(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像の鮮鋭化を行なう画像処理装置であって、
画像データは、色相、彩度および明度で表現され、
前記画像データの彩度のエッジを強調するための彩度エッジ強調手段と、
前記画像データの明度のエッジを強調するための明度エッジ強調手段と、
前記彩度エッジ強調手段に接続され、エッジ強調前の前記画像データの彩度に基づいて、前記彩度エッジ強調手段より出力される彩度を補正するための彩度補正手段とを含み、
前記彩度補正手段は、前記彩度エッジ強調手段によるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、前記エッジ強調後の画像データの彩度が前記エッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、前記所定の割合に収まるように前記エッジ強調後の画像データの彩度を補正する、画像処理装置。
【請求項２】
さらに、各画素が所定の色空間の座標で表わされた画像データを色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換するための第１の変換手段を含み、
前記彩度エッジ強調手段は、前記第１の変換手段に接続され、前記第１の変換手段より出力される画像データの彩度のエッジを強調するための手段を含み、
前記明度エッジ強調手段は、前記第１の変換手段に接続され、前記第１の変換手段より出力される画像データの明度のエッジを強調するための手段を含み、
前記彩度補正手段は、前記第１の変換手段および前記彩度エッジ強調手段に接続され、前記第１の変換手段より出力されるエッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、前記彩度エッジ強調手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度を補正するための手段を含む、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
さらに、前記第１の変換手段、前記彩度補正手段および前記明度エッジ強調手段に接続され、前記第１の変換手段より出力される色相、前記彩度補正手段より出力される彩度および前記明度エッジ強調手段より出力される明度により表わされる画像データを、所定の色空間の座標に変換するための第２の変換手段を含む、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記彩度補正手段は、前記エッジ強調前の画像データの彩度があらかじめ定められた値よりも小さい場合に限り、前記彩度エッジ強調手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度が前記エッジ強調前の画像データの彩度よりも小さくなることを許容する、請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
色相、彩度および明度で表わされる色空間は６角錐カラーモデルで表現される、請求項１〜４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
画像データの彩度のエッジを強調するステップと、
前記画像データの明度のエッジを強調するステップと、
エッジ強調前の前記画像データの彩度に基づいて、エッジ強調後の前記画像データの彩度を補正する彩度補正ステップとをコンピュータに実行させる画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
前記彩度補正ステップは、前記彩度のエッジを強調するステップによるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、前記エッジ強調後の画像データの彩度が前記エッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、前記所定の割合に収まるように前記エッジ強調後の画像データの彩度を補正することをコンピュータに実行させる画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項７】
コンピュータに、
画像データの彩度のエッジを強調するステップと、
前記画像データの明度のエッジを強調するステップと、
エッジ強調前の前記画像データの彩度に基づいて、エッジ強調後の前記画像データの彩度を補正する彩度補正ステップとを実行させるためのプログラムであって、
