專利名稱：對(duì)對(duì)象圖像實(shí)施灰度修正的圖像處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如適用于數(shù)碼相機(jī)的圖像處理裝置、圖像處理方法 及圖像處理程序。
背景技術(shù)：
以往，提出一種技術(shù)在攝像裝置的曝光控制時(shí)，根據(jù)亮度等級(jí)低的 區(qū)域的亮度等級(jí)與其他區(qū)域的亮度等級(jí)來(lái)檢測(cè)表示逆光程度的逆光度，并 根據(jù)該逆光度設(shè)定灰度修正(伽馬修正)的控制參數(shù)，以便提高亮度等級(jí)
低的區(qū)域的亮度等級(jí)。在日本專利公報(bào)特開(kāi)2003-116049號(hào)公報(bào)中公開(kāi) 了這種技術(shù)的一個(gè)例子。
根據(jù)該背景技術(shù)，在亮度等級(jí)低的區(qū)域中對(duì)灰度進(jìn)行擴(kuò)展，能夠強(qiáng)調(diào) 亮度等級(jí)低的局部區(qū)域中的對(duì)比度。
但是，如上所述通過(guò)進(jìn)行提高亮度等級(jí)低的區(qū)域的亮度等級(jí)的灰度修 正來(lái)強(qiáng)調(diào)圖像內(nèi)的亮度等級(jí)低的局部區(qū)域中的對(duì)比度的技術(shù)，并不限定在 曝光控制時(shí)的控制參數(shù)的設(shè)定，也可適用于以通過(guò)攝像裝置等取得之后的 攝影圖像的圖像質(zhì)量調(diào)整為目的的圖像處理。
可是，在上述的背景技術(shù)中，由于以提高亮度等級(jí)低的區(qū)域的亮度等 級(jí)的方式進(jìn)行灰度修正，故在亮度等級(jí)低的區(qū)域中，灰度修正后的亮度等級(jí)與灰度修正前的亮度等級(jí)相比，大幅度地提高了。
于是，通過(guò)進(jìn)行該灰度修正，從而作為圖像整體而言，低亮度等級(jí)的 區(qū)域與高亮度等級(jí)的區(qū)域的亮度等級(jí)之差(對(duì)比度)不可避免地變小。即， 在上述背景技術(shù)中存在著灰度修正時(shí)圖像整體的對(duì)比度降低的問(wèn)題
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種雖然進(jìn)行在圖像灰度修正時(shí)使對(duì)比 度降低的處理但是最終卻能不降低圖像整體的對(duì)比度而得到良好質(zhì)量的 圖像的圖像處理裝置、圖像處理方法及圖像處理程序。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，提供一種圖像處理裝置，其特征在于，該圖 像處理裝置具備
灰度修正單元，其對(duì)處理對(duì)象圖像(subject image)進(jìn)行包括使該圖 像中的對(duì)比度降低的處理的灰度修正而生成修正圖像(corrected image);
灰度信息取得單元，其取得表示所述處理對(duì)象圖像中的各部分的相對(duì) 明亮度平衡的灰度信息；和
調(diào)整單元，其基于所述灰度信息，按照每個(gè)像素來(lái)調(diào)整所述修正圖像 的明亮度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方式，提供一種圖像處理方法，其特征在于，該圖
像處理方法包括
對(duì)處理對(duì)象圖像進(jìn)行包括使該處理對(duì)象圖像中的對(duì)比度降低的處理
的灰度修正而生成修正圖像的步驟；
取得表示所述處理對(duì)象圖像中的各部分的相對(duì)明亮度平衡的灰度信 息的步驟；和
基于所述灰度信息，按照每個(gè)像素來(lái)調(diào)整所述修正圖像的明亮度。 根據(jù)本發(fā)明的又一方式，提供一種計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)，其存儲(chǔ)了由計(jì)
算機(jī)系統(tǒng)能執(zhí)行的軟件程序、即包括使所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行包括以下步驟
的處理的一系列命令組的軟件程序
對(duì)處理對(duì)象圖像進(jìn)行包括使該處理對(duì)象圖像中的對(duì)比度降低的處理的灰度修正而生成灰度圖像的步驟；
取得表示所述處理對(duì)象圖像中的各部分的相對(duì)明亮度平衡的灰度信 息的步驟；和
基于所述灰度信息，按照每個(gè)像素來(lái)調(diào)整所述修正圖像的明亮度。


一般，參照

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)各種功能的配置，用附圖和相關(guān)說(shuō)明 體現(xiàn)本發(fā)明，本發(fā)明并不限定于此。
圖1是表示本發(fā)明相關(guān)的數(shù)碼相機(jī)的大致構(gòu)成的框圖。
圖2是表示DSP主要部分的框圖。
圖3是表示輸入圖像中的塊區(qū)域的示意圖。
圖4是表示第一及第二明亮度等級(jí)的組合與第三明亮度等級(jí)之間的 對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖。
圖5 (a)是表示輸入圖像中的塊區(qū)域及其中心像素的圖，(b)是表 示修正特性的插補(bǔ)時(shí)的中心像素與其他像素的之間關(guān)系的構(gòu)想圖。
圖6是表示作為基本的增益函數(shù)及由其得到的V值變化對(duì)應(yīng)的增益 變化特性的說(shuō)明圖。
圖7是表示增益限制后的增益函數(shù)及由其得到的V值變化對(duì)應(yīng)的增 益變化特性的說(shuō)明圖。
圖8是表示增益限制系數(shù)的設(shè)定方法的圖。
圖9是表示限制(Clip)后的增益函數(shù)及由其得到的V值變化對(duì)應(yīng)的 增益變化特性的說(shuō)明圖。
圖10是表示高光判斷的方法的圖。
圖ll是表示DSP的灰度修正部的靜止圖像攝影時(shí)的信號(hào)處理內(nèi)容的 流程圖。
圖12是表示DSP的調(diào)整數(shù)據(jù)生成部的靜止圖像攝影時(shí)的信號(hào)處理內(nèi) 容的流程圖。
圖13是表示CPU的靜止圖像攝影時(shí)的處理步驟的流程圖。
圖14是表示攝影圖像的各級(jí)別中的亮度直方圖的一個(gè)例子的圖。
圖15 (a)是表示s濾波器處理時(shí)關(guān)注的像素區(qū)域的圖，(b)是表示s
8濾波器處理時(shí)調(diào)整周邊像素的亮度值的圖。
圖16 (a)是表示S濾波器處理時(shí)關(guān)注的像素區(qū)域的圖，(b)是表示S 濾波器處理時(shí)調(diào)整周邊像素的亮度值的圖。
圖17是方便地示出由第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)構(gòu)成的圖像的例子的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示包括 本發(fā)明相關(guān)的圖像處理裝置的數(shù)碼相機(jī)1的大致構(gòu)成的框圖。
該數(shù)碼相機(jī)1作為攝像元件而具有CCD2。 CCD2在感光面上設(shè)置有 貝葉(Bayer)排列的原色濾波器，基于由TG(Timing Generator)3生成的 定時(shí)信號(hào)，通過(guò)由水平/垂直驅(qū)動(dòng)器4提供的水平及垂直傳送用的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)而被驅(qū)動(dòng)，并將由未圖示的光學(xué)系統(tǒng)成像的被攝物的光學(xué)像變換為電信 號(hào)(攝像信號(hào))。CCD2的輸出信號(hào)在CDS/AD電路5中進(jìn)行相關(guān)雙重采 樣而引起的噪聲降低并且變換為數(shù)字信號(hào)，變換后的攝像信號(hào)(貝葉數(shù)據(jù) 被輸入到DSP(Digital Signal Processor)6中。
DSP6進(jìn)行根據(jù)貝葉數(shù)據(jù)生成每個(gè)像素的R、G、B顏色成分?jǐn)?shù)據(jù)(RGB 數(shù)據(jù))的RGB變換、將RGB數(shù)據(jù)變換為包括亮度信號(hào)(Y信號(hào))和色 差信號(hào)(Cb(U)信號(hào)、Cr(V)信號(hào))的YUV數(shù)據(jù)的YUV變換等各種數(shù)字 信號(hào)處理。在DSP6中變換過(guò)的YUV數(shù)據(jù)被依次存儲(chǔ)到 SDRAM(SynchronousRAM)7中，并且在記錄模式的攝影待機(jī)時(shí)，每當(dāng)蓄 積l幀數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù))就傳送到LCD(Liquid Crystal Display)8，作為實(shí) 時(shí)取景(live view)圖像進(jìn)行畫(huà)面顯示。另外，在靜止圖像攝影時(shí)暫時(shí)存 儲(chǔ)在SDRAM7中的YUV數(shù)據(jù)，在由CPU9壓縮后最終被存儲(chǔ)到外部存 儲(chǔ)器10中。
外部存儲(chǔ)器10是在經(jīng)由未圖示的卡接口而連接的照相機(jī)主體中可自 由裝卸的存儲(chǔ)卡，記錄在外部存儲(chǔ)器10中的圖像文件在再生模式中根據(jù)
9用戶的選擇操作而被讀取到CPU9中并且進(jìn)行擴(kuò)展，作為YUV數(shù)據(jù)在
SDRAM7中進(jìn)行展開(kāi)后傳送到LCD8，作為靜止圖像進(jìn)行再生顯示。
