JPH11312239A - デジタルイメ―ジカラ―訂正デバイスおよびカラ―訂正するための方法 - Google Patents

デジタルイメ―ジカラ―訂正デバイスおよびカラ―訂正するための方法

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JPH11312239A
JPH11312239A JP10372823A JP37282398A JPH11312239A JP H11312239 A JPH11312239 A JP H11312239A JP 10372823 A JP10372823 A JP 10372823A JP 37282398 A JP37282398 A JP 37282398A JP H11312239 A JPH11312239 A JP H11312239A
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JP10372823A
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Federica Colla
フェデリカ・コッラ
Massimo Mancuso
マッシモ・マンクーゾ
Rinaldo Poluzzi
リナルド・ポルッツィ
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STMicroelectronics SRL
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
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    • H04N9/643Hue control means, e.g. flesh tone control
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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    • G06T7/90Determination of colour characteristics
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N1/46Colour picture communication systems
    • H04N1/56Processing of colour picture signals
    • H04N1/60Colour correction or control
    • H04N1/62Retouching, i.e. modification of isolated colours only or in isolated picture areas only
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  • Image Processing (AREA)
  • Control Of Exposure In Printing And Copying (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファジー論理を採用してデジタルビデオイメ
ージのフェイシャルトーンイメージ部分を訂正するデジ
タルイメージカラー訂正デバイスを提供する。 【解決手段】 このデバイスは、デジタルビデオイメー
ジの相関フレームのシーケンスに属するピクセルのスト
リームを受け、スキンカラークラスに対する各ピクセル
のメンバシップを表わすマルチレベル値を計算するピク
セルファジファイアユニット(1)と、ピクセルの各々
と相対的なメンバシップ値とを受け、スキンカラークラ
スに属するイメージの部分の特徴を規定する第1および
第2のパラメータを計算するグローバルパラメータエス
ティメータ(2)と、第1のグローバルパラメータに従
ってスキンカラークラスに属するイメージの部分のピク
セルの各々を訂正する処理ユニット(3)と、第2のグ
ローバルパラメータに従ってピクセルまたは訂正された
ピクセルを出力する処理スイッチ(4)とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】この発明は、ファジー論理を採用するデ
ジタルイメージカラー訂正デバイスに関する。より特定
的には、この発明はカラークラスを訂正するためであ
り、特にデジタルイメージのスキンカラークラスを訂正
するためのデバイスに関する。
【0002】
【発明の背景】カラーの描写を形式化するために多くの
カラーモデルが提案されており、それらの多くにおいて
は、カラーは3次元のディスクリートなスペースにおけ
る点として表現される。これらのスペースはカラーを数
学的に扱うことに非常に有用であるが、人間が普通にこ
