JP2003234901A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
画像処理装置及び画像処理方法Info
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- JP2003234901A JP2003234901A JP2002033658A JP2002033658A JP2003234901A JP 2003234901 A JP2003234901 A JP 2003234901A JP 2002033658 A JP2002033658 A JP 2002033658A JP 2002033658 A JP2002033658 A JP 2002033658A JP 2003234901 A JP2003234901 A JP 2003234901A
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- Processing Of Color Television Signals (AREA)
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- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 撮像された明暗部を持つ画像のみを用いて簡
易に撮像画像のコントラストを調整でき、また入力画像
に対する依存性と変換後の色バランスの崩れを無くすこ
とができる画像処理装置及び画像処理方法を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 入力したアナログ画像信号ｖｉをデジタ
ル画像データに変換する画像入力手段１０と、変換した
デジタル画像データに所望の画像処理を行って処理済み
画像データｖを生成する画像処理手段１１と、処理済み
画像データとデジタル画像データとの合成を行って合成
画像データを生成する画像合成手段１２と、合成画像デ
ータをアナログの合成画像信号に変換する画像出力手段
１３とを有し、画像処理手段１１は、コントラスト調整
手段または色調整手段である。
易に撮像画像のコントラストを調整でき、また入力画像
に対する依存性と変換後の色バランスの崩れを無くすこ
とができる画像処理装置及び画像処理方法を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 入力したアナログ画像信号ｖｉをデジタ
ル画像データに変換する画像入力手段１０と、変換した
デジタル画像データに所望の画像処理を行って処理済み
画像データｖを生成する画像処理手段１１と、処理済み
画像データとデジタル画像データとの合成を行って合成
画像データを生成する画像合成手段１２と、合成画像デ
ータをアナログの合成画像信号に変換する画像出力手段
１３とを有し、画像処理手段１１は、コントラスト調整
手段または色調整手段である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等で得られ
たカラー画像信号のコントラストや色を自動的に調整し
て、所望のコントラストや色調を持つ画像を得ることが
できる画像処理装置及び画像処理方法に関するものであ
る。
たカラー画像信号のコントラストや色を自動的に調整し
て、所望のコントラストや色調を持つ画像を得ることが
できる画像処理装置及び画像処理方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ディジタルカメラで撮影されたカラー画
像は、撮像素子であるＣＣＤ素子で得られたアナログ値
におけるノイズ割合を表すＳＮレベルやアナログ値をデ
ィジタル値に変換する際の変換精度等の影響で、実際に
撮影された自然画像の持つ画素濃度のダイナミックレン
ジよりも狭いレンジに制限されるため、影がかかった細
部での情報が損失する現象が発生する傾向がある。特に
画像内に明るい領域と暗い領域が混在するようなサンプ
ルを撮影しようとした場合にその傾向は大きい。その改
善として、ディジタル画像の輝度等の範囲をより輝度の
高い画像部分からより輝度の低い画像部分までに拡げる
ように、コントラスト強調を行う手法がまず考えられ
る。そのコントラスト強調の従来手法としては、原画像
を構成する全画素の輝度値の分布状態を示すヒストグラ
ムを作成し、ヒストグラムの累積曲線を輝度変換曲線と
して原画像中の画素の輝度値を新な輝度値に変換し、画
像のコントラストを強調するヒストグラム均等化手法が
ある。この手法は、原画像全領域の画素の輝度を同一の
輝度変換曲線で新たな輝度に変換するために、部分的に
はかえってコントラストが低下してしまう部分が生じる
ことがある。このため、画像全体にわたってコントラス
ト強調を行いたい場合には、その領域に合ったコントラ
スト強調処理を行う必要がある。
像は、撮像素子であるＣＣＤ素子で得られたアナログ値
におけるノイズ割合を表すＳＮレベルやアナログ値をデ
ィジタル値に変換する際の変換精度等の影響で、実際に
撮影された自然画像の持つ画素濃度のダイナミックレン
ジよりも狭いレンジに制限されるため、影がかかった細
部での情報が損失する現象が発生する傾向がある。特に
画像内に明るい領域と暗い領域が混在するようなサンプ
ルを撮影しようとした場合にその傾向は大きい。その改
善として、ディジタル画像の輝度等の範囲をより輝度の
高い画像部分からより輝度の低い画像部分までに拡げる
ように、コントラスト強調を行う手法がまず考えられ
る。そのコントラスト強調の従来手法としては、原画像
を構成する全画素の輝度値の分布状態を示すヒストグラ
ムを作成し、ヒストグラムの累積曲線を輝度変換曲線と
して原画像中の画素の輝度値を新な輝度値に変換し、画
像のコントラストを強調するヒストグラム均等化手法が
ある。この手法は、原画像全領域の画素の輝度を同一の
輝度変換曲線で新たな輝度に変換するために、部分的に
はかえってコントラストが低下してしまう部分が生じる
ことがある。このため、画像全体にわたってコントラス
ト強調を行いたい場合には、その領域に合ったコントラ
スト強調処理を行う必要がある。
【０００３】この手法のさらなる改善として、画像を複
数の矩形領域に分割し、各々の領域毎に上記ヒストグラ
ム均等化手法を適用する局所的ヒストグラム均等化手法
も多く提案されており（例えば特開２０００−２８５２
３０号公報参照、文献１）、その構成図は図２８のよう
になる。
数の矩形領域に分割し、各々の領域毎に上記ヒストグラ
ム均等化手法を適用する局所的ヒストグラム均等化手法
も多く提案されており（例えば特開２０００−２８５２
３０号公報参照、文献１）、その構成図は図２８のよう
になる。
【０００４】図２８は文献１における画像処理装置を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【０００５】図２８はコントラスト強調部を表したもの
であり、画像を矩形に分割する画像データ分割手段２８
１、矩形ごとにヒストグラムを作成するヒストグラム作
成手段２８２、矩形ごとにコントラストの伸張を行うコ
ントラスト伸張手段２８３よりなる。しかし、この手法
を用いた場合、コントラストが強調されすぎる矩形領域
が発生したり、隣接する矩形領域間の境界でコントラス
トが不連続になる可能性があるなどの問題点が指摘され
ている。
であり、画像を矩形に分割する画像データ分割手段２８
１、矩形ごとにヒストグラムを作成するヒストグラム作
成手段２８２、矩形ごとにコントラストの伸張を行うコ
ントラスト伸張手段２８３よりなる。しかし、この手法
を用いた場合、コントラストが強調されすぎる矩形領域
が発生したり、隣接する矩形領域間の境界でコントラス
トが不連続になる可能性があるなどの問題点が指摘され
ている。
【０００６】一方、ヒストグラムを利用しないで、この
ような問題の解決策として、フィールドごとにディジタ
ルカメラのシャッタ時間や絞りを変えて、明るい部分と
暗い部分を別々に撮像し、得られた各々の情報を１枚の
画像に合成して中間調濃度を実現することで、実際に撮
影された自然画像の持つ画素濃度のダイナミックレンジ
に近づける手法も提案されている。その例として、特開
平６−１４１２２９号公報（文献２）に参照されている
例があり、その装置の構成図は図２９のようになる。
ような問題の解決策として、フィールドごとにディジタ
ルカメラのシャッタ時間や絞りを変えて、明るい部分と
暗い部分を別々に撮像し、得られた各々の情報を１枚の
画像に合成して中間調濃度を実現することで、実際に撮
影された自然画像の持つ画素濃度のダイナミックレンジ
に近づける手法も提案されている。その例として、特開
平６−１４１２２９号公報（文献２）に参照されている
例があり、その装置の構成図は図２９のようになる。
【０００７】図２９は文献２における撮像装置を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【０００８】図２９において、２９０は被写体の光電効
果を行う撮像素子（ＣＣＤ）、２９１は画像信号を記録
するメモリ、２９２は信号レベルを常数倍する乗算手
段、２９３，２９８は画像信号のレベルに応じて重みを
付加するレベル重み手段、２９４は信号を加算する加算
手段、２９５は画像信号の速度を変換する速度変換手
段、２９６は画像信号のレベルを圧縮するレベル圧縮手
段、２９７は各ブロックのタイミングを制御するタイミ
ング制御手段である。この装置は、撮像素子における電
荷蓄積期間の異なる２枚以上の画像の信号レベルに応じ
て重み付け合成を行い、得られた合成画像出力を標準テ
レビ信号の速度に変換するとともに、テレビ信号での基
準レベルに圧縮するテレビ撮像装置に関するものである
ため、速度変換手段、レベル圧縮手段等を有する。その
ため、ディジタルカメラに当てはめる場合、速度変換手
段やレベル圧縮手段は必要な構成要素ではない。しか
し、この装置のように複数の電荷蓄積期間で得られた画
像合成による手法の場合、合成された画像におけるコン
トラストの不連続性は生じにくいが、最低２枚の画像を
続けて取るため、原理的に同じ画像を取ることができな
い。そのため、これらの画像を合成した場合、シャッタ
速度にも影響されるが合成画像の細部がぼけたりずれた
りする画像が作成される可能性がある。また、明るい部
分を撮影する際の濃度レンジと暗い部分を撮影する際の
濃度レンジで画像内の持つ濃度レンジ全域をカバーでき
ていない場合、その２つの中間濃度レンジで不連続性が
生じる危険もある。
果を行う撮像素子（ＣＣＤ）、２９１は画像信号を記録
するメモリ、２９２は信号レベルを常数倍する乗算手
段、２９３，２９８は画像信号のレベルに応じて重みを
付加するレベル重み手段、２９４は信号を加算する加算
手段、２９５は画像信号の速度を変換する速度変換手
段、２９６は画像信号のレベルを圧縮するレベル圧縮手
段、２９７は各ブロックのタイミングを制御するタイミ
ング制御手段である。この装置は、撮像素子における電
荷蓄積期間の異なる２枚以上の画像の信号レベルに応じ
て重み付け合成を行い、得られた合成画像出力を標準テ
レビ信号の速度に変換するとともに、テレビ信号での基
準レベルに圧縮するテレビ撮像装置に関するものである
ため、速度変換手段、レベル圧縮手段等を有する。その
ため、ディジタルカメラに当てはめる場合、速度変換手
段やレベル圧縮手段は必要な構成要素ではない。しか
し、この装置のように複数の電荷蓄積期間で得られた画
像合成による手法の場合、合成された画像におけるコン
トラストの不連続性は生じにくいが、最低２枚の画像を
続けて取るため、原理的に同じ画像を取ることができな
い。そのため、これらの画像を合成した場合、シャッタ
速度にも影響されるが合成画像の細部がぼけたりずれた
りする画像が作成される可能性がある。また、明るい部
分を撮影する際の濃度レンジと暗い部分を撮影する際の
濃度レンジで画像内の持つ濃度レンジ全域をカバーでき
ていない場合、その２つの中間濃度レンジで不連続性が
生じる危険もある。
【０００９】ところで、このような影のかかった領域で
の細部及び色を人間が観察した場合、人間の視覚は上記
のような問題を発生させることなく、画像の持つ広い濃
度のダイナミクスや色を知覚することができる。このよ
うな人間の視覚を中心とした中央視野／周辺視野レティ
ネックスの概念は、Ｅｄｗｉｎ Ｌａｎｄ（エドウィン
・ランド）により（「Ａｎ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖ Ｔ
ｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃｏｍｐｕｔａｔ
ｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎａｔｏｒｉｎ ｔ
ｈｅ Ｒｅｔｉｎｅｘ Ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ Ｃｏｌｏ
ｒ Ｖｉｓｉｏｎ」Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ
ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ、第８４巻、ｐｐ．３０７８か
らｐｐ．３０８０（１９８６））の中で紹介されてい
る。この中では、人間の視覚のレティネックスの概念で
は、中央視野が２から４基礎単位分の直径を持ち、周辺
視野が中央視野の約２００から２５０倍の直径を有する
逆２乗関数で記述されている。そして、中央視野、周辺
視野各々の視野内での信号強度の空間的平均が知覚され
る強度に関係するとして定義されている。これらの原理
に従い、上記のような暗部における色と明度表現を改善
する手法が近年提案されている。この例は国際公開番号
Ｗ０９７／４５８０９（日本では特表２０００−５１１
３１５号公表、文献３）で記述されている。
の細部及び色を人間が観察した場合、人間の視覚は上記
のような問題を発生させることなく、画像の持つ広い濃
度のダイナミクスや色を知覚することができる。このよ
うな人間の視覚を中心とした中央視野／周辺視野レティ
ネックスの概念は、Ｅｄｗｉｎ Ｌａｎｄ（エドウィン
・ランド）により（「Ａｎ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖ Ｔ
ｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃｏｍｐｕｔａｔ
ｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎａｔｏｒｉｎ ｔ
ｈｅ Ｒｅｔｉｎｅｘ Ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ Ｃｏｌｏ
ｒ Ｖｉｓｉｏｎ」Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ
ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ、第８４巻、ｐｐ．３０７８か
らｐｐ．３０８０（１９８６））の中で紹介されてい
る。この中では、人間の視覚のレティネックスの概念で
は、中央視野が２から４基礎単位分の直径を持ち、周辺
視野が中央視野の約２００から２５０倍の直径を有する
逆２乗関数で記述されている。そして、中央視野、周辺
視野各々の視野内での信号強度の空間的平均が知覚され
る強度に関係するとして定義されている。これらの原理
に従い、上記のような暗部における色と明度表現を改善
する手法が近年提案されている。この例は国際公開番号
Ｗ０９７／４５８０９（日本では特表２０００−５１１
３１５号公表、文献３）で記述されている。
【００１０】図３０は文献３におけるディジタル画像改
善方法の説明図である。なお、ここではグレースケール
画像を例に説明するが、カラー画像に対しても拡張する
ことができる。画像の（ｉ，ｊ）における画素値Ｉ
（ｉ，ｊ）は、プロセッサ３０１及びフィルタ３０２に
よって調整され、フィルタリング処理が行われる。画素
ごとに、プロセッサ３０１は、（数１）のような調整画
素値Ｉ’（ｉ，ｊ）を算出する。
善方法の説明図である。なお、ここではグレースケール
画像を例に説明するが、カラー画像に対しても拡張する
ことができる。画像の（ｉ，ｊ）における画素値Ｉ
（ｉ，ｊ）は、プロセッサ３０１及びフィルタ３０２に
よって調整され、フィルタリング処理が行われる。画素
ごとに、プロセッサ３０１は、（数１）のような調整画
素値Ｉ’（ｉ，ｊ）を算出する。
【００１１】
【数１】
【００１２】ここで、Ｆ（ｉ，ｊ）は周辺視野を表す周
辺視野関数であり、「＊」は畳み込み演算処理を示す。
そして、Ｆ（ｉ，ｊ）が（数２）の条件を満足するよう
に正規化係数Ｋが決定されており、これにより（数１）
の第２項は、周辺視野における画素値の平均値に相当す
る。
辺視野関数であり、「＊」は畳み込み演算処理を示す。
そして、Ｆ（ｉ，ｊ）が（数２）の条件を満足するよう
に正規化係数Ｋが決定されており、これにより（数１）
の第２項は、周辺視野における画素値の平均値に相当す
る。
【００１３】
【数２】
【００１４】つまり、（数１）は大きな領域における画
素値平均値に対する各画素の画素値の比率を対数変換し
たものに相当する。周辺視野関数Ｆ（ｉ，ｊ）は、人間
の視覚モデルとの対応から対象画素に近づくほど寄与す
る割合が高いように設計されており、（数３）のような
ガウス関数が適用される。
素値平均値に対する各画素の画素値の比率を対数変換し
たものに相当する。周辺視野関数Ｆ（ｉ，ｊ）は、人間
の視覚モデルとの対応から対象画素に近づくほど寄与す
る割合が高いように設計されており、（数３）のような
ガウス関数が適用される。
【００１５】
【数３】
【００１６】ここでｃは各画素値Ｉ（ｉ，ｊ）の調整画
素値Ｉ’（ｉ，ｊ）をコントロールするための定数であ
る。
素値Ｉ’（ｉ，ｊ）をコントロールするための定数であ
る。
【００１７】以上のように、文献３のディジタル画像改
善方法では、周辺視野での平均画素値に対する対象画素
値を調整された画素値Ｉ’（ｉ，ｊ）として算出し、こ
の値に対して、ディスプレイ３０３によって使用される
レティネックス出力Ｒ（ｉ，ｊ）を生成するためのフィ
ルタ処理が３０２により行われる。３０２はＩ’（ｉ，
ｊ）を対数領域からディスプレイ３０３で扱われるＲ
（ｉ，ｊ）の画素値領域へ変換するものであり、処理の
簡便化のために全ての画素に対して同一のオフセット及
び利得変換関数を適用する処理が用いられる。
善方法では、周辺視野での平均画素値に対する対象画素
値を調整された画素値Ｉ’（ｉ，ｊ）として算出し、こ
の値に対して、ディスプレイ３０３によって使用される
レティネックス出力Ｒ（ｉ，ｊ）を生成するためのフィ
ルタ処理が３０２により行われる。３０２はＩ’（ｉ，
ｊ）を対数領域からディスプレイ３０３で扱われるＲ
（ｉ，ｊ）の画素値領域へ変換するものであり、処理の
簡便化のために全ての画素に対して同一のオフセット及
び利得変換関数を適用する処理が用いられる。
【００１８】しかしながら、この手法の場合、周辺視野
関数を制御するｃによる影響を大きく受ける。例えば、
このｃが大きな値になると対象画素に寄与する周辺視野
が大きくなることで、大きな影における色の補償のみが
可能となるが、一方、このｃが小さい値の場合、対象画
素近傍のみが影響を与えることとなり、小さな影領域で
の改善のみが見受けられる。このように扱う画像内の画
素値のダイナミックスレンジに応じて適切なｃを考慮す
る必要があり画像依存性の問題が挙げられる。その改善
として、複数の周辺視野領域を設ける手法も同じ特許内
に提案されているが、いくつ周辺視野領域を用意するか
が明確になっておらず、改善精度を向上されるために大
きな周辺領域から小さい周辺領域を多く用意することに
より、処理時間が膨大になってしまうという問題点があ
る。
関数を制御するｃによる影響を大きく受ける。例えば、
このｃが大きな値になると対象画素に寄与する周辺視野
が大きくなることで、大きな影における色の補償のみが
可能となるが、一方、このｃが小さい値の場合、対象画
素近傍のみが影響を与えることとなり、小さな影領域で
の改善のみが見受けられる。このように扱う画像内の画
素値のダイナミックスレンジに応じて適切なｃを考慮す
る必要があり画像依存性の問題が挙げられる。その改善
として、複数の周辺視野領域を設ける手法も同じ特許内
に提案されているが、いくつ周辺視野領域を用意するか
が明確になっておらず、改善精度を向上されるために大
きな周辺領域から小さい周辺領域を多く用意することに
より、処理時間が膨大になってしまうという問題点があ
る。
【００１９】次に、フィルタ３０２では、ディスプレイ
３０３で使用される実際の画素値に変換する処理が行わ
れているが、この方法ではどの画像に対しても同一のオ
フセット及び利得変換関数処理をするように設定されて
おり、この最適なオフセット及び利得変換関数の設定に
は経験的知見を要する点も問題として挙げられる。さら
に、複数の定数ｃにより設定される最大の周辺視野内で
画素値変動が非常に小さい場合、調整された画素値Ｉ’
（ｉ，ｊ）は複数領域を用意してもＩ（ｉ，ｊ）に関係
なく１．０近傍になる。このような場合、画素値変動の
小さい対象画素でのＩ’（ｉ，ｊ）はその入力画像全体
におけるＩ’（ｉ，ｊ）の平均近傍に位置する場合が多
く、フィルタ３０２におけるオフセット及び利得変換関
数如何に問わず、実際の画素値における中央付近に向か
いやすい傾向がある。特にハイライト輝度をもつ一様に
広い画像領域では、調整後の輝度が下がる方向に調整さ
れやすく視覚的に悪化する問題がある。
３０３で使用される実際の画素値に変換する処理が行わ
れているが、この方法ではどの画像に対しても同一のオ
フセット及び利得変換関数処理をするように設定されて
おり、この最適なオフセット及び利得変換関数の設定に
は経験的知見を要する点も問題として挙げられる。さら
に、複数の定数ｃにより設定される最大の周辺視野内で
画素値変動が非常に小さい場合、調整された画素値Ｉ’
（ｉ，ｊ）は複数領域を用意してもＩ（ｉ，ｊ）に関係
なく１．０近傍になる。このような場合、画素値変動の
小さい対象画素でのＩ’（ｉ，ｊ）はその入力画像全体
におけるＩ’（ｉ，ｊ）の平均近傍に位置する場合が多
く、フィルタ３０２におけるオフセット及び利得変換関
数如何に問わず、実際の画素値における中央付近に向か
いやすい傾向がある。特にハイライト輝度をもつ一様に
広い画像領域では、調整後の輝度が下がる方向に調整さ
れやすく視覚的に悪化する問題がある。
【００２０】一方、画像処理として色調整処理を用いた
場合、従来の色調整処理では、予め色変換テーブル内に
変換前の色と変換後の色を定義する手法が用いられた
が、例えばディジタルカメラで取られた画像をよりきれ
いにしたいような欲求の場合、変換前の色は入力画像を
見るまで判明しないことが多く、予め一律に決めること
ができず、自動的に色調整を行うことができないという
問題点がある。この改善として、入力画像において色の
ヒストグラムをとり、その上位色を色変換テーブル内の
変換後の色で変換する手法も考えられるが、単純に色の
ヒストグラムを取りだけでは変換後の色バランスが崩れ
る可能性が大きかった。
場合、従来の色調整処理では、予め色変換テーブル内に
変換前の色と変換後の色を定義する手法が用いられた
が、例えばディジタルカメラで取られた画像をよりきれ
いにしたいような欲求の場合、変換前の色は入力画像を
見るまで判明しないことが多く、予め一律に決めること
ができず、自動的に色調整を行うことができないという
問題点がある。この改善として、入力画像において色の
ヒストグラムをとり、その上位色を色変換テーブル内の
変換後の色で変換する手法も考えられるが、単純に色の
ヒストグラムを取りだけでは変換後の色バランスが崩れ
る可能性が大きかった。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のヒ
ストグラムに基づくコントラスト強調処理技術は、特定
の部分のコントラストが強調されすぎたり、局所的に隣
接する矩形領域境界で不連続性を示すことがあるという
問題点を有していた。また、複数の絞り条件等で撮像さ
れた複数画像を合成した場合、原理的には同じ被写体を
撮像することができず、合成画像細部のぼけや色ずれを
生じる可能性があるという問題点を有していた。さら
に、従来の人間の視覚モデルをもとにしたコントラスト
調整技術では、人間の周辺視野を規定するための定数や
最終的に扱うための実際の画素値に変換する際のフィル
タ処理の設計に経験的知識を多く含むという問題点を有
していた。そのうえ、特にハイライト輝度をもつ一様に
広い画像領域では、調整後の輝度が下がる方向に調整さ
れやすく視覚的に悪化するという問題点を有していた。
ストグラムに基づくコントラスト強調処理技術は、特定
の部分のコントラストが強調されすぎたり、局所的に隣
接する矩形領域境界で不連続性を示すことがあるという
問題点を有していた。また、複数の絞り条件等で撮像さ
れた複数画像を合成した場合、原理的には同じ被写体を
撮像することができず、合成画像細部のぼけや色ずれを
生じる可能性があるという問題点を有していた。さら
に、従来の人間の視覚モデルをもとにしたコントラスト
調整技術では、人間の周辺視野を規定するための定数や
最終的に扱うための実際の画素値に変換する際のフィル
タ処理の設計に経験的知識を多く含むという問題点を有
していた。そのうえ、特にハイライト輝度をもつ一様に
広い画像領域では、調整後の輝度が下がる方向に調整さ
れやすく視覚的に悪化するという問題点を有していた。
【００２２】この画像処理装置および画像処理方法で
は、撮像された明暗部を持つ画像のみを用いて簡易に撮
像画像のコントラストを調整することができ、入力画像
に対する依存性と変換後の色バランスの崩れを無くすこ
とができることが要求されている。
は、撮像された明暗部を持つ画像のみを用いて簡易に撮
像画像のコントラストを調整することができ、入力画像
に対する依存性と変換後の色バランスの崩れを無くすこ
とができることが要求されている。
【００２３】本発明は、この要求を満たすため、撮像さ
れた明暗部を持つ画像のみを用いて簡易に撮像画像のコ
ントラストを調整することができ、また入力画像に対す
る依存性と変換後の色バランスの崩れを無くすことがで
きる画像処理装置、および、撮像された明暗部を持つ画
像のみを用いて簡易に撮像画像のコントラストを調整
し、また入力画像に対する依存性と変換後の色バランス
の崩れを無くすための画像処理方法を提供することを目
的とする。
れた明暗部を持つ画像のみを用いて簡易に撮像画像のコ
ントラストを調整することができ、また入力画像に対す
る依存性と変換後の色バランスの崩れを無くすことがで
きる画像処理装置、および、撮像された明暗部を持つ画
像のみを用いて簡易に撮像画像のコントラストを調整
し、また入力画像に対する依存性と変換後の色バランス
の崩れを無くすための画像処理方法を提供することを目
的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の画像処理装置は、入力したアナログ画像信号
をディジタル画像データに変換する画像入力手段と、変
換したディジタル画像データに所望の画像処理を行って
処理済み画像データを生成する画像処理手段と、処理済
み画像データとディジタル画像データとの合成を行って
合成画像データを生成する画像合成手段と、合成画像デ
ータをアナログの合成画像信号に変換する画像出力手段
とを有し、画像処理手段は、ディジタル画像データに対
してコントラスト調整を行うコントラスト調整手段また
はディジタル画像データに対して色調整を行う色調整手
段である構成を備えている。
に本発明の画像処理装置は、入力したアナログ画像信号
をディジタル画像データに変換する画像入力手段と、変
換したディジタル画像データに所望の画像処理を行って
処理済み画像データを生成する画像処理手段と、処理済
み画像データとディジタル画像データとの合成を行って
合成画像データを生成する画像合成手段と、合成画像デ
ータをアナログの合成画像信号に変換する画像出力手段
とを有し、画像処理手段は、ディジタル画像データに対
してコントラスト調整を行うコントラスト調整手段また
はディジタル画像データに対して色調整を行う色調整手
段である構成を備えている。
【００２５】これにより、撮像された明暗部を持つ画像
のみを用いて簡易に撮像画像のコントラストを調整する
ことができ、また入力画像に対する依存性と変換後の色
バランスの崩れを無くすことができる画像処理装置が得
られる。
のみを用いて簡易に撮像画像のコントラストを調整する
ことができ、また入力画像に対する依存性と変換後の色
バランスの崩れを無くすことができる画像処理装置が得
られる。
【００２６】上記課題を解決するために本発明の画像処
理方法は、入力したアナログ画像信号をディジタル画像
データに変換する画像入力ステップと、変換したディジ
タル画像データに所望の画像処理を行って処理済み画像
データを生成する画像処理ステップと、処理済み画像デ
ータとディジタル画像データとの合成を行って合成画像
データを生成する画像合成ステップと、合成画像データ
をアナログの合成画像信号に変換する画像出力ステップ
とを有し、画像処理ステップは、ディジタル画像データ
に対してコントラスト調整を行うコントラスト調整ステ
ップまたはディジタル画像データに対して色調整を行う
色調整ステップである構成を備えている。
理方法は、入力したアナログ画像信号をディジタル画像
データに変換する画像入力ステップと、変換したディジ
タル画像データに所望の画像処理を行って処理済み画像
データを生成する画像処理ステップと、処理済み画像デ
ータとディジタル画像データとの合成を行って合成画像
データを生成する画像合成ステップと、合成画像データ
をアナログの合成画像信号に変換する画像出力ステップ
とを有し、画像処理ステップは、ディジタル画像データ
に対してコントラスト調整を行うコントラスト調整ステ
ップまたはディジタル画像データに対して色調整を行う
色調整ステップである構成を備えている。
【００２７】これにより、撮像された明暗部を持つ画像
のみを用いて簡易に撮像画像のコントラストを調整し、
また入力画像に対する依存性と変換後の色バランスの崩
れを無くすための画像処理方法が得られる。
のみを用いて簡易に撮像画像のコントラストを調整し、
また入力画像に対する依存性と変換後の色バランスの崩
れを無くすための画像処理方法が得られる。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の画像処
理装置は、入力したアナログ画像信号をディジタル画像
データに変換する画像入力手段と、変換したディジタル
画像データに所望の画像処理を行って処理済み画像デー
タを生成する画像処理手段と、処理済み画像データとデ
ィジタル画像データとの合成を行って合成画像データを
生成する画像合成手段と、合成画像データをアナログの
合成画像信号に変換する画像出力手段とを有し、画像処
理手段は、ディジタル画像データに対してコントラスト
調整を行うコントラスト調整手段またはディジタル画像
データに対して色調整を行う色調整手段であることとし
たものである。
理装置は、入力したアナログ画像信号をディジタル画像
データに変換する画像入力手段と、変換したディジタル
画像データに所望の画像処理を行って処理済み画像デー
タを生成する画像処理手段と、処理済み画像データとデ
ィジタル画像データとの合成を行って合成画像データを
生成する画像合成手段と、合成画像データをアナログの
合成画像信号に変換する画像出力手段とを有し、画像処
理手段は、ディジタル画像データに対してコントラスト
調整を行うコントラスト調整手段またはディジタル画像
データに対して色調整を行う色調整手段であることとし
たものである。
【００２９】この構成により、経験を要すること無く、
入力画像に対してコントラスト調整または色調整を行う
ことができるので、撮像された明暗部を持つ画像のみを
用いて簡易に撮像画像のコントラストを調整することが
でき、また入力画像に対する依存性と変換後の色バラン
スの崩れを無くすことができるという作用を有する。
入力画像に対してコントラスト調整または色調整を行う
ことができるので、撮像された明暗部を持つ画像のみを
用いて簡易に撮像画像のコントラストを調整することが
でき、また入力画像に対する依存性と変換後の色バラン
スの崩れを無くすことができるという作用を有する。
【００３０】請求項２に記載の画像処理装置は、請求項
１に記載の画像処理装置において、コントラスト調整手
段は、対象画素のコントラスト調整量を求める補正情報
導出手段と、求めた対象画素のコントラスト調整量から
有効となる範囲を限定して抽出する抽出手段と、対象画
素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲におい
て対象画素の画素値を調整画素値に変換する画素値変換
手段とを有することとしたものである。
１に記載の画像処理装置において、コントラスト調整手
段は、対象画素のコントラスト調整量を求める補正情報
導出手段と、求めた対象画素のコントラスト調整量から
有効となる範囲を限定して抽出する抽出手段と、対象画
素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲におい
て対象画素の画素値を調整画素値に変換する画素値変換
手段とを有することとしたものである。
【００３１】この構成により、対象画素のコントラスト
調整量を求め、対象画素のコントラスト調整量に基づき
限定された範囲において対象画素の画素値を調整画素値
に変換するようにしたので、経験を要すること無く、入
力画像に対してコントラスト調整または色調整を自動的
かつ確実にに行うことができるという作用を有する。
調整量を求め、対象画素のコントラスト調整量に基づき
限定された範囲において対象画素の画素値を調整画素値
に変換するようにしたので、経験を要すること無く、入
力画像に対してコントラスト調整または色調整を自動的
かつ確実にに行うことができるという作用を有する。
【００３２】請求項３に記載の画像処理装置は、請求項
１に記載の画像処理装置において、コントラスト調整手
段は、対象画素のコントラスト調整量を算出する際の初
期条件と画素比較範囲とを設定する初期設定手段と、画
素比較範囲をもとに対象画素のコントラスト調整量を求
める補正情報導出手段と、求めた対象画素のコントラス
ト調整量に基づくコントラスト調整処理が全ての画素比
較範囲で終了したかどうかの判定を行う終了判定手段
と、終了判定手段で終了判定されなかった場合には画素
比較範囲を変更して補正情報導出手段へ処理を渡す補正
範囲変更手段と、終了判定手段で終了判定された場合に
は複数の画素比較範囲より得られたコントラスト調整量
から有効となる範囲を限定して抽出する抽出手段と、対
象画素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲に
おいて対象画素の画素値を調整画素値に変換する画素値
変換手段とを有することとしたものである。
１に記載の画像処理装置において、コントラスト調整手
段は、対象画素のコントラスト調整量を算出する際の初
期条件と画素比較範囲とを設定する初期設定手段と、画
素比較範囲をもとに対象画素のコントラスト調整量を求
める補正情報導出手段と、求めた対象画素のコントラス
ト調整量に基づくコントラスト調整処理が全ての画素比
較範囲で終了したかどうかの判定を行う終了判定手段
と、終了判定手段で終了判定されなかった場合には画素
比較範囲を変更して補正情報導出手段へ処理を渡す補正
範囲変更手段と、終了判定手段で終了判定された場合に
は複数の画素比較範囲より得られたコントラスト調整量
から有効となる範囲を限定して抽出する抽出手段と、対
象画素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲に
おいて対象画素の画素値を調整画素値に変換する画素値
変換手段とを有することとしたものである。
【００３３】この構成により、対象画素値とその周辺領
域における平均画素値との比較により算出したコントラ
スト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量の
加重平均値に拡張することができるので、入力画像の影
響や、周辺視野領域の大きさを示す定数の設定による影
響を低減させることができるという作用を有する。
域における平均画素値との比較により算出したコントラ
スト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量の
加重平均値に拡張することができるので、入力画像の影
響や、周辺視野領域の大きさを示す定数の設定による影
響を低減させることができるという作用を有する。
【００３４】請求項４に記載の画像処理装置は、請求項
１に記載の画像処理装置において、コントラスト調整手
段は、入力画像内の画素値をコントラスト調整時の対象
とする対象信号へ変換する信号変換手段と、信号変換手
段で得られた対象信号に対して対象画素のコントラスト
調整量を求める対象補正情報導出手段と、対象補正情報
導出手段で得られた対象画素のコントラスト調整量から
有効となる範囲を限定し抽出する抽出手段と、対象画素
のコントラスト調整量に基づき限定された範囲において
信号変換手段で得られた対象信号を調整対象信号に変換
して調整済みの対象信号を生成する対象信号変換手段
と、調整済みの対象信号と信号変換手段で得られた対象
信号とにより前記入力画像内の画素値を調整画素値へ逆
変換処理を行う信号逆変換手段とを有することとしたも
のである。
１に記載の画像処理装置において、コントラスト調整手
段は、入力画像内の画素値をコントラスト調整時の対象
とする対象信号へ変換する信号変換手段と、信号変換手
段で得られた対象信号に対して対象画素のコントラスト
調整量を求める対象補正情報導出手段と、対象補正情報
導出手段で得られた対象画素のコントラスト調整量から
有効となる範囲を限定し抽出する抽出手段と、対象画素
のコントラスト調整量に基づき限定された範囲において
信号変換手段で得られた対象信号を調整対象信号に変換
して調整済みの対象信号を生成する対象信号変換手段
と、調整済みの対象信号と信号変換手段で得られた対象
信号とにより前記入力画像内の画素値を調整画素値へ逆
変換処理を行う信号逆変換手段とを有することとしたも
のである。
【００３５】この構成により、入力画像を明度、色相等
の情報に一度変換し、この明度を対象信号として対象画
素の明度とその周辺領域における平均明度との比較より
明度のコントラスト調整量を求め、そのうちで有効と思
われる明度のコントラスト調整量を抽出することができ
るので、この抽出された明度と入力画像より得られた色
相とにより、調整後の画像の画素値を求め、得られたコ
ントラスト調整画像と入力画像とを適切な結合係数をも
とに加重平均合成することで入力画像のコントラスト調
整を行うことができるという作用を有する。
の情報に一度変換し、この明度を対象信号として対象画
素の明度とその周辺領域における平均明度との比較より
明度のコントラスト調整量を求め、そのうちで有効と思
われる明度のコントラスト調整量を抽出することができ
るので、この抽出された明度と入力画像より得られた色
相とにより、調整後の画像の画素値を求め、得られたコ
ントラスト調整画像と入力画像とを適切な結合係数をも
とに加重平均合成することで入力画像のコントラスト調
整を行うことができるという作用を有する。
【００３６】請求項５に記載の画像処理装置は、請求項
１に記載の画像処理装置において、コントラスト調整手
段は、入力画像内の画素値をコントラスト調整時の対象
とする対象信号へ変換する信号変換手段と、変換した対
象信号に対するコントラスト調整量を算出する際の初期
条件と画素比較範囲とを設定する初期設定手段と、画素
比較範囲をもとに変換した対象信号に対する各画素のコ
ントラスト調整量を求める対象補正情報導出手段と、求
めた各画素のコントラスト調整量に基づくコントラスト
調整処理が全ての画素比較範囲で終了したかどうかの判
定を行う終了判定手段と、終了判定手段で終了判定され
なかった場合には画素比較範囲を変更して対象補正情報
導出手段へ処理を渡す補正範囲変更手段と、終了判定手
段で終了判定された場合には各画素のコントラスト調整
量より有効となる範囲を限定して抽出する抽出手段と、
各画素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲に
おいて変換した対象信号を調整対象信号に変換して調整
済みの対象信号を生成する対象信号変換手段と、調整済
みの対象信号と信号変換手段で変換した対象信号とによ
り入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換処理を行う
信号逆変換手段とを有することとしたものである。
１に記載の画像処理装置において、コントラスト調整手
段は、入力画像内の画素値をコントラスト調整時の対象
とする対象信号へ変換する信号変換手段と、変換した対
象信号に対するコントラスト調整量を算出する際の初期
条件と画素比較範囲とを設定する初期設定手段と、画素
比較範囲をもとに変換した対象信号に対する各画素のコ
ントラスト調整量を求める対象補正情報導出手段と、求
めた各画素のコントラスト調整量に基づくコントラスト
調整処理が全ての画素比較範囲で終了したかどうかの判
定を行う終了判定手段と、終了判定手段で終了判定され
なかった場合には画素比較範囲を変更して対象補正情報
導出手段へ処理を渡す補正範囲変更手段と、終了判定手
段で終了判定された場合には各画素のコントラスト調整
量より有効となる範囲を限定して抽出する抽出手段と、
各画素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲に
おいて変換した対象信号を調整対象信号に変換して調整
済みの対象信号を生成する対象信号変換手段と、調整済
みの対象信号と信号変換手段で変換した対象信号とによ
り入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換処理を行う
信号逆変換手段とを有することとしたものである。
【００３７】この構成により、対象画素値とその周辺領
域における平均画素値との比較により算出したコントラ
スト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量の
加重平均値に拡張することができるので、高精度なコン
トラスト調整を行うことができるという作用を有する。
域における平均画素値との比較により算出したコントラ
スト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量の
加重平均値に拡張することができるので、高精度なコン
トラスト調整を行うことができるという作用を有する。
【００３８】請求項６に記載の画像処理装置は、請求項
２または３に記載の画像処理装置において、画素値変換
手段は、入力画像内の平均輝度を算出する平均輝度算出
手段と、算出した平均輝度をもとに、得られたコントラ
スト調整量に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値
に変換する際の変換方式を選択する変換方式分類手段
と、変換方式分類手段で得られた変換方式に従い、得ら
れたコントラスト調整量を実際の画素の持つ画素値に変
換する画素値推定手段とを有することとしたものであ
る。
２または３に記載の画像処理装置において、画素値変換
手段は、入力画像内の平均輝度を算出する平均輝度算出
手段と、算出した平均輝度をもとに、得られたコントラ
スト調整量に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値
に変換する際の変換方式を選択する変換方式分類手段
と、変換方式分類手段で得られた変換方式に従い、得ら
れたコントラスト調整量を実際の画素の持つ画素値に変
換する画素値推定手段とを有することとしたものであ
る。
【００３９】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れたコントラスト調整量から有効と思われる領域を抽出
した後に、入力画像における平均輝度をもとに、抽出さ
れたコントラスト調整量を変換する変換方式を選択して
適用することができるので、容易かつ確実にコントラス
ト調整を行うことができるという作用を有する。
れたコントラスト調整量から有効と思われる領域を抽出
した後に、入力画像における平均輝度をもとに、抽出さ
れたコントラスト調整量を変換する変換方式を選択して
適用することができるので、容易かつ確実にコントラス
ト調整を行うことができるという作用を有する。
【００４０】請求項７に記載の画像処理装置は、請求項
４または５に記載の画像処理装置において、対象信号変
換手段は、信号変換手段で得られた対象信号の入力画像
における平均値を算出して平均対象信号を生成する平均
対象信号算出手段と、生成した平均対象信号をもとに、
得られた対象信号のコントラスト調整量に基づいて得ら
れた対象信号を調整対象信号に変換する際の変換方式を
