(57)【要約】【課題】電子画像の明度を調整するシステムおよび方法を提供する。【解決手段】先ず、関連付けられた画像値を有する複数の画素を含む画像データを受け取る。次に、各画素に対応する少なくとも１つの成分値のヒストグラムを表すヒストグラム・データが算出される。次に、算出されたヒストグラム・データの少なくとも１つの特徴にしたがって画像補正値が算出される。次に、算出ヒストグラム・データに基づいて、算出された画像補正値を受け取った画像に対して適用するか否かが判断される。その後、各画素に対する算出された画像補正値を適用する旨の判断にしたがって修正画像のデータが生成される。【選択図】図２３
2009239911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素のそれぞれに関連付けられた画像値を含む画像データを受け取る画像データ受取り手段と、
前記複数の画素のそれぞれに対応する少なくとも１つの成分値のヒストグラムを表すヒストグラム・データを算出するヒストグラム・データ算出手段と、
このヒストグラム・データ算出手段によって算出された前記ヒストグラム・データの少なくとも１つの特徴にしたがって画像補正値を算出する画像補正値算出手段と、
前記算出されたヒストグラム・データに基づいて算出された前記画像補正値の前記複数の画素への適用を判断する判断手段と、
前記複数の画素のそれぞれに前記算出された画像補正値を適用する判断にしたがって修正画像のデータを生成する補正手段と
を備えることを特徴とする電子画像の明度を調整するシステム。
【請求項２】
前記それぞれの画像値は前記それぞれの画素が少なくとも１つの成分値を有するような選択された画像空間において定められ、
前記ヒストグラム・データ算出手段は、ヒストグラム・データを画素成分値の関数として算出する手段を、さらに、含むことを特徴とする請求項１に記載の電子画像の明度を調整するシステム。
【請求項３】
前記画像空間は、前記それぞれの画素が複数の成分値を有するような多次元画像空間であることを特徴とする請求項２に記載の電子画像の明度を調整するシステム。
【請求項４】
前記画像空間はＲＧＢ画像空間であり、
前記それぞれの画素は、赤の成分値、緑の成分値および青の成分値を有することを特徴とする請求項３に記載の電子画像の明度を調整するシステム。
【請求項５】
前記システムは、
前記ヒストグラム・データによって示される関数関係にテール部分が存在するか否かを調べる検査手段を、さらに、備え、
前記画像補正値算出手段は、前記テール部分の特徴にしたがって前記画像補正値を算出することを特徴とする請求項２に記載の電子画像の明度を調整するシステム。
【請求項６】
前記検査手段は、予め選択された閾値に対する検査にしたがってテール部分の特徴を特定する手段を含むことを特徴とする請求項５に記載の電子画像の明度を調整するシステム。
【請求項７】
前記テール部分の特徴は、前記テール部分の長さまたは前記テール部分の開始点の値を含むことを特徴とする請求項６に記載の電子画像の明度を調整するシステム。
【請求項８】
前記システムは、
かぶりシーン（fog scene）または着色芸術的シーン（tinted artistic scene）を検出する検出手段を、さらに、備えることを特徴とする請求項７に記載の電子画像の明度を調整するシステム。
【請求項９】
前記判断手段は、前記検出手段の出力にしたがって前記算出された画像補正値の前記複数の画素への適用を判断する手段を含むことを特徴とする請求項８に記載の電子画像の明度を調整するシステム。
【請求項１０】
複数の画素のそれぞれに関連付けられた画像値を含む画像データを受け取るステップと、
前記複数の画素のそれぞれに対応する少なくとも１つの成分値のヒストグラムを表すヒストグラム・データを算出するステップと、
前記算出されたヒストグラム・データの少なくとも１つの特徴にしたがって画像補正値を算出するステップと、
前記算出されたヒストグラム・データに基づいて算出された前記画像補正値の前記複数の画素への適用を判断するステップと、
前記複数の画素のそれぞれに前記算出された画像補正値を適用する判断にしたがって修正画像のデータを生成するステップと
を含むことを特徴とする電子画像の明度を調整する方法。
【請求項１１】
前記それぞれの画像値は前記それぞれの画素が少なくとも１つの成分値を有するような選択された画像空間において定められ、
前記方法は、ヒストグラム・データを画素成分値の関数として算出するステップを、さらに、含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子画像の明度を調整する方法。
【請求項１２】
前記画像空間は、前記それぞれの画素が複数の成分値を有するような多次元画像空間であることを特徴とする請求項１１に記載の電子画像の明度を調整する方法。
【請求項１３】
前記画像空間はＲＧＢ画像空間であり、
前記それぞれの画素は、赤の成分値、緑の成分値および青の成分値を有することを特徴とする請求項１２に記載の電子画像の明度を調整する方法。
【請求項１４】
前記方法は、
前記ヒストグラム・データによって示される関数関係にテール部分が存在するか否かを調べるステップを、さらに、含み、
前記画像補正値を算出するステップは、前記テール部分の特徴にしたがって前記画像補正値を算出することを特徴とする請求項１１に記載の電子画像の明度を調整する方法。
【請求項１５】
前記テール部分が存在するか否かを調べるステップは、予め選択された閾値に対する検査にしたがってテール部分の特徴を特定するステップを含むことを特徴とする請求項１４に記載の電子画像の明度を調整する方法。
【請求項１６】
前記テール部分の特徴は、前記テール部分の長さまたは前記テール部分の開始点の値を含むことを特徴とする請求項１５に記載の電子画像の明度を調整する方法。
【請求項１７】
前記方法は、
かぶりシーンまたは着色芸術的シーンを検出するステップを、さらに、含むことを特徴とする請求項１６に記載の電子画像の明度を調整する方法。
【請求項１８】
前記算出された前記画像補正値の前記複数の画素への適用を判断するステップは、かぶりシーンまたは着色芸術的シーンを検出する前記ステップの出力にしたがうことを特徴とする請求項１７に記載の電子画像の明度を調整する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子画像を強調または補正するシステムおよび方法に関し、特に、電子画像の明度を調整するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子画像は、ディジタル・スチル・カメラやディジタル・ムービー・カメラ等の多くの装置から取得される。電子画像の取得に関連する様々な状況によって画質は大きく変化する。撮像ハードウェアの性能、シーンの照明条件、または操作者の技能によって、画質に、ばらつきが生じることがある。例えば、カメラによっては、自動絞り機構を備えるものもあり、照明またはフィルタ・システムを使用するものもある。画像の中には決して最適ではない照明条件で取得されるものもある。ユーザの中には、画質の劣化の問題を回避するように自分の機器を使用したり、被写体を照明に対して適切に位置決めしたりするほどの技能を持たない者もいる。これらの要因の一部または全部によって、見たり再生したりするために決して適切でない質の画像が取得される場合がある。撮像の問題は、取得された画像の明度に関連することが多い。
【０００３】
電子画像は、明るすぎたり、暗すぎたり、または全体として画像を損なうほど明るい部分がある場合がある。後者の状況の例として、照明光源がカメラと一直線の位置関係になる場合、または撮影者の後に配置された光源からの光の反射面からの反射が強すぎる場合がある。
【０００４】
米国Adobe Systems社のPhotoshop（登録商標）等のソフトウェア・アプリケーションは、ユーザが取得画像の明度特性を手動で主観的に変更することができる機能を有する。しかし、このようなソフトウェアを用いて、良好な画像修正を安定的に行うためには、かなりの熟練を要するとともに、煩雑な操作が必要である問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９−０６７７１４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の従来の問題点に鑑みてなされたもので、電子画像の明度を調整するシステムおよ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】
【０００７】
