(57)【要約】  色強調のための方法において、空間的に近いカラー画素又は画素領域間の色の距離は、最初の色の距離の関数である閾値よりも大きくは変化しない。互いに近く、色があまり異ならない画素間の色の差が、制約される。これは、画像の不自然に見える部分の変化を減少させ、より顕著な色強調が用いられることを可能にする。
2012513634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素データを有する画像データ信号を変化させる方法であって、前記画素データはカラー値を有し、画素又は画素領域のカラー値は、あるカラー値から変換カラー値に変換され、画素のカラー値の変化は、近隣の画素又は画素領域についてのカラー値の変化が、閾値よりも小さい前記近隣の画素又は画素領域間の色の距離の増加により制約されるように適用され、前記閾値は、最初の色の距離の関数であり、近隣の画素又は画素領域間の色の距離が増すと大きくなる、当該方法。
【請求項２】
少なくとも１つの色領域内に色を持つ画素又は画素領域について、色の変化が最大値よりも小さく制限される、請求項１記載の画像データ信号を変化させる方法。
【請求項３】
前記最大値がゼロである、請求項２記載の画像データ信号を変化させる方法。
【請求項４】
前記色領域が肌色を有する色領域である、請求項２又は３記載の画像データ信号を変化させる方法。
【請求項５】
画像データ信号に対する色強調が行われるフィードバックループの一部として行われる、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像データ信号を変化させる方法。
【請求項６】
フィードバックループの外で行われる、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像データ信号を変化させる方法。
【請求項７】
色強調された画像とより少なく色強調された画像とが混合される、請求項６記載の画像データ信号を変化させる方法。
【請求項８】
カラー画像データを色変化させる装置であって、画像データの色強調のための色強調器を有し、前記色強調器は、画素のカラー値をあるカラー値から変換カラー値に変換するトランスフォーマを有し、前記トランスフォーマは、近隣の画素又は画素領域についてのカラー値の変化が、閾値よりも小さい前記近隣の画素又は画素領域間の色の距離の増加に制約されるようにカラー値の変化を画素に適用し、前記閾値は、最初の色の距離の関数であり、近隣の画素又は画素領域間の色の距離が増すと大きくなる、当該装置。
【請求項９】
前記色強調器が、少なくともある色領域内に色を持つ画素について、色の変化が最大値よりも小さく制限される、請求項８記載のカラー画像データを変化させる装置。
【請求項１０】
前記最大値がゼロである、請求項9記載のカラー画像データを変化させる装置。
【請求項１１】
カラー画像データ信号のための入力部と、請求項８ないし１０のいずれか一項に記載のカラー画像データを変化させる装置とを有するとともに、ディスプレイと、このディスプレイに強調された前記カラー画像データ信号を表示させる手段とを備えた、表示装置。
【請求項１２】
コンピュータ上で実行される際に、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の画像データ信号を変化させる方法を実行するプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【請求項１３】
コンピュータ上で実行される際に、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の画像データ信号を変化させる方法を実行するコンピュータ可読媒体に記憶されたプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー値（color  value）を有する画素データを有する画像データ信号を変化させる方法であって、画素のカラー値があるカラー値から変換カラー値に変換される当該方法に関する。
【０００２】
本発明は、また、カラー画像データを変化させる装置であって、画像データの色強調のための色強調器（color  enhancer）を有する当該装置に関する。
【０００３】
本発明は、また、カラー画像データを変化させる装置を有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００４】
画像の一部の色を変化させることは、色強調の形であることが多く、画質の改善において非常に重要である。これは、色をより鮮やか及びより快適に見えるようにし、増加した色域を示す新しい表示技術に非常に関連している。色強調は、データ信号の処理中に望まれない色の変化を補正するためにも用いられる。
【０００５】
