JPS63195777A - 色彩補正方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、色彩画像強調等の処理を行ったのちの色彩
補正方式に関する。

〔従来の技術〕

従来、画像の色彩を強調する各種の色彩画像処理方式が
提案されている０例えば、３原色、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）
、青（Ｂ）によって表される３次元モデル（Ｒ，Ｇ、Ｂ
）を用いて、入力画像情報（Ｒ。

Ｇ、　Ｂ）と出力画像情ｌ（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）に対し
て、 ・・・・・・＋１１ で表される線形変換により画像強調を行う場合がある＊
　（Ｊ、　Ｔｓｕｊｉｕｃｈｉ、　ｅｔａｌ、　　Ｄｉ
ｇｉｔａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆ　　Ｅｎｄｏｓ
ｃｏｐｉｃ　　Ｃｏ１ｏｒ　　ｆｏｒａｇｅｓ″、　　
ＯｐｔｉｃａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、　Ｖｏｌ
、　５５＋　Ｎｏ、　４　（１９８５）＋　ｐ９．　’
２４２参照） このような画像強調を行う際、テレビジョン系のＲ，Ｇ
、Ｂ信号を利用した場合等には、Ｒ，Ｇ。

Ｂ信号の取り得る値が限定されており、例えば、０≦Ｒ
≦１，０≦Ｇ≦１．０≦Ｂ≦１・・・・・・（２）で示
される範囲を有する。

ところが上記式（１）においてａ目の値の取り方によっ
ては、処理結果の（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）の値は式（２）
で示した範囲を越えることがしばしば起こる。

例えばカラーラプラシアンと呼ばれる方法を用いた強調
処理の場合で例を示すと、 ・・・・・・（３） においてに−２とおけば、 ・・・・・・（４） となり、入力画像情報が、Ｒ−１，Ｃ−５／８．８−７
７８の場合、出力画像情報は、Ｒ’　−３／２．　Ｇ　
’−Ｏ，Ｂ’−１となり、またＲ−５７８，Ｇ−１／４
゜Ｂ−５／８の場合は、Ｒ’−１，０’−−１／２．Ｂ
’−１となり、更にはまたＲ　−１０／１２．　Ｇ　−
７／１２゜８−１１／１２１７）場合は、Ｒ’−１，Ｇ
’−０，８’−４／３となり、いずれも式（２）の範囲
を越えてしまう。

このように強調処理結果が限定範囲を越えてしまう場合
、従来はＲ，Ｇ、Ｂの値をそれぞれの限界値に設定する
ことにより補正を行ってきた。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、このように限界値に設定する場合、上記の例
においては３つの場合共に、Ｒ’−１゜Ｇ’−０，８’
−１となってしまい、本来赤みの強いマゼンタ、マゼン
タ、青みの強いマゼンタであるはずの色彩がすべてマゼ
ンタとして表されてしまうという問題点を有していた。

このような問題点は、先に本件出願人が昭和６２年１月
１３日付で出願した特許出ＩＩ（発明の名称「色彩画像
処理方式」）において開示した明度・彩度・色相を用い
た強調方法についてもいえることであり、強調処理後の
明度、彩度２色相の値を、例えばＲ，Ｇ、Ｂの値に変換
して表示しようとすると、Ｒ，Ｇ、Ｂの限界値を越えて
しまうことがある。これに対して上記と同様な限界値に
設定する補正を行うと同様の問題点が生ずる。

特に問題となるのは、色相を変化させずに彩度。

明度の強調を行った場合でも、従来の補正方法を用いる
と、結果的に色相も変化してしまうということである。

特に内視鏡画像に基づく診断においては、微妙な明るさ
や色調の変化により健常部と病変部の判別を行うわけで
あるが、内視鏡画像は何れにしてもその殆どが赤系、肌
色系の色であり、したがって熟練した医師でなくては病
変部の判別が困難であるため、内視鏡画像は微妙な色調
等の変化を強調して見易くすることが望まれている。

しかし、強調により画像の印象があまり変わってしまう
と、逆に診断の妨げとなることがあるので、色相は変化
させずに彩度のみを強調する場合がある。このような場
合に色相を変化させないつもりで色彩の強調を行っても
、前述のように補正により結果として色相が変化してし
まう。

このような問題点の発生原因は、Ｒ，Ｇ、Ｂの値の限界
値を越えた場合に、Ｒ，Ｇ、Ｈの値をその限界値で置き
換えること、つまり表示可能範囲の立体の表面のうち近
傍のものに垂線を下ろした交点の値に直き換えることに
よるものである。また垂線を下ろせる立体表面がない場
合には、近傍の辺に垂線を下ろし、その交点の値に置き
換え、またその近傍の辺も無い場合には最も近傍の頂点
の値に置き換えることになるので、頂点や辺に置き換え
る値が集中する傾向にある。すなわち色彩空間上の部分
部分によって補正の方法がそれぞれ異なっているという
点に問題がある。

本発明は、色彩画像の色彩強調などの処理の後処理を行
った場合における上記問題点を解決するためになされた
もので、色彩強調等の処理によって色彩空間上の表示可
能範囲を越えたデータに対し、施した色彩強調等の処理
が色相を変化させないものであった場合には、該データ
の色相を変化させずに表示可能範囲の色に補正ができ、
且つ色相を変化させる処理を施した場合でも視覚的に良
好な結果を与える補正が行えるようにした色彩補正方法
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記問題点を
解決するため、本発明は、色彩画像を構成する画素デー
タの値が表示可能範囲内にあるか否かを調べる表示判定
手段と、画素データの値を明度、彩度１色相で表される
色彩空間上の座標に変換する座標変換手段と、少なくと
も表示判定手段によって得られた結果として画素データ
が表示可能範囲外であった場合には該色彩空間上におい
て、該画素データの対応する点と表示可能範囲内の点と
を結んだ線分と表示限界面との交点座標を求める表示限
界点座標計算手段と、得られた表示限界点について色彩
空間上の座標からもとの画素データの座標系に変換する
座標逆変換手段と、処理結果として表示限界点のデータ
で画素データを置き換える手段とを備え、何らかの画像
処理により表示可能範囲を越えてしまった画素データを
、色彩空間上で該画素データに対応する点と表示可能範
囲内の点とを結んだ線分と表示限界面との交点を求める
ことにより得られる表示限界点のデータで置き換えるこ
とにより色彩補正を行うものである。

