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EXPOSURE CORRECTION METHOD FOR COLOR IMAGE achieved

Patent code P120006643
File No. 172-0261
Posted date Feb 17, 2012
Application number P2005-342982
Publication number P2006-186983A
Patent number P4359662
Date of filing Nov 29, 2005
Date of publication of application Jul 13, 2006
Date of registration Aug 21, 2009
Priority data
  • P2004-347925 (Dec 1, 2004) JP
Inventor
  • (In Japanese)大恵 俊一郎
  • (In Japanese)柏木 利幸
  • (In Japanese)高木 圭
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人徳島大学
  • (In Japanese)徳島県
Title EXPOSURE CORRECTION METHOD FOR COLOR IMAGE achieved
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To correct over exposure or under exposure to backlight to acquire natural images when processing color images based on data acquired from image information of digital cameras.
SOLUTION: A plurality of series of color images are acquired with changing exposure for the same scene. For an image position, an image whose the color appearance frequency is low, is determined to be a proper exposed image from the plurality of color images. Using a frequency image obtained by replacing a color value of an original color image with its color appearance frequency, the ratio of color appearance frequency is calculated for every part of the image for the two color images, and then the ratio of blending is acquired so that less frequent one is more blended than higher frequent one according to the ratio of color appearance frequency. Subsequently, a blending ratio map is created for the whole of the image, and the two color images are blended for every part according to the blending ratio map to create a one exposure corrected image.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

今日、家庭でのパーソナルコンピュータの普及と共に、ディジタルカメラの需要が増えている。しかし、ディジタルカメラは、手軽に取り扱える反面、逆光などの撮影環境により、色の白飛びや潰れという露出が適正でない画像が取得されることがある。人間はこのようなシーンでも無意識に瞳孔を調整して認識できるが、ディジタルカメラでは、再現できる明るさの範囲が狭いために、人間の感覚とは異なった画像となる。

このような「とび」や「つぶれ」の部分を補正し、視認性を改善するために、輝度分布ヒストグラムの特徴を利用するなどの手法である線形濃度変換やヒストグラム平坦化などの方法により、コントラストを強調した画像に変換する手法が提案されている(非特許文献1、2、3)。しかし、これらの手法は、その画像中のみの情報をもとに強調を行うため、極度に露出の不適正な領域においては強調に限界がある。また1枚の画像中に露出の適正な領域と不適正な領域が混在するような画像においては、露出の不適正な領域を強調するあまり、露出の適正な領域まで過度に強調してしまい、視覚的に不自然な画像に変換されるという欠点がある。

また別の技術として、特許文献1は、「逆光」、「白つぶれ」、「黒つぶれ」を補正する手法として、輝度ヒストグラムを利用する信号処理方法を開示する。さらに特許文献2および特許文献3は、RAWモードを利用した画像処理プログラム及び方法を開示する。しかし、それぞれ、カラーヒストグラムより求められた頻度画像及びLabカラーヒストグラムの情報を利用しておらず、人の目で見たような自然な画像に処理する技術を開示していない。したがって、これらの技術では前記した白飛びや潰れの問題を解決して視覚的に自然な画像に補正する画像処理技術までには至っていない。
【非特許文献1】
「コンピュータ画像処理入門」(田村秀行著)総研出版、1985
【非特許文献2】
「C言語による画像処理」(安居院猛、中嶋正之、木見尻秀子著) 昭晃堂、1990
【非特許文献3】
酒井幸市:Visual Basic & Visual C++によるデジタル画像処理入門、 CQ出版社、2002
【特許文献1】
特開2003-179809号公報
【特許文献2】
特開2004-220438号公報
【特許文献3】
特開2004―222076号公報

Field of industrial application (In Japanese)

