(57)【要約】【課題】  画素の輝度値および処理対象画像データ全体の彩度分布に応じて彩度強調を制御する。【解決手段】  最大彩度強調度算出部11は、処理対象画像データの画素ごとに、画素を彩度強調する場合に色が飽和しない最大彩度強調係数kmaxを所定の値の範囲で計算する。ヒストグラム生成部18は、処理対象画像データにおける最大彩度強調係数kmaxのヒストグラムを作成する。強調係数設定部19は、ヒストグラムに応じてこの画像データの彩度強調係数kxを設定する。彩度強調部20は、設定された彩度強調係数kxを用いて処理対象画像データに対して彩度強調処理を実行する。【選択図】  図1
2008072252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像データの画素ごとに、画素を彩度強調する場合に色が飽和しない彩度強調係数を、予め定められた値の範囲で計算する計算手段と、
前記計算手段が計算した彩度強調係数を用いて、前記画像データのヒストグラムを作成する作成手段と、
前記作成手段が作成したヒストグラムに応じて前記画像データの彩度強調係数を設定する設定手段と、
前記設定手段が設定した彩度強調係数により、前記画像データを彩度強調する強調手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記計算手段は、前記画素の複数の色成分信号の何れかの最大値、前記画素の輝度信号値、前記値の範囲から、前記彩度強調後の前記色成分信号の何れかの値がその上限値を超えることがない第一の係数を求める第一の算出手段、前記色成分信号の何れかの最小値、前記輝度信号値、前記値の範囲から、前記彩度強調後の前記色成分信号の何れかがその下限値を下回ることがない第二の係数を求める第二の算出手段、並びに、前記第一および第二の係数のうち値が小さい係数を前記彩度強調係数として選択する選択手段を有することを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記彩度強調係数の小さい側から大きい側に向かって前記ヒストグラムの度数を累積し、前記画像データの画素数に対する累積度数の割合が予め定められた値になる前記彩度強調係数の値を前記画像データの彩度強調係数として設定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載された画像処理装置。
【請求項４】
前記作成手段は、前記画像データの中央部の画素について前記ヒストグラムを作成する第一の作成手段、並びに、前記画像データの周辺部の画素について前記ヒストグラムを作成する第二の作成手段を有し、
前記設定手段は、前記中央部のヒストグラムから彩度強調係数を決定する第一の決定手段、前記周辺部のヒストグラムから彩度強調係数を決定する第二の決定手段、並びに、前記第一および第二の決定手段が決定した彩度強調係数のうち値が小さい方を前記画像データの彩度強調係数として選択する選択手段を有することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載された画像処理装置。
【請求項５】
さらに、前記ヒストグラムの度数分布に応じた閾値を設定する閾値設定手段を有し、
前記設定手段は、前記彩度強調係数の小さい側から大きい側に向かって前記ヒストグラムの度数を累積し、前記画像データの中央部の画素数に対する累積度数の割合が前記閾値になる前記彩度強調係数の値を前記画像データの中央部の彩度強調係数として設定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載された画像処理装置。
【請求項６】
前記閾値設定手段は、前記彩度強調係数が大きい側から予め定められた範囲で前記ヒストグラムの度数を累積し、累積度数に反比例する前記閾値を設定することを特徴とする請求項5に記載された画像処理装置。
【請求項７】
入力された画像データの画素ごとに、画素を彩度強調する場合に色が飽和しない彩度強調係数を、予め定められた値の範囲で計算し、
前記計算した彩度強調係数を用いて、前記画像データのヒストグラムを作成し、
前記作成したヒストグラムに応じて前記画像データの彩度強調係数を設定し、
前記設定した彩度強調係数により、前記画像データを彩度強調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】
本発明は、入力画像の彩度を強調する画像処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像に対する画像処理として、画像の彩度を強調して表示することがよく行われる。しかし、彩度を強調する係数（以下「彩度強調係数」と呼ぶ）を固定すると、彩度が高い画像を強調して色信号値がダイナミックレンジの上限でクリップされて、色の飽和、所謂色の潰れが生じる。なお、以下では、色信号値がダイナミックレンジの上限に達してクリップされることを「色が飽和する」と表現する場合がある。