このようにして色彩補正を行うことにより、色彩強調等
の処理によって表示可能範囲を越えた画素データを、施
された色彩強調等の処理が色相を変化させないものであ
った場合には、該画素データの色相を変化させずに表示
可能範囲の限界の色に補正することができ、且つ色相を
変化させる処理を施した場合でも、視覚的に良好な補正
を行うことが可能となる。

〔実施例〕

以下実施例について説明する０色彩の強調処理により色
彩空間上の表示可能範囲を越えたデータに対し、表示可
能な値に色彩補正を行う時、施した強調処理が色相を変
更しない処理であった場合には、色彩補正後の値につい
ても色相が変化しないことが望ましい。

このような色彩補正を実現するための方法は、次の２つ
に大きく分けられる。

■　どのような表示可能範囲外のデータでもその色相を
変えることなく色彩補正を行う方法。

■　施した色彩強調が色相を変化させない処理であった
場合には表示可能範囲外のデータについて色相を変える
ことな（色彩補正を行い、色彩強調が色相を変化させる
処理であった場合には、色相を変化する色彩補正を行う
方法。

上記■の補正方法の実現手段として、本発明においては
次の２つの方式を採るものである。

■−ａ、明度軸上の１点と表示可能範囲外の点の２点を
通る直線と、表示可能範囲の限界面との交点を補正後の
値とする方式。

■−す０表示可能範囲外の点から明度軸に垂線を下ろし
、その垂線と表示可能範囲の限界面との交点を補正後の
値とする方式。

また上記■の補正方法の実現手段としては次の方式を採
るものである。

■−ａ０表示可能範囲外の点と、その点の色彩強調前の
点の２点を通る直線と表示可能範囲の限界面との交点を
補正後の値とする方式。

次にそれぞれの方式について詳細に説明する。

〔■−ａ〕の補正方式について 〔■−ａ〕の補正方式を、次の＋５１．　＋６１．　Ｔ
ｅｌに示す簡易的な色彩空間を定義して用いた場合の例
で説明する。

但し、０≦Ｒ，Ｇ、Ｂ≦１　　　　　　・・・・・・（
６）β Ｈ＝　ｊａｎ−’　−・・・−・−（６）α Ｃ±（α２＋βｔ）ｌ／ｌ　　　　　　　　　・・・・
・・（力上記Ｖαβ色彩空間における、０≦Ｒ≦１．　
０≦Ｇ≦１，０≦Ｂ≦１の時の表示可能範囲ｃ以下単に
表示可能範囲という）を第１図に示す、そしてこの時、
■は明度、α、βにより彩度Ｃと色相Ｈを表すものとす
る。

このような色彩空間において表示可能範囲外の色彩画像
を構成する画素データに対応する点を点Ｐ＋　とすると
、この点Ｐ１の色彩補正を行うには、点Ｐ１とｖ軸上の
点０とを結んだ線分と表示可能範囲の限界面と（以下表
示限界面という）との交点Ｐ１′　を求め、点ＰＩを点
ｐ　、　ｌ　　に変更すればよい０点Ｐ１の座標がＰ　
＋　（Ｖ　＋　＋　”　＋　＋　β、）、点０の座標が
ｏ（ｖ＋、ｏ、Ｏ）の時、点Ｐ１と点０を通る直線は、 Ｖ、−Ｖｌ　　　　　α１　　　β１ で表される。

この線分ＰｌＯが交わる表示範囲の限界面ｗｙＲＭは、 Ｖ＋２α−ｆ「　　　　　　　　　　・・・・・・（９
）で表される。

したがって線分Ｐ１０と平面ＷＹＲＭの交点ｐ、ｌ　　
の座標ｐ　、’（Ｖ、’、　　１Ｆ、’、　　β１′）
は、式（８１，＋９１から次のように求まる。

ｖｌ−ｖ・＋２α１ （／Ｔ″−ｗｅ）α１ ｖｌ−ｖｅ＋２α。

Ｖｌ−ｖ・＋２α１ ここで点ＰＩの色相Ｈ８を考えると、 β１ Ｈｒ−ｔａｎ−’”・・・・（１３） α重 となり、また点ｐ　、　ｌ　　の色相Ｈ１’　　は、α
１′ β１ ＝　ｔａｎ−’□　　　　　　・・・・・・（１４）α
嘗 となるため、この点Ｐ＋を点Ｐ１′　に変更する色彩補
正によっても、点Ｐ、と点Ｐ、′　における色相が変化
しないことがわかる。

表示可能範囲外の色彩画像を構成する画素データの他の
点Ｐｉｎ　　β３．Ｐａについても同様に考えて補正す
ることができる。

以上のことから、色彩強調処理によって点Ｐ０が点Ｐ１
に変換されたとすると、施した色彩強調処理が色相を変
化させない処理であった場合には、点Ｐ、と点Ｐ、の色
相は同じであるから、点Ｐ１を〔■−ａ〕の方式により
色彩補正して得た点ＰＩ′の色相と点Ｐ、及び点Ｐ、の
色相はすべて等しいことがわかる。

色相を変化させる色彩強調処理を施した場合には、色彩
補正後の点Ｐｌ′　の色相は点Ｐ、の色相の影響は受け
ずに、強調後の点Ｐ、の色相をそのまま受は継ぐことに
なる。

何れにしても良好な色彩補正が行われると共に、従来の
方法の大きな問題点であった、色相を変化　　　　　　
□させない色彩強調処理を行った結果に対し色彩補正を
行うと色相が変化してしまうという欠点が解決される。

