CN1229969C - 色变换装置与色变换方法 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于获得这样的色变换装置与色变换方法，它们能够抑制在图像的暗部等处的噪声成分的影响被加强，并能抑制在色度高的色彩上色破坏的发生，而且能够灵活地变更变换特性。所述装置中设有：从多个第一色数据构成的第一图像数据求得第一色修正量的部件，计算所述第一图像数据的特性信息的部件，从所述特性信息与所述第一修正量求得第二色修正量的部件，将所述第二色修正量加到所述第一图像数据上来求得第二图像数据的部件；计算所述特性信息的部件通过设置由采用所述第一图像数据的亮度信息与色度信息的运算来算出所述特性信息的部件，进行反映其中包含图像数据的亮度信息与色度信息的特性信息的色变换。

Description

色变换装置与色变换方法

技术领域

本发明涉及打印机、图像打印机、扫描仪等的全色打印设备，作成计算机绘图图像的图像处理设备，或者监视器等的显示装置等所使用的数据处理，尤其是和使用以红/绿/蓝三色表现的图像数据的设备等相配合进行色变换处理的色变换装置与色变换方法。

背景技术

印刷中的色变换是修正因油墨颜色不纯造成的混色或印制的非线性而发生的图像质量劣化，输出具有良好的彩色重现性的印刷图像所必需的技术。并且，在监视器等的显示装置中，显示被输入的色数据时，为了符合使用条件等而输出(显示)具有所希望的彩色重现性的图像，需要进行色变换处理。

一直以来，作为用于上述的场合的色变换方式有两种，即表变换方式和矩阵运算方式。

作为表变换方式的代表例，有三维查用表方式，该方式是一种输入以红、绿、蓝(以下，表示为「R、G、B 」。)表现的图像数据，求得预先存储在ROM等的存储器中的R、G、B的图像数据或黄、品红、青(以下，表示为「Y、M、C 」。)的补色数据的方法；由于能够采用任意的变换特性，该方法具有可实现彩色重现性良好的色变换的优点。

然而，采用以每个图像数据的组合来存储数据的单纯的结构，需要约400Mbit的大容量存储器。例如，在特开昭63-227181号公报中，公开了存储器容量的压缩方法，但是，即使如此，其存储容量也只达到约5Mbit。因此，该方式中，由于每个变换特性需要大容量存储器，存在难以LS1化的课题，以及不能灵活应对使用条件等的变更的课题。

另一方面，矩阵运算方式中，例如对一个图像数据Ri、Gi、Bi加以变换来求得其他的图像数据Ro、Go、Bo时，有如下的式(1)作为基本运算式。

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ro}\\ \mathrm{Go}\\ \mathrm{Bo}\end{array}\right]=\left(\mathrm{Aij}\right)\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ri}\\ \mathrm{Gi}\\ \mathrm{Bi}\end{array}\right]$ …式(1)

在式(1)中i＝1～3，j＝1～3。

这里，上述的所希望的彩色重现中，有「忠实的彩色重现」和「理想的彩色重现」两种。所谓「忠实的彩色重现」，就是忠实于实物颜色的彩色重现，作为其实现方法，被认为是采用NTSC或sRGB等的规格或标准的色空间的彩色重现。另一方面，所谓「理想的彩色重现」，就是考虑人的视觉特性或记忆色的、人们感觉更理想的彩色重现，它未必和「忠实的彩色重现」相一致。显示电视图像等的动画时的彩色重现中，往往进行「理想的彩色重现」。例如，人的记忆色中，有将天空的颜色或草地的绿色等，以比实际的色彩更鲜艳的、色度高的颜色加以记忆的倾向。因此，在实现「理想的彩色重现」时，一般对输入的色数据进行使颜色的色度提高的色变换处理。并且，即使在忠实的彩色重现中，对输入的色数据进行使色彩的色度提高的色变换处理的场合也不在少数。

另一方面，输入到图像显示装置的色数据，未必和摄像机等的色数据生成侧生成的原来的色数据相一致。这是由于色数据传送过程中受到各种噪声的影响的缘故。以下，对由摄像机生成的原来的色数据经传输线路传送，输入图像显示装置时的情况作进一步考察。设摄像机输出的原来的色数据为Rs、Gs、Bs，它们是分别表示红、绿、蓝的色数据。并且，设输入到图像显示装置的色数据为Ri、Gi、Bi。如果没有传输线路中噪声的影响，传送时的发送、接收的过程正确进行，则应该为Rs＝Ri、Gs＝Gi、Bs＝Bi。然而，实际上，对受到传输线路中噪声的影响这样的情况是加以考虑的。并且，还考虑到发送、接收的过程中发生的某些错误。如将作为噪声的影响或发送、接收的过程中的错误对各色数据的影响的噪声成分分别设为Rn、Gn、Bn，则输入到图像显示装置的色数据Ri、Gi、Bi可被表示为：Ri＝Rs+Rn、Gi＝Gs+Gn、Bi＝Bs+Bn。也就是，输入到图像显示装置的色数据Ri、Gi、Bi，被表示为原来的色数据成分Rs、Gs、Bs和噪声成分Rn、Gn、Bn之和。

接着，讨论为实现对上述的输入到图像显示装置的Ri、Gi、Bi的「理想的彩色重现」而进行将色彩的色度提高的色变换处理时的情况。这时，为提高以Ri、Gi、Bi表示的色数据的色度而进行变换，结果，Ri、Gi、Bi的原来的色数据成分Rs、Gs、Bs的色度被提高，同时噪声成分即Rn、Gn、Bn的色度也被提高了。特别在原来的色数据成分Rs、Gs、Bs小的场合，对噪声成分即Rn、Gn、Bn的影响相对较大，色变换处理主要提高了噪声成分即Rn、Gn、Bn的色度。因此，在原来的色数据成分Rs、Gs、Bs小的图像的暗部，通过色变换带来的噪声的影响或发送接收时的错误的影响更加被加强了。因此，原来的色数据成分Rs、Gs、Bs小的图像的暗部中的色变换处理，需要注意不使噪声的影响或发送接收时的错误的影响被加强。原来的色数据成分Rs、Gs、Bs小的场合，输入到图像显示装置的色数据Ri、Gi、Bi也小，成为亮度低的色彩。因此，从输入到图像显示装置的色数据Ri、Gi、Bi的亮度等的色数据的特征，可以推测噪声成分Rn、Gn、Bn的影响相对变大的情况。

