(57)【要約】【課題】入力画像の彩度分布特性に応じ、彩度補正係数を決定し、これに基づいて彩度補正を行うことにより、あらゆる入力画像に対して適切な彩度補正ができ、より自然な画像を生成することが可能な画像処理装置および画像処理プログラムを提供することを目的とする。  【解決手段】彩度分布特性算出部１０１は入力画像信号から彩度分布特性を算出する。彩度補正ゲイン算出部１０２は、入力画像信号の彩度分布特性に基づく彩度補正量を算出するための基準となる係数（基準彩度補正ゲイン）を算出する。彩度補正実行部１０３は、基準彩度補正ゲインに基づいて入力画像信号の彩度を補正する。【選択図】図１
2007104151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像の彩度補正を行う画像処理装置であって、
入力画像の彩度の平均と彩度のばらつきを算出する彩度分布算出手段と、
該彩度の平均と該彩度のばらつきに基づいて彩度補正の程度である彩度補正係数を算出する彩度補正係数算出手段と、
該彩度補正係数に基づいて、前記入力画像に対して彩度補正を行う彩度補正実行手段とを、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記彩度補正係数算出手段は、
前記彩度のばらつきに基づいて第１係数を算出する第１係数算出手段と、
前記彩度の平均に基づいて第２係数を算出する第２係数算出手段と、
を備え、
該第１係数および該第２係数に基づいて前記彩度補正係数を算出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】
前記第１係数算出手段は、
前記彩度のばらつきが所定値以上であるか否かを判定するばらつき判定手段を備え、
該ばらつき判定手段により、前記彩度のばらつきが前記所定値以上であると判定された場合には、前記彩度のばらつきが大きい程、前記第１係数は小さくし、
前記第２係数算出手段は、
前記彩度の平均に基づいて前記入力画像が有彩色領域に属するか無彩色領域に属するかを判定する領域判定手段を備え、
該領域判定手段により、前記入力画像が無彩色領域に属すると判定された場合には、前記彩度の平均が大きい程、前記第２係数も大きくし、
有彩色領域に属すると判定された場合には、前記彩度の平均が大きい程、前記第２係数は小さくする、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記彩度補正実行手段は、
前記彩度補正係数と各画素の彩度に基づいて、該各画素の画素毎の彩度補正係数である画素別彩度補正係数を算出する第１画素別彩度補正係数算出手段を、
備え、
前記各画素の画素別彩度補正係数に基づいて、前記各画素の入力画像に彩度補正を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第１画素別彩度補正係数算出手段は、
前記各画素の彩度に基づいて前記各画素の入力画像が有彩色領域に属するか無彩色領域に属するかを判定する画素別領域判定手段を備え、
該画素別領域判定手段により、入力画像が無彩色領域に属すると判定された画素は、該画素の彩度が大きい程、該画素の画素別彩度補正係数を前記彩度補正係数以下の範囲で大きくし、
有彩色領域に属すると判定された画素は、該画素の彩度が大きい程、該画素の画素別彩度補正係数は前記彩度補正係数以下の範囲で小さくすることを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記彩度補正実行手段は、
前記彩度補正係数と各画素の色相に基づいて、該各画素の第３係数を算出する第３係数算出手段と、
該各画素の第３係数と該各画素の彩度に基づいて、該各画素の画素毎の彩度補正係数である画素別彩度補正係数を算出する第２画素別彩度補正係数算出手段と、
を備え、
前記各画素の画素別彩度補正係数に基づいて、前記各画素の入力画像に彩度補正を行うことを特徴とする請求項１乃至３に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第２画素別彩度補正係数算出手段は、
前記各画素の彩度に基づいて前記各画素の入力画像が有彩色領域に属するか無彩色領域に属するかを判定する画素別領域判定手段を備え、
該画素別領域判定手段により、前記各画素の前記入力画像が無彩色領域に属すると判定された画素は、該画素の彩度が大きい程、該画素の画素別彩度補正係数を該画素の第３係数以下の範囲で大きくし、
有彩色領域に属すると判定された画素は、該画素の彩度が大きい程、該画素の画素別彩度補正係数は該画素の第３係数以下の範囲で小さくすることを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
【請求項８】
コンピュータを、入力画像の彩度補正を行う画像処理装置として機能させる画像処理プログラムであって、
コンピュータを、
入力画像の彩度の平均と彩度のばらつきを算出する彩度分布算出手段、
該彩度の平均と該彩度のばらつきに基づいて彩度補正の程度である彩度補正係数を算出する彩度補正係数算出手段、
該彩度補正係数に基づいて、前記入力画像に対して彩度補正を行う彩度補正実行手段、
として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項９】
前記彩度補正実行手段は、
前記彩度補正係数と各画素の彩度に基づいて、該各画素の画素毎の彩度補正係数である画素別彩度補正係数を算出する第１画素別彩度補正係数算出手段を、
