JPH0750848A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、各色ごとの色補正とガンマ補正を同
時に補正でき、色変化が線形変化となる色補正を実現で
きる画像処理装置の提供を目的とする。 【構成】Ｒ，Ｇ，Ｂの各色データを出力する画像データ
供給手段４０と、各色データを含む入力データの各種ビ
ットパターンに対応させたＲ色に関する複数の変換テー
ブルが設定されたＲ色データ変換手段４４と、各色デー
タを含む入力データの各種ビットパターンに対応させた
Ｇ色に関する複数の変換テーブルが設定されＧ色データ
変換手段４５と、各色データを含む入力データの各種ビ
ットパターンに対応させたＢ色に関する複数の変換テー
ブルが設定されたＢ色データ変換手段４６とを具備した
構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＴＶカメラ等の画像入
力装置から出力される画像信号に各種補正を施すための
画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビ，モニタ等のブラウン管を用いた
表示装置では、ブラウン管が非線形の電気−光変換特性
（ガンマ特性）を持っているため、ＴＶカメラの映像出
力に対してガンマ補正を施す必要がある。

【０００３】従来の画像処理装置は、図５に示すよう
に、撮像部１から出力されるＲ，Ｇ，Ｂの原色信号をマ
トリクス変換回路２で輝度信号Ｙと色信号Ｉ，Ｑに変換
し、輝度信号Ｙをγ補正部３に入力している。γ補正部
３で、受像機側（ブラウン管）の非線形特性を相殺する
ように図６に示す非線形変換を行い、そのガンマ補正し
た輝度信号Ｙと補正を施していない色信号Ｉ，Ｑとをエ
ンコーダ４で合成してビデオ出力を得ている。

【０００４】一方、線形特性を持って入力するＲ，Ｇ，
Ｂの各色信号に対してガンマ補正を行うと、彩度の高い
画像の解像度が低下する不具合が生じる。そこで、ガン
マ補正を行う回路を図７に示すように構成し、補正前の
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号から生成した輝度信号Ｙに対してもガン
マ補正を併せて行い、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色信号に対してガ
ンマ補正を行った信号と合成することにより補償すると
いったことが行われている。

【０００５】ところで、上述した各種画像を表示する表
示装置では、入力画像の上にカーソル等のオーバーレイ
画像を表示させる場合がある。図８には、入力画像上に
オーバーレイ画像を表示するための回路構成が示されて
いる。同図に示すように、オーバーレイ画像データ記憶
部１１にオーバーレイ画像データを予め格納しておき、
ＴＶカメラ１２からのＲ，Ｇ，Ｂの原色信号をＡ／Ｄ変
換器１３ａ〜１３ｃでＡ／Ｄ変換した各画像データとオ
ーバーレイ画像データ記憶部１１のオーバーレイ画像デ
ータとをそれぞれ対応するセレクタ１４ａ〜１４ｃへ入
力する。そして、セレクタ１４ａ〜１４ｃで選択された
画像データをＤ／Ａ変換器１５ａ〜１５ｃでアナログ信
号に変換してからをモニタ１６上に表示出力する。従っ
て、セレクタ１４ａ〜１４ｃでオーバーレイ画像データ
を選択すればモニタ１６上にカラーのオーバーレイ画像
を表示できる。

【０００６】また、ＴＶカメラを用いる画像入力装置の
一種に顕微鏡画像表示システムがある。図９は、従来の
顕微鏡画像表示システムの構成例を示している。この顕
微鏡画像表示システムは、光源部２１から発した光で標
本Ｓを照明し、その標本Ｓからの物体光を対物レンズ２
２から取り込み、接眼レンズ２３及びＴＶカメラのカメ
ラヘッド２４に導いている。カメラヘッド２４に導いた
物体光は撮像部２５で電気信号に変換し、その電気信号
を原色成分抽出部２６ａ〜２６ｃで色分離してから画像
処理回路に入力し、強度補正回路２７ａ〜２７ｃで色バ
ランス画像の各色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のレベルを調整し
ている。そして画像処理回路でレベル調整した画像デー
タをモニタ２８へ入力する。

【０００７】ここで、顕微鏡画像の画質を低下させる要
因として標本Ｓに照射する照明光強度の変化が挙げられ
る。これは、図１０に示すにように、標本に照射する照
明光の強度変化、すなわちランプ電圧が変化すると色温
度が変化することによる。図１１に示すように、照明光
は各色成分が異なる色温度に対して異なる分光特性を示
す。そのため、例えば、照明光強度を強くしたために青
成分比が多くなったり、逆に弱くしたために赤成分比が
多くなり、同一標本であっても全く異なった印象を与え
ることとなる。

【０００８】そこで、図９に示す装置では、ランプ電圧
検出回路２９が照明光の色温度の変化を照明光の設定電
圧から検出し、信号形式変換回路３０が可変抵抗器３１
ａ，３１ｂを制御して、各色データ相互間の信号レベル
を調整している。これにより画像を常に一定の色バラン
スで表示することができる。

【０００９】また、顕微鏡画像の画質を低下させる要因
として、光学系，照明系，撮像系などの照明むら，不均
一性，ぼけ等がある。これらの不具合を補正する手段と
してシェーディング補正が一般に知られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た図５に示すガンマ補正回路は、輝度信号に対するガン
マ補正を行うことができるが、色信号Ｉ，Ｑに対する色
補正を行うことはできないため、色情報に関する補正を
行うことができなかった。また図７に示す回路において
も同様に色情報に関する補正まで併せて行うことはでき
なかった。

【００１１】上述した図８に示す表示装置では、オーバ
ーレイ画像が入力画像と同系色の場合には、オーバーレ
イ画像が背景画像に埋もれて視認が困難になるという問
題がある。

