(57)【要約】      （修正有）【課題】入力画像信号の色域と異なる色域で画像を表示する画像処理装置において、色成分が飽和している場合でも正しく色空間を変換する。【解決手段】入力画像の各画素について色に関する信号が飽和しているか否かを判定した結果を飽和判定結果として出力する飽和判定部１０１と、各画素について色相を計算した結果を色相信号として出力する色分布分析部１０２と、各画素について色成分が飽和していると判定している場合は色相信号をもとに色成分を補正して色成分補正信号として出力する色信号補正部１０３と、色成分補正信号から異なる色空間に変換して出力画像を生成する色空間変換部１０４とを備える。【選択図】図１
2014029359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像の各画素について色に関する信号が飽和しているか否かを判定した結果を飽和判定結果として出力する飽和判定部と、
前記各画素について色相を計算した結果を色相信号として出力する色分布分析部と、
前記各画素について前記飽和判定結果が色成分が飽和していると示している場合は前記色相信号をもとに色成分を補正して色成分補正信号として出力する色信号補正部と、
前記色成分補正信号から異なる色空間に変換して出力画像を生成する色空間変換部と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
入力画像の各画素は、輝度成分と色差成分とからなる信号であって、
前記飽和判定部は、前記色差成分が飽和しているか否かを判定した結果を飽和判定結果として出力するものであり、
前記色分布分析部は、前記入力画像の各画素について前記飽和判定結果と前記色差成分を使って計算した色相を色相信号として出力するものであり、
前記色信号補正部は、前記各画素について前記飽和判定結果が色差成分が飽和していると示している場合は前記色相信号をもとに色差成分を補正して色成分補正信号として出力するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記入力画像の各画素についてその近傍の領域を前記各画素と似た色を持つ画素とそうでない画素とに分割した結果を領域分割結果として出力する領域分割部をさらに備え、
前記色分布分析部は、前記入力画像の各画素について前記飽和判定結果と前記領域分割結果と前記色差成分を使って計算した色相を色相信号として出力するものである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
所定の色再現領域で前記画像処理装置からの前記出力画像を表示する表示部とを備え、
前記画像処理装置が備える前記色空間変換部は、入力された色成分補正信号に対して前記所定の色再現領域に変換する
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
入力画像の各画素について色に関する信号が飽和しているか否かを判定した結果を飽和判定結果として出力する飽和判定ステップと、
前記各画素について色相を計算した結果を色相信号として出力する色分布分析ステップと、
前記各画素について飽和判定ステップからの飽和判定結果が色成分が飽和していると示している場合は前記色相信号をもとに色成分を補正して色成分補正信号として出力する色信号補正ステップと、
前記色成分補正信号から異なる色空間に変換して出力画像を生成する色空間変換ステップと
を備える画像処理方法。
【請求項６】
入力画像の各画素は、輝度成分と色差成分とからなる信号であって、
前記飽和判定ステップは、前記色差成分が飽和しているか否かを判定した結果を飽和判定結果として出力するものであり、
前記色分布分析ステップは、前記入力画像の各画素について前記飽和判定結果と前記色差成分を使って計算した色相を色相信号として出力するものであり、
前記色信号補正ステップは、前記各画素について前記飽和判定結果が色差成分が飽和していると示している場合は前記色相信号をもとに色差成分を補正して色成分補正信号として出力するものである
ことを特徴とする請求項５に記載の画像処理方法。
【請求項７】
前記入力画像の各画素についてその近傍の領域を前記各画素と似た色を持つ画素とそうでない画素とに分割した結果を領域分割結果として出力する領域分割ステップをさらに備え、
前記色分布分析ステップは、前記入力画像の各画素について前記飽和判定結果と前記領域分割結果と前記色差成分を使って計算した色相を色相信号として出力するものである
