JP2000333028A - Color image processing method and its device - Google Patents

Color image processing method and its device

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JP2000333028A
JP2000333028A JP11138211A JP13821199A JP2000333028A JP 2000333028 A JP2000333028 A JP 2000333028A JP 11138211 A JP11138211 A JP 11138211A JP 13821199 A JP13821199 A JP 13821199A JP 2000333028 A JP2000333028 A JP 2000333028A
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color
interpolation
gradation
image
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Katsuhiro Kanamori
克洋 金森
Hidenobu Iida
秀延 飯田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a color image processing device that can execute color conversion by which no ripple is caused in an entire image in any color conversion or an image input and gradation is emphasized against a task for solving disturbed gradation having been caused in a conventional color management technology using three-dimensional color spatial interpolation. SOLUTION: A gradation direction decision section 104 detects a gradation direction on a color image for each partial area in an image pattern and a gradation direction coefficient interpolation section 105 obtains a gradation direction coefficient on an image while keeping continuity. Then an output mix section 106 applies weighting interpolation to an output result from a color space interpolation section 107 processing different pixels by using a gradation direction coefficient so as to attain color conversion while keeping continuity and smooth gradation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像処理技
術一般、特にカラーマネジメント技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color image processing technique in general, and particularly to a color management technique.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、カラーマネジメント技術の分野で
は、スキャナ、モニタ、プリンタなどのデバイスの間の
カラーマッチングを図るためコンピュータのOSレベルで
ソフトウエア的な仕組みが組み込まれるようになってい
る。 このCMS(カラーマネジメントシステム)の機
能は、あらかじめ各カラーデバイス毎に「プロファイ
ル」とよばれるデバイス色変換特性情報を用意してお
き、色変換エンジンがカラー画像を前記プロファイルに
基づき色変換実行することにより行われる。プロファイ
ルと色変換エンジンの構成として最近使われているのが
多次元補間法である。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of color management technology, a software mechanism has been incorporated at the OS level of a computer in order to achieve color matching between devices such as a scanner, a monitor, and a printer. The function of this CMS (color management system) is to prepare device color conversion characteristic information called a "profile" for each color device in advance, and execute a color conversion on a color image based on the profile by a color conversion engine. It is performed by The most recently used configuration of profiles and color conversion engines is multidimensional interpolation.

【0003】この方法は色変換における入出力関係をM
次元の入力からN次元の出力空間への数学的変換と見な
し、色変換を計算でなく色変換テーブルのルックアップ
で実行するものである。現在使用されている多くのカラ
ー画像の場合、画素値が(RGB)あるいは(CIE-LAB)あ
るいは(CMYK)など3変数、4変数にて表現されるため
M、Nは、3あるいは4である。しかし将来使用が想定
されるカラーマルチスペクトル画像の場合にはM,Nは
10次元以上の可能性もある。ここでは説明の都合上、
色変換を、3入力1出力の変換と考えることとする。テ
ーブル法は、3次元の場合各色信号が8ビットあるとす
ると、そのままでは1600万色にもおよぶフルカラーの色
の各々に対する膨大なサイズのテーブルを構成する必要
がある。そこで例えば入力色が(RGB)空間内にある場
合、まず、入力色空間を格子に区切り、格子点上での出
力値を3次元テーブルf(i,j,k)に蓄積しこれを「プロフ
ァイル」とする。
In this method, an input / output relationship in color conversion is represented by M
This is regarded as a mathematical transformation from a dimensional input to an N-dimensional output space, and color conversion is performed not by calculation but by lookup of a color conversion table. In many color images currently used, M and N are 3 or 4 because pixel values are represented by three variables and four variables such as (RGB) or (CIE-LAB) or (CMYK). . However, in the case of a color multispectral image expected to be used in the future, M and N may have ten or more dimensions. Here, for convenience of explanation,
The color conversion is considered as a three-input one-output conversion. In the table method, if each color signal has 8 bits in the three-dimensional case, it is necessary to construct an enormous size table for each of 16 million full-color colors as it is. Therefore, for example, when the input color is in the (RGB) space, first, the input color space is divided into grids, the output values on the grid points are stored in a three-dimensional table f (i, j, k), and this is stored in a “profile”. ".

【0004】実際の色変換に際しては、色変換エンジン
が画像の各画素のカラー値(RGB)を前記3次元テーブ
ルの3次元空間内で近傍格子点での出力値を探し、それ
らを重み付け加算する補間方法にて出力を計算する。こ
の手法はテーブルサイズを大きくすることにより変換精
度がいくらでも高められること、変換速度が高速でかつ
色変換内容によらず一定であること、などの理由で広く
使われるに至った。図17に、この色変換エンジンの典
型的な構成図を示す。この図では、色空間の3次元補間
に四面体(三角錐)を用いているが、同図の下部に示す
ように立方体(8点)、三角柱、斜三角柱(6点)、ピ
ラミッド(5点)など様々な3次元補間方法が従来から
開発されている。
At the time of actual color conversion, the color conversion engine searches the output values at the neighboring grid points in the three-dimensional space of the three-dimensional table for the color value (RGB) of each pixel of the image, and weights and adds them. Calculate output by interpolation method. This technique has been widely used because the conversion accuracy can be increased by increasing the table size, the conversion speed is high, and it is constant regardless of the color conversion content. FIG. 17 shows a typical configuration diagram of this color conversion engine. In this figure, a tetrahedron (triangular pyramid) is used for the three-dimensional interpolation of the color space, but as shown at the bottom of the figure, a cube (8 points), a triangular prism, a triangular prism (6 points), and a pyramid (5 points) ), Various three-dimensional interpolation methods have been developed.

【0005】さて、3次元補間方法では補間誤差の発生
は避けられない。特に色の値同志の絶対的な誤差より
も、画像の滑らかな階調を色変換した結果に生じる補間
結果の暴れ現象(リップル)が人間の視覚上非常に影響
が大きい。このリップルについては、例えば、本出願人
による文献1:金森:「3Dテーブルを用いた色変換に
おける補間誤差解析」(カラーフォーラム JAPAN’9
8)に解説されている。グレイの階調上ではおなじガン
マ変換を立方体を用いる3次元補間する場合でも色空間
全体を定義域とする大域的(グローバル)ガンマ変換で
は変換後の階調カーブが折れ線近似される補間特性を示
すが色空間内のグレイ階調部分だけを局所的にガンマ変
換する場合には補間結果で階調が反転する程の補間曲線
の暴れ現象を呈し(リップル)しかもテーブルサイズを
大きくしてもリップル振幅は変化しないという特異現象
も見つかっている。
[0005] In the three-dimensional interpolation method, occurrence of an interpolation error is inevitable. In particular, the turbulence (ripple) of the interpolation result resulting from color conversion of a smooth gradation of an image has a much greater effect on human vision than the absolute error between color values. Regarding this ripple, for example, the applicant's document 1: Kanamori: “Interpolation error analysis in color conversion using 3D table” (Color Forum JAPAN'9
It is explained in 8). Even in the case of three-dimensional interpolation using the same gamma conversion as a cube on the gray scale, the global (global) gamma conversion with the entire color space as a defined area shows an interpolation characteristic in which the converted tone curve is approximated by a broken line. When local gray-scale conversion is performed only on the gray gradation portion in the color space, the interpolation curve becomes more violent as the gradation is inverted in the interpolation result (ripple). Even if the table size is increased, the ripple amplitude is increased. An anomalous phenomenon has been found that does not change.

【0006】この例からもわかるように一般に線形の多
次元補間方法では、多くの格子点情報を用いる必要があ
り、それが画像の2次元平面内の滑らかな階調上に隠れ
た高次元特性を顕現する結果リップルが出現し階調特性
が悪化することが多かった。また、リップル現象は、現
在3次元補間において既に発生しているが、より高次元
の4次元色空間やマルチスペクトル画像を扱う際の10
次元色空間になれば一層深刻な問題になることは容易に
想像できる。
As can be seen from this example, in general, a linear multidimensional interpolation method needs to use a lot of lattice point information, which is a high-dimensional characteristic hidden on a smooth gradation in a two-dimensional plane of an image. As a result, ripples often appear and the gradation characteristics deteriorate. Also, the ripple phenomenon has already occurred in three-dimensional interpolation at present. However, when a higher-dimensional four-dimensional color space or a multi-spectral image is handled, the ripple phenomenon occurs.
It can easily be imagined that the problem will become more serious if it becomes a three-dimensional color space.

【0007】一方、文献2:James M.Kasson:“Perfor
ming color space conversions with three-dimentiona
l linear interpolation”、Journal of Electronic im
aging /Jul 1995 Vol.4(3) pp.226-249)におけるディ
スフェノイド補間や特開平8−83330号公報での体
心構造を用いた四面体補間方法では四面体群を同一形状
としたこと、最も補間誤差の大きい立方体の体心に格子
点を位置させること、格子点数を各軸2倍に増加すると
全体で8倍になるところを2倍の増加で済むことなどの
特徴を持っており、良好な補間特性を持つとされてい
る。特に、四面体稜線が色空間内で多くの方向に発生す
るため、画像の入力方向に対して稜線方向が合致する度
合いが増え、先に述べたように大きなリップルを発生す
ることが少ない効果がある。
On the other hand, Reference 2: James M. Kasson: “Perfor
ming color space conversions with three-dimentiona
l linear interpolation ”, Journal of Electronic im
aging / Jul 1995 Vol.4 (3) pp.226-249) and the tetrahedron interpolation method using the body-centered structure described in JP-A-8-83330, in which the tetrahedron group is made to have the same shape. That the grid points are located at the center of the cube where the interpolation error is the largest, and that when the number of grid points is doubled for each axis, the total becomes eight times, it can be doubled. And has good interpolation characteristics. In particular, since tetrahedral ridge lines occur in many directions in the color space, the degree of matching of the ridge line direction with the input direction of the image increases, and as described above, there is little effect of generating large ripples. is there.

【0008】しかし、体心構造では、RGB立方体の外部
に不必要な外挿点を持つ必要があること、空間分割が複
雑で処理時間がかかる、などの欠点がある。また、稜線
方向がいかに増えても、それをはずれる入力は常に作り
得るため問題の完全な解決にはなっていない。また3次
元においても複雑な空間分割手法を使用する必要があり
マルチスペクトルを用いた高次元でのカラー処理におい
ては計算量が多大なものとなりやすい課題もある。
However, the body-centered structure has disadvantages such as the necessity of having unnecessary extrapolation points outside the RGB cube, the complicated spatial division and the long processing time. Also, no matter how much the direction of the ridge line increases, an input that deviates from it can always be made, and it is not a complete solution to the problem. In addition, it is necessary to use a complicated space division method even in three dimensions, and there is a problem that the amount of calculation tends to be enormous in high-dimensional color processing using multispectrum.

