JP2006270592A - Image processing device - Google Patents

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Akihiro Yoshizawa
昭弘 義澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate a troublesome process wherein a three primary color coordinates system is converted to a certain coordinates system, saturation is corrected, and then the certain coordinates system is converted again to the three primary color coordinates system, and to alleviate a color shift in an achromatic color even when a shift or a noise occurs in a white balance. <P>SOLUTION: The three primary color coordinates system is converted to a hue coordinates space, and two or more regions (Z1 to Z9) are set in the hue coordinates space. A distance between the region Z1 and the origin is short, the region Z1 is considered as an achromatic color region, and other regions (Z2 to Z9) are considered as chromatic color regions. It is judged which region pixels are located, a luminance conversion coefficient and a color difference conversion coefficient are calculated, and a luminance signal conversion and a color difference signal conversion are carried out. By this setup, the image data can be subjected to saturation correction processing when color reproduction processing is carried out, a coordinates system re-conversion process can be dispensed with, and a color shift in an achromatic color can be alleviated. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は画像処理装置に関し、特に色再現処理を行う際に入力画像データに対して彩度補正処理を行うのに適した画像処理装置に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly to an image processing apparatus suitable for performing saturation correction processing on input image data when performing color reproduction processing.

従来の画像処理装置における色の彩度補正処理は、色再現処理が行われた後のカラー画像データ(例えば、JPEG画像等)を対象にして実行されていた。
具体的には、従来の彩度補正処理は、色再現処理の行われたカラー画像(JPEG画像等)に対して、彩度が小さくなる程もっと彩度が小さくなるように補正したり(特許文献1、2、3参照)、彩度が所定値以下では小さくなるように補正し、彩度が所定値以上では大きくするように補正をしたり(特許文献4参照)して、色相、彩度、輝度に対応させて適宜彩度補正を行っていた(特許文献5参照)。
Color saturation correction processing in a conventional image processing apparatus has been performed on color image data (for example, a JPEG image) after color reproduction processing has been performed.
Specifically, the conventional saturation correction processing corrects a color image (such as a JPEG image) that has undergone color reproduction processing so that the saturation decreases as the saturation decreases (patented). References 1, 2, and 3) are corrected so as to decrease when the saturation is equal to or lower than a predetermined value, and are corrected so as to increase when the saturation is equal to or higher than the predetermined value (see Patent Document 4). The saturation correction was appropriately performed in accordance with the degree and brightness (see Patent Document 5).

色再現処理が行われた後のカラー画像データは、輝度信号と色差信号により表示されるデータ形式(例えば、輝度信号Y、色差信号Cb、Cr)であり、このようなデータ形式の場合には、簡単に色相と彩度と輝度の各情報を得ることができる。したがって、これらの情報を用いて彩度補正を行うことは比較的容易である。
特開平07−46623号公報 特開2000−224607号公報 特開2002−33931号公報 特開2000−152018号公報 特開2003−85545号公報
The color image data after the color reproduction processing is in a data format (for example, luminance signal Y, color difference signals Cb, Cr) displayed by a luminance signal and a color difference signal. In such a data format, Each information of hue, saturation and luminance can be easily obtained. Therefore, it is relatively easy to perform saturation correction using these pieces of information.
JP 07-46623 A JP 2000-224607 A JP 2002-33931 A Japanese Patent Laid-Open No. 2000-152018 JP 2003-85545 A

前記したように、色再現処理が輝度信号と色差信号により表現されるデータ形式のカラー画像データを用いて彩度補正を行うことは容易である。
しかし、TiffやBMP(ビットマップ)と呼ばれるR、G、Bの三原色出力形式の色再現処理が行われた後のカラー画像データに対して彩度補正を行うと、次のような問題が生じる。
As described above, it is easy to perform saturation correction using color image data in a data format in which color reproduction processing is expressed by a luminance signal and a color difference signal.
However, if the saturation correction is performed on the color image data after the color reproduction processing of the three primary color output formats called Tiff and BMP (bitmap) is performed, the following problems occur. .

第1に、R、G、Bの三原色によるデータ形式の場合、色相、彩度、輝度の各情報を得るため、一度色相や彩度を表す座標系(輝度信号Y、色差信号Cb、Cr)に変換し、変換された座標系において彩度を補正し、補正された彩度をR、G、Bの三原色によるデータ形式に戻すため、再度元の座標系(R、G、B)に変換しなければならないという煩わしさが生じる。   First, in the case of a data format using the three primary colors R, G, and B, a coordinate system (luminance signal Y, color difference signals Cb, Cr) that once represents the hue and saturation is used to obtain information on hue, saturation, and luminance. Is converted into the original coordinate system (R, G, B) again to correct the saturation in the converted coordinate system and return the corrected saturation to the data format of the three primary colors R, G, B. There is annoyance that must be done.

