JP3839676B2 - 色補正装置および方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力された画像信号に対して処理を施して出力する画像処理装置における色補正装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、画像信号に対して色補正処理を行うための色補正方法または画像処理装置においては、画像データをＲＧＢ信号、ＸＹＺ信号またはＹＣｂＣｒ信号などの、３次元の色空間上のデータとして取り扱う場合が多い。
【０００３】
また、３次元の色空間上のデータで色補正を行う方法としては、より正確な色補正を行うために、３次元の色空間上のデータから３次元の色空間上のデータへの変換を行うＬＵＴ（ルックアップテーブル）と補間処理とを組み合わせたものが数多く見られる。
【０００４】
たとえば、特開平５−７５８４８号公報に記載された色補正処理方法においては、ＸＹＺ信号からなる３次元の色空間を格子状に区切っており、格子点に対して３次元ＬＵＴが用いられている。そして、格子点を頂点とする複数の三角柱に色空間を分割し、三角柱内において、各頂点間の線形補間により色補正が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の色補正装置および方法は以上のように、たとえば特開平５−７５８４８号公報に記載の方法によれば、３次元ＬＵＴを用いているので、ＬＵＴ用のメモリ領域が大きくなって回路規模が大形化するという問題点があった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、小規模な回路を用いて高精度な色補正処理を実現することのできる色補正装置および方法を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る色補正装置は、１次元の輝度信号と２次元の色差信号とからなる画像信号に対応して補正後の画像信号を出力する色補正装置であって、２次元の色差信号に対応した座標軸により構成される２次元空間を複数の三角形領域に分割するとともに、２次元の色差信号が三角形領域のいずれに属するかを判定する三角形領域算出部と、２次元の色差信号が属する三角形領域の基準点に対して、各次元毎に２次元の色差信号の差分値を算出する差分値算出部と、複数の三角形領域の基準点に関する各次元毎のオフセット値および傾き係数をデータテーブルとして格納するとともに、２次元の色差信号が属する三角形領域に対しデータテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と差分値とを用いて２次元の色差信号を補正し、補正後の画像信号として出力する色差信号補正手段と、１次元の輝度信号を補正するための輝度信号補正手段とを備え、色差信号補正手段は、２次元の色差信号が属する三角形領域に対しデータテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と差分値とを用いて、２次元の色差信号に対する補正量を算出する色差信号補正量算出部と、補正量を用いて２次元の色差信号を補正する色差信号補正部とを含み、輝度信号補正手段は、複数の三角形領域の基準点に関する１次元の輝度信号のオフセット値および傾き係数を第２のデータテーブルとして格納するとともに、２次元の色差信号が属する三角形領域に対し第２のデータテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と差分値とを用いて、１次元の輝度信号に対する補正量を算出する輝度信号補正量算出部と、補正量を用いて１次元の輝度信号を補正し、補正後の輝度信号として出力する輝度信号補正部とを含む色補正装置において、１次元の輝度信号を用いて第２の補正量を算出する第２の補正量算出部をさらに備え、第２の補正量算出部は、第２の補正量として、１次元の輝度信号に対する第２の輝度信号補正量と、２次元の色差信号に対する第２の色差信号補正量とを算出し、輝度信号補正手段は、輝度信号に対する補正量と第２の輝度信号補正量とを用いて１次元の輝度信号を補正し、色差信号補正部は、色差信号に対する補正量と第２の色差信号補正量とを用いて２次元の色差信号を補正するものである。
【００１３】
また、この発明の請求項２に係る色補正方法は、１次元の輝度信号と２次元の色差信号とからなる画像信号に対応して補正後の画像信号を出力する色補正方法であって、２次元の色差信号に対応した座標軸により構成される２次元空間を複数の三角形領域に分割するとともに、２次元の色差信号が三角形領域のいずれに属するかを判定する第１のステップと、２次元の色差信号が属する三角形領域の基準点に対して、各次元毎に２次元の色差信号の差分値を算出する第２のステップと、複数の三角形領域の基準点に関する各次元毎のオフセット値および傾き係数をデータテーブルとして格納するとともに、２次元の色差信号が属する三角形領域に対しデータテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と差分値とを用いて２次元の色差信号を補正し、補正後の画像信号として出力する第３のステップと、１次元の輝度信号を補正するための第７のステップとを備え、第３のステップは、２次元の色差信号が属する三角形領域に対しデータテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と差分値とを用いて、２