JP2002077619A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＯＧセンサから得られる出力電圧の帯域を
広くして、コントラストを強調し、見易い画像を形成で
きる画像処理装置を提供すること。 【解決手段】 受光した光の強さに対して電圧が対数の
関係で出力される対数変換イメージセンサの出力電圧を
受け、その出力電圧を分布に応じて切り出し、有効な画
素データのみを処理対象とする。そして、電圧値と光の
強さの関係を直線的と見なして、電圧帯を拡大する画像
変換を行い、簡素な処理装置で見易い画像を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤ固体撮像素
子などのイメージセンサから出力される画像信号を処理
する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤ固体撮像素子などのイメージセン
サにおいて、ダイナミックレンジを拡げるために、入力
された輝度信号を対数変換することにより、圧縮した画
像信号を出力するものが、開発されている。

【０００３】この対数変換型イメージセンサ（以下、Ｌ
ＯＧセンサ）では、図８に実線で例示されるように、そ
の輝度ー出力レベル特性は例えば夜景から晴天の雪景間
までのように広い範囲の被写体輝度に亘ってダイナミッ
クレンジが確保されている。このＬＯＧセンサの特性
を、同図中破線で示している従来のＣＣＤの特性と対比
するとそのダイナミックレンジが広くなっていることが
分かる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＬＯＧ
センサから得られる出力電圧は被写体輝度に対して対数
変換されているから、図８に「ΔＶ」として例示してい
るように一画面における帯域が狭くなっており、そのま
ま出力表示させてもコントラストの少ない画像となって
しまっていた。

【０００５】また、対数変換されている出力電圧を、リ
ニアな値へ変換するためには対数逆変換するために複雑
な信号処理を必要としていた。

【０００６】そこで、本発明は、ＬＯＧセンサから得ら
れる出力電圧の帯域を広くして、コントラストを強調
し、見易い画像を形成できる画像処理装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】また、その画像処理のための回路構成或い
は信号処理を簡素な手段で可能とする画像信号処理装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の画像処理装置
は、受光した光の強さに対して電圧が対数の関係で出力
される対数変換イメージセンサの出力電圧を受け、この
出力電圧の分布に応じて画面の電圧帯を決定する電圧帯
決定手段と、この電圧帯決定手段で決定された電圧帯の
電圧値と光の強さの関係を直線的と見なして、前記電圧
帯を拡大する画像変換を行う画像変換手段とを有するこ
とを特徴とする。

【０００９】この請求項１の画像処理装置によれば、対
数変換イメージセンサからの出力電圧をその分布に応じ
て切り出し、有効な画素データのみを処理対象とし、且
つ電圧値と光の強さの関係を直線的と見なして、電圧帯
を拡大する画像変換を行うから、簡素な処理装置で見易
い画像を形成することができる。

【００１０】また、各色画素毎（例えばカラーイメージ
センサにおけるＲ，Ｇ，Ｂ）に画像変換を行うことによ
り、ホワイトバランス処理も同時に行うことができるの
で、システム構成が簡素化できる。

【００１１】請求項２の画像処理装置は、請求項１の画
像処理装置において、前記画像変換手段での画像変換
を、前記電圧帯の下限値を変換後の基準電圧に合わせる
ための減算手段と、この減算後の上限値を変換後の最大
電圧に合わせるための乗算手段とにより行うことを特徴
とする。

【００１２】この請求項２の画像処理装置によれば、さ
らに、電圧帯を拡大する画像変換を、まず電圧帯の下限
値を変換後の基準電圧（例えば、”０”）に合わせ、次
にその上限値を変換後の最大電圧に合わせるように乗算
することにより行うから、変換処理が容易である。

【００１３】請求項３の画像処理装置は、請求項１の画
像処理装置において、前記画像変換手段での画像変換
を、前記電圧帯の上限値を変換後の最大電圧に合わせる
ための乗算手段と、この乗算後の下限値を変換後の基準
電圧に合わせるための演算手段とにより行うことを特徴
とする。

【００１４】この請求項３の画像処理装置によれば、さ
らに、電圧帯を拡大する画像変換を、まず電圧帯の上限
値を変換後の最大電圧に合わせるように乗算し、次にそ
の下限値を変換後の基準電圧（例えば、”０”）に合わ
せるように演算することにより行うから、変換処理が容
易である。

【００１５】請求項４の画像処理装置は、一部の電圧範
囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに存在する全画素データＤに対し
て、それまでの評価対象画素の画素データの総和に対す
るそれらの評価対象画素の画素データが最大値であると
したときの総和の比Ｒに所定の第１の係数Ａを乗算した
値を、乗算し、その結果画素データの存在し得る変換後
の最大値Ｌｍａｘよりも大きくなった画素データを変換
後の最大値Ｌｍａｘとして、一次変換された画素データ
Ｄ′を得る第１の変換手段と、この一次変換された画素
データＤ′に対して、変換後の最大値Ｌｍａｘから一次
変換された画素データＤ′を減算し、これに所定の第２
の係数Ｂを乗算し、その結果画素データの存在し得る変
換後の最大値Ｌｍａｘよりも大きくなった画素データを
変換後の最大値Ｌｍａｘとし、これを変換後の最大値Ｌ
ｍａｘから減算して、二次変換された画素データＤ″を
得る第２の変換手段と、を組み合わせて行うことを特徴
とする。

【００１６】この請求項４の画像処理装置によれば、請
求項１におけると同様な効果を奏する。また、全画素デ
ータＤに対して、その時点までの評価対象画素の画素デ
ータの総和に対するそれらの評価対象画素の画素データ
が最大値であるとしたときの総和の比Ｒ及び所定の第１
の係数Ａにより一次変換し、この一次変換された画素デ
ータＤ′に対して変換後の最大値Ｌｍａｘ及び所定の第
２の係数Ｂを用いて二次変換して画素データＤ″を得る
から、フレームメモリなどに画素データを蓄積する必要
がなく、画像処理は入力された画像データＤに順次、乗
算、減算などの演算を施すのみで行うことができる。

【００１７】請求項５の画像処理装置は、請求項４の画
像処理装置において、前記第１の変換手段で、変換後の
最大値Ｌｍａｘよりも大きくなった画素データを変換後
の最大値Ｌｍａｘと置き換えた画素の数が、評価対象の
画素全体において所定の個数Ｎ１よりも多かった場合に
前記第１の係数Ａを所定の量だけ減じ、また逆に所定の
個数Ｎ２よりも少なかった場合に前記第１の係数Ａを所
定の量だけ増加させるフィードバック処理を行うことを
特徴とする。

