JPH10326340A - 色変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意の色空間座標系の任意の色を同一色空間
上の別の色に、対象外の色との間で不連続を生じないよ
うに変換することができるとともに、その変換範囲を色
空間上の任意の方向を長軸方向とする楕円体とすること
ができるようにする。 【解決手段】 ユーザは、変換前の中心色として２つの
中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２を指定する。その２つの中心
色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２を含む変換範囲Ｓ１を、２つの中
心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２からの距離として指定する。そ
の変換範囲Ｓ１内に含まれる変換後の中心色Ｃｏ１１，
Ｃｏ１２と変換前の中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２との差分
ｄ１を指定する。装置は、変換前の２つの中心色Ｃｉ１
１，Ｃｉ１２と入力色Ｐｉとの相対距離Ｄ１（＝Ｄ１１
＋Ｄ１２−Ｄ１０）を計算し、１を超えない相対距離と
して出力する。さらに、その相対距離を、これが小さい
ときほど係数値が大きくなる重み係数に変換して、その
重み係数を差分ｄ１に乗算し、その乗算結果を入力色Ｐ
ｉに加算して出力色Ｐｏを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カラー画像処理
システムにおける、ある色空間座標系の色を同一色空間
上の別の色に変換する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー画像処理システムでは、各種の目
的のために、色変換がなされる。しかし、この色変換
は、色相、彩度および明度といった人の色についての知
覚との関連性が薄いと、希望した変換がなされにくい。

【０００３】そこで、特開昭６４−１６６５８号公報に
は、スキャナからのＲＧＢ色信号をＨＬＳ色信号に、色
相（Ｈ）、明度（Ｌ）および彩度（Ｓ）ごとに独立のル
ックアップテーブルを用いて変換し、変換後のＨＬＳ色
信号をＲＧＢ色信号に逆変換することによって、人の知
覚に合致した形で色調整および色修正を行う方法が示さ
れている。

【０００４】しかし、この方法は、全体的な色調整ない
し色修正を行うもので、例えば肌色などのように人がイ
メージとして持っている色、いわゆる記憶色のみを好ま
しい色に再現するなど、色空間内の人の要求によく現れ
る局所的な色のみを調整するのが困難である。

【０００５】そこで、特開平２−９６４７７号公報に
は、色変換部を、顕色系ユニット、記憶色調整ユニット
および逆顕色系ユニットによって構成して、スキャナか
らのＲＧＢ色信号を、色相、彩度および明度といった人
の感覚に合った色信号に変換するとともに、対象領域指
定テーブルにより、肌色などの記憶色の対象領域のみ
を、対象外の領域との間で不連続を生じないように変換
し、変換後の色信号をＲＧＢ色信号に逆変換することに
よって、マスキングとは独立に色調整を行うことが示さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この特
開平２−９６４７７号公報に示された方法は、明度を特
別に扱っているので、ＲＧＢ空間のような明度が非独立
の色空間に対しては適用できない不都合がある。また、
複数の色を調整するためには、対象領域指定テーブルを
増やすなどの方法をとらなければならず、ハードウエア
の負担が大きくなる欠点がある。

【０００７】そこで、発明者は先に、任意の色空間座標
系の任意の色を同一色空間上の別の色に、対象外の色と
の間で不連続を生じないように変換することができると
ともに、ハードウエアに負担をかけることなく、複数の
色をそれぞれ別の色に変換することができる色変換装置
を発明し、特願平８−３７３０２号（平成８年１月３１
日、出願）によって提案した。

【０００８】例えば、Ｌ^*ａ^*ｂ^*空間上で色変換を行う
場合につき示すと、この色変換装置では、図１０に示す
ように（ただし、同図はＬ^*ａ^*ｂ^*空間を便宜上、ａ^*ｂ
^*平面として示すとともに、以後においては便宜上、＊
を省略する）、ユーザが、変換前の中心色Ｃｉ１、その
変換前の中心色Ｃｉ１を含む変換範囲（変換前の中心色
Ｃｉ１からの距離）Ｓ１、その変換範囲Ｓ１内に含まれ
る変換後の中心色Ｃｏ１、および後述する相対距離Ｄｍ
を重み係数Ｗに変換するための重み係数関数を、それぞ
れ指定する。

【０００９】これによって、装置の相対距離計算手段
が、変換前の中心色Ｃｉ１、変換範囲Ｓ１、および入力
画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉから、変換前の中心色Ｃｉ１
と入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉで表される入力色Ｐｉ
との相対距離Ｄ１を計算し、最小値出力手段が、その相
対距離Ｄ１をクリッピング用定数Ｋを超えない相対距離
Ｄｍとして出力し、重み係数変換手段が、その相対距離
Ｄｍを、ユーザにより指定された図８または図９に示す
ような重み係数関数によって、重み係数Ｗに変換する。

【００１０】そして、装置の変化量計算手段が、変換後
の中心色Ｃｏ１と変換前の中心色Ｃｉ１との差分ｄ１
を、入力色Ｐｉ（入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉ）の各
成分ごとに計算し、それぞれの差分成分に対して上記の
重み係数Ｗを乗算して、入力色Ｐｉの各成分に加算すべ
き変化量を算出し、変化量加算手段が、その算出された
変化量を入力色Ｐｉの各成分に加算して、出力画像信号
Ｌｏ，ａｏ，ｂｏで表される出力色Ｐｏを得る。