の特徴を描写するものからはかけ離れている。
【0003】実際には日々の生活において対象をカラー
によって描写する際に、人間は「深い」または「濃い」
などの形容詞で修飾された「緑」または「青」といった
ラベルを用いる。言葉による描写は幾分曖昧で不正確で
あることがわかるだろう。ラベルはカラースペースにお
ける集合を特定し、現実に、単一ラベルが与えられる対
象は、実際には多くの異なった色合いによって作られ
る。
【0004】精密さの欠如であると思われるものは、簡
単にかつ容易に大量の情報を扱えるようにする近似の形
式である。さらに、ディスクリートなスペースにおける
各点のカラー座標を特定することにより対象を描写する
ことは想像できないであろう。そしてこれを行なって
も、役に立つ情報は人間には何ら得られないだろう。
【0005】前述のとおり、カラースペースにおける言
葉のラベルはその内部の集合を特定するが、この集合の
正確な定義を与えようとすると、それはそんなに簡単で
はないことがわかる。なぜなら、カラーは互いに次第に
トーンダウン(tone down )し、それらのうちいくつか
にとっては任意にしかラベルを組合わせることができな
いからである。これは言葉の形式で表現されるカラーの
現実の性質を示し、すなわちそれらはファジー集合の名
前であり、それらのメンバシップ関数は任意のカラース
ペースに規定することができる。このようなファジー集
合に対しては「カラークラス」という用語が用いられ得
る。
【0006】多くのカラースペースは3次元であるた
め、我々が規定するメンバシップ関数は4次元のスペー
スにおける面である。これらの関数を規定する際には2
つの主な問題がある。第1に、メンバシップ関数は人間
のカラーに対する認識に基づいて規定する必要があるた
め、各カラークラスおよびカラースペースの各点につい
てメンバシップ値は人間の観察者によって選ばれるべき
である。
【0007】不運にもカラースペースには何百万個もの
点があるため、第2の問題は、結果として生ずるデータ
量に関し、すなわち、単一のクラスの描写に対して何百
万個ものエントリを有する表が必要とされることであ
る。
【0008】用いられる試みは、カラークラスを規定す
る言葉のルールに基づく。ルールは、色相、彩度および
明度を区別するカラースペースに関する。これらのスペ
ースのうち我々はHSVを選択する。以下にRGBおよ
びHSVカラースペースを簡単に説明する。
【0009】RGBカラースペースにおいて、カラーは
3つの主な構成要素である赤、緑および青によって表わ
される。このスペースは立方体の形状を有し、この頂点
は、純粋なカラーである赤、緑、青、藍色、紫紅色、黄
色、黒および白と一致する(図1参照)。
【0010】グレースケールは対角線上にあり、これは
起点(黒)と対向する頂点(白)とを互いに結ぶ。モニ
タ、テレビジョンおよびいくつかの類似した他の視覚化
デバイスは、イメージを視覚化するためにこのカラース
ペースを利用する。
【0011】この種のカラー表現は我々がカラーを認識
するものとは異なる(我々は一般に色相、強度および彩
度を認識する)。HSVカラースペースは色相、彩度お
よび値(強度)によってカラーを表現するため、カラー
の認識に選択されてきた。このスペースはひっくり返し
た円錐体(図2参照)として表現することができ、値は
軸上を移動しながら変化し、彩度は円の半径を移動しな
がら変化し、色相は円の角度によって変化する。
【0012】スキンカラークラスの検出は、H、Sおよ
びVに規定されるファジー集合によって行なわれる。
【0013】このスペースにおいては、クラスは構成要
素に対するアサーションによって特徴づけることができ
る。たとえば、点pおよび青のカラークラスに対しては
以下のことがいえる。
【0014】hp が青h であり、sp が高s であり、v
p が高v であれば、pは青である。ここでhp 、sp
よびvp は色相、彩度およびpの値である。ルールの後
の部分がカラークラス「青」に関するのに対し、前の部
分はファジー集合である青 h 、高s および高v を含み、
これらのメンバシップ関数はH、SおよびVにそれぞれ
規定される。高s および高v は異なったファジー集合で
あり、実際にメンバシップ関数は、たとえ同じ形式を有
していても、異なった領域を有することに留意された
い。
【0015】それらの前の部分におけるファジー集合が
規定されると、それらはそのクラスに対するpのメンバ
シップ値を計算するために用いることができる。
【0016】uh 、us およびuv が所与のカラークラ
スに対するH、SおよびVのメンバシップ関数であると
すると、このようなクラスに対する、座標(hp
p ,v p )を有する点pのメンバシップ値は下記のよ
うにして計算される。
【0017】up =T(uh (hp ),us (sp ),
