专利名称：图像处理方法、装置和记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及在彩色图像中的特定范围内改变颜色和色调的图像处理方法和图像处理装置。本发明还涉及一种存储使计算机执行图像处理方法的程序的计算机可读记录介质。
通过数字式静物摄影机(以下称为数字照相机)获得的数字图象数据的再现以及通过读取记录在软片上的图象来获得的数字图象数据的执行再现被用来生成诸如印刷物之类的硬拷贝或显示屏上的软拷贝。在这些数字图象数据的再现中，人们希望得到与从摄影底片印制的照片质量一样出色的再现图象。
不同照片之间的同一个人的面部的颜色再现性可能并不相同。而且，在一个包括许多人的图象中，每个人的面部的颜色再现性也可能随光源的强度或位置的不同而不同。在一个通过摄影获得的包括人物的图象中，人物的面部最引人注目。为了得到高品质的照片，有必要对面部修正以获得适当的皮肤颜色。为此，人们发明了各种方法将图像中的皮肤颜色调配得更好，例如，利用监视器之类的显示装置和鼠标等的方法。其中一种方法包括以下步骤先利用鼠标从包括人面部的图像中提取皮肤颜色象素，再利用所提取的颜色值作为基准将皮肤颜色值调节成一种预先确定的优选的皮肤颜色值的颜色和色调(如日本专利No.2878855)。第二种建议的方法包括如下步骤指定包含在显示图象内的要改变的颜色区域，为需要改变颜色的区域指定与优选颜色最接近的颜色，这样该区域的颜色就改成了预先设定的颜色。(日本未审专利No.8(1996)-221546)。此外，第三种建议方法是自动挑选包含人面部的区域，并将包含面部区域的颜色改成一种预先确定的颜色。
然而，由于人面部的皮肤颜色被改成一种预定的皮肤颜色，上述所有方法中人的面部未必就改成了适宜的皮肤颜色。此外，由于仅仅改变面部颜色，在阳光充足的室外所照相片的图象上，在人物面部形成的剧烈反差不能被校正。
本发明正是考虑到所述问题而构思的。因此本发明的目的之一就是提供一种图像处理方法和图像处理装置，它能改变图象中特定的区域，例如将人的面部调成适宜的颜色和色调(以下将颜色和色调并称为颜色-色调)，本发明还提供一种计算机可读的记录介质，其中存储一种使计算机执行这种图像处理方法的程序。
本发明的图像处理方法包括如下步骤接收对显示图象中具有所需颜色-色调的第一区域的指定；接收对该图象或另一个图象中的第二区域的指定；并且将包括第二区域的所需区域的颜色-色调改成第一区域的颜色-色调。
在接收对第一区域指定的步骤中，不仅可以指定一个区域，而且还可以指定多个区域。
“包括第二区域的所需区域”不仅仅指整个第二区域，它还指第二区域中的特定区域，包括第二区域的整个图象，以及包含第二区域和另一区域的区域。
而且，对第一区域的指定可能在第二区域的指定之前，反之亦然。
任何目标都能被指定为第一或第二区域，例如一个人的面部、天空或绿叶。
本发明的图像处理装置包括用于图像显示的显示装置；区域指定装置，用于在显示装置上显示的图像中指定有所需颜色-色调的第一区域以及该图像或另一图像中的第二区域；以及将包括第二区域的所需区域的颜色-色调转换为第一个区域的颜色-色调的转换装置。
本发明的图像处理方法可提供作为存储在计算机可读的记录介质中的程序，从而使计算机执行该图像处理方法。
按照本发明，在显示图象中具有所需颜色-色调的第一区域被指定，而且在包括第一区域或另一图像的图像中的第二区域也被指定。包括第二区域的所需区域的颜色-色调被转化为第一区域的颜色-色调。因此，包括第二区域的所需区域可被转化为用户要求的颜色-色调。
图1是显示根据本发明的一个实施例的图像处理装置的结构的方框图。
图2显示了在显示器上显示的图像。
图3显示了已经指定了区域R1的图像。
图4是显示在CIELAB彩色空间中皮肤色域的示意图。
图5显示了已经指定了区域R2的图像。
图6显示了累积直方图。
图7是显示该实施例操作的流程图。
图8显示了将多个表面指定为区域R1的图像。