【００１１】これによれば、入力色Ｐｉが変換前の中心
色Ｃｉ１と一致して、相対距離Ｄｍがゼロとなるときに
は、重み係数Ｗが最大の１となって、変化量が差分ｄ１
に等しい最大値となり、入力色Ｐｉが変換範囲Ｓ１の境
界上または境界外にあって、相対距離Ｄｍが最大の１と
なるときには、重み係数Ｗがゼロとなって、変化量がゼ
ロとなるように、クリッピング用定数Ｋおよび重み係数
関数が設定されることによって、変換範囲Ｓ１内の色
が、変換範囲Ｓ１外の色との間で不連続を生じないよう
に変換範囲Ｓ１内で変換される。

【００１２】しかも、図１０では省略したが、変換前の
中心色として複数の中心色を指定でき、変換範囲とし
て、それぞれその変換前の中心色を一つずつ含む複数の
変換範囲を指定でき、変換後の中心色として、それぞれ
その変換範囲内に一つずつ含まれる複数の中心色を指定
できるとともに、相対距離計算手段が、変換前の中心色
と入力色との相対距離として、複数の変換前の中心色に
対応して複数の相対距離を計算し、最小値出力手段が、
その複数の相対距離のうちの最小のものを、クリッピン
グ用定数Ｋを超えない相対距離Ｄｍとして出力するとと
もに、その最小の相対距離に対応する番号Ｎを出力し、
変化量計算手段が、その最小相対距離対応番号Ｎに対応
する一組の変換後の中心色と変換前の中心色との差分を
入力色の各成分ごとに計算し、それぞれの差分成分に対
して上記の重み係数Ｗを乗算して、入力色の各成分に加
算すべき変化量を算出するように構成することによっ
て、ハードウエアに負担をかけることなく、それぞれの
変換範囲内の色を別の色に変換することができる。

【００１３】この先願の発明では、例えば、変換前の中
心色Ｃｉ１と入力色Ｐｉとの相対距離Ｄ１を、以下の式
（１）によって計算する場合には、相対距離Ｄ１の変化
は楕円体で規定され、変換範囲Ｓ１は楕円体となる。

【００１４】 Ｄ１＝（Ｌｉ−Ｌｉ１）＊＊２／Ｌｓ１＊＊２ ＋（ａｉ−ａｉ１）＊＊２／ａｓ１＊＊２ ＋（ｂｉ−ｂｉ１）＊＊２／ｂｓ１＊＊２ …（１） ただし、式（１）のＬｓ１，ａｓ１，ｂｓ１は、変換前
の中心色Ｃｉ１から変換範囲Ｓ１の境界までのＬ，ａ，
ｂ軸方向の距離であるとともに、一般にαのβ乗を「α
＊＊β」で示す。

【００１５】しかし、この場合、式（１）から明らかな
ように、その変換範囲Ｓ１は、Ｌ，ａ，ｂ軸方向のいず
れかを長軸方向とする楕円体に限られ、Ｌａｂ空間上の
任意の方向を長軸方向とする楕円体にすることができな
い。しかし、変換範囲Ｓ１を、例えば、図２に示すよう
に（同図もＬａｂ空間を便宜上、ａｂ平面として示
す）、ａ，ｂ軸方向のいずれに対しても傾いた方向を長
軸方向とする楕円体にすることが、望ましい場合ないし
要求される場合がある。

【００１６】そこで、この発明は、任意の色空間座標系
の任意の色を同一色空間上の別の色に、対象外の色との
間で不連続を生じないように変換することができるとと
もに、その変換範囲を色空間上の任意の方向を長軸方向
とする楕円体とすることができるようにしたものであ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は、任意の色空
間上で色変換を行う場合に適用することができるが、こ
こでは、理解を容易にするため、Ｌａｂ空間上で色変換
を行う場合につき、図２および図３に示して後述する第
１の実施形態の参照符号を引用して示す。

【００１８】この発明では、ある色空間座標系の色を同
一色空間上の別の色に変換する装置において、変換前の
中心色として２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２を指定す
る変換前中心色指定手段１１と、その変換前の２つの中
心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２を含む変換範囲Ｓ１を指定する
変換範囲指定手段１２と、その変換範囲Ｓ１内に含まれ
る変換後の２つの中心色Ｃｏ１１，Ｃｏ１２と上記変換
前の２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２との差分ｄ１を指
定する差分指定手段１４と、上記変換前中心色指定手段
１１により指定された変換前の２つの中心色Ｃｉ１１，
Ｃｉ１２、上記変換範囲指定手段１２により指定された
変換範囲Ｓ１、および入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉか
ら、上記変換前の２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２と上
記入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉとの相対距離Ｄ１を計
算する相対距離計算手段２０と、この相対距離計算手段
２０の出力の相対距離Ｄ１を、クリッピング用定数Ｋを
用いて、その定数Ｋを超えない相対距離Ｄｍとして出力
する最小値出力手段４０と、この最小値出力手段４０の
出力の相対距離Ｄｍを重み係数Ｗに変換するための重み
係数関数を指定する重み係数関数指定手段１３と、上記
最小値出力手段４０の出力の相対距離Ｄｍを上記重み係
数関数指定手段１３により指定された重み係数関数によ
って重み係数Ｗに変換する重み係数変換手段５０と、上
記差分指定手段１４により指定された差分ｄ１に対して
上記重み係数変換手段５０の出力の重み係数Ｗを乗算し
て、上記入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉの各成分に加算
すべき変化量を算出する変化量計算手段８０と、この変
化量計算手段８０により算出された変化量を上記入力画
像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉの各成分に加算して出力画像信
号Ｌｏ，ａｏ，ｂｏを得る変化量加算手段９１〜９３
と、を設ける。

