画像補正方法および画像補正装置
【課題】画素値が０の付近の画像に対する画素値の過剰補正を抑制することができるとともに、原画像中の特定の物体の画素値を適切に補正することができること。
【解決手段】横軸の値が０の付近における立ち上がりが緩和された画素値補正関数を用いるとともに、画素値補正関数の最大画素値補正量を補正値算出基準物体の輝度分布に応じて変更すること。
【解決手段】横軸の値が０の付近における立ち上がりが緩和された画素値補正関数を用いるとともに、画素値補正関数の最大画素値補正量を補正値算出基準物体の輝度分布に応じて変更すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像補正方法および画像補正装置に係り、特に、画像中の特定の物体の画素値を補正するのに好適な画像補正方法および画像補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カメラ、ディスプレイまたはプリンタ等の画像機器においては、入力画像における画素（以下、入力画素と略称する）の輝度値Ｙｉｎと、この画素に対応する出力画像における画素（以下、出力画素と略称する）の輝度値Ｙｏｕｔとの間に、Ｙｏｕｔ＝Ｙｉｎγによって表されるガンマ特性の関係式が成立することが知られている。但し、前記関係式において、γはガンマ値と称される画像機器に固有の定数である。
【０００３】
このようなガンマ特性の関係式は、複数の画像機器を接続した場合にも成立する。すなわち、例えば、入力側の画像機器としてのガンマ値γ１のデジタルカメラと、出力側の画像機器としてのガンマ値γ２のプリンタとを互いに接続し、デジタルカメラによって撮影された被写体の撮影画像をプリンタによって印刷させるような場合について考える。この場合には、被写体の撮影時にデジタルカメラのセンサに入力された被写体における画素単位の輝度値をＹｉｎ、プリンタによって印刷（出力）される撮影画像における画素の輝度値をＹｏｕｔ、デジタルカメラとプリンタとのトータルのガンマ値γ１×γ２をγとおき、輝度値の範囲を０から２５５とすると、これらＹｉｎ、Ｙｏｕｔおよびγの間に前記関係式と同様のＹｏｕｔ＝２５５×（Ｙｉｎ／２５５）γが成立することになる。
【０００４】
そして、このようなガンマ特性により、デジタルカメラからプリンタに入力された撮影画像をそのままの輝度値で印刷した場合には、印刷画像の輝度値が低くなり過ぎてしまい、暗い画像が印刷されてしまうことになる。このような現象は、例えば、デジタルカメラによって撮像された画像をディスプレイに表示させる場合にも生じることになる。
【０００５】
このため、従来から、例えば、図１０に示すような輝度補正関数を用いることによって、入力側の画像機器と出力側の画像機器とのトータルのガンマ値が１となるようにガンマ値を補正するガンマ補正が行われていた。
【０００６】
なお、図１０における横軸の値は、出力側の画像機器に入力される入力画素の輝度値を示し、縦軸の値は、横軸の値に対応する補正値としての輝度値を示している。また、図１０における複数の輝度補正関数は、それぞれに固有のガンマ値を有するようなガンマ曲線からなる輝度補正関数とされている。このように、輝度補正関数が複数用意されているのは、入力側の画像機器のガンマ値に応じて出力側の画像機器に設定すべきガンマ値（換言すれば、補正特性）が異なるためである。例えば、図１０におけるγ＝０．４の輝度補正関数は、ガンマ値が２．５とされた入力側の画像機器に対応した輝度値の補正（すなわち、トータルのガンマ値を１にする補正）に用いられる輝度補正関数である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１２９７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１０に示したような輝度補正関数は、入力側の画像機器のガンマ値のみに依存した単純なガンマ曲線であるため、入力画像中の特定の物体の輝度値を適切に補正することは困難であった。また、ガンマ値を入力画像中の特定の物体に合わせた輝度補正関数を用いて補正した場合、図１０に示したようにガンマ曲線の特性上、入力画素の輝度値が０を超えた位置から出力画素の輝度値（すなわち補正値）が急峻に増加するため、入力画素の輝度値が０の付近において補正過剰となる傾向があった。
【０００９】
そこで、本発明は、このような点に鑑みなされたものであり、画素値が０の付近の画像に対する画素値の過剰補正を抑制することができるとともに、原画像中の特定の物体の画素値を適切に補正することができる画像補正方法および画像補正装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するため、本発明に係る画像補正方法は、原画像の画素値の補正に用いる画素値補正関数として、前記原画像の画素値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての画素値を縦軸の値とした座標上に定義されてなり、前記座標上に仮定された傾きが１の一次関数と、前記座標上に仮定された横軸側が周期側、縦軸側が振幅側とされた正弦関数との合成関数からなり、その縦軸の値が、前記座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値以上となり、その横軸の値が０の付近において、前記座標上に仮定された当該画素値補正関数に接する接線の傾きが、横軸の値の増加にともなって増加し、その縦軸の値と前記原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値との差分の最大値である最大画素値補正量が、前記原画像中の特定の物体であって前記補正値を算出する際の基準となる物体である補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となり、前記最大画素値補正量がとられるときの横軸の値である最大補正対象画素値が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となるような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うことを特徴としている。
【００１１】
そして、このような方法によれば、横軸の値が０の付近における画素値補正関数の立ち上がりを緩和することができるとともに、最大画素値補正量を補正値算出基準物体の輝度分布に応じて変更することができるので、画素値が０の付近の画素に対する過剰補正を抑制することができるとともに、原画像中の特定の物体としての補正値算出基準物体の画素値を適切に補正することができる。
【００１２】
また、前記画素値補正関数として、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となるような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うようにしてもよい。
【００１３】
そして、このような方法によれば、最大画素値補正量が大きいほど最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期を短くするような方法を採用することもできるので、補正値算出基準物体の輝度分布に応じて最大画素値補正量を大きくする場合であっても、画素値が０の付近における補正値を確実に抑えることができ、画素値が０の付近における過剰補正をさらに有効に防止することができる。
【００１４】
さらに、前記画素値補正関数として、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が大きい範囲と前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が小さい範囲とで互いに異なるような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うようにしてもよい。
【００１５】
そして、このような方法によれば、最大補正対象画素値よりも横軸の値が大きい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期を、最大補正対象画素値よりも横軸の値が小さい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期より長くするような方法を採用することもできるので、高輝度側における補正不足を回避することができる。
【００１６】
さらにまた、前記画素値補正関数として、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大画素値補正量が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大画素値補正量よりも大きくなり、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大補正対象画素値が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大補正対象画素値よりも小さくなるような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うようにしてもよい。
【００１７】
そして、このような方法によれば、補正値算出基準物体が暗い場合における補正不足を回避することができるとともに、補正値算出基準物体が明るい場合における過剰補正を回避することができ、さらに、補正値算出基準物体の明るさに応じて局所的な補正が行われる画素値（すなわち、最大補正対象画素値）を適正化することができる。
【００１８】
また、前記補正値算出基準物体を、肌色物体としてもよい。
【００１９】
そして、このような方法によれば、肌色物体の画素値を適切に補正することができる。
【００２０】
さらに、前記原画像の色相における赤色差値の補正に用いる赤色差補正関数として、前記原画像の赤色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての赤色差値を縦軸の値とした第１の座標上に定義されてなり、その横軸の値が所定の赤色差値よりも大きくなるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の増加にともなって前記第１の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦大きくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、その横軸の値が０以上かつ前記所定の赤色差値以下の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となるような関数を用いて前記原画像の赤色差値の補正を行い、かつ、前記原画像の色相における青色差値の補正に用いる青色差補正関数として、前記原画像の青色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての青色差値を縦軸の値とした第２の座標上に定義されてなり、その横軸の値が０以上かつ所定の青色差値未満となるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の減少にともなって前記第２の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦小さくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、その横軸の値が前記所定の青色差値以上の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となるような関数を用いて前記原画像の青色差値の補正を行うことが好ましい。
【００２１】
そして、このような方法によれば、原画像の色相を、肌色物体の色に対応した好適な補正特性を有する赤色差補正関数および青色差補正関数を用いて補正することにより、画素値の補正にともなうコントラストの低下を抑制することができる。
【００２２】
さらにまた、本発明に係る画像補正装置は、原画像の画素値の補正を行う画素値補正手段を備え、前記画素値補正手段は、前記原画像の画素値の補正に用いる画素値補正関数として、前記原画像の画素値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての画素値を縦軸の値とした座標上に定義されてなり、前記座標上に仮定された傾きが１の一次関数と、前記座標上に仮定された横軸側が周期側、縦軸側が振幅側とされた正弦関数との合成関数からなり、その縦軸の値が前記座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値以上となり、その横軸の値が０の付近において前記座標上に仮定された当該画素値補正関数に接する接線の傾きが、横軸の値の増加にともなって増加し、その縦軸の値と前記原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値との差分の最大値である最大画素値補正量が、前記原画像中の特定の物体であって前記補正値を算出する際の基準となる物体である補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となり、前記最大画素値補正量がとられるときの横軸の値である最大補正対象画素値が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となるような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うことを特徴としている。
【００２３】
そして、このような構成によれば、横軸の値が０の付近における画素値補正関数の立ち上がりを緩和することができるとともに、最大画素値補正量を補正値算出基準物体の輝度分布に応じて変更することができるので、画素値が０の付近の画素に対する画素値の過剰補正を抑制することができるとともに、原画像中の特定の物体としての補正値算出基準物体の画素値を適切に補正することができる。
【００２４】
また、前記画素値補正手段による画素値の補正に用いられる前記画素値補正関数は、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となるような関数とされていてもよい。
【００２５】
そして、このような構成によれば、最大画素値補正量が大きいほど最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期を短くするような構成を採用することもできるので、補正値算出基準物体の輝度分布に応じて最大画素値補正量が大きくなる場合であっても、画素値が０の付近における補正値を確実に抑えることができ、画素値が０の付近における過剰補正をさらに有効に防止することができる。
【００２６】
さらに、前記画素値補正手段による画素値の補正に用いられる前記画素値補正関数は、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が大きい範囲と前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が小さい範囲とで互いに異なるような関数とされていてもよい。
【００２７】
そして、このような構成によれば、最大補正対象画素値よりも横軸の値が大きい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期を、最大補正対象画素値よりも横軸の値が小さい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期より長くするような方法を採用することもできるので、高輝度側における補正不足を回避することができる。
【００２８】
さらにまた、前記画素値補正手段による画素値の補正に用いられる前記画素値補正関数は、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大画素値補正量が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大画素値補正量よりも大きくなり、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大補正対象画素値が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大補正対象画素値よりも小さくなるような関数とされていてもよい。
【００２９】
そして、このような構成によれば、補正値算出基準物体が暗い場合における補正不足を回避することができるとともに、補正値算出基準物体が明るい場合における過剰補正を回避することができ、さらに、補正値算出基準物体の明るさに応じて局所的な補正が行われる画素値を適正化することができる。
【００３０】
また、前記画素値補正手段による画素値の補正が行われる前記補正値算出基準物体は、肌色物体とされていてもよい。
【００３１】
そして、このような構成によれば、画素値補正手段によって肌色物体の画素値を適切に補正することができる。
【００３２】