閃存11是程序存儲(chǔ)器，在CPU9中存儲(chǔ)了用于控制照相機(jī)整體的各 種程序或數(shù)據(jù)。在各種程序中存儲(chǔ)了用于在CPU9中進(jìn)行AE、 AWB各 控制的程序或使CPU9作為本發(fā)明的調(diào)整機(jī)構(gòu)、灰度信息修正機(jī)構(gòu)起作用 的程序及在其中使用的各種數(shù)據(jù)。
鍵輸入部12由用戶操作數(shù)碼相機(jī)1所需要的各種操作鍵例如電源鍵 或快門(mén)鍵、用于設(shè)定記錄模式或再生模式的模式設(shè)定鍵構(gòu)成，各操作鍵的 操作狀態(tài)由CPU9依次檢測(cè)。
圖2是表示上述DSP6構(gòu)成的一部分的框圖。在DSP6中包括灰度 修正部61，其對(duì)作為靜止圖像攝影時(shí)生成的圖像數(shù)據(jù)、即YUV數(shù)據(jù)實(shí)施 用于修正攝影圖像(處理對(duì)象圖像)的灰度的后述處理，并向CPU9輸出 灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)(drc(x,y));和調(diào)整數(shù)據(jù)生成部62，其生成在該灰 度修正后的圖像數(shù)據(jù)的圖像(修正圖像)的對(duì)比度平衡的調(diào)整中使用的后 述第三對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)(Y—high3(x，y))，并向CPU9輸出。在DSP6的內(nèi) 部存儲(chǔ)了控制DSP6的程序。
首先，對(duì)所述灰度修正部61進(jìn)行說(shuō)明?；叶刃拚?1是本發(fā)明的灰 度修正機(jī)構(gòu)，如圖2所示，該灰度修正部61由V值變換部63、 V值平均 計(jì)算部64、第一鍵判斷部65、第二鍵判斷部66、第三鍵判斷部67、直方 圖生成部68、修正增益運(yùn)算部69及灰度變換部70的各部件構(gòu)成。
所述V值變換部63是將YUV變換后的圖像數(shù)據(jù)變換為由色調(diào)(hue)、 飽和度(saturation value)、明度(value)三成分構(gòu)成的HSV顏色空間的 圖像數(shù)據(jù)并取得該明度成分的值(V值)的部分，且向V值平均計(jì)算部 64及直方圖生成部68輸出取得的V值(Vin)。V值平均計(jì)算部64將輸入圖像分割為預(yù)先確定的多個(gè)塊區(qū)域(分割 區(qū)域)，將每個(gè)塊區(qū)域分別作為關(guān)注區(qū)域，對(duì)面積不同的兩種類(lèi)的鍵判斷 區(qū)域分別計(jì)算每個(gè)區(qū)域內(nèi)的全部像素的V值的平均值(以下，稱為平均
V值)。圖3A、 3B是表示輸入圖像100中的上述塊區(qū)域101的示意圖， 同圖3A及同圖3B中用斜線示出的區(qū)域是鍵判斷區(qū)域。
艮口，如圖3A所示，V值平均計(jì)算部64將作為關(guān)注區(qū)域的塊區(qū)域101 (圖3A中的A)自身作為第一鍵判斷區(qū)域A來(lái)計(jì)算平均V值。另外， 如圖3B所示，將由成為關(guān)注區(qū)域的塊區(qū)域101 (圖3A中的A)和與其 周?chē)徑拥?個(gè)其他塊區(qū)域101 (圖3B中的Bl、 B2、……、B8)構(gòu)成 的區(qū)域作為第二鍵判斷區(qū)域(包括區(qū)域)來(lái)計(jì)算平均V值。
第一鍵判斷部65根據(jù)由V值平均計(jì)算部64算出的上述第一鍵判斷 區(qū)域A的平均V值來(lái)判斷該區(qū)域的明亮度符合被等級(jí)劃分的預(yù)先確定的 多個(gè)級(jí)別的明亮度基準(zhǔn)(第一明亮度基準(zhǔn))中的哪個(gè)明亮度等級(jí)(以下， 稱為第一明亮度等級(jí))。在以下的說(shuō)明中，將相關(guān)判斷作為第一鍵判斷。 在此判斷的明亮度等級(jí)為"低"、"中"、"高"三個(gè)級(jí)別中的其中一個(gè)。另 外，各明亮度等級(jí)對(duì)應(yīng)的平均V值的范圍是例如將平均V值的整個(gè)范圍 ("0" "MAX")進(jìn)行三等分的范圍。且有，由V值平均計(jì)算部64和 第一鍵判斷部65構(gòu)成第一判斷機(jī)構(gòu)。
第二鍵判斷部66根據(jù)由V值平均計(jì)算部64計(jì)算出的上述第二鍵判 斷區(qū)域B的平均V值來(lái)判斷該區(qū)域的明亮度符合被等級(jí)劃分的預(yù)先確定 的多個(gè)級(jí)別的明亮度基準(zhǔn)(第二明亮度基準(zhǔn))中的哪個(gè)明亮度等級(jí)(以下， 稱為第二明亮度等級(jí))。在以下的說(shuō)明中，將相關(guān)判斷作為第二鍵判斷。 在此判斷的明亮度等級(jí)也是基于與上述的第一鍵判斷情況等相同的基準(zhǔn) 的明亮度等級(jí)，是"低"、"中"、"高"三個(gè)級(jí)別中的其中一個(gè)。且有，由 V值平均計(jì)算部64和第二鍵判斷部66構(gòu)成第二判斷機(jī)構(gòu)。
第三鍵判斷部67判斷與上述的第一及第二鍵判斷的結(jié)果(第一及第二明亮度等級(jí))的組合對(duì)應(yīng)的明亮度等級(jí)，符合比上述明亮度基準(zhǔn)更詳細(xì) 地進(jìn)行了等級(jí)劃分的明亮度基準(zhǔn)(第三明亮度基準(zhǔn))中的哪個(gè)明亮度等級(jí) (以下，稱為第三明亮度等級(jí))。即，對(duì)成為關(guān)注區(qū)域的塊區(qū)域101而言， 判斷考慮了其周?chē)徑拥?個(gè)其他塊區(qū)域101 (Bl、 B2、……、B8)之
間的相對(duì)明亮度的關(guān)系后的明亮度等級(jí)。在以下的說(shuō)明中，將相關(guān)判斷稱 為第三鍵判斷。
在本實(shí)施方式中，上述的第三鍵判斷中所判斷的明亮度等級(jí)是"低l"、 "低2"、"中1"、"中2"、"高1"、"高2"的六個(gè)級(jí)別中的其中一個(gè)等級(jí)， "低l"是最低等級(jí)，"高2"是最高等級(jí)。另外，第一及第二明亮度等級(jí) 的組合與第三明亮度等級(jí)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是預(yù)先確定的。圖4是表示該對(duì)
應(yīng)關(guān)系的圖。
直方圖生成部68根據(jù)由所述V值變換部63變換過(guò)的全部像素的V 值(Vin)對(duì)按照V值分類(lèi)的像素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)結(jié)果作為表示輸入 圖像整體的明亮度分布狀態(tài)的直方圖信息而向所述修正增益運(yùn)算部69輸 出。
修正增益運(yùn)算部69是本發(fā)明的計(jì)算機(jī)構(gòu)、對(duì)比度判斷機(jī)構(gòu)、上限調(diào) 整機(jī)構(gòu)，基于上述的第三鍵判斷結(jié)果和直方圖信息，利用后述的增益函數(shù) (修正函數(shù))來(lái)分別計(jì)算灰度變換部70進(jìn)行的每個(gè)像素的增益調(diào)整時(shí)的 修正用增益、即與圖像數(shù)據(jù)的各像素值相乘的灰度修正用的修正系數(shù)，并 在灰度變換部70中進(jìn)行設(shè)定。
灰度變換部70是本發(fā)明按照區(qū)域修正的機(jī)構(gòu)，利用在修正增益運(yùn)算 部69中按照每個(gè)像素運(yùn)算出的增益，按照每個(gè)像素對(duì)YUV數(shù)據(jù)的亮度 進(jìn)行調(diào)整。即，將各像素的亮度值(Y值)變換為乘以上述增益后的亮度 值。
在此，對(duì)上述修正增益運(yùn)算部69中的修正用的增益的運(yùn)算內(nèi)容進(jìn)行
12詳細(xì)地?cái)⑹?。首先，修正增益運(yùn)算部69是增益計(jì)算時(shí)作為基本的各像素 V值的變化對(duì)應(yīng)的增益的變化特性，在全部像素中分別設(shè)定由后述的增益 函數(shù)得到的修正特性。
具體地說(shuō)，對(duì)于多個(gè)塊區(qū)域101 (參照?qǐng)D3A、圖3B)各自的中心像 素而言，在與所述的"低1"、"低2"、"中1"、"中2"、"高1"、"高2" 六個(gè)級(jí)別的明亮度等級(jí)(參照?qǐng)D4)分別對(duì)應(yīng)而預(yù)先確定的多種修正特性 中，將在第三鍵判斷中按照每個(gè)塊區(qū)域101判斷出的第三明亮度等級(jí)對(duì)應(yīng) 的修正特性作為代表修正特性進(jìn)行設(shè)定。
另外，在中心像素以外的像素中，根據(jù)在與其臨近的多個(gè)中心像素中 設(shè)定的代表修正特性，通過(guò)線性插補(bǔ)取得新的修正特性，并設(shè)定該修正特 性。且有，對(duì)于在中心像素以外的像素中設(shè)定的修正特性的插補(bǔ)而言，也 可以不限定為線性插補(bǔ)而利用樣條(Spline)插補(bǔ)等其他插補(bǔ)方法。
圖5A是表示將攝影圖像(處理對(duì)象圖像)100分割為9個(gè)塊區(qū)域時(shí) 的各塊區(qū)域和這些中心像素(圖5A中"+")的圖，圖5B是表示中心像 素以外的某個(gè)像素(圖5B中" ")和在該像素的修正特性的取得(插補(bǔ)) 中使用的中心像素之間的關(guān)系的圖。如圖5B所示，在上述的中心像素以 外的其他像素中設(shè)定的修正特性的插補(bǔ)時(shí)，使用與該像素鄰接的最大4 個(gè)中心像素的代表修正特性。其中，對(duì)于位于輸入圖像的上下左右角部分 的塊區(qū)域內(nèi)的像素而言，將在該塊區(qū)域的中心像素中設(shè)定的代表修正特性 直接作為修正特性來(lái)進(jìn)行設(shè)定。
接著，對(duì)代表修正特性及修正特性進(jìn)行詳細(xì)敘述。
