(57)【要約】【課題】入力画像の種類によらず、視認性の良い出力画像を生成する画像処理技術を提供する。【解決手段】ベースガンマカーブ算出部１０は、所定レベルより小さい入力レベルをより暗く出力される出力レベルに対応させ、所定レベル以上第２所定レベル以下の入力レベルをより明るく出力される出力レベルに対応させるベースガンマカーブを算出する。ガンマカーブ補正量算出部２０は、入力画像信号のレベル毎の出現頻度を表すヒストグラムからガンマカーブ補正量を算出する。信号変換用ガンマカーブ算出部３０は、ベースガンマカーブと、ガンマカーブ補正量とから信号変換用ガンマカーブを算出する。画像信号変換部４０は、信号変換用ガンマカーブを用いて入力レベルを出力レベルに変換して、出力画像信号を生成する。【選択図】図１
2009033331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像信号の階調値と出力画像信号の階調値との対応関係を示すベースガンマカーブであって、前記入力画像信号の階調値が所定値以上の場合は前記入力画像信号の階調値より前記出力画像信号の階調値が大きいという対応関係を示すベースガンマカーブを算出する第１算出手段と、
前記入力画像信号の階調値毎の出現頻度を表すヒストグラムを用いて、出現頻度が高い階調値ほど多くの階調値を割り当てるためのガンマカーブ補正量を算出する第２算出手段と、
前記ベースガンマカーブと前記ガンマカーブ補正量とを用いて、第１ガンマカーブを算出する第３算出手段と、
前記第１ガンマカーブを用いて前記入力画像信号の階調値を前記出力画像信号の階調値に変換することにより、前記出力画像信号を生成する変換手段とを備える
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記入力画像を複数の小領域に分割する分割手段を備え、
前記第２算出手段は、前記ベースガンマカーブを前記小領域毎に算出し、
前記第２算出手段は、前記ガンマカーブ補正量を前記小領域毎に算出し、
前記第３算出手段は、前記第１ガンマカーブを前記小領域毎に算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記変換手段は、前記小領域毎に算出された第１ガンマカーブを用いて、前記入力画像信号の階調値を前記出力画像信号の階調値に前記小領域毎に変換することにより、前記出力画像信号を生成し、
前記小領域間における前記出力画像信号の階調値の不連続性を補正する補正手段を更に備える
ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記小領域間における前記出力画像信号の階調値に不連続性が生じないように前記第１ガンマカーブを補正して、第２ガンマカーブを生成する補正手段とを備え、
前記変換手段は、前記第２ガンマカーブを用いて、前記入力画像信号の階調値を前記出力画像信号の階調値に前記小領域毎に変換することにより、前記出力画像信号を生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第１算出手段は、前記入力画像信号の階調値が所定値より小さい場合は前記出力画像信号の階調値は前記入力画像信号の階調値以下であるという対応関係を示し且つ前記入力画像信号の階調値が所定値以上の場合は前記入力画像信号の階調値より前記出力画像信号の階調値が大きいという対応関係を示すベースガンマカーブを算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第１算出手段は、前記入力画像信号の階調値が所定値より小さい場合は前記出力画像信号の階調値は前記入力画像信号の階調値以下であるという対応関係を示し且つ前記入力画像信号の階調値が所定値以上の第２所定値以下である場合は前記入力画像信号の階調値より前記出力画像信号の階調値が大きいという対応関係を示し前記入力画像信号の階調値が前記第２所定値より大きい場合は前記出力画像信号の階調値は前記入力画像信号の階調値以下であるという対応関係を示すベースガンマカーブを算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第３算出手段は、前記ガンマカーブ補正量の値に応じて前記ベースガンマカーブを所定の縮小割合で縮小し、縮小された前記ベースガンマカーブと前記ガンマカーブ補正量とを用いて前記第１ガンマカーブを算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第２算出手段は、前記入力画像信号の階調値の複数の値からなる複数階調値毎の出現頻度を表すヒストグラムを用いて、出現頻度の高い前記複数階調値により多くの階調値を割り当てるためのガンマカーブ補正量を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項９】