次元の色差信号に対する補正量を算出する第５のステップと、補正量を用いて２次元の色差信号を補正する第６のステップとを含み、第７のステップは、複数の三角形領域の基準点に関する１次元の輝度信号のオフセット値および傾き係数を第２のデータテーブルとして格納するとともに、２次元の色差信号が属する三角形領域に対し第２のデータテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と差分値とを用いて、１次元の輝度信号に対する補正量を算出する第８のステップと、補正量を用いて１次元の輝度信号を補正し、補正後の輝度信号として出力する第９のステップとを含む色補正方法において、１次元の輝度信号を用いて第２の補正量を算出する第１０のステップをさらに備え、第１０のステップは、第２の補正量として、１次元の輝度信号に対する第２の輝度信号補正量と、２次元の色差信号に対する第２の色差信号補正量とを算出し、第７のステップは、輝度信号に対する補正量と第２の輝度信号補正量とを用いて１次元の輝度信号を補正し、第６のステップは、色差信号に対する補正量と第２の色差信号補正量とを用いて２次元の色差信号を補正するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
【００１９】
図１はこの発明の実施の形態１に関連した参考例１による色補正装置２を備えた画像処理装置１を示すブロック構成図であり、図２〜図７は色補正装置２の処理動作を示す説明図である。
【００２０】
図１において、画像処理装置１は、入力画像信号となる色空間信号すなわち、ＲＧＢ信号（または、ＸＹＺ信号など）を、補正後のＲ′Ｇ′Ｂ′信号に変換処理して出力するために、色補正装置２、色空間変換部３および色空間逆変換部４を備えている。
【００２１】
色空間変換部３は、ＲＧＢ信号を、１次元の輝度信号Ｙと、２次元の色差信号ＣｂおよびＣｒとに分離し、ＹＣｂＣｒ信号（または、ＹＵＶ信号など）からなる色空間信号に変換する機能を有する。
【００２２】
この場合、色空間変換部３は、代表的にＲＧＢ信号をＹＣｂＣｒ信号に変換する場合を示しているが、上述した通り、ＲＧＢ信号はＸＹＺ信号などの他の色空間信号であってもよく、ＹＣｂＣｒ信号は、ＹＵＶ信号などの他の輝度信号と色差信号とに分離された色空間信号であってもよい。
【００２３】
色空間逆変換部４は、色補正装置２から出力されるＹＣｂＣｒ信号（輝度信号Ｙ、補正後の色差信号Ｃｂ′およびＣｒ′に分離された色空間信号）を、補正後のＲ′Ｇ′Ｂ′信号に変換する機能を有する。
【００２４】
ここでは代表的に、色空間逆変換部４がＹＣｂ′Ｃｒ′信号をＲ′Ｇ′Ｂ′信号に変換する場合を示しているが、ＹＣｂ′Ｃｒ′信号は輝度信号および色差信号に分離されたＹＵＶ信号などの他の色空間信号であってもよく、Ｒ′Ｇ′Ｂ′信号はＸＹＺ信号などの他の色空間信号であってもよい。
【００２５】
色補正装置２は、三角形領域算出部６、差分値算出部７、Ｃｂ′算出部およびＣｒ′算出部を備えており、入力されるＹＣｂＣｒ信号のうちの色差信号ＣｂおよびＣｒに対しては補正処理を施して補正後の色差信号Ｃｂ′およびＣｒ′を出力し、輝度信号Ｙに対しては補正処理を施さずにそのまま出力する。
【００２６】
図２はＣｂ−Ｃｒ空間上の三角形領域をＲＧＢおよびＹＭＣ位置とともに示す説明図であり、各三角形領域は直角二等辺三角形により形成されている。
色補正装置２内の三角形領域算出部６は、入力される色差信号ＣｂおよびＣｒが、図２内の各格子点で区切られたＣｂ−Ｃｒ空間上のどの三角形領域に属するかを判断する。
【００２７】
たとえば、図２において、色差信号ＣｂおよびＣｒの座標値（Ｃｂ、Ｃｒ）が点「Ｘ」である場合、点「Ｘ」の座標値（Ｃｂ、Ｃｒ）は、格子点Ｄ、Ｅ、Ｆで囲まれた三角形領域に属する。
【００２８】
同様に、色差信号ＣｂおよびＣｒの座標値（Ｃｂ、Ｃｒ）が点「＋」である場合、点「＋」の座標値（Ｃｂ、Ｃｒ）は、格子点Ｄ、Ｈ、Ｇで囲まれた三角形領域に属する。
【００２９】
なお、図２に示した三角形領域にはそれぞれ番号が割り当てられており、図３は番号割り当ての一例を示す説明図である。
図３においては、各三角形領域に対してＴ０〜Ｔ１２７の順番が割り当てられており、たとえば図２中の点「Ｘ」は三角形領域Ｔ３に属し、図２中の点「＋」は三角形領域Ｔ１２に属する。
【００３０】
一方、図１において、色補正装置２内の差分値算出部７は、入力される色差信号ＣｂおよびＣｒと、その座標値（Ｃｂ、Ｃｒ）の点が属する三角形領域の基準点（直角頂点の座標値）との差分値を算出する。
【００３１】
図４は点「Ｘ」を含む三角形領域を拡大して示す説明図であり、図５は点「＋」を含む三角形領域を拡大して示す説明図である。
【００３２】
たとえば図４のように、色差信号ＣｂおよびＣｒの座標値（Ｃｂ、Ｃｒ）が点「Ｘ」である場合、算出される差分値は、座標値（Ｃｂ、Ｃｒ）と三角形領域基準点（６４、３２）との差分の絶対値（｜Ｃｂ−６４｜、｜Ｃｒ−３２｜）であり、差分値（ｖｂ、ｖｒ）で表わされる。
【００３３】
同様に、図５のように、色差信号ＣｂおよびＣｒの座標値（Ｃｂ、Ｃｒ）が点「＋」である場合も、算出される差分値は、座標値（Ｃｂ、Ｃｒ）と三角形領域基準点（６４、３２）との差分の絶対値（｜Ｃｂ−６４｜、｜Ｃｒ−３２｜）であり、差分値（ｖｂ、ｖｒ）で表わされる。
【００３４】
続いて、色補正装置２内のＣｂ′信号算出部８は、三角形領域算出部６で求めた三角形領域と、差分値算出部７で算出した差分値とから、最終的な補正後の色差信号Ｃｂ′を算出する。