【００１９】

【作用】上記のように構成した、この発明の色変換装置
においては、あらかじめユーザにより、変換前の２つの
中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２、および変換範囲Ｓ１が指定
されることによって、相対距離計算手段２０は、変換前
の２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２と入力画像信号Ｌ
ｉ，ａｉ，ｂｉとの相対距離Ｄ１として、具体的には、
変換前の第１中心色Ｃｉ１１と入力画像信号Ｌｉ，ａ
ｉ，ｂｉとの距離Ｄ１１と、変換前の第２中心色Ｃｉ１
２と入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉとの距離Ｄ１２との
和から、変換前の２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２間の
距離Ｄ１０を引いた値（Ｄ１１＋Ｄ１２−Ｄ１０）を計
算して、変換範囲Ｓ１により正規化したものを出力す
る。

【００２０】そして、その相対距離Ｄ１が、最小値出力
手段４０により、クリッピング用定数Ｋを超えない相対
距離Ｄｍとして出力され、その相対距離Ｄｍが、重み係
数変換手段５０により、相対距離Ｄｍが小さいときほど
大きい係数値となる重み係数Ｗに変換され、その重み係
数Ｗが、変化量計算手段８０により、ユーザにより指定
された差分ｄ１に対して乗算されて、入力画像信号Ｌ
ｉ，ａｉ，ｂｉの各成分に加算すべき変化量が算出さ
れ、その算出された変化量が、変化量加算手段９１〜９
３により、入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉの各成分に加
算されて、入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉで表される入
力色Ｐｉが、出力画像信号Ｌｏ，ａｏ，ｂｏで表される
出力色Ｐｏに変換される。

【００２１】したがって、入力色Ｐｉは、変換前の２つ
の中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２に近いときほど大きい変化
量で、出力色Ｐｏに変換される。

【００２２】しかも、この場合、入力色Ｐｉが変換前の
２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２を結ぶ直線上にあっ
て、相対距離Ｄｍがゼロとなるときには、重み係数Ｗが
最大の１となって、変化量が差分ｄ１に等しい最大値と
なり、入力色Ｐｉが変換範囲Ｓ１の境界上または境界外
にあって、相対距離Ｄｍが最大の１となるときには、重
み係数Ｗがゼロとなって、変化量がゼロとなるように、
クリッピング用定数Ｋおよび重み係数関数が設定される
ことによって、変換範囲Ｓ１内の色が、変換範囲Ｓ１外
の色との間で不連続を生じないように変換範囲Ｓ１内で
変換される。

【００２３】さらに、この場合、変換範囲Ｓ１は、変換
前の２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２を結ぶ方向を長軸
方向とする楕円体となり、その２つの中心色Ｃｉ１１，
Ｃｉ１２を自由に指定することによって、変換範囲Ｓ１
を、Ｌ，ａ，ｂ軸方向のいずれかを長軸方向とする楕円
体に限らず、Ｌａｂ空間上の任意の方向を長軸方向とす
る楕円体にすることができる。

【００２４】また、図５および図６に示して後述する第
２の実施形態のように、変換前中心色指定手段１１が、
変換前の中心色として、それぞれ２つの中心色（Ｃｉ１
１，Ｃｉ１２），（Ｃｉ２１，Ｃｉ２２）からなる組を
複数組指定できるようにされ、変換範囲指定手段１２
が、その複数組の変換前の中心色（Ｃｉ１１，Ｃｉ１
２），（Ｃｉ２１，Ｃｉ２２）を一組ずつ含む複数の変
換範囲Ｓ１，Ｓ２を指定できるようにされ、差分指定手
段１４が、その複数組の変換前の中心色（Ｃｉ１１，Ｃ
ｉ１２），（Ｃｉ２１，Ｃｉ２２）の一組ずつに対応し
て複数の差分ｄ１，ｄ２を指定できるようにされ、相対
距離計算手段２０，３０が、変換前の２つの中心色と入
力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉとの相対距離として、複数
組の変換前の中心色（Ｃｉ１１，Ｃｉ１２），（Ｃｉ２
１，Ｃｉ２２）の一組ずつに対応して複数の相対距離Ｄ
１，Ｄ２を計算し、最小値出力手段４０が、その複数の
相対距離Ｄ１，Ｄ２のうちの最小のものを、クリッピン
グ用定数Ｋを超えない相対距離Ｄｍとして出力するとと
もに、その最小の相対距離に対応する番号Ｎを出力し、
変化量計算手段７０，８０が、差分指定手段１４により
指定された複数の差分ｄ１，ｄ２から、上記の最小相対
距離対応番号Ｎに対応する一つを選択し、その選択した
差分に対して重み係数変換手段５０の出力の重み係数Ｗ
を乗算して、入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉの各成分に
加算すべき変化量を算出する、ように構成することによ
って、ハードウエアに負担をかけることなく、複数の変
換範囲Ｓ１，Ｓ２内の複数の色を、それぞれ別の色に変
換することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】