どちらの場合においても、それは、競合他社との差別化を可能にするために、非常に問題になる事柄である。
【０００６】
現在の色強調技術は、ある画素のカラー値を、このカラー値に応じて変化する数学関数を用いて他のカラー値に変換する。緑はより緑色にされ、赤はより赤色にされる等である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
色強調技術は、より鮮やかな画像を与えるが、不自然な色の作用がしばしば生じることが本願発明者等に明らかになった。これらの厄介な効果は可能な色強調を制限してしまう。
【０００８】
本発明の目的は、この問題が低減される色変化の方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的のために、本発明に係る方法は、画素のカラー値の変化は、近隣の画素又は画素領域についてのカラー値の変化が、閾値よりも小さい上記近隣の画素又は画素領域間の色の距離の増加により制約されるように適用され、上記閾値は、最初の色の距離の関数であり、近隣の画素又は画素領域間の色の距離が増すと大きくなることを特徴としている。
【００１０】
本願発明者等は、異なる色は典型的には異なる強調を持つので、強調が非常に控えめなレベルに制約されない限り、既知の色強調アルゴリズムはアンバランスで不自然な画像を生成する傾向にあることを認識した。
【００１１】
本発明の方法では、ある画素又は画素領域に適用される色の変化に関して、画素又は画素領域の周囲が考慮される。隣接する、すなわち短い空間距離を有するとともに、色が類似している、すなわち色空間において短い距離を有する画素又は画素の領域の場合、色の変化は、ある閾値よりも大きくはカラー値の差を増大させず、上記閾値は、色の差の関数であり、一般に、色の差が増大するに従って大きくなる。対照的に、既知の技術は、周囲の画素を考慮することなく、画素又は画素領域のカラー値にのみ依存する色の変化を適用している。
【００１２】
つまり、本発明の方法では、類似した色の隣接する領域は、色の距離が専ら控えめに変化するように互いの色強調に影響を及ぼす。隣接する類似した色をしている画素又は画素領域は、互いに合わせて多少色が変化する。互いに近いが、色が大きく異なる画素又は領域の場合、本発明に係る方法は、閾値が高く、従って色の変化に対する制約が小さい又は存在しないので、色の変化をほとんど又は全く制約しない。
【００１３】
本発明は、以下の見識に基づいている。
人間の目は、色の変化、特に隣接する領域の色の差の変化に非常に敏感である。人間の目が画素又は画素領域を別のものとして知覚するという意味で画像中の画素又は画素領域間の空間距離が大きいと、又は画素又は画素領域間の色の差が最初に既に大きいと、色強調による２つの画素又は領域間の色の差の大きな変化は、簡単には見つけられず、厄介な目に見える作用に至らない。そのような状況では、非常に大きな色強調が適用される色強調方法が適用され、色の変化を控えめにすることが必要とされない。
【００１４】
しかしながら、画素又は画素領域間の空間距離がかなり小さく、最初の色の距離も小さいと、すなわち、色が似ていると、色の距離の大きな変化は不自然であると知覚されることが非常に多い。
【００１５】
大きく異なる色を有する隣接する領域の場合、閾値が高く、従って色の変化に対する制限はほとんど存在しないので、変化の制約は非常に限られるか、又は存在しない。そのため、例えば、肌領域に近い領域の色が肌色と大きく異なると、上記領域の色は、非常に大きな色の変化を受ける。しかしながら、互いに隣接し、ほぼ同じ色を有する画素及び領域の場合、本発明の色の変化の制約は、より一層顕著である。強調後、色の差は、小さい閾値のためにわずかしか変化していない。
【００１６】
結果として、不自然な見え方の色の変化が避けられる。
【００１７】
更なる利点は、空間距離及び／又は色の距離が大きい領域において色の差の不自然な変化が避けられるので、画像の他の領域における負の作用を伴うことなく非常に大きな色の変化が適用されるという事実により与えられる。本発明に係る方法では、肌色の領域から遠く離れた同じ色の画像の部分の色がかなり変化しても、肌色に近い色を有し、肌色の画像領域に隣接する画像領域は、色が変化しすぎることはない。
【００１８】
本発明の方法は、色強調に関する既知の技術と比較して、適用される色強調に追加の制約を加える。色強調は、小さい空間距離及び小さい色の距離を持つ画素の場合、閾値を上回る色の距離の増加に至ることはない。一見したところではこれは色強調に対して抑制する効果を及ぼすようであり、色強調を減少させ、画像の見え方を鮮やかではなくする。
【００１９】