選択する変換方式分類手段と、変換方式分類手段で得ら
れた変換方式に従い、得られた対象信号のコントラスト
調整量を実際の画素の対象信号値に変換する対象信号推
定手段とを有することとしたものである。
４または５に記載の画像処理装置において、対象信号変
換手段は、信号変換手段で得られた対象信号の入力画像
における平均値を算出して平均対象信号を生成する平均
対象信号算出手段と、生成した平均対象信号をもとに、
得られた対象信号のコントラスト調整量に基づいて得ら
れた対象信号を調整対象信号に変換する際の変換方式を
選択する変換方式分類手段と、変換方式分類手段で得ら
れた変換方式に従い、得られた対象信号のコントラスト
調整量を実際の画素の対象信号値に変換する対象信号推
定手段とを有することとしたものである。
【００４１】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れた対象信号（例えば明度）のコントラスト調整量から
有効と思われる領域を抽出した後に、入力画像における
平均対象信号値（平均明度）をもとに、抽出された対象
信号のコントラスト調整量を変換する変換方式を選択し
て適用することができるので、容易かつ確実にコントラ
スト調整を行うことができるという作用を有する。
れた対象信号（例えば明度）のコントラスト調整量から
有効と思われる領域を抽出した後に、入力画像における
平均対象信号値（平均明度）をもとに、抽出された対象
信号のコントラスト調整量を変換する変換方式を選択し
て適用することができるので、容易かつ確実にコントラ
スト調整を行うことができるという作用を有する。
【００４２】請求項８に記載の画像処理装置は、請求項
２または３に記載の画像処理装置において、画素値変換
手段は、入力画像内のコントラスト強度を示す基準強度
値を算出する基準強度算出手段と、算出した基準強度値
をもとに、得られたコントラスト調整量に基づいて入力
画像内の画素値を調整画素値に変換する際の変換曲線を
推定する変換曲線推定手段と、推定した変換曲線を使っ
て、得られたコントラスト調整量を実際の画素の持つ画
素値に変換する画素値推定手段とを有することとしたも
のである。
２または３に記載の画像処理装置において、画素値変換
手段は、入力画像内のコントラスト強度を示す基準強度
値を算出する基準強度算出手段と、算出した基準強度値
をもとに、得られたコントラスト調整量に基づいて入力
画像内の画素値を調整画素値に変換する際の変換曲線を
推定する変換曲線推定手段と、推定した変換曲線を使っ
て、得られたコントラスト調整量を実際の画素の持つ画
素値に変換する画素値推定手段とを有することとしたも
のである。
【００４３】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れたコントラスト調整量から有効と思われる領域を抽出
した後に、入力画像の輝度より得られるエッジ強度の総
和を計算することができるので、抽出されたコントラス
ト調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、
各変換曲線より得られた最終出力候補画像の輝度のエッ
ジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総
和に対する比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的ア
ルゴリズムで推定することができるという作用を有す
る。
れたコントラスト調整量から有効と思われる領域を抽出
した後に、入力画像の輝度より得られるエッジ強度の総
和を計算することができるので、抽出されたコントラス
ト調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、
各変換曲線より得られた最終出力候補画像の輝度のエッ
ジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総
和に対する比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的ア
ルゴリズムで推定することができるという作用を有す
る。
【００４４】請求項９に記載の画像処理装置は、請求項
４または５に記載の画像処理装置において、対象信号変
換手段は、信号変換手段で得られた対象信号に対して入
力画像内のコントラスト強度を示す基準強度値を算出す
る基準強度算出手段と、算出した基準強度値をもとに、
得られた対象信号のコントラスト調整量に基づいて得ら
れた対象信号を調整対象信号に変換する際の変換曲線を
推定する対象信号変換曲線推定手段と、推定した変換曲
線を使って、得られた対象信号を調整対象信号に変換す
る対象信号推定手段とを有することとしたものである。
４または５に記載の画像処理装置において、対象信号変
換手段は、信号変換手段で得られた対象信号に対して入
力画像内のコントラスト強度を示す基準強度値を算出す
る基準強度算出手段と、算出した基準強度値をもとに、
得られた対象信号のコントラスト調整量に基づいて得ら
れた対象信号を調整対象信号に変換する際の変換曲線を
推定する対象信号変換曲線推定手段と、推定した変換曲
線を使って、得られた対象信号を調整対象信号に変換す
る対象信号推定手段とを有することとしたものである。
【００４５】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れた対象信号（明度）コントラスト調整量から有効と思
われる領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入
力画像のエッジ強度の総和を計算することができるの
で、抽出された対象信号のコントラスト調整量を変換す
る際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得
られた最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総
和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対す
る比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズ
ムで推定することができるという作用を有する。
れた対象信号（明度）コントラスト調整量から有効と思
われる領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入
力画像のエッジ強度の総和を計算することができるの
で、抽出された対象信号のコントラスト調整量を変換す
る際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得
られた最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総
和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対す
る比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズ
ムで推定することができるという作用を有する。
【００４６】請求項１０に記載の画像処理装置は、請求
項８に記載の画像処理装置において、変換曲線推定手段
は、予め設定された固定数分の調整パラメータより構成
される調整ベクトルの初期候補集団を設定する初期候補
設定手段と、現時点における調整ベクトル集団内の各ベ
クトルを用いて、得られたコントラスト調整量に基づい
て入力画像内の画素値を調整画素値に変換する画素値変
換候補算出手段と、基準強度値と現時点における調整ベ
クトル集団内の各ベクトルとより得られた変換後の画素
値を用いて各変換曲線候補によるコントラスト強度を評
価する評価値算出手段と、前期評価値導出手段で得られ
た各候補の適合度を計算する適合度計算手段と、計算し
た各候補の適合度をもとに現在の候補の組替え操作を行
うことで新しい調整ベクトル集合の生成を行う組替え操
作手段と、調整ベクトルの最適化が終了した時点かどう
かの判定を行う推定終了判定手段とを有することとした
ものである。
項８に記載の画像処理装置において、変換曲線推定手段
は、予め設定された固定数分の調整パラメータより構成
される調整ベクトルの初期候補集団を設定する初期候補
設定手段と、現時点における調整ベクトル集団内の各ベ
クトルを用いて、得られたコントラスト調整量に基づい
て入力画像内の画素値を調整画素値に変換する画素値変
換候補算出手段と、基準強度値と現時点における調整ベ
クトル集団内の各ベクトルとより得られた変換後の画素
値を用いて各変換曲線候補によるコントラスト強度を評
価する評価値算出手段と、前期評価値導出手段で得られ
た各候補の適合度を計算する適合度計算手段と、計算し
た各候補の適合度をもとに現在の候補の組替え操作を行
うことで新しい調整ベクトル集合の生成を行う組替え操
作手段と、調整ベクトルの最適化が終了した時点かどう
かの判定を行う推定終了判定手段とを有することとした
ものである。
【００４７】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れたコントラスト調整量より有効と思われる領域を抽出
した後に入力画像の輝度より得られるエッジ強度の総和
を計算することができるので、抽出されたコントラスト
調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、各
変換曲線より得られた最終出力候補画像の輝度のエッジ
強度総和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和
に対する比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アル
ゴリズムで推定することができるという作用を有する。
れたコントラスト調整量より有効と思われる領域を抽出
した後に入力画像の輝度より得られるエッジ強度の総和
を計算することができるので、抽出されたコントラスト
調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、各
変換曲線より得られた最終出力候補画像の輝度のエッジ
強度総和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和
に対する比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アル
ゴリズムで推定することができるという作用を有する。
【００４８】請求項１１に記載の画像処理装置は、請求
項９に記載の画像処理装置において、対象信号変換曲線
推定手段は、予め設定された固定数分の調整パラメータ
より構成される調整ベクトルの初期候補集団を設定する
初期候補設定手段と、現時点における調整ベクトル集団
内の各ベクトルを用いて、得られた対象信号のコントラ
スト調整量に基づいて、得られた対象信号を調整対象信
号に変換する対象信号変換候補算出手段と、基準強度値
と現時点における調整ベクトル集団内の各ベクトルより
得られた変換後の対象信号値とを用いて、各変換曲線候
補による対象信号のコントラスト強度を評価する評価値
算出手段と、評価値導出手段で得られた各候補の適合度
を計算する適合度計算手段と、計算した各候補の適合度
をもとに現在の候補の組替え操作を行うことで新しい調
整ベクトル集合の生成を行う組替え操作手段と、調整ベ
クトルの最適化が終了した時点かどうかの判定を行う推
定終了判定手段とを有することとしたものである。
項９に記載の画像処理装置において、対象信号変換曲線
推定手段は、予め設定された固定数分の調整パラメータ
より構成される調整ベクトルの初期候補集団を設定する
初期候補設定手段と、現時点における調整ベクトル集団
内の各ベクトルを用いて、得られた対象信号のコントラ
スト調整量に基づいて、得られた対象信号を調整対象信
号に変換する対象信号変換候補算出手段と、基準強度値
と現時点における調整ベクトル集団内の各ベクトルより
得られた変換後の対象信号値とを用いて、各変換曲線候
補による対象信号のコントラスト強度を評価する評価値
算出手段と、評価値導出手段で得られた各候補の適合度
を計算する適合度計算手段と、計算した各候補の適合度
をもとに現在の候補の組替え操作を行うことで新しい調
整ベクトル集合の生成を行う組替え操作手段と、調整ベ
クトルの最適化が終了した時点かどうかの判定を行う推
定終了判定手段とを有することとしたものである。
【００４９】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れた対象信号（明度）コントラスト調整量より有効と思
われる領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入
力画像のエッジ強度の総和を計算することができるの
で、抽出された対象信号のコントラスト調整量を変換す
る際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得
られた最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総
和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対す
る比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズ
ムで推定することができるという作用を有する。
れた対象信号（明度）コントラスト調整量より有効と思
われる領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入
力画像のエッジ強度の総和を計算することができるの
で、抽出された対象信号のコントラスト調整量を変換す
る際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得
られた最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総
和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対す
る比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズ
ムで推定することができるという作用を有する。
【００５０】請求項１２に記載の画像処理装置は、請求
項１に記載の画像処理装置において、色調整手段は、入
力画像を複数の小領域に分割する画像分割手段と、画像
分割手段で得られた各小領域内の色データを代表する代
表色を求める代表色抽出手段と、予め用意された色変換
後の色データを集めた色変換テーブルと、代表色抽出手
段で求めた代表色に最も近い色を変換色として色変換テ
ーブルより選択する代表色変換色選択手段と、代表色変
換色選択手段で得られた代表色と変換色との間の距離を
もとに、選択された各変換色を微調整し、代表色を微調
整後の変換色に変換する色変換手段とを有することとし
たものである。
項１に記載の画像処理装置において、色調整手段は、入
力画像を複数の小領域に分割する画像分割手段と、画像
分割手段で得られた各小領域内の色データを代表する代
表色を求める代表色抽出手段と、予め用意された色変換
後の色データを集めた色変換テーブルと、代表色抽出手
段で求めた代表色に最も近い色を変換色として色変換テ
ーブルより選択する代表色変換色選択手段と、代表色変
換色選択手段で得られた代表色と変換色との間の距離を
もとに、選択された各変換色を微調整し、代表色を微調
整後の変換色に変換する色変換手段とを有することとし
たものである。
【００５１】この構成により、入力画像を複数の細部領
域に分割し、各領域内の色の統計的分布により代表色を
選択することができるので、予め用意された色変換テー
ブル内の色と代表色を比較して各代表色に最近傍な変換
後の色を抽出するとともに、２つの色間の距離をもとに
選択された変換後の色データを微調整し、各領域におけ
る代表色をこの微調整された変換色に変換することがで
き、こうして得られた色調整後の画像と入力画像とを適
切な結合係数をもとに加重平均合成することで入力画像
の色調整を行うことができるという作用を有する。
域に分割し、各領域内の色の統計的分布により代表色を
選択することができるので、予め用意された色変換テー
ブル内の色と代表色を比較して各代表色に最近傍な変換
後の色を抽出するとともに、２つの色間の距離をもとに
選択された変換後の色データを微調整し、各領域におけ
る代表色をこの微調整された変換色に変換することがで
き、こうして得られた色調整後の画像と入力画像とを適
切な結合係数をもとに加重平均合成することで入力画像
の色調整を行うことができるという作用を有する。
【００５２】請求項１３に記載の画像処理装置は、請求
項１２に記載の画像処理装置において、代表色抽出手段
は、分割された小領域内の色データに対して、逐次分割
処理を行う際のスタート状態のグループを設定し、各グ
ループに色データ全てを分類し、各グループの代表色を
求める初期化手段と、分割対象グループ内に属する色デ
ータの分布をもとに、対象グループの分割時に着目する
成分を決定する分割軸決定手段と、得られた着目成分に
従い、対象グループを複数に分割するとともに、対象グ
ループに属する色データを分割後に得られたグループに
振り分けるクラスタ分割手段と、得られた各グループに
属する色データの代表色を求めるクラスタ代表色決定手
段と、代表色が収束したかどうかの判定を行い、収束し
ていない場合には、現在の代表色をもとに再度グループ
分割を行うためにクラスタ分割手段へ処理が移る収束判
定手段と、収束判定手段で収束したと判定された場合に
は、これまでに得られた対象領域内からの代表色が所定
数得られたどうかの判定を行い、得られていない場合に
は分割軸決定手段への処理が移るクラスタ分割終了判定
手段と、クラスタ分割終了判定手段で終了したと判定さ
れた場合には、得られた所定数の代表色を出力する代表
色出力手段とを有することとしたものである。
項１２に記載の画像処理装置において、代表色抽出手段
は、分割された小領域内の色データに対して、逐次分割
処理を行う際のスタート状態のグループを設定し、各グ
ループに色データ全てを分類し、各グループの代表色を
求める初期化手段と、分割対象グループ内に属する色デ
ータの分布をもとに、対象グループの分割時に着目する
成分を決定する分割軸決定手段と、得られた着目成分に
従い、対象グループを複数に分割するとともに、対象グ
ループに属する色データを分割後に得られたグループに
振り分けるクラスタ分割手段と、得られた各グループに
属する色データの代表色を求めるクラスタ代表色決定手
段と、代表色が収束したかどうかの判定を行い、収束し
ていない場合には、現在の代表色をもとに再度グループ
分割を行うためにクラスタ分割手段へ処理が移る収束判
定手段と、収束判定手段で収束したと判定された場合に
は、これまでに得られた対象領域内からの代表色が所定
数得られたどうかの判定を行い、得られていない場合に
は分割軸決定手段への処理が移るクラスタ分割終了判定
手段と、クラスタ分割終了判定手段で終了したと判定さ
れた場合には、得られた所定数の代表色を出力する代表
色出力手段とを有することとしたものである。
【００５３】この構成により、入力画像を複数の細部領
域に分割し、各領域内の色の統計的分布により代表色を
選択することができるので、予め用意された色変換テー
ブル内の色と代表色を比較して各代表色に最近傍な変換
後の色を抽出するとともに、２つの色間の距離をもとに
選択された変換後の色データを微調整し、各領域におけ
る代表色をこの微調整された変換色に変換することがで
き、こうして得られた色調整後の画像と入力画像とを適
切な結合係数をもとに加重平均合成することで入力画像
の色調整を行うことができるという作用を有する。
域に分割し、各領域内の色の統計的分布により代表色を
選択することができるので、予め用意された色変換テー
ブル内の色と代表色を比較して各代表色に最近傍な変換
後の色を抽出するとともに、２つの色間の距離をもとに
選択された変換後の色データを微調整し、各領域におけ
る代表色をこの微調整された変換色に変換することがで
き、こうして得られた色調整後の画像と入力画像とを適
切な結合係数をもとに加重平均合成することで入力画像
の色調整を行うことができるという作用を有する。
【００５４】請求項１４に記載の画像処理装置は、請求
項１乃至１３のいずれか１に記載の画像処理装置におい
て、画像合成手段は、入力画像と画像処理手段で得られ
た調整後の画像とのどちらを優先するかを決める選択基
準値判定手段と、選択基準値判定手段の決定結果に基づ
いて、入力画像と画像処理手段で得られた調整後の画像
とに掛かる結合係数を決定する結合係数導出手段と、結
合係数導出手段で決定した各画像の結合係数を使って、
入力画像と画像処理手段で得られた調整後の画像との加
重平均画像を生成する加重平均合成手段とを有すること
としたものである。
項１乃至１３のいずれか１に記載の画像処理装置におい
て、画像合成手段は、入力画像と画像処理手段で得られ
た調整後の画像とのどちらを優先するかを決める選択基
準値判定手段と、選択基準値判定手段の決定結果に基づ
いて、入力画像と画像処理手段で得られた調整後の画像
とに掛かる結合係数を決定する結合係数導出手段と、結
合係数導出手段で決定した各画像の結合係数を使って、
入力画像と画像処理手段で得られた調整後の画像との加
重平均画像を生成する加重平均合成手段とを有すること
としたものである。
【００５５】この構成により、対象画素の画素値とその
周辺領域における平均画素値との比較よりコントラスト
調整量を求め、そのうちで有効と思われるコントラスト
調整量を抽出することができるので、そのように得られ
たコントラスト調整画像と入力画像とを適切な結合係数
をもとに加重平均合成することで入力画像のコントラス
ト調整を行うことができるという作用を有する。
周辺領域における平均画素値との比較よりコントラスト
調整量を求め、そのうちで有効と思われるコントラスト
調整量を抽出することができるので、そのように得られ
たコントラスト調整画像と入力画像とを適切な結合係数
をもとに加重平均合成することで入力画像のコントラス
ト調整を行うことができるという作用を有する。
【００５６】請求項１５に記載の画像処理方法は、入力
したアナログ画像信号をディジタル画像データに変換す
る画像入力ステップと、変換したディジタル画像データ
に所望の画像処理を行って処理済み画像データを生成す
る画像処理ステップと、処理済み画像データとディジタ
ル画像データとの合成を行って合成画像データを生成す
る画像合成ステップと、合成画像データをアナログの合
成画像信号に変換する画像出力ステップとを有し、画像
処理ステップは、ディジタル画像データに対してコント
ラスト調整を行うコントラスト調整ステップまたはディ
ジタル画像データに対して色調整を行う色調整ステップ
であることとしたものである。
したアナログ画像信号をディジタル画像データに変換す
る画像入力ステップと、変換したディジタル画像データ
に所望の画像処理を行って処理済み画像データを生成す
る画像処理ステップと、処理済み画像データとディジタ
ル画像データとの合成を行って合成画像データを生成す
る画像合成ステップと、合成画像データをアナログの合
成画像信号に変換する画像出力ステップとを有し、画像
処理ステップは、ディジタル画像データに対してコント
ラスト調整を行うコントラスト調整ステップまたはディ
ジタル画像データに対して色調整を行う色調整ステップ
であることとしたものである。
【００５７】この構成により、経験を要すること無く、
入力画像に対してコントラスト調整または色調整を行う
ことができるので、撮像された明暗部を持つ画像のみを
用いて簡易に撮像画像のコントラストを調整することが
でき、また入力画像に対する依存性と変換後の色バラン
スの崩れを無くすことができるという作用を有する。
入力画像に対してコントラスト調整または色調整を行う
ことができるので、撮像された明暗部を持つ画像のみを
用いて簡易に撮像画像のコントラストを調整することが
でき、また入力画像に対する依存性と変換後の色バラン
スの崩れを無くすことができるという作用を有する。
【００５８】請求項１６に記載の画像処理方法は、請求
項１５に記載の画像処理方法において、コントラスト調
整ステップは、対象画素のコントラスト調整量を求める
補正情報導出ステップと、求めた対象画素のコントラス
ト調整量から有効となる範囲を限定して抽出する抽出ス
テップと、対象画素のコントラスト調整量に基づき限定
された範囲において対象画素の画素値を調整画素値に変
換する画素値変換ステップとを有することとしたもので
ある。
項１５に記載の画像処理方法において、コントラスト調
整ステップは、対象画素のコントラスト調整量を求める
補正情報導出ステップと、求めた対象画素のコントラス
ト調整量から有効となる範囲を限定して抽出する抽出ス
テップと、対象画素のコントラスト調整量に基づき限定
された範囲において対象画素の画素値を調整画素値に変
換する画素値変換ステップとを有することとしたもので
ある。
【００５９】この構成により、対象画素のコントラスト
調整量を求め、対象画素のコントラスト調整量に基づき
限定された範囲において対象画素の画素値を調整画素値
に変換するようにしたので、経験を要すること無く、入
力画像に対してコントラスト調整を自動的かつ確実に行
うことができるという作用を有する。
調整量を求め、対象画素のコントラスト調整量に基づき
限定された範囲において対象画素の画素値を調整画素値
に変換するようにしたので、経験を要すること無く、入
力画像に対してコントラスト調整を自動的かつ確実に行
うことができるという作用を有する。
【００６０】請求項１７に記載の画像処理方法は、請求
項１５に記載の画像処理方法において、コントラスト調
整ステップは、対象画素のコントラスト調整量を算出す
る際の初期条件と画素比較範囲とを設定する初期設定ス
テップと、画素比較範囲をもとに対象画素のコントラス
ト調整量を求める補正情報導出ステップと、求めた対象
画素のコントラスト調整量に基づくコントラスト調整処
理が全ての画素比較範囲で終了したかどうかの判定を行
う終了判定ステップと、終了判定ステップで終了判定さ
れなかった場合には画素比較範囲を変更して補正情報導
出ステップへ処理を渡す補正範囲変更ステップと、終了
判定ステップで終了判定された場合には複数の画素比較
範囲より得られたコントラスト調整量から有効となる範
囲を限定して抽出する抽出ステップと、対象画素のコン
トラスト調整量に基づき限定された範囲において対象画
素の画素値を調整画素値に変換する画素値変換ステップ
とを有することとしたものである。
項１５に記載の画像処理方法において、コントラスト調
整ステップは、対象画素のコントラスト調整量を算出す
る際の初期条件と画素比較範囲とを設定する初期設定ス
テップと、画素比較範囲をもとに対象画素のコントラス
ト調整量を求める補正情報導出ステップと、求めた対象
画素のコントラスト調整量に基づくコントラスト調整処
理が全ての画素比較範囲で終了したかどうかの判定を行
う終了判定ステップと、終了判定ステップで終了判定さ
れなかった場合には画素比較範囲を変更して補正情報導
出ステップへ処理を渡す補正範囲変更ステップと、終了
判定ステップで終了判定された場合には複数の画素比較
範囲より得られたコントラスト調整量から有効となる範
囲を限定して抽出する抽出ステップと、対象画素のコン
トラスト調整量に基づき限定された範囲において対象画
素の画素値を調整画素値に変換する画素値変換ステップ
とを有することとしたものである。
【００６１】この構成により、対象画素値とその周辺領
域における平均画素値との比較により算出したコントラ
スト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量の
加重平均値に拡張することができるので、入力画像の影
響や、周辺視野領域の大きさを示す定数の設定による影
響を低減させることができるという作用を有する。
域における平均画素値との比較により算出したコントラ
スト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量の
加重平均値に拡張することができるので、入力画像の影
響や、周辺視野領域の大きさを示す定数の設定による影
響を低減させることができるという作用を有する。
【００６２】請求項１８に記載の画像処理方法は、請求
項１５に記載の画像処理方法において、コントラスト調
整ステップは、入力画像内の画素値をコントラスト調整
時の対象とする対象信号へ変換する信号変換ステップ
と、信号変換ステップで得られた対象信号に対して対象
画素のコントラスト調整量を求める対象補正情報導出ス
テップと、対象補正情報導出ステップで得られた対象画
素のコントラスト調整量から有効となる範囲を限定し抽
出する抽出ステップと、対象画素のコントラスト調整量
に基づき限定された範囲において信号変換ステップで得
られた対象信号を調整対象信号に変換して調整済みの対
象信号を生成する対象信号変換ステップと、調整済みの
対象信号と信号変換ステップで得られた対象信号とによ
り前記入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換処理を
行う信号逆変換ステップとを有することとしたものであ
る。
項１５に記載の画像処理方法において、コントラスト調
整ステップは、入力画像内の画素値をコントラスト調整
時の対象とする対象信号へ変換する信号変換ステップ
と、信号変換ステップで得られた対象信号に対して対象
画素のコントラスト調整量を求める対象補正情報導出ス
テップと、対象補正情報導出ステップで得られた対象画
素のコントラスト調整量から有効となる範囲を限定し抽
出する抽出ステップと、対象画素のコントラスト調整量
に基づき限定された範囲において信号変換ステップで得
られた対象信号を調整対象信号に変換して調整済みの対
象信号を生成する対象信号変換ステップと、調整済みの
対象信号と信号変換ステップで得られた対象信号とによ
り前記入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換処理を
行う信号逆変換ステップとを有することとしたものであ
る。
【００６３】この構成により、入力画像を明度、色相等
の情報に一度変換し、この明度を対象信号として対象画
素の明度とその周辺領域における平均明度との比較より
明度のコントラスト調整量を求め、そのうちで有効と思
われる明度のコントラスト調整量を抽出することができ
るので、この抽出された明度と入力画像より得られた色
相とにより、調整後の画像の画素値を求め、得られたコ
ントラスト調整画像と入力画像とを適切な結合係数をも
とに加重平均合成することで入力画像のコントラスト調
整を行うことができるという作用を有する。
の情報に一度変換し、この明度を対象信号として対象画
素の明度とその周辺領域における平均明度との比較より
明度のコントラスト調整量を求め、そのうちで有効と思
われる明度のコントラスト調整量を抽出することができ
るので、この抽出された明度と入力画像より得られた色
相とにより、調整後の画像の画素値を求め、得られたコ
ントラスト調整画像と入力画像とを適切な結合係数をも
とに加重平均合成することで入力画像のコントラスト調
整を行うことができるという作用を有する。
【００６４】請求項１９に記載の画像処理方法は、請求
項１５に記載の画像処理方法において、コントラスト調
整ステップは、入力画像内の画素値をコントラスト調整
時の対象とする対象信号へ変換する信号変換ステップ
と、変換した対象信号に対するコントラスト調整量を算
出する際の初期条件と画素比較範囲とを設定する初期設
定ステップと、画素比較範囲をもとに変換した対象信号
に対する各画素のコントラスト調整量を求める対象補正
情報導出ステップと、求めた各画素のコントラスト調整
量に基づくコントラスト調整処理が全ての画素比較範囲
で終了したかどうかの判定を行う終了判定ステップと、
終了判定ステップで終了判定されなかった場合には画素
比較範囲を変更して対象補正情報導出ステップへ処理を
渡す補正範囲変更ステップと、終了判定ステップで終了
判定された場合には各画素のコントラスト調整量より有
効となる範囲を限定して抽出する抽出ステップと、各画
素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲におい
て変換した対象信号を調整対象信号に変換して調整済み
の対象信号を生成する対象信号変換ステップと、調整済
みの対象信号と信号変換ステップで変換した対象信号と
により入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換処理を
行う信号逆変換ステップとを有することとしたものであ
る。
項１５に記載の画像処理方法において、コントラスト調
整ステップは、入力画像内の画素値をコントラスト調整
時の対象とする対象信号へ変換する信号変換ステップ
と、変換した対象信号に対するコントラスト調整量を算
出する際の初期条件と画素比較範囲とを設定する初期設
定ステップと、画素比較範囲をもとに変換した対象信号
に対する各画素のコントラスト調整量を求める対象補正
情報導出ステップと、求めた各画素のコントラスト調整
量に基づくコントラスト調整処理が全ての画素比較範囲
で終了したかどうかの判定を行う終了判定ステップと、
終了判定ステップで終了判定されなかった場合には画素
比較範囲を変更して対象補正情報導出ステップへ処理を
渡す補正範囲変更ステップと、終了判定ステップで終了
判定された場合には各画素のコントラスト調整量より有
効となる範囲を限定して抽出する抽出ステップと、各画
素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲におい
て変換した対象信号を調整対象信号に変換して調整済み
の対象信号を生成する対象信号変換ステップと、調整済
みの対象信号と信号変換ステップで変換した対象信号と
により入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換処理を
行う信号逆変換ステップとを有することとしたものであ
る。
【００６５】この構成により、対象画素値とその周辺領
域における平均画素値との比較により算出したコントラ
スト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量の
加重平均値に拡張することができるので、高精度なコン
トラスト調整を行うことができるという作用を有する。
域における平均画素値との比較により算出したコントラ
スト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量の
加重平均値に拡張することができるので、高精度なコン
トラスト調整を行うことができるという作用を有する。
【００６６】請求項２０に記載の画像処理方法は、請求
項１６または１７に記載の画像処理方法において、画素
値変換ステップは、入力画像内の平均輝度を算出する平
均輝度算出ステップと、算出した平均輝度をもとに、得
られたコントラスト調整量に基づいて入力画像内の画素
値を調整画素値に変換する際の変換方式を選択する変換
方式分類ステップと、変換方式分類ステップで得られた
変換方式に従い、得られたコントラスト調整量を実際の
画素の持つ画素値に変換する画素値推定ステップとを有
することとしたものである。
項１６または１７に記載の画像処理方法において、画素
値変換ステップは、入力画像内の平均輝度を算出する平
均輝度算出ステップと、算出した平均輝度をもとに、得
られたコントラスト調整量に基づいて入力画像内の画素
値を調整画素値に変換する際の変換方式を選択する変換
方式分類ステップと、変換方式分類ステップで得られた
変換方式に従い、得られたコントラスト調整量を実際の
画素の持つ画素値に変換する画素値推定ステップとを有
することとしたものである。
【００６７】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れたコントラスト調整量から有効と思われる領域を抽出
した後に、入力画像における平均輝度をもとに、抽出さ
れたコントラスト調整量を変換する変換方式を選択して
適用することができるので、容易かつ確実にコントラス
ト調整を行うことができるという作用を有する。
れたコントラスト調整量から有効と思われる領域を抽出
した後に、入力画像における平均輝度をもとに、抽出さ
れたコントラスト調整量を変換する変換方式を選択して
適用することができるので、容易かつ確実にコントラス
ト調整を行うことができるという作用を有する。
【００６８】請求項２１に記載の画像処理方法は、請求
項１８または１９に記載の画像処理方法において、対象
信号変換ステップは、信号変換ステップで得られた対象
信号の入力画像における平均値を算出して平均対象信号
を生成する平均対象信号算出ステップと、生成した平均
対象信号をもとに、得られた対象信号のコントラスト調
整量に基づいて得られた対象信号を調整対象信号に変換
する際の変換方式を選択する変換方式分類ステップと、
変換方式分類ステップで得られた変換方式に従い、得ら
れた対象信号のコントラスト調整量を実際の画素の対象
信号値に変換する対象信号推定ステップとを有すること
としたものである。
項１８または１９に記載の画像処理方法において、対象
信号変換ステップは、信号変換ステップで得られた対象
信号の入力画像における平均値を算出して平均対象信号
を生成する平均対象信号算出ステップと、生成した平均
対象信号をもとに、得られた対象信号のコントラスト調
整量に基づいて得られた対象信号を調整対象信号に変換
する際の変換方式を選択する変換方式分類ステップと、
変換方式分類ステップで得られた変換方式に従い、得ら
れた対象信号のコントラスト調整量を実際の画素の対象
信号値に変換する対象信号推定ステップとを有すること
としたものである。
【００６９】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れた対象信号（例えば明度）のコントラスト調整量から
有効と思われる領域を抽出した後に、入力画像における
平均対象信号値（平均明度）をもとに、抽出された対象
信号のコントラスト調整量を変換する変換方式を選択し
て適用することができるので、容易かつ確実にコントラ
スト調整を行うことができるという作用を有する。
れた対象信号（例えば明度）のコントラスト調整量から
有効と思われる領域を抽出した後に、入力画像における
平均対象信号値（平均明度）をもとに、抽出された対象
信号のコントラスト調整量を変換する変換方式を選択し
て適用することができるので、容易かつ確実にコントラ
スト調整を行うことができるという作用を有する。
【００７０】請求項２２に記載の画像処理方法は、請求
項１６または１７に記載の画像処理方法において、画素
値変換ステップは、入力画像内のコントラスト強度を示
す基準強度値を算出する基準強度算出ステップと、算出
した基準強度値をもとに、得られたコントラスト調整量
に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値に変換する
際の変換曲線を推定する変換曲線推定ステップと、推定
した変換曲線を使って、得られたコントラスト調整量を
実際の画素の持つ画素値に変換する画素値推定ステップ
とを有することとしたものである。
項１６または１７に記載の画像処理方法において、画素
値変換ステップは、入力画像内のコントラスト強度を示
す基準強度値を算出する基準強度算出ステップと、算出
した基準強度値をもとに、得られたコントラスト調整量
に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値に変換する
際の変換曲線を推定する変換曲線推定ステップと、推定
した変換曲線を使って、得られたコントラスト調整量を
実際の画素の持つ画素値に変換する画素値推定ステップ
とを有することとしたものである。
【００７１】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れたコントラスト調整量から有効と思われる領域を抽出
した後に、入力画像の輝度より得られるエッジ強度の総
和を計算することができるので、抽出されたコントラス
ト調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、
各変換曲線より得られた最終出力候補画像の輝度のエッ
ジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総
和に対する比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的ア
ルゴリズムで推定することができるという作用を有す
る。
れたコントラスト調整量から有効と思われる領域を抽出
した後に、入力画像の輝度より得られるエッジ強度の総
和を計算することができるので、抽出されたコントラス
ト調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、
各変換曲線より得られた最終出力候補画像の輝度のエッ
ジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総
和に対する比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的ア
ルゴリズムで推定することができるという作用を有す
る。
【００７２】請求項２３に記載の画像処理方法は、請求
項１８または１９に記載の画像処理方法において、対象
信号変換ステップは、信号変換ステップで得られた対象
信号に対して入力画像内のコントラスト強度を示す基準
強度値を算出する基準強度算出ステップと、算出した基
準強度値をもとに、得られた対象信号のコントラスト調
整量に基づいて得られた対象信号を調整対象信号に変換
する際の変換曲線を推定する対象信号変換曲線推定ステ
ップと、推定した変換曲線を使って、得られた対象信号
を調整対象信号に変換する対象信号推定ステップとを有
することとしたものである。
項１８または１９に記載の画像処理方法において、対象
信号変換ステップは、信号変換ステップで得られた対象
信号に対して入力画像内のコントラスト強度を示す基準
強度値を算出する基準強度算出ステップと、算出した基
準強度値をもとに、得られた対象信号のコントラスト調
整量に基づいて得られた対象信号を調整対象信号に変換
する際の変換曲線を推定する対象信号変換曲線推定ステ
ップと、推定した変換曲線を使って、得られた対象信号
を調整対象信号に変換する対象信号推定ステップとを有
することとしたものである。
【００７３】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れた対象信号（明度）コントラスト調整量から有効と思
われる領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入
力画像のエッジ強度の総和を計算することができるの
で、抽出された対象信号のコントラスト調整量を変換す
る際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得
られた最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総
和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対す
る比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズ
ムで推定することができるという作用を有する。
れた対象信号（明度）コントラスト調整量から有効と思
われる領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入
力画像のエッジ強度の総和を計算することができるの
で、抽出された対象信号のコントラスト調整量を変換す
る際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得
られた最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総
和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対す
る比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズ
ムで推定することができるという作用を有する。
【００７４】請求項２４に記載の画像処理方法は、請求
項２２に記載の画像処理方法において、変換曲線推定ス
テップは、予め設定された固定数分の調整パラメータよ
り構成される調整ベクトルの初期候補集団を設定する初
期候補設定ステップと、現時点における調整ベクトル集
団内の各ベクトルを用いて、得られたコントラスト調整
量に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値に変換す
る画素値変換候補算出ステップと、基準強度値と現時点