備え、
前記各画素の画素別彩度補正係数に基づいて、前記各画素の入力画像に彩度補正を行うことを特徴とする請求項８に記載の画像処理プログラム。
【請求項１０】
前記彩度補正実行手段は、
前記彩度補正係数と各画素の色相に基づいて、該各画素の第３係数を算出する第３係数算出手段と、
該各画素の第３係数と該各画素の彩度に基づいて、該各画素の画素毎の彩度補正係数である画素別彩度補正係数を算出する第２画素別彩度補正係数算出手段と、
を備え、
前記各画素の画素別彩度補正係数に基づいて、前記各画素の入力画像に彩度補正を行うことを特徴とする請求項８に記載の画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像の彩度分布に基づいて、画像の彩度補正を行う画像処理装置および画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、入力画像の色相、彩度、明度の特性に応じて入力画像の色の度合いを補正する画像処理装置が開発されてきている。
しかしながら、これらの画像処理装置においても、補正の精度がそれほど高くないため、かかる補正の結果、不自然な画像が出力される場合がある。
例えば、下記特許文献１には、入力画像から彩度を抽出し、かかる彩度のヒストグラムから得られる平均彩度値に基づいて彩度強調係数を制御し、これにより入力画像の彩度の補正を行う技術が記載されている。このような技術では図１４に示す様に、彩度分布が平均彩度値の周辺領域に集中しているような入力画像に対しては適切な彩度補正を行うことが可能である。
しかしながら、例えば、図１５に示す様に彩度分布が平均彩度値周辺から離れ、彩度の比較的低い、いわゆる低彩度領域および彩度値の比較的高い、いわゆる高彩度領域に分散して分布しているような場合には、平均彩度値については図１４の分布の場合と同じ値になってしまうが、かかる場合に、彩度分布が平均彩度値周辺の領域に集中している入力画像を対象とする場合と同様の彩度補正を行うと、高彩度領域では色が潰れ、低彩度では色が濃くなり、その結果不自然な画像になってしまうという問題があった。
【特許文献１】特開2001-230941号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで本願発明は、入力画像の彩度分布の特性に応じて、彩度補正係数を決定し、
かかる彩度補正係数に基づいて彩度補正を行うことにより、あらゆる入力画像に対して適切な彩度補正ができ、その結果より自然な画像を生成することが可能な画像処理装置および画像処理プログラム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】
【０００４】
本願請求項１の発明にかかる画像処理装置は、入力画像の彩度補正を行う画像処理装置であって、入力画像の彩度の平均と彩度のばらつきを算出する彩度分布算出手段と、彩度の平均と彩度のばらつきに基づいて彩度補正の程度である彩度補正係数を算出する彩度補正係数算出手段と、該彩度補正係数に基づいて、前記入力画像に対して彩度補正を行う彩度補正実行手段とを備える。
【０００５】
本発明によると、入力画像の彩度の平均だけでなく彩度の分布も考慮して彩度補正量を算出するため、例えば、彩度の平均は同じであるが、彩度分布が異なるような入力画像に対しても異なった彩度補正を施すことができる。
【０００６】
本願請求項２の発明にかかる画像処理装置では、彩度補正係数算出手段は、彩度のばらつきに基づいて第１係数を算出する第１係数算出手段と、彩度の平均に基づいて第２係数を算出する第２係数算出手段とを備える。そして、第１係数および第２係数に基づいて彩度補正係数を算出する。
【０００７】
本願請求項３の発明にかかる画像処理装置では、第１係数算出手段は、彩度のばらつきが所定値以上であるか否かを判定するばらつき判定手段を備える。そして、該ばらつき判定手段により、彩度のばらつきが所定値以上であると判定された場合には、彩度のばらつきが大きい程、第１係数は小さくする。
【０００８】
一方、第２係数算出手段は、彩度の平均に基づいて入力画像が有彩色領域に属するか無彩色領域に属するかを判定する領域判定手段を備える。入力画像の彩度の平均が所定の値より小さい場合には、当該画像は無彩色の領域に属し、そうでない場合には有彩色の領域に属すると考えられる。そして、領域判定手段により、入力画像が無彩色領域に属すると判定された場合には、彩度の平均が大きい程、第２係数も大きくし、有彩色領域に属すると判定された場合には、彩度の平均が大きい程、第２係数は小さくする。
【０００９】
本願請求項４の発明にかかる画像処理装置では、彩度補正実行手段は、彩度補正係数と各画素の彩度に基づいて、各画素の画素毎の彩度補正係数である画素別彩度補正係数を算出する第１画素別彩度補正係数算出手段を備える。そして、各画素の画素別彩度補正係数に基づいて各画素の入力画像に彩度補正を行う。
【００１０】
本発明によると、彩度補正係数算出手段によって算出された彩度補正係数をベースに、さらに各画素の彩度に応じて、該各画素に適した彩度補正を施すことができる。
【００１１】