【００１２】また、図９に示す顕微鏡画像表示システム
では、色温度の変化に応じて色バランスを調整すること
はできるが、同時にシェーディング補正までは行うこと
ができなかった。

【００１３】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、入力画像の各色ごとに任意の色補正を行う
ことができると共に、同時にガンマ補正まで施すことが
でき、視覚的な色変化に対してもより線形にして表示す
ることができる色補正を実現した画像処理装置を提供す
ることを目的とする。

【００１４】また本発明は入力画像の各色ごとに任意の
色補正を行うことができると共に、背景画像に埋もれる
ことのないオーバーレイ画像を表示できる画像処理装置
を提供することを目的とする。また本発明は入力画像の
色バランス補正とシェーディング補正とを同時に実現で
きる画像処理装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に対応する本発
明の画像処理装置は、入力画像を構成するＲ，Ｇ，Ｂの
各原色信号に対応したＲ，Ｇ，Ｂの各色データを出力す
る画像データ供給手段と、前記各色データを含む入力デ
ータの各種ビットパターンに対応させたＲ色に関する複
数の変換テーブルが設定され、前記入力データのビット
パターンに応じた変換テーブルにより該入力データをＲ
色データへ変換するＲ色データ変換手段と、前記各色デ
ータを含む入力データの各種ビットパターンに対応させ
たＧ色に関する複数の変換テーブルが設定され、前記入
力データのビットパターンに応じた変換テーブルにより
該入力データをＧ色データへ変換するＧ色データ変換手
段と、前記各色データを含む入力データの各種ビットパ
ターンに対応させたＢ色に関する複数の変換テーブルが
設定され、前記入力データのビットパターンに応じた変
換テーブルにより該入力データをＢ色データへ変換する
Ｂ色データ変換手段とを具備する構成とした。

【００１６】請求項２に対応する本発明の画像処理装置
は、入力画像を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各原色信号に対応
したＲ，Ｇ，Ｂの各色データを出力する画像データ供給
手段と、前記各色データを含む入力データの各種ビット
パターンに対応させてＲ色に関するガンマ補正および色
補正機能を持つ複数の変換テーブルが設定され、前記入
力データのビットパターンに応じた変換テーブルにより
該入力データをガンマ補正および色補正が施されたＲ色
データへ変換するＲ色データ変換手段と、前記各色デー
タを含む入力データの各種ビットパターンに対応させて
Ｇ色に関するガンマ補正および色補正機能を持つ複数の
変換テーブルが設定され、前記入力データのビットパタ
ーンに応じた変換テーブルにより該入力データをガンマ
補正および色補正が施されたＧ色データへ変換するＧ色
データ変換手段と、前記各色データを含む入力データの
各種ビットパターンに対応させてＢ色に関するガンマ補
正および色補正機能を持つ複数の変換テーブルが設定さ
れ、前記入力データのビットパターンに応じた変換テー
ブルにより該入力データをガンマ補正および色補正が施
されたＢ色データへ変換するＢ色データ変換手段とを具
備する構成とした。

【００１７】請求項３に対応する本発明の画像処理装置
は、前記入力画像上に表示すべきオーバーレイ像の画像
データが格納されたオーバーレイ画像記憶手段と、前記
オーバーレイ像が重ねられる画素位置の各色データが前
記データ変換手段へ入力するのに同期して、前記オーバ
ーレイ画像記憶手段からオーバーレイ像の画像データを
取出し、前記データ変換手段へ前記入力データの一部と
して入力するオーバーレイデータリード手段と、前記各
データ変換手段にそれぞれ設定され、前記オーバーレイ
像の画像データをその背景画像と異なる色に変換するオ
ーバーレイデータ変換テーブルとを具備する構成とし
た。

【００１８】請求項４に対応する本発明の画像処理装置
は、前記入力画像を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各原色信号に
対応したＲ，Ｇ，Ｂの各色データを出力する画像データ
供給手段と、前記入力画像の背景画像に対して少くとも
一画素毎に予め定められたシェーディング用の補正係数
が格納されたシェーディング補正フレームメモリと、前
記照明光の色温度を検出する色温度検出手段と、照明光
の色温度に応じて異なる強度変換を行う変換テーブルが
Ｒ色に関して複数設定され、前記画像データ供給手段か
ら少なくともＲ色データが入力すると共に前記シェーデ
ィング補正フレームメモリから該当する画素の補正係数
が入力し、前記Ｒ色データまたは前記補正係数を前記色
温度検出手段で検出された色温度に対応した変換テーブ
ルでレベル変換するＲ色データ変換手段と、照明光の色
温度に応じて異なる強度変換を行う変換テーブルがＧ色
に関して複数設定され、前記画像データ供給手段から少
なくともＧ色データが入力すると共に前記シェーディン
グ補正フレームメモリから該当する画素の補正係数が入
力し、前記Ｇ色データまたは前記補正係数を前記色温度
検出手段で検出された色温度に対応した変換テーブルで
レベル変換するＧ色データ変換手段と、照明光の色温度
に応じて異なる強度変換を行う変換テーブルがＢ色に関
して複数設定され、前記画像データ供給手段から少なく
ともＢ色データが入力すると共に前記シェーディング補
正フレームメモリから該当する画素の補正係数が入力
し、前記Ｂ色データまたは前記補正係数を前記色温度検
出手段で検出された色温度に対応した変換テーブルでレ
ベル変換するＢ色データ変換手段とを具備する構成とし
た。

