画像データのグレーバランス補正方法、画像データのグレーバランス補正装置および記憶媒体
【課題】グレーバランスを補正するための色票の設置が容易で、明部から暗部までの各階調のグレーバランスを、明度を維持したまま精度よく補正する補正方法を提供する。
【解決手段】グレー色票などのグレーバランスの基準となる物体（色票）を撮影した画像データから明部から暗部までの階調を抽出し、抽出した階調から各階調のグレーバランス補正係数を算出し、算出したグレーバランス補正係数によって画像を変換する。また、複数の明度領域それぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したユーザーインターフェースを設ける。
【解決手段】グレー色票などのグレーバランスの基準となる物体（色票）を撮影した画像データから明部から暗部までの階調を抽出し、抽出した階調から各階調のグレーバランス補正係数を算出し、算出したグレーバランス補正係数によって画像を変換する。また、複数の明度領域それぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したユーザーインターフェースを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピューターの操作画面を操作して、グレーチャートなどの色票を用いてデジタルカメラで撮影した画像データのグレーバランスを補正する場合に、各階調のグレーバランス検出が容易で、かつ色票のセッティングが容易なグレーバランスの補正方法および補正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、衣類等の商品カタログで使用される写真は、カタログを見た購入者がカタログと実際に購入した商品の色彩が異なることによるクレームが発生しないように、色彩が正確に記録されていることが必要である。
しかし、被写体の色は撮影光源やデジタルカメラなどの撮影機器によって影響を受けることが大きい。
そのため、同一被写体を撮影しても、撮影光源や撮影機器が異なると、保存される画像データをそのまま使用して印刷すると、実際の被写体の色と異なる場合が多い。
【０００３】
そこで、被写体の撮影時に、被写体の撮影条件と同一撮影条件で、例えば無彩色で反射率１８％であるグレーカードなどの色票や無彩色の明度が数段階に分けられているグレースケールなどの色票を撮影する。
そして、撮影後に画像の色票位置から、グレー色票の場合は１点、グレースケールの場合は階調毎に１点づつ数点の画素を抽出し、抽出した画素のＲＧＢの画素値より階調の補正テーブルを作成し、その補正テーブルを用いて、被写体を撮影した画像データに対し補正を行い、実際の被写体と商品カタログのグレーバランスを一致させることが一般的であった。
【０００４】
従来の画像処理プログラムで扱われる画像データのグレーバランス補正について、図１２を用いて説明する。
図１２は、従来のグレーバランス補正方法が適用されるグレーバランス補正装置の概略構成を示す図である。
この装置は、例えばパーソナルコンピューター１２０１とデジタルカメラ１２０２およびディスプレイ１２０３などの外部装置から構成されている。
パーソナルコンピューター１２０１は、プログラムを動作させるＣＰＵ１２０４、データやプログラムを一時的に格納するメモリ１２０５、画像データを保存するハードディスク１２０６から構成されている。
ハードディスク１２０６には、予めプログラムを実行させるためのオペレーティングシステムと、従来のグレーバランス補正方法を搭載した画像処理プログラムが保存されているものとする。また、デジタルカメラ１２０２は、パーソナルコンピューター１２０１に常時接続されている必要は無く、デジタルカメラ１２０２で撮影した画像データをパーソナルコンピューター１２０１に取り込む際に接続していれば、それ以外の時は切り離されていてもよい。
【０００５】
図１３は、従来のグレーバランス補正方法を搭載した画像処理プログラムの操作画面の一例を示す概略図である。
操作画面１３２１には、画像データを再現した色彩像を表示する画像ウィンドウ１３２２と、画像データの無彩色／低明度部分を指定する黒色指定ボタン１３２３ａ、画像データの灰色／中明度部分を指定する灰色指定ボタン１３２３ｂ、画像データの白色／高明度部分を指定する白色指定ボタン１３２３ｃが配置されている。
また、ＲＧＢ各色のトーンカーブを操作するトーンカーブ操作パネル１３２８、画像データをハードディスク１２０６からメモリ１２０５に読み込み画像ウィンドウ１３２２に表示させる「開く」ボタン１３２４、グレーバランス補正処理を実行する「実行」ボタン１３２５、グレーバランス補正を行った画像データをハードディスク１２０６に保存する「保存」ボタン１３２６が配置されている。
また、グレーバランス補正の操作終了を指示する「終了」ボタン１３２７が配置されている。
【０００６】
図１４は、図１３のトーンカーブ操作パネル１３２８の概略図である。
トーンカーブ操作パネル詳細１４０１（即ち、トーンカーブ操作パネル１３２８の画像）には、ＲＧＢいずれかのトーンカーブを表示するトーンカーブ表示部１４０２と、トーンカーブ表示部１４０２に表示するＲＧＢを選択するＲＧＢ選択メニュー１４０３と、トーンカーブの黒色部分を操作する黒色調整つまみ１４０４、トーンカーブの灰色部分を操作する灰色調整つまみ１４０５、トーンカーブの白色部分を操作する黒色調整つまみ１４０６が配置されている。
【０００７】
従来の画像処理プログラム（即ち、グレーバランス補正プログラム）の概略動作について、図１５のフローチャートを用いて説明する。
ハードディスク１２０６に保存されているグレーバランス補正プログラムは、図１２の概略図には記載していないが、キーボードやマウスなどの入力デバイスにより、オペレーティングシステムを介して起動させられる。
グレーバランス補正プログラム起動後、グレーバランス補正プログラムは、ステップ１５０１でディスプレイ１２０３に図１３で示される操作画面１３２１を表示する。
グレーバランス補正プログラムは、キーボードやマウスによって終了ボタン１３２７が押されたことによる終了指示をステップ１５０２で判定または、黒色指定ボタン１３２３ａ、灰色指定ボタン１３２３ｂ、白色指定ボタン１３２３ｃ、開くボタン１３２４、実行ボタン１３２５、保存ボタン１３２６が押されたことによる操作指示、あるいはトーンカーブ操作パネル１３２８が操作されたことによる操作指示をステップ１５０３で判定するまで入力を待ち続ける待機状態になる。
【０００８】
操作者（ユーザー）が終了ボタン１３２７により終了指示を与えた場合は、ステップ１５０２で終了の判定を行いグレーバランス補正プログラムは終了する。
黒色指定ボタン１３２３ａ、灰色指定ボタン１３２３ｂ、白色指定ボタン１３２３ｃ、開くボタン１３２４、実行ボタン１３２５、保存ボタン１３２６のいずれかのボタンが押された場合は、押されたボタンの種類に応じた処理を行う。
開くボタン１３２４の場合はステップ１５０４の開く処理、黒色指定ボタン１３２３ａの場合はステップ１５０５の黒色指定処理、灰色指定ボタン１３２３ｂの場合はステップ１５０６の灰色指定処理、白色指定ボタン１３２３ｃの場合はステップ１５０７の白色指定処理、トーンカーブ操作パネル１３２８の場合はステップ１５０８のトーンカーブ処理、実行ボタン１３２５の場合はステップ１５０９の実行処理、保存ボタン１３２６の場合はステップ１５１０の保存処理が行われる。
各処理が終了すると、再び終了ボタン１３２７、黒色指定ボタン１３２３ａ、灰色指定ボタン１３２３ｂ、白色指定ボタン１３２３ｃ、開くボタン１３２４、実行ボタン１３２５、保存ボタン１３２６のいずれかのボタンが押されるか、トーンカーブ操作パネル１３２８による操作指示があるかを判定する待機状態に入る。
グレーバランス補正プログラムは、終了ボタン１３２７による終了指示が与えられるまで上記動作を繰り返す。
【０００９】
次に、図１５のステップ１５０４の開く処理について、図１６のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは、開くボタン１３２４が押されると、操作者がデジタルカメラ１２０２で撮影し、予めパーソナルコンピューター１２０１のハードディスク１２０６に、オペレーティングシステムの機能によりファイルとして保存されている画像データの中から、開く画像データのファイルを選択するため、ステップ１６０１にてファイル選択画面を表示する。
ファイル選択画面にはハードディスク内のファイル名が表示されるので、操作者はグレーバランス補正を行うファイルをマウスなどで選択する。
グレーバランス補正プログラムはステップ１６０２で選択されたファイル名を取得し、ファイル選択画面を閉じる。グレーバランス補正プログラムはステップ１６０３でＣＰＵ１２０４を制御してハードディスク１２０６からメモリ１２０５に選択したファイルをオペレーティングシステムの機能によりオープンし、画像データを読み込み、さらにステップ１６０４で操作画面１３２１の画像ウィンドウ１３２２に選択したファイルの画像データを色彩像として表示する。
以上で開く処理は終了し、図１５のステップ１５０２に戻る。
【００１０】
次に、図１５のステップ１５０５の黒色指定処理について、図１７のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは、黒色指定ボタン１３２３ａが押されると、ステップ１７０１にて黒色指定待ち状態になる。
操作者は、画像ウィンドウ１３２２に表示された画像データを再現した色彩像を見て、被写体と共に撮影されたグレースケールの黒色部分をマウスでクリックし、画像データ上の黒色部分の位置を指定する。
ステップ１７０２にて前記指定部分の黒色データを取得する。
以上で黒色指定処理は終了し、図１５のステップ１５０２に戻る。
【００１１】
次に、図１５のステップ１５０６の灰色指定処理について、図１８のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは、灰色指定ボタン１３２３ｂが押されると、ステップ１８０１にて灰色指定待ち状態になる。操作者は、画像ウィンドウ１３２２に表示された画像データを再現した色彩像を見て、被写体と共に撮影されたグレースケールの灰色部分をマウスでクリックし画像データ上の灰色部分の位置を指定する。ステップ１８０２にて前記指定部分の灰色データを取得する。
以上で灰色指定処理は終了し、図１５のステップ１５０２に戻る。
【００１２】
次に、図１５のステップ１５０７の白色指定処理について、図１９のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは、白色指定ボタン１３２３ｃが押されると、ステップ１９０１にて白色指定待ち状態になる。
操作者は、画像ウィンドウ１３２２に表示された画像データを再現した色彩像を見て、被写体と共に撮影されたグレースケールの白色部分をマウスでクリックし画像データ上の白色部分の位置を指定する。
ステップ１９０２にて前記指定部分の白色データを取得する。
以上で白色指定処理は終了し、図１５のステップ１５０２に戻る。
【００１３】
次に、図１５のステップ１５０８のトーンカーブ処理について説明する。
トーンカーブ操作パネル１３２８には、ＲＧＢ選択メニュー１４０３で選択されたＲＧＢいずれかのトーンカーブが表示される。
このとき、黒色調整つまみ１４０４の水平位置は前記ステップ１５０５の黒色指定処理で取得した黒色データの該当色成分、灰色調整つまみ１４０５の水平位置は前記ステップ１５０６の灰色指定処理で取得した灰色データの該当色成分、白色調整つまみ１４０６の水平位置は前記ステップ１５０７の白色指定処理で取得した白色データの該当色成分となる。また、黒色調整つまみ１４０４の垂直位置は黒色目標値の該当色成分、灰色調整つまみ１４０５の垂直位置は灰色目標値の該当色成分、白色調整つまみ１４０６の垂直位置は白色目標値の該当色成分となる。このとき、各目標値は、色成分比が１：１：１のグレーバランスが保たれた値である。
ユーサーは必要に応じて黒色調整つまみ１４０４、灰色調整つまみ１４０５、白色調整つまみ１４０６それぞれをマウスの操作で位置を移動することにより黒色データ、灰色データ、白色データの各色データとその目標値を変更することができる。
【００１４】
次に、図１５のステップ１５０９の実行処理について、図２０のフローチャートを用いて説明する。
ステップ２００１では、前記、黒色データ、灰色データ、白色データのＲ成分からＲ補正ＬＵＴ作成処理を行う。
ステップ２００２では同様にＧ成分からＧ補正ＬＵＴ作成処理を行う。
ステップ２００３では同様にＢ成分からＢ補正ＬＵＴ作成処理を行う。
ステップ２００４では、前記のＲ補正ＬＵＴ、Ｇ補正ＬＵＴ、Ｂ補正ＬＵＴを用いて画像データのグレーバランス補正を行う。
