JPH01314474A - カラー信号変換装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、色を示す複数の入力カラー信号を、色空間
領域に応じた関数を用いて所望の出力カラー信号に変換
するカラー信号変換装置に関し、特に局所的色違いや疑
似輪郭の発生を防ぐカラー信号変換装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 第２図は、例えば特願昭６２−３３２５３５号明細書に
記載された、補色系信号を原色系信号に変換する従来の
カラー信号変換装置を示すブロック図であり、図におい
て、Ｗ（白）、Ｙ（黄）、Ｇｒ（緑）及びＣ（シアン）
は補色系の入力カラー信号、（１）は入力カラー信号Ｗ
、Ｙ、Ｇｒ及びＣに基づいて疑似３原色信号ＲＨ赤）、
Ｇｌ（緑）及びＢｌ（青）を出力する計算部、（２）は
疑似３原色信号Ｒ１、Ｇ１及びＢ１に基づいて色空間領
域に応じた選択信号Ｐを生成する選択信号生成部である
。

（３）は補色系から原色系にカラー信号変換するなめの
間数（通常、マトリクスからなる）が各色空間領域に対
応して複数格納された関数テーブルであり、選択信号Ｐ
に応じた関数Ｆを出力するようになっている。（４）は
入力カラー信号Ｗ、Ｙ、Ｇｒ、Ｃ及び関数Ｆに基づいて
原色系の出力カラー信号Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青
）を演算する変換部である。

次に、第２図に示した従来のカラー信号変換装置の動作
について説明する。

イメージセンサ等の画像読取素子（図示せず）から画素
毎にサンプリングされた入力カラー信号Ｗ、Ｙ、Ｇｒ及
びＣが入力されると、計算部（１）は、これら入力カラ
ー信号に対して、補色と３原色との関係に基づく演算、 Ｒ１＝Ｗ−Ｃ Ｇ１＝Ｇｒ Ｂ１＝Ｗ−Ｙ を行ない、疑似３原色信号Ｒ１，Ｇｌ及びＢ１を出力す
る１選択信号生成部（２）は、疑似３原色信号Ｒ１、Ｇ
１及びＢ１に基づいて、入力カラー信号Ｗ、Ｙ、Ｇｒ及
びＣの示す色が、５つの色空間領域Ｓ１〜Ｓ５、Ｓ、＝
Ｒ１＞Ｇ１１’ｌＲ１≧ＢｌｎＷ＜ＷｋＳ　２　＝　０
１　≧Ｒ１１”Ｉ　Ｇ　１≧ＢｌｎＷ＜ＷｋＳ、＝Ｂ１
＞Ｒ１＞ＧｉｎＷ＜Ｗｋ Ｓ、＝Ｂ１＞Ｇｌ≧Ｒ１１’ｌＷ＜ＷｋＳ、＝Ｗ≧Ｗｋ のうちのどれに属するかを示す選択信号Ｐを出力する。

但し、Ｗｋは白色判定用の閾値である。

次に、関数テーブル（３）は、色空間領域毎に定められ
た関数のうち、選択信号Ｐに対応する開数Ｆを選択して
変換部（４）に出力する。変換部（４）は、入力カラー
信号Ｗ、Ｙ、Ｇｒ及びＣに対して関数Ｆに従う演算を行
ない、所望の３原色信号Ｒ１Ｇ及びＢを出力する。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のカラー信号変換装置は以上のように、色空間領域
に応じて１つの開数Ｆを選択しているので、色空間領域
の境界付近の色は、入力カラー信号Ｗ、Ｙ、Ｇｒ及びＣ
がわずかに変化しただけで異なる間数が選択されてしま
う、従って、なめらかな色変化を有する画像からの入力
カラー信号を変換する場合、画像の途中で選択される関
数が変化して、最終的に求められる出力カラー信号Ｒ，
Ｇ及びＢの値が急に変化し、原画像に無い急激な色変化
（疑似輪郭）が生じるという問題点があった。

