(57)【要約】      （修正有）【課題】人物の髪の毛に対して、自動的に好ましい画像処理を行うことができる画像処理装置等を提供する。【解決手段】デジタル画像から、人物の髪の毛が写っている領域である髪エリアを抽出するエリア抽出部と、前記髪エリアの輝度又は明度の分布を算出する明るさ算出部と、前記分布を用いて、前記髪エリアの中から、前記髪エリアにおける輝度又は明度の最頻値又は平均値に対して、所定値以上高い輝度又は明度を有する明部を検出する明部検出部と、前記明部の検出結果に応じて、前記髪エリアに対して画像補正を実施する補正部と、を有する画像処理装置。【選択図】図３
2013058164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル画像から、人物の髪の毛が写っている領域である髪エリアを抽出するエリア抽出部と、
前記髪エリアの輝度又は明度の分布を算出する明るさ算出部と、
前記分布を用いて、前記髪エリアの中から、前記髪エリアにおける輝度又は明度の最頻値又は平均値に対して、所定値以上高い輝度又は明度を有する明部を検出する明部検出部と、
前記明部の検出結果に応じて、前記髪エリアに対して画像補正を実施する補正部と、
を有する画像処理装置。
【請求項２】
前記補正部は、
前記髪エリアのエッジを検出するエッジ検出部と、
前記エッジの形状から、前記髪エリアに対する前記画像補正の基準位置を算出する基準位置算出部と、
前記エッジ上の２つの点を結ぶ曲線であって、前記基準位置が内周側に位置するように延びる弧状の補正基準曲線を算出する基準曲線算出部と、
前記髪エリアの一部に対して、前記補正基準曲線に沿って帯状に、輝度又は明度を上昇させる補正処理を行う明部形成部と、
を有する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記基準曲線算出部は、
前記エッジの形状に沿うエッジ曲線を算出するエッジ曲線算出部と、
前記エッジ曲線を回転させた回転曲線を算出する回転曲線算出部と、
前記回転曲線を、前記人物の目の位置と前記基準位置との間の位置に平行移動させ、前記補正基準曲線を決定する曲線移動部と、
を有する請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記基準位置算出部は、前記エッジにおける最も高い位置を、前記基準位置とすることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記基準位置算出部は、
前記エッジの形状から、髪の分け目に形成される凹部を検出する凹部検出部を有し、
前記凹部を前記基準位置とすることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記基準位置算出部は、
前記髪の毛を照明する光源の位置を検出する光源検出部を有し、
前記エッジ上で前記光源に最も近い位置を、前記基準位置とすることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記明部形成部は、
前記エッジの形状から、頭部の大きさを算出する頭部サイズ算出部を有し、
前記頭部の前記大きさに応じて、前記補正処理を行う広さを変更することを特徴とする請求項２から請求項６までのいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記髪エリアの前記髪の毛が、少なくとも１つの髪型であるか否かを識別する髪型識別部を有し、
前記補正部は、前記髪の毛が前記髪型であると識別された場合に、前記髪エリアに対して前記画像補正を実施することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれかに記載の画像処理装置を搭載するカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及びカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
人物の映像、画像等において、髪の毛に形成される艶が、被写体の見栄えを向上させるとの指摘がある。頭髪部分に艶を形成する手段としては、撮影時において照明等を調整する方法や、撮影後において画像処理を行う方法等が提案されている。撮影後の画像処理によって艶を加える方法は、撮影持に照明等を調整する方法に比べて簡便であるという利点を有する。しかし、より簡便に良好な画像等を提供できるようにしたり、大量の画像を扱えるようにするためには、自動的にこのような処理を行う画像処理装置が求められる。
【０００３】
