(57)【要約】      （修正有）【課題】非常に信号レベルの広い画像信号に対しても、良好な階調感のある画像が得られる画像処理装置を提供する。【解決手段】画像信号を出力する撮像手段１０と、画像信号を小領域に分割して小領域毎の信号レベルの代表値を算出する小領域代表値算出手段１１と、代表値によって構成された代表値面を生成する面成分生成手段１２と、代表値面のレベル圧縮を行う面成分圧縮手段１３と、画像信号と代表値面と圧縮された代表値面を用いて画像信号を補正する画像信号補正手段１４とにより構成されることにより、局所的に信号レベルの大小関係を逆転させながら全体の信号レベルを圧縮することにより、非常に信号レベルの広い画像信号であっても、良好な階調感のある画像を得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号を出力する撮像手段から入力した前記画像信号を小領域に分割して前記小領域毎の信号レベルの代表値を算出する小領域代表値算出手段と、前記代表値によって構成された代表値面を生成する面成分生成手段と、前記代表値面のレベル圧縮を行う面成分圧縮手段と、前記画像信号と前記代表値面と圧縮された前記代表値面を用いて前記画像信号を補正する画像信号補正手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記画像信号補正手段は複数の前記撮像手段から得られた複数の画像信号間の信号レベルの比率を変化させることなく前記画像信号と前記代表値面と圧縮された前記代表値面とを用いて前記画像信号を補正する機能を有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
撮像手段から入力した画像信号を小領域に分割する工程と、前記小領域における信号レベルの代表値を算出する工程と、前記代表値によって構成された代表値面を生成する工程と、前記代表値面のレベル圧縮を行い、前記画像信号と前記代表値面と圧縮された前記代表値面を用いて前記画像信号を補正する工程とを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
請求項３に記載の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項５】
請求項４に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像手段から得られた画像信号の処理、特に画像の階調を補正する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多くの階調補正手段を搭載した撮像装置が開発されている。その中で特に目を引く従来の撮像装置としては、図７に示すようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０７−２０３２４７号公報（段落番号２７〜３７、図３）。
【０００４】
以下、図７を参照して、上記従来の撮像装置の構成について説明する。図７に示す撮像装置は、入力映像信号を増幅して輝度信号を出力するＧＣＡ（ゲイン・コントロールド・アンプリファイア）２６と、入力した輝度信号のピークレベルＹＴＯＰを検出するピーク検波回路２８と、入力した輝度信号に入力したピークレベルＹＴＯＰをもつパルス信号を畳重するピークレベル付加回路２９と、入力端子ａと入力端子ｂとを有する切替スイッチ回路３０と、切替スイッチ回路３０を有するクランプ回路３１と、切替スイッチ回路３０から出力された輝度信号をガンマ補正するガンマ補正回路３２と、ガンマ補正した輝度信号を１水平走査期間遅延する１水平走査期間遅延回路（１ＨＣＣＤ）３３と、入力輝度信号のネガポジを反転する反転ネガポジ反転回路３４と、制御装置４４と、ＥＶＲ（電子ボリュウム形式のディジタルアナログ変換回路）４５と、切替スイッチ回路３０を手動に設定するマニュアル設定スイッチ４６と、ＥＶＲ４５の出力を調整する調整ボリュウム４７と、切替スイッチ回路３０の切替制御信号を出力する切替制御信号アンド回路４８とを有する。
【０００５】
