JP2006059162A - 歯画像補正方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像の歯をより白くなるように自動的に補正することで、顔の印象を良くし、補正処理に係る手間を軽減する。
【解決手段】 画像から口領域を選択する口領域選択ステップと、所定の輝度条件に基づいて、口領域から歯画素候補を検出する歯画素候補検出ステップと、所定の範囲以上連続分布している歯画素候補を歯画素群として認定する認定ステップと、認定された歯画素群の輝度を変更する補正を行う補正ステップとから構成される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、画像の歯を補正する歯画像補正技術に関する。

近年、デジタルカメラや写真フィルムをデジタル化するフィルムスキャナ等の普及により、撮影画像をデジタルデータとして扱うことが多くなっている。人物や動物等を撮影すると、撮影状況によって撮影画像の画質が異なることから、画質を向上させ画像の価値を高める技術が求められている。
撮影画像を補正する技術には、例えば、赤目を補正するために、虹彩領域と他の領域との接触度合いや包含関係に基づいて赤目領域を特定し、特定された赤目領域に対して赤目補正を行う画像処理装置がある（特許文献１参照）。これは、撮影角度等によりフラッシュの光が虹彩で反射されて瞳が赤若しくは金色に写る赤目現象を補正して、撮影画像の仕上がりを自然なものとするものである。

特開２００２−２４７５９６号公報

人物の顔を撮影した場合、撮影画像の仕上がりは、眼の印象だけでなく口元の印象の影響も大きい。例えば、一般的に、歯がより白く写っている撮影画像の方が顔の印象が良くなり、画像の価値が高くなる。しかしながら、特許文献１の装置は、赤目を補正するものであるが、歯を補正することはできない。このため、歯をより白くなるように補正して画像の価値を高める技術が望まれている。尚、撮影画像の歯の補正を手作業で実施すると、適切に補正ができなかったり、作業に多くの時間を必要とするといった問題があった。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像の歯をより白く補正して顔の印象を良くし、補正処理に係る手間を軽減することができる歯画像補正技術を提供する点にある。

この目的を達成するための本発明に係る歯画像補正方法の特徴構成は、画像から口領域を選択する口領域選択ステップと、所定の輝度条件に基づいて、前記口領域から歯画素候補を検出する歯画素候補検出ステップと、所定の範囲以上連続分布している前記歯画素候補を歯画素群として認定する認定ステップと、認定された前記歯画素群の輝度を変更する補正を行う補正ステップとから構成される点にある。

即ち、上記特徴構成によれば、輝度条件に基づいて歯画素候補を検出するので、口領域の他の画素に対し比較的明るい画素で構成される歯画素候補を適切に検出することができる。また、所定の範囲以上連続分布している歯画素候補を歯画素とするので、白跳び等、疎らに分布する歯画素ではない可能性の高い歯画素候補を補正対象から除くことができる。これによって、不要な処理が実施されるのを防止して、画像処理に係る手間及び時間を省力化することができる。更に、歯画素群の輝度値を変更する補正を行うので、補正後の補正画像を自然なものとすることができる。

この目的を達成するための本発明に係る歯画像補正方法の他の特徴構成は、前記歯画素候補検出ステップは、前記口領域の全画素の平均輝度値より明るいことを前記輝度条件とする点にある。
即ち、上記特徴構成によれば、口領域の平均輝度値より大きい輝度値を持つ画素を歯画素候補として検出するので、口領域全体の明るさに応じて輝度条件を変化させることができる。このため、例えば、口領域全体の明るさが低く歯画素の明るさも低い場合等、画像の画質や撮影状況等に応じて適切に歯画素候補の検出を行うことができる。

更に、他の特徴構成は、前記補正ステップは、前記歯画素群の輝度の変更に先立って、前記歯画素群の彩度を変更する補正を行う点にある。
即ち、上記特徴構成によれば、彩度の変更を行うので、画像の歯の補正をより効果的にすることができ、補正画像の仕上がりを自然なものとすることができる。

