JPS58186023A - 色彩検出および修正方法，およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は色彩検出および修正の方法ならびに装置に関
する。特に、色彩検出システム、色彩認識システム、色
彩修正、および色彩発生システムに適する。

色彩検出システムにおいて、この発明は、塗料、顔料お
よび染料の自動混合や、熟した果物、穀物および野菜の
選別に特に有用で、また、３次元の物理空間でのパター
ン認識技術と組合せてロボット装置においても利用でき
る。

色彩修正システムにおいては、原図形発生装置（オリジ
ナルグラフィクジエネレータ）として、４色分離ネガ（
陰画）をあらかじめ作成したり、カラー画像内の特定領
域の修正を行ったシ、あるいは被−ノの合成を行ったシ
するのに用いられるところのグラフィクアート産業に適
する。

色彩認識システムにおいて、地質学的および農業的評価
、軍事偵察、都市計画および土地利用、ならびに沿岸の
海洋学に適する。

色彩発生システムにおいては、特に、作成された原図形
の修正の際、美術作品の修正および、彩度キー適用の洗
練のためにテレビ産業において、産業上の視聴覚スライ
ドの修正の際、映画産業のコンピュータ制御のアニメー
ション装置において用いら【る。

ここで開示される発明は、色彩検出および色彩修正段階
の両方を有する。その上に、色彩が選定される方法によ
って、定めらｎた色彩情報の数学的計測が容易に引き出
さ扛ることになる。

歴史的に、色彩分析はこれまで極めて困難でかつ不正確
なプロセスであった。色彩認識装置は、一般に、３つの
カテゴリーの１つに属する。その第１のものは、°°純
粋な′″スペクトル色彩を分離しまだは検出するために
、光の波長を用いるものである。分光写真的な認識また
は検出は、そのような純粋な色彩に関して全く正確であ
るが、それは重大な欠点を有する。純粋な波長の区分は
、彩度または輝度の関数として変化する色彩差に関係し
ない。光源によって斜めに照明さｎる構造物は、彩度お
よび光度が多様に変化し、分光写真機（１７） にて検出された色彩は変化する。分光写真の色彩検出ま
だは認識は、単に、彩度あるいは光度の変化にて生じる
全ての差を扱うことができない。

色彩認識を扱う第２の方法は、１つの輝度値において先
ず作動するデジタルまだはアナログスレッショルド装置
を用いるものである。入力された色彩は、２軸のあるい
は２次元の色彩・母ターンを引き出すように濾光される
。それからスレッショルド装置がケ゛−トされ、単一の
色彩に応答する。

このタイプの装置についての一例は、この共同発明者の
一人であるＰｅｔｅｒ　Ｐｕｇｓｌｅｙと、’　Ｍｏｕ
ａｙｅｄ　Ｄｏｂｏｕｎｙとに対し、１９７３年６月１
２日に発行された米国特許第３，７３９，０７８号に見
られる。

色彩認識装置の第３のタイプは、色彩が現実には３次元
の対象物であ−ると認識する。１９７８年８月２９日に
Ｋｌａｕｓ　Ｍｏｌｌｇａａｒｄ等に発行された米国特
許第４，１１０，８２６号において、色彩はＸおよびｙ
軸が色度を表わしＺ軸が輝度を表わすところの３次元モ
デルにて説明されることが記載されている。この文献は
、また、座標が検出を補助するた（１８） めに定義された色彩の自然に生ずる形態を変化させるよ
うに変わることを記載している。Ｍｏｌｌｇａａｒｄの
特許におけるＦＩＧ６Ａおよび６Ｂ図に、色彩値が輝度
の関数として変化し、現実に２つの異なる輝度値が考慮
されると２つの異なる色彩がｘ、ｙ軸上で重複さ扛るこ
とを示している。

この発明において用いられている色彩検出回路は、特に
、３次元的環境において色彩を分光し検出するのに適す
る。例えば、小麦畑またはコーン畑の航空撮影写真は、
質感の違いとして表われる。

農作物が虫害あるいはかんばつにて影響されたならば、
虫害あるいはかんばつの程度は、虫害を受けた物の色彩
信号の輝度成分を分離させて全イメージをスキャンし、
特定の色彩信号を含むイメージの割合を決定することに
よって測定される。先行技術の認識装置は、一般に、色
相、色度および輝度の全ての可能値が組合されたとき、
その組合わせが美大となるために質感の検出には使用す
ることができない。

色彩検出に加えて、この発明は、イメージ内の１つの特
定の色彩を修正することが望ま扛る色彩修正に利用可能
である。前述したｐｕｇｓｌｅｙの米国特許第３，７３
９，０７８号、およびＨ，Ｅ、Ｊ、　Ｎｅｕｇｅｂａｕ
ｅｒの米国特許第２，７９９，７２２号の両方は、イメ
ージのある局所領域内の色彩を変える方法を開示してい
る。その上に、Ｐｕｇｓ　ｌｅｙの米国特許第３，８９
３，１６６号を一例として、全イメージを通じて特定色
彩成分の修正を開示する多くの参考文献がある。局所化
された色彩補正は、特定のイメージ領域の修正または補
正がしばしば望ましいところの、グラフィクアート産業
においてよく用いらｎている。また、先行技術の装置は
、３次元のモデルでもって色彩の質感または構造物を評
価するとき、補正さ扛るイメージ領域を分離するのに満
足できない。

例えば、カタログに写真掲載された男物のシャツは、色
度によって定義可能な単一の組の値を有する染料でもっ
て製造されるが、明および暗の３次元のモデルから生ず
る光度の変化のために、色度値または輝度もしくは密度
の関数が２０＝１の比で変化する。色彩検出の伝統的な
方法は、写真内のシャツについてのある色彩値を選出す
るが、他の値は見逃がしてしまう。従って、高価でかつ
時間を浪費する補正マスクを用いたり、あるいは色彩分
離したネガのいろいろな局所的領域のハンドエツチング
を、色彩修正が必要な時に行うことがグラフィックアー
ト産業において慣例化されている。

この発明は、色彩発生にも同様に利用できる。

この発明の共同発明者の一人である、Ｇｅｏｒｇｅ　Ｗ
。

ＤａｌｋｅとＭｉｃｈａｅｌ　Ｄ、　Ｂｕｃｈａｎａｎ
　　とに対し、１９８０年１月８日に発行さｎた米国特
許第４，１８３，０４６号は色彩強度、色相及び彩度が
望み通り、独立して変化するところの、デジタル技術を
用いた色彩発生システムを記載している。

この発明は、カラーグラフィックシステムと組み合わさ
扛た時オペレーターが、イメージの任意の部分に関して
輝度及び色彩を独立して変化させることができる。画家
が純粋に電気的に色彩を修正し又は生成し並びに、グラ
フィックイメージが、まず、有形媒体に生成さ扛、それ
からビデオカメ（２１） う等で、再イメージ化されるという要求を省略すること
ができる。

この発明は色彩検出又は、認識システム、色彩修正及び
挿入システム、並びに色彩発生及びグラフィック生成シ
ステムにおいて新規でかつざん新な改良を提供する。

色彩検出もしくは認識モードではこの発明は、色彩情報
をデジタル化して、３次元の色彩空間内に定義される３
次元の色彩サブスペースを生成する。輝度の関数として
対象物の色度を評価し記憶することに°よって曲線が３
次元の色彩ス被−スを通じて形成される色度値の拡がり
（すなわち、輝度の各レベルにおける色相及び彩度の範
囲）を評価し、重み付は信号を生成することによって３
次元の色彩サブスペースが計算さｎ１将来の評価あるい
は修正のために記憶さ扛る。それから３次元の色彩サブ
スペースは全ての将来の色彩が比較される色彩信号を提
供する。入力した色彩信号をデジタル化することによっ
て、３次元のサブスペースでもって点ごとにすばやく比
較される。座標値（２２） が、入力した色彩点に割当てられ、サブスペース内に位
置するならば同一色彩を表わしていると認識される。色
彩の座標値が、定義さ扛た色彩サブス啄−スの外側にあ
るならば、異る色彩を表わしているとして除外される。

その上に重み付は信号が、色彩サブ空間の境界近くで色
彩に対し急速に減少するように生成さ扛る。これによっ
て、システムが、色彩修正又は挿入が望ま牡るとき、ス
ムーズな移行を行うことができる。

この発明の目的は、イメージをデジタル化することによ
って色彩イメージの一部を修正し、また前述した３次元
の色彩サプス被−スにて修正されるべき特定の色彩を指
定化する特有な手段を提供することである。デジタル化
されたイメージは点ごとにスキャンされ、各点における
座標値が、色彩サブス波−スのデータと比較さｎる。色
彩点の座標値が３次元の色彩サブスペース内に位置する
ならば、適当な色彩修正回路に送らｎる。色彩点の座標
値が３次元の色彩サブス４−スの外側に位置するならば
、通常の、無修正のディスプレイに送られる。かくして
、色彩信号にて対象を表現し、全輝度範囲に亘ってその
対象の色彩を変化または修正することが可能である。こ
の発明の色彩修正回路は、また、イメージ内の各定義さ
れたサブ領域に対し色度および輝度について独立して修
正をすることができる。

