JP2947017B2 - 色変換方法および色変換装置 - Google Patents

色変換方法および色変換装置

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JP2947017B2 JP5236205A JP23620593A JP2947017B2 JP 2947017 B2 JP2947017 B2 JP 2947017B2 JP 5236205 A JP5236205 A JP 5236205A JP 23620593 A JP23620593 A JP 23620593A JP 2947017 B2 JP2947017 B2 JP 2947017B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像信号やカラ
ー映像信号を入力して実時間内に任意の色座標変換、色
変換をする用途、たとえば高速の色修正、色補正が必要
なカラースキャナ、カラーカメラ、カラーハードコピー
装置や正確な色校正が必要なカラー表示装置、ビデオ映
像などを実時間に色変更するカラーコレクタ、ビデオ編
集装置、およびカラーによる識別を行う色認識装置など
の色変換方法および色変換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来からカラー印刷、カラーハードコピ
ーの分野で複雑多種な色信号変換を簡単、高速に行う手
法として三次元補間手法を用いたテーブルルックアップ
法が提案されている。これらは三次元補間手法として、
色空間を複数の単位補間立体群に分割し、入力色が含ま
れる単位補間立体を選択し、該単位補間立体の複数頂点
での出力値を用いて色空間全域にわたって任意の色変換
を連続性を確保して補間するものである。現在のところ
色空間を複数の立方体群に分割する8点補間、前記立方
体をさらに2つの三角柱群に分割する6点補間、前記立
方体を3つのピラミッド群に分割する5点補間、前記立
方体を5つまたは6つの四面体群に分割する4点補間が
知られている。これらの各手法が次々と考案されてきた
背景には、最も一般的な三次元補間手法である立方体を
用いた8点補間法に多くの問題点がある事実がある。こ
の問題点はコスト的な面からいえば8点を用いる補間が
演算時間やハードウエアに大きな負担になることであり
これは自明のことである。しかし別に重大な性能的欠陥
がある。カラーハードコピー分野でシアンC、マゼンタ
M、イエローY、ブラックKを生成する場合に本補間手
法を用いる場合、入力を濃度(Dr、Dg、Db)とす
ると、ブラックKの伝統的な生成手段であるスケルトン
ブラックなどの演算では入力3変数(Dr、Dg、D
b)のうち最小の値をブラックとして出力するMIN演
算を使用してブラックのテーブルを作成することにな
る。ところがMIN演算は補間がしづらい非線形変換の
なかでも、もっとも補間が難しい部類に属し、8点を用
いた補間を行うと、補間区間内にて補間結果が連続性を
保ったまま凹状にたるんで波打つ形状に補間されてしま
う。この形状は「さざ波」に似ているので以下「リップ
ル」と呼称することとする。すなわち8点補間法では、
ブラック版の階調にリップルを生じ、CMYK4色重ね
のカラー画像上にて視覚的に耐えがたい偽輪郭を形成し
てしまう。4面体分割を使った4点補間やピラミッド分
割を使った5点補間はこのMIN演算をリップルなく補
間できることをその大きな利点の一つとしている。たと
えば4点補間については特開平2−286867号公報
にその記述が見られ、5点補間については特開昭56−
14237号公報に詳細な記述が見られる。これらの内
容では四面体分割、ピラミッド分割はともに単位立方体
の対角軸方向に分割境界線をもつが故に無彩色(グレ
イ)方向のブラックの補間が良好になされるという主張
がなされている。これはMIN演算補間の無彩色方向の
補間誤差についてのみ述べているにすぎず、やや不完全
である。正確には、これらの図形では分割境界面が色空
間内でMIN演算の結果が一定となる面の微分不連続面
を全て含んでいるという特徴により無彩色方向に限らず
あらゆる方向でMIN演算による色変換を線形にリップ
ルなく補間できるのである。しかしながら、いずれにせ
よ4面体分割、ピラミッド分割ではMIN演算における
リップル発生は無彩色方向のみならず全方向の補間につ
いて完全に回避されており既に技術的に解決済みの問題
である。
【0003】次に提案されているもう一つの補間方法で
ある三角柱分割による6点補間法につて詳細に述べ
る。第一の従来例はXYZ空間を複数の三角柱に分割し
て補間する方法である(特開平5−75848号公
報)。
【0004】第二の従来例はYCrCb明度色差空間を
主軸をY方向に他の二軸を色差面内に設定した三角柱に
分割し補間する方法である(特開平5−46750号公
報、及び特開平5−120416号公報)。
【0005】これらの提案では8点補間に比較してハー
ドウエアが簡素化されているのは自明のことであるが、
MIN演算のリップル発生回避に関する何等考慮されて
いない。ただし、第二の従来例においては、Y方向に三
