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【発明の名称】 画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法
【発明者】 【氏名】渡辺 伸之
【要約】 【課題】自然な見え方の画像を出力可能な画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法を提供する。

【構成】本発明の画像処理装置は、階調補正処理を行うことにより階調補正画像を生成する画像処理装置において、複数の画像を取得する画像取得手段と、前記階調補正処理における階調変換特性を設定する階調特性設定手段と、前記階調変換特性に応じたコントラスト増幅率に基づき、前記複数の画像から、前記階調補正処理において使用される画像である、単数または複数の選択画像を選択する使用画像選択手段と、前記複数の画像のうち、少なくとも一つの画像を基準画像として選択する基準画像選択手段と、前記階調補正処理として、前記単数または複数の選択画像の階調情報に基づき、前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を行う階調変換処理手段と、を有する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力階調に対して出力階調を対応させる処理である、階調補正処理を行うことにより階調補正画像を生成する画像処理装置において、
複数の画像を取得する画像取得手段と、
前記階調補正処理における階調変換特性を設定する階調特性設定手段と、
前記階調変換特性に応じたコントラスト増幅率に基づき、前記複数の画像から、前記階調補正処理において使用される画像である、単数または複数の選択画像を選択する使用画像選択手段と、
前記複数の画像のうち、少なくとも一つの画像を基準画像として選択する基準画像選択手段と、
前記階調補正処理として、前記単数または複数の選択画像の階調情報に基づき、前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を行う階調変換処理手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記使用画像選択手段は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における平均輝度、または、前記単数または複数の選択画像における平均輝度の合計値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記使用画像選択手段は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値、または、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値の平均値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記使用画像選択手段は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて前記選択画像の画像枚数が異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記階調特性設定手段は、前記基準画像の位置情報及び輝度情報のうち、少なくともいずれか一方に応じて前記階調変換特性を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記使用画像選択手段は、前記複数の画像の平均輝度の合計値のうち、前記コントラスト増幅率と所定の定数との乗算値を超える最小の値を、前記単数または複数の選択画像の平均輝度の合計値として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、
前記階調変換処理手段は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手段により選択された各選択画像の平均輝度の合計値とに基づいて補正係数を算出し、前記各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記使用画像選択手段は、前記コントラスト増幅率を所定の第１の定数により除算した値以下の最大の整数値を算出し、該整数値に１を加えた値に所定の第２の定数を乗算した値を、前記階調補正処理において使用される選択画像の画像枚数として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、
前記階調変換処理手段は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手段により設定された前記画像枚数とに基づいて補正係数を算出し、前記画像枚数分の各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記階調変換処理手段は、前記基準画像上の一の位置に存在する画素の輝度値に応じた補正係数を算出し、前記使用画像選択手段により選択された各選択画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値各々に対して前記補正係数を乗算するとともに、該乗算値各々の総和を、前記階調補正画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値とする処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項９】
入力階調に対して出力階調を対応させる処理である、階調補正処理を行うことにより階調補正画像を生成するコンピュータに、
複数の画像を取得する画像取得手順と、
前記階調補正処理における階調変換特性を設定する階調特性設定手順と、
前記階調変換特性に応じたコントラスト増幅率に基づき、前記複数の画像から、前記階調補正処理において使用される画像である、単数または複数の選択画像を選択する使用画像選択手順と、
前記複数の画像のうち、少なくとも一つの画像を基準画像として選択する基準画像選択手順と、
前記階調補正処理として、前記単数または複数の選択画像の階調情報に基づき、前記基準画像の入力階調に、前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を行う階調変換処理手順と、
を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１０】
前記使用画像選択手順は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における平均輝度、または、前記単数または複数の選択画像における平均輝度の合計値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする請求項９に記載の画像処理プログラム。
【請求項１１】
前記使用画像選択手順は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値、または、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値の平均値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする請求項９に記載の画像処理プログラム。
【請求項１２】
前記使用画像選択手順は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて前記選択画像の画像枚数が異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする請求項９に記載の画像処理プログラム。
