(57)【要約】【課題】輝度信号に対して所定の処理を実行した場合であっても、色空間変換後の画像信号において、色相ずれ等を適切に防止する画像処理装置を実現する。【解決手段】制限値取得部は、第１色空間の画像信号を、第２色空間の画像信号に変換した場合に、変換後の第２色空間の画像信号が第２色空間で規定される範囲内の信号とするための信号値制限情報を取得する。輝度信号処理部は、第１色空間の輝度成分信号に対して所定の処理(所定の画像処理)を実行するとともに、信号値制限情報に基づいて、クリッピング処理を実行することで、制限輝度信号を取得する。第２色空間変換部は、輝度信号処理部により取得された制限輝度信号と、第１色空間の色成分信号とを用いて、色空間変換することで、第２色空間の画像信号を取得する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１色空間で規定される画像信号であって、輝度成分信号と色成分信号とを含む前記画像信号である処理対象画像信号に対する処理を実行する画像処理装置であって、
前記第１色空間の前記画像信号を、第２色空間の画像信号に変換した場合に、変換後の前記第２色空間の画像信号が前記第２色空間で規定される範囲内の信号とするための信号値制限情報を取得する制限値取得部と、
前記第１色空間の前記輝度成分信号に対して所定の処理を実行するとともに、前記信号値制限情報に基づいて、クリッピング処理を実行することで、制限輝度信号を取得する輝度信号処理部と、
前記輝度信号処理部により取得された前記制限輝度信号と、前記第１色空間の前記色成分信号とを用いて、色空間変換することで、前記第２色空間の画像信号を取得する第２色空間変換部と、
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記信号値制限情報は、前記輝度信号の信号値の上限値と下限値とを含み、
前記輝度信号処理部は、
前記第１色空間の前記輝度信号に対して所定の処理を実行することで、処理後輝度信号を取得し、取得した前記処理後輝度信号に対して、前記上限値と前記下限値によるクリッピング処理を実行することで、前記制限輝度信号を取得する、
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第１色空間は、ＹＵＶ色空間であり、
前記第２色空間は、ＲＧＢ色空間であり、
前記第１色空間の画像信号の色成分信号は、Ｕ成分信号およびＶ成分信号である、
請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記制限値取得部は、
ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最大値をＲｍａｘとし、Ｇ成分値の取り得る最大値をＧｍａｘとし、Ｂ成分値の取り得る最大値をＢｍａｘとし、
前記色成分信号のＵ成分信号Ｕ１の信号値をＵとし、前記色成分信号のＶ成分信号Ｖ１の信号値をＶとすると、
Ｌｔｒ＝Ｒｍａｘ＋Ａｕｒ×Ｕ＋Ａｖｒ×Ｖ
Ｌｔｇ＝Ｇｍａｘ＋Ａｕｇ×Ｕ＋Ａｖｇ×Ｖ
Ｌｔｂ＝Ｂｍａｘ＋Ａｕｂ×Ｕ＋Ａｕｂ×Ｖ
Ｌｔ＝ｍｉｎ（Ｌｔｒ，Ｌｔｇ、Ｌｔｂ）
ｍｉｎ（）：要素の最小値を取得する関数
Ａｕｒ、Ａｖｒ、Ａｕｇ、Ａｖｇ、Ａｕｂ、Ａｕｂ：係数
に相当する処理を実行することで算出した値Ｌｔを前記上限値として取得し、
ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最小値をＲｍｉｎとし、Ｇ成分値の取り得る最小値をＧｍｉｎとし、Ｂ成分値の取り得る最小値をＢｍｉｎとすると、
Ｌｂｒ＝Ｒｍｉｎ＋Ａｕｒ×Ｕ＋Ａｖｒ×Ｖ
Ｌｂｇ＝Ｇｍｉｎ＋Ａｕｇ×Ｕ＋Ａｖｇ×Ｖ
Ｌｂｂ＝Ｂｍｉｎ＋Ａｕｂ×Ｕ＋Ａｕｂ×Ｖ
Ｌｂ＝ｍａｘ（Ｌｔｒ，Ｌｔｇ、Ｌｔｂ）
ｍａｘ（）：要素の最大値を取得する関数
Ａｕｒ、Ａｖｒ、Ａｕｇ、Ａｖｇ、Ａｕｂ、Ａｕｂ：係数
に相当する処理を実行することで算出した値Ｌｂを前記下限値として取得する、
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記制限値取得部は、
ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最大値をＲｍａｘとし、Ｇ成分値の取り得る最大値をＧｍａｘとし、Ｂ成分値の取り得る最大値をＢｍａｘとし、
前記色成分信号のＵ成分信号Ｕ１の信号値をＵとし、前記色成分信号のＶ成分信号Ｖ１の信号値をＶとすると、
Ｌｔｒ＝Ｒｍａｘ−１．４０２×Ｖ
Ｌｔｇ＝Ｇｍａｘ＋０．３４４×Ｕ＋０．７１４×Ｖ
Ｌｔｂ＝Ｂｍａｘ−１．７７２×Ｕ
Ｌｔ＝ｍｉｎ（Ｌｔｒ，Ｌｔｇ、Ｌｔｂ）
ｍｉｎ（）：要素の最小値を取得する関数
に相当する処理を実行することで算出した値Ｌｔを前記上限値として取得し、
ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最小値をＲｍｉｎとし、Ｇ成分値の取り得る最小値をＧｍｉｎとし、Ｂ成分値の取り得る最小値をＢｍｉｎとすると、
Ｌｂｒ＝Ｒｍｉｎ−１．４０２×Ｖ
Ｌｂｇ＝Ｇｍｉｎ＋０．３４４×Ｕ＋０．７１４×Ｖ
Ｌｂｂ＝Ｂｍｉｎ−１．７７２×Ｕ
Ｌｂ＝ｍａｘ（Ｌｔｒ，Ｌｔｇ、Ｌｔｂ）
ｍａｘ（）：要素の最大値を取得する関数
に相当する処理を実行することで算出した値Ｌｂを前記下限値として取得する、
請求項２または４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第２色空間の画像信号を入力とし、入力された前記第２色空間の前記画像信号を、前記第１色空間の画像信号に色空間変換することで、前記処理対象画像信号を取得する第１色空間変換部をさらに備え、
前記輝度信号処理部は、
前記第１色空間の前記輝度信号に対して第１の処理を実行することで第１輝度信号を取得し、取得した前記第１輝度信号と前記輝度信号とに対して差分処理を実行することで差分輝度信号を取得する差分取得部と、
前記差分輝度信号に対して、クリッピング処理を実行することで、第２差分輝度信号を取得する制限部と、
前記制限部により取得された前記第２差分輝度信号と、前記輝度信号とを加算することで、前記制限輝度信号を取得する加算部と、
を備え、
前記制限値取得部は、
前記第１色空間変換部に入力される前記第２色空間の前記画像信号に基づいて、前記差分輝度信号の信号値の上限値である差分上限値と、前記差分輝度信号の信号値の下限値である差分下限値と、前記信号値制限情報として、取得し、
前記制限部は、
前記差分上限値と前記差分下限値とを用いて、前記クリッピング処理を実行する、
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第１色空間は、ＹＵＶ色空間であり、
前記第２色空間は、ＲＧＢ色空間であり、
前記第１色空間の画像信号の色成分信号は、Ｕ成分信号およびＶ成分信号である、
請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記制限値取得部は、
ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最大値をＲｍａｘとし、Ｇ成分値の取り得る最大値をＧｍａｘとし、Ｂ成分値の取り得る最大値をＢｍａｘとし、画像信号ＤｉｎのＲ成分信号Ｒｉｎの信号値をＲとし、画像信号ＤｉｎのＧ成分信号Ｇｉｎの信号値をＧとし、画像信号ＤｉｎのＢ成分信号Ｂｉｎの信号値をＢとすると、
ΔＬｔｒ＝Ｒｍａｘ−Ｒ
ΔＬｔｇ＝Ｇｍａｘ−Ｇ
ΔＬｔｂ＝Ｂｍａｘ−Ｂ
ΔＬｔ＝ｍｉｎ（ΔＬｔｒ，ΔＬｔｇ、ΔＬｔｂ）
ｍｉｎ（）：要素の最小値を取得する関数
に相当する処理を実行することで算出した値ΔＬｔを、前記差分上限値として取得し、
ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最小値をＲｍｉｎとし、Ｇ成分値の取り得る最小値をＧｍｉｎとし、Ｂ成分値の取り得る最小値をＢｍｉｎとすると、
ΔＬｂｒ＝Ｒｍｉｎ−Ｒ
ΔＬｂｇ＝Ｇｍｉｎ−Ｇ
ΔＬｂｂ＝Ｂｍｉｎ−Ｂ
ΔＬｂ＝ｍａｘ（ΔＬｔｒ，ΔＬｔｇ、ΔＬｔｂ）
ｍａｘ（）：要素の最大値を取得する関数
に相当する処理を実行することで算出した値ΔＬｂを、前記差分下限値として取得する、
請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
輝度信号に鮮鋭化映像処理効果を与える画像処理装置であって、
入力画像を色空間変換によって輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃに分離し、出力信号を色空間変換によって輝度信号Ｙ’とクロマ信号Ｃ’に分離したとき、
Ｃ＝Ｃ’である、
画像処理装置。
【請求項１０】
輝度信号に鮮鋭化映像処理効果を与える画像処理装置であって、
入力画像を色空間変換によって輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃに分離し、出力信号を色空間変換によって輝度信号Ｙ’とクロマ信号Ｃ’に分離したとき、
Ｃ＝Ｃ’
となるように、少なくとも輝度信号の画像処理結果の数値を制限する制限部、
