JP2923401B2

JP2923401B2 - 露光量決定方法

Info

Publication number: JP2923401B2
Application number: JP31525992A
Authority: JP
Inventors: 博明中村
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1992-11-25
Filing date: 1992-11-25
Publication date: 1999-07-26
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: JPH06160995A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は露光量決定方法に係り、
特に、カラー原画像をカラー複写材料または黒白複写材
料に複写するときに、人物の顔の濃度データを抽出して
抽出された濃度データに基づいて露光量を決定する露光
量決定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】人物写
真を観賞するときに最も注目される部位は、人物の顔で
あり、品質の良い写真や画像を作成するためには人物の
顔の色を適正な色に焼付けるまたは表示する必要があ
る。

【０００３】従来、人物を含んだ画像をプリンタ、印刷
機器及び画像表示装置等の写真処理装置でプリントや表
示する場合には、顔の濃度データを抽出し、この抽出し
た濃度データに基づいて顔の濃度が目標濃度である適正
濃度として再現されて顔の色が適正に焼付けられるまた
は表示されるように露光量を決定していた。

【０００４】しかしながら、この方法では人物の顔の反
射率が単一であると仮定しているために、日焼け及び色
白等の個人差や人種によって人物の顔の反射率がばらつ
いた場合に人物の顔を適正な色に焼付けるまたは表示す
る補正を行うことができないという問題があった。

【０００５】例えば、図１５に示したように、白色人種
から黒色人種までの６種類の人種別の肌における分光反
射率特性（図中、Z1:white-blond,Z2:white-brunette,Z
3:Japanese,Z4:Hindu,Z5:Mulato,Z6:the negro）では、
白色人種と黒色人種との人種間差には７〜８倍の差が生
じることがある。従って、人種間では顔の反射率が大き
く異なる。このため、例えばアジア系の顔を標準の被写
体として上記のように顔の濃度が目標濃度となるよう露
光量を決定すると、顔の反射率が低い黒色人種等の被写
体では顔の濃度を白くするように露光量が決定されてし
まう。これにより、得られる画像は全体的に濃度が薄い
画像として再現されることになるという問題がある。

【０００６】本発明は上記問題点を解決するために成さ
れたもので、ネガフィルム等のカラー原画像から人物の
顔として抽出されたデータに基づいてカラー原画像を適
正な濃度で再現できるように露光量を決定する露光量決
定方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、カラー原画像を多数画素に分割し
て各画素を赤光、緑光及び青光の３色に分解して測光
し、測光により得られたデータに基づいて前記カラー原
画像上で色相または色相及び彩度が同一または類似の色
領域を求め、求めた色領域について人物の顔の領域か否
かを判断し、人物の顔の領域と判断された領域の濃度を
求め、求めた濃度に対応する被写体である人物の顔の反
射率が所定値以上のカラー原画像に対しては前記領域の
濃度に基づく補正を行って複写材料への露光量を決定
し、求めた濃度に対応する被写体である人物の顔の反射
率が所定値未満のカラー原画像に対しては前記領域の濃
度に基づく補正を行うことなく複写材料への露光量を決
定する。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明の露光
量決定方法であって、求めた濃度に対応する被写体であ
る人物の顔の反射率が所定値以上のカラー原画像に対し
ては前記領域の平均濃度が基準濃度になるように補正を
行って複写材料への露光量を決定することを特徴として
いる。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１の発明の露光
量決定方法であって、求めた濃度が被写体である人物の
顔の反射率の所定値未満に対応しかつ予め定めた上限値
及び下限値の間の所定範囲に含まれるカラー原画像に対
しては被写体である人物の顔の反射率が所定値以上のカ
ラー原画像であるものとして前記領域の濃度に基づく補
正を行って複写材料への露光量を決定することを特徴と
している。

【００１０】請求項４の発明は、請求項３の発明の露光
量決定方法であって、求めた濃度が前記所定範囲に含ま
れるカラー原画像に対して、前記人物の顔の領域を除く
色領域の濃度のヒストグラムを求め、求めたヒストグラ
ムに基づいてストロボ露光か否かを推定し、ストロボ露
光以外と推定されたときにのみ該カラー原画像を被写体
である人物の顔の反射率が所定値以上のカラー原画像で
あるものとして前記領域の濃度に基づく補正を行って複
写材料への露光量を決定することを特徴としている。