【００１９】

【作用】請求項１に対応する画像処理装置では、画像デ
ータ供給手段からＲ色データ変換手段へ各色データが与
えられると、それら各色データを含む入力データのビッ
トパターンに応じて所定の変換テーブルが選択され、そ
の変換テーブルにより入力データがＲ色データへ変換さ
れる。他のデータ変換手段においても同様に各色データ
がテーブル変換されて出力される。従って、各色毎にに
ゅうりょくデータの状態に応じて異なる変換テーブルを
使って任意の補正を実施するようにすることができる。

【００２０】請求項２に対応する画像処理装置では、画
像データ供給手段から入力画像の各色データがＲ，Ｇ，
Ｂの各データ変換手段に入力する。各データ変換手段に
は、ガンマ補正及び色補正の機能を有する変換テーブル
が格納されており、その変換テーブルが入力する各色デ
ータに応じて変化する。従って、各データ変換手段にお
いて（すなわち各色毎に）、Ｒ，Ｇ，Ｂの比率に応じて
異なる色補正が行われる。また各データ変換手段の変換
テーブルには、該当色成分に対するガンマ補正成分が含
まれているため、各データ変換手段からの出力を合成す
ることによりガンマ補正されたカラー画像信号が得られ
ることとなる。

【００２１】請求項３に対応する画像処理装置では、各
色データに加え、オーバーレイ画像データが各データ変
換手段に入力する。各データ変換手段には、色補正機能
に他にオーバーレイ像をその背景画像と異なる色に変換
する機能を有する変換テーブルが設定されている。従っ
て、オーバーレイ画像と入力画像とが同系色の場合には
オーバーレイ画像の色が変化せしめられ、常にオーバー
レイ画像が背景画像から容易に視認可能な画像データに
変換される。

【００２２】請求項４に対応する画像処理装置では、画
像データ供給手段から入力画像の各色データが各々対応
するデータ変換手段に入力する。各データ変換手段に
は、色バランス補正およびシェーディング補正の機能を
有する変換テーブルが格納されており、その変換テーブ
ルが照明光の色温度に応じて変化せしめられる。この様
にして各色毎に色温度に対応して選択された変換テーブ
ルで変換された各色データを合成して表示すれば、色バ
ランス補正及びシェーディング補正が施された画像が得
られるものとなる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１には、本発明の一実施例に係る画像処理装置の機能ブ
ロックが示されている。本実施例の画像処理装置は、Ｔ
Ｖカメラ４０が所定画像を撮像してＲ，Ｇ，Ｂの三原色
に分離した原色信号を、各色ごとにそれぞれ対応するＡ
／Ｄ変換器４１〜４３へ入力する。Ａ／Ｄ変換器４１〜
４３は、入力する原色信号を解像度に応じた所定ビット
数の画像データへ変換する。これらＴＶカメラ４０及び
Ａ／Ｄ変換器４１〜４３が画像データ供給手段を構成す
る。

【００２４】各Ａ／Ｄ変換器４１〜４３から出力される
各画像データは、Ｒ，Ｇ，Ｂを１セットとして、Ｒ色用
ルックアップテーブル（以下、Ｒ−ＬＵＴと呼ぶ）４
４、Ｇ色用ルックアップテーブル（以下、Ｇ−ＬＵＴと
呼ぶ）４５、Ｂ色用ルックアップテーブル（以下、Ｂ−
ＬＵＴと呼ぶ）４６へそれぞれ入力する。各ＬＵＴ４４
〜４６はＲＡＭから構成されており、後述する変換テー
ブルがそれぞそれ格納されている。これらＬＵＴ４４〜
４６でデータ変換手段を構成している。

【００２５】モニタ上の入力画面上に表示するカーソル
等のオーバーレイ画像のデータがオーバーレイデータ記
憶部４７に格納されている。このオーバーレイデータ記
憶部４７は、入力画像に対応した画素数のフレームメモ
リからなり、オーバーレイデータがフレーム単位で記憶
される。

【００２６】モニタ上のオーバーレイ画像はマウス又は
カーソルキー等により自在に移動することができる。マ
ウス又はカーソルキー等から入力された指示内容をオー
バーレイデータ記憶部４７に反映させるためにオーバー
レイデー更新部４８を備えている。オーバーレイデータ
更新部４８は、マウス又はカーソルキー等からの指示に
連動して、オーバーレイ画像の表示位置を変化させたフ
レーム画像を逐次更新するものである。

【００２７】オーバーレイデータ記憶部４７のオーバー
レイ画像データはメモリリードライトコントローラ４９
によって読み出され、上記各ＬＵＴ４４〜４６の所定ア
ドレスへ与えられる。メモリリードライトコントローラ
４９は、フレーム画像の中からＴＶカメラ側から各ＬＵ
Ｔ４４〜４６に入力する画像データと同一画素位置のオ
ーバーレイデータを読み出すように読み出し制御を行っ
ている。そのために、ＴＶカメラ４０から与えられる垂
直同期信号及び水平同期信号に同期させてオーバーレイ
データ記憶部４７を走査する。

【００２８】一方、上記各ＬＵＴ４４〜４６に格納した
変換テーブルは、各々対応する色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に関し
て、ガンマ補正および色補正を施すような変換を行う機
能を持っている。

【００２９】Ｒ−ＬＵＴ４４は、入力データのビットパ
ターンに応じたＲ色に関する多数の変換テーブルが格納
されている。各Ａ／Ｄ変換器４１〜４３からの各色デー
タとオーバーレイデータ記憶部４７からのオーバーレイ
データとからなる入力データのビットパターンに対して
一つの変換テーブルが選択され、その選択された変換テ
ーブルにより変換されたデータをＲ色データとして出力
する。これら変換テーブルは、入力データのビットパタ
ーンによってガンマ補正および色補正の補正量を異なら
しめている。具体的に、どのような変換テーブル群を作
成するのかは後述する。

