JP3550177B2

JP3550177B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP3550177B2
Application number: JP04853894A
Authority: JP
Inventors: 美智子河野; 多恵子小泉; 博之遠藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: JPH07262347A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，カラー写真，絵画等をカラーで画像処理する画像処理装置に関する。
【０００２】
カラー印刷等のために，コンピュータを使用してカラーで画像処理をする画像処理装置の開発が進められている。このようなカラーの画像処理装置は，変更する対象の色と変更後の色を指定して色相変換する等の色の編集を画面上で行うことができるものである。
【０００３】
【従来の技術】
図８は従来の画像処理装置を示す。
図８において，
２００は変換前の画像である。
【０００４】
２０１は変換前の画像ブロックであって，例えば，８×８画素の集まりである。
２００’は変換後の画像である。
【０００５】
２０１’は変換後の画像ブロックである。
２０５は画像処理装置である。
２０６は変換指示部であって，変換する色相の指定等の色相変換を指示するものである（例えば，赤の色相を黄色の色相に変換する等）。
【０００６】
２１０画像データ入力部であって，画像２００の各画素の画像データを入力するものである。各画素は均等色空間座標系の座標（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）をもつものである。Ｌ^＊は明度，ａ^＊，ｂ^＊は色（色相／彩度）を表す。
【０００７】
２１１は色相変換部であって，Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊座標系の色（ａ^＊，ｂ^＊）を，マンセル座標系（後述する）の色相Ｈに変換し，入力された画像データの色相が変換を指定された色相の領域に含まれるものであるかないかを判定し，指定された色相の領域に含まれるものであれば，変換された色相Ｈを回転して変換後の色相Ｈ’とし，色相Ｈ’をａ^＊ｂ^＊座標系の色（ａ^＊’，ｂ^＊’）に変換するものである。
【０００８】
２１２は画像データ出力部であって，変換された画像データを出力するものである。
図８の構成で示すように，従来の画像処理装置は色相のみ変換するもので，明度は変換の前後で変更されることはなかった。
【０００９】
図９は，従来の画像処理装置の色相変換の説明図である。
図９（ａ）は従来の画像処理装置の色相変換の説明図である。
オペレータ指示の変更前色相をＨｏｒｇ，その色相角をＲｏｒｇ，変更後の色相をＨｃｈｇ，その色相角をＲｃｈｇとすると，回転前のＨに対する回転後のＨ’はＨ＝Ｈｃｈｇ−（Ｈｏｒｇ−Ｈ）×（Ｒｃｈｇ／Ｒｏｒｇ）で算出される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図９（ｂ）により，発明が解決しようとする課題を説明する。
図９（ｂ）において，ａ^＊軸は色相を表し（ａ^＊が大きくなる程彩度が高くなる），縦軸は明度Ｌ^＊を表す。図９（ｂ）は黄色の色相の明度の分布を表し，黄色の色相の明度は図のように分布し，黄色の色相空間の全部に一様に明度が分布するものでないことを示す。
【００１１】
図９（ａ）の変換後の色相Ｈ_０’が黄色の色相であり，図９（ｂ）の座標Ｙに変換されたものであれば，黄色の明度の分布領域内のものであるので変換された色相は自然であるが，Ｙ’に変換されたような場合には，現実に存在しない明度となるので不自然に表現されることとなる。
【００１２】
本発明は，変換された色相に応じて不自然でない明度に自動的に明度を調整する画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の基本構成を示す。
図１において，
１は画像処理装置である。
【００１４】
２は画像データ入力部であって，変換前の画像データを入力するものである。
４は画像データ出力部であって，変換後の画像データを出力するものである。
５は変換指示部であって，変換する色相および変換後の色相の指定等を行うものである。
【００１５】
１０は色相変換部であって，画像データの色相を変換するものである。
１１は明度変換部であって，明度調整テーブル１２を参照して画像データの明度を変換するものである。
【００１６】
１２は明度調整テーブルであって，変換された色相が不自然でない明度に調整されるように調整前の明度と調整後の明度を対応付けたものである。調整前の明度と調整後の明度の対応は，例えば，変換式もしくは調整前の明度と調整後の明度を対応付けた変換表を備える等で行うものである。