其中，在各像素中設(shè)定的代表修正特性及修正特性是通過(guò)圖6A中示 出的作為基本的增益函數(shù)g (lev,x)而得到的特性，修正增益運(yùn)算部69 在該增益函數(shù)中將確定其特性的參數(shù)(變量)即增益等級(jí)(lev)及次數(shù) (x)的值作為上述的代表修正特性或修正特性，按照每個(gè)像素進(jìn)行設(shè)定。
13圖6B及圖6C是表示由上述增益函數(shù)得到的V值(Vin)的變化對(duì)應(yīng) 的增益(g)的變化特性的圖，由上述增益函數(shù)計(jì)算的增益(g)隨著V值 (Vin)增大而減小，在"V值-MAX"時(shí)為1.0倍。另外，上述參數(shù)值 的不同如以下所述反映在特性中。
艮P，如圖6B所示，在次數(shù)(x)的值相同的情況下，增益等級(jí)(lev) 越大則整體增益(g)越大，"lev=2"時(shí)增益(g)的最大值為2.0倍。另 外，如圖6C所示，在增益等級(jí)(lev)的值相同的情況下，次數(shù)(x)越 大則越能抑制中間的明亮度區(qū)域特別是高光(V值最大)側(cè)的增益(g)， 根據(jù)值的不同，高光側(cè)(V值大的一側(cè))的增益(g)為1.0以下。
艮口，在利用上述增益函數(shù)而按照每個(gè)像素來(lái)計(jì)算灰度變換部70中設(shè) 定的增益時(shí)，若增益等級(jí)(lev)增大且整體增益上升，則能夠提高輸入 圖像的黑暗部分的灰度。同時(shí)，若次數(shù)(x)增大且將高光(V值最大) 側(cè)的增益變?yōu)?.0以下，則能夠減輕輸入圖像的明亮部分的白斑。
由此，雖然未圖示，但在上述6個(gè)級(jí)別("低r、……、"高2")的
各明亮度等級(jí)對(duì)應(yīng)的增益等級(jí)(lev)中，設(shè)定按照明亮度等級(jí)上升的順 序而依次變小的值，另外，在各明亮度等級(jí)對(duì)應(yīng)的次數(shù)(x)中，設(shè)定根 據(jù)明亮度等級(jí)上升的順序而依次增大的值。且有，雙方的參數(shù)(lev,x)的 值是基于經(jīng)驗(yàn)規(guī)則而預(yù)先確定的值。
另外，在修正增益運(yùn)算部69中，并不是直接利用上述的增益函數(shù)來(lái) 計(jì)算增益，而是通過(guò)如圖7A中示出的下式(1)所表示的增益函數(shù)來(lái)計(jì) 算增益。
glim(lev，x)-
min{g(lev,x),(lev-1.0)Xlim+1.0} (1)
該增益函數(shù)中的參數(shù)(lim)是確定增益上限的增益限制系數(shù)，通過(guò) 將該值設(shè)定為1.0以下，從而能夠根據(jù)增益等級(jí)(lev)的值來(lái)調(diào)整增益上
14限。且有，增益限制系數(shù)的值在圖像整體(全部像素)中相同。在以下的 說(shuō)明中，權(quán)宜上將上述增益函數(shù)在作為增益限制后的增益函數(shù)。
圖7B是表示"lim=l"時(shí)的各像素的V值變化對(duì)應(yīng)的增益的變化特 性的圖，此時(shí)，成為與不進(jìn)行增益限制的情況同樣的特性。圖7C是表示 "lim=0.5"時(shí)的各像素的V值變化對(duì)應(yīng)的增益的變化特性的圖，通過(guò)將 增益限制系數(shù)設(shè)定為1.0以下，從而增益等級(jí)(lev)的值越小越能抑制V 值較大的一側(cè)的像素對(duì)應(yīng)的增益。即，通過(guò)抑制黑暗部分像素對(duì)應(yīng)的增益， 能夠強(qiáng)調(diào)圖像的對(duì)比度(暗部的結(jié)束(締i O))。
另外，增益限制系數(shù)(lim)的值根據(jù)圖像的對(duì)比度進(jìn)行設(shè)定。在本 實(shí)施方式中，進(jìn)行基于上述第三鍵判斷的結(jié)果來(lái)判斷(推斷)圖像的對(duì)比 度狀態(tài)的對(duì)比度判斷，并設(shè)定該判斷結(jié)果對(duì)應(yīng)的值。
具體地說(shuō)，在第三鍵判斷時(shí)對(duì)明亮度等級(jí)最低的"低1"的塊區(qū)域的 數(shù)和明亮度級(jí)別最高的"高2"的塊區(qū)域的數(shù)分別計(jì)數(shù)，對(duì)雙方的明亮度 等級(jí)而言，確認(rèn)各計(jì)數(shù)數(shù)是按照每個(gè)等級(jí)確定的閾值(N，M)以上還是小 于閾值(N,M)。并且，如圖7A 7C所示，根據(jù)"低1"的塊區(qū)域的數(shù)(N 以上的數(shù)，小于N的數(shù))和"低2"的塊區(qū)域的數(shù)(M以上的數(shù)，小于 M的數(shù))的組合來(lái)判斷對(duì)比度狀態(tài)，并根據(jù)該判斷結(jié)果來(lái)設(shè)定增益限制 系數(shù)。
圖7A 7C是將對(duì)比度狀態(tài)分為4個(gè)級(jí)別進(jìn)行判斷的情況的例子，例 如，在"低1"的塊區(qū)域的數(shù)為閾值N以上且"高2"的塊區(qū)域的數(shù)為閾 值M以上時(shí)，判斷為圖像的對(duì)比度為最高狀態(tài)，并將增益限制值系數(shù)的 值設(shè)定為"1.0"。即，實(shí)質(zhì)上未進(jìn)行上述的對(duì)比度強(qiáng)調(diào)。另外，在"低l" 的塊區(qū)域的數(shù)小于閾值N且"高2"的塊區(qū)域的數(shù)小于閾值M時(shí)，判斷 為圖像的對(duì)比度為最低狀態(tài)，并將增益限制系數(shù)的值設(shè)定為"0.5"。
另一方面，若利用上述的增益限制后的增益函數(shù)來(lái)調(diào)整各像素對(duì)應(yīng)的增益的上限，則能夠強(qiáng)調(diào)圖像的對(duì)比度(暗部的結(jié)束)，但是即使在此時(shí)， 如圖6C所示，也能在增益計(jì)算之際在各像素中設(shè)定的次數(shù)(X)的值大 到某種程度時(shí)，除高光部分(V值為最大值的像素部分)以外的高光側(cè)(V 值較大一側(cè))的增益(g)變?yōu)?.0以下。也就是說(shuō)，對(duì)圖像內(nèi)的明亮部 分的像素值進(jìn)行負(fù)修正。
這在明亮部分的灰度貧乏的圖像中與對(duì)比度無(wú)故降低關(guān)聯(lián)，另外，在 白斑大(白斑部分多)的圖像中，成為使產(chǎn)生白斑的部分和接近其周?chē)?白斑部分(V值為最大值附近)之間的灰度差變大的跳轉(zhuǎn)發(fā)生的主要原因。
由此，在修正增益運(yùn)算部69中，在各像素的增益計(jì)算時(shí)，進(jìn)行輸入 圖像是否是明亮部分的像素對(duì)應(yīng)的像素值的負(fù)修正不適當(dāng)?shù)膱D像、即是否 是明亮部分的灰度貧乏的圖像或者是白斑大的圖像的判斷(以下，稱為高 光判斷)，在判斷為是負(fù)修正不適當(dāng)?shù)膱D像的情況下，通過(guò)如圖9A中示 出的下式(2)表示的增益函數(shù)來(lái)計(jì)算增益。
gc lip(lev，x)=max {glim(lev，x), 1.0} (2 )
也就是說(shuō)，通過(guò)將增益的下限限制(Clip)為"1,0"，來(lái)回避輸入圖
像明亮部分的灰度貧乏的圖像的情況中的對(duì)比度的無(wú)故降低及白斑大的 圖像的情況中的跳轉(zhuǎn)的發(fā)生。在以下的說(shuō)明中，在權(quán)宜上將上述增益函數(shù) 作為限制后的增益函數(shù)。
圖9B、圖9C是表示在將上述增益限制系數(shù)(lim)的值設(shè)定為"1.0" 時(shí)的上述限制的有無(wú)引起的增益變化特性不同的圖，圖9B是不進(jìn)行上述 限制時(shí)的變化特性，圖9C是進(jìn)行上述限制時(shí)的變化特性。
另外，上述的高光判斷基于由所述直方圖生成部68取得的直方圖信 息(圖像整體的按照V值來(lái)分類(lèi)的像素?cái)?shù)的明亮度分布狀態(tài))如下所述 地進(jìn)行。S卩，如圖IOA所示，比低于最大灰度值(最大V值)幾個(gè)％ (例 如，5 10%)的灰度位置的灰度值X還大的灰度值的像素?cái)?shù)在預(yù)先確定說(shuō)
的一定數(shù)以下時(shí)，則判斷為輸入圖像是明亮部分的灰度貧乏且負(fù)修正不適 當(dāng)?shù)膱D像。另外，如圖IOC所示，在最大灰度值(最大V值)的像素?cái)?shù) 為預(yù)先確定的一定數(shù)以上時(shí)，則判斷為輸入圖像是白斑大且負(fù)修正不適當(dāng) 的圖像。并且，如圖10B所示，在比灰度值X還大的灰度值的像素?cái)?shù)超 過(guò)預(yù)先確定的一定數(shù)且最大灰度值(最大V值)的像素?cái)?shù)小于預(yù)先確定 的一定數(shù)時(shí)，即不符合兩個(gè)判斷條件中的其中一個(gè)時(shí)，判斷為輸入圖像是 明亮部分的灰度比較豐富且負(fù)修正合適的圖像。
其中，由于在上述的高光判斷中使用的直方圖信息是按照V值來(lái)分 類(lèi)的像素?cái)?shù)的明亮度分布狀態(tài)，因此判斷為即使在發(fā)生色飽和部分多的圖 像的情況下，也能判斷為輸入圖像是與白斑大的圖像的情況同樣地負(fù)修正 不適當(dāng)?shù)膱D像。由此，能夠回避產(chǎn)生白斑的附近的跳轉(zhuǎn)，同時(shí)還能回避產(chǎn) 生色飽和度附近的跳轉(zhuǎn)的發(fā)生。
如上所述，修正增益運(yùn)算部69根據(jù)上述高光判斷的結(jié)果，在輸入圖 像為需要增益限制的圖像的情況下，利用限制后的增益函數(shù)gclip(lev,x) 來(lái)計(jì)算每個(gè)像素的增益，作為修正用的增益在所述灰度變換部70中進(jìn)行 設(shè)定，另外，在輸入圖像為不需要增益限制的圖像的情況下，利用增益函 數(shù)glim(lev,x沐計(jì)算每個(gè)像素的增益，作為修正用的增益在所述灰度變換 部70中進(jìn)行設(shè)定。