v (vp )) ここでTはT規準演算子(T-norm operator)であり、
文章における「論理積」の論理結合を行なう。
【0018】前の部分のファジー集合に対するメンバシ
ップ関数は、いくつかのグラフ式手段に助けられてh、
sまたはvを変化させる際にカラーの変化を観察するこ
とにより実験的に得ることができる。ルールにおける論
理積結合に対してT規準演算子を選ぶことも必要であ
る。
【0019】ルールに基づいた試みではカラークラスを
規定する際の自由と同じ自由をもたらすことはできない
ことが観察されるだろう。なぜなら、一般にはHSVス
ペースの種々の点に任意の値を関連づけることは不可能
であるからである。これは真実であるが、他方では、メ
ンバシップ関数の定義に、規則的な解像度を持たせるよ
うにする能力はさほど有用ではない。(h,s,v)ト
リプレットに対して0または1とは異なるメンバシップ
値を選ぶことは任意な事柄であるが、カラーの直感的お
よび視覚的な色合いを維持することが重要である。この
試みでは、8ビットの構成要素の量子化の場合、クラス
を完全に規定するためには3つの256テーブルエント
リしか必要ではない。
【0020】伝統的なイメージ処理演算子は一般に、全
イメージまたはその既に選択されている部分に与えられ
る。後に述べた場合では選択は通常はピクセルのいくつ
かの特徴に基づいて手動で、または選択工具によって行
なわれる。
【0021】いくつかの演算子をイメージにおける特定
的なカラークラスに与えたいとする。選択されたピクセ
ルの色相、彩度または値を修正する演算子を使用するこ
とにより、種々のカラークラスに種々のカラー訂正を与
えることが可能になるであろう。演算子が機能すべき領
域は、既に見出されているファジー集合から抽出された
a−カット(a-cut )によって特定することができる。
カットに対する最良なアルファレベル(alfa-level)を
決定する際に問題が生じ、いずれにせよクリスプ集合
(crisp set )の使用により、選択された領域の境界上
に不所望でありかつ認識できる影響が及ぼされ得る。
【0022】この問題の解決策はソフト演算子の使用に
見出すことができる。この種の演算子は、クリスプ集合
ではなくファジー集合によって特定された領域への用途
を可能にする。伝統的な1つのOによるこのような演算
子O′の定義は下記のとおりである。
【0023】 O′(p)==(p)*ap +p* (1−ap ) ここでpはピクセルであり、ap はカラークラスに対す
るそのメンバシップ値である。
【0024】a=0であればピクセルは修正されず、a
=1の場合、伝統的な演算子Oが与えられる。それ以外
の場合ではO′がpとO(p)との重み付き平均とな
る。平均は各構成要素とは別にカラースペースに対して
計算される。
【0025】不運にも、補間の結果はカラースペースに
依存する。なぜなら、カラースペースから別のものへの
変換が非線形的であるからである。この特定的な場合に
おいては、HSVカラースペースはこの動作にはあまり
適さない。なぜなら、pからO(p)までの経路上での
カラーは期待されるものではないからである。
【0026】平均を計算する前にCIEluvまたはC
IElabカラースペースに移動すると非常に良い結果
が得られるであろう。不運にも、HSVからこれらのカ
ラースペースへの変換はかなり複雑である。RGBカラ
ースペースにおいてもかなり良い結果を得ることがで
き、HSVからの変換がより簡単であるという利点があ
る。
【0027】この発明の目的は、現実にできるだけ近い
フェイシャルトーンイメージ(facial tone image )に
おいてスキンカラー(skin color)を再生することを可
能にするデジタルイメージカラー訂正デバイスを提供す
ることである。
【0028】この目的のために、この発明は、特にTV
イメージであるデジタルイメージのフェイシャルトーン
イメージを特定することができるデジタルイメージカラ
ー訂正デバイスを提供しようとし、かつ必要に応じて適
切な訂正を決定する。
【0029】この発明の別の目的は、デジタルイメージ
のフェイシャルトーン部分に対してのみ動作し得るデジ
タルイメージカラー訂正デバイスを提供することであ
る。
【0030】この発明の別の目的は、デジタルイメージ
におけるスキンカラークラスを認識し、認識されたクラ
ス内に検出された彩度および値の特徴に基づいて適切な
訂正を与える、デジタルイメージカラー訂正デバイスを
提供することである。
【0031】これらの目的などは、ファジー論理を採用
してデジタルビデオイメージのフェイシャルトーンイメ
ージ部分を訂正するためのデジタルイメージカラー訂正
デバイスによって達成され、このデバイスは下記のもの
を含むことを特徴とする。すなわちこのデバイスは、ピ
クセルファジファイアユニット(pixel fuzzifier uni
t)を含み、このピクセルファジファイアユニットは、