画像処理装置の第１算出手段が、入力画像信号の階調値と出力画像信号の階調値との対応関係を示すベースガンマカーブであって、前記入力画像信号の階調値が所定値以上の場合は前記入力画像信号の階調値より前記出力画像信号の階調値が大きいという対応関係を示すベースガンマカーブを算出するステップと、
画像処理装置の第２算出手段が、前記入力画像信号の階調値毎の出現頻度を表すヒストグラムを用いて、出現頻度の高い階調値により多くの階調値を割り当てるためのガンマカーブ補正量を算出するステップと、
画像処理装置の第３算出手段が、前記ベースガンマカーブと前記ガンマカーブ補正量とを用いて、第１ガンマカーブを算出するステップと、
画像処理装置の変換手段が、前記第１ガンマカーブを用いて前記入力画像信号の階調値を前記出力画像信号の階調値に変換することにより、前記出力画像信号を生成するステップとを含む
ことを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像信号の階調値を、出力画像信号の階調値に変換する画像処理装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像の階調表現は、画質を決定する重要な要因のひとつである。従来より、入力画像の階調値（以下、レベルという）を変換する技術として、ヒストグラム均等法がしられている。ヒストグラム均等法は、入力画像の輝度ヒストグラムを均一にするようなレベル変換をほどこすことで、出力画像の持つ輝度情報量を効率よく増やす方法である。ここで、このようなレベル変換を画像の種類によらずに適用すると、例えばレベル変換により出力画像において暗部の雑音がひどく強調されてしまう場合など、出力画像が劣化してしまう場合があった。出力画像の劣化を抑制する方法のひとつが、例えば、特許文献１に示されている。特許文献１に示される技術では、入力画像の輝度ヒストグラムから画像の補正が必要であるか否かを判定し、必要であると判定した場合だけレベル変換を行うようにする。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７９８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示される技術では、画像の補正の必要性を輝度ヒストグラムから判定していることから、入力画像中の特定のレベルの画素が使用者の望まないレベルに変換されてしまう場合がある。例えば、入力画像中の黒色に対して、黒色の中でも明るくすることが望まれる黒色と暗くすることが望まれる黒色とが存在する場合がある。このような場合、入力画像の黒色のレベルに対して、より明るく出力されるレベルとより暗く出力されるレベルとに適応的に分けて変換することができないため、使用者の望まないレベルに変換されてしまうのである。その結果、視認性の良くない画像が出力される恐れがある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、入力画像の種類によらず、視認性の良い出力画像を生成する画像処理装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像処理装置であって、入力画像信号の階調値と出力画像信号の階調値との対応関係を示すベースガンマカーブであって、前記入力画像信号の階調値が所定値以上の場合は前記入力画像信号の階調値より前記出力画像信号の階調値が大きいという対応関係を示すベースガンマカーブを算出する第１算出手段と、前記入力画像信号の階調値毎の出現頻度を表すヒストグラムを用いて、出現頻度が高い階調値ほど多くの階調値を割り当てるためのガンマカーブ補正量を算出する第２算出手段と、前記ベースガンマカーブと前記ガンマカーブ補正量とを用いて、第１ガンマカーブを算出する第３算出手段と、前記第１ガンマカーブを用いて前記入力画像信号の階調値を前記出力画像信号の階調値に変換することにより、前記出力画像信号を生成する変換手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、画像処理方法であって、画像処理装置の第１算出手段が、入力画像信号の階調値と出力画像信号の階調値との対応関係を示すベースガンマカーブであって、前記入力画像信号の階調値が所定値以上の場合は前記入力画像信号の階調値より前記出力画像信号の階調値が大きいという対応関係を示すベースガンマカーブを算出するステップと、画像処理装置の第２算出手段が、前記入