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力画像信号の色域と異なる色域で画像を表示する画像処理装置、画像表示装置及び画像処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像表示装置においては、表現できる色再現領域はさまざまであり、規格などで規定されている放送方式の色域と異なる場合がある。例えば、液晶テレビのような画像表示装置において、光源をＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの半導体光源を用いるものが一般的に知られてきている。このような半導体光源を用いる画像表示装置では、例えばＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）とよばれる高精細度テレビジョン放送の映像信号で表示できる色域よりも広い色再現域を実現できる場合がある。
【０００３】
このような入力画像信号の色域と異なる色域で画像を表示する画像表示装置がある場合に、入力画像信号の色空間を画像表示装置に適合した色空間にマッピングする画像処理を行なうことが一般的に知られている。ここでマッピングとは、入力画像信号の各画素を入力画像信号のもつ色空間と画像表示装置が表現できる色空間に変換することである。
【０００４】
このとき、マッピングすることによって高彩度な物体色がぎらついて不自然に見えてしまうという問題があった。このような問題を解消する従来の表示装置として輝度調整部を備えるものがあった。これは、入力映像信号に含まれる物体色と発光色との境界をターゲットラインとし、出力映像信号に含まれる物体色と発光色とを判別するための境界を判別ラインとすると、輝度調整部は、画素の輝度が判別ラインより低い場合、ターゲットライン及び判別ラインに基づいて、画素の輝度がターゲットラインよりも低くなるよう調整する。このように、所定の色空間に対応した入力映像信号を所定の色空間よりも広色域の色空間にマッピングする際、従来の表示装置は、輝度を調整していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１２４７０８号公報（第６−１０頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような従来技術は、画素の輝度と判別ラインとを比較する方式である。この方式は、色信号もしくは色差信号である色成分の信号レベルが飽和しているか否かを判別していないため、色成分が飽和している場合に、正しく色空間を変換できなかった。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は入力画像において色成分が飽和していても、色空間を正しく変換することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る画像処理装置においては、入力画像の各画素について色に関する信号が飽和しているか否かを判定した結果を飽和判定結果として出力する飽和判定部と、前記各画素について色相を計算した結果を色相信号として出力する色分布分析部と、前記各画素について前記飽和判定結果が色成分が飽和していると示している場合は前記色相信号をもとに色成分を補正して色成分補正信号として出力する色信号補正部と、前記色成分補正信号から異なる色空間に変換して出力画像を生成する色空間変換部とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、入力画像の各画素について色に関する信号が飽和しているか否かを判定し入力画像の各画素について色に関する信号が飽和している場合に前記各画素について色相を計算した結果とその各画素の色に関する信号とを用いて補正した上で色空間を変換することにより、入力画像において色成分が飽和していても、色空間を正しく変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１を示す画像処理装置を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す画像処理方法を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態２を示す画像処理装置を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２を示す画像処理方法を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態３を示す画像処理装置を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態３を示す画像処理方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における画像処理装置を示す図である。