【００１７】
【作用】
図１の本発明の基本構成の動作を説明する。
画像データ入力部２は変換前の画像データを画素毎に入力する。色相変換部１０は入力された画素の色相が変換指定された領域の色相に含まれるものであるかないかを判定し，変換を指定さた色相領域に含まれるものであれば，指定された色相に変換する。
【００１８】
明度変換部１１は，色相を変換された画素の明度（輝度）を判定し，明度調整テーブル１２を参照し，変換された色相の明度の変換式もしくは変換データを参照する。そして，明度の変換式もしくは変換表に従って変換する。
【００１９】
画像データ出力部４は変換された色相と明度の画像データを出力する。
本発明によれば，色相変換された画像データをそれぞれの色相に応じて定められる自然な明度に変換するので，見た目に自然な変換画像を得ることができる。
【００２０】
【実施例】
図２は本発明の実施例構成を示す図である。図２はＬ^＊ａ^＊ｂ^＊座標系の座標（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）の（ａ^＊，ｂ^＊）を色相角Ｈ（０〜３６０°）の色相変換（Ｈ変換）を行う場合の実施例構成を示す。
【００２１】
図２において，
４０はＲＧＢデータ入力部であって，イメージスキャナー，撮像装置等である。
【００２２】
４１は色変換部１であって，ＲＧＢデータをＬ^＊ａ^＊ｂ^＊座標系の明度，色相（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）に変換するものである。
４２は色変換部２であって，Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊座標系の明度，色相（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）をＲＧＢデータもしくはＹＭＣデータ（印刷出力するためのデータ）に変換するものである。
【００２３】
４３はディスプレイである。
４４は印刷装置である。
５０は画像処理装置であって，画像データの色相と明度を変換するものである。
【００２４】
５１は画像データ入力部である。
５２は画像データ保持部であって，変換前の画像データと変換後の画像データを保持するものである。
【００２５】
５２’は変換前画像データである。
５２”は変換後画像データである。
５４は画像データ出力部である。
【００２６】
５５は変換指示部である。
６０は色相変換部である。
６１は明度変換部である。
【００２７】
６２は明度調整テーブルである。
７０は変換前の画像データ（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）を表す。
７１はＨ変換された画像データ（Ｈ，Ｌ^＊）である。
【００２８】
７２はマンセル座標系で色相Ｈを回転することにより色相変換した座標（Ｈ’，Ｌ^＊）である。
７３は，明度調整テーブル６２を参照して明度を変換されたマンセル座標系の画像データ（Ｈ’，Ｌ^＊）である。
【００２９】
７３’は色相変換されなかった画像データ（Ｈ，Ｌ^＊）である。
７４は（Ｈ’，Ｌ^＊）をＬ^＊ａ^＊ｂ^＊座標系の（Ｌ^＊’，ａ^＊’，ｂ^＊’）に変換したものである。
【００３０】
図２の構成の動作は後述する。
図３は色相と最大明度の関係の説明図である。
図３（ａ）は標準カラーチャートおよび色表を参考にして，各色相において最も大きい彩度の明度値を求め，色相と最大明度の関係をグラフに表したものである。図３（ｂ）は，上記の色相と最大明度の関係を表にしたものである。
【００３１】
図３（ａ）のグラフおよび図３（ｂ）の表に示されるように，色相と最大明度の関係は一様でなく，色相により異なるものである。従って，色相変換された明度も変換前と後のそれぞれの色相の明度の最大値を考慮して変換する必要がある。
【００３２】
例えば，色相Ｈ＝９２を色相Ｈ＝３５８に変更する場合を考える。色相Ｈ＝９２は最大明度１８４をもつ。一方，色相Ｈ＝３５８は最大明度７９である。そこで，本発明は，例えば，色相Ｈ＝９２を色相Ｈ＝３５８に変更する場合には，その明度の最大値１８４と７９を考慮して，変換後の色相の明度もその最大明度に応じて変換するようにする。
【００３３】
図４は本発明の明度調整テーブルの作成方法の説明図である。
図４（ａ）は変換式による場合である。
明度Ｌ（以後，Ｈ変換においても明度はＬで表す）から明度Ｌ’へのＨ変換において最大明度２５５は最大明度２５５に，最小明度０（真黒）は最小明度０に変換，色相変換された画像の色が自然に表現されるように，あらかじめ実験的に明度Ｌ０とＬ１を求める。そして，Ｌ０，Ｌ１に対して，（１）Ｌ≦Ｌ０の場合には，Ｌ’＝（Ｌ１／Ｌ０）×Ｌ，（２）Ｌ＞Ｌ０の場合には，Ｌ’＝２５５−｛（Ｌ１／Ｌ０）×（２５５−Ｌ）｝により，ＬをＬ’に変換するものである。なお，Ｌ０，Ｌ１は色相によって異なるものである。