さらに、前記原画像の色相の補正を行う色相補正手段を備え、前記色相補正手段は、前記原画像の色相における赤色差値の補正に用いる赤色差補正関数として、前記原画像の赤色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての赤色差値を縦軸の値とした第１の座標上に定義されてなり、その横軸の値が所定の赤色差値よりも大きくなるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の増加にともなって前記第１の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦大きくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、その横軸の値が０以上かつ前記所定の赤色差値以下の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となるような関数を用いて前記原画像の赤色差値の補正を行い、かつ、前記原画像の色相における青色差値の補正に用いる青色差補正関数として、前記原画像の青色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての青色差値を縦軸の値とした第２の座標上に定義されてなり、その横軸の値が０以上かつ所定の青色差値未満となるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の減少にともなって前記第２の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦小さくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、その横軸の値が前記所定の青色差値以上の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となるような関数を用いて前記原画像の青色差値の補正を行うことが好ましい。
【００３３】
そして、このような構成によれば、色相補正手段により、原画像の色相を、肌色物体の色に対応した好適な補正特性を有する赤色差補正関数および青色差補正関数を用いて補正することができるので、画素値の補正にともなうコントラストの低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、画素値が０の付近の画像に対する画素値の過剰補正を抑制することができるとともに、原画像中の特定の物体の画素値を適切に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る画像補正方法の実施形態において、（ａ）は、原画像の一例を、（ｂ）は、原画像から抽出された補正値算出基準物体としての肌色物体の一例をそれぞれ示す図
【図２】本発明に係る画像補正方法の実施形態において、輝度補正関数群を示すグラフ
【図３】本発明に係る画像補正方法の実施形態において、輝度ヒストグラムを示す図
【図４】本発明に係る画像補正方法の実施形態において、Ｃｒ補正関数を示すグラフ
【図５】本発明に係る画像補正方法の実施形態において、Ｃｂ補正関数を示すグラフ
【図６】本発明に係る画像補正方法の実施形態を示すフローチャート
【図７】本発明に係る画像補正装置の実施形態を示すハードウェアブロック図
【図８】本発明に係る画像補正装置の実施形態において、輝度補正用ルックアップテーブルを示す図
【図９】本発明に係る画像補正装置の実施形態を示すソフトウェアブロック図
【図１０】従来の輝度補正関数の一例を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００３６】
（画像補正方法の実施形態）
以下、本発明に係る画像補正方法の実施形態について、図１乃至図６を参照して説明する。
【００３７】
本実施形態においては、原画像の画素値の補正として、原画像の画素値の補正値を算出する際の基準となる物体である補正値算出基準物体としての肌色（換言すれば、薄橙色もしくはペールオレンジ色）の物体（以下、肌色物体と称する）を含む原画像の画素値の補正を行う。
【００３８】
なお、前記肌色物体としては、図１（ａ）に示すような人物の画像１を含む原画像２から抽出された図１（ｂ）に示すような当該人物の頭部のうちの肌色の部分３を挙げることができる。
【００３９】
このような肌色物体を含む原画像の輝度値の補正は、例えば、デジタルカメラによって撮影された人物を含む撮影画像において、人物の顔が逆光で暗い場合に、この撮影画像を逆光補正を行った上でプリンタで印刷する場合などに適用することができる。
【００４０】
本実施形態においては、原画像の輝度値を補正する際に、原画像から前記肌色物体を抽出し、抽出された前記肌色物体を基準として原画像の輝度値の補正値を算出し、算出された補正値を用いて原画像の輝度値を補正する。
【００４１】
ここで、原画像からの前記肌色物体の抽出には、種々の手法を適用すればよい。例えば、原画像に対する所定の画像認識プログラムに従ったコンピュータ（プリンタやディスプレイ等の画像機器の一部であってもよい）による画像認識によって、原画像から前記肌色物体を自動的に抽出するようにしてもよい。あるいは、原画像をパソコンやプリンタ備え付けのディスプレイに表示した上で、このディスプレイを目視しながらのユーザによるポインティングデバイスを用いた選択操作によって原画像から前記肌色物体を抽出するようにしてもよい。前記肌色物体の抽出に画像認識を適用する場合には、例えば、色相、彩度、輝度または明度を適宜用いて原画像に含まれる物体（人、雲または太陽等）をエッジ検出によって検出し、検出された物体の中から、さらに、検出された物体の形状（丸み）や色相等に基づいて前記肌色物体を抽出するようにしてもよい。この他にも、前記肌色物体の抽出には、公知の種々の画像認識方法を適用すればよい。
【００４２】
そして、本実施形態においては、原画像から抽出された前記肌色物体の輝度分布に応じて、図２に示すような輝度値の補正特性が互いに異なる予め用意された複数種類（図２においては３種類）の輝度補正関数ｆ１、ｆ２、ｆ３を選択的に用いることによって輝度値の補正を原画像全体の各画素ごとに行う。すなわち、本実施形態においては、前述した輝度値の補正値の算出は、輝度値の補正に用いられる輝度補正関数の選択に相当する。なお、輝度補正関数は、画素値補正関数の一態様である。
【００４３】
ここで、図２に示されている輝度補正関数は、第１の輝度補正関数ｆ１、第２の輝度補正関数ｆ２および第３の輝度補正関数ｆ３の３種類のみであるが、実際には、前記肌色物体の輝度分布に対応する多数の輝度補正関数が選択的に用いられることになる。すなわち、本実施形態においては、前記肌色物体の輝度分布に応じて輝度値の補正に用いられる輝度補正関数が可変となっている。なお、各輝度補正関数は、シミュレーション等によって予め計算されたものであってもよい。また、肌色物体の輝度分布は、肌色物体の輝度ヒストグラムを作成することによって取得すればよい。前記肌色物体の輝度分布と輝度値の補正に用いられる輝度補正関数との関係の詳細については後述する。
【００４４】
図２に示すように、輝度補正関数は、補正対象画素である原画像の画素の輝度値（すなわち、補正前の輝度値）を横軸の値とし、この横軸の値に対応する補正値としての輝度値を縦軸の値とした図２の直交座標上に定義された関数とされている。ただし、図２において、横軸の値は、０〜２５５の値をとる２５６階調の輝度値となっている。また、図２において、縦軸の値は、０〜２５５の値をとる２５６階調の輝度値となっている。
【００４５】
さらに、図２に示すように、輝度補正関数は、その縦軸の値が、図２の座標上に仮定された原点（０，０）を通る傾きが１の一次関数ｆ０における縦軸の値以上となる関数とされている。具体的には、横軸の値が０の位置においては、輝度補正関数における縦軸の値は一次関数ｆ０における縦軸の値と同値０となる。また、横軸の値が２５５付近の所定の横軸の範囲（図２おいては約２４０〜２５５）においても、輝度補正関数における縦軸の値は一次関数ｆ０における縦軸の値と同値となっている。さらに、これら以外の横軸の範囲（図２における大部分の範囲）においては、輝度補正関数における縦軸の値は、一次関数ｆ０における縦軸の値よりも大きくなっており、形状としてみれば、図２に示すように、一次関数ｆ０に対して縦軸の値が大きくなる側に弦状に膨出したような曲線形状を呈している。
【００４６】
さらにまた、図２に示すように、輝度補正関数は、その横軸の値が０の付近において、図２の座標上に仮定された当該輝度補正関数に接する接線（図示せず）の傾きが、横軸の値の増加にともなって増加するような形状を有している。なお、第１の輝度補正関数ｆ１については、横軸の値が０〜１６の範囲において、接線の傾きの増加特性がみられる。また、第２の輝度補正関数ｆ２については、横軸の値が０〜３２の範囲において、接線の傾きの増加特性がみられる。さらに、第３の輝度補正関数ｆ３については、横軸の値が０〜６４の範囲において、接線の傾きの増加特性がみられる。さらにまた、輝度補正関数は、横軸の値が０の付近において接線の傾きが横軸の値の増加にともなって増加した後に、変曲点Ｐに到達してからは、接線の傾きが横軸の値の増加にともなって減少するような形状を有している。なお、図２に示すように、変曲点Ｐは輝度補正関数ｆ１、ｆ２、ｆ３ごとに異なっている。また、輝度補正関数は、横軸の値が０以上かつ最大補正対象輝度値未満の横軸の範囲においては、接線の傾きが１よりも大きくなるような形状を有している。ただし、最大補正対象輝度値とは、輝度補正関数における縦軸の値と一次関数ｆ０における縦軸の値との差分の最大値（当該輝度補正関数における最大値）である最大輝度補正量がとられるときの横軸の値をいう。例えば、図２においては、第１の輝度補正関数ｆ１に対応する最大補正対象輝度値が３２、第２の輝度補正関数ｆ２に対応する最大補正対象輝度値が６４、第３の輝度補正関数ｆ３に対応する最大補正対象輝度値が９６となっている。なお、最大補正対象輝度値は、最大補正対象画素値の一態様であり、また、最大輝度補正量は、最大画素値補正量の一態様である。また、前述した変曲点Ｐにおける横軸の値は、変曲点Ｐがとられる輝度補正関数の最大補正対象輝度値よりも小さくなっている。さらに、輝度補正関数は、横軸の値が最大補正対象輝度値以上の範囲においては、その接線の傾きが１以下となるような形状を有している。
【００４７】
また、図２に示すように、各輝度補正関数ｆ１、ｆ２、ｆ３は、最大輝度補正量およびこの最大輝度補正量がとられるときの前述した最大補正対象輝度値が互いに異なっている。具体的には、図２に示す３種類の輝度補正関数ｆ１、ｆ２、ｆ３の中で、第１の輝度補正関数ｆ１は、最大輝度補正量が最も大きくなり、また、前述のように、最大補正対象輝度値が最も小さくなる。逆に、第３の輝度補正関数ｆ３は、最大輝度補正量が最も小さくなり、また、前述のように、最大補正対象輝度値が最も大きくなる。また、各輝度補正関数ｆ１、ｆ２、ｆ３が、前記肌色物体の輝度分布に応じて選択的に用いられることについては前述のとおりである。
【００４８】
このようなことから、本実施形態における原画像の輝度値の補正に用いられる輝度補正関数（すなわち、前記肌色物体の輝度分布に応じて選択的に用いられる複数の輝度補正関数の組み合わせ）は、最大輝度補正量および最大補正対象輝度値が、前記肌色物体の輝度分布に応じて可変となる関数（関数群）ということができる。
【００４９】
さらに、本実施形態においては、前記肌色物体が暗いほど、最大輝度補正量が大きく、かつ、最大補正対象輝度値が小さくなるような輝度補正関数を選択して輝度値の補正に用いるようになっている。具体的には、図２に示す第１の輝度補正関数ｆ１を用いた輝度値の補正が行われる原画像は、第２の輝度補正関数ｆ２を用いた輝度値の補正が行われる原画像よりも原画像中の前記肌色物体が暗い画像となる。同様に、第２の輝度補正関数ｆ２を用いた輝度値の補正が行われる原画像は、第３の輝度補正関数ｆ３を用いた輝度値の補正が行われる原画像よりも原画像中の前記肌色物体が暗い画像となる。
【００５０】
このようなことから、本実施形態における原画像の輝度値の補正に用いられる輝度補正関数は、輝度分布に示される前記肌色物体が相対的に暗い場合における最大輝度補正量が、輝度分布に示される前記肌色物体が相対的に明るい場合における最大輝度補正量よりも大きくなり、輝度分布に示される前記肌色物体が相対的に暗い場合における最大補正対象輝度値が、輝度分布に示される前記肌色物体が相対的に明るい場合における最大補正対象輝度値よりも小さくなるような関数（関数群）ということができる。
【００５１】
さらにまた、本実施形態における輝度補正関数は、図２の座標上に仮定された傾きが１の一次関数（図示せず）と、図２の座標上に仮定された横軸側が周期（空間的な周期）側、縦軸側が振幅側とされた正弦関数（図示せず）との合成関数からなる関数とされている。具体的には、輝度補正関数は、以下の各パラメータを用いた（１）〜（３）の関係式を満足するようになっている。
【００５２】
Ｙ：出力画素値
Ｘ：入力画素値
Ｘ０：基準入力画素値
Ｘｓｐ：正弦関数が最大値となる入力画素値
ＳＰ０：正弦関数の最大値の基準値
ＳＰａ：正弦関数の最大値の減衰率
Ｔｃｒ：正弦関数の周期変化率
Ｔ０：正弦関数の周期変化の基準値
（Ｘ≦Ｘｓｐの場合）
Ｙ＝Ｘ＋ＳＰ０−（Ｘｓｐ−Ｘ０）×ＳＰａ
＋｛ＳＰ０−（Ｘｓｐ−Ｘ０）×ＳＰａ｝×ｓｉｎ｛π×（Ｘ/Ｘｓｐ−１/２）｝
・・・（１）
【００５３】
（Ｘｓｐ＜Ｘ≦Ｔ０＋（Ｘｓｐ−Ｘ０）×Ｔｃｒの場合）
Ｙ＝Ｘ＋ＳＰ０−（Ｘｓｐ−Ｘ０）×ＳＰａ
＋｛ＳＰ０−（Ｘｓｐ−Ｘ０）×ＳＰａ｝
×ｓｉｎ［π×〔１/２+（Ｘ−Ｘｓｐ）/｛Ｔ０+（Ｘｓｐ−Ｘ０）×Ｔｃｒ−Ｘｓｐ｝〕］
・・・（２）
【００５４】
（Ｘ＞Ｔ０＋（Ｘｓｐ−Ｘ０）×Ｔｃｒの場合）
Ｙ＝Ｘ ・・・（３）
【００５５】
但し、（１）〜（３）式におけるＹの値は、図２の縦軸の値すなわち輝度値の補正値である。また、（１）〜（３）式におけるＸの値は、図２の横軸の値すなわち原画像の画素（補正対象画素）の輝度値（補正対象輝度値）である。さらに、（１）および（２）式におけるＸｓｐの値は、前述した最大補正対象輝度値に相当する。さらにまた、Ｔｃｒ、Ｔ０は、後述する（２）式の正弦関数の成分についての空間的な周期が、Ｘｓｐに応じてどのように異なる（変化する）のかを示すパラメータということができる。また、（１）〜（３）式におけるＸ、ＹおよびＸｓｐ以外のパラメータは、全ての輝度補正関数に共通の定数である。具体的には、Ｘ０＝１６、ＳＰ０＝４０、ＳＰａ＝０．４、Ｔｃｒ＝０．５、Ｔ０＝２１０とされている。
【００５６】
（１）〜（３）式に示すように、輝度補正関数は、ＹおよびＸを変数とし、Ｘの値の範囲に応じてＹの値が（１）〜（３）式のいずれかの特性を示すような関数（連続関数）とされている。なお、（１）式においては、一次関数の成分がＸ＋ＳＰ０−（Ｘｓｐ−Ｘ０）×ＳＰａとされ、正弦関数の成分が｛ＳＰ０−（Ｘｓｐ−Ｘ０）×ＳＰａ｝×ｓｉｎ｛π×（Ｘ/Ｘｓｐ−１/２）｝とされている。また、（２）式においては、一次関数の成分がＸ＋ＳＰ０−（Ｘｓｐ−Ｘ０）×ＳＰａとされ、正弦関数の成分がｓｉｎ［π×〔１/２+（Ｘ−Ｘｓｐ）/｛Ｔ０+（Ｘｓｐ−Ｘ０）×Ｔｃｒ−Ｘｓｐ｝〕］とされている。さらに（３）式においては、一次関数の成分がＸとされ、正弦関数の成分が０とされており、この（３）式は、実質的な輝度値の補正を行わない関数部分となっている。
【００５７】
ここで、（１）〜（３）式のそれぞれにおける一次関数の成分および正弦関数の成分は、図２の横軸の値に相当するＸと、図２の縦軸の値に相当するＹとを変数としているので、これら一次関数の成分および正弦関数の成分は、図２の座標上に仮定された関数ということができる。
【００５８】
そして、本実施形態においては、図２に示したような複数種類の輝度補正関数の中から原画像の輝度値の補正に用いる輝度補正関数を選択する際に、（１）および（２）式におけるＸｓｐの値が前記肌色物体の輝度分布に応じた値となるような輝度補正関数を選択する。具体的には、まず、図３に示すような前記肌色物体の輝度分布を表す輝度ヒストグラムを作成する。図３に示すように、輝度ヒストグラムは、前記肌色物体の画素の輝度値を横軸の値とし、この横軸の値に対応する前記肌色物体の画素数を縦軸の値としている。すなわち、輝度ヒストグラムは、前記肌色物体に含まれる各画素の輝度値の分布を示しており、この輝度ヒストグラムにおける縦軸の値が大きければ、その大きな縦軸の値の輝度値を有する画素が前記肌色物体内に最も数多く存在することを意味している。
【００５９】
そして、このような輝度ヒストグラムを作成した上で、この輝度ヒストグラムに基づいて、前記肌色物体が暗いとみなせる画像であるか否かを、所定の判定基準を用いて判定する暗さ判定を行う。なお、暗さ判定の判定基準としては、例えば、輝度ヒストグラムから算出される前記肌色物体の平均輝度値が、暗さ判定に適するとみなされる所定値（例えば、６４）以下であり、かつ、輝度ヒストグラムにおける低輝度側から数えた累積画素数が多数側の所定％（例えば、９０％）となる位置における輝度値（以下、高輝度側輝度値と称する）ｙｈが、輝度ヒストグラムにおける低輝度側から数えた累積画素数が少数側の所定％（例えば、１０％）となる位置における輝度値（以下、低輝度側輝度値と称する）ｙｌの２倍以上である場合には、判定結果が肯定的となるような判定基準を用いるようにしてもよい。なお、図３には、高輝度側輝度値ｙｈの一例として輝度値７６が、低輝度側輝度値ｙｌの一例として輝度値３１がそれぞれ示されている。
【００６０】
そして、このような判定基準を用いた暗さ判定において肯定的な判定結果（前記肌色物体が暗いとみなせる旨の判定結果）が得られた場合には、（１）および（２）式におけるＸｓｐの値を２ｙｌと決定する。すなわち、この場合には、２ｙｌにおいて正弦関数が最大値となるような輝度補正関数を、原画像の輝度値の補正に用いる輝度補正関数として選択する。一方、前記暗さ判定において否定的な判定結果（前記肌色物体が明るいとみなせる旨の判定結果）が得られた場合には、（１）および（２）式におけるＸｓｐの値をｙｈと決定する。すなわち、この場合には、ｙｈにおいて正弦関数が最大値となるような輝度補正関数を、原画像の輝度値の補正に用いる輝度補正関数として選択する。
【００６１】
このような暗さ判定に基づく輝度補正関数の選択は、輝度補正関数における最大輝度補正量および最大補正対象輝度値が、前記肌色物体の輝度分布に応じて可変となることを意味していることに他ならない。さらに、前記暗さ判定によれば、前記肌色物体が暗いほどＸｓｐの値が２ｙｌとなり、また、２ｙｌ自体の値も小さくなる傾向にある。したがって、前記暗さ判定に基づく輝度補正関数の選択は、前記肌色物体が相対的に暗い場合に選択される輝度補正関数の最大輝度補正量が、前記肌色物体が相対的に明るい場合に選択される輝度補正関数の最大輝度補正量よりも大きくなり、前記肌色物体が相対的に暗い場合に選択される輝度補正関数の最大補正対象輝度値が、前記肌色物体が相対的に明るい場合に選択される輝度補正関数の最大補正対象輝度値よりも小さくなることを意味していることに他ならない。