前記線形変換を用いた色彩強調処理の概略のフローチャ
ートを第２図に示す、また、前記色彩強屑処理に本発明
に係る色彩補正方式を適用した時の概略のフローチャー
トを第３図に示す、これらの図に示すとおり、線形変換
を全画素について行う繰り返しのループの中の線形変換
の後処理として本発明に係る色彩補正処理を加えればよ
い。

色彩補正処理の手順をフローチャートとして第４図に示
す、最初に受は取った色彩強調後の画素データのＲ’、
Ｇ’、Ｂ’の値がすべて表示可能範囲であるか否かをチ
ェックする。すべてが表示可能であれば、そのままＲ’
、Ｇ’、Ｂ’の値を返し、色彩補正処理を終了する。Ｒ
／　、　（、ｌ　、　Ｂ　１の値の何れか１つでも表示
可能範囲外であれば、Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’の値から色彩空
間上の座標Ｖ。

α、βを式（５）により求め、式（６）により色相Ｈを
求める０次に表示限界面を構成する６つの平面のうち点
Ｗを含む３平面のいずれかに、線分ＰＯ（表示可能範囲
外の色彩画像を構成する画素データの点ＰとＶ軸上の点
０を結んだ線分）が交わると仮定して、その交点座標を
求める。この時、色相Ｈの値が、π／３≦Ｈくπ、πく
Ｈ≦５／３πであるか否かにより、点Ｗを含む３平面の
どれに線分ＰＯが交わる可能性があるか否かを場合分け
できる。

そして式（８）と式（９）で代表されるように平面と直
線を表す方程式から交点の座標ｖ′、α′、β′を計算
する。

次にこの交点の座標Ｖ　１．α′、β′の値から式（５
）の逆変換により交点のＲ’、Ｇ’、Ｂ’の値を計算す
る。このＲ’、Ｇ’、Ｂ’の値がすべて表示可能範囲で
あれば、表示限界面と線分ＰＯとの交点が得られたこと
が証明できるので、Ｒ＃。

Ｇ’、Ｂ’の値をＲ’、Ｇ’、Ｂ’の値として返し、色
彩補正処理を終了する。

Ｒ′、Ｇ’、Ｂ’の値の何れか１つでも表示可能範囲外
であれば、線分ＰＯは点Ｋを含む残りの３平面のいずれ
かと交わることになる０点Ｗを含む３平面の場合と同様
に、色相Ｈの値が、Ｈ＜（２／３）π、Ｈ＜（４／３）
πであるか否かにより、線分ＰＯが点Ｋを含む３平面の
何れに交わるか決定できるので、その交点座標ｖ′、α
′、β′を計算する０次に、得られた交点座標Ｖ　ｔ、
α′、β′の値からＲ’、Ｇ’、Ｂ’の値を計算し、Ｒ
′。

Ｇ’、Ｂ’として返して色彩補正処理を終了する。

以上で述べたとおり、表示限界面を関数で表せる色彩空
間を用いた場合には、表示可能範囲外の点Ｐと明度軸上
の点Ｏを結んだ線分と表示限界面との交点を幾何学的に
求めることができる。

このようにΦ−ａを色彩補正方式では、色彩強調がどの
ような方式であっても、強調後のデータの補正に使用す
る色彩空間における色相は、表示可能範囲内への色彩補
正処理のちでも変化しないという効果が得られる。

（■−ｂ〕の補正方式について （Φ−ｂ〕の補正方式を〔■−ａ〕の補正方式と同様に
式（５）、　（６）、　（ηで示される簡易的な色彩空
間を用いて説明する。〔■−ｂ〕の補正方式では、第５
図に示すように、表示可能範囲外の点Ｐ、の色彩補正を
行うには、点２区から明度Ｖ軸に下ろした垂線と表示限
界面との交点Ｐ、′　を求め、点ＰＩを点Ｐｌ′　に変
更すればよい０点Ｐ、の座標をＰ。

（Ｖ　ｌ　＋　α１．β１）とする場合、点Ｐ、からＶ
軸に下ろした垂線の足Ｏ８と点Ｐ１を通る直線はで表さ
れる。この線分ｐ、ｏ、と平面ＷＹＲＭの交点ｐ　、　
Ｉ　　の座標Ｐ＋’（ｖ＋Ｚ　α、′、β、′）は式（
９）　、　（１５）から次のように求まる。

Ｖ、　　Ｉ！ＩＩＶ、　　　　　　　　　　　　・・・
・・・（１６）ここで点Ｐｌの色相Ｈ１に対して点ＰＩ
′　の色相Ｈ，／　　は、 β２ ＝　ｔａｎ−’□　　　　　　・・・・・・（１９）α
１ となるため、色彩補正により点Ｐｌと点Ｐ、′　の明度
と色相が変化しないことがわかる。

点Ｐｔ、Ｐｓ、Ｐａについても同様に交点Ｐ２′。

Ｐｓ’ｒ　　Ｐａ’を求め、変更して色彩補正を行うこ
とができる。

゛この補正方式では、第５図に示したように、色相だけ
でなく明度も変化させないので、色彩補正すべき点Ｐの
明度が、表示限界の明度の下限、つまり第５図において
点にの明度を下まわる場合、及び上限の点Ｗの明度を上
まわる場合には、点Ｐから明度Ｖ軸に下ろした垂線は表
示範囲の限界面と交わらないことになる点に注意する必
要がある。

すなわち本補正方式〔■−ｂ〕は、明度を変化させない
色彩強調、あるいは明度が上・下限値を越えないような
色彩強調の方式に適用すべきであり、もし明度が上・下
限値を越える可能性がある色彩強調の方式に適用する場
合には、゛明度が上・下限値を越えたときには、その上
・下限値に補正するような処理を加える必要がある。