又、画像の色が一様で入力カラー信号が単色の場合でも
、ノイズ等により入力カラー信号がわずかに変化しただ
けで選択される関数が変化し、局所的に色が変化して疑
似輪郭が発生するという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、原画像の色の連続性又は−様性を正確に表現
できるカラー信号変換装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るカラー信号変換装置は、入力カラー信号
の明るさを示す入力明度信号を生成する入力明度信号生
成部と、入力明度信号を遅延して遅延入力明度信号を生
成する遅延部と、入力カラー信号に基づいて仮出力カラ
ー信号を出力する演算部と、仮出力カラー信号の明るさ
を示す出力明度信号を生成する出力明度信号生成部と、
出力明度信号を遅延して遅延出力明度信号を生成する遅
延部と、各明度信号に基づいて仮出力カラー信号を補正
する出力計算部とを備えたものである。

［作用］ この発明においては、前回と異なる関数を用いて入力カ
ラー信号を出力カラー信号に変換した場合でも、入力カ
ラー信号の明度信号の隣接画素間の差と仮出力カラー信
号の明度信号の隣接画素間の差とに基づいて、原画像の
有するゆるやかな色変化又は−様性を保つように出力カ
ラー信号を補正し、疑似輪郭の発生を防止する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、Ｘｎ
は例えばＷ、Ｙ、Ｇｒ及びＣからなる入力カラー信号、
Ｚｎは例えばＲ，Ｇ及びＢからなる出力カラー信号であ
る。

（１０）は入力カラー信号Ｘｎの示す色空間領域に応じ
た関数を用いて仮出力カラー信号Ｚｎ′を出力する演算
部であり、前述の選択信号生成部（２）、関数テーブル
（３）及び変換部（４）等を含んでいる。

（１１）は入力カラー信号Ｘｎの明るさを示す入力明度
信号Ｗ）（ｎを生成する入力明度信号生成部、（１２）
は入力明度信号ＷＫｎを遅延して遅延入力明度信号ＷＸ
ｎ−１を生成する遅延部である。

（１３）は仮出力カラー信号Ｚｎ’の明るさを示す出力
明度信号Ｗｚｎ’を生成する出力明度信号生成部、（１
４）は出力明度信号Ｗｚｎ’を遅延して遅延出力明度信
号Ｗｚｎ、′を生成する遅延部である。

（２０）は仮出力カラー信号Ｚｎ”及び各明度信号に基
づいて出力カラー信号Ｚｎを演算する出力計算部であり
、入力明度信号ＷＸｎ、遅延入力明度信号ＷＸＩ＋−１
、出力明度信号Ｗｚｎ’及び遅延出力明度信号Ｗｚｎ−
１’に基づいて仮出力カラー信号を補正するようになっ
ている。

次に、第１図を具体的に示した第２図を参照しながら、
この発明の一実施例の動作について説明する。

例えばＷｎ、Ｙｎ、Ｇｒｎ及びＣｎからなる入力カラー
信号Ｘｎが入力されると、演算部（１０）は、前述と同
様に色の特徴に応じた関数を用いて入力カラー信号Ｘｎ
を変換し、例えばＲｎ　’　、Ｇ　ｎ　’及びＢｎ’か
らなる仮出力カラー信号Ｚｎ’を出力する。

入力明度信号生成部（１１）は、入力カラー信号Ｘｎに
含まれる信号Ｗｎを３倍し、これを入力明度信号Ｗ）（
ｎとして出力する。遅延部（１２）は入力明度信号ＷＫ
ｎを１画素分遅延し、遅延入力明度信号Ｗ）（ｎ−１を
出力する。この遅延入力明度信号ＷＸｎ−１は、入力カ
ラー信号Ｘｎに対し１画素だけ前に隣接する入力カラー
信号Ｘｎ、の明るさを示している。尚、入力カラー信号
ＸｎのうちのＷｎを３倍する゛のは、３原色信号Ｒｎ’
、Ｇｎ’及びＢｎ’の和による出力明度信号Ｗｚｎ’に
対応させるためである。

