(57)【要約】【課題】  本発明は、階調変化の不均一性や、階調表現能力の劣化、また色再現性の低下を生じることなく、入力画像を表す色データに所望の画像処理を行うことが可能な画像処理装置または画像処理方法を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明に係る画像処理装置は、カラー画像を表す第１の色データを入力し、当該カラー画像に所定の処理を行うことにより、上記第１の色データに対応する第２の色データを出力する画像処理装置であって、上記第１の色データにより表されるカラー画像の階調を画素毎に調整して、第３の色データを出力する演算処理手段と、上記第３の色データに平滑化処理を行って、第４の色データを出力する平滑化処理手段と、上記第３の色データと上記第４の色データとの差分を画素毎に求め、当該差分に基づいて上記第３の色データおよび上記第４の色データのいずれかを画素毎に選択し、選択されたデータを用いて上記第２の色データを生成する手段とを備えるものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像を表す第１の色データを入力し、当該カラー画像に所定の処理を行うことにより、上記第１の色データに対応する第２の色データを出力する画像処理装置であって、
上記第１の色データにより表されるカラー画像の階調を画素毎に調整して、第３の色データを出力する演算処理手段と、
上記第３の色データに平滑化処理を行って、第４の色データを出力する平滑化処理手段と、
上記第３の色データと上記第４の色データとの差分を画素毎に求め、当該差分に基づいて上記第３の色データおよび上記第４の色データのいずれかを画素毎に選択し、選択されたデータを用いて上記第２の色データを生成する手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
上記第２の色データを生成する手段は、上記第３の色データと上記第４の色データとの差分を所定の閾値と比較した比較結果に基づいて上記第３の色データおよび上記第４の色データのいずれかを画素毎に選択し、選択されたデータと上記閾値とを用いて上記第２の色データを生成す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】
上記第２の色データを生成する手段は、上記第３の色データと上記第４の画像データとの差分が上記閾値以下となる画素については上記第４の色データを選択して上記第２の色データを生成することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
上記第２の色データと上記第３の色データとの差分が上記閾値以下となるように上記第２の色データを生成することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
上記第２の色データを生成する手段は、上記第３の色データと上記第４の色データとの差分に基づいて第５の色データを生成し、当該第５の色データの各画素における値を隣接する画素の値と比較することにより特異点を検出し、当該特異点が検出された画素については上記第３の色データを選択することにより上記第２の色データを生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
上記演算処理手段は、上記第１の色データに色変換処理を行うことにより、上記第３の色データを求めることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
上記第１の色データはＮビットのデータであり、上記第２の色データはＭビットのデータ（Ｍ＞Ｎ）であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
上記平滑化処理手段は、上記第３の色データまたは第１の色データにおけるデータ間の差分に基づいて平滑化処理を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
カラー画像を表す第１の色データを入力し、当該カラー画像に所定の処理を行うことにより、上記第１の色データに対応する第２の色データを出力する画像処理方法であって、
上記第１の色データにより表されるカラー画像の階調を画素毎に調整して、第３の色データを出力し、
上記第３の色データに平滑化処理を行って、第４の色データを出力し、
上記第３の色データと上記第４の色データとの差分を画素毎に求め、当該差分に基づいて上記第３の色データおよび上記第４の色データのいずれかを画素毎に選択し、選択されたデータを用いて上記第２の色データを生成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
カラー画像を表す第１の色データを入力し、当該カラー画像に所定の処理を行うことにより、上記第１の色データに対応する第２の色データを出力する画像処理方法であって、
上記第１の色データに平滑化処理を行って第４の色データを出力し、
上記第１の色データと上記第４の色データとの差分を画素毎に求め、当該差分に基づいて上記第１の色データおよび上記第４の色データのいずれかを画素毎に選択し、選択されたデータを用いて第３の色データを生成し、
上記第３の色データにより表されるカラー画像の階調を画素毎に調整して、上記第２の色データを出力することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カラープリンタ、カラースキャナ等のフルカラー画像関連機器、コンピュータグラフィックス画像を発生する画像生成機器、液晶モニタ等のディスプレイ装置に用いられる画像処理に関するものであり、特に、カラー画像を表す赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、またはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の色データを使用するデバイスに応じて処理する画像処理装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラープリンタにおいては、インクが純色でないことによる混色性や、デバイスの非線形特性に起因する画質劣化を補正し、色再現性の高い印刷画像を出力するため、色変換処理などの画像処理が行われる。また、液晶モニタ等のディスプレイ装置においても、色再現性の高い表示画像を得るため、使用するデバイスの特性に応じて同様の処理が行われる。
【０００３】
下記の特許文献１には、赤、イエロー、緑、シアン、青、マゼンタの６つの色相に有効な演算項、および隣接する色相間内の色成分に有効な色成分に有効な演算項を用いたマトリクス演算を行う色変換装置が記載されている。この色変換装置によれば、カラー画像の色再現性を、上記６つの色相成分、および隣接する色相間内の領域毎に調整することができる。
【特許文献１】特開２０００−２８７０７４（特許３４３２４６８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした画像処理は、カラー画像を表す色データに所定の係数を乗じる乗算を含む演算により行われるため、以下に述べる問題が生じる。例えば、コントラストを調整する場合、色データＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉに調整値に応じた係数を乗じることにより調整後の色データＲｏ，Ｇｏ，Ｂｏを算出する。階調値が１ずつ段階的に変化する色データＲｉ＝0，1，2，3，4，5，6…に1.5の係数を乗じてコントラスト調整を行った場合、調整後の色データＲｏは、理想的には0，1.5，3，4.5，6，7.5，9…となる。しかし、実際には小数点以下の数値は切り捨てて処理されるので、調整後の色データＲｏは0，1，3，4，6，7，9…となる。このため、調整後の色データＲｏの変化量は1，2，1，2…となり、階調値の変化が不連続となる。
【０００５】
