JP4272880B2 - 色補正方法及び画像処理装置とルックアップテーブル - Google Patents
色補正方法及び画像処理装置とルックアップテーブル Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも２つの色差値を入力し、その色差値に対応する彩度値を得て色補正を行う技術に関するもので、特に、色情報における彩度と色相角を効率的、かつ高速に計算するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルカラー画像の色補正に関しては、さまざまな方法及び装置が提案されている。この色補正に関して多くの場合、「色の三属性」、即ち、輝度Ｙ、色相角Ｈ、彩度Ｓによって色が管理、補正されている。例えば、その代表的なものがＬ*ａ*ｂ*色空間である。このような色空間においては、上記のような三属性で色を扱えるので、直感的に色を管理し把握することができる。一方、デジタルカラーデータは、通常ＲＧＢ信号で管理されているが、実際にはこれらの３要素では色補正において、理論付けて色を管理することが難しい。例えばＬ*ａ*ｂ*色空間の場合、彩度や色相角は下記のような関係で求められる。
【０００３】
Ｓ＝｛（ａ*）2＋（ｂ*）2｝1/2
Ｈ＝ｔａｎ-1（ｂ*／ａ*）
このような式を用いて彩度や色相角を計算する場合は、ルート関数や三角関数が必要となる。これらは、例えばパソコン上で動作するソフトウェアで動作させる場合には、Ｃ言語などの標準関数を利用することができるが、通常「浮動少数演算」を要する。また「浮動少数演算」を利用できないシステムにおいては、ルート演算を整数演算のみで実現する「開平算」のようなアルゴリズムによって実現したり、或いは三角関数を必要とする精度を保てる範囲でテーブル化するなどの手段がとられてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の「浮動少数演算」は一般的に処理負荷が大きく、又、それを代用するための整数演算のみのアルゴリズムは、それ以上の処理負荷が必要となってしまう。前述したように、彩度や色相は色補正において最も基本的な要素であり、更にその変換処理に要する負荷はデジタル画像の画素数に依存したものとなる。つまり、画素数の増加に伴って処理負荷も増加することになる。従って、これらの要素を効率的に、かつ高速に求めることは非常に重要である。
【０００５】
彩度や色相角は、二つの色差信号から計算されることに着目すれば、各要素の最大値と最小値を含めることができる二次元のルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと記す）によって高速化できることは容易に想像できる。しかしながら、この方法は非常に無駄なメモリを必要とするため効率的な方法とはいえない。
【０００６】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、彩度や色相角を参照するためのルックアップテーブルのデータ数を必要最小限にして、効率的にかつ高速にルックアップテーブルを参照して色補正を行うことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の色補正方法は以下のような工程を備える。即ち、
少なくとも２つの色差値を入力して対応する彩度値を得る色補正方法であって、
前記色差値に対する前記彩度値を予め計算して格納している主ルックアップテーブルと、前記２つの色差値が同じである entry のアドレスを記憶し、前記主ルックアップテーブルにアクセスするためのアドレスを求めるための補助ルックアップテーブルとを作成しておき、
任意の２つの色差値に対応して、前記補助ルックアップテーブル及び前記２つの色差値の差分に基づいて前記主ルックアップテーブルのアドレスを決定し、
前記決定された前記主ルックアップテーブルのアドレスから前記２つの色差値に対応する彩度値を求めることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。この実施の形態を説明する前に、本実施の形態の原理について簡単に説明する。
【０００９】
彩度及び色相角を求める際の「対称性」を利用して参照ＬＵＴ（ルックアップテーブル）の数を約半分にすることを考え、更に画像処理を行う色空間に特化した形で、色として存在する範囲のみを網羅する範囲で参照ＬＵＴを構成する。このように構成したＬＵＴから必要とする結果（彩度や色相角）を得るために、求めたい結果そのものを格納するための主ＬＵＴと、求めたい要素（この場合、色差信号）の組合せに対応する主ＬＵＴのアドレスに効率的にアクセスするための補助ＬＵＴを用意し、更に、２つの要素の内、小さい方の要素で上記補助ＬＵＴを参照して得られる値と２つの要素の差（絶対値）との和によって主ＬＵＴの参照アドレスを計算して、主テーブルに格納された結果を得る。更に、色相角を得る際には、２つの要素の正負の組合せと各要素の大小関係によって、主ＬＵＴから得られる結果を加工することによって色相環をカバーすることを特徴とするものである。
【００１０】
尚、以下で説明する画像処理は、パーソナルコンピュータなどのコンピュータ装置へ画像処理プログラムを供給することによって実現される。その画像処理プログラムとしては、画像入力機器などから画像を受け取るドライバソフトウェア、画像を編集する画像編集ソフトウェア、画像出力機器などへ画像を出力する、所謂、プリンタドライバなどのドライバソフトウェア、などが想定される。
【００１１】
また、下記の画像処理の実行はコンピュータ機器に限定されるわけではなく、画像入力機器又は画像出力機器において実行することも可能である。特に、ディジタルカメラのような画像入力機器と、インクジェットプリンタのような画像出力機器とを直接接続して、ディジタルカメラで撮影された画像をプリントするような場合、以下に説明する画像処理は、画像入力機器または画像出力機器で行われる。
【００１２】
［本発明の適用範囲］
本実施の形態を詳細に説明する前に、この実施の形態が適用される画像処理について図１のフローチャートを参照して説明する。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係る画像補正処理の一例を示すフローチャートである。
【００１４】
まずステップＳ１０１では、入力画像を解析する。ここでは、輝度に関するヒストグラムや彩度に関するヒストグラム、或いは色相に関するヒストグラムなどに基づいて入力画像の特徴を解析する。次にステップＳ１０２では、ステップＳ１０１の解析結果に基づいて、画像補正処理を決定する。更にステップＳ１０３に進み、ステップＳ１０２で決定された補正方法に従って画像補正処理が実行される。本実施の形態の画像補正は、その画像補正の内容そのものに依存するものではなく、画像補正の過程で彩度や色相を扱う全ての場合に適用できる。
【００１５】
なお、ここでは本実施の形態に係る原理は、ＹＣＣ色空間で説明する。ここでいうＹＣＣ色空間とは、一般的な２４ビットのＲＧＢデジタル画像信号に対して、例えば、
Ｙ＝０．３Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ
Ｃ１＝Ｒ−Ｙ
Ｃ２＝Ｂ−Ｙ
の３要素によって構成される色空間である。但し、本発明は、上記のＹＣＣ色空間に限定されるものではなく、例えばＬ*ａ*ｂ*色空間やＬ*ｕ*ｖ*色空間であっても、本発明の範疇に含まれることは言うまでもない。
【００１６】
［原理説明］
まず本実施の形態に係る原理に関して、図２を参照して詳細に説明する。本実施の形態は、２つの入力値（整数）に対応する出力値を得るための関数Ｆ（ｘ，ｙ）に関して、予め取り得る範囲の入力値（定義域）に対する出力値のＬＵＴを作成するものである。
【００１７】
ここで、２つの色差信号Ｃ１（０≦Ｃ１≦７），Ｃ２（０≦Ｃ２≦８）に対する彩度をＬＵＴによって求める場合で説明する。ここで図２の各ブロックが参照すべき出力値ＬＵＴに相当している。
【００１８】
このとき、全ての組合せに対してＬＵＴを作成すると、８×９＝７２個のテーブルが必要になる。これら各テーブルに対して、予め計算した彩度を格納しておけば、任意の組合せ（Ｃ１，Ｃ２）に対して、作成したＬＵＴによって彩度を参照することができる。
【００１９】
しかしながら、例えば彩度Ｓは、
Ｓ＝｛（Ｃ１）2＋（Ｃ２）2｝1/2
で定義されるように、２つの入力値に関して対称性を有している。即ち、図２の各ブロック（ＬＵＴ）に格納される彩度は、斜線を付したブロック２００に関して明らかに対称である。従って、図２の破線で示すブロック群２０１（斜線ブロック群２００の右下のブロック群）は、実質的に不要であることが分かる。
【００２０】
更に、例えば色空間においては存在しない領域もある。つまり、２つの入力値の各定義域に対する組合せの全てが存在するわけではない。このような存在しない領域を、図２の黒で塗りつぶしたブロック群２０２で表している。
【００２１】
従って、彩度を参照するために必要なブロック数（即ちテーブルの数）は、上述の７２個から不要なブロック数（ここでは３４個）を引いた３８個となる。このように、本実施の形態では、入力値に対する出力値の対称性を利用し、更に入力値自体の組合せの存在条件を考慮することによって、ＬＵＴの大きさを最小限にすることを特徴としている。
【００２２】
次に、上記のように作成したＬＵＴに対して、効率的に参照するための方法を説明する。例えば、ＬＵＴがｎ次元的に均一（図２で言えばブロックの集まりが矩形であること）なものであれば、任意の入力値に対してテーブルを参照することは容易である。即ち、任意の入力値に対するＬＵＴのアドレス（番地）を容易に計算することができる。
【００２３】
しかしながら、図２のようにブロック（ＬＵＴ）を作成すると、任意の組合せに対するアドレスを計算することが難しくなる。そこで、本実施の形態では、出力値を参照するための主ＬＵＴとは別に補助ＬＵＴを作成する。
【００２４】
以下、図２を参照して、更に詳しく主ＬＵＴと補助ＬＵＴの作成方法を説明する。
【００２５】
主ＬＵＴは、図２の矢印（一点破線）２０３に沿って作成する。即ち、各Ｃ１に対して下から上へ、即ち、Ｃ２が小さい値から大きくなる方向に、必要なブロックに関するＬＵＴを作成する。また、Ｃ１の各値に対する斜線ブロック２００のアドレスを補助ＬＵＴとして作成する。具体的には、図２における補助ＬＵＴ（SUB_LUT[8]）は次のようになる。
【００２６】
SUB_LUT[8]＝｛0, 9, 17, 24, 29, 32, 35, 37｝
ここで［］内の数値は、補助ＬＵＴのテーブル数であり、｛｝内の数値は、Ｃ１の各値に対する主ＬＵＴにおける斜線ブロック２００のアドレス（矢印２０３の方向にブロックをカウントした場合の順番）を示している。即ち、SUB_LUT[0]＝０，SUB_LUT[1]＝９，SUB_LUT[2]＝１７，…となる。またブロックのアドレスは、例えば、一番左下の斜線ブロック２００のアドレスは「０」、その斜め右上の斜線ブロック２００のアドレスは「９」、更にその斜め右上の斜線ブロック２００のアドレスは「１７」（以下同様）となる。更に、このように作成した補助ＬＵＴと入力値（Ｃ１，Ｃ２）の差を利用することによって、主ＬＵＴのアドレスを以下のように計算することが可能となる。即ち、
（主ＬＵＴのアドレス）＝SUB_LUT［Ｃ１］＋（Ｃ２−Ｃ１） …式（１）
となる。但し、Ｃ１≦Ｃ２とする。
【００２７】
即ち、Ｃ１＝２，Ｃ２＝５のブロック２０４のアドレスは、
SUB_LUT［２］＋（Ｃ２−Ｃ１）＝１７＋（５−２）＝２０となり、このブロック２０４のアドレス（「２０」）が得られることになる。
【００２８】
逆に、Ｃ１＞Ｃ２の場合は、上述した対称性によって、
（主ＬＵＴのアドレス）＝SUB_LUT［Ｃ２］＋（Ｃ１−Ｃ２） …式（２）
とすれば良い。
【００２９】
以上説明したように本実施の形態に係る原理によれば、複数の入力値に対する出力値が入力値に関して対称性を有していれば、出力値を求めるＬＵＴのサイズを小さくすることができる。更に、入力値の組合せに関してその存在条件を考慮することによって、ＬＵＴのサイズを最小限にすることができる。また、ＬＵＴを参照するためのアドレスは、補助ＬＵＴと入力値間の差を用いることによって、効率的かつ高速に計算することができる。
【００３０】
更に、本実施の形態の原理の説明は、２次元（入力値が２つ）の場合で行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲でｎ次元のＬＵＴ作成に対して適用できることは言うまでもない。
【００３１】
また、ＬＵＴを作成するためには、入力値が整数である必要があるが、例えば、入力値に小数点以下の精度が求められるような場合には、予め各入力値を適当に整数倍しておいた上でＬＵＴを作成すればよい。この方法によれば、例えばＬ*ａ*ｂ*のような浮動少数点数を必要とするような色空間においても、必要とする精度に応じて入力値の各要素を整数化することによって本実施の形態に係る原理が適用できる。
【００３２】
［実施の形態１］
以下、上述した原理を利用して、ＹＣＣ色空間における彩度を求める方法に関して説明する。
【００３３】
いま２４ビットのＲＧＢ画像（各色８ビット）に対する輝度及び色差信号は以下のように定義されるものとする。
【００３４】
Ｙ＝０．３Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ
Ｃ１＝ＩＮＴ［Ｒ−Ｙ］
Ｃ２＝ＩＮＴ［Ｂ−Ｙ］
ここで、ＩＮＴ［ｘ］はｘを整数化することを意味する。もし、色差信号に対して小数点以下の精度が求められる場合は、必要とする精度に応じてｘを予め整数倍しておけばよい。但し、本実施の形態では、単純に小数点以下を切り捨てる場合で説明する。このとき、２つの色差信号Ｃ１，Ｃ２が取り得る範囲はそれぞれ、
−１７８≦Ｃ１≦１７９
−２２６≦Ｃ２≦２２７
となる。また、彩度の計算は二乗和の平方根であることから、明らかに正負には依存しない。従って、図３の斜線部分３００に対してＬＵＴを作成すればよい。ここで、本実施の形態では、傾きが１の直線３０１よりも上側の領域３００にＬＵＴを作成することを考えているので、Ｃ１の絶対値の最大値がＣ２の絶対値の最大値よりも小さいことからＣ１を横軸にしている。
【００３５】
次に、Ｃ１，Ｃ２の存在条件について考慮する。
【００３６】
