灰度修正装置、灰度修正方法、灰度修正程序的制作方法

专利名称：灰度修正装置、灰度修正方法、灰度修正程序的制作方法
技术领域：
本发明涉^^寸例如数字照相机适用的灰度修正装置、灰度修正方法、灰度修 正辦。
背景技术：
目前，作为自动地修正图像的灰度的方法，有对图像的每一像素修正 其明亮度等级的方法。例如在下述专利文献1中记载有以下的技术。首先， 将输入图像分割为多个块区域，对各块区域求出其平均明亮度等级(所有 像素的明亮度等级的平均)，按照平均明亮度等级对每个块区域分别选择 修正曲线。其次，对分别选自包含作为对象的像素的块区域(主块区域)、 及与该区域相邻的多个块区域(副块区域)的多种修正曲线进行加权平均， 作成新的修正曲线，使用该修正曲线对每一像素变换其明亮度等级。根据 这种技术，可以避免局部的细节随着灰度修正而失去的情况。
专利文献1-1:日本特愿平9-65252号公报
然而，就上述的技术而言，各像素的明亮度等级的变换所使用的修正 曲线是根据对于主块区域和多个副块区域个别选择的多种修正曲线而得 到，但各修正曲线的构成只是对应各块区域(主块区域和多个副块区域) 的平均明亮度等级来选择。因此，进行明亮度修正虽然能够维持输入图像 中的局部的细节，但其效果自然而然地是有限度的。

发明内容
本发明正是鉴于这样的课题而开发的，目的在于提供一种灰度修正装 置、灰度修正方法、灰度修正程序，能够进行确切地反映了图像内各部的 特征的更恰当的灰度修正。
为了解决所属课题，本发明第一方面的灰度修正装置对输入的图像的
灰度进行修正，具备第一判定机构，以遍及所述图像的整个区域而设定 的多个块区域的每个为关注区域，判定关注区域的亮度等级是否属于预先 确定的多个阶段的亮度等级的任一等级；第二判定机构，以所述多个块区 域的每个为关注区域，判定与该关注区域的周围邻接的块区域的亮度等级 是否属于预先确定的多个阶段的亮度等级的任一等级；修正机构，基于以
所述多个块区域的每个为关注区域时的、由所述第一判定机构及第所述二 判定机构分别判定的亮度等级的组合，对所述关注区域的图像的亮度进行 修正。
另外，本发明第二方面的灰度修正装置，其特征在于，具备取得所述 图像的每一像素的亮度信息的取得机构，所述第一判定机构及第二判定机 构基于由所述取得机构取得的亮度信息来判定亮度等级。
另外，本发明第三方面的灰度修正装置，其特征在于，所述取得机构
取得在HSV色空间的亮度信息作为所述图像的每一像素的亮度信息。
另外，本发明第四方面的灰度修正装置，其特征在于，具备第三判定 机构，其根据由所述第一判定机构及所述第二判定机构分别判定的亮度等 级的组合，判定所述多个块区域的每个中的亮度等级是否属于比由所述第 一判定机构及所述第二判定机构判定的亮度等级更详细的多个阶段的亮 度等级的任一等级，所述修正机构基于由所述第三判定机构判定的所述多 个块区域的每个中的亮度等级，对所述关注区域的图像的亮度进行修正。 另外，本发明第五方面的灰度修正装置，其特征在于，具备第一特
性设定机构，其设定在所述多个块区域的每个区域，为与由所述第三判定 机构判定的多个阶段的亮度等级的每个等级相对应而预先确定的多个修 正特性中的任一个，且与由所述第三判定机构判定的亮度等级相对应的修
正特性；第二特性设定机构，基于由第一特性设定机构对多个块区域的每 个所设定的修正特性，设定所述关注区域的图像中规定的修正特性；所述 修正机构按照由所述第二特性设定机构所设定的修正特性对所述关注区 域的图像的亮度进行修正。
另外，本发明第六方面的灰度修正装置，其特征在于，所述第二特性 设定机构对所述多个块区域的每个中心像素直接设定由所述第一特性设 定机构对多个块区域的每个所设定的修正特性，并将其作为所述规定的修
正特性；而对所述中心像素以外的其它像素，则根据与该其它像素相邻的 一个或多个中心像素中所设定的修正特性来设定插入后的修正特性。
另外，本发明第七方面的灰度修正装置，其特征在于，具备计算机构， 使用规定的修正函数，计算所述修正机构对所述关注区域的图像的亮度进 行修正时的、针对各像素的修正系数，针对所述第二特性设定机构设定的 所述图像的各像素的规定的修正特性的设定，是构成所述规定的修正函数 的规定的变量的值的设定。
另外，本发明第八方面的灰度修正装置，其特征在于，具备对比度 判定机构，判定所述图像中的对比度的状态；上限调节机构，基于由该对
比度判定机构判定的对比度的状态，调节所述修正机构对所述关注区域的 图像的亮度进行修正时的、针对各像素的修正系数的上限。
另外，本发明第九方面的灰度修正装置，其特征在于，所述对比度判 定机构基于属于由所述第三判定机构所判定的所述多个块区域的每个的 亮度等级中的一个或多个规定的亮度等级的块区域数，判定所述图像中的 对比度的状态。
另外，本发明第十方面的灰度修正装置，其特征在于，所述对比度判 定机构基于属于由所述第三判定机构所判定的所述多个块区域的每个的 亮度等级中的多个规定的亮度等级的块区域数的组合，判定所述图像中的 对比度的状态。
另外，本发明第十一方面的灰度修正装置，其特征在于，具备柱状
图取得机构，取得显示所述图像的亮度的分布状态的柱状图信息；分布状
态判定机构，判定按照由该柱状图取得机构所取得的柱状图信息显示的亮
度的分布状态是否属于预先确定的规定分布状态；下限限制机构，在被该 分布状态判定机构确认为规定的分布状态的情况下，将所述修正机构对所 述关注区域的图像的亮度进行修正时的、针对各像素的修正系数的下限值 限定为规定的值。
另外，本发明第十二方面的灰度修正装置，其特征在于，所述柱状图 取得机构取得以在所述图像的每一像素的HSV色空间的亮度信息而来的 柱状图信息。
另外，本发明第十三方面的灰度修正方法，对所输入的图像的灰度进
行修正，包括第一判定工序，以遍及所述图像的整个区域而设定的多个 块区域的每个为关注区域，判定关注区域的亮度等级是否属于预先确定的 多个阶段的亮度等级的任一等级；第二判定工序，以所述多个块区域的每 个为关注区域，判定与关注区域的周围邻接的块区域的亮度等级是否属于 预先确定的多个阶段的亮度等级的任一等级；修正工序，基于以所述多个 块区域的每个为关注区域时的、由所述第一判定工序及所述第二判定工序 分别判定的亮度等级的组合，对所述关注区域的图像的亮度进行修正。
另外，本发明第十四方面的灰度修正程序，用于使具有对输入的图像 的灰度进行修正的灰度修正装置的计算机中执行以下处理第一判定处
理，用于以遍及所述图像的整个区域而设定的多个块区域的每个为关注区 域，判定关注区域的亮度等级是否属于预先确定的多个阶段的亮度等级的
任一等级；第二判定处理，用于以所述多个块区域的每个为关注区域，判 定与关注区域的周围相邻的块区域的亮度等级是否属于预先确定的多个 阶段的亮度等级的任一等级；修正处理，用于基于以所述多个块区域的每 个为关注区域时的、伴随着所述第一判定处理及所述第二判定处理分别判 定的亮度等级的组合，对所述关注区域的图像的亮度进行修正。
根据本发明，能够进行反映了图像内的各部的特征的更适当的灰度修正。


图1是本发明第一实施方式的灰度修正装置的框图； 图2是表示输入图像中的块区域的示意图3是表示第一及第二亮度等级的组合和第三亮度等级的对应关系的
图4A是表示输入图像中的块区域及其中心像素的图；图4B是表示 修正特性的插入时的中心像素和其它像素的关系的概念图5A是表示作为基础的增益函数的说明图；图5B及图5C是表示相 对于由增益函数得到的V值的变化的增益的变化特性的说明图6A是表示增益限制后的增益函数的图；图6B及图6C是表示相对 于由增益限制后的增益函数得到的V值的变化的增益的变化特性的说明
图7是表示增益限制函数的设定方法的图8A是表示限幅后的增益函数的图，图8B及图8C是表示相对于由 限幅后的增益函数得到的V值的变化的增益的变化特性的说明图； 图9是表示高亮(highlight)部分判定的方法的图； 图10是表示第一实施方式的灰度修正装置中的灰度修正顺序的概略 的流程图11是本发明第二实施方式的灰度修正装置的框图12是表示输入图像中的脸部分及脸块的示意图13是表示判定结果调节部调节的每个块区域的亮度等级的具体的 调节内容的流程图14A是表示增益限制系数的计算式的说明图；图14B是表示通过 使用该增益限制系数而得到的增益的变化特性的说明图15是表示第二实施方式的灰度修正装置动作内容的流程图16是表示第二实施方式的灰度修正装置动作内容的流程图17A及图17B是表示在相对于脸部分的像素的增益中产生过分与 不足的场合的例子的示意图。
符号说明
500灰度修正装置 1输入部
2 V值变换部
3 V值平均计算部
4第一关键(key)判定部
5第二关键判定部
6第三关键判定部
7柱状图作成部
8修正增益运算部
9坐标计数器
10灰度变换部
11输出部100输入图像 101 块区域
A第一关键判定区域 B第二关键判定区域
600灰度修正装置
601 输入部
602 V值变换部
603 V值平均计算部 604第一关键判定部 605第二关键判定部 606第三关键判定部
607 脸检测部
608 Y值变换部
609 Y值平均计算部
610 脸部分关键判定部
611 脸块关键判定部
612 判定结果调节部
613 柱状图作成部
614 修正增益运算部
615 坐标计数器
616 灰度变换部
617 输出部
100 输入图像
101 块区域
A第一关键判定区域 B第二关键判定区域
C 脸部分
D 脸块
具体实施例方式
下面，参照附图对应用了本发明的实施方式进行说明。 [第一实施方式]
下面对应用了本发明的第一实施方式进行说明。图1是表示作为第一
