(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求める照明光強度算出部と、
前記原画像と前記照明光強度画像とを基に照明光の光源色である照明光源色を求める光源色算出部と、
を備え、
前記光源色算出部は、前記原画像の画素値に対し、当該原画像の画素値に対応する前記照明光強度画像の画素値を重みとする重み付け平均を求めることで前記照明光源色を求めることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求める照明光強度算出部と、
前記原画像と前記照明光強度画像とから照明光成分の寄与分を取り出した照明光画像を生成する照明光画像生成部と、
前記照明光画像を目標となる光源色である目標光源色に合わせ色調整を行なう照明光成分調整部と、
前記原画像の反射率成分を画素値とする反射率成分画像を求める反射率成分算出部と、
色調整後の前記照明光画像および前記反射率成分画像から、前記原画像を前記目標光源色に合わせた画像である出力画像を求める調整照明光反映部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
ユーザが指定する前記目標光源色を取得する目標光源色指定部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記照明光成分調整部は、コントラスト調整をさらに行なうことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求める照明光強度算出部と、
前記原画像と前記照明光強度画像とを基に照明光の光源色である照明光源色を求める光源色算出部と、
前記原画像と前記照明光強度画像とから照明光成分の寄与分を取り出した照明光画像を生成する照明光画像生成部と、
前記照明光画像を目標となる光源色である目標光源色に合わせ色調整を行なう照明光成分調整部と、
前記原画像の反射率成分を画素値とする反射率成分画像を求める反射率成分算出部と、
色調整後の前記照明光画像および前記反射率成分画像から、前記原画像を前記目標光源色に合わせた画像である出力画像を求める調整照明光反映部と、
を備え、
前記照明光強度算出部および前記光源色算出部は、見本となる画像である見本画像について前記照明光強度画像および前記照明光源色をそれぞれ求め、当該見本画像についての当該照明光源色を前記目標光源色とする画像処理装置。
【請求項６】
原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求め、
前記原画像の画素値に対し、当該原画像の画素値に対応する前記照明光強度画像の画素値を重みとする重み付け平均を求めることで、照明光の光源色である照明光源色を求めることを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求め、
前記原画像と前記照明光強度画像とから照明光成分の寄与分を取り出した照明光画像を生成し、
前記照明光画像を目標となる光源色である目標光源色に合わせ色調整を行ない、
前記原画像の反射率成分を画素値とする反射率成分画像を求め、
色調整後の前記照明光画像および前記反射率成分画像から、前記原画像を前記目標光源色に合わせた画像である出力画像を求めることを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
画像を表示する表示装置と、
前記表示装置に表示される前記画像の画像情報に対し画像処理を行なう画像処理装置と、
を備え、
前記画像処理装置は、
原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求める照明光強度算出部と、
前記原画像と前記照明光強度画像とを基に照明光の光源色である照明光源色を求める光源色算出部と、
を備え、
前記光源色算出部は、前記原画像の画素値に対し、当該原画像の画素値に対応する前記照明光強度画像の画素値を重みとする重み付け平均を求めることで前記照明光源色を求めることを特徴とする画像処理システム。
【請求項９】
コンピュータに、
原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求める照明光強度算出機能と、
前記原画像と前記照明光強度画像とを基に照明光の光源色である照明光源色を求める光源色算出機能と、
を実現させ、
前記光源色算出機能は、前記原画像の画素値に対し、当該原画像の画素値に対応する前記照明光強度画像の画素値を重みとする重み付け平均を求めることで前記照明光源色を求めることを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
コンピュータに、
原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求める照明光強度算出機能と、
前記原画像と前記照明光強度画像とから照明光成分の寄与分を取り出した照明光画像を生成する照明光画像生成機能と、
前記照明光画像を目標となる光源色である目標光源色に合わせ色調整を行なう照明光成分調整機能と、
前記原画像の反射率成分を画素値とする反射率成分画像を求める反射率成分算出機能と、
色調整後の前記照明光画像および前記反射率成分画像から、前記原画像を前記目標光源色に合わせた画像である出力画像を求める調整照明光反映機能と、
を実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、画像処理システム、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラやスマートフォン、タブレット等の機器の普及によりデジタル画像を撮影・閲覧するユーザが増加している。そして画像の撮影機会の増加にともない、撮影環境も多様化している。この際、様々な照明光の環境下で撮影された画像の色味を調整する手法として、例えば、画像の光源色を白色光に近づける技術であるオートホワイトバランスに関する手法が知られている。従来の手法では画素値の特徴を利用して色味を調整する手法が一般的である。
【０００３】
またデジタルカメラ等で撮影した画像は、逆光や室内外が同時に写り込んだ場合など特に被写体の明暗の差が大きい場合に人が目で見た実際の光景とは異なるものとなることが多い。これを解決する方法の一つとして、１枚の画像からダイナミックレンジを調整し、被写体の視認性を向上させる技術としてRetinex（レティネックス）とよばれる原理に基づいた画像処理によって視認性を向上させる手法が考案されている。Retinexは、人間が反射率を知覚しているという考え方に基づいて、画像を照明光成分と反射率成分に分離したうえで反射率成分を強調することで被写体の視認性を向上させる。これによって人が実際に見た光景に近づけることができ、被写体の視認性が向上する。
【０００４】
