JP3769956B2 - Image processing apparatus and method, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力された画像信号を補正して出力する画像処理装置および方法に関する。また、そのような画像処理装置の出力信号を用いて画像を形成する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
カラー画像複写装置やカラープリンタなどの出力画像の画質で重要な特性として、色再現性、階調性、鮮鋭性、粒状性などが挙げられ、これまで多くの画像再現技術が提案されている。一般に、出力画像の最終受信系は人間の視覚系であるから、カラー画像の再現にあたっては、視覚心理現象に基づく視覚系の知覚特性を考慮した画質設計を行うのが望ましい。
【0003】
例えば、CIE(国際照明委員会)が定めた均等色空間であるL*a*b*空間において、視覚的に知覚し難く、かつ印刷、写真、ジェネレーションなどの原稿の種類に応じたノイズを、画像信号に応じた量だけ画像信号に重畳することによって、色調、鮮鋭性などを損なうことなく階調再現性を向上させ、更には原稿自身に存在する画像ノイズを見た目に低減させるようにした技術が提案されている(特開平8−9160号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この技術は、均等色空間であるL*a*b*空間の各データに対してノイズを重畳している。また、各色度データa*、b*に重畳するノイズ成分から彩度軸方向に対して重畳するノイズを求め、そのノイズを改めて各色度軸方向a*、b*に割り当てているが、色相方向に関しては有効な改善は行われていない。このため、色味が変わってしまうなど、却って見た目の画質を劣化させる恐れがある。
【0005】
そこで、この発明の目的は、人に視覚を通じて認識される明度、彩度、色相に関していずれも改善でき、したがって見た目の画質を改善することができる画像処理装置を提供することにある。また、この発明の目的は、そのような画像処理装置の出力信号を用いて画像を形成する画像形成装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の画像処理装置は、入力された画像信号を補正して出力する画像処理装置であって、入力された画像信号から均等色空間における明度と色度とを得る色変換手段と、上記均等色空間における色度から彩度と色相角とを求める色彩演算手段と、上記明度、彩度、色相角に応じた補正用ノイズをそれぞれ生成するノイズ生成手段と、上記明度、彩度、色相角を表す信号に対応する補正用ノイズをそれぞれ重畳するノイズ重畳手段とを備え、上記色相角に対応する補正用ノイズは、基準色に対応した複数の増幅率ピークを持つ増幅部を通して生成されることを特徴とする。
【0007】
この請求項1の画像処理装置では、まず色変換手段が、入力された画像信号から均等色空間における明度と色度とを得る。次に、色彩演算手段が上記均等色空間における色度から彩度と色相角とを求める。ノイズ生成手段は、上記明度、彩度、色相角に応じた補正用ノイズをそれぞれ生成する。そして、ノイズ重畳手段が、上記明度、彩度、色相角を表す信号に対応する補正用ノイズをそれぞれ重畳する。この結果、上記補正用ノイズ重畳後の信号を用いて得られた出力画像は、人に視覚を通じて認識される明度、彩度、色相に関していずれも改善が行われたものとなる。したがって、見た目の画質が改善される。また、この画像処理装置では、上記色相角に対応する補正用ノイズは、基準色に対応した複数の増幅率ピークを持つ増幅部を通して生成される。ここで、基準色とは、加法混色の場合のR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)および減法混色の場合のC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)など、カラー画像を形成するために基準となる色を意味している。この画像処理装置では、各基準色を主として増幅された補正用ノイズが生成されて、色相角を表す信号に重畳されるので、出力画像の所謂色味が適切に補正されたものとなる。
【0008】
請求項2に記載の画像処理装置は、請求項1に記載の画像処理装置において、上記補正用ノイズが重畳された彩度、色相角から上記均等色空間における色度を求める色彩逆演算手段と、上記補正用ノイズが重畳された明度と上記色彩逆演算手段によって求められた色度とから画像信号を得る色逆変換手段を備えたことを特徴とする。
【0009】