本発明による電子画像の明度を調整するシステムは、複数の画素のそれぞれに関連付けられた画像値を含む画像データを受け取る画像データ受取り手段と、複数の画素のそれぞれに対応する少なくとも１つの成分値のヒストグラムを表すヒストグラム・データを算出するヒストグラム・データ算出手段とを備える。このシステムは、また、算出されたヒストグラム・データの少なくとも１つの特徴にしたがって画像補正値を算出する画像補正値算出手段と、算出されたヒストグラム・データに基づいて算出された画像補正値の複数の画素への適用を判断する判断手段とを備える。システムは、さらに、複数の画素のそれぞれに算出された画像補正値を適用する判断にしたがって修正画像のデータを生成する補正手段を備える。
【０００８】
本発明の一実施形態では、それぞれの画像値はそれぞれの画素が少なくとも１つの成分値を有するような選択された画像空間において定められ、ヒストグラム・データ算出手段は、ヒストグラム・データを画素成分値の関数として算出する手段を、さらに、含む。
【０００９】
本発明のさらに別の実施形態では、画像空間は、それぞれの画素が複数の成分値を有するような多次元画像空間である。さらに他の実施形態では、画像空間はＲＧＢ画像空間であり、それぞれの画素は、赤の成分値、緑の成分値および青の成分値を有する。
【００１０】
本発明の別の実施形態では、システムは、また、ヒストグラム・データによって示される関数関係にテール部分が存在するか否かを調べる検査手段を備える。このような実施形態では、画像補正値算出手段は、テール部分の特徴にしたがって画像補正値を算出する。さらに他の実施形態では、検査手段は、予め選択された閾値に対する検査にしたがってテール部分の特徴を特定する手段を含む。さらに他の実施形態では、テール部分の特徴は、テール部分の長さまたはテール部分の開始点の値を含む。
【００１１】
本発明のさらに実施形態では、システムは、また、かぶりシーン（fog scene）または着色芸術的シーン（tinted artistic scene）を検出する検出手段を、さらに、備える。このような実施形態では、判断手段は、検出手段の出力にしたがって算出された画像補正値の複数の画素への適用を判断する手段を含む。
【００１２】
また、本発明による電子画像の明度を調整する方法は、複数の画素のそれぞれに関連付けられた画像値を含む画像データを受け取るステップと、複数の画素のそれぞれに対応する少なくとも１つの成分値のヒストグラムを表すヒストグラム・データを算出するステップと、算出されたヒストグラム・データの少なくとも１つの特徴にしたがって画像補正値を算出するステップと、算出されたヒストグラム・データに基づいて算出された画像補正値の複数の画素への適用を判断するステップと、複数の画素のそれぞれに算出された画像補正値を適用する判断にしたがって修正画像のデータを生成するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電子画像の明度を調整するシステムおよび方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による実施形態が適用されるシステム全体の構成例である。
【図２】本発明による実施形態のシステムの動作が実行されるコントローラのハードウェアの構成例を説明するための図である。
【図３】本発明による実施形態のシステムの動作が実行されるコントローラの機能ブロックの構成例を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態による処理の適用が適切な入力画像、処理後の修正画像、およびそれらのヒストグラムである。
【図５】他の入力画像および対応するヒストグラムである。
【図６】本発明の実施形態による修正画像の例と対応するヒストグラムである。
【図７】図５に示した入力画像と、対応するヒストグラムのホワイト端の拡大図である。
【図８】さらに他の入力画像および対応するヒストグラムである。
【図９】図８に示した入力画像と、対応するヒストグラムのホワイト端の拡大図である。
【図１０】さらに別の入力画像および対応するヒストグラムである。
【図１１】図１０に示した入力画像と、対応するヒストグラムのホワイト端の拡大図である。
【図１２】本発明の一実施形態による前進差分処理後の図１０に示した入力画像のヒストグラムの拡大図である。
【図１３】本発明の一実施形態による畳み込み処理後で前進差分処理前の図１０に示した入力画像のヒストグラムの拡大図である。
【図１４】本発明の一実施形態による前進差分と畳み込み処理後の図１０に示した入力画像のヒストグラムの拡大図である。
【図１５】図１４に示したヒストグラムの拡大図を詳細に示した図である。
【図１６】本発明の一実施形態による地上較正に記録された明度調整の量と、テール長との関係を表すプロットである。
【図１７】本発明の一実施形態による地上較正におけるテール長と明度調整の量の間の相関を１次、２次および３次の近似関数で示すとともに、それらの残差のノルムを示した図である。
【図１８】受け取った入力画像と、その画像に対して本発明の一実施形態による明度調整を適用した後の修正画像の例である。
【図１９】誤判定画像の一例と、対応するヒストグラムである。
【図２０】図１９に示した誤判定画像のヒストグラムの拡大図である。
【図２１】別な誤判定画像の例と、対応するヒストグラムである。
【図２２】さらに他の誤判定画像の例と、対応するヒストグラムである。
【図２３】本発明による実施形態における電子画像の明度を調整する基本的な動作例を表すフローチャートである。
【図２４】本発明による実施形態における電子画像の明度を調整する動作例を詳細に表したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、適宜、図面を参照しながら本発明による実施形態の説明を行う。図１は本発明による実施形態が適用される電子画像の明度を調整するシステム全体の構成例である。図に示したシステム１００は、コンピュータ・ネットワーク１０２として表されている分散コンピューティング環境を利用している。コンピュータ・ネットワーク１０２は、複数の電子装置間におけるデータの交換を可能とする本技術分野で知られている任意の分散通信システムである。コンピュータ・ネットワーク１０２は、例えば、仮想ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、パーソナル・エリア・ネットワーク、ローカル・エリア・ネットワーク、インターネット、イントラネット、またはそれらの任意の組み合わせを含む本技術分野で知られている任意のコンピュータ・ネットワークである。本発明による一実施形態において、コンピュータ・ネットワーク１０２は、例えば、トークン・リング、IEEE802.11(x)、Ethernet（登録商標）またはその他の無線ベースまたは有線ベースのデータ通信メカニズム等の既存の多数のデータ転送メカニズムによって例示されるような物理レイヤおよびトランスポート・レイヤから構成される。尚、図にはコンピュータ・ネットワーク１０２を示したが、本発明は、本技術分野で知られているようなスタンドアローンの形態でも同様に実施可能である。
【００１６】
システム１００は、さらに、様々なドキュメント処理を実行するために適切な多機能周辺装置（Multi-Function Peripheral；以下、ＭＦＰということがある。）として図に表されている、ドキュメント処理装置１０４を含む。しかし、ＭＦＰはドキュメント処理装置の一形態であって、本発明におけるドキュメント処理装置がＭＦＰに限定されるものではない。ドキュメント処理装置における処理動作には、例えば、ファクシミリ通信、画像走査、コピー、印刷、電子メール、ドキュメント管理、ドキュメント保存等がある。本発明による一形態においては、ドキュメント処理装置１０４は、リモート・ドキュメント処理サービスを外部装置あるいはネットワークに接続された装置に対して提供する。ドキュメント処理装置１０４は、ユーザあるいはネットワークに接続された装置等とやり取りするように構成された、ハードウェア、ソフトウェアおよびこれらの任意の適切な組み合わせを含む。
【００１７】