【請求項１３】
前記階調特性設定手順は、前記基準画像の位置情報及び輝度情報のうち、少なくともいずれか一方に応じて前記階調変換特性を設定することを特徴とする請求項９に記載の画像処理プログラム。
【請求項１４】
前記使用画像選択手順は、前記複数の画像の平均輝度の合計値のうち、前記コントラスト増幅率と所定の定数との乗算値を超える最小の値を、前記単数または複数の選択画像の平均輝度の合計値として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、
前記階調変換処理手順は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手順により選択された各選択画像の平均輝度の合計値とに基づいて補正係数を算出し、前記各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする請求項９に記載の画像処理プログラム。
【請求項１５】
前記使用画像選択手順は、前記コントラスト増幅率を所定の第１の定数により除算した値以下の最大の整数値を算出し、該整数値に１を加えた値に所定の第２の定数を乗算した値を、前記階調補正処理において使用される選択画像の画像枚数として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、
前記階調変換処理手順は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手順により設定された前記画像枚数とに基づいて補正係数を算出し、前記画像枚数分の各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする請求項９に記載の画像処理プログラム。
【請求項１６】
前記階調変換処理手順は、前記基準画像上の一の位置に存在する画素の輝度値に応じた補正係数を算出し、前記使用画像選択手順により選択された各選択画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値各々に対して前記補正係数を乗算するとともに、該乗算値各々の総和を、前記階調補正画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値とする処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする請求項９に記載の画像処理プログラム。
【請求項１７】
入力階調に対して出力階調を対応させる処理である、階調補正処理を行うことにより階調補正画像を生成する画像処理方法において、
複数の画像を取得する画像取得ステップと、
前記階調補正処理における階調変換特性を設定する階調特性設定ステップと、
前記階調変換特性に応じたコントラスト増幅率に基づき、前記複数の画像から、前記階調補正処理において使用される画像である、単数または複数の選択画像を選択する使用画像選択ステップと、
前記複数の画像のうち、少なくとも一つの画像を基準画像として選択する基準画像選択ステップと、
前記階調補正処理として、前記単数または複数の選択画像の階調情報に基づき、前記基準画像の入力階調に、前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を行う階調変換処理ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１８】
前記使用画像選択ステップは、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における平均輝度、または、前記単数または複数の選択画像における平均輝度の合計値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする請求項１７に記載の画像処理方法。
【請求項１９】
前記使用画像選択ステップは、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値、または、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値の平均値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする請求項１７に記載の画像処理方法。
【請求項２０】
前記使用画像選択ステップは、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて前記選択画像の画像枚数が異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする請求項１７に記載の画像処理方法。
【請求項２１】
前記階調特性設定ステップは、前記基準画像の位置情報及び輝度情報のうち、少なくともいずれか一方に応じて前記階調変換特性を設定することを特徴とする請求項１７に記載の画像処理方法。
【請求項２２】
前記使用画像選択ステップは、前記複数の画像の平均輝度の合計値のうち、前記コントラスト増幅率と所定の定数との乗算値を超える最小の値を、前記単数または複数の選択画像の平均輝度の合計値として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、
前記階調変換処理ステップは、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択ステップにより選択された各選択画像の平均輝度の合計値とに基づいて補正係数を算出し、前記各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする請求項１７に記載の画像処理方法。
【請求項２３】
前記使用画像選択ステップは、前記コントラスト増幅率を所定の第１の定数により除算した値以下の最大の整数値を算出し、該整数値に１を加えた値に所定の第２の定数を乗算した値を、前記階調補正処理において使用される選択画像の画像枚数として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、
前記階調変換処理ステップは、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択ステップにより設定された前記画像枚数とに基づいて補正係数を算出し、前記画像枚数分の各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする請求項１７に記載の画像処理方法。
【請求項２４】
前記階調変換処理ステップは、前記基準画像上の一の位置に存在する画素の輝度値に応じた補正係数を算出し、前記使用画像選択ステップにより選択された各選択画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値各々に対して前記補正係数を乗算するとともに、該乗算値各々の総和を、前記階調補正画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値とする処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする請求項１７に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法に関し、特に、入力階調に対して出力階調を対応させる処理である、階調補正処理を行うことが可能な画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイナミックレンジは、画像あるいは場面の最も明るく記録され得る部分と最も暗く記録され得る部分の輝度比である。一般的に、例えば、屋内の場面は狭いダイナミックレンジを有している一方、明るい太陽光から濃い陰影に及ぶ屋外の場面は広いダイナミックレンジを有しているとされている。
