JP5138510B2 - Image data processing device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、デジタルカメラに関し、画像データの被写体が逆光状況で撮影されたか否かを判定できる画像データ処理装置に関する。 The present invention may, for example, relates to a digital camera, regarding the images data processing equipment which subjects the image data is Ru can be determined whether taken with backlighting conditions.
従来、例えば、デジタルカメラなどのカメラについて、本撮影前に取得したプレビューの画像データを解析し、このプレビューの画像データの中心付近の被写体が背景よりも暗い場合に逆光状況と判定し、暗い部分すなわち被写体の明るさを補うためにフラッシュを発光する構成が知られている。この逆光判定は、暗い部分にフラッシュを照射し逆光補正するためのもので、カメラの自動露出(AE)が備えている検出機能である。そして、フラッシュは、画面の中心付近に向けて照射されるため、中心が暗く、周辺が明るいという逆光のパターンで、かつ、被写体がフラッシュの照射光の到達する範囲にある場合のみ、逆光状況と判定している。 Conventionally, for example, for a camera such as a digital camera, the image data of the preview acquired before the actual shooting is analyzed, and when the subject near the center of the image data of the preview is darker than the background, it is determined that the backlight is in a dark state. That is, a configuration in which a flash is emitted to compensate for the brightness of the subject is known. This backlight determination is for correcting the backlight by irradiating a flash on a dark part, and is a detection function provided in the automatic exposure (AE) of the camera. And since the flash is irradiated toward the center of the screen, the backlight condition is only when the center is dark and the periphery is bright and the subject is in the range where the flash irradiation light reaches. Judgment.
しかしながら、上記の逆光判定方法は、フラッシュの照射を前提とするもので、画面の中心は明るく、周囲の建物などが暗い状況では、逆光と判定せず、フラッシュを発光しない。また、仮に、手動操作などでフラッシュを発光しても、フラッシュは画面の中心付近に向けて照射されるとともに、フラッシュの照射光の到達距離には限度があるため、フラッシュの照射光が周辺の暗部に届くことは少なく、画像データに暗くつぶれた領域が生じる問題を有している。 However, the above backlight determination method is based on the premise of flash irradiation. In a situation where the center of the screen is bright and surrounding buildings are dark, the backlight is not determined and the flash is not emitted. In addition, even if the flash is emitted by manual operation, etc., the flash is irradiated toward the center of the screen, and the reachable distance of the flash irradiation is limited, so the flash irradiation light It rarely reaches the dark part and has a problem that a darkly crushed area is generated in the image data.
一方、撮影後の画像データを解析し、輝度データの調整などを後処理で行う方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この方法は、画像データに輝度データが小さい(明度の低い)、暗部の領域がある場合に、その暗部の領域の輝度データを補正処理するもので、被写体が黒くつぶれるなどの状況の発生の防止を図っている。 On the other hand, a method is known in which post-shooting image data is analyzed and luminance data is adjusted by post-processing (for example, see Patent Document 1). This method corrects the brightness data in the dark area when the brightness data is small (low brightness) and there is a dark area in the image data, preventing the occurrence of situations such as blackening of the subject. I am trying.
しかしながら、例えば被写体の人物が黒い服を着ている場合には、黒い服の色合いを保持したくとも、必要以上に輝度データを上げる処理が行われ、特定の色やノイズが強く出る場合がある問題を有している。また、例えばチェス盤のようないわばチェッカーボード模様が逆光状況と判定され、撮影対象に適さない補正がされるおそれがある。
上記のように、従来の逆光判定方法では、被写体の位置及び状況によっては、適切に逆光状況が判定されず、好ましい画像データを提供できない問題を有している。 As described above, the conventional backlight determination method has a problem that the backlight condition cannot be appropriately determined depending on the position and condition of the subject, and preferable image data cannot be provided.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、逆光状況を適切に判定し、好ましい画像データを提供できる画像データ処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, appropriately determine a backlight situation, and an object thereof is to provide the images data processing equipment that can provide desirable image data.