【００６２】
さらに、本実施形態において、輝度補正関数は、（１）式および（２）式にそれぞれ示した正弦関数の成分の空間的な周期（すなわち波長）が、前記肌色物体の輝度分布に応じて可変となるような関数とされている。具体的には、（１）式における正弦関数の成分の空間的な周期は２Ｘｓｐであるが、Ｘｓｐの値が前記肌色物体の輝度分布に応じて異なることは前述のとおりであるので、２Ｘｓｐについても、当然に前記肌色物体の輝度分布に応じて異なることになる。また、（２）式における正弦関数の成分の空間的な周期は２×｛Ｔ０+（Ｘｓｐ−Ｘ０）×Ｔｃｒ−Ｘｓｐ｝である。この（２）式における周期についても、Ｘｓｐを含んでいるので、前記肌色物体の輝度分布に応じて異なることになる。より具体的には、本実施形態においては、輝度補正関数における最大輝度補正量が大きい輝度補正関数ほど、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲においては輝度補正関数における正弦関数の成分の空間的な周期が短くなり、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が大きい範囲においては輝度補正関数における正弦関数の成分の空間的な周期が長くなるようになっている。例えば、図２に示した３種類の輝度補正関数ｆ１、ｆ２、ｆ３においては、最大輝度補正量が最も大きくなる第１の輝度補正関数ｆ１における正弦関数の成分の空間的な周期が最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲においては最も短く、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が大きい範囲においては最も長くなっている。
【００６３】
さらにまた、本実施形態において、輝度補正関数は、正弦関数の成分の空間的な周期が、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が大きい範囲と最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲とで互いに異なるような関数とされている。このことは、図２を見ても明らかであるし、また、（１）式においては正弦関数の成分の空間的な周期が２Ｘｓｐであるのに対して、（２）式においては正弦関数の成分の空間的な周期が２×｛Ｔ０+（Ｘｓｐ−Ｘ０）×Ｔｃｒ−Ｘｓｐ｝であることからも明らかである。より具体的には、本実施形態においては、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲における空間的な周期の方が、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が大きい範囲における空間的な周期よりも短くなっている。
【００６４】
以上述べた方法によれば、横軸の値が０の付近における輝度補正関数の立ち上がりを緩和することができるとともに、最大輝度補正量を前記肌色物体の輝度分布に応じて変更することができるので、輝度値が０の付近の画素に対する過剰補正を抑制することができるとともに、原画像の輝度値を適切に補正することができる。また、最大輝度補正量が大きいほど最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期を短くすることができるので、前記肌色物体の輝度分布に応じて最大画素値補正量が大きくなる場合であっても、画素値が０の付近における補正値を確実に抑えることができ、画素値が０の付近における過剰補正をさらに有効に防止することができる。さらに、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が大きい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期を、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期より長くすることができるので、高輝度側における補正不足を回避することができる。さらにまた、前記肌色物体が暗い場合における補正不足を回避することができるとともに、前記肌色物体が明るい場合における過剰補正を回避することができ、さらに、前記肌色物体の明るさに応じて局所的な補正が行われる輝度値（すなわち、最大補正対象輝度値）を適正化することができる。
【００６５】
上記方法に加えて、さらに、本実施形態においては、図４に示す赤色差補正関数としてのＣｒ補正関数ｆＣｒを用いることによって、原画像の色相における赤色差値としてのＣｒ値の補正を行う。ここで、図４に示すように、Ｃｒ補正関数ｆＣｒは、原画像の画素（補正対象画素）のＣｒ値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としてのＣｒ値を縦軸の値とした図４の直交座標（第１の座標）上に定義された関数とされている。また、Ｃｒ補正関数ｆＣｒは、その横軸の値が１２８（所定の赤色差値）よりも大きくなるような横軸の範囲すなわち前記肌色物体の色（肌色）に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、横軸の値の増加にともなって図４の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数ｆ０における縦軸の値よりも一旦大きくなった後に当該一次関数ｆ０における縦軸の値と同値となるような関数とされている。また、Ｃｒ補正関数ｆＣｒは、その横軸の値が０以上かつ１２８以下の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数ｆ０における縦軸の値と同値となるような実質的なＣｒ値の補正を行わない関数とされている。なお、図４に示すように、Ｃｒ補正関数ｆＣｒにおける縦軸の値と一次関数ｆ０における縦軸の値との差分に相当するＣｒ値の補正量は、１４０〜１６０の範囲が相対的に大きくなっている。
【００６６】
上記方法に加えて、さらに、本実施形態においては、図５に示す青色差補正関数としてのＣｂ補正関数ｆＣｂを用いることによって、原画像の色相における青色差値としてのＣｂ値の補正を行う。ここで、図５に示すように、Ｃｂ補正関数ｆＣｂは、原画像の画素（補正対象画素）のＣｂ値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としてのＣｂ値を縦軸の値とした図５の直交座標（第２の座標）上に定義された関数とされている。また、Ｃｂ補正関数ｆＣｂは、その横軸の値が０以上かつ１２８（所定の青色差値）未満となるような横軸の範囲すなわち前記肌色物体の色（肌色）に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、横軸の値の減少にともなって図５の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数ｆ０における縦軸の値よりも一旦小さくなった後に当該一次関数ｆ０における縦軸の値と同値となるような関数とされている。また、Ｃｂ補正関数ｆＣｂは、その横軸の値が１２８以上の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数ｆ０における縦軸の値と同値となるような実質的なＣｂ値の補正を行わない関数とされている。なお、図５に示すように、Ｃｂ補正関数ｆＣｂにおける縦軸の値と一次関数ｆ０における縦軸の値との差分に相当するＣｂ値の補正量は、９６〜１０６の範囲が相対的に大きくなっている。なお、Ｃｒ補正関数およびＣｂ補正関数は、シミュレーション等によって予め計算されたものであってもよい。
【００６７】
このような方法によれば、原画像の色相を、前記肌色物体の色に対応した好適な補正特性を有するＣｒ補正関数ｆＣｒおよびＣｂ補正関数ｆＣｂを用いて補正することにより、輝度値の補正にともなうコントラストの低下を抑制することができる。
【００６８】
次に、本実施形態の具体例について、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００６９】
なお、便宜上、初期状態においては、図２に示したような輝度分布に応じた補正特性を有する輝度補正関数（群）、図４に示したようなＣｒ補正関数および図５に示したようなＣｂ補正関数が、例えば、プリンタやディスプレイ等の画像機器に備えられたＲＯＭ等のメモリに記憶された状態で用意されているものとする。なお、複数種類の輝度補正関数については、各輝度補正関数にそれぞれ対応する輝度分布（前述した暗さ判定の判定結果）、低輝度側輝度値および高輝度側輝度値との対応関係を持たせたテーブルの状態としてメモリに記憶させておけばよい。このような輝度補正関数を用いた原画像の輝度値の補正およびＣｒ補正関数ならびにＣｂ補正関数を用いた原画像の色相の補正は、例えば、画像機器に内蔵されたＲＯＭ等のメモリに格納された輝度および色相補正用のプログラムを、画像機器のＣＰＵが実行することによって行うようにすればよい。
【００７０】
そして、初期状態から、まず、図６のステップ１（ＳＴ１）に示すように、原画像の画像データを画像機器の画像バッファに保存する。なお、原画像は、画像機器に接続された画像入力デバイス（例えば、デジタルカメラやメモリカード等）から入力されたものである。
【００７１】
次いで、ステップ２（ＳＴ２）においては、ステップ１（ＳＴ１）において画像バッファに保存された原画像の画像データを所定のサイズ（例えば、出力サイズ）に縮小する。
【００７２】
次いで、ステップ３（ＳＴ３）においては、ステップ２（ＳＴ２）においてデータサイズが縮小された原画像の画像データから、前述した画像認識方法によって前記肌色物体を抽出する。
【００７３】
次いで、ステップ４（ＳＴ４）においては、ステップ３（ＳＴ３）において抽出された前記肌色物体に基づいて、前記肌色物体の平均輝度値ｙａｖｅを算出する。
【００７４】
次いで、ステップ５（ＳＴ５）においては、前記肌色物体の輝度ヒストグラムを作成する。
【００７５】
次いで、ステップ６（ＳＴ６）においては、ステップ５（ＳＴ５）において作成された輝度ヒストグラムに基づいて、輝度ヒストグラムにおける低輝度側から数えた累積画素数が１０％となる横軸位置における輝度値を低輝度側輝度値ｙｌとして算出するとともに、輝度ヒストグラムにおける低輝度側から数えた累積画素数が９０％となる横軸位置における輝度値を高輝度側輝度値ｙｈとして算出する（図３参照）。
【００７６】
次いで、ステップ７（ＳＴ７）においては、前述した暗さ判定として、ステップ４（ＳＴ４）において算出された平均輝度値ｙａｖｅが６４以下であり、かつ、ステップ６（ＳＴ６）において算出された低輝度側輝度値ｙｌと高輝度側輝度値ｙｈとの間にｙｈ≧２ｙｌの関係が成立するか否かを判定する。そして、この暗さ判定において肯定的な判定結果が得られた場合にはステップ８（ＳＴ８）に進み、否定的な判定結果が得られた場合にはステップ１２（ＳＴ１２）に進む。
【００７７】
ここで、ステップ８（ＳＴ８）以後の処理について先に説明すると、まず、ステップ８（ＳＴ８）においては、２ｙｌが最大補正対象輝度値となるような輝度補正関数を補正対象画素の輝度値の補正に用いる輝度補正関数として選択する。
【００７８】
次いで、ステップ９（ＳＴ９）においては、選択された輝度補正関数を用いることによって、画像バッファに保存されている原画像全体（画像データ）の輝度値を画素ごとに補正する。
【００７９】
次いで、ステップ１０（ＳＴ１０）においては、Ｃｒ補正関数を用ることによって、画像バッファに保存されている原画像全体（画像データ）のＣｒ値を画素ごとに補正するとともに、Ｃｂ補正関数を用ることによって、原画像全体（画像データ）のＣｂ値を画素ごとに補正する。
【００８０】
次いで、ステップ１１（ＳＴ１１）においては、輝度値および色相補正後の画像データを画像機器における出力部（印字部や表示部等）に出力して処理を終了する。
【００８１】
一方、ステップ１２（ＳＴ１２）においては、ｙｈが最大補正対象輝度値となるような輝度補正関数を補正対象画素の輝度値の補正に用いる輝度補正関数として選択してステップ９（ＳＴ９）に進む。
（画像補正装置の実施形態）
【００８２】
次に、本発明に係る画像補正装置の実施形態について、図７乃至図９を参照して説明する。
【００８３】
なお、前述した画像補正方法の実施形態と基本的な方法が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
【００８４】
図７は、本実施形態における画像補正装置を備えた画像機器５のハードウェア構成を示すものであり、この画像機器５はプリンタやディスプレイ等であってもよい。
【００８５】
図７に示すように、画像機器５は、入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）７を有しており、この入力インターフェース７には、画像機器５に対して原画像の画像データを入力する画像入力デバイス８が接続されている。この画像入力デバイス８は、例えば、デジタルカメラやメモリカードであってもよい。
【００８６】
また、画像機器５は、入力インターフェース７に接続された画像データバッファ１０を有しており、この画像データバッファ１０には、画像入力デバイス８から入力された原画像の画像データが保存されるようになっている。
【００８７】
さらに、画像機器５は、画像データバッファ１０に接続されたＣＰＵ１１を有しており、このＣＰＵ１１は、画像データバッファ１０に保存された原画像の輝度値および色相の補正を行い、補正後の画像データを出力するようになっている。
【００８８】
さらにまた、画像機器５は、ＣＰＵ１１に接続されたＲＡＭ１２を有しており、このＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１１による処理結果の一時的な保存等に用いられるようになっている。
【００８９】
また、画像機器５は、ＣＰＵ１１に接続されたＲＯＭ１４を有しており、このＲＯＭ１４内には、ＣＰＵ１１の実行プログラムとして、輝度補正用プログラムおよび色相補正用プログラムが記憶されている。そして、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１４内に記憶された輝度補正用プログラムを実行することによって、画像データバッファ１０に保存された原画像の画像データにおける輝度値の補正を行うようになっている。また、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１４内に記憶された色相補正用プログラムを実行することによって、画像データバッファ１０に保存された原画像の画像データにおける色相の補正を行うようになっている。さらに、ＲＯＭ１４内には、図２に示した輝度補正関数（群）が、ＣＰＵ１１による原画像の輝度値の補正の際にＣＰＵ１１が読み出し可能な状態として記憶されている。より具体的には、ＲＯＭ１４内には、予め計算された輝度補正関数のデータとして、例えば、図８に示すようなデータ構造を持った輝度補正用ルックアップテーブルが記憶されている。図８に示す輝度補正用ルックアップテーブルは、前述した画像補正方法の実施形態における前記肌色物体の暗さ判定の判定結果が肯定的である場合に用いられる第１のテーブルＴ１と、当該判定結果が否定的である場合に用いられる第２のテーブルＴ２とによって構成されている。図８に示すように、第１のテーブルＴ１には、暗さ判定が肯定的な場合の最大補正対象輝度値としての２ｙｌの数値範囲と、各数値範囲にそれぞれ対応する輝度補正関数の種類（ｆａ、ｆｂ、ｆｃ・・・）とが互いに対応した状態で格納されている。また、図８に示すように、第２のテーブルＴ２には、暗さ判定が否定的な場合の最大補正対象輝度値としてのｙｈの数値範囲と、各数値範囲にそれぞれ対応する輝度補正関数の種類（ｆＡ、ｆＢ、ｆＣ・・・）とが互いに対応した状態で格納されている。さらに、ＲＯＭ１４内には、予め計算された図４に示したＣｒ補正関数のデータおよび図５に示したＣｂ補正関数のデータが、ＣＰＵ１１による原画像の色相の補正の際にＣＰＵ１１が読み出し可能な状態として記憶されている。
【００９０】
図７に戻って、画像機器５は、画像データバッファ１０に接続された出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５および出力インターフェース１５に接続された画像出力部１６を有している。ＣＰＵ１１は、原画像の輝度値および色相が補正された補正後の画像の画像データを、出力インターフェース１５を介して画像出力部１６へと出力するようになっている。そして、画像出力部１６は、ＣＰＵ１１から出力され補正後の画像データを出力するようになっている。この画像出力部１６は、補正後の画像データを印字によって出力するプリンタの印字部であってもよいし、また、補正後の画像データを表示によって出力するディスプレイの表示部であってもよい。
【００９１】
さらにまた、ＣＰＵ１１には、原画像の輝度値および色相の補正を指示するための入力操作が可能とされたボタン等の入力操作部１７が接続されており、ＣＰＵ１１は、この入力操作部１７による入力操作にともなって、原画像の輝度値および色相の補正を行うようになっている。
【００９２】
次に、ＣＰＵ１１についてさらに詳述すると、図９に示すように、ＣＰＵ１１は、大別して、画像補正装置としての画像補正部１８と出力処理部１９との２つの機能ブロックを有している。
【００９３】
また、図９に示すように、画像補正部１８は、画像縮小部２０と、輝度補正手段としての輝度補正部２１と、色相補正手段としての色相補正部２２との３つの機能ブロックによって構成されている。
【００９４】
画像縮小部２０は、画像データバッファ１０に保存された原画像の画像データのデータサイズを縮小する処理を行うようになっている。この画像縮小部２０による処理は、図６のステップ２（ＳＴ２）に示した処理と同様の処理である。
【００９５】