を備える画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理技術に関し、例えば、画像信号に対して、所定の処理の後に色空間変換を実行する場合に、処理後の画像信号において、色相や彩度のずれの発生を適切に防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像のノイズを抑制しつつ、ディテール感を向上させる様々な画像処理技術が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されている画像処理装置には、画像のノイズを抑制しつつ、ディテール感を向上させる画像処理技術が開示されている。
【０００４】
特許文献１の画像処理装置では、以下のように、画像処理が実行される。
【０００５】
すなわち、特許文献１の画像処理装置では、エッジ強度検出処理部が入力画像データのエッジ強度を検出し、平滑化処理部がエッジ強度を平滑化する。そして、エッジ強度置換部は、平滑化されたエッジ強度が上限値より大きい場合、あるいは、下限値より小さい場合に、エッジ強度を「０」に置き換える。そして、ディテール強調処理部は、エッジ強度が「０」でない画素に対して強調処理を実行し、エッジ強度が「０」の画素に対しては、強調処理を実行しない。
【０００６】
特許文献１の画像処理装置では、上記のように処理することで、画像のノイズを抑制しつつ、ディテール感を向上させることができる。
【０００７】
従来の画像処理装置の処理の一例を、図８を用いて説明する。
【０００８】
図８は、画像処理装置に入力される画像信号の輝度信号Ｙｉｎが形成する画像上のエッジ部分に相当する輝度信号Ｙｉｎの信号波形（上図）と、当該輝度信号Ｙｉｎが、特許文献１の画像処理装置で処理された後の輝度信号Ｙｏｕｔの信号波形（下図）とを示す図である。
また、図８において、輝度信号Ｙｉｎを平滑化した後に取得される輝度信号Ｙ＿Ｌｐｆと、平滑化後の輝度信号Ｙ＿Ｌｐｆに基づいて設定される上限値Ｌ＿ｕｐｐｅｒと、下限値Ｌ＿ｌｏｗｅｒとを示している。
【０００９】
図８に示した輝度信号Ｙｉｎの信号値は、いずれも上限値Ｌ＿ｕｐｐｅｒと下限値Ｌ＿ｌｏｗｅｒとの間の値をとるので、従来の画像処理装置は、輝度信号Ｙｉｎに対して、例えば、エッジ強調処理を実行する。その結果、図８の下図に示す、エッジ強調処理後の輝度信号Ｙｏｕｔが取得される。
【００１０】
従来の画像処理装置において、上記のような処理を実行することで、エッジ部分が強調された輝度信号Ｙｏｕｔが取得される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１３−２３５５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記のような従来の画像処理装置による画像処理では、強調処理後の輝度信号の信号レベルが所定の範囲に収まることが保証されないため、例えば、輝度信号Ｙｏｕｔに対して、色差信号（Ｕ信号、Ｖ信号）とともに、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行った場合、色空間変換後のＲＧＢ色空間の画像信号（Ｒ信号、Ｇ信号、および、Ｂ信号）により再現される各画素の色が、強調処理前の元の画像信号により再現される色とずれる場合がある。つまり、色空間変換後のＲＧＢ色空間の画像信号により再現される色相、彩度が、強調処理前の元の画像信号により再現される色相、彩度と一致しなくなることがある。つまり、色シフトや彩度落ちが発生することがある。
【００１３】
これは、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行う場合、Ｒ信号、Ｇ信号、および、Ｂ信号が、いずれも、輝度信号（Ｙ信号）の影響を受けるためである。つまり、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換は、下記の数式に相当する処理により実行される。なお、ＹＵＶ色空間のＹ信号（Ｙ成分値）の値をＹとし、色差信号Ｕ信号（Ｕ成分値）の値をＵとし、色差信号Ｖ信号（Ｖ成分値）の値をＹとする。また、ＲＧＢ色空間のＲ信号（Ｒ成分値）をＲとし、Ｇ信号（Ｇ成分値）をＧとし、Ｂ信号（Ｂ成分値）をＢとする。
【００１４】
下記数式から分かるように、Ｒ成分値（Ｒ信号）、Ｇ成分値（Ｇ信号値）、および、Ｂ成分値（Ｂ信号値）を算出するためには、いずれも、Ｙ成分値（輝度信号値）の項が必要となる。このため、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行う場合、Ｒ信号、Ｇ信号、および、Ｂ信号は、いずれも、輝度信号（Ｙ信号）の影響を受ける。
【数１】
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例えば、図８の場合、処理後の輝度信号ＹｏｕｔのＲ１およびＲ２で示した部分の信号値が、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行った場合に、変換後の画像信号がＲＧＢ色空間の規定領域内となるための下限値Ｌｂと上限値Ｌｔとの間の値となっていない。このため、処理後の輝度信号ＹｏｕｔのＲ１およびＲ２で示した部分の信号値を用いて、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行うと、Ｒ１およびＲ２で示した部分の信号値（Ｙ成分値）から取得されたＲＧＢ色空間の画像信号は、正しい色を再現することができない（色相、彩度がずれる）。
【００１５】
このように、上記のような従来の画像処理では、強調処理後の画像信号の信号レベルが所定の範囲に収まることが保証されないため、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行った場合、色空間変換後のＲＧＢ色空間の画像信号により再現される色相、彩度がずれるという問題がある。
【００１６】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、輝度信号に対して所定の処理を実行した場合であっても、色空間変換後の画像信号において、色相、彩度がずれることを適切に防止する画像処理装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、第１の構成は、第１色空間で規定される画像信号であって、輝度成分信号と色成分信号とを含む画像信号である処理対象画像信号に対する処理を実行する画像処理装置であって、制限値取得部と、輝度信号処理部と、第２色空間変換部と、を備える。
【００１８】
制限値取得部は、第１色空間の画像信号を、第２色空間の画像信号に変換した場合に、変換後の第２色空間の画像信号が第２色空間で規定される範囲内の信号とするための信号値制限情報を取得する。
【００１９】
輝度信号処理部は、第１色空間の輝度成分信号に対して所定の処理(所定の画像処理)を実行するとともに、信号値制限情報に基づいて、クリッピング処理を実行することで、制限輝度信号を取得する。
【００２０】
第２色空間変換部は、輝度信号処理部により取得された制限輝度信号と、第１色空間の色成分信号とを用いて、色空間変換することで、第２色空間の画像信号を取得する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、輝度信号に対して所定の処理を実行した場合であっても、色空間変換後の画像信号において、色相、彩度がずれることを適切に防止する画像処理装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係る画像処理装置１０００の概略構成図。
【図２】鮮鋭化処理部３１の具体的構成例を示す図。
【図３】鮮鋭化処理部３１の具体的構成例を示す図。
【図４】クリッピング処理の入出力特性図。
【図５】クリッピング処理の入出力特性図。
【図６】第２実施形態の画像処理装置２０００の概略構成図。
【図７】第２実施形態の画像処理装置２０００の鮮鋭化成分取得部３１Ａの概略構成図。
【図８】画像処理装置に入力される画像信号の輝度信号Ｙｉｎが形成する画像上のエッジ部分に相当する輝度信号Ｙｉｎの信号波形（上図）と、当該輝度信号Ｙｉｎが、特許文献１の画像処理装置で処理された後の輝度信号Ｙｏｕｔの信号波形（下図）とを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［第１実施形態］
第１実施形態について、図面を参照しながら、以下、説明する。
【００２４】
＜１．１：画像処理装置の構成＞
図１は、第１実施形態に係る画像処理装置１０００の概略構成図である。
【００２５】
画像処理装置１０００は、図１に示すように、第１色空間変換部１と、制限値取得部２と、輝度信号処理部３と、第２色空間変換部４とを備える。
【００２６】
なお、以下では、画像処理装置１０００に入力される画像信号ＤｉｎがＲＧＢ色空間の画像信号であり、画像信号Ｄｉｎは、Ｒ成分信号Ｒｉｎと、Ｇ成分信号Ｇｉｎと、Ｂ成分信号Ｂｉｎとから構成されるものとする。また、第１色空間変換部１は、ＲＧＢ−ＹＵＶ色空間変換を行い、第２色空間変換部４は、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行うものとして、説明する。
