(57)【要約】【課題】急激な色の変化を抑え、画像の色をより好ましく補正するための色補正装置を提供する。【解決手段】色重み算出部３は予め定めた色領域から色領域外に向けてなだらかに減少する色重み信号３０１を算出する。第１座標移動量算出部４は、予め設定される色座標値に対応する移動量に基づいて、画像データの色座標値を特定の色の色座標値に近づけるための第１の座標移動量を算出する。次に、第２座標移動量算出部８は、色重み信号３０１と第１の座標移動量を乗算し、第２の座標移動量を算出する。座標移動部９は、画像データの色座標値に第２の座標移動量を加算し、画像データの色座標値を移動する。これにより、急激な色の変化を抑え、入力した画像データを特定の色の画像データに色補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色座標値に対応して予め設定した座標移動量に基づいて、入力した画像データの色座標値を移動させるための第１の座標移動量を算出する第１座標移動量算出部と、
予め定められた色領域から色領域外に向けて減少する重み関数に基づいて、前記色座標値に応じて色重みを算出する色重み算出部と、
前記第１の座標移動量に前記色重みを乗じて第２の座標移動量を算出する第２座標移動量算出部と、
前記第２の座標移動量に基づいて前記色座標値を移動させる座標移動部とを備えた色補正装置。
【請求項２】
色領域が複数あり、前記色重み算出部は、前記色領域毎に前記色重みを算出することを特徴とする請求項１記載の色補正装置。
【請求項３】
前記色座標値は色相値、彩度値、明度値より指定されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の色補正装置。
【請求項４】
前記座標移動部は、前記色座標値と前記第２の座標移動量を加算することにより、前記色座標値を移動させることを特徴とする請求項３記載の色補正装置。
【請求項５】
入力した画像データの色相値を変更するオフセット値を設定可能とした記憶部を備えたことを特徴とする請求項３記載の色補正装置。
【請求項６】
前記画像データをフレーム単位またはフィールド単位で記憶する画像メモリ
と、
前記画像メモリに記憶された画像データから所定の条件の色成分を検出する色成分検出部と、
検出した前記色成分のうち、色相成分のヒストグラムを作成し、前記ヒストグラムの分布に基づいて前記オフセット値を算出するオフセット算出部と、
前記オフセット値を前記記憶部に設定する設定部とを備えたことを特徴とする請求項５記載の色補正装置。
【請求項７】
前記所定の条件の色成分とは、所定の彩度領域内で、かつ所定の明度領域内にある色成分であることを特徴とする請求項６記載の色補正装置。
【請求項８】
設定された色温度に基づいて前記オフセット値を決定することを特徴とする請求項５記載の色補正装置。
【請求項９】
通信または放送された画像データを受信するデータ受信部と、
受信された前記画像データの色座標値を移動させる請求項１記載の色補正装置と、
前記色補正装置により移動された前記色座標値の画像データを表示する表示部とを備えた画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色補正装置および画像表示装置に関し、特に、画像の色をより好ましく補正することができるようにする色補正装置および画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のカラーテレビジョンなどに搭載される色補正装置および画像表示装置では、表示デバイス特性による色の誤差を補正し、できるだけ原画像に忠実になるように色再現を行っていた。
【０００３】
一方、人間は特定の色に対して敏感である。例えば、空の色、人物の顔の色、草木の色、桜の色、花の色、土の色、野菜の色などは現実のものと結びついて連想可能な、思い起こせる色といわれ、記憶色と呼ばれている。その中で、特に、人間の肌の肌色、風景画の空の空色、草木の緑色の色には敏感といわれている。一般に、記憶色では、実際の色よりもその特徴が強調され、より鮮やかに記憶されるため、実際の色とは異なることが知られている。よって、忠実な色の再現よりも、記憶色に近い色の再現を行う方がより人間にとって好ましく感じられるといわれている。
【０００４】
この記憶色は、国、地方、年齢などにより異なるため、装置の使用対象となる国、地方、年齢のデータが収集され、主観評価から得られるデータを統計処理し、予め決定される色である。通常は、記憶色はある色領域に分布するものであり、その代表色を目標色として色補正を行っている。
【０００５】
本明細書において、「特定の色」とは、記憶色のように、予め個別に決定される色領域の代表色であり、目標色である。
【０００６】
一般的に、記憶色補正では、画像中に含まれる記憶色に近い色をより記憶色に近づくように補正する。そこで、記憶色以外の色に対する影響を抑えるため、記憶色に近い色の領域を抽出し、その領域のみ補正を行っていた。例えば、画像中の風景画では、風景にある青空の領域の色が、記憶色の空色に補正されて出力される。
【０００７】
しかし、記憶色の領域を抽出し、その領域のみ局所的な補正を行う場合、補正を行っていない領域との色の変化が急激なものとなり、その境界部分に擬似輪郭が発生するといった問題点があった。
【０００８】
この問題を回避するために、画像全体に含まれる記憶色の領域の統計量を算出し、主な被写体が何かを判断し、画像を「ポートレート画像」、「風景画像」、「小人物画像」などのカテゴリに分類して、このカテゴリ毎に色補正を切り替える方法が開発されている。
【０００９】
具体的には、人物が比較的広い範囲に映っている「ポートレート画像」に対し、記憶色の領域（例えば、人物の肌の領域）のみを抽出し、人物の肌色領域の輝度のみを補正した場合、肌色の領域とその周辺の輝度の差が急激なものとなり、擬似輪郭が目立つ。
