JPH0757005B2 - Gradation setting device in image input / output system - Google Patents

Gradation setting device in image input / output system

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JPH0757005B2
JPH0757005B2 JP58122164A JP12216483A JPH0757005B2 JP H0757005 B2 JPH0757005 B2 JP H0757005B2 JP 58122164 A JP58122164 A JP 58122164A JP 12216483 A JP12216483 A JP 12216483A JP H0757005 B2 JPH0757005 B2 JP H0757005B2
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axis
coordinate
gradation
curve
coordinate system
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仁 卜部
勝利 箭子
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラースキヤナ、レーザカメラ(例えばECRM社
製Autokon)、あるいはインクジエツトプリンタ等の高
精度画像入出力システムにおいて、入力画像信号から出
力画像信号への階調変換を行なう階調設定装置に関し、
さらに詳しくは、この階調変換を行なう際に用いられる
階調変換曲線を生成する階調設定装置に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention performs gradation conversion from an input image signal to an output image signal in a high precision image input / output system such as a color scanner, a laser camera (for example, Autokon manufactured by ECRM), or an ink jet printer. Regarding the gradation setting device,
More specifically, the present invention relates to a gradation setting device that generates a gradation conversion curve used when performing this gradation conversion.

例えば、カラースキヤナ等において、入力ヘツドに入射
した入力画像光信号は、光電子増倍管で光電変換され、
必要な場合には対数変換回路で対数変換され、この後階
調設定装置を中心とする信号処理装置に入力されて所望
の出力画像信号に変換され、光量制御回路の出力画像光
量信号に変換され、この後、出力ヘツドにより感材上に
出力画像として露光される。前記階調設定装置にて行な
われる入力濃度信号から出力濃度信号への階調変換は、
一般に、オペレーシヨンパネル上のハイライト、ミド
ル、シヤドーのポテンシヨメータにより設定された各設
定値をパラメータのとつて生成する階調変換曲線に基づ
いて行なわれる。以下、階等設定装置において行なわれ
るこの曲線の従来の生成過程を具体的に述べる。
For example, in a color scanner or the like, an input image light signal incident on the input head is photoelectrically converted by a photomultiplier tube,
If necessary, it is logarithmically converted by a logarithmic conversion circuit, then input to a signal processing device centered on a gradation setting device and converted into a desired output image signal, and converted into an output image light amount signal of a light amount control circuit. After that, the output head exposes the photosensitive material as an output image. The gradation conversion from the input density signal to the output density signal performed by the gradation setting device is
Generally, it is performed based on a gradation conversion curve that generates each set value set by the highlight, middle, and shadow potentiometers on the operation panel as a parameter. The conventional generation process of this curve performed in the floor setting device will be specifically described below.

この各パラメータ(H,M,S)はそれぞれ、階調設定装置
にて生成されるh(x)、m(x)、s(x)の基本関
数に積算されるものである。これらの基本関数の1例を
それぞれ第1A図、第1B図、第1C図に図示する。(ただ
し、横軸(x軸)は入力濃度信号を、縦軸(y軸)は出
力濃度信号を表わす。以下、第1D図、第1E図も同じ。ま
た、x軸、y軸それぞれの目盛の値は第1A図〜第1E図に
おいて共通である。)なお、これらの基本関数は、前記
ポテンシヨメータの設定値(パラメータ)に従つてその
振幅が変化する。すなわち、この各設定値(パラメー
タ)は各基本関数に与える重みを意味する。
The respective parameters (H, M, S) are respectively added to the basic functions of h (x), m (x) and s (x) generated by the gradation setting device. An example of these basic functions is shown in FIGS. 1A, 1B, and 1C, respectively. (However, the horizontal axis (x-axis) represents the input density signal and the vertical axis (y-axis) represents the output density signal. The same applies to FIGS. 1D and 1E below. Also, the x-axis and y-axis scales are the same. 1A to 1E.) The amplitudes of these basic functions change according to the set value (parameter) of the potentiometer. That is, each set value (parameter) means a weight given to each basic function.

次に、原点を通る直線関数y=lx(lは定数)が生成さ
れ、前記基本関数h(x),m(x),s(x)に対しそれ
ぞれに対応するパラメータH,M,Sを積算し、次に、これ
らの各要素を加算した関数(H×h(x)+M×m
(x)+S×s(x))が生成され、この後、この2つ
の生成された関数が互いに重畳されて階調曲線関数yが
生成される(第1E図に示す階調曲線参照)。
Next, a linear function y = lx (l is a constant) passing through the origin is generated, and parameters H, M, S corresponding to the basic functions h (x), m (x), s (x) are respectively set. Then, a function (H × h (x) + M × m) obtained by integrating and then adding each of these elements is added.
(X) + S × s (x)) is generated, and then the two generated functions are superimposed on each other to generate the gradation curve function y (see the gradation curve shown in FIG. 1E).

すなわち階等曲線関数yは以下の式で表わされる。That is, the stepwise curve function y is represented by the following equation.

y=H×h(x)+M×m(x)+S×s(x)+lx…
1) (ただし、H,M,Sはパラメータ) しかしながら、このような階等設定装置で生成される階
調曲線関数によつては以下に示すようないくつかの問題
が生じる。
y = H × h (x) + M × m (x) + S × s (x) + lx ...
1) (However, H, M, and S are parameters) However, the tone curve function generated by such a floor setting device causes some problems as described below.