また、本発明による一実施形態において、ドキュメント処理装置１０４は、例えば、IEEE 1394あるいはＵＳＢインターフェイスを有する各種ドライブ、多様なＩＣメモリカード等の、複数のポータブル記憶媒体を受け入れるためのインターフェイスを備える。本発明の実施形態において、ドキュメント処理装置１０４は、さらに、タッチスクリーン、ＬＣＤ、タッチパネル、英数字キーパッド等のユーザ・インターフェイス１０６を備え、ユーザは、このようなユーザ・インターフェイスを介してドキュメント処理装置１０４と直接やり取りすることができる。本発明による実施形態において、ユーザ・インターフェイス１０６は、ユーザに対して情報を伝達するとともに、ユーザから選択内容を受け取るために有効に用いられる。ユーザ・インターフェイス１０６は、本技術分野で知られているように、ユーザにデータを提供するために適切な種々のコンポーネントからなる。本発明における一実施形態においては、ユーザ・インターフェイス１０６は、１つまたは複数のグラフィック要素、テキスト・データまたは画像等をユーザに表示し、ユーザから入力を受け取り、その入力を、さらに後ほど説明するコントローラ１０８等のバックエンド・コンポーネントに伝達するディスプレイ装置を有する。ドキュメント処理装置１０４は、適切な通信リンク１１２を介して、コンピュータ・ネットワーク１０２に通信可能に接続されている。適切な通信リンク１１２としては、例えば、WiMax（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11(x)、Bluetooth（登録商標）、公衆交換電話網、専用通信ネットワーク、赤外線接続、光接続、または本技術分野において知られている他の適切な有線または無線のデータ通信チャネルがある。
【００１８】
本発明による実施形態において、ドキュメント処理装置１０４は、さらに、ドキュメント処理装置１０４による処理動作を容易にする、コントローラ１０８として示した、適切なバックエンド・コンポーネントを内蔵する。コントローラ１０８は、ドキュメント処理装置１０４の動作を制御し、あるいはユーザ・インターフェイス１０６を介した画像の表示を制御し、または電子画像データの操作の指示等の処理を容易にするように構成されたハードウェア、ソフトウェアあるいはこれらの適切な組み合わせによって実装される。以下の説明においては、コントローラ１０８という用語は、後述する動作を実行し、もしくは実行させ、もしくは制御し、またはその他の方法で指示するように機能するハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせを含むドキュメント処理装置１０４に関連する任意の多数のコンポーネントの意味で、使用する。尚、図および上記の説明において、コントローラ１０８をドキュメント処理装置１０４に内蔵された形態としたが、コントローラ１０８は、ドキュメント処理装置１０４に通信可能に接続された外部装置の形態であってもよい。コントローラ１０８との関連において説明を行う処理動作は、本技術分野において知られている任意の汎用的なコンピューティング・システムによって実行可能である。したがって、コントローラ１０８は、このような汎用的なコンピューティング装置を表しており、以下の説明において使用する際にも、そのように意図されている。さらに、以下におけるコントローラ１０８の使用は、例としての実施形態にすぎず、当業者には明らかな他の実施形態も、本発明の一実施形態による電子画像の明度を調整するシステムおよび方法を用いることができる。コントローラ１０８の構成等については、後ほど図２と図３を参照しながら説明を行う。
【００１９】
また、ドキュメント処理装置１０４にはデータ記憶装置１１０が通信可能に接続されている。データ記憶装置１１０は、例えば、ハードディスク・ドライブ、その他の磁気記憶装置、光学式記憶装置、フラッシュ・メモリまたはそれらの任意の組み合わせを含む本技術分野で知られている大容量記憶装置である。一実施形態において、データ記憶装置１１０は、ドキュメント・データ、画像データまたは電子データベースのデータ等を保存するように適切に適合されている。データ記憶装置１１０は、図においてはシステム１００の独立したコンポーネントとして例示されているが、例えば、内蔵ハードディスク・ドライブ等のような、ドキュメント処理装置１０４の内部記憶装置、あるいはコントローラ１０８のコンポーネント等として実装することができる。
【００２０】
システム１００は、さらに、通信リンク１１６を介してコンピュータ・ネットワーク１０２とデータ通信可能なユーザ装置１１４を含む。図においてはユーザ装置１１４をデスクトップ形パーソナル・コンピュータとして示しているが、これは例示にすぎない。ユーザ装置１１４は、例えば、コンピュータ・ワークステーション、ノート形パーソナル・コンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant、携帯情報端末）、ウェブ適合携帯電話、スマート・フォン、専用通信ネットワーク用の電子装置、またはその他のウェブ適合電子装置を含む本技術分野において知られている任意のパーソナル・コンピューティング装置を表す。通信リンク１１６は、例えば、Bluetooth（登録商標）、WiMax、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11(x)、専用通信ネットワーク、赤外線接続、光接続、公衆交換電話網、または本技術分野において知られている他の適切な無線または有線のデータ通信チャネルである。ユーザ装置１１４は、電子ドキュメント、ドキュメント処理インストラクション、ユーザ・インターフェイスの修正、アップグレード、更新、パーソナル化データ等を生成し、生成したデータ等を、ドキュメント処理装置１０４あるいはコンピュータ・ネットワーク１０２に接続された他の類似装置に送る。
【００２１】
次に、図２および図３を参照しながら、本発明による実施形態におけるシステムの動作が実行されるコントローラのハードウェアおよび機能構成等を説明する。図２に本発明による実施形態においてシステム１００の動作が実行され、図１においてコントローラ１０８として示した、バックエンド・コンポーネントであるコントローラ２００のハードウェア・アーキテクチャの構成例を説明するための図を示す。尚、図においては、コントローラの構成要素の意義をより明確にするため、参照符号２３２で示した、コントローラ以外のドキュメント処理装置の構成要素の一部を併せて示している。コントローラ１０８は、本明細書に記載する動作を円滑に実行する能力を有する、本技術分野において知られている任意の汎用的なコンピューティング装置を表す。コントローラ２００には、ＣＰＵを含むプロセッサ２０２が含まれる。プロセッサ２０２は、互いに協調して動作する複数のＣＰＵから構成されることもある。また、コントローラ２００には、ＢＩＯＳ機能、システム機能、システム構成データおよびコントローラ２００の動作に使用する他のルーチンもしくはデータ等の静的または固定的なデータ、あるいはインストラクションのために有効に使用される、不揮発性または読出し専用メモリ（ＲＯＭ）２０４が含まれる。
【００２２】
また、コントローラ２００には、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ、または他の任意の適切なアドレス指定可能かつ書込み可能なメモリ・システムから構成されるＲＡＭ２０６が含まれる。ＲＡＭ２０６は、プロセッサ２０２により処理されるアプリケーションおよびデータ処理に関係するデータ・インストラクションのための記憶領域を提供する。
【００２３】
ストレージ・インターフェイス２０８は、コントローラ２００に関連するデータの不揮発性保存、大容量保存または長期的な保存のためのメカニズムを提供する。ストレージ・インターフェイス２０８は、参照符号２１６で示したディスク・ドライブ、あるいは光学式ドライブ、テープ・ドライブ等の適切な任意のアドレス指定可能、またはシリアル記憶装置等の大容量記憶装置の他、当業者に知られている適切な任意の記憶媒体を使用する。
【００２４】
ネットワーク・インターフェイス・サブシステム２１０は、ネットワークとの間の入出力を適切にルーティングすることによって、コントローラ２００が他の装置と通信することを可能にする。ネットワーク・インターフェイス・サブシステム２１０は、コントローラ２００に対する外部装置との１つまたは複数のコネクションのインターフェイスを適切にとる。図においては、例えば、Ethernet（登録商標）およびトークン・リング等の固定または有線ネットワークとのデータ通信のための少なくとも１つのネットワーク・インターフェイス・カード２１４、およびWiFi（Wireless Fidelity）、WiMax、無線モデム、セルラ・ネットワークまたは適切な任意の無線通信システム等の手段を介した無線通信のために適切な無線インターフェイス２１８を示している。ネットワーク・インターフェイス・サブシステム２１０は、任意の物理的データ転送レイヤあるいは物理的データ転送レイヤではないデータ転送レイヤまたはプロトコル・レイヤを適切に利用する。図においては、ネットワーク・インターフェイス・カード２１４は、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワークまたはそれらの組合せから適切に構成される物理的ネットワーク２２０を介したデータ交換を行うために、相互接続されている。
