JP4424154B2 - 映像補正装置 - Google Patents

Description

本発明は、映像補正装置に関する。

映像信号を表示するディスプレイには種々のものがあり、それぞれのディスプレイ間では３原色の色度点がばらついている。また、同じ種類のディスプレイであっても、個々のディスプレイで色度点がばらついている。さらに、撮像装置により生成された映像信号においても、撮像装置の３原色のばらつきや撮像条件の違いにより、色調（色相または彩度）や階調（輝度）のずれが発生する。そこで、色相，彩度，輝度の補正が必要となる場合がある。

ところで、ベースバンド映像信号としては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色信号と、輝度信号（Ｙ）及び２つの色差信号（Ｒ−Ｙ，Ｂ−ＹまたはＰｂ，Ｐｒ）とのいずれかが用いられる。ディスプレイに表示する信号は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色信号があるが、色相や彩度を補正する場合には、３原色信号よりも色差信号の方が処理が容易であるので、色相や彩度の補正処理を施す信号としては一般的に色差信号が用いられる。なお、３原色信号と、輝度信号及び色差信号とは、線形マトリクス演算によって相互に容易に変換することができる。

従来の色相と彩度の補正処理の一例として、以下の（１）式、（２）式に示す演算処理がある。（１），（２）式において、Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは補正前の色差信号、ｒ−ｙ，ｂ−ｙは補正後の色差信号、Ａ１，Ａ２は係数である。周知のように、２つの色差信号は、直交する２つの軸よりなる平面（色差平面）で表される。（１），（２）式中のＴ１，Ｔ２は色差平面における補正角度である。

(b-y)=A1×cos(T1)×(B-Y)+A1×sin(T2)×(R-Y) …（１）
(r-y)=-A2×sin(T1)×(B-Y)+A2×cos(T2)×(R-Y) …（２）
（１），（２）式において、係数Ａ１，Ａ２が異なる場合には、色差信号ｒ−ｙ，ｂ−ｙの振幅（彩度）を個別に設定することができる。角度Ｔ１，Ｔ２が異なる場合には、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの回転角度が異なるので、色相を不均一に補正することができる。係数Ａ１，Ａ２及び角度Ｔ１，Ｔ２がそれぞれ同一であれば彩度及び色相を一様に補正することができる。いずれにしても、（１），（２）式による補正処理では、２つの色差信号を軸とする色差平面上の全域が変化することになる。

他の従来例である、特定の範囲の色相や彩度を補正する色補正回路として、特開平１０−１４５８０５号公報（特許文献１）、特開２００１−１２８１８９号公報（特許文献２）に開示されたものが知られている。

（１），（２）式による従来の補正処理においては、色相全体が補正されてしまうため、特定の色相領域である色差平面上の特定の角度領域のみ色相や彩度を補正することができない問題点があったが、上記の特許文献２には、この問題点を回避する補正処理が開示されている。この色補正処理によれば、特定の角度領域のみを補正領域として設定し、その補正領域内の画素の色相や彩度を補正することができる。しかしながら、この色補正処理においては、２つの等色相線で囲まれた角度領域内のすべての画素の色相をその２つの等色相線の中心の等色相線に対して直交する方向に補正し、すべての画素の彩度を中心の等色相線に対して平行な方向に補正してしまっていた。このため、補正領域としての角度領域が大きくなると、中心の等色相線近傍では色相や彩度が正しく補正されるものの、中心の等色相線から離れた領域では色相や彩度を十分には補正することができず、広い角度領域を補正領域とするにはなお改良が必要であった。

また特許文献２の従来例では、色相や彩度を補正することができるものの、色相や彩度の補正に併せて輝度信号（階調）を補正することができない技術的課題もあった。さらに、輝度信号を補正すると彩度が見掛け上変化するので、輝度信号の補正に併せて彩度も補正すべきであるが、輝度信号の補正に伴って変化する彩度を補正することができない技術的課題もあった。

このような技術的課題に鑑みて、本願出願人の出願に係る特願２００３−３１９４８２号の明細書には、補正領域を広い角度領域とした場合でも、色相や彩度を正しく補正することができる映像補正装置が提案されている。それによれば、補正利得調整手段によって、赤色領域や黄色領域における肌色に近い部分の補正利得を弱め、赤色領域や黄色領域におけるそれぞれの色の補正が肌色に及ぼす影響を軽減することができる。

しかしながら、この提案されている映像補正装置では、特に肌色と黄色、または肌色と赤色の補正領域が重なる場合に、肌色の補正を行うか否かの判定は、肌色の補正領域に入力映像信号が入っているかいないかの２値と色の濃淡が所定の固定値より大きいか小さいかの２値で行っているため、肌色領域を補正する補正利得と赤色または黄色領域を補正する補正利得の差が大きい時、補正領域の差が大きく出てしまい、これにより実際の映像信号で画面を見ると色の段差が出てしまい、全体的にノイズのように見えることがあるという技術的課題が残されていた。また入力信号が低輝度、低彩度の場合において、中高輝度、中高彩度の補正に比べて補正範囲や効果が大きくなってしまい、入力信号の補正領域の違いにより、補正結果に差が出て画面上では色の段差が出てしまい、全体的にノイズのように見えることがあるという技術的課題も残されていた。
特開平１０−１４５８０５号公報 特開２００１−１２８１８９号公報

本発明は上述のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、複数の補正領域を重ねて設定した場合でも、それぞれの補正領域における補正が他の補正領域に及ぼす影響を軽減し、映像に破綻のないよう処理することができる映像補正装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、映像信号の画素の色信号成分である第１及び第２の色差信号の一方を第１の軸とし、前記第１及び第２の色差信号の他方を第１の軸と直交する第２の軸としたとき、前記第１及び第２の軸がなす色差平面上における少なくとも第１及び第２の角度領域を第１及び第２の補正領域として設定し、前記第１及び第２の補正領域内それぞれの映像信号を補正する映像補正装置において、入力画素それぞれの前記色差平面上における第１の色差信号成分と第２の色差信号成分とがなす角度を算出する角度算出手段と、前記映像信号の画素の色相と彩度と輝度の内の少なくとも１つを補正するための第１の補正領域に対応する第１の補正利得及び第２の補正領域に対応する第２の補正利得を求める第１及び第２の補正関数を、前記角度算出手段によって算出した入力画素それぞれの角度をパラメータとして算出し、前記補正領域外では前記補正利得を０とし、前記補正領域内では前記第１及び第２の補正関数に基づいて前記第１及び第２の補正利得を算出する前記第１及び第２の補正領域毎に設けられた第１及び第２の補正利得算出手段と、前記入力画素それぞれの前記色差平面上における前記第１の色差信号成分と前記第２の色差信号成分とがなすベクトルの大きさを表すベクトル長を算出するベクトル長算出手段と、前記入力画素それぞれの輝度信号成分と前記ベクトル長とを用いて、前記入力画素それぞれの色信号成分の濃淡の程度を検出する濃淡検出手段と、前記濃淡検出手段の出力と前記第１の補正利得算出手段の算出する第１の補正関数の値とを乗算する第１の乗算手段と、前記第１の乗算手段の出力する積値から予め設定されている外部パラメータを減算して第１の補正値を得る第１の減算手段と、１から前記第１の減算手段の出力する第１の補正値を引くことで第２の補正値を得る第２の減算手段と、前記第１の減算手段の出力する第１の補正値によって前記第１の補正利得を調整して出力する第１の補正利得調整手段と、前記第２の減算手段の出力する第２の補正値によって前記第２の補正利得を調整して出力する第２の補正利得調整手段と、前記第１及び第２の補正利得算出手段が出力し、前記第１及び第２の補正利得調整手段により調整された後の第１及び第２の補正利得を用いて前記第１及び第２の補正領域内それぞれの映像信号を補正する映像補正処理手段とを備えたものである。

