CN1501718A - 图象处理方法、图象处理装置和图象处理程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供了图象处理方法、图象处理装置和图象处理程序。本发明使彩色图象的输入图象成为自然色，又与利用者的爱好对应，能够在任意调整范围内高速地进行色调整。本发明的图象处理装置备有在用1个亮度值和2个色度值表现的3维色立体内设定目标色度值曲面，选择在目标色度值曲面上的目标色度值曲线的色度值曲线选择装置(345)、显示目标色度值曲线的目标色度值显示装置(346)、根据输入的彩色图象信号的输入亮度值用目标色度值曲线求得目标色度值的目标色度值发生装置(343)、从目标色度值产生用于进行色调整的色调整系数的色调整系数发生装置(344)、和用色调整系数使彩色图象信号的输入色度值接近目标色度值的色调整装置(341)。

Description

图象处理方法、图象处理装置和图象处理程序

技术领域

本发明涉及在彩色打印机、彩色复印机、彩色电视机、数字静态照像机等的处理彩色图象的设备和系统中，将彩色图象内的颜色调整到所要的颜色的图象处理方法，图象处理装置和图象处理程序。

背景技术

近年来，随着数字静态照像机和喷墨打印机等的普及，个人处理彩色图象的情形正在增多。这时，受到照明条件和设备特有的性能等的影响，用数字静态照像机等取入的图象成为与操作者的意图不同的彩色图象。这时，通过调整彩色图象的颜色，能够改变到令人喜欢的颜色，但是如何调整图象的调整参数(亮度和彩色度等)成为令人喜欢的颜色一般都是不知道的。例如，当用数字静态照像机拍摄的图象的肌肤颜色不好时，如何调整色相、彩色度、亮度(浓度)、RGB的比例等，成为令人喜欢的颜色，一般操作者不知道的情形是很多的。又，即便能够很好地调整肌肤颜色，也由于这种弊病使周围的颜色发生变化。

图42是已有的图象处理方法的第1说明图。该方法是能够自动地校正肌肤颜色等特定的想要校正的颜色，而完全不影响其它颜色的方法。所以，操作者不用操作不习惯的调整参数就能够变换到令人喜欢的颜色。在图42中，Q是所要的色度值，P是输入的色度值，L1、L2是预先决定的阈值。令从所要的色度值Q到色度值P的距离为L(请参照专利文献1)。

图43是已有的图象处理方法的第2说明图。为了使说明简单起见，使第1说明图的所要的色度值Q处于原点。当距离L在阈值L1以下时，将输入色度值P置换成所要的色度值Q(原点)。又，当距离L在阈值L2以上时，保持输入色度值P不变。当距离L为L1＜L＜L2时，使输入色度值P与距离L相应地接近所要的色度值Q(原点)(P′)。

[专利文献1]

日本特开平5-276527号专利公报(第2～3页、第1图、第2图)

发明内容

但是，在揭示的方法中，通过将阈值L1以下的色度值完全置换成所要的色度值Q，输出的图象的颜色均匀容易变得不自然。又，自然的颜色，其色度值不是恒定的而随着亮度变化。例如，自然的绿存在着当明亮时接近黄色，当暗淡时接近蓝色的倾向。如果反着说，则黄色的叶子亮度容易显得高，蓝绿色的叶子亮度容易显得低。又，即便在等色色空间中，想要变化的颜色范围也很少能够用圆表示，当只单纯地进行距离比较接近所要的色度值Q时，存在着输出图象变得不自然的情形。

本发明为了解决上述课题采用下列的方法。

首先，本发明的图象处理方法，在由1个亮度值和2个色度值表现的3维色立体内设定目标色度值线，用输入的彩色图象信号的输入亮度值和目标色度值线求得目标色度值，使彩色图象信号的输入色度值接近目标色度值。

因此，因为用输入亮度值改变目标色度值，所以难以成为均匀的颜色，能够得到自然的图象。

在这种方法中，如果在求目标色度值前显示目标色度值线上的颜色，则操作者能够确认它，能够在处理前决定是否进行色调整。从而，即便不作无用的打印也能够得到好的结果。进一步，这时，也可以用多个亮度值、和从多个亮度值与目标色度值线求得的多个色度值显示生成的目标彩色图象数据。

又，通过选择设定在色立体内的目标色度值面的目标色度值线，能够得到操作者喜欢的图象。

此外，代替目标色度值线，也可以用目标色度值的集合，代替目标色度值面，也可以用目标色度值线的集合。

又，当使输入色度值接近目标色度值时，也可以合成在将目标色度值作为一点的色度平面上的多个三角形区域，生成调整色度区域，从连接目标色度值和输入色度值的直线与连接调整色度区域的周围三角形的顶点的各直线的交点的色度值和目标色度值求得多个输入色度值的内分比，从多个内分比选择1个内分比，用选出的内分比，使输入色度值接近目标色度值。因此，能够设定不能用圆和简单图形设定的形状的调整色度区域，也可以进行高速的色调整的计算。这时，当调整色度区域是凸区域时容易计算，色的连续性也很好。又，也可以使调整色度区域根据亮度值而变化。

当从多个内分比选择1个内分比时，也可以从多个内分比求得最小的内分比，比较最小的内分比和第1阈值，选择最小的内分比和第1阈值中大的一方，或者也可以从多个内分比求得最小的内分比，当上述最小的内分比第1阈值小时，选择第1阈值，当上述最小的内分比比第2阈值大时，选择第2阈值，当最小的内分比在第1阈值以上第2阈值以下时，选择最小的内分比。

又，也可以根据特定的图象色信息设置多条目标色度值线。

又，使彩色图象信号的输入色度值接近目标色度值的调整色度值能够用在作为色调整范围的调整色度区域、目标色度值、和彩色图象信号的输入色度值，以及随着从预定的亮度值范围离开而变小的第1增益和彩色图象信号越接近无彩色而变得越小的第2增益中的至少一方生成。

因此，使目标色度值根据亮度值进行变化，能够防止输出的图象的颜色均匀而不自然，进一步因为从输入亮度值生成第1增益，抑制对不必要的亮度值进行色调整，所以能够防止由色调整引起的图象质量的恶化，得到高的图象质量。

又，通过用第2增益修正色调整系数，能够抑制在由于色调整产生的不在意的无彩色附近部分的色变化，从而能够得到高的图象质量。

进一步，通过不仅控制第1增益而且控制第2增益，能够进行更细致的增益调整。例如，因为用第2增益修正色调整系数，所以也能够使由第1增益引起的修正量比只用第1增益时的少。

又，从别的观点来看，本发明也能够提供以下的装置。

该图象处理装置备有在用1个亮度值和2个色度值表现的3维色立体内设定目标色度值线，用输入的彩色图象信号的输入亮度值和上述目标色度值线求得目标色度值的目标色度值发生装置、产生用于从上述目标色度值发生装置输出的目标色度值进行色调整的色调整系数的色调整系数发生装置、和用上述色调整系数使上述彩色图象信号的输入色度值接近上述目标色度值的色调整装置。

进一步，从别的观点来看，本发明也能够提供为了在计算机中实施上述图象处理方法的程序。

在本发明中，使目标色度值根据亮度值进行变化，能够防止输出的图象的颜色均匀而不自然。可以形成比目标色度值固定的情形更自然的图象，使进行色校正并输出的图象颜色更自然。

