專利名稱：圖像處理方法、裝置和記錄介質的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在彩色圖像中的特定范圍內改變顏色和色調的圖像處理方法和圖像處理裝置。本發(fā)明還涉及存儲使計算機執(zhí)行圖像處理方法的程序的一種計算機可讀記錄介質。
通過數字式靜物攝影機(以下稱為數字照相機)獲得的數字圖象數據的再現以及通過讀取記錄在軟片上的圖象來獲得的數字圖象數據的執(zhí)行再現被用來生成諸如印刷物之類的硬拷貝或顯示屏上的軟拷貝。在這些數字圖象數據的再現中，人們希望得到質量與從攝影底片印制的照片一樣出色的再現圖象。
不同照片上的同一個人的面部的顏色再現性可能并不相同。而且，在一個包括許多人的圖象中，每個人的面部的顏色再現性也可能隨光源的強度或位置的不同而不同。在一個通過攝影獲得的包括人物的圖象中，人物的面部最引人注目。為了得到高品質的照片，有必要對面部修正以獲得適當的皮膚顏色。為此，人們發(fā)明了各種方法將圖像中的皮膚顏色調配得更好，例如，利用監(jiān)視器之類的顯示裝置和鼠標等的方法。其中一種方法包括以下步驟先利用鼠標從包括人面部的圖像中提取皮膚顏色象素，再利用所提取的顏色值作為基準將皮膚顏色值調節(jié)成一種預先確定的優(yōu)選的皮膚顏色值的顏色和色調(如日本專利No.2878855)。第二種建議的方法包括如下步驟指定包含在顯示圖象內的要改變的顏色區(qū)域，再為需要改變顏色的區(qū)域指定與優(yōu)選顏色最接近的顏色，這樣該區(qū)域的顏色就改成了預先設定的顏色。(日本未審專利No.8(1996)-221546)。此外，還有第三種建議方法先自動挑選包含人面部的區(qū)域，并將包含面部區(qū)域的顏色改成一種預先確定的顏色。
然而，由于人面部的皮膚顏色被改成一種預定的皮膚顏色，所以在上述所有方法中人的面部未必就改成了適宜的皮膚顏色。此外，由于僅僅改變面部顏色，在陽光充足的室外所照相片的圖象上，在人物面部形成的劇烈反差不能被校正。
本發(fā)明正是考慮到所述問題而構思的。因此本發(fā)明的目的之一就是提供一種圖像處理方法和圖像處理裝置，它能改變圖象中特定的區(qū)域，例如將人的面部調成適宜的顏色和色調(以下將顏色和色調并稱為顏色-色調)，本發(fā)明還提供一種計算機可讀的記錄介質，其中存儲一種使計算機執(zhí)行這種圖像處理方法的程序。
本發(fā)明的圖像處理方法包括如下步驟從每個都具有不同的顏色-色調的多個基準圖像中選定具有所需顏色-色調的一個目標圖像；在顯示的圖像中指定一個區(qū)域；以及并且將包括指定區(qū)域的所需區(qū)域的顏色-色調改成目標圖像的顏色-色調。
該“區(qū)域”被稱為在該顯示圖象中其顏色-色調要被改變的區(qū)域。更具體地，該區(qū)域是指包括比如人面部、天空、或綠葉的圖像的區(qū)域。
“包括指定區(qū)域的所需區(qū)域”不僅僅指整個指定區(qū)域，它還指指定區(qū)域中的特定區(qū)域，包括指定區(qū)域的整個圖象，或包含指定區(qū)域和另一區(qū)域的區(qū)域。
目標圖像的選擇可以在該區(qū)域的指定之前進行，反之亦然。
“基準圖像”是指其顏色-色調已經被改變的目標的取樣圖像，所述目標比如是人面部、天空或綠葉。每個都具有不同的顏色-色調的多個基準圖像被提供，從而確保用戶從其中選擇所需的顏色-色調。具有用戶所需的顏色-色調的一個基準圖像被選擇為目標圖像。
按照用戶的首選項的預定圖像可以預先生成該基準圖像。對于基準圖像為人面部圖像的情況，例如，通過使用數字照相機攝影，通過讀取膠片，或用掃描器或其它裝置獲得的，包含用戶的喜愛的名人的面部圖像的圖象數據然后被經過處理，導致該面部圖像的顏色和色調的各種變化，并且因此產生多個基準圖像，每個都具有不同的顏色和色調。