然而，在采用上述式(1)的传统的色变换方法中，由于不考虑输入到图像表示装置的色数据Ri、Gi、Bi的亮度等的色数据的特性地进行色变换处理，因此，不能解决原来的色数据成分Rs、Gs、Bs小的图像的暗部，经色变换后噪声的影响或发送接收时的错误的影响被加强的问题。

这里，表示红、绿、蓝的色数据分别设定为从0到255的整数。图20表示的是，和原来的色数据成分Rs、Gs、Bs相比，噪声成分Rn、Gn、Bn小的场合的原来的色数据成分Rs、Gs、Bs、噪声成分Rn、Gn、Bn与输入到图像显示装置的色数据Ri、Gi、Bi的一个示例。图中，纵轴表示信号的大小。图20(A)表示原来的色数据成分Rs、Gs、Bs之一例：Rs＝192、Gs＝64、Bs＝64。图20(B)表示噪声成分Rn、Gn、Bn之一例：Rn＝8、Gn＝8、Bn＝24。并且，图20(C)表示由图20(A)所示的Rs、Gs、Bs和图20(B)所示的Rn、Gn、Bn得到的输入到图像显示装置的色数据Ri、Gi、Bi，成为：Ri＝200、Gi＝72、Bi＝88。图20(A)中所示的原来的色数据成分Rs、Gs、Bs表示红色。另一方面，图20(C)所示的输入到图像显示装置中的色数据Ri、Gi、Bi，因噪声成分Rn、Gn、Bn的影响而变成稍偏蓝的红色。

图21表示和原来的色数据成分Rs、Gs、Bs相比，噪声成分Rn、Gn、Bn大的(和噪声成分Rn、Gn、Bn相比，原来的色数据成分Rs、Gs、Bs小的)场合，原来的色数据成分Rs、Gs、Bs、噪声成分Rn、Gn、Bn和输入到图像显示装置的色数据Ri、Gi、Bi的一个示例。图中，纵轴表示信号的大小。图21(A)表示原来的色数据成分Rs、Gs、Bs之一例：Rs＝24、Gs＝8、Bs＝8。图21(B)表示噪声成分Rn、Gn、Bn之一例：Rn＝8、Gn＝8、Bn＝24(与图20的值相同)。并且，图21(C)表示由图21(A)所示的Rs、Gs、Bs和图21(B)所示的Rn、Gn、Bn得到的、输入到图像显示装置的色数据Ri、Gi、Bi成为：Ri＝32、Gi＝16、Bi＝32。图21(A)所示的原来的色数据成分Rs、Gs、Bs表示红色。另一方面，图21(C)所示的输入到图像显示装置的色数据Ri、Gi、Bi，因噪声成分Rn、Gn、Bn的影响而成为品红色，色调发生很大的改变。

通过图20与图21的比较可知，跟原来的色数据成分Rs、Gs、Bs相比，噪声成分Rn、Gn、Bn越大(跟噪声成分Rn、Gn、Bn相比，原来的色数据成分Rs、Gs、Bs小)时，由含噪声成分Rn、Gn、Bn的原来的色数据成分Rs、Gs、Bs表现的色调和由输入到图像显示装置的色数据Ri、Gi、Bi表现的色调之间的差异也越大。因此，在图像的暗部等原来的色数据成分Rs、Gs、Bs小的场合，会更多地受到噪声成分Rn、Gn、Bn的影响。

图像显示装置中设有色变换电路，对输入的色数据Ri、Gi、Bi进行色变换处理。图22是表示传统的色变换电路的结构的框图。图22中，1是色修正量计算部件，2是色修正量加法运算部件。色数据Ri、Gi、Bi被输入色修正量计算部件1。在色修正量计算部件1中，基于色数据Ri、Gi、Bi算出色补正量R1、G1、B1，输入到色修正量加法运算部件2。色数据Ri、Gi、Bi也被输入到色修正量加法运算部件2，在色修正量计算部件2中，被加上色修正量R1、G1、B1后，算出第二色数据Ro、Go、Bo。在色修正量计算部件1中的色修正量R1、G1、B1的计算中，不考虑输入的色数据Ri、Gi、Bi的亮度等的色数据的特性。

图22的色变换电路进行下式(2)表示的色变换处理。式(2)通过按下述方式对式(1)进行变形得到。因此，可以说图22的色变换电路执行的是式(1)的色变换处理。

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ro}\\ \mathrm{Go}\\ \mathrm{Bo}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ri}\\ \mathrm{Gi}\\ \mathrm{Bi}\end{array}\right]+(A\text{'}\mathrm{ij})\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ri}\\ \mathrm{Gi}\\ \mathrm{Bi}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ri}\\ \mathrm{Gi}\\ \mathrm{Bi}\end{array}\right]+(A\text{'}\mathrm{ij})\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ri}\\ \mathrm{Gi}\\ \mathrm{Bi}\end{array}\right]$

…式(2)

式(2)中，i＝1～3、j＝1～3。

这时，色修正量计算部件1中，由下式(3)表示的线性运算求出色修正量R1、G1、B1。

$\left[\begin{array}{c}R1\\ G1\\ B1\end{array}\right]=(A\text{'}\mathrm{ij})\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ri}\\ \mathrm{Gi}\\ \mathrm{Bi}\end{array}\right]$ …式(3)

这样，传统的色变换方法中，进行色变换时不考虑输入到图像显示装置的色数据Ri、Gi、Bi的亮度等的色数据的特征。因此，如通过传统的色变换处理来进行提高色数据的色度的、也就是加强色彩的处理，在受噪声成分Rn、Gn、Bn的影响较大的场合色彩也被加强。由此，图像的暗部等处的噪声成分Rn、Gn、Bn的影响被加强，图像显示装置所显示的图像非常难看。

