(57)【要約】【課題】階調補正による画質劣化を防ぐことができる画像処理装置を提供する。【解決手段】入力画像１フレーム分のヒストグラムを検出するヒストグラム検出部２と、検出されたヒストグラムをリミットするリミット部３と、リミットされたヒストグラムからカーブを生成するカーブ生成部４と、γテーブル５を有する。【選択図】図１
2008146572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データの階調特性を補正して補正画像データを生成する画像処理方法であって、
前記入力画像データの階調レベルのヒストグラムを生成するヒストグラム生成ステップと、
前記ヒストグラムの度数分布がピーク状を示す階調レベルほど前記階調レベルでの度数を小さな度数にリミットするリミットステップと、
前記リミットステップでリミットされたヒストグラムに基づいて前記階調特性を補正して前記補正画像データを生成する補正ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記ヒストグラム生成ステップは、１フレーム分の前記入力画像データに対して階調レベルのヒストグラムを生成することを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記リミットステップは、前記ヒストグラムの低階調側から高階調側へ向かって逐次度数の差分を算出し、前記差分が予め決められた第１の閾値以下となるように前記ヒストグラムをリミットするステップと、前記ヒストグラムの高階調側から低階調側へ向かって逐次度数の差分を算出し、前記差分が予め決められた第２の閾値以下となるように前記ヒストグラムをリミットするステップとを有することを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記第１の閾値と前記第２の閾値とは等しい値である請求項３記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記リミットステップは、特定階調レベルに対して、予めきめられた階調数の前記特定階調レベルを含む第１の階調範囲と、前記第１の階調範囲内であって、前記特定階調レベルを含まない、予めきめられた階調数の第２の階調範囲を設定するステップと、前記特定階調レベルの度数が、前記第１の階調範囲の中で最大である場合に、前記第１の階調範囲の全階調レベルの度数を、前記第２の階調範囲の度数の最大値でリミットするステップとを有し、前記特定階調レベルは最低階調レベルから最大階調レベルまで順次設定されることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項６】
前記リミットステップは、最低階調レベルから最大階調レベルまで順次設定される特定階調レベルに対して、予めきめられた階調数の前記特定階調レベルを含む階調範囲を設定するステップと、前記階調範囲の前記特定階調レベルを含まない各階調レベルの度数に予め決められた係数群とを乗算し、前記乗算結果の総和を算出するステップと、前記乗算結果の総和の最小値を検出するステップと、前記特定階調レベルの度数が前記最小値より大きい場合に、前記特定階調レベルの度数を前記最小値にリミットするステップとを有することを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項７】
入力画像データの階調特性を補正して補正画像データを出力する画像処理装置であって、
前記入力画像データを入力して階調レベルのヒストグラムを検出するヒストグラム検出部と、
前記ヒストグラムの度数分布がピーク状を示す階調レベルほど前記階調レベルでの度数を小さな度数にリミットするリミット部と、
前記リミット部から出力された前記ヒストグラムに基づいて前記階調特性を補正して前記補正画像データを出力する出力部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像の内容に応じて階調補正の入出力特性を変更する画像処理方法及び画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力画像のヒストグラムに応じて階調補正の入出力特性（以下、γカーブと呼ぶ）を変更する画像処理手法として、ヒストグラム平均化が知られている。ヒストグラム平均化は、入力画像のヒストグラムから、累積ヒストグラムを求め、累積ヒストグラムをもとにγカーブを生成する公知手法である。