また、この補正方式では、（■−ａ〕の補正方式と同様
に色彩強調がどのような方式であっても、色彩強調後の
データの補正に使用する色彩空間における色相は補正後
でも変化しないので、〔■−ａ〕の方式と同様の特長を
持ち、従来の欠点を解決することができる。

更にこの補正方式では色相と共に明度も原則として変化
させないので、彩度のみを調節すればよく、処理が簡単
になると共にハードウェアによる実現が容易で、ハード
ウェアの規模も小さくなるという利点が得られる。

次に第６図の概略のフローチャートで示したような色彩
強調処理に、本発明に係る色彩補正方式を適用する場合
について説明する。〔■−ａ〕の補正方式を用いて、色
彩空間上で幾何学的な計算を行い色彩補正を行ってもよ
いが、〔■−ｂ〕の色彩補正方式を用いると、該方式は
式（１６）〜（１９）で示されたように、表示可能範囲
外の点の色彩の明度。

色相は変化させず彩度のみを変更するので、補正すべき
点の明度１色相がわかれば、その彩度の取り得る最大値
が決定できる。したがって明度１色相に対する彩度の最
大値のテーブルを持っていれば計算時間が省略できる。

第７図は、第６図に示した色彩強調処理に本発明に係る
〔■−ｂ〕の色彩補正方式を適用した場合の概略のフロ
ーチャートを示す、また、その時の色彩補正処理の手順
を第８図にフローチャートとして示す。

色彩補正処理の手順について説明すると、最初に、受は
取つた強調処理後の明度ｖ′、彩度Ｑ　／。

色相Ｈ′の値のうち、明度Ｖ′が明度の上限値Ｖｓａｗ
を越えていないかどうかを確認し、越えている場合は明
度ｖ′の値を明度の上限値Ｖ、□の値に置き換える。越
えていない場合は明度Ｖ′が明度の下限値Ｖ、、、を下
まわっていないか確認し、下まわっている場合には明度
Ｖ′の値を明度の下限値Ｖ　ｍ　Ａ　ｍの値に置き換え
る０次に明度ｖ′１色相Ｈ′に対応する彩度の取り得る
最大値Ｃ，，、（Ｖ　’Ｈ’）の値をテーブルから求め
、彩度Ｃ′の値が彩度の最大値Ｃ，，、（Ｖ’、Ｈ’）
の値を越えている場合には、彩度Ｃ′の値を彩度の最大
値Ｃ１□（Ｖ’、Ｈ’）の値に置き換え、越えていない
場合はそのまま色彩補正処理を終了する。

なお彩度の最大値Ｃ−ａｍ　（Ｖ、　　Ｈ）の値の２次
元のテーブルは、式（１５）〜（１８）より予め求めて
おくものとする。

上記実施例で示したように色彩強調処理に本発明による
色彩補正処理を組み込み、且つ色彩強調処理が明度、彩
度２色相で表される色彩空間上で強調を行うものである
場合などでは、補正すべき画素データの値を色彩空間上
の座標へ変換する処理手続きと、その逆変換の処理手続
きは色彩強調処理と色彩補正処理において共通に使用す
ることができる。

〔■−ｂ〕の補正方式は容易にハードウェアにより実現
可能であることはすでに述べたが、次に説明を容易にす
るためＶ　ｍｉａ≦Ｖ′≦ｖＩ１．Ｉｌである場合のハ
ードウェアの構成例を示す。

第９図は、〔■−ｂ〕の補正方式のハードウェアの第１
の構成例を示すブロック構成図である０図において入力
される画像情報Ｒ，Ｇ、Ｂは、例えばＴＶ左カメラら入
力された画像信号にＡ／Ｄ変換を施したディジタルデー
タや、フレームメモリ等に蓄積されているデータ群であ
る。これらの画像情報Ｒ，Ｇ、Ｂのデータは、色彩座標
変換回路１において、明度Ｖ、彩彩度０邑 る．また色彩座標変換回路１で計算されたＶ．　Ｃ。

Ｈは、明度・彩度・色相処理回路２にて、画像の強調な
どのために所望の変換を受け、それぞれＶ′Ｃ’，Ｈ’
の値となる６次に、強調などの処理後のＶ’，Ｃ’，Ｈ
’の値が実際の表示可能範囲外の点に変換されている場
合には、〔■−ｂ〕の補正方式によりデータを補正し、
表示可能範囲内の値とする．この補正処理手段は、強調
などの処理後の明度２色相Ｖ’，Ｈ’の値に対して、そ
の彩度の取り得る最大値Ｃ　１．□を計算する最大彩度
計算回路３と、更に該最大値Ｃ′□８と前記処理後の彩
度Ｃ′との比較を行い、小さい方の値Ｃ＃を出力する最
小値出力回路４とで構成される．そして最小値計算回路
４からの出力Ｃ″を含むＶ　Ｉ。

Ｃ’，Ｈ’により対応するＲ’，Ｇ’，Ｂ’の値を色彩
座標変換回路５により計算するようになっている。

前記最大彩度計算回路３は、例えば入力ｖ′。

Ｈ′に対してＣ　’１１１１１＋を出力するテーブルメ
モリによって構成することができる．すなわち、プログ
ラマブル・リードオンリー・メモリ（ＦＲＯＭ）のアド
レス線に（Ｖ’，Ｈ’）を入力し、続出線であるデータ
線から該当するＣ′ｌＩ□が出力するように、メモリの
内容にデータを書き込んでテーブルメモリを構成してお
けばよい。

このようにして最大彩度計算回路３により計算されたＣ
Ｉ，□は、最小値出力回路４によって、Ｃ　１．□　Ｑ
　ｌのうちの最小の値が出力される。

これにより表示可能範囲を越えるＣ′に対しては表示限
界となる彩度Ｃ　’１１ｍＭが１０表示可能範囲を越え
ないＣ′に対しては、そのままＣ′が与えられて補正が
行われる。

