(57)【要約】【課題】部分領域ごとにレベル補正して画像補正することにより、画像の低輝度部分および高輝度部分が中程度輝度化することを抑制する。【解決手段】画像補正装置１は、ヒストグラム生成部１１とレベル補正部１２とを含む輝度補正部１０と、加算処理部２０とを有する。輝度補正部１０は、画像中の対象画素の輝度補正をするために、ヒストグラム生成部１１で対象画素を含む部分領域の輝度ヒストグラムを生成して、レベル補正部１２で輝度ヒストグラムを変形する。加算処理部２０は、輝度補正部１０で輝度補正された画像と、補正前の画像とを重み付け加算する。【選択図】　図１
2004140692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像中の対象画素を含む部分領域の輝度分布に基づいてその対象画素の輝度を補正することにより画像を補正する輝度補正手段と、
前記輝度補正手段により補正された画像の輝度と補正前の画像の輝度とを重み付け加算する加算処理手段と
を有することを特徴とする画像補正装置。
【請求項２】
前記輝度補正手段は、前記部分領域をレベル補正することにより対象画素の輝度を補正することを特徴とする請求項１記載の画像補正装置。
【請求項３】
前記加算処理手段は、前記レベル補正に伴う高輝度部及び低輝度部の中程度輝度化を制限する重み付け係数を用いて、重み付け加算することを特徴とする請求項２記載の画像補正装置。
【請求項４】
画像中の対象画素を含む部分領域の輝度分布に基づいてその対象画素の輝度を補正することにより画像を補正する輝度補正ステップと、
前記輝度補正ステップにより補正された画像の輝度と補正前の画像の輝度とを重み付け加算する加算処理ステップと
を有することを特徴とする画像補正方法。
【請求項５】
前記輝度補正ステップは、前記部分領域をレベル補正することにより対象画素の輝度を補正することを特徴とする請求項４記載の画像補正方法。
【請求項６】
前記加算処理ステップは、前記レベル補正に伴う高輝度部及び低輝度部の中程度輝度化を制限する重み付け係数を用いて、重み付け加算することを特徴とする請求項５記載の画像補正方法。
【請求項７】
画像中の対象画素を含む部分領域の輝度分布に基づいてその対象画素の輝度を補正することにより画像を補正する輝度補正ステップと、
前記輝度補正ステップにより補正された画像の輝度と補正前の画像の輝度とを重み付け加算する加算処理ステップと
をコンピュータに実行させるための画像補正プログラム。
【請求項８】
前記輝度補正ステップは、前記部分領域をレベル補正することにより対象画素の輝度を補正することを特徴とする請求項７記載の画像補正プログラム。
【請求項９】
前記加算処理ステップは、前記レベル補正に伴う高輝度部及び低輝度部の中程度輝度化を制限する重み付け係数を用いて、重み付け加算することを特徴とする請求項８記載のプログラム。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか記載のプログラムを格納した、コンピュータにて読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理技術に関するものであり、特に、画像の輝度を補正することにより画像の視認性を向上させるための画像補正技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像の視認性を向上させるための画像補正技術として、画像中の対象画素を含む部分領域の輝度分布に基づいてその対象画素の輝度を補正することにより画像を補正する技術が知られている。
【０００３】
この画像補正技術では、対象画素を含む部分領域でレベル補正を行なうことによって、その対象画素の輝度を補正する。具体的には、画像中での画素の位置を（ｉ，ｊ）として、まず、補正対象画像Ｆ（ｉ，ｊ）中の部分領域Ｄにおける局所平均画像Ｇ（ｉ，ｊ）を式（１）により求める。次に、その部分領域Ｄでの局所分散画像σ２（ｉ，ｊ）を式（２）により求める。そして、その部分領域ごとに正規化された正規化画像Ｈ（ｉ，ｊ）を式（３）により求める。
