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照片图像处理方法及其装置

阅读:241发布:2023-01-10

专利汇可以提供照片图像处理方法及其装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供不利用必须考虑由经验规则得到的高 色度 象素除去的 阈值 、加权条件的LATD曝光方式,而可以不受色彩失真的影响地进行色彩修正的照片 图像处理 方法及其装置。该方法由以下工序构成:用拍摄元件读取胶片图像而生成彩色图像数据的胶片图像输入工序、从所述彩色图像数据中生成RGB每个 颜色 成分的浓度直方图的工序、对所述浓度直方图进行相对伸缩处理的相对的伸缩处理工序、运算导出进行了所述相对的伸缩处理的RGB的重叠面积达到最大的相对伸缩率的工序、运算导出对于所述相对伸缩率的可靠性的评价值的工序、基于所述评价值运算导出修正伸缩率的工序、基于所述修正伸缩率对所述彩色图像数据的各象素的RGB成分进行转换处理的工序。,下面是照片图像处理方法及其装置专利的具体信息内容。

1.一种照片图像处理方法,其特征是,由以下工序构成:
用拍摄元件读取胶片图像而生成彩色图像数据的胶片图像输入工序、
由所述彩色图像数据生成RGB每个颜色成分的浓度直方图的工序、
对所述浓度直方图进行相对伸缩处理的相对的伸缩处理工序、
运算导出进行了所述相对的伸缩处理的RGB的重叠面积达到最大的 相对伸缩率的工序、
运算导出对于所述相对伸缩率的可靠性的评价值的工序、
基于所述评价值运算导出修正伸缩率的工序、
基于所述修正伸缩率对所述彩色图像数据的各象素的RGB成分进行 转换处理的工序。
2.一种照片图像处理方法,其特征是,由以下工序构成:
用拍摄元件读取胶片图像而生成彩色图像数据的胶片图像输入工序、
由所述彩色图像数据生成RGB每个颜色成分的浓度直方图的工序、
对所述浓度直方图进行相对的伸缩处理的相对的伸缩处理工序、
运算导出进行了所述相对的伸缩处理的RGB的重叠面积达到最大的 相对伸缩率的工序、
运算导出相对于所述相对伸缩率的可靠性的评价值的工序、
基于所述评价值运算导出修正伸缩率的工序、
基于所述修正伸缩率调节调光过滤片而在感光纸上曝光的曝光工序。
3.根据权利要求1或2所述的照片图像处理方法,其特征是,所述 相对的伸缩处理工序由从所述彩色图像数据中运算导出胶片的基底浓度 的基底浓度运算工序、以所述基底浓度为基准对所述浓度直方图沿浓度轴 方向进行伸缩处理的伸缩处理运算工序构成。
4.根据权利要求1或2所述的照片图像处理方法,其特征是,所述 相对的伸缩处理工序由以特定颜色的浓度直方图为基准而使其他颜色的 浓度直方图分别沿浓度轴方向位移的位移处理工序、在位移处理后使其他 颜色的浓度直方图以其最小浓度值为基准沿浓度轴方向伸缩处理的伸缩 处理运算工序构成。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的照片图像处理方法,其特 征是,所述评价值是利用基于所生成的RGB每个颜色成分的浓度直方图 的重叠面积率、所述彩色图像数据中所含的图像数、相对于各帧图像间 的图像类似度的给定的隶属函数的模糊推理而求得的。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的照片图像处理方法,其特 征是,所述图像类似度是由所述彩色图像数据中所含的每个帧图像数据的 RGB平均浓度直方图的平均重叠面积率表示的量。
7.一种照片图像处理装置,其特征是,由以下部分构成:
用拍摄元件读取胶片图像并生成彩色图像数据的胶片图像输入部、
从所述彩色图像数据中生成RGB每个颜色成分的浓度直方图的浓度 直方图生成部、
对所述浓度直方图进行相对的伸缩处理的相对的伸缩处理部、
运算导出进行了所述的相对的伸缩处理的RGB的重叠面积达到最大 的相对伸缩率的相对伸缩率运算部、
运算导出相对于所述相对伸缩率的可靠性的评价值的评价值运算部、
基于所述评价值运算导出修正伸缩率的修正伸缩率运算部、
基于所述修正伸缩率对所述彩色图像数据的各象素的RGB成分进行 转换处理的彩色数据转换处理部。
8.一种照片图像处理装置,其特征是,由以下部分构成:
用拍摄元件读取胶片图像并生成彩色图像数据的胶片图像输入部、
从所述彩色图像数据中生成RGB每个颜色成分的浓度直方图的浓度 直方图生成部、
对所述浓度直方图进行相对的伸缩处理的相对的伸缩处理部、
运算导出进行了所述的相对的伸缩处理的RGB的重叠面积达到最大 的相对伸缩率的相对伸缩率运算部、
运算导出相对于所述相对伸缩率的可靠性的评价值的评价值运算部、
基于所述评价值运算导出修正伸缩率的修正伸缩率运算部、
基于所述修正伸缩率对调光过滤片进行调节而在感光纸上曝光的曝 光部。
9.根据权利要求7或8所述的照片图像处理装置,其特征是,所述 相对的伸缩处理部由从所述彩色图像数据中运算导出胶片的基底浓度的 基底浓度运算部、将所述基底浓度作为基准将所述浓度直方图沿浓度轴方 向进行伸缩处理的伸缩处理运算部构成。