本願請求項５の発明にかかる画像処理装置では、第１画素別彩度補正係数算出手段は、各画素の彩度に基づいて各画素の入力画像が有彩色領域に属するか無彩色領域に属するかを判定する画素別領域判定手段を備える。各画素において、入力画像の彩度が所定の値より小さい場合には、当該画像は無彩色の領域に属し、そうでない場合には有彩色の領域に属すると考えられる。そして、画素別領域判定手段により、入力画像が無彩色領域に属すると判定された画素は、該画素の彩度が大きい程、該画素の画素別彩度補正係数を彩度補正係数以下の範囲で大きくする。有彩色領域に属すると判定された画素は、該画素の彩度が大きい程、該画素の画素別彩度補正係数は彩度補正係数以下の範囲で小さくする。即ち、各画素の画素別彩度補正係数の最大値を請求項１で算出された彩度補正係数としている。
【００１２】
本願請求項６の発明にかかる画像処理装置では、彩度補正実行手段は、彩度補正係数と各画素の色相に基づいて、各画素の第３係数を算出する第３係数算出手段を備え、該各画素の第３係数と各画素の彩度に基づいて、各画素の画素別彩度補正係数を算出する第２画素別彩度補正係数算出手段とを備える。そして、各画素の画素別彩度補正係数に基づいて、各画素の入力画像に彩度補正を行う。
【００１３】
本発明によると、各画素における彩度のみならず、当該画素の色相も考慮して当該画素に彩度補正をかけることができる。即ち、たとえば、ある画素が肌色であってさらに彩度が強い場合には、他の色の画素と同じ強さの彩度補正をかけると不自然な肌色となってしまうような場合に、当該画素の色相や彩度を考慮して、該画素に対する彩度補正を抑制することができる。
【００１４】
本願請求項７の発明にかかる画像処理装置では、第２画素別彩度補正係数算出手段は、各画素の彩度に基づいて各画素の入力画像が有彩色領域に属するか無彩色領域に属するかを判定する画素別領域判定手段を備える。そして、画素別領域判定手段により、入力画像が無彩色領域に属すると判定された画素は、該画素の彩度が大きい程、該画素の画素別彩度補正係数を該画素の第３係数以下の範囲で大きくする。有彩色領域に属すると判定された画素は、該画素の彩度が大きい程、該画素の画素別彩度補正係数は該画素の第３係数以下の範囲で小さくする。即ち、各画素の画素別彩度補正係数の最大値を請求項６で算出された第３係数としている。
【００１５】
本願請求項８の発明にかかる画像処理プログラムは、コンピュータを、入力画像の彩度補正を行う画像処理装置として機能させる画像処理プログラムである。該画像処理プログラムは、コンピュータを、入力画像の彩度の平均と彩度のばらつきを算出する彩度分布算出手段、彩度の平均と彩度のばらつきに基づいて彩度補正の程度である彩度補正係数を算出する彩度補正係数算出手段、及び彩度補正係数に基づいて入力画像に対して彩度補正を行う彩度補正実行手段、として機能させる。
【００１６】
即ち、該画像処理プログラムは、コンピュータに、入力画像の彩度の平均と彩度のばらつきを算出する第１ステップ、彩度の平均と彩度のばらつきに基づいて彩度補正の程度である彩度補正係数を算出する第２ステップ、及び彩度補正係数に基づいて入力画像に対して彩度補正を行う第３ステップを実行させる。
【００１７】
本願請求項９の発明にかかる画像処理プログラムでは、請求項８の画像処理プログラムにおける彩度補正実行手段が、彩度補正係数と各画素の彩度に基づいて、該各画素の画素毎の彩度補正係数である画素別彩度補正係数を算出する第１画素別彩度補正係数算出手段を備えている。そして、彩度補正実行手段は、各画素の画素別彩度補正係数に基づいて、各画素の入力画像に彩度補正を行う。
【００１８】
即ち、該画像処理プログラムは、請求項８の彩度補正実行手段による第３ステップにおいて、さらに、コンピュータに、彩度補正係数と各画素の彩度に基づいて、該各画素の画素毎の彩度補正係数である画素別彩度補正係数を算出するステップを実行させ、算出された各画素の画素別彩度補正係数に基づいて各画素の入力画像に彩度補正を行わせる。
【００１９】
本願請求項１０の発明にかかる画像処理プログラムでは、請求項８の画像処理プログラムにおける彩度補正実行手段が、彩度補正係数と各画素の色相に基づいて該各画素の第３係数を算出する第３係数算出手段と、該各画素の第３係数と該各画素の彩度に基づいて該各画素の画素毎の彩度補正係数である画素別彩度補正係数を算出する第２画素別彩度補正係数算出手段とをさらに備える。そして、彩度補正実行手段は、各画素の画素別彩度補正係数に基づいて、各画素の入力画像に彩度補正を行う。
【００２０】
即ち、該画像処理プログラムは、請求項８の彩度補正実行手段による第３ステップにおいて、さらに、コンピュータに、彩度補正係数と各画素の色相に基づいて該各画素の第３係数を算出するステップ、各画素の第３係数と該各画素の彩度に基づいて該各画素の画素毎の彩度補正係数である画素別彩度補正係数を算出するステップ、を実行させ、算出された各画素の画素別彩度補正係数に基づいて、各画素の入力画像に彩度補正を行わせる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、入力画像の彩度分布の特性に応じて、彩度補正係数を決定し、
かかる彩度補正係数に基づいて彩度補正を行うことにより、あらゆる入力画像に対して適切な彩度補正ができ、その結果より自然な画像を生成することが可能な画像処理装置および画像処理プログラムを提供することができる。
【００２２】
本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。
【００２３】
ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態につき、図面に沿って説明する。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の構成を示す図である。