図９に示すように、輝度補正部２１は、その機能ブロックの１つとして、肌色物体抽出部２３を有しており、この肌色物体抽出部２３は、画像縮小部２０によってデータサイズが縮小された後の画像データから、画像認識等によって前記肌色物体を抽出する処理を行うようになっている。この肌色物体抽出部２３による処理は、図６のステップ３（ＳＴ３）に示した処理と同様の処理である。
【００９６】
さらにまた、輝度補正部２１は、その機能ブロックの１つとして、平均輝度値算出部２４を有しており、この平均輝度値算出部２４は、肌色物体抽出部２３によって抽出された前記肌色物体に基づいて、前記肌色物体の平均輝度値を算出する処理を行うようになっている。この平均輝度値算出部２４による処理は、図６のステップ４（ＳＴ４）に示した処理と同様の処理である。
【００９７】
また、輝度補正部２１は、その機能ブロックの１つとして、輝度ヒストグラム作成部２５を有しており、この輝度ヒストグラム作成部２５は、肌色物体抽出部２３によって抽出された前記肌色物体に基づいて、前記肌色物体の輝度ヒストグラム（図３参照）を作成する処理を行うようになっている。この輝度ヒストグラム作成部２５による処理は、図６のステップ５（ＳＴ５）に示した処理と同様の処理である。
【００９８】
さらに、輝度補正部２１は、その機能ブロックの１つとして、低輝度側輝度値算出部２７を有しており、この低輝度側輝度値算出部２７は、輝度ヒストグラム作成部２５によって作成された輝度ヒストグラムに基づいて、輝度ヒストグラムにおける低輝度側から数えた累積画素数が少数側の所定％（例えば、１０％）となる輝度値を低輝度側輝度値ｙｌとして算出する処理を行うようになっている。この低輝度側輝度値算出部２７による処理は、図６のステップ６（ＳＴ６）に示した処理と同様の処理である。
【００９９】
さらにまた、輝度補正部２１は、その機能ブロックの１つとして、高輝度側輝度値算出部２８を有しており、この高輝度側輝度値算出部２８は、輝度ヒストグラム作成部２５によって作成された輝度ヒストグラムに基づいて、輝度ヒストグラムにおける低輝度側から数えた累積画素数が多数側の所定％（例えば、９０％）となる輝度値を高輝度側輝度値ｙｈとして算出する処理を行うようになっている。この高輝度側輝度値算出部２８による処理は、図６のステップ６（ＳＴ６）に示した処理と同様の処理である。
【０１００】
また、輝度補正部２１は、その機能ブロックの１つとして、暗さ判定部２９を有しており、この暗さ判定部２９は、平均輝度値算出部２４、低輝度側輝度値算出部２７および高輝度側輝度値算出部２８のそれぞれによる算出結果を用いることによって、前記肌色物体に対する暗さ判定処理を行うようになっている。この暗さ判定部２９による処理は、図６のステップ７（ＳＴ７）に示した処理と同様の処理である。
【０１０１】
さらに、輝度補正部２１は、その機能ブロックの１つとして、輝度補正関数選択部３０を有しており、この輝度補正関数選択部３０は、暗さ判定部２９の判定結果に基づいて、原画像の輝度値の補正に用いる輝度補正関数を、図８に示した輝度補正用ルックアップテーブルから選択する処理を行うようになっている。具体的には、輝度補正関数選択部３０は、暗さ判定部２９による判定結果が肯定的な場合には、低輝度側輝度値算出部２７によって算出された低輝度側輝度値ｙｌの２倍値２ｙｌに対応する輝度補正関数を第１のテーブルＴ１から選択するようになっている。また、輝度補正関数選択部３０は、暗さ判定部２９による判定結果が否定的な場合には、高輝度側輝度値算出部２８によって算出された高輝度側輝度値ｙｈに対応する輝度補正関数を第２のテーブルＴ２から選択するようになっている。この輝度補正関数選択部３０による処理は、図６のステップ８（ＳＴ８）またはステップ１２（ＳＴ１２）に示した処理と同様の処理である。
【０１０２】
さらにまた、輝度補正部２１は、輝度補正実行部３１を有しており、この輝度補正実行部３１は、輝度補正関数選択部３０によって選択された輝度補正関数を用いて原画像全体の輝度値を画素ごとに補正する処理を実行するようになっている。この輝度補正実行部３１による処理は、図６のステップ９（ＳＴ９）に示した処理と同様の処理である。
【０１０３】
図９に示すように、前述した色相補正部２２は、その機能ブロックの１つとして、Ｃｒ補正実行部３３を有しており、このＣｒ補正実行部３３は、ＲＯＭ１４内のＣｒ補正関数を読み出し、読み出されたＣｒ補正関数を用いることによって、原画像全体のＣｒ値を画素ごとに補正する処理を実行するようになっている。このＣｒ補正実行部３３による処理は、図６のステップ１０（ＳＴ１０）に示した処理と同様の処理である。
【０１０４】
また、色相補正部２２は、その機能ブロックの１つとして、Ｃｂ補正実行部３４を有しており、このＣｂ補正実行部３４は、ＲＯＭ１４内のＣｂ補正関数を読み出し、読み出されたＣｂ補正関数を用いることによって、原画像全体のＣｂ値を画素ごとに補正する処理を実行するようになっている。このＣｂ補正実行部３４による処理は、図６のステップ１０（ＳＴ１０）に示した処理と同様の処理である。
【０１０５】
このような構成によれば、輝度補正部２１により、図２に示したような輝度補正関数群を前記肌色物体の輝度分布に応じて選択的に用いることによって、原画像の輝度値を適切に補正することができるとともに、色相補正部２２により、図４に示したＣｒ補正関数および図５に示したＣｂ補正関数を用いることによって、原画像の色相を適切に補正することができる。
【０１０６】
なお、出力処理部１９は、画像補正部１８によって輝度値および色相が補正された補正後の画像を画像出力部１６へと出力する処理を行うようになっている。この出力処理部１９による処理は、図６のステップ１１（ＳＴ１１）に示した処理と同様の処理である。
【０１０７】
以上述べたように、本発明によれば、横軸の値が０の付近における輝度補正関数の立ち上がりを緩和することができるとともに、最大輝度補正量を前記肌色物体の輝度分布に応じて変更することができるので、輝度値が０の付近の画素に対する過剰補正を抑制することができるとともに、原画像の輝度値を適切に補正することができる。
【０１０８】
なお、本発明は、このような方法または構成に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【０１０９】
例えば、本発明は、原画像の画素値として、Ｒ値、Ｇ値またはＢ値といった輝度値以外の画素値の補正にも有効に適用することができる。具体的には、原画像のＲ値を補正する場合には、Ｒ値の補正関数として、図２の横軸の値を原画像の画素（補正対象画素）のＲ値、縦軸の値を補正値としてのＲ値にそれぞれ置き換えた図２の輝度補正関数群と全く同一の補正特性（関数の形状）を有するＲ値の補正関数群を、前記肌色物体の輝度分布（輝度ヒストグラム）に応じて選択的に用いるようにすればよい。このことは、原画像のＧ値およびＢ値の補正を行う場合にもそのまま適用することができる。
【０１１０】
また、本発明は、前記肌色物体以外の補正値算出基準物体に適用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
２ 原画像
３ 肌色の部分
１８ 画像補正部
２１ 輝度補正部
２２ 色相補正部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像補正方法および画像補正装置に係り、特に、画像中の特定の物体の画素値を補正するのに好適な画像補正方法および画像補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カメラ、ディスプレイまたはプリンタ等の画像機器においては、入力画像における画素（以下、入力画素と略称する）の輝度値Ｙｉｎと、この画素に対応する出力画像における画素（以下、出力画素と略称する）の輝度値Ｙｏｕｔとの間に、Ｙｏｕｔ＝Ｙｉｎγによって表されるガンマ特性の関係式が成立することが知られている。但し、前記関係式において、γはガンマ値と称される画像機器に固有の定数である。
【０００３】
このようなガンマ特性の関係式は、複数の画像機器を接続した場合にも成立する。すなわち、例えば、入力側の画像機器としてのガンマ値γ１のデジタルカメラと、出力側の画像機器としてのガンマ値γ２のプリンタとを互いに接続し、デジタルカメラによって撮影された被写体の撮影画像をプリンタによって印刷させるような場合について考える。この場合には、被写体の撮影時にデジタルカメラのセンサに入力された被写体における画素単位の輝度値をＹｉｎ、プリンタによって印刷（出力）される撮影画像における画素の輝度値をＹｏｕｔ、デジタルカメラとプリンタとのトータルのガンマ値γ１×γ２をγとおき、輝度値の範囲を０から２５５とすると、これらＹｉｎ、Ｙｏｕｔおよびγの間に前記関係式と同様のＹｏｕｔ＝２５５×（Ｙｉｎ／２５５）γが成立することになる。
【０００４】
そして、このようなガンマ特性により、デジタルカメラからプリンタに入力された撮影画像をそのままの輝度値で印刷した場合には、印刷画像の輝度値が低くなり過ぎてしまい、暗い画像が印刷されてしまうことになる。このような現象は、例えば、デジタルカメラによって撮像された画像をディスプレイに表示させる場合にも生じることになる。
【０００５】
このため、従来から、例えば、図１０に示すような輝度補正関数を用いることによって、入力側の画像機器と出力側の画像機器とのトータルのガンマ値が１となるようにガンマ値を補正するガンマ補正が行われていた。
【０００６】
なお、図１０における横軸の値は、出力側の画像機器に入力される入力画素の輝度値を示し、縦軸の値は、横軸の値に対応する補正値としての輝度値を示している。また、図１０における複数の輝度補正関数は、それぞれに固有のガンマ値を有するようなガンマ曲線からなる輝度補正関数とされている。このように、輝度補正関数が複数用意されているのは、入力側の画像機器のガンマ値に応じて出力側の画像機器に設定すべきガンマ値（換言すれば、補正特性）が異なるためである。例えば、図１０におけるγ＝０．４の輝度補正関数は、ガンマ値が２．５とされた入力側の画像機器に対応した輝度値の補正（すなわち、トータルのガンマ値を１にする補正）に用いられる輝度補正関数である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１２９７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１０に示したような輝度補正関数は、入力側の画像機器のガンマ値のみに依存した単純なガンマ曲線であるため、入力画像中の特定の物体の輝度値を適切に補正することは困難であった。また、ガンマ値を入力画像中の特定の物体に合わせた輝度補正関数を用いて補正した場合、図１０に示したようにガンマ曲線の特性上、入力画素の輝度値が０を超えた位置から出力画素の輝度値（すなわち補正値）が急峻に増加するため、入力画素の輝度値が０の付近において補正過剰となる傾向があった。
【０００９】
そこで、本発明は、このような点に鑑みなされたものであり、画素値が０の付近の画像に対する画素値の過剰補正を抑制することができるとともに、原画像中の特定の物体の画素値を適切に補正することができる画像補正方法および画像補正装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するため、本発明に係る画像補正方法は、原画像の画素値の補正に用いる画素値補正関数として、前記原画像の画素値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての画素値を縦軸の値とした座標上に定義されてなり、前記座標上に仮定された傾きが１の一次関数と、前記座標上に仮定された横軸側が周期側、縦軸側が振幅側とされた正弦関数との合成関数からなり、その縦軸の値が、前記座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値以上となり、その横軸の値が０の付近において、前記座標上に仮定された当該画素値補正関数に接する接線の傾きが、横軸の値の増加にともなって増加し、その縦軸の値と前記原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値との差分の最大値である最大画素値補正量が、前記原画像中の特定の物体であって前記補正値を算出する際の基準となる物体である補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となり、前記最大画素値補正量がとられるときの横軸の値である最大補正対象画素値が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となるような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うことを特徴としている。
【００１１】
そして、このような方法によれば、横軸の値が０の付近における画素値補正関数の立ち上がりを緩和することができるとともに、最大画素値補正量を補正値算出基準物体の輝度分布に応じて変更することができるので、画素値が０の付近の画素に対する過剰補正を抑制することができるとともに、原画像中の特定の物体としての補正値算出基準物体の画素値を適切に補正することができる。
【００１２】
また、前記画素値補正関数として、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となるような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うようにしてもよい。
【００１３】
そして、このような方法によれば、最大画素値補正量が大きいほど最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期を短くするような方法を採用することもできるので、補正値算出基準物体の輝度分布に応じて最大画素値補正量を大きくする場合であっても、画素値が０の付近における補正値を確実に抑えることができ、画素値が０の付近における過剰補正をさらに有効に防止することができる。
【００１４】
さらに、前記画素値補正関数として、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が大きい範囲と前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が小さい範囲とで互いに異なるような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うようにしてもよい。
【００１５】
そして、このような方法によれば、最大補正対象画素値よりも横軸の値が大きい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期を、最大補正対象画素値よりも横軸の値が小さい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期より長くするような方法を採用することもできるので、高輝度側における補正不足を回避することができる。
【００１６】
さらにまた、前記画素値補正関数として、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大画素値補正量が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大画素値補正量よりも大きくなり、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大補正対象画素値が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大補正対象画素値よりも小さくなるような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うようにしてもよい。
【００１７】
そして、このような方法によれば、補正値算出基準物体が暗い場合における補正不足を回避することができるとともに、補正値算出基準物体が明るい場合における過剰補正を回避することができ、さらに、補正値算出基準物体の明るさに応じて局所的な補正が行われる画素値（すなわち、最大補正対象画素値）を適正化することができる。
【００１８】
また、前記補正値算出基準物体を、肌色物体としてもよい。
【００１９】
そして、このような方法によれば、肌色物体の画素値を適切に補正することができる。
【００２０】
さらに、前記原画像の色相における赤色差値の補正に用いる赤色差補正関数として、前記原画像の赤色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての赤色差値を縦軸の値とした第１の座標上に定義されてなり、その横軸の値が所定の赤色差値よりも大きくなるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の増加にともなって前記第１の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦大きくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、その横軸の値が０以上かつ前記所定の赤色差値以下の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となるような関数を用いて前記原画像の赤色差値の補正を行い、かつ、前記原画像の色相における青色差値の補正に用いる青色差補正関数として、前記原画像の青色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての青色差値を縦軸の値とした第２の座標上に定義されてなり、その横軸の値が０以上かつ所定の青色差値未満となるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の減少にともなって前記第２の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦小さくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、その横軸の値が前記所定の青色差値以上の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となるような関数を用いて前記原画像の青色差値の補正を行うことが好ましい。
