(57)【要約】【課題】  画像のダイナミックレンジを圧縮する際に、少ない演算量にて高画質の処理済み画像を得る。【解決手段】  圧縮テーブル生成部２３が、第１および第２の圧縮テーブルＴ１，Ｔ２を生成する。第１の圧縮処理部２４が画像Ｓ２のボケ画像Ｓ２′を生成し、第１の圧縮テーブルＴ１を参照してボケ画像Ｓ２′からダイナミックレンジの補正量を算出することにより画像Ｓ２のダイナミックレンジを圧縮して中間処理済み画像Ｓ３を得る。続いて、第２の圧縮処理部２５が、中間処理済み画像Ｓ３のボケ画像を生成することなく第２の圧縮テーブルＴ２を参照してダイナミックレンジの補正量を算出することにより、中間処理済み画像Ｓ３のダイナミックレンジを圧縮して処理済み画像Ｓ４を得る。【選択図】          図１
2005102152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像のダイナミックレンジを圧縮してダイナミックレンジが圧縮された処理済み画像を得る画像処理装置において、
前記画像のダイナミックレンジを圧縮するための第１の圧縮テーブルおよび該第１の圧縮テーブルによりダイナミックレンジが圧縮された画像のダイナミックレンジをさらに圧縮するための第２の圧縮テーブルを生成する圧縮テーブル生成手段と、
前記画像のボケ画像を生成し、該ボケ画像および前記第１の圧縮テーブルにより前記画像のダイナミックレンジを圧縮するための第１の補正量を算出し、該第１の補正量により前記画像のダイナミックレンジを圧縮する第１のダイナミックレンジ圧縮処理を行って中間処理済み画像を得る第１のダイナミックレンジ圧縮処理手段と、
前記中間処理済み画像および前記第２の圧縮テーブルにより前記画像のダイナミックレンジをさらに圧縮するための第２の補正量を算出し、該第２の補正量により前記画像のダイナミックレンジを圧縮する第２のダイナミックレンジ圧縮処理を行って前記処理済み画像を得る第２のダイナミックレンジ圧縮処理手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記圧縮テーブル生成手段は、前記第２の圧縮テーブルを生成するか否かを判定し、該判定が肯定された場合にのみ前記第２の圧縮テーブルを生成する手段であり、
前記第１のダイナミックレンジ圧縮処理手段は、前記第２の圧縮テーブルが生成されなかった場合、前記第１のダイナミックレンジ圧縮処理手段が得た前記中間処理済み画像を前記処理済み画像として出力する手段であ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】
画像のダイナミックレンジを圧縮してダイナミックレンジが圧縮された処理済み画像を得る画像処理方法において、
前記画像のダイナミックレンジを圧縮するための第１の圧縮テーブルおよび該第１の圧縮テーブルによりダイナミックレンジが圧縮された画像のダイナミックレンジをさらに圧縮するための第２の圧縮テーブルを生成し、
前記画像のボケ画像を生成し、該ボケ画像および前記第１の圧縮テーブルにより前記画像のダイナミックレンジを圧縮するための第１の補正量を算出し、該第１の補正量により前記画像のダイナミックレンジを圧縮する第１のダイナミックレンジ圧縮処理を行って中間処理済み画像を得、
前記中間処理済み画像および前記第２の圧縮テーブルにより前記画像のダイナミックレンジをさらに圧縮するための第２の補正量を算出し、該第２の補正量により前記画像のダイナミックレンジを圧縮する第２のダイナミックレンジ圧縮処理を行って前記処理済み画像を得ることを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
画像のダイナミックレンジを圧縮してダイナミックレンジが圧縮された処理済み画像を得る画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムにおいて、
前記画像のダイナミックレンジを圧縮するための第１の圧縮テーブルおよび該第１の圧縮テーブルによりダイナミックレンジが圧縮された画像のダイナミックレンジをさらに圧縮するための第２の圧縮テーブルを生成する手順と、
前記画像のボケ画像を生成し、該ボケ画像および前記第１の圧縮テーブルにより前記画像のダイナミックレンジを圧縮するための第１の補正量を算出し、該第１の補正量により前記画像のダイナミックレンジを圧縮する第１のダイナミックレンジ圧縮処理を行って中間処理済み画像を得る手順と、