【００１０】
そこで、人物の肌の領域（肌色領域）、風景の空の領域（空色領域）、草木の緑の領域（緑色領域）など所定の記憶色に近似している領域（以下、単に「記憶色領域」と記す）の画像全体に占める割合を算出し、カテゴリに分類する。次に、カテゴリに応じて、局所的な領域に記憶色補正を実行するか、実行しないかを判定し処理を切り替え、これにより、擬似輪郭の発生を抑えていた（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２１６９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の構成では、記憶色補正を行う場合、記憶色領域と記憶色領域以外の境界付近で色の変化が発生する。さらに、動画像ではこの変化が目立ちやすい。また、記憶色補正では補正効果をより高めるため、記憶色から離れるほどより記憶色に近づけるように補正量を増やし、領域の境界付近で急激な色の変化が起こりやすいといった課題がある。
【００１２】
本発明は、急激な色の変化を抑え、画像の色をより好ましく補正するための色補正装置および画像表示装置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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の色補正装置は、色座標値に対応して予め設定した座標移動量に基づいて、入力した画像データの色座標値を移動させるための第１の座標移動量を算出する第１座標移動量算出部と、予め定められた色領域から色領域外に向けて減少する重み関数に基づいて、色座標値に応じて色重みを算出する色重み算出部と、第１の座標移動量に色重みを乗じて第２の座標移動量を算出する第２座標移動量算出部と、第２の座標移動量に基づいて色座標値を移動させる座標移動部とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
このような構成により、予め定められた色領域と色領域外の境界付近の急激な色の変化を抑え、画像中の色座標値を移動させることができる。
【００１５】
また、予め定められた色領域が複数あり、色重み算出部は、色領域毎に重みを算出する構成であってもよい。
【００１６】
このような構成により、予め定められた色領域毎に重みを算出でき、色領域毎に最適な重みを算出できる。
【００１７】
また、色座標値は色相値、彩度値、明度値より指定する構成であってもよい。
【００１８】
このような構成により、色相値、彩度値、明度値を独立に処理できる。
【００１９】
また、座標移動部は、色座標値と第２の座標移動量を加算することで、色座標値を移動させる構成としてもよい。
【００２０】
このような構成により、回路規模を抑えて、色座標値を移動させることができる。
【００２１】
また、入力した画像データの色相値を変更するオフセット値を設定可能とした記憶部を備えた構成であってもよい。
【００２２】
このような構成により、予め定められた色領域の検出範囲を変更でき、画像の色の特徴に合わせて色座標値を移動できる。
【００２３】
また、色補正装置は、更に、画像データをフレーム単位またはフィールド単位で記憶する画像メモリと、画像メモリに記憶された画像データから所定の条件の色成分を検出する色成分検出部と、検出した色成分のうち、色相成分のヒストグラムを作成し、ヒストグラムの分布に基づいてオフセット値を算出するオフセット算出部と、算出されたオフセット値を記憶部に設定する設定部とを備えた構成であってもよい。
【００２４】
このような構成により、予め定められた色領域と色領域外の境界付近の急激な色の変化をより目立たないようにできる。
【００２５】
また、所定の条件の色成分は、所定の彩度領域内で、かつ所定の明度領域内にある色成分であることが好ましい。
【００２６】
このような構成により、所定の彩度領域内で、かつ所定の明度領域内にある色成分を検出でき、より特定の色に近い色成分のみを検出できる。
【００２７】
また、設定された色温度に基づいてオフセット値を決定する構成であってもよい。
【００２８】
このような構成により、設定される色温度に合わせて色領域の検出範囲を変更でき、画像の特徴に合わせて色座標値を移動できる。
【００２９】
また、本発明の画像表示装置は、通信または放送された画像データを受信するデータ受信部と、受信された画像データの色座標値を移動させる色補正装置と、色補正装置により移動された色座標値の画像データを表示する表示部とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
このような構成により、予め定められた色領域と色領域外の境界付近の急激な色の変化を抑え、画像中の色座標値を移動できる画像表示装置ができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、急激な色の変化を抑え、画像の色をより好ましく補正するための色補正装置および画像表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３３】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態である色補正装置について説明する。図１は、第１の実施の形態における色補正装置１のブロック図である。
【００３４】
図１において、色空間変換部５は、Ｒｉ（赤）、Ｇｉ（緑）、Ｂｉ（青）で指定されるＲＧＢ色座標の画像データ（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）を、色相、彩度、明度で指定されるＨＳＶ色座標の画像データ（Ｈ、Ｓ、Ｖ）に変換する。ここで、Ｈは色相、Ｓは彩度、Ｖは明度であり、色相データ１０１、彩度データ１０２、明度データ１０３を出力する。変換の詳細は後述する。
【００３５】
