JP4111689B2 - Image processing apparatus, computer-readable recording medium storing image processing program, and program - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置、画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体およびプログラムに関し、特にカラー画像の色合いを変えることなく鮮鋭化を行なうことが可能な画像処理装置、画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体およびプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般にボケた画像を鮮鋭化する処理では、画像データの高周波領域を強調するエッジ強調処理が行なわれる。入力画像がモノクロ画像の場合であれば、この処理を用いることにより、ボケた画像を良好に鮮鋭化することができる。しかし、入力画像がカラー画像の場合には、単純にRGB(赤、緑、青)やCMY(シアン、マゼンタ、イエロー)などの各色成分に対して、それぞれエッジ強調処理を行なうと、モノクロ画像同様、くっきりとした画像にはなるが、エッジ部分の色相や彩度が変化するため、元画像と比較して色合いが変化してしまう。たとえば、白地に黒および青の線が交差している画像では、黒および青の線の境界部分が黄色になるなど、もともとない色が出現してしまう場合がある。
【0003】
テレビやビデオカメラなどでは、カラー画像を輝度成分と色差成分とに変換し、輝度成分に対してエッジ強調処理を行なうことにより鮮鋭化を行なう技術が一般に用いられている。この方法により、自然画などに対しては、比較的良好に鮮鋭化を行なうことができる。しかし、例えば白地に赤や青の線が書かれたような画像では、赤や青の輝度成分が小さいため、エッジ強調処理により赤や青の線の色が黒色に変化してしまう場合がある。逆に、暗い背景の中に描かれた色のついた線が、エッジ強調処理により色が薄くなってしまう場合もある。
【0004】
このような問題を解決するために、特開昭61−273073号公報に開示されているカラー階調画像情報のエッジ強調処理装置では、入力画像データから明度を抽出し、明度に対してエッジ強調処理を行なう。その結果から補正係数を求め、入力画像データの各色成分(シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y))に補正係数を乗算することにより鮮鋭化を行なう。この方法では、C成分、M成分およびY成分に同じ係数をそれぞれ乗算する。このため、入出力の色相がずれることなく、鮮鋭化を行なうことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、C成分、M成分およびY成分はそれぞれ有限な値である。このため、明度を基準に変倍処理を行なうと、値が0になったり、飽和したりする。これにより、画像が白っぽくなったり、黒っぽくなったりし、彩度が変化してしまう。
【0006】
また、明度が変化せずに彩度や色相だけが変化する場合には、エッジ強調を行なうことができない。
【0007】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、明度の変化がない入力画像であっても、入力画像の色合いを変えることなく良好に鮮鋭化を行なうことができる画像処理装置、画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体およびプログラムを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明のある局面に従う画像処理装置は、カラー画像の鮮鋭化を行なう。画像データは、色相、彩度および明度で表現される。画像処理装置は、画像データの彩度のエッジを強調するための彩度エッジ強調手段と、画像データの明度のエッジを強調するための明度エッジ強調手段と、彩度エッジ強調手段に接続され、エッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、彩度エッジ強調手段より出力される彩度を補正するための彩度補正手段とを含む。彩度補正手段は、彩度エッジ強調手段によるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
【0010】
画像データの色相については処理を行なわず、明度および彩度に対してのみエッジ強調処理を行なっている。このため、もとの画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度に対してもエッジ強調を行なっている。このため、明度の変化がない画像であっても鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正手段は、彩度エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるように彩度エッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び(局所的に白い点)や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
【0011】
好ましくは、画像処理装置は、さらに、各画素が所定の色空間の座標で表わされた画像データを色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換するための第1の変換手段を含む。彩度エッジ強調手段は、第1の変換手段に接続され、第1の変換手段より出力される画像データの彩度のエッジを強調するための手段を含む。明度エッジ強調手段は、第1の変換手段に接続され、第1の変換手段より出力される画像データの明度のエッジを強調するための手段を含む。彩度補正手段は、第1の変換手段および彩度エッジ強調手段に接続され、第1の変換手段より出力されるエッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、彩度エッジ強調手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度を補正するための手段を含む。
【0012】
さらに好ましくは、画像処理装置は、さらに、第1の変換手段、彩度補正手段および明度エッジ強調手段に接続され、第1の変換手段より出力される色相、彩度補正手段より出力される彩度および明度エッジ強調手段より出力される明度により表わされる画像データを、所定の色空間の座標に変換するための第2の変換手段を含む。
【0013】
さらに好ましくは、彩度補正手段は、エッジ強調前の画像データの彩度があらかじめ定められた値よりも小さい場合に限り、彩度エッジ強調手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度よりも小さくなることを許容する。
【0014】
このため、エッジ部分が白く変化してしまうのを防ぐことができる。それに伴ない、もともと白っぽい部分はより白く強調することができる。
【0023】
さらに好ましくは、色相、彩度および明度で表わされる色空間は6角錐カラーモデルで表現される。
【0024】
6角錐カラーモデルでは、明度はR(赤)値、G(緑)値およびB(青)値の最大値となる。このため、例えば白地に赤いボケた線が描かれた画像であっても、明度の変化がないため、明度に対するエッジ強調によって色が黒く変化してしまうことはない。
【0029】
本発明のさらに他の局面に従うコンピュータ読取可能な記録媒体は、画像データの彩度のエッジを強調するステップと、画像データの明度のエッジを強調するステップと、エッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、エッジ強調後の画像データの彩度を補正する彩度補正ステップとをコンピュータに実行させる画像処理プログラムを記録している。彩度補正ステップは、彩度のエッジを強調するステップによるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
【0030】
画像データの色相については処理を行なわず、明度および彩度に対してのみエッジ強調処理を行なっている。このため、もとの画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度に対してもエッジ強調を行なっている。このため、明度の変化がない画像であっても鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正ステップは、彩度エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるように彩度エッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び(局所的に白い点)や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
【0033】
本発明のさらに他の局面に従うプログラムは、コンピュータに、画像データの彩度のエッジを強調するステップと、画像データの明度のエッジを強調するステップと、エッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、エッジ強調後の画像データの彩度を補正する彩度補正ステップとを実行させるためのプログラムである。彩度補正ステップは、彩度のエッジを強調するステップによるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
