JP4111689B2 - 画像処理装置、画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体およびプログラム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置、画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体およびプログラムに関し、特にカラー画像の色合いを変えることなく鮮鋭化を行なうことが可能な画像処理装置、画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体およびプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般にボケた画像を鮮鋭化する処理では、画像データの高周波領域を強調するエッジ強調処理が行なわれる。入力画像がモノクロ画像の場合であれば、この処理を用いることにより、ボケた画像を良好に鮮鋭化することができる。しかし、入力画像がカラー画像の場合には、単純にRGB(赤、緑、青)やCMY(シアン、マゼンタ、イエロー)などの各色成分に対して、それぞれエッジ強調処理を行なうと、モノクロ画像同様、くっきりとした画像にはなるが、エッジ部分の色相や彩度が変化するため、元画像と比較して色合いが変化してしまう。たとえば、白地に黒および青の線が交差している画像では、黒および青の線の境界部分が黄色になるなど、もともとない色が出現してしまう場合がある。
【0003】
テレビやビデオカメラなどでは、カラー画像を輝度成分と色差成分とに変換し、輝度成分に対してエッジ強調処理を行なうことにより鮮鋭化を行なう技術が一般に用いられている。この方法により、自然画などに対しては、比較的良好に鮮鋭化を行なうことができる。しかし、例えば白地に赤や青の線が書かれたような画像では、赤や青の輝度成分が小さいため、エッジ強調処理により赤や青の線の色が黒色に変化してしまう場合がある。逆に、暗い背景の中に描かれた色のついた線が、エッジ強調処理により色が薄くなってしまう場合もある。
【0004】
このような問題を解決するために、特開昭61−273073号公報に開示されているカラー階調画像情報のエッジ強調処理装置では、入力画像データから明度を抽出し、明度に対してエッジ強調処理を行なう。その結果から補正係数を求め、入力画像データの各色成分(シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y))に補正係数を乗算することにより鮮鋭化を行なう。この方法では、C成分、M成分およびY成分に同じ係数をそれぞれ乗算する。このため、入出力の色相がずれることなく、鮮鋭化を行なうことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、C成分、M成分およびY成分はそれぞれ有限な値である。このため、明度を基準に変倍処理を行なうと、値が0になったり、飽和したりする。これにより、画像が白っぽくなったり、黒っぽくなったりし、彩度が変化してしまう。
【0006】
また、明度が変化せずに彩度や色相だけが変化する場合には、エッジ強調を行なうことができない。
【0007】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、明度の変化がない入力画像であっても、入力画像の色合いを変えることなく良好に鮮鋭化を行なうことができる画像処理装置、画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体およびプログラムを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明のある局面に従う画像処理装置は、カラー画像の鮮鋭化を行なう。画像データは、色相、彩度および明度で表現される。画像処理装置は、画像データの彩度のエッジを強調するための彩度エッジ強調手段と、画像データの明度のエッジを強調するための明度エッジ強調手段と、彩度エッジ強調手段に接続され、エッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、彩度エッジ強調手段より出力される彩度を補正するための彩度補正手段とを含む。彩度補正手段は、彩度エッジ強調手段によるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
【0010】
画像データの色相については処理を行なわず、明度および彩度に対してのみエッジ強調処理を行なっている。このため、もとの画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度に対してもエッジ強調を行なっている。このため、明度の変化がない画像であっても鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正手段は、彩度エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるように彩度エッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び(局所的に白い点)や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
【0011】