次に、色領域判定部２は、色相データ１０１から予め定めた色領域を検出し、判定信号２０２を出力する。例えば、人物の顔の肌色領域、風景画の空の空色領域、草木の緑色領域などの色領域を予め定め、その色領域を判定する。また、検出する色相を変更するための色相変更データ２０３を出力する。色相変更データ２０３の詳細は後述する。
【００３６】
次に、色重み算出部３は、判定信号２０２と色相変更データ２０３とを入力し、色相軸、彩度軸、明度軸のそれぞれに対して予め設定した重み関数に基づいて、入力した画像データの色座標値に応じた重みを算出し、色重み信号３０１（Ｋｇ）を出力する。色重み信号３０１（Ｋｇ）は、色座標値を移動させるための移動量の大きさを変更する重み信号である。
【００３７】
次に、第１座標移動量算出部４は、判定信号２０２と色相変更データ２０３と色重み信号３０１を入力し、色相データ１０１、彩度データ１０２、明度データ１０３に対し予め定めた特定の色の色座標値に近づけるため移動方向と大きさを決定し、第１の座標移動量を算出し、移動量δｈ、移動量δｓ、移動量δｖを出力する。
【００３８】
ここで、特定の色とは、例えば、人間が印象として記憶している代表的な色合いを実験的に求め、予め定めた色である。例えば、人物の肌の代表的な色、風景の空の代表的な色、草木の緑の代表的な色のデータを収集し、主観評価データを統計処理し決定した代表色であり、目標色である。
【００３９】
次に、第２座標移動量算出部８は、色重み信号３０１（Ｋｇ）と第１の座標移動量である移動量δｈ、移動量δｓ、移動量δｖとを入力し、色相データ１０１、彩度データ１０２、明度データ１０３に対し予め定めた特定の色の色座標値に近づけるための第２の座標移動量を算出し、色相移動量４０１（Δｈ）、彩度移動量４０２（Δｓ）、明度移動量４０３（Δｖ）を出力する。
【００４０】
次に、座標移動部９は、色相移動量４０１（Δｈ）、彩度移動量４０２（Δｓ）、明度移動量４０３（Δｖ）と、色相データ１０１、彩度データ１０２、明度データ１０３とをそれぞれ加算処理し、入力された画像データの色座標値を特定の色の色座標値に近づけるように移動させる。
【００４１】
具体的には、加算器１１は色相データ１０１と色相移動量４０１（Δｈ）を加算し、加算器１２は彩度データ１０２と彩度移動量４０２（Δｓ）を加算し、加算器１３は明度データ１０３と明度移動量４０３（Δｖ）を加算する。
【００４２】
ここで、色座標値が移動すると色が変化する。よって、移動量が大きいほど色の変化が大きい。よって、特定の色の色座標値に近づけるように移動するということは、特定の色に近づくように色補正することと同じである。
【００４３】
次に、色空間逆変換部６は、ＨＳＶ色座標で指定される画像データ（Ｈ、Ｓ、Ｖ）をＲＧＢ色座標で指定される画像データ（Ｒｏ、Ｇｏ、Ｂｏ）に逆変換し、出力する。逆変換の詳細は後述する。
【００４４】
次に、第１の実施の形態における色補正装置１について、さらに詳しく説明する。
【００４５】
まず、図２、図３を用いて色領域判定部２を説明する。図２は、色領域判定部２のブロック図、図３は、色選択部２１の説明図である。図２において、色選択部２１は、人物の顔の肌色領域、風景画の空の空色領域、草木の緑色領域などの色領域を予め定め、色相データ１０１から肌色領域、空色領域、緑色領域などの色領域を検出し、判定信号２０２を出力する。判定信号２０２は、図３に示すように、色相に対して、判定信号が設定される。ここで、例えば、色相の位相で０≦θ＜６０は肌色領域とし、判定信号２０２として「０」を割り当てる。同様に、判定信号２０２の割り当てとして、６０≦θ＜１８０は緑色領域とし「１」を割り当て、１８０≦θ＜３００は空色領域とし「２」を割り当て、３００≦θ＜３６０は肌色領域とし「０」を割り当てる。
【００４６】
なお、色選択部２１は色相データ１０１をそのまま入力することで、色相の任意の角度で色領域を検出するようにしたが、予め固定した角度を単位に検出してもよい。例えば、色相を３０度単位で１２の領域に分割しもよい。この場合、色相データ１０１の上位４ビットのみ検出すればよい。
【００４７】
次に、検出する色領域の範囲を変更する場合について説明する。位相変更部２２は、判定信号２０２に従って、レジスタ２４、レジスタ２５、レジスタ２６の出力を選択し、各レジスタに設定されている色相のオフセット値を出力する。これにより、独立に色領域毎の色の検出範囲を変更できる。例えば、レジスタ２４には肌色領域に対するオフセット値を設定し信号２４１を出力する。同様に、レジスタ２５には緑色領域に対するオフセット値を設定し信号２４２を出力する。レジスタ２６には空色領域に対するオフセット値を設定し信号２４３を出力する。位相変更部２２は、各レジスタからの出力を判定信号２０２に従って選択し、変更データ２４４を出力する。また、加算器２３は、色相データ１０１から位相変更部２２の変更データ２４４を減算した色相変更データ２０３を出力する。
【００４８】
なお、レジスタに必要なビット数は、色相の検出範囲、分解能によって決定する。例えば、０〜１２７まで１ステップ単位で検出する場合は、７ビット必要となる。この場合、レジスタの上位ビットは符号ビットとなり、色相をシフトさせる色方向を決定する。
【００４９】
また、色相変更データ２０３には、色相データ１０１のデータ精度がＮビットの分解能で表現されるとき、下位Ｌビット（Ｎ＞Ｌ）を用いるようにした。必要なビット数は、色相の検出範囲、分解能によって決定する。例えば、０〜２５５まで１ステップ単位で検出する場合は、８ビット必要となる。
【００５０】
次に、図４、図５、図６を用いて色重み算出部３について説明する。色重み算出部３は、色相軸に沿った重みＫｈと、彩度軸に沿った重みＫｓと、明度軸に沿った重みＫｖとに基づいて、色座標値に対応した移動量の大きさを変更する色重み信号３０１（Ｋｇ）を出力する。
【００５１】