また、この発明の目的は、オペレータが、リアルタイム
で所望の対象物に色彩補正をすることが可能となること
である。こうして、高性能の分析モニターで観察しなが
ら人間の肉体の色調やコルドパ靴の陰影がオ波レータに
より調整され、所望の色彩バランスが達成される。独特
の高速デノタル処理によって、そ扛ぞれが１６００万の
異る組合せの色彩値をとり得るような画素を１００万以
上有するイメージを観察しながら、リアルタイムで前記
調整をすることができる。グロセシングアレイは、ノ々
ターン認識技術を用いて、同時に３つの座標値を処理し
、しかして２０ナノ秒以内で各画素について完全な計算
を行う。

色彩プロセッサに加えて、この発明は、イメージの記憶
および更新システムを有し、各画素についての３つの座
標値を同時に出力する。こｎは、３つの独立したメモリ
平面を設けることによって達成され、各平面は１０２４
Ｘ１０２４の画素値アレイを有する。各メモリ平面は、
各画素に対し、８ビツトワードを記憶する。各８ビツト
ワードは２５６個の値を表わすことができ、従ってこの
システムは２５６個の輝度値および、２つの色度値につ
いて各々の２５６個の値を記憶することが可能である。

さらに、この発明の目的は、ソフトウェア、ファームウ
ェア、あるいは特に構成されたデジタルもしくはアナロ
ググロセッサにおいて用いら扛る特有の高速デジタルグ
ロセッシング技術を提供することである。

（２５） 続いて、先行技術について説明する。

■１色彩検出 Ｍｏｌｌｇａａｒｄ等に対し１９７８年８月２９日に発
行された米国特許第４．１１．０．８２６号は、ＲＧＢ
をｘｙｚに変換することで３次元の色採モデルを生成す
る色彩検出の数学的手段を記載している。そこで、Ｚ軸
変換後の２は輝度の近似値となる。Ｍｏｌｌｇａａｒｄ
等は、更に別な変換を利用して、サブスペース内路の形
態を変える。

一方、出願人の発明は、３次元モデルを形成する際に、
曲率についてのあらゆる可能な微妙な差異を定義するも
のである。各入力した画素は、モデルに対し評価される
。Ｘｏ＋ｙｏ座標は、輝度の２５５の異なるレベルの各
々を変化または交換することができる。Ｍｏｌｌｇａａ
ｒｄ等は、輝度曲線を直線化することを記載しているが
、出願人の発明は、そのまま形が保有される。

さらに、Ｍｏｌｌｇａａｒｄ等は、色彩の修正ではなく
検出のみに関係しているので、修正された色彩のスムー
ズな挿入のためにゼロにスムースに減少ス（２６） る重み付は関数を生じない。

Ｔａｒａｓｈｉ　Ｓａｋａｍｏｔｏの米国特許第４，０
６０，８２９号および第４，１２７，８７１号も捷だ、
３次元の形状としての色彩の概念を記載するが、形状を
単一の立方体に限定している。Ｓａｋａｍｏｔｏは、バ
レル形状として印刷用能な色彩を定義して関連した色彩
補正信号を評価するために、３つの密度信号ＤＲ１ＤＢ
およびり。を提供している。Ｓａｋａｍｏｔｏは、メモ
リに補正信号のみを記憶するが、出願人は、メモリに全
ての値を記憶する。このことは、Ｓａｋａｍｏｔｏが印
刷インクの周知特性に色彩分離したネガを修正するのに
必要である色彩補正値に関するだけであるから、可能と
なる。出願人は、修正すべき色彩およびその修正方法を
決定するのに、全体的に異なるアプローチを用いるのに
対し、Ｓａｋａｍｏｔｏは、検出回路を開示していない
。

■　イメージの部分的色彩修正 Ｇｒｅｅａｂｅｎｇ等に対し、１９８１年３月２４日に
発行した米国特許第４，２５８，３８５号は、映像形成
に対し相互作用する編集システムを開示する。ビデオ信
号はＲＧＢメモリ平面内に分解され、物理的あるいは電
子的マスクの発生によって画素ごとに変更される。マス
ク内の領域は、変更されたのちもとのイメージと再結合
さノする。電子的マスクは、トラックボール、デジタル
修正あるいはキーボードにて、イメージのｘ、ｙ物理的
軸に生成される。物理的マスクは、カメラにてスキャン
され、電子的マスクに変換される。

この文献には、色彩が３次元の色彩サブスＯ−スとして
定義されること、あるいは物理的な物が色彩信号にて認
識されることについて開示されていない。また、色彩デ
ィテクタは用いてい々いし、市販の”　Ｃｏｍｔａｌ　
Ｖｉｓｉｏｎ　ＯＮＥ／２０イメージプロセッサ”を特
定することによる場合を除けば、どの色彩が組合される
べきかについて開示又は示唆がされていない。

この分野の他の参考文献としては、デジタル化したタブ
レット等により定義されたイメージ領域内の色彩を変更
する米国特許第４．１８９，７４３号および第４，１８
９．７４−４号がある。

この出願の共同発明者の一人である、ＰｅｔｅｒＰｕｇ
ｓｌｅｙに発行された米国特許第３，９６５，２８４号
および第３，８９４，１７８号は、同様にスキャンした
のち修正したイメージ上にマスクを塗布することによっ
てイメージの局所領域を変える手段を開示している。特
に、前者が、部分的なイメージ修正のためにＲＧＢを輝
度Ｘおよびｙに変換することを示していることは、注目
すべきである。

米国特許第３，８４８，８５６号は、電子的に定義され
た物理的Ｘ　＋　Ｙ軸傾域内で色彩を変えるアナログ回
路を用いるシステムを開示している。同様に、米国特許
第３，７７２，４６５号では、デジタル修正のため、物
理的なｘ、ｙ軸上にサブ領域が定義される。

米国特許第２，７９０，８４４号および第２，７９９，
７２２号もまた、物理的マスクを用いることによって、
イメージ内に局所的色彩補正をするアナログ的方法を記
載している。

米国特許第３，７８４，７３６号は、”ソニック被ン″
でもって色付けされた物理的ｘ、ｙ領域を定義し色彩を
加えることによって、テレビのイメージに（２９） おける局所的領域への色づけを記載している。

上述したように、この出願の共同発明者の一人である、
Ｐｅｔｅｒ　Ｐｕｇｓｌｅｙの米国特許第３．９６５，
２８９号では、イメージ内での色彩領域の修正について
記載され、イメージの処理において、ＲＧＢをｌ。

ｘ、ｙに変換している。

米国特許第４，００７，３２７号および第４，２２０，
９５６号では、イメージプロセシングのために色差ある
いは色度成分から信号の輝度成分が分離される。

色彩修正の分野において一般に関心を集めている３つの
特許がある。これら３つの文献は、米国特許第３，６０
０，５０５号、第３，７３９，０７８号および第３．８
９３，１６６号である。これらの文献は、色彩修正にお
ける現在の技術レベル（５ｔａｔｅ　ｏｆ　ａｒｔ）を
示すものである。

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図に示されるように、３次元の色彩サブス被−スは
、３つの軸：ｃｌ　、ｃｌおよびＣ３によって定義され
る。第１の軸Ｃ１あるいはｌは輝度の近似値を表わし、
第２および第３の軸Ｃ２およ（３０） びＣ３即ちＸ　＋　Ｙ軸は、主として明度もしくは色度
とともに変化し、または３源色彩ス波−ス内の任意の平
面を表わす。

色彩ス波−スのためのいくつかの有用な座標システムは
、すでに定義されている。国際照明委員会（Ｃ，１，Ｅ
、）は、ｌ、ｘ、ｙ軸上に色彩を定義する。ここで、ｔ
は輝度、ｘ、ｙは直交した２つの色度の座標を表わす。

ｌ、ｘ、およびｙが好ましい実施例の説明のある部分で
用いられているが、これらの・母うメータは、Ｃ，１，
Ｅ、座標と必ずしも同一視されるものではない。Ｃ，１
，Ｅ、は、また、ｔ。

ｕ、ｖ軸によって色彩ス被−スを定義している。

等間隔での一様な色彩のシフト（遷移）が望ましい場合
は、この発明においてもこれらの座標軸を使うことがで
きる。汎用されている他の周知の座標システムは、テレ
ビのＩ、Ｙ、Ｑ座標である。

グラフィクアート産業では、ＲＧＢからＣＹＭＫ　（Ｋ
は黒を表わす）への変換がしばしば要求されるが、次の
ようにＣＩ＋Ｃ２およびＣ３またはｌ、ｘ。

ｙを近似することが可能である。

Ｃ２＝ｘ＝＝ＲＧ　　　　　　Ｃ２；＝ｘ＝ＣＭ色彩座
標軸の選択は、３つの軸が色彩ス被−スを区画する々ら
ば、すなわち２つの座標軸が平行でないならば、本質的
に変更可能である。第４ｄ図は、輝度軸からＣ１即ちｌ
軸をシフトする効果を表わす。ｔ′は、第４ｄ図におい
て、ｌからほぼ２０度シフトされる。このシフトの効果
は、定義された色彩曲線３０ａおよび色彩サブスペース
３１ａ上に示される。ｌ′はシフトされているため、色
彩スペースを通す薄片は、色彩曲線３０ａの長手方向の
通路に関して傾斜している。