【００３５】
図６はＣｂ′信号算出部８内のメモリにあらかじめ格納されたデータテーブルを示す説明図であり、各三角形領域に関する基準点のＣｂ軸上のオフセット値Ｃｂ（Ｔ）と、基準点からのＣｂ軸方向の傾き係数Ｇｂｂ（Ｔ）と、基準点からのＣｒ軸方向の傾き係数Ｇｂｒ（Ｔ）とを対応付けて示している。
【００３６】
図７は格子点Ｄ、Ｅ、Ｆからなる（点「Ｘ」を含む）三角形領域のオフセット値Ｃｂ（Ｔ）、傾き係数Ｇｂｂ（Ｔ）およびＧｂｒ（Ｔ）の一例を示す説明図である。
【００３７】
図７において、点「Ｘ」を含む三角形領域は、基準点Ｄのオフセット値Ｃｂ（Ｔ）と、基準点ＤからのＣｂ軸方向への傾き係数Ｇｂｂ（Ｔ）と、基準点ＤからのＣｒ軸方向への傾き係数Ｇｂｒ（Ｔ）とを有する。
【００３８】
Ｃｂ′信号算出部８は、色差信号Ｃｂ、Ｃｒを含む三角形領域の値（番号）に応じて、対応するオフセット値Ｃｂ（Ｔ）、傾き係数Ｇｂｂ（Ｔ）およびＧｂｒ（Ｔ）を読み出し、以下の式（１）にしたがって、補正後の色差信号Ｃｂ′を算出する。
【００３９】
Ｃｂ′＝Ｃｂ（Ｔ）＋Ｇｂｂ（Ｔ）×ｖｂ＋Ｇｂｒ（Ｔ）×ｖｒ・・（１）
【００４０】
また、Ｃｂ′信号算出部８と同様に、Ｃｒ′信号算出部９においても、三角形領域算出部６で求めた三角形領域と、差分値算出部７で算出した差分値とから、最終的な補正後の色差信号Ｃｒ′を算出する。
【００４１】
すなわち、Ｃｒ′信号算出部９は、図６と同様のデータテーブル（図示せず）を有しており、三角形領域毎に、基準点におけるオフセット値Ｃｒ（Ｔ）と、Ｃｂ軸方向の傾き係数Ｇｒｂ（Ｔ）と、Ｃｒ軸方向への傾き係数Ｇｒｒ（Ｔ）とがメモリ内にあらかじめ格納されている。
【００４２】
Ｃｒ′信号算出部９は、三角形領域の値に応じて、対応するオフセット値Ｃｒ（Ｔ）、傾き係数Ｇｒｂ（Ｔ）およびＧｒｒ（Ｔ）を読み出し、以下の式（２）にしたがって、補正後の色差信号Ｃｒ′を算出する。
【００４３】
Ｃｒ′＝Ｃｒ（Ｔ）＋Ｇｒｂ（Ｔ）×ｖｂ＋Ｇｒｒ（Ｔ）×ｖｒ・・（２）
【００４４】
上式（１）、式（２）のように、Ｃｂ′信号算出部８およびＣｒ′信号算出部９は、２次元空間上の三角形領域に対し、色差信号Ｃｂ、Ｃｒの基準点のオフセット値Ｃｂ（Ｔ）、Ｃｒ（Ｔ）と、色差信号Ｃｂ、ＣｒのＣｂ軸方向への傾き係数Ｇｂｂ（Ｔ）、Ｇｒｂ（Ｔ）と、Ｃｒ軸方向への傾き係数Ｇｂｒ（Ｔ）、Ｇｒｒ（Ｔ）とのデータテーブルを参照するのみで、補正後の画像信号を算出することができる。
【００４５】
以下、画像処理装置１内の色空間逆変換部４は、補正後の画像信号すなわち、輝度信号Ｙと補正後の色差信号Ｃｂ′およびＣｒ′とを用いて、補正後の色空間信号Ｒ′、Ｇ′、Ｂ′を出力する。
【００４６】
上記Ｃｂ′信号算出部８およびＣｒ′信号算出部９で用いられるデータテーブルは、実質的に２次元ＬＵＴなので、従来装置の３次元ＬＵＴと比較して、メモリサイズを大幅に削減することができる。
【００４７】
また、三角形領域内で２元の線形補間を行う演算処理のみで済むので、演算量も大幅に削減することができる。
【００４８】
なお、上記参考例１では、１次元の輝度信号Ｙを補正せずにそのまま画像信号として出力したが、１次元の輝度信号Ｙを補正し、補正後の輝度信号Ｙ′として出力してもよい。
【００４９】
図８は輝度信号Ｙを補正した参考例２による色補正装置２０を示すブロック構成図である。
図８において、前述（図１参照）と同様の構成については、同一符号を付して詳述を省略する。また、色補正装置２０に関連した色空間変換部３および色空間逆変換部４（図１参照）は、ここでは省略されているものとする。
【００５０】
色補正装置２０は、ＹＣｂＣｒ信号（輝度信号Ｙ、色差信号Ｖｂ、Ｃｒ）を補正して、Ｙ′Ｃｂ′Ｃｒ′信号を出力する。
ＹＣｂＣｒ信号は、ＹＵＶ信号などの他の輝度信号および色差信号でもよい。
【００５１】
色補正装置２０は、前述の三角形領域算出部６、差分値算出部７、Ｃｂ′信号算出部８およびＣｒ′信号算出部９に加えて、輝度信号補正量算出部１０および輝度信号補正部１１を備えている。
【００５２】
輝度信号補正量算出部１０は、三角形領域算出部６で求めた三角形領域と、差分値算出部７で算出した差分値とを用いて、輝度信号Ｙに対する補正量ΔＣＹを算出する。
【００５３】
すなわち、輝度信号補正量算出部１０は、図６と同様のデータテーブル（図示せず）を有しており、各三角形領域に対して、三角形領域基準点におけるオフセット値ＤＣＹ（Ｔ）、Ｃｂ軸方向への傾き係数ＧＹｂ（Ｔ）、Ｃｒ軸方向への傾き係数ＧＹｒ（Ｔ）をあらかじめ格納している。
【００５４】
これにより、輝度信号補正量算出部１０は、２次元の色差信号Ｃｂ、Ｃｒが属する三角形領域に応じて、対応するオフセット値ＤＣＹ（Ｔ）、傾き係数ＧＹｂ（Ｔ）およびＧＹｒ（Ｔ）を読み出し、以下の式（３）にしたがって、輝度信号Ｙに対する補正量ΔＣＹを算出する。
【００５５】
ΔＣＹ＝ＤＣＹ（Ｔ）＋ＧＹｂ（Ｔ）×ｖｂ＋ＧＹｒ（Ｔ）×ｖｒ・・（３）
【００５６】
上式（３）のように、色補正装置２０内の輝度信号補正量算出部１０は、２次元空間上の三角形領域に対し、基準点のオフセット値ＤＣＹ（Ｔ）と、傾き係数ＧＹｂ（Ｔ）、ＧＹｒ（Ｔ）とのデータテーブルを参照するのみで、補正量ΔＣＹを算出することができる。
【００５７】
続いて、輝度信号補正部１１は、補正量ΔＣＹおよび輝度信号Ｙから、以下の式（４）にしたがって、補正後の輝度信号Ｙ′を算出する。
【００５８】
Ｙ′＝Ｙ＋ΔＣＹ・・・（４）
【００５９】