自動的に頭髪に艶を形成する画像処理装置としては、例えば、頭の先の位置と頭髪と額との境界の位置を判別し、両方の位置等から求めた頭頂部の領域の重心を中心として、照明効果を増大させる画像処理を行うものが提案されている（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６４８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来技術に係る画像処理装置は、どのような状態の髪の毛の画像に対して上述のような補正をおこなうべきか、ということを判断する手段を有しておらず、自動処理という観点では課題を有している。また、画像処理によって形成される艶の形状についても、頭部の輪郭形状などに適合した自然な形状となる処理を実施できる装置が求められていた。
【０００６】
本発明に係る画像処理装置等は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、人物の髪の毛に対して、自動的に好ましい画像処理を行うことができる画像処理装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像処理装置は、
デジタル画像（８０）から、人物の髪の毛が写っている領域である髪エリア（８６）を抽出するエリア抽出部（４６）と、
前記髪エリアの輝度又は明度の分布を算出する明るさ算出部（４８）と、
前記分布を用いて、前記髪エリアの中から、前記髪エリアにおける輝度又は明度の最頻値又は平均値に対して、所定値以上高い輝度又は明度を有する明部（９０）を検出する明部検出部（５０）と、
前記明部の検出結果に応じて、前記髪エリアに対して画像補正を実施する補正部（５４）と、
を有する。
【０００８】
また、例えば、前記補正部は、
前記髪エリアのエッジ（８８）を検出するエッジ検出部（５６）と、
前記エッジの形状から、前記髪エリアに対する前記画像補正の基準位置（９４）を算出する基準位置算出部（６０）と、
前記エッジ上の２つの点（Ａ，Ｂ）を結ぶ曲線であって、前記基準位置が内周側に位置するように延びる弧状の補正基準曲線（９８）を算出する基準曲線算出部（６６）と、
前記髪エリアの一部に対して、前記補正基準曲線に沿って帯状に、輝度又は明度を上昇させる補正処理を行う明部形成部（７４）と、を有しても良い。
【０００９】
また、例えば、前記基準曲線算出部は、
前記エッジの形状に沿うエッジ曲線（９６）を算出するエッジ曲線算出部（６８）と、
前記エッジ曲線を回転させた回転曲線（９７ａ，９７ｂ）を算出する回転曲線算出部（７０）と、
前記回転曲線を、前記人物の目の位置（９９ａ，９９ｂ）と前記基準位置との間の位置に平行移動させ、前記補正基準曲線を決定する曲線移動部（７２）と、を有しても良い。
【００１０】
また、例えば、前記基準位置算出部は、前記エッジにおける最も高い位置を、前記基準位置としても良い。
【００１１】
また、例えば、前記基準位置算出部は、
前記エッジの形状から、髪の分け目に形成される凹部（９２）を検出する凹部検出部（６２）を有しても良く、
前記凹部を前記基準位置としても良い。
【００１２】
また、例えば、前記基準位置算出部は、
前記髪の毛を照明する光源の位置を検出する光源検出部（６４）を有し、
前記エッジ上で前記光源に最も近い位置を、前記基準位置としても良い。
【００１３】
また、例えば、前記明部形成部は、
前記エッジの形状から、頭部の大きさを算出する頭部サイズ算出部（７６）を有し、
前記頭部の前記大きさに応じて、前記補正処理を行う広さを変更しても良い。
【００１４】
また、例えば、前記髪エリアの前記髪の毛が、少なくとも１つの髪型であるか否かを識別する髪型識別部（５２）を有しても良く、
前記補正部は、前記髪の毛が前記髪型であると識別された場合に、前記髪エリアに対して前記画像補正を実施しても良い。
【００１５】
また、例えば、本発明に係るカメラは、上記いずれかに記載の画像処理装置を搭載する。
【００１６】
なお上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置を搭載したカメラの概略ブロック図である。
【図２】図２は、画像処理装置の演算部として機能するＣＰＵのブロック図である。
【図３】図３は、髪の毛に対する画像処理の一例を表すフローチャートの前半部分である。
【図４】図４は、髪の毛に対する画像処理の一例を表すフローチャートの後半部分である。
【図５】図５は、処理対象画像の画像処理前における状態を表す図である。
【図６】図６は、処理対象画像を複数のエリアに分割した状態を表す概念図である。
【図７】図７は、処理対象画像から人物の顔を検出した状態を表す概念図である。
【図８】図８は、処理対象画像から髪エリアを検出した状態を表す概念図である。
【図９】図９は、処理対象画像から頭部エッジを算出した状態を表す概念図である。
【図１０】図１０は、処理対象画像に明部が存在する状態を表す概念図である。
【図１１】図１１は、処理対象画像に輝度又は明度を上昇させる補正処理を施した状態を表す概念図である。
【図１２】図１２は、一連の画像処理後における処理対象画像の状態を表す図である。
【図１３】図１３は、基準位置の決定方法の第１の例を説明した概念図である。
【図１４】図１４は、基準位置の決定方法の第２の例を説明した概念図である。
【図１５】図１５は、回転曲線算出部における処理の一例を説明した概念図である。