【０００３】
特に、広いダイナミックレンジを有する場面は、例えば、電子カメラ等により撮像され、画像データとしてデジタル化されると、レンジが狭められることにより、不自然な見え方の画像として出力される場合がある。そして、前記不自然な見え方の画像に対し、例えば、階調変換等の処理が施されることにより、狭められたダイナミックレンジが見た目上拡大され、自然な見え方の画像が出力され得る。そして、階調変換により見た目上のダイナミックレンジを拡大し、画像の画質を改善するための方法として、例えば、特許文献１に提案されている画質向上方法及びそのための装置がある。
【特許文献１】特表２００４−５３０３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の方法は、特に、一の画像における輝度値の低い部分の階調変換を行った際に、量子化幅が粗大化してしまうことにより、例えば、該輝度値の低い部分に存在するノイズが強調される、あるいは、該輝度値の低い部分の階調がとぶといった現象を引き起こしかねない。その結果、特許文献１に記載の方法は、階調変換後の該一の画像が不自然な見え方の画像として出力されてしまう場合がある。
【０００５】
本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、階調変換の際の量子化幅の粗大化を抑制することにより、自然な見え方の画像を出力可能な画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明における第１の画像処理装置は、入力階調に対して出力階調を対応させる処理である、階調補正処理を行うことにより階調補正画像を生成する画像処理装置において、複数の画像を取得する画像取得手段と、前記階調補正処理における階調変換特性を設定する階調特性設定手段と、前記階調変換特性に応じたコントラスト増幅率に基づき、前記複数の画像から、前記階調補正処理において使用される画像である、単数または複数の選択画像を選択する使用画像選択手段と、前記複数の画像のうち、少なくとも一つの画像を基準画像として選択する基準画像選択手段と、前記階調補正処理として、前記単数または複数の選択画像の階調情報に基づき、前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を行う階調変換処理手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明における第２の画像処理装置は、前記第１の画像処理装置において、前記使用画像選択手段は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における平均輝度、または、前記単数または複数の選択画像における平均輝度の合計値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。
【０００８】
本発明における第３の画像処理装置は、前記第１の画像処理装置において、前記使用画像選択手段は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値、または、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値の平均値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。
【０００９】
本発明における第４の画像処理装置は、前記第１の画像処理装置において、前記使用画像選択手段は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて前記選択画像の画像枚数が異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。
【００１０】
本発明における第５の画像処理装置は、前記第１の画像処理装置において、前記階調特性設定手段は、前記基準画像の位置情報及び輝度情報のうち、少なくともいずれか一方に応じて前記階調変換特性を設定することを特徴とする。
【００１１】
本発明における第６の画像処理装置は、前記第１の画像処理装置において、前記使用画像選択手段は、前記複数の画像の平均輝度の合計値のうち、前記コントラスト増幅率と所定の定数との乗算値を超える最小の値を、前記単数または複数の選択画像の平均輝度の合計値として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、前記階調変換処理手段は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手段により選択された各選択画像の平均輝度の合計値とに基づいて補正係数を算出し、前記各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明における第７の画像処理装置は、前記第１の画像処理装置において、前記使用画像選択手段は、前記コントラスト増幅率を所定の第１の定数により除算した値以下の最大の整数値を算出し、該整数値に１を加えた値に所定の第２の定数を乗算した値を、前記階調補正処理において使用される選択画像の画像枚数として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、前記階調変換処理手段は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手段により設定された前記画像枚数とに基づいて補正係数を算出し、前記画像枚数分の各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明における第８の画像処理装置は、前記第１の画像処理装置において、前記階調変換処理手段は、前記基準画像上の一の位置に存在する画素の輝度値に応じた補正係数を算出し、前記使用画像選択手段により選択された各選択画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値各々に対して前記補正係数を乗算するとともに、該乗算値各々の総和を、前記階調補正画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値とする処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。
【００１４】
本発明における第１の画像処理プログラムは、入力階調に対して出力階調を対応させる処理である、階調補正処理を行うことにより階調補正画像を生成するコンピュータに、複数の画像を取得する画像取得手順と、前記階調補正処理における階調変換特性を設定する階調特性設定手順と、前記階調変換特性に応じたコントラスト増幅率に基づき、前記複数の画像から、前記階調補正処理において使用される画像である、単数または複数の選択画像を選択する使用画像選択手順と、前記複数の画像のうち、少なくとも一つの画像を基準画像として選択する基準画像選択手順と、前記階調補正処理として、前記単数または複数の選択画像の階調情報に基づき、前記基準画像の入力階調に、前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を行う階調変換処理手順と、を実行させることを特徴とする。
【００１５】