この請求項2の画像処理装置によれば、上記色逆変換手段によって得られた画像信号が表す出力画像は、人に視覚を通じて認識される明度、彩度、色相に関していずれも改善が行われたものとなる。したがって、見た目の画質が改善される。
【0010】
請求項3に記載の画像処理装置は、請求項1または2に記載の画像処理装置において、上記明度、彩度、色相角に対応する補正用ノイズは、それぞれ上記明度、彩度、色相角に応じた空間周波数特性および増幅量を持つことを特徴とする。
【0011】
この請求項3の画像処理装置では、上記明度、彩度、色相角に対応する補正用ノイズは、それぞれ上記明度、彩度、色相角に応じた空間周波数特性および増幅量を持つので、人に視覚を通じて認識され難く、かつ入力された画像信号が表す画像自体に含まれているノイズを適切に相殺できるものとなる。したがって、この補正用ノイズを用いて画像の補正が適切に行われる。
【0012】
請求項4に記載の画像形成方法は、入力された画像信号から均等色空間における明度と色度とを得るステップと、上記均等色空間における色度から彩度と色相角とを求めるステップと、上記明度、彩度、色相角に応じた補正用ノイズをそれぞれ生成するステップと、上記明度、彩度、色相角を表す信号に対応する補正用ノイズをそれぞれ重畳するステップとを備え、上記色相角に対応する補正用ノイズを、基準色に対応した複数の増幅率ピークを持つ増幅部を通して生成することを特徴とする。また、請求項5に記載の画像形成方法は、入力された画像信号に基づいて明度、彩度、色相角を求めるステップと、上記明度、彩度、色相角に応じた補正用ノイズをそれぞれ生成するステップと、上記明度、彩度、色相角を表す信号に対応する補正用ノイズをそれぞれ重畳するステップとを備え、上記色相角に対応する補正用ノイズを、基準色に対応した複数の増幅率ピークを持つ増幅部を通して生成することを特徴とする。
【0013】
この請求項4及び請求項5の画像処理方法では、明度、彩度、色相角に応じた補正用ノイズをそれぞれ生成する。そして、上記明度、彩度、色相角を表す信号に対応する補正用ノイズをそれぞれ重畳する。この結果、上記補正用ノイズ重畳後の信号を用いて得られた出力画像は、人に視覚を通じて認識される明度、彩度、色相に関していずれも改善が行われたものとなる。したがって、見た目の画質が改善される。また、各基準色を主として増幅された補正用ノイズが生成されて、色相角を表す信号に重畳されるので、出力画像の所謂色味を適切に補正することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【0015】
図1はこの発明を適用した一実施形態の画像形成装置のブロック構成を示し、また、図2は図1に対応して本装置の信号系統をより詳細に示している。これらの図に示すように、この画像形成装置は、カラー画像信号を入力する画像入力装置1と、色変換手段としての色空間変換回路2と、色彩演算手段としての色彩変換回路3と、ノイズ生成手段としてのノイズ生成回路4と、ノイズ重畳手段としてのノイズ重畳回路5と、色彩逆演算手段としての色彩逆変換回路6と、色逆変換手段としての色空間逆変換回路7と、指示に応じて画像信号の形式を変換する画像モード変換回路8と、カラー画像を出力する画像出力装置9を備えている。なお、画像出力装置9は、電子写真方式、直接記録方式など、どの様な方式のものであっても良い。
【0016】
画像入力装置1は、具体的にはカラーイメージスキャナやデジタルカメラなどの、原稿等の対象物を光学的に読み取って電気信号(カラー画像信号)Sに変換する装置からなっている。入力されたカラー画像信号Sが表す各画素は、それぞれ256階調値を持つ3成分の反射率画像データR(レッド)、G(グリーン)およびB(ブルー)からなっている。また、この画像入力装置1には、各画素の出力ばらつきを補正するためのシエーディング補正回路11(非図示)や、鮮鋭性を補正するためのMTF(モジュレーション・トランスファ・ファンクション)補正回路12(非図示)が含まれている。もちろん、MTF補正等は、後段の色変換処理後の各画像データに対して行う構成としてもよい。なお、後段の色空間変換回路2へ出力されるカラー画像データは、ネットワークなどを介して入力される画像データでも差し支えない。
【0017】
色空間変換回路2は、上記反射率画像データR、G、Bからなるカラー画像信号SをCIE(国際照明委員会)が定めた均等色空間L*a*b*における均等色空間信号S1(明度情報信号L*と色度情報信号a*、b*とからなる)に変換する。この変換は、3×3のマトリックス演算により実現できる。もちろん、高い精度を求める場合、さらに高次(例えば、3×10など)のマトリックス演算も採用可能である。
【0018】