２４ビットのＲＧＢ画像から上記の定義によって取り得る色差信号の範囲は、例えば図４に示すようになる。更に彩度計算においては、色差信号の正負に依存しないために、第２，３，４象限の範囲をそれぞれ各軸で反転して第一象限に重ね合わせてできる領域に対してＬＵＴを作成すればよい。
【００３７】
ここで注意すべき点は、前述の原理でも説明したように、Ｃ２＜Ｃ１のときはＣ２とＣ１との差を基準にしてアドレスを計算するので、Ｃ２に対するＣ１の存在条件（最大値）も満たすＬＵＴにしておく必要がある。つまり小さい方の要素が横軸、大きい方の要素が縦軸として、全ての存在する組合せに対してＬＵＴを作成しておくことである。
【００３８】
以上の条件を満たす範囲は、図５の５００で示す領域である。従って、Ｃ１，Ｃ２の定義域をカバーする矩形領域に対してＬＵＴを作成する場合と比べると、明らかにＬＵＴのテーブル数、即ち、ＬＵＴデータを格納するメモリ容量を節約できることが分かる。
【００３９】
本実施の形態の原理で詳細に前述したように、この領域に対して、予め彩度計算を行って主ＬＵＴ（Ｓ＿ＬＵＴ）を作成し、また、横軸の要素に対する傾き１の直線の上側にあるＬＵＴのアドレスを格納する補助ＬＵＴ（ＳＵＢ＿ＬＵＴ）を作成しておけば、任意のＣ１，Ｃ２に対して
（ｉ）Ｃ１＜Ｃ２のとき
Ｓ＝Ｓ＿ＬＵＴ［ＳＵＢ＿ＬＵＴ［Ｃ１］＋Ｃ２−Ｃ１］
（ii）Ｃ１＞Ｃ２のとき
Ｓ＝Ｓ＿ＬＵＴ［ＳＵＢ＿ＬＵＴ［Ｃ２］＋Ｃ１−Ｃ２］
によって、その彩度を示す主ＬＵＴ（Ｓ＿ＬＵＴ）のアドレスを求めることができ、これによりその彩度を求めることができる。
【００４０】
尚、ＬＵＴそのものの精度は、必要に応じて工夫すればよい。浮動少数点精度が必要であれば、浮動小数点型の配列とすることもできるし、メモリ容量を節約するためには、整数型の配列で、各要素（＝彩度）を予め必要な精度が得られるだけ整数倍しておけばよい。また、本実施の形態の冒頭で述べたように、入力値である色差信号に対しても必要な精度に応じて整数倍しておくことで精度の向上を図ることができる。
【００４１】
［実施の形態２］
次に本発明の実施の形態２では、色相角を求める方法について説明する。前述の実施の形態１で説明した彩度では明らかに対称性があったが、色相Ｈは、
Ｈ＝ｔａｎ-1（Ｃ１／Ｃ２）
で求められるため、一見したところ対称性があるといえない。しかしながら、発想次第では、対称性があるとみなすことができる。即ち、角度は周期性をもっており、更に三角関数は傾き１の直線に対してある種の対称性があることを利用する。
【００４２】
即ち、図６の点Ｐ（Ｃ１，Ｃ２）に格納された角度θを用いて、傾き１の直線６００に対して線対称に位置する点Ｑ（Ｃ２’，Ｃ１’）の角度は（９０−θ）で求めることができる。更に、入力値であるＣ１，Ｃ２の符号及びそれらの大小関係に応じて、図７に示すように、８つの領域に分けて考えれば、ＬＵＴから得られる第一領域（領域▲１▼）のθに基づいて、各領域での色相角を図のように計算することができる。
【００４３】
従って、色相角を参照するためのＬＵＴに必要なテーブル数も、前述の実施の形態１と同じ領域に対してＬＵＴを作成すれば十分であることが分かる。
【００４４】
このように本実施の形態２によれば、入力要素に対して出力値の得るための関数が、入力要素に関して対称性を有している場合はもちろんのこと、完全に対称性を有していない場合でも、発想次第で対称性を有するもとのみなせれば、本発明の原理を適用することができる。
【００４５】
図８は、上述した実施の形態に係るルックアップテーブルを備えた画像処理装置の概略構成を示すブロック図で、ここでは画像入力部８３から入力したカラー画像データの各画素データの色補正を行う場合で説明する。
【００４６】
８０はマイクロプロセッサ等のＣＰＵで、ＲＡＭ８１のプログラムメモリに記憶された制御プログラムに従って各種制御動作を実行している。８２は液晶やＣＲＴ等の表示部で、入力した画像或いは色補正済みのカラー画像を表示することができる。画像入力部８３は、例えばテレビジョン信号を受信するチューナ、或いはＣＤ，ＤＶＤやＶＨＳ等の記憶媒体に記憶されている画像データを入力する再生装置であってもよく、また或いはインターネット等からのカラー画像データを入力できるインターフェース部であっても良く、この画像処理装置にカラー画像データを入力する。８４は前述した主ＬＵＴで、複数の入力値（色差値）に対する出力値（彩度値）が、その入力値（色差値）に関して対称性を有していることを利用し、そのＬＵＴのサイズを小さくし、入力される色差値に応じた彩度値を格納しているルックアップテーブルである。８５は前述した補助ＬＵＴで、主ＬＵＴ８４をアクセスするための補助的なアドレスを記憶している。８６は、通信回線やネットワークとのインターフェースを司るネットワーク・インターフェース部である。
【００４７】
図９は、この画像処理装置において実行される処理を説明するフローチャートで、この処理を実行するプログラムはプログラムメモリに記憶されており、ＣＰＵ８０がこのプログラムメモリに記憶されているプログラムに従ってこの処理を実行することにより、この制御処理が実現される。
【００４８】
まずステップＳ１で、画像入力部８３よりディジタルカラー画像データ（ＲＧＢデータ）を入力する。次にステップＳ２に進み、その入力した画像データのある画素のＲＧＢデータから輝度信号Ｙ、色差信号（Ｃ１（Ｒ−Ｙ）、Ｃ２（Ｒ−Ｂ））を求める。次にステップＳ３に進み、Ｃ１の値をもとに補助ＬＵＴ８５にアクセスして、その出力［SUB_LUT(C1)］を求める。そしてステップＳ４に進み、Ｃ２とＣ１の差分値と、ステップＳ３で求めた［SUB_LUT(C1)］とから、前述の式（１）に従って主ＬＵＴ８４のアドレスを求める。次にステップＳ５に進み、ステップＳ４で求めたアドレスで主ＬＵＴ８４にアクセスして、その主ＬＵＴ８４からデータ（ここでは彩度値）を読み出す。そしてステップＳ６で、その読み出した彩度値を、その画素の彩度とする。そしてステップＳ７に進み、入力した画像データの全ての画素に対する処理が終了したかを調べ、終了していない時はステップＳ２に戻り、前述の処理を実行する。こうして、入力された画像データの全ての画素に対する処理が終了するとこの色補正処理を終了する。
【００４９】
尚、画像入力部８３から出力される画像データがアナログ信号の場合には、そのアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を備え、これによりディジタル化された画像信号を処理すれば良い。
【００５０】
［他の実施形態］
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００５１】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５２】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５３】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００５４】
また、上記の実施形態ではＹＣＣ色空間で説明を行ったが、均等色空間Ｌ*ａ*ｂ*など他の色空間で参照テーブルを作成してもよい。
【００５５】
