JP4259428B2 - Color conversion apparatus and color conversion method - Google Patents

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Description

本発明は、カラー画像の表示を行う画像表示装置、カラープリンタ、カラースキャナ等の印刷関連機器に用いられる画像処理に関し、特にカラー画像を表す色データを、使用するデバイスの特性に合わせて補正する色変換処理に関する。   The present invention relates to image processing used in printing-related equipment such as an image display device that displays a color image, a color printer, a color scanner, and the like, and in particular, corrects color data representing a color image in accordance with the characteristics of a device to be used. It relates to color conversion processing.

カラー画像表示装置や、カラープリンタ、カラースキャナ等においては、所望の色再現を得られるようデバイスの特性に応じて色データを補正する色変換処理が行われている。所望の色再現とは、人間の視覚特性や、記憶色を考慮した、人間がより好ましいと感じる色再現であり、必ずしも忠実な色再現とは一致しない。人間の記憶色では、空の色や芝の緑などは実際の色よりも鮮やかな、彩度や明度の高い色として記憶される傾向がある。したがって、こうした特定の色成分の明度および彩度を上げる処理がなされる。また、忠実な色再現としても明度や彩度を上げる処理がなされる場合が少なくない。   In color image display devices, color printers, color scanners, and the like, color conversion processing is performed to correct color data in accordance with device characteristics so that desired color reproduction can be obtained. The desired color reproduction is a color reproduction that humans feel more preferable in consideration of human visual characteristics and memory colors, and does not necessarily match faithful color reproduction. In human memory colors, the sky color and green grass tend to be stored as brighter, more saturated and lighter colors than actual colors. Therefore, processing for increasing the brightness and saturation of such specific color components is performed. In addition, there are many cases where processing for increasing brightness and saturation is performed for faithful color reproduction.

従来の色変換装置の一例が下記の特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載された色変換装置は、カラー画像における、赤、緑、青、イエロー、マゼンタ、シアンの6つの色相成分に有効な演算項を用いたマトリクス演算により色変換処理を行うことを特徴とする。上記6つの色相成分に有効な演算項にかかわるマトリクス係数を適宜設定することにより、入力された色データを、赤、緑、青、イエロー、マゼンタ、シアンの色相成分毎に独立に調整することができる。
特許第3128429
An example of a conventional color conversion device is described in Patent Document 1 below. The color conversion device described in Patent Document 1 performs color conversion processing by matrix calculation using calculation terms effective for six hue components of red, green, blue, yellow, magenta, and cyan in a color image. It is characterized by. The input color data can be adjusted independently for each of the hue components of red, green, blue, yellow, magenta, and cyan by appropriately setting matrix coefficients related to the calculation terms effective for the six hue components. it can.
Japanese Patent No. 3128429

上記特許文献1に記載の色変換装置によれば、ある特定の色相成分の明度および彩度を上げるマトリクス係数を設定することにより、色データの明度および彩度を高める色変換処理を、赤、緑、青、イエロー、マゼンタ、シアンの色相成分毎に行うことができる。   According to the color conversion device described in Patent Document 1, color conversion processing for increasing the brightness and saturation of color data by setting matrix coefficients that increase the brightness and saturation of a specific hue component is performed using red, This can be performed for each hue component of green, blue, yellow, magenta, and cyan.

しかし、画像表示装置等に入力される色データには、伝送過程において様々な雑音成分が付加される。こうした雑音成分を含んだ色データに対して彩度や明度を高める処理を行うと、本来の色データの明度や彩度とともに雑音成分の明度や彩度についても高めることになる。このように、色データに雑音成分が含まれる場合に色データの彩度や明度を高めるような処理を行うと、雑音成分の影響を更に強調することになり、画質が劣化するという問題があった。   However, various noise components are added to the color data input to the image display device or the like in the transmission process. When the processing for increasing the saturation and lightness is performed on the color data including the noise component, the lightness and saturation of the noise component are increased together with the lightness and saturation of the original color data. As described above, when the color data includes a noise component, if the processing for increasing the saturation or brightness of the color data is performed, the influence of the noise component is further emphasized, and the image quality is deteriorated. It was.

また、色データ中に含まれる雑音成分の影響を軽減するために、雑音除去手段を介して色データを色変換手段へと入力すると、雑音成分は除去されるものの、輪郭部を構成する高周波成分も失われるため、画像のボケが発生するという問題点があった。
特に、現行の画像表示装置においては、画像データの画素周波数に近い高い周波数の雑音成分が目立つ場合が多い。これは、現行の画像表示装置の画素間隔では、隣り合う画素データが雑音成分の影響により頻繁に互いに関連性なく変化すると、人間には大きな雑音成分としてとして視認されるからである。ここで、画素周波数とは、連続する複数画素データが、例えば、0,1,0,1,0…のように1画素おきに変化する場合の周波数であり、画像データのクロック周波数の1/2となる。
こうした雑音成分は、画像データに含まれる高周波成分を遮断または減衰させ、低周波成分を透過するローパスフィルタによって除去することができる。しかし、雑音成分とともに本来の画像を構成する高周波成分もまた遮断されるため、画像にボケが発生するという問題が発生する。
In addition, in order to reduce the influence of noise components included in the color data, when the color data is input to the color conversion means via the noise removal means, the noise components are removed, but the high-frequency components constituting the contour portion Since the image is also lost, there is a problem that the image is blurred.
In particular, in current image display devices, a high-frequency noise component close to the pixel frequency of image data is often noticeable. This is because in the pixel interval of the current image display device, if adjacent pixel data frequently changes without being related to each other due to the influence of the noise component, it is visually recognized as a large noise component by humans. Here, the pixel frequency is a frequency when continuous pixel data changes every other pixel, for example, 0, 1, 0, 1, 0... 1 / of the clock frequency of the image data. 2.
Such noise components can be removed by a low-pass filter that blocks or attenuates high-frequency components included in the image data and transmits low-frequency components. However, since the high-frequency component that constitutes the original image together with the noise component is also blocked, there arises a problem that the image is blurred.

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、雑音成分を強調することなく所望の色成分の彩度および明度を調整することが可能な色変換装置および色変換方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a color conversion apparatus and a color conversion method capable of adjusting the saturation and brightness of a desired color component without enhancing the noise component. Objective.

本発明に係る色変換装置は、カラー画像を表す第1の色データの明度および/または彩度を画素毎に変換して上記第1の色データに対応する第2の色データを出力する色変換装置において、
上記第1の色データにより表される色の色相を量子化した識別符号を出力する手段と、
上記第1の色データを用いて、当該第1の色データにより表されるカラー画像における、特定の色相成分において0以外の値となり、当該特定の色相成分以外の色相成分において0となる複数の色相領域データを算出する色相領域データ算出手段と、
上記識別符号に基づいて、上記複数の色相領域データのうち、上記第1の色データにより表される各画素の色において0以外の値となるデータを選択し、第1の有効色相領域データとして出力する手段と、
予め設定した方式に従い、上記識別符号に応じて、上記第1の有効色相領域データとして入力される信号の周波数特性を変換し、上記第1の有効色相領域データに対応する第2の有効色相領域データを出力する手段と、
上記第2の有効色相領域データの各々について設定される所定のマトリクス係数を出力する係数発生手段と、
上記第2の色相領域データを演算項とし、上記マトリクス係数を上記第2の色相領域データに乗じる乗算を含むマトリクス演算を行うことにより、上記第1の色データの明度および/または彩度を上記色相成分毎に独立に補正するための補正量を算出するマトリクス演算手段と、
上記第1の色データを上記補正量に基づいて補正した上記第2の色データを算出する色補正手段とを備えたものである。
The color conversion device according to the present invention converts the lightness and / or saturation of first color data representing a color image for each pixel and outputs second color data corresponding to the first color data. In the conversion device,
Means for outputting an identification code obtained by quantizing the hue of the color represented by the first color data;
Using the first color data, in the color image represented by the first color data, it becomes a value other than Oite 0 to a specific hue component, a 0 in the hue components other than the specific hue component Hue area data calculating means for calculating a plurality of hue area data;
Based on the identification code, among the plurality of hue region data, select the data to be a value other than Oite 0 to the color of each pixel represented by the first color data, first effective hue region Means for outputting as data;
According to a preset method, a frequency characteristic of a signal input as the first effective hue area data is converted according to the identification code, and a second effective hue area corresponding to the first effective hue area data is converted. Means for outputting data;
Coefficient generating means for outputting a predetermined matrix coefficient set for each of the second effective hue area data;
The lightness and / or saturation of the first color data is calculated by performing a matrix operation including multiplication by using the second hue region data as an operation term and multiplying the second hue region data by the matrix coefficient. Matrix computing means for calculating a correction amount for independently correcting each hue component;
Color correction means for calculating the second color data obtained by correcting the first color data based on the correction amount.