次に、図７を参照して、上記のように構成された従来の撮像装置の動作を説明する。ＧＣＡ２６から出力された輝度信号はピーク検波回路２８に与えられる。ピーク検波回路２８は、入力する輝度信号の一定期間（たとえば１Ｖ（１６ｍｓ））におけるピークレベルＹＴＯＰをそれぞれ検出する回路である。ピーク検波回路２８において検出されたピークレベルＹＴＯＰを表わす信号は制御装置４４に与えられる。
【０００６】
ＥＶＲ４５は一種のディジタルアナログ変換回路である。ＥＶＲ４５にはＧＣＡ２６に対応するＥＶＲが含まれている。制御装置４４から与えられたＥＶＲデータがそれによって表わされる値に対応するアナログ電圧信号に変換され、ＥＶＲ４５から出力される。これらのアナログ電圧信号がゲイン制御信号としてＧＣＡ２６に与えられ、ＧＣＡ２６のゲインが制御される。また、輝度信号については色信号のピークレベルの変化にあわせてそのピークレベルが調整される。
【０００７】
ピーク検波回路２８に入力された輝度信号はそのまま出力されてピークレベル付加回路２９に与えられる。またピーク検波回路２８で検出されたピークレベルは対応するピークレベル付加回路２９に与えられる。ピークレベル付加回路２９は、入力した輝度信号の水平ブランキング期間の一部（黒ピーク付加期間）に、入力したピークレベルＹＴＯＰをもつパルス信号を畳重することによって付加を行う。
【０００８】
ピークレベル付加回路２９から出力された輝度信号は、クランプ回路３１に与えられる。クランプ回路３１は切替スイッチ回路３０から構成されている。切替スイッチ回路３０の一方の入力端子ａは対応するピークレベル付加回路２９の出力側に接続され、他方の入力端子ｂにはＥＶＲ４５から調整電圧が与えられている。切替スイッチ回路３０は、通常は入力端子ａに接続されており、マニュアル調整モードが設定されているときにのみ、クランプ期間（ＣＰＴ）において入力端子ｂに接続される。クランプ回路３１の切替スイッチ回路３０から出力された輝度信号は、ガンマ補正回路３２にそれぞれ与えられてガンマ補正が行なわれる。
ガンマ補正回路３２においてガンマ補正された輝度信号は、１水平走査期間遅延回路（１ＨＣＣＤ）３３によって１水平走査期間遅延されたのちネガポジ反転回路３４に与えられる。
【０００９】
撮像系にはネガポジ選択スイッチ（図示略）が設けられている。このネガポジ選択スイッチによって選択されたネガ撮影またはポジ撮影を表わす信号が、制御装置４４に与えられる。選択されたネガ撮影またはポジ撮影を表わす信号ＰまたはＮが、制御装置４４からネガポジ反転回路３４にそれぞれ与えられる。
ネガ撮影が設定されているときには、ネガ画像の輝度信号のピークレベル（これらのピークレベルはピークレベル付加回路２９において対応する信号に付加されている）がブランキングレベルになるように、輝度信号がネガポジ反転回路３４において反転される。
【００１０】
以上説明した従来の撮像装置は、被写体を撮像し、撮像手段から出力された画像信号に含まれているブランキング信号のブランキングレベルを基準として、そのブランキング信号に続く映像信号にガンマ補正を行ない、ガンマ補正された映像信号を出力するガンマ補正回路３２を備えた撮像装置において、クランプレベルを指示する信号を発生する手動操作手段（４６、４７）を設け、上記撮像手段から出力された映像信号に含まれるブランキング信号のブランキングレベルを、手動操作手段（４６、４７）によって指示されたレベルにクランプすることを特徴とし、映像信号のレベルの全体的な高さの変動にかかわらず、常に適切なガンマ特性を得ることができるというものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の名称画像信号処理装置においては、階調補正はガンマ補正によるものであって、つまるところは、単調増加関数による写像であり、変換される信号レベルの大小関係は逆転し得ない。