(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＧＢ色空間において、ＲＧＢ画像入力データに対して所望の画像処理を施す画像処理装置であって、
前記ＲＧＢ画像入力データが示す変換前色点の色相を判定する色相判定手段と、
明度変換量を規定する明度変換パラメータを入力するためのパラメータ入力手段と、
当該色相判定手段の判定結果および入力された明度変換パラメータに応じて、白または黒に向かって直線的に前記変換前色点を明度変換する明度変換手段と、
を備え、前記ＲＧＢ画像入力データの明度変換を行う画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記色相判定手段が、
前記ＲＧＢ画像入力データが示す変換前色点が、ＲＧＢ色空間内において複数に分割された色相領域のいずれに属するかを判定し、
当該判定結果に応じて、前記明度変換手段が明度変換を行う画像処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像処理装置であって、
前記色相判定手段が、
前記ＲＧＢ画像入力データが示す変換前色点が、Ｒ−Ｙ色相領域、Ｙ−Ｇ色相領域、Ｇ−Ｃ色相領域、Ｃ−Ｂ色相領域、Ｂ−Ｍ色相領域、Ｍ−Ｒ色相領域のいずれに属するかを判定する画像処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、
前記明度変換手段は、
入力された明度変換パラメータが正の場合に白に向かって直線的に前記変換前色点を明度変換し、負の場合に黒に向かって直線的に前記変換前色点を明度変換する画像処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、
前記明度変換パラメータは、ＲＧＢＣＭＹの各色相に対して独立に設定可能である、画像処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、
前記色相判定手段による判定結果と、入力された明度変換パラメータとに基づき、前記ＲＧＢ画像入力データの明度変換量を計算する明度変換量計算手段を備える画像処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、
前記ＲＧＢ画像入力データが示す変換前色点の色相に基づき、前記明度変換手段による明度変換量に対して所望の重み付け処理を施す重み付け手段を備え、
前記重み付けされた明度変換量に基づきＲＧＢ画像入力データの明度変換を行う画像処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像処理装置であって、
前記重み付け手段は、
前記変換前色点がグレイ軸に近づくにつれて明度変換量が減少するように重み付けを行う、画像処理装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の画像処理装置であって、
前記重み付け手段は、
所定の基準色相に関する明度変換量が、基準色相において最大で、当該基準色相から離れるに従って減少し、隣接する基準色相で最小になるようにする、画像処理装置。
【請求項１０】
ＲＧＢ色空間において、ＲＧＢ画像入力データに対して所望の画像処理を施す画像処理方法であって、
前記ＲＧＢ画像入力データが示す変換前色点の色相を判定する色相判定工程と、
明度変換量を規定する明度変換パラメータを入力するためのパラメータ入力工程と、
当該色相判定工程の判定結果および入力された明度変換パラメータに応じて、白または黒に向かって直線的に前記変換前色点を明度変換する明度変換工程と、
を備え、前記ＲＧＢ画像入力データの明度変換を行う画像処理方法。
【請求項１１】
ＲＧＢ色空間において、ＲＧＢ画像入力データに対して施される所望の画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記ＲＧＢ画像入力データが示す変換前色点の色相を判定する色相判定処理と、
明度変換量を規定する明度変換パラメータを入力するためのパラメータ入力処理と、