ステップ２００５では、補正を行った画像データをディスプレイに表示されている操作画面１３２１の画像ウィンドウ１３２２に画像データを補正した色彩像として表示し、実行処理を終了する。
ユーザーは、ステップ１５０８のトーンカーブ処理とステップ１５０９の実行処理を繰り返して所望の画像データが得られるまでグレーバランスを調整する。
なお、所望の画像データとは、ユーザが求める任意のグレーバランンスの画像データのことである。
【００１５】
次に、図１５のステップ１５１０の保存処理について、図２１のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは保存処理開始後、ステップ２１０１によってファイル保存画面を表示する。ファイル保存画面は、図示はしていないが保存するファイルのファイル名とハードディスク内の保存するディレクトリを指定するようになっている一般的なアプリケーションソフトウェアと同等なものである。
ステップ２１０２でユーザーが入力したファイル名とステップ２１０３でユーザーが入力した保存場所を取得し、ステップ２１０４でメモリ１２０５から画像データを読み出し、ユーザーが入力したファイル名でユーザーが入力したハードディスク１２０６のディレクトリにオペレーションシステムの機能を利用してファイルとして書き込み保存する。
【００１６】
次に、図２０のステップ２００１のＲ補正ＬＵＴ作成処理について、図２２を用いて説明する。
なお、「ＬＵＴ」とは、ルックアップテーブル（LOOK UP TABLE：変換テーブル）」のことである。
図２２のように、前記ステップ１５０５の黒色指定処理、ステップ１５０６の灰色指定処理、ステップ１５０７の白色指定処理にて取得し、ステップ１５０８のトーンカーブ処理で変更された黒色データ、灰色データ、白色データの各Ｒ成分を横軸、黒色、灰色、白色の各目標値のＲ成分を縦軸にとる。
各色のポイントをフィッティングした曲線で結び、横軸をアドレス、縦軸を変換値とするＬＵＴを作成する。
なお、図２２において、黒丸はステップ１５０８のトーンカーブ処理で変更処理された黒色データ、グレーの丸（ハッチングをした丸）はステップ１５０８のトーンカーブ処理で変更処理された灰色データ、白はステップ１５０８のトーンカーブ処理で変更処理された白色データを示している。
図２０のステップ２００２のＧ補正ＬＵＴ作成処理についても、Ｒ補正ＬＵＴ作成処理と同様にＧ成分を処理してＧ補正ＬＵＴを作成する。
図２０のステップ２００３のＢ補正ＬＵＴ作成処理についても、Ｒ補正ＬＵＴ作成処理と同様にＢ成分を処理してＢ補正ＬＵＴを作成する。
【００１７】
次に、図２０のステップ２００４のグレーバランス補正処理について、図２３のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムはグレーバランス補正処理開始後、ステップ２３０１にてＣＰＵ１２０４を制御してメモリ１２０５から、ＲＧＢ形式の画像データを１画素分読み出す。ステップ２３０２では、画像データのＲ成分をＲ補正ＬＵＴのアドレスとして与え該当のテーブル値を取り出しＲ成分の変換値とする。
ステップ２３０３では、前記Ｒ補正同様Ｇ補正ＬＵＴにてＧ成分を変換する。ステップ２３０４では、前記Ｒ補正同様Ｂ補正ＬＵＴにてＢ成分を変換する。
ステップ２３０５では、ＲＧＢ形式の画像データを再びメモリ１２０５に書き戻す。
ステップ２３０６では、ステップ２３０１からステップ２３０５までの処理を全画素に対して行ったかを判定し、まだ全画素終了していなければ、ステップ２３０１に戻り処理を続ける。全画素終了すればグレーバランス補正処理は終了となる。
以上の説明は、グレースケールを用いる黒色、灰色、白色３点でのグレーバランス補正例である。グレーカードを用いる場合は、同様に灰色１点でグレーバランス補正を行う。
【非特許文献１】デジタルカメラの完璧カラーマッチング（ｐ９４）［発行所：株式会社グラフィック社、初版発行日：２０００年３月２５日、著者：小山壮二 他 ］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
従来のグレーバランスの補正方法は、以上のように構成されているので、グレースケールを用いて撮影する場合、明部から暗部までの各階調に照明をムラなく均等に当てる必要がある。
しかし、本来撮影する被写体に最適化された照明は、グレースケールに対して均等に当てられていない場合が多い。また、照明が均一な設置位置を探す必要があり、グレースケールの設置に非常に時間がかかる。
一方、グレーカードの場合、グレースケールにくらべ、色票全体が均一であるため照明ムラをそれほど考慮する必要がないため設置は容易になる。
しかし、階調がないため、一つの階調で全ての階調のグレーバランスを合わせる必要があり、グレーバランスの精度が悪くなると言う問題がある。
また、ＲＧＢトーンカーブによるユーザーインターフェースでは、操作によりグレーバランスのみならず明度も変更されるため、明度を維持したままグレーバランスだけを調整する操作を直感的に行うことができないという問題がある。
【００１９】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、グレーバランスを補正するための基準となる物体（例えば、色票）の設置が容易で、なおかつ、明部から暗部までの各階調のグレーバランスが精度よく補正でき、かつ明度を維持したままグレーバランスのみを容易に操作可能なユーザーインターフェースを備えた画像のグレーバランス補正方法、画像のグレーバランス補正装置および画像のグレーバランス補正方法の処理プログラムを記憶した記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この発明による画像データのグレーバランス補正方法は、被写体と共にグレーバランスの基準となる物体を撮影した画像データから前記物体に該当する部分の無彩色データを取得する無彩色データ入力ステップと、前記無彩色データ入力ステップにおいて取得した無彩色データの明度に基づいて、明度毎に前記画像データのグレーバランスを補正するためのグレーバランス変換テーブルを算出する変換テーブル算出ステップと、前記変換テーブル算出ステップにおいて算出されたグレーバランス変換テーブルにより変換後の画像データを算出する画像データ算出ステップと、複数の明度領域のそれぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したユーザーインターフェースを介して前記変換後の画像データのグレーバランス設定を行うためのグレーバランス設定ステップとを有したものである。
【００２１】
また、この発明による画像データのグレーバランス補正装置は、被写体と共にグレーバランスの基準となる物体を撮影した画像データから前記物体に該当する部分の無彩色データを取得する無彩色データ入力手段と、前記無彩色データ入力手段により取得した無彩色データの明度に基づいて、明度毎に前記画像データのグレーバランスを補正するためのグレーバランス変換テーブルを算出する変換テーブル算出手段と、前記グレーバランス変換テーブルにより変換後の画像データを算出する画像データ算出手段と、複数の明度領域のそれぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したユーザーインターフェースを介して前記変換後の画像データのグレーバランス設定を行うためのグレーバランス設定手段とを備えたものである。
【００２２】
また、この発明による記憶媒体は、この発明の「画像データのグレーバランス補正方法」のプログラムがコンピュータで読み取り可能なように記憶されているものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、均一な色票を撮影した場合の照明による明暗差から、撮影した画像データのグレーバランスの基準となる物体部分（例えば、色票部分）の画素に階調が発生し、その階調からグレーバランスを補正するための係数を算出するため、グレースケールの設置が容易で、かつ各階調のグレーバランスの精度が良いという効果がある。
また、明度を維持したままグレーバランスのみ操作可能であるためより直感的に操作できるという効果がある。
また、本発明の記憶媒体を用いることにより、容易に本発明による「画像データのグレーバランス補正方法」あるいは「画像データのグレーバランス補正装置」を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
実施の形態１．
以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態例について説明する。
図１は、本発明によるグレーバランス補正方法が適用される画像データのグレーバランス補正装置の概略構成図である。
このグレーバランス補正装置は、例えばパーソナルコンピューター１とデジタルカメラ２およびディスプレイ３などの外部装置から構成されている。
パーソナルコンピューター１は、プログラムを動作させるＣＰＵ４、データやプログラムを一時的に格納するメモリ５、画像データを保存するハードディスク６から構成されている。
ハードディスク６には、予めプログラムを実行させるためのオペレーティングシステムと、本発明による色変換方法を搭載した色変換プログラムが保存されているものとする。
また、デジタルカメラ２は、パーソナルコンピューター１に常時接続されている必要は無く、デジタルカメラ２で撮影した画像データをパーソナルコンピューター１に取り込む際に接続していればよく、それ以外の時は切り離されていてもよい。
【００２５】
図２は、本発明によるグレーバランス補正方法を搭載したグレーバランス補正プログラムの操作画面の一例を示す概略図である。
操作画面２１には、画像データを再現した色彩像を表示する画像ウィンドウ２２、画像データの無彩色部分を指定する無彩色指定ボタン２３、複数の明度領域それぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したグレーバランス操作パネル２８、画像データをハードディスク６からメモリ５に読み込み画像ウィンドウ２２に表示させる「開く」ボタン２４、グレーバランス補正処理を実行する「実行」ボタン２５、グレーバランス補正を行った画像データをハードディスク６に保存する「保存」ボタン２６が配置されている。また、グレーバランス補正の操作終了を指示する「終了」ボタン２７が配置されている。
【００２６】
グレーバランス補正動作の概略を、図４のフローチャートを用いて説明する。
ハードディスク６に保存されているグレーバランス補正プログラムは、図１の概略図には記載していないが、キーボードやマウスなどの入力デバイスにより、オペレーティングシステムを介して起動させられる。
グレーバランス補正プログラム起動後、グレーバランス補正プログラムは、ステップ４０１でディスプレイ３に図２で示される操作画面２１を表示する。
グレーバランス補正プログラムは、キーボードやマウスによって終了ボタン２７が押されたことによる終了指示をステップ４０２で判定されるまで、または、無彩色指定ボタン２３、開くボタン２４、実行ボタン２５、保存ボタン２６が押されたことによる操作指示、グレーバランス操作パネル２８が操作された操作指示をステップ４０３で判定されるまで、入力を待ち続ける待機状態になる。
操作者が終了ボタン２７により終了指示を与えた場合は、ステップ４０２で終了の判定を行いグレーバランス補正プログラムは終了する。
【００２７】
無彩色指定ボタン２３、開くボタン２４、実行ボタン２５、保存ボタン２６のいずれかのボタンが押された場合は、押されたボタンの種類に応じた処理を行う。
開くボタン２４が押された場合はステップ４０４の開く処理、無彩色指定ボタン２３が押された場合はステップ４０５の無彩色指定処理、実行ボタン２５が押された場合はステップ４０７の実行処理、保存ボタン２６が押された場合はステップ４０８の保存処理が行われる。
各処理が終了すると、再び終了ボタン２７、無彩色指定ボタン２３、開くボタン２４、実行ボタン２５、保存ボタン２６のいずれかのボタンが押されるか、グレーバランス操作パネル２８の操作指示あるかを判定する待機状態に入る。
グレーバランス補正プログラムは、終了ボタン２７による終了指示が与えられるまで上記動作を繰り返す。
【００２８】
次に、図４のステップ４０４の開く処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは、開くボタン２４が押されると、操作者がデジタルカメラ２で撮影し、予めパーソナルコンピューター１のハードディスク６に、オペレーティングシステムの機能によりファイルとして保存されている画像データの中から、開く画像データのファイルを選択するため、ステップ５０１にてファイル選択画面を表示する。