このため、図６に示すように、例えば逆光のような、非常に信号レベルの広い映像信号が得られたときなど、暗い部分と明るい部分との信号差を圧縮することによって、暗い部分にも明るい部分にも十分な階調感を持たせようとすれば、その中間レベルにおける階調は失われてしまうという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、非常に信号レベルの広い画像信号に対しても、良好な階調感のある画像が得られる画像処理装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明における画像処理装置は、画像信号を出力する撮像手段と、前記画像信号を小領域に分割して前記小領域毎の信号レベルの代表値を算出する小領域代表値算出手段と、前記代表値によって構成された代表値面を生成する面成分生成手段と、前記代表値面のレベル圧縮を行う面成分圧縮手段と、前記画像信号と前記代表値面と圧縮された前記代表値面を用いて前記画像信号を補正する画像信号補正手段とを有するという構成を有している。この構成により、画像を複数領域に分割して領域毎の信号レベル代表値を算出し、代表値で構成された代表値面を算出し、この代表値面成分のレベル圧縮を行うことにより、局所的に信号レベルの大小関係を逆転させながら全体の信号レベルを圧縮することによって、非常に信号レベルの広い画像信号であっても、良好な階調感のある画像を得ることができる。
【００１４】
本発明における画像処理装置は、前記撮像手段が複数備えられ、前記画像信号補正手段は前記複数の撮像手段から得られた複数の画像信号間の信号レベルの比率を変化させることなく前記画像信号と前記代表値面と圧縮された前記代表値面を用いて前記画像信号を補正する機能を有するという構成を有している。この構成により、非常に信号レベルの広い、同一被写体複数画像信号（例えばＲＧＢ３つの画像信号を処理しなければならない三板カメラからの画像信号）について、代表画像を複数領域に分割して領域毎の信号レベル代表値を算出し、代表値で構成された代表値面を算出し、この代表値面成分のレベル圧縮を行い、画像信号間のレベル比率を保ちつつ画像信号を圧縮することによって、階調感は保ちつつ色の変化といった弊害がなく、全体の信号レベルを圧縮して良好な階調感のある画像を得ることができる。
【００１５】
本発明における画像処理方法は、撮像手段から入力した画像信号を小領域に分割し、前記小領域における信号レベルの代表値を算出し、前記代表値によって構成された代表値面を生成し、前記代表値面のレベル圧縮を行い、前記画像信号と前記代表値面と圧縮された前記代表値面を用いて前記画像信号を補正する各工程を有するという構成を有している。この構成により、画像を複数領域に分割して領域毎の信号レベル代表値を算出し、代表値で構成された代表値面を算出し、この代表値面成分のレベル圧縮を行うことにより、局所的に信号レベルの大小関係を逆転させながら全体の信号レベルを圧縮することによって、非常に信号レベルの広い画像信号であっても、良好な階調感のある画像が得られる画像処理を実現することができる。
【００１６】
本発明におけるプログラムは、請求項３に記載の各工程をコンピュータに実行させるという構成を有している。この構成により、請求項３に記載の各工程を他のコンピュータで実行させることが可能となる。
【００１７】
本発明におけるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、請求項４に記載のプログラムを記録したという構成を有している。この構成により、請求項４に記載のプログラムを記録した記録媒体を他のコンピュータで読み取り、実行させることが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明の第１および第２の実施の形態を詳細に説明する。
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態における画像処理装置の構成を説明する。図１に示す画像処理装置は、撮像素子、前処理、ＡＤ（アナログディジタル変換手段）からなりディジタル化された画像信号を得る撮像手段１０と、画像信号について小領域毎に信号レベル代表値を算出する小領域代表値算出手段１１と、小領域毎の代表値によって構成された代表値面を生成する面成分生成手段１２と、生成した代表値面の所望の部分の信号レベルを圧縮する面成分圧縮手段１３と、画像信号と代表値面と圧縮された代表値面とを用いて画像信号を補正する画像信号補正手段１４とを有する。