図１において、１０１は飽和判定部、１０２は色分布分析部、１０３は色信号補正部、１０４は色空間変換部である。また、Ｄ０は入力画像の信号であって、本実施の形態で示すＤ０は例えばＲＧＢ形式の信号である。Ｄ１０４は色空間変換部１０４の出力画像であって、後段の回路または装置に接続される。この画像処理装置が画像表示装置に備えられるものであれば、Ｄ１０４は画像表示装置が備える表示部（図示せず）などに接続され、表示部は出力画像Ｄ１０４を表示する。  
【００１２】
飽和判定部１０１は、入力画像Ｄ０の各画素について色に関する信号が飽和しているか否かを判定した結果を飽和判定結果Ｄ１０１として出力する。ここではＤ０はＲＧＢ形式の信号であるのでより具体的にはＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の少なくともひとつが飽和しているか否か判定し、判定結果を飽和判定結果Ｄ１０１として出力する。
【００１３】
ここでの判定方法は、例えばＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分それぞれの絶対値について、その値が所定の閾値以上の値になっていれば該当する色成分について飽和していると判定し、それ以外の色成分については飽和していないと判定すればよい。このとき、どの色成分が飽和しているかの情報についても飽和判定結果Ｄ１０１に含むとしても良い。
【００１４】
色分布分析部１０２は、入力画像Ｄ０の各画素について色相を計算した結果を色相信号Ｄ１０２として出力する。具体的には、入力画像Ｄ０の各画素の近傍について色の分布を分析する。そしてその分析結果に基づき、入力画像Ｄ０の各画素に対して色相を計算したものを色相信号Ｄ１０２として出力する。
【００１５】
この際、各画素の近傍の領域の対象として、飽和判定結果Ｄ１０１を用いて色成分（Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分）が飽和していない画素を対象としてもよい。このように色成分（Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分）が飽和していない画素を対象とした近傍の領域の画素から色相を計算し、その平均値や中間値をその画素の色相とすることで、色成分が飽和している画素を除いた色相を得ることができる。
【００１６】
次に、ＲＧＢ形式の信号から色相を計算する方法について説明する。ＲＧＢ形式からＹＣｂＣｒ形式への変換は例えば第１式のように表される。
【００１７】
【数１】
2014029359.tif 000003
また、色相θとＣｂ、Ｃｒとの関係は第２式のように表される。
【００１８】
【数２】
2014029359.tif 000004
このようにして各画素の色相を求めることは可能であり、ある画素位置の近傍の画素にあたる色相からその平均値や中間値をその画素位置の色相とする。
【００１９】
色信号補正部１０３は、入力画像Ｄ０の各画素について飽和判定結果Ｄ１０１と色相信号Ｄ１０２をもとに色成分が飽和している画素について色成分の補正を施した色成分補正信号Ｄ１０３を出力する。具体的には、入力画像Ｄ０の各画素について飽和判定結果Ｄ１０１が色成分が飽和していないと示している場合は入力画像Ｄ０をそのまま色成分補正信号Ｄ１０３として出力し、色成分が飽和していると示している場合は、その画素の入力画像Ｄ０と色相信号Ｄ１０２とから色成分を補正して色成分補正信号Ｄ１０３として出力する。
【００２０】
次に、その画素の入力画像Ｄ０と色相信号Ｄ１０２とから色成分を補正する補正方法について説明する。例えばある画素位置のＲ成分が飽和している場合で説明する。この場合、この画素位置の飽和判定結果Ｄ１０１は色成分が飽和している。この画素位置の色成分を補正するにはまず色信号補正部１０３は飽和していたＲ成分の値を未知の変数ｘに置き換える。この場合Ｃｂ、Ｃｒを求める式は第１式から第３式が導かれる。
【００２１】
【数３】
2014029359.tif 000005