本発明における第２の画像処理プログラムは、前記第１の画像処理プログラムにおいて、前記使用画像選択手順は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における平均輝度、または、前記単数または複数の選択画像における平均輝度の合計値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。
【００１６】
本発明における第３の画像処理プログラムは、前記第１の画像処理プログラムにおいて、 前記使用画像選択手順は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値、または、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値の平均値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。
【００１７】
本発明における第４の画像処理プログラムは、前記第１の画像処理プログラムにおいて、 前記使用画像選択手順は、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて前記選択画像の画像枚数が異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。
【００１８】
本発明における第５の画像処理プログラムは、前記第１の画像処理プログラムにおいて、 前記階調特性設定手順は、前記基準画像の位置情報及び輝度情報のうち、少なくともいずれか一方に応じて前記階調変換特性を設定することを特徴とする。
【００１９】
本発明における第６の画像処理プログラムは、前記第１の画像処理プログラムにおいて、前記使用画像選択手順は、前記複数の画像の平均輝度の合計値のうち、前記コントラスト増幅率と所定の定数との乗算値を超える最小の値を、前記単数または複数の選択画像の平均輝度の合計値として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、前記階調変換処理手順は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手順により選択された各選択画像の平均輝度の合計値とに基づいて補正係数を算出し、前記各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。
【００２０】
本発明における第７の画像処理プログラムは、前記第１の画像処理プログラムにおいて、 前記使用画像選択手順は、前記コントラスト増幅率を所定の第１の定数により除算した値以下の最大の整数値を算出し、該整数値に１を加えた値に所定の第２の定数を乗算した値を、前記階調補正処理において使用される選択画像の画像枚数として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、前記階調変換処理手順は、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択手順により設定された前記画像枚数とに基づいて補正係数を算出し、前記画像枚数分の各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。
【００２１】
本発明における第８の画像処理プログラムは、前記第１の画像処理プログラムにおいて、 前記階調変換処理手順は、前記基準画像上の一の位置に存在する画素の輝度値に応じた補正係数を算出し、前記使用画像選択手順により選択された各選択画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値各々に対して前記補正係数を乗算するとともに、該乗算値各々の総和を、前記階調補正画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値とする処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。
【００２２】
本発明における第１の画像処理方法は、入力階調に対して出力階調を対応させる処理である、階調補正処理を行うことにより階調補正画像を生成する画像処理方法において、複数の画像を取得する画像取得ステップと、前記階調補正処理における階調変換特性を設定する階調特性設定ステップと、前記階調変換特性に応じたコントラスト増幅率に基づき、前記複数の画像から、前記階調補正処理において使用される画像である、単数または複数の選択画像を選択する使用画像選択ステップと、前記複数の画像のうち、少なくとも一つの画像を基準画像として選択する基準画像選択ステップと、前記階調補正処理として、前記単数または複数の選択画像の階調情報に基づき、前記基準画像の入力階調に、前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を行う階調変換処理ステップと、を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明における第２の画像処理方法は、前記第１の画像処理方法において、前記使用画像選択ステップは、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における平均輝度、または、前記単数または複数の選択画像における平均輝度の合計値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。
【００２４】
本発明における第３の画像処理方法は、前記第１の画像処理方法において、前記使用画像選択ステップは、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値、または、前記単数または複数の選択画像における輝度の分散値の平均値のいずれかが異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。
【００２５】
本発明における第４の画像処理方法は、前記第１の画像処理方法において、前記使用画像選択ステップは、前記コントラスト増幅率に基づき、前記基準画像の入力階調に応じて前記選択画像の画像枚数が異なるように、前記複数の画像から選択画像を選択することを特徴とする。
【００２６】
本発明における第５の画像処理方法は、前記第１の画像処理方法において、前記階調特性設定ステップは、前記基準画像の位置情報及び輝度情報のうち、少なくともいずれか一方に応じて前記階調変換特性を設定することを特徴とする。
【００２７】
本発明における第６の画像処理方法は、前記第１の画像処理方法において、前記使用画像選択ステップは、前記複数の画像の平均輝度の合計値のうち、前記コントラスト増幅率と所定の定数との乗算値を超える最小の値を、前記単数または複数の選択画像の平均輝度の合計値として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、前記階調変換処理ステップは、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択ステップにより選択された各選択画像の平均輝度の合計値とに基づいて補正係数を算出し、前記各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。
【００２８】
本発明における第７の画像処理方法は、前記第１の画像処理方法において、前記使用画像選択ステップは、前記コントラスト増幅率を所定の第１の定数により除算した値以下の最大の整数値を算出し、該整数値に１を加えた値に所定の第２の定数を乗算した値を、前記階調補正処理において使用される選択画像の画像枚数として設定するとともに、該設定に基づいて前記複数の画像から選択画像を選択し、前記階調変換処理ステップは、前記コントラスト増幅率と前記使用画像選択ステップにより設定された前記画像枚数とに基づいて補正係数を算出し、前記画像枚数分の各選択画像の入力階調に前記補正係数を各々乗算するとともに、該乗算値各々の総和に基づいて前記基準画像の入力階調に前記階調補正画像の出力階調を対応させる処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。