【００２６】
画像処理装置１００は、図１に示す如く、その構成に彩度分布特性算出部１０１、
彩度補正ゲイン算出部１０２および彩度補正実行部１０３を含む。
彩度分布特性算出部１０１は入力画像信号から彩度分布特性を算出する。彩度補正
ゲイン算出部１０２は、入力画像信号の彩度分布特性に基づく彩度補正量を算出するための基準となる係数（以下、基準彩度補正ゲインと記載する。）を算出する。彩度補正実行部１０３は、基準彩度補正ゲインに基づいて入力画像信号の彩度を補正し、出力する。
尚、彩度とは、色の鮮やかさ、色の純度を意味し、彩度が高いと純粋な色に近づき、反対に彩度が低いと濁った色(グレー)に近づく。彩度の値の範囲は０〜１００％である。図２に色相環図を示す。色相環とは色相を環状に配置したものである。図中において彩度は矢印の長さで表現される。即ち、彩度値Ｓは、次式（数１）に示す如く色差信号ＲＹ、ＢＹの２乗和の平方根により算出される。
【００２７】
【数１】
2007104151.tif 000003
【００２８】
また、色相とは、赤・黄・緑・シアン・青・マゼンダといった色合いを表す。色相は色相環上で色差信号ＢＹを基準として０〜３６０度で表す。即ち、色相Ｈは、次式（数２）に示す如く色差信号ＲＹとＢＹの為す角度で表される。
【００２９】
【数２】
2007104151.tif 000004
【００３０】
以下、図１の画像処理装置１００に含まれる上記各構成要素について詳説する。
<彩度分布特性算出部１０１>
彩度分布特性算出部１０１は、入力された画像信号から色差信号を分離する。
そして、分離した色差信号から各画素毎の彩度を算出し、彩度の平均値と分散を彩度分布特性として算出する。
【００３１】
図３は、入力画像信号の彩度値を横軸とし、その彩度値を取る画素の合計画素数で
ある度数を縦軸とする入力彩度ヒストグラムを示している。
各画素の彩度値の範囲を０〜ＭＡＸ、彩度値がＳであるときの度数をＨＩＳＴ
[Ｓ]、全画素数をＮとすると、彩度分布特性算出部１０１は、入力画像信号の彩度平均値ＡＶＥと分散Ｖを次式（数３）により算出する。
【００３２】
【数３】
2007104151.tif 000005
【００３３】
<基準彩度補正ゲイン算出部１０２>
基準彩度補正ゲイン算出部１０２は、彩度分布特性算出部１０１によって算出された彩度平均値ＡＶＥと分散Ｖに基づいて基準彩度補正ゲインＧｓを算出する。
【００３４】
具体的には、基準彩度補正ゲイン算出部１０２は、まず、分散Ｖと基準彩度補正ゲインＧｓの最大値であるＧｍとの関係を規定する所定の関数（以下、Ｖ−Ｇｍ関数と記載する。）に基づいて、基準彩度補正ゲインＧｓが取り得る最大値Ｇｍを算出する。
【００３５】
次に、彩度平均値ＡＶＥと基準彩度補正ゲインＧｓ（最大値はＧｍ）の関係を規定する所定の関数（以下、ＡＶＥ−Ｇｓ関数と記載する。）に基づいて、基準彩度補正ゲインＧｓを算出する。
【００３６】
ところで、彩度平均値ＡＶＥが極端に小さい画像信号は、無彩色に近い画像であると考えられる。かかる無彩色に近い画像に強い彩度補正をかけると色が付いてしまい、かえって不自然な画像となってしまう虞がある。
【００３７】
また、彩度平均値ＡＶＥが大きい入力画像信号は、もともと彩度が大きい入力画像信号であると考えられる。かかる入力画像信号に強い彩度補正をかけると色が潰れたりするため、かえって不自然な色が付いてしまう虞がある。
【００３８】
一方、分散Ｖは入力画像信号の彩度平均を中心とした固まり具合、あるいはちらばり具合を表している。したがって、この分散が極端に小さい画像信号は、彩度分布（彩度ヒストグラム）が極端に平均値付近に密集している画像であると考えられる。かかる画像に強い彩度補正をかけると、入力画像に存在するノイズが強調され目立ってしまうこととなり、かえって不自然な画像となってしまう虞がある。
【００３９】
また、分散Ｖが極端に大きい入力画像信号は彩度分布が一定領域に集中せず分散している画像であると考えられる。かかる画像に強い彩度補正をかけると、彩度の高い画素については、色が潰れたりするため、かえって不自然な色が付いてしまう虞がある。
【００４０】
このような入力画像信号の特性を考慮して、画像処理装置１００では、基準彩度補正ゲイン算出部１０２が、図４（a）及び（ｂ）に示すような特性を有するＶ−Ｇｍ関数およびＡＶＥ−Ｇｓ関数に基づいて基準彩度補正ゲインＧｓを算出する。
図４（ａ）はＶ−Ｇｍ関数の一例を示すグラフである。横軸が彩度の分散Ｖであり、縦軸が基準彩度補正ゲインの最大値Ｇｍである。尚、本第１の実施形態では、基準彩度補正ゲイン最大値Ｇｍの最大値を１としている。
Ｖ−Ｇｍ関数では、分散が小さいと考えられる領域と大きいと考えられる領域の境界値を示す分散ＶをＶ＿ＶＡＲとしている。そして、Ｖ−Ｇｍ関数は、（１）の区間、即ち分散ＶがＶ＜Ｖ＿ＶＡＲのときは、分散Ｖが小さくなるにつれて対応する基準彩度補正ゲインの最大値Ｇｍも急激に小さくなるように規定されている。
【００４１】
また、分散ＶがＶ＝Ｖ＿ＶＡＲのときに基準彩度補正ゲイン最大値Ｇｍが最大となり、（２）の区間、即ち分散ＶがＶ＞Ｖ＿ＶＡＲのときに、分散Ｖが大きくなるにつれて基準彩度補正ゲインの最大値Ｇｍが（１）の区間の場合よりも緩やかに小さくなるように規定されている。
図４（ｂ）は、ＡＶＥ−Ｇｓ関数の一例を示すグラフである。横軸が彩度平均値ＡＶＥであり、縦軸が基準彩度補正ゲインＧｓである。尚、基準彩度補正ゲインＧｓの最大値はＶ−Ｇｍ関数により決定されるＧｍである。