まず、図４において、色相重み算出部３１は、色相軸に対して、特定の色との近似度に応じてどの程度の移動量で処理するかを予め決定した重み関数に基づいて、移動量の大きさを変える重みＫｈを画像データの色相に対応して算出する。
【００５２】
具体的には、色相軸に対して、図５（ａ）に示すように、肌色領域の中心Ｐｓにおいて重みＫｈは最大値「１」を出力し、Ｐｓから離れた下限であるＰ１と上限であるＰ３で最小値「０」を出力する。ここで、縦軸は重みＫｈを表すものとし、横軸は色相を表すものである。色相は０から３６０度まで値が変化する。
【００５３】
同様に、図５（ｄ）に示すように、空色領域の中心Ｐｂにおいて重みＫｈは最大値「１」を出力し、Ｐｂから離れた下限であるＰ６と上限であるＰ９で最小値「０」を出力する。ここで、縦軸は重みＫｈを表すものとし、横軸は色相を表すものである。ここで、縦軸は重みＫｈを表すものとし、横軸は色相を表すものである。色相は０から３６０度まで値が変化する。
【００５４】
また、図５（ｇ）に示すように、緑色領域の中心Ｐｇにおいて重みＫｈは最大値「１」を出力し、Ｐｇから離れた下限値のＰ３と上限値のＰ６で最小値「０」を出力する。ここで、縦軸は重みＫｈを表すものとし、横軸は色相を表すものである。色相は０から３６０度まで値が変化する。
【００５５】
即ち、色相について、予め決定した特定の色と一致する色相Ｐｓ、Ｐｂ、Ｐｇで最大となり、Ｐｓ、Ｐｂ、Ｐｇから離れるに従って減少するようにしている。Ｐｓ、Ｐｂ、Ｐｇは、国、地方、年齢などにより異なるため、装置の使用対象となる国、地方、年齢などのデータを収集し、主観評価データを統計処理し、予め目標色を決定する。
【００５６】
また、判定信号２０２に従って、どの特定の色の領域に対する重みＫｈを出力するかを決定する。例えば、判定信号２０２が「０」であれば、肌色領域の重みＫｈを出力する。同様に、判定信号２０２が「１」であれば、緑色領域の重みＫｈ、判定信号２０２が「２」であれば、空色領域の重みＫｈを出力する。
【００５７】
ここで、色相重み算出部３１の動作について図６を用いて説明する。図６において、重み関数は、予め定めた色領域から色領域外に向けて連続して減少するように設定している。例えば、予め定めた色領域は記憶色領域に基づく領域であり、肌色領域としてはＰ１からＰ２が通常設定される領域である。しかし、本発明では重みの変化範囲を下限値はＰ１からＰ９にし、上限値はＰ２からＰ３に拡大する。よって、重みＫｈが肌色Ｐｓで最大値「１」とし、下限値のＰ９側、上限値のＰ３側で減少するようにしている。
【００５８】
同様に、通常設定される緑色領域はＰ４からＰ５であるが、緑色領域の色相の下限値をＰ４からＰ３に拡大し、上限値をＰ５からＰ６に拡大する。重みＫｈが緑色Ｐｇで最大値「１」とし、下限値のＰ３側、上限値のＰ６側で減少するようにしている。
【００５９】
また、通常設定される空色領域の色相の範囲はＰ７からＰ８であるが、空色領域の下限値をＰ７からＰ６にし、上限値をＰ８からＰ９に拡大し、重みＫｈが空色Ｐｂで最大値「１」とし、下限値のＰ６側、上限値のＰ９側で減少するようにしている。
【００６０】
以上のように、重みＫｈは、予め定めた色領域から色領域外に向けて連続して減少するように設定しているので、特定の色への補正あり、補正なしの２値的な変化がなくなる。また、色相軸における重みの変化範囲を拡大することで、重みＫｈの変化をなだらかにできる。よって、予め定めた色領域と色領域外との境界付近での急激な色の変化を抑えることができる。
【００６１】
次に、彩度重み算出部３２は、各特定の色毎に、彩度軸に対して、移動量の大きさを変更する重みＫｓを画像データの色座標値の彩度に対応して算出する。具体的には、図５（ｂ）、図５（ｅ）、図５（ｈ）に示すように、重みＫｓを定める。ここで、縦軸は重みＫｓを表すものとし、横軸は彩度を表すものとする。彩度は０から２５５まで値が変化する。
【００６２】
また、判定信号２０２に従って、どの特定の色の領域に対する重みを出力するかを決定する。例えば、判定信号２０２が「０」であれば、肌色領域の重みＫｓを出力する。同様に、判定信号２０２が「１」であれば、緑色領域の重みＫｓ、判定信号２０２が「２」であれば、空色領域の重みＫｓを出力する。
【００６３】
次に、明度重み算出部３３は、各特定の色毎に、明度軸に対して、移動量の大きさを変更する重みＫｖを画像データの色座標値の明度に対応して算出する。具体的には、図５（ｃ）、図５（ｆ）、図５（ｉ）に示すように、重みＫｖを定める。ここで、縦軸は重みＫｖを表すものとし、横軸は明度を表すものとする。明度は０から２５５まで値が変化する。
【００６４】
また、判定信号２０２に従って、どの特定の色の領域に対する重みを出力するかを決定する。例えば、判定信号２０２が「０」であれば、肌色領域の重みＫｖを出力する。同様に、判定信号２０２が「１」であれば、緑色領域の重みＫｖ、判定信号２０２が「２」であれば、空色領域の重みＫｖを出力する。
【００６５】
以上のように定められた各重みＫｈ、重みＫｓ、重みＫｖは、それぞれ乗算器３４、乗算器３５で乗算され、色座標値の移動量の大きさを変更する色重み信号３０１（Ｋｇ）は、次の式により算出される。
【００６６】
【数１】
2007042033.tif 000003
【００６７】
なお、色重み信号３０１（Ｋｇ）は、重みＫｈ、重みＫｓ、重みＫｖの最小値としてもよく、同様に移動量の大きさ変更することができる。これにより、回路規模の大きい乗算器を削減できるので、ハードウェアの回路規模を小さくできる。
【００６８】
このように、色重み信号３０１（Ｋｇ）は、色相軸に沿った重みＫｈと、彩度軸に沿った重みＫｓと、明度軸に沿った重みＫｖとに基づいて、定められる。
【００６９】
なお、重みＫｈ、重みＫｓ、重みＫｖの各色相軸、彩度軸、明度軸上での減少度合いは、一定であってもよいし、ｎ次の曲線で近似した非線形な重みの変化であってもよい。
【００７０】