【０００３】
色の飽和を防ぐのために、画像の彩度の統計量に応じて彩度強調係数を調整する方法が提案されている。
【０００４】
特許文献1は、一画面中の彩度の平均値を求め、平均値をユーザの指示値に一致させる彩度調整を開示する。また、特許文献2は、一画面中の彩度のヒストグラムを作成し、高彩度側から累計して所定の頻度割合になる彩度値に応じて彩度強調係数を決定する方法を開示する。その他、色の飽和を防ぐために閾値を設け、閾値を超える画素値を閾値以下にする補正係数を算出して、色補正する技術が特許文献3に開示されている。
【０００５】
特許文献1や2が開示する技術は、画像の彩度の統計量を取得し、画像の彩度が高い場合は彩度強調係数を小さくするものである。しかし、彩度値は同じでも、輝度値の違いにより、彩度強調に対する余裕が異なる。従って、彩度の統計量だけで彩度強調係数を制御しても、色が飽和する画素が多発することがある。
【０００６】
また、特許文献3は、画素それぞれについて色が飽和しないように補正するが、画像全体の彩度分布に応じて彩度を制御するわけではない。従って、画素それぞれにおいて色の飽和を防げたとしても、画像全体の彩度が高ければ彩度が高過ぎる画像になることがある。
【０００７】
【特許文献１】特許第2698493号公報
【特許文献２】特許第3646798号公報
【特許文献３】特許第3134660号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、彩度強調処理を施す画像データを構成する画素の輝度値および当該画像データの彩度分布に応じて彩度強調を制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【００１０】
本発明にかかる画像処理装置は、入力された画像データの画素ごとに、画素を彩度強調する場合に色が飽和しない彩度強調係数を、予め定められた値の範囲で計算する計算手段と、前記計算手段が計算した彩度強調係数を用いて、前記画像データのヒストグラムを作成する作成手段と、前記作成手段が作成したヒストグラムに応じて前記画像データの彩度強調係数を設定する設定手段と、前記設定手段が設定した彩度強調係数により、前記画像データを彩度強調する強調手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明にかかる画像処理方法は、入力された画像データの画素ごとに、画素を彩度強調する場合に色が飽和しない彩度強調係数を、予め定められた値の範囲で計算し、前記計算した彩度強調係数を用いて、前記画像データのヒストグラムを作成し、前記作成したヒストグラムに応じて前記画像データの彩度強調係数を設定し、前記設定した彩度強調係数により、前記画像データを彩度強調することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画素の輝度値および画像データの彩度分布に応じて彩度強調を制御することができる。従って、色が飽和する画素の数を常に所定割合以下に制御して、好ましい彩度強調を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明にかかる実施例の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施例における画像処理装置は、デジタルテレビジョンなどの表示装置や、HDDレコーダのような記録再生装置に実装することが可能である。従って、本実施例で彩度強調処理を行う画像は映像における1フレームの画像データを想定する。つまり、本発明の彩度強調処理は複数の画素信号の集合である画像データ単位に一律に実行される。なお、本発明にかかる彩度強調処理は、動画像信号に対してのみならず、印刷装置などに入力される静止画信号に対しても適用することができる。
【実施例１】
【００１４】
実施例1として、輝度色差信号の色差信号に係数を掛けて彩度強調する例を説明する。
【００１５】
［最大彩度強調処理］
まず、最大彩度強調処理について説明する。
【００１６】
最大彩度強調処理とは、色信号を彩度強調した際、彩度強調後の色信号に色変換処理などを施しても、変換後の色信号がダイナミックレンジの上限、下限でクリップされることがない彩度強調処理のことである。また、最大彩度強調処理に使用する彩度強調係数を「最大彩度強調係数」と呼ぶことにする。
【００１７】
輝度色差信号YCbCrの場合は、色差信号Cb、Crに1+k (k≧0)を掛けることで彩度を強調する。彩度強調された輝度色差信号YCbCrが、その後、例えばRGB信号に変換されたとしても色の飽和を起こさないkの最大値が最大彩度強調係数である。ただし、彩度強調の際に、あまり大きな最大彩度強調係数を用いれば画質劣化につながるため、閾値0とkthを設定して、所定範囲0≦k≦kthに最大彩度強調係数を制御する。輝度色差信号YCbCrの場合の最大彩度強調係数の算出は次のように行う。