【0009】また、従来、特開平6−311355号公
報では、入力色によってトライ・リニア補間と四面体補
間を切り替えたり、特開平7−95423号公報ではト
ライ・リニア補間、三角柱補間、ピラミッド補間を切り
替えたり、色空間内で入力する色の位置によって異なる
補間方法を採用することによって全体での色変換誤差を
小さくする方法もある。
Conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-31355 discloses switching between tri-linear interpolation and tetrahedral interpolation depending on input colors, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-95423 discloses tri-linear interpolation, triangular prism interpolation, and pyramid interpolation. There is also a method of reducing the overall color conversion error by switching or adopting different interpolation methods depending on the position of the input color in the color space.

【0010】しかし、これらの方法は、入力した色の空
間内の位置により補間方法が決定されるため種々の非線
形性色変換において汎用的に対処できるものではない。
However, these methods cannot be universally used in various non-linear color conversions because the interpolation method is determined by the position of the input color in the space.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の多
次元色空間補間法を用いた色変換においては、様々な色
変換、様々な画像入力に対応して常に階調性が良好な補
間方法を実行することが要求されているが、あらゆる画
像、あるいは今後予想される多次元カラー処理において
充分対応可能な解決策がなかった。
As described above, in the conventional color conversion using the multi-dimensional color space interpolation method, interpolation with good gradation is always performed in correspondence with various color conversions and various image inputs. Although the method is required to be implemented, there has been no solution that is sufficient for any image or multidimensional color processing expected in the future.

【0012】本発明は、上記の課題を解決するもので、
カラーマネジメント分野でカラー画像を多次元補間方法
で色変換する場合において、色変換自身が非線形性をも
つ場合には、カラー画像上の色空間内における階調(グ
ラデーション)方向を画像の画面内の部分領域毎に検出
し、該部分領域ごとに補間方法を逐次制御すること、よ
り詳細には色空間内の補間において入力点を囲む全ての
格子点を使うのではなく画像の階調方向に存在する少数
の格子点を選択して補間することにより多次元補間にお
ける非線形性を下げ、リップルを生じない階調性を重視
した色変換を実施することができるカラー画像処理方法
を提供することを目的とする。
The present invention solves the above problems,
When a color image is subjected to color conversion by a multidimensional interpolation method in the field of color management, if the color conversion itself has non-linearity, the gradation (gradation) direction in the color space on the color image is determined in the image screen. Detect for each partial area and sequentially control the interpolation method for each partial area. More specifically, in interpolation in color space, not all grid points surrounding the input point are used but exist in the gradation direction of the image. An object of the present invention is to provide a color image processing method capable of reducing nonlinearity in multidimensional interpolation by selecting and interpolating a small number of grid points to be performed and performing color conversion with an emphasis on gradation without generating ripples. And

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この課題を達成するため
本発明は、カラー画像を走査し各画素値を入力する画素
入力部、画像上の部分領域毎で階調の色空間内での方向
性を判定し方向重みを求める階調方向判定部、前記階調
方向判定部での方向重みを画像面内で連続的に補間し階
調補間係数を出力する階調方向係数補間部と、色変換テ
ーブルを用いて前記画素値に対して色変換を実施する複
数の相異なる色空間補間部と複数の色空間補間部からの
出力を前記階調方向係数により混合あるいは選択する出
力制御部を備える。
According to the present invention, there is provided a pixel input section for scanning a color image and inputting each pixel value, and a direction in a gradation color space for each partial area on the image. A tone direction determining unit for determining the directionality and determining a direction weight, a tone direction coefficient interpolating unit for continuously interpolating the direction weights in the tone direction determining unit in an image plane and outputting a tone interpolation coefficient, A plurality of different color space interpolation units for performing color conversion on the pixel values using a conversion table, and an output control unit for mixing or selecting outputs from the plurality of color space interpolation units with the gradation direction coefficients. .

【0014】これにより、いかなる色変換、いかなる画
像入力についても画像全体でリップルを生じない階調性
を重視した色変換を実施することができるものである。
Thus, any color conversion and any image input can be performed with an emphasis on gradation, which does not cause ripples in the entire image.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、カラー画像を走査し各画素値を入力し、前記画素値
の色空間内の位置情報から色変換テーブルを参照し多次
元補間方法を用いて色変換する方法において、前記画素
を含む画像上の部分領域毎で画像の階調方向情報を求
め、前記階調方向情報を用いて前記多次元補間方法の制
御することを特徴とするカラー画像処理方法であり、複
数の補間方法から階調方向に合致した補間方法を特に重
視して出力するため不必要に多くの格子点を使うために
発生していた非線形性を低下させ、出力階調にリップル
などのアーティファクトが低減されるという作用を有す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the first aspect of the present invention, a color image is scanned, each pixel value is inputted, and a color conversion table is referred to from position information of the pixel value in a color space by referring to a color conversion table. In a method of performing color conversion using an interpolation method, it is characterized in that gradation direction information of an image is obtained for each partial region on an image including the pixel, and the multidimensional interpolation method is controlled using the gradation direction information. It is a color image processing method that reduces the non-linearity that has occurred due to the use of unnecessarily many grid points because the interpolation method that matches in the gradation direction is output with particular emphasis from a plurality of interpolation methods. Has the effect of reducing artifacts such as ripples in the output gradation.

【0016】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
カラー画像処理方法における階調方向情報の算出方法で
あり、カラー画像を複数の領域内で各色版毎に輝度勾配
の大きさを判定し、当該階調の方向について色空間内で
離散化した方向軸ごとの方向重みを出力することを特徴
とし、画像の階調の方向を色空間内の方向として表現で
きる作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of calculating gradation direction information in the color image processing method according to the first aspect, wherein the magnitude of the luminance gradient is determined for each color plate in a plurality of regions. It is characterized in that it outputs a direction weight for each direction axis discretized in the color space with respect to the direction of the gradation, and has the effect of expressing the direction of the gradation of the image as a direction in the color space.

【0017】請求項3に記載の発明は、請求項1記載の
カラー画像処理方法における階調方向の算出方法であ
り、カラー画像を分割領域内での大評点近傍の階調の離
散化した方向軸への方向重みを前記分割領域間で連続的
に補間することを特徴とし、複数の異なる多次元補間方
法を画像の階調方向によって画像面内で逐次切り替えて
も画像の階調の連続性が崩れないという作用を有する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of calculating a gradation direction in the color image processing method according to the first aspect, wherein a color image is divided into discrete directions of a gradation near a large evaluation point in a divided area. The method is characterized in that directional weights for axes are continuously interpolated between the divided areas, and the continuity of the gradation of the image is obtained even when a plurality of different multidimensional interpolation methods are sequentially switched in the image plane according to the gradation direction of the image. Does not collapse.

【0018】請求項4に記載の発明は、カラー画像を走
査し各画素値を入力する画素入力部と、前記画素を含む
画像上の部分領域毎で階調の色空間内での方向性を判定
し、方向重みを求める階調方向判定部と、前記階調方向
判定部での方向重みを画像面内で連続的に補間し階調補
間係数を出力する階調方向係数補間部と、色変換テーブ
ルを用いて前記画素値に対して色変換を実施する複数の
相異なる色空間補間部と、前記複数の色空間補間部から
の出力を前記階調方向係数補間部から出力される階調方
向係数により混合あるいは選択する出力制御部とからな
るものであり、複数の補間方法から階調方向に合致した
補間方法を特に重視して出力するため出力階調において
リップルが削減されるという作用を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pixel input section for scanning a color image and inputting each pixel value, and for determining a direction in a gradation color space for each partial area on the image including the pixel. A tone direction determining unit for determining and obtaining a direction weight, a tone direction coefficient interpolating unit for continuously interpolating the direction weight in the tone direction determining unit in the image plane and outputting a tone interpolation coefficient, A plurality of different color space interpolators for performing color conversion on the pixel values using a conversion table, and an output from the plurality of color space interpolators to a gradation output from the gradation direction coefficient interpolator. And an output control unit that mixes or selects according to the direction coefficient. Since the output is performed with particular emphasis on an interpolation method that matches the gradation direction from a plurality of interpolation methods, an effect that ripples are reduced in the output gradation is achieved. Have.

【0019】請求項5に記載の発明は、カラー画像を走
査し各画素値を入力する画素入力部と、前記画素を含む
画像上の部分領域毎で階調の色空間内での方向性を判定
し方向重みを求める階調方向判定部と、前記階調方向判
定部での方向重みを画像面内で連続的に補間し、階調補
間係数を出力する階調方向係数補間部と、色変換テーブ
ルを用いて前記画素値に対して色変換を実施する複数の
相異なる色空間補間部と、前記複数の色空間補間部から
の補間出力を比較する出力比較部と、前記複数の色空間
補間部からの補間出力を出力比較部での判定結果に基づ
き前記階調方向係数により混合あるいは選択する出力制
御部とからなるものであり、色変換自体に非線形性があ
る場合に限り複数の補間方法から階調方向に合致した補
間方法を特に重視して出力するため、処理速度を落とさ
ずに出力階調にリップルが削減されるという作用を有す
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a pixel input section for scanning a color image and inputting each pixel value, and determining a directionality in a gradation color space for each partial area on the image including the pixel. A tone direction determining unit for determining and obtaining a direction weight, a tone direction coefficient interpolating unit for continuously interpolating the direction weight in the tone direction determining unit in an image plane and outputting a tone interpolation coefficient, A plurality of different color space interpolation units for performing color conversion on the pixel values using a conversion table; an output comparison unit for comparing interpolation outputs from the plurality of color space interpolation units; and the plurality of color spaces An output control unit that mixes or selects the interpolation output from the interpolation unit based on the determination result in the output comparison unit based on the gradation direction coefficient, and performs a plurality of interpolations only when the color conversion itself has nonlinearity. Special emphasis on interpolation methods that match the gradation direction from methods For outputting Te, it has the effect of ripple is reduced to an output gradation without reducing the processing speed.