【００１１】

【作用】本発明では、カラー原画像を多数画素に分割し
て各画素を赤光、緑光及び青光の３色に分解して測光
し、測光により得られたデータに基づいてカラー原画像
上で色相または色相及び彩度が同一または類似の色領域
を求める。次に、求めた色領域について人物の顔の領域
か否かを判断する。この類似の色領域から顔の領域を判
断するには色相ヒストグラムまたは色相及び彩度の２次
元ヒストグラムに基づいて求めることができる。続い
て、人物の顔の領域と判断された領域の濃度を求める。
この求めた濃度から対応する人物の顔の反射率が所定値
以上か否かを推定できる。すなわち被写体である人物の
顔の反射率が低くなるにしたがってカラーネガフィルム
上では濃度が低くなり、リバーサルフィルムでは濃度が
高くなる。この被写体である人物の顔の反射率が低い場
合には、顔の領域の濃度によってカラー原画像の露光量
の補正を行うと他の領域について露光不足や露光過多と
なり、適正に露光することができない。本発明は、被写
体である人物の顔の反射率が所定値以上のカラー原画像
に対しては該領域の濃度に基づく補正を行って複写材料
への露光量を決定する。この補正は、請求項２に記載し
たように、この顔の領域の平均濃度が基準濃度になるよ
うに補正することができる。また、被写体である人物の
顔の反射率が所定値未満のカラー原画像に対しては該領
域の濃度に基づく補正を行うことなく複写材料への露光
量を決定する。このように、被写体である人物の顔の反
射率が所定値以上のカラー原画像に対してのみ顔の領域
の濃度に基づく補正を行うため、例えば、人種や日焼け
により被写体である人物の顔の反射率が大幅に低いとき
には顔による補正されることがなく最適な露光量を決定
できる。

【００１２】ここで、被写体である人物の顔の反射率が
所定値以上のカラー原画像であっても撮影条件によって
実際の人物の顔の反射率に拘わらず含まれることがあ
る。例えば、実際の人物の顔の反射率が標準的であって
弱い逆光や全体的にアンダー露光のときには、顔の反射
率が低い場合と同様にネガフィルム上の人物の顔の領域
の濃度は低くなる。そこで、請求項３に記載のように、
求めた濃度が被写体である人物の顔の反射率の所定値未
満に対応しかつ予め定めた上限値及び下限値の間の所定
範囲に含まれるカラー原画像に対しては被写体である人
物の顔の反射率が所定値以上のカラー原画像であるもの
として前記領域の濃度に基づく補正を行って複写材料へ
の露光量を決定する。なお、求めた濃度が上限値を越え
た場合または下限値未満の場合には前記領域の濃度に基
づく補正を行うことなく複写材料への露光量を決定す
る。これによって、被写体である人物の顔の反射率が低
いときに補正しないようにすることができると共に、実
際の人物の顔の反射率が標準的であって弱い逆光や全体
的にアンダー露光のときに補正することができる。

【００１３】また、実際の人物の顔の反射率が低い顔を
ストロボ露光して撮影したときには上記補正するための
所定範囲に顔の濃度を含んでしまう。一般にストロボ露
光で撮影されたカラー原画像の濃度分布は、光が照射さ
れた部位と照射されない部位とに大別される。そこで、
請求項４に記載のように、求めた濃度が前記所定範囲に
含まれるカラー原画像に対して、前記人物の顔の領域を
除く色領域の濃度のヒストグラムを求め、求めたヒスト
グラムに基づいてストロボ露光か否かを推定し、ストロ
ボ露光以外と推定されたときにのみ該カラー原画像を被
写体である人物の顔の反射率が所定値以上のカラー原画
像であるものとして前記領域の濃度に基づく補正を行っ
て複写材料への露光量を決定する。これによって、実際
の人物の顔の反射率が低い顔をストロボ露光して撮影し
たときには顔の濃度による補正を行うことがなく、最適
な露光量を決定することができる。

【００１４】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。本実施例は、オートプリンタに本発明を適用
したものである。図１に示されるように、本実施例のオ
ートプリンタは、カラーネガフィルム１０を搬送する搬
送ローラ１２を備えている。搬送ローラ１２によって搬
送されるカラーネガフィルム１０の下方には、光源１
４、調光フイルタ等の色補正フィルタ１６および拡散ボ
ックス１８が順に配列されている。また、ネガフィルム
１０の上方には、ネガフィルム１０を透過した光線を２
方向に分配する分配用プリズム２０が配置されている。
分配用プリズム２０によって分配された一方の光路上に
は、投影光学系２２、ブラックシャッタ２３及びカラー
ペーパー（印画紙）２４が順に配列され、他方の光路上
には投影光学系２６及びＣＣＤイメージセンサ２８が順
に配列されている。このＣＣＤイメージセンサ２８は、
ネガフィルム１０の１画面（１コマ）全体を多数の画素
（例えば２５６×２５６画素）に分割して各画素をＲ
（赤）、Ｇ（緑）、及びＢ（青）の３色に分解して測光
する。ＣＣＤイメージセンサ２８は、ＣＣＤイメージセ
ンサ出力を増幅する増幅器３０及びアナログ−デジタル
（Ａ／Ｄ）変換器３２を介してＣＣＤイメージセンサの
感度補正用の３×３マトリックス回路３４に接続されて
いる。３×３マトリックス回路３４は、以下で説明する
ルーチンのプログラムを記憶したマイクロコンピュータ
で構成された顔抽出回路３６を介して適正露光量計算回
路４０に接続されると共に、１画面全体の平均濃度を演
算する平均濃度演算回路３８を介して適正露光量計算回
路４０に接続されている。そして、適正露光量計算回路
４０は、色補正フイルタを駆動するドライバ４２を介し
て色補正フィルタ１６に接続されている。この適正露光
量計算回路４０は、以下で説明するルーチン（図９）の
プログラムを記憶したマイクロコンピュータで構成され
ている。