一方、この画素位置の色相θは色分布分析部１０２によって求まっているため、第２式から第４式の方程式が得られる。
【００２２】
【数４】
2014029359.tif 000006
この画素位置のＧ成分およびＢ成分は飽和していないので第４式にＧ成分およびＢ成分の値を入れてこの方程式を解けば未知の変数ｘを求めることができる。
【００２３】
色空間変換部１０４は、色成分補正信号Ｄ１０３から異なる色空間に変換して出力画像Ｄ１０４を生成する。ここで異なる色空間とは、入力画像の色空間と異なる色空間であって、図示しない後段の回路によって都合のよい色空間である。後段の回路とは、例えば表示部であって、この場合は都合のよい色空間とは表示部が有する色再現領域にあたる色空間をさす。色空間変換部の後段が別の画像処理装置であれば、その画像処理装置にとって都合のよい色空間をさす。また、後段の回路にとって都合の良い色空間の形式がＲＧＢ形式以外（例えばＸＹＺ形式やＬ＊ａ＊ｂ＊形式など）であれば、その形式に合う変換を行なう。
【００２４】
図２は、本発明の実施の形態１に係る画像処理方法の処理手順を表すフローチャート図である。図示の画像処理方法は、飽和判定ステップＳＴ１０１、色分布分析ステップＳＴ１０２、色信号補正ステップＳＴ１０３、色空間変換ステップＳＴ１０４を備える。飽和判定ステップＳＴ１０１は飽和判定手部１０１と、色分布分析ステップＳＴ１０２は色相計算部２と、色信号補正ステップＳＴ１０３は色信号補正部１０３と、色空間変換ステップＳＴ１０４は色空間変換部１０４と同じ動作をする。
【００２５】
本実施の形態の画像処理方法は、まず飽和判定ステップＳＴ１０１にて入力画像Ｄ０の各画素について色に関する信号が飽和しているか否かを判定する。次に色分布分析ステップＳＴ１０２にて入力画像Ｄ０の各画素について色相を計算する。このとき、色相を計算する際の近傍の画素が飽和判定ステップＳＴ１０１の判定結果によって色に関する信号が飽和しているとされていれば色相を計算するための対象画素から外してもよい。次に色信号補正ステップＳＴ１０３にて該当の画素が飽和判定ステップＳＴ１０１の判定結果によって色に関する信号が飽和しているとされていれば色分布分析ステップＳＴ１０２で計算した色相と元の入力画像Ｄ０とから補正した色成分信号を生成する。次に色空間変換ステップＳＴ１０４にて色信号補正ステップＳＴ１０３の結果を用いて異なる色空間に変換して出力画像Ｄ１０４を生成する。
【００２６】
以上から、本実施の形態に係る画像処理装置および画像処理方法は、入力画像の各画素について色に関する信号が飽和しているか否かを判定し、入力画像の各画素について色に関する信号が飽和している場合に前記各画素について色相を計算した結果とその各画素の色に関する信号とを用いて補正し、その上で色空間を変換することにより、入力画像において色成分が飽和していても、色空間を正しく変換することができるという特別な効果を奏することができる。例えば、入力画像信号を生成する装置がもつ色空間が画像表示装置が表示できる色空間よりも狭い場合や、それぞれの色空間でずれがある場合に、入力画像信号の色空間では飽和するものが画像表示装置の色空間では飽和しないのであれば、本実施の形態に係る画像処理装置および画像処理方法によって画像表示装置に適合した色空間に変換することができる。
【００２７】
また、本実施の形態に係る画像処理装置を例えば液晶テレビなどの画像表示装置の一部として用いることができる。また、図２に示す画像処理方法で処理した画像は、例えば液晶テレビなどの画像表示装置に表示することができる。これにより、入力される画像信号の色空間と異なる色空間、例えば後段の装置（例えば表示部）の色再現領域にあたる色空間に正しく変換された画像を表示することが可能となる。
【００２８】
なお、実施の形態１ではＲＧＢ形式の色信号で表される画像信号を入力するものとしたが、入力画像の形式はこれに囚われず、色に関する信号が得られ、かつその形式で表される信号から色相が計算できるものであれば所期の目的を果たすことはいうまでもない。
【００２９】
実施の形態２
実施の形態１では入力される画像信号をＲＧＢ形式の色信号で表される画像信号を入力するものとしていたが、実施の形態２では個々の色成分の信号ではなくＹＣｂＣｒのような輝度と色差信号とからなる入力画像信号であった場合の画像処理装置および画像処理方法について説明する。
【００３０】