【０００３】
しかし、画像内の広い領域に同一階調付近の画素（以下、ベタ部分と呼ぶ）が存在する画像の場合、ヒストグラム度数がある階調付近に集中する。図１１に、度数が集中した場合のヒストグラムを示す。
【０００４】
図１１で、横軸は階調を、縦軸は度数を示している。また、ヒストグラム５０、度数が集中した部分５１、リミットレベル５２、度数がなだらかに変化している部分５３を示している。図１１は、入力画像に１５０階調付近のベタ部分がある場合のヒストグラムである。
【０００５】
このような場合、度数が集中する階調（図１１の場合１５０階調）付近に極端にコントラストをつけるγとなる。これにより、出力画像が不自然になったり、ノイズが強調されるなどにより画質が劣化する。
【０００６】
このような問題を解決する手法として、あるリミッタ値以下にヒストグラム度数をリミットするという手法が知られている（特許文献１参照）。
【０００７】
しかし、特許文献１のリミッタ値は固定であるため以下のような問題があった。度数集中による画質劣化を低減するためには、できるだけ小さい値以下に度数をリミットすることが望ましい。図１１に示したリミットレベル５２は度数集中による画質劣化を低減するため、小さい値でリミットしている例である。
【０００８】
しかし、小さい値でリミットすると、度数が集中していないなだらかなヒストグラムの山、例えば、図１１の部分５３のような山をリミットしてしまい、この部分で所望のコントラスト強調が得られないという問題があった。
【０００９】
また別の先行技術として、入力画像に応じて階調補正の傾き（ヒストグラムに対応する値）のリミット値を変更する技術がある（特許文献２参照）。
【００１０】
特許文献２は、入力画像のダイナミックレンジが狭いほど、大きな値で階調補正の傾きをリミットし、大きく設定するものである。
【特許文献１】特許第０２５１２５６２号
【特許文献２】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】
【００１１】
しかしながら、特許文献２では、入力画像のダイナミックレンジに応じてリミット値を変更するため以下の問題が発生する。図１１のように、入力画像にベタ部分が存在するがダイナミックレンジが広い場合は、リミットがかからない。そのためヒストグラム度数が集中している部分５１が残り、画質劣化を防ぐことができないという問題があった。
【００１２】
また、特許文献１は、主に最小値リミットを画像に応じて設定している。しかし、最小値リミットにより所定値以上に度数をリミットしても、度数が集中している部分５１は残るため画質の劣化を防ぐことができないという問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、階調補正による画質劣化を防ぐことができる画像処理方法及び画像処理送致を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像処理方法は、入力画像データの階調特性を補正して補正画像データを生成する画像処理方法であって、前記入力画像データの階調レベルのヒストグラムを生成するヒストグラム生成ステップと、前記ヒストグラムの度数分布がピーク状を示す階調レベルほど前記階調レベルでの度数を小さな度数にリミットするリミットステップと、前記リミットステップでリミットされたヒストグラムに基づいて前記階調特性を補正して前記補正画像データを生成する補正ステップとを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の画像処理装置は、入力画像データの階調特性を補正して補正画像データを出力する画像処理装置であって、前記入力画像データを入力して階調レベルのヒストグラムを検出するヒストグラム検出部と、前記ヒストグラムの度数分布がピーク状を示す階調レベルほど前記階調レベルでの度数を小さな度数にリミットするリミット部と、前記リミット部から出力された前記ヒストグラムに基づいて前記階調特性を補正して前記補正画像データを出力する出力部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、度数が特定の階調付近に集中した場合ほど、度数を小さい値以下にリミットすることが可能である。