【００３４】
図４（ｂ）は図４（ａ）の変換式の０〜２５５のＬに対するＬ’を表にしたものである。明度変換は，上記のような変換式によって計算するか，あるいは変換前の明度Ｌと変換後の明度Ｌ’を対応付けた変換表を作成し，変換表に従って変換する。変換表による場合には処理が高速化される。
【００３５】
図４の変換式もしくは変換表は色相毎もしくは色相グループ毎等に作成する。
図５は本発明の明度調整テーブルの例を示す図である。
図５（ａ）は，変更方法１であって，線形変換の場合である（図４（ａ）と同様である）。Ｌ０，Ｌ１は変換された明度が自然であるように実験的に求める。変更前明度Ｌに対して０≦Ｌ≦Ｌ０の場合にはグラフｋ１の式に従って，明度変換し，Ｌ０＜Ｌ≦２５５の場合にはグラフｋ２の式に従って明度変換する。グラフを変換表にし，表に従って変換するようにしても良い。
【００３６】
（ｂ）は非線形に変換する場合である。図のように，非線形のグラフの表す変換式により変更前Ｌを変更後Ｌ’に変換するものである。グラフを変換表とし，表に従って変換するようにしても良い。
【００３７】
（ｃ）は非線形変換において，ハイライトポイントもしくはグレーポイントを変更する場合を示す。
実線（ｋ１）はグレーポイントを明るい方に変更する場合であり，点線（ｋ２）はハイライトポイントを変更する場合である。グラフを変換表にし，表に従って変換するようにしても良い。
【００３８】
図２の本発明の実施例構成の動作を説明する。
色変換部１（４１）は，ＲＧＢデータ入力部４０よりＲＧＢデータを入力し，Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊座標系での座標（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）に変換する。画像処理装置５０は色変換部１（４１）の変換した画像データを画素毎に入力し，色相変換および明度変換を行う。
【００３９】
画像処理装置５０において，画像データ入力部５１は，色変換部１（４１）から，Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊座標系に変換された画像データを取り出し，画像データ保持部５２に格納する。
【００４０】
次に，図６により色相明度変換部の動作を説明する（図２を参照する）。
Ｓ１色相換部６０は，全画素を取り出したか判定し，全画素を取り出していればＳ８に進み，取り出していなければＳ２に進む。
【００４１】
Ｓ２，Ｓ３色相変換部６０は，画像データの画素（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）を画像データ保持部５２から取り出す。取り出した画像データ（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）（７０）についてＨ変換し，Ｈ変換された画像データ（Ｈ，Ｌ^＊）（７１）を得る。
【００４２】
Ｓ４，Ｓ４’ Ｈが対象領域か判定し，Ｈ領域外であれば，それを元の（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）（７４）に変換して，画像データ保持部５２の変換後画像データ５２”として格納する。対象領域内であればＳ５に進む。
【００４３】
Ｓ５Ｈ変換された画像データ（７１）を回転し，回転後の座標データ（Ｈ’，Ｌ^＊）（７２）を得る。
この処理において，オペレータ指示の変更前色相をＨｏｒｇ，その色相角をＲｏｒｇ，変更後の色相をＨｃｈｇ，その色相角をＲｃｈｇとすると（図９参照），回転前のＨに対する回転後のＨ’はＨ＝Ｈｃｈｇ−（Ｈｏｒｇ−Ｈ）×（Ｒｃｈｇ／Ｒｏｒｇ）で算出される。
【００４４】
Ｓ６明度変換部６１は変換部のＨ’により，明度調整テーブル６２の，Ｈ’に対応する色相の変換式もしくは変換表を参照し，Ｌ^＊（変換調整テーブルのＬ）に基づいて変換後の明度Ｌ^＊を求める。
【００４５】
Ｓ７色相と明度を変換されたマンセル座標系の画像データ（Ｈ’，Ｌ^＊）をＬ^＊ａ^＊ｂ^＊座標系の画像データ（Ｌ^＊’，ａ^＊’，ｂ^＊’）に変換し，画像データ保持部５２に変換後画像データ５２”として格納する。
【００４６】
Ｓ８全画像データについて処理をしたら，画像データ出力部５４は変換後画像データを色変換部２（４２）に出力する。
色変換部２（４２）は，ＲＧＢデータに変換してディスプレイ４３に出力する。また，ＹＭＣデータに変換して印刷装置に出力する。
【００４７】
図７は本発明の画像処理装置の色相変換部の実施例を示す。
Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊座標系のａ^＊，ｂ^＊のとる範囲がそれぞれ０〜２５５の時は予め変換する領域の（ａ^＊，ｂ^＊）から（ａ^＊’，ｂ^＊’）への色相変換テーブルを作成しておき，（ａ^＊，ｂ^＊）から（ａ^＊’，ｂ^＊’）への変換を色相変換テーブルを参照して行うことにより処理を高速化することが可能になる。