第1の問題として、一般に、オペレータはハイライト、
ミドルおよびシヤドー各領域における階調変化がy=lx
の直線に対して垂直な方向に変化するように行なわれる
ことを所望しているにもかかわらず、実際にはそのよう
に変化しないため、操作上扱いにくいということがあ
る。すなわち、例えばH=S=0のときMにM1と−M
1(ただしM1>0)を与えたとすれば、2つの関数M1×
m(x)と−M1×m(x)はx軸に対して線対称の関係
になるが、2つの階調曲線関数M1×m(x)+lxと−M1
×m(x)+lxはy=lxの直線に対して線対称の関係に
はならない。
The first problem is that operators generally highlight
The gradation change in each of the middle and shadow areas is y = lx
Although it is desired to be performed so as to be changed in a direction perpendicular to the straight line, the change does not occur in practice, and thus it may be difficult to handle in operation. That is, for example, when H = S = 0, M is M 1 and −M
Given 1 (M 1 > 0), two functions M 1 ×
Although m (x) and −M 1 × m (x) are line-symmetrical with respect to the x-axis, two gradation curve functions M 1 × m (x) + lx and −M 1
× m (x) + lx does not have a line symmetry relationship with respect to a straight line of y = 1x.

このことを第6図を用いて説明する。(a)に示すy1
lxの直線に、(b)に示すy2=h(x)+m(x)+s
(x)の曲線を重畳させて階調曲線を得る場合について
考えてみるに、曲線y3=y1+y2と曲線y4=y1−y2
(c)に示すように直線y1に対して線対称とはならな
い。すなわち、y2に所定の係数aを乗じた場合にy1+ay
2はaの値の変化によって、y1=lxの直線に対し垂直方
向には変化しない。この第6図からも明らかなように、
従来の階調曲線の生成方法では各関数h(x),m
(x),s(x)を同一割合で変化させてもy=lxの直線
に対して垂直に階調曲線が変化せず、したがって上述し
たように階調曲線を生成する際にオペレータが感覚的に
極めて扱いづらいという問題があった。
This will be described with reference to FIG. Y 1 = shown in (a)
On the straight line of lx, y 2 = h (x) + m (x) + s shown in (b)
Considering a case where the curve of (x) is superimposed to obtain a gradation curve, the curve y 3 = y 1 + y 2 and the curve y 4 = y 1 −y 2 are straight lines y 1 as shown in (c). It is not axisymmetric with respect to. That is, when y 2 is multiplied by a predetermined coefficient a, y 1 + ay
2 does not change in the direction perpendicular to the straight line of y 1 = lx due to the change in the value of a. As is clear from FIG. 6,
In the conventional gradation curve generation method, each function h (x), m
Even if (x) and s (x) are changed at the same rate, the gradation curve does not change perpendicularly to the straight line of y = lx. Therefore, as described above, the operator feels when generating the gradation curve. There was a problem that it was extremely difficult to handle.

すなわち、オペレータは階調曲線を生成する際に、基準
直線y1に複数の関数(ここではh(x),m(x),s
(x))を所定の係数(ここではH,M,S)に重みづけし
てなる曲線y2を重畳する操作を行なうのであるが、この
ときオペレータはCRT等の画面上に表示された階調曲線
の形状を観察しながら、所望する形状を生成するために
は上記係数をどのように変化させればならないかを判断
する。そしてこの判断により決定された上記係数がオペ
レータによって、装置のフロントパネルに配されたポテ
ンショメータにより入力される。
That is, the operator generates a plurality of functions (here, h (x), m (x), s in the reference straight line y 1 when generating the gradation curve.
(X)) is weighted to a predetermined coefficient (here, H, M, S), and the operation of superimposing a curve y 2 is performed. At this time, the operator selects the floor displayed on the screen such as CRT. While observing the shape of the tonal curve, it is determined how the above coefficient should be changed in order to generate the desired shape. Then, the coefficient determined by this judgment is inputted by the operator using the potentiometer arranged on the front panel of the apparatus.

このように、オペレータがCRT等の画面を見ながら、決
定された上記係数を入力する操作は、一つの階等曲線を
作成する度に通常複数回行なわれる。すなわち、階調曲
線の形状は徐々に目的とする形状に近づいていくことに
なる。
As described above, the operation of inputting the determined coefficient while the operator looks at the screen of the CRT or the like is usually performed a plurality of times each time one contour curve is created. That is, the shape of the gradation curve gradually approaches the target shape.

このとき、例えばCRT等の画面を観察しているオペレー
タが、階調曲線の中間濃度がまた不足しているためこの
中間濃度を大きくする必要があると判断したとする。こ
のとき、上記例によれば、オペレータは関数m(x)の
係数であるMを大きくするよう操作することになる。
At this time, it is assumed that an operator who is observing a screen such as a CRT determines that the intermediate density of the gradation curve needs to be increased because the intermediate density is insufficient again. At this time, according to the above example, the operator operates to increase the coefficient M of the function m (x).