附图说明

图1是表示本发明的实施形态1中的图象处理装置的方框图。

图2是表示目标色度值曲线的说明图。

图3是表示2维平面中拍摄的目标色度值曲线的说明图。

图4是表示合成三角形区域的调整色度区域的说明图。

图5是表示连接输入色度值和目标色度值的直线与连接调整色度区域的的各顶点的直线的交点的说明图。

图6是表示三角形区域的说明图。

图7是表示色调整系数发生装置的一个例子的第1色调整系数发生电路的方框图。

图8是表示作为内分比计算系数发生装置的一个例子的内分比计算系数发生电路的方框图。

图9是表示作为内分比计算装置的一个例子的内分比计算电路的方框图。

图10是表示作为内分比选择装置的一个例子的第1内分比选择电路的方框图。

图11是作为内分比选择装置的另一个例子的第2内分比选择电路的方框图。

图12是表示作为色调整系数发生装置的另一个例子的第2色调整系数发生装置的方框图。

图13是表示作为色调整装置的一个例子的色调整电路的方框图。

图14是表示本发明的实施形态2中的图象处理装置的方框图。

图15是表示作为目标显示方法的一个例子的目标显示装置的说明图。

图16是表示本发明的实施形态3中的图象处理装置的方框图。

图17是表示目标色度值曲面的说明图。

图18是表示在2维平面上拍摄的2个目标色度值曲线的说明图。

图19是表示在2维平面上拍摄的目标色度值曲线的选择方法的说明图。

图20是表示作为目标色度值曲线选择方法的一个例子的目标色度值曲线选择装置的说明图。

图21是表示本发明的实施形态4中的图象处理装置的方框图。

图22是表示为了用软件实现本发明的图象处理技术的CPU系统的方框图。

图23是表示本发明的实施形态5中的图象处理用程序的操作程序图。

图24是表示色调整系数生成步骤的操作程序图。

图25是表示本发明的实施形态6中的图象处理用程序的操作程序图。

图26是表示本发明的实施形态7中的图象处理用程序的操作程序图。

图27是表示本发明的实施形态8中的图象处理用程序的操作程序图。

图28是第1增益的说明图。

图29是表示本发明的实施形态9中的图象处理骤装置的方框图。

图30是作为第1增益生成装置的实施例的第1增益生成电路和作为第1色调整系数修正装置的实施例的第1色调整系数修正电路的方框图。

图31是作为色调整装置的实施例的色调整电路的方框图。

图32是本发明的实施形态10中的图象处理装置的方框图。

图33是第2增益的说明图。

图34是第2增益变动的说明图。

图35是作为第2增益生成装置的实施例的第2增益生成电路和作为第2色调整系数修正装置的实施例的第2色调整系数修正电路的方框图。

图36是本发明的实施形态11中的图象处理装置的方框图。

图37是作为第2增益生成装置的实施例的别的第2增益生成电路的方框图。

图38是作为第3色调整系数修正装置的实施形态的第3色调整系数修正电路的方框图。

图39是本发明的实施形态12中的图象处理用程序的操作程序图。

图40是本发明的实施形态13中的图象处理用程序的操作程序图。

图41是本发明的实施形态14中的图象处理用程序的操作程序图。

图42是已有的图象处理方法的第1说明图。

图43是已有的图象处理方法的第2说明图。

标号说明

1色调整装置

2目标色度值曲线发生装置

3目标色度值发生装置

4色调整系数发生装置

5第1增益生成装置

6第1色调整系数修正装置

28目标色度值曲线

35调整色度区域

236目标色度值显示装置

272目标色度值曲面发生装置

275目标色度值曲线选择装置

411第2增益生成装置

412第2色调整系数修正装置

478第3色调整系数修正装置

具体实施方式

下面，我们用图说明本发明的实施形态。

(实施形态1)

图1是本发明的实施形态1中的图象处理装置的方框图。在说明该方框图前，我们先用图2到图6说明本实施形态中的图象处理方法。图2是目标色度值曲线的说明图。能够将输入的彩色图象信号映射到3维色空间。在图2中在轴21为亮度L、轴22为色度CR、轴23为色度CB的3维色空间中进行表现。此外，也可以将亮度L作为NTSC信号的亮度Y，将色度CR作为色差R-Y，将色度CB作为色差B-Y，也可以用等色色空间的各要素。当作为彩色图象信号输入RGB信号时，最好用一般熟知的公式变换成亮度和色度的值。在图2中目标色度值曲线28是连接点24(记号O)、点25(记号A)、点26(记号B)、点27(记号Z)的曲线。此外，通过用直线(线段)连接各点之间使计算变得容易。

在本实施形态中，目标色度值曲线对于各亮度值取1个目标色度值。此外，也可以根据要进行色调整的要素设置多条目标色度值曲线。例如，也可以设置用于肌肤颜色的目标色度值曲线、用于天空颜色的目标色度值曲线、用于草木颜色的目标色度值曲线的这样3条曲线。这对于以后的实施形态也是一样的。

在色度CR、CB的2维平面(色度面)中表示目标色度值曲线28的图如图3所示。因为在平面上表示对于全部的亮度值的色度值，所以成为用直线连接的形状。当用特定的亮度值切取3维空间时，用色度平面上的1点表示目标色度值。当令点25(记号A)的亮度值为La、色度值为CRa、CBa时，亮度值La时的目标色度值成为点25的色度值CRa、CBa。此外，在图3中，将平面上的例如点25的坐标表示为A(La，CRa，CBa)。同样亮度值Lb时的目标色度值成为点26(记号B)的色度值CRb、CBb。又，比亮度值La大比亮度值Lb小时的目标色度值成为线段AB上的色度值。

这里，我们考虑输入的彩色图象的1个象素X(Lx，CRx，CBx)的亮度值Lx为Ls的情形(Lx＝Ls)(X在图中未画出)。

如图3所示，目标色度值成为亮度值Ls时的目标色度值线上的点29(记号S)的亮度值CRs、CBs。在线段AB上的目标色度值CRs能够用点A、点B的值由下列(公式1)表示，又目标色度值CBs能够由下列(公式2)表示。

[公式1]

$\mathrm{CRs}=\mathrm{CRa}+\frac{\mathrm{CRb}-\mathrm{CRa}}{\mathrm{Lb}-\mathrm{La}}\×(\mathrm{Ls}-\mathrm{La})$

[公式2]

$\mathrm{CBs}=\mathrm{CBa}+\frac{\mathrm{CBb}-\mathrm{CBa}}{\mathrm{Lb}-\mathrm{La}}\×(\mathrm{Ls}-\mathrm{La})$

这样与亮度值相应地给出目标色度值。

其次，我们说明使输入的彩色图象的1个象素X(Lx，CRx，CBx)接近它的目标色度值CRs、CBs方法。此外，在以后的说明中也用集合2个色度值的1个记号的表现。例如，CRs、CBs的情形表示Cs。所以，象素X也能够表示为X(Lx，Cx)。

当色度值Cx接近目标色度值Cs时，也可以用Cs和Cx之间的色度的2维平面内的距离，但是这时，将要调整的色范围限定于圆或单纯的矩形区域。

因此，在本实施形态中通过用多个三角形区域构成调整色度区域，即便要调整的色范围在复杂的区域内也能够高速地计算出来。下面，我们说明这种方法。

图4是合成三角形区域的调整色度区域的说明图。本实施例中的调整色度区域C0C1C2C3是合成三角形区域31～34的区域。在该图中，只调整色度区域35内的色度接近目标色度值Cs。此外，在本实施形态中，作为调整色度区域构成合成4个三角形区域的四角形区域，但是合成的三角形区域不限定于4个，如果是3个以上的三角形区域则也可以是任意多个。又调整色度区域能够使凸区域保持色的连续性。

当输入的色图象的1个象素的色度值Cx(以后，称为输入色度值)接近目标色度值Cs时，在连接输入色度值和目标色度值的直线与连接作为调整色度区域的周围的边的三角形的各顶点的直线的交点的色度值和目标色度值的线段上，调查输入色度值的内分比。将该内分比用于评价输入色度值对于目标色度值和调整色度区域的境界的位置关系。在由4个三角形区域构成的调整色度区域中，一般能够求得4个内分比。从中选择适当的内分比。

图5是连接输入色度值和目标色度值的直线与连接调整色度区域的周围三角形的各顶点的直线的交点的说明图。连接输入色度值Cx和目标色度值Cs的直线42与连接调整色度区域的周围三角形的顶点C0C1的直线43相交于交点44。所以，能够计算输入色度值Cx是以什么样的比例内分连接目标色度值Cs和交点44的线段。同样，能够求得与直线C1C2的交点46、与直线C2C3的交点48、与直线C3C0的交点50。此外，当令输入色度值Cx是交点44时内分比为“0”、输入色度值Cx是目标色度值Cs时内分比为“1”时，当输入色度值Cx为交点46和交点48时内分比成为比1大的值。

又，从Cs接近Cx的交点，当调整色度区域为凸区域时，除了与直线C0C1的交点外还存在着与其它直线的交点。因此，不在直线C0C1上的其它交点的内分比变得比直线C0C1的交点44时的内分比大。所以，最小的内分比成为求得的内分比。

其次，考虑输入色度值处于调整色度区域外的情形(图5的点51的情形)。

这时，与点36的情形相同交点46、48成为比1大的值。交点50的情形成为正的值，但是交点44的情形成为负的值。即，当输入色度值处于调整色度区域外时发生内分比为负的情形。所以，当最小内分比为负时最好不进行色调整。

图6是三角形区域的说明图。我们用图6说明求内分比Ki(x)的方法。这里，i表示调整色度区域的周围三角形的各顶点的号码。输入色度值Cx36的内分比Ki(x)能够用下列(公式3)求得。

[公式3]

$K_i\left(x\right)=\frac{({\mathrm{CB}}_{i+1}-{\mathrm{CB}}_i)\×\mathrm{CRx}+({\mathrm{CR}}_i-{\mathrm{CR}}_{i+1})\×\mathrm{CBx}+{\mathrm{CR}}_{i+1}\×{\mathrm{CB}}_i-{\mathrm{CR}}_i\×{\mathrm{CB}}_{i+1}}{({\mathrm{CR}}_i-{\mathrm{CR}}_{i+1})\×\mathrm{CBs}+({\mathrm{CR}}_{i+1}-\mathrm{CRs}))\×{\mathrm{CB}}_i+(\mathrm{CRs}-{\mathrm{CR}}_i)\×{\mathrm{CB}}_{i+1}}$

色度CRi、CBi是顶点61的色度值Ci，色度CRi+1、CBi+1是顶点62的色度值Ci+1。又CRs、CBs是目标色度值Cs29，CRx、CBx是输入色度值Cx36。