当該色相判定処理の判定結果および入力された明度変換パラメータに応じて、白または黒に向かって直線的に前記変換前色点を明度変換する明度変換処理と、を備え、前記ＲＧＢ画像入力データの明度変換を行う画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプログラムを記録したコンピュータによって読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、プロジェクタ等のための画像処理、特にＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の３色で表現される画像データを使用機器、ユーザの好み等に合わせて色変換処理する画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷処理における色変換は、画質劣化を補正して良好な色再現性を保つために必須の技術である。また、モニタ・プロジェクタなどの表示装置においても、使用条件などに合わせた所望の色再現を行うために色変換処理が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、マトリックス演算方式の色変換の場合、印画の非線型性によって好適な色変換を実現することができない。また、赤、青、緑、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の６色相（基準色相）間における明度変換量を独立して補正できないため、全色空間において良好な色変換を実現することができない。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、基準色相間の領域における明度変換量を基準色相毎に独立して補正可能な画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み、請求項１に記載の発明は、ＲＧＢ色空間において、ＲＧＢ画像入力データに対して所望の画像処理を施す画像処理装置であって、前記ＲＧＢ画像入力データが示す変換前色点の色相を判定する色相判定手段と、明度変換量を規定する明度変換パラメータを入力するためのパラメータ入力手段と、当該色相判定手段の判定結果および入力された明度変換パラメータに応じて、白または黒に向かって直線的に前記変換前色点を明度変換する明度変換手段と、を備え、前記ＲＧＢ画像入力データの明度変換を行うように構成される。
【０００６】
以上のように構成された、ＲＧＢ色空間において、ＲＧＢ画像入力データに対して所望の画像処理を施す画像処理装置によれば、色相判定手段によって前記ＲＧＢ画像入力データが示す変換前色点の色相が判定され、パラメータ入力手段によって明度変換量を規定する明度変換パラメータが入力される。そして、色相判定手段の判定結果および入力された明度変換パラメータに応じて、明度変換手段によって、白または黒に向かって直線的に前記変換前色点が明度変換され、前記ＲＧＢ画像入力データの明度変換が行われる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置であって、前記色相判定手段が、前記ＲＧＢ画像入力データが示す変換前色点が、ＲＧＢ色空間内において複数に分割された色相領域のいずれに属するかを判定し、当該判定結果に応じて、前記明度変換手段が明度変換を行うように構成される。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像処理装置であって、前記色相判定手段が、前記ＲＧＢ画像入力データが示す変換前色点が、Ｒ−Ｙ色相領域、Ｙ−Ｇ色相領域、Ｇ−Ｃ色相領域、Ｃ−Ｂ色相領域、Ｂ−Ｍ色相領域、Ｍ−Ｒ色相領域のいずれに属するかを判定するように構成される。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、前記明度変換手段は、入力された明度変換パラメータが正の場合に白に向かって直線的に前記変換前色点を明度変換し、負の場合に黒に向かって直線的に前記変換前色点を明度変換するように構成される。
【００１０】
さらに、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、前記明度変換パラメータは、ＲＧＢＣＭＹの各色相に対して独立に設定可能であるように構成される。
【００１１】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、前記色相判定手段による判定結果と、入力された明度変換パラメータとに基づき、前記ＲＧＢ画像入力データの明度変換量を計算する明度変換量計算手段を備えて構成される。
【００１２】
さらに、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、前記ＲＧＢ画像入力データが示す変換前色点の色相に基づき、前記明度変換手段による明度変換量に対して所望の重み付け処理を施す重み付け手段を備え、前記重み付けされた明度変換量に基づきＲＧＢ画像入力データの明度変換を行うように構成される。
【００１３】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の画像処理装置であって、前記重み付け手段は、前記変換前色点がグレイ軸に近づくにつれて明度変換量が減少するように重み付けを行うように構成される。
【００１４】