［カラー画像処理システムの例…図１］図１は、この発
明の色変換装置が用いられるカラー画像処理システムの
一例を示し、スキャナなどの画像入力装置１０１からの
ＲＧＢ画像信号Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉが、ＲＧＢ／Ｌａｂ変
換装置１０２により、Ｌａｂ画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉ
に変換される。

【００２６】そのＬａｂ画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉが、
この発明の色変換装置の一例である色変換装置１０３に
より、後述するようにＬａｂ画像信号Ｌｏ，ａｏ，ｂｏ
に変換される。

【００２７】そのＬａｂ画像信号Ｌｏ，ａｏ，ｂｏが、
Ｌａｂ／ＹＭＣ変換装置１０４により、ＹＭＣ画像信号
Ｙｏ，Ｍｏ，Ｃｏに変換され、そのＹＭＣ画像信号Ｙ
ｏ，Ｍｏ，Ｃｏが、画像出力装置１０５に供給されて、
用紙上に印字出力される。

【００２８】Ｌａｂ／ＹＭＣ変換装置１０４の代わりに
Ｌａｂ／ＹＭＣＫ変換装置が用いられて、画像出力装置
１０５にＹＭＣＫ画像信号が供給されてもよい。

【００２９】Ｌａｂ空間での各色度は、ＣＩＥ（国際照
明委員会）の定める三刺激値ＸＹＺから、 Ｌ＝１１６（Ｙ／Ｙｗ）＊＊（１／３）−１６ ａ＝５００｛（Ｘ／Ｘｗ）＊＊（１／３）−（Ｙ／Ｙｗ）＊＊（１／３）｝ ｂ＝２００｛（Ｙ／Ｙｗ）＊＊（１／３）−（Ｚ／Ｚｗ）＊＊（１／３）｝ ……（２） で与えられる。ここで、Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗは完全拡大反
射面での三刺激値である。ただし、式（２）は、Ｘ／Ｘ
ｗ＞0.008856，Ｙ／Ｙｗ＞0.008856，Ｚ／Ｚｗ＞0.0088
56の場合である。

【００３０】Ｘ／Ｘｗ≦0.008856のときには、（Ｘ／Ｘ
ｗ）＊＊（１／３）が、７．７８７（Ｘ／Ｘｗ）＋１６
／１１６に、Ｙ／Ｙｗ≦0.008856のときには、（Ｙ／Ｙ
ｗ）＊＊（１／３）が、７．７８７（Ｙ／Ｙｗ）＋１６
／１１６に、Ｚ／Ｚｗ≦0.008856のときには、（Ｚ／Ｚ
ｗ）＊＊（１／３）が、７．７８７（Ｚ／Ｚｗ）＋１６
／１１６に、それぞれ置き換えられる。

【００３１】［第１の実施形態…図２〜図４、図８〜図
９］図２および図３は、この発明の第１の実施形態を示
し、図１の色変換装置１０３のようにＬａｂ空間上で色
変換を行うとともに、一つの色を別の色に変換する場合
である。

【００３２】図３の色変換装置は、ユーザ指示部１０、
相対距離計算部２０、最小値出力部４０、重み係数変換
部５０、変化量計算部８０および変化量加算部９１，９
２，９３によって構成される。ユーザ指示部１０は、変
換前中心色指定手段１１、変換範囲指定手段１２、重み
係数関数指定手段１３および差分指定手段１４によって
構成される。

【００３３】変換前中心色指定手段１１は、ユーザが変
換前の２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２を、それぞれ画
像信号（Ｌｉ１１，ａｉ１１，ｂｉｌ１），（Ｌｉ１
２，ａｉ１２，ｂｉｌ２）として指定するもので、その
数値で直接指定し、または表示された色パレットや入力
画像そのものをクリックするなどによって指定する構成
とすることができる。

【００３４】変換前中心色指定手段１１からは、指定さ
れた変換前の２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２ととも
に、その２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２間の距離Ｄ１
０の二乗が出力される。

【００３５】変換範囲指定手段１２は、ユーザが変換前
の２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２および変換後の２つ
の中心色Ｃｏ１１，Ｃｏ１２を含む変換範囲Ｓ１を、後
述するように変換前の２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２
からの距離として指定するもので、中心色Ｃｉ１１，Ｃ
ｉ１２からの距離を、その数値で直接指定し、または表
示された色パレットをクリックするなどによって指定す
る構成とすることができる。

【００３６】重み係数関数指定手段１３は、ユーザが後
述する最小値出力部４０の出力の相対距離Ｄｍを重み係
数Ｗに変換するための重み係数関数を指定するもので、
複数の形状の関数の中から選択し、または関数の形状を
変えられるユーザインタフェースにより直接、関数の形
状を指定するなどによって、所望形状の重み係数関数を
指定することができ、その重み係数関数として１次元の
ルックアップテーブルが出力される。

【００３７】差分指定手段１４は、ユーザが変換後の中
心色Ｃｏ１１，Ｃｏ１２と変換前の中心色Ｃｉ１１，Ｃ
ｉ１２との差分（中心色の移動量）ｄ１を、入力画像信
号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉの各成分につき指定するもので、そ
の数値で直接指定し、または表示された色パレットをク
リックするなどによって指定する構成とすることができ
る。