なお、色相重み算出部３１、彩度重み算出部３２、明度重み算出部３３は、ハードウェア・ロジックで構成してもよいし、ルックアップテーブル（以下、「ＬＵＴ」と記す）で構成してもよい。ＬＵＴで構成することで、複雑な重みも予め作成することができ、リード・オンリー・メモリ（以下、「ＲＯＭ」と記す）で提供することができる。また、重みを更新できるようにするため、書き換え可能なメモリ、例えば、ランダム・アクセス・メモリ（以下、「ＲＡＭ」と記す）で構成してもよい。
【００７１】
次に、図４、図７を用いて第１座標移動量算出部４について説明する。
【００７２】
図４において、色相移動量算出部４１は、入力した画像データの色座標値の色相が各特定の色に近づくように、移動量δｈを算出する。具体的には、図７（ａ）に示すように、色相軸において、肌色領域の色座標値がＰｓに近づくように移動量δｈを算出する。ここで、符号が異なると移動方向が反対になる。同様に、図７（ｄ）に示すように、空色領域の色座標値がＰｂに近づくように移動量δｈを算出する。また、図７（ｇ）に示すように、緑色領域の色座標値がＰｇに近づくように移動量δｈを算出する。
【００７３】
ここで、縦軸は移動量δｈを表すものとし、横軸は色相を表すものとする。色相は０から３６０度まで値が変化する。
【００７４】
なお、それぞれ肌色領域をＰｓ、空色領域をＰｂ、緑色領域をＰｇの特定の色に近づくように移動量を算出したが、例えば、空色をより青く見せるように空色領域全体の色相を一方向に回転する移動量を算出してもよく、草木の緑色の印象を強めるために緑色領域全体の色相を一方向に回転する移動量を算出してもよい。いずれも、より人間の印象に近い色合いを再現することができる。
【００７５】
また、どの特定の色に対する移動量δｈを出力するかは、判定信号２０２に従って決定する。例えば、判定信号２０２が「０」であれば、肌色領域の移動量δｈを出力する。同様に、判定信号２０２が「１」であれば、緑色領域の移動量δｈ、判定信号２０２が「２」であれば、空色領域の移動量δｈを出力する。
【００７６】
また、色相が肌色Ｐｓ、空色Ｐｂ、緑色Ｐｇから離れるほど移動量を増加するようにしている。このため、特定の色から離れた色ほど特定の色に近づくように移動量が大きくなっている、色補正の効果がより強くなるようにしている。結果、より人間にとって好ましい色再現を実現している。
【００７７】
次に、彩度移動量算出部４２は、各特定の色の領域毎に、彩度の軸に対して、移動量δｓを算出する。具体的には、図７（ｂ）、図７（ｅ）、図７（ｈ）に示すように、移動量δｓを定める。ここで、縦軸は移動量δｓを表すものとし、横軸は彩度を表すものとする。彩度は０から２５５まで値が変化する。
【００７８】
また、どの特定の色に対する移動量δｓを出力するかは、判定信号２０２に従って決定する。例えば、判定信号２０２が「０」であれば、肌色領域の移動量δｓを出力する。同様に、判定信号２０２が「１」であれば、緑色領域の移動量δｓ、判定信号２０２が「２」であれば、空色領域の移動量δｓを出力する。
【００７９】
次に、明度移動量算出部４３は、各特定の色の領域毎に、明度の軸に対して、移動量δｖを算出する。具体的には、図７（ｃ）、図７（ｆ）、図７（ｉ）に示すように、移動量δｖを定める。ここで、縦軸は移動量δｖを表すものとし、横軸は明度を表すものとする。明度は０から２５５まで値が変化する。
【００８０】
また、どの特定の色に対する移動量δｖを出力するかは、判定信号２０２に従って決定する。例えば、判定信号２０２が「０」であれば、肌色領域の移動量δｖを出力する。同様に、判定信号２０２が「１」であれば、緑色領域の移動量δｖ、判定信号２０２が「２」であれば、空色領域の移動量δｖを出力する。
【００８１】
以上のように、第１座標移動量算出部４は、入力される画像データの色相、彩度、明度に応じて、予め設定している、色座標値を移動させるための第１の座標移動量である移動量δｈ、移動量δｓ、移動量δｖを出力する。
【００８２】
次に、第２座標移動量算出部８は、乗算器４４〜４６により、入力した各移動量δｈ、移動量δｓ、移動量δｖにそれぞれ色重み信号３０１（Ｋｇ）を乗算し、第２の座標移動量である色相移動量４０１（Δｈ）、彩度移動量４０２（Δｓ）、明度移動量４０３（Δｖ）を出力する。このように色重み信号３０１によって、色座標値の移動の大きさを変更できる。即ち、色補正の効き方、強さが変更できる。これにより、予め定めた色領域から色領域外までを連続的に色補正しても、予め定めた色領域外では、色座標値の移動量はなだらかに、かつ、十分に減少しているため、色補正が、画像中の予め定めた色領域外の色に与える影響を抑えられる。
【００８３】
よって、予め定めた色領域から色領域外の境界付近で、特定の色への補正あり、補正なしの２値的な処理の切り替えをなくすことができ、急激な色の変化を抑えることができる。
【００８４】
なお、色相移動量算出部４１、彩度移動量算出部４２、明度移動量算出部４３は、ハードウェア・ロジックで構成してもよいし、ＬＵＴで構成してもよい。ＬＵＴで構成することで、複雑な移動量も予め作成することができ、ＲＯＭなどで提供することができる。
【００８５】
また、移動量の大きさを更新できるようにするため、書き換え可能なメモリ、例えば、ＲＡＭで構成してもよい。
【００８６】
第１座標移動量算出部４の第１の座標移動量を、色重み信号３０１で重み付けするようにしたことで、色座標値の移動方向と移動量の大きさをそれぞれ独立に設定可能になり、個々の機能を簡易な関数で近似できるようになる。従って、回路を簡素化できる。
【００８７】
また、色重み算出部３と第１座標移動量算出部４と第２座標移動量算出部８の演算を予め処理し、画像データ（Ｈ、Ｓ、Ｖ）を入力し、出力データ（Δｈ、Δｓ、Δｖ）を出力する１つのＬＵＴで構成してもよい。これにより、複雑な演算を予め行うことができ、高速化できる。
【００８８】