【００３０】Ｇ−ＬＵＴ４５は、Ａ／Ｄ変換器４１〜４
３からの各色データとオーバーレイデータ記憶部４７か
らのオーバーレイデータとからなる入力データのビット
パターンに対応してＧ色に関する複数の変換テーブルが
格納されている。各変換テーブルは、入力データのビッ
トパターンによってガンマ補正および色補正の補正量が
異なっており、入力データを色補正とガンマ補正を施し
たＧ色データに変換する。

【００３１】Ｂ−ＬＵＴ４６は、Ａ／Ｄ変換器４１〜４
３からの各色データとオーバーレイデータ記憶部４７か
らのオーバーレイデータとからなる入力データのビット
パターンに対応してＢ色に関する複数の変換テーブルが
格納されている。入力データを、そのビットパターンに
応じて選択された変換テーブルでＢ色データに変換して
出力する。

【００３２】ここで、ＬＵＴに格納する変換テーブルの
具体例について説明する。色補正テーブルの第１例を図
２を参照して説明する。図２（ａ）は、画像信号の信号
値と輝度との関係を示す図である。同図（ａ）に四角く
囲った部分の信号に対応する各色の色補正内容を同図
（ｂ）に示している。すなわち、同図（ｂ）に示すよう
に、Ｒ色に関しては低信号値領域では立上がりを緩やか
になるような補正を行う。これはＲ色は暗い部分ではノ
イズが目立つので立上がりを緩やかにするためである。

【００３３】またＢ色に関しては低信号値領域では急激
に立ち上げるような補正を行うようにする。これはＢ色
は暗い部分ではノイズが目立たないので立上げを急にす
るためである。

【００３４】そこで、Ｒ色とＢ色に関してＲ，Ｇ，Ｂの
各色データからなるビットパターン（信号値）に対応さ
せて、同図（ｂ）に示すような補正を実現する変換テー
ブルをそれぞれ作成して格納しておく。このような変換
テーブルをビットパターンに応じて切り換えて各色の色
データを変換すれば、低信号値領域でのノイズ抑制を考
慮した非線形の色補正を各色ごとに（各ＬＵＴで）行う
ことができる。なお、各色の変換テーブルの数は、信号
値のクラスタリングの数に応じて決まリ、きめ細かい補
正をするためには変換テーブルの数も多くなる。

【００３５】また、色変換テーブルの第２の例を図３を
参照して説明する。同じ原色に属する色であっても他の
原色成分の含有率により色合いが異なるため、各色毎に
他の原色成分の含有率に応じた色補正を行うことが望ま
れる。

【００３６】このことを、図３に示すＸＹＺ表色系のｘ
ｙ色度図を参照して説明する。この色度図において、Ｎ
ＴＳＣ方式で表示可能なＲ色の領域について見る。Ｒ色
領域を同図のように分割すると、これら分割された各領
域は、ともにＲ色と表現されるが各分割領域毎にＲ，
Ｇ，Ｂの比率が異なっている。

【００３７】例えば、分割領域のＲ１は、Ｇ，Ｂデータ
の比率が大きく白に近い赤である。一方、分割領域のＲ
２は、Ｇ，Ｂデータの比率が小さい赤である。従って、
例えばＲ色領域の中で、Ｒ，Ｇ，Ｂの比率に応じて色補
正の内容を切り換えてあらゆる比率に対して常に最適な
色補正がなされるようにすれば、人間の視覚特性に合致
した色補正が可能になる。このことは他の領域（Ｇ，
Ｂ）においても同じことがいえる。

【００３８】例えば、Ｒ色に関してはＲ，Ｇ，Ｂの比率
に応じてＲ色に関する色補正の内容が決まるので、各
Ｒ，Ｇ，Ｂの比率に応じて対応する変換テーブルをＲ−
ＬＵＴ４４にそれぞれ用意する。Ｒ，Ｇ，Ｂの比率は各
色データのビットパターンで表現されるので、各色デー
タのビットパターンに対応して変換テーブルを切り換え
れば視覚特性に合致した色補正が実現されることとな
る。

【００３９】同様に、Ｇ色に関しては、Ｇ−ＬＵＴ４５
に各色データのビットパターンに対応してＧ色に関して
人間の視覚特性に合致した色補正を行う変換テーブルを
複数格納しておく。Ｂ色に関しても、Ｂ−ＬＵＴ４６に
各色データのビットパターンに対応してＢ色に関して人
間の視覚特性に合致した色補正を行う変換テーブルを複
数格納しておく。

【００４０】また、本実施例ではオーバーレイ画像の表
示色が背景画像と同系色の場合に、オーバーレイ画像の
表示色を異ならしめる変換も同じ変換テーブルを使って
行う。オーバーレイ画像の画像部分の通常の表示色は予
め決まっているので、その表示色を示すオーバーレイデ
ータと、表示色と同系色の画像データとがＬＵＴに同時
に入力したときのビットパターンは予め知ることができ
る。従って、その様なビットパターンの入力に対して、
オーバーレイ画像の表示色を通常の色とは異なる色のオ
ーバーレイデータを出力するように変換テーブルを構成
しておく。

【００４１】なお、線形特性を持って入力された画像信
号のＲ，Ｇ，Ｂ各色に対してガンマ補正を行う際には、
彩度の高い画像の解像度が低下するため、補正前のＲ，
Ｇ，Ｂ信号をもとにした輝度信号に対してもガンマ補正
を併せて行うのが好ましいことは前述したとおりであ
る。

【００４２】本実施例では、各ＬＵＴ４４〜４６に格納
されている各変換テーブルにガンマ補正を行うような変
換データを含ませている。すなわち、色補正とガンマ補
正を同時に実現するテーブルを構成しいる。なお、変換
テーブルの内容は、入力ビットパターンとそのパターン
に対する補正内容が明確になっていれば当業者であれば
用意に作成することができる。