并且，在灰度變換部70中，根據(jù)修正增益運(yùn)算部69利用上述高光判 斷的結(jié)果計(jì)算出的增益，按照每個(gè)像素來(lái)調(diào)整YUV數(shù)據(jù)的亮度值。艮口， 將輸入的各像素的灰度值(Yin)變換為由下式(3)或(4)中任一個(gè)得 到的亮度值Yout。
Yout=Yin X glim(lev，x) (3)
Yout=YinXgclip(lev,x) (4)
即，通過(guò)根據(jù)按照每個(gè)像素設(shè)定的修正特性來(lái)分別變換輸入圖像的各 像素的亮度等級(jí)(明亮度)而對(duì)攝影圖像的灰度進(jìn)行修正，并向CPU9輸出修正后的像素?cái)?shù)據(jù)(drc(x,y))。
圖11是表示上述的灰度修正部61中的信號(hào)處理內(nèi)容的流程圖。在圖 11的流程圖中示出的各處理通過(guò)DSP6和存儲(chǔ)在DSP6內(nèi)部的程序的相互 協(xié)動(dòng)來(lái)執(zhí)行。圖11中示出的步驟SA1是V值平均計(jì)算部64進(jìn)行的處理， 步驟SA2 SA4是第一鍵判斷部65、第二鍵判斷部66、第三鍵判斷部67 進(jìn)行的處理，步驟SA5 SA12是修正增益運(yùn)算部69進(jìn)行的處理。另外， 步驟SA12、 SA13的處理實(shí)際上只重復(fù)進(jìn)行與像素?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的次數(shù)。且有， 對(duì)于各步驟的詳細(xì)說(shuō)明而言，由于與在先的說(shuō)明重復(fù)，因此省略說(shuō)明。
其中，如上所述，在所述灰度修正部61中，在確定每個(gè)像素的增益 計(jì)算時(shí)的修正特性時(shí)成為基準(zhǔn)的各塊區(qū)域101的明亮度等級(jí)，如在先敘述 的，考慮與周?chē)南鄬?duì)明亮度的關(guān)系而進(jìn)行判斷，并基于所判斷出的明亮 度等級(jí)來(lái)修正各像素的明亮度。為此，能夠進(jìn)行正確反映圖像內(nèi)的各部分 特征且更適當(dāng)?shù)幕叶日{(diào)整，能夠生成維持圖像內(nèi)的局部(明亮部分和黑暗 部分的邊界附近)的對(duì)比度平衡的圖像數(shù)據(jù)(修正圖像)。
另外，由于在每個(gè)像素增益計(jì)算時(shí)對(duì)攝影圖像進(jìn)行上述的對(duì)比度判斷 并根據(jù)其判斷結(jié)果來(lái)調(diào)整在各像素中設(shè)定的增益的上限，因此能夠抑制如 在先所述的與黑暗部分像素對(duì)應(yīng)的增益，其結(jié)果作為修正圖像能得到強(qiáng)調(diào) 了圖像黑暗部分的對(duì)比度(暗部的結(jié)束)的圖像。
且有，在每個(gè)像素的增益計(jì)算時(shí)，通過(guò)對(duì)攝影圖像進(jìn)行上述的高光判 斷，來(lái)判斷是否是明亮部分像素對(duì)應(yīng)的像素值的負(fù)修正不適當(dāng)?shù)膱D像，在 為上述負(fù)修正不適當(dāng)?shù)膱D像的情況下，按照每個(gè)像素設(shè)定的增益的下限被 限制(Clip)為"1.0"。由此，能夠防止在輸入圖像是明亮部分灰度貧乏
的圖像的情況下的對(duì)比度的無(wú)故降低及白斑大的圖像的情況下的跳轉(zhuǎn)的 發(fā)生或發(fā)生色飽和度部分的周?chē)械奶D(zhuǎn)的發(fā)生。
接著，對(duì)上述的調(diào)整數(shù)據(jù)生成部62進(jìn)行說(shuō)明。調(diào)整數(shù)據(jù)生成部62是本發(fā)明的灰度信息取得機(jī)構(gòu)，如圖2所示該調(diào)整數(shù)據(jù)生成部由亮度數(shù)據(jù)
提取部7K第一濾波器處理部72、第二濾波器處理部73、亮度減法運(yùn)算 處理部74的各部分構(gòu)成。以下，邊參照表示調(diào)整數(shù)據(jù)生成部62中的信號(hào) 處理內(nèi)容的圖12的流程圖邊對(duì)各部的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。圖12的流程圖 中示出的各處理通過(guò)DSP6與存儲(chǔ)在DSP6內(nèi)部的程序的相互協(xié)動(dòng)來(lái)執(zhí) 行。
亮度數(shù)據(jù)提取部71從攝影圖像(處理對(duì)象圖像)的YUV數(shù)據(jù)中提 取構(gòu)成僅由亮度成分構(gòu)成的亮度成分圖像的第一亮度圖像數(shù)據(jù) (Y—org(x,y))，并向第一濾波器處理部72輸出(圖12中的步驟SBO。
第一濾波器處理部72進(jìn)行利用了用于去除上述灰度成分圖像中包括 的噪聲的如中值濾波等NR濾波器的濾波器處理，生成構(gòu)成噪聲去除后的 亮度成分圖像的第二亮度圖像數(shù)據(jù)(Y一orgl(x,y))，并輸出到第二濾波器 處理部73中(圖12中的步驟SB2)。另外，NR濾波器的噪聲去除是強(qiáng)
制執(zhí)行的。
第二濾波器處理部73是本發(fā)明的全局亮度圖像生成機(jī)構(gòu)，對(duì)第二亮 度圖像數(shù)據(jù)的各像素實(shí)施利用了s濾波器的平滑化處理，生成構(gòu)成一直保 持邊緣的各部分變大模糊的圖像且表示原始圖像的各部分全局明亮狀態(tài) 的全局亮度圖像的第三亮度圖像數(shù)據(jù)(Y—low(x，y))，并輸出到亮度減法 運(yùn)算部74 .(圖12中的步驟SB3)。
在本實(shí)施方式中，在針對(duì)各關(guān)注像素的s濾波器處理中，關(guān)注由第二 亮度圖像數(shù)據(jù)中的縱橫各三個(gè)像素構(gòu)成的像素區(qū)域(將各關(guān)注像素作為中 心的合計(jì)9個(gè)像素區(qū)域)。即，對(duì)關(guān)注像素及位于其周邊的8個(gè)周邊像素 進(jìn)行關(guān)注。并且，關(guān)注像素的亮度值與各周邊像素的亮度值的各差分值以 成為閾值T(T-20)以下的方式來(lái)調(diào)整各周邊像素的亮度值。并且，進(jìn)行以 下運(yùn)算，即計(jì)算通過(guò)在關(guān)注像素的原始亮度值與調(diào)整后的各周邊像素的 亮度值上分別乘以作為規(guī)定系數(shù)的1/9而得到的各亮度值的總和。將通過(guò)
19該運(yùn)算得到的亮度值作為S濾波器處理后的關(guān)注像素(第三亮度圖像數(shù)據(jù) 中的各像素)的亮度值。且有，e濾波器處理時(shí)，關(guān)注的像素區(qū)域的范圍、 閾值T的值、在各像素的亮度值上相乘的系數(shù)可以進(jìn)行適當(dāng)變更。
亮度減法運(yùn)算處理部74是通過(guò)從第一亮度圖像數(shù)據(jù)的各像素的像素 值中減去第三亮度圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)像素的像素值而得到的數(shù)據(jù)，基于下式 (5)生成反映了包括在攝影圖像中的高頻成分的第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù) (Y—highl(x,y))，并向第一亮度修正部75輸出(圖12中的步驟SB4)。 Y一highl (x，y)=Y—org(x,y)-<formula>formula see original document page 20</formula>
第一亮度修正部75對(duì)第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)乘以與各像素亮度值大小 成反比變化的修正系數(shù)，并且進(jìn)行基于一律在各像素的亮度值中加上作為 圖像數(shù)據(jù)有效的有效亮度范圍的中間亮度值(128)的下式(6)的第一亮 度修正。
<formula>formula see original document page 20</formula>
艮P，通過(guò)對(duì)第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)使整個(gè)像素的亮度值只增加128，從 而即使對(duì)于亮度值低于作為圖像數(shù)據(jù)有效的最小亮度(亮度值=0)的像 素而言，也能使在調(diào)整上述灰度修正部61進(jìn)行灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)(攝 影圖像)的對(duì)比度平衡時(shí)有效的像素的亮度值移到有效亮度范圍(0 255) 內(nèi)。由此，進(jìn)行防止攝影圖像的黑暗部分的高頻成分相關(guān)信息的欠缺的修 正。同時(shí)，對(duì)原始亮度值在有效亮度范圍內(nèi)且超過(guò)了與增加量對(duì)應(yīng)的亮度 值(128)的像素的亮度值進(jìn)行原始亮度值越大而越大幅度減少的修正。 并且，向第二亮度修正部76輸出相關(guān)修正后的第二對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù) (YJiigh2(x,y))(圖2中的步驟SB5)。
另外，在本實(shí)施方式中，上述的第一濾波器處理部72、第二濾波器 處理部73、亮度減法運(yùn)算處理部74、第一亮度修正部75相當(dāng)于本發(fā)明的信息圖像生成機(jī)構(gòu)。