【００２７】
第１色空間変換部１は、画像信号Ｄｉｎ、すなわち、Ｒ成分信号Ｒｉｎと、Ｇ成分信号Ｇｉｎと、Ｂ成分信号Ｂｉｎとを入力する。第１色空間変換部１は、入力された、ＲＧＢ色空間の画像信号Ｄｉｎに対して、ＲＧＢ−ＹＵＶ色空間変換を行い、輝度信号Ｙ１と、色差信号（Ｕ成分信号、Ｖ成分信号）Ｕ１、Ｖ１と、を取得する。そして、第１色空間変換部１は、取得した輝度信号Ｙ１を輝度信号処理部３に出力する。また、第１色空間変換部１は、取得した、Ｕ成分信号Ｕ１およびＶ成分信号Ｖ１を、制限値取得部２と、第２色空間変換部４とに出力する。
【００２８】
制限値取得部２は、第１色空間変換部１から出力されるＵ成分信号Ｕ１およびＶ成分信号Ｖ１を入力する。制限値取得部２は、Ｕ成分信号Ｕ１およびＶ成分信号Ｖ１から、Ｙ成分信号、Ｕ成分信号、Ｖ成分信号を、ＲＧＢ色空間の画像信号に色空間変換した場合、変換後の画像信号がＲＧＢ色空間の規定領域内に入るためのＹ成分信号（輝度信号）の信号値の上限値Ｌｔと下限値Ｌｂとを取得する。そして、制限値取得部２は、取得した上限値Ｌｔと下限値Ｌｂとを輝度信号処理部３に出力する。
【００２９】
輝度信号処理部３は、図１に示すように、鮮鋭化処理部３１と、制限部３２とを備える。
【００３０】
鮮鋭化処理部３１は、第１色空間変換部１から出力される輝度信号Ｙ１を入力する。鮮鋭化処理部３１は、入力された輝度信号Ｙ１に対して、鮮鋭化処理を実行し、処理後の輝度信号を輝度信号Ｙ２として、制限部３２に出力する。
【００３１】
制限部３２は、鮮鋭化処理部３１から出力される輝度信号Ｙ２と、制限値取得部２から出力される上限値Ｌｔおよび下限値Ｌｂと、を入力する。制限部３２は、上限値Ｌｔおよび下限値Ｌｂを用いて、輝度信号Ｙ２に対して、クリッピング処理を実行する。そして、制限部３２は、処理後の輝度信号を輝度信号Ｙ３として、第２色空間変換部４に出力する。
【００３２】
第２色空間変換部４は、制限部３２から出力される輝度信号Ｙ３と、第１色空間変換部１から出力されるＵ成分信号Ｕ１およびＶ成分信号Ｖ１とを入力する。第２色空間変換部４は、入力された輝度信号Ｙ３、Ｕ成分信号Ｕ１およびＶ成分信号Ｖ１に対して、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行い、Ｒ成分信号Ｒｏｕｔ、Ｇ成分信号Ｇｏｕｔ、および、Ｂ成分信号Ｂｏｕｔを取得する。そして、第２色空間変換部４は、取得した、Ｒ成分信号Ｒｏｕｔ、Ｇ成分信号Ｇｏｕｔ、および、Ｂ成分信号Ｂｏｕｔを成分信号とするＲＧＢ色空間の画像信号を、画像信号Ｄｏｕｔとして出力する。
【００３３】
＜１．２：画像処理装置の動作＞
以上のように構成された画像処理装置１０００の動作について、以下、説明する。
【００３４】
第１色空間変換部１では、入力された、ＲＧＢ色空間の画像信号Ｄｉｎに対して、ＲＧＢ−ＹＵＶ色空間変換が実行され、輝度信号Ｙ１と、色差信号（Ｕ成分信号、Ｖ成分信号）Ｕ１、Ｖ１とが取得される。そして、取得された輝度信号Ｙ１は、第１色空間変換部１から輝度信号処理部３の鮮鋭化処理部３１に出力される。また、取得された、Ｕ成分信号Ｕ１およびＶ成分信号Ｖ１は、第１色空間変換部１から、制限値取得部２および第２色空間変換部４に出力される。
【００３５】
鮮鋭化処理部３１では、輝度信号Ｙ１に対して、鮮鋭化処理が実行される。例えば、鮮鋭化処理部３１では、輝度信号Ｙ１に対して、高周波成分を強調、あるいは、高周波成分を抽出する処理を実行することにより、鮮鋭感のある画像を再現する輝度信号Ｙ２が取得される。
【００３６】
ここで、鮮鋭化処理部３１の具体的構成例と、鮮鋭化処理部３１で実行される鮮鋭化処理について、説明する。
【００３７】
図２は、鮮鋭化処理部３１の具体的構成例を示す図である。
【００３８】
図２の場合、鮮鋭化処理部３１は、水平鮮鋭化処理部３１１と、垂直鮮鋭化処理部３１２と、を備える。
【００３９】
なお、以下では、輝度信号Ｙ１が形成する画像の画素ごとに処理が実行される場合について説明する。つまり、１サンプル時間ごとに、画像上において、右に隣接する水平の画素に相当する輝度信号Ｙ１が鮮鋭化処理部３１に入力され、さらに、Ｈサンプル（Ｈ：水平方向の画素数）ごとに、画像上の垂直方向の下方向に隣接する画素が鮮鋭化処理部３１に入力される場合（ラスタースキャンで画素が入力される場合）について説明する。
【００４０】
水平鮮鋭化処理部３１１は、図２に示すように、１サンプル遅延器ｚ１、ｚ２と、係数乗算器ｇ１〜ｇ３と、加算器ａｄｄ１、ａｄｄ２と、鮮鋭化強度調整器ｇ４と、を備える。
【００４１】
水平鮮鋭化処理部３１１において、図２に示すように構成することで、１サンプル遅延器ｚ１、ｚ２により、水平方向に隣接する画素の画素値を取得し、係数乗算器ｇ１〜ｇ３により、ＦＩＲフィルタを構成することができる。そして、係数乗算器ｇ１〜ｇ３を、
ｇ１＝ｇ３＝−０．５
ｇ２＝１．０
に設定することで、輝度信号Ｙ１の水平高周波成分を抽出することができる。
【００４２】
ここで、水平鮮鋭化処理部３１１に入力される輝度信号をＹ１（ｘ＋１，ｙ）とし、１サンプル遅延器ｚ１から出力される輝度信号をＹ１（ｘ，ｙ）とし、１サンプル遅延器ｚ２から出力される輝度信号をＹ１（ｘ−１，ｙ）と表記する。つまり、ｚ変換を用いた表記により、
Ｙ１（ｘ，ｙ）＝Ｙ１（ｘ＋１，ｙ）×ｚ−１
Ｙ１（ｘ−１，ｙ）＝Ｙ１（ｘ，ｙ）×ｚ−１
である。なお、「ｚ−１」は、１サンプルの遅延に相当する。
【００４３】
言い換えると、Ｙ１（ｘ−１，ｙ）、Ｙ（ｘ，ｙ）、Ｙ（ｘ＋１，ｙ）は、水平方向に隣接する３つの画素の画素値に相当する。
【００４４】
鮮鋭化係数乗算器ｇ４の出力をΔＱ（ｘ，ｙ）とすると、水平鮮鋭化処理部３１１では、
ΔＱ（ｘ，ｙ）＝α×｛（−０．５）×Ｙ１（ｘ＋１，ｙ）＋１．０×Ｙ１（ｘ，ｙ）×（−０．５）×Ｙ１（ｘ−１，ｙ）｝
Ｑ（ｘ，ｙ）＝Ｙ１（ｘ，ｙ）＋ΔＱ（ｘ，ｙ）
α：係数
に相当する処理が実行される。ΔＱ（ｘ，ｙ）は、輝度信号Ｙ１（ｘ，ｙ）の水平高周波成分であるので、Ｑ（ｘ，ｙ）は、輝度信号Ｙ１（ｘ，ｙ）に対して、水平高周波成分を強調した輝度信号である。
【００４５】
垂直鮮鋭化処理部３１２は、図２に示すように、Ｈサンプル遅延器ｚｈ１、ｚｈ２（Ｈ：水平方向の画素数）と、係数乗算器ｇ５〜ｇ７と、加算器ａｄｄ３、ａｄｄ４と、鮮鋭化強度調整器ｇ８と、を備える。
【００４６】
垂直鮮鋭化処理部３１２において、図２に示すように構成することで、Ｈサンプル遅延器ｚｈ１、ｚｈ２により、垂直方向に隣接する画素の画素値を取得し、係数乗算器ｇ５〜ｇ７により、ＦＩＲフィルタを構成することができる。そして、係数乗算器ｇ５〜ｇ７を、
ｇ５＝ｇ７＝−０．５
ｇ６＝１．０
に設定することで、輝度信号Ｙ１の垂直高周波成分を抽出することができる。
【００４７】
ここで、垂直鮮鋭化処理部３１２に入力される輝度信号をＱ（ｘ，ｙ＋１）とし、Ｈサンプル遅延器ｚｈ１から出力される輝度信号をＱ（ｘ，ｙ）とし、Ｈサンプル遅延器ｚｈ２から出力される輝度信号をＱ（ｘ，ｙ−１）と表記する。つまり、ｚ変換を用いた表記により、
Ｑ（ｘ，ｙ）＝Ｑ（ｘ，ｙ＋１）×ｚ−Ｈ
Ｑ（ｘ，ｙ−１）＝Ｑ（ｘ，ｙ）×ｚ−Ｈ
である。なお、「ｚ−Ｈ」は、Ｈサンプルの遅延に相当する。
【００４８】
言い換えると、Ｑ（ｘ，ｙ−１）、Ｑ（ｘ，ｙ）、Ｑ（ｘ，ｙ＋１）は、垂直方向に隣接する３つの画素の画素値に相当する。
【００４９】
鮮鋭化係数乗算器ｇ８の出力をΔＰ（ｘ，ｙ）とすると、垂直鮮鋭化処理部３１２では、
ΔＰ（ｘ，ｙ）＝β×｛（−０．５）×Ｑ（ｘ，ｙ＋１）＋１．０×Ｑ（ｘ，ｙ）×（−０．５）×Ｑ（ｘ，ｙ−１）｝
Ｙ２（ｘ，ｙ）＝Ｑ（ｘ，ｙ）＋ΔＰ（ｘ，ｙ）
β：係数
に相当する処理が実行される。ΔＰ（ｘ，ｙ）は、輝度信号Ｑ（ｘ，ｙ）の垂直高周波成分であるので、Ｙ２（ｘ，ｙ）は、輝度信号Ｑ（ｘ，ｙ）に対して、垂直高周波成分を強調した輝度信号である。
【００５０】
上記のように処理することで、鮮鋭化処理部３１では、輝度信号Ｙ１の水平高周波成分および垂直高周波成分を強調した輝度信号Ｙ２を取得することができる。
【００５１】
なお、鮮鋭化処理部３１の構成は、上記に限定されることはなく、例えば、鮮鋭化処理部３１を、図３に示すように、輝度信号Ｙ１の水平高周波成分を強調する処理部と、輝度信号Ｙ１の垂直高周波成分を強調する処理部と、を並列接続した構成としてもよい。
【００５２】
図３の構成の鮮鋭化処理部３１では、鮮鋭化処理部３１は、輝度信号Ｙ１の水平高周波成分を強調した輝度信号Ｑを取得する水平鮮鋭化処理部３１１Ａと、輝度信号Ｙ１の垂直高周波成分を抽出した輝度信号ΔＰを取得する垂直鮮鋭化処理部３１２Ａと、を備える。また、図３の構成の鮮鋭化処理部３１では、遅延器ＤＬ１、ＤＬ２を備える。遅延器ＤＬ１は、Ｈサンプル遅延器であり、遅延器ＤＬ２は、１サンプル遅延器である。遅延器ＤＬ１、ＤＬ２は、水平鮮鋭化処理部３１１Ａの出力タイミングと、垂直鮮鋭化処理部３１２Ａの出力タイミングを一致させるための遅延器である。
【００５３】