請求項1記載の画像データ処理装置は、暗部選択基準値、及び暗部領域数基準値を設定する基準値設定手段と、画像データを複数の領域に分割し、前記各領域の輝度データを算出する領域輝度算出手段と、前記暗部選択基準値よりも輝度データが小さく、かつ、互いに隣接する前記領域の数を算出して暗部領域数とし、この暗部領域数が前記暗部領域数基準値以上である場合に、逆光状況と判定する判定手段とを備え、前記画像データが逆光状況で撮影されたか否かを判定する逆光判定装置と、前記画像データを構成する各画素の輝度データの補正を行う輝度補正手段とを具備し、前記輝度補正手段は、各画素の輝度データの大小に応じた変換特性に従って各画素の輝度データの補正を行い、第1の変換特性と、この第1の変換特性に対し、輝度の小さい暗部の画素の輝度データを大きくする補正量が小さく設定された第2の変換特性とを備え、前記逆光判定装置が前記画像データを逆光状況と判定しない場合には、前記画像データの各画素の輝度データを前記第1の変換特性に従って補正し、前記逆光判定装置が前記画像データを逆光状況と判定した場合には、前記画像データの各画素の輝度データを前記第2の変換特性に従って補正するものである。 Claim 1 image data processing apparatus described, the dark portion selection reference value, and the reference value setting means for setting a dark region speed reference value, divides the images data into a plurality of regions, the luminance data of the respective areas Area brightness calculation means for calculating and the brightness data is smaller than the dark area selection reference value, and the number of the adjacent areas is calculated as the number of dark area areas, and the number of dark area areas is equal to or greater than the dark area number reference value And determining means for determining the backlight condition, a backlight determining apparatus for determining whether or not the image data was captured in the backlight condition, and correcting the luminance data of each pixel constituting the image data. Brightness correction means for performing correction of the brightness data of each pixel in accordance with the conversion characteristics according to the magnitude of the brightness data of each pixel, the brightness correction means, and the first conversion characteristics and the first conversion For characteristics And a second conversion characteristic in which the correction amount for increasing the luminance data of the dark pixel having a small degree is set to be small, and the backlight determination device does not determine the image data as a backlight condition, When the luminance data of each pixel is corrected according to the first conversion characteristic, and the backlight determination device determines that the image data is in a backlight state, the luminance data of each pixel of the image data is converted to the second conversion characteristic. The correction is made according to the following .
そして、この構成では、被写体の位置にかかわらず、画像データが逆光条件で撮影されたか否かが適切に判定される。また、輝度補正手段により、各画素の輝度データが補正され、暗部が暗くつぶれることを防止し、好ましい画像データが提供される。逆光判定装置が逆光状況と判定した場合には、暗部の輝度データの補正を抑制することにより、補正量が大きくなりすぎることによる不適切な補正が抑制される。そこで、画像データの処理を適切に行うことが可能となり、好ましい画像データの提供が可能になる。 In this configuration, it is appropriately determined whether or not the image data is captured under backlight conditions regardless of the position of the subject. Also, the luminance correction means corrects the luminance data of each pixel, prevents the dark part from being crushed dark, and provides preferable image data. When the backlight determination device determines that the backlight condition is present, inappropriate correction due to an excessively large correction amount is suppressed by suppressing the correction of the luminance data in the dark part. Therefore, it is possible to appropriately process the image data, and it is possible to provide preferable image data.
請求項2記載の画像データ処理装置は、請求項1記載の画像データ処理装置において、基準値設定手段は、暗部類似基準値を設定し、判定手段は、前記暗部選択基準値よりも輝度データが小さく、かつ、互いに隣接する領域との前記輝度データの差が前記暗部類似基準値よりも小さい前記領域の数を算出して暗部領域数とし、この暗部領域数が前記暗部領域数基準値以上である場合に、逆光状況と判定するものである。
The
そして、この構成では、暗部の状況から、画像データが逆光状況で撮影されたか否かが適切に判定される。 In this configuration, it is appropriately determined whether or not the image data is captured in the backlight condition from the dark part situation.
請求項3記載の画像データ処理装置は、請求項2記載の画像データ処理装置において、基準値設定手段は、明部選択基準値、明部類似基準値、及び明部領域数基準値を設定し、判定手段は、前記明部選択基準値よりも輝度データが大きく、かつ、互いに隣接する領域との前記輝度データの差が前記明部類似基準値よりも小さい前記領域の数を算出して明部領域数とし、この明部領域数が前記明部領域数基準値以上で、かつ、暗部領域数が暗部領域数基準値以上である場合に逆光状況と判定するものである。
Image data processing apparatus according to
そして、この構成では、暗部及び明部の状況から、画像データが逆光状況で撮影されたか否かが適切に判定される。 In this configuration, it is appropriately determined whether or not the image data is captured in the backlight condition based on the situation of the dark part and the bright part.
請求項4記載の画像データ処理装置は、請求項1ないし3いずれか一記載の画像データ処理装置において、基準値設定手段は、画像データから適正輝度データを算出して設定するとともに、この適正輝度データよりも大きい排除条件値を設定し、判定手段は、この排除条件値以上の輝度データの領域が存在しない場合には、逆光状況と判定しないものである。 4. The image data processing apparatus described, in the image data processing apparatus according to any one claim 1 to 3, the reference value setting means may be set by calculating the proper luminance data from the image data, the suitable brightness An exclusion condition value larger than the data is set, and the determination means does not determine that the backlight condition is present when there is no luminance data area equal to or greater than the exclusion condition value.