これにより、検出されたヒストグラムの度数が集中していても、階調補正による画質劣化を低減することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置のブロック図である。
【００１９】
図１において、本画像処理装置は、輝度計算部１、ヒストグラム検出部２、リミット部３、カーブ生成部４、γテーブル５を備える。
【００２０】
輝度計算部１では、入力されたＲＧＢデータから輝度データＹを計算する。本実施の形態ではこの計算は以下の式により行う。
【００２１】
Ｙ＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３              （式１）
但し、輝度Ｙを求める計算式は式１に限らず、所定の係数をＲＧＢそれぞれに乗算し、総和をとることにより求めてもよい。輝度計算部１は画素ごとに処理を行う。
【００２２】
輝度データＹは、ヒストグラム検出部２に入力される。ヒストグラム検出部２は、入力画像１フレーム分の輝度データＹのヒストグラムｈ０を検出する。本実施の形態では、入力画像データは０〜２５５の８ビットデータであると仮定している。ヒストグラムｈ０は０〜２５５の各階調の度数を表す一次元配列である。ヒストグラム検出部２は、１フレームに一度ヒストグラムｈ０を出力する。
【００２３】
検出されたヒストグラムｈ０は、リミット部３に入力される。リミット部３は、度数が集中した部分ほど小さなリミットがかかるようなリミット処理を行う。
【００２４】
（実施形態１）
リミット部３では、まず低階調側から高階調側へヒストグラムをスキャン（以下、スキャン１と呼ぶ）しながらリミットする処理を行い、次に高階調側から低階調側へスキャン（以下、スキャン２と呼ぶ）しながらリミットする処理を行う。
【００２５】
図２は、図１におけるリミット部のリミット処理の第１の実施の形態の手順を示すフローチャートである。
【００２６】
本実施の形態では、スキャン１によりリミットされたヒストグラムをｈ１、スキャン２によりリミットされたヒストグラムをｈ２とする。ｈ０、ｈ１、ｈ２はそれぞれ２５６要素を持つ一次元配列であり、各要素は０階調〜２５５階調の度数を表している。本発明では、例えばｈ０の０階調の度数をｈ０（０）と表記する。
【００２７】
まず初期設定として、ヒストグラムｈ１の０階調の度数ｈ１（０）にｈ０（０）の値を代入する（ステップ１）。これは、次のステップ２でｈ１（０）を参照する処理があるための初期化である。
【００２８】
次に、スキャン１によりヒストグラムをリミットする（ステップ２）。ステップ２では、階調ｉを０から２５４へ１階調ずつ増やしながらリミット処理を行う。本実施の形態では、リミット部３の記憶領域に閾値ｔをあらかじめもっているものとする。この閾値ｔは前後階調のヒストグラム差分をリミットする閾値である。
【００２９】
ステップ２では、前後階調のヒストグラム差分と閾値ｔとの比較に応じて、以下の処理を行う。
［ｈ０（ｉ＋１）−ｈ１（ｉ）＞ｔの場合］
ｈ１（ｉ＋１）＝ｈ１（ｉ）＋ｔ （式２）
［上記以外の場合］
ｈ１（ｉ＋１）＝ｈ０（ｉ＋１） （式３）
ここで、ｉは階調を表し、ｉ＝０〜２５４において繰り返し上記の処理を行う。
【００３０】
次に、スキャン２の初期設定として、ｈ２（２５５）にｈ１（２５５）の値を代入する（ステップ３）。これは、次のステップ４でｈ２（２５５）を参照する処理があるための初期化である。
【００３１】
ステップ４で、スキャン２によりヒストグラムをリミットする。ステップ４では、階調ｉを２５５から１へ１階調ずつ減らしながらリミット処理を行う。
【００３２】
ステップ４では、前後階調の度数差分と上述した閾値ｔとの比較に応じて、以下の処理を行う。
［ｈ１（ｉ−１）−ｈ２（ｉ）＞ｔの場合］
ｈ２（ｉ−１）＝ｈ２（ｉ）＋ｔ （式４）