角柱主軸が設定されている特徴から明度方向すなわち無
彩色軸に平行な方向の補間においては各種の色変換が不
自然な屈曲の折れ線状にならず線形補間できる利点が記
載されている。
【0006】一方、第一の従来例では三角柱を使用して
いるが、第二の実施例におけるような三角柱の主軸方向
の特性の利用をしていないために補間性能上の利点が無
く、補間特性に関する具体的構成も開示されていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】さて、従来より提案さ
れている三角柱補間方法の第一の従来例(特開平5−7
5848号公報)には次のような課題がある。
【0008】第一に、本従来例はXYZ空間、RGB空
間という明度色差が分離されていない三原色色空間を主
軸が前記三原色色空間の1つの軸方向に合致した三角柱
群に分割して補間する方法をとっている。これでは前述
の如くMIN演算の場合の「リップル」発生が大規模に
発生してしまうという大きな課題がある。本発明者の実
験によれば後でグラフにて詳細に説明される通り、この
第一の従来例の三角柱補間の場合に発生するリップルは
無彩色方向では無視できないほど大きい。第一の従来例
の同公報には「ここで色補正に適用する場合、XYZは
入力R(赤)、G(緑)、B(青)信号に相当し、出力
Pは4色プリンタの場合インクを制御するY(イエロ
ー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(ブラッ
ク)信号に相当する」との記述があり、本手法をK発生
に使用する意図が見られるにもかかわらず、このリップ
ル発生の回避方法につき一切開示されていない。
【0009】また、第二に、第一の従来例の同公報の効
果において「従来の補間方法に比べてメモリ容量が少な
くなるので、全体のハードウエアが小さくなり容易にL
SI化することができる」との記述があるが、いかなる
理由でどの程度のメモリ容量の減少が見込まれるのか不
明瞭である。むしろ、ROMからRAMへの転送時に並
列にアクセスすべき重複分の格子点が生じるためにメモ
リ使用効率が約1/8程度になっておりメモリを有効活
用していないという欠点がある。一方、第二の従来例
(特開平5−46750号公報、及び特開平5−120
416号公報)については、前述のとおり明度Y方向に
三角柱主軸を設定しており無彩色方向に関してはMIN
演算に限らずリップル発生が回避されている、という効
果がすでに認められている。しかし色空間内での無彩色
方向以外の他の方向についてはリップル発生の可能性が
あり完全な解決には至っていない課題がある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は三原色入力色信号で作られる三次元空間を複数
の単位立方体領域に分割した後、従来の各種補間方法の
ように単位立方体をさらに各種の補間立体に分割するの
ではなく、前記入力色信号空間の対角軸方向に沿って隣
接している異なる単位立方体どうしの上底と下底を形成
する頂点にて構成され前記色空間に対して斜行関係にあ
る斜三角柱もしくは平行六面体を想定し、前記入力色空
間全域を前記斜行立体群にて包含するように設定し、任
意の入力色に対応する出力値を、前記斜行立体の各頂点
での出力値を用いて補間する。
【0011】また本発明では色変換テーブルの3次元ア
ドレス発生のため入力データをそのまま色変換テーブル
のアドレスに使用せず、各軸の3次元アドレス値を各軸
の分割格子点数Nに対応してN進法の各桁の値になるよ
うに1次元アドレスに変換して色変換テーブルにアクセ
スするアドレス生成部を持つ事で不要な色変換テーブル
メモリの増加を防ぐ事ができる。
【0012】
【作用】本発明の色変換装置では、三原色入力色信号で
作られる三次元空間を複数の単位立方体領域に分割し、
該空間の対角軸方向に沿って互いに隣接する各単位立方
体の上底と下底を形成する頂点にて構成される斜三角柱
もしくは平行六面体を想定し、前記入力色空間全域を前
記斜行立体群にて包含するように設定し、任意の入力色
に対応する出力値を、前記斜行立体の各頂点での出力値
を用いて補間する。この結果、第1、第2、第3色信号
で構成される三原色入力色空間における斜三角柱あるい
は平行六面体群は、第1色信号値=第2色信号値、第2
色信号値=第3色信号値、第3色信号値=第1色信号値
なる3平面に平行な面を境界面として持つ。たとえば、
三原色入力色空間をRGB色空間とすると、R=G、G
=B、B=Rなる3平面を含む。これらの3平面はMI
N演算において微分不連続となる3つの面であり、一方
その境界内にて囲まれている3領域ではMIN演算結果
はまったくリニアに補間できる。したがって補間不可能
な面を補間単位立体の境界のみに割り当てることができ
るがゆえ補間操作は全入力色空間においてリニアにリッ
プルが無い状態にて行われる。すなわち、色変換におい
て多用されるMIN演算における「リップル」発生を無
彩色方向に限らず入力色空間内のあらゆる方向において
完全に回避できる、という作用がある。
【0013】また本発明では3次元から1次元のアドレ