【図１６】図１６は、頭部サイズ算出部での処理の一例を説明した概念図である。
【図１７】図１７は、曲線移動部における処理の一例を説明した概念図である。
【図１８】図１８は、一連の画像処理後における処理対象画像の他の一例を表す図である。
【図１９】図１９は、一連の画像処理後における処理対象画像の他の一例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
第１実施形態
図１は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置を搭載するカメラ１０の概略ブロック図である。カメラ１０は、撮影光学系１２、撮像素子１４、画像信号処理回路１６、レンズ駆動制御回路１８、ＣＰＵ４０、ＬＣＤモニタ２２及び各種のスイッチ２４〜３２等を有する。
【００１９】
カメラ１０の撮影光学系１２は、通常複数のレンズ群によって構成されており、撮像素子１４に被写体光を導く。また、撮影光学系１２は、撮影光学系１２の合焦距離を変化させるためのフォーカシングレンズや、像ブレを抑制するための振れ補正レンズを含んでいても良い。フォーカシングレンズや補正レンズの移動は、レンズ駆動制御回路１８によって制御される。レンズ駆動制御回路１８は、ＣＰＵ４０を介して、カメラ１０に備えられる各種センサ（不図示）からの情報を取得し、撮影光学系１２に含まれるレンズ群の移動を制御する。
【００２０】
撮像素子１４は、撮影光学系１２によって導かれた被写体光を光電変換し、画像信号を生成する。撮像素子１４は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子で構成されるが特に限定されない。撮像素子１４は、生成した画像信号を、画像信号処理回路１６へ出力する。画像信号処理回路１６は、画像信号に対して増幅やノイズ除去等の処理を実施する。画像信号処理回路１６によって処理された画像信号は、Ａ／Ｄ変換された後、画像データとしてＣＰＵ４０に送られる。
【００２１】
ＣＰＵ４０は、カメラ１０で行われる電子制御や画像処理に関する各種の演算処理を実施する。例えば、ＣＰＵ４０は、ＬＣＤモニタ２２等に画像を表示させる処理や、不図示のメモリカード等に画像データを保存する処理を行うことができる。また、ＣＰＵ４０は、各種センサ（不図示）、電源ボタン２４、及び各種スイッチ２６〜３２等からの入力信号を処理し、撮影者の意図をカメラ１０の動作に反映する。さらに、ＣＰＵ４０は、撮影後の画像等に対して画像補正を行うことができる。この場合、ＣＰＵ４０は、画像処理を行う画像処理装置の演算部として機能する。ＣＰＵ４０における画像処理については、後ほど詳述する。
【００２２】
ＬＣＤモニタ２２は、ＣＰＵ４０からの制御を受けて、撮影した画像や、メニュー選択画面等を表示する。メニュースイッチ３０やＯＫスイッチ３２は、使用者が撮影条件や画像処理条件を設定できるようにするための入力部である。例えば、メニュースイッチ３０やＯＫスイッチ３２は、十字キー又はボタン等を有しており、使用者の操作に応じて、ＣＰＵ４０に出力する信号を変化させる。ＣＰＵ４０は、メニュースイッチ３０やＯＫスイッチ３２からの信号に応じて、ＬＣＤモニタ２２に表示するメニュー選択画面等を変化させることによって使用者とコミュニケートし、使用者から情報を取得することができる。
【００２３】
電源ボタン２４は、使用者がカメラ１０の主電源をＯＮ及びＯＦＦにするためのボタンである。ＣＰＵ４０は、電源ボタン２４からの信号に応じて、カメラ１０全体の制御を開始及び終了する。半押しスイッチ（Ｓ１）２６は、オートフォーカス動作など、撮影準備動作の開始を制御するためのスイッチである。また、レリーズスイッチ（Ｓ２）２８は、撮像素子１４による画像信号取得動作の開始を制御するためのスイッチである。ＣＰＵ４０は、半押しスイッチ（Ｓ１）２６及びレリーズスイッチ（Ｓ２）２８からの信号に基づき、オートフォーカス動作や画像信号取得動作を実施する。なお、半押しスイッチ（Ｓ１）とレリーズスイッチ（Ｓ２）は、共通のシャッターボタン（不図示）に連動しており、使用者は、シャッターボタンの押し込み量を変化させることで、半押しスイッチ（Ｓ１）及びレリーズスイッチ（Ｓ２）のＯＮ・ＯＦＦを調整できる。
【００２４】
ＣＰＵ４０は、カメラ１０で撮影された画像や、外部からカメラ１０に入力された画像について、各種の画像処理を行うことができる。特に、本実施形態に係るＣＰＵ４０は、画像から人物の髪の毛が写っている部分を検出し、必要に応じて髪の毛が写っている部分に補正を加え、被写体の見栄えを向上させる画像処理を行うことができる。
【００２５】
図２は、画像処理装置の演算部として機能するＣＰＵ４０のブロック図である。図２は、画像処理においてＣＰＵ４０で行われる各演算処理を、各ブロックに対応させて表したものである。本実施形態に係るＣＰＵ４０では、画像処理に関係する全ての演算処理が実施されるが、一部の演算処理がＣＰＵ４０以外で実施される態様であってもかまわない。