【0034】
画像データの色相については処理を行なわず、明度および彩度に対してのみエッジ強調処理を行なっている。このため、もとの画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度に対してもエッジ強調を行なっている。このため、明度の変化がない画像であっても鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正ステップは、彩度エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるように彩度エッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び(局所的に白い点)や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0038】
[第1の実施の形態]
図1を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る画像処理装置は、コンピュータ本体1と、グラフィックディスプレイ装置2と、FD(Flexible Disc)4が装着されるFDドライブ3と、キーボード5と、マウス6と、CD−ROM(Compact Disc-Read Only Memory)8が装着されるCD−ROM装置7と、ネットワークを通じて外部のコンピュータ等とデータの送受信を行なうネットワーク通信装置9と、コンピュータ本体1、グラフィックディスプレイ装置2、FDドライブ3、キーボード5、マウス6、CD−ROM装置7およびネットワーク通信装置9を相互に接続するバスとを含む。
【0039】
コンピュータ本体1は、CPU(Central Processing Unit)10、ROM(Read Only Memory)11、RAM(Random Access Memory)12およびハードディスク13を含む。
【0040】
CPU10は、グラフィックディスプレイ装置2、FDドライブ3、キーボード5、マウス6、CD−ROM装置7、ネットワーク通信装置9、ROM11、RAM12またはハードディスク13との間でデータを入出力しながら処理を行なう。FD4またはCD−ROM8に記録された画像処理プログラムは、CPU10によりFDライブ3またはCD−ROM装置7を介して一旦ハードディスク13に格納される。CPU10は、ハードディスク13から適宜画像処理プログラムをRAM12にロードして実行することによって、RAM12に記憶された画像データに対する処理を実行する。画像処理プログラムは他のコンピュータより通信回線を経由し、ネットワーク通信装置9よりコンピュータ本体1に供給されてもよい。
【0041】
図2を参照して、本実施の形態における画像処理装置の機能的構成について説明する。画像処理装置は、赤(R)、緑(G)、青(B)の3成分により構成される画像データを色相(H)、彩度(S)、明度(I)に変換するHSI変換部20と、HSI変換部20に接続され、彩度および明度にエッジ強調を行なうエッジ強調部21と、HSI変換部20およびエッジ強調部21に接続され、エッジ強調された彩度を補正する彩度補正部22と、HSI変換部20、エッジ強調部21および彩度補正部22に接続され、H成分、S成分およびI成分の値をR成分、G成分およびB成分の値に変換するHSI逆変換部23とを含む。
【0042】
入出力される画像データの形式はRGB形式に限らず、CMY形式であってもよい。また、たとえば入力がRGB形式で出力がCMY形式であるなど、入力と出力とで形式が異なってもいてもよい。
【0043】
また、HSIはHSV(色相、彩度、明度)やHSL(色相、彩度、輝度)と表現されることがあるが、意味するものは同じである。
【0044】
図3を参照して、画像処理装置が実行する処理について説明する。
HSI変換部20は、入力された画像データをHSI形式の画像データに変換する(S1)。エッジ強調部21は、S成分およびI成分についてエッジ強調処理を行なう(S2)。彩度補正部22は、エッジ強調された彩度(S)を補正する(S3)。HSI逆変換部23は、HSI変換部20より出力されるH成分、彩度補正部22より出力されるS成分およびエッジ強調部21より出力されるI成分からなる画像データをRGB形式の画像データに変換し出力する(S4)。RGB形式からHSI形式への変換方法、およびHSI形式からRGB形式への逆変換方法については公知の技術である。このため、その詳細な説明はここでは繰返さない。
【0045】
図4、図5および図6を参照して、HSI空間とRGB空間との関係を示す。これにより、RGB形式の値とHSI形式の値との関係が示され、図3のS1およびS4の処理が実現される。
【0046】
本実施の形態では、HSI空間を表わすモデルとして、HSI6角錐カラーモデルを用いる。HSI6角錐カラーモデルについては、1991年1月17日発行の高木幹夫、下田陽久監修による「画像解析ハンドブック」(東京大学出版会)の486ページから489ページに詳細に示されている通り、一般的なカラーモデルである。
【0047】
RGB直交座標系において、3軸に接する立方体を考えるとR、G、Bとその補色C、M、Yは図4に示すような位置関係にある。このRGB立方体の主対角軸を明度軸Iと定義する。すると、図5に示すような6角錐カラーモデルが得られる。6角錐カラーモデル中のある点Pの明度は、点PのR値、G値およびB値の最大値として定義される。図6は、点Pをとおり、明度軸Iに直交する平面を示している。明度軸Iとその平面が交わる点をWとすると、色相(H)はWRとWPのなす角として定義され、WPの延長線と6角形の交点をEとすると、彩度(S)はWP/WEと定義される。なお、HSI空間を表わすモデルは、その他のモデルであってもよい。
【0048】
図7を参照して、図3のS2の処理について説明する。図7はエッジ強調フィルタの各係数を表した図である。aはエッジ強調の強さを調節するパラメータである。注目する画素のエッジ強調は、注目する画素の値を(a+1)倍した結果から、周囲8近傍の画素の値をそれぞれ(a/8)倍して差し引くことにより求められる。彩度のエッジ強調の場合は、画素の値としてS成分を用い、明度のエッジ強調の場合は、画素の値としてI成分を用いる。なお、フィルタ処理の結果はそれぞれの成分の値域によって制限される。このフィルタ処理により、彩度および明度の変化が強調される。
【0049】
図8を参照して、図3のS3の処理(彩度補正)について説明する。エッジ強調を行なう前の彩度をS0、エッジ強調を行なった後の彩度をS1、彩度補正後の彩度をS2とする。彩度補正部22は、S1とS0との値を比較し(S10)、S1がS0より大きい場合(S10でYES)は、S0を1.5倍した値およびS1のうち小さい方の値をS2とする(S11)。S1がS0より小さい場合(S10でNO、S12でYES)は、S0が0.2以下であるなら(S13でYES)S1をS2とする(S14)。上記以外の場合はS0をS2とする(S15)。
【0050】
上記のように、元の彩度が小さいとき(S10でNO、S12でYESかつS13でYES)のみ、エッジ強調部21の処理による彩度の減少を許容している(S14)。このため、エッジ部分が白く変化してしまうのを防ぐことができる。それに伴ない、もともと白っぽい部分はより白く強調することができる。また、彩度の増加する割合を制限することにより(S11)、元々色のついていない部分に意図しない色が出現するのを防ぐことができる。
【0051】
[彩度補正の変形例1]
図9を参照して、彩度補正部22における他の彩度補正処理について説明する。エッジ強調を行なった後の彩度S1がエッジ強調を行なう前の彩度S0よりも大きい場合(S20でYES)は、S0を1.5倍した値およびS1のうち小さい方の値を補正後の彩度S2とし(S21)、それ以外の場合は、S0を0.5倍した値およびS1のうち大きい方の値をS2とする(S22)。
【0052】
[彩度補正の変形例2]
図10を参照して、彩度補正部22におけるさらに他の彩度補正処理について説明する。S1がS0より大きい場合(S25でYES)は、S0に0.1を加算した値およびS1のうち小さい方の値をS2とし(S26)、それ以外の場合は、S0から0.1を減じた値およびS1のうち大きい方の値をS2とする(S27)。
【0053】
変形例1および2ともに、図8に示した処理と同様の効果を有する。
以上説明したように、本実施の形態における画像処理装置によれば、色相については処理を行なわず、明度および彩度に対してのみ鮮鋭化を行なっている。このため、もとの画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度に対してもエッジ強調を行なうため、明度の変化がない画像であっても鮮鋭化を行なうことができる。
【0054】
また、彩度の補正では、彩度の変化する割合または変化量を制限している。このため、極端に彩度が変化することによる白飛びや意図しない色が発生することを防ぐことができる。
【0055】
また、HSI6角錐カラーモデルでは、明度はR値、G値およびB値の最大値となる。このため、例えば白地に赤いボケた線が描かれた画像であっても、明度の変化がないため、明度に対するエッジ強調によって色が黒く変化してしまうことはない。さらに、彩度に対してエッジ強調を行っているので、ボケた画素は白または赤に変化し、良好に鮮鋭化を行なうことができる。