【００２５】
プロセッサ２０２、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）２０４、ＲＡＭ２０６、ストレージ・インターフェイス２０８およびネットワーク・インターフェイス・サブシステム２１０の間のデータ通信は、バス２１２によって例示したバス・データ転送メカニズムを介して行われる。
【００２６】
また、ドキュメント・プロセッサ・インターフェイス２２２もバス２１２を介してデータ通信を行う。ドキュメント・プロセッサ・インターフェイス２２２は、様々なドキュメント処理動作を実行するために、ドキュメント処理ハードウェア２３２との接続を提供する。そのようなドキュメント処理動作には、コピー・ハードウェア２２４によって実行されるコピー、画像走査ハードウェア２２６によって実行される画像走査、印刷ハードウェア２２８によって実行される印刷、およびファクシミリ・ハードウェア２３０によって実行されるファクシミリ通信がある。コントローラ２００は、これらのドキュメント処理動作のいずれかまたは全部を適切に動作させる。複数のドキュメント処理動作を実行可能なシステムは、ＭＦＰ（多機能周辺装置）または多機能装置と呼ばれる。システム１００の機能は、ドキュメント処理装置と関連するインテリジェント・サブシステムとして図２に示したコントローラ２００（図１におけるコントローラ１０８に対応）を含む、ドキュメント処理装置１０４等の適切なドキュメント処理装置において実行される。
【００２７】
次に図３を参照しながらシステムの動作が実行されるコントローラの機能ブロックと動作の概要を説明する。図３に、本発明による実施形態のシステム１００の動作が実行されるコントローラの機能ブロックの構成例を説明するための図を示す。尚、図３においても、コントローラの機能要素の意義をより明確にするため、コントローラ以外のドキュメント処理装置の機能要素の一部を併せて示している。図３は、ソフトウェアおよびオペレーティング・システム機能と関連して、図２に示したハードウェアの機能性を例示している。
【００２８】
コントローラ機能はドキュメント処理エンジン３０２を含む。一実施形態において、ドキュメント処理エンジン３０２は、印刷動作、コピー動作、ファクシミリ通信動作および画像走査動作を可能にする。これらの機能は、産業界において一般に好まれるドキュメント処理周辺装置であるＭＦＰと関連付けられることが多い。しかし、コントローラが上記のドキュメント処理動作のすべてを可能にする必要は必ずしもない。コントローラは、上記のドキュメント処理動作のサブセットである、専用のドキュメント処理装置、あるいはより限定した目的のドキュメント処理装置においても有効に用いられる。
【００２９】
ドキュメント処理エンジン３０２はユーザ・インターフェイス・パネル３１０と適切にインターフェイスされており、ユーザまたは管理者は、このユーザ・インターフェイス・パネル３１０を介して、ドキュメント処理エンジン３０２によって制御される機能にアクセスすることができる。アクセスは、コントローラにローカル接続されたインターフェイスを介して行われるか、遠隔のシン・クライアント（thin client）またはシック・クライアント（thick client）によって遠隔から行われる。
【００３０】
ドキュメント処理エンジン３０２は、印刷機能部３０４、ファクシミリ通信機能部３０６および画像走査機能部３０８とデータ通信を行う。これらの機能部は、印刷、ファクシミリの送受信、およびドキュメント画像をコピーのために取得するか、またはドキュメント画像の電子バージョンを生成するための、ドキュメント画像走査の実際の処理動作を容易にする。
【００３１】
ジョブ・キュー（job queue）３１２は、印刷機能部３０４、ファクシミリ通信機能部３０６および画像走査機能部３０８とデータ通信を行う。ビットマップ・フォーマット、ページ記述言語（ＰＤＬ）フォーマットまたはベクター・フォーマット等の種々の画像形式は、画像走査機能部３０８からジョブ・キュー３１２を介して以降の処理のために中継される。
【００３２】
ジョブ・キュー３１２は、また、ネットワーク・サービス機能部３１４ともデータ通信を行う。一実施形態において、ジョブ制御信号、状態データまたは電子ドキュメント・データが、ジョブ・キュー３１２とネットワーク・サービス機能部３１４との間で交換される。このように、クライアント側ネットワーク・サービス機能３２０を介したコントローラへのネットワーク・ベースのアクセスに適切なインターフェイスが提供され、このインターフェイスは任意の適切なシン・クライアントまたはシック・クライアントである。一実施形態において、ウェブ・サービス・アクセスは、ハイパーテキスト転送プロトコル（HTTP）、ファイル転送プロトコル（FTP）、ユニフォーム・データ・ダイアグラム・プロトコルまたは他の任意の適切な交換メカニズムによって実行される。ネットワーク・サービス機能部３１４は、また、ＦＴＰ、電子メール、テルネット（TELNET）等による通信のために、クライアント側ネットワーク・サービス機能３２０とのデータ交換も有効に提供する。このように、コントローラ機能は、種々のネットワーク・アクセス・メカニズムによって、電子ドキュメントおよびユーザ情報のやり取りを容易にする。
【００３３】
ジョブ・キュー３１２は、また、画像プロセッサ３１６ともデータ通信を行う。画像プロセッサ３１６は、印刷機能部３０４、ファクシミリ通信機能部３０６または画像走査機能部３０８等の装置機能部と、電子ドキュメントを交換するために適したフォーマットに変換するラスタ画像処理（ＲＩＰ）、ページ記述言語インタープリタまたは任意の適切な画像処理を行うメカニズムである。
【００３４】
さらに、ジョブ・キュー３１２はジョブ解析部（job parser）３１８とデータ通信を行い、このジョブ解析部３１８はクライアント装置サービス部３２２等の外部装置からの印刷ジョブ言語ファイルを受け取る働きをする。クライアント装置サービス部３２２は、電子ドキュメントの印刷、ファクシミリ通信、またはコントローラ機能による処理が有効である他の適切な電子ドキュメントの入力を含む。ジョブ解析部３１８は、受け取った電子ドキュメント・ファイルを解析し、前述した機能およびコンポーネントに関連する処理のために、解析した電子ドキュメント・ファイル情報をジョブ・キュー３１２に中継する働きをする。
【００３５】
次に、本発明における動作の概要を説明する。先ず、複数の画素のそれぞれに関連付けられた画像値を含む画像データが受け取られる。次に、それぞれの画素に対応する少なくとも１つの成分値のヒストグラムを表すヒストグラム・データが算出される。次に、算出されたヒストグラム・データの少なくとも１つの特徴にしたがって画像補正値が算出される。次に、算出ヒストグラム・データに基づいて、算出された画像補正値を受け取った画像に対して適用するか否かが判断される。次に、複数の各画素に対して算出された画像補正値を適用する旨の判断にしたがって、修正画像のデータが生成される。
【００３６】
本発明の例示的な一実施形態によれば、コントローラ１０８もしくはドキュメント処理装置１０４に関連する他の適切なコンポーネント、またはユーザ装置１１４等によって、電子画像が受け取られる。画像データは、画像を構成するそれぞれの画素に関連付けられた画像値を含む。本発明の一実施形態によれば、それぞれの画像値は、選択された画像空間において定められ、それぞれの画素は少なくとも１つの成分値を含む。画像空間は多次元空間を含み、この場合、それぞれの画素は複数の成分値を有する。例えば、選択された画像空間がＲＧＢ画像空間の場合には、それぞれの画素は、赤の成分値、緑の成分値および青の成分値を有する。
【００３７】