10.根据权利要求7或8所述的照片图像处理装置,其特征是,所述 相对的伸缩处理部由以特定颜色的浓度直方图为基准使其他颜色的浓度 直方图分别沿浓度轴方向位移的位移处理部、在位移处理后使其他颜色的 浓度直方图以其最小浓度值为基准沿浓度轴方向伸缩处理的伸缩处理运 算部构成。
11.根据权利要求7至10中任意一项所述的照片图像处理装置,其 特征是,所述评价值是利用基于所生成的RGB每个颜色成分的浓度直方 图的重叠面积率、所述彩色图像数据中所含的帧图像数、相对于各帧图像 间的图像类似度的给定的隶属函数的模糊推理而求得的。
12.根据权利要求7至10中任意一项所述的照片图像处理装置,其 特征是,所述图像类似度是由所述彩色图像数据中所含的每个帧图像数据 的RGB平均浓度直方图的平均重叠面积率表示的量。

说明书全文

技术领域

发明涉及为了对读取例如负片等照片胶片而获得的彩色图像数据 可以再现自然的色彩而对R(红)、G(绿)、B(蓝)(以下记作“RGB”。) 的色彩平衡进行调整的照片图像处理方法及其装置

背景技术

以往的照片打印机中,作为用于将记录于负片上的图像配色良好地热 粘附在作为感光材料的感光纸上的照片图像处理方法,已知有基于埃文斯 定理的LATD(Large Area Transmittance Density)曝光方式。该曝光方式 是基于如下的埃文斯的学说,即,平均的户外的被拍摄体当将负片整体的 颜色混合时即变为接近灰色,当在颜色上观察到偏差时,按照将透过了负 片的RGB的叠加光在感光纸上再现为灰色的方式来调节RGB的各曝光量 而进行曝光,具体来说,向负片照射光,用拍摄元件读取透过光,生成 RGB的彩色图像数据,对各象素的每个RGB运算导出彩色图像数据的平 均值,按照使RGB各平均值分别变为与灰色对应的给定的值的方式,在 模拟方式的照片打印机中调节调光过滤片,将感光纸曝光,在数字方式的 照片打印机中调节来自RGB各个光源的曝光量。
根据所述的以往的照片图像处理方法,会有如下的问题,即,由被拍 摄体(人物、背景)的颜色的偏差过度修正,反而输出失真的照片打印图。 例如,在以草坪为背景拍摄人物的场景的情况下,草坪的区域加工为灰色, 而另一方面,人物的区域中强烈地显现出作为草坪的互补色的深红色。将 此种状况称作色彩失真,作为其对策,提出了在LATD曝光方式中将高色 度象素除去,或利用色度进行了加权的附条件平均值的方法等。
[专利文献1]特开2000-330221号公报
但是,根据所述的方法,在颜色的偏差很大的场景的情况下,因运算 中所使用的象素数变得极少,而有欠缺稳定性的倾向,即使是很小的加权, 当与之相当的象素数较多时,也会受到不小的影响。另外,由于除去高色 度象素的阈值、由色度造成的加权的条件是基于经验决定的量,因此不一 定十全十美,有进一步改良的余地。

发明内容

本发明是鉴于所述的以往缺点而做出的,其目的在于提供不利用必须 考虑由经验规则得到的高色度象素除去的阈值、加权条件的LATD曝光方 式,而可以不受色彩失真的影响地进行色彩修正的照片图像处理方法及其 装置。
为了达成所述的目的,本发明的照片图像处理方法的第一特征构成如 技术方案的范围的部分的技术方案1所述,由以下工序构成:用拍摄元件 读取胶片图像而生成彩色图像数据的胶片图像输入工序、由所述彩色图像 数据生成RGB每个颜色成分的浓度直方图的工序、对所述浓度直方图进 行相对伸缩处理的相对的伸缩处理工序、运算导出进行了所述相对的伸缩 处理的RGB的重叠面积达到最大的相对伸缩率的工序、运算导出对于所 述相对伸缩率的可靠性的评价值的工序、基于所述评价值运算导出修正伸 缩率的工序、基于所述修正伸缩率对所述彩色图像数据的各象素的RGB 成分进行转换处理的工序。
虽然胶片因厂家或灵敏度而在特性上有差异,但是一般来说在彩色图 像数据的RGB颜色成分中有一定程度的相关关系,特别是在所拍摄的物 体中无色彩的部分越多,则RGB的相关关系就越高。所以,通过观察RGB 每个颜色成分的浓度直方图的一致度,就可以检测无色彩物体的颜色,即, 检测出由胶片特性显现出的颜色。根据所述的第一特征构成,通过基于由 在胶片图像输入工序中输入的彩色图像数据生成的RGB每个颜色成分的 浓度直方图来求得给定的相对伸缩率,获得基于其相对伸缩率的可靠性修 正了的修正伸缩率,就可以求得被拍摄在胶片上的无色彩物体的色彩平 衡,因而就不会受到色彩失真的影响地进行色彩修正。通过基于如此获得 的新的彩色图像数据将感光纸曝光,就可以总是获得合适的数字照片打印 图。
同样地,第二特征构成如相同部分的技术方案2所述,由用拍摄元件 读取胶片图像而生成彩色图像数据的胶片图像输入工序、由所述彩色图像 数据生成RGB每个颜色成分的浓度直方图的工序、对所述浓度直方图进 行相对的伸缩处理的相对的伸缩处理工序、运算导出进行了所述相对的伸 缩处理的RGB的重叠面积达到最大的相对伸缩率的工序、运算导出相对 于所述相对伸缩率的可靠性的评价值的工序、基于所述评价值运算导出修 正伸缩率的工序、基于所述修正伸缩率调节调光过滤片而在感光纸上曝光 的曝光工序构成。