特許文献１には、光源種類推定部は、被写体を撮像する撮像素子により生成された画像信号から、輝度と色との間の相関係数を算出する輝度−色相関算出部と、画像信号における画像全体のカラーバランスと、画像信号におけるニュートラルグレー領域のカラーバランスを算出するカラーバランス算出部と、相関係数と、画像全体のカラーバランスと、ニュートラルグレー領域のカラーバランスとに基づく特徴ベクトルを生成する特徴ベクトル生成部と、生成された特徴ベクトルに基づき、画像信号における光源の種類を判定する識別器とを備えることが記載されている。
【０００５】
また非特許文献１には、シングルスケールの中心／周辺レティネックスをマルチスケールに拡張すると良好な演色を作り出すことができなくなることから、色の一致における少量の希薄化を犠牲にしてこの欠陥を補正する色復元の方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１３４６２５号公報
【非特許文献１】Daniel J. Jobson, Zia-ur Rahman, and Glenn A. Woodell, 「A Multiscale Retinex for Bridging the Gap Between Color Images and the Human Observation of Scenes」, IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING, VOL. 6, NO. 7, JULY 1997
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら従来のRetinex原理による画像処理では、画像の明度コントラストを調整することを目的としており、色味に関しては調整を行っていなかった。
本発明は、Retinex原理に基づく照明光成分を利用することで、より精度が高い照明光源色を求めることができる画像処理装置等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】
請求項１に記載の発明は、原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求める照明光強度算出部と、前記原画像と前記照明光強度画像とを基に照明光の光源色である照明光源色を求める光源色算出部と、を備え、前記光源色算出部は、前記原画像の画素値に対し、当該原画像の画素値に対応する前記照明光強度画像の画素値を重みとする重み付け平均を求めることで前記照明光源色を求めることを特徴とする画像処理装置である。
請求項２に記載の発明は、原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求める照明光強度算出部と、前記原画像と前記照明光強度画像とから照明光成分の寄与分を取り出した照明光画像を生成する照明光画像生成部と、前記照明光画像を目標となる光源色である目標光源色に合わせ色調整を行なう照明光成分調整部と、前記原画像の反射率成分を画素値とする反射率成分画像を求める反射率成分算出部と、色調整後の前記照明光画像および前記反射率成分画像から、前記原画像を前記目標光源色に合わせた画像である出力画像を求める調整照明光反映部と、を備えることを特徴とする画像処理装置である。
請求項３に記載の発明は、ユーザが指定する前記目標光源色を取得する目標光源色指定部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置である。
請求項４に記載の発明は、前記照明光強度算出部および前記光源色算出部は、見本となる画像である見本画像について前記照明光強度画像および前記照明光源色をそれぞれ求め、当該見本画像についての当該照明光源色を前記目標光源色とすることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置である。
請求項５に記載の発明は、原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求める照明光強度算出部と、前記原画像と前記照明光強度画像とを基に照明光の光源色である照明光源色を求める光源色算出部と、前記原画像と前記照明光強度画像とから照明光成分の寄与分を取り出した照明光画像を生成する照明光画像生成部と、前記照明光画像を目標となる光源色である目標光源色に合わせ色調整を行なう照明光成分調整部と、前記原画像の反射率成分を画素値とする反射率成分画像を求める反射率成分算出部と、色調整後の前記照明光画像および前記反射率成分画像から、前記原画像を前記目標光源色に合わせた画像である出力画像を求める調整照明光反映部と、を備え、前記照明光強度算出部および前記光源色算出部は、見本となる画像である見本画像について前記照明光強度画像および前記照明光源色をそれぞれ求め、当該見本画像についての当該照明光源色を前記目標光源色とする画像処理装置である。
請求項６に記載の発明は、原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求め、前記原画像の画素値に対し、当該原画像の画素値に対応する前記照明光強度画像の画素値を重みとする重み付け平均を求めることで、照明光の光源色である照明光源色を求めることを特徴とする画像処理方法である。
請求項７に記載の発明は、原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求め、前記原画像と前記照明光強度画像とから照明光成分の寄与分を取り出した照明光画像を生成し、前記照明光画像を目標となる光源色である目標光源色に合わせ色調整を行ない、前記原画像の反射率成分を画素値とする反射率成分画像を求め、色調整後の前記照明光画像および前記反射率成分画像から、前記原画像を前記目標光源色に合わせた画像である出力画像を求めることを特徴とする画像処理方法である。
請求項８に記載の発明は、画像を表示する表示装置と、前記表示装置に表示される前記画像の画像情報に対し画像処理を行なう画像処理装置と、を備え、前記画像処理装置は、原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求める照明光強度算出部と、前記原画像と前記照明光強度画像とを基に照明光の光源色である照明光源色を求める光源色算出部と、を備え、前記光源色算出部は、前記原画像の画素値に対し、当該原画像の画素値に対応する前記照明光強度画像の画素値を重みとする重み付け平均を求めることで前記照明光源色を求めることを特徴とする画像処理システムである。
請求項９に記載の発明は、コンピュータに、原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求める照明光強度算出機能と、前記原画像と前記照明光強度画像とを基に照明光の光源色である照明光源色を求める光源色算出機能と、を実現させ、前記光源色算出機能は、前記原画像の画素値に対し、当該原画像の画素値に対応する前記照明光強度画像の画素値を重みとする重み付け平均を求めることで前記照明光源色を求めることを特徴とするプログラムである。