【0056】
[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施の形態に係る画像処理装置のハードウェアの概略構成は、図1に示す第1の実施の形態における画像処理装置のそれと同じである。このため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
【0057】
図11を参照して、本実施の形態における画像処理装置の機能的構成について説明する。画像処理装置は赤(R)、緑(G)、青(B)の3成分により構成される入力画像データから色相(H)および彩度(S)を抽出するHS抽出部30と、入力画像データのR成分、G成分およびB成分に対し、それぞれエッジ強調を行なうエッジ強調部31と、エッジ強調部31に接続され、エッジ強調された入力画像データをH(色相)、S(彩度)およびI(明度)に変換するHSI変換部32と、HS抽出部30およびHSI変換部32に接続され、HS抽出部30より出力される色相に基づいて、エッジ強調後の画像の色相を補正する色相補正部33と、HS抽出部30およびHSI変換部32に接続され、HS抽出部30より出力される彩度に基づいて、エッジ強調後の画像の彩度を補正する彩度補正部34と、色相補正部33、圧縮ネイティブコード格納領域34およびHSI変換部32に接続され、H成分、S成分およびI成分の値をR成分、G成分およびB成分の値に変換するHSI逆変換部35とを含む。
【0058】
入出力される画像データの形式はRGB形式に限らず、CMY形式であってもよい。また、たとえば入力がRGB形式で出力がCMY形式であるなど、入力と出力とで形式が異なっていてもよい。
【0059】
また、入出力するデータがHSI形式であってもよい。この場合、HSI変換部32およびHSI逆変換部35は何もせずに入力されたデータを出力することになる。
【0060】
図12を参照して、画像処理装置が実行する処理について説明する。
HS抽出部30は、入力された画像データからH(色相)成分およびS(彩度)成分を抽出する(S30)。エッジ強調部31は、入力画像データのR成分、G成分およびB成分のそれぞれに対しエッジ強調処理を行なう(S31)。HSI変換部32は、エッジ強調されたRGB形式の画像データをHSI形式の画像データに変換する(S32)。色相補正部33は、エッジ強調前の色相を基準に、エッジ強調後の色相を補正する(S33)。彩度補正部34は、エッジ強調前の彩度を基準にエッジ強調後の彩度を補正する(S34)。HSI逆変換部35は、色相補正部33より出力されるH成分、彩度補正部34より出力されるS成分およびHSI変換部32から出力されるI成分からなる画像データをRGB形式の画像データに変換し出力する(S35)。RGB形式からHSI形式への変換方法、およびHSI形式からRGB形式への逆変換方法については公知の技術である。このため、その詳細な説明はここでは繰返さない。
【0061】
HS抽出部30は、RGB形式の画像からH成分およびS成分を抽出する処理を実行する。この処理は、上述のように公知の技術である。このため、その詳細な説明はここでは繰返さない。
【0062】
エッジ強調部31、HSI変換部32およびHSI逆変換部35は、それぞれ図2のエッジ強調部21、HSI変換部20およびHSI逆変換部23と同様の処理を行なう。このため、それらの詳細な説明はここでは繰返さない。
【0063】
彩度補正部34は、図2の彩度補正部22と同様の処理を行なう。このため、その詳細な説明はここでは繰返さない。なお、彩度補正部22における彩度S0がHS抽出部30より出力される彩度Sに相当し、彩度S1がHSI変換部32より出力される彩度に相当する。
【0064】
図13を参照して、図12のS33の処理(色相補正)について説明する。エッジ強調を行なう前の色相をH0、エッジ強調後の色相をH1、色相補正後の色相をH2とする。色相補正部33は、H1とH0との値を比較し(S40)、H1がH0より大きい場合(S40でYES)は、H0に5を加えた値およびH1のうち小さい方の値をH2とする(S41)。H1がH0以下の場合(S40でNO)は、H0から5を引いた値およびH1のうち大きい方の値をH2とする(S42)。なお、色相は角度であり、0から360の値をとる。また、H=H±360の関係がある。
【0065】
以上説明したように、本実施の形態における画像処理装置によれば、色相補正処理により、エッジ強調時における色相の変化を制限している。このため、入力画像がエッジ強調処理で意図しない色に変化するのを防ぐことができ、元の画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、ある程度の色相の変化を認めているため、彩度と明度に変化のない画像であっても、鮮鋭化を行なうことができる。
【0066】
また、入力画像データの各色成分に対しエッジ強調を行なうため、明度だけでなく、彩度が一定の画像データであっても鮮鋭化を行なうことができる。
【0067】
さらに、彩度補正処理により、エッジ強調時における彩度の変化を制限している。このため、極端に彩度が変化することによる白飛びや意図しない色が発生することを防ぐことができる。
本発明のさらに他の局面に従う画像処理方法は、カラー画像の鮮鋭化を行なう。画像処理方法は、画像データの彩度のエッジを強調するステップと、画像データの明度のエッジを強調するステップと、エッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、エッジ強調後の画像データの彩度を補正するステップとを含む。
画像データの色相については処理を行なわず、明度および彩度に対してのみエッジ強調処理を行なっている。このため、もとの画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度に対してもエッジ強調を行なっている。このため、明度の変化がない画像であっても鮮鋭化を行なうことができる。
本発明のさらに他の局面に従う画像処理方法は、カラー画像の鮮鋭化を行なう。画像処理方法は、各画素値が所定の座標で表わされた画像データより、色相を抽出するステップと、画像データより、彩度を抽出するステップと、画像データのエッジを色成分毎に強調するステップと、エッジが強調された画像データを、色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換するステップと、エッジ強調前の色相に基づいて、エッジ強調後の色相を補正するステップと、エッジ強調前の彩度に基づいて、エッジ強調後の彩度を補正するステップとを含む。
入力画像データの各色成分に対しエッジ強調を行なう。このため、明度だけでなく、彩度が一定の画像データであっても鮮鋭化を行なうことができる。
本発明の他の局面に従う画像処理装置は、カラー画像の鮮鋭化を行なう。画像処理装置は、各画素値が所定の色空間の座標で表わされた画像データより、色相を抽出するための色相抽出手段と、画像データより、彩度を抽出するための彩度抽出手段と、画像データのエッジを色成分毎に強調するための色成分強調手段と、色成分強調手段に接続され、色成分強調手段によってエッジが強調された画像データを、色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換するための第1の変換手段と、色相抽出手段および第1の変換手段に接続され、色相抽出手段より出力される色相に基づいて、第1の変換手段より出力される色相を補正するための色相補正手段と、彩度抽出手段および第1の変換手段に接続され、彩度抽出手段より出力される彩度に基づいて、第1の変換手段より出力される彩度を補正するための彩度補正手段とを含む。色相補正手段は、第1の変換手段より出力されるエッジ強調後の画像データの色相と色相抽出手段より出力されるエッジ強調前の画像データの色相とを比較し、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。彩度補正手段は、第1の変換手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度と彩度抽出手段より出力されるエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
入力画像データの各色成分に対しエッジ強調を行なう。このため、明度だけでなく、彩度が一定の画像データであっても鮮鋭化を行なうことができる。色相補正手段は、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。このため、入力画像がエッジ強調処理で意図しない色に変化するのを防ぐことができ、元の画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正手段は、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び(局所的に白い点)や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
好ましくは、画像処理装置は、さらに、色相補正手段、彩度補正手段および第1の変換手段に接続され、色相補正手段より出力される色相、彩度補正手段より出力される彩度お よび第1の変換手段より出力される明度を、所定の色空間の座標に変換するための第2の変換手段を含む。
さらに好ましくは、彩度補正手段は、彩度抽出手段より出力されるエッジ強調前の画像データの彩度があらかじめ定められた値よりも小さい場合に限り、第1の変換手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度が彩度抽出手段より出力されるエッジ強調前の画像データの彩度よりも小さくなることを許容する。