【００１５】次に本実施例の作用を説明する。光源１４
から照射された光線は、色補正フィルタ１６、拡散ボッ
クス１８及びカラーネガフィルム１０を透過し、分配用
プリズム２０によって分配され、投影光学系２６を介し
てＣＣＤイメージセンサ２８に受光される。なお、この
ときブラックシャツタ２３は閉じられている。この受光
によってＣＣＤイメージセンサ２８は、１画面全体を多
数の画素に分割して各画素をＲ、Ｇ、Ｂ３色に分解して
測光し、測光データ信号を出力する。測光データ信号は
増幅器３０で増幅された後Ａ／Ｄ変換器３２でデジタル
信号に変換され、３×３マトリックス回路３４でイメー
ジセンサの感度補正が行われ、顔抽出回路３６と平均濃
度演算回路３８に入力される。この平均濃度演算回路３
８では、１画面全体の平均濃度を演算する。顔抽出回路
３６では、以下で説明するように１画面中の人物の顔の
部位を推定し、顔と推定された部位のＲ、Ｇ、Ｂ３色測
光データを出力する。露光量演算回路４０は、顔抽出回
路３６から出力された３色測光データと平均濃度演算回
路３８で求められた平均濃度とを用いて露光量を演算
し、ドライバ４２を介して色補正フイルタ１６を制御す
ると共にブラックシャッタ２３を開閉して焼付けを行
う。なお、平均濃度演算回路３８で求めた平均濃度を用
いるとき、平均濃度に対する露光補正量を求めることが
できる。露光補正量を求めない場合、必ずしも平均濃度
演算回路３８を必要とせず、直接顔抽出回路３６から出
力された３色測光データより露光量を求めてもよい。

【００１６】図２は顔抽出回路３６よる顔抽出ルーチン
を示すものであり、ステップ１００において入力された
３色測光データのノイズ除去、すなわちスムージングを
行う。次のステップ１０２では下記の（１）〜（３）式
によってＲ、Ｇ、Ｂ３色測光データをＨ（色相値）、Ｌ
（明度値）、Ｓ（彩度値）に変換する。

【００１７】Ｌ＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３・・・・（１）Ｓ＝１−ｍｉｎ（ｒ’，ｇ’，ｂ’）・・・・（２）Ｈ＝Ｈ’／２Ｐｉ・・・・（３）ただし、Ｒ、Ｇ、Ｂは図３の３次元色座標に示すように
各々最小値が０、最大値が１になるように規格された３
色測光データ、ｍｉｎ（）は（）内の数値の最小
値、ｒ’、ｇ’、ｂ’はｒ’＝Ｒ／Ｌ、ｇ’＝Ｇ／Ｌ、
ｂ’＝Ｂ／Ｌを表す。またＨ’は次の（４）式で与えら
れ、Ｐｉ（ｉは、Ｒ、Ｇ、Ｂのうちの１つ）は図３のＰ
である。

【００１８】

【数１】

【００１９】ただし、

【００２０】

【数２】

【００２１】ステップ１０４では、図４（１）に示すよ
うに、各々直交する色相値軸、彩度値軸及び画素数軸か
ら成る座標系を用いて色相値及び彩度値についての２次
元ヒストグラムを求め、次のステップ１０６において後
述するように、求めた２次元ヒストグラムを山毎に分割
する、すなわち２次元ヒストグラムのクラスタリングを
行う。次のステップ１０８ではクラスタリングされた２
次元ヒストグラムの山に基づいて多数の画素のクラスタ
リングを行い、このクラスタリングに基づいて画面を分
割し、分割された領域から人物の顔の候補となる領域を
抽出する。次のステップ１１０では、顔の候補として抽
出された領域から顔の領域を推定し、顔として推定され
た領域のＲ、Ｇ、Ｂ３色測光データを出力する。そし
て、ステップ１１２において全コマの焼付けが終了した
か否か判断し、焼付終了と判断されたときにこのルーチ
ンを終了する。