このため、階調値がなだらかに変化する領域が、不連続に変化することとなり、輪郭が存在しない領域に輪郭が存在するかのように見える現象（擬似輪郭）が生じる。また、小数点以下の切り捨てにより表示されない階調値（2，5，8…）が発生するため、実際の表示階調数が減少し、階調表現能力が劣化する。このため、調整後の表示画像において、色再現性が低下する問題が発生する。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、階調変化の不均一性や、階調表現能力の劣化、また色再現性の低下を生じることなく、入力画像を表す色データに所望の画像処理を行うことが可能な画像処理装置または画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る画像処理装置は、カラー画像を表す第１の色データを入力し、当該カラー画像に所定の処理を行うことにより、上記第１の色データに対応する第２の色データを出力する画像処理装置であって、
上記第１の色データにより表されるカラー画像の階調を画素毎に調整して、第３の色データを出力する演算処理手段と、
上記第３の色データに平滑化処理を行って、第４の色データを出力する平滑化処理手段と、
上記第３の色データと上記第４の色データとの差分を画素毎に求め、当該差分に基づいて上記第３の色データおよび上記第４の色データのいずれかを画素毎に選択し、選択されたデータを用いて上記第２の色データを生成する手段とを備えるものである。
【０００８】
また、本発明に係る画像処理方法は、カラー画像を表す第１の色データを入力し、当該カラー画像に所定の処理を行うことにより、上記第１の色データに対応する第２の色データを出力する画像処理方法であって、
上記第１の色データにより表されるカラー画像の階調を画素毎に調整して、第３の色データを出力し、
上記第３の色データに平滑化処理を行って、第４の色データを出力し、
上記第３の色データと上記第４の色データとの差分を画素毎に求め、当該差分に基づいて上記第３の色データおよび上記第４の色データのいずれかを画素毎に選択し、選択されたデータを用いて上記第２の色データを生成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る画像処理装置および画像処理方法は、上記第１の色データにより表されるカラー画像の階調を画素毎に調整した第３の色データと、当該第３の色データに平滑化処理を行った第４の色データとの差分を画素毎に求め、当該差分に基づいて第３の色データおよび第４の色データのいずれかを画素毎に選択し、選択されたデータを用いて第２の色データを生成するので、階調変化の不連続性や、階調飛びを生じることなく所望の画像処理を行うことが可能であり、表示画像において十分な画質改善効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る画像処理装置の一実施形態を示すブロック図である。図１に示す画像処理装置は、演算処理手段１、平滑化手段２、第二の画像データ出力手段３から構成される。
カラー画像の各画素の色を表す第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１は、演算処理手段１に入力される。演算処理手段１は、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に、外部から与えられる所定の乗算係数kを乗じる演算を含む処理を行い、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を出力する。平滑化手段２は、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３に平滑化処理を行い、第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を出力する。第二の画像データ出力手段３は、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３と、第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４との差分を用いて、第２の色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を出力する。
【００１１】
ここで、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１、第２の色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３、および第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４はそれぞれ赤、緑、青を表す６ビットの色データであり、０から６３の整数値を表すものとする。
【００１２】
演算処理手段１は、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に、乗算係数ｋを乗じることにより、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を算出する。すなわち、第３の色データは下記の式（１）により求められる。
【００１３】
【数１】
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【００１４】
第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は、平滑化手段２および第二の画像データ出力手段３に入力される。平滑化手段２は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色データ毎に平滑化処理を行う。この平滑化処理は、例えば、隣接する画素データの平均値を求めることにより行うことができる。図２は、平滑化手段２の内部構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、平滑化手段２は、複数のデータ格納部６ａ〜６ｄを有するデータシフト手段４と、平均値算出手段５とを備える。
【００１５】
平滑化手段２に入力された第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は、データ格納部６ａに入力される。データ格納部６ａ〜６ｄは、第３の色データが入力されるたびに、後段のデータ格納部にデータをシフトする。この際、データ格納部６ａ〜６ｄによって保持されるデータは、平均値算出手段５に入力される。
【００１６】
平均値算出手段５は、データ格納部６ａ〜６ｄからのデータの平均値を算出することにより平滑化処理を行い、第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を出力する。ここで、平均値算出手段５は、重み付け加算を行うことにより平滑化処理を行ってもよい。なお、平滑化手段２に最初のデータが入力された場合には、データ格納部６ａ〜６ｄには当該最初のデータと同一のデータが一斉に入力されるものとする。また、平滑化手段２に最後のデータが入力された後は、データ格納部６ａには当該最後のデータと同一のデータが入力され続けるものとする。
【００１７】
第二の画像データ出力手段３は、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３、および第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４から第２の色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２の値を決定し、出力する。以下、第２の色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２の生成方法について説明する。ここでは第２の色データのうちＲ２を求める方法について述べるが、Ｇ２、Ｂ２についても同様の方法によって求めることができる。
【００１８】
第二の画像データ出力手段３は、第４の色データＲ４と第３の色データＲ３のいずれかを選択することにより第５の色データＲ５を求める。具体的には、第４の色データと、第３の色データとの差分ｄＲ＝Ｒ４−Ｒ３が所定の閾値ｔｈより大きい場合には第３の色データＲ３を第５の色データＲ５として選択し、差分ｄＲの大きさが閾値ｔｈ以下の場合には第４の色データＲ４を第５の色データＲ５として出力する。すなわち、ｄＲ＞ｔｈの場合、Ｒ５＝Ｒ３、ｄＲ≦ｔｈの場合、Ｒ５＝Ｒ４となる。
【００１９】
ここで、第５の色データを選択する際に用いる閾値ｔｈの値は、演算処理手段１において行われる演算処理の内容に応じた乗算係数ｋの値によって決定される。つまり、演算処理手段１における演算処理によって発生するデータの不連続性（階調変化の不均一性）、階調数の減少による階調飛びの大きさを予測することにより決定される。