上式（４）においては、輝度信号Ｙと補正量ΔＣＹとを加算処理して補正後の輝度信号Ｙ′を算出したが、たとえば以下の式（５）のように、乗算処理により補正後の輝度信号Ｙ′を算出してもよい。
【００６０】
Ｙ′＝Ｙ×ΔＣＹ・・・（５）
【００６１】
また、以下の式（６）のように、加算処理および乗算処理を組み合わせて補正後の輝度信号Ｙ′を算出してもよい。
【００６２】
Ｙ′＝Ｙ＋Ｙ×ΔＣＹ・・・（６）
【００６３】
上記輝度信号補正量算出部１０で用いられるデータテーブルは、実質的に２次元ＬＵＴなので、従来装置の３次元ＬＵＴと比較して、メモリサイズを大幅に削減することができる。
【００６４】
また、三角形領域内で２元の線形補間を行う演算処理のみで済むので、演算量も大幅に削減することができる。
さらに、輝度信号Ｙに対する補正処理も可能となるので、さらに高精度の色補正を実現することができる。
【００６５】
なお、上記参考例１では、色差信号補正手段としてＣｂ′信号算出部８およびＣｒ′信号算出部９を用いたが、各次元毎の色差信号補正量算出部および色差信号補正部を用いてもよい。
【００６６】
図９は色差信号補正量算出部１２、１３および色差信号補正部３０、３１を用いた参考例３による色補正装置２１を示すブロック構成図であり、前述（図１参照）と同様の構成については、同一符号を付して詳述を省略する。
【００６７】
図９において、色補正装置２１は、入力された輝度信号Ｙ、色差信号ＣｂおよびＣｒのうち、２次元の色差信号ＣｂおよびＣｒに対して補正処理を施し、補正後の色差信号Ｃｂ′およびＣｒ′を輝度信号Ｙとともに出力する。
【００６８】
色補正装置２１は、前述の三角形領域算出部６および差分値算出部７に加えて、Ｃｂ信号補正量算出部１２、Ｃｒ信号補正量算出部１３、Ｃｂ信号補正部３０およびＣｒ信号補正部３１を備えている。
【００６９】
Ｃｂ信号補正量算出部１２は、三角形領域算出部６で求めた三角形領域と、差分値算出部７で算出した差分値とから、色差信号Ｃｂに対する補正量ΔＣｂを算出する。
【００７０】
Ｃｂ信号補正量算出部１２は、図６と同様のデータテーブル（図示せず）を有し、各三角形領域に対して、基準点におけるオフセット値ＤＣｂ（Ｔ）、Ｃｂ軸方向への傾き係数Ｇｂｂ（Ｔ）、Ｃｒ軸方向への傾き係数Ｇｂｒ（Ｔ）を格納している。
【００７１】
すなわち、Ｃｂ信号補正量算出部１２は、２次元の色差信号Ｃｂ、Ｃｒが属する三角形領域に応じて、対応するオフセット値ＤＣｂ（Ｔ）、傾き係数Ｇｂｂ（Ｔ）およびＧｂｒ（Ｔ）を読み出し、以下の式（７）にしたがって、色差信号Ｃｂに対する補正量ΔＣｂを算出する。
【００７２】
ΔＣｂ＝ＤＣｂ（Ｔ）＋Ｇｂｂ（Ｔ）×ｖｂ＋Ｇｂｒ（Ｔ）×ｖｒ・・（７）
【００７３】
同様に、Ｃｒ信号補正量算出部１３は、三角形領域基準点におけるオフセット値ＤＣｒ（Ｔ）、Ｃｂ軸方向への傾き係数Ｇｒｂ（Ｔ）、Ｃｒ軸方向への傾き係数Ｇｒｒ（Ｔ）を用いて、以下の式（８）にしたがって、色差信号Ｃｒに対する補正量ΔＣｒを算出する。
【００７４】
ΔＣｒ＝ＤＣｒ（Ｔ）＋Ｇｒｂ（Ｔ）×ｖｂ＋Ｇｒｒ（Ｔ）×ｖｒ・・（８）
【００７５】
上式（７）、式（８）のように、２次元空間上の三角形領域に対し、基準点のオフセット値ＤＣｂ（Ｔ）、ＤＣｒ（Ｔ）と、傾き係数Ｇｂｂ（Ｔ）、Ｇｒｂ（Ｔ）と、Ｃｒ軸方向への傾き係数Ｇｂｒ（Ｔ）、Ｇｒｒ（Ｔ）とのデータテーブルを参照するのみで、色差信号補正量ΔＣｂ、ΔＣｒを算出することができる。
【００７６】
続いて、Ｃｂ信号補正部３０は、色差信号Ｃｂおよび補正量ΔＣｂから、以下の式（９）にしたがって、補正後の色差信号Ｃｂ′を算出する。
【００７７】
Ｃｂ′＝Ｃｂ＋ΔＣｂ・・・（９）
【００７８】
上式（９）においては、色差信号Ｃｂと補正量ΔＣｂとを加算処理して補正後の色差信号Ｃｂ′を算出したが、たとえば以下の式（１０）のように、乗算処理により補正後の色差信号Ｃｂ′を算出してもよい。
【００７９】
Ｃｂ′＝Ｃｂ×ΔＣｂ・・・（１０）
【００８０】
また、以下の式（１１）のように、加算処理および乗算処理を組み合わせて補正後の色差信号Ｃｂ′を算出してもよい。
【００８１】
Ｃｂ′＝Ｃｂ＋Ｃｂ×ΔＣｂ・・・（１１）
【００８２】
なお、Ｃｒ信号補正部３１については演算処理を省略するが、色差信号Ｃｒおよび補正量ΔＣｒを用いて、上記式（９）（または、式（１０）、式（１１））と同様に（ＣｂをＣｒに変えたのみ）、補正後の色差信号Ｃｒ′を算出する。
【００８３】
上記Ｃｂ信号補正量算出部１２およびＣｒ信号補正量算出部１３で用いられるデータテーブルは、実質的に２次元ＬＵＴなので、従来装置の３次元ＬＵＴと比較して、メモリサイズを大幅に削減することができる。
【００８４】
また、三角形領域内で２元の線形補間を行うのみなので、演算量も大幅に削減することができる。
【００８５】
さらに、Ｃｂ信号補正量算出部１２およびＣｒ信号補正量算出部１３内のデータテーブルは、前述（図６）とは異なり、補正後の色差信号に直接関連するデータ値ではなく、色差信号に対する補正量ΔＣｂ、ΔＣｒのみを格納していればよいので、さらにデータ量を削減することができる。
【００８６】
なお、上記参考例３では、１次元の輝度信号Ｙを補正せずにそのまま画像信号として出力したが、１次元の輝度信号Ｙを補正し、補正後の輝度信号Ｙ′として出力してもよい。
【００８７】
図１０は輝度信号Ｙを補正した参考例４による色補正装置２２を示すブロック構成図である。
図１０において、前述（図８、図９参照）と同様の構成については、同一符号を付して詳述を省略する。
【００８８】