しかしながら、上述した従来技術ではこのMを大きくし
ていくと、階調曲線の中間部分のレベルが大きくはなる
ものの、階調曲線のピークは、これらの関数の積算曲線
であるy2を重畳させる、基準となる直線y1の同一位置で
変化せず、この直線y1の方向に移動することになる。す
なわち係数Mを大きくする程そのピークは高濃度側に移
動してしまう。
However, in the above-mentioned conventional technique, when M is increased, the level of the intermediate portion of the gradation curve increases, but the peak of the gradation curve is superposed by y 2 which is the integration curve of these functions. , The reference straight line y 1 does not change at the same position and moves in the direction of this straight line y 1 . That is, the larger the coefficient M, the more the peak moves to the high concentration side.

このように基準直線y1上に所要の形状を生成しようとし
ているオペレータにとって、ピークがこの直線y1方向に
移動してしまうのでは、上記係数をどの程度変化させた
ら所定の形状が得られるのかを予測するのが極めて難し
い。
In this way, for the operator who is trying to generate the desired shape on the reference straight line y 1 , if the peak moves in the direction of this straight line y 1 , how much the above coefficient is changed to obtain the predetermined shape? Is extremely difficult to predict.

ここでは、1つの係数Mを変化させる場合について説明
したが、例えば3つの係数H,M,Sを同時に変化させたい
と考える場合もあり、このような場合には上記予測がさ
らに難しくなる。
Although the case where one coefficient M is changed has been described here, for example, there are cases where it is desired to change three coefficients H, M, and S at the same time, and in such a case, the above prediction becomes more difficult.

第2の問題として、基本関数h(x),m(x),s(x)
の形状が定められているため、パラメータH,M,Sのみの
組合せによつて生成した階調曲線関数によつてはオペレ
ータが所望するすべての曲線を得ることができないとこ
とがある。
The second problem is that the basic functions h (x), m (x), s (x)
Since the shape is defined, it may not be possible to obtain all the curves desired by the operator using the gradation curve function generated by the combination of only the parameters H, M, and S.

第3の問題として、パラメータH,M,Sの組合せによつて
はこの階調曲線が単調増加曲線とならないということが
ある。すなわち、階調の反転が生じる場合がある。
A third problem is that this gradation curve does not become a monotone increasing curve depending on the combination of the parameters H, M and S. That is, inversion of gradation may occur.

本発明は、上記問題点を解決するために行なわれたもの
であり、上述したような問題が生じない階調曲線を生成
し、さらに、この曲線を用いるこにより、オペレータの
所望する出力画像信号を出力することのできる階調設定
装置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and generates a gradation curve that does not cause the problems described above. Furthermore, by using this curve, the output image signal desired by the operator is generated. It is an object of the present invention to provide a gradation setting device capable of outputting the.

本発明のうち第1の発明の画像入出力システムにおける
階調設定装置は、階調曲線を用いて階調処理を施した画
像濃度信号を出力する階調設定装置において、x軸とし
て入力画像濃度信号を、y軸として出力画像濃度信号を
とったxy座標系を形成し、さらにこのxy座標系上にy=
lx(lは定数)の基準直線を生成する基準直線生成手段
を設け、また、このxy座標軸を、原点を中心として反時
計方向に回転してx軸を前記基準曲線に重ね、この時の
X軸をα軸に、y軸をβ軸にして、αβ座標系を形成す
る座標軸回転手段(第1の座標軸回転手段)を設け、ま
た、このαβ座標系のα軸上に最小値座標点Pminおよび
最大値座標点Pmaxを生成し、前記最小値座標点Pminおよ
び前記最大値座点Pmaxの間にα値の異なる数のパラメー
タ用中間座標点を生成し、これらの中間座標点のβ値を
任意に変化させることができるようにした、すなわち、
最小値座標点Pmin、最大値座標点Pmax、およびβ軸方向
に変化可能な数個の中間座標点を生成することができる
ようにした座標点生成手段を設け、また、この生成され
たα、β値をxy座標系に変換する手段(第2の座標軸回
転手段)を設け、さらには、この変換されたxy座標系に
おける前記各座標点間を純エルミート補間法等の曲線補
間法で補間して前記階調曲線を生成する階等曲線生成手
段を設けたことを特徴とするものである。
The gradation setting device in the image input / output system of the first invention of the present invention is a gradation setting device for outputting an image density signal subjected to gradation processing using a gradation curve. An xy coordinate system in which the output image density signal is taken as the y-axis is formed, and y =
A reference straight line generating means for generating a reference straight line of lx (l is a constant) is provided, and the xy coordinate axis is rotated counterclockwise about the origin to superimpose the x axis on the reference curve. Coordinate axis rotating means (first coordinate axis rotating means) that forms an αβ coordinate system with the axis being the α axis and the y axis being the β axis is provided, and the minimum value coordinate point Pmin is located on the α axis of the αβ coordinate system. And a maximum value coordinate point Pmax are generated, parameter intermediate coordinate points of different numbers of α values are generated between the minimum value coordinate point Pmin and the maximum value coordinate point Pmax, and the β value of these intermediate coordinate points is calculated. I made it possible to change arbitrarily, that is,
A minimum point coordinate point Pmin, a maximum point coordinate point Pmax, and a coordinate point generating means capable of generating several intermediate coordinate points that can be changed in the β-axis direction are provided, and the generated α, A means (second coordinate axis rotating means) for converting the β value into an xy coordinate system is provided, and further, the coordinate points in the converted xy coordinate system are interpolated by a curve interpolation method such as a pure Hermite interpolation method. It is characterized in that a gradation contour curve generating means for generating the gradation curve is provided.