次に、コントローラ１０８もしくはドキュメント処理装置１０４に関連する他の適切なコンポーネント、またはユーザ装置１１４、または電子画像を処理する能力を備えた他のコンポーネントが、画素値の関数としてヒストグラム・データを生成する。本発明の一実施形態によれば、ＲＧＢヒストグラムは、コントローラ１０８またはユーザ装置１１４等によって算出され、総画素数によって正規化される。次に、ヒストグラム・データに１次前進差分（first order forward difference）と平均畳み込み（average convolution）が適用される。例えば、畳み込みはＰ個の移動平均で適用され、その結果、正規化されたヒストグラムが平滑化され、次いでそのＭ次前進差分が算出される。本発明の一実施形態によれば、パラメータＰおよびＭの適切な値は、それぞれ７および１であり、本明細書においては主としてこれらのパラメータ値を前提として説明を行うが、これらのパラメータ値は限定ではなく、あくまで例である。
【００３８】
次に、ヒストグラムによって示される関数関係にテール部分が存在するか否かが調べられる。ここで、テール部分は、後ほど説明を行う図１５を参照すると明らかなように、ヒストグラムにおいて、選択された小さなヒストグラム・カウント値の範囲に含まれるヒストグラムの領域である。テール部分の例は、図４ないし図２２を参照しながら後ほど説明する。この検査に基づいて、ヒストグラム・データにテール部分が存在するか否かに関する判断が行われる。コントローラ１０８もしくはドキュメント処理装置１０４に関連する他の適切なコンポーネント、またはユーザ装置１１４等によって、ヒストグラム・データにテール部分が検出されないときには、例えば、全体的な明度強調またはホワイト・ストレッチ等の画像補正は行われない。
【００３９】
ヒストグラム・データの関数関係の検査の結果が、テール部分が存在すること示していると判断されると、テールが開始する点の値とテール長が算出される。ここで、後ほど説明を行う図１５を参照すると明らかなように、テールが開始する点は、テール部分で最も白色に近い点であり、本明細書において例として参照されるＲＧＢ色空間のような加法混色系においては、テール部分の中で最も大きな画素値に対応する点である。コントローラ１０８もしくはドキュメント処理装置１０４に関連する他の適切なコンポーネント、またはユーザ装置１１４等は、ヒストグラム・データにおいてテール部分が開始する点と、そのテール部分が及ぶ長さを判定する。次に、コントローラ１０８もしくはドキュメント処理装置１０４に関連する他の適切なコンポーネントは、テールが十分に早く開始しているか否かが判断される。すなわち、テール部分の開始する点が、例えば、ホワイト・ストレッチ等の明度調整の適用が必要な程度に入力画像のヒストグラム上で十分に早く現れているか否かが判断される。テールが十分に早く開始していない場合には、明度調整は受け取った画像に対して適用されない。
【００４０】
コントローラ１０８もしくはドキュメント処理装置１０４に関連する他の適切なコンポーネント、またはユーザ装置１１４が、テールが十分に早く開始しており、例えばヒストグラム上の所定の点から開始していると判断した場合には、次に、テールの長さが予め定められた長さを満たすかまたは超えているか否か、例えば、テール部分が明度調整を行うのに十分な長さであるか否かの判断が行われる。テールの長さが予め定められた閾値長を満たさないときには、明度調整は受け取った画像に対して適用されない。テールの長さが予め定められた長さ（閾値長）を満たすかまたは超えている場合は、テール部分の開始点におけるヒストグラム・カウントが予め定められたレベル以下か否かに関する判断が行われる。テール部分の開始点におけるヒストグラム・カウントが予め定められたレベルより大きいときには、受け取った画像データに対して明度調整は適用されない。テール部分の開始点におけるカウントが予め定められたレベル以下であると判断されると、受け取った画像データの分析が行われ、受け取った画像がかぶりシーン（fog scene）あるいは芸術的着色シーン（artistically tinted scene）であるか否かが、判断される。受け取った画像がかぶりシーンまたは芸術的着色シーンであると判断された場合には、受け取った画像データに対して明度調整は適用されない。
【００４１】
受け取った画像データが、かぶりシーンでも芸術的に着色されたシーンでもないと判断されると、テール部分の特徴にしたがって画像補正値が算出される。その後、算出された画像補正値を受け取った画像データのそれぞれの画素に適用することによって、例えば、明度が調整された画像データ等の、修正画像データが生成される。
【００４２】
上記の内容は、図４ないし図２２に示した本発明の実施形態による処理等の例を参照することによって、よりよく理解されるであろう。尚、これらの図に含まれる画像は、本出願の優先権の基礎となる出願においてはカラーで表されているが、本出願においてはグレースケールで示している。図４に本発明の実施形態による処理の適用が適切な入力画像、処理後の修正画像、およびそれらのヒストグラムを示す。図４（ａ）は、本発明の実施形態による明度調整の適用が適切な、受け取った画像データに対応する入力画像４０２を示す。画像４０２のＲＧＢヒストグラムが図４（ｂ）に４０４に示される。図４（ｃ）は、入力画像４０２に対して本発明の実施形態による明度調整適用された後の修正画像４０６を示す。図４（ｄ）は、修正画像４０６に対応し、明度調整後のヒストグラム４０８を示す。
【００４３】
このように、本発明の実施形態における明度調整は、画像のダイナミック・レンジ全体を利用するために、ホワイト・ヒストグラムのブラック端を保持しつつ、他端をホワイト側に延ばすことに類似する、画像のホワイト・ストレッチング（white stretching）に対応する。当業者は、本発明の実施形態におけるホワイト・ストレッチングまたは明度調整が、Ｎを選択された符号値としたとき、８ビット符号値を（０，Ｎ）から（０，２５５）にマッピングすることと等価であることを理解するであろう。ホワイト・ストレッチの量、デルタはＮの選択によって決まる。
【００４４】
画像は、対応する画質の低下なしに安全にクリッピングすることができる極めて小さな明るい領域をしばしば有する。例えば、小さな明るい領域は、画像内の反射による明るい部分または小さな白色領域に対応する。受け取った画像データにしたがって生成されるヒストグラムにおいて、小さな明るい領域によって、例えば、８ビット画像における（２５５，２５５，２５５）のような最大符号値まで、ずっと長いテールが延びることがある。
【００４５】
多数の画素を含む長いテールは、白い被写体が重要であり、したがって、例えば、調整等の、クリップされるべきでないことを示す。本発明によれば、長いテール内の画素数が減少する場合、画質の低下なしにクリッピングを行うことができる。
【００４６】
次に、図５に他の入力画像と、対応するヒストグラムを示す。図５（ａ）に入力画像５０２が示される。例えば、ホワイト・ストレッチングのような明度調整が許容されるか否かを判断するために、コントローラ１０８もしくはドキュメント処理装置１０４に関連する他の適切なコンポーネント、ユーザ装置１１４または他の類似するコンピューティング装置によって図５（ｂ）に示すヒストグラム５０４が生成される。図５（ｂ）に示したように、ヒストグラム５０４は、ヒストグラム５０４のホワイト端に向かった長いテール５０６を有する。前述したように、長いテール５０６が検出されたときは、かぶりシーンまたは芸術的着色シーンは存在せず、適切な明度調整が行われる。入力画像５０２には、かぶりシーンも芸術的色彩シーンも存在せず、入力画像５０２に対する明度調整が許容される。
【００４７】
図６に本発明の実施形態による修正画像の例と、対応するヒストグラムを示す。図６（ａ）に、図５（ａ）に示した画像５０２に対して、本発明の一実施形態による明度調整を行った後の修正画像６０２を示す。図６（ｂ）に示すヒストグラム６０４は修正画像６０２に対応し、本発明の一実施形態による調整を適用した後のクリップされたテール６０６を示している。図７に、図５に示した入力画像と、対応するヒストグラムのホワイト端の拡大図を示す。画像７０２は、図５（ａ）に示した入力画像５０２に対応し、この画像に対応するヒストグラムのホワイト端の拡大表示７００には長いテール７０４が示されている。図に示されるように、ヒストグラム７００はホワイト端に向かって減少し、画像内の幾つかのホワイト点を表わすと思われるスパイクが存在する。このように、本発明の一実施形態によって、画像のＲＧＢヒストグラム内のそのような特徴的事象の存在が検出される。
【００４８】
次に図８に、さらに他の入力画像および対応するヒストグラムを示す。図８（ａ）に、入力画像８０２が示され、図８（ｂ）に入力画像８０２対応するヒストグラム８０４が示されている。ヒストグラム８０４内には長いテール８０６が存在する。図９には、図８に示した入力画像と、対応するヒストグラムのホワイト端の拡大図が示されている。画像９０２は図８（ａ）に示した入力画像８０２に対応し、ホワイト端が拡大されて表示されている拡大ヒストグラム９００は図８（ｂ）に示したヒストグラム８０４に対応する。ヒストグラム９００の長いテール９０４から分かるように、テール９０４は必ずしも完全にゼロまで減少するとは限らず、参照符号９０６で示したように、例えば、およそ３０のヒストグラム・カウントのレベルで浮いていることもある。