色補正装置２２は、入力された輝度信号Ｙ、色差信号ＣｂおよびＣｒに対して補正処理を施し、補正後の輝度信号Ｙ′、色差信号Ｃｂ′およびＣｒ′を出力する。
【００８９】
色補正装置２２は、図９内の三角形領域算出部６、差分値算出部７、Ｃｂ信号補正量算出部１２、Ｃｒ信号補正量算出部１３、Ｃｂ信号補正部３０およびＣｒ信号補正部３１に加えて、図８内の輝度信号補正量算出部１０および輝度信号補正部１１を備えている。
【００９０】
図１０の構成によれば、２次元空間上の三角形領域に対して、基準点のオフセット値ＤＣＹ（Ｔ）、ＤＣｂ（Ｔ）、ＤＣｒ（Ｔ）と、Ｃｂ軸方向への傾き係数ＧＹｂ（Ｔ）、Ｇｂｂ（Ｔ）、Ｇｒｂ（Ｔ）と、Ｃｒ軸方向への傾き係数ＧＹｒ（Ｔ）、Ｇｂｒ（Ｔ）、Ｇｒｒ（Ｔ）とのデータテーブル（２次元ＬＵＴ）を格納していればよく、従来装置の３次元ＬＵＴと比較してメモリサイズを大幅に削減することができる。
【００９１】
また、三角形領域内で２元の線形補間を行うのみなので、演算量も大幅に削減することができる。
また、色差信号データではなく補正量のみをデータテーブルに格納していればよいので、保持すべきデータ量を削減することができる。
【００９２】
さらに、上記参考例３の効果に加えて、輝度信号Ｙに対しても補正を行うことができるので、さらに高精度の色補正を実現することができる。
【００９３】
なお、上記参考例４では、色差信号Ｃｂ、Ｃｒに基づく各種補正量ΔＣｂ、ΔＣｒ、ΔＣＹのみを用いて補正後の画像信号Ｙ′、Ｃｂ′、Ｃｒ′を生成したが、上記補正量のみならず輝度信号Ｙに基づく第２の補正量を用いて補正後の画像信号を生成することが望ましい。
【００９４】
図１１は輝度信号Ｙに基づく第２の補正量を用いたこの発明の実施の形態１による色補正装置２３を示すブロック構成図である。
図１１において、前述（図１０参照）と同様の構成については、同一符号を付して詳述を省略する。
【００９５】
色補正装置２３は、入力された輝度信号Ｙ、色差信号ＣｂおよびＣｒに対して補正処理を施し、補正後の輝度信号Ｙ′、色差信号Ｃｂ′およびＣｒ′を出力する。
【００９６】
色補正装置２３は、前述の三角形領域算出部６、差分値算出部７、輝度信号補正量算出部１０、Ｃｂ信号補正量算出部１２およびＣｒ信号補正量算出部１３に加えて、輝度信号補正量算出部Ｙ１５、Ｃｂ信号補正量算出部Ｙ１６、Ｃｒ信号補正量算出部Ｙ１７、輝度信号補正部１８、Ｃｂ信号補正部３２およびＣｒ信号補正部３３を備えている。
【００９７】
輝度信号補正量算出部Ｙ１５、Ｃｂ信号補正量算出部Ｙ１６およびＣｒ信号補正量算出部Ｙ１７は、１次元の輝度信号Ｙを用いて第２の補正量ΔＹＹ、ΔＹｂおよびΔＹｒを算出する第２の補正量算出部を構成している。
【００９８】
すなわち、輝度信号補正量算出部Ｙ１５は、１次元の輝度信号Ｙに対する第２の輝度信号補正量ΔＹＹを算出する。
また、Ｃｂ信号補正量算出部Ｙ１６およびＣｒ信号補正量算出部Ｙ１７は、それぞれ、２次元の色差信号Ｃｂ、Ｃｒに対する第２の色差信号補正量ΔＹｂおよびΔＹｒを算出する。
【００９９】
輝度信号補正部１８、Ｃｂ信号補正部３２およびＣｒ信号補正部３３は、前述（図１０参照）の輝度信号補正部１１、Ｃｂ信号補正部３０およびＣｒ信号補正部３１にそれぞれ対応している。
【０１００】
すなわち、輝度信号補正部１８は、補正量ΔＣＹおよび第２の輝度信号補正量ΔＹＹを用いて１次元の輝度信号Ｙを補正し、補正後の輝度信号Ｙ′を生成する。
【０１０１】
また、Ｃｂ信号補正部３２は、補正量ΔＣｂおよび第２の色差信号補正量ΔＹｂを用いて色差信号Ｃｂを補正し、補正後の色差信号Ｃｂ′を生成する。
同様に、Ｃｒ信号補正部３３は、補正量ΔＣｒおよび第２の色差信号補正量ΔＹｒを用いて色差信号Ｃｒを補正し、補正後の色差信号Ｃｒ′を生成する。
【０１０２】
なお、輝度信号補正量算出部Ｙ１５において、輝度信号Ｙから第２の輝度信号補正量ΔＹＹを算出するためには、１次元ＬＵＴを用いればよい。
また、輝度信号Ｙと輝度信号補正量ΔＹＹとの関係が簡易な多項式で表される場合には、輝度信号Ｙに対し多項式演算を施して第２の輝度信号補正量ΔＹＹを算出することができる。
【０１０３】
また、Ｃｂ信号補正量算出部Ｙ１６において輝度信号Ｙから第２の色差信号補正量ΔＹｂ信号を算出する場合も、１次元ＬＵＴを用いるか、または、輝度信号Ｙに対して多項式演算を施せばよい。
【０１０４】
同様に、Ｃｒ信号補正量算出部Ｙ１７において輝度信号Ｙから第２の色差信号補正量ΔＹｒ信号を算出する場合も、１次元ＬＵＴを用いるか、または、輝度信号Ｙに対して多項式演算を施せばよい。
【０１０５】
次に、輝度信号補正部１８、Ｃｂ信号補正部３２およびＣｒ信号補正部３３における具体的な演算処理について説明する。
まず、輝度信号補正部１８は、前述（図１０参照）の輝度信号補正部１１とは異なり、以下の式（１２）にしたがって、補正後の輝度信号Ｙ′を算出する。
【０１０６】
Ｙ′＝Ｙ＋ΔＣＹ＋ΔＹＹ・・・（１２）
【０１０７】
上式（１２）においては、輝度信号Ｙと補正量ΔＣＹおよび第２の補正量ΔＹＹとを加算処理して補正後の輝度信号Ｙ′を算出したが、たとえば以下の式（１３）のように、乗算処理により補正後の輝度信号Ｙ′を算出してもよい。
【０１０８】
Ｙ′＝Ｙ×ΔＣＹ×ΔＹＹ・・・（１３）
【０１０９】
また、以下の式（１４）、式（１５）または式（１６）のいずれかのように、加算処理および乗算処理を組み合わせて補正後の輝度信号Ｙ′を算出してもよい。
【０１１０】
Ｙ′＝Ｙ＋ΔＣＹ＋Ｙ×ΔＹＹ・・・（１４）
Ｙ′＝Ｙ＋Ｙ×ΔＣＹ＋ΔＹＹ・・・（１５）