図３に示す構成の鮮鋭化処理部３１においても、輝度信号Ｙ１の水平高周波成分および垂直高周波成分を強調した輝度信号Ｙ２を取得することができる。
【００５４】
また、上記以外の鮮鋭化手法により、輝度信号Ｙ１の水平高周波成分および垂直高周波成分を強調した輝度信号Ｙ２を取得するようにしてもよい。例えば、図２の構成において、水平鮮鋭化処理部３１１と垂直鮮鋭化処理部３１２の接続順序を逆にしてもよい。また、図３の構成において、伝達関数が同一となるように、加算器の位置等を変更するようにしてもよい。
【００５５】
さらに、鮮鋭化処理部３１において、２次元フィルタ処理により、鮮鋭化処理を実行するようにしてもよい。また、鮮鋭化処理部３１において、いわゆる非線形のエンハンサ処理により鮮鋭化処理を実行するようにしてもよいし、超解像技術を用いた処理により、鮮鋭化処理を実行するようにしてもよい。
【００５６】
以上のように処理されて取得された輝度信号Ｙ２は、鮮鋭化処理部３１から制限部３２に出力される。
【００５７】
制限値取得部２では、Ｕ成分信号Ｕ１およびＶ成分信号Ｖ１から、Ｙ成分信号、Ｕ成分信号、Ｖ成分信号を、ＲＧＢ色空間の画像信号に色空間変換した場合、変換後の画像信号がＲＧＢ色空間の規定領域内に入るためのＹ成分信号（輝度信号）の信号値の上限値Ｌｔと下限値Ｌｂとが取得される。
【００５８】
具体的には、制限値取得部２は、ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最大値をＲｍａｘとし、Ｇ成分値の取り得る最大値をＧｍａｘとし、Ｂ成分値の取り得る最大値をＢｍａｘとし、Ｕ成分信号Ｕ１の信号値をＵとし、Ｖ成分信号Ｖ１の信号値をＶとすると、
Ｌｔｒ＝Ｒｍａｘ−１．４０２×Ｖ
Ｌｔｇ＝Ｇｍａｘ＋０．３４４×Ｕ＋０．７１４×Ｖ
Ｌｔｂ＝Ｂｍａｘ−１．７７２×Ｕ
Ｌｔ＝ｍｉｎ（Ｌｔｒ，Ｌｔｇ、Ｌｔｂ）
ｍｉｎ（）：要素の最小値を取得する関数
に相当する処理を実行することで、上限値Ｌｔを取得する。
【００５９】
また、制限値取得部２は、ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最小値をＲｍｉｎとし、Ｇ成分値の取り得る最小値をＧｍｉｎとし、Ｂ成分値の取り得る最小値をＢｍｉｎとすると、
Ｌｂｒ＝Ｒｍｉｎ−１．４０２×Ｖ
Ｌｂｇ＝Ｇｍｉｎ＋０．３４４×Ｕ＋０．７１４×Ｖ
Ｌｂｂ＝Ｂｍｉｎ−１．７７２×Ｕ
Ｌｂ＝ｍａｘ（Ｌｔｒ，Ｌｔｇ、Ｌｔｂ）
ｍａｘ（）：要素の最大値を取得する関数
に相当する処理を実行することで、下限値Ｌｂを取得する。
【００６０】
以上のようにして取得された上限値Ｌｔおよび下限値Ｌｂは、制限値取得部２から輝度信号処理部３の制限部３２に出力される。
【００６１】
ここで、上限値Ｌｔおよび下限値Ｌｂを上記のように取得する理由について、説明する。
【００６２】
一般に鮮鋭化処理は、輝度成分信号に対して施す。ＲＧＢ色空間で鮮鋭化処理をする場合、３つの色成分信号（Ｒ成分信号、Ｇ成分信号、Ｂ成分信号）に対して処理をしなければならない。一方、ＹＵＶ色空間などのように、画像信号を、輝度信号（Ｙ信号）とクロマ信号（Ｃ信号）とに分離する場合、輝度信号のみに対して処理を行えばよい。したがって、回路リソース、計算リソースの節約の観点から、画像信号を、輝度信号とクロマ信号とに分離して画像処理（映像処理）を行うことは一般に広く実施されている。
【００６３】
たとえば、ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．６０１規格に基づくＲＧＢ−ＹＵＶ色空間変換は、下記数式で表現される。
【数２】
2016115304.tif 000004
また、ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．６０１規格に基づくＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換は、下記数式で表現される。
【数３】
2016115304.tif 000005
上記（数式３）の３×３の行列は、（数式２）の３×３の行列の逆行列となっており、それぞれの行列の内積をとると単位行列となる。すなわち、変換前後でＲ成分値、Ｇ成分値、Ｂ成分値は、保存される（変化しない）。
【００６４】
ＲＧＢ−ＹＵＶ色空間変換、および、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行った場合に、Ｒ成分値、Ｇ成分値、Ｂ成分値が保存される（変化しない）ということは、入力画像のＲ成分値、Ｇ成分値、Ｂ成分値が、それぞれ、例えば、［０：１］の値域（ＲＧＢ色空間の規定領域）に収まっていれば、上記（数式２）、（数式３）に相当する処理が実行されて取得されるＲ成分値、Ｇ成分値、Ｂ成分値も［０：１］の値域（ＲＧＢ色空間の規定領域）に収まるということを意味する。なお、ＲＧＢ色空間で定義されるＲ成分値（正規化されたＲ成分値）の取り得る範囲が［０：１］であり、ＲＧＢ色空間で定義されるＢ成分値（正規化されたＢ成分値）の取り得る範囲が［０：１］であり、ＲＧＢ色空間で定義されるＧ成分値（正規化されたＧ成分値）の取り得る範囲が［０：１］であるものとする。
【００６５】
ここで、鮮鋭化処理等によって入力画像から得られた輝度信号Ｙは、ΔＹだけ変化してＹ’になるとする。すなわち、処理後の輝度信号Ｙ’は、
Ｙ’＝Ｙ＋ΔＹ
であるとする。
【００６６】
下記（数式４）に示すように、ＲＧＢ色空間の原画像（入力画像）に対して鮮鋭化処理を施して、輝度成分がΔＹだけ変化したとすると、鮮鋭化処理後のＲ成分値Ｒ’、Ｇ成分値Ｇ’、Ｂ成分値Ｂ’は、原画像のＲ成分値Ｒ、Ｇ成分値Ｇ、Ｂ成分値ＢのそれぞれにΔＹを加算したものとなる。
【数４】
2016115304.tif 000006
色空間の値域を考慮した場合、輝度成分値の変動量ΔＹによっては、鮮鋭化処理後のＲ成分値Ｒ’、Ｇ成分値Ｇ’、Ｂ成分値Ｂ’は、ＲＧＢ色空間の値域［０：１］を超える可能性がある。特に、鮮鋭化効果を強くしようとした場合、輝度成分値の変動量ΔＹの絶対値は大きくなる傾向にあり、色空間の値域を超える可能性が高くなる。
【００６７】
ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換後の信号値がＲＧＢ色空間の値域を超えた場合、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換後の信号値がＲＧＢ色空間の値域内となるように、例えば、クリッピング処理が実行される。ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換後の信号値をＲＧＢ色空間の値域［０：１］に収めるためには、例えば、以下のような処理が実行される。
【００６８】
クリッピング処理後のＲ成分値をＲ’’とし、クリッピング処理後のＧ成分値をＧ’’とし、クリッピング処理後のＢ成分値をＢ’’とする。
【００６９】
また、Ｒ成分値のクリッピング処理用補正値（クリッピング処理により発生する誤差）をＥｒとし、Ｇ成分値のクリッピング処理用補正値（クリッピング処理により発生する誤差）をＥｇとし、Ｂ成分値のクリッピング処理用補正値（クリッピング処理により発生する誤差）をＥｂとする。この場合、クリッピング処理後の各成分値Ｒ’’、Ｇ’’、Ｂ’’は、以下の数式により表現される。
【数５】
2016115304.tif 000007
この場合、以下のように処理することで、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換後の信号値をＲＧＢ色空間の値域［０：１］に収めることができる。
【００７０】
Ｒ成分値の処理について、説明する。
（１）Ｒ＋ΔＹ＞１の場合、Ｒ成分値のクリッピング処理用補正値Ｅｒを、
Ｅｒ＝１−（Ｒ＋ΔＹ）
となるように設定する。
【００７１】
これにより、
Ｒ’’＝１
となる。
【００７２】
（２）０≦Ｒ＋ΔＹ≦１の場合、Ｒ成分値のクリッピング処理用補正値Ｅｒを、
Ｅｒ＝０
となるように設定する。
【００７３】
これにより、
Ｒ’’＝Ｒ＋ΔＹ
となり、０≦Ｒ’’≦１が保証される。
【００７４】
（３）Ｒ＋ΔＹ＜０の場合、Ｒ成分値のクリッピング処理用補正値Ｅｒを、
Ｅｒ＝−（Ｒ＋ΔＹ）
となるように設定する。
【００７５】
これにより、
Ｒ’’＝０
となる。
【００７６】
なお、Ｇ成分値の処理、Ｂ成分値の処理も、上記Ｒ成分値の処理と同様である。
【００７７】
このように処理することで、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換後の信号値をＲＧＢ色空間の値域［０：１］に収めることができる。
【００７８】
しかしながら、上記のように、ＲＧＢ色空間の信号値に対して、クリッピング処理を実行した場合、色相、彩度がずれる可能性がある。これについて、以下、説明する。
【００７９】
ＲＧＢ色空間の各色成分値に対してクリッピング処理を実行して取得された各色成分値である、Ｒ’’、Ｇ’’、Ｂ’’に対して、再び、ＲＧＢ−ＹＵＶ色空間変換により、ＹＵＶ色空間の成分値に変換した場合、変換後の成分値は、以下のようになる。なお、Ｒ’’、Ｇ’’、Ｂ’’に対して、ＲＧＢ−ＹＵＶ色空間変換した場合に取得される、Ｙ成分値をＹ’’とし、Ｕ成分値をＵ’’とし、Ｖ成分値をＶ’’とする。
