(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号が入力され、入力された画像信号に基づいて該画像信号により表される画像の各画素ごとの明度を求めて該画像の明度の分布を表す明度ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、
入力された画像信号に基づいて作成された明度ヒストグラムを明部領域、中間領域、および暗部領域の３領域に分けたときの明部領域および暗部領域それぞれの各平均的な明度値と、全画素数に対する明部領域および暗部領域の各画素数割合とを求め、明部領域および暗部領域それぞれについて、平均的な明度値と明度スケールの中央値との間の差分と、画素数割合とを変数とした各所定の評価関数を満足するように、明部領域および暗部領域に属する画素の明度を補正する階調補正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】
前記階調補正手段が、前記ヒストグラム作成手段により作成された明度ヒストグラムについて前記各所定の評価関数を満足するか否かを明部領域および暗部領域それぞれについて判定し、不満足の領域について所定の増分だけ明度を補正して前記ヒストグラム作成手段に明度補正後の明度の分布を表す明度ヒストグラムを作成させる過程を繰り返すことにより、前記各所定の評価関数を満足するように明度を補正するもの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】
画像信号が入力され、入力された画像信号に基づいて該画像信号により表される画像の各画素ごとの明度を求めて該画像の明度の分布を表す明度ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、
入力された画像信号に基づいて作成された明度ヒストグラムを明部領域、中間領域、および暗部領域の３領域に分けたときの明部領域および暗部領域それぞれの各平均的な明度値と、全画素数に対する明部領域および暗部領域の各画素数割合とを求め、明部領域および暗部領域それぞれについて、平均的な明度値と明度スケールの中央値との間の差分と、画素数割合とを変数とした各所定の評価関数を満足するように、明部領域および暗部領域に属する画素の明度を補正する階調補正手段と、
前記階調補正手段により補正された階調の画像を表す画像信号に基づいて画像を形成する画像形成手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光不良の画像を補正して適正な階調の画像信号を得る画像処理装置、および露光不良の画像を補正して適正な階調の画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子を用いたＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｔｉｌｌ  Ｃａｍｅｒａ）においては、撮像素子のダイナミック・レンジの狭さゆえに、最適露光の撮像画像を得ることは難しい。その結果、撮影画像が実際の被写体とは異なり、暗め、あるいは明るめに再現されることがある。
【０００３】
特開平８−３２８２７号公報には、入力された画像信号の明度の分布を表す明度ヒストグラムを作成し、全画素数に対する明部の画素数および暗部の画素数の割合が、予め設定された割合に保たれるように明部閾値および暗部閾値を設定し、これらの閾値が階調補正後の最小明度および最大明度となるように画像信号を線型変換して階調補正するとともに階調補正に見合った彩度補正を行う階調補正装置が開示されている。
【０００４】
また、特開平９−３７１４５号公報には、撮像素子から入力された画像信号の輝度ヒストグラムを作成し、各輝度範囲の度数に応じて各輝度範囲の入出力特性の傾きを２-1、２0、２1から選択して階調補正する自動露光調節装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の特開平８−３２８２７号公報に開示された方法では、全階調を線型変換するため、入出力特性を明部または暗部ごとに別々に変化させて補正することができないという問題がある。また、特開平９−３７１４５号公報に開示された方法では、階調の入出力特性が入力画像の輝度ヒストグラムにより大きく左右され、特異な輝度ヒストグラムを持つ画像に対しては、不適切な階調再現となるという問題がある。