【００２０】
第二の画像データ出力手段３は、第５の色データの各画素における値、すなわち階調値を隣接する画素と比較し、その比較結果に基づいて第２の色データを決定する。具体的には、階調値が隣接するいずれの画素よりも大きい画素、つまり階調数が凸状に変化している画素、およびデータ値が隣接するいずれの画素よりも小さい画素、つまり階調数が凹状に変化している画素については、第３の色データを第２の色データとして選択し、それ以外の場合（階調数が単調に増加・減少しているか、または階調数が変化していない場合）は、第５の色データを第２の色データとして選択して出力する。上記処理を行うことで、第５の色データに発生する階調数が凸状または凹状に変化する画素（特異点）を取り除くことができる。
【００２１】
以下、図１に示す画像処理装置の作用について具体例を参照して説明する。図３は、第１の色データＲ１の一例を示す図である。図３において、横軸は画素の位置を、縦軸は各画素における色データの大きさ（階調値）を表す。図３に示す第１の色データＲ１は、画素位置１０５まではなだらかに変化し、画素位置１０５から画素位置１０６にかけては急激に変化している。なお、以下の説明においては、第１〜第４の色データのうち、赤の成分の大きさを表す色データＲ１〜Ｒ４に対して処理を行った場合を例示するが、他の色データＧ１〜Ｇ４，Ｂ１〜Ｂ４についても同様の処理を行うことができる。
【００２２】
図４は、図３に示す第１の色データＲ３を演算手段１において演算処理して得られる第３の色データＲ３を示す図である。同図において、破線は第１の色データＲ１を示している。図４は、式（１）において乗算係数ｋ＝１．５とした場合に求められる第３の色データＲ３を示している。図４に示すように、乗算係数ｋを乗じる演算処理を行うことにより、画素位置１０５までの部分において、階調数の差が１となっている箇所と２となっている箇所が交互に発生している。つまり、階調数の変化が不均一となる階調飛びが発生している。
【００２３】
図５は、図４に示す第３の色データＲ３を平滑化手段２において平滑化処理して得られる第４の色データＲ４を示す図である。同図において、破線は第３の色データＲ３を示している。図４に示す第４の色データＲ４は、第３の色データＲ３における各画素の水平方向に隣接する６画素の平均値を求めることにより算出したものである。図４に示すように、平滑化手段２において平滑化処理を行うことで、第３の色データＲ３の画素位置１００までの部分において発生した階調飛びが改善されるが、同時に、画素位置１０５および１２０付近のエッジ部分（輪郭部）にボケが発生する。
【００２４】
図６は、第二の画像データ出力手段３において生成される第５の色データＲ５を示す図である。ここで、図６に示す第５の色データＲ５は、差分ｄＲ＝Ｒ４−Ｒ３を閾値ｔｈ＝１と比較した比較結果に基づいて、第３の色データＲ３および第４の色データＲ４のいずれかを選択して得られたものである。この閾値ｔｈは、演算手段１における演算処理により、第３の色データＲ３において発生する階調飛びの大きさを最大２と予想して設定したものである。
【００２５】
第二の画像データ出力手段３は、第４の色データＲ４と第３の色データＲ３との差分ｄＲ＝Ｒ４−Ｒ３の大きさが閾値ｔｈ＝１以下となる画素においては、当該画素における第４の色データＲ４を、平滑化処理により階調飛びが改善されたデータであると判定し、第５の色データＲ５として選択する。一方、差分ｄＲ＝Ｒ４−Ｒ３の大きさが閾値ｔｈ＝１より大きい画素については、当該画素における第４の色データＲ４を、平滑処理により輪郭ボケが発生したデータであると判定し、平滑化処理を行っていない第３の色データＲ３を第５の色データＲ５として選択する。図６に示すように、差分ｄＲ＝Ｒ４−Ｒ３の大きさに基づいて第５の色データＲ５の値を決定することにより、第３の色データＲ３に発生する階調飛び、および第４の色データに発生する画像の輪郭ボケをともに改善することができる。
【００２６】
しかしながら、第５の色データＲ５には、図５に示す特異点が発生することがある。この特異点は、画素位置１０５から１２０にかけての第３の色データの平坦部において、第４の色データとの差分ｄＲ＝Ｒ４−Ｒ３の大きさが閾値ｔｈ＝１と等しくなる画素について、平滑化処理を行った第４の色データＲ４が第５の色データＲ５として選択されることにより発生する。第二の画像データ出力手段２は、先述したように、第５の色データの各画素における大きさを隣接する画素と比較し、データ値が隣接するいずれの画素よりも大きい画素、およびデータ値が隣接するいずれの画素よりも小さい画素については、第３の色データを第２の色データとして選択し、それ以外の場合は、第５の色データを第２の色データとして選択して出力することにより、特異点を除去する。
【００２７】
図７は、図６に示す第５の色データの特異点を上記処理によって除去して得られる第２の色データＲ２を示す図である。図７に示すように、第２の色データＲ２においては、第３の色データＲ３に発生する階調飛び、および第４の色データに発生する輪郭ボケが改善されるとともに、第５の色データＲ５に発生する特異点についても除去されていることが分かる。
【００２８】
以上に説明したように、本発明に係る画像処理装置によれば、階調変化の不連続性や、階調飛びを生じることなく、入力画像データに対し所定の係数を乗じる演算を含む画像処理を行うことができる。つまり、階調表現能力を損なうことなく所望の画像処理を行うことで、表示画像において十分な画質改善効果を得ることができる。
【００２９】
なお、上記の説明においては、平滑化手段２、および第二の画像データ出力手段３において、水平方向に隣接する画素を参照して処理を行うものとしたが、垂直・水平方向の２次元方向に隣接する画素を参照して処理を行うよう構成してもよい。これにより、画質改善効果をより高めることが可能となる。
【００３０】
本発明に係る画像処理装置は、第２の色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２のビット数が第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１よりも大きい場合にも同様の効果を有する。例えば、第１の色データＲ１、Ｇ１，Ｂ１が６ビットであり、表示画像データとして出力される第２の色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２が８ビットである場合、従来の画像処理方法では、第２の色データの階調表現は実質的に６ビット相当に制限されていたが、本発明によれば、より精細な階調表現が可能となり、画質改善効果を高めることができる。
【００３１】
なお、第１および第２の色データを例えば６ビットのデータとし、第３および第４の色データを、第１および第２の色データよりビット数の大きい８ビットのデータとしてもよい。演算処理手段１により出力される第３の色データを８ビットとした場合、６ビットのデータとして出力する場合と比較して階調飛び、データの不連続の程度が軽減される。また、平滑化手段４において８ビットの第３の色データを処理することで、平滑化処理による画質改善効果が向上する。この場合、第二の画像データ出力手段３は、第３および第４の色データのいずれかを選択して得られる８ビットのデータを６ビットに変換することにより第２の色データを出力する。ここで用いる閾値は、６ビットに変換された第２の色データの階調飛びが改善されるように設定され、例えば、第３の色データにおけるデータ変化の幅を考慮して決定することができる。
【００３２】
図８は、第二の画像データ出力手段３の他の構成を示すブロック図である。図８に示すように、第二の画像データ出力手段３は、差分算出手段１５、比較手段１６、第２の色データ決定手段１７を備える。図８は、第２の色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２のいずれか１つのデータ（Ｒ２）を算出するブロックの構成を示しており、図８に示すブロックを各色データについて設けることにより第二の画像データ出力手段３が構成される。
【００３３】