また、前記補正ステップは、所定の目標輝度及び補正率に基づいて前記歯画素群の輝度を変更する補正を行うように構成してもよく、この場合には、目標輝度値に向かうように補正するので、補正画像の仕上がりを自然なものとすることができる。

更に、前記補正率は、前記目標輝度と前記歯画素群の輝度との差分に応じて決定される構成としてもよく、この場合には、補正前の歯画素群の輝度に応じて補正するので、補正画像の歯が明るすぎたり暗すぎたりすることなくその仕上がりを良好なものとすることができる。

また、本発明は、上述した歯画像補正方法をコンピュータに実行させるプログラムやそのプログラムを記録した媒体も権利の対象とするものであり、そのような歯画像補正プログラムは、画像から口領域を選択する口領域選択機能と、所定の輝度条件に基づいて、前記口領域から歯画素候補を検出する歯画素候補検出機能と、所定の範囲以上連続分布している前記歯画素候補を歯画素群として認定する認定機能と、認定された前記歯画素群の輝度を変更する補正を行う補正機能とを備えている。当然ながら、このような歯画像補正プログラムも上述した歯画像補正方法におけるすべての作用効果を得ることができる。また、歯画像補正方法において記載した従属項に係る機能を歯画像補正プログラムに追加するのも好適である。

本発明では、更に、上述した歯画像補正方法を実施する歯画像補正装置も権利の対象としており、そのような歯画像補正装置は、画像から口領域を選択する口領域選択部と、所定の輝度条件に基づいて、前記口領域から歯画素候補を検出する歯画素候補検出部と、所定の範囲以上連続分布している前記歯画素候補を歯画素群として認定する認定部と、認定された前記歯画素群の輝度を変更する補正を行う補正部とを備えている。当然ながら、このような歯画像補正装置も上述した歯画像補正方法におけるすべての作用効果を得ることができる。また、歯画像補正方法において記載した従属項に係る構成を歯画像補正装置に追加するのも好適である。
本発明によるその他の特徴及び利点は、以下図面を用いた実施形態の説明により明らかになるだろう。

以下、本発明に係る歯画像補正技術の第一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る写真プリント装置の外観図であり、この写真プリント装置は、印画紙Ｐに対して露光処理と現像処理とを行う写真プリンタとしてのプリントステーション１Ｂと、現像済み写真フィルム２ａやデジタルカメラ用メモリカード２ｂ等の画像入力メディアから取り込んだ撮影画像を処理してプリントステーション１Ｂで使用されるプリントデータの生成・転送等を行う操作ステーション１Ａとから構成されている。

この写真プリント装置はデジタルミニラボとも称せられるものであり、図２からよく理解できるように、プリントステーション１Ｂは２つの印画紙マガジン１１に納めたロール状の印画紙Ｐを引き出してシートカッター１２でプリントサイズに切断すると共に、このように切断された印画紙Ｐに対し、バックプリント部１３で色補正情報やコマ番号などのプリント処理情報を印画紙Ｐの裏面に印字するとともに、プリント露光部１４で印画紙Ｐの表面（感光面）に撮影画像の露光を行い、この露光後の印画紙Ｐを複数の現像処理槽を有した処理槽ユニット１５に送り込んで現像処理する。乾燥の後に装置上部の横送りコンベア１６からソータ１７に送られた印画紙Ｐ、つまり写真プリントＰは、このソータ１７の複数のトレイにオーダ単位で仕分けられた状態で集積される（図１参照）。

上述した印画紙Ｐに対する各種処理に合わせた搬送速度で印画紙Ｐを搬送するために印画紙搬送機構１８が敷設されている。印画紙搬送機構１８は、印画紙搬送方向に関してプリント露光部１４の前後に配置されたチャッカー式印画紙搬送ユニット１８ａを含む複数の挟持搬送ローラ対から構成されている。