第二亮度修正部76是本發(fā)明的灰度信息修正機(jī)構(gòu)，將上述的第二對(duì) 比度成分?jǐn)?shù)據(jù)中亮度值從第一閾值(123)到第二閾值(133)的范圍、即 作為有效亮度范圍的中間區(qū)域的像素的亮度值變換為有效亮度范圍的中 間亮度值(128)，進(jìn)行在比第一閾值(123)小的像素值中一律加上規(guī)定 的修正值(5)，并且在比第二閾值(133)大的像素值中一律減去規(guī)定的 修正值(5)的第二亮度修正(圖12中的步驟SB6)。
艮P，進(jìn)行降低第二對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)中所包括的噪聲且有效亮度范圍的 中間區(qū)域的像素值中所包括的噪聲的修正。同時(shí)，進(jìn)行消除灰度值比伴隨 其而產(chǎn)生的中間區(qū)域小的一側(cè)與大的一側(cè)之間的像素值的不連續(xù)性的修 正。并且，向CPU9輸出相關(guān)修正后的第三對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù) (Y一high3(x,y))。
另一方面，圖13是表示靜止圖像攝影時(shí)CPU9的本發(fā)明相關(guān)處理的 流程圖。
在記錄模式中，若用戶按下快門(mén)鍵則CPU9驅(qū)動(dòng)CCD2，并且通過(guò)使 DSP6進(jìn)行上述處理，從而直接取得由灰度修正部61生成的灰度修正后 的圖像數(shù)據(jù)(drc(x,y))和由調(diào)整數(shù)據(jù)生成部62生成的第三對(duì)比度成分?jǐn)?shù) 據(jù)(YJiigh3(x,y))(步驟SC1)。
接著，CPU9對(duì)第三對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)施以下所述的第三亮度修正， 生成第四對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)(Y—high4(x,y))(步驟SC2)。在相關(guān)第三亮度 修正中，將第三對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)的各像素的亮度值劃分為由比有效亮度范 圍的中間亮度值(128)還大的像素構(gòu)成的明區(qū)域和由中間亮度值(128) 以下的像素構(gòu)成的暗區(qū)域而進(jìn)行如下的修正。
對(duì)于明區(qū)域中的像素的亮度值，基于下式(7)進(jìn)行第三對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)的各像素的亮度值的修正。
Y—high4(x,y)= 128+[Y—high3(x，y)畫(huà)128] X[256-Y—drc(x，y)]/256 (7)
艮口，對(duì)于明區(qū)域中的像素的亮度值而言，在第三對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)的生 成過(guò)程中，在減去上述的第一亮度修正(參照?qǐng)D12的步驟SB5)中加法 運(yùn)算的中間亮度值分后的亮度值中，乘以與灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的 像素的亮度值大小成反比變化的修正系數(shù)，并且一律加上中間亮度值 (128)。也就是說(shuō)，對(duì)各像素的原始亮度值進(jìn)行灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)所 對(duì)應(yīng)的像素的亮度值越大而越小的修正。換言之，對(duì)第三對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)， 進(jìn)行使與灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)(修正圖像)的明區(qū)域中的像素亮度值加 法運(yùn)算的亮度值和修正圖像側(cè)對(duì)應(yīng)的像素的原始亮度值成反比的修正。
另外，對(duì)于暗區(qū)域中的像素亮度值，基于下式(8)進(jìn)行第三對(duì)比度 成分?jǐn)?shù)據(jù)的各像素的亮度值修正。 Y—high4(x,y)=
128+[Y_high3(x,y)-128]
X [Y—drc(x，y)]/256 (8)
艮P，對(duì)于暗區(qū)域中的像素亮度值而言，在第三對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)的生成 過(guò)程中，在減去上述的第一亮度修正(參照?qǐng)D12的步驟SB5)中加法運(yùn) 算的中間亮度值后的亮度值中，乘以與灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的像素 亮度值大小成正比變化的修正系數(shù)并且一律加上中間亮度值(128)。也就
是說(shuō)，對(duì)原始亮度值進(jìn)行灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的像素亮度值越小而 越小的修正。換言之，對(duì)第三對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)，進(jìn)行使與灰度修正后的圖 像數(shù)據(jù)(修正圖像)的暗區(qū)域中的像素亮度值進(jìn)行加法運(yùn)算的亮度值和灰 度圖像側(cè)對(duì)應(yīng)的像素的原始亮度值成正比的修正。
然后，CPU9利用第四對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的像素亮度值對(duì)灰度修正 后的像素?cái)?shù)據(jù)的亮度成分(Y一drc(x,y))進(jìn)行修正。S卩，基于下式(9)進(jìn) 行在灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)的各像素亮度值中加上所述第四對(duì)比度成分 數(shù)據(jù)(Y—high4(x，y))對(duì)應(yīng)的各像素亮度值并且一律減去中間亮度值(128)
的處理。
Y—drcl(x,y)=
Y一drc(x，y)+Y一high4(x，y)-128 (9)
由此，生成具有修正后的亮度成分(Y—drcl(x,y))的新圖像數(shù)據(jù)(步 驟SC3)。 g卩，在灰度修正部61中，通過(guò)在進(jìn)行了灰度修正后的攝影圖像 (修正圖像)中反映進(jìn)行灰度修正前的當(dāng)初攝影圖像中包括的高頻成分， 從而進(jìn)行按照每個(gè)像素調(diào)整修正圖像的亮度的亮度調(diào)整。
而且，壓縮所生成的圖像數(shù)據(jù)并且作為攝影圖像向外部存儲(chǔ)器10記 錄(步驟SC4)。
如上所述，在靜止圖像攝影時(shí)，如在先說(shuō)明的那樣，通過(guò)所述灰度修 正部61能夠?qū)z影圖像進(jìn)行正確反映圖像內(nèi)的各部分特征且更適當(dāng)?shù)幕?度修正，并能夠得到維持圖像內(nèi)的局部(明亮部分與黑暗部分的邊界附近) 的對(duì)比度平衡的圖像數(shù)據(jù)(修正圖像)。
并且，由于在上述灰度修正時(shí)提升亮度等級(jí)低的區(qū)域的亮度等級(jí)，作 為圖像整體不可避免地低亮度等級(jí)側(cè)與高亮度等級(jí)側(cè)的區(qū)域的亮度等級(jí) 之差(對(duì)比度)變小，但是如上所述最終也能通過(guò)在進(jìn)行了灰度修正后的 攝影圖像(修正圖像)中反映進(jìn)行灰度修正前的當(dāng)初攝影圖像中包括的高 頻成分來(lái)補(bǔ)償伴隨著灰度修正而損失的圖像整體的對(duì)比度。
圖14A 14C是表示其中一個(gè)例子的圖，圖14A是灰度修正前的攝影 圖像的亮度直方圖，圖14B是灰度修正后的攝影圖像的亮度直方圖，圖14C是明亮度調(diào)整后的攝影圖像的亮度直方圖。如圖14A 14C所示，通 過(guò)反映進(jìn)行灰度修正前的當(dāng)初攝影圖像中包括的高頻成分，作為最終攝影 圖像，能夠得到進(jìn)行正確反映圖像內(nèi)各部分特征的灰度修正的同時(shí)、各部 分相對(duì)的亮度平衡接近當(dāng)初狀態(tài)的優(yōu)質(zhì)圖像。
另外，在本實(shí)施方式中，在DSP6的調(diào)整數(shù)據(jù)生成部62 (第二濾波器 處理部73)中，在根據(jù)構(gòu)成噪聲去除后的亮度成分圖像的第二亮度數(shù)據(jù) (Y—orgl(x，y))生成構(gòu)成全局亮度圖像的第三亮度數(shù)據(jù)(Y—low(x,y))時(shí)， 利用了s濾波器。由此，在作為攝影圖像而最終生成的圖像數(shù)據(jù)中，能夠 正確地反映當(dāng)初攝影圖像中包括的高頻成分(對(duì)比度信息)。以下，說(shuō)明 其理由。
艮P，上述第三亮度圖像數(shù)據(jù)例如也可以通過(guò)利用通常的LPF (低通濾 波器)對(duì)噪聲去除后的亮度成分圖像進(jìn)行平滑化而生成，但是此時(shí)，在由 通常的LPF處理(平滑化處理)生成的全部亮度圖像(第三亮度圖像數(shù) 據(jù))中，明暗的邊界模糊。g卩，原始圖像(處理對(duì)象圖像)中的明暗邊界 附近的明區(qū)域側(cè)變暗(亮度值變小)，暗區(qū)域側(cè)變亮(亮度值變大)。