与所述相同,通过基于所述修正伸缩率来调节调光过滤片而在感光纸 上曝光,就可以总是获得合适的模拟照片打印图。
同样地,第三特征构成如相同的技术方案3所述,除了所述第一或第 二特征构成以外,还在于以下的方面,即,所述相对的伸缩处理工序由根 据所述彩色图像数据运算导出胶片的基底浓度的基底浓度运算工序、以所 述基底浓度为基准对所述浓度直方图沿浓度轴方向进行伸缩处理的伸缩 处理运算工序构成。
通过形成所述的构成,在预先判明胶片基底浓度时,就可以求得在排 除了基底浓度的影响的状态下将浓度直方图沿浓度轴方向伸缩时的RGB 的重叠面积达到最大的相对伸缩率。
同样地,第四特征构成如相同的技术方案4所述,除了所述第一或第 二特征构成以外,还在于以下的方面,即,所述相对的伸缩处理工序由以 特定颜色的浓度直方图为基准使其他颜色的浓度直方图分别沿浓度轴方 向位移的位移处理工序、在位移处理后使其他颜色的浓度直方图以其最小 浓度值为基准沿浓度轴方向伸缩处理的伸缩处理运算工序构成。
通过形成所述的构成,在胶片基底浓度未知时,通过加进位移处理工 序,就可以求得在实质上将基底浓度的影响排除了的状态下将浓度直方图 沿浓度轴方向伸缩处理时的RGB的重叠面积达到最大时的相对伸缩率。
同样地,第五特征构成如相同的技术方案5所述,除了所述第一至第 四的任意一项特征构成以外,还在于以下的方面,即,所述评价值是利用 基于所生成的RGB每个颜色成分的浓度直方图的重叠面积率、所述彩色 图像数据中所含的图像数、相对于各帧图像间的图像类似度的给定的隶 属函数的模糊推理而求得的。
在对RGB每个颜色成分的浓度直方图进行伸缩处理时,如果其重叠 面积率较大,则各色成分的一致度就变大,可以判断所求得的相对伸缩率 的可靠度提高,如果所述彩色图像数据中所含的帧图像数较多,则由于包 含各种各样的拍摄场景,由此信息数就变多,可以判断可靠度提高,相反 地,如果各帧图像间的图像类似度较大,则由于类似的拍摄场景,即偏差 的信息增多,因此可以判断可靠度降低。所以,通过评价以它们作为指标 而求得的相对伸缩率,就可以恰当地判断其可靠性,然而这些指标是难以 进行定量的评价的不确定的经验值。所以,通过对这些指标构筑给定的隶 属函数而进行模糊推理,就可以比较简单地并且正确地评价可靠度。
同样地,第六特征构成如相同的技术方案6所述,除了所述第一至第 五中的任意一项特征构成以外,还在于以下的方面,即,所述图像类似度 是由所述彩色图像数据中所含的每个帧图像数据的RGB平均浓度直方图 的平均重叠面积率表示的量。
在以帧图像单位生成浓度直方图的情况下,由于还有被拍摄体的颜色 的偏差强烈地影响的情况,因此为了确保足够的数据量,最好被基于相对 于1卷胶片图像的全部图像数据来生成,在全部都为相同的或类似的场景 的拍摄图像的情况下,无法完全排除被拍摄体的颜色的偏差的影响。但是, 两个帧图像的类似度可以通过生成各自的RGB平均浓度直方图来对比而 容易地判断。所以,通过根据由胶片读取的多个帧图像来求得在对比两组 帧图像时的RGB平均浓度直方图的重叠面积率的平均值,就可以求得整 体的图像类似度。
将所述的照片图像处理方法具体化了的本发明的照片图像处理装置 的第一特征构成如相同的技术方案7中所述,由用拍摄元件读取胶片图像 并生成彩色图像数据的胶片图像输入部、根据所述彩色图像数据生成RGB 每个颜色成分的浓度直方图的浓度直方图生成部、对所述浓度直方图进行 相对的伸缩处理的相对的伸缩处理部、运算导出进行了所述的相对的伸缩 处理的RGB的重叠面积达到最大的相对伸缩率的相对伸缩率运算部、运 算导出相对于所述相对伸缩率的可靠性的评价值的评价值运算部、基于所 述评价值运算导出修正伸缩率的修正伸缩率运算部、基于所述修正伸缩率 对所述彩色图像数据的各象素的RGB成分进行转换处理的彩色数据转换 处理部构成。
同样地,第二特征构成如相同的技术方案8所述,由用拍摄元件读取 胶片图像并生成彩色图像数据的胶片图像输入部、根据所述彩色图像数据 生成RGB每个颜色成分的浓度直方图的浓度直方图生成部、对所述浓度 直方图进行相对的伸缩处理的相对的伸缩处理部、运算导出进行了所述的 相对的伸缩处理的RGB的重叠面积达到最大的相对伸缩率的相对伸缩率 运算部、运算导出相对于所述相对伸缩率的可靠性的评价值的评价值运算 部、基于所述评价值运算导出修正伸缩率的修正伸缩率运算部、基于所述 修正伸缩率对调光过滤片进行调节而在感光纸上曝光的曝光部构成。
同样地,第三特征构成如相同部分的技术方案9所述,除了所述第一 或第二特征构成以外,还在于以下的方面,即,所述相对的伸缩处理部由 根据所述彩色图像数据运算导出胶片的基底浓度的基底浓度运算部、将所 述基底浓度作为基准将所述浓度直方图沿浓度轴方向进行伸缩处理的伸 缩处理运算部构成。
