[发明专利]图像处理装置、图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像处理装置，尤其涉及一种无需进行烦杂的处理、可进行良好的辉度校正的图像处理装置及图像处理方法，并且本发明还涉及一种不失去高辉度部分的灰度地进行良好的辉度校正的图像处理装置及图像处理方法。

背景技术

在逆光等偏差的照明条件下拍摄被摄体时，因照明的投光程度不同，亮度差非常大，有时会产生难以看到的图像。通过图像处理校正该图像，从而进行使该图像容易看到的改良。

作为图像处理的方法，公知的有：从原图像提取照明光成分，使用照明光成分校正原图像的辉度成分的视网膜皮层(Retinex)处理。视网膜皮层处理是基于人的视觉去除照明光以观察外界的、具有明暗恒常性、色彩恒常性的视网膜皮层理论的方法。

视网膜皮层理论中的人类视觉通过各物体的反射率成分的比来感知颜色。反射率成分是不依存于照明的被摄体的图像成分。与之相对，由摄影设备等拍摄的原图像通过受光的物理光量决定各像素的值，由反射率成分和照明光成分的积来表示。因此，通过从原图像分离照明光成分并获得反射率成分，可获得不依存于照明光成分的适当的图像。

对视网膜皮层处理提出了SSR(Single-Scale-Retinex：单尺度视网膜皮层处理)、MSR(Multi-Scale-Retinex：多尺度视网膜皮层处理)、LR(Linear Retinex：线性视网膜皮层处理)等各种方法。其中，以下述数式1所示的LR法为例进行简要说明。数式1所示的LR法进行各成分的校正。

(数式1)

Ri(x,y)=A*(Ii(x,y)Y(x,y)⊗F(x,y))]]>

在数式1中，Ii(x，y)是原图像的像素(x，y)的像素值，Y(x，y)是原图像的像素(x，y)的辉度成分，Ri(x，y)是原图像Ii(x，y)的校正结果。i是原图像I的各成分，原图像I由RGB成分表示时，i＝R、G、B。右边的分母相当于照明光成分，模糊了辉度成分的图像作为推断照明光成分使用。F是使用周边像素使像素(x，y)平坦化的滤波函数，可使用高斯滤波器等。

在数式1中，用原图像的像素(x，y)的辉度成分除以模糊辉度成分而获得的推断照明光成分，因此除法结果分布于1周边。右边A是使该分布与辉度信号的范围、例如0～255对应的增益校正值。增益校正值根据需要使用偏移校正值，或进行截取。

例如，某个原图像的辉度成分是图19(a)所示的分布。在该图中，横轴表示辉度值，纵轴表示像素数，像素集中到辉度值低的暗部和辉度值高的明处，是辉度差较大的图像。

图19(b)表示模糊原图像的辉度成分所获得的推断照明光成分的分布，图19(c)表示原图像的辉度成分除以推断照明光成分后的辉度分布。

在图19(c)中，值集中于1，这是因为原图像的辉度成分值、及作为其模糊图像的推断照明光成分值，是基本相等的像素。即，是与周围的像素的变化较少的同样亮度的低空间频率区域的像素。

另一方面，可以认为，值接近0的像素是自身低辉度、周边高辉度的像素，值较大的像素是自身高辉度、周边低辉度的像素。前一情况下，相对周边较暗地校正，后一情况下，相对周边较亮地校正。

专利文献1：特开2005-039458号公报

专利文献2：特开2008-072450号公报

专利文献3：特开2009-296210号公报

发明内容