前記中間処理済み画像および前記第２の圧縮テーブルにより前記画像のダイナミックレンジをさらに圧縮するための第２の補正量を算出し、該第２の補正量により前記画像のダイナミックレンジを圧縮する第２のダイナミックレンジ圧縮処理を行って前記処理済み画像を得る手順とを有することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像のダイナミックレンジを、画像を出力する例えばプリンタ等の出力デバイスのダイナミックレンジに収まるように圧縮する画像処理装置および方法並びに画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デジタルカメラ等の撮像装置により被写体を撮影することにより取得された画像や、ネガフイルム、リバーサルフイルム等の写真フイルムや印刷物等に記録された画像を光電的に読み取ることにより得られた画像をプリンタ等の再生装置において再生することが行われている。このように画像を再生装置において再生する場合において、画像上の明部および／または暗部がつぶれてしまうことを防止するために、画像のダイナミックレンジが再生装置のダイナミックレンジ内に収まるように、画像のダイナミックレンジを圧縮することが行われている。
【０００３】
このようなダイナミックレンジ圧縮方法において、画像に対してローパスフィルタによるフィルタリング処理を施して、画像中の空間周波数が低い構造物のみを表すボケ画像を作成し、ボケ画像を用いてダイナミックレンジを圧縮することにより、画像に含まれる明部および暗部内の細かなテクスチャのコントラストを残しつつも、画像の明部および暗部の双方のつぶれを抑える方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、ボケ画像を用いてダイナミックレンジを圧縮する際に、フィルタのラインメモリを節約するためにＩＩＲフィルタを用いるようにした方法（特許文献２参照）、および処理済み画像のエッジに現れるアーチファクトを抑制するために、周波数帯域が異なる複数のボケ画像を生成し、生成した複数のボケ画像の積算信号を用いてダイナミックレンジを圧縮する手法（特許文献３参照）が提案されている。
【特許文献１】特開平９−１３０６０９号公報
【特許文献２】特開平９−１８２０９３号公報
【特許文献３】特開平１０−７５３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したようにボケ画像を用いてダイナミックレンジを圧縮する手法においては、画像の濃度が急激に変化しているエッジ部の近傍においてボケ画像を作成する場合、ボケ画像を作成するためのマスク内にエッジ部が含まれてしまう。このため、とくにダイナミックレンジの圧縮率が大きい、すなわちダイナミックレンジの補正量が大きい場合、エッジ部付近のボケ画像がエッジ部の濃度に影響されてしまい、ボケ画像を用いてダイナミックレンジを圧縮することにより得られた処理済み画像に、オーバーシュート、アンダーシュートあるいは偽輪郭等のアーチファクトが発生し、これにより処理済み画像の画質が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
上記特許文献２に記載された方法においては、アーチファクトの発生を防止して処理済み画像の画質を向上させることができるものの、周波数帯域が異なる複数のボケ画像を生成しているため、ダイナミックレンジを圧縮するための演算量が多く、処理に長時間を要するものとなっている。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、画像のダイナミックレンジを圧縮する際に、少ない演算量にて高画質の処理済み画像を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による画像処理装置は、画像のダイナミックレンジを圧縮してダイナミックレンジが圧縮された処理済み画像を得る画像処理装置において、
前記画像のダイナミックレンジを圧縮するための第１の圧縮テーブルおよび該第１の圧縮テーブルによりダイナミックレンジが圧縮された画像のダイナミックレンジをさらに圧縮するための第２の圧縮テーブルを生成する圧縮テーブル生成手段と、
前記画像のボケ画像を生成し、該ボケ画像および前記第１の圧縮テーブルにより前記画像のダイナミックレンジを圧縮するための第１の補正量を算出し、該第１の補正量により前記画像のダイナミックレンジを圧縮する第１のダイナミックレンジ圧縮処理を行って中間処理済み画像を得る第１のダイナミックレンジ圧縮処理手段と、