デジタルビデオイメージの相関フレームのシーケンスに
属するピクセルのストリームを入力に受け、かつスキン
カラークラスに対する各ピクセルのメンバシップを表わ
すマルチレベル値を計算し、さらにグローバルパラメー
タエスティメータ(global parameter estimator)を含
み、このグローバルパラメータエスティメータは、上記
ピクセルの各々と相対的なメンバシップ値とを入力に受
け、かつ上記スキンカラークラスに属する上記イメージ
の部分の特徴を規定する第1および第2のパラメータを
計算し、さらに処理ユニットを含み、この処理ユニット
は下流において上記グローバルパラメータエスティメー
タと上記ピクセルファジファイアユニットとに接続さ
れ、かつ上記第1のグローバルパラメータに従って、上
記スキンカラークラスに属するイメージの上記部分のピ
クセルの各々を訂正して訂正ピクセルを得るように適合
され、さらに上記第2のグローバルパラメータに従って
上記ピクセルまたは上記訂正されたピクセルを出力する
ための処理スイッチを含む。
【0032】上記の目的は、ファジー論理によって相関
フレームのシーケンスで構成されたデジタルビデオイメ
ージのフェイシャルトーンイメージ部分に対してカラー
訂正を行なうための方法によっても達成され、この方法
は下記のステップを含むことを特徴とする。すなわちこ
の方法は、デジタルビデオ信号のフェイシャルトーンイ
メージ部分のスキンカラークラスを特定するために用い
られる3つのファジー集合を規定するステップと、それ
がフェイシャルトーンイメージであるかどうかを判断す
るためにイメージを検査するステップと、正の応答の場
合には、フェイシャルトーンイメージ部分のピクセルの
カラー訂正を行なうステップと、訂正されたフェイシャ
ルトーンイメージ部分を出力するステップとを含む。
【0033】この発明のさらなる特徴および利点は添付
の図面において非制限的な例としてのみ示されるデジタ
ルイメージカラー訂正デバイスの好ましい実施例の記述
から明らかとなるであろう。
【0034】
【詳細な説明】我々が発表しようとするアルゴリズムは
以上に明らかにした方法論を利用する。それは、イメー
ジの内部にスキンカラークラスを認識し、かつこのクラ
スにのみいくつかの訂正を自動的に加えることができる
ように実現された。
【0035】スキンカラークラスを特定するためにH、
SおよびVに規定される3つのファジー集合が用いられ
る。これらは図1に示される。
【0036】各ピクセルのスキンカラークラスに対する
メンバシップ値は、H、SおよびVのファジー集合に対
するメンバシップ値の集約単位によって計算される。ス
キンカラークラスの特定に用いられるルールは下記のと
おりである。
【0037】hp がH_スキンh であり、sp がS_ス
キンs であり、vp がV_スキンvであるならば、pは
スキンカラーを有する。
【0038】アルゴリズムの第1のステップは、イメー
ジを検査して、それが「フェイシャルトーンイメージ」
であるかを判断し、それが必要とし得る訂正を連続的に
見出すことにある。
【0039】「フェイシャルトーン」であるとみなされ
るためには、イメージは固定しきい値よりも幅の広いス
キンカラークラス区域を有することが要求される。この
しきい値は実験的に見出された。
【0040】この要件が満たされないならばさらなる処
理は行なわれない。さもなければ、次のステップはスキ
ンカラークラスに対するメンバシップ値の文脈上の評価
にある。これは平均演算子によって行なわれる。このス
テップは、いくつかの不所望な影響を軽減することがで
きるため結果として必要である。
【0041】均一に色付けされた領域の外観を有する種
々のカラーのピクセルを用いることによって得られる微
細な粒子のテクスチャ(grain texture )によってイメ
ージを処理することもしばしばある。単一のカラークラ
スが処理される場合、テクスチャの外観は変更され得
る。なぜなら、テクスチャ領域のうちいくつかのピクセ
ルしかカラークラスに属さず、それらのピクセルしか修
正されないからである。
【0042】まず平均演算子がイメージ上に与えられ、
各ピクセルのメンバシップ値が計算される。訂正のパラ
メータを特定するために他のいくつかのメンバシップ関
数が用いられる。図4に示されるこれらの関数は種々の
レベルの彩度および値(低、中および高)に関する。こ
れらのファジー集合に関する各ピクセルのメンバシップ
値を得ると、スキンカラークラス内での彩度の程度と値
とに関するいくつかの指標を得ることができる。
【0043】このようにして、スキンカラークラスに対
応する領域はファジーサブ領域に分割され、各サブ領域
について平均彩度および平均値が計算される。
【0044】他の2つの値、すなわちスキン彩度および
スキン値のプロトタイプが考えられる。これらはいくつ
かのイメージを検査した後に実験的に選ばれた。これら