ス変換部を持つ事により、例えば2のべき乗で表されな
い各軸の分割数の場合でも、色変換テーブルは連続なア
ドレスで使用でき色変換テーブルメモリの無駄が無くな
る。
【0014】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例について、図面
を参照しながら説明する。
【0015】図1は本発明の実施例における色変換装置
のブロック構成図を示すものである。図1において、1
01は画像入力信号RGBを上位ビット(RH,GH,B
H)と下位ビット(RL,GL,BL)に分離する画素入力
部で本実施例では上位3ビットと下位5ビットにそれぞ
れ分離している。103はRLとGL、BLとGLのそれぞ
れの値の大小を比較する比較部で、比較結果C1、C2を
上位ビットRH、BHに加算する加算部115を介してア
ドレス生成部102に入力する。104は下位ビット同
志の減算RL−GL、BL−GLとGLを出力する重み生成
部、105は2種類の斜三角柱のいずれを斜三角柱補間
演算部110で使用するかを判定する斜三角柱判定部、
106はアドレス生成部102からのアドレスとホスト
インタフェース部113からのアドレスとデータを色変
換テーブル107に切り替えて入力するメモリーインタ
ーフェース部、107は入力RGB空間で定義された色
変換テーブルメモリー、108は色変換テーブルメモリ
ー107の出力を選択するセレクタ、110は斜三角柱
補間演算部、112は斜三角柱補間演算結果の出力端子
である。114は複数の色変換テーブルを使用する場合
のテーブル切り換え信号線である。
【0016】以上のように構成された色変換装置の動作
を説明する前に、斜三角柱補間をする事でMIN演算で
発生する補間出力のリップルが無くなる事の理由を図7
〜図9と図15を用いて説明する。
【0017】図7は入力RGBの直交座標形での入力信
号に対してMIN演算結果が一定になる面を描いたもの
である。この図で解るようにハッチングで示したR=
B、B=G、R=Gの3つの境界面701〜703で分
けられた3つの領域(0)〜(2)内では微分連続性が
あるが、3つの面の境界では強い微分不連続性が発生す
るために境界領域で線形補間演算を行うと大きな誤差が
発生する。図15は図7で0点からW点へ向かうグレー
軸上でのMIN演算の計算値と従来の技術の第1例(特
開平5−75848号公報)にもとずいて三角柱補間を
行った場合の補間値との誤差を示したものある。グレー
軸上は上記3つの境界面の交線にあたるため当然強い微
分不連続性が発生する。本来のMIN演算計算に対し凹
型の耐えがたいリップル誤差が発生している。
【0018】図8は上記微分不連続面をそれぞれ分解し
て示した図で、3つの面の方向がよくわかり、その中で
クロスハッチ部分が図7で示した微分不連続面701〜
703に対応している。したがって、この微分不連続面
を補間立体内部に含まない様に入力データ空間を分割し
線形補間を行えば、図15で発生したリップルは発生し
ない事になる。
【0019】以上の考察にもとずき入力空間を分割する
と図9(A)や図9(B)の分割例が導き出される。図
9(A)や(B)での微分不連続面は太線で表した70
1〜703に位置し、この面は丁度分割面位置に対応し
ている。したがって図9(A)や図9(B)の分割を行
えばMIN演算での誤差は発生しない事になり、本発明
の一つの目的は達成出来る事になる。
【0020】図10(A)、(B)は図9(A)の分割
の単位分割立体を大きく表したもので丁度RGB単位立
方体の上面efghを下面abcdに対してR方向とB
方向に1単位ずらし、図8で示すR=B面(701)で
Type0とType1の2種類の斜三角柱に分割した
事を表している。
【0021】一方、図10(C)、(D)は図9(B)
の分割の単位分割立体を大きく表したもので丁度RGB
単位立方体の上面efghを下面abcdに対してR方
向とB方向に1単位ずらし、且つ図8で示すR=B面
(701)で分割したType0とType1の2種類
の平行六面体に分類した事を表している。
【0022】斜三角柱で補間を行う場合に注意しなけれ
ばならないのは、RGB入力空間の端点近くのデータを
補間計算する時には斜三角柱がRGB入力空間を包含す
るように飛び出して設定しなければならない。図11は
ハッチングで示した入力RGB空間を全て包含する斜三
角柱の領域を表したものである。図11(A)はBまた
はR軸方向から入力空間を横方向に見た図であり、図1
1(B)はG方向の上から見おろした図である。この様
に本発明の分割方法を用いた場合には入力定義空間より
1分割単位だけ外側のデータを補間テーブルに保持する
事が必要である。
【0023】次に斜三角柱内での補間演算について図1
0と図12〜14を用いて説明する。補間を行うには入
力データの上位ビットRH,GH,BHにより図10に示
す補間の斜三角柱の原点位置aが決まる。図12は斜行
座標系XYZと直交座標系RGBの関係を示したもの
で、XYZ空間とRGB空間は以下のベクトル関係があ
る。
【0024】
【数1】
【0025】RGB空間での入力点(r,b,g)=