そして、この構成では、輝度データの大きい明部が存在しない場合を排除することにより、画像データが逆光条件で撮影されたか否かが適切に判定される。 In this configuration, it is appropriately determined whether or not the image data is captured under the backlight condition by excluding the case where there is no bright part with large luminance data .
本発明によれば、被写体の位置にかかわらず、画像データが逆光条件で撮影されたか否かを適切に判定できる。そこで、画像データの処理を適切に行い、好ましい画像データを提供できる。 According to the present invention, it is possible to appropriately determine whether or not image data is captured under backlight conditions regardless of the position of the subject. Therefore, it is possible to appropriately process image data and provide preferable image data.
以下、本発明の画像データ処理装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the images data processing equipment of the present invention with reference to the drawings.
図2において、10はカメラで、このカメラ10は、いわゆるデジタルスチルカメラであり、撮像手段12で撮影した画像データを、デジタルデータとして記録媒体14に記録するものである。そして、このカメラ10は、ケース20を備え、このケース20に、絞り装置21、レンズ22、電荷結合素子(CCD)である撮像手段12、二重相関サンプリング回路(CDS)24、増幅回路25、アナログデジタル変換器(A/D)26、第1の画像データメモリ27、輝度補正手段を構成する画像データ処理部28、第2の画像データメモリ29、圧縮伸長回路31、タイミングジェネレータ32、メモリコントローラ33、逆光判定装置、基準値設定手段、領域輝度算出手段、判定手段、及び輝度補正手段を構成するCPUを備えた制御手段34、及び電源回路35などが収納されている。また、制御手段34には、作業用のRAMやあらかじめ設定された値を記録したROMなどが接続されている。さらに、このケース20には、液晶パネル(LCD)である表示装置36、操作部37、記録媒体装着部38、図示しない電池を収納する電池収納部39、及び入出力部41などを備えている。そして、このカメラ10は、制御手段34が、絞り装置21、レンズ22、増幅回路25、画像データ処理部28、圧縮伸長回路31、タイミングジェネレータ32、メモリコントローラ33を制御する。さらに、制御手段34が、タイミングジェネレータ32を介して、撮像手段12、二重相関サンプリング装置回路24、アナログデジタル変換器26を制御する。さらに、制御手段34が、メモリコントローラ33を介して、第1の画像データメモリ27、及び第2の画像データメモリ29を制御する。
In FIG. 2, reference numeral 10 denotes a camera. The camera 10 is a so-called digital still camera, and records image data photographed by the imaging means 12 on a
そして、このカメラ10は、絞り装置21及びレンズ22を介して取り込まれた被写体の光を撮像手段12で電気信号に変換する。そして、撮像手段12から出力された電気信号は、二重相関サンプリング回路24で信号処理され、アナログデジタル変換器26で多数のR(赤)、G(緑)、B(青)の画素の輝度データ(階調値)からなる画像データに変換される。そして、この画像データは、第1の画像データメモリ27に一時記録される。そして、第1の画像データメモリ27に一時記録された画像データは、画像データ処理部28で輝度すなわち階調やホワイトバランスなどについて処理され、表示装置36で表示されるとともに、第2の画像データメモリ29に記録される。さらに、第2の画像データメモリ29に記録された画像データは、圧縮伸長回路31で圧縮処理され、記録媒体14に画像データとして記録される。
The camera 10 converts the light of the subject captured through the
そして、このカメラ10は、使用者が操作部37を操作することにより、状態が切り替えられ、例えば本撮影前のプレビューモードでは、撮像手段12は一定間隔で連続的に電気信号を出力し、画像データ処理部28から出力された画像データが表示装置36に表示される。そして、制御手段34は、自動露出制御(AE)として、適正露出となるように絞り装置21の開口度を制御するとともに、撮像手段12の露光時間を設定し、また、自動焦点制御(AF)として、目的の被写体の象が撮像手段12で焦点を結ぶようにレンズ22を制御する。
In the camera 10, the state is switched by the user operating the
ここで、制御手段34は、第1の画像データメモリ27に記録された画像データを解析し、自動的に、あるいは操作者の操作部37の操作に応じて、自動露出制御及び自動焦点制御を行う。すなわち、多数の画素の輝度データからなる画像データを縦横所定数のブロックに分割し、各ブロック毎にRGBの輝度データの平均値を算出し、各ブロック毎の輝度データを算出する。そして、このブロックの輝度データを利用し、撮影状況(シーン)や被写体の位置などを判定し、適正輝度データを算出して設定し、被写体に応じた適切な自動露出制御を行う。
Here, the control means 34 analyzes the image data recorded in the first
そして、使用者が操作部37のシャッタを半押し操作することにより、撮影準備の状態となり、露出及び焦点を確定し、さらに、使用者が操作部37のシャッタを全押し操作することにより、本撮影の状態となり、撮像手段12は制御手段34に制御された所定の露光時間だけ露光を行い、蓄積した電荷による電気信号を出力し、第1の画像データメモリ27を介し、画像データ処理部28で処理された画像データを第2の画像データメモリ29を介して記録媒体14に記録する。
Then, when the user half-presses the shutter of the
ここで、制御手段34は、第1の画像データメモリ27あるいは第2の画像データメモリ29に記録された画像データを解析して画像データの状況を把握し、自動的に、あるいは操作者の操作部37の操作に応じて、画像データ処理部28を制御し、適切な画像データ処理を行い、好ましい画像データを提供する。
Here, the control means 34 analyzes the image data recorded in the first
