(57)【要約】  【課題】  メモリ容量及び演算量を小さくすることができ、且つ色飽和及び色相変化を防止しつつ階調補正処理を行うことができる画像信号処理装置を提供する。  【解決手段】  画像信号を構成する複数の色信号の信号値から最大信号値を選択する最大信号値選択部２と、画像信号に対する階調補正処理における変換倍率を規定する変換特性に基づいて、最大信号値を有する色信号の階調レベルを変換するための変換場率を決定する変換倍率決定部と、変換倍率決定部により演算された変換倍率に基づいて、複数の色信号の階調補正処理を行う補正部５とを備える。【選択図】  図１
2008301341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号を構成する複数の色信号の信号値から最大信号値を選択する最大信号値選択部と、
前記画像信号に対する階調補正処理における変換倍率を規定する変換特性に基づいて、前記最大信号値を有する前記色信号の階調レベルを変換するための変換倍率を決定する変換倍率決定部と、
前記変換倍率決定部により決定された前記変換倍率に基づいて、前記複数の色信号の前記階調補正処理を行う補正部と
を備えることを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項２】
前記最大信号値選択部により画素毎に選択された前記最大信号値のヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラムに基づいて、前記変換特性を生成する変換特性生成部とを備え、
前記変換倍率決定部は、前記変換特性生成部により生成された前記変換特性に基づいて、前記変換倍率を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項３】
前記変換倍率決定部は、前記最大信号値を有する前記色信号の階調レベルを非線形変換することを特徴とする請求項１または２に記載の画像信号処理装置。
【請求項４】
前記複数の色信号は、ＲＧＢ形式の３つの色信号であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像信号処理装置。
【請求項５】
画像信号を構成する複数の色信号の信号値から最大信号値を選択し、
前記画像信号に対する階調補正処理における変換倍率を規定する変換特性に基づいて、前記最大信号値を有する前記色信号の階調レベルを変換するための変換倍率を決定し、
決定された前記変換倍率に基づいて、前記複数の色信号の前記階調補正処理を行うことを特徴とする画像信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、階調補正処理を行う画像信号処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像信号処理装置は、図８に示すように、補正値演算回路６０と階調補正回路６１から構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
補正値演算回路６０は、入力輝度信号Ｙと入力色差信号Ｃｒ，Ｃｂに基づき、補正値ｋを演算して階調補正回路６１に出力する。階調補正回路６１は、次式（１）に示すように、補正値演算回路６０から出力される補正値ｋを、入力輝度信号Ｙ及び入力色差信号Ｃｒ，Ｃｂにそれぞれ乗算して、得られた値を補正後の輝度信号Ｙｏ及び色差信号ＣｒＯ，ＣｂＯとして出力する。
Ｙｏ ＝ｋ・Ｙ
ＣｒＯ＝ｋ・Ｃｒ
ＣｂＯ＝ｋ・Ｃｂ            ・・・・・（１）
【０００４】
このように、同一の補正値ｋを輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｒ，Ｃｂに乗算することにより、色信号間の比率が変化することが抑止され、色差信号Ｃｒ，Ｃｂの信号レベルが大きい場合、輝度信号Ｙの補正誤差を減少させることができる。
【０００５】
図９は、従来の画像信号処理装置の補正値演算回路６０の詳細な構成例を示している。補正値演算回路６０のヒストグラム生成回路７１は、入力輝度信号Ｙのヒストグラム（輝度信号Ｙの各信号レベルに対する頻度分布）を画像単位で生成して、補正値ＬＵＴ生成回路７２に出力する。
【０００６】
補正値演算回路６０の補正値ＬＵＴ生成回路７２は、ヒストグラム生成回路７１から入力される輝度信号Ｙのヒストグラムに基づき、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃ（色差信号Ｃｒと色差信号Ｃｂの信号レベルの大きい方の色差信号）の組み合わせに対する補正値ｋを示す補正値ＬＵＴを生成して、補正値ＬＵＴを補正値ＬＵＴメモリ７４に記憶させる。
【０００７】