次に、本発明のうち第2の発明の画像入出力システムに
おける階調設定装置は、階調曲線を用いて階調処理を施
した画像濃度信号を出力する階調設定装置において、x
軸として入力画像濃度信号を、y軸として出力画像濃度
信号をとつたxy座標系を形成し、さらにこのxy座標系上
にy=lx(lは定数)の基準直線を生成する基準直線生
成手段を設け、また、このxy座標軸を、原点を中心とし
て反時計方向に回転してx軸を前記基準曲線に重ね、こ
の時のx軸をα軸に、y軸をβ軸にしてαβ座標系を形
成する座標軸回転手段(第1の座標軸回転手段)を設
け、また、このαβ座標系のα軸上に最小値座標点Pmin
および最大値座標点Pmaxを生成し、前記最小値座標点Pm
inおよび前記最大値座標点Pmaxの間にα値の異なる数個
のパラメータ用中間座標点を生成し、これらの中間座標
点のβ値を任意に変化させることができるようにした、
すなわち、最小値座標点Pmin、最大値座標点Pmax、およ
びβ軸方向に変化可能な数個の中間座標点を生成するこ
とができるようにした座標点生成手段を設け、このαβ
座標系における前記各座標点間を順エルミート補間法等
の曲線補間法で補間して前記階調曲線を生成する階調曲
線生成手段、およびこの生成されたα、β値をxy座標系
に変換する手段(第2の座標軸回転手段)を設けたこと
を特徴とするものである。
Next, the gradation setting device in the image input / output system of the second invention of the present invention is the gradation setting device for outputting the image density signal subjected to the gradation processing using the gradation curve, wherein x
A reference straight line generating means for forming an xy coordinate system in which an input image density signal is taken as an axis and an output image density signal is taken as ay axis, and a reference straight line of y = lx (l is a constant) is created on the xy coordinate system. Also, the xy coordinate axis is rotated counterclockwise about the origin and the x axis is superimposed on the reference curve. At this time, the x axis is the α axis and the y axis is the β axis, and the αβ coordinate system is set. The coordinate axis rotating means (first coordinate axis rotating means) for forming the above is provided, and the minimum value coordinate point Pmin is set on the α axis of this αβ coordinate system.
And the maximum value coordinate point Pmax are generated, and the minimum value coordinate point Pm is generated.
Between in and the maximum value coordinate point Pmax, a number of parameter intermediate coordinate points having different α values are generated, and β values of these intermediate coordinate points can be arbitrarily changed.
That is, the minimum point coordinate point Pmin, the maximum point coordinate point Pmax, and several coordinate point generating means capable of generating several intermediate coordinate points that can be changed in the β-axis direction are provided.
A gradation curve generating means for generating the gradation curve by interpolating between the coordinate points in the coordinate system by a curve interpolation method such as a forward Hermite interpolation method, and converting the generated α and β values into an xy coordinate system. Means (second coordinate axis rotating means) is provided.

第2A図は、前記基準直線生成手段により形成されたx
軸、y軸およびy=lxの1例を示すグラフ、第2B図は、
前記第1の座標軸回転手段により形成されたαβ座標系
の1例を前記x軸およびy軸と共に示すグラフ、第2C図
は、αβ座標系上で前記座標点生成手段により生成され
た最小値座標点Pmin、最大値座標点Pmax、および数個の
中間座標点の1例を前記x軸,y軸と共に示すグラフ、第
2D図は、前記第2の座標軸回転手段によつて各座標点が
xy座標系に変換されたことを示すグラフ、第2E図は、前
記階調曲線生成手段によりxy座標系上に生成された階調
曲線の1例を示すグラフである。
FIG. 2A shows x formed by the reference straight line generating means.
A graph showing an example of the axis, y-axis and y = lx, FIG. 2B is
A graph showing an example of the αβ coordinate system formed by the first coordinate axis rotating means together with the x axis and the y axis, and FIG. 2C is a minimum value coordinate generated by the coordinate point generating means on the αβ coordinate system. A graph showing an example of the point Pmin, the maximum value coordinate point Pmax, and several intermediate coordinate points together with the x-axis and the y-axis,
The 2D diagram shows that each coordinate point is
FIG. 2E is a graph showing the conversion to the xy coordinate system, and FIG. 2E is a graph showing an example of the gradation curve generated on the xy coordinate system by the gradation curve generating means.

なお、最大値座標点および最小値座標点のα座標は入力
画像濃度信号の最大値および最小値に相当する値であ
る。
The α coordinates of the maximum value coordinate point and the minimum value coordinate point are values corresponding to the maximum value and the minimum value of the input image density signal.