【００２１】
そして、このような方法によれば、原画像の色相を、肌色物体の色に対応した好適な補正特性を有する赤色差補正関数および青色差補正関数を用いて補正することにより、画素値の補正にともなうコントラストの低下を抑制することができる。
【００２２】
さらにまた、本発明に係る画像補正装置は、原画像の画素値の補正を行う画素値補正手段を備え、前記画素値補正手段は、前記原画像の画素値の補正に用いる画素値補正関数として、前記原画像の画素値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての画素値を縦軸の値とした座標上に定義されてなり、前記座標上に仮定された傾きが１の一次関数と、前記座標上に仮定された横軸側が周期側、縦軸側が振幅側とされた正弦関数との合成関数からなり、その縦軸の値が前記座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値以上となり、その横軸の値が０の付近において前記座標上に仮定された当該画素値補正関数に接する接線の傾きが、横軸の値の増加にともなって増加し、その縦軸の値と前記原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値との差分の最大値である最大画素値補正量が、前記原画像中の特定の物体であって前記補正値を算出する際の基準となる物体である補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となり、前記最大画素値補正量がとられるときの横軸の値である最大補正対象画素値が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となるような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うことを特徴としている。
【００２３】
そして、このような構成によれば、横軸の値が０の付近における画素値補正関数の立ち上がりを緩和することができるとともに、最大画素値補正量を補正値算出基準物体の輝度分布に応じて変更することができるので、画素値が０の付近の画素に対する画素値の過剰補正を抑制することができるとともに、原画像中の特定の物体としての補正値算出基準物体の画素値を適切に補正することができる。
【００２４】
また、前記画素値補正手段による画素値の補正に用いられる前記画素値補正関数は、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となるような関数とされていてもよい。
【００２５】
そして、このような構成によれば、最大画素値補正量が大きいほど最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期を短くするような構成を採用することもできるので、補正値算出基準物体の輝度分布に応じて最大画素値補正量が大きくなる場合であっても、画素値が０の付近における補正値を確実に抑えることができ、画素値が０の付近における過剰補正をさらに有効に防止することができる。
【００２６】
さらに、前記画素値補正手段による画素値の補正に用いられる前記画素値補正関数は、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が大きい範囲と前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が小さい範囲とで互いに異なるような関数とされていてもよい。
【００２７】
そして、このような構成によれば、最大補正対象画素値よりも横軸の値が大きい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期を、最大補正対象画素値よりも横軸の値が小さい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期より長くするような方法を採用することもできるので、高輝度側における補正不足を回避することができる。
【００２８】
さらにまた、前記画素値補正手段による画素値の補正に用いられる前記画素値補正関数は、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大画素値補正量が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大画素値補正量よりも大きくなり、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大補正対象画素値が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大補正対象画素値よりも小さくなるような関数とされていてもよい。
【００２９】
そして、このような構成によれば、補正値算出基準物体が暗い場合における補正不足を回避することができるとともに、補正値算出基準物体が明るい場合における過剰補正を回避することができ、さらに、補正値算出基準物体の明るさに応じて局所的な補正が行われる画素値を適正化することができる。
【００３０】
また、前記画素値補正手段による画素値の補正が行われる前記補正値算出基準物体は、肌色物体とされていてもよい。
【００３１】
そして、このような構成によれば、画素値補正手段によって肌色物体の画素値を適切に補正することができる。
【００３２】
さらに、前記原画像の色相の補正を行う色相補正手段を備え、前記色相補正手段は、前記原画像の色相における赤色差値の補正に用いる赤色差補正関数として、前記原画像の赤色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての赤色差値を縦軸の値とした第１の座標上に定義されてなり、その横軸の値が所定の赤色差値よりも大きくなるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の増加にともなって前記第１の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦大きくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、その横軸の値が０以上かつ前記所定の赤色差値以下の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となるような関数を用いて前記原画像の赤色差値の補正を行い、かつ、前記原画像の色相における青色差値の補正に用いる青色差補正関数として、前記原画像の青色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての青色差値を縦軸の値とした第２の座標上に定義されてなり、その横軸の値が０以上かつ所定の青色差値未満となるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の減少にともなって前記第２の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦小さくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、その横軸の値が前記所定の青色差値以上の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となるような関数を用いて前記原画像の青色差値の補正を行うことが好ましい。
【００３３】
そして、このような構成によれば、色相補正手段により、原画像の色相を、肌色物体の色に対応した好適な補正特性を有する赤色差補正関数および青色差補正関数を用いて補正することができるので、画素値の補正にともなうコントラストの低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、画素値が０の付近の画像に対する画素値の過剰補正を抑制することができるとともに、原画像中の特定の物体の画素値を適切に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る画像補正方法の実施形態において、（ａ）は、原画像の一例を、（ｂ）は、原画像から抽出された補正値算出基準物体としての肌色物体の一例をそれぞれ示す図
【図２】本発明に係る画像補正方法の実施形態において、輝度補正関数群を示すグラフ
【図３】本発明に係る画像補正方法の実施形態において、輝度ヒストグラムを示す図
【図４】本発明に係る画像補正方法の実施形態において、Ｃｒ補正関数を示すグラフ
【図５】本発明に係る画像補正方法の実施形態において、Ｃｂ補正関数を示すグラフ
【図６】本発明に係る画像補正方法の実施形態を示すフローチャート
【図７】本発明に係る画像補正装置の実施形態を示すハードウェアブロック図
【図８】本発明に係る画像補正装置の実施形態において、輝度補正用ルックアップテーブルを示す図
【図９】本発明に係る画像補正装置の実施形態を示すソフトウェアブロック図
【図１０】従来の輝度補正関数の一例を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００３６】
（画像補正方法の実施形態）
以下、本発明に係る画像補正方法の実施形態について、図１乃至図６を参照して説明する。
【００３７】
本実施形態においては、原画像の画素値の補正として、原画像の画素値の補正値を算出する際の基準となる物体である補正値算出基準物体としての肌色（換言すれば、薄橙色もしくはペールオレンジ色）の物体（以下、肌色物体と称する）を含む原画像の画素値の補正を行う。
【００３８】
なお、前記肌色物体としては、図１（ａ）に示すような人物の画像１を含む原画像２から抽出された図１（ｂ）に示すような当該人物の頭部のうちの肌色の部分３を挙げることができる。
【００３９】
このような肌色物体を含む原画像の輝度値の補正は、例えば、デジタルカメラによって撮影された人物を含む撮影画像において、人物の顔が逆光で暗い場合に、この撮影画像を逆光補正を行った上でプリンタで印刷する場合などに適用することができる。
【００４０】
本実施形態においては、原画像の輝度値を補正する際に、原画像から前記肌色物体を抽出し、抽出された前記肌色物体を基準として原画像の輝度値の補正値を算出し、算出された補正値を用いて原画像の輝度値を補正する。
【００４１】
ここで、原画像からの前記肌色物体の抽出には、種々の手法を適用すればよい。例えば、原画像に対する所定の画像認識プログラムに従ったコンピュータ（プリンタやディスプレイ等の画像機器の一部であってもよい）による画像認識によって、原画像から前記肌色物体を自動的に抽出するようにしてもよい。あるいは、原画像をパソコンやプリンタ備え付けのディスプレイに表示した上で、このディスプレイを目視しながらのユーザによるポインティングデバイスを用いた選択操作によって原画像から前記肌色物体を抽出するようにしてもよい。前記肌色物体の抽出に画像認識を適用する場合には、例えば、色相、彩度、輝度または明度を適宜用いて原画像に含まれる物体（人、雲または太陽等）をエッジ検出によって検出し、検出された物体の中から、さらに、検出された物体の形状（丸み）や色相等に基づいて前記肌色物体を抽出するようにしてもよい。この他にも、前記肌色物体の抽出には、公知の種々の画像認識方法を適用すればよい。
【００４２】
そして、本実施形態においては、原画像から抽出された前記肌色物体の輝度分布に応じて、図２に示すような輝度値の補正特性が互いに異なる予め用意された複数種類（図２においては３種類）の輝度補正関数ｆ１、ｆ２、ｆ３を選択的に用いることによって輝度値の補正を原画像全体の各画素ごとに行う。すなわち、本実施形態においては、前述した輝度値の補正値の算出は、輝度値の補正に用いられる輝度補正関数の選択に相当する。なお、輝度補正関数は、画素値補正関数の一態様である。
【００４３】
ここで、図２に示されている輝度補正関数は、第１の輝度補正関数ｆ１、第２の輝度補正関数ｆ２および第３の輝度補正関数ｆ３の３種類のみであるが、実際には、前記肌色物体の輝度分布に対応する多数の輝度補正関数が選択的に用いられることになる。すなわち、本実施形態においては、前記肌色物体の輝度分布に応じて輝度値の補正に用いられる輝度補正関数が可変となっている。なお、各輝度補正関数は、シミュレーション等によって予め計算されたものであってもよい。また、肌色物体の輝度分布は、肌色物体の輝度ヒストグラムを作成することによって取得すればよい。前記肌色物体の輝度分布と輝度値の補正に用いられる輝度補正関数との関係の詳細については後述する。
【００４４】
図２に示すように、輝度補正関数は、補正対象画素である原画像の画素の輝度値（すなわち、補正前の輝度値）を横軸の値とし、この横軸の値に対応する補正値としての輝度値を縦軸の値とした図２の直交座標上に定義された関数とされている。ただし、図２において、横軸の値は、０〜２５５の値をとる２５６階調の輝度値となっている。また、図２において、縦軸の値は、０〜２５５の値をとる２５６階調の輝度値となっている。
【００４５】
さらに、図２に示すように、輝度補正関数は、その縦軸の値が、図２の座標上に仮定された原点（０，０）を通る傾きが１の一次関数ｆ０における縦軸の値以上となる関数とされている。具体的には、横軸の値が０の位置においては、輝度補正関数における縦軸の値は一次関数ｆ０における縦軸の値と同値０となる。また、横軸の値が２５５付近の所定の横軸の範囲（図２おいては約２４０〜２５５）においても、輝度補正関数における縦軸の値は一次関数ｆ０における縦軸の値と同値となっている。さらに、これら以外の横軸の範囲（図２における大部分の範囲）においては、輝度補正関数における縦軸の値は、一次関数ｆ０における縦軸の値よりも大きくなっており、形状としてみれば、図２に示すように、一次関数ｆ０に対して縦軸の値が大きくなる側に弦状に膨出したような曲線形状を呈している。
【００４６】
さらにまた、図２に示すように、輝度補正関数は、その横軸の値が０の付近において、図２の座標上に仮定された当該輝度補正関数に接する接線（図示せず）の傾きが、横軸の値の増加にともなって増加するような形状を有している。なお、第１の輝度補正関数ｆ１については、横軸の値が０〜１６の範囲において、接線の傾きの増加特性がみられる。また、第２の輝度補正関数ｆ２については、横軸の値が０〜３２の範囲において、接線の傾きの増加特性がみられる。さらに、第３の輝度補正関数ｆ３については、横軸の値が０〜６４の範囲において、接線の傾きの増加特性がみられる。さらにまた、輝度補正関数は、横軸の値が０の付近において接線の傾きが横軸の値の増加にともなって増加した後に、変曲点Ｐに到達してからは、接線の傾きが横軸の値の増加にともなって減少するような形状を有している。なお、図２に示すように、変曲点Ｐは輝度補正関数ｆ１、ｆ２、ｆ３ごとに異なっている。また、輝度補正関数は、横軸の値が０以上かつ最大補正対象輝度値未満の横軸の範囲においては、接線の傾きが１よりも大きくなるような形状を有している。ただし、最大補正対象輝度値とは、輝度補正関数における縦軸の値と一次関数ｆ０における縦軸の値との差分の最大値（当該輝度補正関数における最大値）である最大輝度補正量がとられるときの横軸の値をいう。例えば、図２においては、第１の輝度補正関数ｆ１に対応する最大補正対象輝度値が３２、第２の輝度補正関数ｆ２に対応する最大補正対象輝度値が６４、第３の輝度補正関数ｆ３に対応する最大補正対象輝度値が９６となっている。なお、最大補正対象輝度値は、最大補正対象画素値の一態様であり、また、最大輝度補正量は、最大画素値補正量の一態様である。また、前述した変曲点Ｐにおける横軸の値は、変曲点Ｐがとられる輝度補正関数の最大補正対象輝度値よりも小さくなっている。さらに、輝度補正関数は、横軸の値が最大補正対象輝度値以上の範囲においては、その接線の傾きが１以下となるような形状を有している。
【００４７】
また、図２に示すように、各輝度補正関数ｆ１、ｆ２、ｆ３は、最大輝度補正量およびこの最大輝度補正量がとられるときの前述した最大補正対象輝度値が互いに異なっている。具体的には、図２に示す３種類の輝度補正関数ｆ１、ｆ２、ｆ３の中で、第１の輝度補正関数ｆ１は、最大輝度補正量が最も大きくなり、また、前述のように、最大補正対象輝度値が最も小さくなる。逆に、第３の輝度補正関数ｆ３は、最大輝度補正量が最も小さくなり、また、前述のように、最大補正対象輝度値が最も大きくなる。また、各輝度補正関数ｆ１、ｆ２、ｆ３が、前記肌色物体の輝度分布に応じて選択的に用いられることについては前述のとおりである。
【００４８】
このようなことから、本実施形態における原画像の輝度値の補正に用いられる輝度補正関数（すなわち、前記肌色物体の輝度分布に応じて選択的に用いられる複数の輝度補正関数の組み合わせ）は、最大輝度補正量および最大補正対象輝度値が、前記肌色物体の輝度分布に応じて可変となる関数（関数群）ということができる。
【００４９】
さらに、本実施形態においては、前記肌色物体が暗いほど、最大輝度補正量が大きく、かつ、最大補正対象輝度値が小さくなるような輝度補正関数を選択して輝度値の補正に用いるようになっている。具体的には、図２に示す第１の輝度補正関数ｆ１を用いた輝度値の補正が行われる原画像は、第２の輝度補正関数ｆ２を用いた輝度値の補正が行われる原画像よりも原画像中の前記肌色物体が暗い画像となる。同様に、第２の輝度補正関数ｆ２を用いた輝度値の補正が行われる原画像は、第３の輝度補正関数ｆ３を用いた輝度値の補正が行われる原画像よりも原画像中の前記肌色物体が暗い画像となる。
【００５０】
このようなことから、本実施形態における原画像の輝度値の補正に用いられる輝度補正関数は、輝度分布に示される前記肌色物体が相対的に暗い場合における最大輝度補正量が、輝度分布に示される前記肌色物体が相対的に明るい場合における最大輝度補正量よりも大きくなり、輝度分布に示される前記肌色物体が相対的に暗い場合における最大補正対象輝度値が、輝度分布に示される前記肌色物体が相対的に明るい場合における最大補正対象輝度値よりも小さくなるような関数（関数群）ということができる。
