【手続補正書】
【提出日】平成22年2月15日(2010.2.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー情報を構成するための複数の色情報のうちのいずれか１色を計測するカラー画像センサによって撮像された複数の画素により構成される画像データを処理する画像処理装置において、
前記画像データの入力をうけて、階調変換を行い、カラー情報を構成するための複数の前記色情報のうちのいずれかにより各画素が構成されることにより複数の前記色情報を全て有する画像データを出力する階調変換処理手段を備え、
前記階調変換処理手段は、
注目する画素位置に存在する注目画素の輝度に応じた第１の濃淡値を算出する第１の濃淡値算出手段と、
前記第１の濃淡値算出手段により算出された前記第１の濃淡値に対して、階調変換を行うことにより第２の濃淡値を算出する第２の濃淡値算出手段と、
前記第１の濃淡値算出手段により算出された前記第１の濃淡値、前記第２の濃淡値算出手段により算出された前記第２の濃淡値、および、前記注目画素の画素値に基づいて、前記注目画素の階調変換された画素値を算出する画素値階調変換手段と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記第１の濃淡値算出手段は、前記注目画素の近傍の複数の画素の画素値を用いて前記注目画素の輝度に相当する値を算出する輝度算出手段を備える
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第１の濃淡値算出手段は、前記輝度算出手段により算出された前記注目画素の輝度に相当する値を非線形変換する第１の非線形変換手段を更に備え、
前記画素値階調変換手段は、前記注目画素の画素値を非線形変換する第２の非線形変換手段を備える
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画素値階調変換手段は、
前記第１の濃淡値に対する前記注目画素の画素値の比率を算出する比率算出手段と、
前記比率算出手段により算出された前記比率に、前記第２の濃淡値を乗じる乗算手段と
を備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記画素値階調変換手段は、
前記第１の濃淡値に対する前記注目画素の画素値の差分を算出する差分算出手段と、
前記差分算出手段により算出された前記差分に、前記第２の濃淡値を加算する加算手段と
を備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第２の濃淡値算出手段は、トーンカーブによって前記第１の濃淡値の階調を変換する第１のトーンカーブ補正手段
を備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第２の濃淡値算出手段は、前記画像データを構成する全画素における前記第１の濃淡値の分布に基づいて前記第１のトーンカーブ補正手段において用いられる前記トーンカーブを算出するトーンカーブ算出手段を更に備える
請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第２の濃淡値算出手段は、
前記第１の濃淡値の低周波成分からなる大局輝度画像の輝度値である大局輝度値を算出する大局輝度算出手段と、
前記トーンカーブに基づいて前記大局輝度値の階調を補正する第２のトーンカーブ補正手段と、
前記トーンカーブの傾き、および、階調が補正された前記大局輝度値に基づいて、階調が補正された前記第１の濃淡値のコントラストを補正するコントラスト補正手段と
を備える請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記トーンカーブ算出手段は、前記第１の濃淡値の平均値である平均輝度値、前記画像データの画素数に占める第１の境界値以下の輝度の画素数の比率がほぼ所定の第１の値となる前記第１の境界値、および、前記画像データの画素数に占める第２の境界値以下の輝度の画素数の比率がほぼ所定の第２の値となる前記第２の境界値に基づいて、前記トーンカーブを算出する
請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記トーンカーブ算出手段は、前記第１の濃淡値が前記平均輝度値となる付近において、前記トーンカーブの傾きが緩やかになり、前記第１の濃淡値が前記第１の境界値および前記第２の境界値となる付近において、前記トーンカーブの傾きがほぼ１に近くなる単調増加する前記トーンカーブを算出する
請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記トーンカーブ算出手段は、
前記画像データにおける現在のフレームと１つ以上前のフレームとの間で、前記平均輝度値、前記第１の境界値、および、前記第２の境界値を時間平滑化する時間平滑化手段をさらに含み、
前記時間平滑化手段により時間平滑化された前記平均輝度値、時間平滑化された前記第１の境界値、および、時間平滑化された前記第２の境界値に基づいて、前記トーンカーブを算出する
請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記大局輝度算出手段は、
前記画像データを構成する所定のフレームを縮小した縮小画像を生成する縮小画像生成手段と、
前記大局輝度画像が前記所定のフレームの画像データと同じ画素数になるように前記縮小画像を補間することにより前記大局輝度値を算出する補間手段と
を含む請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記第１のトーンカーブ補正手段は、１フレーム前の前記第１の濃淡値の分布に基づく前記トーンカーブに基づいて、前記注目画素の輝度の階調を補正し、
前記第２のトーンカーブ補正手段は、１フレーム前の前記第１の濃淡値の分布に基づく前記トーンカーブに基づいて、前記大局輝度値の階調を補正する
請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記コントラスト補正手段は、前記第１の濃淡値が前記平均輝度値となる付近における前記トーンカーブの傾きに基づいて、階調が補正された前記第１の濃淡値のコントラストを補正する
請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記コントラスト補正手段は、階調が補正された前記第１の濃淡値の所定の中間レベルの輝度値付近のコントラストを、階調が補正された前記第１の濃淡値が取りうる輝度の最小値および最大値付近のコントラストと比較して強調するように階調が補正された前記第１の濃淡値のコントラストを補正する
請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記コントラスト補正手段は、階調が補正された前記第１の濃淡値の周波数成分のうち、階調が補正された前記大局輝度画像に含まれる周波数成分を除く周波数成分のコントラストを強調するように補正する