の量のすべてを用いることにより訂正のためのパラメー
タが計算される。
【0045】このようにして、現在のイメージに基づい
て訂正が自動的に計算される。彩度に関する訂正を計算
する公式は値に対する訂正を計算するものとは異なる。
この理由は、彩度の変化および値の変化に対する目の感
度が異なることに基づく。
【0046】次に、図5および図6を参照してこの発明
の実施例を説明する。図5はこの発明のイメージ処理装
置を示し、これは一般に入力デバイス(図示せず)と、
ピクセルファジファイアユニット1と、グローバルパラ
メータエスティメータ2と、処理ユニット3と、処理ス
イッチ4と、出力ユニット(図示せず)とを有する。
【0047】入力デバイスは、デジタルTV信号または
MPEGストリームなどの高相関フレームのシーケンス
に属するピクセル100のストリームをもたらすとされ
る。ピクセルファジファイアユニット1はマルチレベル
ビットピクセルを入力に受け、文脈化(contextualizat
ion )ステップの後に、スキンカラークラスに対するピ
クセルのメンバシップを表わすマルチレベル値200を
計算する。
【0048】グローバルパラメータエスティメータ2は
元のピクセル100とそのメンバシップ値200とを入
力に受け、フィールド全体が検査された後に2つのグロ
ーバル量300および400を計算し、これらは次のフ
ィールドの計算の際に後の処理ステップにおいて用いら
れる。処理ユニット3はピクセル100と、そのメンバ
シップ値200と、一方のグローバルパラメータ400
とを利用して所望のカラー訂正を行なうようにする。
【0049】処理スイッチ4は、他方のグローバルパラ
メータ300に基づいて元のピクセル100または相関
ピクセル100′を出力する。出力ユニットはさらなる
処理またはイメージの視覚化/記憶に適するデバイスで
あるとされる。
【0050】図6は、ピクセルファジファイアの構成を
示す。このユニットは、文脈処理ユニット5と、変換ユ
ニット6と、メンバシップ関数評価ユニット7とを含
む。
【0051】変換ユニット6は、元のRGBカラースペ
ースから、カラークラスの特定により適するHSVカラ
ースペースへの変換を与える。メンバシップ関数評価ユ
ニット7はスキンカラークラスに対するピクセルのメン
バシップ値を計算する。HSVスペースのファジー集合
は、H、SおよびV軸に別個に規定される3つのファジ
ー集合の集約単位によって規定される。
【0052】文脈処理ユニット5は、テクスチャ領域の
処理時に生ずる不所望な影響を軽減するために導入さ
れ、元のイメージにおいて認識できない微細なテクスチ
ャ領域は実際にはカラー訂正の後に明らかになる。
【0053】文脈処理は空間フィルタリングを含む。R
GBカラースペースの特性により、この処理はカラース
ペース変換の前に導入された。
【0054】図7はグローバルパラメータエスティメー
タ2の構成を示す。これは2つの部分を含み、すなわ
ち、イメージ内のスキンカラークラスの区域を推定する
第1の部分8と、訂正のための係数を計算する第2の部
分9とを含む。
【0055】フレームに対して評価された係数は同じフ
レームの処理のために用いられるべきであるため、処理
を遅延するためにフレームバッファを導入する必要があ
る。しかし、隣接するフレーム間に高い相関性があると
仮定すると、フレームに関する係数は前のフレームの情
報を用いて計算される。
【0056】このようにして、フレームバッファと、そ
れが必要とすべき遅延とを回避することができる。スキ
ンカラークラスの区域はそのクラスに属するピクセルの
パーセンテージに基づいて評価される。2つの訂正係数
があり、すなわち彩度に関するものと値に関するものと
がある。これらはファジー推論を利用して計算される。
【0057】各訂正係数の評価は、低、高および中間値
および彩度のクラスに関する平均メンバシップ値と、上
記のクラス内の平均彩度および値とを表わすいくつかの
量に依存する。訂正のための係数を評価するために用い
られるAle@ルールはこれらの量に基づいて構築され
る。このようなルールの一例を以下に示す。
【0058】スキンカラークラスの彩度が高い場合、彩
度をデクリメントし、またはスキンカラークラスの値が
低い場合、値をインクリメントする。
【0059】彩度および値をインクリメントまたはデク
リメントするために用いられる公式は全く異なってい
る。異なった公式を用いることの選択は、値の変化に対
して彩度の変化を目で認識するやり方に関するいくつか
の考慮事項に基づいて行なわれる。
【0060】図8は、処理ユニット3の構成を示す。こ
れは変換ユニット6と、訂正ユニット11と、逆変換ユ
ニット12と、ソフトスイッチユニット13とを含む。
変換ユニット6はピクセルファジファイアユニット1に
用いられるものと同じである。
【0061】訂正ユニット11はピクセル100と訂正