第１０図は〔■−ｂ〕の補正方式を実施するためのハー
ドウェアの第２の構成例を示すブロック構成図である．
この構成例においては、〔■−ｂ〕の補正方式を実施す
るためのハードウェアの第１の実施例の各ユニットがす
べて同期して動作するように構成されている。そのため
各ユニット間には同期をとるためのレジスタ６、７．８
．９が挿入されている。

以下、時間軸を同期を表すサイクルとして、ステップ１
（ｉ＝１．２，・・・・・・・）と表示することにする
．ステップ１において、画像情報（Ｒ．　Ｇ。

Ｂ）は色彩座標変換回路１において（Ｖ，　Ｃ，　Ｈ）
に変換され、レジスタ６にその値が格納される。

ステップ２において、この（Ｖ，　Ｃ，　Ｈ）に対して
明度・彩度・色相処理回路２で所望の変換が行われ、そ
の処理結果（Ｖ’，Ｃ’，Ｈ’）はレジスタ７に格納さ
れる．ステップ３においては、レジスタ７に格納された
（Ｖ’，Ｈ’）が最大彩度計算回路３に与えられ、その
結果たる最大値Ｃ′□８は、上記（Ｖ’，Ｃ’．Ｈ’）
と共にレジスタ８に格納される．ステップ４においては
、レジスタ８に格納されたうちの（Ｃ’．、、、Ｃ’）
が最小値計算回路４に与えられ、何れか小さい方の値Ｃ
’＝ｍｉｎ（Ｃ’．、、、Ｃ’）が上記Ｖ’，Ｈ’と共
にレジスタ９に格納される．ステップ５においては、上
記（Ｖ’，Ｃ’，Ｈ’）が色彩座標変換回路５に与えら
れ、（Ｒ’，Ｇ’．Ｂ’）の値を得ることができるよう
になっている．このようなハードウェア構成をとること
により、Ｃ■−ｂ〕の補正方式をパイプライン的に高速
に処理することが実現可能となる。

第１１図は、〔■−ｂ〕の補正方式を実施するためのハ
ードウェアの第３の構成例を示すブロック構成図である
０図において１０．　１１．　１２は、Ｒ．Ｇ。

Ｂのディジタル信号、又はこのハードウェア構成例によ
る計算結果のうちのいずれかを選択する選択回路（Ｓ　
Ｅ　Ｌ）で、１３は該選択回路１０，　１１．　１２か
らの出力（ｘ，　　ｙ＋　　ｚ）に対して、・・・・・
・（２０） なる線形変換を行う線形マトリクス回路である。

１４、　１５’，　１６は上記線形マトリクス回路１３
の処理結果（ｘＺ　ｙ　’＋　　ｚ　’）に対して、所
望の変換、すなわち、 （ｆｙ、ｆｔ、ｆｉは任意関数） なる変換を行うルック・アップ・テーブルメモリ（ＬＵ
Ｔ）である、１７は、その結果（ｘ’＋ｙ’）に間して
所望の２次元的変換、すなわち、＜ｆａ、ｆｓは任意関
数） なる変換を行う２次元ルック・アップ・テーブルメモリ
（２Ｄ−ＬＵＴ）であり、１８は前記２Ｄ−ＬＵＴ１７
とＬＵＴｌＢの結果（ｔ１２’）に対して所望の２次元
的変換、すなわち、 （ｆｈ、ｆｙは任意関数） なる変換を行う２次元ルック・アップ・テーブルメモリ
（２Ｄ−ＬＵＴ）であり、１９は前記ＬＵＴ１５及び２
Ｄ−ＬＵＴｌＢの出力（ｙ’＋ｕ）の一方を選択する選
択図！（Ｓ　Ｅ　Ｌ）テ、２０．２１．２２４！’前記
２Ｄ−ＬＵＴ１７．２Ｄ−ＬＵＴｌＢ、５ＩＥＬ１９の
出力をそれぞれ格納するためのレジスタ（ＲＥ　Ｇ）で
ある。

前記ＬＵＴ１４．１５．１６は、２Ｄ−ＬＵ７１７．１
８はテーブル変換用メモリであり、例えばリードオンリ
ーメモリ（ＲＯＭ）やランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ
）などで構成することができる。２Ｄ−ＬＵＴ１７をＲ
ＯＭで形成した場合の構成例を第１２図に示す０図示の
ようにＲＯＭ２３のアドレスＡｓ、・・・・・・ＡＬ−
１の１ビツトを入力Ｘ“、アドレスＡ！。

・・・・・・Ａ１゜ｊ−＋１７）ｊヒラトラ入力ｙ１．
アドレスＡ、ゆｊ、・・・・・・Ａ！。ｊ４１＋−１の
にビットを本ハードウェアの構成例を外部的にコントロ
ールする装置からのコントロール信号用として割り付け
る。なお、２４は外部コントロール信号を格納するコン
トロールレジスタである。このように構成することによ
り２＃Ｈのテーブル変換処理を、外部コントロール装置
から選択することができるようになっている。

次に第１１図に示した構成例の動作を第１３〜１６図を
用いて説明する。まず本構成例の動作の概要について説
明すると、最初に式（５１により座標変換を行い、■を
明度、α、βを明度軸に直交する平面内の直交座標系と
する０次に（α、β）を式＋６１．　（７１により円筒
座標系に変換し、彩度Ｃ９色相Ｈを得る。

次いでこの（Ｖ、　Ｃ，Ｈ）に対してルック・アップ・
テーブル処理により、 なる画像強調処理を施す、その処理結果のくＶ′。

Ｈ’）の値から、彩度Ｃ′の取り得る最大値Ｃ′、□を
計算し、Ｃ′１□とＣ′のうちの小さい方の彩度、 Ｃ’　　＝　　ｗｉｎ（Ｃ’　ａｓｓ　　＊　　Ｃ’　
）　　　　　”・・（２５）を求めて、（Ｖ’、Ｃ’、
Ｈ’）に対応する（Ｒ′。