差分算出手段１５は、第３の色データＲ３と第４の色データＲ４との差分ｄＲ＝Ｒ４−Ｒ３を算出し、比較手段１６に送る。比較手段１６は、外部から入力される所定の閾値ｔｈ（ｔｈ＞０）と差分ｄＲとの比較結果を示す比較結果信号ｆｒを出力する。比較結果信号は、ｄＲ＞ｔｈの場合ｆｒ＝１となり、ｄＲ＜−ｔｈの場合ｆｒ＝−１となり、−ｔｈ≦ｄＲ≦ｔｈの場合ｆｒ＝０となる。すなわち、比較結果信号ｆｒは、差分ｄＲの絶対値が閾値ｔｈより大きい場合は−１または１となり、小さい場合は０となる。
【００３４】
比較結果信号ｆｒは、第３の色データＲ３、第４の色データＲ４、および閾値ｔｈとともに第２の色データ決定手段１７に送られる。第２の色データ決定手段１７は、比較結果信号ｆｒの値に基づいて、第３の色データＲ３、第４の色データＲ４、および閾値ｔｈから第２の色データＲ２を求める。すなわち、ｆｒ＝−１の場合はＲ２＝Ｒ３−ｔｈ、ｆｒ＝０の場合はＲ２＝Ｒ４、ｆｒ＝１の場合はＲ２＝Ｒ３＋ｔｈとして第２の色データＲ２を求める。これにより、第２の色データＲ２と第３の色データＲ３との差は、最大でｔｈとなるように制限される。閾値ｔｈは、演算手段１における演算処理により、第３の色データＲ３に発生する階調飛びの大きさを考慮して設定される。このように第２の色データＲ２と第３の色データＲ３との差を所定値以下に制限することにより、第２の色データＲ２において、平滑化手段２による平滑化処理により輪郭ボケが発生するのを防ぐことができる。
【００３５】
図９は、平滑化手段２の他の構成を示すブロック図である。図９に示す平滑化手段２は、データ格納部６ｅ〜６ｉ、輪郭データ出力手段２０、輪郭データ格納部２１ａ〜２１ｄ、データ選択手段２２ａ〜２２ｄ、平均値算出手段５を備える。図９は、第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４のいずれか１つのデータ（Ｒ４）を算出するブロックの構成を示しており、図９に示すブロックを各色データについて設けることにより平滑化手段２が構成される。
【００３６】
第３の色データＲ３は、データ格納部６ｅに入力される。データ格納部６ｅ〜６ｉは、第３の色データが入力されるたびに、後段のデータ格納部にデータをシフトする。第３の色データＲ３、およびデータ格納部６ｅから出力されるデータＲ３１は、外部から与えられる閾値ｔｈ２とともに輪郭信号出力手段２０に送られる。輪郭信号出力手段２０は、データＲ３１と第３の色データＲ３との差分を閾値ｔｈ２と比較し、比較結果に基づいて輪郭データｆｅを出力する。データＲ３１と第３の色データＲ３との差分が閾値ｔｈ２よりも大きい場合は第３の色データＲ３が画像の輪郭部分を表すものと判定して輪郭データｆｅ＝１を出力する。反対に、差分の大きさが閾値ｔｈ２以下である場合は、輪郭データｆｅ＝０を出力する。輪郭データｆｅは、輪郭データ格納部２１ａに送られる。
【００３７】
輪郭データ格納部２１ａ〜２１ｄは、輪郭データが入力されるたびに、後段の輪郭データ格納部にデータをシフトする。つまり、データ格納部６ｅ〜６ｉにより３の色データがシフトされるたびに、輪郭データｆｅもシフトされる。したがって、第３の色データＲ３とＲ３１との間に輪郭が存在する場合、輪郭データはｆｅ＝１となり、Ｒ３１とＲ３２の間に輪郭が存在する場合はｆｅ１＝１となり、Ｒ３２とＲ３３の間に輪郭が存在する場合はｆｅ２＝１となり、Ｒ３３とＲ３４の間に輪郭が存在する場合はｆｅ３＝１となり、Ｒ３４とＲ３５の間に輪郭が存在する場合はｆｅ４＝１となる。
【００３８】
データ選択手段２２ａは、輪郭データ格納部２１ｃ，２１ｄからそれぞれ出力される輪郭データｆｅ３，ｆｅ４の値に基づいて、データ格納部６ｇ,６ｈ，６ｉからそれぞれ出力されるＲ３３，Ｒ３４，Ｒ３５のデータのずれか１つを選択し、選択色データＲ３ａとして出力する。具体的には、輪郭データがｆｅ３＝１の場合、すなわちＲ３３とＲ３４の間に輪郭がある場合は、Ｒ３３を選択色データＲ３ａとして選択する。輪郭データがｆｅ３＝０、かつｆｅ４＝１である場合、すなわちＲ３３とＲ３４の間には輪郭がなく、Ｒ３４とＲ３５の間に輪郭がある場合は、Ｒ３４を選択色データＲ３ａとして選択する。輪郭データがｆｅ３＝ｆｅ４＝０の場合、すなわちＲ３３とＲ３４の間、Ｒ３４とＲ３５の間のいずれにも輪郭がない場合は、Ｒ３５を選択色データＲ３ａとして選択する。
【００３９】
データ選択手段２２ｂは、輪郭データ格納部２１ｃから出力される輪郭データｆｅ３の値に基づいて、データ格納部６ｇ，６ｈから出力されるＲ３３，Ｒ３４のデータのいずれか１つを選択し、選択色データＲ３ｂとして出力する。具体的には、輪郭データがｆｅ３＝１の場合、すなわちＲ３３とＲ３４の間に輪郭がある場合は、Ｒ３３を選択色データＲ３ｂとして選択する。輪郭データがｆｅ３＝０の場合、すなわちＲ３３とＲ３４の間に輪郭がない場合は、Ｒ３４を選択色データＲ３ｂとして選択する。
【００４０】
データ選択手段２２ｃは、輪郭データ格納部２１ｂから出力される輪郭データｆｅ２の値に基づいて、データ格納部６ｆ，６ｇから出力されるＲ３２，Ｒ３３のデータのいずれか１つを選択し、選択色データＲ３ｃとして出力する。具体的には、輪郭データがｆｅ２＝１の場合、すなわちＲ３２とＲ３３との間に輪郭がある場合は、Ｒ３３を選択色データＲ３ｃとして選択する。輪郭データがｆｅ２＝０の場合、すなわちＲ３２とＲ３３の間に輪郭がない場合は、Ｒ３２を選択色データＲ３ｃとして選択する。
【００４１】
データ選択手段２２ｄは、輪郭データ格納部２１ａ，２１ｂから出力される輪郭データｆｅ１，ｆｅ２の値に基づいて、データ格納部６ｅ，６ｆ，６ｇから出力されるＲ３１，Ｒ３２，Ｒ３３のデータのいずれか１つを選択し、選択色データＲ３ｄとして出力する。具体的には、輪郭データがｆｅ２＝１の場合、すなわちＲ３２とＲ３３の間に輪郭がある場合は、Ｒ３３を選択色データＲ３ｄとして選択する。輪郭データがｆｅ２＝０かつｆｅ１＝１の場合、すなわちＲ３２とＲ３３の間には輪郭がなく、Ｒ３１とＲ３２の間に輪郭がある場合は、Ｒ３２を選択色データＲ３ｄとして選択する。輪郭データがｆｅ１＝ｆｅ２＝０の場合、すなわちＲ３１とＲ３２の間、Ｒ３２とＲ３３の間のいずれにも輪郭がない場合は、Ｒ３１を選択色データＲ３ｄとして選択する。
図１０は、輪郭データｆｅ１〜ｆｅ４の値と、選択色データＲ３ａ〜Ｒ３ｄとの関係を示す図である。
【００４２】
平均値算出手段５は、データ選択手段２２ａ〜２２ｄからのデータＲ３ａ〜Ｒ３ｄ、およびデータ格納部６ｇからのデータＲ３３の平均値を算出することにより平滑化処理を行い、第４の色データＲ４を出力する。ここで、平均値算出手段５は、重み付け加算を行うことにより平滑化処理を行ってもよい。
【００４３】
データ選択手段２２ａ〜２２ｄにより、データ格納部６ｅ〜６ｉから出力される第３の色データＲ３１〜Ｒ３５に輪郭が含まれる場合、これらのデータＲ３１〜Ｒ３５のうち輪郭から離れた画素のデータについては輪郭の手前のデータで置き換えられる。これにより、平均値算出手段５において平均値、すなわち第４の色データＲ４を算出する際、輪郭からはなれた画素のデータの値により画像の輪郭における「鈍り」や「ぼやけ」の発生を抑制することができる。
【００４４】
実施の形態２．
図１１は、本発明に係る画像処理装置の他の実施形態を示すブロック図である。図１１に示す画像処理装置は、カラー画像の輝度成分の大きさを表すＹ１、および色差成分の大きさを表すＣＲ１，ＣＢ１からなる第１の色データＹ１，ＣＲ１，ＣＢ１を入力とし、この第１の色データＹ１，Ｃｒ１，ＣＢ１に所定の演算処理を行う色差処理手段１３を備えている。平滑化手段２、および第二の画像データ出力手段３の構成および動作は、図１に示す画像処理装置におけるものと同様である。
【００４５】
色差処理手段１３は、第１の色データのうち色差成分を表すＣＲ１，ＣＢ１に外部から与えられる所定の乗算係数ｋｃを乗じる演算を含む処理を行い、第３の色データＹ３，ＣＲ３，ＣＢ３を出力する。色差成分に乗算係数を乗じることにより、各画素の色における彩度を調整することができる。平滑化手段２は、第３の色データＹ３，ＣＲ３，ＣＢ３に平滑化処理を行い、第４の色データＹ４，ＣＲ４，ＣＢ４を出力する。第二の画像データ出力手段３は、第３の色データＹ３，ＣＲ３，ＣＢ３、および第４の色データＹ４，ＣＲ４，ＣＢ４を用いて、実施の形態１において説明した方法により第２の色データＹ２，ＣＲ２，ＣＢ２を出力する。
【００４６】
図１１に示す画像処理装置によれば、輝度成分および色差成分により表される色データに対しても階調表現能力の劣化を改善可能である。なお、本実施の形態においては、色差成分にのみ演算処理を行うように構成したが、輝度成分に対して演算処理を行った場合にも同様の効果が得られる。