实施方式例示的灰度修正装置500的构成的框图。灰度修正装置500是自 动地修正输入图像的灰度修正装置，装入数字照相机等摄像装置或印相 机、其它的具有图像处理功能的各种图像处理装置来使用。
如图1所示，灰度修正装置500具备输入由每一 RGB的色成分的 像素数据组成的图像数据的输入部l、 V值变换部2、 V值平均计算部3、 第一关键判定部4、第二关键判定部5、第三关键判定部6、柱状图作成部 7、修正增益运算部8、坐标计数器9、灰度变换部10、及输出部11。灰 度变换部IO对每一像素调节输入部1输入的图像数据的增益。
输入部1例如是由半导体存储芯片来实现的帧存储器或视频RAM。 V值变换部2作为取得机构发挥功能，将输入部1输入的图像数据的 像素值(R值、G值、B值)变换为HSV色空间中的V (value:明度) 成分的值。V值变换部2将变换后的V值输出到V值(Vin)平均计算部 3及柱状图作成部7。另外，众所周知，V值是R值、G值、B值的最大 值，由以下所示的式(1)进行变换。
Vin=max (Rin， Gin， Bin) (1 )
V值平均计算部3将输入图像分割为预先确定的多个块区域(分割区 域)。V值平均计算部3分别将分割后的每个块区域作为关注区域，对面 积不同的两种关键判定区域，分别计算每个区域内的所有像素的V值的平 均值(以下称作平均V值)。图2A及图2B是表示输入图像100中的上 述块区域101的示意图，图2A及图2B中用斜线表示的区域为关键判定 区域。
艮卩，如图2A所示，V值平均计算部3将关注区域即块区域101 (图 中A)其自身作为第一关键判定区域A计算其平均V值。另外，如图2B 所示，V值平均计算部3将由作为关注区域的块区域101 (图中A)和与 其周围相邻的8个其它块区域101 (图中B1， B2，…B8)构成的区域作 为第二关键判定区域(包括区域)B来计算器平均V值。
第一关键判定部4根据由V值平均计算部3计算出的如上所述的第一
关键判定区域A的平均V值，判定该区域的亮度是否属于预先确定的多 个阶段中分等级的亮度基准(第一亮度基准)中的任一亮度等级(以下称 作第一亮度等级)。在以下的说明中将该判定处理叫做第一关键判定。在 此，判定的亮度等级为"低"、"中"、"高"三个阶段。另外，与各亮度等级
对应的平均V值的范围是例如将平均V值的整个范围("0，， "MAX")三 等分后的范围。另外，V值平均计算部3和第一关键判定部4作为第一判 定机构发挥功能。
第二关键判定部5根据由V值平均计算部3计算出的如上所述的第二 关键判定区域B的平均V值，判定该区域的亮度是否属于预先确定的多 个阶段中分等级的亮度基准(第二亮度基准)中的任一亮度等级(以下称 作第二亮度等级)。在以下的说明中将该判定处理叫做第二关键判定。在 此，判定的亮度等级也是和上述的第一关键判定基于同一基准的亮度等 级，为"低"、"中"、"高"的任一个。另外，V值平均计算部3和第二关键 判定部5作为第二判定机构发挥功能。
第三关键判定部6作为第三判定机构发挥功能，其判定与由上述的第 一及第二判定结果(第一及第二亮度等级)的组合相对应的亮度等级，是 否属于比前述的亮度基准更详细地分等级后的亮度基准(第三亮度基准) 中的任一亮度等级(以下称作第三亮度等级)。即，第三关键判定部6对 作为关注区域的块区域101，判定考虑了其和与其周围邻接的八个其它的 块区域IOI (Bl， B2， ...B8)之间的相对亮度的关系的亮度等级。在以下 的说明中，将该判定处理叫做第三关键判定。
本实施方式中，被这样的第三关键判定所判定的亮度等级是"低1"、
"低2""中r，、"中2"、"高r、"高2"六阶段的任一等级，"低r是最低等
级，"高2"是最高等级。另外，例如，如图3所示，第一及第二亮度等级 的组合和第三亮度等级的对应关系被预先确定。
柱状图作成部7作为柱状图取得机构发挥功能，根据由所述V值变换 部2变换后的所有像素的V值(Vin)对V值以外的像素数进行计数，将 计数结果作为显示输入图像整体的亮度的分布状态的柱状图信息并将其 输出到所述修正增益运算部8。
修正增益运算部8作为第一特性设定机构、第二特性设定机构、计算机构、对比度(contrast)判定机构、上限调节机构、分布状态判定机构、 下限限制机构发挥功能，基于所述的第三关键判定的结果和柱状图信息， 使用后述的增益函数(修正函数)个别地计算灰度变换部10进行的每一 像素的增益调节时的修正用的增益，即与图像数据的各像素值相乘的灰度 修正用的修正系数，并在灰度变换部10对其进行设定。
坐标计数器9对修正增益运算部8中成为增益的计算对象的像素的坐 标位置(横位置及纵位置)进行计数。
灰度变换部10作为修正机构发挥功能，利用对修正增益运算部8中 的每一像素运算的增益，对每一像素调节其图像数据的增益。即，灰度变 换部IO将各像素的像素值(R值、G值、B值)变换为乘上上述增益后的 像素值。灰度变换部IO将增益调节后的图像数据输出到输出部ll。
输出部11例如是由半导体存储芯片实现的帧存储器或视频RAM。另 外，输出部11也可以是和输入部1相同的构件(component)。
在此，对所述修正增益运算部8中的修正用的增益的运算动作进行详 述。首先，修正增益运算部8对所有像素，个别地设定增益计算时作为基 础的、相对于各像素的V值而变化的增益的变化特性，即由后述的增益函 数得到的修正特性。
具体地说，对多个块区域101的每个中心像素，从分别对应所述的"低 1"、"低2"、"中1"、"中2"、"高r、"高2"六个阶段的亮度等级(参照图 3)预先确定的多种修正特性中，设定与由第三关键判定对每个块区域101 进行判定的第三亮度等级对应的修正特性，并将其作为代表修正特性。
另外，对中心像素以外的像素，通过线性插入从对和其邻接的多个中 心像素设定的代表修正特性中取得新的修正特性，并设定其修正特性。另 外，关于对其它像素设定的修正特性的插入，不限于线性插入，也可以为 样条插入等其它插入方法。
图4A是表示将输入图像100分割为九个块区域的场合中的每个块区 域和它们的中心像素(图中"+")的图，图4B是表示中心像素以外的某像 素(图中"，")和取得该像素的修正特性(插入)所使用的中心像素的关系 的图。如图4B所示，在插入对前述的其它像素设定的修正特性时，使用 与该像素邻接的四个最大的中心像素的代表修正特性。但是，关于位于输
入图像的上下左右角部分的块区域内的像素，将对其块区域的中心像素设 定的代表修正特性直接作为修正特性来设定。
其次，对代表修正特性及修正特性进行详述。
在此，对各像素设定的代表修正特性及修正特性是根据由图5所示的
式(2)表示的增益函数g (Vin， lev， x)而得到的特性。修正增益运算 部8将该增益函数g (Vin， lev， x)中决定其特性的参数(变数)即增益 等级(lev)及次数(x)的值作为前述的代表修正特性或修正特性，来对 每一像素进行设定。
图5B及图5C是表示增益(g)相对于由增益函数g (Vin， lev， x) 得到的V值(Vin)的变化的变化特性的图，由增益函数g (Vin， lev， x) 计算出的增益(g)随着V值(Vin)的增大而减小，V值二MAX时，增益 (g)成为1.0倍。另外，所述参数的值的差异在如下特性中被反映。
艮卩，如图5B所示，次数(x)的值相同时，增益等级(lev)越大， 整体的增益(g)越大，"le^2"时，增益(g)的最大值达到2.0倍。另外 如图5C所示，增益等级(lev)的值相同时，次数(x)越大，中间的亮 度区域、尤其是高亮部分(V值最大)侧的增益(g)被抑制，根据值， 高亮部分侧(V值大的一侧)的增益(g)成为1.0以下。
也就是说，在使用增益函数g (Vin， lev， x)对每一像素计算给灰度 变换部IO设定的增益时，只要增大增益等级(lev)使增益整体上提高， 就能够提高输入图像的暗部分的灰度。同时，只要增大次数(x)使高亮 部分(V值最大)侧的增益为1.0以下，就能够减轻在输入图像的亮的部 分中的亮部全白。
因此，对未图示的与前述的六阶段("低l"、..."高2")的每个亮 度等级对应的增益等级(lev)，设定随着亮度等级提高而依次减小的值， 另外，对与每个亮度等级对应的次数(x)，设定随着亮度等级提高依次 增大的值。另外，双方的参数Oev， x)的值是根据凭实践经验掌握的规 律预先确定的值。
另外，修正增益运算部8不能直接使用增益函数g (Vin， lev， x)计 算增益，而是根据用图6A所示的式(3)表示的增益函数glim(Vin， lev，
x)来计算增益。
该增益函数glim (Vin， lev, x)中的参数(lim)是确定增益上限的 增益限制系数，通过将其值设定为1.0以下，可以对应增益等级(lev)的 值来调节增益的上限。另外，增益限制系数的值在图像整体(全图像)中 设定为相同的值。以下的说明中，为了叙述的方便，将增益函数glim(Vin， lev， x)称作增益限制后的增益函数。
图6B是表示增益相对于"lin^l"时的各像素的V值的变化的变化特性 的图，此时和不进行增益限制时具有同样的特性。图6C是表示增益相对 于"limi.5"时的各像素的V值的变化的变化特性的图，通过将增益限制系 数设定为1.0以下，增益等级(ev)的值越小时，越能够抑制相对于V值 更大侧的像素的增益。也就是说，通过抑制相对于暗的部分的像素的增益， 能够强调图像的对比度(暗部紧凑)。
另外，增益限制系数(lim)的值根据图像的对比度来设定。本实施方 式中，是基于前述的第三关键判定的结果来进行判定(推定)图像的对比 度状态的对比度判定，来设定根据该判定结果的值。