前記彩度補正ステップは、前記彩度のエッジを強調するステップによるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、前記エッジ強調後の画像データの彩度が前記エッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、前記所定の割合に収まるように前記エッジ強調後の画像データの彩度を補正することをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置、画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体およびプログラムに関し、特にカラー画像の色合いを変えることなく鮮鋭化を行なうことが可能な画像処理装置、画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体およびプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にボケた画像を鮮鋭化する処理では、画像データの高周波領域を強調するエッジ強調処理が行なわれる。入力画像がモノクロ画像の場合であれば、この処理を用いることにより、ボケた画像を良好に鮮鋭化することができる。しかし、入力画像がカラー画像の場合には、単純にＲＧＢ（赤、緑、青）やＣＭＹ（シアン、マゼンタ、イエロー）などの各色成分に対して、それぞれエッジ強調処理を行なうと、モノクロ画像同様、くっきりとした画像にはなるが、エッジ部分の色相や彩度が変化するため、元画像と比較して色合いが変化してしまう。たとえば、白地に黒および青の線が交差している画像では、黒および青の線の境界部分が黄色になるなど、もともとない色が出現してしまう場合がある。
【０００３】
テレビやビデオカメラなどでは、カラー画像を輝度成分と色差成分とに変換し、輝度成分に対してエッジ強調処理を行なうことにより鮮鋭化を行なう技術が一般に用いられている。この方法により、自然画などに対しては、比較的良好に鮮鋭化を行なうことができる。しかし、例えば白地に赤や青の線が書かれたような画像では、赤や青の輝度成分が小さいため、エッジ強調処理により赤や青の線の色が黒色に変化してしまう場合がある。逆に、暗い背景の中に描かれた色のついた線が、エッジ強調処理により色が薄くなってしまう場合もある。
【０００４】
このような問題を解決するために、特開昭６１−２７３０７３号公報に開示されているカラー階調画像情報のエッジ強調処理装置では、入力画像データから明度を抽出し、明度に対してエッジ強調処理を行なう。その結果から補正係数を求め、入力画像データの各色成分（シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ））に補正係数を乗算することにより鮮鋭化を行なう。この方法では、Ｃ成分、Ｍ成分およびＹ成分に同じ係数をそれぞれ乗算する。このため、入出力の色相がずれることなく、鮮鋭化を行なうことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、Ｃ成分、Ｍ成分およびＹ成分はそれぞれ有限な値である。このため、明度を基準に変倍処理を行なうと、値が０になったり、飽和したりする。これにより、画像が白っぽくなったり、黒っぽくなったりし、彩度が変化してしまう。
【０００６】
また、明度が変化せずに彩度や色相だけが変化する場合には、エッジ強調を行なうことができない。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、明度の変化がない入力画像であっても、入力画像の色合いを変えることなく良好に鮮鋭化を行なうことができる画像処理装置、画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体およびプログラムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のある局面に従う画像処理装置は、カラー画像の鮮鋭化を行なう。画像データは、色相、彩度および明度で表現される。画像処理装置は、画像データの彩度のエッジを強調するための彩度エッジ強調手段と、画像データの明度のエッジを強調するための明度エッジ強調手段と、彩度エッジ強調手段に接続され、エッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、彩度エッジ強調手段より出力される彩度を補正するための彩度補正手段とを含む。彩度補正手段は、彩度エッジ強調手段によるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
【００１０】
画像データの色相については処理を行なわず、明度および彩度に対してのみエッジ強調処理を行なっている。このため、もとの画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度に対してもエッジ強調を行なっている。このため、明度の変化がない画像であっても鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正手段は、彩度エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるように彩度エッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び（局所的に白い点）や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
【００１１】