色彩変換回路3は、上記均等色空間信号S1の中の色度情報信号a*、b*から彩度C*と色相角H゜とを計算により求める。このとき、具体的には次の計算式(1)、(2)を用いる。
【0019】
C*={a*2+b*2}1/2 …(1)
H゜=(180/π)tan-1(b*/a*) …(2)
但し、a*=0の場合、b*>0でH゜=90、b*<0でH゜=270とする。
つまり、彩度C*は色度平面において点(a*、b*)の原点(L*軸との交点:無彩色軸)からの距離を意味し、色相角H゜は色度平面において点(a*、b*)の動径とa*軸とのなす角度を意味している。
【0020】
ノイズ生成回路4は、色空間変換回路2で得られた明度情報信号L*と、色彩変換回路3で得られた彩度情報信号C*、色相角情報信号H゜とに対して、それぞれ重畳すべき補正用ノイズデータLn*、Cn*、Hn゜を生成する。このノイズ生成回路4の詳細については後述する。
【0021】
ノイズ重畳回路5は、色空間変換回路2で得られた明度情報信号L*と、色彩変換回路3で得られた彩度情報信号C*、色相角情報信号H゜とに対して、ノイズ生成回路4で生成されたノイズデータLn* (x,y)、Cn* (x,y)、Hn゜(x,y)をそれぞれ重畳する。この補正用ノイズ重畳後に出力される明度情報信号L*’、彩度情報信号C*’、色相角情報信号H゜’は次の式(3)、(4)、(5)で表される。
【0022】
L*’(x,y)=L* (x,y)+Ln* (x,y) …(3)
C*’(x,y)=C* (x,y)+Cn* (x,y) …(4)
H゜’(x,y)=H゜(x,y)+Hn゜(x,y) …(5)
ただし、(x,y)は2次元画像上の(x,y)番目の画素位置のデータであることを表している。
【0023】
色彩逆変換回路6は、補正用ノイズ重畳後の彩度情報信号C*’、色相角情報信号H゜’から、均等色空間L*a*b*における色度情報信号a*’、b*’を計算により求める。このとき、具体的には次の計算式(6)、(7)を用いる。
【0024】
a*’=C*’×cos(H゜’×π/180) …(6)
b*’=C*’×sin(H゜’×π/180) …(7)
色空間逆変換回路7は、ノイズ重畳回路5で得られた明度情報信号L*’と色彩逆変換回路6で得られた色度情報信号a*’、b*’とからなる均等色空間信号S1’を、反射率画像データR’、G’、B’からなるカラー画像信号S’に変換する。この変換は、色空間変換回路2で用いた3×3マトリックスの逆マトリックス演算により実現できる。もちろん、同様に、高次のマトリックス演算でも可能である。
【0025】
画像モード変換回路8は、指示された場合、加法混色情報R’(レッド)、G’(グリーン)、B’(ブルー)からなるカラー画像信号S’を減法混色情報C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)からなるカラー画像信号Dに変換する。この画像モード変換回路8は、カラー画像信号S’をカラー画像信号Dに変換するためのマスキング回路81(非図示)と、墨情報を生成するためのUCR回路82(非図示)と、画像出力装置9で印字するための中間調を生成するハーフトーン処理回路83(非図示)とを具備している。
【0026】
画像出力装置9は、この例では静電写真方式又は直接記録方式を用いた電子写真プリンタやインクジェツトプリンタなどのカラー画像を再現する装置からなっている。この画像出力装置9に入力される画像信号の各画素は、R、G、B成分、またはC、M、Y、K成分の画像データから成っている。なお、墨加刷処理(UCR処理)を行わないシステムの場合は、C、M、Yの3成分の画像データから成っていても差し支えない。また、画像モード変換回路8で行うUCR処理やハーフトーン処理を画像出力装置9内にて行うシステムもありうる。
【0027】
この画像形成装置における全体的な信号の流れを述べると、まず画像入力装置1によって入力されたカラー画像信号R、G、Bを色空間変換回路2が均等色空間信号L*、a*、b*に変換する。次に、色彩変換回路3が変換された均等色空間信号のうち色度情報信号a*、b*を彩度情報信号C*、色相角情報信号H゜に変換する。ノイズ生成回路4が明度情報信号L*、彩度情報信号C*、色相角情報信号H゜に対応する補正用ノイズLn*、Cn*、Hn゜をそれぞれ生成し、ノイズ重畳回路5がこれらの補正用ノイズLn*、Cn*、Hn゜をそれぞれ明度情報信号L*、彩度情報信号C*、色相角情報信号H゜に重畳して明度情報信号L*’、彩度情報信号C*’、色相角情報信号H゜’を得る。続いて、色彩逆変換回路6がこの彩度情報信号C*’、色相角情報信号H゜’を色度情報信号a*’、b*’に戻す。色空間逆変換回路7が均等色空間信号L*’、a*’、b*’を、入力されたカラー画像信号と同じ形式のカラー画像信号R’、G’、B’に逆変換する。必要であれば、画像モード変換回路8がその画像信号R’、G’、B’を画像出力装置9に対応した画像信号CMYKに変換する。最終的に、補正用ノイズLn*、Cn*、Hn゜によって補正された画像を画像出力装置9が出力する。