請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記画像データの入力をうけて、ホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段と、
情報を外部に出力する出力手段と
を更に備え、
前記階調変換処理手段は、前記ホワイトバランス調整手段によるホワイトバランスが調整された前記画像データの階調変換を行い、
前記出力手段は、前記階調変換処理手段により生成された、カラー情報を構成するための複数の前記色情報により各画素が構成される前記画像データを外部に出力する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
前記画像データの入力をうけて、ホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段と、
カラー情報を構成するための複数の前記色情報のうちのいずれかにより各画素が構成されることにより複数の前記色情報を全て有する画像データを、全画素が同一の前記色情報で構成される複数の単色画像データに変換する画像データ変換手段と
を更に備え、
前記階調変換処理手段は、前記ホワイトバランス調整手段によるホワイトバランスが調整された前記画像データの階調変換を行い、
前記画像データ変換手段は、前記階調変換処理手段により生成された、カラー情報を構成するための複数の前記色情報のうちのいずれかにより各画素が構成されることにより複数の前記色情報を全て有する前記画像データを、全画素が同一の前記色情報で構成される複数の単色画像データに変換する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１９】
カラー情報を構成するための複数の色情報のうちのいずれか１色を計測するカラー画像センサによって撮像された複数の画素により構成される画像データを処理する画像処理装置の画像処理方法において、
前記画像データの入力をうけて、階調変換を行い、カラー情報を構成するための複数の前記色情報のうちのいずれかにより各画素が構成されることにより複数の前記色情報を全て有する画像データを出力するとき、
注目する画素位置に存在する注目画素の輝度に応じた第１の濃淡値を算出し、
算出された前記第１の濃淡値に対して、階調変換を行うことにより第２の濃淡値を算出し、
前記第１の濃淡値、前記第２の濃淡値、および、前記注目画素の画素値に基づいて、前記注目画素の階調変換された画素値を算出する
ステップを含む画像処理方法。
【請求項２０】
カラー情報を構成するための複数の色情報のうちのいずれか１色を計測するカラー画像センサによって撮像された複数の画素により構成される画像データの画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記画像データの入力をうけて、階調変換を行い、カラー情報を構成するための複数の前記色情報のうちのいずれかにより各画素が構成されることにより複数の前記色情報を全て有する画像データを出力するとき、
注目する画素位置に存在する注目画素の輝度に応じた第１の濃淡値を算出し、
算出された前記第１の濃淡値に対して、階調変換を行うことにより第２の濃淡値を算出し、
前記第１の濃淡値、前記第２の濃淡値、および、前記注目画素の画素値に基づいて、前記注目画素の階調変換された画素値を算出する
ステップを含む画像処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】画像処理装置および方法、並びに、プログラム
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、画像処理装置および方法、並びに、プログラムに関し、画像のダイナミックレンジをより狭いダイナミックレンジに変換する場合に用いて好適な画像処理装置および方法、並びに、プログラムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
本発明の一側面のプログラムは、カラー情報を構成するための複数の色情報のうちのいずれか１色を計測するカラー画像センサによって撮像された複数の画素により構成される画像データの画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記画像データの入力をうけて、階調変換を行い、カラー情報を構成するための複数の前記色情報のうちのいずれかにより各画素が構成されることにより複数の前記色情報を全て有する画像データを出力するとき、注目する画素位置に存在する注目画素の輝度に応じた第１の濃淡値を算出し、算出された前記第１の濃淡値に対して、階調変換を行うことにより第２の濃淡値を算出し、前記第１の濃淡値、前記第２の濃淡値、および、前記注目画素の画素値に基づいて、前記注目画素の階調変換された画素値を算出するステップを含む画像処理をコンピュータに実行させる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
本発明の一側面のプログラムは、カラー情報を構成するための複数の色情報のうちのいずれか１色を計測するカラー画像センサによって撮像された複数の画素により構成される画像データ（例えば、RAWデータ）の画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記画像データの入力をうけて、階調変換を行い、カラー情報を構成するための複数の前記色情報のうちのいずれかにより各画素が構成されることにより複数の前記色情報を全て有する画像データ（例えば、モザイク画像）を出力する（例えば、図３２のステップＳ２０３の処理）とき、注目する画素位置に存在する注目画素の輝度に応じた第１の濃淡値を算出し（例えば、図３７のステップＳ２５５の処理）、算出された前記第１の濃淡値に対して、階調変換を行うことにより第２の濃淡値を算出し（例えば、図３７のステップＳ２５８乃至ステップＳ２６０の処理）、前記第１の濃淡値、前記第２の濃淡値、および、前記注目画素の画素値に基づいて、前記注目画素の階調変換された画素値を算出する（例えば、図３８のステップＳ２６１乃至ステップＳ２６４の処理）ステップを含む画像処理をコンピュータに実行させる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
垂直係数算出部３７３は、図２０を参照して後述するように、垂直方向の位置ずれ量dyに基づいて、垂直方向の３次補間係数ky[ｊ]（1≦ｊ≦4，ただし、ｊは自然数）を算出する。垂直係数算出部３７３は、補間係数ky[ｊ]を積和部３７４に出力する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６２】
ステップＳ２７において、縮小画像生成部１８１は、縮小画像生成のための画素処理を行う。縮小画像生成のための画素処理の詳細は、図１９を参照して後述するが、この処理により、縮小画像を生成するために、各ブロックごとの輝度値L(nl)(p)の輝度合計値の計算が行われる。