好ましくは、画像処理装置は、さらに、各画素が所定の色空間の座標で表わされた画像データを色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換するための第1の変換手段を含む。彩度エッジ強調手段は、第1の変換手段に接続され、第1の変換手段より出力される画像データの彩度のエッジを強調するための手段を含む。明度エッジ強調手段は、第1の変換手段に接続され、第1の変換手段より出力される画像データの明度のエッジを強調するための手段を含む。彩度補正手段は、第1の変換手段および彩度エッジ強調手段に接続され、第1の変換手段より出力されるエッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、彩度エッジ強調手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度を補正するための手段を含む。
【0012】
さらに好ましくは、画像処理装置は、さらに、第1の変換手段、彩度補正手段および明度エッジ強調手段に接続され、第1の変換手段より出力される色相、彩度補正手段より出力される彩度および明度エッジ強調手段より出力される明度により表わされる画像データを、所定の色空間の座標に変換するための第2の変換手段を含む。
【0013】
さらに好ましくは、彩度補正手段は、エッジ強調前の画像データの彩度があらかじめ定められた値よりも小さい場合に限り、彩度エッジ強調手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度よりも小さくなることを許容する。
【0014】
このため、エッジ部分が白く変化してしまうのを防ぐことができる。それに伴ない、もともと白っぽい部分はより白く強調することができる。
【0023】
さらに好ましくは、色相、彩度および明度で表わされる色空間は6角錐カラーモデルで表現される。
【0024】
6角錐カラーモデルでは、明度はR(赤)値、G(緑)値およびB(青)値の最大値となる。このため、例えば白地に赤いボケた線が描かれた画像であっても、明度の変化がないため、明度に対するエッジ強調によって色が黒く変化してしまうことはない。
【0029】
本発明のさらに他の局面に従うコンピュータ読取可能な記録媒体は、画像データの彩度のエッジを強調するステップと、画像データの明度のエッジを強調するステップと、エッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、エッジ強調後の画像データの彩度を補正する彩度補正ステップとをコンピュータに実行させる画像処理プログラムを記録している。彩度補正ステップは、彩度のエッジを強調するステップによるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
【0030】
画像データの色相については処理を行なわず、明度および彩度に対してのみエッジ強調処理を行なっている。このため、もとの画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度に対してもエッジ強調を行なっている。このため、明度の変化がない画像であっても鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正ステップは、彩度エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるように彩度エッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び(局所的に白い点)や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
【0033】
本発明のさらに他の局面に従うプログラムは、コンピュータに、画像データの彩度のエッジを強調するステップと、画像データの明度のエッジを強調するステップと、エッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、エッジ強調後の画像データの彩度を補正する彩度補正ステップとを実行させるためのプログラムである。彩度補正ステップは、彩度のエッジを強調するステップによるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
【0034】
画像データの色相については処理を行なわず、明度および彩度に対してのみエッジ強調処理を行なっている。このため、もとの画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度に対してもエッジ強調を行なっている。このため、明度の変化がない画像であっても鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正ステップは、彩度エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるように彩度エッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び(局所的に白い点)や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0038】
[第1の実施の形態]
図1を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る画像処理装置は、コンピュータ本体1と、グラフィックディスプレイ装置2と、FD(Flexible Disc)4が装着されるFDドライブ3と、キーボード5と、マウス6と、CD−ROM(Compact Disc-Read Only Memory)8が装着されるCD−ROM装置7と、ネットワークを通じて外部のコンピュータ等とデータの送受信を行なうネットワーク通信装置9と、コンピュータ本体1、グラフィックディスプレイ装置2、FDドライブ3、キーボード5、マウス6、CD−ROM装置7およびネットワーク通信装置9を相互に接続するバスとを含む。
【0039】