【0028】
次に、上述のノイズ生成回路4を具体的に説明する。図3に示すように、ノイズ生成回路4は、ノイズ発生部41と、周波数空間変換部42と、第1、第2および第3の周波数特性補正部431、432および433と、実空間変換部44と、ノイズ規格化部45と、明度ノイズ増幅部461と、彩度ノイズ増幅部462と、色相角ノイズ増幅部463とを備えている。
【0029】
ノイズ発生部41は、3系統のノイズデータ、すなわち明度情報信号L*に重畳すべき系統のノイズデータNLと、彩度情報信号C*に重畳すべき系統のノイズデータNCと、色相角情報信号H゜に重畳すべき系統のノイズデータNHとを発生する。これらのノイズデータは、例えば正規分布型ランダムノイズの生成法であるBox&Mullerのアルゴリズムに従って、次の計算式(8)、(9)、(10)によって発生される。
【0030】
NL(x,y)={−2×log(u1)}1/2×cos(2πu2) …(8)
NC(x,y)={−2×log(u3)}1/2×cos(2πu4) …(9)
NH(x,y)={−2×log(u5)}1/2×cos(2πu6) …(10)
ここで、u1〜u6は一様乱数発生関数によって生成される関数である。ここで、(x,y)は2次元画像上の(x,y)番目の画素位置のデータであることを意味する。
【0031】
周波数空間変換部42は、これらのノイズデータNL、NC、NHを2次元フーリエ変換などの手段を用いて周波数空間に変換する。
【0032】
第1、第2および第3の周波数特性補正部431、432および433は、それぞれノイズデータNL、NC、NHに対して周波数特性の補正を行う。図4(a)に例示するように、第1周波数特性補正部431は、ノイズデータNLに対して、人の視覚感度の高い低周波数成分をカットする一方、高周波数成分を通過させるような特性の関数を掛けて補正する。また、図4(b)に例示するように、第2周波数特性補正部432、第3周波数特性補正部433は、ノイズデータNC、NHに対して、低周波数成分及び高周波数成分をカットし、中間の周波数成分を通過させるようなバンドパスタイプの特性の関数を掛け合わせて補正する。勿論、ノイズデータNC、NHに対しては、バンド幅などが互いに異なる補正を行っても構わない。また、画像出力装置9や画像のタイプによって異なる補正を行う構成にしてもよい。
【0033】
図3中に示す実空間変換部44は、空間周波数特性の補正が行われた各ノイズデータNL、NC、NHを、逆2次元フーリエ変換などの手段を用いて実空間に逆変換する。
【0034】
ノイズ規格化部45は、実空間に逆変換された各ノイズデータNL、NC、NHを、標準偏差σ=1のノイズデータにそれぞれ規格化する。
【0035】
そして、明度ノイズ増幅部461、彩度ノイズ増幅部462、色相角ノイズ増幅部463が、規格化された各ノイズ信号を画像信号に対応したノイズ量に増幅する。明度ノイズ増幅部461は、図5(a)に示すように最もノイズの目立つハイライト部から中間明度付近のノイズ成分を主に増幅する。彩度ノイズ増幅部462は、図5(b)に示すように中間彩度付近のノイズ成分を主に増幅する。色相角ノイズ増幅部463、基準色R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)に対応した複数の増幅率ピークを持ち、各基準色に対応する色相成分を主に増幅する。
【0036】
このようにして、ノイズ生成回路4は、明度情報信号L*、彩度情報信号C*、色相角情報信号H゜に対してそれぞれ重畳すべき補正用ノイズデータLn*、Cn*、Hn゜を生成する。
【0037】
これらの補正用ノイズLn*、Cn*、Hn゜は、それぞれ上記明度情報信号L*、彩度情報信号C*、色相角情報信号H゜に応じた空間周波数特性および増幅量を持つので、人に視覚を通じて認識され難く、かつ入力されたカラー画像信号が表す画像自体に含まれているノイズを適切に相殺できるものとなる。特に、色相角ノイズ増幅部463のお陰で、各基準色R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)に対応する色相成分が主として増幅された補正用ノイズHn゜が生成されるので、この補正用ノイズHn゜を色相角情報信号H゜に重畳することによって、出力画像の色味を適切に補正することができる。この結果、上記補正用ノイズ重畳後の信号(明度情報信号L*’、彩度情報信号C*’、色相角情報信号H゜’)を用いて得られた出力画像は、人に視覚を通じて認識される明度、彩度、色相に関していずれも改善が行われたものとなる。したがって、見た目の画質を改善することができる。