ある表面から反射された特定の色彩を検出することが望
ましい場合、Ｃ１軸（ｔ）は、色彩曲線と一列になり、
色彩および表面の輝度の変化を最大にする際に補助的役
割を行う。

望ましい実施例において、Ｃ１＋Ｃ２＋及びＣ３軸は第
１図及び第２図に示される通９である。

Ｃ２及びＣ３はデカルト色度座標である。それらハ゛°
マックスウェルの三角形″′の数学的に発生する領域と
重なる。但し、輝度軸の原点は中立の白でありＣ２座標
は青−貴方向に沿って一線となりＣ３座標は赤−縁方向
に沿って一線となっている。

原点の回りの回転角度は、色相を表わす一方、原点から
の半径は彩度を表わす。

この発明を用いる一つのシステムが第６図に示されてい
る。データ・ゾロセ、シングアレイは特にイメージが組
み合わされ修正され訂正されあるいは処理されるところ
のグラフィックアートへの応用に適する。又、農業的地
質学的、あるいは他の再現評価のだめの航空偵察から得
られるイメージの評価に、特に利用可能である。

スキャナ１１は点ごとに色彩オリジナルをスキャンする
のに用いられ、同時にいくつかのファイルに記憶するた
めデジタルビデオ信号を発生する。

複数個のディスク１２．１３は画素ごとに配列されたフ
ァイルを記憶するために用いられる。第一（３３） のファイル１２は１０２４　Ｘ　１０２４画素アレイに
おいてイメージを保持する低分解能ファイルである。

別途高分解能ファイル１３は、各ファイルにおいてＣＹ
ＭＫ、ＲＧＢ、自、　Ｃ２＋　Ｃ３およびｔ、ｘ、ｙ値
でもって配列されている４０９６Ｘ４０９６の画素アレ
イを維持するために設けられている。これらのファイル
は、特に、グラフィクアート産業において有用である。

高分解能ファイルは、色彩分離ネガを作るために４０９
６×４０９６画素の分解能を得ることが望ましいので、
用いられている。４０９６×４０９６の分解能色彩モニ
タは、現在商業的に汎用されていないため、それより低
い分解能のディスクファイルも必要となる。変換回路１
４は、色彩検出または修正に用いるのが望ましいＣ１＋
Ｃ２＋Ｃ３ｔたはｔ、ｘ、ｙ座標へ、点ごとのスキャン
ニングから得られた信号値を変換する。前述したように
、ＣＩ座標は、スキャンにおいて各イメージ点の輝度ま
たは明度を表わす一方、ｃ２’、Ｃ３座標はスキャンさ
れた各点の色度または光差を表わす。

（３４） 低分解能ファイルに保持されている各画素は、変換回路
１４によって、メモリ平面１５に記憶されるＣ１値、メ
モリ平面１６に記憶されるＣ２値、およびメモリ平面１
７に記憶されるＣ３値でもって評価される。第６図に示
されるように、これらのメモリ平面は、高分解能色彩モ
ニタ２２を駆動するように用いられる１０２４Ｘ１０２
４の画素アレイを有する更新用記憶装置に対応する。

第６図に示されるデータプロセッシングアレイは、さら
に、オ被レータが、評価または修正のためにイメージの
任意の部分を選択することができるようにする幾何学的
変換回路１９を有する。オ被レークが、データファイル
１３からのデータ入力に関してより大きいイメージ回路
１９の一部を選択すれば、イメージ全体に亘る動きが可
能である。イメージ全体は、スキャナ１１でスキャンさ
れた全表示イメージとして定義される。色彩検出および
修正回路は、選択的な色彩プロセッサ２０ａおよび２０
ｂに含まれ、第７図に詳細に記載されている。

第２の変換回路２１が、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３座標システム
を、カラーテレビジョンモニタ２２にて必要とされるＲ
ＧＢ信号に変換するのに用いられる中央処理ユニッ）　
（ＣＰＵ　）またば゛メインフレーム″コンピュータ２
３は、この発明において用いられるいくつかの周知のデ
ータ処理技術を使用している。選択的カラープロセッサ
２０＆−ｊ：、全て、ソフトウェア、ファームウェア、
あるいは特に構成されたデジタルもしくはアナログハー
ドウェアにて形成される。カラープロセッサ２０ｂにお
けるマスク論理回路は、詳細に後述されるように、イメ
ージの検出、評価および修正においてオ波レークを補助
するために設けられている。

所望の色彩選択および修正が、オ被レータによって、リ
アルタイム記憶手段１５−１７およびカラーゾロセッシ
ング手段２０ａおよび２０ｂにより達成された後、ディ
スク記憶装置に設けられた犬き々４ＫＸ４にデータファ
イルに、同一の検出および修正を適用することが必要で
ある。これは、次の２つの方法のうちの１つによって達
成される。

１、、　４ＫＸ４にのイメージが、リアルタイムシステ
ムによって順に処理される１６個のＩＫ×ＩＫサブイメ
ージに分割される、または、２、　コンビ、−夕が、デ
ィスクデータフ了イル１３に対し直接に計算を行うよう
に、ソフトウェアアルゴリズムを用いる。

複数個の修正された色彩イメージがディスク上に記憶さ
れた後、ＹＭＣＫ色彩座標に移送され、しかしてスキャ
ンニングフィルムプリンタ２８にて色彩分離として出力
される。

グラフィクアート産業のだめの色彩分離ネガをシステム
が作成しかつ修正していたとすると、出力命令回路は、
所望のイメージが組合され、修正されまたは生成された
後に、スキャナ２８の露光ヘッドを操作して色彩分離ネ
ガを露光する。第６図に示されるシステムが航空偵察画
像の評価に用いられるのであれば、出力命令は、選択的
カラープロセ、す２０にて指定された領域の数学的結合
であってもよい。

第６図において示される実施例において、オ被（３７） レータによって取られるステップは、次のように要約さ
れる： ａ、第１に、評価または修正されるイメージは、ディス
クファイル１２および１３に記憶された画素値でもって
、スキャナ１１によってスキャンされる： ｂ、第２に、サンプル色彩を表わす値を発生させ、また
は検索する。サンプル色彩が既知のまたは設定した値で
あれば、選択的カラープロセッサに、第１図に示される
、サンプル色彩曲線３０を形成する座標値を与える。サ
ンプル色彩の値が既知でないならば、カラーモニタ２２
上に表示される所望の色彩についてカーソルを動かすこ
とによって得られる。色彩が、精粗（質感を有する）ま
たはモデル表面から反射された場合の色彩であれば、い
くつかのサンプルが、明部、中間部および暗部領域にて
取られる； Ｃ１次に、ＣＰＵは、後述するようにサンプル値を選択
的カラーゾロセ、す２０ａ、２Ｏｂ内（３８） へ加える； ６１次に、オ被レークは、色彩プロセッサがサンプル色
彩を有する各画素に戸って明るいマスクを重複させるこ
とによって、サンプルの精度を視覚的にチェックする。

オペレータがサンプルの精度に満足しない場合、新しい
セントのサングルを取り、前記処理されたものに新しい
サンゾルを加え、あるいは後述するように、′°沖み付
けパ関数を変化させる。

ｅ、　　一旦オ被レータが、色彩サンプルの指定に満足
すれば、色彩修正あるいは評価の次のステップに進む。

ｆ１色彩を修正する場合、オぜレータはコントロール手
段２９ａ上でトラックポール５２を調整して、Ｃ，、Ｃ
２またはＣ３値にいろいろな値の加減を行う。これら３
つの値は、全て、独立して変化する。前述した修正がな
されると、コンビーータが、修正された色彩値を自動的
に記憶することになる。

ｇ、第２の色彩修正が原画像内で望まれるなら（３９） ば、オ被レータは、所望の色彩をサンプリングすること
によって始まり、上述した手順に従って処理を行う。一
旦全ての修正または訂正ステ、プが完了し、修正された
色彩値が記憶されると、オ波レークは、４０９６Ｘ４０
９６の画素メモリファイル１３に記憶された値を修正す
るようにＣＰＵに指示する。

ｈ、オ被レータが色彩を評価することを望むのであれば
、ＣＲＴ　２９からの数値を読取り、または原画像に関
して定量可能な値に、色彩値を有する全ての画素領域を
積分するようにＣＰＵに指示する。これで、オペレータ
が、かんばつ、虫害等によって影響されたエーカ数でも
って、航空イメージの農業的評価を行えることになる。

システムへの入力はいくつかの形態を取る。色彩は、周
知の数学的手法によって、コントロールパネル２９ａと
（：ＲＴ　２９の数値表示とからモデル化、または生成
される。色彩は、前述のようにして作られた色彩値のラ
イブラリーから゛標準″”の（４０） 色彩として引き出される。カソールは、モニタ２２上に
表示され、コントロール・ぐネル２９ａ１またはトラッ
クゾール５２によって、指定位置に動かされる。後者の
モードでは、カソールは、単一の画素ではなく、複数の
画素をサンプルし、それらの値は、第１図において示さ
れるように評価され計量される。例えば、航空写真で虫
害を受けた小麦の百分率を測定したいならば、カソール
が虫害されたと知られるイメージ上に配置され、サンプ
ルがその点において取られる。望ましくは、所望の点に
中心が置かれた、小グループの画素、例えばｌ０ＸＩＯ
の画素が抽出され、Ｃ，、Ｃ２。