【００１９】
次に、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態における画像処理装置の動作を説明する。
まず、撮像手段１０から画像信号を得る。撮像手段１０に含まれている撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳを用いれば良く、カラー方式でもモノクロ方式でも良い。また、カラー方式の場合は輝度や緑成分を後段に出力すれば良い。前処理手段としては、相関２重サンプリング回路（ＣＤＳ）や利得制御やガンマ変換などが挙げられる。アナログディジタル変換手段ＡＤは８ｂｉｔ以上の分解能を持つことが望ましい。本実施の形態において、例として用いる画像信号のサイズは７６８水平画素×４８０垂直画素×８ｂｉｔモノクロである。
【００２０】
小領域代表値算出手段１１は撮像手段１０から得られた画像信号を処理して、小領域毎の信号レベル代表値（以下、単に代表値という）を算出する。代表値としては、信号レベルの平均値や中央値（メディアン）などが挙げられる。本実施の形態では１６画素毎に小領域を構成し、代表値として信号レベルの平均値を算出するものとする。すなわち本実施の形態では、画像信号は４８×３０領域を構成し、各小領域毎に構成全画素（１６×１６＝２５６画素）の信号レベルの平均値を算出するものとする。
画像を小領域に別けて小領域毎の信号レベル代表値（輝度値であるならば平均値、ＲＧＢであるならば各々の平均値やＲＧＢの最大値など）を出すといった統計量算出処理は、現行の一般的なカメラ信号処理等でも行われており、算出された統計量は、画像の光量制御やホワイトバランス制御などに用いられる。本件では、これまで光量制御などに用いられてきたデータを使用して階調補正処理を実行する。
【００２１】
なお、小領域は、本実施の形態で例として挙げた１６画素より少ない間隔で構成しても良いし広い間隔で構成しても良い。例えばｊｐｅｇ圧縮処理を利用するならば、小領域８×８画素とし、代表値をＤＣ成分とすれば圧縮処理中に得られる情報を用いることができるため、処理量の観点からも好ましい。
また、小領域は等間隔で構成する必要はなく、任意形状であっても良い。また、小領域の形状が固定である必要はなく、形状や大きさを制御対象としても良い。小領域の面積の大きさや形の変化によって得られる効果の違い等については、後述する。
【００２２】
面成分生成手段１２は、小領域毎に得られた代表値（本実施の形態では平均値）によって張られ、または構成された面を生成する。ここでは、７６８水平×４８０垂直画素であるテスト画像データについて、水平垂直ともに１６×１６画素を１小領域として４８×３０領域を構成し、領域毎に算出した平均値によって面を構成する。
図３は、領域毎に算出した平均値によって構成した面をグラフ化して示した図である。本実施の形態では、平均値間を線形補間することによって代表値面（本実施の形態では、平均値面とする）を生成する。
なお、代表値間を結ぶ方法は直線以外でも良い。Ｂ−スプライン法や三次畳込み法などを用いて曲面を構成してもよい。曲面を構成する場合に得られる効果については後述する。
【００２３】
面成分圧縮手段１３は、代表値面の圧縮を行う。本実施の形態では、
（ａ）輝度値に関する閾値を設け、閾値以上の部分に１以下の係数を掛ける（線形圧縮）、
（ｂ）輝度値に関する閾値を設け、閾値以上の部分から一定値を引く（オフセット減算）
ことによって、圧縮を行うようにした。
【００２４】
図４は、図３に示した平均値面について、
・閾値＝９６
・係数（ａ）＝０．１
・係数（ｂ）＝２０
としたときの圧縮後の平均値面をグラフ化して示したものである。
なお、圧縮方法は、（ａ）のような線形圧縮や、（ｂ）のようたオフセット減算のほかに、非線形変換による圧縮や、折れ線変換による圧縮などでもよく、単調増加関数以外でも良い。また、本実施の形態では、閾値以上の部分を減らすことで全体の信号レベルを圧縮しているが、閾値以下の部分を増やすことでも、全体の信号レベルの圧縮ができることは言うまでも無い。