このため、エッジ部分が白く変化してしまうのを防ぐことができる。それに伴ない、もともと白っぽい部分はより白く強調することができる。
本発明のさらに他の局面に従うコンピュータ読取可能な記録媒体は、各画素値が所定の色空間の座標で表わされた画像データより、色相を抽出するステップと、画像データより、彩度を抽出するステップと、画像データのエッジを色成分毎に強調するステップと、エッジが強調された画像データを、色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換する画像データ変換ステップと、エッジ強調前の色相に基づいて、エッジ強調後の色相を補正する色相補正ステップと、エッジ強調前の彩度に基づいて、エッジ強調後の彩度を補正する彩度補正ステップとをコンピュータに実行させる画像処理プログラムを記録している。色相補正ステップは、画像データ変換ステップより出力されるエッジ強調後の画像データの色相と色相を抽出するステップより出力されるエッジ強調前の画像データの色相とを比較し、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。彩度補正ステップは、画像データ変換ステップより出力されるエッジ強調後の画像データの彩度と彩度を抽出するステップより出力されるエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
入力画像データの各色成分に対しエッジ強調を行なう。このため、明度だけでなく、彩度が一定の画像データであっても鮮鋭化を行なうことができる。色相補正ステップは、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。このため、入力画像がエッジ強調処理で意図しない色に変化するのを防ぐことができ、元の画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正ステップは、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び(局所的に白い点)や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
本発明のさらに他の局面に従うプログラムは、コンピュータに、各画素値が所定の色空間の座標で表わされた画像データより、色相を抽出するステップと、画像データより、彩度を抽出するステップと、画像データのエッジを色成分毎に強調するステップと、エッジが強調された画像データを、色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換する画像データ変換ステップと、エッジ強調前の色相に基づいて、エッジ強調後の色相を補正する色相補正ステップと、エッジ強調前の彩度に基づいて、エッジ強調後の彩度を補正する彩度補正ステップとを実行させるためのプログラムである。色相補正ステップは、画像データ変換ステップより出力されるエッジ強調後の画像データの色相と色相を抽出するステップより出力されるエッジ強調前の画像データの色相とを比較し、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。彩度補正ステップは、画像データ変換ステップより出力されるエッジ強調後の画像データの彩度と彩度を抽出するステップより出力されるエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
入力画像データの各色成分に対しエッジ強調を行なう。このため、明度だけでなく、彩 度が一定の画像データであっても鮮鋭化を行なうことができる。色相補正ステップは、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。このため、入力画像がエッジ強調処理で意図しない色に変化するのを防ぐことができ、元の画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正ステップは、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び(局所的に白い点)や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
【0068】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0069】
【発明の効果】
明度の変化がない入力画像であっても、入力画像の色合いを変えることなく良好に鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度の変化がない入力画像であっても、入力画像の色合いを変えることなく良好に鮮鋭化を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態における画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】 本発明の第1の実施の形態における画像処理装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図3】 本発明の第1の実施の形態における画像処理装置が実行する処理のフローチャートである。
【図4】 RGB空間を示す図である。
【図5】 HSI6角錐カラーモデルを説明するための図である。
【図6】 HSI6角錐カラーモデルを用いてH(色相)およびS(彩度)を説明するための図である。
【図7】 エッジ強調フィルタの各係数を示した図である。
【図8】 彩度補正処理のフローチャートである。
【図9】 彩度補正処理の第1の変形例のフローチャートである。
【図10】 彩度補正処理の第2の変形例のフローチャートである。
【図11】 本発明の第2の実施の形態における画像処理装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図12】 本発明の第2の実施の形態における画像処理装置が実行する処理のフローチャートである。
【図13】 色相補正処理のフローチャートである。
【符号の説明】
1 コンピュータ本体、2 グラフィックディスプレイ装置、3 FDドライブ、4 FD、5 キーボード、6 マウス、7 CD−ROM装置、8 CD−ROM、9 ネットワーク通信装置、10 CPU、11 ROM、12 RAM、13 ハードディスク、20 HSI変換部、21 エッジ強調部、22彩度補正部、23 HSI逆変換部、30 HS抽出部、31 エッジ強調部、32 HSI変換部、33 色相補正部、34 彩度補正部、35 HSI逆変換部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus, a computer-readable recording medium on which an image processing program is recorded, and a program, and more particularly to an image processing apparatus and an image processing program capable of sharpening without changing the hue of a color image. The present invention relates to a computer-readable recording medium and a program.
[0002]
[Prior art]
In general, in a process for sharpening a blurred image, an edge enhancement process for enhancing a high-frequency region of image data is performed. If the input image is a monochrome image, this process can be used to sharpen a blurred image. However, when the input image is a color image, if the edge enhancement processing is simply performed on each color component such as RGB (red, green, blue) and CMY (cyan, magenta, yellow), the same as the monochrome image. Although it becomes a clear image, since the hue and saturation of the edge portion change, the hue changes compared to the original image. For example, in an image in which black and blue lines intersect with a white background, an original color may appear, for example, the boundary between the black and blue lines becomes yellow.