【００１８】
輝度色差信号YCbCrを原色信号RGBに変換する関係式は次のとおりである。
R = Y + a×Cr
G = Y + b×Cr + c×Cb      …(1)
B = Y + d×Cb
ここで、a、b、c、dは定数
【００１９】
また、R,G,BとYには、次の関係式が成り立つ。
Y = e×R + f×G + g×B      …(1')
ここで、e、f、gはe + f + g = 1を満たす正の定数
【００２０】
色差信号Cb、Crに1＋kを掛けて彩度を強調した場合に、彩度強調後のYCbCr信号から変換したRGB信号がダイナミックレンジの上限値Vmax（8ビットの場合は255）を超えるオーバフローが発生しないkの最大値を求める。つまり、R=Vmax、G=Vmax、B=Vmaxになる場合のkをR、G、Bそれぞれについて計算する。
Rの場合：
R = Y + a×(1+k)Cr
Vmax = Y + a×(1+k)Cr
= Y + a×Cr + a×k×Cr
= R + k×a×Cr
= R + k×(R - Y)
∴ k = (Vmax - R)/(R - Y)
Gの場合：
G = Y + b×(1+k)Cr + c×(1+k)Cb
Vmax = Y + b×(1+k)Cr + c×(1+k)Cb
= Y + b×Cr + c×Cb ＋ k×(b×Cr + c×Cb)
= G + k×(G - Y)
∴ k = （Vmax - G)/(G - Y)
Bの場合：
B = Y + d×(1+k)Cb
Vmax = Y + d×(1+k)*Cb
= Y + d×Cb + k×d×Cb
= B + k×(B - Y)
∴ k = (Vmax - B)/(B - Y)
【００２１】
すなわち、色Xがオーバフローしないkの最大値は次式で表される。
k = (Vmax - X)/(X - Y)      …(2)
【００２２】
また、kの値は色Xの値が大きくなるほど小さくなる。従って、R、G、Bの最大値をMax(R, G, B)とすると、R、G、Bの何れもオーバフローしない共通のkの最大値は次式で表される。
k = {Vmax - Max(R, G, B)}/{Max(R, G, B) - Y}      …(3)
【００２３】
式(3)によって計算されるk（k1とする）を使用すれば、変換後のRGB信号のどの色成分においてもオーバフローは発生しない。また、彩度が低くなるとMax(R, G, B)と輝度Yの差が小さくなりk1は大きくなる。そして、無彩色の場合は、R=G=B=Yであるから、k1は無限大になる。しかし、最大彩度強調係数の制限0≦k≦kthにより、k1はkthに制限され、無彩色の場合はk1=kthである。また、無彩色ではない場合は、必ずMax(R, G, B)＞Yであり、k1≧0になるため0≦k1≦kthになる。
【００２４】
一方、色差信号Cb、Crを強調するとR、G、Bの何れかがダイナミックレンジの下限値0を下回るアンダフローが発生する場合がある。そこで、色差信号Cb、Crに1＋kを掛けて彩度を強調した場合に、彩度強調後のYCbCr信号から変換したRGB信号がアンダフローしないkの最大値を求める。つまり、R=0、G=0、B=0になる場合のkをR、G、Bそれぞれについて計算する。
Rの場合：
0 = R + k×(R - Y)
∴ k = R/(Y - R)
Gの場合：
0 = G + k×(G - Y)
∴ k = G/(Y - G)
Bの場合：
0 = B + k×(B - Y)
∴ k = B/(Y - B)
【００２５】
すなわち、色Xがアンダフローしないkの最大値は次式で表される。
k = X/(Y - X)      …(4)
【００２６】
R、G、Bの最小値をMin(R, G, B)とすると、R、G、Bの何れもアンダフローしない共通のkの値は次式で表される。
k = Min(R, G, B)/{Y - Min(R, G, B)}      …(5)
【００２７】
0≦k2≦kth
【００２８】
式(5)によって計算されるk（k2とする）を使用すれば、変換後のRGB信号のどの色成分においてもアンダフローが発生することはない。この場合も、彩度が低くなるほどk2の値は大きくなるが、k1と同様、最大彩度強調係数の制限0≦k≦kthにより、k2≦kthになる。また、無彩色ではなければ、必ずY＞Min(R, G, B)でありk2≧0となるため、0≦k2≦kthになる。
【００２９】
従って、k1とk2の値が小さい方を最大彩度強調係数に使用して輝度色差信号YCbCrを彩度強調すれば、強調後の輝度色差信号YCbCrをRGB信号に変換してもダイナミックレンジの上限、下限でクリップされることはない。以下では、k1とk2の値が小さい方から選択される最大彩度強調係数をkmaxと表記する。
【００３０】