【００２２】次に、上記ステップ１０６〜１１０の詳細
を説明する。図５はステップ１０６の詳細を示すもの
で、ステップ１２０において色相値及び彩度値について
の２次元ヒストグラムから評価すべき領域を切り出す。
図４では説明を簡単にするため１コマを評価領域とし
た。ステップ１２２では評価領域があるか否か判断す
る。ステップ１２０で評価領域が切り出せなかったと
き、すなわち全ての領域の評価が終了したときには評価
領域がないため、このルーチンを終了する。評価領域が
ある場合には、ステップ１２４において山切り出し用ヒ
ストグラムを作成するためのＸ、Ｙ軸の決定を行う。す
なわち、評価領域を画素数軸と平行な軸を中心に回転さ
せ、ヒストグラムの山を横から見たときに多峰性を優先
しかつ山が最も尖鋭となる位置を求め、この位置を基準
にＸ、Ｙ軸を決定する。処理時間の短縮が必要な場合
は、精度が多少劣化するが、Ｘ、Ｙ軸としてヒストグラ
ムの分散が最大となる軸を用いてもよい。図４（１）の
例では、１〜４の符号を付した４つの山を横から見たと
きに多峰性を優先し山が最も尖鋭になる位置は３つの山
が見える位置であるので見る方向と直交する方向にＸ軸
を定め、このＸ軸と直交する方向にＹ軸を定めている。

【００２３】次のステップ１２６では、２次元ヒストグ
ラムをＸ、Ｙ軸に投影させて各々１次元ヒストグラムを
作成する。図４（１）の例では、Ｘ軸と直交する方向か
ら見ると１、２の符号を付した山が重なって見えるため
Ｘ軸についての１次元ヒストグラムには、符号３を付し
た山、符号１、２を付した山、符号４を付した山の３つ
の山が現れ、Ｙ軸と直交する方向から見ると１〜４の符
号を付した山が重なって見えるためＹ軸についての１次
元ヒストグラムには１つの山が現れている。次のステッ
プ１２８では、次の（５）式によってヒストグラムを評
価関数Ｈ（ａ）に変換しこの評価関数に基づいてＸ軸に
ついてのヒストグラムから山の切り出しを行う。

【００２４】

【数３】

【００２５】ただし、ｆ（ａ）はＸ軸方向の値（特徴
量）がａのときの画素数、ｘは特徴量ａからの変位であ
る。

【００２６】すなわち、評価関数Ｈ（ａ）の平均値Ｔを
求め、評価関数Ｈ（ａ）の平均値Ｔ以下の範囲（谷、裾
部の存在範囲）を求める。次に、この範囲内のヒストグ
ラムが最小の位置をヒストグラムの谷または裾部とす
る。そして、求められた谷または裾部でヒストグラムを
切り出す。

【００２７】上記山の切り出しを図６を参照して説明す
ると、実線ＳＩで表わされたヒストグラムから評価関数
Ｈ（ａ）を求めると図の破線で示すようになる。この評
価関数Ｈ（ａ）が負の部分に関しての平均値Ｔ以下の範
囲は特徴量がｖ０〜ｖ１、ｖ２〜ｖ３の範囲である。こ
の範囲内のヒストグラムの度数が最小の位置は、範囲ｖ
０〜ｖ１ではａｖ０＝ｖ０、範囲ｖ２〜ｖ３ではａｖ１
であり、ａｖ０が裾部として、ａｖ２が谷として各々求
められ、この位置でヒストグラムの切り出しを行う。

【００２８】ステップ１３０ではＸ軸についてのヒスト
グラムの山の切り出しと同様の方法でＹ軸についてのヒ
ストグラムの山の切り出しを行う。次のステップ１３２
では、２次元ヒストグラム上で上記のように切り出され
たＸ軸、Ｙ軸についての１次元ヒストグラムの山が重な
る領域を求め、色相値及び彩度値についての２次元ヒス
トグラムから山の切り出しを行う。図４（１）の領域Ｅ
１は上記のようにして切り出した山の一例を示すもので
ある。

【００２９】次のステップ１３４では、２次元ヒストグ
ラムから切り出された山が単峰か否か判断し、単峰でな
い場合は２次元ヒストグラムから切り出された山が単峰
になるまでステップ１２４〜ステップ１３４を繰り返
す。図４（３）の領域Ｅ２は、上記のようにして切り出
された単峰の山の一例を示すものである。

【００３０】次のステップ１３６では、切り出された単
峰の山を識別するためのラベルを付ける処理（ラベリン
グ）を行い、ステップ１３８ではラベリングされた山を
マスクしてステップ１２０へ戻る。そして、上記のステ
ップを繰り返して色相値及び彩度値についての２次元ヒ
ストグラムの全領域を単峰の山に分割する。

【００３１】図７は図２のステップ１０８の詳細を示す
もので、ステップ１４０では、上記のようにして分割さ
れた単峰の山のＸ軸方向の範囲ＸＲ（図４（３））及び
Ｙ軸方向の範囲ＹＲ（図４（３））を単峰の山毎に各々
求め、原画像の各画素について色相値及び彩度値がこれ
らの範囲に属しているかを判断して画素のクラスタリン
グを行うと共に、範囲ＸＲ、ＹＲで囲まれた範囲に属し
ている画素を集め、集めた画素が原画像上で１つの領域
となるように原画像を分割する。また、分割された領域
にナンバリングする。図４（２）は、原画像を分割した
例を示すもので符号１〜４を付した各領域の画素は、図
４（１）の、符号１〜４を付した単峰の山に含まれる画
素に対応している。図４（１）で同じ単峰の山に属して
いる画素が図４（２）では異る領域に分割されている
が、これは図４（１）では単峰の山の色相値範囲及び彩
度値範囲を持つ画素であるが、図４（２）では領域が分
かれているからである。