請求項１０に記載の発明は、コンピュータに、原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、当該明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて当該原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求める照明光強度算出機能と、前記原画像と前記照明光強度画像とから照明光成分の寄与分を取り出した照明光画像を生成する照明光画像生成機能と、前記照明光画像を目標となる光源色である目標光源色に合わせ色調整を行なう照明光成分調整機能と、前記原画像の反射率成分を画素値とする反射率成分画像を求める反射率成分算出機能と、色調整後の前記照明光画像および前記反射率成分画像から、前記原画像を前記目標光源色に合わせた画像である出力画像を求める調整照明光反映機能と、を実現させるプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、Retinex原理に基づく照明光成分を利用することで、より精度が高い照明光源色を求めることができる画像処理装置を提供することができる。また照明光源色の精度がより高くなる。
請求項２の発明によれば、予め用意された照明光源色に合わせ、原画像の色調整をすることができる。
請求項３の発明によれば、ユーザが指定する照明光源色に合わせ、原画像の色調整をすることができる。
請求項４の発明によれば、原画像に対し照明光のコントラストも調整することができる。
請求項５の発明によれば、見本画像の照明光源色に合わせ、原画像の色調整をすることができる。
請求項６の発明によれば、Retinex原理に基づく照明光成分を利用することで、より精度が高い照明光源色を求めることができる画像処理方法を提供することができる。また照明光源色の精度がより高くなる。
請求項７の発明によれば、予め用意された照明光源色に合わせ、原画像の色調整をすることができる。
請求項８の発明によれば、より高度な画像処理が行える画像処理システムが提供できる。また照明光源色の精度がより高くなる。
請求項９の発明によれば、Retinex原理に基づく照明光成分を利用することで、より精度が高い照明光源色を求めることができる機能をコンピュータにより実現できる。また照明光源色の精度がより高くなる。
請求１０の発明によれば、予め用意された照明光源色に合わせ、原画像の色調整をすることができる機能をコンピュータにより実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態における画像処理システムの構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態における画像処理装置の機能構成例を表すブロック図である。
【図３】照明光強度算出部が行なう処理について説明した図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、数２式における分散σ２を変化させたときのガウス関数の形状について示した概念図である。
【図５】第１の実施形態における画像処理装置の動作について説明したフローチャートである。
【図６】第２の実施形態における画像処理装置の機能構成例を表すブロック図である。
【図７】Ｓ（ｉ、ｊ）とｗｓとの関係を示した図である。
【図８】第２の実施形態における画像処理装置の動作について説明したフローチャートである。
【図９】第３の実施形態における画像処理装置の機能構成例を表すブロック図である。
【図１０】（ａ）〜（ｂ）は、ユーザが目標光源色を指定するユーザインターフェースについて示した図である。
【図１１】第３の実施形態における画像処理装置の動作について説明したフローチャートである。
【図１２】第４の実施形態における画像処理装置の機能構成例を表すブロック図である。
【図１３】第４の実施形態における画像処理装置の動作について説明したフローチャートである。
【図１４】第５の実施形態における画像処理装置の動作について説明したフローチャートである。
【図１５】画像処理装置のハードウェア構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
＜画像処理システム全体の説明＞
図１は、本実施の形態における画像処理システム１の構成例を示す図である。
図示するように本実施の形態の画像処理システム１は、表示装置２０に表示される画像の画像情報に対し画像処理を行なう画像処理装置１０と、画像処理装置１０により作成された画像情報が入力され、この画像情報に基づき画像を表示する表示装置２０と、画像処理装置１０に対しユーザが種々の情報を入力するための入力装置３０とを備える。
【００１３】
画像処理装置１０は、例えば、所謂汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）である。そして、画像処理装置１０は、ＯＳ（Operating System）による管理下において、各種アプリケーションソフトウェアを動作させることで、画像情報の作成等が行われるようになっている。
【００１４】
表示装置２０は、表示画面２１に画像を表示する。表示装置２０は、例えばＰＣ用の液晶ディスプレイ、液晶テレビあるいはプロジェクタなど、加法混色にて画像を表示する機能を備えたもので構成される。したがって、表示装置２０における表示方式は、液晶方式に限定されるものではない。なお、図１に示す例では、表示装置２０内に表示画面２１が設けられているが、表示装置２０として例えばプロジェクタを用いる場合、表示画面２１は、表示装置２０の外部に設けられたスクリーン等となる。
【００１５】
入力装置３０は、キーボードやマウス等で構成される。入力装置３０は、画像処理を行なうためのアプリケーションソフトウェアの起動、終了や、詳しくは後述するが、画像処理を行なう際に、ユーザが画像処理装置１０に対し画像処理を行なうための指示を入力するのに使用する。
【００１６】
画像処理装置１０および表示装置２０は、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）を介して接続されている。なお、ＤＶＩに代えて、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）やDisplayPort等を介して接続するようにしてもかまわない。
また画像処理装置１０と入力装置３０とは、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）を介して接続されている。なお、ＵＳＢに代えて、ＩＥＥＥ１３９４やＲＳ−２３２Ｃ等を介して接続されていてもよい。
【００１７】
このような画像処理システム１において、表示装置２０には、まず最初に画像処理を行なう前の画像である原画像が表示される。そしてユーザが入力装置３０を使用して、画像処理装置１０に対し画像処理を行なうための指示を入力すると、画像処理装置１０により原画像の画像情報に対し画像処理がなされる。この画像処理の結果は、例えば、表示装置２０に表示される画像に反映され、画像処理後の画像が再描画されて表示装置２０に表示される。この場合、ユーザは、表示装置２０を見ながらインタラクティブに画像処理を行なうことができ、より直感的に、またより容易に画像処理の作業を行える。