【０００６】
現在市場に出回っているＤＳＣには、撮影時に自動的に露光が決定される自動露光装置（ＡＥ）が実装されている。ＤＳＣのＡＥとしては様々な方式のものがあるが、いずれの方式も機能的には完全なものではない。また、ＤＳＣに実装されるＣＣＤのダイナミック・レンジの広さには限度があり、ダイナミック・レンジを大きく上回る輝度分布を持つ被写体を撮影すると、低輝度側もしくは高輝度側の階調どちらか、または双方を犠牲にすることになりＡＥの動作不良を起こす可能性が高くなる。
【０００７】
図１７は、露光が適正でないＤＳＣ画像とその画像信号から得られた明度ヒストグラムの例を示す図である。
【０００８】
図１７（ａ）は、露光が適正でないＤＳＣによる、全体に暗過ぎる画像、すなわち低輝度・低コントラストの画像、およびその画像の各画素ごとの明度の分布を表す明度ヒストグラムであり、図１７（ｂ）は、体的に明る過ぎる画像、すなわち高輝度・低コントラストの画像、およびその明度ヒストグラムであり、また図１７（ｃ）は、コントラストが高過ぎる画像、およびその明度ヒストグラムの例である。
【０００９】
撮影時にＤＳＣのＡＥによる露光が不適正化であった場合は、図１７に示すように、明度ヒストグラムの画素分布が暗部領域あるいは明部領域に極在化してしまい、このような状態の画像信号のまま画像形成装置から出力しても、適正な階調の画像を得ることはできない。撮影時の条件によりＡＥ機構が適正に作動しないような場合は撮影者がシャッタを切る際に露光の適正度を確認するという方法も考えられるが、一般の撮影者にとってそのような操作は煩雑であり非効率的である。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑み、露光の不適正な画像からでも適正な階調の画像信号を得ることのできる画像処理装置、および露光の不適正な画像からでも適正な階調の画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の画像処理装置は、
画像信号が入力され、入力された画像信号に基づいてその画像信号により表される画像の各画素ごとの明度を求めて画像の明度の分布を表す明度ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、
入力された画像信号に基づいて作成されたオリジナルの明度ヒストグラムに比べ正規分布に近づいた明度ヒストグラムが得られるように階調を補正する階調補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
ここで、上記階調補正手段が、作成された明度ヒストグラムを明部領域、中間領域、および暗部領域の３領域に分けたときの明部領域および暗部領域それぞれの各平均的な明度値と、全画素数に対する明部領域および暗部領域の各画素数割合とを求め、明部領域および暗部領域それぞれについて、平均的な明度値と明度スケールの中央値との間の差分と、画素数割合とを変数とした各所定の評価関数を満足するように、明部領域および暗部領域に属する画素の明度を補正するものであることが好ましい。
【００１３】
また、上記階調補正手段が、上記ヒストグラム作成手段により作成された明度ヒストグラムについて上記各所定の評価関数を満足するか否かを明部領域および暗部領域それぞれについて判定し、不満足の領域について所定の増分だけ明度を補正して上記ヒストグラム作成手段に明度補正後の明度の分布を表す明度ヒストグラムを作成させる過程を繰り返すことにより、上記各所定の評価関数を満足するように明度を補正するものであることも好ましい態様である。
【００１４】
また、上記の目的を達成する本発明の画像形成装置は、
画像信号が入力され、入力された画像信号に基づいてその画像信号により表される画像の各画素ごとの明度を求めて画像の明度の分布を表す明度ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、
入力された画像信号に基づいて作成されたオリジナルの明度ヒストグラムに比べ正規分布に近づいた明度ヒストグラムが得られるように階調を補正する階調補正手段と、