这里要注意的点除了输入色度值Cx36以外以预定间隔表示亮度值时能够预先求得。例如，当以整数值(0～255)表示亮度值时，Cs是256个模式的数据，又作为三角形区域的顶点的色度值Ci，Ci+1也成为固定值或根据亮度值变化的预定数的模式的某一个值。所以，可以说分子的CRx项的系数除以分母得到的值也具有预定数的模式的值，分子的CBx项的系数除以分母得到的值也一样，分子的余下项除以分母得到的值也是同样的。即，如果预先求得根据亮度值变化的这些值，则能够通过2次乘法和2次加法高速地求得内分比Ki(x)。

在调整色度区域内的全部三角形区域中求得内分比Ki(x)，接着求得最小的Kmin(x)。比较求得的最小内分比和预定的阈值Kth1，当比Kth1小时使内分比变更到Kth1。作为Kth1的值例如是值“0”。预定的阈值Kth1用于限制调整色度区域内外的色调整，特别是也能够改变是完全不改变还是少量改变调整色度区域外。

以上的内分比选择式如下面的(公式4)所示。

[公式4]

          Km(x)＝max(Kth1，min(K₀(x)，K₁(x)，...，K_n-1(x)))

[公式5]

          Km(x)＝min(Kth2，max(Kth1，min(K₀(x)，K₁(x)，...，K_n-1(x))))

又，也可以原封不动地用求得的内分比，但是进一步与预定的阈值Kth2比较，当比Kth2大时将内分比置换成Kth2。作为Kth2，例如为值“0.6”。这时的选择式能够如(公式5)所示。预定的阈值Kth2起着抑制当目标色度值附近的输入色度值接近目标色度值时的变化的作用。

这里n是调整色度区域中的三角形区域的数目。Km(x)是求得的内分比。

这样如果用三角形区域合成调整色度区域，求得与各三角形区域对应的内分比，则调整色度区域不是圆和单纯的矩形区域，并且能够简单地确定输入色度值相对于目标色度值和调整色度区域的境界的位置关系。

用该内分比Km(x)从输入色度值Cx求得输出色度值Cx′63。下面表示用于求CR′x、CB′x的公式的一个例子。

[公式6]  CR′x＝Km(x)×CRs+(1-Km(x))×CRx

[公式7]  CB′x＝Km(x)×CBs+(1-Km(x))×CBx

按照这些公式，当输入色度值Cx处于目标色度值Cs和调整色度区域的境界的中间时，与输入色度值Cx比较输出色度值Cx′接近大的目标色度值Cs，当输入色度值Cx处于目标色度值Cs和调整色度区域的境界近旁时，与输入色度值Cx没有什么变化。因此，不会损害颜色的自然性。

此外，使预定的阈值Kth1、Kth2为固定值，但是也可以根据亮度值和要变化的颜色(目标色度值)使它们变化。

用硬件实现以上的图象处理方法的是图1所示的图象处理装置。该图象处理装置备有色调整装置1、目标色度值曲线发生装置2、目标色度值发生装置3和色调整系数发生装置4。

从目标色度值曲线发生装置2输出目标色度值曲线信息16。目标色度值发生装置3用目标色度值曲线信息16和输入亮度值13输出目标色度值17、18。色调整系数发生装置4生成用于用目标色度值17、18和输入色度值11、12进行色调整的色调整系数19。这里，最好用内分比作为色调整系数19。此外，生成色调整系数时也可以进一步用亮度值13。色调整装置1用色调整系数19和目标色度值17、18，调整输入色度值11、12的值，输出输出色度值14、15。

最好目标色度值发生装置3用查找表(或计算)，输入亮度值13，生成色度值17、18。在从上述图象处理方法的说明中的输入亮度值Lx求得目标色度值Cs(CRs、CBs)的方法中如果用合成多条直线的结果作为目标色度值曲线，则能够从直线方程容易地求得目标色度值Cs。

图7是作为色调整系数发生装置4的一个例子的第1色调整系数发生电路的方框图。第1色调整系数发生电路备有内分比计算系数发生装置71、内分比计算装置72和内分比选择装置73。将从目标色度值发生装置3输出的目标色度值17、18输入到内分比计算系数发生装置71。内分比计算系数发生装置71用目标色度值17、18和作为调整色度区域周围的顶点的三角形区域的顶点的色度值，产生用于计算内分比的系数。对多个三角形区域中的每一个求得内分比计算系数。此外，也可以根据亮度值13改变用于计算内分比的调整色度区域。内分比计算装置72用从内分比计算系数发生装置71输出的多个内分比计算系数81和输入色度值11、12求得各三角形区域中的多个内分比82。内分比选择装置73用从内分比计算装置72输出的多个内分比82和阈值选择内分比19。

图8是作为图7所示的内分比计算系数发生装置71的一个例子的内分比计算系数发生电路的方框图。内分比计算系数发生电路备有减法器91～95、加法器96、乘法器97～101和除法器102～104。内分比计算系数发生电路是求得在上述图象处理方法中说明的(公式3)的分子的第1项的CRx的系数除以分母得到的值81Ai、分子的第2项的CBx的系数除以分母得到的值81Bi、和分子的余下项除以分母得到的值81Ci的电路。

用减法器92从三角形区域的顶点i的色度值CRi(信号线110)减去别的顶点i+1的色度值CRi+1(信号线111)，将计算结果输出到信号线115，用乘法器99将其与从目标色度值发生装置3输出的信号线18的目标色度值CBs相乘。得到的信号线120的值是(公式3)的分母的第1项的值。同样，用减法器93从信号线111的色度值CRi+1减去从目标色度值发生装置3输出的信号线17的目标色度值CRs，用乘法器100使计算结果(信号线116)与信号线112的三角形区域的顶点i的色度值CBi相乘。得到的信号线121的值是(公式3)的分母的第2项。又，用减法器91从目标色度值CRs(信号线17)减去信号线110的色度值CRi，用乘法器101使计算结果(信号线1 14)与信号线113的三角形区域的顶点i+1的色度值CBi+1相乘。得到的信号线123的值是(公式3)的分母的第3项。又，加法器96将信号线120、121、123的值加起来，将得到的(公式3)的分母的值输出到信号线124。

减法器95从信号线113的色度值CBi+1减去信号线112的色度值CBi，将结果输出到信号线122。该值成为(公式3)的分子的CRx的系数。除法器104使信号线122的值除以作为(公式3)的分母的值的信号线124的值。所以，从除法器104输出(公式3)的CRx的系数(信号线81Ai)。

又，因为除法器102使信号线125的值除以表示(公式3)的分母的值的信号线124的值，所以能够求得CBx的系数(信号线81Bi)。

乘法器97使信号线112的色度值CBi与信号线111的色度值CRi+1相乘，将结果输入到信号线117。又，乘法器98使信号线113的色度值CBi+1与信号线110的色度值CRi相乘，将结果输出到信号线118。用减法器94减去这些值，将结果输出到信号线119。除法器103使信号线119的值除以信号线124的(公式3)的分母的值。所以，将输入色度值CRx、CBx的系数以外的值输出到信号线81Ci。

此外，我们在图8中说明产生1个三角形区域中的内分比计算系数的电路，但是通过构成多个同样的电路也能够实现其它的多个三角形区域的情形。

图9是作为图7所示的内分比计算装置72的一个例子的内分比计算电路的方框图。内分比计算电路131～134备有乘法器135、136和加法器137。此外，方框132～134能够用与方框131相同的构成来实现。

将从内分比计算系数发生装置71输出的内分比计算系数81A0、81B0、81C0输入到方框131。此外，信号线的添加字“0”表示是第1个三角形区域的内分比计算系数。用乘法器135使从信号线11输入的输入图象的色度值CRx与作为信号线81A0的值的(公式3)的CRx的系数相乘，将结果输出到信号线141。同样，用乘法器136使从信号线12输入的输入图象的色度值CBx与作为信号线81B0的值的(公式3)的CBx的系数相乘，将结果输出到信号线142。加法器137将信号线141的值和信号线142的值，而且表示(公式3)的余下项的值的信号线81C0的值加起来，将得到的内分比K0(x)输出到信号线82A。

在本实施形态中由4个三角形区域构成调整色度区域。所以，通过信号线81A1、81B1、81C1将第2个三角形区域的内分比计算系数输入到方框132，将内分比K1(x)输出到信号线82B。又，通过信号线81A2、81B2、81C2将第3个三角形区域的内分比计算系数输入到方框133，将内分比K2(x)输出到信号线82C。同样，通过信号线81A3、81B3、81C3将第4个三角形区域的内分比计算系数输入到方框134，将内分比K3(x)输出到信号线82D。

图10是作为图7所示的内分比选择装置73的一个例子的第1内分比选择电路的方框图。第1内分比选择电路151备有比较器152～155、选择器156～159。

第1内分比选择电路151是求得多个内分比的最小值将其与预定的阈值Kth1比较，当最小的内分比比预定的阈值Kth1小时，输出Kth1作为内分比，在除此以外的情形中输出最小的内分比的电路。又，表示三角形区域是4个的情形。