ファイル選択画面にはハードディスク内のファイル名が表示されるので、操作者はグレーバランス補正を行うファイルをマウスなどで選択する。
グレーバランス補正プログラムはステップ５０２で選択されたファイル名を取得し、ファイル選択画面を閉じる。
グレーバランス補正プログラムはステップ５０３でＣＰＵ４を制御してハードディスク６からメモリ５に選択したファイルをオペレーティングシステムの機能によりオープンし、画像データを読み込み、さらにステップ５０４で操作画面２１の画像ウィンドウ２２に選択したファイルの画像データを色彩像として表示する。
以上で開く処理は終了し、図４のステップ４０２に戻る。
【００２９】
次に、図４のステップ４０５の無彩色指定処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは、無彩色指定ボタン２３が押されると、ステップ６０１にて無彩色指定待ち状態になる。
操作者は、画像ウィンドウ２２に表示された画像データを再現した色彩像を見て、被写体と共に撮影されたグレー色票などのグレーバランスの基準となる物体の領域をマウスで選択し、画像データ上の無彩色部分の位置を指定する。
ステップ６０２にて前記指定領域（即ち、グレーバランスの基準となる物体の領域）のＲＧＢ形式の無彩色データを取得する。
ステップ６０３で無彩色データをＲＧＢ形式からＸＹＺ形式へ、３行３列の変換行列により変換を行う。
【００３０】
さらに、ステップ６０４ではＪＩＳ８７０１で定められるＸＹＺ形式からＹｘｙ形式の変換式により変換する。
ステップ６０５ではＹｘｙ形式のデータを明度（Ｙ値）領域毎に分類する。
ステップ６０６で明度領域毎にその明度領域における色度点ｘ値のうち最も発生頻度の多い値を代表値に決定する。
ステップ６０７で明度領域毎にその明度領域におけるカラーバランスの成分である色度点ｙ値のうち最も発生頻度の多い値を代表に決定値する。
以上で無彩色指定処理は終了し、図４のステップ４０２に戻る。
【００３１】
次に、図４のステップ４０６のグレーバランス変更処理について、図３を用いて説明する。図３は、図２のグレーバランス操作パネル２８の概略図である。
なお、図３は、明度領域を５つに分類した例であるが、必要があれば増減させてもよい。
グレーバランス操作パネル２８は、グレーバランスの色度点のうちｘ値を操作するｘ値操作部３０１と、グレーバランスの色度点のうちｙ値を操作するｙ値操作部３０９とを備える。
本実施の形態では、ｘ値操作部３０１は、５つの明度領域に対応した５つのつまみ３０２〜３０６を備える。３０７は、つまみ３０２〜３０６を結ぶ連結線である。
縦方向３１７は明度Y値に対応し、横方向３０８は色度点ｘ値に対応する。
【００３２】
つまみ３０２〜３０６は、ユーザー操作のマウスドラッグ操作により横方向に移動が可能で各明度領域のｘ値を変更することができる。
また、つまみ３０２〜３０６は、それぞれが各明度領域の明度の中央値に対応する。
ｙ値操作部３０９は、本例では明度領域に対応した５つのつまみ３１０〜３１４を備える。３１５はつまみ３１０〜３１４を結ぶ連結線である。縦方向３１７は明度Y値に対応し、横方向３１６は色度点ｙ値に対応する。
つまみ３１０〜３１４はユーザー操作のマウスドラッグ操作により横方向に移動が可能で各明度領域のｙ値を変更することができる。
また、つまみ３１０〜３１４はそれぞれが各明度領域の明度中央値に対応する。
つまり、つまみ３０２〜３０６、つまみ３１０〜３１４のうち横隣に配置されたつまみは同一の明度領域の色度点を示す。
【００３３】
ステップ４０６のグレーバランス変更処理では、ステップ４０５の無彩色指定処理で求めた明度領域毎のｘ値とｙ値の代表値をそれぞれつまみ３０２〜３０６とつまみ３１０〜３１４の横方向の位置情報として与え、ユーザーにグレーバランスの状態を示す。
ユーザーはこれを初期値として必要があればつまみ３０２〜３０６とつまみ３１０〜３１４を操作して明度領域毎にグレーバランスの状態を変更する。
なお、図３では縦方向にY値、横方向にｘ値およびｙ値を配置する例を示したが、図３とは逆に縦方向にｘ値およびｙ値、横方向にY値を配置してもよい。
【００３４】
次に、図４のステップ４０７の実行処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。
ステップ７０１では、前記の明度領域毎のＹｘｙ値と目標のグレーバランスの色度からＸ値補正ＬＵＴ作成を行う。
ステップ７０２では、前記の明度領域毎のＹｘｙ値と目標のグレーバランスの色度からＺ値補正ＬＵＴ作成を行う。
ステップ７０３では、前記Ｘ値補正ＬＵＴとＺ値補正ＬＵＴを用いて画像データのグレーバランス補正を行う。
ステップ７０４では、補正を行った画像データをディスプレイに表示されている操作画面２１の画像ウィンドウ２２に画像データを補正した色彩像として表示し、実行処理を終了する。
ユーザーは、ステップ４０６のグレーバランス変更処理とステップ４０７の実行処理を繰り返して、所望の画像データ（即ち、ユーザーが求める任意のグレーバランンスの画像データ）が得られるまでグレーバランスを調整する。
【００３５】
次に、図４のステップ４０８の保存処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは保存処理開始後、ステップ８０１によってファイル保存画面を表示する。
ファイル保存画面は、図示はしていないが保存するファイルのファイル名とハードディスク内の保存するディレクトリを指定するようになっている一般的なアプリケーションソフトウェアと同等なものである。
ステップ８０２でユーザーが入力したファイル名とステップ８０３でユーザーが入力した保存場所を取得し、ステップ８０４でメモリ５から画像データを読み出し、ユーザーが入力したファイル名でユーザーが入力したハードディスク６のディレクトリにオペレーションシステムの機能を利用してファイルとして書き込み保存する。
【００３６】
次に、図７のステップ７０１のＸ値補正ＬＵＴ作成処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。
ここでは、図４のステップ４０６グレーバランス変更処理の後、図３のｘ値操作部３０１とｙ値操作部３０９の操作結果からＸ値補正ＬＵＴ作成を行う。
ステップ９０１では、Ｙｘｙ値のうち図３の横隣に配置されたつまみの位置より色度点ｘｙを、つまみの縦方向位置との対応よりＹ値を取得する。
例えば、図３において、３０２と３１０を最も明度が高いＹ値（例えば、Ｙ＝９０）のつまみ、３０３と３１１を次に明度が高いＹ値（例えば、Ｙ＝７０）のつまみ、３０４と３１２を次に明度が高いＹ値（例えば、Ｙ＝５０）のつまみ、３０５と３１３を次に明度が高いＹ値（例えば、Ｙ＝３０）のつまみ、３０６と３１４を次に明度が高いＹ値（例えば、Ｙ＝１０）のつまみとする。
【００３７】
つまみ３０２を＋方向（右方向）に移動すると、Ｙ値９０であるデータのｘ値を増加させることになり、つまみ３０２を−方向（左方向）に移動すると、Ｙ値９０であるデータのｘ値を減少させることになる。また、つまみ３１０を＋方向（右方向）に移動すると、Ｙ値９０であるデータのｙ値を増加させることになり、つまみ３１０を−方向（左方向）に移動すると、Ｙ値９０であるデータのｙ値を減少させることになる。
ｘ値操作部３０１およびｙ値操作部３０９の横方向の点線レンジを仮に±０．１とすると、図３はつまみ３０２とつまみ３１０でＹ値９０であるデータのｘ、ｙ値を、それぞれおよそ＋０．２、±０．０することを示している。
また、つまみ３０６とつまみ３１４でＹ値１０であるデータのｘ、ｙ値を、それぞれおよそ−０．２、±０．０することを示している。
【００３８】
ステップ９０２ではＹｘｙ値を、ＪＩＳ８７０１で定められるＹｘｙ形式からＸＹＺ形式の変換式により変換する。
ステップ９０３では補正目標とするグレーバランスのｘｙ色度値とつまみの縦方向位置に対応した明度Ｙ値によるＹｘｙ値を、前述の説明と同様に変換し、補正目標のＸＹＺ値を得る。
ステップ９０４では、下記の式（１）のようにステップ９０２で求めたＸ値（Ｘｃとする）とステップ９０３で求めたＸ値（Ｘｒとする）の比より明度Ｙ値におけるＸ値補正係数を得る。
Ｘ値補正係数 = Ｘｒ／Ｘｃ ・・・ 式（１）
ステップ９０５では、全明度のつまみの処理が終了しているかを判定し、終了するまでステップ９０１から９０４までの処理を繰り返し行う。
ステップ９０６ではＹ値をアドレス、Ｘ値補正係数をテーブル値としてもつＸ値補正ＬＵＴを補間処理により作成する。
【００３９】
次に、図７のステップ７０２のＺ値補正ＬＵＴ作成処理について、図１０のフローチャートを用いて説明する。
ここでは、図４のステップ４０６グレーバランス変更処理の後、図３のｘ値操作部３０１とｙ値操作部３０９の操作結果からＺ値補正ＬＵＴ作成を行う。
ステップ１００１では、Ｙｘｙ値のうち、図３の横隣に配置されたつまみの位置より色度点ｘｙを、つまみの縦方向位置との対応よりＹ値を取得する。
ステップ１００２ではＹｘｙ値を、ＪＩＳ８７０１で定められるＹｘｙ形式からＸＹＺ形式の変換式により変換する。
ステップ１００３では、補正目標とするグレーバランスのｘｙ色度値とつまみの縦方向位置に対応した明度Ｙ値によるＹｘｙ値を同様に変換し、補正目標のＸＹＺ値を得る。
ステップ１００４では、下記の式（２）のようにステップ１００２で求めたＺ値（Ｚｃとする）とステップ１００３で求めたＺ値（Ｚｒとする）の比より明度Ｙ値におけるＺ値補正係数を得る。
Ｚ値補正係数 = Ｚｒ／Ｚｃ ・・・ 式（２）
【００４０】
ステップ１００５では、全明度のつまみの処理が終了しているか判定し、終了するまでステップ１００１から１００４までの処理を繰り返し行う。
ステップ１００６ではＹ値をアドレス、Ｚ値補正係数をテーブル値としてもつＺ値補正ＬＵＴを補間処理により作成する。
次に、図７のステップ７０３のグレーバランス補正処理について、図１１のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムはグレーバランス補正処理開始後、ステップ１１０１にてＣＰＵ４を制御して、メモリ５からＲＧＢ形式の画像データを１画素分読み出す。
ステップ１１０２では、ＲＧＢ形式からＸＹＺ形式へ３行３列の変換行列により変換を行う。
ステップ１１０３では、ＸＹＺ形式画素のＹ値をアドレスにＸ値補正ＬＵＴからＸ値補正係数を取得する。
【００４１】
ステップ１１０４ではＸＹＺ形式画素のＸ値にＸ値補正係数を乗じて補正する。
ステップ１１０５では、ＸＹＺ形式画素のＹ値をアドレスにＺ値補正ＬＵＴからＺ値補正係数を取得する。
ステップ１１０６ではＸＹＺ形式画素のＺ値にＺ値補正係数を乗じて補正する。
ステップ１１０７ではＲＧＢ形式からＸＹＺ形式への３行３列の変換行列の逆行列によってＸＹＺ形式からＲＧＢ形式の画像データに変換する。
ステップ１１０８ではＲＧＢ形式の画像データを再びメモリ５に書き戻す。
ステップ１１０９では、ステップ１１０１からステップ１１０８までの処理を全画素に対して行ったかを判定し、まだ全画素終了していなければ、ステップ１１０１に戻り処理を続ける。全画素終了すればグレーバランス補正処理は終了となる。
以上により、ユーザー（操作者）は、画像データのグレーバランス補正を精度よく、かつ容易に行うことが出来る。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態による画像データのグレーバランス補正装置は、被写体と共にグレーバランスの基準となる物体を撮影した画像データから物体に該当する部分の無彩色データを取得する無彩色データ入力手段と、無彩色データ入力手段により取得した無彩色データの明度に基づいて、明度毎に画像データのグレーバランスを補正するためのグレーバランス変換テーブルを算出する変換テーブル算出手段と、グレーバランス変換テーブルにより変換後の画像データを算出する画像データ算出手段と、複数の明度領域のそれぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したユーザーインターフェースを介して変換後の画像データのグレーバランス設定を行うためのグレーバランス設定手段とを備えている。
【００４３】
また、本実施の形態による画像データのグレーバランス補正方法は、被写体と共にグレーバランスの基準となる物体を撮影した画像データから前記物体に該当する部分の無彩色データを取得する無彩色データ入力ステップと、無彩色データ入力ステップにおいて取得した無彩色データの明度に基づいて、明度毎に画像データのグレーバランスを補正するためのグレーバランス変換テーブルを算出する変換テーブル算出ステップと、前記変換テーブル算出ステップにおいて算出されたグレーバランス変換テーブルにより変換後の画像データを算出する画像データ算出ステップと、複数の明度領域のそれぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したユーザーインターフェースを介して変換後の画像データのグレーバランス設定を行うためのグレーバランス設定ステップとを有している。