そして、制御手段34が行う画像データ処理方法は、例えば、輝度の大小に応じて各画素の輝度データを補正する入出力特性が非線形の階調補正であり、黒つぶれを防止するため、輝度データが小さい(明度が低い)領域すなわち暗部の輝度データを上げるいわば通常の明度アップ処理である第1の変換特性、及び、制御手段34が画像データを解析して逆光状況と判定した場合にいわば後処理で適用される逆光補正である第2の変換特性を適用する。そして、この第2の変換特性は、第1の変換特性に比べて、暗部の輝度データを上げる程度を低減させ、より自然な画像データを出力できるように設定されている。 The image data processing method performed by the control means 34 is, for example, a non-linear gradation correction in which the input / output characteristics for correcting the luminance data of each pixel according to the magnitude of the luminance are non-linear gradation correction. The first conversion characteristic which is so-called normal brightness-up processing to increase the brightness data of the region where the brightness is low (lightness is low), that is, the dark portion, and the case where the control means 34 analyzes the image data and determines the backlight condition. A second conversion characteristic that is backlight correction applied in the processing is applied. The second conversion characteristic is set so as to reduce the degree to which the brightness data of the dark portion is increased and to output more natural image data as compared with the first conversion characteristic.
次に、この制御手段34が画像データが逆光条件で撮影されたか否かを判定する逆光判定方法を説明する。 Next, a description will be given of a backlight determination method in which the control means 34 determines whether or not image data has been captured under backlight conditions.
この逆光判定方法では、自動露出制御と同じく、多数の画素の輝度データからなる画像データを縦横所定数のブロックに分割し、例えば、図3に示す画像を撮影した画像データに対して、画像データの全体あるいは一部について、図4に示すように、12×8、すなわち、横12、縦8の領域としてのブロック(図4に示すA)に分割し、各ブロック毎にRGBの輝度データの平均値を算出し、このRGBの平均値から各ブロック毎の輝度データを算出する。なお、RGBの輝度データの平均値を算出する際は、輝度データが最大値となっているいわゆる飽和画素も含めて算出する。 In this backlight determination method, as in automatic exposure control, image data composed of luminance data of a large number of pixels is divided into a predetermined number of blocks in the vertical and horizontal directions. For example, image data obtained by photographing the image shown in FIG. 4 is divided into blocks (A shown in FIG. 4) as 12 × 8, that is, horizontal 12 and vertical 8 areas, as shown in FIG. An average value is calculated, and luminance data for each block is calculated from the average value of RGB. Note that when calculating the average value of RGB luminance data, calculation is performed including so-called saturated pixels in which the luminance data has the maximum value.
そして、この各ブロック毎の輝度データを、適正輝度データすなわち適正露出からのずれである輝度差(delta〔EV〕)で表現する。そして、ここでは、適正露出のブロックを0EVとし、露出アンダーに撮影されているブロックは負の数値で表現し、露出オーバーで撮影されているブロックは正の数値で表現する。なお、EVはいわゆる露出値であり、露光時間が半分あるいは倍になるごとに、値は1増減する。 The luminance data for each block is expressed by appropriate luminance data, that is, a luminance difference (delta [EV]) that is a deviation from the appropriate exposure. In this case, a block with appropriate exposure is set to 0 EV, a block photographed underexposed is represented by a negative numerical value, and a block photographed with overexposure is represented by a positive numerical value. EV is a so-called exposure value, and the value increases or decreases by 1 each time the exposure time is halved or doubled.
次いで、図1に示すように、白クラスタ検出、黒クラスタ検出、クラスタ数判定、及び排除条件の判定を行う。 Next, as shown in FIG. 1, white cluster detection, black cluster detection, cluster number determination, and exclusion condition determination are performed.