ＡＶＥ−Ｇｓ関数では、無彩色画像の領域と有彩色画像の領域との境界値を示す彩度平均値をＡ＿ＶＡＲとし、彩度平均値ＡＶＥがＡＶＥ＜Ａ＿ＶＡＲとなる領域を無彩色画像の領域としている。そして、ＡＶＥ−Ｇｓ関数は、（３）の区間、即ち彩度平均値ＡＶＥがＡＶＥ＜Ａ＿ＶＡＲのときは、彩度平均ＡＶＥが小さくなるにつれて基準彩度補正ゲインＧｓも急激に小さくなるように規定されている。
【００４２】
また、彩度平均値ＡＶＥがＡＶＥ＝Ｖ＿ＶＡＲのときに基準彩度補正ゲインＧｓが最大となり、（４）の区間、即ち彩度平均値ＡＶＥがＡＶＥ＞Ａ＿ＶＡＲのときに、彩度平均値ＡＶＥが大きくなるにつれて基準彩度補正ゲインＧｓが（３）の区間の場合よりも緩やかに小さくなるように規定されている。
【００４３】
以上をまとめると、Ｖ−Ｇｍ関数は、
Ｖ＝０                            ：Ｇｍは最小値０
０＜Ｖ＜Ｖ＿ＶＡＲ                ：Ｇｍは急峻な右上がり直線
Ｖ＝Ｖ＿ＶＡＲ                    ：Ｇｍは最大値１
Ｖ＿ＶＡＲ＜Ｖ                    ：Ｇｍはなだらかな右下がり直線
と規定され、ＡＶＥ−Ｇｓ関数は、
ＡＶＥ＝０                        ：Ｇｓは最小値０
０＜ＡＶＥ＜ＡＶＥ＿ＶＡＲ        ：Ｇｓは急峻な右上がり直線
ＡＶＥ＝ＡＶＥ＿ＶＡＲ            ：Ｇｓは最大値Ｇｍ
ＡＶＥ＿ＶＡＲ＜ＡＶＥ            ：Ｇｓはなだらかな右下がり直線
と規定されている。
【００４４】
画像処理装置１００は、上述の如く規定されたＶ−Ｇｍ関数及びＡＶＥ−Ｇｓ関数により、入力画像信号が無彩色の画像領域に属すると考えられる場合には、入力画像が無彩色の画像に近づくにつれ、また、入力画像の彩度分布が所定値から離れるにつれて彩度補正が弱くなるように基準彩度補正ゲインＧｓを算出することができる。
また、入力画像信号が有彩色の画像領域に属すると考えられる場合には、入力画像信号の彩度平均値が大きくなるにつれ、また、入力画像の彩度分布が所定値から離れるにつれて、彩度補正が弱くなるように基準彩度補正ゲインＧｓを算出することができる。
<彩度補正実行部１０３>
彩度補正実行部１０３は、各画素毎の入力色差信号に基準彩度補正ゲインＧｓを乗じて彩度補正量とし、これを各画素毎の入力色差信号に加算し出力画像信号を生成する。
【００４５】
具体的には、各画素の入力色差信号をＲＹ［ｎ］、ＢＹ［ｎ］とし、補正後の各画素の色差信号ＲＹＯＵＴ［ｎ］、ＢＹＯＵＴ［ｎ］とすると、ＲＹＯＵＴ［ｎ］、ＢＹＯＵＴ［ｎ］は次式（数４）で算出される。尚、ｎは各画素を識別する番号を表しており、正の整数である。
【００４６】
【数４】
2007104151.tif 000006
【００４７】
これにより、従来では不適切な彩度補正が行われてしまう、例えば、図１５のような特性を持つ入力画像信号に対しても、適切な彩度補正を施すことができ、より自然な画像信号を得ることが可能となる。
尚、本第１の実施形態では、Ｖ−Ｇｍ関数およびＡＶＥ−Ｇｓ関数を比例直線の組み合わせにより規定しているが、この比例直線の傾きを入力画像信号の特性当に応じて変更してもよい。また、比例直線に限らず、対数曲線や二次曲線等のような関数の組合せで規定してもよい。
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態の構成を示す図である。
画像処理装置２００は、図５に示す如く、その構成に彩度分布特性算出部１０１、
基準彩度補正ゲイン算出部１０４及び彩度補正実行部１０３を含む。
【００４８】
以下、図５の画像処理装置２００に含まれる上記各構成要素について詳説する。
尚、彩度分布特性算出部１０１および彩度補正実行部１０３は、本発明の第１の実
施形態の場合と同様の処理を行うためその説明を省略する。
<基準彩度補正ゲイン算出部１０４>
基準彩度補正ゲイン算出部１０３は、彩度分布特性算出部１０１によって算出された彩度平均値ＡＶＥと分散Ｖに基づいて基準彩度補正ゲインＧｓを算出する。
具体的には、基準彩度補正ゲイン算出部１０３は、まず、分散Ｖと基準彩度補正ゲインＧｓを算出するための係数である分散彩度補正ゲインＧｖとの関係を規定する所定の関数（以下、Ｖ−Ｇｖ関数と記載する。）に基づいて、分散彩度補正ゲインＧｖを算出する。
次に、彩度平均値ＡＶＥと基準彩度補正ゲインＧｓを算出するための係数である平均彩度補正ゲインＧａの関係を規定する所定の関数（以下、ＡＶＥ−Ｇａ関数と記載する。）に基づいて、平均彩度補正ゲインＧａを算出する。
【００４９】
そして、次式（数５）に示すように、分散彩度補正ゲインＧｖと平均彩度補正ゲインＧａを乗じて、基準彩度補正ゲインＧｓを算出する。
【００５０】
【数５】
2007104151.tif 000007
【００５１】
ここで、Ｖ−Ｇｖ関数およびＡＶＥ−Ｇａ関数の特性は、図６（a）及び（ｂ）に示すように規定されている。
図６（ａ）はＶ−Ｇｖ関数の一例を示すグラフである。横軸が彩度の分散Ｖであり、縦軸が彩度分散に基づく彩度補正ゲインＧｖである。尚、本第２の実施形態では、分散彩度補正ゲインＧｖの最大値を１としている。
【００５２】
Ｖ−Ｇｖ関数は、その最大値が１である点を除き、第１の実施形態に記載するＶ−Ｇｍ関数（図４（ａ））と同様の特性を有するものである。