以下将参照附图解释本发明的实施例。
图1是根据本发明的第一实施例显示图像处理装置结构的方框图。如图1所示，该图像处理装置通过在图像数据S上执行图像处理获得已处理图象数据S1，图像数据S是使用数字照相机照相，并用扫描仪或别的装置读取图像而得到的。该图像处理设备包括读取装置1，用于从记录媒质读取图像数据S或用于读取通过网络传递的图像数据S；图像处理装置2，用于执行关于图像数据S的图像处理；显示图像数据S的显示器3；以及输入装置4，包括执行到图像处理装置2的各种输入的键盘和鼠标等。在本实施例中，将说明在图像中改变人面部颜色-色调的例子。
图像处理装置2以以下方式对图像数据S执行图像处理。首先，在显示器3上显示图像数据S。图2是显示器3上显示的图像。如图2所示，包括人面部的图像显示在显示器3上。用户观察显示器3上显示的图像并通过使用输入装置4指定最适宜的面部颜色-色调图像。更准确地说，该用户通过输入装置4的鼠标用一个矩形围绕面部图像，从而指定具有所需颜色-色调的面部图像。图3显示的是已指定具有所需颜色-色调的面部图像状态。如图3所示，有理想颜色-色调的面部图像是通过矩形区域R1指定的。
在区域R1按上述方式指定后，图像处理装置2在该区域R1提取包含在预定的皮肤-颜色范围内的像素的区域R1＇。针对该提取，预定如图4所示包围在CIELAB彩色空间的皮肤-颜色范围D，而且包含在区域R1中的图像的像素值被转换成CIELAB彩色空间。具有在皮肤-颜色范围D内像素值的像素随后作为皮肤-颜色区域R1′而被提取。
用户将其颜色-色调将变为区域R1的面部图像的颜色-色调的面部图像区域指定为区域R2。本指定的执行方式和矩形区域R1的指定相同。图5显示的是除了区域R1还指定了区域R2的情况。在区域R2用上述方式指定后，区域R2中的皮肤-颜色区域R2＇按照区域R1＇的情况被提取。
在皮肤-颜色区域R1＇和R2′被提取后，可生成皮肤-颜色区域R1＇和R2＇的累积直方图。图6分别显示了皮肤-颜色区域R1＇和P2＇的累积直方图H1和H2。在图6中，累积直方图H1和H2的横轴向原点左侧和右侧伸展的越远，RGB密度就变得越大。对于包括RGB颜色数据的图像数据S而言，针对每种颜色都产生累积直方图H1和H2。为简单起见，采用了一组包括RGB颜色数据的RGB数据，并且累积直方图H1和H2是从该RGB数据得到的。累积直方图H1和H2分别代表了皮肤-颜色区域R1＇和R2＇中的颜色-色调特征。在下文中这些特征被称为特性量。
按上述方法得到累积直方图H1和H2后，就根据该累积直方图H1和H2执行颜色-色调转换处理使皮肤-颜色区域R2＇的颜色-色调变为皮肤-颜色区域R1的颜色-色调。通过将用如图6虚线所示的累积直方图H2与累积直方图H1相关联，还通过改变皮肤-颜色区域R2＇的颜色-色调，来执行该颜色-色调转换处理，以使在累积直方图H2中RGB密度为R1的像素值具有RGB密度R2。用特征函数g(d＇)代表累积直方图H1，用特征函数f(d)代表累积直方图H2。图6虚线所示的处理可用下面的方程式(1)表示d′=g-1(f(d))(1)只要皮肤-颜色区域R2＇的颜色-色调改变，其中的边界看起来就会不自然。因此，最好是在边界处逐步改变颜色-色调。
以下接着说明第一个实施例的操作。图7是显示该实施例操作的流程图。图像数据S读取并输入到图像处理装置2(步骤S1)。被输入到图像处理装置2的图像数据S在显示器3上显示(步骤S2)。用户观察显示在显示器3上的图像并对包括所需颜色-色调的面部图像区域R1进行指定。用户使用输入装置4输入指定结束(步骤S3)。在区域R1完成后，包括在区域R1内的皮肤-颜色区域R1＇被提取出来(步骤S4)。
同时，用户指定包括面部图像的区域R2，该面部图像将变得和在观察显示器3上的显示图像时区域R1上的颜色-色调相同，用户还将从输入装置4完成对区域R2的指定的输入(步骤S5)。在区域R2完成后，包括在区域R2内的皮肤-颜色区域R2′被提取出来(步骤S6)。