Ｃ３値が平均化される。これによって、分離した不良画
素をサンプリングすることによって生じる、またはイメ
ージにおけるノイズまたはダレインによって生じる誤動
作を最小にする。

また、サンプル点は、ディスプレイ画像上の特定点に、
もしくはディジタル化タブレッ）２９ｂ上に重ねられた
原透過画像媒体（トランス・ぐ−レンゾ）にライトイン
もしくはスタイラス２９ｃを（４１） 配置することによって、または、検知もしくは修正が望
まれる色彩を表わす、一連のサンプル、もしくは単一の
既知のサンプルを、コンビーータに与えることによって
も、引き出される。同様に、オペレータが、グラフツク
アートの分離ネガを作成しており、かつ透過カラー画像
媒体の１つが誤った陰影のコルドパ靴を表示したとする
と、オにレータは、靴の画像に対しライＦ　ｄンまたは
カソールで触れる。小麦捷たは靴の各サンプルは、ｌ０
ＸＩＯ画素またはイメージの尺度、対象物の大きさおよ
びサンプルデータの統計学的分布に適したコンピュータ
で設定した他の大きさである。望ましい実施例では、オ
にレータは、１つの明部サンプル、１つの暗部サンプル
および２つまたは３つの中間サンプルを取り、４００ま
たは５００のいろいろな画素を作る。各画素は輝度、色
相および彩度に関して変化する。

３次元の色彩サブス４−スの生成は、第１図、第５図な
いし第７図に関して説明されている。サンプルされた全
ての画素点の評価から、中央処理（４２） 装置２３が１ｍにて示される最大輝度点、およびｔｏｖ
Ｃて示される最小輝度点を決定する。それから、これら
の値は、参照表に導入され、曲線３０の初期端点を定義
する。残りのサンプル値は順に処理されて、各ｔ、ｘ＋
”１点の特定な値が第７図の参照表Ｔ１　、Ｔ２および
Ｔ３に書き込まれる。

前述したように、各画素値は、８ビ、トワードに割り当
てられ、２５５個の可能な輝度値と、Ｘおよびｙ軸の各
々における２５５個の値を提供する。

第１図に示されるように、３１で示される１つの輝度平
面は、曲線３０を囲む複数の画素点座標値を有する。第
１図は、図示の目的のためだけに、６つの濃度平面３２
〜３６を示している。好ましい実施例において示される
ように、ライト　Ｏンまたはカソールから生じたサンプ
ルに利用可能な２５５の分離濃度平面がある。

画素値の各新しい絹が、第５図に示されるように処理さ
れる。第１に、輝度値がすでにリストにあるか否かが決
定される。値がリストにあれば、計算がなされ、新しく
計算されたＸおよびｙ値を引き出すために前述したＸお
よびｙ値でもって、新しい画素サンプルのＸおよびｙ座
標値を平均化する計算を行う。この計算は、さらに、第
３図に関して説明される。輝度サンプルｌＪ（第５図参
照）がリストになければｔｊは、ｔｍとｔｏとの間で順
にリストにのる。１ｍとｔｏとは、システムによって取
り扱われ得るｔの最大および最小値を表わす。中央処理
装置が、第５図に示すように、参照表Ｔ２−Ｔ３におい
て順にｘｊ　、ｙｊ値を配置する。

いろいろな輝度サンプルをリストにのせるだめのＩＮＴ
ＥＲＰサブルーチンは、次のように定義される： ＩＮＴＥＲＰ　（ｐ　　ｑ） ＩＦ　ｐ＋１＝ｑ　ＲＥＴＵＲＮ、０ＴＨＥＲＷＩＳＥ
　ＦＯＲｒ−（ｐ＋１）、（ｐ＋２）　　・・・　（ｑ
−１）ＲＥＴＵＲＮ 第５図に関して、語′”ＬＩＳＴ″′は、コントロール
グロセッサメモリ内に・保持されたサンプルデータｔｊ
ｒ　Ｘ３　＋　’１３の不秩序なリストを意味する。語
ＷＲＩＴＥ（ｊ）は、ｐｔ、Ｘ、ｙの特定値を、Ｔ、　
ｌ　Ｔ２およびＴ５のアドレスにそれぞれ書き込む命令
を意味する。（Ｔ１．Ｔ２．Ｔ３は、各々、ｔの０，１
゜２、・・Ｍの取り得る量子化レベル各々に対し１つの
アドレスを有する）。ｐｔ＋　ｘ、ｎ　ｌ　ｙｎは、曲
線の端点を形成するアドレス０およびｍにおける、標準
参照表の見出しくエントリ）を定義する。

値ｚｊの配列は、壕だ、最小輝度で始まり最大輝度で終
る輝度値の配列アレイを与える他の内挿ルーチンによっ
ても行える。全てのサンプル値が参照表に入れられた後
、第１図の色彩曲線３０が確かめられる。また、ｔのサ
ンプル値間にｐｉの値を内挿すること、第４Ａ図に関し
て述べるように、ｔのサンプル点を越えてｐｔ値を外挿
することが望ましい。各濃度平面での曲線３０を与える
Ｘ　ｒ　Ｙ軌跡の作成は、周知の統計学的平均化手法に
て行われる。

（４５） 第３図に示されるように、単一の輝度平面は、複数の画
素Ｃ２，Ｃ３−！、たはｘ、ｙ座標値を定義する。色彩
曲線３０の位置Ｘ−０＋ｙＱおよび分布の形状および範
囲は、平均化、標準偏差、中央平均値。

または最小自乗法を含むいくつかの周知の統計的手法な
どによって定義される。３１および３１ａによって示さ
れるサンプルデータの複雑な分布も、また、所定の輝度
平面内に曲線３０を与える軌跡の位置を決定する際に考
慮される。色彩曲線３０の変化または乱れは、分布の効
果を曲線・ぐラメータの計算に含ませた場合に、生ずる
。

参照表Ｔ２では、単一のｙ値が、色彩曲線に沿って輝度
の各値に対して存在する。表３においては各輝度値に対
し単一のｙ値が存在する。これらのＸ＋Ｙ値は、輝度の
関数として、第１図に示される色彩曲線３０を定義する
。色彩曲線は、最小の輝度から最大の輝度に進むにつれ
螺旋状となる場合が多い。

第２図は、代表的なフレッシュトーン曲線３７と、緑色
のへヤドライヤの写真をサンプリングしく４６） て得られた緑の曲線３８との概略表示である２つの曲線
を示している。緑色のへヤドライヤの色合は表面」二の
任意の点において一定である一方、反射光は、その色合
および彩度が光度の関数として変化される。同様な変化
は、肉色の曲線３７においても見られる。

第４Ｂ図および第４Ｃ図は、サンプル点８１〜Ｓ４より
生ずる別の色彩曲線３９を示している。

第５図に関して前述した色彩曲線３９を書きかつ外挿す
る方法を、取り出された、４つのサンプル点Ｓ、−８，
と、Ｘおよびｙ座標の各々に対する４つの値とともに得
られた４つの輝度値とによって示している。第４Ａ図は
、外挿にょる゛、輝度ファクタ信号ｐｔの生成を示して
いる。コンピュータは、望ましくは曲線の各端でのあら
がじめ決められた値開を直線的内挿することによって、
サンプル範囲外の輝度値を外挿する。第４Ａ〜４ｃに示
される曲線構成は、次の結果を生ずる：ａ、サンプルの
輝度範囲内でＸ。＋ｙｏは最大検出および修正が要求さ
れる値を有し、参照表Ｔ、におけるｐｔの値はＯである
。

ｂ、サンプルの輝度範囲内でＸＯ＋３’Ｏは最大検出ま
たは較正が要求される値からゆっくりと離れ、一方、’
　ｐＬは、ｐ７ｍａ　ｙの限界値の方へ急速に上昇する
。　ｍａｘの値は、用いられた座標システムにおけるδ
ア、δ７の最大値と同等な値に選ばれる。従ってｐｔは
、最大補正が要求される輝度値の外側からの輝度偏差を
表わし、ＸＱ＋ｙＯは、最大補正が要求される色度値を
表わす。

一旦、色彩曲線３０が参照表Ｔ２−’ｒ３に定義される
と、座標変換がなされて、曲線３０がｔ軸と一致するよ
うに７フトされる。この変換は、第３図において、矢印
５１によって示される。変換の目的は、入力した信号座
標が３次元のモデルに関して評価されるときに必要であ
る計算を単純化することである。

変換は、次のように、イメーノ内の各画素で実際のｔ、
ｘ、ｙの値について行う： 各画素で、Ｘ、ｙの実際の値が、加算回路４０および４
１によって、前述の記憶された３次元の色彩曲線３０上
の対応点を表わす表Ｔ２＋Ｔ３中のＸ＋ｙの値と比較さ
れる。その差はδ８．δ９である。