同样地,第四特征构成如相同的技术方案10所述,除了所述第一或 第二特征构成以外,还在于以下的方面,即,所述相对的伸缩处理部由以 特定颜色的浓度直方图为基准使其他颜色的浓度直方图分别沿浓度轴方 向位移的位移处理部、在位移处理后使其他颜色的浓度直方图以其最小浓 度值为基准沿浓度轴方向伸缩处理的伸缩处理运算部构成。
同样地,第五特征构成如相同的技术方案11所述,除了所述第一至 第四中任意一项的特征构成以外,还在于以下的方面,即,所述评价值是 利用所生成的RGB每个颜色成分的浓度直方图的重叠面积率、所述彩色 图像数据中所含的帧图像数、基于相对于各帧图像间的图像类似度的给定 的隶属函数的模糊推理而求得的。
同样地,第六特征构成如相同的技术方案12所述,除了所述第一至 第五中任意一项的特征构成以外,还在于以下的方面,即,所述图像类似 度是由所述彩色图像数据中所含的每个帧图像数据的RGB平均浓度直方 图的平均重叠面积率表示的量。
如上说明所示,根据本发明,可以提供不用利用必须考虑依照经验规 则的高色度象素除去的阈值、加权条件的LATD曝光方式,而能够不受色 彩失真的影响地进行色彩修正的照片图像处理方法及其装置。
附图说明
图1是照片处理装置的功能框图
图2是图像数据处理部的功能框图。
图3是说明色彩转换处理的流程图
图4(a)、(b)、(c)分别是R成分、G成分、B成分的各浓度直方图 的说明图。
图5(a)是以胶片的基底浓度rgb为基准将各浓度直方图重叠后的状 态的说明图,(b)是以G的浓度直方图为基准对R和B的浓度直方图进 行了伸缩处理后的状态的说明图。
图6是隶属函数的说明图,(a)是RGB的浓度直方图的重叠面积率 的说明图,(b)是所处理的帧图像数的说明图,(c)是帧图像类似度的说 明图。
图7是帧图像类似度的重叠面积率的说明图。
图8是负片的说明图。
图9(a)是模糊推理时所使用的规则表,(b)是表示具体例的适合值 的说明表,(c)是表示具体例的适合度的说明表。
图10是实施方式二的图像数据处理部的功能框图。
图11是说明实施方式二的色彩转换处理的流程图。
图12表示浓度直方图,(a)表示基于由胶片中读入的图像数据生成 的RGB各浓度直方图,(b)表示位移处理及伸缩处理之后的RGB各浓度 直方图。
图13表示浓度直方图,(a)表示基于由胶片中读入的图像数据生成 的RG各浓度直方图,(b)是说明位移处理的RG各浓度直方图,(c)是 说明伸缩处理的RG各浓度直方图。
图14表示浓度直方图,(a)表示基于由胶片中读入的图像数据生成 的GB各浓度直方图,(b)是说明位移处理的GB各浓度直方图,(c)是 说明伸缩处理的GB各浓度直方图。
图15表示浓度直方图,(a)表示基于由胶片中读入的图像数据生成 的RB各浓度直方图,(b)是图13(b)、(c)及图6(b)、(c)的位移处 理及伸缩处理之后的RB各浓度直方图。
图16是说明实施方式二的基底浓度的运算导出的流程图。
其中,1:胶片图像输入部,200:色彩修正处理部,210:浓度直方 图生成部,220:基底浓度运算部,230:相对伸缩率运算部,231:可靠 性评价值运算部,232:修正伸缩率运算部,240:色彩数据转换处理部

具体实施方式

下面将对本发明的实施方式一进行说明。如图1所示,照片图像处理 装置具备:从胶片中读取图像而储存在存储器中的胶片图像输入部1、对 由胶片图像输入部1输入的彩色图像数据实施给定的数据处理等的图像数 据处理部2、具备了基于处理后的图像数据将感光纸曝光的曝光头的图像 曝光部3、对所曝光的感光纸进行显影处理的显影处理部4、将显影处理 后的感光纸以帧单位切断而排出的排纸部5、对所述的各功能整体统一 地进行动作控制的系统控制部6。
所述胶片图像输入部1由将例如图8所示的显影完的彩色负片10的 各帧10a间歇地向读取位置运送的胶片运送部11、读取胶片10的各帧的 图像的图像读取部12构成,所述胶片运送部11具备:卷绕辊111、对卷 绕辊111进行旋转驱动的胶片运送达112、控制胶片运送马达112的胶 片运送控制部113,所述图像读取部12具备:配置于胶片10的下部的光 源114、控制光源114的发光强度的光源控制部115、具备了二维CCD的 拍摄元件116、进行由拍摄元件116得到的图像的读取控制的读取控制部 110、使胶片10的各帧图像在拍摄元件116的受光面上成像的透镜117、 被设于胶片10和透镜117之间并将胶片10的图像分离为GRB三色的光 学过滤片118、对光学过滤片118进行切换驱动的胶片驱动马达119、对 胶片驱动马达119进行驱动控制的胶片切换控制部120、将用拍摄元件116 读取的图像信号作为数字数据储存的图像数据存储部121。所述图像数据 存储部121具备:将用拍摄元件116读取的RGB各自的模拟图像信号以 16位的灰度等级转换为RGB的数字图像数据的A/D转换器122、由将利 用A/D转换器122转换了的RGB三色的数字图像数据以帧单位储存的 RAM等构成的图像缓冲存储器123。