【００４４】
従って、本実施の形態によれば、均一な色票を撮影した場合の照明による明暗差から、撮影した画像データの色票部分の画素に階調が発生し、その階調からグレーバランスを補正するための係数を算出するため、グレースケールの設置が容易であり、かつ、各階調のグレーバランスの精度が良い。
また、本実施の形態によれば、明度Ｙ値を変更しないで、明度毎に他の２要素であるＸ値、Ｚ値を変更してグレーバランスを補正する。
従って、明度を維持したままグレーバランスのみ操作可能であり、より直感的に操作できるという効果がある。
【００４５】
実施の形態２．
なお、実施の形態１におけるグレーバランス操作パネル２８のつまみ３０２〜３０６、つまみ３１０〜３１４を補正目標色度値ｘｙと対応させても、明度を維持したままグレーバランスのみ操作可能なユーザーインターフェースのディスプレイ画面表示部分を実現することが出来る。
即ち、本実施の形態によれば、グレーバランスを設定する際に、グレーバランスの目標値データを用いて、明度を維持したまま画像データのグレーバランス設定（修正）を行うことが可能である。
【００４６】
実施の形態３．
また、実施の形態１におけるグレーバランス操作パネル、実施の形態２におけるグレーバランス操作パネルのディスプレイ画面表示部分の両方を備えても補正目標色度値ｘｙと対応させても明度を維持したままグレーバランスのみ操作可能な本発明におけるユーザーインターフェースのディスプレイ画面表示部分を実現することが出来る。
即ち、本実施の形態によれば、グレーバランスを設定する際に、グレーバランスの目標値データと変換後の画像データとを用いて画像データのグレーバランス設定（修正）を行うことが可能である。
【００４７】
実施の形態４．
一般の画像データでは、全ての明度が均等に含まれている場合は稀であり、実施の形態１、２のように、操作つまみを均等に区切った明度領域に１対１で対応させるのではなく、出現頻度の高い明度領域については明度領域をさらに分割のうえ、操作つまみ対応させることにより、より高精度のグレーバランスが可能となる。
即ち、本実施の形態によれば、複数の明度領域のうち、出現頻度の高い明度領域を更に分割し、分割した明度領域にも操作つまみを配することにより、より高精度のグレーバランスが可能となる。
【００４８】
前述した実施の形態１〜４では、グレーバランスを補正するための基準となる物体（例えば、色票）の設置が容易で、かつ、明部から暗部までの各階調のグレーバランスが精度よく補正でき、かつ明度を維持したままグレーバランスのみを容易に操作可能なユーザーインターフェースを備えた画像のグレーバランス補正方法について説明した。
本発明による画像のグレーバランス補正方法のソフトウェア（プログラム）は、コンピュータで読み取り可能なように記憶媒体に記憶させることが可能である。
本発明による画像のグレーバランス補正方法のソフトウェア（プログラム）を記憶した記憶媒体を用いることにより、いつでも、どこでも、容易に本発明を実現することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
この発明は、デジタルカメラなどで撮影した画像のグレーバランスを容易に補正する用途に最適であるが、デジタルカメラの撮影画像のみならず、スキャナで取得した画像など、あらゆるソースから得られたビットマップ画像のグレーバランス補正に利用でき、印刷用画像やウエッブ用画像のファイルデータの色補正等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施の形態１によるグレーバランス補正装置の概略構成図である。
【図２】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムの操作画面である。
【図３】実施の形態１によるグレーバランス操作パネルを示す図である。
【図４】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムの動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムの開く処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムの無彩色指定処理の動作を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムの実行処理の動作を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムの保存処理の動作を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムのＸ値補正ＬＵＴ作成処理の動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムのＹ値補正ＬＵＴ作成処理の動作を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムのグレーバランス補正処理の動作を示すフローチャートである。
【図１２】従来のグレーバランス補正装置の概略構成図である。
【図１３】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの操作画面である。
【図１４】従来装置におけるグレーバランス操作パネルを示す図である。
【図１５】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの動作を示すフローチャートである。
【図１６】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの開く処理の動作を示すフローチャートである。
【図１７】従来装置におけるレーバランス補正プログラムの黒色指定処理の動作を示すフローチャートである。
【図１８】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの灰色指定処理の動作を示すフローチャートである。
【図１９】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの白色指定処理の動作を示すフローチャートである。
【図２０】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの実行処理の動作を示すフローチャートである。
【図２１】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの保存処理の動作を示すフローチャートである。
【図２２】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの補正ＬＵＴ作成処理の説明図である。
【図２３】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムのグレーバランス補正処理の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１ パーソナルコンピューター ２ デジタルカメラ
３ ディスプレイ ４ ＣＰＵ
５ メモリ ６ ハードディスク
２１ 操作画面 ２２ 画像ウィンドウ
２３ 無彩色指定ボタン ２４ 開くボタン
２５ 実行ボタン ２６ 保存ボタン
２７ 終了ボタン ２８ グレーバランス操作パネル
３０１ ｘ値操作部 ３０２〜３０６ ｘ値操作つまみ
３０７ ｘ値操作つまみ連結線 ３０８ ｘ値操作方向
３０９ ｙ値操作部 ３１０〜３１４ ｙ値操作つまみ
３１５ ｙ値操作つまみ連結線 ３１６ ｙ値操作方向
３１７ Ｙ値方向
４０１〜４０８ グレーバランス補正プログラムの処理手順を示すステップ
５０１〜５０４ 開く処理の手順を示すステップ
６０１〜６０７ 無彩色指定処理の手順を示すステップ
７０１〜７０４ 実行処理の手順を示すステップ
８０１〜８０４ 保存処理の手順を示すステップ
９０１〜９０６ Ｘ値補正ＬＵＴ作成処理の手順を示すステップ
１００１〜１００６ Ｚ値補正ＬＵＴ作成処理の手順を示すステップ
１１０１〜１１０９ グレーバランス補正処理の手順を示すステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピューターの操作画面を操作して、グレーチャートなどの色票を用いてデジタルカメラで撮影した画像データのグレーバランスを補正する場合に、各階調のグレーバランス検出が容易で、かつ色票のセッティングが容易なグレーバランスの補正方法および補正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、衣類等の商品カタログで使用される写真は、カタログを見た購入者がカタログと実際に購入した商品の色彩が異なることによるクレームが発生しないように、色彩が正確に記録されていることが必要である。
しかし、被写体の色は撮影光源やデジタルカメラなどの撮影機器によって影響を受けることが大きい。
そのため、同一被写体を撮影しても、撮影光源や撮影機器が異なると、保存される画像データをそのまま使用して印刷すると、実際の被写体の色と異なる場合が多い。
【０００３】
そこで、被写体の撮影時に、被写体の撮影条件と同一撮影条件で、例えば無彩色で反射率１８％であるグレーカードなどの色票や無彩色の明度が数段階に分けられているグレースケールなどの色票を撮影する。
そして、撮影後に画像の色票位置から、グレー色票の場合は１点、グレースケールの場合は階調毎に１点づつ数点の画素を抽出し、抽出した画素のＲＧＢの画素値より階調の補正テーブルを作成し、その補正テーブルを用いて、被写体を撮影した画像データに対し補正を行い、実際の被写体と商品カタログのグレーバランスを一致させることが一般的であった。
【０００４】
従来の画像処理プログラムで扱われる画像データのグレーバランス補正について、図１２を用いて説明する。
図１２は、従来のグレーバランス補正方法が適用されるグレーバランス補正装置の概略構成を示す図である。
この装置は、例えばパーソナルコンピューター１２０１とデジタルカメラ１２０２およびディスプレイ１２０３などの外部装置から構成されている。
パーソナルコンピューター１２０１は、プログラムを動作させるＣＰＵ１２０４、データやプログラムを一時的に格納するメモリ１２０５、画像データを保存するハードディスク１２０６から構成されている。
ハードディスク１２０６には、予めプログラムを実行させるためのオペレーティングシステムと、従来のグレーバランス補正方法を搭載した画像処理プログラムが保存されているものとする。また、デジタルカメラ１２０２は、パーソナルコンピューター１２０１に常時接続されている必要は無く、デジタルカメラ１２０２で撮影した画像データをパーソナルコンピューター１２０１に取り込む際に接続していれば、それ以外の時は切り離されていてもよい。
【０００５】
図１３は、従来のグレーバランス補正方法を搭載した画像処理プログラムの操作画面の一例を示す概略図である。
操作画面１３２１には、画像データを再現した色彩像を表示する画像ウィンドウ１３２２と、画像データの無彩色／低明度部分を指定する黒色指定ボタン１３２３ａ、画像データの灰色／中明度部分を指定する灰色指定ボタン１３２３ｂ、画像データの白色／高明度部分を指定する白色指定ボタン１３２３ｃが配置されている。
また、ＲＧＢ各色のトーンカーブを操作するトーンカーブ操作パネル１３２８、画像データをハードディスク１２０６からメモリ１２０５に読み込み画像ウィンドウ１３２２に表示させる「開く」ボタン１３２４、グレーバランス補正処理を実行する「実行」ボタン１３２５、グレーバランス補正を行った画像データをハードディスク１２０６に保存する「保存」ボタン１３２６が配置されている。
また、グレーバランス補正の操作終了を指示する「終了」ボタン１３２７が配置されている。
【０００６】
図１４は、図１３のトーンカーブ操作パネル１３２８の概略図である。
トーンカーブ操作パネル詳細１４０１（即ち、トーンカーブ操作パネル１３２８の画像）には、ＲＧＢいずれかのトーンカーブを表示するトーンカーブ表示部１４０２と、トーンカーブ表示部１４０２に表示するＲＧＢを選択するＲＧＢ選択メニュー１４０３と、トーンカーブの黒色部分を操作する黒色調整つまみ１４０４、トーンカーブの灰色部分を操作する灰色調整つまみ１４０５、トーンカーブの白色部分を操作する黒色調整つまみ１４０６が配置されている。
【０００７】