并且，在不考虑图像显示装置中输入的色数据Ri、Gi、Bi的特性的传统的色变换方法中，通过色变换处理，会有亮色中的微妙的色彩差异消失的色破坏发生。

以下，考察几个与此有关的数值例。假定用下式(4)表示上述式(2)中的系数矩阵的值进行图22所示的色变换电路中的运算。

$(A\text{'}\mathrm{ij})=\left[\begin{array}{ccc}0.2& -0.1& -0.1\\ -0.1& 0.2& -0.1\\ -0.1& -0.1& 0.2\end{array}\right]$ …式(4)

这时，Ri＝230、Gi＝20、Bi＝20的色数据被输入的场合，如果不对Ro、Go、Bo的可取值范围加以限制，则会有：Ro＝272、Go＝-1、Bo＝-1的结果。然而，实际上，Ro、Go、Bo的取值范围为0到255的整数值，因此成为：Ro＝255、Go＝0、Bo＝0。

并且，如果在输入Ri＝240、Gi＝15、Bi＝15的色数据时不对Ro、Go、Bo的可取值范围加以限制，则会有Ro＝285、Go＝-8、Bo＝-8的结果。然而，由于Ro、Go、Bo为0到255的范围的整数值，实际上成为Ro＝255、Go＝0、Bo＝0。因此，输入Ri＝230、Gi＝20、Bi＝20的色数据时得到的Ro、Go、Bo的值，跟输入Ri＝240、Gi＝15、Bi＝15的色数据时得到的Ro、Go、Bo的值变得相同，于是就发生了色破坏。

另外，在不考虑输入图像显示装置中的色数据Ri、Gi、Bi的特性的传统的色变换方法中，色彩的色度提高的色变换处理的场合，色度高的色彩中会发生微妙的色差异消失的色破坏。

色数据R、G、B的色度Sat可以用R、G、B的最大值MAX(R、G、B)和最小值MIN(R、G、B)以下式(5)来定义。

Sat＝(MAX(R，G，B)-MIN(R，G，B))/MAX(R，G，B)         …式(5)

如果R、G、B分别取0到255的整数值，例如，红的单色用R＝255、G＝0、B＝0表示，色度Sat＝1。并且，白用R＝255、G＝255、B＝255表示，色度Sat＝0。这时，为了提高色度Sat，可以考虑增大MAX(R、G、B)-MIN(R、G、B)。

输入图像显示装置的Ri、Gi、Bi的色度Sati，用下式(6)表示。

Sati＝(MAX(Ri，Gi，Bi)-MIN(Ri，Gi，Bi))/MAX(Ri，Gi，Bi)    …式(6)

并且，通过色变换处理得到的色数据Ro、Go、Bo的色度Sato如下式(7)所示。

Sato＝(MAX(Ro，Go，Bo)-MIN(Ro，Go，Bo))/MAX(Ro，Go，Bo)…式(7)

为了提高图22所示的色变换电路中色数据的色度，例如考虑将上述的式(2)中的系数矩阵取下式(8)所示的值。

$(A\text{'}\mathrm{ij})=\left[\begin{array}{ccc}0.2& -0.2& -0.2\\ -0.2& 0.2& -0.2\\ -0.2& -0.2& 0.2\end{array}\right]$ …式(8)

这时，相对于Ri＝255、Gi＝128、Bi＝128的输入，得到Ro＝255、G0＝77、B0＝77。还有，小数点以下以四舍五入来取舍。这时的色数据Ri、Gi、Bi的色度Sati根据上述的式(6)约为0.5，色数据Ro、Go、Bo的色度Sato根据上述的式(7)，为0.7。因此，通过色变换处理提高了色数据的色度。

另一方面，考虑输入Ri＝255、Gi＝26、Bi＝26时的情况。这时的色数据Ri、Gi、Bi的色度Sati是0.9。这时，如果Ro、Go、Bo的可取值范围没有限制，则成为Ro＝296、Go＝-25、Bo＝-25。然而，由于实际上Ro、Go、Bo是0到255的范围的整数值，因此成为Ro＝255、Go＝0、Bo＝0。

另外，考虑输入Ri＝255、Gi＝51、Bi＝51的色数据时的情况。这时的色数据Ri、Gi、Bi的色度Sati是0.8。这时，如果对Ro、Go、Bo的可取值范围没有限制，则应有Ro＝286、Go＝0、Bo＝0。然而，由于实际上Ro、Go、Bo的取值为0到255的范围的整数值，因此成为Ro＝255、Go＝0、Bo＝0。因此，输入Ri＝255、Gi＝26、Bi＝26的色数据时得到的Ro、Go、Bo的值和输入Ri＝255、Gi＝51、Bi＝51的色数据时得到的Ro、Go、Bo的值变得相同，就是说发生了色破坏。

传统的色变换装置或色变换方法中，在以采用凭借ROM等的存储器的表变换方式来构成的场合，存在需要大容量的存储器、不能灵活更改变换特性等问题。并且，以矩阵运算方式来构成的场合，如果进行提高色数据的色度的处理，就存在图像的暗部等中的噪声成分的影响更被加强，色度高的色彩或亮的色彩中微妙的色之差异消失的色破坏发生等问题。

发明内容

本发明旨在解决上述的问题，提供在对由多个色数据组成的图像数据逐个像素地进行色变换的色变换装置与色变换方法中，能够抑制图像的暗部等中的噪声成分的影响被加强、色度高的色彩或亮的色彩中的色破坏的发生，并能灵活更改变换特性，而且不需要大容量存储器的色变换装置或色变换方法。

本发明的色变换装置是，

对多个第一色数据构成的、作为每个像素的图像信息的第一图像数据加以色变换，求得由多个第二色数据构成的、作为每个像素的图像信息的第二图像数据的色变换装置，其特征在于：

设有由上述第一图像数据求得第一色修正量的部件，

计算上述第一图像数据的特性信息的部件，

由上述特性信息与上述第一色修正量求得第二色修正量的部件，以及

在上述第一图像数据中加上或减去上述第二色修正量，求得上述第二图像数据的部件；

算出上述特性信息的部件中，设有通过采用上述第一图像数据的亮度信息与色度情报的运算来算出上述特性信息的部件。

因此，本发明具有这样的效果：能够进行按照图像数据的特性信息的色变换，即使在进行提高色数据的色度的处理的场合，也能够不使图像的暗部等中的噪声成分的影响更被加强地获得良好的彩色重现，而且，即使在进行提高色数据的色度的处理的场合，也能够进行不使图像的高亮度部或高色度部中发生色破坏的色变换处理。