【0020】請求項6に記載の発明は、カラー画像を走
査し各画素値を入力する画素入力部と、前記画素を含む
画像上の部分領域毎で階調の色空間内での方向性を判定
し方向重みを求める階調方向判定部と、前記方向判定部
での方向重みを画像面内で連続的に補間し階調補間係数
を出力する階調方向係数補間部と、色変換テーブルを用
いて前記画素値に対して色変換を実施する複数の相異な
る色空間補間部と、前記色変換テーブルのうち非線形性
が強い領域を記述するテーブル非線形性マップと、複数
の色空間補間部からの出力を前記テーブル非線形性マッ
プに基づき前記階調方向係数により混合あるいは選択す
る出力制御部とからなるものであり、色変換自体に非線
形性がある場合に限り複数の補間方法から階調方向に合
致した補間方法を特に重視して出力するため、処理速度
を落とさずに出力階調にリップルが削減されるという作
用を有する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a pixel input section for scanning a color image and inputting each pixel value, and determining a directionality in a gradation color space for each partial area on the image including the pixel. A tone direction determining unit for determining and obtaining a direction weight, a tone direction coefficient interpolating unit for continuously interpolating the direction weight in the direction determining unit in the image plane and outputting a tone interpolation coefficient, and a color conversion table. A plurality of different color space interpolators for performing color conversion on the pixel values using the table, a table non-linearity map describing an area having a strong non-linearity in the color conversion table, and a plurality of color space interpolators. And an output control unit for mixing or selecting the output according to the gradation direction coefficient based on the table non-linearity map. Only when the color conversion itself has non-linearity, a plurality of interpolation methods are used in the gradation direction. Matching interpolation method For outputting to focus on, has the effect of ripple is reduced to an output gradation without reducing the processing speed.

【0021】請求項7に記載の発明は、請求項4乃至6
のいずれかに記載のカラー画像処理装置における階調方
向判定部であり、カラー画像を複数の領域内で各色版毎
に輝度勾配の大きさを計算する部分と、当該階調の方向
性を色空間内で離散化した方向軸ごとの重みを計算する
部分からなり、画像の階調の方向を色空間内の方向とし
て表現できる作用を有する。
The invention described in claim 7 is the invention according to claims 4 to 6
A color image processing apparatus according to any one of the above, wherein the color image processing unit calculates the magnitude of the luminance gradient for each color plate in a plurality of regions, It comprises a part for calculating the weight for each direction axis discretized in the space, and has the effect of expressing the direction of the gradation of the image as the direction in the color space.

【0022】請求項8記載の発明は、多次元テーブルに
対してあらかじめ用意したテスト信号を入力して異なる
多次元補間を実施しそれら出力のばらつきに基づいて色
変換テーブル内の非線形強度の大きい部分を判定し、フ
ァイル化する請求項6記載のテーブル非線型マップの作
成方法であり、請求項6記載のカラー画像処理装置にお
いてあらかじめ多次元色変換テーブル内で非線型性強度
の強い部分を判定し対処することができるという作用を
有する。
According to an eighth aspect of the present invention, a test signal prepared in advance for a multi-dimensional table is input, different multi-dimensional interpolation is performed, and a portion having a large nonlinear intensity in the color conversion table is determined based on a variation in the output. 7. A method for creating a table non-linear map according to claim 6, wherein a file having a strong non-linear intensity in the multidimensional color conversion table is determined in advance in the color image processing apparatus according to claim 6. It has the effect of being able to deal with it.

【0023】以下、本発明の実施の形態について図1か
ら図15を用いて説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0024】(実施の形態1)図1に本発明の実施の形態
1におけるカラー画像処理装置のブロック構成図を示し
説明する。本実施例において、カラー入力画像101と
して想定しているものは、1画素が(R,G,B)の3変数
信号で規定される画像であり、3種の画像としてR版、G
版、B版と呼ぶものとする。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a color image processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the present embodiment, what is assumed as the color input image 101 is an image in which one pixel is defined by three variable signals of (R, G, B).
Version and B version.

【0025】図1において、102は、カラー画像10
1を走査し各画素値を入力する画素入力部、104は画
素を含む画像上の部分領域毎で階調の色空間内での方向
性を判定し各領域の方向重みuを求める階調方向判定
部、105は階調方向判定部104での方向重みuを画
像面内で連続的に補間し階調方向係数Wi(m,n)を出力す
る階調方向係数補間部、107は多次元色変換テーブル
103を用いて前記画素値に対して色変換を実施する複
数の相異なる種類の色空間補間部、106は複数の色空
間補間部107からの出力を階調方向係数補間部105
から出力される階調方向係数Wi(m,n)によって混合ある
いは選択し、出力カラー画像108を出力する出力制御
部である。
In FIG. 1, reference numeral 102 denotes a color image 10
A pixel input unit 104 for scanning 1 and inputting each pixel value; a gradation direction 104 for determining a directionality in a color space of a gradation for each partial region on an image including a pixel and obtaining a direction weight u of each region A determination unit 105 is a gradation direction coefficient interpolation unit that continuously interpolates the direction weight u in the gradation direction determination unit 104 in the image plane and outputs a gradation direction coefficient Wi (m, n). A plurality of different types of color space interpolation units for performing color conversion on the pixel values using the color conversion table 103, and outputs from the plurality of color space interpolation units 107 to a gradation direction coefficient interpolation unit 105.
Is an output control unit that outputs an output color image 108 by mixing or selecting according to the gradation direction coefficient Wi (m, n) output from.

【0026】上記のように構成されたカラー画像処理装
置の動作を以下に説明する。
The operation of the color image processing apparatus configured as described above will be described below.

【0027】カラー入力画像101における注目画素の
画面上のxy座標を(m,n)、カラー値を(R,G,B)とする。
画素入力部102は、注目画素のカラー値(R,G,B)を
各信号を8ビット構成とした場合、上位信号3ビットの
組(Rh,Gh,Bh)と下位信号5ビットの組(Rl,Gl,Bl)に
分割し、それぞれ色変換テーブル103と色空間補間部
107に供給する。
The xy coordinates on the screen of the target pixel in the color input image 101 are (m, n), and the color values are (R, G, B).
When the color value (R, G, B) of the target pixel is made up of 8 bits for each signal, the pixel input unit 102 sets a set of 3 bits of the upper signal (Rh, Gh, Bh) and a set of 5 bits of the lower signal (Rh, Gh, Bh) Rl, Gl, Bl) and supply them to the color conversion table 103 and the color space interpolation unit 107, respectively.

【0028】画素入力部102にて分割された上位信号
(Rh,Gh,Bh)にて色変換テーブル103をルックアップ
し、下位信号(Rl,Gl,Bl)とで補間演算を実施する。色
変換テーブル103には、上位信号(Rh,Gh,Bh)に対応
して全RGB色空間を8×8×8=256に分割した頂点
である9×9×9個の格子点での色変換出力が格納され
ている。ここで用いた3ビットと5ビットというビット
分割方法は色変換テーブル103のサイズ、すなわち格
子点数(格子点間距離:ここでは25=32)を決定し
ているが実際には任意である。色変換テーブル103
は、色再現を実行する各種色補正を目的とする数式(モ
デル式)にて表現できる色変換を表現できるのみなら
ず、カラー機器の測色によって数式モデルを持たない自
由度の高いテーブルを作成することも可能である。
The color conversion table 103 is looked up with the upper signal (Rh, Gh, Bh) divided by the pixel input unit 102, and an interpolation operation is performed with the lower signal (Rl, Gl, Bl). The color conversion table 103 stores colors at 9 × 9 × 9 grid points, which are vertices obtained by dividing the entire RGB color space into 8 × 8 × 8 = 256 corresponding to the higher-order signals (Rh, Gh, Bh). Conversion output is stored. The bit division method of 3 bits and 5 bits used here determines the size of the color conversion table 103, that is, the number of lattice points (distance between lattice points: 2 5 = 32 in this case), but is actually arbitrary. Color conversion table 103
Creates not only color conversions that can be expressed by mathematical expressions (model expressions) for the purpose of performing various color corrections that perform color reproduction, but also creates a table with a high degree of freedom that does not have mathematical models by measuring the color of color devices It is also possible.

【0029】また、色変換の入出力の定義も様々であ
り、従来は積分濃度空間(Dr,DgDb)からインク(トナ
ー)信号(C,M,Y,K)へのプリンタ用の色変換が一般的
であったが、カラーマネジメントの世界では(R,G,B)か
ら標準色空間(L,A,B)(X,Y,Z)への変換、あるいは逆
変換などが対象とされる。本発明に関しては(R,G,B)
から任意のある出力色fへの色変換を考えることとす
る。すなわち色変換テーブルには出力1色分については
f(R,G,B)という3変数関数が格納されていることにな
る。
There are various definitions of input / output of color conversion. Conventionally, color conversion for a printer from an integrated density space (Dr, DgDb) to an ink (toner) signal (C, M, Y, K) has been performed. Although it was common, in the world of color management, conversion from (R, G, B) to standard color space (L, A, B) (X, Y, Z) or inverse conversion etc. is targeted . For the present invention (R, G, B)
Let's consider a color conversion from to a certain output color f. That is, the three-variable function f (R, G, B) is stored in the color conversion table for one output color.

【0030】さて、画素入力部102からの上位信号
(Rh,Gh,Bh)は、色変換テーブル103の8×8×8の
分割された立方体の1つを指定する。つまり上位信号に
よって入力色を内包する最近傍点8個が見つかり、そこ
での出力fが得られる。この8点を用いて補間する方法
がもっとも一般的な3次元補間方法であるトライ・リニ
ア補間である。
The upper signal (Rh, Gh, Bh) from the pixel input unit 102 designates one of the 8.times.8.times.8 divided cubes of the color conversion table 103. That is, the eight nearest neighbor points including the input color are found by the upper signal, and the output f there is obtained. The method of interpolating using these eight points is tri-linear interpolation, which is the most common three-dimensional interpolation method.

【0031】色空間補間部107のうち、(0)は、こ
のトライ・リニア補間方法を実行する部分であり以下そ
の機能について図2を用いて簡単に説明する。得られた
8点で構成される立方体内で入力信号を表現するのは下
位信号(Rl,Gl,Bl)であり、3次元補間処理では、これ
らを重みとして用いる。ここで図2に示すように入力色
をPとし、Pを含む色空間内の立方体をABCD-EFGHとし、
Pの位置を(Rh+Rl,Gh+Bl,Bh+Bl)とする
と、
In the color space interpolation section 107, (0) is a part for executing the tri-linear interpolation method, and its function will be briefly described below with reference to FIG. The input signal is represented in the cube composed of the obtained eight points by lower signals (Rl, Gl, Bl), and these are used as weights in the three-dimensional interpolation processing. Here, as shown in FIG. 2, the input color is P, the cube in the color space including P is ABCD-EFGH,
If the position of P is (Rh + Rl, Gh + Bl, Bh + Bl),

【0032】[0032]

【数1】 (Equation 1)

【0033】であるから、Pでの補間出力fIが以下の
(数2)で表現できる。
Therefore, the interpolation output f I at P can be expressed by the following (Equation 2).