一方、出力明度信号生成部（１３）は、仮出力カラー信
号Ｚｎ’に含まれる３原色Ｒｎ′、Ｇｎ’及びＢｎ’の
和をとり、 Ｗｚｎ′＝Ｒｎ’＋Ｇｎ’＋Ｂｎ’　　　−のから出力
明度信号Ｗｚｎ’を演算する。又、遅延部（１４）は、
出力明度信号Ｗｚｎ′を１画素分遅延して遅延出力明度
信号Ｗｚｎ−１’を出力する。この遅延出力明度信号Ｗ
ｚｎ、は、仮出力カラー信号Ｚｎ′に対し、１画素だけ
前に隣接する仮出力カラー信号Ｚｎ−＋の明るさを示し
ている。

もし、隣接する画素間に急激な色変化がなければ、入力
明度信号ＷＸｎ及び出力明度信号Ｗｚｎ’の各隣接画素
間の差は等しくなるので、 Ｗｇｎ−ＷＸｎ−＋＝Ｗｚｎ’−Ｗｚｎ−＋’　　−■
が成立する。但し、■式において、 Ｗｘｎ−Ｗｘｎ−＋＝　３　（Ｗｎ−Ｗｎ−＋）であり
、又、■式より、 Ｗｚｎ、＝Ｒｎ−＋′＋Ｇｎ−＋’＋Ｂｎ−＋’である
。

しかし、演算部（１０）で異なる関数を選択したときに
急激な色変化が発生した場合は、■式は成立しなくなる
。従って、出力計算部（２０）は、入力明度信号の隣接
画素間の差（ＶＶｘｎ　　Ｗｘｎ−＋）と、出力明度信
号の隣接画素間の差（Ｗｚｎ’　−Ｗｚｎ−＋　’）と
を用いて、急激な色変化があっても常に、ＷＫｎ−Ｗ）
（ｎ−＋＝Ｗｚｎ−Ｗｚｎ−＋’　　＋＋＋■が成立す
るように、出力カラー信号Ｚｎ即ちＲｎ、Ｇｎ及びＢｎ
を補正する。但し、０式において、Ｗｚｎは、実際の出
力カラー信号Ｚｎの明るさを示す実出力明度信号であり
、 Ｗｚｒ＋−Ｒｎ＋　Ｇ　ｏ＋　Ｂ　ｎ である。

この実出力明度信号Ｗｚｎは、０式より、Ｗｚｎ＝（Ｗ
）（ｎ−Ｗ）（ｎ−１）＋Ｗｚｎ−１’　　・＝■で表
わされる。又、疑似輪郭の発生を防ぐためには、仮出力
カラー信号Ｚｎ’及び出力カラー信号Ｚｎの色の特徴を
それぞれ一致させる必要があるので、以下の比例関係、 Ｒｎ：Ｇｎ：Ｂｎ＝Ｒｎ’：Ｇｎ’：Ｂｎ’　　−＝■
が成立する。

■式の右辺を、それぞれＷｚｎ’（＝Ｒｎ’＋Ｇｎ’＋
Ｂｎ’）で除算すると、 Ｒｎ：Ｇｎ：Ｂｎ＝　Ｒｎ’／）ｌｚｎ’：Ｇｎ’／ｌ
１ｚｎ’：Ｂｎ’／Ｗｚｎ’−■となり、更に、０式の
右辺にそれぞれ０式を乗算することにより、 Ｒｎ＝（Ｗｚｎ／Ｗｚｎ’）Ｒｎ′　　　−■Ｇｎ＝（
Ｗｚｎ／Ｗｚｎ’）Ｇｎ’　　　　−■Ｂ　ｎ＝　（Ｗ
ｚｎ／　Ｗｚｎ’）Ｂ　ｎ’　　　−■が得られる。

従って、出力計算部（２０）内のＲ出力計算部（２１）
は０式に基づいてＲｎを演算し、Ｇ出力計算部（２２）
は０式に基づいてＧｎを演算し、Ｂ出力計算部（２３）
は０式に基づいてＢｎを演算し、それぞれ出力カラー信
号Ｚｎとして出力する。