【００４８】
図７はそのようにした場合の色相変換部の実施例である。
図７において，
６１は明度変換部である。
【００４９】
６２は明度調整テーブルである。
８０は色相変換部である。
８１は入力された画像データである。
【００５０】
８２は領域判定部であって，入力された画像データ８１が指定された変換領域内であるかないかを判定するものである。
８３は色相変換テーブル参照部であって，画像データが変換領域の内部にある場合に色相変換テーブル８４を参照し，変換後の色相を求めるものである。
【００５１】
８４は色相変換テーブルであって，変換前の色相（ａ^＊，ｂ^＊）に対応する変換後の色相（ａ^＊’，ｂ^＊’）を対照表として保持するものである。
８５は変換後の画像データである。但し，画像データ（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）（８１）が変換領域外の色相であれば，変換されない画像データ（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）（８１）と同じものである。
【００５２】
図７の構成において，色相変換部８０は画像データ保持部（図示せず（図２参照））から画像データ（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）（８１）を取り込む。
領域判定部８２は取り込んだ画像データが指定された変換領域内にあるか判定し，判定結果を色相変換テーブル参照部８３に通知する。色相変換テーブル参照部８３は取り込まれた画像データ（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）（８１）が変換を指定された領域内にあれば，色相変換テーブル８４を参照し，変換する色相の画像データ（ａ^＊’，ｂ^＊’）を取り出し，画像データ（Ｌ^＊，ａ^＊’ｂ^＊’）（８５）を獲得して，明度変換部６１に転送する。変換を指定された領域外であれば，取り込んだ画像データ（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）（８１）をそのまま，明度変換部６１に転送する。
【００５３】
明度変換部６１は，受け取った画像データの色相に対応する明度調整テーブル６２の明度変換式もしくは変換データを参照し，明度Ｌ^＊の変換データＬ^＊’を求め，画像データ（Ｌ^＊’，ａ^＊，ｂ^＊）もしくは（Ｌ^＊’，ａ^＊’，ｂ^＊’）を画像データ保持部に出力する。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば，画像処理装置において画像データの色を変更する場合に，オペレータは変更前の色と，変更後の色を指定するだけで簡単に，変換された色相に応じた自然な明度の色を得ることができる。そのため，色の編集処理において適正な色を求めることが容易になる。また，色相変換および明度変換に変換データを対応付けた変換表を使用することにより高速に色相変換，明度調整の処理を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例構成を示す図である。
【図３】色相と最大明度の関係の説明図である。
【図４】本発明の明度調整テーブルの作成方法を示す図である。
【図５】本発明の明度調整テーブルの例を示す図である。
【図６】本発明の色相明度変換部の動作のフローチャートを示す図である。
【図７】本発明の画像処理装置における色相変換部の実施例を示す図である。
【図８】従来の画像処理装置を示す図である。
【図９】従来の画像処理装置の色相変換の説明図である。
【符号の説明】
１：画像処理装置
２：画像データ入力部
５：変換指示部
１０：色相変換部
１１：明度変換部
１２：明度調整テーブル

Claims

均等色空間系Ｌ^*ａ^*ｂ^*で表現された画像データを変換する画像処理装置であって，
変換前の明度Ｌの値と変換後の明度Ｌ’の値とを対応付けた変換表を色相ごとに管理する明度調整テーブルと，
Ｌ^*ａ^*ｂ^*で表現されている入力画像データ（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）のうち（ａ^*，ｂ^*）から色相Ｈを求める手段と，
該色相Ｈが変更対象であるか否かを判断する手段と，
該色相Ｈが変更対象である場合に，変換後の色相Ｈ’を求める手段と，
該変換後の色相Ｈ’および変換前の明度Ｌ^*を用いて前記明度調整テーブルから変換後の明度Ｌ^*’を求める手段と，
変換後の色相Ｈ’および変換後の明度Ｌ^*’からＬ^*ａ^*ｂ^*系画像データ（Ｌ^*’，ａ^*’，ｂ^*’）を求める手段と，
変換後の画像データとして（Ｌ^*’，ａ^*’，ｂ^*’）を出力する手段と
を有する画像処理装置。