δ工”’　Ｘ　　Ｘ。

δｙ　”　Ｙ　−Ｙ　。

明らかに、この曲線から期待されるｘ、ｙの値を有する
画素に対し、 δＸ−０ δｙ−０ 従ってδ工、δ７は、対応するｔの値において期待され
る値からの、画素での実際の値の離反の尺度となる。

同様に、表１の曲線の形状から、 ｐＬ＝Ｑ そのとき、ｔは所望の範囲内にあり、ｐｔは所望の範囲
からのｔの離反の尺度となる；しかしてｐｔ、　ｌｘ、
　ｔｙは、前述した重み付けの値を得るために用いられ
る。

重み付は値Ｗは、第７図に示されている、関数（４９） 発生器４２において発生される。重み付は値は３次元の
色彩サブスペースを色彩曲線３ｏの回りに規定し、かつ
色彩曲線３・０．からの画素の距離の関数として変化す
る値を各画素へ割り当てる。画素座標が曲線と一致して
いるとき、重み付は関数は最大値をとり、また第３図に
示されるように、画素の座標が色彩サブスペース３１の
外側限界に近づくにつれ減少する。

重み付は関数を発生させるいろいろな方法について第７
図を参照して、詳細に説明する。重み付は関数の目的は
、サンプル色彩水色彩曲線３０にて示される好ましいサ
ンプル値から離れるにつれて滑らかに減少する、修正値
Ｗを提供することである。

減少率は、所望のように色彩の滑らかな挿入、または色
彩の鋭く規定された挿入を提供するように、関数発生器
の表の値を修正することによって、修正される。これに
よって、システムが、現実に一様な色相を有する対象物
の写真において、明部。

暗部および反射の効果によシ生ずる色相および彩度の自
然な変化に従うように設定されることが可（５０） 能となる。場合によっては、重み伺は関数は、例えば写
真における、暗い肉色及び中間色の肉色を、より明るい
フレッシートーンに影響を与えることなく、かつ色彩の
不連続性を生じさせずに明るくするように重み付は関数
をある輝度値の上下で変化させてもよい。このタイプの
修正は、Ｔ１　（第４ａ図）における曲線を例えば、曲
線３９から、３９ａで示されるような曲線へ変化させる
ことによって、実行されうる。

第７図に示される選択的カラープロセッサは、破線７０
の各側における２Ｑａおよび２Ｑｂにて示される、２つ
の判別機能を、具備している。検出回路２０ａにおける
、第１の機能は、補正すべき色彩を決定し、しかして修
正回路２０ｂにおける、第２の機能は、修正を適用する
ことである。

前述したように、修正される色彩は、参照表Ｔ１−Ｔ３
において定義された色彩曲線にて表わされている。座標
変換は、第３図の矢印５１にて示されるように、曲線３
０をｔ軸と一致するように行なわれる。これは、加算回
路４０．４１において実行され、しかして任意の座標値
が設定色彩サブスペース内にあるか外にあるかを決定す
るのに必要である計算を単純化するのに用いられる。こ
のように、座標変換は輝度の各レベルにおいて変化する
が、第１図に示される色彩曲線３０はもとのままで保た
れる。

第７図に示された関数発生器４２は前述した重み付は関
数を発生する機能がある。重み付は関数は次のように示
される： Ｗ−Ｔ６〔Ｔ、（ｔ）十Ｔ４（δの＋Ｔ５（δｙ）〕こ
こで； δＸ　−ｘ　　Ｔ２（ｔ）＊δｙ　＝ｙ　　”　５　（
４；および前述したようにＴ、（ｔ）−ｐｔ、あるいは
ｐｔのある都合のよい関数である。Ｔ４およびＴ５が対
数表である一方、Ｔ６は指数衣である。関数発生器の出
力は、どのくらいの色彩変化または修正が所定の画素に
適用されるかを設定するのに用いられる重み付は関数Ｗ
である。表Ｔ、は、第４Ａ図に関して述べられた輝度フ
ァクタ値を記憶する。この表は、 Ｗ−１，但しｐｌ＝Ｑ及びδＸ−８ｙ＝。

Ｗ−０，但しｐＬまたはδＸまたはδ９が十分に大きい
場合 という条件であればいろいろな表面効果を生ずるように
作ってもよい。

関数発生器４２は、第７図に示される回路以外のいろい
ろな方法で構成することができる。Ｗを発生させるいろ
いろな数学的プロセスを与える回路を用いることができ
る。例えば、次の適当な関数は、この発明の別の実施例
において用いられる；ａ、　　Ｗ＝　ｅｘｐ　［−８（
ｐｔ２＋δＸ′十δｙ′）〕これは３次元のガウス関数
である。その値は、ｐｌ−δつ＝δア＝Ｏのとき、１で
あシ、いずれかあるいは全てのｐｉ　、δ工、δ９が数
値的に犬きくなると、漸近的にＯに減少する。減少率は
Ｓに依存する。

この関数は、演算的には満足できるが、一連の演算すな
わち自乗、加算９乗算および指数算が含まれるので、経
済的に行うことが困難である。さらに、ある適用におい
て、ゼロへ（５３） の漸近は望ましくなく、切断が要求される。

ｂ、　　ｗが正でＷ　＝　１−　Ｓ−ＭＡＸ［（ｐｚ）
、（δす、（δρ〕そうでなければＷ＝Ｏ０ これは、高さが１で、底辺が２／Ｓである底面が四角形
のピラミッドの４次元等式である。

Ｗは、１のピークから一様に減少し、ｐｔ＝１／Ｓ、（
δｘ）　＝　１／Ｓ　ｔたは（δｙ）＝１／Ｓのとき、
ゼロとなる。

この関数を発生させるのは容易であるが、頂点口りに平
坦領域がないことにより実際的にはあまり満足できるも
のではない。

Ｐ　＝　Ｋ　−Ｓ−ｍ＠ｘ（（ｐｚ）　、　（δＸ）、
（δｙ）〕ここで、Ｋ（定数）≧１゜ Ｐ≧１のときＷ＝１ Ｐ２Ｏのときｗ＝ｐ そのほか　　Ｗ＝Ｏ これは、高さ１の截頭形のピラミッドを生ずるが、その
他の点では（ｂ）と同様である。截頭の程度は、Ｋに依
存する。

即ち、Ｋ＝１では截頭部分はなく、結果は、（５４） 上記の（ｂ）と同一。この関数は、かなり簡単に発生さ
せることができ、実用的に満足いくものである。Ｗの他
の変形が可能で、−膜形は次の通りである； Ｗ　＝　ＦＬ（ｐｚ）　ｘ　Ｆｃ（δｘ）　ｘ　Ｆｃ（
δ、）ここで、ＦＬ、ＦＣ（必ずしも同一でない）は次
のフオームの関数である； Ｆ（ｏ）−１ は（ｘ）の増加とともに、滑らかにかつ単調に減少する
。

関数発生器４２（第７図）は、また、δ、およびδアが
入力された場合それらのスケールファクタを変えるのに
用いられる付加的な参照表を有するようにしてもよい。

それとともに、更にｐＬを再計量することによってあら
かじめ決められた拡がり信号を発生させ、それによって
望み通りに、色彩スペースの異なる方向に重み付は関数
の減少率が別々に制御されるよう、制御ソフトウェアを
作ることができる。更にこの拡がり信号を、輝度の関数
として計算し、輝度の各値において重み付は信号に適用
してもよい。

一旦オ被レータが、検出または修正すべき色彩を選択し
て、関数発生器４２に対し適当な表の値を選ぶと、全イ
メージ領域が第７図に示される色彩検出回路に次々と与
えられる各イメージ点からのｌ、ｘおよびｙ値でもって
画素ごとにスキャンされる。各点において、Ｘおよびｙ
の実際の値は前述の記憶された３次元の色彩サブスペー
ス上の対応点を表わす参照表Ｔ２．Ｔ３によって発生さ
れたものと比較される。差は、δ、　−Ｘ　　Ｘｏ及び
δアーＹ　　’ｊｏである。明らかに、この曲線から期
待されるＸ＋ｙの値を有する点に対し、δ８＝０および
δ９＝Ｏおよびδｘ’−δアは、輝度の対応値において
期待される点から前記点での実際の値に対する離反の尺
度となる。同様に、参照表Ｔ１における曲線の形状から
、ｔが期待範囲にあるときｐｌ−〇で、期待範囲からの
ｔの離反尺度となる。δ　。

δ９およびｐｔは、関数発生器４２にて用いられて。

前述したようにＷを割算する。関数発生器の出力は’　
＋　Ｘ　ｒ　ｙ値が第１図に示される設定色彩サブス被
−スの外側にある全ての画素に対し、０である。３次元
の色彩サブスぼ−ス内にあると判定された座標値を有す
る前記画素に対し、Ｗは１の値に上昇する。

色彩修正は、オ被レーク選択値Δｔ、ΔＸおよびΔｙと
ともに、重み付は関数Ｗを第２の組の参照表Ｔ　　、Ｔ
　　およびＴ１８に適用することによって、１６　　　
　１７ 第７図に示されるように色彩修正回路２０ｂにて達成さ
れる。Δｔ、ΔＸおよびΔｙは、コンビーータによって
参照表Ｔ　　、Ｔ　　および”１８に入れられ、１６　
　　　１７ それとともに表の値は、制御パネル２９ａ上のトラック
ボールにてオペレータによって変化される。