さらに、請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の画像処理装置であって、前記重み付け手段は、所定の基準色相に関する明度変換量が、基準色相において最大で、当該基準色相から離れるに従って減少し、隣接する基準色相で最小になるように構成される。
【００１５】
また、請求項１０に記載の発明は、ＲＧＢ色空間において、ＲＧＢ画像入力データに対して所望の画像処理を施す画像処理方法であって、前記ＲＧＢ画像入力データが示す変換前色点の色相を判定する色相判定工程と、明度変換量を規定する明度変換パラメータを入力するためのパラメータ入力工程と、当該色相判定工程の判定結果および入力された明度変換パラメータに応じて、白または黒に向かって直線的に前記変換前色点を明度変換する明度変換工程と、を備え、前記ＲＧＢ画像入力データの明度変換を行うように構成される。
【００１６】
さらに、請求項１１に記載の発明は、ＲＧＢ色空間において、ＲＧＢ画像入力データに対して施される所望の画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記ＲＧＢ画像入力データが示す変換前色点の色相を判定する色相判定処理と、明度変換量を規定する明度変換パラメータを入力するためのパラメータ入力処理と、当該色相判定処理の判定結果および入力された明度変換パラメータに応じて、白または黒に向かって直線的に前記変換前色点を明度変換する明度変換処理と、を備え、前記ＲＧＢ画像入力データの明度変換を行う画像処理をコンピュータに実行させるように構成される。
【００１７】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のプログラムを記録したコンピュータによって読取可能な記録媒体である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。当該実施形態では、プロジェクタにおける画像処理について説明する。
【００１９】
図１に、本発明の一実施形態にかかるプロジェクタ内の画像処理部１００の機能ブロック図を示す。
【００２０】
本発明の一実施形態にかかるプロジェクタ内の画像処理部１００は、アナログ形式の画像入力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１１０と、ＲＧＢ画像入力データに基づき色相を判定する色相判定部１１５と、ＲＧＢ画像入力信号に対して所望の明度変換を行う明度変換部１２０と、デジタル信号をアナログ信号に変換するためのＤ／Ａ変換部１３０と、液晶ライトバルブを駆動して画像の投影表示を行うためのＬ／Ｖ（ライトバルブ）駆動部１４０と、を備えて構成される。
【００２１】
さらに、明度変換部１２０は、各色相毎に明度変換パラメータを入力するためのパラメータ入力部１２０ａと、前記色相判定部１１５によって判定された色相と入力された明度変換パラメータとに基づき、前記ＲＧＢ画像入力データの明度変換量を計算する変換量計算部１２０ｂと、前記色相判定部によって判定された色相に基づき、前記明度変換量に対して重み付け処理を施す重み付け部１２０ｃと、を備えて構成される。
【００２２】
図２に、明度変換部１２０による処理を説明するための６つの色相領域を示す。明度変換部１２０による変換は全てＲＧＢ空間において行われる。
【００２３】
色相は、図２に示すように６つの領域に分けて、それぞれの領域毎に明度変換を行う。すなわち、色相判定部１１５によってＲＧＢ画像入力データに基づき色相が判定され、判定結果に基づき各領域毎に明度変換が行われる。
【００２４】
そして、パラメータ入力部１２０ａによって、Ｒ,Ｇ,Ｂ,Ｃ,Ｍ,Ｙの各色相に対して、明度変換量を規定する明度変換パラメータが入力される。入力される明度変換パラメータの範囲は、−１２８以上で１２７以下である。図２の各領域ではＲＧＢＣＭＹのうちの２色に関する明度変換パラメータが明度変換量の計算に関係する。例えば、図２の領域１ではＲおよびＹの明度変換パラメータが明度変換量の計算に関係する。換言すれば、ＲＧＢＣＭＹの各明度変換量は、それぞれ隣り合った２つの色相領域に影響する。例えば、Ｒならば領域１および領域６に影響する。
【００２５】
そして、重み付け部１２０ｃは、図３に示すように、例えばＲの場合、ＲＧＢＣＭＹの各変換量が各原色（ＲＧＢ空間の頂点）で最大となり、隣の色相やグレイ軸に近づくに従って小さくなるように重み付けを行う。このような重み付けを行うことで、明度変換後もＲＧＢ空間の連続性が維持される。重み付け処理については以下に詳述する。
【００２６】
色相判定部１１５および明度変換部１２０の動作
次に、図４を参照して、本発明の一実施形態にかかるプロジェクタの画像処理部１００内の色相判定部１１５および明度変換部１２０の動作を説明する。
【００２７】