【００３８】相対距離計算部２０は、変換前中心色指定
手段１１により指定された変換前の２つの中心色Ｃｉ１
１，Ｃｉ１２、変換範囲指定手段１２により指定された
変換範囲Ｓ１、および入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉか
ら、変換前の２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２と入力画
像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉとの相対距離Ｄ１として、変換
前の第１中心色Ｃｉ１１と入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂ
ｉとの距離Ｄ１１と、変換前の第２中心色Ｃｉ１２と入
力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉとの距離Ｄ１２との和か
ら、変換前の２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２間の距離
Ｄ１０を引いた値（Ｄ１１＋Ｄ１２−Ｄ１０）を計算す
る。

【００３９】具体的に、相対距離Ｄ１は、上記の値（Ｄ
１１＋Ｄ１２−Ｄ１０）を、変換範囲指定手段１２から
の、変換範囲Ｓ１を決める値Ｆｓ１で規格化することに
よって、以下の式（１１）によって求められる。

【００４０】 Ｄ１ ＝｛｛（Ｌｉ−Ｌｉ１１）＊＊２＋（ａｉ−ａｉ１１）＊＊２ ＋（ｂｉ−ｂｉ１１）＊＊２｝＊＊（１／２） ＋｛（Ｌｉ−Ｌｉ１２）＊＊２＋（ａｉ−ａｉ１２）＊＊２ ＋（ｂｉ−ｂｉ１２）＊＊２｝＊＊（１／２） −｛（Ｌｉ１１−Ｌｉ１２）＊＊２＋（ａｉ１１−ａｉ１２）＊＊２ ＋（ｂｉ１１−ｂｉ１２）＊＊２｝＊＊（１／２）｝／Ｆｓ１ …（１１） この場合の相対距離Ｄ１の変化は、楕円体で規定され、
変換範囲Ｓ１は、図２に示すように、変換前の２つの中
心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２を結ぶ方向を長軸方向とする楕
円体となる。

【００４１】最小値出力部４０は、この相対距離計算部
２０の出力の相対距離Ｄ１を、クリッピング用定数Ｋを
用いて、その定数Ｋを超えない相対距離Ｄｍとして出力
する。クリッピング用定数Ｋは、この例では１とされ
る。

【００４２】重み係数変換部５０は、この最小値出力部
４０の出力の相対距離Ｄｍを、重み係数関数指定手段１
３により指定された重み係数関数によって、重み係数Ｗ
に変換する。

【００４３】その重み係数関数は、相対距離Ｄｍがゼロ
となるときには重み係数Ｗが最大の１となり、相対距離
Ｄｍが最大の１となるときには重み係数Ｗがゼロとなる
形状のものとされる。

【００４４】図８および図９は、それぞれ、このような
形状の重み係数関数の例で、図８は非直線的な場合、図
９は直線的な場合である。

【００４５】変化量計算部８０では、差分指定手段１４
により指定された差分ｄ１の各成分ｄ１Ｌ，ｄ１ａ，ｄ
１ｂに対して、それぞれ重み係数変換部５０の出力の重
み係数Ｗが乗算されて、入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉ
に加算すべき変化量が得られ、変化量加算部９１，９
２，９３では、その変化量が入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，
ｂｉに加算されて、出力画像信号Ｌｏ，ａｏ，ｂｏが得
られる。

【００４６】図４は、上記の式（１１）により相対距離
Ｄ１が計算される場合で、この場合、変換範囲Ｓ１が上
記の１／Ｆｓ１により規定される。

【００４７】そして、相対距離計算部２０では、減算器
２０１，２０２，２０３で、変換前の第１中心色Ｃｉ１
１（Ｌｉ１１，ａｉ１１，ｂｉｌ１）と入力画像信号Ｌ
ｉ，ａｉ，ｂｉとの差が求められ、二乗演算器２１１，
２１２，２１３で、それぞれの差の二乗が求められ、加
算器２２１で、それぞれの乗算結果が加算され、平方根
演算器２３１で、その加算結果が平方根演算されて、変
換前の第１中心色Ｃｉ１１と入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，
ｂｉとの距離Ｄ１１が求められる。

【００４８】同様に、減算器２０４，２０５，２０６
で、変換前の第２中心色Ｃｉ１２（Ｌｉ１２，ａｉ１
２，ｂｉｌ２）と入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉとの差
が求められ、二乗演算器２１４，２１５，２１６で、そ
れぞれの差の二乗が求められ、加算器２２４で、それぞ
れの乗算結果が加算され、平方根演算器２３４で、その
加算結果が平方根演算されて、変換前の第２中心色Ｃｉ
１２と入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉとの距離Ｄ１２が
求められる。

【００４９】また、平方根演算器２３７で、変換前中心
色指定手段１１からの、変換前の２つの中心色Ｃｉ１
１，Ｃｉ１２間の距離Ｄ１０の二乗が平方根演算され
て、距離Ｄ１０が求められる。

【００５０】そして、加算器２４０で、平方根演算器２
３１の出力の距離Ｄ１１と平方根演算器２３４の出力の
距離Ｄ１２とが加算され、減算器２５０で、その加算結
果から平方根演算器２３７の出力の距離Ｄ１０が減算さ
れ、乗算器２６０で、その減算結果に上記の１／Ｆｓ１
が乗算されて、式（１１）で表される相対距離Ｄ１が得
られる。

【００５１】このように、図３の色変換装置では、相対
距離Ｄ１が式（１１）によって求められることによっ
て、相対距離Ｄ１として、入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂ
ｉが変換前の２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２を結ぶ直
線上にあるときにゼロとなり、入力画像信号Ｌｉ，ａ
ｉ，ｂｉが変換範囲Ｓ１の境界上にあるときにクリッピ
ング用定数Ｋ（＝１）と等しくなる、規格化されたもの
が得られる。