力画像信号の階調値毎の出現頻度を表すヒストグラムを用いて、出現頻度の高い階調値により多くの階調値を割り当てるためのガンマカーブ補正量を算出するステップと、画像処理装置の第３算出手段が、前記ベースガンマカーブと前記ガンマカーブ補正量とを用いて、第１ガンマカーブを算出するステップと、画像処理装置の変換手段が、前記第１ガンマカーブを用いて前記入力画像信号の階調値を前記出力画像信号の階調値に変換することにより、前記出力画像信号を生成するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、入力画像信号の階調値が所定値以上の場合は前記入力画像信号の階調値より前記出力画像信号の階調値が大きいという対応関係を示すベースガンマカーブを算出することにより、所定値以上の入力画像信号に対してより明るく出力される階調値の出力画像信号を対応させるベースガンマカーブを算出することができる。この結果、入力画像の種類によらず、視認性の良い出力画像を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる画像処理装置及び方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
[第１の実施の形態]
（１）構成
本実施の形態にかかる画像処理装置のハードウェア構成について説明する。画像処理装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、各種プログラムや画像などの各種データを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などから構成される記憶部と、通信部と、これらを接続するバス（いずれも図示せず）とを備え、表示装置及びキーボードやマウス等の入力装置（いずれも図示せず）が接続された構成となっている。表示装置は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶モニタなどである。操作装置は、ユーザからの操作が入力される操作キーや操作ボタン、マウスなどを備える。画像処理装置のＣＰＵが記憶部に記憶された各種プログラムを実行することにより、画像処理装置において各種機能が実現される。次に、画像処理装置の内部構成について説明する。図１は、本実施の形態にかかる画像処理装置の内部構成を例示するブロック図である。画像処理装置１は、ベースガンマカーブ算出部１０と、ガンマカーブ補正量算出部２０と、信号変換用ガンマカーブ算出部３０と、画像信号変換部４０とを有し、記憶部に記憶された入力画像や通信部を介して受信した入力画像の信号（入力画像信号）を、表示装置に表示させるため出力画像の信号（出力画像信号）に変換することにより、出力画像信号を生成する。
【００１１】
ベースガンマカーブ算出部１０は、入力画像信号からベースガンマカーブを算出する。ベースガンマカーブは、入力画像信号のレベル（入力レベル）と出力画像信号のレベル（出力レベル）との対応関係を示すものであり、曲線又は直線により表される。レベルとは、階調値を表すものである。階調とは、色の濃淡を表すグラデーションのことであり、色の段階のことである。ここでは、色の段階が２５６段階あるものとし、階調を２５６階調とする。この場合、入力レベルの取り得るレベルは例えば「０」〜「２５５」となり、この入力レベルに対して出力レベル「０」〜「２５５」のいずれかをベースガンマカーブにより対応させる。また、本実施の形態において特徴的なことは、ベースガンマカーブ算出部１０は、所定レベルより小さい入力レベルをより暗く出力される出力レベルに対応させ、所定レベル以上第２所定レベル以下の入力レベルをより明るく出力される出力レベルに対応させ、更に、第２所定レベルより大きいレベルの入力レベルをより暗く出力される出力レベルに対応させるベースガンマカーブを算出する。このようなベースガンマカーブにより、入力画像に含まれる黒色を表す画素に対して、より明るく出力される黒色と、より暗く出力される黒色とに適応的に分けてレベル変換が行われ得る。このようなベースガンマカーブの算出については後述の動作欄で説明する。
【００１２】
ガンマカーブ補正量算出部２０は、入力画像信号のレベル毎の出現頻度を表すヒストグラムからガンマカーブ補正量を算出する。ガンマカーブ補正量は、出現頻度の高いレベルほど多くのレベルを割り当てることにより多くの階調を割り当てる性質をもつ。
【００１３】
信号変換用ガンマカーブ算出部３０は、ベースガンマカーブ算出部１０が算出したベースガンマカーブと、ガンマカーブ補正量算出部２０が算出したガンマカーブ補正量とから信号変換用ガンマカーブ（第１ガンマカーブ）を算出する。
