JPH0325681A

JPH0325681A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH0325681A
Application number: JP15978389A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Yamada; 茂樹山田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-06-23
Filing date: 1989-06-23
Publication date: 1991-02-04

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］本発明は画像処理装置に関し、例えば、画像の濃度を変
換処理する画像処理装置に関するものである。

［従来の技術］従来、工業計測分野において、サーモグラフイなどのよ
うに、赤外線カメラで対象物を写して、測定対象物の温
度に応じて、低温部から高温部になるにつれて、青から
緑、赤の順にグラデーションで色を変化させて、温度分
布を視覚的に表示する装置がある。これは、入力画像の
濃度に応じたＲ（赤）　　Ｇ（緑）　　Ｂ（青）の組み
合わせのテーブルを予め用意しておき、モノクロの入力
画像の各画素に擬似カラー表示を行なうというものであ
る。

グラフィックデザイン分野においても、単調なモノクロ
の写真や絵に対し、着色を行い、色鮮やかな画像を得た
いという要望がある。

［発明が解決しようとしている課題］ところが、前述の方法をそのまま応用すると、得られる
色の組み合わせは１組であり、結果が気に入らない場合
は、Ｒ，Ｇ，Ｂのテーブルを書き換える必要がある。そ
の場合、デザイナーはグラデーション全体の明度、彩度
、色相のオフセット位置（Ｊ　Ｉ　Ｓやマンセルの色相
環において、どの色を明度の黒い部分にあてはめるか）
、色相環の角度の正の向き（例えばＪＩＳの色相環なら
，初期位置がＲで、右回りが正なら、濃度の高い画素即
ち、暗い画素から濃度の低い画素、即ち、明るい画素の
順に、Ｒ・・・Ｇ・・・Ｂ・・・Ｒのグラデーションが
あてはまる．左回りが正ならば、Ｒ・・・Ｂ・・・Ｇ・
・・Ｒの順となる。）を指定する方法に慣れている。

しかし、ＲＧＢ座標軸のまま、そのような指定に応じて
画像濃度を変換するのは困難である。

本発明は上述した従来例の欠点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、オペレータの要求する
色彩を容易に得ることができることは勿論、モノクロの
原画像をカラーの美的画像に変換できる画像処理装置を
提供する点にある。

［課題を解決するための手段］上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に
係わる画像処理装置は、原色情報を入力する入力手段と
、該入力手段で入力された原色情報を色の属性情報に変
換する第１の変換手段と、該第１の変換手段で変換され
た色の属性情報を修飾する修飾手段と、該修飾手段で修
飾された色の属性情報を原色情報に変換する第２の変換
手段と、該第２の変換手段で変換された原色情報を出力
する出力手段とを備える。

［作用］かかる構成によれば、入力手段は原色情報を入力し、第
１の変換手段は入力手段で入力された原色情報を色の属
性情報に変換し、修飾手段は第１の変換手段で変換され
た色の属性情報を修飾し、第２の変換手段は修飾手段で
修飾された色の属性情報を原色情報に変換し、出力手段
は第２の変換手段で変換された原色情報を出力するよう
にしている。

［実施例】以下、添付図面を参照して本発明に係る好適な実施例を
詳細に説明する。

〈構成の説明（第１図）〉第１図は本発明の一実施例の画像処理装置の構成を示す
ブロック図である。同図において、１はパラメータ入力
部を示し、これは処理に必要なパラメータを不図示のタ
ブレットやキーボードなどの入力装置である。２はアナ
ログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を示し、これは不図示
のＴＶカメラから入力されるアナログの画像信号をデジ
タル信号に変換する。３はＲ　Ｇ　Ｂ／Ｈ　Ｌ　Ｓ変換
器を示し、これはＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）信号か
ら、Ｈ（色相）、Ｌ（明度）、Ｓ（彩度）信号へ変換す
る。４はＨＬＳ変換器を示し、これは後述するアルゴリ
ズムに従って、各Ｈ，Ｌ，Ｓ値を変更する。５はＨＬＳ
／ＲＧＢ変換器を示し、これはＨＬＳ値をＲＧＢ値へ変
換する。６はデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器を示
し、これはデジタル信号をアナログ信号に変換し、不図
示のモニ夕に出力する。そして、７は本装置全体の動作
を制御するＣＰＵを示し、８は制御プログラム，エラー
処理プログラム，後述の（１）式の変換処理を行うため
のプログラム等を格納しているＲＯＭを示し、９は各種
プログラムのワークエリア及びエラー処理時の一時退避
エリアとして用いるＲＡＭを示している。

く処理の流れの説明〉次に、上述した画像処理装置の処理の流れについて説明
する。

まず、ＴＶカメラからの画像信号、即ち、モノクロの画
像信号はＡ／Ｄ変換器２により、Ａ／Ｄ変換され、その
出力はＲ　Ｇ　Ｂ／Ｈ　Ｌ　Ｓ変換器３の入力となる。

ＲＧＢ／ＨＬＳ変換器３では、ＲＧＢ座標系からＨＬＳ
座標系への変換が行なわれる。モノクロの画像データで
あるので、入力はＲ＝Ｇ＝Ｂとなり、出力もＬ（明度）
だけが意味を持ち、Ｈ（色相）とＳ（彩度）は意味を持
たない。得られた出力ＬはＨＬＳ変換器の入力となり、
ここでモノクロ画像を擬似カラー画像に変換するための
ＨＬＳ変換を行なう．変換は次の方法に従って行われ、
ここで、ＣＰＵ７の演算が実施される。