【００２６】
ＣＰＵ４０は、髪の毛に対する一連の画像処理において、顔検出部４２、目の位置検出部４４、エリア抽出部４６、明るさ算出部４８、明部検出部５０、髪型識別部５２及び補正部５４として機能する。以下では、ＣＰＵ４０における具体的処理を説明した図３〜図１７を用いて、図２に示す各ブロックの機能及び処理を説明する。
【００２７】
図３及び図４は、髪の毛に対する画像処理の一例を表すフローチャートである。図３はフローチャートの前半部分であり、図４はフローチャートの後半部分である。ＣＰＵ４０における画像処理は、大きく分けて４つの処理群に分類することができる。第１の処理群は、主として、処理対象となるデジタル画像に対して、髪の毛の見栄えを改善するための画像補正（髪エリアに対する明るさ補正処理と明るさ補正のための補正準備処理を含む）を行うべきか否かを判断するために、実施される処理群である。第１の処理群は、フローチャートにおけるステップＳ００２〜ステップＳ００７（図３）までの各処理を含む。
【００２８】
第２の処理群は、主に髪エリアに対する明るさ補正処理の基準位置を決定するための処理群である。第２の処理群は、明るさ補正のための補正準備処理の一部であり、フローチャートにおけるステップＳ００８〜ステップＳ０１０（図３、図４）までの各処理を含む。第３の処理群は、主に髪エリアに対する明るさ補正処理における補正基準曲線を決定するための処理群である。第３の処理群は、第２の処理群と同様に、明るさ補正のための補正準備処理の他の一部であり、フローチャートにおけるステップＳ０１１，Ｓ０１２，Ｓ０１４（図４）の各処理を含む。第４の処理群は、デジタル画像に対して、補正基準曲線に沿って実際に明るさ補正処理を行う処理群である。第４の処理群は、プローチャートにおけるステップＳ０１３，Ｓ０１５の各処理を含む。
【００２９】
（１）第１の処理群
図３に示すステップＳ００１では、図１に示すカメラ１０のＣＰＵ４０が、一連の画像処理を開始する。処理を開始するタイミングは特に限定されないが、カメラ１０で画像を取得した直後に行われても良いし、メニュースイッチ３０やＯＫスイッチ３２等を介して入力された使用者の意志を反映して開始されても良い。また、フローチャートに示す処理は、単独の処理として実施されても良く、他の画像処理と合わせて行われても良い。なお、各ステップに示す処理はＣＰＵ４０において行われ、処理結果は必要に応じて不図示の記憶部に保存される。
【００３０】
図３に示すステップＳ００２では、画像処理のための準備処理が実施される。ステップＳ００２において、ＣＰＵ４０は、処理対象となるデジタル画像を特定する。補正対象となる画像は、図１に示す画像信号処理回路１６から入力された撮影直後の画像であっても良く、不図示の記憶部等に保存されていた画像であって、使用者によって指定されたものであっても良い。本実施形態では、ステップＳ００２において、ＣＰＵ４０が、図５に示す処理対象画像８０を、処理対象として特定した場合を例に、説明を行う。
【００３１】
なお、本実施形態では、説明を解りやすくするために、図６に示すように、処理対象画像８０を２５等分するエリア８２を用いて、顔エリア８４（図７参照）及び髪エリア８６（図８等参照）の検出及び特定の説明を行う。しかし、実際の画像処理における顔エリア８４及び髪エリア８６の特定は、処理対象画像８０に含まれる画素単位又はこれに近似する十分に狭い単位のエリアを用いて、実施されることが好ましい。
【００３２】
図３に示すステップＳ００３では、図２に示す顔検出部４２が、処理対象画像８０の中から、人物の顔が写っている領域である顔エリアを抽出する。顔検出部４２は、例えばテンプレートマッチング法などによって、画像の中から顔エリアを抽出することができるが、人物の顔を抽出する具体的な方法は特に限定されない。
【００３３】
図７は、顔検出部４２が、処理対象画像８０の中から、顔エリア８４を抽出した状態を表しており、顔検出部４２によって特定された顔エリア８４のみを明るく表示している。図７に示すように、顔検出部４２によって人物の顔が抽出された場合は、フローチャート（図３）におけるステップＳ００４の処理へ進む。これとは逆に、人物の顔を抽出できず、処理対象画像から顔エリアを特定できなかった場合は、フローチャート（図４）におけるステップＳ０１６へ進み、処理を終了する。
【００３４】
図３に示すステップＳ００４では、図２に示す目の位置検出部４４が、顔エリア８４の中から、人物の目の位置を検出する。目の位置検出部４４による位置検出方法は特に限定されないが、顔エリアに対してテンプレートマッチングを行う方法や、顔エリアに含まれるエッジの形状及び位置関係から検出する方法が挙げられる。
【００３５】
図３に示すステップＳ００５では、図２に示すエリア抽出部４６が、処理対象画像８０の中から、人物の髪の毛が写っている領域である髪エリアを抽出する。図８は、処理対象画像から髪エリア８６を検出した状態を表しており、エリア抽出部４６によって特定された髪エリア８６のみを明るく表示している。
【００３６】