【００１４】
画像信号変換部４０は、信号変換用ガンマカーブ算出部３０が算出した信号変換用ガンマカーブを用いて入力レベルを出力レベルに変換して、出力画像信号を生成する。
【００１５】
（２）動作
次に、画像処理装置１が入力画像信号から出力画像信号を生成する処理の手順について説明する。図２は、入力画像信号から出力画像信号を生成する処理の手順を示すフローチャートである。
【００１６】
ステップＳ１では、画像処理装置１のベースガンマカーブ算出部１０は、入力画像信号からベースガンマカーブを算出する。上述したように、本実施の形態においては、ベースガンマカーブ算出部１０は、所定レベルより小さい入力レベルをより暗く出力される出力レベルに対応させ、所定レベル以上所定の出力画像信号のレベル以下の入力レベルをより明るく出力される出力レベルに対応させ、更に、所定の出力画像信号のレベルより大きいレベルの入力レベルをより暗く出力される出力レベルに対応させるベースガンマカーブを算出する。図３は、ベースガンマカーブを例示する図である。同図においては、横軸が入力レベルを表し、縦軸が出力レベルを表す。直線Ｌ１は、入力レベルの値と出力レベルの値とが常に同じ値となるものである。この直線Ｌ１より上の部分が、入力レベルに対してより明るく出力されるレベルとなり、直線Ｌ１より下の部分が、入力レベルに対してより暗く出力されるレベルとなる。即ち、入力レベルより大きい値のレベルがより明るく出力されるレベルとなり、入力レベルより小さい値のレベルがより暗く出力されるレベルとなる。同図では、所定レベルが「Ａ」（０＜Ａ＜１９２）であり、第２所定レベルが「１９２」である。ここでは、入力レベル「０」〜「Ａ」までの範囲において出力レベルは入力レベルを上回らず、入力レベル「Ａ」〜「１９２」までの範囲において出力レベルは入力レベルを上回り、入力レベル「１９２」〜「２５５」までの範囲において出力レベルは入力レベルを上回らないベースガンマカーブＣ１をベースガンマカーブ算出部１０は算出する。具体的には、入力レベル「０」〜「Ａ」までの範囲において、座標（０，０）と（Ａ，Ａ）を結ぶ直線よりも下かその直線上を通る曲線により表され、入力レベル「Ａ」〜「１９２」までの範囲において、座標（Ａ，Ａ）と（１９２，１９２）を結ぶ直線よりも上かその直線上を通る曲線により表され、入力レベル「１９２」〜「２５５」までの範囲において、座標（１９２，１９２）と（２５５，２５５）を結ぶ直線よりも下かその直線上を通る曲線により表されるベースガンマカーブＣ１をベースガンマカーブ算出部１０は算出する。
【００１７】
尚、入力レベル「Ａ」としては、入力画像に含まれる黒色を表す画素に対して、より明るく出力される黒色とより暗く出力される黒色とに適応的に分けてレベル変換を行う際に最も適するようなレベルを使用者が設定するのが良い。図３において、入力レベル「０」〜「Ａ」までの範囲が、より暗く出力したい黒色のレベルの範囲であり、入力レベル「Ａ」〜「１９２」までの範囲が、より明るく出力したい黒が存在するレベルの範囲となる。この場合、図４におけるベースガンマカーブＣ１では、「０」〜「Ａ」までの範囲の入力レベルに対して、より暗く出力される出力レベルに対応させ、「Ａ」〜「１９２」までの範囲の入力レベルに対して、より明るく出力される出力レベルに対応させる。入力レベル「１９２」〜「２５５」までの範囲は、明度の高いレベルの範囲であり、定点（ここでは、（１９２，１９２））を通る曲線で表され、ここでは、より暗く出力される出力レベルに対応させる。入力レベル「１９２」の値は、この値に限定されるものではなく、最終的な出力結果に応じて使用者が適宜設定すれば良い。また、このような曲線は使用者が１レベルごとに任意に与えてもよいし、一般に知られているべき乗の関数等で与えてもよい。
【００１８】
ステップＳ２では、ガンマカーブ補正量算出部２０は、入力画像信号のレベル毎の出現頻度を表すヒストグラムガンマカーブ補正量を算出する。ガンマカーブ補正量算出部２０はガンマカーブ補正量を以下の手順により算出する。まず、ガンマカーブ補正量算出部２０は、入力画像信号のレベルに応じてヒストグラムを算出する。このときヒストグラムの度数の区分は、レベル毎、即ち、全階調でとってもかまわないし、複数レベル毎、即ち、数階調ずつをまとめて一区分にしてしまってもかまわない。次に、ガンマカーブ補正量算出部２０は、算出したヒストグラムを累積した累積ヒストグラムに変換する。この累積ヒストグラムを縦軸方向に任意の割合(Ｐ倍)で縮小もしくは拡大したものをガンマカーブ補正量とする。このときＰの値は、最終的な出力において階調跳びが発生しない程度に抑えるのがよく、この値は設計者により任意に設定される。図４は、ガンマカーブ補正量を例示する図である。同図においては、横軸が入力レベルを表し、縦軸が画素数を表す。