【００３２】次のステップ１４２では、分割された領域
の面積を判断することにより徴小領域を除去し、ナンバ
リングをし直す。次のステップ１４４では、領域の境界
画素をすべて削除してひと皮分取り除く収縮処理と、収
縮処理とは逆に境界画素を背景画素方向へ増殖させてひ
と皮分太らせる膨張処理とを行って大領域と繁がってい
る小領域を大領域から分離する。次のステップ１４６で
はステップ１４２と同様に徴小領域を除去してリナンバ
リングを行い、ステップ１４８で弱い結合をしている領
域同士を分離するために、上記と同様の収縮、膨張処理
を行い、ステップ１５０において上記と同様に徴小領域
の除去とリナンバリングを行う。

【００３３】図８はステップ１１０の詳細を示すもの
で、ステップ１６２においてステップ１０８、すなわち
図７のルーチンで抽出された領域の中から１つの領域を
注目領域として選択し、注目領域の水平フィレ径および
垂直フィレ径が所定値になるように注目領域の拡大縮小
処理を行って注目領域のサイズの規格化を行うと共に、
次の（６）式に従って濃度値または輝度値の規格化を行
う。

【００３４】

【数４】

【００３５】ただし、ｄmax ：領域内最大濃度値（または輝度値) ｄmin ：領域内最低濃度値（または輝度値) ｄs ：イメージセンサのフルスケール濃度値（または
輝度値）ｄ：規格化前濃度値（または輝度値）ｄr ：規格化後濃度値（または輝度値）ステップ１６４では、予め記憶された複数種（本実施例
では１０種類）の標準的な顔画像（正面から見た顔画
像、横から見た顔画像（左右）、下向き顔画像、上向き
顔画像等）に対する注目領域の相関係数ｒを次の（７）
式によって演算し、この相関係数を特徴量とする。この
標準的な顔画像は、顔の輪郭のみのデータであっても、
顔の輪郭のデータに顔の内部構造（眼、鼻、口等）デー
タを加えたデータであってもよい。

【００３６】

【数５】

【００３７】ただし、

【００３８】

【数６】

【００３９】であり、Ｔは画像の水平、垂直フィレ径の
長さ（ここでは、フィレ径の長さは同じとした）、ｆ
（ｘ、ｙ）は注目領域、ｇ（ｘ、ｙ）は標準的な顔画像
を表す。

【００４０】そして、ステップ１６６において上記特徴
量を変量とした線形判別分析により注目領域が人物の顔
であるか否かを判断し、顔であると判断された領域の
Ｒ、Ｇ、Ｂ測光データを適正露光量計算回路４０に出力
する。ステップ１６８では抽出された全領域について顔
か否かの判定が終了したか否か判断し、終了していない
ときにはステップ１６２〜ステップ１６８を繰り返す。

【００４１】上記ステップ１６６において、顔でないと
判断された領域についても、この領域のＲ、Ｇ、Ｂ測光
データを適正露光量計算回路４０に出力する。この場
合、顔と判断された領域のＲ、Ｇ、Ｂ測光データと明確
にするために、顔である領域と判断されたときセット、
顔でない領域と判断されたときリセットの顔フラグも同
時に出力する。

【００４２】上記では人物の顔か否かの判定を行うため
に用いる特徴量として相関係数を使用したが、以下で説
明する重心回りの正規化されたセントラル・モーメント
から導出される不変量、自己相関関数または幾何学的不
変量を用いてもよい。

【００４３】画像ｆ（ｘ、ｙ）の（ｐ＋ｑ）次の重心回
りのセントラル・モーメントμ_pqを

【００４４】

【数７】

【００４５】ただし、

【００４６】

【数８】

【００４７】とすれば、重心回りの正規化されたセント
ラル・モーメントは次のようになる。

【００４８】

【数９】

【００４９】ただし、ｙ＝（ｐ＋ｑ＋２）／２ｐ＋ｑ＝２，３，…… 以上のことより、２次、３次の重心回りの正規化された
セントラル・モーメントから次の七つの不変量ψ_i,（ｉ
＝１，２，……，７）が導出される。

【００５０】

【数１０】

【００５１】また、自己相関関数Ｒ_fは次のように表さ
れる。

【００５２】

【数１１】

【００５３】そして、幾何学的不変特徴量は次の式で表
わされる。

【００５４】

【数１２】

【００５５】ここで、被写体の顔の反射率が基準反射率
に比して小さいときは、ネガフィルム上では顔の濃度が
小さくなる。この被写体の顔の反射率は大幅に小さいと
き、逆光により撮影された場合には、大幅な露光不足とな
り、強制的に逆光補正しても適正濃度の再現が行われず
に更に背景が飛んでしまうので、顔濃度による補正の必
要がない。適正露光・オーバー露光・アンダー露光の
場合には、顔濃度による濃度補正の必要がない。スト
ロボ露光の場合、顔が飛んでしまうことが殆どないため
に、顔濃度による補正を行わなくても問題とならない。