ＨＯＵＴＩ　＝ａ　＋　ｂＬ＋ｓ　（　０≦ＨＯｕＴ＋
≦１の場合）｝｛ｏｕＴｚ　：Ｈ＋ｓ　−　１．０　　
（　ＨＯＩＩＴＩ＞１の場合）ＨｏｕＴｓ　”　ＨＩＭ
　＋　１．０　　（　Ｉ｛ｏｕｔ＋＜Ｏの場合｝ＬＯυ
ｙ　　＝ｃＳＯｕｙ”ｄ・・・　（１）ここで、ＬＩＮは入力の明度、ＨＩＭは入力の色相、Ｈ
　ＯＵＴｌ＋　Ｈ　ＯＵＴＺＩ　Ｈ　ＯＵＴ３は出力の
色相、Ｌ　ＯＵＴは出力の明度、Ｓ　ｏｕｒは出力の彩
度を意味し、それぞれＯから１までの実数である。ａｂ
，ｃ，ｄは定数を表わす。

さらに、ここで、一般的に用いられるＨ　Ｌ　Ｓ空間に
ついて説明する。

第４図はＨＬＳ空間を説明するめのＲＧＢ空間を示す図
である．第４図に示される如く、ＲＧＢ立方体の主対角
軸を明度軸Ｌとする。このＬは、Ｌ　＝　［　ＭＡＸ（
Ｒ，Ｇ，Ｂ）　＋　ＭＩＮ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）　］　／　２
（２）と定義される。

第５図はＲＧＢ立方体上のある座標ＰをＬ軸に直交する
平面に平行投影した状態を示す図である。

このとき、彩度Ｓは、Ｓ　＝　ＷＰ　／　ＷＥ　　　　　　　　　　　　・・
・（３）と定義され、色相Ｉ］はＷＢとｗＰとのなす角
で表現される。

従って、ＲＧＢ空間全体は、第２図のような正六角錐を
２個合せた立体内で表わせる。第２図はＨＬＳ空間を表
わす図である。例えば、ＨＬＳ空間内の点Ｐの色相ｈは
、点Ｐから六角錐の底面に垂線を降ろし、オフセットの
色相（Ｂ）とのなす角で表わせる。また、明度氾は、点
ＰからＬ軸へ垂線を降ろしたときの値、彩度Ｓは、点Ｐ
からＬ軸までの距離で表わせる。

第３図はＨＬＳ立体をＩ．軸に垂直な面で切ったときの
色の並びを表わす図である。オフセットのＢ（ブルー）
、Ｍ（マゼンタ）、Ｒ（レッド）、Ｙ（イエロー）、Ｇ
（グリーン）、Ｃ（シアン）０，’）　ｌ．’ｌｉに色
相が変化する。

ここで（１）式の説明をする。各画素の色相（　１１　
．）ＬＩＴ　ｌ　，　Ｈ　ｏｕｔｘ，　Ｈ　ｏｕｙ３）
は、明度（Ｌ）の関数として与えられる。つまり、色相
のオフセツ１への値ａ（０〜１．０）と、角度の正の向
きｂ（±１）を与えれば入力の各明度（Ｌ）に対する色
相Ｈ　Ｏｕ７＋　．　　Ｈ　ｏｕｒｚ＋　　Ｈ　ＯＬＩ
Ｔ３が決まる。ＨＯＬＩＴ２１Ｈ　ｏｕｒｓは色相が環
状になっているためで、Ｈの値がＯ〜１．０の範囲に入
るようにするためのものである。色相Ｈ。ＬＩＴＩが決
まれば、明度Ｌ。ＵＴど彩度Ｓ　ＯｔｌＴには、定数ｃ
（０　〜１．０）とｄ（０〜１．０）を与える。ここで
、Ｌ一はＲ　Ｇ　Ｂ　／　Ｈ　Ｌ．Ｓ変換器３から与え
られるが、ａ，ｂ，ｃ，ｄは、パラメータ指定部１に接
続されている図示していないタブレット（もしくはキー
ボード）より、オペレータが入力を行なう。このことは
、オペレータが色相環のオフセットの位置ａ、色相の並
びの順番（色相の角度の正の方向）ｂ、画像全体の明度
ｃ１彩度ｄを指定することができるというわけで、これ
らのパラメータは人間の感覚と適コ）ハが良く、容易に
変換結果を予測できる。従って、ＲＧＢ座標系のまま扱
うのと比べ容易にオペ七一夕の意図する色調に画像を変
換することができる。