将第1个三角形区域中的内分比从信号线82A输入到比较器152，并且也输入到选择器156。又，将第2个三角形区域中的内分比从信号线82B输入到比较器152，并且也输入到选择器156。比较器152比较第1和第2内分比，将结果输出到信号线161。选择器156根据信号线161的比较结果将小的一方的内分比值输出到信号线162。将第3个三角形区域中的内分比输入到信号线82C，又将第4个三角形区域中的内分比输入到信号线82D，用比较器153进行比较。将比较结果输出到信号线163，接受该结果，选择器157将小的一方的内分比值输出到信号线164。用比较器154比较信号线162、164的内分比，将该比较结果输出到信号线165。选择器158根据比较器154的结果，将小的一方的内分比值输出到信号线166。所以，将4个三角形区域中的内分比的最小值输出到信号线166。从信号线167输入预定阈值Kth1。作为预定阈值Kth1，例如它的值为“0”。比较器155比较最小内分比和阈值Kth1，将比较结果输出到信号线168。选择器159从比较结果将大的一方的值作为内分比输出到信号线19。

图11是作为图7所示的内分比选择装置73的其它例子的第2内分比选择电路的方框图。第2内分比选择电路除了如图10所示的方框151外还备有比较器171和选择器172。

将从选择器151输出的内分比输出到信号线182。从信号线181输入预定的第2阈值Kth2。作为Kth2，例如它的值为“0.6”。比较器171比较信号线182的内分比和Kth2，将比较结果输出到信号线183。选择器172将小的一方的值作为最终的内分比输出到信号线19。它是用于实现在上述图象处理方法中说明的(公式4)的电路。

图12是作为图1所示的色调整系数发生装置4的其它例子的第2色调整系数发生电路的方框图。第2色调整系数发生电路备有内分比计算系数发生装置191、内分比计算系数存储装置192，内分比计算装置193、和内分比选择装置194。

将从目标色度值发生装置3输出的目标色度值17、18输入到内分比计算系数发生装置191。内分比计算系数发生装置191用目标色度值17、18和作为调整色度区域周围的顶点的三角形区域的顶点的色度值，产生用于计算内分比的系数。对多个三角形区域中的每一个求得内分比计算系数201。此外，也可以根据亮度值改变用于计算内分比的调整色度区域。将从内分比计算系数发生装置191输出的内分比计算系数201存储在内分比计算系数存储装置192中。对要取入输入图象的亮度值进行上述处理。例如，当亮度值取0～255的电平时，存储256个模式的内分比计算系数。作为前处理实施它们。

内分比计算系数存储装置192，当输入输入图象的亮度值13时，将每个三角形区域的内分比计算系数202输入到内分比计算装置193。内分比计算装置193用多个内分比计算系数202和输入色度值11、12，求得各三角形区域中的多个内分比203。内分比选择装置194用从内分比计算装置193输出的多个内分比203和阈值选择内分比19。

内分比计算系数发生装置191、内分比计算装置193和内分比选择装置194分别能够由与图7所示的第1色调整系数发生电路中说明的内分比计算系数发生装置71、内分比计算装置72和内分比选择装置73同样的电路构成。又，内分比计算系数存储装置192能够用查找表(存储器)来实现。

通过取图12的构成，不需要对每个亮度值计算内分比计算系数，从而能够高速地进行内分比计算。

此外，也可以不用内分比计算系数发生装置191，预先将个人计算机等计算的内分比计算系数存储在内分比计算系数存储装置192中。

图13是作为图1所示的色调整装置1的一个例子的色调整电路211、212的方框图。色调整电路211、212备有乘法器213、214、减法器215和加法器216。方框211是用于求得经过调整的色度值CR′x的电路，方框212是用于求得色度值CB′x的电路。方框212能够用与方框211同样的电路来实现。

用乘法器213使从信号线17输入的目标色度值CRs与从信号线19输入的内分比Km(x)相乘。从信号线221输入值“1”，将1-Km(x)的值从减法器215输出到信号线222。乘法器214使从信号线11输入的输入色度值CRx与来自减法器215的输出相乘，将结果输出到信号线224。加法器216将信号线223、224的值加起来，将输出色度值CR′x输出到信号线14。同样，从信号线18输入目标色度值CBs，从信号线12输入输入色度值CBx，方框212将输出色度值CB′x输出到信号线15。

通过取以上的构成在实施形态1中的图象处理装置中，因为使目标色度值根据亮度值变化，所以能够防止输出的图象的颜色均匀变得不自然。

又，因为不需要将调整的色空间限定于圆或单纯的矩形，所以能够高速地得到更自然的图象。

(实施形态2)

图14是表示本发明的实施形态2中的图象处理装置的方框图。图15是表示作为目标显示方法的一个例子的目标显示装置的说明图。

图14所示的图象处理装置备有色调整装置231、目标色度值曲线发生装置232、目标色度值发生装置233、色调整系数发生装置234和目标色度值显示装置236。

目标色度值曲线发生装置232将目标色度值曲线信息246输出到目标色度值发生装置233。又，目标色度值曲线发生装置232将显示用的目标色度值曲线信息250输出到目标色度值显示装置236。目标色度值曲线信息246和显示用的目标色度值曲线信息250也可以是同一个信息。目标色度值显示装置236用显示用的目标色度值曲线信息250将目标色度值曲线变换成图象数据进行显示。目标色度值发生装置233用目标色度值曲线信息246和输入亮度值243输出目标色度值247、248。色调整系数发生装置234生成用于用目标色度值247、248和输入色度值241、242进行色调整的色调整系数249。最好用内分比作为色调整系数249。此外，当利用者看到由目标色度值显示装置236显示的图象，输入色调整中止信号251时，色调整系数发生装置234输出不进行色调整那样的色调整系数249。此外，当生成色调整系数时也可以进一步用亮度值243。色调整装置231用色调整系数249和目标色度值247、248，调整输入色度值241、242的值，并输出输出色度值244、245。

这里，图14所示的实施形态2的图象处理装置与图1所示的实施形态1的图象处理装置的不同之处在于备用目标色度值显示装置236这一点，其它都用与实施形态1的图象处理装置相同的装置来实现。

色调整处理很多是将自然色和人的记忆色作为基础进行的，但是也存在着颜色与利用者的感性偏离或实际上输入图象与设定的记忆色不同的情形。这时，即便一样地向着目标色进行色调整也不能够得到所求的图象。因此，设置目标色度值显示装置236，显示目标色度值曲线上的颜色。最好利用者决定是否根据显示的颜色进行色调整处理。当利用者不进行色调整时，最好用色调整中止信号251，从信号线249输出值“0”作为内分比。如果使选择器进入色调整系数发生装置234的输出段则这能够构成电路(图中未画出)。

图15是作为目标色度值显示装置236的一个例子的目标色度值显示装置的说明图。目标色度值显示装置按照目标色度值曲线的亮度值显示目标的颜色。在图15中表示出亮度值从低方261到高方262显示目标颜色的形状。因此，在所有的亮度值中，利用者能够通过目视确认是否接近哪种颜色。此外，目标色度值显示装置236的显示形式不限于此。

通过取以上的构成，利用者能够在调整前决定是否进行色调整，也可以不进行无用的打印。

(实施形态3)

图16是表示本发明的实施形态3中的图象处理装置的方框图。图17是表示目标色度值曲面的说明图，图18是表示在2维平面上表示的2个目标色度值曲线的说明图，图19是表示在2维平面上表示的2个目标色度值曲线的选择方法的说明图，图20是表示作为目标色度值曲线选择装置的一个例子的目标色度值曲线选择装置的说明图。

首先，在说明图象处理装置前，我们用图17到图19说明本实施形态的图象处理方法。

图17是目标色度值曲面的说明图。图17与图2相同，是用亮度L的轴301、色度CR的轴302、色度CB的轴303表现的色空间。在图2中说明了目标色度值曲线，但是在本实施形态中设定目标色度值曲面，从目标色度值曲面选择目标色度值曲线。在本实施形态中设定包含2条目标色度值曲线的区域，作为目标色度值曲面。又，作为目标色度值曲线，通过将3个线段连接起来实现。即，它是通过点304(记号O)、点305(记号E)、点306(记号F)、点307(记号Z)、308(记号G)以及309(记号H)的曲面。通过形成曲面，对于1个亮度值可以具有多个色度值。

图18是在2维平面(色度平面)上表示的2个目标色度值曲线的说明图。1条目标色度值曲线311是由通过点E、点F的多条直线构成的曲线，又1条目标色度值曲线312是由通过点G、点H的多条直线构成的曲线。为了使说明简单起见，使点E、点G的亮度值相等，又使点F、点H的亮度值相等。又，我们只用线段EF和线段GH进行说明。

当利用者选择目标色度值曲线(直线)时，目标色度值曲线的一端在连接点E和点G的线段EG之间(箭头313)。又，目标色度值曲线的另一端在连接点F和点H的线段FH之间(箭头314)。这样一来，利用者能够选择目标色度值曲线。

