(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の輝度信号の補正量を決定する補正量決定手段と、
前記画像の色差信号から、無彩色からの距離を示す信号を生成し、その距離に基づいて、前記補正量を調整するゲインを決定するゲイン決定手段と、
前記ゲイン決定手段により決定された前記ゲインを用いて、前記補正量決定手段により決定された前記補正量を変更する補正量変更手段と、
前記補正量変更手段により変更された前記補正量を前記輝度信号に加えることで、前記輝度信号を補正する補正手段と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
画像処理装置が実行するステップとして、
画像の輝度信号の補正量を決定し、
前記画像の色差信号から、無彩色からの距離を示す信号を生成し、その距離に基づいて、前記補正量を調整するゲインを決定し、
前記ゲインを用いて前記補正量を変更し、
変更された前記補正量を前記輝度信号に加えることで、前記輝度信号を補正する
ステップを含む画像処理方法。
【請求項３】
画像の輝度信号の補正量を決定し、
前記画像の色差信号から、無彩色からの距離を示す信号を生成し、その距離に基づいて、前記補正量を調整するゲインを決定し、
前記ゲインを用いて前記補正量を変更し、
変更された前記補正量を前記輝度信号に加えることで、前記輝度信号を補正する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【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、特に、輝度信号の適切な補正ができるようになった画像処理装置および方法並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像の輝度信号を補正する画像処理装置が存在する。例えば、特許文献１に記載された画像処理装置や、本発明人により発明され既に特許文献２によって公開された画像処理装置が該当する。なお、かかる特許文献２の画像処理装置は、特許文献１が有する問題を解決できる画像処理装置である。
【特許文献１】特開平7-59054号公報
【特許文献２】特開2006-081150号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の画像処理装置では、理想となる補正量よりも弱い補正量で補正してしまう場合がある、といった問題があった。
【０００４】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、輝度信号の適切な補正をできるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面の画像処理装置は、画像の輝度信号の補正量を決定する補正量決定手段と、前記画像の色差信号から、無彩色からの距離を示す信号を生成し、その距離に基づいて、前記補正量を調整するゲインを決定するゲイン決定手段と、前記ゲイン決定手段により決定された前記ゲインを用いて、前記補正量決定手段により決定された前記補正量を変更する補正量変更手段と、前記補正量変更手段により変更された前記補正量を前記輝度信号に加えることで、前記輝度信号を補正する補正手段とを備える。
【０００８】
本発明の一側面の画像処理方法およびプログラムは、上述した本発明の一側面の画像処理装置に対応する方法およびプログラムである。
【０００９】
本発明の一側面の画像処理装置および方法並びにプログラムにおいては、画像の輝度信号の補正量が決定され、前記画像の色差信号から、無彩色からの距離を示す信号が生成され、その距離に基づいて、前記補正量を調整するゲインが決定され、前記ゲインを用いて前記補正量が変更され、変更された前記補正量が前記輝度信号に加えられることで、前記輝度信号が補正される。
【発明の効果】
【００１０】
以上のごとく、本発明によれば、輝度信号の適切な補正をできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明が適用される画像処理装置の一実施の形態を示している。
【００１２】
図１の例の画像処理装置は、補正量決定部１１、乗算部１２、加算部１３、およびゲイン決定部１４から構成されている。
【００１３】
補正量決定部１１は、画像の輝度信号Ｔ０から補正量を決定し、その補正量を信号レベルとして有する信号を出力信号Ｔ１として乗算部１２に提供する。具体的には例えば、補正量決定部１１は、輝度信号Ｔ０に対してHPF(High Pass Filter)処理を施し、その結果得られる信号を出力信号Ｔ１として乗算部１２に提供する。
【００１４】
乗算部１２は、補正量決定部１１の出力信号Ｔ１に対して、ゲイン算出部１４の出力信号Ｃ３を乗算し、その結果得られる信号Ｃ３×Ｔ１を出力信号Ｔ２として加算部１３に提供する。後述するように、ゲイン算出部１４の出力信号Ｃ３の信号レベルがGAIN（ゲイン）に相当する。即ち、乗算部１２の出力信号Ｔ２の信号レベルとは、輝度信号Ｔ０に対する補正量（信号Ｔ１のレベル）がGAIN倍だけ増幅された量（なお、増幅には１倍以下も含む）、即ち、ゲイン調整後の補正量を示している。
【００１５】
加算部１３は、輝度信号Ｔ０に対して、乗算部１２の出力信号Ｔ２を加算し、その結果得られる信号Ｔ０＋Ｔ２を出力信号Ｔ３として出力する。即ち、信号Ｔ３の信号レベルとは、輝度信号Ｔ０の信号レベルに対して、ゲイン調整後の補正量が加えられた信号レベルとなっている。
【００１６】
ここで、画像の輝度信号Ｔ０のレベルを、輝度値Ｙと記述する。また、画像のR,G,Bの信号レベルをR,G,Bと記述する。この場合、次の式（１）が成立することが知られている。
【００１７】
Ｙ＝Ｒ×０．２９＋Ｇ×０．７＋Ｂ×０．０１      ・・・（１）
【００１８】
よって、例えば画像のうちの緑（G）成分の領域では、輝度値Ｙは、Ｇ値の0.7倍の値となる。このように、画像の色成分の領域では、その輝度値は低くなる。従来、補正量を決定する場合、このような色成分における輝度値減少については全く考慮されていなかった。このため、［発明が解決しようとする課題］の欄で上述した問題点、即ち、理想とする補正量よりも弱い補正がかかってしまうという問題点が発生してしまうのである。なお、従来の技術を利用して、逆に色成分の補正量を利かしてその効果を大きくしようとしても、今度は白黒画像にとっては、理想とする補正量よりも強い補正がかかってしまうことになる。これでは、問題点を解決したことにならない。
【００１９】
そこで、本発明人は、かかる問題点を解決可能な補正手法として、画像信号のうちの色情報（色差情報やR,G,B情報）を利用して、輝度信号の補正量を調整する手法をさらに発明した。以下、かかる手法を、本発明の手法と称する。
【００２０】
図１の例のゲイン算出部１４が、本発明の手法が適用された機能ブロックである。
【００２１】
ゲイン算出部１４には、画像の色差信号Ｃ０が入力される。
【００２２】