［上記以外の場合］
ｈ２（ｉ−１）＝ｈ１（ｉ−１） （式５）
リミット部３では、以上のようにして生成されたヒストグラムｈ２を出力する。
但し、ステップ２での閾値と、ステップ４での閾値とは異なっていてもよい。
【００３３】
次に、リミット部３の具体的な処理例を、図３、図４を用いて説明する。
【００３４】
図３は、ある入力画像のヒストグラムの一部（２０〜２５階調）を拡大して示したものである。図３は、入力画像中に２２〜２３階調のベタ部分があることを想定しており、２２、２３階調に度数が集中している例である。
【００３５】
図３（ａ）は、図２のステップ２の処理を、（ｂ）は、図２のステップ４の処理を説明する図である。図３（ａ）において、白抜きで示したヒストグラムはｈ０、斜線で示したヒストグラムはｈ１である。
【００３６】
まず、図２のステップ２の処理を、図３（ａ）を用いて説明する。ステップ２では、スキャン１（低階調側から高階調側へのスキャン）によりヒストグラムｈ０にリミットをかける。例えば、２１階調の度数ｈ１（２１）は以下のように求められる。まず、
ｈ０（２１）−ｈ１（２０）  （式６）
を求め、式６の減算結果を閾値ｔと比較する。図３（ａ）の場合、式６の結果は閾値ｔより小さいため、式３の処理を行いｈ１（２１）は以下となる。
【００３７】
ｈ１（２１）＝ｈ０（２１）  （式７）
次に、ｈ１（２２）は以下のように求められる。まず、
ｈ０（２２）−ｈ１（２１）  （式８）
を求め、式８の減算結果を閾値ｔと比較する。図３（ａ）の場合、式８の結果は閾値ｔより大きいため、式２の処理を行いｈ１（２２）は以下となる。
【００３８】
ｈ１（２２）＝ｈ１（２１）＋ｔ      （式９）
次に、図２のステップ４の処理を、図３（ｂ）を用いて説明する。図３（ｂ）で斜線のヒストグラムがｈ１、横線のヒストグラムがｈ２である。ステップ４では、スキャン２（高階調側から低階調側へのスキャン）によりヒストグラムｈ１にリミットをかける。例えば、ｈ２（２４）は以下のように求められる。まず、
ｈ１（２４）−ｈ２（２５）  （式１０）
を求め、式１０の減算結果を閾値ｔと比較する。図３（ｂ）の場合、式１０の結果は閾値ｔより小さいため、式５の処理を行いｈ２（２４）は以下となる。
【００３９】
ｈ２（２４）＝ｈ１（２４）  （式１１）
次に、ｈ２（２３）は以下のようにして求められる。まず、
ｈ１（２３）−ｈ２（２４）  （式１２）
を求め、式１２の減算結果を閾値ｔと比較する。図３（ｂ）の場合、式１２の結果は閾値ｔより大きいため、式４の処理を行いｈ２（２３）は以下となる。
【００４０】
ｈ２（２３）＝ｈ２（２４）＋ｔ      （式１３）
以上の処理により、度数がある階調付近に集中した場合、集中した階調（上記の例では２２、２３階調）の度数は、小さい値にリミットされる。
【００４１】
次に、度数が特定の階調に集中していない場合の例を説明する。図４は、ある入力画像のヒストグラムの一部（２０〜２５階調）を拡大して示したものである。図４（ａ）は、図２のステップ２の処理を、（ｂ）は、図２のステップ４の処理を説明する図である。図４によれば、２２階調に度数のピークがあり、その周辺はなだらかに度数が変化している。
【００４２】
まず、ステップ２の処理で、ヒストグラムｈ０にリミットをかける。しかし、図４（ａ）の場合、前後階調の度数差分は、ｉ＝２０〜２４の範囲に関しては全て閾値ｔ以下であるため、（式３）の処理となりリミットはかからない。
【００４３】
次に、ステップ４の処理で、ヒストグラムｈ１にリミットをかける。しかし、図４（ａ）の場合、前後階調の度数差分は、ｉ＝２５〜２１の範囲に関しては全て閾値ｔ以下であるため、（式５）の処理となりリミットはかからない。
【００４４】
以上の処理により、度数が特定の階調に集中していない場合、ヒストグラムはリミットされずに出力される。
【００４５】
このように、リミット部３では、特定の階調に度数が集中しているほど、度数を低い値でリミットする。
【００４６】
リミット部３から出力されたヒストグラムｈ２は、カーブ生成部４に入力される。本実施の形態では、カーブ生成部４は、ヒストグラム平均化によりγカーブを生成するものとする。但し、カーブ生成部４の処理手法はヒストグラム平均化に限る必要はない。