請求項２の発明は、請求項１の映像補正装置において、前記ベクトル長算出手段の出力に対して予め設定されている外部パラメータによって低彩度における補正範囲の閾値を設定するセレクタと、前記セレクタの出力に前記第１の補正関数の値を乗算する第２の乗算手段と、前記セレクタの出力に前記第２の補正関数の値を乗算する第３の乗算手段とを備え、前記第１の補正利得調整手段は、前記第１の減算手段の出力する第１の補正値と前記第２の乗算手段の出力する積値とを乗算して得られる第３の補正値によって前記第１の補正利得を調整し、前記第２の補正利得調整手段は、前記第２の減算手段の出力する第２の補正値と前記第３の乗算手段の出力する積値とを乗算して得られる第４の補正値によって前記第２の補正利得を調整することを特徴とするものである。

本発明の映像補正装置によれば、複数の補正領域を重ねて設定した場合でも、それぞれの補正領域における補正が他の補正領域に及ぼす影響を軽減することができる。また本発明によれば、低輝度、低彩度における補正が画面全体に及ぼす影響を少なくすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１に示す映像補正装置において、入力端子１，２にはそれぞれ色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙが入力され，この色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは角度算出部４に入力される。入力端子３には輝度信号Ｙが入力され、この輝度信号Ｙは輝度・色差ガンマ処理部１９に入力される。色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ及び輝度信号Ｙは、補正の対象となっている映像信号の画素毎に順次入力される。なお、補正の対象となっている映像信号が３原色信号の場合には、線形マトリクス演算によって予め３原色信号を色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ及び輝度信号Ｙに変換して、角度算出部４や輝度・色差ガンマ処理部１９に入力する。

図３に示すように、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙにおける色差信号の一方（例えばＢ−Ｙ）を横軸、色差信号の他方（例えばＲ−Ｙ）を横軸に直交する縦軸としたとき、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは色差平面にて表される。この色差平面のＲ−Ｙ軸とＢ−Ｙ軸との交点を中心とする回転方向は色相を表し、半径方向は彩度を表す。映像信号の各画素の色信号成分は色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙで表され、各画素は色差平面上のいずれかに位置する。また、赤、黄、緑等の色は色差平面上のいずれかに位置し、それぞれの色はＢ−Ｙ軸からの角度θで表すことができる。

角度算出部４は、一例として図２に示すような処理によって、入力画素それぞれの図３の色差平面上でなす角度を算出する。図２では、角度算出部４での角度算出処理をフローチャートにて図示しているが、角度算出部４での角度算出処理はソフトウェア、ハードウェアのいずれで実現してもよい。図２において、ステップＳ４０１にて、入力画素それぞれの色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ成分の符号より色差平面上の第何象限に位置しているかを検出する。ステップＳ４０２にて、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ成分それぞれの絶対値の大きい方をＡ、小さい方をＢとして算出する。

そして、ステップＳ４０３にて、Ｂ／Ａより角度Ｔ１を検出する。この角度Ｔ１は、ステップＳ４０２の処理より明らかなように、０〜４５°となる。角度Ｔ１は、折れ線近似やＲＯＭテーブルによって算出することができる。ステップＳ４０４にて、Ａが｜Ｒ−Ｙ｜であるか、即ち、｜Ｒ−Ｙ｜＞｜Ｂ−Ｙ｜であるか判定する。｜Ｒ−Ｙ｜＞｜Ｂ−Ｙ｜でなければ、角度Ｔ１はそのまま角度Ｔとなる。｜Ｒ−Ｙ｜＞｜Ｂ−Ｙ｜であれば、ステップＳ４０５にて、Ｔ＝９０−Ｔ１を算出する。これによって、ｔａｎ^−１（（Ｒ−Ｙ）／（Ｂ−Ｙ））が求められる。ステップＳ４０３において検出する角度Ｔ１を０〜４５°としているのは、ｔａｎ^−１（（Ｒ−Ｙ）／（Ｂ−Ｙ））のカーブは４５°を超えると急激に勾配が大きくなり、角度の算出に不適であるからである。

さらに、ステップＳ４０６にて、ステップＳ４０１にて検出した象限のデータを用いて第２象限か否か判定し、第２象限であれば、ステップＳ４０７にて、Ｔ＝１８０−Ｔ１を算出する。第２象限でなければ、ステップＳ４０８にて、第３象限か否か判定し、第３象限であれば、ステップＳ４０２にて、Ｔ＝１８０＋Ｔ１を算出する。第３象限でなければ、ステップＳ４１０にて、第４象限か否か判定し、第４象限であれば、ステップＳ４１１にて、Ｔ＝３６０−Ｔ１を算出する。そして最終的に、ステップＳ４１２にて、入力画素それぞれの図３の色差平面上でなす角度Ｔを出力する。

以上の処理により、入力された色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの色差平面上での角度を０〜３６０°の範囲で求めることができる。ステップＳ４０４〜Ｓ４１１は、ステップＳ４０３にて検出した角度Ｔ１を角度Ｔに補正する処理である。また、ステップＳ４０４〜Ｓ４１１では、角度Ｔ１を第１〜第４象限に応じて補正していることが分かる。このとき、第１象限では、｜Ｒ−Ｙ｜＞｜Ｂ−Ｙ｜であるか否かによっても、角度Ｔ１から角度Ｔへの補正処理が異なっている。

以上説明した角度算出部４での角度算出処理は、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙがなす角度を０〜４５°の範囲で角度Ｔ１として算出し、この角度Ｔ１をそれぞれの象限に応じて補正して、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙがなす角度を０〜３６０°の範囲のＴとして算出している。

入力された映像信号がノイズを多く含む場合には、角度算出に用いる色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ、即ち、角度算出部４に入力される色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙに対してローパスフィルタをかけ、ノイズを低減させることが好ましい。このようにすると、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの角度を正しく算出することができる。

図１に戻り、角度算出部４より出力された角度Ｔは、補正利得算出部５１，５２，…，５ｎに入力される。ここでは、補正利得算出部をｎ個設けているが、補正利得算出部は１または任意の複数個である。この補正利得算出部は、色相や彩度を補正する領域の数に応じて設けるものである。よって、色差平面上の１つの角度領域である特定の色のみ補正する場合には、補正利得算出部は１つでよいということになる。補正利得算出部５１〜５ｎは全て同一の構成である。