Ｙ′＝Ｙ＋Ｙ×ΔＣＹ＋Ｙ×ΔＹＹ・・・（１６）
【０１１１】
また、Ｃｂ信号補正部３２は、以下の式（１７）にしたがって、補正後の色差信号Ｃｂ′を算出する。
【０１１２】
Ｃｂ′＝Ｃｂ＋ΔＣｂ＋ΔＹｂ・・・（１７）
【０１１３】
上式（１７）においては、色差信号Ｃｂと補正量ΔＣｂおよび第２の補正量ΔＹｂとを加算処理して補正後の色差信号Ｃｂ′を算出したが、たとえば以下の式（１８）のように、乗算処理により補正後の色差信号Ｃｂ′を算出してもよい。
【０１１４】
Ｃｂ′＝Ｃｂ×ΔＣｂ×ΔＹｂ・・・（１８）
【０１１５】
また、以下の式（１９）、式（２０）または式（２１）のいずれかのように、加算処理および乗算処理を組み合わせて補正後の色差信号Ｃｂ′を算出してもよい。
【０１１６】
Ｃｂ′＝Ｃｂ＋ΔＣｂ＋Ｃｂ×ΔＹｂ・・・（１９）
Ｃｂ′＝Ｃｂ＋Ｃｂ×ΔＣｂ＋ΔＹｂ・・・（２０）
Ｃｂ′＝Ｃｂ＋Ｃｂ×ΔＣｂ＋Ｃｂ×ΔＹｂ・・・（２１）
【０１１７】
同様に、Ｃｒ信号補正部３３は、以下の式（２２）にしたがって、補正後の色差信号Ｃｒ′を算出する。
【０１１８】
Ｃｒ′＝Ｃｒ＋ΔＣｒ＋ΔＹｒ・・・（２２）
【０１１９】
上式（２２）においては、色差信号Ｃｒと補正量ΔＣｒおよび第２の補正量ΔＹｒとを加算処理して補正後の色差信号Ｃｒ′を算出したが、たとえば以下の式（２３）のように、乗算処理により補正後の色差信号Ｃｒ′を算出してもよい。
【０１２０】
Ｃｒ′＝Ｃｒ×ΔＣｒ×ΔＹｒ・・・（２３）
【０１２１】
また、以下の式（２４）、式（２５）または式（２６）のいずれかのように、加算処理および乗算処理を組み合わせて補正後の色差信号Ｃｒ′を算出してもよい。
【０１２２】
Ｃｒ′＝Ｃｒ＋ΔＣｒ＋Ｃｒ×ΔＹｒ・・・（２４）
Ｃｒ′＝Ｃｒ＋Ｃｒ×ΔＣｒ＋ΔＹｒ・・・（２５）
Ｃｒ′＝Ｃｒ＋Ｃｒ×ΔＣｒ＋Ｃｒ×ΔＹｒ・・・（２６）
【０１２３】
図１１の構成によれば、前述（図１０）の場合と同様に、２次元空間上の三角形領域に対して、基準点のオフセット値ＤＣＹ（Ｔ）、ＤＣｂ（Ｔ）、ＤＣｒ（Ｔ）と、Ｃｂ軸方向への傾き係数ＧＹｂ（Ｔ）、Ｇｂｂ（Ｔ）、Ｇｒｂ（Ｔ）と、Ｃｒ軸方向への傾き係数ＧＹｒ（Ｔ）、Ｇｂｒ（Ｔ）、Ｇｒｒ（Ｔ）とのデータテーブル（２次元ＬＵＴ）を格納していればよく、従来装置の３次元ＬＵＴと比較してメモリサイズを大幅に削減することができる。
【０１２４】
同様に、第２の補正量算出部１５〜１７においても、輝度信号Ｙから算出される第２の輝度信号補正量ΔＹＹ（１次元ＬＵＴ）と、第２の色差信号補正量ΔＹｂおよびΔＹｒのデータテーブル（２次元ＬＵＴ）を保持していればよいので、従来装置の３次元ＬＵＴと比較して、メモリサイズを大幅に削減することができる。
【０１２５】
また、三角形領域内で２元の線形補間を行うのみなので、演算量も大幅に削減することができる。
また、色差信号データではなく補正量のみをデータテーブルに格納していればよいので、保持すべきデータ量を削減することができる。
【０１２６】
また、輝度信号Ｙに対しても補正を行うことができるうえ、輝度信号Ｙを用いた補正を行うことができるので、上記参考例４の効果に加えて、さらに高精度の色補正を実現することができる。
【０１２７】
なお、上記実施の形態１においては、色補正装置２、２０〜２３を便宜的に機能ブロックで構成した場合を例にとって説明したが、各機能ブロックをソフトウェアの処理ステップに置き換えてもよく、上述と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。
【０１２８】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、１次元の輝度信号と２次元の色差信号とからなる画像信号に対応して補正後の画像信号を出力する色補正装置において、２次元の色差信号に対応した座標軸により構成される２次元空間を複数の三角形領域に分割するとともに、２次元の色差信号が三角形領域のいずれに属するかを判定する三角形領域算出部と、２次元の色差信号が属する三角形領域の基準点に対して、各次元毎に２次元の色差信号の差分値を算出する差分値算出部と、複数の三角形領域の基準点に関する各次元毎のオフセット値および傾き係数をデータテーブルとして格納するとともに、２次元の色差信号が属する三角形領域に対しデータテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と差分値とを用いて２次元の色差信号を補正し、補正後の画像信号として出力する色差信号補正手段と、１次元の輝度信号を補正するための輝度信号補正手段とを備え、色差信号補正手段は、２次元の色差信号が属する三角形領域に対しデータテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と差分値とを用いて、２次元の色差信号に対する補正量を算出する色差信号補正量算出部と、補正量を用いて２次元の色差信号を補正する色差信号補正部とを含み、輝度信号補正手段は、複数の三角形領域の基準点に関する１次元の輝度信号のオフセット値および傾き係数を第２のデータテーブルとして格納するとともに、２次元の色差信号が属する三角形領域に対し第２のデータテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と差分値とを用いて、１次元の輝度信号に対する補正量を算出する輝度信号補正量算出部と、補正量を用いて１次元の輝度信号を補正し、補正後の輝度信号として出力する輝度信号補正部とを含む色補正装置において、１次元の輝度信号を用いて第２の補正量を算出する第２の補正量算出部をさらに備え、第２の補正量算出部は、第２の補正量として、１次元の輝度信号に対する第２の輝度信号補正量と、２次元の色差信号に対する第２の色差信号補正量とを算出し、輝度信号補正手段は、輝度信号に対する補正量と第２の輝度信号補正量とを用いて１次元の輝度信号を補正し、色差信号補正部は、色差信号に対する補正量と第２の色差信号補正量とを用いて２次元の色差信号を補正するようにしたので、色差信号補正手段および輝度信号補正手段のデータテーブル容量を軽減し、小規模な回路を用いて高精度な色補正処理を実現することのできる色補正装置が得られる効果がある。
