は、全画素の明度調整処理が終了したか否かを判定し、まだ調整していない画素があると判定した場合、ステップＳ７に戻り、次の処理対象画素を選択し、上述した処理を繰り返し実行する。そして、ステップＳ１１において、明度調整部２６は、全画素の明度調整処理が終了したと判定した場合、処理を終了する。
【００７２】
（結果表示例）
図５〜図８は、入力画像と、明度調整が行われた画像の一例を示す図である。
【００７３】
図５は、入力画像の例を示し、図６は、従来技術を用いたＲＧＢ色空間による明度調整画像の例を示し、図７は、ＹＣｂＣｒ色空間のＹ（輝度）チャンネルによる明度調整画像の例を示し、図８は、本実施の形態による明度調整画像の一例を示している。
【００７４】
図８に示す本実施の形態による明度調整画像は、図５に示す入力画像より全体的に明るく明度調整がなされており、かつ、見た目の彩度も保持されて、自然な画像となっている。また、図８に示す明度調整画像は、図６や図７に示す明度調整画像と比べて、空や植物の鮮やかさが保持されており、見た目に自然な明るさ調整が行われている。
【００７５】
［本発明の実施の形態における効果］
１．以上のように、本実施の形態によれば、複数の色空間での処理結果から、見た目の変化を踏まえた上で、所望の明るさを達成する調整を行うことができ、従来と比較し、見た目に自然な明るさ調整を実現することが可能となる。
２．本実施の形態では、入力画像の元画像Ａ、ＲＧＢ色空間のＲＧＢチャンネルを輝度調整した輝度調整画像Ｂ、ＹＣｂＣｒ色空間のＹ（輝度）チャンネルのみを輝度調整した輝度調整画像Ｃから特徴量を取得し、それらの特徴量を明度調整処理に用いるようにしたが、これに限らず、Ｌａｂ色空間のＬ（輝度）チャンネルを輝度調整した輝度調整画像から特徴量を取得し、その特徴量も明度調整処理に用いるようにしてもよい。
【００７６】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る明度調整装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００７７】
１………明度調整装置
２１………画像入力部
２２………画像処理強度決定部
２３………色空間変換部
２４………輝度調整部
２５………特徴量取得部
２６………明度調整部
２７………画像表示部
【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】
2015035755.tif 000013
【図７】
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【図８】
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