【００１８】この請求項５の画像処理装置によれば、第
１の変換において、最大値Ｌｍａｘよりも大きくなった
画素データを変換後の最大値Ｌｍａｘと置き換えた画素
の数が、評価対象の画素全体において所定の個数よりも
多いか、少ないかに応じて第１の係数Ａを減少或いは増
加させるから、全画素データＤの有意な電圧範囲の上限
値が、変換後の最大値に自動的に調整される。

【００１９】請求項６の画像処理装置は、請求項４の画
像処理装置において、前記第２の変換手段で、変換後の
最大値Ｌｍａｘよりも大きくなった画素データを変換後
の最大値Ｌｍａｘと置き換えた画素の数が、評価対象の
画素全体において所定の個数Ｎ３よりも多かった場合に
前記第２の係数Ｂを所定の量だけ減じ、また逆に所定の
個数Ｎ４よりも少なかった場合に前記第２の係数Ｂを所
定の量だけ増加させるフィードバック処理を行うことを
特徴とする。

【００２０】この請求項６の画像処理装置によれば、第
２の変換において、最大値Ｌｍａｘよりも大きくなった
画素データを変換後の最大値Ｌｍａｘと置き換えた画素
の数が、評価対象の画素全体において所定の個数よりも
多いか、少ないかに応じて第２の係数Ｂを減少或いは増
加させるから、全画素データＤの有意な電圧範囲の上限
値が、変換後の最大値に自動的に調整される。

【００２１】請求項７の画像処理装置は、一部の電圧範
囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに存在する全画素データＤに対し
て、所定の初期値を有する第３の係数Ｃ１を乗算し、そ
の結果画素データの存在し得る変換後の最大値Ｌｍａｘ
よりも大きくなった画素データを変換後の最大値Ｌｍａ
ｘとして、一次変換された画素データＤ′を得る第１の
変換手段と、この一次変換された画素データＤ′に対し
て変換後の最大値Ｌｍａｘから一次変換された画素デー
タＤ′を減算し、これに所定の第４の係数Ｃ２を乗算
し、その結果画素データの存在し得る変換後の最大値Ｌ
ｍａｘよりも大きくなった画素データを変換後の最大値
Ｌｍａｘとし、これを変換後の最大値Ｌｍａｘから減算
して、二次変換された画素データＤ′を得る第２の変換
手段と、を有し、前記第１の変換手段で、変換後の最大
値Ｌｍａｘよりも大きくなった画素データを変換後の最
大値Ｌｍａｘと置き換えた画素の数が、所定の個数Ｎ１
よりも多かった場合に前記第２の係数Ｃ１を所定の量だ
け減じ、また逆に所定の個数Ｎ２よりも少なかった場合
に前記第２の係数Ｃ１を所定の量だけ増加させ、且つ前
記第２の変換手段で、変換後の最大値Ｌｍａｘよりも大
きくなった画素データを変換後の最大値Ｌｍａｘと置き
換えた画素の数が、所定の個数Ｎ３よりも多かった場合
に前記第４の係数Ｃ１を所定の量だけ減じ、また逆に所
定の個数Ｎ４よりも少なかった場合に前記第４の係数Ｃ
２を所定の量だけ増加させるフィードバック処理を行う
ことを特徴とする。

【００２２】この請求項７の画像処理装置によれば、請
求項１におけると同様な効果を奏する。また、全画素デ
ータＤの有意な電圧範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを、所定の
初期値を有する第３の係数Ｃ１及び第４の係数Ｃ２によ
り決定しているから、一旦全画素のデータを取り込み統
計的手法などを使って電圧範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを求
めるためのフレームメモリや演算回路などが不要とな
り、また、それまでの評価対象画素の画素データの総和
を求める等の手段も必要としないから、さらに回路構成
が簡素化できる。

【００２３】また、全画素データＤに対して、所定の初
期値を有する第３の係数Ｃ１を乗算して一次変換し、こ
の一次変換された画素データＤ′に対して変換後の最大
値Ｌｍａｘ及び所定の第４の係数Ｃ２を用いて二次変換
して画素データＤ″を得るから、画像処理は入力された
画像データＤに順次、乗算、減算などの演算を施すのみ
で行うことができる。

【００２４】また、第１の変換において、最大値Ｌｍａ
ｘよりも大きくなった画素データを変換後の最大値Ｌｍ
ａｘと置き換えた画素の数が、所定の個数よりも多い
か、少ないかに応じて第３の係数Ｃ１を減少或いは増加
させ、さらに第２の変換において、最大値Ｌｍａｘより
も大きくなった画素データを変換後の最大値Ｌｍａｘと
置き換えた画素の数が、所定の個数よりも多いか、少な
いかに応じて第４の係数Ｃ２を減少或いは増加させるか
ら、全画素データＤの有意な電圧範囲の上限値、および
下限値が、変換後の最大値及び下限値に自動的に調整さ
れる。

【００２５】請求項８の画像処理装置は、請求項４〜請
求項７の画像処理装置において、変換後の最小値Ｌｍｉ
ｎが０でなく、任意の正負の値を採る場合に、前記第１
の変換手段及び前記第２の変換手段では、変換後の最大
値Ｌｍａｘに代えて、修正された変換後の最大値Ｌｍａ
ｘ′、すなわち変換後の最大値Ｌｍａｘから変換後の最
小値Ｌｍｉｎを減算した値、を用いて処理を行い、且つ
前記第２の変換手段で二次変換された画像データＤ″
に、変換後の最小値Ｌｍｉｎを加算して、画像変換出力
とすることを特徴とする。

【００２６】この請求項８の画像処理装置によれば、請
求項４〜７におけると同様な効果を奏するとともに、変
換後の最小値Ｌｍｉｎとして、任意の正負の値を選択す
ることが出来る。また、そのための画像処理手段として
も、修正された変換後の最大値Ｌｍａｘ′として変換後
の最大値Ｌｍａｘから変換後の最小値Ｌｍｉｎを減算し
た値を使用し、二次変換後に変換後の最小値Ｌｍｉｎを
加算するだけでよいから、簡易な手段により実現するこ
とができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
画像処理装置に係る実施の形態について説明する。

【００２８】本発明では、受光した光の強さに対して電
圧が対数の関係で出力される対数変換イメージセンサの
出力電圧を受け、この出力電圧の分布に応じて画面の電
圧帯を決定し、有効な画素データのみを処理対象とし、
且つ電圧値と光の強さの関係を直線的と見なして、電圧
帯を拡大する画像変換を行う。図１は、この本発明の概
念を説明するための図である。

【００２９】図１（ａ）に示されるように、対数変換イ
メージセンサ（以下、ＬＯＧセンサ）からのある画面に
対する画素データの出力電圧は、被写体輝度に対して対
数変換された電圧が出力されることから、比較的狭い電
圧範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘの中に集中することになる。
なお、Ｄａは電圧範囲の中心値である。