[0003]
In televisions, video cameras, and the like, a technique is generally used in which a color image is converted into a luminance component and a color difference component, and sharpening is performed by performing edge enhancement processing on the luminance component. By this method, it is possible to sharpen a natural image or the like relatively well. However, for example, in an image where red and blue lines are written on a white background, the red and blue luminance components are small, so the edge enhancement process may change the color of the red and blue lines to black. . Conversely, a colored line drawn in a dark background may be lightened by edge enhancement processing.
[0004]
In order to solve such a problem, the edge enhancement processing apparatus for color gradation image information disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-273073 extracts brightness from input image data and performs edge enhancement on the brightness. Perform processing. A correction coefficient is obtained from the result, and sharpening is performed by multiplying each color component (cyan (C), magenta (M), yellow (Y)) of the input image data by the correction coefficient. In this method, C component, M component, and Y component are respectively multiplied by the same coefficient. For this reason, sharpening can be performed without shifting the hue of input and output.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the C component, M component, and Y component are finite values. For this reason, when scaling processing is performed based on lightness, the value becomes 0 or becomes saturated. As a result, the image becomes whitish or blackish, and the saturation changes.
[0006]
Further, when only the saturation or hue changes without changing the brightness, edge enhancement cannot be performed.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to satisfactorily sharpen an input image having no change in brightness without changing the hue of the input image. An image processing apparatus, a computer-readable recording medium on which an image processing program is recorded, and a program are provided.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An image processing apparatus according to an aspect of the present invention sharpens a color image. Image data is expressed by hue, saturation, and brightness. The image processing apparatus is connected to the saturation edge enhancement means for enhancing the saturation edge of the image data, the brightness edge enhancement means for enhancing the brightness edge of the image data, and the saturation edge enhancement means, Saturation correction means for correcting the saturation output from the saturation edge enhancement means based on the saturation of the image data before edge enhancement.The saturation correction means compares the saturation of the image data after edge enhancement by the saturation edge enhancement means with the saturation of the image data before edge enhancement, and the saturation of the image data after edge enhancement is before the edge enhancement. When the rate of change from the saturation of the image data is greater than a predetermined rate, the saturation of the image data after edge enhancement is corrected so as to be within the predetermined rate.
[0010]
No processing is performed on the hue of the image data, and edge enhancement processing is performed only for lightness and saturation. For this reason, sharpening can be performed while maintaining the color of the original image. Also, edge enhancement is performed not only for lightness but also for saturation. For this reason, it is possible to sharpen even an image having no change in brightness.The saturation correction unit is configured to reduce the saturation of the image data after the saturation edge enhancement so that the ratio at which the saturation of the image data after the saturation edge enhancement changes from the saturation of the image data before the edge enhancement falls within a predetermined ratio. Correct. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of whiteout (locally white points) and unintended colors due to extreme changes in saturation.
[0011]
Preferably, the image processing apparatus further includes first conversion means for converting image data in which each pixel is represented by coordinates in a predetermined color space into image data represented by hue, saturation, and brightness. . The saturation edge enhancement means includes means for enhancing the saturation edge of the image data connected to the first conversion means and output from the first conversion means. The lightness edge enhancement means includes means for enhancing the lightness edge of the image data output from the first conversion means and connected to the first conversion means. The saturation correction unit is connected to the first conversion unit and the saturation edge enhancement unit, and is output from the first conversion unit.Before edge enhancementBased on the saturation of the image data, output from the saturation edge enhancement meansImage data after edge enhancementMeans for correcting saturation;
[0012]
More preferably, the image processing apparatus is further connected to the first conversion unit, the saturation correction unit, and the brightness edge enhancement unit, and the hue output from the first conversion unit and the saturation output from the saturation correction unit. Image data represented by brightness output from the brightness and brightness edge enhancement means includes second conversion means for converting the image data into coordinates in a predetermined color space.
[0013]
More preferably, the saturation correction means is edge enhancement.Of previous image dataOnly if the saturation is less than a predetermined value,saturationOutput from edge enhancement meansImage data after edge enhancementThe saturation is allowed to be smaller than the saturation of the image data before edge enhancement.
[0014]
For this reason, it is possible to prevent the edge portion from changing to white. Accordingly, the originally whitish part can be emphasized whiter.
[0023]
More preferably, the color space represented by hue, saturation, and lightness is represented by a hexagonal pyramid color model.
[0024]
In the hexagonal pyramid color model, the brightness is the maximum value of the R (red) value, the G (green) value, and the B (blue) value. For this reason, for example, even in an image in which a red blurred line is drawn on a white background, there is no change in lightness, so that the color does not change to black due to edge enhancement for lightness.
[0029]
A computer-readable recording medium according to still another aspect of the present invention includes a step of enhancing an edge of saturation of image data, a step of enhancing an edge of lightness of image data, and the saturation of image data before edge enhancement. To correct the saturation of the image data after edge enhancementSaturation correctionAn image processing program for causing a computer to execute the steps is recorded.In the saturation correction step, the saturation of the image data after edge enhancement by the step of enhancing the edge of saturation is compared with the saturation of the image data before edge enhancement. When the rate of change from the saturation of the image data before enhancement is greater than a predetermined rate, the saturation of the image data after edge enhancement is corrected so as to be within the predetermined rate.
[0030]
No processing is performed on the hue of the image data, and edge enhancement processing is performed only for lightness and saturation. For this reason, sharpening can be performed while maintaining the color of the original image. Also, edge enhancement is performed not only for lightness but also for saturation. For this reason, it is possible to sharpen even an image having no change in brightness.In the saturation correction step, the saturation of the image data after saturation edge enhancement is adjusted so that the ratio of the saturation of the image data after saturation edge enhancement changes from the saturation of the image data before edge enhancement falls within a predetermined ratio. Correct. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of whiteout (locally white points) and unintended colors due to extreme changes in saturation.
[0033]
According to still another aspect of the present invention, there is provided a program based on a step of enhancing a saturation edge of image data, a step of enhancing a brightness edge of image data, and a saturation of image data before edge enhancement. To correct the saturation of the image data after edge enhancement.Saturation correctionIs a program for executing steps.In the saturation correction step, the saturation of the image data after edge enhancement by the step of enhancing the edge of saturation is compared with the saturation of the image data before edge enhancement. When the rate of change from the saturation of the image data before enhancement is larger than the predetermined rate, the saturation of the image data after edge enhancement is corrected so as to be within the predetermined rate..