所述图像数据处理部2具备:将在对储存于图像缓冲存储器123中的 帧单位的图像数据执行后述的色彩修正或灰度修正等各种修正处理或布 局处理等给定的处理时所使用的表格数据等储存起来的表格存储器20,具 备了将储存于所述图像缓冲存储器123中的图像数据读出而执行色彩修正 处理、灰度修正处理、改变放大率处理等数据转换处理的图像处理用CPU 的图像数据转换处理部21,将评价色彩修正处理值而用于再次修正的评价 用函数储存起来的从属函数存储器233,被用于利用图像数据转换处理部 21实施的图像数据的转换处理并将所转换的图像数据作为帧单位的最终 图像数据储存于对每个RGB的颜色分区了的区域中的图像处理存储器 22,将最终图像数据的1行的图像数据暂时储存的行缓冲存储器23等。
所述图像曝光部3具备:具有利用运送马达37将卷绕在辊盒30上的 长方形的感光纸31朝向曝光位置33以给定的运送速度运送的感光纸运送 控制部38的感光纸运送部32、对向曝光位置33运送的感光纸31进行曝 光扫描的PLZT方式的曝光头34、对曝光头34进行驱动控制的曝光头控 制部35、将来自行缓冲存储器23的图像数据在与感光纸31的运送速度同 步的给定的时刻向曝光头控制部35输出的曝光控制部36。
所述显影处理部4具备:填充了显影液等显影处理液的处理槽40、将 曝光完的感光纸31向处理槽40内运送并将进行了显影、定影、漂白的各 项处理的卷筒感光纸31向所述排纸部5运送的运送控制部,所述排纸部5 具备:将被所述显影处理部4进行了显影处理的卷筒感光纸31沿宽度方 向切断而分割为1个帧单位的切割器50、进行对驱动切割器50的切割器 马达51的驱动控制或将被切断的感光纸31向装置外部排出的控制的排纸 控制部51。
所述系统控制部6具备控制用CPU、储存了控制程序的ROM、数据 处理用的RAM、对于各功能块的控制用信号输入输出电路,基于所述控 制程序将各功能块统一控制。
下面将基于图2对所述图像数据转换处理部21的主要的功能块的构 成进行说明,并且基于图3所示的流程图对其处理内容进行说明。如图2 所示,所述图像数据转换处理部21具备:由根据储存于所述图像数据存 储部121(图1)中的对象胶片的彩色图像数据生成RGB每个颜色成分的 浓度直方图的浓度直方图生成部210、根据所述彩色图像数据运算导出胶 片的基底浓度的基底浓度运算部220、将所述基底浓度作为基准而将所述 浓度直方图沿浓度轴方向进行伸缩处理并运算导出RGB的重叠面积达到 最大的相对伸缩率的相对伸缩率运算部230、运算导出对于所述相对伸缩 率的可靠性的评价值的可靠性评价值运算部231、基于所述评价值运算导 出修正伸缩率的修正伸缩率运算部232、基于所述修正伸缩率对所述彩色 图像数据的各象素的RGB成分进行转换处理的彩色数据转换处理部240 构成的色彩修正处理部200、进行灰度修正的扫描仪修正部250、将胶片 图像调整为输出尺寸的倍率转换部260等。
如图3所示,当利用胶片图像输入部1读取了1卷的135彩色负片的 胶片图像而生成的彩色图像数据被储存于图像缓冲存储器123中时(S1), 即由浓度直方图生成部210在表格存储器20区域生成对于所述彩色图像 数据的RGB每个颜色成分的浓度直方图(S2)。具体来说,由从胶片中读 入的全部图像数据中,利用边缘检测处理等切出帧图像区域,如图8所示, 生成对于比该被切出的帧图像10a的区域略大的区域(被虚线包围的区域) 的浓度直方图。从概念上说,浓度直方图如图4(a)、(b)、(c)所示,以 如下的二维坐标系来表示,即,将横轴设为以从0(浓)到255(淡)的 256色表示的浓度值,将纵轴设为相对于该对数值的度数(象素数),从而 掌握1卷135彩色负片的胶片图像的RGB各色成分的浓度分布。
当利用基底浓度运算部220从所述彩色图像数据中运算导出胶片的素 地部分(例如帧和帧之间的未曝光的部分)的浓度值(r,g,b)时(S3), 则利用相对伸缩率运算部230,以所述基底浓度作为基准对所述浓度直方 图进行重叠处理,继而沿浓度轴方向近似伸缩处理,运算导出RGB的重 叠面积达到最大状态时的相对伸缩率,即最大伸缩率。具体来说,如图5 (a)所示,将相对于G成分的浓度直方图的胶片基底浓度g作为基准, 按照使R成分的胶片基底浓度r和B成分的胶片基底浓度b达到一致的方 式,将R成分的浓度直方图和B成分的浓度直方图与G成分的浓度直方 图重叠(S4),如图5(b)所示,按照使得其重叠面积达到最大的方式, 对R成分的浓度直方图和B成分的浓度直方图沿浓度轴方向进行伸缩处理 (S5),将此时的R成分及B成分各自的伸缩率作为最大伸缩率运算导出 (S6)。
所得的最大伸缩率被可靠性评价值运算部231以『RGB每个颜色成分 的浓度直方图的重叠面积率』、『所处理的帧图像数』、『帧图像类似度』这 3个项目作为指标,通过将其评价数值化而进行可靠性评价。
具体来说,『RGB每个颜色成分的浓度直方图的重叠面积率』是算出 显示最大伸缩率时的RGB浓度直方图的重叠面积率(将重叠部位的象素 数用全部象素数除的值)(S7)而进行评价,其中最大伸缩率是将基底浓 度为基准,对将存储于图像缓冲存储器123中的帧图像数据(如上所述, 将比被识认的帧图像区域略大的区域作为帧图像数据采用)全部加和而制 成的各RGB的浓度直方图进行伸缩处理而得的。