これにより、演算部（１０）においてカラー信号変換に
用いられる関数が変更され、仮出力カラー信号Ｚｎ’が
急激に変化しても、出力カラー信号Ｚｎは原画像の色の
連続性及び−様性を正確に再現する゛ことができる。

従って、なめらかな色変化を有する画像の入力カラー信
号Ｘｎに対しても、出力カラー信号Ｚｎが急激に変化す
ることはなく、なめらかな色変化を表現することができ
る。

又、色空間領域の境界付近の−様な原画像からの入力カ
ラー信号Ｘｎにノイズ信号が重畳しても、局所的な色変
化による疑似輪郭は発生しない。

尚、上記実施例では、補色系のＷｎ、　Ｙｎ、　Ｇｒｎ
及びＣｎからなる入力カラー信号Ｘｎを、原色系のＲｎ
、Ｇｎ及びＢｎからなる出力カラー信号Ｚｎに変換する
場合について説明したが、例えば、Ｃ，Ｙ及びＭ（マゼ
ンタ）からなる入力カラー信号Ｘｎを、Ｒｎ、Ｇｎ及び
Ｂｎからなる出力カラー信号Ｚｎに変換するなど、それ
ぞれ他のカラー信号要素の組み合わせにしてもよい、こ
の場合、入力カラー信号Ｘｎを加算、減算することによ
り又はそのままで、理論的に白色を示す入力明度信号ｗ
ｘｒ＋が生成でき、且つ、変換後の仮出力カラー信号Ｚ
ｎ′を加算、減算することにより、又はそのままで、理
論的に白色を示す出力明度信号Ｗｚｎ′が生成できるこ
とが必要である。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、入力カラー信号の明る
さを示す入力明度信号を生成する入力明度信号生成部と
、入力明度信号を遅延して遅延入力明度信号を生成する
遅延部と、入力カラー信号に基づいて仮出力カラー信号
を出力する演算部と、仮出力カラー信号の明るさを示す
出力明度信号を生成する出力明度信号生成部と、出力明
度信号を遅延して遅延出力明度信号を生成する遅延部と
、各明度信号に基づいて仮出力カラー信号を補正する出
力計算部とを備え、前回と異なる関数を用いて入力カラ
ー信号を変換した場合でも、変換前及び変換後の隣接画
素間の各明度信号差に基づいて、原画像の有するゆるや
かな色変化又は−様性を保つように出力カラー信号を補
正するようにしたので、疑似輪郭を発生することのない
カラー信号変換装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は第１図を具体化したブロック図、第３図は従来のカラ
ー信号変換装置を示すブロック図である。 （１０）・・・演算部 （１１）・・・入力明度信号生成部 （１２）、（１４）・・・遅延部 （１３）・・・出力明度信号生成部 （２０）・・・出力計算部 Ｘｎ・・・入力カラー信号　　Ｚｎ・・・出力カラー信
号Ｗにｎ・・・入力明度信号 Ｗ）（ｎ−、・・・遅延入力明度信号 Ｆ・・・関数 Ｚｎ’・・・仮出力カラー信号 Ｗｚｎ′・・・出力明度信号 Ｗｚｎ−１′遅延出力明度信号 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 ｊδに≦ し−一−ｖ−一一ノ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 色を示す複数の入力カラー信号に対し色空間領域に応じ
   た関数を用いて所望の出力カラー信号に変換するカラー
   信号変換装置において、 前記入力カラー信号の明るさを示す入力明度信号を生成
   する入力明度信号生成部と、 前記入力明度信号を遅延して遅延入力明度信号を生成す
   る遅延部と、 前記入力カラー信号に基づいて仮出力カラー信号を出力
   する演算部と、 前記仮出力カラー信号の明るさを示す出力明度信号を生
   成する出力明度信号生成部と、 前記出力明度信号を遅延して遅延出力明度信号を生成す
   る遅延部と、 前記入力明度信号、遅延入力明度信号、出力明度信号及
   び遅延出力明度信号に基づいて前記仮出力カラー信号を
   補正する出力計算部と、 を備えたことを特徴とするカラー信号変換装置。