專利名稱：圖像處理裝置、圖像處理方法及圖像處理程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用采樣的圖像數(shù)據(jù)，執(zhí)行對圖像數(shù)據(jù)的圖像處理的技術(shù)。
背景技術(shù)：
將記述圖像數(shù)據(jù)的圖像處理條件的圖像處理控制信息與圖像數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的技術(shù)是周知的(比如，專利文獻(xiàn)1)。圖像處理控制信息，相應(yīng)于圖像生成裝置，比如，數(shù)字靜止相機，和輸出裝置，比如，打印裝置，的組合進(jìn)行設(shè)定而使從輸出裝置輸出的輸出圖像的畫質(zhì)提高。所以，在圖像處理裝置中，可以通過按照與圖像數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的圖像處理控制信息(圖像處理條件)執(zhí)行對圖像數(shù)據(jù)的圖像處理(畫質(zhì)調(diào)整)，得到考慮到輸出裝置的圖像輸出的特性的輸出圖像。在對此圖像數(shù)據(jù)的圖像處理中，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計值，計算其校正量。
然而，在現(xiàn)有的上述技術(shù)中，求圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計值的處理，對于控制電路而言，負(fù)擔(dān)很重。并且，如果為了減小控制電路的負(fù)擔(dān)而采用低分辨率對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣來求統(tǒng)計值時，由于采樣的圖像數(shù)據(jù)的分辨率低，故不能保證統(tǒng)計值的精度，難以導(dǎo)入合適的校正量。
專利文獻(xiàn)1日本專利特開2003-52002號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述問題而完成，其目的是在以低分辨率對于圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的場合，也可以確保統(tǒng)計值的精度、導(dǎo)入用于圖像處理的適當(dāng)?shù)男Ｕ俊?br> 根據(jù)本發(fā)明的一個觀點，圖像處理裝置的構(gòu)成包括取得圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)；對上述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的采樣機構(gòu)；根據(jù)對采樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行粗量子化并進(jìn)行線性插值而得到的圖像數(shù)據(jù)的灰度等級值的直方圖的統(tǒng)計信息計算統(tǒng)計值的統(tǒng)計值計算機構(gòu)；根據(jù)上述統(tǒng)計值確定圖像處理時的校正量的校正量確定機構(gòu)；以及根據(jù)上述校正量進(jìn)行圖像處理的圖像處理機構(gòu)。
上述的圖像處理裝置，可安裝在，比如，便攜式設(shè)備、顯示裝置、彩色打印機等之中，對從外部取得的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計值，實施圖像處理。圖像處理裝置，通過以低分辨率對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，對所采樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行粗量子化，進(jìn)行像素數(shù)的線性插值而生成直方圖。根據(jù)由生成的此直方圖的統(tǒng)計信息計算出的統(tǒng)計值確定校正量，并對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理。結(jié)果，即使是在以低分辨率進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的采樣的場合，也可以確保統(tǒng)計值的精度、導(dǎo)出適當(dāng)?shù)男Ｕ俊?br> 根據(jù)本發(fā)明的同樣的觀點，圖像處理方法包括取得圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)取得步驟；對上述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的采樣步驟；根據(jù)對所采樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行粗量子化并進(jìn)行線性插值而得到的圖像數(shù)據(jù)的灰度等級值的直方圖的統(tǒng)計信息計算統(tǒng)計值的統(tǒng)計值計算步驟；根據(jù)上述統(tǒng)計值確定圖像處理時的校正量的校正量確定步驟；以及根據(jù)上述校正量進(jìn)行圖像處理的圖像處理步驟。
此外，根據(jù)本發(fā)明的同樣觀點，利用具有控制電路的圖像處理裝置執(zhí)行的圖像處理程序，使上述圖像處理裝置發(fā)揮下述功能用作，取得圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)；對上述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的采樣機構(gòu)；根據(jù)對所采樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行粗量子化并進(jìn)行線性插值而得到的圖像數(shù)據(jù)的灰度等級值的直方圖的統(tǒng)計信息計算統(tǒng)計值的統(tǒng)計值計算機構(gòu)；根據(jù)上述統(tǒng)計值確定圖像處理時的校正量的校正量確定機構(gòu)；以及根據(jù)上述校正量進(jìn)行圖像處理的圖像處理機構(gòu)。
利用上述的圖像處理方法及圖像處理程序，在以低分辨率進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的采樣的場合，也可以確保統(tǒng)計值的精度、導(dǎo)出適當(dāng)?shù)男Ｕ俊?br> 上述圖像處理裝置的一種形態(tài)的上述校正量確定機構(gòu)的構(gòu)成還包括根據(jù)所采樣的圖像數(shù)據(jù)，計算預(yù)定色的像素在全部像素中所占的比例，并根據(jù)上述預(yù)定的特定的色的像素的比例修正上述校正量的校正量修正機構(gòu)。此處，所謂的預(yù)定的特定的色，具體言之，指的是人的膚色及天空的蔚藍(lán)色等的記憶色及高色度色等等的特征色。通過計算與所采樣的圖像數(shù)據(jù)的特定色的像素的比例相應(yīng)的校正量，可以進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的特定色的適當(dāng)?shù)男Ｕ?br> 上述圖像處理裝置的另一種形態(tài)的上述采樣機構(gòu)的構(gòu)成還包括對利用上述圖像數(shù)據(jù)所形成的圖像的中心區(qū)域及其外周區(qū)域分別以低分辨率進(jìn)行采樣的分割區(qū)域采樣機構(gòu)。結(jié)果，可以不對控制電路增加負(fù)擔(dān)而迅速進(jìn)行逆光圖像的判定處理。
上述圖像處理裝置的另一種形態(tài)的上述校正量確定機構(gòu)的構(gòu)成還包括使用上述直方圖和根據(jù)上述中心區(qū)域及上述外周區(qū)域的所采樣的圖像數(shù)據(jù)計算出的統(tǒng)計值，判定上述圖像數(shù)據(jù)是否是逆光圖像的逆光圖像判定機構(gòu)。結(jié)果，就可以根據(jù)所采樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行原來的圖像數(shù)據(jù)是否變?yōu)槟婀鈭D像的判定。


圖1示出包括本實施方式的圖像處理裝置的圖像處理系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)。