次に、座標移動部９は、色相移動量４０１（Δｈ）、彩度移動量４０２（Δｓ）、明度移動量（Δｖ）と、色相データ１０１、彩度データ１０２、明度データ１０３とをそれぞれ加算処理し、入力された画像データの色座標値を特定の色の色座標値に移動する。
【００８９】
具体的には、加算器１１は色相データ１０１と色相移動量４０１（Δｈ）を加算し、加算器１２は彩度データ１０２と彩度移動量４０２（Δｓ）を加算し、加算器１３は明度データ１０３と明度移動量４０３（Δｖ）を加算する。
【００９０】
これにより、入力した画像データ（Ｈ、Ｓ、Ｖ）は、補正後の画像データ（Ｈ’、Ｓ’、Ｖ’）に変換される。変換は、次の３つの式で表される。
【００９１】
【数２】
2007042033.tif 000004
【００９２】
【数３】
2007042033.tif 000005
【００９３】
【数４】
2007042033.tif 000006
【００９４】
ここで、δｈ、δｓ、δｖは第１の座標移動量、Ｋｇは色重み、Δｈ、Δｓ、Δｖは第２の座標移動量である。
【００９５】
次に、色空間逆変換部６は、ＨＳＶ色座標で指定される画像データをＲＧＢ色座標で指定される画像データに逆変換する。これにより、画像データ（Ｒｏ、Ｇｏ、Ｂｏ）が出力される。
【００９６】
以上のように第１の実施の形態によれば、色相が肌色Ｐｓ、緑色Ｐｇ、空色Ｐｂから離れるほど移動量を増加するようにしている。このため、特定の色から離れた色ほど特定の色に近づくように移動され、色補正の効果がより強くなるようにしている。結果、より人間にとって好ましい色再現を実現している。
【００９７】
また、移動量の大きさを変更する色重み信号３０１（Ｋｇ）は、予め設定される重み関数に基づき、予め定めた色領域から色領域外に向けて連続的に減少するように設定している。これによって、境界付近で、特定の色への補正あり、補正なしの２値的な処理の切り替えをなくすことができ、境界付近での急激な色の変化を抑えることができる。
【００９８】
また、重み関数の変化は、予め定めた色領域から色領域外に向けてなだらかに、かつ、減少しているので、画像中の予め定めた色領域以外の色に与える影響は抑えられている。
【００９９】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について、図８から図１０を用いて説明する。以下、第１の実施の形態と同様の点については、重複を避けるため、説明を省略する。
【０１００】
第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、色領域判定部２に対して、色相の変更に用いるオフセット値７０１を画像解析部７を用いて求める点である。
【０１０１】
図８において、画像解析部７は、画像データ（Ｈ、Ｓ、Ｖ）から所定の彩度領域内で、かつ所定の明度領域内の色相データ１０１を検出する検出部と、検出した色相データ１０１を記録するフレームメモリと、記録した色相データのヒストグラムを作成するヒストグラム作成部と、作成されたヒストグラムの分布から予め定めた色領域と色領域外との境界付近の分布量を検出し、境界付近の分布量が小さくなるようにオフセット値を算出し、レジスタ２４、レジスタ２５、レジスタ２６にオフセット値７０１（ΔＸ１、ΔＸ２、ΔＸ３）を設定する設定部より構成される。この構成により、色座標値の移動によって境界付近に発生しやすい急激な色の変化を抑える。
【０１０２】
なお、画像の解析をフレーム単位でなく、フィールド単位とすることで、フレームメモリをフィールドメモリとしてもよい。つまり所定の画像領域が確保できればよい。
【０１０３】
また、他の機能として、色補正装置１０がＣＲＴ、プラズマディスプレイパネル、液晶パネルなどの表示部を備えるデジタルテレビに組み込まれた場合、画像解析部７は、外部より設定される色温度に基づいて色座標値の移動の目標値を変更する。例えば、操作ボタンにより色温度が高く設定されると、デジタルテレビに表示される色は青み方向にシフトする。そのため、オフセット値７０１（ΔＸ１、ΔＸ２、ΔＸ３）を大きくする。
【０１０４】
これにより、色温度に合わせて、移動の目標となる色を青み方向に移動できる。例えば、色領域判定部２はオフセット値７０１を入力し、図１０に示すように、オフセット値（ΔＸ３）により、空色領域の検出の中心を青み方向へシフトしている。同様に、オフセット値ΔＸ１、オフセット値ΔＸ２により、肌色領域、緑色領域の検出の中心を青み方向へシフトできる。
【０１０５】
なお、各オフセット値は同じでもよいし、異なってもよい。独立に色を調整するためには、図９に示すレジスタ２４、レジスタ２５、レジスタ２６にΔＸ１、ΔＸ２、ΔＸ３をそれぞれ設定すればよい。
【０１０６】
これにより、色温度に基づいて目標値も変更でき、色温度に最適な色再現が実現できる。
【０１０７】
また、デジタルカメラなどの撮影データのホワイトバランスを検出することで、カラーバランスがずれていると判断したときに、オフセット値を調整してもよい。
【０１０８】
これにより、夕焼け、照明光などの外光の影響による色の偏りを補正できる。
【０１０９】
次に、図１１、図１２を用いて、図１に示す色空間変換部５、色空間逆変換部６について詳細に説明する。
【０１１０】
画像データは、Ｒｅｄ（Ｒ）、Ｇｒｅｅｎ（Ｇ）、Ｂｌｕｅ（Ｂ）の光源を発光させる表示デバイス信号として、図１１のようなＲＧＢ色座標で表現される画像データであることが多い。
【０１１１】
そこで、ＲＧＢ色座標で表現される画像データを、ＨＳＶ色座標で表現される画像データに変換する。ＨＳＶ座標系は正確には円柱座標系であるが、図１２に示すように色空間はＲＧＢＣＭＹを頂点とする六角錐で表されることが多い。Ｈは色相であり、Ｒの方向を「０」として反時計周りに０度から３６０度で表される。Ｓは色鮮やかさを示す彩度であり、中心線の部分が「０」で、円周方向に向かうに従って増加する。Ｖは明るさを示す明度である。角錐の頂点の部分が黒であり、底面（図１２では上部の六角形）の中心が白である。