本発明に係る色変換方法は、カラー画像を表す第1の色データの明度および/または彩度を画素毎に変換して上記第1の色データに対応する第2の色データを出力する色変換方法において、
上記第1の色データにより表される色の色相を量子化した識別符号を出力する工程と、
上記第1の色データを用いて、当該第1の色データにより表されるカラー画像における、特定の色相成分において0以外の値となり、当該特定の色相成分以外の色相成分において0となる複数の色相領域データを算出する工程と、
上記識別符号に基づいて、上記複数の色相領域データのうち、上記第1の色データにより表される各画素の色において0以外の値となるデータを選択し、第1の有効色相領域データとして出力する工程と、
予め設定した方式に従い、上記識別符号に応じて、上記第1の有効色相領域データとして入力される信号の周波数特性を変換し、上記第1の有効色相領域データに対応する第2の有効色相領域データを出力する工程と、
上記第2の有効色相領域データの各々について設定される所定のマトリクス係数を出力する工程と、
上記第2の色相領域データを演算項とし、上記マトリクス係数を上記第2の色相領域データに乗じる乗算を含むマトリクス演算を行うことにより、上記第1の色データの明度および/または彩度を上記色相成分毎に独立に補正するための補正量を算出する工程と、
上記第1の色データを上記補正量に基づいて補正した上記第2の色データを算出する工程とを備えたものである。
The color conversion method according to the present invention converts the lightness and / or saturation of the first color data representing a color image for each pixel and outputs the second color data corresponding to the first color data. In the conversion method,
Outputting an identification code obtained by quantizing the hue of the color represented by the first color data;
Using the first color data, in the color image represented by the first color data, it becomes a value other than Oite 0 to a specific hue component, a 0 in the hue components other than the specific hue component Calculating a plurality of hue area data;
Based on the identification code, among the plurality of hue region data, select the data to be a value other than Oite 0 to the color of each pixel represented by the first color data, first effective hue region Outputting as data,
According to a preset method, a frequency characteristic of a signal input as the first effective hue area data is converted according to the identification code, and a second effective hue area corresponding to the first effective hue area data is converted. Outputting the data;
Outputting a predetermined matrix coefficient set for each of the second effective hue area data;
The lightness and / or saturation of the first color data is calculated by performing a matrix operation including multiplication by using the second hue region data as an operation term and multiplying the second hue region data by the matrix coefficient. Calculating a correction amount for independently correcting each hue component;
Calculating the second color data obtained by correcting the first color data based on the correction amount.

本発明による色変換装置および色変換方法は、第1の色データにより表されるカラー画像における、複数の特定の色相成分に有効な色相領域データを識別符号に基づいて選択して第1の有効色相領域データを出力し、当該第1の有効色相領域データの周波数特性を変換することにより算出される第2の有効色相領域データを演算項とするマトリクス演算により、上記第1の色データの明度および/または彩度を上記色相成分毎に独立に補正するための補正量を算出し、当該補正量に基づいて第2の色データを算出するので、雑音成分を強調することなく所望の色成分の彩度および明度を調整することができる。   The color conversion device and the color conversion method according to the present invention select the hue area data effective for a plurality of specific hue components in the color image represented by the first color data, and select the first effective The brightness of the first color data is output by matrix calculation using the second effective hue area data calculated by outputting the hue area data and converting the frequency characteristics of the first effective hue area data. And / or calculating a correction amount for independently correcting the saturation for each hue component, and calculating the second color data based on the correction amount, so that a desired color component can be obtained without enhancing the noise component. You can adjust the saturation and brightness.

以下、本発明による色変換装置を図面に基づいて具体的に説明する。
図1は、この発明に関わる色変換装置の一実施形態を示すブロック図である。図1に示すように、本発明による色変換装置は、色補正量算出部1および色補正量加算手段2により構成される。色補正量算出部1および色補正量加算手段2には、カラー画像を表す第1の色データRi,Gi,Biが入力される。
色補正量算出部1は、αβ算出手段3、有彩色成分データ算出手段4、色相領域データ算出手段5、第1の有効色相領域データ算出手段6、第2の有効色相領域データ算出手段7、マトリクス演算手段8、係数発生手段9により構成される。色補正量算出部1に入力された第1の色データRi,Gi,Biは、αβ算出手段3および有彩色成分データ算出手段4にそれぞれ送られる。
Hereinafter, a color conversion apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a color conversion apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the color conversion apparatus according to the present invention includes a color correction amount calculation unit 1 and a color correction amount addition means 2. The color correction amount calculation unit 1 and the color correction amount addition means 2 receive first color data Ri, Gi, Bi representing a color image.
The color correction amount calculator 1 includes an αβ calculator 3, a chromatic color component data calculator 4, a hue area data calculator 5, a first effective hue area data calculator 6, a second effective hue area data calculator 7, The matrix calculation means 8 and the coefficient generation means 9 are comprised. The first color data Ri, Gi, Bi input to the color correction amount calculation unit 1 are sent to the αβ calculation means 3 and the chromatic color component data calculation means 4, respectively.

αβ算出手段3は、第1の色データRi,Gi,Biの最大値βおよび最小値αを選択して出力するとともに、第1の色データRi,Gi,Biにより表される色の色相に関する情報を表す識別符号S1を出力する。この識別符号S1は、第1の有効色相領域データ算出手段6、第2の有効色相領域データ算出手段7、および係数発生手段9に入力される。最大値βと最小値αは、有彩色成分データ算出手段4に入力される。最小値αはまた、マトリクス演算手段8にも入力される。ここで、最小値αは、第1の色データRi,Gi,Biに含まれる無彩色(グレイ)の成分を表すデータである。   The αβ calculating means 3 selects and outputs the maximum value β and the minimum value α of the first color data Ri, Gi, Bi, and relates to the hue of the color represented by the first color data Ri, Gi, Bi. An identification code S1 representing information is output. This identification code S <b> 1 is input to the first effective hue area data calculating means 6, the second effective hue area data calculating means 7, and the coefficient generating means 9. The maximum value β and the minimum value α are input to the chromatic color component data calculation unit 4. The minimum value α is also input to the matrix calculation means 8. Here, the minimum value α is data representing an achromatic (gray) component included in the first color data Ri, Gi, Bi.

図2は、識別符号S1の値と、色データRi,Gi,Biの大小関係を示す図であり、図3は、識別符号S1の値と、第1の色データRi,Gi,Biの色相との関係を示す図である。図3に示すように、第1の色データRi,Gi,Biが赤〜イエローにおける色相の色を表す場合、識別符号S1として1が出力される。同様に、イエロー〜緑の場合はS1=3、緑〜シアンの場合はS1=2、シアン〜青の場合はS1=4、青〜マゼンタの場合はS1=5、マゼンタ〜赤の場合はS1=0が識別符号としてそれぞれ出力される。また、第1の色の色データRi,Gi,Biが赤の色相の色を表す場合、識別符号S1として6が出力される。同様に、イエローの場合はS1=11、緑の場合はS1=7、シアンの場合はS1=9、青の場合はS1=8、マゼンタの場合はS1=10が識別符号としてそれぞれ出力される。
なお、Ri=Gi=Biの場合、第1の色データは無彩色、つまりグレイを表し、この場合は識別符号S1として12が出力される。
FIG. 2 is a diagram showing the magnitude relationship between the value of the identification code S1 and the color data Ri, Gi, Bi. FIG. 3 shows the value of the identification code S1 and the hue of the first color data Ri, Gi, Bi. It is a figure which shows the relationship. As shown in FIG. 3, when the first color data Ri, Gi, Bi represents a hue color from red to yellow, 1 is output as the identification code S1. Similarly, S1 = 3 for yellow to green, S1 = 2 for green to cyan, S1 = 4 for cyan to blue, S1 = 5 for blue to magenta, S1 for magenta to red. = 0 is output as an identification code. Further, when the color data Ri, Gi, Bi of the first color represents a red hue, 6 is output as the identification code S1. Similarly, S1 = 11 for yellow, S1 = 7 for green, S1 = 9 for cyan, S1 = 8 for blue, and S1 = 10 for magenta. .
When Ri = Gi = Bi, the first color data represents an achromatic color, that is, gray. In this case, 12 is output as the identification code S1.