好ましくは、画像処理装置は、さらに、各画素が所定の色空間の座標で表わされた画像データを色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換するための第１の変換手段を含む。彩度エッジ強調手段は、第１の変換手段に接続され、第１の変換手段より出力される画像データの彩度のエッジを強調するための手段を含む。明度エッジ強調手段は、第１の変換手段に接続され、第１の変換手段より出力される画像データの明度のエッジを強調するための手段を含む。彩度補正手段は、第１の変換手段および彩度エッジ強調手段に接続され、第１の変換手段より出力されるエッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、彩度エッジ強調手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度を補正するための手段を含む。
【００１２】
さらに好ましくは、画像処理装置は、さらに、第１の変換手段、彩度補正手段および明度エッジ強調手段に接続され、第１の変換手段より出力される色相、彩度補正手段より出力される彩度および明度エッジ強調手段より出力される明度により表わされる画像データを、所定の色空間の座標に変換するための第２の変換手段を含む。
【００１３】
さらに好ましくは、彩度補正手段は、エッジ強調前の画像データの彩度があらかじめ定められた値よりも小さい場合に限り、彩度エッジ強調手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度よりも小さくなることを許容する。
【００１４】
このため、エッジ部分が白く変化してしまうのを防ぐことができる。それに伴ない、もともと白っぽい部分はより白く強調することができる。
【００２３】
さらに好ましくは、色相、彩度および明度で表わされる色空間は６角錐カラーモデルで表現される。
【００２４】
６角錐カラーモデルでは、明度はＲ（赤）値、Ｇ（緑）値およびＢ（青）値の最大値となる。このため、例えば白地に赤いボケた線が描かれた画像であっても、明度の変化がないため、明度に対するエッジ強調によって色が黒く変化してしまうことはない。
【００２９】
本発明のさらに他の局面に従うコンピュータ読取可能な記録媒体は、画像データの彩度のエッジを強調するステップと、画像データの明度のエッジを強調するステップと、エッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、エッジ強調後の画像データの彩度を補正する彩度補正ステップとをコンピュータに実行させる画像処理プログラムを記録している。彩度補正ステップは、彩度のエッジを強調するステップによるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
【００３０】
画像データの色相については処理を行なわず、明度および彩度に対してのみエッジ強調処理を行なっている。このため、もとの画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度に対してもエッジ強調を行なっている。このため、明度の変化がない画像であっても鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正ステップは、彩度エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるように彩度エッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び（局所的に白い点）や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
【００３３】
本発明のさらに他の局面に従うプログラムは、コンピュータに、画像データの彩度のエッジを強調するステップと、画像データの明度のエッジを強調するステップと、エッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、エッジ強調後の画像データの彩度を補正する彩度補正ステップとを実行させるためのプログラムである。彩度補正ステップは、彩度のエッジを強調するステップによるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
【００３４】
画像データの色相については処理を行なわず、明度および彩度に対してのみエッジ強調処理を行なっている。このため、もとの画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度に対してもエッジ強調を行なっている。このため、明度の変化がない画像であっても鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正ステップは、彩度エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるように彩度エッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び（局所的に白い点）や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００３８】
［第１の実施の形態］