【００５６】従って、被写体の顔の反射率が大幅に小さ
いときは、顔の領域の濃度による補正の必要がなく、ま
た、逆光により撮影された画像の補正が必要の場合に、
この画像が逆光により撮影された画像なのか被写体の顔
の反射率が小さいのかを判断し、被写体の顔の反射率が
小さい場合にのみ顔濃度による補正を行わないようにす
ればよい。

【００５７】図９は、上記説明した顔濃度による補正の
有無判断についての適正露光量計算回路４０による適正
露光量計算ルーチンを示すものであり、ステップ１７０
では本ルーチンに用いる設定値Ｄｎｍ，ｄａｇを読み取
る。設定値Ｄｎｍはネガフィルム上における目標顔濃度
の濃度値を示し、設定値ｄａｇは逆光で撮影した画像の
補正の有無を判断するための基準値である逆光補正判断
濃度の濃度値を示している。次のステップ１７２では、
上記のように顔抽出回路３６で抽出された顔領域のＲ、
Ｇ、Ｂ３色測光データ（顔フラグがセットで入力された
データ）を読み取り、この測光データからネガフィルム
上における顔領域の被写体濃度Ｄｎｆを演算する。

【００５８】被写体濃度Ｄｎｆの演算が終了すると、ス
テップ１７４へ進み、Ｄｎｆ≦ｄａｇか否かを判断す
る。肯定判断の場合には後述する補正値Ｋ₁ を０にして
本ルーチンを終了する。このＤｎｆ≦ｄａｇの条件にな
るときは、被写体の顔の反射率が実質的に小さいときに
適正露光、逆光及び全体的にアンダー露光の場合、また
は被写体の顔の反射率が標準的なときに強い逆光の場合
である。従って、顔の濃度による補正の必要がない。

【００５９】ステップ１７４において否定判断されたと
きはステップ１７６へ進みＤｎｆ≧Ｄｎｍか否かを判断
する。肯定判断の場合には、被写体の顔濃度が目標顔濃
度と同じか大きいために顔の濃度による補正の必要がな
く、補正値Ｋ₁ を０にして本ルーチンを終了する。

【００６０】ステップ１７６において否定判断されたと
きはｄａｇ＜Ｄｎｆ＜Ｄｎｍであり、この条件になると
きは、被写体の顔の反射率が実質的に小さいときにスト
ロボ露光または全体的にオーバー露光の場合、または被
写体の顔の反射率が標準的なときに弱い逆光または全体
的にアンダー露光の場合を含んでいる。この被写体の顔
の反射率が実質的に小さいときにストロボ露光または全
体的にオーバー露光の場合の顔濃度による補正は必要が
なく、被写体の顔の反射率が標準的なときに弱い逆光ま
たは全体的にアンダー露光の場合の顔濃度による補正が
必要である。本発明者は、ストロボ露光による原画像の
累積ヒストグラムの特性には、段階的な変化（所謂、
肩）が２つ存在する点に着目し、本実施例では、この条
件を以下に説明するヒストグラムの分布により上記補正
の有無を判断している。なお、累積ヒストグラムを用い
ることなく、単に濃度ヒストグラムから山が単峰である
か否かを判断するようにしてもよい。

【００６１】ステップ１７８では、図１０に示したよう
に抽出された顔領域以外の領域の濃度について累積ヒス
トグラムを求めてステップ１８０へ進む。この顔領域以
外の領域の濃度は、上記顔抽出回路３６で抽出された顔
領域以外ののＲ、Ｇ、Ｂ３色測光データ（顔フラグがセ
ットで入力されたデータ）の総和または平均値を用い
る。次のステップ１８０では求めた累積ヒストグラムの
スムージングを行った後に微分特性を求める（図１１参
照）。このとき、所定値（例えば、０）以下の微分値の
存在は、図１０の破線で示したように累積ヒストグラム
の特性に段階的な変化（所謂、２つの肩）が存在するこ
とを示している。従って、次のステップ１８２において
所定値以下の微分値の有無を判断することによって２つ
の肩が有るか否かを判断し、肯定判断の場合に、被写体
の顔の反射率が小さくかつストロボ露光であると判断
し、補正値Ｋ₁ を０にして本ルーチンを終了する。

【００６２】一方、ステップ１８２において否定判断さ
れ肩が２未満の場合に、ステップ１８４へ進み、以下の
数１３に示した式に基づいて補正値Ｋ₁ を演算する。演
算が終了した後には本ルーチンを終了する。