従来の画像処理プログラム（即ち、グレーバランス補正プログラム）の概略動作について、図１５のフローチャートを用いて説明する。
ハードディスク１２０６に保存されているグレーバランス補正プログラムは、図１２の概略図には記載していないが、キーボードやマウスなどの入力デバイスにより、オペレーティングシステムを介して起動させられる。
グレーバランス補正プログラム起動後、グレーバランス補正プログラムは、ステップ１５０１でディスプレイ１２０３に図１３で示される操作画面１３２１を表示する。
グレーバランス補正プログラムは、キーボードやマウスによって終了ボタン１３２７が押されたことによる終了指示をステップ１５０２で判定または、黒色指定ボタン１３２３ａ、灰色指定ボタン１３２３ｂ、白色指定ボタン１３２３ｃ、開くボタン１３２４、実行ボタン１３２５、保存ボタン１３２６が押されたことによる操作指示、あるいはトーンカーブ操作パネル１３２８が操作されたことによる操作指示をステップ１５０３で判定するまで入力を待ち続ける待機状態になる。
【０００８】
操作者（ユーザー）が終了ボタン１３２７により終了指示を与えた場合は、ステップ１５０２で終了の判定を行いグレーバランス補正プログラムは終了する。
黒色指定ボタン１３２３ａ、灰色指定ボタン１３２３ｂ、白色指定ボタン１３２３ｃ、開くボタン１３２４、実行ボタン１３２５、保存ボタン１３２６のいずれかのボタンが押された場合は、押されたボタンの種類に応じた処理を行う。
開くボタン１３２４の場合はステップ１５０４の開く処理、黒色指定ボタン１３２３ａの場合はステップ１５０５の黒色指定処理、灰色指定ボタン１３２３ｂの場合はステップ１５０６の灰色指定処理、白色指定ボタン１３２３ｃの場合はステップ１５０７の白色指定処理、トーンカーブ操作パネル１３２８の場合はステップ１５０８のトーンカーブ処理、実行ボタン１３２５の場合はステップ１５０９の実行処理、保存ボタン１３２６の場合はステップ１５１０の保存処理が行われる。
各処理が終了すると、再び終了ボタン１３２７、黒色指定ボタン１３２３ａ、灰色指定ボタン１３２３ｂ、白色指定ボタン１３２３ｃ、開くボタン１３２４、実行ボタン１３２５、保存ボタン１３２６のいずれかのボタンが押されるか、トーンカーブ操作パネル１３２８による操作指示があるかを判定する待機状態に入る。
グレーバランス補正プログラムは、終了ボタン１３２７による終了指示が与えられるまで上記動作を繰り返す。
【０００９】
次に、図１５のステップ１５０４の開く処理について、図１６のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは、開くボタン１３２４が押されると、操作者がデジタルカメラ１２０２で撮影し、予めパーソナルコンピューター１２０１のハードディスク１２０６に、オペレーティングシステムの機能によりファイルとして保存されている画像データの中から、開く画像データのファイルを選択するため、ステップ１６０１にてファイル選択画面を表示する。
ファイル選択画面にはハードディスク内のファイル名が表示されるので、操作者はグレーバランス補正を行うファイルをマウスなどで選択する。
グレーバランス補正プログラムはステップ１６０２で選択されたファイル名を取得し、ファイル選択画面を閉じる。グレーバランス補正プログラムはステップ１６０３でＣＰＵ１２０４を制御してハードディスク１２０６からメモリ１２０５に選択したファイルをオペレーティングシステムの機能によりオープンし、画像データを読み込み、さらにステップ１６０４で操作画面１３２１の画像ウィンドウ１３２２に選択したファイルの画像データを色彩像として表示する。
以上で開く処理は終了し、図１５のステップ１５０２に戻る。
【００１０】
次に、図１５のステップ１５０５の黒色指定処理について、図１７のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは、黒色指定ボタン１３２３ａが押されると、ステップ１７０１にて黒色指定待ち状態になる。
操作者は、画像ウィンドウ１３２２に表示された画像データを再現した色彩像を見て、被写体と共に撮影されたグレースケールの黒色部分をマウスでクリックし、画像データ上の黒色部分の位置を指定する。
ステップ１７０２にて前記指定部分の黒色データを取得する。
以上で黒色指定処理は終了し、図１５のステップ１５０２に戻る。
【００１１】
次に、図１５のステップ１５０６の灰色指定処理について、図１８のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは、灰色指定ボタン１３２３ｂが押されると、ステップ１８０１にて灰色指定待ち状態になる。操作者は、画像ウィンドウ１３２２に表示された画像データを再現した色彩像を見て、被写体と共に撮影されたグレースケールの灰色部分をマウスでクリックし画像データ上の灰色部分の位置を指定する。ステップ１８０２にて前記指定部分の灰色データを取得する。
以上で灰色指定処理は終了し、図１５のステップ１５０２に戻る。
【００１２】
次に、図１５のステップ１５０７の白色指定処理について、図１９のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは、白色指定ボタン１３２３ｃが押されると、ステップ１９０１にて白色指定待ち状態になる。
操作者は、画像ウィンドウ１３２２に表示された画像データを再現した色彩像を見て、被写体と共に撮影されたグレースケールの白色部分をマウスでクリックし画像データ上の白色部分の位置を指定する。
ステップ１９０２にて前記指定部分の白色データを取得する。
以上で白色指定処理は終了し、図１５のステップ１５０２に戻る。
【００１３】
次に、図１５のステップ１５０８のトーンカーブ処理について説明する。
トーンカーブ操作パネル１３２８には、ＲＧＢ選択メニュー１４０３で選択されたＲＧＢいずれかのトーンカーブが表示される。
このとき、黒色調整つまみ１４０４の水平位置は前記ステップ１５０５の黒色指定処理で取得した黒色データの該当色成分、灰色調整つまみ１４０５の水平位置は前記ステップ１５０６の灰色指定処理で取得した灰色データの該当色成分、白色調整つまみ１４０６の水平位置は前記ステップ１５０７の白色指定処理で取得した白色データの該当色成分となる。また、黒色調整つまみ１４０４の垂直位置は黒色目標値の該当色成分、灰色調整つまみ１４０５の垂直位置は灰色目標値の該当色成分、白色調整つまみ１４０６の垂直位置は白色目標値の該当色成分となる。このとき、各目標値は、色成分比が１：１：１のグレーバランスが保たれた値である。
ユーサーは必要に応じて黒色調整つまみ１４０４、灰色調整つまみ１４０５、白色調整つまみ１４０６それぞれをマウスの操作で位置を移動することにより黒色データ、灰色データ、白色データの各色データとその目標値を変更することができる。
【００１４】
次に、図１５のステップ１５０９の実行処理について、図２０のフローチャートを用いて説明する。
ステップ２００１では、前記、黒色データ、灰色データ、白色データのＲ成分からＲ補正ＬＵＴ作成処理を行う。
ステップ２００２では同様にＧ成分からＧ補正ＬＵＴ作成処理を行う。
ステップ２００３では同様にＢ成分からＢ補正ＬＵＴ作成処理を行う。
ステップ２００４では、前記のＲ補正ＬＵＴ、Ｇ補正ＬＵＴ、Ｂ補正ＬＵＴを用いて画像データのグレーバランス補正を行う。
ステップ２００５では、補正を行った画像データをディスプレイに表示されている操作画面１３２１の画像ウィンドウ１３２２に画像データを補正した色彩像として表示し、実行処理を終了する。
ユーザーは、ステップ１５０８のトーンカーブ処理とステップ１５０９の実行処理を繰り返して所望の画像データが得られるまでグレーバランスを調整する。
なお、所望の画像データとは、ユーザが求める任意のグレーバランンスの画像データのことである。
【００１５】
次に、図１５のステップ１５１０の保存処理について、図２１のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは保存処理開始後、ステップ２１０１によってファイル保存画面を表示する。ファイル保存画面は、図示はしていないが保存するファイルのファイル名とハードディスク内の保存するディレクトリを指定するようになっている一般的なアプリケーションソフトウェアと同等なものである。
ステップ２１０２でユーザーが入力したファイル名とステップ２１０３でユーザーが入力した保存場所を取得し、ステップ２１０４でメモリ１２０５から画像データを読み出し、ユーザーが入力したファイル名でユーザーが入力したハードディスク１２０６のディレクトリにオペレーションシステムの機能を利用してファイルとして書き込み保存する。
【００１６】
次に、図２０のステップ２００１のＲ補正ＬＵＴ作成処理について、図２２を用いて説明する。
なお、「ＬＵＴ」とは、ルックアップテーブル（LOOK UP TABLE：変換テーブル）」のことである。
図２２のように、前記ステップ１５０５の黒色指定処理、ステップ１５０６の灰色指定処理、ステップ１５０７の白色指定処理にて取得し、ステップ１５０８のトーンカーブ処理で変更された黒色データ、灰色データ、白色データの各Ｒ成分を横軸、黒色、灰色、白色の各目標値のＲ成分を縦軸にとる。
各色のポイントをフィッティングした曲線で結び、横軸をアドレス、縦軸を変換値とするＬＵＴを作成する。
なお、図２２において、黒丸はステップ１５０８のトーンカーブ処理で変更処理された黒色データ、グレーの丸（ハッチングをした丸）はステップ１５０８のトーンカーブ処理で変更処理された灰色データ、白はステップ１５０８のトーンカーブ処理で変更処理された白色データを示している。
図２０のステップ２００２のＧ補正ＬＵＴ作成処理についても、Ｒ補正ＬＵＴ作成処理と同様にＧ成分を処理してＧ補正ＬＵＴを作成する。
図２０のステップ２００３のＢ補正ＬＵＴ作成処理についても、Ｒ補正ＬＵＴ作成処理と同様にＢ成分を処理してＢ補正ＬＵＴを作成する。
【００１７】
次に、図２０のステップ２００４のグレーバランス補正処理について、図２３のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムはグレーバランス補正処理開始後、ステップ２３０１にてＣＰＵ１２０４を制御してメモリ１２０５から、ＲＧＢ形式の画像データを１画素分読み出す。ステップ２３０２では、画像データのＲ成分をＲ補正ＬＵＴのアドレスとして与え該当のテーブル値を取り出しＲ成分の変換値とする。
ステップ２３０３では、前記Ｒ補正同様Ｇ補正ＬＵＴにてＧ成分を変換する。ステップ２３０４では、前記Ｒ補正同様Ｂ補正ＬＵＴにてＢ成分を変換する。
ステップ２３０５では、ＲＧＢ形式の画像データを再びメモリ１２０５に書き戻す。
ステップ２３０６では、ステップ２３０１からステップ２３０５までの処理を全画素に対して行ったかを判定し、まだ全画素終了していなければ、ステップ２３０１に戻り処理を続ける。全画素終了すればグレーバランス補正処理は終了となる。
以上の説明は、グレースケールを用いる黒色、灰色、白色３点でのグレーバランス補正例である。グレーカードを用いる場合は、同様に灰色１点でグレーバランス補正を行う。
【非特許文献１】デジタルカメラの完璧カラーマッチング（ｐ９４）［発行所：株式会社グラフィック社、初版発行日：２０００年３月２５日、著者：小山壮二 他 ］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
従来のグレーバランスの補正方法は、以上のように構成されているので、グレースケールを用いて撮影する場合、明部から暗部までの各階調に照明をムラなく均等に当てる必要がある。
しかし、本来撮影する被写体に最適化された照明は、グレースケールに対して均等に当てられていない場合が多い。また、照明が均一な設置位置を探す必要があり、グレースケールの設置に非常に時間がかかる。
一方、グレーカードの場合、グレースケールにくらべ、色票全体が均一であるため照明ムラをそれほど考慮する必要がないため設置は容易になる。
しかし、階調がないため、一つの階調で全ての階調のグレーバランスを合わせる必要があり、グレーバランスの精度が悪くなると言う問題がある。
また、ＲＧＢトーンカーブによるユーザーインターフェースでは、操作によりグレーバランスのみならず明度も変更されるため、明度を維持したままグレーバランスだけを調整する操作を直感的に行うことができないという問題がある。