しかしながら、色強調に加えられる上記制約の正味の作用は、全体的な画像の色強調がかなり向上することである。上記追加の制約は、画像の不自然に見える部分の厄介な作用を減少させ、それにより、類似した色の画素又は画素の領域が互いにすぐ近くに存在する領域の画質を改善する。この正の作用は、また、強調機能自体がより顕著になることを可能にするとともに、全体の色強調を向上させることを可能にする。
【００２０】
従って、本発明の効果は２つある。すなわち、一方では、類似した色の画素又は画素の領域が互いにすぐ近くに存在する領域において、厄介な不自然な作用が低減され、それにより、それらの領域の画質が高められる。他方では、本発明の方法により課される制約が有効ではない画像の部分において、より顕著な色強調が可能である。それらの領域の画質が改善され、画像はより鮮やかに見えるようになされ得る。
【００２１】
好ましい形態では、少なくとも１つの色領域内の色を持つ画素又は画素領域の場合、色の変化は最大値よりも小さく制限され、この最大値は、好ましくはゼロ又はゼロに近い。幾つかの色、特に肌の色合いに関して、人間の目は、変化に対して極めて敏感である。色の変化の制約、好ましくは（ほぼ）ゼロの色強調は、そのような色の領域に好ましい。
【００２２】
本発明に係る方法では、画像中の類似したカラー値を持つ隣接する領域は、相関性があるように変化する。その結果、隣接し、類似する色の画素及び画素領域の色の距離は、大きくなりすぎることはない。
【００２３】
本願発明者等は、更に、これらの相関性のある色の変化は、例えば、非常に顕著な強調機能が用いられる状況では、例えば類似した色を持つ画像領域に組み込まれた画像の小さい肌色の領域が肌色以外の色に色の変化をする状況をもたらすことを認識した。その結果、最初に肌色であった領域の色が、周囲の画像領域の色を変化させることにより導かれ、肌と関連のない色に変化する。人間の目は、そのような作用に非常に敏感である。好ましい形態では、例えば肌色の色領域のような少なくとも１つの色領域が、色の「特定をされる」。すなわち、制約される。制約は、色の変化が最大値よりも小さい値に制限されることを意味する。
【００２４】
本発明のこの形態では、「特定された」色領域内の色を有する領域の色は、許容される色内での最大の変化のため、望ましくない色へ外れない。
【００２５】
この有利な効果は、更により顕著な強調機能が他の色に関して用いられることを可能にする。
【００２６】
保護される色領域内の変化の最大許容値は、種々のやり方で適用され得る。直接的な簡単な制約は、ゼロが許容される色の変化である。更なる簡単なやり方は、「保護される色領域」内に色座標を持つ画素に関して、色座標の変化が最大値よりも小さいこと、従って、最初の色座標と強調された色座標との色の距離が最大値よりも小さいことである。他の可能性は、色座標が最初の色座標の周りの楕円形（２つの色座標が存在する場合）の領域内又は楕円体（３つの色座標の場合）のボリューム内を動き回る（wander）ことを可能にすることである。更に他の可能性は、色の動き回り（wandering）を境界内に制約することである。境界に近い色座標の場合、許容される変化は、境界に向かうと小さいが、反対方向には大きい。
【００２７】
本発明の更なる形態では、第２、第３等の色領域も保護され、一例は、定義された所定の色を有する会社の商業用のロゴである。多くのロゴは、実際には登録商標であり、明確に定義された色を伴うことが多い。ロゴのために定義された色を有する第２の色領域に関して色の変化を制約することにより、ロゴの周囲の領域がロゴの色に近い色を偶然有する場合に、ロゴの色が所定の色以外に変化することが防止される。
【００２８】
一形態では、上記変化させる方法は、画像に対する色強調が行われるフィードバックループの一部として行われる。
【００２９】
他の形態では、上記変化させる方法は、強調された画像と元の画像又はより少なく強調された画像とを混合する後処理ステップとして行われる。
【００３０】
上記後処理ステップの形態では、本発明の方法は、自然な印象を画像に再び導入するやり方として用いられる。混合される画像の両方が、標準的な色強調アルゴリズムを用いて強調されていてもよい。
【００３１】
本発明に係るカラー画像データを変化させる装置は、画像データの色強調のための色強調器を有し、上記色強調器は、画素のカラー値をあるカラー値から変換カラー値に変換するトランスフォーマを有し、上記トランスフォーマは、近隣の画素又は画素領域についてのカラー値の変化が、閾値よりも小さい上記近隣の画素又は画素領域間の色の距離の増加に制約されるようにカラー値の変化を画素に適用するために設けられ、上記閾値は、最初の色の距離の関数であり、近隣の画素又は画素領域間の色の距離が増すと大きくなる。
【００３２】
本発明に係る表示装置は、カラー画像データ信号のための入力部と、カラー画像データを変化させる装置とを有するとともに、ディスプレイと、このディスプレイに強調された上記カラー画像データ信号を表示させる手段とを備えている。
【００３３】
