JPS6038976A - カラー画像入力表示装置 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、１個以上の撮像素子でカラー画像を電気信
号に変換し、この電気信号によりカラー表示装置へ画像
出力する装置に関し、特に、カラープリンター等に出力
する場合の非線形処理が必要とされる画像入力表示装置
に関する。−〔発明の技術的背景との問題点〕 従来、撮像素子でカラー画像を眠気信号に変換し、カラ
ープリンター等に出力する場合の非線形処理は、アナロ
グ系が多く用いられた。しかし、複数の撮像素子を用い
る場合には、このアナログ系の特性を各撮像素子に対し
て、高精度に調整する必要があシ、これは極めて困難で
あった。そこでこれをデジタル的に処理する方法が考え
られたが、その多くは、高速性が要求されるため、テー
ブルルックアップ方式が用いられていた。しかし２、多
くの色を再現する場合、テーブルルックアップ方式では
、多くのメモリが必要であるという欠点があった。また
、複数の撮像素子では素子間の微妙な特性の違いにより
、色相がずれてしまう場合がある。この場合、テーブル
ルックアップ方式のみで色相のずれをなくするには、各
撮像素子毎に、色変換テーブルが必要となる。さらに複
数の撮像素子を用いた場合、各素子でシェーディング特
性が異なり、この影響によっても色が変化してしまい、
これらの色の変化が撮像素子毎に異なるため、帯状にな
って出力されるので非常に見苦しい欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の欠点を解消するためになさねたので非
線形変換用テーブルの必要メモリ容量を小さくシ、さら
に、枚数の撮像素子を用いた場合でも、微妙な色相の変
化を補正し、色むらのほとんどない画像出力表示を行う
画像入力表示装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕 本発明では、カラー画像を１個以上の力２−撮像素子で
電気信号に変換し、との電気信号に対して、標準パター
ンの黒レベル信号および白レベル信号により、規格化を
行い、各撮像素子のシェーディング特性を除いて均一な
信号特性とする。次にこの規格化された信号を、積和演
算回路等からなるマトリックス回路により、輝度信号お
よび色差信号もしくはそれに相当する信号に分離変換す
る。このとき、非線形変換用テーブルの必要メモリ容量
が小さくなるように変換する。例えば、マゼ／り、イエ
ロー、シアン色が色差空間テーブル上で等距離にあるよ
うにする。烙らにこのとき、カラー撮像素子毎に、マト
リックス回路の係数を切変えて、どのカラー撮像素子で
電気変換されても、非線形変換用テーブルへは、はぼ同
一な信号となるようにする。なおこのときカラー撮像素
子内で色の変化がある場合には、各画素ごとにマトリッ
クス回路の係数を切変える。このようにすることによシ
色変換テーブルのメモリを小さく、かつ色むらの小さい
カラー表示が可能となる。

〔発明の効果〕

本発明では、カラー画像を１個もしくは複数のカラー撮
像素子で電気信号に変換し、この電気４６号に対して白
黒の標準パターンの黒レベルと白レベルの信号によシ規
格化を行っている。したがって各撮像素子のシェーディ
ング特性を除くことが可能となる。

次に、積和演算回路等からなるマトリックス回路により
、輝朋信号および色差信号もしくはそれに相当する信号
に分離変換し、この変換された信号により色変換テーブ
ルを引くようにしている。

そこでこの色変換テーブルのアドレス空間上で、各色が
かたよりなく等距離で分布するように、このマトリック
ス回路係数を決めることが可能で、このようにすると、
小Ｇｌメモリ容量で多くの色を表現することが可能とな
る。

一般に、撮像素子のフィルタによっては、色変換テーブ
ルのアドレス空間上で、各色のアドレスはかたよりを持
って分布することが多く、アドレスが獄さなり多くの色
を表現できなくなる。本発明では、このアドレスの重な
りを、アフィン変換により取り除いている。

さらに本発明では、このアフィン変換を撮像素子毎に係
数を変えることにより、撮像素子の微妙な違いによる変
化があっても、色変換テーブルのアドレス空間ではほぼ
一様となるようにしている。

さらに、撮像素子内部でも色の変化があるようならば画
素単位で、係数を切換えればさらに色むらのない表示が
可能となる。

このように本発明では、色変換用テーブルのメモリが小
さく、さらに、複数の撮像素子で光電変換した画像信号
でも色むらのほとんどでないカラー表示が可能となる等
の効果がある。