【００４３】各ＬＵＴ４４〜４６の出力は各々対応する
Ｄ／Ａ変換器５１〜５３で映像信号に変換されてモニタ
５４に入力される。モニタ５４は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の
映像信号を合成してカラー画像を表示出力する。

【００４４】以上のように構成された本実施例では、Ｔ
Ｖカメラ４０で撮像された入力画像のＲ，Ｇ，Ｂの各画
像データが、Ｒ−ＬＵＴ４４，Ｇ−ＬＵＴ４５，Ｂ−Ｌ
ＵＴ４６のアドレスに１画素毎に入力すると共に、同一
画素位置のオーバーレイデータが各ＬＵＴ４４〜４６の
アドレスに入力される。

【００４５】１フレーム分のオーバーレイデータのうち
実際にカーソル等の画像に相当する部分のデータは一部
であり、その他の部分のときにはデータは０である。例
えば、Ｒ−ＬＵＴ４４では、オーバーレイデータが０の
場合には、色補正及びガンマ補正が施された画像データ
に変換される。Ｒ−ＬＵＴ４４にＲ色に関してＲ，Ｇ，
Ｂの比率により異なる変換テーブルを構成する変換デー
タを格納しておくことにより、図３に示すようなＲ色領
域の各分割領域ごとに視覚特性に合わせた異なる色補正
がなされる。また、このとき同時にＲ色データに対して
ガンマ補正もなされる。

【００４６】他のＲ色以外のＬＵＴ４５，４６において
も、同様に、各該当色に対して同一色内の各分割領域に
おいて領域毎に異なる色補正およびガンマ補正がなされ
る。以上のようにして、同一色内の色変化に対しても視
覚的な線形となるような細かい色補正がなされる。

【００４７】次に、オーバーレイ画像のデータがＬＵＴ
４４〜４６に入力された場合には、背景画像となるＲ，
Ｇ，Ｂの画像データが各ＬＵＴ４４〜４６の上位ビット
アドレスに入力され、オーバーレイ画像のデータが下位
ビットに入力する。

【００４８】オーバーレイ画像と背景画像との色が異な
る場合、すなわちＬＵＴアドレスの上位ビットと下位ビ
ットとが異なる場合には、オーバーレイ画像が背景画像
に埋もれることはないので、オーバーレイデータ記憶部
４７より読み出された色のデータをそのまま出力する。

【００４９】また、オーバーレイ画像と背景画像とが同
系色の場合、すなわちＬＵＴアドレスの上位ビットと下
位ビットとが同じか若しくは近似している場合は、オー
バーレイデータ記憶部４７より読み出された色とは異な
る色のデータに変換して出力する。

【００５０】以上のようにして補正された画像データが
アナログ信号に変換された後にモニタ５４に入力してカ
ラー画像が表示される。このように、本実施例によれ
ば、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に対応させてＲ−ＬＵＴ４４，Ｇ
−ＬＵＴ４５，Ｂ−ＬＵＴ４６を設け、各ＬＵＴ４４〜
４６に三原色の画像データを共に入力し、それぞれの明
るさに対するガンマ補正を行うと共に、各色毎に、Ｒ，
Ｇ，Ｂの比率に応じたテーブルを選択して色補正を行う
ようにしたので、ノイズの抑制された画像を得ることが
でき、または同一色領域内における色変化に対して人間
の視覚特性に合わせた色補正を行うことができる。

【００５１】また本実施例によれば、各ＬＵＴ４４〜４
６に三原色の画像データを共にオーバーレイデータを入
力して、背景画像と同系色の場合にはオーバーレイデー
タを他の色に変更するようにしたので、カーソル等のオ
ーバーレイ画像が背景画像に埋もれることを防止するこ
とができる。

【００５２】なお、上記実施例ではＲ，Ｇ，Ｂの各色に
対して色補正を行う場合について説明したが、ＬＵＴ４
４〜４６の変換テーブルを操作することにより、特定色
に対してのみ補正を施すようにすることもできる。

【００５３】また、各ＬＵＴ４４〜４６に、色補正，ガ
ンマ補正に加えて、階調補正を行うような変換テーブル
を構成する変換データを格納すれば、さらに階調補正の
施された画像を得ることもできる。

【００５４】また、入力画像のうちのＲ色データのみを
カラーで表示し、他の色はモノクロあるいはＲ色以外の
色は表示しないような変換テーブルを各ＬＵＴ４４〜４
６で構成することもできる。

【００５５】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。本実施例は、本発明の画像処理装置を顕微鏡画像表
示システムに適用した例である。この顕微鏡画像表示シ
ステムは、光学顕微鏡６０に取付けられたＴＶカメラ６
１から出力される画像信号をＲ，Ｇ，Ｂデコーダ６２で
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の原色信号に分離し、その各原色
信号を各々対応して設けれたＡ／Ｄ変換器６３〜６５で
所定ビット数の各色データに変換している。各Ａ／Ｄ変
換器６３〜６５の出力はＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれに対して
設けられたＲ−ＬＵＴ６６，Ｇ−ＬＵＴ６７，Ｂ−ＬＵ
Ｔ６８のアドレスに入力している。

【００５６】上記各ＬＵＴ６６〜６８には、さらにシェ
ーディング補正フレームメモリ６９に格納されているシ
ェーディングデータと、オーバーレイデータ記憶部７０
に格納されているオーバーレイデータとがそれぞれ入力
される。