ここで、補正利得算出部５１〜５ｎの機能について説明する。図３において、Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２は、Ｂ−Ｙ軸とＲ−Ｙ軸との交点より伸びる等色相線であり、等色相線Ｌ０，Ｌｌ，Ｌ２の角度はそれぞれθ_０，θ_１，θ_２である。等色相線Ｌ０は補正の中心線であり、等色相線Ｌ１，Ｌ２で囲まれた角度θ_１〜θ_２の範囲が色相や彩度または輝度を補正する補正領域である。θ_０〜θ_２は任意に設定することができる。但し、θ_１＜θ_０＜θ_２である。

等色相線Ｌ０，Ｌ１がなす角度（θ_０−θ_１）と等色相線Ｌ０，Ｌ２がなす角度（θ_２−θ_０）は同一でなくてもよいが、同一であることが好ましい，等色相線Ｌ０，Ｌｌがなす角度と等色相線Ｌ０，Ｌ２がなす角度を同一にする場合には、角度θ_０からの補正角度Ｒを設定して、θ_０−Ｒをθ_１、θ_０＋Ｒをθ_２とすればよい。なお、色差平面上で複数の補正領域を設ける場台には、等色相線Ｌ０〜Ｌ２と同様な等色相線を複数の角度位置で設定すればよい。

補正利得算出部５１〜５ｎには、それぞれの補正領域を決める角度θ_０，θ_１，θ_２、あるいは角度θ_０とＲが入力される。図１では、補正利得算出部５１〜５ｎそれぞれに供給する各部をθ_０，θ_１，θ_２と、その角度θ_０，θ_１，θ_２をθ_０１，θ_１１，θ_２１〜θ_０ｎ，θ_１ｎ，θ_２ｎと区別している。そして角度θ_０１〜θ_０ｎを総称して角度θ_０、角度θ_１１〜θ_１ｎを総称して角度θ_１、角度θ_２１〜θ_２ｎを総称して角度θ_２とする。なお、補正領域は重ねて設定することも可能である。

補正利得算出部５１〜５ｎの機能について、図４を用いてさらに説明する。図３の等色相線Ｌ１よりも角度の大きい部分を示す関数をＦ_Ｌ１とし、これをＣ言語にて表すと、
F_L1=T-θ₁；
if(F_L1<0) F_L1=0； …（３）
となる。この（３）式は、図４（Ａ）に示す特性となる。

同様に、図３の等色相線Ｌ２よりも角度の小さい部分を示す関数をＦ_Ｌ２とし、これをＣ言語にて表すと、
F_L2=θ₂-T；
if(F_L2<0) F_L2=0； …（４）
となる。この（４）式は、図４（Ｂ）に示す特性となる。

補正利得算出部５１〜５ｎは、次の（５）式に基づいて、映像（色相、彩度、輝度）を補正するための第１の補正関数Ｍ12を生成する。

M₁₂=Min(F_L1,F_L2)； …（５）
第１の補正関数Ｍ12は、（３）式で示されるＦ_Ｌ１と（４）式で示されるＦ_Ｌ２との小さい方を選択するものであり、図４（Ｃ）に示すように角度θ_０に頂点を有する三角形状の特性となる。第１の補正関数Ｍ12の特性としては、三角形状に限定されることはなく、上限値を設けて台形状にしたり、余弦関数状にしてもよい。なお、第１の補正関数Ｍ12は、補正範囲外である角度θ_１，θ_２の外側を０とすることが必要である。

また、同様に、図３の等色相線Ｌ０よりも角度の大きい部分と小さい部分とを示す関数をＦ_Ｌ０とし、これをＣ言語にて表すと、
F_L0=θ₀-T； …（６）
となる。この（６）式は、図４（Ｄ）に示す特性となる。

補正利得算出部５１〜５ｎは、次の（７）式に基づいて、映像（色相、彩度、輝度）を補正するための第２の補正関数Ｍ012を生成する。

M012=Min(F_L0,F_L1)；
M012=Max(M012,-F_L2)； …（７）
第２の補正関数Ｍ012は、（６）式で示されるＦ_Ｌ０と（３）式で示されるＦ_Ｌ１との小さい方を選択し、さらに、これで得たＭ012と−Ｆ_Ｌ２との大きい方を選択するものである。このようにして得た第２の補正関数Ｍ012は、図４（Ｅ）に示すように、角度θ_１と角度θ_０との中央部に正の頂点を有する上に凸の三角形状と、角度θ_０と角度θ_２との中央部に負の頂点を有する下に凸の三角形状とを合わせた特性となる。第２の補正関数Ｍ012も、補正範囲外である角度θ_１，θ_２の外側を０とすることが必要である。

ところで、θ_１＝θ_０−Ｒ，θ_２＝θ_０＋Ｒとしたとき、角度算出部４で算出された角度Ｔは０〜３６０°の値であり、角度θ_１や角度θ_２が０°または３６０°を跨ぐ場合には、角度の値に不連続が生じる。そこで、補正利得算出部５１〜５ｎは、上記の（３），（４），（６）式で用いる角度ＴをＣ言語にて表す次の（８）式によって予め補正しておく。なお、（８）式中の＞＝は≧を意味している。

if(T-θ₁>=360) T=T-360；
if(θ₂-T>=360) T=T+360； …（８）
この（８）式により、角度θ_１や角度θ_２が０°または３６０°を跨ぐ場合であっても、角度θ_１〜θ_２の範囲内に角度Ｔが含まれるとき、角度Ｔを連続的な値に補正して、角度θ_１〜θ_２の範囲内で角度Ｔの値の不連続が生じないようにすることができる。よって、図４（Ｃ），（Ｅ）に示す第１、第２の補正関数Ｍ12，Ｍ012を正しく生成することができる。

以上のようにして、本実施の形態では、角度θ_０を中心とする補正領域として、θ_１＝θ_０−Ｒ，θ_２＝θ_０＋Ｒとしたとき、補正角度Ｒを１８０°近傍まで、即ち、θ_０±１８０°の補正領域を設定することができる。

補正利得算出部５１〜５ｎには、角度θ_０，θ_１，θ_２の他、係数ｐ１，ｐ２，ｓ１，ｙ１，ｃｌが入力される。係数ｐ１，ｐ２は、後述する色相補正利得を可変するための係数であり、係数ｓ１は、後述する彩度補正利得を可変するための係数である。係数ｙｌは、後述する輝度ガンマ補正利得を可変するための係数であり、係数ｃ１は、後述する彩度ガンマ補正利得を可変するための係数である。補正利得算出部５１〜５ｎに入力する係数ｐ１，ｐ２，ｓ１，ｙ１，ｃ１は、補正利得算出部５１〜５ｎに対して全て同一である必要はない。係数ｐ１，ｐ２，ｓ１，ｙ１，ｃ１を補正利得算出部５１〜５ｎに対して個々に設定すると、複数の補正領域での映像の補正の程度を異ならせることができる。

本実施の形態では、色相や彩度の補正だけでなく、輝度信号も補正する。さらに、輝度信号を補正すると、彩度が見掛け上変化するので、輝度信号の補正に併せて彩度も補正する。後述するように、本実施の形態では、輝度信号の補正は、輝度信号にガンマカーブの特性を持たせるものである。また、輝度信号の補正に併せた彩度補正も、色差信号に輝度補正と同じガンマカーブの特性を持たせるものである。従って、本実施の形態では、輝度信号の補正をＹガンマ、輝度信号の補正に併せた彩度補正をＣガンマと称することとする。