具体地说，进行第三关键判定时，对亮度等级最低即为"低l"的块区 域的数和亮度等级最高即为"高2"的块区域的数个别进行计数，对双方的 亮度等级，对每个计数是否为对每一等级确定的阈值(N， M)以上，或 是否为阈值(N， M)以下进行确认。而且，如图7所示，根据"低l"的数 (N以上的数、小于N的数)禾B"高2"的数(M以上的数、小于M的数) 的组合来判定对比度状态，并根据其判定结果设定增益限制系数。
图7是将对比度状态分成四个阶段来判定时的例子，例如，当"低l" 的数为阈值N以上、且"高2"的数为阈值M以上时，则判定图像的对比度 为最高状态，并将增益限制系数的值设定为"1.0"。换句话说，实质上未进 行前述的对比度强调。另夕卜，当"低1"的数小于阈值N、且"高2"的数小于 阈值M时，则判定图像的对比度为最低状态，并将增益限制系数的值设 定为"0.5"。
另一方面，只要使用上述的增益限制后的增益函数，调节相对于各像 素的增益的上限，就可以强调图像的对比度(暗部紧凑)。在这种情况下， 如图5C所示，计算增益的时候，当对各像素设定的次数(x)的值大到一 定程度时，除了高亮部分(V值为最大值的像素部分)以外的图像高亮侧
(V值大的侧)的增益(g)为1.0以下。也就是对图像内的亮的部分的像 素值进行了负修正。
这在亮的部分的灰度不足的图像中，关系到对比度不必要的降低、并 且在亮部全白大的(亮部全白的部分多)图像中，成为造成产生了亮部全 白的部分同其周围的与亮部全白接近的部分(V值最大值附近)之间的灰 度差增大的色调跳跃的主要原因。
因此，修正增益运算部8计算各像素的增益时，进行输入图像是否是 相对于明亮部分的像素的像素值为负修正不适当的图像，即是否是明亮部 分的灰度不足的图像或亮部全白较大的图像的判定(以下称作高亮判定)，
在判定是负修正不适当的图像的情况下，利用图8A所示的式(4)表示的 增益函数gclip (Vin， lev， x)来计算增益。
也就是，通过将增益的下限限幅(限制)在"1.0"，来回避输入图像为 明亮部分的灰度不足的图像的场合中的对比度的不必要的降低、及输入图 像为亮部全白较大的图像的场合中的色调跳跃的发生。在以下的说明中， 为了叙述的方便，将增益函数gclip (Vin， lev， x)称作限幅后的增益函 数。
图8B、图8C是表示将前述的增益限制系数(lim)的值设定为"1.0" 的场合中的、上述限幅的有无引起的增益的变化特性的差异的图。图8B 表示未进行上述限幅时的变化特性，图8C表示进行上述限幅时的变化特性。
另外，前述的高亮判定是基于由前述柱状图作成部7取得的柱状图信 息(图像整体的V值以外的像素数形成的亮度的分布状态)，如下操作来 进行。即，如图9的上段(upper section)所示，比从最大灰度值(最大V 值)下降到数％ (例如5~10%)下的灰度位置的灰度值X大的灰度值的像 素数为预先确定的一定数以下时，则判断为输入图像是明亮部分的灰度不 足、负修正不适当的图像。另外，如图9的下段(lower section)所示， 当最大灰度值(最大V值)的像素数为预先确定的一定数以上时，则判断 为输入图像是亮部全白较大、负修正不适当的图像。而且，如图9中的中 段(middle section)所示，比灰度值X大的灰度值的像素数超过预先确定 的一定数、且最大灰度值(最大V值)的像素数小于预先确定的一定数时，
也就是当两个判定条件都不符合时，则判定输入图像是明亮部分的灰度足 够、负修正适当的图像。
在此，上述的高亮判定使用的柱状图信息是R值、G值、B值的最大
值即v值以外的像素数形成的亮度的分布状态。因此，即使在输入图像为
产生色饱和的部分较多的图像的情况下，与亮部全白较大的图像的情况相 同，也可以判定是负修正不适当的图像。所以，除可以回避产生亮部全白 的附近的色调跳跃以外，同时也可以回避产生色饱和附近的色调跳跃的发生。
如上所述，修正增益运算部8根据上述高亮判定的结果，在输入图像 是增益需要限幅的图像的场合，使用限幅后的增益函数gclip (Vin， lev， x)计算每一像素的增益，并将其作为所述灰度变换部IO修正用的增益来 设定。另外，修正增益运算部8在输入图像是增益不需要限幅的图像的场 合，使用限制后的增益函数glim (Vin， lev， x)计算每一像素的增益，并 将其作为所述灰度变换部IO修正用的增益来设定。
而且，在灰度变换部IO，利用由修正增益运算部8根据上述高亮判定 的结果计算出的增益，对每一像素调节其图像数据的像素值。即，将所输 入的各像素的R， G， B以外的像素值Rin， Gin， Bin变换为由下述式(5)， (6) ， (7)或式(8) ， (9) 、 (10)得到的像素值Rout， Gout， Bout。
Rout=Rinxglim (Vin， lev， x) (5)
Gout=Ginxglim (Vin， lev， x) (6)
Bout=Binxglim (Vin， lev， x) (7)
Rout=Rinxgclip (Vin， lev， x) (8)
Gout=Ginxgclip (Vin， lev, x) (9)
Bout=Binxgclip (Vin， lev, x) (10)
也就是，灰度变换部10对每一像素按照设定的修正特性个别地修正 输入图像的各像素的明亮度等级(亮度)。由此能够自动地修正输入图像 的灰度。
图10是表示上述的灰度修正装置500的灰度修正顺序的概略的流程 图。图10所示的步骤Sl为V值平均计算部3执行的动作；步骤S2 S4 分别为第一关键判定部4、第二关键判定部5、第三关键判定部6执行的
动作；步骤S5 S12为修正增益运算部8执行的动作。另外，步骤S12, S13的动作实际上仅反复进行与像素数对应的次数。另外，关于各步骤的 详细情况，因其和以前的说明重复，所以省略。
如上所述，在本实施方式的灰度修正装置500中，在决定每一像素的 增益计算时的修正特性时，不仅根据单一区域内的像素的平均V值等亮度 信息得到作为基准的每个块区域101的亮度等级，而且还根据前述的第一 关键判定、第二关键判定、第三关键判定的三阶段的判定处理来得到。也 就是，如前所述，还得到考虑了其和周围的相对的亮度关系的亮度等级。 因此，灰度修正装置500通过基于这样的亮度等级对各像素的亮度进行修 正，在图像内的明亮部分和暗的部分的边界附近也可以得到良好的灰度结 果。也就是，灰度修正装置500可以进行确切地反映了图像内各部的特征 的更恰当的灰度修正。
另外，在计算每一像素的增益时，对输入图像进行前述的对比度判定， 并根据其判定结果调节对各像素设定的增益的上限。由此，如前所述，可 以抑制针对暗的部分的像素的增益，其结果是，能够强调图像的对比度(暗 部紧凑)。
此外，在计算每一像素的增益时，对输入图像进行前述的高亮判定， 判定输入图像是否是对于明亮部分的像素的像素值的负修正不适当的图 像，在是上述负修正不适当的图像的场合，对每一像素设定的增益的下限 进行限幅，使其为"1.0"。由此，可以防止输入图像是明亮部分的灰度不足 的图像的场合的对比度的不必要的降低、及输入图像是亮部全白较大的图 像的场合的色调跳跃的发生、或产生色饱和的部分的周围的色调跳跃的发 生。
在此，作为在灰度修正装置500中，根据每个块区域IOI的亮度等级 个别地修正输入图像的各像素的亮度时的具体的方法，可以釆用任意的方 法。在上述的说明中，基于每个块区域IOI的亮度等级对每个块区域101 的中心像素设定其代表修正特性，并且基于该代表修正特性设定中心像素 彼此以外的像素的修正特性，并按照这样的代表修正特性及修正特性调节 各像素的增益，但也可以通过除此以外的方法，对各像素的亮度个别地进 行修正。
另外，在本实施方式中，由第三关键判定来判定每个块区域101的亮
度是否是六个阶段的亮度等级的任一个，对每个块区域101选择(设定)
与第三关键判定的结果对应的修正特性，并且，将其作为代表修正特性对
每个块区域101的中心像素进行设定。不过，应作为代表修正特性设定的
修正特性，也可以不进行第三关键判定而仅基于由第一关键判定判定的亮 度等级和由第二关键判定判定的亮度等级的组合直接进行选择。但是，在 该情况下，则成为基于第三关键判定的结果以外的信息进行用于确定对各 像素设定的增益的上限的前述的对比度判定。另外，后文将对其进行叙述。
另外，在本实施方式中，将输入图像100分割成多个块区域101,并 基于每个块区域101的亮度等级对每一像素修正各像素的明亮度等级(亮 度)。不过，每个块区域部不一定必须是将输入图像IOO分割而成的区域， 也可以在输入图像100中设定相邻的像素彼此部分地重合的多个块区域，
并基于这些块区域的亮度等级对每一像素修正各像素的明亮度等级(亮 度)。
另外，在"低"、"中"、"高"三阶段对第一及第二关键判定区域A， B 的亮度等级进行判定，但判定的亮度等级的阶段数也可以在两阶段或四阶 段以上。另外，也可以将在第一关键判定区域A和第二关键判定区域B 判定的亮度等级的阶段数设定为不同的阶段数。
另外，在和本实施方式同样地将阶段数设定为相同的场合，例如也可 以改变对于第一关键判定区域A的第一关键判定和对于第二关键判定区 域B的第二关键判定的判定基准，也就是改变平均V值和亮度等级的对 应关系，由此，对第二判定结果进行加权。
另外，在本实施方式中，确定由第三关键判定最终判定的每个块区域 101的亮度等级、也就是对每个中心像素设定的代表修正特性时，在"低 l" "高2"六个阶段判定作为基准的亮度。不过，也可以变更确定代表修正 特性时作为基准的亮度的阶段数。但是，判定的亮度等级的阶段数较多的 一方能够进行确切的灰度修正。因此，优选由第三关键判定判定的亮度等 级的阶段数比本实施方式中判定第一及第二关键判定区域A， B的亮度时