【００５７】なお、シェーディング補正フレームメモリ
６９およびオーバーレイデータ記憶部７０は、上記一実
施例と同様に、メモリリードライトコントローラ７１が
入力画像の同期信号に同期して同一画素位置のデータを
読出している。

【００５８】上記光学顕微鏡６０には、標本を照明する
ためのランプ７２が備えられている。このランプ７２の
設定電圧をランプ電圧検出部７３で検出し、その検出し
た設定電圧を色バランス調整部７４に入力する。色バラ
ンス調整部７４は、ランプ７２の照明光強度に応じた色
温度データをＣＰＵ７５へ入力する。

【００５９】Ｒ−ＬＵＴ６６は、複数の色温度の各々に
対してＲ色レベルの調節量を異ならしめた複数の変換テ
ーブルが格納されており、ＣＰＵ７５が色温度データに
基づいて選択した変換テーブルを使ってＲ色データのレ
ベル変換を行っている。

【００６０】このようなＲ色データのレベルが行われる
のは、Ｒ−ＬＵＴ６６のアドレスにシェーディングデー
タおよびオーバーレイデータがないときである。なお、
データがないとは、実画像データがないという意味であ
り、実際にはメモリリードライトコントローラ７１が各
メモリ６９，７０の同一画素位置をスキャンしているの
で実画像データが存在しないというデータは存在してい
る。

【００６１】Ｒ−ＬＵＴ６６にシェーディングデータが
存在していて、オーバーレイデータがないときは、同じ
色温度の変換テーブルでシェーディングデータをレベル
変換して出力する。

【００６２】またＲ−ＬＵＴ６６にオーバーレイデータ
が存在していれば、同時に入力しているＲ，Ｇ，Ｂの色
データを基にオーバーレイの表示色が背景画像と同系色
とならないような色データに変換するような色変換を行
う。従って、オーバーレイデータが入力してきたときに
優先的に上記した色変換を行う色変換テーブルも予め格
納されている。

【００６３】Ｒ−ＬＵＴ６６に格納された変換テーブル
と同様な変換テーブルがＧ−ＬＵＴ６７，Ｂ−ＬＵＴ６
８にも格納されている。すなわち、Ｇ−ＬＵＴ６７に
は、色温度に応じたＧ色データのレベル調節を変換テー
ブルが複数の各色温度に対応して複数格納され、かつオ
ーバーレイデータのためのＧ色用の色変換テーブルが格
納されている。またＢ−ＬＵＴ６８には、色温度に応じ
たｂ色データのレベル調節を変換テーブルが複数の各色
温度に対応して複数格納され、かつオーバーレイデータ
のためのＢ色用の色変換テーブルが格納されている。

【００６４】上記各Ｒ−ＬＵＴ６６，Ｇ−ＬＵＴ６７，
Ｂ−ＬＵＴ６８の出力は、各々対応して設けられたＤ／
Ａ変換器７６〜７８でアナログ信号に変換された後、モ
ニタ７９に入力してカラー表示されるようになってい
る。

【００６５】なお、同期分離回路８１は入力画像の水平
同期及び垂直同期信号を分離し、ＰＬＬ８２が同期信号
に基づいて図中破線で囲む画像処理部の各構成要素間の
同期をとっている。

【００６６】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。先ず、一定の照明光強度におい
て標本のないときの照明むらやレンズの汚れ、傷等の影
響を含んだ画像を標準状態でＴＶカメラより取り込む。
通常、ランプ電圧（例えば、ハロゲンランプ）は９Ｖ，
色温度５５００Ｋ（ケルビン）を標準としている。

【００６７】その取り込まれたＲ，Ｇ，Ｂ成分の画像信
号は、Ａ／Ｄ変換器６３〜６５により所望の分解能のデ
ジタル信号に変換され、各々対応するＬＵＴ６６〜６８
を通してから、所定の方法により、シェーディング補正
用フレームメモリ６９に記憶する。

【００６８】補正データを記憶した後に実際の観察を行
う。観察したい標本の画像信号は、上記と同様に、デコ
ーダ６２でＲ，Ｇ，Ｂの各原色信号に変換され、Ａ／Ｄ
変換器６３〜６５でデジタルデータ化された後、各ＬＵ
Ｔ６６〜６８に入力する。

【００６９】一方、観察開始と同時に、ランプ電圧検出
部７３がランプ電圧を検出して色バランス調整部７４へ
検出信号を入力する。そして色バランス調整部７４がラ
ンプ電圧に応じて照明光の色温度データをＣＰＵ７５へ
出力する。

【００７０】ＣＰＵ７５は、調整部から得られた現在の
照明光の色温度データをもとに、これをテーブル選択信
号としてＲ−ＬＵＴ６６に入力し、現在の色温度に対応
した強度変換テーブルを選択する。

【００７１】同様に、ＣＰＵ７５は、Ｇ−ＬＵＴ６７に
適当な強度変換テーブルを設定し、Ｂ−ＬＵＴ６８に適
当な強度変換テーブルを設定する。レベル変換のテーブ
ルの設定は、標準の色温度Ｔ₀ のときランプ電圧から換
算した輝度レベルＹ_T0と、換算した各色成分のレベルを
Ｒ_T0，Ｇ_T0，Ｂ_T0とし、現在の観察時の色温度Ｔ₁ にて
換算した輝度レベルＹ_T1と、各色成分レベルＲ_T1，
Ｇ_T1，Ｂ_T1とするとそれぞれの輝度と色成分との関係
は、 Ｙ_T0＝Ｒ_T0＋Ｇ_T0＋Ｂ_T0 ．．．（１） Ｙ_T1＝Ｒ_T1＋Ｇ_T1＋Ｂ_T1 ．．．（２） となる。Ｔ₀ がＴ₁ となったことで輝度レベルがＹ_T0か
らＹ_T1に変わり、色成分比がＲ_T0：Ｇ_T0：Ｂ_T0から
Ｒ_T1：Ｇ_T1：Ｂ_T1に変わったことになる。