图19是在2维平面上表示的2个目标色度值曲线的选择方法的说明图。求得选择的目标色度值曲线上的点321(记号P)和322(记号Q)。令点E的亮度为Le，2个色度值为CRe、CBe，表示为E(Le，CRe、CBe)。同样，当将点G、点P分别表示为G(Lg，CRg、CBg)、P(Lp，CRp、CBp)时，P点的色度值能够用下列公式表示。

[公式8]

$\mathrm{CRp}=\mathrm{CRe}+\frac{\mathrm{CRg}-\mathrm{CRe}}{W}\×\mathrm{Pos}$

[公式9]

$\mathrm{CBp}=\mathrm{CBe}+\frac{\mathrm{CBg}-\mathrm{CBe}}{W}\×\mathrm{Pos}$

这里，W表示利用者调整的间隔，pos表示调整点(利用者选择的点)。例如，令W为“10”，能够设定调整点pos使它取0～10的整数值。

用(公式8)和(公式9)，能够求得点P的色度值。此外，当点E和点G的亮度值不同时，最好对于亮度值也进行补插。对于点F和点H也同样，能够求得点Q的色度值。

图16所示的图象处理装置备有色调整装置271、目标色度值曲面发生装置272、目标色度值曲线选择装置275、目标色度值发生装置273、色调整系数发生装置274。

目标色度值曲面发生装置272将目标色度值曲面信息290输出到目标色度值曲线选择装置275。在目标色度值曲线选择装置275中，利用者选择目标色度值曲线。作为选择方法，是利用者根据预定的信息，例如接近红色的肌肤和接近黄色的肌肤等的信息进行选择的方法。将选出的目标色度值曲线信息291输出到目标色度值发生装置273。

目标色度值发生装置273用目标色度值曲线信息291和输入亮度值283输出目标色度值287、288。色调整系数发生装置274生成用于用目标色度值287、288和输入色度值281、282进行色调整的色调整系数289。可以用内分比作为色调整系数289。此外，当生成色调整系数时也可以进一步用亮度值283。色调整装置271用色调整系数289和目标色度值287、288，调整输入色度值281、282的值，并输出输出色度值284、285。

图16所示的本实施形态的图象处理装置与图1所示的实施形态1的图象处理装置的不同之处在于代替目标色度值曲线发生装置2，用目标色度值曲面发生装置272和目标色度值曲线选择装置275，生成目标色度值曲线这一点，其它都用与图1所示的图象处理装置相同的电路来实现。

图20是作为目标色度值曲线选择装置278的一个例子的目标色度值曲线选择装置的说明图。目标色度值曲线选择装置331备有可动单元332，可动单元332在可动范围333之间移动。该可动范围与(公式8)和(公式9)中的间隔W相当，可动单元332的位置表示调整点pos。即，通过移动可动单元332使作为目标的色度值曲线变化，将变化后的目标色度值曲线信息291输出到目标色度值发生装置273。

通过取上述构成，因为利用者能够选择目标色度值曲线自身，所以能够将利用者所要的颜色作为目标进行调整。

(实施形态4)

图21是表示本发明的实施形态4中的图象处理装置的方框图。

图21所示的图象处理装置备有色调整装置341、目标色度值曲面发生装置342、目标色度值曲线选择装置345、目标色度值显示装置346、目标色度值发生装置343、和色调整系数发生装置344。

目标色度值曲面发生装置342将目标色度值曲面信息356输出到目标色度值曲线选择装置345。用目标色度值曲线选择装置345，利用者能够选择目标色度值曲线，但是首先将标准的目标色度值曲线信息358输出到目标色度值显示装置346。目标色度值显示装置346用目标色度值曲线信息358对每个亮度值显示目标色度值。利用者能够根据由目标色度值显示装置346显示的图象用目标色度值曲线选择装置345选择喜欢的目标色度值曲线。将选出的目标色度值曲线信息358输入到目标色度值显示装置346，显示选出的目标色度值的图象。最终将用目标色度值曲线选择装置345选出的目标色度值曲线信息357输出到目标色度值发生装置343。目标色度值发生装置343用目标色度值曲线信息357和输入亮度值353输出目标色度值359、360。色调整系数发生装置344生成用于用目标色度值359、360和输入色度值351、352进行色调整的色调整系数361。可以用内分比作为色调整系数361。此外，生成色调整系数时也可以进一步用亮度值353。色调整装置341用色调整系数361和目标色度值359、360，调整输入色度值351、352的值，并输出输出色度值354、355。

图21所示的本发明的实施形态的图象处理装置与图16所示的实施形态3中的图象处理装置的不同之处在于备用目标色度值显示装置246这一点，其它都用与实施形态3的图象处理装置相同的装置来实现。又，目标色度值显示装置346用与图14所示的实施形态2中的图象处理装置的目标色度值显示装置236相同的装置来实现。

通过取上述构成，因为能够用目标色度值显示装置346显示用目标色度值曲线选择装置345选择的目标色度值曲线信息，所以能够一面进行目视一面设定微妙的颜色，能够得到利用者喜欢的图象。

(实施形态5)

图22是表示为了用软件实现本发明的图象处理技术的CPU系统的方框图。此外，当实施在实施形态5到8中的图象处理用程序时能够用该CPU系统。

图22所示的CPU系统由CPU(中央处理单元)372、ROM(只读存储器)371、RAM(随机存取存储器)373、和输入输出端口374构成。

在该CPU系统中，CPU372使用作为作业存储器的RAM373实施存储在ROM371中的程序。输入输出端口374进行图象的输入382和输出383。将图象数据从输入输出端口374传送到RAM373，按照ROM371的程序，实施图象处理。此外，也可以从输入输出端口374通过总线381将程序传送到RAM373，在RAM上进行实施。当处理结束时通过输入输出端口383输出图象数据。此外，也可以在个人计算机和工作站等上进行图象处理。

图23是本发明的实施形态5中的图象处理用程序的操作程序图。实施形态5中的图象处理用程序对实施形态1中的图象处理装置的处理内容进行软件化。

此外，能够将实施形态5到8中说明的图象处理用程序存储在计算机可以读取的HDD、MO、FD、CD-ROM等的种种记录形态的信息记录媒体中。

当开始本发明的图象处理用程序时(步骤1)，首先在步骤2中进行初始设定。在初始设定中首先设定目标色度值曲线信息。在步骤3，读取输入图象数据中的注意象素数据。此外，当不用亮度、色度表示输入图象数据时，进行熟知的色空间变换。例如，从RGB信号变换到Y、R-Y、B-Y信号。在步骤4，用注意象素的输入亮度和目标色度值曲线生成目标色度值。在步骤5，用步骤4中得到的目标色度值、注意象素的输入亮度值、注意象素的输入色度值、构成调整色度区域的三角形区域的顶点的色度值，生成用于进行色调整的色调整系数。也可以用内分比作为色调整系数。在步骤6，用步骤5中得到的色调整系数进行注意象素的输入色度值的色调整。在步骤7，检查全部象素的色调整是否已经结束，当全部象素没有结束时，回到步骤3，当全部象素已经结束时，结束色调整处理(步骤8)。

图24更详细地说明图23所示的色调整系数生成步骤5的内容的操作程序图。

在步骤11，生成上述的内分比计算系数。用生成的内分比计算系数，在步骤12，计算第1三角形区域的内分比。在步骤13，检查是否对要构成调整色度区域的全部三角形区域求得内分比，当没有全部结束时回到步骤11。如果全部三角形区域中的内分比的计算结束了，则在步骤14选择内分比。

此外，在步骤2的初始设定中，如图12中说明的那样，对于全部亮度值预先计算内分比计算系数，进行表格化(配列化)，能够缩短全体处理时间。这时，不需要产生步骤4的目标色度值，用在步骤3中进行注意象素的读取得到的亮度值和色度值，在步骤5直接生成色调整系数。所以，在步骤2内生成步骤11的内分比计算系数。此外，关于高速化方法在以后的实施形态中也是相同的。

(实施形态6)

图25是本发明的实施形态6中的图象处理用程序的操作程序图。实施形态6中的图象处理用程序对实施形态2中的图象处理装置的处理内容进行软件化。

当开始本发明的图象处理用程序时(步骤21)，首先在步骤22中用预先设定的目标色度值曲线信息，显示与各亮度值对应的目标色度值图象。此外，最好通过输入输出端口374将目标色度值图象输出到显示装置。利用者根据显示的目标色度值图象在步骤23选择是否进行色调整。当不进行色调整时，行进到步骤30结束处理。当进行色调整时，在步骤24进行初始设定。在初始设定中首先设定目标色度值曲线信息。在步骤25，读取输入图象数据中的注意象素数据。此外，当不用亮度、色度表示输入图象数据时，进行熟知的色空间变换。例如，从RGB信号变换到Y、R-Y、B-Y信号。在步骤26，用注意象素的输入亮度值和目标色度值曲线生成目标色度值。在步骤27，用步骤26中得到的目标色度值、注意象素的输入亮度值、注意象素的输入色度值、构成调整色度区域的三角形区域的顶点的色度值，生成用于进行色调整的色调整系数。也可以用内分比作为色调整系数。在步骤28，用步骤27中得到的色调整系数进行注意象素的输入色度值的色调整。在步骤29，检查全部象素的色调整是否已经结束，当没有结束全部象素时，回到步骤25，当已经结束全部象素时，结束色调整处理(步骤30)。