本発明のこれらの観点及びその他の観点は、例として、添付の図面を参照してより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】元の画像及び色強調された画像を示している。
【図２】カラー値を持つ３×３の画素領域を示している。
【図３Ａ】本発明の方法の一実施の形態に関するブロック図である。
【図３Ｂ】本発明の方法の一実施の形態に関する他のブロック図である。
【図４】画像を示している。
【図５】画像に関するゲインマップを示している。
【図６】カラー値を持つ２つの３×３の画素領域を示している。
【図７】本発明の方法の一実施の形態に関するブロック図を示している。
【図８】本発明の色強調装置を示している。
【図９】本発明に係る表示装置を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
これらの図面は、正確な縮尺では描かれていない。概して、同一の構成要素は各図面において同じ参照符号によって示されている。
【００３６】
図１は、３つの画像を示している。参照符号１は元の画像を示しており、参照符号３は既知の方法によって色強調された画像を示しており、参照符号２は本発明に係る方法を用いて色強調された画像を示している。色強調が画像を変化させている。１つの特徴が上記１、２及び３において示されている。すなわち、２において、唇の色が著しく変化している。これは、色強調の方法において頻繁に発生する現象である。人間の目には、そのような唇の色の変化はすぐに明らかである。髪の毛の色の変化も、特に金髪の人の場合に頻繁に発生する。本発明の方法では、唇は肌の色の顔に隣接する画素又は画素領域を形成し、唇の色強調は、唇と顔との色の差の増大が唇と顔との色の差の関数である閾値よりも小さいという意味で制約される。その結果、最初の時点で既に顔からくっきり浮き出て見え、「自然ではない」見え方をし、従って顔と唇との大きな色の差を示す明るい色の唇が、色強調の意図された目的の通りにより輝く。しかしながら、口紅のついていない、すなわち「自然な」状態の唇は、ほとんど又は全く色強調を受けず、自然な見た目を保ち、従って強調された画像は人間の目にはより自然である。同様に、本発明に係る方法は、金髪が赤みを帯びること、又は更に悪くは何らかの不自然な髪の毛の色の印象を与えることを防止する。
【００３７】
以下の実施の形態では、ＣＩＥＬＡＢ色空間が用いられる。色空間は、色を表す抽象的な手段であり、典型的には３若しくは４つの値又はより正確には色成分を採り入れる。この例は、ＹＵＶ、ＲＧＢ（赤−緑−青）、ＣＩＥＬＡＢ等である。種々の色空間が特定の目的のために作られた。例えば、ｓＲＧＢ色空間は、モニタ、プリンタ及びインターネットに用いるために作られ、ＹＵＶ色空間は、テレビジョン放送のＰＡＬ方式のアナログ改良版（variant）に現在用いられている（ＹｃｂＣｒはデジタル対応物である）。ＣＩＥＬＡＢ色空間は、知覚的に線形であるように意図されており、これは、カラー値の同じ量の変化がほぼ同じ視覚的重要性の変化を生み出すべきであることを意味する。ＣＩＥＬＡＢ色空間がこの例において用いられるのは、この知覚的な線形性のためであるが、他の色空間も、用途及び／又は利用可能な計算能力に依存して、視覚的に均等であるか又は十分に良い近似値を与える若しくは認める限りにおいては用いられ得る。画素の色は色空間内の色座標で表され、色の距離は、例えば色空間における色座標の差の絶対値のような色座標の差で又は色座標の差の関数として表される。そのような関数は、色座標の差を用いられる色空間の知覚的な非線形性を補償する知覚的な色の距離に変換するための尺度であり得る。
【００３８】
色領域は、色空間の領域、すなわち、境界の内側の色空間内の色座標である。例えば、ある色空間内には、「緑領域」、すなわち、人間の目によって緑と知覚される色に対応する全ての色座標、肌色領域、すなわち、人間の目によって肌と知覚される色に対応する全ての色座標等が存在する。
【００３９】
上記空間距離は、画素間の２次元の座標における距離である。
【００４０】
本発明の基本的な見識は、強調後、空間的につながっているカラー画素又は画素領域間の色の距離が閾値よりも大きくは変化しないことであり、上記閾値は好ましくは最初の色の距離の関数であり、例えば、簡単な実施の形態ではそれらの最初の色の距離と比べた割合である。空間的につながっている色により、画像中の隣接する画素（又は画像の領域）の色が意味され、それに伴って、空間的に得られる強調アルゴリズムにおいて制約が導入される。上記最初の色の距離は、同じ量の強調が両方に適用された後の画素（又は領域）間の色の距離を指しており、両方の画素（又は領域）に適用される強調がゼロである元の画像はこの特別な例である。上述のように、隣接する画素（又は画像の領域）の色の間の色の距離は、ＣＩＥＬＡＢのような知覚的に線形性の色空間においてユークリッド距離を用いることにより、又は、所望の色空間の知覚的な非線形性を補償する若しくは特定のアプリケーションにより適切である他の色の距離の尺度を用いることにより簡単に測定され得る。