Ｇ’、Ｂ’）を計算し、強調及び補正処理を終了するよ
うになっている。

第１１図に示した構成例においては、図に示されている
基本ブロック内で、データを４回繰り返し演算すること
により、処理結果（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を出力する方式
をとっている０次にこの４回の繰り返し演算を第１から
第４のステップとして、それぞれのステップにおける処
理態様を第１３図乃至第１６図に示す０図中、データの
流れは太線で示し、その線上にはその線を流れるデータ
の値を示しである。

まず第１のステップにおいては、第１３図に示すように
、内部からＲ，Ｇ、　Ｂの値を入力し、それを線形マト
リクス回路１３により（ｖ、α、β）に変換する。続い
てその値は、ＬＵＴ１４〜１６及び２Ｄ−ＬＵＴ１７で
恒等変換により入力された値と同じ値が出力され、２Ｄ
−ＬＵＴｌＢにより円筒座標系（Ｖ、Ｃ，Ｈ）に変換さ
れ、レジスタ２０．２１．２２ニその値を格納して第１
のステップを終了する。

第２のステップにおいては、第１４図に示すように、第
１のステップで求められた（Ｖ、Ｃ，Ｈ）が、線形マト
リクス回路１３において恒等変換により、そのままの値
が出力され、ＬＵＴ１４．１５゜１６により、式（２４
）の変換処理が施され、（Ｖ′。

Ｃ’、Ｈ’）が求められる。

次いで２Ｄ−ＬＵＴ１７において、処理結果の（Ｖ’、
Ｈ’）に対応する最大彩度Ｃ’１１＋１１１が計算され
、そノＣ′１Ｉ１１．とＶ′とが出力される。Ｃ′、、
ｌｌの値は次の２Ｏ−ＬＵＴｌＢに送られ、ＬＵＴ１６
の出力Ｃ′と比較されて、 Ｃ’　＝　ｗｉｎ（Ｃ’　、、、　、　Ｖ　’　）　　
　　・・−（２７）が計算される。最後に選択回路１９
ではＬＵＴ１５の結果が選択されて、（Ｖ’、Ｃ’、Ｈ
’）がレジスタ２０．２１．２２に格納される。

一方、第３ステツプにおいては、第１５図に示すように
、上記（Ｖ’、Ｃ’、Ｈ’）が線形マトリクス回路１３
．　　ＬＵＴ１４．１５．１６．　２Ｄ−ＬＵＴ１７に
おいて恒等変換された後、２Ｄ−ＬＵＴｌＢに与えられ
る。２Ｄ−ＬＵＴｌＢにおいては、入力（Ｃ“。

Ｈ’）を再び直交座標系（α′、β′）に変換する。

その結果のＶ　／、α′、β′はレジスタ２０．２１゜
２２に格納される。

第４ステツプにおいては、第１６図に示すように、先に
格納されたＶ　／、α′、β′に対して、線形マトリク
ス回路１３においてＡの逆行列Ａ−１に対応する変換が
施されて、その結果のＲ’、Ｇ’、Ｂ’がレジスタ２０
．２１．２２に格納され、すべての処理が終了する。

このように比較的簡単な回路構成と、操り返し演算によ
り、〔■−ｂ〕の補正方式を実施することができる。

以上、明度軸Ｖ−（１／３）・（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）を軸とす
る円筒座標系上での色彩補正方式を述べてきたが、本構
成例は、その他の色空間、例えばＬ”ａ”ｂ１空間にお
いても同様に処理することができる。

〔■−ａ〕の補正方式について 〔■−ａ）、〔■−ｂ〕の補正方式の構成例においては
式＋５１．　（６１，（７）で示される簡易的な色彩空
間でのみ説明を行ってきたが、この〔■−ａ〕の補正方
式では均等色空間を用いて説明する。均等色空間として
代表的なものに、ＣＩ　Ｅ１９７６Ｌ”ｕ”ｖ”　（Ｃ
Ｉ　ＥＬＵＶ）、Ｃ［Ｅ１９７６Ｌ”ａ”ｂ”　（ＣＩ
ＥＬＡＢ）があるが、ここでは（ＣＩＥＬＵＶ）を用い
て説明する。

Ｒ，Ｇ、Ｂ系からＣＩＥのＸ７２表色系への変換式を以
下に示す。

Ｘ　−０，６０７Ｒ＋０．１７３Ｇ　＋０．２０１ＢＹ
　＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ　＋０．１１４　Ｂ　
・・・・・・（２８）Ｚ　−−０，０６６Ｇ　＋１．１
１８Ｂまた、Ｘ７２表色系からＬ”ｕ”ｖ”系への変換
は、 Ｌ”−１１６（Ｙ／Ｙ＠）Ｉ”−１６ ｕ”−１３Ｌ”（ｕ　’　−ｕｓ　’　）　　　　・・
−・・・（２９）ｖ”＝１３Ｌ”（ｖ　’　−Ｖ＠’） 但し、 Ｙ＠　、ｕ＠’、ｖ、ｌは基準白色面でのＹ、ｕ’。

Ｖ′の値 Ｌｌは明度を表し、（ｕ　”、　　ｖ　”）により彩度
と色相を表す、今までの説明と同様に、明度を■、彩度
をＣ２色相をＨで表せば次のように定義できる。

Ｌ”、ｕ”、ｖ”空間における０≦Ｒ≦１．　０≦Ｇ≦
１．Ｏ≦Ｂ≦１の時の表示可能範囲は複雑な形状をして
おり図示するのが難しいので、２つの円錐を底面で合わ
せた形状で模式的に表したものが第１７図である。

第１７図において、例えば表示可能範囲内の点Ｐ１が色
彩強調処理により表示可能範囲外の点Ｐ１′になったと
する。この点Ｐｌ′　の色彩補正を行うには、点Ｐ１と
点ｐ　、　Ｉ　　を結ぶ線分Ｐ　ＩＦ　＋　’と、表示
可能範囲の限界面との交点Ｐｌ′　を求め、点Ｐ＋’ｔ
Ｄ座標を点Ｐｌ＃　の値に補正すればよい。