図６（ｂ）は、ＡＶＥ−Ｇａ関数の一例を示すグラフである。横軸が彩度平均値ＡＶＥであり、縦軸が彩度平均に基づく彩度補正ゲインＧａである。尚、本第２の実施形態では、平均彩度補正ゲインＧａの最大値を１としている。
【００５３】
ＡＶＥ−Ｇａ関数は、その最大値が１である点を除き、第１の実施形態に記載するＡＶＥ−Ｇｓ関数（図４（ｂ））と同様の特性を有するものである。
本第２の実施形態における基準彩度補正ゲイン算出部１０４を採用することにより、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態の構成を示す図である。
画像処理装置３００は、図７に示す如く、その構成に彩度分布特性算出部１０１、
基準彩度補正ゲイン算出部１０２及び彩度補正実行部１０５を含む。
以下、図７の画像処理装置３００に含まれる上記各構成要素について詳説する。
尚、彩度分布特性算出部１０１および基準彩度補正ゲイン算出部１０２は、本発明
の第１の実施形態の場合と同様の処理を行うためその説明を省略する。
【００５４】
<彩度補正実行部１０５>
彩度補正実行部１０５は、画素毎に、入力画像信号の彩度に基づく彩度補正量を算
出するための係数（以下、彩度補正ゲインと記載する。）を算出する。
【００５５】
彩度補正実行部１０５は、基準彩度補正ゲインＧｓと各画素における入力画像信号
の彩度に基づいて、画素毎に彩度補正ゲインＧを算出する。この際、彩度補正実行部１０４は、彩度補正ゲインＧが基準彩度補正ゲインＧｓを越えることのないように抑制する。
具体的には、彩度補正実行部１０５は、彩度Ｓと彩度補正ゲインＧの関係を規定する所定の関数（以下、Ｓ−Ｇ関数と記載する。）に基づいて、画素毎に彩度補正ゲインＧを算出する。
【００５６】
ところで、各画素において入力画像信号の彩度が小さい画像は、無彩色画像であると考えられる。かかる無彩色画像に強い彩度補正を行うと色が付いてしまい、かえって不自然な画像となってしまう虞がある。
【００５７】
また、彩度が大きい入力画像信号に、強い彩度補正をかけると色が潰れたり、あるいは不自然な色が付いてしまう虞がある。
【００５８】
このような各画素における入力画像信号の特性を考慮して、画像処理装置３００では、彩度補正実行部１０５が、図８に示すような特性を有するＳ−Ｇ関数に基づいて各画素毎に彩度補正ゲインＧを算出する。
【００５９】
図８は、Ｓ−Ｇ関数の一例を示すグラフである。横軸が彩度Ｓであり、縦軸が彩度補正ゲインＧである。尚、彩度補正ゲインＧの最大値は基準彩度補正ゲイン算出部１０２で算出された基準彩度補正ゲインＧｓである。
【００６０】
Ｓ−Ｇ関数では、無彩色画像の領域と有彩色画像の領域との境界値を示す彩度をＳ＿ＶＡＲとし、彩度ＳがＳ≦Ｓ＿ＶＡＲとなる領域を無彩色画像の領域としている。そして、Ｓ−Ｇ関数は、（９）の区間、即ち彩度ＳがＳ＜Ｓ＿ＶＡＲのときは、彩度Ｓが小さくなるにつれて対応する彩度補正ゲインＧも急激に小さくなるように規定されている。
また、Ｓ−Ｇ関数は、彩度ＳがＳ＿ＶＡＲのときに彩度補正ゲインが最大（Ｇｓ）となり、（１０）の区間、即ち彩度ＳがＳ＞Ｓ＿ＶＡＲのときに、彩度Ｓが大きくなるにつれて彩度補正ゲインＧが（９）の区間の場合よりも緩やかに小さくなるように規定されている。
【００６１】
以上をまとめると、Ｓ−Ｇ関数は
Ｓ＝０                            ：Ｇは最小値１
０＜Ｓ＜Ｓ＿ＶＡＲ                ：Ｇは急峻な右上がり直線
Ｓ＝Ｓ＿ＶＡＲ                    ：Ｇは最大値Ｇｓ
Ｓ＿ＶＡＲ＜Ｓ                    ：Ｇはなだらかな右下がり直線
と規定されている。
【００６２】
次に、彩度補正実行部１０５は、画素毎に、入力色差信号に彩度補正ゲインを乗じて彩度補正量とし、これを入力色差信号に加算し出力画像信号を生成する。
【００６３】
具体的には、各画素の入力色差信号をＲＹ［ｎ］、ＢＹ［ｎ］、各画素の彩度補正ゲインをＧ［ｎ］とし、補正後の各画素の色差信号ＲＹＯＵＴ［ｎ］、ＢＹＯＵＴ［ｎ］とすると、ＲＹＯＵＴ［ｎ］、ＢＹＯＵＴ［ｎ］は次式（数６）で算出される。尚、ｎは各画素を識別する番号を表しており、正の整数である。
【００６４】
【数６】
2007104151.tif 000008
【００６５】
以上のように、本第３の実施形態における画像処理装置３００では、彩度補正実行部１０５が、画素毎に、入力画像信号の彩度に応じて基準彩度補正ゲインＧｓの値を抑制する。
【００６６】
すなわち、彩度補正実行部１０５は、上述の如く規定されたＳ−Ｇ関数により、彩度が無彩色画像の領域に属すると考えられる画素に対しては、その彩度が小さくなるにつれて彩度補正も弱くなるように彩度補正ゲインＧを算出する。
【００６７】
彩度が有彩色領域に属するが、有彩色領域の中でもいわゆる低彩度領域に属する場合には強めに彩度補正をかけるために彩度補正ゲインＧを基準彩度補正ゲインＧｓと同じ程度とする。
【００６８】
彩度が有彩色領域に属すると考えられる画素に対しては、その彩度が大きくなるにつれて彩度補正は弱くなるように彩度補正ゲインＧを算出する。
【００６９】
このような彩度補正を行うことにより、画素毎に色潰れや不自然な色付けを抑えることができ、より正確な階調表現が可能となる。
尚、本第３の実施形態では、彩度補正実行部１０５はＳ−Ｇ関数を比例直線の組み合わせにより規定しているが、この比例直線の傾きは彩度補正結果に応じて変更してもよい。また、比例直線に限らず、対数曲線や二次曲線等の組合せで規定してもよい。
【００７０】