コンピュータ本体1は、CPU(Central Processing Unit)10、ROM(Read Only Memory)11、RAM(Random Access Memory)12およびハードディスク13を含む。
【0040】
CPU10は、グラフィックディスプレイ装置2、FDドライブ3、キーボード5、マウス6、CD−ROM装置7、ネットワーク通信装置9、ROM11、RAM12またはハードディスク13との間でデータを入出力しながら処理を行なう。FD4またはCD−ROM8に記録された画像処理プログラムは、CPU10によりFDライブ3またはCD−ROM装置7を介して一旦ハードディスク13に格納される。CPU10は、ハードディスク13から適宜画像処理プログラムをRAM12にロードして実行することによって、RAM12に記憶された画像データに対する処理を実行する。画像処理プログラムは他のコンピュータより通信回線を経由し、ネットワーク通信装置9よりコンピュータ本体1に供給されてもよい。
【0041】
図2を参照して、本実施の形態における画像処理装置の機能的構成について説明する。画像処理装置は、赤(R)、緑(G)、青(B)の3成分により構成される画像データを色相(H)、彩度(S)、明度(I)に変換するHSI変換部20と、HSI変換部20に接続され、彩度および明度にエッジ強調を行なうエッジ強調部21と、HSI変換部20およびエッジ強調部21に接続され、エッジ強調された彩度を補正する彩度補正部22と、HSI変換部20、エッジ強調部21および彩度補正部22に接続され、H成分、S成分およびI成分の値をR成分、G成分およびB成分の値に変換するHSI逆変換部23とを含む。
【0042】
入出力される画像データの形式はRGB形式に限らず、CMY形式であってもよい。また、たとえば入力がRGB形式で出力がCMY形式であるなど、入力と出力とで形式が異なってもいてもよい。
【0043】
また、HSIはHSV(色相、彩度、明度)やHSL(色相、彩度、輝度)と表現されることがあるが、意味するものは同じである。
【0044】
図3を参照して、画像処理装置が実行する処理について説明する。
HSI変換部20は、入力された画像データをHSI形式の画像データに変換する(S1)。エッジ強調部21は、S成分およびI成分についてエッジ強調処理を行なう(S2)。彩度補正部22は、エッジ強調された彩度(S)を補正する(S3)。HSI逆変換部23は、HSI変換部20より出力されるH成分、彩度補正部22より出力されるS成分およびエッジ強調部21より出力されるI成分からなる画像データをRGB形式の画像データに変換し出力する(S4)。RGB形式からHSI形式への変換方法、およびHSI形式からRGB形式への逆変換方法については公知の技術である。このため、その詳細な説明はここでは繰返さない。
【0045】
図4、図5および図6を参照して、HSI空間とRGB空間との関係を示す。これにより、RGB形式の値とHSI形式の値との関係が示され、図3のS1およびS4の処理が実現される。
【0046】
本実施の形態では、HSI空間を表わすモデルとして、HSI6角錐カラーモデルを用いる。HSI6角錐カラーモデルについては、1991年1月17日発行の高木幹夫、下田陽久監修による「画像解析ハンドブック」(東京大学出版会)の486ページから489ページに詳細に示されている通り、一般的なカラーモデルである。
【0047】
RGB直交座標系において、3軸に接する立方体を考えるとR、G、Bとその補色C、M、Yは図4に示すような位置関係にある。このRGB立方体の主対角軸を明度軸Iと定義する。すると、図5に示すような6角錐カラーモデルが得られる。6角錐カラーモデル中のある点Pの明度は、点PのR値、G値およびB値の最大値として定義される。図6は、点Pをとおり、明度軸Iに直交する平面を示している。明度軸Iとその平面が交わる点をWとすると、色相(H)はWRとWPのなす角として定義され、WPの延長線と6角形の交点をEとすると、彩度(S)はWP/WEと定義される。なお、HSI空間を表わすモデルは、その他のモデルであってもよい。
【0048】
図7を参照して、図3のS2の処理について説明する。図7はエッジ強調フィルタの各係数を表した図である。aはエッジ強調の強さを調節するパラメータである。注目する画素のエッジ強調は、注目する画素の値を(a+1)倍した結果から、周囲8近傍の画素の値をそれぞれ(a/8)倍して差し引くことにより求められる。彩度のエッジ強調の場合は、画素の値としてS成分を用い、明度のエッジ強調の場合は、画素の値としてI成分を用いる。なお、フィルタ処理の結果はそれぞれの成分の値域によって制限される。このフィルタ処理により、彩度および明度の変化が強調される。
【0049】
図8を参照して、図3のS3の処理(彩度補正)について説明する。エッジ強調を行なう前の彩度をS0、エッジ強調を行なった後の彩度をS1、彩度補正後の彩度をS2とする。彩度補正部22は、S1とS0との値を比較し(S10)、S1がS0より大きい場合(S10でYES)は、S0を1.5倍した値およびS1のうち小さい方の値をS2とする(S11)。S1がS0より小さい場合(S10でNO、S12でYES)は、S0が0.2以下であるなら(S13でYES)S1をS2とする(S14)。上記以外の場合はS0をS2とする(S15)。
【0050】
上記のように、元の彩度が小さいとき(S10でNO、S12でYESかつS13でYES)のみ、エッジ強調部21の処理による彩度の減少を許容している(S14)。このため、エッジ部分が白く変化してしまうのを防ぐことができる。それに伴ない、もともと白っぽい部分はより白く強調することができる。また、彩度の増加する割合を制限することにより(S11)、元々色のついていない部分に意図しない色が出現するのを防ぐことができる。
【0051】