在仅以图像数据的亮度信息作为特性信息的场合，能够取得在进行提高色数据的色度的处理的场合，抑制图像的暗部等中的噪声成分被加强的效果，以及抑制图像的高亮度部中的色破坏的效果。另一方面，在仅以图像数据的色度信息作为特性信息的场合，能够获得在进行提高色数据的色度的处理时，抑制图像的高色度部中的色破坏的效果。本发明中的色变换装置中，由于用图像数据的亮度信息与色度信息这两方来计算特性信息，同时可以具有使用亮度信息或色度信息一方时的效果，从而能够提供非常良好的色变换处理。

求上述第二色修正量的部件，也可以用对应于上述特性信息的乘算系数去乘上述第一色修正量，求得上述第二色修正量。

依据这种结构，跟按照图像数据的特性信息取得求第一色修正量时的矩阵系数等的变换特性的场合相比，具有应求的数据量少的效果。

计算上述特性信息的部件，也可以设有将上述亮度信息和上述色度信息相加的部件。

这样的结构，也具有能通过简单的运算处理算出上述特性信息的效果。

还可以设有算出上述多个第一色数据的最大值作为上述亮度信息的亮度信息计算部件。

这样的结构，也具有能通过简单的运算处理算出上述亮度信息的效果。

还可以设有用上述多个第一色数据的最大值与最小值算出上述色度信息的色度信息计算部件。

这样的结构，也具有能通过比较/选择处理这样的简单的运算处理算出上述色度信息的效果。

上述色度信息计算部件，也可以是用上述多个第一色数据的最大值和最小值之差算出上述色度信息的部件。

这样的结构，也具有能通过比较/选择处理与减法处理这样的简单的运算处理算出上述色度信息的效果。

并且，本发明的色变换方法，

是对由多个第一色数据组成的、作为每个像素的图像信息的第一图像数据加以色变换，来求取由多个第二色数据组成的、作为每个像素的图像信息的第二图像数据的色变换方法，其特征在于：

设有从上述第一图像数据求取第一色修正量的步骤，

算出上述第一图像数据的特性信息的步骤，

从上述特性信息与上述第一色修正量求出第二色修正量的步骤，以及

在上述第一图像数据中加上或减去上述第二色修正量来求出上述第二图像数据的步骤；

同时，算出上述特性信息的步骤是通过用上述第一图像数据的亮度信息与色度信息进行运算来算出上述特性信息的步骤。

因此，该方法具有这样的效果：能够进行按照图像数据的特性信息的色变换，即使在进行提高色数据的色度的处理的场合，也能获得不使图像的暗部等中的噪声成分的影响更被加强的良好的彩色重现，而且即使在进行提高色数据的色度的处理的场合，也能进行不发生图像的高亮度部或高色度部中的色破坏的色变换处理。

在仅用图像数据的亮度信息作为特性信息的场合，在进行提高色数据的色度的处理中，能够取得抑制图像的暗部等中的噪声成分被加强的效果，以及抑制图像的高亮度部中的色破坏的效果。另一方面，在仅用图像数据的色度信息作为特性信息的场合，在进行提高色数据的色度的处理中，能够取得抑制图像的高色度部中的色破坏的效果。本发明的色变换方法中，由于用图像数据的亮度信息与色度信息这两方的信息来算出特性信息，能够同时具有用亮度信息或色度信息的各自一方时的效果，提供非常良好的色变换处理。

求上述第二色修正量的步骤中，也可以通过用对应于上述特性信息的乘算系数去乘上述第一色修正量来求得上述第二色修正量。

这样的结构，跟按照图像数据的特性信息求第一色修正量时求矩阵系数等的变换特性的场合比较，具有应求数据量少的效果。

算出上述特性信息的步骤中，也可以设有将上述亮度信息与上述色度信息相加的步骤。

这样的结构，也具有能通过简单的运算处理算出上述特性信息的效果。

也可以进一步设置将上述多个第一色数据的最大值作为上述亮度信息算出的步骤。

这样的结构，也具有能通过简单的运算处理算出上述亮度信息的效果。

也可以进一步设置用上述多个第一色数据的最大值与最小值算出上述色度信息的步骤。

这样的结构，也具有能通过比较/选择处理这样的简单的运算处理算出上述色度情报的效果。

算出上述色度信息的步骤，也可以是用上述多个第一色数据的最大值和最小值之差来算出上述色度信息步骤。

这样的结构，也具有能通过比较/选择处理与减法处理这样的简单的运算处理来算出上述色度信息的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1的色变换装置的结构之一例的框图。