【0034】[0034]

【数2】 (Equation 2)

【0035】ただし、その際の重み係数は(表1)の通
りである。
However, the weighting factors at that time are as shown in (Table 1).

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】トライ・リニア補間は、公知技術として従
来から使用されている。しかし、8点を用いる補間法で
あるため一般には精度が高いといわれながら、非線型色
変換では補間特性にリップルを生ずることが知られてい
る。この原因は表1の各重み係数が3次式となっている
ことに関係がある。この課題の解決のため従来から利用
されてきた方法が四面体補間である。四面体補間とは、
色空間で入力色を含む4点を用いた線形補間の総称であ
るが、最も一般的なのは前記の立方体ABCD-EFGHを対角
線を境界の陵線として6個の体積が等しい四面体分割を
行い、いずれの四面体領域に含まれるかを判定した上で
当該の4点を用いて補間するダイアゴナル・テトラヘド
ロン補間方法である。ダイアゴナル・テトラヘドロン補
間では補間立体内では線形補間が行われるためリップル
が発生しない上、用いる点数が3次元補間では最小数で
ある4点であるため計算量も少ないという良好な性質を
持っている。しかし3次元空間で等方的な8点補間と異
なり、上記の良好な性質は方向性により特性が異なる。
そこで本発明ではダイアゴナル・テトラヘドロン補間に
ついて方向性を考えて4種類を用いている。つまり、図
1の色空間補間部107の(1)から色空間補間部
(4)までは、全てダイアゴナル・テトラヘドロン補間
を実行するが、図3、および(表2)の(D1)、(D2),
(D3),(D4)、に示すようにダイアゴナルテトラヘドロ
ンの分割方法である対角線方向が4種類に異なってい
る。
Tri-linear interpolation is conventionally used as a known technique. However, although it is generally said that the accuracy is high because the interpolation method uses eight points, it is known that nonlinear color conversion causes ripples in the interpolation characteristics. The cause is related to the fact that each weight coefficient in Table 1 is a cubic expression. A method conventionally used to solve this problem is tetrahedral interpolation. What is tetrahedral interpolation?
Although it is a generic term of linear interpolation using four points including the input color in the color space, the most common is to perform a tetrahedral division in which the above-mentioned cube ABCD-EFGH has six volumes equal to each other with the diagonal line as the border of the boundary, This is a diagonal-tetrahedron interpolation method of determining which tetrahedral region is included and interpolating using the four points. The diagonal / tetrahedron interpolation has a good property that no ripple occurs because linear interpolation is performed in the interpolation solid, and the amount of calculation is small because the number of points used in the three-dimensional interpolation is four, which is the minimum number. . However, unlike the eight-point interpolation that is isotropic in a three-dimensional space, the above-mentioned good properties differ in properties depending on the directionality.
Therefore, in the present invention, four types of diagonal / tetrahedron interpolation are used in consideration of the directionality. That is, from the color space interpolation unit 107 (1) to the color space interpolation unit (4) in FIG. 1, diagonal / tetrahedron interpolation is performed, but (D1) and (D2) in FIG. D2),
As shown in (D3) and (D4), the diagonal directions, which are the diagonal tetrahedron division methods, are different in four types.

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】ここでは(D1)タイプ則ち立方体ABCD-EF
GHのA-G対角線に沿った分割を例として補間方法を説明
することとするが、他の3タイプの場合にも説明は同様
である。
Here, the (D1) type rule cube ABCD-EF
The interpolation method will be described by taking the division along the diagonal line of the GH as an example, but the description is the same for the other three types.

【0040】図4は、ダイアゴナル・テトラヘドロン補
間方法(D1)の6分割方法を説明する図である。(表
3)に従い、下位信号(Rl,Gl,Bl)の大小関係は6通り
存在し、これが6分割四面体のいずれかを決定する。Rl
=Gl=Blの時にはArea0からArea5までのいずれに含ませ
ても良いがここではArea0とした。
FIG. 4 is a diagram for explaining a six-division method of the diagonal / tetrahedron interpolation method (D1). According to (Table 3), there are six magnitude relations of the lower signals (Rl, Gl, Bl), which determine one of the six-divided tetrahedron. Rl
When = Gl = Bl, it may be included in any of Area0 to Area5, but here Area0 is used.

【0041】[0041]

【表3】 [Table 3]

【0042】分割された四面体が決定した後に、以下の
ように4点補間が実行される。
After the divided tetrahedron is determined, four-point interpolation is performed as follows.

【0043】[0043]

【数3】 (Equation 3)

【0044】この際の重み係数は以下の(表4)のよう
に決定する。
The weighting factor at this time is determined as shown in the following (Table 4).

【0045】[0045]

【表4】 [Table 4]

【0046】次に、階調方向判定部104、階調方向係
数補間部105および出力混合部106について説明す
る。
Next, the gradation direction determination unit 104, gradation direction coefficient interpolation unit 105, and output mixing unit 106 will be described.

【0047】階調方向判定部104にて入力画像の階調
の方向を判定し、方向重みuを求める。階調方向係数補
間部105は、階調方向判定部からの方向重みuを画像
画面内で連続的に補間し、階調補間係数Wi(m,n)を出力
する。
The gradation direction judging section 104 judges the direction of the gradation of the input image, and obtains the direction weight u. The gradation direction coefficient interpolation unit 105 continuously interpolates the direction weight u from the gradation direction determination unit in the image screen, and outputs a gradation interpolation coefficient Wi (m, n).

【0048】出力制御部106において当該方向に近い
方向の分割線を持つ補間方法に大きな階調方向係数を与
え、相異なる方向の分割線を持つ補間方法には小さな階
調方向係数を与えて出力結果を加算する。出力制御部1
06では、色空間補間部(0)から(4)までの出力を
I(i)(i=0-4)と表現し、階調方向係数Wiを用いて混合
する。
The output control unit 106 gives a large gradation direction coefficient to an interpolation method having a division line in a direction close to the direction, and gives a small gradation direction coefficient to an interpolation method having a division line in a different direction. Add the results. Output control unit 1
At 06, the outputs from the color space interpolation units (0) to (4) are expressed as f I (i) (i = 0-4), and are mixed using the gradation direction coefficient Wi.

【0049】[0049]

【数4】 (Equation 4)

【0050】この階調方向係数Wiは、各補間方法ごとに
与えられるものであり、
The gradation direction coefficient Wi is given for each interpolation method.

【0051】[0051]

【数5】 (Equation 5)

【0052】を満たすものとする。It is assumed that the above is satisfied.

【0053】次に、階調方向係数Wiの計算の仕方につい
て、図8を用いて説明する。まず、カラー画像を、Red,
Green,Blueの3つの色版からなる単色版の画像と考え、
各々の版毎に局所的な画像の階調の大きさを判定する。
はじめに図9に示すように、画像を部分領域に分割して
おき、これから色変換を行う対象画素位置(m,n)を含む
領域内で代表点(m0,n0)を決定し、その場所で階調方
向を算出する。すなわち画像に対して輝度勾配ベクトル
Dを算出するフィルタリングを実施すればよく、ここで
は偏微分を用いるが現実にはこの操作はデジタル的な差
分操作となる。
Next, a method of calculating the gradation direction coefficient Wi will be described with reference to FIG. First, the color image is red,
Think of it as an image of a single color plate consisting of three color plates of Green and Blue,
A local image gradation level is determined for each plate.
First, as shown in FIG. 9, an image is divided into partial regions, and a representative point (m0, n0) is determined in a region including a target pixel position (m, n) for which color conversion is to be performed. Calculate the gradation direction. That is, the brightness gradient vector for the image
Filtering for calculating D may be performed. Here, partial differentiation is used, but in reality, this operation is a digital difference operation.

【0054】[0054]

【数6】 (Equation 6)

【0055】この階調方向ベクトルDは、階調の急激さ
とは無関係な量にするため長さ=1に正規化するのが望
ましい。次に階調方向ベクトルDの方向性を調べる。こ
れは簡易的には、7個の方向ベクトルVjと内積をとるこ
とで実現できる。7個の方向ベクトルVとは図8で示すV
1からV7の7方向であり、各ベクトルのRGB座標成分は以
下の(表5)の通りである。
It is desirable that the gradation direction vector D is normalized to length = 1 in order to make the quantity irrelevant to the sharpness of the gradation. Next, the direction of the gradation direction vector D is examined. This can be simply realized by taking an inner product with the seven direction vectors Vj. The seven direction vectors V are shown in FIG.
There are seven directions from 1 to V7, and the RGB coordinate components of each vector are as follows (Table 5).

【0056】[0056]

【数7】 (Equation 7)

【0057】[0057]

【表5】 [Table 5]

【0058】以上求めた各成分ごとの7個の重み係数uj
について、u1からu4までは色空間補間部(1)から
(4)までの重みとしてそのまま用いられ、u5からu7
では加算され色空間補間部(0)の重みとして用いられ
る。
The seven weighting factors uj for each component obtained above
For, from u 1 to u 4 directly used as a weight of the color space interpolation unit (1) to (4), from u 5 to u 7 used as the weight of the color space interpolation section is added (0).

【0059】[0059]

【数8】 (Equation 8)

【0060】そして、W0とW1、W2, W3, W4の階調方向係
数Wiが領域Bnごとに決定される。
Then, the gradation direction coefficients Wi of W 0 , W 1 , W 2 , W 3 , and W 4 are determined for each area Bn.

【0061】この値をそのまま出力し、分割領域ごとに
用いても良いが、階調方向係数Wiが領域間で大きく変化
した場合、分割領域ごとに色や階調の段差が発生する可
能性があり、これを防ぐため階調方向係数Wiが画像内で
連続性を保つように、階調方向係数補間部105で画面
内のバイ・リニア補間によって階調方向係数Wi(m,n)を
補間出力している。
This value may be output as it is and used for each divided area. However, if the gradation direction coefficient Wi greatly changes between the areas, there is a possibility that a color or gradation step occurs for each divided area. To prevent this, the gradation direction coefficient Wi (m, n) is interpolated by bi-linear interpolation within the screen so that the gradation direction coefficient Wi maintains continuity in the image. Output.