【０００４】
【数１】
2004140692.tif 000003
【数２】
2004140692.tif 000004
ただし、Ｎは部分領域Ｄに含まれる画素数である。
【数３】
2004140692.tif 000005
【０００５】
この画像補正によれば、画像中に輝度の高い部分と低い部分とが存在する場合に、それぞれの部分でダイナミックレンジが拡大される。その結果、画像の高輝度部分と低輝度部分の各々の部分で視認性を向上させることができる。
【０００６】
この出願に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。このうち、上記の技術は、非特許文献１に記載されている。
【０００７】
【非特許文献１】
河田聡著「科学計測のための画像データ処理」ＣＱ出版、１９９４年４月３０日、ｐ．１１３−１１７
【特許文献１】
特開２０００−３４４８号公報（第１頁、第２図）
【特許文献２】
特開２００１−３４７４８号公報（第１頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記非特許文献１の画像補正技術では、部分領域が全体的に高輝度であるか、または全体的に低輝度である場合には、対象画素が中程度の輝度に補正される。これは、部分領域の輝度ヒストグラムが低輝度側または高輝度側に偏っている場合に、そのような部分領域にレベル補正を施すと、輝度のダイナミックレンジが広げられる結果、対象画素が中程度の輝度に補正されるからである。そして、輝度が中程度に補正される結果、画像の自然な感じが損なわれる可能性がある。
【０００９】
例えば、画像中に窓の外の風景が映った明るい部分と、室内が映った暗い部分とがある場合を考える。非特許文献１の部分領域を使った補正技術によれば、明るい部分も暗い部分もそれぞれの領域の輝度分布に基づいて補正される。これにより、室内の暗い部分に例えば人が映っている場合に、その人をよりはっきりと認識することができる。その一方で、そのような暗い部分では、人やその周りを含む全体が灰色に近づき、その結果、自然な感じが損なわれてしまう。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、画像の輝度補正によって画像が中程度の輝度に補正されることを抑制するための技術を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像補正装置は、画像中の対象画素を含む部分領域の輝度分布に基づいてその対象画素の輝度を補正することにより画像を補正する輝度補正手段と、前記輝度補正手段により補正された画像の輝度と補正前の画像の輝度とを重み付け加算する加算処理手段とを有している。
【００１２】
この構成により、加算処理手段は、輝度補正手段によって補正された画像の輝度と補正前の画像の輝度とを重み付け加算するので、高輝度部分および低輝度部分の両部分の視認性を向上させるという輝度補正手段による補正の効果を得つつ、そのような高輝度部分および低輝度部分が中程度輝度化することを制限することができる。
【００１３】
また、本発明の画像補正装置では、前記輝度補正手段は、前記部分領域をレベル補正することにより対象画素の輝度を補正する。
【００１４】
この構成により、レベル補正による視認性向上の効果を得つつ、そのレベル補正による高輝度部分および低輝度部分の中程度輝度化を制限することができる。
【００１５】
また、本発明の画像補正装置では、前記加算処理手段は、前記レベル補正に伴う高輝度部及び低輝度部の中程度輝度化を制限する重み付け係数を用いて、重み付け加算する。
【００１６】
この構成により、レベル補正に伴う高輝度部及び低輝度部の中程度輝度化を制限するための重み付け係数が好適に設定される。
【００１７】