における調整ベクトル集団内の各ベクトルとより得られ
た変換後の画素値を用いて各変換曲線候補によるコント
ラスト強度を評価する評価値算出ステップと、前期評価
値導出ステップで得られた各候補の適合度を計算する適
合度計算ステップと、計算した各候補の適合度をもとに
現在の候補の組替え操作を行うことで新しい調整ベクト
ル集合の生成を行う組替え操作ステップと、調整ベクト
ルの最適化が終了した時点かどうかの判定を行う推定終
了判定ステップとを有することとしたものである。
項２２に記載の画像処理方法において、変換曲線推定ス
テップは、予め設定された固定数分の調整パラメータよ
り構成される調整ベクトルの初期候補集団を設定する初
期候補設定ステップと、現時点における調整ベクトル集
団内の各ベクトルを用いて、得られたコントラスト調整
量に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値に変換す
る画素値変換候補算出ステップと、基準強度値と現時点
における調整ベクトル集団内の各ベクトルとより得られ
た変換後の画素値を用いて各変換曲線候補によるコント
ラスト強度を評価する評価値算出ステップと、前期評価
値導出ステップで得られた各候補の適合度を計算する適
合度計算ステップと、計算した各候補の適合度をもとに
現在の候補の組替え操作を行うことで新しい調整ベクト
ル集合の生成を行う組替え操作ステップと、調整ベクト
ルの最適化が終了した時点かどうかの判定を行う推定終
了判定ステップとを有することとしたものである。
【００７５】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れたコントラスト調整量より有効と思われる領域を抽出
した後に入力画像の輝度より得られるエッジ強度の総和
を計算することができるので、抽出されたコントラスト
調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、各
変換曲線より得られた最終出力候補画像の輝度のエッジ
強度総和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和
に対する比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アル
ゴリズムで推定することができるという作用を有する。
れたコントラスト調整量より有効と思われる領域を抽出
した後に入力画像の輝度より得られるエッジ強度の総和
を計算することができるので、抽出されたコントラスト
調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、各
変換曲線より得られた最終出力候補画像の輝度のエッジ
強度総和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和
に対する比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アル
ゴリズムで推定することができるという作用を有する。
【００７６】請求項２５に記載の画像処理方法は、請求
項２３に記載の画像処理方法において、対象信号変換曲
線推定ステップは、予め設定された固定数分の調整パラ
メータより構成される調整ベクトルの初期候補集団を設
定する初期候補設定ステップと、現時点における調整ベ
クトル集団内の各ベクトルを用いて、得られた対象信号
のコントラスト調整量に基づいて、得られた対象信号を
調整対象信号に変換する対象信号変換候補算出ステップ
と、基準強度値と現時点における調整ベクトル集団内の
各ベクトルより得られた変換後の対象信号値とを用い
て、各変換曲線候補による対象信号のコントラスト強度
を評価する評価値算出ステップと、評価値導出ステップ
で得られた各候補の適合度を計算する適合度計算ステッ
プと、計算した各候補の適合度をもとに現在の候補の組
替え操作を行うことで新しい調整ベクトル集合の生成を
行う組替え操作ステップと、調整ベクトルの最適化が終
了した時点かどうかの判定を行う推定終了判定ステップ
とを有することとしたものである。
項２３に記載の画像処理方法において、対象信号変換曲
線推定ステップは、予め設定された固定数分の調整パラ
メータより構成される調整ベクトルの初期候補集団を設
定する初期候補設定ステップと、現時点における調整ベ
クトル集団内の各ベクトルを用いて、得られた対象信号
のコントラスト調整量に基づいて、得られた対象信号を
調整対象信号に変換する対象信号変換候補算出ステップ
と、基準強度値と現時点における調整ベクトル集団内の
各ベクトルより得られた変換後の対象信号値とを用い
て、各変換曲線候補による対象信号のコントラスト強度
を評価する評価値算出ステップと、評価値導出ステップ
で得られた各候補の適合度を計算する適合度計算ステッ
プと、計算した各候補の適合度をもとに現在の候補の組
替え操作を行うことで新しい調整ベクトル集合の生成を
行う組替え操作ステップと、調整ベクトルの最適化が終
了した時点かどうかの判定を行う推定終了判定ステップ
とを有することとしたものである。
【００７７】この構成により、周囲画素との比較で得ら
れた対象信号（明度）コントラスト調整量より有効と思
われる領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入
力画像のエッジ強度の総和を計算することができるの
で、抽出された対象信号のコントラスト調整量を変換す
る際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得
られた最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総
和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対す
る比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズ
ムで推定することができるという作用を有する。
れた対象信号（明度）コントラスト調整量より有効と思
われる領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入
力画像のエッジ強度の総和を計算することができるの
で、抽出された対象信号のコントラスト調整量を変換す
る際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得
られた最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総
和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対す
る比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズ
ムで推定することができるという作用を有する。
【００７８】請求項２６に記載の画像処理方法は、請求
項１５に記載の画像処理方法において、色調整ステップ
は、入力画像を複数の小領域に分割する画像分割ステッ
プと、画像分割ステップで得られた各小領域内の色デー
タを代表する代表色を求める代表色抽出ステップと、予
め用意された色変換後の色データを集めた色変換テーブ
ルと、代表色抽出ステップで求めた代表色に最も近い色
を変換色として色変換テーブルより選択する代表色変換
色選択ステップと、代表色変換色選択ステップで得られ
た代表色と変換色との間の距離をもとに、選択された各
変換色を微調整し、代表色を微調整後の変換色に変換す
る色変換ステップとを有することとしたものである。
項１５に記載の画像処理方法において、色調整ステップ
は、入力画像を複数の小領域に分割する画像分割ステッ
プと、画像分割ステップで得られた各小領域内の色デー
タを代表する代表色を求める代表色抽出ステップと、予
め用意された色変換後の色データを集めた色変換テーブ
ルと、代表色抽出ステップで求めた代表色に最も近い色
を変換色として色変換テーブルより選択する代表色変換
色選択ステップと、代表色変換色選択ステップで得られ
た代表色と変換色との間の距離をもとに、選択された各
変換色を微調整し、代表色を微調整後の変換色に変換す
る色変換ステップとを有することとしたものである。
【００７９】この構成により、入力画像を複数の細部領
域に分割し、各領域内の色の統計的分布により代表色を
選択することができるので、予め用意された色変換テー
ブル内の色と代表色を比較して各代表色に最近傍な変換
後の色を抽出するとともに、２つの色間の距離をもとに
選択された変換後の色データを微調整し、各領域におけ
る代表色をこの微調整された変換色に変換することがで
き、こうして得られた色調整後の画像と入力画像とを適
切な結合係数をもとに加重平均合成することで入力画像
の色調整を行うことができるという作用を有する。
域に分割し、各領域内の色の統計的分布により代表色を
選択することができるので、予め用意された色変換テー
ブル内の色と代表色を比較して各代表色に最近傍な変換
後の色を抽出するとともに、２つの色間の距離をもとに
選択された変換後の色データを微調整し、各領域におけ
る代表色をこの微調整された変換色に変換することがで
き、こうして得られた色調整後の画像と入力画像とを適
切な結合係数をもとに加重平均合成することで入力画像
の色調整を行うことができるという作用を有する。
【００８０】請求項２７に記載の画像処理方法は、請求
項２６に記載の画像処理方法において、代表色抽出ステ
ップは、分割された小領域内の色データに対して、逐次
分割処理を行う際のスタート状態のグループを設定し、
各グループに色データ全てを分類し、各グループの代表
色を求める初期化ステップと、分割対象グループ内に属
する色データの分布をもとに、対象グループの分割時に
着目する成分を決定する分割軸決定ステップと、得られ
た着目成分に従い、対象グループを複数に分割するとと
もに、対象グループに属する色データを分割後に得られ
たグループに振り分けるクラスタ分割ステップと、得ら
れた各グループに属する色データの代表色を求めるクラ
スタ代表色決定ステップと、代表色が収束したかどうか
の判定を行い、収束していない場合には、現在の代表色
をもとに再度グループ分割を行うためにクラスタ分割ス
テップへ処理が移る収束判定ステップと、収束判定ステ
ップで収束したと判定された場合には、これまでに得ら
れた対象領域内からの代表色が所定数得られたどうかの
判定を行い、得られていない場合には分割軸決定ステッ
プへの処理が移るクラスタ分割終了判定ステップと、ク
ラスタ分割終了判定ステップで終了したと判定された場
合には、得られた所定数の代表色を出力する代表色出力
ステップとを有することとしたものである。
項２６に記載の画像処理方法において、代表色抽出ステ
ップは、分割された小領域内の色データに対して、逐次
分割処理を行う際のスタート状態のグループを設定し、
各グループに色データ全てを分類し、各グループの代表
色を求める初期化ステップと、分割対象グループ内に属
する色データの分布をもとに、対象グループの分割時に
着目する成分を決定する分割軸決定ステップと、得られ
た着目成分に従い、対象グループを複数に分割するとと
もに、対象グループに属する色データを分割後に得られ
たグループに振り分けるクラスタ分割ステップと、得ら
れた各グループに属する色データの代表色を求めるクラ
スタ代表色決定ステップと、代表色が収束したかどうか
の判定を行い、収束していない場合には、現在の代表色
をもとに再度グループ分割を行うためにクラスタ分割ス
テップへ処理が移る収束判定ステップと、収束判定ステ
ップで収束したと判定された場合には、これまでに得ら
れた対象領域内からの代表色が所定数得られたどうかの
判定を行い、得られていない場合には分割軸決定ステッ
プへの処理が移るクラスタ分割終了判定ステップと、ク
ラスタ分割終了判定ステップで終了したと判定された場
合には、得られた所定数の代表色を出力する代表色出力
ステップとを有することとしたものである。
【００８１】この構成により、入力画像を複数の細部領
域に分割し、各領域内の色の統計的分布により代表色を
選択することができるので、予め用意された色変換テー
ブル内の色と代表色を比較して各代表色に最近傍な変換
後の色を抽出するとともに、２つの色間の距離をもとに
選択された変換後の色データを微調整し、各領域におけ
る代表色をこの微調整された変換色に変換することがで
き、こうして得られた色調整後の画像と入力画像とを適
切な結合係数をもとに加重平均合成することで入力画像
の色調整を行うことができるという作用を有する。
域に分割し、各領域内の色の統計的分布により代表色を
選択することができるので、予め用意された色変換テー
ブル内の色と代表色を比較して各代表色に最近傍な変換
後の色を抽出するとともに、２つの色間の距離をもとに
選択された変換後の色データを微調整し、各領域におけ
る代表色をこの微調整された変換色に変換することがで
き、こうして得られた色調整後の画像と入力画像とを適
切な結合係数をもとに加重平均合成することで入力画像
の色調整を行うことができるという作用を有する。
【００８２】請求項２８に記載の画像処理方法は、請求
項１５乃至２７のいずれか１に記載の画像処理方法にお
いて、画像合成ステップは、入力画像と画像処理ステッ
プで得られた調整後の画像とのどちらを優先するかを決
める選択基準値判定ステップと、選択基準値判定ステッ
プの決定結果に基づいて、入力画像と画像処理ステップ
で得られた調整後の画像とに掛かる結合係数を決定する
結合係数導出ステップと、結合係数導出ステップで決定
した各画像の結合係数を使って、入力画像と画像処理ス
テップで得られた調整後の画像との加重平均画像を生成
する加重平均合成ステップとを有することとしたもので
ある。
項１５乃至２７のいずれか１に記載の画像処理方法にお
いて、画像合成ステップは、入力画像と画像処理ステッ
プで得られた調整後の画像とのどちらを優先するかを決
める選択基準値判定ステップと、選択基準値判定ステッ
プの決定結果に基づいて、入力画像と画像処理ステップ
で得られた調整後の画像とに掛かる結合係数を決定する
結合係数導出ステップと、結合係数導出ステップで決定
した各画像の結合係数を使って、入力画像と画像処理ス
テップで得られた調整後の画像との加重平均画像を生成
する加重平均合成ステップとを有することとしたもので
ある。
【００８３】この構成により、対象画素の画素値とその
周辺領域における平均画素値との比較よりコントラスト
調整量を求め、そのうちで有効と思われるコントラスト
調整量を抽出することができるので、そのように得られ
たコントラスト調整画像と入力画像とを適切な結合係数
をもとに加重平均合成することで入力画像のコントラス
ト調整を行うことができるという作用を有する。
周辺領域における平均画素値との比較よりコントラスト
調整量を求め、そのうちで有効と思われるコントラスト
調整量を抽出することができるので、そのように得られ
たコントラスト調整画像と入力画像とを適切な結合係数
をもとに加重平均合成することで入力画像のコントラス
ト調整を行うことができるという作用を有する。
【００８４】なお、これ以降で、画素位置（ｉ，ｊ）の
単位には全て画素単位が用いられることする。また、各
実施の形態におけるステップは、ハードウェアで構成し
てもソフトウェアで構成してもよい。
単位には全て画素単位が用いられることする。また、各
実施の形態におけるステップは、ハードウェアで構成し
てもソフトウェアで構成してもよい。
【００８５】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１による画像処理装置の基本構成を示すブロック図で
ある。また、図２（ａ）は図１の画像処理手段を示すブ
ロック図、図３は図２（ａ）のコントラスト調整手段を
示すブロック図、図１０は図１の画像合成手段を示すブ
ロック図、図１１は人間の視覚を模式的に示す説明図で
ある。
態１による画像処理装置の基本構成を示すブロック図で
ある。また、図２（ａ）は図１の画像処理手段を示すブ
ロック図、図３は図２（ａ）のコントラスト調整手段を
示すブロック図、図１０は図１の画像合成手段を示すブ
ロック図、図１１は人間の視覚を模式的に示す説明図で
ある。
【００８６】図１において、ｖｉはアナログ入力画像で
あり、ｖｏは最終的に出力される出力画像、ｖは後述の
画像処理手段１１で得られた処理後の画像である。１０
はＣＣＤ素子等の撮像素子からのアナログ画像信号ｖｉ
をディジタル画像データに変換する画像入力手段、１１
は画像入力手段１０で得られたディジタル画像データに
所望の画像処理を行う画像処理手段、１２は画像入力手
段からのディジタル画像データと画像処理手段１１で得
られた処理済みディジタル画像データｖとを合成する画
像合成手段、１３は画像合成手段１２で得られた合成デ
ィジタル画像データを最終処理後の画像（アナログ画像
信号）として所望のデバイス（プリンタ、ディスプレイ
等）へ出力するための画像出力手段である。なお、本実
施の形態では、画像処理手段１１における画像処理は、
図２（ａ）で示すように、入力画像のコントラスト調整
処理を行うコントラスト調整手段２０で表されるものと
する。その際、コントラスト調整手段は図３のような構
成になる、図３において、３０は対象画素Ｐｉｊ（ｉ，
ｊ）におけるカラー３成分値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），
ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））からＰｉｊの広さｃの周
囲画素との比較によりコントラスト調整量ＶＲＰｉｊ
（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））
を算出する補正情報導出手段、３１は補正情報導出手段
３０で得られたコントラスト調整量ＶＲＰｉｊから、有
効となる範囲を限定し抽出する抽出手段、３２は抽出手
段３１で選択されたコントラスト調整量ＶＲＰｉｊを実
際の画素Ｐｉｊにおける調整後の画素値ＶＰｄｉｊ（ｒ
ｄ（ｉ，ｊ），ｇｄ（ｉ，ｊ），ｂｄ（ｉ，ｊ））に変
換する画素値変換手段である。また、画像合成手段１２
は、図１０に示されるように、入力画像１内の輝度をも
とに入力画像ｖｉとコントラスト調整手段２０で得られ
た調整後の画像ｖとのどちらを優先するかを決める選択
基準値判定手段１００と、選択基準値判定手段１００の
結果をもとに、入力画像ｖｉとコントラスト調整手段２
０で得られた調整後の画像ｖとに掛かる結合係数ｗｓ
（Ｓ＝１，３；ここで１は入力画像ｖｉに掛かる結合係
数であり、３は調整後の画像ｖに掛かる結合係数を示
す）を決定する結合係数導出手段１０１と、結合係数導
出手段１０１で得られた結合係数ｗ０、ｗ１を使って、
入力画像ｖｉとコントラスト調整手段で得られた調整後
の画像ｖとの加重平均画像を生成する加重平均合成手段
１０２より構成される。
あり、ｖｏは最終的に出力される出力画像、ｖは後述の
画像処理手段１１で得られた処理後の画像である。１０
はＣＣＤ素子等の撮像素子からのアナログ画像信号ｖｉ
をディジタル画像データに変換する画像入力手段、１１
は画像入力手段１０で得られたディジタル画像データに
所望の画像処理を行う画像処理手段、１２は画像入力手
段からのディジタル画像データと画像処理手段１１で得
られた処理済みディジタル画像データｖとを合成する画
像合成手段、１３は画像合成手段１２で得られた合成デ
ィジタル画像データを最終処理後の画像（アナログ画像
信号）として所望のデバイス（プリンタ、ディスプレイ
等）へ出力するための画像出力手段である。なお、本実
施の形態では、画像処理手段１１における画像処理は、
図２（ａ）で示すように、入力画像のコントラスト調整
処理を行うコントラスト調整手段２０で表されるものと
する。その際、コントラスト調整手段は図３のような構
成になる、図３において、３０は対象画素Ｐｉｊ（ｉ，
ｊ）におけるカラー３成分値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），
ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））からＰｉｊの広さｃの周
囲画素との比較によりコントラスト調整量ＶＲＰｉｊ
（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））
を算出する補正情報導出手段、３１は補正情報導出手段
３０で得られたコントラスト調整量ＶＲＰｉｊから、有
効となる範囲を限定し抽出する抽出手段、３２は抽出手
段３１で選択されたコントラスト調整量ＶＲＰｉｊを実
際の画素Ｐｉｊにおける調整後の画素値ＶＰｄｉｊ（ｒ
ｄ（ｉ，ｊ），ｇｄ（ｉ，ｊ），ｂｄ（ｉ，ｊ））に変
換する画素値変換手段である。また、画像合成手段１２
は、図１０に示されるように、入力画像１内の輝度をも
とに入力画像ｖｉとコントラスト調整手段２０で得られ
た調整後の画像ｖとのどちらを優先するかを決める選択
基準値判定手段１００と、選択基準値判定手段１００の
結果をもとに、入力画像ｖｉとコントラスト調整手段２
０で得られた調整後の画像ｖとに掛かる結合係数ｗｓ
（Ｓ＝１，３；ここで１は入力画像ｖｉに掛かる結合係
数であり、３は調整後の画像ｖに掛かる結合係数を示
す）を決定する結合係数導出手段１０１と、結合係数導
出手段１０１で得られた結合係数ｗ０、ｗ１を使って、
入力画像ｖｉとコントラスト調整手段で得られた調整後
の画像ｖとの加重平均画像を生成する加重平均合成手段
１０２より構成される。
【００８７】以上のように構成された画像処理装置の動
作についてその動作を説明する。
作についてその動作を説明する。
【００８８】画像入力手段１０を介して、画像処理手段
１１に、カラー画像ｖｉがディジタル入力される。画像
入力手段１０では、カラー画像の場合、通常レッドｒ、
グリーンｇ、ブルーｂの成分データが画像入力手段１０
の精度で（８ビットならば０から２５５の値で）得られ
る。画像入力手段１０では、この値を０．０から１．０
の値に正規化する。次に、ディジタル入力画像に対し
て、入力画像の暗部におけるコントラストを改善するた
めのコントラスト調整処理がコントラスト調整手段２０
で行われる。コントラスト調整手段２０では後述の図１
２のように行われる。人間の視覚では、図１１に模式的
に示されるように、対象画素Ｐｉｊに対して知覚された
画素値のみでＰｉｊの画素情報（色、コントラストな
ど）を認知するのではなく、対象画素Ｐｉｊの画素値を
その周囲にある画素の情報との相対的な関係により調整
することで、Ｐｉｊの画素情報を知覚している。これ
は、従来の技術で説明したように、Ｅｄｗｉｎ Ｌａｎ
ｄにより紹介されたレティネックス概念と呼ばれるもの
であり、このような知覚により一部だけ別の照明を受け
ているような不均一な照明光や極端に画素値の強度変化
があるようなシーンでも、物体の色を精度よく認知する
ことができる。本実施の形態でも、この概念を利用する
ことで影のような暗部における色や細部情報を明確にす
る。
１１に、カラー画像ｖｉがディジタル入力される。画像
入力手段１０では、カラー画像の場合、通常レッドｒ、
グリーンｇ、ブルーｂの成分データが画像入力手段１０
の精度で（８ビットならば０から２５５の値で）得られ
る。画像入力手段１０では、この値を０．０から１．０
の値に正規化する。次に、ディジタル入力画像に対し
て、入力画像の暗部におけるコントラストを改善するた
めのコントラスト調整処理がコントラスト調整手段２０
で行われる。コントラスト調整手段２０では後述の図１
２のように行われる。人間の視覚では、図１１に模式的
に示されるように、対象画素Ｐｉｊに対して知覚された
画素値のみでＰｉｊの画素情報（色、コントラストな
ど）を認知するのではなく、対象画素Ｐｉｊの画素値を
その周囲にある画素の情報との相対的な関係により調整
することで、Ｐｉｊの画素情報を知覚している。これ
は、従来の技術で説明したように、Ｅｄｗｉｎ Ｌａｎ
ｄにより紹介されたレティネックス概念と呼ばれるもの
であり、このような知覚により一部だけ別の照明を受け
ているような不均一な照明光や極端に画素値の強度変化
があるようなシーンでも、物体の色を精度よく認知する
ことができる。本実施の形態でも、この概念を利用する
ことで影のような暗部における色や細部情報を明確にす
る。
【００８９】図１２は、本実施の形態による画像処理装
置のコントラスト調整手段２０における動作を示すフロ
ーチャートである。
置のコントラスト調整手段２０における動作を示すフロ
ーチャートである。
【００９０】図１２において、まず、補正情報導出手段
３０は、入力画像内における画素Ｐｉｊの各成分の最大
値Ｖｍａｘ（ｒｘ，ｇｘ，ｂｘ）と最小値Ｖｍｉｎ（ｒ
ｎ，ｇｎ，ｂｎ）を算出する（Ｓ１）。これは、出力画
像ｖｏにおける最小画素値と最大画素値が入力画像ｖｉ
と大きく異なった場合、両者の画像の違和感が大きくな
ることをできるだけ抑えるために、出力画像ｖｏの画素
値の最小画素値と最大画素値を入力画像ｖｉの最小画素
値と最大画素値に合わせるための処理である。次に、対
象画素Ｐｉｊの画素値ＶＰｉｊをＬａｎｄにおける中心
視野と見なし、その周囲にｃ画素の矩形領域に属する領
域を周辺視野と見なす。そして、補正情報導出手段３０
は、周辺視野における画素値の加重平均画素値ＶＡＰｉ
ｊ（Ａｒ（ｉ，ｊ），Ａｇ（ｉ，ｊ），Ａｂ（ｉ，
ｊ））を求めるとともに（Ｓ２）、このＶＡＰｉｊとＶ
Ｐｉｊの間の相対的関係につながるコントラスト調整量
ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ
（ｉ，ｊ））を算出する（Ｓ３）。このＶＡＰｉｊとし
て、従来の技術のように（数１）の２項におけるｃ画素
の周辺視野内における画素値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），
ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））と（数２）、（数３）の
ようにガウス関数で定義された周辺視野関数Ｆ（ｘ，
ｙ）の畳み込み積分値で定義することも可能であり、加
重平均画素値ＶＡＰｉｊも（数１）を画素値を構成する
３成分独立に定義することも可能である。しかし、本実
施の形態では、処理の簡単化と高速化を考慮して、（数
４）のようにＶＡＰｉｊはｃ画素の周辺視野内における
画素値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ（ｉ，ｊ），ｂ
（ｉ，ｊ））の平均値を定義した。そして、コントラス
ト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，
ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））も（数１）のように対数変換値
の差分を用いるのではなく（数５）のように各成分ごと
の画素値ＶＰｉｊの加重平均画素値ＶＡＰｉｊに対する
比を定義することとした。
３０は、入力画像内における画素Ｐｉｊの各成分の最大
値Ｖｍａｘ（ｒｘ，ｇｘ，ｂｘ）と最小値Ｖｍｉｎ（ｒ
ｎ，ｇｎ，ｂｎ）を算出する（Ｓ１）。これは、出力画
像ｖｏにおける最小画素値と最大画素値が入力画像ｖｉ
と大きく異なった場合、両者の画像の違和感が大きくな
ることをできるだけ抑えるために、出力画像ｖｏの画素
値の最小画素値と最大画素値を入力画像ｖｉの最小画素
値と最大画素値に合わせるための処理である。次に、対
象画素Ｐｉｊの画素値ＶＰｉｊをＬａｎｄにおける中心
視野と見なし、その周囲にｃ画素の矩形領域に属する領
域を周辺視野と見なす。そして、補正情報導出手段３０
は、周辺視野における画素値の加重平均画素値ＶＡＰｉ
ｊ（Ａｒ（ｉ，ｊ），Ａｇ（ｉ，ｊ），Ａｂ（ｉ，
ｊ））を求めるとともに（Ｓ２）、このＶＡＰｉｊとＶ
Ｐｉｊの間の相対的関係につながるコントラスト調整量
ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ
（ｉ，ｊ））を算出する（Ｓ３）。このＶＡＰｉｊとし
て、従来の技術のように（数１）の２項におけるｃ画素
の周辺視野内における画素値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），
ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））と（数２）、（数３）の
ようにガウス関数で定義された周辺視野関数Ｆ（ｘ，
ｙ）の畳み込み積分値で定義することも可能であり、加
重平均画素値ＶＡＰｉｊも（数１）を画素値を構成する
３成分独立に定義することも可能である。しかし、本実
施の形態では、処理の簡単化と高速化を考慮して、（数
４）のようにＶＡＰｉｊはｃ画素の周辺視野内における
画素値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ（ｉ，ｊ），ｂ
（ｉ，ｊ））の平均値を定義した。そして、コントラス
ト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，
ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））も（数１）のように対数変換値
の差分を用いるのではなく（数５）のように各成分ごと
の画素値ＶＰｉｊの加重平均画素値ＶＡＰｉｊに対する
比を定義することとした。
【００９１】
【数４】
【００９２】
【数５】
【００９３】補正情報導出手段３０は、以上のような対
象画素Ｐｉｊに対するコントラスト調整量ＶＲＰｉｊを
入力画像内の全ての画像に対して行う（Ｓ４）。その
後、抽出手段３１は、コントラスト調整量ＶＲＰｉｊの
成分ごとの平均値ＶａＲ（ａＲｒ，ａＲｇ，ａＲｂ）と
標準偏差量ＶｄＲ（ｄＲｒ，ｄＲｇ，ｄＲｂ）を求め
（Ｓ５）、その値を使ってコントラスト調整量ＶＲＰｉ
ｊより抽出される際の最小値ｅｍｉｎと最大値ｅｍａｘ
を導出する（Ｓ６）。この導出としても多くの方法があ
るが、ここでは、ｅｍａｘの候補としてａＲｒ＋α×ｄ
Ｒｒ、ａＲｇ＋α×ｄＲｇ、ａＲｂ＋α×ｄＲｂを求
め、この３値の内の最大値をｅｍａｘとする。そして、
ｅｍｉｎの候補としてａＲｒ−β×ｄＲｒ、ａＲｇ−β
×ｄＲｇ、ａＲｂ−β×ｄＲｂを求め、この３値の内の
最小値をｅｍｉｎとする。こうすることで、抽出された
コントラスト調整量ＶＲＰｉｊの各成分のバランスが崩
れないように、必要とする領域を抽出することとした。
次に、画素値変換手段３２は、このｅｍａｘとｅｍｉｎ
を使って、コントラスト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，
ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））の各成分は
０．０から１．０の範囲内の値に変換され（Ｓ７）、変
換値を入力画像のＶｍａｘ（ｒｘ，ｇｘ，ｂｘ）と最小
値Ｖｍｉｎ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ）内に抑える処理を行う
（Ｓ８）。こうして得られたコントラスト調整量ＶＲＰ
ｉｊを対象画素Ｐｉｊにおけるコントラスト調整の画素
値と見なされ、コントラスト調整処理が終了する（Ｓ
９）。終了か否かの判定は画素値変換手段３２が行う。
象画素Ｐｉｊに対するコントラスト調整量ＶＲＰｉｊを
入力画像内の全ての画像に対して行う（Ｓ４）。その
後、抽出手段３１は、コントラスト調整量ＶＲＰｉｊの
成分ごとの平均値ＶａＲ（ａＲｒ，ａＲｇ，ａＲｂ）と
標準偏差量ＶｄＲ（ｄＲｒ，ｄＲｇ，ｄＲｂ）を求め
（Ｓ５）、その値を使ってコントラスト調整量ＶＲＰｉ
ｊより抽出される際の最小値ｅｍｉｎと最大値ｅｍａｘ
を導出する（Ｓ６）。この導出としても多くの方法があ
るが、ここでは、ｅｍａｘの候補としてａＲｒ＋α×ｄ
Ｒｒ、ａＲｇ＋α×ｄＲｇ、ａＲｂ＋α×ｄＲｂを求
め、この３値の内の最大値をｅｍａｘとする。そして、
ｅｍｉｎの候補としてａＲｒ−β×ｄＲｒ、ａＲｇ−β
×ｄＲｇ、ａＲｂ−β×ｄＲｂを求め、この３値の内の
最小値をｅｍｉｎとする。こうすることで、抽出された
コントラスト調整量ＶＲＰｉｊの各成分のバランスが崩
れないように、必要とする領域を抽出することとした。
次に、画素値変換手段３２は、このｅｍａｘとｅｍｉｎ
を使って、コントラスト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，
ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））の各成分は
０．０から１．０の範囲内の値に変換され（Ｓ７）、変
換値を入力画像のＶｍａｘ（ｒｘ，ｇｘ，ｂｘ）と最小
値Ｖｍｉｎ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ）内に抑える処理を行う
（Ｓ８）。こうして得られたコントラスト調整量ＶＲＰ
ｉｊを対象画素Ｐｉｊにおけるコントラスト調整の画素
値と見なされ、コントラスト調整処理が終了する（Ｓ
９）。終了か否かの判定は画素値変換手段３２が行う。
【００９４】このような一連の処理により、周辺視野内
での加重平均画素値に対する対象画素値の比の分布で中
心付近部分のみは取り出され、中心からの変動量は強調
されるとともに、中心付近から大きく外れた比の値を持
つ画素のコントラスト調整量ＶＲＰｉｊは１．０もしく
は０．０になりやすくなる。そのため、中心視野である
対象画素Ｐｉｊとその周辺視野における画素との差が少
しでもある領域はその差が強調されやすくなりコントラ
スト強調が行われ、影内の細部や入力機器のレンジ不足
で埋もれてしまった色情報を強調して表現することがで
きるようになる。本実施の形態の場合、各画素における
コントラスト調整量の導出が従来のレティネックス概念
による手法よりも簡易な形で構成されている。そして、
従来のレティネックス概念による手法では、各画素にお
けるコントラスト調整量から実際の画素値成分へ変換す
る際のフィルタ処理（オフセット、利得変換関数）の設
定が経験的知識を要することが問題とされていたが、本
実施の形態ではその必要がないことが利点として挙げら
れる。一方、周辺視野内での加重平均画素値に対する対
象画素値の比の分布で中心付近部分のみを抽出し、その
前後の領域を０．０もしくは１．０で飽和させることに
より、このコントラスト調整処理で得られた処理後の画
像ｖｏは全体的に輝度レベルが中心付近に集まる問題が
生じる可能性がある。この問題及び、従来の技術で説明
した非常に大きな領域で一律な色を持つハイライト部で
の輝度レベルの低下を改善するために、本実施の形態で
は、入力画像ｖｉとこの処理後の画像ｖｏを適応的に合
成することで、入力画像ｖｉが本来持つ輝度レベルの低
減や上昇を抑えることとしたのである。
での加重平均画素値に対する対象画素値の比の分布で中
心付近部分のみは取り出され、中心からの変動量は強調
されるとともに、中心付近から大きく外れた比の値を持
つ画素のコントラスト調整量ＶＲＰｉｊは１．０もしく
は０．０になりやすくなる。そのため、中心視野である
対象画素Ｐｉｊとその周辺視野における画素との差が少
しでもある領域はその差が強調されやすくなりコントラ
スト強調が行われ、影内の細部や入力機器のレンジ不足
で埋もれてしまった色情報を強調して表現することがで
きるようになる。本実施の形態の場合、各画素における
コントラスト調整量の導出が従来のレティネックス概念
による手法よりも簡易な形で構成されている。そして、
従来のレティネックス概念による手法では、各画素にお
けるコントラスト調整量から実際の画素値成分へ変換す
る際のフィルタ処理（オフセット、利得変換関数）の設
定が経験的知識を要することが問題とされていたが、本
実施の形態ではその必要がないことが利点として挙げら
れる。一方、周辺視野内での加重平均画素値に対する対
象画素値の比の分布で中心付近部分のみを抽出し、その
前後の領域を０．０もしくは１．０で飽和させることに
より、このコントラスト調整処理で得られた処理後の画
像ｖｏは全体的に輝度レベルが中心付近に集まる問題が
生じる可能性がある。この問題及び、従来の技術で説明
した非常に大きな領域で一律な色を持つハイライト部で
の輝度レベルの低下を改善するために、本実施の形態で
は、入力画像ｖｉとこの処理後の画像ｖｏを適応的に合
成することで、入力画像ｖｉが本来持つ輝度レベルの低
減や上昇を抑えることとしたのである。
【００９５】画像合成手段１２における画像合成処理で
は、このコントラスト調整処理での処理後画像ｖと入力
画像ｖｉを受けて図１３で示されているように処理が実
行される。
は、このコントラスト調整処理での処理後画像ｖと入力
画像ｖｉを受けて図１３で示されているように処理が実
行される。
【００９６】図１３は本発明の実施の形態１による画像
処理装置の画像合成手段１２の動作を示すフローチャー
トである。
処理装置の画像合成手段１２の動作を示すフローチャー
トである。
【００９７】ここでは、まず、選択基準値判定手段１０
０は、入力画像における各画素Ｐｉｊの輝度ｙ（ｉ，
ｊ）を計算する（Ｓ１１）。そして、予め用意されたし
きい値Ｔｈ＿ｈとＴｈ＿ｌを各画素輝度ｙ（ｉ，ｊ）と
比較する（Ｓ１２）。その際、Ｔｈ＿ｌ＞ｙ（ｉ，ｊ）
またはｙ（ｉ，ｊ）＞Ｔｈ＿ｈの場合は、選択基準値判
定手段１００は、さらにＰｉｊのｃの矩形の周辺視野領
域における平均輝度Ａｙ（ｉ，ｊ）を求める（Ｓ１
３）。そして、ｙ（ｉ，ｊ）が｜Ａｙ（ｉ，ｊ）−ｙ
（ｉ，ｊ）｜＜Ｔｈ＿ｌｅｎ（Ｓ１４）を満足する場合
には、対象画素Ｐｉｊにおける入力画像ｖｉにおける画
素値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，
ｊ））を処理済画像ｖｏの画素Ｐｉｊの値であるＶＷＰ
ｉｊ（ＷＲｒ（ｉ，ｊ），ＷＲｇ（ｉ，ｊ），ＷＲｂ
（ｉ，ｊ））に置き換える処理を行う（Ｓ１５）。この
処理は、従来の技術で説明したように、周辺視野領域ｃ
より大きな領域で変動が非常に小さい場合でのＰｉｊに
おけるコントラスト調整量は１．０近傍に集中しやすい
ことを考慮した処理であり、この処理により大きな領域
で一律な入力画像のハイライト部（白）やブラック部を
処理対象外として除去することで、前述のようにそのよ
うな領域でのコントラスト調整画像に発生しやすい輝度
レベルの大きな変動を抑えることを目的とする。
０は、入力画像における各画素Ｐｉｊの輝度ｙ（ｉ，
ｊ）を計算する（Ｓ１１）。そして、予め用意されたし
きい値Ｔｈ＿ｈとＴｈ＿ｌを各画素輝度ｙ（ｉ，ｊ）と
比較する（Ｓ１２）。その際、Ｔｈ＿ｌ＞ｙ（ｉ，ｊ）
またはｙ（ｉ，ｊ）＞Ｔｈ＿ｈの場合は、選択基準値判
定手段１００は、さらにＰｉｊのｃの矩形の周辺視野領
域における平均輝度Ａｙ（ｉ，ｊ）を求める（Ｓ１
３）。そして、ｙ（ｉ，ｊ）が｜Ａｙ（ｉ，ｊ）−ｙ
（ｉ，ｊ）｜＜Ｔｈ＿ｌｅｎ（Ｓ１４）を満足する場合
には、対象画素Ｐｉｊにおける入力画像ｖｉにおける画
素値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，
ｊ））を処理済画像ｖｏの画素Ｐｉｊの値であるＶＷＰ
ｉｊ（ＷＲｒ（ｉ，ｊ），ＷＲｇ（ｉ，ｊ），ＷＲｂ
（ｉ，ｊ））に置き換える処理を行う（Ｓ１５）。この
処理は、従来の技術で説明したように、周辺視野領域ｃ
より大きな領域で変動が非常に小さい場合でのＰｉｊに
おけるコントラスト調整量は１．０近傍に集中しやすい
ことを考慮した処理であり、この処理により大きな領域
で一律な入力画像のハイライト部（白）やブラック部を
処理対象外として除去することで、前述のようにそのよ
うな領域でのコントラスト調整画像に発生しやすい輝度
レベルの大きな変動を抑えることを目的とする。
【００９８】次に上記条件に属さないような場合は、結
合係数導出手段１０１は、入力画像ｖｉのＰｉｊにおけ
る輝度値ｙ（ｉ，ｊ）と処理済画像ｖの対応する画素で
の輝度値ｙｄ（ｉ，ｊ）を比較し（Ｓ１６）、その両者
間の誤差の絶対値ｌｅｎ＝｜ｙ（ｉ，ｊ）−ｙｄ（ｉ，
ｊ）｜を用意されたｗ３決定関数に入力することで、処
理済画像ｖの占める結合係数ｗ３を決定する（Ｓ１
７）。そして入力画像ｖｉの占める結合係数ｗ１はｗ１
＝１．０−ｗ３より決定する。このｗ３決定関数も一律
に決まらないが、ここでは簡易目的のため、（数６）の
ようなしきい値関数ｇ（Ｘ）を使用する。
合係数導出手段１０１は、入力画像ｖｉのＰｉｊにおけ
る輝度値ｙ（ｉ，ｊ）と処理済画像ｖの対応する画素で
の輝度値ｙｄ（ｉ，ｊ）を比較し（Ｓ１６）、その両者
間の誤差の絶対値ｌｅｎ＝｜ｙ（ｉ，ｊ）−ｙｄ（ｉ，
ｊ）｜を用意されたｗ３決定関数に入力することで、処
理済画像ｖの占める結合係数ｗ３を決定する（Ｓ１
７）。そして入力画像ｖｉの占める結合係数ｗ１はｗ１
＝１．０−ｗ３より決定する。このｗ３決定関数も一律
に決まらないが、ここでは簡易目的のため、（数６）の
ようなしきい値関数ｇ（Ｘ）を使用する。
【００９９】
【数６】
【０１００】そして、加重平均合成手段１０２は、この
ｗ１とｗ３を使って、Ｐｉｊにおける入力画像ｖｉの画
素値ＶＰｉｊと処理済画像ｖの画素値ＶＲＰｉｊの加重
平均画素値ＶＷＰｉｊ（ＷＲｒ（ｉ，ｊ），ＷＲｇ
（ｉ，ｊ），ＷＲｂ（ｉ，ｊ））を求め（Ｓ１７）、画
像ｖの対応する画素位置に埋め込む（Ｓ１８）。このよ
うな一連の判定、加重平均処理を全画素に対して行うこ
とで（Ｓ１９）、最終的に画像出力手段１３で出力され
る出力画像ｖｏを生成するのである。
ｗ１とｗ３を使って、Ｐｉｊにおける入力画像ｖｉの画
素値ＶＰｉｊと処理済画像ｖの画素値ＶＲＰｉｊの加重
平均画素値ＶＷＰｉｊ（ＷＲｒ（ｉ，ｊ），ＷＲｇ
（ｉ，ｊ），ＷＲｂ（ｉ，ｊ））を求め（Ｓ１７）、画
像ｖの対応する画素位置に埋め込む（Ｓ１８）。このよ
うな一連の判定、加重平均処理を全画素に対して行うこ
とで（Ｓ１９）、最終的に画像出力手段１３で出力され
る出力画像ｖｏを生成するのである。
【０１０１】以上のような構成や処理を行うことで本実
施の形態による画像処理装置は、従来の技術の問題点を
解決するとともにその利点を生かすことで、簡易かつ高
精度に入力画像のコントラスト調整を行うことができ
る。
施の形態による画像処理装置は、従来の技術の問題点を
解決するとともにその利点を生かすことで、簡易かつ高
精度に入力画像のコントラスト調整を行うことができ
る。
【０１０２】なお、コントラスト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒ
ｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））の定
義は一律ではなく、例えば（数７）のように、各成分ご
との画素値ＶＰｉｊの加重平均画素値ＶＡＰｉｊに対す
る比から１．０を減算した値に予め設定された正定数γ
を乗算した値を入力画像の画素値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，
ｊ），ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））に加算した値を改
めてコントラスト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），
Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））として定義すること
も可能である。
ｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））の定
義は一律ではなく、例えば（数７）のように、各成分ご
との画素値ＶＰｉｊの加重平均画素値ＶＡＰｉｊに対す
る比から１．０を減算した値に予め設定された正定数γ
を乗算した値を入力画像の画素値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，
ｊ），ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））に加算した値を改
めてコントラスト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），
Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））として定義すること
も可能である。
【０１０３】
【数７】
【０１０４】こうすることで、従来の技術でも問題とし
た、ｃ画素の周辺視野内で画素値変動が非常に小さい場
合にコントラスト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），
Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））の各成分はＶＰｉｊ
（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））に関係
なく１．０近傍になってしまうことを避けることができ
るという利点があるが、設定されたγによる依存性があ
ることに注意する必要がある。また、これらの処理は、
本実施の形態による画像処理方法に従い、コンピュータ