また、基準彩度補正ゲイン算出部１０２については、本発明の第２の実施形態で用
いた基準彩度補正ゲイン算出部１０４に置き換えてもよい。
（第４の実施形態）
図９は、本発明の第４の実施形態の構成を示す図である。
画像処理装置４００は、図９に示す如く、その構成に彩度分布特性算出部１０１、
基準彩度補正ゲイン算出部１０２、彩度補正ゲイン最大値算出部１０６及び彩度補正実行部１０７を含む。
以下、図９の画像処理装置４００に含まれる上記各構成要素について詳説する。
【００７１】
尚、彩度分布特性算出部１０１および基準彩度補正ゲイン算出部１０２は、本発明の第１の実施形態の場合と同様の処理を行うためその説明を省略する。
＜彩度補正ゲイン最大値算出部１０６＞
彩度補正ゲイン最大値算出部１０６は、入力された画像信号から色差信号を分離し、
分離した色差信号から色相を算出する。そして、画素毎に、入力画像信号の色相に基づく彩度補正量を算出するための係数（以下、色別彩度補正ゲインと記載する。）の最大値を算出する。
【００７２】
具体的には、彩度補正ゲイン最大値算出部１０６は、入力画像信号の色相Ｈと色別彩度補正ゲイン最大値ＳＧｍの関係を規定する所定の関数（以下、Ｈ−ＳＧｍ関数と記載する。）に基づいて、画素毎に色別彩度補正ゲインＳＧが取り得る最大値ＳＧｍを算出する。
【００７３】
図１０はＨ−ＳＧｍ関数の一例を示すグラフである。横軸が入力画像信号の色相Ｈであり、縦軸が色別彩度補正ゲイン最大値ＳＧｍである。
【００７４】
Ｈ−ＳＧｍ関数では、色別彩度補正ゲイン最大値ＳＧｍは、基準彩度補正ゲインＧｓを基準とし、特定の色相、例えばＢＨ１〜ＢＨ４の色相に対して、基準彩度補正ゲインＧｓよりも大きく、あるいは小さくなるように設定されている。
したがって、例えば、他の色と同様な彩度補正を行うと不自然な色となる虞のある、肌色等の特定色については、Ｈ−ＳＧｍ関数において、当該特定色の基準となる色相に対する色別彩度補正ゲイン最大値ＳＧｍを小さく設定しておくことにより、当該特定色に対する彩度補正を弱くすることができる。
【００７５】
＜彩度補正実行部１０７＞
彩度補正実行部１０７は、各画素の色別彩度補正ゲイン最大値ＳＧｍと各画素における入力画像信号の彩度に基づいて、画素毎に、色別彩度補正ゲインＳＧを算出する。この際、彩度補正実行部１０７は、色別彩度補正ゲインＳＧが色別彩度補正ゲイン最大値ＳＧｍを越えることのないように抑制する。
具体的には、彩度補正実行部１０７は、彩度Ｓと色別彩度補正ゲインＳＧの関係を規定する所定の関数（以下、Ｓ−ＳＧ関数と記載する。）に基づいて、画素毎に彩度補正ゲインＳＧを算出する。
【００７６】
図１１は、Ｓ−ＳＧ関数の一例を示すグラフである。横軸が彩度Ｓであり、縦軸が色別彩度補正ゲインＳＧである。尚、色別彩度補正ゲインＳＧの最大値は彩度補正ゲイン最大値算出部１０６で算出された色別彩度補正ゲインＳＧｍである。
【００７７】
Ｓ−ＳＧ関数は、その最大値が色別彩度補正ゲイン最大値ＳＧｍである点を除き、第３の実施形態に記載するＳ−Ｇ関数（図８）と同様の特性を有するものである。
【００７８】
次に、彩度補正実行部１０７は、画素毎に、入力色差信号に色別彩度補正ゲインを乗じて彩度補正量とし、これを入力色差信号に加算し出力画像信号を生成する。
【００７９】
具体的には、各画素の入力色差信号をＲＹ［ｎ］、ＢＹ［ｎ］、各画素の色別彩度補正ゲインをＳＧ［ｎ］とし、彩度補正後の各画素の色差信号ＲＹＯＵＴ［ｎ］、ＢＹＯＵＴ［ｎ］とすると、ＲＹＯＵＴ［ｎ］、ＢＹＯＵＴ［ｎ］は次式（数７）で算出される。尚、ｎは各画素を識別する番号を表しており、正の整数である。
【００８０】
【数７】
2007104151.tif 000009
【００８１】
以上のように、本第４の実施形態における画像処理装置４００では、彩度補正ゲイン最大値算出部１０６および彩度補正実行部１０７が、画素毎に、入力画像信号の色相も考慮して彩度補正に強弱をつける。
このような彩度補正によると、通常、肌色などの特定色は人が良く記憶している色であり、他の色と同様に彩度補正を掛けると不自然な色になってしまう場合があるが、上述の如く特定色に対する彩度補正を抑制することにより、このような現象を回避することができ、より自然な彩度補正を行うことができる。
（第５の実施形態）
図１２は、本発明の第５の実施形態の構成を示す図である。
画像処理装置５００は、図１２に示す如く、その構成に彩度分布特性算出部１０１、
基準彩度補正ゲイン算出部１０４、彩度補正ゲイン最大値算出部１０８及び彩度補正実行部１０７を含む。
以下、図１２の画像処理装置５００に含まれる上記各構成要素について詳説する。
【００８２】
尚、彩度分布特性算出部１０１、基準彩度補正ゲイン算出部１０４および彩度補正実行部１０７は、本発明の第２及び第４の実施形態の場合と同様の処理を
行うためその説明を省略する。
＜彩度補正ゲイン最大値算出部１０８＞
彩度補正ゲイン最大値算出部１０８は、画素毎に、色別彩度補正ゲイン最大値ＳＧｍを算出する。
【００８３】
具体的には、まず、彩度補正ゲイン最大値算出部１０８は、入力画像信号の色相Ｈと色別彩度補正ゲイン最大値ＳＧｍを算出するための係数である色別独立彩度補正ゲインＣＧの関係を規定する所定の関数（以下、Ｈ−ＣＧｍ関数と記載する。）に基づいて、画素毎に色別独立彩度補正ゲインＣＧを算出する。
【００８４】
図１３はＨ−ＣＧ関数の一例を示すグラフである。横軸が入力画像信号の色相Ｈであり、縦軸が色別独立彩度補正ゲインＣＧである。
【００８５】