[彩度補正の変形例1]
図9を参照して、彩度補正部22における他の彩度補正処理について説明する。エッジ強調を行なった後の彩度S1がエッジ強調を行なう前の彩度S0よりも大きい場合(S20でYES)は、S0を1.5倍した値およびS1のうち小さい方の値を補正後の彩度S2とし(S21)、それ以外の場合は、S0を0.5倍した値およびS1のうち大きい方の値をS2とする(S22)。
【0052】
[彩度補正の変形例2]
図10を参照して、彩度補正部22におけるさらに他の彩度補正処理について説明する。S1がS0より大きい場合(S25でYES)は、S0に0.1を加算した値およびS1のうち小さい方の値をS2とし(S26)、それ以外の場合は、S0から0.1を減じた値およびS1のうち大きい方の値をS2とする(S27)。
【0053】
変形例1および2ともに、図8に示した処理と同様の効果を有する。
以上説明したように、本実施の形態における画像処理装置によれば、色相については処理を行なわず、明度および彩度に対してのみ鮮鋭化を行なっている。このため、もとの画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度に対してもエッジ強調を行なうため、明度の変化がない画像であっても鮮鋭化を行なうことができる。
【0054】
また、彩度の補正では、彩度の変化する割合または変化量を制限している。このため、極端に彩度が変化することによる白飛びや意図しない色が発生することを防ぐことができる。
【0055】
また、HSI6角錐カラーモデルでは、明度はR値、G値およびB値の最大値となる。このため、例えば白地に赤いボケた線が描かれた画像であっても、明度の変化がないため、明度に対するエッジ強調によって色が黒く変化してしまうことはない。さらに、彩度に対してエッジ強調を行っているので、ボケた画素は白または赤に変化し、良好に鮮鋭化を行なうことができる。
【0056】
[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施の形態に係る画像処理装置のハードウェアの概略構成は、図1に示す第1の実施の形態における画像処理装置のそれと同じである。このため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
【0057】
図11を参照して、本実施の形態における画像処理装置の機能的構成について説明する。画像処理装置は赤(R)、緑(G)、青(B)の3成分により構成される入力画像データから色相(H)および彩度(S)を抽出するHS抽出部30と、入力画像データのR成分、G成分およびB成分に対し、それぞれエッジ強調を行なうエッジ強調部31と、エッジ強調部31に接続され、エッジ強調された入力画像データをH(色相)、S(彩度)およびI(明度)に変換するHSI変換部32と、HS抽出部30およびHSI変換部32に接続され、HS抽出部30より出力される色相に基づいて、エッジ強調後の画像の色相を補正する色相補正部33と、HS抽出部30およびHSI変換部32に接続され、HS抽出部30より出力される彩度に基づいて、エッジ強調後の画像の彩度を補正する彩度補正部34と、色相補正部33、圧縮ネイティブコード格納領域34およびHSI変換部32に接続され、H成分、S成分およびI成分の値をR成分、G成分およびB成分の値に変換するHSI逆変換部35とを含む。
【0058】
入出力される画像データの形式はRGB形式に限らず、CMY形式であってもよい。また、たとえば入力がRGB形式で出力がCMY形式であるなど、入力と出力とで形式が異なっていてもよい。
【0059】
また、入出力するデータがHSI形式であってもよい。この場合、HSI変換部32およびHSI逆変換部35は何もせずに入力されたデータを出力することになる。
【0060】
図12を参照して、画像処理装置が実行する処理について説明する。
HS抽出部30は、入力された画像データからH(色相)成分およびS(彩度)成分を抽出する(S30)。エッジ強調部31は、入力画像データのR成分、G成分およびB成分のそれぞれに対しエッジ強調処理を行なう(S31)。HSI変換部32は、エッジ強調されたRGB形式の画像データをHSI形式の画像データに変換する(S32)。色相補正部33は、エッジ強調前の色相を基準に、エッジ強調後の色相を補正する(S33)。彩度補正部34は、エッジ強調前の彩度を基準にエッジ強調後の彩度を補正する(S34)。HSI逆変換部35は、色相補正部33より出力されるH成分、彩度補正部34より出力されるS成分およびHSI変換部32から出力されるI成分からなる画像データをRGB形式の画像データに変換し出力する(S35)。RGB形式からHSI形式への変換方法、およびHSI形式からRGB形式への逆変換方法については公知の技術である。このため、その詳細な説明はここでは繰返さない。
【0061】
HS抽出部30は、RGB形式の画像からH成分およびS成分を抽出する処理を実行する。この処理は、上述のように公知の技術である。このため、その詳細な説明はここでは繰返さない。
【0062】
エッジ強調部31、HSI変換部32およびHSI逆変換部35は、それぞれ図2のエッジ強調部21、HSI変換部20およびHSI逆変換部23と同様の処理を行なう。このため、それらの詳細な説明はここでは繰返さない。
【0063】
彩度補正部34は、図2の彩度補正部22と同様の処理を行なう。このため、その詳細な説明はここでは繰返さない。なお、彩度補正部22における彩度S0がHS抽出部30より出力される彩度Sに相当し、彩度S1がHSI変換部32より出力される彩度に相当する。
【0064】