圖2示出本實施方式的圖像處理裝置的概略結(jié)構(gòu)。
圖3示意地示出在本實施方式中使用的圖像數(shù)據(jù)GD的結(jié)構(gòu)。
圖4示出作為圖像處理控制信息GI記錄的參數(shù)的一例。
圖5示出作為拍攝信息SI記錄的參數(shù)的一例。
圖6為由本實施方式的便攜式設(shè)備及顯示裝置所具備的控制電路60實現(xiàn)的功能模塊的框圖。
圖7為采樣的圖像數(shù)據(jù)的直方圖。
圖8為采樣的圖像數(shù)據(jù)的直方圖。
圖9為示出特定色的比例和應(yīng)用量的關(guān)系的示圖。
圖10為示出圖像的中央分割范圍(area)及外周分割范圍的位置。
圖11為示出中央分割范圍小區(qū)域及外周分割范圍小區(qū)域的大小。
圖12為理想的逆光圖像的直方圖。
圖13為示出中央分割范圍小區(qū)域及外周分割范圍小區(qū)域的采樣像素數(shù)。
圖14為示出圖像處理整體的整體處理的例程的流程圖。
圖15為示出工作色空間變換處理的處理例程的流程圖。
圖16為示出校正量確定處理的處理例程的流程圖。
圖17為示出畫質(zhì)調(diào)整處理的處理例程的流程圖。
圖18為示出器件色空間變換處理的處理例程的流程圖。
附圖標(biāo)記說明10數(shù)字靜止相機；20便攜式設(shè)備；21顯示器；30、35顯示裝置；31顯示器；40個人計算機；50彩色打印機；60、60a控制電路；601a、601b中央運算裝置(CPU)；602a、602b隨機存取存儲器(RAM)；603a、603b硬盤(HDD)/ROM；61a、61b輸入操作單元；62a、62b通信控制單元；63a、63b顯示器驅(qū)動控制單元；64a、64b存儲卡插槽；65打印機驅(qū)動控制單元；MC存儲卡具體實施方式
下面利用附圖對本發(fā)明的圖像處理裝置、顯示裝置、圖像處理方法及顯示方法進(jìn)行說明。
參照圖1及圖2對本實施方式的圖像處理裝置(顯示裝置)、包括本實施方式的圖像處理裝置(顯示裝置)的圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行說明。圖1為示出包括本實施方式的圖像處理裝置的圖像處理系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖像處理系統(tǒng)具有作為生成圖像數(shù)據(jù)的輸入裝置的數(shù)字相機10、作為使用與圖像數(shù)據(jù)GD相關(guān)聯(lián)的圖像處理控制信息GI執(zhí)行對圖像數(shù)據(jù)GD的圖像處理并使用實施了圖像處理的圖像數(shù)據(jù)來輸出圖像的顯示圖像輸出裝置(顯示裝置)及圖像處理裝置的便攜式設(shè)備20、顯示裝置30以及彩色打印機50。其中，彩色打印機50，除了作為印刷并輸出圖像的印刷圖像顯示輸出裝置的功能之外還具有作為顯示裝置及圖像處理裝置的功能。
數(shù)字相機10，是通過使光信息成像于數(shù)字器件(CCD、光電倍增管這樣的光電變換元件)而取得圖像的照相機，具有具備用來將光信息變換為電信息的CCD等的光電變換電路、用來控制光電變換電路獲取圖像的圖像取得電路以及用來對所獲取的數(shù)字圖像進(jìn)行加工處理的圖像處理電路等等。
數(shù)字相機10，將獲取的圖像作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)保存于作為存儲裝置的存儲卡MC中。作為數(shù)字相機10的圖像數(shù)據(jù)的保存形式一般為作為非可逆壓縮保存方式的JPEG數(shù)據(jù)方式及作為可逆壓縮保存方式的TIFF數(shù)據(jù)形式，但除此之外也可以使用RAW數(shù)據(jù)形式、GIF數(shù)據(jù)形式及BMP數(shù)據(jù)形式等的保存形式。
數(shù)字相機10，在圖像數(shù)據(jù)GD生成時，可以將記述在拍攝時設(shè)定的拍攝條件的拍攝信息SI、預(yù)先存儲在數(shù)字相機10的存儲器(例如ROM)內(nèi)的規(guī)定圖像處理條件的圖像處理控制信息GI寫入到圖像數(shù)據(jù)GD的頭體部。數(shù)字相機10，將生成的圖像數(shù)據(jù)GD存儲于存儲卡MC等中。
下面參照圖3～圖5對在本實施方式中使用的圖像數(shù)據(jù)GD示意結(jié)構(gòu)、作為圖像處理控制信息GI、拍攝信息SI記錄的參數(shù)的一例進(jìn)行說明。圖3示意地示出在本實施方式中使用的圖像數(shù)據(jù)GD的結(jié)構(gòu)。圖4為示出作為圖像處理控制信息GI記錄的參數(shù)的一例的說明圖。
圖5為示出作為拍攝信息SI記錄的參數(shù)的一例的說明圖。另外，對于在圖3～圖5中示出的各數(shù)據(jù)、信息的結(jié)構(gòu)，為了說明，比如，只概念性地示出存儲于存儲器上的數(shù)據(jù)、信息。
圖像數(shù)據(jù)GD，比如，在其頭體部記述規(guī)定對圖像數(shù)據(jù)GD的圖像處理時的圖像處理條件的圖像處理控制信息GI以及示出拍攝時的拍攝條件的拍攝信息SI。就是說，使圖像處理控制信息GI及拍攝信息SI與每個圖像數(shù)據(jù)GD相對應(yīng)。圖像處理控制信息GI，是為了在從預(yù)定的圖像輸出裝置輸出由數(shù)字相機10等的任意的圖像數(shù)據(jù)生成裝置所生成的圖像數(shù)據(jù)之際，得到預(yù)期的輸出圖像而預(yù)先通過實驗求得的信息。
作為拍攝信息SI記述的參數(shù)，比如，為拍攝時的快門速度、曝光模式、ISO、光闌值、拍攝場景、閃光燈有無發(fā)光。
作為圖像處理控制信息GI記述的參數(shù)，比如，為去噪有無(去噪級)，清晰度，明度，R、G、B色平衡，對比度，記憶色、拍攝模式(與拍攝條件相對應(yīng)的圖像處理時的處理模式)。圖像處理控制信息GI，比如，考慮到生成圖像數(shù)據(jù)GD的數(shù)字相機10的圖像數(shù)據(jù)的生成特性和作為彩色打印機50的一種功能的印刷圖像顯示輸出裝置的圖像輸出特性而確定。所以，在利用具有與印刷圖像顯示輸出裝置不同的圖像輸出特性的圖像輸出裝置來輸出使用圖像處理控制信息GI實施了圖像處理的圖像數(shù)據(jù)時，有時不能得到與利用印刷圖像顯示輸出裝置輸出的場合同樣的輸出圖像。于是，在本實施方式中，相應(yīng)于圖像輸出裝置的圖像輸出特性，利用用來修正圖像處理控制信息GI的修正信息，消除或減小輸出圖像的畫質(zhì)的差異。修正信息，也可以是用來使圖像處理控制信息GI適合圖像輸出裝置的圖像輸出特性的差分信息、用來置換圖像處理控制信息GI的置換信息、用來根據(jù)圖像處理控制信息GI生成適合圖像輸出裝置的圖像輸出特性的新的圖像處理控制信息的生成用信息中的任何一種。此種修正信息，既可以記述于圖像處理控制信息GI中，也可以存儲于各個圖像輸出裝置的存儲裝置中。
便攜式設(shè)備20，是具有比較小型的顯示器21的便攜用終端，比如，便攜電話機、便攜用個人信息管理裝置等符合條件。便攜式設(shè)備20，比如，經(jīng)存儲介質(zhì)、紅外線通信及電波通信這樣的無線通信，或經(jīng)纜線從數(shù)字相機10、網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器(未圖示)取得圖像數(shù)據(jù)。顯示器21，比如，是液晶顯示器、有機EL顯示器，各顯示器面板每一種都具有獨立的圖像輸出特性。
顯示裝置30，是具有用來顯示圖像的顯示器31，比如，用作電子式的照相幀的顯示裝置，獨立對圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像處理，顯示輸出圖像。顯示裝置30，比如，經(jīng)存儲介質(zhì)、紅外線通信及電波通信這樣的無線通信，或經(jīng)纜線從數(shù)字相機10、網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器(未圖示)取得圖像數(shù)據(jù)。顯示器31，比如，是液晶顯示器、有機EL顯示器，各顯示器面板每一種都具有獨立的圖像輸出特性。