のための係数400とをグローバルパラメータエスティ
メータ2から入力に受け、訂正を行なう。訂正は、ファ
ジールールに基づいて行なわれた考慮事項に依存する符
号を有する係数400をピクセル100の元の座標に与
えることを含む。次のユニット12により、処理された
ピクセルがRGBカラースペースに変換し直される。
【0062】重み付き平均がソフトスイッチユニット1
3によって行なわれ、これはスキンカラークラスに対す
るピクセルのメンバシップ値200と、元のピクセル1
00と、訂正されたもの(すなわち逆変換ユニット12
からの出力)とを入力に受ける。ピクセルがスキンカラ
ークラスに高い程度で属するほどピクセルの訂正度も高
い。ゼロに近いメンバシップ値を有するピクセルは訂正
によって影響を受けない。
【0063】ソフトスイッチユニット13の出力500
は処理スイッチ4に入力され、この構成は図9に示され
る。このユニットはセレクタ14によって構成される。
このユニットは、元のピクセル100と、訂正されたも
の500と、スキンカラークラスの区域を表わす第1の
グローバルパラメータ300とを入力に受ける。
【0064】スキンカラークラスが十分に大きな区域を
有するならば、処理スイッチユニット4は訂正されたピ
クセル100′を出力し、さもなくば元のピクセル10
0を出力する。出力ユニットは、さらなる処理またはイ
メージの視覚化または記憶に適したデバイスであるとさ
れる。
【0065】このように、説明した発明によって意図さ
れる目的が達成される。実際には、フェイシャルトーン
イメージを表わすデジタルビデオイメージの部分のみが
処理されて、この部分のカラーを、人間の目が日々の生
活の中で認識できる現実のカラーにできるだけ近づける
ようにする。
【0066】このように、「フェイシャルトーンイメー
ジ」としてイメージが認識される場合にのみ、関与した
ピクセルに対して処理および後の訂正が行なわれ、入力
イメージが「フェイシャルトーンイメージ」でない場合
には処理は行なわれない。訂正はHSVカラースペース
において決定されて与えられる。HSVカラースペース
への変換は必要である。なぜなら、このスペースにおい
てカラーの描写はRGBカラースペースにおけるよりも
遙に直感的であり、スキンカラークラスの描写はRGB
スペースにおけるよりも結果として容易であるからであ
る。
【0067】以上の開示において「ピクセル」に言及し
た場合、デジタルビデオイメージの各ピクセルが上述の
処理を受けることを明らかに意味する。
【0068】このようにして考えられたこの発明には、
すべて発明の思想範囲内にある多くの修正および変形が
施されてもよい。
【0069】すべての詳細は技術的に等価的な他の要素
と置換されてもよい。この発明の実際的な実施例におい
て、用いられる材料ならびに形状および寸法は、前掲の
特許請求の範囲の保護範囲を放棄することなく、要件に
応じていかなるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】RGBカラースペースを示す図である。
【図2】HSVカラースペースを示す図である。
【図3】この発明に従ったデバイスによって実現された
アルゴリズムに従ったスキンカラークラスに関する3つ
のファジー集合を示す図である。
【図4】この発明のデバイスによって実現されたアルゴ
リズムに従った訂正パラメータの評価に関するファジー
集合を示す図である。
【図5】この発明のイメージ処理デバイスを示すブロッ
ク図である。
【図6】図5に示されるイメージ処理デバイスのピクセ
ルファジファイアユニットの構成を示す図である。
【図7】図5に示されるイメージ処理デバイスのグロー
バルパラメータエスティメータの構成を示す図である。
【図8】図5に示されるイメージ処理デバイスの処理ユ
ニットの構成を示す図である。
【図9】図5に示されるイメージ処理デバイスの処理ス
イッチユニットの構成を示す図である。
【符号の説明】
1 ピクセルファジファイアユニット 2 グローバルパラメータエスティメータ 3 処理ユニット 4 処理スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フェデリカ・コッラ イタリア、(プロビンス・オブ・クレモ ナ)、26013 クレマ、ビア・メネゲッツ ィ、9 (72)発明者 マッシモ・マンクーゾ イタリア、(プロビンス・オブ・ミラ ノ)、20052 モンツァ、ビア・オリアー ニ、19 (72)発明者 リナルド・ポルッツィ イタリア、20100 ミラノ、ピアッツァ・ イストゥリア、2

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ファジー論理を採用して、デジタルビデ
    オイメージのフェイシャルトーンイメージ部分を訂正す
    るためのデジタルイメージカラー訂正デバイスであっ