尚、以上説明した本実施の形態は、以下の実施態様で表わすことができる。
【００５６】
［実施態様１］ 少なくとも２つの色差値を入力して対応する彩度値を得る色変換方法であって、
前記色差値に対する前記彩度値を予め計算して格納している主ルックアップテーブルと、前記主ルックアップテーブルにアクセスするためのアドレスを求めるための補助ルックアップテーブルとを作成しておき、
任意の２つの色差値に対応して、前記補助ルックアップテーブル及び前記２つの色差値の差分に基づいて前記主ルックアップテーブルのアドレスを決定し、
前記決定された前記主ルックアップテーブルのアドレスから前記２つの色差値に対応する彩度値を求めることを特徴とする色補正方法。
【００５７】
［実施態様２］ 前記主ルックアップテーブルは、前記色差値に対する彩度値の対称性を利用して、前記２つの色差値の取り得る全ての組み合わせの数よりも少ない数のテーブルデータを有していることを特徴とする実施態様１に記載の色補正方法。
【００５８】
［実施態様３］ 前記補助ルックアップテーブルは、前記２つの色差値が同じであるテーブルデータのアドレスを記憶していることを特徴とする実施態様１又は２に記載の色補正方法。
【００５９】
［実施態様４］ 入力値に対して定義される出力値を求めるためのルックアップテーブルであって、
出力値の定義が複数の入力値に関して対称性或いは対称性を有するとみなせる場合、或いは前記複数の入力値の組み合わせが特定の存在条件によって制限される場合、前記対称性と前記特定の存在条件のうち少なくとも一つを考慮して前記複数の入力値に対する出力値を格納している主ルックアップテーブルと、
前記複数の入力値が同じ値であるテーブルデータのアドレスを記憶している補助ルックアップテーブルとを有し、
任意の２つの入力値に対応して、前記補助ルックアップテーブル及び前記２つの入力値の差分に基づいて前記主ルックアップテーブルのアドレスを決定することを特徴とするルックアップテーブル。
【００６０】
［実施態様５］ 前記特定の存在条件は、色空間であることを特徴とする実施態様４記載のルックアップテーブル。
【００６１】
［実施態様６］ 前記出力値は、予め決定した色空間における彩度であることを特徴とする実施態様４又は５に記載のルックアップテーブル。
【００６２】
［実施態様７］ 画像データの各画素の２つの色差値を入力して対応する彩度値を求める画像処理装置であって、
前記色差値に対する前記彩度値を予め計算して格納している主ルックアップテーブルと、
前記主ルックアップテーブルにアクセスするためのアドレスを求めるための補助ルックアップテーブルと、
画像データの画素の２つの色差値に対応して、前記補助ルックアップテーブル及び前記２つの色差値の差分に基づいて前記主ルックアップテーブルのアドレスを決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された前記主ルックアップテーブルのアドレスに基づいて前記主ルックアップテーブルにアクセスして対応する彩度値を読み出す読出し手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【００６３】
［実施態様８］ 前記主ルックアップテーブルは、前記色差値に対する彩度値の対称性を利用して、前記２つの色差値の取り得る全ての組み合わせの数よりも少ない数のテーブルデータを有していることを特徴とする実施態様７に記載の画像処理装置。
【００６４】
［実施態様９］ 前記補助ルックアップテーブルは、前記２つの色差値が同じであるテーブルデータのアドレスを記憶していることを特徴とする実施態様７又は８に記載の画像処理装置。
【００６５】
以上説明したように本実施の形態によれば、予め色処理を行う色空間において、本実施の形態で説明した原理に基づいてＬＵＴを作成することによって、最小限のメモリ容量でかつ効率的に任意の色差信号に対する彩度を取得することができる。
【００６６】
更に、実施の形態２によれば、色相角に関しても同様のＬＵＴの大きさで、入力信号の符号の組合せと大小関係を利用することによって任意の色差信号に対する色相角を求めることが可能となる。
【００６７】
更に本実施の形態で示したものに限定されるものではなく、複数の入力値に対する出力値が、それら入力値に関して対称性を有する、もしくは有するものとみなせる場合に、本発明の原理が適用できる範囲においてその範疇に含まれることは言うまでもない。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、彩度や色相角を参照するためのルックアップテーブルのデータ数を必要最小限にして、効率的にかつ高速にルックアップテーブルを参照して色補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像処理の一例を示すフローチャートである。
【図２】本実施の形態における原理を説明するための図である。
【図３】入力値に対する出力値の対称性を考慮した場合のＬＵＴ領域を説明する図である。
【図４】画像信号のＹＣＣ色空間の色差信号の存在範囲例を説明する図である。
【図５】図４の色差信号の存在範囲から、彩度を参照するために必要なＬＵＴ領域を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る色相角の対称性を説明するための図である。
【図７】実施の形態２に係る色差信号の符号及び大小関係による領域分割例を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本実施の形態に係る画像処理における色補正処理を説明するフローチャートである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも２つの色差値を入力し、その色差値に対応する彩度値を得て色補正を行う技術に関するもので、特に、色情報における彩度と色相角を効率的、かつ高速に計算するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルカラー画像の色補正に関しては、さまざまな方法及び装置が提案されている。この色補正に関して多くの場合、「色の三属性」、即ち、輝度Ｙ、色相角Ｈ、彩度Ｓによって色が管理、補正されている。例えば、その代表的なものがＬ*ａ*ｂ*色空間である。このような色空間においては、上記のような三属性で色を扱えるので、直感的に色を管理し把握することができる。一方、デジタルカラーデータは、通常ＲＧＢ信号で管理されているが、実際にはこれらの３要素では色補正において、理論付けて色を管理することが難しい。例えばＬ*ａ*ｂ*色空間の場合、彩度や色相角は下記のような関係で求められる。
【０００３】
Ｓ＝｛（ａ*）2＋（ｂ*）2｝1/2
Ｈ＝ｔａｎ-1（ｂ*／ａ*）