【数６】
2016115304.tif 000008
上記数式から分かるように、クリッピング処理用補正値（クリッピング処理により発生する誤差）Ｅｒ、Ｅｇ、Ｅｂが、すべて「０」である場合、
Ｙ’’＝Ｙ＋ΔＹ
Ｕ’’＝Ｕ
Ｖ’’＝Ｖ
となり、ＲＧＢ色空間の信号に対して、クリッピング処理を実行しても、色相、彩度がずれることはない。
【００８０】
一方、クリッピング処理用補正値（クリッピング処理により発生する誤差）Ｅｒ、Ｅｇ、Ｅｂのいずれか１つでも「０」でない場合、
Ｕ’’＝Ｕ−０．１６８×Ｅｒ−０．３３１×Ｅｇ＋０．５００×Ｅｂ
Ｖ’’＝Ｖ＋０．５００×Ｅｒ−０．４１９×Ｅｇ−０．０８１×Ｅｂ
となり、Ｕ’’の値が、元のＵ成分値Ｕと異なる値となる可能性があり、また、Ｖ’’の値が、元のＵ成分値Ｖと異なる値となる可能性がある。つまり、この場合、ＲＧＢ色空間の信号に対して、クリッピング処理を実行すると、色相、彩度がずれる可能性がある。
【００８１】
そこで、制限値取得部２では、ＲＧＢ色空間における各色成分値の最大値Ｒｍａｘ、Ｇｍａｘ、Ｂｍａｘと、最小値Ｒｍｉｎ、Ｇｍｉｎ、Ｂｍｉｎに基づいて、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行ったときに、色相ずれ、彩度ずれが発生しないＹ成分信号（輝度信号）の信号値の上限値Ｌｔと下限値Ｌｂとを算出する。
【００８２】
まず、上限値Ｌｔの算出について、説明する。
【００８３】
鮮鋭化処理が実行された後の輝度成分値をＹ’とし、Ｕ成分値をＵとし、Ｖ成分値をＶとし、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行った後の、Ｒ成分値をＲ’とし、Ｇ成分値をＧ’とし、Ｖ成分値をＶ’とすると、
Ｒ’＝Ｙ’＋１．４０２×Ｖ
Ｇ’＝Ｙ’−０．３４４×Ｕ−０．７１４×Ｖ
Ｂ’＝Ｙ’＋１．７７２×Ｕ
となる。
【００８４】
上記数式を変形すると、
Ｙ’＝Ｒ’−１．４０２×Ｖ
Ｙ’＝Ｇ’＋０．３４４×Ｕ＋０．７１４×Ｖ
Ｙ’＝Ｂ’−１．７７２×Ｕ
となる。
【００８５】
上記の１番目の数式において、Ｒ’＝Ｒｍａｘを代入し、そのときのＹ’をＬｔｒとする。
【００８６】
上記の２番目の数式において、Ｇ’＝Ｇｍａｘを代入し、そのときのＹ’をＬｔｇとする。
【００８７】
上記の３番目の数式において、Ｂ’＝Ｂｍａｘを代入し、そのときのＹ’をＬｔｂとする。
【００８８】
この場合、
Ｌｔｒ＝Ｙ’＝Ｒｍａｘ−１．４０２×Ｖ
Ｌｔｇ＝Ｙ’＝Ｇｍａｘ＋０．３４４×Ｕ＋０．７１４×Ｖ
Ｌｔｂ＝Ｙ’＝Ｂｍａｘ−１．７７２×Ｕ
となる。
【００８９】
そして、（１）値Ｒｍａｘから求めたＹ’の値であるＬｔｒと、（２）値Ｇｍａｘから求めたＹ’の値であるＬｔｇと、（３）値Ｂｍａｘから求めたＹ’の値であるＬｔｂの３つの値の中で最小値を求め、求めた最小値を、鮮鋭化処理が実行された後の輝度成分値をＹ’に対するクリッピング処理の上限値Ｌｔとする。
【００９０】
つまり、制限値取得部２において、
Ｌｔ＝ｍｉｎ（Ｌｔｒ，Ｌｔｇ、Ｌｔｂ）
ｍｉｎ（）：要素の最小値を取得する関数
により、鮮鋭化処理が実行された後の輝度成分値をＹ’に対するクリッピング処理の上限値Ｌｔを取得する。
【００９１】
次に、下限値Ｌｂの算出について、説明する。
【００９２】
鮮鋭化処理が実行された後の輝度成分値をＹ’とし、Ｕ成分値をＵとし、Ｖ成分値をＶとし、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行った後の、Ｒ成分値をＲ’とし、Ｇ成分値をＧ’とし、Ｖ成分値をＶ’とすると、
Ｒ’＝Ｙ’＋１．４０２×Ｖ
Ｇ’＝Ｙ’−０．３４４×Ｕ−０．７１４×Ｖ
Ｂ’＝Ｙ’＋１．７７２×Ｕ
となる。
【００９３】
上記数式を変形すると、
Ｙ’＝Ｒ’−１．４０２×Ｖ
Ｙ’＝Ｇ’＋０．３４４×Ｕ＋０．７１４×Ｖ
Ｙ’＝Ｂ’−１．７７２×Ｕ
となる。
【００９４】
上記の１番目の数式において、Ｒ’＝Ｒｍｉｎを代入し、そのときのＹ’をＬｂｒとする。
【００９５】
上記の２番目の数式において、Ｇ’＝Ｇｍｉｎを代入し、そのときのＹ’をＬｂｇとする。
【００９６】
上記の３番目の数式において、Ｂ’＝Ｂｍｉｎを代入し、そのときのＹ’をＬｂｂとする。
【００９７】
この場合、
Ｌｂｒ＝Ｙ’＝Ｒｍａｘ−１．４０２×Ｖ
Ｌｂｇ＝Ｙ’＝Ｇｍａｘ＋０．３４４×Ｕ＋０．７１４×Ｖ
Ｌｂｂ＝Ｙ’＝Ｂｍａｘ−１．７７２×Ｕ
となる。
【００９８】
そして、（１）値Ｒｍｉｎから求めたＹ’の値であるＬｂｒと、（２）値Ｇｍｉｎから求めたＹ’の値であるＬｂｇと、（３）値Ｂｍｉｎから求めたＹ’の値であるＬｂｂの３つの値の中で最大値を求め、求めた最大値を、鮮鋭化処理が実行された後の輝度成分値をＹ’に対するクリッピング処理の下限値Ｌｂとする。
【００９９】
つまり、制限値取得部２において、
Ｌｂ＝ｍａｘ（Ｌｔｒ，Ｌｔｇ、Ｌｔｂ）
ｍａｘ（）：要素の最大値を取得する関数
により、鮮鋭化処理が実行された後の輝度成分値をＹ’に対するクリッピング処理の下限値Ｌｂを取得する。
【０１００】
上記のようにして、鮮鋭化処理が実行された後の輝度成分値をＹ’に対するクリッピング処理の上限値Ｌｔと下限値Ｌｂにより、鮮鋭化処理が実行された後の輝度成分値Ｙ’に対してクリッピング処理を実行すれば、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を実行した場合であっても、色相ずれ、彩度ずれが発生することはない。
【０１０１】
つまり、クリッピング処理の上限値Ｌｔと下限値Ｌｂは、ＲＧＢ色空間における各色成分値の最大値Ｒｍａｘ、Ｇｍａｘ、Ｂｍａｘと、最小値Ｒｍｉｎ、Ｇｍｉｎ、Ｂｍｉｎとに基づいて、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を実行したときに、原理的に色相ずれ、彩度ずれが発生し得ない範囲を予め算出し、その範囲に基づいて、決定されたものである。
【０１０２】
このような理由により、制限値取得部２では、鮮鋭化処理が実行された後の輝度成分値Ｙ’に対して実行するクリッピング処理の上限値Ｌｔおよび下限値Ｌｂを上記のようにして、取得する。
【０１０３】
制限部３２では、制限値取得部２により取得された上限値Ｌｔおよび下限値Ｌｂを用いて、輝度信号Ｙ２に対して、クリッピング処理が実行される。
【０１０４】
具体的には、制限部３２は、制限部３２に入力される輝度信号Ｙ２の信号値をＹ２とし、制限部３２から出力する輝度信号Ｙ３の信号値をＹ３とすると、
（１）Ｌｔ＜Ｙ２の場合
Ｙ３＝Ｌｔ
（２）Ｌｂ≦Ｙ２≦Ｌｔの場合
Ｙ３＝Ｙ２
（３）Ｙ２＜Ｌｂの場合
Ｙ３＝Ｌｂ
とするクリッピング処理を実行する。
【０１０５】
図４に、クリッピング処理の入出力特性図を示す。
【０１０６】
なお、制限部３２で実行されるクリッピング処理の入出力特性図は、図４に示すものに限定されることはなく、図５に示すように、指数関数により実現される特性であってもよい。また、制限部３２で実行されるクリッピング処理の入出力特性図は、三次関数やシグモイド関数により実現される特性あるいは非線形関数により実現される特性であってもよい。
【０１０７】
例えば、以下のようなものであってもよい。
【０１０８】
制限部３２は、
（１）Ｙ２＞（Ｌｂ＋Ｌｔ）／２の場合
Ｙ３＝Ｙｏ＋（Ｌｔ−Ｙｏ）×｛１−ｅｘｐ（−Ｙ２／（Ｌｔ−Ｙｏ））｝
Ｙｏ＝（Ｌｂ＋Ｌｔ）／２
（２）Ｙ２≦（Ｌｂ＋Ｌｔ）／２の場合
Ｙ３＝Ｙｏ＋（Ｌｂ−Ｙｏ）×｛１−ｅｘｐ（−Ｙ２／（Ｙｏ−Ｌｂ））｝
Ｙｏ＝（Ｌｂ＋Ｌｔ）／２
とするクリッピング処理を実行する。
【０１０９】
そして、上記処理により取得された輝度信号Ｙ３は、制限部３２から、第２色空間変換部４に出力される。
【０１１０】
第２色空間変換部４では、入力された輝度信号Ｙ３、Ｕ成分信号Ｕ１およびＶ成分信号Ｖ１に対して、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換が実行され、Ｒ成分信号Ｒｏｕｔ、Ｇ成分信号Ｇｏｕｔ、および、Ｂ成分信号Ｂｏｕｔが取得される。そして、取得された、Ｒ成分信号Ｒｏｕｔ、Ｇ成分信号Ｇｏｕｔ、および、Ｂ成分信号Ｂｏｕｔを成分信号とするＲＧＢ色空間の画像信号は、画像信号Ｄｏｕｔとして、第２色空間変換部４から出力される。
【０１１１】
以上のように、画像処理装置１０００では、制限値取得部２により、ＲＧＢ色空間における各色成分値の最大値Ｒｍａｘ、Ｇｍａｘ、Ｂｍａｘと、最小値Ｒｍｉｎ、Ｇｍｉｎ、Ｂｍｉｎに基づいて、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行ったときに、色相ずれ、彩度ずれが発生しないＹ成分信号（輝度信号）の信号値の上限値Ｌｔと下限値Ｌｂとが算出される。そして、画像処理装置１０００では、鮮鋭化処理部３１により、輝度信号Ｙ１に対して、所定の画像処理が実行された後の輝度信号Ｙ２に対して、上限値Ｌｔと下限値Ｌｂとによるクリッピング処理が実行される。そして、画像処理装置１０００では、クリッピング処理後の輝度信号Ｙ３と、Ｕ成分信号Ｕ１と、Ｖ成分信号Ｖ１とにより、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換が実行される。