(RL,GL,BL)のベクトルOは
【0026】
【数2】
【0027】と表され、これを(1)式を用いてXYZ
空間で表すと
【0028】
【数3】
【0029】となる。従ってXYZ空間で表した入力点
(x,y,z)は
【0030】
【数4】
【0031】となる。従ってXYZ方向にそれぞれ(R
L−GL)、(BL−GL)、GLの移動量として図10の
補間原点aから補間演算を行えば良い事になる。
【0032】ここでxまたはyの値が負になった場合は
都合が悪いが以下の方法で解決できる。この場合は補間
原点からの移動量が−Rまたは−B方向になる。そのた
め原点位置aを−Rまたは−Bの方向にひとつ後退させ
補間の重みを新しい補間原点位置からの距離に変換する
事で解決できる。このように正値化された移動量を斜三
角柱補間の重み係数として次のように表す。
【0033】
【数5】
【0034】図13はRGB空間で選択される単位立体
の部分がどの斜三角柱に属するかを4つに分類した図で
ある。図13(A)に示すAREA(0)はこの図でa
を原点にした斜三角柱に属し、図13(B)に示すAR
EA(1)は−B方向に、図13(C)に示すAREA
(2)は−R方向に、図13(D)に示すAREA
(3)は−Rと−B方向にそれぞれ斜三角柱の原点aを
移動した位置にある斜三角柱に属する部分である事がわ
かる。(表1)はRL,BL,GLの大小関係でaの位置
の移動方向(R,B)を示すものである。
【0035】
【表1】
【0036】従って、RGBの上位ビットで選択された
斜三角柱の原点位置aはRGBの下位ビットの(4)式
の判定によりそれぞれaの位置を−X、−Y方向にそれ
ぞれずらす事で正しい斜三角柱の原点位置を求める事が
できる。
【0037】実施例として入力8ビットの範囲を8分割
した図1に示す実施例では、xが正の場合にはRH及び
xはそのままとし、xが負の場合はRHに−1を加算し
てxには32を加算した値を新たな重み係数として使用
する。y方向についても同様である。xまたはyが負に
なった場合に32を加算する事はデジタル減算器の出力
の符号ビットを無視する事で良いので非常に簡単であ
る。同実施例で行っているこれらの動作を(表2)にま
とめて示す。RHやBHに−1または0を加算することは
図17に示す原点を−1だけずらしたRH‘軸とBH’軸
を使う場合には、RHやBHに0または、1を加算するこ
とに相当する。従って表2におけるC1,C2は0と1
のみが常にRH、BHに加算されることになる。
【0038】
【表2】
【0039】この様にして、斜三角柱の原点位置aと対
応する2つの斜三角柱の端点位置b〜h、さらに(5)
式から計算される重み係数により斜三角柱内での線形補
間演算が行える。図14を用いて斜三角柱での補間演算
を説明する。
【0040】a〜hでの変換テーブル出力値を(a)〜
(h)で表す事にする。補間出力点oから線分a−eに
並行に引いた直線と底面abcd及び上面efghとの
交点をそれぞれm、nとするとm、n点での出力
(m)、(n)は斜三角柱が図10に示すType0の
場合には
【0041】
【数6】
【0042】となる。従って、m点とn点の間で線形補
間して目的点Oでの出力(o)は
【0043】
【数7】
【0044】同様にType1の場合は
【0045】
【数8】
【0046】として計算される。ここで再び図1にもど
り、各部の動作を説明をする。画素入力部101からの
R,B,Gの上位各3ビット(RH,BH,GH)は加算
部115で比較部103からの比較結果C1,C2を加
算して(RH’BH’GH’)を得る。図2は比較部10
3の構成ブロックを示したものでC1はRLがGLより大
きい時は1でそれ以外は0を出力する。C2はBLがGL
より大きい時は1でそれ以外は0を出力する。
【0047】図3は重み生成部の構成ブロックを示す図
でRGBの下位ビット同士の演算で(RL−GL),(B
L−GL)を計算し、GLはそのまま出力する。入出力が
同じビット幅になっているのは減算結果が負の場合は符
号ビットを無視する事で上位ビットからのボローを行っ
た事と等価にする為である。上位ビットからのボローを
行った結果(RL−GL)’,(BL−GL)’として出力
する。(表2)に示した下位ビットの演算をここで行っ
ている。
【0048】図4は斜三角柱判定部105の構成ブロッ
クで、重み生成部104の出力のうち(RLーGL)’,
(BL−GL)’の大小関係により斜三角柱のType=
0かType=1を判定出力(PRISM)を得てい
る。
【0049】(RH'、BH'、GH')は図10に示したR
BG色空間内の斜三角柱で構成される単位補間区間の位
置aを示し、これは以上の過程で0あるいは1が加算調
整されていることから今後、調整単位補間区間番号と称
することにする。ここでGH'は3ビットであるが、RH'
とBH'は上記加算によりそれぞれ4ビットに拡張されて
いる。
【0050】アドレス生成部102は、前記調整単位補
間区間番号(RH'、BH'、GH')から補間演算のために
必要な色変換テーブルメモリー107のアドレスを生成