(实施形态7)

图26是本发明的实施形态7中的图象处理用程序的操作程序图。实施形态7中的图象处理用程序对实施形态3中的图象处理装置的处理内容进行软件化。

当开始本发明的图象处理用程序时(步骤31)，首先在步骤32中从目标色度值曲面选择目标色度值曲线。在步骤33的初始设定中首先设定目标色度值曲线信息。在步骤34，读取输入图象数据中的注意象素数据。此外，当不用亮度、色度表示输入图象数据时，进行熟知的色空间变换。例如，从RGB信号变换到Y、R-Y、B-Y信号。在步骤35，用注意象素的输入亮度值和目标色度值曲线生成目标色度值。在步骤36，用步骤35中得到的目标色度值、注意象素的输入亮度值、注意象素的输入色度值、全部象素调整色度区域的三角形区域的顶点的色度值，生成用于进行色调整的色调整系数。也可以用内分比作为色调整系数。在步骤37，用步骤36中得到的色调整系数进行注意象素的输入色度值的色调整。在步骤38，检查全部象素的色调整是否已经结束，当没有结束全部象素时，回到步骤34，当已经结束全部象素时，结束色调整处理(步骤39)。

(实施形态8)

图27是本发明的实施形态8中的图象处理用程序的操作程序图。实施形态8中的图象处理用程序对实施形态4中的图象处理装置的处理内容进行软件化。

当开始本发明的图象处理用程序时(步骤41)，首先在步骤42中用预先设定的目标色度值曲线信息，显示与各亮度值对应的目标色度图象。此外，最好通过输入输出端口374将目标色度值图象输出到显示装置。利用者根据显示的目标色度值图象在步骤43选择是否在该目标色度值曲线上进行色调整。当不在该目标色度值曲线上进行色调整时，进行到步骤44选择(调整)目标色度值曲线，重复进行步骤42～44，利用者选择喜欢的目标色度值曲线。当选择目标色度值曲线时，在步骤45进行初始设定。在初始设定中首先设定选出的目标色度值曲线信息。

在步骤46，读取输入图象数据中的注意象素数据。此外，当不用亮度、色度表示输入图象数据时，进行熟知的色空间变换。例如，从RGB信号变换到Y、R-Y、B-Y信号。在步骤47，用注意象素的输入亮度值和目标色度值曲线生成目标色度值。在步骤48，用步骤47中得到的目标色度值、注意象素的输入亮度值、注意象素的输入色度值、构成调整色度区域的三角形区域的顶点的色度值，生成用于进行色调整的色调整系数。也可以用内分比作为色调整系数。在步骤49，用步骤48中得到的色调整系数进行注意象素的输入色度值的色调整。在步骤50，检查全部象素的色调整是否已经结束，当没有结束全部象素时，回到步骤46，当已经结束全部象素时，结束色调整处理(步骤51)。

(实施形态9)

也能够不将如实施形态1那样，得到的内分比Km(x)原封不动地用于色调整，而是乘上预定的值，控制变化的程度。

也可以对于全部的亮度值用内分比Km(x)求得输出色度值Cx′63，但是通过限定要变化的颜色的亮度值，能够防止不要的颜色的变化。例如，当进行绿色的色调整时，亮度值高的绿色不是草木的绿色的可能性增高，当一样变化时存在着图象质量恶化的情形。

因此，通过使对于每个亮度值决定的第1增益G(L)与Km(x)相乘，使内分比Km(x)模拟地变小，抑制颜色的变化。图28是第1增益G的说明图。从点392(记号T)到点393(记号U)不使内分比Km(x)变化原封不动地进行使用。即，令第1增益G为1.0。点392(记号T)是与图2中的点25(记号A)相同的亮度值，点393(记号U)也可以是与图2中的点26(记号B)相同的亮度值。关于T～U区域以外的亮度部分使第1增益衰减。这也是令T～U区域内一点的第1增益为1.0，随着从该点离开使第1增益衰减的方法，但是一般要色调整的颜色的亮度在1点很少，所以不实用。

[公式10]  Kg(x)＝Km(x)×G(Lx)

这里，G(Lx)表示在输入亮度值Lx的第1增益。用由(公式10)求得的经过修正的内分比Kg(x)从输入色度值Cx求得输出色度值Cx′63。在下列的(公式11)(公式12)中，表示了用于求CR′x、CB′x的公式的一个例子。

[公式11]  CR′x＝Kg(x)×CRs+(1-Kg(x))×CRx

[公式12]  CB′x＝Kg(x)×CBs+(1-Kg(x))×CBx

通过硬件来实现这种用第1增益的图象处理方法的是图29所示的图象处理装置。该图象处理装置除了备有色调整装置1、目标色度值曲线发生装置2、目标色度值发生装置3和色调整系数发生装置4外，还备有第1增益生成装置5和第1色调整系数修正装置6。

第1增益生成装置5用亮度值13，生成第1增益10。在第1色调整系数修正装置6中使第1增益10与色调整系数19相乘对色调整系数19进行修正生成修正色调整系数20。在本实施形态中，色调整装置1用修正色调整系数20和目标色度值17、18，调整输入色度值11、12的值，并输出输出色度值14、15。

图30是作为该第1增益生成装置5的一个例子的第1增益生成电路和作为第1色调整系数修正装置6的一个例子的第1色调整系数修正电路的方框图。第1增益生成电路能够由查找表401构成。作为存储在查找表中的第1增益数据是图28所示的数据。此外，也可以代替查找表，与输入亮度值对应地每次计算图28所示的增益数据值。

将从第1增益生成电路输出的第1增益10输入到第1色调整系数修正电路。第1色调整系数修正电路能够由乘法器402生成。用乘法器402使作为输入第1色调整系数修正装置6的色调整系数的内分比19与第1增益相乘，作为第1修正色调整系数20进行输出。

这时，在色调整电路中，如图31所示，用乘法器213使从信号线17输入的目标色度值CRs与作为从信号线20输入的第1修正色调整系数20的内分比Kg(x)相乘。从信号线221输入值“1”，从减法器215将1-Kg(x)的值输出到信号线222。乘法器214使来自减法器215的输出与从信号线11输入的输入色度值CRx相乘。将结果输出到信号线224。加法器216将信号线223、224的值加起来，将输出色度值CR′x输出到信号线14。同样从信号线18输入目标色度值CBs，从信号线12上输入输入目标色度值CBx，方框212将输出色度值CB′x输出到信号线15。

通过取上述构成，在实施形态9中的图象处理装置中，使目标色度值根据亮度值进行变化，能够防止输出的图象的颜色均匀而不自然，进一步因为从输入亮度值生成第1增益，抑制对不必要的亮度值进行色调整，所以能够防止由色调整引起的图象质量的恶化，得到高的图象质量。

(实施形态10)

图32是本发明的实施形态10中的图象处理装置的方框图。该图象处理装置备有色调整装置231、目标色度值曲线发生装置232、目标色度值发生装置233、色调整系数发生装置234、第2增益生成装置411和第2色调整系数修正装置412。

目标色度值曲线发生装置232将目标色度值曲线信息246输出到目标色度值发生装置233。目标色度值发生装置233用目标色度值曲线信息246和输入亮度值243输出目标色度值247、248。色调整系数发生装置234生成用于用目标色度值247、248和输入色度值241、242进行色调整的色调整系数249。可以用内分比作为色调整系数249。第2增益生成装置411用输入色度值241、242，生成越接近无彩色而变得越小的第2增益421。第2色调整系数修正装置412用第2增益421修正色调整系数249，生成修正色调整系数251。色调整装置231用修正色调整系数251和目标色度值247、248，调整输入色度值241、242的值，并输出输出色度值244、245。

与实施形态9中的图象处理装置的不同之处在于代替第1增益生成装置，备有第2增益生成装置411，代替第1色调整系数修正装置备有第2色调整系数修正装置412这一点，其它装置都用与实施形态1的图象处理装置相同的装置来实现。

图33是第2增益的说明图。第2增益是随着从有彩色接近无彩色(原点O)而变小的增益。当进行色调整时，与有彩色部分的变化比较，人们对于无彩色部分的变化更敏感。本来，当在无彩色的物体上加上颜色时，即便同样的色差由于有彩色的颜色变化也存在着容易觉得不自然的倾向。因此，设置越接近无彩色而变得越小的第2增益，抑制接近无彩色的色调整。在图33中，在圆437内部的输入色度值(例如输入色度值436)的情形中，令第2增益在1.0以下，模拟地使色调整系数变小。