【０１１２】
したがって、画像処理装置１０００では、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換後の画像信号Ｄｏｕｔにおいて、色相ずれ、彩度ずれが発生しないことが保証される。
【０１１３】
つまり、画像処理装置１０００では、輝度信号に対して所定の処理を実行した場合であっても、色空間変換後の画像信号において、色相ずれ、彩度ずれの発生を適切に防止することができる。
【０１１４】
画像処理装置１０００では、入力画像を色空間変換によって輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃに分離し、出力信号を色空間変換によって輝度信号Ｙ’とクロマ信号Ｃ’に分離したとき、
Ｃ＝Ｃ’
であることを保証することができる。
【０１１５】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
【０１１６】
なお、上記実施形態と同様の部分については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１１７】
図６は、第２実施形態の画像処理装置２０００の概略構成図である。
【０１１８】
図７は、第２実施形態の画像処理装置２０００の鮮鋭化成分取得部３１Ａの概略構成図である。
【０１１９】
第２実施形態の画像処理装置２０００は、第１実施形態の画像処理装置１０００において、制限値取得部２を制限値取得部２Ａに置換し、輝度信号処理部３を輝度信号処理部３Ａに置換した構成を有している。
【０１２０】
輝度信号処理部３Ａは、図６に示すように、鮮鋭化成分取得部３１Ａと、制限部３２Ａと、加算器３３とを備える。
【０１２１】
鮮鋭化成分取得部３１Ａは、図７に示すように、水平鮮鋭化処理部３１１と、垂直鮮鋭化処理部３１２と、１サンプル遅延器ｚ３と、Ｈサンプル遅延器ｚｈ３と、減算器ｓｂｔ１とを備える。
【０１２２】
鮮鋭化成分取得部３１Ａでは、第１実施形態の鮮鋭化処理部３１と同様に、水平鮮鋭化処理部３１１と、垂直鮮鋭化処理部３１２とにより、水平高周波成分および垂直高周波成分が強調された輝度信号Ｙ２が取得される。そして、減算器ｓｂｔ１では、輝度信号Ｙ２から、（１＋Ｈ）サンプル分遅延された輝度信号Ｙ１を減算する処理が実行される。減算器ｓｂｔ１は、減算処理後の差分信号（鮮鋭化成分信号）を差分輝度信号ΔＹ１として、制限部３２Ａに出力する。
【０１２３】
制限値取得部２Ａは、図６に示すように、画像信号Ｄｉｎの色成分信号である、Ｒ成分信号Ｒｉｎと、Ｇ成分信号Ｇｉｎと、Ｂ成分信号Ｂｉｎとを入力する。制限値取得部２Ａは、Ｒ成分信号Ｒｉｎと、Ｇ成分信号Ｇｉｎと、Ｂ成分信号Ｂｉｎとに基づいて、輝度信号処理部３Ａでの処理後の輝度信号を用いて、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行った場合に、変換後の画像信号がＲＧＢ色空間の規定領域内となるための差分輝度信号ΔＹ１に加算するための上限値ΔＬｔと下限値ΔＬｂとを取得する。
【０１２４】
具体的には、制限値取得部２Ａは、ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最大値をＲｍａｘとし、Ｇ成分値の取り得る最大値をＧｍａｘとし、Ｂ成分値の取り得る最大値をＢｍａｘとし、画像信号ＤｉｎのＲ成分信号Ｒｉｎの信号値をＲとし、画像信号ＤｉｎのＧ成分信号Ｇｉｎの信号値をＧとし、画像信号ＤｉｎのＢ成分信号Ｂｉｎの信号値をＢとすると、
ΔＬｔｒ＝Ｒｍａｘ−Ｒ
ΔＬｔｇ＝Ｇｍａｘ−Ｇ
ΔＬｔｂ＝Ｂｍａｘ−Ｂ
ΔＬｔ＝ｍｉｎ（ΔＬｔｒ，ΔＬｔｇ、ΔＬｔｂ）
ｍｉｎ（）：要素の最小値を取得する関数
に相当する処理を実行することで、差分輝度信号ΔＹ１に加算するための上限値ΔＬｔを取得する。
【０１２５】
また、制限値取得部２Ａは、ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最小値をＲｍｉｎとし、Ｇ成分値の取り得る最小値をＧｍｉｎとし、Ｂ成分値の取り得る最小値をＢｍｉｎとすると、
ΔＬｂｒ＝Ｒｍｉｎ−Ｒ
ΔＬｂｇ＝Ｇｍｉｎ−Ｇ
ΔＬｂｂ＝Ｂｍｉｎ−Ｂ
ΔＬｂ＝ｍａｘ（ΔＬｔｒ，ΔＬｔｇ、ΔＬｔｂ）
ｍａｘ（）：要素の最大値を取得する関数
に相当する処理を実行することで、差分輝度信号ΔＹ１に加算するための下限値ΔＬｂを取得する。
【０１２６】
以上のようにして取得された差分輝度信号ΔＹ１に加算するための上限値ΔＬｔおよび下限値ΔＬｂは、制限値取得部２Ａから輝度信号処理部３の制限部３２Ａに出力される。
【０１２７】
制限部３２Ａでは、制限値取得部２Ａにより取得された差分輝度信号ΔＹ１に加算するための上限値ΔＬｔおよび下限値ΔＬｂを用いて、差分輝度信号ΔＹ１に対して、クリッピング処理が実行される。
【０１２８】
具体的には、制限部３２Ａは、制限部３２Ａに入力される差分輝度信号ΔＹ１の信号値をΔＹ１とし、制限部３２Ａから出力する差分輝度信号ΔＹ２の信号値をΔＹ２とすると、
（１）ΔＬｔ＜ΔＹ２の場合
ΔＹ２＝Ｌｔ
（２）ΔＬｂ≦ΔＹ１≦ΔＬｔの場合
ΔＹ２＝ΔＹ１
（３）ΔＹ２＜ΔＬｂの場合
ΔＹ２＝Ｌｂ
とするクリッピング処理を実行する。
【０１２９】
そして、クリッピング処理後の差分輝度信号ΔＹ２は、制限部３２Ａから加算器３３に出力される。
【０１３０】
加算器３３では、差分輝度信号ΔＹ２と、輝度信号Ｙ１とが加算される。つまり、加算器３３は、
Ｙ４＝Ｙ１＋ΔＹ２
に相当する処理により輝度信号Ｙ４を取得し、第２色空間変換部４にする。
【０１３１】
以上のように、画像処理装置２０００では、制限値取得部２により、ＲＧＢ色空間における各色成分値の最大値Ｒｍａｘ、Ｇｍａｘ、Ｂｍａｘと、最小値Ｒｍｉｎ、Ｇｍｉｎ、Ｂｍｉｎに基づいて、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行ったときに、色相ずれ、彩度ずれが発生しない、差分輝度信号に加算するためのＹ成分信号（輝度信号）の差分信号値の上限値ΔＬｔと下限値ΔＬｂとが算出される。そして、画像処理装置２０００では、鮮鋭化処理部３１により、差分輝度信号ΔＹ１に対して、所定の画像処理が実行された後の差分輝度信号ΔＹ１に対して、差分輝度信号ΔＹ１に加算するための上限値ΔＬｔと下限値ΔＬｂとによるクリッピング処理が実行される。そして、画像処理装置２０００では、クリッピング処理後の差分輝度信号ΔＹ２と輝度信号Ｙ１とを加算して取得された輝度信号Ｙ４と、Ｕ成分信号Ｕ１と、Ｖ成分信号Ｖ１とにより、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換が実行される。
【０１３２】
したがって、画像処理装置２０００では、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換後の画像信号Ｄｏｕｔにおいて、色相ずれ、彩度ずれが発生しないことが保証される。
【０１３３】
つまり、画像処理装置２０００では、輝度信号に対して所定の処理を実行した場合であっても、色空間変換後の画像信号において、色相ずれ、彩度ずれの発生を適切に防止することができる。
【０１３４】
画像処理装置２０００では、入力画像を色空間変換によって輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃに分離し、出力信号を色空間変換によって輝度信号Ｙ’とクロマ信号Ｃ’に分離したとき、
Ｃ＝Ｃ’
であることを保証することができる。
【０１３５】
［他の実施形態］
上記実施形態において、画像処理装置１０００が、第１色空間変換部１を備える場合について、説明したが、これに限定されることはなく、画像処理装置１０００は、第１色空間変換部１を備えない構成であってもよい。この場合は、あらかじめ輝度信号に相当する成分を含む色空間に変換された画像信号が、画像処理装置に入力されれば良い。
【０１３６】
また、上記実施形態において、画像処理装置１０００がＲＧＢ色空間の画像信号を入力する場合について説明したが、これに限定されることはなく、画像処理装置１０００が別の色空間の画像信号を入力する構成であってもよい。この場合は、第１色空間変換部１は、当該別の色空間からＹＵＶ色空間に変換する色空間変換処理を行うように構成すればよい。
【０１３７】
なお、上記実施形態において、色空間変換の行列は、ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．６０１規格に基づくＹＵＶ変換のための行列を例に説明したが、これに限定されず、例えば、ＢＴ．７０９規格に基づく行列や、別の表色系（ＸＹＺ）により規定される行列であってもよい。いずれにせよ、輝度信号処理部の処理対象となる画像信号の色空間が、その基底ベクトル（成分）として、輝度信号に相当する基底ベクトル（成分）を含む色空間であれば、他の色空間であってもよい。
【０１３８】