する。アドレス生成部102は8個持ち、おのおの8個
の色変換テーブルメモリー(M0〜M7)107に対応
している。次に、色変換テーブルメモリー107では調
単位補間区間番号が全て偶数の位置を起点とする単位
立方体の8つの頂点の格子点データを独立に持つように
している。これらの格子点データで全ての入力格子点を
過不足なく埋め尽くすことが出来るので、この色変換テ
ーブルメモリー107は必要十分なメモリ量となってい
る。
【0051】図16は入力色空間と色変換メモリーの関
係を示す図で、図16(A)はB方向から見た図で、図
16(B)はG方向から見おろした図である。斜線部は
入力色空間の範囲を示し、その外側は図11での飛び出
し領域を含んだ斜三角柱の領域を示している。四角で連
結したメモリーは調整単位補間区間番号をアドレスとし
てアクセスされるメモリーを示し、この様に偶数の調整
単位補間区間番号のみで全ての入力色空間と斜三角柱空
間を表せる事を示している。
【0052】つぎに調整単位補間区間番号からどのよう
に色変換テーブルメモリー107をアクセスするかを説
明する。
【0053】図17はRGB空間に配置された色変換テ
ーブルメモリーを(−B)方向から見た図であり、図1
8はG方向から見た図である。図17においてAは調整
単位補間区間番号のGH’が偶数の場合に使用するテー
ブルデータの位置を斜線で表しており、Bは奇数の場合
を表している。GH’が偶数の場合(A)はメモリーM
0〜M3が斜三角柱の底面になり、M4〜M7が上面に
なる。またGH’が奇数の場合(B)はメモリーM4〜
M7が底面になり、M0〜M3が上面になる。図18で
調整単位補間区間信号(RH’BH’GH’)によって補
間立体の底面の位置Aが指示された時、上面の調整単位
補間区間番号はR,B方向にそれぞれ1ずつ進めたA’
点である事を示している。
【0054】図5はアドレス生成部102の内部詳細構
成図を示す。アドレス生成部はM0〜M7にそれぞれ独
立に設けられており、501は調整単位補間区間番号か
らメモリーデータを取り出すための選択ブロック番号を
生成する事を行う選択ブロック番号発生部である。
【0055】図17、図18の説明からGH'が偶数の場
合はM0〜M3が底面、M4〜M7が上面になるから、
選択ブロック番号発生部501は、M0〜M3に対しG
H’が偶数の場合は調整単位補間区間番号をそのまま選
択ブロック番号として出力し、GH’が奇数の場合には
RH’とBH’の調整単位補間区間番号にそれぞれ1を加
算した値を選択ブロック番号として出力する。M4〜M
7に対してはそれぞれ逆の動作で、GH’が偶数の場合
にはRH’とBH’の調整単位補間区間番号にそれぞれ1
を加算した値を選択ブロック番号として出力し、GH’
が奇数の場合は調整単位補間区間番号をそのまま選択ブ
ロック番号として出力する。これをまとめて(表3)に
示す。
【0056】
【表3】
【0057】選択ブロック番号は、ブロック番号偶数化
部502により、各軸毎に選択ブロック番号が奇数の場
合は次の偶数番目の選択ブロック番号からの格子点デー
タを得るために選択ブロック番号の加算を行う。この動
作は選択ブロック番号の各軸の下位1ビットとM0〜M
7により、それぞれ加算の有無が変わる。(表4)はM
0〜M7に対し一義的に決まる選択ブロック番号偶数化
調整信号UR,UB,UGを示す。3軸の選択ブロック番
号が奇数の場合で且つ対応するUR,UB,UGが0の場
合には選択ブロック番号に1の加算をおこない偶数化を
行う。3軸の選択ブロック番号が奇数の場合でも対応す
るUR,UB,UGが1の場合には選択ブロック番号に1
の加算をおこなわず奇数のままにしておく。しかるのち
1/2して偶数ブロックのみで構成された色変換テーブ
ルのアドレスを生成する。図6は選択ブロック番号を偶
数化する為の論理の実施例で図5の点線507の部分を
表している。加算部503の出力をそれぞれRH”,B
H”,GH”とする。
【0058】
【表4】
【0059】さらに、図5ではRH”とBH”をM倍した
ものと出力GH”をM2倍したものの和をアドレス加算器
506で得て、色変換テーブルメモリーのリニアアドレ
スとして出力している。
【0060】
【数9】
【0061】
【数10】
【0062】アドレス生成部102のRH’とBH’の入
力格子点数Nを基にして、選択ブロック番号発生部50
で最大1増加され、さらに偶数番目のブロックのみで
構成された色変換テーブル107にアクセスするため1
/2した後、ブロック番号偶数化加算論理部507でさ
らに最大1増加され偶数色変換テーブルメモリのアドレ
ス(MAi)として利用される。
【0063】このアドレス生成部102を用いる事で各
軸が2のべき乗でない格子点数に対しても連続したリニ
アアドレスに変換でき、色変換テーブルのアドレスの不
連続から発生する無駄を無くす事ができる。
【0064】アドレス生成部102からの並列の8個の
アドレスはメモリインタフェース106を介してそれぞ
れ8個の色変換テーブルメモリ107に導かれる。色変
換テーブルメモリ107から読まれた格子点出力値M0
〜M7はセレクタ108を介して、斜三角柱補間演算部