【００７２】そこで輝度レベルはＹ_T1のままで、色成分
比は標準比Ｒ_T0：Ｇ_T0：Ｂ_T0にして表示しなければなら
ない。一方，画像信号は、色温度Ｔ₀ のときの画像信号
の輝度レベルＹ₀ 、各色レベルＲ₀ ，Ｇ₀ ，Ｂ₀ とし、
Ｔ₁ のときの画像信号の輝度レベルＹ₁ 、各色レベルＲ
₁ ，Ｇ₁ ，Ｂ₁ とすると、Ｙ₁ は Ｙ₁ ＝（Ｙ₁ ／Ｙ₀ ）Ｒ₀ ＋（Ｙ₁ ／Ｙ₀ ）Ｇ₀ ＋（Ｙ₁ ／Ｙ₀ ）Ｂ₀ …（３） となる。これらの関係は、実際のランプ電圧から換算し
たものと同じ比であり、 Ｒ_T0／Ｒ_T1＝Ｒ₀ ／Ｒ₁ ．．．（４） Ｇ_T0／Ｇ_T1＝Ｇ₀ ／Ｇ₁ ．．．（５） Ｂ_T0／Ｂ_T1＝Ｂ₀ ／Ｂ₁ ．．．（６） Ｙ_T0／Ｙ_T1＝Ｙ₀ ／Ｙ₁ ．．．（７） と表せる。よって、Ｔ₁ 時の観察の際のＲ₁ ，Ｇ₁ ，Ｂ
₁ 変換式は、 Ｒ₁ → （Ｙ_T1／Ｙ_T0）（Ｒ_T0／Ｒ_T1）Ｒ₁ ．．（８） Ｇ₁ → （Ｙ_T1／Ｙ_T0）（Ｇ_T0／Ｇ_T1）Ｇ₁ ．．（９） Ｂ₁ → （Ｙ_T1／Ｙ_T0）（Ｂ_T0／Ｂ_T1）Ｂ₁ ．．（１０） となり、変換後は、Ｒ₁ 入力データに対しては（Ｙ_T1／
Ｙ_T0）（Ｒ_T0／Ｒ_T1）倍のデータの変換となる。これは
Ｇ，Ｂについても同様の処理を行う。

【００７３】よって、これらのレベル変換は、輝度Ｙ₁
で色成分比は標準時のままでの変換となる。従って、例
えばＲ−ＬＵＴ６６にはＣＰＵ７５により各色温度に対
する変換係数データ（Ｙ_T1／Ｙ_T0）（Ｒ_T0／Ｒ_T1）が変
換テーブルとして書き込まれていることになる。

【００７４】各ＬＵＴ６６〜６８では、以上のようなレ
ベル変換により、標準の色成分比が保たれると共に、同
時に、照明むらやレンズの汚れや傷等を除くためにシェ
ーディング補正が行われる。

【００７５】すなわち、各ＬＵＴ６６〜６８で処理され
る入力画像の該当画素に、標本観察前に測定されたシェ
ーディングデータが存在していれば、入力画像の各色画
素データに代えてシェーディング補正フレームメモリ６
９から読み出されたシェーディングデータが、各ＬＵＴ
６６〜６８に入力して上記画像データと同様に照明の色
温度変化に対応した変換テーブルにてレベル変換され
る。

【００７６】また、各ＬＵＴ６６〜６８で処理される画
素と同一画素位置にオーバーレイデータが重なっていれ
ば、そのオーバーレイデータの色補正が行われる。すな
わち、同時に入力している該当画素のＲ，Ｇ，Ｂデータ
との相対関係で、オーバーレイデータの表示色が背景画
像と同系色の場合には他の表示色に色変換される。

【００７７】以上のような画像補正が行われたデータは
Ｄ／Ａ変換器７６〜７８でアナログ変換されてから画像
データとして出力され、その補正された各Ｒ，Ｇ，Ｂ成
分の画像信号がモニタ７９にリアルタイムに画像表示さ
れる。

【００７８】このように本実施例よれば、観察照明光の
強度に対応して各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂ毎にレベル変換テー
ブルが切換えられるため色バランスのとれた画像を得る
ことができ、かつ、各色成分毎にシェーディング補正が
行われるため、照明むらや光学系の汚れ，傷等の補正が
施された画像を得ることができる。本発明は上記実施例
に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲内で種々変形実施可能である。

【００７９】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、入
力画像の各色ごとに任意の色補正を行うことができると
共に、同時にガンマ補正まで施すことができ、色変化が
線形変化となる色補正を実現できる画像処理装置を提供
できる。

【００８０】また本発明によれば、入力画像の各色ごと
に任意の色補正を行うことができると共に、背景画像に
埋もれることのないオーバーレイ画像を表示できる画像
処理装置を提供できる。また本発明によれば、入力画像
の色バランス補正とシェーディング補正とを同時に実現
できる画像処理装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る画像処理装置の構成図
である。