本発明は、上述したような装置の態様に限定されない。本発明の別の態様は、画像補正方法、画像補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、およびそのプログラムを格納した記録媒体である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態の画像補正装置１を示す機能ブロック図である。図２は、本実施の形態の画像処理システム１００の構成図である。図１の画像補正装置１は、図２に示す画像処理装置１０１に組み込まれる。
【００２０】
以下、図２を参照して、画像処理装置１０１を含む画像処理システム１００の全体の構成を説明し、それから、図１を参照して、画像処理装置１０１に組み込まれる画像補正装置１について説明する。
【００２１】
図２に示すように、本実施の形態の画像処理システム１００は、画像処理装置１０１と、その画像処理装置１０１に接続されるカメラ１０２およびモニタ１０３とを含む。画像処理装置１０１は、典型的には、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを含むコンピュータである。カメラ１０２は、被写体を撮影することにより画像データを生成する。画像処理装置１０１は、カメラ１０２が生成した画像データを取り込んで、種々の画像処理を施し、モニタ１０３に出力する。モニタ１０３は、画像処理装置１０１から受けた画像データを用いて画面上に画像を表示する。
【００２２】
画像処理システム１００は、典型的には、監視システムに応用される。この場合には、カメラ１０２は所定の位置に備え付けられ、カメラ１０２で撮影された画像が、画像処理装置１０１とモニタ１０３とを備えた監視位置において表示される。
【００２３】
なお、カメラ１０２と画像処理装置１０１とは、ネットワークを介して接続されていてもよい。画像処理装置１０１およびモニタ１０３も同様に、ネットワークを介して接続されてもよい。さらに、画像処理装置１０１は、カメラ１０２またはモニタ１０３と無線通信で接続されてもよい。
【００２４】
次に、図１を参照して、画像補正装置１を説明する。上記のように、画像補正装置１は、画像処理装置１０１に組み込まれる。すなわち、画像処理装置１０１のコンピュータが画像補正用のプログラムを実行することにより、画像補正装置１が実現される。
【００２５】
画像補正装置１は、輝度補正部１０、加算処理部２０および係数記憶部２１を含む。図１に示すように、画像補正装置１には、補正対象画像が入力される。輝度補正部１０は、入力された補正対象画像中の対象画素を含む部分領域の輝度分布に基づいてその対象画素の輝度を補正することにより画像を補正する。本実施の形態では、輝度補正部１０は、上記の非特許文献１と同様にして、部分領域ごとにレベル補正を行なうことにより画像の輝度を補正する。
【００２６】
加算処理部２０は、係数記憶部２１に記憶された重み付け係数を用いて、輝度補正部１０によって補正された画像と補正前の画像とを重み付け加算する。加算処理部２０により生成された画像は、補正後の画像として出力される。
【００２７】
なお、加算処理部２０から出力された画像に対して更なる別の画像補正がされてもよいし、既に何らかの画像補正を受けた画像が輝度補正部１０に入力されてもよいことはもちろんである。
【００２８】
図３は、輝度補正部１０による画像補正処理を示す図である。輝度補正部１０は、対象画素を含む部分領域のレベル補正に基づいてその対象画素の輝度を補正し、そのような補正を画像全体の画素について行なうことにより、画像を補正する。
【００２９】
輝度補正部１０は、この画像補正のために、部分領域の輝度ヒストグラムを生成するヒストグラム生成部１１と、生成された輝度ヒストグラムを変形することにより部分領域をレベル補正するレベル補正部１２とを有する。
【００３０】
図３に示すように、本実施の形態では、部分領域３２の形状は矩形である（以下、「矩形領域３２」と記す。）。そして、対象画素３３に対してその画素を中心に含む位置に矩形領域３２が設定される。
【００３１】