【００１８】
なお本実施の形態における画像処理システム１は、図１の形態に限られるものではない。例えば、画像処理システム１としてタブレット端末を例示することができる。この場合、タブレット端末は、タッチパネルを備え、このタッチパネルにより画像の表示を行なうとともにユーザの指示が入力される。即ち、タッチパネルが、表示装置２０および入力装置３０として機能する。また同様に表示装置２０および入力装置３０を統合した装置として、タッチモニタを用いることもできる。これは、上記表示装置２０の表示画面２１としてタッチパネルを使用したものである。この場合、画像処理装置１０により画像情報が作成され、この画像情報に基づきタッチモニタに画像が表示される。そしてユーザは、このタッチモニタをタッチ等することで画像処理を行なうための指示を入力する。
【００１９】
＜画像処理装置の説明＞
［第１の実施形態］
次に画像処理装置１０の第１の実施形態について説明を行なう。
第１の実施形態では、原画像を基にして原画像の照明光の光源色である照明光源色（照明光の色）を求める場合について説明を行なう。
【００２０】
図２は、第１の実施形態における画像処理装置１０の機能構成例を表すブロック図である。なお図２では、画像処理装置１０が有する種々の機能のうち第１の実施形態に関係するものを選択して図示している。
図示するように本実施の形態の画像処理装置１０は、画像情報を取得する画像情報取得部１１と、異なる色空間への色変換を行なう色空間変換部１２と、照明光の強度を算出する照明光強度算出部１３と、照明光の光源色を算出する光源色算出部１４１と、処理後のデータを出力する出力部１８とを備える。
【００２１】
画像情報取得部１１は、画像処理を行なう画像の画像情報（画像データ）を取得する。即ち、画像情報取得部１１は、画像処理を行なう前の原画像の画像データを取得する。この画像データは、表示装置２０で表示を行なうための、例えば、ＲＧＢ（Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ）のビデオデータ（ＲＧＢデータ）である。
【００２２】
色空間変換部１２は、原画像の画像データを原画像の色空間とは異なる色空間における画像データに変換する。本実施の形態では、ＲＧＢ色空間における画像データであるＲＧＢデータをＨＳＶ色空間における明度値であるＶデータに変換する。またこの場合、色空間変換部１２は、ＲＧＢデータからなる原画像を、Ｖデータからなる明度画像に変換する、と言うこともできる。
【００２３】
具体的には、例えば、次のようにして明度値を求める。
原画像を構成する各画素について座標（ｉ、ｊ）に位置する画素の画素値が、（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（ＩＲ（ｉ、ｊ）、ＩＧ（ｉ、ｊ）、ＩＢ（ｉ、ｊ））であったとする。このとき色空間変換部１２は、ＩＲ（ｉ、ｊ）、ＩＧ（ｉ、ｊ）、ＩＢ（ｉ、ｊ）のうち最大値をＨＳＶ色空間における明度値Ｖ（ｉ、ｊ）とする。これは下記の数１式で表すことができる。即ち、この場合、明度値Ｖ（ｉ、ｊ）は、原画像の各画素ＩＲ（ｉ、ｊ）、ＩＧ（ｉ、ｊ）、ＩＢ（ｉ、ｊ）に基づき求められたものである、と言うことができる。なお数１式でｍａｘは、ＩＲ（ｉ、ｊ）、ＩＧ（ｉ、ｊ）、ＩＢ（ｉ、ｊ）のうち最大値を選択する関数である。
【００２４】
【数１】
0006786850.tif 000002
【００２５】
なお画像情報取得部１１で取得される画像データが、ＨＳＶ色空間におけるＨＳＶデータであった場合は、色空間変換部１２は不要である。この場合、原画像の各画素に基づく明度値としてＶデータがそのまま使用できる。
さらにここでは色空間変換部１２では、原画像の画像データをＨＳＶ色空間における明度値であるＶデータに変換したが、これに限られるものではない。例えば、原画像の画像データを、ＹＣｂＣｒ色空間における明度値であるＹデータやＬ＊ａ＊ｂ＊色空間における明度値であるＬ＊データ等に変換し、これを使用することもできる。
【００２６】
照明光強度算出部１３は、明度値Ｖ（ｉ、ｊ）から、明度値Ｖ（ｉ、ｊ）が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求める。つまり照明光画像は、Retinex原理に基づいた画像処理によって原画像を照明光成分と反射率成分に分離したときの照明光成分により構成される画像である。
【００２７】
図３は、照明光強度算出部１３が行なう処理について説明した図である。
この処理を行なうのに、まず照明光強度算出部１３は、明度画像を平滑化して平滑化画像（平滑化明度画像）を生成する。平滑化は、例えば、下記数２式で表されるガウス関数を用いる。
【００２８】
【数２】
0006786850.tif 000003
【００２９】
図４（ａ）〜（ｃ）は、数２式における分散σ２を変化させたときのガウス関数の形状について示した概念図である。
図４（ａ）は、分散σ２を小さくしたときのガウス関数の形状を示している。同様に図４（ｂ）は、分散σ２を中程度にしたときのガウス関数の形状を示し、図４（ｃ）は、分散σ２を大きくしたときのガウス関数の形状を示している。
図示するように分散σ２がより小さいほど、ガウス関数の形状は、よりシャープとなり、分散σ２がより大きいほど、ガウス関数の形状は、よりブロードとなる。
【００３０】
図３に戻り、照明光強度算出部１３は、数２式で表されるガウス関数を使用し、明度画像に対して分散σ２を異ならせた複数のガウス関数で畳み込み演算を行なうことで、異なる平滑化度合いの平滑化画像（平滑化明度画像）を生成する。図３では、ｎ通りの分散σ２によるガウス関数で畳み込み演算を行ない、ｎ通りの平滑化画像（平滑化明度画像）を生成した場合を示している。図３では、これをスケール１、スケール２、  …  、スケールｎのｎ層からなる多層平滑化明度画像として図示している。分散σ２を異ならせた複数のガウス関数で畳み込み演算を行なうことで平滑化画像（平滑化明度画像）の周波数が変化する。例えば、図４（ａ）のように分散σ２を小さくしたときは、平滑化画像（平滑化明度画像）の周波数は高周波となる。また図４（ｂ）のように分散σ２を中程度にしたときは、平滑化画像（平滑化明度画像）の周波数は中程度となる。さらに図４（ｃ）のように分散σ２を大きくしたときは、平滑化画像（平滑化明度画像）の周波数は低周波となる。
【００３１】
そして照明光強度算出部１３は、生成した複数の平滑化画像（平滑化明度画像）に対し、画素毎に平均値を算出する。この平均値は、照明光成分Ｌｖ（ｉ、ｊ）となる。畳み込み演算および平均値（照明光成分Ｌｖ（ｉ、ｊ））の算出は、以下の数３式で表すことができる。数３式で○の中に×がある演算子は畳み込み（コンボリューション）を表す。これにより得られる画像は、原画像の照明光成分を画素値とする画像である照明光強度画像となる。
【００３２】
【数３】
0006786850.tif 000004
【００３３】