【００２５】
本実施の形態で例として挙げた線形圧縮やオフセット減算は、比較的少ない処理量で所望の効果が得られるため、処理量の観点から好ましい。
非線形変換による圧縮や、折れ線変換による圧縮を用いれば、より自然な階調特性を得ることができる。すなわち、圧縮部分と非圧縮部分との乗り換えによる画質劣化を最小にできるため好ましい（例えば、乗り換え部分の圧縮率を１に近い値にすれば、圧縮・非圧縮乗り換え点が微分不可能であることに起因する画質の不自然な変化は発生しなくなる）。また、閾値などのパラメータを与える場合、パラメータは固定値を使用しても良いし、制御対象としても良い。例えば、画像全体の信号レベルについてのヒストグラムを求めておいて、ヒストグラムの上位ｘ％が圧縮対象になるように係数を制御する、といった方法がある。
なお、領域毎に得られた平均値を圧縮したあとに、圧縮された平均値を用いて面成分を生成してもよい。
【００２６】
画像信号補正手段１４は、画像信号と平均値面と圧縮された平均値面を用いて画像信号を補正する。その補正方法は、画像信号から平均値面を引き、圧縮平均値面を足せば良い。
図５はテスト画像に対する補正処理結果（第１８０行目のみ）を示す。図５において、（Ａ）は原画像、（Ｂ）は圧縮後画像、（Ｃ）は原画像から得られた平均値面、（Ｄ）は圧縮後平均値面である。
原画像（Ａ）と圧縮後画像（Ｂ）から明らかなように、通常一般に行われている階調補正はガンマなどの単調増加関数による写像であり、信号の絶対値は変化するが、信号間の大小関係は逆転しなかった。本実施の形態で示した方法によれば、局所的に信号の大小関係を逆転させながら、信号レベルの圧縮を行うことにより、良好な階調感を持つ画像を得ることができる。
【００２７】
また、領域の面積が大きいと、黒バックに白文字といった細かな輝度変化を持つ画像は信号レベルを圧縮しにくいが、画像信号レベルを圧縮しても画像全体の階調感は損なわれにくい。反対に、領域の面積が小さければ、より細かな輝度変化に対応できるようになるが、階調感は減少する。両者の適宜に使い分けることによって、より好ましい処理結果が得られる。
【００２８】
また、領域の面積が大きいと、輝度変化部分（例えば異なる物体間の境目）をまたいだ領域となる確率が大きくなる。輝度変化部分すなわち異なる物体をまたいだ状態で設定された領域では、画像信号を圧縮した場合に画像が不自然になりやすい。領域設定は画像によって、変化させることができるようにすると、より好ましい処理結果が得られる。
【００２９】
また、輝度変化部分のまたぎは、領域の形状にも因る。領域形状は本実施の形態で述べたような四角形である必要はない。円形や、三角形や、任意形状でもよい。任意形状にする場合、好ましい領域形状を得るためには、物体形状認識と認識した物体の小領域化が必要になる。このような処理を加えるとこによって、輝度変化部分をまたぐように設定される領域が減れば、先に述べたような画像信号圧縮の際に画像が不自然に見えるような現象も減少する。処理量は増加するが、画像の不自然さを抑えることができるため好ましい。
領域の設定は、大きさと形状と位置を、対象画像毎に制御できればさらに良い結果を得ることができる。先に述べたように、領域の設定制御は、物体の形状認識を行うことができれば実現可能である。
【００３０】
物体形状認識を用いない方法としては、以下に示す方法が挙げられる。領域毎に信号の最高値と最低値を取得して、最高値と最低値の差が大きければ、輝度変化部分（例えば異なる物体間の境目）をまたいだ領域設定になっていると判断して、領域を分割する（例えば１６水平×１６垂直から８水平×１６垂直×２領域に分割するなど）。逆に隣接領域間で代表値や最高値・最低値が、ほぼ同じ値であるならば、その領域を統合しても良い。先に述べたように、領域を広くとることによって、さらに良好な階調感を得ることができる。
また、代表値面または平均値面を曲線で構成すれば、面に不連続点がなくなり、不連続点に起因する画質の劣化が原理的に発生しないようにできるため好ましい。
【００３１】