有彩色成分データ算出手段4は、第1の色データRi,Gi,Biと、上記αβ算出器手段3からの出力である最大値βと最小値αに基づいて、第1の色データにより表される色から無彩色成分を除いた色(有彩色)の、赤、緑、青、イエロー、マゼンタ、シアンの各色成分の大きさを表す有彩色データr,g,b,y,m,cを算出する。これらの有彩色データは、r=Ri−α,g=Gi−α,b=Bi−α,y=β−Bi,m=β−Gi,c=β−Riの減算処理により求められる。   The chromatic color component data calculation means 4 is represented by the first color data based on the first color data Ri, Gi, Bi and the maximum value β and the minimum value α which are the outputs from the αβ calculator means 3. Color data r, g, b, y, m, c representing the size of each color component of red, green, blue, yellow, magenta, and cyan of a color (chromatic color) obtained by removing the achromatic color component from the generated color Is calculated. These chromatic color data are obtained by subtraction processing of r = Ri−α, g = Gi−α, b = Bi−α, y = β−Bi, m = β−Gi, and c = β−Ri.

以上のようにして求められる有彩色成分データは、r,g,bのうちの少なくとも1つ、y,m,cのうちの少なくとも1つはゼロとなる性質がある。例えば、最大値βがRi、最小値αがGiである場合(β=Ri,α=Gi)、上記の減算処理よりg=0およびc=0となり、また最大値βがRi、最小値αがBiである場合(β=Ri、α=Bi)は、b=0およびc=0となる。つまり、最大、最小となるRi,Gi,Biの組み合わせにより、少なくとも、r,g,bのいずれか1つ、y,m,cのいずれか1つの合計2つの値がゼロとなる。   The chromatic color component data obtained as described above has a property that at least one of r, g, and b and at least one of y, m, and c are zero. For example, when the maximum value β is Ri and the minimum value α is Gi (β = Ri, α = Gi), g = 0 and c = 0 are obtained by the above subtraction process, and the maximum value β is Ri and the minimum value α. Is Bi (β = Ri, α = Bi), b = 0 and c = 0. That is, depending on the combination of Ri, Gi, and Bi that is the maximum and minimum, at least one of r, g, and b, and any one of y, m, and c in total will be zero.

有彩色成分データ算出手段4から出力される6つの有彩色成分データr,g,b,y,m,cは、色相領域データ算出手段5に送られる。図4は、色相領域データ算出手段5の内部構成の一例を表すブロック図である。色相領域データ算出手段5は、それぞれ入力される2つの有彩色成分データのうち小さい方の値を選択して出力する複数の最小値選択手段11a〜11fを備える。   Six chromatic color component data r, g, b, y, m, c output from the chromatic color component data calculation means 4 are sent to the hue area data calculation means 5. FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of an internal configuration of the hue area data calculation unit 5. The hue area data calculation unit 5 includes a plurality of minimum value selection units 11a to 11f that select and output the smaller value of two input chromatic color component data.

最小値選択手段11aは有彩色成分データrおよびbのうち小さい方の値を選択し、色相領域データh1mとして出力する。同様に、最小値選択手段11bは有彩色成分データrおよびgのうち小さい方を選択し、色相領域データh1yとして出力し、最小値選択手段11cは有彩色成分データgおよびbのうち小さい方を選択し、色相領域データh1cとして出力し、最小値選択手段11dは有彩色成分データyおよびcのうち小さい方を選択し、色相領域データh1gとして出力し、最小値選択手段11eは有彩色成分データyおよびmのうち小さい方を選択し、色相領域データh1rとして出力し、最小値選択手段11fは有彩色成分データmおよびcのうち小さい方を選択し、色相領域データh1bとして出力する。   The minimum value selection means 11a selects the smaller value of the chromatic color component data r and b and outputs it as the hue area data h1m. Similarly, the minimum value selection unit 11b selects the smaller one of the chromatic color component data r and g and outputs it as the hue area data h1y, and the minimum value selection unit 11c selects the smaller one of the chromatic color component data g and b. Select and output as hue area data h1c, the minimum value selecting means 11d selects the smaller one of the chromatic color component data y and c, and outputs it as the hue area data h1g, and the minimum value selecting means 11e is the chromatic color component data. The smaller one of y and m is selected and output as hue area data h1r, and the minimum value selection means 11f selects the smaller of chromatic color component data m and c and outputs it as hue area data h1b.

色相領域データh1r,h1g,h1b,h1c,h1m,h1yの算出は、以下の式により表すことができる。   The calculation of the hue area data h1r, h1g, h1b, h1c, h1m, h1y can be expressed by the following equation.

Figure 0004259428
ただし、min(A,B)はAとBのうち小さい方の値を表す。
Figure 0004259428
However, min (A, B) represents the smaller value of A and B.

図5(A)〜(F)は、色相領域データh1r,h1y,h1g,h1c,h1b,h1mと、赤、イエロー、緑、シアン、青、マゼンタの6つの色相との関係を模式的に示した図である。図5に示すように、色相領域データh1r,h1g,h1b,h1c,h1m,h1yは、それぞれ、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、イエローの色相において最大となり、他の色相においては大きさが0となる。すなわち、色相領域データh1r,h1g,h1b,h1c,h1m,h1yは、第1の色データにより表されるカラー画像における、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、イエローの色相成分に有効なデータといえる。   5A to 5F schematically show the relationship between the hue area data h1r, h1y, h1g, h1c, h1b, and h1m and the six hues of red, yellow, green, cyan, blue, and magenta. It is a figure. As shown in FIG. 5, the hue area data h1r, h1g, h1b, h1c, h1m, and h1y are the maximum in the hues of red, green, blue, cyan, magenta, and yellow, respectively, and the magnitudes in the other hues are large. 0. That is, the hue area data h1r, h1g, h1b, h1c, h1m, and h1y are data effective for hue components of red, green, blue, cyan, magenta, and yellow in the color image represented by the first color data. I can say that.

色相領域データ算出手段5により算出された色相領域データh1r,h1g,h1b,h1y,h1m,h1cは、第1の有効色相領域データ算出手段6に入力される。第1の有効色相領域データ算出手段6は、識別符号S1に基づいて、色相領域データh1r,h1グラム,h1b,h1c,h1m,h1yのうち、各画素において有効となるデータを選択し、第1の有効色相領域データh1p1,h1q1として出力する。ここで、有効となる色相領域データが1または0個である場合、第1の有効色相領域データh1p1,h1q1のいずれかを0とするか、または両方を0として出力する。   The hue area data h1r, h1g, h1b, h1y, h1m, and h1c calculated by the hue area data calculation means 5 are input to the first effective hue area data calculation means 6. Based on the identification code S1, the first effective hue area data calculation means 6 selects data that is valid for each pixel from the hue area data h1r, h1 gram, h1b, h1c, h1m, h1y, and the first Are output as effective hue area data h1p1 and h1q1. If the effective hue area data is 1 or 0, one of the first effective hue area data h1p1 and h1q1 is set to 0, or both are output as 0.

図6は、識別符号S1と、当該識別符号S1に基づいて選択される第1の有効色相領域データh1p1,h1q1との関係を表す図である。識別符号S1=1の場合、第1の色データRi,Gi,Biは赤〜イエローにおける色相の色を表すので、赤に有効な色相領域データh1rおよびイエローに有効な色相領域データh1yのみが有効なデータ、つまり非ゼロのデータとなり、他の色相領域データはゼロとなる。したがって、第1の有効領域データ算出手段6はh1rおよびh1yをそれぞれ第1の有効色相領域データh1p1,h1q1として選択する。また、識別符号S1=11の場合、第1の色データRi,Gi,Biはイエローの色相の色を表すので、イエローに有効な色相領域データh1yのみが有効なデータとなり、他の色相領域データは0となる。したがって、第1の有効領域データ算出手段6はh1yを第1の有効色相領域データh1q1として選択し、h1p1=0とする。
第1の有効色相領域データ算出手段6により出力された第1の有効色相領域データh1p1,h1q1は、第2の有効色相領域データ算出手段7に送られる。
FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the identification code S1 and the first effective hue area data h1p1 and h1q1 selected based on the identification code S1. When the identification code S1 = 1, since the first color data Ri, Gi, Bi represent the hue colors from red to yellow, only the hue area data h1r effective for red and the hue area data h1y effective for yellow are effective. Data, that is, non-zero data, and other hue area data are zero. Accordingly, the first effective area data calculation unit 6 selects h1r and h1y as the first effective hue area data h1p1 and h1q1, respectively. Further, when the identification code S1 = 11, the first color data Ri, Gi, Bi represents the color of the hue of yellow, so only the hue area data h1y effective for yellow becomes effective data, and other hue area data Becomes 0. Accordingly, the first effective area data calculation unit 6 selects h1y as the first effective hue area data h1q1, and sets h1p1 = 0.
The first effective hue area data h1p1 and h1q1 output from the first effective hue area data calculation means 6 are sent to the second effective hue area data calculation means 7.