なお、前記中間座標点の数は2個以上の所望の数にすれ
ばよく、また、この他にα値が最小値座標点Pmin以下あ
るいは最大値座標点Pmax以上となるような座標点を設け
て曲線生成のための安定性を向上させるようにしても良
い。
It should be noted that the number of the intermediate coordinate points may be set to a desired number of 2 or more, and in addition to this, coordinate points such that the α value is the minimum value coordinate point Pmin or less or the maximum value coordinate point Pmax or more are provided. The stability for curve generation may be improved.

また、前記曲線補間法とは補間により生成された曲線の
1次微分および2次微分の微係数が連続となるような補
間法をいい、上述した準エルミート補間法の外に例え
ば、スプライン関数を使用した補間法をいう。
Further, the curve interpolation method is an interpolation method in which the differential coefficients of the first derivative and the second derivative of the curve generated by the interpolation are continuous. The interpolation method used.

本発明の画像入出力システムにおける階調設定装置によ
れば、階調曲線を決定する場合に使用するパラメータと
なるべき座標点を所望の数だけ選択することができ、ま
た各座標点のα座標をそれぞれ所望の値に設定すること
ができるから階調曲線を生成する自由度が高く、滑らか
な曲線を生成することができる。このため、精度の高い
階調処理を行なうことができる。
According to the gradation setting device in the image input / output system of the present invention, it is possible to select a desired number of coordinate points to be the parameters used when determining the gradation curve, and the α coordinate of each coordinate point can be selected. Can be set to desired values respectively, so that the gradation curve has a high degree of freedom and a smooth curve can be generated. Therefore, highly accurate gradation processing can be performed.

さらに、本発明の装置は座標回転手段を設けており、y
=lxの基準直線に対して各中間座標点を変化させること
ができるようにしているから、階調曲線もオペレータが
設定したパラメータの値に伴ないy=lxの基準直線に対
して変化する。
Furthermore, the device of the present invention is provided with coordinate rotation means, y
Since each intermediate coordinate point can be changed with respect to the reference line of = lx, the gradation curve also changes with respect to the reference line of y = lx according to the value of the parameter set by the operator.

このことを、従来技術を示す第6図と対応させた第7図
を用いて説明する。すなわち、本願発明の装置において
は、x,y座標系が回転されてα,β座標系に座標変換さ
れており、(a)に示されるようにy=lxはβ=0と
して表される。したがって(b)に示されるようにαβ
座標系で直線β=0に曲線 を重畳することによって生成される階調曲線はβ
0、すなわちy=lxに垂直に変化させることが容易とな
る。すなわち、(c)に示されるように曲線β=β
+βと曲線β=β−β2とは直線y=lxに対して
線対称となる。なお、上記pは を表わし、H,M,Sはオペレータにより操作される係数を
表わす。これにより、オペレータが所望するy=lxの直
線に対して変化する階調曲線を得ることができる。この
ため、作業能率を極めて向上させることができる。
This will be described with reference to FIG. 7 corresponding to FIG. 6 showing the prior art. That is, in the device of the present invention, the x, y coordinate system is rotated and the coordinates are converted to the α, β coordinate system, and y = 1x is represented as β 1 = 0 as shown in (a). . Therefore, as shown in (b), αβ
Curved line β 1 = 0 in the coordinate system The gradation curve generated by superimposing is β 1 =
It becomes easy to change it to 0, that is, y = lx vertically. That is, as shown in (c), the curve β 3 = β 1
+ Β 2 and the curve β 4 = β 1 −β 2 are line symmetric with respect to the straight line y = 1x. The above p is And H, M and S represent coefficients operated by the operator. This makes it possible to obtain a gradation curve that changes with respect to the straight line of y = 1x desired by the operator. Therefore, the work efficiency can be extremely improved.

以下、本発明の実施例について詳細に説明する。Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail.

第3図は、本発明のうち第1の発明の装置の1実施例を
示すブロックダイヤグラムである。
FIG. 3 is a block diagram showing one embodiment of the device of the first invention of the present invention.