前記中間処理済み画像および前記第２の圧縮テーブルにより前記画像のダイナミックレンジをさらに圧縮するための第２の補正量を算出し、該第２の補正量により前記画像のダイナミックレンジを圧縮する第２のダイナミックレンジ圧縮処理を行って前記処理済み画像を得る第２のダイナミックレンジ圧縮処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、第１および第２の圧縮テーブルの双方をあわせた圧縮テーブルを用いて、画像のボケ画像を生成してダイナミックレンジの補正量を算出することによっても、所望とするようにダイナミックレンジが圧縮された処理済み画像を得ることができるが、補正量が大きいと画像中のエッジ部付近にアーチファクトが発生してしまう場合がある。本発明においては、第１の圧縮テーブルおよび第２の圧縮テーブルは、第１の圧縮テーブルのみを用いて補正量を算出した場合はアーチファクトが発生しない程度のダイナミックレンジ圧縮率となり、さらに第２の圧縮テーブルを用いて補正量を算出してダイナミックレンジ圧縮処理を行うことにより、上記所望とするようにダイナミックレンジが圧縮された処理済み画像を得ることができるようなダイナミックレンジ圧縮率となる関係を有するものとする。
【００１０】
なお、本発明による画像処理装置においてダイナミックレンジを圧縮することにより得られた処理済み画像に対して、さらに補正量を固定したダイナミックレンジ圧縮処理を行う場合がある。例えば、ハイライト側を圧縮するとともに、濃度が中間となる部分の階調を確保するような固定の圧縮テーブルにより、処理済み画像のダイナミックレンジをさらに圧縮する場合がある。このような場合は、固定の圧縮テーブルによるハイライト側の補正量をキャンセルするような補正量を上限とする第２の圧縮テーブルを生成することが好ましい。
【００１１】
なお、本発明による画像処理装置においては、前記圧縮テーブル生成手段を、前記第２の圧縮テーブルを生成するか否かを判定し、該判定が肯定された場合にのみ前記第２の圧縮テーブルを生成する手段とし、
前記第１のダイナミックレンジ圧縮処理手段を、前記第２の圧縮テーブルが生成されなかった場合、前記第１のダイナミックレンジ圧縮処理手段が得た前記中間処理済み画像を前記処理済み画像として出力する手段としてもよい。
【００１２】
本発明による画像処理方法は、画像のダイナミックレンジを圧縮してダイナミックレンジが圧縮された処理済み画像を得る画像処理方法において、
前記画像のダイナミックレンジを圧縮するための第１の圧縮テーブルおよび該第１の圧縮テーブルによりダイナミックレンジが圧縮された画像のダイナミックレンジをさらに圧縮するための第２の圧縮テーブルを生成し、
前記画像のボケ画像を生成し、該ボケ画像および前記第１の圧縮テーブルにより前記画像のダイナミックレンジを圧縮するための第１の補正量を算出し、該第１の補正量により前記画像のダイナミックレンジを圧縮する第１のダイナミックレンジ圧縮処理を行って中間処理済み画像を得、
前記中間処理済み画像および前記第２の圧縮テーブルにより前記画像のダイナミックレンジをさらに圧縮するための第２の補正量を算出し、該第２の補正量により前記画像のダイナミックレンジを圧縮する第２のダイナミックレンジ圧縮処理を行って前記処理済み画像を得ることを特徴とするものである。
【００１３】
なお、本発明による画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
ダイナミックレンジの圧縮率が大きい場合、ボケ画像を作成してダイナミックレンジを圧縮すると、画像中の細かなテクスチャのつぶれは防止できるものの処理済み画像のエッジ部付近にアーチファクトが発生してしまう。このため、本発明においては、第１の圧縮テーブルおよび第１の圧縮テーブルを用いてダイナミックレンジを圧縮した際の圧縮率の不足分を補うための第２の圧縮テーブルを生成し、まず、画像のボケ画像を生成し、ボケ画像および第１の圧縮テーブルにより画像のダイナミックレンジを圧縮するための第１の補正量を算出し、この第１の補正量により第１のダイナミックレンジ圧縮処理を行って中間処理済み画像を得る。ここで、第１のダイナミックレンジ圧縮処理においてはボケ画像からダイナミックレンジの補正量を算出してはいるものの、第１および第２の圧縮テーブルをあわせてダイナミックレンジを圧縮した場合よりもダイナミックレンジの補正量は小さいため、画像中の細かなテクスチャのつぶれを防止しつつ、エッジ部付近にアーチファクトが発生することを防止できる。しかしながら、ダイナミックレンジの補正量が小さいため、所望とするようにダイナミックレンジが圧縮された画像を得ることができない。