【００４７】
実施の形態３．
図１２は、本発明に係る画像処理装置の他の実施形態を示すブロック図である。図１２に示す画像処理装置は、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の各色データの階調値を変換する階調処理手段１４を備えている。階調処理手段１４は、第１の色データの値を読み出しアドレスとするルックアップテーブルにより構成することができる。平滑化手段２、および第二の画像データ出力手段３の構成および動作は図１に示す画像処理装置におけるものと同様である。
【００４８】
階調処理手段１４は、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の各色データに対して階調変換処理を行い、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を出力する。階調処理手段１４における階調変換処理は、第１の色データが有する非線形な階調特性を線形なものとすること、また、画像全体における色データの値の分布を最適なものとすること等を目的として行われる。この際、階調変化が急激となる（変化の刻みが大きくなる）領域が発生することにより、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３において階調飛びが発生する。
【００４９】
平滑化手段２は、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３に平滑化処理を行い、第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を出力する。第二の画像データ出力手段３は、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３、および第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を用いて、実施の形態１において説明した方法により第２の色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を出力する。
図１２に示す画像処理装置によれば、階調変換処理された色データに対しても階調表現能力の劣化を改善可能である。
【００５０】
実施の形態４．
図１３は、本発明に係る画像処理装置の他の実施形態を示すブロック図である。図１３に示す画像処理装置は、平滑化手段２、第３の画像データ出力手段１９、および演算手段１を備える。平滑化手段２、および演算手段１の構成は、図１に示す画像処理装置におけるものと同様である。
【００５１】
平滑化手段２は、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に平滑化処理を行い第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を出力する。ここで、第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４は第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１よりもビット数の多いデータとして出力される。例えば、６ビットの第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に対し、第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４は８ビットのデータとして出力される。第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１が６ビットのデータである場合、各色データは６４通りの階調値を表すが、平滑化処理における演算により第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４はより多くの値（例えば小数点以下の値）を有することになる。すなわち、平滑化処理された第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４のビット数は増加することになる。
【００５２】
第三の画像データ出力手段１９の構成および動作は、図１に示す第二の画像データ出力手段３と同様であり、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１および第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を用いて、実施の形態１において説明した方法により第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を生成する。すなわち、第４の色データと第１の色データとの差分を所定の閾値ｔｈと比較した比較結果に基づいて、画素毎に第１の色データ、および第３の色データを選択することにより第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を出力する。第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は、第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４と同様に、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１よりも多いビット数（例えば８ビット）のデータとして出力される。
【００５３】
演算手段１は、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を第２の色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２に変換する演算処理を行い、第２の色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２（例えば６ビット）を算出する。この演算処理により発生する階調飛びの大きさは、８ビットデータにおける１階調分程度と考えられるが、８ビットから例えば６ビットにビット数を削減する際、階調飛びの大きさも縮小される。
【００５４】
実施の形態５．
図１４は、本発明に係る画像処理装置の他の実施形態を示すブロック図である。図１４に示す画像処理装置は、演算手段１、平滑化手段２ｂおよび第二の画像データ出力手段３ｂを備える。演算手段１の構成および動作は、図１に示す画像処理装置におけるものと同様である。
【００５５】
平滑化手段２ｂは、第３の色データに対して平滑化処理を行うとともに、第３の色データを用いて画像の輪郭の有無を検出し、検出結果を輪郭検出信号ｆｅとして出力する。図１５は、平滑化手段２ｂの内部構成の一例を示すブロック図である。図１５に示すように、平滑化手段２ｂは、複数のデータ格納部６ａ〜６ｄを有するデータシフト手段４、平均値算出手段５と、輪郭検出手段１８とを備える。データシフト手段４および平均値算出手段５の構成は、図２に示す画像処理装置におけるものと同様である。
【００５６】
輪郭検出手段１８は、データ格納部６ａ〜６ｄにより出力される各画素における第３色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３の差を所定の閾値ｔｈ２と比較し、この差のいずれかが閾値ｔｈ２より大きい場合はｆｅ＝１、小さい場合はｆｅ＝０となる輪郭検出信号ｆｅを出力する。ここで、輪郭検出信号ｆｅを生成する際に用いる閾値ｔｈ２の値は、演算処理手段１における演算処理によって発生するデータの不連続性（階調変化の不均一性）、階調数の減少による階調飛びの大きさを予測することにより決定される。すなわち、演算処理手段１における演算処理によって発生する階調変化の不均一性等が大きいと予測される場合、閾値ｔｈは大きい値に設定される。輪郭検出手段１８は、各画素における第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３の差が閾値ｔｈ２より大きいと判定される場合には、画像に輪郭が存在すると判定して輪郭検出信号ｆｅ＝１を出力し、他の場合はｆｅ＝０を出力する。
平滑化手段２ｂは、平滑化処理を行って得られる第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４、および輪郭検出信号ｆｅを第二の画像データ出力手段３ｂに送る。