【００１９】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、グレーバランスを補正するための基準となる物体（例えば、色票）の設置が容易で、なおかつ、明部から暗部までの各階調のグレーバランスが精度よく補正でき、かつ明度を維持したままグレーバランスのみを容易に操作可能なユーザーインターフェースを備えた画像のグレーバランス補正方法、画像のグレーバランス補正装置および画像のグレーバランス補正方法の処理プログラムを記憶した記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この発明による画像データのグレーバランス補正方法は、被写体と共にグレーバランスの基準となる物体を撮影した画像データから前記物体に該当する部分の無彩色データを取得する無彩色データ入力ステップと、前記無彩色データ入力ステップにおいて取得した無彩色データの明度に基づいて、明度毎に前記画像データのグレーバランスを補正するためのグレーバランス変換テーブルを算出する変換テーブル算出ステップと、前記変換テーブル算出ステップにおいて算出されたグレーバランス変換テーブルにより変換後の画像データを算出する画像データ算出ステップと、複数の明度領域のそれぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したユーザーインターフェースを介して前記変換後の画像データのグレーバランス設定を行うためのグレーバランス設定ステップとを有したものである。
【００２１】
また、この発明による画像データのグレーバランス補正装置は、被写体と共にグレーバランスの基準となる物体を撮影した画像データから前記物体に該当する部分の無彩色データを取得する無彩色データ入力手段と、前記無彩色データ入力手段により取得した無彩色データの明度に基づいて、明度毎に前記画像データのグレーバランスを補正するためのグレーバランス変換テーブルを算出する変換テーブル算出手段と、前記グレーバランス変換テーブルにより変換後の画像データを算出する画像データ算出手段と、複数の明度領域のそれぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したユーザーインターフェースを介して前記変換後の画像データのグレーバランス設定を行うためのグレーバランス設定手段とを備えたものである。
【００２２】
また、この発明による記憶媒体は、この発明の「画像データのグレーバランス補正方法」のプログラムがコンピュータで読み取り可能なように記憶されているものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、均一な色票を撮影した場合の照明による明暗差から、撮影した画像データのグレーバランスの基準となる物体部分（例えば、色票部分）の画素に階調が発生し、その階調からグレーバランスを補正するための係数を算出するため、グレースケールの設置が容易で、かつ各階調のグレーバランスの精度が良いという効果がある。
また、明度を維持したままグレーバランスのみ操作可能であるためより直感的に操作できるという効果がある。
また、本発明の記憶媒体を用いることにより、容易に本発明による「画像データのグレーバランス補正方法」あるいは「画像データのグレーバランス補正装置」を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
実施の形態１．
以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態例について説明する。
図１は、本発明によるグレーバランス補正方法が適用される画像データのグレーバランス補正装置の概略構成図である。
このグレーバランス補正装置は、例えばパーソナルコンピューター１とデジタルカメラ２およびディスプレイ３などの外部装置から構成されている。
パーソナルコンピューター１は、プログラムを動作させるＣＰＵ４、データやプログラムを一時的に格納するメモリ５、画像データを保存するハードディスク６から構成されている。
ハードディスク６には、予めプログラムを実行させるためのオペレーティングシステムと、本発明による色変換方法を搭載した色変換プログラムが保存されているものとする。
また、デジタルカメラ２は、パーソナルコンピューター１に常時接続されている必要は無く、デジタルカメラ２で撮影した画像データをパーソナルコンピューター１に取り込む際に接続していればよく、それ以外の時は切り離されていてもよい。
【００２５】
図２は、本発明によるグレーバランス補正方法を搭載したグレーバランス補正プログラムの操作画面の一例を示す概略図である。
操作画面２１には、画像データを再現した色彩像を表示する画像ウィンドウ２２、画像データの無彩色部分を指定する無彩色指定ボタン２３、複数の明度領域それぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したグレーバランス操作パネル２８、画像データをハードディスク６からメモリ５に読み込み画像ウィンドウ２２に表示させる「開く」ボタン２４、グレーバランス補正処理を実行する「実行」ボタン２５、グレーバランス補正を行った画像データをハードディスク６に保存する「保存」ボタン２６が配置されている。また、グレーバランス補正の操作終了を指示する「終了」ボタン２７が配置されている。
【００２６】
グレーバランス補正動作の概略を、図４のフローチャートを用いて説明する。
ハードディスク６に保存されているグレーバランス補正プログラムは、図１の概略図には記載していないが、キーボードやマウスなどの入力デバイスにより、オペレーティングシステムを介して起動させられる。
グレーバランス補正プログラム起動後、グレーバランス補正プログラムは、ステップ４０１でディスプレイ３に図２で示される操作画面２１を表示する。
グレーバランス補正プログラムは、キーボードやマウスによって終了ボタン２７が押されたことによる終了指示をステップ４０２で判定されるまで、または、無彩色指定ボタン２３、開くボタン２４、実行ボタン２５、保存ボタン２６が押されたことによる操作指示、グレーバランス操作パネル２８が操作された操作指示をステップ４０３で判定されるまで、入力を待ち続ける待機状態になる。
操作者が終了ボタン２７により終了指示を与えた場合は、ステップ４０２で終了の判定を行いグレーバランス補正プログラムは終了する。
【００２７】
無彩色指定ボタン２３、開くボタン２４、実行ボタン２５、保存ボタン２６のいずれかのボタンが押された場合は、押されたボタンの種類に応じた処理を行う。
開くボタン２４が押された場合はステップ４０４の開く処理、無彩色指定ボタン２３が押された場合はステップ４０５の無彩色指定処理、実行ボタン２５が押された場合はステップ４０７の実行処理、保存ボタン２６が押された場合はステップ４０８の保存処理が行われる。
各処理が終了すると、再び終了ボタン２７、無彩色指定ボタン２３、開くボタン２４、実行ボタン２５、保存ボタン２６のいずれかのボタンが押されるか、グレーバランス操作パネル２８の操作指示あるかを判定する待機状態に入る。
グレーバランス補正プログラムは、終了ボタン２７による終了指示が与えられるまで上記動作を繰り返す。
【００２８】
次に、図４のステップ４０４の開く処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは、開くボタン２４が押されると、操作者がデジタルカメラ２で撮影し、予めパーソナルコンピューター１のハードディスク６に、オペレーティングシステムの機能によりファイルとして保存されている画像データの中から、開く画像データのファイルを選択するため、ステップ５０１にてファイル選択画面を表示する。
ファイル選択画面にはハードディスク内のファイル名が表示されるので、操作者はグレーバランス補正を行うファイルをマウスなどで選択する。
グレーバランス補正プログラムはステップ５０２で選択されたファイル名を取得し、ファイル選択画面を閉じる。
グレーバランス補正プログラムはステップ５０３でＣＰＵ４を制御してハードディスク６からメモリ５に選択したファイルをオペレーティングシステムの機能によりオープンし、画像データを読み込み、さらにステップ５０４で操作画面２１の画像ウィンドウ２２に選択したファイルの画像データを色彩像として表示する。
以上で開く処理は終了し、図４のステップ４０２に戻る。
【００２９】
次に、図４のステップ４０５の無彩色指定処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは、無彩色指定ボタン２３が押されると、ステップ６０１にて無彩色指定待ち状態になる。
操作者は、画像ウィンドウ２２に表示された画像データを再現した色彩像を見て、被写体と共に撮影されたグレー色票などのグレーバランスの基準となる物体の領域をマウスで選択し、画像データ上の無彩色部分の位置を指定する。
ステップ６０２にて前記指定領域（即ち、グレーバランスの基準となる物体の領域）のＲＧＢ形式の無彩色データを取得する。
ステップ６０３で無彩色データをＲＧＢ形式からＸＹＺ形式へ、３行３列の変換行列により変換を行う。
【００３０】
さらに、ステップ６０４ではＪＩＳ８７０１で定められるＸＹＺ形式からＹｘｙ形式の変換式により変換する。
ステップ６０５ではＹｘｙ形式のデータを明度（Ｙ値）領域毎に分類する。
ステップ６０６で明度領域毎にその明度領域における色度点ｘ値のうち最も発生頻度の多い値を代表値に決定する。
ステップ６０７で明度領域毎にその明度領域におけるカラーバランスの成分である色度点ｙ値のうち最も発生頻度の多い値を代表に決定値する。
以上で無彩色指定処理は終了し、図４のステップ４０２に戻る。
【００３１】
次に、図４のステップ４０６のグレーバランス変更処理について、図３を用いて説明する。図３は、図２のグレーバランス操作パネル２８の概略図である。
なお、図３は、明度領域を５つに分類した例であるが、必要があれば増減させてもよい。
グレーバランス操作パネル２８は、グレーバランスの色度点のうちｘ値を操作するｘ値操作部３０１と、グレーバランスの色度点のうちｙ値を操作するｙ値操作部３０９とを備える。
本実施の形態では、ｘ値操作部３０１は、５つの明度領域に対応した５つのつまみ３０２〜３０６を備える。３０７は、つまみ３０２〜３０６を結ぶ連結線である。
縦方向３１７は明度Y値に対応し、横方向３０８は色度点ｘ値に対応する。
【００３２】
つまみ３０２〜３０６は、ユーザー操作のマウスドラッグ操作により横方向に移動が可能で各明度領域のｘ値を変更することができる。
また、つまみ３０２〜３０６は、それぞれが各明度領域の明度の中央値に対応する。
ｙ値操作部３０９は、本例では明度領域に対応した５つのつまみ３１０〜３１４を備える。３１５はつまみ３１０〜３１４を結ぶ連結線である。縦方向３１７は明度Y値に対応し、横方向３１６は色度点ｙ値に対応する。
つまみ３１０〜３１４はユーザー操作のマウスドラッグ操作により横方向に移動が可能で各明度領域のｙ値を変更することができる。
また、つまみ３１０〜３１４はそれぞれが各明度領域の明度中央値に対応する。
つまり、つまみ３０２〜３０６、つまみ３１０〜３１４のうち横隣に配置されたつまみは同一の明度領域の色度点を示す。
【００３３】
ステップ４０６のグレーバランス変更処理では、ステップ４０５の無彩色指定処理で求めた明度領域毎のｘ値とｙ値の代表値をそれぞれつまみ３０２〜３０６とつまみ３１０〜３１４の横方向の位置情報として与え、ユーザーにグレーバランスの状態を示す。
ユーザーはこれを初期値として必要があればつまみ３０２〜３０６とつまみ３１０〜３１４を操作して明度領域毎にグレーバランスの状態を変更する。
なお、図３では縦方向にY値、横方向にｘ値およびｙ値を配置する例を示したが、図３とは逆に縦方向にｘ値およびｙ値、横方向にY値を配置してもよい。
【００３４】
次に、図４のステップ４０７の実行処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。
ステップ７０１では、前記の明度領域毎のＹｘｙ値と目標のグレーバランスの色度からＸ値補正ＬＵＴ作成を行う。
ステップ７０２では、前記の明度領域毎のＹｘｙ値と目標のグレーバランスの色度からＺ値補正ＬＵＴ作成を行う。
ステップ７０３では、前記Ｘ値補正ＬＵＴとＺ値補正ＬＵＴを用いて画像データのグレーバランス補正を行う。
ステップ７０４では、補正を行った画像データをディスプレイに表示されている操作画面２１の画像ウィンドウ２２に画像データを補正した色彩像として表示し、実行処理を終了する。
ユーザーは、ステップ４０６のグレーバランス変更処理とステップ４０７の実行処理を繰り返して、所望の画像データ（即ち、ユーザーが求める任意のグレーバランンスの画像データ）が得られるまでグレーバランスを調整する。
【００３５】
次に、図４のステップ４０８の保存処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムは保存処理開始後、ステップ８０１によってファイル保存画面を表示する。