二の時、施した色彩強調処理が色相の変化を伴ゎないも
のであれば、点Ｐ、と点Ｐ、′　の色相は等しく、点Ｐ
、＃　は線分Ｐ＋Ｐ＋’上の点であり、線分ＰＩＦＩ’
上の点の色相はすべて等しいので、点ＰＩｎ点Ｐ１′及
び点ＰＩ＃　の色相が等しくなることは説明するまでも
ない、また更に、この色彩強調処理が明度の変化を伴わ
ないものであれば、点Ｐ１１点Ｐ１′１点Ｐ１＃は同一
明度平面上に存在するので、明度は等しくなることも明
らかである。

次に色相、明度を変化させる色彩強調処理を施した場合
に、この補正方式を適用した場合を考える。この場合に
は補正後の点は、強調後（補正前）のデータの色相、明
度と同じにはならないが、強調した方向を表す色彩空間
上のベクトルの方向は変化させずに補正を行うので、補
正後のデータは視覚的に非常に良好なものとなる。

さて、この補正方式において点Ｐｌ′　を求めるには、
用いた色彩空間が今までの実施例や構成例で使用してい
たもののように、０≦Ｒ≦１．０≦Ｇ≦１．０≦Ｂ≦１
の表示限界面が関数で容易に表せるものであれば、線分
ｐ、ｐ、’とその限界面の交点を幾何学的に求めればよ
い、しかし、この補正方式で用いるＬ”、ｕ“、ｖ８空
間等のような容易にはＯ≦Ｒ≦１．　０≦Ｇ≦１，０≦
Ｂ≦１の表示限界面を関数で表せない色彩空間を用いた
場合には工夫が必要である。これは〔■−ａ〕、〔■−
ｂ）の各補正方式の場合であっても、使用する色彩空間
にＬ”ｇｕ”ｇＶ”のようなものを選べば同様の工夫が
必要となる。

本補正方式の実施例では以下に示す方法により交点の座
標を求める０色彩強調を施す前の点Ｐ。

の座標をＰ　＋（Ｌ”１．　　ｕ”ｌ＋　”ｌ）とし、
強調後の点Ｐｌ′の座標をＰｌ’（Ｌ”ｌ’ｌ　　”１
′、Ｖ”ｌ’）とし、点Ｐ１′　が表示可能範囲外であ
るとする。

最初に線分Ｐ＋Ｐ＋’の中点Ｐ“の座標Ｐ’（Ｌ。

Ｕ、Ｖ）を求める。この点Ｐ’が表示可能範囲内であれ
ば点Ｐ１を新たな点Ｐ＋　とし、範囲外であれば新たな
点Ｐｌ′　とする、そして再び新たな線分Ｐ、Ｐ、’に
ついて同様な処理を行うということを何度も繰り返し、
点Ｐ１と点ｐ　、　／　　の値が十分に近づいたならば
、点Ｐ１の座標を交点Ｐｌ′　の値とする。

次に第１８図に概略のフローチャートを示したような色
彩強調処理に、本発明の上記Ｃロー耐の色彩補正方式を
適用する場合について説明する。第１９図にその概略の
フローチャートを示す、また、その時の色彩補正処理の
手順を第２０図にフローチャートとして示す。

まず最初に、受は取った色彩強調後のＲｌ　、　ＣＩ９
Ｂ′の値がすべて表示可能範囲であるか否かをチェック
する。全てが表示可能であれば、そのままＲ’、Ｇ’、
Ｂ’の値を返し、色彩補正処理を終了する　Ｒ１，Ｑｌ
、Ｂ＃の僅の何れか１つでも表示可能範囲外であれば、
受は取った色彩強調前のＬ”、ｕ”、ｖ”の値と色彩強
調後のｌ、”、ｕ”。

ｖ”　　の値から、色彩強調前と後の点をＬ”ｕ”ｖ”
色彩空間上で結んだ中点の座標り、　Ｕ、　Ｖを次式の
ように求める。

Ｌ−（Ｌ”＋Ｌ”）／２ Ｕ＝（ｕ”＋ｕ”）／２　　　　　−・・−・・（３１
）Ｖ−（ｖ１＋ｖ”）／２ 次いでＬＵＶの値から式（２９）の逆変換で、Ｘ、。

ｙ、、Ｚ、の値を求める０次に式（２８）の逆変換でＲ
ｏ。

Ｇ、、Ｂ、の値を求める。得られた中点のＲ，、Ｇ、。

Ｂ、の値が表示可能範囲内であれば、Ｒ，、Ｇ、。

Ｂ、を新たな色彩強調前の点と仮定する。すなわちＲｏ
　Ｇ＊　Ｂ％Ｌ”、ｕ”、Ｖ”にそれぞれＲ，、Ｇ、。

Ｂ、　、Ｌ、　Ｕ、　Ｖ（７）値を代入する。またＲ、
、Ｇ、。

Ｂ、の値が表示可能範囲外であれば、Ｒ，、Ｇ、。

Ｂ、を新たな色彩強調後の点と仮定し、Ｒ’、Ｇ’。

９’、Ｌ”、ｕ”、Ｖ”　　にそれぞれＲ，、Ｇ、。

Ｂ、、Ｌ、Ｕ、Ｖの値を代入する。

次に、変更された色彩強調前の点と強調後の点が充分に
近づいたかどうか、すなわちＲ′とＲ１Ｇ′とＧ、Ｂ’
とＢの値の差がそれぞれＣより小さいかどうかを確認し
、すべてｅより小さければ求める交点が見つかったもの
とし、Ｒ，Ｇ、Ｂの値を返し、補正処理を終了する。ど
れか１つでも感より大きい場合には再び中点の座標を求
める演算からの手順を繰り返す、なお８の値は、要求さ
れる処理スピードと精度により決定されるが、通常Ｒ，
Ｇ、Ｂの量子化レベルが２５６段階であった場合には、
その１段階から１／２段階程度に設定するとよい。