第2に、色再現処理によりカラー画像データを得る前の段階の三原色データ(R、G、B)を考える。例えば(R−G)及び(B−G)の色相座標空間により色相を判定し、色相毎の変換係数により色差信号を求める場合、無彩色(モノクロ)は基本的にR=G=Bであるため(R−G)=(B−G)=0となるはずである。しかしながら、ホワイトバランスのずれやノイズに起因して、(R−G)≠(B−G)≠0が成立しなくなり、色相の判定にばらつきが生じ、色相毎に最適化された変換係数によって色差信号を求めても、無彩色の領域で微妙な色づきが発生してしまう。   Secondly, consider the three primary color data (R, G, B) before obtaining color image data by color reproduction processing. For example, when the hue is determined by the hue coordinate space of (RG) and (BG) and the color difference signal is obtained by the conversion coefficient for each hue, the achromatic color (monochrome) is basically R = G = B. Therefore, (R−G) = (B−G) = 0 should be obtained. However, due to white balance deviation and noise, (RG) ≠ (BG) ≠ 0 is not satisfied, and hue determination varies, and the color difference is determined by a conversion coefficient optimized for each hue. Even if the signal is obtained, subtle coloring occurs in the achromatic region.

本発明は、前記した問題点に鑑み為されたもので、色再現処理後に再び彩度補正処理を行うという煩わしさや、三原色出力形式における彩度補正の煩わしさをなくし、かつホワイトバランスにずれやノイズが生じた場合でも、無彩色に対する色ずれを軽減することが可能な画像処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, eliminates the trouble of performing saturation correction processing again after color reproduction processing, the trouble of saturation correction in the three primary color output format, and shifts to white balance. An object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of reducing a color shift with respect to an achromatic color even when noise occurs.

請求項1に記載の画像処理装置は、第1色成分と第2色成分と第3色成分から成る入力画像データから、(第1色成分−第3色成分)と(第2色成分−第3色成分)を単位系とする色相座標系を求める座標変換手段と、色相座標系の座標に応じて複数の領域を定める領域設定手段と、入力画像データの各画素について色相座標系における座標を求め、求めた座標に基づいて領域に分類する領域分類手段と、入力画像データの各画素について、分類された領域毎にあらかじめ定められた輝度変換係数と色差変換係数を用いて色再現する色再現手段とを有することを特徴とする。   The image processing apparatus according to claim 1, based on input image data including a first color component, a second color component, and a third color component, (first color component−third color component) and (second color component− Coordinate conversion means for obtaining a hue coordinate system having the third color component) as a unit system, area setting means for determining a plurality of areas according to the coordinates of the hue coordinate system, and coordinates in the hue coordinate system for each pixel of the input image data Area classification means for classifying into areas based on the obtained coordinates, and for each pixel of the input image data, color to be reproduced using a luminance conversion coefficient and a color difference conversion coefficient predetermined for each classified area And reproduction means.

請求項2に記載の画像処理装置は、第1色成分と第2色成分と第3色成分から成る入力画像データから、(第1色成分−第2色成分)と(第1色成分−第3色成分)を単位系とする色相座標系を求める座標変換手段と、色相座標系の座標に応じて複数の領域を定める領域設定手段と、入力画像データの各画素について色相座標系における座標を求め、求めた座標に基づいて領域に分類する領域分類手段と、入力画像データの各画素について、分類された領域毎にあらかじめ定められた輝度変換係数と色差変換係数を用いて色再現する色再現手段とを有することを特徴とする。   The image processing apparatus according to claim 2, based on input image data including a first color component, a second color component, and a third color component, (first color component−second color component) and (first color component− Coordinate conversion means for obtaining a hue coordinate system having the third color component) as a unit system, area setting means for determining a plurality of areas according to the coordinates of the hue coordinate system, and coordinates in the hue coordinate system for each pixel of the input image data Area classification means for classifying into areas based on the obtained coordinates, and for each pixel of the input image data, color to be reproduced using a luminance conversion coefficient and a color difference conversion coefficient predetermined for each classified area And reproduction means.

請求項3に記載の画像処理装置は、第1色成分と第2色成分と第3色成分から成る入力画像データから、(第1色成分−第3色成分)と(第2色成分−第3色成分)を単位系とする色相座標系を求める座標変換手段と、入力画像データの各画素について色相座標系における座標を求め、色相座標系の原点と求めた座標とに基づいて彩度補正を行う彩度補正手段とを有することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, an image processing apparatus includes (first color component-third color component) and (second color component-) from input image data including a first color component, a second color component, and a third color component. A coordinate conversion means for obtaining a hue coordinate system having the third color component) as a unit system, a coordinate in the hue coordinate system for each pixel of the input image data, and a saturation based on the origin of the hue coordinate system and the obtained coordinates And saturation correction means for performing correction.

請求項4に記載の画像処理装置は、第1色成分と第2色成分と第3色成分から成る入力画像データから、(第1色成分−第2色成分)と(第1色成分−第3色成分)を単位系とする色相座標系を求める座標変換手段と、入力画像データの各画素について色相座標系における座標を求め、色相座標系の原点と求めた座標とに基づいて彩度補正を行う彩度補正手段とを有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus comprising: (first color component-second color component) and (first color component-) from input image data including a first color component, a second color component, and a third color component. A coordinate conversion means for obtaining a hue coordinate system having the third color component) as a unit system, a coordinate in the hue coordinate system for each pixel of the input image data, and a saturation based on the origin of the hue coordinate system and the obtained coordinates And saturation correction means for performing correction.