    て、 ピクセルファジファイアユニットを備え、前記ピクセル
    ファジファイアユニットは、デジタルビデオイメージの
    相関フレームのシーケンスに属するピクセルのストリー
    ムを入力に受け、かつスキンカラークラスに対する各ピ
    クセルのメンバシップを表わすマルチレベル値を計算
    し、さらにグローバルパラメータエスティメータを備
    え、前記グローバルパラメータエスティメータは、前記
    ピクセルの各々と相対的なメンバシップ値とを入力に受
    け、かつ前記スキンカラークラスに属する前記イメージ
    の部分の特徴を規定する第1および第2のパラメータを
    計算し、さらに処理ユニットを備え、前記処理ユニット
    は、下流において前記グローバルパラメータエスティメ
    ータと前記ピクセルファジファイアユニットとに接続さ
    れ、かつ前記第1のグローバルパラメータに従って、前
    記スキンカラークラスに属するイメージの前記部分のピ
    クセルの各々を訂正して、訂正されたピクセルを得るよ
    うに適合され、さらに前記第2のグローバルパラメータ
    に従って前記ピクセルまたは前記訂正されたピクセルを
    出力するための処理スイッチを備えることを特徴とす
    る、デジタルイメージカラー訂正デバイス。
  2. 【請求項2】 前記ピクセルファジファイアユニット
    が、 前記ピクセルファジファイアユニットに入力されるピク
    セルに対して空間フィルタリングを行なうように適合さ
    れた文脈処理ユニットと、 下流において前記文脈処理ユニットに接続され、かつR
    GBカラースペースからHSVカラースペースに各ピク
    セルを変換するように適合された変換ユニットと、 前記変換ユニットの出力に接続され、かつ前記スキンカ
    ラークラスに対する前記ピクセルの各々のメンバシップ
    値を計算するように適合されたメンバシップ関数評価ユ
    ニットとを含むことを特徴とする、請求項1に記載のデ
    バイス。
  3. 【請求項3】 前記グローバルパラメータエスティメー
    タが、 入力に前記ピクセルを受け、かつ前記デジタルイメージ
    内に前記スキンカラークラスの区域を定める、区域推定
    ユニットと、 入力に前記ピクセルの各々のメンバシップ値を受け、か
    つファジー推論によって、前記スキンカラークラスに属
    する前記ピクセルの訂正係数を計算するように適合され
    た係数推定ユニットとを含むことを特徴とする、請求項
    1に記載のデバイス。
  4. 【請求項4】 前記処理ユニットが、前記ピクセルと、
    前記第1のグローバルパラメータと、前記ピクセルの各
    々のメンバシップとを入力に受けることを特徴とする、
    請求項2に記載のデバイス。
  5. 【請求項5】 前記処理ユニットが、訂正ユニットに接
    続された変換ユニットを含み、前記訂正ユニットは、ソ
    フトスイッチユニットに縦続接続された逆変換ユニット
    に接続されることを特徴とする、請求項4に記載のデバ
    イス。
  6. 【請求項6】 前記変換ユニットが、前記デジタルイメ
    ージのピクセルを入力に受け、かつ前記ピクセルファジ
    ファイア手段の変換ユニットと同じであることを特徴と
    する、請求項5に記載のデバイス。
  7. 【請求項7】 前記訂正ユニットが、前記変換ユニット
    によってスペース変換されたピクセルカラーと、前記グ
    ローバルパラメータエスティメータによって計算された
    前記第2のグローバルパラメータとを入力に受け、かつ
    前記逆変換ユニットに後に入力される訂正ピクセルを出
    力することを特徴とする、請求項6に記載のデバイス。
  8. 【請求項8】 前記ソフトスイッチユニットが、前記逆
    変換ユニットの出力と、前記ピクセルと、前記ピクセル
    の各々に関するメンバシップ値とを入力に受け、前記ソ
    フトスイッチユニットは、重み付き平均を行ない、さら
    に訂正されたピクセルを出力し、前記さらに訂正された
    ピクセルは後に前記処理スイッチユニットに入力される
    ことを特徴とする、請求項7に記載のデバイス。
  9. 【請求項9】 前記処理スイッチユニットがセレクタを
    含み、前記セレクタは、前記ピクセルと、前記第1のグ
    ローバルパラメータと、前記ソフトスイッチユニットの
    出力とを入力に受け、前記ピクセルまたは前記さらに訂
    正されたピクセルを出力することを特徴とする、請求項
    8に記載のデバイス。
  10. 【請求項10】 相関フレームのシーケンスによって構
    成されたデジタルビデオイメージのフェイシャルトーン
    イメージ部分をファジー論理によってカラー訂正するた