また、本実施の形態では、補正対象画像３１のサイズを縦Ｌドット×横Ｎドットとし、矩形領域３２のサイズを縦Ｐドット×横Ｍドットとする。補正対象画像３１のサイズは、例えば縦２４０ドット×横３２０ドットであり、矩形領域３２のサイズは、例えば縦１０ドット×横１０ドットである。
【００３２】
以下では、補正対象画像３１の画素位置を、左上を（０，０）として、（ｉ，ｊ）により表し（ｉ＝０，１，・・・，Ｎ−１、ｊ＝０，１，・・・，Ｌ−１）、矩形領域３２内の画素位置を、左上を（０，０）として（ｋ，ｌ）により表す（ｋ＝０，１，・・・，Ｍ−１、ｌ＝０，１，・・・，Ｐ−１）。
【００３３】
ヒストグラム生成部１１は、位置（ｉ，ｊ）の対象画素３３を補正するために、（ｉ，ｊ）を中心とする矩形領域３２を設定して、その矩形領域３２に含まれる画素（ｋ，ｌ）のすべての輝度値を取得する。このために、ヒストグラム生成部１１は、矩形領域３２内で、ｋを０からＭ−１まで増加させていきながら右隣りの画素の輝度値を順に取得していく。そして、ｋがＭ−１まで達すると、ｌを増加させて下の行に移り、再び矩形領域３２内でｋを増加させながらその行の画素の輝度値を左から右に順に取得していく。このようにして、ｌを増加させていきながら一行ずつ輝度値を取得していき、ｌがＰ−１に達して最終行までくると、矩形領域３２のすべての画素の輝度値が取得されたことになる。
【００３４】
ヒストグラム生成部１１は、上記のようにして、ある対象画素３３を中心とする矩形領域３２のすべての画素の輝度値を取得して、その矩形領域３２の輝度ヒストグラムを生成する。レベル補正部１２は、上記非特許文献１に記載の技術と同様に、前出の式（１）〜（３）に従ってレベル補正を行なう。原理的には、ヒストグラム変形によるレベル補正の計算が矩形領域３２に対して行われる。ただし、実際に輝度値を補正するのは、対象画素のみである。すなわち、領域中心である対象画素の輝度補正値が、変形されたヒストグラムから採用される。この処理が、以下に説明するように、対象画素（および矩形領域）をずらしながら繰り返し行われる。
【００３５】
すなわち、上記のようにして、ある対象画素３３の輝度が補正されると、次にｉを増加させて、その右隣りの画素を新たな対象画素３３とする。ヒストグラム生成部１１は、その新たな対象画素３３を中心とする新たな矩形領域３２に含まれる画素の輝度値を取得して輝度ヒストグラムを生成する。そして、レベル補正部１２は、対象画素３３の輝度値を、矩形領域３２にレベル補正がされたときの対象画素３３の輝度値に補正する。
【００３６】
このようにして、補正対象画像３１内でｉを０〜Ｎ−１まで増加させていきながら右隣りの対象画素の輝度値を順に補正していく。そして、ｉがＮ−１まできたら、ｊを増加させて下の行に移り、その行の画素を左から右にｉを増加させながら補正していく。このようにして、ｊを増加させていきながら一行ずつ輝度値を補正していき、ｊがＬ−１に達して最終行までくると、補正対象画像３１の全ての画素の輝度が補正されたことになる。
【００３７】
図４は、図３のレベル補正に伴う輝度ヒストグラムの変形を示す図である。図４は、異なる輝度分布を持った３つの部分領域の処理を例示している。
【００３８】
図４（ａ）〜（ｃ）において、上段は、いずれもヒストグラム生成部１１により生成された補正前の矩形領域３２の輝度ヒストグラムである。図４（ａ）は、中程度の輝度が多い輝度分布を持つ矩形領域３２の輝度ヒストグラムであり、図４（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ低輝度側および高輝度側に偏った輝度分布を持つ部分領域の輝度ヒストグラムである。画像中では、図４（ｂ）が明るい部分に相当し、図４（ｃ）が暗い部分に相当する。
【００３９】
レベル補正部１２によって図４（ａ）〜（ｃ）それぞれの上段に示した輝度ヒストグラムにレベル補正を施すと、同図の下段に示した輝度ヒストグラムに変形される。図４に示すように、このレベル補正によって、輝度分布の範囲が広げられる。したがって、図４（ｂ）や（ｃ）のように矩形領域３２の輝度分布が低輝度側または高輝度側に偏っている部分で、輝度分布の範囲が広げられ、画素間の輝度差が広げられ、その結果、画像の視認性が向上する。