上記階調補正手段により補正された階調の画像を表す画像信号に基づいて画像を形成する画像形成手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、適正露光で撮影されたＤＳＣ画像の明度ヒストグラムを示す図である。
【００１７】
ＤＳＣのＡＥにより適正露光で撮影されたＤＳＣ画像では、図１に示すように、画像の各画素ごとの明度の分布を表す明度ヒストグラムは、中央部の明度が高く、中央部から両側の暗部および明部にかけて明度が次第に低下する正規分布に近い形状を有している。そこで、図１７に示したような露光不適正の画像信号からでも適正な階調の画像が得られるようにするためには、ＤＳＣで撮影した後、ＤＳＣで得られた画像信号を適切な画像形成手段により一括して適正な階調に補正して、図１に示すような正規分布に近い明度ヒストグラムを有する画像信号に補正する必要がある。
【００１８】
図２は、本発明の画像処理装置の実施形態を示す概略構成図である。
【００１９】
図２に示すように、この画像処理装置１０は、ＤＳＣの撮像素子などから出力された画像信号１１が入力され、入力された画像信号１１に基づいてその画像信号１１により表される画像の各画素ごとの明度を求めて画像の明度の分布を表す明度ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段１２と、ヒストグラム作成手段１２により作成されたオリジナルの明度ヒストグラムに比べ正規分布に近づいた明度ヒストグラムが得られるように階調を補正する階調補正手段１３とを備えている。この画像処理装置１０により補正された階調の画像を表す補正済みの画像信号１４は、外部の画像形成装置１５に出力され、画像形成装置１５によって適正な階調を持つ画像が形成される。
【００２０】
なお、本実施形態の画像処理装置１０における階調補正手段１３は、ヒストグラム作成手段１２により作成された明度ヒストグラムを明部領域、中間領域、および暗部領域の３領域に分けたときの明部領域および暗部領域それぞれの各平均的な明度値と、全画素数に対する明部領域および暗部領域の各画素数割合とを求め、明部領域および暗部領域それぞれについて、平均的な明度値と明度スケールの中央値との間の差分と、画素数割合とを変数とした各所定の評価関数を満足するように、明部領域および暗部領域に属する画素の明度を補正するように構成されている。
【００２１】
また、本実施形態の画像処理装置１０における階調補正手段１３は、ヒストグラム作成手段１２により作成された明度ヒストグラムについて上記の各所定の評価関数を満足するか否かを明部領域および暗部領域それぞれについて判定し、不満足の領域について所定の増分だけ明度を補正してヒストグラム作成手段１２に明度補正後の明度の分布を表す明度ヒストグラムを作成させる過程を繰り返すことにより、上記各所定の評価関数を満足するように明度を補正するように構成されている。
【００２２】
次に、上記のヒストグラム作成手段１２および階調補正手段１３の動作の詳細についてフローチャートを参照しながら説明する。
【００２３】
図３は、本実施形態のヒストグラム作成手段、および階調補正手段における処理の流れを示すフローチャートの一部である。
【００２４】
図４、図５、図６，および図７は、本実施形態の階調補正手段における処理の流れを示すフローチャートの一部である。
【００２５】
ＤＳＣの撮像素子などから出力された画像信号１１（図２参照）が画像処理装置１０に入力されると、ヒストグラム作成手段１２は、入力された画像信号１１に基づいて、画像信号１１により表される画像の各画素ごとの明度を求め、画像の明度の分布を表す明度ヒストグラムを作成する（ステップＳ１）。
【００２６】
ここでいう明度は、入力された画像信号１１を、各画素ごとに均等色空間で表されるデータＬ*ａ*ｂ*に変換した後、この中から明度Ｌ*を取り出したものであり、明度Ｌ*の値は０から１００までに正規化されている。
【００２７】
図８は、本実施形態における入力画像信号に基づいて作成された階調補正前の明度ヒストグラムの一例を示す図である。
【００２８】
図８に示すように、一般に、ＤＳＣの画像信号に基づいて作成された階調補正前の明度ヒストグラムは、図１に示したような適正露光のＤＳＣ画像に基づいて作成された明度ヒストグラムとは異なり、画素が暗部領域および明部領域に偏在しており、正規分布曲線とはほど遠い形状の明度ヒストグラムを示すことが多い。