このように、最大彩度強調処理は色の飽和を防いで彩度強調する画像処理である。しかし、本発明で言うところの色が飽和した状態にない色信号を、直接、画像出力デバイスに入力した場合、画像出力デバイスが再現する色は飽和する可能性がある。これは、画像出力デバイスが固有の色域をもち、RGB信号などの色信号が表す、すべての色を再現できるわけではないからである。つまり、最大彩度強調処理における色の飽和の防止は、色信号がダイナミックレンジの上限でクリップされることを防ぐものであって、画像出力デバイスが再現する色の飽和を防ぐ、例えば色域マッピングのような技術とは別個のものである。
【００３１】
［画像処理装置の構成］
図1は実施例1の画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【００３２】
最大彩度強調度算出部11は、YCbCr信号を入力して、一画素ごとに最大彩度強調係数kmaxを算出する。
【００３３】
最大彩度強調度算出部11の色変換部12は、YCbCr信号をRGB信号に変換する。最大値検出部13と最小値検出部14はそれぞれ、RGB信号を入力して、最大値Max(R, G, B)と最小値Min(R, G, B)を出力する。
【００３４】
k1算出部15は、最大値Max(R,G,B)、Y信号、閾値0とkthを入力して、詳細を後述する処理によってk1を計算する。また、k2算出部16は、最小値Min(R,G,B)、Y信号、閾値0とkthを入力して、詳細を後述する処理によってk2を計算する。選択部17は、k1算出部15が算出したk1と、k2算出部16が算出したk2を入力して、k1とk2のうち値が小さい方を選択して最大彩度強調係数kmaxとして出力する。
【００３５】
ヒストグラム生成部18は、ある彩度強調係数を用いて彩度強調処理を一律に施す処理対象画像データにおける最大彩度強調係数kmaxのヒストグラムを作成する。なお、ヒストグラムの作成単位は、例えば、映像を構成する1フレームの画像データに相当する。勿論、画像処理装置に入力された画像データがJPEGなどのイメージデータの場合は、イメージデータの一つに付きヒストグラムを作成する。強調係数設定部19は、ヒストグラム生成部18が生成したヒストグラムに基づき、当該画像データの彩度強調係数kxを出力する。
【００３６】
図2は彩度強調係数kxの設定方法を説明する図である。kmaxのヒストグラムにおいて、kmax=0からkthに向かって、順次度数を累積する。そして、処理対象画像データの画素数に対する累積度数の割合がA%（割合閾値と呼ぶ）になるkmaxの値をkxとする。
【００３７】
彩度強調部20は、彩度強調係数kxを入力し、バッファ31から出力されるYCbCr信号に彩度強調処理を施す。彩度強調部20の加算器21は1+kxを算出する。乗算器22と23はそれぞれ、色差信号Cr、Cbに1+kxを乗算して、彩度強調した色差信号Cr'とCb'を出力する。バッファ31は、一つの処理対象画像データの彩度強調係数kxの設定に合せて、YCbCr信号を遅延するためのメモリである。
【００３８】
図3Aはk1算出部15の処理を示すフローチャートである。
【００３９】
k1算出部15は、最大値Max(R, G, B)と輝度値Yを比較し(S11)、Max(R, G, B)=Yの場合はk1=kthを出力する(S14)。また、Max(R, G, B)≠Yの場合は、式(3)によってk1を計算する(S12)。そして、k1と閾値kthを比較し(S13)、k1＞kthの場合はk1=kthを出力する(S14)。また、k1≦kthの場合はk1をそのまま出力する(S15)。
【００４０】
図3Bはk2算出部16の処理を示すフローチャートである。
【００４１】
k2算出部16は、最小値Min(R, G, B)と輝度値Yを比較し(S21)、Min(R, G, B)=Yの場合はk2=kthを出力する(S24)。また、Min(R, G, B)≠Yの場合は、式(5)によってk2を計算する(S22)。そして、k2と閾値kthを比較し(S23)、k2＞kthの場合はk2=kthを出力する(S24)。また、k2≦kthの場合はk2をそのまま出力する(S25)。
【００４２】
［割合閾値A］
ここで、累積度数がA%になるkmaxの値を最終的な彩度強調係数kxとする理由を説明する。
【００４３】
処理対象画像データの全画素のkmaxのうち、最小のkmaxを当該画像データを構成する全画素の彩度強調係数に採用すれば、全画素でオーバフロー、アンダフローは発生しない。しかし、そうすれば、一つの画像データ中に小さなkmaxになる特異的な画素が一つでもあるとすると、彩度強調係数はその画素に左右され、画像データ全体の彩度強調係数として好ましい値にはならない。
【００４４】
そこで、処理対象画像データ単位でkmaxのヒストグラムを作成し、kmax=0からkthに向かって順次度数を累積する。そして、処理対象画像データの画素数に対する累積度数の割合が割合閾値A%（数%、例えば5%程度が好適である）に達するkmaxの値を、当該画面の彩度強調係数kxにする。こうすれば、画像データにおいてオーバフロー、アンダフローする画素の数を常にA%以下に抑えて、当該画像データに、より適切な彩度強調を施すことができる。