図7は、第2の有効色相領域データ算出手段7の内部構成を示すブロック図である。第2の有効色相領域データ算出手段7は、周波数特性変換手段10a,10bを備えている。第1の有効色相領域データh1p1,h1q1は、周波数特性変換手段10a,10bにそれぞれ入力される。周波数特性変換手段10a,10bは、第1の有効色相領域データh1p1,h1q1の空間または時間的な周波数特性を変換することにより雑音成分を除去し、第2の有効色相領域データh1p2,h1q2を出力する。   FIG. 7 is a block diagram showing an internal configuration of the second effective hue area data calculation means 7. The second effective hue area data calculation means 7 includes frequency characteristic conversion means 10a and 10b. The first effective hue area data h1p1 and h1q1 are input to the frequency characteristic conversion means 10a and 10b, respectively. The frequency characteristic conversion means 10a, 10b removes noise components by converting the spatial or temporal frequency characteristics of the first effective hue area data h1p1, h1q1, and outputs the second effective hue area data h1p2, h1q2. To do.

周波数特性変換手段10a,10bのフィルタ特性は、第1の色データRi,Gi,Biに含まれる雑音成分の性質に応じてそれぞれ設定される。
例えば、画像データの画素周波数付近の高い周波数の雑音成分を除去する場合、入力されたデータ中の高周波成分を遮断または大きく減衰させ、低周波成分を透過するローパスフィルタによって周波数特性変換手段10a,10bを構成することができる。具体的には、画素周波数の約1/4.5以上、すなわち画素データのクロック周波数の1/9以上の周波数成分に遮断、または減衰帯域を有するローパスフィルタを用いることができる。
The filter characteristics of the frequency characteristic conversion means 10a and 10b are set according to the properties of the noise components included in the first color data Ri, Gi and Bi, respectively.
For example, when removing high-frequency noise components in the vicinity of the pixel frequency of image data, the high-frequency components in the input data are blocked or greatly attenuated, and the frequency characteristic conversion means 10a and 10b are transmitted by low-pass filters that transmit low-frequency components. Can be configured. Specifically, it is possible to use a low-pass filter that cuts off or has an attenuation band at a frequency component of about 1 / 4.5 or more of the pixel frequency, that is, 1/9 or more of the clock frequency of the pixel data.

構成が簡単なローパスフィルタとしては、連続する複数の各画素における画像データの単純平均値を算出するものが考えられる。この場合、フィルタ特性は単純平均値の算出に用いる画素の数により決定されることになる。   As a low-pass filter having a simple configuration, one that calculates a simple average value of image data in each of a plurality of continuous pixels can be considered. In this case, the filter characteristic is determined by the number of pixels used for calculating the simple average value.

図8は、周波数特性変換手段10a,10bそれぞれの内部構成の一例を表すブロック図である。図8に示すように、周波数特性変換手段10a,10bは、複数のデータ格納部14a〜14iを含むデータシフト手段12と、重み付け加算手段13とを有する。周波数特性変換手段10a,10bのそれぞれに入力される第1の有効色相領域データh1p1,h1q1は、データ格納部14a、および重み付け加算手段13に送られる。データ格納部14a〜14iは、互いに縦続接続されており、第1の有効色相領域データが入力されるたびに、入力されたデータを一斉に後段にシフトするとともに、重み付け加算手段13に出力する。なお、周波数特性変換手段10a,10bに最終のデータが入力された後は、データ格納部14aには当該最終のデータと同一のデータが入力され続けるものとする。   FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of the internal configuration of each of the frequency characteristic conversion units 10a and 10b. As shown in FIG. 8, the frequency characteristic conversion units 10 a and 10 b include a data shift unit 12 including a plurality of data storage units 14 a to 14 i and a weighted addition unit 13. The first effective hue area data h1p1 and h1q1 input to the frequency characteristic conversion units 10a and 10b are sent to the data storage unit 14a and the weighting addition unit 13. The data storage units 14 a to 14 i are cascade-connected to each other, and each time the first effective hue area data is input, the input data is simultaneously shifted to the subsequent stage and output to the weighted addition means 13. Note that after the final data is input to the frequency characteristic conversion means 10a and 10b, the same data as the final data is continuously input to the data storage unit 14a.

重み付け加算手段13には、データ格納部14a〜14iから出力されたデータとともに識別符号S1が入力される。重み付け加算手段13は、データ格納部14a〜14iから出力されたデータに重み付け加算を施し、重み付け加算の結果を第2の有効色相領域データh1p2,h1q2として出力する。重み付け加算手段13において、重み付係数を互いに同じ値(1/9)にすれば、単純平均値が算出され、平滑化処理が行なわれる。この重み付け係数は、識別符号S1に基づいて決定される。識別符号S1に基づいて重み付け係数を選択することにより、周波数の変換特性を第1の色データRi,Gi,Biの色相に応じて変化させることができる。
周波数特性変換手段10aにより算出される第2の有効色相領域データh1p2は以下の式により表される。
The identification code S1 is input to the weighted addition means 13 together with the data output from the data storage units 14a to 14i. The weighted addition means 13 performs weighted addition on the data output from the data storage units 14a to 14i, and outputs the result of the weighted addition as second effective hue area data h1p2 and h1q2. When the weighting addition means 13 sets the weighting coefficients to the same value (1/9), a simple average value is calculated and a smoothing process is performed. This weighting coefficient is determined based on the identification code S1. By selecting a weighting coefficient based on the identification code S1, the frequency conversion characteristic can be changed according to the hue of the first color data Ri, Gi, Bi.
The second effective hue area data h1p2 calculated by the frequency characteristic conversion means 10a is expressed by the following equation.

Figure 0004259428
Figure 0004259428

上記式(2)において、h1p1[n]はn番目に入力される第1の有効色相領域データであり、h1p1[n+4]…h1p1[n−4]はデータ格納部14a〜14iにより出力されるデータを表す。また、関数fs1は、識別符号S1の値がsnである場合の重み付け加算を表す。
上記式(2)において、h1p1[n]の重み付け係数を1とし、他を0とすると、周波数特性変換処理は行なわれずh1p1=h1p2となり、入力された第1の有効色相領域データがそのまま出力される。
なお、もう一方の第1の有効色相領域データh1q1についても上記式(2)同様に表される。
In the above formula (2), h1p1 [n] is the first effective hue area data inputted n-th, and h1p1 [n + 4]... H1p1 [n-4] is output by the data storage units 14a to 14i. Represents data. The function fs1 represents weighted addition when the value of the identification code S1 is sn.
In the above equation (2), if the weighting coefficient of h1p1 [n] is 1 and the others are 0, the frequency characteristic conversion process is not performed and h1p1 = h1p2 is obtained, and the input first effective hue area data is output as it is. The
Note that the other first effective hue area data h1q1 is also expressed in the same manner as in the above equation (2).

第2の有効色相領域データh1p2,h1q2は、最小値αとともにマトリクス演算手段8に入力される。マトリクス演算手段8は、第2の有効色相領域データ、および最小値αを演算項とし、係数発生手段9により出力される演算係数U(Eij)をマトリクス係数として用いたマトリクス演算により第1の色データの明度および/または彩度を赤、緑、青、イエロー、シアン、マゼンタの色相成分毎に調整するための色補正量R1,G1,B1を算出する。   The second effective hue area data h1p2 and h1q2 are input to the matrix calculation means 8 together with the minimum value α. The matrix calculation means 8 uses the second effective hue area data and the minimum value α as calculation terms, and the first color by matrix calculation using the calculation coefficient U (Eij) output from the coefficient generation means 9 as a matrix coefficient. Color correction amounts R1, G1, and B1 for adjusting the lightness and / or saturation of data for each hue component of red, green, blue, yellow, cyan, and magenta are calculated.