在提取皮肤-颜色区域R1＇和R2＇后，生成皮肤-颜色区域R1＇和R2＇的累积直方图H1和H2(步骤S7)。以累积直方图H1和H2为基础，皮肤-颜色区域R2＇的颜色-色调将根据方程式(1)变成皮肤-颜色区域R1＇的颜色-色调，并且获得已处理图象数据S1(步骤S8)以结束程序。
如上所述，在本实施例中，指定了具有所需颜色-色调的区域R1，并且区域R2的颜色-色调将变为区域R1中的面部图像的颜色-色调。这样，区域R2中的皮肤-颜色区域R2＇可以设置为用户所需的颜色-色调。
上述实施例中，只有区域R2中的皮肤-颜色区域R2＇的颜色-色调会有所改变。然而，整个R2区域的颜色-色调可被改变。另外，包括区域R2的预定区域或显示器3上显示的整个图像(除区域R1之外)的颜色-色调可被改变。
在上述实施例中，在指定了区域R1的图像中指定了区域R2。然而，区域R2也可能在不同于包含区域R1的图像中指定。
而且，上述实施例中，具有所需颜色-色调的面部图像是作为区域R1指定的。然而，如果有多个面部图像具有所需的颜色-色调，则可能指定区域R1，以包括所有上述面部图像。例如，在具有如图2所示的人物面部图像中，如果左侧三人的面部图像具有所需的颜色-色调，就要指定区域R1以包括这三人的面部图像，如图8所示。因此，其颜色-色调将变为区域R1中面部图像的颜色-色调的面部图像是右边的面部图像，并且此面部图像由区域的R2指定。在这种情况下，在上述实施例中，对应于区域R1中这三个人面部图像的皮肤-颜色区域R1＇被提取出来，并为一个已被提取的皮肤-颜色区域R1＇生成一个累积直方图H1。基于累积直方图H1和包括右部图像的区域R2中的皮肤-颜色区域R2＇的累积直方图H2，皮肤-颜色区域R2＇的颜色-色调将如上述实施例那样被改变。
在上述实施例中，第一和第二区域R1和R2是作为矩形区域而指定的，但是该区域可指定为任何形状。
在上述实施例中，区域R1和R2中的皮肤-颜色区域R1＇和R2＇的颜色-色调特性量由累积直方图H1和H2表示，但并非必须由这些直方图表示。
在上述实施例中，面部图像的颜色色调被改变。然而，具有天空、绿叶等所需颜色-色调的区域R1可能在图像中指定，以便另一区域R2的颜色-色调能变得和区域R1的颜色-色调相同。
另外，日本专利申请号No.11(1999-3369338和2000-329034的全部内容都作为本说明书的参考。
权利要求
1．一种图像处理方法，包括以下步骤接收对显示图象中具有所需颜色-色调的第一区域的指定；接收对该图象或另一个图象中的第二区域的指定；以及并且将包括第二区域的所需区域的颜色-色调改成第一区域的颜色-色调。
2．一种图像处理装置，包括用于图像显示的显示装置；区域指定装置，用于在显示装置上显示的图像中指定有所需颜色-色调的第一区域以及该图像或另一图像中的第二区域；以及将包括第二区域的所需区域的颜色-色调转换为第一个区域的颜色-色调的转换装置。
3．一种计算机可读的记录媒体，存储使计算机执行下述过程的程序接收对显示图象中具有所需颜色-色调的第一区域的指定；接收对该图象或另一个图象中的第二区域的指定；以及将包括第二区域的所需区域的颜色-色调改成第一区域的颜色-色调。
全文摘要
用户可以将目标图像的颜色和色调调成其所需的颜色和色调。包括目标图像的图像数据被输入到图像处理装置并在显示器上显示出来。用户观察显示器上显示的图像并且选择一个包括具有所需颜色和色调的目标图像区域,以及一个包括其颜色和色调将调成所需的颜色和色调的目标图像的区域。图像处理装置从各个指定区域提取颜色像素并生成该颜色像素的累积直方图,将其作为代表该颜色和色调的特性数据。以此累积直方图为基础,可以改变包括后来目标图像的区域的颜色－色调,并获得颜色和色调已改变的已处理图象数据。
文档编号H04N1/46GK1307318SQ0013764
公开日2001年8月8日 申请日期2000年12月27日 优先权日1999年12月27日
发明者竹本文人 申请人:富士胶片株式会社