的亮度等级的阶段数要多。
另外，在本实施方式中，通过第一关键判定、第二关键判定、第三关
键判定三阶段的判定处理来判定最终判定的每个块区域101的亮度等级， 但也可以如下进行判定。例如，在所述第二关键判定区域B的外侧再设定 包括其的另一关键判定区域，对这样的另一关键判定区域也判定其亮度， 根据其判定结果和所述第一及第二关键判定的结果的组合判定最终判定 的每个块区域101的亮度，也就是通过四阶段的判定处理判定每个块区域 101的亮度等级。
另外，在本实施方式中，基于各像素的V值(具体地说是各块区域的
平均v值)来判定各块区域的亮度等级。不过，各块区域的亮度等级也可 以基于由各像素的R值、G值、B值而得到的Y (明亮度)值等其它亮度 信息进行判定。但是，在使用V值以外的亮度信息的场合，有时不能判断 色饱和，从而对色饱和部分给予不必要的增益，因此，作为亮度信息，优 选使用V值。另外，各块区域的亮度等级并不限于各像素的V值或Y值 等，也可以根据它们的柱状图进行判定。
另外，在本实施方式中，将对每个块区域101设定的修正特性(对中 心像素设定的代表修正特性)作为针对输入图像的各像素的增益的计算使 用的增益函数(作为基础的增益函数)的参数，也就是增益等级(lev)及 次数(x)的值，与第三等级判定的结果相对应，对每个块区域101设定 这样的参数的值，基于该值计算针对各像素的增益。不过，该处理例如也 可以如下进行变更。
例如，作为由第三等级判定的亮度等级的阶段数部分的修正特性，也 可以预先确定在显示每个修正特性的增益曲线上以规定的V值间隔存在 的、表示多个代表点(16点等)的多个V值和增益(g)的组合，并与第 三等级判定的结果相对应，对每个块区域101设定这些修正特性。该场合 下，关于每个块区域101的中心像素，使用由与第三等级判定的结果相对 应的多个代表点所表示的增益曲线，对每个块区域101确定与其中心像素 的V值(Vin)对应的增益(g)。另夕卜，关于中心像素以外的像素，使用 与分别包含和其相邻的多个中心像素的每个块区域101中的与第三等级判 定的结果相对应的多个代表点，从V值相同的多个代表点分别插入新的代 表点，再使用连结由此得到的新的多个代表点的增益曲线，决定与该像素 的V值(Vin)对应的增益(g)。
另外，在本实施方式中，使用增益限制后的增益函数glim (Vin， lev， x)计算每一像素的增益，此时，根据前述的对比度判定的结果设定增益 限制系数(lim)的值，由此，调节对各像素设定的增益的上限。不过，例 如也可以如下进行变更。
例如，作为对于前述的增益不需要限幅的输入图像，使用前述的作为 基础的增益函数g (Vin， lev， x)进行各像素的增益计算的方法，也可以 是根据对比度判定的结果来调节对每个块区域101的中心像素作为代表修 正特性而设定的增益等级(lev)及次数(x)的值(与第三关键判定的结 果相应的值)，由此来调节对各像素设定的增益的上限。该情况下，增益 限制后的增益函数由以下所述的式(11)来得到。
gclip (Vin， lev， x) =max{ (Vin， lev， x) ， 1.0} (11)
另外，在本实施方式中，调节对各像素设定的增益的上限时，基于第 三关键判定的结果来判定作为基准的输入图像的对比度状态。不过，输入 图像的对比度状态也可以基于其它信息来判定。例如，在判定输入图像的 对比度状态时，也可以代替第三关键判定的结果而使用前述的第一关键判 定的结果或第二关键判定的结果，或使用双方的判定结果。此外，在数字 照相机采用前述的灰度修正装置的情况下，也可以基于EV值(曝光时间) 进行判定。
另外，也可以为非自动调节对各像素设定的增益的上限，而用手动调 节的构成。在这种情况下，例如也可以为灰度修正装置的使用者从多个等 级中选择对比度的强调程度的构成，只要根据所选择的等级将前述的增益 限制系数(lim)设定为预先确定的值即可。
另外，在基于第三关键判定的结果来判定输入图像的对比度状态的情 况下，也可以如下进行判定，使用如本实施方式，分别使用阈值(N， M) 将属于"低l"的块区域101的数和属于"高2"的块区域101的数分为两个 阶段，除基于两个阶段的数的组合来判定输入图像的对比度状态以外，也 可以只根据"低l"的属于数和"高2"的属于数的组合进行判定，或基于其它 多个亮度等级(三种以上也可以)的属于数的组合进行判定，或仅仅基于 某亮度等级的属于数来进行判定。此外，也可以使用两个以上的阈值将一 个或多个规定的亮度等级的属于数分为三阶段以上并确认，并基于它们的
组合来判定对比度状态。
另外，对输入图像进行前述的对比度判定，根据其判定结果调节对各 像素设定的增益的上限的技术，也就是对像素的亮度个别地进行修正时调 节针对各像素的修正系数的上限的技术，在以下情况下也有效，即，通过 本实施方式中已说明的方法以外的方法，判定每个块区域101的亮度等级，
并基于其判定结果对各像素的亮度个别地进行修正的情况。
另外，在本实施方式中，基于表示图像整体的V值以外的像素数形成 的亮度的分布状态的柱状图信息，进行输入图像是否是针对明亮部分的像 素的像素值的负修正不适当的图像的高亮判定，但是，高亮判定使用的柱 状图信息也可以是例如表示每一定区间的V值(灰度)的像素数的信息。 另外，在块区域101的数(本实施方式中为输入图像100的分割数)多到 一定程度的情况下，也可以使用以每个块区域101的平均V值为要素的柱
状图信息，以多个块区域101为单位取得平均值，也可以使用以其平均v
值为要素的柱状图信息。
另外，在本实施方式中，对图像整体进行高亮判定，且一并进行对每 一像素设定的增益的下限是否进行限幅的判断，但是，也可以如下进行。
例如，也可以对每个块区域101取得其V值的柱状图信息，并将其作为对 每一块区域101进行高亮判定的信息，基于其判定结果计算各像素的增益
函数时，从增益限制后的增益函数或限幅后的增益函数中选择在每一块区
域101使用的增益函数。此外，也可以以多个块区域101为单位进行高亮
判定和限幅判断。
另外，根据前述的高亮判定结果对每一像素设定的增益的下限进行限 幅(限制)的技术，也就是对像素的亮度个别地进行修正时，将针对各像 素的限制系数的下限值限定为规定的值的技术，在以下情况下也有效，即，
通过本实施方式中已说明的方法以外的方法，判定每个块区域ioi的亮度
等级，并基于其判定结果对各像素的亮度个别地进行修正的情况。 另外，在本实施方式中，将前述的取得第二亮度等级的对象区域即第
二关键判定区域设定为，由作为关注区域的块区域101 (图2B所示的区 域A)、和与其周围相邻的八个其它块区域101 (图2B所示的区域B1， B2， ...B8)构成的区域(包括区域)B，但是，本发明中取得第二亮度等
级的对象区域并不限定于此。例如，也可以仅将与关注区域的周围相邻的 8个其它块区域设定为第二关键判定区域，也可以将与关注区域的周围相
邻的8个其它块区域中的任意几块区域(图2B所示的区域B2， B4， B5， B7等)设定为第二关键判定区域。
另外，以上说明的灰度修正装置500的各部也可以利用ASIC (面向 特定用途的集成电路)来实现。另外，由以上说明的灰度修正装置500实 现的功能中，关于输入部1和输出部11以外的各部的所有、或其一部分 功能，例如也可以通过由计算机、摄像装置、图像处理装置等上搭载的处 理器所执行的软件程序来实现。例如，将由灰度修正装置500实现的功能 编入数字照相机、数字摄像机等摄像装置(implement)的场合，也可以利 用具有这些机构的计算机系统所包含的处理器，执行(run)用于进行图 10所示的灰度修正处理(perform)的灰度修正程序。这种灰度修正程序 例如可以利用屏蔽只读存储器(mask ROM)或EPROM (Erasable Programmable ROM)等非易失性存储器(non-volatile memory)、闪速存 储器机构、光盘及磁盘等记录介质来提供。另外，灰度修正程序也可以通 过(through)有线(wired)或无线(wireless)计算机网络来提供。
下面，对应用了本申请发明的第二实施方式进行说明。在以下关于第 二实施方式的说明中，关于有关和第一实施方式相同或同等的构件及动作 的说明，参照第一实施方式中使用的附图、使用和第一实施方式相同的符 号进行说明。
图11是表示作为第二实施方式例示的灰度修正装置600的构成的框 图。灰度修正装置600是自动地修正输入图像的灰度的灰度修正装置，可 装入数字照相机等摄像装置或打印装置、其它具有图像处理功能的各种图 像处理装置来使用。
如图11所示，灰度修正装置600具备输入由每一RGB的色成分的 像素数据组成的图像数据的输入部601、 V值变换部602、 V值平均计算 部603、第一关键判定部604、第二关键判定部605、第三关键判定部606、 脸检测部607、 Y值变换部608、 Y值平均计算部609、脸部分关键判定 部610、脸块关键判定部611、判定结果调节部612、柱状图作成部613、
修正增益运算部614、坐标计数器615、灰度变换部616、及输出部617。 灰度变换部616对每一像素调节输入到输入部601图像数据的增益。
输入部601例如是由半导体存储芯片来实现的帧存储器或视频RAM。 V值变换部602将输入到输入部601的图像数据的像素值(R值、G 值、B值)变换为HSV色空间中的V (value:明度)成分的值，并将变 换后的V值(Vin)输出到V值平均计算部603及柱状图作成部613。另 外，众所周知，V值是R值、G值、B值的最大值，由以下所示的式(12) 进行变换。