具体的には、補正値ＬＵＴ生成回路７２は、ヒストグラム生成回路７１から入力される輝度信号Ｙのヒストグラムを累積し、ヒストグラムの各信号レベルに対する頻度を累積して、図１０に示す曲線Ａのような累積ヒストグラムを生成する。さらに、人間の視覚特性に関するウェーバ・フェヒナの法則（人間の感覚量は刺激強度の対数に比例するという法則）を考慮して、補正値ＬＵＴ生成回路７２は、曲線Ａを所定の対数曲線に近似させた曲線Ｂを得る。なお、図１０において、横軸は、入力輝度レベルＹを表し、縦軸は、累積頻度に補正後の輝度信号のダイナミックレンジを適合させた輝度信号レベルＹｅを示す。そして、対数曲線Ｂは、次式（２）によって与えられる。ここで、ａ及びｂは所定の係数である。
Ｙｅ＝ａ・log（Ｙ）＋ｂ             ・・・・・（２）
【０００８】
次に、補正値ＬＵＴ生成回路７２は、式（２）により算出されたＹｅに基づいて、次式（３）によって表現される輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃの組み合わせに対応する補正値ｋを示す補正値ＬＵＴを生成し、補正値ＬＵＴメモリ７４に記憶させる。
ｋ＝ｆ（Ｙ，Ｃ）＝（Ｙｅ／Ｙ）^ {（Ｃｍａｘ−Ｃ）／Ｃｍａｘ}    ・・・（３）
ここで、Ｃｍａｘは、色差信号Ｃが取り得る信号レベルの最大値であり、x ^ y は、xのy乗を表す。
【０００９】
補正値演算回路６０の比較器７３は、入力色差信号Ｃｒ，Ｃｂの信号レベルを比較し、信号レベルが大きい方を色差信号Ｃとして補正値ＬＵＴメモリ７４に出力する。補正値ＬＵＴメモリ７４は、補正値ＬＵＴ生成回路７２からの補正値ＬＵＴを記憶する。また、補正値ＬＵＴメモリ７４は、入力輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃの組み合わせを補正値ＬＵＴに照らし合わせ、対応する補正値ｋを取得して階調補正回路６１に出力する。
【００１０】
輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃの組み合わせと補正値ｋは、上述の式（３）に示した関係を有するので、例えば、色差信号Ｃの信号レベルが最大値Ｃｍａｘである場合、補正値ｋ＝１となるので、入力された輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｒ，Ｃｂにはｋ＝１が乗算されて、入力された輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｒ，Ｃｂが、そのまま輝度信号Ｙｏ及び色差信号ＣｒＯ，ＣｂＯとして出力される。よって、補正された色差信号ＣｒＯ，ＣｂＯにオーバフローが発生して色相が変化することが抑止できる。
【００１１】
また、例えば、色差信号Ｃｒ，Ｃｂの信号レベルが何れも０であって、色差信号Ｃが最小値（＝０）である場合（画素が無彩色である場合）、式（３）は、次式（４）となり、補正された輝度信号Ｙｏ＝Ｙｅとなる。
ｋ＝Ｙｅ／Ｙ                ・・・・・（４）
即ち、無彩色の画素については、人の視覚特性を考慮した階調補正（図１０の曲線Ｂ）がそのまま施されることになる。
【特許文献１】特開２００２−１３５５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の画像信号処理装置において、補正値ＬＵＴを用いる構成によって色相変化と色飽和を防止してはいるが、この補正値ＬＵＴメモリ７４は、入力輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃの組み合わせによる２次元の補正値ＬＵＴを格納する。この２次元の補正値ＬＵＴは非常に多くのメモリ容量を必要とするという問題があった。
【００１３】
また、従来の画像信号処理装置では、補正値ＬＵＴを生成するために輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃの組み合わせに対応する補正値ｋを求める必要があることから、補正値ＬＵＴ生成回路７２が輝度信号Ｙと色差信号Ｃとの組み合わせの数の演算を行うことにより、演算量が非常に大きくなるという問題があった。
【００１４】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、メモリ容量及び演算量を小さくすることができる構成であって、色相変化を抑え、色飽和を生じない階調補正処理を行うことができる画像信号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】
【００１５】
本発明の画像信号処理装置は、画像信号を構成する複数の色信号の信号値から最大信号値を選択する最大信号値選択部と、画像信号に対する階調補正処理における変換倍率を規定する変換特性に基づいて、最大信号値を有する色信号の階調レベルを変換するための変換場率を決定する変換倍率決定部と、変換倍率決定部により決定された変換倍率に基づいて、複数の色信号の階調補正処理を行う補正部とを備える。