【００５１】
さらにまた、本実施形態における輝度補正関数は、図２の座標上に仮定された傾きが１の一次関数（図示せず）と、図２の座標上に仮定された横軸側が周期（空間的な周期）側、縦軸側が振幅側とされた正弦関数（図示せず）との合成関数からなる関数とされている。具体的には、輝度補正関数は、以下の各パラメータを用いた（１）〜（３）の関係式を満足するようになっている。
【００５２】
Ｙ：出力画素値
Ｘ：入力画素値
Ｘ０：基準入力画素値
Ｘｓｐ：正弦関数が最大値となる入力画素値
ＳＰ０：正弦関数の最大値の基準値
ＳＰａ：正弦関数の最大値の減衰率
Ｔｃｒ：正弦関数の周期変化率
Ｔ０：正弦関数の周期変化の基準値
（Ｘ≦Ｘｓｐの場合）
Ｙ＝Ｘ＋ＳＰ０−（Ｘｓｐ−Ｘ０）×ＳＰａ
＋｛ＳＰ０−（Ｘｓｐ−Ｘ０）×ＳＰａ｝×ｓｉｎ｛π×（Ｘ/Ｘｓｐ−１/２）｝
・・・（１）
【００５３】
（Ｘｓｐ＜Ｘ≦Ｔ０＋（Ｘｓｐ−Ｘ０）×Ｔｃｒの場合）
Ｙ＝Ｘ＋ＳＰ０−（Ｘｓｐ−Ｘ０）×ＳＰａ
＋｛ＳＰ０−（Ｘｓｐ−Ｘ０）×ＳＰａ｝
×ｓｉｎ［π×〔１/２+（Ｘ−Ｘｓｐ）/｛Ｔ０+（Ｘｓｐ−Ｘ０）×Ｔｃｒ−Ｘｓｐ｝〕］
・・・（２）
【００５４】
（Ｘ＞Ｔ０＋（Ｘｓｐ−Ｘ０）×Ｔｃｒの場合）
Ｙ＝Ｘ ・・・（３）
【００５５】
但し、（１）〜（３）式におけるＹの値は、図２の縦軸の値すなわち輝度値の補正値である。また、（１）〜（３）式におけるＸの値は、図２の横軸の値すなわち原画像の画素（補正対象画素）の輝度値（補正対象輝度値）である。さらに、（１）および（２）式におけるＸｓｐの値は、前述した最大補正対象輝度値に相当する。さらにまた、Ｔｃｒ、Ｔ０は、後述する（２）式の正弦関数の成分についての空間的な周期が、Ｘｓｐに応じてどのように異なる（変化する）のかを示すパラメータということができる。また、（１）〜（３）式におけるＸ、ＹおよびＸｓｐ以外のパラメータは、全ての輝度補正関数に共通の定数である。具体的には、Ｘ０＝１６、ＳＰ０＝４０、ＳＰａ＝０．４、Ｔｃｒ＝０．５、Ｔ０＝２１０とされている。
【００５６】
（１）〜（３）式に示すように、輝度補正関数は、ＹおよびＸを変数とし、Ｘの値の範囲に応じてＹの値が（１）〜（３）式のいずれかの特性を示すような関数（連続関数）とされている。なお、（１）式においては、一次関数の成分がＸ＋ＳＰ０−（Ｘｓｐ−Ｘ０）×ＳＰａとされ、正弦関数の成分が｛ＳＰ０−（Ｘｓｐ−Ｘ０）×ＳＰａ｝×ｓｉｎ｛π×（Ｘ/Ｘｓｐ−１/２）｝とされている。また、（２）式においては、一次関数の成分がＸ＋ＳＰ０−（Ｘｓｐ−Ｘ０）×ＳＰａとされ、正弦関数の成分がｓｉｎ［π×〔１/２+（Ｘ−Ｘｓｐ）/｛Ｔ０+（Ｘｓｐ−Ｘ０）×Ｔｃｒ−Ｘｓｐ｝〕］とされている。さらに（３）式においては、一次関数の成分がＸとされ、正弦関数の成分が０とされており、この（３）式は、実質的な輝度値の補正を行わない関数部分となっている。
【００５７】
ここで、（１）〜（３）式のそれぞれにおける一次関数の成分および正弦関数の成分は、図２の横軸の値に相当するＸと、図２の縦軸の値に相当するＹとを変数としているので、これら一次関数の成分および正弦関数の成分は、図２の座標上に仮定された関数ということができる。
【００５８】
そして、本実施形態においては、図２に示したような複数種類の輝度補正関数の中から原画像の輝度値の補正に用いる輝度補正関数を選択する際に、（１）および（２）式におけるＸｓｐの値が前記肌色物体の輝度分布に応じた値となるような輝度補正関数を選択する。具体的には、まず、図３に示すような前記肌色物体の輝度分布を表す輝度ヒストグラムを作成する。図３に示すように、輝度ヒストグラムは、前記肌色物体の画素の輝度値を横軸の値とし、この横軸の値に対応する前記肌色物体の画素数を縦軸の値としている。すなわち、輝度ヒストグラムは、前記肌色物体に含まれる各画素の輝度値の分布を示しており、この輝度ヒストグラムにおける縦軸の値が大きければ、その大きな縦軸の値の輝度値を有する画素が前記肌色物体内に最も数多く存在することを意味している。
【００５９】
そして、このような輝度ヒストグラムを作成した上で、この輝度ヒストグラムに基づいて、前記肌色物体が暗いとみなせる画像であるか否かを、所定の判定基準を用いて判定する暗さ判定を行う。なお、暗さ判定の判定基準としては、例えば、輝度ヒストグラムから算出される前記肌色物体の平均輝度値が、暗さ判定に適するとみなされる所定値（例えば、６４）以下であり、かつ、輝度ヒストグラムにおける低輝度側から数えた累積画素数が多数側の所定％（例えば、９０％）となる位置における輝度値（以下、高輝度側輝度値と称する）ｙｈが、輝度ヒストグラムにおける低輝度側から数えた累積画素数が少数側の所定％（例えば、１０％）となる位置における輝度値（以下、低輝度側輝度値と称する）ｙｌの２倍以上である場合には、判定結果が肯定的となるような判定基準を用いるようにしてもよい。なお、図３には、高輝度側輝度値ｙｈの一例として輝度値７６が、低輝度側輝度値ｙｌの一例として輝度値３１がそれぞれ示されている。
【００６０】
そして、このような判定基準を用いた暗さ判定において肯定的な判定結果（前記肌色物体が暗いとみなせる旨の判定結果）が得られた場合には、（１）および（２）式におけるＸｓｐの値を２ｙｌと決定する。すなわち、この場合には、２ｙｌにおいて正弦関数が最大値となるような輝度補正関数を、原画像の輝度値の補正に用いる輝度補正関数として選択する。一方、前記暗さ判定において否定的な判定結果（前記肌色物体が明るいとみなせる旨の判定結果）が得られた場合には、（１）および（２）式におけるＸｓｐの値をｙｈと決定する。すなわち、この場合には、ｙｈにおいて正弦関数が最大値となるような輝度補正関数を、原画像の輝度値の補正に用いる輝度補正関数として選択する。
【００６１】
このような暗さ判定に基づく輝度補正関数の選択は、輝度補正関数における最大輝度補正量および最大補正対象輝度値が、前記肌色物体の輝度分布に応じて可変となることを意味していることに他ならない。さらに、前記暗さ判定によれば、前記肌色物体が暗いほどＸｓｐの値が２ｙｌとなり、また、２ｙｌ自体の値も小さくなる傾向にある。したがって、前記暗さ判定に基づく輝度補正関数の選択は、前記肌色物体が相対的に暗い場合に選択される輝度補正関数の最大輝度補正量が、前記肌色物体が相対的に明るい場合に選択される輝度補正関数の最大輝度補正量よりも大きくなり、前記肌色物体が相対的に暗い場合に選択される輝度補正関数の最大補正対象輝度値が、前記肌色物体が相対的に明るい場合に選択される輝度補正関数の最大補正対象輝度値よりも小さくなることを意味していることに他ならない。
【００６２】
さらに、本実施形態において、輝度補正関数は、（１）式および（２）式にそれぞれ示した正弦関数の成分の空間的な周期（すなわち波長）が、前記肌色物体の輝度分布に応じて可変となるような関数とされている。具体的には、（１）式における正弦関数の成分の空間的な周期は２Ｘｓｐであるが、Ｘｓｐの値が前記肌色物体の輝度分布に応じて異なることは前述のとおりであるので、２Ｘｓｐについても、当然に前記肌色物体の輝度分布に応じて異なることになる。また、（２）式における正弦関数の成分の空間的な周期は２×｛Ｔ０+（Ｘｓｐ−Ｘ０）×Ｔｃｒ−Ｘｓｐ｝である。この（２）式における周期についても、Ｘｓｐを含んでいるので、前記肌色物体の輝度分布に応じて異なることになる。より具体的には、本実施形態においては、輝度補正関数における最大輝度補正量が大きい輝度補正関数ほど、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲においては輝度補正関数における正弦関数の成分の空間的な周期が短くなり、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が大きい範囲においては輝度補正関数における正弦関数の成分の空間的な周期が長くなるようになっている。例えば、図２に示した３種類の輝度補正関数ｆ１、ｆ２、ｆ３においては、最大輝度補正量が最も大きくなる第１の輝度補正関数ｆ１における正弦関数の成分の空間的な周期が最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲においては最も短く、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が大きい範囲においては最も長くなっている。
【００６３】
さらにまた、本実施形態において、輝度補正関数は、正弦関数の成分の空間的な周期が、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が大きい範囲と最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲とで互いに異なるような関数とされている。このことは、図２を見ても明らかであるし、また、（１）式においては正弦関数の成分の空間的な周期が２Ｘｓｐであるのに対して、（２）式においては正弦関数の成分の空間的な周期が２×｛Ｔ０+（Ｘｓｐ−Ｘ０）×Ｔｃｒ−Ｘｓｐ｝であることからも明らかである。より具体的には、本実施形態においては、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲における空間的な周期の方が、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が大きい範囲における空間的な周期よりも短くなっている。
【００６４】
以上述べた方法によれば、横軸の値が０の付近における輝度補正関数の立ち上がりを緩和することができるとともに、最大輝度補正量を前記肌色物体の輝度分布に応じて変更することができるので、輝度値が０の付近の画素に対する過剰補正を抑制することができるとともに、原画像の輝度値を適切に補正することができる。また、最大輝度補正量が大きいほど最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期を短くすることができるので、前記肌色物体の輝度分布に応じて最大画素値補正量が大きくなる場合であっても、画素値が０の付近における補正値を確実に抑えることができ、画素値が０の付近における過剰補正をさらに有効に防止することができる。さらに、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が大きい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期を、最大補正対象輝度値よりも横軸の値が小さい範囲における正弦関数の成分の空間的な周期より長くすることができるので、高輝度側における補正不足を回避することができる。さらにまた、前記肌色物体が暗い場合における補正不足を回避することができるとともに、前記肌色物体が明るい場合における過剰補正を回避することができ、さらに、前記肌色物体の明るさに応じて局所的な補正が行われる輝度値（すなわち、最大補正対象輝度値）を適正化することができる。
【００６５】
上記方法に加えて、さらに、本実施形態においては、図４に示す赤色差補正関数としてのＣｒ補正関数ｆＣｒを用いることによって、原画像の色相における赤色差値としてのＣｒ値の補正を行う。ここで、図４に示すように、Ｃｒ補正関数ｆＣｒは、原画像の画素（補正対象画素）のＣｒ値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としてのＣｒ値を縦軸の値とした図４の直交座標（第１の座標）上に定義された関数とされている。また、Ｃｒ補正関数ｆＣｒは、その横軸の値が１２８（所定の赤色差値）よりも大きくなるような横軸の範囲すなわち前記肌色物体の色（肌色）に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、横軸の値の増加にともなって図４の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数ｆ０における縦軸の値よりも一旦大きくなった後に当該一次関数ｆ０における縦軸の値と同値となるような関数とされている。また、Ｃｒ補正関数ｆＣｒは、その横軸の値が０以上かつ１２８以下の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数ｆ０における縦軸の値と同値となるような実質的なＣｒ値の補正を行わない関数とされている。なお、図４に示すように、Ｃｒ補正関数ｆＣｒにおける縦軸の値と一次関数ｆ０における縦軸の値との差分に相当するＣｒ値の補正量は、１４０〜１６０の範囲が相対的に大きくなっている。
【００６６】
上記方法に加えて、さらに、本実施形態においては、図５に示す青色差補正関数としてのＣｂ補正関数ｆＣｂを用いることによって、原画像の色相における青色差値としてのＣｂ値の補正を行う。ここで、図５に示すように、Ｃｂ補正関数ｆＣｂは、原画像の画素（補正対象画素）のＣｂ値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としてのＣｂ値を縦軸の値とした図５の直交座標（第２の座標）上に定義された関数とされている。また、Ｃｂ補正関数ｆＣｂは、その横軸の値が０以上かつ１２８（所定の青色差値）未満となるような横軸の範囲すなわち前記肌色物体の色（肌色）に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、横軸の値の減少にともなって図５の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数ｆ０における縦軸の値よりも一旦小さくなった後に当該一次関数ｆ０における縦軸の値と同値となるような関数とされている。また、Ｃｂ補正関数ｆＣｂは、その横軸の値が１２８以上の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数ｆ０における縦軸の値と同値となるような実質的なＣｂ値の補正を行わない関数とされている。なお、図５に示すように、Ｃｂ補正関数ｆＣｂにおける縦軸の値と一次関数ｆ０における縦軸の値との差分に相当するＣｂ値の補正量は、９６〜１０６の範囲が相対的に大きくなっている。なお、Ｃｒ補正関数およびＣｂ補正関数は、シミュレーション等によって予め計算されたものであってもよい。
【００６７】
このような方法によれば、原画像の色相を、前記肌色物体の色に対応した好適な補正特性を有するＣｒ補正関数ｆＣｒおよびＣｂ補正関数ｆＣｂを用いて補正することにより、輝度値の補正にともなうコントラストの低下を抑制することができる。
【００６８】
次に、本実施形態の具体例について、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００６９】
なお、便宜上、初期状態においては、図２に示したような輝度分布に応じた補正特性を有する輝度補正関数（群）、図４に示したようなＣｒ補正関数および図５に示したようなＣｂ補正関数が、例えば、プリンタやディスプレイ等の画像機器に備えられたＲＯＭ等のメモリに記憶された状態で用意されているものとする。なお、複数種類の輝度補正関数については、各輝度補正関数にそれぞれ対応する輝度分布（前述した暗さ判定の判定結果）、低輝度側輝度値および高輝度側輝度値との対応関係を持たせたテーブルの状態としてメモリに記憶させておけばよい。このような輝度補正関数を用いた原画像の輝度値の補正およびＣｒ補正関数ならびにＣｂ補正関数を用いた原画像の色相の補正は、例えば、画像機器に内蔵されたＲＯＭ等のメモリに格納された輝度および色相補正用のプログラムを、画像機器のＣＰＵが実行することによって行うようにすればよい。
【００７０】
そして、初期状態から、まず、図６のステップ１（ＳＴ１）に示すように、原画像の画像データを画像機器の画像バッファに保存する。なお、原画像は、画像機器に接続された画像入力デバイス（例えば、デジタルカメラやメモリカード等）から入力されたものである。
【００７１】
次いで、ステップ２（ＳＴ２）においては、ステップ１（ＳＴ１）において画像バッファに保存された原画像の画像データを所定のサイズ（例えば、出力サイズ）に縮小する。
【００７２】
次いで、ステップ３（ＳＴ３）においては、ステップ２（ＳＴ２）においてデータサイズが縮小された原画像の画像データから、前述した画像認識方法によって前記肌色物体を抽出する。
【００７３】
次いで、ステップ４（ＳＴ４）においては、ステップ３（ＳＴ３）において抽出された前記肌色物体に基づいて、前記肌色物体の平均輝度値ｙａｖｅを算出する。
【００７４】
次いで、ステップ５（ＳＴ５）においては、前記肌色物体の輝度ヒストグラムを作成する。
【００７５】
次いで、ステップ６（ＳＴ６）においては、ステップ５（ＳＴ５）において作成された輝度ヒストグラムに基づいて、輝度ヒストグラムにおける低輝度側から数えた累積画素数が１０％となる横軸位置における輝度値を低輝度側輝度値ｙｌとして算出するとともに、輝度ヒストグラムにおける低輝度側から数えた累積画素数が９０％となる横軸位置における輝度値を高輝度側輝度値ｙｈとして算出する（図３参照）。
【００７６】
次いで、ステップ７（ＳＴ７）においては、前述した暗さ判定として、ステップ４（ＳＴ４）において算出された平均輝度値ｙａｖｅが６４以下であり、かつ、ステップ６（ＳＴ６）において算出された低輝度側輝度値ｙｌと高輝度側輝度値ｙｈとの間にｙｈ≧２ｙｌの関係が成立するか否かを判定する。そして、この暗さ判定において肯定的な判定結果が得られた場合にはステップ８（ＳＴ８）に進み、否定的な判定結果が得られた場合にはステップ１２（ＳＴ１２）に進む。
【００７７】
ここで、ステップ８（ＳＴ８）以後の処理について先に説明すると、まず、ステップ８（ＳＴ８）においては、２ｙｌが最大補正対象輝度値となるような輝度補正関数を補正対象画素の輝度値の補正に用いる輝度補正関数として選択する。
【００７８】
次いで、ステップ９（ＳＴ９）においては、選択された輝度補正関数を用いることによって、画像バッファに保存されている原画像全体（画像データ）の輝度値を画素ごとに補正する。
【００７９】