【００１５】
本発明においては、中間処理済み画像および第２の圧縮テーブルにより画像のダイナミックレンジを圧縮するための第２の補正量を算出し、この第２の補正量により中間処理済み画像に対してさらに第２のダイナミックレンジ圧縮処理を行って処理済み画像を得るようにしたものである。これにより、比較的少ない演算量により、画像中の細かなテクスチャのつぶれを防止しつつ、エッジ部付近にアーチファクトが発生することを防止できるとともに、所望とするようにダイナミックレンジが圧縮された高画質の処理済み画像を得ることができる。
【００１６】
なお、第２のダイナミックレンジ圧縮処理を行わなくても、所望とするようにダイナミックレンジが圧縮された画像を得ることができる場合がある。このため、第２の圧縮テーブルを生成するか否かを判定し、判定が肯定された場合にのみ第２の圧縮テーブルを生成するようにし、第２の圧縮テーブルが生成されなかった場合には、第１のダイナミックレンジ圧縮処理により得られた中間処理済み画像を処理済み画像として出力することにより、演算量をさらに低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態による画像処理装置の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように、本実施形態による画像処理装置は、ＲＧＢの各色データからなるカラー画像を表す画像データＳ０の入力を受け付ける画像入力部１、画像データＳ０に対してダイナミックレンジ圧縮処理を含む画像処理を施して処理済み画像データＳ４を得る画像処理部２および処理済み画像データＳ４を再生するプリンタやモニタ等の画像出力部３とを備える。なお、本実施形態においては、画像出力部３を処理済み画像データＳ４のプリントＰを得るプリンタとする。
【００１８】
画像入力部１は、メディアに記録された画像データＳ０をメディアから読み出すメディアドライブや、ネットワーク経由で送信された画像データＳ０の入力を受け付ける各種インターフェースからなる。なお、画像データＳ０はデジタルカメラ等の撮像装置により取得されたものであってもよく、フイルムや原稿に記録された画像を光電的に読み出すことにより取得されたものであってもよい。また、本実施形態においては８ビットの画像データＳ０が入力されるものとする。
【００１９】
画像処理部２は、画像データＳ０のビット数を８ビットから１０または１２ビットに変換してビット変換された画像データＳ１を得るビット変換部２１、画像データＳ１に対してＡＥ処理を施してＡＥ処理が施された画像データＳ２を得るＡＥ処理部２２、画像データＳ２により表される画像（以下画像についても同様に参照符号Ｓ２を用いる）から、画像Ｓ２のダイナミックレンジを圧縮するための第１および第２の圧縮テーブルＴ１，Ｔ２を生成する圧縮テーブル生成部２３、第１の圧縮テーブルＴ１により画像Ｓ２のダイナミックレンジを圧縮して中間処理済み画像データＳ３を得る第１の圧縮処理部２４、および第２の圧縮テーブルＴ２により中間処理済み画像データＳ３により表される中間処理済み画像（以下画像についても参照符号Ｓ３を用いる）のダイナミックレンジを圧縮して処理済み画像データＳ４を得る第２の圧縮処理部２５を備える。
【００２０】
ビット変換部２１は、画像データＳ０のビット数を、８ビットよりも大きい１０または１２ビットに変換してビット数が変換された画像データＳ１を得る。
【００２１】
ＡＥ処理部２２は、画像データＳ１により表される画像（以下画像についても参照符号Ｓ１を用いる）から肌色の領域を顔領域として検出し、顔領域があらかじめ定められた適切な明るさとなるように、画像Ｓ１の全画素に所定値を加減算することにより、ＡＥ処理が施された画像データＳ２を得る。これにより、例えば画像Ｓ１の各画素から所定値を減算する場合には、図２に示すように、画像Ｓ１の濃度の全体が低減されることとなる。なお、ＡＥ処理の方法はこれに限定されるものではなく、公知の各種方法を適用することができる。
【００２２】
圧縮テーブル生成部２３は、以下のようにして第１および第２の圧縮テーブルＴ１，Ｔ２を生成する。まず、第１の圧縮テーブルＴ１の生成について説明する。圧縮テーブル生成部２３は、下記の式（１）により画像Ｓ２の各画素の濃度Ｙを算出する。なお、Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０は、画像Ｓ２の各画素のＲＧＢデータである。●