以上説明した本発明の第１の実施の形態おける画像処理装置は、従来の画像処理装置に比べて、例えば、図６に示すように、逆光のような、非常に信号レベルの広い画像信号を処理する際に、入力した画像信号の画像領域を複数領域に分割して領域毎の信号レベル平均値を算出し、平均値で構成された面を算出し、平均値面成分のレベル圧縮を行うことにより、局所的に信号レベルの大小関係を逆転させながら全体の信号レベルを圧縮することによって、良好な階調感のある画像を得ることができるという優れた効果を有する。
【００３２】
次に、図２を参照して、本発明の第２の実施の形態における画像処理装置の構成を説明する。図２に示す画像処理装置は、ディジタル化された画像信号を得るための複数の撮像手段２０と、画像信号について少領域毎に代表値（以下、平均値として説明する）を算出する小領域代表値算出手段２１と、領域毎の平均値によって構成された平均値面を生成する面成分生成手段２２と、生成した平均値面について平均値面の所望の部分を変形圧縮する面成分圧縮手段２３と、画像信号と平均値面と圧縮された平均値面とを用いて、入力した複数の画像信号間の信号レベルの比率が変化しないように画像信号を補正する画像信号補正手段２４とを有する。
【００３３】
次に、図２を参照して、本発明の第２の実施の形態における画像処理装置の動作を説明する。本実施の形態における画像処理装置の撮像手段２０と、小領域代表値算出手段２１と、面成分生成手段２２と、面成分圧縮手段２３とは、第１の実施の形態のものと同様な機能を有する。
しかし、本実施の形態における撮像手段２０は、三板カメラを使用するため３つ存在するものとし、それぞれがプリズム（図示せず）で分光された、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画像信号を得るような構成を有するものとする。ＲＧＢに別れた画像信号のレベルを圧縮する場合には、色の変化に注意しなければならない。例えば、第１の実施の形態で述べた処理をＲＧＢそれぞれ独立に実施し、Ｒ＝１００％、Ｇ＝５０％、Ｂ＝１００％に圧縮されたという結果が得られたとする。
このとき輝度Ｙの生成比率を簡単化して、
Ｙ  ＝  ０．３Ｒ  ＋  ０．６Ｇ  ＋  ０．１Ｂ        ・・・（式１）
とする。色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは、
Ｒ−Ｙ  ＝    ０．７Ｒ  −  ０．６Ｇ  −  ０．１Ｂ  ・・・（式２）
Ｂ−Ｙ  ＝  −０．３Ｒ  −  ０．６Ｇ  ＋  ０．９Ｂ  ・・・（式３）
である。元の画像信号がＲ＝Ｇ＝Ｂ＝１の白だったならば、圧縮前は、
Ｒ−Ｙ  ＝  ０
Ｂ−Ｙ  ＝  ０
であったが、圧縮後は、
（式２）から、Ｇのみ５０％のため、
Ｒ−Ｙ  ＝    ０．７  −  ０．３  −  ０．１  ＝  ０．３
また、（式３）から、Ｇのみ５０％のため、
Ｂ−Ｙ  ＝  −０．３  −  ０．３  ＋  ０．９  ＝  ０．３
となり、マジェンタ方向に色がずれてしまう。このため、三板カメラのように複数の撮像手段によって色毎に画像信号を取得する構成になっている場合、第１の実施の形態で示したような画像信号レベルの圧縮を、各画像信号独立に実施してはならない。複数の撮像手段によって色毎に画像信号を取得し、圧縮する場合には、画像信号間の比率を保ちながら処理する必要がある。
【００３４】
そこで、本実施の形態では、以下に示す方法で画像信号間の比率を保ちながら信号レベルの圧縮を行う。
すなわち、撮像手段２０から取得した画像信号の一つであるＧ成分について、上記同様な小領域平均値算出、面成分生成、面成分圧縮の各処理を行う。ここで得られた圧縮率をＧ（ｋ）とする。原画像をＧ（ｏｒｇ）、平均値面をＧ（ｒｅｐ）、圧縮後画像をＧ（Ｃｏｍｐ）とするとき
Ｇ（ｃｏｍｐ）＝Ｇ（ｏｒｇ）−Ｇ（ｒｅｐ）＊Ｇ（ｋ）・・・（式４）
つまり、画素単位の圧縮率Ｇ（ｋｐ）は、
2004179930.tif 000003