【００５２】そして、上述したように、最小値出力部４
０では、この相対距離Ｄ１がクリッピング用定数Ｋ（＝
１）を超えない相対距離Ｄｍとして出力され、重み係数
変換部５０では、そのゼロから１までの範囲の相対距離
Ｄｍが１からゼロまでの範囲の重み係数Ｗに変換され、
変化量計算部８０では、この重み係数Ｗが変換後の中心
色Ｃｏ１１，Ｃｏ１２と変換前の中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ
１２との差分ｄ１の各成分ｄ１Ｌ，ｄ１ａ，ｄ１ｂに乗
算されて、入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉに加算すべき
変化量が得られるので、入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉ
が変換範囲Ｓ１内にあるときにのみ、入力画像信号Ｌ
ｉ，ａｉ，ｂｉに変化量が加算され、しかも、その変化
量は、入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉが変換前の２つの
中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２を結ぶ直線上にあるときに
は、差分ｄ１に等しい最大値となり、入力画像信号Ｌ
ｉ，ａｉ，ｂｉが変換範囲Ｓ１の境界上または境界外に
あるときには、ゼロとなる。

【００５３】したがって、変換範囲Ｓ１内の色が、変換
範囲Ｓ１外の色との間で不連続を生じないように変換範
囲Ｓ１内で変換され、例えば肌色などの記憶色ないしそ
の近傍の色のみを、不自然な階調になることなく、好ま
しい色に再現することができる。

【００５４】しかも、変換範囲Ｓ１は、変換前の２つの
中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２を結ぶ方向を長軸方向とする
楕円体となるので、その２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１
２を自由に指定することによって、変換範囲Ｓ１を、
Ｌ，ａ，ｂ軸方向のいずれかを長軸方向とする楕円体に
限らず、Ｌａｂ空間上の任意の方向を長軸方向とする楕
円体にすることができる。

【００５５】［第２の実施形態…図５〜図７、図８〜図
９］図５および図６は、この発明の第２の実施形態を示
し、図１の色変換装置１０３のようにＬａｂ空間上で色
変換を行うとともに、２つの色をそれぞれ別の色に変換
する場合である。

【００５６】図６の色変換装置は、図３の色変換装置に
対して相対距離計算部３０および差分選択部７０が付加
されて構成される。

【００５７】ただし、変換前中心色指定手段１１は、変
換前の中心色として、２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２
からなる組と、同様に２つの中心色Ｃｉ２１，Ｃｉ２２
からなる組の、２組を指定できるように構成され、変換
範囲指定手段１２は、その２組の変換前の中心色（Ｃｉ
１１，Ｃｉ１２），（Ｃｉ２１，Ｃｉ２２）を一組ずつ
含む２つの変換範囲Ｓ１，Ｓ２を、それぞれの組の変換
前の中心色（Ｃｉ１１，Ｃｉ１２），（Ｃｉ２１，Ｃｉ
２２）からの距離として指定できるように構成され、差
分指定手段１４は、その２組の変換前の中心色（Ｃｉ１
１，Ｃｉ１２），（Ｃｉ２１，Ｃｉ２２）の一組ずつに
対応して２つの差分ｄ１，ｄ２を指定できるように構成
される。

【００５８】変換前中心色指定手段１１からは、指定さ
れた２組の変換前の中心色（Ｃｉ１１，Ｃｉ１２），
（Ｃｉ２１，Ｃｉ２２）とともに、第１組の２つの中心
色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２間の距離Ｄ１０の二乗、および第
２組の２つの中心色Ｃｉ２１，Ｃｉ２２間の距離Ｄ２０
の二乗が出力される。

【００５９】中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２，Ｃｉ２１，Ｃ
ｉ２２、変換範囲Ｓ１，Ｓ２および差分ｄ１，ｄ２の指
定方法は、中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２、変換範囲Ｓ１お
よび差分ｄ１を指定する図３の色変換装置の場合と同じ
である。

【００６０】相対距離計算部２０は、図３の色変換装置
のそれと同様に、変換前の２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ
１２、変換範囲Ｓ１、および入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，
ｂｉから、上記の式（１１）によって、変換前の２つの
中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２と入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，
ｂｉとの相対距離Ｄ１を計算する。

【００６１】相対距離計算部３０は、変換前の２つの中
心色Ｃｉ２１，Ｃｉ２２、変換範囲Ｓ２、および入力画
像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉから、相対距離計算部２０での
相対距離Ｄ１の計算に対応して、以下の式（１２）によ
って、変換前の２つの中心色Ｃｉ２１，Ｃｉ２２と入力
画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉとの相対距離Ｄ２を計算す
る。ただし、式（１２）のＦｓ２は、変換範囲指定手段
１２からの、変換範囲Ｓ２を決める値である。