【0038】
これに対して、明度情報信号L*と色度情報信号a*、b*に補正用ノイズを直接重畳するような従来の技術(例えば特開平8‐9160号公報)では、こうした色味に対応した補正を行うことはできない。
【0039】
なお、この実施形態では、ノイズ生成手段としてのノイズ生成回路4は乱数を用いてノイズを発生したが、乱数以外の算出式やテーブルでノイズを生成しても良い。また、重畳すべきノイズをテーブルなどに複数蓄えておき、必要な際に呼び出してきて重畳するような構成にしてもよい。
【0040】
さらには、入力画像の補正をピクトリアル画像やグラフィック画像にのみ実行して、テキスト画像には実行しないなどのように、入力画像の種類に応じて選択的に補正を実行することもできる。さらに、ピクトリアル画像とグラフィック画像で重畳すべき補正用ノイズの特性を互いに異なるものとしてもよい。
【0041】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項1の画像処理装置は、明度、彩度、色相角を表す信号に対応する補正用ノイズをそれぞれ重畳するので、上記補正用ノイズ重畳後の信号を用いて得られた出力画像は、人に視覚を通じて認識される明度、彩度、色相に関していずれも改善が行われたものとなる。したがって、見た目の画質を改善することができる。また、各基準色を主として増幅された補正用ノイズが生成されて、色相角を表す信号に重畳されるので、出力画像の所謂色味を適切に補正することができる。
【0042】
請求項2に記載の画像処理装置によれば、色逆変換手段によって得られた画像信号が表す出力画像は、人に視覚を通じて認識される明度、彩度、色相に関していずれも改善が行われたものとなる。したがって、見た目の画質を改善することができる。
【0043】
請求項3に記載の画像処理装置では、上記明度、彩度、色相角に対応する補正用ノイズは、それぞれ上記明度、彩度、色相角に応じた空間周波数特性および増幅量を持つので、人に視覚を通じて認識され難く、かつ入力された画像信号が表す画像自体に含まれているノイズを適切に相殺できるものとなる。したがって、この補正用ノイズを用いて画像の補正を適切に行うことができる。
【0044】
請求項4及び請求項5に記載の画像形成方法は、明度、彩度、色相角を表す信号に対応する補正用ノイズをそれぞれ重畳するので、上記補正用ノイズ重畳後の信号を用いて得られた出力画像は、人に視覚を通じて認識される明度、彩度、色相に関していずれも改善が行われたものとなる。したがって、見た目の画質を改善することができる。また、各基準色を主として増幅された補正用ノイズが生成されて、色相角を表す信号に重畳されるので、出力画像の所謂色味を適切に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施形態の画像形成装置のブロック構成を示す図である。
【図2】 図1に対応して上記画像形成装置の信号系統を詳細に示す図である。
【図3】 ノイズ生成回路の構成および動作を説明する図である。
【図4】 第1乃至第3周波数補正部による空間周波数特性の補正を説明する図である。
【図5】 本実施例で用いた各ノイズ成分の増幅例、すなわち明度ノイズ増幅部、彩度ノイズ増幅部、色相角ノイズ増幅部の増幅特性を示す図である。
【符号の説明】
S,S’,D…カラー画像信号、S1,S1’…均等色空間信号、1…画像入力装置、2…色空間変換回路、3…色彩変換回路、4…ノイズ生成回路、5…ノイズ重畳回路、6…色彩逆変換回路、7…色空間逆変換回路、8…画像モード変換回路、9…画像出力装置、41…ノイズ発生部、42…周波数空間変換部、431…第1周波数特性補正部、432…第2周波数特性補正部、433…第3周波数特性補正部、44…実空間変換部、45…ノイズ規格化部、461…明度ノイズ増幅部、462…彩度ノイズ増幅部、463…色相角ノイズ増幅部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus and method for correcting and outputting an input image signal. The present invention also relates to an image forming apparatus that forms an image using an output signal of such an image processing apparatus.