彩色打印機50，是多功能型的彩色打印機，除了作為可以輸出彩色圖像的印刷圖像顯示輸出裝置的功能之外，還具有作為圖像處理裝置的功能。因此，不需要與個人計算機等相連接，用戶可以直接利用彩色打印機50對數(shù)字相機10的圖像數(shù)據(jù)GD進(jìn)行圖像處理而進(jìn)行印刷。此外，彩色打印機50具有用來顯示圖像的顯示器35。顯示器35是與顯示器31同樣的裝置，比如，用于用戶在實際印刷前對要印刷的圖像進(jìn)行確認(rèn)(一般稱其為“預(yù)覽”)。在彩色打印機50用作圖像處理裝置的場合，使用圖像處理控制信息GI，進(jìn)行相應(yīng)于作為印刷輸出裝置的圖像輸出特性及顯示器35的圖像輸出特性中的各個特性的圖像處理。其中，在印刷輸出到彩色打印機50的場合，由于打印機的分辨率高，輸出比較大的像素數(shù)的圖像。然而，由于便攜式設(shè)備20、顯示器31及彩色打印機50中內(nèi)置的顯示器35的分辨率不太高，生成顯示低分辨率的圖像。這一低分辨率圖像的生成方法，有最鄰近(最鄰近處理)法、線性插值法、三次(cubic)法等，利用任何一種方法都可以生成低分辨率的圖像。本發(fā)明是由低分辨率的圖像取得在圖像處理中使用的統(tǒng)計值信息而使處理高速化的發(fā)明。關(guān)于用來取得統(tǒng)計值信息的直方圖的生成方法、統(tǒng)計值的運算方法見后述。
圖2為示出實施方式1的便攜式電話機20、顯示裝置30及彩色打印機50的概略結(jié)構(gòu)的說明圖。圖2(a)示出便攜式電話機20、顯示面板30的概略結(jié)構(gòu)，圖2(b)示出彩色打印機50的概略結(jié)構(gòu)。具體言之，便攜式電話機20、顯示面板30具有控制電路60a、輸入操作單元61a、通信控制單元62a、顯示器驅(qū)動控制單元63a及存儲卡插槽64a。彩色打印機50具有控制電路60b、輸入操作單元61b、通信控制單元62b、顯示器驅(qū)動控制單元63b、存儲卡插槽64b及打印機驅(qū)動控制單元65。
控制電路60a、60b分別具有執(zhí)行圖像處理等的各種運算處理的中央運算裝置(CPU)601a、601b，臨時存儲輸入的圖像數(shù)據(jù)、運算結(jié)果等各種數(shù)據(jù)的隨機存取存儲器(RAM)602a、602b，由CPU601a、601b執(zhí)行的程序，存儲用來修正圖像處理控制信息GI的修正表等的硬盤(HDD)603a，603b或只讀存儲器(ROM)。
輸入操作單元61a、61b是接受來自外部的輸入的接口單元，比如，作為鍵操作單元、滾動操作單元實現(xiàn)。另外，顯示器31、35也可以分別作為觸摸面板式的輸入操作單元61a、61b使用。
通信控制單元62a、62b，控制用來和數(shù)字相機10、在網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器等之間進(jìn)行收發(fā)圖像數(shù)據(jù)的通信。通信控制單元62a、62b，比如，執(zhí)行經(jīng)輸入操作單元61a、61b，控制電路60a、60b所要求的預(yù)期的通信。
顯示器驅(qū)動控制單元63a，控制顯示器21、顯示器31的輸出圖像，顯示器驅(qū)動控制單元63b控制顯示器35的輸出圖像的描繪。比如，在顯示器31、35為液晶顯示器的場合，顯示器驅(qū)動控制單元63a、63b，根據(jù)從控制電路60a、60b送出的輸出圖像數(shù)據(jù)，通過對液晶的取向的驅(qū)動控制而形成與輸出圖像數(shù)據(jù)相對應(yīng)的點(dot)圖形。
打印機驅(qū)動控制單元65，在印刷介質(zhì)上輸出圖像。比如，如果彩色打印機50是噴墨式打印機的話，是通過將青(C)、深紅(M)、黃(Y)、黑(K)四色的色墨噴射到印刷介質(zhì)上形成點圖形而形成圖像。另外，如果彩色打印機50是電子照相式的打印機的話，是使彩色墨粉轉(zhuǎn)印定影到印刷介質(zhì)上而形成圖像。對于色墨，除了上述四色，也可以使用淡藍(lán)(LC)、淡紅(LM)、藍(lán)、紅。
下面參照圖6對利用便攜式設(shè)備20、顯示裝置30及彩色打印機50所具備的控制電路60a、60b實現(xiàn)的模塊的概略進(jìn)行說明。圖6為利用本實施方式的便攜式設(shè)備20、顯示裝置30及彩色打印機50所具有的控制電路60a、60b實現(xiàn)的功能模塊的框圖。另外，圖6所示的各模塊，可由CPU單獨或作為控制電路60a、60b實現(xiàn)，或者也可以由硬件、軟件中的一種實現(xiàn)。另外，以下說明的功能模塊，同樣也可以通過將上述設(shè)備及裝置與個人計算機相連接而由個人計算機實現(xiàn)。
成為圖像處理對象的圖像數(shù)據(jù)GD，由圖像數(shù)據(jù)取得模塊M1取得。因此，圖像數(shù)據(jù)取得模塊M1，用作圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)。
與圖像數(shù)據(jù)GD相關(guān)聯(lián)的圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI，由圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI取得模塊M2取得，取得的圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI，利用圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI修正模塊M3相應(yīng)于圖像輸出裝置進(jìn)行修正。
圖像處理控制信息GI，一般，因為特定的圖像數(shù)據(jù)生成裝置，比如，在數(shù)字相機10和特定的圖像輸出裝置的關(guān)系中，設(shè)置成為可以得到最佳輸出圖像(畫質(zhì))，在與特定的圖像輸出裝置不同的其他圖像輸出裝置中，在執(zhí)行使用圖像處理控制信息GI的圖像處理的場合，優(yōu)選是與其他圖像輸出裝置的圖像輸出特性相應(yīng)地對圖像處理控制信息GI進(jìn)行修正。
于是，由圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI修正模塊M3執(zhí)行利用由修正信息取得模塊M4所取得的修正信息的圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI修正處理。修正信息，既可以記述在圖像處理控制信息GI中，也可以預(yù)先記錄在控制電路60a、60b的HDD603a、603b中。
另一方面，為了執(zhí)行使用針對圖像數(shù)據(jù)GD的基準(zhǔn)值的圖像處理，利用圖像數(shù)據(jù)解析模塊M6，基于通過對圖像數(shù)據(jù)GD采樣所得到的直方圖，求出關(guān)于圖像數(shù)據(jù)GD的畫質(zhì)的各參數(shù)(畫質(zhì)參數(shù))的解析值(統(tǒng)計值、特性值)。所以，圖像數(shù)據(jù)分析模塊M6用作采樣機構(gòu)及統(tǒng)計值計算機構(gòu)。
在校正量確定模塊M7中使用解析結(jié)果確定針對圖像數(shù)據(jù)GD的圖像處理時的校正量。所以，校正量確定模塊M7用作校正量確定機構(gòu)。
所確定的校正量，在校正量變更模塊M8中，反映使用修正信息所修正的圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI而變更。
在圖像處理模塊M5中，執(zhí)行使用變更后的校正量的針對圖像數(shù)據(jù)GD的圖像處理。實施圖像處理后的圖像數(shù)據(jù)GD，由圖像數(shù)據(jù)輸出模塊M9作為輸出圖像數(shù)據(jù)而送出到顯示器驅(qū)動控制單元63a、63b?；蛘撸诳刂齐娐?0a、60b中具有圖像輸出模塊M10的場合，實施了圖像處理的圖像數(shù)據(jù)GD，經(jīng)圖像輸出模塊M10輸出到顯示器21、31、35上，或者輸出圖像輸出到印刷介質(zhì)上。所以，圖像處理模塊M5用作圖像處理機構(gòu)。
另外，在圖像處理模塊M5的圖像處理中，也可以不使用變更后的校正量，比如，按原樣采用作為修正了的圖像處理控制信息GI記述的參數(shù)值執(zhí)行圖像處理。
利用校正量確定模塊M7進(jìn)行的圖像校正量確定處理，使關(guān)于圖像數(shù)據(jù)GD的畫質(zhì)的參數(shù)值接近基準(zhǔn)值?；蛘呤乔蟪鲈谟脕沓蔀榕c基準(zhǔn)值同一值的所謂的自動畫質(zhì)調(diào)整中使用的校正量的處理。