基準直線生成手段1によりx軸,y軸,およびy=lxが生
成され、第1座標回転手段2によりxy座標軸が原点を中
心としてx軸がy=lxの直線に重なるまで反時計方向に
回転され、この回転されたX軸はα軸に、y軸はβ軸に
変換されてαβ座標軸が形成される。この後、座標点生
成手段3により入力された各パラメータ値に従つてαβ
座標系上に各座標点が生成される。この後、第2座標軸
回転手段4により、このαβ座標軸のみ原点を中心とし
て時計方向に、前記基準直線生成手段1により形成され
たx軸にα軸が重なるまで回転され、α軸はx軸に、β
軸はy軸に変換されてxy座標系が生成される。この後、
階調曲線生成手段5により、xy座標系上の各座標点間が
準エルミート補間法により補間され階調曲線が生成され
る。このようにして生成された階調曲線に基づいて、階
調設定装置に入力された入力画像濃度信号は出力画像濃
度信号に変換される。第4図は、基準直線生成手段1に
より形成されたx軸およびy軸、第1の座標軸回転手段
2により、このxy座標軸を原点を中心として回度θだけ
反時計方向に回転して形成されたα軸(y=lxの基準直
線と重なる)およびβ軸、座標点生成手段3によりα軸
上に生成された8個と座標点P1〜P8(P2およびP7は固定
点)を示すグラフである。
The reference straight line generating means 1 generates the x-axis, the y-axis, and y = lx, and the first coordinate rotating means 2 rotates the xy coordinate axis counterclockwise about the origin until the x-axis overlaps the straight line of y = lx. The rotated X-axis is converted into the α-axis and the y-axis is converted into the β-axis to form the αβ coordinate axis. Thereafter, αβ is set according to each parameter value input by the coordinate point generation means 3.
Each coordinate point is generated on the coordinate system. After that, the second coordinate axis rotating means 4 rotates only the αβ coordinate axis clockwise around the origin until the α axis overlaps the x axis formed by the reference straight line generating means 1, and the α axis becomes the x axis. , Β
The axes are transformed into the y-axis to generate the xy coordinate system. After this,
The gradation curve generation means 5 interpolates between coordinate points on the xy coordinate system by the quasi-Hermitian interpolation method to generate a gradation curve. Based on the gradation curve thus generated, the input image density signal input to the gradation setting device is converted into an output image density signal. FIG. 4 is formed by rotating the x and y axes formed by the reference straight line generating means 1 and the first coordinate axis rotating means 2 about the xy coordinate axis counterclockwise about the origin by a rotation angle of θ. Α axis (overlapping with the reference straight line of y = 1x) and β axis, eight points generated on the α axis by the coordinate point generating means 3 and coordinate points P 1 to P 8 (P 2 and P 7 are fixed points) It is a graph which shows.

具体的な、座標点生成方法としては、まず、オペレータ
によりハイライト、ミドル、シヤドーの各パラメータ値
H,M,Sが設定されて座標点生成手段3にこれらのH,M,S値
が入力され、P1〜P8の各座標点のβ座標が設定される。
例えば、 P2はO、P3はH、P4およびP5はM、P6はS、P7はO、 のβ座標を有することになる。次に、これらの座標点P1
〜P8のα座標のうちP2(最小値座標点)がO、P7(最大
値座標点)が規格化された100の値に設定される。な
お、α座標の0および100は入力画像濃度信号と最小濃
度値および最大濃度値に相当する。一般に、ハイライ
ト、ミドル、シヤドーの各領域の範囲は、ハイライト5
〜35、ミドルが30〜70、シヤドーが65〜95である。した
がつて、この実施例においては、ハイライトに相当する
座標点P3は15、ミドルに相当する座標点P4,P5(階調曲
線を滑らかに生成するために2点とる)はそれぞれ49,5
1、シヤドーに相当する座標点P6は85のα座標を有する
ように設定されている。なお、座標点P1およびP8の座標
はそれぞれ に設定される。この2つの座標点は、階調曲線の生成の
際に安定性を向上されるためのものである。
As a concrete coordinate point generation method, first, the operator sets each parameter value of highlight, middle, and shadow
H, M, S are set, these H, M, S values are input to the coordinate point generation means 3, and the β coordinate of each coordinate point of P 1 to P 8 is set.
For example, P 2 is O, P 3 is H, P 4 and P 5 are M, P 6 is S, P 7 is O, Will have β coordinates of. Then, these coordinate points P 1
P 2 (minimum coordinate point) of α coordinates to P 8 are O, P 7 (maximum coordinate point) is set to a value of 100, which is standardized. It should be noted that 0 and 100 on the α coordinate correspond to the input image density signal and the minimum and maximum density values. In general, the range of highlight, middle, and shadow areas is highlight 5
~ 35, middle is 30-70, and sheado is 65-95. Therefore, in this embodiment, the coordinate point P 3 corresponding to the highlight is 15, and the coordinate points P 4 and P 5 corresponding to the middle (two points are taken in order to smoothly generate the gradation curve). 49,5
1, the coordinate point P 6 corresponding to shadow is set to have an α coordinate of 85. The coordinates of coordinate points P 1 and P 8 are Is set to. These two coordinate points are for improving the stability when generating the gradation curve.

次に、第2座標軸回転手段4によりαβ座標系上の座標
点P1〜P8をxy座標系上の座標点に変換する。具体的に
は、各座標点の座標(α,β)は以下の2)式により座
標(x,y)に変換される。
Next, the second coordinate axis rotating means 4 converts the coordinate points P 1 to P 8 on the αβ coordinate system into the coordinate points on the xy coordinate system. Specifically, the coordinates (α, β) of each coordinate point are converted into the coordinates (x, y) by the following expression 2).