なおここでは平滑化画像（平滑化明度画像）は複数求め、これに基づく平均値を算出したが、平滑化画像（平滑化明度画像）は少なくとも１つあれば、処理は可能である。平滑化画像（平滑化明度画像）が１つの場合、平均値の算出は不要となる。
【００３４】
またここでは生成した複数の平滑化画像（平滑化明度画像）の平均値を算出したが、それぞれの平滑化画像（平滑化明度画像）に対し重みを設定し、加重加算（重み付け和）を算出しこれをＬｖ（ｉ、ｊ）としてもよい。この場合、Ｌｖ（ｉ、ｊ）は、下記数４式で表すことができる。数４式でＷｎは、それぞれの平滑化画像（平滑化明度画像）に対し設定される重みである。
【００３５】
【数４】
0006786850.tif 000005
【００３６】
さらにここでは、平滑化画像（平滑化明度画像）を生成するのに数２式で表されるガウス関数を使用し、これを画像の平滑化を行なう平滑化フィルタとして使用していたが、これに限られるものではない。例えば、エッジ保存を行なう平滑化フィルタとして知られるバイラテラルフィルタ等を使用することもできる。
【００３７】
図２に戻り、光源色算出部１４１は、照明光強度画像を基に原画像における照明光の光源色である照明光源色を求める。
【００３８】
具体的には、光源色算出部１４１は、原画像の画素値に対し、原画像の画素値に対応する照明光強度画像の画素値を重みとする重み付け平均を求めることで照明光源色を求める。
【００３９】
照明光源色Ｃは、ＲＧＢデータであり、下記数５式、数６式で表すことができる。数６式において原画像の画素値は、ＩＲ（ｉ、ｊ）、ＩＧ（ｉ、ｊ）、ＩＢ（ｉ、ｊ）である。そして原画像の画素値に対応する照明光強度画像の画素値として原画像と同じ座標に位置する照明光強度画像の画素値Ｌｖ（ｉ、ｊ）を重みとして使用して重み付け平均を求める。そして照明光源色Ｃとして、数５式で表されるＲＧＢデータからなる色データを求める。
【００４０】
【数５】
0006786850.tif 000006
【００４１】
【数６】
0006786850.tif 000007
【００４２】
出力部１８は、求められた照明光源色Ｃの情報を出力する。照明光源色Ｃの情報は、例えば、表示装置２０（図１参照）で表示してもよく、他の画像処理を行なうための情報として使用してもよい。
【００４３】
次に第１の実施形態における画像処理装置１０の動作について説明する。
図５は、第１の実施形態における画像処理装置１０の動作について説明したフローチャートである。
まず画像情報取得部１１が原画像の画像データを取得する（ステップ１０１）。原画像の画像データは、例えば、ＲＧＢデータである。
次に色空間変換部１２が原画像の画像データであるＲＧＢデータを、ＨＳＶ色空間における明度値であるＶデータに変換する（ステップ１０２）。これは、例えば、数１式を使用することで求めることができる。
【００４４】
次に照明光強度算出部１３が、数２式で表されるガウス関数を用いてＶデータにより構成された明度画像に対し畳み込み演算を行ない複数の平滑化画像（平滑化明度画像）を生成し、さらに複数の平滑化画像（平滑化明度画像）について画素毎に平均値を求め照明光強度画像を生成する（ステップ１０３）。これは、例えば、数３式により行なうことができる。
【００４５】
そして光源色算出部１４１が、照明光強度画像の画素値を重みとし、原画像の画素値に対し重み付け平均を求めることで照明光源色を求める（ステップ１０４）。これは、例えば、数５式、数６式を用いて行なうことができる。
【００４６】
最後に出力部１８が、照明光源色の情報を出力する（ステップ１０５）。
【００４７】
第１の実施形態によれば、Retinex原理に基づく照明光成分を利用することで、より精度が高い照明光源色を求めることができる。
【００４８】
［第２の実施形態］
次に画像処理装置１０の第２の実施形態について説明を行なう。
第２の実施形態では、求められた照明光源色を使用して、原画像の照明光の光源色を変更した出力画像を求める場合について説明を行なう。
【００４９】
図６は、第２の実施形態における画像処理装置１０の機能構成例を表すブロック図である。
図示する画像処理装置１０は、図２に示した第１の実施形態における画像処理装置１０に比較して、画像情報取得部１１と、色空間変換部１２と、照明光強度算出部１３と、出力部１８とを備える点で同様である。一方、図示する画像処理装置１０は、照明光成分算出部１４と、照明光成分調整部１５と、反射率成分算出部１６と、調整照明光反映部１７とを備える点で第１の実施形態と異なる。
画像情報取得部１１、色空間変換部１２、および照明光強度算出部１３の機能は、第１の実施形態と同様である。よって以下、照明光成分算出部１４、照明光成分調整部１５、反射率成分算出部１６、調整照明光反映部１７、および出力部１８について説明を行なう。
【００５０】
照明光成分算出部１４は、上述した光源色算出部１４１とともに、照明光画像生成部１４２を備える。
光源色算出部１４１については、第１の実施形態と同様であり、原画像における照明光の光源色である照明光源色Ｃを求める。
【００５１】
照明光画像生成部１４２は、原画像から照明光成分の寄与分を取り出した照明光画像を生成する。
本実施の形態では、原画像と照明光強度画像から照明光画像を算出する。この場合、照明光画像は、ＲＧＢデータからなり、照明光画像の座標（ｉ、ｊ）に位置する画素の画素値が、（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（ＬＲ（ｉ、ｊ）、ＬＧ（ｉ、ｊ）、ＬＢ（ｉ、ｊ））であるとする。このときＬＲ（ｉ、ｊ）、ＬＧ（ｉ、ｊ）、ＬＢ（ｉ、ｊ）は、同じ座標に位置する照明光強度画像の画素値ＬＶ（ｉ、ｊ）と原画像の画素値（ＩＲ（ｉ、ｊ）、ＩＧ（ｉ、ｊ）、ＩＢ（ｉ、ｊ））を使用して、下記数７式で表すことができる。
ここでＦ１は、括弧内の画素値を変数とし、ＬＲ（ｉ、ｊ）、ＬＧ（ｉ、ｊ）、ＬＢ（ｉ、ｊ）の値を、階調値０〜２５５の値となるようにする関数である。Ｆ１は、下記数８式で表すことができる。数８式においてnormalize（ｘ、ｙ）は、ｘとｙの積を階調値０〜２５５に正規化する関数である。
【００５２】
【数７】
0006786850.tif 000008
【００５３】
【数８】
0006786850.tif 000009
【００５４】
照明光強度画像は、照明光成分を画素値とし、照明光成分はスカラー量であるため色の情報を有さない。対して本実施の形態の照明光画像は、原画像と照明光強度画像のそれぞれの画素値を乗算し、さらに規格化したものであり、３次元のベクトル量となる。照明光画像は色の情報を有し、原画像の中から照明光成分の寄与分を取り出したものであると捉えることができる。また照明光画像は、照明光強度画像をカラー化した画像であると捉えることもできる。
【００５５】
数７式および数８式で示した例では、原画像と照明光強度画像のそれぞれの画素値を単に乗算し、その値を基に照明光画像を求めていたが、これに限られるものではない。