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置は、コンピュータ本体１と、グラフィックディスプレイ装置２と、ＦＤ（Flexible Disc）４が装着されるＦＤドライブ３と、キーボード５と、マウス６と、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）８が装着されるＣＤ−ＲＯＭ装置７と、ネットワークを通じて外部のコンピュータ等とデータの送受信を行なうネットワーク通信装置９と、コンピュータ本体１、グラフィックディスプレイ装置２、ＦＤドライブ３、キーボード５、マウス６、ＣＤ−ＲＯＭ装置７およびネットワーク通信装置９を相互に接続するバスとを含む。
【００３９】
コンピュータ本体１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２およびハードディスク１３を含む。
【００４０】
ＣＰＵ１０は、グラフィックディスプレイ装置２、ＦＤドライブ３、キーボード５、マウス６、ＣＤ−ＲＯＭ装置７、ネットワーク通信装置９、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２またはハードディスク１３との間でデータを入出力しながら処理を行なう。ＦＤ４またはＣＤ−ＲＯＭ８に記録された画像処理プログラムは、ＣＰＵ１０によりＦＤライブ３またはＣＤ−ＲＯＭ装置７を介して一旦ハードディスク１３に格納される。ＣＰＵ１０は、ハードディスク１３から適宜画像処理プログラムをＲＡＭ１２にロードして実行することによって、ＲＡＭ１２に記憶された画像データに対する処理を実行する。画像処理プログラムは他のコンピュータより通信回線を経由し、ネットワーク通信装置９よりコンピュータ本体１に供給されてもよい。
【００４１】
図２を参照して、本実施の形態における画像処理装置の機能的構成について説明する。画像処理装置は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３成分により構成される画像データを色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、明度（Ｉ）に変換するＨＳＩ変換部２０と、ＨＳＩ変換部２０に接続され、彩度および明度にエッジ強調を行なうエッジ強調部２１と、ＨＳＩ変換部２０およびエッジ強調部２１に接続され、エッジ強調された彩度を補正する彩度補正部２２と、ＨＳＩ変換部２０、エッジ強調部２１および彩度補正部２２に接続され、Ｈ成分、Ｓ成分およびＩ成分の値をＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分の値に変換するＨＳＩ逆変換部２３とを含む。
【００４２】
入出力される画像データの形式はＲＧＢ形式に限らず、ＣＭＹ形式であってもよい。また、たとえば入力がＲＧＢ形式で出力がＣＭＹ形式であるなど、入力と出力とで形式が異なってもいてもよい。
【００４３】
また、ＨＳＩはＨＳＶ（色相、彩度、明度）やＨＳＬ（色相、彩度、輝度）と表現されることがあるが、意味するものは同じである。
【００４４】
図３を参照して、画像処理装置が実行する処理について説明する。
ＨＳＩ変換部２０は、入力された画像データをＨＳＩ形式の画像データに変換する（Ｓ１）。エッジ強調部２１は、Ｓ成分およびＩ成分についてエッジ強調処理を行なう（Ｓ２）。彩度補正部２２は、エッジ強調された彩度（Ｓ）を補正する（Ｓ３）。ＨＳＩ逆変換部２３は、ＨＳＩ変換部２０より出力されるＨ成分、彩度補正部２２より出力されるＳ成分およびエッジ強調部２１より出力されるＩ成分からなる画像データをＲＧＢ形式の画像データに変換し出力する（Ｓ４）。ＲＧＢ形式からＨＳＩ形式への変換方法、およびＨＳＩ形式からＲＧＢ形式への逆変換方法については公知の技術である。このため、その詳細な説明はここでは繰返さない。
【００４５】
図４、図５および図６を参照して、ＨＳＩ空間とＲＧＢ空間との関係を示す。これにより、ＲＧＢ形式の値とＨＳＩ形式の値との関係が示され、図３のＳ１およびＳ４の処理が実現される。
【００４６】
本実施の形態では、ＨＳＩ空間を表わすモデルとして、ＨＳＩ６角錐カラーモデルを用いる。ＨＳＩ６角錐カラーモデルについては、１９９１年１月１７日発行の高木幹夫、下田陽久監修による「画像解析ハンドブック」（東京大学出版会）の４８６ページから４８９ページに詳細に示されている通り、一般的なカラーモデルである。
【００４７】
ＲＧＢ直交座標系において、３軸に接する立方体を考えるとＲ、Ｇ、Ｂとその補色Ｃ、Ｍ、Ｙは図４に示すような位置関係にある。このＲＧＢ立方体の主対角軸を明度軸Ｉと定義する。すると、図５に示すような６角錐カラーモデルが得られる。６角錐カラーモデル中のある点Ｐの明度は、点ＰのＲ値、Ｇ値およびＢ値の最大値として定義される。図６は、点Ｐをとおり、明度軸Ｉに直交する平面を示している。明度軸Ｉとその平面が交わる点をＷとすると、色相（Ｈ）はＷＲとＷＰのなす角として定義され、ＷＰの延長線と６角形の交点をＥとすると、彩度（Ｓ）はＷＰ／ＷＥと定義される。なお、ＨＳＩ空間を表わすモデルは、その他のモデルであってもよい。
【００４８】