プリント露光部１４には、副走査方向に搬送される印画紙Ｐに対して、主走査方向に沿って操作ステーション１Ａからのプリントデータに基づいてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色のレーザ光線の照射を行うライン露光ヘッドが設けられている。処理槽ユニット１５は、発色現像処理液を貯留する発色現像槽１５ａと、漂白定着処理液を貯留する漂白定着槽１５ｂと、安定処理液を貯留する安定槽１５ｃを備えている。

操作ステーション１Ａのデスク状コンソールの上部位置には、写真フィルム２ａの撮影画像コマから撮影画像を２０００ｄｐｉを超える解像度でもって取得することができるフィルムスキャナ２０が配置されており、デジタルカメラ等に装着される撮影画像記録媒体２ｂとして用いられている各種半導体メモリやＣＤ−Ｒ等から撮影画像を取得するメディアリーダ２１は、この写真プリント装置のコントローラ３として機能する汎用パソコンに組み込まれている。この汎用パソコンには、更に各種情報を表示するモニタ２３、各種設定や調整を行う際に用いる操作入力部として利用される操作入力デバイスとしてのキーボード２４やマウス２５も接続されている。

この写真プリント装置のコントローラ３は、ＣＰＵを中核部材として、写真プリント装置の種々の動作を行うための機能部をハードウエア又はソフトウエアあるいはその両方で構築しているが、図３に示すように、本発明に特に関係する機能部としては、フィルムスキャナ２０やメディアリーダ２１によって読み取られた撮影画像を取り込んで次の処理のために必要な前処理を行う画像入力部３１と、各種ウインドウや各種操作ボタン等を含むグラフィック操作画面の作成やそのようなグラフィック操作画面を通じてのユーザ操作入力（キーボード２４やマウス２５などによる）から制御コマンドを生成するグラフィックユーザインターフェース（以下ＧＵＩと略称する）を構築するＧＵＩ部３３と、ＧＵＩ部３３から送られてきた制御コマンドや直接キーボード２４等から入力された操作命令に基づいて所望のプリントデータを生成するために画像入力部３１からメモリ３０に転送された撮影画像に対する画像処理等を行うプリント管理部３２と、色補正等のプレジャッジプリント作業時にプリントソース画像や予想仕上がりプリント画像としてのシミュレート画像さらにはＧＵＩ部３３から送られてきたグラフィックデータをモニタ２３に表示させるためのビデオ信号を生成するビデオ制御部３５と、画像処理が完了した処理済み撮影画像に基づいてプリントステーション１Ｂに装備されているプリント露光部１４に適したプリントデータを生成するプリントデータ生成部３６と、顧客の要望に応じて生の撮影画像や画像処理が完了した処理済み撮影画像等をＣＤ−Ｒに書き込むための形式にフォーマットするフォーマッタ部３７等が挙げられる。

画像入力部３１は、撮影画像記録媒体がフィルム２ａの場合プレスキャンモードと本スキャンモードとのスキャンデータを別々にメモリ３０に送り込み、それぞれの目的に合わせた前処理を行う。また、撮影画像記録媒体がメモリカード２ｂの場合取り込んだ撮影画像にサムネイル（低解像度データ）が含まれている場合はモニタ２３での一覧表示などの目的で使用するため撮影画像の本データ（高解像度データ）とは別にメモリ３０に送り込むが、もしサムネイルが含まれていない場合は本データから縮小画像を作り出してサムネイルとしてメモリ３０に送り込む。

プリント管理部３２は、プリントサイズやプリント枚数などを管理するプリント注文処理ユニット６０、メモリ３０に展開された撮影画像に対して各種画像処理を施す画像処理ユニット７０、画像の歯をより白くなるように補正する歯画像補正手段８０、及び、濃度補正や解像度変換などのフォトレタッチ機能を実現する手段等が含まれている。歯画像補正手段８０は、プログラムとしてプリント管理部３２に実装されている。