【００４５】
なお、上記では、処理対象画像データの全画素について、最大彩度強係数kmaxを計算し、ヒストグラムを作成する例を説明した。しかし、画素を適当な間隔でサンプリングし、kmaxを計算し、ヒストグラムを作成すれば、オーバフロー、アンダフローする画素数の制御精度は低下するが、ハードウェア規模を小さくすることができる。
【実施例２】
【００４６】
以下、本発明にかかる実施例2の画像処理装置を説明する。なお、実施例2において、実施例1と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００４７】
実施例2では、k1とk2の違いに対応して彩度強調する例を説明する。
【００４８】
k2は、RGBの比率が同じ同系色（同一色相の色）では同じ値になる。一方、k1は、同系色でも信号値に応じて異なる値になる。従って、同系色の明暗方向のグラデーションを考えた場合、アンダフローの発生はk2に依存するから、グラデーション全体でアンダフローする筈である。他方、オーバフローの発生はk1に依存するから、グラデーションの途中から色の飽和が発生する可能性がある。
【００４９】
グラデーションの途中から色の飽和が発生すれば、色相が変化して画質劣化が大きい。従って、グラデーションの途中におけるオーバフローの発生は少ない方が望ましい。そこで、実施例2では、k1を計算する際に係数αを掛けて、k1をより小さな値に変換する。
【００５０】
実施例2の画像処理装置の構成および動作は実施例1とほぼ同じだが、k1算出部15がk1の計算に用いる式が異なる。つまり、k1算出部15はステップS12において下式を用いてk1を計算する。
k1 = α{Vmax - Max(R, G, B)}/{Max(R, G, B) - Y}      …(6)
ここで、0＜α＜1
【００５１】
式(6)によってk1を計算すれば、k1が小さくなり、最終的な彩度強調係数kxも小さな値になる。従って、オーバフローする画素の数が減少し、グラデーションの途中において色の飽和が発生する可能性を低減することができる。
【実施例３】
【００５２】
以下、本発明にかかる実施例3の画像処理装置を説明する。なお、実施例3において、実施例1、2と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００５３】
一般的に、人間が画像を観る場合の注目領域は、画像の中央部にあることが多い。そのため、画像中央部の方がより画質劣化に厳しく、画像中央部に比べて画像周辺部は画質劣化が許容され易い。こうした現象は、テレビのような大型の映像表示装置の場合に特に顕著である。実施例1のように、処理対象画像データ全体で最大彩度強調係数kmaxのヒストグラムを作成して彩度強調係数kxを設定する場合は、オーバフロー、アンダフローする画素の位置までは考慮されない。言い替えれば、画像中央部でダイナミックレンジを逸脱する画素が少なくても、画像周辺部でダイナミックレンジを逸脱する画素が多ければ、彩度強調係数kxは低く設定され、効果的な彩度強調ができないことになる。
【００５４】
そこで、実施例3では、処理対象画像データを中央部と周辺部に分けて、kmaxのヒストグラムを作成し、画像の周辺部の割合閾値を高く設定して、より効果的な彩度強調を行う。
【００５５】
図4は実施例3の画像処理装置の構成例を示すブロック図である。なお、最大彩度強調度算出部11と、彩度強調部20の構成と動作は実施例1と同じであるから、それらの詳細説明は省略する。
【００５６】
セレクタ24は、入力される画素のアドレスに従い、最大彩度強調度算出部11が出力する最大彩度強調度kmaxを中央部ヒストグラム生成部25と周辺部ヒストグラム生成部26に割り振る。従って、中央部ヒストグラム生成部25は処理対象画像データの中央部のkmaxのヒストグラムを作成し、周辺部ヒストグラム生成部26は処理対象画像データの周辺部のkmaxのヒストグラムを作成することになる。なお、処理対象画像データの中央部と周辺部の切り分けは当業者が自由に決定すべき事項である。
【００５７】
kx1設定部27は、中央部ヒストグラム生成部25が作成したヒストグラムを入力して、kmax=0からkthに向かって順次度数を累積する。そして、処理対象画像データの画素数に対する累積度数の割合がB%になるkmaxの値を彩度強調係数kx1として出力する。
【００５８】
kx2設定部28は、周辺部ヒストグラム生成部26が作成したヒストグラムを入力して、kmax=0からkthに向かって順次度数を累積する。そして、処理対象画像データの画素数に対する累積度数の割合がC%になるkmaxの値を彩度強調係数kx2として出力する。なお、割合閾値BとCはB＜Cの関係をもつ。
【００５９】