因此，在圖像數(shù)據(jù)分析模塊M6中，進(jìn)行針對圖像數(shù)據(jù)GD的采樣，從采樣的圖像數(shù)據(jù)，取得關(guān)于圖像數(shù)據(jù)GD的畫質(zhì)的各參數(shù)(畫質(zhì)參數(shù))的解析值(統(tǒng)計值、特性值)。校正量確定模塊M7，對各畫質(zhì)參數(shù)取得預(yù)先準(zhǔn)備的基準(zhǔn)值，使用基準(zhǔn)值和解析值對各畫質(zhì)參數(shù)確定校正值。更具體言之，使用對各畫質(zhì)參數(shù)每一個準(zhǔn)備的運算式，確定用來使各畫質(zhì)參數(shù)的解析值和基準(zhǔn)值的差消除或減小的校正值。就是說，在本實施方式中，通過對各圖像數(shù)據(jù)GD的特性進(jìn)行解析，與各圖像數(shù)據(jù)GD的畫質(zhì)相應(yīng)地確定校正值。
如上所述，在圖像校正量確定處理中，根據(jù)是解析值之一的統(tǒng)計值進(jìn)行處理。統(tǒng)計值，根據(jù)從圖像數(shù)據(jù)GD采樣的圖像數(shù)據(jù)算出。然而，正如在數(shù)字相機的自動曝光判定等之中使用的那樣，在將圖像分割為幾個區(qū)域，利用分割的區(qū)域，改變曝光判定的加權(quán)時，各范圍的總體極端變小。這樣，在圖像數(shù)據(jù)的采樣是在低分辨率下進(jìn)行時，基于圖像數(shù)據(jù)算出的統(tǒng)計值的可靠性下降。由于此統(tǒng)計值的可靠性下降，基于統(tǒng)計值確定的校正值的誤差變大，不能進(jìn)行合適的圖像校正。
(直方圖的生成方法)統(tǒng)計值，基于圖像數(shù)據(jù)GD的直方圖的統(tǒng)計信息算出。因此，CPU601a、601b，為了算出統(tǒng)計值，首先，生成圖像數(shù)據(jù)GD的直方圖。為了防止統(tǒng)計值的可靠性降低，必須不使此直方圖的特性的可靠性降低。下面對本實施方式的直方圖的生成方法予以敘述。
圖7示出將圖像數(shù)據(jù)GD以高分辨率及低分辨率采樣的圖像數(shù)據(jù)的直方圖。圖7(a)示出以高分辨率進(jìn)行采樣的場合的圖像數(shù)據(jù)直方圖，圖7(b)示出以低分辨率進(jìn)行采樣的場合的圖像數(shù)據(jù)直方圖。各個直方圖的橫軸，示出從0至255的灰度等級值，縱軸示出具有橫軸的灰度等級值的像素數(shù)。
與以圖7(a)的高分辨率進(jìn)行采樣的場合的圖像數(shù)據(jù)的直方圖比較可知，以圖7(b)的低分辨率進(jìn)行采樣的場合的圖像數(shù)據(jù)的直方圖的不勻(不齊)變多。另外，如圖7(b)的直方圖所示可知，在低分辨率的圖像數(shù)據(jù)中，由于少數(shù)像素的灰度等級值的變動引起的對統(tǒng)計值的影響很大。在由這種直方圖的統(tǒng)計信息算出的統(tǒng)計值中，不能確定用來進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱D像校正的校正值。
于是，在這種低分辨率的圖像數(shù)據(jù)的場合，首先進(jìn)行灰度等級值的粗量子化。具體言之，是以64對像素的灰度等級值進(jìn)行量子化。圖8(a)為以64對灰度等級值進(jìn)行量子化的場合的直方圖。所謂以64對灰度等級值進(jìn)行量子化，不是算出從0至255的256個所有灰度等級值的像素數(shù)，而是將每4個灰度等級值的像素數(shù)作為其中一個灰度等級值的像素數(shù)算出。圖8(b)為以64對灰度等級值進(jìn)行量子化的場合的直方圖的放大圖。如圖8(b)所示，在以64對灰度等級值進(jìn)行量子化的場合的直方圖中，如灰度等級值0的像素數(shù)、灰度等級值4的像素數(shù)、灰度等級值8的像素數(shù)…所示，對每4個灰度等級值算出像素數(shù)。就是說，因為將256個灰度等級值的像素數(shù)作為不具有下位2位的灰度等級值的像素數(shù)算出，所以只算出64個灰度等級值的像素數(shù)。比如，如圖8(b)所示，作為灰度等級值3的像素數(shù)，計數(shù)灰度等級值0～3為止的像素數(shù)，作為灰度等級值7的像素數(shù)，計數(shù)灰度等級值4～7的像素數(shù)。
通過這樣的粗量子化，在進(jìn)行構(gòu)筑直方圖之后，使直方圖的量子化量返回到256。具體言之，在以64對灰度等級值進(jìn)行量子化之際，未作為量子化后的灰度等級值被選擇的灰度等級值的像素數(shù)，即具有下位2位的灰度等級值，根據(jù)作為在以64進(jìn)行量子化后的灰度等級值被選擇的像素數(shù)，即不具有下位2位的灰度等級值的像素數(shù)，通過將相鄰灰度等級值的像素數(shù)作為線性變化按照比例計算求出進(jìn)行插值。比如，就圖8(b)而言，灰度等級值4～6的像素數(shù)的值，采用連結(jié)以灰度等級值3算出的量子化后的像素數(shù)和以灰度等級值7算出的量子化后的像素數(shù)的直線L上的點m4、m5、m6的像素數(shù)的值。這樣，圖8(c)示出在進(jìn)行像素數(shù)的直線插值、使量子化量返回到256時的直方圖。在比較圖8(c)的量子化后像素數(shù)被線性插值后的直方圖和圖7(b)的以低分辨率采樣的圖像數(shù)據(jù)的直方圖時，可知圖8(c)的直方圖一方，定性地接近圖8(a)的以高分辨率采樣的圖像數(shù)據(jù)的直方圖。所以，在以低分辨率采樣的圖像數(shù)據(jù)的場合，在臨時以64對灰度等級值進(jìn)行粗量子化、使該時未算出的灰度等級值的像素數(shù)根據(jù)量子化后的直方圖進(jìn)行線性插值、使灰度等級值返回到256的直方圖的一方，與求出256個所有灰度等級值的像素數(shù)而生成的直方圖相比較，是無不齊的可靠性高的直方圖。
這樣，即使是在以低分辨率對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的場合，在進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的粗量子化之后，通過進(jìn)行線性插值生成使灰度等級值返回的直方圖，也可以求得可靠性高的直方圖。
另外，因為通過進(jìn)行量子化可使圖像數(shù)據(jù)變換為灰度等級數(shù)少的圖像數(shù)據(jù)，所以在量子化之際，進(jìn)行抖動(dither)法等的面積灰度等級也有效。在抖動法中，可以將具有灰度等級值0～2、灰度等級值4～6這樣的下位2位的灰度等級值的像素，在利用抖動矩陣以適當(dāng)?shù)谋壤孔踊?，作為選擇的灰度等級值的像素分配。所以，因為可以使灰度等級值0～2、灰度等級值4～6這樣的灰度等級值下位2位的效力保留，所以可以得到更穩(wěn)定的直方圖。通過從低分辨率的圖像取得這一穩(wěn)定的直方圖，處理可以高速化。另外，低分辨率的圖像，可以是通過顯示器35所顯示的圖像或更小的圖像。由此，可以進(jìn)行更高速化的處理。另外，不僅是對顯示器35上顯示的圖像，而且對由彩色打印機50輸出的印刷圖像的處理也可以應(yīng)用。在顯示裝置30等之中，在生成低分辨率的圖像的過程中，也可以應(yīng)用于將上述直方圖生成方法作為后臺處理而工作的場合。另外，在數(shù)字相機10中，不是本來大的原圖像，而是稱為縮略圖的縮小圖像被自動生成。這可以在迅速進(jìn)行文件顯示中使用。與此縮略像相對，利用上述直方圖生成方法，也可以高速取得原圖像的本身的位置信息。
(特定色的采樣及其增強方法)通常，人的膚色及天空的蔚藍(lán)色等記憶色及高色度色等等的特征色(以下將記憶色及特征色匯總稱為“特定色”)，優(yōu)選是預(yù)先以比實際上拍攝時的色漂亮的良好色置換。因此，在后述的記憶色校正處理及色度校正處理中，只根據(jù)特定色的統(tǒng)計值，求出特定色的校正量。不過，在低分辨率的采樣圖像數(shù)據(jù)中，特定色的比例的可靠性低，因此難以求出適用于其的特定色的校正量。
在本實施方式的特定色的增強方法中，在根據(jù)低分辨率的采樣圖像數(shù)據(jù)只求出特定色的統(tǒng)計值的場合，按照上述的圖像數(shù)據(jù)的直方圖的生成方法，以量子化量64進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的量子化，利用線性插值使量子化量返回到256而生成直方圖。求出根據(jù)這樣生成的直方圖算出的特定色的統(tǒng)計值并根據(jù)特定色的統(tǒng)計值求出特定色的校正量。