Ｙ＝０．３１２５Ｒ０＋０．３７５０Ｇ０＋０．３１２５Ｂ０    （１）
次いで圧縮テーブル生成部２３は濃度Ｙのヒストグラムを求める。図３は濃度ＹのヒストグラムＨを示す図である。さらに、ヒストグラムＨにおいて、ハイライト側およびシャドウ側からの累積相対度数が３％を示す濃度をそれぞれ画像データＳ２のハイライト濃度Ｙｈおよびシャドウ濃度Ｙｓとして求める。
【００２３】
一方、圧縮テーブル生成部２３には画像出力部３が再生可能な最低濃度Ｄｍｉｎおよび最高濃度Ｄｍａｘの情報が入力されており、圧縮テーブル生成部２３は、ハイライト濃度Ｙｈと最低濃度Ｄｍｉｎとを比較して、ハイライト濃度Ｙｈの方が最低濃度Ｄｍｉｎよりも低い場合には、あらかじめ設定されている基準濃度Ｙ０を中心として、ハイライト濃度Ｙｈが最低濃度Ｄｍｉｎ内に収まるようにするための第１の圧縮テーブルＴ１の傾きを求める係数Ｐｈを算出する。一方、圧縮テーブル生成部２３は、シャドウ濃度Ｙｓと最高濃度Ｄｍａｘとを比較して、シャドウ濃度Ｙｓの方が最高濃度Ｄｍａｘよりも高い場合には、あらかじめ設定されている基準濃度Ｙ０を中心として、シャドウ濃度Ｙｓが最高濃度Ｄｍａｘ内に収まるようにするための第１の圧縮テーブルＴ１の傾きを求める係数Ｐｓを算出する。具体的には、下記の式（２）および（３）に示すように係数Ｐｈ，Ｐｓを算出する。
【００２４】
Ｐｈ＝（Ｄｍｉｎ−Ｙ０）／（Ｙｈ−Ｙ０）    （２）
Ｐｓ＝（Ｄｍａｘ−Ｙ０）／（Ｙｓ−Ｙ０）    （３）
ここで、基準濃度Ｙ０の値としては、例えば画像Ｓ０に含まれる被写体が人物である場合、肌色と略同一の濃度である０．５０〜０．７０の間の値（画像Ｓ０のビット数に応じたレンジに対する割合として）、好ましくは０．６に設定される。
【００２５】
なお、ハイライト濃度Ｙｈが最低濃度Ｄｍｉｎ内に収まる場合には係数Ｐｈは算出されず、シャドウ濃度Ｙｓが最高濃度Ｄｍａｘ内に収まる場合には係数Ｐｓは算出されない。
【００２６】
圧縮テーブル生成部２３は、係数Ｐｈ，Ｐｓに基づいて第１の圧縮テーブルＴ１を生成する。図４は第１の圧縮テーブルの例を示す図である。図４に示すように第１の圧縮テーブルＴ１において、Ｙ０は上述した基準濃度であり、直線部分の傾きはハイライト側（すなわち基準濃度Ｙ０よりも左側）ではＰｈ−１、シャドウ側（すなわち基準濃度Ｙ０よりも右側）ではＰｓ−１となっている。
【００２７】
なお、圧縮テーブル生成部２３において、係数Ｐｓが算出されなかった場合は図５に示すようにハイライト部のみを圧縮する第１の圧縮テーブルＴ１が生成される。また、係数Ｐｈが算出されなかった場合には図６に示すようにシャドウ部のみを圧縮する第１の圧縮テーブルＴ１が生成される。本実施形態においては、図４に示すようにシャドウ部およびハイライト部の双方を圧縮する第１の圧縮テーブルＴ１が生成されたものとする。
【００２８】
ここで、第１の圧縮テーブルＴ１において、傾きが変化する部分（すなわち基準濃度Ｙ０の点）が不連続であると、処理済み画像にアーチファクトが生じる場合があるため、傾きが連続するような関数を設定することにより、アーチファクトの発生を防止することができる。
【００２９】
次いで、圧縮テーブル生成部２３は、第２の圧縮テーブルＴ２を生成するに際し、画像Ｓ２に人物の顔が含まれるか否かを判定する。具体的には、画像Ｓ２に肌色の領域が含まれるか否かを判定することにより顔が含まれるか否かを判定する。また、顔が含まれると判定された場合には、画像Ｓ２の全領域に対する顔領域の割合を算出する。そして、画像Ｓ２に顔が含まれないと判定された場合には、さらに第１の圧縮テーブルＴ１による圧縮率の不足分を補うべくハイライト側のダイナミックレンジを圧縮するために、図７に示す第２の圧縮テーブルＴ２を生成する。なお、画像Ｓ２に顔が含まれると判定された場合には、さらに、画像Ｓ２の全領域に対する顔領域の割合が所定のしきい値Ｔｈ１を超えるか否かを判定し、この判定が否定されると、画像Ｓ２の全領域に対する顔領域の割合が大きいほど、ハイライト側の階調を重視してダイナミックレンジ圧縮率が小さくなるように、すなわちダイナミックレンジの補正量が小さくなるように第２の圧縮テーブルＴ２を生成する。具体的には、図７に示す波線および一点鎖線に示すように第２の圧縮テーブルＴ２を生成する。なお、一点鎖線で示す第２の圧縮テーブルＴ２の方が波線で示す第２の圧縮テーブルＴ２よりも圧縮率が小さい。
【００３０】