【００４７】
カーブ生成部４で生成されたγカーブは、γテーブル５に書き込まれる。γカーブは１フレームに一度γテーブル５に送られる。γテーブル５では、入力されたＲＧＢデータを格納されたγカーブに応じて変換する。
【００４８】
以上のように、本実施の形態によれば、度数が特定の階調付近に集中した場合ほど、度数を小さい値以下にリミットすることが可能である。これにより、検出されたヒストグラムの度数が集中していても、階調補正による画質劣化を低減することが可能である。
【００４９】
（実施形態２）
図５は、図１におけるリミット部のリミット処理の第２の実施の形態の手順を示すフローチャートである。
リミット前のヒストグラムをｈ０、リミット処理を施すヒストグラムをｈ３とする。
【００５０】
図５において、まず、ステップ１１で階調ｉを０に初期化する。また、ｈ３の各階調の度数は、ｈ０の各階調の度数と等しくして、初期化する。これは、リミット処理を施すヒストグラムｈ３の他に、ステップ１２〜１３の処理で最大値を検出するために、元のヒストグラムｈ０を残しておくためである。
【００５１】
以下で説明するステップ１２〜ステップ１４の処理を階調ｉ＝０〜２５５について行う。本実施の形態では、階調ｉについて処理を行う場合、階調ｉを注目階調（特定階調レベル）と呼ぶ。
【００５２】
ステップ１２では、注目階調ｉの度数ｈ０（ｉ）が、階調ｉの周辺階調（範囲１と呼ぶ）の中で最大であるかを判定する。以下で、範囲１について説明する。
【００５３】
図６は、ある入力画像のヒストグラムの一部（１６〜２８階調）を拡大して示したものである。図６は、入力画像中に２２〜２３階調のベタ部分があることを想定しており、２２、２３階調に度数が集中している場合の例である。図６で、白抜きで示したヒストグラムはｈ０、横線のヒストグラムは出力されたヒストグラムｈ３である。但し、図６ではｈ２は階調１７〜２７の範囲のみ示している。
【００５４】
本実施の形態では、範囲１を注目階調±５階調の範囲とする。例えば、注目階調ｉ＝２２であった場合、範囲１は図６に示すように１７階調〜２７階調である。
【００５５】
また、範囲１が０〜２５５階調のダイナミックレンジ外になった場合は、ダイナミックレンジ外の部分を除いた範囲を範囲１とする。例えば、注目階調ｉ＝３であった場合、範囲１は０〜８階調の範囲とする。
【００５６】
ステップ１２において、度数ｈ０（ｉ）が範囲１に含まれる度数の中で最大であった場合はステップ１３へ進む。そうでなかった場合は、階調ｉを一つインクリメントして、階調ｉが２５５でなければ再びステップ１２の処理を行う。
【００５７】
図６において、例えば、注目階調ｉ＝２１であった場合、範囲１は１６階調〜２６階調である。この範囲１で注目階調ｉの度数ｈ０（２１）は最大ではない。従って、注目階調ｉ＝２１であった場合は、ｉを１つインクリメントし、２２として、再びステップ１２の処理を行う。
【００５８】
また、図６において、例えば、注目階調ｉ＝２２であった場合、範囲１（１７階調〜２７階調）の度数の中でｈ０（２２）は最大である。従って、階調ｉが２２の場合は、ステップ１３へ進む。
【００５９】
ステップ１３では、以下で説明する範囲２の最大値Ｍａｘを検出する。図６に、注目階調ｉ＝２２であった場合の範囲２の例を示す。図６に示すように範囲２は、注目階調ｉを中心に左右対称な位置に２つ存在する。また、範囲２には、注目階調ｉ及び注目階調ｉ近傍の階調は含まない。
【００６０】
本実施の形態では、範囲２は、（注目階調ｉ−５階調）〜（注目階調ｉ−３階調）と、（注目階調ｉ＋３階調）〜（注目階調ｉ＋５階調）の範囲とする。注目階調ｉ＝２２の場合、範囲２は１７階調〜１９階調と、２５階調〜２７階調となる。
【００６１】
また、範囲２が０〜２５５階調のダイナミックレンジ外になった場合は、ダイナミックレンジ外の部分を除いた範囲を範囲２とする。例えば、注目階調ｉ＝３であった場合、範囲２は０階調、及び６〜８階調の範囲とする。
【００６２】
ステップ１３では、範囲２においてｈ０の最大値Ｍａｘを検出する。図６の例では、ｈ０（１７）〜ｈ０（１９）、ｈ０（２５）〜ｈ０（２７）において度数の最大値をＭａｘとする。この場合、Ｍａｘはｈ０（１７）である。