由此，在從亮度成分圖像(第一亮度圖像數(shù)據(jù))的各像素的像素值減 去全局亮度圖像(第三亮度圖像數(shù)據(jù))對(duì)應(yīng)的像素的像素值后而得到的第 一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)(Y—highl(x，y))中，明暗邊界附近中的明區(qū)域側(cè)的像 素的亮度值變得比獨(dú)立的明區(qū)域內(nèi)(背景的天空等)的像素的亮度值大(如 上所述，其原因在于從原始圖像的亮度值中減去的LPF處理后的圖像 的明暗邊界的明區(qū)域側(cè)的像素亮度值小)。因此，僅明暗邊界附近的像素 的亮度值變大。也就是說(shuō)，在由第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)構(gòu)成的亮度圖像中， 在明暗邊界附近的明區(qū)域側(cè)產(chǎn)生了猶如白色的"帶"。圖17A是表示由此 時(shí)的第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)構(gòu)成的圖像及上述的白色的"帶"的圖。且有， 圖示的白色的"帶"說(shuō)到底是為了方便，其寬度及表現(xiàn)方式與實(shí)際不同。
外，明暗邊界附近的暗區(qū)域側(cè)的像素的亮度值變得比獨(dú)立的暗區(qū)域內(nèi)(逆光下的人物被攝物等)的像素的灰度值小(如上所述，其原因在于:從原始圖像的亮度值中減去的LPF處理后的圖像的明暗邊界的暗區(qū)域側(cè)的像素的亮度值大)。因此，僅明暗邊界附近的像素亮度值變小。也就是說(shuō)，在由第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)構(gòu)成的亮度圖像中，在明暗的邊界附近的暗區(qū)域側(cè)發(fā)生了猶如黑色的"帶"(未圖示)。
因此，在噪聲去除后的亮度成分圖像中存在明暗之差非常大的部分的情況下，在通過(guò)基于通常的LPF處理的減法運(yùn)算處理而生成第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)的過(guò)程中，無(wú)法在最終生成的圖像數(shù)據(jù)中正確地反映當(dāng)初攝影圖像中包括的高頻成分。
相對(duì)于此，s濾波器是具有邊緣保持性能的平滑化濾波器。如上所述，在s濾波器處理時(shí)，以使關(guān)注像素的亮度值與周邊像素的差分值大的周邊像素的亮度值的各差分值在閾值20以下的方式，調(diào)整各周邊像素的亮度值。
在此，關(guān)注圖15A所示的第二亮度圖像數(shù)據(jù)中的由9個(gè)像素XI、 Yl、Y2、……、Y8構(gòu)成的區(qū)域200A，對(duì)位于作為邊緣的明暗的邊界201A (粗實(shí)線)附近的暗區(qū)域203A (灰色區(qū)域)內(nèi)的關(guān)注像素Xl實(shí)施s濾波器處理而進(jìn)行平均化的情況進(jìn)行說(shuō)明。此時(shí)，明區(qū)域202A (無(wú)色區(qū)域)的各周邊像素Y1、 Y2、 Y3、 Y4、 Y6的亮度值(200)相對(duì)位于暗區(qū)域203A的關(guān)注像素X1的亮度值(10)，其亮度值之差(190)是閾值20以上。由此，如圖15B所示，為了使該亮度值之差在閾值以下，將明區(qū)域202A的各周邊像素的亮度值(200)分別調(diào)整為關(guān)注像素XI的亮度值(10)與閾值(20)的相加值30以下。因此，明區(qū)域202A的各周邊像素的亮度值比原始亮度值(200)小，明區(qū)域202A的各周邊像素的亮度值接近于關(guān)注像素的原始像素值(10)。并且，如上所述在本實(shí)施方式中，實(shí)施了s濾波器處理的關(guān)注像素的值，是通過(guò)對(duì)關(guān)注像素的原始亮度值與調(diào)整的各周邊像素的亮度值分別乘以作為規(guī)定系數(shù)的1/9而得到的各亮度值的總和。
于是，實(shí)施了s濾波器處理的關(guān)注像素的亮度值變?yōu)?30+30+30+30+10+10+30+10+10) /9"21，變?yōu)榻咏P(guān)注像素的原始亮度值(10)的亮度值。由此，在對(duì)位于明暗的邊界201A (邊緣)的暗區(qū)域203A的關(guān)注像素XI實(shí)施s濾波器處理并對(duì)關(guān)注像素XI進(jìn)行平均化的情況下，能夠減小明區(qū)域202A的周邊像素的影響。
同樣地，關(guān)注圖16A所示的第二亮度圖像數(shù)據(jù)中的由9個(gè)像素X1、Yl、 Y2、 、 Y8構(gòu)成的區(qū)域200B，對(duì)位于作為邊緣的明暗的邊界201B
(粗實(shí)線)附近的暗區(qū)域202B (無(wú)色區(qū)域)內(nèi)的關(guān)注像素X1實(shí)施s濾波器處理而進(jìn)行平均化的情況進(jìn)行說(shuō)明。此時(shí)，暗區(qū)域203B (灰色區(qū)域)的各周邊像素Y5、 Y7、 Y8的亮度值(10)相對(duì)位于明區(qū)域202B的關(guān)注像素X1的亮度值(200)而言，其亮度值之差(190)是閾值20以上。由此，如圖16B所示，為了使該亮度值之差在閾值以下，將暗區(qū)域203B的各周邊像素的亮度值(10)分別調(diào)整為關(guān)注像素XI的亮度值(200)與閾值(20)的相減值180。因此，暗區(qū)域203B的各周邊像素的亮度值比原始亮度值(10)大，暗區(qū)域203B的各周邊像素的亮度值接近于關(guān)注像素的原始像素值(200)。并且，如上所述，在本實(shí)施方式中，實(shí)施了s濾波器處理的關(guān)注像素的值，是通過(guò)對(duì)關(guān)注像素的原始亮度值與調(diào)整后的各周邊像素的亮度值分別乘以作為規(guī)定系數(shù)的1/9而得到的各亮度值的總和。
于是，實(shí)施了e濾波器處理的關(guān)注像素的亮度值變?yōu)?200+200+200+200+200+180+200+180+180) /9—193，變?yōu)榻咏P(guān)注像素的原始亮度值(200)的亮度值。由此，在對(duì)位于明暗的邊界201B (邊緣)的明區(qū)域202B的關(guān)注像素X1實(shí)施s濾波器處理并對(duì)關(guān)注像素XI進(jìn)行平均化的情況下，能夠減小暗區(qū)域203B的周邊像素的影響。
因此，在實(shí)施了s濾波器處理的全部亮度圖像(第三亮度圖像數(shù)據(jù))的明暗的邊界(邊緣)附近，明區(qū)域一直明亮(各像素的亮度值大)，暗區(qū)域一直暗(各像素的亮度值小)。
由此，在從亮度成分圖像(第一亮度圖像數(shù)據(jù))的各像素的像素值中減去實(shí)施了e濾波器處理的全部亮度圖像(第三亮度圖像數(shù)據(jù))對(duì)應(yīng)的像素的像素值而得到的第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)中，明暗邊界附近的明區(qū)域側(cè)的像素的亮度值與獨(dú)立的明區(qū)域內(nèi)(背景的天空等)的像素相同(其原因在于..如上所述，從原始圖像的亮度值中減去的s濾波器處理后的圖像中的邊界的明區(qū)域側(cè)的像素的亮度值大)。因此，在由第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)構(gòu)成的亮度圖像中，不會(huì)只在明暗邊界附近變亮，不產(chǎn)生上述的白色的"帶"。圖17B是表示由此時(shí)的第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)構(gòu)成的圖像的圖。
另外，在第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)中，明暗邊界附近的暗區(qū)域側(cè)的像素亮度值與獨(dú)立的暗區(qū)域(逆光下的人物被攝物等)的像素的亮度值相同(如
上所述，其原因在于從原始圖像的亮度值中減去的S濾波器處理后的圖像中的邊界的暗區(qū)域側(cè)的像素的亮度值小)。因此，在由第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)構(gòu)成的亮度圖像中，不會(huì)只在明暗邊界附近變暗，不會(huì)發(fā)生上述的黑色的"帶"。
基于上述理由，若通過(guò)基于s濾波器處理的減法運(yùn)算處理而生成第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)，則即使在噪聲去除后的亮度成分圖像中存在明暗之差非常大的部分的情況下，在作為攝影圖像而最終生成的圖像數(shù)據(jù)也能正確反映當(dāng)初的攝影圖像中包括的高頻成分。
另外，在本實(shí)施方式中，雖然在噪聲去除后的亮度成分圖像(第二亮度圖像數(shù)據(jù))中直接實(shí)施利用了s濾波器的平滑化處理而生成全部亮度圖像(第三亮度圖像數(shù)據(jù))，但是也可以如下進(jìn)行。即，全部亮度圖像也可以是表示原始圖像各部分的全局明亮度的狀態(tài)的圖像。因此，構(gòu)成為暫時(shí)縮小噪聲去除后的亮度成分圖像并對(duì)該縮小后的圖像實(shí)施了平滑化處理后，將平滑化處理后的圖像擴(kuò)大為原始尺寸，并將該擴(kuò)大后的圖像作為全局亮度圖像使用。此時(shí)，能夠縮短S濾波器的平滑化處理所需的時(shí)間。
另一方面，在上述的灰度修正部61的上述灰度修正中，通過(guò)根據(jù)原始圖像中的明亮度等級(jí)的小的像素(暗區(qū)域)來(lái)設(shè)定大的修正系數(shù)，從而能夠提高亮度等級(jí)低的區(qū)域的亮度等級(jí)，更具體地說(shuō)，作為修正增益運(yùn)算部69在灰度變換部70中設(shè)定的修正用的增益，通過(guò)設(shè)定具有由圖7A中示出的增益函數(shù)得到的圖7B、同圖C中示出的特性的增益，從而能夠提高亮度等級(jí)低的區(qū)域的亮度等級(jí)。因此，在灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)(drc(x,y))中暗區(qū)域的原來(lái)的對(duì)比度損失增大。其反面，由于適用于原始圖像的明亮度等級(jí)大的像素(明區(qū)域)的修正系數(shù)小，因此對(duì)明區(qū)域的灰度修正的影響小，在灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)(drc(x,y))中，明區(qū)域中的原來(lái)的對(duì)比度幾乎沒(méi)有損失。