ファイル保存画面は、図示はしていないが保存するファイルのファイル名とハードディスク内の保存するディレクトリを指定するようになっている一般的なアプリケーションソフトウェアと同等なものである。
ステップ８０２でユーザーが入力したファイル名とステップ８０３でユーザーが入力した保存場所を取得し、ステップ８０４でメモリ５から画像データを読み出し、ユーザーが入力したファイル名でユーザーが入力したハードディスク６のディレクトリにオペレーションシステムの機能を利用してファイルとして書き込み保存する。
【００３６】
次に、図７のステップ７０１のＸ値補正ＬＵＴ作成処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。
ここでは、図４のステップ４０６グレーバランス変更処理の後、図３のｘ値操作部３０１とｙ値操作部３０９の操作結果からＸ値補正ＬＵＴ作成を行う。
ステップ９０１では、Ｙｘｙ値のうち図３の横隣に配置されたつまみの位置より色度点ｘｙを、つまみの縦方向位置との対応よりＹ値を取得する。
例えば、図３において、３０２と３１０を最も明度が高いＹ値（例えば、Ｙ＝９０）のつまみ、３０３と３１１を次に明度が高いＹ値（例えば、Ｙ＝７０）のつまみ、３０４と３１２を次に明度が高いＹ値（例えば、Ｙ＝５０）のつまみ、３０５と３１３を次に明度が高いＹ値（例えば、Ｙ＝３０）のつまみ、３０６と３１４を次に明度が高いＹ値（例えば、Ｙ＝１０）のつまみとする。
【００３７】
つまみ３０２を＋方向（右方向）に移動すると、Ｙ値９０であるデータのｘ値を増加させることになり、つまみ３０２を−方向（左方向）に移動すると、Ｙ値９０であるデータのｘ値を減少させることになる。また、つまみ３１０を＋方向（右方向）に移動すると、Ｙ値９０であるデータのｙ値を増加させることになり、つまみ３１０を−方向（左方向）に移動すると、Ｙ値９０であるデータのｙ値を減少させることになる。
ｘ値操作部３０１およびｙ値操作部３０９の横方向の点線レンジを仮に±０．１とすると、図３はつまみ３０２とつまみ３１０でＹ値９０であるデータのｘ、ｙ値を、それぞれおよそ＋０．２、±０．０することを示している。
また、つまみ３０６とつまみ３１４でＹ値１０であるデータのｘ、ｙ値を、それぞれおよそ−０．２、±０．０することを示している。
【００３８】
ステップ９０２ではＹｘｙ値を、ＪＩＳ８７０１で定められるＹｘｙ形式からＸＹＺ形式の変換式により変換する。
ステップ９０３では補正目標とするグレーバランスのｘｙ色度値とつまみの縦方向位置に対応した明度Ｙ値によるＹｘｙ値を、前述の説明と同様に変換し、補正目標のＸＹＺ値を得る。
ステップ９０４では、下記の式（１）のようにステップ９０２で求めたＸ値（Ｘｃとする）とステップ９０３で求めたＸ値（Ｘｒとする）の比より明度Ｙ値におけるＸ値補正係数を得る。
Ｘ値補正係数 = Ｘｒ／Ｘｃ ・・・ 式（１）
ステップ９０５では、全明度のつまみの処理が終了しているかを判定し、終了するまでステップ９０１から９０４までの処理を繰り返し行う。
ステップ９０６ではＹ値をアドレス、Ｘ値補正係数をテーブル値としてもつＸ値補正ＬＵＴを補間処理により作成する。
【００３９】
次に、図７のステップ７０２のＺ値補正ＬＵＴ作成処理について、図１０のフローチャートを用いて説明する。
ここでは、図４のステップ４０６グレーバランス変更処理の後、図３のｘ値操作部３０１とｙ値操作部３０９の操作結果からＺ値補正ＬＵＴ作成を行う。
ステップ１００１では、Ｙｘｙ値のうち、図３の横隣に配置されたつまみの位置より色度点ｘｙを、つまみの縦方向位置との対応よりＹ値を取得する。
ステップ１００２ではＹｘｙ値を、ＪＩＳ８７０１で定められるＹｘｙ形式からＸＹＺ形式の変換式により変換する。
ステップ１００３では、補正目標とするグレーバランスのｘｙ色度値とつまみの縦方向位置に対応した明度Ｙ値によるＹｘｙ値を同様に変換し、補正目標のＸＹＺ値を得る。
ステップ１００４では、下記の式（２）のようにステップ１００２で求めたＺ値（Ｚｃとする）とステップ１００３で求めたＺ値（Ｚｒとする）の比より明度Ｙ値におけるＺ値補正係数を得る。
Ｚ値補正係数 = Ｚｒ／Ｚｃ ・・・ 式（２）
【００４０】
ステップ１００５では、全明度のつまみの処理が終了しているか判定し、終了するまでステップ１００１から１００４までの処理を繰り返し行う。
ステップ１００６ではＹ値をアドレス、Ｚ値補正係数をテーブル値としてもつＺ値補正ＬＵＴを補間処理により作成する。
次に、図７のステップ７０３のグレーバランス補正処理について、図１１のフローチャートを用いて説明する。
グレーバランス補正プログラムはグレーバランス補正処理開始後、ステップ１１０１にてＣＰＵ４を制御して、メモリ５からＲＧＢ形式の画像データを１画素分読み出す。
ステップ１１０２では、ＲＧＢ形式からＸＹＺ形式へ３行３列の変換行列により変換を行う。
ステップ１１０３では、ＸＹＺ形式画素のＹ値をアドレスにＸ値補正ＬＵＴからＸ値補正係数を取得する。
【００４１】
ステップ１１０４ではＸＹＺ形式画素のＸ値にＸ値補正係数を乗じて補正する。
ステップ１１０５では、ＸＹＺ形式画素のＹ値をアドレスにＺ値補正ＬＵＴからＺ値補正係数を取得する。
ステップ１１０６ではＸＹＺ形式画素のＺ値にＺ値補正係数を乗じて補正する。
ステップ１１０７ではＲＧＢ形式からＸＹＺ形式への３行３列の変換行列の逆行列によってＸＹＺ形式からＲＧＢ形式の画像データに変換する。
ステップ１１０８ではＲＧＢ形式の画像データを再びメモリ５に書き戻す。
ステップ１１０９では、ステップ１１０１からステップ１１０８までの処理を全画素に対して行ったかを判定し、まだ全画素終了していなければ、ステップ１１０１に戻り処理を続ける。全画素終了すればグレーバランス補正処理は終了となる。
以上により、ユーザー（操作者）は、画像データのグレーバランス補正を精度よく、かつ容易に行うことが出来る。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態による画像データのグレーバランス補正装置は、被写体と共にグレーバランスの基準となる物体を撮影した画像データから物体に該当する部分の無彩色データを取得する無彩色データ入力手段と、無彩色データ入力手段により取得した無彩色データの明度に基づいて、明度毎に画像データのグレーバランスを補正するためのグレーバランス変換テーブルを算出する変換テーブル算出手段と、グレーバランス変換テーブルにより変換後の画像データを算出する画像データ算出手段と、複数の明度領域のそれぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したユーザーインターフェースを介して変換後の画像データのグレーバランス設定を行うためのグレーバランス設定手段とを備えている。
【００４３】
また、本実施の形態による画像データのグレーバランス補正方法は、被写体と共にグレーバランスの基準となる物体を撮影した画像データから前記物体に該当する部分の無彩色データを取得する無彩色データ入力ステップと、無彩色データ入力ステップにおいて取得した無彩色データの明度に基づいて、明度毎に画像データのグレーバランスを補正するためのグレーバランス変換テーブルを算出する変換テーブル算出ステップと、前記変換テーブル算出ステップにおいて算出されたグレーバランス変換テーブルにより変換後の画像データを算出する画像データ算出ステップと、複数の明度領域のそれぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したユーザーインターフェースを介して変換後の画像データのグレーバランス設定を行うためのグレーバランス設定ステップとを有している。
【００４４】
従って、本実施の形態によれば、均一な色票を撮影した場合の照明による明暗差から、撮影した画像データの色票部分の画素に階調が発生し、その階調からグレーバランスを補正するための係数を算出するため、グレースケールの設置が容易であり、かつ、各階調のグレーバランスの精度が良い。
また、本実施の形態によれば、明度Ｙ値を変更しないで、明度毎に他の２要素であるＸ値、Ｚ値を変更してグレーバランスを補正する。
従って、明度を維持したままグレーバランスのみ操作可能であり、より直感的に操作できるという効果がある。
【００４５】
実施の形態２．
なお、実施の形態１におけるグレーバランス操作パネル２８のつまみ３０２〜３０６、つまみ３１０〜３１４を補正目標色度値ｘｙと対応させても、明度を維持したままグレーバランスのみ操作可能なユーザーインターフェースのディスプレイ画面表示部分を実現することが出来る。
即ち、本実施の形態によれば、グレーバランスを設定する際に、グレーバランスの目標値データを用いて、明度を維持したまま画像データのグレーバランス設定（修正）を行うことが可能である。
【００４６】
実施の形態３．
また、実施の形態１におけるグレーバランス操作パネル、実施の形態２におけるグレーバランス操作パネルのディスプレイ画面表示部分の両方を備えても補正目標色度値ｘｙと対応させても明度を維持したままグレーバランスのみ操作可能な本発明におけるユーザーインターフェースのディスプレイ画面表示部分を実現することが出来る。
即ち、本実施の形態によれば、グレーバランスを設定する際に、グレーバランスの目標値データと変換後の画像データとを用いて画像データのグレーバランス設定（修正）を行うことが可能である。
【００４７】
実施の形態４．
一般の画像データでは、全ての明度が均等に含まれている場合は稀であり、実施の形態１、２のように、操作つまみを均等に区切った明度領域に１対１で対応させるのではなく、出現頻度の高い明度領域については明度領域をさらに分割のうえ、操作つまみ対応させることにより、より高精度のグレーバランスが可能となる。
即ち、本実施の形態によれば、複数の明度領域のうち、出現頻度の高い明度領域を更に分割し、分割した明度領域にも操作つまみを配することにより、より高精度のグレーバランスが可能となる。
【００４８】
前述した実施の形態１〜４では、グレーバランスを補正するための基準となる物体（例えば、色票）の設置が容易で、かつ、明部から暗部までの各階調のグレーバランスが精度よく補正でき、かつ明度を維持したままグレーバランスのみを容易に操作可能なユーザーインターフェースを備えた画像のグレーバランス補正方法について説明した。
本発明による画像のグレーバランス補正方法のソフトウェア（プログラム）は、コンピュータで読み取り可能なように記憶媒体に記憶させることが可能である。
本発明による画像のグレーバランス補正方法のソフトウェア（プログラム）を記憶した記憶媒体を用いることにより、いつでも、どこでも、容易に本発明を実現することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
この発明は、デジタルカメラなどで撮影した画像のグレーバランスを容易に補正する用途に最適であるが、デジタルカメラの撮影画像のみならず、スキャナで取得した画像など、あらゆるソースから得られたビットマップ画像のグレーバランス補正に利用でき、印刷用画像やウエッブ用画像のファイルデータの色補正等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施の形態１によるグレーバランス補正装置の概略構成図である。
【図２】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムの操作画面である。
【図３】実施の形態１によるグレーバランス操作パネルを示す図である。
【図４】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムの動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムの開く処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムの無彩色指定処理の動作を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムの実行処理の動作を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムの保存処理の動作を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムのＸ値補正ＬＵＴ作成処理の動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムのＹ値補正ＬＵＴ作成処理の動作を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態１によるグレーバランス補正プログラムのグレーバランス補正処理の動作を示すフローチャートである。
【図１２】従来のグレーバランス補正装置の概略構成図である。