となる。そして、画素単位の圧縮率Ｇ（ｋｐ）を用いて他の色の圧縮を行う。こうすることによって、色相が変化することなく、信号レベルの圧縮を行うことができる。すなわち、画像信号補正手段２４により、原画像赤成分をＲ（ｏｒｇ）、原画像青成分をＢ（ｏｒｇ）、圧縮後赤成分をＲ（ｃｏｍｐ）、圧縮後青成分をＢ（ｃｏｍｐ）とすれば、
Ｒ（ｃｏｍｐ）＝Ｒ（ｏｒｇ）＊Ｇ（ｋｐ）
Ｂ（ｃｏｍｐ）＝Ｂ（ｏｒｇ）＊Ｇ（ｋｐ）            ・・・（式６）
にすれば良い。
また、圧縮後画像Ｇ（Ｃｏｍｐ）は、（式４）から
Ｇ（ｃｏｍｐ）＝Ｇ（ｏｒｇ）−Ｇ（ｒｅｐ）＊Ｇ（ｋ）・・・（式４）
である。
【００３５】
なお、本実施の形態では、Ｇ成分を用いて圧縮率を算出したが、ＲＧＢから輝度成分を算出して輝度成分によって、圧縮率を算出しても良い。処理量は輝度成分算出分だけ増えるが、色によって偏らない信号レベルの圧縮が実現できる。
このような構成にすることによって、非常に信号レベルが広く、同一被写体複数画像信号（例えばＲＧＢ三つの画像信号を処理しなければならない三板カメラなどからの信号）について、平均値画像を複数領域に分割して領域毎の信号レベル平均値を算出し、この平均値で構成された平均値面を算出し、この平均値面のレベル圧縮を行い、画像信号間の比率関係を保ちつつ画像信号の圧縮することによって、階調感は保ちつつ、色の変化といった弊害がなく、全体の信号レベルを圧縮して良好な階調感のある画像を得ることができるという優れた効果を有する。
【００３６】
なお、画像処理装置の各機能は、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体にプログラムとして記録することができる。このプログラムを記録した記録媒体は他のコンピュータで読み取られ、ＭＰＵ、ＤＳＰ等で実行することにより画像処理装置の各機能を実現することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明における画像処理装置は、上記のように構成され、特に、画像の小領域に分割された小領域毎の信号レベル代表値で構成された代表値面をレベル圧縮し、局所的に信号レベルの大小関係を逆転させながら全体の信号レベルを圧縮するよう処理することにより、非常に信号レベルの広い画像信号であっても、良好な階調感のある画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図、
【図２】本発明の第２の実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図、
【図３】テスト画像入力に対する平均値面グラフを示す図、
【図４】テスト画像入力に対する圧縮後の平均値面グラフを示す図、
【図５】テスト画像入力に対する画像信号レベルの圧縮処理を示す図（第１８０行目）、
（Ａ）原画像
（Ｂ）圧縮後画像
（Ｃ）平均値面
（Ｄ）圧縮後平均値面
【図６】テスト画像および画像処理ソフトウェアを用いて、明るい部分と暗い部分を形成した図、
【図７】従来技術における画像処理装置の構成を示す図。
【符号の説明】
１０、２０  撮像手段
１１、２１  小領域代表値算出手段
１２、２２  面成分算出手段
１３、２３  面成分圧縮手段
１４、２４  画像信号補正手段
２６  ＧＣＡ（ゲイン・コントロールド・アンプリファイア）
２８  ピーク検波回路
２９  ピークレベル付加回路
３０  切替スイッチ回路
３１  クランプ回路
３２  ガンマ補正回路
３３  １水平走査期間遅延回路
３４  ネガポジ反転回路
４４  制御装置
４５  ＥＶＲ（ディジタルアナログ変換回路）
４６  マニュアル設定スイッチ
４７  調整ボリュウム
４８  切替制御信号アンド回路
【図１】
2004179930.tif 000004
【図２】
2004179930.tif 000005
【図３】
2004179930.tif 000006
【図４】
2004179930.tif 000007
【図５】
2004179930.tif 000008
【図６】
2004179930.tif 000009
【図７】
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