選択部29は、kx1設定部27が出力するkx1と、k2設定部28が出力するkx2を入力して、kx1とkx2のうち値が小さい方を選択して彩度強調部20に出力する。
【００６０】
このように、処理対象画像データ全体のヒストグラムから彩度強調係数を設定する場合に比べて、画像データの中央部でオーバフロー、アンダフローする画素の数を抑えることができる。そして、より強い彩度強調を施すことが可能になり、より効果的な彩度強調を行うことができる。
【実施例４】
【００６１】
以下、本発明にかかる実施例4の画像処理装置を説明する。なお、実施例4において、実施例1〜3と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００６２】
図5は実施例4の画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【００６３】
実施例1の画像処理装置と異なるのは、実施例5の画像処理装置がヒストグラム形状判定部30を有することである。ヒストグラム形状判定部30は、ヒストグラム生成部18が作成したヒストグラムを入力して、ヒストグラムの形状に応じた割合閾値Axを強調係数設定部19に出力する。
【００６４】
図6はkmaxのヒストグラムの二つの例を示す図で、割合閾値Aとした場合、どちらのヒストグラムからも同じ彩度強調係数kxが得られる。しかし、図6(a)に示すヒストグラムに比べて、図6(b)に示すヒストグラムの方がkmaxが大きい画素、言い替えれば彩度が低い画素が多い。画像データ全体の彩度が低い場合、色が飽和した画素があると、その画素が目立ち易く画質劣化の要因になる。
【００６５】
そこで、実施例4では、ヒストグラムの形状（度数分布）に従い、割合閾値Axを調整する。つまり、ヒストグラム形状判定部30は、kmax=ksからkthの範囲（低彩度部）の度数を累積し、その累積値と、図7に一例を示す関数から割合閾値Axを設定する。図7に示す関数は、累積値（図6の場合はf1とf2）が大きいほど割合閾値Axを小さくする特性、つまり、累積値と割合閾値Axが反比例する特性を有する。
【００６６】
強調係数設定部19は、ヒストグラム形状判定部30が設定した割合閾値Axを入力し、kmax=0からkthに向かって順次度数を累積する。そして、一つの処理対象画像データの画素数に対する累積度数の割合が割合閾値Ax%に達するkmaxの値を、当該画像データの彩度強調係数kxにする。
【００６７】
このように、最大彩度強調係数kmaxのヒストグラムの形状から割合閾値Axを設定して、彩度強調係数kxを設定する。従って、彩度が低い画像において、色の飽和を起す画素の数を減らして、好しい彩度強調を行うことができる。
【実施例５】
【００６８】
以下、本発明にかかる実施例5の画像処理装置を説明する。なお、実施例5において、実施例1〜4と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００６９】
上記では、YCbCr信号を彩度強調する例を説明したが、実施例5では、RGB信号を彩度強調する例を説明する。
【００７０】
RGB信号を彩度強調する場合は、まず、式(6)により輝度信号Yを求め、式(7)により彩度協調する。
Y = e×R + f×G + g×B      …(7)
ここで、e、f、gは定数
NTSCの場合、e=0.3、f=0.59、g=0.11
R' = R + k(R - Y)
G' = G + k(G - Y)      …(8)
B' = B + k(B - Y)
ここで、kは彩度強調係数
【００７１】
式(8)においてR'、G'、B'が上限値Vmaxを超えないkを計算すると次のようになる。
k = (Vmax - R)/(R - Y)
k = (Vmax - G)/(G - Y)
k = (Vmax - B)/(B - Y)
【００７２】
従って、R'、G'、B'が何れもオーバフローしないk1は、実施例1の式(3)と同様に計算することができる。
k1 = {Vmax - Max(R, G, B)}/{Max(R, G, B) - Y}      …(9)
【００７３】
また、R'、G'、B'が下限値0を下回らないkを計算すると次のようになる。
k = R/(Y - R)
k = G/(Y - G)
k = B/(Y - B)
【００７４】
従って、R'、G'、B'が何れもアンダフローしないk2は、実施例1の式(5)と同様に計算することができる。
k2 = Min(R, G, B)/{Y - Min(R, G, B)}      …(10)
【００７５】
つまり、RGB信号を直接彩度強調する場合も、実施例1と同様に、最大彩度強調係数kmaxを計算し、そのヒストグラムを作成して、色が飽和する画素数を所定割合以下に制御する彩度強調が可能である。
【００７６】
図8は実施例5の画像処理装置の構成例を示すブロック図である。図1に示す実施例1の画像処理装置の構成と異なるのは、最大彩度強調度算出部33に色変換部12がなく、RGB信号を入力し、式(7)に示す計算によって輝度信号Yを出力する輝度算出部32がある点である。また、彩度強調部34の構成が異なる。