すなわち、 (なお、θはx軸とα軸が形成する角度である。) 次に、階調曲線生成手段5にて、上述したようにして得
られたxy座標系の座標点P1〜P8の座標(xi,yi)(i=
1,…,8)の各データに対し準エルミート補間法(例え
ば、富士通株式会社製FACOM FORTRAN SSL II使用手引
書99SP−0050−4 P235〜237参照)を適用することに
より係数列ci,di,ei(i=1,…,7)が求められる。この
後、これらの係数列ci,di,eiより階調曲線が生成され
る。すなわち、xi≦x≦xi+1の区間では y=yi+(ci+(di+ei・x)x)x =yi+ci・x+di・x2+ei・x3 …3) により階調曲線7が生成される。第5図は、このように
して生成した階調曲線の例を示したグラフである。この
図では、パラメータを変化させそのパラメータごとに生
成した17本の階調曲線を示す。この図から、パラメータ
の変化に伴ない階調曲線がy=lxの基準直線に対して変
化しているのがわかる。すなわち、この実施例によれ
ば、オペレータが所望するy=lxの基準直線に対して垂
直な方向に部分的に変化する階調曲線を得ることができ
る。また、この実施例ではパラメータH,M,Sの組合わせ
によつてci,di,eiのパラメータを決定することができる
ので曲線の生成において自由度が大きく滑らかな曲線を
生成することができる。また、ハイライト、ミドルおよ
びシヤドーのα座標として15,49,51,85を選択したがこ
れらの座標は任意の値に変更することができ、この変更
により曲線を生成する際の自由度はさらに大きくなる。
また、この実施例によれば階調曲線が単調増加曲線とな
らないようなci,di,eiの組合せが入力されたときに、そ
の組合せを阻止することができるようにあらかじめ設定
しておくことが可能であるから単調増加曲線のみを生成
することが容易である。
That is, (Note that θ is the angle formed by the x-axis and the α-axis.) Next, the gradation curve generating means 5 determines the coordinate points P 1 to P 8 of the xy coordinate system obtained as described above. Coordinates (x i , y i ) (i =
1, ..., quasi-Hermitian interpolation to each data of 8) (e.g., coefficient sequence by applying the Fujitsu reference made FACOM FORTRAN SSL II used handbook 99SP-0050-4 P235~237 Ltd.) c i, d i , e i (i = 1, ..., 7) is obtained. After that, a gradation curve is generated from these coefficient sequences c i , d i , e i . That is, in the section of x i ≦ x ≦ x i +1 y = y i + (c i + (d i + e i · x) x) x = y i + c i · x + d i · x 2 + e i · x 3 ... By 3), the gradation curve 7 is generated. FIG. 5 is a graph showing an example of the gradation curve thus generated. In this figure, 17 gradation curves generated by changing the parameters are shown. From this figure, it can be seen that the gradation curve is changing with respect to the reference line of y = 1x as the parameters are changed. That is, according to this embodiment, it is possible to obtain a gradation curve that partially changes in the direction perpendicular to the reference straight line of y = 1x desired by the operator. Further, in this embodiment, since the parameters of c i , d i , and e i can be determined by the combination of the parameters H, M, S, it is possible to generate a smooth curve with a large degree of freedom in generating the curve. You can In addition, we selected 15,49,51,85 as the α coordinate of highlight, middle, and shadow, but these coordinates can be changed to any value, and this change gives more freedom in generating a curve. growing.
Further, according to this embodiment, when a combination of c i , d i , and e i such that the gradation curve does not become a monotone increasing curve is input, it is preset so that the combination can be blocked. Since it is possible to set it, it is easy to generate only the monotonically increasing curve.

本発明のうち第2の発明に係る実施例のブロツクダイヤ
グラムは、第2図のブロツクダイヤグラムの第2座標軸
回転手段4と階調曲線生成手段5を入れ替えることによ
り得ることができる。この実施例によつても、上記実施
例と同様の効果を得ることができる。
The block diagram of the second embodiment of the present invention can be obtained by replacing the second coordinate axis rotating means 4 and the gradation curve generating means 5 of the block diagram of FIG. According to this embodiment, the same effect as the above embodiment can be obtained.