請求項5に記載の画像処理装置は、請求項3又は請求項4に記載の画像処理装置において、色相座標系の原点と求めた座標との距離を求め、求めた距離に応じて彩度補正量を格納しているルックアップテーブルを有することを特徴とする。
請求項6に記載の画像処理装置は、請求項3又は請求項4に記載の画像処理装置において、求めた座標に応じた彩度補正量を格納しているルックアップテーブルを有することを特徴とする。
The image processing device according to claim 5 is the image processing device according to claim 3 or 4, wherein a distance between the origin of the hue coordinate system and the obtained coordinate is obtained, and saturation correction is performed according to the obtained distance. It has a look-up table storing quantities.
The image processing device according to claim 6 is the image processing device according to claim 3 or 4, further comprising a look-up table storing a saturation correction amount corresponding to the obtained coordinates. To do.

請求項7に記載の画像処理装置は、請求項3又は請求項4に記載の画像処理装置において、彩度補正手段は、彩度補正量を色相座標系の原点と前記求めた座標との距離に基づいて、補間法によって求めることを特徴とする。   The image processing device according to claim 7 is the image processing device according to claim 3 or 4, wherein the saturation correction unit determines a saturation correction amount by a distance between an origin of the hue coordinate system and the obtained coordinates. Based on the above, it is obtained by an interpolation method.

本発明によれば、色再現処理後に再び彩度補正処理を行うという煩わしさや、三原色出力形式における彩度補正の煩わしさがなくなる。
また、本発明によれば、ホワイトバランスにずれが生じても、無彩色に対する色ずれを軽減することができる。
According to the present invention, the trouble of performing the saturation correction process again after the color reproduction process and the trouble of the saturation correction in the three primary color output format are eliminated.
Further, according to the present invention, even when a white balance shift occurs, a color shift with respect to an achromatic color can be reduced.

以下、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態を示すブロック図である。この実施形態は、電子カメラに本発明を適用したものであり、全ての請求項に対応する。
図1において、1は撮影レンズ、2CCD等の撮像素子、3はA/D変換器、4はバッファメモリ、5はCPU、6は電子カメラの操作系、7はASIC(Application Specific Integrated Circuits :特定用途向け集積回路)、8はROM、9はメモリカード、10はインターフェイス(例えば、USB)、11はバスである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. This embodiment applies the present invention to an electronic camera, and corresponds to all claims.
In FIG. 1, 1 is an imaging lens, an image sensor such as 2CCD, 3 is an A / D converter, 4 is a buffer memory, 5 is a CPU, 6 is an electronic camera operation system, and 7 is an ASIC (Application Specific Integrated Circuits). Application integrated circuit), 8 is ROM, 9 is a memory card, 10 is an interface (for example, USB), and 11 is a bus.

なお、請求項に記載する座標変換手段、領域設定手段、領域分類手段、色再現手段、彩度補正手段は、CPU5、ROM8、ASIC7等が対応する。なお、ASIC7がCPU5の役割を実行する場合もある。
(実施形態の第1の動作)
次に、図1に示す実施形態の第1の動作について説明する。なお、電子カメラの撮影系は周知であるので、本実施形態における処理に関係する部分についてのみ説明する。ここで、電子カメラのCPU5は、ROM8に格納された制御プログラムに基づいて、撮影前の準備制御を含む様々な制御を行い、またASIC7が以下に説明する彩度補正処理を行う。
Note that the coordinate conversion means, area setting means, area classification means, color reproduction means, and saturation correction means described in the claims correspond to the CPU 5, ROM 8, ASIC 7, and the like. In some cases, the ASIC 7 performs the role of the CPU 5.
(First operation of the embodiment)
Next, the first operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described. Since the photographing system of the electronic camera is well known, only the part related to the processing in this embodiment will be described. Here, the CPU 5 of the electronic camera performs various controls including preparation control before photographing based on a control program stored in the ROM 8, and the ASIC 7 performs a saturation correction process described below.

すなわち、撮像素子2は撮影レンズ1を通して得られた光学像をアナログ信号に変換し、このアナログ信号はA/D変換器3を介して、例えば12ビットのデジタル信号(R、G、B)に変換される。こうして、撮像素子2から電子カメラに色再現処理されていない画像データ(R、G、B)が入力される。
電子カメラに入力された画像データ(R、G、B)は、バッファメモリ4に一時格納された後、ASIC7に入力される。
That is, the image sensor 2 converts an optical image obtained through the photographing lens 1 into an analog signal, and this analog signal is converted into, for example, a 12-bit digital signal (R, G, B) via the A / D converter 3. Converted. In this way, image data (R, G, B) that has not undergone color reproduction processing is input from the image sensor 2 to the electronic camera.
Image data (R, G, B) input to the electronic camera is temporarily stored in the buffer memory 4 and then input to the ASIC 7.

ASIC7は、色再現処理されていない画像データ(R、G、B:RAWデータ)に対して、環境色温度によりR、G、Bの各画像データに対して色温度補正を行うため、ホワイトバランス処理(R=G=Bとなるように所定のゲインを乗算する処理)を行う。
また、ASIC7は、12ビットの画像信号(R、G、B)に対して、図2に示すように、階調特性に応じたガンマ変換処理(以降の処理において扱いやすい8bitデータへの変換)を行う。図2に示す曲線γは、階調特性変換曲線である。
Since the ASIC 7 performs color temperature correction on the image data (R, G, B: RAW data) that has not been subjected to color reproduction processing for each of the R, G, and B image data based on the environmental color temperature, white balance is performed. Processing (processing of multiplying a predetermined gain so that R = G = B) is performed.
Further, the ASIC 7 performs gamma conversion processing corresponding to the gradation characteristics (conversion to 8-bit data easy to handle in the subsequent processing) on the 12-bit image signal (R, G, B) as shown in FIG. I do. A curve γ shown in FIG. 2 is a gradation characteristic conversion curve.