エリア抽出部４６は、例えば以下のような方法で髪エリア８６を検出することができる。すなわち、エリア抽出部４６は、顔検出部４２によって検出された顔エリア８４（図７参照）の位置情報に基づき、顔エリア８４の外側上方の部分の色に関する情報を取得する。さらに、エリア抽出部４６は、取得された色情報が黒色、茶色、赤茶色、金色、灰色など、人の髪の毛に近い色である場合、顔エリア８４の周辺に広がる同様の色相を有する領域を、髪エリア８６（図８参照）とすることができる。
【００３７】
図３に示すステップＳ００６では、図２に示す補正部５４のエッジ検出部５６が、髪エリア８６における上方及び側方の境界領域付近でエッジ検出を実施し、髪エリア外周エッジを算出する。図９は、処理対象画像８０から髪エリア外周エッジ８８を算出した状態を表している。
【００３８】
エッジ検出部５６は、例えば隣接する画素に対して色相差が大きい画素の繋がりを算出することによって、エッジ検出をすることができる。また、算出された髪エリア外周エッジ８８が、髪エリア８６における上方及び側方の概略形状（頭部の概略形状）を反映するように、エッジ検出部５６は、エッジの検出閾値の調整や、エッジの均し処理（平均化処理）を行っても良い。また、エッジ検出部５６は、エッジ検出を実施する際に、露出をアンダーにするなど、エッジ検出を容易にするための処理を、処理対象画像８０に対して実施しても良い。
【００３９】
また、ステップＳ００５では、補正部５４の明部形成部７４の頭部サイズ算出部７６が、検出した髪エリア８６に係る人物の頭部の大きさを算出する。頭部サイズ算出部７６は、図１６に示すように、髪エリア８６や髪エリア外周エッジ８８の形状から、頭部の幅Ｗ及び頭部の高さＨを算出する。
【００４０】
なお、本実施形態における画像処理において、上方とは、顎から頭頂へ向かう方向を意味し、下方とは頭頂から顎へ向かう方向を意味する。また、幅方向及び側方とは、上下方向とは直交する方向を意味する。画像におけるこれらの方向は、例えば顔の輪郭や目の配置から認識される。
【００４１】
ステップＳ００６で算出された髪エリア外周エッジ８８は、明るさ補正処理を行うべきか否かを判断する際（第１の処理群）だけでなく、明るさ補正処理の基準位置や補正基準曲線を決定する際（第２の処理群及び第３の処理群）にも用いられる。また、ステップＳ００６で算出された頭部の大きさは、実際に明るさ補正処理を行う際（第４の処理群）に用いられる。
【００４２】
図３に示すステップＳ００７では、ＣＰＵ４０は、髪エリアの明るさの分布を算出し、髪エリアに明部が存在するか否かを判断する。まず、ステップＳ００７において、図２に示す明るさ算出部４８は、エリア抽出部４６で抽出された髪エリア８６（図８等参照）における輝度又は明度の分布を算出する。明るさ算出部４８は、例えば髪エリア８６に含まれる各画素のＲＧＢ情報から、髪エリア８６に含まれる各画素の輝度や明度を算出することによって、髪エリア８６における明るさの分布を抽出することができる。
【００４３】
次に、ステップＳ００７では、図２に示す明部検出部５０が、エリア抽出部４６によって抽出された髪エリアの中から、髪エリアにおける輝度又は明度の最頻値又は平均値に対して、所定値以上高い輝度又は明度を有する明部を検出する。例えば明るさ算出部４８によって算出された分布が、輝度の分布である場合、明部検出部５０は、まず髪エリアの輝度の平均値を算出する。さらに、明部検出部５０は、算出された輝度の平均値に対して所定値以上高い輝度を有しており、髪エリアに対して所定の割合以上の広がりを有する領域が、髪エリアの中に存在するか否かを、輝度の分布情報から検出する。明部検出部５０は、このような領域を検出した場合、その領域を髪エリアにおける明部とすることができる。
【００４４】
図１０は、明部検出部５０が処理対象画像１１１から明部９０を検出した状態を表したものである。処理対象画像１１１は、ステップＳ００２〜ステップＳ００６の説明において用いた処理対象画像８０（図５〜図９）とは異なる画像である。図１０に示すように、処理対象画像１１１の髪エリア８６ａ（髪エリア８６と同様に検出）には、撮影時に照明等を反射することによって発生する帯状の艶が形成されており、明部検出部５０は、この艶の部分を明部９０であると認識する。ステップＳ００７の処理において明部９０が検出された場合は、ステップＳ０１６（図４）へ進み、髪エリア８６ａに対して明るさ補正処理を行うことなく、画像処理を終了する。
【００４５】
また、これとは反対に、ステップＳ００７の処理において明部が検出されなかった場合は（図９の処理対象画像８０を参照）、ステップＳ００８（図３）の処理へ進む。すなわち、本実施形態に係る画像処理装置は、明部検出部５０によって髪エリア８６から明部が検出されなかった場合に（図９参照）、髪エリア８６の一部に対して、明るさを上昇させる補正処理を行い、画像における髪の毛の見栄えを改善する。
【００４６】