本發(fā)明的圖像處理裝置包括存儲裝置，用于存儲每個都具有不同的顏色-色調的多個基準圖像；顯示裝置，用于顯示一個圖像和基準圖像；選擇裝置，用于從這些基準圖像中選擇一個具有所需顏色-色調的目標圖像；區(qū)域指定裝置，用于在該顯示裝置上顯示的圖像中指定一個區(qū)域；以及轉換裝置，用于將包括指定區(qū)域的所需區(qū)域的顏色-色調成目標圖像的顏色-色調。
本發(fā)明的圖像處理設備可以進一步包括基準圖像產生裝置，用于根據用戶首選的預定圖像產生多個基準圖像。
本發(fā)明的圖像處理方法可作為存儲在計算機可讀的記錄介質中的程序，從而使計算機執(zhí)行該圖像處理方法。
按照本發(fā)明，具有所需顏色-色調的目標圖像從這些基準圖像中被選擇出來，每個都具有不同的顏色-色調，并且在該顯示圖象中指定一個顏色-色調要被改變的區(qū)域。所需區(qū)域的顏色-色調包括該指定的區(qū)域，然后改變成目標圖像的顏色-色調。因此包括指定區(qū)域的所需區(qū)域可以被改變，以具有用戶所需的顏色-色調。
而且，通過根據一個預定圖像比如用戶首選的圖像來產生基準圖像，目標圖像的選擇是令人愉快的。


圖1是顯示根據本發(fā)明的一個實施例的圖像處理裝置的結構的方框圖。
圖2顯示了基準圖像圖3顯示了在顯示器上顯示的圖像。
圖4顯示了已經指定了區(qū)域R1的圖像。
圖5是顯示在CIELAB彩色空間中皮膚色域的示意圖。
圖6顯示了累積直方圖。
圖7是顯示該實施例操作的流程圖。以及圖8是一個顯示包括基準圖像產生裝置的圖像處理設備的結構方框圖。
以下將參照附圖解釋本發(fā)明的實施例。
圖1是顯示根據本發(fā)明的一個實施例的圖像處理裝置的結構方框圖。如圖1所示，該圖像處理裝置通過在圖像數據S上執(zhí)行圖像處理獲得已處理圖象數據S1，圖像數據S是使用數字照相機照相，并用掃描儀或別的裝置讀取圖像而得到的。如圖1顯示，該圖像處理設備包括讀取裝置1，用于從記錄媒體讀取圖象數據S，或用于讀取通過網絡傳送的圖象數據S；圖像處理裝置2，用于對圖象數據S執(zhí)行圖像處理；顯示器3用于顯示該圖象數據S；輸入裝置4，包括用于執(zhí)行圖像處理裝置2的各種輸入操作的鼠標和鍵盤；以及存儲裝置5，用于存儲表示多個基準圖像的基準圖像數據，稍后將解釋它。在本實施例中，由圖象數據S表示的圖像包括人面部，并且該圖像中的面部的顏色-色調被改變成較好的顏色-色調。
該存儲裝置5存儲了表示該基準圖像的基準圖像數據。圖2顯示了由該基準圖像數據表示的基準圖像。如圖2所示，該基準圖像數據包括以不同顏色表示相同人物的面部圖像的數據Q1，以及對于由數據Q1表示的各個面部圖像以不同色調組表示相同人物的面部圖像的數據Q2。數據Q1和Q2處于一個層次型結構中?；跀祿1，不同顏色的面部圖像被顯示在顯示器3上。使用輸入裝置4，用戶從這些面部圖像中選擇一個所需顏色的圖像。按照該所選的面部圖像的顏色，基于數據Q2，不同色調的這些面部圖像被顯示在顯示器3上。使用輸入裝置4，用戶選擇一個具有所需色調的面部圖像，并且具有所需顏色和色調的該面部圖像被設置為目標圖像。表示目標圖像的基準圖像數據被作為目標圖像數據M1輸入到圖像處理裝置2。
圖像處理裝置2以以下方式執(zhí)行圖像數據S的圖像處理。首先，圖象數據S被顯示在顯示器3上。圖3顯示了在顯示器3上顯示的圖像。如圖3所示，在顯示器3上顯示的圖像包括人面部的多個圖像。用戶觀看在顯示器3上顯示的圖像，并且使用輸入裝置4選擇一個其顏色-色調要被改變的面部圖像。圖4顯示了所需面部圖像已經被選擇的狀態(tài)。如圖4所示，該面部圖像由一個矩形區(qū)域R1指定。
在區(qū)域R1按上述方式指定后，圖像處理裝置2在該區(qū)域R1提取包含在預定的皮膚-顏色范圍內的像素的區(qū)域R1＇。對于本提取，包圍在圖5所示CIELAB彩色空間中的皮膚-顏色范圍D是預定的。包含在區(qū)域R1中的圖像象素值被轉換成CIELAB空間，并且具有皮膚-顏色范圍D之內的值的象素被提取，作為皮膚-顏色區(qū)域R1。