【０１１２】
色空間変換部５において、ＲＧＢ色座標で指定される画像データからＨＳＶ色座標で指定される画像データへの変換は、次の３つの式によって行われる。ただし、０≦Ｒ、Ｇ、Ｂ≦ＭＡＸ、０≦Ｓ、Ｖ≦ＭＡＸ、０≦Ｖ≦３６０、ｎは入力するＲＧＢ色座標で表現される画像データのビット数とする。
【０１１３】
【数５】
2007042033.tif 000007
【０１１４】
【数６】
2007042033.tif 000008
【０１１５】
【数７】
2007042033.tif 000009
【０１１６】
色空間逆変換部６の逆変換式については、次の通りである。
【０１１７】
【数８】
2007042033.tif 000010
【０１１８】
【数９】
2007042033.tif 000011
【０１１９】
一般に、ＲＧＢ色空間の定義閾とＨＳＶ色空間の定義閾は等しく、その定義閾内の補正であれば、１対１に写像することができる。
【０１２０】
一方、ＲＧＢでもＨＳＶでもない色空間、例えば、ＹＣｂＣｒ色空間は、彩度の高い領域でＲＧＢの定義閾をオーバーしており、補正後にＲＧＢ空間に戻すと色がクリップしてしまうことがある。よって、ＹＣｂＣｒ色空間を用いる場合は、ＲＧＢの定義閾をオーバーしないように、検出するようにすればよい。
【０１２１】
以上のように第２の実施の形態によれば、画像解析部７は、フレーム単位またはフィールド単位でメモリに記録した画像データ（Ｈ、Ｓ、Ｖ）から所定の彩度領域内で、かつ、所定の明度領域内の色相データ１０１を検出し、色相データのヒストグラムを作成する。例えば、明度領域が５０から２５５であり、かつ、彩度領域内が５０から２５５である。そして、その分布から予め定めた色領域と色領域外との境界付近の分布量を検出し、境界付近の分布量が小さくなるようにオフセット値を算出し、レジスタ２４、レジスタ２５、レジスタ２６にオフセット値７０１（ΔＸ１、ΔＸ２、ΔＸ３）を設定する。この構成により、色補正によって境界付近に発生しやすい急激な色の変化を抑えることができる。
【０１２２】
また、色補正装置１または色補正装置１０をＣＲＴ、プラズマディスプレイパネル、液晶パネルなどの表示部を備えるデジタルテレビに組み込んでもよい。デジタルテレビでは、通信あるいは放送された画像データを受信するデータ受信部と、受信された画像データの色座標値を色補正装置１または色補正装置１０で移動し、移動された色座標値の画像データを表示部で表示する。
【０１２３】
これにより、予め定めた色領域と色領域以外の境界付近の急激な色の変化を抑え、人間にとってより好ましい色補正を実現できる。また、色補正装置１０のデジタルテレビへの組み込みによって、画像解析部７は、外部より設定される色温度に基づいてオフセット値７０１を変更し、色座標値を移動させる目標値を変更する。これにより、より好ましい色再現が実現できる。
【０１２４】
また、デジタルテレビに代えて、携帯端末、情報処理装置、デジタルスチルカメラなどの画像表示装置、プリンタなどの画像出力装置に本発明の色補正装置１または色補正装置１０を組み込み、色補正しても同様により好ましい色再現が実現できる。
【０１２５】
なお、上述した色補正装置１、色補正装置１０の一連の処理は、集積回路などのハードウェアにより実行させてもよいし、ＣＰＵ、ＤＳＰなどによるソフトウェアにより実行してもよい。ソフトウェアにより実行する場合、そのソフトウェアを実行させる装置は、例えば、図１３に示されるようなコンピュータにより構成される。
【０１２６】
図１３において、ＣＰＵ８１はＲＯＭ８２に記憶されているプログラム、または、記録部８６からＲＡＭ８３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ８３には、またＣＰＵ８１が各種の処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶される。
【０１２７】
ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、およびＲＡＭ８３はバス９１を介して相互に接続されている。このバス９１には、キーボード、マウスなどの入力部８４、ＣＲＴ、プラズマディスプレイパネル、液晶パネルなどのディスプレイよりなる出力部８５、ハードディスクなどより構成される記憶部８６、モデム、ターミナル・アダプタなどにより構成される通信部８７が接続されている。通信部８７は、ネットワークを介して通信処理を行う。
【０１２８】
また、通信部８７に放送用画像データの受信部を備え、通信または放送された符号化画像データを受信部で復号化して、色補正装置１または色補正装置１０が処理できる画像データに変換してもよい。これにより、入力した画像データをＣＰＵ８１で色補正装置１、もしくは、色補正装置１０の処理ステップを実行し、出力部８５で表示することで、デジタルテレビが実現できる。
【０１２９】
ここで、色補正装置１の処理ステップとは、色座標値に対応して予め設定した座標移動量に基づいて、入力した画像データの色座標値を移動させるための第１の座標移動量を算出する第１座標移動量算出ステップと、予め定められた色領域から色領域外に向けて減少する重み関数に基づいて、色座標値に応じて色重みを算出する色重み算出ステップと、第１の座標移動量に色重みを乗じて第２の座標移動量を算出する第２座標移動量算出ステップと、第２の座標移動量に基づいて色座標値を移動させる座標移動ステップとを実行する。
【０１３０】
また、同様に、色補正装置１０の処理ステップとは、色補正装置１の実行ステップに、更に、画像データをフレーム単位、またはフィールド単位で画像メモリに記憶するステップと、画像メモリに記憶された画像データから所定の条件の色成分を検出する色成分検出ステップと、検出した色成分のうち、色相成分のヒストグラムを作成し、ヒストグラムの分布に基づいてオフセット値を算出するオフセット値算出ステップと、算出されたオフセット値を記憶部に設定する設定ステップとを実行すればよい。