[0002]
[Prior art]
Color reproducibility, gradation, sharpness, graininess, and the like are important characteristics in the output image quality of color image copying apparatuses and color printers, and many image reproduction techniques have been proposed so far. In general, since the final receiving system of the output image is a human visual system, it is desirable to design an image quality in consideration of the perceptual characteristics of the visual system based on the visual psychological phenomenon when reproducing a color image.
[0003]
For example, in the L * a * b * space, which is a uniform color space defined by the CIE (International Commission on Illumination), noise that is difficult to visually perceive and that depends on the type of document such as printing, photography, generation, etc. A technology that improves the tone reproducibility without losing color tone and sharpness by superimposing it on the image signal by the amount corresponding to the image signal, and further reduces the appearance of image noise in the original document. Has been proposed (JP-A-8-9160).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, this technique superimposes noise on each data in the L * a * b * space, which is a uniform color space. Further, noise superimposed on the saturation axis direction is obtained from the noise component superimposed on each chromaticity data a * and b * , and the noise is newly assigned to each chromaticity axis direction a * and b *. No effective improvement has been made for. For this reason, there is a possibility that the visual image quality may be deteriorated, for example, the color may change.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image processing apparatus that can improve all of brightness, saturation, and hue recognized by human vision through vision, and thus can improve the visual image quality. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus that forms an image using an output signal of such an image processing apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to
[0007]
In the image processing apparatus according to the first aspect, first, the color conversion means obtains the brightness and chromaticity in the uniform color space from the input image signal. Next, the color calculation means obtains the saturation and the hue angle from the chromaticity in the uniform color space. The noise generation means generates correction noise according to the lightness, saturation, and hue angle. Then, the noise superimposing unit superimposes correction noises corresponding to the signals representing the lightness, saturation, and hue angle. As a result, the output image obtained by using the signal after the correction noise superimposition is improved in terms of brightness, saturation, and hue recognized by humans through vision. Therefore, the visual image quality is improved. In this image processing apparatus, the correction noise corresponding to the hue angle is generated through an amplifying unit having a plurality of amplification factor peaks corresponding to the reference color. Here, the reference color is a color such as R (red), G (green), B (blue) in the case of additive color mixture, C (cyan), M (magenta), Y (yellow) in the case of subtractive color mixture. It means a color that becomes a reference for forming an image. In this image processing apparatus, correction noise mainly amplified for each reference color is generated and superimposed on a signal representing the hue angle, so that the so-called hue of the output image is appropriately corrected.
[0008]
The image processing device according to
[0009]
According to the image processing apparatus of
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the image processing device according to the first or second aspect, the correction noise corresponding to the lightness, saturation, and hue angle is the lightness, saturation, and hue angle, respectively. It is characterized by having a corresponding spatial frequency characteristic and amplification amount.
[0011]
In the image processing apparatus according to claim 3, the correction noise corresponding to the lightness, saturation, and hue angle has a spatial frequency characteristic and an amplification amount corresponding to the lightness, saturation, and hue angle, respectively. It is difficult to recognize through vision, and noise contained in the image itself represented by the input image signal can be appropriately canceled out. Therefore, the correction of the image is appropriately performed using the correction noise.
[0012]
The image forming method according to
[0013]
In the image processing methods according to the fourth and fifth aspects, correction noises corresponding to lightness, saturation, and hue angle are generated. And the noise for a correction | amendment corresponding to the signal showing the said brightness, saturation, and hue angle is each superimposed. As a result, the output image obtained by using the signal after the correction noise superimposition is improved in terms of brightness, saturation, and hue recognized by humans through vision. Therefore, the visual image quality is improved. Further, correction noise mainly amplified for each reference color is generated and superimposed on a signal representing the hue angle, so that the so-called color of the output image can be corrected appropriately.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
[0015]
FIG. 1 shows a block configuration of an image forming apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied, and FIG. 2 shows a signal system of this apparatus in more detail corresponding to FIG. As shown in these drawings, the image forming apparatus includes an
[0016]
Specifically, the
[0017]
The color
[0018]
The color conversion circuit 3 calculates the saturation C * and the hue angle H ° from the chromaticity information signals a * and b * in the uniform color space signal S1. At this time, specifically, the following calculation formulas (1) and (2) are used.