上記実施形態において、輝度信号処理部により実行される処理が鮮鋭化処理であるとして説明したが、これに限定されることはない。輝度信号処理部で実行される「画像処理」は、輝度に作用するものであればよい。輝度信号処理部で実行される「画像処理」は、例えば、ブライトネス、コントラスト、鮮鋭化などを調整等する処理であってもよい。
【０１３９】
また、上記実施形態の一部または全部を組み合わせて、画像処理装置を実現するようにしてもよい。
【０１４０】
また、上記実施形態（変形例を含む）の画像処理装置の一部または全部は、集積回路（例えば、ＬＳＩ、システムＬＳＩ等）として実現されるものであってもよい。
【０１４１】
上記実施形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、プログラムにより実現されるものであってもよい。そして、上記実施形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、コンピュータにおいて、中央演算装置（ＣＰＵ）により実行されるものであってもよい。また、それぞれの処理を行うためのプログラムは、ハードディスク、ＲＯＭなどの記憶装置に格納されており、中央演算装置（ＣＰＵ）が、ＲＯＭ、あるいはＲＡＭから当該プログラムを読み出し、実行されるものであってもよい。
【０１４２】
また、上記実施形態の各処理をハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア（ＯＳ（オペレーティングシステム）、ミドルウェア、あるいは、所定のライブラリとともに実現される場合を含む。）により実現してもよい。さらに、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。
【０１４３】
なお、上記実施形態に係る画像処理装置をハードウェアにより実現する場合、各処理を行うためのタイミング調整を行う必要があるのは言うまでもない。上記実施形態においては、説明便宜のため、実際のハードウェア設計で生じる各種信号のタイミング調整の詳細については省略している部分がある。また、タイミング調整を行うための遅延器等についても図示を省略している部分がある。
【０１４４】
また、上記実施形態における処理方法の実行順序は、必ずしも、上記実施形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えることができるものである。
【０１４５】
前述した方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明の範囲に含まれる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、大容量ＤＶＤ、次世代ＤＶＤ、半導体メモリを挙げることができる。
【０１４６】
上記コンピュータプログラムは、上記記録媒体に記録されたものに限られず、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク等を経由して伝送されるものであってもよい。
【０１４７】
なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。
【０１４８】
［付記］
なお、本発明は、以下のようにも表現することができる。
【０１４９】
第１の発明は、第１色空間で規定される画像信号であって、輝度成分信号と色成分信号とを含む画像信号である処理対象画像信号に対する処理を実行する画像処理装置であって、制限値取得部と、輝度信号処理部と、第２色空間変換部と、を備える。
【０１５０】
制限値取得部は、第１色空間の画像信号を、第２色空間の画像信号に変換した場合に、変換後の第２色空間の画像信号が第２色空間で規定される範囲内の信号とするための信号値制限情報を取得する。
【０１５１】
輝度信号処理部は、第１色空間の輝度成分信号に対して所定の処理(所定の画像処理)を実行するとともに、信号値制限情報に基づいて、クリッピング処理を実行することで、制限輝度信号を取得する。
【０１５２】
第２色空間変換部は、輝度信号処理部により取得された制限輝度信号と、第１色空間の色成分信号とを用いて、色空間変換することで、第２色空間の画像信号を取得する。
【０１５３】
この画像処理装置では、輝度信号処理部が、制限値取得部により上記のようにして取得した信号値制限情報に基づいて、クリッピング処理を実行して制限輝度信号を取得し、第２色空間変換部が、制限輝度信号と、第１色空間の色成分信号とを用いて、色空間変換することで、第２色空間の画像信号を取得する。したがって、この画像処理装置では、第１色空間の画像信号を第２色空間の画像信号に変換した場合であっても、色空間変換後の第２色空間の画像信号の信号値が、第２色空間の規定領域内となることが保証される。つまり、この画像処理装置では、輝度信号に対して所定の処理を実行した場合であっても、色空間変換後の画像信号が規定内の信号であることが保証され、色空間変換後の画像信号において、例えば、色相ずれ、彩度ずれの発生を適切に防止することができる。
【０１５４】
第２の発明は、第１の発明であって、信号値制限情報は、輝度信号の信号値の上限値と下限値とを含む。
【０１５５】
輝度信号処理部は、第１色空間の輝度信号に対して所定の処理を実行することで、処理後輝度信号を取得し、取得した処理後輝度信号に対して、上限値と下限値によるクリッピング処理を実行することで、制限輝度信号を取得する。
【０１５６】
これにより、この画像処理装置では、輝度信号の信号値の上限値と下限値を用いて、処理後輝度信号に対するクリッピング処理を実行することができる。
【０１５７】
第３の発明は、第１または第２の発明であって、第１色空間は、ＹＵＶ色空間であり、第２色空間は、ＲＧＢ色空間であり、第１色空間の画像信号の色成分信号は、Ｕ成分信号およびＶ成分信号である。
【０１５８】
これにより、この画像処理装置では、第１色空間をＹＵＶ色空間とし、第２色空間をＲＧＢ色空間として、処理を実行することができる。
【０１５９】
第４の発明は、第２の発明であって、制限値取得部は、
ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最大値をＲｍａｘとし、Ｇ成分値の取り得る最大値をＧｍａｘとし、Ｂ成分値の取り得る最大値をＢｍａｘとし、
色成分信号のＵ成分信号Ｕ１の信号値をＵとし、色成分信号のＶ成分信号Ｖ１の信号値をＶとすると、
Ｌｔｒ＝Ｒｍａｘ＋Ａｕｒ×Ｕ＋Ａｖｒ×Ｖ
Ｌｔｇ＝Ｇｍａｘ＋Ａｕｇ×Ｕ＋Ａｖｇ×Ｖ
Ｌｔｂ＝Ｂｍａｘ＋Ａｕｂ×Ｕ＋Ａｕｂ×Ｖ
Ｌｔ＝ｍｉｎ（Ｌｔｒ，Ｌｔｇ、Ｌｔｂ）
ｍｉｎ（）：要素の最小値を取得する関数
Ａｕｒ、Ａｖｒ、Ａｕｇ、Ａｖｇ、Ａｕｂ、Ａｕｂ：係数
に相当する処理を実行することで算出した値Ｌｔを上限値として取得する。
【０１６０】
また、制限値取得部は、
ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最小値をＲｍｉｎとし、Ｇ成分値の取り得る最小値をＧｍｉｎとし、Ｂ成分値の取り得る最小値をＢｍｉｎとすると、
Ｌｂｒ＝Ｒｍｉｎ＋Ａｕｒ×Ｕ＋Ａｖｒ×Ｖ
Ｌｂｇ＝Ｇｍｉｎ＋Ａｕｇ×Ｕ＋Ａｖｇ×Ｖ
Ｌｂｂ＝Ｂｍｉｎ＋Ａｕｂ×Ｕ＋Ａｕｂ×Ｖ
Ｌｂ＝ｍａｘ（Ｌｔｒ，Ｌｔｇ、Ｌｔｂ）
ｍａｘ（）：要素の最大値を取得する関数
Ａｕｒ、Ａｖｒ、Ａｕｇ、Ａｖｇ、Ａｕｂ、Ａｕｂ：係数
に相当する処理を実行することで算出した値Ｌｂを下限値として取得する。
【０１６１】
この画像処理装置では、制限値取得部により、ＲＧＢ色空間における各色成分値の最大値Ｒｍａｘ、Ｇｍａｘ、Ｂｍａｘと、最小値Ｒｍｉｎ、Ｇｍｉｎ、Ｂｍｉｎに基づいて、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行ったときに、色相ずれ、彩度ずれが発生しないＹ成分信号（輝度信号）の信号値の上限値Ｌｔと下限値Ｌｂとが算出される。そして、この画像処理装置では、所定の画像処理が実行された後の輝度信号に対して、上限値Ｌｔと下限値Ｌｂとによるクリッピング処理が実行される。そして、この画像処理装置では、クリッピング処理後の輝度信号と、Ｕ成分信号と、Ｖ成分信号とにより、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換が実行される。
【０１６２】
したがって、この画像処理装置では、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換後の画像信号において、色相ずれ、彩度ずれが発生しないことが保証される。
【０１６３】
つまり、この画像処理装置では、輝度信号に対して所定の処理を実行した場合であっても、色空間変換後の画像信号において、色相ずれ、彩度ずれの発生を適切に防止することができる。
【０１６４】
第５の発明は、第２または第４の発明であって、制限値取得部は、ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最大値をＲｍａｘとし、Ｇ成分値の取り得る最大値をＧｍａｘとし、Ｂ成分値の取り得る最大値をＢｍａｘとし、色成分信号のＵ成分信号Ｕ１の信号値をＵとし、色成分信号のＶ成分信号Ｖ１の信号値をＶとすると、