補正利得算出部５１〜５ｎは、上記のように生成した第１、第２の補正関数Ｍ12，Ｍ012と、入力された各係数ｐ１，ｐ２，ｓ１，ｙ１，ｃ１とを用いて、次の（９）〜（１２）式に示す補正利得算出式Ｐ（Ｔ），Ｓ（Ｔ），Ｇｙ（Ｔ），Ｇｃ（Ｔ）に基づいて、補正利得Ｐ，Ｓ，Ｇｙ，Ｇｃを生成する。Ｐは色相の利得を補正するために用いる色相補正利得、Ｓは彩度の利得を補正するために用いる彩度補正利得、ＧｙはＹガンマの利得を補正するために用いるＹガンマ補正利得、ＧｃはＣガンマの利得を補正するために用いるＣガンマ補正利得である。

P(T)=pl×M012+p2×M12； …（９）
S(T)=sl×M12； …（１０）
Gy(T)=y1×M12； …（１１）
Gc(T)=cl×M12； …（１２）
図４にて説明したように、第１、第２の補正関数Ｍ12，Ｍ012は、角度算出部４にて算出された角度Ｔをパラメータとする関数であるので、（９）〜（１２）式に示す補正利得算出式は、角度Ｔをパラメータとする関数となる。図４（Ｃ）に示す第１の補正関数Ｍ12は、補正領域の中心角度θ_０である等色相線Ｌ０に近付くほど補正量が大きくなる特性を有し、補正領域内の画素を一方向に補正する特性を有するものである。

一方、図４（Ｅ）に示す第２の補正関数Ｍ012は、等色相線Ｌ０上では補正量が０となり、等色相線Ｌ０と等色相線Ｌ１，Ｌ２とのそれぞれの中央で補正量が最大となる特性を有する。また、等色相線Ｌ０と等色相線Ｌ１とで挟まれた角度領域と、等色相線Ｌ０と等色相線Ｌ２とで挟まれた角度領域では、補正方向が逆の特性を有するものである。係数ｐ１，ｐ２，ｓ１，ｙ１，ｃ１は、第１、第２の補正関数Ｍ12，Ｍ012の振幅を可変して、補正利得算出式Ｐ（Ｔ），Ｓ（Ｔ）、Ｇｙ（Ｔ），Ｇｃ（Ｔ）によって生成される補正利得Ｐ，Ｓ，Ｇｙ，Ｇｃの程度を適宜に設定するためのものであることが分かる。

さらに、（９）式の色相補正利得算出式Ｐ（Ｔ）による補正利得の算出について説明する。（９）式の第１項であるｐｌ×Ｍ012は、図５（Ａ）に示すように、補正領域内の色相を等色相線Ｌ０に向かって（またはその逆方向に）シフトするものである。これは、第２の補正関数Ｍ012の特性より明らかである。このとき、後述する理由により、等色相線Ｌ０と等色相線Ｌ１とで挟まれた角度領域内と等色相線Ｌ０と等色相線Ｌ２とで挟まれた角度領域内のそれぞれの画素の色度点は、実質的に、互いに逆方向に回転移動される。

また、（９）式の第２項であるｐ２×Ｍ12は、図５（Ｂ）に示すように、補正領域内の色相を一方向にシフトするものである。第１の補正関数Ｍ12の特性より明らかなように、等色相線Ｌ０に近付くほどシフト量が多くなる。このとき，後述する理由により、等色相線Ｌ０と等色相線Ｌ１とで挟まれた角度領域内と等色相線Ｌ０と等色相線Ｌ２とで挟まれた角度領域内のそれぞれの画素の色度点は、実質的に、互いに同一方向に回転移動される。

この（９）式による色相の補正は、角度θ_１〜θ_２で囲まれた補正領域内のみで行われ、補正領域外では補正の影響が全く及ばない。

本実施の形態では、第１、第２の補正関数Ｍ12，Ｍ012を生成して、（９）式の補正利得算出式Ｐ（Ｔ）によって色相補正利得Ｐを生成するよう構成している。図５（Ｂ）の機能を色差平画上で隣接して２つ設け、色相を互いに逆方向にシフトさせることによって、図５（Ａ）の機能と等価となる。従って、第２の補正関数Ｍ012を生成することなく、第１の補正関数Ｍ12のみで（９）式と等価の補正利得算出式を得ることができる。このように構成する場合には、第２の補正関数Ｍ012の生成は不要となる。

上記の（１０）〜（１２）式に示すように、彩度、Ｙガンマ、Ｃガンマの補正利得を算出するための補正利得算出式Ｓ（Ｔ），Ｇｙ（Ｔ），Ｇｃ（Ｔ）では、第１の補正関数Ｍ12を用いている。この（１０）〜（１２）式による彩度、Ｙガンマ、Ｃガンマの補正も、角度θ_１〜θ_２で囲まれた補正領域内のみで行われ、補正領域外では補正の影響が全く及ばない。

図１において、補正利得算出部５１〜５ｎの出力であり、上記の（９）〜（１２）式に示す補正利得算出式Ｐ（Ｔ）〜Ｇｃ（Ｔ）によって生成された色相、彩度、Ｙガンマ、Ｃガンマの補正利得をそれぞれＰｉ，Ｓｉ，Ｇｙｉ，Ｇｃｉ（ｉ＝１〜ｎ）とする。なお、図１では、Ｐｉ，Ｓｉ，Ｇｙｉ，Ｇｃｉを単にＰ，Ｓ，Ｇｙ，Ｇｃと記載している。補正利得算出部５１〜５ｎより出力された補正利得Ｓｉ，Ｐｉ，Ｇｙｉ，Ｇｃｉは、それぞれ、累和器６〜９によって累和（総和）される。累和器６〜９の出力をそれぞれΣＳｉ，ΣＰｉ，ΣＧｙｉ，ΣＧｃｉとする。

入力された画素の色度点がいずれかの補正領域に含まれていれば、後段の演算処理によって、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ及び輝度信号Ｙに対して補正利得Ｓｉ，Ｐｉ，Ｇｙｉ，Ｇｃｉを用いた補正が施される。本実施の形態では、補正利得算出部が複数個あっても、即ち、色差平面上で複数の補正領域を設定した場合であっても、それぞれの補正利得Ｓｉ，Ｐｉ，Ｇｙｉ，Ｇｃｉを累和しているので、後段の色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ及び輝度信号Ｙに対する補正演算処理の回路構成が簡略化される。入力された画素の色度点が複数の補正領域に含まれていれば、補正利得は和となり、入力された画素の色度点がいずれの補正領域にも含まれていなければ、補正利得は０となる。