【００３０】この電圧範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘ内のみに
有効な画素データが存在するから、この範囲内の電圧を
同図（ｂ）に示されるように、画素電圧値の最大値Ｌｍ
ａｘから最小値Ｌｍｉｎ（通常は０である）の広い範囲
に広げて、コントラストを強調し、見易い画像を形成す
る。その際、本質的には、対数変換されている画素デー
タであるから対数逆変換して取り扱うことが考えられる
が、この画素データの電圧値が比較的狭い範囲に集中し
ていることから、本発明ではこの電圧帯の電圧値と光の
強さの関係を直線的と見なして、画像処理することによ
り、その処理を簡単にし、負担を少なくする。この場
合、微妙な誤差は存在するが、その誤差は視覚上問題と
ならない程度の影響しかないから、直線的と見なすこと
に問題はない。

【００３１】図２は、本発明の画像変換を行う画像処理
装置の第１の実施の形態を示す図である。

【００３２】図２において、ＬＯＧセンサ２１からの画
素データは増幅器２２で増幅され、アナログ／ディジタ
ル変換器（以下、ＡＤＣ）２３で所定ビット数（例え
ば、８ビット）のディジタル信号に変換され、画素デー
タＤとなる。この画素データＤが制御装置２４に入力さ
れる。制御装置２４は、本実施の形態の画像処理装置の
制御を行うものである。また、タイミング発生装置２５
は、ＬＯＧセンサ２１，ＡＤＣ２３，制御装置２４等に
各種のタイミング信号を供給する。

【００３３】さて、制御装置２４は、入力された画素デ
ータＤに基づいて、評価エリアとして例えば１画面分の
画素データＤの電圧値から、画像データの有意な存在範
囲の画素電圧値の上限値Ｄｍａｘ（それ以上はノイズと
して廃棄する）と下限値Ｄｍｉｎ（それ以下はノイズと
して廃棄する）を決定する。この上下限値Ｄｍｉｎ、Ｄ
ｍａｘを決定するためには、通常フレームメモリなどを
用いて直前の１画面分の画像データから求める。なお、
評価エリアとしては、１画面分の外、画面の中心部と
か、複数のポイントなど、画面上の適当な部分を採用す
ることができる。

【００３４】このＬＯＧセンサ２１からの画面データ
は、１秒間に数十画面（例えば３０画面／sec）供給さ
れるから、直前の画面データから上下限値を求めること
で十分流である。なお、画素データＤを減算器２６に供
給する前に、上下限値を決定するために必要な時間に見
合った遅延時間を与えることができる。この場合には、
当該画素データＤの属する画面データに基づいて上下限
値Ｄｍｉｎ、Ｄｍａｘを決定することができる。なお、
この点は、本実施の形態に限らず、本発明の他の実施の
形態においても同様である。

【００３５】制御装置２４で求められた下限値Ｄｍｉｎ
が、減算器２６で画素データＤから引き算されて、電圧
帯の下限値Ｄｍｉｎが変換後の基準電圧、則ち最小値Ｌ
ｍｉｎ（例えば、”０”）に合わせられ、第１変換後の
画素データＤ′となる。

【００３６】そして、第１変換後の画素データＤ′と制
御装置２４からの拡大する倍率Ｌｍａｘ／（Ｄｍａｘ−
Ｄｍｉｎ）とを乗算器２７で乗算して、第１変換後の画
素データＤ′の上限値を変換後の最大電圧Ｌｍａｘに合
わせ、第２変換後の画素データＤ″を得る。この第２変
換後の画素データＤ″が、本実施の形態の画像処理装置
のおける画像出力データとなる。

【００３７】これにより、図１（ａ）の比較的狭い画素
電圧範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘの画像データが、図１
（ｂ）の広い範囲Ｌｍｉｎ〜Ｌｍａｘの画像データに、
簡単な処理で変換される。

【００３８】また、以上に説明した、対数変換イメージ
センサからの出力電圧をその分布に応じて切り出し、有
効な画素データのみを処理対象とし、且つ電圧値と光の
強さの関係を直線的と見なして、電圧帯を拡大する画像
変換を、各色画素毎（例えばカラーイメージセンサにお
けるＲ，Ｇ，Ｂ）に行うことにより、ホワイトバランス
処理も同時に行うことができるので、システム構成が簡
素化できる。なお、この各色画素毎に画像変換処理を行
うことによる、ホワイトバランス処理の点は、本実施の
形態に限らず、本発明の他の実施の形態においても同様
である。

【００３９】図３は、本発明の画像変換を行う画像処理
装置の第２の実施の形態を示す図である。

【００４０】図３において、ＬＯＧセンサ３１からの画
素データは増幅器３２で増幅され、アナログ／ディジタ
ル変換器（以下、ＡＤＣ）３３で所定ビット数（例えば
８ビット）のディジタル信号に変換され、画素データＤ
となる。この画素データＤが制御装置３４に入力され
る。制御装置３４は、本実施の形態の画像処理装置の制
御を行うものである。また、タイミング発生装置３５
は、ＬＯＧセンサ３１，ＡＤＣ３３，制御装置３４等に
各種のタイミング信号を供給する。

【００４１】さて、制御装置３４は、入力された画素デ
ータＤから、第１の実施の形態におけると同様にして、
画素データＤの電圧値から、画像データの有意な存在範
囲の画素電圧値の上限値Ｄｍａｘ（それ以上はノイズと
して廃棄する）と下限値Ｄｍｉｎ（それ以下はノイズと
して廃棄する）を決定する。

【００４２】制御装置３４で求められた上限値Ｄｍａｘ
に対する変換後の画像データの最大値Ｌｍａｘの比（＝
Ｌｍａｘ／Ｄｍａｘ）を求めて、乗算器３６で画素デー
タＤに比＝Ｌｍａｘ／Ｄｍａｘを乗算し、電圧帯の上限
値Ｄｍａｘが変換後の最大値Ｌｍａｘ（例えば、８ビッ
トデータの場合には”２５５”）に合わせられ、第１変
換後の画素データＤ′となる。

【００４３】そして、制御装置３４で、変換後の画像デ
ータの最大値Ｌｍａｘ、及び変換後の最大値Ｌｍａｘか
ら変換後の最小値Ｌｍｉｎを引いた値に対する変換後の
最大値Ｌｍａｘから第１変換後の最小値Ｄ′ｍｉｎを引
いた値の比（＝（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）／（Ｌｍａｘ−
Ｄ′ｍｉｎ））、を用意する。

【００４４】次に、減算器３７で変換後の最大値Ｌｍａ
ｘから第１変換後の画素データＤ′を減算し、この減算
された値に比＝（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）／（Ｌｍａｘ−
Ｄ′ｍｉｎ）を乗算器３８で乗算し、さらに変換後の最
大値Ｌｍａｘから減算することにより、第２変換された
画素データＤ″を得る。この第２変換後の画素データ
Ｄ″が、本実施の形態の画像処理装置における画像出力
データとなる。