【００４０】
しかしながら、上記の視認性向上という利点が得られる反面、このような部分領域ごとのレベル補正を行なうと、図４（ｂ）の低輝度部分や図４（ｃ）の高輝度部分がより中程度の輝度に補正される傾向があるという問題がある。
【００４１】
すなわち、図４（ｂ）のように、矩形領域３２の輝度分布が低輝度側に偏っている場合には、レベル補正によって輝度分布の範囲が広げられた結果、対象画素３３も高輝度側に補正される可能性が高い。そして、このような領域を含んだ低輝度部分（画像中の暗い部分）の全体に、上記のレベル補正が行われる結果、その低輝度部分は本来の画像よりも全体的に高輝度側に補正された画像となってしまう。
【００４２】
一方、図４（ｃ）のように、矩形領域３２の輝度分布が高輝度側に偏っている場合には、逆に、対象画素の輝度が低輝度側に補正される可能性が高い。その結果、図４（ｃ）のような領域を含む高輝度部分（画像中の明るい部分）が、本来の画像よりも全体的に低輝度側に補正された画像となってしまう。
【００４３】
画像の中程度輝度化とは、このように、画像中の低輝度部分が本来の画像よりも高輝度側に補正された画像となり、また、画像中の高輝度部分が本来の画像よりも低輝度側に補正された画像となることをいう。実際の画像では、本来は明るい白色の部分が少し暗い色になり、また、本来は黒色の部分が灰色がかることになる。
【００４４】
このような画像の中程度輝度化は、画像を不自然にする。そこで、この画像の中程度輝度化を抑制するために、本実施の形態では、図１に示されるように、加算処理部２０が設けられている。加算処理部２０は、輝度補正部１０により補正された画像の輝度と補正前の画像の輝度とを、係数記憶部２１に記憶された重み付け係数によって重み付け加算する。
【００４５】
具体的に、加算処理部２０は、輝度補正部１０により補正される前の画像の輝度値をＡ（ｉ，ｊ）、輝度補正部１０により補正された画像の輝度値をＢ（ｉ，ｊ）として、重み付け係数をα（０＜α＜１）とすると、重み付け加算処理による画像の輝度値Ｒ（ｉ，ｊ）を式（４）により算出する。
【数４】
2004140692.tif 000006
【００４６】
ここで、係数記憶部２１に記憶される重み付け係数αは、０＜α＜１の範囲で適宜に設定されてよい。重み付け係数αは、好適には、輝度補正部１０によるレベル補正に伴って高輝度部及び低輝度部が中程度の輝度となることを制限する値に設定される。重み付け係数αは、好ましくは、０．３〜０．５の範囲に設定される。
【００４７】
図５は、重み付け加算処理の例を示す図である。図５の例では、補正前画像４１が輝度補正部１０により補正されることで補正後画像４２になる。図５に示すように、部分領域を用いたレベル補正により、補正前画像４１の低輝度部分において認識が困難であった人の形が、補正後画像４２では、人とその背景との輝度差が広がって、認識し易くなっている。その反面、補正前画像４１の低輝度部分と、補正後画像４２の低輝度部分とを比較すると、補正後の低輝度部分では、全体的に輝度が高くなっており、画像の自然な感じが損なわれている。
【００４８】
そこで、より自然な画像を得るために、加算処理部２０が補正前画像４１と補正後画像４２とを画素ごとに重み付け加算する。このとき、補正前画像４１のある画素４１３と、その画素に対応する補正後画像４２の画素４２３とが重み付け加算され、画素４３０となる。画素４３０の輝度値は、補正前の画素４１３の輝度値と補正後の画素４２３の輝度値との間の値となる。
【００４９】
このようにして、補正前画像４１の低輝度部分や高輝度部分の輝度補正による中程度輝度化を、補正前画像を用いた重み付け加算処理によって抑制することができる。
【００５０】