図9は、マトリクス演算手段8の内部構成を示すブロック図である。図9に示すように、マトリクス演算手段8は、乗算手段15a〜15c、および加算手段16a,16bにより構成される。乗算手段15a〜15cは、第2の有効色相領域データh1p2,h1q2、および第1の色データの最小値αに演算係数U(Eij)をそれぞれ乗じる。加算手段16aは乗算手段15aおよび15bの出力を加算し、加算手段16bは乗算手段15cおよび加算手段16bの出力を加算し、色補正量R1(G1またはB1)として出力する。
図10において、演算係数U(Eij)は色補正量R1,G1,B1毎に与えられ、R1,G1,B1の色補正量が順次算出されるが、同様の回路を3つ設けることにより、並列処理を行うよう構成してもよい。
FIG. 9 is a block diagram showing the internal configuration of the matrix calculation means 8. As shown in FIG. 9, the matrix calculation means 8 is configured by multiplication means 15a to 15c and addition means 16a and 16b. The multiplying units 15a to 15c multiply the second effective hue area data h1p2 and h1q2 and the minimum value α of the first color data by the operation coefficient U (Eij), respectively. The adding means 16a adds the outputs of the multiplying means 15a and 15b, and the adding means 16b adds the outputs of the multiplying means 15c and the adding means 16b and outputs the result as a color correction amount R1 (G1 or B1).
In FIG. 10, the calculation coefficient U (Eij) is given for each of the color correction amounts R1, G1, and B1, and the color correction amounts for R1, G1, and B1 are sequentially calculated. By providing three similar circuits, You may comprise so that parallel processing may be performed.

マトリクス演算手段8における上記演算は以下の式により表される。   The above calculation in the matrix calculation means 8 is expressed by the following equation.

Figure 0004259428
上記式(3)のマトリクス係数は、Eij(i=1〜3,j=1〜3)である。
Figure 0004259428
The matrix coefficient of the above formula (3) is Eij (i = 1 to 3, j = 1 to 3).

マトリクス演算手段8により出力される色補正量R1,G1,B1は、色補正量加算手段2に送られる。色補正量加算手段2は、第1の色データRi,Gi,Biに、色補正量R1,G1,B1を加算することにより、第2の色データRo,Go,Boを算出する。   The color correction amounts R1, G1, and B1 output from the matrix calculating unit 8 are sent to the color correction amount adding unit 2. The color correction amount adding means 2 calculates the second color data Ro, Go, Bo by adding the color correction amounts R1, G1, B1 to the first color data Ri, Gi, Bi.

なお、上記式(3)は下記式(4)に書き換えることができる。式(4)において、演算項h1r2,h1g2,h1b2,h1c2,h1m2,h1y2は、色相領域データh1r,h1g,h1b,h1c,h1m,h1yの時間的または空間的な周波数特性を変換して得られるデータであり、第2の有効色相領域データh1p2,h1q2に対応している。また、マトリクス係数は、Fij(i=1〜3、j=1〜7)である。   The above formula (3) can be rewritten into the following formula (4). In Expression (4), the operation terms h1r2, h1g2, h1b2, h1c2, h1m2, and h1y2 are obtained by converting temporal or spatial frequency characteristics of the hue area data h1r, h1g, h1b, h1c, h1m, and h1y. Data, corresponding to the second effective hue area data h1p2, h1q2. The matrix coefficient is Fij (i = 1 to 3, j = 1 to 7).

Figure 0004259428
Figure 0004259428

本発明に係る色変換装置は、識別符号S1に基づいて選択される有効な色相領域データ、つまり第1の色データRi,Gi,Biにより表される各画素の色に関与する色相領域データの周波数特性を変換して得られる第2の有効色相領域データh1p2,h1q2を用いるのでマトリクス演算における演算量を削減することができる。また、マトリクス演算手段8の乗算手段、および加算手段の数を削減し、回路規模を縮小することができる。   The color conversion apparatus according to the present invention includes effective hue area data selected based on the identification code S1, that is, hue area data relating to the color of each pixel represented by the first color data Ri, Gi, Bi. Since the second effective hue area data h1p2 and h1q2 obtained by converting the frequency characteristics are used, the amount of calculation in the matrix calculation can be reduced. Further, the number of multiplication means and addition means of the matrix calculation means 8 can be reduced, and the circuit scale can be reduced.

以下、本発明に係る色変換装置の作用について説明する。第1の色データRi,Gi,Biは、伝送される過程において種々の雑音の影響を受ける。したがって、画像生成時の本来の色データをRs,Gs,Bsとし、各色データに対する雑音成分の大きさをRn,Gn,Bnとすると、第1の色データは、Ri=Rs+Rn、Gi=Gs+Gn、Bi=Bs+Bnと表すことができる。すなわち、色変換装置に入力される第1の色データRi,Gi,Biは、本来の色データ成分であるRs,Gs,Bsと、雑音成分であるRn,Gn,Bnとの和で表されることになる。   The operation of the color conversion device according to the present invention will be described below. The first color data Ri, Gi, Bi are affected by various noises in the process of transmission. Therefore, if the original color data at the time of image generation is Rs, Gs, Bs, and the magnitude of the noise component for each color data is Rn, Gn, Bn, the first color data is Ri = Rs + Rn, Gi = Gs + Gn, Bi = Bs + Bn. That is, the first color data Ri, Gi, Bi input to the color conversion device is represented by the sum of Rs, Gs, Bs that are original color data components and Rn, Gn, Bn that are noise components. Will be.

図10は、本来の色データRs,Gs,Bsの一例を表す図である。図10において、横軸は画素位置を表し、縦軸は各画素位置における色データRs,Gs,Bsの大きさを表す。画素位置0から16においてはRs=48,Gs=160,Bs=48となっており、均一な緑色(グレイ成分を含む)を表している。画素位置17から42においてはRs=160,Gs=48,Bs=48となっており、均一な赤色(グレイ成分を含む)を表している。画素位置43から63においてはRs=48,Gs=48,Bs=48となっており、均一なグレイを表している。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of original color data Rs, Gs, and Bs. In FIG. 10, the horizontal axis represents the pixel position, and the vertical axis represents the size of the color data Rs, Gs, Bs at each pixel position. At pixel positions 0 to 16, Rs = 48, Gs = 160, and Bs = 48, representing a uniform green color (including a gray component). At pixel positions 17 to 42, Rs = 160, Gs = 48, and Bs = 48, which represent a uniform red color (including a gray component). At pixel positions 43 to 63, Rs = 48, Gs = 48, and Bs = 48, which represents uniform gray.

図11は、本来の色データRs,Gs,Bsに雑音成分Rn,Gn,Bnが付加された場合の色データ、つまり雑音成分を含む第1の色データRi,Gi,Biを表す図である。図11中、矢印a,bにより示しているのは、画素位置12,13における色データGiの値であり、矢印c,dにより示しているのは画素位置26,27における色データRiの値である。色データGiの上記各画素位置における値は、画素位置12においてGi=146(Ri=54,Gi=54)、画素位置13においてGi=168(Ri=62、Gi=54)となっている。また、色データRiの上記各画素位置における値は、画素位置26においてRi=146(Gi=40、Bi=38)、画素位置27においてRi=174(Gi=46、Bi=60)である。画素位置12および13における色データGiの値、ならびに画素位置26および27における色データRiの値は、本来、等しくなるべきものであるが、雑音成分の影響により各画素位置で値が異なっている。   FIG. 11 is a diagram showing color data when noise components Rn, Gn, Bn are added to the original color data Rs, Gs, Bs, that is, first color data Ri, Gi, Bi including noise components. . In FIG. 11, the values of the color data Gi at the pixel positions 12 and 13 are indicated by arrows a and b, and the values of the color data Ri at the pixel positions 26 and 27 are indicated by arrows c and d. It is. The value of the color data Gi at each pixel position is Gi = 146 (Ri = 54, Gi = 54) at the pixel position 12, and Gi = 168 (Ri = 62, Gi = 54) at the pixel position 13. Further, the value of the color data Ri at each pixel position is Ri = 146 (Gi = 40, Bi = 38) at the pixel position 26 and Ri = 174 (Gi = 46, Bi = 60) at the pixel position 27. The value of the color data Gi at the pixel positions 12 and 13 and the value of the color data Ri at the pixel positions 26 and 27 should be equal to each other, but the values are different at each pixel position due to the influence of noise components. .