図７を参照して、図３のＳ２の処理について説明する。図７はエッジ強調フィルタの各係数を表した図である。ａはエッジ強調の強さを調節するパラメータである。注目する画素のエッジ強調は、注目する画素の値を（ａ＋１）倍した結果から、周囲８近傍の画素の値をそれぞれ（ａ／８）倍して差し引くことにより求められる。彩度のエッジ強調の場合は、画素の値としてＳ成分を用い、明度のエッジ強調の場合は、画素の値としてＩ成分を用いる。なお、フィルタ処理の結果はそれぞれの成分の値域によって制限される。このフィルタ処理により、彩度および明度の変化が強調される。
【００４９】
図８を参照して、図３のＳ３の処理（彩度補正）について説明する。エッジ強調を行なう前の彩度をＳ０、エッジ強調を行なった後の彩度をＳ１、彩度補正後の彩度をＳ２とする。彩度補正部２２は、Ｓ１とＳ０との値を比較し（Ｓ１０）、Ｓ１がＳ０より大きい場合（Ｓ１０でＹＥＳ）は、Ｓ０を１．５倍した値およびＳ１のうち小さい方の値をＳ２とする（Ｓ１１）。Ｓ１がＳ０より小さい場合（Ｓ１０でＮＯ、Ｓ１２でＹＥＳ）は、Ｓ０が０．２以下であるなら（Ｓ１３でＹＥＳ）Ｓ１をＳ２とする（Ｓ１４）。上記以外の場合はＳ０をＳ２とする（Ｓ１５）。
【００５０】
上記のように、元の彩度が小さいとき（Ｓ１０でＮＯ、Ｓ１２でＹＥＳかつＳ１３でＹＥＳ）のみ、エッジ強調部２１の処理による彩度の減少を許容している（Ｓ１４）。このため、エッジ部分が白く変化してしまうのを防ぐことができる。それに伴ない、もともと白っぽい部分はより白く強調することができる。また、彩度の増加する割合を制限することにより（Ｓ１１）、元々色のついていない部分に意図しない色が出現するのを防ぐことができる。
【００５１】
［彩度補正の変形例１］
図９を参照して、彩度補正部２２における他の彩度補正処理について説明する。エッジ強調を行なった後の彩度Ｓ１がエッジ強調を行なう前の彩度Ｓ０よりも大きい場合（Ｓ２０でＹＥＳ）は、Ｓ０を１．５倍した値およびＳ１のうち小さい方の値を補正後の彩度Ｓ２とし（Ｓ２１）、それ以外の場合は、Ｓ０を０．５倍した値およびＳ１のうち大きい方の値をＳ２とする（Ｓ２２）。
【００５２】
［彩度補正の変形例２］
図１０を参照して、彩度補正部２２におけるさらに他の彩度補正処理について説明する。Ｓ１がＳ０より大きい場合（Ｓ２５でＹＥＳ）は、Ｓ０に０．１を加算した値およびＳ１のうち小さい方の値をＳ２とし（Ｓ２６）、それ以外の場合は、Ｓ０から０．１を減じた値およびＳ１のうち大きい方の値をＳ２とする（Ｓ２７）。
【００５３】
変形例１および２ともに、図８に示した処理と同様の効果を有する。
以上説明したように、本実施の形態における画像処理装置によれば、色相については処理を行なわず、明度および彩度に対してのみ鮮鋭化を行なっている。このため、もとの画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度に対してもエッジ強調を行なうため、明度の変化がない画像であっても鮮鋭化を行なうことができる。
【００５４】
また、彩度の補正では、彩度の変化する割合または変化量を制限している。このため、極端に彩度が変化することによる白飛びや意図しない色が発生することを防ぐことができる。
【００５５】
また、ＨＳＩ６角錐カラーモデルでは、明度はＲ値、Ｇ値およびＢ値の最大値となる。このため、例えば白地に赤いボケた線が描かれた画像であっても、明度の変化がないため、明度に対するエッジ強調によって色が黒く変化してしまうことはない。さらに、彩度に対してエッジ強調を行っているので、ボケた画素は白または赤に変化し、良好に鮮鋭化を行なうことができる。
【００５６】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態に係る画像処理装置のハードウェアの概略構成は、図１に示す第１の実施の形態における画像処理装置のそれと同じである。このため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００５７】
図１１を参照して、本実施の形態における画像処理装置の機能的構成について説明する。画像処理装置は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３成分により構成される入力画像データから色相（Ｈ）および彩度（Ｓ）を抽出するＨＳ抽出部３０と、入力画像データのＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分に対し、それぞれエッジ強調を行なうエッジ強調部３１と、エッジ強調部３１に接続され、エッジ強調された入力画像データをＨ（色相）、Ｓ（彩度）およびＩ（明度）に変換するＨＳＩ変換部３２と、ＨＳ抽出部３０およびＨＳＩ変換部３２に接続され、ＨＳ抽出部３０より出力される色相に基づいて、エッジ強調後の画像の色相を補正する色相補正部３３と、ＨＳ抽出部３０およびＨＳＩ変換部３２に接続され、ＨＳ抽出部３０より出力される彩度に基づいて、エッジ強調後の画像の彩度を補正する彩度補正部３４と、色相補正部３３、圧縮ネイティブコード格納領域３４およびＨＳＩ変換部３２に接続され、Ｈ成分、Ｓ成分およびＩ成分の値をＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分の値に変換するＨＳＩ逆変換部３５とを含む。