このような式を用いて彩度や色相角を計算する場合は、ルート関数や三角関数が必要となる。これらは、例えばパソコン上で動作するソフトウェアで動作させる場合には、Ｃ言語などの標準関数を利用することができるが、通常「浮動少数演算」を要する。また「浮動少数演算」を利用できないシステムにおいては、ルート演算を整数演算のみで実現する「開平算」のようなアルゴリズムによって実現したり、或いは三角関数を必要とする精度を保てる範囲でテーブル化するなどの手段がとられてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の「浮動少数演算」は一般的に処理負荷が大きく、又、それを代用するための整数演算のみのアルゴリズムは、それ以上の処理負荷が必要となってしまう。前述したように、彩度や色相は色補正において最も基本的な要素であり、更にその変換処理に要する負荷はデジタル画像の画素数に依存したものとなる。つまり、画素数の増加に伴って処理負荷も増加することになる。従って、これらの要素を効率的に、かつ高速に求めることは非常に重要である。
【０００５】
彩度や色相角は、二つの色差信号から計算されることに着目すれば、各要素の最大値と最小値を含めることができる二次元のルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと記す）によって高速化できることは容易に想像できる。しかしながら、この方法は非常に無駄なメモリを必要とするため効率的な方法とはいえない。
【０００６】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、彩度や色相角を参照するためのルックアップテーブルのデータ数を必要最小限にして、効率的にかつ高速にルックアップテーブルを参照して色補正を行うことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の色補正方法は以下のような工程を備える。即ち、
少なくとも２つの色差値を入力して対応する彩度値を得る色補正方法であって、
前記色差値に対する前記彩度値を予め計算して格納している主ルックアップテーブルと、前記２つの色差値が同じである entry のアドレスを記憶し、前記主ルックアップテーブルにアクセスするためのアドレスを求めるための補助ルックアップテーブルとを作成しておき、
任意の２つの色差値に対応して、前記補助ルックアップテーブル及び前記２つの色差値の差分に基づいて前記主ルックアップテーブルのアドレスを決定し、
前記決定された前記主ルックアップテーブルのアドレスから前記２つの色差値に対応する彩度値を求めることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。この実施の形態を説明する前に、本実施の形態の原理について簡単に説明する。
【０００９】
彩度及び色相角を求める際の「対称性」を利用して参照ＬＵＴ（ルックアップテーブル）の数を約半分にすることを考え、更に画像処理を行う色空間に特化した形で、色として存在する範囲のみを網羅する範囲で参照ＬＵＴを構成する。このように構成したＬＵＴから必要とする結果（彩度や色相角）を得るために、求めたい結果そのものを格納するための主ＬＵＴと、求めたい要素（この場合、色差信号）の組合せに対応する主ＬＵＴのアドレスに効率的にアクセスするための補助ＬＵＴを用意し、更に、２つの要素の内、小さい方の要素で上記補助ＬＵＴを参照して得られる値と２つの要素の差（絶対値）との和によって主ＬＵＴの参照アドレスを計算して、主テーブルに格納された結果を得る。更に、色相角を得る際には、２つの要素の正負の組合せと各要素の大小関係によって、主ＬＵＴから得られる結果を加工することによって色相環をカバーすることを特徴とするものである。
【００１０】
尚、以下で説明する画像処理は、パーソナルコンピュータなどのコンピュータ装置へ画像処理プログラムを供給することによって実現される。その画像処理プログラムとしては、画像入力機器などから画像を受け取るドライバソフトウェア、画像を編集する画像編集ソフトウェア、画像出力機器などへ画像を出力する、所謂、プリンタドライバなどのドライバソフトウェア、などが想定される。
【００１１】
また、下記の画像処理の実行はコンピュータ機器に限定されるわけではなく、画像入力機器又は画像出力機器において実行することも可能である。特に、ディジタルカメラのような画像入力機器と、インクジェットプリンタのような画像出力機器とを直接接続して、ディジタルカメラで撮影された画像をプリントするような場合、以下に説明する画像処理は、画像入力機器または画像出力機器で行われる。
【００１２】
［本発明の適用範囲］
本実施の形態を詳細に説明する前に、この実施の形態が適用される画像処理について図１のフローチャートを参照して説明する。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係る画像補正処理の一例を示すフローチャートである。
【００１４】
まずステップＳ１０１では、入力画像を解析する。ここでは、輝度に関するヒストグラムや彩度に関するヒストグラム、或いは色相に関するヒストグラムなどに基づいて入力画像の特徴を解析する。次にステップＳ１０２では、ステップＳ１０１の解析結果に基づいて、画像補正処理を決定する。更にステップＳ１０３に進み、ステップＳ１０２で決定された補正方法に従って画像補正処理が実行される。本実施の形態の画像補正は、その画像補正の内容そのものに依存するものではなく、画像補正の過程で彩度や色相を扱う全ての場合に適用できる。
【００１５】
なお、ここでは本実施の形態に係る原理は、ＹＣＣ色空間で説明する。ここでいうＹＣＣ色空間とは、一般的な２４ビットのＲＧＢデジタル画像信号に対して、例えば、
Ｙ＝０．３Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ
Ｃ１＝Ｒ−Ｙ
Ｃ２＝Ｂ−Ｙ
の３要素によって構成される色空間である。但し、本発明は、上記のＹＣＣ色空間に限定されるものではなく、例えばＬ*ａ*ｂ*色空間やＬ*ｕ*ｖ*色空間であっても、本発明の範疇に含まれることは言うまでもない。
【００１６】
［原理説明］
まず本実施の形態に係る原理に関して、図２を参照して詳細に説明する。本実施の形態は、２つの入力値（整数）に対応する出力値を得るための関数Ｆ（ｘ，ｙ）に関して、予め取り得る範囲の入力値（定義域）に対する出力値のＬＵＴを作成するものである。
【００１７】
ここで、２つの色差信号Ｃ１（０≦Ｃ１≦７），Ｃ２（０≦Ｃ２≦８）に対する彩度をＬＵＴによって求める場合で説明する。ここで図２の各ブロックが参照すべき出力値ＬＵＴに相当している。
【００１８】
このとき、全ての組合せに対してＬＵＴを作成すると、８×９＝７２個のテーブルが必要になる。これら各テーブルに対して、予め計算した彩度を格納しておけば、任意の組合せ（Ｃ１，Ｃ２）に対して、作成したＬＵＴによって彩度を参照することができる。
【００１９】
しかしながら、例えば彩度Ｓは、
Ｓ＝｛（Ｃ１）2＋（Ｃ２）2｝1/2
で定義されるように、２つの入力値に関して対称性を有している。即ち、図２の各ブロック（ＬＵＴ）に格納される彩度は、斜線を付したブロック２００に関して明らかに対称である。従って、図２の破線で示すブロック群２０１（斜線ブロック群２００の右下のブロック群）は、実質的に不要であることが分かる。
【００２０】
更に、例えば色空間においては存在しない領域もある。つまり、２つの入力値の各定義域に対する組合せの全てが存在するわけではない。このような存在しない領域を、図２の黒で塗りつぶしたブロック群２０２で表している。