Vin=max (Rin， Gin， Bin)
V值平均计算部603将输入图像分割为预先确定的多个块区域(分割 区域)。V值平均计算部603分别将分割后的每个块区域作为关注区域， 对面积不同的两种的关键判定区域，分别计算每个区域内的所有像素的V 值的平均(以下称作平均V值)。图2A及图2B表示输入图像100中的 上述块区域101。图2A及图2B中用斜线表示的区域为关键判定区域。
艮P，如图2A所示，V值平均计算部603将关注区域即块区域101 (图 2中A)其自身作为第一关键判定区域A计算其平均V值。另外，如图 2B所示，V值平均计算部603将由成为关注区域的块区域101 (图2中A) 和与其周围相邻的8个其它块区域101 (图中B1， B2， ...B8)构成的区 域作为第二关键判定区域B来计算平均V值。
第一关键判定部604根据由V值平均计算部603计算出的如上所述的 第一关键判定区域A的平均V值，判定该区域的亮度是否属于预先确定 的多个阶段中分等级的亮度基准中的任一亮度等级(以下称作第一亮度等 级)。在以下的说明中将该判定处理叫做第一关键判定。在此，判定的亮 度等级为"低"、"中"、"高"三个阶段。另外，与各亮度等级对应的平均V 值的范围是例如将平均V值的整个范围(0 最大值)三等分后的范围。
第二关键判定部605根据由V值平均计算部603计算出的如上所述的 第二关键判定区域B的平均V值，判定该区域的亮度是否属于预先确定 的多个阶段中分等级的亮度基准中的任一亮度等级(以下称作第二亮度等 级)。在以下的说明中将该判定处理叫做第二关键判定。在此，判定的亮 度等级也是和上述的第一关键判定基于同一基准的亮度等级，为"低"、
"中"、"高"的任一个。
第三关键判定部606判定与由上述的第一及第二判定结果(第一及第 二亮度等级)的组合相对应的亮度等级，是否属于比前述的亮度基准更详 细地分等级后的亮度基准中的任一亮度等级(以下称作第三亮度等级)。 也就是，第三关键判定部606对作为关注区域的块区域101，判定考虑了 其和与其周围相邻的八个其它的块区域IOI (Bl， B2，…B8)之间的相对 亮度的关系的亮度等级。在以下的说明中，将该判定处理叫做第三关键判 定。
本实施方式中，被这样的第三关键判定所判定的亮度等级是"低1"、 "低2""中1"、"中2"、"高1"、"高2"六个阶段的任一等级，"低l"是最低 等级，"高2"是最高等级。另外，例如，如图3所示，第一及第二亮度等 级的组合和第三亮度等级的对应关系被预先确定。
另外，V值平均计算部603、第一关键判定部604、第二关键判定部 605、第三关键判定部606作为第一取得机构发挥功能。
脸检测部607检测输入图像(静置图像)中存在的预先确定的规定尺 寸以上的任意人物的脸部分，取得与检测的脸部分相对应的区域(脸区域) 的坐标信息，并将其输出到Y值平均计算部609及修正增益运算部614。 脸检测部607作为脸检测机构发挥功能，具体地说，由图像数据的临时存 储存储器及图像处理电路、存储脸检测动作时使用的参数的多个寄存器等 构成。另外，本实施方式中脸部分的检测方法可以应用事先准备(存储) 的有关人物的脸的轮廓或神色等的模特模式和检测特征相近的脸部分的 模式匹配的公知的方法。另外，作为坐标信息而取得的脸区域只要设定为 与检测出的脸部分相对应的矩形区域即可。
Y值变换部608将输入到输入部的图像数据的像素值(R值、G值、 B值)变换为YUV色空间的Y (明亮度)值，并将变换后的Y值输出到 Y值平均计算部609。另外，Y值利用以下所示的式(13)进行变换。
Y=0.299xR+0.587xG+0.114xB (13)
Y值平均计算部609分别计算由脸检测部607检测出的输入图像中的 脸部分、和包含脸部分的一部分或全部的一个或多个块区域的每个区域内 的所有像素的Y值的平均值(以下称作平均Y值)。在以下的说明中，
将包含脸部分的一部分或全部的、即与脸部分重合的一个或多个块区域一
并称作脸块。图12是表示输入图像100中的块区域101、脸部分C、上述 脸块D的示意图，脸块D是由四个块区域lOl (图12中为D1 D4)构成
时的例子。
脸部分关键判定部610根据由Y值平均计算部609计算出的上述脸部 分C的平均Y值，判定该区域的亮度是否属于预先确定的分级为多个阶 段的亮度基准中的任一亮度等级。在此判定的亮度等级是基于和前述的第 三关键判定相同的亮度基准(六个阶段的亮度等级)的亮度等级。该脸部 分关键判定部610和所述Y值平均计算部609作为第二取得机构发挥功 能。
脸块关键判定部611根据由Y值平均计算部609计算出的属于脸块D 的每个块区域101的平均Y值，和所述脸部分关键判定部610同样地，分 别判定是否属于和前述的第三关键判定相同的亮度基准的任一亮度等级， 将判定的每个块区域101的亮度等级平均化后的亮度等级，最终判定为脸 块D的亮度等级。
具体地说，上述亮度等级的平均化是通过将六个阶段的亮度等级1~6 的等级值进行分配，并计算其等级值的平均来进行(其中，小数点以下四 舍五入)。例如，若图12所示的属于脸块D的每个块区域101 (D1 D4) 的亮度等级分别为"低2"、"中1"、"高1"、"高2"，则等级值的平均为 (2+3+5+6) /4=4，将与等级值"4"对应的"中2"作为脸块D的亮度等级。 该脸块关键判定部611和所述Y值平均计算部609作为第三取得机构发挥 功能。
判定脸块关键判定部611中脸块D的亮度等级时的亮度基准，只要和 判定脸部分关键判定部610中脸部分C的亮度等级时的亮度基准相同即 可，关于脸部分C及脸块D，也可以根据分级为与第三关键判定不同的多 个阶段的亮度基准判定其亮度等级。
判定结果调节部612作为调节机构发挥功能，其基于脸部分关键判定 部610和脸块关键判定部611的关键判定的结果，也就是基于脸部分C的 亮度等级和脸块D的平均化后的亮度等级，对属于所述脸块D的每个块 区域IOI，调节第三关键判定部606中的第三关键判定的结果(第三亮度等级)。
具体的调节内容如图13所示而进行。即，判定结果调节部612对脸 部分C的亮度等级和脸块D的亮度等级进行比较(步骤S101)，当脸部
分c的亮度等级的一方高时，也就是脸部分c的一方亮的情况下(步骤
S102中为YES)，则按照脸部分C的亮度等级和脸块D的亮度等级之差， 使属于脸块D的各块区域101的亮度等级向亮侧转换(shift)(步骤S103)。
相反地，当脸块D的亮度等级的一方高时，也就是脸块D的一方亮 的情况下(步骤S102中为NO，步骤S104中为YES)，则按照脸部分C 的亮度等级和脸块D的亮度等级之差向使属于脸块D的各块区域101的 亮度等级向暗侧转换(步骤S105)。
另外，在脸部分C的亮度等级和脸块D的亮度等级相同的情况下(步 骤S102， S104中都为NO)，则维持属于脸块D的各块区域101的亮度 等级不变(步骤S106)。
在此，在上述步骤S103， S105中，使块区域101的亮度等级按照脸 部分C的亮度等级和脸块D的亮度等级之差向亮侧或暗侧转换时的量(调 节程度)是预先确定的调节程度，例如，脸部分C和脸块D之间的等级 差每变化一阶段，使转换量也变化一阶段，或者，等级差每变化两阶段， 使转换量变化一阶段。另外，上述转换量(调节程度)优选脸部分C的亮 度等级和脸块D的亮度等级之差越大，其越大。但是，过于增大上述转换 量时，该块区域101和周边的块区域101的平衡变差的可能性也增大。
另外，在此，为了叙述上的方便，对输入图像100中检测出的脸，即 脸部分C为一处的情况进行了说明，但是在检测出多个脸部分C的情况下， 判定结果调节部612对属于每个脸块D的各块区域101进行前述的亮度等 级的调节。此外，在该情况下，多个脸部分C接近而存在，当有与每个脸 块D重合的部分(块区域101)时，该块区域101的亮度等级参照预先确 定的基准(脸部分C的面积等)，并基于优先度更高的脸部分C及其脸块 D的亮度等级进行调节。
柱状图作成部613根据由所述V值变换部602变换后的所有像素的V 值(Vin)对V值以外的像素数进行计数，将计数结果作为表示输入图像 整体的亮度分布状态的柱状图信息，输出到所述修正增益运算部614。
修正增益运算部614作为特性设定机构(第一特性设定机构、第二特 性设定机构、第三特性设定机构)、运算机构、判断机构发挥功能。修正
增益运算部614基于从所述判定结果调节部612输出的第三关键判定的结 果即亮度等级、或调节后的亮度等级和所述柱状图信息，使用后述的增益 函数(修正函数)，个别地计算灰度变换部616进行的每一像素的增益调 节时的修正用的增益，也就是与图像数据的各像素值相乘的灰度修正用的 修正系数，并在灰度变换部616对其进行设定。
坐标计数器615对修正增益运算部614中作为增益的计算对象的像素 的坐标位置(横位置及纵位置)进行计数。
灰度变换部616利用对修正增益运算部614中的每一像素运算的增 益，对每一像素调节其图像数据的增益。即，灰度变换部616将各像素的 像素值(R值、G值、B值)变换为乘以上述增益系数后的像素值。灰度 变换部616将增益调节后的图像1C据输出到输出部617。
输出部617例如是由半导体存储芯片实现的帧存储器或视频RAM。 另外，输出部617也可以是和输入部601相同的构件(component)。
另外，在本实施方式中，所述修正增益运算部614和灰度变换部616 作为修正机构发挥功能。