あるいは、表Ｔ　　、Ｔ　　およびＴ１８はΔｔ、ΔＸ
お１６　　　　１７ よびΔｙの比例値を加算回路４４〜４６に与える単純な
関数回路と置き換えることができる。

使用する回路の種類に拘らず、Ｗは、次のように入力さ
れるｔ、ｘおよびｙに適用される：ｔ’＝ｔ＋ｗΔｔ （５７） ｘ’＝ｘ＋ＷΔＸ ｙ’＝ｙ＋ＷΔｙ Δｔ、ΔＸおよびΔｙはオペレータによって制御される
量であり、写真内のどこにでも適用されるｔ、ｘ、ｙの
修正の最大量を表わしている。

次に、出力信号Ｚ　／　、　ｘ　／およびｙ′は、評価
のための色彩モニタ２２に送られ、あるいは満足のいく
ものであればイメージへの付加的修正が望まれる場合に
更新および記憶のためのメモリ１５−１７に送られる。

マスク論理回路も、また、色彩検出サブシスチムを評価
する際にオペレータを補助するように設けられる。この
回路はまた、鋭く形成された色彩挿入、色彩交換、また
は色彩削除用に用いられる。

操作において、関数発生器４２およびスレッショルド回
路４３の出力はマスクを発生させるのに使用され、それ
によって色彩選択回路が目標とする色彩を有する全ての
対象物を実際に正しく指定したか否かをオペレータが判
断できるようにされている。従来の農業用およびグラフ
ツクアート用（５８） 図示の場合、マスクがサンプリングプロセスの間に選択
される画素と同一の色彩値を有する色彩モニタディスプ
レイ上の全ての領域に亘って自動的に重ね合わされる。

このマスクは、スレッショルド回路４３にて発生され、
スイッチＳ、およびスイッチＳ２　（第７図において）
を作動させ、スレッショルド回路に指定された各画素に
ついて参照表Ｔ１９およびＴ２ｏより、Ｘおよびｙの任
意の値を挿入する。スレッショルド回路４３は、Ｗの値
がある設定値を越えると、トリガーされる。参照表Ｔ１
９．Ｔ２ｏにおける値を変えることによって、マスクが
、所望の色彩となるようにすることができる。

参照表Ｔ１９およびＴ２ｏに入れられる値は、また望む
のであれば、オペレータが変更することができる。マス
クの特徴は、また、検出回路にて指定される各画素に対
し交換色彩のハード・エツジ挿入に用いられる。一旦オ
ペレータは、マスキング操作によって目標とする色彩の
全領域が指定されたと判定すると次にイメージを訂正ま
たは補正するのに必要なΔｔ、ΔＸ及びΔｙの値を選択
する。

グラフィックアートの例において、オ被レークが、コル
ドパ靴の色合をシフトし、または輝度を変化１７、また
は両方をするように望む場合がある。

この操作は、各画素の全ての値ｔ、ｘおよびｙが同時に
処理されるためリアルタイムで実行される。

全ての調整が完了したのち、これらの値は中央処理装置
に戻され、高分解能ディスクファイル１３のオリジナル
記憶データを処理し、かつ７図に示される選択的色彩プ
ロセッサにて発生される修正値により高分解能色彩値を
処理する。このように、オＲレータが自動選択色彩修正
を用いて表示画像の外見を調整でき、次いで、イメージ
が色彩モニタイメージになされた調整と同一の結果を含
む、色彩分離画像またはプレートを出力スキャナ２８か
ら得ることができる。

必要ならば、付加的な回路を、第６図において示される
データ処理装置内に設け、オペレータがカーソルおよび
ライトペンまたはスタイラス２９を用いる物理座標にで
ある領域を指定できるようにしでもよい。例えば、カタ
ログ写真が２つの面を有し、その１つが望ましくない陰
影となっているならばオにレータは、前述したようにフ
レッノ、トーンを選択できる。次にマスク発生回路は、
色彩モニタ２２上の両面に亘ってマスクを重ねる。

次に色彩モニタ上のイメージの物理座標にライト被ンま
たはスタイラス２９またはカソール２９ｂを用いること
によって、オペレータは選択された物理座標領域内のも
のを除いて全てのＷ関数を無視するようにＣＰＵ指示を
することができる。このようにすることによってひどく
陰影化された面のみに所望の色彩修正を行うことができ
る。

前述した農業への利用では、一旦虫害を受けた穀物の色
彩軌跡（色彩曲線）が得られると、第７図に示されたマ
スク発生回路が、虫害を受けた穀物を有する画像の全て
の領域を特定化できる。この画像の・・−トコピー出力
は、写真手段もしくは色彩プロッティングを通じて得ら
れ、または各指定された画素にて表わされる領域を積分
して、航空写真内の虫害を受けた穀物の面積評価を作る
よ（６１） うにＣＰＵを指示することができる。

第７図の機能を純粋にソフトウェア、ファームウェア、
または特に用意されたアナログもしくはデジタルハード
ウェアによって実行できるよう第７図の回路をいろいろ
変更できることは明らかである。多くのハードウェアを
用いれば用いるほど、マスク、関数発生器、または検出
のため選択された入力色彩等を変更する点でのンステム
の柔軟性がより小さくなる。第７図に示される装置は、
各画素に対しほぼ２０ナノセカンドで１．００万の画素
（各々が座標値の１６００万の可能な組合せを有する）
に亘って評価することができる独特の高速デジタル処理
装置を提供する。これによって、全ての１０２４ｘ１０
２４の画素アレイが、高分解能色彩モニタの第２フレー
ム率の１／３ｏ内で評価し修正することができる。

第８図ないし第１０図は、複数の色彩認識および修正へ
のこの発明の応用を示す。入力する画素サンプルは、前
述したようにＬの関数としてＸ。

ｙ座標に変換される。第９図は、色彩スペース内（６２
） に規定された色彩１９色彩２および色彩ｎの概略図であ
る。色彩１および色彩２は、色彩曲線が部分的に重複し
た色彩値を有する。単一の輝度値ｌｊに対し複数の、分
布されたｘ、ｙ座標を５５．・５６および５７で示す。

簡単な平均化手法を使ってパラメータを計算した場合は
第１０ａ図および第１０ｂ図において示される形態での
データは区別できない。

この方法による色彩の定義は、全く不正確であるか、ま
たはそうでなくても多くの望まない色彩を含むような広
いものとなる。したがって、単一かあるいは複数の分布
かを決定する″第２次″′のテストのような、Ｘ、ｙ座
標値の付加的な色彩評価を行うことが必要となる。輝度
値ｔｊにおける°′多モデル分析″は第１０ｂ図に示さ
れる３つの分布ＸＯＩ　＋　ｙｏｔ　；　Ｘ０２　＋Ｙ
Ｏ２およびｘ。ｎ、ｙｏｎとなることに注目すべきであ
る。色彩１および色彩２が輝度平面では互いに重なるの
で輝度値ｔｋで単一のＸｏ＋ｙｏ値のみが、決定される
。次に色彩１゜色彩２および色彩ｎに対するＸ（１＋Ｙ
ｏ座標値の複数の分布は色彩検出回路６１，６２．６３
（第８図）の参照表内に入れられ、重なる平面６０内の
座標値は色彩検出器１及び色彩検出器２に与えられる。

色彩ディテクタ６１．６２および６３の各々は、色彩曲
線および重み付は関数にて定義されるスペース内に入る
色彩座標値を有する各入力画素に対し、重み付は関数Ｗ
を発生する。それから、第２の評価は、関数発生器６４
にて遂行され、そこでＷＯ＝ｍａｘ　（Ｗｌ、　Ｗ２　
＋　−Ｗ　）例えば、第９図に示される画素値６５は、
２つの異なる重み付は値を発生する。色彩１に対しては
色彩ザブスペースの外側境界付近に画素があるので、デ
ィテスタ６１の出力Ｗは色彩１に対し０．２に等しくな
る。色彩ディテクタ６２の出力Ｗ２は、色彩２に対しｘ
Ｑ　１ｙｏ座標付近に画素があるので０．８に等しくな
る。