しかし、本実施形態に係る画像処理装置は、図１０に示すように、明部検出部５０によって髪エリア８６ａから明部９０が検出された場合は、髪エリア８６ａに対しては明るさ補正処理を行わない。このように、処理対象画像の髪の毛の見栄えが元々良いと認められる場合（処理対象画像１１１（図１０））には補正を行わず、好ましい見栄えでないと認められる場合（処理対象画像８０（図９））にのみ補正を行うことにより、本実施形態に係る画像処理装置は、より適切な画像処理を、自動的に行うことができる。
【００４７】
なお、明るさ算出部４８によって算出された分布が、明度の分布である場合、明部検出部５０は、輝度の代わりに明度の情報を用いて、明部を検出する。また、明部検出部５０は、髪エリアにおける輝度又は明度の平均値ではなく、最頻値を基準に、上述のような検出を行ってもよい。また明部を検出する際に用いる所定値は、絶対値であってもよく、平均値又は最頻値に対する比率であっても良い。また、明るさ算出部４８及び明部検出部５０は、検出精度を高めるため、又は計算量を低減するために、ステップＳ００６において算出された髪エリア外周エッジ８８の外側の領域は、検出対象から除外しても良い。
【００４８】
（２）第２の処理群
フローチャートにおけるステップＳ００８〜ステップＳ０１０では、補正部５４の基準位置算出部６０が、明るさ補正処理の基準位置を決定する。ここで基準位置とは、明るさ補正処理の基準となる位置である。明るさ補正処理のための補正基準曲線（後述）は、基準位置を中心とする円の円弧、基準位置を焦点とする楕円の楕円弧、若しくはこれらに類似する曲線とすることが好ましい。
【００４９】
図３に示すステップＳ００８では、図２に示す基準位置算出部６０の凹部検出部６２が、髪エリア外周エッジの形状から、髪の分け目に形成される凹部の位置を検出する。図１３は、ステップＳ００２〜ステップＳ００６の説明において用いた処理対象画像８０（図５〜図９）とは異なる処理対象画像８１から、凹部９２を検出した状態を表している。凹部検出部６２は、髪エリア外周エッジ８９（髪エリア外周エッジ８８と同様の方法で算出）の曲率の変化状態等を、上下方向や頭部の大きさと併せて考慮し、凹部９２の有無を調査する。凹部検出部６２は、例えば、髪エリア外周エッジ８９の最上部付近に、頭部の大きさ等から決められる一定範囲の大きさで、下方に向かって凹んでいる部分を検出した場合、その部分を凹部９２であると認定する。
【００５０】
ステップＳ００８において、凹部検出部６２が凹部９２を検出した場合、ＣＰＵ４０は、ステップＳ０１０（図４）の処理へ進み、ステップＳ０１０では、図２の基準位置算出部６０が、凹部９２を基準位置とする。ステップＳ００８において、例えば髪エリア外周エッジ８８が図９に示すような形状であり、凹部検出部６２が凹部を検出できなかった場合、ステップＳ００９の処理へ進む。
【００５１】
ステップＳ００９では、図２に示す基準位置算出部６０が、髪エリア外周エッジにおける最も高い（最も上方の）位置である頂部を検出する。図１４は、処理対象画像８０から、髪エリア外周エッジ８８の頂部９４を検出した状態を表している。基準位置算出部６０は、例えば、顔の輪郭や目の配置から、当該処理における上下方向を決定した後、髪エリア外周エッジ８８において最も上方に位置する点を、頂部９４とすることができる。ステップＳ００９で頂部９４を検出した場合、次の処理であるステップＳ０１０において、基準位置算出部６０は、頂部９４を基準位置とする。
【００５２】
（３）第３の処理群
フローチャートにおけるステップＳ０１１、ステップＳ０１２及びステップＳ０１４では、補正部５４の基準曲線算出部６６が、明るさ補正処理の補正基準曲線を決定する。後述する明るさ補正処理（第４の処理群）では、補正基準曲線に沿って帯状に補正が実施される。補正基準曲線は、髪エリア外周エッジ上の２つの点を結ぶ曲線であって、ステップＳ０１０で決定された基準位置が内周側に位置するように伸びる弧状の曲線である。補正基準曲線は、例えば以下のような処理によって算出される。
【００５３】
ステップＳ０１１では、図２のエッジ曲線算出部６８が、エッジ検出部５６で検出された髪エリア外周エッジから、エッジ曲線を算出する。図１５は、ステップＳ０１１及びステップＳ０１２で行われる処理を説明した概念図である。図１５に示す例では、エッジ曲線算出部６８は、髪エリア外周エッジ８８のうち、基準位置（頂部９４）を含む一部（全部であっても良い。）の範囲についての形状を解析し、髪エリア外周エッジ８８に沿うエッジ曲線９６を算出する。従って、エッジ曲線９６は、髪エリア外周エッジ８８の一部と同様の形状を有している。
【００５４】
ステップＳ０１２では、図２の回転曲線算出部７０が、エッジ曲線９６を回転させた回転曲線を算出する。図１５に示すように、本実施形態に係る回転曲線算出部７０は、エッジ曲線９６を、基準位置（頂部９４）を中心に所定の角度（本実施形態では角度θ１）回転させた回転曲線９７ｂを算出する。回転曲線を算出する際の角度は、髪エリア外周エッジ８８の形状や光源の方向等を考慮して、任意の値とすることができる。例えば、回転曲線算出部７０は、エッジ曲線９６を反転させた回転曲線９７ａを算出する場合には、回転角度を１８０°（角度θ２）とする。