在此，对所述修正增益运算部614中的修正用的增益的运算动作进行 详述。首先，修正增益运算部614对所有像素，个别地设定增益计算时作 为基础的、相对于各像素的V值的变化而变化的增益的变化特性，即由后 述的增益函数得到的修正特性。
具体地说，对多个块区域101的每个中心像素，从分别对应所述的"低
r、"低2"、"中r、"中2"、"高r、"高2"六个阶段的亮度等级(参照图
3)预先确定的多种修正特性中，设定与由第三关键判定对每个块区域101 进行判定的第三亮度等级对应的修正特性，并将其作为代表修正特性。
另外，对中心像素以外的像素，通过线性插入从对和其邻接的多个中 心像素设定的代表修正特性中取得新的修正特性，并设定其修正特性。另 外，关于对其它像素设定的修正特性的插入，不限于线性插入，也可以为 样条插入等其它插入方法。
图4A是表示将输入图像100分割为九个块区域的场合中的每个块区
域和它们的中心像素(图中"+")的图，图4B是表示中心像素以外的某像
素(图中"，")和取得该像素的修正特性(插入)所使用的中心像素的关系
的图。如图4A所示，在插入对前述的其它像素设定的修正特性时，使用 与该像素相邻的四个最大的中心像素的代表修正特性。但是，关于位于输 入图像的上下左右角部分的块区域内的像素，将对其块区域的中心像素设 定的代表修正特性直接作为修正特性来设定。其次，对代表修正特性及修 正特性进行详述。
在此，对各像素设定的代表修正特性及修正特性是根据由图5A所示 的式(2)所表示的增益函数g (Vin， lev, x)得到的特性。修正增益运 算部614将该增益函数g (Vin， lev， x)中决定其特性的参数(变数)即 增益等级(lev)及次数(x)的值作为前述的代表修正特性或修正特性， 并对每一像素进行设定。
图5B及图5C是表示增益(g)相对于由上述增益函数g (Vin， lev, x)得到的V值(Vin)的变化而变化的变化特性，由增益函数g (Vin， lev， x)计算出的增益(g)随着V值(Vin)的增大而减小，V值为最大值时， 增益(g)成为1.0倍。另外，所述参数的值的差异在如下特性被反映。
艮P，如图5B所示，次数(x)的值相同时，增益等级(lev)越大， 整体的增益(g)越大，"lev二2"时，增益(g)的最大值达到2.0倍。另外 如图5C所示，增益等级(lev)的值相同时，次数(x)越大，中间的亮 度区域、尤其是高亮(V值最大)侧的增益(g)被抑制，根据值，高亮 侧(V值大的一侧)的增益(g)成为1.0以下。
也就是，在使用增益函数g (Vin， lev， x)对每一像素计算在灰度变 换部616设定的增益时，只要增大增益等级(lev)使增益整体上提高，就 能够提高输入图像的暗部分的灰度。同时，只要增大次数(x)使高亮(V 值最大)侧的增益为1.0以下，就能够减轻在输入图像的亮的部分中的亮 部全白。
因此，对未图示的与前述的六阶段("低1"、..."高2")的每个
亮度等级对应的增益等级(lev)，设定按照亮度等级提高依次减小的值， 另外，对与每个亮度等级对应的次数(x)，设定按照亮度等级提高依次 增大的值。另外，双方的参数(lev， x)的值是根据凭实践经验掌握的规律预先确定的值。
另外，修正增益运算部614不是直接使用增益函数g (Vin， lev， x) 计算增益，而是根据用图6A所示的式(3)表示的增益函数glim (Vin， lev， x)来计算增益。
该增益函数glim (Vin， lev， x)中的参数(lim)是确定增益的上限 的增益限制系数，通过将其值设定为l.O以下，可以对应增益等级(lev) 的值来调节增益的上限。另外，在本实施方式中，增益限制系数的值在图 像整体(全像素)中相同。以下的说明中，为了叙述的方便，将增益函数 glim (Vin， lev， x)称作增益限制后的增益函数。
图6B是表示增益相对于"lin^l"时的各像素的V值的变化的变化特性 的图，此时和不进行增益限制时具有同样的特性。图6C是表示增益相对 于"lin^0.5"时的各像素的V值的变化的变化特性的图，通过将增益限制系 数设定为1.0以下，增益等级(lev)的值越小时，越能够抑制相对于V值 更大侧的像素的增益。也就是，通过抑制相对于暗的部分的像素的增益， 能够强调图像的对比度(暗部紧凑)。
在本实施方式中，在由所述脸检测部607从输入图像检测到规定尺寸 以上的任意人物的脸部分时，对上述增益限制系数(lim)设定通过图14A 所示的式(14)计算出的值。该式(14)中，
Yave—face是由所述Y值平均计算部609计算出的脸部分C (参照图 12)的平均Y值；
lev_face、 x一face是在每个块区域101的中心像素中，作为代表修正 特性对与脸部分C的中心坐标最接近的中心像素而设定的增益等级(lev) 及次数(x)
g (Yave， lev一face、 x—face)是与按照上述中心像素的代表修正特 性计算出的脸部分的平均Y值相对应的增益，将上述代表修正特性的增益 等级(lev—face)和上述增益(以下称作脸部分增益)的比率作为限制系 数(lim)。
图14B是表示通过使用如上所述取得的增益限制系数(lim)而得到 的、相对于各像素的V值的变化而变化的增益的变化特性的图。也就是， 将增益限制系数(Um)设定为由上述的计算式计算出的值，由此，将相对
于比脸的平均Y值小的V值的像素的增益限制为与脸部分的平均Y值对 应的增益
g (Yave，ev—face、 x—face)，
由此进行重视图像内的脸部分的灰度的对比度强调(以下称作脸优先 对比度强调)。
另外，和上述不同，由所述脸检测部607没有从输入图像检测到规定 尺寸以上的任意人物的脸部分时，进行基于前述的第三关键判定的结果来 判定(推定)输入图像的对比度状态的对比度判定，对增益限制系数(lim) 设定对应于其判定结果的值。
具体地说，进行第三关键判定时，对亮度等级最低即为"低l"的块区 域的数和亮度等级最高即为"高2"的块区域的数个别地进行计数，对双方 的亮度等级确认其每个计数是否为对每一等级确定的阈值(N， M)以上、 或是否为阈值(N， M)以下。而且，根据"低l"的数(N以上的数、小于 N的数)和"高2"的数(M以上的数、小于M的数)的组合来判定对比度 状态，并根据其判定结果设定增益限制系数。
例如将对比度状态分成四个阶段来判定时，当"低l"的数为阈值N以 上、且"高2"的数为阈值M以上时，则判定图像的对比度为最高状态，并 将增益限制系数的值设定为"1.0"。换句话说，实质上未进行前述的对比度 强调。另外，当"低1"的数小于阈值N、且"高2"的数小于阈值M时，则 判定图像的对比度为最低状态，并将增益限制系数的值设定为"0.5"。
另一方面，只要使用上述的增益限制后的增益函数，调节相对于各像 素的增益的上限，就可以进行上述的脸优先对比度强调，但在这种情况下， 如图5C所示，计算增益值的时候，当对各像素设定的次数(x)的值大到 一定程度时，除了高亮部分(V值为最大值的像素部分)以外的图像高亮 侧(V值大的侧)的增益(g)成为为1.0以下。也就是对图像内的亮的部 分的像素值进行了负修正。
这在明亮部分的灰度不足的图像中，关系到对比度不必要的降低、并 且在亮部全白较大的(亮部全白的部分多)图像中，成为造成产生了亮部 全白的部分同其周围的与亮部全白接近的部分(V值最大值附近)之间的 灰度差增大的色调跳跃的主要原因。
因此，修正增益运算部614计算各像素的增益时，进行输入图像是否
是相对于明亮部分的像素的像素值为负修正不适当的图像，即，是否是明 亮部分的灰度不足的图像或亮部全白较大的图像的判定(以下称作高亮判
定)，在判定是负修正不适当的图像的情况下，利用图8A所示的式(4) 表示的增益函数gclip (Vin， lev， x)来计算增益。
也就是，通过将增益的下限限幅(限制)在"1.0"，来回避输入图像为 明亮部分的灰度不足的图像的场合中的对比度的不必要的降低、及输入图 像为亮部全白较大的图像的场合中的色调跳跃的发生。在以下的说明中， 为了叙述的方便，将增益函数gclip (Vin， lev， x)称作限幅后的增益函 数。
图8B、图8C是表示将前述的增益限制系数(lim)的值设定为"1.0" 的场合中的、上述限幅的有无引起的增益的变化特性的差异的图。图8B 表示未进行上述限幅时的变化特性，图8C表示进行上述限幅时的变化特性。
另外，本实施方式中，前述的对比度判定是基于由前述柱状图作成部 613取得的柱状图信息(图像整体的V值以外的像素数形成的亮度的分布 状态)，如下操作来进行。即，如图9的上段(upper section)所示，比 从最大灰度值(最大V值)下降到数％ (例如5 10%)以下的灰度位置的 灰度值X要大的灰度值的像素数为预先确定的一定数以下时，则判断为输 入图像是明亮部分的灰度不足、负修正不适当的图像。另外，如图9的下 段(lower section)所示，当最大灰度值(最大V值)的像素数为预先确 定的一定数以上时，则判断为输入图像是亮部全白较大、负修正不适当的 图像。而且，如图9中的中段(middle section)所示，比灰度值X要大的 灰度值的像素数超过预先确定的一定数、且最大灰度值(最大V值)的像 素数小于预先确定的一定数时，也就是当两个判定条件都不符合时，则判 定输入图像是明亮部分的灰度足够、负修正适当的图像。
在此，上述的高亮判定使用的柱状图信息是R值、G值、B值的最大 值即V值以外的像素数形成的亮度的分布状态。因此，即使在输入图像为 产生色饱和的部分多的图像的情况下，与亮部全白较大的图像的场合同样 地也可以判定是负修正不适当的图像。所以，除可以回避产生亮部全白的