【0062】[0062]

【数9】 (Equation 9)

【0063】[0063]

【数10】 (Equation 10)

【0064】ただし、階調方向係数の重み係数ωP
ωQ、ωR、ωSは、以下の(表6)に示す通りである。
ここでBX,BYは分割領域の幅、高さを示す。また上記の
内挿補間は、画像内で各Wiごとに実施するものとする。
Here, the weighting coefficient ω P of the gradation direction coefficient,
ω Q , ω R , ω S are as shown in the following (Table 6).
Here, BX and BY indicate the width and height of the divided area. The above interpolation is performed for each Wi in the image.

【0065】[0065]

【表6】 [Table 6]

【0066】図9、図10に示すようにこの方法では、
重み係数は画像の周辺に内挿不可能な領域を残すが、こ
こは外挿あるいは分割領域での代表点(m0,n0)の値をそ
のまま使用することも考えられる。また代表点(m0,n0)
を各分割領域の左上にとり、画像の右端では仮想的な固
定値を採用することにより外挿を不必要にすることも可
能である。
As shown in FIGS. 9 and 10, in this method,
The weighting coefficient leaves an area that cannot be interpolated around the image. Here, the value of the representative point (m0, n0) in the extrapolation or the divided area may be used as it is. Representative point (m0, n0)
May be set at the upper left of each divided area, and extrapolation may be unnecessary by adopting a virtual fixed value at the right end of the image.

【0067】次に、実際の画像処理の流れについて図1
1を用いて説明する。この例では、カラー画像は入力出
力とも(RGB)点順次画像を想定しており、色変換処理
も点順次に実行されていくこととする。
Next, the flow of actual image processing will be described with reference to FIG.
1 will be described. In this example, the color image is assumed to be an (RGB) dot-sequential image for both input and output, and the color conversion process is also performed in a dot-sequential manner.

【0068】処理開始後、S1101のステップにおい
て、カラー画像は図9のように各領域に分割される。S
1102のステップで領域内の代表点(m0,n0)における
階調方向判定が行われ、各分割領域ごとの階調方向係数
Wiを求める。ステップS1103において色変換に用い
る3次元テーブルを読み込む。ここまでは画像処理の前
処理として実行される。
After the start of the process, in step S1101, the color image is divided into regions as shown in FIG. S
In step 1102, the gradation direction at the representative point (m0, n0) in the region is determined, and the gradation direction coefficient for each divided region is determined.
Ask for Wi. In step S1103, a three-dimensional table used for color conversion is read. The processing up to this point is executed as preprocessing of image processing.

【0069】次に、カラー画像の各画素を走査しなが
ら、全画素の処理が終了するまでステップS1106以
降ステップS1110までの処理を各画素ごとに繰り返
す。最初にステップS1106において、画素の位置
(m,n)および画素値(RGB)が入力される。ステップS1
107において、当該画素位置(m,n)での階調方向係数W
i(m,n)が、前記の各分割領域ごとの階調方向係数Wiを補
間して求められる。
Next, while scanning each pixel of the color image, the processing from step S1106 to step S1110 is repeated for each pixel until the processing for all pixels is completed. First, in step S1106, the position of the pixel
(m, n) and a pixel value (RGB) are input. Step S1
At 107, the gradation direction coefficient W at the pixel position (m, n)
i (m, n) is obtained by interpolating the gradation direction coefficient Wi for each of the divided areas.

【0070】次に、ステップS1108において、異な
る色空間補間処理を並列に実行して補間出力fI(0)からf
I(4)を求める。ステップS1109においてS1107
で求めた階調方向係数Wi(m,n)を用いて補間出力が混合
される。ステップ1110において出力画素(R’G’
B’)が出力画像に挿入される。
Next, in step S1108, different color space interpolation processes are executed in parallel, and the interpolation outputs f I (0) to f
Find I (4). In step S1109, S1107
The interpolation output is mixed using the gradation direction coefficient Wi (m, n) obtained in (1). In step 1110, the output pixel (R'G '
B ') is inserted into the output image.

【0071】処理は、そのまま繰り返しのためステップ
S1104へ戻り、全画素の処理が終了した場合にはス
テップS1105の判定により処理が終了する。
Since the process is repeated as it is, the process returns to step S1104. When the process for all the pixels is completed, the process ends according to the determination in step S1105.

【0072】なお、以上の説明では、色空間補間部10
7をトライリニア補間とダイアゴナル・テトラヘドロン
補間4種類ということで説明したが、方向性を持つ分割
空間であれば他の補間方法での組み合わせでも同様に実
施可能であり種類も4種類には限らないことはもちろん
である。
In the above description, the color space interpolation unit 10
7 has been described as four types of trilinear interpolation and four types of diagonal / tetrahedron interpolation. However, as long as it is a divided space having directivity, it can be similarly implemented by a combination of other interpolation methods, and the types are not limited to four types. Of course not.

【0073】以上まで、本発明の構成および動作を説明
してきたが、ここで階調方向によって補間内容を変更す
るという本発明の原理の説明を行う。まず何故トライリ
ニア補間とダイアゴナルテトラヘドロン補間(しかも4
種)を併用しているのか、さらに画像の階調方向を考慮
してそれら重み付けしているのかを説明する。
The configuration and operation of the present invention have been described above. Here, the principle of the present invention that the content of interpolation is changed depending on the gradation direction will be described. First, why is trilinear interpolation and diagonal tetrahedron interpolation (and
It will be described whether the above-described method is used in combination with the above-described method and whether the weighting is performed in consideration of the gradation direction of the image.

【0074】従来、トライ・リニア補間とダイアゴナル
・テトラヘドロン補間のどちらが高精度な補間方法であ
るかについては用いる色空間、用いる色変換が異なった
場合、明解な説明がなかった。しかし、前述の文献1に
解説されているように用いる色変換自身が1次元変換の
線形結合にて表現される場合には補間結果は全ての線形
補間で同一となり、出力結果が各成分ごとに折れ線状態
になることが知られている。つまり、この場合にはトラ
イ・リニア補間とダイアゴナル・テトラヘドロン補間両
者の結果の差はなくリップルも存在しない。
Conventionally, there is no clear explanation as to which of the tri-linear interpolation and the diagonal / tetrahedron interpolation is a high-precision interpolation method when the color space used and the color conversion used are different. However, when the color conversion itself used is expressed by linear combination of one-dimensional conversion as described in the above-mentioned document 1, the interpolation result is the same in all linear interpolations, and the output result is different for each component. It is known that a broken line state is obtained. That is, in this case, there is no difference between the results of the tri-linear interpolation and the diagonal-tetrahedron interpolation, and there is no ripple.

【0075】このことを2次元の補間を例にとって図形
的に説明する。はじめに2次元では、トライリニア補間
は4点を用いるバイリニア補間に対応し、ダイアゴナル
・テトラヘドロン補間は、正方形を2分割した三角形の
3点補間に相当することに注意する。図5の500にお
いて正方形ABCDはRG平面に設定された1つの補間
区間であり、出力1成分をfとしてこの2次元平面上に
立てた矢印にて表現する。色変換が線形であるとは、こ
の正方形内ではf(A)、f(B)、f(C)、f
(D)が同一平面π上に存在することに相当する。従っ
てこの4点からの線形補間であるバイリニア補間による
補間値は501に示すように同一平面π上に拘束されて
おり、正方形ABCD内をいかなる軌跡で入力された色
についても出力は直線となる。
This will be described graphically by taking two-dimensional interpolation as an example. First, in two dimensions, note that trilinear interpolation corresponds to bilinear interpolation using four points, and diagonal / tetrahedron interpolation corresponds to three-point interpolation of a triangle obtained by dividing a square into two. In FIG. 5, a square ABCD is one interpolation section set on the RG plane, and is represented by an arrow raised on this two-dimensional plane with one output component f. The color conversion is linear when f (A), f (B), f (C), f
(D) is equivalent to being on the same plane π. Therefore, the interpolated value by bilinear interpolation, which is linear interpolation from these four points, is constrained on the same plane π as shown at 501, and the output is a straight line for a color input in any locus within the square ABCD.

【0076】次に、図5の502,503は、A-C分
割、B-D分割という異なる種類の三角形分割における補
間結果をしめす図である。いずれの分割方法の場合でも
平面内の入力点が2種の三角形のいずれに属するかを判
定した上で各三角形内で補間される。三角形内での補間
値はこの平面πを三角形ABC、または三角形ADCに分割し
て補間することに相当するが、元々平面を分割するので
あるからA-C分割、B-D分割いずれの三角形分割でもうバ
イリニア補間と同一の補間結果となることは明らかであ
る。このように色変換自身が非線形性を持たない場合に
は、補間方法の如何にかかわらず、結果が理想値からず
れたり出力が曲線になる現象(リップル)が出現するこ
ともない。
Next, reference numerals 502 and 503 in FIG. 5 show the results of interpolation in different types of triangular divisions such as AC division and BD division. In any of the division methods, interpolation is performed within each triangle after determining which of the two types of triangles the input point in the plane belongs to. The interpolation value within a triangle is equivalent to dividing this plane π into a triangle ABC or a triangle ADC and interpolating it, but since it originally divides the plane, it is already bilinear interpolation in either AC division or BD division Obviously, the same interpolation result is obtained. As described above, when the color conversion itself has no nonlinearity, a phenomenon (ripple) in which the result deviates from the ideal value or the output becomes a curve does not occur regardless of the interpolation method.

【0077】次に、特開平6−311355号公報にて
ダイアゴナル・テトラヘドロン補間がトライリニア補間
よりも良好な結果を得たと言われている色変換がMIN演
算の場合、特にダイアゴナル・テトラヘドロン補間の中
でも原点を通る分割線を採用する(D1)型の場合を取り
上げる。同じように2次元で考えると、MIN演算とは、
2変数の組(R,G)の小さい方を出力するものであるから
図6の600に示すようにR≧Gの領域に相当する三角形
ABC内では、MIN(R,G)=Gであり、R<Gの領域に相当する
三角形ADC内ではMIN(R,G)=Rであるから直線R=Gを稜線と
して2枚の三角形平面が折れて接続されているような平
面を構成する。これがMIN演算の場合における真の計算
値である。
Next, in the case where the color conversion, which is said to have obtained better results than trilinear interpolation in diagonal / tetrahedron interpolation in Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6-31355, is MIN operation, especially when diagonal / tetrahedron interpolation is used. Among them, the case of (D1) type, which adopts a dividing line passing through the origin, is taken up. Similarly, considering two dimensions, the MIN operation is
Since the smaller one of the pair of two variables (R, G) is output, a triangle corresponding to the region of R ≧ G as shown by 600 in FIG.
In ABC, MIN (R, G) = G, and in triangle ADC corresponding to the region of R <G, MIN (R, G) = R. Therefore, two triangular planes with straight line R = G as a ridgeline Form a plane that is bent and connected. This is the true calculated value in the case of the MIN operation.