[0019]
C * = {a * 2 + b * 2 } 1/2 (1)
H ° = (180 / π) tan −1 (b * / a * ) (2)
However, when a * = 0, b * > 0 and H ° = 90, and b * <0 and H ° = 270.
That is, the saturation C * means the distance from the origin (intersection with the L * axis: achromatic axis) of the point (a * , b * ) on the chromaticity plane, and the hue angle H ° is a point on the chromaticity plane. It means the angle between the radius of (a * , b * ) and the a * axis.
[0020]
The
[0021]
The noise superimposing circuit 5 generates noise for the lightness information signal L * obtained by the color
[0022]
L * ′ (x, y) = L * (x, y) + Ln * (x, y) (3)
C * ′ (x, y) = C * (x, y) + Cn * (x, y) (4)
H ° ' (x, y) = H ° (x, y) + Hn ° (x, y) (5)
However, (x, y) represents data at the (x, y) -th pixel position on the two-dimensional image.
[0023]
The color
[0024]
a * ′ = C * ′ × cos (H ° ′ × π / 180) (6)
b * ′ = C * ′ × sin (H ° ′ × π / 180) (7)
The color space
[0025]
When instructed, the image
[0026]
In this example, the
[0027]
The overall signal flow in the image forming apparatus will be described. First, the color
[0028]
Next, the above-described
[0029]
The
[0030]
NL (x, y) = {− 2 × log (u 1 )} 1/2 × cos (2πu 2 ) (8)
NC (x, y) = {− 2 × log (u 3 )} 1/2 × cos (2πu 4 ) (9)
NH (x, y) = {− 2 × log (u 5 )} 1/2 × cos (2πu 6 ) (10)
Here, u 1 to u 6 are functions generated by a uniform random number generation function. Here, (x, y) means data of the (x, y) -th pixel position on the two-dimensional image.
[0031]
The frequency
[0032]
The first, second, and third frequency
[0033]
The real
[0034]
The
[0035]
Then, the lightness
[0036]
In this way, the
[0037]
These correction noises Ln * , Cn * , Hn ° have spatial frequency characteristics and amplification amounts according to the lightness information signal L * , saturation information signal C * , and hue angle information signal H °, respectively. In addition, it is difficult to be recognized through vision, and noise contained in the image itself represented by the input color image signal can be appropriately canceled out. In particular, thanks to the hue angle
[0038]
On the other hand, in the conventional technique (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-9160) in which correction noise is directly superimposed on the lightness information signal L * and the chromaticity information signals a * and b * , this color is supported. Cannot be corrected.
[0039]
In this embodiment, the
[0040]
Furthermore, the correction of the input image can be selectively executed according to the type of the input image such that the correction of the input image is performed only on the pictorial image or the graphic image and not on the text image. Furthermore, the characteristics of the noise for correction to be superimposed on the pictorial image and the graphic image may be different from each other.
[0041]
【The invention's effect】
As is clear from the above, the image processing apparatus according to
[0042]
According to the image processing apparatus of
[0043]
In the image processing apparatus according to claim 3, the correction noise corresponding to the lightness, saturation, and hue angle has a spatial frequency characteristic and an amplification amount corresponding to the lightness, saturation, and hue angle, respectively. Therefore, the noise contained in the image itself represented by the input image signal can be appropriately canceled. Therefore, the image can be appropriately corrected using the correction noise.
[0044]
The image forming methods according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a block configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating in detail a signal system of the image forming apparatus corresponding to FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration and operation of a noise generation circuit.
FIG. 4 is a diagram illustrating correction of spatial frequency characteristics by first to third frequency correction units.
FIG. 5 is a diagram illustrating amplification examples of each noise component used in the present embodiment, that is, amplification characteristics of a lightness noise amplification unit, a saturation noise amplification unit, and a hue angle noise amplification unit.