【００４９】
図１０に、さらに別の入力画像および対応するヒストグラムを示す。図１０（ａ）に入力画像１００２が示され、図１０（ｂ）に画像１００２に対応するヒストグラム１００４が示されている。ヒストグラム１００４には長いテール１００６が存在する。図１１に、図１０で示した入力画像と、対応するヒストグラムのホワイト端の拡大図を示す。画像１１０２は図１０（ａ）に示した入力画像１００２に対応し、ホワイト端が拡大されて表示されている拡大ヒストグラム１１００は図１０（ｂ）に示したヒストグラム１００４に対応する。拡大ヒストグラム１１００に示されている長いテール１１０４は、完全に平らではなく、むしろ連続的に減少している。
【００５０】
例えば、テールが完全にゼロまで減少しないこと、あるいは明かに比較的平らな長いテールではないこと等の、これらの問題を緩和するために前進差分を適用することができる。本発明の一実施形態によれば、上記の問題を緩和するためには１次前進差分を適用することで十分である。本明細書においては、主に１次前進差分を使用する場合の説明を行うが、本発明による前進差分に、例えば、２次あるいは３次等の他の次数の前進差分も使用可能である。例えば、Ｈがビン・サイズ１のＲＧＢヒストグラムである場合、Ｈ［ｉ］は、ｉ番目の符号値におけるヒストグラム・カウントとして定義され、例えば、Ｈ［１］は、８ビット符号値で値０を有する画素数であり、Ｈ［１２８］は、８ビット符号値で値１２７を有する画素数である。したがって、１次前進差分を適用すると、Ｄ［ｉ］＝Ｈ［ｉ］−Ｈ［ｉ＋１］となる。
【００５１】
図１２に、図１０に示した入力画像に対して本発明の一実施形態による前進差分処理を実行した後の対応するヒストグラムの拡大表示を示す。図には、図１０（ａ）に示した入力画像１００２に対応する画像１２０２と、１次前進差分を適用した後のヒストグラムの拡大表示１２００が示されている。ヒストグラム１２００には長いテール１２０４が含まれるとともに、小さな振動が目につく。本発明の１つの特定の実施形態によれば、このような振動を平滑化するために、平均化による畳み込みが使用される。平均化による畳み込みには、例えば、５、７および９個の移動平均を含む様々な移動平均を使用することができる。単なる例示を目的として、以下の説明においては、計算コストと平滑効果の間の適切なトレードオフを提供する７個の移動平均による平均化について述べる。
【００５２】
図１３に、図１０に示した入力画像に対して本発明の一実施形態による畳み込み処理後で前進差分処理前の対応するヒストグラムの拡大表示を示す。図には、図１０（ａ）に示した入力画像１００２に対応する画像１３０２と、本発明の一実施形態による７の移動平均による畳み込みを適用した後のヒストグラムの拡大表示１３００が示されている。図１４に、図１０に示した入力画像に対して本発明の一実施形態による前進差分と畳み込みの両方の処理後の拡大表示を示す。図には、図１０（ａ）に示した入力画像１００２に対応する画像１４０２と、本発明の一実施形態による前進差分と畳み込みの両方の処理を行った後のヒストグラムの拡大表示１４００が示されている。
【００５３】
次に図１５に移ると、図１４に示したヒストグラムの拡大図を詳細に示した図が示される。すなわち、図には図１０（ａ）に示した入力画像１００２に対応する画像１５０２と、本発明の一実施形態による前進差分（１次）と畳み込み（７）の両方の処理を行った後のヒストグラムの拡大表示１４００を詳細に表したヒストグラムの拡大表示１５００が示されている。また、図１５は、網掛けによって示したテール領域１５１４は高い閾値ＨＴ１５０８と低い閾値ＬＴ１５１０によって定義され、ヒストグラムを符号値２５５から符号値の小さい側に横方向に辿ると、テールの開始点１５０４（符号値＝約２５４）でテール領域１５１４に入り、テールの終点１５１２（符号値＝約２１４）でテール領域１５１４から脱し、（テール長）＝（テールの開始点）―（テールの終点）＋１＝４１（（テール長１５０６）＝（テールの開始点１５０４）―（テールの終点１５１２）＋１＝４１）になることを示している。
【００５４】
本技術分野で知られている手段と方法によって、後ほど述べる例示的な実施形態で使用される地上較正（ground truth）を決定することができる。本発明の一実施形態によれば、所望の用途に固有の典型的なオントロジを有する５００枚の画像のサンプルを選択することができ、そのようなサンプル画像の地上較正は、画質、画質を改善するために必要な調整、および調整の量等に関する判断にしたがって決定される。当業者は、決定された地上較正が、複数の画像の中から本発明による明度調整を必要とする画像を識別するために役立つことを理解するであろう。高い閾値ＨＴ１５０８と低い閾値ＬＴ１５１０、テールの開始点１５０４、およびテールの終点１５１２の導出は、例えば、ホワイト・ストレッチング等の明度調整を必要とする画像を検出する比率を最適化することによって達成される。図１６に、テール長１５０６と、地上較正に記録された明度調整（ホワイト・ストレッチ）の量との関係を表すプロット１６００を示す。図１７にテール長とホワイト・ストレッチ（明度調整）の間の相関を１次、２次および３次の近似関数で示すとともに、それらの残差のノルム（norm of residual）を示す。図１７（ａ）は、テール長とホワイト・ストレッチ（明度調整）の間の相関を１次、２次および３次の近似関数で示したグラフであり、適切な線形相関は、例えば、ホワイト・ストレッチの量デルタ＝０．７８×テール長＋１．９の近似関数で表される。図１７（ｂ）は、明度調整を図１７（ａ）に示した１次、２次および３次の近似関数に基づいて行った場合の残差のノルムを示す。続いて、図１８に受け取った画像と、その画像に明度調整を行った後の画像を示す。図１８（ａ）の画像が受け取った画像１８０２を示し、図１８（ｂ）の画像は、本発明の実施形態による明度調整の適用後の画像１８０４を示す。
【００５５】
しかしながら、明度調整またはホワイト・ストレッチを適用すべきでない幾つかの状態がある。図１９に、誤判定画像（false positive image）１９０２のヒストグラムの一例１９００を示す。平滑化され正規化されたＲＧＢヒストグラムの前進差分は、かなり長いテール１９０４を有するが、地上較正で明度調整は適用されなかった。図２０に、図１９に画像１９０２として示した画像２００２のＲＧＢヒストグラム２０００の拡大図を示す。この図は、ヒストグラム・カウントがテールの開始点２００４で異常に高いことを示している。図２１に、別な誤判定画像２１０２のヒストグラムの例２１００を示す。画像２１０２には、霧がかかったような状態で撮影されたような建物が表されている。このヒストグラム２１００は、妥当な長さのテール２１０４を含むが、部分的かぶりシーンであるため明度調整は地上較正に適用されない。明度調整は、かぶりシーンと部分的かぶりシーンに適用されるべきではない。画像データ内のかぶりシーンの検出方法は、２００７年９月６日に出願され、２００９年３月１２日に公開された「A SYSTEM AND METHOD FOR IMAGE FOG SCENE DETECTION」と題する米国特許第２００９−０６７７１４号明細書に説明されており、画像データ内のかぶりシーンは、一実施形態において、以下のようにして検出される。
【００５６】
すなわち、先ず、画像データを受け取り、受け取った画像データを、それぞれの領域が複数のピクセルから構成される複数の画像領域に分割する。次に、それぞれの画像領域に含まれるピクセルを表す強度値の最小値と閾値とを比較し、この比較結果に基づいてそれぞれの画像領域に対応する比較マトリクスを生成する。次に、比較マトリクスのうちの少なくとも１つのエントリ、すなわち要素を、予め選択された値についてテストする。次に、比較マトリクスのエントリについてのテスト出力に基づいて、受け取った画像データにかぶりシーンが含まれているか否かを判定する。
【００５７】