【0078】次に、これを補間で演算することを考え
る。まず601に示すようにABCDの4点補間法では補間
面が曲面を形成してしまいこれがリップルを発生する原
因になる。次に、図6の602に示すA-C分割での三角
形分割では、稜線がA-C方向に形成されるため補間結果
は正しい結果と完全に同一になる。しかし、603のB-
D分割ではB-D方向で分割された1つの三角形では値が0
に固定されたままとなり、2つの分割方法で補間出力が
大きく異ってしまう。
Next, consider that this is calculated by interpolation. First, as shown by 601, in the ABCD four-point interpolation method, the interpolation surface forms a curved surface, which causes a ripple. Next, in the triangular division by the AC division indicated by 602 in FIG. 6, since the ridge line is formed in the AC direction, the interpolation result is completely the same as the correct result. However, 603 B-
In D division, the value is 0 for one triangle divided in the BD direction
And the interpolation output greatly differs between the two division methods.

【0079】前記特開平6−311355号公報では、
この場合を取り上げてA-C分割の三角形補間がABCD4点
より良好な結果を得るとしている。しかし正確に言えば
MIN演算の真値の演算において、A-Cの分割線が全く
違う特性を示す2種の平面が接続された稜線となってお
り、この稜線と三角形の分割境界とが一致しているため
補間誤差が0になり良好な補間が行われるというのが正
しい。結局、非線形性の強い色変換であってもMIN演算
のように真の計算値が知られている場合には最適な補間
方法が何らかの指標によって定まる点が重要である。逆
にいえば非線形性が強い場合において真の計算値が不明
な場合にはいかなる分割・補間をすれば良いかを知る指
標が無くなるため即座に困難に直面することになる。
In the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-31355,
Taking this case as an example, it is stated that triangular interpolation using AC division can obtain better results than four ABCD points. However, to be precise, in the calculation of the true value of the MIN operation, the dividing line of the AC is a ridge connecting two types of planes exhibiting completely different characteristics, and the ridge and the dividing boundary of the triangle coincide with each other. Therefore, it is correct that the interpolation error becomes 0 and good interpolation is performed. After all, it is important that the optimum interpolation method is determined by some index when the true calculated value is known as in the MIN operation even in the color conversion having a strong nonlinearity. Conversely, when the true calculated value is unknown when the nonlinearity is strong, there is no index for knowing what kind of division / interpolation should be performed, so that the user immediately faces difficulty.

【0080】この困難を生む典型的な例が、前述の文献
1で取り上げた局所ガンマ変換のような非線形変換であ
る。この変換では、非線形性の強い色変換テーブルだけ
が与えられるので、色変換に当たってはこれを3次元補
間する必要がある。すなわち先の例では、f(A)、f
(B)、f(C)、f(D)という格子点上での値だけが
非線形性が強い状態で与えられ、その間を接続する真の
計算値は全く与えられない。非線形性が強いという意味
は2次元では図7の700に示すようにABCDの各点で対
角線位置にあるA,Cで小さな値、B,Dでは大きな値をと
るような場合である。これをバイリニア4点補間すると
701に示すようにf軸R軸G軸で作られる空間におい
て複雑な2次曲面を形成し、リップルの原因となる。
A typical example of this difficulty is a non-linear conversion such as the local gamma conversion described in the aforementioned reference 1. In this conversion, since only a color conversion table having a strong nonlinearity is given, it is necessary to three-dimensionally interpolate this in color conversion. That is, in the previous example, f (A), f
Only the values on the lattice points (B), f (C) and f (D) are given in a state of strong nonlinearity, and no true calculated value connecting them is given. The strong non-linearity means that two-dimensional values take small values for A and C at diagonal positions and large values for B and D at each point of ABCD as indicated by 700 in FIG. When this is bilinearly interpolated at four points, a complicated quadric surface is formed in a space formed by the f-axis, the R-axis, and the G-axis as shown by 701, which causes ripples.

【0081】また、3点補間では702と703に示す
ようにA-C分割とB-D分割では、前者がA-C方向が深い谷
を形成するのに対して後者はB-Dが稜線を形成して全く
異なる補間結果となるが、いずれもリップルの代わりに
激しい凹凸が発生する原因となる。つまり4点補間でも
2種類の3点補間でも補間結果は大きく異なる上に、ど
れも良好な補間とはいえないという困難な状況となる。
As shown by 702 and 703 in the three-point interpolation, in the AC division and the BD division, the former forms a deep valley in the AC direction, whereas the latter forms a ridgeline of the BD, resulting in completely different interpolation results. However, in each case, severe irregularities occur instead of ripples. In other words, the interpolation results are significantly different between the four-point interpolation and the two types of three-point interpolation, and none of them is a good interpolation.

【0082】本発明の基本的な考え方は、ここに入力画
像の階調性の方向の情報を入れて最適な補間を決定する
ものである。たとえば図7の700において鎖線(1)(2)
が入力階調を示すものとすると、(1)のようなA-C方向の
階調が入力された場合にはA-C分割の3点補間を採用
し、(2)のようなB-D方向の階調が入力された場合にはB-
D分割の3点補間を採用するものということができる。
The basic idea of the present invention is to determine the optimum interpolation by including information on the direction of the gradation of the input image. For example, in 700 of FIG. 7, chain lines (1) and (2)
Indicates the input gradation, when the gradation in the AC direction as shown in (1) is input, the three-point interpolation of the AC division is adopted, and the gradation in the BD direction as in (2) is obtained. B- if entered
It can be said that three-point interpolation of D division is adopted.

【0083】次に、入力階調方向が求まった後、いかな
る補間方法を使用するべきか、おなじく2次元の場合を
例に図12を用いて説明する。図12では、入力階調と
して正方形ABCDの中心点を通る4種の方向を設定
し、入力点を黒丸で、その点での補間出力値を黒丸上の
矢印で表示している。1200と1201は入力階調方
向がそれぞれEF方向、GH方向の場合であり、このと
きは両方とも同一のバイリニア補間を使用すればよい。
Next, after the input gradation direction is determined, what kind of interpolation method should be used will be described with reference to FIG. 12, taking a two-dimensional case as an example. In FIG. 12, four directions passing through the center point of the square ABCD are set as input gradations, the input point is indicated by a black circle, and the interpolation output value at that point is indicated by an arrow on the black circle. Reference numerals 1200 and 1201 denote cases where the input grayscale directions are the EF direction and the GH direction, respectively. In this case, the same bilinear interpolation may be used for both.

【0084】図7の701では、複雑な2次曲面を呈し
ているかのように見えるバイリニア補間面であるが、1
200で示すように入力方向がEF方向のときは補間結
果がABの中点EとCDの中点F上での値f(E)とf
(F)を結ぶ直線となりリップルが現れない性質があ
る。同様に1201の入力階調方向がGHの時もバイリ
ニア補間の結果、補間値がf(G)とf(H)を結ぶ直
線上に位置する。
In FIG. 7, reference numeral 701 denotes a bilinear interpolation surface which looks as if it exhibits a complicated quadratic surface.
As shown by 200, when the input direction is the EF direction, the interpolation results are the values f (E) and f on the middle point E of AB and the middle point F of CD.
There is a property that it becomes a straight line connecting (F) and no ripple appears. Similarly, when the input tone direction 1201 is GH, the interpolation value is located on a straight line connecting f (G) and f (H) as a result of the bilinear interpolation.

【0085】次に1203では入力階調がAC方向の場
合なので、AC分割の三角形補間を用い、1204では
入力階調方向がBDなのでBD分割の三角形補間を用い
ることにより、いずれの場合も補間結果がそれぞれf
(A)とf(C)、あるいはf(B)とf(D)を結ぶ
直線上に位置するためリップルは現れない。以上のよう
に2次元の場合には、階調方向4種類(1)EF、
(2)GH、(3)AC、(4)BDについて(1)
(2)はバイリニア補間、(3)と(4)は異なる三角
形補間を使用すればよい。もちろん画像上の各画素で異
なる補間方法を次々に変更していくと画像上にノイズを
生む原因となる。このため補間方法の制御としては、最
適な補間を1種選択するよりは重みとして用いるほが望
ましい。つまり画像の階調方向から考えて最適な補間方
法の結果には大きな重みを与え、そうでない補間結果に
は小さい重みを与えるように何種類からの補間方法に対
して一種の重みづけを行う。
Next, in 1203, since the input gradation is in the AC direction, triangular interpolation of AC division is used. In 1204, since the input gradation direction is BD, triangular interpolation of BD division is used. Is f
No ripple appears because it is located on the straight line connecting (A) and f (C) or f (B) and f (D). As described above, in the two-dimensional case, four types of gradation directions (1) EF,
(2) GH, (3) AC, (4) BD (1)
(2) may use bilinear interpolation, and (3) and (4) may use different triangle interpolation. Of course, changing the interpolation method differently for each pixel on the image one after another may cause noise on the image. For this reason, it is more desirable to control the interpolation method as a weight than to select one type of optimal interpolation. In other words, a large weight is given to the result of the optimal interpolation method in consideration of the gradation direction of the image, and a small weight is given to the interpolation result that is not so.

【0086】以上の議論を3次元に拡張すると、図8の
方向ベクトルでV5とV6とV7のような立方体軸に平
行の入力階調の場合にはいずれもトライリニア補間を用
いるのがよく、その他の対角方向の入力V1、V2、V
3、V4では、各々図3のD1,D2、D3、D4方法
の分割のダイアゴナルテトラテドロン補間を用いるのが
良いという結論が導かれる。このため、(数8)のよう
に方向重みu5、u6、u7、u8についてはそれらを加算
したものをトライリニア補間用の階調方向係数W0とし
て用い、他のW1、W2、W3、W4はu1、u2、u3、u4
をそのまま用いている。
When the above discussion is extended to three dimensions, trilinear interpolation should be used for any input gradation parallel to the cubic axis such as V5, V6 and V7 in the direction vector of FIG. Other diagonal inputs V1, V2, V
3 and V4, it is concluded that it is better to use diagonal tetratedron interpolation for the division of the D1, D2, D3 and D4 methods in FIG. For this reason, the sum of the direction weights u 5 , u 6 , u 7 , and u 8 is used as the gradation direction coefficient W 0 for trilinear interpolation, and the other W 1 , W 2 , W 3 and W 4 are u 1 , u 2 , u 3 and u 4
Is used as it is.