【図２】各色毎の色変換テーブルの変換内容を説明する
ための図である。

【図３】ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図である。

【図４】本発明の他の実施例に係る顕微鏡画像表示シス
テムの構成図である。

【図５】従来のガンマ補正回路の構成図である。

【図６】表示装置に備えられたブラウンカンの有する入
出力特性を示す図である。

【図７】Ｒ，Ｇ，Ｂの各々に対するガンマ補正を行う補
正回路を示す図である。

【図８】従来のオーバーレイ表示回路の構成を示す図で
ある。

【図９】従来の色温度変化に対応した色バランス調整を
各色毎に行う画像処理回路の構成図である。

【図１０】ランプ電圧と照明光の色温度変化との関係を
示す図である。

【図１１】照明光の強度変化と波長成分の変化との関係
を示す図である。

【符号の説明】

４０…ＴＶカメラ、４１〜４３…Ａ／Ｄ変換器、４４，
６６…Ｒ−ＬＵＴ，４５，６７…Ｇ−ＬＵＴ、４６，６
８…Ｂ−ＬＵＴ、４７…オーバーレイデータ記憶部、４
８…オーバーレイデータ記憶部、４９…メモリリードラ
イトコントローラ、５１〜５３…Ｄ／Ａ変換器、５４…
モニタ、６９…シェーディング補正フレームメモリ、７
３…ランプ電圧検出部、７４…色バランス調整部、７５
…ＣＰＵ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各原色
   信号に対応したＲ，Ｇ，Ｂの各色データを出力する画像
   データ供給手段と、 前記各色データを含む入力データの各種ビットパターン
   に対応させたＲ色に関する複数の変換テーブルが設定さ
   れ、前記入力データのビットパターンに応じた変換テー
   ブルにより該入力データをＲ色データへ変換するＲ色デ
   ータ変換手段と、 前記各色データを含む入力データの各種ビットパターン
   に対応させたＧ色に関する複数の変換テーブルが設定さ
   れ、前記入力データのビットパターンに応じた変換テー
   ブルにより該入力データをＧ色データへ変換するＧ色デ
   ータ変換手段と、 前記各色データを含む入力データの各種ビットパターン
   に対応させたＢ色に関する複数の変換テーブルが設定さ
   れ、前記入力データのビットパターンに応じた変換テー
   ブルにより該入力データをＢ色データへ変換するＢ色デ
   ータ変換手段とを具備したことを特徴とする画像処理装
   置。
2. 【請求項２】 入力画像のガンマ補正を行う画像処理装
   置において、 入力画像を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各原色信号に対応した
   Ｒ，Ｇ，Ｂの各色データを出力する画像データ供給手段
   と、 前記各色データを含む入力データの各種ビットパターン
   に対応させてＲ色に関するガンマ補正および色補正機能
   を持つ複数の変換テーブルが設定され、前記入力データ
   のビットパターンに応じた変換テーブルにより該入力デ
   ータをガンマ補正および色補正が施されたＲ色データへ
   変換するＲ色データ変換手段と、 前記各色データを含む入力データの各種ビットパターン
   に対応させてＧ色に関するガンマ補正および色補正機能
   を持つ複数の変換テーブルが設定され、前記入力データ
   のビットパターンに応じた変換テーブルにより該入力デ
   ータをガンマ補正および色補正が施されたＧ色データへ
   変換するＧ色データ変換手段と、 前記各色データを含む入力データの各種ビットパターン
   に対応させてＢ色に関するガンマ補正および色補正機能
   を持つ複数の変換テーブルが設定され、前記入力データ
   のビットパターンに応じた変換テーブルにより該入力デ
   ータをガンマ補正および色補正が施されたＢ色データへ
   変換するＢ色データ変換手段とを具備したことを特徴と
   する画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記入力画像上に表示すべきオーバーレ
   イ像の画像データが格納されたオーバーレイ画像記憶手
   段と、 前記オーバーレイ像が重ねられる画素位置の各色データ
   が前記データ変換手段へ入力するのに同期して、前記オ
   ーバーレイ画像記憶手段からオーバーレイ像の画像デー
   タを取出し、前記データ変換手段へ前記入力データの一
   部として入力するオーバーレイデータリード手段と、 前記各データ変換手段にそれぞれ設定され、前記オーバ
   ーレイ像の画像データをその背景画像と異なる色に変換
   するオーバーレイデータ変換テーブルとを具備したこと
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理
   装置。
4. 【請求項４】 照明光で照明した物体を撮像して得られ
   た入力画像の色バランス補正を行う画像処理装置におい
   て、 前記入力画像を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各原色信号に対応
   したＲ，Ｇ，Ｂの各色データを出力する画像データ供給
   手段と、 前記入力画像の背景画像に対して少くとも一画素毎に予
   め定められたシェーディング用の補正係数が格納された
   シェーディング補正フレームメモリと、 前記照明光の色温度を検出する色温度検出手段と、 照明光の色温度に応じて異なる強度変換を行う変換テー
   ブルがＲ色に関して複数設定され、前記画像データ供給
   手段から少なくともＲ色データが入力すると共に前記シ
   ェーディング補正フレームメモリから該当する画素の補
   正係数が入力し、前記Ｒ色データまたは前記補正係数を
   前記色温度検出手段で検出された色温度に対応した変換
   テーブルでレベル変換するＲ色データ変換手段と、 照明光の色温度に応じて異なる強度変換を行う変換テー
   ブルがＧ色に関して複数設定され、前記画像データ供給
   手段から少なくともＧ色データが入力すると共に前記シ
   ェーディング補正フレームメモリから該当する画素の補
   正係数が入力し、前記Ｇ色データまたは前記補正係数を
   前記色温度検出手段で検出された色温度に対応した変換
   テーブルでレベル変換するＧ色データ変換手段と、 照明光の色温度に応じて異なる強度変換を行う変換テー
   ブルがＢ色に関して複数設定され、前記画像データ供給
   手段から少なくともＢ色データが入力すると共に前記シ
   ェーディング補正フレームメモリから該当する画素の補
   正係数が入力し、前記Ｂ色データまたは前記補正係数を
   前記色温度検出手段で検出された色温度に対応した変換
   テーブルでレベル変換するＢ色データ変換手段とを具備
   したことを特徴とする画像処理装置。