然而，如前所述，在以低分辨率采樣的圖像數(shù)據(jù)中，特定色的比例的可靠性低。所以，校正量確定模塊M7，相應(yīng)于具有特定色的像素在全部像素中占的比例，對應(yīng)用于圖像數(shù)據(jù)的特定色的校正量進(jìn)行修正。將此時的針對原來的特定色的校正量進(jìn)行修正了的校正量的比例稱為“應(yīng)用量”。根據(jù)上述，校正量確定模塊M7也用作校正量修正機構(gòu)。
圖9(a)為示出利用通常的特定色的增強方法的特定色在全部像素中占據(jù)的比例和特定色的應(yīng)用量的關(guān)系的示圖，圖9(b)為示出利用本實施方式的特定色的增強方法的特定色在全部像素中占據(jù)的比例和特定色的應(yīng)用量的關(guān)系的示圖。在圖9中，橫軸表示特定色的比例，縱軸表示特定色的應(yīng)用量。
在圖9(a)的通常的特定色的增強方法中，即使是特定色在全部像素中占據(jù)的比例小，特定色的校正量對圖像數(shù)據(jù)一直施加100％。然而，在進(jìn)行低分辨率采樣的場合，特定色的像素在全部像素中占據(jù)的比例的可靠性低。因此，假如采樣的結(jié)果，即使是特定色的像素存在，其比例也低的場合，其特定色的像素也有不需要以色漂亮的良好色置換的場合。比如，在以人的膚色作為特定色的例子中，在通過低分辨率的采樣得到膚色的比例小這樣的結(jié)果的場合，可以認(rèn)為拍攝人的可能性低。然而，在通常的特定色的增強方法中，即使是在這種場合，通過施加100％的特定色的校正量，也可以增強膚色。
在圖9(b)的本實施方式的增強方法中，對特定色在全部像素中占據(jù)的比率設(shè)置閾值X。在特定色的比例大于閾值X時，特定色的校正量100％施加，而在特定色的比例小于閾值X時，特定色的校正量，成為與該比例相應(yīng)的比例。所以，由于采樣的圖像數(shù)據(jù)為低分辨率，所以即使是在由其算出的特定色的比例的可靠性低的場合，也可以通過設(shè)置閾值X來調(diào)節(jié)施加于圖像的校正量。
(與逆光校正相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的采樣)即使是以低分辨率對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，使用上述直方圖生成的方法算出的統(tǒng)計值，與以高分辨率進(jìn)行采樣算出的統(tǒng)計值相比較，誤差可以減小。
在本實施方式中，將圖像數(shù)據(jù)的采樣方法用于，作為圖像校正的一例進(jìn)行逆光校正的場合判定圖像數(shù)據(jù)是否是逆光圖像的場合。此處所謂的逆光圖像指的是在進(jìn)行被攝體的拍攝之際，由于測光失敗，受到被攝體的周圍的光量的影響導(dǎo)致的曝光不足而使被攝體拍攝得很暗的圖像。
圖10示出在進(jìn)行逆光校正的場合的圖像的分割范圍。被攝體Ob，如圖10所示，多位于中央。因此，將圖像分割為被攝體Ob所處的中央分割范圍Sa和其周圍的外周分割范圍Sb。其中，外周分割范圍Sb，不包括與中央分割范圍Sa重疊的部分。此外，還將圖像的中央分割范圍Sa分割為9個中央分割范圍小區(qū)域Saa，并將其周圍的外周分割范圍Sb再分割為4個外周分割范圍小區(qū)域Sbb。在本實施方式中，中央分割范圍小區(qū)域Saa的縱Saa_l、橫Saa_b的長度分別為原來圖像的縱Gl、橫Gb的長度的1/5，外周分割范圍小區(qū)域Sbb的縱Sbb的縱Sbb_l、橫Sbb_b的長度分別為原來圖像的縱GI、橫Gb的長度的1/2。另外，外周分割范圍小區(qū)域Sbb，因為不包括與中央分割范圍Sa重疊的部分，所以成為L字形的區(qū)域。作為進(jìn)行逆光校正的方法，采用對包圍拍攝很暗的被攝體Ob的中央分割范圍Sa的9個中央分割范圍小區(qū)域Saa分配高亮度值，而對其周圍的外周分割范圍Sb的4個外周分割小區(qū)域Sbb分配低亮度值的方法。這樣一來，因為可以使包圍被攝體Ob的中央分割范圍Sa變得明亮，故也可以使被攝體Ob變得明亮。因此，作為對圖像數(shù)據(jù)的逆光校正，校正量確定模塊M7確定用來對中央分割范圍Sa及外周分割范圍Sb分配分別不同的亮度值的校正量。
另外，圖11示出對于分辨率的主要規(guī)格的中央分割范圍小區(qū)域Saa的長度及外周分割范圍小區(qū)域Sbb的長度。比如，因為在圖像的分辨率為VGA規(guī)格的場合，分辨率為640點×480點，中央分割范圍小區(qū)域Saa的大小為其1/5的128點×96點，而外周分割范圍小區(qū)域Sbb的大小為其1/2的320點×240點。
在逆光校正中，首先，必須對作為調(diào)研對象的圖像是否是逆光圖像進(jìn)行判定。因此，下面對使用對上述圖像數(shù)據(jù)以低分辨率采樣的方法的逆光圖像的判定方法進(jìn)行敘述。
圖12示出逆光圖像的特征直方圖。逆光圖像，從經(jīng)驗得知，具有這樣的特征直方圖。所以，通過生成作為調(diào)研對象的圖像數(shù)據(jù)的直方圖并將該生成的直方圖與逆光圖像的特征直方圖進(jìn)行比較，可以判斷圖像是否是逆光圖像。具體言之，將逆光圖像的特征直方圖及由作為調(diào)研對象的圖像數(shù)據(jù)所生成的直方圖的灰度等級值分成為5個范圍(范圍1～范圍5)，利用在各個范圍中存在的像素的個數(shù)進(jìn)行判斷。
在此判定方法中，因為不區(qū)別被攝體及其背景，是根據(jù)整個圖像的直方圖進(jìn)行判定，所以即使是在被攝體具有充分的明度，而其背景很暗的場合也有可能誤判定為逆光圖像。因此，對于前面舉出的每個分割范圍，設(shè)置通過比較亮度值，對利用先前的判定方法判定為逆光圖像的圖像進(jìn)行解除的解除條件。
圖像數(shù)據(jù)分析模塊M6，對圖10所示的圖像的中央分割范圍Sa的9個中央分割范圍小區(qū)域Saa和外周分割范圍Sb的4個外周分割范圍小區(qū)域Sbb分別進(jìn)行低分辨率采樣，并按照先前敘述的直方圖生成方法來生成直方圖，算出各個小區(qū)域的每一個的統(tǒng)計值。所以，圖像數(shù)據(jù)分析模塊M6也用作分割區(qū)域采樣機構(gòu)。
校正量確定模塊M7，根據(jù)圖像的此統(tǒng)計值求出亮度平均值，并且還求出在所求出的亮度平均值之中的成為最大的最大亮度平均值和成為最小的最小亮度平均值的差。在此最大亮度平均值和最小亮度平均值的差大于等于預(yù)定值并且具有最大亮度平均值的小區(qū)域包含在中央分割范圍Sa之中的話，即使是圖像利用前面的判定方法判定為逆光圖像，也不認(rèn)為是逆光圖像。在判定逆光圖像的場合，通過對先前的逆光圖像的判定方法再使用此解除條件，可以更正確地判定是否是逆光圖像。所以，校正量確定模塊M7，也用作逆光圖像判定機構(gòu)。
對于圖像的中央分割范圍Sa及外周分割范圍Sb的各個小區(qū)域也可以使用先前敘述的低分辨率的采樣方法。
圖13示出對于圖像的主要分辨率的規(guī)格，中央分割范圍小區(qū)域Saa及外周分割范圍小區(qū)域Sbb的分辨率和采樣了的分辨率的像素數(shù)。在圖13中，所謂的中央分割范圍像素數(shù)，表示一個中央分割范圍小區(qū)域Saa的像素數(shù)，而所謂的外周分割范圍像素數(shù)，表示一個外周分割范圍小區(qū)域Sbb的像素數(shù)。比如，在圖像的分辨率規(guī)格為VGA規(guī)格的場合，整體像素數(shù)為640點×480點＝307200點。中央分割范圍小區(qū)域Saa的像素數(shù)為128點×96點＝12288點，外周分割范圍小區(qū)域Sbb的像素數(shù)為320點×240點＝49152點。此處，在對中央分割范圍小區(qū)域Saa及外周分割范圍小區(qū)域Sbb以原來的圖像的分辨率的1/256的分辨率進(jìn)行采樣的場合，各自的采樣后的像素數(shù)中，中央分割范圍小區(qū)域Saa為48點，而外周分割范圍小區(qū)域Sbb為192點。在本實施方式中，在確定采樣的分辨率時，通過將原來的圖像的分辨率以32、64、128、256這樣的4的倍數(shù)的預(yù)定值相除而確定。其所以如此是因為分辨率的主要規(guī)格，按照QVGA、QQVGA的順序，各自的分辨率為VGA的1/4、VGA的1/16和1/4大小之故。就是說，是因為通過以4的倍數(shù)的預(yù)定值去除原來的圖像的分辨率而確定采樣的分辨率，對于多個主要規(guī)格的分辨率，中央分割范圍小區(qū)域Saa及外周分割范圍小區(qū)域Sbb的采樣分辨率的像素數(shù)可以得到相同值之故。