【０１３１】
以上の処理ステップは、ＲＯＭ８２、記録部８６に格納されたプログラムにより、逐次ＣＰＵ８１で実行される。ここで、オフセット値の記憶などはＲＡＭ８３を用いるようにすればよい。
【０１３２】
また、バス９１にはドライブ８８が接続され、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスクなどのディスク８９または半導体メモリ９０などが適宜接続され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記録部８６にインストールされる。
【０１３３】
なお、一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムは、予めコンピュータに専用のハードウェアで組み込んでもよい。
【０１３４】
また、各種プログラムをコンピュータにインストールして各種の機能を実行してもよい。例えば、汎用のパーソナルコンピュータなどは、各種プログラムがネットワークを経由してインストールされる。または、各種プログラムが記録媒体により提供され、パーソナルコンピュータにインストールされる。
【０１３５】
この記録媒体として、図１３に示すように、装置本体とは別に、プログラムが記録されているディスク８９または半導体メモリ９０などを用いてもよいし、装置本体のＲＯＭ８２、記録部８６に予め組み込んで提供してもよい。
【０１３６】
また、本発明の実施の形態において、色空間として、ＨＳＶ色空間を用いたが、ＲＧＢ、ＣＭＹＫ、ＣＩＥ−ＬＡＢ、ＹＣｂＣｒなどの色空間であってもよい。例えば、ＣＩＥ−ＬＡＢ色空間の場合、色空間上の距離と人間が感じる色の差異の度合いが比例するため、色重み関数、移動量などの決定が容易となる。
【０１３７】
また、ＨＳＶ色空間は六角錐モデルを用いたが、双六角錐モデルなどの他の近似モデルを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明に係る色補正装置および画像表示装置によれば、急激な色の変化を抑え、画像の色をより好ましく補正することができ、カラーテレビジョン装置、携帯端末、情報処理装置、デジタルスチルカメラなどの画像表示装置、プリンタなどの画像出力装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の第１の実施の形態における色補正装置のブロック図
【図２】同実施の形態における色領域判定部のブロック図
【図３】同実施の形態における色選択部の説明図
【図４】同実施の形態における色重み算出部と第１座標移動量算出部と第２座標移動量算出部のブロック図
【図５】（ａ）同実施の形態における重みＫｈ（色相−肌色）の例示図（ｂ）同実施の形態における重みＫｓ（彩度−肌色）の例示図（ｃ）同実施の形態における重みＫｖ（明度−肌色）の例示図（ｄ）同実施の形態における重みＫｈ（色相−空色）の例示図（ｅ）同実施の形態における重みＫｓ（彩度−空色）の例示図（ｆ）同実施の形態における重みＫｖ（明度−空色）の例示図（ｇ）同実施の形態における重みＫｈ（色相−緑色）の例示図（ｈ）同実施の形態における重みＫｓ（彩度−緑色）の例示図（ｉ）同実施の形態における重みＫｖ（明度−緑色）の例示図
【図６】同実施の形態における色相重み算出部の説明図
【図７】（ａ）同実施の形態における移動量δｈ（色相−肌色）の例示図（ｂ）同実施の形態における移動量δｓ（彩度−肌色）の例示図（ｃ）同実施の形態における移動量δｖ（明度−肌色）の例示図（ｄ）同実施の形態における移動量δｈ（色相−空色）の例示図（ｅ）同実施の形態における移動量δｓ（彩度−空色）の例示図（ｆ）同実施の形態における移動量δｖ（明度−空色）の例示図（ｇ）同実施の形態における移動量δｈ（色相−緑色）の例示図（ｈ）同実施の形態における移動量δｓ（彩度−緑色）の例示図（ｉ）同実施の形態における移動量δｖ（明度−緑色）の例示図
【図８】本発明の第２の実施の形態における色補正装置のブロック図
【図９】同実施の形態における色領域判定部のブロック図
【図１０】同実施の形態における位相変更部の説明図
【図１１】同実施の形態におけるＲＧＢ色空間の説明図
【図１２】同実施の形態におけるＨＳＶ色空間の説明図
【図１３】コンピュータの構成を示すブロック図
【符号の説明】
【０１４０】
１，１０    色補正装置
２    色領域判定部
３    色重み算出部
４    第１座標移動量算出部
５    色空間変換部
６    色空間逆変換部
７    画像解析部
８    第２座標移動量算出部
９    座標移動部
２１    色選択部
２２    位相変更部
２４，２５，２６    レジスタ
３１    色相重み算出部
３２    彩度重み算出部
３３    明度重み算出部
４１    色相移動量算出部
４２    彩度移動量算出部
４３    明度移動量算出部
【図１】
2007042033.tif 000012
【図２】
2007042033.tif 000013
【図３】
2007042033.tif 000014
【図４】
2007042033.tif 000015
【図５】
2007042033.tif 000016
【図６】
2007042033.tif 000017
【図７】
2007042033.tif 000018
【図８】
2007042033.tif 000019
【図９】
2007042033.tif 000020
【図１０】
2007042033.tif 000021
【図１１】
2007042033.tif 000022
【図１２】
2007042033.tif 000023
【図１３】
2007042033.tif 000024