【０１３４】
また、この発明の請求項２によれば、１次元の輝度信号と２次元の色差信号とからなる画像信号に対応して補正後の画像信号を出力する色補正方法であって、２次元の色差信号に対応した座標軸により構成される２次元空間を複数の三角形領域に分割するとともに、２次元の色差信号が三角形領域のいずれに属するかを判定する第１のステップと、２次元の色差信号が属する三角形領域の基準点に対して、各次元毎に２次元の色差信号の差分値を算出する第２のステップと、複数の三角形領域の基準点に関する各次元毎のオフセット値および傾き係数をデータテーブルとして格納するとともに、２次元の色差信号が属する三角形領域に対しデータテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と差分値とを用いて２次元の色差信号を補正し、補正後の画像信号として出力する第３のステップと、１次元の輝度信号を補正するための第７のステップとを備え、第３のステップは、２次元の色差信号が属する三角形領域に対しデータテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と差分値とを用いて、２次元の色差信号に対する補正量を算出する第５のステップと、補正量を用いて２次元の色差信号を補正する第６のステップとを含み、第７のステップは、複数の三角形領域の基準点に関する１次元の輝度信号のオフセット値および傾き係数を第２のデータテーブルとして格納するとともに、２次元の色差信号が属する三角形領域に対し第２のデータテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と差分値とを用いて、１次元の輝度信号に対する補正量を算出する第８のステップと、補正量を用いて１次元の輝度信号を補正し、補正後の輝度信号として出力する第９のステップとを含む色補正方法において、１次元の輝度信号を用いて第２の補正量を算出する第１０のステップをさらに備え、第１０のステップは、第２の補正量として、１次元の輝度信号に対する第２の輝度信号補正量と、２次元の色差信号に対する第２の色差信号補正量とを算出し、第７のステップは、輝度信号に対する補正量と第２の輝度信号補正量とを用いて１次元の輝度信号を補正し、第６のステップは、色差信号に対する補正量と第２の色差信号補正量とを用いて２次元の色差信号を補正するようにしたので、色差信号補正手段および輝度信号補正手段のデータテーブル容量を軽減し、小規模な回路を用いて高精度な色補正処理を実現するとともに、輝度信号も補正することのできる色補正方法が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に関連した参考例１による色補正装置を備えた画像処理装置を示すブロック構成図である。
【図２】 参考例１によるＣｂ−Ｃｒ空間内の三角形領域の区切り方を示す説明図である。
【図３】 参考例１によるＣｂ−Ｃｒ空間内の各三角形領域の番号を示す説明図である。
【図４】 参考例１による三角形領域内の点「Ｘ」の差分値を示す説明図である。
【図５】 参考例１による三角形領域内の点「＋」の差分値を示す説明図である。
【図６】 参考例１による各三角形領域の番号と、基準点のオフセット値Ｃｂ（Ｔ）、基準点からのＣｂ軸方向の傾き係数Ｇｂｂ（Ｔ）およびＣｒ軸方向の傾き係数Ｇｂｒ（Ｔ）とを対応付けたデータテーブルを示す説明図である。
【図７】 参考例１による点「Ｘ」を含む三角形領域での基準点のオフセット値Ｃｂ（Ｔ）、基準点からの傾き係数Ｇｂｂ（Ｔ）およびＧｂｒ（Ｔ）の一例を示す説明図である。
【図８】 参考例２による色補正装置を示すブロック構成図である。
【図９】 参考例３による色補正装置を示すブロック構成図である。
【図１０】 参考例４による色補正装置を示すブロック構成図である。
【図１１】 この発明の実施の形態１による色補正装置を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
２、２０〜２３ 色補正装置、６ 三角形領域算出部、７ 差分値算出部、８ Ｃｂ′信号算出部（色差信号算出部）、９ Ｃｒ′信号算出部（色差信号算出部）、１０ 輝度信号補正量算出部、１１、１８ 輝度信号補正部、１２ Ｃｂ信号補正量算出部（色差信号補正量算出部）、１３ Ｃｒ信号補正量算出部（色差信号補正量算出部）、１５ 輝度信号補正量算出部Ｙ（第２の輝度信号補正量算出部）、１６ Ｃｂ信号補正量算出部Ｙ（第２の色差信号補正量算出部）、１７ Ｃｒ信号補正量算出部Ｙ（第２の色差信号補正量算出部）、３０、３２ Ｃｂ信号補正部（色差信号補正部）、３１、３３ Ｃｒ信号補正部（色差信号補正部）、Ｙ 輝度信号、Ｃｂ、Ｃｒ 色差信号、Ｙ′ 補正後の輝度信号、Ｃｂ′、Ｃｒ′ 補正後の色差信号、ΔＣＹ、ΔＣｂ、ΔＣｒ 補正量、ΔＹＹ、ΔＹｂ、ΔＹｒ 第２の補正量。