【００２１】
従って、彩度を参照するために必要なブロック数（即ちテーブルの数）は、上述の７２個から不要なブロック数（ここでは３４個）を引いた３８個となる。このように、本実施の形態では、入力値に対する出力値の対称性を利用し、更に入力値自体の組合せの存在条件を考慮することによって、ＬＵＴの大きさを最小限にすることを特徴としている。
【００２２】
次に、上記のように作成したＬＵＴに対して、効率的に参照するための方法を説明する。例えば、ＬＵＴがｎ次元的に均一（図２で言えばブロックの集まりが矩形であること）なものであれば、任意の入力値に対してテーブルを参照することは容易である。即ち、任意の入力値に対するＬＵＴのアドレス（番地）を容易に計算することができる。
【００２３】
しかしながら、図２のようにブロック（ＬＵＴ）を作成すると、任意の組合せに対するアドレスを計算することが難しくなる。そこで、本実施の形態では、出力値を参照するための主ＬＵＴとは別に補助ＬＵＴを作成する。
【００２４】
以下、図２を参照して、更に詳しく主ＬＵＴと補助ＬＵＴの作成方法を説明する。
【００２５】
主ＬＵＴは、図２の矢印（一点破線）２０３に沿って作成する。即ち、各Ｃ１に対して下から上へ、即ち、Ｃ２が小さい値から大きくなる方向に、必要なブロックに関するＬＵＴを作成する。また、Ｃ１の各値に対する斜線ブロック２００のアドレスを補助ＬＵＴとして作成する。具体的には、図２における補助ＬＵＴ（SUB_LUT[8]）は次のようになる。
【００２６】
SUB_LUT[8]＝｛0, 9, 17, 24, 29, 32, 35, 37｝
ここで［］内の数値は、補助ＬＵＴのテーブル数であり、｛｝内の数値は、Ｃ１の各値に対する主ＬＵＴにおける斜線ブロック２００のアドレス（矢印２０３の方向にブロックをカウントした場合の順番）を示している。即ち、SUB_LUT[0]＝０，SUB_LUT[1]＝９，SUB_LUT[2]＝１７，…となる。またブロックのアドレスは、例えば、一番左下の斜線ブロック２００のアドレスは「０」、その斜め右上の斜線ブロック２００のアドレスは「９」、更にその斜め右上の斜線ブロック２００のアドレスは「１７」（以下同様）となる。更に、このように作成した補助ＬＵＴと入力値（Ｃ１，Ｃ２）の差を利用することによって、主ＬＵＴのアドレスを以下のように計算することが可能となる。即ち、
（主ＬＵＴのアドレス）＝SUB_LUT［Ｃ１］＋（Ｃ２−Ｃ１） …式（１）
となる。但し、Ｃ１≦Ｃ２とする。
【００２７】
即ち、Ｃ１＝２，Ｃ２＝５のブロック２０４のアドレスは、
SUB_LUT［２］＋（Ｃ２−Ｃ１）＝１７＋（５−２）＝２０となり、このブロック２０４のアドレス（「２０」）が得られることになる。
【００２８】
逆に、Ｃ１＞Ｃ２の場合は、上述した対称性によって、
（主ＬＵＴのアドレス）＝SUB_LUT［Ｃ２］＋（Ｃ１−Ｃ２） …式（２）
とすれば良い。
【００２９】
以上説明したように本実施の形態に係る原理によれば、複数の入力値に対する出力値が入力値に関して対称性を有していれば、出力値を求めるＬＵＴのサイズを小さくすることができる。更に、入力値の組合せに関してその存在条件を考慮することによって、ＬＵＴのサイズを最小限にすることができる。また、ＬＵＴを参照するためのアドレスは、補助ＬＵＴと入力値間の差を用いることによって、効率的かつ高速に計算することができる。
【００３０】
更に、本実施の形態の原理の説明は、２次元（入力値が２つ）の場合で行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲でｎ次元のＬＵＴ作成に対して適用できることは言うまでもない。
【００３１】
また、ＬＵＴを作成するためには、入力値が整数である必要があるが、例えば、入力値に小数点以下の精度が求められるような場合には、予め各入力値を適当に整数倍しておいた上でＬＵＴを作成すればよい。この方法によれば、例えばＬ*ａ*ｂ*のような浮動少数点数を必要とするような色空間においても、必要とする精度に応じて入力値の各要素を整数化することによって本実施の形態に係る原理が適用できる。
【００３２】
［実施の形態１］
以下、上述した原理を利用して、ＹＣＣ色空間における彩度を求める方法に関して説明する。
【００３３】
いま２４ビットのＲＧＢ画像（各色８ビット）に対する輝度及び色差信号は以下のように定義されるものとする。
【００３４】
Ｙ＝０．３Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ
Ｃ１＝ＩＮＴ［Ｒ−Ｙ］
Ｃ２＝ＩＮＴ［Ｂ−Ｙ］
ここで、ＩＮＴ［ｘ］はｘを整数化することを意味する。もし、色差信号に対して小数点以下の精度が求められる場合は、必要とする精度に応じてｘを予め整数倍しておけばよい。但し、本実施の形態では、単純に小数点以下を切り捨てる場合で説明する。このとき、２つの色差信号Ｃ１，Ｃ２が取り得る範囲はそれぞれ、
−１７８≦Ｃ１≦１７９
−２２６≦Ｃ２≦２２７
となる。また、彩度の計算は二乗和の平方根であることから、明らかに正負には依存しない。従って、図３の斜線部分３００に対してＬＵＴを作成すればよい。ここで、本実施の形態では、傾きが１の直線３０１よりも上側の領域３００にＬＵＴを作成することを考えているので、Ｃ１の絶対値の最大値がＣ２の絶対値の最大値よりも小さいことからＣ１を横軸にしている。
【００３５】
次に、Ｃ１，Ｃ２の存在条件について考慮する。
【００３６】
２４ビットのＲＧＢ画像から上記の定義によって取り得る色差信号の範囲は、例えば図４に示すようになる。更に彩度計算においては、色差信号の正負に依存しないために、第２，３，４象限の範囲をそれぞれ各軸で反転して第一象限に重ね合わせてできる領域に対してＬＵＴを作成すればよい。
【００３７】
ここで注意すべき点は、前述の原理でも説明したように、Ｃ２＜Ｃ１のときはＣ２とＣ１との差を基準にしてアドレスを計算するので、Ｃ２に対するＣ１の存在条件（最大値）も満たすＬＵＴにしておく必要がある。つまり小さい方の要素が横軸、大きい方の要素が縦軸として、全ての存在する組合せに対してＬＵＴを作成しておくことである。
【００３８】
以上の条件を満たす範囲は、図５の５００で示す領域である。従って、Ｃ１，Ｃ２の定義域をカバーする矩形領域に対してＬＵＴを作成する場合と比べると、明らかにＬＵＴのテーブル数、即ち、ＬＵＴデータを格納するメモリ容量を節約できることが分かる。
【００３９】
本実施の形態の原理で詳細に前述したように、この領域に対して、予め彩度計算を行って主ＬＵＴ（Ｓ＿ＬＵＴ）を作成し、また、横軸の要素に対する傾き１の直線の上側にあるＬＵＴのアドレスを格納する補助ＬＵＴ（ＳＵＢ＿ＬＵＴ）を作成しておけば、任意のＣ１，Ｃ２に対して
（ｉ）Ｃ１＜Ｃ２のとき
Ｓ＝Ｓ＿ＬＵＴ［ＳＵＢ＿ＬＵＴ［Ｃ１］＋Ｃ２−Ｃ１］
（ii）Ｃ１＞Ｃ２のとき
Ｓ＝Ｓ＿ＬＵＴ［ＳＵＢ＿ＬＵＴ［Ｃ２］＋Ｃ１−Ｃ２］
によって、その彩度を示す主ＬＵＴ（Ｓ＿ＬＵＴ）のアドレスを求めることができ、これによりその彩度を求めることができる。
【００４０】