【００４５】この第２変換の処理を纏めて式表現する
と、第１変換後の全画素データＤ′に対して、第２変換
後の画素データＤ″は次のようになる。 Ｄ″＝Ｌｍａｘ−（Ｌｍａｘ−Ｄ′）×（Ｌｍａｘ−Ｌ
ｍｉｎ）／（Ｌｍａｘ−Ｄ′ｍｉｎ） この計算式の内、減算器３７，減算器３９における減算
処理は、変換後の最大値Ｌｍａｘがフルスケール（例え
ば８ビットデータの場合に、”２５５”）であるとする
と、単に減算するデータ（例えば減算器３７における
Ｄ′）を全ビット反転させるだけで良い。

【００４６】これにより、本実施の形態によれば、図１
（ａ）の比較的狭い電圧範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘの画像
データが、図１（ｂ）の変換後の広い範囲Ｌｍｉｎ〜Ｌ
ｍａｘの画像データに、簡単な処理で変換される。

【００４７】図４、図５は、本発明の画像変換を行う画
像処理装置の第３の実施の形態を示す図であり、図４は
そのブロック構成図、図５は変換動作を説明するための
図である。

【００４８】既に説明した第１の実施の形態及び第２の
実施の形態では、入力された画素データＤをフレームメ
モリなどに１画面分の画像データを蓄積し、蓄積された
１画面分の画素データＤの電圧値から、画像データの有
意な存在範囲の画素電圧値の上限値Ｄｍａｘと下限値Ｄ
ｍｉｎを求め、この上下限値Ｄｍｉｎ、Ｄｍａｘを画像
変換処理に利用している。

【００４９】本第３の実施の形態では、第１，第２の実
施の形態とは異なり、画像データの有意な存在範囲の画
素電圧値の上限値Ｄｍａｘと下限値Ｄｍｉｎを直接求め
ることなく、画素データの平均値を利用して、同様の画
像変換処理を行う。

【００５０】図４において、アナログ／ディジタル変換
器（以下、ＡＤＣ）４１は、ＬＯＧセンサ（図示省略）
からの画素データを所定ビット数（例えば８ビット）の
ディジタル信号に変換し、画素データＤを出力する。積
算手段４２は、入力される画素データＤを、評価エリア
分（たとえば１画面分）だけ積算するもので、新しい画
素データを入力し、一番古い画素データを廃棄する。除
算手段４３は、積算手段４２の積算値ΣＤに対するそれ
らの評価エリアの画素データが全て最大値（則ち白デー
タ）であるとしたときの総和の比Ｒ（＝ΣＷ／ΣＤ）を
求める。

【００５１】制御装置４４は、本実施の形態の画像処理
装置の制御を行うものである。第１定数設定手段４５
は、除算手段４３からの比Ｒに乗算する第１の係数Ａを
出力するものであり、第２定数設定手段５１は、第２の
係数Ｂを出力するものである。その他の構成について
は、動作説明とともに説明する。なお、図示していない
が、ＡＤＣ４１，制御装置４４等に各種のタイミング信
号を供給するタイミング発生装置が設けられている。

【００５２】さて、図４とともに図５も参照して、本実
施の形態の動作を説明する。ＡＤＣ４１からの画素デー
タＤは、乗算器４８の一方の入力に供給される。また、
ＡＤＣ４１からの画素データＤは積算手段４２にも供給
され、積算手段４２で評価エリアとしての一画面分の画
素データＤが積算される。したがって、この積算値ΣＤ
は現在時点から１画面分前までの画素データを積算した
ものとなる。

【００５３】次に、除算手段４３でその積算値ΣＤに対
するそれらの一画面分の全ての画素データが最大値（則
ち白データ）であるとしたときの総和ΣＷとの比Ｒを求
める。さらに、切換手段４６を介して第１定数設定手段
４５に設定されている第１の係数Ａが乗算器４７に供給
され、この乗算器４７で、比Ｒと第１の係数Ａとが乗算
される。

【００５４】そして、乗算器４７からの比Ｒと第１の係
数Ａとの積Ｒ×Ａと、ＡＤＣ４１からの画素データＤと
が、乗算器４８で乗算される。この時、乗算器４８で乗
算されたデータの値が、変換後の最大値Ｌｍａｘを越え
ているものについては、置換手段４９において変換後の
最大値Ｌｍａｘに置き換え、一次変換された画素データ
Ｄ′を得る。

【００５５】この一次変換の処理について、図５を参照
すると、ＡＤＣ４１からの画素データＤは図５（ａ）に
示されるように、画素電圧値が狭い電圧範囲Ｄｍｉｎ〜
Ｄｍａｘに集中しており、本実施の形態では、積算手段
４２で画素データＤを評価エリアとしての１画面分積算
して、その積算値ΣＤから画像データＤの平均値Ｄａを
得ている。この画素データＤの分布が正規分布している
場合には平均値Ｄａは電圧範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘの中
心値となる。

【００５６】そして、除算手段４３の比Ｒは、画像デー
タＤの平均値Ｄａに対する変換後の最大値Ｌｍａｘの比
を示している。したがって、画像データＤに除算手段４
３の比Ｒを直接乗算すると、平均値Ｄａより大きい画像
データＤは変換後の最大値Ｌｍａｘを越えてしまうこと
になるから、除算手段４３の比Ｒを調整する必要があ
る。

【００５７】第１定数設定手段４１に設定されている第
１の係数Ａは、比Ｒを調整するために設けられており、
その機能から係数Ａの値は１より少し小さい値（例えば
０．７〜０．９程度）に設定される。その値は、画像デ
ータＤの平均値Ｄａとその平均値Ｄａを中心とした広が
りを推定して設定される。

【００５８】このようにして、算出された比Ｒと設定さ
れた第１の係数Ａとの積Ｒ×Ａを、ＡＤＣ４１からの画
素データＤに乗算することにより、図５（ｂ）のよう
に、画像データＤの上限値Ｄｍａｘが変換後の最大値Ｌ
ｍａｘの近傍になるように、一次変換された画素データ
Ｄ′が得られる。

【００５９】次に、二次変換について説明する。一次変
換された画素データＤ′は、まず、減算器５０で変換後
の最大値Ｌｍａｘから減算される。次に、減算器５０で
減算された値と、切換手段５２を介して第２定数設定手
段５１に設定されている第２の係数Ｂが乗算器５３に供
給され、乗算される。次に、乗算器５３で乗算された値
が、変換後の最大値Ｌｍａｘを越えているものについて
は、置換手段５４において変換後の最大値Ｌｍａｘに置
き換える。そして、置換手段５４で置換された値が、減
算器５５で変換後の最大値Ｌｍａｘから減算され、二次
変換された画素データＤ″を得る。なお、減算器５０，
５５における減算は、変換後の最大値Ｌｍａｘがフルス
ケールであるとすると、単に減算するデータを全ビット
反転させるだけで良い。