【００１６】
この構成によれば、最大信号値を有する色信号の階調レベルの変換倍率を決定し、決定された変換倍率に基づいて、複数の色信号の階調レベルを補正するので、色飽和及び色相変化を防止しつつ階調補正処理を行うことができる。そして、色信号に対して階調レベルを調整するので、輝度信号及び色差信号の組み合わせによる２次元の補正値ＬＵＴが不要となり、メモリ容量及び演算量を小さくすることができる。
【００１７】
本発明の画像信号処理装置は、最大信号値選択部により画素毎に選択された最大信号値のヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、ヒストグラムに基づいて、変換特性を生成する変換特性生成部とを備え、変換倍率決定部は、変換特性生成部により生成された変換特性に基づいて、変換倍率を決定する。
【００１８】
この構成によれば、画素毎に選択された最大信号値を用いてヒストグラムを生成し、このヒストグラムに基づいて階調レベルを調整することにより、単色の色信号の被写体であっても、ヒストグラムが低輝度側に偏重することを抑制して、低輝度側の階調レベルを過大に強調する変換特性が生成されることを防止することで、適切な階調補正処理を行うことができる。
【００１９】
本発明の画像信号処理装置では、変換倍率決定部は、最大信号値を有する色信号の階調レベルを非線形変換する。この構成によれば、画像のコントラストまたは画像の明るさを調整するために適した変換特性を用いた階調変換を行うことができる。
【００２０】
本発明の画像信号処理装置では、複数の色信号は、ＲＧＢ形式の３つの色信号である。この構成によれば、ＲＧＢ形式の色信号に対する階調レベル補正において、本発明の適用により、輝度信号及び色差信号の組み合わせによる２次元の補正値ＬＵＴが不要となり、メモリ容量及び演算量を小さくすることができる。そして、ＲＧＢ信号のうちの最大信号値を有する色信号の階調レベルの変換倍率に基づいて、ＲＧＢ形式の３つの色信号の階調レベルを補正することにより、色信号の飽和及び色相変化を防止しつつ階調補正処理を行うことができる。
【００２１】
本発明の画像信号処理方法は、画像信号を構成する複数の色信号の信号値から最大信号値を選択し、画像信号に対する階調補正処理における変換倍率を規定する変換特性に基づいて、最大信号値を有する色信号の階調レベルを変換するための変換倍率を決定し、決定された変換倍率に基づいて、複数の色信号の階調補正処理を行う。
【００２２】
この構成によれば、最大信号値を有する色信号の階調レベルの変換倍率を決定し、決定された変換倍率に基づいて、複数の色信号の階調レベルを補正するので、色飽和及び色相変化を防止しつつ階調補正処理を行うことができる。そして、色信号に対して階調レベルを調整するので、輝度信号及び色差信号の組み合わせによる２次元の補正値ＬＵＴが不要となり、メモリ容量及び演算量を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、メモリ容量及び演算量を小さくすることができる構成であって、色相変化を抑え、色飽和を生じない階調補正処理を行うことができる画像信号処理装置を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態の画像信号処理装置について、図面を用いて説明する。
【００２５】
本発明の第１の実施の形態の画像信号処理装置１を図１に示す。画像信号処理装置１は、最大値選択部２、階調レベル変換部３、変換倍率演算部４、及び補正部５を備える。画像処理装置１は、例えば、デジタルカメラ等の撮像装置に備えられ、撮像部で生成された画像信号が入力される。
【００２６】
最大値選択部２は、画像信号を構成する複数の色信号の信号値から最大信号値を選択する。複数の色信号は、具体的には、図１に示すように、ＲＧＢ形式の信号である。最大値選択部２は、画素毎にＲＧＢ形式の色信号をそれぞれ入力し、Ｒ信号、Ｇ信号、及びＢ信号のうち最大の信号値を有する信号を選択する。
【００２７】
階調レベル変換部３及び変換倍率演算部４は、図１に示すように、本発明の変換倍率決定部を構成している。変換倍率決定部は、最大値選択部２により選択された最大値信号を有する色信号の階調レベルを変換するための変換倍率を演算する構成であり、これによりＲＧＢ信号の階調補正に適用されるべき変換倍率を決定する。
【００２８】
階調レベル変換部３は、最大値選択部２から入力された色信号に対して、所定の変換特性に基づいて階調レベルを変換する。変換特性は、図示されないメモリで構成される変換特性記憶部に記憶されている。例えば、階調レベル変換部３は、画像のコントラストまたは画像の明るさを調整するために、ＬＵＴを参照して最大値選択部２から入力された色信号に対して非線形変換を行う。このＬＵＴは、色信号値を対象とした1次元のテーブルでよい。
【００２９】