図３は、本実施の形態における画像処理装置を示す図である。図３において、１１１は飽和判定部、１１２は色分布分析部、１１３は色信号補正部、１１４は色空間変換部である。また、入力画像Ｄ０は、輝度信号を表すＹ０とＣｂ成分の色差信号を表すＣＢ０およびＣｒ成分の色差信号を表すＣＲ０とからなる信号であって、ＹＣｂＣｒ形式の信号を示す。Ｒ１１４、Ｇ１１４、およびＢ１１４は色空間変換部１１４の出力画像であってＲＧＢ形式の信号を表す。
【００３１】
飽和判定部１１１は、入力画像Ｄ０の各画素について色に関する信号が飽和しているか否かを判定した結果を飽和判定結果Ｄ１１１として出力する。ここでは入力画像Ｄ０はＹＣｂＣｒ形式の信号であるので色差成分Ｃｂ、Ｃｒの少なくともひとつが飽和しているか否か判定し、判定結果を飽和判定結果Ｄ１１１として出力する。
【００３２】
ここでの判定方法は、例えば色差成分Ｃｂ、Ｃｒそれぞれの絶対値について、その値が所定の閾値以上の値になっていれば該当する色成分について飽和していると判定し、それ以外の色成分については飽和していないと判定すればよい。このとき、どの色差成分が飽和しているかの情報についても飽和判定結果Ｄ１１１に含むとしても良い。
【００３３】
色分布分析部１１２は、入力画像Ｄ０の各画素について色相を計算した結果を色相信号Ｄ１１２として出力する。具体的には、入力画像Ｄ０の各画素の近傍について色の分布を分析する。そしてその分析結果に基づき、入力画像Ｄ０の各画素に対して色相を計算したものを色相信号Ｄ１１２として出力する。
【００３４】
この際、各画素の近傍の領域の対象として、飽和判定結果Ｄ１１１を用いて色成分（Ｃｒ成分、Ｃｂ成分）が飽和していない画素を対象としてもよい。このように色成分（Ｃｒ成分、Ｃｂ成分）が飽和していない画素を対象とした近傍の領域の画素から色相を計算し、その平均値や中間値をその画素の色相とすることで、色成分が飽和している画素を除いた色相を得ることができる。
【００３５】
次に、実施の形態１ではＲＧＢ形式の信号から色相を計算していたが、本実施の形態ではＹＣｂＣｒ形式から色相を計算する。つまり、第２式によって色相θを計算することができる。
【００３６】
色差信号補正部１１３は、入力画像Ｄ０の各画素について飽和判定結果Ｄ１１１と色相信号Ｄ１１２をもとに色成分が飽和している画素について色成分の補正を施した色成分補正信号Ｄ１１３を出力する。具体的には、入力画像Ｄ０の各画素について飽和判定結果Ｄ１１１が色成分が飽和していないと示している場合は入力画像Ｄ０をそのまま色成分補正信号Ｄ１１３として出力し、色成分が飽和していると示している場合は、その画素の入力画像Ｄ０と色相信号Ｄ１１２とから色成分を補正して色成分補正信号Ｄ１１３として出力する。
【００３７】
次に、その画素の入力画像Ｄ０と色相信号Ｄ１１２とから色成分を補正する補正方法について説明する。例えばある画素位置のＣｂ成分が飽和している場合で説明する。この場合、この画素位置の飽和判定結果Ｄ１１１は色成分が飽和している。この画素位置の色成分を補正するにはまず色信号補正部１１３は飽和していたＣｂ成分の値を未知の変数ｘに置き換える。一方、この画素位置の色相θは色分布分析部１１２によって求まっているため、第２式から第５式の方程式が得られる。
【００３８】
【数５】
2014029359.tif 000007
この画素位置のＣｒ成分は飽和していないので第５式にＣｒ成分の値を入れてこの方程式を解けば未知の変数ｘを求めることができる。
【００３９】
色空間変換部１１４は、色成分補正信号Ｄ１１３から異なる色空間に変換して出力画像Ｄ１１４を生成する。ここで異なる色空間とは、入力画像の色空間と異なる色空間であって、図示しない後段の回路によって都合のよい色空間である。後段の回路とは、例えば表示部であって、この場合は都合のよい色空間とは表示部が有する色再現領域にあたる色空間をさす。色空間変換部の後段が別の画像処理装置であれば、その画像処理装置にとって都合のよい色空間をさす。
【００４０】
なお、図３では色空間変換部１１４がＹＣｂＣｒ形式からＲＧＢ形式への変換も同時に行なうこととしている。この変換は例えば第１式のような関係式を用いて逆にＹＣｂＣｒ形式からＲＧＢ形式への計算が可能である。また、後段の回路にとって都合の良い色空間の形式がＲＧＢ形式以外（例えばＸＹＺ形式やＬ＊ａ＊ｂ形式など）であれば、その形式に合う変換を行なう。
【００４１】
図４は、本実施の形態に係る画像処理方法の処理手順を表すフローチャート図である。図示の画像処理方法は、飽和判定ステップＳＴ１１１、色分布分析ステップＳＴ１１２、色信号補正ステップＳＴ１１３、色空間変換ステップＳＴ１１４を備える。飽和判定ステップＳＴ１１１は飽和判定手部１１１と、色分布分析ステップＳＴ１１２は色相計算部２と、色信号補正ステップＳＴ１１３は色信号補正部１１３と、色空間変換ステップＳＴ１１４は色空間変換部１１４を同じ動作をする。