【００６０】この二次変換の処理について、図５を参照
すると、まず、減算器５０での変換後の最大値Ｌｍａｘ
からの減算処理は、同図（ｂ）において、一次変換され
た画素データＤ′（Ｄ′ｍｉｎ〜Ｄ′ｍａｘ）を、変換
後の最大値Ｌｍａｘと最小値Ｌｍｉｎ（この場合、０）
の中間点を基準として、線対称に変換したことになる。

【００６１】次に、乗算器５３での第２の係数Ｂの乗算
処理は、減算器５０で線対称に変換した画像データを第
２の係数Ｂにより拡大することになる。この第２の係数
Ｂの大きさは、同図（ｂ）でいうと、「Ｌｍａｘ−Ｄ′
ｍｉｎ」を「Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ」に相当した大きさと
なる。したがって、第２の係数Ｂは、画素データＤの推
定した分布に応じて、そのように設定される。

【００６２】なお、この第２の係数Ｂとしては、第１の
係数Ａと関連させて、例えば「０．５／（１−Ａ）」と
か、「ｋ／（１−Ａ）」（但し、ｋは任意の定数）、の
ように設定することができる。この場合には、第１の係
数Ａを変更することで、その変化の程度は異なるが、第
２の係数Ｂ（＝０．５／（１−Ａ））も自動的に変更さ
れることになる。

【００６３】次に、減算器５５での変換後の最大値Ｌｍ
ａｘからの減算処理は、第２の係数Ｂにより拡大された
画素データを、変換後の最大値Ｌｍａｘと最小値Ｌｍｉ
ｎ（この場合、０）の中間点を基準として、線対称に再
度変換したことになる。これにより同図（ｃ）に示され
るように、二次変換され、拡大された画素データＤ″が
得られる。

【００６４】また、本実施の形態においては、一次変換
された画素データＤ′の値が、変換後の最大値Ｌｍａｘ
を越えているものについては、置換手段４９において変
換後の最大値Ｌｍａｘに置き換えている。この置き換え
が多すぎる場合には、変換後の最大値Ｌｍａｘを越える
画素データが多いから、第１の係数Ａが適正値より大き
いことを意味しており、逆に置き換えが少なすぎる場合
には画像処理装置を最大値Ｌｍａｘ間で有効に利用して
いないから、第１の係数Ａが適正値より小さいことを意
味している。

【００６５】このため、二次変換された画素データＤ″
に含まれている変換後の最大値Ｌｍａｘの画像データを
置き換えた画素の数として、それが、評価対象の画素全
体において所定の個数Ｎ１よりも多かった場合に第１の
係数Ａを所定の量だけ減じた係数Ａ′に変更し、また逆
に所定の個数Ｎ２よりも少なかった場合に前記第１の係
数Ａを所定の量だけ増加させた係数Ａ″に変更するフィ
ードバック処理を行う。

【００６６】この手段として、図４に示されるように、
制御装置４４からの制御信号により、選択動作する切換
手段４６を設け、制御装置４４からの指令信号により、
第１定数設定手段４５からの第１の係数Ａと、制御装置
４４からの第１の係数Ａを画像変換処理結果に応じて変
更した係数Ａ′等とを切り換えて乗算手段４７に供給す
る。

【００６７】これにより、第１の変換において、全画素
データＤの有意な電圧範囲の上限値が、変換後の最大値
に自動的に調整される。

【００６８】また、本実施の形態において、二次変換に
おいても事情は同様であり、乗算器５３で第２の係数Ｂ
と乗算された画素データの値が、変換後の最大値Ｌｍａ
ｘを越えているものについては、置換手段５４において
変換後の最大値Ｌｍａｘに置き換えている。この置き換
えが多すぎる場合には、変換後の最小値Ｌｍｉｎより小
さい画素データが多いから、第２の係数Ｂが適正値より
大きいことを意味しており、逆に置き換えが少なすぎる
場合には画像処理装置を最小値Ｌｍｉｎまで有効に利用
していないから、第２の係数Ｂが適正値より小さいこと
を意味している。

【００６９】このため、二次変換された画素データＤ″
に含まれている変換後の最小値Ｌｍｉｎ（この場合０
値）の画像データを置き換えた画素の数として、それ
が、評価対象の画素全体において所定の個数Ｎ３よりも
多かった場合に第２の係数Ｂを所定の量だけ減じた係数
Ｂ′に変更し、また逆に所定の個数Ｎ４よりも少なかっ
た場合に前記第２の係数Ｂを所定の量だけ増加させた係
数Ｂ″に変更するフィードバック処理を行う。

【００７０】この手段として、図４に示されるように、
制御装置４４からの制御信号により、選択動作する切換
手段５２を設け、制御装置４４からの指令信号により、
第２定数設定手段５１からの第２の係数Ｂと、制御装置
４４からの第２の係数Ｂを画像変換処理結果に応じて変
更した係数Ｂ′等とを切り換えて乗算手段５３に供給す
る。

【００７１】これにより、第２の変換において、全画素
データＤの有意な電圧範囲の下限値が、変換後の最小値
に自動的に調整される。

【００７２】本実施の形態では、画像処理の結果をフィ
ードバックして、一次変換における第１の係数Ａ及び二
次変換における第２の係数Ｂを調整するから、フィード
バックの対象となっている画像が静止画像である場合に
はこのフィードバックは現画像に対して繰り返しループ
的にかかるため、最適な水準へ次第に収束していく。

【００７３】また、フィードバックの対象となっている
画像が動画像である場合にはこのフィードバックは次画
面の画像に対してかかることになるが、前回の画像と今
回の画像に大きな変化はないときには、このフィードバ
ックによる係数調整が有効に作用する。ただ、その間に
急なシーンチェンジがあった場合には変化後の状態に緩
やかに追従していくことになる。

【００７４】この第４の実施の形態によれば、全画素デ
ータＤに対して、その時点までの評価対象画素の画素デ
ータの総和ΣＤに対するそれらの評価対象画素の画素デ
ータが最大値であるとしたときの総和ΣＷの比Ｒ及び所
定の第１の係数Ａにより一次変換し、この一次変換され
た画素データＤ′に対して変換後の最大値Ｌｍａｘ及び
所定の第２の係数Ｂを用いて二次変換して画素データ
Ｄ″を得るから、フレームメモリなどに画素データを蓄
積する必要がなく、画像処理は入力された画像データＤ
に順次、乗算、減算などの演算を施すのみで行うことが
できる。