比如，在分辨率的規(guī)格為QVGA規(guī)格的場合，中央分割范圍小區(qū)域Saa的像素數(shù)為64點×48點＝3072點，外周分割范圍小區(qū)域Sbb的像素數(shù)為160點×120點＝12288點。其中，在以1/64的分辨率對中央分割范圍小區(qū)域Saa及外周分割范圍小區(qū)域Sbb進(jìn)行采樣的場合，各自的采樣后的像素數(shù)中，中央分割范圍小區(qū)域Saa為48點，外周分割范圍小區(qū)域Sbb為192點。所以，因為在對VGA的規(guī)格的圖像數(shù)據(jù)以1/256的分辨率進(jìn)行采樣的場合，和以1/64的分辨率對QVGA規(guī)格的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的場合，中央分割范圍小區(qū)域Saa及外周分割范圍小區(qū)域Sbb的采樣分辨率的像素數(shù)為相同值，故這兩種場合的統(tǒng)計值的求出處理可以共通化。這樣，在確定采樣的分辨率時，通過以4的倍數(shù)的預(yù)定值去除原來的圖像的分辨率，就可以使幾個中央分割范圍小區(qū)域Saa及外周分割范圍小區(qū)域Sbb的統(tǒng)計值求出處理共通化。
綜上所述，在逆光校正中，首先必須判定成為調(diào)研的對象的圖像是否是逆光圖像。因此，必須將理想的逆光圖像的直方圖和整個圖像數(shù)據(jù)的直方圖進(jìn)行比較。在此場合，通過進(jìn)行低分辨率的采樣求出圖像數(shù)據(jù)的直方圖，可以使處理迅速進(jìn)行。之后，因為在圖像的中央分割范圍和外周分割范圍的各個之中，必須由每個小區(qū)域的亮度平均值求出解除條件，所以必須對各個小區(qū)域每一個求出統(tǒng)計值。在求出每個此小區(qū)域的統(tǒng)計值的場合，通過對每個小區(qū)域進(jìn)行低分辨率的采樣算出統(tǒng)計值，可以使處理迅速進(jìn)行。另外，此時進(jìn)行的低分辨率采樣時的分辨率，通過使圖像數(shù)據(jù)的原來的分辨率除以4的倍數(shù)，可以使求出統(tǒng)計值的處理共通化。
下面參照圖14～圖18對在本實施方式的便攜電話機20、顯示面板30、彩色打印機50中執(zhí)行的圖像處理予以說明。圖14為示出在本實施方式的便攜電話機20、顯示裝置30、彩色打印機50中執(zhí)行的圖像處理的整體處理的例程的流程圖。圖15為示出在本實施方式的便攜電話機20、顯示裝置30、彩色打印機50中執(zhí)行的工作色空間變換處理的處理例程的流程圖。圖16為示出在本實施方式的便攜電話機20、顯示裝置30、彩色打印機50中執(zhí)行的校正量確定處理的處理例程的流程圖。圖17為示出在本實施方式的便攜電話機20、顯示裝置30、彩色打印機50中執(zhí)行的畫質(zhì)調(diào)整處理的處理例程的流程圖。圖18為示出在本實施方式的便攜電話機20、顯示面板30、彩色打印機50中執(zhí)行的器件色空間變換處理的處理例程的流程圖。
在本實施方式中執(zhí)行的圖像處理，比如，在便攜電話機20、顯示面板30、彩色打印機50中，在經(jīng)按鍵、觸摸面板等選擇所要求的圖像數(shù)據(jù)GD時開始?；蛘咭部梢栽诒銛y電話機20、顯示面板30、彩色打印機50中在接收圖像數(shù)據(jù)GD時執(zhí)行。
控制電路60(CPU601a、601b)，在開始圖像處理時，取得所選擇的圖像數(shù)據(jù)GD臨時存儲于RAM602a、602b(步驟S100)。圖像數(shù)據(jù)GD的選擇，比如，既可以在通過有線或無線方式與便攜電話機20、顯示面板30、彩色打印機50相連接的數(shù)字靜止相機10上進(jìn)行，或者也可以在便攜電話機20、顯示面板30、彩色打印機50中，從存儲于存儲卡MC中的圖像數(shù)據(jù)GD之中選擇。此外，也可以經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從存儲于服務(wù)器中的多個圖像數(shù)據(jù)GD中選擇。
CPU601a、601b，檢索與選擇的圖像數(shù)據(jù)GD相關(guān)聯(lián)的圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI(步驟S110)。CPU601a、601b，檢索圖像數(shù)據(jù)GD的頭體部，或者在存儲卡MC上、在網(wǎng)絡(luò)上檢索與圖像數(shù)據(jù)GD相關(guān)聯(lián)的其他文件形式的圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI。在CPU601a、601b可以發(fā)現(xiàn)(檢索)圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI的場合(步驟S115是)，取得圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI(步驟S120)。另一方面，在CPU601a、601b不能發(fā)現(xiàn)(檢索)圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI的場合(步驟S115否)，就不進(jìn)行使用圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI的畫質(zhì)調(diào)整處理而進(jìn)行到步驟S170。
在返回到步驟S120進(jìn)行說明時，下面CPU601a、601b執(zhí)行器件修正處理(步驟S130)。如以上所述，圖像處理控制信息GI，一般使特定的畫質(zhì)數(shù)據(jù)生成裝置和特定的圖像輸出裝置，比如，具有彩色打印機50的功能之一的印刷圖像顯示裝置，的組合最優(yōu)化。一般，在顯示輸出圖像和印刷輸出圖像中，由于存在色域的差異、視覺上、透射圖像和反射圖像這樣大的差異，故合適的白平衡、對比度、色度的值不同。所以，便攜式設(shè)備20的顯示器21、顯示裝置30的顯示器31、彩色打印機50的顯示器35的輸出圖像的畫質(zhì)與由彩色打印機50輸出的印刷圖像的畫質(zhì)不同。
于是，在本實施方式中，比如，使用用來使顯示器21、31、35的顯示輸出圖像的畫質(zhì)與彩色打印機50的印刷輸出圖像的畫質(zhì)相同或近似而在每個器件中準(zhǔn)備的修正信息，對圖像處理控制信息GI進(jìn)行修正。修正信息，既可以是作為在便攜式設(shè)備20、顯示裝置30、彩色打印機50中用來得到與印刷輸出圖像同樣的畫質(zhì)的畫質(zhì)參數(shù)的值的顯示用參數(shù)值和在圖像處理控制信息GI中記述的畫質(zhì)參數(shù)的值的差分信息，或者也可以是代替在圖像處理控制信息GI中記述的畫質(zhì)參數(shù)的值而使用的新的顯示用參數(shù)值。
比如，液晶面板，因為具有按每個面板而圖像輸出特性具有很大的差異的傾向，故修正信息以液晶面板為單位準(zhǔn)備是優(yōu)選。修正信息，既可以作為圖像處理控制信息GI的一種信息記述于圖像處理控制信息GI中，也可以作為每個便攜式設(shè)備20、顯示裝置30、彩色打印機50固有的修正信息存儲于HDD/ROM603a、603b。此外，在便攜式設(shè)備20、顯示裝置30、彩色打印機50中，也可以根據(jù)圖像處理控制信息GI動態(tài)地生成。
包含于修正信息中的信息(參數(shù)值的差分、置換用的參數(shù)的值)，比如，是白色點的指定信息、對比度的修正信息、色度的修正信息、色調(diào)的修正信息、與有無執(zhí)行去噪處理以及清晰度處理有關(guān)的信息。
(1)因為在不同的圖像輸出裝置之間色溫度不同，所以通過指定白色點調(diào)整色溫度。比如，在顯示的色溫度高的場合(9300K等)，作為白色點的指定信息R＝(237、225)、G＝(255、251)、B＝(255、222)時，在顯示器21、31、35上可以使色平衡在一定程度上一致而進(jìn)行顯示。
(2)在不同的圖像輸出裝置中，由于可以再現(xiàn)(表現(xiàn))的色域不同，在對比度上會產(chǎn)生差異，在外觀上會產(chǎn)生很大的差異。于是，通過調(diào)整色調(diào)曲線可以使對比度在一定程度上一致。
(3)在不同的圖像輸出裝置之間，由于表現(xiàn)色度不同，比如，為了使由彩色打印機50輸出的印刷圖像和在顯示器21、31、35上輸出的輸出圖像的外觀一致，必須進(jìn)行色度調(diào)整。