ゲイン算出部１４は、図１に示されるように、減算部２１、固定値出力部２２、絶対値演算部２３、および関数部２４を含むように構成されている。
【００２３】
減算部２１は、色差信号Ｃ０の値から、固定値出力部２２からの固定値を減算し、その結果得られる信号Ｃ１を絶対値演算部２３に提供する。ここで、固定値出力部２２からの固定値とは、無彩色の値を意味する。具体的には例えば10ビット信号の時には512が、固定値出力部２２から出力される。
【００２４】
絶対値演算部２３は、信号Ｃ１の値を絶対値化し、その結果得られる信号Ｃ２を関数部８４に提供する。ここで、信号Ｃ２のレベルは、無彩色からの距離を示している。よって、以下、信号Ｃ２の値（信号レベル）を彩色度と称する。
【００２５】
関数部２４は、例えば図２に示されるような関数ｆ（α）を保持している。そこで、関数部２４は、信号Ｃ２の値、即ち、彩色度を入力値αとして関数f(α)に代入して、その出力値f1(C2)をゲイン（GAIN）として決定する。このゲイン(GAIN)を信号レベルとして有する信号Ｃ３は、ゲイン部１４から出力されて、乗算部１２に提供される。
【００２６】
上述したように、乗算部１２において、信号Ｔ１の信号レベル（補正量の値）に対して、ゲイン算出部１４の出力信号Ｃ３の信号レベル（GAIN）が乗算される。その結果得られる信号Ｔ２の信号レベルは、ゲイン調整後の補正量を意味している。そして、GAIN（ゲイン）は、彩色度に応じて決定されている。よって、信号Ｔ２の信号レベルは、色情報を用いてゲイン調整された補正量であり、その結果、輝度信号Ｔ０にとってほぼ理想的な補正量になっているのである。
【００２７】
なお、GAINの決定手法は、図２の例の関数を使用して決定する手法に特に限定されない。例えば、上述した例では、色情報として色差信号が用いられた。しかしながら、色情報として、R,G,B信号を採用してもよい。この場合、例えば、輝度信号の値ＹをR,G,Bの各値に変換し、R,G,Bの各値に対して、減少している分（各値の輝度信号の値に対する割合）をそれぞれ増加させるGAINR,GAING，GAINBをそれぞれ採用することができる。この場合、例えば、R,G,Bの各値の最大値の逆数に基づくGAINR,GAING，GAINBをそれぞれ採用することができる。
【００２８】
以上説明したように、従来の技術では、一般的に画像の輝度情報だけを用いてエンハンスなどの画像処理が行われていた。ここで、エンハンスとは、エンハンス量（補正量）を輝度信号のレベルに加算することで、輝度信号を補正する画像処理を指す。この場合、画像の色成分の領域については、その輝度が低くなるため、理想とする補正量よりも弱くなってしまうという問題点があった。
【００２９】
これに対して、本発明の手法では、色情報（色差情報，R,G,B信号）を利用しながら、輝度の補正量を調整することができるようになっている。よって、従来と比較して理想的な補正量をかけることができる。
【００３０】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行さ せる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
【００３１】
図３は、 上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータの構成の例を示すブロック図である。CPU（Central Processing Unit）１０１は、ROM（Read Only Memory）１０２、または記憶部１０８に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM（Random Access Memory）１０３には、CPU１０１が実行するプログラムやデータなどが適宜記憶される。これらのCPU１０１、ROM１０２、およびRAM１０３は、バス１０４により相互に接続されている。
【００３２】
CPU１０１にはまた、バス１０４を介して入出力インターフェース１０５が接続されている。入出力インターフェース１０５には、キーボード、マウス、マイ クロホンなどよりなる入力部１０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部１０７が接続されている。CPU１０１は、入力部１０６から入力される指令 に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU１０１は、処理の結果を出力部１０７に出力する。
【００３３】
入出力インターフェース１０５に接続されている記憶部１０８は、例えばハードディスクからなり、CPU１０１が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。通信部１０９は、インターネットやローカルエリアネットワークなどのネットワークを介して外部の装置と通信する。
【００３４】
また、通信部１０９を介してプログラムを取得し、記憶部１０８に記憶してもよい。
【００３５】
入出力インターフェース１０５に接続されているドライブ１１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１１１が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータなどを取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて 記憶部１０８に転送され、記憶される。
【００３６】
なお、画像のボケを補正する処理には、上述したような、画像のエッジ部分の画素値の変化が急峻になるように画素値を補正する処理以外の処理を適用することができる。
【００３７】
なお、上述のフローチャートを参照して説明した各処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むものである。
【００３８】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明が適用される画像処理装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２のゲイン算出部が保持する関数の特性例を示す図である。
【図３】本発明が適用される画像処理装置の全部または一部分のハードウエア構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４０】
１１  補正量決定部，  １２  乗算部，  １３  加算部，  １４  ゲイン算出部，  ２１  減算部，  ２２  固定値出力部，  ２３  絶対値演算部，  ２４  関数部２４，  １０１  ＣＰＵ，  １０２  ＲＯＭ，  １０３  ＲＡＭ，  １０８  記憶部，  １１１  リムーバブルメディア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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