關(guān)于此，在本實(shí)施方式中，通過(guò)在DSP6中第一亮度修正部75對(duì)第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)乘以與各像素的亮度值的大小成反比變化的修正系數(shù)(參照?qǐng)D12的步驟SB5)，從而進(jìn)行原始亮度值越大、越使有效亮度范圍內(nèi)的像素的亮度值大幅度地減少的第一亮度修正。即，在修正后的第二對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)(Y—high2(x,y))中，以使暗區(qū)域的像素的亮度值比明區(qū)域的像素的亮度值還大的方式進(jìn)行修正。
此，對(duì)于灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)(修正數(shù)據(jù))的暗區(qū)域(原來(lái)的對(duì)比度下降大的區(qū)域)而言，能夠更大幅度地反映當(dāng)初的攝影圖像中包括的高頻成分。其結(jié)果，在最終的攝影圖像中能夠回避"黑斑"。
同時(shí)，對(duì)于灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)(修正圖像)的明區(qū)域(原來(lái)的對(duì)比度降低小的區(qū)域)而言，能夠更少地反映當(dāng)初的攝影圖像中 括的高頻成分。其結(jié)果，在最終的攝影圖像中，明區(qū)域的亮度值不會(huì)超過(guò)動(dòng)態(tài)范圍 的臨界值，且能夠回避"白斑"。
再有，在本實(shí)施方式中，在DSP6中第二亮度修正部76對(duì)第二對(duì)比 度成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行噪聲降低和消除伴隨其產(chǎn)生的亮度值比有效亮度范圍的 中間區(qū)域小的一側(cè)和大的一側(cè)的像素值的不連續(xù)性的第二亮度修正，從而 生成第三對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)(Y—high3(x,y))。因此，作為在CPU9中的灰度 修正后的圖像數(shù)據(jù)(修正圖像)的明亮度調(diào)整時(shí)使用的調(diào)整用數(shù)據(jù)，能夠 得到噪聲少且能夠確保亮度值小的一側(cè)與亮度值大的一側(cè)的像素值的連 續(xù)性的良好的數(shù)據(jù)。
另外，CPU9通過(guò)對(duì)第三對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行上述的第三亮度修正， 使和灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)(修正數(shù)據(jù))的明區(qū)域中的像素的亮度值相加 的亮度值與修正圖像側(cè)對(duì)應(yīng)的像素的原始亮度值成反比(參照?qǐng)D13的步 驟SC2)。由此，在最終的攝影圖像中，明區(qū)域的亮度值不會(huì)大幅度地超 過(guò)動(dòng)態(tài)范圍的臨界值，且能回避"白斑"。
同時(shí)，在第三亮度修正中，使和灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)(修正圖像) 的暗區(qū)域中的像素的亮度值相加的亮度值與修正圖像側(cè)對(duì)應(yīng)的像素的原 始亮度值成正比。由此，通過(guò)增大最終的攝影圖像的暗區(qū)域中的亮度值， 能夠回避"黑斑"。
例如，也可以以根據(jù)需要來(lái)調(diào)整與修正圖像側(cè)所對(duì)應(yīng)的像素的原始亮 度值相應(yīng)的第三對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)的明區(qū)域或暗區(qū)域中的各像素的亮度值的變化特性的方式，在第三對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)中，除了乘以上述系數(shù)以外， 再乘以特性調(diào)整用的系數(shù)，或者根據(jù)攝影模式或修正圖像的整體的亮度分 布狀態(tài)使該特性調(diào)整用的系數(shù)值自動(dòng)地變化，或者自動(dòng)設(shè)定預(yù)先確定的多 個(gè)值的任意一個(gè)。
另外，基于在DSP6的第一濾波器處理部72中預(yù)先去除了亮度成分 圖像中包括的噪聲后的亮度成分圖像來(lái)生成第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)。由此， 作為在灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)(修正圖像)的明亮度調(diào)整中使用的調(diào)整用 數(shù)據(jù)的第四對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)(Y一high4(x,y))、即本發(fā)明的信息圖像數(shù)據(jù)， 能夠得到良好的數(shù)據(jù)。且有，關(guān)于此，例如即使構(gòu)成為廢除第一濾波器處 理部72并基于未去除噪聲的亮度成分圖像來(lái)生成第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)后 再對(duì)相關(guān)的第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)施低通濾波器處理，也能得到同樣的效 果。
在此，在以上說(shuō)明的本實(shí)施方式中，基于僅由從攝影圖像(處理對(duì)象 圖像)的YUV數(shù)據(jù)中提取的亮度成分構(gòu)成的亮度成分圖像(噪聲去除后)
來(lái)生成第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)，與此不同的是例如，也可以由灰度修正部
61生成的灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)(drc(x,y))中只提取亮度成分而取得亮 度成分圖像，并基于該亮度成分圖像來(lái)生成第一對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)。
另外，在本實(shí)施方式中，雖然將經(jīng)過(guò)所述的第一亮度修正、第二亮度 修正、第三亮度修正而生成的第四對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)作為本發(fā)明的信息圖像 數(shù)據(jù)，但是第一亮度修正、第二亮度修正、第三亮度修正的實(shí)施并不是必 須的，根據(jù)需要也可以構(gòu)成為選擇性地執(zhí)行,或者廢除全部。另外，DSP6 的第一濾波器處理部72的用于去除亮度成分圖像中包括的噪聲的濾波器 處理也并不是必須的，也可以廢除。
且有，可以構(gòu)成為CPU9基于規(guī)定的圖像處理程序進(jìn)行上述的DSP6 的信號(hào)處理的部分或全部，也可以構(gòu)成為在DSP6中迸行上述CPU9的第 三亮度修正以及按照每個(gè)像素對(duì)修正圖像的明亮度進(jìn)行調(diào)整的明亮度調(diào)整。
另外，攝影圖像等處理對(duì)象圖像的具體灰度修正方法并不限定于本實(shí) 施方式中說(shuō)明的方法，只要包括提高亮度等級(jí)低的區(qū)域的亮度等級(jí)的處 理，也可以由其他方法來(lái)修正攝影圖像等的灰度。
且有，即使對(duì)于與作為本實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明的數(shù)碼相機(jī)1的構(gòu)成不 同、即把變換為YUV數(shù)據(jù)以前的RGB數(shù)據(jù)的狀態(tài)的攝影圖像作為處理 對(duì)象圖像而進(jìn)行灰度修正的構(gòu)成而言，本發(fā)明也可適用。此時(shí)，只要對(duì) RGB各顏色成分?jǐn)?shù)據(jù)，通過(guò)與本實(shí)施方式同樣的方法取得由具有反映處 理對(duì)象圖像中包括的高頻成分的像素值的像素?cái)?shù)據(jù)構(gòu)成的對(duì)比度成分?jǐn)?shù) 據(jù)，利用相關(guān)的對(duì)比度成分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)調(diào)整進(jìn)行了灰度修正后的圖像數(shù)據(jù)的各 顏色成分?jǐn)?shù)據(jù)的像素值即可。
另外，其中對(duì)將本發(fā)明的圖像處理裝置適用于數(shù)碼相機(jī)1中并將靜止 圖像攝影時(shí)取得(攝像)的攝影圖像作為處理對(duì)象圖像進(jìn)行上述的圖像處 理的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是處理對(duì)象圖像，例如也可以是己經(jīng)攝影并存儲(chǔ) 在外部存儲(chǔ)器10中的記錄圖像。且有，本發(fā)明的圖像處理裝置并不限定 于數(shù)碼相機(jī)，只要是具備圖像數(shù)據(jù)的處理功能的裝置，例如即使在包括個(gè) 人電腦等其他裝置中也能實(shí)現(xiàn)。