图2是表示本发明的实施例1的色变换装置中的第一色修正量计算部件3的结构之一例的框图。

图3是表示本发明的实施例1的色变换装置中的乘算系数计算部件4的结构之一例的框图。

图4是表示本发明的实施例1的色变换装置中的亮度信息计算部件8的结构之一例的框图。

图5是表示本发明的实施例1的色变换装置中的亮度信息计算部件8的结构之又一例的框图。

图6是表示本发明的实施例1的色变换装置中的色度信息计算部件10的结构之一例的框图。

图7是表示存入本发明的实施例1的色变换装置中的查用表9的乘算系数k和特性信息CH的关系之一例的曲线图。

图8是表示存入本发明的实施例1的色变换装置中的查用表9的乘算系数k和特性信息CH的关系之又一例曲线图。

图9是表示存入本发明的实施例1的色变换装置中的查用表9的乘算系数k和特性信息CH的关系之再一例的曲线图。

图10是表示本发明的实施例2的色变换装置中的第一色修正量计算部件3的结构之一例的框图。

图11是表示本发明的实施例2的色变换装置中的多项式运算器20的结构之一例的框图。

图12是表示本发明的实施例2的色变换装置中的识别符号S1和最大值β与最小值α及成为0的色调数据之间的关系之一例的表格。

图13是说明本发明的实施例2的色变换装置中的多项式运算器20的消零器21的工作过程的表格。

图14是表示本发明的实施例2的色变换装置中的矩阵运算器6b的一部分的结构之一例的框图。

图15是表示六种色调和色调数据的关系的示意图。

图16是表示本发明的实施例2的色变换装置中的第一运算项和色调的关系的示意图。

图17是表示本发明的实施例2的色变换装置中的第二运算项和色调的关系的示意图。

图18是表示本发明的实施例2的色变换装置中的多项式运算器20的运算系数发生器24中，使运算系数变化时第二运算项和色调的关系的示意图。

图19是关于本发明的实施例2的色变换装置中各色调与色调间的区域的、对它们有效的运算项的表格。

图20是表示噪声成分Rn、Gn、Bn与原来的色数据成分Rs、Gs、Bs相比小的场合，原来的色数据成分Rs、Gs、Bs、噪声成分Rn、Gn、Bn与输入图像显示装置的色数据Ri、Gi、Bi之一例的示图。

图21是表示噪声成分Rn、Gn、Bn与原来的色数据成分Rs、Gs、Bs相比大的场合，原来的色数据成分Rs、Gs、Bs、噪声成分Rn、Gn、Bn与输入图像显示装置的色数据Ri、Gi、Bi之一例的示图。

图22是表示传统的色变换装置的结构之一例的框图。

具体实施方式

以下，参照附图就本发明的实施例进行详细说明。

实施例1

图1是表示本发明的实施例1的色变换装置的结构之一例的框图。该色变换装置对由多个第一色数据Ri、Gi、Bi组成的、作为每个像素的图像信息的第一图像数据加以色变换，求得由多个第二色数据Ro、Go、Bo组成的、作为每个像素的图像信息的第二图像数据；其中设有：第一色修正量计算部件3、乘算系数计算部件4、第二色补正量计算部件5和色修正量加法运算部件2。

第一色数据Ri、Gi、Bi被输入第一色修正量计算部件3。第一色修正量计算部件3中，对第一色数据Ri、Gi、Bi算出第一色修正量R1、G1、B1，然后向第二色修正量计算部件5输出。第一色修正量计算部件3的结构将在后面说明，但是可以采用跟传统的色变换装置中的色修正量计算部件1相同的结构。

第一色数据Ri、Gi、Bi被输入乘算系数计算部件4。乘算系数计算部件4中，由第一色数据Ri、Gi、Bi算出乘算系数k，向第二色修正量计算部件5输出。第二色修正量计算部件5中，分别用乘算系数k乘第一色修正量R1、G1、B1，算出第二色修正量R2、G2、B2，向色修正量加法运算部件2输出。色修正量加法运算部件2中，除了第二色修正量R2、G2、B2以外，还输入第一色数据Ri、Gi、Bi，通过将第二色修正量R2、G2、B2和第一色数据Ri、Gi、Bi相加来算出第二色数据Ro、Go、Bo。因此，第二色数据Ro、Go、Bo由下式(9)表示。

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ro}\\ \mathrm{Go}\\ \mathrm{Bo}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ri}\\ \mathrm{Gi}\\ \mathrm{Bi}\end{array}\right]+k\left[\begin{array}{c}R1\\ G1\\ B1\end{array}\right]$ …式(9)

并且，图2是表示上述第一色修正量计算部件3的一结构例的框图。图中，6a是矩阵运算器，7a是系数发生器。系数发生器7a生成矩阵运算的系数(Gij)，传送给矩阵运算器6a。这里，i＝1～3、j＝1～3。矩阵运算器6a用第一色数据Ri、Gi、Bi与来自系数发生器的系数(Gij)由下式(10)的运算算出第一色修正数据R1、G1、B1。式(10)的运算容易用乘法运算部件与加法运算部件加以实现。

$\left[\begin{array}{c}R1\\ G1\\ B1\end{array}\right]=\left(\mathrm{Gij}\right)\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ri}\\ \mathrm{Gi}\\ \mathrm{Bi}\end{array}\right]$ …式(10)

并且，图3是表示上述乘算系数计算部件4的一结构例的框图。图中，8是亮度信息计算部件、9是查用表(LUT)、10是色度信息计算部件、11是特性信息运算部件、12是特性信息计算部件。特性信息计算部件12被输入第一色数据Ri、Gi、Bi，算出Ri、Gi、Bi的特性信息CH，向查用表9输出。

特性信息计算部件12中设有：亮度信息计算部件8、色度信息计算部件10和特性信息运算部件11。输入到特性信息计算部件12的第一色数据Ri、Gi、Bi，分别被输入亮度信息计算部件8与色度信息计算部件10。亮度信息计算部件8算出并输出表示Ri、Gi、Bi的亮度的信息即亮度信息V。另一方面，色度信息计算部件10算出并输出表示Ri、Gi、Bi的鲜艳程度的信息即色度信息SA。特性信息运算部件11，通过例如由下式(11)表示的运算来算出特性信息CH并加以输出。

$\mathrm{CH}=\frac{V+\mathrm{SA}}{2}$ …式(11)

上述的式(11)表示的特性信息CH，应该同时具有亮度信息V与色度信息SA的信息。这里，上述的式(11)中用2来除，是为了调整特性信息CH的数值范围的权宜处理，并非必需。

查用表9由存储器等构成，对应于特性信息CH的乘算系数k存放在由特性信息CH指定的地址(存储位置)处。因此，读出特性信息CH作为地址加以输入，对应的乘算系数k被输出。

图4是表示本发明的实施例1的色变换装置中的亮度信息计算部件8的结构之一例的框图。图中，13是最大值计算部件。最大值计算部件13被输入第一色数据Ri、Gi、Bi，Ri、Gi、Bi中的最大值被作为亮度信息V输出。

并且，亮度信息计算部件8也可以采用别的的结构。图5是表示上述亮度信息计算部件8的另一结构例的框图。图中，14a、14b、14c是乘法运算部件，15a、15b是加法运算部件。第一色数据Ri、Gi、Bi和系数kr、kg、kb同时被分别输入乘法器14a、14b、14c，乘法运算的结果被输出。来自乘法器14b与14c的输出，被输入加法器15a，加法运算的结果被输出。加法器15a的输出和乘法器14a的输出同时被输入到加法器15b，加法运算的结果作为亮度信息V被输出。因此，图5所示的亮度信息计算部件8中，亮度信息V由下式(12)表示。