【００７７】
彩度強調部34は、彩度強調係数kxを入力して、バッファ31から出力されるRGB信号に彩度強調処理を施す。彩度強調部34の減算器35〜37はそれぞれR-Y、G-Y、B-Yを計算する。乗算器41〜43はそれぞれR-Y、G-Y、B-Yに彩度強調係数kxを掛ける。加算器38〜40はそれぞれR+k(R-Y)、G+k(G-Y)、B+k(B-Y)を計算した結果を彩度強調後のR'G'B'信号として出力する。
【００７８】
このように、RGB信号を直接彩度強調する場合も、最大彩度強調係数kmaxを計算し、kmaxのヒストグラムを作成して、色が飽和する画素数を所定割合以下に制御することができる。従って、適切な彩度強調を行うことができる。
【００７９】
［他の実施例］
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００８０】
また、本発明の目的は、上記実施例の機能を実現するソフトウェアを記録した記憶媒体（記録媒体）をシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（CPUやMPU）が前記ソフトウェアを実行することでも達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたソフトウェア自体が上記実施例の機能を実現することになり、そのソフトウェアを記憶した記憶媒体は本発明を構成する。
【００８１】
また、前記ソフトウェアの実行により上記機能が実現されるだけでなく、そのソフトウェアの指示により、コンピュータ上で稼働するオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、それによって上記機能が実現される場合も含む。
【００８２】
また、前記ソフトウェアがコンピュータに接続された機能拡張カードやユニットのメモリに書き込まれ、そのソフトウェアの指示により、前記カードやユニットのCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、それによって上記機能が実現される場合も含む。
【００８３】
本発明を前記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するソフトウェアが格納される。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】実施例1の画像処理装置の構成例を示すブロック図、
【図２】彩度強調係数kxの設定方法を説明する図、
【図３Ａ】k1算出部の処理を示すフローチャート、
【図３Ｂ】k2算出部の処理を示すフローチャート、
【図４】実施例3の画像処理装置の構成例を示すブロック図、
【図５】実施例4の画像処理装置の構成例を示すブロック図、
【図６】kmaxのヒストグラムの二つの例を示す図、
【図７】割合閾値を設定する関数の一例を示す図、
【図８】実施例5の画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図１】
2008072252.tif 000003
【図２】
2008072252.tif 000004
【図３Ａ】
2008072252.tif 000005
【図３Ｂ】
2008072252.tif 000006
【図４】
2008072252.tif 000007
【図５】
2008072252.tif 000008
【図６】
2008072252.tif 000009
【図７】
2008072252.tif 000010
【図８】
2008072252.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月14日(2007.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像データの画素ごとに、画素を彩度強調する場合に色が飽和しない彩度強調係数を、予め定められた値の範囲で計算する計算手段と、
前記計算手段が計算した彩度強調係数を用いて、前記画像データのヒストグラムを作成する作成手段と、
前記作成手段が作成したヒストグラムに応じて前記画像データの彩度強調係数を設定する設定手段と、