如上述所說(shuō)明的，根據(jù)本發(fā)明，可在圖像灰度修正時(shí)一邊進(jìn)行提高亮 度等級(jí)低的區(qū)域的亮度等級(jí)的灰度修正，一邊不降低圖像整體的對(duì)比度而 得到優(yōu)質(zhì)的圖像。
另外，應(yīng)理解本發(fā)明并不限定于上述的具體形式，只要不脫離本發(fā)明 的宗旨就可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦薷?。本發(fā)明可以做種種變更，例如可 以刪除其中的部分或?qū)Ω鞑糠诌M(jìn)行重新組合。再有，本發(fā)明根據(jù)情況的不 同可以做適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，其特征在于具備灰度修正單元，其通過(guò)對(duì)處理對(duì)象圖像進(jìn)行灰度修正而生成修正圖像，所述灰度修正包括使該圖像的對(duì)比度降低的處理；灰度信息取得單元，其取得表示所述處理對(duì)象圖像中的各部分的相對(duì)明亮度平衡的灰度信息；和調(diào)整單元，其基于所述灰度信息，按照每個(gè)像素來(lái)調(diào)整所述修正圖像的明亮度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述灰度信息取得單元包括信息圖像生成單元，該信息圖像生成單元生成具有反映了包括在處理對(duì)象圖像中的高頻成分的亮度信息的信息圖 像數(shù)據(jù)，所述灰度信息取得單元將所述信息圖像數(shù)據(jù)作為所述亮度信息來(lái)取得。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述信息圖像生成單元生成由所述亮度信息構(gòu)成的所述信息圖像數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述信息圖像生成單元包括全局亮度圖像生成單元，該全局亮度圖像生成單元通過(guò)濾波器處理而生成構(gòu)成全局亮度圖像的全局亮度圖像數(shù)據(jù)， 其中所述全局亮度圖像表示所述處理對(duì)象圖像中的全局的明亮度狀態(tài)，所述信息圖像生成單元通過(guò)包括將所述全局亮度圖像數(shù)據(jù)中的各像 素的亮度值從所述處理對(duì)象圖像中對(duì)應(yīng)的像素亮度值中減去的減法運(yùn)算 處理的處理來(lái)生成所述信息圖像數(shù)據(jù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述信息圖像生成單元通過(guò)還包括將所述減法運(yùn)算處理后的各像素的所述亮度值乘以與所述全局亮度圖像中對(duì)應(yīng)的像素的亮度值的大小成 反比的修正系數(shù)的乘法運(yùn)算處理的所述處理來(lái)生成所述信息圖像數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述全局亮度圖像生成單元通過(guò)利用了具有邊緣保持性能的平滑化 濾波器的所述濾波器處理來(lái)生成所述全局亮度圖像。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述規(guī)定的平滑化濾波器是以下濾波器，即以使關(guān)注像素的亮度值與各周邊像素的亮度值的差分值在閾值以下的方式，對(duì)各周邊像素的亮度 值進(jìn)行調(diào)整，并將所述關(guān)注像素的亮度值與調(diào)整后的各所述周邊像素的亮 度值的平均值作為所述全局亮度圖像的各像素的亮度值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述調(diào)整單元通過(guò)將所述修正圖像的各像素的亮度值和所述信息圖像數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)的像素亮度值相加，從而按照每個(gè)像素來(lái)調(diào)整所述修正圖像 的明亮度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述灰度信息取得單元還具備灰度信息修正單元，該灰度信息修正單元進(jìn)行根據(jù)該亮度值來(lái)修正所述信息圖像數(shù)據(jù)中的各像素的亮度值的處 理，所述調(diào)整單元基于所述灰度信息修正單元修正后的所述信息圖像數(shù) 據(jù)，按照每個(gè)像素來(lái)調(diào)整所述修正圖像的明亮度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述灰度信息修正單元，在所述信息圖像數(shù)據(jù)中的各像素的亮度值比第一閾值小的情況下，對(duì) 該亮度值加上所確定的修正用亮度值，在所述信息圖像數(shù)據(jù)中的各像素的亮度值比第二閾值大的情況下，對(duì) 該亮度值減去所述修正用亮度值，其中該第二閾值比所述第一閾值還大，在所述信息圖像數(shù)據(jù)中的各像素的亮度值在所述第一閾值以上且所 述第二閾值以下的情況下，進(jìn)行將所述信息圖像數(shù)據(jù)中的各像素亮度值作 為所述第一閾值與所述第二閾值的中間亮度值的修正。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述調(diào)整單元將在所述灰度信息修正單元修正后的信息圖像數(shù)據(jù)中 的各像素中具有比規(guī)定的閾值大的亮度值的像素的亮度值乘以與所述修正圖像中對(duì)應(yīng)的像素的亮度值成反比的第一修正系數(shù)而進(jìn)行修正。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述調(diào)整單元將在所述灰度信息修正單元修正后的信息圖像數(shù)據(jù)中的各像素中具有規(guī)定閾值以下的亮度值的像素的亮度值乘以與所述修正 圖像中對(duì)應(yīng)的像素的亮度值成正比的第二修正系數(shù)而進(jìn)行修正。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述灰度修正單元包括第一判斷單元，其判斷作為在處理對(duì)象圖像的整個(gè)區(qū)域內(nèi)設(shè)定的多個(gè) 塊區(qū)域的每一個(gè)而被設(shè)定的各關(guān)注區(qū)域相關(guān)的明亮度等級(jí)屬于預(yù)先確定 的多個(gè)級(jí)別的明亮度等級(jí)的哪一個(gè)；第二判斷單元，其判斷與所述各關(guān)注區(qū)域的周?chē)徑膲K區(qū)域的明亮度等級(jí)屬于所述多個(gè)級(jí)別的明亮度等級(jí)的哪一個(gè)；按區(qū)域修正的單元，其基于由所述第一判斷單元及所述第二判斷單元分別判斷出的明亮度等級(jí)的組合來(lái)修正所述關(guān)注區(qū)域的明亮度；計(jì)算單元，其利用規(guī)定的修正函數(shù)來(lái)計(jì)算所述按區(qū)域修正的單元對(duì)所述關(guān)注區(qū)域的圖像的明亮度進(jìn)行修正時(shí)的各像素對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)；對(duì)比度判斷單元，其判斷所述處理對(duì)象圖像中的對(duì)比度的狀態(tài)；和 上限調(diào)整單元，其基于所述對(duì)比度的狀態(tài)來(lái)調(diào)整所述各像素對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)的上限。
14. 一種圖像處理方法，其特征在于包括通過(guò)對(duì)處理對(duì)象圖像進(jìn)行包括使該處理對(duì)象圖像中的對(duì)比度降低的 處理的灰度修正來(lái)生成修正圖像的步驟；取得表示所述處理對(duì)象圖像中的各部分的相對(duì)明亮度平衡的灰度信 息的步驟；和基于所述灰度信息，按照每個(gè)像素來(lái)調(diào)整所述修正圖像的明亮度的步驟。
15. —種計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)，其存儲(chǔ)了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能執(zhí)行的軟件程序、 即包含使所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行包括以下步驟的處理的一系列命令組的軟 件程序通過(guò)對(duì)處理對(duì)象圖像進(jìn)行包括使該處理對(duì)象圖像中的對(duì)比度降低的處理的灰度修正而生成修正圖像的步驟；取得表示所述處理對(duì)象圖像中的各部分的相對(duì)明亮度平衡的灰度信 息的步驟；禾口基于所述灰度信息，按照每個(gè)像素來(lái)調(diào)整所述修正圖像的明亮度的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像處理裝置，具備對(duì)處理對(duì)象圖像(subject image)進(jìn)行包括使該圖像中的對(duì)比度降低的處理的灰度修正而生成修正圖像(corrected image)的灰度修正單元；取得表示所述處理對(duì)象圖像中的各部分的相對(duì)明亮度平衡的灰度信息的灰度信息取得單元；和基于所述灰度信息，按照每個(gè)像素來(lái)調(diào)整所述修正圖像的明亮度。
文檔編號(hào)G06T5/00GK101661615SQ200910167448
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日
發(fā)明者真鍋佳嗣 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社