Ｌｔｒ＝Ｒｍａｘ−１．４０２×Ｖ
Ｌｔｇ＝Ｇｍａｘ＋０．３４４×Ｕ＋０．７１４×Ｖ
Ｌｔｂ＝Ｂｍａｘ−１．７７２×Ｕ
Ｌｔ＝ｍｉｎ（Ｌｔｒ，Ｌｔｇ、Ｌｔｂ）
ｍｉｎ（）：要素の最小値を取得する関数
に相当する処理を実行することで算出した値Ｌｔを上限値として取得する。
【０１６５】
また、制限値取得部は、ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最小値をＲｍｉｎとし、Ｇ成分値の取り得る最小値をＧｍｉｎとし、Ｂ成分値の取り得る最小値をＢｍｉｎとすると、
Ｌｂｒ＝Ｒｍｉｎ−１．４０２×Ｖ
Ｌｂｇ＝Ｇｍｉｎ＋０．３４４×Ｕ＋０．７１４×Ｖ
Ｌｂｂ＝Ｂｍｉｎ−１．７７２×Ｕ
Ｌｂ＝ｍａｘ（Ｌｔｒ，Ｌｔｇ、Ｌｔｂ）
ｍａｘ（）：要素の最大値を取得する関数
に相当する処理を実行することで算出した値Ｌｂを下限値として取得する。
【０１６６】
この画像処理装置では、制限値取得部により、ＲＧＢ色空間における各色成分値の最大値Ｒｍａｘ、Ｇｍａｘ、Ｂｍａｘと、最小値Ｒｍｉｎ、Ｇｍｉｎ、Ｂｍｉｎに基づいて、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行ったときに、色相ずれ、彩度ずれが発生しないＹ成分信号（輝度信号）の信号値の上限値Ｌｔと下限値Ｌｂとが算出される。そして、この画像処理装置では、所定の画像処理が実行された後の輝度信号に対して、上限値Ｌｔと下限値Ｌｂとによるクリッピング処理が実行される。そして、この画像処理装置では、クリッピング処理後の輝度信号と、Ｕ成分信号と、Ｖ成分信号とにより、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換が実行される。
【０１６７】
したがって、この画像処理装置では、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換後の画像信号において、色相ずれ、彩度ずれが発生しないことが保証される。
【０１６８】
つまり、この画像処理装置では、輝度信号に対して所定の処理を実行した場合であっても、色空間変換後の画像信号において、色相ずれ、彩度ずれの発生を適切に防止することができる。
【０１６９】
第６の発明は、第１の発明であって、第２色空間の画像信号を入力とし、入力された第２色空間の画像信号を、第１色空間の画像信号に色空間変換することで、入力画像信号を取得する第１色空間変換部をさらに備える。
【０１７０】
輝度信号処理部は、差分取得部と、制限部と、加算部と、を備える。
【０１７１】
差分取得部は、第１色空間の輝度信号に対して第１の処理を実行することで第１輝度信号を取得し、取得した第１輝度信号と輝度信号とに対して差分処理を実行することで差分輝度信号を取得する。
【０１７２】
制限部は、差分輝度信号に対して、クリッピング処理を実行することで、第２差分輝度信号を取得する。
【０１７３】
加算部は、制限部により取得された第２差分輝度信号と、輝度信号とを加算することで、制限輝度信号を取得する。
【０１７４】
そして、制限値取得部は、第１色空間変換部に入力される第２色空間の画像信号に基づいて、差分輝度信号の信号値の上限値である差分上限値と、差分輝度信号の信号値の下限値である差分下限値と、信号値制限情報として、取得する。
【０１７５】
制限部は、差分上限値と差分下限値とを用いて、クリッピング処理を実行する。
【０１７６】
これにより、この画像処理装置では、差分輝度信号に対して、差分上限値と差分下限値とを用いて、クリッピング処理を実行することができる。そして、この画像処理装置では、差分取得部と、制限部と、加算部と、を備える輝度信号処理部において処理が実行された場合においても、色空間変換後の第２色空間の画像信号の信号値が、第２色空間の規定領域内となることが保証される。つまり、この画像処理装置では、輝度信号に対して所定の処理を実行した場合であっても、色空間変換後の画像信号が規定内の信号であることが保証され、色空間変換後の画像信号において、例えば、色相ずれ、彩度ずれの発生を適切に防止することができる。
【０１７７】
第７の発明は、第６の発明であって、第１色空間は、ＹＵＶ色空間であり、第２色空間は、ＲＧＢ色空間であり、第１色空間の画像信号の色成分信号は、Ｕ成分信号およびＶ成分信号である。
【０１７８】
これにより、この画像処理装置では、第１色空間をＹＵＶ色空間とし、第２色空間をＲＧＢ色空間として、処理を実行することができる。
【０１７９】
第８の発明は、第７の発明であって、制限値取得部は、ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最大値をＲｍａｘとし、Ｇ成分値の取り得る最大値をＧｍａｘとし、Ｂ成分値の取り得る最大値をＢｍａｘとし、画像信号ＤｉｎのＲ成分信号Ｒｉｎの信号値をＲとし、画像信号ＤｉｎのＧ成分信号Ｇｉｎの信号値をＧとし、画像信号ＤｉｎのＢ成分信号Ｂｉｎの信号値をＢとすると、
ΔＬｔｒ＝Ｒｍａｘ−Ｒ
ΔＬｔｇ＝Ｇｍａｘ−Ｇ
ΔＬｔｂ＝Ｂｍａｘ−Ｂ
ΔＬｔ＝ｍｉｎ（ΔＬｔｒ，ΔＬｔｇ、ΔＬｔｂ）
ｍｉｎ（）：要素の最小値を取得する関数
に相当する処理を実行することで算出した値ΔＬｔを、差分上限値として取得する。
【０１８０】
また、制限値取得部は、ＲＧＢ色空間において、Ｒ成分値の取り得る最小値をＲｍｉｎとし、Ｇ成分値の取り得る最小値をＧｍｉｎとし、Ｂ成分値の取り得る最小値をＢｍｉｎとすると、
ΔＬｂｒ＝Ｒｍｉｎ−Ｒ
ΔＬｂｇ＝Ｇｍｉｎ−Ｇ
ΔＬｂｂ＝Ｂｍｉｎ−Ｂ
ΔＬｂ＝ｍａｘ（ΔＬｔｒ，ΔＬｔｇ、ΔＬｔｂ）
ｍａｘ（）：要素の最大値を取得する関数
に相当する処理を実行することで算出した値ΔＬｂを、差分下限値として取得する。
【０１８１】
この画像処理装置では、制限値取得部により、ＲＧＢ色空間における各色成分値の最大値Ｒｍａｘ、Ｇｍａｘ、Ｂｍａｘと、最小値Ｒｍｉｎ、Ｇｍｉｎ、Ｂｍｉｎに基づいて、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換を行ったときに、色相ずれ、彩度ずれが発生しない、差分輝度信号に加算するためのＹ成分信号（輝度信号）の差分信号値の上限値ΔＬｔと下限値ΔＬｂとが算出される。そして、この画像処理装置では、差分輝度信号に対して、所定の画像処理が実行された後の差分輝度信号に対して、差分輝度信号に加算するための上限値ΔＬｔと下限値ΔＬｂとによるクリッピング処理が実行される。そして、この画像処理装置では、クリッピング処理後の差分輝度信号と輝度信号とを加算して取得された輝度信号と、Ｕ成分信号と、Ｖ成分信号とにより、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換が実行される。
【０１８２】
したがって、この画像処理装置では、ＹＵＶ−ＲＧＢ色空間変換後の画像信号において、色相ずれ、彩度ずれが発生しないことが保証される。
【０１８３】
つまり、この画像処理装置では、輝度信号に対して所定の処理を実行した場合であっても、色空間変換後の画像信号において、色相ずれ、彩度ずれの発生を適切に防止することができる。
【０１８４】
第９の発明は、輝度信号に鮮鋭化映像処理効果を与える画像処理装置であって、
入力画像を色空間変換によって輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃに分離し、出力信号を色空間変換によって輝度信号Ｙ’とクロマ信号Ｃ’に分離したとき、
Ｃ＝Ｃ’である、
画像処理装置である。
【０１８５】
第１０の発明は、輝度信号に鮮鋭化映像処理効果を与える画像処理装置であって、入力画像を色空間変換によって輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃに分離し、出力信号を色空間変換によって輝度信号Ｙ’とクロマ信号Ｃ’に分離したとき、
Ｃ＝Ｃ’
となるように、少なくとも輝度信号の画像処理結果の数値を制限する制限部、を備える画像処理装置である。
【産業上の利用可能性】
【０１８６】
本発明は、輝度信号に対して所定の処理を実行した場合であっても、色空間変換後の画像信号において、色相、彩度がずれることを適切に防止する画像処理装置を実現する画像処理装置を実現することができる。したがって、本発明は、映像関連産業分野において、有用であり、当該分野において実施することができる。
【符号の説明】
【０１８７】
１０００、２０００  画像処理装置
１  第１色空間変換部
２、２Ａ  制限値取得部
３、３Ａ  輝度信号処理部
３１  鮮鋭化処理部
３１Ａ  鮮鋭化成分取得部
３２、３２Ａ  制限部
４  第２色空間変換部
【図１】
2016115304.tif 000009
【図２】
2016115304.tif 000010
【図３】
2016115304.tif 000011
【図４】
2016115304.tif 000012
【図５】
2016115304.tif 000013
【図６】
2016115304.tif 000014
【図７】
2016115304.tif 000015
【図８】
2016115304.tif 000016