即,这里的评价是用于评价最终得到的RGB的相互的浓度直方图的 一致度的处理,如果重叠面积率大,则表示颜色的偏差小,由于与埃文斯 定理也不矛盾,因此可以判断为可靠性高。相反,如果重叠面积率小,则 表示颜色的偏差大,由于与埃文斯定理矛盾,因此判断为可靠性低。
『所处理的帧图像数』是算出存储于图像缓冲存储器123中的帧图像 数(S8)而进行评价的。如果帧图像数多,则由于所得信息量也变多,因 此可以判断评价自身的可靠性提高。相反,如果帧图像数少,则由于所得 的信息量也变少,因此可以判断评价自身的可靠性降低。
『帧图像类似度』以存储于图像缓冲存储器123中的帧图像作为对象, 对全部的组合评价了使用了RGB的平均浓度直方图(将横轴设为(r+g +b)/3,将纵轴设为度数(象素数))的帧图像间的比较。具体来说,如 图7所示,将帧图像与其他的帧图像的平均浓度直方图重叠,以将重叠部 的象素数用全部象素数除后的值,即重叠面积率作为单位类似度,算出帧 图像间全部的组合的单位类似度的平均值而进行评价(S9)。
这里的评价是用于评价作为图像的拍摄条件的信息量的处理,在各帧 图像间的类似度大的情况下,由于被拍摄体或拍摄环境类似的部分较多, 所以作为所得的图像条件就会变少,判断为可靠性低。相反,在各帧图像 间的类似度小的情况下,由于被拍摄体或拍摄环境有很大不同的部分较 多,因此作为所得的图像条件增多,判断为可靠性高。
所述的3项指标是以所算出的各自的值为基础,利用可靠性评价值运 算部231,与存储于隶属存储器233中的隶属函数(表示于图6(a)、(b)、 (c)中)进行比较运算,被作为适合度算出(S10),成为被具体地数值 化了的评价指标。
而且,存储于隶属存储器233中的所述隶属函数及后述的模糊规则表 以及它们的各值是通过对迄今为止所积累的庞大的数据(各种光源下的拍 摄图像数据、被拍摄体图像数据等)进行解析,而表示在经验上获得的最 佳值当中的一个例子的值,但是并不限定于此。另外,隶属存储器233可 以适当地改写其函数。
将图9(a)所示的模糊规则表的各规则的可靠度设为F(N)(N:表 中的规则编号),另外由AND(MIN)运算算出各规则中的适合度(S11), 将其设为V(N)(N:表中的规则编号),通过利用(式1)进行运算,得 到最终的可靠度(S12)。
[式1]
Σ N = 1 N = 18 ( V ( N ) × F ( N ) ) / Σ N = 1 N = 18 V ( N )
例如,当『RGB的浓度直方图的重叠面积率』为0.85,『所处理的帧 图像数』为6,『帧图像类似度』为0.5时,从图6的隶属函数,各自的适 合度被作为如图9(b)所示的值求出,利用使用了它的AND(MIN)运 算,各规则的适合度被作为如图9(c)所示的值求得。当使用这些值来求 可靠度时,则大约求得为0.87。
修正伸缩率运算部232根据所算出的可靠度,使用(式2)对R成分 及B成分分别进行伸缩率的加权平均计算,算出修正伸缩率(S13)。
[式2]
修正伸缩率=(1-可靠度)+伸缩率×可靠度
这里,当可靠度为0时,由于意味着所算出的所述伸缩率全都无法信 赖,因此此时的修正伸缩率设为1。另外,当可靠度为1时,由于意味着 所述伸缩率可以完全信赖,因此将所算出的所述伸缩率直接设为修正伸缩 率。在其他的条件的情况下,将由所述(式2)得到的值作为修正伸缩率。
基于如此获得的修正伸缩率,利用彩色数据转换处理部240对存储于 图像缓冲存储器123中的帧图像数据的各自的各象素的RGB成分进行转 换处理(S14)。例如,在将G成分作为基准,求得R成分的修正伸缩率 为Mr,B成分的修正伸缩率为Mb的情况下,将各象素的R成分乘以Mr 倍,将B成分乘以Mb倍,运算导出新的RGB象素数据。而且,这里浓 度直方图的横轴的分辨率并不是特别限定的,可以适当地设定。
利用以上处理结束色彩修正处理,继续执行扫描仪修正处理(S15)、 倍率转换处理(S16)、其他的必需的处理(S17),将最终的输出图像数据 存储于图像处理存储器22中(S18)。
所述的实施方式中,虽然以将G成分作为基准而求得B成分的最大 伸缩率的例子进行了说明,但是也可以将R成分或B成分作为基准而求得 最大伸缩率,只要是运算导出RGB的重叠面积达到最大的相对伸缩率, 可以是任意一种方式。
所述的实施方式中,虽然将存储于图像缓冲存储器123中的帧图像全 部一起作为数值化指标的对象,但是也可以选择数值化指标对象的帧图 像。即,也可以将明显的拍摄不良的图像等省略。
所述的实施方式中,虽然对如下的例子进行了说明,即,利用胶片图 像输入部1读取1卷的135彩色负片的胶片图像,将所生成的彩色图像数 据储存于图像缓冲存储器123中,对该彩色图像数据实施转换处理,但是 由浓度直方图生成部210生成的成为浓度直方图的对象的图像数据和由彩 色数据转换处理部240转换的图像数据也可以不同。例如,通过使由浓度 直方图生成部210生成的成为浓度直方图的对象的图像数据作为分辨率低 的读取数据,采用利用胶片图像输入部1连续地高速读入的预扫描模式得 到的读取数据,使由彩色数据转换处理部240转换的图像数据采用利用胶 片图像输入部1逐个帧地间歇地读入的真扫描模式得到的分辨率高的读取 数据,就可以抑制图像缓冲存储器123的容量。