【００１９】
ステップＳ３では、信号変換用ガンマカーブ算出部３０は、ステップＳ１で算出されたベースガンマカーブと、ステップＳ２で算出されたガンマカーブ補正量とから信号変換用ガンマカーブを算出する。信号変換用ガンマカーブ算出部３０は、信号変換用ガンマカーブを以下の手順により算出する。信号変換用ガンマカーブ算出部３０は、まず、ベースガンマカーブをガンマカーブ補正量の値に応じて縦軸方向に縮小する。即ち、信号変換用ガンマカーブ算出部３０は、ガンマカーブ補正量の値に応じてベースガンマカーブに対して所定の縮小割合を乗じる。この縮小割合は階調潰れが発生しないように設計すればどのような割合でもかまわない。
【００２０】
１．画像中の入力画像信号の最大値「Ｂ」において、出力レベルを「Ｂ」とする。
２．画像中の入力画像信号の最大値「Ｂ」において、出力レベルを設定最大値（出力が「０」〜「２５５」までの範囲の場合「２５５」）とする。
３．入力レベルの設定最大値「Ｃ」（入力が「０」〜「２５５」までの範囲の場合「２５５」）において、出力レベルを「Ｃ」とする。
など、いろいろな設計が考えられる。次に、信号変換用ガンマカーブ算出部３０は、こうして縮小したベースガンマカーブにガンマカーブ補正量を各レベルで足し合わせることによって信号変換用ガンマカーブを算出する。図５は、信号変換用ガンマカーブを例示する図である。同図においては、横軸が入力レベルを表し、縦軸が出力レベルを表す。
【００２１】
ステップＳ４では、画像信号変換部４０は、ステップＳ３で算出された信号変換用ガンマカーブを用いて入力レベルを出力レベルに変換して、出力画像信号を生成する。そして、出力画像信号が表示装置に出力され出力画像が表示される。
【００２２】
以上のような構成によれば、入力レベル「Ａ」を境に、より暗く出力される出力レベルとより明るく出力されるレベルとに適応的に分けてレベル変換を行うことができ、視認性の良い出力画像を生成することができる。また、この入力レベル「Ａ」を使用者が適宜設定することができるため、使用者にとってより望ましい出力画像を生成することができる。
【００２３】
[第２の実施の形態]
次に、画像処理装置の第２の実施の形態について説明する。なお、上述の第１の実施の形態と共通する部分については、同一の符号を使用して説明したり、説明を省略したりする。
【００２４】
（１）構成
図６は、本実施の形態にかかる画像処理装置１´の内部構成を例示するブロック図である。本実施の形態にかかる画像処理装置１´の内部構成は、上述の第１の実施の形態にかかる画像処理装置１´の内部構成とは以下の点で異なる。画像処理装置１´は、上述のベースガンマカーブ算出部１０と、ガンマカーブ補正量算出部２０と、信号変換用ガンマカーブ算出部３０と、画像信号変換部４０とに加え、領域分割部５０と、領域不連続補正部６０とを有する。
【００２５】
領域分割部５０は、入力画像を複数の小領域に分割する。ベースガンマカーブ算出部１０は、領域分割部５０が分割した各小領域の入力画像信号からベースガンマカーブを算出する。このベースガンマカーブの有する性質は上述の第１の実施の形態と同様である。ガンマカーブ補正量算出部２０は、領域分割部５０が分割した各小領域の入力画像信号のレベル毎の出現頻度を表すヒストグラムからガンマカーブ補正量を算出する。このガンマカーブ補正量の有する性質は上述の第１の実施の形態と同様である。信号変換用ガンマカーブ算出部３０は、ベースガンマカーブ算出部１０が算出したベースガンマカーブと、ガンマカーブ補正量算出部２０が算出したガンマカーブ補正量とから信号変換用ガンマカーブを小領域毎に算出する。画像信号変換部４０は、信号変換用ガンマカーブ算出部３０が算出した信号変換用ガンマカーブを用いて入力レベルを出力レベルに小領域毎に変換して、出力画像信号を生成する。領域不連続補正部６０は、画像信号変換部４０が変換した小領域間の出力レベルの不連続性、即ち、小領域間の階調値の不連続性、を補正する。
【００２６】
（２）動作
次に、画像処理装置１´が入力画像信号から出力画像信号を生成する処理の手順について説明する。図７は、入力画像信号から出力画像信号を生成する処理の手順を示すフローチャートである。上述の第１の実施の形態と共通する手順についてはその説明を省略することがある。
【００２７】