【００２９】
ヒストグラム作成手段１２により入力画像から最初に作成した明度ヒストグラムは、オリジナルの明度ヒストグラムとして所定の記憶素子に記憶しておく。
【００３０】
次に、この明度ヒストグラムの明度軸（横軸）を３等分するように、次の計算式により、２つの閾値Ｌ*th#dk，Ｌ*th#hiを設定し、全画素を低明度側からそれぞれ暗部領域、中間領域、および明部領域に３分割する（ステップＳ２）。
【００３１】
【数１】
0003918355.tif 000002
【００３２】
次に、明度ヒストグラムの暗部領域および明部領域に属する画素の平均明度Ｌ*dk，Ｌ*hiおよび面積比Ｆdk，Ｆhiを次の計算式により求める（ステップＳ３，Ｓ４）。面積比Ｆdk，Ｆhiは計算式からも明らかなように、０≦Ｆdk、Ｆhi≦１の値となる。また、明度スケールの中央値（画像形成装置のダイナミックレンジの中央値）をＬ*midとする。本実施形態ではＬ*mid＝５０としている。
【００３３】
【数２】
0003918355.tif 000003
【００３４】
図９は、ステップＳ３，Ｓ４により求められた暗部領域および明部領域の平均明度Ｌ*dk，Ｌ*hiと面積比Ｆdk，Ｆhiを示す図である。
【００３５】
次に、上記のＬ*dkおよびＬ*hiを次の計算式に代入して、暗部領域および明部領域に属する画素の明度分離度ＤdkおよびＤhiを算出する（ステップＳ５）。
【００３６】
【数３】
0003918355.tif 000004
【００３７】
次に、画像信号に対し、階調補正が必要か否かを判別する。
【００３８】
本実施形態では、階調補正手段１３（図２参照）が、明度ヒストグラムを明部領域、中間領域、および暗部領域の３領域に分けたときの明部領域および暗部領域それぞれの平均明度Ｌ*dk，Ｌ*hi（本発明にいう平均的な明度値）と、明部領域および暗部領域の面積比Ｆdk，Ｆhi（本発明にいう全画素数に対する明部領域および暗部領域の各画素数割合）とを求め、明部領域および暗部領域それぞれについて、平均明度Ｌ*dk，Ｌ*hiと明度スケールの中央値Ｌ*midとの間の差分と、面積比Ｆdk，Ｆhiとを変数とした各所定の評価関数を満足するように、明部領域および暗部領域に属する画素の明度を補正するように構成されている。
【００３９】
図１０は、階調補正が必要か否かを判別するための明部領域（ａ）および暗部領域（ｂ）の評価関数および評価関数により判別される判別点を示す図である。
【００４０】
図１０（ａ）には、明度分離度を横軸にとり面積比を縦軸にとったグラフ上に上記の評価関数に基づく暗部判別領域（ハッチングを施した部分）と、評価関数により判別される判別点Ｐdkとが示されている。同様に、図１０（ｂ）には、明度分離度を横軸にとり面積比を縦軸にとったグラフ上に上記の評価関数に基づく明部判別領域（ハッチングを施した部分）と、評価関数により判別される判別点Ｐhiとが示されている。
【００４１】
暗部領域の判別点Ｐdkは、座標（Ｄdk，Ｆdk）として、また明部領域の判別点Ｐhiは、座標（Ｄhi，Ｆhi）として定義される（ステップＳ６）。
【００４２】
評価関数は、明部領域および暗部領域それぞれについて、平均明度Ｌ*dk，Ｌ*hiと明度スケールの中央値Ｌ*midとの間の差分と、画素数割合（面積比Ｆdk，Ｆhi）とを変数とする関数であり、この関数を定義するパラメータは、予め、主観評価実験などにより好ましい階調再現性が得られるように、明度分離度ＤdkおよびＤhiと面積比ＦdkおよびＦhiとの関係を実験的に求めることにより作成する。例えば、様々な明度分離度と面積比を持つ画像サンプルを用意し、被験者による主観評価実験を行うことにより、上記の評価関数のパラメータを決定することができる。
【００４３】
本実施形態では、評価関数として、暗部領域用の評価関数と明部領域用の評価関数の２種類が用意されており、暗部領域および明部領域について階調補正処理の必要性をより柔軟に判別できるようになっている。
【００４４】