例えば、以下の数９式のように、非線形な計算方法を用いてもよい。数９式では、原画像と照明光強度画像のそれぞれの画素値を乗算した後で、ガンマ補正を行なう場合を示している。数９式で、γは、ガンマ値であり、例えば、０．５である。即ち、この場合、原画像と照明光強度画像のそれぞれの画素値の相乗平均を求めている。またＫは比例定数であり、例えば、０．８である。
【００５６】
【数９】
0006786850.tif 000010
【００５７】
また以下の数１０式のように、原画像と照明光強度画像のそれぞれの画素値に対しガンマ補正を行なった後に、乗算する方法でもよい。数１０式でγ１およびγ２は、ガンマ値であり、例えば、γ１＝０．８、γ２＝０．８である。
【００５８】
【数１０】
0006786850.tif 000011
【００５９】
照明光画像を生成するのに数７式〜数１０式で示した何れの数式を用いるのが適しているかについては、画像により変化する。
【００６０】
照明光成分調整部１５は、照明光画像を目標となる光源色である目標光源色に合わせ色調整を行なう。
ここでは、光源色算出部１４１で求められた照明光源色Ｃと目標となる光源色である目標光源色Ｃｔとを用いて、照明光画像の色調整を行ない、調整後の照明光画像を生成する。目標光源色Ｃｔは、ＲＧＢデータであり、ここでは、Ｃｔ＝（ＬＲｔ、ＬＧｔ、ＬＢｔ）であるとする。
【００６１】
具体的には、調整後の照明光画像の座標（ｉ、ｊ）に位置する画素の画素値（調整後の照明光成分）が、（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（Ｌ’Ｒ（ｉ、ｊ）、ＬＧ’（ｉ、ｊ）、ＬＢ’（ｉ、ｊ））であるとすると、Ｌ’Ｒ（ｉ、ｊ）、ＬＧ’（ｉ、ｊ）、ＬＢ’（ｉ、ｊ）は、以下の数１１式で算出することができる。
【００６２】
【数１１】
0006786850.tif 000012
【００６３】
また以下の数１２式のようにパラメータｗを用いて補正を行なってもよい。パラメータｗは、例えば、平滑化画像（平滑化明度画像）の画素値Ｌｖ（ｉ、ｊ）や彩度成分Ｓ（ｉ、ｊ）など画素位置によって異なる値となる値を含む重みパラメータである。このパラメータｗにより画像中のどのような特性の画素の照明光成分を調整するかを決定することができる。
【００６４】
【数１２】
0006786850.tif 000013
【００６５】
例えば、以下の数１３式を使用し、平滑化画像（平滑化明度画像）の画素値Ｌｖ（ｉ、ｊ）と彩度成分Ｓ（ｉ、ｊ）から重みパラメータｗｉ、ｊを決定する。重みパラメータｗｉ、ｊは、座標（ｉ、ｊ）の位置にある重みパラメータｗを表す。これにより、物体そのものの色の影響が強い彩度の高い領域の色は、色調整の調整量が小さく、原画像の画素値が保存されやすい。対して、照明光の色の影響が強い明るくて彩度の低い領域ほどより色調整の調整量が大きくなる。
数１３式で、ｋｓ、Ｂｓ、γｓは、予め定められたパラメータであり、ｗｓは、０〜１の間となるように、例えば、以下の数１４式に示したような関数Ｎ（ｘ）により調整する。
【００６６】
【数１３】
0006786850.tif 000014
【００６７】
【数１４】
0006786850.tif 000015
【００６８】
図７は、Ｓ（ｉ、ｊ）とｗｓとの関係を示した図である。
図７において横軸は、Ｓ（ｉ、ｊ）を表し、縦軸は、ｗｓを表す。
この場合、ｋｓ、Ｂｓ、γｓをそれぞれ調整することにより、図示するようにＳ（ｉ、ｊ）とｗｓとの関係を調整することができる。即ち、ｋｓを調整することでｗｓの上限を定めることができる。またＢｓを調整することでｗｓの下限を定めることができる。さらにγｓを調整することでＳ（ｉ、ｊ）とｗｓとの関係を表すカーブを変化させることができる。
なおここでは重みパラメータｗｉ、ｊを得るため数１４式に示す関数Ｎ（ｘ）を使用する場合について示したが、同様の効果がある関数であればどのような関数を利用してもよい。また、ｗＬを求める際に同様の関数を使用してもよい。
【００６９】
目標光源色Ｃｔは、予め用意された値を用いてもよく、例えば、以下の数１５式のように照明光源色Ｃから予め算出しておいてもよい。
【００７０】
【数１５】
0006786850.tif 000016
【００７１】
また照明光画像の画素値、照明光源色Ｃ、および目標光源色Ｃｔから、調整後の照明光画像の画素値を求める関数Ｆ２を定義し、以下の数１６式のように調整後の照明光画像の画素値を算出してもよい。
【００７２】
【数１６】
0006786850.tif 000017
【００７３】
反射率成分算出部１６は、原画像の反射率成分を画素値とする反射率成分画像を求める。
反射率成分画像は、Retinex原理に基づいた画像処理によって原画像を照明光成分と反射率成分に分離したときの反射率成分により構成される画像である。
【００７４】
本実施の形態では、明度画像と照明光強度画像とを用いて反射率成分画像を生成する。
本実施の形態では、明度画像における明度値Ｖ（ｉ、ｊ）と反射率成分Ｒｖ（ｉ、ｊ）との間に以下の数１７式の関係が成り立つと仮定する。なお反射率成分Ｒｖ（ｉ、ｊ）は、座標（ｉ、ｊ）の位置にある画素の反射率成分を表す。
【００７５】
【数１７】
0006786850.tif 000018
【００７６】
そして数１７式より導かれる下記数１８式により反射率成分Ｒｖ（ｉ、ｊ）を求め、反射率成分Ｒｖ（ｉ、ｊ）により構成される反射率成分画像を生成する。
【００７７】
【数１８】
0006786850.tif 000019
【００７８】
調整照明光反映部１７は、色調整後の照明光画像および反射率成分画像から、原画像を目標光源色に合わせた画像である出力画像を求める。
本実施の形態では、調整後の照明光画像の座標（ｉ、ｊ）に位置する画素の画素値（調整後の照明光成分）Ｌ’Ｒ（ｉ、ｊ）、ＬＧ’（ｉ、ｊ）、ＬＢ’（ｉ、ｊ）と、同じ座標に位置する反射率成分Ｒｖ（ｉ、ｊ）とを、以下の数１９式のように乗算し、出力画像の画像データとして、（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（Ｉ’Ｒ（ｉ、ｊ）、Ｉ’Ｇ（ｉ、ｊ）、Ｉ’Ｂ（ｉ、ｊ））を求める。
【００７９】
つまり本実施の形態では、照明光画像生成部１４２および反射率成分算出部１６により原画像を照明光画像と反射率成分画像とに分離していたが、調整照明光反映部１７において調整後の照明光画像と反射率成分画像とを再合成し、元の原画像と同様の状態に戻す。ただし、調整照明光反映部１７により生成される出力画像は、原画像に対し照明光源色が調整されたものとなる。
【００８０】
【数１９】
0006786850.tif 000020
【００８１】
出力部１８は、出力画像の画像データを出力する。出力画像の画像データは、例えば、表示装置２０（図１参照）で表示される。
【００８２】
次に第２の実施形態における画像処理装置１０の動作について説明する。
図８は、第２の実施形態における画像処理装置１０の動作について説明したフローチャートである。
ステップ２０１〜ステップ２０４は、図５のステップ１０１〜ステップ１０４と同様である。よってステップ２０５以降について説明を行なう。
【００８３】