乗算器１０と加算器１３とインバータ１４には、入力端子１に入力された色差信号Ｒ−Ｙが入力され、乗算器１１，１５と加算器１８には、入力端子２に入力された色差信号Ｂ−Ｙが入力される。インバータ１４の出力は、乗算器１６に入力される。累和器６より出力された補正利得ΣＳｉは、乗算器１０，１５に入力される。乗算器１０は色差信号Ｒ−Ｙに補正利得ΣＳｉを乗算して出力し、乗算器１５は色差信号Ｂ−Ｙに補正利得ΣＳｉを乗算して出力する。累和器７より出力された補正利得ΣＰｉは、乗算器１１，１６に入力される。乗算器１１は色差信号Ｂ−Ｙに補正利得ΣＰｉを乗算して出力し、乗算器１６は色差信号Ｒ−Ｙをインバータ１４によって反転したものに補正利得ΣＰｉを乗算して出力する。

加算器１２は乗算器１０，１１の出力を加算し、加算器１３は色差信号Ｒ−Ｙと加算器１２の出力とを加算する。加算器１３の出力は補正後の色差信号Ｒ−Ｙである。加算器１７は乗算器１５，１６の出力を加算し、加算器１８は色差信号Ｂ−Ｙと加算器１７の出力とを加算する。加算器１８の出力は補正後の色差信号Ｂ−Ｙである。

以上の乗算器１０，１１及び加算器１２，１３は、次の（１３）式を演算処理し、乗算器１５，１６とインバータ１４と加算器１７，１８は、次の（１４）式を演算処理していることが分かる。（１３）式により補正した色差信号Ｒ−Ｙが得られ、（１４）式により補正した色差信号Ｂ−Ｙが得られる。

ΣPi×(B-Y)+ΣSi×(R-Y)+(R-Y) …（１３）
-ΣPi×(R-Y)+ΣSi×(B-Y)+(B-Y) …（１４）
入力された画素の色度点は、図３で説明したように、（Ｂ−Ｙ），（Ｒ−Ｙ）で表される。その色度点を図３の色差平面の原点からのベクトルと考えると、そのベクトルに直交するベクトルは、−（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）となる。従って、（１４）式と（１３）式の第１項の−ΣＰｉ×（Ｒ−Ｙ），ΣＰｉ×（Ｂ−Ｙ）は、補正の対象となっている画素の色度点のベクトルに直交する方向への色相補正成分を表していることが分かる。また、（１４）式と（１３）式の第２項のΣＳｉ×（Ｂ−Ｙ），ΣＳｉ×（Ｒ−Ｙ）は、補正の対象となっている画素の色度点のベクトルと同一方向への補正、即ち、彩度補正成分を表していることが分かる。

従って、本実施の形態では、色相補正においては、補正領域内の画素それぞれの色度点を、Ｒ−Ｙ軸とＢ−Ｙ軸との交点と補正領域内の画素それぞれとを結ぶそれぞれの等色相線と直交方向に移動させることとなる。よって、色相は、補正領域内全体で実質的に回転移動する。また、彩度補正においては、補正領域内の画素それぞれの色度点を、Ｒ−Ｙ軸とＢ−Ｙ軸との交点と補正領域内の画素それぞれとを結ぶそれぞれの等色相線と平行方向（等色相線上で彩度を大きくする方向または小さくする方向のいずれか）に移動させることとなる。よって、本実施の形態では、補正領域としての角度領域を大きく設定した場合であっても、色相や彩度を意図した通りに正しく補正することが可能となる。

以上のようにして，乗算器１０，１１及び加算器１２，１３の第１の回路ブロックと、乗算器１５，１６とインバータ１４と加算器１７，１８の第２の回路ブロックとで、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ一Ｙと補正利得ΣＰｉ，ΣＳｉとを演算することにより、色相及び彩度補正を施した色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを生成している。これらの第１の回路ブロックと第２の回路ブロックは、色相及び彩度を補正する補正手段として動作している。加算器１３，１８より出力された色相及び彩度補正が施された色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは、輝度・色差ガンマ補正部１９に入力される。

ところで、上述した（１３），（１４）式による色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの補正は、Ｒ−Ｙ軸とＢ−Ｙ軸との交点と補正領域内の画素それぞれとを結ぶそれぞれの等色相線と直交方向に移動させるものである。補正量（移動量）が小さい場合には、補正領域内の画素は実質的に回転方向に移動するとみなすことができる。しかしながら、補正量が大きい場含には、補正領域内の画素は回転方向に移動するとみなすことはできない。画素が等色相線と直交方向に大きく移動すると、彩度も変化することになる。

このような理由から、補正量を大きくする場合には、補正領域内の画素それぞれの色度点を、色差平面上の回転方向に移動させることが好ましい。画素の色度点を色差平面上の回転方向に移動させるための式は次の（１５），（１６）式で表すことができる。（１５〉式により補正した色差信号Ｒ−Ｙが得られ、（１６）式により補正した色差信号Ｂ−Ｙが得られる。

(1+ΣSi)×sin(ΣPi)×(B-Y)+(1十ΣSi)×cos(ΣPi)×(R-Y) …（１５）
(1+ΣSi)×cos(ΣPi)×(B-Y)-(1十ΣSi)×sin(ΣPi)×(R-Y) …（１６）
この（１５），（１６）式をそのまま用いてもよいが、（１５），（１６）式における正弦関数と余弦関数を次の（１７），（１８）式のように近似してもよい。（１７），（１８）式によれば、ΣＰｉがπ／２ラジアンまでの範囲で極めて良好に近似し、実用上十分といえる。

sin(ΣPi)=ΣPi-(ΣPi)³/6.6 …（１７）
cos(ΣPi)=1-(ΣPi)²/2.2 …（１８）
補正領域内の画素の色度点を色差平面上の回転方向に移動させる場合には、垂算器１０，１１及び加算器１２，１３の第１の回路ブロックと、乗算器１５，１６とインバータ１４と加算器１７，１８の第２の回路ブロックの部分を、（１５），（１６）式を実現するための回路構成に置き換えればよい。勿論、（１５），（１６）式をソフトウェアで実現してもよい。

図１において、輝度・色差ガンマ補正部１９には、上記のように入力端子３に入力された輝度信号Ｙと、累和器８，９より出力された補正利得ΣＧｙｉ，ΣＧｃｉが入力される。輝度・色差ガンマ補正部１９には、図６に示すように、次の（１９）式で示す補正関数を備えている。

G(X)=X^1/1.5-X …（１９）
輝度・色差ガンマ補正部１９は、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙに対してガンマ補正を施すものであり、（１９）式におけるＸ（図６の横軸）は、輝度信号Ｙや色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの値となる。映像信号にガンマ補正を施す場合、表示デバイス（ディスプレイ）に応じて最適な特性が異なる。（１９）式は一例であり、輝度・色差ガンマ補正部１９での補正特性は、（１９）式に限定されるものではない。

輝度・色差ガンマ補正部１９は、補正利得ΣＧｙｉと補正関数Ｇ（Ｘ）とを乗算し、この乗算結果を輝度信号Ｙに加算する。即ち、次の（２０）式の演算処理を行う。

Y+G(X)×ΣGyi …（２０）
ここで、補正利得ΣＧｙｉは、図６に示す補正関数Ｇ（Ｘ）の振幅を可変する係数であることが分かる。

このような輝度信号Ｙのガンマ補正によって輝度が変化すると、彩度も変化して、彩度を補正する必要が生じる。そこで、輝度・色差ガンマ補正部１９は、入力される色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙもガンマ補正する。輝度・色差ガンマ補正部１９は、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙそれぞれに補正利得ΣＧｃｉと補正関数Ｇ（Ｘ）と１／Ｘを乗算し、この乗算結果を色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙそれぞれに加算する。即ち、次の（２１），（２２）式の演算処理を行う。