图34是第2增益变动的说明图，横轴表示离开原点O的距离，纵轴表示第2增益。点446的距离447与从图33中的原点O到目标色度值Cs的色度平面上的距离相当。令这时的第2增益为1.0，越接近原点，第2增益变得越小。此外，生成第2增益的方法不限于此。

图35是表示作为图32中的第2增益生成装置411的实施例的第2增益生成电路、和作为第2色调整系数修正装置412的实施例的第2色调整系数修正电路的方框图。第2增益生成电路备有乘法器451、452、加法器453和查找表454。

用乘法器451使输入色度值CRx241平方，同样用乘法器452使输入色度值CBx242平方。用加法器453将经过平方的值461、462加起来，将得到的值463输入到查找表454。

查找表，与离开原点O的距离相应地，输出第2增益。此外，也可以在输入到查找表前计算值463的平方根，生成离开原点O的距离。

第2色调整系数修正电路能够由乘法器455构成。用乘法器455使色调整系数249与第2增益421相乘，生成修正色调整系数422。

如上所述用越接近无彩色而变得越小的第2增益修整色调整系数，能够抑制接近由于色调整引起的不在意的无彩色的部分的颜色的变化，从而能够得到高的图象质量。

(实施形态11)

图36是本发明的实施形态11中的图象处理装置的方框图。该图象处理装置备有色调整装置471、目标色度值曲线发生装置472、目标色度值发生装置473、色调整系数发生装置474、第1增益生成装置476、第2增益生成装置475和第3色调整系数修正装置478。

目标色度值曲线发生装置472将目标色度值曲线信息486输出到目标色度值发生装置473。目标色度值发生装置473用目标色度值曲线信息486和输入亮度值483输出目标色度值487、488。色调整系数发生装置474产生用于用目标色度值487、488和输入色度值481、482进行色调整的色调整系数489。可以用内分比作为色调整系数489。此外，当生成色调整系数时，也可以进一步用亮度值483。第1增益生成装置476用亮度值483生成第1增益492。第2增益生成装置475用输入色度值481、482和目标色度值487、488生成越接近无彩色而变得越小的第2增益491。第3色调整系数修正装置478用第1增益492和第2增益491修正色调整系数489，生成修正色调整系数490。色调整装置471用修正色调整系数490和目标色度值487、488，调整输入色度值481、482的值，并输出输出色度值484、485。

与实施形态9中的图象处理装置的不同之处在于附加第2增益生成装置475，代替第1色调整系数修正装置备有第3色调整系数修正装置478这一点，其它装置都用与实施形态9的图象处理装置相同的装置来实现。

图37是作为第2增益生成装置475的一个例子的(别的)第2增益生成电路的方框图。第2增益生成电路备有乘法器501～504、加法器505、506、除法器507和查找表508。

用乘法器503使输入色度值CRx481平方，同样也用乘法器504使输入色度值CBx482平方。用加法器506将经过平方的值513、514加起来，将得到的值516输入到除法器507。同样也分别使目标色度值487、488的值平方然后相加，将得到的值515输入到除法器507。除法器507求得值516对值515的比。

将比517输入查找表508。当比517在1以上时，查找表使第2增益491为1.0，当比1小时输出它的平方根的值作为第2增益491。

此外，在本实施形态中第2增益生成装置475除了用输入色度值481、482以外，还用目标色度值487、488，但是也可以只用输入色度值481、482进行构成，这时能够实现如图35所示的电路。

图38是作为第3色调整系数修正装置478的实施形态的第3色调整系数修正电路的方框图。第3色调整系数修正电路备有乘法器521～524。用作为第1增益修正电路526的乘法器524使第1增益492与值532相乘。值532是利用者设定的值，最好当原封不动地用第1增益492时，用1.0的值，当使第1增益492减小时设定比1.0小的值。同样，用作为第2增益修正装置525的乘法器523修正第2增益491。用乘法器521使第1修正增益534与色调整系数489相乘。用乘法器522使第2修正增益535与得到的修整色调整系数533相乘。得到的值是修整色调整系数490。

此外，操作者修正第1增益和第2增益的方法，不限于本实施形态的方法，例如也是改变增益的斜率，改变增益成为恒定的范围的方法。

又，在本实施形态中设置第1增益修正装置526和第2增益修正装置525，操作者能够修正第1增益和第2增益，但是也可以是只修正其中的任何一方，或者不能够修正双方的构成。

通过备有以上的构成，除了实施形态9的优点外，也备有实施形态10的优点，能够进行更细致的增益调整。例如，因为用第2增益修正色调整系数，所以也产生能够使由第1增益产生的修正量比只用第1增益的情形少那样的效果。

在实施形态9、10、11中我们将目标色度值曲线作为预定的曲线进行了说明，但是与实施形态相同，当设定目标色度值曲面，操作者从曲面内选择目标色度值曲线本身时，能够进行与操作者的感性符合的色调整。

色调整处理很多是将自然色和人的记忆色作为基础进行的，但是也存在着颜色与操作者的感性偏离或实际上输入图象与设定的记忆色不同的情形。这时，即便一样地向着目标色进行色调整也不能够得到所求的图象。因此，用实施形态2中说明的那种目标色度值显示装置236，显示目标色度值曲线上的颜色。最好操作者决定是否根据显示的颜色进行色调整处理。又，因为通过与目标色度值曲线选择装置278一起使用，能够显示选出的目标色度值曲线的信息，所以能够一面进行目视一面设定微妙的颜色，能够得到操作者喜欢的图象。

此外，当操作者从目标色度值曲面选择目标色度值曲线时，也可以不需要对于各种目标色度值曲线使用相同的第1增益和第2增益，与选出的目标色度值曲线相应地改变第1增益或第2增益或者它们两者。

(实施形态12)

实施形态12到实施形态14是用软件实现实施形态9到实施形态11的实施形态。在使该软件工作的CPU系统中，能够用实施形态5中说明的装置。

图39是本发明的实施形态12中的图象处理用程序的操作程序图。实施形态12中的图象处理用程序是对实施形态9中的图象处理装置的处理内容进行软件化的程序。

当开始本发明的图象处理用程序时(步骤61)，首先在步骤62中进行初始设定。在初始设定中首先设定目标色度值曲线信息。在步骤63，读取输入图象数据中的注意象素数据。此外，当不用亮度、色度表示输入图象数据时，进行熟知的色空间变换，生成亮度值和色度值。例如，从RGB信号变换到Y、Cr、Cb信号。在步骤64，用注意象素的输入亮度和目标色度值曲线生成目标色度值。在步骤65，用在步骤64中得到的目标色度值、注意象素的输入亮度值、注意象素的输入色度值、构成调整色度区域的三角形区域的顶点的色度值，生成用于进行色调整的色调整系数。也可以用内分比作为色调整系数。此外，色调整系数生成步骤65的详细情形如在实施形态5中说明的那样。在步骤66，生成随着从预定的亮度范围离开而变小的第1增益。在步骤67用在步骤66中得到的第1增益，对在步骤65中生成的色调整系数进行修正。在步骤68用在步骤67中得到的修正色调整系数对注意象素的输入色度值进行色调整。在步骤69检查全部象素的色调整是否已经结束，当没有结束全部象素时，回到步骤63，当已经结束全部象素时，结束色调整处理(步骤70)。

(实施形态13)

图40是本发明的实施形态13中的图象处理用程序的操作程序图。实施形态13中的图象处理用程序是对实施形态10中的图象处理装置的处理内容进行软件化的程序。

当开始本发明的图象处理用程序时(步骤81)，首先在步骤82中进行初始设定。在初始设定中首先设定目标色度值曲线信息。在步骤83，读取输入图象数据中的注意象素数据。此外，当不用亮度、色度表示输入图象数据时，进行熟知的色空间变换，生成亮度值和色度值。例如，从RGB信号变换到Y、Cr、Cb信号。在步骤84，用注意象素的输入亮度和目标色度值曲线生成目标色度值。在步骤85，用在步骤84中得到的目标色度值、注意象素的输入亮度值、注意象素的输入色度值、构成调整色度区域的三角形区域的顶点的色度值，生成用于进行色调整的色调整系数。也可以用内分比作为色调整系数。在步骤86，生成越接近无彩色而变得越小的第2增益。在步骤87用在步骤86中得到的第2增益，对在步骤85中生成的色调整系数进行修正。在步骤88，用在步骤87中得到的修正色调整系数对注意象素的输入色度值进行色调整。在步骤89检查全部象素的色调整是否已经结束，当没有结束全部象素时，回到步骤83，当已经结束全部象素时，结束色调整处理(步骤90)。

(实施形态14)