変換倍率演算部４は、最大値選択部２から階調レベル変換前の信号値を入力し、階調レベル変換部３から階調レベル変換後の信号値を入力する。そして、変換倍率演算部４は、階調レベル変換後の信号値を階調レベル変換前の信号値で除算することにより、階調レベル変換における変換倍率を演算する。
【００３０】
補正部５は、階調レベル変換における変換倍率に基づいて、複数の色信号の階調補正処理を行う。具体的には、図１に示すように、補正部５は、乗算器１１，１２，１３を含み、乗算器１１，１２，１３は、Ｒ信号、Ｇ信号、及びＢ信号をそれぞれ入力し、変換倍率演算部４から変換倍率を入力する。そして、乗算器１１，１２，１３は、Ｒ信号、Ｇ信号、及びＢ信号に変換倍率をそれぞれ乗算して階調補正処理を行い、出力信号Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔをそれぞれ出力する。
【００３１】
次に、図１に示す本実施の形態にかかる画像信号処理装置１の動作について、具体例を用いながら説明する。
【００３２】
まず、図１に示すように、画像信号処理装置１にＲＧＢ形式の画像信号が入力される。このＲＧＢ形式の画像信号は、画素毎にＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号によって構成され、例えば、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号は、それぞれ８ｂｉｔのデジタル信号である。
【００３３】
最大値選択部２は、入力されるＲＧＢ信号の中で画素毎に最大信号値を選択する。例えば、図２に示すように、ある画素において、Ｒ信号の信号値が１８０（Ｒ＝１８０）、Ｇ信号の信号値が１５０（Ｒ＝１５０）、Ｂ信号の信号値が３０（Ｂ＝３０）である場合、Ｒ信号の信号値が最大であるため、この画素において、最大値選択部２は最大信号値Ｒ＝１８０を選択する。
【００３４】
階調レベル変換部３は、最大値選択部２で選択された最大信号値を非線形変換する。この場合、階調レベル変換部３は、ＬＵＴ等の変換テーブル、折れ線近似、或いは非線形関数の演算回路等により非線形変換を行ってよい。また、非線形変換の変換特性は、予め規定されてもよく、入力される画像信号に応じたヒストグラム等の特性に基づいて規定されてもよい。例えば、図３に示すような変換特性を変換テーブルとして用いた場合、最大値選択部２から階調レベル変換部３へ入力される最大信号値Ｒ＝１８０が、階調レベル変換部３により非線形変換され、階調レベル変換部３は、階調レベル変換後の信号値２２０を変換倍率演算部４へ出力する。
【００３５】
変換倍率演算部４は、階調レベル変換後の信号値を階調レベル変換前の信号値で除算することにより、階調レベル変換における変換倍率を演算する。例えば、図２に示すように、階調レベル変換後の信号値が２２０で、階調レベル変換前の信号値が１８０である場合、変換倍率は２２０／１８０＝１．２２倍と算出される。
【００３６】
補正部５は、乗算器１１，１２，１３において、変換倍率演算部４で算出された変換倍率を入力し、Ｒ信号、Ｇ信号、及びＢ信号に変換倍率をそれぞれ乗じる。例えば、図２に示すように、変換倍率が１．２２倍である場合、補正部５は、Ｒ＝１８０，Ｇ＝１５０，Ｂ＝３０に変換倍率１．２２をそれぞれ乗じて、次式（５）に示す出力信号Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔをそれぞれ出力する。
Ｒｏｕｔ＝Ｒ×変換倍率＝１８０×１．２２＝２２０
Ｇｏｕｔ＝Ｇ×変換倍率＝１５０×１．２２＝１８３
Ｂｏｕｔ＝Ｂ×変換倍率＝３０×１．２２＝３７          ・・・・・（５）
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態にかかる画像信号処理装置１はＲＧＢ形式の色信号を入力し、最大値選択部２により最大信号値が選択され、選択された最大値信号に対して、階調レベル変換部３により非線形変換が行われ、変換倍率演算部４により変換倍率が算出される。そして、算出された変換倍率をＲ信号、Ｇ信号、及びＢ信号にそれぞれ乗算することにより、補正部５で階調補正処理が行われる。
【００３８】
本実施の形態によれば、色信号に対して階調レベルを調整するので、輝度信号及び色差信号の組み合わせによる２次元の補正値ＬＵＴが不要となり、メモリ容量及び演算量を小さくすることができる。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、最大信号値を有する色信号の階調レベルの変換倍率に基づいて、複数の色信号の階調レベルを補正するので、色飽和及び色相変化を防止しつつ階調補正処理を行うことができる。即ち、ＲＧＢ信号の中で最も飽和し易い最大信号値を選択し、最大信号値が飽和しないように非線形変換を行って、最大信号値の変換倍率を総ての色信号に乗算することで、変換後の総ての色信号を飽和させることなく、所定のダイナミックレンジ内に収めることができる。また、算出された変換比率を総ての色信号に乗じることにより、Ｒ：Ｇ：Ｂの比率を保つことができ、画像信号の色相変化を防止しつつ、階調補正処理を行うことができる。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、階調レベル変換部３が最大信号値を有する色信号の階調レベルを非線形変換することで、画像のコントラストまたは画像の明るさを調整するために適した変換特性を得ることができる。