ステップＳ１０では、画像処理装置１´の領域分割部５０は、入力画像を小領域毎に分割する。画像の分割方法に特に制限はないが、ガンマカーブ補正量を算出するのに十分な大きさを持つ小領域に分割すれば良い。図８は、入力画像を小領域毎に分割した例を示す図である。ここで説明のために、入力画像の左上すみに原点を設け横方向にｘ軸、縦方向にｙ軸を設定する。同図では、入力画像をｘ軸方向及びｙ軸方向にそれぞれ８等分して小領域毎に分割をした例が示されている。尚、分割する小領域は、等分でなくても良いし、矩形でなくても良い。他の分割方法としては、入力画像中の特に注目したい領域を予め設定しこの領域とそれ以外の領域とに分割する方法や、特に注目したいレベルの範囲を予め設定しこの範囲内の領域と範囲外の領域とに分割する方法など様々な方法がある。
【００２８】
ステップＳ１１では、領域分割部５０が分割した各小領域の入力画像信号からベースガンマカーブをベースガンマカーブ算出部１０が算出する。ステップＳ１２では、ガンマカーブ補正量算出部２０は、領域分割部５０が分割した各小領域の入力画像信号のレベル毎の出現頻度を表すヒストグラムからガンマカーブ補正量を算出する。尚、ヒストグラムの度数の区分は、レベル毎であっても複数レベル毎であっても良い。ステップＳ１３では、信号変換用ガンマカーブ算出部３０は、ベースガンマカーブ算出部１０が算出したベースガンマカーブと、ガンマカーブ補正量算出部２０が算出したガンマカーブ補正量とから信号変換用ガンマカーブを小領域毎に算出する。ステップＳ１４では、画像信号変換部４０は、信号変換用ガンマカーブ算出部３０が算出した信号変換用ガンマカーブを用いて入力レベルを出力レベルに小領域毎に変換して、出力画像信号を生成する。
【００２９】
ステップＳ１５では、領域不連続補正部６０は、画像信号変換部４０が変換した、小領域間の出力レベルの不連続性を補正する。このような補正を行うのは以下の理由による。信号変換用ガンマカーブ算出部３０が算出した信号変換用ガンマカーブを用いて画像信号変換部４０が入力レベルを小領域毎に変換した結果によって表される画像は小領域間に階調の不連続な境界が発生してしまうからである。図９〜１０は、画像の遷移を例示する図である。例えば図９に示されるような入力画像に対して、画像信号変換部４０が入力レベルを小領域毎に変換した結果によって表される画像は図１０に示されるものになる。図１０の右側の建物部分Ａ１では小領域間に階調の不連続な境界が発生している。この不連続な境界を領域不連続補正部６０が除去するのである。境界の除去は一般に広く知られているデブロッキングの方法などの周知技術を用いれば良い。例えば、ガウシアンフィルタなどによって境界をぼかすことにより不連続な境界を除去することができる。
【００３０】
以上のような構成によれば、入力レベル「Ａ」を境に、より暗く出力される出力レベルとより明るく出力されるレベルとに適応的に分けてレベル変換を行うことができると共に、小領域間に階調の不連続性が抑制されるため、視認性のより良い出力画像を生成することができる。
【００３１】
[第３の実施の形態]
次に、画像処理装置の第３の実施の形態について説明する。なお、上述の第１の実施の形態又は第２の実施の形態と共通する部分については、同一の符号を使用して説明したり、説明を省略したりする。
【００３２】
（１）構成
図１１は、本実施の形態にかかる画像処理装置１"の内部構成を例示するブロック図である。本実施の形態にかかる画像処理装置１"の内部構成は、上述の第１の実施の形態及び上述の第２の実施の形態にかかる画像処理装置１の内部構成とは以下の点で異なる。画像処理装置１"は、上述のベースガンマカーブ算出部１０と、ガンマカーブ補正量算出部２０と、信号変換用ガンマカーブ算出部３０と、画像信号変換部４０と、領域分割部５０とに加え、信号変換用ガンマカーブ補正部７０を有する。信号変換用ガンマカーブ補正部７０は、信号変換用ガンマカーブ算出部３０が算出した信号変換用ガンマカーブを用いて入力レベルを変換する際に小領域間のレベルに不連続性が生じないように信号変換用ガンマカーブを補正し、補正信号変換用ガンマカーブ（第２ガンマカーブ）を生成する。画像信号変換部４０は、信号変換用ガンマカーブ補正部７０が算出した補正信号変換用ガンマカーブを用いて入力レベルを出力レベルに小領域毎に変換して、出力画像信号を生成する。
【００３３】
（２）動作
次に、画像処理装置１"が入力画像信号から出力画像信号を生成する処理の手順について説明する。図１２は、入力画像信号から出力画像信号を生成する処理の手順を示すフローチャートである。上述の第１の実施の形態又は第２の実施の形態と共通する手順についてはその説明を省略することがある。
【００３４】