图41是本发明的实施形态14中的图象处理用程序的操作程序图。实施形态14中的图象处理用程序是对实施形态11中的图象处理装置的处理内容进行软件化的程序。

当开始本发明的图象处理用程序时(步骤101)，首先在步骤102中用预先设定的目标色度值曲线信息，显示与各亮度值对应的目标色度值图象。此外，最好通过输入输出端口374将目标色度值图象输出到显示装置。操作者根据显示的目标色度值图象，在步骤103选择是否用该目标色度值曲线进行色调整。当不用该目标色度值曲线进行色调整时，进行到步骤104选择(调整)目标色度值曲线。重复步骤102～104，操作者选择喜欢的目标色度值曲线。当选择目标色度值曲线时，在步骤105进行初始设定。在初始设定中首先设定目标色度值曲线信息。在步骤106，读取输入图象数据中的注意象素数据。此外，当不用亮度、色度表示输入图象数据时，进行熟知的色空间变换，生成亮度值和色度值。例如，从RGB信号变换到Y、Cr、Cb信号。在步骤107，用注意象素的输入亮度和目标色度值曲线生成目标色度值。在步骤108用在步骤107中得到的目标色度值、注意象素的输入亮度值、注意象素的输入色度值、构成调整色度区域的三角形区域的顶点的色度值，生成用于进行色调整的色调整系数。也可以用内分比作为色调整系数。在步骤109，生成随着从预定的亮度范围离开而变小的第1增益。在步骤110生成越接近无彩色而变得越小的第2增益。在步骤111用在步骤109中得到的第1增益和在步骤110中得到的第2增益，对在步骤108中生成的色调整系数进行修正。在步骤112用在步骤111中得到的修正色调整系数对注意象素的输入色度值进行色调整。在步骤113检查全部象素的色调整是否已经结束，当没有结束全部象素时，回到步骤106，当已经结束全部象素时，结束色调整处理(步骤114)。

此外，我们在所有的实施形态中说明了将进行色调整的颜色作为1种颜色的情形，但是调整的颜色不限于1种，也可以调整多种颜色。

又，我们用了目标色度值曲面和目标色度值曲线，但是代替它也可以用目标色度值的集合。

又，当显示目标色度值曲线时，不需要对于所有的亮度值进行显示，也可以只对于预定的亮度范围和特定的亮度值进行显示。

又，在实施形态中也可以具有用根据输入亮度选择的色调整系数生成第1修正色调整系数，但是在选择前使第1增益与色调整系数相乘，选择得到的第1修正色调整系数的构成。

又，在本实施形态中，为了求第2增益用到目标色度值Cs的色度平面上的距离，但是不限于该方法，例如也可以与目标色度值Cs无关，设定越接近无彩色而变得越小的第2增益。

又，在上述实施形态中，作为集中处理系统，应用于单个图象处理装置，但是不限于此，例如，也可以应用于作为图象处理系的图象处理系统。当然，通过在分散处理系统中实施图象处理用程序，也可以使分散处理系统作为图象处理系统起作用。

与本发明有关的图象处理方法、装置和程序能够自动地进行自然的色调整，作为处理彩色打印机、彩色复印机、彩色电视机、数字静态照像机等的彩色图象的设备和系统是有用的。

Claims (23)

1.一种图象处理方法，其特征是：

在用1个亮度值和2个色度值表现的3维色立体内设定目标色度值线，

用输入的彩色图象信号的输入亮度值和上述目标色度值线求得目标色度值，

使上述彩色图象信号的输入色度值接近上述目标色度值。

2.权利要求项1记载的图象处理方法，其特征是：

在用输入的彩色图象信号的输入亮度值和上述目标色度值线求得目标色度值前，显示上述目标色度值线上的颜色。

3.权利要求项2记载的图象处理方法，其特征是：

显示用多个亮度值、和从上述多个亮度值与上述目标色度值线求得的多个色度值生成的目标彩色图象数据。

4.权利要求项1记载的图象处理方法，其特征是：

代替上述目标色度值线，用目标色度值的集合。

5.权利要求项1记载的图象处理方法，其特征是：

从设定在上述色立体内的目标色度值面，选择上述目标色度值线。

6.权利要求项5记载的图象处理方法，其特征是：

代替上述目标色度值面，用目标色度值线的集合。

7.权利要求项1记载的图象处理方法，其特征是：

当使上述输入色度值接近上述目标色度值时，合成在将上述目标色度值作为一点的色度平面上的多个三角形区域，生成调整色度区域，从连接上述目标色度值和上述输入色度值的直线与连接上述调整色度区域的周围三角形的顶点的各直线的交点的色度值和上述目标色度值求得多个上述输入色度值的内分比，从上述多个内分比选择1个内分比，用上述选出的内分比，使上述输入色度值接近上述目标色度值。

8.权利要求项7记载的图象处理方法，其特征是：

上述调整色度区域是凸区域。

9.权利要求项7记载的图象处理方法，其特征是：

上述调整色度区域根据亮度值而变化。

10.权利要求项7记载的图象处理方法，其特征是：

当从上述多个内分比选择1个内分比时，从上述多个内分比求得最小的内分比，比较上述最小的内分比和第1阈值，选择上述最小的内分比和上述第1阈值中大的一方。

11.权利要求项7记载的图象处理方法，其特征是：

当从上述多个内分比选择1个内分比时，从上述多个内分比求得最小的内分比，当上述最小的内分比第1阈值小时，选择上述第1阈值，当上述最小的内分比比设定得比上述第1阈值大的第2阈值大时，选择上述第2阈值，当上述最小的内分比在上述第1阈值以上且在上述第2阈值以下时，选择上述最小的内分比。

12.权利要求项1记载的图象处理方法，其特征是：

根据特定的图象色信息设置多条上述目标色度值线。

13.权利要求项1记载的图象处理方法，其特征是：

使上述彩色图象信号的输入色度值接近上述目标色度值的调整色度值是用作为色调整范围的调整色度区域、上述目标色度值、和上述彩色图象信号的输入色度值，以及随着从预定的亮度值范围离开而变小的第1增益和上述彩色图象信号越接近无彩色而变得越小的第2增益中的至少一方生成的。

14.权利要求项13记载的图象处理方法，其特征是：

操作者修正上述第1增益和第2增益中的至少一方。

15.权利要求项13记载的图象处理方法，其特征是：

上述目标色度值线是操作者从设定在上述色立体内的目标色度值面选出的线，上述第1增益和第2增益中的至少一方与操作者选出的目标色度值线相应地进行变化。

16.一种用于在计算机中实施权利要求项1记载的图象处理方法的图象处理程序。

17.一种图象处理装置，其特征是：它备有

用于在用1个亮度值和2个色度值表现的3维色立体内设定目标色度值线，用输入的彩色图象信号的输入亮度值和上述目标色度值线求得目标色度值的目标色度值发生装置；

产生用于从上述目标色度值发生装置输出的目标色度值进行色调整的色调整系数的色调整系数发生装置；和

用上述色调整系数使上述彩色图象信号的输入色度值接近上述目标色度值的色调整装置。

18.权利要求项17记载的图象处理装置，其特征是：它进一步备有

显示从上述目标色度值线求得的目标色度值信息的目标色度值显示装置。

19.权利要求项17记载的图象处理装置，其特征是：它进一步备有

在上述色立体内设定目标色度值面，选择上述目标色度值面上的目标色度值线的目标色度值线选择装置。

20.权利要求项17记载的图象处理装置，其特征是：

上述色调整系数发生装置具有

当使上述输入色度值接近上述目标色度值时，合成在将上述目标色度值作为一点的色度平面上的多个三角形区域，生成调整色度区域，从连接上述目标色度值和上述输入色度值的直线与连接上述调整色度区域的周围三角形的顶点的各直线的交点的色度值和上述目标色度值求得多个上述输入色度值的内分比的内分比计算装置；

用于用上述目标色度值生成由上述内分比计算装置计算上述内分比的系数的内分比计算系数发生装置；和

从上述内分比计算装置输出的上述多个内分比选择1个内分比的内分比选择装置。

21.权利要求项17记载的图象处理装置，其特征是：它进一步备有

用上述输入亮度值生成随着从预定的亮度值范围离开而变小的第1增益的第1增益生成装置；和用上述色调整系数和上述第1增益修正上述色调整系数的第1色调整系数修正装置，上述色调整装置用从上述第1色调整系数修正装置输出的第1修正色调整系数，使上述输入色度值接近上述目标色度值。

22.权利要求项17记载的图象处理装置，其特征是：它进一步备有

用上述彩色图象信号的输入色度值生成上述彩色图象信号越接近无彩色一侧而变得越小的第2增益的第2增益生成装置；和用上述色调整系数和上述第2增益修正上述色调整系数的第2色调整系数修正装置，上述色调整装置用从上述第2色调整系数修正装置输出的第2修正色调整系数，使上述输入色度值接近上述目标色度值。

23.权利要求项17记载的图象处理装置，其特征是：它进一步备有

用上述输入亮度值生成随着从预定的亮度值范围离开而变小的第1增益的第1增益生成装置；

用上述彩色图象信号的输入色度值生成上述彩色图象信号从上述目标点越接近无彩色一侧而变得越小的第2增益的第2增益生成装置；和

用上述第1增益和第2增益修正上述色调整系数的第3色调整系数修正装置，

上述色调整装置用从上述第3色调整系数修正装置输出的第3修正色调整系数、上述目标色度值和上述输入色度值，使上述输入色度值接近上述目标色度值。

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