ASIC7は、ガンマ変換処理が行われた後、図3(a)に示す撮像素子2(図1参照)のモザイク配列による1画素一色のRデータ、Gデータ、Bデータを、図3(b)に示すように1画素三色の画像データとして処理する色補間処理を行う。すなわち、各画素の画像データにR、G、Bの各データを持たせる。すなわち、図3(a)は撮像素子2の各画素に設けられた色フィルタ(R、G、Bのいずれか一色)に相当する画像データであり、図3(b)は画素毎に周囲の画素の色を考慮して色補間処理により、R、G、Bの各データを持たせるためものである。図3(b)では、図示するように、図3(a)の各画素に示すRデータ、Gデータ、Bデータを用いて、(R−G)を新Rデータ、(B−G)を新Bデータとしている。なお、Gデータについては加工することなく、そのままの値を用いている。   After the gamma conversion processing is performed, the ASIC 7 converts the R data, G data, and B data for each pixel in the mosaic arrangement of the image sensor 2 (see FIG. 1) shown in FIG. As shown in FIG. 4, color interpolation processing is performed for processing as image data of three colors per pixel. That is, R, G, and B data are given to the image data of each pixel. That is, FIG. 3A shows image data corresponding to a color filter (any one color of R, G, and B) provided in each pixel of the image sensor 2, and FIG. This is to provide each data of R, G, B by color interpolation processing in consideration of the color of the pixel. In FIG. 3B, as shown in the figure, using the R data, G data, and B data shown in each pixel of FIG. 3A, (RG) is used as new R data, and (BG) is used. New B data. The G data is used as it is without being processed.

次に、ASIC7は、画素毎に色再現処理を行うため、図3(b)に示す(R−G)データ(新Rデータ)と(B−G)データ(新Bデータ)から、図4に示すように、画素毎に(R−G)と(B−G)の座標で表される色相座標空間を作成する。図4においては、色相座標空間は、Z1〜Z9の9個の領域に分割されているが、分割数は任意でよい。なお、色相座標空間の分割は、図4に示すような例に限定されず、色相座標空間の原点を中心として、原点からの距離に応じた同心円状の分割領域を設定しても良い。   Next, since the ASIC 7 performs color reproduction processing for each pixel, from the (RG) data (new R data) and (BG) data (new B data) shown in FIG. As shown in FIG. 2, a hue coordinate space represented by coordinates (RG) and (BG) is created for each pixel. In FIG. 4, the hue coordinate space is divided into nine regions Z1 to Z9, but the number of divisions may be arbitrary. The division of the hue coordinate space is not limited to the example shown in FIG. 4, and concentric divided areas corresponding to the distance from the origin may be set around the origin of the hue coordinate space.

ここで、領域Z1は、(R−G)と(B−G)とが共にゼロに近い領域であり、無彩色とみなされている(図4参照)。
図5は、図4に示す9個の領域Z1〜Z9を色相により分類したものである。各画素は、(R−G)と(B−G)で定まる色相座標に基づき、領域Z1〜Z9の何れかに該当する。
Here, the region Z1 is a region in which (RG) and (BG) are both close to zero, and is regarded as an achromatic color (see FIG. 4).
FIG. 5 shows the nine regions Z1 to Z9 shown in FIG. 4 that are classified by hue. Each pixel corresponds to one of the regions Z1 to Z9 based on hue coordinates determined by (RG) and (BG).

また、各領域Z1〜Z9の何れかに該当する画素は、色相座標に変換された当該座標に該当する領域の色相となる。色相としては、図4に示すように、無彩色、有彩色(例えば青系1、赤系1、赤系2等)があらかじめ定められている。
そして、領域Z1〜Z9には、あらかじめ輝度変換係数と色差変換係数が定められており、当該画素の存在する領域の輝度変換係数と色差変換係数を用いて輝度変換と色変換を行う。このとき、当該画素が領域Z1〜Z9の何れに該当するかを判別しているため、色変換処理とともに、彩度補正が行われる。
Further, the pixel corresponding to any one of the areas Z1 to Z9 becomes the hue of the area corresponding to the coordinates converted into the hue coordinates. As hues, as shown in FIG. 4, achromatic colors and chromatic colors (for example, blue series 1, red series 1, red series 2, etc.) are predetermined.
In the areas Z1 to Z9, a luminance conversion coefficient and a color difference conversion coefficient are determined in advance, and luminance conversion and color conversion are performed using the luminance conversion coefficient and the color difference conversion coefficient of the area where the pixel exists. At this time, since it is determined which of the regions Z1 to Z9 corresponds to the pixel, saturation correction is performed together with the color conversion processing.

すなわち、彩度が(R−G)、(B−G)の色相座標空間における原点からの距離に応じて定まるからである。したがって、領域を多く分割した方が精度よく色変換と彩度補正を行うことができる。
輝度信号Yの変換と色差信号Cb、Crの変換は、一般に、(R、G、B)に対して、次の式(1)〜(3)によって行うことができる。
That is, the saturation is determined according to the distance from the origin in the hue coordinate space of (RG) and (BG). Therefore, color conversion and saturation correction can be performed with higher accuracy by dividing a larger number of regions.
The conversion of the luminance signal Y and the conversion of the color difference signals Cb and Cr can generally be performed by the following formulas (1) to (3) with respect to (R, G, B).