ステップＳ１０〜Ｓ１３については上述の第２の実施の形態と同様である。ステップＳ１３の後、ステップＳ２０では、信号変換用ガンマカーブ補正部７０は、信号変換用ガンマカーブ算出部３０が算出した信号変換用ガンマカーブをそのまま用いて画像信号変換部４０が入力レベルを出力レベルに変換する場合に発生してしまう小領域間の階調の不連性を抑制すべく、信号変換用ガンマカーブを補正する。具体的には、信号変換用ガンマカーブ補正部７０は、ある注目する領域の信号変換用ガンマカーブをそれぞれのレベルにおいて、当該領域及び他の領域の信号変換用ガンマカーブの同じレベルの出力値を使って平滑化を行い補正された出力値を求める。信号変換用ガンマカーブ補正部７０は、すべてのレベルで出力値を求めることによって信号変換用ガンマカーブを補正して、補正信号変換用ガンマカーブを生成する。これを全領域で行うことによって、小領域間の階調値の不連続性は抑制される。また、ここで述べた平滑化の方法は一般に知られた方法でかまわない。例えば周辺領域で平均値を取ってもかまわないし、重みつき平均などでもよい。
【００３５】
次いで、ステップＳ２１では、画像信号変換部４０は、信号変換用ガンマカーブ補正部７０が算出した補正信号変換用ガンマカーブを用いて入力レベルを出力レベルに小領域毎に変換して、出力画像信号を生成する。
【００３６】
以上のような構成によれば、入力レベル「Ａ」を境に、より暗く出力される出力レベルとより明るく出力されるレベルとに適応的に分けてレベル変換を行うことができると共に、少領域間の階調の不連続性を抑制するように信号変換用ガンマカーブを予め補正することによっても、視認性のより良い出力画像を生成することができる。
【００３７】
[変形例]
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００３８】
＜変形例１＞
上述の各実施の形態のベースガンマカーブＣ１では、入力レベル「Ａ」及び「１９２」を境に、より明るく出力される出力レベルとより暗く出力される出力レベルとに適応的に分けて変換が行われるものとした。しかし、これに限らず、入力レベル「１９２」を設定せずに、入力レベル「Ａ」のみを用いて、入力レベル「０」〜「Ａ」の範囲でより暗く出力される出力レベルに変換され、入力レベル「Ａ」〜「２５５」の範囲でより明るく出力される出力レベルに変換されるようなベースガンマカーブＣ１を算出するようにしても良い。
【００３９】
＜変形例２＞
上述の各実施の形態で説明したベースガンマカーブ算出部１０、ガンマカーブ補正量算出部２０、信号変換用ガンマカーブ算出部３０、画像信号変換部４０、領域分割部５０、領域不連続補正部６０及び信号変換用ガンマカーブ補正部７０のうち少なくとも１つを、記憶部に記憶された各種プログラム（ソフトウェア）により実現しても良いし、これらのうち少なくとも１つをハードウェアにより実現しても良いし、これらのうち少なくとも１つをソフトウェアとハードウェアとの両方により実現するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１の実施の形態にかかる画像処理装置１の内部構成を例示するブロック図である。
【図２】入力画像信号から出力画像信号を生成する処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】ベースガンマカーブを例示する図である。
【図４】ガンマカーブ補正量を例示する図である。
【図５】信号変換用ガンマカーブを例示する図である。
【図６】第２の実施の形態にかかる画像処理装置１´の内部構成を例示するブロック図である。
【図７】入力画像信号から出力画像信号を生成する処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】入力画像を小領域毎に分割した例を示す図である。
【図９】画像の遷移を例示する図である。
【図１０】画像の遷移を例示する図である。
【図１１】第３の実施の形態にかかる画像処理装置１"の内部構成を例示するブロック図である。
【図１２】入力画像信号から出力画像信号を生成する処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１  画像処理装置
１０  ベースガンマカーブ算出部（第１算出手段）
２０  ガンマカーブ補正量算出部（第２算出手段）
３０  信号変換用ガンマカーブ算出部（第３算出手段）
４０  画像信号変換部（変換手段）
５０  領域分割部（分割手段）
６０  領域不連続補正部（補正手段）
７０  信号変換用ガンマカーブ補正部（補正手段）
【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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【図１２】
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