Ｈ−ＣＧ関数では、色別独立彩度補正ゲインＣＧは、１を基準とし、特定の色相、例えば、ＢＨ１〜ＢＨ４の色相に対しては、１よりも大きく、あるいは小さくなるように設定されている。
【００８６】
次に、次式（数７）に示すように、基準彩度補正ゲインＧｓに画素毎の色別独立彩度補正ゲインＣＧを乗じた結果を、上述の画素毎の色別彩度補正ゲイン最大値ＳＧｍとする。尚、（数８）においてｎは各画素を識別する番号を表しており、正の整数である。
【００８７】
【数８】
2007104151.tif 000010
【００８８】
本第５の実施形態における彩度補正ゲイン最大値算出部１０８を採用することにより、第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
以上、本発明の第１の実施形態〜第５の実施形態について詳説したが、本発明は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
【００９０】
例えば、上記第１〜第５の実施形態では、彩度分布を算術平均に基づいて算出しているが、その他にも彩度の中間値や彩度の最頻値を用いても良い。
【００９１】
また、上記Ｖ−Ｇｍ関数およびＶ−Ｇｖ関数では、彩度の分散が小さいと考えられる領域と大きいと考えられる領域の境界を所定値Ｖ＿ＶＡＲという一つの値のみで規定しているが、かかる境界を一定の幅を持つ領域として規定してもよい。
【００９２】
同様に、上記ＡＶＥ−Ｇｓ関数、ＡＶＥ−Ｇａ関数及びＳ−Ｇ関数では、無彩色画像の領域と有彩色画像の領域の境界を所定値Ａ＿ＶＡＲあるいはＳ＿ＶＡＲという一つの値のみで規定しているが、かかる境界を一定の幅を持つ領域として規定してもよい。
【００９３】
さらにまた、図１、図５、図７、図９および図１２に示す画像処理装置における各構成要素は、ハードウェア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩなどで実現でき、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによっても実現できる。言うまでもなく、ハードウェアとソフトウェアを組み合わせて実現することもできる。
【００９４】
また、本発明にかかる画像処理装置は、例えば、ＬＣＤディスプレイやプラズマディスプレイなどディスプレイ全般にたいして適用可能であるが、この他、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施形態の一つである画像処理装置の構成を示す図である。
【図２】彩度を説明するための色相関を示す図である。
【図３】入力画像信号の彩度値を横軸とし、その彩度値を取る画素の合計画素数である度数を縦軸とする入力彩度ヒストグラムを示す図である。
【図４】基準彩度補正ゲインの算出に使用する、彩度の分散と彩度補正ゲイン最大値との関係および彩度の平均値と基準彩度補正ゲインとの関係を示す図である。
【図５】本発明の実施形態の一つである画像処理装置の構成を示す図である。
【図６】基準彩度補正ゲインの算出に使用する、彩度の分散と分散彩度補正ゲインとの関係および彩度の平均値と平均彩度補正ゲインとの関係を示す図である。
【図７】本発明の実施形態の一つである画像処理装置の構成を示す図である。
【図８】画素毎の彩度補正ゲインの算出に使用する、彩度と彩度補正ゲインの関係を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の一つである画像処理装置の構成を示す図である。
【図１０】画素毎の彩度補正ゲインの算出に使用する、入力画像信号の色相と色別彩度補正ゲイン最大値の関係を示す図である。
【図１１】画素毎の彩度補正ゲインの算出に使用する、彩度と色別彩度補正ゲインの関係を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態の一つである画像処理装置の構成を示す図である。
【図１３】画素毎の彩度補正ゲインの算出に使用する、入力画像信号の色相と色別独立彩度補正ゲインの関係を示す図である。
【図１４】彩度が彩度平均値付近に分布している入力画像の入力彩度ヒストグラムを示す図である。
【図１５】彩度が低彩度領域および高彩度領域に分散して分布している入力画像の入力彩度ヒストグラムを示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１００  画像処理装置
１０１  彩度分布特性算出部
１０２  基準彩度補正ゲイン算出部
１０３  彩度補正実行部
【図１】
2007104151.tif 000011
【図２】
2007104151.tif 000012
【図３】
2007104151.tif 000013
【図４】
2007104151.tif 000014
【図５】
2007104151.tif 000015
【図６】
2007104151.tif 000016
【図７】
2007104151.tif 000017
【図８】
2007104151.tif 000018
【図９】
2007104151.tif 000019
【図１０】
2007104151.tif 000020
【図１１】
2007104151.tif 000021
【図１２】
2007104151.tif 000022
【図１３】
2007104151.tif 000023
【図１４】
2007104151.tif 000024
【図１５】
2007104151.tif 000025