【００５５】
ステップＳ０１３では、図２の明部形成部７４が、ステップＳ００６で算出された頭部の大きさに応じて、明るさ補正処理を行う広さ（上下方向の幅等）を決定する。ステップＳ０１５で行われる明るさ補正処理が実施される領域は、補正基準曲線に沿って、その上下方向にある程度の幅を有する（図１１参照）。明部形成部７４は、明るさ補正処理の前に、補正処理を行う上下方向の幅等を決定しておく。ステップＳ０１３の処理は、明るさ補正処理（ステップＳ０１５）の直前に行われても良く、第４の処理群に含まれると考えても良い。
【００５６】
ステップＳ０１４では、図２の曲線移動部７２が、ステップＳ０１２で算出された回転曲線を平行移動させ、補正基準曲線を決定する。図１７は、曲線移動部７２によって決定された補正基準曲線９８を表している。図１７に示す例では、曲線移動部７２は、ステップＳ０１２で算出された回転曲線９７ｂ（図１５参照）を、目の位置９９ａ，９９ｂと基準位置（頂部９４）との間の位置に平行移動させる。次に、曲線移動部７２は、平行移動された曲線のうち、髪エリア外周エッジ８８との交点Ａ及び交点Ｂの間に挟まれた部分を、補正基準曲線９８とする。このように算出された補正基準曲線９８は、髪エリア外周エッジ８８の２つの点（交点Ａ，Ｂ）を結び、基準位置（頂部９４）が内周側に位置するように伸びる弧状の形状を有する。
【００５７】
補正基準曲線９８の位置は、髪エリア外周エッジ８８の形状や人物への光の当たり方などを考慮して、基準位置（頂部９４）から目の位置９９ａ，９９ｂまでの間の任意の位置に決定される。例えば、図１７に示す基準位置（頂部９４）から補正基準曲線９８までの距離（Ｌ１）と、補正基準曲線９８から目の位置９９ａ，９９ｂまでの距離（Ｌ２）との比は、補正による違和感を抑制する観点から、１対２（Ｌ１／Ｌ２＝１／２）とすることができるが、特に限定されない。
【００５８】
（４）第４の処理群
ステップＳ０１５では、図２の明部形成部７４が、髪エリアの一部に対して、実際に明るさ補正処理を行う。図１１は、明部形成部７４が明るさ補正処理を実施した直後の状態を表す概念図である。明部形成部７４は、髪エリア８６に対して、ステップＳ０１４で決定された補正基準曲線９８（図１７）に沿って帯状に、画素の輝度又は明度を上昇させる補正処理を行う。また、補正処理を行う上下方向の幅は、ステップＳ０１３で算出された値を用いる。輝度又は明度を上昇させる具体的方法としては、例えば白色の画素を分散配置してぼかしを加える方法や、各画素の色相及び彩度を維持しつつ輝度又は明度を上昇させる方法が挙げられるが、特に限定されない。
【００５９】
明部形成部７４は、必要に応じて髪エリア８６に対してグラデーションやぼかしを加えることによって、補正による違和感を抑制することができる（図１１参照）。このような一連の画像処理によって、図５に示す補正前の処理対象画像８０から、図１２に示す補正後の処理対象画像８０ａが得られる。ステップＳ０１６では、ＣＰＵ４０は、必要に応じて補正後の処理対象画像８０ａを記憶部に記憶させた後、画像処理を終了する。
【００６０】
上述のように、本実施形態に係る画像処理装置は、図３及び図４のフローチャートで説明されるような画像処理を行うことにより、人物の髪の毛に対して、自動的に好ましい画像処理を行うことができる。特に、本実施形態に係る画像処理装置は、図２に示す明部検出部５０を有しており、明部検出部５０は、髪エリア８６に明部が存在するか否かを判断する。
【００６１】
そして、補正部５４は、図９に示すように、明部検出部５０によって髪エリア８６から明部が検出されなかった場合に、髪エリアの一部に対して、明るさを上昇させる補正処理を行い、画像における髪の毛の見栄えを改善する。しかし、補正部５４は、図１０に示すように、明部検出部５０によって髪エリア８６から明部９０が検出された場合は、髪エリアに対して上述のような補正処理を行わない。このように、補正部５４は、画像における髪の毛の見栄えが元々良い場合には補正を行わず、好ましい見栄えでないと認められる場合にのみ補正を行うことにより、より適切な画像処理を、自動的に行うことができる。
【００６２】
また、補正部５４は、図１１等に示すように、頭部の概略形状を髪エリア外周エッジ８８として検出し、髪エリア外周エッジ８８の形状を考慮して補正基準曲線を決定することにより、髪の毛に自然な艶を与える明るさ補正処理を実現することができる。例えば、図１８及び図１９は、図３及び図４のフローチャートに示す画像処理を実施した後における処理対象画像の他の例（処理対象画像１１３，１１５）を表したものである。図１８に示すように、処理対象画像１１３に含まれる人物の頭部の外周形状は比較的急峻であり、明るさ補正処理が実施された領域も、比較的急なカーブを描いている。一方、図９に示すように、処理対象画像１１５に含まれる人物の頭部の外周形状は比較的緩やかであり、明るさ補正処理が実施された領域も、比較的緩やかなカーブを描いている。