【００２９】
本発明における第８の画像処理方法は、前記第１の画像処理方法において、前記階調変換処理ステップは、前記基準画像上の一の位置に存在する画素の輝度値に応じた補正係数を算出し、前記使用画像選択ステップにより選択された各選択画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値各々に対して前記補正係数を乗算するとともに、該乗算値各々の総和を、前記階調補正画像上の前記一の位置と同一の位置に存在する画素の輝度値とする処理を、前記階調補正処理として行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明における画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法によると、階調変換の際の量子化幅の粗大化を抑制することにより、自然な見え方の画像を出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
図１から図１５は、本発明の第１の実施形態に係るものである。
【００３３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成の一例を示す図である。図２は、図１の階調特性設定手段において設定される、入力輝度階調各々に対する階調変換特性の一例を示す図である。図３は、図２の階調変換特性から算出される、入力輝度階調各々に対するコントラスト増幅率を示す図である。図４は、図３のコントラスト増幅率に応じた、入力輝度階調各々に対する選択画像の平均輝度の合計値を示す図である。図５は、図３に示すコントラスト増幅率と、図４に示す選択画像の平均輝度の合計値とから算出される、入力輝度階調各々に対しての補正係数を示す図である。図６は、第１の実施形態において行われる階調補正処理を模式的に示す図である。図７は、図３のコントラスト増幅率に応じた、入力輝度階調各々に対する選択画像の枚数の一例を示す図である。図８は、図３のコントラスト増幅率に応じた、入力輝度階調各々に対する選択画像の枚数の、図７とは異なる例を示す図である。図９は、図３に示すコントラスト増幅率と、図７に示す選択画像の枚数とから算出される、入力輝度階調各々に対しての補正係数を示す図である。図１０は、図３に示すコントラスト増幅率と、図８に示す選択画像の枚数とから算出される、入力輝度階調各々に対しての補正係数を示す図である。
【００３４】
また、図１１は、図１の階調特性設定手段において設定される、入力輝度階調各々に対する階調変換特性の、図２とは異なる例を示す図である。図１２は、図１１の階調変換特性から算出される、入力輝度階調各々に対するコントラスト増幅率、及び、該コントラスト増幅率に応じた、入力輝度階調各々に対する選択画像の枚数を示す図である。図１３は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成の、図１とは異なる例を示す図である。図１４は、図１３に示す画像処理装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。図１５は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成の、図１及び図１３とは異なる例を示す図である。
【００３５】
本実施形態の画像処理装置１Ａは、図１に示すように、複数の画像を取得する入力画像取得手段１０と、階調変換特性の設定を行う階調特性設定手段１３と、該階調変換特性に応じてコントラスト増幅率を取得するコントラスト増幅率設定手段１４と、前記複数の画像から、少なくとも一の画像を基準画像として生成する基準画像選択手段１５と、前記複数の画像から、前記階調補正処理において使用される画像である選択画像を前記コントラスト増幅率に応じて選択する使用画像選択手段１６と、前記基準画像に対して前記階調補正処理を行う階調変換処理手段１７と、を有している。
【００３６】
階調特性設定手段１３は、入力輝度階調Ｉに対する階調変換特性Ｑ（Ｉ）が、例えば、図２に示すような設定となるように処理を行う。
【００３７】
コントラスト増幅率設定手段１４は、階調特性設定手段１３において設定された階調変換特性Ｑ（Ｉ）に基づき、該階調変換特性Ｑ（Ｉ）の微分値であるコントラスト増幅率Ｒ（Ｉ）を取得する。なお、入力階調Ｉとコントラスト増幅率Ｒ（Ｉ）とは、例えば、図３に示すような相関を有するものとして示されるものであるとする。
【００３８】
使用画像選択手段１６は、前述した選択画像の枚数を設定するための処理として、まず、Ｒ（Ｉ）の関数として示される下記数式（１）を用い、選択画像の平均輝度の合計値Ｔ（Ｉ）を算出する。
【００３９】




なお、上記数式（１）において、Ｐは定数を示すものとする。また、上記数式（１）の右辺は、Ｔｎ＞Ｐ×Ｒ（Ｉ）を満たす最小のＴｎの値を示す。さらに、選択画像の平均輝度の合計値Ｔ（Ｉ）を定めるための方法は、入力輝度階調Ｉの関数に基づいて定めるものであれば、例えば、Ｔ（Ｉ）＝Ｌ×Ｒ（Ｉ）＋Ｍ（Ｌ及びＭは所定の定数）として算出されるものであっても良く、また、コントラスト増幅率Ｒ（Ｉ）を用いて定めるものでなくとも良い。一般的に、電子カメラ等により、露光時間が各々異なる状態として被写体の像が撮像された場合に得られる、複数の画像の平均輝度の合計値のデータは、Ｔｎ＝Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，…（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜…）という、無次元化された数列として示される。そして、数式（１）の右辺におけるＴｎは、前述した数列に含まれる各値を示すものである。
【００４０】
例えば、Ｔｎ＝１，１．５，２．７，３．７，…であり、かつ、定数Ｐ＝１であり、コントラスト増幅率Ｒ（Ｉ）が図３のように示される場合、入力輝度階調Ｉ各々に対する選択画像の平均輝度の合計値Ｔ（Ｉ）は、上記数式（１）により、図４に示すようなものとして算出される。すなわち、Ｔｎの各値は、選択画像の画像枚数と対応している。
【００４１】
そして、使用画像選択手段１６は、上記数式（１）により算出された選択画像の平均輝度の合計値Ｔ（Ｉ）に基づき、階調補正処理において使用される選択画像の画像枚数Ｆ（Ｉ）を（１枚または複数枚に）設定する。
【００４２】
このように、使用画像選択手段１６は、入力輝度階調Ｉに応じて、階調補正処理において使用される各選択画像の平均輝度、または、階調補正処理において使用される各選択画像の平均輝度の合計値のいずれかが異なるように、入力画像取得手段１０が取得した複数の画像のなかから選択画像の選択を行う。換言すると、各選択画像の平均輝度の相違が輝度の分散値に対応することにより、使用画像選択手段１６は、入力輝度階調Ｉに応じて、階調補正処理において使用される各選択画像の輝度の分散値、または、階調補正処理において使用される各選択画像の輝度の分散値の平均値のいずれかが異なるように、入力画像取得手段１０が取得した複数の画像のなかから選択画像の選択を行う。
【００４３】
その後、階調変換処理手段１７は、上記数式（１）により算出された選択画像の平均輝度の合計値Ｔ（Ｉ）に基づき、階調補正処理において使用される補正係数Ｇ（Ｉ）を、下記数式（２）を用いて算出する。