図13を参照して、図12のS33の処理(色相補正)について説明する。エッジ強調を行なう前の色相をH0、エッジ強調後の色相をH1、色相補正後の色相をH2とする。色相補正部33は、H1とH0との値を比較し(S40)、H1がH0より大きい場合(S40でYES)は、H0に5を加えた値およびH1のうち小さい方の値をH2とする(S41)。H1がH0以下の場合(S40でNO)は、H0から5を引いた値およびH1のうち大きい方の値をH2とする(S42)。なお、色相は角度であり、0から360の値をとる。また、H=H±360の関係がある。
【0065】
以上説明したように、本実施の形態における画像処理装置によれば、色相補正処理により、エッジ強調時における色相の変化を制限している。このため、入力画像がエッジ強調処理で意図しない色に変化するのを防ぐことができ、元の画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、ある程度の色相の変化を認めているため、彩度と明度に変化のない画像であっても、鮮鋭化を行なうことができる。
【0066】
また、入力画像データの各色成分に対しエッジ強調を行なうため、明度だけでなく、彩度が一定の画像データであっても鮮鋭化を行なうことができる。
【0067】
さらに、彩度補正処理により、エッジ強調時における彩度の変化を制限している。このため、極端に彩度が変化することによる白飛びや意図しない色が発生することを防ぐことができる。
本発明のさらに他の局面に従う画像処理方法は、カラー画像の鮮鋭化を行なう。画像処理方法は、画像データの彩度のエッジを強調するステップと、画像データの明度のエッジを強調するステップと、エッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、エッジ強調後の画像データの彩度を補正するステップとを含む。
画像データの色相については処理を行なわず、明度および彩度に対してのみエッジ強調処理を行なっている。このため、もとの画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度に対してもエッジ強調を行なっている。このため、明度の変化がない画像であっても鮮鋭化を行なうことができる。
本発明のさらに他の局面に従う画像処理方法は、カラー画像の鮮鋭化を行なう。画像処理方法は、各画素値が所定の座標で表わされた画像データより、色相を抽出するステップと、画像データより、彩度を抽出するステップと、画像データのエッジを色成分毎に強調するステップと、エッジが強調された画像データを、色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換するステップと、エッジ強調前の色相に基づいて、エッジ強調後の色相を補正するステップと、エッジ強調前の彩度に基づいて、エッジ強調後の彩度を補正するステップとを含む。
入力画像データの各色成分に対しエッジ強調を行なう。このため、明度だけでなく、彩度が一定の画像データであっても鮮鋭化を行なうことができる。
本発明の他の局面に従う画像処理装置は、カラー画像の鮮鋭化を行なう。画像処理装置は、各画素値が所定の色空間の座標で表わされた画像データより、色相を抽出するための色相抽出手段と、画像データより、彩度を抽出するための彩度抽出手段と、画像データのエッジを色成分毎に強調するための色成分強調手段と、色成分強調手段に接続され、色成分強調手段によってエッジが強調された画像データを、色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換するための第1の変換手段と、色相抽出手段および第1の変換手段に接続され、色相抽出手段より出力される色相に基づいて、第1の変換手段より出力される色相を補正するための色相補正手段と、彩度抽出手段および第1の変換手段に接続され、彩度抽出手段より出力される彩度に基づいて、第1の変換手段より出力される彩度を補正するための彩度補正手段とを含む。色相補正手段は、第1の変換手段より出力されるエッジ強調後の画像データの色相と色相抽出手段より出力されるエッジ強調前の画像データの色相とを比較し、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。彩度補正手段は、第1の変換手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度と彩度抽出手段より出力されるエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
入力画像データの各色成分に対しエッジ強調を行なう。このため、明度だけでなく、彩度が一定の画像データであっても鮮鋭化を行なうことができる。色相補正手段は、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。このため、入力画像がエッジ強調処理で意図しない色に変化するのを防ぐことができ、元の画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正手段は、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び(局所的に白い点)や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
好ましくは、画像処理装置は、さらに、色相補正手段、彩度補正手段および第1の変換手段に接続され、色相補正手段より出力される色相、彩度補正手段より出力される彩度お よび第1の変換手段より出力される明度を、所定の色空間の座標に変換するための第2の変換手段を含む。
さらに好ましくは、彩度補正手段は、彩度抽出手段より出力されるエッジ強調前の画像データの彩度があらかじめ定められた値よりも小さい場合に限り、第1の変換手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度が彩度抽出手段より出力されるエッジ強調前の画像データの彩度よりも小さくなることを許容する。