[Explanation of symbols]
S, S ', D ... color image signal, S1, S1' ... uniform color space signal, 1 ... image input device, 2 ... color space conversion circuit, 3 ... color conversion circuit, 4 ... noise generation circuit, 5 ... noise superposition Circuit: 6 ... Color inverse conversion circuit, 7 ... Color space inverse conversion circuit, 8 ... Image mode conversion circuit, 9 ... Image output device, 41 ... Noise generation unit, 42 ... Frequency space conversion unit, 431 ... First frequency characteristic correction , 432 ... second frequency characteristic correction unit, 433 ... third frequency characteristic correction unit, 44 ... real space conversion unit, 45 ... noise normalization unit, 461 ... lightness noise amplification unit, 462 ... saturation noise amplification unit, 463 ... Hue angle noise amplifier
Claims (5)
入力された画像信号から均等色空間における明度と色度とを得る色変換手段と、
上記均等色空間における色度から彩度と色相角とを求める色彩演算手段と、
上記明度、彩度、色相角に応じた補正用ノイズをそれぞれ生成するノイズ生成手段と、
上記明度、彩度、色相角を表す信号に対応する補正用ノイズをそれぞれ重畳するノイズ重畳手段とを備え、
上記色相角に対応する補正用ノイズは、基準色に対応した複数の増幅率ピークを持つ増幅部を通して生成されることを特徴とする画像処理装置。An image processing apparatus that corrects and outputs an input image signal,
Color conversion means for obtaining brightness and chromaticity in a uniform color space from an input image signal;
Color calculation means for obtaining saturation and hue angle from chromaticity in the uniform color space;
Noise generating means for generating correction noise according to the brightness, saturation, and hue angle, and
Noise superimposing means for superimposing correction noise corresponding to signals representing the lightness, saturation, and hue angle ,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the correction noise corresponding to the hue angle is generated through an amplifying unit having a plurality of amplification factor peaks corresponding to the reference color .
上記補正用ノイズが重畳された彩度、色相角から上記均等色空間における色度を求める色彩逆演算手段と、
上記補正用ノイズが重畳された明度と上記色彩逆演算手段によって求められた色度とから画像信号を得る色逆変換手段を備えたことを特徴とする画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 1.
A color inverse operation means for obtaining chromaticity in the uniform color space from the saturation and hue angle on which the correction noise is superimposed;
An image processing apparatus comprising color inverse conversion means for obtaining an image signal from lightness on which the correction noise is superimposed and chromaticity obtained by the color inverse calculation means.
上記明度、彩度、色相角に対応する補正用ノイズは、それぞれ上記明度、彩度、色相角に応じた空間周波数特性および増幅量を持つことを特徴とする画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 1 or 2,
An image processing apparatus, wherein the correction noise corresponding to the lightness, saturation, and hue angle has a spatial frequency characteristic and an amplification amount corresponding to the lightness, saturation, and hue angle, respectively.
上記均等色空間における色度から彩度と色相角とを求めるステップと、
上記明度、彩度、色相角に応じた補正用ノイズをそれぞれ生成するステップと、
上記明度、彩度、色相角を表す信号に対応する補正用ノイズをそれぞれ重畳するステップとを備え、
上記色相角に対応する補正用ノイズを、基準色に対応した複数の増幅率ピークを持つ増幅部を通して生成することを特徴とする画像処理方法。Obtaining lightness and chromaticity in a uniform color space from the input image signal;
Obtaining saturation and hue angle from chromaticity in the uniform color space;
Generating correction noise according to the lightness, saturation, and hue angle,
Superimposing correction noises corresponding to the signals representing the lightness, saturation, and hue angle, respectively ,
An image processing method, wherein the correction noise corresponding to the hue angle is generated through an amplifying unit having a plurality of amplification factor peaks corresponding to a reference color .
上記明度、彩度、色相角に応じた補正用ノイズをそれぞれ生成するステップと、
上記明度、彩度、色相角を表す信号に対応する補正用ノイズをそれぞれ重畳するステップとを備え、
上記色相角に対応する補正用ノイズを、基準色に対応した複数の増幅率ピークを持つ増幅部を通して生成することを特徴とする画像処理方法。Obtaining lightness, saturation and hue angle based on the input image signal;
Generating correction noise according to the lightness, saturation, and hue angle,
Superimposing correction noises corresponding to the signals representing the lightness, saturation, and hue angle, respectively ,
An image processing method, wherein the correction noise corresponding to the hue angle is generated through an amplifying unit having a plurality of amplification factor peaks corresponding to a reference color .
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