ここで、第1の色データの彩度は、色データRi,G,i,Biの最大値と最小値の差を最大値にて除したもので表すことができ、明度は最大値で表すことができる。これによると、画素位置12における第1の色データの彩度は0.63、明度は146、画素位置13における第1の色データの彩度は0.68、明度は168、画素位置26における第1の色データの彩度は0.74、明度は146、画素位置27において彩度は0.74、明度は174となる。   Here, the saturation of the first color data can be expressed by dividing the difference between the maximum value and the minimum value of the color data Ri, G, i, Bi by the maximum value, and the brightness is expressed by the maximum value. be able to. According to this, the saturation of the first color data at the pixel position 12 is 0.63, the brightness is 146, the saturation of the first color data at the pixel position 13 is 0.68, the brightness is 168, and the pixel position is 26. The saturation of the first color data is 0.74, the lightness is 146, the saturation at the pixel position 27 is 0.74, and the lightness is 174.

図12は、図11に示す第1の色データRi,Gi,Biに基づいて算出される色相領域データを表す図である。図12に示すように、図11に示す第1の色データについては色相領域データh1r,h1gが算出される。   FIG. 12 is a diagram showing hue area data calculated based on the first color data Ri, Gi, Bi shown in FIG. As shown in FIG. 12, the hue area data h1r and h1g are calculated for the first color data shown in FIG.

図13は、図12に示す色相領域データを識別符号S1に基づいて選択して得られる第1の有効色相領域データh1p1を表す図である。図11に示すように、画素位置0から16において、第1の色データの最大値βはGiとなっている。したがって、図2に示す関係より画素位置0から16において、識別符号S1は2,3,7のいずれかとなり、この場合、第1の色相領域データはh1p1=h1gとなる。画素位置17から42において、第1の色データの最大値βはRiとなっている。したがって、図2に示す関係より画素位置17から42において、識別符号S1は0,1,6のいずれかとなり、この場合、第1の色相領域データはh1p1=h1rとなる。   FIG. 13 is a diagram showing first effective hue area data h1p1 obtained by selecting the hue area data shown in FIG. 12 based on the identification code S1. As shown in FIG. 11, at the pixel positions 0 to 16, the maximum value β of the first color data is Gi. Therefore, from the relationship shown in FIG. 2, the identification code S1 is any one of 2, 3, and 7 at the pixel positions 0 to 16. In this case, the first hue area data is h1p1 = h1g. At pixel positions 17 to 42, the maximum value β of the first color data is Ri. Therefore, from the relationship shown in FIG. 2, the identification code S1 is 0, 1, or 6 at the pixel positions 17 to 42. In this case, the first hue area data is h1p1 = h1r.

ここで、識別符号S1が0,1,6の場合(すなわち第1の色データがマゼンタ〜赤の色を表す場合)、周波数特性変換手段10aの重み付け加算手段13において単純平均を行うことにより第2の有効色相領域データを算出し、識別符号S1が他の値の場合には、周波数特性変換処理を行わず、第1の有効色相領域データh1p1をそのまま第2の有効色相領域データh1p2として出力するものとする。また、周波数特性変換手段10bの重み付け加算手段13においては、識別符号S1の値に関わらず、常に周波数特性変換処理を行わず、第1の有効色相領域データh1p1をそのまま第2の有効色相領域データh1p2として出力するものとする。この場合、赤を中心とするマゼンタからイエローにかけての色についてのみ周波数特性変換の効果が表れる。   Here, when the identification code S1 is 0, 1, 6 (that is, when the first color data represents magenta to red color), the weighted addition means 13 of the frequency characteristic conversion means 10a performs the simple averaging to perform the first averaging. 2 effective hue area data is calculated, and if the identification code S1 has another value, the frequency characteristic conversion process is not performed and the first effective hue area data h1p1 is output as it is as the second effective hue area data h1p2. It shall be. Further, in the weighted addition means 13 of the frequency characteristic conversion means 10b, the frequency characteristic conversion process is not always performed regardless of the value of the identification code S1, and the first effective hue area data h1p1 is directly used as the second effective hue area data. Assume that h1p2 is output. In this case, the effect of frequency characteristic conversion appears only for colors from magenta centering on red to yellow.

図14は、第2の有効色相領域データ算出手段7において上記処理を行って得られる第2の有効色相領域データh1p2を示す図である。図14に示すように、マゼンタ〜赤の色を表す画素位置17から42において雑音成分が除去される。   FIG. 14 is a diagram showing second effective hue area data h1p2 obtained by performing the above process in the second effective hue area data calculating means 7. As shown in FIG. 14, noise components are removed at pixel positions 17 to 42 representing magenta to red colors.

図15は、下記式(5)に示すマトリクス係数を用いて算出した色補正量R1,G1,B1を図11に示す第1の色データRi,Gi,Biに加算して算出される第2の色データRo,Go,Boを表す図である。下記式(5)に示すマトリクス係数は、第1の色データにおける赤、イエロー、緑の色相成分の明度および彩度を高める係数である。   FIG. 15 shows a second calculation calculated by adding the color correction amounts R1, G1, and B1 calculated using the matrix coefficients shown in the following formula (5) to the first color data Ri, Gi, and Bi shown in FIG. It is a figure showing color data Ro, Go, and Bo. The matrix coefficient shown in the following formula (5) is a coefficient that increases the brightness and saturation of the hue components of red, yellow, and green in the first color data.

Figure 0004259428
図15中、矢印a’,b’により示しているのは、画素位置12,13における色データGoの値であり、矢印c’,d’により示しているのは画素位置26,27における色データRoの値である。色データGoの上記各画素位置における値は、画素位置12においてGo=173(Ro=54,Go=54)、画素位置13においてGo=202(Ro=68,Go=54)となっている。また、色データRoの上記各画素位置における値は、画素位置26においてRo=177(Gi=40,Bi=38)、画素位置27においてRo=204(Gi=46,Bi=60)である。
Figure 0004259428
In FIG. 15, the arrows a ′ and b ′ indicate the values of the color data Go at the pixel positions 12 and 13, and the arrows c ′ and d ′ indicate the colors at the pixel positions 26 and 27. This is the value of data Ro. The values of the color data Go at the respective pixel positions are Go = 173 (Ro = 54, Go = 54) at the pixel position 12 and Go = 202 (Ro = 68, Go = 54) at the pixel position 13. The value of the color data Ro at each pixel position is Ro = 177 (Gi = 40, Bi = 38) at the pixel position 26, and Ro = 204 (Gi = 46, Bi = 60) at the pixel position 27.

したがって、第2の色データの画素位置12における彩度および明度は0.69,173、画素位置13における彩度および明度は0.73,202、画素位置26における彩度および明度は0.79,177、画素位置27における彩度および明度は0.77,204となる。このように、第2の色データRo,Go,Boの明度および彩度は、第1の色データRi,Gi,Biよりも高くなっていることが分かる。   Accordingly, the saturation and lightness at the pixel position 12 of the second color data are 0.69 and 173, the saturation and lightness at the pixel position 13 are 0.73 and 202, and the saturation and lightness at the pixel position 26 are 0.79. , 177 and the saturation and lightness at the pixel position 27 are 0.77 and 204, respectively. Thus, it can be seen that the brightness and saturation of the second color data Ro, Go, Bo are higher than those of the first color data Ri, Gi, Bi.

また、画素位置12および13における第1の色データGiの差は168−146=22であるが、同画素位置における画素位置12および13における第2の色データGoの差は202−173=29となり、増加していることが分かる。一方、画素位置26および27における第1の色データRiの差は174−146=28であるが、同画素位置における第2の色データRoの差は204−177=27となっており、ほとんど変化していない。上記各画素位置における第1の色データGiおよびRiの差は、雑音成分の影響により生じたものであり、第2の色データGoについては雑音成分の影響が強調されているのに対し、第2の色データRoについては雑音成分の影響が強調されることなく彩度や明度を高めるような処理が行われていることが分かる。   The difference between the first color data Gi at the pixel positions 12 and 13 is 168-146 = 22, but the difference between the second color data Go at the pixel positions 12 and 13 at the same pixel position is 202-173 = 29. It turns out that it is increasing. On the other hand, the difference between the first color data Ri at the pixel positions 26 and 27 is 174-146 = 28, but the difference between the second color data Ro at the pixel positions is 204-177 = 27, which is almost the same. It has not changed. The difference between the first color data Gi and Ri at each pixel position is caused by the influence of the noise component, and the influence of the noise component is emphasized for the second color data Go. It can be seen that the second color data Ro is processed to increase the saturation and lightness without enhancing the influence of the noise component.