110の入力位置a,b(d)、c、e、f(h)、g
に入力する。
【0065】図19はセレクタ108でメモリーM0〜
M7の出力を斜三角柱補間演算部110の入力位置a,
b(d)、c、e、f(h)、gにセレクトするための
場合分けを得る図で、調整単位補間区間番号の下位1ビ
ットの種類(RH'0,BH'0,GH'0)によりM0〜M3
が底面の場合に4種類、M0〜M3が上面の場合に4種
類の計8種類のセレクトの場合分けがある事を示してい
る。
【0066】(表5)は調整単位補間区間番号の下位1
ビットの種類(RH'0,BH'0,GH'0)によりセレクタ
で選択されるべき色変換テーブルをまとめたものであ
る。
【0067】
【表5】
【0068】重み生成部104からの出力は、斜三角柱
判定部105で斜三角柱がType0かType1かの
判定を行い斜三角柱補間演算部110とセレクタ108
に入力する。斜三角柱補間演算器110からの出力11
2は、RGB空間を単位立方体分割した時のそれぞれの
単位立方体端点での変換出力値を保持する色変換テーブ
ルを用いて斜三角柱補間出力を出力するため、RGB入
力に対する線形変換以外にも、すでに述べたようにRG
B入力に対してMIN演算を行った場合でも誤差の無い
補間出力を出力する事ができる。
【0069】また、色変換テーブルメモリー107はR
GB空間での単位立方体分割したブロックのうち、偶数
ブロックのみの格子点データをもち、各色変換テーブル
メモリ107に専用のアドレス生成部102を独立に設
け、3次元の色変換テーブルの各軸の格子点数が2のべ
き乗でない場合にもリニアアドレスを発生でき、メモリ
アドレスの有効利用ができ、結果的に少ないメモリー容
量で色変換テーブルを設計出来る利点がある。
【0070】いままでの説明では色変換テーブルが8個
の例で説明してきたが、斜三角柱補間演算では6個のデ
ータがあれば補間演算が行えるので、テーブル数を6個
で行う事も可能である。つぎに本発明の第2の実施例に
ついて説明する。図20は本発明の第2の実施例におけ
る色変換装置のブロック結線図である。図20におい
て、図1の構成と異なる点は、重み生成部104のGL
出力の後段に重み制御部111を設け、セレクタ108
をM0〜M3出力のセレクタ109AとM4〜M7出力
のセレクタ109Bに分離して簡単化を図った点であ
る。
【0071】重み制御部111はGH'信号の最下位1ビ
ットを判定して奇数の場合はG軸方向の重み係数GLを
GL’=(1−GL)とする。この操作はビット反転後1
を加算する事で容易に得られる。R,B方向の重み係数
(RL−GL)’,(BL−GL)’はそのまま斜三角柱補
間演算部110に入力する。GH’の最下位ビットによ
りGLを(1−GL)にすることはGH’が奇数の場合は
図21に示す様に斜三角柱補間のG軸方向の補間を上面
から行うためである。これはGH’が奇数の場合にはa
〜dは上面になるが、補間係数GLを(1−GL)にする
事で上面と下面の入れ替えを行う必要が無く、セレクタ
109を4入力で行える利点がある。セレクタ109の
セレクト動作を(表6)に示す。
【0072】
【表6】
【0073】この様にGHの偶数か奇数かによってG方
向の補間方向を変える事でセレクタ108の入力が8入
力から4入力になり、セレクタのデバイスの簡単化と共
に配線数も減り大いに簡素化される。
【0074】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、リニアに
補間できるがゆえ補間操作は全入力色空間においてリニ
アにリップルが無い状態にて行うことができる。すなわ
ち、色変換において多用されるMIN演算における「リ
ップル」発生を無彩色方向に限らず入力色空間内のあら
ゆる方向において完全に回避でき、歪みのない高精度な
色変換処理が実現できる。
【0075】また本発明では3次元から1次元のアドレ
ス変換部を持つ事により、例えば2のべき乗で表されな
い各軸の分割数の場合でも、色変換テーブルは連続なア
ドレスで使用でき色変換テーブルメモリの無駄が無くな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における色変換装置のブ
ロック結線図
【図2】同第1の実施例における色変換装置の要部であ
る比較部のブロック結線図
【図3】同第1の実施例における色変換装置の要部であ
る重み生成部のブロック結線図
【図4】同第1の実施例における色変換装置の要部であ
る生成部のブロック結線図
【図5】同第1の実施例における色変換装置の要部であ
るアドレス生成部のブロック結線図
【図6】同第1の実施例における色変換装置の要部であ
るアドレス生成部のブロック番号偶数化・加算論理の詳
細ブロック結線図
【図7】同第1の実施例における色変換装置によるテー
ブル参照と補間によりMIN演算を行った時の出力一定
面と微分不連続面を表す図
【図8】同第1の実施例における色変換装置によるテー
ブル参照と補間によりMIN演算を行った時の微分不連
続面を詳しく分解して表した図
【図9】本発明による入力色空間の分割概念図