したがって、関数発生器２は画素を重み付は係数０．８
に割シ当てる。０．２または１０が画素に割シ当てられ
るとすると、これ以上更に色彩を修正することは色彩を
過度に歪めることとなる。色彩修正回路６６は、第７図
について述べたように参照表から構成される。加算回路
６７．６８および６９（第８図）は、第７図について述
べたように、６６内の参照表からオ被レークが選択した
値に加算する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、色彩スペースが３つの軸輪＋Ｃ２およびＣ３
にて定められ、Ｃ，軸は輝度でＣ２およびＣ３軸は色度
を表わすところの色彩スペース内に定められた３次元の
色彩サブスに−７の概略図、第２図は、色彩三角形と、
輝度の関数として変化する色度値の２つのサンプル曲線
とのグラフ、第３図は、第１図に示された３次元の色彩
図のＣ２＋Ｃ３軸に沿う単一平面の概略図、第４Ａ図は
、サンプル点Ｓｌ、ｓ２＋８３およびＳ４の輝度値外に
ある輝度値を有するように発生される輝度ファクタ信号
についての概略図、第４Ｂ図および第４Ｃ図は、サンプ
ル点５ｌ−８４より得た外挿された単一色彩曲線の概略
図で、第４Ｂ図はＸまたはＣ２軸に沿う軌跡を示し、第
４Ｃ（６５） 図はｙまたはＣ３軸に沿う軌跡を示し１、第４Ｄ図は、
ｔ′にて示されるＣ１軸が輝度軸ｔから傾斜していると
ころの、色彩スペース内に定めた３次元の色彩サブスペ
ースの概略図、第５図は、任意の３次元のサブス被−ス
に対し輝度曲線を整列する一方法を示すフローチャート
、第６図は、特に高分解能色彩モニタにおける色彩イメ
ージの評価および修正に用いられるこの発明を有すると
ころのデータグロセッンングアレイのブロック図、 第７図は、第６図に示される選択的色彩プロセッサにお
いて用いられる色彩検出および修正回路のブロック図、 第８図は、複数の色彩値を同時に検出する能力を有する
、この発明の別の実施例のブロック図、第９図は、内部
に定義された３つの色彩サブス被−スを有する３次元の
色彩スペースの概略図、第１０Ａ図は、第９図の輝度値
ｔｊにおいて用いられる全てのｘ、ｙ値のプロットから
得られたベル曲線のグラフ、 （６６） 第ＪＯＢ図は、°′多モデル分析″が遂行される、第９
図の輝度値旬における、第１０Ａ図に示されたのと同一
のＸ＋ｙｆ直のグラフである。 １１　・スキャナ、１２．１３・・ディスク、１４・・
変換回路、１５・・・メモリ平面、１６・・・メモリ平
面、１７・・・メモリ平面、１９・・・変換回路、２０
ａ。 ２０ｂ０１色彩プロセッサ、２２・・・色彩モニタ、２
３・　コンピュータ、２８・・・プリンタ、２９・・・
ＣＲＴ　。 ２９ａ・・・コントロール手段、２９ｂ・・・デジタル
化タブレッ）、３２−３６・・・濃度平面、３７・・・
フレソノユトーン曲線、３８・・グリーン曲線、３９・
・・色彩曲線、４０．４１・・・加算回路、４２・・・
関数発生器、６１．６２．６３・・・色彩検出器。 特許出願人　　ログイー／インターブリテーションシス
テムズ　インコーポレイテッド 代理人　　草野　卓 （６７）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）色彩イメージを処理する場合に用いらｎる方法で
   あって、 ａ、　少なくとも輝度とともにほぼ近似的に変化する１
   つのｉ４ラメータおよび主に色度とともに変化する２つ
   の他のパラメータを含み、色彩変化を定義する１組のノ
   Ｒラメータを選択するステップ； ｂ、最大補正が要求されかつサンプルの輝度範囲を通じ
   て色度の変化を表わすサンプル曲線上のサングル点を表
   わす前記パラメータに基づく信号の組を引き出すステッ
   プ； Ｃ０そ扛ぞｎが再生さ扛るべきもどのイメージの要素を
   表わす一連の入力信号の組を前記パラメータに基づいて
   得るステップ； ｄ、入力色彩信号の前記組の各々から、１）輝度ファク
   タ信号； ２）値は信号の得られた組の輝度値にて設定された曲線
   上の点が取られ、得られた組の前記他の２つのノやラメ
   ータの信号値と、入力色彩信号の全輝度範囲を覆うよう
   に前記サンプル曲線から延びる延長曲線上の各値との間
   におけるそｎぞれの差を表わす色度偏差信号；および ３）色度偏差信号および輝度ファクタ信号から値が前記
   信号のあらかじめ決められた関数である重み付は信号を
   引き出すステップ；ｅ１色彩補正値のあらかじめ決めら
   れた各組を重み付は信号に組合せて、修正さｎた色彩補
   正値の組を引き出すステップ； ｆ、修正された色彩補正値の前記各組を、入力色彩信号
   の対応する組に組合せて、補正さ扛た出力色彩信号を生
   成するステップ；とからなりｇ、　出力・色彩布層にお
   ボる一連の組が、選択的に色彩を強調してもとの像を表
   わす、 ことを特徴とする色彩検出および修正方法。 （２）前記輝度ファクタ信号が、サンプルが得らｎた輝
   度の最大値および最小値におけるあるいはそれらの間に
   ある輝度値に対してゼロという値を有し、輝度の全ての
   他の値に対してゼロよりも大きい値を有するところの特
   許請求の範囲第１項記載の色彩検出および修正方法。 （３）輝度ファクタ信号が、サンプルが得ら扛た輝度の
   最大値と最小値との間の範囲外にある輝度の前記値に亘
   って輝度とともに直線的に変化し、輝度ファクタ信号は
   、全輝度範囲に亘って連続関数であるところの特許請求
   の範囲第１項記載の色彩検出および修正方法。 （４）　　前記延長曲線が、得ら扛た輝度信号値の全範
   囲における２つの極値に対し１対の設定値の方向へ向い
   、かつ前記極輝度信号値における前記対の設定値を設定
   する２つの他のパラメータの値を設定するところの特許
   請求の範囲第１項記載の色彩検出および修正方法。 （５）　　前記信号の前記設定関数゛は、また、設定拡
   大信号に従属し、よって重み付は信号が、前記信号が小
   さいとき、高いレベルを有し、前記差がより大きくなる
   につれて、円滑にゼロに減少し、前記拡大信号は、重み
   付は信号がゼロに減少する速度をコントロールし、よっ
   て拡大信号の高値に対し、差信号の値が増加するにつれ
   て重み付は信号がよりゆっくりとゼロに減少するところ
   の特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または第４項
   記載の色彩検出および修正方法。 （６）　　前記輝度・ぞラメータが、純粋な輝度を表わ
   し、２つの他のパラメータが照明国際委員会（Ｃ，１，
   Ｅ、）のＸおよびｙ成分であるところの特許請求の範囲
   第１項、第２項、第３項または第４項記載の色彩検出お
   よび修正方法。 （７）　　前記信号の前記設定関数は、また、設定拡大
   信号に従属し、よって重み付は信号が、前記差が小さい
   ときに、高いレベルを有し、前記差が大きくなるにつれ
   て、ゼロに円滑に減少し、前記拡大信号は、輝度の関数
   として計算されるところの特許請求の範囲第ｉ″項、第
   ２項、第３項または第４項記載の色彩検出および修正方
   法。 （８）　　前記輝度・ぐラメータが、純粋の輝度を表わ
   し、他の２つのパラメータが、Ｃ，１，Ｅ、のＵおよび
   Ｖ色形成分であるところの特許請求の範囲第１項、第２
   項、第３項または第４項記載の色彩検出および修正方法
   。 （９）　　色彩補正値を重み付は信号に組合わせる前記
   ステップにおいて、各色彩補正値は、重み付は信号が乗
   算さ扛るところの特許請求の範囲第１項、第２項、第３
   項または第４項記載の色彩検出および修正方法。 （１０）サンプルの輝度範囲を通じて色合および彩度の
   変化を定義する前記サンプル曲線は、前記サンプル点の
   間で直線的に挿入される直線部分を具備する連続関数で
   あるところの特許請求の範囲第１項、第２項、第３項ま
   たは第４項記載の色彩検出および修正方法。 （１１）前記延長曲線は、サンプルの輝度範囲の各端部
   を更に直線状に延長して推定されたものであり、得られ
   た輝度信号値の全範囲における２つの極値に対する１対
   の設定値を定義するところの特許請求の範囲第１項記載
   の色彩検出および修正刃（５） （］２）前記重み付は信号は、ゼロからの差値の何ｎか
   のものからの十分な距離が修正色彩補正値と設定組の色
   彩補正値との間の差をゼロに減するように、前記差値お
   よび前記輝度ファクタ信号とともに変化するところの特
   許請求の範囲第１項記載の色彩検出および修正方法。 （１３）前記重み付は信号が、輝度偏差信号の第１の設
   定関数、色度偏差信号の第１のものの第２の設定関数、
   および色度偏差信号の第２のものの第３の設定関数の積
   に等しく、前記各関数が、ゼロ差値となるような設定一
   定値となり、他の差値に対して前記設定値からゼロにか
   けて円滑にかつ単−的に減少するところの特許請求の範
   囲第１２項記載の色彩検出および修正方法。 （１４）前記重み付は信号が、ｅｘｐｃ　５（ｐｔ２＋