一方、画像Ｓ２の全領域に対する顔領域の割合が所定のしきい値Ｔｈ１を超えると判定された場合には、圧縮テーブル生成部２３は第２の圧縮テーブルＴ２を生成しない。
【００３１】
第１の圧縮処理部２４は、以下のようにして画像データＳ２のダイナミックレンジを圧縮する。第１の圧縮処理部２４は、まず上述した式（１）により画像Ｓ２の各画素の濃度Ｙを算出する。そして、画像Ｓ２に対して所定サイズのローパスフィルタによるフィルタリング処理を施して、ボケ濃度Ｙ′からなるボケ画像Ｓ２′を得る。ここで、ローパスフィルタのサイズが小さ過ぎると鮮鋭度が不自然に強調されたり、エッジ部分のオーバーシュートが目立つようになってしまう。一方、顔等の主要な被写体が小さいときにボケマスクの効果があまり現れなかったり、演算量が多くなって装置の規模が大きくなってしまうという欠点が生じる。このため、本実施形態においてはこのようなことが生じないようにローパスフィルタのサイズを設定する。
【００３２】
次いで、第１の圧縮処理部２４は、画像データＳ２に対して圧縮テーブル生成部２３が生成した第１の圧縮テーブルＴ１によりダイナミックレンジ圧縮処理を施す。具体的には、下記の式（４）〜（６）に示すように、各画素のボケ濃度Ｙ′を第１の圧縮テーブルＴ１により処理した値であるＬｕｔＤＲ１（Ｙ′）を第１の補正量として算出し、画像Ｓ２の各画素のＲＧＢ各色データＲ０，Ｇ０，Ｂ０に第１の補正量ＬｕｔＤＲ１（Ｙ′）を加算することにより、処理済みのＲＧＢ各色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１を得る。●
Ｒ１＝Ｒ０＋ＬｕｔＤＲ１（Ｙ′）      （４）
Ｇ１＝Ｇ０＋ＬｕｔＤＲ１（Ｙ′）      （５）
Ｂ１＝Ｂ０＋ＬｕｔＤＲ１（Ｙ′）      （６）
そして第１の圧縮処理部２４は、処理済みのＲＧＢ各色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１からなる中間処理済み画像データＳ３を第２の圧縮処理部２５に出力する。
【００３３】
これにより、図２に示すように、基準濃度Ｙ０を中心として画像Ｓ２のハイライト側の濃度が高められ、シャドウ側の濃度が低められることにより、画像Ｓ２のダイナミックレンジが圧縮される。
【００３４】
第２の圧縮処理部２５は、第２の圧縮テーブルＴ２が生成された場合に、以下のようにして中間処理済み画像データＳ３のダイナミックレンジを圧縮する。第２の圧縮処理部２５は、上述した式（１）により中間処理済み画像Ｓ３の各画素の濃度Ｙを算出する。そして、圧縮テーブル生成部２３が生成した第２の圧縮テーブルＴ２により中間処理済み画像Ｓ３にダイナミックレンジ圧縮処理を施す。具体的には、下記の式（７）〜（９）に示すように、中間処理済み画像Ｓ３の各画素の濃度Ｙを第２の圧縮テーブルＴ２により処理した値であるＬｕｔＤＲ２（Ｙ）を第２の補正量として算出し、中間処理済み画像Ｓ３の各画素のＲＧＢ各色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に第２の補正量ＬｕｔＤＲ２（Ｙ）を加算することにより、処理済みのＲＧＢ各色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を得る。●
Ｒ２＝Ｒ１＋ＬｕｔＤＲ２（Ｙ）      （７）
Ｇ２＝Ｇ１＋ＬｕｔＤＲ２（Ｙ）      （８）
Ｂ２＝Ｂ１＋ＬｕｔＤＲ２（Ｙ）      （９）
そして第２の圧縮処理部２５は、処理済みのＲＧＢ各色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２からなる処理済み画像データＳ４を画像出力部３に出力する。
【００３５】
これにより、図２に示すように、中間処理済み画像Ｓ３のハイライト側の濃度が高められることにより、中間処理済み画像Ｓ３のダイナミックレンジが圧縮される。
【００３６】
画像出力部３は、処理済み画像データＳ４のビット数を８ビットに変換してプリント出力して処理済み画像のプリントＰを得る。
【００３７】
次いで、本実施形態の動作について説明する。図８は本実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。まず、画像入力部１が画像データＳ０の入力を受け付ける（ステップＳ１）。次いで、ビット変換部２１が画像データＳ０のビット数を変換して画像データＳ１を得（ステップＳ２）、ＡＥ処理部２２が画像データＳ１をＡＥ処理して画像データＳ２を得る（ステップＳ３）。そして、圧縮テーブル生成部２３が第１の圧縮テーブルＴ１を生成する（ステップＳ４）。