【００６３】
ステップ１４では、ヒストグラムｈ３の範囲１の全度数をＭａｘ以下にリミットする。図６の例では、破線で示した線がＭａｘであり、ｈ３（１７）〜ｈ３（２７）を全てＭａｘ以下にリミットする。つまり、ｈ３（１７）〜ｈ３（２７）は以下の処理によりリミットされる。
［ｈ３（ｉ）＞Ｍａｘの場合］
ｈ３（ｉ）＝Ｍａｘ          （式１４）
［ｈ３（ｉ）≦Ｍａｘの場合］
処理せず（ｈ３（ｉ）はステップ１１でｈ０（ｉ）が代入されているため、ｈ０（ｉ）の値のまま変更されない）
但し、ｉ＝１７〜２７である。
【００６４】
これにより、度数が集中した階調、つまり２２〜２３階調付近の度数は小さい値にリミットされる。
【００６５】
本実施の形態では、ステップ１２〜ステップ１４の処理を、注目階調ｉ＝０〜２５５において繰り返し行う。
【００６６】
次に、度数が特定の階調付近に集中していない、つまり度数がなだらかに変化している場合の例を説明する。図７は、ある入力画像のヒストグラムの一部（１６〜２８階調）を拡大して示したものである。図７で、白抜きで示したヒストグラムはｈ０、横線のヒストグラムは出力されたヒストグラムｈ３である。但し、図７ではｈ３は階調１７〜２７の範囲のみ示している。
【００６７】
注目階調ｉ＝２２の場合、ｈ０（２２）は範囲１の度数（ｈ０（１７）〜ｈ０（２７））の中で最大である。従って、この場合ステップ１３へ進む。
【００６８】
範囲２においてｈ０の最大値Ｍａｘはｈ０（２５）である。ステップ１３では、範囲１の度数全て（ｈ３（１７）〜ｈ３（２７））をＭａｘ以下にリミットする。図７の破線で示したのがＭａｘであり、範囲１の度数は破線以下にリミットされる。
【００６９】
図７の場合、度数が特定の階調に集中しておらず、なだらかに変化しているため、あまりリミットがかからない結果となる。
【００７０】
以上のように、本実施の形態によれば、度数が特定の階調付近に集中した場合ほど、度数を小さい値以下にリミットすることが可能である。これにより、検出されたヒストグラムの度数が集中していても、階調補正による画質劣化を低減することが可能である。
【００７１】
（実施形態３）
図８は、図１におけるリミット部のリミット処理の第３の実施の形態の手順を示すフローチャートである。
【００７２】
まず、ステップ２１で階調ｉを０に初期化する。以下で説明するステップ２２の処理を階調ｉ＝０〜２５５について行う。
【００７３】
ステップ２２では、注目階調（特定階調レベル）ｉ周辺の階調（範囲１と呼ぶ）の度数と、あらかじめメモリされている所定の係数ｋを乗算し、乗算結果の総和Ｓｕｍ（ｉ）を計算する。係数ｋは範囲１の階調数分の要素を持つ一次元の配列である。
【００７４】
図９（ａ）は、ある入力画像のヒストグラムの一部（１６〜２８階調）を拡大して示したものである。図は、入力画像中に２２〜２３階調のベタ部分があることを想定しており、２２、２３階調に度数が集中している場合の例である。
【００７５】
図９（ａ）で、白抜きで示したヒストグラムはｈ０、ハーフトーンで示した棒グラフはＳｕｍ、横線のヒストグラムは出力されたヒストグラムｈ４である。但し、図９（ａ）ではＳｕｍ、ｈ４は階調１９〜２５の範囲のみ示している。
【００７６】
本実施の形態では、範囲１を注目階調±３階調の範囲とする。例えば、注目階調ｉ＝２２であった場合、範囲１は図９（ａ）に示すように１９階調〜２５階調である。
【００７７】
また、範囲１が０〜２５５階調のダイナミックレンジ外になった場合は、ダイナミックレンジ外の部分を除いた範囲を範囲１とする。例えば、注目階調ｉ＝２であった場合、範囲１は０〜５階調の範囲とする。
【００７８】
図９（ｂ）は、係数ｋの一例を示す図である。係数ｋは注目階調ｉを中心に、左右対称の値が設定されている。また、係数ｋは図に示すように注目階調ｉの係数が小さく、注目階調ｉから２階調離れた階調の係数が大きい凹型の係数としている。
【００７９】
係数ｋの各要素ｋ（ｉ−３）〜ｋ（ｉ＋３）は、範囲１の対応する度数ｈ０（ｉ−３）〜ｈ０（ｉ＋３）と乗算される。さらにステップ２２では、度数と係数の乗算結果の総和Ｓｕｍ（ｉ）を計算する。以上をまとめると、ステップ２２の計算は以下のようになる。