【００６２】 Ｄ２ ＝｛｛（Ｌｉ−Ｌｉ２１）＊＊２＋（ａｉ−ａｉ２１）＊＊２ ＋（ｂｉ−ｂｉ２１）＊＊２｝＊＊（１／２） ＋｛（Ｌｉ−Ｌｉ２２）＊＊２＋（ａｉ−ａｉ２２）＊＊２ ＋（ｂｉ−ｂｉ２２）＊＊２｝＊＊（１／２） −｛（Ｌｉ２１−Ｌｉ２２）＊＊２＋（ａｉ２１−ａｉ２２）＊＊２ ＋（ｂｉ２１−ｂｉ２２）＊＊２｝＊＊（１／２）｝／Ｆｓ２ …（１２） この場合の相対距離Ｄ２の変化も、楕円体で規定され、
変換範囲Ｓ２も、図５に示すように、変換前の２つの中
心色Ｃｉ２１，Ｃｉ２２を結ぶ方向を長軸方向とする楕
円体となる。

【００６３】図７は、式（１１）により相対距離Ｄ１
が、式（１２）により相対距離Ｄ２が、それぞれ計算さ
れる場合で、相対距離Ｄ１については、相対距離計算部
２０が図４に示したものと同じである。

【００６４】相対距離Ｄ２についても、相対距離計算部
３０が、減算器３０１，３０２，３０３，３０４，３０
５，３０６、二乗演算器３１１，３１２，３１３，３１
４，３１５，３１６、加算器３２１，３２４、平方根演
算器３３１，３３４，３３７、加算器３４０、減算器３
５０、および乗算器３６０によって構成されて、入力画
像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉ、変換前の第１中心色Ｃｉ２１
（Ｌｉ２１，ａｉ２１，ｂｉ２１）、第２中心色Ｃｉ２
２（Ｌｉ２２，ａｉ２２，ｂｉ２２）、中心色Ｃｉ２
１，Ｃｉ２２間の距離Ｄ２０の二乗、および上記のＦｓ
２から、式（１２）で表される相対距離Ｄ２が得られ
る。

【００６５】したがって、図６の色変換装置では、相対
距離計算部２０の出力の相対距離Ｄ１としては、図３の
色変換装置と同様に、入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉが
変換前の２つの中心色Ｃｉ１１，Ｃｉ１２を結ぶ直線上
にあるときにゼロとなり、入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂ
ｉが変換範囲Ｓ１の境界上にあるときにクリッピング用
定数Ｋ（＝１）と等しくなるように、規格化されたもの
が得られるとともに、相対距離計算部３０の出力の相対
距離Ｄ２としても、入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉが変
換前の２つの中心色Ｃｉ２１，Ｃｉ２２を結ぶ直線上に
あるときにゼロとなり、入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉ
が変換範囲Ｓ２の境界上にあるときにクリッピング用定
数Ｋ（＝１）と等しくなるように、規格化されたものが
得られる。

【００６６】そして、最小値出力部４０では、この相対
距離計算部２０，３０の出力の相対距離Ｄ１，Ｄ２のう
ちの最小のものが、クリッピング用定数Ｋ（＝１）を超
えない相対距離Ｄｍとして出力されるとともに、その最
小の相対距離Ｄ１またはＤ２に対応する番号Ｎ（１また
は２）が出力される。

【００６７】図５は、入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉが
変換範囲Ｓ１内にあって、相対距離Ｄ１が相対距離Ｄ２
より小さく、相対距離Ｄ１が１を超えない相対距離Ｄｍ
として最小値出力部４０から出力されるとともに、最小
相対距離対応番号Ｎとして「１」が出力される場合であ
る。

【００６８】重み係数変換部５０では、このゼロから１
までの範囲の相対距離Ｄｍが、重み係数関数指定手段１
３により指定された重み係数関数によって、１からゼロ
までの範囲の重み係数Ｗに変換される。

【００６９】差分選択部７０では、差分指定手段１４に
より指定された、第１組の変換前の中心色Ｃｉ１１，Ｃ
ｉ１２に対応する差分ｄ１（ｄ１Ｌ，ｄ１ａ，ｄ１ｂ）
と第２組の変換前の中心色Ｃｉ２１，Ｃｉ２２に対応す
る差分ｄ２（ｄ２Ｌ，ｄ２ａ，ｄ２ｂ）のうちの、最小
値出力部４０から出力された最小相対距離対応番号Ｎに
対応する方が選択される。図５の場合には、差分ｄ１
（ｄ１Ｌ，ｄ１ａ，ｄ１ｂ）が選択される。

【００７０】そして、変化量計算部８０では、この差分
選択部７０により選択された組の差分の各成分に対し
て、それぞれ重み係数変換部５０の出力の重み係数Ｗが
乗算されて、入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉに加算すべ
き変化量が得られ、変化量加算部９１，９２，９３で
は、その変化量が入力画像信号Ｌｉ，ａｉ，ｂｉに加算
されて、出力画像信号Ｌｏ，ａｏ，ｂｏが得られる。

【００７１】したがって、変換範囲Ｓ１内の色が、変換
範囲Ｓ１外の色との間で不連続を生じないように変換範
囲Ｓ１内で変換されるとともに、変換範囲Ｓ２内の色
が、変換範囲Ｓ２外の色との間で不連続を生じないよう
に変換範囲Ｓ２内で変換される。

【００７２】なお、図６の例は、重み係数関数指定手段
１３で１つの重み係数関数が指定される場合であるが、
２組の変換前の中心色（Ｃｉ１１，Ｃｉ１２），（Ｃｉ
２１，Ｃｉ２２）ないし２つの変換範囲Ｓ１，Ｓ２に対
応して、例えば、図８のような形状の重み係数関数と図
９のような形状の重み係数関数が指定されて重み係数変
換部５０に出力され、重み係数変換部５０では、最小値
出力部４０からの最小相対距離対応番号Ｎに応じて、い
ずれかの重み係数関数が選択されて、その選択された重
み係数関数によって最小値出力部４０の出力の相対距離
Ｄｍが重み係数Ｗに変換されるように構成することもで
きる。