V＝kr×Ri+kg×Gi+kb×Bi    …式(12)

例如，第一色数据Ri、Gi、Bi是依据NTSC的色数据的场合，上述的式(12)中，可以设为kr＝0.3、kg＝0.59、kb＝0.11。并且，例如，如设为kr＝0.25、kg＝0.5、kb＝0.25，(由于0.25＝1/22、0.5＝1/2)可以由乘法器10a、10b、10c的位移(bit shift)来实现，从而能够使电路缩减。

亮度信息计算部件8的结构如图5所示的场合，通过将各第一色数据分别乘以预定的系数后进行求和，算出亮度信息V以接近人的感觉。这里，第一色数据中所含的噪声成分和人的感觉没有关系，第一色数据中的噪声成分的影响因原来的色数据成分Rs、Gs、Bs和噪声成分Rn、Gn、Bn的相对的大小关系而变化。例如，原来的色数据成分Rs＝200，Gs＝50、Bs＝50中加上噪声成分Rn＝20、Gn＝20、Bn＝40时和原来的色数据成分Rs＝50，Gs＝200、Bs＝50中加上噪声成分Rn＝20、Gn＝20、Bn＝40时相比，噪声成分的影响在色数据的空间中是相同的。然而，亮度信息计算部件8的结构为图5所示的场合，在上述两种场合算出的亮度信息V不相同。另一方面，亮度信息计算部件8的结构为图4所示的场合，上述两种场合算出的亮度信息V成为相同。

以下的说明中，假定亮度信息计算部件8为图4所示的结构，第一色数据Ri、Gi、Bi中的最大值作为亮度信息V输出。

图6是表示上述色度信息计算部件10的一个结构例的框图。图中，13b是最大值计算部件、16是最小值计算部件、17是色度运算部件。第一色数据Ri、Gi、Bi被输入最大值计算部件13b与最小值计算部件16。最大值计算部件13b算出并输出第一色数据Ri、Gi、Bi的最大值MAX1。最小值计算部件16算出并输出第一色数据Ri、Gi、Bi的最小值MIN1。色度运算部件17由上述最大值MAX1与最小值MIN1算出例如由下式(13)表示的色度信息SA。

SA＝(MAX1-MIN1)/MAX1    …式(13)

这时，第一色数据为Ri＝255、Gi＝0、Bi＝0时色度信息成为SA＝1.0，第一色数据为Ri＝128、Gi＝64、Bi＝64时色度信息成为SA＝0.5。

这里，上式(13)所示的运算中，色度信息能够不影响亮度信息地算出，但是，要用其中的一方相除，这样会导致硬件实现中的电路规模增大，或者以软件实现中的处理时间增大。作为避免电路规模或处理时间的增大的手段，可以用下式(14)所示的运算取代上式(13)所示的运算，进行色度信息SA的计算。

SA＝MAX1-MIN1)    …式(14)

此时，第一色数据为Ri＝255、Gi＝0、Bi＝0时.色度信息成为SA＝255，第一色数据为Ri＝128、Gi＝64、Bi＝64时色度信息成为SA＝64。以下的说明中，假定色度运算部件17由上式(14)算出色度信息SA。通过以上的操作，特性信息计算部件12算出并输出特性信息CH。由特性信息计算部件12输出的特性信息CH被输入查用表9。从查用表9输出与输入的特性信息CH的值对应的乘算系数k。以上即为乘算系数计算部件4的工作过程。

由乘算系数计算部件4输出的乘算系数k是、在第二色修正量计算部件5中，分别与第一色修正量R1、G1、B1相乘，算出第二色修正量R2、G2、B2。在色修正量加法运算部件2中，第二色修正量R2、G2、B2被加到第一色数据Ri、Gi、B1上，算出第二色数据Ro、Go、Bo。

本实施例中的色变换装置通过以上的处理来计算第二色数据Ro、Go、Bo。这里，就存于查用表9中的乘算系数k和特性信息CH的关系进行说明。首先，假定第一色数据Ri、Gi、Bi为0到255的整数。本色变换装置中，亮度情报V作为上述图4所示的亮度信息计算部件8中的第一色数据Ri、Gi、Bi中的最大值算出，色度信息SA用上式(14)表示的运算算出。因此，亮度信息V与色度信息SA也成为0到255的整数。另外，由于特性信息CH用上式(11)表示的运算来计算，特性信息CH也成为0到255的整数。另一方面，假定乘算系数k以0到1的值(0、1或分数)给定。

图7是表示存入查用表9的乘算系数k和特性信息CH的关系之一例曲线图。CH＝0时k＝0、随特性信息CH的值的增加乘算系数k的值也线性地增加，CH＝64时成为k＝1。特性信息CH的值为64到176时k＝1，特性信息CH的值为176到255时，乘算系数k的值随特性信息CH的值的增加而线性地减少，CH＝255时k＝0。

图7所示的乘算系数k和特性信息CH的关系表示：对于原来的色数据成分Rs、Gs、Bs小而受噪声成分Rn、Gn、Bn的影响大的图像的暗部等，以及容易发生色破坏的色度或亮度高的图像部分，通过减小与第一色修正量有关的乘算系数抑制色变换处理的色彩加强程度。

第一色数据Ri、Gi、Bi表示为原来的色数据成分Rs、Gs、Bs和噪声成分Rn、Gn、Bn之和。在Rs＝192、Gs＝64、Bs＝64以及Rn＝8、Gn＝8、Bn＝24d场合，第一色数据成为Ri＝200、Gi＝72、Bi＝88。相对于原来的色数据成分Rs、Gs、Bs表示红色，因受到噪声成分Rn、Gn、Bn的影响，第一色数据Ri、Gi、Bi成为表示稍稍偏蓝的红色。这时，由于亮度信息V＝MAX(Ri，Gi，Bi)＝200、色度信息SA＝MAX(Ri，Gi，Bi)MIN(Ri，Gi，Bi)＝112，因此，特性信息成为CH＝(V+SA)/2＝156，乘算系数成为k＝1.0。