【００５７】
図１６は、第二の画像データ出力手段３ｂの構成を示すブロック図である。図１６に示すように、第二の画像データ出力手段３ｂは、差分算出手段１５、比較手段１６、第２の色データ決定手段１７ｂを備える。差分算出手段１５、および比較手段１６の構成および動作は、図８に示す第二の画像データ出力手段３ｂにおけるものと同様である。図１６は、第２の色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２のいずれか１つのデータ（Ｒ２）を算出するブロックの構成を示しており、図１６に示すブロックを各色データについて設けることにより第二の画像データ出力手段３ｂが構成される。
【００５８】
第２の色データ決定手段１７ｂは、第３の色データＲ３、第４の色データＲ４、比較結果信号ｆｒ、閾値ｔｈ、および輪郭検出信号ｆｅを用いて第２の色データＲ２を出力する。第２の色データ決定手段１７ｂは、輪郭検出信号がｆｅ＝１の場合はＲ２＝Ｒ３として第２の色データを出力する。すなわち輪郭が検出された場合には、平滑化処理される前のデータを第２の色データとするので、輪郭の「鈍り」が改善される。輪郭検出信号がｆｅ＝０の場合は、比較結果信号ｆｒの値に基づいて、図８に示す第二の画像データ出力手段３と同様の方法により第２の色データＲ２を求める。すなわち、比較結果信号がｆｒ＝−１の場合はＲ２＝Ｒ３−ｔｈ、ｆｒ＝０の場合はＲ２＝Ｒ４、ｆｒ＝１の場合はＲ２＝Ｒ３＋ｔｈとして第２の色データＲ２を求める。
【００５９】
図１７は、輪郭検出信号ｆｅを用いて求められる第２の色データＲ２（Ａ）と、輪郭検出信号ｆｅを用いず、比較結果信号ｆｒのみを用いて求めた第２の色データＲ２（Ｂ）を示す図である。図１７に示すように、輪郭検出信号ｆｅを用いない場合、第２の色データＲ２における画素位置１５近辺の輪郭部分に閾値ｔｈに等しい輪郭の「鈍り」が発生している。閾値ｔｈは最小階調幅に設定される場合が多く、この輪郭の「鈍り」は微小なものであるが、コンピュータ画面等に表示される規則的な画像においては視認される場合がある。本実施の形態による画像処理装置においては、輪郭検出信号ｆｅを参照し、輪郭部においては平滑化処理を行っていない第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を選択するので、輪郭の「鈍り」を改善することが可能である。
【００６０】
実施の形態６．
図１８は、本発明に係る画像処理装置の他の実施形態を示すブロック図である。図１８に示す画像処理装置は、演算手段１、第一の平滑化手段２ｃ、第二の平滑化手段２ｄおよび第二の画像データ出力手段３ｃを備える。第一および第二の平滑化手段２ｃ，２ｄは異なる平滑化特性を有するものであり、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３にそれぞれ平滑化処理を行い、第４の色データＲ４ａ，Ｇ４ａ，Ｂａ、およびＲ４ｂ，Ｇ４ｂ，Ｂ４ｂを出力する。第１および第２の平滑化手段２ｃ，２ｄは、図２に示すものと同様に構成することが可能であり、例えば、第１および第２の平滑化手段２ｃ，２ｄとでデータ格納部（６ａ〜６ｄ）の数を変えることにより平均値算出手段５において平均値を算出する際に用いる画素の数が異なるように構成する。より多くの画素を用いて平均値を算出するよう構成した場合、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は、より緩やかになるよう平滑化処理が行われる。演算手段１の構成および動作は、図１に示す画像処理装置におけるものと同様である。
【００６１】
図１９は、第二の画像データ出力手段３ｃの構成を示すブロック図である。図１９に示すように、第二の画像データ出力手段３ｃは、差分算出手段１５ａ，１５ｂ、比較手段１６ａ，１６ｂ、第２の色データ決定手段１７ｃを備える。図１９は、第２の色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２のいずれか１つのデータ（Ｒ２）を算出するブロックの構成を示しており、図１６に示すブロックを各色データについて設けることにより第二の画像データ出力手段３ｂが構成される。差分算出手段１５ａは、第４の色データＲ４ａと第３の色データＲ３との差分ｄＲａを算出し、差分算出手段１５ｂは、第４の色データＲ４ｂと第３の色データＲ３との差分ｄＲｂを算出する。比較手段１６ａは、差分ｄＲａをそれぞれ閾値ｔｈと比較し、ｄＲａ＞ｔｈの場合ｆｒａ＝１となり、ｄＲａ＜−ｔｈの場合ｆｒａ＝−１となり、−ｔｈ≦ｄＲ≦ｔｈの場合ｆｒａ＝０となる比較結果信号ｆｒａを出力する。また、比較手段１６ｂは、差分ｄＲｂをそれぞれ閾値ｔｈと比較し、ｄＲｂ＞ｔｈの場合ｆｒｂ＝１となり、ｄＲｂ＜−ｔｈの場合ｆｒｂ＝−１となり、−ｔｈ≦ｄＲ≦ｔｈの場合ｆｒｂ＝０となる比較結果信号ｆｒｂを出力する。すなわち、比較結果信号ｆｒａ，ｆｒｂは、差分ｄＲａ，ｄＲｂの絶対値が閾値ｔｈより大きい場合は−１または１となり、小さい場合は０となる。
比較結果信号ｆｒａ，ｆｒｂは、第３の色データＲ３、第４の色データＲ４ａ，Ｒ４ｂ、および閾値ｔｈとともに第２の色データ決定手段１７ｃに送られる。
【００６２】
第２の色データ決定手段１７ｃは、第３の色データＲ３、第４の色データＲ４ａ，Ｒ４ｂ、比較結果信号ｆｒａ，ｆｒｂ、および閾値ｔｈを用いて第２の色データＲ２を出力する。第２の色データ決定手段１７ｃは、比較結果信号ｆｒａが０の場合は、Ｒ２＝Ｒ４ａとして第２の色データＲ２を出力する。比較結果信号ｆｒａが０以外の場合は、比較結果信号ｆｒｂを参照し、ｆｒｂ＝−１の場合はＲ２＝Ｒ３−ｔｈ、ｆｒｂ＝０の場合はＲ２＝Ｒ４ｂ、ｆｒ＝１の場合はＲ２＝Ｒ３＋ｔｈとして第２の色データＲ２を出力する。つまり、第４の色データＲ４ａ，Ｒ４ｂのいずれかが閾値以下の場合は第４の色データＲ４ａ，Ｒ４ｂのいずれかが第２の色データＲ２として選択され、閾値を越える場合は第２の色データＲ２と第３の色データＲ３との差が最大でｔｈとなるように制限される。
【００６３】
図１８に示す画像処理装置は、平滑化特性の異なる複数の平滑化手段２ｃ，２ｄを備えたことにより、変化の緩やかな部分（低周波成分が多い）、変化の比較的急な部分（高周波成分が多い）など、異なる周波数成分を有する画像に対し、最適な平滑化処理を適用して第２の画像データを生成することができる。
【００６４】
実施の形態７．
図２０は、本発明に係る画像処理装置の他の実施形態を示すブロック図である。図２０に示す画像処理装置は、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に演算処理を行う演算手段として色変換処理を行う色変換手段７を備えている。他の構成は図１に示す実施の形態１による画像処理装置と同様である。色変換手段７は、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に対し色変換処理を行うことにより第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を出力する。
【００６５】
図２１は、色変換手段７の内部構成の一例を表すブロック図である。色変換手段７は、αβ算出手段８、有彩色成分データ算出手段９、マトリクス演算項算出手段１０、係数発生手段１２、マトリクス演算手段１１を備えており、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１は、αβ算出手段８、有彩色成分データ算出手段９、およびマトリクス演算手段１１に入力される。
【００６６】
αβ算出手段８は、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の最大値βおよび最小値αを選択して出力する。最大値βおよび最小値αは、有彩色成分データ算出手段９に入力される。最小値αはマトリクス演算手段１１にも入力される。ここで、最小値αは、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に含まれる無彩色成分（グレイ成分）を表すデータである。
【００６７】