さらに本発明では色変換テーブルの内容を変えることで
非線形な色変換が可能でおる。例えば赤色のみ消去する
ことも可能である。またアフィン変換の係数を変えるこ
とで色調の移動も可能である。

〔発明の実施例〕

次子図面を参照して本発明の一実施例につい−〔説明す
る。

第１図は例えば昭和５８年度電子通信学会総合全国大会
講演番号１２４３番「高速カラー密着スキャナ」（採板
著）に示されるのと同様なラインセンサ１からなる撮像
素子により光電変換し、この信号により、カラープリン
タ１６に電気信号を送りカラー表示する実施例である。

ＣＯＤラインセンサーの出力電気信号は増幅器２により
増幅され、　ＡＤ変換器３によりデジタル信号に変換さ
れる。この信号はマルチプレクサ−４により各色フィル
タに対応して、３色、たとえば白、イエロ、シアンの三
色に分割されて、ラインメモｌＪ５，６．７にそれぞれ
記録される。１〜４までは各ＣＣＤ　Ｘ子に対して同様
に動作し、それぞれラインメモリ５，６．７に記録され
ｌラインの信号とｌり”Ｃ出力される。

今、標準テストパターンの白レベル信号をＩｗとし、黒
レベル信号をＩＢとしたとき、この１ライン信号の出力
をＩとすれば、その規格化された出力信号ＩＱは次式と
なる。

１ｏ＝（Ｉ−工ｗ）　・（１） （ＩＢ−Ｔｗ） これを各画素単位で行うには、あらかじめＩｗをライン
メモリ８に記録しておき、ラインメモリ５からの出力信
号より、それぞれ順次加算器９により、引き算を画素単
位で行う。次に１／（ＩＢ−Ｉｗ）の値をあらかじめラ
インメモリｌＯに記録しておき、掛算器１１により画素
単位で順次掛初を行う。同様に他の色信号に対しても行
う。このような処理を行うことによりＣＣＤセンサーに
シェーディングが生じていても、出力信号にほとんど明
るさむらのない信号が得られる。しかしながら、色フィ
ルタの特性に変化が生じている場合には微妙な色の変化
として出力される場合が必る。

そこで次に、積和演算回路からなるマトリックス回路に
より、各撮像素子間の微妙な色の変化に対しても、対応
出来るようにすることと、色変換用テーブルのメモリ容
量が小さくてもよいように色変換テーブルのメモリのア
ドレス空間で均一に分布するように座標変換を行う。

今ＣＣＤセンサ上にある色フィルタとして、白。

イエロ、シアンの三色とし、これらによる出力信号をそ
れぞれＷ、Ｙ、Ｃとする。また、輝度信号を■、第１の
色差信号をＳｔ、第２の色差信号を８２としそれぞれを
次式のように定義する。なお輝度信号としてはＩ＝Ｗと
しても良い。

次に、色相信号が変化しても、輝度の変化を生じないよ
うにするため次式による座標変換を行う。

変換された後の座標をそれぞれＩ　＋　ＸＩ　＋　Ｘ２
とずれは次式となる。

ここで変換された後の座標を色変換テーブルアドレス上
で均一分布するように決める。例えば、イエロ、シアン
、マゼンタの各色に対して、等距離になるようにする。

このとき、イエロのＩ＋Ｓｔ＋Ｓ２をそれぞれＩＹ、Ｓ
Ｙ、８２Ｙとし、シアンのときは、ＩＣ，ＳＩＣ，Ｓ２
Ｃｂさらにマゼンタのときは、ＩＭ　＋　Ｓ　ＩＭ　Ｔ
８２Ｍとする。また、変換された後の座標Ｉ　、Ｘ＋　
、Ｘ２をそれぞれイエロのときＩＹ、ＸＩＹ、Ｘ２Ｙシ
アンのとき、ＩＣｌＸＩＣｌＸ２Ｃさらにマゼンタのと
きＩＭ、Ｘｌへ１゜Ｘ２Ｍとする。これより変換の係数
ａｔｊを決定することが可能である。