等に使用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びディジ
タルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）等を使ったソフトウ
ェア処理でも同様に実現することができる。
た、ｃ画素の周辺視野内で画素値変動が非常に小さい場
合にコントラスト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），
Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））の各成分はＶＰｉｊ
（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））に関係
なく１．０近傍になってしまうことを避けることができ
るという利点があるが、設定されたγによる依存性があ
ることに注意する必要がある。また、これらの処理は、
本実施の形態による画像処理方法に従い、コンピュータ
等に使用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びディジ
タルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）等を使ったソフトウ
ェア処理でも同様に実現することができる。
【０１０５】（実施の形態２）本発明の実施の形態２に
よる画像処理装置の基本構成は実施の形態１と同様、図
１の構成であり、また画像処理手段１１も図２（ａ）の
ようにコントラスト調整手段２０になる。その際、コン
トラスト調整手段２０は図４のような構成になる。
よる画像処理装置の基本構成は実施の形態１と同様、図
１の構成であり、また画像処理手段１１も図２（ａ）の
ようにコントラスト調整手段２０になる。その際、コン
トラスト調整手段２０は図４のような構成になる。
【０１０６】図４において、補正情報導出手段３０、抽
出手段３１、画素値変換手段３２は図３と同様のものな
ので、同一符号を付し、説明は省略する。４０は補正情
報導出（対象画素のコントラスト調整量算出）を行う際
の初期条件を設定する初期設定手段である。初期設定手
段４０は、主に中央視野である対象画素Ｐｉｊと比較す
る周辺視野部の大きさｃに初期周辺領域サイズｃ０を設
定する処理を行う。また、４１は予め用意された複数の
周辺視野領域すべてでコントラスト調整量が算出された
かどうかを判定する終了判定条件、４２は終了判定条件
４１で終了判定と見なされなかった場合に現在処理して
いる周辺視野領域の大きさｃを次の候補に変更する補正
範囲変更手段である。なお、画像合成手段１２は実施の
形態１と同様に図１０のように構成されている。
出手段３１、画素値変換手段３２は図３と同様のものな
ので、同一符号を付し、説明は省略する。４０は補正情
報導出（対象画素のコントラスト調整量算出）を行う際
の初期条件を設定する初期設定手段である。初期設定手
段４０は、主に中央視野である対象画素Ｐｉｊと比較す
る周辺視野部の大きさｃに初期周辺領域サイズｃ０を設
定する処理を行う。また、４１は予め用意された複数の
周辺視野領域すべてでコントラスト調整量が算出された
かどうかを判定する終了判定条件、４２は終了判定条件
４１で終了判定と見なされなかった場合に現在処理して
いる周辺視野領域の大きさｃを次の候補に変更する補正
範囲変更手段である。なお、画像合成手段１２は実施の
形態１と同様に図１０のように構成されている。
【０１０７】以上のように構成された画像処理装置につ
いて、その動作を図１０、図１４、図１５を用いて説明
する。図１４は周辺視野領域を模式的に示す説明図、図
１５はコントラスト調整手段２０における動作を示すフ
ローチャートである。
いて、その動作を図１０、図１４、図１５を用いて説明
する。図１４は周辺視野領域を模式的に示す説明図、図
１５はコントラスト調整手段２０における動作を示すフ
ローチャートである。
【０１０８】画像入力手段１０を介して、画像処理手段
１１に、カラー画像ｖｉがディジタル入力される。画像
入力手段１０では、カラー画像の場合、通常レッドｒ、
グリーンｇ、ブルーｂの成分データが画像入力手段１０
の精度で（８ビットならば０から２５５の値で）得られ
る。画像入力手段１０では、この値を０．０から１．０
の値に正規化する。次に、ディジタル入力画像に対し
て、入力画像の暗部におけるコントラストを改善するた
めのコントラスト調整処理がコントラスト調整手段２０
で行われる。コントラスト調整手段２０では図１５のよ
うに行われる。本実施の形態の特徴は、実施の形態１に
対して、図１４で模式的に示されるように、複数用意さ
れた周辺視野領域でのコントラスト調整を行うことで、
画像内に存在する暗部（影）の大きさによる影響を低減
するようにした点である。
１１に、カラー画像ｖｉがディジタル入力される。画像
入力手段１０では、カラー画像の場合、通常レッドｒ、
グリーンｇ、ブルーｂの成分データが画像入力手段１０
の精度で（８ビットならば０から２５５の値で）得られ
る。画像入力手段１０では、この値を０．０から１．０
の値に正規化する。次に、ディジタル入力画像に対し
て、入力画像の暗部におけるコントラストを改善するた
めのコントラスト調整処理がコントラスト調整手段２０
で行われる。コントラスト調整手段２０では図１５のよ
うに行われる。本実施の形態の特徴は、実施の形態１に
対して、図１４で模式的に示されるように、複数用意さ
れた周辺視野領域でのコントラスト調整を行うことで、
画像内に存在する暗部（影）の大きさによる影響を低減
するようにした点である。
【０１０９】次に、コントラスト調整手段２０につい
て、その動作を図１５を用いて説明する。
て、その動作を図１５を用いて説明する。
【０１１０】図１５において、まず、初期設定手段４０
は、入力画像内における画素Ｐｉｊの各成分の最大値Ｖ
ｍａｘ（ｒｘ，ｇｘ，ｂｘ）と最小値Ｖｍｉｎ（ｒｎ，
ｇｎ，ｂｎ）を算出する（Ｓ２１）。次に、対象画素Ｐ
ｉｊの画素値ＶＰｉｊをＬａｎｄにおける中心視野と見
なし、その周囲にｃ画素の矩形領域に属する領域を周辺
視野と見なす。その際、初期設定手段４０で、まずｃ＝
ｃ０というように、予め用意された複数の周辺視野領域
サイズｃｋ（ｋ＝０，１，・・・，Ｃｎｕｍ−１）内で
ｃ０を周辺視野領域として設定する。この場合、ｃｋは
最小サイズ領域から昇順に用意しても構わないし、最大
サイズから降順に用意しても構わないが、サイズの変更
方向をそろえた方がよい。ここでは最大サイズから降順
に用意されているとして、順に周辺視野領域を小さいく
しながら、入力画像における細部改善を行うこととす
る。次に、補正情報導出手段３０では、現在設定されて
いるｃ＝ｃｋの矩形域の周辺視野に対して、周辺視野に
おける画素値の加重平均画素値ＶＡＰｉｊ＿ｋ（Ａｒ＿
ｋ（ｉ，ｊ），Ａｇ＿ｋ（ｉ，ｊ），Ａｂ＿ｋ（ｉ，
ｊ））が算出される（Ｓ２２）。そして、すべてのｃｋ
で補正情報導出手段３０での画素Ｐｉｊ周辺視野におけ
る加重平均画素値計算が終了したかどうかの判定を終了
判定手段４１で行う（Ｓ２３）。終了していないと判定
された場合には補正情報範囲変更手段４２へ処理が移
り、現在設定されている周辺視野領域ｃをつぎの候補に
変更し、再び補正情報導出手段３０での加重平均画素値
算出が行われる。一方、終了判定手段４１で終了判定さ
れた場合には、補正情報導出手段３０は、各周辺視野領
域ｃｋに対するＰｉｊの加重平均画素値ＶＡＰｉｊ＿ｋ
（Ａｒ＿ｋ（ｉ，ｊ），Ａｇ＿ｋ（ｉ，ｊ），Ａｂ＿ｋ
（ｉ，ｊ））の重み付き平均値を求め、その値をＰｉｊ
の全加重平均画素値ＶＡＰｉｊ（Ａｒ（ｉ，ｊ），Ａｇ
（ｉ，ｊ），Ａｂ（ｉ，ｊ））と設定する（Ｓ２４）。
その際、周辺視野領域ｃｋの大きさに応じた重み付けを
各ｃｋによるＰｉｊの加重平均画素値に付加することが
考えられるが、ここでは簡易化のために、各ｃｋによる
加重平均画素値ＶＡＰｉｊ＿ｋの平均画素値をＰｉｊの
全加重平均画素値として採用する。そして、補正情報導
出手段３０は、Ｐｉｊにおける各成分ごとの画素値ＶＰ
ｉｊの全加重平均画素値ＶＡＰｉｊに対する比をコント
ラスト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，
ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））として算出する（Ｓ２５）。
は、入力画像内における画素Ｐｉｊの各成分の最大値Ｖ
ｍａｘ（ｒｘ，ｇｘ，ｂｘ）と最小値Ｖｍｉｎ（ｒｎ，
ｇｎ，ｂｎ）を算出する（Ｓ２１）。次に、対象画素Ｐ
ｉｊの画素値ＶＰｉｊをＬａｎｄにおける中心視野と見
なし、その周囲にｃ画素の矩形領域に属する領域を周辺
視野と見なす。その際、初期設定手段４０で、まずｃ＝
ｃ０というように、予め用意された複数の周辺視野領域
サイズｃｋ（ｋ＝０，１，・・・，Ｃｎｕｍ−１）内で
ｃ０を周辺視野領域として設定する。この場合、ｃｋは
最小サイズ領域から昇順に用意しても構わないし、最大
サイズから降順に用意しても構わないが、サイズの変更
方向をそろえた方がよい。ここでは最大サイズから降順
に用意されているとして、順に周辺視野領域を小さいく
しながら、入力画像における細部改善を行うこととす
る。次に、補正情報導出手段３０では、現在設定されて
いるｃ＝ｃｋの矩形域の周辺視野に対して、周辺視野に
おける画素値の加重平均画素値ＶＡＰｉｊ＿ｋ（Ａｒ＿
ｋ（ｉ，ｊ），Ａｇ＿ｋ（ｉ，ｊ），Ａｂ＿ｋ（ｉ，
ｊ））が算出される（Ｓ２２）。そして、すべてのｃｋ
で補正情報導出手段３０での画素Ｐｉｊ周辺視野におけ
る加重平均画素値計算が終了したかどうかの判定を終了
判定手段４１で行う（Ｓ２３）。終了していないと判定
された場合には補正情報範囲変更手段４２へ処理が移
り、現在設定されている周辺視野領域ｃをつぎの候補に
変更し、再び補正情報導出手段３０での加重平均画素値
算出が行われる。一方、終了判定手段４１で終了判定さ
れた場合には、補正情報導出手段３０は、各周辺視野領
域ｃｋに対するＰｉｊの加重平均画素値ＶＡＰｉｊ＿ｋ
（Ａｒ＿ｋ（ｉ，ｊ），Ａｇ＿ｋ（ｉ，ｊ），Ａｂ＿ｋ
（ｉ，ｊ））の重み付き平均値を求め、その値をＰｉｊ
の全加重平均画素値ＶＡＰｉｊ（Ａｒ（ｉ，ｊ），Ａｇ
（ｉ，ｊ），Ａｂ（ｉ，ｊ））と設定する（Ｓ２４）。
その際、周辺視野領域ｃｋの大きさに応じた重み付けを
各ｃｋによるＰｉｊの加重平均画素値に付加することが
考えられるが、ここでは簡易化のために、各ｃｋによる
加重平均画素値ＶＡＰｉｊ＿ｋの平均画素値をＰｉｊの
全加重平均画素値として採用する。そして、補正情報導
出手段３０は、Ｐｉｊにおける各成分ごとの画素値ＶＰ
ｉｊの全加重平均画素値ＶＡＰｉｊに対する比をコント
ラスト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，
ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））として算出する（Ｓ２５）。
【０１１１】これ以降の処理は実施の形態１と同様に、
まず、コントラスト調整量ＶＲＰｉｊより抽出される際
の最小値ｅｍｉｎと最大値ｅｍａｘを導出する（Ｓ２
６、Ｓ２７、Ｓ２８）。次に、このｅｍａｘとｅｍｉｎ
を使って、コントラスト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，
ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））の各成分を
０．０から１．０の範囲内の値に変換し（Ｓ２９）、変
換値を入力画像のＶｍａｘ（ｒｘ，ｇｘ，ｂｘ）と最小
値Ｖｍｉｎ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ）内に抑える（Ｓ３
０）。こうして得られたコントラスト調整量ＶＲＰｉｊ
を対象画素Ｐｉｊにおけるコントラスト調整の画素値と
見なして（Ｓ３０）、コントラスト調整処理が終了する
（Ｓ３０ａ）。
まず、コントラスト調整量ＶＲＰｉｊより抽出される際
の最小値ｅｍｉｎと最大値ｅｍａｘを導出する（Ｓ２
６、Ｓ２７、Ｓ２８）。次に、このｅｍａｘとｅｍｉｎ
を使って、コントラスト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，
ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））の各成分を
０．０から１．０の範囲内の値に変換し（Ｓ２９）、変
換値を入力画像のＶｍａｘ（ｒｘ，ｇｘ，ｂｘ）と最小
値Ｖｍｉｎ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ）内に抑える（Ｓ３
０）。こうして得られたコントラスト調整量ＶＲＰｉｊ
を対象画素Ｐｉｊにおけるコントラスト調整の画素値と
見なして（Ｓ３０）、コントラスト調整処理が終了する
（Ｓ３０ａ）。
【０１１２】また、画像合成処理部も実施の形態１と同
様に、入力画像１のＰｉｊにおける輝度値ｙ（ｉ，ｊ）
と処理済画像３の対応する画素での輝度値ｙｄ（ｉ，
ｊ）より得られた結合係数ｗ１とｗ３を使って、Ｐｉｊ
における入力画像ｖｉの画素値ＶＰｉｊと処理済画像ｖ
の画素値ＶＲＰｉｊの加重平均画素値ＶＷＰｉｊ（ＷＲ
ｒ（ｉ，ｊ），ＷＲｇ（ｉ，ｊ），ＷＲｂ（ｉ，ｊ））
が求められ、処理済み画像ｖの対応する画素位置Ｐｉｊ
に埋め込まれる。このような処理が全画素に対して行う
ことで、最終的に画像出力手段１３で出力される出力画
像ｖｏが生成される。
様に、入力画像１のＰｉｊにおける輝度値ｙ（ｉ，ｊ）
と処理済画像３の対応する画素での輝度値ｙｄ（ｉ，
ｊ）より得られた結合係数ｗ１とｗ３を使って、Ｐｉｊ
における入力画像ｖｉの画素値ＶＰｉｊと処理済画像ｖ
の画素値ＶＲＰｉｊの加重平均画素値ＶＷＰｉｊ（ＷＲ
ｒ（ｉ，ｊ），ＷＲｇ（ｉ，ｊ），ＷＲｂ（ｉ，ｊ））
が求められ、処理済み画像ｖの対応する画素位置Ｐｉｊ
に埋め込まれる。このような処理が全画素に対して行う
ことで、最終的に画像出力手段１３で出力される出力画
像ｖｏが生成される。
【０１１３】以上のような構成や処理を行うことで本実
施の形態である画像処理装置は、実施の形態１による画
像処理装置の特徴を生かしながら、入力画像における画
素値のダイナミックレンジや影のような暗部サイズにあ
まり影響されることなく、自動的に入力画像のコントラ
スト調整を行うことができ、画像のコントラスト調整の
効率化につながる。なお、これらの処理は、本実施の形
態による画像処理方法に従い、コンピュータ等に使用さ
れる中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びディジタルシグナ
ルプロセッサ（ＤＳＰ）等を使ったソフトウェア処理で
も同様に実現することができる。
施の形態である画像処理装置は、実施の形態１による画
像処理装置の特徴を生かしながら、入力画像における画
素値のダイナミックレンジや影のような暗部サイズにあ
まり影響されることなく、自動的に入力画像のコントラ
スト調整を行うことができ、画像のコントラスト調整の
効率化につながる。なお、これらの処理は、本実施の形
態による画像処理方法に従い、コンピュータ等に使用さ
れる中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びディジタルシグナ
ルプロセッサ（ＤＳＰ）等を使ったソフトウェア処理で
も同様に実現することができる。
【０１１４】（実施の形態３）本発明の実施の形態３に
よる画像処理装置の基本構成は実施の形態１と同様、図
１の構成である。また、画像処理手段１１も図２（ａ）
のようにコントラスト調整手段２０が採用されている。
その際、コントラスト調整手段２０は図５のような構成
になる。図５は本実施の形態による画像処理装置を構成
するコントラスト調整手段２０を示すブロック図であ
る。
よる画像処理装置の基本構成は実施の形態１と同様、図
１の構成である。また、画像処理手段１１も図２（ａ）
のようにコントラスト調整手段２０が採用されている。
その際、コントラスト調整手段２０は図５のような構成
になる。図５は本実施の形態による画像処理装置を構成
するコントラスト調整手段２０を示すブロック図であ
る。
【０１１５】図５において、３１は図３と同様の抽出手
段、５０は入力画像ｖｉ内の画素値をコントラスト調整
時の対象とする信号（対象信号）へ変換する信号変換手
段、５１は信号変換手段５０で得られた対象信号に対し
て、対象画素Ｐｉｊのコントラスト調整量を求める対象
補正情報導出手段、５２は抽出手段３１で抽出されたコ
ントラスト調整量に基づいて、信号変換手段５０で得ら
れた対象信号を実際の対象信号（調整済みの対象信号）
に変換する対象信号変換手段、５３は対象信号変換手段
５２で得られた調整済みの対象信号と信号変換手段５０
で得られたそれ以外の信号（対象信号）とにより調整済
みの対象信号の実際の画素値への逆変換処理を行う信号
逆変換手段である。
段、５０は入力画像ｖｉ内の画素値をコントラスト調整
時の対象とする信号（対象信号）へ変換する信号変換手
段、５１は信号変換手段５０で得られた対象信号に対し
て、対象画素Ｐｉｊのコントラスト調整量を求める対象
補正情報導出手段、５２は抽出手段３１で抽出されたコ
ントラスト調整量に基づいて、信号変換手段５０で得ら
れた対象信号を実際の対象信号（調整済みの対象信号）
に変換する対象信号変換手段、５３は対象信号変換手段
５２で得られた調整済みの対象信号と信号変換手段５０
で得られたそれ以外の信号（対象信号）とにより調整済
みの対象信号の実際の画素値への逆変換処理を行う信号
逆変換手段である。
【０１１６】本実施の形態の特徴は、カラー画像の画素
Ｐｉｊにおける画素値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ
（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））を他の複数信号に変換し、
その内の１つの信号に対して実施の形態１と同様にコン
トラスト調整量を算出し、最後に調整された対象信号の
コントラスト調整量と入力画像ｖｉより変換時にそのま
ま保持された他の信号とから信号変換手段５０で行われ
た変換処理の逆変換処理を行うことで、図１における処
理済画像の画素Ｐｉｊにおける画素値を求める点であ
る。ここで、信号変換手段５０において、Ｐｉｊの画素
値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，
ｊ））から例えば明度Ｌ（ｉ，ｊ）と色相ａ＊（ｉ，
ｊ），ｂ＊（ｉ，ｊ）に変換し、この明度Ｌ（ｉ，ｊ）
をコントラスト調整時の対象信号にする。そして、他の
色相信号を入力画像のまま保持することで、本実施の形
態では、明度のレベルを制御しながら、入力画像におけ
る色情報をそのまま保持することができるため、コント
ラスト調整手段２０で得られた処理済み画像ｖの色バラ
ンスは入力画像をそのまま再現することが出来るととも
に、対象補正情報導出手段５１での周辺視野領域と対象
画素での比較処理量を軽減することができる。
Ｐｉｊにおける画素値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ
（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））を他の複数信号に変換し、
その内の１つの信号に対して実施の形態１と同様にコン
トラスト調整量を算出し、最後に調整された対象信号の
コントラスト調整量と入力画像ｖｉより変換時にそのま
ま保持された他の信号とから信号変換手段５０で行われ
た変換処理の逆変換処理を行うことで、図１における処
理済画像の画素Ｐｉｊにおける画素値を求める点であ
る。ここで、信号変換手段５０において、Ｐｉｊの画素
値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，
ｊ））から例えば明度Ｌ（ｉ，ｊ）と色相ａ＊（ｉ，
ｊ），ｂ＊（ｉ，ｊ）に変換し、この明度Ｌ（ｉ，ｊ）
をコントラスト調整時の対象信号にする。そして、他の
色相信号を入力画像のまま保持することで、本実施の形
態では、明度のレベルを制御しながら、入力画像におけ
る色情報をそのまま保持することができるため、コント
ラスト調整手段２０で得られた処理済み画像ｖの色バラ
ンスは入力画像をそのまま再現することが出来るととも
に、対象補正情報導出手段５１での周辺視野領域と対象
画素での比較処理量を軽減することができる。
【０１１７】以上のように構成された画像処理装置につ
いて、その動作を図１６を用いて説明する。図１６は図
５のコントラスト調整手段２０の動作を示すフローチャ
ートである。
いて、その動作を図１６を用いて説明する。図１６は図
５のコントラスト調整手段２０の動作を示すフローチャ
ートである。
【０１１８】図１６において、まず、入力画像１の画素
ＰｉｊにおけるＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ（ｉ，
ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））をＬａ＊ｂ＊空間における信号Ｖ
ＰＬｉｊ（Ｌ（ｉ，ｊ），ａ＊（ｉ，ｊ），ｂ＊（ｉ，
ｊ））に信号変換手段５０で変換するとともに、Ｐｉｊ
における変換値信号の内、色相ａ＊（ｉ，ｊ）とｂ＊
（ｉ，ｊ）を保持する（Ｓ３１）。これ以降、対象補正
情報導出手段５１から対象信号変換手段５２までの処理
は明度Ｌ（ｉ，ｊ）を対象信号として処理が行われる。
なお、Ｌ（ｉ，ｊ）は０．０から１．０に正規化されて
いるものとする。これにより、入力画像ｖｉの持つ色情
報のバランスを処理済み画像ｖでも精度よく保持するこ
とができると考えられる。対象補正情報導出手段５１
は、入力画像の画素Ｐｉｊの明度Ｌ（ｉ，ｊ）の最大値
Ｌｘと最小値Ｌｎを算出する（Ｓ３２）。次に、対象画
素Ｐｉｊの周辺視野における明度Ｌ（ｉ，ｊ）の加重平
均明度ＡＬ（ｉ，ｊ）を求めるとともに（Ｓ３３）、Ｌ
（ｉ，ｊ）とＡＬ（ｉ，ｊ）に対する比を明度のコント
ラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）として算出する（Ｓ３
４）。以上のような対象画素Ｐｉｊに対する明度のコン
トラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）の算出が入力画像内の全
ての画素に対して対象補正情報導出手段５１で行われ
る。抽出手段３１では、明度のコントラスト調整量ＲＬ
（ｉ，ｊ）の平均値ａＲＬと標準偏差量ｄＲＬを求め
（Ｓ３６）、その値により明度のコントラスト調整量Ｒ
Ｌ（ｉ，ｊ）より抽出される際の最小値ｅｍｉｎと最大
値ｅｍａｘを決定する（Ｓ３７）。対象信号変換手段５
２は、このｅｍａｘとｅｍｉｎを使って、明度のコント
ラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）を０．０から１．０の範囲
内の値に変換し（Ｓ３８）、その変換値を入力画像の最
大値Ｌｘと最小値Ｌｎ内に抑える処理を行う（Ｓ３
９）。信号逆変換手段５３では、こうして得られた明度
のコントラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）を対象画素Ｐｉｊ
における明度のコントラスト調整値と見なすとともに、
保持されていた色相ａ＊（ｉ，ｊ）とｂ＊（ｉ，ｊ）を
使って、処理済み画像ｖの画素Ｐｉｊにおける画素値Ｖ
ＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ
（ｉ，ｊ））を信号変換手段５０で用いた信号変換の逆
変換により求めることで（Ｓ４０）、コントラスト調整
済み画像ｖを生成する（Ｓ４０ａ）。なお、信号逆変換
手段５３において明度のコントラスト調整量ＲＬ（ｉ，
ｊ）は０．０から１．０の範囲の値に変換されているた
め、１度色相ａ＊（ｉ，ｊ）とｂ＊（ｉ，ｊ）と合わせ
て逆変換する際の信号レベルに戻すことも必要になる。
ＰｉｊにおけるＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ（ｉ，
ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））をＬａ＊ｂ＊空間における信号Ｖ
ＰＬｉｊ（Ｌ（ｉ，ｊ），ａ＊（ｉ，ｊ），ｂ＊（ｉ，
ｊ））に信号変換手段５０で変換するとともに、Ｐｉｊ
における変換値信号の内、色相ａ＊（ｉ，ｊ）とｂ＊
（ｉ，ｊ）を保持する（Ｓ３１）。これ以降、対象補正
情報導出手段５１から対象信号変換手段５２までの処理
は明度Ｌ（ｉ，ｊ）を対象信号として処理が行われる。
なお、Ｌ（ｉ，ｊ）は０．０から１．０に正規化されて
いるものとする。これにより、入力画像ｖｉの持つ色情
報のバランスを処理済み画像ｖでも精度よく保持するこ
とができると考えられる。対象補正情報導出手段５１
は、入力画像の画素Ｐｉｊの明度Ｌ（ｉ，ｊ）の最大値
Ｌｘと最小値Ｌｎを算出する（Ｓ３２）。次に、対象画
素Ｐｉｊの周辺視野における明度Ｌ（ｉ，ｊ）の加重平
均明度ＡＬ（ｉ，ｊ）を求めるとともに（Ｓ３３）、Ｌ
（ｉ，ｊ）とＡＬ（ｉ，ｊ）に対する比を明度のコント
ラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）として算出する（Ｓ３
４）。以上のような対象画素Ｐｉｊに対する明度のコン
トラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）の算出が入力画像内の全
ての画素に対して対象補正情報導出手段５１で行われ
る。抽出手段３１では、明度のコントラスト調整量ＲＬ
（ｉ，ｊ）の平均値ａＲＬと標準偏差量ｄＲＬを求め
（Ｓ３６）、その値により明度のコントラスト調整量Ｒ
Ｌ（ｉ，ｊ）より抽出される際の最小値ｅｍｉｎと最大
値ｅｍａｘを決定する（Ｓ３７）。対象信号変換手段５
２は、このｅｍａｘとｅｍｉｎを使って、明度のコント
ラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）を０．０から１．０の範囲
内の値に変換し（Ｓ３８）、その変換値を入力画像の最
大値Ｌｘと最小値Ｌｎ内に抑える処理を行う（Ｓ３
９）。信号逆変換手段５３では、こうして得られた明度
のコントラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）を対象画素Ｐｉｊ
における明度のコントラスト調整値と見なすとともに、
保持されていた色相ａ＊（ｉ，ｊ）とｂ＊（ｉ，ｊ）を
使って、処理済み画像ｖの画素Ｐｉｊにおける画素値Ｖ
ＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ
（ｉ，ｊ））を信号変換手段５０で用いた信号変換の逆
変換により求めることで（Ｓ４０）、コントラスト調整
済み画像ｖを生成する（Ｓ４０ａ）。なお、信号逆変換
手段５３において明度のコントラスト調整量ＲＬ（ｉ，
ｊ）は０．０から１．０の範囲の値に変換されているた
め、１度色相ａ＊（ｉ，ｊ）とｂ＊（ｉ，ｊ）と合わせ
て逆変換する際の信号レベルに戻すことも必要になる。
【０１１９】このような一連の処理を取ることで、本実
施の形態である画像処理装置は、従来や実施の形態１、
２のようにカラー画像で３画素独立にコントラスト調整
した場合に比べて、入力画像内の画素の持つ色バランス
を保持しやすくなり、調整により得られた画像における
影のような暗部での色の安定性をより保つことができ
る。さらに、対象補正情報導出手段５１における対象画
素と周辺視野内の画素との相対的比較で算出されるコン
トラスト調整量は、従来の技術や実施の形態１、２では
３成分独立に算出する必要があったのに対し、明度１成
分ですむため、大幅な処理時間の短縮化につながる。ま
た、これらの処理は、実施の形態３による画像処理方法
に従い、コンピュータ等に使用される中央演算処理装置
（ＣＰＵ）及びディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳ
Ｐ）等を使ったソフトウェア処理でも同様に実現するこ
とができる。
施の形態である画像処理装置は、従来や実施の形態１、
２のようにカラー画像で３画素独立にコントラスト調整
した場合に比べて、入力画像内の画素の持つ色バランス
を保持しやすくなり、調整により得られた画像における
影のような暗部での色の安定性をより保つことができ
る。さらに、対象補正情報導出手段５１における対象画
素と周辺視野内の画素との相対的比較で算出されるコン
トラスト調整量は、従来の技術や実施の形態１、２では
３成分独立に算出する必要があったのに対し、明度１成
分ですむため、大幅な処理時間の短縮化につながる。ま
た、これらの処理は、実施の形態３による画像処理方法
に従い、コンピュータ等に使用される中央演算処理装置
（ＣＰＵ）及びディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳ
Ｐ）等を使ったソフトウェア処理でも同様に実現するこ
とができる。
【０１２０】（実施の形態４）本発明の実施の形態４に
よる画像処理装置の基本構成は実施の形態１と同様、図
１の構成である。また、画像処理手段１１も図２（ａ）
のようにコントラスト調整手段２０が採用されている。
その際、コントラスト調整手段２０は図６のような構成
になる。
よる画像処理装置の基本構成は実施の形態１と同様、図
１の構成である。また、画像処理手段１１も図２（ａ）
のようにコントラスト調整手段２０が採用されている。
その際、コントラスト調整手段２０は図６のような構成
になる。
【０１２１】図６は本実施の形態による画像処理装置を
構成するコントラスト調整手段２０を示すブロック図で
ある。図６において、信号変換手段５０、補記設定手段
４０、対象補正情報導出手段５１、補正範囲変更手段４
２、終了判定手段４１、抽出手段３１、対象信号変換手
段５２、信号逆変換手段５３は図３〜図５と同様のもの
なので、同一符号を付し、説明は省略する。図６より明
らかのように、実施の形態２における複数の周辺視野を
持つコントラスト調整処理に、実施の形態３におけるコ
ントラスト調整手段におけるコントラスト調整処理を対
象信号のみに限定した工夫を加えたものである。
構成するコントラスト調整手段２０を示すブロック図で
ある。図６において、信号変換手段５０、補記設定手段
４０、対象補正情報導出手段５１、補正範囲変更手段４
２、終了判定手段４１、抽出手段３１、対象信号変換手
段５２、信号逆変換手段５３は図３〜図５と同様のもの
なので、同一符号を付し、説明は省略する。図６より明
らかのように、実施の形態２における複数の周辺視野を
持つコントラスト調整処理に、実施の形態３におけるコ
ントラスト調整手段におけるコントラスト調整処理を対
象信号のみに限定した工夫を加えたものである。
【０１２２】図６のコントラスト調整手段２０につい
て、その動作を図１７を用いて説明する。図１７は図６
のコントラスト調整手段２０の動作を示すフローチャー
トである。
て、その動作を図１７を用いて説明する。図１７は図６
のコントラスト調整手段２０の動作を示すフローチャー
トである。
【０１２３】図１７において、まず、画像入力手段１０
で入力された入力画像ｖｉの画素ＰｉｊにおけるＶＰｉ
ｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））は信
号変換手段５０でＬａ＊ｂ＊空間における信号ＶＰＬｉ
ｊ（Ｌ（ｉ，ｊ），ａ＊（ｉ，ｊ），ｂ＊（ｉ，ｊ））
に変換され、Ｐｉｊにおける変換値信号の内、色相ａ＊
（ｉ，ｊ）とｂ＊（ｉ，ｊ）が保持され、Ｌ（ｉ，ｊ）
は０．０から１．０に正規化される（Ｓ４１）。対象補
正情報導出手段５１は、入力画像の画素Ｐｉｊの明度Ｌ
（ｉ，ｊ）の最大値Ｌｘと最小値Ｌｎを算出する（Ｓ４
２）。次に、対象補正情報導出手段５１は、この明度Ｌ
（ｉ，ｊ）を対象信号として、実施の形態２と同様に、
複数の周辺視野領域ｃｋ（ｋ＝０，１，・・・，Ｃｎｕ
ｍ−１）の加重平均明度ＡＬ＿ｋ（ｉ，ｊ）を求める
（Ｓ４３）。そして、終了判定手段４１が、所定の周辺
視野領域全部に対する加重平均明度の算出が終了したと
判定した時点で（Ｓ４４）、対象補正情報導出手段５１
は、それらの重みつき平均値が全加重平均明度ＡＬ
（ｉ，ｊ）とされ（Ｓ４５）、その値に対するＬ（ｉ，
ｊ）の比を明度のコントラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）と
して算出する（Ｓ４６）。終了判定手段４１が全画素終
了と判定すると（Ｓ４７）、抽出手段３１では、明度の
コントラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）の平均値ａＲＬと標
準偏差量ｄＲＬが求められ（Ｓ４８）、その値により決
定された明度のコントラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）の最
小値ｅｍｉｎと最大値ｅｍａｘを使って、明度のコント
ラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）は０．０から１．０の範囲
内の値に変換される（Ｓ４９、Ｓ５０）。その変換値
は、入力画像の最大値Ｌｘと最小値Ｌｎ内に抑えられ、
信号逆変換手段５３では、こうして得られた明度のコン
トラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）を対象画素Ｐｉｊにおけ
る明度のコントラスト調整値と見なすとともに（Ｓ５
１）、保持されていた色相ａ＊（ｉ，ｊ）とｂ＊（ｉ，
ｊ）を使って、処理済み画像３の画素Ｐｉｊにおける画
素値ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒ
ｂ（ｉ，ｊ））を求めることで（Ｓ５２）、コントラス
ト調整済み画像ｖを生成する（Ｓ５３）。
で入力された入力画像ｖｉの画素ＰｉｊにおけるＶＰｉ
ｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））は信
号変換手段５０でＬａ＊ｂ＊空間における信号ＶＰＬｉ
ｊ（Ｌ（ｉ，ｊ），ａ＊（ｉ，ｊ），ｂ＊（ｉ，ｊ））
に変換され、Ｐｉｊにおける変換値信号の内、色相ａ＊
（ｉ，ｊ）とｂ＊（ｉ，ｊ）が保持され、Ｌ（ｉ，ｊ）
は０．０から１．０に正規化される（Ｓ４１）。対象補
正情報導出手段５１は、入力画像の画素Ｐｉｊの明度Ｌ
（ｉ，ｊ）の最大値Ｌｘと最小値Ｌｎを算出する（Ｓ４
２）。次に、対象補正情報導出手段５１は、この明度Ｌ
（ｉ，ｊ）を対象信号として、実施の形態２と同様に、
複数の周辺視野領域ｃｋ（ｋ＝０，１，・・・，Ｃｎｕ
ｍ−１）の加重平均明度ＡＬ＿ｋ（ｉ，ｊ）を求める
（Ｓ４３）。そして、終了判定手段４１が、所定の周辺
視野領域全部に対する加重平均明度の算出が終了したと
判定した時点で（Ｓ４４）、対象補正情報導出手段５１
は、それらの重みつき平均値が全加重平均明度ＡＬ
（ｉ，ｊ）とされ（Ｓ４５）、その値に対するＬ（ｉ，
ｊ）の比を明度のコントラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）と
して算出する（Ｓ４６）。終了判定手段４１が全画素終
了と判定すると（Ｓ４７）、抽出手段３１では、明度の
コントラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）の平均値ａＲＬと標
準偏差量ｄＲＬが求められ（Ｓ４８）、その値により決
定された明度のコントラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）の最
小値ｅｍｉｎと最大値ｅｍａｘを使って、明度のコント
ラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）は０．０から１．０の範囲
内の値に変換される（Ｓ４９、Ｓ５０）。その変換値
は、入力画像の最大値Ｌｘと最小値Ｌｎ内に抑えられ、
信号逆変換手段５３では、こうして得られた明度のコン
トラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）を対象画素Ｐｉｊにおけ
る明度のコントラスト調整値と見なすとともに（Ｓ５
１）、保持されていた色相ａ＊（ｉ，ｊ）とｂ＊（ｉ，
ｊ）を使って、処理済み画像３の画素Ｐｉｊにおける画
素値ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒ
ｂ（ｉ，ｊ））を求めることで（Ｓ５２）、コントラス
ト調整済み画像ｖを生成する（Ｓ５３）。
【０１２４】以上のように本実施の形態による画像処理
装置は、実施の形態３で対象画素値とその周辺領域にお
ける平均画素値との比較により算出したコントラスト調
整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量の加重平
均値に拡張したものであり、実施の形態２の特徴である
周辺視野領域を予め決定する必要がない利点と、実施の
形態３のように画素の持つ色バランスを保持しやすくな
り、調整により得られた画像における影のような暗部で
の色の安定性をより保つことができる。また、処理の簡
易化につながり処理時間の短縮化も可能となる利点を持
つ。
装置は、実施の形態３で対象画素値とその周辺領域にお
ける平均画素値との比較により算出したコントラスト調
整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量の加重平
均値に拡張したものであり、実施の形態２の特徴である
周辺視野領域を予め決定する必要がない利点と、実施の
形態３のように画素の持つ色バランスを保持しやすくな
り、調整により得られた画像における影のような暗部で
の色の安定性をより保つことができる。また、処理の簡
易化につながり処理時間の短縮化も可能となる利点を持
つ。
【０１２５】さらに、これらの処理は、実施の形態４で
あるカラー画像処理方法に従い、コンピュータ等に使用
される中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びディジタルシグ
ナルプロセッサ（ＤＳＰ）等を使ったソフトウェア処理
でも同様に実現することができる。
あるカラー画像処理方法に従い、コンピュータ等に使用
される中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びディジタルシグ
ナルプロセッサ（ＤＳＰ）等を使ったソフトウェア処理
でも同様に実現することができる。
【０１２６】（実施の形態５）本発明の実施の形態５に
よる画像処理装置の基本構成は実施の形態１と同様、図
１の構成である。また、画像処理手段１１も図２（ａ）
のようにコントラスト調整手段２０が採用され、さらに
コントラスト調整手段２０は図３のような構成になる。
本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、図３におけ
るコントラスト調整手段２０内の画素値変換手段３２が
図７（ａ）のように構成されていることである。
よる画像処理装置の基本構成は実施の形態１と同様、図
１の構成である。また、画像処理手段１１も図２（ａ）
のようにコントラスト調整手段２０が採用され、さらに
コントラスト調整手段２０は図３のような構成になる。
本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、図３におけ
るコントラスト調整手段２０内の画素値変換手段３２が
図７（ａ）のように構成されていることである。
【０１２７】図７（ａ）は、本実施の形態による画素値
変換手段３２を示すブロック図である。図７（ａ）に示
されるように、画素値変換手段３２は、入力画像ｖｉ内
の平均輝度を算出する平均輝度算出手段７０と、平均輝
度算出手段７０で得られた平均輝度をもとに、抽出手段
３１で得られたコントラスト調整量を実際の画素値に変
換する際の変換方式を選択する変換方式分類手段７１
と、変換方式分類手段７１で得られた変換方式に従い、
抽出手段３１で得られたコントラスト調整量を実際の画
素の持つ画素値に変換する画素値推定手段７２とを構成
要素として持つ。本実施の形態の特徴は、実施の形態１
に、入力画像の輝度をもとに、周辺視野内の画素との相
対的比較で得られた値を実際の画素値に変換する際の変
換方式を選択するものである。
変換手段３２を示すブロック図である。図７（ａ）に示
されるように、画素値変換手段３２は、入力画像ｖｉ内
の平均輝度を算出する平均輝度算出手段７０と、平均輝
度算出手段７０で得られた平均輝度をもとに、抽出手段
３１で得られたコントラスト調整量を実際の画素値に変
換する際の変換方式を選択する変換方式分類手段７１
と、変換方式分類手段７１で得られた変換方式に従い、
抽出手段３１で得られたコントラスト調整量を実際の画
素の持つ画素値に変換する画素値推定手段７２とを構成
要素として持つ。本実施の形態の特徴は、実施の形態１
に、入力画像の輝度をもとに、周辺視野内の画素との相
対的比較で得られた値を実際の画素値に変換する際の変
換方式を選択するものである。
【０１２８】図３におけるコントラスト調整手段２０に
おいて、画素値変換手段３２以外の処理の流れは実施の
形態１と同様に、入力画像内の画素Ｐｉｊにおいて、そ
の画素値をｃ画素の周辺視野領域における加重平均画素
値で除することで、まずコントラスト調整量を求める。
そして、このコントラスト調整量から、有効となる領域
が、コントラスト調整量を構成する各成分のヒストグラ
ム分布をもとに抽出され、各成分ともに０．０から１．
０内の値に変換される。この後で図１２のステップＳ８
のかわりに画素値変換手段３２における画素値変換処理
が実行されるのであるが、その処理は、図１８のように
なる。
おいて、画素値変換手段３２以外の処理の流れは実施の
形態１と同様に、入力画像内の画素Ｐｉｊにおいて、そ
の画素値をｃ画素の周辺視野領域における加重平均画素
値で除することで、まずコントラスト調整量を求める。
そして、このコントラスト調整量から、有効となる領域
が、コントラスト調整量を構成する各成分のヒストグラ
ム分布をもとに抽出され、各成分ともに０．０から１．
０内の値に変換される。この後で図１２のステップＳ８
のかわりに画素値変換手段３２における画素値変換処理
が実行されるのであるが、その処理は、図１８のように
なる。
【０１２９】次に、図７（ａ）の画素値変換手段３２に
ついて、その動作を図１８を用いて説明する。図１８は
図７（ａ）の画素値変換手段３２の動作を示すフローチ
ャートである。
ついて、その動作を図１８を用いて説明する。図１８は
図７（ａ）の画素値変換手段３２の動作を示すフローチ
ャートである。
【０１３０】図１８において、まず、平均輝度算出手段
７０は、入力画像内の画素Ｐｉｊの輝度ｙ（ｉ，ｊ）を
計算し、その輝度平均ａｖｅ＿ｙを求める（Ｓ６１）。
次に、変換方式分類手段７１は、このａｖｅ＿ｙの値で
コントラスト調整量が実際の画素値に変換される方式を
選択する。その場合、多くの手法が考えられるが、ここ
では低輝度しきい値Ｔｈ＿ｌｏｗと高輝度しきい値Ｔｈ
＿ｈｉｇｈを設け、（数８）のようにコントラスト調整
量を実際の画素値成分に変換する際の変換関数ｇｇ
（ｘ）を選択することとした（Ｓ６２〜Ｓ６６）。
７０は、入力画像内の画素Ｐｉｊの輝度ｙ（ｉ，ｊ）を
計算し、その輝度平均ａｖｅ＿ｙを求める（Ｓ６１）。
次に、変換方式分類手段７１は、このａｖｅ＿ｙの値で
コントラスト調整量が実際の画素値に変換される方式を
選択する。その場合、多くの手法が考えられるが、ここ
では低輝度しきい値Ｔｈ＿ｌｏｗと高輝度しきい値Ｔｈ
＿ｈｉｇｈを設け、（数８）のようにコントラスト調整
量を実際の画素値成分に変換する際の変換関数ｇｇ
（ｘ）を選択することとした（Ｓ６２〜Ｓ６６）。
【０１３１】
【数８】
【０１３２】なお、（数８）でｋ＿ｌ，ｇ＿ｌ，ｇ＿
ｎ，ｋ＿ｈ，ｇ＿ｈは予め設定された定数であり、Ｘは
変換される前のコントラスト調整量の対象成分値を示
す。これは、処理前の入力画像における平均輝度をもと
に、その重点すべき部分を決めるものである。例えば、
入力画像全体が低い輝度の場合、全体が急激に明るくな
るよりも低輝度部分をできるだけ残す方が立体感の観点
からも印象がよい。また、入力画像全体が高い輝度の場
合、高輝度部分に対する人間の注目度は高く、その部分
をできるだけ保持することも必要である。そして、自然
画像のように中間輝度を持つ場合は、中心より低い輝度
部分をやや暗くし、中心より高い輝度をやや明るくする
手法がプリンタ出力等の時の入出力値のガンマ変換で行
われる。ここでの処理はこれらの知見に従ったものであ
り、このような知見に沿う変換方式であれば、ここで示
す方式に一律に決まるものではなく同様に使用すること
ができると思われる。最後に、画素値推定手段７２が変
換方式分類手段７１で選択された変換関数を使って、抽
出手段３１で抽出されたコントラスト調整量ＶＲＰｉｊ
（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））
の各成分の変換値ＶＲＰｏｉｊ（Ｒｒｏ（ｉ，ｊ），Ｒ
ｇｏ（ｉ，ｊ），Ｒｂｏ（ｉ，ｊ））を求める（Ｓ６
７、Ｓ６８）。これを、入力画像内における画素Ｐｉｊ