尚、ＬＵＴそのものの精度は、必要に応じて工夫すればよい。浮動少数点精度が必要であれば、浮動小数点型の配列とすることもできるし、メモリ容量を節約するためには、整数型の配列で、各要素（＝彩度）を予め必要な精度が得られるだけ整数倍しておけばよい。また、本実施の形態の冒頭で述べたように、入力値である色差信号に対しても必要な精度に応じて整数倍しておくことで精度の向上を図ることができる。
【００４１】
［実施の形態２］
次に本発明の実施の形態２では、色相角を求める方法について説明する。前述の実施の形態１で説明した彩度では明らかに対称性があったが、色相Ｈは、
Ｈ＝ｔａｎ-1（Ｃ１／Ｃ２）
で求められるため、一見したところ対称性があるといえない。しかしながら、発想次第では、対称性があるとみなすことができる。即ち、角度は周期性をもっており、更に三角関数は傾き１の直線に対してある種の対称性があることを利用する。
【００４２】
即ち、図６の点Ｐ（Ｃ１，Ｃ２）に格納された角度θを用いて、傾き１の直線６００に対して線対称に位置する点Ｑ（Ｃ２’，Ｃ１’）の角度は（９０−θ）で求めることができる。更に、入力値であるＣ１，Ｃ２の符号及びそれらの大小関係に応じて、図７に示すように、８つの領域に分けて考えれば、ＬＵＴから得られる第一領域（領域▲１▼）のθに基づいて、各領域での色相角を図のように計算することができる。
【００４３】
従って、色相角を参照するためのＬＵＴに必要なテーブル数も、前述の実施の形態１と同じ領域に対してＬＵＴを作成すれば十分であることが分かる。
【００４４】
このように本実施の形態２によれば、入力要素に対して出力値の得るための関数が、入力要素に関して対称性を有している場合はもちろんのこと、完全に対称性を有していない場合でも、発想次第で対称性を有するもとのみなせれば、本発明の原理を適用することができる。
【００４５】
図８は、上述した実施の形態に係るルックアップテーブルを備えた画像処理装置の概略構成を示すブロック図で、ここでは画像入力部８３から入力したカラー画像データの各画素データの色補正を行う場合で説明する。
【００４６】
８０はマイクロプロセッサ等のＣＰＵで、ＲＡＭ８１のプログラムメモリに記憶された制御プログラムに従って各種制御動作を実行している。８２は液晶やＣＲＴ等の表示部で、入力した画像或いは色補正済みのカラー画像を表示することができる。画像入力部８３は、例えばテレビジョン信号を受信するチューナ、或いはＣＤ，ＤＶＤやＶＨＳ等の記憶媒体に記憶されている画像データを入力する再生装置であってもよく、また或いはインターネット等からのカラー画像データを入力できるインターフェース部であっても良く、この画像処理装置にカラー画像データを入力する。８４は前述した主ＬＵＴで、複数の入力値（色差値）に対する出力値（彩度値）が、その入力値（色差値）に関して対称性を有していることを利用し、そのＬＵＴのサイズを小さくし、入力される色差値に応じた彩度値を格納しているルックアップテーブルである。８５は前述した補助ＬＵＴで、主ＬＵＴ８４をアクセスするための補助的なアドレスを記憶している。８６は、通信回線やネットワークとのインターフェースを司るネットワーク・インターフェース部である。
【００４７】
図９は、この画像処理装置において実行される処理を説明するフローチャートで、この処理を実行するプログラムはプログラムメモリに記憶されており、ＣＰＵ８０がこのプログラムメモリに記憶されているプログラムに従ってこの処理を実行することにより、この制御処理が実現される。
【００４８】
まずステップＳ１で、画像入力部８３よりディジタルカラー画像データ（ＲＧＢデータ）を入力する。次にステップＳ２に進み、その入力した画像データのある画素のＲＧＢデータから輝度信号Ｙ、色差信号（Ｃ１（Ｒ−Ｙ）、Ｃ２（Ｒ−Ｂ））を求める。次にステップＳ３に進み、Ｃ１の値をもとに補助ＬＵＴ８５にアクセスして、その出力［SUB_LUT(C1)］を求める。そしてステップＳ４に進み、Ｃ２とＣ１の差分値と、ステップＳ３で求めた［SUB_LUT(C1)］とから、前述の式（１）に従って主ＬＵＴ８４のアドレスを求める。次にステップＳ５に進み、ステップＳ４で求めたアドレスで主ＬＵＴ８４にアクセスして、その主ＬＵＴ８４からデータ（ここでは彩度値）を読み出す。そしてステップＳ６で、その読み出した彩度値を、その画素の彩度とする。そしてステップＳ７に進み、入力した画像データの全ての画素に対する処理が終了したかを調べ、終了していない時はステップＳ２に戻り、前述の処理を実行する。こうして、入力された画像データの全ての画素に対する処理が終了するとこの色補正処理を終了する。
【００４９】
尚、画像入力部８３から出力される画像データがアナログ信号の場合には、そのアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を備え、これによりディジタル化された画像信号を処理すれば良い。
【００５０】
［他の実施形態］
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００５１】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５２】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５３】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００５４】
また、上記の実施形態ではＹＣＣ色空間で説明を行ったが、均等色空間Ｌ*ａ*ｂ*など他の色空間で参照テーブルを作成してもよい。
【００５５】
尚、以上説明した本実施の形態は、以下の実施態様で表わすことができる。
【００５６】
［実施態様１］ 少なくとも２つの色差値を入力して対応する彩度値を得る色変換方法であって、
前記色差値に対する前記彩度値を予め計算して格納している主ルックアップテーブルと、前記主ルックアップテーブルにアクセスするためのアドレスを求めるための補助ルックアップテーブルとを作成しておき、
任意の２つの色差値に対応して、前記補助ルックアップテーブル及び前記２つの色差値の差分に基づいて前記主ルックアップテーブルのアドレスを決定し、
前記決定された前記主ルックアップテーブルのアドレスから前記２つの色差値に対応する彩度値を求めることを特徴とする色補正方法。
【００５７】
［実施態様２］ 前記主ルックアップテーブルは、前記色差値に対する彩度値の対称性を利用して、前記２つの色差値の取り得る全ての組み合わせの数よりも少ない数のテーブルデータを有していることを特徴とする実施態様１に記載の色補正方法。
【００５８】
［実施態様３］ 前記補助ルックアップテーブルは、前記２つの色差値が同じであるテーブルデータのアドレスを記憶していることを特徴とする実施態様１又は２に記載の色補正方法。
【００５９】
［実施態様４］ 入力値に対して定義される出力値を求めるためのルックアップテーブルであって、
出力値の定義が複数の入力値に関して対称性或いは対称性を有するとみなせる場合、或いは前記複数の入力値の組み合わせが特定の存在条件によって制限される場合、前記対称性と前記特定の存在条件のうち少なくとも一つを考慮して前記複数の入力値に対する出力値を格納している主ルックアップテーブルと、
前記複数の入力値が同じ値であるテーブルデータのアドレスを記憶している補助ルックアップテーブルとを有し、