【００３８】
そして、圧縮テーブル生成部２３は、画像Ｓ２に顔が含まれるか否かを判定し（ステップＳ５）、ステップＳ５が肯定されるとさらに画像Ｓ２に対する顔領域の割合がしきい値Ｔｈ１を超えるか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ５およびステップＳ６が否定されると、圧縮テーブル生成部２３は第２の圧縮テーブルＴ２を生成する（ステップＳ７）。
【００３９】
次いで、第１の圧縮処理部２４が画像Ｓ２の濃度Ｙのボケ濃度Ｙ′からなるボケ画像Ｓ２′を生成し（ステップＳ８）、第１の圧縮テーブルＴ１を参照してボケ濃度Ｙ′からダイナミックレンジの補正量（第１の補正量）を算出し、この第１の補正量により画像Ｓ２のダイナミックレンジを圧縮して中間処理済み画像データＳ３を得る（第１のダイナミックレンジ圧縮処理、ステップＳ９）。
【００４０】
続いて、第２の圧縮処理部２５が、第２の圧縮テーブルＴ２を参照してダイナミックレンジの補正量（第２の補正量）を算出し、この第２の補正量により中間処理済み画像Ｓ３のダイナミックレンジを圧縮して処理済み画像データＳ４を得る（第２のダイナミックレンジ圧縮処理、ステップＳ１０）。そして、画像出力部３が処理済み画像データＳ４をプリント出力し（ステップＳ１１）、処理を終了する。
【００４１】
一方、ステップＳ６が肯定された場合、圧縮テーブル生成部２３は第２の圧縮テーブルＴ２を生成しないため、第１の圧縮処理部２４は画像Ｓ２の濃度Ｙのボケ濃度Ｙ′からなるボケ画像Ｓ２′を生成し（ステップＳ１２）、第１の圧縮テーブルＴ１を参照してボケ濃度Ｙ′からダイナミックレンジの補正量を算出し、この補正量により画像Ｓ２のダイナミックレンジを圧縮して中間処理済み画像データＳ３を得る（第１のダイナミックレンジ圧縮処理、ステップＳ１３）。そして、第１の圧縮処理部２４は中間処理済み画像データＳ３を処理済み画像データＳ４として画像出力部３に出力し、画像出力部３が処理済み画像データＳ４をプリント出力し（ステップＳ１１）、処理を終了する。
【００４２】
このように、本実施形態においては、第１の圧縮テーブルＴ１および第１の圧縮テーブルＴ１を用いてダイナミックレンジを圧縮した際の圧縮率の不足分を補うための第２の圧縮テーブルＴ２を生成し、まず、画像Ｓ２のボケ画像Ｓ２′を生成し、ボケ画像Ｓ２′および第１の圧縮テーブルＴ１により画像Ｓ２のダイナミックレンジを圧縮して中間処理済み画像Ｓ３を得るようにしたものである。ここで、第１のダイナミックレンジ圧縮処理においてはボケ画像Ｓ２′からダイナミックレンジの第１の補正量を算出してはいるものの、第１および第２の圧縮テーブルＴ１，Ｔ２をあわせてダイナミックレンジを圧縮した場合よりもダイナミックレンジの補正量は小さいため、画像Ｓ２中の細かなテクスチャのつぶれを防止しつつ、エッジ部付近にアーチファクトが発生することを防止できる。しかしながら、ダイナミックレンジの補正量が小さいため、所望とするようにダイナミックレンジが圧縮された画像を得ることができない。
【００４３】
このため、本実施形態においては、中間処理済み画像Ｓ３および第２の圧縮テーブルＴ２によりダイナミックレンジを圧縮するための第２の補正量を算出して第２のダイナミックレンジ圧縮処理を行って処理済み画像Ｓ４を得るようにしたものである。これにより、比較的少ない演算量により、画像Ｓ２中の細かなテクスチャのつぶれを防止しつつ、エッジ部付近にアーチファクトが発生することを防止できるとともに、所望とするようにダイナミックレンジが圧縮された高画質の処理済み画像Ｓ４を得ることができる。
【００４４】
また、ポートレートのように画像Ｓ０に顔が大きな割合で含まれている場合には、第２のダイナミックレンジ圧縮処理を行わなくても、所望とするようにダイナミックレンジが圧縮された画像を得ることができる。このため、第２の圧縮テーブルＴ２を生成するか否かを判定し、判定が肯定された場合にのみ第２の圧縮テーブルＴ２を生成するようにし、第２の圧縮テーブルＴ２が生成されなかった場合には、第１のダイナミックレンジ圧縮処理により得られた中間処理済み画像Ｓ３を処理済み画像Ｓ４として出力することにより、演算量をさらに低減することができる。
【００４５】
なお、上記実施形態においては、画像Ｓ２に対する顔領域の割合がしきい値Ｔｈ１を超えるか否かを判定し、この判定が肯定された場合に第２の圧縮テーブルＴ２を生成しないで、第１の圧縮テーブルＴ１を用いた第１のダイナミックレンジ圧縮処理のみを行っているが、このような判定を行うことなく、常に第２の圧縮テーブルＴ２を生成して第１および第２の双方のダイナミックレンジ圧縮処理を常に行うようにしてもよい。