先ず、白黒クラスタ検出(ステップ1)として、輝度すなわち明度の小さいブロックが所定数以上の固まりで存在する場合に、黒クラスタ(図4に示すCb)とし、この黒クラスタに含まれるブロック数を数え、輝度すなわち明度の大きいブロックが所定数以上の固まりで存在する場合に、白クラスタ(図4に示すCw)とし、この白クラスタに含まれるブロック数を数える。 First, as black-and-white cluster detection (step 1), when blocks having a small luminance or lightness exist in a predetermined number or more, a black cluster (Cb shown in FIG. 4) is obtained, and the number of blocks included in the black cluster is counted. When blocks having a large luminance, that is, lightness exist in a predetermined number or more, a white cluster (Cw shown in FIG. 4) is used, and the number of blocks included in the white cluster is counted.
そして、明るいブロックを検出する白クラスタ検出として、以下のW1からW3の条件に従い白クラスタを検出し、これらの白クラスタに含まれるブロックの数を数える。 As white cluster detection for detecting bright blocks, white clusters are detected according to the following conditions W1 to W3, and the number of blocks included in these white clusters is counted.
W1.あらかじめ設定された明部選択基準値より大きい輝度データすなわち適正露出から大きな輝度差を有する明るいブロックであること。ここでは、輝度差delta > +1.5〔EV〕とする。 W1. Brightness data larger than a preset bright part selection reference value, that is, a bright block having a large luminance difference from proper exposure. Here, the luminance difference delta> +1.5 [EV].
W2.次いで、明るいブロックについて、その周辺のブロックも同様に明るいかを判断する。すなわち、明るいブロックであっても、隣接したブロックに輝度データが類似する、すなわち輝度差があらかじめ設定された明部類似基準値よりも小さいブロックが存在しない孤立ブロックは排除する。ここでは、輝度差delta の差が ±0.6〔EV〕以内のブロックが最低1個隣接すれば、同類のクラスタとして、条件を満たすものとして、ブロック数を数える。 W2. Next, for bright blocks, it is determined whether the surrounding blocks are similarly bright. That is, even if it is a bright block, an isolated block in which luminance data is similar to an adjacent block, that is, a block having a luminance difference smaller than a preset bright part similarity reference value is excluded. Here, if at least one block having a difference in luminance difference delta within ± 0.6 [EV] is adjacent, the number of blocks is counted as a similar cluster that satisfies the condition.
W3.さらに、W2の条件で、孤立するとして排除されたブロックについても、隣接するブロックがあらかじめ設定された明部例外基準値よりも暗い場合には、条件を満たすものとして、ブロック数を数える。ここでは、隣接するブロックの最低1個との輝度差delta が 1.5〔EV〕より大きく、かつ、暗い(輝度差delta < −1.5〔EV〕)ブロックが最低1個隣接すれば、条件を満たすものとして、ブロック数を数える。 W3. Further, regarding the blocks excluded as isolated under the condition of W2, if the adjacent blocks are darker than the preset bright part exception reference value, the number of blocks is counted as satisfying the condition. Here, the condition is satisfied if the luminance difference delta with at least one adjacent block is greater than 1.5 [EV] and at least one dark block (luminance difference delta <-1.5 [EV]) is adjacent. As above, count the number of blocks.
このようにして、W1かつW2の条件を満たすブロック数及びW1かつW3の条件を満たすブロック数を合計し、明部領域数として記録する。 In this way, the number of blocks satisfying the conditions of W1 and W2 and the number of blocks satisfying the conditions of W1 and W3 are totaled and recorded as the number of bright areas.
また、暗いブロックを検出する黒クラスタ検出として、以下のB1からB3の条件に従い黒クラスタを検出し、これらの黒クラスタに含まれるブロックの数を数える。 As black cluster detection for detecting dark blocks, black clusters are detected according to the following conditions B1 to B3, and the number of blocks included in these black clusters is counted.
B1.あらかじめ設定された暗部選択基準値より小さい輝度データすなわち適正露出から大きな輝度差を有する暗いブロックであること。ここでは、輝度差delta < −3.0〔EV〕とする。 B1. Luminance data smaller than a preset dark area selection reference value, that is, a dark block having a large luminance difference from proper exposure. Here, it is assumed that the luminance difference delta <−3.0 [EV].
B2. 次いで、暗いブロックについて、その周辺のブロックも同様に暗いかを判断する。すなわち、暗いブロックであっても、隣接したブロックに輝度データが類似する、すなわち輝度差があらかじめ設定された暗部類似基準値よりも小さいブロックが存在しない孤立ブロックは排除する。ここでは、輝度差delta の差が ±0.4〔EV〕以内のブロックが最低1個隣接すれば、同類のクラスタとして、条件を満たすものとして、ブロック数を数える。 B2. Next, for dark blocks, it is determined whether the surrounding blocks are dark as well. That is, even in the case of a dark block, an isolated block in which luminance data is similar to an adjacent block, that is, a block having a luminance difference smaller than a preset dark part similarity reference value does not exist. Here, if at least one block having a difference in brightness difference delta within ± 0.4 [EV] is adjacent, the number of blocks is counted as a similar cluster that satisfies the condition.