の各成分の最大値Ｖｍａｘ（ｒｘ，ｇｘ，ｂｘ）と最小
値Ｖｍｉｎ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ）内に抑え、処理済み画
像ｖの画素Ｐｉｊにおける調整済み画素値として設定す
ることで処理済画像ｖを得るのである（Ｓ６９、Ｓ７
０）。この画像ｖと入力画像ｖｉの加重平均画像を画像
合成手段１２が求め、これが最終的に出力される出力画
像ｖｏとなる。
ｎ，ｋ＿ｈ，ｇ＿ｈは予め設定された定数であり、Ｘは
変換される前のコントラスト調整量の対象成分値を示
す。これは、処理前の入力画像における平均輝度をもと
に、その重点すべき部分を決めるものである。例えば、
入力画像全体が低い輝度の場合、全体が急激に明るくな
るよりも低輝度部分をできるだけ残す方が立体感の観点
からも印象がよい。また、入力画像全体が高い輝度の場
合、高輝度部分に対する人間の注目度は高く、その部分
をできるだけ保持することも必要である。そして、自然
画像のように中間輝度を持つ場合は、中心より低い輝度
部分をやや暗くし、中心より高い輝度をやや明るくする
手法がプリンタ出力等の時の入出力値のガンマ変換で行
われる。ここでの処理はこれらの知見に従ったものであ
り、このような知見に沿う変換方式であれば、ここで示
す方式に一律に決まるものではなく同様に使用すること
ができると思われる。最後に、画素値推定手段７２が変
換方式分類手段７１で選択された変換関数を使って、抽
出手段３１で抽出されたコントラスト調整量ＶＲＰｉｊ
（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））
の各成分の変換値ＶＲＰｏｉｊ（Ｒｒｏ（ｉ，ｊ），Ｒ
ｇｏ（ｉ，ｊ），Ｒｂｏ（ｉ，ｊ））を求める（Ｓ６
７、Ｓ６８）。これを、入力画像内における画素Ｐｉｊ
の各成分の最大値Ｖｍａｘ（ｒｘ，ｇｘ，ｂｘ）と最小
値Ｖｍｉｎ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ）内に抑え、処理済み画
像ｖの画素Ｐｉｊにおける調整済み画素値として設定す
ることで処理済画像ｖを得るのである（Ｓ６９、Ｓ７
０）。この画像ｖと入力画像ｖｉの加重平均画像を画像
合成手段１２が求め、これが最終的に出力される出力画
像ｖｏとなる。
【０１３３】以上のように実施の形態５による画像処理
装置は、実施の形態１の画素値変換手段３２において、
周囲画素との比較で得られたコントラスト調整量から有
効と思われる領域を抽出した後に、入力画像における平
均輝度をもとに、抽出されたコントラスト調整量を変換
する変換方式を選択し適用する画素値推定手段７２を設
けたものである。こうすることで、入力画像内の輝度分
布に応じて適切な画素値変換を選択することが可能とな
り、より調整後の画像におけるコントラスト調整を高め
ることが可能となる。
装置は、実施の形態１の画素値変換手段３２において、
周囲画素との比較で得られたコントラスト調整量から有
効と思われる領域を抽出した後に、入力画像における平
均輝度をもとに、抽出されたコントラスト調整量を変換
する変換方式を選択し適用する画素値推定手段７２を設
けたものである。こうすることで、入力画像内の輝度分
布に応じて適切な画素値変換を選択することが可能とな
り、より調整後の画像におけるコントラスト調整を高め
ることが可能となる。
【０１３４】なお、この実施の形態ではコントラスト調
整手段として実施の形態１で説明した図３の構成の場合
で説明したが、図４のように複数の周辺視野領域を持つ
実施の形態２で用いられたコントラスト調整手段に本実
施の形態における画素値変換手段を組み合わせることも
可能である。さらに、これらの処理は、実施の形態５に
よる画像処理方法に従い、コンピュータ等に使用される
中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びディジタルシグナルプ
ロセッサ（ＤＳＰ）等を使ったソフトウェア処理でも同
様に実現することができる。
整手段として実施の形態１で説明した図３の構成の場合
で説明したが、図４のように複数の周辺視野領域を持つ
実施の形態２で用いられたコントラスト調整手段に本実
施の形態における画素値変換手段を組み合わせることも
可能である。さらに、これらの処理は、実施の形態５に
よる画像処理方法に従い、コンピュータ等に使用される
中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びディジタルシグナルプ
ロセッサ（ＤＳＰ）等を使ったソフトウェア処理でも同
様に実現することができる。
【０１３５】（実施の形態６）本発明の実施の形態６に
よる画像処理装置の基本構成は実施の形態１と同様、図
１の構成である。画像処理手段１１として設定されたコ
ントラスト調整手段は図５のような構成になる。実施の
形態６が実施の形態３と異なる点は、図５におけるコン
トラスト調整手段２０内の対象信号変換手段５２が図７
（ｂ）のように構成されていることである。
よる画像処理装置の基本構成は実施の形態１と同様、図
１の構成である。画像処理手段１１として設定されたコ
ントラスト調整手段は図５のような構成になる。実施の
形態６が実施の形態３と異なる点は、図５におけるコン
トラスト調整手段２０内の対象信号変換手段５２が図７
（ｂ）のように構成されていることである。
【０１３６】図７（ｂ）は、図５の対象信号変換手段５
２を示すブロック図である。
２を示すブロック図である。
【０１３７】図７（ｂ）に示されるように、対象信号変
換手段５２は、入力画像ｖｉ内の平対象信号の平均値を
算出する平均対象信号算出手段７３と、平均対象信号算
出手段７３で得られた対象信号の平均値をもとに、抽出
手段３１で得られた対象信号のコントラスト調整量を実
際の対象信号値に変換する際の変換方式を選択する変換
方式分類手段７１と、変換方式分類手段７１で得られた
変換方式に従い、抽出手段３１で得られた対象信号のコ
ントラスト調整量を実際の対象信号値に変換する対象信
号推定手段７４とを構成要素として持つ。この実施の形
態の特徴は、実施の形態３に、入力画像の対象信号をも
とに、周辺視野内の対象信号との相対的比較で得られた
値を実際の対象信号値に変換する際の変換方式を選択す
るものである。
換手段５２は、入力画像ｖｉ内の平対象信号の平均値を
算出する平均対象信号算出手段７３と、平均対象信号算
出手段７３で得られた対象信号の平均値をもとに、抽出
手段３１で得られた対象信号のコントラスト調整量を実
際の対象信号値に変換する際の変換方式を選択する変換
方式分類手段７１と、変換方式分類手段７１で得られた
変換方式に従い、抽出手段３１で得られた対象信号のコ
ントラスト調整量を実際の対象信号値に変換する対象信
号推定手段７４とを構成要素として持つ。この実施の形
態の特徴は、実施の形態３に、入力画像の対象信号をも
とに、周辺視野内の対象信号との相対的比較で得られた
値を実際の対象信号値に変換する際の変換方式を選択す
るものである。
【０１３８】本実施の形態におけるコントラスト調整処
理の流れは、実施の形態３を表す図１６とほぼ同じよう
に処理される。実施の形態３と比べると図１６のステッ
プＳ４０のかわりに図７（ｂ）の対象信号変換手段７４
の処理が付加されていることが異なる。この図７（ｂ）
における対象信号変換手段７４での処理は、実施の形態
５で用いられた図７（ａ）の画素値変換手段３２での処
理を対象信号である明度に対して行うように変更したも
のが行われる。つまり、図１８で示された実施の形態５
の画素値変換処理に対して、本実施の形態では対象信号
に対してのみ変換関数が適用される点と、抽出手段３１
で抽出されたコントラスト調整量の変換方式の選択に実
施の形態５では入力画像の平均輝度を用いたが、本実施
の形態では信号変換手段５０で入力画像より得られた明
度、色相のうちで対象信号とされた明度の平均値が用い
られている点が異なる。このように対象信号の平均値が
抽出手段３１で抽出されたコントラスト調整量の変換方
式の選択に使用されている理由として、元々実施の形態
３では、コントラスト調整量の算出は信号変換手段５０
で得られた明度に対してのみ行われ、対象信号変換手段
５２を介して得られた調整後の画素（ｉ，ｊ）の明度Ｒ
Ｌ（ｉ，ｊ）と信号変換手段５０で得られた色相を逆変
換することで所望のコントラスト調整済み画像ｖを得て
いるため、処理の簡易化の点から、そして明度が輝度と
同じような意味を持つ点が挙げられる。
理の流れは、実施の形態３を表す図１６とほぼ同じよう
に処理される。実施の形態３と比べると図１６のステッ
プＳ４０のかわりに図７（ｂ）の対象信号変換手段７４
の処理が付加されていることが異なる。この図７（ｂ）
における対象信号変換手段７４での処理は、実施の形態
５で用いられた図７（ａ）の画素値変換手段３２での処
理を対象信号である明度に対して行うように変更したも
のが行われる。つまり、図１８で示された実施の形態５
の画素値変換処理に対して、本実施の形態では対象信号
に対してのみ変換関数が適用される点と、抽出手段３１
で抽出されたコントラスト調整量の変換方式の選択に実
施の形態５では入力画像の平均輝度を用いたが、本実施
の形態では信号変換手段５０で入力画像より得られた明
度、色相のうちで対象信号とされた明度の平均値が用い
られている点が異なる。このように対象信号の平均値が
抽出手段３１で抽出されたコントラスト調整量の変換方
式の選択に使用されている理由として、元々実施の形態
３では、コントラスト調整量の算出は信号変換手段５０
で得られた明度に対してのみ行われ、対象信号変換手段
５２を介して得られた調整後の画素（ｉ，ｊ）の明度Ｒ
Ｌ（ｉ，ｊ）と信号変換手段５０で得られた色相を逆変
換することで所望のコントラスト調整済み画像ｖを得て
いるため、処理の簡易化の点から、そして明度が輝度と
同じような意味を持つ点が挙げられる。
【０１３９】このような本実施の形態による画像処理装
置は、実施の形態３の対象信号変換手段５０において、
周囲画素との比較で得られた明度のコントラスト調整量
から有効と思われる領域を抽出した後に、入力画像にお
ける平均明度をもとに、抽出された対象信号のコントラ
スト調整量を変換する変換方式を選択し適用するもので
ある。よって、本実施の形態は実施の形態３のように画
素の色安定を高めるとともに、実施の形態５におけるコ
ントラストのより高精度化を進めるためのものである。
置は、実施の形態３の対象信号変換手段５０において、
周囲画素との比較で得られた明度のコントラスト調整量
から有効と思われる領域を抽出した後に、入力画像にお
ける平均明度をもとに、抽出された対象信号のコントラ
スト調整量を変換する変換方式を選択し適用するもので
ある。よって、本実施の形態は実施の形態３のように画
素の色安定を高めるとともに、実施の形態５におけるコ
ントラストのより高精度化を進めるためのものである。
【０１４０】なお、本実施の形態では、コントラスト調
整手段２０として実施の形態３で説明した図５の構成の
場合で説明したが、図６のように複数の周辺視野領域を
持つ実施の形態４で用いられたコントラスト調整手段２
０に本実施の形態における対象信号変換手段５２を組み
合わせることも可能である。さらに、これらの処理は、
本実施の形態による画像処理方法に従い、コンピュータ
等に使用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びディジ
タルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）等を使ったソフトウ
ェア処理でも同様に実現することができる。
整手段２０として実施の形態３で説明した図５の構成の
場合で説明したが、図６のように複数の周辺視野領域を
持つ実施の形態４で用いられたコントラスト調整手段２
０に本実施の形態における対象信号変換手段５２を組み
合わせることも可能である。さらに、これらの処理は、
本実施の形態による画像処理方法に従い、コンピュータ
等に使用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びディジ
タルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）等を使ったソフトウ
ェア処理でも同様に実現することができる。
【０１４１】（実施の形態７）本発明の実施の形態７に
よる基本的構成は実施の形態１と同様、図１の構成であ
る。画像処理手段１１であるコントラスト調整手段２０
は図３のような構成になる。図３のようにコントラスト
調整手段２１は補正情報導出手段３０、抽出手段３１、
画素値変換手段３２より構成されている。
よる基本的構成は実施の形態１と同様、図１の構成であ
る。画像処理手段１１であるコントラスト調整手段２０
は図３のような構成になる。図３のようにコントラスト
調整手段２１は補正情報導出手段３０、抽出手段３１、
画素値変換手段３２より構成されている。
【０１４２】図８（ａ）は画像変換手段３２を示すブロ
ック図である。画像変換手段３２は図８（ａ）のよう
に、入力画像ｖｉ内のコントラスト情報を表す輝度エッ
ジ強度を算出する基準強度算出手段８０と、抽出手段３
１で得られたコントラスト調整量を実際の画素値に変換
する際の変換曲線を遺伝的アルゴリズムで推定する変換
曲線推定手段８１と、変換曲線推定手段８１で推定され
た画素値の変換曲線をもとに、抽出手段３１で得られた
コントラスト調整量を実際の画素値に変換する画素値推
定手段７２とを構成要素として持つ。
ック図である。画像変換手段３２は図８（ａ）のよう
に、入力画像ｖｉ内のコントラスト情報を表す輝度エッ
ジ強度を算出する基準強度算出手段８０と、抽出手段３
１で得られたコントラスト調整量を実際の画素値に変換
する際の変換曲線を遺伝的アルゴリズムで推定する変換
曲線推定手段８１と、変換曲線推定手段８１で推定され
た画素値の変換曲線をもとに、抽出手段３１で得られた
コントラスト調整量を実際の画素値に変換する画素値推
定手段７２とを構成要素として持つ。
【０１４３】図９（ａ）は、遺伝的アルゴリズム推定の
ために用意された変換曲線推定手段８１を示すブロック
図である。図９（ａ）のように、変換曲線推定手段８１
は、推定を行う際に必要な初期条件および複数の変換曲
線を示す染色体集合を用意する初期候補設定手段９０
と、各染色体より得られる変換曲線をもとに実際の画素
値を求める画素値変換候補算出手段９１と、画素値変換
候補算出手段９１で得られた各染色からの画素値を使っ
て各染色体で生成される画像の輝度エッジ強度と入力画
像より得られた輝度エッジ強度より、各変換曲線の評価
値を算出する評価値算出手段９２と、評価値算出手段９
２で得られた評価値より各染色体の適合度を計算する適
合度計算手段９３と、適合度計算手段９３で得られた各
染色体集合の選択的淘汰、交叉や突然変異の組替え操作
を行い次の染色体集団を生成する組替え操作手段９４
と、変換曲線の最適化推定が終了したかどうかの判定を
行い、終了した時点には最適な変換曲線を次の画素値推
定手段７２に渡す推定終了判定手段９５とを構成要素と
して持つ。
ために用意された変換曲線推定手段８１を示すブロック
図である。図９（ａ）のように、変換曲線推定手段８１
は、推定を行う際に必要な初期条件および複数の変換曲
線を示す染色体集合を用意する初期候補設定手段９０
と、各染色体より得られる変換曲線をもとに実際の画素
値を求める画素値変換候補算出手段９１と、画素値変換
候補算出手段９１で得られた各染色からの画素値を使っ
て各染色体で生成される画像の輝度エッジ強度と入力画
像より得られた輝度エッジ強度より、各変換曲線の評価
値を算出する評価値算出手段９２と、評価値算出手段９
２で得られた評価値より各染色体の適合度を計算する適
合度計算手段９３と、適合度計算手段９３で得られた各
染色体集合の選択的淘汰、交叉や突然変異の組替え操作
を行い次の染色体集団を生成する組替え操作手段９４
と、変換曲線の最適化推定が終了したかどうかの判定を
行い、終了した時点には最適な変換曲線を次の画素値推
定手段７２に渡す推定終了判定手段９５とを構成要素と
して持つ。
【０１４４】本実施の形態の特徴は、実施の形態１で得
られた周辺視野内の対象信号との相対的比較で得られた
値を実際の画素値に変換する際に、遺伝的アルゴリズム
を使ってコントラスト調整量で得られた画像のエッジ部
分をさらにシャープにするような工夫を加えたものであ
り、実施の形態５が入力画像の平均輝度で予め用意され
た複数の変換方式（変換関数）より選択するようにした
のに比べ、より適切な変換関数を自動的に推定すること
ができるため、予め平均輝度を分類する際の条件設定や
複数の変換関数を選定する必要がなく、入力画像に対す
る依存性が非常に小さいという利点を持つ。
られた周辺視野内の対象信号との相対的比較で得られた
値を実際の画素値に変換する際に、遺伝的アルゴリズム
を使ってコントラスト調整量で得られた画像のエッジ部
分をさらにシャープにするような工夫を加えたものであ
り、実施の形態５が入力画像の平均輝度で予め用意され
た複数の変換方式（変換関数）より選択するようにした
のに比べ、より適切な変換関数を自動的に推定すること
ができるため、予め平均輝度を分類する際の条件設定や
複数の変換関数を選定する必要がなく、入力画像に対す
る依存性が非常に小さいという利点を持つ。
【０１４５】本実施の形態における処理の流れにおい
て、画像入力手段１０、画像合成手段１２、画像出力手
段１３については実施の形態１と同様であるので省略す
る。
て、画像入力手段１０、画像合成手段１２、画像出力手
段１３については実施の形態１と同様であるので省略す
る。
【０１４６】図１９は、画像処理手段１１であるコント
ラスト調整手段２０での処理の流れを示すフローチャー
トであり、図２０は、コントラスト調整処理における変
換曲線推定手段８１の処理の流れを示すフローチャート
である。これらの図に従い、本実施の形態におけるコン
トラスト調整処理を示す。
ラスト調整手段２０での処理の流れを示すフローチャー
トであり、図２０は、コントラスト調整処理における変
換曲線推定手段８１の処理の流れを示すフローチャート
である。これらの図に従い、本実施の形態におけるコン
トラスト調整処理を示す。
【０１４７】図１９において、まず、補正情報算出手段
３０は、入力画像内における画素Ｐｉｊの各成分の最大
値Ｖｍａｘ（ｒｘ，ｇｘ，ｂｘ）と最小値Ｖｍｉｎ（ｒ
ｎ，ｇｎ，ｂｎ）を算出する（Ｓ７１）。次に、対象画
素Ｐｉｊの画素値ＶＰｉｊをＬａｎｄにおける中心視野
と見なし、その周囲にｃ画素の矩形領域に属する領域を
周辺視野と見なす。そして、補正情報算出手段３０は、
周辺視野における画素値の加重平均画素値ＶＡＰｉｊ
（Ａｒ（ｉ，ｊ），Ａｇ（ｉ，ｊ），Ａｂ（ｉ，ｊ））
を求めるとともに（Ｓ７２）、このＶＡＰｉｊとＶＰｉ
ｊの間の相対的関係につながるコントラスト調整量ＶＲ
Ｐｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，
ｊ））を算出する（Ｓ７３）。このＶＡＰｉｊとして、
実施の形態１と同様に従来の技術のように、ｃ画素の周
辺視野内における画素値Ｖｐｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ
（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））の平均値を定義し、コント
ラスト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，
ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））も（数５）のように各成分ごと
の画素値ＶＰｉｊの加重平均画素値ＶＡＰｉｊに対する
比を定義することとした。
３０は、入力画像内における画素Ｐｉｊの各成分の最大
値Ｖｍａｘ（ｒｘ，ｇｘ，ｂｘ）と最小値Ｖｍｉｎ（ｒ
ｎ，ｇｎ，ｂｎ）を算出する（Ｓ７１）。次に、対象画
素Ｐｉｊの画素値ＶＰｉｊをＬａｎｄにおける中心視野
と見なし、その周囲にｃ画素の矩形領域に属する領域を
周辺視野と見なす。そして、補正情報算出手段３０は、
周辺視野における画素値の加重平均画素値ＶＡＰｉｊ
（Ａｒ（ｉ，ｊ），Ａｇ（ｉ，ｊ），Ａｂ（ｉ，ｊ））
を求めるとともに（Ｓ７２）、このＶＡＰｉｊとＶＰｉ
ｊの間の相対的関係につながるコントラスト調整量ＶＲ
Ｐｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，
ｊ））を算出する（Ｓ７３）。このＶＡＰｉｊとして、
実施の形態１と同様に従来の技術のように、ｃ画素の周
辺視野内における画素値Ｖｐｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ
（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））の平均値を定義し、コント
ラスト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，
ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））も（数５）のように各成分ごと
の画素値ＶＰｉｊの加重平均画素値ＶＡＰｉｊに対する
比を定義することとした。
【０１４８】以上のような対象画素Ｐｉｊに対するコン
トラスト調整量ＶＲＰｉｊの算出を入力画像内の全ての
画像に対して行う（Ｓ７４）。その後、抽出手段３１
は、コントラスト調整量ＶＲＰｉｊの成分ごとの平均値
ＶａＲ（ａＲｒ，ａＲｇ，ａＲｂ）と標準偏差量ＶｄＲ
（ｄＲｒ，ｄＲｇ，ｄＲｂ）よりコントラスト調整量Ｖ
ＲＰｉｊより抽出される際の最小値ｅｍｉｎと最大値ｅ
ｍａｘを導出し、このｅｍａｘとｅｍｉｎを使って、コ
ントラスト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ
（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））の各成分を０．０から
１．０の範囲内の値に変換する（Ｓ７５〜Ｓ７７）。こ
こまでは実施の形態１と同様である。この後に、抽出さ
れたコントラスト調整量の変換曲線推定処理Ｓ７８、Ｓ
７９が図２０のように遺伝的アルゴリズムを使って行わ
れる。
トラスト調整量ＶＲＰｉｊの算出を入力画像内の全ての
画像に対して行う（Ｓ７４）。その後、抽出手段３１
は、コントラスト調整量ＶＲＰｉｊの成分ごとの平均値
ＶａＲ（ａＲｒ，ａＲｇ，ａＲｂ）と標準偏差量ＶｄＲ
（ｄＲｒ，ｄＲｇ，ｄＲｂ）よりコントラスト調整量Ｖ
ＲＰｉｊより抽出される際の最小値ｅｍｉｎと最大値ｅ
ｍａｘを導出し、このｅｍａｘとｅｍｉｎを使って、コ
ントラスト調整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ
（ｉ，ｊ），Ｒｂ（ｉ，ｊ））の各成分を０．０から
１．０の範囲内の値に変換する（Ｓ７５〜Ｓ７７）。こ
こまでは実施の形態１と同様である。この後に、抽出さ
れたコントラスト調整量の変換曲線推定処理Ｓ７８、Ｓ
７９が図２０のように遺伝的アルゴリズムを使って行わ
れる。
【０１４９】変換曲線推定手段８１は初期候補設定手段
９０から推定終了判定手段９５で構成されており、その
間における処理は、遺伝的アルゴリズムと呼ばれる最適
解探索手法に局所探索能力を補った手法に該当する。遺
伝的アルゴリズムについては、例えば“Ｇｅｎｅｔｉｃ
Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｉｎ Ｓｅａｒｃｈ，Ｏｐｔ
ｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｌｅａ
ｒｎｉｎｇ”（Ｄａｖｉｄ Ｅ．Ｇｏｌｄｂｅｒｇ，Ａ
ｄｄｉｓｏｎ Ｗｅｓｌｅｙ）等の文献に記載されてお
り、大域的探索能力に優れ、最適解探索問題の対象とす
る評価関数の微分情報が得られなくとも、その評価値自
身が得られれば、探索を行うことができ、人間の主観的
評価しか判断基準のない対象問題へも適用が可能であり
かつその有効性はこれまでに報告されている手法であ
る。具体的には次のように処理が進められる。処理は、
図２１〜図２３を用いて、ステージ毎に説明する。図２
１は変換曲線推定手段８１における遺伝的アルゴリズム
で使用される染色体構造を模式的に示す模式図であり、
図２２は変換曲線推定手段８１におけるルーレット選択
法の概要を模式的に示す模式図、図２３は変換曲線推定
手段８１で使用されている遺伝的アルゴリズムの組替え
操作処理を模式的に示す模式図である。
９０から推定終了判定手段９５で構成されており、その
間における処理は、遺伝的アルゴリズムと呼ばれる最適
解探索手法に局所探索能力を補った手法に該当する。遺
伝的アルゴリズムについては、例えば“Ｇｅｎｅｔｉｃ
Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｉｎ Ｓｅａｒｃｈ，Ｏｐｔ
ｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｌｅａ
ｒｎｉｎｇ”（Ｄａｖｉｄ Ｅ．Ｇｏｌｄｂｅｒｇ，Ａ
ｄｄｉｓｏｎ Ｗｅｓｌｅｙ）等の文献に記載されてお
り、大域的探索能力に優れ、最適解探索問題の対象とす
る評価関数の微分情報が得られなくとも、その評価値自
身が得られれば、探索を行うことができ、人間の主観的
評価しか判断基準のない対象問題へも適用が可能であり
かつその有効性はこれまでに報告されている手法であ
る。具体的には次のように処理が進められる。処理は、
図２１〜図２３を用いて、ステージ毎に説明する。図２
１は変換曲線推定手段８１における遺伝的アルゴリズム
で使用される染色体構造を模式的に示す模式図であり、
図２２は変換曲線推定手段８１におけるルーレット選択
法の概要を模式的に示す模式図、図２３は変換曲線推定
手段８１で使用されている遺伝的アルゴリズムの組替え
操作処理を模式的に示す模式図である。
【０１５０】｛ステップＳ８１〜ステップＳ８３｝ま
ず、図２１におけるｇ０からｇｎ−１を探索パラメータ
として、そのｎ個のパラメータにより構成される探索ベ
クトルＶｃｈ［Ａ］を元として、Ｎｃｈ個の元からなる
集合Ｇｖを考える。この探索ベクトルＶｃｈ［Ａ］の各
要素ｇ−ｋ［Ａ］（ｋ＝０，・・・，ｎ−１）は、生物
との関連から遺伝子と呼ばれ、探索ベクトルＶｃｈ
［Ａ］は染色体と呼ばれる。遺伝的アルゴリズムを用い
る際、まず最初に、この探索ベクトルの初期集合Ｇｖを
適当に作る処理を初期候補設定手段９０が行う。初期候
補設定手段９０において、染色体の設定方法として様々
な方法が考えられるが、ここでは図２１のように０．０
から１．０の範囲に存在する変換前のコントラスト調整
量ｉ−ｋに対して、その変換出力量ｏ−ｋを０．０から
１．０の範囲の値に変換するとして変換曲線を設定す
る。そして、ｇ−ｋ＝ｏ，ｋ−ｏ，ｋ−１から得られる
ｎ個のｇ−ｋをそのままならべた実数コーディング手法
を用いて探索ベクトルの染色体表記を行うこととした。
ｇ−０はｇ−０＝ｏ−０とする。この表記は、つまり、
０．０から１．０における変換曲線をｎ個のデータに量
子化し、各量子化で得られる値を遺伝的アルゴリズムで
推定する探索パラメータとしたのである。しかし、変換
曲線の探索パラメータの変換は一義的に決まるものでは
なく、これ以外にも可能である。また、ここで使用した
染色体構造においても、各ｇ−ｋを２進数表示してその
２進数を並べるバイナリーコーディング手法も扱うこと
はできる。
ず、図２１におけるｇ０からｇｎ−１を探索パラメータ
として、そのｎ個のパラメータにより構成される探索ベ
クトルＶｃｈ［Ａ］を元として、Ｎｃｈ個の元からなる
集合Ｇｖを考える。この探索ベクトルＶｃｈ［Ａ］の各
要素ｇ−ｋ［Ａ］（ｋ＝０，・・・，ｎ−１）は、生物
との関連から遺伝子と呼ばれ、探索ベクトルＶｃｈ
［Ａ］は染色体と呼ばれる。遺伝的アルゴリズムを用い
る際、まず最初に、この探索ベクトルの初期集合Ｇｖを
適当に作る処理を初期候補設定手段９０が行う。初期候
補設定手段９０において、染色体の設定方法として様々
な方法が考えられるが、ここでは図２１のように０．０
から１．０の範囲に存在する変換前のコントラスト調整
量ｉ−ｋに対して、その変換出力量ｏ−ｋを０．０から
１．０の範囲の値に変換するとして変換曲線を設定す
る。そして、ｇ−ｋ＝ｏ，ｋ−ｏ，ｋ−１から得られる
ｎ個のｇ−ｋをそのままならべた実数コーディング手法
を用いて探索ベクトルの染色体表記を行うこととした。
ｇ−０はｇ−０＝ｏ−０とする。この表記は、つまり、
０．０から１．０における変換曲線をｎ個のデータに量
子化し、各量子化で得られる値を遺伝的アルゴリズムで
推定する探索パラメータとしたのである。しかし、変換
曲線の探索パラメータの変換は一義的に決まるものでは
なく、これ以外にも可能である。また、ここで使用した
染色体構造においても、各ｇ−ｋを２進数表示してその
２進数を並べるバイナリーコーディング手法も扱うこと
はできる。
【０１５１】初期候補設定手段９０ではまず、一様乱数
により−１から１の領域内よりランダムに実数をｎ個選
択することで１つの初期探索ベクトルｖが設定される。
これを予め設定された染色体集合数Ｎｃｈ個用意するこ
とで初期探索ベクトル集合Ｇｖ＝｛Ｖｃｈ［Ａ］｝（Ａ
＝０，・・・，Ｎｃｈ−１）が設定される。この初期探
索ベクトル集合Ｇｖより最適解探索が開始されるのであ
る。そして、各探索ベクトルＶｃｈ［Ａ］の評価のため
に、入力画像１の全画素Ｐｉｊにおける輝度ｙ（ｉ，
ｊ）、色差ｕ（ｉ，ｊ），ｖ（ｉ，ｊ）を計算する。そ
して、この輝度より入力画像のエッジ強度Ｅｃを求め
る。このＥｃは（数９）のように定義されているもので
あり、Ｓｏｂｅｌオペレータにより算出された画素Ｐｉ
ｊにおけるエッジ強度ｅｃ（ｉ，ｊ）の総和として定義
されている。
により−１から１の領域内よりランダムに実数をｎ個選
択することで１つの初期探索ベクトルｖが設定される。
これを予め設定された染色体集合数Ｎｃｈ個用意するこ
とで初期探索ベクトル集合Ｇｖ＝｛Ｖｃｈ［Ａ］｝（Ａ
＝０，・・・，Ｎｃｈ−１）が設定される。この初期探
索ベクトル集合Ｇｖより最適解探索が開始されるのであ
る。そして、各探索ベクトルＶｃｈ［Ａ］の評価のため
に、入力画像１の全画素Ｐｉｊにおける輝度ｙ（ｉ，
ｊ）、色差ｕ（ｉ，ｊ），ｖ（ｉ，ｊ）を計算する。そ
して、この輝度より入力画像のエッジ強度Ｅｃを求め
る。このＥｃは（数９）のように定義されているもので
あり、Ｓｏｂｅｌオペレータにより算出された画素Ｐｉ
ｊにおけるエッジ強度ｅｃ（ｉ，ｊ）の総和として定義
されている。
【０１５２】
【数９】
【０１５３】｛ステップＳ８４｝集合Ｇｖの各元（染色
体）より得られる変換曲線を使って、各探索ベクトルＶ
ｃｈ［Ａ］により、抽出手段で得られたコントラスト調
整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒ
ｂ（ｉ，ｊ））をＶＲＰｏｉｊ［Ａ］（Ｒｒｏ（ｉ，
ｊ，Ａ），Ｒｇｏ（ｉ，ｊ，Ａ），Ｒｂｏ（ｉ，ｊ，
Ａ））に出力変換する。そして、この値より調整輝度値
ｙｏ（ｉ，ｊ，Ａ）を計算する。そして、この調整輝度
より調整済み画像ｖ候補のエッジ強度Ｅ［Ａ］を求め
る。このＥ［Ａ］はＥｃと同様に（数９）により求めら
れる。これらの処理を画素値変換候補手段９１が行う。
体）より得られる変換曲線を使って、各探索ベクトルＶ
ｃｈ［Ａ］により、抽出手段で得られたコントラスト調
整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒ
ｂ（ｉ，ｊ））をＶＲＰｏｉｊ［Ａ］（Ｒｒｏ（ｉ，
ｊ，Ａ），Ｒｇｏ（ｉ，ｊ，Ａ），Ｒｂｏ（ｉ，ｊ，
Ａ））に出力変換する。そして、この値より調整輝度値
ｙｏ（ｉ，ｊ，Ａ）を計算する。そして、この調整輝度
より調整済み画像ｖ候補のエッジ強度Ｅ［Ａ］を求め
る。このＥ［Ａ］はＥｃと同様に（数９）により求めら
れる。これらの処理を画素値変換候補手段９１が行う。
【０１５４】｛ステップＳ８４｝前ステップで得られた
各探索ベクトルＶｃｈ［Ａ］の解としての良さを予め設
定された評価尺度に従って評価し、探索ベクトルＶｃｈ
［Ａ］の評価結果を評価値Ｅ［Ａ］として表す。ここ
で、予め設定された評価尺度のことを評価関数（ｆｉｔ
ｎｅｓｓ関数）と呼ぶ。この処理を評価値導出手段９２
が行う。この評価関数Ｅ［Ａ］として多くのものが考え
られるが、（数９）のように、各探索ベクトルで得られ
た調整済み画像ｖ候補のエッジ強度を使用した。これ
は、視覚的にコントラストが良好と感じる画像は、明暗
がはっきりしているだけでなく、画像のエッジ部分が鮮
明であることに注目したためである。
各探索ベクトルＶｃｈ［Ａ］の解としての良さを予め設
定された評価尺度に従って評価し、探索ベクトルＶｃｈ
［Ａ］の評価結果を評価値Ｅ［Ａ］として表す。ここ
で、予め設定された評価尺度のことを評価関数（ｆｉｔ
ｎｅｓｓ関数）と呼ぶ。この処理を評価値導出手段９２
が行う。この評価関数Ｅ［Ａ］として多くのものが考え
られるが、（数９）のように、各探索ベクトルで得られ
た調整済み画像ｖ候補のエッジ強度を使用した。これ
は、視覚的にコントラストが良好と感じる画像は、明暗
がはっきりしているだけでなく、画像のエッジ部分が鮮
明であることに注目したためである。
【０１５５】｛ステップＳ８５、ステップＳ８６｝適応
度計算手段９３では、評価値導出手段９２で求められる
評価値Ｅ［Ａ］から、各探索ベクトルの適合性を見るた
めに適合度が計算される。適合度ｆ［Ａ］を導出する関
数として様々な関数が考えられるが、各探索ベクトルで
得られた調整済み画像ｖ候補のエッジ強度Ｅ［Ａ］に調
整済み画像ｖ候補の各画素における輝度ｙｏ（ｉ，ｊ，
Ａ）の最大値ｙｏｘ［Ａ］と最小値ｙｏｎ［Ａ］間の距
離に関する第２項を加算した値を入力画像のエッジ強度
Ｅｃで除した値を適合度ｆ［Ａ］として使用した。ここ
でφは定数である。
度計算手段９３では、評価値導出手段９２で求められる
評価値Ｅ［Ａ］から、各探索ベクトルの適合性を見るた
めに適合度が計算される。適合度ｆ［Ａ］を導出する関
数として様々な関数が考えられるが、各探索ベクトルで
得られた調整済み画像ｖ候補のエッジ強度Ｅ［Ａ］に調
整済み画像ｖ候補の各画素における輝度ｙｏ（ｉ，ｊ，
Ａ）の最大値ｙｏｘ［Ａ］と最小値ｙｏｎ［Ａ］間の距
離に関する第２項を加算した値を入力画像のエッジ強度
Ｅｃで除した値を適合度ｆ［Ａ］として使用した。ここ
でφは定数である。
【０１５６】
【数１０】
【０１５７】このｆ［Ａ］が大きな値ほどよい探索ベク
トル、つまり変換曲線と判断される。なお、第２項は、
エッジ強度の向上だけでなく、できるだけ多くの変換出
力領域を持つようにしたものである。
トル、つまり変換曲線と判断される。なお、第２項は、
エッジ強度の向上だけでなく、できるだけ多くの変換出
力領域を持つようにしたものである。
【０１５８】｛ステップＳ８７〜ステップＳ９０｝ステ
ップＳ８６により選択された探索ベクトル集合につい
て、交叉や突然変異等の遺伝的な組み替え操作を施し、
新しい探索ベクトル集合を作成する。なお、探索ベクト
ル集合に含まれる探索ベクトルの個体数Ｎｃｈは、ここ
では一定としたが、増加しても減少してもよい。この処
理を組替え操作手段９４が行う。ここでは、図適合度に
比例する確率で探索ベクトルを選択するルーレット選択
法により選択的淘汰を行う。ルーレット選択法の概要は
次の通りである。
ップＳ８６により選択された探索ベクトル集合につい
て、交叉や突然変異等の遺伝的な組み替え操作を施し、
新しい探索ベクトル集合を作成する。なお、探索ベクト
ル集合に含まれる探索ベクトルの個体数Ｎｃｈは、ここ
では一定としたが、増加しても減少してもよい。この処
理を組替え操作手段９４が行う。ここでは、図適合度に
比例する確率で探索ベクトルを選択するルーレット選択
法により選択的淘汰を行う。ルーレット選択法の概要は
次の通りである。
【０１５９】｛ルーレット選択法｝
（ｉ）集合Ｇｖに属する探索ベクトルＶｃｈ［Ａ］（Ａ
＝０，・・・，Ｎｃｈ−１）の適合度ｆ［Ａ］、全探索
ベクトルの適合度の総和Ｆを求める。
＝０，・・・，Ｎｃｈ−１）の適合度ｆ［Ａ］、全探索
ベクトルの適合度の総和Ｆを求める。
【０１６０】（ｉｉ）Ｖｃｈ［Ａ］が次世代の探索ベク
トルを作り出す親として選ばれる選択確率ｈ［ｋ］を図
２２（ａ）のように決める。この確率を探索ベクトルＶ
ｃｈ［Ａ］に割り当てるためには例えば次のような方法
が考えられる。
トルを作り出す親として選ばれる選択確率ｈ［ｋ］を図
２２（ａ）のように決める。この確率を探索ベクトルＶ
ｃｈ［Ａ］に割り当てるためには例えば次のような方法
が考えられる。
【０１６１】（ｉｉｉ）各探索ベクトルの選択範囲Ｉ
［Ａ］を［０，１］内の区間に図２２（ｂ）のように割
り当てる。ここで、［０，１］内に一様乱数ｒａ［Ａ］
の組ＲＲ＝（ｒａ［０］，ｒａ［１］，・・・・，ｒａ
［Ｎｃｈ−１］）を発生させる。そして図２２（ｄ）の
ようにＲＲ内のｒａ［Ｂ］に対して（数１１）を満足す
るｎｕｍ［Ｂ］＝Ｉ［Ａ］の組Ｎｕｍ＝（ｎｕｍ
［０］，ｎｕｍ［１］，・・・，ｎｕｍ［Ｎｃｈ−
１］）を求めることにより、このＮｕｍに対応するＮｃ
ｈ個の探索ベクトルの組が選択されることになる。
［Ａ］を［０，１］内の区間に図２２（ｂ）のように割
り当てる。ここで、［０，１］内に一様乱数ｒａ［Ａ］
の組ＲＲ＝（ｒａ［０］，ｒａ［１］，・・・・，ｒａ
［Ｎｃｈ−１］）を発生させる。そして図２２（ｄ）の
ようにＲＲ内のｒａ［Ｂ］に対して（数１１）を満足す
るｎｕｍ［Ｂ］＝Ｉ［Ａ］の組Ｎｕｍ＝（ｎｕｍ
［０］，ｎｕｍ［１］，・・・，ｎｕｍ［Ｎｃｈ−
１］）を求めることにより、このＮｕｍに対応するＮｃ
ｈ個の探索ベクトルの組が選択されることになる。
【０１６２】
【数１１】
【０１６３】このようなルーレット選択法により、現在
の探索ベクトル集団Ｇｖの中の探索ベクトルＶｃｈ
［Ａ］の選択を行うのである。
の探索ベクトル集団Ｇｖの中の探索ベクトルＶｃｈ
［Ａ］の選択を行うのである。
【０１６４】次に、このようにして得られた新しい探索
ベクトル集団Ｇｖに対して、図２３で示されるような交
叉処理と突然変異処理を行う。交叉は、図２３（ａ）に
示されるように有限のシンボルで表現された探索ベクト
ルでの一部を他の調整ベクトルの一部と置き換えること
により新しい探索ベクトルを作り出す操作である。ま
た、突然変異は、図２３（ｂ）に示されるようにある低
い確率で探索ベクトル集合から選択された探索ベクトル
の成分の一部を他のシンボルに変更する操作である。交
叉処理は、現在の解ベクトルから大きく離れた位置にお
ける探索に相当し、突然変異は現在の探索ベクトル近傍
における探索に相当する。この２つの処理を経て、遺伝
的アルゴリズムでは新しい探索ベクトルの集合を作り出
すのである。なお、この交叉、突然変異等の処理には様
々な方法が提案されているが、本実施の形態では図２３
のような１点交叉もしくは２点を入れ替える２点交叉処
理を用いる。さらに突然変異としては、交叉処理を経て
得られた新しい探索ベクトル集団Ｇｖに対して探索ベク
トルを構成する各遺伝子（ｇ−ｋ）を低い確率で選び出
し、ランダム定数を付加することで突然変異処理を実行
するのである。その際、突然変異を行う確率は、探索ベ
クトル集団の半分と残り半分では変動させることによ
り、より探索ベクトルの多様性に維持することに努め
た。
ベクトル集団Ｇｖに対して、図２３で示されるような交
叉処理と突然変異処理を行う。交叉は、図２３（ａ）に
示されるように有限のシンボルで表現された探索ベクト
ルでの一部を他の調整ベクトルの一部と置き換えること
により新しい探索ベクトルを作り出す操作である。ま
た、突然変異は、図２３（ｂ）に示されるようにある低
い確率で探索ベクトル集合から選択された探索ベクトル
の成分の一部を他のシンボルに変更する操作である。交
叉処理は、現在の解ベクトルから大きく離れた位置にお
ける探索に相当し、突然変異は現在の探索ベクトル近傍
における探索に相当する。この２つの処理を経て、遺伝
的アルゴリズムでは新しい探索ベクトルの集合を作り出
すのである。なお、この交叉、突然変異等の処理には様
々な方法が提案されているが、本実施の形態では図２３
のような１点交叉もしくは２点を入れ替える２点交叉処
理を用いる。さらに突然変異としては、交叉処理を経て
得られた新しい探索ベクトル集団Ｇｖに対して探索ベク
トルを構成する各遺伝子（ｇ−ｋ）を低い確率で選び出
し、ランダム定数を付加することで突然変異処理を実行
するのである。その際、突然変異を行う確率は、探索ベ
クトル集団の半分と残り半分では変動させることによ
り、より探索ベクトルの多様性に維持することに努め
た。
【０１６５】これらの遺伝的アルゴリズムによる変換曲
線をあらわす探索ベクトルの最適化処理の収束条件とし
て繰り返し回数が許容繰り返し回数をこえていないかど
うかを判断し、超えていない場合にはもう一度画素値変
換候補算出手段９１へ処理が移る。以上のような処理過
程を収束条件を満足するまで繰り返し実行することによ
り、最適な変換曲線を構成する探索パラメータの推定を
行うのである。このように、大域的に多くの候補を用意
し、局所的最適解（ローカルミニマム）にトラップざれ
にくい交叉や突然変異等の記号的な組み替え操作を繰り
返し行うことで、精度よくかつ自動的に抽出手段３１で
得られたコントラスト調整量を変換する最適な変換曲線
を推定することが可能となる。
線をあらわす探索ベクトルの最適化処理の収束条件とし
て繰り返し回数が許容繰り返し回数をこえていないかど
うかを判断し、超えていない場合にはもう一度画素値変
換候補算出手段９１へ処理が移る。以上のような処理過
程を収束条件を満足するまで繰り返し実行することによ
り、最適な変換曲線を構成する探索パラメータの推定を
行うのである。このように、大域的に多くの候補を用意
し、局所的最適解（ローカルミニマム）にトラップざれ
にくい交叉や突然変異等の記号的な組み替え操作を繰り
返し行うことで、精度よくかつ自動的に抽出手段３１で
得られたコントラスト調整量を変換する最適な変換曲線
を推定することが可能となる。
【０１６６】以上のようにして得られた変換曲線を用い
て、画素値推定手段７２が、抽出されたコントラスト調
整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒ
ｂ（ｉ，ｊ））をＶＲＰｏｉｊ（Ｒｒｏ（ｉ，ｊ），Ｒ
ｇｏ（ｉ，ｊ），Ｒｂｏ（ｉ，ｊ））に変換するととも
に、入力画像内における画素Ｐｉｊの各成分の最大値Ｖ
ｍａｘ（ｒｘ，ｇｘ，ｂｘ）と最小値Ｖｍｉｎ（ｒｎ，
ｇｎ，ｂｎ）内に抑える処理を行う。ここで得られたＶ
ＲＰｏｉｊ（Ｒｒｏ（ｉ，ｊ），Ｒｇｏ（ｉ，ｊ），Ｒ
ｂｏ（ｉ，ｊ））が処理済画像３の画素Ｐｉｊにおける
画素値として生成される。
て、画素値推定手段７２が、抽出されたコントラスト調
整量ＶＲＰｉｊ（Ｒｒ（ｉ，ｊ），Ｒｇ（ｉ，ｊ），Ｒ
ｂ（ｉ，ｊ））をＶＲＰｏｉｊ（Ｒｒｏ（ｉ，ｊ），Ｒ
ｇｏ（ｉ，ｊ），Ｒｂｏ（ｉ，ｊ））に変換するととも
に、入力画像内における画素Ｐｉｊの各成分の最大値Ｖ
ｍａｘ（ｒｘ，ｇｘ，ｂｘ）と最小値Ｖｍｉｎ（ｒｎ，
ｇｎ，ｂｎ）内に抑える処理を行う。ここで得られたＶ
ＲＰｏｉｊ（Ｒｒｏ（ｉ，ｊ），Ｒｇｏ（ｉ，ｊ），Ｒ
ｂｏ（ｉ，ｊ））が処理済画像３の画素Ｐｉｊにおける
画素値として生成される。
【０１６７】以上のように本実施の形態による画像処理
装置は、実施の形態１の画素値変換手段３２において、
周囲画素との比較で得られたコントラスト調整量より有
効と思われる領域を抽出した後に、入力画像の輝度より
得られるエッジ強度の総和を計算する。次に、抽出され
たコントラスト調整量を変換する際の変換曲線を複数候
補用意し、各変換曲線より得られた最終出力候補画像の
輝度のエッジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエ
ッジ強度総和に対する比を評価値として最適な変換曲線
を遺伝的アルゴリズムで推定する変換曲線推定手段８１
を設けたものである。このように、抽出されたコントラ
スト調整量を変換する際の変換関数を推定する際に、細
部の明瞭度に関連するエッジ強度の改善度合いを評価値
に設けることで、よりコントラストを高めることができ
るとともにエッジのシャープ化にもつながる。また、そ
のような最適な変換関数の推定に遺伝的アルゴリズムを
用いることで、入力画像に依存せず自動的に適切な変換
関数を推定することができる。
装置は、実施の形態１の画素値変換手段３２において、
周囲画素との比較で得られたコントラスト調整量より有
効と思われる領域を抽出した後に、入力画像の輝度より
得られるエッジ強度の総和を計算する。次に、抽出され
たコントラスト調整量を変換する際の変換曲線を複数候
補用意し、各変換曲線より得られた最終出力候補画像の
輝度のエッジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエ
ッジ強度総和に対する比を評価値として最適な変換曲線
を遺伝的アルゴリズムで推定する変換曲線推定手段８１
を設けたものである。このように、抽出されたコントラ
スト調整量を変換する際の変換関数を推定する際に、細
部の明瞭度に関連するエッジ強度の改善度合いを評価値
に設けることで、よりコントラストを高めることができ