【図１３】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの操作画面である。
【図１４】従来装置におけるグレーバランス操作パネルを示す図である。
【図１５】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの動作を示すフローチャートである。
【図１６】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの開く処理の動作を示すフローチャートである。
【図１７】従来装置におけるレーバランス補正プログラムの黒色指定処理の動作を示すフローチャートである。
【図１８】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの灰色指定処理の動作を示すフローチャートである。
【図１９】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの白色指定処理の動作を示すフローチャートである。
【図２０】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの実行処理の動作を示すフローチャートである。
【図２１】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの保存処理の動作を示すフローチャートである。
【図２２】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムの補正ＬＵＴ作成処理の説明図である。
【図２３】従来装置におけるグレーバランス補正プログラムのグレーバランス補正処理の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１ パーソナルコンピューター ２ デジタルカメラ
３ ディスプレイ ４ ＣＰＵ
５ メモリ ６ ハードディスク
２１ 操作画面 ２２ 画像ウィンドウ
２３ 無彩色指定ボタン ２４ 開くボタン
２５ 実行ボタン ２６ 保存ボタン
２７ 終了ボタン ２８ グレーバランス操作パネル
３０１ ｘ値操作部 ３０２〜３０６ ｘ値操作つまみ
３０７ ｘ値操作つまみ連結線 ３０８ ｘ値操作方向
３０９ ｙ値操作部 ３１０〜３１４ ｙ値操作つまみ
３１５ ｙ値操作つまみ連結線 ３１６ ｙ値操作方向
３１７ Ｙ値方向
４０１〜４０８ グレーバランス補正プログラムの処理手順を示すステップ
５０１〜５０４ 開く処理の手順を示すステップ
６０１〜６０７ 無彩色指定処理の手順を示すステップ
７０１〜７０４ 実行処理の手順を示すステップ
８０１〜８０４ 保存処理の手順を示すステップ
９０１〜９０６ Ｘ値補正ＬＵＴ作成処理の手順を示すステップ
１００１〜１００６ Ｚ値補正ＬＵＴ作成処理の手順を示すステップ
１１０１〜１１０９ グレーバランス補正処理の手順を示すステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体と共にグレーバランスの基準となる物体を撮影した画像データから前記物体に該当する部分の無彩色データを取得する無彩色データ入力ステップと、
前記無彩色データ入力ステップにおいて取得した無彩色データの明度に基づいて、明度毎に前記画像データのグレーバランスを補正するためのグレーバランス変換テーブルを算出する変換テーブル算出ステップと、
前記変換テーブル算出ステップにおいて算出されたグレーバランス変換テーブルにより変換後の画像データを算出する画像データ算出ステップと、
複数の明度領域のそれぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したユーザーインターフェースを介して前記変換後の画像データのグレーバランス設定を行うためのグレーバランス設定ステップとを有したことを特徴とする画像データのグレーバランス補正方法。
【請求項２】
前記グレーバランス設定ステップにおいて、グレーバランスの目標値データを用いて画像データのグレーバランス設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像データのグレーバランス補正方法。
【請求項３】
前記グレーバランス設定ステップにおいて、前記無彩色データ入力ステップで取得した無彩色データを用いて画像データのグレーバランス設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像データのグレーバランス補正方法。
【請求項４】
前記複数の明度領域のうち、出現頻度の高い明度領域を更に分割し、分割した明度領域にも前記操作つまみを配することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像データのグレーバランス補正方法。
【請求項５】
前記物体は、色票であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のグレーバランス補正方法。
【請求項６】
被写体と共にグレーバランスの基準となる物体を撮影した画像データから前記物体に該当する部分の無彩色データを取得する無彩色データ入力手段と、
前記無彩色データ入力手段により取得した無彩色データの明度に基づいて、明度毎に前記画像データのグレーバランスを補正するためのグレーバランス変換テーブルを算出する変換テーブル算出手段と、
前記グレーバランス変換テーブルにより変換後の画像データを算出する画像データ算出手段と、
複数の明度領域のそれぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したユーザーインターフェースを介して前記変換後の画像データのグレーバランス設定を行うためのグレーバランス設定手段とを備えたことを特徴とする画像データのグレーバランス補正装置。
【請求項７】
前記グレーバランス設定手段は、グレーバランスの目標値データを用いて画像データのグレーバランス設定を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像データのグレーバランス補正装置。
【請求項８】
前記グレーバランス設定手段は、前記無彩色データ入力手段で取得した無彩色データを用いて画像データのグレーバランス設定を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像データのグレーバランス補正装置。
【請求項９】
前記複数の明度領域のうち、出現頻度の高い明度領域は更に分割され、分割された明度領域にも前記操作つまみを配することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の画像データのグレーバランス補正装置。
【請求項１０】
前記物体は、色票であることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載のグレーバランス補正装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像データのグレーバランス補正方法のプログラムが、コンピュータで読み取り可能なように記憶されていることを特徴とする記憶媒体。
【請求項１】
被写体と共にグレーバランスの基準となる物体を撮影した画像データから前記物体に該当する部分の無彩色データを取得する無彩色データ入力ステップと、
前記無彩色データ入力ステップにおいて取得した無彩色データの明度に基づいて、明度毎に前記画像データのグレーバランスを補正するためのグレーバランス変換テーブルを算出する変換テーブル算出ステップと、
前記変換テーブル算出ステップにおいて算出されたグレーバランス変換テーブルにより変換後の画像データを算出する画像データ算出ステップと、
複数の明度領域のそれぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したユーザーインターフェースを介して前記変換後の画像データのグレーバランス設定を行うためのグレーバランス設定ステップとを有したことを特徴とする画像データのグレーバランス補正方法。
【請求項２】
前記グレーバランス設定ステップにおいて、グレーバランスの目標値データを用いて画像データのグレーバランス設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像データのグレーバランス補正方法。
【請求項３】
前記グレーバランス設定ステップにおいて、前記無彩色データ入力ステップで取得した無彩色データを用いて画像データのグレーバランス設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像データのグレーバランス補正方法。
【請求項４】
前記複数の明度領域のうち、出現頻度の高い明度領域を更に分割し、分割した明度領域にも前記操作つまみを配することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像データのグレーバランス補正方法。
【請求項５】
前記物体は、色票であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のグレーバランス補正方法。
【請求項６】
被写体と共にグレーバランスの基準となる物体を撮影した画像データから前記物体に該当する部分の無彩色データを取得する無彩色データ入力手段と、
前記無彩色データ入力手段により取得した無彩色データの明度に基づいて、明度毎に前記画像データのグレーバランスを補正するためのグレーバランス変換テーブルを算出する変換テーブル算出手段と、
前記グレーバランス変換テーブルにより変換後の画像データを算出する画像データ算出手段と、
複数の明度領域のそれぞれにユーザー入力用の操作つまみを配したユーザーインターフェースを介して前記変換後の画像データのグレーバランス設定を行うためのグレーバランス設定手段とを備えたことを特徴とする画像データのグレーバランス補正装置。
【請求項７】
前記グレーバランス設定手段は、グレーバランスの目標値データを用いて画像データのグレーバランス設定を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像データのグレーバランス補正装置。
【請求項８】
前記グレーバランス設定手段は、前記無彩色データ入力手段で取得した無彩色データを用いて画像データのグレーバランス設定を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像データのグレーバランス補正装置。
【請求項９】
前記複数の明度領域のうち、出現頻度の高い明度領域は更に分割され、分割された明度領域にも前記操作つまみを配することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の画像データのグレーバランス補正装置。
【請求項１０】
前記物体は、色票であることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載のグレーバランス補正装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像データのグレーバランス補正方法のプログラムが、コンピュータで読み取り可能なように記憶されていることを特徴とする記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
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【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
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【公開番号】特開２００８−２７１０９６（Ｐ２００８−２７１０９６Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１０４５９（Ｐ２００７−１１０４５９）
【出願日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【出願人】（３９５０１３６０３）三菱電機マイコン機器ソフトウエア株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【出願人】（３９５０１３６０３）三菱電機マイコン機器ソフトウエア株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
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