【００４６】
また、上記実施形態においては、圧縮テーブル生成部２３は第１および第２の圧縮テーブルＴ１，Ｔ２をそれぞれ別個に生成しているが、まず、図９（ａ）に示すように、上記第１の圧縮テーブルＴ１を生成した場合と同様にして１つの圧縮テーブルＴ０を一旦生成し、圧縮テーブルＴ０によるダイナミックレンジの圧縮率が所定のしきい値を超える場合に、圧縮テーブルＴ０を分離して第１および第２の圧縮テーブルＴ１，Ｔ２を得るようにしてもよい。例えば、図９（ａ）に示すように最低濃度における補正量がしきい値Ｔｈ２を超える場合には、図９（ｂ），（ｃ）に示すように圧縮テーブルＴ０を分離して第１および第２の圧縮テーブルＴ１，Ｔ２を生成すればよい。
【００４７】
これにより、圧縮テーブルＴ０のみを用いてダイナミックレンジを圧縮する場合と比較して、エッジ部付近のアーチファクトの発生を防止することができる。
【００４８】
なお、ダイナミックレンジの圧縮率が所定のしきい値を超えるか否かの判断としては、圧縮テーブルＴ０の傾きの大きさ、圧縮テーブルＴ０の微分値等を用いることができる。
【００４９】
また、上記実施形態において、図１０に示すようなハイライト側を圧縮するとともに、濃度が中間となる部分の階調を確保するような固定の圧縮テーブルＴ３により、処理済み画像データＳ４のダイナミックレンジをさらに圧縮する場合がある。このように、処理済み画像データＳ４のダイナミックレンジをさらに圧縮する場合には、圧縮テーブルＴ３によるハイライト側の補正量をキャンセルするような補正量を上限とする第２の圧縮テーブルＴ２を生成することが好ましい。
【００５０】
このように固定の圧縮テーブルＴ３を用いて処理済み画像データＳ４のダイナミックレンジをさらに圧縮する場合、画像Ｓ２の全領域に対する顔領域の割合が所定のしきい値Ｔｈ１を超えると判定された場合に、図１１の実線に示すように、圧縮テーブルＴ３によるハイライト側の補正量をすべてキャンセルするような補正量となる第２の圧縮テーブルＴ２を生成し、これを用いて中間処理済み画像データＳ３のダイナミックレンジを圧縮すればよい。
【００５１】
また、画像Ｓ２のハイライト側のコントラストが低い場合には、図１１の破線に示すように、圧縮テーブルＴ３によるハイライト側の補正量をキャンセルする上限の補正量よりも補正量を小さくした第２の圧縮テーブルＴ２を生成し、これを用いて中間処理済み画像データＳ３のダイナミックレンジを圧縮すればよい。
【００５２】
また、上記実施形態においては、第２の圧縮テーブルＴ２をハイライト側のダイナミックレンジを圧縮するものとしているが、ハイライト側およびシャドウ側の双方またはシャドウ側のみのダイナミックレンジを圧縮するような第２の圧縮テーブルＴ２を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態による画像処理装置の構成を示す概略ブロック図
【図２】ＡＥ処理およびダイナミックレンジ圧縮処理を説明するための図
【図３】濃度のヒストグラムを示す図
【図４】シャドウ側およびハイライトのダイナミックレンジを圧縮する第１の圧縮テーブルの例を示す
【図５】ハイライト側のダイナミックレンジを圧縮する第１の圧縮テーブルの例を示す図
【図６】シャドウ側のダイナミックレンジを圧縮する第１の圧縮テーブルの例を示す図
【図７】ハイライト側のダイナミックレンジを圧縮する第２の圧縮テーブルの例を示す図
【図８】本実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図９】１つの圧縮テーブルを分離しての第１および第２の圧縮テーブルの生成を説明するための図
【図１０】ハイライト側を圧縮するとともに、濃度が中間となる部分の階調を確保する固定の圧縮テーブルの例を示す図
【図１１】ハイライト側のダイナミックレンジを圧縮する第２の圧縮テーブルの他の例を示す図
【符号の説明】
【００５４】
１    画像入力部
２    画像処理部
３    画像出力部
２１  ビット変換部
２２  ＡＥ処理部
２３  圧縮テーブル生成部
２４  第１の圧縮処理部
２５  第２の圧縮処理部
【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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