るとともにエッジのシャープ化にもつながる。また、そ
のような最適な変換関数の推定に遺伝的アルゴリズムを
用いることで、入力画像に依存せず自動的に適切な変換
関数を推定することができる。
【０１６８】なお、本実施の形態ではコントラスト調整
手段２０として実施の形態１で説明した図３の構成の場
合で説明したが、図４のように複数の周辺視野領域を持
つ実施の形態２で用いられたコントラスト調整手段２０
に本実施の形態における画素値変換手段３２を組み合わ
せることも可能である。また、これらの処理は、本実施
の形態による画像処理方法に従い、コンピュータ等に使
用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びディジタルシ
グナルプロセッサ（ＤＳＰ）等を使ったソフトウェア処
理でも同様に実現することができる。
手段２０として実施の形態１で説明した図３の構成の場
合で説明したが、図４のように複数の周辺視野領域を持
つ実施の形態２で用いられたコントラスト調整手段２０
に本実施の形態における画素値変換手段３２を組み合わ
せることも可能である。また、これらの処理は、本実施
の形態による画像処理方法に従い、コンピュータ等に使
用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びディジタルシ
グナルプロセッサ（ＤＳＰ）等を使ったソフトウェア処
理でも同様に実現することができる。
【０１６９】（実施の形態８）本発明の実施の形態８に
よる基本的構成は実施の形態１と同様、図１の構成であ
る。画像処理手段１１であるコントラスト調整手段２０
は図５のような構成になる。本実施の形態が実施の形態
３と異なる点は、図５におけるコントラスト調整手段内
の対象信号変換手段５２が図８（ｂ）のように構成され
ていることである。
よる基本的構成は実施の形態１と同様、図１の構成であ
る。画像処理手段１１であるコントラスト調整手段２０
は図５のような構成になる。本実施の形態が実施の形態
３と異なる点は、図５におけるコントラスト調整手段内
の対象信号変換手段５２が図８（ｂ）のように構成され
ていることである。
【０１７０】図８（ｂ）は、図５の対象信号変換手段５
２を示すブロック図である。
２を示すブロック図である。
【０１７１】図８（ｂ）に示されるように、対象信号変
換手段５２は、入力画像ｖｉ内のコントラスト情報を表
す対象信号のエッジ強度を算出する基準強度算出手段８
０と、抽出手段３１で得られた対象信号のコントラスト
調整量を実際の対象信号値に変換する際の対象信号変換
曲線を遺伝的アルゴリズムで推定する対象信号変換曲線
推定手段８２と、対象信号変換曲線推定手段８２で推定
された対象信号の変換曲線をもとに、抽出手段３１で得
られた対象信号のコントラスト調整量を実際の対象信号
値に変換する対象信号推定手段７４とを構成要素として
持つ。そして、対象信号変換曲線推定手段８２は、実施
の形態７と同様に遺伝的アルゴリズムを実行するように
構成されており、その構成図は図９（ｂ）になる。対象
信号変換曲線推定手段８２は、初期候補設定手段９０
と、各変換曲線候補より得られた実際の対象信号を求め
る対象信号変換候補算出手段９６と、対象信号変換候補
算出手段９６で得られた対象信号より得られる各候補の
エッジ強度と入力画像の対象信号より得られたエッジ強
度より、各変換曲線の評価値を算出する評価値算出手段
９２と、評価値算出手段９２で得られた各評価値より適
合度を計算する適合度計算手段９３と、適合度計算手段
９３で得られた各候補集合の選択的淘汰、交叉や突然変
異の組替え操作を行う組替え操作手段９４と、変換曲線
の最適化推定が終了したかどうかの判定を行い、終了し
た時点には最適な対象信号変換曲線を次の対象信号推定
手段７４に渡す推定終了判定手段９５とを構成要素とし
て持つ。
換手段５２は、入力画像ｖｉ内のコントラスト情報を表
す対象信号のエッジ強度を算出する基準強度算出手段８
０と、抽出手段３１で得られた対象信号のコントラスト
調整量を実際の対象信号値に変換する際の対象信号変換
曲線を遺伝的アルゴリズムで推定する対象信号変換曲線
推定手段８２と、対象信号変換曲線推定手段８２で推定
された対象信号の変換曲線をもとに、抽出手段３１で得
られた対象信号のコントラスト調整量を実際の対象信号
値に変換する対象信号推定手段７４とを構成要素として
持つ。そして、対象信号変換曲線推定手段８２は、実施
の形態７と同様に遺伝的アルゴリズムを実行するように
構成されており、その構成図は図９（ｂ）になる。対象
信号変換曲線推定手段８２は、初期候補設定手段９０
と、各変換曲線候補より得られた実際の対象信号を求め
る対象信号変換候補算出手段９６と、対象信号変換候補
算出手段９６で得られた対象信号より得られる各候補の
エッジ強度と入力画像の対象信号より得られたエッジ強
度より、各変換曲線の評価値を算出する評価値算出手段
９２と、評価値算出手段９２で得られた各評価値より適
合度を計算する適合度計算手段９３と、適合度計算手段
９３で得られた各候補集合の選択的淘汰、交叉や突然変
異の組替え操作を行う組替え操作手段９４と、変換曲線
の最適化推定が終了したかどうかの判定を行い、終了し
た時点には最適な対象信号変換曲線を次の対象信号推定
手段７４に渡す推定終了判定手段９５とを構成要素とし
て持つ。
【０１７２】本実施の形態の特徴は、実施の形態３で得
られた周辺視野内の対象信号との相対的比較で得られた
値を実際の対象信号値（明度値）に変換する際に、遺伝
的アルゴリズムを使って明度値のコントラスト調整量で
得られた画像のエッジ部分をさらにシャープにするよう
な工夫を加えたものであり、実施の形態６のように平均
明度で予め用意された変換方式（変換関数）を選択する
よりも汎用性が高いと考える。
られた周辺視野内の対象信号との相対的比較で得られた
値を実際の対象信号値（明度値）に変換する際に、遺伝
的アルゴリズムを使って明度値のコントラスト調整量で
得られた画像のエッジ部分をさらにシャープにするよう
な工夫を加えたものであり、実施の形態６のように平均
明度で予め用意された変換方式（変換関数）を選択する
よりも汎用性が高いと考える。
【０１７３】本実施の形態における処理の流れは、画像
入力手段１０、画像合成手段１２、画像出力手段１３に
ついては実施の形態３と同様である。画像処理手段１１
であるコントラスト調整手段２０は図５、図８（ｂ）の
ように構成されており、その処理は図１９で示された実
施の形態７の処理を対象信号のみコントラスト調整を行
うように変更したものとなる。その際用いられる遺伝的
アルゴリズムによる対象信号変換曲線推定手段８２での
処理も、図２０で示された実施の形態７で各対象信号変
換曲線候補の優劣を示す評価値の算出に、各変換曲線で
得られる対象信号のエッジ強度を使用するように変更し
たものが用いられる。
入力手段１０、画像合成手段１２、画像出力手段１３に
ついては実施の形態３と同様である。画像処理手段１１
であるコントラスト調整手段２０は図５、図８（ｂ）の
ように構成されており、その処理は図１９で示された実
施の形態７の処理を対象信号のみコントラスト調整を行
うように変更したものとなる。その際用いられる遺伝的
アルゴリズムによる対象信号変換曲線推定手段８２での
処理も、図２０で示された実施の形態７で各対象信号変
換曲線候補の優劣を示す評価値の算出に、各変換曲線で
得られる対象信号のエッジ強度を使用するように変更し
たものが用いられる。
【０１７４】画像入力手段１０、画像合成手段１２、画
像出力手段１３は実施の形態１と同様の動作を行う。コ
ントラスト調整処理ではまず、入力画像ｖｉはＬａ＊ｂ
＊空間における信号に変換されるとともに、色相が保持
さら、明度は０．０から１．０に正規化される。対象補
正情報導出手段５１は、入力画像の明度最大値Ｌｘと最
小値Ｌｎの算出と、対象画素Ｐｉｊの周辺視野における
明度Ｌ（ｉ，ｊ）の加重平均明度ＡＬ（ｉ，ｊ）の算
出、そして、Ｌ（ｉ，ｊ）とＡＬ（ｉ，ｊ）に対する比
を明度のコントラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）として算出
する。抽出手段３１は、明度のコントラスト調整量ＲＬ
（ｉ，ｊ）の平均値と標準偏差量を求め、その値により
決定された明度のコントラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）か
ら有効領域を抽出される際の最小値ｅｍｉｎと最大値ｅ
ｍａｘを使って、明度のコントラスト調整量ＲＬ（ｉ，
ｊ）を０．０から１．０の範囲内の値に変換する。その
後、図８（ｂ）で示された対象信号変換手段５２へ処理
が移る。まず、入力画像１内のコントラスト情報を表す
明度のエッジ強度が基準強度算出手段８０で算出され、
抽出手段３１で得られた明度のコントラスト調整量を実
際の明度値に変換する際の対象信号変換曲線の推定を遺
伝的アルゴリズムが行う。この推定を行う対象信号変換
曲線推定手段は図９（ｂ）のように構成され、変換曲線
候補の設定、各変換曲線候補で得られる対象信号の算
出、算出された各変換曲線候補の評価値の算出、各候補
の適合度の算出、候補集団の組替え操作、推定終了判定
を順番に行うことで最適な対象信号変換曲線を推定す
る。そして、得られた変換曲線を使って抽出手段３１で
得られた明度のコントラスト調整量を実際の明度値に変
換するとともに、入力画像の明度最大値Ｌｘと最小値Ｌ
ｎ内に抑え、入力画像の各画素の持つ色相と調整された
明度より実際の画素値を逆変換で算出することでコント
ラスト調整済み画像ｖを生成する。このようにして処理
が行われる。
像出力手段１３は実施の形態１と同様の動作を行う。コ
ントラスト調整処理ではまず、入力画像ｖｉはＬａ＊ｂ
＊空間における信号に変換されるとともに、色相が保持
さら、明度は０．０から１．０に正規化される。対象補
正情報導出手段５１は、入力画像の明度最大値Ｌｘと最
小値Ｌｎの算出と、対象画素Ｐｉｊの周辺視野における
明度Ｌ（ｉ，ｊ）の加重平均明度ＡＬ（ｉ，ｊ）の算
出、そして、Ｌ（ｉ，ｊ）とＡＬ（ｉ，ｊ）に対する比
を明度のコントラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）として算出
する。抽出手段３１は、明度のコントラスト調整量ＲＬ
（ｉ，ｊ）の平均値と標準偏差量を求め、その値により
決定された明度のコントラスト調整量ＲＬ（ｉ，ｊ）か
ら有効領域を抽出される際の最小値ｅｍｉｎと最大値ｅ
ｍａｘを使って、明度のコントラスト調整量ＲＬ（ｉ，
ｊ）を０．０から１．０の範囲内の値に変換する。その
後、図８（ｂ）で示された対象信号変換手段５２へ処理
が移る。まず、入力画像１内のコントラスト情報を表す
明度のエッジ強度が基準強度算出手段８０で算出され、
抽出手段３１で得られた明度のコントラスト調整量を実
際の明度値に変換する際の対象信号変換曲線の推定を遺
伝的アルゴリズムが行う。この推定を行う対象信号変換
曲線推定手段は図９（ｂ）のように構成され、変換曲線
候補の設定、各変換曲線候補で得られる対象信号の算
出、算出された各変換曲線候補の評価値の算出、各候補
の適合度の算出、候補集団の組替え操作、推定終了判定
を順番に行うことで最適な対象信号変換曲線を推定す
る。そして、得られた変換曲線を使って抽出手段３１で
得られた明度のコントラスト調整量を実際の明度値に変
換するとともに、入力画像の明度最大値Ｌｘと最小値Ｌ
ｎ内に抑え、入力画像の各画素の持つ色相と調整された
明度より実際の画素値を逆変換で算出することでコント
ラスト調整済み画像ｖを生成する。このようにして処理
が行われる。
【０１７５】以上のように、本実施の形態による画像処
理装置では、実施の形態３、４における影のような暗部
での画素の色安定を高める効果を持つとともに、実施の
形態７におけるよりコントラストを高めるとともにエッ
ジ部のシャープ化を促進する効果を持つものである。な
お、本実施の形態ではコントラスト調整手段として実施
の形態３で説明した図５の構成の場合で説明したが、図
６のように複数の周辺視野領域を持つ実施の形態４で用
いられたコントラスト調整手段に本実施の形態における
対象信号変換手段５２を組み合わせることも可能であ
る。また、これらの処理は、本実施の形態８による画像
処理方法に従い、コンピュータ等に使用される中央演算
処理装置（ＣＰＵ）及びディジタルシグナルプロセッサ
（ＤＳＰ）等を使ったソフトウェア処理でも同様に実現
することができる。
理装置では、実施の形態３、４における影のような暗部
での画素の色安定を高める効果を持つとともに、実施の
形態７におけるよりコントラストを高めるとともにエッ
ジ部のシャープ化を促進する効果を持つものである。な
お、本実施の形態ではコントラスト調整手段として実施
の形態３で説明した図５の構成の場合で説明したが、図
６のように複数の周辺視野領域を持つ実施の形態４で用
いられたコントラスト調整手段に本実施の形態における
対象信号変換手段５２を組み合わせることも可能であ
る。また、これらの処理は、本実施の形態８による画像
処理方法に従い、コンピュータ等に使用される中央演算
処理装置（ＣＰＵ）及びディジタルシグナルプロセッサ
（ＤＳＰ）等を使ったソフトウェア処理でも同様に実現
することができる。
【０１７６】（実施の形態９）本発明の実施の形態９に
よる基本的構成は実施の形態１と同様、図１の構成であ
る。実施の形態１〜８とは異なり、画像処理手段１１
は、色調整手段２１で構成されている。
よる基本的構成は実施の形態１と同様、図１の構成であ
る。実施の形態１〜８とは異なり、画像処理手段１１
は、色調整手段２１で構成されている。
【０１７７】図２４は画像処理手段を構成する色調整手
段２１を示すブロック図である。
段２１を示すブロック図である。
【０１７８】図２４のように、色調整手段２１は、入力
された画像を複数の小領域に分割する画像分割手段２４
０と、画像分割手段２４０で得られた各小領域内の色デ
ータを代表する代表色を求める代表色抽出手段２４１
と、予め用意された色変換後の色データを集めた色変換
テーブル２４３と、代表色抽出手段２４１で得られた代
表色に最も近い色を色変換テーブル２４３より選択する
代表色変換色選択手段２４２と、代表色変換色選択手段
２４２で得られた代表色とその変換色間の距離をもと
に、選択された各変換色を微調整し、代表色をその微調
整後の変換色に変換する色変換手段２４４とを構成要素
として持つ。
された画像を複数の小領域に分割する画像分割手段２４
０と、画像分割手段２４０で得られた各小領域内の色デ
ータを代表する代表色を求める代表色抽出手段２４１
と、予め用意された色変換後の色データを集めた色変換
テーブル２４３と、代表色抽出手段２４１で得られた代
表色に最も近い色を色変換テーブル２４３より選択する
代表色変換色選択手段２４２と、代表色変換色選択手段
２４２で得られた代表色とその変換色間の距離をもと
に、選択された各変換色を微調整し、代表色をその微調
整後の変換色に変換する色変換手段２４４とを構成要素
として持つ。
【０１７９】図２６は代表色抽出手段２４１を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【０１８０】図２６のように、代表色抽出手段２４１
は、初期化手段２６０と、分割軸決定手段２６１と、ク
ラスタ分割手段２６２と、クラスタ代表決定手段２６３
と、収束判定手段２６４と、クラスタ分割終了判定手段
２６５と、代表色出力手段２６６とを構成要素として持
つ。
は、初期化手段２６０と、分割軸決定手段２６１と、ク
ラスタ分割手段２６２と、クラスタ代表決定手段２６３
と、収束判定手段２６４と、クラスタ分割終了判定手段
２６５と、代表色出力手段２６６とを構成要素として持
つ。
【０１８１】このように構成された画像処理装置につい
て、その動作を図２５、図２７を用いて説明する。図２
５は色調整手段２１における色調整処理を示すフローチ
ャートであり、図２７は代表色抽出手段２４１での処理
を示すフローチャートである。
て、その動作を図２５、図２７を用いて説明する。図２
５は色調整手段２１における色調整処理を示すフローチ
ャートであり、図２７は代表色抽出手段２４１での処理
を示すフローチャートである。
【０１８２】画像入力手段１０を介して、画像処理手段
１１に、カラー画像ｖｉがディジタル入力されるととも
に、画素値の各成分値は０．０から１．０の値に正規化
される。次に、ディジタル入力画像に対して、色調整手
段２１で色調整処理が開始される。図２５に示されるよ
うに、まず入力画像は複数の小領域ＣＧｓ（ｓ＝０，・
・・・，ＮＣｎｕｍ−１）（矩形領域以外でもよい）に
画像分割手段２４０で分割される（Ｓ９１）。ここで、
ＮＣｎｕｍは小領域の数を表す。
１１に、カラー画像ｖｉがディジタル入力されるととも
に、画素値の各成分値は０．０から１．０の値に正規化
される。次に、ディジタル入力画像に対して、色調整手
段２１で色調整処理が開始される。図２５に示されるよ
うに、まず入力画像は複数の小領域ＣＧｓ（ｓ＝０，・
・・・，ＮＣｎｕｍ−１）（矩形領域以外でもよい）に
画像分割手段２４０で分割される（Ｓ９１）。ここで、
ＮＣｎｕｍは小領域の数を表す。
【０１８３】その後、代表色抽出手段２４１で、各小領
域ごとに、その領域を代表するｍ個の代表色を求める
（Ｓ１０１、図２７）。この際、ｍは固定をして説明す
るが、対象領域内の色分布をもとに対象領域から抽出さ
れる代表色数を可変にすることも可能であり、可変にす
ることで色調整後の色バランスやエッジ境界でのがたつ
きをより低減することができる。
域ごとに、その領域を代表するｍ個の代表色を求める
（Ｓ１０１、図２７）。この際、ｍは固定をして説明す
るが、対象領域内の色分布をもとに対象領域から抽出さ
れる代表色数を可変にすることも可能であり、可変にす
ることで色調整後の色バランスやエッジ境界でのがたつ
きをより低減することができる。
【０１８４】代表色抽出手段２４１の処理は図２７のよ
うになる。代表色抽手段２４１における処理としては、
画素Ｐｉｊにおける画素値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ
（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））の空間にクラスタリング手
法を適用した。特に、今回は、複数の要素を持つベクト
ルの空間を、サンプル集団の分布状況をもとに複数のク
ラスタに分割するベクトル量子化（ＶＱ）手法に属する
手法で、隣合う量子化代表ベクトルを結ぶ線分の垂直２
等分線としてクラスタ領域枠が設定されるｋ−ｍｅａｎ
手法をもとに構成した。なお、これ以外のクラスタリン
グ手法を用いることも可能である。まず、初期化手段２
６０が、全対象領域内の色データＶＰｉｊは全て１つの
クラスタに属しているもの仮定し、１つの代表色ベクト
ルＶＣ１＝（Ｃｒ１，Ｃｇ１，Ｃｂ１）にはＣＧｓ内全
部色データの重心ベクトルを設定する（Ｓ１０２）。こ
こで、ｎｎｎは全対象色領域内の色データ数を表し、Ｃ
ｒ１は代表色ベクトルＶＣ１のｒ成分を、Ｃｇ１はｇ成
分を、Ｃｂ１はｂ成分を表す。また、これ以降、対象領
域内の画素Ｐｉｊにおける画素値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，
ｊ），ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））は、その領域内の
通し番号ｋを使って色ベクトルＶＰｋ（ｒｋ，ｇｋ，ｂ
ｋ）で表すこととする。
うになる。代表色抽手段２４１における処理としては、
画素Ｐｉｊにおける画素値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，ｊ），ｇ
（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））の空間にクラスタリング手
法を適用した。特に、今回は、複数の要素を持つベクト
ルの空間を、サンプル集団の分布状況をもとに複数のク
ラスタに分割するベクトル量子化（ＶＱ）手法に属する
手法で、隣合う量子化代表ベクトルを結ぶ線分の垂直２
等分線としてクラスタ領域枠が設定されるｋ−ｍｅａｎ
手法をもとに構成した。なお、これ以外のクラスタリン
グ手法を用いることも可能である。まず、初期化手段２
６０が、全対象領域内の色データＶＰｉｊは全て１つの
クラスタに属しているもの仮定し、１つの代表色ベクト
ルＶＣ１＝（Ｃｒ１，Ｃｇ１，Ｃｂ１）にはＣＧｓ内全
部色データの重心ベクトルを設定する（Ｓ１０２）。こ
こで、ｎｎｎは全対象色領域内の色データ数を表し、Ｃ
ｒ１は代表色ベクトルＶＣ１のｒ成分を、Ｃｇ１はｇ成
分を、Ｃｂ１はｂ成分を表す。また、これ以降、対象領
域内の画素Ｐｉｊにおける画素値ＶＰｉｊ（ｒ（ｉ，
ｊ），ｇ（ｉ，ｊ），ｂ（ｉ，ｊ））は、その領域内の
通し番号ｋを使って色ベクトルＶＰｋ（ｒｋ，ｇｋ，ｂ
ｋ）で表すこととする。
【０１８５】次に、分割軸決定手段２６１は、現時点の
ｎｎ個のクラスタの中におけるクラスタｊを代表する代
表色ベクトルＶＣｊとそのクラスタに属するｎｎ−ｍ個
の色ベクトルｕＶＰｍ＝（ｕｒｍ，ｕｇｍ，ｕｂｍ）
（ｍ＝０，・・・，ｎｎ−ｍ−１）を構成する各要素の
差分の絶対値（｜ｕｒｍ−Ｃｒｊ｜，｜ｕｇｍ−Ｃｇｊ
｜，｜ｕｂｍ−Ｃｂｊ｜）を計算し、その総和（ｔｒ＝
Σ｜ｕｒｍ−Ｃｒｊ｜，ｔｇ＝Σ｜ｕｇｍ−Ｃｇｊ｜，
ｔｂ＝Σ｜ｕｂｍ−Ｃｂｊ｜）を各要素ごとに計算す
る。そして、ｔｒ，ｔｇ，ｔｂの内でもっとも値の大き
い軸の方向に現クラスタが分割できるものとして考える
（Ｓ１０３）。クラスタ分割手段２６２は、現在の代表
色ベクトルＶＣｊを中心として、分割軸決定手段２６１
で得られた軸方向に２つの仮の代表色ベクトルｄＶＣｊ
とｄＶＣｊ＋１を設定するのである（Ｓ１０４）。例え
ば分割軸決定手段２６１でｒ軸が選ばれた場合には、あ
る微小正定数ｇａｍｍａを使ってｄＶＣｊ＝（Ｃｒｊ−
ｇａｍｍａ×ｔｒ，Ｃｇｊ，Ｃｂｊ）とｄＶＣｊ＋１＝
（Ｃｒｊ＋ｇａｍｍａ×ｔｒ，Ｃｇｊ，Ｃｂｊ）がクラ
スタ分割手段２６２で設定される。１個の代表色ベクト
ルＶＣｊより２個の仮代表色ベクトルｄＶＣｊとｄＶＣ
ｊ＋１が生成され、分割軸決定手段２６１とクラスタ分
割手段２６２における処理は現時点のｎｎ個のクラスタ
すべてに対して行われることから、生成されるクラスタ
数は２ｎｎとなる。なお、この方法は一意ではなくこれ
以外にも可能である。次に、クラスタ代表決定手段２６
３のクラスタ代表決定手段ではクラスタ分割手段２６２
で新たに得られた２ｎｎ個の仮代表色ベクトルｄＶＣｉ
と入力色ベクトルＶＰｋ間のユークリッド距離ｄｉｓｋ
［ｋ，ｉ］（ｉ＝１，・・・，２ｎｎ）を計算し、ｉに
対してｄｉｓｋ［ｋ，ｉ］が最小になるｉ＝ｉ＿ｍｉｎ
にＶＰｋが属するように振り分ける処理を行う（Ｓ１０
５）。そして、各入力色ベクトルＶＰｋをクラスタに振
り分け得た後に、クラスタｉ内の入力色ベクトルの重心
をそのクラスタｉの代表色ベクトルＶＣｉとする（Ｓ１
０６）。収束判定手段２６４は、クラスタ代表決定手段
２６３で得られたクラスタｉの代表色ベクトルＶＣｉと
クラスタ分割手段２６２で得られた仮の代表色ベクトル
ｄＶＣとの間のユークリッド距離をもとに、クラスタの
代表色ベクトルＶＣｉが収束したかどうかの判定を行う
（Ｓ１０７）。収束していない場合には、クラスタ分割
手段２６２へ処理が移り、現在の代表色ベクトルＶＣｊ
を中心として２６１で得られた軸方向に２つに仮の代表
色ベクトルｄＶＣｊとｄＶＣｊ＋１を再設定するのであ
る。具体的にはｄＶＣｊ＝（Ｃｒｊ−２×ｇａｍｍａ×
ｔｒ，Ｃｇｊ，Ｃｂｊ）とｄＶＣｊ＋１＝（Ｃｒｊ＋２
×ｇａｍｍａ×ｔｒ，Ｃｇｊ，Ｃｂｊ）をクラスタ分割
手段２６２で設定し、クラスタ代表決定手段２６３で再
び得られた２ｎｎ個の仮代表色ベクトルｄＶＣｉを使っ
て入力色ベクトルＶＰｋを２ｎｎ個のクラスタに振り分
ける処理に戻る。収束判定手段２６４で収束したと判定
された場合には、クラスタ分割終了判定手段２６５でク
ラスタ数が所定のクラスタ分割数ｍを満足したかどうか
の判定を行い（Ｓ１０８）、満足した場合には初期代表
色出力手段２６６で最終的に得られたクラスタｉの代表
を代表色ＶＣｉ（Ｃｒｉ，Ｃｇｉ，Ｃｂｉ）として出力
する（Ｓ１０９、Ｓ９２）。
ｎｎ個のクラスタの中におけるクラスタｊを代表する代
表色ベクトルＶＣｊとそのクラスタに属するｎｎ−ｍ個
の色ベクトルｕＶＰｍ＝（ｕｒｍ，ｕｇｍ，ｕｂｍ）
（ｍ＝０，・・・，ｎｎ−ｍ−１）を構成する各要素の
差分の絶対値（｜ｕｒｍ−Ｃｒｊ｜，｜ｕｇｍ−Ｃｇｊ
｜，｜ｕｂｍ−Ｃｂｊ｜）を計算し、その総和（ｔｒ＝
Σ｜ｕｒｍ−Ｃｒｊ｜，ｔｇ＝Σ｜ｕｇｍ−Ｃｇｊ｜，
ｔｂ＝Σ｜ｕｂｍ−Ｃｂｊ｜）を各要素ごとに計算す
る。そして、ｔｒ，ｔｇ，ｔｂの内でもっとも値の大き
い軸の方向に現クラスタが分割できるものとして考える
（Ｓ１０３）。クラスタ分割手段２６２は、現在の代表
色ベクトルＶＣｊを中心として、分割軸決定手段２６１
で得られた軸方向に２つの仮の代表色ベクトルｄＶＣｊ
とｄＶＣｊ＋１を設定するのである（Ｓ１０４）。例え
ば分割軸決定手段２６１でｒ軸が選ばれた場合には、あ
る微小正定数ｇａｍｍａを使ってｄＶＣｊ＝（Ｃｒｊ−
ｇａｍｍａ×ｔｒ，Ｃｇｊ，Ｃｂｊ）とｄＶＣｊ＋１＝
（Ｃｒｊ＋ｇａｍｍａ×ｔｒ，Ｃｇｊ，Ｃｂｊ）がクラ
スタ分割手段２６２で設定される。１個の代表色ベクト
ルＶＣｊより２個の仮代表色ベクトルｄＶＣｊとｄＶＣ
ｊ＋１が生成され、分割軸決定手段２６１とクラスタ分
割手段２６２における処理は現時点のｎｎ個のクラスタ
すべてに対して行われることから、生成されるクラスタ
数は２ｎｎとなる。なお、この方法は一意ではなくこれ
以外にも可能である。次に、クラスタ代表決定手段２６
３のクラスタ代表決定手段ではクラスタ分割手段２６２
で新たに得られた２ｎｎ個の仮代表色ベクトルｄＶＣｉ
と入力色ベクトルＶＰｋ間のユークリッド距離ｄｉｓｋ
［ｋ，ｉ］（ｉ＝１，・・・，２ｎｎ）を計算し、ｉに
対してｄｉｓｋ［ｋ，ｉ］が最小になるｉ＝ｉ＿ｍｉｎ
にＶＰｋが属するように振り分ける処理を行う（Ｓ１０
５）。そして、各入力色ベクトルＶＰｋをクラスタに振
り分け得た後に、クラスタｉ内の入力色ベクトルの重心
をそのクラスタｉの代表色ベクトルＶＣｉとする（Ｓ１
０６）。収束判定手段２６４は、クラスタ代表決定手段
２６３で得られたクラスタｉの代表色ベクトルＶＣｉと
クラスタ分割手段２６２で得られた仮の代表色ベクトル
ｄＶＣとの間のユークリッド距離をもとに、クラスタの
代表色ベクトルＶＣｉが収束したかどうかの判定を行う
（Ｓ１０７）。収束していない場合には、クラスタ分割
手段２６２へ処理が移り、現在の代表色ベクトルＶＣｊ
を中心として２６１で得られた軸方向に２つに仮の代表
色ベクトルｄＶＣｊとｄＶＣｊ＋１を再設定するのであ
る。具体的にはｄＶＣｊ＝（Ｃｒｊ−２×ｇａｍｍａ×
ｔｒ，Ｃｇｊ，Ｃｂｊ）とｄＶＣｊ＋１＝（Ｃｒｊ＋２
×ｇａｍｍａ×ｔｒ，Ｃｇｊ，Ｃｂｊ）をクラスタ分割
手段２６２で設定し、クラスタ代表決定手段２６３で再
び得られた２ｎｎ個の仮代表色ベクトルｄＶＣｉを使っ
て入力色ベクトルＶＰｋを２ｎｎ個のクラスタに振り分
ける処理に戻る。収束判定手段２６４で収束したと判定
された場合には、クラスタ分割終了判定手段２６５でク
ラスタ数が所定のクラスタ分割数ｍを満足したかどうか
の判定を行い（Ｓ１０８）、満足した場合には初期代表
色出力手段２６６で最終的に得られたクラスタｉの代表
を代表色ＶＣｉ（Ｃｒｉ，Ｃｇｉ，Ｃｂｉ）として出力
する（Ｓ１０９、Ｓ９２）。
【０１８６】以上のように、代表色抽出手段２４１及び
そこでの処理は、ＶＱを使って、対象とする色空間内の
色データをその分布をもとに複数のクラスタに分割する
処理を行う。しかし、この方法は一意でなく、ＶＱの代
わりに単純に各色における最大値や最小値から順に各ク
ラスタ内のヒストグラムが同じになるように分割してい
く手法等も可能であるが、クラスタ入力データの統計的
分布に従い精度よくクラスタ分割できる特徴を持つＶＱ
手法を用いた。また、これ以外のクラスタリングとして
も自己組織化ニューラルネットワーク（例えば、コホー
ネンの自己組織化ネットワーク）に代表される手法を使
用することも可能である。さらに、ここでは各クラスタ
を代表する代表色ベクトルとして、分割軸決定手段２６
１やクラスタ代表決定手段２６３では各クラスタに属す
る色ベクトルＶＰｋの重心ベクトルを設定したが、各ク
ラスタに属する色ベクトル自身で最適なものを選ぶこと
でクラスタ分割することも可能である。また、クラスタ
代表決定手段２６３で色ベクトルＶＰｋを各クラスタに
振り分ける場合に、現時点での代表色ベクトルＶＣｉと
色ベクトルＶＰｋの間のユークリッド距離ｄｉｓｋ
［ｋ，ｉ］が最小なクラスタｉにＶＰｋが属するものと
したが、ユークリッド距離以外にも、代表色ベクトルＶ
Ｃｉと色ベクトルＶＰｋの各要素の差分絶対値の和等を
用いることも可能である。
そこでの処理は、ＶＱを使って、対象とする色空間内の
色データをその分布をもとに複数のクラスタに分割する
処理を行う。しかし、この方法は一意でなく、ＶＱの代
わりに単純に各色における最大値や最小値から順に各ク
ラスタ内のヒストグラムが同じになるように分割してい
く手法等も可能であるが、クラスタ入力データの統計的
分布に従い精度よくクラスタ分割できる特徴を持つＶＱ
手法を用いた。また、これ以外のクラスタリングとして
も自己組織化ニューラルネットワーク（例えば、コホー
ネンの自己組織化ネットワーク）に代表される手法を使
用することも可能である。さらに、ここでは各クラスタ
を代表する代表色ベクトルとして、分割軸決定手段２６
１やクラスタ代表決定手段２６３では各クラスタに属す
る色ベクトルＶＰｋの重心ベクトルを設定したが、各ク
ラスタに属する色ベクトル自身で最適なものを選ぶこと
でクラスタ分割することも可能である。また、クラスタ
代表決定手段２６３で色ベクトルＶＰｋを各クラスタに
振り分ける場合に、現時点での代表色ベクトルＶＣｉと
色ベクトルＶＰｋの間のユークリッド距離ｄｉｓｋ
［ｋ，ｉ］が最小なクラスタｉにＶＰｋが属するものと
したが、ユークリッド距離以外にも、代表色ベクトルＶ
Ｃｉと色ベクトルＶＰｋの各要素の差分絶対値の和等を
用いることも可能である。
【０１８７】こうして得られた領域ＣＧｓ（ｓ＝０，・
・・・，ＮＣｎｕｍ−１）の代表色ＶＣｊ［Ｓ］（Ｃｒ
ｊ［Ｓ］，Ｃｇｊ［Ｓ］，Ｃｂｊ［Ｓ］）（ｊ＝０，・
・・，ｍ−１）は色変換手段２４４の色変換テーブル内
の色Ｖｔｕ（ｒｔｕ，ｇｔｕ，ｂｔｕ）（ｕ＝０，・・
・，Ｔｎｕｍ−１）と比較される（Ｓ９３）。ここでＴ
ｎｕｍは色変換テーブル内の色データ数を示す。そして
代表色ＶＣｊ［Ｓ］とのユークリッド距離ｌｅｎ［ｓ，
ｕ，ｊ］が最小なテーブル内の色データｕ＝ｕ＿ｂ
［ｊ，ｓ］を見つけ、これを仮の変換目的色データとす
る。さらに、そのｌｅｎ［ｓ，ｕ＿ｂ，ｊ］len[s,u#b,
j]をもとに色Ｖｔｕ＿ｂ（ｒｔｕ＿ｂ，ｇｔｕ＿ｂ，ｂ
ｔｕ＿ｂ）を修正する。その修正方法の一例としては、
急激に色が変わらないことを考慮して、（数１２）のよ
うに仮目的色を修正して代表色ＶＣｊ［Ｓ］に対する変
換目標色ＶＴ［ｓ，ｊ］（ｒｔ［ｓ，ｊ］，ｇｔ［ｓ，
ｊ］，ｂｔ［ｓ，ｊ］）とする（Ｓ９４）。ここでδは
微小正定数である。
・・・，ＮＣｎｕｍ−１）の代表色ＶＣｊ［Ｓ］（Ｃｒ
ｊ［Ｓ］，Ｃｇｊ［Ｓ］，Ｃｂｊ［Ｓ］）（ｊ＝０，・
・・，ｍ−１）は色変換手段２４４の色変換テーブル内
の色Ｖｔｕ（ｒｔｕ，ｇｔｕ，ｂｔｕ）（ｕ＝０，・・
・，Ｔｎｕｍ−１）と比較される（Ｓ９３）。ここでＴ
ｎｕｍは色変換テーブル内の色データ数を示す。そして
代表色ＶＣｊ［Ｓ］とのユークリッド距離ｌｅｎ［ｓ，
ｕ，ｊ］が最小なテーブル内の色データｕ＝ｕ＿ｂ
［ｊ，ｓ］を見つけ、これを仮の変換目的色データとす
る。さらに、そのｌｅｎ［ｓ，ｕ＿ｂ，ｊ］len[s,u#b,
j]をもとに色Ｖｔｕ＿ｂ（ｒｔｕ＿ｂ，ｇｔｕ＿ｂ，ｂ
ｔｕ＿ｂ）を修正する。その修正方法の一例としては、
急激に色が変わらないことを考慮して、（数１２）のよ
うに仮目的色を修正して代表色ＶＣｊ［Ｓ］に対する変
換目標色ＶＴ［ｓ，ｊ］（ｒｔ［ｓ，ｊ］，ｇｔ［ｓ，
ｊ］，ｂｔ［ｓ，ｊ］）とする（Ｓ９４）。ここでδは
微小正定数である。
【０１８８】
【数１２】
【０１８９】色変換手段２４４では、対象領域ＣＧｓ
（ｓ＝０，・・・・，ＮＣｎｕｍ−１）の代表色ＶＣｊ
［Ｓ］（ｊ＝０，・・・，ｍ−１）を変換目的色ＶＴ
［ｓ，ｊ］（ｒｔ［ｓ，ｊ］，ｇｔ［ｓ，ｊ］，ｂｔ
［ｓ，ｊ］）に変更することで処理済画像ｖを生成す
る。
（ｓ＝０，・・・・，ＮＣｎｕｍ−１）の代表色ＶＣｊ
［Ｓ］（ｊ＝０，・・・，ｍ−１）を変換目的色ＶＴ
［ｓ，ｊ］（ｒｔ［ｓ，ｊ］，ｇｔ［ｓ，ｊ］，ｂｔ
［ｓ，ｊ］）に変更することで処理済画像ｖを生成す
る。
【０１９０】画像合成手段１２では、色調整手段２１で
得られた処理済画像ｖと入力画像ｖｉの加重平均画像を
生成し、これが画像出力手段１３より出力される画像ｖ
ｏとなる。なお、画像合成手段１２における処理は実施
の形態１のコントラスト調整の場合と同じ処理を用いる
のでここでは省略する。
得られた処理済画像ｖと入力画像ｖｉの加重平均画像を
生成し、これが画像出力手段１３より出力される画像ｖ
ｏとなる。なお、画像合成手段１２における処理は実施
の形態１のコントラスト調整の場合と同じ処理を用いる
のでここでは省略する。
【０１９１】以上のような構成を組むことで、本実施の
形態による画像処理装置は、予め変換前と後の色の両方
を定義する必要がないという利点を持つ。また、代表色
を精度よく抽出すること及び元の入力画像との加重平均
合成画像を生成することで、色のヒストグラムを単純に
色調整に用いる手法の場合に発生する変換後の色バラン
スの不安定性をある程度抑えることも可能となる。な
お、これらの処理は、本実施の形態による画像処理方法
に従い、コンピュータ等に使用される中央演算処理装置
（ＣＰＵ）及びディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳ
Ｐ）等を使ったソフトウェア処理でも同様に実現するこ
とができる。
形態による画像処理装置は、予め変換前と後の色の両方
を定義する必要がないという利点を持つ。また、代表色
を精度よく抽出すること及び元の入力画像との加重平均
合成画像を生成することで、色のヒストグラムを単純に
色調整に用いる手法の場合に発生する変換後の色バラン
スの不安定性をある程度抑えることも可能となる。な
お、これらの処理は、本実施の形態による画像処理方法
に従い、コンピュータ等に使用される中央演算処理装置
（ＣＰＵ）及びディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳ
Ｐ）等を使ったソフトウェア処理でも同様に実現するこ
とができる。
【０１９２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
記載の画像処理装置によれば、入力したアナログ画像信
号をディジタル画像データに変換する画像入力手段と、
変換したディジタル画像データに所望の画像処理を行っ
て処理済み画像データを生成する画像処理手段と、処理
済み画像データとディジタル画像データとの合成を行っ
て合成画像データを生成する画像合成手段と、合成画像
データをアナログの合成画像信号に変換する画像出力手
段とを有し、画像処理手段は、ディジタル画像データに
対してコントラスト調整を行うコントラスト調整手段ま
たはディジタル画像データに対して色調整を行う色調整
手段であることにより、経験を要すること無く、入力画
像に対してコントラスト調整または色調整を行うことが
できるので、撮像された明暗部を持つ画像のみを用いて
簡易に撮像画像のコントラストを調整することができ、
また入力画像に対する依存性と変換後の色バランスの崩
れを無くすことができるという有利な効果が得られる。
記載の画像処理装置によれば、入力したアナログ画像信
号をディジタル画像データに変換する画像入力手段と、
変換したディジタル画像データに所望の画像処理を行っ
て処理済み画像データを生成する画像処理手段と、処理
済み画像データとディジタル画像データとの合成を行っ
て合成画像データを生成する画像合成手段と、合成画像
データをアナログの合成画像信号に変換する画像出力手
段とを有し、画像処理手段は、ディジタル画像データに
対してコントラスト調整を行うコントラスト調整手段ま
たはディジタル画像データに対して色調整を行う色調整
手段であることにより、経験を要すること無く、入力画
像に対してコントラスト調整または色調整を行うことが
できるので、撮像された明暗部を持つ画像のみを用いて
簡易に撮像画像のコントラストを調整することができ、
また入力画像に対する依存性と変換後の色バランスの崩
れを無くすことができるという有利な効果が得られる。
【０１９３】請求項２に記載の画像処理装置によれば、
請求項１に記載の画像処理装置において、コントラスト
調整手段は、対象画素のコントラスト調整量を求める補
正情報導出手段と、求めた対象画素のコントラスト調整
量から有効となる範囲を限定して抽出する抽出手段と、
対象画素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲
において対象画素の画素値を調整画素値に変換する画素
値変換手段とを有することにより、対象画素のコントラ
スト調整量を求め、対象画素のコントラスト調整量に基
づき限定された範囲において対象画素の画素値を調整画
素値に変換するようにしたので、経験を要すること無
く、入力画像に対してコントラスト調整または色調整を
自動的かつ確実にに行うことができるという有利な効果
が得られる。
請求項１に記載の画像処理装置において、コントラスト
調整手段は、対象画素のコントラスト調整量を求める補
正情報導出手段と、求めた対象画素のコントラスト調整
量から有効となる範囲を限定して抽出する抽出手段と、
対象画素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲
において対象画素の画素値を調整画素値に変換する画素
値変換手段とを有することにより、対象画素のコントラ
スト調整量を求め、対象画素のコントラスト調整量に基
づき限定された範囲において対象画素の画素値を調整画
素値に変換するようにしたので、経験を要すること無
く、入力画像に対してコントラスト調整または色調整を
自動的かつ確実にに行うことができるという有利な効果
が得られる。
【０１９４】請求項３に記載の画像処理装置によれば、
請求項１に記載の画像処理装置において、コントラスト
調整手段は、対象画素のコントラスト調整量を算出する
際の初期条件と画素比較範囲とを設定する初期設定手段
と、画素比較範囲をもとに対象画素のコントラスト調整
量を求める補正情報導出手段と、求めた対象画素のコン
トラスト調整量に基づくコントラスト調整処理が全ての
画素比較範囲で終了したかどうかの判定を行う終了判定
手段と、終了判定手段で終了判定されなかった場合には
画素比較範囲を変更して補正情報導出手段へ処理を渡す
補正範囲変更手段と、終了判定手段で終了判定された場
合には複数の画素比較範囲より得られたコントラスト調
整量から有効となる範囲を限定して抽出する抽出手段
と、対象画素のコントラスト調整量に基づき限定された
範囲において対象画素の画素値を調整画素値に変換する
画素値変換手段とを有することにより、対象画素値とそ
の周辺領域における平均画素値との比較により算出した
コントラスト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト
調整量の加重平均値に拡張することができるので、入力
画像の影響や、周辺視野領域の大きさを示す定数の設定
による影響を低減させることができるという有利な効果
が得られる。
請求項１に記載の画像処理装置において、コントラスト
調整手段は、対象画素のコントラスト調整量を算出する
際の初期条件と画素比較範囲とを設定する初期設定手段
と、画素比較範囲をもとに対象画素のコントラスト調整
量を求める補正情報導出手段と、求めた対象画素のコン
トラスト調整量に基づくコントラスト調整処理が全ての
画素比較範囲で終了したかどうかの判定を行う終了判定
手段と、終了判定手段で終了判定されなかった場合には
画素比較範囲を変更して補正情報導出手段へ処理を渡す
補正範囲変更手段と、終了判定手段で終了判定された場
合には複数の画素比較範囲より得られたコントラスト調
整量から有効となる範囲を限定して抽出する抽出手段
と、対象画素のコントラスト調整量に基づき限定された
範囲において対象画素の画素値を調整画素値に変換する
画素値変換手段とを有することにより、対象画素値とそ
の周辺領域における平均画素値との比較により算出した
コントラスト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト
調整量の加重平均値に拡張することができるので、入力
画像の影響や、周辺視野領域の大きさを示す定数の設定
による影響を低減させることができるという有利な効果
が得られる。
【０１９５】請求項４に記載の画像処理装置によれば、
請求項１に記載の画像処理装置において、コントラスト
調整手段は、入力画像内の画素値をコントラスト調整時
の対象とする対象信号へ変換する信号変換手段と、信号
変換手段で得られた対象信号に対して対象画素のコント
ラスト調整量を求める対象補正情報導出手段と、対象補
正情報導出手段で得られた対象画素のコントラスト調整
量から有効となる範囲を限定し抽出する抽出手段と、対
象画素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲に
おいて信号変換手段で得られた対象信号を調整対象信号
に変換して調整済みの対象信号を生成する対象信号変換
手段と、調整済みの対象信号と信号変換手段で得られた
対象信号とにより前記入力画像内の画素値を調整画素値
へ逆変換処理を行う信号逆変換手段とを有することによ
り、入力画像を明度、色相等の情報に一度変換し、この
明度を対象信号として対象画素の明度とその周辺領域に
おける平均明度との比較より明度のコントラスト調整量
を求め、そのうちで有効と思われる明度のコントラスト
調整量を抽出することができるので、この抽出された明
度と入力画像より得られた色相とにより、調整後の画像
の画素値を求め、得られたコントラスト調整画像と入力
画像とを適切な結合係数をもとに加重平均合成すること
で入力画像のコントラスト調整を行うことができるとい
う有利な効果が得られる。
請求項１に記載の画像処理装置において、コントラスト
調整手段は、入力画像内の画素値をコントラスト調整時
の対象とする対象信号へ変換する信号変換手段と、信号
変換手段で得られた対象信号に対して対象画素のコント
ラスト調整量を求める対象補正情報導出手段と、対象補
正情報導出手段で得られた対象画素のコントラスト調整
量から有効となる範囲を限定し抽出する抽出手段と、対
象画素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲に
おいて信号変換手段で得られた対象信号を調整対象信号
に変換して調整済みの対象信号を生成する対象信号変換
手段と、調整済みの対象信号と信号変換手段で得られた
対象信号とにより前記入力画像内の画素値を調整画素値
へ逆変換処理を行う信号逆変換手段とを有することによ
り、入力画像を明度、色相等の情報に一度変換し、この
明度を対象信号として対象画素の明度とその周辺領域に
おける平均明度との比較より明度のコントラスト調整量
を求め、そのうちで有効と思われる明度のコントラスト
調整量を抽出することができるので、この抽出された明
度と入力画像より得られた色相とにより、調整後の画像
の画素値を求め、得られたコントラスト調整画像と入力
画像とを適切な結合係数をもとに加重平均合成すること
で入力画像のコントラスト調整を行うことができるとい
う有利な効果が得られる。
【０１９６】請求項５に記載の画像処理装置によれば、
請求項１に記載の画像処理装置において、コントラスト
調整手段は、入力画像内の画素値をコントラスト調整時
の対象とする対象信号へ変換する信号変換手段と、変換
した対象信号に対するコントラスト調整量を算出する際
の初期条件と画素比較範囲とを設定する初期設定手段
と、画素比較範囲をもとに変換した対象信号に対する各
画素のコントラスト調整量を求める対象補正情報導出手
段と、求めた各画素のコントラスト調整量に基づくコン
トラスト調整処理が全ての画素比較範囲で終了したかど
うかの判定を行う終了判定手段と、終了判定手段で終了
判定されなかった場合には画素比較範囲を変更して対象
補正情報導出手段へ処理を渡す補正範囲変更手段と、終
了判定手段で終了判定された場合には各画素のコントラ
スト調整量より有効となる範囲を限定して抽出する抽出
手段と、各画素のコントラスト調整量に基づき限定され
た範囲において変換した対象信号を調整対象信号に変換
して調整済みの対象信号を生成する対象信号変換手段
と、調整済みの対象信号と信号変換手段で変換した対象
信号とにより入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換
処理を行う信号逆変換手段とを有することにより、対象
画素値とその周辺領域における平均画素値との比較によ