   δＸ２＋δｙ２）〕に等しく、Ｓが設定定数で、ｐｔが
   輝度ファクタ値で、δＸおよびδｙが色度偏差信号値で
   あるところの特許請求の範囲第１２項記載の色彩検出お
   よび修正方法。 （６） （１５）重み付は信号は、もし正でなければ、設定定数
   値と、前記色度および輝度ファクタ信号の絶対値の最大
   のものとの積に等しく、さもなければ誤差ファクタ信号
   はゼロであるところの特許請求の範囲第１２項記載の色
   彩検出および修正方法。 （］６）前記重み付は信号は、 ｐ　＝　Ａ−Ｂ　−ＭＡｘ［（ｐｔ）（δＸ）（δｙ）
   ）Ｐ≧１であれば　Ｗ＝１ １＞Ｐｒｏであれば　Ｗ二Ｐ ｐ＜ｏであれば　Ｗ二〇 という表現にて定義されるように、前記色度偏差信号お
   よび前記輝度ファクタ信号にしたがって変化するところ
   の特許請求の範囲第１６項記載の色彩検出および修正方
   法。 （１７）色彩イメージの一部において色彩値を検知しか
   つ較正するものであって、 ａ、　色彩イメージを表わす入力色彩信号を受け、前記
   色彩イメージを複数の部位に変換し、各部位が具体的な
   位置を有する入力手段； ｂ、　各部位における入力色彩信号を３つのデジタル座
   標値に変換し、第１の座標値が輝度の近似値を表わし、
   第２および第３の座標値が色度を表わすデジタル変換手
   段； Ｃ１検出および修正が望まれる色彩値を表わす１以上の
   前記部位を選択的に抽出するサンプリング手段； ｄ、前記輝度座標値の関数として前記第２および第３の
   色度座標値を記憶し、前記関数は、前記座標値が記憶さ
   れると、色彩スペースにおいて三次元曲線を定義し、前
   記輝度座標は前記曲線の長手方向の通路を定義する一方
   、前記第２および第３の色度値が前記曲線の軌跡を定義
   するメモリ手段； ｅ、前記イメージにおける各部位を順次抽出し、前記部
   位の色彩座標値を、前記メモリ手段において記憶された
   色彩座標値と比較するコンパレータ手段； Ｔ２　　前記色彩曲線の周囲に３次元の色彩サブスぜ一
   部を定義し、該３次元の色彩サブスペース内に位置する
   色彩座標値を有する、各部位に対すす重み付は値を定義
   する関数発生手段；およびｇ、第２の色彩信号を、前記
   定義された色彩サブスペース内に位置する色彩座標値を
   有する、各部位に対する前記入力色彩信号に組合わせる
   ように、前記重み付は値に反応する手段 を具備することを特徴とする色彩検出および修正装置。 （］８）第１の座標値（ｔ）は輝度に反応し、前記第２
   の色度座標（Ｘ）および第３の色度座標（ｙｌは色相お
   よび彩度値を定義し、色相は白あるいは中立の点の回り
   の回転角として定義され、彩度は前記点からの半径とし
   て定義されるところの特許請求の範囲第１７項記載の色
   彩検出および修正装置。 （１９）前記第１の座標値が、輝度（１）すなわちｔ　
   ＝　ａＲ十ｂＧ　＋ｃＢ ここで　Ｒは赤 Ｇは緑 Ｂは青 ａ、ｂ、ｃは０以上の定数 に対応するところの特許請求の範囲第１７項記載（９） の色彩検出および修正装置。 （２０）前記関数発生手段は、色彩座標値から色彩曲線
   までの距離が変化するにつれて、重み付は値全変化させ
   るところの特許請求の範囲第１７項記載の色彩検出およ
   び修正装置。 （２１）前記関数発生手段は、 Ｗ＝　Ｔ６　ＣＴ＋　（７１＋　Ｔ４　（δｘ）＋Ｔｓ
   （δｙ）〕に従う重み付は値を変化させる、但しＷが重
   み付は値に等しく、ｔが輝度座標値を表わし、δＸおよ
   びδｙが前記コンパレータ手段における第２および第３
   の色度座標値を表わし、Ｔ１は関数表、Ｔ４およびＴ５
   は対数表、Ｔ６は指数表であるところの、特許請求の範
   囲第２０項記載の色彩検出および修正装置。 （２２）前記手段は、さらに、前記サンプリング手段に
   て得られた輝度値の上下で輝度値を推定する追加の関数
   手段を有するところの特許請求の範囲第１７項記載の色
   彩検出および修正装置。 （２３）前記メモリ手段は、ランダムアクセスメモリ手
   段に記憶された３つのルソクアッグ表を具備（１０） するところの特許請求の範囲第１７項記載の色彩検出お
   よび修正装置。 （２４）前記重み付は値に反応する前記手段は、さらに
   、輝度および色度の独立した可変値を有する色彩生成手
   段を備え、また、オペレータコントロールを有し、それ
   でオペレータが、第１の色彩信号と組合わさ扛ると、第
   ２の色彩信号の輝度または色度を独立的に変化させると
   ころの特許請求の範囲第１７項記載の色彩検出および修
   正装置。 （２５）前記手段が、さらに、関数発生手段にて探知さ
   扛た部位を同一視するマスク生成手段を有するところの
   特許請求の範囲第１７項記載の色彩検出および修正装置
   。 （２６）前記手段は、さらに、色彩挿入手段とスレッシ
   ョルド手段とを有し、よって、重み付は値が設定レベル
   を越えるときはいつでも、前記色彩挿入手段はもとの色
   彩信号を遮断し第２の色彩信号を挿入するところの特許
   請求の範囲第２４項記載の色彩検出および修正装置。 （２７）　３つのメモリ平面が前記部位でもって配列さ
   れ、第１のメモリ平面がデノタル輝度座標値を記憶し、
   第２のメモリ平面が第２の色彩座標デジタル値を記憶し
   、第３のメモリ平面が第３の色彩座標デジタル値を記憶
   し、前記メモリ平面が、入力色彩信号および結合色彩信
   号の両方の第２の記憶手段を構成するところの特許請求
   の範囲第１７項記載の色彩検出および修正装置。 （２８）前記手段は、さらに、全ての部位に重み付は値
   が割り当てら扛た全ての比例領域を引き出す積分回路を
   有するところの特許請求の範囲第２７項記載の色彩検出
   および修正装置。 （２９）前記手段が、さらに、イメージの全輝度範囲を
   通じて色相および彩度の変化を定義する連続色彩曲線を
   提供する挿入手段であるところの特許請求の範囲第１７
   項記載の色彩検出および修正装置。 （３０）前記サンプリング手段が、類似の輝度を値を有
   するある部位を選ぶとき、Ｘのサンプル値が平均化され
   、ｙのサンプル値が平均化さｎるところの特許請求の範
   囲第１８項記載の色彩検出および修正装置。 （３１）　　ｘおよびｙの複数値が得られたとき、色彩
   曲線のｘ、ｙ座標は最小自乗法によって決定されるとこ
   ろの特許請求の範囲第１８項記載の色彩検出および修正
   装置。 （３２）色彩自動検出に用いるものであって、ａ、検出
   すべきサンプル色彩の３次元の色彩曲線を発生し、該曲
   線が、サンプルの輝度範囲を通じて、色相および彩度の
   変化を定義する手段；ｂ、前記サンプル色彩曲線のデジ
   タル座標値を記憶し、色度座標値が、前記輝度座標値の
   関数として記憶されているメモリ手段； 乙　前記色彩曲線の周囲に３次元の色彩サブスペースを
   定義し、該サブスペースの長手方向の位置が前記輝度座
   標値にて決定され、該サブスペースの断面が色度座標値
   にて決定される関数発生手段； ｄ、評価され前記サンプル色彩と比較される付加的な色
   彩信号を受け、該付加的な色彩信号を３次元の座標値に
   変換し、第１の座標値が輝度を（１３） 表わし、第２および第３の座標値が色度を表わす入力手
   段； ｅ、　前記入力した付加的な色彩値を、前記関数発生手
   段にて定義さする前記３次元の色彩サブスペースの座標
   値と比較するコンパレータ手段；および ｆ、前記関数発生手段にて定義さｎる座標値内に定義さ
   れる座標値を有する、入力した色彩信号を探知するスレ
   ッショルド手段 を具備することを特徴とする色彩検出および修正装置。 （３３）前記第１の座標値が、 ｔ＝　ａＲ十ｂＧ　＋ｃＢ 但し　Ｒは赤 Ｇは緑 Ｂは青 ａ、ｂ、ｃは０以上の定数 に従う輝度に対応するところの特許請求の範囲第３２項
   記載の色彩検出および修正装置。 （３４）前記手段は、さらに、前記サンプルの輝度（１
   ４） 値の上下で輝度値の色度を推定する付加的な関数手段を
   有するところの特許請求の範囲第３２項記載の色彩検出
   および修正装置。 （３５）前記手段が、さらに、全ての部位に重み付は値
   が割り当てられている全比例領域を引き出す積分回路を
   有するところの特許請求の範囲第３２項記載の色彩検出
   および修正装置。 （関）前記メモリ手段が、ランダムアクセスメモリに第
   １、第２および第３のルックアツプ表を具備するところ
   の特許請求の範囲第３２項記載の色彩検出および修正装
   置。 （３７）前記関数発生手段が、 Ｗ＝＝Ｔ６〔Ｔｌ（ｔ）十Ｔ４（δＸ）＋Ｔ５（δｙ）
   ）に従う色彩サブスペースを定義し、Ｗが、Ｗが設定値
   を越えたとき前記色彩信号を検出するようにスレッショ
   ルド手段に印加された信号であり、（δｘ）（δｙ）は
   前記コンパレータ手段における色度値であり、Ｔｌは関
   数表、Ｔ４およびＴ５は対数表、Ｔ６は指数衣であると
   ころの色彩検出および修正装置。