これは、赤を中心とするマゼンタからイエローにかけての色についてのみ雑音除去処置が行われるように周波数特性変換手段10a,10bの特性を設定したためである。なお、周波数特性変換手段10aの重み付け加算手段13において、識別符号S1の値が2,3,7の場合に単純平均値が算出されるよう設定すれば、緑を中心とするシアンからイエローにかけての色についても雑音除去処理が行われる。   This is because the characteristics of the frequency characteristic conversion means 10a and 10b are set so that noise removal processing is performed only for colors from magenta centering on red to yellow. If the weighted addition means 13 of the frequency characteristic conversion means 10a is set so that the simple average value is calculated when the value of the identification code S1 is 2, 3 and 7, the process from cyan to yellow centered on green is performed. Noise removal processing is also performed on colors.

以上のように、本発明に係る色変換装置は、赤、緑、青、イエロー、シアン、マゼンタの各色相成分に有効な色相領域データh1r,h1g,h1b,h1y,h1c,h1mのうち、各画素の色に有効なデータを第1の有効色相領域データh1p1,h1q1として選択し、選択された第1の有効色相領域データの周波数特性を識別符号S1に基づいて変換して得られる第2の有効色相領域データh1p2,h1q2を演算項としたマトリクス演算により明度および/または彩度を上げる色変換処理を行うので、雑音成分を強調することなく特定の色成分の明度および/または彩度を上げることが可能である。   As described above, the color conversion device according to the present invention includes each of the hue area data h1r, h1g, h1b, h1y, h1c, and h1m effective for the hue components of red, green, blue, yellow, cyan, and magenta. Second data obtained by selecting data effective for the pixel color as first effective hue area data h1p1, h1q1, and converting the frequency characteristics of the selected first effective hue area data based on the identification code S1. Since color conversion processing for increasing brightness and / or saturation is performed by matrix calculation using the effective hue area data h1p2 and h1q2 as calculation terms, the brightness and / or saturation of a specific color component is increased without enhancing noise components. It is possible.

また、6つの色相領域データのうち各画素において有効となるデータを第1の有効色相領域データとして選択し、選択された第1の有効色相領域データに対して周波数特性の変換を行うので、6つの色相領域データのそれぞれに対して周波数特性の変換を行う場合に比して、周波数特性変換手段の数を削減することが可能となる。   In addition, since data effective in each pixel among the six hue area data is selected as the first effective hue area data, the frequency characteristics are converted for the selected first effective hue area data. The number of frequency characteristic conversion means can be reduced as compared with the case where frequency characteristic conversion is performed for each of the two hue area data.

さらに、第2の有効色相領域データh1p2,h1q2を用いて第1の色データの明度および/または彩度を色相成分毎に調整するための色補正量R1,G1,B1を算出し、算出された色補正量を第1の色データRi,Gi,Biに加算することにより明度および/または彩度を上げる処理を行うので、雑音除去処理に伴う画像のボケを防ぐことができる。つまり、雑音除去処理の影響は色補正量R1,G1,B1のみに現れ、第1の色データの輪郭情報は維持されるので、雑音成分を強調することなく明度および/または彩度を向上させることができる。図15に示すように、第2の色データの画素位置16から17、画素位置42から43にかけての値の変化は緩やかになっておらず、画像の輪郭情報が維持されていることが分かる。   Further, color correction amounts R1, G1, and B1 for adjusting the brightness and / or saturation of the first color data for each hue component are calculated using the second effective hue area data h1p2 and h1q2. By adding the color correction amount to the first color data Ri, Gi, Bi to perform the process of increasing the brightness and / or the saturation, it is possible to prevent the image from being blurred due to the noise removal process. That is, the influence of the noise removal process appears only in the color correction amounts R1, G1, and B1, and the contour information of the first color data is maintained, so that the brightness and / or saturation is improved without enhancing the noise component. be able to. As shown in FIG. 15, it can be seen that the changes in the values of the second color data from the pixel positions 16 to 17 and the pixel positions 42 to 43 are not gradual, and the contour information of the image is maintained.

なお、上記説明では、マトリクス演算手段8において、赤、イエロー、緑の3つの色相成分の明度および彩度を高めるマトリクス係数(Fij)を用いる演算を行ったが、他の色相成分の明度および/または彩度を高めるような色補正量演算を行ってもよい。また、ディスプレイ等の表示特性に応じて、明度や彩度を抑えるような補正を行ってもよい。
ここで、明度および/または彩度の調整量、ならびに調整を行う色相成分については式(3)のマトリクス係数Fijにより適宜設定することができる。
In the above description, the matrix calculation means 8 performs the calculation using the matrix coefficient (Fij) that increases the brightness and saturation of the three hue components of red, yellow, and green. Alternatively, a color correction amount calculation that increases the saturation may be performed. Moreover, you may perform correction | amendment which suppresses a brightness or saturation according to display characteristics, such as a display.
Here, the adjustment amount of lightness and / or saturation, and the hue component to be adjusted can be appropriately set by the matrix coefficient Fij in Expression (3).

さらに、上記説明では、第2の色相領域データ算出手段を雑音除去の目的に用いるものとしたが、任意の周波数成分を抑制、または強調する周波数特性の変換を行う構成としてもよい。   Furthermore, in the above description, the second hue area data calculation unit is used for the purpose of noise removal, but it may be configured to perform conversion of frequency characteristics that suppress or enhance arbitrary frequency components.

本発明の一実施形態に係る色変換装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a color conversion apparatus according to an embodiment of the present invention. 識別符号と第1の色データの大小関係を示す図である。It is a figure which shows the magnitude relationship between an identification code and 1st color data. 識別符号と色相との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an identification code and a hue. 色相領域データ算出手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a hue area | region data calculation means. 色相領域データと色相との関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between hue area | region data and a hue. 識別符号と第1の有効色相領域データとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an identification code and 1st effective hue area | region data. 第2の有効色相領域データ算出手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a 2nd effective hue area | region data calculation means. 周波数特性変換手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a frequency characteristic conversion means. マトリクス演算手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a matrix calculating means. 第1の色データの本来のデータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the original data of 1st color data. 第1の色データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of 1st color data. 色相領域データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of hue area data. 第1の有効色相領域データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of 1st effective hue area | region data. 第2の有効色相領域データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of 2nd effective hue area | region data. 第2の色データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of 2nd color data.

符号の説明Explanation of symbols

1 色補正量算出手段、 2 色補正量加算手段、 3 αΒ算出手段、 4 有彩色成分データ算出手段、 5 色相領域データ算出手段、 6 第1の有効色相領域データ算出手段、 7 第2の有効色相領域データ算出手段、 8 マトリクス演算手段、 9 係数発生手段、


1 color correction amount calculating means, 2 color correction amount adding means, 3 αΒ calculating means, 4 chromatic color component data calculating means, 5 hue area data calculating means, 6 first effective hue area data calculating means, 7 second effective Hue area data calculating means, 8 matrix calculating means, 9 coefficient generating means,


Claims (10)