在目標圖像已經被選擇并且區(qū)域R1中的皮膚-顏色區(qū)域R1＇以上述方式被提取之后，目標圖像的累積直方圖和皮膚-顏色區(qū)域R1＇被產生。圖6分別顯示了目標圖像和皮膚-顏色區(qū)域R1的累積直方圖H1和H2。在累積直方圖H1和H2中，累積直方圖的橫軸向原點左側和右側分別伸展的越遠，RGB密度就變得越大。對于包括RGB顏色數據的圖像數據S而言，針對每種顏色都產生累積直方圖H1和H2。為簡單起見，采用了一組包括RGB顏色數據的RGB數據，并且累積直方圖H1和H2是基于該RGB數據得到的。累積直方圖H1和H2分別表示目標圖像和皮膚-顏色區(qū)域R1的顏色-色調的特征。在下文中，這些特征被叫做特性量。
在以上述方式產生了累積直方圖H1和H2之后，基于累積直方圖H1和H2，執(zhí)行顏色-色調轉換處理，以使皮膚-顏色區(qū)域R1＇的顏色-色調變成目標圖像的顏色-色調。通過如圖6虛線所示將累積直方圖H1與累積直方圖H2相關聯(lián)，來執(zhí)行顏色-色調轉換處理，從而使在累積直方圖H2中其RGB密度為P1的象素值具有RCB密度P2，因此改變該皮膚-顏色區(qū)域R1的顏色-色調。用特征函數g(d＇)代表累積直方圖H1，用特征函數f(d)代表累積直方圖H2。圖6虛線所示的處理可用下面的方程式(1)表示d＇=g-1(f(d))(1)只要皮膚-顏色區(qū)域R1＇的顏色-色調改變，其中的邊界看起來就會不自然。因此，最好是在邊界處逐步改變顏色-色調。
以下接著說明第一個實施例的操作。圖7是顯示該實施例操作的流程圖。圖像數據S讀取并輸入到圖像處理裝置2(步驟S1)。從存儲裝置5讀取基準圖像數據，并且在顯示器3上顯示基準圖像(步驟S2)。用戶從這些基準圖像中選擇具有所需顏色-色調的目標圖像并且利用輸入裝置4輸入選擇完成的指令(步驟S3)。在完成目標圖像的選擇之后，圖象數據S被顯示在顯示器3上(步驟S4)。
用戶觀看在顯示器3上顯示的圖像，并且指定包括其顏色-色調要被改變成目標圖像的顏色-色調的面部圖像的區(qū)域R1，并且利用輸入裝置1輸入完成指定的指令。在完成區(qū)域R1的選擇之后，包括在區(qū)域R1中的皮膚-顏色區(qū)域R1＇被提取(步驟S6)。
在提取皮膚-顏色區(qū)域R1之后，目標圖像和皮膚-顏色區(qū)域R1＇的累積直方圖H1和H2被產生(步驟S7)。以累積直方圖H1和H2為基礎，皮膚-顏色區(qū)域R1＇的顏色-色調將根據方程式(1)變成目標圖像的顏色-色調，并且獲得已處理圖象數據S1(步驟S8)以結束程序。
如上所述，在本實施例中，具有所需顏色-色調的目標圖像被選擇，并且指定區(qū)域R1的顏色-色調被改變成目標圖像的顏色-色調。因R1在指定區(qū)域R1中的皮膚-顏色區(qū)域可以被用戶改變，以具有所需的顏色-色調。
在上面的實施例中，在指定區(qū)域R1中只有皮膚-顏色區(qū)域R1＇的顏色-色調被改變。然而，整個區(qū)域R1的顏色-色調可被改變。另外，包括區(qū)域R1的預定區(qū)域或顯示器3上顯示的整個圖像的顏色-色調可被改變。
在上面的實施例中，區(qū)域R1被指定為一個矩形的區(qū)域。然而，該區(qū)域可以被指定為具有任意形狀的區(qū)域，比如人面部的形狀。
在上面的實施例中，目標圖像和區(qū)域R1中的皮膚-顏色區(qū)域R1′的顏色-色調的特性量由累積直方圖H1和H2表示，但不必定由這些累積直方圖表示。
在上面的實施例中，目標圖像的累積直方圖H1被產生。然而，所有基準圖像的累積直方圖可以預先被產生并被儲存在存儲裝置5中。