【００８０】
【数１】
2008146572.tif 000003
図９（ａ）に、式１５で計算された範囲１のＳｕｍ（１９）〜Ｓｕｍ（２５）を示す。
【００８１】
ステップ２３では、再び階調ｉを０に初期化する。以下で説明するステップ２４の処理を階調ｉ＝０〜２５５について行う。
【００８２】
ステップ２４では、まず、範囲１のＳｕｍの中で、最小であるＳｕｍを検出しＭｉｎとする。ここで、範囲１はステップ２のときと同様に注目階調±３階調の範囲とする。例えば、注目階調ｉ＝２２であった場合、範囲１は図９（ａ）に示すように、１９階調〜２５階調である。図９（ａ）によれば、範囲１におけるＳｕｍの最小値はＳｕｍ（２２）である。従って、Ｍｉｎ＝Ｓｕｍ（２２）となる。
【００８３】
度数ｈ０（２２）は大きな値であるが、注目階調の係数ｋ（ｉ）が０であるため、式１５によりＳｕｍ（２２）は周辺のＳｕｍに比べ小さな値となる。
【００８４】
次に、注目階調の度数ｈ０（ｉ）をＭｉｎでリミットする。この処理は以下のようになる。
［ｈ０（ｉ）＞Ｍｉｎの場合］
ｈ４（ｉ）＝Ｍｉｎ          （式１６）
［上記以外の場合］
ｈ４（ｉ）＝ｈ０（ｉ）      （式１７）
これにより、度数ｈ０はリミットされｈ４となる。図９（ａ）に１９〜２５階調のヒストグラムｈ０をリミットした後のヒストグラムｈ４を示す。
【００８５】
本実施の形態では、ステップ２〜ステップ３の処理を、注目階調ｉ＝０〜２５５において繰り返し行う。
【００８６】
次に、度数が特定の階調付近に集中していない、つまり度数がなだらかに変化している場合の例を説明する。図１０は、ある入力画像のヒストグラムの一部（１６〜２８階調）を拡大して示したものである。
【００８７】
図１０で、白抜きで示したヒストグラムはｈ０、ハーフトーンで示した棒グラフはＳｕｍ、横線のヒストグラムは出力されたヒストグラムｈ４である。但し、図１０ではＳｕｍ、ｈ４は階調１９〜２５の範囲のみ示している。
【００８８】
注目階調ｉ＝２２の場合、範囲１は１９〜２５階調である。範囲１のＳｕｍで最小なものはＳｕｍ（２２）である。従って、Ｍｉｎ＝Ｓｕｍ（２２）となる。
【００８９】
ステップ２４により注目階調の度数ｈ０（ｉ）をＭｉｎでリミットしｈ４（ｉ）とする。
【００９０】
図１０の例では、度数がなだらかに変化しているため、各階調のヒストグラムｈ０、Ｓｕｍに大きな差が現れない。従って、Ｍｉｎ以下にリミットしたｈ４（２２）とｈ０（２２）の値はそれほど大きな差はない。
【００９１】
以上のように、本実施の形態によれば、度数が特定の階調付近に集中した場合ほど、度数を小さい値以下にリミットすることが可能である。これにより、検出されたヒストグラムの度数が集中していても、階調補正による画質劣化を低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるリミット部のリミット処理の第１の実施の形態の手順を示すフローチャートである。
【図３】図２のリミット部の処理を説明する図である（１）。
【図４】図２のリミット部の処理を説明する図である（２）。
【図５】図１におけるリミット部のリミット処理の第２の実施の形態の手順を示すフローチャートである。
【図６】図５のリミット部の処理を説明する図である（１）。
【図７】図５のリミット部の処理を説明する図である（２）。
【図８】図１におけるリミット部のリミット処理の第３の実施の形態の手順を示すフローチャートである。
【図９】図８のリミット部の処理を説明する図である（１）。
【図１０】図８のリミット部の処理を説明する図である（２）。
【図１１】度数が集中した場合のヒストグラムを示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１  輝度計算部
２  ヒストグラム検出部
３  リミット部
４  カーブ生成部（出力部構成要素）
５  γテーブル（出力部構成要素）
【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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