(R-Y)+(R-Y)×G(X)×ΣGci/X …（２１）
(B-Y)+(B-Y)×G(X)×ΣGci/X …（２２）
この（２１），（２２）式で（Ｒ−Ｙ）×Ｇ（Ｘ）×ΣＧｃｉ，（Ｂ−Ｙ）×Ｇ（Ｘ）×ΣＧｃｉをＸで割っているのは、彩度の増減比率を輝度の増減比率に合わせるためである。Ｘが例えば０．１以下のような小さな値のときには、動作が不安定となったり、低輝度でのＳ／Ｎが悪くなるおそれがある。そこで、動作の安定性や低輝度でのＳ／Ｎを良くするため、Ｘの最小値を０．１に制限することが好ましい。このようにして、輝度信号のガンマ処理に応じて彩度の補正（Ｃガンマ）を行うことができる。

輝度・色差ガンマ補正部１９より出力されたＹガンマが施された輝度信号Ｙは、出力端子２２より出力され、Ｃガンマが施された色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙはそれぞれ出力端子２０，２１より出力される。輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを３原色信号に戻す必要がある場合には、線形マトリクス演算によって３原色信号に変換すればよい。

以上の構成により、入力端子１〜３に入力された色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙと輝度信号Ｙは、予め設定した補正領域内のみ、色相や彩度を補正することができ、さらにこの補正に加えて、Ｙガンマ、Ｃガンマを施すことができる。本実施の形態では、色相、彩度、Ｙガンマ、Ｃガンマの全てを補正する場合について説明したが、これらの内の任意の１つの要素のみ補正したり、任意の組み合わせで補正してもよい。但し、ＹガンマとＣガンマは組とすることが好ましい。

以上説明した本実施の形態では、乗算器１０，１１及び加算器１２，１３の第１の回路ブロックと、乗算器１５，１６とインバータ１４と加算器１７，１８の第２の回路ブロックとによる色相や彩度の補正は、輝度信号Ｙの値には無関係である。輝度信号Ｙの値に応じて色相や彩度の補正量を異ならせてもよい。輝度信号Ｙの値に応じて色相や彩度の補正量を異ならせるには、補正利得算出部５１〜５ｎに入力する係数ｐ１，ｐ２，ｓ１を輝度信号Ｙの値に応じて変化させればよい。

輝度信号Ｙの値に応じて係数ｓｌを変化させて、彩度の補正量を異ならせる場合の特性の一例を図７に示す。横軸は輝度信号Ｙであり、縦軸は係数ｓ１である。この特性は、低い輝度で彩度を下げ、高輝度で彩度を上げるようにしたものである。係数ｓ１を変化させるための手段としては、一例として、図８に示すようなテーブルを用いることができる。図８において、テーブル３１には、種々の値を有する係数ｓ１が記憶されている。テーブル３１には輝度信号Ｙの値がアドレスとして入力され、テープル３１は入力された輝度信号Ｙの値に応じて係数ｓ１を出力する。輝度信号Ｙの値に応じて係数ｐ１，ｐ２を変化させる場合も同様である。

このように輝度信号Ｙの値に応じて色相や彩度を変化させると、補正領域内の映像は、図９に示すように３次元的に補正されることになる。図９において、輝度信号Ｙの値を示すＹ軸は、Ｒ−Ｙ軸、Ｂ−Ｙ軸よりなる色差平面に直交する。図９中のＹ０，Ｙ１，Ｙ２はそれぞれ等輝度平面を示している。図９に示す丸数字１は、輝度信号Ｙの値には無関係に、白丸で示す画素の色相及び彩度を黒丸で示す位置へと補正した場合を概念的に示している。図９に示す丸数字２は、輝度信号Ｙの値に応じて、白丸で示す画素の色相及び彩度を黒丸で示す位置へと補正した場合を概念的に示している。

さらに、図９に示す丸数字３は、丸数字１の補正に加えて、Ｙガンマ、Ｃガンマを施した場合を概念的に示している。図９に示す丸４数字は、丸数字２の補正に加えて、Ｙガンマ、Ｃガンマを施した場合を概念的に示している。

ところで、図１においては、本実施の形態の構成をハードウェアの如く記載しているが、ソフトウェア（コンビュータプログラム）にて実現してもよいことは勿論である。本発明は、本発明の構成を集積回路としたり、本発明のステップを含むプログラムやこのプログラムを記録した記録媒体としてもよい。記録媒体は、ＣＤ−Ｒ０Ｍ等の光ディスク及びこれ以外のディスクを含む任意の媒体でよい。これは、次の第２の実施の形態に対して同様である。

以上の説明より明らかなように、映像補正方法やコンビュータに映像補正を実行させるための映像補正プログラムは、以下のステップを含む。まず、第１のステップとして、入力画素それぞれの色差平面上における色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ成分がなす角度を算出する角度算出ステップを含む。

第２のステップとして、角度算出ステップによって算出された入力画素それぞれの角度をパラメータとして、補正領域外では映像信号の画素の色調、彩度、Ｙガンマ、Ｃガンマを補正するための補正利得を０とし、補正領域内で所定の補正利得を生成する補正利得算出式に基づいて、補正領域内の画素の色相，彩度，Ｙガンマ，Ｇガンマを補正するための補正利得を算出する補正利得算出ステップを含む。

色差平面上に補正領域を複数設定した場合には、第３のステップとして、複数の補正領域それぞれの補正利得を累和する累和ステップを含む。補正領域が１つのみであれば、この累和ステップは必要ない。第４のステップとして、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙと色相、彩度の補正利得とを演算することによって、補正領域内の画素の色相、彩度を補正する補正ステップを含む。

さらに、第５のステップとして、Ｙガンマの補正利得を所定の補正関数に乗算したものを輝度信号Ｙに加算して輝度信号Ｙを補正（Ｙガンマ補正〉すると共に、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−ＹそれぞれにＣガンマでの補正利得とその補正関数とを乗算したものを色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙそれぞれに加算して、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを補正（Ｃガンマ補正）するステップを含む。

なお、第１〜第３のステップは、この順で行われることが必要である。第４のステップと第５のステップは同じタイミングで行われてもよく、時間的にどちらが前後であってもよい。

ところで、本発明は，色度点のばらつきや撮像装置に起因した映像のばらつきを補正するためだけでなく、特定の色を意図的に補正する目的で用いることもできる。例えば、芝生や木の緑色を黄色や茶色に変色させて、映像の季節感を変化させることができる。このように、本発明は、映像の特定の色の色相や彩度や輝度（階調）を任意に可変できるので、種々の日的に用いることが可能となる。また、本実施の形態では、色差信号をＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙとして説明したが、色差信号はＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙに限定されるものではなく、色差信号Ｃｂ，Ｃｒであってもよい。