(4)在由彩色打印機50輸出的印刷圖像與在顯示器21、31、35上輸出的輸出圖像的色調(diào)不同的場合，可以利用修正信息實現(xiàn)色空間變換矩陣的調(diào)整、記憶色修正的利用、確定HSB等的色域的校正。
CPU601a、601b，執(zhí)行將所取得的圖像數(shù)據(jù)GD的色空間變更為工作色空間的工作色空間變換處理(步驟S140)。下面參照圖15對這一工作色空間變換處理予以說明。這一工作色空間變換處理，是用來將圖像數(shù)據(jù)GD的色空間變更為在執(zhí)行對圖像數(shù)據(jù)的畫質(zhì)調(diào)整處理之際使用的色空間，即變更為工作色空間的處理。作為工作色空間，通過使用色域廣的色空間，可以有效地使用構(gòu)成畫質(zhì)調(diào)整處理后的畫質(zhì)數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)。
于是，在本實施方式中，將圖像數(shù)據(jù)GD的色空間，從一般用作RGB的色空間的sRGB色空間變換為具有比sRGB色空間廣的色域的wRGB色空間。
從數(shù)字靜止相機10取得的圖像數(shù)據(jù)GD，通常，由于是作為YCbCr色空間的數(shù)據(jù)，故首先，變換為在圖像處理中以標(biāo)準(zhǔn)方式使用的sRGB色空間的圖像數(shù)據(jù)。在YCbCr-RGB色變換時，使用技術(shù)人員周知的矩陣S。另一方面，在取得的圖像數(shù)據(jù)GD是sRGB數(shù)據(jù)的場合，不需要進(jìn)行使用矩陣S的色變換。下面對圖像數(shù)據(jù)GD已經(jīng)是sRGB色空間的圖像數(shù)據(jù)的情況予以說明。
CPU601a、601b，對圖像數(shù)據(jù)GD執(zhí)行第1灰度系數(shù)變換處理(步驟S1400)。色變換處理，通常，經(jīng)XYZ、Lab等的設(shè)備獨立空間執(zhí)行，執(zhí)行使用矩陣的sRGB-XYZ色變換處理、XYZ-wRGB色變換處理。為了提高此種色變換處理的處理精度，必須使圖像數(shù)據(jù)GD的輸入輸出特性(灰度系數(shù)特性)線性化。此處使用的灰度系數(shù)值，是在數(shù)字靜止相機10中生成圖像數(shù)據(jù)之際執(zhí)行的逆灰度系數(shù)變換處理時一般使用的灰度系數(shù)值。
CPU601，對線性化的圖像數(shù)據(jù)GD執(zhí)行使用矩陣的sRGB-XYZ色變換處理、XYZ-wRGB色變換處理，將圖像數(shù)據(jù)GD的色空間變換為作為工作色空間的wRGB(步驟S1410)，結(jié)束本處理例程，返回到圖14的處理例程。
返回到圖14繼續(xù)進(jìn)行說明時，CPU601a、601b，執(zhí)行校正量確定處理(步驟S150)。下面參照圖16對此種校正量確定處理予以說明。本實施方式的校正量確定處理，如上所述，是使有關(guān)圖像數(shù)據(jù)GD的畫質(zhì)的參數(shù)值接近基準(zhǔn)值?；蛘呤乔蟪鲇糜谂c基準(zhǔn)值同一值的用來在所謂的自動畫質(zhì)調(diào)整中使用的校正量的處理。
CPU601a、601b，利用上述的低分辨率采樣方法對圖像數(shù)據(jù)GD或圖像數(shù)據(jù)GD的間隔剔除數(shù)據(jù)(比如，縮略像數(shù)據(jù))進(jìn)行采樣(步驟S1500)。CPU601a、601b，從采樣的各像素數(shù)據(jù)中取得有關(guān)圖像數(shù)據(jù)GD的畫質(zhì)的各參數(shù)(畫質(zhì)參數(shù))的解析值(統(tǒng)計值、特性值)(步驟S1510)。
CPU601a、601b，對各畫質(zhì)參數(shù)取得預(yù)先準(zhǔn)備的基準(zhǔn)值，使用基準(zhǔn)值和解析值對各畫質(zhì)參數(shù)確定校正值(步驟S1520)。
CPU601a、601b，使用圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI變更針對各畫質(zhì)參數(shù)確定的校正值(步驟S1530)，結(jié)束本處理例程，返回到圖14的處理例程。就是說，通過使用由圖像數(shù)據(jù)生成裝置和圖像輸出裝置的組合產(chǎn)生的畫質(zhì)的特性、圖像數(shù)據(jù)生成時的拍攝條件，可以使只由圖像數(shù)據(jù)GD的解析得不到的信息(條件)在相應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)GD的畫質(zhì)確定的校正值中得到反映。在本實施方式中，因為圖像處理控制信息GI，利用修正信息，在顯示器21、31、35中，進(jìn)行修正以輸出與彩色打印機50的印刷圖像同樣的畫質(zhì)的圖像，故可以解消或減小由于圖像輸出裝置的圖像輸出特性的差別引起的畫質(zhì)(外觀)的差異。
具體言之，在校正值是用來使各畫質(zhì)參數(shù)的解析值增減的值的場合，使用圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI，變更增減的程度。在校正值是作為各畫質(zhì)參數(shù)的新值使用的值的場合，使用圖像處理控制信息GI/拍攝信息SI變更為新值。此外，在存在由拍攝者通過手動操作有意識地設(shè)定的手動設(shè)定參數(shù)作為圖像處理控制信息GI的場合，也可以將所設(shè)定的參數(shù)的值按照原樣附加到校正值上。
CPU601a、601b，使用變更的校正值執(zhí)行對圖像數(shù)據(jù)GD的畫質(zhì)調(diào)整處理(步驟S160)。下面參照圖17對此種畫質(zhì)調(diào)整處理予以說明。CPU601a、601b，執(zhí)行針對圖像數(shù)據(jù)GD的去噪處理(步驟S1600)。去噪處理，既可以是利用修正信息規(guī)定執(zhí)行、非執(zhí)行的處理，也可以是利用修正信息來修正減躁級的處理。去噪處理，是負(fù)擔(dān)比較重的運算處理。另一方面，在顯示畫面尺寸小的顯示器中，一般難以確認(rèn)去噪處理的效果。于是，在傾向于具有顯示畫面尺寸小的顯示器的便攜式設(shè)備20中，考慮到減輕運算負(fù)擔(dān)和去噪處理的效果差，也可以跳過去噪處理。
CPU601a、601b，使用修正的校正值對色調(diào)曲線進(jìn)行修正，執(zhí)行使用色調(diào)曲線的針對圖像數(shù)據(jù)GD的畫質(zhì)調(diào)整處理(步驟S1610)。執(zhí)行使用色調(diào)曲線的畫質(zhì)調(diào)整處理用來調(diào)整明度、色平衡、對比度的畫質(zhì)參數(shù)。色調(diào)曲線的修正，比如，在對各畫質(zhì)參數(shù)每一個設(shè)定的修正點上，通過變更色調(diào)曲線的通過點執(zhí)行。
CPU601a、601b，利用定義為記憶色的色對與預(yù)先設(shè)定的記憶色調(diào)當(dāng)?shù)纳M(jìn)行置換(步驟S1620)。作為記憶色，比如，針對膚色、蔚藍(lán)色、綠色、紅色預(yù)先定義漂亮的良好色。
CPU601a、601b，執(zhí)行色度校正處理(步驟S1630)。使用校正值的色度的校正，比如，在將校正前的值設(shè)為(Rb、Gb、Bb)、將校正后的值設(shè)為(Ra、Ga、Ba)、將校正值設(shè)為(R、G、B)時，可使用下式執(zhí)行。
Ra=(Rb-(Rb+Gb+Bb3))×R100+Rb]]>
Ga=(Gb-(Rb+Gb+Bb3))×G100+Gb]]>Ba=(Bb-(Rb+Gb+Bb3))×B100+Bb]]>其中，此時的記憶色及色度的校正值，也可利用上面敘述過的特定色的增強方法，根據(jù)記憶色及特征色在全部像素中占據(jù)的比例進(jìn)行調(diào)整。
CPU601a、601b，執(zhí)行清晰度處理(步驟S1640)，結(jié)束畫質(zhì)調(diào)整處理，返回到圖14的處理例程。清晰度處理，既可以是利用修正信息規(guī)定執(zhí)行、非執(zhí)行的處理，也可以是利用修正信息來修正清晰度級的處理。在顯示畫面的尺寸小的顯示器中，一般難于確認(rèn)清晰度效果。于是，在傾向于具有顯示畫面尺寸小的顯示器的便攜式設(shè)備20中，考慮到清晰度處理的效果差，從減輕運算負(fù)擔(dān)觀點出發(fā)也可以跳過清晰度處理。