【００４１】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の画像信号処理装置１０を図４に示す。なお、第１の実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付し、同様の機能及び動作を担うため、説明を省略する。
【００４２】
画像信号処理装置１０は、ヒストグラム生成部６及び変換特性生成部７を備える点で、第１の実施の形態にかかる画像信号処理装置１と異なる。ヒストグラム生成部６は、最大信号値選択部２により画素毎に選択された最大信号値のヒストグラムを生成する。具体的には、図４に示すように、各画素の最大信号値が、最大信号値選択部２からヒストグラム生成部６へ入力され、ヒストグラム生成部６は、入力された各画素の最大信号値の頻度を階調レベル毎に計測して、最大値信号のヒストグラムを生成する。
【００４３】
変換特性生成部７は、ヒストグラム生成部６により生成されたヒストグラムに基づいて、変換特性を生成する。具体的には、図４に示すように、ヒストグラム生成部６により生成された最大値信号のヒストグラムが変換特性生成部７へ入力され、変換特性生成部７は、入力されたヒストグラムを、階調レベル毎に累積して累積ヒストグラムを生成し、累積ヒストグラムから変換特性を生成して、生成された変換特性を変換倍率決定部の階調レベル変換部３へ出力する。この変換特性は、図示されないメモリからなる変換特性記憶部に記憶され、変換倍率の決定、より具体的には階調レベル変換部３での処理に用いられる。
【００４４】
次に、図４に示す本実施の形態にかかる画像信号処理装置１０の動作について、具体例を用いながら説明する。まず、ヒストグラム生成部６は、最大値選択部２により画素毎に選択された最大信号値の頻度を集計して、最大信号値のヒストグラムを生成する。例えば、図５に示すように、ヒストグラム生成部６は、１画像分の画素に対して、区間１から区間１６の最大信号値の頻度を集計し、ヒストグラムを作成する。なお、１画像分の画素は、１画像中の全画素でもよいし、１画像中の間引いた画素でもよい。図５のヒストグラムでは、入力信号が８ｂｉｔ（２５６階調）であって、ヒストグラムの区間として、信号レベルが区間１〜区間１６の１６区間に分割されており、区間１は０〜１５の信号レベル、区間２は１６〜３１の信号レベル、及び区間１６は２４０〜２５５の信号レベルとなっている。また、図５のヒストグラムでは、区間１，２，３・・・・・１６の頻度ＮがそれぞれＮ１，Ｎ２，Ｎ３・・・・・Ｎ１６となっている。
【００４５】
次に、変換特性生成部７は、ヒストグラム生成部６により生成されたヒストグラムから累積ヒストグラムを生成する。例えば、変換特性生成部７は、図５に示すヒストグラムから、図６に示すような累積ヒストグラムを生成する。この場合、図６の累積ヒストグラムでは、区間１，２，３・・・・・１６の累積頻度ＳがそれぞれＳ１，Ｓ２，Ｓ３・・・・・Ｓ１６となっている。図６の累積ヒストグラムの累積頻度Ｓは、図５のヒストグラムの頻度Ｎを区間毎に累積させたものであるため、累積頻度Ｓは次式（６）のように表される。
Ｓ１＝Ｎ１
Ｓ２＝Ｓ１＋Ｎ２＝Ｎ１＋Ｎ２
Ｓ３＝Ｓ２＋Ｎ３＝Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３
・・・・・
Ｓ１６＝Ｓ１５＋Ｎ１６＝Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３・・・・・＋Ｎ１６   ・・・（６）
【００４６】
変換特性生成部７は、図６に示すような１６区間の累積ヒストグラムをヒストグラムの総数（区間１６の累積ヒストグラムに等しい）で除して規格化することにより、図７に示すＰ１，Ｐ２，Ｐ３・・・・・Ｐ１６で構成される１６点の変換特性が得られる。そして、変換特性生成部７は、これらの１６点を代表点として、代表点と代表点の間を線形補間することで、全信号レベルの変換特性を生成する。
【００４７】
このように、図５に示すヒストグラムから図６に示す累積ヒストグラムが生成され、この累積ヒストグラムに基づいて、図７に示す変換特性が生成される。なお、図５のヒストグラムにおいて、各区間の頻度が極端に小さい場合または極端に大きい場合には、得られる変換特性の傾きが過小または過大となる。したがって、変換特性の傾きの過小または過大を抑制するために、変換特性生成部７は、図５に示すような各区間のヒストグラムに上限または下限を設けることにより、適切な累積ヒストグラムを生成してよい。