【0087】以上のように、本発明の第1の実施形態で
は、いかなる非線形色変換においても、入力画像の階調
を求め、数種類の補間方法を実施してその結果に重み付
けすることで出力階調でのリップルを抑制するものであ
る。
As described above, in the first embodiment of the present invention, in any nonlinear color conversion, the gradation of the input image is obtained, several types of interpolation methods are performed, and the results are weighted to obtain the output gradation. It suppresses ripple in the tone.

【0088】(実施の形態2)図13に本発明の実施の
形態2の画像処理装置のブロック図を示し説明する。
(Embodiment 2) FIG. 13 is a block diagram of an image processing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, and will be described.

【0089】実施の形態1では、異なる色空間補間部1
07からの出力は入力画像101の画素位置から計算さ
れる階調方向係数によって画素ごとに常に重み付け混合
されていたが、この重みづけ混合の計算は画像の全画素
について実行されるため計算処理負担が大きい。また実
際には非線型の高い色変換やそれによる画像の階調の劣
化は常に発生するわけではない。
In the first embodiment, different color space interpolation units 1
The output from 07 is always weighted and mixed for each pixel by the gradation direction coefficient calculated from the pixel position of the input image 101. However, since the calculation of this weighted mixing is performed for all the pixels of the image, the calculation processing load is increased. Is big. Actually, non-linear high color conversion and deterioration of the gradation of an image due to the color conversion do not always occur.

【0090】そこで、本実施の形態では、5種の色空間
補間部(0)〜(4)での出力を非線形性判定部1301にて
比較しこれらが大きく異なる場合、すなわち非線形性が
高い場合にのみ、重み付け混合を実施することによっ
て、処理の負担を下げるものである。非線形判定部13
01では、以下のような演算を行う。ここでTHRESHは固
定の閾値、fI(i)、fI(j)はfI(0)から fI(4)
のいずれかを示す。MAXは最大値演算を示す。
Therefore, in the present embodiment, the outputs of the five types of color space interpolation units (0) to (4) are compared by the non-linearity judgment unit 1301, and when these are greatly different, that is, when the non-linearity is high. Only by using the weighted mixing, the processing load is reduced. Non-linear judgment unit 13
In 01, the following operation is performed. Here, THRESH is a fixed threshold, and f I (i) and f I (j) are f I (0) to f I (4).
Indicates one of MAX indicates the maximum value operation.

【0091】つまり、ある入力色について異なる分割方
向や異なる種類の補間を用いたとき最大でどの程度の変
動があるかを調査し、ある閾値以上であったら非線形性
のが強いと判断し、結果resultをYESと判定し、そのほ
かはNOと判定し、この結果を一緒に出力制御部106に
送ることにより出力混合を行うのかどうかを決定する。
That is, the maximum degree of fluctuation when a different division direction and a different type of interpolation are used for a certain input color is investigated, and if it exceeds a certain threshold value, it is determined that the nonlinearity is strong. The result is determined to be YES, the others are determined to be NO, and the result is sent to the output control unit 106 to determine whether to perform output mixing.

【0092】[0092]

【数11】 [Equation 11]

【0093】この方法では、非線形性判定部1301が
YES/NOの判定を行う境界が生じるため出力の切り替えに
よって階調飛びが生じるように思われるるが、閾値を人
間の視覚が階調とびを認識できる限界値に選んでおけば
補間方法による差が閾値を超える前までは出力混合を停
止して、超えた時点で出力混合を開始してもそのギャッ
プは前記閾値よりは小さいことが保証されるため認識で
きる大きな階調飛びは発生しない。
In this method, the non-linearity judging section 1301
It seems that gradation jumps may occur due to output switching due to the boundary for determining YES / NO.However, if the threshold is selected as the limit value that human eyes can recognize the gradation skip, the difference due to the interpolation method Even if the output mixing is stopped before the value exceeds the threshold, and the output mixing is started at the time when the output mixing exceeds the threshold, the gap is guaranteed to be smaller than the threshold, so that a large recognizable gradation jump does not occur.

【0094】(実施の形態3)図14に本発明の実施の
形態3における画像処理装置のブロック図を示し説明す
る。実施の形態3は、実施の形態2における非線形性判
定部を無くし、その代わりにあらかじめ用意したテーブ
ル非線形性マップ1401の情報を元に、入力画素の色
信号値が色変換テーブル内での非線形性の大きい部分に
入った場合にのみ、重み付け混合を実施することによっ
て処理の負担を下げるものである。この場合、色変換テ
ーブルを作成した段階でテーブル非線形性マップが一緒
に作られ、この情報はICCプロファイルのようなカラー
プロファイルの1つの情報として蓄積しておくこともで
きる。
(Embodiment 3) FIG. 14 is a block diagram showing an image processing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention, and will be described. In the third embodiment, the nonlinearity determination unit in the second embodiment is eliminated, and instead, the color signal value of the input pixel is converted into the nonlinearity in the color conversion table based on the information of the table nonlinearity map 1401 prepared in advance. The processing load is reduced by executing the weighted mixing only when the data enters the portion having a large value. In this case, a table non-linearity map is also created at the stage when the color conversion table is created, and this information can be stored as one information of a color profile such as an ICC profile.

【0095】次に、図15を用いてテーブル非線形性マ
ップの作成方法を説明する。図15はテーブル非線形性
マップ作装置を示すブロック図である。色変換のための
3次元テーブルに対応して入力格子点の色空間内の位置
において色変換の非線形性、主として分割方向による補
間結果の差の大きさを判定し当該色での補間出力の混合
が必要かどうかを判定するものである。作成方法は、第
2の実施例に似た構成で、対象となる色変換テーブルを
用いてテスト用カラー画像を色変換する。異なる色空間
補間部で出力された補間出力どうしを非線形性判別部1
301で(数11)と同一の判定を行い、(Rh,Gh,Bh)
をアドレス入力とした時の非線形性の結果として、判定
結果YES/NOをテーブル非線形性マップ1501に格納す
る。
Next, a method of creating a table nonlinearity map will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a block diagram showing a table non-linearity map creating device. The non-linearity of the color conversion, mainly the magnitude of the difference of the interpolation result depending on the division direction, is determined at the position in the color space of the input grid point corresponding to the three-dimensional table for the color conversion, and the interpolation output of the color is mixed. Is to be determined. The creation method is similar to that of the second embodiment, and performs color conversion of the test color image using the target color conversion table. A non-linearity discriminating unit 1 compares interpolation outputs output from different color space interpolating units.
At 301, the same judgment as (Equation 11) is performed, and (Rh, Gh, Bh)
Is stored in the table non-linearity map 1501 as a result of the non-linearity when the is input as the address.

【0096】(実施の形態4)図16に本発明の実施の
形態4における画像処理装置のブロック図を示し説明す
る。実施の形態4は、実施の形態1における3次元色変
換テーブルを異なる複数の色空間補間部107(0)〜
(4)ごとに専用の色変換テーブル1601としたもの
である。本発明の実施の形態1から3では、1つの3次
元色変換テーブルに対して画像の階調方向によって方向
性をもつ色空間補間部107を使いわけることに利点を
有するが、本実施の形態は3次元色変換テーブル自体を
も使い分けることにより、画像の階調方向性の階調性を
一層良好なものとすることができる。
(Embodiment 4) FIG. 16 is a block diagram showing an image processing apparatus according to Embodiment 4 of the present invention and will be described. In the fourth embodiment, a plurality of different color space interpolation units 107 (0) to 107 (0) to
A dedicated color conversion table 1601 is provided for each (4). The first to third embodiments of the present invention have an advantage in that the color space interpolation unit 107 having directionality according to the gradation direction of an image is used for one three-dimensional color conversion table. By using the three-dimensional color conversion table itself properly, the gradation property of the gradation direction of the image can be further improved.

【0097】尚、本発明は3次元のカラー画像を対象に
して実施の形態を書いているが入力空間は一般に4次元
以上のM次元でも同一の考え方でかまわない。出力空間
がN次元の場合にはM入力1出力の個々の色変換部をN
個並べるだけで実現できる。
Although the present invention has been described with reference to a three-dimensional color image, the same concept can be applied to an input space of generally four or more dimensions. If the output space is N-dimensional, each color conversion unit of M inputs and 1 output is set to N
It can be realized simply by arranging them.

【0098】従って本発明は、M入力N出力のマルチス
ペクトルカラー画像の色変換においても有効である。
Therefore, the present invention is also effective in color conversion of a multispectral color image having M inputs and N outputs.

【0099】なお、本発明は、階調判定の単位を画面上
のブロック分割領域としたが、画像内の別のセグメンテ
ーション方法によるものであってもよい。
In the present invention, the unit of gradation determination is a block divided area on the screen, but another unit of segmentation in an image may be used.

【0100】[0100]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来技術
が色変換を各画素値のみを用いて行っていたため生ずる
階調の乱れの問題に対して、カラー画像上の階調(グラ
デーション)方向を画面内の部分領域毎に検出し、該部
分領域ごとに補間方法を逐次制御することにより、いか
なる色変換、いかなる画像入力についても画像全体でリ
ップルを生じない階調性を重視した色変換を実施するこ
とができるカラー画像処理装置を提供することができ
る。多次元カラーマルチスペクトル画像の補間方法にお
いては、入力次元が増大するため高次項が補間結果によ
り深刻な影響を与え未知のリップルが発生しやくなるこ
とが考えられるが本発明の画像の階調方向を考慮すると
いう考え方を利用すれば現実的に良好な補間演算が可能
になる。
As described above, according to the present invention, in order to solve the problem of gradation disturbance caused by the prior art performing color conversion using only each pixel value, the gradation (gradation) ) By detecting the direction for each partial area in the screen and sequentially controlling the interpolation method for each partial area, a color that emphasizes the gradation that does not cause ripple in the entire image for any color conversion and any image input A color image processing device capable of performing conversion can be provided. In the method of interpolating a multidimensional color multispectral image, it is conceivable that higher order terms have a more serious effect on the interpolation result due to an increase in input dimension, and that an unknown ripple is likely to occur. By using the concept of considering the above, realistically good interpolation calculation can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1によるカラー画像処理装
置のブロック構成図
FIG. 1 is a block diagram of a color image processing apparatus according to a first embodiment of the present invention;

【図2】トライ・リニア補間方法を示す図FIG. 2 is a diagram showing a tri-linear interpolation method;

【図3】4種の四面体分割方法を示す図FIG. 3 is a diagram showing four types of tetrahedral division methods.