另一方面，在Rs＝24、Gs＝8、Bs＝8以及Rn＝8、Gn＝8、Bn＝24的场合，第一色数据成为Ri＝32、Gi＝16、Bi＝32。相对于原来的色数据成分Rs、Gs、Bs表示红色，因受噪声成分Rn、Gn、Bn的影响，第一色数据Ri、Gi、Bi成为品红色，色调变化很大。这时，由于亮度信息V＝MAX(Ri，Gi，Bi)＝32、色度信息SA＝MAX(Ri，Gi，Bi)-MIN(Ri，Gi，Bi)＝16，特性信息成为CH＝(V+SA)/2＝24，乘算系数成为k＝0.375。

乘算系数k与第一色修正量相乘，由此求得第二色修正量。因此，乘算系数越小，色变换处理得到的修正量就变得越小。在进行提高色彩的色度的处理的场合，乘算系数越小，色彩被加强的程度就越小。

图像的暗部等原来的色数据成分Rs、Gs、Bs小而受噪声成分Rn、Gn、Bn的影响大的场合，第一色数据的亮度信息也存在变小的倾向。由于特性信息CH中含有第一图像数据的亮度信息，因此，如第一色数据的亮度信息变小，则特性信息CH也变小。因此，通过从特性信息CH算出乘算系数k，可以实现这样的处理：在受到噪声成分Rn、Gn、Bn的影响大的场合，通过减小与第一色修正量有关的乘算系数来抑制色变换处理对色彩的加强程度；在受到的噪声成分Rn、Gn、Bn的影响不太大的场合，通过加大与第一色修正量有关的乘算系数来增加色变换处理的色彩加强程度。

并且，依据本发明中的色变换装置，通过针对特性信息CH采用具有特定的关系的乘算系数k，能够抑制明亮色彩中的色破坏的发生。

如前所述，矩阵运算器6a用第一色数据Ri、Gi、Bi和来自系数发生器的系数(Gij)依据下式(10)的运算算出第一色修正数据R1、G1、B1。

$\left[\begin{array}{c}R1\\ G1\\ B1\end{array}\right]=\left(\mathrm{Gij}\right)\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ri}\\ \mathrm{Gi}\\ \mathrm{Bi}\end{array}\right]$ …式(10)

在上式(10)中，采用下式(15)中所示系数。

$\left(\mathrm{Gij}\right)=\left[\begin{array}{ccc}0.2& -0.1& -0.1\\ -0.1& 0.2& -0.1\\ -0.1& -0.1& 0.2\end{array}\right]$ …式(15)

然后，考虑输入Ri＝230、Gi＝20、Bi＝20的色数据的情况。这时，亮度信息为V＝MAX(Ri，Gi，Bi)＝230，成为具有高亮度的值。并且，由于色度信息是SA＝MAX(Ri，Gi，Bi)-MIN(Ri，Gi，Bi)＝210，特性信息成为CH＝(V+SA)/2＝220，乘算系数成为k＝0.443。并且，得到R1＝42、G1＝-21、B1＝-21。再有，小数点以下以四舍五入进位。因此，得到Ro＝249、Go＝11、Bo＝11。

另一方面，输入Ri＝240、Gi＝15、Bi＝15的色数据时，亮度信息成为V＝MAX(Ri，Gi，Bi)＝240，具有高亮度。并且，由于色度信息为SA＝MAX(Ri，Gi，Bi)-MIN(Ri，Gi，Bi)＝225，特性信息成为CH＝(V+SA)/2＝233，乘算系数成为k＝0.278。并且，得到R1＝45、G1＝-23、B1＝-23。再有，小数点以下以四舍五入进位。因此，得到Ro＝253、Go＝9、Bo＝9。

传统的色变换装置中，输入Ri＝230、Gi＝20、Bi＝20的色数据时得到的Ro、Go、Bo的值和输入Ri＝240、Gi＝15、Bi＝15的色数据时得到的Ro、Go、Bo的值相同，发生了色破坏。与此形成对比，本实施例的色变换装置中不发生色破坏。根据以上所述，本实施例中的色变换装置与色变换方法，能够进行图像的高亮度部中的色破坏不发生的色变换处理。

另外，依据本发明中的色变换装置，用对特性信息CH有特定关系的乘算系数k，能够抑制色度高的色彩中的色破坏的发生。

如前所述，矩阵运算器6a用第一色数据Ri、Gi、Bi和来自系数发生器的系数(Gij)通过下式(10)的运算算出第一色修正数据R1、G1、B1

$\left[\begin{array}{c}R1\\ G1\\ B1\end{array}\right]=\left(\mathrm{Gij}\right)\left[\begin{array}{c}\mathrm{Ri}\\ \mathrm{Gi}\\ \mathrm{Bi}\end{array}\right]$ …式(10)

上式(10)中，采用下式(16)给出的系数。

$\left(\mathrm{Gij}\right)=\left[\begin{array}{ccc}0.2& -0.2& -0.2\\ -0.2& 0.2& -0.2\\ -0.2& -0.2& 0.2\end{array}\right]$ …式(16)

这时，由Ri＝255、Gi＝128、Bi＝128的输入，得到R1＝0、G1＝-51、B1＝-51。再有，小数点以下以四舍五入进位。由于这时的亮度信息是V＝MAX(Ri，Gi，Bi)＝255，彩度信息是SA＝MAX(Ri，Gi，Bi)-MIN(Ri，Gi，Bi)＝127，特性信息成为CH＝(V+SA)/2＝191，乘算系数成为k＝0.810。因此，得到Ro＝255、Go＝87、Bo＝87。第二色数据Ro、Go、Bo的色度SAo成为168，也就是通过色变换处理色数据的色度增大。

另一方面，考虑Ri＝255、Gi＝26、Bi＝26的色数据被输入的情况。这时的亮度信息是V＝MAX(Ri，Gi，Bi)＝255，色度信息是SA＝MAX(Ri，Gi，Bi)-MIN(Ri，Gi，Bi)＝229，因此，特性信息成为CH＝(V+SA)/2＝242，乘算系数成为k＝0.165。并且，得到R1＝41、G1＝-51、B1＝-51。因此，有Ro＝255、Go＝18、Bo＝18。第二色数据Ro、Go、Bo的色度SAo成为237。