Claims (2)

1. １次元の輝度信号と２次元の色差信号とからなる画像信号に対応して補正後の画像信号を出力する色補正装置であって、
   前記２次元の色差信号に対応した座標軸により構成される２次元空間を複数の三角形領域に分割するとともに、前記２次元の色差信号が前記三角形領域のいずれに属するかを判定する三角形領域算出部と、
   前記２次元の色差信号が属する三角形領域の基準点に対して、各次元毎に前記２次元の色差信号の差分値を算出する差分値算出部と、
   前記複数の三角形領域の基準点に関する各次元毎のオフセット値および傾き係数をデータテーブルとして格納するとともに、前記２次元の色差信号が属する三角形領域に対し前記データテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と前記差分値とを用いて前記２次元の色差信号を補正し、前記補正後の画像信号として出力する色差信号補正手段と、
   前記１次元の輝度信号を補正するための輝度信号補正手段とを備え、
   前記色差信号補正手段は、
   前記２次元の色差信号が属する三角形領域に対し前記データテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と前記差分値とを用いて、前記２次元の色差信号に対する補正量を算出する色差信号補正量算出部と、
   前記補正量を用いて前記２次元の色差信号を補正する色差信号補正部とを含み、
   前記輝度信号補正手段は、
   前記複数の三角形領域の基準点に関する前記１次元の輝度信号のオフセット値および傾き係数を第２のデータテーブルとして格納するとともに、前記２次元の色差信号が属する三角形領域に対し前記第２のデータテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と前記差分値とを用いて、前記１次元の輝度信号に対する補正量を算出する輝度信号補正量算出部と、
   前記補正量を用いて前記１次元の輝度信号を補正し、補正後の輝度信号として出力する輝度信号補正部と
   を含む色補正装置において、
   前記１次元の輝度信号を用いて第２の補正量を算出する第２の補正量算出部をさらに備え、
   前記第２の補正量算出部は、前記第２の補正量として、前記１次元の輝度信号に対する第２の輝度信号補正量と、前記２次元の色差信号に対する第２の色差信号補正量とを算出し、
   前記輝度信号補正手段は、前記輝度信号に対する補正量と前記第２の輝度信号補正量とを用いて前記１次元の輝度信号を補正し、
   前記色差信号補正部は、前記色差信号に対する補正量と前記第２の色差信号補正量とを用いて前記２次元の色差信号を補正することを特徴とする色補正装置。
2. １次元の輝度信号と２次元の色差信号とからなる画像信号に対応して補正後の画像信号を出力する色補正方法であって、
   前記２次元の色差信号に対応した座標軸により構成される２次元空間を複数の三角形領域に分割するとともに、前記２次元の色差信号が前記三角形領域のいずれに属するかを判定する第１のステップと、
   前記２次元の色差信号が属する三角形領域の基準点に対して、各次元毎に前記２次元の色差信号の差分値を算出する第２のステップと、
   前記複数の三角形領域の基準点に関する各次元毎のオフセット値および傾き係数をデータテーブルとして格納するとともに、前記２次元の色差信号が属する三角形領域に対し前記データテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と前記差分値とを用いて前記２次元の色差信号を補正し、前記補正後の画像信号として出力する第３のステップと、
   前記１次元の輝度信号を補正するための第７のステップとを備え、
   前記第３のステップは、
   前記２次元の色差信号が属する三角形領域に対し前記データテーブルから求まるオフセ ット値および傾き係数と前記差分値とを用いて、前記２次元の色差信号に対する補正量を算出する第５のステップと、
   前記補正量を用いて前記２次元の色差信号を補正する第６のステップと
   を含み、
   前記第７のステップは、
   前記複数の三角形領域の基準点に関する前記１次元の輝度信号のオフセット値および傾き係数を第２のデータテーブルとして格納するとともに、前記２次元の色差信号が属する三角形領域に対し前記第２のデータテーブルから求まるオフセット値および傾き係数と前記差分値とを用いて、前記１次元の輝度信号に対する補正量を算出する第８のステップと、
   前記補正量を用いて前記１次元の輝度信号を補正し、補正後の輝度信号として出力する第９のステップとを含む色補正方法において、
   前記１次元の輝度信号を用いて第２の補正量を算出する第１０のステップをさらに備え、
   前記第１０のステップは、前記第２の補正量として、前記１次元の輝度信号に対する第２の輝度信号補正量と、前記２次元の色差信号に対する第２の色差信号補正量とを算出し、
   前記第７のステップは、前記輝度信号に対する補正量と前記第２の輝度信号補正量とを用いて前記１次元の輝度信号を補正し、
   前記第６のステップは、前記色差信号に対する補正量と前記第２の色差信号補正量とを用いて前記２次元の色差信号を補正することを特徴とする色補正方法。

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