カラー画像を表す第1の色データの明度および/または彩度を画素毎に変換して上記第1の色データに対応する第2の色データを出力する色変換装置において、
上記第1の色データにより表される色の色相を量子化した識別符号を出力する手段と、
上記第1の色データを用いて、当該第1の色データにより表されるカラー画像における、特定の色相成分において0以外の値となり、当該特定の色相成分以外の色相成分において0となる複数の色相領域データを算出する色相領域データ算出手段と、
上記識別符号に基づいて、上記複数の色相領域データのうち、上記第1の色データにより表される各画素の色において0以外の値となるデータを選択し、第1の有効色相領域データとして出力する手段と、
予め設定した方式に従い、上記識別符号に応じて、上記第1の有効色相領域データとして入力される信号の周波数特性を変換し、上記第1の有効色相領域データに対応する第2の有効色相領域データを出力する手段と、
上記第2の有効色相領域データの各々について設定される所定のマトリクス係数を出力する係数発生手段と、
上記第2の色相領域データを演算項とし、上記マトリクス係数を上記第2の色相領域データに乗じる乗算を含むマトリクス演算を行うことにより、上記第1の色データの明度および/または彩度を上記色相成分毎に独立に補正するための補正量を算出するマトリクス演算手段と、
上記第1の色データを上記補正量に基づいて補正した上記第2の色データを算出する色補正手段とを備えたことを特徴とする色変換装置。
In a color conversion device that converts the brightness and / or saturation of first color data representing a color image for each pixel and outputs second color data corresponding to the first color data.
Means for outputting an identification code obtained by quantizing the hue of the color represented by the first color data;
Using the first color data, in the color image represented by the first color data, it becomes a value other than Oite 0 to a specific hue component, a 0 in the hue components other than the specific hue component Hue area data calculating means for calculating a plurality of hue area data;
Based on the identification code, among the plurality of hue region data, select the data to be a value other than Oite 0 to the color of each pixel represented by the first color data, first effective hue region Means for outputting as data;
According to a preset method, a frequency characteristic of a signal input as the first effective hue area data is converted according to the identification code, and a second effective hue area corresponding to the first effective hue area data is converted. Means for outputting data;
Coefficient generating means for outputting a predetermined matrix coefficient set for each of the second effective hue area data;
The lightness and / or saturation of the first color data is calculated by performing a matrix operation including multiplication by using the second hue region data as an operation term and multiplying the second hue region data by the matrix coefficient. Matrix computing means for calculating a correction amount for independently correcting each hue component;
A color conversion device comprising: color correction means for calculating the second color data obtained by correcting the first color data based on the correction amount.
色相領域データ算出手段は、第1の色データにより表されるカラー画像における、赤、緑、青、イエロー、シアン、マゼンタの色相成分の各々において0以外の値となり、当該色相成分以外の色相成分において0となる色相領域データを算出することを特徴とする請求項1に記載の色変換装置。 Hue region data calculation means, in the color image represented by the first color data, red, green, blue, yellow, cyan, becomes each value other than Oite 0 to the hue components of magenta, other than the hue component The color conversion apparatus according to claim 1, wherein hue area data that is 0 in the hue component is calculated. 色相領域データ算出手段は、第1の色データにより表される色から無彩色成分を除いた色の、赤、緑、青、イエロー、シアン、マゼンタの各色成分の大きさを表す有彩色成分データr,g,b,y,m,cを算出し、上記有彩色成分データを用いて、赤、緑、青、イエロー、シアン、マゼンタの各色相成分において0以外の値となり、当該色相成分以外の色相成分において0となる色相領域データh1r,h1g,h1b,h1y,h1m,h1cを以下の式により算出することを特徴とする請求項2に記載の色変換装置。
Figure 0004259428
Hue region data calculation means is chromatic color component data representing the size of each of the red, green, blue, yellow, cyan, and magenta color components obtained by removing the achromatic color component from the color represented by the first color data. r, calculated g, b, y, m, and c, using the above chromatic component data, becomes red, green, blue, yellow, cyan, and a value other than Oite 0 to each color component of magenta, the color The color conversion apparatus according to claim 2, wherein the hue area data h1r, h1g, h1b, h1y, h1m, and h1c that are 0 in the hue components other than the components are calculated by the following formula.
Figure 0004259428
第2の有効色相領域データを出力する手段は、識別符号に基づいて、第1の有効色相領域データ中の特定の周波数成分を遮断または減衰させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の色変換装置。 The means for outputting the second effective hue area data blocks or attenuates a specific frequency component in the first effective hue area data based on the identification code. The color conversion device according to item 1. マトリクス演算手段は、識別符号に基づいて色相領域データから選択した2つの第1の有効色相領域データに周波数変換を行った第2の有効色相領域データを演算項h1p2,h1q2とし、当該画素における第1の色データ中の最小値をαとし、以下の式により補正量R1,G1,B1を算出することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の色変換装置。
Figure 0004259428
The matrix calculation means sets the second effective hue area data obtained by performing frequency conversion on the two first effective hue area data selected from the hue area data based on the identification code as operation terms h1p2 and h1q2, and sets the first effective hue area data in the pixel. 5. The color conversion apparatus according to claim 1, wherein a minimum value in one color data is α, and correction amounts R1, G1, and B1 are calculated by the following formulas.
Figure 0004259428
カラー画像を表す第1の色データの明度および/または彩度を画素毎に変換して上記第1の色データに対応する第2の色データを出力する色変換方法において、
上記第1の色データにより表される色の色相を量子化した識別符号を出力する工程と、
上記第1の色データを用いて、当該第1の色データにより表されるカラー画像における、特定の色相成分において0以外の値となり、当該特定の色相成分以外の色相成分において0となる複数の色相領域データを算出する工程と、
上記識別符号に基づいて、上記複数の色相領域データのうち、上記第1の色データにより表される各画素の色において0以外の値となるデータを選択し、第1の有効色相領域データとして出力する工程と、
予め設定した方式に従い、上記識別符号に応じて、上記第1の有効色相領域データとして入力される信号の周波数特性を変換し、上記第1の有効色相領域データに対応する第2の有効色相領域データを出力する工程と、
上記第2の有効色相領域データの各々について設定される所定のマトリクス係数を出力する工程と、
上記第2の色相領域データを演算項とし、上記マトリクス係数を上記第2の色相領域データに乗じる乗算を含むマトリクス演算を行うことにより、上記第1の色データの明度および/または彩度を上記色相成分毎に独立に補正するための補正量を算出する工程と、
上記第1の色データを上記補正量に基づいて補正した上記第2の色データを算出する工程とを備えたことを特徴とする色変換方法。
In a color conversion method for converting the brightness and / or saturation of first color data representing a color image for each pixel and outputting second color data corresponding to the first color data,
Outputting an identification code obtained by quantizing the hue of the color represented by the first color data;
Using the first color data, in the color image represented by the first color data, it becomes a value other than Oite 0 to a specific hue component, a 0 in the hue components other than the specific hue component Calculating a plurality of hue area data;
Based on the identification code, among the plurality of hue region data, select the data to be a value other than Oite 0 to the color of each pixel represented by the first color data, first effective hue region Outputting as data,
According to a preset method, a frequency characteristic of a signal input as the first effective hue area data is converted according to the identification code, and a second effective hue area corresponding to the first effective hue area data is converted. Outputting the data;
Outputting a predetermined matrix coefficient set for each of the second effective hue area data;
The lightness and / or saturation of the first color data is calculated by performing a matrix operation including multiplication by using the second hue region data as an operation term and multiplying the second hue region data by the matrix coefficient. Calculating a correction amount for independently correcting each hue component;
And a step of calculating the second color data obtained by correcting the first color data based on the correction amount.
色相領域データは、第1の色データにより表されるカラー画像における、赤、緑、青、イエロー、シアン、マゼンタの色相成分の各々において0以外の値となり、当該色相成分以外の色相成分において0となるデータであることを特徴とする請求項6に記載の色変換方法。 Hue region data in the color image represented by the first color data, becomes red, green, blue, yellow, cyan, and a value other than Oite 0 to each of the hue components of magenta hue components other than the color component The color conversion method according to claim 6, wherein the data is zero . 第1の色データにより表される色から無彩色成分を除いた色の、赤、緑、青、イエロー、シアン、マゼンタの各色成分の大きさを表す有彩色成分データr,g,b,y,m,cを算出し、上記有彩色成分データを用いて、赤、緑、青、イエロー、シアン、マゼンタの各色相成分において0以外の値となり、当該色相成分以外の色相成分において0となる色相領域データh1r,h1g,h1b,h1y,h1m,h1cを以下の式により算出することを特徴とする請求項7に記載の色変換方法。
Figure 0004259428
Chromatic color component data r, g, b, y representing the size of each of the red, green, blue, yellow, cyan, and magenta color components of the color represented by the first color data excluding the achromatic color component. , m, calculates c, using the above chromatic component data, red, green, blue, becomes yellow, cyan, and a value other than Oite 0 to each color component of magenta, 0 in the hue components other than the color component become hue region data h1r, h1g, h1b, h1y, h1m, color conversion method according to claim 7, characterized in that calculated by the following equation h1c.
Figure 0004259428
第2の有効色相領域データは、識別符号に基づいて、第1の有効色相領域データ中の特定の周波数成分を遮断または減衰させることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の色変換方法。 9. The second effective hue area data blocks or attenuates a specific frequency component in the first effective hue area data based on the identification code. Color conversion method. 識別符号に基づいて色相領域データから選択した2つの第1の有効色相領域データに周波数変換を行った第2の有効色相領域データを演算項h1p2,h1q2とし、当該画素における第1の色データ中の最小値をαとし、以下の式により補正量R1,G1,B1を算出することを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の色変換方法。
Figure 0004259428
The second effective hue area data obtained by performing frequency conversion on the two first effective hue area data selected from the hue area data based on the identification code are the operation terms h1p2 and h1q2, and the first color data in the pixel The color conversion method according to any one of claims 6 to 9, wherein the correction value R1, G1, B1 is calculated by the following equation, with α being a minimum value of α.
Figure 0004259428
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