ステップ２０４の後、照明光画像生成部１４２が、原画像から照明光成分の寄与分を取り出した照明光画像を生成する（ステップ２０５）。具体的には、照明光画像生成部１４２は、例えば、数７式〜数１０式を使用し、原画像と照明光強度画像から照明光成分ＬＲ（ｉ、ｊ）、ＬＧ（ｉ、ｊ）、ＬＢ（ｉ、ｊ）を算出する。
【００８４】
次に照明光成分調整部１５が、照明光画像を目標となる光源色である目標光源色に合わせ色調整を行なう（ステップ２０６）。具体的には、照明光成分調整部１５は、数１１式〜数１４式を使用し、照明光源色Ｃと目標光源色Ｃｔとを用いて照明光成分ＬＲ（ｉ、ｊ）、ＬＧ（ｉ、ｊ）、ＬＢ（ｉ、ｊ）の色調整を行ない、調整後の照明光成分Ｌ’Ｒ（ｉ、ｊ）、ＬＧ’（ｉ、ｊ）、ＬＢ’（ｉ、ｊ）を求める。
【００８５】
さらに反射率成分算出部１６が、原画像の反射率成分を画素値とする反射率成分画像を求める（ステップ２０７）。本実施の形態では、例えば、数１８式を使用し、明度値Ｖ（ｉ、ｊ）を用いて反射率成分Ｒｖ（ｉ、ｊ）を生成する。
【００８６】
次に調整照明光反映部１７が、調整後の照明光画像および反射率成分画像から、原画像を目標光源色に合わせた画像である出力画像を求める（ステップ２０８）。本実施の形態では、例えば、数１９式を使用し、調整後の照明光成分Ｌ’Ｒ（ｉ、ｊ）、ＬＧ’（ｉ、ｊ）、ＬＢ’（ｉ、ｊ）と、反射率成分Ｒｖ（ｉ、ｊ）とを乗算し、出力画像の画像データとする。
【００８７】
最後に出力部１８が、出力画像の画像データを出力する（ステップ２０９）。
【００８８】
第２の実施形態によれば、予め用意された照明光源色に合わせ、原画像の色調整をすることができる。これにより種々の照明光源色における画像を再現することができる。例えば、照明光源色を白色光とすれば、オートホワイトバランスの機能を実現することができる。
【００８９】
［第３の実施形態］
次に画像処理装置１０の第３の実施形態について説明を行なう。
第３の実施形態では、目標光源色をユーザの指示に基づき設定する場合について説明を行なう。
【００９０】
図９は、第３の実施形態における画像処理装置１０の機能構成例を表すブロック図である。
図示する画像処理装置１０は、図６に示した第２の実施形態における画像処理装置１０に比較して、目標光源色指定部１９が付加される点で異なる。そして目標光源色指定部１９以外の機能部については、第２の実施形態と同様である。よって以下、目標光源色指定部１９について説明を行なう。
【００９１】
目標光源色指定部１９は、ユーザが指定する目標光源色を取得する。
第２の実施形態では、目標光源色は、予め用意されていたり、予め算出していたが、第３の実施形態では、目標光源色指定部１９が、目標光源色をユーザの指定に基づき設定する。
【００９２】
ユーザが指定する目標光源色は、例えばＲＧＢ値で指定することができる。またユーザは、表示装置２０（図１参照）に表示された画面から入力装置３０（図１参照）を操作することで、目標光源色を指定することもできる。
図１０（ａ）〜（ｂ）は、ユーザが目標光源色を指定するユーザインターフェースについて示した図である。
図１０（ａ）〜（ｂ）で示すユーザインターフェースは、「暖色」、「寒色」のような度合いとその間でスライドするスライダＳからなる。そして「暖色」、「寒色」のような度合いと対応したＲＧＢ値を予め設定しておき、ユーザがスライダＳを動かすと対応するＲＧＢ値が目標光源色として設定される。例えば暖色の目標光源色を、（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（２００、１８０、１８０）とし、寒色の目標光源色を、（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（１８０、１８０、２００）のように設定する。そしてこの間の目標光源色は、スライダＳの位置に応じて補間により算出する。補間の方法は、例えば、線形補間でもよく、ＲＧＢ値をＣＩＥＬａｂなどの視覚特性を考慮した色空間に変換し、その上で線形補間した結果を再度ＲＧＢ値に変換した値を用いてもよい。
【００９３】
また図１０の場合は、ユーザの指定は、スライダＳにより行なったがこれに限られるものではなく、タッチパネル上でのスワイプ操作等、同様のユーザ指示が可能なユーザインターフェースを利用する方法でもよい。
さらに図１０の場合は、「暖色」と「寒色」との間でユーザが指定を行なったが、これに限られるものではない。例えば、目標光源色の見本色を並べたパレットを表示し、この中からユーザが指定を行なってもよく、ユーザが白色の色温度を入力するような方法でもよい。
【００９４】
次に第３の実施形態における画像処理装置１０の動作について説明する。
図１１は、第３の実施形態における画像処理装置１０の動作について説明したフローチャートである。
ステップ３０１〜ステップ３０５は、図８のステップ２０１〜ステップ２０５と同様である。
ステップ３０５の後、目標光源色指定部１９が、目標光源色をユーザの指定に基づき設定する（ステップ３０６）。
そして以後は、目標光源色指定部１９が設定した目標光源色に基づき、原画像の照明光の光源色を変更する画像処理が行われる。ステップ３０７〜ステップ３１０は、ステップ２０６〜ステップ２０９と同様である。
【００９５】
第３の実施形態によれば、ユーザが指定する照明光源色に合わせ、原画像の色調整をすることができる。これにより例えば、原画像に対しカラーバランスを調整することができる。
【００９６】
［第４の実施形態］
次に画像処理装置１０の第４の実施形態について説明を行なう。
第４の実施形態では、目標光源色を見本となる見本画像から取得する場合について説明を行なう。
【００９７】
図１２は、第４の実施形態における画像処理装置１０の機能構成例を表すブロック図である。
図示する画像処理装置１０の機能部の構成は、図６に示した第２の実施形態における画像処理装置１０の機能部の構成と同様である。
ただし画像情報取得部１１は、原画像の画像データの他に、見本となる見本画像の画像データも取得する。この場合、見本画像は、ユーザが望む印象の画像を有し、原画像の画像処理を行うための見本となる画像である。
【００９８】
色空間変換部１２、照明光強度算出部１３、および光源色算出部１４１は、見本画像について原画像と同様の処理を行なう。その結果、光源色算出部１４１からは見本画像について照明光源色が出力される。そして見本画像について求められた照明光源色を目標光源色とする。これは、照明光強度算出部１３および光源色算出部１４１は、見本となる画像である見本画像について照明光強度画像および照明光源色をそれぞれ求め、見本画像についての照明光源色を目標光源色とする、と言うこともできる。
【００９９】
次に第４の実施形態における画像処理装置１０の動作について説明する。
図１３は、第４の実施形態における画像処理装置１０の動作について説明したフローチャートである。
まず画像情報取得部１１が原画像の画像データとともに見本画像の画像データを取得する（ステップ４０１）。原画像および見本画像の画像データは、例えば、ＲＧＢデータである。