なお、以下に説明する色相判定部１１５および明度変換部１２０による明度変換処理は、プロジェクタのプログラム格納部（図示せず）に記録された画像処理プログラムを実行することによって行われる。前記プログラム格納部は、画像処理プログラムを記録した媒体を構成する。さらに、当該画像処理プログラム自体も、本願発明の範囲内に包含される。
【００２８】
まず、プロジェクタの使用が開始されると、色相判定部１１５は、ＲＧＢ画像入力データのＲ,Ｇ,Ｂ値の大小関係を求め（Ｓ１０）、ＲＧＢ画像入力データが図２に示す色相領域１〜６またはグレイ（Gray）領域のいずれに属するかを判定する。すなわち、色相判定部１１５は、
(1)  Ｒ≧Ｇ＞Ｂのとき、Ｒ−Ｙ領域（図２の色相領域１）であると判定してＲ−Ｙ領域における明度変換処理を行い（Ｓ１２）、
(2)  Ｇ＞Ｒ≧Ｂのとき、Ｙ−Ｇ領域（図２の色相領域２）であると判定してＹ−Ｇ領域における明度変換処理を行い（Ｓ１４）、
(3)  Ｇ≧Ｂ＞Ｒのとき、Ｇ−Ｃ領域（図２の色相領域３）であると判定してＧ−Ｃ領域における明度変換処理を行い（Ｓ１６）、
(4)  Ｂ＞Ｇ≧Ｒのとき、Ｃ−Ｂ領域（図２の色相領域４）であると判定してＣ−Ｂ領域における明度変換処理を行い（Ｓ１８）、
(5)  Ｂ≧Ｒ＞Ｇのとき、Ｂ−Ｍ領域（図２の色相領域５）であると判定してＢ−Ｍ領域における明度変換処理を行い（Ｓ２０）、
(6)  Ｒ＞Ｂ≧Ｇのとき、Ｍ−Ｒ領域（図２の色相領域６）であると判定してＭ−Ｒ領域における明度変換処理を行い（Ｓ２２）、
(7)  Ｒ＝Ｇ＝Ｂのとき、グレイ領域（無変換の領域）であると判定して明度変換処理を行わない（Ｓ２４）。
【００２９】
次に、図５を参照して、各色相領域における明度変換部１２０による処理を説明する。当該実施形態では、Ｒ≧Ｇ＞Ｂのとき、すなわちＲ−Ｙ領域（図２の色相領域１）における明度変換処理に関して説明する。当該明度変換処理は、図２に示す他の色相領域２〜６についても色相領域１と同様であるため、その説明を省略する。
【００３０】
図５に示すように、まず、パラメータ入力部１２０ａから変換量算出部１２０ｂに対して、明度変換量を規定するパラメータ（当該明細書において「明度変換パラメータ」と称する）が入力される（Ｓ３０）。明度変換パラメータは、
ＲL：Ｒの明度変換パラメータ（−128≦ＲL≦127）
ＧL：Ｇの明度変換パラメータ（−128≦ＧL≦127）
ＢL：Ｂの明度変換パラメータ（−128≦ＢL≦127）
ＣL：Ｃの明度変換パラメータ（−128≦ＣL≦127）
ＭL：Ｍの明度変換パラメータ（−128≦ＭL≦127）
ＹL：Ｙの明度変換パラメータ（−128≦ＹL≦127）
と定義される。
【００３１】
次に、変換量算出部１２０ｂによる明度変換量の算出処理が行われる（Ｓ３２）。明度変換パラメータが正、すなわちＲL＞０の場合、ＲＧＢ空間において、点Ｐ（Ｒ,Ｇ,Ｂ）は白（Ｗ）に向かって点Ｐ’（Ｒ’,Ｇ’,Ｂ’）に変換される。一方、明度変換パラメータが負、すなわちＲL＜０の場合、ＲＧＢ空間において、点Ｐ（Ｒ,Ｇ,Ｂ）は黒（Ｋ）に向かって点Ｐ’（Ｒ’,Ｇ’,Ｂ’）に変換される。
【００３２】
以下の明度変換処理は、ＲLが正の場合と負の場合とに分けて説明する。
(1)  明度変換パラメータが正、すなわちＲL＞０の場合
図６に、ＲＧＢ空間を、点Ｒを通りグレイ軸を含む平面で切った場合の断面を示す。明度変換パラメータが正のときは、図６に示すように、点Ｐは線分ＷＰ上の点Ｐ’に変換される。点Ｐが線分ＷＲ上の点である場合には、関係式：
ＰＰ’＝２ＲL×ＰＷ／255  …  (1)
が成立する。
【００３３】
次に、重み付け部１２０ｃは、所望の重み付け処理を行う（Ｓ３４）。
【００３４】
まず、重み付け部１２０ｃは、図７に示すように、線分ＷＲ上に存在しない点に関しては、点Ｐがグレイ軸（線分ＷＫ）に近づくにつれて明度変換量が減少するように重み付けを行う。このときの重み付け係数は、Ｒ−Ｙ領域において、(Ｒ−Ｂ)／(255−Ｂ)となる。
【００３５】
さらに、重み付け部１２０ｃは、図８に示すように、色相に関しても重み付け処理を行う。すなわち、Ｒの明度変換は、Ｒの頂点を含む色相（基準色相）において１で、当該基準色相から離れるに従って減少し、Ｙの頂点を含む色相（隣接する基準色相）で０になるようにする。このような重み付け係数は、(Ｒ−Ｇ)／(Ｒ−Ｂ)である。
【００３６】
したがって、ＲLが正の場合は、明度変換量ＰＰ’＝(ΔＲ,ΔＧ,ΔＢ)は、
【００３７】
【数１】
0003791593.tif 000002
のように表される。
(2)  明度変換パラメータが負、すなわちＲL＜０の場合
図９に、ＲＧＢ空間を、点Ｒを通りグレイ軸を含む平面で切った場合の断面を示す。明度変換パラメータが負のときは、図９に示すように、点Ｐは線分ＰＫ上の点Ｐ’に変換される。
【００３８】
次に、重み付け部１２０ｃは、所望の重み付け処理を行う（Ｓ３４）。
【００３９】