【００５８】
入出力される画像データの形式はＲＧＢ形式に限らず、ＣＭＹ形式であってもよい。また、たとえば入力がＲＧＢ形式で出力がＣＭＹ形式であるなど、入力と出力とで形式が異なっていてもよい。
【００５９】
また、入出力するデータがＨＳＩ形式であってもよい。この場合、ＨＳＩ変換部３２およびＨＳＩ逆変換部３５は何もせずに入力されたデータを出力することになる。
【００６０】
図１２を参照して、画像処理装置が実行する処理について説明する。
ＨＳ抽出部３０は、入力された画像データからＨ（色相）成分およびＳ（彩度）成分を抽出する（Ｓ３０）。エッジ強調部３１は、入力画像データのＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分のそれぞれに対しエッジ強調処理を行なう（Ｓ３１）。ＨＳＩ変換部３２は、エッジ強調されたＲＧＢ形式の画像データをＨＳＩ形式の画像データに変換する（Ｓ３２）。色相補正部３３は、エッジ強調前の色相を基準に、エッジ強調後の色相を補正する（Ｓ３３）。彩度補正部３４は、エッジ強調前の彩度を基準にエッジ強調後の彩度を補正する（Ｓ３４）。ＨＳＩ逆変換部３５は、色相補正部３３より出力されるＨ成分、彩度補正部３４より出力されるＳ成分およびＨＳＩ変換部３２から出力されるＩ成分からなる画像データをＲＧＢ形式の画像データに変換し出力する（Ｓ３５）。ＲＧＢ形式からＨＳＩ形式への変換方法、およびＨＳＩ形式からＲＧＢ形式への逆変換方法については公知の技術である。このため、その詳細な説明はここでは繰返さない。
【００６１】
ＨＳ抽出部３０は、ＲＧＢ形式の画像からＨ成分およびＳ成分を抽出する処理を実行する。この処理は、上述のように公知の技術である。このため、その詳細な説明はここでは繰返さない。
【００６２】
エッジ強調部３１、ＨＳＩ変換部３２およびＨＳＩ逆変換部３５は、それぞれ図２のエッジ強調部２１、ＨＳＩ変換部２０およびＨＳＩ逆変換部２３と同様の処理を行なう。このため、それらの詳細な説明はここでは繰返さない。
【００６３】
彩度補正部３４は、図２の彩度補正部２２と同様の処理を行なう。このため、その詳細な説明はここでは繰返さない。なお、彩度補正部２２における彩度Ｓ０がＨＳ抽出部３０より出力される彩度Ｓに相当し、彩度Ｓ１がＨＳＩ変換部３２より出力される彩度に相当する。
【００６４】
図１３を参照して、図１２のＳ３３の処理（色相補正）について説明する。エッジ強調を行なう前の色相をＨ０、エッジ強調後の色相をＨ１、色相補正後の色相をＨ２とする。色相補正部３３は、Ｈ１とＨ０との値を比較し（Ｓ４０）、Ｈ１がＨ０より大きい場合（Ｓ４０でＹＥＳ）は、Ｈ０に５を加えた値およびＨ１のうち小さい方の値をＨ２とする（Ｓ４１）。Ｈ１がＨ０以下の場合（Ｓ４０でＮＯ）は、Ｈ０から５を引いた値およびＨ１のうち大きい方の値をＨ２とする（Ｓ４２）。なお、色相は角度であり、０から３６０の値をとる。また、Ｈ＝Ｈ±３６０の関係がある。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態における画像処理装置によれば、色相補正処理により、エッジ強調時における色相の変化を制限している。このため、入力画像がエッジ強調処理で意図しない色に変化するのを防ぐことができ、元の画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、ある程度の色相の変化を認めているため、彩度と明度に変化のない画像であっても、鮮鋭化を行なうことができる。
【００６６】
また、入力画像データの各色成分に対しエッジ強調を行なうため、明度だけでなく、彩度が一定の画像データであっても鮮鋭化を行なうことができる。
【００６７】
さらに、彩度補正処理により、エッジ強調時における彩度の変化を制限している。このため、極端に彩度が変化することによる白飛びや意図しない色が発生することを防ぐことができる。
本発明のさらに他の局面に従う画像処理方法は、カラー画像の鮮鋭化を行なう。画像処理方法は、画像データの彩度のエッジを強調するステップと、画像データの明度のエッジを強調するステップと、エッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、エッジ強調後の画像データの彩度を補正するステップとを含む。
画像データの色相については処理を行なわず、明度および彩度に対してのみエッジ強調処理を行なっている。このため、もとの画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度に対してもエッジ強調を行なっている。このため、明度の変化がない画像であっても鮮鋭化を行なうことができる。
本発明のさらに他の局面に従う画像処理方法は、カラー画像の鮮鋭化を行なう。画像処理方法は、各画素値が所定の座標で表わされた画像データより、色相を抽出するステップと、画像データより、彩度を抽出するステップと、画像データのエッジを色成分毎に強調するステップと、エッジが強調された画像データを、色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換するステップと、エッジ強調前の色相に基づいて、エッジ強調後の色相を補正するステップと、エッジ強調前の彩度に基づいて、エッジ強調後の彩度を補正するステップとを含む。