【００７５】ところで、上記第４の実施の形態において
は、変換後の最小値Ｌｍｉｎが０である場合を想定し
て、画像変換動作を説明している。多くの場合には、変
換後の最小値Ｌｍｉｎ＝０、で使用されるが、しかし、
変換後の最小値Ｌｍｉｎ≠０とし、正及び負の任意の値
を変換後の最小値として使用する場合もある。

【００７６】このような変換後の最小値Ｌｍｉｎ≠０で
ある場合の画像変換処理について、以下に説明する。

【００７７】図４，図５の第４の実施の形態において、
変換後の最小値Ｌｍｉｎが０でなく、任意の正負の値を
採る場合に、一次変換及び二次変換において、変換後の
最大値Ｌｍａｘに代えて、修正された変換後の最大値Ｌ
ｍａｘ′、すなわち変換後の最大値Ｌｍａｘから変換後
の最小値Ｌｍｉｎを減算（シフト）した値、を用いる。
置換手段４９，５４での置換処理についても同様に修正
された変換後の最大値Ｌｍａｘ′を用いる。

【００７８】又、変換後の最大値Ｌｍａｘに代えて、修
正された変換後の最大値Ｌｍａｘ′を用いる場合に、画
素データＤに対しても同様に変換後の最小値Ｌｍｉｎ分
を減算（シフト）して使用するように構成することが出
来る。このように、変換後の最大値とともに画素データ
Ｄについても、変換後の最小値Ｌｍｉｎ分だけ減算（シ
フト）することにより、画像データ及び変換後の最大値
が同方向にシフトされるから、画像データの処理を適切
に行うことが出来る。

【００７９】この修正された変換後の最大値Ｌｍａｘ′
を用いて、図４，図５の第４の実施の形態におけると同
様に、画像変換処理を行い、最後に、二次変換された画
像データＤ″に、変換後の最小値Ｌｍｉｎを加算して、
画像変換出力とする。

【００８０】この変形された画像処理装置によれば、図
４，図５の第４の実施の形態と同様な作用、効果を得る
ことが出来るとともに、変換後の最小値Ｌｍｉｎとし
て、任意の正負の値を選択することが出来る。また、そ
のための画像処理手段としても、修正された変換後の最
大値Ｌｍａｘ′として変換後の最大値Ｌｍａｘから変換
後の最小値Ｌｍｉｎを減算した値を使用し、二次変換後
に変換後の最小値Ｌｍｉｎを加算するだけでよいから、
簡易な手段により実現することができる。

【００８１】なお、この変換後の最小値Ｌｍｉｎ≠０で
ある場合の画像変換処理については、上記の第４の実施
の形態のみでなく、後述する他の実施の形態に対して
も、同様に適用することが出来る。

【００８２】図６は、本発明の画像変換を行う画像処理
装置の第４の実施の形態を示すブロック図である。

【００８３】図６において、第３の実施の形態に係る図
４と相違する点は、第１の変換における乗算器６３（図
４では乗算器４８）に、所定の初期値を有する第３の係
数Ｃ１が、制御装置６２から供給されるとともに、第２
の変換における乗算器６６（図４では乗算器５３）に、
所定の初期値を有する第４の係数Ｃ２が、制御装置６２
から供給されることである。その他の、図５で説明し
た、変換動作の考え方は共通している。

【００８４】図６で、ＡＤＣ６１からの、一部の電圧範
囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに存在する全画素データＤに対し
て、制御装置６２から所定の初期値を有する第３の係数
Ｃ１を乗算器６３で乗算する。この第３の係数Ｃ１が、
画像データＤに対して適切に設定されれば、その乗算に
より画素データＤの上限値が変換後の最大値Ｌｍａｘ近
傍に変換される。また、その乗算の結果、変換された画
素データが、変換後の最大値Ｌｍａｘよりも大きくなっ
たときには、置換手段６４によりその画素データを変換
後の最大値Ｌｍａｘに置換し、一次変換された画素デー
タＤ′を得る。

【００８５】この一次変換された画素データＤ′に対し
て、変換後の最大値Ｌｍａｘから一次変換された画素デ
ータＤ′を減算器６５で減算し、これに所定の第４の係
数Ｃ２を乗算器６６で乗算し、その結果画素データの存
在し得る変換後の最大値Ｌｍａｘよりも大きくなった画
素データを置換手段６７で変換後の最大値Ｌｍａｘに置
換し、これを変換後の最大値Ｌｍａｘから減算器６８で
減算し、二次変換された画素データＤ″を得る。

【００８６】そして、一次変換において、変換後の最大
値Ｌｍａｘよりも大きくなった画素データを変換後の最
大値Ｌｍａｘへ置換手段６４で置き換えた画素の数が、
所定の個数Ｎ１よりも多かった場合に前記第３の係数Ｃ
１を所定の量だけ減じ、また逆に所定の個数Ｎ２よりも
少なかった場合に前記第３の係数Ｃ１を所定の量だけ増
加させる。

【００８７】また、二次変換において、変換後の最大値
Ｌｍａｘよりも大きくなった画素データを変換後の最大
値Ｌｍａｘへ置換手段６７で置き換えた画素の数が、所
定の個数Ｎ３よりも多かった場合に前記第４の係数Ｃ２
を所定の量だけ減じ、また逆に所定の個数Ｎ４よりも少
なかった場合に前記第４の係数Ｃ２を所定の量だけ増加
させるフィードバック処理を行う。

【００８８】これにより、第１の変換において、全画素
データＤの有意な電圧範囲の上限値が変換後の最大値に
自動的に調整され、また第２の変換において、全画素デ
ータＤの有意な電圧範囲の下限値が変換後の最小値に自
動的に調整される。

【００８９】この第４の実施の形態によれば、全画素デ
ータＤの有意な電圧範囲の特に上限値Ｄｍａｘを、所定
の初期値を有する第３の係数Ｃ１により決定しているか
ら、一旦全画素のデータを取り込み統計的手法などを使
って電圧範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを求めるためのフレー
ムメモリや演算回路などが不用となり、また、それまで
の評価対象画素の画素データの総和を求める等の手段も
必要としないから、さらに回路構成が簡素化できる。

【００９０】また、全画素データＤに対して、所定の初
期値を有する第３の係数Ｃ１を乗算して一次変換し、こ
の一次変換された画素データＤ′に対して変換後の最大
値Ｌｍａｘ及び所定の第４の係数Ｃ２を用いて二次変換
して画素データＤ″を得ている。したがって、画像処理
は入力された画像データＤに順次、乗算、減算などの演
算を施すのみで行うことができる。