【図10】本発明によ入力色空間の分割の詳細概念図
【図11】本発明による斜三角柱で入力色空間を包含す
る様子を表わす図
【図12】本発明による斜行座標形と直角座標形の関係
【図13】本発明の第1の実施例における比較部の比較
結果で斜三角柱原点が変化する概念図
【図14】本発明による斜三角柱補間演算の概念図
【図15】従来のテーブル参照と補間によりMIN演算
を行った時の補間値と計算値との誤差の計算結果を表す
【図16】本発明の第1の実施例における色変換装置の
色変換テーブルメモリM0〜M7の入力色空間の位置を
表す関係図
【図17】本発明の第1の実施例における色変換装置の
斜三角柱補間で斜三角柱端点位置のデータと色変換テー
ブルメモリーM0〜M7の選択を対応ずける概念図
【図18】本発明の第1の実施例における色変換装置の
斜三角柱補間で斜三角柱端点位置のデータと色変換テー
ブルメモリーM0〜M7の選択を対応ずける概念図
【図19】本発明の第1の実施例における色変換装置の
セレクタの動作の概念図
【図20】本発明の第2の実施例における色変換装置の
ブロック結線図
【図21】本発明の第2の実施例における色変換装置の
斜三角柱補間演算を示す概念図
【符号の説明】
101 画素入力部 102 アドレス成生部 103 比較部 104 重み成生部 105 斜三角柱判定部 106 メモリーインターフェース部 107 色変換テーブルメモリー 108、109 セレクタ 110 斜三角柱補間演算部 113 ホストインターフェース部
フロントページの続き (72)発明者 飯川 りか 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番 1号 松下技研株式会社内 (72)発明者 麓 照夫 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番 1号 松下技研株式会社内 (72)発明者 小寺 宏嘩 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番 1号 松下技研株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−120416(JP,A) 特開 平5−46750(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 - 1/60

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 RGB、CMY、XYZなどの三原色入
    力色空間を単位立方体に分割し、前記単位立方体底面の
    対角軸方向に沿って互いに隣接する各単位立方体の上底
    と下底を形成する頂点にて構成される斜三角柱を想定
    し、任意の入力色に対応する出力値を、前記斜三角柱の
    各頂点での出力値を用いて補間することを特徴とする色
    変換方法。
  2. 【請求項2】 斜三角柱の上底面と下底面は、三原色座
    標系入力色空間の第1色信号値が一定な平面に平行であ
    り、前記各底面を形成する三角形の二辺は各々第2色信
    号値と第3色信号値に平行であり、斜三角柱の主軸は三
    原色空間の無彩色を表す対角軸と平行であり、結果とし
    て前記斜三角柱は、第1色信号値=第2色信号値、第2
    色信号値=第3色信号値、第3色信号値=第1色信号値
    なる3平面に平行な面を境界面として持つことを特徴と
    する請求項1記載の色変換方法。
  3. 【請求項3】 RGB、CMY、XYZなど三原色入力
    空間を単位立方体に分割し、前記単位立方体底面の対角
    軸方向に沿って互いに隣接する2組の単位立方体群を、
    前記対角軸が平行になるように組み合わせてできる4個
    の単位立方体からなる立体を設定し、該立体の上底と下
    底を構成する頂点を選択して形成される平行六面体を想
    定し、任意の入力色に対する出力色値を、前記平行六面
    体の各頂点での出力値を用いて補間することを特徴とす
    る色変換方法
  4. 【請求項4】 第一種の平行六面体の上底面と下底面
    は、三原色座標系入力色空間の第1色信号値が一定な平
    面に平行であり、各底面を形成する平行四辺形は各々第
    2色信号値軸に平行な線と第2色信号値=第3色信号値
    なる面に平行な線にて構成され、平行六面体の主軸は三
    原色空間の無彩色を表す対角軸と平行であり、第二種の
    平行六面体の上底面と下底面は、前記三原色座標系入力
    色空間の第1色信号値が一定な平面に平行であり、各底
    面を形成する平行四辺形は各々第3色信号値軸に平行な
    線と第2色信号値=第3色信号値なる面に平行な線にて
    構成され、平行六面体の主軸は三原色空間の無彩色を表
    す対角軸と平行であり、前記三原色色空間を前記第2色
    信号値=第3色信号値なる面にて分割し、第2色信号値
    <第3色信号値では前記第二種の平行六面体を設定し、
    第2色信号値>第3色信号値の領域では前記第一種の平