附近的色调跳跃以外，同时也可以回避产生色饱和附近的色调跳跃的发生。
如上所述，修正增益运算部614根据上述高亮判定的结果，在输入图
像是增益需要限幅的图像的场合，使用限幅后的增益函数gclip(Vin， lev， x)计算每一像素的增益，并将其结果作为所述灰度变换部616修正用的 增益来设定。另外，修正增益运算部614在输入图像是增益不需要限幅的 图像的场合，使用限制后的增益函数glim (Vin， lev， x)计算每一像素的 增益，并将其作为所述灰度变换部616修正用的增益来设定。
而且，在灰度变换部616中，利用由修正增益运算部614根据上述高 亮判定的结果计算出的增益，对每一像素调节图像数据的像素值。即，将 所输入的各像素的R， G， B以外的像素值Rin， Gin， Bin变换为由下述 式(15) ， (16) ， (17)或式(18) ， (19) 、 (20)得到的像素值 Rout， Gout， Bout。
Rout=Rinxglim (Vin， lev， x)(15)
Gout=Ginxglim (Vin， lev， x)(16)
Bout=Binxglim (Vin， lev, x)(17)
Rout=Rinxgclip (Vin， lev， x)(18)
Gout=Ginxgclip (Vin， lev， x)(19)
Bout=Binxgclip (Vin， lev, x)(20)
也就是，灰度变换部616对每一'像素按照设定的修正特性个别地修正
输入图像的各像素的明亮度等级(亮度)。由此能够自动地修正输入图像 的灰度。
图14及图15是表示上述的灰度修正装置的动作内容的流程图。关于 图14及图15所示的各步骤的详细情况，因其和以前的说明重复，所以将 其省略，但步骤S201为V值平均计算部603执行的动作；步骤S202为第 一关键判定部604、第二关键判定部605及第三关键判定部606执行的动 作。另外，步骤S204为脸检测部607执行的动作，步骤S205为Y值平均 计算部609执行的动作，步骤S206为脸部分关键判定部610及脸块关键 判定部611执行的动作。另外，步骤S207为判定结果调节部612执行的 动作。步骤S207的详细情况参照图13如前所述。
而且，步骤S208 S217为修正增益运算部614执行的动作，步骤S218 为灰度变换部616执行的动作。另外，步骤S217， S218的动作实际上仅 反复进行与像素数对应的次数。
如上所述，在本实施方式的灰度修正装置600中，在输入图像100中 存在规定尺寸以上的脸时，灰度变换部616根据输入图像100中的脸部分 C的亮度，调节对每一像素调节输入部601输入的图像数据的增益时的、 对所有像素设定的增益的上限。即，如前所述，作为每一像素的增益的计 算使用的增益函数，使用增益限制后的增益函数(参照图6A及图14A)， 该增益限制后的增益函数将利用脸部分C的平均Y值计算出的增益限制 系数(lim)作为参数，由此，对输入图像100实施脸优先对比度强调。
由此，通过抑制相对于在脸部分的眼周围或口等暗的部分的像素的增 益，且使脸的暗的部分适度地紧凑，可以对脸部分的灰度具有强弱变化。 也就是，可以进行重视图像内的人物的脸部分的灰度修正，其结果是，进 行图像的灰度修正时，可以对人物的脸部分确保恰当的灰度。
此外，在设定每一像素的增益的计算所使用的修正特性之前，在取得 确定对每个块区域101的中心像素设定的修正特性(代表修正特性)时作 为基准的每个块区域101的亮度等级时，对属于脸块D的块区域lOl (与 脸部分C重合且包含其一部分或全部的块区域lOl)(参照图12)，根据 脸部分C的亮度等级和脸块D的平均等级(属于脸块D的各块区域101 的亮度等级的平均)之差，对由前述的第一 第三关键判定暂且判定的多 个块区域101的亮度等级进行调节(向高等级侧或低等级侧转换)。
由此，能够补偿脸部分C的尺寸和每个块区域101为同程度或其以下 的大小的较小尺寸时产生的、相对于脸部分C的像素的增益的过量与不 足。
例如，如图17A所示，当脸部分C暗且背景明亮时，若不进行如前 所述的亮度等级调节，则以属于脸块D的块区域101的平均V值为基础 的亮度等级提高。因此，脸块D中的各像素的增益等级减小，其结果是， 相对于脸部分C的像素的增益不足。但是，通过如前所述对亮度等级进行 调节，能够回避这样的相对于脸部分C的增益不足，从而可以随着灰度修 正除掉脸部分C不自然地变暗的事态。
另外，如图17B所示，脸部分C明显较暗且背景也暗时，若不进行如 前所述的亮度等级调节，则以属于脸块D的块区域101的平均V值为基 础的亮度等级降低。因此，脸块D中的各像素的增益等级提高，其结果是， 相对于脸部分C的像素的增益变得过剩。但是，通过如前所述对亮度等级 进行调节，能够回避这样的相对于脸部分C的增益过剩，从而可以随着灰 度修正除掉脸部分C不自然地变亮的事态。
也就是，通过进行属于脸块D的块区域101的亮度等级的调节，也可 以进行重视图像内的人物的脸部分的灰度修正，其结果是，进行图像的灰 度修正时对人物的脸部分能够确保恰当的灰度。
另外，在本实施方式中，进行每一像素的增益计算时，对输入图像进 行前述的高亮判定，判定输入图像是否是对于明亮部分的像素值的负修正 不适当的图像，在是上述负修正不适当的图像的场合下，将对每一像素设 定的增益的下限限幅为(限制)"1.0"。由此，可以防止输入图像是明亮部 分的灰度不足的图像的场合的对比度的不必要的降低、及输入图像是亮部 全白较大的图像的场合的色调跳跃的发生、或产生色饱和的部分的周围的 色调跳跃的发生。
另外，前述的脸优先对比度强调和属于脸块D的块区域101的亮度等 级的调节，优选如本实施方式所述并行实施，但它们也可以不一定并行实 施，也可以仅实施任意一方。
另外，在上述的说明中，说明了进行输入图像100的灰度修正时，是 对每一像素设定修正特性(增益函数)，并按照所设定的修正特性对图像 的亮度个别地进行调节。但是，在灰度修正装置600中，个别地修正各像 素的亮度的具体的方法没有特殊限定，也可以是前面说明的方法以外的方 法。
即使是采用其它方法的情况，基于每个块区域101的亮度信息和脸部 分c的亮度信息个别地调节各像素的亮度，由此也可以进行重视图像内的
人物的脸部分的灰度修正，从而，能够对人物的脸部分确保恰当的灰度。
另外，在本实施方式中，在输入图像ioo中存在规定尺寸以上的脸的
情况下，使用图6A所示的增益限制后的增益函数glim (Vin， lev， x)计 算对各像素设定的增益。而且，通过对该增益函数glim (Vin， lev， x)的
参数设定基于每个块区域101的亮度等级和脸块D的亮度等级而取得的 值，，来进行重视脸部分的灰度的脸优先对比度强调。但是，该处理也可 以如下进行变更。
例如，也可以使用图5所示的作为基础的增益函数g (Vin， lev， x)， 对每一像素设定基于每个块区域101的亮度等级的修正特性，并按照所设 定的修正特性暂且计算各像素的增益，然后基于脸块D的亮度等级对所计 算出的增益进行修正。另外，除此之外，也可以基于脸块D的亮度等级预 先较高地判定每个块区域101的亮度等级，由此，结果上限制相对于各像 素的增益的上限。
另外，在本实施方式中，根据脸部分C的亮度等级和脸块D的亮度 等级之差调节每个块区域101中属于脸块D的块区域101的亮度等级，并 基于调节后的亮度等级对属于脸块D的块区域101的中心像素设定代表 修正特性，由此，补偿对于脸部分C的像素的增益的过分与不足。但是， 该处理例如也可以如下进行变更。
例如，也可以不如上所述调节属于脸块D的块区域101的亮度等级， 而在对其块区域101的中心像素分别设定代表修正特性时，和其它一般的 块区域101不同，分别设定考虑了脸部分C的亮度等级和脸块D的亮度 等级之差的代表修正特性。
另外，对于属于脸块D的块区域101，在判定其亮度等级的时点，不 仅考虑该区域与其周围相邻的八个其它块区域101之间的相对亮度的关 系，而且事先考虑脸部分C的亮度等级和脸块D的亮度等级之差来判定 亮度等级，基于其判定结果对属于脸块D的块区域101的中心像素，按照 和其它块区域101同样的基准来设定其代表修正特性。
此外，也可以不如上所述调节属于脸块D的块区域101的亮度等级， 而根据每个块区域101的亮度等级暂且确定对多个块区域101的每个中心 像素设定的代表修正特性之后，仅将属于脸块D的块区域101的代表修正 特性，变更为考虑了脸部分C的亮度等级和脸块D的亮度等级之差的修 正特性。
另外，关于对属于脸块D的块区域101的中心像素设定的代表修正特 性，也可以基于其块区域101的亮度等级、脸部分C的亮度等级和脸块D
的亮度等级之差的组合直接确定。
在此，在本实施方式中，将输入图像100分割成多个块区域101，对 于每个块区域101取得其亮度等级(亮度信息)。但是，取得亮度等级的 块区域不一定必须是将输入图像100分割而成的区域，作为块区域，也可 以设定为相邻的区域彼此部分地重合的多个块区域。
另外，在本实施方式中，作为脸部分C的亮度信息，是取得平均Y 值，然后基于平均Y值来判定属于脸块D的块区域101的亮度等级。但 是，作为脸部分C的亮度信息，也可以是取得平均Y值，然后基于平均Y 值来判定块区域101的亮度等级。另外，在这种情况下，由于一般的人物 的脸部分是R成分多的肤色，所以，平均V值一方比平均Y值高。也就 是，脸部分C或脸块D的亮度等级变高。因此，考虑到这种情况，最终 需要对取得的属于脸块D的每个块区域101的亮度等级进行调节，或进行 脸优先对比度强调时计算增益限制系数(lim)。