り算出したコントラスト調整量を複数の周辺領域でのコ
ントラスト調整量の加重平均値に拡張することができる
ので、高精度なコントラスト調整を行うことができると
いう有利な効果が得られる。
請求項１に記載の画像処理装置において、コントラスト
調整手段は、入力画像内の画素値をコントラスト調整時
の対象とする対象信号へ変換する信号変換手段と、変換
した対象信号に対するコントラスト調整量を算出する際
の初期条件と画素比較範囲とを設定する初期設定手段
と、画素比較範囲をもとに変換した対象信号に対する各
画素のコントラスト調整量を求める対象補正情報導出手
段と、求めた各画素のコントラスト調整量に基づくコン
トラスト調整処理が全ての画素比較範囲で終了したかど
うかの判定を行う終了判定手段と、終了判定手段で終了
判定されなかった場合には画素比較範囲を変更して対象
補正情報導出手段へ処理を渡す補正範囲変更手段と、終
了判定手段で終了判定された場合には各画素のコントラ
スト調整量より有効となる範囲を限定して抽出する抽出
手段と、各画素のコントラスト調整量に基づき限定され
た範囲において変換した対象信号を調整対象信号に変換
して調整済みの対象信号を生成する対象信号変換手段
と、調整済みの対象信号と信号変換手段で変換した対象
信号とにより入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換
処理を行う信号逆変換手段とを有することにより、対象
画素値とその周辺領域における平均画素値との比較によ
り算出したコントラスト調整量を複数の周辺領域でのコ
ントラスト調整量の加重平均値に拡張することができる
ので、高精度なコントラスト調整を行うことができると
いう有利な効果が得られる。
【０１９７】請求項６に記載の画像処理装置によれば、
請求項２または３に記載の画像処理装置において、画素
値変換手段は、入力画像内の平均輝度を算出する平均輝
度算出手段と、算出した平均輝度をもとに、得られたコ
ントラスト調整量に基づいて入力画像内の画素値を調整
画素値に変換する際の変換方式を選択する変換方式分類
手段と、変換方式分類手段で得られた変換方式に従い、
得られたコントラスト調整量を実際の画素の持つ画素値
に変換する画素値推定手段とを有することにより、周囲
画素との比較で得られたコントラスト調整量から有効と
思われる領域を抽出した後に、入力画像における平均輝
度をもとに、抽出されたコントラスト調整量を変換する
変換方式を選択して適用することができるので、容易か
つ確実にコントラスト調整を行うことができるという有
利な効果が得られる。
請求項２または３に記載の画像処理装置において、画素
値変換手段は、入力画像内の平均輝度を算出する平均輝
度算出手段と、算出した平均輝度をもとに、得られたコ
ントラスト調整量に基づいて入力画像内の画素値を調整
画素値に変換する際の変換方式を選択する変換方式分類
手段と、変換方式分類手段で得られた変換方式に従い、
得られたコントラスト調整量を実際の画素の持つ画素値
に変換する画素値推定手段とを有することにより、周囲
画素との比較で得られたコントラスト調整量から有効と
思われる領域を抽出した後に、入力画像における平均輝
度をもとに、抽出されたコントラスト調整量を変換する
変換方式を選択して適用することができるので、容易か
つ確実にコントラスト調整を行うことができるという有
利な効果が得られる。
【０１９８】請求項７に記載の画像処理装置によれば、
請求項４または５に記載の画像処理装置において、対象
信号変換手段は、信号変換手段で得られた対象信号の入
力画像における平均値を算出して平均対象信号を生成す
る平均対象信号算出手段と、生成した平均対象信号をも
とに、得られた対象信号のコントラスト調整量に基づい
て得られた対象信号を調整対象信号に変換する際の変換
方式を選択する変換方式分類手段と、変換方式分類手段
で得られた変換方式に従い、得られた対象信号のコント
ラスト調整量を実際の画素の対象信号値に変換する対象
信号推定手段とを有することにより、周囲画素との比較
で得られた対象信号（例えば明度）のコントラスト調整
量から有効と思われる領域を抽出した後に、入力画像に
おける平均対象信号値（平均明度）をもとに、抽出され
た対象信号のコントラスト調整量を変換する変換方式を
選択して適用することができるので、容易かつ確実にコ
ントラスト調整を行うことができるという有利な効果が
得られる。
請求項４または５に記載の画像処理装置において、対象
信号変換手段は、信号変換手段で得られた対象信号の入
力画像における平均値を算出して平均対象信号を生成す
る平均対象信号算出手段と、生成した平均対象信号をも
とに、得られた対象信号のコントラスト調整量に基づい
て得られた対象信号を調整対象信号に変換する際の変換
方式を選択する変換方式分類手段と、変換方式分類手段
で得られた変換方式に従い、得られた対象信号のコント
ラスト調整量を実際の画素の対象信号値に変換する対象
信号推定手段とを有することにより、周囲画素との比較
で得られた対象信号（例えば明度）のコントラスト調整
量から有効と思われる領域を抽出した後に、入力画像に
おける平均対象信号値（平均明度）をもとに、抽出され
た対象信号のコントラスト調整量を変換する変換方式を
選択して適用することができるので、容易かつ確実にコ
ントラスト調整を行うことができるという有利な効果が
得られる。
【０１９９】請求項８に記載の画像処理装置によれば、
請求項２または３に記載の画像処理装置において、画素
値変換手段は、入力画像内のコントラスト強度を示す基
準強度値を算出する基準強度算出手段と、算出した基準
強度値をもとに、得られたコントラスト調整量に基づい
て入力画像内の画素値を調整画素値に変換する際の変換
曲線を推定する変換曲線推定手段と、推定した変換曲線
を使って、得られたコントラスト調整量を実際の画素の
持つ画素値に変換する画素値推定手段とを有することに
より、周囲画素との比較で得られたコントラスト調整量
から有効と思われる領域を抽出した後に、入力画像の輝
度より得られるエッジ強度の総和を計算することができ
るので、抽出されたコントラスト調整量を変換する際の
変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得られた
最終出力候補画像の輝度のエッジ強度総和を計算し、そ
の値の入力画像のエッジ強度総和に対する比を評価値と
して最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズムで推定するこ
とができるという有利な効果が得られる。
請求項２または３に記載の画像処理装置において、画素
値変換手段は、入力画像内のコントラスト強度を示す基
準強度値を算出する基準強度算出手段と、算出した基準
強度値をもとに、得られたコントラスト調整量に基づい
て入力画像内の画素値を調整画素値に変換する際の変換
曲線を推定する変換曲線推定手段と、推定した変換曲線
を使って、得られたコントラスト調整量を実際の画素の
持つ画素値に変換する画素値推定手段とを有することに
より、周囲画素との比較で得られたコントラスト調整量
から有効と思われる領域を抽出した後に、入力画像の輝
度より得られるエッジ強度の総和を計算することができ
るので、抽出されたコントラスト調整量を変換する際の
変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得られた
最終出力候補画像の輝度のエッジ強度総和を計算し、そ
の値の入力画像のエッジ強度総和に対する比を評価値と
して最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズムで推定するこ
とができるという有利な効果が得られる。
【０２００】請求項９に記載の画像処理装置によれば、
請求項４または５に記載の画像処理装置において、対象
信号変換手段は、信号変換手段で得られた対象信号に対
して入力画像内のコントラスト強度を示す基準強度値を
算出する基準強度算出手段と、算出した基準強度値をも
とに、得られた対象信号のコントラスト調整量に基づい
て得られた対象信号を調整対象信号に変換する際の変換
曲線を推定する対象信号変換曲線推定手段と、推定した
変換曲線を使って、得られた対象信号を調整対象信号に
変換する対象信号推定手段とを有することにより、周囲
画素との比較で得られた対象信号（明度）コントラスト
調整量から有効と思われる領域を抽出した後に、入力画
像の対象信号より入力画像のエッジ強度の総和を計算す
ることができるので、抽出された対象信号のコントラス
ト調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、
各変換曲線より得られた最終出力候補画像の対象信号に
よるエッジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエッ
ジ強度総和に対する比を評価値として最適な変換曲線を
遺伝的アルゴリズムで推定することができるという有利
な効果が得られる。
請求項４または５に記載の画像処理装置において、対象
信号変換手段は、信号変換手段で得られた対象信号に対
して入力画像内のコントラスト強度を示す基準強度値を
算出する基準強度算出手段と、算出した基準強度値をも
とに、得られた対象信号のコントラスト調整量に基づい
て得られた対象信号を調整対象信号に変換する際の変換
曲線を推定する対象信号変換曲線推定手段と、推定した
変換曲線を使って、得られた対象信号を調整対象信号に
変換する対象信号推定手段とを有することにより、周囲
画素との比較で得られた対象信号（明度）コントラスト
調整量から有効と思われる領域を抽出した後に、入力画
像の対象信号より入力画像のエッジ強度の総和を計算す
ることができるので、抽出された対象信号のコントラス
ト調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、
各変換曲線より得られた最終出力候補画像の対象信号に
よるエッジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエッ
ジ強度総和に対する比を評価値として最適な変換曲線を
遺伝的アルゴリズムで推定することができるという有利
な効果が得られる。
【０２０１】請求項１０に記載の画像処理装置によれ
ば、請求項８に記載の画像処理装置において、変換曲線
推定手段は、予め設定された固定数分の調整パラメータ
より構成される調整ベクトルの初期候補集団を設定する
初期候補設定手段と、現時点における調整ベクトル集団
内の各ベクトルを用いて、得られたコントラスト調整量
に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値に変換する
画素値変換候補算出手段と、基準強度値と現時点におけ
る調整ベクトル集団内の各ベクトルとより得られた変換
後の画素値を用いて各変換曲線候補によるコントラスト
強度を評価する評価値算出手段と、前期評価値導出手段
で得られた各候補の適合度を計算する適合度計算手段
と、計算した各候補の適合度をもとに現在の候補の組替
え操作を行うことで新しい調整ベクトル集合の生成を行
う組替え操作手段と、調整ベクトルの最適化が終了した
時点かどうかの判定を行う推定終了判定手段とを有する
ことにより、周囲画素との比較で得られたコントラスト
調整量より有効と思われる領域を抽出した後に入力画像
の輝度より得られるエッジ強度の総和を計算することが
できるので、抽出されたコントラスト調整量を変換する
際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得ら
れた最終出力候補画像の輝度のエッジ強度総和を計算
し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対する比を評
価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズムで推定
することができるという有利な効果が得られる。
ば、請求項８に記載の画像処理装置において、変換曲線
推定手段は、予め設定された固定数分の調整パラメータ
より構成される調整ベクトルの初期候補集団を設定する
初期候補設定手段と、現時点における調整ベクトル集団
内の各ベクトルを用いて、得られたコントラスト調整量
に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値に変換する
画素値変換候補算出手段と、基準強度値と現時点におけ
る調整ベクトル集団内の各ベクトルとより得られた変換
後の画素値を用いて各変換曲線候補によるコントラスト
強度を評価する評価値算出手段と、前期評価値導出手段
で得られた各候補の適合度を計算する適合度計算手段
と、計算した各候補の適合度をもとに現在の候補の組替
え操作を行うことで新しい調整ベクトル集合の生成を行
う組替え操作手段と、調整ベクトルの最適化が終了した
時点かどうかの判定を行う推定終了判定手段とを有する
ことにより、周囲画素との比較で得られたコントラスト
調整量より有効と思われる領域を抽出した後に入力画像
の輝度より得られるエッジ強度の総和を計算することが
できるので、抽出されたコントラスト調整量を変換する
際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得ら
れた最終出力候補画像の輝度のエッジ強度総和を計算
し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対する比を評
価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズムで推定
することができるという有利な効果が得られる。
【０２０２】請求項１１に記載の画像処理装置によれ
ば、請求項９に記載の画像処理装置において、対象信号
変換曲線推定手段は、予め設定された固定数分の調整パ
ラメータより構成される調整ベクトルの初期候補集団を
設定する初期候補設定手段と、現時点における調整ベク
トル集団内の各ベクトルを用いて、得られた対象信号の
コントラスト調整量に基づいて、得られた対象信号を調
整対象信号に変換する対象信号変換候補算出手段と、基
準強度値と現時点における調整ベクトル集団内の各ベク
トルより得られた変換後の対象信号値とを用いて、各変
換曲線候補による対象信号のコントラスト強度を評価す
る評価値算出手段と、評価値導出手段で得られた各候補
の適合度を計算する適合度計算手段と、計算した各候補
の適合度をもとに現在の候補の組替え操作を行うことで
新しい調整ベクトル集合の生成を行う組替え操作手段
と、調整ベクトルの最適化が終了した時点かどうかの判
定を行う推定終了判定手段とを有することにより、周囲
画素との比較で得られた対象信号（明度）コントラスト
調整量より有効と思われる領域を抽出した後に、入力画
像の対象信号より入力画像のエッジ強度の総和を計算す
ることができるので、抽出された対象信号のコントラス
ト調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、
各変換曲線より得られた最終出力候補画像の対象信号に
よるエッジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエッ
ジ強度総和に対する比を評価値として最適な変換曲線を
遺伝的アルゴリズムで推定することができるという有利
な効果が得られる。
ば、請求項９に記載の画像処理装置において、対象信号
変換曲線推定手段は、予め設定された固定数分の調整パ
ラメータより構成される調整ベクトルの初期候補集団を
設定する初期候補設定手段と、現時点における調整ベク
トル集団内の各ベクトルを用いて、得られた対象信号の
コントラスト調整量に基づいて、得られた対象信号を調
整対象信号に変換する対象信号変換候補算出手段と、基
準強度値と現時点における調整ベクトル集団内の各ベク
トルより得られた変換後の対象信号値とを用いて、各変
換曲線候補による対象信号のコントラスト強度を評価す
る評価値算出手段と、評価値導出手段で得られた各候補
の適合度を計算する適合度計算手段と、計算した各候補
の適合度をもとに現在の候補の組替え操作を行うことで
新しい調整ベクトル集合の生成を行う組替え操作手段
と、調整ベクトルの最適化が終了した時点かどうかの判
定を行う推定終了判定手段とを有することにより、周囲
画素との比較で得られた対象信号（明度）コントラスト
調整量より有効と思われる領域を抽出した後に、入力画
像の対象信号より入力画像のエッジ強度の総和を計算す
ることができるので、抽出された対象信号のコントラス
ト調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意して、
各変換曲線より得られた最終出力候補画像の対象信号に
よるエッジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエッ
ジ強度総和に対する比を評価値として最適な変換曲線を
遺伝的アルゴリズムで推定することができるという有利
な効果が得られる。
【０２０３】請求項１２に記載の画像処理装置によれ
ば、請求項１に記載の画像処理装置において、色調整手
段は、入力画像を複数の小領域に分割する画像分割手段
と、画像分割手段で得られた各小領域内の色データを代
表する代表色を求める代表色抽出手段と、予め用意され
た色変換後の色データを集めた色変換テーブルと、代表
色抽出手段で求めた代表色に最も近い色を変換色として
色変換テーブルより選択する代表色変換色選択手段と、
代表色変換色選択手段で得られた代表色と変換色との間
の距離をもとに、選択された各変換色を微調整し、代表
色を微調整後の変換色に変換する色変換手段とを有する
ことにより、入力画像を複数の細部領域に分割し、各領
域内の色の統計的分布により代表色を選択することがで
きるので、予め用意された色変換テーブル内の色と代表
色を比較して各代表色に最近傍な変換後の色を抽出する
とともに、２つの色間の距離をもとに選択された変換後
の色データを微調整し、各領域における代表色をこの微
調整された変換色に変換することができ、こうして得ら
れた色調整後の画像と入力画像とを適切な結合係数をも
とに加重平均合成することで入力画像の色調整を行うこ
とができるという有利な効果が得られる。
ば、請求項１に記載の画像処理装置において、色調整手
段は、入力画像を複数の小領域に分割する画像分割手段
と、画像分割手段で得られた各小領域内の色データを代
表する代表色を求める代表色抽出手段と、予め用意され
た色変換後の色データを集めた色変換テーブルと、代表
色抽出手段で求めた代表色に最も近い色を変換色として
色変換テーブルより選択する代表色変換色選択手段と、
代表色変換色選択手段で得られた代表色と変換色との間
の距離をもとに、選択された各変換色を微調整し、代表
色を微調整後の変換色に変換する色変換手段とを有する
ことにより、入力画像を複数の細部領域に分割し、各領
域内の色の統計的分布により代表色を選択することがで
きるので、予め用意された色変換テーブル内の色と代表
色を比較して各代表色に最近傍な変換後の色を抽出する
とともに、２つの色間の距離をもとに選択された変換後
の色データを微調整し、各領域における代表色をこの微
調整された変換色に変換することができ、こうして得ら
れた色調整後の画像と入力画像とを適切な結合係数をも
とに加重平均合成することで入力画像の色調整を行うこ
とができるという有利な効果が得られる。
【０２０４】請求項１３に記載の画像処理装置によれ
ば、請求項１２に記載の画像処理装置において、代表色
抽出手段は、分割された小領域内の色データに対して、
逐次分割処理を行う際のスタート状態のグループを設定
し、各グループに色データ全てを分類し、各グループの
代表色を求める初期化手段と、分割対象グループ内に属
する色データの分布をもとに、対象グループの分割時に
着目する成分を決定する分割軸決定手段と、得られた着
目成分に従い、対象グループを複数に分割するととも
に、対象グループに属する色データを分割後に得られた
グループに振り分けるクラスタ分割手段と、得られた各
グループに属する色データの代表色を求めるクラスタ代
表色決定手段と、代表色が収束したかどうかの判定を行
い、収束していない場合には、現在の代表色をもとに再
度グループ分割を行うためにクラスタ分割手段へ処理が
移る収束判定手段と、収束判定手段で収束したと判定さ
れた場合には、これまでに得られた対象領域内からの代
表色が所定数得られたどうかの判定を行い、得られてい
ない場合には分割軸決定手段への処理が移るクラスタ分
割終了判定手段と、クラスタ分割終了判定手段で終了し
たと判定された場合には、得られた所定数の代表色を出
力する代表色出力手段とを有することにより、入力画像
を複数の細部領域に分割し、各領域内の色の統計的分布
により代表色を選択することができるので、予め用意さ
れた色変換テーブル内の色と代表色を比較して各代表色
に最近傍な変換後の色を抽出するとともに、２つの色間
の距離をもとに選択された変換後の色データを微調整
し、各領域における代表色をこの微調整された変換色に
変換することができ、こうして得られた色調整後の画像
と入力画像とを適切な結合係数をもとに加重平均合成す
ることで入力画像の色調整を行うことができるという有
利な効果が得られる。
ば、請求項１２に記載の画像処理装置において、代表色
抽出手段は、分割された小領域内の色データに対して、
逐次分割処理を行う際のスタート状態のグループを設定
し、各グループに色データ全てを分類し、各グループの
代表色を求める初期化手段と、分割対象グループ内に属
する色データの分布をもとに、対象グループの分割時に
着目する成分を決定する分割軸決定手段と、得られた着
目成分に従い、対象グループを複数に分割するととも
に、対象グループに属する色データを分割後に得られた
グループに振り分けるクラスタ分割手段と、得られた各
グループに属する色データの代表色を求めるクラスタ代
表色決定手段と、代表色が収束したかどうかの判定を行
い、収束していない場合には、現在の代表色をもとに再
度グループ分割を行うためにクラスタ分割手段へ処理が
移る収束判定手段と、収束判定手段で収束したと判定さ
れた場合には、これまでに得られた対象領域内からの代
表色が所定数得られたどうかの判定を行い、得られてい
ない場合には分割軸決定手段への処理が移るクラスタ分
割終了判定手段と、クラスタ分割終了判定手段で終了し
たと判定された場合には、得られた所定数の代表色を出
力する代表色出力手段とを有することにより、入力画像
を複数の細部領域に分割し、各領域内の色の統計的分布
により代表色を選択することができるので、予め用意さ
れた色変換テーブル内の色と代表色を比較して各代表色
に最近傍な変換後の色を抽出するとともに、２つの色間
の距離をもとに選択された変換後の色データを微調整
し、各領域における代表色をこの微調整された変換色に
変換することができ、こうして得られた色調整後の画像
と入力画像とを適切な結合係数をもとに加重平均合成す
ることで入力画像の色調整を行うことができるという有
利な効果が得られる。
【０２０５】請求項１４に記載の画像処理装置によれ
ば、請求項１乃至１３のいずれか１に記載の画像処理装
置において、画像合成手段は、入力画像と画像処理手段
で得られた調整後の画像とのどちらを優先するかを決め
る選択基準値判定手段と、選択基準値判定手段の決定結
果に基づいて、入力画像と画像処理手段で得られた調整
後の画像とに掛かる結合係数を決定する結合係数導出手
段と、結合係数導出手段で決定した各画像の結合係数を
使って、入力画像と画像処理手段で得られた調整後の画
像との加重平均画像を生成する加重平均合成手段とを有
することにより、対象画素の画素値とその周辺領域にお
ける平均画素値との比較よりコントラスト調整量を求
め、そのうちで有効と思われるコントラスト調整量を抽
出することができるので、そのように得られたコントラ
スト調整画像と入力画像とを適切な結合係数をもとに加
重平均合成することで入力画像のコントラスト調整を行
うことができるという有利な効果が得られる。
ば、請求項１乃至１３のいずれか１に記載の画像処理装
置において、画像合成手段は、入力画像と画像処理手段
で得られた調整後の画像とのどちらを優先するかを決め
る選択基準値判定手段と、選択基準値判定手段の決定結
果に基づいて、入力画像と画像処理手段で得られた調整
後の画像とに掛かる結合係数を決定する結合係数導出手
段と、結合係数導出手段で決定した各画像の結合係数を
使って、入力画像と画像処理手段で得られた調整後の画
像との加重平均画像を生成する加重平均合成手段とを有
することにより、対象画素の画素値とその周辺領域にお
ける平均画素値との比較よりコントラスト調整量を求
め、そのうちで有効と思われるコントラスト調整量を抽
出することができるので、そのように得られたコントラ
スト調整画像と入力画像とを適切な結合係数をもとに加
重平均合成することで入力画像のコントラスト調整を行
うことができるという有利な効果が得られる。
【０２０６】請求項１５に記載の画像処理方法によれ
ば、入力したアナログ画像信号をディジタル画像データ
に変換する画像入力ステップと、変換したディジタル画
像データに所望の画像処理を行って処理済み画像データ
を生成する画像処理ステップと、処理済み画像データと
ディジタル画像データとの合成を行って合成画像データ
を生成する画像合成ステップと、合成画像データをアナ
ログの合成画像信号に変換する画像出力ステップとを有
し、画像処理ステップは、ディジタル画像データに対し
てコントラスト調整を行うコントラスト調整ステップま
たはディジタル画像データに対して色調整を行う色調整
ステップであることにより、経験を要すること無く、入
力画像に対してコントラスト調整または色調整を行うこ
とができるので、撮像された明暗部を持つ画像のみを用
いて簡易に撮像画像のコントラストを調整することがで
き、また入力画像に対する依存性と変換後の色バランス
の崩れを無くすことができるという有利な効果が得られ
る。
ば、入力したアナログ画像信号をディジタル画像データ
に変換する画像入力ステップと、変換したディジタル画
像データに所望の画像処理を行って処理済み画像データ
を生成する画像処理ステップと、処理済み画像データと
ディジタル画像データとの合成を行って合成画像データ
を生成する画像合成ステップと、合成画像データをアナ
ログの合成画像信号に変換する画像出力ステップとを有
し、画像処理ステップは、ディジタル画像データに対し
てコントラスト調整を行うコントラスト調整ステップま
たはディジタル画像データに対して色調整を行う色調整
ステップであることにより、経験を要すること無く、入
力画像に対してコントラスト調整または色調整を行うこ
とができるので、撮像された明暗部を持つ画像のみを用
いて簡易に撮像画像のコントラストを調整することがで
き、また入力画像に対する依存性と変換後の色バランス
の崩れを無くすことができるという有利な効果が得られ
る。
【０２０７】請求項１６に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項１５に記載の画像処理方法において、コント
ラスト調整ステップは、対象画素のコントラスト調整量
を求める補正情報導出ステップと、求めた対象画素のコ
ントラスト調整量から有効となる範囲を限定して抽出す
る抽出ステップと、対象画素のコントラスト調整量に基
づき限定された範囲において対象画素の画素値を調整画
素値に変換する画素値変換ステップとを有することによ
り、対象画素のコントラスト調整量を求め、対象画素の
コントラスト調整量に基づき限定された範囲において対
象画素の画素値を調整画素値に変換するようにしたの
で、経験を要すること無く、入力画像に対してコントラ
スト調整を自動的かつ確実に行うことができるという有
利な効果が得られる。
ば、請求項１５に記載の画像処理方法において、コント
ラスト調整ステップは、対象画素のコントラスト調整量
を求める補正情報導出ステップと、求めた対象画素のコ
ントラスト調整量から有効となる範囲を限定して抽出す
る抽出ステップと、対象画素のコントラスト調整量に基
づき限定された範囲において対象画素の画素値を調整画
素値に変換する画素値変換ステップとを有することによ
り、対象画素のコントラスト調整量を求め、対象画素の
コントラスト調整量に基づき限定された範囲において対
象画素の画素値を調整画素値に変換するようにしたの
で、経験を要すること無く、入力画像に対してコントラ
スト調整を自動的かつ確実に行うことができるという有
利な効果が得られる。
【０２０８】請求項１７に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項１５に記載の画像処理方法において、コント
ラスト調整ステップは、対象画素のコントラスト調整量
を算出する際の初期条件と画素比較範囲とを設定する初
期設定ステップと、画素比較範囲をもとに対象画素のコ
ントラスト調整量を求める補正情報導出ステップと、求
めた対象画素のコントラスト調整量に基づくコントラス
ト調整処理が全ての画素比較範囲で終了したかどうかの
判定を行う終了判定ステップと、終了判定ステップで終
了判定されなかった場合には画素比較範囲を変更して補
正情報導出ステップへ処理を渡す補正範囲変更ステップ
と、終了判定ステップで終了判定された場合には複数の
画素比較範囲より得られたコントラスト調整量から有効
となる範囲を限定して抽出する抽出ステップと、対象画
素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲におい
て対象画素の画素値を調整画素値に変換する画素値変換
ステップとを有することにより、対象画素値とその周辺
領域における平均画素値との比較により算出したコント
ラスト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量
の加重平均値に拡張することができるので、入力画像の
影響や、周辺視野領域の大きさを示す定数の設定による
影響を低減させることができるという有利な効果が得ら
れる。
ば、請求項１５に記載の画像処理方法において、コント
ラスト調整ステップは、対象画素のコントラスト調整量
を算出する際の初期条件と画素比較範囲とを設定する初
期設定ステップと、画素比較範囲をもとに対象画素のコ
ントラスト調整量を求める補正情報導出ステップと、求
めた対象画素のコントラスト調整量に基づくコントラス
ト調整処理が全ての画素比較範囲で終了したかどうかの
判定を行う終了判定ステップと、終了判定ステップで終
了判定されなかった場合には画素比較範囲を変更して補
正情報導出ステップへ処理を渡す補正範囲変更ステップ
と、終了判定ステップで終了判定された場合には複数の
画素比較範囲より得られたコントラスト調整量から有効
となる範囲を限定して抽出する抽出ステップと、対象画
素のコントラスト調整量に基づき限定された範囲におい
て対象画素の画素値を調整画素値に変換する画素値変換
ステップとを有することにより、対象画素値とその周辺
領域における平均画素値との比較により算出したコント
ラスト調整量を複数の周辺領域でのコントラスト調整量
の加重平均値に拡張することができるので、入力画像の
影響や、周辺視野領域の大きさを示す定数の設定による
影響を低減させることができるという有利な効果が得ら
れる。
【０２０９】請求項１８に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項１５に記載の画像処理方法において、コント
ラスト調整ステップは、入力画像内の画素値をコントラ
スト調整時の対象とする対象信号へ変換する信号変換ス
テップと、信号変換ステップで得られた対象信号に対し
て対象画素のコントラスト調整量を求める対象補正情報
導出ステップと、対象補正情報導出ステップで得られた
対象画素のコントラスト調整量から有効となる範囲を限
定し抽出する抽出ステップと、対象画素のコントラスト
調整量に基づき限定された範囲において信号変換ステッ
プで得られた対象信号を調整対象信号に変換して調整済
みの対象信号を生成する対象信号変換ステップと、調整
済みの対象信号と信号変換ステップで得られた対象信号
とにより前記入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換
処理を行う信号逆変換ステップとを有することにより、
入力画像を明度、色相等の情報に一度変換し、この明度
を対象信号として対象画素の明度とその周辺領域におけ
る平均明度との比較より明度のコントラスト調整量を求
め、そのうちで有効と思われる明度のコントラスト調整
量を抽出することができるので、この抽出された明度と
入力画像より得られた色相とにより、調整後の画像の画
素値を求め、得られたコントラスト調整画像と入力画像
とを適切な結合係数をもとに加重平均合成することで入
力画像のコントラスト調整を行うことができるという有
利な効果が得られる。
ば、請求項１５に記載の画像処理方法において、コント
ラスト調整ステップは、入力画像内の画素値をコントラ
スト調整時の対象とする対象信号へ変換する信号変換ス
テップと、信号変換ステップで得られた対象信号に対し
て対象画素のコントラスト調整量を求める対象補正情報
導出ステップと、対象補正情報導出ステップで得られた
対象画素のコントラスト調整量から有効となる範囲を限
定し抽出する抽出ステップと、対象画素のコントラスト
調整量に基づき限定された範囲において信号変換ステッ
プで得られた対象信号を調整対象信号に変換して調整済
みの対象信号を生成する対象信号変換ステップと、調整
済みの対象信号と信号変換ステップで得られた対象信号
とにより前記入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換
処理を行う信号逆変換ステップとを有することにより、
入力画像を明度、色相等の情報に一度変換し、この明度
を対象信号として対象画素の明度とその周辺領域におけ
る平均明度との比較より明度のコントラスト調整量を求
め、そのうちで有効と思われる明度のコントラスト調整
量を抽出することができるので、この抽出された明度と
入力画像より得られた色相とにより、調整後の画像の画
素値を求め、得られたコントラスト調整画像と入力画像
とを適切な結合係数をもとに加重平均合成することで入
力画像のコントラスト調整を行うことができるという有
利な効果が得られる。
【０２１０】請求項１９に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項１５に記載の画像処理方法において、コント
ラスト調整ステップは、入力画像内の画素値をコントラ
スト調整時の対象とする対象信号へ変換する信号変換ス
テップと、変換した対象信号に対するコントラスト調整
量を算出する際の初期条件と画素比較範囲とを設定する
初期設定ステップと、画素比較範囲をもとに変換した対
象信号に対する各画素のコントラスト調整量を求める対
象補正情報導出ステップと、求めた各画素のコントラス
ト調整量に基づくコントラスト調整処理が全ての画素比
較範囲で終了したかどうかの判定を行う終了判定ステッ
プと、終了判定ステップで終了判定されなかった場合に
は画素比較範囲を変更して対象補正情報導出ステップへ
処理を渡す補正範囲変更ステップと、終了判定ステップ
で終了判定された場合には各画素のコントラスト調整量
より有効となる範囲を限定して抽出する抽出ステップ
と、各画素のコントラスト調整量に基づき限定された範
囲において変換した対象信号を調整対象信号に変換して
調整済みの対象信号を生成する対象信号変換ステップ
と、調整済みの対象信号と信号変換ステップで変換した
対象信号とにより入力画像内の画素値を調整画素値へ逆
変換処理を行う信号逆変換ステップとを有することによ
り、対象画素値とその周辺領域における平均画素値との
比較により算出したコントラスト調整量を複数の周辺領
域でのコントラスト調整量の加重平均値に拡張すること
ができるので、高精度なコントラスト調整を行うことが
できるという有利な効果が得られる。
ば、請求項１５に記載の画像処理方法において、コント
ラスト調整ステップは、入力画像内の画素値をコントラ
スト調整時の対象とする対象信号へ変換する信号変換ス
テップと、変換した対象信号に対するコントラスト調整
量を算出する際の初期条件と画素比較範囲とを設定する
初期設定ステップと、画素比較範囲をもとに変換した対
象信号に対する各画素のコントラスト調整量を求める対
象補正情報導出ステップと、求めた各画素のコントラス
ト調整量に基づくコントラスト調整処理が全ての画素比
較範囲で終了したかどうかの判定を行う終了判定ステッ
プと、終了判定ステップで終了判定されなかった場合に
は画素比較範囲を変更して対象補正情報導出ステップへ
処理を渡す補正範囲変更ステップと、終了判定ステップ
で終了判定された場合には各画素のコントラスト調整量
より有効となる範囲を限定して抽出する抽出ステップ
と、各画素のコントラスト調整量に基づき限定された範
囲において変換した対象信号を調整対象信号に変換して
調整済みの対象信号を生成する対象信号変換ステップ
と、調整済みの対象信号と信号変換ステップで変換した
対象信号とにより入力画像内の画素値を調整画素値へ逆
変換処理を行う信号逆変換ステップとを有することによ
り、対象画素値とその周辺領域における平均画素値との
比較により算出したコントラスト調整量を複数の周辺領
域でのコントラスト調整量の加重平均値に拡張すること
ができるので、高精度なコントラスト調整を行うことが
できるという有利な効果が得られる。
【０２１１】請求項２０に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項１６または１７に記載の画像処理方法におい
て、画素値変換ステップは、入力画像内の平均輝度を算
出する平均輝度算出ステップと、算出した平均輝度をも
とに、得られたコントラスト調整量に基づいて入力画像
内の画素値を調整画素値に変換する際の変換方式を選択
する変換方式分類ステップと、変換方式分類ステップで
得られた変換方式に従い、得られたコントラスト調整量
を実際の画素の持つ画素値に変換する画素値推定ステッ
プとを有することにより、周囲画素との比較で得られた
コントラスト調整量から有効と思われる領域を抽出した
後に、入力画像における平均輝度をもとに、抽出された
コントラスト調整量を変換する変換方式を選択して適用
することができるので、容易かつ確実にコントラスト調
整を行うことができるという有利な効果が得られる。
ば、請求項１６または１７に記載の画像処理方法におい
て、画素値変換ステップは、入力画像内の平均輝度を算
出する平均輝度算出ステップと、算出した平均輝度をも
とに、得られたコントラスト調整量に基づいて入力画像
内の画素値を調整画素値に変換する際の変換方式を選択
する変換方式分類ステップと、変換方式分類ステップで
得られた変換方式に従い、得られたコントラスト調整量
を実際の画素の持つ画素値に変換する画素値推定ステッ
プとを有することにより、周囲画素との比較で得られた
コントラスト調整量から有効と思われる領域を抽出した
後に、入力画像における平均輝度をもとに、抽出された
コントラスト調整量を変換する変換方式を選択して適用
することができるので、容易かつ確実にコントラスト調
整を行うことができるという有利な効果が得られる。
【０２１２】請求項２１に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項１８または１９に記載の画像処理方法におい
て、対象信号変換ステップは、信号変換ステップで得ら
れた対象信号の入力画像における平均値を算出して平均
対象信号を生成する平均対象信号算出ステップと、生成
した平均対象信号をもとに、得られた対象信号のコント
ラスト調整量に基づいて得られた対象信号を調整対象信
号に変換する際の変換方式を選択する変換方式分類ステ
ップと、変換方式分類ステップで得られた変換方式に従
い、得られた対象信号のコントラスト調整量を実際の画
素の対象信号値に変換する対象信号推定ステップとを有
することにより、周囲画素との比較で得られた対象信号
（例えば明度）のコントラスト調整量から有効と思われ
る領域を抽出した後に、入力画像における平均対象信号
値（平均明度）をもとに、抽出された対象信号のコント
ラスト調整量を変換する変換方式を選択して適用するこ
とができるので、容易かつ確実にコントラスト調整を行
うことができるという有利な効果が得られる。
ば、請求項１８または１９に記載の画像処理方法におい
て、対象信号変換ステップは、信号変換ステップで得ら
れた対象信号の入力画像における平均値を算出して平均
対象信号を生成する平均対象信号算出ステップと、生成
した平均対象信号をもとに、得られた対象信号のコント
ラスト調整量に基づいて得られた対象信号を調整対象信
号に変換する際の変換方式を選択する変換方式分類ステ
ップと、変換方式分類ステップで得られた変換方式に従
い、得られた対象信号のコントラスト調整量を実際の画
素の対象信号値に変換する対象信号推定ステップとを有
することにより、周囲画素との比較で得られた対象信号
（例えば明度）のコントラスト調整量から有効と思われ
る領域を抽出した後に、入力画像における平均対象信号
値（平均明度）をもとに、抽出された対象信号のコント
ラスト調整量を変換する変換方式を選択して適用するこ
とができるので、容易かつ確実にコントラスト調整を行
うことができるという有利な効果が得られる。
【０２１３】請求項２２に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項１６または１７に記載の画像処理方法におい
て、画素値変換ステップは、入力画像内のコントラスト
強度を示す基準強度値を算出する基準強度算出ステップ
と、算出した基準強度値をもとに、得られたコントラス
ト調整量に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値に
変換する際の変換曲線を推定する変換曲線推定ステップ
と、推定した変換曲線を使って、得られたコントラスト
調整量を実際の画素の持つ画素値に変換する画素値推定
ステップとを有することにより、周囲画素との比較で得
られたコントラスト調整量から有効と思われる領域を抽
出した後に、入力画像の輝度より得られるエッジ強度の
総和を計算することができるので、抽出されたコントラ
スト調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意し
て、各変換曲線より得られた最終出力候補画像の輝度の
エッジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエッジ強
度総和に対する比を評価値として最適な変換曲線を遺伝
的アルゴリズムで推定することができるという有利な効
果が得られる。
ば、請求項１６または１７に記載の画像処理方法におい
て、画素値変換ステップは、入力画像内のコントラスト
強度を示す基準強度値を算出する基準強度算出ステップ
と、算出した基準強度値をもとに、得られたコントラス
ト調整量に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値に
変換する際の変換曲線を推定する変換曲線推定ステップ
と、推定した変換曲線を使って、得られたコントラスト
調整量を実際の画素の持つ画素値に変換する画素値推定
ステップとを有することにより、周囲画素との比較で得
られたコントラスト調整量から有効と思われる領域を抽
出した後に、入力画像の輝度より得られるエッジ強度の
総和を計算することができるので、抽出されたコントラ
スト調整量を変換する際の変換曲線を複数候補用意し
て、各変換曲線より得られた最終出力候補画像の輝度の
エッジ強度総和を計算し、その値の入力画像のエッジ強
度総和に対する比を評価値として最適な変換曲線を遺伝
的アルゴリズムで推定することができるという有利な効
果が得られる。
【０２１４】請求項２３に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項１８または１９に記載の画像処理方法におい
て、対象信号変換ステップは、信号変換ステップで得ら
れた対象信号に対して入力画像内のコントラスト強度を
示す基準強度値を算出する基準強度算出ステップと、算
出した基準強度値をもとに、得られた対象信号のコント
ラスト調整量に基づいて得られた対象信号を調整対象信
号に変換する際の変換曲線を推定する対象信号変換曲線
推定ステップと、推定した変換曲線を使って、得られた
対象信号を調整対象信号に変換する対象信号推定ステッ
プとを有することにより、周囲画素との比較で得られた
対象信号（明度）コントラスト調整量から有効と思われ
る領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入力画
像のエッジ強度の総和を計算することができるので、抽
出された対象信号のコントラスト調整量を変換する際の
変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得られた
最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総和を計