本発明はカラー画像の露出補正方法に関し、特に、ディジタルカメラで逆光シーン等の悪条件下の撮影環境において取得されたカラー画像に見られる「白とび」や「つぶれ」と言われる露出の不適正な領域を、視覚的に自然な画像に補正するための、カラー画像の露出補正方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
同一シーンについて露出を変えて複数枚のカラー画像系列を取得し、これら複数枚のカラー画像系列における2枚のカラー画像について画像の各部分ごとに色の出現頻度の比を求め、前記各部分において、前記色の出現頻度の比にしたがって頻度の小さい方が頻度の大きい方よりも多くブレンドされるようなブレンド比を求め、画像全体についてブレンド比マップを作成し、このブレンド比マップにしたがって前記2枚のカラー画像を前記各部分ごとにブレンドして1枚の露出補正画像を作成することを特徴とするカラー画像の露出補正方法。

【請求項2】
 
元のカラー画像のカラー値をその色の出現頻度に置き換えた第1の頻度画像と、この第1の頻度画像の頻度値に人間が差を感じない色の重みを大きくした係数を乗じて得られる第2の頻度画像とのいずれかを用いて、ブレンド比マップを作成することを特徴とする請求項1記載のカラー画像の露出補正方法。

【請求項3】
 
原画像の暗い部分を明るくするように露出を補正した露出オーバー画像と、原画像を前記露出オーバー画像の色数に近くなるように補正した露出アンダー画像との2枚の補正画像を作成して用いることを特徴とする請求項1または2記載のカラー画像の露出補正方法。

【請求項4】
 
原画像を前景部分と背景部分とに分け、前記原画像の前景部分を明るくするように露出を補正して露出オーバー画像を作成するとともに、原画像または原画像を露出補正した画像を露出アンダー画像とすることを特徴とする請求項3記載のカラー画像の露出補正方法。

【請求項5】
 
露出アンダー画像と露出オーバー画像の中間の明るさの画像を1枚または複数枚作成し、これら中間の明るさの画像および露出アンダー画像からなる複数枚の画像のそれぞれにおける色の出現頻度と、露出オーバー画像における色の出現頻度との比を用いて複数枚のブレンド比マップを作成し、これら複数枚のブレンド比マップから新たなブレンド比マップを作成することを特徴とする請求項3または4記載のカラー画像の露出補正方法。

【請求項6】
 
画像のRAWデータを用いて、明るさの異なる2枚の画像を現像し、この2枚の画像を用いることを特徴とする請求項1または2記載のカラー画像の露出補正方法。

【請求項7】
 
明るさの異なる明るい画像と暗い画像のほかに、中間の明るさの画像を1枚または複数枚現像し、前記中間の明るさの画像および前記暗い画像からなる複数枚の画像のそれぞれにおける色の出現頻度と、前記明るい画像における色の出現頻度との比を用いて複数枚のブレンド比マップを作成し、これら複数枚のブレンド比マップから新たなブレンド比マップを作成することを特徴とする請求項6記載のカラー画像の露出補正方法。

【請求項8】
 
ブレンド比マップをエッジの画像におけるそのエッジの強度に応じたガウシアンフィルタによりスムージングすることにより、エッジ付近の平滑度を小さくし、エッジ以外の平滑度を大きくした新たなブレンド比マップを作成することを特徴とする請求項1から7までのいずれか1項記載のカラー画像の露出補正方法。

【請求項9】
 
RGB表色系にて作成された2枚のカラー画像のそれぞれから、Ycc表色系などの人間の知覚にもとづく表色系に変換した画像を作成し、これらの変換された2つの画像をブレンド比マップにしたがってブレンドして1枚の画像を作成し、この画像を元のRGB表色系に変換してカラー画像を作成することを特徴とする請求項1から8までのいずれか1項記載のカラー画像の露出補正方法。

【請求項10】
 
原画像からそのサイズを小さくした縮小画像を作成し、作成した縮小画像から縮小サイズのブレンド比マップを作成し、この縮小サイズのブレンド比マップより元のサイズに拡大したブレンド比マップを作成して用いることを特徴とする請求項1から9までのいずれか1項記載のカラー画像の露出補正方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2005342982thum.jpg
State of application right Registered
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