すなわち、輝度信号Yは、
Y=YGn×G+YBn×(B−G)+YRn×(R−G)……(1)
により変換される。
また、色差信号Cb、Crは、
Cb=KBBn×(B−G)+KBRn×(R−G)+KCb……(2)
Cr=KRBn×(B−G)+KRRn×(R−G)+KCr……(3)
により変換される。これらの計算は、ASIC7において行われる。
That is, the luminance signal Y is
Y = YGn * G + YBn * (BG) + YRn * (RG) (1)
Converted by
The color difference signals Cb and Cr are
Cb = KBBn × (BG) + KBRn × (RG) + KCb (2)
Cr = KRBn × (BG) + KRRn × (RG) + KCr (3)
Converted by These calculations are performed in the ASIC 7.

ここで、輝度変換係数YGn、YBn、YRn及び色差変換係数KBBn、KBRn、KRBn、KRRnは、色相座標空間における分割された領域毎に設定される係数であり、例えば色相座標空間をZ1〜Z9(9色相)に領域分割したとすれば、図6に示すように9種類の係数設定が可能である。ここで、領域Z1は無彩色であるため、領域Z1の色差変換係数KBB1〜KRR1としては、トータルで色差がゼロになる値が定められている。また、領域Z1は無彩色であるため、輝度信号Yの変換は行わなくてもよい。さらに、式(2)(3)において、KCb、KCrは色差信号Cb、Crを正の値にするための色差信号オフセット値である。   Here, the luminance conversion coefficients YGn, YBn, YRn and the color difference conversion coefficients KBBn, KBRn, KRBn, KRRn are coefficients set for each divided area in the hue coordinate space. For example, the hue coordinate space is expressed as Z1 to Z9 ( If the area is divided into (9 hues), nine types of coefficients can be set as shown in FIG. Here, since the region Z1 is an achromatic color, the color difference conversion coefficients KBB1 to KRR1 of the region Z1 are set to values that make the color difference zero in total. Further, since the region Z1 is an achromatic color, the luminance signal Y need not be converted. Further, in equations (2) and (3), KCb and KCr are color difference signal offset values for making the color difference signals Cb and Cr positive values.

ASIC7は、例えば図6に示す表を格納したルックアップテーブルを参照して、前記計算を行う。第1の動作では、上記したように色再現処理が行われる。
以上の説明から明らかなように、実施形態の第1の動作によれば、色再現処理を行う際に入力画像データに対して彩度補正処理を行うことができる。そのため、三原色(R、G、B)座標系から色相や彩度を表す座標系(輝度信号Y、色差信号Cb、Cr)に変換し、彩度を補正したあと再び三原色(R、G、B)座標系に変換するという煩わしさをなくし、かつホワイトバランスにずれやノイズが生じても、前記領域Z1に対する色差信号Cb、Crを補正するため、無彩色に対する色ずれも軽減することができる。
(実施形態の第2の動作)
次に、図1に示す実施形態の第2の動作について説明する。第2の動作が第1の動作と異なるのは、図4に示す領域Z1が定められておらず、(R−G)、(B−G)の色相座標空間における原点からの距離Dに応じて無彩色と有彩色を判断したり、距離Dに応じて彩度補正係数を変更する等の点である。なお、第2の動作において第1の動作と同一部分は、その説明を省略する。すなわち、第2の動作においても、第1の動作において説明した輝度信号変換と色差信号変換の手順は同一である。
The ASIC 7 performs the calculation with reference to, for example, a lookup table storing the table shown in FIG. In the first operation, the color reproduction process is performed as described above.
As is clear from the above description, according to the first operation of the embodiment, it is possible to perform saturation correction processing on input image data when performing color reproduction processing. Therefore, after the three primary colors (R, G, B) coordinate system is converted into a coordinate system (luminance signal Y, color difference signals Cb, Cr) representing hue and saturation, the saturation is corrected, and then the three primary colors (R, G, B) are again corrected. ) The trouble of converting to the coordinate system is eliminated, and even when a deviation or noise occurs in the white balance, the color difference signals Cb and Cr for the region Z1 are corrected, so that the color deviation for the achromatic color can be reduced.
(Second operation of the embodiment)
Next, the second operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described. The second operation differs from the first operation in that the region Z1 shown in FIG. 4 is not defined, and depends on the distance D from the origin in the hue coordinate space of (RG) and (BG). In other words, the achromatic color and the chromatic color are determined, and the saturation correction coefficient is changed according to the distance D. In the second operation, the description of the same part as the first operation is omitted. That is, also in the second operation, the procedure of the luminance signal conversion and the color difference signal conversion described in the first operation is the same.

第2の動作では、図7の色相座標空間に示すように、図4に示す無彩色の領域Z1等は存在しない。その代わり、第2の動作においては、図7に示す色相座標空間において、原点からの距離Dを次の式(4)   In the second operation, as shown in the hue coordinate space of FIG. 7, the achromatic region Z1 shown in FIG. 4 does not exist. Instead, in the second operation, the distance D from the origin in the hue coordinate space shown in FIG.