ここで、加算処理部２０は、輝度補正部１０で補正された画素４２３に対して、補正前画像４１のその画素に対応する画素４１３の輝度を重み付け加算するので、補正前の画素４１３が低輝度または高輝度であるほど、輝度補正部１０で中程度に補正された輝度をより低輝度側またはより高輝度側に戻すことができる。その結果、オリジナル画像中の低輝度部分はより低輝度になるとともに、高輝度部分はより高輝度になるよう、画像全体の輝度が適切に補正される。
【００５１】
図６は、上述した画像補正装置１により実行される画像補正処理のフローチャートである。なお、図６中のｉ、ｊ等の記号は、図３に示されている。
【００５２】
本実施の形態の画像補正処理は、まずヒストグラム生成部１１で対象画素（ｉ，ｊ）を中心とする矩形領域３２の輝度ヒストグラムを生成する（Ｓ１０〜Ｓ１６）。ヒストグラム生成部１１は、矩形領域３２内の画素（ｋ，ｌ）の輝度値を取得し（Ｓ１０）、ｋがＭ−１に達したか否かを判断する（Ｓ１１）。ｋがＭ−１に達していない場合は（Ｓ１１でＮＯ）、ｋに１を加えて（Ｓ１２）、次に右隣りの画素の輝度を取得する。ｋがＭ−１に達した場合は（Ｓ１１でＹＥＳ）、ｋをリセットして（Ｓ１３）、ｌがＰ−１に達したか否かを判断する（Ｓ１４）。ｌがＰ−１に達していない場合は（Ｓ１４でＮＯ）、ｌに１を加えて次の行に移る（Ｓ１５）。ｌがＰ−１に達した場合は（Ｓ１４でＹＥＳ）、ｌをリセットする（Ｓ１６）。このようにして、矩形領域３２内の全ての画素について輝度値が取得されて、その矩形領域３２の輝度ヒストグラムが生成される。
【００５３】
輝度ヒストグラムが生成されると、次に、その輝度ヒストグラムをレベル補正部１２で変形して、その対象画素をレベル補正する（Ｓ１７）。次に、その対象画素のレベル補正後の輝度値と、レベル補正前のその対象画素の輝度値とが加算処理部２０によって重み付け加算される（Ｓ１８）。以上のようにして、対象画素（ｉ，ｊ）の輝度値が算出される。
【００５４】
次に、ｉがＮ−１に達したか否かを判断して（Ｓ１９）、ｉがＮ−１に達していない場合は（Ｓ１９でＮＯ）、ｉに１を加えて（Ｓ２０）、右隣りの画素を対象画素とする。一方、ｉがＮ−１に達した場合は（Ｓ１９でＹＥＳ）、ｉをリセットして（Ｓ２１）、ｊがＬ−１に達したか否かを判断する（Ｓ２２）。ｊがＬ−１に達していない場合は（Ｓ２２でＮＯ）、ｊに１を加えて次の行の画素を対象画素とする（Ｓ２３）。ｊがＬ−１に達した場合は（Ｓ２２でＹＥＳ）、画像補正処理を終了する。
【００５５】
以上説明した画像補正処理によって、対象画素は、図３に示すように、画像上で左から右に、そして、上から下に移動して、順に、輝度補正部１０および加算処理部２０による補正を受ける。
【００５６】
以上のように、本実施の形態の画像補正装置１は、輝度補正部１０が画像中の対象画素を含む部分領域の輝度分布に基づいてその対象画素の輝度を補正することにより画像を補正するので、この補正によって画像中の高輝度部分および低輝度部分の各々の部分で画素間の輝度差が広げられ、画像の視認性が向上する。画像補正装置１は、さらに、加算処理部２０が輝度補正部１０により補正された画像の輝度と補正前の画像の輝度とを重み付け加算するので、上記の部分領域を使った補正による視認性向上の効果を得つつ、低輝度部分はより低輝度に、かつ高輝度部分はより高輝度になるように画像の輝度を補正することができ、輝度の中程度輝度化を制限できる。その結果、より自然な画像が生成される。
【００５７】
なお、本実施の形態の画像補正装置１は、好適には、画像の明るさを調整する機能を備えていないカメラによって撮影された画像を補正するために用いられる。そのようなカメラによって撮影された画像には、画像中に輝度の高い部分と低い部分とが存在して、高輝度部分が白くとび気味であったり、低輝度部分が黒くつぶれ気味になっていたりすることがある。本実施の形態の画像補正装置１によれば、そのような部分の画像の視認性を向上させることができるとともに、その画像の自然な感じを損なわないように補正することができる。
【００５８】
また、上記の実施の形態では、部分領域を矩形の領域としたが、部分領域の形状は、矩形に限られず、円形や菱形であってもよい。また、部分領域は、対象画像を中心に含むように設定されなくてもよい。対象画素に対する部分領域の位置関係は、部分領域を使った輝度補正の効果が得られる範囲でどのような位置関係であってもよい。