【００４１】
本発明に係る方法では、画像のある画素（又は領域）に適用される強調の最大量は、近隣の画素（又は領域）のカラー値に依存するとともに、場合によってはそれらの強調に依存する。近隣の画素（又は領域）もまた、それら自体、近隣の画素（又は領域）に依存するので、その解は多くのやり方で解かれ得るマルコフ確率場（ＭＲＦ）の問題になる。
【００４２】
第１の例は、上記方法がフィードバックループ内で用いられる場合である。
【００４３】
図２は、ｘ及びｙが画像中の画素（又は領域）の横方向及び縦方向の位置にそれぞれ関連しているような画像の９個のつながっている元の画素（又は領域）の色ｃｙｘを示している。
【００４４】
強調アルゴリズムを組み込んだフィードバックループの一部として、例示的なアルゴリズムの詳細が次に述べられる。
【００４５】
図２に従い、知覚的に線形の色空間を仮定して、色の距離が定義される。
2012513634.tif 000003
及び
2012513634.tif 000004
ｆ(ａ,ｂ)は色強調アルゴリズムを表しており、ａは強調される画素（又は領域）であり、ｂは色強調のゲインである。従って、ｌｙｘは、全てが画素（又は領域）ｙｘのゲインＧｙｘによって強調された後の強調したい画素（又は領域）の色ｃ２２と周囲の画素（又は領域）の色ｃｙｘ∀（ｘ，ｙ）≠（２，２）とのユークリッド距離を表している。ｐｙｘは、決定しようとしている対応する強調ゲインＧ２２後の強調したい画素（又は領域）の色ｃ２２と対応するゲインＧｙｘでの強調後の周囲の画素（又は領域）の色ｃｙｘ∀（ｘ，ｙ）≠（２，２）とのユークリッド距離である。
【００４６】
色強調ゲインＧ２２は、計算したいものであり、距離ｐｙｘが数学的に距離ｌｙｘ，∀（ｘ，ｙ）≠（２，２）よりもあるパーセントだけ大きくなるべき、すなわち、
2012513634.tif 000005
であるべきである。ｅｎｈは、つながっている画素（又は領域）間のパーセントで表した最大の強調の量であり、従って制御の作用の大きさである。式（３）は、中央の画素（又は領域）に適用されるための強調Ｇ２２を決定しようとしている９個のつながっている画素（又は領域）間の関係を示している。この関係は、画像の各画素（又は領域）について有効でなければならないので、これは、ＭＲＦの問題を構成し、標準的なＭＲＦ解法を用いて解かれ得る。上記最大の強調は、色の距離の増加が閾値よりも小さく保たれるという意味で制約され、このケースでは、閾値は、距離ｌｙｘのパーセント値、すなわち最初の色の距離の関数であり、最初の色の距離が増すと大きくなる。従って、（顔の明るい色の唇のような）大きな色の差を持つ隣接する画素又は画素領域に対する制約は小さく、そのような明るい色の唇は、それらをより一層きらめかせるために色強調され得る。しかしながら、口紅の付いていないそのままの唇の場合、最初の色の差が小さく、そのような唇に適用される色強調は、周囲の顔に適用される色強調と実質的に大きく異なり、自然な見た目が保たれる。この例では閾値は（ｅｎｈ／１００）ｌｙｘであるが、閾値はｌｙｘのより複雑な関数であってもよい。種々の例が以下に与えられる。問題である領域において自然な見た目が保たれ、不自然な見た目が回避されるので、本発明が適用される色強調に対する制約は、画像の他の領域に関してより顕著な色強調を可能にする。このように、本発明の効果は、不自然な見た目が回避される唇の周りにおいてだけではなく、より顕著な色強調が可能となる他の領域においても明らかである。
【００４７】
上記の例は、各画素が別個に扱われるきめ細かな方法を与えることが述べられており、画素の領域がまとめて考えられるより単純な方法も適用され得る。
【００４８】
また、この実施の形態では、値ｅｎｈが固定されている。本発明の実施の形態内において、このパラメータｅｎｈは、例えば、
・ｌｙｘに依存し、これは、上記制約がｌｙｘに依存する非線形性であることを可能にする。このことは、非常に類似している色についての色の変化に関する制約を強化することを可能にする一方で、よりはっきりと異なる色に関する制約を緩和することを可能にする。
・近隣の画素のカラー値に依存する。例えば、肌色の場合、ファクタｅｎｈは小さく、肌色とは明らかに異なる色の場合、ファクタｅｎｈはかなり大きい。例えば、画像が２つの固定された色領域を有し、１つは肌色についであり、１つは画像の上方の角に与えられた商業用のロゴの色についてである場合、商業用のロゴの周りの領域についての制約は肌色の領域の周りの領域についてよりも少ない。