上述したように、図１の補正利得算出部５１〜５ｎにて設定する補正領域は部分的に重なっていてもよい。補正領域を重ねた場合には、上述した色相、彩度、Ｙガンマ、Ｃガンマの補正は１つの補正領域における補正がその１つの補正領域に部分的に重なった他の補正領域に影響を及ぼすこととなる。本発明を実際の製品に搭載した場合、補正領域を重ねて設定した方が好ましい場合もある。

図１０は、複数の補正領域を重ねて設定した場合にそれぞれの補正領域における補正が他の補正領域に及ぼす影響を軽減するための好適な実施の形態を示している。図１０に示す回路構成は、図１の回路構成に加えるように構成する。前述のように、図１における累和器６〜９は，補正利得算出部５１〜５ｎより出力された補正利得Ｐ，Ｓ，Ｇｙ，Ｇｃをそれぞれ累和する。図１０に示す回路構成を図１の回路構成に加えた場合には、累和器６〜９には図１０に示す回路によって置換または調整された補正利得Ｐ，Ｓ，Ｇｙ、Ｇｃが入力される。累和器６〜９より後段の処理は前述の通りである。

図１１は複数の補正領域を重ねて設定した場合の一例を色差平面にて示している。補正領域として肌色と赤色と黄色を考える。ここでは肌色とは一般的な日本人の肌色を指しており、図１１の色差平面の１２５°近辺にある、赤色は１１０°近辺、黄色は１６０°近辺にある。図１１に示すように、実線で囲んだ領域を肌色領域Ａとして設定し、一点鎖線で囲んだ領域を赤色領域Ｂとして設定し、二点鎖線で囲んだ領域を黄色領域Ｃとして設定したとする。肌色領域Ａと赤色領域Ｂとが一部で重なっており、肌色領域Ａと黄色領域Ｃとが一部で重なっている。これらの３つの領域は、補正利得算出部５１〜５ｎの内の３つを用いて設定する。

図１０に示す映像補正装置は、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを入力して、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙがなすベクトル長ＶＣを算出するベクトル長算出部６０、入力画素それぞれの輝度信号Ｙは外部パラメータと乗算して７段階にレベルを変える乗算器６１、ベクトル長算出部６０より出力されたベクトル長ＶＣと先に述べたレベルを変化させた輝度信号Ｙを用いて色信号成分の濃淡の程度を検出する濃淡検出部６２、この濃淡検出部６２の出力にリミットを掛けるリミッタ６３、このリミッタ６３の出力と補正関数Ｍ12とを乗算する乗算器６４、この乗算器６４の出力値のレンジを調整するためのリミッタ６５、外部パラメータとして与えられるＰＡＲＡ１をリミッタ６５の出力から減算する減算器６６、この減算器６６の出力に対してリミットをかけ、領域Ａの補正値（１）を得るリミッタ６７、また減算器６６の出力からこのリミッタ６７の出力する補正値（１）を減算することで領域Ｂ，Ｃのそれぞれの補正値（２）を得る減算器６８を備えている。

本実施の形態の映像補正装置はさらに、ベクトル長算出部６０の出力ＶＣにリミットを掛けるリミッタ７１、このリミッタ７１の出力に対して外部パラメータＰＡＲＡ２によって低彩度における補正範囲の閾値を設定するセレクタ７２、このセレクタ７２の出力に領域Ａの補正範囲Ｍ12_sを乗算する乗算器７３、この乗算器７３の出力にリミットを掛け、領域Ａの低彩度における補正値（３）を出力するリミッタ７５を備え、また同じように、セレクタ７２の出力を領域Ｂ，Ｃのそれぞれの補正範囲Ｍ12_x，Ｍ12_yと乗算する乗算器７４、この乗算器７４の出力にリミットを掛け、領域Ｂ，Ｃの低彩度におけるそれぞれの補正値（４）を得るリミッタ７６を備えている。

本実施の形態の映像補正装置はさらに、リミッタ６７の出力する領域Ａの補正値（１）とリミッタ７５の出力する低彩度における補正値（３）とを乗算して領域Ａの全体の補正値（５）を得る乗算器７７、この乗算器７７の出力にリミットを掛けて領域Ａにおける補正利得Ｐ，Ｓ，Ｇｙ，Ｇｃの調整値を得るリミッタ７８を備え、また、減算器６８の出力する領域Ｂ，Ｃの補正値（２）とリミッタ７６の出力する低彩度における補正値（４）を乗算して領域Ｂ，Ｃの全体の補正値（６）を得る乗算器７９、この乗算器７９の出力にリミットを掛けて領域Ｂ，Ｃにおける補正利得Ｐ，Ｓ，Ｇｙ，Ｇｃの調整値を得るリミッタ８０を備えている。

本実施の形態の映像補正装置はさらに加えて、リミッタ８０の出力する領域Ｂ，Ｃにおける補正利得Ｐ，Ｓ，Ｇｙ，Ｇｃの調整値を赤色領域、黄色領域の信号に乗算する乗算器８１とその出力に対する１／ｌｉｍｉｔの除算を行う除算器８２、またリミッタ７８の出力する領域Ａにおける補正利得Ｐ，Ｓ，Ｇｙ，Ｇｃの調整値を肌色領域の信号に乗算する乗算器８３とその出力に対する１／ｌｉｍｉｔの除算を行う除算器８４を備えている。

次に、上記構成の映像補正装置による映像補正処理について説明する。ベクトル長算出部６０には色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙが入力される。ベクトル長算出部６０は、入力画素それぞれの色差平面上における色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙがなすベクトルの大きさを表すベクトル長ＶＣを算出する。入力画素それぞれの輝度信号Ｙは乗算器６１において図示の外部パラメータＰＡＲＡ３により７段階にレベルを変えることができ、これによりユーザーが望む輝度レベルの範囲で補正をすることができる。ベクトル長算出部６０より出力されたベクトル長ＶＣと先に述べたレベルを変化させた輝度信号Ｙは濃淡検出部６２に入力される。濃淡検出部６２は、Ｙ／ＶＣを算出することにより色信号成分の濃淡の程度を検出する。ここでは色が薄い（淡い）ほど濃淡検出部６２の出力が大きくなるように設定されている。濃淡検出部６２の出力はリミッタ６３に入れられる。リミッタ６３の出力と前述の（３）〜（５）式の補正関数Ｍ12_sより得られる値を乗算器６４に入力する。乗算器６４の出力はリミッタ６５に入力され、値のレンジを調整する。

特定領域Ａとその領域に接する２つの領域Ｂ，Ｃとの境の中心である値ＰＡＲＡ１を外部パラメータとして与え、この外部パラメータの値とリミッタ６５の出力とを減算器６６に入力し、リミッタ６７を通して領域Ａの補正値（１）を得る。リミッタ６７のリミット値からこの補正値（１）を減算器６８で減算することで領域Ｂ，Ｃのそれぞれの補正値（２）を得る。

図１２に領域Ａを肌色、Ｂを赤色、Ｃを黄色とした概念図を示す。横軸に色の濃淡を表すＹ／ＶＣ、縦軸に領域の交わり具合を現す数値、リミッタ６７のリミット値を任意に指定する。外部パラメータＰＡＲＡ１からの各領域の幅を広くすればするほど交わり加減がなだらかになり、領域の違いによる色補正段差が出にくくなる。しかし、広く取りすぎると色補正効果が薄れてしまうという弊害もあるので、設定を要する。