Figure 2006270592
Figure 2006270592

により算出し、算出された距離Dの値と判定値THとを比較する。比較の結果、距離Dが判定値THより小さければ無彩色、大きければ有彩色と判定する。彩度補正係数KSnは、距離Dに応じて求める。
ASIC7は、彩度補正係数KSnをルックアップテーブルから求める場合、図8及び図9に示すように、距離Dに対応する値を参照する。図8は距離Dを大まかに取った例であり、図9は距離Dを細かく取った例である。図9に示す方が、彩度を細かく補正できる。
And the calculated value of the distance D is compared with the determination value TH. As a result of the comparison, if the distance D is smaller than the determination value TH, it is determined as an achromatic color, and if it is larger, it is determined as a chromatic color. The saturation correction coefficient KSn is obtained according to the distance D.
When the ASIC 7 obtains the saturation correction coefficient KSn from the look-up table, the ASIC 7 refers to a value corresponding to the distance D as shown in FIGS. FIG. 8 shows an example in which the distance D is roughly taken, and FIG. 9 shows an example in which the distance D is taken finely. The saturation shown in FIG. 9 can be corrected more finely.

色差信号Cb、Crは、彩度補正係数KSnを用いて、次のように補正される。なお、図8と図9から明らかなように、無彩色と判定された領域についても、色差信号Cb、Crの補正を行うことができる。
Cb=Cb×KSn
Cr=Cr×KSn
次に、図10と図11を用いて、彩度補正の係数補間により、彩度補正係数KSnを求める方法について説明する。すなわち、図10に示すように、色相座標空間における原点からの距離Dを複数の領域(領域境界値KSTn:n=1,2,…6)に分割し、各領域境界値KSTnに適用される彩度補正係数(KSYn:n=1,2,…6)を用いて、彩度補正の係数補間により、正確な彩度補正係数KSnを求める。境界領域値KSTnと彩度補正係数KSYnの関係は、あらかじめ求められているものとする。
The color difference signals Cb and Cr are corrected as follows using the saturation correction coefficient KSn. As is apparent from FIGS. 8 and 9, the color difference signals Cb and Cr can be corrected also for the region determined to be an achromatic color.
Cb = Cb × KSn
Cr = Cr × KSn
Next, a method for obtaining the saturation correction coefficient KSn by saturation correction coefficient interpolation will be described with reference to FIGS. 10 and 11. That is, as shown in FIG. 10, the distance D from the origin in the hue coordinate space is divided into a plurality of regions (region boundary values KSTn: n = 1, 2,... 6) and applied to each region boundary value KSTn. Using the saturation correction coefficient (KSYn: n = 1, 2,... 6), an accurate saturation correction coefficient KSn is obtained by coefficient interpolation for saturation correction. It is assumed that the relationship between the boundary region value KSTn and the saturation correction coefficient KSYn is obtained in advance.

図10は、領域境界値KSTnと、各境界領域値KSTnに適用される各彩度補正係数KSYnとの関係を示す図であり、図11は彩度補正の係数補間により彩度補正係数を求める場合の具体例を示す説明図である。図10と図11において、前記nは1〜6である。ここで、彩度補正係数KSY6は1.0であり、これは彩度補正係数KSnの補正が行われない無補正の場合を意味する。なお、図11における点aは、彩度補正の係数補間によって求められる彩度補正係数KSYを示している。   FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the region boundary value KSTn and each saturation correction coefficient KSYn applied to each boundary region value KSTn, and FIG. 11 obtains the saturation correction coefficient by coefficient interpolation for saturation correction. It is explanatory drawing which shows the specific example in a case. 10 and 11, n is 1-6. Here, the saturation correction coefficient KSY6 is 1.0, which means a case where no correction of the saturation correction coefficient KSn is performed. Note that a point a in FIG. 11 indicates a saturation correction coefficient KSY obtained by coefficient interpolation for saturation correction.

図10と図11から明らかなように、KST(n+1)とKSTnの間は、彩度補正の係数補間により、彩度補正係数KSYnが次の式(5)   As is apparent from FIGS. 10 and 11, between KST (n + 1) and KSTn, the saturation correction coefficient KSYn is expressed by the following equation (5) by the saturation correction coefficient interpolation.

Figure 2006270592
Figure 2006270592

によって求められる。ASIC7は、この彩度補正の係数補間処理を行う。
言うまでもなく、各領域境界値KSTn(n=1,2,…6)における各彩度補正係数KSnは、KSYn(n=1,2,…6)である。
以上の説明から明らかなように、実施形態の第2の動作によれば、色再現処理を行う際に入力画像データに対して彩度補正処理を行うことができる。そのため、三原色(R、G、B)座標系から色相や彩度を表す座標系(輝度信号Y、色差信号Cb、Cr)に変換し、彩度を補正したあと再び三原色(R、G、B)座標系に変換するという煩わしさをなくし、かつホワイトバランスにずれやノイズが生じても、色差信号Cb、Crを補正するため、無彩色に対する色ずれも軽減することができる。
Sought by. The ASIC 7 performs coefficient interpolation processing for the saturation correction.
Needless to say, each saturation correction coefficient KSn in each region boundary value KSTn (n = 1, 2,... 6) is KSYn (n = 1, 2,... 6).
As is clear from the above description, according to the second operation of the embodiment, it is possible to perform saturation correction processing on input image data when performing color reproduction processing. Therefore, after the three primary colors (R, G, B) coordinate system is converted into a coordinate system (luminance signal Y, color difference signals Cb, Cr) representing the hue and saturation, the saturation is corrected, and then the three primary colors (R, G, B) are restored. ) The trouble of converting to a coordinate system is eliminated, and even if a deviation or noise occurs in the white balance, the color difference signals Cb and Cr are corrected, so that the color deviation with respect to the achromatic color can be reduced.