【００９１】また、第１の変換において、最大値Ｌｍａ
ｘよりも大きくなった画素データを変換後の最大値Ｌｍ
ａｘと置き換えた画素の数が、所定の個数よりも多い
か、少ないかに応じて第３の係数Ｃ１を減少或いは増加
させ、さらに第２の変換において、変換後の最大値Ｌｍ
ａｘよりも大きくなった画素データを変換後の最大値Ｌ
ｍａｘに置き換えた画素の数が、所定の個数よりも多い
か、少ないかに応じて第４の係数Ｃ２を減少或いは増加
させるから、全画素データＤの有意な電圧範囲の上限値
Ｄｍａｘおよび下限値Ｄｍｉｎが、変換後の最大値Ｌｍ
ａｘ及び下限値Ｌｍｉｎに自動的に調整される。

【００９２】図７は、本発明の画像変換を行う画像処理
装置の第５の実施の形態を示すブロック図である。

【００９３】この図７の第５の実施の形態は、図４の第
３の実施の形態及び図６の第４の実施の形態のいずれか
一方の画像処理方法を選択できるようにしたものであ
る。

【００９４】具体的には、図４に乗算器４７と乗算器４
８との間に切換手段７１を設けて制御装置４４から第３
の係数Ｃ１を供給するようにし、また切換手段５２と乗
算手段５３との間に切換手段７２を設けて制御装置４４
から第４の係数Ｃ２を供給するようにしている。

【００９５】したがって、本実施の形態によれば、必要
に応じて選択的に、本発明の画像処理装置を、第３の実
施の形態（図４）として機能させることもできるし、第
４の実施の形態（図６）として機能させることもでき
る。

【００９６】以上説明した本発明の各実施の形態におい
て、画像処理装置をブロック構成にて示しているが、各
実施の形態の画像処理をコンピュータを使用してソフト
ウエアで同様に行うことができる。

【００９７】

【発明の効果】請求項１の画像処理装置によれば、対数
変換イメージセンサからの出力電圧をその分布に応じて
切り出し、有効な画素データのみを処理対象とし、且つ
電圧値と光の強さの関係を直線的と見なして、電圧帯を
拡大する画像変換を行うから、簡素な処理装置で見易い
画像を形成することができる。

【００９８】また、各色画素毎（例えばカラーイメージ
センサにおけるＲ，Ｇ，Ｂ）に画像変換を行うことによ
り、ホワイトバランス処理も同時に行うことができるの
で、システム構成が簡素化できる。

【００９９】請求項２の画像処理装置によれば、さら
に、電圧帯を拡大する画像変換を、まず電圧帯の下限値
を変換後の基準電圧（例えば、”０”）に合わせ、次に
その上限値を変換後の最大電圧に合わせるように乗算す
ることにより行うから、変換処理が容易である。

【０１００】請求項３の画像処理装置によれば、さら
に、電圧帯を拡大する画像変換を、まず電圧帯の上限値
を変換後の最大電圧に合わせるように乗算し、次にその
下限値を変換後の基準電圧（例えば、”０”）に合わせ
るように演算することにより行うから、変換処理が容易
である。

【０１０１】請求項４の画像処理装置によれば、請求項
１におけると同様な効果を奏する。また、全画素データ
Ｄに対して、その時点までの評価対象画素の画素データ
の総和に対するそれらの評価対象画素の画素データが最
大値であるとしたときの総和の比Ｒ及び所定の第１の係
数Ａにより一次変換し、この一次変換された画素データ
Ｄ′に対して変換後の最大値Ｌｍａｘ及び所定の第２の
係数Ｂを用いて二次変換して画素データＤ″を得るか
ら、フレームメモリなどに画素データを蓄積する必要が
なく、画像処理は入力された画像データＤに順次、乗
算、減算などの演算を施すのみで行うことができる。

【０１０２】請求項５の画像処理装置によれば、第１の
変換において、最大値Ｌｍａｘよりも大きくなった画素
データを変換後の最大値Ｌｍａｘと置き換えた画素の数
が、評価対象の画素全体において所定の個数よりも多い
か、少ないかに応じて第１の係数Ａを減少或いは増加さ
せるから、全画素データＤの有意な電圧範囲の上限値
が、変換後の最大値に自動的に調整される。

【０１０３】請求項６の画像処理装置によれば、第２の
変換において、最大値Ｌｍａｘよりも大きくなった画素
データを変換後の最大値Ｌｍａｘと置き換えた画素の数
が、評価対象の画素全体において所定の個数よりも多い
か、少ないかに応じて第２の係数Ｂを減少或いは増加さ
せるから、全画素データＤの有意な電圧範囲の下限値
が、変換後の最小値に自動的に調整される。

【０１０４】請求項７の画像処理装置によれば、請求項
１におけると同様な効果を奏する。また、全画素データ
Ｄの有意な電圧範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを、所定の初期
値を有する第３の係数Ｃ１及び第４の係数Ｃ２により決
定しているから、一旦全画素のデータを取り込み統計的
手法などを使って電圧範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを求める
ためのフレームメモリや演算回路などが不要となり、ま
た、それまでの評価対象画素の画素データの総和を求め
る等の手段も必要としないから、さらに回路構成が簡素
化できる。

【０１０５】また、全画素データＤに対して、所定の初
期値を有する第３の係数Ｃ１を乗算して一次変換し、こ
の一次変換された画素データＤ′に対して変換後の最大
値Ｌｍａｘ及び所定の第４の係数Ｃ２を用いて二次変換
して画素データＤ″を得るから、画像処理は入力された
画像データＤに順次、乗算、減算などの演算を施すのみ
で行うことができる。

【０１０６】また、第１の変換において、最大値Ｌｍａ
ｘよりも大きくなった画素データを変換後の最大値Ｌｍ
ａｘと置き換えた画素の数が、所定の個数よりも多い
か、少ないかに応じて第３の係数Ｃ１を減少或いは増加
させ、さらに第２の変換において、最大値Ｌｍａｘより
も大きくなった画素データを変換後の最大値Ｌｍａｘと
置き換えた画素の数が、所定の個数よりも多いか、少な
いかに応じて第４の係数Ｃ２を減少或いは増加させるか
ら、全画素データＤの有意な電圧範囲の上限値、および
下限値が、変換後の最大値及び下限値に自動的に調整さ
れる。

【０１０７】請求項８の画像処理装置によれば、請求項
４〜７におけると同様な効果を奏するとともに、変換後
の最小値Ｌｍｉｎとして、任意の正負の値を選択するこ
とが出来る。また、そのための画像処理手段としても、
修正された変換後の最大値Ｌｍａｘ′として、変換後の
最大値Ｌｍａｘから変換後の最小値Ｌｍｉｎを減算した
値を使用し、二次変換後に変換後の最小値Ｌｍｉｎを加
算するだけでよいから、簡易な手段により実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＬＯＧセンサの電圧帯を拡大する画像変換を行
う、本発明の概念を説明する図。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置
の構成を示す図。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る画像処理装置
の構成を示す図。