入力画像データの各色成分に対しエッジ強調を行なう。このため、明度だけでなく、彩度が一定の画像データであっても鮮鋭化を行なうことができる。
本発明の他の局面に従う画像処理装置は、カラー画像の鮮鋭化を行なう。画像処理装置は、各画素値が所定の色空間の座標で表わされた画像データより、色相を抽出するための色相抽出手段と、画像データより、彩度を抽出するための彩度抽出手段と、画像データのエッジを色成分毎に強調するための色成分強調手段と、色成分強調手段に接続され、色成分強調手段によってエッジが強調された画像データを、色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換するための第１の変換手段と、色相抽出手段および第１の変換手段に接続され、色相抽出手段より出力される色相に基づいて、第１の変換手段より出力される色相を補正するための色相補正手段と、彩度抽出手段および第１の変換手段に接続され、彩度抽出手段より出力される彩度に基づいて、第１の変換手段より出力される彩度を補正するための彩度補正手段とを含む。色相補正手段は、第１の変換手段より出力されるエッジ強調後の画像データの色相と色相抽出手段より出力されるエッジ強調前の画像データの色相とを比較し、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。彩度補正手段は、第１の変換手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度と彩度抽出手段より出力されるエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
入力画像データの各色成分に対しエッジ強調を行なう。このため、明度だけでなく、彩度が一定の画像データであっても鮮鋭化を行なうことができる。色相補正手段は、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。このため、入力画像がエッジ強調処理で意図しない色に変化するのを防ぐことができ、元の画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正手段は、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び（局所的に白い点）や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
好ましくは、画像処理装置は、さらに、色相補正手段、彩度補正手段および第１の変換手段に接続され、色相補正手段より出力される色相、彩度補正手段より出力される彩度および第１の変換手段より出力される明度を、所定の色空間の座標に変換するための第２の変換手段を含む。
さらに好ましくは、彩度補正手段は、彩度抽出手段より出力されるエッジ強調前の画像データの彩度があらかじめ定められた値よりも小さい場合に限り、第１の変換手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度が彩度抽出手段より出力されるエッジ強調前の画像データの彩度よりも小さくなることを許容する。
このため、エッジ部分が白く変化してしまうのを防ぐことができる。それに伴ない、もともと白っぽい部分はより白く強調することができる。
本発明のさらに他の局面に従うコンピュータ読取可能な記録媒体は、各画素値が所定の色空間の座標で表わされた画像データより、色相を抽出するステップと、画像データより、彩度を抽出するステップと、画像データのエッジを色成分毎に強調するステップと、エッジが強調された画像データを、色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換する画像データ変換ステップと、エッジ強調前の色相に基づいて、エッジ強調後の色相を補正する色相補正ステップと、エッジ強調前の彩度に基づいて、エッジ強調後の彩度を補正する彩度補正ステップとをコンピュータに実行させる画像処理プログラムを記録している。色相補正ステップは、画像データ変換ステップより出力されるエッジ強調後の画像データの色相と色相を抽出するステップより出力されるエッジ強調前の画像データの色相とを比較し、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。彩度補正ステップは、画像データ変換ステップより出力されるエッジ強調後の画像データの彩度と彩度を抽出するステップより出力されるエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