次いで、ステップ１０（ＳＴ１０）においては、Ｃｒ補正関数を用ることによって、画像バッファに保存されている原画像全体（画像データ）のＣｒ値を画素ごとに補正するとともに、Ｃｂ補正関数を用ることによって、原画像全体（画像データ）のＣｂ値を画素ごとに補正する。
【００８０】
次いで、ステップ１１（ＳＴ１１）においては、輝度値および色相補正後の画像データを画像機器における出力部（印字部や表示部等）に出力して処理を終了する。
【００８１】
一方、ステップ１２（ＳＴ１２）においては、ｙｈが最大補正対象輝度値となるような輝度補正関数を補正対象画素の輝度値の補正に用いる輝度補正関数として選択してステップ９（ＳＴ９）に進む。
（画像補正装置の実施形態）
【００８２】
次に、本発明に係る画像補正装置の実施形態について、図７乃至図９を参照して説明する。
【００８３】
なお、前述した画像補正方法の実施形態と基本的な方法が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
【００８４】
図７は、本実施形態における画像補正装置を備えた画像機器５のハードウェア構成を示すものであり、この画像機器５はプリンタやディスプレイ等であってもよい。
【００８５】
図７に示すように、画像機器５は、入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）７を有しており、この入力インターフェース７には、画像機器５に対して原画像の画像データを入力する画像入力デバイス８が接続されている。この画像入力デバイス８は、例えば、デジタルカメラやメモリカードであってもよい。
【００８６】
また、画像機器５は、入力インターフェース７に接続された画像データバッファ１０を有しており、この画像データバッファ１０には、画像入力デバイス８から入力された原画像の画像データが保存されるようになっている。
【００８７】
さらに、画像機器５は、画像データバッファ１０に接続されたＣＰＵ１１を有しており、このＣＰＵ１１は、画像データバッファ１０に保存された原画像の輝度値および色相の補正を行い、補正後の画像データを出力するようになっている。
【００８８】
さらにまた、画像機器５は、ＣＰＵ１１に接続されたＲＡＭ１２を有しており、このＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１１による処理結果の一時的な保存等に用いられるようになっている。
【００８９】
また、画像機器５は、ＣＰＵ１１に接続されたＲＯＭ１４を有しており、このＲＯＭ１４内には、ＣＰＵ１１の実行プログラムとして、輝度補正用プログラムおよび色相補正用プログラムが記憶されている。そして、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１４内に記憶された輝度補正用プログラムを実行することによって、画像データバッファ１０に保存された原画像の画像データにおける輝度値の補正を行うようになっている。また、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１４内に記憶された色相補正用プログラムを実行することによって、画像データバッファ１０に保存された原画像の画像データにおける色相の補正を行うようになっている。さらに、ＲＯＭ１４内には、図２に示した輝度補正関数（群）が、ＣＰＵ１１による原画像の輝度値の補正の際にＣＰＵ１１が読み出し可能な状態として記憶されている。より具体的には、ＲＯＭ１４内には、予め計算された輝度補正関数のデータとして、例えば、図８に示すようなデータ構造を持った輝度補正用ルックアップテーブルが記憶されている。図８に示す輝度補正用ルックアップテーブルは、前述した画像補正方法の実施形態における前記肌色物体の暗さ判定の判定結果が肯定的である場合に用いられる第１のテーブルＴ１と、当該判定結果が否定的である場合に用いられる第２のテーブルＴ２とによって構成されている。図８に示すように、第１のテーブルＴ１には、暗さ判定が肯定的な場合の最大補正対象輝度値としての２ｙｌの数値範囲と、各数値範囲にそれぞれ対応する輝度補正関数の種類（ｆａ、ｆｂ、ｆｃ・・・）とが互いに対応した状態で格納されている。また、図８に示すように、第２のテーブルＴ２には、暗さ判定が否定的な場合の最大補正対象輝度値としてのｙｈの数値範囲と、各数値範囲にそれぞれ対応する輝度補正関数の種類（ｆＡ、ｆＢ、ｆＣ・・・）とが互いに対応した状態で格納されている。さらに、ＲＯＭ１４内には、予め計算された図４に示したＣｒ補正関数のデータおよび図５に示したＣｂ補正関数のデータが、ＣＰＵ１１による原画像の色相の補正の際にＣＰＵ１１が読み出し可能な状態として記憶されている。
【００９０】
図７に戻って、画像機器５は、画像データバッファ１０に接続された出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５および出力インターフェース１５に接続された画像出力部１６を有している。ＣＰＵ１１は、原画像の輝度値および色相が補正された補正後の画像の画像データを、出力インターフェース１５を介して画像出力部１６へと出力するようになっている。そして、画像出力部１６は、ＣＰＵ１１から出力され補正後の画像データを出力するようになっている。この画像出力部１６は、補正後の画像データを印字によって出力するプリンタの印字部であってもよいし、また、補正後の画像データを表示によって出力するディスプレイの表示部であってもよい。
【００９１】
さらにまた、ＣＰＵ１１には、原画像の輝度値および色相の補正を指示するための入力操作が可能とされたボタン等の入力操作部１７が接続されており、ＣＰＵ１１は、この入力操作部１７による入力操作にともなって、原画像の輝度値および色相の補正を行うようになっている。
【００９２】
次に、ＣＰＵ１１についてさらに詳述すると、図９に示すように、ＣＰＵ１１は、大別して、画像補正装置としての画像補正部１８と出力処理部１９との２つの機能ブロックを有している。
【００９３】
また、図９に示すように、画像補正部１８は、画像縮小部２０と、輝度補正手段としての輝度補正部２１と、色相補正手段としての色相補正部２２との３つの機能ブロックによって構成されている。
【００９４】
画像縮小部２０は、画像データバッファ１０に保存された原画像の画像データのデータサイズを縮小する処理を行うようになっている。この画像縮小部２０による処理は、図６のステップ２（ＳＴ２）に示した処理と同様の処理である。
【００９５】
図９に示すように、輝度補正部２１は、その機能ブロックの１つとして、肌色物体抽出部２３を有しており、この肌色物体抽出部２３は、画像縮小部２０によってデータサイズが縮小された後の画像データから、画像認識等によって前記肌色物体を抽出する処理を行うようになっている。この肌色物体抽出部２３による処理は、図６のステップ３（ＳＴ３）に示した処理と同様の処理である。
【００９６】
さらにまた、輝度補正部２１は、その機能ブロックの１つとして、平均輝度値算出部２４を有しており、この平均輝度値算出部２４は、肌色物体抽出部２３によって抽出された前記肌色物体に基づいて、前記肌色物体の平均輝度値を算出する処理を行うようになっている。この平均輝度値算出部２４による処理は、図６のステップ４（ＳＴ４）に示した処理と同様の処理である。
【００９７】
また、輝度補正部２１は、その機能ブロックの１つとして、輝度ヒストグラム作成部２５を有しており、この輝度ヒストグラム作成部２５は、肌色物体抽出部２３によって抽出された前記肌色物体に基づいて、前記肌色物体の輝度ヒストグラム（図３参照）を作成する処理を行うようになっている。この輝度ヒストグラム作成部２５による処理は、図６のステップ５（ＳＴ５）に示した処理と同様の処理である。
【００９８】
さらに、輝度補正部２１は、その機能ブロックの１つとして、低輝度側輝度値算出部２７を有しており、この低輝度側輝度値算出部２７は、輝度ヒストグラム作成部２５によって作成された輝度ヒストグラムに基づいて、輝度ヒストグラムにおける低輝度側から数えた累積画素数が少数側の所定％（例えば、１０％）となる輝度値を低輝度側輝度値ｙｌとして算出する処理を行うようになっている。この低輝度側輝度値算出部２７による処理は、図６のステップ６（ＳＴ６）に示した処理と同様の処理である。
【００９９】
さらにまた、輝度補正部２１は、その機能ブロックの１つとして、高輝度側輝度値算出部２８を有しており、この高輝度側輝度値算出部２８は、輝度ヒストグラム作成部２５によって作成された輝度ヒストグラムに基づいて、輝度ヒストグラムにおける低輝度側から数えた累積画素数が多数側の所定％（例えば、９０％）となる輝度値を高輝度側輝度値ｙｈとして算出する処理を行うようになっている。この高輝度側輝度値算出部２８による処理は、図６のステップ６（ＳＴ６）に示した処理と同様の処理である。
【０１００】
また、輝度補正部２１は、その機能ブロックの１つとして、暗さ判定部２９を有しており、この暗さ判定部２９は、平均輝度値算出部２４、低輝度側輝度値算出部２７および高輝度側輝度値算出部２８のそれぞれによる算出結果を用いることによって、前記肌色物体に対する暗さ判定処理を行うようになっている。この暗さ判定部２９による処理は、図６のステップ７（ＳＴ７）に示した処理と同様の処理である。
【０１０１】
さらに、輝度補正部２１は、その機能ブロックの１つとして、輝度補正関数選択部３０を有しており、この輝度補正関数選択部３０は、暗さ判定部２９の判定結果に基づいて、原画像の輝度値の補正に用いる輝度補正関数を、図８に示した輝度補正用ルックアップテーブルから選択する処理を行うようになっている。具体的には、輝度補正関数選択部３０は、暗さ判定部２９による判定結果が肯定的な場合には、低輝度側輝度値算出部２７によって算出された低輝度側輝度値ｙｌの２倍値２ｙｌに対応する輝度補正関数を第１のテーブルＴ１から選択するようになっている。また、輝度補正関数選択部３０は、暗さ判定部２９による判定結果が否定的な場合には、高輝度側輝度値算出部２８によって算出された高輝度側輝度値ｙｈに対応する輝度補正関数を第２のテーブルＴ２から選択するようになっている。この輝度補正関数選択部３０による処理は、図６のステップ８（ＳＴ８）またはステップ１２（ＳＴ１２）に示した処理と同様の処理である。
【０１０２】
さらにまた、輝度補正部２１は、輝度補正実行部３１を有しており、この輝度補正実行部３１は、輝度補正関数選択部３０によって選択された輝度補正関数を用いて原画像全体の輝度値を画素ごとに補正する処理を実行するようになっている。この輝度補正実行部３１による処理は、図６のステップ９（ＳＴ９）に示した処理と同様の処理である。
【０１０３】
図９に示すように、前述した色相補正部２２は、その機能ブロックの１つとして、Ｃｒ補正実行部３３を有しており、このＣｒ補正実行部３３は、ＲＯＭ１４内のＣｒ補正関数を読み出し、読み出されたＣｒ補正関数を用いることによって、原画像全体のＣｒ値を画素ごとに補正する処理を実行するようになっている。このＣｒ補正実行部３３による処理は、図６のステップ１０（ＳＴ１０）に示した処理と同様の処理である。
【０１０４】
また、色相補正部２２は、その機能ブロックの１つとして、Ｃｂ補正実行部３４を有しており、このＣｂ補正実行部３４は、ＲＯＭ１４内のＣｂ補正関数を読み出し、読み出されたＣｂ補正関数を用いることによって、原画像全体のＣｂ値を画素ごとに補正する処理を実行するようになっている。このＣｂ補正実行部３４による処理は、図６のステップ１０（ＳＴ１０）に示した処理と同様の処理である。
【０１０５】
このような構成によれば、輝度補正部２１により、図２に示したような輝度補正関数群を前記肌色物体の輝度分布に応じて選択的に用いることによって、原画像の輝度値を適切に補正することができるとともに、色相補正部２２により、図４に示したＣｒ補正関数および図５に示したＣｂ補正関数を用いることによって、原画像の色相を適切に補正することができる。
【０１０６】
なお、出力処理部１９は、画像補正部１８によって輝度値および色相が補正された補正後の画像を画像出力部１６へと出力する処理を行うようになっている。この出力処理部１９による処理は、図６のステップ１１（ＳＴ１１）に示した処理と同様の処理である。
【０１０７】
以上述べたように、本発明によれば、横軸の値が０の付近における輝度補正関数の立ち上がりを緩和することができるとともに、最大輝度補正量を前記肌色物体の輝度分布に応じて変更することができるので、輝度値が０の付近の画素に対する過剰補正を抑制することができるとともに、原画像の輝度値を適切に補正することができる。
【０１０８】
なお、本発明は、このような方法または構成に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【０１０９】
例えば、本発明は、原画像の画素値として、Ｒ値、Ｇ値またはＢ値といった輝度値以外の画素値の補正にも有効に適用することができる。具体的には、原画像のＲ値を補正する場合には、Ｒ値の補正関数として、図２の横軸の値を原画像の画素（補正対象画素）のＲ値、縦軸の値を補正値としてのＲ値にそれぞれ置き換えた図２の輝度補正関数群と全く同一の補正特性（関数の形状）を有するＲ値の補正関数群を、前記肌色物体の輝度分布（輝度ヒストグラム）に応じて選択的に用いるようにすればよい。このことは、原画像のＧ値およびＢ値の補正を行う場合にもそのまま適用することができる。
【０１１０】
また、本発明は、前記肌色物体以外の補正値算出基準物体に適用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
２ 原画像
３ 肌色の部分
１８ 画像補正部
２１ 輝度補正部
２２ 色相補正部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像の画素値の補正に用いる画素値補正関数として、
前記原画像の画素値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての画素値を縦軸の値とした座標上に定義されてなり、
前記座標上に仮定された傾きが１の一次関数と、前記座標上に仮定された横軸側が周期側、縦軸側が振幅側とされた正弦関数との合成関数からなり、
その縦軸の値が、前記座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値以上となり、
その横軸の値が０の付近において、前記座標上に仮定された当該画素値補正関数に接する接線の傾きが、横軸の値の増加にともなって増加し、
その縦軸の値と前記原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値との差分の最大値である最大画素値補正量が、前記原画像中の特定の物体であって前記補正値を算出する際の基準となる物体である補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となり、
前記最大画素値補正量がとられるときの横軸の値である最大補正対象画素値が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となる
ような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うことを特徴とする画像補正方法。
【請求項２】
前記画素値補正関数として、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となるような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うこと
を特徴とする請求項１に記載の画像補正方法。
【請求項３】
前記画素値補正関数として、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が大きい範囲と前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が小さい範囲とで互いに異なるような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うこと
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像補正方法。
【請求項４】
前記画素値補正関数として、
前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大画素値補正量が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大画素値補正量よりも大きくなり、
前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大補正対象画素値が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大補正対象画素値よりも小さくなる
ような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うこと
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像補正方法。
【請求項５】
前記補正値算出基準物体を、肌色物体とすること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像補正方法。
【請求項６】
前記原画像の色相における赤色差値の補正に用いる赤色差補正関数として、
前記原画像の赤色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての赤色差値を縦軸の値とした第１の座標上に定義されてなり、
その横軸の値が所定の赤色差値よりも大きくなるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の増加にともなって前記第１の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦大きくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、