【００４８】
そして、図４に示すように、変換特性生成部７は、生成された変換特性を階調レベル変換部３へ出力し、階調レベル変換部３は、変換特性生成部７により生成された変換特性に基づいて、最大値選択部２で選択された最大信号値を非線形変換する。変換倍率演算部４は、変換特性生成部７により生成された変換特性に基づく非線形変換前後の信号値から、階調レベル変換部３における変換倍率を演算する。補正部５は、変換特性生成部７により生成された変換特性に基づいて算出された変換倍率を用いて、Ｒ信号、Ｇ信号、及びＢ信号に対してそれぞれ非線形変換を行う。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態にかかる画像信号処理装置１０はＲＧＢ形式の色信号を入力し、最大値選択部２により最大信号値が選択され、ヒストグラム生成部６により最大値信号のヒストグラムから変換特性が生成され、この変換特性に基づいて、階調レベル変換部３により非線形変換が行われ、変換倍率演算部４により変換倍率が算出される。そして、算出された変換倍率をＲ信号、Ｇ信号、及びＢ信号にそれぞれ乗算することにより、補正部５で階調補正処理が行われる。
【００５０】
なお、本実施の形態では、図５に示すように、ヒストグラム生成部６がヒストグラムを１６区間に分割した例について説明したが、その他の分割数を適用しても同様に実施可能である。
【００５１】
また、本実施の形態では、図７に示すように、変換特性生成部７が１６点の代表点と代表点の間を線形補間する例について説明したが、複数の代表点を高次の曲線で補間してもよく、複数の代表点に近似する関数を変換特性としてもよい。また、変換特性は、変換テーブルによって生成されてよい。
【００５２】
本実施の形態によれば、画素毎に選択された最大信号値を用いてヒストグラムを生成し、このヒストグラムに基づいて階調レベルを調整することにより、単色の色信号の被写体であっても、ヒストグラムが低輝度側に偏重することを抑制して、低輝度側の階調レベルを過大に強調する変換特性が生成されることを防止することで、適切な階調補正処理を行うことができる。例えば、赤や青の単色の被写体であっても、ヒストグラムが低輝度側に偏ることがなくなるため、低輝度側の信号レベルを強調し過ぎることが抑制される。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明にかかる画像信号処理装置は、メモリ容量及び演算量を小さくすることができ、且つ色飽和及び色相変化を防止しつつ階調補正処理を行うことができるという効果を有し、階調補正処理を行う画像信号処理装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる画像信号処理装置の構成例を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる画像信号処理装置の信号処理を説明する図
【図３】本発明の第１の実施の形態にかかる画像信号処理装置における変換特性の例を示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる画像信号処理装置の構成例を示すブロック図
【図５】本発明の第２の実施の形態にかかる画像信号処理装置における最大信号値のヒストグラムの例を示す図
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる画像信号処理装置における最大値の累積ヒストグラムの例を示す図
【図７】本発明の第２の実施の形態にかかる画像信号処理装置における変換特性の例を示す図
【図８】従来の画像信号処理装置の構成例を示すブロック図
【図９】従来の画像信号処理装置の補正値演算回路の詳細を示すブロック図
【図１０】従来の画像信号処理装置における変換特性の例を示す図
【符号の説明】
【００５５】
１，１０  画像信号処理装置
２  最大値選択部
３  階調レベル変換部
４  変換倍率演算部
５  補正部
６  ヒストグラム生成部
７  変換特性生成部
【図１】
2008301341.tif 000003
【図２】
2008301341.tif 000004
【図３】
2008301341.tif 000005
【図４】
2008301341.tif 000006
【図５】
2008301341.tif 000007
【図６】
2008301341.tif 000008
【図７】
2008301341.tif 000009
【図８】
2008301341.tif 000010
【図９】
2008301341.tif 000011
【図１０】
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