なお、上記2つの実施例における各手段はマイクロプロ
セツサ(例えばZ−80)、ROM,RAM等を組合わせたデジ
タル回路を使用することにより形成しても良いし、複数
の非線型増幅器を組合せたアナログ回路を使用すること
により形成しても良い。
Each means in the above two embodiments may be formed by using a digital circuit in which a microprocessor (for example, Z-80), ROM, RAM and the like are combined, or a plurality of nonlinear amplifiers may be combined. It may be formed by using an analog circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1A図〜第1E図は従来技術を説明するグラフ、 第2A図〜第2E図は、本発明の装置の各手段により生成さ
れる座標軸、座標点および階調曲線を示すグラフ、 第3図は本発明の1実施例を示すブロツクダイヤグラ
ム、 第4図は第3図の実施例における座標点の生成方法を示
すグラフ、 第5図は第3図の実施例により生成された階調曲線を示
すグラフ、第6図は従来技術によって生成される階調曲
線を説明するためのグラフ、第7図は本発明の装置によ
って生成された階調曲線を説明するためのグラフであ
る。 1……基準直線生成手段、2……第1座標軸回転手段 3……座標点生成手段、4……第2座標軸回転手段 5……階調曲線生成手段
1A to 1E are graphs for explaining the prior art, and FIGS. 2A to 2E are graphs showing coordinate axes, coordinate points and gradation curves generated by each means of the apparatus of the present invention, and FIG. Is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 4 is a graph showing a method of generating coordinate points in the embodiment of FIG. 3, and FIG. 5 is a gradation curve generated by the embodiment of FIG. 6 is a graph for explaining the gradation curve generated by the conventional technique, and FIG. 7 is a graph for explaining the gradation curve generated by the device of the present invention. 1 ... Reference straight line generating means, 2 ... First coordinate axis rotating means 3 ... Coordinate point generating means, 4 ... Second coordinate axis rotating means 5 ... Tone curve generating means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】画像信号入力装置からの入力画像濃度信号
に対し階調曲線に基づいた階調処理を施し、この階調処
理後の出力画像濃度信号を画像信号出力装置に送出する
階調設定装置において、 x軸として入力画像濃度信号を、y軸として出力画像濃
度信号をとったxy座標系を形成し、さらにこのxy座標系
上にy=lx(ここでlは定数)の基準直線を生成する基
準直線生成手段、 このxy座標軸を、x軸が前記基準直線に重なるまで原点
を中心として反時計方向に回転し、回転した後のx軸を
α軸に、y軸をβ軸にしてαβ座標系を形成する座標軸
回転手段、 このαβ座標系のα軸上に最小値座標点Pminおよび最大
値座標点Pmaxを生成し、また前記最小値座標点Pminおよ
び前記最大値座標点Pmaxの間にα値の異なる数個のパラ
メータ用中間座標点を生成しこれらの中間座標点のβ値
を任意に変化させることができるようにした座標点生成
手段、 この生成されたαβ値をxy座標系に変換する手段、 およびこの変換されたxy座標系における前記各座標点間
を曲線補間して前記階調曲線を生成する階等曲線生成手
段を設けたことを特徴とする画像入出力システムにおけ
る階調設定装置。
1. A gradation setting for performing gradation processing based on a gradation curve on an input image density signal from an image signal input device and sending the output image density signal after the gradation processing to the image signal output device. In the apparatus, an xy coordinate system is formed in which the input image density signal is taken as the x-axis and the output image density signal is taken as the y-axis, and a reference straight line of y = lx (where l is a constant) is further formed on this xy coordinate system. A reference straight line generating means for generating, the xy coordinate axis is rotated counterclockwise about the origin until the x axis overlaps with the reference straight line, and the x axis after rotation is set as the α axis and the y axis is set as the β axis. Coordinate axis rotating means forming an αβ coordinate system, generating a minimum value coordinate point Pmin and a maximum value coordinate point Pmax on the α axis of this αβ coordinate system, and between the minimum value coordinate point Pmin and the maximum value coordinate point Pmax. Generate intermediate coordinate points for several parameters with different α values in Coordinate point generation means capable of arbitrarily changing the β value of these intermediate coordinate points, means for converting the generated αβ value into an xy coordinate system, and the above-mentioned each in the converted xy coordinate system. A gradation setting device in an image input / output system, comprising gradation equal curve generating means for generating a gradation curve by performing curve interpolation between coordinate points.
【請求項2】画像信号入力装置からの入力画像濃度信号
に対し階調曲線に基づいた階調処理を施し、この階調処
理後の出力画像濃度信号を画像信号出力装置に送出する
階調設定装置において、 x軸として入力画像濃度信号を、y軸として出力画像濃
度信号をとったxy座標系を形成し、さらにこのxy座標系
上にy=lx(ここでlは定数)の基準直線を生成する基
準直線生成手段、 このxy座標軸を、x軸が前記基準直線に重なるまで原点
を中心として反時計方向に回転し、回転した後のx軸を
α軸に、y軸をβ軸にしてαβ座標系を形成する座標軸
回転手段、 このαβ座標系のα軸上の最小値座標点Pminおよび最大
値座標点Pmaxを生成し、また前記最小値座標点Pminおよ
び前記最大値座標点Pmaxの間にα値の異なる数個のパラ
メータ用中間座標点を生成しこれらの中間座標点のβ値
を任意に変化させることができるようにした座標点生成
手段、 このαβ座標系における前記各座標点間を曲線補間して
前記階調曲線を生成する階調曲線生成手段、 およびこの生成されたαβ値をxy座標系に変換する手段
を設けたことを特徴とする画像入出力システムにおける
階調設定装置。
2. A gradation setting for performing gradation processing on an input image density signal from an image signal input device based on a gradation curve and sending the output image density signal after the gradation processing to the image signal output device. In the apparatus, an xy coordinate system is formed in which the input image density signal is taken as the x-axis and the output image density signal is taken as the y-axis, and a reference straight line of y = lx (where l is a constant) is further formed on this xy coordinate system. A reference straight line generating means for generating, the xy coordinate axis is rotated counterclockwise about the origin until the x axis overlaps with the reference straight line, and the x axis after rotation is set as the α axis and the y axis is set as the β axis. Coordinate axis rotating means forming an αβ coordinate system, generating a minimum value coordinate point Pmin and a maximum value coordinate point Pmax on the α axis of the αβ coordinate system, and between the minimum value coordinate point Pmin and the maximum value coordinate point Pmax. Generate intermediate coordinate points for several parameters with different α values in Coordinate point generation means capable of arbitrarily changing the β value of the intermediate coordinate points, and gradation curve generation for generating the gradation curve by performing curve interpolation between the coordinate points in the αβ coordinate system. A gradation setting device in an image input / output system, which is provided with means and means for converting the generated αβ value into an xy coordinate system.
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