B3.さらに、B2の条件で、孤立するとして排除されたブロックについても、隣接するブロックがあらかじめ設定された暗部例外基準値よりも明るい場合には、条件を満たすものとして、ブロック数を数える。ここでは、隣接するブロックの最低1個との輝度差delta が 3.0〔EV〕より大きく、かつ、明るい(輝度差delta > −3.0〔EV〕)ブロックが最低1個隣接すれば、条件を満たすものとして、ブロック数を数える。 B3. Further, regarding the blocks excluded as isolated under the condition of B2, if the adjacent blocks are brighter than the preset dark part exception reference value, the number of blocks is counted as satisfying the condition. Here, the condition is satisfied if the luminance difference delta with at least one adjacent block is larger than 3.0 [EV] and at least one bright (luminance difference delta> −3.0 [EV]) block is adjacent. As above, count the number of blocks.
このようにして、B1かつB2の条件を満たすブロック数及びB1かつB3の条件を満たすブロック数を合計し、暗部領域数として記録する。 In this way, the number of blocks satisfying the conditions of B1 and B2 and the number of blocks satisfying the conditions of B1 and B3 are totaled and recorded as the number of dark areas.
次に、クラスタサイズ判定(ステップ2)として、明部領域数及び暗部領域数がそれぞれ所定数以上あり条件を満たすか判定する。 Next, as cluster size determination (step 2), it is determined whether the number of bright areas and the number of dark areas are equal to or greater than a predetermined number, respectively.
ここでは、単数あるいは複数の黒クラスタに含まれるブロックの数が、全ブロック数に対する割合としてあらかじめ設定された暗部領域数基準値である例えば全ブロック数の1/4以上すなわちここでは24以上存在し、かつ、単数あるいは複数の白クラスタに含まれるブロックの数が、全ブロック数に対する割合としてあらかじめ設定された明部領域数基準値である例えば全ブロック数の1/16以上すなわちここでは6以上存在する場合に、クラスタサイズ判定の条件を満たすとする。 Here, the number of blocks included in one or a plurality of black clusters is a reference value for the number of dark areas set in advance as a ratio to the total number of blocks, for example, ¼ or more of the total number of blocks, that is, 24 or more. In addition, the number of blocks included in one or a plurality of white clusters is a reference value for the number of bright areas set in advance as a ratio to the total number of blocks, for example, 1/16 or more of the total number of blocks, that is, 6 or more in this case. It is assumed that the conditions for determining the cluster size are satisfied.
次に、クラスタサイズ判定の条件を満たした場合に、排除条件の判定(ステップ3)として、所定値すなわちあらかじめ定められた排除条件値以上大きい輝度データのブロックが存在するかを判定する。 Next, when the condition for determining the cluster size is satisfied, it is determined as a determination of the exclusion condition (step 3) whether there is a block of luminance data larger than a predetermined value, that is, a predetermined exclusion condition value.
ここでは、制御手段34は、画像データから算出した適正輝度データに応じた調整値である排除条件値を算出して設定し、例えば、適正輝度データによりも2.0〔EV〕大きい値を排除条件値として設定し、この場合、輝度データのヒストグラムを見て、適正露出から輝度差delta >+2.0〔EV〕以上のブロックが存在しない場合には、逆光状況と判定せず、適正露出から輝度差delta >+2.0〔EV〕以上のブロックが存在する場合に、逆光状況と判定する。 Here, the control means 34 calculates and sets an exclusion condition value that is an adjustment value according to the appropriate luminance data calculated from the image data, for example, an exclusion condition value that is 2.0 [EV] larger than the appropriate luminance data. In this case, if there is no block with brightness difference delta> +2.0 [EV] or more from the appropriate exposure by looking at the histogram of the brightness data, it is not judged as a backlight situation and the brightness difference from the appropriate exposure. When there is a block of delta> +2.0 [EV] or more, it is determined that the backlight is in the backlight state.
このように上記の条件を満たした場合に、逆光状況と判定し(ステップ4)、画像データに逆光用補正、すなわち第2の変換特性を適用して階調補正を行う(ステップ5)。また、上記の条件を満たさない場合には、逆光状況とは判断せず(ステップ6)、画像データに通常補正、すなわち第1の変換特性を適用して階調補正を行う(ステップ7)。 When the above conditions are satisfied as described above, it is determined that the backlight is in a backlight state (step 4), and the gradation correction is performed by applying the backlight correction, that is, the second conversion characteristic to the image data (step 5). If the above condition is not satisfied, the backlight condition is not judged (step 6), and normal correction, that is, gradation correction is performed by applying the first conversion characteristic to the image data (step 7).