そこで係数ａｉｊについてまとめると次式となる。

したがって、＆１ｊは次式となる。

ただし このように（２）式で示式れた色差壁間で各色のアドレ
スが撮像素子毎に異なっていても（６）式で示された係
数によって、座標変換すれば同一なアドレスにすること
が可能となる。

なおここで座標変換のマトリックス八け（４）式で示さ
れた形である必要はなく、次式で示された形であっても
良い。この場合には輝度信号方向に対しても、座標変換
が可能となり、濃度のかたよりのない変換も可能となる
。係数の決定方法は（４）式と同様に行えばよい。

さて（２＋　、　（３１式よりＩ　ｅ　Ｘ１ｇ　Ｘ２は
次式となる。

そこで規格化されたｗ、ｙ、ｃの信号に対してマルチプ
レクサ１２によシ、それぞれ選択し、それぞれに対して
、（８）式の係数を積和演算回路により掛けて加算すれ
ば（８）式がまる。このとき（８）式の係数を各撮像素
子毎にあらかじめめて、メモリ１４に記録しておき、各
撮像素子毎に切変えて計算すれば、素子間のバラツキは
除くことが可能となる。なお、　ＣＣＤセンサーでは画
素毎に変動がある場合があり、この場合には、画素毎に
係数を切変えれば、色相の変動をおさえることが可能と
なる。

次に、さらに座標変換された信号をアドレスとして色変
換テーブルのメモリを引き、実際に必要なインクの量を
決定する。この色変換テーブルとしては、例えば、良く
知られているＮｅｕｇｅｂａｕｅｒの方程式をあらかじ
め計算しておき、メモリ１５に記録しておく。

このとき座標変換されたアドレスが各色に対してほぼ均
等に、座標空間上に分布するように係数ａｉｊを決定す
れば１色変換テーブルの必要メモリ容量は小さくて良い
。

このようにして、実際に必要なインクの量がメモリ１５
よｐ引き出されたなら、カラープリンタ１６にデータを
送り、カラー画像の表示を行う。

このとき感熱転写カラープリンタ等の２値表示グリンタ
では、ディザ化を行ってプリントすればフルカラー画像
の表現が可能となる。

〔発明の他の実施例〕

第２図では、ブラック処理用の色変換テーブルのメモリ
１５＃′を用いた場合の実施例である。他は先の実施例
と同様である。

なお、非線形変換の不要な場合には、メモリ１５を省略
し積和演算１３の出力をそのままカラープリンタ１６に
入力して、カラー表示しても良い。

また先の実施例では撮像素子として、１次元ＣＣＤセン
サーの例について説明したが、２次元のセンサーでおっ
てもよい。さらに色フィルターはイエロー、グリーン、
シアンでも良く、レッド。

グリーン、ブルーでも良い。

なお色変換テーブルの内容を変えることによシ色を変え
ることも可能であるが座標変換マトリックスの係数を変
えるだけでも色を変えることが出来る。

【図面の簡単な説明】

ｐＩｆＪ１図は、本発明の一実施例を示す図、第２図は
他の実施例を示す図である。 １・・・ＣＣＤセンサー、２・・・増幅器、３・・・ん
０変換器、５，６．７・・・ラインメモリ、 ８．１０．１４・・・係数メモリ、９・・・引き算器、
１１・・・掛算器、１３・・・積和演算回路、１５・・
・色変換テーブルメモリ。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 （はか１名） 第　１　図 第　２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１力ラー画像をカラー撮像素子で電気信号に変換し
   この電気信号によりカラー表示装置へ画像出力する装ｆ
   ｉｌにおいて、カラー撮像素子で得た電気信号なマトリ
   ックス回路により変換した後、色変換テーブルを引くこ
   とにより信号処理を行うことを特徴とする画像入力表示
   装置。 （２）１個以上のカラー撮像素子によりカラー画像を電
   気信号に変換し、各撮像素子毎に、マトリックス回路の
   係数を切変えることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の画像入力表示装置。 （３）マ）　ＩＪフックス路の係数を各画素信号毎に切
   変えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画
   像入力表示装置。 （４）１個以上のカラー撮像素子によりカラー画像を電
   気信号に変換し、各画素信号毎に黒レベル信号と白レベ
   ル信号で規格化を行うことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の両隊入力表示装鳶１゜