図２２に、さらに他の誤判定画像２２０２のヒストグラムの例２２００を示す。前述したように、原出願の図面において画像はカラーで表されており、入力画像２２０２には、青色系のほぼ単一の色相の風景が表されている。図２２に示したように、画像２２０２のヒストグラム２２００は、妥当な長さのテール２２０４を含むが、着色芸術的シーンであるため、明度調整は地上較正で適用されない。明度調整は着色芸術的シーンに適用されるべきではない。画像データ内の芸術的シーンの検出方法は、２００８年２月２８日に出願された「A SYSTEM AND METHOD FOR ARTISTIC IMAGE SCENE DETECTION」と題する米国特許出願第１２／０３９，２２５号明細書に記載されており、画像データ内の芸術的シーンは、一実施形態において、以下のようにして識別される。
【００５８】
すなわち、先ず、多次元色空間において符号化された画像データを受け取り、受け取った画像データからヒストグラム・データを計算する。次に、計算したヒストグラム・データにおける支配的なスパイク領域を識別し、計算したヒストグラム・データにおける識別した支配的なスパイク領域からＮ-Ｓｕｍ値を計算する。次に、計算したＮ-Ｓｕｍ値を予め定められた閾値と照合し、照合結果にしたがって、受け取った画像データを、芸術的シーン、または着色芸術的シーンまたは非芸術的シーンとして識別する。
【００５９】
本発明の実施形態の説明に戻るが、すべてのパラメータを画像サイズ、すなわち画像に含まれる画素数と無関係にするために、ＲＧＢヒストグラムが総画素数によって正規化され、その結果ヒストグラム・カウントは実際の画素数ではなく、総画素数に対する画素数の割合または比率である。
【００６０】
本発明の別の例示的な実施形態においては、先ず、入力画像が受け取られ、ＲＧＢヒストグラムが算出され、入力画像内の総画素数によって正規化される。次に、正規化されたヒストグラムを平滑化するために移動平均Ｐの畳み込みが適用される。次に、Ｍ次前進差分が算出され、生成されたヒストグラムに適用される。次に、高い閾値ＨＴと低い閾値ＬＴによって定義されたテール領域のテールの開始点とテール長が算出される。次に、長いテールが十分早く始まるか否か、およびテールが十分な長さか否か、およびテールの開始点におけるヒストグラム・カウントが十分に低いか否かが判断される。すなわち、例えば、（テールの開始点）＜Ｔｈか否か、および（テール長）＞Ｔｈ’か否か、およびＨ［テールの開始点］＜Ｔｈ”か否かが判断される。ここで、Ｈ［テールの開始点］はテールの開始点におけるヒストグラム・カウントを表す。例えば、テールの開始点＜Ｔｈ、テール長＞Ｔｈ’、かつＨ［テールの開始点］＜Ｔｈ”である場合、入力画像は長いテールを有すると判断される。次に、入力画像が、かぶりシーンまたは部分的かぶりシーンまたは着色芸術的シーンかであるか否かが判断される。入力画像がこれらのいずれかのシーンである場合には、入力画像に対する明度調整は行われない。入力画像が、かぶりシーンでもなく、部分的かぶりシーンでもなく、着色芸術的シーンでもない場合は、例えば、ホワイト・ストレッチ（デルタ）等の明度調整の量が算出される。ここで、デルタはテール長の関数である。次いで、最大値Ｍａｘ＝２５５−デルタを算出し、（０，Ｍａｘ）を（０，２５５）にマッピングする階調再現曲線（Tone Reproduction Curve；ＴＲＣ）を入力画像内の全ての画素に適用する。代替の実施形態によれば、同じＴＲＣを適用して、ルック・アップ・テーブル（ＬＵＴ）を作成し、次にそのＬＵＴを入力画像内の全ての画素に適用することができる。前述した例に関連する適切なパラメータの例は、Ｐ＝７、すなわち７の移動平均の畳み込み、Ｍ＝１、すなわち１次前進差分、テール領域にはＨＴ＝２．３Ｅ−５とＬＴ＝１．６８２５Ｅ−５、ならびにＴｈ＝４、Ｔｈ’＝８およびＴｈ”＝１．５Ｅ−４になるように最適化される。
【００６１】
以上、図１ないし図２２を参照しながら本発明による実施形態について説明を行ったが、図２３と図２４を参照しながら行う次に述べる説明によって、本発明の動作の理解がより深まるであろう。図２３に、本発明による実施形態における電子画像の明度を調整する基本的な動作例を表すフローチャートを示す。先ず、Ｓ２３０２で、複数の画素のそれぞれに関連付けられた画像値を含む画像データが受け取られる。次にＳ２３０４で、それぞれの画素に対応する少なくとも１つの成分値のヒストグラムを表すヒストグラム・データが算出される。次にＳ２３０６で、算出されたヒストグラム・データの少なくとも１つの特徴にしたがって画像補正値が算出される。次に処理はＳ２３０８に進み、例えば、ヒストグラム・データ、かぶりシーン検出、および芸術的シーン検出等の、受け取った画像データの分析に基づいて、受け取った入力画像に算出された画像補正値を適用するか否かが判断される。その後Ｓ２３１０で、複数の各画素に対して算出された画像補正値を適用する旨の判断にしたがって、修正画像のデータが生成される。
【００６２】
次に図２４を参照しながら、本発明による実施形態における電子画像の明度を調整する動作を詳細に説明する。図２４に、本発明による実施形態における電子画像の明度を調整する動作例を詳細に表したフローチャートを示す。先ず、Ｓ２４０２で、コントローラ１０８もしくはドキュメント処理装置１０４に関連する他の適切なコンポーネント、またはユーザ装置１１４等によって、電子画像を受け取られる。本発明の一実施形態によれば、受け取られ画像データは、画像に含まれる複数の各画素に関連付けられた画像値を含む。それぞれの画像値は、選択された画像空間において定められ、それぞれの画素は少なくとも１つの成分値を含む。本発明の一実施形態によれば、画像空間は多次元空間に対応し、それぞれの画素は複数の成分値を有する。例えば、多次元空間が赤−緑−青（ＲＧＢ）画像空間である場合、受け取った画像データの複数の画素は、それぞれ、赤の成分値、緑の成分値および青の成分値を有する。
【００６３】
次にＳ２４０４で、コントローラ１０８もしくはドキュメント処理装置１０４に関連する他の適切なコンポーネント、またはユーザ装置１１４、または電子画像を処理する能力を備えた他のコンポーネントによって、受け取った画像データから画素値の関数としてヒストグラム・データが生成される。受け取った画像データにしたがって算出されるヒストグラムの例は、図４ないし図２２を参照しながら前述した。本発明の一実施形態によれば、ＲＧＢヒストグラム等のヒストグラムは、既に詳しく説明したように、コントローラ１０８またはユーザ装置１１４等によって算出され、総画素数によって正規化される。次にＳ２４０６で、ヒストグラム・データに１次前進差分と平均畳み込みが適用される。図４ないし図２２に示した例を参照しながら説明したように、畳み込みが、正規化されたヒストグラムを平滑化するために、例えば、Ｐ個（例えばＰ＝７）の移動平均に適用され、次いでそのＭ次前進差分（例えばＭ＝１）が算出される。
【００６４】
次にＳ２４０８で、ヒストグラムによって示される関数関係によってヒストグラム・データのテール部分の存在が調べられる。テール部分の検出と様子については、図４ないし図２２を参照しながら前述した。次にＳ２４１０で、Ｓ２４０８における検査の結果にしたがって、ヒストグラム・データにテール部分が存在するか否かが判断される。Ｓ２４１０において、コントローラ１０８もしくはドキュメント処理装置１０４に関連する他の適切なコンポーネント、またはユーザ装置１１４等によって、ヒストグラム・データ内にテール部分が検出されなかったと判断されると、例えば、全体的な明度強調、ホワイト・ストレッチ等の画像補正を受け取った画像に対して行わずに、処理を終了する。
【００６５】
Ｓ２４１０において、Ｓ２４０８の検査によって判定されたようにヒストグラム・データにテール部分が存在すると判断された場合には、処理はＳ２４１２に進み、テールが開始する点の値とテール長が算出される。図４ないし図２２に示した例を参照しながら前述したように、コントローラ１０８もしくはドキュメント処理装置１０４に関連する他の適切なコンポーネント、またはユーザ装置１１４等が、ヒストグラム・データ上のテール部分が開始する点と、そのテール部分が及ぶ長さを判定する。
【００６６】
次にＳ２４１４で、コントローラ１０８もしくはドキュメント処理装置１０４に関連する他の適切なコンポーネントによって、テールが十分に早く開始しているか否かが判断される。すなわち、テール部分の開始する点が、本発明の実施形態による明度調整、画像補正、またはホワイト・ストレッチ等の適用が必要な程度に、入力画像のヒストグラム上で十分に早く現れているか否かが判断される。Ｓ２４１４で、テールが十分に早く開始していないと判断されると、例えば、全体的な明度強調、ホワイト・ストレッチ等の画像補正を、受け取った画像に対して行わずに処理を終了する。
【００６７】