[0034]
No processing is performed on the hue of the image data, and edge enhancement processing is performed only for lightness and saturation. For this reason, sharpening can be performed while maintaining the color of the original image. Also, edge enhancement is performed not only for lightness but also for saturation. For this reason, it is possible to sharpen even an image having no change in brightness.In the saturation correction step, the saturation of the image data after saturation edge enhancement is adjusted so that the ratio of the saturation of the image data after saturation edge enhancement changes from the saturation of the image data before edge enhancement falls within a predetermined ratio. Correct. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of whiteout (locally white points) and unintended colors due to extreme changes in saturation.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0038]
[First Embodiment]
Referring to FIG. 1, an image processing apparatus according to a first embodiment of the present invention includes a computer
[0039]
The computer
[0040]
The
[0041]
With reference to FIG. 2, the functional configuration of the image processing apparatus according to the present embodiment will be described. An image processing apparatus includes an HSI conversion unit that converts image data including three components of red (R), green (G), and blue (B) into hue (H), saturation (S), and brightness (I). 20 and an
[0042]
The format of input / output image data is not limited to the RGB format, but may be a CMY format. Further, the format may be different between the input and the output, for example, the input is RGB format and the output is CMY format.
[0043]
HSI may be expressed as HSV (hue, saturation, brightness) or HSL (hue, saturation, brightness), but the meanings are the same.
[0044]
Processing executed by the image processing apparatus will be described with reference to FIG.
The
[0045]
The relationship between the HSI space and the RGB space is shown with reference to FIG. 4, FIG. 5, and FIG. Thereby, the relationship between the RGB format value and the HSI format value is shown, and the processing of S1 and S4 in FIG. 3 is realized.
[0046]
In this embodiment, an HSI 6 pyramid color model is used as a model representing the HSI space. The HSI 6 pyramid color model is generally used as described in detail on pages 486 to 489 in the “Image Analysis Handbook” (Tokyo University Press), supervised by Mikio Takagi and Yoji Shimoda, published on January 17, 1991. Color model.
[0047]
Considering a cube in contact with the three axes in the RGB orthogonal coordinate system, R, G, B and their complementary colors C, M, Y have a positional relationship as shown in FIG. The main diagonal axis of the RGB cube is defined as the brightness axis I. Then, a hexagonal pyramid color model as shown in FIG. 5 is obtained. The brightness of a point P in the hexagonal pyramid color model is defined as the maximum value of the R value, G value, and B value of the point P. FIG. 6 shows a plane passing through the point P and orthogonal to the lightness axis I. Hue (H) is defined as the angle between WR and WP, where W is the point where lightness axis I intersects its plane, and saturation (S) is WP, where E is the intersection of the extension line of WP and the hexagon. / WE. The model representing the HSI space may be another model.
[0048]
With reference to FIG. 7, the process of S2 of FIG. 3 will be described. FIG. 7 shows each coefficient of the edge enhancement filter. a is a parameter for adjusting the strength of edge enhancement. Edge enhancement of the pixel of interest can be obtained by subtracting the values of the pixels in the vicinity of the surrounding 8 from the result of multiplying the value of the pixel of interest by (a + 1), respectively (a / 8). In the case of saturation edge enhancement, the S component is used as the pixel value, and in the case of lightness edge enhancement, the I component is used as the pixel value. Note that the result of the filtering process is limited by the range of each component. By this filter processing, changes in saturation and lightness are emphasized.
[0049]
With reference to FIG. 8, the process (saturation correction) of S3 in FIG. 3 will be described. The saturation before edge enhancement is S0, the saturation after edge enhancement is S1, and the saturation after saturation correction is S2. The
[0050]
As described above, only when the original saturation is small (NO in S10, YES in S12, and YES in S13), the reduction of the saturation due to the processing of the
[0051]
[
With reference to FIG. 9, another saturation correction process in the
[0052]
[Variation 2 of saturation correction]
With reference to FIG. 10, still another saturation correction process in the
[0053]
Both
As described above, according to the image processing apparatus of the present embodiment, the hue is not processed, and only the brightness and saturation are sharpened. For this reason, sharpening can be performed while maintaining the color of the original image. Further, since edge enhancement is performed not only for lightness but also for saturation, sharpening can be performed even for an image having no change in lightness.
[0054]
In saturation correction, the rate or amount of change in saturation is limited. For this reason, it is possible to prevent occurrence of whiteout and unintended colors due to extreme changes in saturation.
[0055]
In the HSI 6 pyramid color model, the brightness is the maximum value of the R value, the G value, and the B value. For this reason, for example, even in an image in which a red blurred line is drawn on a white background, there is no change in lightness, so that the color does not change to black due to edge enhancement for lightness. Furthermore, since edge enhancement is performed on the saturation, the blurred pixel changes to white or red, and sharpening can be performed satisfactorily.
[0056]
[Second Embodiment]
The schematic hardware configuration of the image processing apparatus according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the image processing apparatus according to the first embodiment shown in FIG. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.
[0057]
With reference to FIG. 11, a functional configuration of the image processing apparatus in the present embodiment will be described. The image processing apparatus includes an
[0058]
The format of input / output image data is not limited to the RGB format, but may be a CMY format. Further, the format may be different between the input and output, for example, the input is RGB format and the output is CMY format.
[0059]
Further, the input / output data may be in the HSI format. In this case, the
[0060]
Processing executed by the image processing apparatus will be described with reference to FIG.
The
[0061]
The
[0062]
The
[0063]
The
[0064]
With reference to FIG. 13, the process (hue correction) in S33 of FIG. 12 will be described. The hue before edge enhancement is H0, the hue after edge enhancement is H1, and the hue after hue correction is H2. The
[0065]
As described above, according to the image processing apparatus of the present embodiment, the hue change at the time of edge enhancement is limited by the hue correction process. For this reason, it is possible to prevent the input image from changing to an unintended color by the edge enhancement process, and it is possible to sharpen the image while maintaining the hue of the original image. Further, since a certain amount of hue change is recognized, sharpening can be performed even for an image having no change in saturation and lightness.
[0066]
Further, since edge enhancement is performed on each color component of the input image data, it is possible to sharpen even image data with a constant saturation as well as lightness.
[0067]
Furthermore, the saturation correction process limits the change in saturation during edge enhancement. For this reason, it is possible to prevent occurrence of whiteout and unintended colors due to extreme changes in saturation.
An image processing method according to still another aspect of the present invention sharpens a color image. The image processing method includes a step of enhancing the saturation edge of the image data, a step of enhancing the brightness edge of the image data, and the image data after edge enhancement based on the saturation of the image data before edge enhancement. Correcting the saturation.
No processing is performed on the hue of the image data, and edge enhancement processing is performed only for lightness and saturation. For this reason, sharpening can be performed while maintaining the color of the original image. Also, edge enhancement is performed not only for lightness but also for saturation. For this reason, it is possible to sharpen even an image having no change in brightness.
An image processing method according to still another aspect of the present invention sharpens a color image. The image processing method includes a step of extracting a hue from image data in which each pixel value is represented by predetermined coordinates, a step of extracting a saturation from the image data, and enhancing an edge of the image data for each color component. Converting the image data in which the edge is emphasized into image data represented by hue, saturation and brightness, correcting the hue after edge enhancement based on the hue before edge enhancement, Correcting the saturation after edge enhancement based on the saturation before edge enhancement.