具体例で示すと、モニタ画面中の右側にサブ画面があり
、そこに第３図のような色相環が表示されている。

第３図はグラデーションの操作方法を説明する図である
。

例えば、オペレータがモノクロ画像の明度の低い部分か
ら明度の高い部分へ行くに従って、Ｙ（イエロー）、Ｇ
（グリーン）、Ｃ（シアン）、Ｂ（ブルー）、Ｍ（マゼ
ンタ）、Ｒ（レッド）、Ｙ（イエロー）の順でグラデー
ションで着色したい場合は、スタート位置の「Ｙ」と、
色相環の回転の方向「左回り」とをパラメータ入力部１
で選択する。すると、本装置内では（１）式のパラメー
タのａに０．５，ｂにｌが代入される。この意味は、Ｈ
は３６０度１回転１であり、Ｙはその半分なのでａ＝０
．５、左回りなのでｂ＝１となる。また、モニタ上のサ
ブ画面には明度のグレースケールが表示されており、オ
ペレータはパラメータ入力部１を使用して、その中から
希望の明度をパラメータ入力部１で選択する。画像全体
を明るい色にしたいときは、明度の「明るい」の方を選
択する。すると本装置内では、それに対応してパラメー
タのＣに値が与えられる。また、サブ画面にはスタート
色Ｙ（イエロー）の補色であるＢ（ブルー）の彩度を変
化させた彩度スケールが表示され、オペレータはその中
からパラメータ入力部１を使用して希望の彩度のものを
選択する。

画面全体を鮮やかな色にしたいときには「鮮やか」に近
い部分を選択する。すると本装置内では、それに対応し
てパラメータのｄに値が与えられる。ここで、Ｂ（ブル
ー）が彩度スケールとして表示されるのは、画像の中輝
度部分を表示するのがＢ（ブルー）であり、画像全体の
中にＢ（ブルー）近くの色の占める割合が大きく、それ
らの色が画像の印象に与える影響が大きいためである。

以上の選択動作を考慮すると、パラメータ入力部１とし
て、タブレットが好適である。

ＨＬＳ変換器４により変換された結果は、ＨＬＳ／ＲＧ
Ｂ変換器５へ入力され、ＨＬＳ値からＲＧＢ値へ変換さ
れる。その結果は、Ｄ／Ａ変換器６へ送られ、アナログ
信号に変換され最終出力となる。

以上説明したように、本実施例によれば、色相のオフセ
ット値、色相の角度の正の向き、明度、彩度を、任意に
指定できるようにすることで、人間の感ずる色彩感覚に
近い形でパラメータを指定できるため、オペレータの要
求する色彩の画像を容易に得ることができることは勿論
、原画像の明度Ｌをパラメータとする関数を用いて、出
力の色相Ｈな決定することにより、モノクロの原画像を
カラーの美的画像に変換できる。

さて、上記実施例では、入力と出力をアナログ信号で行
っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、
フレームメモリなどに蓄えられているデジタル信号を直
接読み書きしても効果は同様となる。

また、上記実施例では、入力画像はモノクロ画像である
が、カラー画像の場合でも同様の作用効果を得ることが
できる。

また、上記実施例では、出力の色相Ｈ。ＬＩ７を決める
のに、原画像の明度Ｌの一次関数を用いたが、その限り
ではなく、２次、ｎ次の関数でもよく、得られる結果は
、関数の次数によって変化する。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、人間の感ずる色
彩感覚に近い形でパラメータを指定できるため、オペレ
ータの要求する色彩の画像を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の画像処理装置の構成を示す
ブロック図、第２図はＨＬＳ空間を表わす図、第３図はグラデーションの操作方法を説明する図、第４図はＨＬＳ空間を説明するめのＲＧＢ空間を示す図
、第５図はＲＧＢ立方体上のある座標ＰをＬ軸に直交する
平面に平行投影した状態を示す図である。図中、ｌ・・・パラメータ入力部、２・・・Ａ／Ｄ変換
器、３・・・Ｒ　Ｇ　Ｂ／Ｈ　Ｌ　Ｓ変換器、４・・・
ＨＬＳ変換器、５・・・ＨＬＳ／ＲＧＢ変換器、６・・
・Ｄ／Ａ変換器、７・・・ＣＰＵ，８・・・ＲＯＭ，９
・・・ＲＡＭである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原色情報を入力する入力手段と、該入力手段で入力された原色情報を色の属性情報に変換
する第１の変換手段と、該第１の変換手段で変換された色の属性情報を修飾する
修飾手段と、該修飾手段で修飾された色の属性情報を原色情報に変換
する第２の変換手段と、該第２の変換手段で変換された原色情報を出力する出力
手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
（２）前記修飾手段は、前記第１の変換手段で変換され
た色の属性情報に含まれる明度情報に基づいて濃度変換
を行う濃度変換手段を含むことを特徴とする請求項第１
項記載の画像処理装置。
（３）前記修飾手段は、前記色の属性情報を修飾する修
飾情報を入力する修飾情報入力手段を含み、該修飾情報
入力手段で入力された修飾情報に基づいて前記色の属性
情報を修飾することを特徴とする請求項第１項記載の画
像処理装置。