以上に説明した実施形態においては、色差変換係数は各領域(Z1,Z2等)毎に異なる値を設定したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各領域(Z1,Z2等)において同一の値を設定してもよい。
また、以上に説明した実施形態においては、色相座標空間における原点からの距離Dに応じて彩度補正係数を求めて色再現を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、色相座標空間における座標位置に基づいて彩度補正係数を求めてもよい。この演算処理は、ASIC7において行う。
In the embodiment described above, the color difference conversion coefficient is set to a different value for each region (Z1, Z2, etc.), but the present invention is not limited to this, and each region (Z1, Z2, etc.) is set. The same value may be set at.
Further, in the embodiment described above, the color reproduction is performed by obtaining the saturation correction coefficient according to the distance D from the origin in the hue coordinate space, but the present invention is not limited to this, and the hue is not limited thereto. The saturation correction coefficient may be obtained based on the coordinate position in the coordinate space. This calculation process is performed in the ASIC 7.

さらに、以上に説明した実施形態においては、色相座標空間を(R−G)と(B−G)から作成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、(R−B)と(G−B)、(G−R)と(B−R)、(R−G)と(R−B)、(G−R)と(G−B)、(B−R)と(B−G)の各組み合わせを用いて、色相座標空間を構成してもよい。すなわち、第1、第2の色成分から第3の色成分を減算する場合と、第1の色成分から第2、第3の色成分を減算する場合にも、色相座標空間が成立する。   Further, in the embodiment described above, the hue coordinate space is created from (RG) and (BG), but the present invention is not limited to this, and (RB) and ( (GB), (GR) and (BR), (RG) and (RB), (GR) and (GB), (BR) and (B- The hue coordinate space may be configured using each combination of G). That is, the hue coordinate space is also established when the third color component is subtracted from the first and second color components and when the second and third color components are subtracted from the first color component.

さらに、以上に説明した実施形態においては、ルックアップテーブルに彩度補正係数を格納する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、色相座標系の原点と求めた座標との距離を求めて、求めた距離に対応する彩度補正量をルックアップテーブルに格納するようにしてもよい。また、求めた座標に応じた彩度補正量をルックアップテーブルに格納するようにしてもよい。   Furthermore, in the embodiment described above, an example in which the saturation correction coefficient is stored in the lookup table is shown, but the present invention is not limited to this, and the origin of the hue coordinate system, the obtained coordinates, The saturation correction amount corresponding to the obtained distance may be stored in the lookup table. Further, the saturation correction amount corresponding to the obtained coordinates may be stored in the lookup table.

本発明は、デジタルカメラ等に搭載される画像処理装置の分野において、大いに利用することがきる。   The present invention can be used greatly in the field of image processing apparatuses mounted on digital cameras and the like.

本発明の一実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of this invention. ガンマ変換処理の説明図である。It is explanatory drawing of a gamma conversion process. 1画素につき一色の入力画像データを1画素につき三色の入力画像データに変換処理する手順の説明する図である。It is a figure explaining the procedure which converts the input image data of one color per pixel into the input image data of three colors per pixel. 画素毎に(R−G)と(B−G)の座標で表される色相座標空間を示す図である。It is a figure which shows the hue coordinate space represented by the coordinate of (RG) and (BG) for every pixel. 図4に示す9個の領域Z1〜Z9を色相により分類した図である。It is the figure which classified 9 area | regions Z1-Z9 shown in FIG. 4 with the hue. 図4に示す9個の領域Z1〜Z9に対応する輝度変換係数と色差変換係数とを示す図である。It is a figure which shows the luminance conversion coefficient and color difference conversion coefficient corresponding to nine area | regions Z1-Z9 shown in FIG. 画素毎に(R−G)と(B−G)の座標で表される色相座標空間を示す図である。It is a figure which shows the hue coordinate space represented by the coordinate of (RG) and (BG) for every pixel. 彩度補正係数をルックアップテーブルから求める際の例を示す図である。It is a figure which shows the example at the time of calculating | requiring a saturation correction coefficient from a look-up table. 彩度補正係数をルックアップテーブルから求める際の例を示す図である。It is a figure which shows the example at the time of calculating | requiring a saturation correction coefficient from a look-up table. 彩度補正の係数補間によって彩度補正係数を求めるための説明図である。It is explanatory drawing for calculating | requiring a saturation correction coefficient by coefficient interpolation of saturation correction. 彩度補正の係数補間により彩度補正係数を求める場合の具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific example in the case of calculating | requiring a saturation correction coefficient by the coefficient interpolation of saturation correction.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮影レンズ、2 CCD、3 A/D変換器、4 バッファメモリ、5 CPU、6 操作系、7 ASIC、8 ROM、9 メモリカード、10 インターフェイス、11 バス、Cb,Cr 色差信号、D 原点からの距離、KSn,KSYn 彩度補 正係数、KSTn 領域境界値、Y 輝度信号、Z1,Z2〜Z9 領域   1 photographing lens, 2 CCD, 3 A / D converter, 4 buffer memory, 5 CPU, 6 operation system, 7 ASIC, 8 ROM, 9 memory card, 10 interface, 11 bus, Cb, Cr color difference signal, D from origin Distance, KSn, KSYn saturation correction coefficient, KSTn region boundary value, Y luminance signal, Z1, Z2-Z9 region