Edge enhancement is performed on each color component of the input image data. For this reason, sharpening can be performed not only for lightness but also for image data with a constant saturation.
An image processing apparatus according to another aspect of the present invention sharpens a color image. An image processing apparatus includes a hue extraction unit for extracting a hue from image data in which each pixel value is represented by coordinates in a predetermined color space, and a saturation extraction unit for extracting a saturation from the image data. And color component emphasizing means for emphasizing the edge of the image data for each color component, and image data that is connected to the color component emphasizing means and has the edge enhanced by the color component emphasizing means, by hue, saturation, and brightness A first conversion means for converting the image data to be represented, a hue extraction means and a first conversion means, and output from the first conversion means based on the hue output from the hue extraction means; Saturation output from the first conversion means based on the saturation output from the saturation extraction means connected to the hue correction means for correcting the hue, the saturation extraction means and the first conversion means For correcting And a degree correction means. The hue correction unit compares the hue of the image data after edge enhancement output from the first conversion unit with the hue of the image data before edge enhancement output from the hue extraction unit, and compares the hue of the image data after edge enhancement. When the rate at which the hue changes from the hue of the image data before edge enhancement is greater than a predetermined rate, the hue of the image data after edge enhancement is corrected so as to be within the predetermined rate. The saturation correction unit compares the saturation of the image data after edge enhancement output from the first conversion unit with the saturation of the image data before edge enhancement output from the saturation extraction unit, and after edge enhancement. When the rate at which the saturation of the image data changes from the saturation of the image data before edge enhancement is greater than a predetermined rate, the saturation of the image data after edge enhancement is corrected so as to fall within the predetermined rate.
Edge enhancement is performed on each color component of the input image data. For this reason, sharpening can be performed not only for lightness but also for image data with a constant saturation. The hue correction unit corrects the hue of the image data after edge enhancement so that the ratio at which the hue of the image data after edge enhancement changes from the hue of the image data before edge enhancement falls within a predetermined ratio. For this reason, it is possible to prevent the input image from changing to an unintended color by the edge enhancement process, and it is possible to sharpen the image while maintaining the hue of the original image. The saturation correction unit corrects the saturation of the image data after edge enhancement so that the ratio at which the saturation of the image data after edge enhancement changes from the saturation of the image data before edge enhancement falls within a predetermined ratio. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of whiteout (locally white points) and unintended colors due to extreme changes in saturation.
Preferably, the image processing apparatus is further connected to a hue correction unit, a saturation correction unit, and a first conversion unit, and the hue output from the hue correction unit and the saturation output from the saturation correction unit. And second conversion means for converting the lightness output from the first conversion means into coordinates in a predetermined color space.
More preferably, the saturation correction means is the edge output from the first conversion means only when the saturation of the image data before edge enhancement output from the saturation extraction means is smaller than a predetermined value. The saturation of the image data after enhancement is allowed to be smaller than the saturation of the image data before edge enhancement outputted from the saturation extraction means.
For this reason, it is possible to prevent the edge portion from changing to white. Accordingly, the originally whitish part can be emphasized whiter.
A computer-readable recording medium according to still another aspect of the present invention extracts a hue from image data in which each pixel value is represented by coordinates in a predetermined color space, and extracts saturation from the image data. A step of enhancing the edge of the image data for each color component, a step of converting the image data in which the edge is enhanced into image data represented by hue, saturation, and brightness, and before edge enhancement Image processing that causes a computer to execute a hue correction step for correcting the hue after edge enhancement based on the hue of the image and a saturation correction step for correcting the saturation after edge enhancement based on the saturation before edge enhancement The program is recorded. The hue correction step compares the hue of the image data after edge enhancement outputted from the image data conversion step with the hue of the image data before edge enhancement outputted from the step of extracting the hue, and the image data after edge enhancement When the rate at which the hue of the image data changes from the hue of the image data before edge enhancement is greater than a predetermined rate, the hue of the image data after edge enhancement is corrected so as to fall within the predetermined rate. The saturation correction step compares the saturation of the edge-enhanced image data output from the image data conversion step with the saturation of the image data before the edge enhancement output from the step of extracting saturation, and performs edge enhancement. When the rate at which the saturation of the subsequent image data changes from the saturation of the image data before edge enhancement is greater than a predetermined rate, the saturation of the image data after edge enhancement is corrected so that it falls within the predetermined rate. .
Edge enhancement is performed on each color component of the input image data. For this reason, sharpening can be performed not only for lightness but also for image data with a constant saturation. In the hue correction step, the hue of the image data after edge enhancement is corrected so that the ratio of the hue of the image data after edge enhancement to the hue of the image data before edge enhancement falls within a predetermined ratio. For this reason, it is possible to prevent the input image from changing to an unintended color by the edge enhancement process, and it is possible to sharpen the image while maintaining the hue of the original image. In the saturation correction step, the saturation of the image data after edge enhancement is corrected so that the ratio at which the saturation of the image data after edge enhancement changes from the saturation of the image data before edge enhancement falls within a predetermined ratio. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of whiteout (locally white points) and unintended colors due to extreme changes in saturation.
A program according to still another aspect of the present invention includes a step of extracting a hue from image data in which each pixel value is represented by coordinates in a predetermined color space, and a step of extracting saturation from the image data. A step of enhancing the edge of the image data for each color component, a step of converting the image data in which the edge is emphasized into image data represented by hue, saturation, and brightness, and a hue before edge enhancement. Is a program for executing a hue correction step for correcting the hue after edge enhancement, and a saturation correction step for correcting the saturation after edge enhancement based on the saturation before edge enhancement. The hue correction step compares the hue of the image data after edge enhancement outputted from the image data conversion step with the hue of the image data before edge enhancement outputted from the step of extracting the hue, and the image data after edge enhancement When the rate at which the hue of the image data changes from the hue of the image data before edge enhancement is greater than a predetermined rate, the hue of the image data after edge enhancement is corrected so as to fall within the predetermined rate. The saturation correction step compares the saturation of the edge-enhanced image data output from the image data conversion step with the saturation of the image data before the edge enhancement output from the step of extracting saturation, and performs edge enhancement. When the rate at which the saturation of the subsequent image data changes from the saturation of the image data before edge enhancement is greater than a predetermined rate, the saturation of the image data after edge enhancement is corrected so that it falls within the predetermined rate. .