【００４４】




なお、上記数式（２）により算出される、入力輝度階調Ｉ各々に対するＧ（Ｉ）の値は、図５に示すようなものになる。
【００４５】
階調変換処理手段１７は、使用画像選択手段１６により算出された画像枚数Ｆ（Ｉ）と、上記数式（２）により算出した補正係数Ｇ（Ｉ）と、該画像枚数Ｆ（Ｉ）に応じて入力画像取得手段１０から出力される各選択画像の輝度値と、に基づいて定められる下記数式（３）を用い、基準画像選択手段１５から出力される基準画像に対する階調補正処理を行う。なお、下記数式（３）においては、基準画像の一の位置（ｉ，ｊ）に存在する画素の輝度値がＩ（ｉ，ｊ）として示され、該一の位置におけるｋ枚目（１≦ｋ≦Ｆ（Ｉ））の選択画像の輝度値がＩｋ（ｉ，ｊ）として示されるものであるとする。
【００４６】




すなわち、階調変換処理手段１７は、上記数式（３）に基づく階調補正処理を行うことにより、基準画像の一の位置（ｉ，ｊ）に存在する画素の輝度値Ｉ（ｉ，ｊ）を、Ｆ（Ｉ（ｉ，ｊ））枚の画像内の一の位置（ｉ，ｊ）における輝度値及び補正係数Ｇ（Ｉ）を用い、Ｑａ（Ｉ（ｉ，ｊ））に変換する。
【００４７】
より具体的には、図６に示すように、階調変換処理手段１７は、例えば、基準画像上の各位置のうち、輝度値が低い位置Ａに存在する画素に対し、該輝度値の増幅率が相対的に高くなるように、相対的に多くの枚数の画像を用いつつ階調補正処理を行う。また、図６に示すように、階調変換処理手段１７は、例えば、基準画像上の各位置のうち、輝度値が高い位置Ｂに存在する画素に対し、該輝度値の増幅率が相対的に低くなるように、相対的に少ない枚数の画像を用いつつ階調補正処理を行う。
【００４８】
なお、前述した処理において、使用画像選択手段１６は、入力輝度階調Ｉ各々に対する選択画像の平均輝度の合計値Ｔ（Ｉ）に基づいて階調補正処理において使用される選択画像の画像枚数Ｆ（Ｉ）を算出するものに限らず、例えば、入力画像取得手段１０により取得された各画像の露光時間が一定の場合については、下記数式（４）を用い、コントラスト増幅率Ｒ（Ｉ）から画像枚数Ｆ（Ｉ）を直接算出することもできる。
【００４９】




なお、上記数式（４）におけるＮ１及びＮ２は、各々所定の定数であるとする。また、上記数式（４）においてＮ１＝Ｎ２＝１とした場合、入力輝度階調Ｉ各々に対するＦ（Ｉ）の値は、図７に示すようなものになる。さらに、上記数式（４）においてＮ１＝２及びＮ２＝３とした場合、Ｆ（Ｉ）の値は、図８に示すようなものになる。
【００５０】
そして、使用画像選択手段１６は、上記数式（４）により算出した、階調補正処理において使用される選択画像の画像枚数Ｆ（Ｉ）に基づき、階調補正処理において使用される補正係数Ｇ（Ｉ）を、下記数式（５）を用いて算出する。
【００５１】




なお、上記数式（４）においてＮ１＝Ｎ２＝１とした場合のＦ（Ｉ）の値に応じて算出される、入力輝度階調Ｉ各々に対するＧ（Ｉ）の値は、図９に示すようなものになる。また、上記数式（４）においてＮ１＝２及びＮ２＝３とした場合のＦ（Ｉ）の値に応じて算出される、入力輝度階調Ｉ各々に対するＧ（Ｉ）の値は、図１０に示すようなものになる。
【００５２】
また、階調特性設定手段１３により、入力輝度階調Ｉに対する階調変換特性Ｑ（Ｉ）が、例えば、図１１に示すような設定となるように処理が行われた場合、入力輝度階調Ｉ各々に対するコントラスト増幅率Ｒ（Ｉ）の値は、図１２に示すようなものとなる。このとき、さらに、入力画像取得手段１０により取得された各画像の露光時間が一定であれば、入力輝度階調Ｉ各々に対するＦ（Ｉ）の値は、上記数式（４）により、図１２に示すようなものとして算出される。
【００５３】
図１１に示す階調変換特性Ｑ（Ｉ）に基づいて、図１２に示すＦ（Ｉ）の値が算出されることにより、階調変換処理手段１７は、例えば、基準画像上の輝度値が中程度の画素に対する階調補正処理を行う場合の階調分離能が向上し、より自然な見え方の画像を出力することができる。
【００５４】
なお、本実施形態の画像処理装置１Ａは、第１の変形例として、図１に示す構成として前述した構成に加え、基準画像選択手段１５により生成された基準画像の画像情報を取得するとともに、取得した該画像情報を階調特性設定手段１３に出力する画像情報取得手段１２をさらに有する、図１３に示す画像処理装置１Ｂとして構成されるものであっても良い。
【００５５】
ここで、画像処理装置１Ｂが行う処理の概要を、図１４を用いつつ説明する。
【００５６】
まず、前述したように、基準画像選択手段１５は、入力画像取得手段１０が取得した複数の画像から、少なくとも一の画像を基準画像として生成する。そして、画像情報取得手段１２は、前記基準画像の画像情報として、例えば、位置情報及び輝度情報のうち、少なくともいずれか一方を取得するとともに、取得した該画像情報を階調特性設定手段１３に出力する。
【００５７】
階調特性設定手段１３は、例えば、図２及び図１１に示す階調変換特性のうち、画像情報取得手段１２から出力される前記画像情報に応じた、適切な一の階調変換特性Ｑ（Ｉ）を設定する（図１４のステップＳ００１）。
【００５８】
その後、コントラスト増幅率設定手段１４は、階調特性設定手段１３により設定された階調変換特性Ｑ（Ｉ）の微分値をコントラスト増幅率Ｒ（Ｉ）として算出する（図１４のステップＳ００２）。
【００５９】
使用画像選択手段１６は、コントラスト増幅率設定手段１４により算出されたコントラスト増幅率Ｒ（Ｉ）と、上記数式（４）とに基づき、画像枚数Ｆ（Ｉ）の値を算出する（図１４のステップＳ００３）とともに、該画像枚数Ｆ（Ｉ）に応じた選択画像を入力画像取得手段１０から階調変換処理手段１７へ出力させる。
【００６０】
そして、階調変換処理手段１７は、前記画像枚数Ｆ（Ｉ）、及び、該画像枚数Ｆ（Ｉ）から上記数式（５）を用いて算出した補正係数Ｇ（Ｉ）に基づき、出力階調変換特性Ｑａ（Ｉ）を算出した（図１４のステップＳ００４）後、該出力階調変換特性Ｑａ（Ｉ）に基づき、基準画像選択手段１５から出力される基準画像に対する階調変換処理を行う（図１４のステップＳ００５）。
【００６１】
また、本実施形態の画像処理装置１Ａは、第２の変形例として、図１３に示す構成として前述した画像処理装置１Ｂの構成に加え、入力画像取得手段１０が取得した複数の画像を記録する画像記録手段１８をさらに有する、図１５に示す画像処理装置１Ｃとして構成されるものであっても良い。これにより、基準画像選択手段１５は、画像記録手段１８に記録された画像から基準画像を生成する。また、使用画像選択手段１６は、画像記録手段１８に記録された画像から、画像枚数Ｆ（Ｉ）に応じた選択画像を階調変換処理手段１７へ出力させる。
【００６２】
なお、前述した処理以外に画像処理装置１Ｃの各部が行う処理は、画像処理装置１Ｂの各部が行う処理と略同様であるため、ここでは詳述しないものとする。
【００６３】
以上に述べたように、本実施形態の画像処理装置１Ａ、１Ｂ及び１Ｃは、いずれも階調変換の際の量子化幅の粗大化を抑制することができ、その結果、自然な見え方の画像を出力することができる。
【００６４】
（第２の実施形態）
図１６から図２０は、本発明の第２の実施形態に係るものである。
【００６５】
図１６は、本発明の第２の実施形態に係る、画像処理装置の一形態として構成された撮像装置の外観を示す図である。図１７は、図１６に示す撮像装置の内部構成を示す図である。図１８は、図１７に示す各部が行う、ブレ補正処理に関する処理のフローチャートである。図１９は、図１７の撮像装置が有するモード選択ダイヤルの操作により設定され得る階調変換特性の一例を示す図である。図２０は、図１７の撮像装置が有するモード選択ダイヤルの操作により設定され得る階調変換特性の、図１９とは異なる例を示す図である。
【００６６】