以上、本発明に係る色彩補正方法のいくつかの実施例を
示した。そして該実施例において取り扱った色彩空間は
簡易的な色彩空間とＬ　＊、　　ｕ　＊　、　　ｖ　１
１均等色空間の２つであるが、その他のＬｌｌ、　　ａ
＊。

ｂ０均等色空間等を用いてもよい、要するに明度軸を中
心として、その明度軸からの距離が彩度を表し、明度軸
を中心とした回転角が色相を表すような色彩空間であれ
ばよく、色彩強調に用いた色彩空間と同じ色彩空間を色
彩補正にも用いることが望ましい。

また、上記実施例では、例えば〔Φ−ａ〕の補正方式に
おいては完全な明度軸上の１点と表示可能範囲外の点と
を結んで、表示限界面との交点を求めたものを示したが
、完全に明度軸上の点でな（ても明度軸の近傍の点であ
れば、はぼ同様の効果が得られる。このように、本発明
の効果をわかり易く説明するために、実施例では厳密に
色彩空間上での座標計算を行ったものを示したけれども
、本発明において重要な点は、色彩空間上で補正すべき
表示可能範囲外の画素データに対応する点と表示可能範
囲内の点とを結び、表示限界面との交点のデータで補正
すべき点の値を置き換えるということである。

また、本発明は、主として色彩強調処理の後処理として
の色彩補正方式を提供するものであるが、色彩強調以外
の空間フィルタ等の各種画像処理を行った結果として画
像データが表示可能範囲を越えてしまワた場合に本発明
を適用しても、良好な効果が得られることが確認された
。

また、上記各実施例はすべてテレビジョンのＲｌＧ、　
Ｂ信号を用いて説明を行ったが、印刷等に使用されるＣ
、Ｍ、ＹｔＫ号を利用してももちろん同様な効果が得ら
れる。

〔発明の効果〕 以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
、色彩強調等の処理によって表示可能範囲を越えたデー
タが、施された色彩強調等の処理が色相を変化させない
ものであった場合には、該データの色相を変化させずに
表示可能範囲の限界の色に補正することができ、且つ色
相を変化させる処理を施した場合でも、視覚的に良好な
補正が行えるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る色彩補正方式の一実施例を適用
する、■、α、β色彩空間における表示可能範囲を示す
図、第２図は、本発明を適用する線形変換を用いた色彩
強調処理の概略フローチャート、第３図は、第２図に示
した色彩強調処理に本発明に係る色彩補正方式を適用し
たときの概略フローチャート、第４図は、第１図に示し
た実施例の色彩補正処理手順を示すフローチャート、第
５図は、本発明の第２の実施例を示す説明図、第６図は
、本発明を適用する他の色彩強調処理の概略フローチャ
ート、第７図は、第６図に示した色彩強調処理に本発明
の色彩補正方式を適用したときの概略フローチャート、
第８図は、第５図に示した実施例の色彩補正処理手順を
示すフローチャート、第９図は、第８図に示した実施例
のハードウェアの構成例を示すブロック図、第１Ｏ図は
、第８図に示した実施例のハードウェアの他の構成例を
示すブロック図、第１１図は、第８図に示した実施例の
八−ドウエアの更に他の構成例を示すブロック図、第１
２図は、第１１図における２次元ルック・アンプ・テー
ブルメモリの構成例を示す図、第１３〜第１６図は、第
１１図に示したハードウェア構成の動作態様を示す図、
第１７図は、本発明の色彩補正方式の他の実施例を示す
説明図、第１８図は、本発明を適用する他の色彩強調処
理の概略フローチャート、第１９図は、第１８図に示し
た色彩強調処理に本発明の色彩補正方式を適用したとき
の概略フローチャート、第２０図は、第１７図に示した
実施例の色彩補正処理手順を示すフローチャートである
。 図において、ｌは色彩座標変換回路、２は明度・彩度・
色相処理回路、３は最大彩度計算回路、４は最小値計算
回路、５は色彩座標変換回路、６゜７．８．９はレジス
タ、１Ｇ、　１１．１２は選択回路、１３は線形マトリ
クス回路、１４．１５．１６はルック・アップ・テーブ
ルメモリ、１７．１８は２次元ルック・アンプ・テーブ
ルメモリ、１９は選択回路、２０゜２１、２２はレジス
タを示す。 特許出願人　オリンパス光学工業株式会社第２図　　　
　　第３図 ＃Ａ６図　　　　　＃！７図 第８図 第１２図 外部コントロール信号 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）色彩画像を構成する画素データの値が表示可能範
   囲内にあるか否かを判定する手段と、画素データの値を
   明度、彩度、色相で表される色彩空間上の座標に変換す
   る手段と、少なくとも画素データが表示可能範囲外であ
   った時、色彩空間上において、該画素データに対応する
   点と表示可能範囲内の点とを結んだ線分と表示限界面と
   の交点座標である表示限界点を求める手段と、得られた
   表示限界点について色彩空間上の座標からもとの画素デ
   ータの座標系に変換する手段と、処理結果として表示限
   界点のデータで表示可能範囲外の画素データを置き換え
   る手段とを備え、何らかの画像処理を施した結果として
   表示可能範囲を越えた画素データを、色彩空間上で該画
   素データと対応する点と表示可能範囲内の点とを結んだ
   線分と表示限界面との交点を求めることにより得られる
   表示限界点のデータで置き換えることを特徴とする色彩
   補正方式。
2. （２）前記表示可能範囲内の点が、色彩空間の明度軸上
   の１点であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の色彩補正方式。
3. （３）前記表示可能範囲内の点が、色彩空間上で色彩補
   正すべき画素データに対応する点から明度軸に下ろした
   垂線の足であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の色彩補正方式。
4. （４）前記表示可能範囲内の点が、色彩補正すべき画素
   データに対応する表示可能範囲外に変更される処理を施
   す前の画素データに対応する点であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の色彩補正方式。