このため、エッジ部分が白く変化してしまうのを防ぐことができる。それに伴ない、もともと白っぽい部分はより白く強調することができる。
本発明のさらに他の局面に従うコンピュータ読取可能な記録媒体は、各画素値が所定の色空間の座標で表わされた画像データより、色相を抽出するステップと、画像データより、彩度を抽出するステップと、画像データのエッジを色成分毎に強調するステップと、エッジが強調された画像データを、色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換する画像データ変換ステップと、エッジ強調前の色相に基づいて、エッジ強調後の色相を補正する色相補正ステップと、エッジ強調前の彩度に基づいて、エッジ強調後の彩度を補正する彩度補正ステップとをコンピュータに実行させる画像処理プログラムを記録している。色相補正ステップは、画像データ変換ステップより出力されるエッジ強調後の画像データの色相と色相を抽出するステップより出力されるエッジ強調前の画像データの色相とを比較し、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。彩度補正ステップは、画像データ変換ステップより出力されるエッジ強調後の画像データの彩度と彩度を抽出するステップより出力されるエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
入力画像データの各色成分に対しエッジ強調を行なう。このため、明度だけでなく、彩度が一定の画像データであっても鮮鋭化を行なうことができる。色相補正ステップは、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。このため、入力画像がエッジ強調処理で意図しない色に変化するのを防ぐことができ、元の画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正ステップは、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び(局所的に白い点)や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
本発明のさらに他の局面に従うプログラムは、コンピュータに、各画素値が所定の色空間の座標で表わされた画像データより、色相を抽出するステップと、画像データより、彩度を抽出するステップと、画像データのエッジを色成分毎に強調するステップと、エッジが強調された画像データを、色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換する画像データ変換ステップと、エッジ強調前の色相に基づいて、エッジ強調後の色相を補正する色相補正ステップと、エッジ強調前の彩度に基づいて、エッジ強調後の彩度を補正する彩度補正ステップとを実行させるためのプログラムである。色相補正ステップは、画像データ変換ステップより出力されるエッジ強調後の画像データの色相と色相を抽出するステップより出力されるエッジ強調前の画像データの色相とを比較し、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。彩度補正ステップは、画像データ変換ステップより出力されるエッジ強調後の画像データの彩度と彩度を抽出するステップより出力されるエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。
入力画像データの各色成分に対しエッジ強調を行なう。このため、明度だけでなく、彩 度が一定の画像データであっても鮮鋭化を行なうことができる。色相補正ステップは、エッジ強調後の画像データの色相がエッジ強調前の画像データの色相より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの色相を補正する。このため、入力画像がエッジ強調処理で意図しない色に変化するのを防ぐことができ、元の画像の色合いを保ったまま、鮮鋭化を行なうことができる。彩度補正ステップは、エッジ強調後の画像データの彩度がエッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合を所定の割合に収まるようにエッジ強調後の画像データの彩度を補正する。このため、極端に彩度が変化することによる白飛び(局所的に白い点)や意図しない色が発生することを防ぐことができる。
【0068】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0069】
【発明の効果】
明度の変化がない入力画像であっても、入力画像の色合いを変えることなく良好に鮮鋭化を行なうことができる。また、明度だけでなく、彩度の変化がない入力画像であっても、入力画像の色合いを変えることなく良好に鮮鋭化を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態における画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】 本発明の第1の実施の形態における画像処理装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図3】 本発明の第1の実施の形態における画像処理装置が実行する処理のフローチャートである。
【図4】 RGB空間を示す図である。
【図5】 HSI6角錐カラーモデルを説明するための図である。
【図6】 HSI6角錐カラーモデルを用いてH(色相)およびS(彩度)を説明するための図である。