有彩色成分データ算出手段９は、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１、および最大値β、最小値αを用いて６つの有彩色成分データｒ，ｇ，ｂ，ｙ，ｍ，ｃを算出する。有彩色成分データｒ，ｇ，ｂ，ｙ，ｍ，ｃは、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１により表される色から無彩色成分を除いた色（有彩色）の赤、緑、青、イエロー、マゼンタ、シアンの各色成分の大きさを表すデータである。これらの有彩色データは、ｒ＝Ｒｉ−α，ｇ＝Ｇｉ−α，ｂ＝Ｂｉ−α，ｙ＝β−Ｂｉ，ｍ＝β−Ｇｉ，ｃ＝β−Ｒｉの減算処理により求められる。
【００６８】
図２２（Ａ）〜（Ｆ）は、赤、イエロー、緑、シアン、青、マゼンタの６つの色相における有彩色成分データｙ，ｍ，ｃ，ｒ，ｇ，ｂの大きさを模式的に示した図である。図２２に示すように、有彩色成分データはそれぞれ、上記６つの色相のうち、３つの色相において最大となり、残りの３つの色相においてはゼロとなっている。例えば、有彩色成分データｃは、緑、シアン、青の色相において最大値となっており、緑からイエローの色相、青からマゼンタの色相にかけて大きさが減少し、赤、イエロー、マゼンタの色相においてはゼロとなっている。
【００６９】
有彩色成分データ算出手段９により出力された有彩色成分データｒ，ｇ，ｂ，ｙ，ｍ，ｃはマトリクス演算項算出手段１０に入力される。
マトリクス演算項算出手段１０は、有彩色成分データｒ，ｇ，ｂ，ｙ，ｍ，ｃを用いて、赤、イエロー、緑、シアン、青、マゼンタの６つの各色相成分に有効な第１のマトリクス演算項ｈｒ，ｈｇ，ｈｂ，ｈｃ，ｈｍ，ｈｙを算出する。また、第１のマトリクス演算項を用いて、赤、イエロー、緑、シアン、青、マゼンタの隣接する色相間内の領域に有効な第２のマトリクス演算項ｈｒｙ，ｈｇｙ，ｈｇｃ，ｈｂｃ，ｈｂｍ，ｈｒｍを算出する。
【００７０】
第１のマトリクス演算項ｈｒ，ｈｇ，ｈｂ，ｈｃ，ｈｍ，ｈｙは、以下の式により算出される。ただし、ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）はＡとＢのうち小さい方の値を表す。
【００７１】
【数２】
2006304246.tif 000004
【００７２】
図２３（Ａ）〜（Ｆ）は、第１のマトリクス演算項ｈｒ，ｈｙ，ｈｇ，ｈｃ，ｈｂ，ｈｍと、赤、イエロー、緑、シアン、青、マゼンタの６つの色相との関係を模式的に示した図である。図２３に示すように、第１のマトリクス演算項ｈｒ，ｈｇ，ｈｂ，ｈｃ，ｈｍ，ｈｙは、それぞれ、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、イエローの色相において最大となり、他の色相においては大きさが０となる。すなわち、第１のマトリクス演算項ｈｒ，ｈｇ，ｈｂ，ｈｃ，ｈｍ，ｈｙは、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１により表されるカラー画像における、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、イエローの色相成分に有効な演算項といえる。
【００７３】
第２のマトリクス演算項ｈｒｙ，ｈｇｙ，ｈｇｃ，ｈｂｃ，ｈｂｍ，ｈｒｍは、以下の式により算出される。
【００７４】
【数３】
2006304246.tif 000005
【００７５】
図２４（Ａ）〜（Ｆ）は、第２のマトリクス演算項ｈｒｙ，ｈｇｙ，ｈｇｃ，ｈｂｃ，ｈｂｍ，ｈｒｍと、赤、イエロー、緑、シアン、青、マゼンタの６つの色相との関係を模式的に示した図である。図２４に示すように、第２のマトリクス演算項ｈｒｙ，ｈｇｙ，ｈｇｃ，ｈｂｃ，ｈｂｍ，ｈｒｍは、それぞれ、赤〜イエロー、イエロー〜緑、緑〜シアン、シアン〜青、青〜マゼンタ、マゼンタ〜青の色相間内の領域において最大となり、他の領域では大きさが０となる。すなわち、第２のマトリクス演算項ｈｒｙ，ｈｇｙ，ｈｇｃ，ｈｂｃ，ｈｂｍ，ｈｒｍは、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１により表されるカラー画像における、赤、イエロー、緑、シアン、青、マゼンタの隣接する色相間内の色成分に有効な演算項といえる。
【００７６】
マトリクス演算項算出手段１０により出力される第１のマトリクス演算項ｈｒ，ｈｙ，ｈｇ，ｈｃ，ｈｂ，ｈｍ、および第２のマトリクス演算項ｈｒｙ，ｈｇｙ，ｈｇｃ，ｈｂｃ，ｈｂｍ，ｈｒｍは、マトリクス演算手段１１に入力される。係数発生手段１２は、第１のマトリクス演算項、および第２のマトリクス演算項の各々に与えられるマトリクス係数Ｅｉｊを発生し、マトリクス演算手段１１に送る。
マトリクス演算手段１１は、下記式（４）に示すマトリクス演算により色変換処理を行い、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を算出する。
【００７７】
【数４】
2006304246.tif 000006
【００７８】
上記式（４）に示すマトリクス演算によれば、赤、イエロー、緑、シアン、青、マゼンタの６つの色相成分、および隣接する２つの色相間の色成分における色再現をそれぞれ独立に調整することができる。
【００７９】
色変換手段７により出力された第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は、平滑化手段２、および第ニの画像データ出力手段３に送られる。平滑化手段２は、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３に対し平滑化処理を行うことにより第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を出力する。第二の画像データ出力手段３は、実施の形態１において説明した方法により第２の色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を生成する。
【００８０】
以下、図２０に示す画像処理装置の作用について具体例を参照して説明する。図２５は、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の一例を示す図であり、図２５（Ａ）は全体図を示し、図２５（Ｂ）は部分拡大図を示している。図２５において、横軸は画素位置を示し、縦軸は各画素における色データの大きさを表している。図２５に示す第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１は、画素位置０から２５０にかけて赤からイエローに変化し、画素位置２５０から３００にかけて緑へと変化する画像を表している。色変換手段７は、図２５に示す第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に色変換処理を行い、第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を出力する。
【００８１】
図２６は、図２５に示す第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に色変換処理を行って得られる第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を示す図であり、図２６（Ａ）は全体図を示し、図２６（Ｂ）は部分拡大図を示している。図において、横軸は画素の位置を、縦軸は各画素における色データの大きさを表す。図２６に示す第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は、色変換手段７において、マトリクス係数の値を赤〜イエローの色相間内の領域における色が黄色っぽくなるように設定した場合に得られる色データである。したがって、図２６（Ａ）に示すように、赤〜イエローの色相間内の領域における色を表す画素位置０から２５０にかけて、緑の成分を表す色データＧ３の値が増加している。また、図２６（Ｂ）に示すように、色変換処置に伴い第３の色データＧ３には、階調数の差が１となっている箇所と２となっている箇所が交互に発生しており、階調数の変化が不均一となる階調飛びが発生している。
【００８２】
図２７は、図２６に示す第３の色データＲ３，Ｇ３，Ｂ３、および当該第３の色データを平滑化処理した第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４について求められた第２の色データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を示す図であり、図２７（Ａ）は全体図を示し、図２７（Ｂ）は部分拡大図を示している。図２７から、第２の色データＲ２においては、第３の色データＲ３に発生する階調飛びが改善されていることが分かる。