なお、第１の実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細説明は省略する。また、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を用いて説明は省略する。
【００６７】
例えば、デジタルカメラとして構成される、画像処理装置の一形態としての撮像装置１０１は、図１６に示すように、被写体の撮像を行うレリーススイッチ３００１と、決定位置に合わせられた内容の設定が可能なモード選択ダイヤル３００４とを外装表面上に有している。また、（図１６には図示していないが、）図１７に示すように、撮像装置１０１は、表示素子２００１と、撮像装置１０１のメニュー画面を表示素子２００１に表示可能なメニュースイッチ３００２と、該メニュー画面における操作が可能な操作キー３００３とを有している。
【００６８】
また、撮像装置１０１は、図１７に示すように、撮像装置１０１の各部の制御を行うシステムコントローラ１０００と、被写体の像を集光及び結像するレンズ１００１と、レンズ１００１の結像位置に配置され、該被写体の像を撮像する固体撮像素子１００２と、固体撮像素子１００２の露光量及び露光時間を変化させる絞り／シャッタ１００３と、絞り／シャッタ１００３を経た後、固体撮像素子１００２において結像される被写体の像に応じた撮像信号を出力する、アナログフロントエンドプロセッサ等により構成された撮像回路１００４と、撮像回路１００４から出力されるアナログの撮像信号を、デジタルの画像データに変換して出力するＡ／Ｄ変換回路１００５と、Ａ／Ｄ変換回路１００５から出力される画像データのブレを検出し、該検出結果に基づき、該画像データに対してブレ補正処理を行うブレ検出／補正回路１００７と、を有している。
【００６９】
さらに、撮像装置１０１は、ブレ検出／補正回路１００７から出力される、ブレ補正処理後の画像データを蓄積するメモリ１００８と、システムコントローラ１０００の制御に応じて読み込んだメモリ１００８の画像データに基づき、ブレ検出／補正回路１００７から出力される画像データに対して階調補正処理を行う信号処理回路１００９と、階調補正処理後の画像データを蓄積するメモリ１０１０と、メモリ１０１０に蓄積された画像データに対して画像圧縮処理を行い、該画像圧縮処理後の画像データを、可搬性を有する記録媒体２００２に対して出力する圧縮回路１０１１と、を有している。
【００７０】
ここで、被写体が撮像されてから以降、ブレ検出／補正回路１００７によりブレ補正処理が行われるまでに、撮像装置１０１が有する各部が行う処理についての説明を、図１８のフローチャートにより行う。
【００７１】
まず、システムコントローラ１０００は、（Ｂｖ＋Ｓｖ）＞Ｅｖ（ｍａｘ）であるか否かを判定する（図１８のステップＳ２０１）。
【００７２】
ここに、Ｂｖ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｖａｌｕｅ）は、アペックス（ＡＰＥＸ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ））方式に基づく指数で表わした（以下、「アペックス値としての」という）被写体の明るさ、Ｓｖ（Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｖａｌｕｅ）はアペックス値としてのＩＳＯ感度、Ｅｖ（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｖａｌｕｅ）はアペックス値としての露出値、Ｅｖ（ｍａｘ）はデジタルカメラが制御可能なアペックス値としての露出値の最大値である。また、アペックス値としての露光時間をＴｖ（Ｔｉｍｅ Ｖａｌｕｅ）、アペックス値としての絞り値（Ｆナンバー）をＡｖ（Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｖａｌｕｅ）とすると、下記数式（６）が成り立つ。
【００７３】

Ｅｖ＝Ｔｖ＋Ａｖ＝Ｂｖ＋Ｓｖ ・・・（６）

従って、測光により得られた被写体の明るさ（Ｂｖ）と、撮像装置１０１のメニュー画面において設定されたＩＳＯ感度（Ｓｖ）と、が分かれば、上記数式（６）により露出値（Ｅｖ）が決定され、ＴｖとＡｖとを演算することができる。
【００７４】
システムコントローラ１０００は、図１８のステップＳ２０１の処理を行うことにより（Ｂｖ＋Ｓｖ）＞Ｅｖ（ｍａｘ）であることを検出した場合には、露出オーバー警告を行う（図１８のステップＳ２０２）。なお、前記露出オーバー警告は、例えば、表示素子２００１における警告表示を行う、あるいは、該警告表示とともに図示しないスピーカ等を介して警告音を発する等により行われる。そして、システムコントローラ１０００は、図１８のステップＳ２０２の処理を行った後、後述する図１８のステップＳ２０５の処理を引き続き行う。
【００７５】
また、システムコントローラ１０００は、図１８のステップＳ２０１の処理を行うことにより、Ｂｖ＋Ｓｖ＞Ｅｖ（ｍａｘ）であることを検出した場合には、次に、Ｂｖ＋Ｓｖ＜Ｅｖ（ｍｉｎ）であるか否かを判定する（図１８のステップＳ２０３）。なお、前記Ｅｖ（ｍｉｎ）は、デジタルカメラが制御可能なアペックス値としての露出値の最小値を示すものである。
【００７６】
システムコントローラ１０００は、図１８のステップＳ２０３の処理を行うことにより、Ｂｖ＋Ｓｖ＜Ｅｖ（ｍｉｎ）であることを検出した場合には、露出アンダー警告を行う（図１８のステップＳ２０４）。なお、前記露出アンダー警告も、前述した露出オーバー警告と同様に、表示素子２００１おける警告表示を行う、あるいは、該警告表示とともに図示しないスピーカ等を介して警告音を発する等により行われる。そして、システムコントローラ１０００は、図１８のステップＳ２０４の処理を行った後、後述する図１８のステップＳ２０５の処理を引き続き行う。
【００７７】
図１８のステップＳ２０３において、Ｂｖ＋Ｓｖ＜Ｅｖ（ｍｉｎ）でないことが検出された場合、または、前述した図１８のステップＳ２０２またはステップＳ２０４の処理が完了した場合、システムコントローラ１０００は、撮像装置１０１のメニュー画面におけるモード設定状態が、シャッタ優先撮影モードに設定されているか否かを判定する（図１８のステップＳ２０５）。
【００７８】
ここで、システムコントローラ１０００は、撮像装置１０１がシャッタ優先撮影モードに設定されていると判定した場合には、Ａｖ＝Ｂｖ＋Ｓｖ−Ｔｖにより絞り値（Ａｖ）を演算する（図１８のステップＳ２０６）。
【００７９】
一方、システムコントローラ１０００は、図１８のステップＳ２０５の処理において、撮像装置１０１がシャッタ優先撮影モードに設定されてないと判定した場合には、さらに、該撮像装置１０１が絞り優先モードに設定されているか否かを判定する（図１８のステップＳ２０７）。ここで、システムコントローラ１０００は、絞り優先撮影モードに設定されていることを検出した場合には、露光時間ＴＥＸＰを演算する（図１８のステップＳ２０８）。なお、露光時間ＴＥＸＰ は、Ｔｖに対応するものであり、Ｔｖ＝Ｂｖ＋Ｓｖ−Ａｖにより、露光時間のアペックス値Ｔｖを求めて、アペックス値を実際の露光時間ＴＥＸＰ に換算することにより求める。
【００８０】
また、システムコントローラ１０００は、図１８のステップＳ２０７において、絞り優先撮影モードでないことを検出した場合には、プログラム撮影モードに設定されたと判定するとともに、レンズ１００１の焦点距離に応じ、例えば、該焦点距離が長いほど露光時間ＴＥＸＰが短く、かつ、絞り値が小さく（絞り開口が大きく）なるように、露光時間ＴＥＸＰ及び絞り値（Ａｖ）を設定する（図１８のステップＳ２０９及びステップＳ２１０）。
【００８１】