任意の２つの入力値に対応して、前記補助ルックアップテーブル及び前記２つの入力値の差分に基づいて前記主ルックアップテーブルのアドレスを決定することを特徴とするルックアップテーブル。
【００６０】
［実施態様５］ 前記特定の存在条件は、色空間であることを特徴とする実施態様４記載のルックアップテーブル。
【００６１】
［実施態様６］ 前記出力値は、予め決定した色空間における彩度であることを特徴とする実施態様４又は５に記載のルックアップテーブル。
【００６２】
［実施態様７］ 画像データの各画素の２つの色差値を入力して対応する彩度値を求める画像処理装置であって、
前記色差値に対する前記彩度値を予め計算して格納している主ルックアップテーブルと、
前記主ルックアップテーブルにアクセスするためのアドレスを求めるための補助ルックアップテーブルと、
画像データの画素の２つの色差値に対応して、前記補助ルックアップテーブル及び前記２つの色差値の差分に基づいて前記主ルックアップテーブルのアドレスを決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された前記主ルックアップテーブルのアドレスに基づいて前記主ルックアップテーブルにアクセスして対応する彩度値を読み出す読出し手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【００６３】
［実施態様８］ 前記主ルックアップテーブルは、前記色差値に対する彩度値の対称性を利用して、前記２つの色差値の取り得る全ての組み合わせの数よりも少ない数のテーブルデータを有していることを特徴とする実施態様７に記載の画像処理装置。
【００６４】
［実施態様９］ 前記補助ルックアップテーブルは、前記２つの色差値が同じであるテーブルデータのアドレスを記憶していることを特徴とする実施態様７又は８に記載の画像処理装置。
【００６５】
以上説明したように本実施の形態によれば、予め色処理を行う色空間において、本実施の形態で説明した原理に基づいてＬＵＴを作成することによって、最小限のメモリ容量でかつ効率的に任意の色差信号に対する彩度を取得することができる。
【００６６】
更に、実施の形態２によれば、色相角に関しても同様のＬＵＴの大きさで、入力信号の符号の組合せと大小関係を利用することによって任意の色差信号に対する色相角を求めることが可能となる。
【００６７】
更に本実施の形態で示したものに限定されるものではなく、複数の入力値に対する出力値が、それら入力値に関して対称性を有する、もしくは有するものとみなせる場合に、本発明の原理が適用できる範囲においてその範疇に含まれることは言うまでもない。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、彩度や色相角を参照するためのルックアップテーブルのデータ数を必要最小限にして、効率的にかつ高速にルックアップテーブルを参照して色補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像処理の一例を示すフローチャートである。
【図２】本実施の形態における原理を説明するための図である。
【図３】入力値に対する出力値の対称性を考慮した場合のＬＵＴ領域を説明する図である。
【図４】画像信号のＹＣＣ色空間の色差信号の存在範囲例を説明する図である。
【図５】図４の色差信号の存在範囲から、彩度を参照するために必要なＬＵＴ領域を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る色相角の対称性を説明するための図である。
【図７】実施の形態２に係る色差信号の符号及び大小関係による領域分割例を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本実施の形態に係る画像処理における色補正処理を説明するフローチャートである。
Claims (7)
- 少なくとも２つの色差値を入力して対応する彩度値を得る色補正方法であって、
前記色差値に対する前記彩度値を予め計算して格納している主ルックアップテーブルと、前記２つの色差値が同じである entry のアドレスを記憶し、前記主ルックアップテーブルにアクセスするためのアドレスを求めるための補助ルックアップテーブルとを作成しておき、
任意の２つの色差値に対応して、前記補助ルックアップテーブル及び前記２つの色差値の差分に基づいて前記主ルックアップテーブルのアドレスを決定し、
前記決定された前記主ルックアップテーブルのアドレスから前記２つの色差値に対応する彩度値を求めることを特徴とする色補正方法。 - 前記主ルックアップテーブルは、前記色差値に対する彩度値の対称性を利用して、前記２つの色差値の取り得る全ての組み合わせの数よりも少ない数のentryを有していることを特徴とする請求項１に記載の色補正方法。
- 入力値に対して定義される出力値を求めるためのルックアップテーブルであって、
出力値の定義が複数の入力値に関して対称性或いは対称性を有するとみなせる場合、或いは前記複数の入力値の組み合わせが特定の存在条件によって制限される場合、前記対称性と前記特定の存在条件のうち少なくとも一つを考慮して前記複数の入力値に対する出力値を格納している主ルックアップテーブルと、
前記複数の入力値が同じ値であるentryのアドレスを記憶している補助ルックアップテーブルとを有し、
任意の２つの入力値に対応して、前記補助ルックアップテーブル及び前記２つの入力値の差分に基づいて前記主ルックアップテーブルのアドレスを決定することを特徴とするルックアップテーブル。 - 前記特定の存在条件は、色空間であることを特徴とする請求項３に記載のルックアップテーブル。
- 前記出力値は、予め決定した色空間における彩度であることを特徴とする請求項３又は４に記載のルックアップテーブル。
- 画像データを入力して対応する彩度値を求める画像処理装置であって、
入力した画像データの各画素の色差値を求める演算手段と、
前記色差値に対する彩度値を予め計算して格納している主ルックアップテーブルと、
２つの色差値が同じである entry のアドレスを記憶し、前記色差値に対応して前記主ルックアップテーブルにアクセスするためのアドレスを求めるための補助ルックアップテーブルと、
前記演算手段により求められた各画素の２つの色差値に対応して、前記補助ルックアップテーブル及び前記２つの色差値の差分に基づいて前記主ルックアップテーブルのアドレスを決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された前記主ルックアップテーブルのアドレスに基づいて前記主ルックアップテーブルにアクセスして対応する彩度値を読み出す読出し手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記主ルックアップテーブルは、前記色差値に対する彩度値の対称性を利用して、前記２つの色差値の取り得る全ての組み合わせの数よりも少ない数のentryを有していることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
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