【００６３】

【数１３】

【００６４】ここで、Ｋ_a、Ｋ_bは定数であり、ＦＤは
顔領域平均濃度である。次のステップ１８８では、顔抽
出回路３６で上記抽出された顔領域のＲ、Ｇ、Ｂ測光デ
ータ、補正値Ｋ₁ 及び平均濃度演算回路３８で演算され
た１コマの画面平均濃度Ｄ_i（ｉ＝Ｒ、Ｇ、Ｂのうちの
いずれか）を用いて以下の式に従って適正露光量Ｅ_iを
>演算し、ドライバ４２に出力する。ドライバ４２は適
正露光量Ｅ _iから露光コントロール値を演算して調光フ
イルタ１６を制御する。

【００６５】ｌ_ogＥ_i＝ＬＭ_i・ＣＳ_i・（ＤＮ_i−Ｄ_i）＋ＰＢ_i＋ＬＢ_i＋ＭＢ_i ＋ＮＢ_i＋Ｋ₁ ＋Ｋ₂ −−−（８）ただし、各記号は次のものを表す。

【００６６】ＬＭ：倍率スロープ係数であり、ネガの種
類とプリントサイズから決まる引伸倍率に応じて予め設
定されている。

【００６７】ＣＳ：ネガの種類毎に用意されたカラース
ロープ係数でアンダー露光用とオーバー露光用とがあ
り、プリントすべきコマの平均濃度が標準ネガ濃度値に
対してアンダーかオーバーかを判定してアンダー露光用
またはオーバー露光用のいずれかが選択される。

【００６８】ＤＮ：標準ネガ濃度値。Ｄ：プリントコマの平均濃度値。

【００６９】ＰＢ：標準カラーペーパーに対する補正バ
ランス値であり、カラーペーパーの種類に応じて決定さ
れている。

【００７０】ＬＢ：標準焼付レンズに対する。補正レン
ズバランス値であり、焼付レンズの種類に応じて決定さ
れている。

【００７１】ＭＢ：プリント光源の変動やペーパー現像
性能の変化に対する補正値（マスターバランス値）。

【００７２】ＮＢ：ネガフィルムの特性によって定めら
れるネガバランス（カラーバランス）値。

【００７３】Ｋ₁ ：濃度補正量。Ｋ₂ ：カラー補正量。

【００７４】なお、上記（８）式の濃度補正量Ｋ₁ をフ
ィルム検定装置によって求められた補正値とし、カラー
補正量Ｋ₂ を次のように顔領域平均濃度を用いて表して
もよい。

【００７５】

【数１４】

【００７６】ただし、Ｋ_cは定数である。更に、上記
（８）式の濃度補正量Ｋ₁ 、カラー補正量Ｋ₂ をフィル
ム検定装置によって求められた補正量とし、（８）式の
プリントコマの平均濃度Ｄ_iを顔領域の平均濃度ＦＤ_i
に置きかえて露出量を求めてもよい。この場合、上記ス
テップ１８６における濃度補正量Ｋ₁ を予め定められた
基準の平均濃度に代えると共に、ステップ１８４では上
記抽出された顔領域の平均濃度ＦＤ_iに置き換える。こ
れにより、上記図９に示したルーチンを実行することが
できる。

【００７７】本実施例では、領域の輪郭及び内部構造を
用いて判断しているため、色相が類似している顔、地
面、木等が混在する画像からも顔のデータを抽出するこ
とができる。

【００７８】また、本実施例では、抽出された顔領域の
データから、被写体の顔の反射率が小さく顔濃度による
補正の必要がないときと、逆光時における顔濃度による
補正が必要のときとを顔濃度及び顔濃度のヒストグラム
によって判断しているため、被写体の人種や個人差によ
らず、人物の顔が適正濃度になるように露光量を決定す
ることができる。

【００７９】また、本実施例では、ネガフィルムの画像
から濃度を測光した場合について説明したが、リバーサ
ルフィルムであってもよい。

【００８０】図１２はプリンタまたはプリンタプロセッ
サとは別体の露光量決定装置に本発明を適用した変形例
を示すものである。なお、図１２において図１と対応す
る部分には同一符号を付して説明を省略する。また、平
均濃度演算回路３８は必ずしも必要ではないが、これに
代えて画面全体のＬＡＴＤを検出する積算透過濃度検出
回路を用いてもよい。

【００８１】図１３は、図１２の顔抽出回路を複数の顔
抽出回路３６₁ 、３６₂ ・・・３６ｎで構成し、並列処
理により露光量を演算するものである。顔抽出回路３６
₁ 、３６₂ ・・・３６ｎは図１４のタイムチャートに従
って画像を読込み、露光量を演算し、その結果を出力す
る。図１４においてｔ₁ は１コマの画像読込み時間、ｔ
₂ は１コマの露光量演算時間、ｔ₃ は１コマの露光量演
算結果転送時間であり、ｔ₂ ＞＞ｔ₁ 、ｔ₃ である。顔
抽出回路３６₁ はｔ₁ 時間で１コマの画像を読込み、ｔ
₂ 時間で露光量を演算し、ｔ₃ 時間で演算結果を転送す
る。顔抽出回路３６₁ による１コマの画像読込みが終了
すると同時にフィルムが１コマ分送られ顔抽出回路３６
₂ による１コマの画像読込みが開始され、顔抽出回路３
６₁ の露光量演算と顔抽出回路３６₂ の画像読込みとが
並列して行われ、以下同様に顔抽出回路３６₃ 、３６₄
・・・３６ｎによって並列処理される。