在上面的實施例中，同一個人物的面部圖像被用于基準圖像。然而，基于由種族、性別等確定的皮膚-顏色特征，以不同的皮膚顏色表達相同人物的多個面部圖像，因此可其中選擇目標圖像。
在上面的實施例中，人面部的顏色-色調被改變。然而，與上述人面部的情況一樣，可以對一個圖像中的天空、綠葉等等的顏色選擇一個目標圖像。在這種情況下，使用了天空、綠葉等等的不同的顏色的基準圖像，并且區(qū)域R1的顏色-色調可以被改變成一個目標圖像的顏色-色調。
在上面的實施例中，在選擇目標圖像時，首先選擇所需的顏色，然后選擇所需的色調。然而，也可能首先選擇所需的色調，然后選擇所需的顏色。在這種情況下，不同色調的面部圖像被顯示在顯示器3上，并且具有所需色調的面部圖像被指定。按照選擇的色調，不同顏色的面部圖像然后被顯示在顯示器3上。
按照本實施例的圖像處理設備可以進一步包括對于產生基準圖像的基準圖像產生裝置6，如圖8所示?；鶞蕡D像產生裝置6產生基準圖像數據，并且基準圖像數據被儲存在存儲裝置5中。在這種情況下，按下面的方式產生基準圖像數據。如果該基準圖像是人面部，則通過用數字照相機攝影并用掃描器或其它裝置讀取膠片或圖像來獲得用戶首選的面部圖像的圖象數據。該圖象數據被輸入到基準圖像產生裝置6。在基準圖像產生裝置6中，以各種方法改變圖象數據的顏色和色調，并且產生不同顏色和色調的基準圖像數據。
通過根據一個預定圖像比如用戶喜愛的圖像來產生基準圖像，目標圖像的選擇是令人愉快的。
另外，日本專利申請?zhí)朜o.11(1999)-369339和2000-329052的全部內容都作為本說明書的參考。
權利要求
1．一種圖像處理方法，包括以下步驟從每個都具有不同的顏色-色調的多個基準圖像中選定具有所需顏色-色調的一個目標圖像；在顯示的圖像中指定一個區(qū)域；以及并且將包括指定區(qū)域的所需區(qū)域的顏色-色調改成目標圖像的顏色-色調。
2．按照權利要求1的圖像處理方法，進一步包括以下步驟在選擇目標圖像之前，基于一個預定圖像預先產生多個基準圖像。
3．一種圖像處理設備，包括存儲裝置，用于存儲每個都具有不同的顏色-色調的多個基準圖像；顯示裝置，用于顯示一個圖像和基準圖像；選擇裝置，用于從這些基準圖像中選擇一個具有所需顏色-色調的目標圖像；區(qū)域指定裝置，用于在該顯示裝置上顯示的圖像中指定一個區(qū)域；以及轉換裝置，用于將包括指定區(qū)域的所需區(qū)域的顏色-色調成目標圖像的顏色-色調。
4．按照權利要求3的圖像處理設備，進一步包括基準圖像產生裝置，用于根據預定圖像產生基準圖像。
5．一種計算機可讀的記錄媒體，存儲使計算機執(zhí)行下述過程的程序從每個都具有不同的顏色-色調的多個基準圖像中選定具有所需顏色-色調的一個目標圖像；在顯示的圖像中指定一個區(qū)域；以及并且將包括指定區(qū)域的所需區(qū)域的顏色-色調改成目標圖像的顏色-色調。
6．按照權利要求5的計算機可讀的記錄介質，進一步包括在選擇目標圖像之前，根據預定圖像預先產生多個基準圖像的過程。
全文摘要
一個圖像中的目標圖像的顏色和色調被改變用戶所需的顏色和色調。一個存儲裝置存儲表示不同顏色和色調的基準圖像的數據,并且該用戶從基準圖像之中選擇具有所需顏色和色調的目標圖像。用戶觀看在顯示器上顯示的圖像并且指定包括其顏色－色調要被改變成目標圖像的顏色－色調的物體的圖像的區(qū)域。圖像處理裝置從指定區(qū)域提取一個顏色區(qū)域并且產生該目標圖像和該顏色區(qū)域的累積直方圖。根據該累積直方圖,指定區(qū)域的顏色和色調被改變成目標圖像的顏色和色調,并且獲得顏色和色調已經被改變的已處理的圖象數據。
文檔編號H04N1/387GK1307317SQ0013764
公開日2001年8月8日 申請日期2000年12月27日 優(yōu)先權日1999年12月27日
發(fā)明者竹本文人 申請人:富士膠片株式會社