まず、重み付け部１２０ｃは、図７に示すように、線分ＫＲ上に存在しない点に関しては、点Ｐがグレイ軸（線分ＷＫ）に近づくにつれて明度変換量が減少するように重み付けを行う。このときの重み付け係数は、Ｒ−Ｙ領域において、
(Ｒ−Ｂ)／Ｒとなる。
【００４０】
さらに、重み付け部１２０ｃは、明度変換パラメータが正の場合と同様に、図８に示すような色相に関する重み付け処理を行う。すなわち、Ｒの明度変換は、Ｒの頂点を含む色相（基準色相）において１で、当該基準色相から離れるに従って減少し、Ｙの頂点を含む色相（隣接する基準色相）で０になるようにする。このような重み付け係数は、(Ｒ−Ｇ)／(Ｒ−Ｂ)である。
【００４１】
したがって、ＲLが負の場合は、明度変換量ＰＰ’＝(ΔＲ,ΔＧ,ΔＢ)は、
【００４２】
【数２】
0003791593.tif 000003
のように表される。
【００４３】
また、図１０に示すように、Ｙの明度変換における色相に関する重み付けは、Ｙの頂点を含む色相（基準色相）において１で、当該基準色相から離れるに従って減少し、Ｒの頂点を含む色相（隣接する基準色相）で０になるようにする。このような重み付け係数は、(Ｇ−Ｂ)／(Ｒ−Ｂ)である。すなわち、Ｙの明度変換における色相に関する重み付けは、Ｒの明度変換における色相に関する重み付け係数(Ｒ−Ｇ)／(Ｒ−Ｂ)を(Ｇ−Ｂ)／(Ｒ−Ｂ)に変更することによって行われる。
【００４４】
したがって、Ｙの明度変換における色相に関する重み付けは、ＹL≧０のとき
【００４５】
【数３】
0003791593.tif 000004
であり、ＹL＜０のとき
【００４６】
【数４】
0003791593.tif 000005
となる。
【００４７】
最終的なＲ−Ｙ領域における変換量は、ＲLに関する変換量とＹLに関する変換量とを重ね合せたものとなる。この際、ＲL，ＹLの正負によって式の形が異なる部分（(1)変換する方向（Ｗ方向またはＫ方向）、(2)グレイ軸に近づくにつれて明度変換量が減少するという重み付け）に関しては、ＲLおよびＹLに関して色相についての重み付けした結果が正または負かに基づいて決定する。
【００４８】
最終的な変換量は、
Ｌ＝(Ｒ−Ｇ)×２ＲL／255＋(Ｇ−Ｂ)×２ＹL／255  …  (6)
Ｌ＞０のとき
【００４９】
【数５】
0003791593.tif 000006
Ｌ＜０のとき
【００５０】
【数６】
0003791593.tif 000007
となる。
【００５１】
以上のようにして、当該実施形態による画像処理装置によれば、基準色相間の領域における明度変換量を基準色相毎に独立に、且つ隣の領域との連続性が失われないように設定できるので、全色空間において良好な色変換を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるプロジェクタ内の画像処理部１００の機能ブロック図である。
【図２】明度変換部１２０による処理を説明するための６つの色相領域を示す図である。
【図３】重み付け部１２０ｃによる重み付け処理を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる色相判定部１１５および明度変換部１２０の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】各色相領域における明度変換部１２０の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】変換量算出部１２０ｂによる明度変換量の算出処理を説明するための図(１)である。
【図７】変換量算出部１２０ｂによる明度変換量の算出処理を説明するための図(２)である。
【図８】重み付け部１２０ｃによるＲに対する重み付け処理を説明するための図である。
【図９】変換量算出部１２０ｂによる明度変換量の算出処理を説明するための図(３)である。
【図１０】重み付け部１２０ｃによるＹに対する重み付け処理を説明するための図である。
【符号の説明】
１００  画像処理部
１１０  Ａ／Ｄ変換部
１１５  色相判定部
１２０  明度変換部
１２０ａ  パラメータ入力部
１２０ｂ  変換量算出部
１２０ｃ  重み付け部
１３０  Ｄ／Ａ変換部
１４０  Ｌ／Ｖ駆動部
【図１】
0003791593.tif 000008
【図２】
0003791593.tif 000009
【図３】
0003791593.tif 000010
【図４】
0003791593.tif 000011
【図５】
0003791593.tif 000012
【図６】
0003791593.tif 000013
【図７】
0003791593.tif 000014
【図８】
0003791593.tif 000015
【図９】
0003791593.tif 000016
【図１０】
0003791593.tif 000017