このように、本実施の形態によれば、逆光状況を判定して画像データの暗部を後処理で補正する画像データ処理方法において、輝度データの小さい画素が所定範囲以上の固まりで存在する場合に、逆光状況と判定することにより、さらに、輝度データの小さい画素が第1の所定範囲以上、輝度データの大きい画素が第2の所定範囲以上の固まりで存在する場合に逆光状況と判定することにより、暗部及び明部の状況から、被写体の位置にかかわらず、すなわち、図5に示すように、被写体が中心に存在する場合のみならず、図4に示すように、被写体が中心にいない場合でも、画像データが逆光状況で撮影されたか否かを適切に判定できる。 As described above, according to the present embodiment, in the image data processing method for determining the backlight condition and correcting the dark portion of the image data by post-processing, when pixels having small luminance data exist in a cluster of a predetermined range or more. By determining the backlight condition, and further determining the backlight condition when pixels with small luminance data are present in a cluster of pixels greater than or equal to the first predetermined range and pixels with large luminance data are equal to or greater than the second predetermined range. From the situation of the dark part and the bright part, regardless of the position of the subject, that is, not only when the subject exists at the center as shown in FIG. 5, but also when the subject is not at the center as shown in FIG. It is possible to appropriately determine whether or not the image data is captured in a backlight condition.
また、単にブロックの数を数えるのではなく、固まりとなったブロックを数えることにより、画像処理での補正を意図している逆光条件を検出できる。 Also, the backlight condition intended for correction in the image processing can be detected by counting the blocks that have become a solid rather than simply counting the number of blocks.
さらに、固まりとなったブロックとともに、輝度差が大きいブロックが隣接するブロックは数えることにより、画像処理での補正を意図している逆光条件を検出できる。 Further, by counting blocks adjacent to blocks with a large luminance difference together with the blocks that have become agglomerated, it is possible to detect a backlight condition intended for correction in image processing.
さらに、逆光状況の判定では、輝度データの大きい明部が存在しない場合を排除することにより、画像データが逆光条件で撮影されたか否かを適切に判定できる。 Further, in the determination of the backlight condition, it is possible to appropriately determine whether or not the image data is captured under the backlight condition by excluding the case where there is no bright part with large luminance data.
そこで、画像データが逆光状況で撮影されたか否かに応じて、画像データの輝度補正処理(明度処理)を適切に行うことができ、好ましい画像データを提供できる。 Therefore, depending on whether or not the image data was captured in a backlight situation, the luminance correction processing (brightness processing) of the image data can be appropriately performed, and preferable image data can be provided.
また、画像データの補正については、各画素の輝度データを補正し、暗部が暗くつぶれることを防止して、好ましい画像データを提供できる。そして、逆光状況と判定した場合には、暗部の輝度データの補正を抑制することにより、補正量が大きくなりすぎることによる不適切な補正を抑制し、特定の色やノイズが強くでることを防止し、好ましい画像データを提供できる。 As for the correction of the image data, it is possible to provide preferable image data by correcting the luminance data of each pixel to prevent the dark part from being crushed darkly. And when it is determined that the backlight is in the backlit condition, by suppressing the correction of the brightness data in the dark area, the inappropriate correction due to the correction amount becoming too large is suppressed, and the specific color and noise are prevented from being strong. And preferable image data can be provided.
また、逆光状況の判定には、自動露出制御のための輝度データのブロック化の処理を流用できるため、プログラムや構成を簡略化して、製造コストを低減できる。 Further, since the luminance data blocking process for automatic exposure control can be used for the determination of the backlight condition, the program and configuration can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
なお、閾値となる各基準値は、あらかじめ一定の値としてROMに記録した値を用いることもでき、また、画像データから算出した適正輝度データに応じて線形あるいは非線形に設定することもできる。 Each reference value serving as a threshold can be a value recorded in advance in the ROM as a constant value, or can be set linearly or non-linearly according to appropriate luminance data calculated from image data.
また、カメラ10は、図示しないフラッシュを備えることで、フラッシュによる撮影時の逆光補正とあわせて上記の撮影後の逆光補正を行うこともできる。 Further, the camera 10 includes a flash (not shown), so that the backlight correction after shooting can be performed together with the backlight correction when shooting with the flash.
また、逆光状況の判定及び画像データの補正は、撮影の直後に自動的に行っても良く、また、操作者の操作により各画像データに適宜適用することもできる。 Further, the determination of the backlight condition and the correction of the image data may be automatically performed immediately after shooting, or may be appropriately applied to each image data by the operation of the operator.