【００４２】
本実施の形態の画像処理方法は、まず飽和判定ステップＳＴ１１１にて入力画像Ｄ０の各画素について色に関する信号（本実施の形態では色差信号）が飽和しているか否かを判定する。次に色分布分析ステップＳＴ１１２にて入力画像Ｄ０の各画素について色相を計算する。このとき、色相を計算する際の近傍の画素が飽和判定ステップＳＴ１１１の判定結果によって色に関する信号が飽和しているとされていれば色相を計算するための対象画素から外してもよい。次に色信号補正ステップＳＴ１１３にて該当の画素が飽和判定ステップＳＴ１１１の判定結果によって色に関する信号が飽和しているとされていれば色分布分析ステップＳＴ１１２で計算した色相と元の入力画像Ｄ０とから補正した色成分信号を生成する。次に色空間変換ステップＳＴ１１４にて色信号補正ステップＳＴ１１３の結果を用いて異なる色空間に変換して出力画像Ｄ１１４を生成する。
【００４３】
以上から、本実施の形態に係る画像処理装置および画像処理方法は、入力画像の各画素について色に関する信号が飽和しているか否かを判定し（飽和判定ステップＳＴ１１１）、入力画像の各画素について色に関する信号が飽和している場合に前記各画素について色相を計算した（色分布分析ステップＳＴ１１２）結果とその各画素の色に関する信号とを用いて補正し（色信号補正ステップＳＴ１１３）、その上で色空間を変換する（色空間変換ステップＳＴ１１４）ことにより、入力画像において色成分が飽和していても、色空間を正しく変換することができるという特別な効果を奏することができる。例えば、入力画像信号を生成する装置がもつ色空間が画像表示装置が表示できる色空間よりも狭い場合や、それぞれの色空間でずれがある場合に、入力画像信号の色空間では飽和するものが画像表示装置の色空間では飽和しないのであれば、本実施の形態に係る画像処理装置および画像処理方法によって画像表示装置に適合した色空間に変換することができる。
【００４４】
また、本実施の形態に係る画像処理装置を例えば液晶テレビなどの画像表示装置の一部として用いることができる。また、図４に示す画像処理方法で処理した画像は、例えば液晶テレビなどの画像表示装置に表示することができる。これにより、入力される画像信号の色空間と異なる色空間、例えば後段の装置（例えば表示部）の色再現領域にあたる色空間に正しく変換された画像を表示することが可能となる。
【００４５】
実施の形態３
実施の形態１および実施の形態２では、色分布分析部によって入力画像Ｄ０の各画素の近傍について色の分布を分析するとしていたが、実施の形態３ではさらに領域分割部１１５を備えて領域分割部１１５によって分割された領域毎に入力画像Ｄ０について色の分布を分析する。
【００４６】
図５は、本実施の形態における画像処理装置を示す図である。図５において、１１１は飽和判定部、１１２は色分布分析部、１１３は色信号補正部、１１４は色空間変換部、１１５は領域分割部である。また、入力画像Ｄ０は、輝度信号を表すＹ０とＣｂ成分の色差信号を表すＣＢ０およびＣｒ成分の色差信号を表すＣＲ０とからなる信号であって、ＹＣｂＣｒ形式の信号を示す。Ｒ１１４、Ｇ１１４、およびＢ１１４は色空間変換部１１４の出力画像であってＲＧＢ形式の信号を表す。
【００４７】
本実施の形態は、実施の形態２に係る画像処理装置からさらに領域分割部１１５を備えたものである。飽和判定部１１１と色信号補正部１１３と色空間変換部１１４の作用については実施の形態２と同じであるため、説明を省略する。
【００４８】
領域分割部１１５は、入力画像Ｄ０の各画素についてその近傍の領域を領域分割した結果を領域分割結果Ｄ１１５として出力する。ここで領域分割とは入力画像Ｄ０の各画素についてその近傍の領域を該当画素と色が似ている（あるいは同じ色相に含まれる）画素とそうでない画素とに分割することである。
【００４９】
領域分割は例えば輝度成分をもとに実施する。例えば入力画像Ｄ０の各画素の近傍の領域について輝度成分Ｙ０をもとにエッジを検出し、入力画像Ｄ０の各画素とエッジで区切られる画素であれば色が異なる画素であると判断し、エッジで区切られない画素であれば色が似ている画素と判断すればよい。
【００５０】