【図４】本発明の第３の実施の形態に係る画像処理装置
の構成を示す図。

【図５】本発明の第３の実施の形態に係る変換動作を説
明するための図。

【図６】本発明の第４の実施の形態に係る画像処理装置
の構成を示す図。

【図７】本発明の第５の実施の形態に係る画像処理装置
の構成を示す図。

【図８】ＬＯＧセンサの輝度ー出力レベル特性を示す
図。

【符号の説明】

２１，３１ 対数変換センサ（ＬＯＧセンサ） ２３，３３、４１ アナログ／ディジタル変換器（ＡＤ
Ｃ） ４２ 積算手段 ４３ 除算手段 ４５ 第１定数設定手段 ４９、５４ 置換手段 ５１ 第２定数設定手段 Ｄ 画素データ Ｄ′第１変換後の画素データ Ｄ″第２変換後（最終変換後）の画素データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮村 真 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内 Ｆターム(参考） 5C021 PA56 PA62 PA66 PA72 PA85 PA87 XA14 XA34 XA35 5C077 MP01 MP08 NN03 PP16 PP37 PP42 PP43 PP46 PP54 PQ12 PQ17 PQ18 PQ19 5C079 JA23 LA11 LA13 MA11

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受光した光の強さに対して電圧が対数の
   関係で出力される対数変換イメージセンサの出力電圧を
   受け、この出力電圧の分布に応じて画面の電圧帯を決定
   する電圧帯決定手段と、 この電圧帯決定手段で決定された電圧帯の電圧値と光の
   強さの関係を直線的と見なして、前記電圧帯を拡大する
   画像変換を行う画像変換手段とを有することを特徴とす
   る画像処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１の画像処理装置において、前記
   画像変換手段での画像変換を、前記電圧帯の下限値を変
   換後の基準電圧に合わせるための減算手段と、この減算
   後の上限値を変換後の最大電圧に合わせるための乗算手
   段とにより行うことを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１の画像処理装置において、前記
   画像変換手段での画像変換を、前記電圧帯の上限値を変
   換後の最大電圧に合わせるための乗算手段と、この乗算
   後の下限値を変換後の基準電圧に合わせるための演算手
   段とにより行うことを特徴とする画像処理装置。
4. 【請求項４】 一部の電圧範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに存
   在する全画素データＤに対して、それまでの評価対象画
   素の画素データの総和に対するそれらの評価対象画素の
   画素データが最大値であるとしたときの総和の比Ｒに所
   定の第１の係数Ａを乗算した値を、乗算し、その結果画
   素データの存在し得る変換後の最大値Ｌｍａｘよりも大
   きくなった画素データを変換後の最大値Ｌｍａｘとし
   て、一次変換された画素データＤ′を得る第１の変換手
   段と、 この一次変換された画素データＤ′に対して、変換後の
   最大値Ｌｍａｘから一次変換された画素データＤ′を減
   算し、これに所定の第２の係数Ｂを乗算し、その結果画
   素データの存在し得る変換後の最大値Ｌｍａｘよりも大
   きくなった画素データを変換後の最大値Ｌｍａｘとし、
   これを変換後の最大値Ｌｍａｘから減算して、二次変換
   された画素データＤ″を得る第２の変換手段と、 を組み合わせて行うことを特徴とする画像処理装置。
5. 【請求項５】 請求項４の画像処理装置において、前記
   第１の変換手段で、変換後の最大値Ｌｍａｘよりも大き
   くなった画素データを変換後の最大値Ｌｍａｘと置き換
   えた画素の数が、評価対象の画素全体において所定の個
   数Ｎ１よりも多かった場合に前記第１の係数Ａを所定の
   量だけ減じ、また逆に所定の個数Ｎ２よりも少なかった
   場合に前記第１の係数Ａを所定の量だけ増加させるフィ
   ードバック処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
6. 【請求項６】 請求項４の画像処理装置において、前記
   第２の変換手段で、変換後の最大値Ｌｍａｘよりも大き
   くなった画素データを変換後の最大値Ｌｍａｘと置き換
   えた画素の数が、評価対象の画素全体において所定の個
   数Ｎ３よりも多かった場合に前記第２の係数Ｂを所定の
   量だけ減じ、また逆に所定の個数Ｎ４よりも少なかった
   場合に前記第２の係数Ｂを所定の量だけ増加させるフィ
   ードバック処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
7. 【請求項７】 一部の電圧範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに存
   在する全画素データＤに対して、所定の初期値を有する
   第３の係数Ｃ１を乗算し、その結果画素データの存在し
   得る変換後の最大値Ｌｍａｘよりも大きくなった画素デ
   ータを変換後の最大値Ｌｍａｘとして、一次変換された
   画素データＤ′を得る第１の変換手段と、 この一次変換された画素データＤ′に対して変換後の最
   大値Ｌｍａｘから一次変換された画素データＤ′を減算
   し、これに所定の第４の係数Ｃ２を乗算し、その結果画
   素データの存在し得る変換後の最大値Ｌｍａｘよりも大
   きくなった画素データを変換後の最大値Ｌｍａｘとし、
   これを変換後の最大値Ｌｍａｘから減算して、二次変換
   された画素データＤ′を得る第２の変換手段と、を有
   し、 前記第１の変換手段で、変換後の最大値Ｌｍａｘよりも
   大きくなった画素データを変換後の最大値Ｌｍａｘと置
   き換えた画素の数が、所定の個数Ｎ１よりも多かった場
   合に前記第２の係数Ｃ１を所定の量だけ減じ、また逆に
   所定の個数Ｎ２よりも少なかった場合に前記第２の係数
   Ｃ１を所定の量だけ増加させ、且つ前記第２の変換手段
   で、変換後の最大値Ｌｍａｘよりも大きくなった画素デ
   ータを変換後の最大値Ｌｍａｘと置き換えた画素の数
   が、所定の個数Ｎ３よりも多かった場合に前記第４の係
   数Ｃ１を所定の量だけ減じ、また逆に所定の個数Ｎ４よ
   りも少なかった場合に前記第４の係数Ｃ２を所定の量だ
   け増加させるフィードバック処理を行うことを特徴とす
   る画像処理装置。
8. 【請求項８】 請求項４〜請求項７の画像処理装置にお
   いて、 変換後の最小値Ｌｍｉｎが０でなく、任意の正負の値を
   採る場合に、前記第１の変換手段及び前記第２の変換手
   段では、変換後の最大値Ｌｍａｘに代えて、修正された
   変換後の最大値Ｌｍａｘ′、すなわち変換後の最大値Ｌ
   ｍａｘから変換後の最小値Ｌｍｉｎを減算した値、を用
   いて処理を行い、 且つ前記第２の変換手段で二次変換された画像データ
   Ｄ″に、変換後の最小値Ｌｍｉｎを加算して、画像変換
   出力とすることを特徴とする画像処理装置。