・画像の当該部分に焦点が合っているか否かに依存する。人間の目は、画像の焦点が合っている部分に自然に引き寄せられる。画像の焦点が合っていない部分に対しては、より少ない制約が課されるか、又は制約は全く課されず、計算能力が節減される。
・データ層に依存する。３Ｄ画像は、前景が１つの前景データ層に与えられ、それに続く背景層が更なる背景データ層に存在する層構造で作られることが多い。本発明の考え方の範囲内において、上記制約は、種々の層で異なっていてもよく、例えば、前景層ではより厳しく、１つ又はそれ以上の背景層では計算能力を節減するために厳しくないか又は存在しないことさえある。
・画像中での位置に依存し、例えば、画像の中心部についてのみ本発明の方法が適用される。これを行う１つのやり方は、ファクタｅｎｈを中心部から制限が存在しなくなるまで大きくすることである。その場合、制約範囲外の任意の領域が制約は全くなく、従って、計算能力を必要としない。人間の目は、画像の中心部に自然に引き寄せられる。
・画像の強度に依存し、かなり低い光強度の、例えば光強度のより低い閾値未満の画像又は画像の部分に関して、制約は厳密ではなくなるか又はゼロにさえされ得る。
【００４９】
近隣の画素又は画素領域間の色の距離が増すと、上記閾値は大きくなる。そのような増大は、階段関数の形であってもよく、閾値は、第１の値よりも小さい色の差のための第１の定数値、上記値と第２の値との間の差のための第２のより大きい定数値を有し、色の差が増すと段階的に大きくなり、ある最大の差の値を上回る任意の異なる色に適用可能な最大の値を有する。
【００５０】
上記の可能性の任意の組み合わせも本発明の実施の形態である。
【００５１】
ＭＲＦ解法のコンピュータ的に安価な近似値は伝搬アルゴリズムであり、例としてこの実施の形態の残りの部分において用いられる。
【００５２】
図３Ａ及び図３Ｂは、強調を組み込んだブロック図を示している。
【００５３】
これらの図面は、本発明の構成の範囲内における２つの可能な処理のやり方を示している。一方は、図３Ａに示されているように連続して画素を処理することであり、他方は、図３Ｂに示されている並列処理である。
【００５４】
最初のステップ３０において、カラー値を持つ画素又は画素領域と、対応するゲインとが集められる。その後、部分３１において、周囲の画素からの色強調ｘｙが、中心の画素及び周囲の画素の両方に適用される。ステップ３２では、値
2012513634.tif 000006
が計算される。同様に、ステップ３２´において、
2012513634.tif 000007
が色強調２２に関して計算される。
【００５５】
比較ステップ３３において
2012513634.tif 000008
であることが確認されると、ステップ３４において、上記中心の画素についての色強調は低減されなければならない。その後、計算ステップ３２及び比較ステップ３３と、場合によっては低減ステップ３４とが、各周囲の画素に対して繰り返される。全ての周囲の画素に繰り返された後、ステップ３５において中心の画素に関するゲインが記憶され、ステップ３６において処理される次の画素が選択される。「処理される次の画素を選択する」ステップ３６は、画像内の画素の繰り返し順序を決定する。
【００５６】
上記に例示された図３Ａの手順は、連続して動作する。
【００５７】
並列処理は、図３Ｂに示されているような代替の解法である。何らかの初期ゲインＧ２２（０）を用いて、周囲の画素からの全ての強調が並列に処理されて、ステップ３４に送られ、最大の強調は式３によって求められる。
【００５８】
この例では、ゲインＧｙｘが保存され、色強調ｆ（ｃｙｘ，Ｇｙｘ）を計算するために毎回用いられる。計算の検討のために、色強調の結果は直接保存される。
【００５９】
これらの例では、３×３の画素マトリクスが用いられてきた。これは限定ではなく、５×５のような他の画素マトリクス又はより一般的にはＮ×Ｎのマトリクスが用いられ得る。Ｎ≠ＭであるＮ×Ｍのタイプのマトリクス、すなわち、矩形のマトリクスも用いられ得る。より大きいマトリクスでは、中心の画素は、最も近い画素、その次に最も近い画素、次の次に最も近い画素等の幾つかの画素のシェル（shell）によって取り囲まれる。許容される最大の強調は、上記シェルに依存して作られる。この例では、これは、例えば、周囲の画素の更なるシェルの中の周囲の画素に関して、制約ファクタｅｎｈが中心の画素に最も近い画素のシェルに関してよりも大きいが、好ましくはやや大きいだけであるようなやり方で実行され得る。
【００６０】
色強調関数ｆ（．，．）は（例えば、[２]に述べられている）文献では任意の関数であるが、アルゴリズムを例示するやり方として、我々はＣＩＥＬＡＢ色空間における関数ｆ（．，．）を
2012513634.tif 000009
と定義する。色成分ａ＊及びｂ＊は、ゲインＧによって簡単に増大する。
【００６１】