【００６３】
照明等を反射して自然に発生する頭部の艶も、顔の向きや頭部の形状によって変化すると考えられるため、頭部の概略形状を考慮した明るさ補正処理は、髪の毛に自然な艶を与えることができる。なお、処理対象画像１１３（図１８）の場合、ステップＳ０１０（図４）において、基準位置算出部６０は、凹部を基準位置とする。
【００６４】
本実施形態に係る画像処理装置は、明部の有無だけでなく、画像中の人物の髪型等も考慮して、明るさ補正処理を実施するか否かを決めることができる。図２の髪型識別部５２は、画像に含まれる人物の髪の毛の形状が、カメラ１０に記憶されている髪型であるか否かを識別することができる。すなわち、カメラ１０（図１）は、髪型の特徴を記憶する記憶部（不図示）を有しており、髪型識別部５２は、記憶部に記憶されている髪型と、画像中の髪の毛の特徴とを比較して、画像に含まれる人物の髪型を識別する。髪型識別部５２が識別に用いる髪型の特徴は、髪エリアの全体的な形状、髪エリアと顔エリアの比率、髪エリアの色相等が挙げられる。
【００６５】
また、本実施形態に係る画像処理装置は、明るさ補正処理の基準位置を、髪の毛を照明する光源の位置又は方向を考慮して決定することができる。図２の光源検出部６４は、処理対象画像の明るさの分布等を解析し、光源と、当該光源によって照明される髪の毛との位置関係を認識する。この場合、基準位置算出部６０は、髪エリア外周エッジ上の位置であって、光源に最も近接する位置を、基準位置とすることができる。処理対象画像から光源の位置が認識できる場合には、このような処理を行うことにより、明るさ補正処理によって発生する違和感を抑制し、髪の毛に自然な艶を与えることができる。
【００６６】
また、本実施形態に係る画像処理装置は、明るさ補正処理の強さを、人物の表情等によって変化させることもできる。例えば、ＣＰＵ４０は人物の顔に含まれるエッジ等を解析することによって、喜怒哀楽などの表情を認識する。さらに、図２の明部形成部７４は、特定の表情が認識された場合に、通常より大幅に輝度や明度を上昇させる補正を行うことができる。また、明部形成部７４は、処理対象画像の明るさや色温度に合わせて、明るさ補正処理の強さや当該補正に伴う色の変化を調整しても良い。
【００６７】
なお、処理対象画像に複数の人物が含まれる場合には、図３及び図４に示す処理を人物ごとに繰り返すことによって、処理対象画像に対して自動適に適切な処理を行うことができる。
【００６８】
本実施形態では、カメラ１０に搭載される画像処理装置を例に説明を行ったが、本発明に係る画像処理装置はこれに限定されず、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯通信端末等に搭載されていても良い。また、画像処理装置の処理対象画像には、静止画だけでなく、動画も含まれる。
【符号の説明】
【００６９】
１０…カメラ
１２…撮影光学系
１４…撮像素子
１６…画像信号処理回路
１８…レンズ駆動制御回路
２２…ＬＣＤモニタ
２４…電源ボタン
２６…半押しスイッチ（Ｓ１）
２８…レリーズスイッチ（Ｓ２）
３０…メニュースイッチ
３２…ＯＫスイッチ
４０…ＣＰＵ
４２…顔検出部
４４…目の位置検出部
４６…エリア抽出部
４８…明るさ算出部
５０…明部検出部
５２…髪型識別部
５４…補正部
５６…エッジ検出部
６０…基準位置算出部
６２…凹部検出部
６４…光源検出部
６６…基準曲線算出部
６８…エッジ曲線算出部
７０…回転曲線算出部
７２…曲線移動部
７４…明部形成部
７６…頭部サイズ算出部
８０，１１１，１１３，１１５…処理対象画像
８２…エリア
８４…顔エリア
８６…髪エリア
８８…髪エリア外周エッジ
９０…明部
９２…凹部
９４…頂部
９６…エッジ曲線
９７ａ，９７ｂ…回転曲線
９８…補正基準曲線
９９ａ，９９ｂ…目の位置
Ａ，Ｂ…点
【図１】
2013058164.tif 000003
【図２】
2013058164.tif 000004
【図３】
2013058164.tif 000005
【図４】
2013058164.tif 000006
【図５】
2013058164.tif 000007
【図６】
2013058164.tif 000008
【図７】
2013058164.tif 000009
【図８】
2013058164.tif 000010
【図９】
2013058164.tif 000011
【図１０】
2013058164.tif 000012
【図１１】
2013058164.tif 000013
【図１２】
2013058164.tif 000014
【図１３】
2013058164.tif 000015
【図１４】
2013058164.tif 000016
【図１５】
2013058164.tif 000017
【図１６】
2013058164.tif 000018
【図１７】
2013058164.tif 000019
【図１８】
2013058164.tif 000020
【図１９】
2013058164.tif 000021