【００８３】
図２７に示すように、本実施の形態による画像処理装置によれば、階調飛びを生じることなく特定の色成分を調整する色変換処理を行うことが可能である。色変換処理においては、色データの変化が急峻な領域ほど、階調飛びによる階調表現能力の劣化は大きくなる。例えば、特定の色成分を独立に調整する色変換処理を行う場合、狭い領域の色については階調飛びが大きくなり、色の変化が不連続になる。
本発明に係る画像処理装置によれば、このような場合においても階調表現能力の劣化が改善可能である。
【００８４】
実施の形態８．
図２８は、本発明に係る画像処理装置の他の実施形態を示すブロック図である。図２８に示す画像処理装置は、演算手段１、平滑化手段２ｅ、第二の画像データ出力手段３および遅延手段２３を備える。演算手段１、第二の画像データ出力手段３の構成および動作は、図１に示す画像処理装置におけるものと同様である。
【００８５】
遅延手段２３は、第１の色データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に対し、出力タイミングを調整し、遅延された第１の色データＲ１ｄ，Ｇ１ｄ，Ｂ１ｄを出力する。遅延手段２３は、演算処理手段１により出力される第３の色データと遅延された第１の色データＲ１ｄ，Ｇ１ｄ，Ｂ１ｄとが同一のタイミングで平滑化手段２ｅに入力されるよう遅延処理を行う。
【００８６】
図２９は、平滑化手段２ｅの構成を示すブロック図である。図２９に示す平滑化手段２ｅは、データ格納部６ｅ〜６ｊ、輪郭データ出力手段２０、輪郭データ格納部２１ａ〜２１ｄ、データ選択手段２２ａ〜２２ｄ、平均値算出手段５を備える。図２９は、第４の色データＲ４，Ｇ４，Ｂ４のいずれか１つのデータ（Ｒ４）を算出するブロックの構成を示しており、図２９に示すブロックを各色データについて設けることにより平滑化手段２ｅが構成される。データ格納部６ｅ〜６ｉ、輪郭データ格納部２１ａ〜２１ｄ、データ選択手段２２ａ〜２２ｄ、平均値算出手段５の構成および動作は、図９に示す平滑化手段２におけるものと同様である。
【００８７】
遅延された第１の色データＲ１ｄは、データ格納部６ｊに入力される。データ格納部６ｊは、遅延された第１の色データが入力されるたびに順次データを格納し、次のデータが格納されるまで保持する。遅延された第１の色データＲ１ｄ、およびデータ格納部６ｊから出力されるデータＲ１ｄ１は、外部から与えられる閾値ｔｈ２とともに輪郭信号出力手段２０に送られる。輪郭信号出力手段２０は、データＲ１ｄ１と遅延処理された第１の色データＲ１ｄとの差分を閾値ｔｈ２と比較し、比較結果に基づいて輪郭データｆｅを出力する。データＲ１ｄ１と遅延処理された第１の色データＲ１ｄとの差分が閾値ｔｈ２よりも大きい場合は、遅延処理された第１の色データＲ１ｄが画像の輪郭部分を表すものと判定して輪郭データｆｅ＝１を出力する。反対に、差分の大きさが閾値ｔｈ２以下である場合は、輪郭データｆｅ＝０を出力する。輪郭データｆｅは、輪郭データ格納部２１ａに送られる。
【００８８】
以降の動作は図９に示す平滑化手段２におけるものと同様である。すなわち、輪郭データ格納部２１ａ〜２１ｄは、輪郭データｆｅ１〜ｆｅ４を後段の輪郭データ格納部にシフトする。データ選択手段２２ａ〜２２ｄは、輪郭データ格納部からの輪郭データの値に基づいて、データ格納部から出力されるデータのいずれか１つを選択して出力する。平均値算出手段５は、データ選択手段２２ａ〜２２ｄからのデータ、およびデータ格納部６ｇからのデータＲ３３の平均値を算出することにより平滑化処理を行い、第４の色データＲ４を出力する。
【００８９】
平滑化手段２ｅは、演算処理手段１に入力される前の第１の色データを用いて輪郭を検出するので、演算処理手段１における演算処理により発生した階調飛びを画像の輪郭として誤検出することを防止し、輪郭の検出精度を高めることができる。したがって、演算処理手段１における演算処理の内容によらず、精度良く画像の輪郭を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明に係る画像処理装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】平滑化手段の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図３】第１の色データを示す図である。
【図４】第３の色データを示す図である。
【図５】第４の色データを示す図である。
【図６】第５の色データを示す図である。
【図７】第２の色データを示す図である。
【図８】第二の画像データ出力手段の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図９】平滑化手段の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】輪郭データと選択色データとの関係を示す図である。
【図１１】本発明に係る画像処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図１２】本発明に係る画像処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明に係る画像処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図１４】本発明に係る画像処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図１５】平滑化手段の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図１６】第二の画像データ出力手段の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図１７】輪郭の鈍りを表す模式図である。
【図１８】本発明に係る画像処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図１９】第二の画像データ出力手段の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図２０】本発明に係る画像処理装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２１】色変換手段の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図２２】色相データと６つの色相との関係を模式的に示す図である。
【図２３】６つの色相と第１のマトリクス演算項との関係を模式的に示す図である。
【図２４】６つの色相と第２のマトリクス演算項との関係を模式的に示す図である。
【図２５】第１の色データの一例を示す図である。
【図２６】第３の色データを示す図である。
【図２７】第２の色データを示す図である。
【図２８】本発明に係る画像処理装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２９】平滑化手段の内部構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９１】
１  演算処理手段，２，２ｂ〜２ｅ  平滑化手段，３，３ｂ，３ｃ  第二の画像データ出力手段，４  データシフト手段，５  平均値算出手段，６ａ〜６ｊ  データ格納部，７  色変換手段，８  αβ算出手段，９  有彩色成分データ算出手段，１０  マトリクス演算項算出手段，１１  マトリクス演算手段，１２  係数発生手段，１３  色差処理手段，１４  階調処理手段，１５，１５ａ，１５ｂ  差分算出手段，１６，１６ａ，１６ｂ  比較手段，１７，１７ｂ，１７ｃ  第２の色データ決定手段，１８  輪郭検出手段，１９  第三の画像データ出力手段，２０  輪郭データ出力手段，２１ａ〜２１ｄ  輪郭データ格納部，２２ａ〜２２ｄ  データ選択手段，２３  遅延手段
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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