以下将对实施方式二进行说明。是取代所述的实施方式一的所述图像 转换处理部21,使用构成如图10所示的主要功能块的图像转换处理部71 的方式,基于图11所示的流程图进行说明。
所述图像数据转换处理部71如图10所示,具备:色彩修正部720、 进行灰度修正的扫描仪修正部730、将胶片图像调整为输出尺寸的倍率转 换部740等。
所述色彩修正部720由从被以预扫描模式读入的低分辨率的彩色图像 数据中求得胶片的基底浓度的基底浓度检测部710、运算导出后述的相对 于利用所述基底浓度检测部得到的相对伸缩率的可靠性的评价值的可靠 性评价值运算部731、基于所述评价值运算导出修正伸缩率的修正伸缩率 运算部732、将由所述基底浓度检测部710检测的胶片基底浓度作为基准 而求得色彩平衡调整用的修正数据并且基于所述修正伸缩率及所述修正 数据对用所述真扫描模式读取的高分辨率彩色图像数据进行修正的彩色 数据转换处理部717构成。
所述基底浓度检测部710具备:从储存于所述图像数据存储部121(参 照图1)中的对象胶片的彩色图像数据中对RGB每个颜色成分生成浓度直 方图的浓度直方图生成部711、以特定颜色的浓度直方图作为基准而使其 他颜色的浓度直方图分别沿浓度轴方向位移的位移处理部712、在位移处 理后使其他颜色的浓度直方图以其最小浓度值为基准沿浓度轴方向伸缩 的伸缩处理部713、将由伸缩处理后的两个颜色成分的组合得到的浓度直 方图的重叠面积分别运算导出的重叠面积运算部714、求得所运算导出的 各个重叠面积的合计值达到最大值的位移量及伸缩率的判别部715、将用 所述判别部715求得的位移量及伸缩率的各浓度直方图的最小浓度中的显 示最小值的位置作为基底浓度位置并基于所述位移量及伸缩率求得原来 的浓度直方图的每个颜色成分的基底浓度位置,将该位置的浓度作为胶片 的基底浓度值运算导出的基底浓度运算部716。
如图3所示,当在所示预扫描模式中利用所述胶片图像输入部1读取 了1卷的135彩色负片的胶片图像的彩色图像数据被储存于图像缓冲存储 器123中时(SS1),即利用所述浓度直方图生成部711在表格存储器20 区域中生成相对于所述彩色图像数据的RGB每个颜色成分的浓度直方图 (SS2)。所述浓度直方图如图12(a)所示,以如下的二维坐标系表示, 即,将横轴设为以从0(浓)到255(淡)的256色(8位)的刻度表示的 灰度值,将纵轴设为相对于该灰度值的度数(象素数),从而可以掌握包 括了脱散部的1卷135彩色负片的胶片图像的RGB各色成分的浓度分布。 而且,这里浓度直方图的横轴的分辨率并不是特别限定的,可以适当地设 定。
将所生成的浓度直方图的与各灰度值对应的度数当中的在被读入的 全部象素数的0.1%以下的度数设为应当作为噪音成分除去的0(SS3)。 按照相对于被如此除去了噪音成分的RGB各自的浓度直方图,利用所述 位移处理部712使得各色成分的浓度直方图的一致度达到最高的方式,以 特定颜色的浓度直方图作为基准,使其他颜色的浓度直方图分别沿浓度轴 方向位移,其后利用所述伸缩处理部713使其他颜色的浓度直方图以其最 小浓度值为基准沿浓度轴方向伸缩。
具体来说,所述位移处理部712对图13(a)所示的G成分和R成分 的浓度直方图,如图13(b)所示,以G成分的浓度直方图为基准,使初 期生成的R成分的浓度直方图(以虚线表示)沿浓度轴方向,在这里是沿 灰度轴方向位移给定量(以实线表示),并且对图14(a)所示的G成分 和B成分的浓度直方图,如图14(b)所示,以G成分的浓度直方图为基 准,使初期生成的B成分的浓度直方图(以虚线表示)沿浓度轴方向,在 这里是沿灰度轴方向位移给定量(以实线表示)(SS4)。
在进行位移处理之时,将相对于每个颜色成分的浓度直方图的最小浓 度值当中的最小值的与各直方图的最小浓度值的偏差作为最大位移量而 朝向所述最小值位移。即,在图12(a)所示的情况下,将相对于RGB各 浓度直方图的最小浓度值(成为最大灰度值Rmax,Gmax,Bmax)当中 的最小值(成为灰度的最大值Rmax)的与其他的浓度直方图的偏差 |Rmax-Gmax|,|Rmax-Bmax|作为最大移动量,位移至所述最小 值(成为灰度的最大值Rmax)。
例如,在以G成分的浓度直方图作为基准对R成分的浓度直方图进 行位移处理的情况下,以R的灰度的最大值Rmax作为基准,使之以预先 设定的初期值[-10个刻度(该值不是被特别限定的值,而是可以适当地 设定的值)]位移,其后逐个刻度地沿灰度变大的方向使之位移至与最大 位移量(|Rmin-Gmin|)对应的刻度。同样地,在对B成分的浓度直 方图进行位移处理的情况下,以B成分的灰度的最大值Bmax作为基准, 使之以预先设定的初期值(-10个刻度)位移,其后逐个刻度地沿灰度变 大的方向使之位移至与最大位移量(|Rmin-Bmin|)对应的刻度。