一方で、ベクトル長算出部６０の出力ＶＣをリミッタ７１に入力し、その出力をセレクタ７２で外部パラメータＰＡＲＡ２によって低彩度における補正範囲の閾値を設定する。セレクタ７２の出力に領域Ａの補正範囲Ｍ12_sを乗算器７３で乗算し、その出力をリミッタ７５に入力することで、領域Ａの低彩度における補正値（３）を得る。また同じように、セレクタの出力を領域Ｂ，Ｃのそれぞれの補正範囲Ｍ12_r，Ｍ12_yと乗算器７４で乗算し、その出力をリミッタ７６に入力することで領域Ｂ，Ｃの低彩度におけるそれぞれの補正値（４）を得る。

次に、得られた領域Ａの補正値（１）と低彩度における補正値（３）を乗算器７７で乗算することで、領域Ａの全体の補正値（５）を得る。この値をリミッタ７８でリミットした値は領域Ａにおける補正利得Ｐ，Ｓ，Ｇｙ，Ｇｃを調整するための調整値となる。また、得られた領域Ｂ，Ｃの補正値（２）と低彩度における補正値（４）を乗算器７９で乗算することで、領域Ｂ，Ｃの全体の補正値（６）を得る。この値をリミッタ８０でリミットした値は領域Ｂ，Ｃにおける補正利得Ｐ，Ｓ，Ｇｙ，Ｇｃを調整するための調整値となる。

図１３に低彩度階調補正の概念図を示す。横軸を色差ベクトルＶＣとし、縦軸に領域の交わり具合を表す数値、リミッタ７５または７６の値を任意に指定する。外部パラメータＰＡＲＡ２からベクトルＶＣ方向に各領域に広く値を設定すれば、交わり加減がなだらかとなり、入力信号が低輝度、低彩度の場合において、補正効果の差による色の段差はなくなりノイズ感をなくすことができる。低輝度、低彩度においてはどの色領域に対しても補正効果の差が目立ってしまうので、どの色領域にも同様の補正装置を備えることが望ましい。

本映像補正装置による補正利得調整によって、赤色領域や黄色領域における肌色に近い部分の補正利得Ｐ，Ｓ，Ｇｙ，Ｇｃが弱められる。従って、赤色領域や黄色領域におけるそれぞれの色の補正が肌色に及ぼす影響を軽減することができる。ある特定の領域とその領域に接する２つの領域について述べたが、特に有効なのは図１１に示すように肌色の領域Ａとそれに接する２つの領域、赤と黄色の領域Ｂ，Ｃの場合である。なお、これらの領域は任意に設定可能である。

本発明の１つの実施の形態のブロック図。 図１中の角度算出部４での具体的処理を示すフローチャート。 色差平面を示す図。 図１中の補正利得算出部５１〜５ｎで用いる補正関数の説明図。 図４に示す補正関数の作用の説明図。 図１中の輝度・色差ガンマ処理部１９で用いる補正関数の説明図。 輝度信号に応じて彩度補正利得の係数を可変する場合の変換特性例を示す図。 輝度信号に応じて彩度補正利得の係数を可変するための手段の一例を示すブロック図。 輝度信号に応じて色相・彩度補正利得の係数を可変する場合の作用の説明図。 本発明の第２の実施の形態のブロック図。 複数の補正領域を重ねて設定した場合の色差平面の一例を示す図。 複数の補正領域を重ねて設定する場合の各領域の補正関数の関係を示す説明図。 低彩度階調補正の概念図。

符号の説明

６０ ベクトル長算出部
６１，６４，７３，７４，７７，７９ 乗算器
６２ 濃淡検出部
６３，６５，６７，７１，７５，７６，７８，８０ リミッタ
７０ 低彩度階調補正部
８１，８３ 乗算器（補正利得調整手段）
８２，８４ 除算器（補正利得調整手段）

Claims (2)

1. 映像信号の画素の色信号成分である第１及び第２の色差信号の一方を第１の軸とし、前記第１及び第２の色差信号の他方を第１の軸と直交する第２の軸としたとき、前記第１及び第２の軸がなす色差平面上における少なくとも第１及び第２の角度領域を第１及び第２の補正領域として設定し、前記第１及び第２の補正領域内それぞれの映像信号を補正する映像補正装置において、
   入力画素それぞれの前記色差平面上における第１の色差信号成分と第２の色差信号成分とがなす角度を算出する角度算出手段と、
   前記映像信号の画素の色相と彩度と輝度の内の少なくとも１つを補正するための第１の補正領域に対応する第１の補正利得及び第２の補正領域に対応する第２の補正利得を求める第１及び第２の補正関数を、前記角度算出手段によって算出した入力画素それぞれの角度をパラメータとして算出し、前記補正領域外では前記補正利得を０とし、前記補正領域内では前記第１及び第２の補正関数に基づいて前記第１及び第２の補正利得を算出する前記第１及び第２の補正領域毎に設けられた第１及び第２の補正利得算出手段と、
   前記入力画素それぞれの前記色差平面上における前記第１の色差信号成分と前記第２の色差信号成分とがなすベクトルの大きさを表すベクトル長を算出するベクトル長算出手段と、
   前記入力画素それぞれの輝度信号成分と前記ベクトル長とを用いて、前記入力画素それぞれの色信号成分の濃淡の程度を検出する濃淡検出手段と、
   前記濃淡検出手段の出力と前記第１の補正利得算出手段の算出する第１の補正関数の値とを乗算する第１の乗算手段と、
   前記第１の乗算手段の出力する積値から予め設定されている外部パラメータを減算して第１の補正値を得る第１の減算手段と、
   １から前記第１の減算手段の出力する第１の補正値を引くことで第２の補正値を得る第２の減算手段と、
   前記第１の減算手段の出力する第１の補正値によって前記第１の補正利得を調整して出力する第１の補正利得調整手段と、
   前記第２の減算手段の出力する第２の補正値によって前記第２の補正利得を調整して出力する第２の補正利得調整手段と、
   前記第１及び第２の補正利得算出手段が出力し、前記第１及び第２の補正利得調整手段により調整された後の第１及び第２の補正利得を用いて前記第１及び第２の補正領域内それぞれの映像信号を補正する映像補正処理手段とを備えたことを特徴とする映像補正装置。
2. 前記ベクトル長算出手段の出力に対して予め設定されている外部パラメータによって低彩度における補正範囲の閾値を設定するセレクタと、
   前記セレクタの出力に前記第１の補正関数の値を乗算する第２の乗算手段と、
   前記セレクタの出力に前記第２の補正関数の値を乗算する第３の乗算手段とを備え、
   前記第１の補正利得調整手段は、前記第１の減算手段の出力する第１の補正値と前記第２の乗算手段の出力する積値とを乗算して得られる第３の補正値によって前記第１の補正利得を調整し、
   前記第２の補正利得調整手段は、前記第２の減算手段の出力する第２の補正値と前記第３の乗算手段の出力する積値とを乗算して得られる第４の補正値によって前記第２の補正利得を調整することを特徴とする請求項１に記載の映像補正装置。

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