    行六面体を設定し、結果として平行六面体群は、第1色
    信号値=第2色信号値、第2色信号値=第3色信号値、
    第3色信号値=第1色信号値なる3平面に平行な面を境
    界面として持つことを特徴とする請求項3記載の色変換
    方法。
  5. 【請求項5】 種々の色信号にて表現されるカラー画像
    信号を上位ビット部と下位ビット部に分割する画素入力
    部と、前記下位ビット部のうち1つの基準色信号の下位
    ビット部と残りの信号の下位ビット部と比較しその大小
    関係を出力する比較部と、前記上位ビット部で選択され
    た単位補間区間番号に前記比較部の出力を加算して入力
    カラー画像信号が属する斜三角柱の原点位置に相当する
    調整単位補間区間番号を算出する加算部と、入力色信号
    の格子点上での出力値を記憶し同時にアクセス可能な複
    数メモリより構成されている色変換テーブルメモリと、
    前記調整単位補間区間番号を基にして前記の色変換テー
    ブルメモリ毎に備えられ、前記斜三角柱の全頂点位置に
    相当する一次元メモリアドレスを生成するアドレス生成
    部と、前記入力カラー画像信号の下位ビット部にて算出
    された前記入力カラー画像信号が属する斜三角柱内部で
    の補間重み係数を生成する重み生成部と、その重み係数
    の大小関係にて斜三角柱を選択する斜三角柱判定部と、
    前記調整単位補間区間番号と、前記斜三角柱判定部から
    の信号を用いて、複数のメモリアドレスから読み出され
    た複数の出力値のうち補間に必要な出力値のみを選択す
    るセレクタと、前記重み係数を用いて前記セレクタが出
    力した複数の出力値を補間する斜三角柱補間演算部とを
    具備する色変換装置。
  6. 【請求項6】 アドレス生成部は、調整単位補間区間番
    号を基準色信号の上位ビット部の偶奇性に従って1単位
    を加算補正する選択ブロック番号発生部と、前記選択ブ
    ロック番号発生部からの出力と、基準色信号の上位ビッ
    ト部に対して色変換テーブルメモリ毎に異なる偶数化調
    整信号を加算し、しかるのち1/2して偶数化するブロ
    ック偶数化加算論理部と、前記ブロック偶数化加算論理
    部の出力信号から1次元メモリアドレスを演算するアド
    レス演算部とを具備する事を特徴とする請求項5記載の
    色変換装置。
  7. 【請求項7】 セレクタは、前記調整単位補間区間番号
    と前記斜三角柱判定部からの信号を用いて、色変換テー
    ブルメモリから並列に読み出された斜三角柱の上面及び
    底面を囲む矩形それぞれの8頂点での出力値から6頂点
    分を選択し、斜三角柱補間演算部に送出することを特徴
    とする請求項5記載の色変換装置。
  8. 【請求項8】 種々の色信号にて表現されるカラー画像
    信号を上位ビット部と下位ビット部に分離する画素入力
    部と、前記下位ビット部のうち1つの基準信号の下位
    ビット部と残りの信号の下位ビット部と比較しその大小
    関係を出力する比較器と、前記上位ビット部で選択され
    た単位補間区間番号に前記比較部の出力を加算して入力
    カラー画像信号が属する斜三角柱の原点位置に相当する
    調整単位補間区間番号を算出する加算部と、入力色信号
    の格子点上での出力値を記憶し同時にアクセス可能な複
    数メモリより構成されている色変換テーブルメモリと、
    前記の調整単位補間区間番号を基にして前記の色変換テ
    ーブルメモリ毎に備えられ、前記斜三角柱の全頂点位置
    に相当する1次元メモリアドレスを生成するアドレス生
    成部と、前記入力カラー画像信号の下位ビットから算出
    される、前記入力カラー画像信号が属する斜三角柱内部
    での補間重み係数を生成する重み生成部と、その重み係
    数の大小関係にて斜三角柱を選択する斜三角柱判定部
    と、前記調整単位補間区間番号と、前記斜三角柱判定部
    からの信号を用いて、前記色変換テーブルメモリから読
    み出された複数の出力値のうち斜三角柱上底面内に存在
    する複数頂点での出力値から3個の頂点での出力値を選
    択する第一のセレクタと、おなじく、前記調整単位補間
    区間番号と、前記斜三角柱判定部からの信号を用いて、
    前記色変換テーブルメモリから読み出された複数の出力
    値のうち斜三角柱下底面内に存在する複数頂点での出力
    値から3個の頂点での出力値を選択する第二のセレクタ
    、斜三角柱の上面を基準として下面方向に補間をする
    場合と、下面を基準として上面方向補間をする場合と
    で重み係数を適宜補正する重み制御部と、補正された重
    み係数を用いて第一、二のセレクタで選択された出力値
    を補間する斜三角柱補間演算部とを具備する色変換装
    置。
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