本発明の好ましい実施の形態では、１つ又はそれ以上の色領域に関するゲインは、定義され、固定されるか、又は少なくとも最大値で縛られる。従って、そのような色領域は、ゲインが異ならず、上記方法でアンカーとしての役割を果たす。本発明の実施の形態では、肌領域が１のゲインを持つべきであると定義されている。図４及び図５は、１のゲインを持つ肌領域を設定する効果を示している。このゲインマップは、黒が１のゲインを表し、明るい領域ほどより高いゲインを表すゲインを示している。
【００６２】
暗い領域は、色の距離の制約のために明るい領域よりも少なく強調される。
【００６３】
人の髪の毛及びドレスは、色の距離の制約のためにほとんど色強調されていない。
【００６４】
上述では、画像において唇及び髪の毛がより自然な見た目を与えられることが説明されている。図４及び図５は、上記方法の利点の更に他の例を示している。衣服、特に女性のドレスは、肌の色に合うような色又はそれと対照をなすような色で選択されることが多い。本発明の方法は、この特徴を維持する。図５では、ゲインマップは、ドレスが肌の色の部分とほぼ同じ色のゲインを有していることを示している。その結果、ドレスと肌との意図された適合が維持される。図４に示されている白黒画像では分からないが、ドレスの上部は肌の色とマッチしているが、下の部分は青であり、肌とはっきりと対照をなしている。本発明の方法では、この青の部分がより鮮やかにされる。すなわち、かなりの色強調を与えられる。
【００６５】
上記の例では、上記方法はループ内において、すなわち、色強調の間に用いられる。
【００６６】
他の例では、フィードバックループの外において色アルゴリズムが用いられる。
【００６７】
与えられた色強調アルゴリズムの後処理として、例示的なアルゴリズムの詳細が次に述べられる。これは、あまり（又は全く）強調されず、依然として自然に見える画像と、大きく強調されたが、不自然に見える画像との間で混合する適切なやり方を見つけることを意図している。
【００６８】
図６は、ｘ及びｙが画像中の画素（又は領域）の横方向及び縦方向の位置にそれぞれ関連しているような画像の９個のつながっている画素（又は領域）の色ｃｙｘ及びｄｙｘを示している。ｃの画素（又は領域）は幾らかの（元の画像である場合には、ゼロであり得る。）強調後の画素を表し、ｄの画素（又は領域）はより大きな強調後の同じ画素を表している。
【００６９】
図６を用い、知覚的に線形の色空間を仮定して、距離が定義される。
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及び
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は、ある少なく強調された画素（又は領域）ｃｙｘと大きく強調された画素（又は領域）ｄｙｘとの間で線形的に混合する量を示しており、その量が大きいほど、より大きな強調が特定の画素（又は領域）に適用される。従って、それは強調のゲインとも言える。よって、ｌｙｘは、全てが画素（又は領域）ｙｘのファクタαｙｘを用いて混合された後の強調したい画素（又は領域）の色ｃ２２と周囲の画素（又は領域）の色ｃｙｘ∀（ｘ，ｙ）≠（２，２）とのユークリッド距離を表している。ｐｙｘは、決定しようとしているそれぞれの混合ファクタα２２後の強調したい画素（又は領域）の色ｃ２２と対応する混合ファクタαｙｘを用いた強調後の周囲の画素（又は領域）の色ｃｙｘ∀（ｘ，ｙ）≠（２，２）とのユークリッド距離である。
【００７０】
色強調の混合α２２は、計算したいものであり、距離ｐｙｘが数学的に距離ｌｙｘ，∀（ｘ，ｙ）≠（２，２）よりもあるパーセントだけ大きくなるべき、すなわち、
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であるべきである。ｅｎｈは、パーセントで表した最大の強調の量であり、従って制御の作用の大きさである。式（７）は、中央の画素（又は領域）に適用されるための強調Ｇ２２を決定しようとしている９個のつながっている画素（又は領域）間の関係を示している。この関係は、画像の各画素（又は領域）について有効でなければならないので、これは、ＭＲＦの問題を構成し、標準的なＭＲＦ解法を用いて解かれ得る。
【００７１】
図７は、そのようなループ外の方法についてのブロック図を示している。ステップ３０′，３０″及び３０```において、幾らかの（元の画像である場合にはゼロであり得る）強調後の画素を表すｃｘｙ画素（又は領域）及びより大きな強調後の同じ画素（又は領域）を表すｄｘｙ画素（又は領域）と、混合ファクタαｘｙとが集められる。これらのステップは、ここでは、種々のデータを別個に示すために別々のステップとして表されている。計算ステップ３２′及び３２″において、図３Ａに説明されているものと同等の２つの量ｌｙｘ及びｐｙｘが上述の式５及び式６を用いて計算され、比較ステップ３３において、式７が有効であるかどうかが調べられ、必要に応じて調整ステップ３４において、色強調の混合ファクタα２２が調整される。上記比較が正しいことが判明すると、色強調の混合ファクタα２２は記憶され、処理される次の画素が選択される。