Claims (7)

第1色成分と第2色成分と第3色成分から成る入力画像データから、(第1色成分−第3色成分)と(第2色成分−第3色成分)を単位系とする色相座標系を求める座標変換手段と、
前記色相座標系の座標に応じて複数の領域を定める領域設定手段と、
前記入力画像データの各画素について前記色相座標系における座標を求め、求めた座標に基づいて前記領域に分類する領域分類手段と、
前記入力画像データの各画素について、前記分類された領域毎にあらかじめ定められた輝度変換係数と色差変換係数を用いて色再現する色再現手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。
Hue having unit system of (first color component-third color component) and (second color component-third color component) from input image data composed of the first color component, the second color component, and the third color component Coordinate conversion means for obtaining a coordinate system;
Area setting means for defining a plurality of areas according to the coordinates of the hue coordinate system;
Area classification means for obtaining coordinates in the hue coordinate system for each pixel of the input image data, and classifying the area based on the obtained coordinates;
An image processing apparatus comprising: color reproduction means for reproducing colors using a luminance conversion coefficient and a color difference conversion coefficient that are predetermined for each of the classified areas for each pixel of the input image data.
第1色成分と第2色成分と第3色成分から成る入力画像データから、(第1色成分−第2色成分)と(第1色成分−第3色成分)を単位系とする色相座標系を求める座標変換手段と、
前記色相座標系の座標に応じて複数の領域を定める領域設定手段と、
前記入力画像データの各画素について前記色相座標系における座標を求め、求めた座標に基づいて前記領域に分類する領域分類手段と、
前記入力画像データの各画素について、前記分類された領域毎にあらかじめ定められた輝度変換係数と色差変換係数を用いて色再現する色再現手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。
Hue having unit system of (first color component-second color component) and (first color component-third color component) from input image data composed of the first color component, the second color component, and the third color component Coordinate conversion means for obtaining a coordinate system;
Area setting means for defining a plurality of areas according to the coordinates of the hue coordinate system;
Area classification means for obtaining coordinates in the hue coordinate system for each pixel of the input image data, and classifying the area based on the obtained coordinates;
An image processing apparatus comprising: color reproduction means for reproducing colors using a luminance conversion coefficient and a color difference conversion coefficient that are predetermined for each of the classified areas for each pixel of the input image data.
第1色成分と第2色成分と第3色成分から成る入力画像データから、(第1色成分−第3色成分)と(第2色成分−第3色成分)を単位系とする色相座標系を求める座標変換手段と、
前記入力画像データの各画素について前記色相座標系における座標を求め、前記色相座標系の原点と前記求めた座標とに基づいて彩度補正を行う彩度補正手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。
Hue having unit system of (first color component-third color component) and (second color component-third color component) from input image data composed of the first color component, the second color component, and the third color component Coordinate conversion means for obtaining a coordinate system;
An image comprising: saturation correction means for obtaining coordinates in the hue coordinate system for each pixel of the input image data, and performing saturation correction based on the origin of the hue coordinate system and the obtained coordinates. Processing equipment.
第1色成分と第2色成分と第3色成分から成る入力画像データから、(第1色成分−第2色成分)と(第1色成分−第3色成分)を単位系とする色相座標系を求める座標変換手段と、
前記入力画像データの各画素について前記色相座標系における座標を求め、前記色相座標系の原点と前記求めた座標とに基づいて彩度補正を行う彩度補正手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。
Hue having unit system of (first color component-second color component) and (first color component-third color component) from input image data composed of the first color component, the second color component, and the third color component Coordinate conversion means for obtaining a coordinate system;
An image comprising: saturation correction means for obtaining coordinates in the hue coordinate system for each pixel of the input image data, and performing saturation correction based on the origin of the hue coordinate system and the obtained coordinates. Processing equipment.
請求項3又は請求項4に記載の画像処理装置において、
前記色相座標系の原点と前記求めた座標との距離を求め、求めた距離に応じて彩度補正量を格納しているルックアップテーブルを有することを特徴とする画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 3 or 4,
An image processing apparatus comprising: a lookup table that obtains a distance between an origin of the hue coordinate system and the obtained coordinates and stores a saturation correction amount according to the obtained distance.
請求項3又は請求項4に記載の画像処理装置において、
前記求めた座標に応じた彩度補正量を格納しているルックアップテーブルを有することを特徴とする画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 3 or 4,
An image processing apparatus comprising a lookup table storing a saturation correction amount corresponding to the obtained coordinates.
請求項3又は請求項4に記載の画像処理装置において、
前記彩度補正手段は、彩度補正量を前記色相座標系の原点と前記求めた座標との距離に基づいて、補間法によって求めることを特徴とする画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 3 or 4,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the saturation correction means obtains a saturation correction amount by an interpolation method based on a distance between an origin of the hue coordinate system and the obtained coordinates.
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