【００５９】
また、上記の画像補正装置１では、重み付け係数αを固定して係数記憶部２１に記憶させたが、この重み付け係数αは可変であってよい。すなわち、重み付け係数αが補正対象画像ごとに選択的に設定されてもよいし、重み付け係数αが補正対象画像中の画素ごとまたは領域ごとに選択的に設定されてもよい。
【００６０】
加算処理部２０は、例えば以下のようにして重み付け係数αを可変設定する。ここでは、重み付け係数αが補正対象画像中の画素ごとに設定される。そして、加算処理部２０は、ヒストグラム生成部１１が生成した部分領域の輝度ヒストグラムであって、レベル補正部１２により変形される前の輝度ヒストグラムに基づいて、その対象画素に対する重み付け係数αを設定する。このとき、輝度ヒストグラムが高輝度側又は低輝度側に偏っているほど補正前の画像の重みを大きくする（重み付け係数αを小さく設定する）。
【００６１】
このように、重み付け係数を可変とすることによって、部分領域における輝度分布の低輝度側または高輝度側への偏りが大きいほど、輝度補正部１０で中程度に補正された輝度を低輝度側または高輝度側に戻すという加算処理部２０による効果をより好適に発揮させることができる。
【００６２】
また、図６の画像補正処理では、輝度補正部１０により対象画素の輝度補正をするごとにその対象画素に重み付け加算処理をしたが、本発明はこれに限られない。加算処理部２０は、画像中の全ての画素について輝度補正部１０により輝度補正をした後に、そのようにして輝度補正された画像全体と補正前の画像全体とを重み付け加算してもよい。このような処理によっても上記と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
また、上記の画像補正装置１の画像補正処理では、対象画素を一画素としたが、本発明はこれに限られず、数画素の塊を対象画素としてもよい。この場合には、輝度補正部１０は、対象画素である数画素の塊を含む部分領域を設定してレベル補正することにより、その塊を構成する画素の輝度を補正する。このように、対象画素を数画素の塊とすることで、画像補正処理が高速化される。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は画像中の対象画素を含む部分領域の輝度分布に基づいてその対象画素の輝度を補正することにより画像を補正して、その補正された画像の輝度と補正前の画像の輝度とを重み付け加算することにより、画像の視認性を向上させるとともに、その画像をより自然に近い画像に補正するというすぐれた効果を有する画像補正装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の画像補正装置を示す機能ブロック図
【図２】画像補正装置が組み込まれるシステムの全体構成を示す図
【図３】輝度補正部による画像補正処理を示す図
【図４】レベル補正に伴う輝度ヒストグラムの変形を示す図であって、
（ａ）は、中程度の輝度が多い輝度分布を持つ部分領域のレベル補正を説明する図
（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ低輝度側および高輝度側に偏った輝度分布を持つ部分領域のレベル補正を説明する図
【図５】重み付け加算処理の例を示す図
【図６】本発明の実施の形態の画像補正装置により実行される画像補正処理のフローチャート
【符号の説明】
１　画像補正装置
１０　輝度補正部
１１　ヒストグラム生成部
１２　レベル補正部
２０　加算処理部
２１　係数記憶部
３１　補正対象画像
３２　部分領域
３３　対象画素
１０１　画像処理装置
１０２　カメラ
１０３　モニタ
【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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