【図4】D1分割方法でのダイアゴナル・テトラヘドロン
補間方法を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a diagonal / tetrahedron interpolation method in the D1 division method.

【図5】2次元の場合における非線形性が無い色変換補
間を示す図
FIG. 5 is a diagram showing color conversion interpolation without nonlinearity in a two-dimensional case;

【図6】2次元の場合におけるMIN演算の色変換補間を
示す図
FIG. 6 is a diagram showing color conversion interpolation of a MIN operation in a two-dimensional case;

【図7】2次元の場合における非線形性が強い色変換補
間を示す図
FIG. 7 is a diagram illustrating color conversion interpolation with strong nonlinearity in a two-dimensional case;

【図8】カラー画像の階調方向判定を示す図FIG. 8 is a diagram showing a gradation direction determination of a color image.

【図9】カラー画像ブロック分割領域と輝度勾配算出の
代表点位置を示す図
FIG. 9 is a diagram showing a color image block divided area and a representative point position for calculating a luminance gradient.

【図10】階調方向係数の補間を示す図FIG. 10 is a diagram showing interpolation of a gradation direction coefficient.

【図11】本発明の実施の形態1における処理の流れを
示す図
FIG. 11 is a diagram showing a processing flow in the first embodiment of the present invention.

【図12】2次元の場合における異なる階調方向で使用
すべき補間方法を示す図
FIG. 12 is a diagram showing an interpolation method to be used in different gradation directions in a two-dimensional case.

【図13】本発明の実施の形態2におけるカラー画像処
理装置のブロック構成図
FIG. 13 is a block diagram of a color image processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施の形態3におけるカラー画像処
理装置のブロック構成図
FIG. 14 is a block diagram of a color image processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施の形態3におけるテーブル非線
型性マップ作成のためのブロック構成図
FIG. 15 is a block configuration diagram for creating a table non-linearity map according to the third embodiment of the present invention;

【図16】本発明の実施の形態4におけるカラー画像処
理装置のブロック構成図
FIG. 16 is a block diagram of a color image processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図17】従来の色変換エンジンのブロック構成図FIG. 17 is a block diagram of a conventional color conversion engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 入力カラー画像 102 画素入力部 103 3次元色変換テーブル 104 階調方向判定部 105 階調方向係数補間部 106 出力混合部 107 色空間補間部 108 出力カラー画像 1301 非線形性判定部 1401 テーブル非線形性マップ 1601 5種の色変換テーブル Reference Signs List 101 input color image 102 pixel input unit 103 three-dimensional color conversion table 104 gradation direction determination unit 105 gradation direction coefficient interpolation unit 106 output mixing unit 107 color space interpolation unit 108 output color image 1301 nonlinearity determination unit 1401 table nonlinearity map 1601 Five kinds of color conversion tables

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5B057 AA11 BA02 BA11 CA01 CA12 CA16 CB01 CB12 CB16 CE18 CH07 CH18 DC08 DC30 5C077 LL04 MP08 NP01 PP21 PP31 PP32 PP43 PP47 PP58 PP68 PQ08 PQ18 PQ20 PQ23 RR19 5C079 HB01 HB11 LA01 LA10 LA28 LA31 LA39 MA05 MA10 MA11 NA05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5B057 AA11 BA02 BA11 CA01 CA12 CA16 CB01 CB12 CB16 CE18 CH07 CH18 DC08 DC30 5C077 LL04 MP08 NP01 PP21 PP31 PP32 PP43 PP47 PP58 PP68 PQ08 PQ18 PQ20 PQ23 RR19 5C079 LA01 H01LA LA39 MA05 MA10 MA11 NA05

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カラー画像を走査し各画素値を入力し、
前記画素値の色空間内の位置情報から色変換テーブルを
参照し多次元補間方法を用いて色変換する方法におい
て、前記画素値を含む画像上の部分領域毎に画像の階調
方向情報を求め、前記階調方向情報を用いて前記多次元
補間方法の制御することを特徴とするカラー画像処理方
法。
1. Scanning a color image and inputting each pixel value,
In a method of performing color conversion using a multidimensional interpolation method with reference to a color conversion table from position information of the pixel values in a color space, obtaining gradation direction information of an image for each partial region on an image including the pixel values And controlling the multidimensional interpolation method using the gradation direction information.
【請求項2】 階調方向情報の算出は、カラー画像を複
数の分割領域内で各色版毎に輝度勾配の大きさを判定
し、当該階調の方向について色空間内で離散化した方向
軸ごとの方向重み係数を計算することを特徴とする請求
項1記載のカラー画像処理方法。
2. A method of calculating gradation direction information, comprising determining a magnitude of a luminance gradient for each color plate in a plurality of divided areas of a color image, and discriminating a direction axis of the gradation direction in a color space. 2. The color image processing method according to claim 1, wherein a direction weighting factor is calculated for each color.
【請求項3】 階調方向情報の算出は、前記方向重み係
数を画像内の領域間で連続的に補間することを特徴とす
る請求項2記載のカラー画像処理方法。
3. The color image processing method according to claim 2, wherein the calculation of the gradation direction information is performed by continuously interpolating the direction weighting coefficients between regions in the image.
【請求項4】 カラー画像を走査し各画素値を入力する
画素入力部と、前記画素を含む画像上の部分領域毎で階
調の色空間内での方向性を判定し、方向重みを求める階
調方向判定部と、前記階調方向判定部での方向重みを画
像面内で連続的に補間し階調補間係数を出力する階調方
向係数補間部と、色変換テーブルを用いて前記画素値に
対して色変換を実施する複数の相異なる色空間補間部
と、前記複数の色空間補間部からの出力を前記階調方向
係数補間部から出力される階調方向係数により混合ある
いは選択する出力制御部とからなることを特徴とするカ
ラー画像処理装置。
4. A pixel input unit for scanning a color image and inputting each pixel value, and determining a directionality in a gradation color space for each partial region on the image including the pixel to obtain a direction weight. A tone direction determining unit, a tone direction coefficient interpolating unit that continuously interpolates the direction weights in the tone direction determining unit in an image plane and outputs a tone interpolation coefficient, and the pixel using a color conversion table. A plurality of different color space interpolators for performing color conversion on the values, and outputs or outputs from the plurality of color space interpolators are mixed or selected by the gradation direction coefficients output from the gradation direction coefficient interpolation unit. A color image processing apparatus comprising: an output control unit.
【請求項5】 カラー画像を走査し各画素値を入力する
画素入力部と、前記画素を含む画像上の部分領域毎で階
調の色空間内での方向性を判定し方向重みを求める階調
方向判定部と、前記階調方向判定部での方向重みを画像
面内で連続的に補間し、階調補間係数を出力する階調方
向係数補間部と、色変換テーブルを用いて前記画素値に
対して色変換を実施する複数の相異なる色空間補間部
と、前記複数の色空間補間部からの補間出力を比較する
出力比較部と、前記複数の色空間補間部からの補間出力
を出力比較部での判定結果に基づき前記階調方向係数に
より混合あるいは選択する出力混合部とからなることを
特徴とするカラー画像処理装置。
5. A pixel input section for scanning a color image and inputting each pixel value, and a floor for determining a direction in a color space of a gradation for each partial area on the image including the pixel to obtain a direction weight. A tone direction determining unit, a tone direction coefficient interpolating unit that continuously interpolates the direction weights in the tone direction determining unit in an image plane, and outputs a tone interpolation coefficient, and the pixel using a color conversion table. A plurality of different color space interpolation units for performing color conversion on the values, an output comparison unit for comparing the interpolation outputs from the plurality of color space interpolation units, and an interpolation output from the plurality of color space interpolation units. A color image processing apparatus comprising: an output mixing unit that performs mixing or selection based on the gradation direction coefficient based on a determination result in an output comparison unit.
【請求項6】 カラー画像を走査し各画素値を入力する
画素入力部と、前記画素を含む画像上の部分領域毎で階
調の色空間内での方向性を判定し方向重みを求める階調
方向判定部と、前記方向判定部での方向重みを画像面内
で連続的に補間し階調補間係数を出力する階調方向係数
補間部と、色変換テーブルを用いて前記画素値に対して
色変換を実施する複数の相異なる色空間補間部と、前記
色変換テーブルのうち非線形性が強い領域を記述するテ
ーブル非線形性マップと、複数の色空間補間部からの出
力を前記テーブル非線形性マップに基づき前記階調方向
係数により混合あるいは選択する出力制御部からなるこ
とを特徴とするカラー画像処理装置。
6. A pixel input section for scanning a color image and inputting each pixel value, and a floor for determining a direction weight in a color space of a gradation for each partial area on the image including the pixel to obtain a direction weight. Tone direction determining unit, a tone direction coefficient interpolating unit that continuously interpolates the direction weights in the direction determining unit in the image plane and outputs a tone interpolation coefficient, and a color conversion table for the pixel values. A plurality of different color space interpolators for performing color conversion, a table non-linearity map describing an area where the non-linearity is strong in the color conversion table, and an output from the plurality of color space interpolators. A color image processing apparatus, comprising: an output control unit that performs mixing or selection based on the gradation direction coefficient based on a map.
【請求項7】 階調方向判定部は、カラー画像を複数の
領域内で各色版毎に輝度勾配の大きさを判定し当該階調
の方向性を色空間内で離散化した方向軸ごとの方向重み
を計算することを特徴とする請求項4乃至6のいずれか
に記載のカラー画像処理装置。
7. A gradation direction judging section judges a magnitude of a luminance gradient for each color plate in a plurality of regions of a color image, and discriminates the directionality of the gradation in a color space for each direction axis. The color image processing apparatus according to claim 4, wherein a direction weight is calculated.
【請求項8】 多次元テーブルに対してあらかじめ用意
したテスト信号を入力して異なる多次元補間を実施し、
それら出力のばらつきに基づいて色変換テーブル内の非
線形強度の大きい部分を判定し、ファイル化する請求項
6記載のテーブル非線型性マップの作成方法。
8. A different multidimensional interpolation is performed by inputting a test signal prepared in advance to a multidimensional table,
7. The table non-linearity map creating method according to claim 6, wherein a portion having a large non-linear intensity in the color conversion table is determined based on the variation of the output and is filed.
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