前記設定手段が設定した彩度強調係数により、前記画像データを彩度強調する強調手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記計算手段は、前記画素の複数の色成分信号の何れかの最大値、前記画素の輝度信号値、前記値の範囲から、前記彩度強調後の前記色成分信号の何れかの値がその上限値を超えることがない第一の係数を求める第一の算出手段、前記色成分信号の何れかの最小値、前記輝度信号値、前記値の範囲から、前記彩度強調後の前記色成分信号の何れかがその下限値を下回ることがない第二の係数を求める第二の算出手段、並びに、前記第一および第二の係数のうち値が小さい係数を前記彩度強調係数として選択する選択手段を有することを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記彩度強調係数の小さい側から大きい側に向かって前記ヒストグラムの度数を累積し、前記画像データの画素数に対する累積度数の割合が予め定められた値になる前記彩度強調係数の値を前記画像データの彩度強調係数として設定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載された画像処理装置。
【請求項４】
前記作成手段は、前記画像データの中央部の画素について前記ヒストグラムを作成する第一の作成手段、並びに、前記画像データの周辺部の画素について前記ヒストグラムを作成する第二の作成手段を有し、
前記設定手段は、前記中央部のヒストグラムから彩度強調係数を決定する第一の決定手段、前記周辺部のヒストグラムから彩度強調係数を決定する第二の決定手段、並びに、前記第一および第二の決定手段が決定した彩度強調係数のうち値が小さい方を前記画像データの彩度強調係数として選択する選択手段を有することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載された画像処理装置。
【請求項５】
さらに、前記ヒストグラムの度数分布に応じた閾値を設定する閾値設定手段を有し、
前記設定手段は、前記彩度強調係数の小さい側から大きい側に向かって前記ヒストグラムの度数を累積し、前記画像データの中央部の画素数に対する累積度数の割合が前記閾値になる前記彩度強調係数の値を前記画像データの中央部の彩度強調係数として設定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載された画像処理装置。
【請求項６】
前記閾値設定手段は、前記彩度強調係数が大きい側から予め定められた範囲で前記ヒストグラムの度数を累積し、累積度数に反比例する前記閾値を設定することを特徴とする請求項5に記載された画像処理装置。
【請求項７】
入力された画像データの画素ごとに、画素を彩度強調する場合に色が飽和しない彩度強調係数を、予め定められた値の範囲で計算し、
前記計算した彩度強調係数を用いて、前記画像データのヒストグラムを作成し、
前記作成したヒストグラムに応じて前記画像データの彩度強調係数を設定し、
前記設定した彩度強調係数により、前記画像データを彩度強調することを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
前記彩度強調係数の計算は、前記画素の複数の色成分信号の何れかの最大値、前記画素の輝度信号値、前記値の範囲から、前記彩度強調後の前記色成分信号の何れかの値がその上限値を超えることがない第一の係数を求めるステップ、前記色成分信号の何れかの最小値、前記輝度信号値、前記値の範囲から、前記彩度強調後の前記色成分信号の何れかがその下限値を下回ることがない第二の係数を求めるステップ、並びに、前記第一および第二の係数のうち値が小さい係数を前記彩度強調係数として選択するステップを有することを特徴とする請求項7に記載された画像処理方法。
【請求項９】
前記彩度強調係数の設定は、前記彩度強調係数の小さい側から大きい側に向かって前記ヒストグラムの度数を累積し、前記画像データの画素数に対する累積度数の割合が予め定められた値になる前記彩度強調係数の値を前記画像データの彩度強調係数として設定することを特徴とする請求項7または請求項8に記載された画像処理方法。
【請求項１０】
前記ヒストグラムの作成は、前記画像データの中央部の画素について前記ヒストグラムを作成するステップ、並びに、前記画像データの周辺部の画素について前記ヒストグラムを作成するステップを有し、
前記彩度強調係数の設定は、前記中央部のヒストグラムから彩度強調係数を決定する第一のステップ、前記周辺部のヒストグラムから彩度強調係数を決定する第二のステップ、並びに、前記第一および第二のステップで決定した彩度強調係数のうち値が小さい方を前記画像データの彩度強調係数として選択するステップを有することを特徴とする請求項7から請求項9の何れか一項に記載された画像処理方法。
【請求項１１】
さらに、前記ヒストグラムの度数分布に応じた閾値を設定し、
前記彩度強調係数の設定は、前記彩度強調係数の小さい側から大きい側に向かって前記ヒストグラムの度数を累積し、前記画像データの中央部の画素数に対する累積度数の割合が前記閾値になる前記彩度強調係数の値を前記画像データの中央部の彩度強調係数として設定することを特徴とする請求項7または請求項8に記載された画像処理方法。
【請求項１２】
前記閾値の設定は、前記彩度強調係数が大きい側から予め定められた範囲で前記ヒストグラムの度数を累積し、累積度数に反比例する前記閾値を設定することを特徴とする請求項11に記載された画像処理方法。