次に色空間変換部１２が原画像および見本画像の画像データであるＲＧＢデータを、ＨＳＶ色空間における明度値であるＶデータに変換する（ステップ４０２）。これは、例えば、数１式を使用することで求めることができる。
【０１００】
次に照明光強度算出部１３が、Ｖデータにより構成された明度画像に対し、数２式で表されるガウス関数を用いて複数の平滑化画像（平滑化明度画像）を畳み込み演算を行ない、さらに複数の平滑化画像（平滑化明度画像）について画素毎に平均値を求め照明光強度画像を生成する（ステップ４０３）。これは、原画像を基に構成された明度画像および見本画像を基に構成された明度画像のそれぞれについて行なわれる。この処理は、例えば、数３式により行なうことができる。
【０１０１】
そして光源色算出部１４１が、照明光強度画像の画素値を重みとし、原画像の画素値に対し重み付け平均を求めることで照明光源色を求める（ステップ４０４）。これは、例えば、数５式、数６式を用いて行なうことができる。そして光源色算出部１４１は、見本画像を基にして求められた照明光源色を目標光源色とする（ステップ４０５）。
【０１０２】
以後のステップ４０６〜ステップ４１０は、図８のステップ２０５〜ステップ２０９と同様である。
【０１０３】
第４の実施形態によれば、見本画像の照明光源色に合わせ、原画像の色調整をすることができる。これにより見本画像の照明光源色に合わせた画像を再現することができる。
【０１０４】
［第５の実施形態］
次に画像処理装置１０の第５の実施形態について説明を行なう。
第５の実施形態では、照明光成分調整部１５において照明光画像の色調整に加え、コントラスト成分についても調整を行なう。
第５の実施形態における画像処理装置１０の機能構成例は、図６に示した第２の実施形態における画像処理装置１０の機能構成例と同様である。
第２の実施形態では、照明光成分調整部１５が、例えば、数１１式を使用して照明光画像の色調整を行ない、調整後の照明光画像を得たが、本実施の形態では、これに加え、例えば、画像の照明光コントラストパラメータＣｆを用いて照明光成分のコントラストを調整する。
照明光コントラストパラメータＣｆを用いた場合、数１１式は、以下の数２０式のようになる。
【０１０５】
【数２０】
0006786850.tif 000021
【０１０６】
なお照明光成分のコントラストを調整できる方法であれば、数２０式の方法に限られるものではなく、他の関数を利用してもよい。
【０１０７】
次に第５の実施形態における画像処理装置１０の動作について説明する。
図１４は、第５の実施形態における画像処理装置１０の動作について説明したフローチャートである。
ステップ５０１〜ステップ５０５は、図８のステップ２０１〜ステップ２０５と同様である。
ステップ５０５の後は、照明光成分調整部１５が、照明光画像を目標となる光源色である目標光源色に合わせ色調整を行なうとともに、コントラスト調整も行なう（ステップ５０６）。具体的には、照明光成分調整部１５は、数２０式を使用し、照明光源色Ｃ、目標光源色Ｃｔ、照明光コントラストパラメータＣｆを用いて照明光成分ＬＲ（ｉ、ｊ）、ＬＧ（ｉ、ｊ）、ＬＢ（ｉ、ｊ）の色調整およびコントラスト調整を行ない、調整後の照明光成分Ｌ’Ｒ（ｉ、ｊ）、ＬＧ’（ｉ、ｊ）、ＬＢ’（ｉ、ｊ）を求める。
ステップ５０７〜ステップ５０９は、図８のステップ２０７〜ステップ２０９と同様である。
【０１０８】
第５の実施形態によれば、原画像に対し照明光のコントラストも調整することができる。そしてこれにより照明光の強さを変化させた画像を再現するようなこともできる。種々の照明光源色における画像を再現する際に、より自然な再現画像が得られる。
【０１０９】
＜画像処理装置のハードウェア構成例＞
次に、画像処理装置１０のハードウェア構成について説明する。
図１５は、画像処理装置１０のハードウェア構成を示した図である。
画像処理装置１０は、上述したようにパーソナルコンピュータ等により実現される。そして図示するように、画像処理装置１０は、演算手段であるＣＰＵ（Central Processing Unit）９１と、記憶手段であるメインメモリ９２、およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）９３とを備える。ここで、ＣＰＵ９１は、ＯＳ（Operating System）やアプリケーションソフトウェア等の各種プログラムを実行する。また、メインメモリ９２は、各種プログラムやその実行に用いるデータ等を記憶する記憶領域であり、ＨＤＤ９３は、各種プログラムに対する入力データや各種プログラムからの出力データ等を記憶する記憶領域である。
さらに、画像処理装置１０は、外部との通信を行なうための通信インターフェース（以下、「通信Ｉ／Ｆ」と表記する）９４を備える。
【０１１０】
＜プログラムの説明＞
ここで以上説明を行った本実施の形態における画像処理装置１０が行なう処理は、例えば、アプリケーションソフトウェア等のプログラムとして用意される。
【０１１１】
よって第１の実施形態で画像処理装置１０が行なう処理は、コンピュータに、原画像を構成する各画素の画素値に基づく明度値から、明度値が少なくとも１つの平滑化度合いで平滑化された少なくとも１つの平滑化画像を用いて原画像の照明光成分を画素値とする照明光強度画像を求める照明光強度算出機能と、原画像と照明光強度画像とを基に照明光の光源色である照明光源色を求める光源色算出機能と、を実現させるプログラムとして捉えることができる。
【０１１２】
また第２の実施形態で画像処理装置１０が行なう処理は、これに加え、コンピュータに、原画像から照明光成分の寄与分を取り出した照明光画像を生成する照明光画像生成機能と、照明光画像を目標となる光源色である目標光源色に合わせ色調整を行なう照明光成分調整機能と、原画像の反射率成分を画素値とする反射率成分画像を求める反射率成分算出機能と、色調整後の照明光画像および反射率成分画像から、原画像を目標光源色に合わせた画像である出力画像を求める調整照明光反映機能と、をさらに実現させるプログラムとして捉えることができる。
【０１１３】
なお、本実施の形態を実現するプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することも可能である。
【０１１４】
以上、本実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、種々の変更または改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【０１１５】
１…画像処理システム、１０…画像処理装置、１１…画像情報取得部、１２…色空間変換部、１３…照明光強度算出部、１４…照明光成分算出部、１５…照明光成分調整部、１６…反射率成分算出部、１７…調整照明光反映部、１８…出力部、１９…目標光源色指定部、２０…表示装置、３０…入力装置、１４１…光源色算出部、１４２…照明光画像生成部
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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