【００７２】
本発明は、上述したような方法に関連している。
【００７３】
本発明は、また、画像を色強調する装置にも関連しており、この装置は画像データの色強調のための色強調器を有している。本発明によれば、そのような装置は、色強調器が、画素のカラー値をあるカラー値から変換カラー値に変換するトランスフォーマを有し、上記トランスフォーマは、近隣の画素又は画素領域についてのカラー値の変化が、閾値よりも小さい上記近隣の画素又は画素領域間の色の距離の増加に制約されるようにカラー値の変化を画素に適用するために設けられ、上記閾値は、最初の色の距離の関数であり、近隣の画素又は画素領域間の色の距離が増すと大きくなることを特徴としている。
【００７４】
図８は、そのような装置を示している。
【００７５】
装置８１は、画像信号Ｉのための入力部８２と、色強調器８３とを有している。色強調器８３は、本発明の方法に従って動作するトランスフォーマ８４を有しており、トランスフォーマ８４は、１つのブロック図により模式的に示されており、この例では図３Ａのブロック図の簡略版により模式的に示されている。上記色強調器は、ゲインを与える出力を種々の画素に与える。これらのゲインの値は、出力画像信号Ｏを与えるために用いられる。代替として、ゲインは、別個のデータストリームとして元の入力信号に加えられ、これは、データストリームが送られる装置が元の又は改良されたデータを使用することを可能にする。
【００７６】
色強調のための上記装置は、画像信号を記録する、画像信号を変換する又は画像信号を受け取る任意の装置の一部であり得る。色強調は、例えば、記録される画像の色をすぐに強調するためにカメラで行われ、これは画像の改良版を与えるために行われ、本発明の構成の範囲内において、画像は写真及びビデオシーケンスであり得る。そのような色強調装置は、例えば、強調されていない画像を伴う入力と、色強調された画像信号を与える出力とを有し、強調画像信号は、データを記憶するためのディスク又は他の媒体に記憶されるか、又は画像処理装置に直接送られる。画像処理装置は、例えば表示装置であるが、印刷装置でもある。実施の形態では、上記装置は、本発明の方法のための閾値パラメータを設定する入力部を有している。そのようなパラメータは、例えば、ファクタｅｎｈ、特定された色領域、特定された色領域に対して認められる最大のゲイン、それを下回ると制約がもはや考慮に入れられない輝度値又は他のパラメータである。
【００７７】
本発明は、入力画像信号を色強調する本発明に係る色強調のための装置を有する表示装置においても具現化される。
【００７８】
図９は、本発明に係る表示装置９０を示している。この表示装置は、入力画像信号Ｉを色強調画像信号Ｉｅｎｈに強調する色強調器８１を有している。この色強調器は、本発明の方法に従って色強調する色強調器である。上記強調信号は、表示装置９０の画像スクリーンＤに色強調画像を与える。
【００７９】
各請求項において、括弧内に配された任意の参照符号は、特許請求の範囲を限定するように解釈されるべきではない。
【００８０】
要するに、本発明は以下のように説明される。
【００８１】
色強調のための方法において、空間的に近いカラー画素又は画素領域間の色の距離は、最初の色の距離の関数である閾値よりも大きくは変化しない。互いに近く、色があまり異ならない画素間の色の差の変化は、制約される。これは、画像の不自然に見える部分の変化を減少させ、より顕著な色強調が用いられることを可能にする。
【００８２】
本発明は、画像データ信号を変化させる方法を実行するプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム及び画像データ信号を変化させる方法を実行するコンピュータ可読媒体に記憶されたプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品においても具現化される。
【００８３】
「有する」という語は、特許請求の範囲に列挙されている構成要素又はステップ以外の構成要素又はステップの存在を排除するものではない。本発明は、上述したような種々の異なる好ましい実施の形態の特徴の任意の組み合わせにより実現され得る。「画素」という語は限定的であると考えられるべきではなく、「画素」は、サブ画素又は画素のグループを含む画像の任意の部分に色を割り当てる任意のデータであり得る。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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