システムコントローラ１０００は、図１８のステップＳ２０６、Ｓ２０８及びＳ２１０のいずれかの処理が完了した後、分割撮影回数ｍを算出する（図１８のステップＳ２１１）。具体的には、システムコントローラ１０００は、ＴＥＸＰ ／ＴLimitを演算し、該演算結果と等しい値、または、これよりも大きく最も近い値（１〜１０の整数値）を分割撮影回数ｍとして算出する。例えば、ＴＥＸＰ ／ＴLimitの値が２．５である場合には、ｍの値は３に設定され、また、ＴＥＸＰ ／ＴLimitの値が４である場合には、ｍの値は４に設定される。なお、前述したシャッタ優先撮影モードの場合の露光時間ＴＥＸＰは、ユーザにより設定される値であるとする。また、ＴLimitの値は、手ブレの起きない限界時間を示し、レンズ１００１の撮影画枠の対角長さをｄ（ｍｍ）とし、レンズ１００１の焦点距離をｆ（ｍｍ）とした場合、下記数式（７）の様に表される。
【００８２】




その後、システムコントローラ１０００は、ＴLimitの値を、上記数式（７）により算出される値から、ＴＥＸＰ ／ｍにより算出される値に更新（図１８のステップＳ２１２）するとともに、前述した処理において算出した絞り値に応じた絞り開口になるように、絞り／シャッタ１００３を制御して絞りを設定する（図１８のステップＳ２１３）。なお、前述した絞り優先撮影モードの場合の絞り値は、ユーザにより設定される値であるとする。
【００８３】
そして、システムコントローラ１０００は、前述した図１８の各処理に応じてブレ検出／補正回路１００７を制御し、例えば、入力される画像データにおけるフレーム間の動きベクトルに基づいて位置合わせ等の処理を行わせるような、ブレ補正処理を行わせる（図１８のステップＳ２１４）。
【００８４】
以上に述べた、図１８に示す各処理により、ブレ検出／補正回路１００７からは、ブレが補正された画像データが出力される。
【００８５】
ユーザによりモード選択ダイヤル３００４が操作されることにより、例えば、第１のモードに設定されると、図１９に示すような、明るい被写体の階調を強調可能な階調変換特性Ｑ（Ｉ）が選択される。また、ユーザによりモード選択ダイヤル３００４が操作されることにより、例えば、第２のモードに設定されると、図２０に示すような、暗い被写体の階調を強調可能な階調変換特性Ｑ（Ｉ）が選択される。
【００８６】
システムコントローラ１０００は、モード選択ダイヤル３００４の操作により選択された階調変換特性Ｑ（Ｉ）の微分値からコントラスト増幅率Ｒ（Ｉ）を算出して出力し、さらに、上記数式（４）を用いて該コントラスト増幅率Ｒ（Ｉ）に応じた画像枚数Ｆ（Ｉ）を算出して出力する。
【００８７】
信号処理回路１００９は、システムコントローラ１０００から出力されるコントラスト増幅率Ｒ（Ｉ）及び画像枚数Ｆ（Ｉ）から、上記数式（５）を用いて補正係数Ｇ（Ｉ）を算出する。そして、信号処理回路１００９は、前記画像枚数Ｆ（Ｉ）分の画像をメモリ１００８から読み込むとともに、ブレ検出／補正回路１００７から出力される画像データに対し、前記補正係数Ｇ（Ｉ）及び前記画像枚数Ｆ（Ｉ）に関する上記数式（３）を用いつつ階調補正処理を行う。
【００８８】
これにより、表示素子２００１及び記録媒体２００２に対して出力される各画像は、ブレが補正された画像であり、かつ、自然な見え方の画像として出力される。すなわち、撮像装置１０１は、自然な見え方の画像を出力することができる。
【００８９】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成の一例を示す図。
【図２】図１の階調特性設定手段において設定される、入力輝度階調各々に対する階調変換特性の一例を示す図。
【図３】図２の階調変換特性から算出される、入力輝度階調各々に対するコントラスト増幅率を示す図。
【図４】図３のコントラスト増幅率に応じた、入力輝度階調各々に対する選択画像の平均輝度の合計値を示す図。
【図５】図３に示すコントラスト増幅率と、図４に示す選択画像の平均輝度の合計値とから算出される、入力輝度階調各々に対しての補正係数を示す図。
【図６】第１の実施形態において行われる階調補正処理を模式的に示す図。
【図７】図３のコントラスト増幅率に応じた、入力輝度階調各々に対する選択画像の枚数の一例を示す図。
【図８】図３のコントラスト増幅率に応じた、入力輝度階調各々に対する選択画像の枚数の、図７とは異なる例を示す図。
【図９】図３に示すコントラスト増幅率と、図７に示す選択画像の枚数とから算出される、入力輝度階調各々に対しての補正係数を示す図。
【図１０】図３に示すコントラスト増幅率と、図８に示す選択画像の枚数とから算出される、入力輝度階調各々に対しての補正係数を示す図。
【図１１】図１の階調特性設定手段において設定される、入力輝度階調各々に対する階調変換特性の、図２とは異なる例を示す図。
【図１２】図１１の階調変換特性から算出される、入力輝度階調各々に対するコントラスト増幅率、及び、該コントラスト増幅率に応じた、入力輝度階調各々に対する選択画像の枚数を示す図。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成の、図１とは異なる例を示す図。
【図１４】図１３に示す画像処理装置が行う処理の概要を示すフローチャート。
【図１５】本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成の、図１及び図１３とは異なる例を示す図。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る、画像処理装置の一形態として構成された撮像装置の外観を示す図。
【図１７】図１６に示す撮像装置の内部構成を示す図。
【図１８】図１７に示す各部が行う、ブレ補正処理に関する処理のフローチャート。
【図１９】図１７の撮像装置が有するモード選択ダイヤルの操作により設定され得る階調変換特性の一例を示す図。
【図２０】図１７の撮像装置が有するモード選択ダイヤルの操作により設定され得る階調変換特性の、図１９とは異なる例を示す図。
【符号の説明】
【００９１】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ・・・画像処理装置、１０・・・入力画像取得手段、１２・・・画像情報取得手段、１３・・・階調特性設定手段、１４・・・コントラスト増幅率設定手段、１５・・・基準画像選択手段、１６・・・使用画像選択手段、１７・・・階調変換処理手段、１８・・・画像記録手段、１０１・・・撮像装置、１０００・・・システムコントローラ、１００１・・・レンズ、１００２・・・固体撮像素子、１００３・・・絞り／シャッタ、１００４・・・撮像回路、１００５・・・Ａ／Ｄ変換回路、１００７・・・ブレ検出／補正回路１００８，１０１０・・・メモリ、１００９・・・信号処理回路、１０１１・・・圧縮回路、２００１・・・表示素子、２００２・・・記録媒体、３００１・・・レリーススイッチ、３００２・・・メニュースイッチ、３００３・・・操作キー、３００４・・・モード選択ダイヤル
【出願人】 【識別番号】５０４３７１９７４
【氏名又は名称】オリンパスイメージング株式会社
【識別番号】００００００３７６
【氏名又は名称】オリンパス株式会社
【出願日】 平成１８年８月３０日（２００６．８．３０）
【代理人】 【識別番号】１０００７６２３３
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 進
【公開番号】 特開２００８−６０８５５（Ｐ２００８−６０８５５Ａ）
【公開日】 平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願番号】 特願２００６−２３４５１９（Ｐ２００６−２３４５１９）