在位移处理之后,所述伸缩处理部713进行阶段性地伸缩处理(SS5), 使得表示R成分的浓度直方图及B成分的浓度直方图的最小灰度值的位 置,即图13(b)的R成分的浓度直方图的左端、图14(b)的B成分的 浓度直方图的左端从各自的位置开始位于±15个刻度(该值也不是特别限 定的值,而是可以适当地设定的值)的范围的各刻度位置上。此时的各成 分的浓度直方图的一个例子被表示在图13(c)、图14(c)及图15(b) 中。而且,图15(a)是初期所生成的R成分和B成分的浓度直方图。
所述重叠面积运算部714将所述的步骤SS4、SS5的处理后的浓度直 方图的RGB颜色成分的重叠面积,即R、G和B的浓度直方图的重叠分 的面积运算导出(SS6)。
从所述步骤SS4到步骤SS6被反复进行,所述判别部715在每次从所 述步骤SS4到步骤SS6的处理中反复进行求得浓度直方图的R、G和B的 重叠面积的处理(SS7),求得该重叠面积达到最大的伸缩率(SS8)。图 12(b)表示有重叠面积取最大值时的位移处理及伸缩处理后的各色成分 的直方图。
所述最大伸缩率是利用所述可靠性评价值运算部731,将『RGB每个 颜色成分的浓度直方图的重叠面积率』、『所处理的帧图像数』、『帧图像 类似度』这3个项目作为指标,通过将其评价数值化而与所述的实施方式 一相同地进行可靠性评价,算出可靠度(SS9:与实施方式一的步骤S7~ 步骤S112相同)。
所述修正伸缩率运算部732与所述可靠度对应地,使用所述的(式2) 对R成分、G成分、B成分分别进行伸缩率的加权平均计算,算出修正伸 缩率(SS10)。
然后运算导出胶片的素地部分的浓度值(基底浓度)(SS11),基底浓 度运算部716与所述的实施方式一相同,能够运算导出所述基底浓度。另 外,作为其他的方法,利用图16的流程图所示的方法也可以进行运算导 出。
即,在进行了所述的步骤SS1~步骤SS5的处理后,利用所述重叠面 积运算部714运算导出步骤SS4、步骤SS5的处理后的各浓度直方图的由 两个颜色成分的组合得到的浓度直方图的重叠面积,即G和R、G和B、 B和R各自的浓度直方图的重叠部分的面积(SSA)。
然后,反复进行所述步骤SS4~SSA,利用所述判别部715在每次进 行所述步骤SS4~步骤SSA的处理时反复进行求得浓度直方图的G和R、 G和B、B和R的重叠面积的加和值的处理(SSB),求得该加和值达到最 大的位移量及伸缩率(SSC)。
所述基底浓度运算部716将此时的各直方图的最大灰度值(最小浓度) 之中的最大值(最小值)认作基底浓度位置,基于该位移量及伸缩率,倒 算求出原来的浓度直方图的每个颜色成分的基底浓度位置,将该位置的浓 度作为胶片的基底浓度值运算导出(SSD)。
回到图11,所述彩色数据转换处理部717将以所求得的该胶片的基底 浓度为基准,用所述判别部715求得的位移量及用所述修正伸缩率运算部 732求得的修正伸缩率作为色彩平衡调整用的修正数据,储存于所述表格 存储器20中,对用所述真扫描模式读取的高分辨率彩色图像数据进行修 正处理(SS12)。即,对在所述真扫描时储存于所述图像缓冲存储器123 中的高分辨率的帧图像数据的各自的各象素的RGB成分进行转换处理。 另外,其后执行扫描仪修正处理(SS13)、倍率转换处理(SS14)、其他的 必要的处理(SS15)。
所述的实施方式中,虽然作为运算导出对所述最大伸缩率的可靠性的 评价值的工序,对以下的例子进行了说明,即,利用所生成的RGB每个 颜色成分的浓度直方图的重叠面积率、所述彩色图像数据中所含的帧图像 数、基于对各帧图像间的图像类似度的给定的隶属的模糊推理来求得评价 值,然而在这里,各帧图像间的图像类似度并不限定于RGB平均浓度, 例如也可以使用平均色差数据等其他的指标。另外,求得评价值的具体的 方法并不限定于模糊推理,既可以使用其他的统计的运算方法,还可以使 用基于所生成的RGB每个颜色成分的浓度直方图的重叠面积率、所述彩 色图像数据中所含的帧图像数、包括各帧图像间的图像类似度的指标运算 导出给定的评价值的使用了神经网络的型式识认法等。
本发明的照片图像处理方法及其装置特别适于数字曝光方式的照片 处理装置,所述的实施方式中,虽然对采用了PLZT方式的曝光头的例子 进行了说明,但是曝光头可以应用激光器方式FOCRT方式等各种数字曝 光头。另外,并不限定于所述的实施方式,可以在用于解决问题的构成的 部分中所述的特征构成及它们的组成的范围中适当地构成。
另外,本发明的照片图像处理方法及其装置还可以适用于模拟曝光方 式的照片处理装置,该情况下,取代数字曝光部,具备光源、将来自光源 的光线束调整为均一的镜通道和RGB的调光过滤片,也可以具备将固定 于负掩模上的胶片向感光纸投影曝光的模拟曝光部,基于所述相对伸缩率 调节调光过滤片而在感光纸上曝光。
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