【図7】 エッジ強調フィルタの各係数を示した図である。
【図8】 彩度補正処理のフローチャートである。
【図9】 彩度補正処理の第1の変形例のフローチャートである。
【図10】 彩度補正処理の第2の変形例のフローチャートである。
【図11】 本発明の第2の実施の形態における画像処理装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図12】 本発明の第2の実施の形態における画像処理装置が実行する処理のフローチャートである。
【図13】 色相補正処理のフローチャートである。
【符号の説明】
1 コンピュータ本体、2 グラフィックディスプレイ装置、3 FDドライブ、4 FD、5 キーボード、6 マウス、7 CD−ROM装置、8 CD−ROM、9 ネットワーク通信装置、10 CPU、11 ROM、12 RAM、13 ハードディスク、20 HSI変換部、21 エッジ強調部、22彩度補正部、23 HSI逆変換部、30 HS抽出部、31 エッジ強調部、32 HSI変換部、33 色相補正部、34 彩度補正部、35 HSI逆変換部。
Claims (7)
- カラー画像の鮮鋭化を行なう画像処理装置であって、
画像データは、色相、彩度および明度で表現され、
前記画像データの彩度のエッジを強調するための彩度エッジ強調手段と、
前記画像データの明度のエッジを強調するための明度エッジ強調手段と、
前記彩度エッジ強調手段に接続され、エッジ強調前の前記画像データの彩度に基づいて、前記彩度エッジ強調手段より出力される彩度を補正するための彩度補正手段とを含み、
前記彩度補正手段は、前記彩度エッジ強調手段によるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、前記エッジ強調後の画像データの彩度が前記エッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、前記所定の割合に収まるように前記エッジ強調後の画像データの彩度を補正する、画像処理装置。 - さらに、各画素が所定の色空間の座標で表わされた画像データを色相、彩度および明度により表わされる画像データに変換するための第1の変換手段を含み、
前記彩度エッジ強調手段は、前記第1の変換手段に接続され、前記第1の変換手段より出力される画像データの彩度のエッジを強調するための手段を含み、
前記明度エッジ強調手段は、前記第1の変換手段に接続され、前記第1の変換手段より出力される画像データの明度のエッジを強調するための手段を含み、
前記彩度補正手段は、前記第1の変換手段および前記彩度エッジ強調手段に接続され、前記第1の変換手段より出力されるエッジ強調前の画像データの彩度に基づいて、前記彩度エッジ強調手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度を補正するための手段を含む、請求項1に記載の画像処理装置。 - さらに、前記第1の変換手段、前記彩度補正手段および前記明度エッジ強調手段に接続され、前記第1の変換手段より出力される色相、前記彩度補正手段より出力される彩度および前記明度エッジ強調手段より出力される明度により表わされる画像データを、所定の色空間の座標に変換するための第2の変換手段を含む、請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記彩度補正手段は、前記エッジ強調前の画像データの彩度があらかじめ定められた値よりも小さい場合に限り、前記彩度エッジ強調手段より出力されるエッジ強調後の画像データの彩度が前記エッジ強調前の画像データの彩度よりも小さくなることを許容する、請求項1〜3のいずれかに記載の画像処理装置。
- 色相、彩度および明度で表わされる色空間は6角錐カラーモデルで表現される、請求項1〜4のいずれかに記載の画像処理装置。
- 画像データの彩度のエッジを強調するステップと、
前記画像データの明度のエッジを強調するステップと、
エッジ強調前の前記画像データの彩度に基づいて、エッジ強調後の前記画像データの彩度を補正する彩度補正ステップとをコンピュータに実行させる画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
前記彩度補正ステップは、前記彩度のエッジを強調するステップによるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、前記エッジ強調後の画像データの彩度が前記エッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、前記所定の割合に収まるように前記エッジ強調後の画像データの彩度を補正することをコンピュータに実行させる画像処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。 - コンピュータに、
画像データの彩度のエッジを強調するステップと、
前記画像データの明度のエッジを強調するステップと、
エッジ強調前の前記画像データの彩度に基づいて、エッジ強調後の前記画像データの彩度を補正する彩度補正ステップとを実行させるためのプログラムであって、
前記彩度補正ステップは、前記彩度のエッジを強調するステップによるエッジ強調後の画像データの彩度とエッジ強調前の画像データの彩度とを比較し、前記エッジ強調後の画像データの彩度が前記エッジ強調前の画像データの彩度より変化する割合が所定の割合より大きかった場合に、前記所定の割合に収まるように前記エッジ強調後の画像データの彩度を補正することをコンピュータに実行させるためのプログラム。
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