Edge enhancement is performed on each color component of the input image data. For this reason, not only the brightness but also the color Sharpening can be performed even for image data having a constant degree. In the hue correction step, the hue of the image data after edge enhancement is corrected so that the ratio of the hue of the image data after edge enhancement to the hue of the image data before edge enhancement falls within a predetermined ratio. For this reason, it is possible to prevent the input image from changing to an unintended color by the edge enhancement process, and it is possible to sharpen the image while maintaining the hue of the original image. In the saturation correction step, the saturation of the image data after edge enhancement is corrected so that the ratio at which the saturation of the image data after edge enhancement changes from the saturation of the image data before edge enhancement falls within a predetermined ratio. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of whiteout (locally white points) and unintended colors due to extreme changes in saturation.
[0068]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0069]
【The invention's effect】
Even an input image having no change in brightness can be sharpened well without changing the hue of the input image. In addition, even an input image in which not only lightness but also saturation does not change can be sharpened well without changing the hue of the input image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an image processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of processing executed by the image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an RGB space.
FIG. 5 is a diagram for explaining an HSI 6 pyramid color model;
FIG. 6 is a diagram for explaining H (hue) and S (saturation) using an HSI 6 pyramid color model.
FIG. 7 is a diagram illustrating coefficients of an edge enhancement filter.
FIG. 8 is a flowchart of saturation correction processing.
FIG. 9 is a flowchart of a first modification of saturation correction processing.
FIG. 10 is a flowchart of a second modification of the saturation correction process.
FIG. 11 is a block diagram showing a functional configuration of an image processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart of processing executed by the image processing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart of hue correction processing.
[Explanation of symbols]
1 computer main body, 2 graphic display device, 3 FD drive, 4 FD, 5 keyboard, 6 mouse, 7 CD-ROM device, 8 CD-ROM, 9 network communication device, 10 CPU, 11 ROM, 12 RAM, 13 hard disk, 20 HSI conversion unit, 21 edge enhancement unit, 22 saturation correction unit, 23 HSI inverse conversion unit, 30 HS extraction unit, 31 edge enhancement unit, 32 HSI conversion unit, 33 hue correction unit, 34 saturation correction unit, 35 HSI Inverse conversion unit.
Claims (7)
画像データは、色相、彩度および明度で表現され、
前記画像データの彩度のエッジを強調するための彩度エッジ強調手段と、
前記画像データの明度のエッジを強調するための明度エッジ強調手段と、
前記彩度エッジ強調手段に接続され、エッジ強調前の前記画像データの彩度に基づいて、前記彩度エッジ強調手段より出力される彩度を補正するための彩度補正手段とを含み、
前記彩度補正手段は、前記彩度エッジ強調手段によるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、前記エッジ強調後の画像データの彩度が前記エッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、前記所定の割合に収まるように前記エッジ強調後の画像データの彩度を補正する、画像処理装置。An image processing apparatus for sharpening a color image,
Image data is represented by hue, saturation and brightness,
Saturation edge enhancement means for enhancing the saturation edge of the image data;
Brightness edge enhancement means for enhancing the brightness edge of the image data;
A saturation correction unit for correcting the saturation output from the saturation edge enhancement unit based on the saturation of the image data before edge enhancement, connected to the saturation edge enhancement unit;
The saturation correction unit compares the saturation of the image data after edge enhancement by the saturation edge enhancement unit with the saturation of the image data before edge enhancement, and the saturation of the image data after edge enhancement is An image processing apparatus that corrects the saturation of image data after edge enhancement so that the ratio changes from the saturation of image data before edge enhancement is larger than a predetermined ratio.
前記彩度エッジ強調手段は、前記第1の変換手段に接続され、前記第1の変換手段より出力される画像データの彩度のエッジを強調するための手段を含み、
前記明度エッジ強調手段は、前記第1の変換手段に接続され、前記第1の変換手段より出力される画像データの明度のエッジを強調するための手段を含み、
前記彩度補正手段は、前記第1の変換手段および前記彩度エッジ強調手段に接続され、前記第1の変換手段より出力されるエッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、前記彩度エッジ強調手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度を補正するための手段を含む、請求項1に記載の画像処理装置。The image processing device further includes first conversion means for converting image data in which each pixel is represented by coordinates in a predetermined color space into image data represented by hue, saturation, and brightness,
The saturation edge enhancement means includes means for enhancing the saturation edge of image data connected to the first conversion means and output from the first conversion means,
Before SL brightness edge enhancement means includes means for connected to said first converting means, emphasizing the brightness of the edge of the image data output from said first converting means,
The saturation correction unit is connected to the first conversion unit and the saturation edge enhancement unit, and is based on the saturation of the image data before edge enhancement output from the first conversion unit. The image processing apparatus according to claim 1, comprising means for correcting the saturation of the image data after edge enhancement output from the edge enhancement means.
前記画像データの明度のエッジを強調するステップと、
エッジ強調前の前記画像データの彩度に基づいて、エッジ強調後の前記画像データの彩度を補正する彩度補正ステップとをコンピュータに実行させる画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
前記彩度補正ステップは、前記彩度のエッジを強調するステップによるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、前記エッジ強調後の画像データの彩度が前記エッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、前記所定の割合に収まるように前記エッジ強調後の画像データの彩度を補正することをコンピュータに実行させる画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。Emphasizing the saturation edge of the image data;
Enhancing the lightness edge of the image data;
A computer-readable recording medium storing an image processing program for causing a computer to execute a saturation correction step of correcting the saturation of the image data after edge enhancement based on the saturation of the image data before edge enhancement There,
The saturation correction step compares the saturation of the image data after edge enhancement by the step of enhancing the edge of saturation and the saturation of the image data before edge enhancement, and compares the saturation of the image data after edge enhancement. A computer that corrects the saturation of the image data after edge enhancement so that the degree of change is greater than a predetermined ratio when the degree of change from the saturation of the image data before edge enhancement is larger than a predetermined ratio A computer-readable recording medium on which an image processing program to be executed is recorded.
画像データの彩度のエッジを強調するステップと、
前記画像データの明度のエッジを強調するステップと、
エッジ強調前の前記画像データの彩度に基づいて、エッジ強調後の前記画像データの彩度を補正する彩度補正ステップとを実行させるためのプログラムであって、
前記彩度補正ステップは、前記彩度のエッジを強調するステップによるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、前記エッジ強調後の画像データの彩度が前記エッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、前記所定の割合に収まるように前記エッジ強調後の画像データの彩度を補正することをコンピュータに実行させるためのプログラム。On the computer,
Emphasizing the saturation edge of the image data;
Enhancing the lightness edge of the image data;
A saturation correction step for correcting the saturation of the image data after edge enhancement based on the saturation of the image data before edge enhancement,
The saturation correction step compares the saturation of the image data after edge enhancement by the step of enhancing the edge of saturation and the saturation of the image data before edge enhancement, and compares the saturation of the image data after edge enhancement. A computer that corrects the saturation of the image data after edge enhancement so that the degree of change is greater than a predetermined ratio when the degree of change from the saturation of the image data before edge enhancement is larger than a predetermined ratio A program to make it run.
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