CPU601a、601b，執(zhí)行將實施了畫質(zhì)調(diào)整處理的圖像數(shù)據(jù)GD的色空間變更為器件的工作色空間變換處理(步驟S170)。下面參照圖18對此器件色空間變換處理進(jìn)行說明。此器件色空間變換處理，是用來將圖像數(shù)據(jù)GD的色空間從在執(zhí)行畫質(zhì)調(diào)整處理之際使用的工作色空間變更為各圖像輸出裝置的色空間的處理。此處，通常對顯示并輸出圖像的顯示器進(jìn)行色設(shè)計，以便充滿sRGB色空間。另一方面，一部分的顯示器基于獨立的色空間進(jìn)行色設(shè)計。
CPU601a、601b，對線性化了的圖像數(shù)據(jù)GD執(zhí)行使用矩陣的wRGB-XYZ色變換處理、XYZ-sRGB色變換處理、XYZ-器件色空間色變換處理，或者是執(zhí)行使用查找表的wRGB-sRGB色變換處理、wRGB-器件色空間色變換處理，將圖像數(shù)據(jù)GD的色空間變換為器件色空間(步驟S1800)。
CPU601a、601b，對圖像數(shù)據(jù)GD執(zhí)行第1逆灰度系數(shù)變換處理(步驟S1810)，結(jié)束本處理例程，返回到圖14的處理例程。就是說，將圖像數(shù)據(jù)GD的灰度系數(shù)特性變更為適合顯示器21、31、35的灰度系數(shù)特性的特性。具體言之，使用顯示器21、31、35的灰度系數(shù)值執(zhí)行逆灰度系數(shù)變換處理。
CPU601a、601b，經(jīng)顯示器驅(qū)動控制單元63a、63b，使輸出圖像顯示并輸出而結(jié)束本處理的例程。
如上所述，根據(jù)本實施方式的便攜式設(shè)備20、顯示裝置30、彩色打印機50，使用在數(shù)字靜止相機10和彩色打印機50的印刷圖像顯示裝置組合中所定義的圖像處理控制信息GI，可以將具有與由彩色打印機50輸出的印刷圖像同樣畫質(zhì)的圖像在顯示器21、31、35上顯示輸出。就是說，顯示器21、31、35，雖然具有與彩色打印機50的印刷圖像不同的圖像輸出特性，但由此圖像輸出特性的差異引起的輸出圖像的外觀(畫質(zhì))的差異，可以通過使用修正信息對圖像處理控制信息GI進(jìn)行修正而消除或減小。所以，使用根據(jù)特定的圖像輸出裝置定義的圖像處理控制信息GI，可以使任意的圖像輸出裝置的輸出圖像的畫質(zhì)與特定的圖像輸出裝置的輸出圖像的畫質(zhì)近似或一致。
另外，在本實施方式中，即使是每個圖像輸出裝置不具有圖像處理控制信息GI，通過利用修正信息，在多個圖像輸出裝置中，也可以使具有與特定的圖像輸出裝置的輸出圖像的畫質(zhì)同等或近似的畫質(zhì)的輸出圖像輸出。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，其特征在于，包括取得圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)；對上述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的采樣機構(gòu)；根據(jù)通過對所采樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行粗量子化并進(jìn)行線性插值而得到的圖像數(shù)據(jù)的灰度等級值的直方圖的統(tǒng)計信息，計算統(tǒng)計值的統(tǒng)計值計算機構(gòu)；根據(jù)上述統(tǒng)計值確定圖像處理時的校正量的校正量確定機構(gòu)；以及根據(jù)上述校正量進(jìn)行圖像處理的圖像處理機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述校正量確定機構(gòu)還包括根據(jù)所采樣的圖像數(shù)據(jù)，計算預(yù)定色的像素在全部像素中所占的比例，根據(jù)上述預(yù)定的特定的色的像素的比例，修正上述校正量的校正量修正機構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述采樣機構(gòu)還包括對利用上述圖像數(shù)據(jù)所形成的圖像的中心區(qū)域及其外周區(qū)域，分別以低分辨率進(jìn)行采樣的分割區(qū)域采樣機構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述校正量確定機構(gòu)還包括使用上述直方圖和根據(jù)在上述中心區(qū)域及上述外周區(qū)域的采樣的圖像數(shù)據(jù)所算出的統(tǒng)計值，判定上述圖像數(shù)據(jù)是否是逆光圖像的逆光圖像判定機構(gòu)。
5.一種圖像處理方法，其特征在于，包括取得圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)取得步驟；對上述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的采樣步驟；根據(jù)通過對所采樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行粗量子化并進(jìn)行線性插值而得到的圖像數(shù)據(jù)的灰度等級值的直方圖的統(tǒng)計信息，計算統(tǒng)計值的統(tǒng)計值計算步驟；根據(jù)上述統(tǒng)計值確定圖像處理時的校正量的校正量確定步驟；以及根據(jù)上述校正量進(jìn)行圖像處理的圖像處理步驟。
6.一種圖像處理程序，其特征在于通過具有控制電路的圖像處理裝置執(zhí)行該程序，使上述圖像處理裝置用作下述機構(gòu)取得圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)；對上述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的采樣機構(gòu)；根據(jù)通過對所采樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行粗量子化并進(jìn)行線性插值而得到的圖像數(shù)據(jù)的灰度等級值的直方圖的統(tǒng)計信息，計算統(tǒng)計值的統(tǒng)計值計算機構(gòu)；根據(jù)上述統(tǒng)計值確定圖像處理時的校正量的校正量確定機構(gòu)；以及根據(jù)上述校正量進(jìn)行圖像處理的圖像處理機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是在進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的圖像處理的圖像處理裝置中，即使在以低分辨率對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的場合，也可以確保統(tǒng)計值的精度，算出用于圖像處理的合適的校正量。圖像處理裝置，可安裝在，比如，便攜式設(shè)備、顯示裝置、彩色打印機等之中，對從外部取得的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計值實施圖像處理。圖像處理裝置，通過以低分辨率對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，對采樣的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行粗量子化，進(jìn)行插值而生成直方圖，返回量子化量。根據(jù)由生成的此直方圖的統(tǒng)計信息計算出的統(tǒng)計值確定校正量并對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理。結(jié)果，即使在以低分辨率進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的采樣的場合，也可以確保統(tǒng)計值的精度，導(dǎo)出適當(dāng)?shù)男Ｕ俊?br> 文檔編號H04N1/60GK1798244SQ200510132818
公開日2006年7月5日 申請日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者胡桃澤孝, 石田正紀(jì) 申請人:精工愛普生株式會社