算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対する比を
評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズムで推
定することができるという有利な効果が得られる。
ば、請求項１８または１９に記載の画像処理方法におい
て、対象信号変換ステップは、信号変換ステップで得ら
れた対象信号に対して入力画像内のコントラスト強度を
示す基準強度値を算出する基準強度算出ステップと、算
出した基準強度値をもとに、得られた対象信号のコント
ラスト調整量に基づいて得られた対象信号を調整対象信
号に変換する際の変換曲線を推定する対象信号変換曲線
推定ステップと、推定した変換曲線を使って、得られた
対象信号を調整対象信号に変換する対象信号推定ステッ
プとを有することにより、周囲画素との比較で得られた
対象信号（明度）コントラスト調整量から有効と思われ
る領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入力画
像のエッジ強度の総和を計算することができるので、抽
出された対象信号のコントラスト調整量を変換する際の
変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得られた
最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総和を計
算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対する比を
評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズムで推
定することができるという有利な効果が得られる。
【０２１５】請求項２４に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項２２に記載の画像処理方法において、変換曲
線推定ステップは、予め設定された固定数分の調整パラ
メータより構成される調整ベクトルの初期候補集団を設
定する初期候補設定ステップと、現時点における調整ベ
クトル集団内の各ベクトルを用いて、得られたコントラ
スト調整量に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値
に変換する画素値変換候補算出ステップと、基準強度値
と現時点における調整ベクトル集団内の各ベクトルとよ
り得られた変換後の画素値を用いて各変換曲線候補によ
るコントラスト強度を評価する評価値算出ステップと、
前期評価値導出ステップで得られた各候補の適合度を計
算する適合度計算ステップと、計算した各候補の適合度
をもとに現在の候補の組替え操作を行うことで新しい調
整ベクトル集合の生成を行う組替え操作ステップと、調
整ベクトルの最適化が終了した時点かどうかの判定を行
う推定終了判定ステップとを有することにより、周囲画
素との比較で得られたコントラスト調整量より有効と思
われる領域を抽出した後に入力画像の輝度より得られる
エッジ強度の総和を計算することができるので、抽出さ
れたコントラスト調整量を変換する際の変換曲線を複数
候補用意して、各変換曲線より得られた最終出力候補画
像の輝度のエッジ強度総和を計算し、その値の入力画像
のエッジ強度総和に対する比を評価値として最適な変換
曲線を遺伝的アルゴリズムで推定することができるとい
う有利な効果が得られる。
ば、請求項２２に記載の画像処理方法において、変換曲
線推定ステップは、予め設定された固定数分の調整パラ
メータより構成される調整ベクトルの初期候補集団を設
定する初期候補設定ステップと、現時点における調整ベ
クトル集団内の各ベクトルを用いて、得られたコントラ
スト調整量に基づいて入力画像内の画素値を調整画素値
に変換する画素値変換候補算出ステップと、基準強度値
と現時点における調整ベクトル集団内の各ベクトルとよ
り得られた変換後の画素値を用いて各変換曲線候補によ
るコントラスト強度を評価する評価値算出ステップと、
前期評価値導出ステップで得られた各候補の適合度を計
算する適合度計算ステップと、計算した各候補の適合度
をもとに現在の候補の組替え操作を行うことで新しい調
整ベクトル集合の生成を行う組替え操作ステップと、調
整ベクトルの最適化が終了した時点かどうかの判定を行
う推定終了判定ステップとを有することにより、周囲画
素との比較で得られたコントラスト調整量より有効と思
われる領域を抽出した後に入力画像の輝度より得られる
エッジ強度の総和を計算することができるので、抽出さ
れたコントラスト調整量を変換する際の変換曲線を複数
候補用意して、各変換曲線より得られた最終出力候補画
像の輝度のエッジ強度総和を計算し、その値の入力画像
のエッジ強度総和に対する比を評価値として最適な変換
曲線を遺伝的アルゴリズムで推定することができるとい
う有利な効果が得られる。
【０２１６】請求項２５に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項２３に記載の画像処理方法において、対象信
号変換曲線推定ステップは、予め設定された固定数分の
調整パラメータより構成される調整ベクトルの初期候補
集団を設定する初期候補設定ステップと、現時点におけ
る調整ベクトル集団内の各ベクトルを用いて、得られた
対象信号のコントラスト調整量に基づいて、得られた対
象信号を調整対象信号に変換する対象信号変換候補算出
ステップと、基準強度値と現時点における調整ベクトル
集団内の各ベクトルより得られた変換後の対象信号値と
を用いて、各変換曲線候補による対象信号のコントラス
ト強度を評価する評価値算出ステップと、評価値導出ス
テップで得られた各候補の適合度を計算する適合度計算
ステップと、計算した各候補の適合度をもとに現在の候
補の組替え操作を行うことで新しい調整ベクトル集合の
生成を行う組替え操作ステップと、調整ベクトルの最適
化が終了した時点かどうかの判定を行う推定終了判定ス
テップとを有することにより、周囲画素との比較で得ら
れた対象信号（明度）コントラスト調整量より有効と思
われる領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入
力画像のエッジ強度の総和を計算することができるの
で、抽出された対象信号のコントラスト調整量を変換す
る際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得
られた最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総
和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対す
る比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズ
ムで推定することができるという有利な効果が得られ
る。
ば、請求項２３に記載の画像処理方法において、対象信
号変換曲線推定ステップは、予め設定された固定数分の
調整パラメータより構成される調整ベクトルの初期候補
集団を設定する初期候補設定ステップと、現時点におけ
る調整ベクトル集団内の各ベクトルを用いて、得られた
対象信号のコントラスト調整量に基づいて、得られた対
象信号を調整対象信号に変換する対象信号変換候補算出
ステップと、基準強度値と現時点における調整ベクトル
集団内の各ベクトルより得られた変換後の対象信号値と
を用いて、各変換曲線候補による対象信号のコントラス
ト強度を評価する評価値算出ステップと、評価値導出ス
テップで得られた各候補の適合度を計算する適合度計算
ステップと、計算した各候補の適合度をもとに現在の候
補の組替え操作を行うことで新しい調整ベクトル集合の
生成を行う組替え操作ステップと、調整ベクトルの最適
化が終了した時点かどうかの判定を行う推定終了判定ス
テップとを有することにより、周囲画素との比較で得ら
れた対象信号（明度）コントラスト調整量より有効と思
われる領域を抽出した後に、入力画像の対象信号より入
力画像のエッジ強度の総和を計算することができるの
で、抽出された対象信号のコントラスト調整量を変換す
る際の変換曲線を複数候補用意して、各変換曲線より得
られた最終出力候補画像の対象信号によるエッジ強度総
和を計算し、その値の入力画像のエッジ強度総和に対す
る比を評価値として最適な変換曲線を遺伝的アルゴリズ
ムで推定することができるという有利な効果が得られ
る。
【０２１７】請求項２６に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項１５に記載の画像処理方法において、色調整
ステップは、入力画像を複数の小領域に分割する画像分
割ステップと、画像分割ステップで得られた各小領域内
の色データを代表する代表色を求める代表色抽出ステッ
プと、予め用意された色変換後の色データを集めた色変
換テーブルと、代表色抽出ステップで求めた代表色に最
も近い色を変換色として色変換テーブルより選択する代
表色変換色選択ステップと、代表色変換色選択ステップ
で得られた代表色と変換色との間の距離をもとに、選択
された各変換色を微調整し、代表色を微調整後の変換色
に変換する色変換ステップとを有することにより、入力
画像を複数の細部領域に分割し、各領域内の色の統計的
分布により代表色を選択することができるので、予め用
意された色変換テーブル内の色と代表色を比較して各代
表色に最近傍な変換後の色を抽出するとともに、２つの
色間の距離をもとに選択された変換後の色データを微調
整し、各領域における代表色をこの微調整された変換色
に変換することができ、こうして得られた色調整後の画
像と入力画像とを適切な結合係数をもとに加重平均合成
することで入力画像の色調整を行うことができるという
有利な効果が得られる。
ば、請求項１５に記載の画像処理方法において、色調整
ステップは、入力画像を複数の小領域に分割する画像分
割ステップと、画像分割ステップで得られた各小領域内
の色データを代表する代表色を求める代表色抽出ステッ
プと、予め用意された色変換後の色データを集めた色変
換テーブルと、代表色抽出ステップで求めた代表色に最
も近い色を変換色として色変換テーブルより選択する代
表色変換色選択ステップと、代表色変換色選択ステップ
で得られた代表色と変換色との間の距離をもとに、選択
された各変換色を微調整し、代表色を微調整後の変換色
に変換する色変換ステップとを有することにより、入力
画像を複数の細部領域に分割し、各領域内の色の統計的
分布により代表色を選択することができるので、予め用
意された色変換テーブル内の色と代表色を比較して各代
表色に最近傍な変換後の色を抽出するとともに、２つの
色間の距離をもとに選択された変換後の色データを微調
整し、各領域における代表色をこの微調整された変換色
に変換することができ、こうして得られた色調整後の画
像と入力画像とを適切な結合係数をもとに加重平均合成
することで入力画像の色調整を行うことができるという
有利な効果が得られる。
【０２１８】請求項２７に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項２６に記載の画像処理方法において、代表色
抽出ステップは、分割された小領域内の色データに対し
て、逐次分割処理を行う際のスタート状態のグループを
設定し、各グループに色データ全てを分類し、各グルー
プの代表色を求める初期化ステップと、分割対象グルー
プ内に属する色データの分布をもとに、対象グループの
分割時に着目する成分を決定する分割軸決定ステップ
と、得られた着目成分に従い、対象グループを複数に分
割するとともに、対象グループに属する色データを分割
後に得られたグループに振り分けるクラスタ分割ステッ
プと、得られた各グループに属する色データの代表色を
求めるクラスタ代表色決定ステップと、代表色が収束し
たかどうかの判定を行い、収束していない場合には、現
在の代表色をもとに再度グループ分割を行うためにクラ
スタ分割ステップへ処理が移る収束判定ステップと、収
束判定ステップで収束したと判定された場合には、これ
までに得られた対象領域内からの代表色が所定数得られ
たどうかの判定を行い、得られていない場合には分割軸
決定ステップへの処理が移るクラスタ分割終了判定ステ
ップと、クラスタ分割終了判定ステップで終了したと判
定された場合には、得られた所定数の代表色を出力する
代表色出力ステップとを有することにより、入力画像を
複数の細部領域に分割し、各領域内の色の統計的分布に
より代表色を選択することができるので、予め用意され
た色変換テーブル内の色と代表色を比較して各代表色に
最近傍な変換後の色を抽出するとともに、２つの色間の
距離をもとに選択された変換後の色データを微調整し、
各領域における代表色をこの微調整された変換色に変換
することができ、こうして得られた色調整後の画像と入
力画像とを適切な結合係数をもとに加重平均合成するこ
とで入力画像の色調整を行うことができるという有利な
効果が得られる。
ば、請求項２６に記載の画像処理方法において、代表色
抽出ステップは、分割された小領域内の色データに対し
て、逐次分割処理を行う際のスタート状態のグループを
設定し、各グループに色データ全てを分類し、各グルー
プの代表色を求める初期化ステップと、分割対象グルー
プ内に属する色データの分布をもとに、対象グループの
分割時に着目する成分を決定する分割軸決定ステップ
と、得られた着目成分に従い、対象グループを複数に分
割するとともに、対象グループに属する色データを分割
後に得られたグループに振り分けるクラスタ分割ステッ
プと、得られた各グループに属する色データの代表色を
求めるクラスタ代表色決定ステップと、代表色が収束し
たかどうかの判定を行い、収束していない場合には、現
在の代表色をもとに再度グループ分割を行うためにクラ
スタ分割ステップへ処理が移る収束判定ステップと、収
束判定ステップで収束したと判定された場合には、これ
までに得られた対象領域内からの代表色が所定数得られ
たどうかの判定を行い、得られていない場合には分割軸
決定ステップへの処理が移るクラスタ分割終了判定ステ
ップと、クラスタ分割終了判定ステップで終了したと判
定された場合には、得られた所定数の代表色を出力する
代表色出力ステップとを有することにより、入力画像を
複数の細部領域に分割し、各領域内の色の統計的分布に
より代表色を選択することができるので、予め用意され
た色変換テーブル内の色と代表色を比較して各代表色に
最近傍な変換後の色を抽出するとともに、２つの色間の
距離をもとに選択された変換後の色データを微調整し、
各領域における代表色をこの微調整された変換色に変換
することができ、こうして得られた色調整後の画像と入
力画像とを適切な結合係数をもとに加重平均合成するこ
とで入力画像の色調整を行うことができるという有利な
効果が得られる。
【０２１９】請求項２８に記載の画像処理方法によれ
ば、請求項１５乃至２７のいずれか１に記載の画像処理
方法において、画像合成ステップは、入力画像と画像処
理ステップで得られた調整後の画像とのどちらを優先す
るかを決める選択基準値判定ステップと、選択基準値判
定ステップの決定結果に基づいて、入力画像と画像処理
ステップで得られた調整後の画像とに掛かる結合係数を
決定する結合係数導出ステップと、結合係数導出ステッ
プで決定した各画像の結合係数を使って、入力画像と画
像処理ステップで得られた調整後の画像との加重平均画
像を生成する加重平均合成ステップとを有することによ
り、対象画素の画素値とその周辺領域における平均画素
値との比較よりコントラスト調整量を求め、そのうちで
有効と思われるコントラスト調整量を抽出することがで
きるので、そのように得られたコントラスト調整画像と
入力画像とを適切な結合係数をもとに加重平均合成する
ことで入力画像のコントラスト調整を行うことができる
という有利な効果が得られる。
ば、請求項１５乃至２７のいずれか１に記載の画像処理
方法において、画像合成ステップは、入力画像と画像処
理ステップで得られた調整後の画像とのどちらを優先す
るかを決める選択基準値判定ステップと、選択基準値判
定ステップの決定結果に基づいて、入力画像と画像処理
ステップで得られた調整後の画像とに掛かる結合係数を
決定する結合係数導出ステップと、結合係数導出ステッ
プで決定した各画像の結合係数を使って、入力画像と画
像処理ステップで得られた調整後の画像との加重平均画
像を生成する加重平均合成ステップとを有することによ
り、対象画素の画素値とその周辺領域における平均画素
値との比較よりコントラスト調整量を求め、そのうちで
有効と思われるコントラスト調整量を抽出することがで
きるので、そのように得られたコントラスト調整画像と
入力画像とを適切な結合係数をもとに加重平均合成する
ことで入力画像のコントラスト調整を行うことができる
という有利な効果が得られる。
【図１】本発明の実施の形態１、２、３、４、５、６、
７、８、９による画像処理装置の基本構成を示すブロッ
ク図
７、８、９による画像処理装置の基本構成を示すブロッ
ク図
【図２】（ａ）図１の画像処理手段を示すブロック図
（ｂ）図１の画像処理手段を示すブロック図
【図３】図２（ａ）のコントラスト調整手段を示すブロ
ック図
ック図
【図４】コントラスト調整手段を示すブロック図
【図５】コントラスト調整手段を示すブロック図
【図６】コントラスト調整手段を示すブロック図
【図７】（ａ）画素値変換手段を示すブロック図
（ｂ）対象信号変換手段を示すブロック図
【図８】（ａ）画素値変換手段を示すブロック図
（ｂ）対象信号変換手段を示すブロック図
【図９】（ａ）遺伝的アルゴリズム推定のために用意さ
れた変換曲線推定手段を示すブロック図 （ｂ）遺伝的アルゴリズム推定のために用意された対象
信号変換曲線推定手段を示すブロック図
れた変換曲線推定手段を示すブロック図 （ｂ）遺伝的アルゴリズム推定のために用意された対象
信号変換曲線推定手段を示すブロック図
【図１０】図１の画像合成手段を示すブロック図
【図１１】人間の視覚を模式的に示す説明図
【図１２】コントラスト調整手段における動作を示すフ
ローチャート
ローチャート
【図１３】本発明の実施の形態１による画像処理装置の
画像合成手段の動作を示すフローチャート
画像合成手段の動作を示すフローチャート
【図１４】周辺視野領域を模式的に示す説明図
【図１５】コントラスト調整手段における動作を示すフ
ローチャート
ローチャート
【図１６】コントラスト調整手段における動作を示すフ
ローチャート
ローチャート
【図１７】コントラスト調整手段における動作を示すフ
ローチャート
ローチャート
【図１８】画素値変化手段の動作を示すフローチャート
【図１９】コントラスト調整手段での処理の流れを示す
フローチャート
フローチャート
【図２０】コントラスト調整処理における変換曲線推定
手段の処理の流れを示すフローチャート
手段の処理の流れを示すフローチャート
【図２１】変換曲線推定手段における遺伝的アルゴリズ
ムで使用される染色体構造を模式的に示す模式図
ムで使用される染色体構造を模式的に示す模式図
【図２２】変換曲線推定手段におけるルーレット選択法
の概要を模式的に示す模式図
の概要を模式的に示す模式図
【図２３】変換曲線推定手段で使用されている遺伝的ア
ルゴリズムの組替え操作処理を模式的に示す模式図
ルゴリズムの組替え操作処理を模式的に示す模式図
【図２４】色調整手段を示すブロック図
【図２５】色調整手段における色調整処理を示すフロー
チャート
チャート
【図２６】代表色抽出手段を示すブロック図
【図２７】代表色抽出手段での処理を示すフローチャー
ト
ト
【図２８】文献１における画像処理装置を示すブロック
図
図
【図２９】文献２における撮像装置を示すブロック図
【図３０】文献３におけるディジタル画像改善方法の説
明図
明図
１０ 画像入力手段
１１ 画像処理手段
１２ 画像合成手段
１３ 画像出力手段
２０ コントラスト調整手段
２１ 色調整手段
３０ 補正情報導出手段
３１ 抽出手段
３２ 画素値変換手段
４０ 初期設定手段
４１ 終了判定手段
４２ 補正範囲変更手段
５０ 信号変換手段
５１ 対象補正情報導出手段
５２ 対象信号変換手段
５３ 信号逆変換手段
７０ 平均輝度算出手段
７１ 変換方式分類手段
７２ 画素値推定手段
７３ 平均対象信号算出手段
７４ 対象信号推定手段
８０ 基準強度算出手段
８１ 変換曲線推定手段
８２ 対象信号変換曲線推定手段
９０ 初期候補設定手段
９１ 画素値変換候補算出手段
９２ 評価値導出手段
９３ 適合度計算手段
９４ 組み替え操作手段
９５ 推定終了判定手段
１００ 選択基準値判定手段
１０１ 結合係数導出手段
１０２ 加重平均合成手段
２４０ 画像分割手段
２４１ 代表色抽出手段
２４２ 代表色変換色選択手段
２４３ 色変換テーブル
２４４ 色変換手段
２６０ 初期化手段
２６１ 分割軸決定手段
２６２ クラスタ分割手段
２６３ クラスタ代表決定手段
２６４ 収束判定手段
２６５ クラスタ分割終了判定手段
２６６ 代表色出力手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０４Ｎ 5/20 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１Ｅ
9/64 Ｄ
(72)発明者 ▲桑▼原 康浩
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 物部 祐亮
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 黒沢 俊晴
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 5B057 BA02 BA25 BA29 CA01 CA08
CA12 CA16 CB01 CB08 CB12
CB16 CC02 CE08 CE11 CE17
CE18 CH07 DA17 DB02 DB06
DB09 DC22 DC25
5C021 PA56 PA71 PA76 XA35
5C066 AA11 EA13 HA03 KD07 KE01
KE05 KE07
5C076 AA12 BA06
5C077 LL19 MP01 MP08 NN02 PP15
PP23 PP32 PP49 PQ12 PQ18
PQ19 PQ23
Claims (28)
- 【請求項１】入力したアナログ画像信号をディジタル画
像データに変換する画像入力手段と、前記変換したディ
ジタル画像データに所望の画像処理を行って処理済み画
像データを生成する画像処理手段と、前記処理済み画像
データと前記ディジタル画像データとの合成を行って合
成画像データを生成する画像合成手段と、前記合成画像
データをアナログの合成画像信号に変換する画像出力手
段とを有し、 前記画像処理手段は、前記ディジタル画像データに対し
てコントラスト調整を行うコントラスト調整手段または
前記ディジタル画像データに対して色調整を行う色調整
手段であることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項２】コントラスト調整手段は、対象画素のコン
トラスト調整量を求める補正情報導出手段と、前記求め
た対象画素のコントラスト調整量から有効となる範囲を
限定して抽出する抽出手段と、前記対象画素のコントラ
スト調整量に基づき前記限定された範囲において前記対
象画素の画素値を調整画素値に変換する画素値変換手段
とを有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】前記コントラスト調整手段は、対象画素の
コントラスト調整量を算出する際の初期条件と画素比較
範囲とを設定する初期設定手段と、前記画素比較範囲を
もとに前記対象画素のコントラスト調整量を求める補正
情報導出手段と、前記求めた対象画素のコントラスト調
整量に基づくコントラスト調整処理が全ての前記画素比
較範囲で終了したかどうかの判定を行う終了判定手段
と、前記終了判定手段で終了判定されなかった場合には
前記画素比較範囲を変更して前記補正情報導出手段へ処
理を渡す補正範囲変更手段と、前記終了判定手段で終了
判定された場合には複数の前記画素比較範囲より得られ
たコントラスト調整量から有効となる範囲を限定して抽
出する抽出手段と、前記対象画素のコントラスト調整量
に基づき前記限定された範囲において前記対象画素の画
素値を調整画素値に変換する画素値変換手段とを有する
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４】前記コントラスト調整手段は、入力画像内
の画素値をコントラスト調整時の対象とする対象信号へ
変換する信号変換手段と、前記信号変換手段で得られた
対象信号に対して対象画素のコントラスト調整量を求め
る対象補正情報導出手段と、前記対象補正情報導出手段
で得られた対象画素のコントラスト調整量から有効とな
る範囲を限定し抽出する抽出手段と、前記対象画素のコ
ントラスト調整量に基づき前記限定された範囲において
前記信号変換手段で得られた対象信号を調整対象信号に
変換して調整済みの対象信号を生成する対象信号変換手
段と、前記調整済みの対象信号と前記信号変換手段で得
られた対象信号とにより前記入力画像内の画素値を調整
画素値へ逆変換処理を行う信号逆変換手段とを有するこ
とを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。 - 【請求項５】前記コントラスト調整手段は、入力画像内
の画素値をコントラスト調整時の対象とする対象信号へ
変換する信号変換手段と、前記変換した対象信号に対す
るコントラスト調整量を算出する際の初期条件と画素比
較範囲とを設定する初期設定手段と、前記画素比較範囲
をもとに前記変換した対象信号に対する各画素のコント
ラスト調整量を求める対象補正情報導出手段と、前記求
めた各画素のコントラスト調整量に基づくコントラスト
調整処理が全ての前記画素比較範囲で終了したかどうか
の判定を行う終了判定手段と、前記終了判定手段で終了
判定されなかった場合には前記画素比較範囲を変更して
前記対象補正情報導出手段へ処理を渡す補正範囲変更手
段と、前記終了判定手段で終了判定された場合には前記
各画素のコントラスト調整量より有効となる範囲を限定
して抽出する抽出手段と、前記各画素のコントラスト調
整量に基づき前記限定された範囲において前記変換した
対象信号を調整対象信号に変換して調整済みの対象信号
を生成する対象信号変換手段と、前記調整済みの対象信
号と前記信号変換手段で変換した対象信号とにより前記
入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換処理を行う信
号逆変換手段とを有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】前記画素値変換手段は、入力画像内の平均
輝度を算出する平均輝度算出手段と、前記算出した平均
輝度をもとに、前記得られたコントラスト調整量に基づ
いて前記入力画像内の画素値を調整画素値に変換する際
の変換方式を選択する変換方式分類手段と、前記変換方
式分類手段で得られた変換方式に従い、前記得られたコ
ントラスト調整量を実際の画素の持つ画素値に変換する
画素値推定手段とを有することを特徴とする請求項２ま
たは３に記載の画像処理装置。 - 【請求項７】前記対象信号変換手段は、前記信号変換手
段で得られた対象信号の入力画像における平均値を算出
して平均対象信号を生成する平均対象信号算出手段と、
前記生成した平均対象信号をもとに、前記得られた対象
信号のコントラスト調整量に基づいて前記得られた対象
信号を調整対象信号に変換する際の変換方式を選択する
変換方式分類手段と、前記変換方式分類手段で得られた
変換方式に従い、前記得られた対象信号のコントラスト
調整量を実際の画素の対象信号値に変換する対象信号推
定手段とを有することを特徴とする請求項４または５に
記載の画像処理装置。 - 【請求項８】前記画素値変換手段は、入力画像内のコン
トラスト強度を示す基準強度値を算出する基準強度算出
手段と、前記算出した基準強度値をもとに、前記得られ
たコントラスト調整量に基づいて前記入力画像内の画素
値を調整画素値に変換する際の変換曲線を推定する変換
曲線推定手段と、前記推定した変換曲線を使って、前記
得られたコントラスト調整量を実際の画素の持つ画素値
に変換する画素値推定手段とを有することを特徴とする
請求項２または３に記載の画像処理装置。 - 【請求項９】前記対象信号変換手段は、前記信号変換手
段で得られた対象信号に対して入力画像内のコントラス
ト強度を示す基準強度値を算出する基準強度算出手段
と、前記算出した基準強度値をもとに、前記得られた対
象信号のコントラスト調整量に基づいて前記得られた対
象信号を調整対象信号に変換する際の変換曲線を推定す
る対象信号変換曲線推定手段と、前記推定した変換曲線
を使って、前記得られた対象信号を前記調整対象信号に
変換する対象信号推定手段とを有することを特徴とする
請求項４または５に記載の画像処理装置。 - 【請求項１０】前記変換曲線推定手段は、予め設定され
た固定数分の調整パラメータより構成される調整ベクト
ルの初期候補集団を設定する初期候補設定手段と、現時
点における調整ベクトル集団内の各ベクトルを用いて、
前記得られたコントラスト調整量に基づいて前記入力画
像内の画素値を調整画素値に変換する画素値変換候補算
出手段と、前記基準強度値と前記現時点における調整ベ
クトル集団内の各ベクトルとより得られた変換後の画素
値を用いて各変換曲線候補によるコントラスト強度を評
価する評価値算出手段と、前記評価値導出手段で得られ
た各候補の適合度を計算する適合度計算手段と、前記計
算した各候補の適合度をもとに現在の候補の組替え操作
を行うことで新しい調整ベクトル集合の生成を行う組替
え操作手段と、調整ベクトルの最適化が終了した時点か
どうかの判定を行う推定終了判定手段とを有することを
特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。 - 【請求項１１】前記対象信号変換曲線推定手段は、予め
設定された固定数分の調整パラメータより構成される調
整ベクトルの初期候補集団を設定する初期候補設定手段
と、現時点における調整ベクトル集団内の各ベクトルを
用いて、前記得られた対象信号のコントラスト調整量に
基づいて、前記得られた対象信号を調整対象信号に変換
する対象信号変換候補算出手段と、前記基準強度値と前
記現時点における調整ベクトル集団内の各ベクトルより
得られた変換後の対象信号値とを用いて、各変換曲線候
補による対象信号のコントラスト強度を評価する評価値
算出手段と、前記評価値導出手段で得られた各候補の適
合度を計算する適合度計算手段と、前記計算した各候補
の適合度をもとに現在の候補の組替え操作を行うことで
新しい調整ベクトル集合の生成を行う組替え操作手段
と、調整ベクトルの最適化が終了した時点かどうかの判
定を行う推定終了判定手段とを有することを特徴とする
請求項９に記載の画像処理装置。 - 【請求項１２】前記色調整手段は、入力画像を複数の小
領域に分割する画像分割手段と、前記画像分割手段で得
られた各小領域内の色データを代表する代表色を求める
代表色抽出手段と、予め用意された色変換後の色データ
を集めた色変換テーブルと、前記代表色抽出手段で求め
た代表色に最も近い色を変換色として前記色変換テーブ
ルより選択する代表色変換色選択手段と、前記代表色変
換色選択手段で得られた代表色と前記変換色との間の距
離をもとに、前記選択された各変換色を微調整し、代表
色を前記微調整後の変換色に変換する色変換手段とを有
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１３】前記代表色抽出手段は、分割された小領
域内の色データに対して、逐次分割処理を行う際のスタ
ート状態のグループを設定し、各グループに色データ全
てを分類し、各グループの代表色を求める初期化手段
と、分割対象グループ内に属する色データの分布をもと
に、前記対象グループの分割時に着目する成分を決定す
る分割軸決定手段と、前記得られた着目成分に従い、前
記対象グループを複数に分割するとともに、前記対象グ
ループに属する色データを分割後に得られたグループに
振り分けるクラスタ分割手段と、前記得られた各グルー
プに属する色データの代表色を求めるクラスタ代表色決
定手段と、前記代表色が収束したかどうかの判定を行
い、収束していない場合には、現在の代表色をもとに再
度グループ分割を行うために前記クラスタ分割手段へ処
理が移る収束判定手段と、前記収束判定手段で収束した
と判定された場合には、これまでに得られた対象領域内
からの代表色が所定数得られたどうかの判定を行い、得
られていない場合には前記分割軸決定手段への処理が移
るクラスタ分割終了判定手段と、前記クラスタ分割終了
判定手段で終了したと判定された場合には、得られた所
定数の代表色を出力する代表色出力手段とを有すること
を特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。 - 【請求項１４】前記画像合成手段は、入力画像と前記画
像処理手段で得られた調整後の画像とのどちらを優先す
るかを決める選択基準値判定手段と、前記選択基準値判
定手段の決定結果に基づいて、前記入力画像と前記画像
処理手段で得られた調整後の画像とに掛かる結合係数を
決定する結合係数導出手段と、前記結合係数導出手段で
決定した各画像の結合係数を使って、前記入力画像と前
記画像処理手段で得られた調整後の画像との加重平均画
像を生成する加重平均合成手段とを有することを特徴と
する請求項１乃至１３のいずれか１に記載の画像処理装
置。 - 【請求項１５】入力したアナログ画像信号をディジタル
画像データに変換する画像入力ステップと、前記変換し
たディジタル画像データに所望の画像処理を行って処理
済み画像データを生成する画像処理ステップと、前記処
理済み画像データと前記ディジタル画像データとの合成
を行って合成画像データを生成する画像合成ステップ
と、前記合成画像データをアナログの合成画像信号に変
換する画像出力ステップとを有し、 前記画像処理ステップは、前記ディジタル画像データに
対してコントラスト調整を行うコントラスト調整ステッ
プまたは前記ディジタル画像データに対して色調整を行
う色調整ステップであることを特徴とする画像処理方
法。 - 【請求項１６】コントラスト調整ステップは、対象画素
のコントラスト調整量を求める補正情報導出ステップ
と、前記求めた対象画素のコントラスト調整量から有効
となる範囲を限定して抽出する抽出ステップと、前記対
象画素のコントラスト調整量に基づき前記限定された範
囲において前記対象画素の画素値を調整画素値に変換す
る画素値変換ステップとを有することを特徴とする請求
項１５に記載の画像処理方法。 - 【請求項１７】前記コントラスト調整ステップは、対象
画素のコントラスト調整量を算出する際の初期条件と画
素比較範囲とを設定する初期設定ステップと、前記画素
比較範囲をもとに前記対象画素のコントラスト調整量を
求める補正情報導出ステップと、前記求めた対象画素の
コントラスト調整量に基づくコントラスト調整処理が全
ての前記画素比較範囲で終了したかどうかの判定を行う
終了判定ステップと、前記終了判定ステップで終了判定
されなかった場合には前記画素比較範囲を変更して前記
補正情報導出ステップへ処理を渡す補正範囲変更ステッ
プと、前記終了判定ステップで終了判定された場合には
複数の前記画素比較範囲より得られたコントラスト調整
量から有効となる範囲を限定して抽出する抽出ステップ
と、前記対象画素のコントラスト調整量に基づき前記限
定された範囲において前記対象画素の画素値を調整画素
値に変換する画素値変換ステップとを有することを特徴
とする請求項１５に記載の画像処理方法。 - 【請求項１８】前記コントラスト調整ステップは、入力
画像内の画素値をコントラスト調整時の対象とする対象
信号へ変換する信号変換ステップと、前記信号変換ステ
ップで得られた対象信号に対して対象画素のコントラス
ト調整量を求める対象補正情報導出ステップと、前記対
象補正情報導出ステップで得られた対象画素のコントラ
スト調整量から有効となる範囲を限定し抽出する抽出ス
テップと、前記対象画素のコントラスト調整量に基づき
前記限定された範囲において前記信号変換ステップで得
られた対象信号を調整対象信号に変換して調整済みの対
象信号を生成する対象信号変換ステップと、前記調整済
みの対象信号と前記信号変換ステップで得られた対象信
号とにより前記入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変
換処理を行う信号逆変換ステップとを有することを特徴
とする請求項１５に記載の画像処理方法。 - 【請求項１９】前記コントラスト調整ステップは、入力
画像内の画素値をコントラスト調整時の対象とする対象
信号へ変換する信号変換ステップと、前記変換した対象
信号に対するコントラスト調整量を算出する際の初期条
件と画素比較範囲とを設定する初期設定ステップと、前
記画素比較範囲をもとに前記変換した対象信号に対する
各画素のコントラスト調整量を求める対象補正情報導出
ステップと、前記求めた各画素のコントラスト調整量に
基づくコントラスト調整処理が全ての前記画素比較範囲
で終了したかどうかの判定を行う終了判定ステップと、
前記終了判定ステップで終了判定されなかった場合には
前記画素比較範囲を変更して前記対象補正情報導出ステ
ップへ処理を渡す補正範囲変更ステップと、前記終了判
定ステップで終了判定された場合には前記各画素のコン
トラスト調整量より有効となる範囲を限定して抽出する
抽出ステップと、前記各画素のコントラスト調整量に基
づき前記限定された範囲において前記変換した対象信号
を調整対象信号に変換して調整済みの対象信号を生成す
る対象信号変換ステップと、前記調整済みの対象信号と
前記信号変換ステップで変換した対象信号とにより前記
入力画像内の画素値を調整画素値へ逆変換処理を行う信
号逆変換ステップとを有することを特徴とする請求項１
５に記載の画像処理方法。 - 【請求項２０】前記画素値変換ステップは、入力画像内
の平均輝度を算出する平均輝度算出ステップと、前記算
出した平均輝度をもとに、前記得られたコントラスト調
整量に基づいて前記入力画像内の画素値を調整画素値に
変換する際の変換方式を選択する変換方式分類ステップ
と、前記変換方式分類ステップで得られた変換方式に従
い、前記得られたコントラスト調整量を実際の画素の持
つ画素値に変換する画素値推定ステップとを有すること
を特徴とする請求項１６または１７に記載の画像処理方
法。 - 【請求項２１】前記対象信号変換ステップは、前記信号
変換ステップで得られた対象信号の入力画像における平
均値を算出して平均対象信号を生成する平均対象信号算
出ステップと、前記生成した平均対象信号をもとに、前
記得られた対象信号のコントラスト調整量に基づいて前
記得られた対象信号を調整対象信号に変換する際の変換
方式を選択する変換方式分類ステップと、前記変換方式
分類ステップで得られた変換方式に従い、前記得られた
対象信号のコントラスト調整量を実際の画素の対象信号
値に変換する対象信号推定ステップとを有することを特
徴とする請求項１８または１９に記載の画像処理方法。 - 【請求項２２】前記画素値変換ステップは、入力画像内
のコントラスト強度を示す基準強度値を算出する基準強
度算出ステップと、前記算出した基準強度値をもとに、
前記得られたコントラスト調整量に基づいて、前記入力
画像内の画素値を調整画素値に変換する際の変換曲線を
推定する変換曲線推定ステップと、前記推定した変換曲
線を使って前記得られたコントラスト調整量を実際の画
素の持つ画素値に変換する画素値推定ステップとを有す
ることを特徴とする請求項１６または１７に記載の画像
処理方法。 - 【請求項２３】前記対象信号変換ステップは、前記信号
変換ステップで得られた対象信号に対して入力画像内の
コントラスト強度を示す基準強度値を算出する基準強度
算出ステップと、前記算出した基準強度値をもとに、前
記得られた対象信号のコントラスト調整量に基づいて、
前記得られた対象信号を調整対象信号に変換する際の変
換曲線を推定する対象信号変換曲線推定ステップと、前
記推定した変換曲線を使って前記得られた対象信号を前
記調整対象信号に変換する対象信号推定ステップとを有
することを特徴とする請求項１８または１９に記載の画
像処理方法。 - 【請求項２４】前記変換曲線推定ステップは、予め設定
された固定数分の調整パラメータより構成される調整ベ
クトルの初期候補集団を設定する初期候補設定ステップ
と、現時点における調整ベクトル集団内の各ベクトルを
用いて、前記得られたコントラスト調整量に基づいて、
前記入力画像内の画素値を調整画素値に変換する画素値
変換候補算出ステップと、前記基準強度値と前記現時点
における調整ベクトル集団内の各ベクトルとより得られ
た変換後の画素値を用いて各変換曲線候補によるコント
ラスト強度を評価する評価値算出ステップと、前記評価
値導出ステップで得られた各候補の適合度を計算する適
合度計算ステップと、前記計算した各候補の適合度をも
とに現在の候補の組替え操作を行うことで新しい調整ベ
クトル集合の生成を行う組替え操作ステップと、調整ベ
クトルの最適化が終了した時点かどうかの判定を行う推
定終了判定ステップとを有することを特徴とする請求項
２２に記載の画像処理方法。 - 【請求項２５】前記対象信号変換曲線推定ステップは、
予め設定された固定数分の調整パラメータより構成され
る調整ベクトルの初期候補集団を設定する初期候補設定
ステップと、現時点における調整ベクトル集団内の各ベ
クトルを用いて、前記得られた対象信号のコントラスト
調整量に基づいて、前記得られた対象信号を調整対象信
号に変換する対象信号変換候補算出ステップと、前記基
準強度値と前記現時点における調整ベクトル集団内の各
ベクトルより得られた変換後の対象信号値とを用いて、
各変換曲線候補による対象信号のコントラスト強度を評
価する評価値算出ステップと、前記評価値導出ステップ
で得られた各候補の適合度を計算する適合度計算ステッ
プと、前記計算した各候補の適合度をもとに現在の候補
の組替え操作を行うことで新しい調整ベクトル集合の生
成を行う組替え操作ステップと、調整ベクトルの最適化
が終了した時点かどうかの判定を行う推定終了判定ステ
ップとを有することを特徴とする請求項２３に記載の画
像処理方法。 - 【請求項２６】前記色調整ステップは、入力画像を複数
の小領域に分割する画像分割ステップと、前記画像分割
ステップで得られた各小領域内の色データを代表する代
表色を求める代表色抽出ステップと、予め用意された色
変換後の色データを集めた色変換テーブルと、前記代表
色抽出ステップで求めた代表色に最も近い色を変換色と
して前記色変換テーブルより選択する代表色変換色選択
ステップと、前記代表色変換色選択ステップで得られた
代表色と前記変換色との間の距離をもとに、前記選択さ
れた各変換色を微調整し、代表色を前記微調整後の変換
色に変換する色変換ステップとを有することを特徴とす
る請求項１５に記載の画像処理方法。 - 【請求項２７】前記代表色抽出ステップは、分割された
小領域内の色データに対して、逐次分割処理を行う際の
スタート状態のグループを設定し、各グループに色デー
タ全てを分類し、各グループの代表色を求める初期化ス
テップと、分割対象グループ内に属する色データの分布
をもとに、前記対象グループの分割時に着目する成分を
決定する分割軸決定ステップと、前記得られた着目成分
に従い、前記対象グループを複数に分割するとともに、
前記対象グループに属する色データを分割後に得られた
グループに振り分けるクラスタ分割ステップと、前記得
られた各グループに属する色データの代表色を求めるク
ラスタ代表色決定ステップと、前記代表色が収束したか
どうかの判定を行い、収束していない場合には、現在の
代表色をもとに再度グループ分割を行うために前記クラ
スタ分割ステップへ処理が移る収束判定ステップと、前
記収束判定ステップで収束したと判定された場合には、
これまでに得られた対象領域内からの代表色が所定数得
られたどうかの判定を行い、得られていない場合には前
記分割軸決定ステップへの処理が移るクラスタ分割終了
判定ステップと、前記クラスタ分割終了判定ステップで
終了したと判定された場合には、得られた所定数の代表
色を出力する代表色出力ステップとを有することを特徴
とする請求項２６に記載の画像処理方法。 - 【請求項２８】前記画像合成ステップは、入力画像と前
記画像処理ステップで得られた調整後の画像とのどちら
を優先するかを決める選択基準値判定ステップと、前記
選択基準値判定ステップの決定結果に基づいて、前記入
力画像と前記画像処理ステップで得られた調整後の画像
とに掛かる結合係数を決定する結合係数導出ステップ
と、前記結合係数導出ステップで決定した各画像の結合
係数を使って、前記入力画像と前記画像処理ステップで
得られた調整後の画像との加重平均画像を生成する加重
平均合成ステップとを有することを特徴とする請求項１
５乃至２７のいずれか１に記載の画像処理方法。
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