【００７３】［他の実施形態］図６の例は、２つの色を
それぞれ別の色に変換する場合であるが、３つ以上の色
をそれぞれ別の色に変換するように構成することもでき
る。

【００７４】また、この発明は、図１の色変換装置１０
３のようにＬａｂ空間上で色変換を行う場合に限らず、
Ｌｕｖ（＊を省略する）、ＲＧＢ、ＹＭＣ、ＹＩＱ、Ｙ
ＣｂＣｒ空間など、任意の３次元色空間上で色変換を行
う場合に適用することができる。さらに、ＹＭＣＫ空間
のような４入力系に対しても適用することができる。

【００７５】

【発明の効果】上述したように、請求項１の発明によれ
ば、任意の色空間座標系の任意の色を同一色空間上の別
の色に、対象外の色との間で不連続を生じないように変
換することができるとともに、その変換範囲を色空間上
の任意の方向を長軸方向とする楕円体とすることができ
る。

【００７６】また、請求項２の発明によれば、複数の色
をそれぞれ別の色に変換することができ、しかも、その
場合、それぞれの色につき重み係数関数を固定する場合
は勿論のこと、重み係数関数を切り換える場合でも、そ
の重み係数関数は１次元のルックアップテーブルによっ
て実現できるので、ハードウエアに負担がかからない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の色変換装置が用いられるカラー画像
処理システムの一例を示す図である。

【図２】この発明での色変換の説明に供する図である。

【図３】この発明の色変換装置の一実施形態を示すブロ
ック図である。

【図４】図３の装置の相対距離計算部の一例を示すブロ
ック図である。

【図５】この発明での色変換の説明に供する図である。

【図６】この発明の色変換装置の他の実施形態を示すブ
ロック図である。

【図７】図６の装置の相対距離計算部の一例を示すブロ
ック図である。

【図８】重み係数関数の形状の一例を示す図である。

【図９】重み係数関数の形状の他の例を示す図である。

【図１０】先願の発明での色変換の説明に供する図であ
る。

【符号の説明】

１１ 変換前中心色指定手段 １２ 変換範囲指定手段 １３ 重み係数関数指定手段 １４ 差分指定手段 ２０，３０ 相対距離計算部 ４０ 最小値出力部 ５０ 重み係数変換部 ７０ 差分選択部 ８０ 変化量計算部 ９１，９２，９３ 変化量加算部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ある色空間座標系の色を同一色空間上の別
   の色に変換する装置において、 変換前の中心色として２つの中心色を指定する変換前中
   心色指定手段と、 その変換前の２つの中心色を含む変換範囲を指定する変
   換範囲指定手段と、 その変換範囲内に含まれる変換後の２つの中心色と上記
   変換前の２つの中心色との差分を指定する差分指定手段
   と、 上記変換前中心色指定手段により指定された変換前の２
   つの中心色、上記変換範囲指定手段により指定された変
   換範囲、および入力画像信号から、上記変換前の２つの
   中心色と上記入力画像信号との相対距離を計算する相対
   距離計算手段と、 この相対距離計算手段の出力の相対距離を、クリッピン
   グ用定数を用いて、その定数を超えない相対距離として
   出力する最小値出力手段と、 この最小値出力手段の出力の相対距離を重み係数に変換
   するための重み係数関数を指定する重み係数関数指定手
   段と、 上記最小値出力手段の出力の相対距離を上記重み係数関
   数指定手段により指定された重み係数関数によって重み
   係数に変換する重み係数変換手段と、 上記差分指定手段により指定された差分に対して上記重
   み係数変換手段の出力の重み係数を乗算して、上記入力
   画像信号の各成分に加算すべき変化量を算出する変化量
   計算手段と、 この変化量計算手段により算出された変化量を上記入力
   画像信号の各成分に加算して出力画像信号を得る変化量
   加算手段と、 を備えることを特徴とする色変換装置。
2. 【請求項２】請求項１の色変換装置において、 上記変換前中心色指定手段は、変換前の中心色として、
   それぞれ２つの中心色からなる組を複数組指定できるよ
   うにされ、 上記変換範囲指定手段は、その複数組の変換前の中心色
   を一組ずつ含む複数の変換範囲を指定できるようにさ
   れ、 上記差分指定手段は、その複数組の変換前の中心色の一
   組ずつに対応して複数の差分を指定できるようにされ、 上記相対距離計算手段は、変換前の２つの中心色と入力
   画像信号との相対距離として、上記複数組の変換前の中
   心色の一組ずつに対応して複数の相対距離を計算し、 上記最小値出力手段は、その複数の相対距離のうちの最
   小のものを、上記クリッピング用定数を超えない相対距
   離として出力するとともに、その最小の相対距離に対応
   する番号を出力し、 上記変化量計算手段は、上記差分指定手段により指定さ
   れた複数の差分から、上記最小相対距離対応番号に対応
   する一つを選択し、その選択した差分に対して上記重み
   係数変換手段の出力の重み係数を乗算して、上記入力画
   像信号の各成分に加算すべき変化量を算出する、 ことを特徴とする色変換装置。