【００８２】ｍｘｎのコマを並列処理するに要する時間
Ｔｐは、Ｔｐ＝ｍ（ｔ₁ ＋ｔ₂ ＋ｔ₃ ）＋（ｎ−１）ｔ₁ である。一方、並列処理を行わない場合の処理時間Ｔｓ
はＴｓ＝ｍ・ｎ（ｔ₁ ＋ｔ₂ ＋ｔ₃ ）である。従って、

【００８３】

【数１５】

【００８４】倍高速化が可能である。なお、この並列処
理装置は図１のプリンタにも適用できる。

【００８５】本発明は写真焼付装置の露光量決定以外
に、ディジタルカラープリンタの露光量決定、複写機の
複写条件決定、カメラの露出量決定、ＣＲＴ画面の表示
条件決定、磁気画像データからハードコピーを作成する
ときの光量決定にも適用することができる。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
写体である人物の顔の反射率が所定値以上のカラー原画
像に対して該領域の濃度に基づく補正を行うようにした
ため、被写体の人物の顔の反射率が個人差や人種等によ
って基準値に比べて大幅に小さい場合であっても、最適
な濃度を得ることができるように複写材料への露光量を
決定することができる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のプリンタを示す概略図で
ある。

【図２】顔抽出回路の顔抽出ルーチンを示す流れ図であ
る。

【図３】色座標を示す線図である。

【図４】（１）は色相値及び彩度値についての２次元ヒ
ストグラムを示す線図である。（２）は原画像を分割し
た状態を示す線図である。（３）は２次元ヒストグラム
から単峰の山を切り出した状態を示す線図である。

【図５】図２のステップ１０６の詳細を示す線図であ
る。

【図６】ヒストグラムと評価関数を示す線図である。

【図７】図２のステップ１０８の詳細を示す線図であ
る。

【図８】図２のステップ１１０の詳細を示す線図であ
る。

【図９】適正露光量計算回路の適正露光量計算ルーチン
を示す流れ図である。

【図１０】顔濃度についての累積ヒストグラムを示す線
図である。

【図１１】図１０の微分特性を示す線図である。

【図１２】本発明を適用した露光量演算装置の概略図で
ある。

【図１３】複数の顔抽出回路によって並列処理を行う露
光量演算装置の概略図である。

【図１４】並列処理のタイムチャートを示す線図であ
る。

【図１５】人種別肌の分光反射率特性を示す線図であ
る。

【符号の説明】

２８ＣＣＤイメージセンサ３０増幅器３６顔抽出回路４０適正露光量計算回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー原画像を多数画素に分割して各画
素を赤光、緑光及び青光の３色に分解して測光し、測光により得られたデータに基づいて前記カラー原画像
上で色相または色相及び彩度が同一または類似の色領域
を求め、求めた色領域について人物の顔の領域か否かを判断し、人物の顔の領域と判断された領域の濃度を求め、求めた濃度に対応する被写体である人物の顔の反射率が
所定値以上のカラー原画像に対しては前記領域の濃度に
基づく補正を行って複写材料への露光量を決定し、求めた濃度に対応する被写体である人物の顔の反射率が
所定値未満のカラー原画像に対しては前記領域の濃度に
基づく補正を行うことなく複写材料への露光量を決定す
る露光量決定方法。
【請求項２】求めた濃度に対応する被写体である人物
の顔の反射率が所定値以上のカラー原画像に対しては前
記領域の平均濃度が基準濃度になるように補正を行って
複写材料への露光量を決定することを特徴とする請求項
１に記載の露光量決定方法。
【請求項３】求めた濃度が被写体である人物の顔の反
射率の所定値未満に対応しかつ予め定めた上限値及び下
限値の間の所定範囲に含まれるカラー原画像に対しては
被写体である人物の顔の反射率が所定値以上のカラー原
画像であるものとして前記領域の濃度に基づく補正を行
って複写材料への露光量を決定することを特徴とする請
求項１に記載の露光量決定方法。
【請求項４】求めた濃度が前記所定範囲に含まれるカ
ラー原画像に対して、前記人物の顔の領域を除く色領域
の濃度のヒストグラムを求め、求めたヒストグラムに基
づいてストロボ露光か否かを推定し、ストロボ露光以外
と推定されたときにのみ該カラー原画像を被写体である
人物の顔の反射率が所定値以上のカラー原画像であるも
のとして前記領域の濃度に基づく補正を行って複写材料
への露光量を決定することを特徴とする請求項３に記載
の露光量決定方法。