さらに、デジタルビデオカメラに適用し、逆光状況の判定及び画像データの補正を、動画を構成する各画像データに適用することもできる。 Furthermore, the present invention can be applied to a digital video camera, and the determination of backlight status and the correction of image data can be applied to each image data constituting a moving image.
本発明は、例えば、デジタルスチルカメラに適用できる。 The present invention can be applied to, for example, a digital still camera.
28 輝度補正手段を構成する画像データ処理部
34 逆光判定装置、基準値設定手段、領域輝度算出手段、判定手段、及び輝度補正手段を構成する制御手段
28 Image data processing section constituting luminance correction means
34 Control means constituting backlight determination device, reference value setting means, area luminance calculation means, determination means, and luminance correction means
Claims (4)
前記画像データを構成する各画素の輝度データの補正を行う輝度補正手段とを具備し、
前記輝度補正手段は、
各画素の輝度データの大小に応じた変換特性に従って各画素の輝度データの補正を行い、第1の変換特性と、この第1の変換特性に対し、輝度の小さい暗部の画素の輝度データを大きくする補正量が小さく設定された第2の変換特性とを備え、
前記逆光判定装置が前記画像データを逆光状況と判定しない場合には、前記画像データの各画素の輝度データを前記第1の変換特性に従って補正し、
前記逆光判定装置が前記画像データを逆光状況と判定した場合には、前記画像データの各画素の輝度データを前記第2の変換特性に従って補正する
ことを特徴とする画像データ処理装置。 Dark portion selection reference value, and the reference value setting means for setting a dark region speed reference value, the images data is divided into a plurality of regions, said a region luminance calculation means for calculating the luminance data of each area, the dark area selection Judgment that the backlight condition is determined when the brightness data is smaller than the reference value and the number of the adjacent areas is calculated as the number of dark area areas, and the number of dark area areas is equal to or greater than the dark area area reference value. Means for determining whether or not the image data was captured in a backlight condition;
Brightness correction means for correcting the brightness data of each pixel constituting the image data,
The brightness correction means includes
The luminance data of each pixel is corrected according to the conversion characteristics corresponding to the magnitude of the luminance data of each pixel, and the first conversion characteristic and the luminance data of the dark part pixel having a low luminance are increased with respect to the first conversion characteristic. A second conversion characteristic in which a correction amount to be set is set to be small,
When the backlight determination device does not determine the image data as a backlight condition, the luminance data of each pixel of the image data is corrected according to the first conversion characteristic,
When the backlight determination device determines that the image data is in a backlight state, the luminance data of each pixel of the image data is corrected according to the second conversion characteristic.
An image data processing apparatus .
判定手段は、前記暗部選択基準値よりも輝度データが小さく、かつ、互いに隣接する領域との前記輝度データの差が前記暗部類似基準値よりも小さい前記領域の数を算出して暗部領域数とし、この暗部領域数が前記暗部領域数基準値以上である場合に、逆光状況と判定する
ことを特徴とする請求項1記載の画像データ処理装置。 The reference value setting means sets the dark part similarity reference value,
The determination means calculates the number of the areas where the brightness data is smaller than the dark part selection reference value and the difference of the brightness data from the adjacent areas is smaller than the dark part similarity reference value to obtain the number of dark part areas. The image data processing apparatus according to claim 1, wherein when the number of dark area areas is equal to or greater than the dark area area reference value, it is determined that the backlight condition is present.
判定手段は、前記明部選択基準値よりも輝度データが大きく、かつ、互いに隣接する領域との前記輝度データの差が前記明部類似基準値よりも小さい前記領域の数を算出して明部領域数とし、この明部領域数が前記明部領域数基準値以上で、かつ、暗部領域数が暗部領域数基準値以上である場合に逆光状況と判定する
ことを特徴とする請求項2記載の画像データ処理装置。 The reference value setting means sets a bright part selection reference value, a bright part similarity reference value, and a bright part region number reference value,
The determination means calculates the number of the areas where the brightness data is larger than the bright part selection reference value and the difference of the brightness data between adjacent areas is smaller than the bright part similarity reference value. The number of areas is determined, and when the number of bright areas is equal to or greater than the reference value for the number of bright areas and the number of dark areas is equal to or greater than the reference value for the number of dark areas, the backlight condition is determined. Image data processing apparatus .
判定手段は、この排除条件値以上の輝度データの領域が存在しない場合には、逆光状況と判定しない
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれか一記載の画像データ処理装置。 The reference value setting means calculates and sets appropriate luminance data from the image data, sets an exclusion condition value larger than the appropriate luminance data,
4. The image data processing apparatus according to claim 1, wherein the determination unit does not determine a backlight condition when there is no luminance data area equal to or greater than the exclusion condition value . 5.
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