その横軸の値が０以上かつ前記所定の赤色差値以下の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となる
ような関数を用いて前記原画像の赤色差値の補正を行い、
かつ、
前記原画像の色相における青色差値の補正に用いる青色差補正関数として、
前記原画像の青色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての青色差値を縦軸の値とした第２の座標上に定義されてなり、
その横軸の値が０以上かつ所定の青色差値未満となるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の減少にともなって前記第２の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦小さくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、
その横軸の値が前記所定の青色差値以上の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となる
ような関数を用いて前記原画像の青色差値の補正を行うこと
を特徴とする請求項５に記載の画像補正方法。
【請求項７】
原画像の画素値の補正を行う画素値補正手段を備え、
前記画素値補正手段は、前記原画像の画素値の補正に用いる画素値補正関数として、
前記原画像の画素値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての画素値を縦軸の値とした座標上に定義されてなり、
前記座標上に仮定された傾きが１の一次関数と、前記座標上に仮定された横軸側が周期側、縦軸側が振幅側とされた正弦関数との合成関数からなり、
その縦軸の値が前記座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値以上となり、
その横軸の値が０の付近において前記座標上に仮定された当該画素値補正関数に接する接線の傾きが、横軸の値の増加にともなって増加し、
その縦軸の値と前記原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値との差分の最大値である最大画素値補正量が、前記原画像中の特定の物体であって前記補正値を算出する際の基準となる物体である補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となり、
前記最大画素値補正量がとられるときの横軸の値である最大補正対象画素値が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となる
ような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うことを特徴とする画像補正装置。
【請求項８】
前記画素値補正関数は、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となるような関数とされていること
を特徴とする請求項７に記載の画像補正装置。
【請求項９】
前記画素値補正関数は、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が大きい範囲と前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が小さい範囲とで互いに異なるような関数とされていること
を特徴とする請求項７または請求項８に記載の画像補正装置。
【請求項１０】
前記画素値補正関数は、
前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大画素値補正量が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大画素値補正量よりも大きくなり、
前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大補正対象画素値が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大補正対象画素値よりも小さくなる
ような関数とされていること
を特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の画像補正方法。
【請求項１１】
前記補正値算出基準物体は、肌色物体とされていること
を特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか１項に記載の画像補正装置。
【請求項１２】
前記原画像の色相の補正を行う色相補正手段を備え、
前記色相補正手段は、
前記原画像の色相における赤色差値の補正に用いる赤色差補正関数として、
前記原画像の赤色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての赤色差値を縦軸の値とした第１の座標上に定義されてなり、
その横軸の値が所定の赤色差値よりも大きくなるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の増加にともなって前記第１の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦大きくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、
その横軸の値が０以上かつ前記所定の赤色差値以下の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となる
ような関数を用いて前記原画像の赤色差値の補正を行い、
かつ、
前記原画像の色相における青色差値の補正に用いる青色差補正関数として、
前記原画像の青色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての青色差値を縦軸の値とした第２の座標上に定義されてなり、
その横軸の値が０以上かつ所定の青色差値未満となるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の減少にともなって前記第２の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦小さくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、
その横軸の値が前記所定の青色差値以上の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となる
ような関数を用いて前記原画像の青色差値の補正を行うこと
を特徴とする請求項１１に記載の画像補正装置。
【請求項１】
原画像の画素値の補正に用いる画素値補正関数として、
前記原画像の画素値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての画素値を縦軸の値とした座標上に定義されてなり、
前記座標上に仮定された傾きが１の一次関数と、前記座標上に仮定された横軸側が周期側、縦軸側が振幅側とされた正弦関数との合成関数からなり、
その縦軸の値が、前記座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値以上となり、
その横軸の値が０の付近において、前記座標上に仮定された当該画素値補正関数に接する接線の傾きが、横軸の値の増加にともなって増加し、
その縦軸の値と前記原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値との差分の最大値である最大画素値補正量が、前記原画像中の特定の物体であって前記補正値を算出する際の基準となる物体である補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となり、
前記最大画素値補正量がとられるときの横軸の値である最大補正対象画素値が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となる
ような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うことを特徴とする画像補正方法。
【請求項２】
前記画素値補正関数として、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となるような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うこと
を特徴とする請求項１に記載の画像補正方法。
【請求項３】
前記画素値補正関数として、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が大きい範囲と前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が小さい範囲とで互いに異なるような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うこと
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像補正方法。
【請求項４】
前記画素値補正関数として、
前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大画素値補正量が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大画素値補正量よりも大きくなり、
前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大補正対象画素値が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大補正対象画素値よりも小さくなる
ような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うこと
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像補正方法。
【請求項５】
前記補正値算出基準物体を、肌色物体とすること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像補正方法。
【請求項６】
前記原画像の色相における赤色差値の補正に用いる赤色差補正関数として、
前記原画像の赤色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての赤色差値を縦軸の値とした第１の座標上に定義されてなり、
その横軸の値が所定の赤色差値よりも大きくなるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の増加にともなって前記第１の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦大きくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、
その横軸の値が０以上かつ前記所定の赤色差値以下の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となる
ような関数を用いて前記原画像の赤色差値の補正を行い、
かつ、
前記原画像の色相における青色差値の補正に用いる青色差補正関数として、
前記原画像の青色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての青色差値を縦軸の値とした第２の座標上に定義されてなり、
その横軸の値が０以上かつ所定の青色差値未満となるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の減少にともなって前記第２の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦小さくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、
その横軸の値が前記所定の青色差値以上の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となる
ような関数を用いて前記原画像の青色差値の補正を行うこと
を特徴とする請求項５に記載の画像補正方法。
【請求項７】
原画像の画素値の補正を行う画素値補正手段を備え、
前記画素値補正手段は、前記原画像の画素値の補正に用いる画素値補正関数として、
前記原画像の画素値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての画素値を縦軸の値とした座標上に定義されてなり、
前記座標上に仮定された傾きが１の一次関数と、前記座標上に仮定された横軸側が周期側、縦軸側が振幅側とされた正弦関数との合成関数からなり、
その縦軸の値が前記座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値以上となり、
その横軸の値が０の付近において前記座標上に仮定された当該画素値補正関数に接する接線の傾きが、横軸の値の増加にともなって増加し、
その縦軸の値と前記原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値との差分の最大値である最大画素値補正量が、前記原画像中の特定の物体であって前記補正値を算出する際の基準となる物体である補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となり、
前記最大画素値補正量がとられるときの横軸の値である最大補正対象画素値が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となる
ような関数を用いて前記原画像の画素値の補正を行うことを特徴とする画像補正装置。
【請求項８】
前記画素値補正関数は、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記補正値算出基準物体の輝度分布に応じて可変となるような関数とされていること
を特徴とする請求項７に記載の画像補正装置。
【請求項９】
前記画素値補正関数は、前記正弦関数の成分の空間的な周期が、前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が大きい範囲と前記最大補正対象画素値よりも横軸の値が小さい範囲とで互いに異なるような関数とされていること
を特徴とする請求項７または請求項８に記載の画像補正装置。
【請求項１０】
前記画素値補正関数は、
前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大画素値補正量が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大画素値補正量よりも大きくなり、
前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に暗い場合における前記最大補正対象画素値が、前記輝度分布に示される前記補正値算出基準物体が相対的に明るい場合における前記最大補正対象画素値よりも小さくなる
ような関数とされていること
を特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の画像補正方法。
【請求項１１】
前記補正値算出基準物体は、肌色物体とされていること
を特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか１項に記載の画像補正装置。
【請求項１２】
前記原画像の色相の補正を行う色相補正手段を備え、
前記色相補正手段は、
前記原画像の色相における赤色差値の補正に用いる赤色差補正関数として、
前記原画像の赤色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての赤色差値を縦軸の値とした第１の座標上に定義されてなり、
その横軸の値が所定の赤色差値よりも大きくなるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の増加にともなって前記第１の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦大きくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、
その横軸の値が０以上かつ前記所定の赤色差値以下の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となる
ような関数を用いて前記原画像の赤色差値の補正を行い、
かつ、
前記原画像の色相における青色差値の補正に用いる青色差補正関数として、
前記原画像の青色差値を横軸の値、この横軸の値に対応する補正値としての青色差値を縦軸の値とした第２の座標上に定義されてなり、
その横軸の値が０以上かつ所定の青色差値未満となるような前記肌色物体の色に対応するとみなされる横軸の範囲においては、その縦軸の値が、前記横軸の値の減少にともなって前記第２の座標上に仮定された原点を通る傾きが１の一次関数における縦軸の値よりも一旦小さくなった後に当該一次関数における縦軸の値と同値となり、
その横軸の値が前記所定の青色差値以上の範囲においては、その縦軸の値が当該一次関数における縦軸の値と同値となる
ような関数を用いて前記原画像の青色差値の補正を行うこと
を特徴とする請求項１１に記載の画像補正装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２１９８７１（Ｐ２０１０−２１９８７１Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６４１２１（Ｐ２００９−６４１２１）
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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