他にも入力画像Ｄ０の各画素とその近傍に位置する画素の輝度差が所定の閾値以内であれば、両画素が同じ領域にあると判断してもよい。ここで用いる閾値は、入力画像の各画素の近傍にある画素の輝度値の分布によって値を変えてもよい。例えば輝度値の分布が広い場合、閾値を大きくし、輝度値の分布が狭い場合、閾値を小さくすればよい。なお、輝度値の広がりは例えば標準偏差で判断できる。あるいは、入力画像の各画素の近傍にある画素の輝度値の最大値と最小値の差でも判断できる。このように閾値を入力画像の各画素の近傍にある画素の輝度値の分布によって値を変えることで、領域分割の精度を高めることが期待できる。
【００５１】
色分布分析部１１２は、入力画像Ｄ０の各画素について色相を計算した結果を色相信号Ｄ１１２として出力する。具体的には、入力画像Ｄ０の各画素の近傍について色の分布を分析する。そしてその分析結果に基づき、入力画像Ｄ０の各画素に対して色相を計算したものを色相信号Ｄ１１２として出力する。
【００５２】
この際、各画素の近傍の領域の対象として、領域分割結果Ｄ１１５を用いて、その画素位置に該当する領域内とし、さらに飽和判定結果Ｄ１１１を用いて色成分（Ｃｒ成分、Ｃｂ成分）が飽和していない画素を対象とする。このように色成分（Ｃｒ成分、Ｃｂ成分）が飽和していない画素を対象とした近傍の領域の画素から色相を計算し、その平均値や中間値をその画素の色相とすることで、色成分が飽和している画素を除いた色相を得ることができる。
【００５３】
図６は、本実施の形態に係る画像処理方法の処理手順を表すフローチャート図である。図示の画像処理方法は、飽和判定ステップＳＴ１１１、色分布分析ステップＳＴ１１２、色信号補正ステップＳＴ１１３、色空間変換ステップＳＴ１１４、および領域分割ステップＳＴ１１５を備える。飽和判定ステップＳＴ１１１は飽和判定手部１１１と、色分布分析ステップＳＴ１１２は色相計算部２と、色信号補正ステップＳＴ１１３は色信号補正部１１３と、色空間変換ステップＳＴ１１４は色空間変換部１１４と、領域分割ステップＳＴ１１５は領域分割部１１５と同じ動作をする。
【００５４】
本実施の形態の画像処理方法は、まず飽和判定ステップＳＴ１１１にて入力画像Ｄ０の各画素について色に関する信号が飽和しているか否かを判定する。次に領域分割ステップＳＴ１１５にて入力画像Ｄ０の各画素についてその近傍の領域を領域分割して各画素ごとの領域を対応付ける。次に色分布分析ステップＳＴ１１２にて入力画像Ｄ０の各画素について色相を計算する。このとき、色相を計算する際の近傍の画素は、領域分割ステップＳＴ１１５にて該当の画素位置に対応付けられた領域内の画素であって飽和判定ステップＳＴ１１１の判定結果によって色に関する信号が飽和しているとされていない画素を対象画素としてもよい。次に色信号補正ステップＳＴ１１３にて該当の画素が飽和判定ステップＳＴ１１１の判定結果によって色に関する信号が飽和しているとされていれば色分布分析ステップＳＴ１１２で計算した色相と元の入力画像Ｄ０とから補正した色成分信号を生成する。次に色空間変換ステップＳＴ１１４にて色信号補正ステップＳＴ１１３の結果を用いて異なる色空間に変換して出力画像Ｄ１１４を生成する。
【００５５】
飽和判定ステップＳＴ１１１と領域分割ステップＳＴ１１５とのフロー処理の順序は、どちらが先でも同様の処理結果を得られる。
【００５６】
以上から、本実施の形態に係る画像処理装置は、領域分割部１１５をさらに設けることで、入力画像の各画素についてその近傍の領域を該当画素と色が似ている画素とそうでない画素とに分割することとしたので、色分布分析１１２で該当画素について色相の計算をする際に、対象となる画素と異なる領域に含まれる画素からの色相情報を混在して使うことがなくなる。これにより該当画素の色相をより精度よく計算することができる。
【００５７】
また、本実施の形態に係る画像処理装置を例えば液晶テレビなどの画像表示装置の一部として用いることができる。また、図６に示す画像処理方法で処理した画像は、例えば液晶テレビなどの画像表示装置に表示することができる。これにより、入力される画像信号の色空間と異なる色空間、例えば後段の装置（例えば表示部）の色再現領域にあたる色空間に正しく変換された画像を表示することが可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１０１  飽和判定部
１０２  色分布分析部
１０３  色信号補正部
１０４  色空間変換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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