歯画像補正手段８０は、図４に示すように、口領域選択部８２と、歯画素群候補検出部８３と、認定部８４と、補正部８５とを備えている。口領域選択部８２は、画像から口領域を選択する口領域選択ステップを実行する処理部であり、歯画素群候補検出部８３は、所定の輝度条件に基づいて、前記口領域から歯画素候補を検出する歯画素候補検出ステップを実行する処理部であり、認定部８４は、所定の範囲以上連続分布している前記歯画素候補を歯画素群として認定する認定ステップを実行する処理部であり、補正部８５は、認定された前記歯画素群の輝度を変更する補正を行う補正ステップを実行する処理部である。本実施形態では、更に、画像の読み込み及びキーボード２４やマウス２５からの操作入力の受取りを行う入力部８１と、補正画像をメモリ３０に出力する出力部８６を備えている。

次に、このように構成された歯画像補正手段８０の歯画像補正処理手順を図５に基づいて説明する。先ず、フィルムスキャナ２０やメディアリーダ２１を通じて撮影画像、詳しくは撮影画像のデジタル画像データが取り込まれ、メモリ３０に展開される。続いて、歯画像補正手段８０は、モニタ２３上に、画像を表示する画像表示枠と画像の口領域を表示する口領域表示枠とを備える補正操作画面を表示する。

入力手段は、先ず、メモリ３０から歯の補正を行う画像を読み込む（＃１００）。この画像は、８ｂｉｔカラー画像データとしてメモリ３０に展開される。詳細には、キーボード２４やマウス２５からの操作入力により、モニタ２３の補正操作画面上で歯の補正を行う画像が指定されると、指定された画像を読み込む。このとき、補正操作画面の画像表示枠に読み込んだ画像を表示する。

口領域選択部８２は、画像から歯を含む口領域を選択する（＃２００）。本実施形態では、キーボード２４やマウス２５からの操作入力により口領域を選択する。例えば、モニタ２３の補正操作画面の画像表示枠上に円形の領域を設定し、これを口領域とするように構成する。円形の領域の設定は、キーボード２４やマウス２５により、画像表示枠に表示された画像上の所定の２点、中心及び周の一点を指定することで行う。更に、このようにして設定した口領域を画像から切り出して、補正操作画面の口領域表示枠に合わせて拡大表示する。本実施形態では、この切り出した口領域に対して補正を行う。
尚、キーボード２４やマウス２５による操作入力ではなく、自動的に口領域を検出する構成としても良い。この場合には、例えば、通信ネットワークを介して、ＡＳＰ等の他の既知の手段を用いる構成としても良い。

歯画素群候補検出部８３は、所定の輝度条件に基づいて、口領域から歯画素候補を検出する（＃３００）。ここでは、口領域の画素のうち比較的明るい画素を歯画素候補として検出する。詳細には、口領域の全画素の平均輝度値を算出し、この平均輝度値より輝度値が大きい画素を歯画素候補とする。ここで、図６は、補正前の画像ａ及び補正後の補正画像ｂの一例を示している。この画像ａの平均輝度値は１３０であり、輝度値が１３０以上の画素を歯画素候補として検出する。

認定部８４は、所定の範囲以上連続分布している歯画素候補を歯画素群として認定する（＃４００）。詳細には、先ず、歯画素候補夫々の連続性を判断し、連続分布している歯画素候補を歯画素候補群としてまとめる。連続性の判断は、例えば、歯画素候補から注目画素を設定し、注目画素の周囲８近傍に歯画素候補がある場合に同一の歯画素候補群として判断する。そして、新たに同一の歯画素候補群と判断された歯画素候補夫々を注目画素として判断を行うことで、一つの歯画素候補群を設定する。同様にして、歯画素候補の全てについて連続性の判断を行い、歯画素候補群にまとめる。続いて、歯画素候補群夫々の口領域に対する面積比率を求め、この面積比率が一定の値より大きい歯画素候補群を歯画素群として認定する。これによって、歯画素ではない可能性の高い疎らに分布する歯画素候補を除去する。