    めの方法であって、 デジタルビデオ信号のフェイシャルトーンイメージ部分
    のスキンカラークラスを特定するために用いられる3つ
    のファジー集合を規定するステップと、 前記イメージを検査フェイシャルトーンイメージである
    かどうかを判断するステップと、 正の応答である場合には、前記フェイシャルトーンイメ
    ージ部分のピクセルのカラー訂正を行なうステップと、 訂正されたフェイシャルトーンイメージ部分を出力する
    ステップとを含むことを特徴とする、カラー訂正するた
    めの方法。
  11. 【請求項11】 前記イメージを検査するステップが、
    前記ビデオ信号イメージに属するピクセルを曖昧にし
    て、前記スキンカラークラスに対する各ピクセルのメン
    バシップを決定するステップを含むことを特徴とする、
    請求項10に記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記イメージがフェイシャルトーンイ
    メージであるかどうかを判断するステップの後に、前記
    フェイシャルトーンイメージをファジーサブ領域に分割
    し、前記各サブ領域に対して平均彩度および平均値を計
    算するステップをさらに含む、請求項10に記載の方
    法。
  13. 【請求項13】 前記平均彩度および平均値によって、
    さらにはスキン彩度およびスキン値のプロトタイプによ
    って、前記フェイシャルトーンイメージに属するピクセ
    ルを訂正するためのパラメータを計算するステップを含
    むことを特徴とする、請求項12に記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記曖昧にするステップが、 前記ビデオデジタル信号に空間フィルタリングを行なう
    ステップと、 RGBカラースペース表現からHSVカラースペース表
    現に前記ビデオデジタル信号のピクセル表現を変換する
    ステップと、 前記スキンカラークラスに対するイメージの各ピクセル
    のメンバシップ値を決定するステップとを含むことを特
    徴とする、請求項11に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記フェイシャルトーンイメージに属
    するピクセルを訂正するためのパラメータを計算するス
    テップが、 前記イメージ内での前記スキンカラークラスの区域を推
    定するステップと、 ファジー推論によって、前記フェイシャルトーンイメー
    ジのピクセルを訂正するための係数を計算するステップ
    とを含むことを特徴とする、請求項13に記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記スキンカラークラスの区域が、前
    記クラスに属するピクセルのパーセンテージに基づいて
    評価されることを特徴とする、請求項15に記載の方
    法。
  17. 【請求項17】 前記訂正のための係数が、ファジー推
    論を用いて計算されることを特徴とする、請求項15に
    記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記フェイシャルトーンイメージのピ
    クセルを訂正するためのステップが、 前記係数を前記フェイシャルトーンイメージのピクセル
    の座標に加えるステップを含み、前記係数の符号は、予
    め定められたファジールールに依存し、さらに前記訂正
    されたピクセルをHSVカラースペース表現からRGB
    カラースペース表現に逆変換するステップをさらに含む
    ことを特徴とする、請求項15に記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記フェイシャルトーンイメージのピ
    クセルを訂正するステップが、前記フェイシャルトーン
    イメージの各ピクセルに対して、前記訂正されたピクセ
    ルおよび前記スキンクラスのメンバシップ値のピクセル
    に対して重み付き平均を行なうステップをさらに含むこ
    とを特徴とする、請求項18に記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記スキンカラークラスが、予め定め
    られたしきい値よりも大きな区域を有するかどうかを判
    断するステップと、 正の応答の場合には、前記訂正されたピクセルを出力す
    るステップと、 負の応答の場合には、訂正することなく前記ピクセルを
    出力するステップとをさらに含むことを特徴とする、請
    求項19に記載の方法。
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