本実施形態の階調補正手段１３は、上記の評価関数を用いて、ヒストグラム作成手段１２により作成された明度ヒストグラムについてこの評価関数を満足するか否かを明部領域および暗部領域それぞれについて判定し、不満足の領域について所定の増分だけ明度を補正してヒストグラム作成手段１２に明度補正後の明度の分布を表す明度ヒストグラムを作成させる過程を繰り返すことにより、評価関数を満足するように明度を補正する。
【００４５】
階調補正処理は、暗部領域の判別点Ｐdkおよび明部領域の判別点Ｐhiが、それぞれ図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示す暗部判別領域および明部判別領域内に含まれているか、あるいは暗部領域の判別点Ｐdkおよび明部領域の判別点Ｐhiがともに暗部判別領域および明部判別領域内に含まれているかにより次の３ケースに分かれる（ステップＳ７）。
【００４６】
１．暗部領域の判別点Ｐdkが図１０（ａ）のハッチングを施した領域に含まれている場合、明度域０≦Ｌ*≦Ｌ*midの階調補正を行う。      ・・・ケース１
２．明部領域の判別点Ｐhiが図１０（ｂ）のハッチングを施した領域に含まれている場合、明度域Ｌ*mid≦Ｌ*≦１００の階調補正を行う。  ・・・ケース２
３．ケース1およびケース２を同時に満たす場合、全明度域で階調補正を行う。                                                    ・・・ケース３
上記の３ケースのうちのいずれのケースに該当するかにより、それぞれの補正処理に分岐される。なお、上記の３ケースのいずれにも該当しない場合は階調補正の必要なしと判定し、階調補正手段１３による階調補正処理を終了する（ステップＳ８）。
【００４７】
次に、ケース１の補正処理について説明する。
【００４８】
図５に示すように、ケース１の補正処理では、明度域０≦Ｌ*≦Ｌ*midに属する画素の補正前の明度をＬ*dk#inとして、次の計算式により補正後の明度Ｌ*dk#outを求める（ステップＳ９）。
【００４９】
【数４】
0003918355.tif 000005
【００５０】
図１１は、階調補正後の暗部領域の明度の変換特性の一例を示すグラフである。
【００５１】
図１１には、γhi＝０．５を用いて階調補正した後の、上方に湾曲した形状の階調補正後の明度Ｌ*dk#outの曲線が示されている。
【００５２】
ケース１の補正処理におけるγdkの値は、前回の階調補正時に用いたγdkをγdk#oldとし、次回の階調補正時に用いるγdkをγdk#newすると、次の式を満たすように変更する（ステップＳ１０）。
【００５３】
【数５】
0003918355.tif 000006
【００５４】
こうして、ケース１の階調補正処理が終了すると図３のステップＳ１に戻り階調補正後の明度ヒストグラムが作成され（ステップＳ１）、以下、ステップＳ２からステップＳ７までの処理を経た後、ステップＳ８でさらに階調補正が必要か否かが判定される。階調補正が必要でなければ階調補正処理は終了するが、階調補正が必要な場合はいずれのケースの階調補正が必要かが判定され、その判定の結果によりケース１、ケース２、ケース３のいずれかの階調補正処理が、階調補正が必要でなくなるまで繰り返される。
【００５５】
図１２は、本実施形態の階調補正手段により暗部の階調補正処理が完了した後の暗部判別点Ｐdknおよび初期値Ｐdkoを示す図である。
【００５６】
図１２に示すように、暗部判別点の初期値Ｐdkoは、階調補正手段による階調補正処理の結果、Ｐdknへ移動しており、上述の評価関数を満足するように階調補正されていることがわかる。
【００５７】
次に、ケース２の補正処理について説明する。
【００５８】
図６に示すように、ケース２の補正処理では、明度域Ｌ*mid≦Ｌ*≦１００に属する画素の補正前の明度をＬ*hi#inとして、次の計算式により補正後の明度Ｌ*hi#outを求める（ステップＳ１１）。
【００５９】
【数６】
0003918355.tif 000007
【００６０】
図１３は、明部領域の階調補正による明度の変換特性の一例を示すグラフである。
【００６１】
図１３には、γhi＝０．５を用いて階調補正した後の、下方に湾曲した形状の明度Ｌ*hi#outの曲線が示されている。
【００６２】
ケース２の補正処理におけるγdkの値は、ケース１の補正処理と同様、前回の階調補正時に用いたγhiをγhi#old、次回の階調補正時に用いるγhiをγhi#newとすると、次の式を満たすように変更する（ステップＳ１２）。