補正部８５は、認定部８４によって認定された歯画素群の輝度を変更する（＃５００）。本実施形態の補正部８５は、所定の目標輝度及び補正率に基づいて歯画素群の輝度を変更する。ここでの補正率は、目標輝度と歯画素群の輝度との差分に応じて決定する。例えば、目標輝度を２２０、補正率を３５％に設定し、補正後の歯画素の輝度を、目標輝度×補正率＋歯画素の輝度×（１−補正率）として算出し、算出した値を用いて歯画素の輝度を変更する。更に、本実施形態の補正部８５は、歯画素群の輝度の変更に先立って、歯画素群の彩度を変更する。ここでは、彩度を２５％下げる補正を行う。最終的に、補正部８５は、補正を行った口領域を画像に合成して、補正画像を作成する。

出力部８６は、先ず、モニタ２３において、補正前の画像に換えて、補正画像を補正操作画面の画像表示枠に表示する。そして、キーボード２４やマウス２５からの操作入力により補正が確定されると、補正画像をメモリ３０に記憶する（＃６００）。更に、補正画像を写真プリント装置によりプリントする場合には、プリントデータを作成するために、補正画像をプリントデータ生成部３６に対して出力する。

図６に示すように、補正画像ｂは、補正前の画像ａと比較して歯の部分が白く顔の印象が良好なものとなっており、本発明に係る歯画像補正技術を適用することで、画像の価値を高めることができる。

本発明に係る歯画像補正技術を採用した写真プリント装置の外観図 写真プリント装置のプリントステーションの構成を示す模式図 写真プリント装置のコントローラ内に構築される機能要素を説明する機能ブロック図 本発明に係る歯画像補正手段の構成を示すブロック図 本発明に係る歯画像補正技術の処理手順を示すフローチャート 本発明に係る歯画像補正技術による補正処理の実施前及び実施後の画像の例を示す図

符号の説明

８０ 歯画像補正手段
８２ 口領域選択部
８３ 歯画素群候補検出部
８４ 認定部
８５ 補正部

Claims (7)

1. 画像から口領域を選択する口領域選択ステップと、
   所定の輝度条件に基づいて、前記口領域から歯画素候補を検出する歯画素候補検出ステップと、
   所定の範囲以上連続分布している前記歯画素候補を歯画素群として認定する認定ステップと、
   認定された前記歯画素群の輝度を変更する補正を行う補正ステップとから構成される歯画像補正方法。
2. 前記歯画素候補検出ステップは、前記口領域の全画素の平均輝度値より明るいことを前記輝度条件とする請求項１に記載の歯画像補正方法。
3. 前記補正ステップは、前記歯画素群の輝度の変更に先立って、前記歯画素群の彩度を変更する補正を行う請求項１または２に記載の歯画像補正方法。
4. 前記補正ステップは、所定の目標輝度及び補正率に基づいて前記歯画素群の輝度を変更する補正を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の歯画像補正方法。
5. 前記補正率は、前記目標輝度と前記歯画素群の輝度との差分に応じて決定される請求項３に記載の歯画像補正方法。
6. 画像から口領域を選択する口領域選択機能と、
   所定の輝度条件に基づいて、前記口領域から歯画素候補を検出する歯画素候補検出機能と、
   所定の範囲以上連続分布している前記歯画素候補を歯画素群として認定する認定機能と、
   認定された前記歯画素群の輝度を変更する補正を行う補正機能とをコンピュータに実行させる歯画像補正プログラム。
7. 画像から口領域を選択する口領域選択部と、
   所定の輝度条件に基づいて、前記口領域から歯画素候補を検出する歯画素候補検出部と、
   所定の範囲以上連続分布している前記歯画素候補を歯画素群として認定する認定部と、
   認定された前記歯画素群の輝度を変更する補正を行う補正部とから構成される歯画像補正装置。