入力画像データの各色成分に対しエッジ強調を行なう。このため、明度だけでなく、彩度が一定の画像データであっても鮮鋭化を行なうことができる。色相補正ステップは、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。このため、入力画像がエッジ強調処理で意図しない色に変化するのを防ぐことができ、元の画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正ステップは、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び（局所的に白い点）や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
本発明のさらに他の局面に従うプログラムは、コンピュータに、各画素値が所定の色空間の座標で表わされた画像データより、色相を抽出するステップと、画像データより、彩度を抽出するステップと、画像データのエッジを色成分毎に強調するステップと、エッジが強調された画像データを、色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換する画像データ変換ステップと、エッジ強調前の色相に基づいて、エッジ強調後の色相を補正する色相補正ステップと、エッジ強調前の彩度に基づいて、エッジ強調後の彩度を補正する彩度補正ステップとを実行させるためのプログラムである。色相補正ステップは、画像データ変換ステップより出力されるエッジ強調後の画像データの色相と色相を抽出するステップより出力されるエッジ強調前の画像データの色相とを比較し、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。彩度補正ステップは、画像データ変換ステップより出力されるエッジ強調後の画像データの彩度と彩度を抽出するステップより出力されるエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
入力画像データの各色成分に対しエッジ強調を行なう。このため、明度だけでなく、彩度が一定の画像データであっても鮮鋭化を行なうことができる。色相補正ステップは、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。このため、入力画像がエッジ強調処理で意図しない色に変化するのを防ぐことができ、元の画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正ステップは、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び（局所的に白い点）や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
【００６８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６９】
【発明の効果】
明度の変化がない入力画像であっても、入力画像の色合いを変えることなく良好に鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度の変化がない入力画像であっても、入力画像の色合いを変えることなく良好に鮮鋭化を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態における画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】  本発明の第１の実施の形態における画像処理装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】  本発明の第１の実施の形態における画像処理装置が実行する処理のフローチャートである。
【図４】  ＲＧＢ空間を示す図である。
【図５】  ＨＳＩ６角錐カラーモデルを説明するための図である。
【図６】  ＨＳＩ６角錐カラーモデルを用いてＨ（色相）およびＳ（彩度）を説明するための図である。
【図７】  エッジ強調フィルタの各係数を示した図である。
【図８】  彩度補正処理のフローチャートである。
【図９】  彩度補正処理の第１の変形例のフローチャートである。
【図１０】  彩度補正処理の第２の変形例のフローチャートである。
【図１１】  本発明の第２の実施の形態における画像処理装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１２】  本発明の第２の実施の形態における画像処理装置が実行する処理のフローチャートである。
【図１３】  色相補正処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１  コンピュータ本体、２  グラフィックディスプレイ装置、３  ＦＤドライブ、４  ＦＤ、５  キーボード、６  マウス、７  ＣＤ−ＲＯＭ装置、８  ＣＤ−ＲＯＭ、９  ネットワーク通信装置、１０  ＣＰＵ、１１  ＲＯＭ、１２  ＲＡＭ、１３  ハードディスク、２０  ＨＳＩ変換部、２１  エッジ強調部、２２彩度補正部、２３  ＨＳＩ逆変換部、３０  ＨＳ抽出部、３１  エッジ強調部、３２  ＨＳＩ変換部、３３  色相補正部、３４  彩度補正部、３５  ＨＳＩ逆変換部。
【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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