【００６３】
【数７】
0003918355.tif 000008
【００６４】
こうして、ケース２の階調補正処理が終了すると図３のステップＳ１に戻り階調補正後の明度ヒストグラムが作成され、以下ステップＳ２からステップＳ７までの処理を経た後、ステップＳ８でさらに階調補正が必要か否かが判定される。階調補正が必要でなければ階調補正処理は終了するが、階調補正が必要な場合はいずれのケースの階調補正が必要かが判定され、その判定の結果によりケース１，２，３のいずれかの階調補正処理が、階調補正が必要でなくなるまで繰り返される。
【００６５】
図１４は、本実施形態の階調補正手段により明部の階調補正処理が完了した後の明部判別点Ｐhinおよび初期値Ｐhioを示す図である。
【００６６】
図１４に示すように、明部判別点の初期値Ｐhioは、階調補正手段による階調補正処理の結果、Ｐhinへ移動しており、上述の評価関数を満足するように階調補正されていることがわかる。
【００６７】
次に、ケース３の補正処理について説明する。
【００６８】
図７に示すように、ケース３の補正処理では、ケース１の補正処理におけるステップＳ９、ステップＳ１０による暗部領域の階調補正、およびケース２の補正処理におけるステップＳ１１、ステップＳ１２による明部領域の階調補正の双方の補正処理を行う（ステップＳ１３）。
【００６９】
すなわち、明度域０≦Ｌ*≦Ｌ*midに属する画素の補正前の明度をＬ*dk#in、補正後の明度をＬ*dk#out、明度域Ｌ*mid≦Ｌ*≦１００に属する画素の補正前の明度をＬ*hi#in、補正後の明度をＬ*hi#outとし、次の計算式によりＬ*dk#out、およびＬ*hi#outを求める。
【００７０】
【数８】
0003918355.tif 000009
【００７１】
図１５は、暗部領域および明部領域双方の階調補正による明度の変換特性の一例を示すグラフである。
【００７２】
図１５には、γdk＝０．５を用いて暗部領域を階調補正するとともに、γhi＝０．７を用いて明部領域を階調補正した後の、暗部領域では上方に湾曲した形状の明度Ｌ*dk#out曲線、および明部領域では下方に湾曲した形状の明度Ｌ*hi#out曲線が示されている。
【００７３】
こうして、ケース３の階調補正処理が終了すると図３のステップＳ１に戻り階調補正後の明度ヒストグラムが作成され、以下ステップＳ２からステップＳ７までの処理を経た後、ステップＳ８でさらに階調補正が必要か否かが判定される。階調補正が必要でなければ階調補正処理は終了するが、階調補正が必要な場合はいずれのケースの階調補正が必要かが判定され、その判定の結果によりケース１，２，３のいずれかの階調補正処理が、階調補正が必要でなくなるまで繰り返される。
【００７４】
以上の、ステップＳ１からステップＳ１３に到る一連の階調補正処理により最適な階調再現性を持つ画像信号１４（図２参照）が得られ、この画像信号１４を用いて外部の画像形成装置１５による画像形成を行っった場合は適正な階調を有する画像を形成することができる。
【００７５】
次に、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。
【００７６】
図１６は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００７７】
図１６に示すように、この画像形成装置２０は、ＤＳＣの撮像素子などからの画像信号１１が入力され、入力された画像信号１１に基づいてその画像信号１１により表される画像の各画素ごとの明度を求めて画像の明度の分布を表す明度ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段１２と、ヒストグラム作成手段１２により作成されたオリジナルの明度ヒストグラムに比べ正規分布に近づいた明度ヒストグラムが得られるように階調を補正する階調補正手段１３と、階調補正手段１３により補正された階調の画像を表す画像信号に基づいて画像を形成する画像形成手段１６とを備えている。
【００７８】
この画像形成手段１６としては、周知の例えば電子写真方式など、いずれの方式の画像形成装置をも用いることができる。
【００７９】