另外，在"低"、"中"、"高"三阶段对第一及第二关键判定区域A， B 的亮度等级进行判定，但判定的亮度等级的阶段数也可以是两个阶段或四 个阶段以上。另外，也可以将在第一关键判定区域A和第二关键判定区域 B判定的亮度等级的阶段数设定为不同的阶段数。
另外，在和本实施方式同样地将阶段数设定为相同的场合，例如也可 以改变对于第一关键判定区域A的第一关键判定和对于第二关键判定区 域B的第二关键判定的判定基准，也就是改变平均V值和亮度等级的对 应关系，由此，对第二判定结果进行加权。
另外，在确定由第三关键判定来判定的每个块区域101的亮度等级、 也就是对每个中心像素设定的代表修正特性时，在"低l" "高2"六个阶段 来判定作为基准的亮度，但其阶段数也可以变更。但是，判定的亮度等级 的阶段数多的一方能够进行清楚的灰度修正。因此，优选由第三关键判定 所判定的亮度等级的阶段数比本实施方式中判定第一及第二关键判定区 域A， B的亮度时的亮度等级的阶段数多。
另外，基于各像素的V值(具体地说是各块区域的平均V值)来判 定各块区域101的亮度等级，但也可以基于由各像素的R值、G值、B值 得到的Y (明亮度)值等其它亮度信息来判定各块区域的亮度等级。但是， 在使用V值以外的亮度信息的场合，在进行前述的高亮判定时，有时不能 判断色饱和，从而对色饱和部分造成不必要的增益，因此，作为亮度信息， 优选使用V值。
另外，在本实施方式中，将前述的取得第二亮度等级的对象区域即第
二关键判定区域设定为，由作为关注区域的块区域101 (图2B中为A)、 和与其周围相邻的八个其它块区域101 (图2B中为B1， B2， ...B8)而构 成的区域(包括区域)B，但是，本发明中取得第二亮度等级的对象区域 并不限定于此。例如，也可以仅将与关注区域的周围相邻的8个其它块区 域设定为第二关键判定区域，也可以将与关注区域的周围相邻的8个其它 块区域中的任意几个块区域(图2B中为B2， B4， B5， B7等)设定为第 二关键判定区域。
另外，以上说明的灰度修正装置600的各部也可以利用ASIC (面向 特定用途的集成电路)来实现。另外，由以上说明的灰度修正装置600实 现的功能中，关于输入部601和输出部617以外的各部的所有、或其一部 分功能，例如也可以通过由计算机、摄像装置、图像处理装置等搭载的处 理器所执行的软件程序来实现。例如，将由灰度修正装置600实现的功能 编入数字照相机、数字摄像机等摄像装置(implement)的场合，也可以利 用具有这些装置的计算机系统所包含的处理器，执行(run)用于执行图 13、图15及图16所示的灰度修正处理(perform)的灰度修正程序。这种 灰度修正程序例如可以利用屏蔽只读存储器(mask ROM)或EPROM (Erasable Programmable ROM)等非易失性存储器(non-volatile memory)、 闪速存储器装置、光盘及磁盘等记录介质来提供。另外，灰度修正程序也 可以通过(through)有线(wired)或无线(wireless)计算机网络来提供。
权利要求
1、一种灰度修正装置，对输入的图像的灰度进行修正，具备第一判定机构，以遍及所述图像的整个区域中设定的多个块区域的每个为关注区域，判定关注区域的亮度等级是否属于预先确定的多个阶段的亮度等级的任一等级；第二判定机构，以所述多个块区域的每个为关注区域，判定与该关注区域的周围相邻的块区域的亮度等级是否属于预先确定的多个阶段的亮度等级的任一等级；修正机构，基于以所述多个块区域的每个为关注区域时的由所述第一判定机构及所述第二判定机构分别判定的亮度等级的组合，对所述关注区域的图像的亮度进行修正。
2、 如权利要求l所述的灰度修正装置，其特征在于， 具备取得所述图像的每一像素的亮度信息的取得机构， 所述第一判定机构及第二判定机构基于由所述取得机构取得的亮度信息来判定亮度等级。
3、 如权利要求2所述的灰度修正装置，其特征在于， 所述取得机构取得在HSV色空间的亮度信息作为所述图像的每一像素的亮度信息。
4、 如权利要求1所述的灰度修正装置，其特征在于， 具备第三判定机构，根据由所述第一判定机构及所述第二判定机构分别判定的亮度等级的组合，判定所述多个块区域的每个中的亮度等级是否 属于比由所述第一判定机构及所述第二判定机构所判定的亮度等级更详 细的多个阶段的亮度等级的任一等级，所述修正机构基于由所述第三判定机构所判定的所述多个块区域的 每个中的亮度等级，对所述关注区域的图像的亮度进行修正。
5、 如权利要求4所述的灰度修正装置，其特征在于，具备第一特性设定机构，设定在所述多个块区域的每个区域，与由 所述第三判定机构判定的多个阶段的亮度等级的每个等级相对应预先确 定的多个修正特性中的任一个，且与由所述第三判定机构判定的亮度等级相对应的修正特性；第二特性设定机构，基于由第一特性设定机构对多个块区域的每个所 设定的修正特性，设定所述关注区域的图像中规定的修正特性；所述修正机构按照由所述第二特性设定机构所设定的修正特性对所 述关注区域的图像的亮度进行修正。
6、 如权利要求5所述的灰度修正装置，其特征在于， 所述第二特性设定机构对所述多个块区域的每个中心像素直接设定由所述第一特性设定机构对多个块区域的每个所设定的修正特性作为所 述规定的修正特性；而对所述中心像素以外的其它像素，则根据与该其它 像素相邻的1或多个中心像素中所设定的修正特性，来设定插入后的修正 特性。
7、 如权利要求5所述的灰度修正装置，其特征在于， 具备计算机构，其使用规定的修正函数计算所述修正机构对所述关注区域的图像的亮度进行修正时的针对各像素的修正系数，针对所述第二特性设定机构设定的所述图像的各像素的规定的修正 特性的设定，是构成所述规定的修正函数的规定的变量的值的设定。
8、 如权利要求7所述的灰度修正装置，其特征在于， 具备对比度判定机构，判定所述图像中的对比度的状态； 上限调节机构，基于由该对比度判定机构判定的对比度的状态，调节所述修正机构对所述关注区域的图像的亮度进行修正时的、针对各像素的 修正系数的上限。
9、 如权利要求8所述的灰度修正装置，其特征在于， 所述对比度判定机构基于属于由所述第三判定机构所判定的所述多个块区域的每个的亮度等级中的一个或多个规定的亮度等级的块区域数， 判定所述图像中的对比度的状态。
10、 如权利要求9所述的灰度修正装置，其特征在于， 所述对比度判定机构基于属于由所述第三判定机构所判定的所述多个块区域的每个的亮度等级中的多个规定的亮度等级的块区域数的组合， 判定所述图像中的对比度的状态。
11、 如权利要求7所述的灰度修正装置，其特征在于，具备柱状图取得机构，取得表示所述图像的亮度的分布状态的柱状 图信息；分布状态判定机构，判定按照由该柱状图取得机构所取得的柱状图信息所表示的亮度的分布状态是否属于预先确定的规定分布状态；下限限制机构，在被该分布状态判定机构确认为规定的分布状态的情 况下，将所述修正机构对所述关注区域的图像的亮度进行修正时的、针对 各像素的修正系数的下限值限定为规定的值。
12、 如权利要求ll所述的灰度修正装置，其特征在于， 所述柱状图取得机构取得以在所述图像的每一像素的HSV色空间的亮度信息为基础的柱状图信息。
13、 一种灰度修正方法，对所输入的图像的灰度进行修正，包括 第一判定工序，以在所述图像的整个区域中设定的多个块区域的每个为关注区域，判定关注区域的亮度等级是否属于预先确定的多个阶段的亮 度等级的任一等级；第二判定工序，以所述多个块区域的每个为关注区域，判定与关注区 域的周围相邻的块区域的亮度等级是否属于预先确定的多个阶段的亮度 等级的任一等级；修正工序，基于以所述多个块区域的每个为关注区域时的、由所述第 一判定工序及所述第二判定工序分别判定的亮度等级的组合，对所述关注 区域的图像的亮度进行修正。
14、 一种灰度修正程序，用于使具有对输入的图像的灰度进行修正的 灰度修正装置的计算机执行以下处理第一判定处理，用于以在所述图像的整个区域中设定的多个块区域的 每个为关注区域，判定关注区域的亮度等级是否属于预先确定的多个阶段 的亮度等级的任一等级；第二判定处理，用于以所述多个块区域的每个为关注区域，判定与关 注区域的周围相邻的块区域的亮度等级是否属于预先确定的多个阶段的 亮度等级的任一等级；修正处理，用于基于以所述多个块区域的每个为关注区域时的、伴随 着所述第一判定处理及所述第二判定处理分别判定的亮度等级的组合，对 所述关注区域的图像的亮度进行修正。
全文摘要
本发明提供一种灰度修正装置、灰度修正方法、灰度修正程序，其能够进行确切地反映了图像内各部的特征的更恰当的灰度修正。以将输入图像(100)分割而成的多个块区域(101)的每个为第一关键判定区域(A)进行第一关键判定，根据多个阶段的等级来判定其区域的亮度。另外，以第一关键判定区域(A)及与其周围邻接的多个块区域(101)为第二关键判定区域(B)进行第二关键判定，根据多个阶段的等级来判定其区域的亮度。此外，进行第三关键判定，即，根据第一及第二关键判定双方的判定结果的组合，判定每个块区域(101)的亮度等级是否属于比由第一及第二关键判定所判定的亮度等级更详细的多个阶段的亮度等级的任一等级相。基于由第三关键判定所判定的每个块区域(101)的亮度等级，对输入图像(100)的亮度个别进行修正。
文档编号H04N5/57GK101378480SQ200810171499
公开日2009年3月4日 申请日期2008年8月29日 优先权日2007年8月31日
发明者真锅佳嗣 申请人:卡西欧计算机株式会社