Ｓ２４１４で肯定的な判断、すなわち、テール部分の開始する点が入力画像のヒストグラム上で十分に早く現れていると判断されると、コントローラ１０８もしくはドキュメント処理装置１０４に関連する他の適切なコンポーネント、またはユーザ装置１１４は、Ｓ２４１６でテールの長さが所定の長さ（閾値長）を満たすかまたは超えているか否かを判断する。Ｓ２４１６で、テールの長さが所定の閾値長を満たさないと判断されると、例えば、ホワイト・ストレッチ、明度調整、または画像補正等の画像調整を、受け取った画像データに対して適用せずに処理を終了する。Ｓ２４１６で、テール長が所定の閾値長を満たすかまたは超えると判断された場合には、処理はＳ２４１８に進む。Ｓ２４１８で、テール部分の開始点におけるヒストグラム・カウントが所定のレベル以下か否かに関する判断が行われる。Ｓ２４１８で否定的な判断、すなわちテール部分の開始点におけるヒストグラム・カウントが所定のレベル以下ではないと判断されると、受け取った画像に対して画像補正を行わずに処理を終了する。
【００６８】
Ｓ２４１８で、テール部分の開始点におけるヒストグラム・カウントが所定のレベル以下であると判断された場合には、処理はＳ２４２０に進み、受け取った画像データがかぶりシーン（fog scene）または部分的かぶりシーン（partial scene）に対応するか否かに関する判断が行われる。受け取った画像データが、かぶりシーンまたは部分的かぶりシーンを表わすとき、明度調整は必要ではなく、処理は終了する。受け取った画像データが、かぶりシーンにも部分的かぶりシーンにも対応しないと判断された場合には、処理はＳ２４２２に進む。Ｓ２４２２で、受け取った画像データが芸術的着色シーン（artistically tinted scene）に対応するか否かに関する判断が行われる。画像データが芸術的着色シーンに対応する場合には、受け取った画像データに対する明度調整は適用されず、処理は終了する。
【００６９】
受け取った画像データがＳ２４２２で芸術的着色シーンではないと判断されると、処理はＳ２４２４に進む。Ｓ２４２４においては、テール部分の特徴にしたがって画像補正値が算出される。画像補正値の算出後、処理はＳ２４２６に進む。算出された画像補正値は、Ｓ２４２６で、受け取った画像データのそれぞれの画素に適用され、修正された画像のデータが生成される。
【００７０】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば電子画像の明度を調整するシステムおよび方法が提供される。また、本発明の一実施形態によれば電子画像の明度を自動的に調整するシステムおよび方法が提供される。さらに、本発明の一実施形態によれば、電子画像を強調または補正するシステムおよび方法が提供される。さらに、本発明の一実施形態によれば、白黒画像またはカラー画像に関連するホワイト・バランスを自動補正するシステムおよび方法が提供される。
【００７１】
本発明は、ソース・コード、オブジェクト・コード、部分的にコンパイルされた形のようなコード中間ソースおよびオブジェクト・コードの形、あるいは本発明の実施形態で使用するために適した任意の他の形のコンピュータ・プログラムをも含む。コンピュータ・プログラムは、スタンドアローンのアプリケーション、ソフトウェア・コンポーネント、スクリプトまたは他のアプリケーションへのプラグ・インとすることができる。本発明を実施するコンピュータ・プログラムは、例えば、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶媒体、ＣＤ−ＲＯＭ等の光記録媒体、フロッピー（登録商標）ディスク等の磁気記録媒体等の、コンピュータ・プログラムを伝達することができる任意の実体または装置である担体上で具体化することができ、あるいは電気ケーブルまたは光ケーブルによって、または無線や他の手段によって伝えられる電気信号や光信号等の任意の担体によって伝達することができる。コンピュータ・プログラムは、サーバからインターネットを介してダウンロードすることもできる。また、コンピュータ・プログラムの機能は集積回路に組み込むこともできる。説明を行った本発明の原理を実質的にコンピュータまたはプロセッサに実行させるコードを含む任意およびすべての実施形態は、本発明の範囲内にある。
【００７２】
本発明の好ましい実施形態の以上の説明は、例示と説明のために行った。説明は網羅的ではなく、本発明を開示した形態に限定しようとするものでもない。以上の開示を鑑みて明らかな修正または変形が可能である。実施形態は、本発明の原理とその実際的な応用例を最もよく示し、それにより当業者が、本発明を、意図された特定の使用に適した様々な実施形態において様々な修正で使用できるように選択され説明された。そのようなすべての修正と変形は、特許請求の範囲の記載に明示されるとおりの本発明の原理および範囲内において、当業者によって行われ得ることは明らかであり、特許請求の範囲の記載によって定められる本発明の範囲内にある。
【符号の説明】
【００７３】
１００  システム
１０２  コンピュータ・ネットワーク、分散通信システム
１０４  ドキュメント処理装置、ＭＦＰ
１０６  ユーザ・インターフェイス
１０８  コントローラ
１１０  データ記憶装置
１１２、１１６  通信リンク
１１４  ユーザ装置
２００  コントローラ
２０２  プロセッサ
２０４  読み出し専用メモリ、ＲＯＭ
２０６  ＲＡＭ
２０８  ストレージ・インターフェイス
２１０  ネットワーク・インターフェイス・サブシステム
２１２  バス
２１４  ネットワーク・インターフェイス・カード
２１６  ディスク・ドライブ
２１８  無線インターフェイス
２２０  物理的ネットワーク
２２２  ドキュメント・プロセッサ・インターフェイス
２２４  コピー・ハードウェア
２２６  画像走査ハードウェア
２２８  印刷ハードウェア
２３０  ファクシミリ・ハードウェア
２３２  ドキュメント処理ハードウェア
３０２  ドキュメント処理エンジン
３０４  印刷機能部
３０６  ファクシミリ通信機能部
３０８  画像走査機能部
３１０  ユーザ・インターフェイス・パネル
３１２  ジョブ・キュー
３１４  ネットワーク・サービス機能部
３１６  画像プロセッサ
３１８  ジョブ解析部
３２０  クライアント側ネットワーク・サービス機能
４０２、５０２、７０２、８０２、９０２、１００２、１２０２、１３０２、１４０２、１５０２、１８０２  入力画像
４０４、４０８、５０４、６０４、８０４、１００４、１９００、２１００、２２００  ヒストグラム
４０６、６０２、１８０４  修正画像
７００、９００、１２００、２０００  ヒストグラムの拡大表示
７０４、８０６、９０４、１００６、１２０４、１９０４  長いテール
１２００  １次前進差分を適用した後のヒストグラムの拡大表示
１３００  移動平均による畳み込みを適用した後のヒストグラムの拡大表示
１４００、１５００  前進差分と畳み込みの両方の処理を行った後のヒストグラムの拡大表示
１５０４、２００４  テールの開始点
１５１２  テールの終点
１５１４  テール領域
１９０２、２００２、２１０２、２２０２  誤判定画像
【図１】
2009239911.tif 000003
【図２】
2009239911.tif 000004
【図３】
2009239911.tif 000005
【図１６】
2009239911.tif 000006
【図１７】
2009239911.tif 000007
【図２３】
2009239911.tif 000008
【図２４】
2009239911.tif 000009
【図４】
2009239911.tif 000010
【図５】
2009239911.tif 000011
【図６】
2009239911.tif 000012
【図７】
2009239911.tif 000013
【図８】
2009239911.tif 000014
【図９】
2009239911.tif 000015
【図１０】
2009239911.tif 000016
【図１１】
2009239911.tif 000017
【図１２】
2009239911.tif 000018
【図１３】
2009239911.tif 000019
【図１４】
2009239911.tif 000020
【図１５】
2009239911.tif 000021
【図１８】
2009239911.tif 000022
【図１９】
2009239911.tif 000023
【図２０】
2009239911.tif 000024
【図２１】
2009239911.tif 000025
【図２２】
2009239911.tif 000026