なお、本実施形態の画像形成装置２０におけるヒストグラム作成手段１２および階調補正手段１３は、図３から図１５までを参照して説明した画像処理装置１０におけるものと同一の構成を有するものであるので、詳細な説明は省略する。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像処理装置によれば、画像信号に基づいて画像信号により表される画像の各画素ごとの明度を求めてその画像の明度ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、入力された画像信号に基づいて作成されたオリジナルの明度ヒストグラムに比べ正規分布に近づいた明度ヒストグラムが得られるように階調を補正する階調補正手段とを備えたことにより、画像入力装置の自動露光装置の不具合により露光不適正のまま出力された画像信号に対しても適正な階調補正処理を施し適正な階調の画像信号を得ることの可能な画像処理装置を実現することができる。
【００８１】
また、本発明の画像形成装置によれば、上記画像処理装置におけると同様のヒストグラム作成手段および階調補正手段とを備えたことにより、露光不適正な画像信号に対しても適正な階調補正処理を施して適正な階調の画像を得ることの可能な画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】適正露光で撮影されたＤＳＣ画像の明度ヒストグラムを示す図である。
【図２】本発明の画像処理装置の実施形態を示す概略構成図である。
【図３】本実施形態のヒストグラム作成手段、および階調補正手段における処理の流れを示すフローチャートの一部である。
【図４】本実施形態の階調補正手段における処理の流れを示すフローチャートの一部である。
【図５】本実施形態の階調補正手段における処理の流れを示すフローチャートの一部である。
【図６】本実施形態の階調補正手段における処理の流れを示すフローチャートの一部である。
【図７】本実施形態の階調補正手段における処理の流れを示すフローチャートの一部である。
【図８】本実施形態における入力画像信号に基づいて作成された階調補正前の明度ヒストグラムの一例を示す図である。
【図９】ステップＳ３，Ｓ４により求められた平均明度Ｌ*dk，Ｌ*hiおよび面積比Ｆdk，Ｆhiを示す図である。
【図１０】階調補正が必要か否かを判別するための明部領域（ａ）および暗部領域（ｂ）の評価関数および評価関数により判別される判別点を示す図である。
【図１１】階調補正後の暗部領域の明度の変換特性の一例を示すグラフである。
【図１２】本実施形態の階調補正手段により暗部の階調補正処理が完了した後の暗部判別点Ｐdknおよび初期値Ｐdkoを示す図である。
【図１３】明部領域の階調補正による明度の変換特性の一例を示すグラフである。
【図１４】本実施形態の階調補正手段により明部の階調補正処理が完了した後の明部判別点Ｐhinおよび初期値Ｐhioを示す図である。
【図１５】暗部領域および明部領域双方の階調補正による明度の変換特性の一例を示すグラフである。
【図１６】本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図１７】露光が適正でないＤＳＣ画像とその画像信号から得られた明度ヒストグラムの例を示す図である。
【符号の説明】
１０    画像処理装置
１１    画像信号
１２    ヒストグラム作成手段
１３    階調補正手段
１４    画像信号
１５    画像形成装置
１６    画像形成手段
２０    画像形成装置
【図１】
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【図２】
0003918355.tif 000011
【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】
0003918355.tif 000016
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003918355.tif 000019
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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