另外，考虑Ri＝255、Gi＝51、Bi＝51的色数据被输入时的情况。这时的亮度信息是V＝MAX(Ri，Gi，Bi)＝255、彩度信息是SA＝MAX(Ri，Gi，Bi)-MIN(Ri，Gi，Bi)＝204，因此，特性信息成为CH＝(V+SA)/2＝230，乘算系数成为k＝0.316。并且，得到R1＝31、G1＝-51、B1＝-51。因此，有Ro＝255、Go＝35、Bo＝35。第二色数据Ro、Go、Bo的色度Sao成为220。

传统的色变换装置中，输入Ri＝255、Gi＝26、Bi＝26的色数据时得到的Ro、Go、Bo的值和输入Ri＝255、Gi＝51、Bi＝51的色数据时得到的Ro、Go、Bo的值相同，也就是发生了色破坏。与此形成对照，本实施例中的色变换装置中不发生色破坏。

如上所述，依据本实施例中的色变换装置与色变换方法，即使在进行提高色数据的色度的处理的场合中，也能够进行图像的高色度部分中不发生色破坏的色变换处理。

再有，本实施例中，采用查用表作为从特性信息CH求出对应的乘算系数k的部件，但是也可以采用运算电路等。在采用查用表的场合，通过改写表的内容，能够自由地实现各种各样的特性。并且，作为从特性信息CH求出对应的乘算系数k的部件而使用的查用表是一维的表，并非三维查用表那样的大容量表。

图7所示的乘算系数k和特性信息CH的关系，只是举例而已。例如，特性信息CH小的区域的乘算系数k的增加的斜率是任意的，同时乘算系数k的增加未必一定要是线性的。如果特性信息CH小的区域的乘算系数k的增加的斜率小，则对图像的暗部中的噪声的影响加强的抑制效果就大，而另一方面，用色变换部件进行处理的效果即色度或亮度提高的效果就小。并且，特性信息CH大的区域的乘算系数k减少的斜率是任意的，并且乘算系数k的减少未必一定要线性。如果特性信息CH大的区域的乘算系数k的减少的斜率小，则图像的亮度或色度的高的部分中的色破坏被抑制的效果就大，而另一方面，用色变换部件进行处理的效果即色度或亮度提高的效果就小。

图8是表示乘算系数k和特性信息CH的关系的另一例的示图。从CH＝0到CH＝8这个区域k＝0，在超过CH＝8后，乘算系数k的值随着特性信息CH值的增加也线性地增加，CH＝64时k＝1。在特性信息CH的值从64到144的区域，k＝1；在特性信息CH的值从144到248的区域，乘算系数k的值随着特性信息CH值的增加而线性地减少；在从CH＝248到CH＝255的区域，k＝0。

图9是表示乘算系数k和特性信息CH的关系的又一例的示图。CH＝0时k＝0；在从CH＝8到CH＝96的区域，乘算系数k的值随着特性信息CH值的增加而非线性地增加；CH＝96时成为k＝1。在特性信息CH的值从96到160的区域，k＝1；特性信息CH的值从160到255的区域，乘算系数k的值随着特性信息CH的值的增加而非线性地减少；在CH＝255时成为k＝0。

并且，本实施例中，就主要以硬件构成装置的情况进行说明，但是通过同样的处理流程，即使采用软件也能进行色变换处理。另外，本实施例中，第一色数据设为表示红、绿、蓝的三种色数据，但是本发明对由四色以上的色数据构成场合同样适用。这种场合，特性信息CH由四种以上的色数据求出。

实施例2

图10是表示本发明实施例1的色变换装置中的第一色修正量计算部件3的结构的另一例的框图。图中，18是算出并输出被输入的第一色数据Ri、Gi、Bi的最大值β和最小值α、同时生成并输出特别指定第一色数据中的最大与最小值的识别符号的αβ计算器，19是第一色数据Ri、Gi、Bi和从上述αβ计算器1的输出算出色调数据r、g、b、y、m、c的色调数据计算器，20是多项式运算器，6b是矩阵运算器，7b是系数发生器。

并且，图11是表示上述多项式运算器20的一结构例的框图。图中，21是把输入的色调数据中成为零的数据除去的消零器，22a、22b、22c是选择输入的数据的最小值并加以输出的最小值选择器，24是基于来自上述的αβ计算器1的识别符号发生并输出运算系数的运算系数发生器，23a、23b是将表示上述运算系数发生器24的输出的运算系数和最小值选择器22a与22b的输出相乘的乘法器。

接着就工作过程进行说明。输入的第一色数据Ri、Gi、Bi被送到αβ计算器18与色调数据计算器19。αβ计算器18算出并输出第一色数据Ri、Gi、Bi的最大值β和最小值α，同时生成并输出特别指定第一色数据Ri、Gi、Bi中成为最大值的数据和成为最小值的数据的识别符号S1。

色调数据计算器19以第一色数据Ri、Gi、Bi和上述αβ计算器18输出值中的最大值β和最小值α作为输入，进行

r＝Ri-α、

g＝Gi-α、

b＝Bi-α以及

y＝β-Bi、

m＝β-Gi、

c＝β-Ri的减法处理，输出六种色调数据r、g、b、y、m、c。这时，上述αβ计算器18中算出的最大值β和最小值α是

β＝MAX(Ri、Gi、Bi)、

α＝MIN(Ri、Gi、Bi)，色调数据计算器19中算出的六种色调数据r、g、b、y、m、c是通过对

r＝Ri-α、

g＝Gi-α、

b＝Bi-α以及

y＝β-Bi、

m＝β-Gi、

c＝β-Ri的减法处理得到的，因此这六种色调数据具有其中至少两个为零的性质。

例如，Ri为最大、G1为最小的场合(β＝Ri、α＝Gi)，由上述的减法处理得到g＝0和c＝0；并且，Ri为最大、Bi为最小的场合(β＝Ri、α＝Bi)，得到b＝0和c＝0。

也就是，r、g、b中至少有一个为零，y、m、c中至少有一个为零，合计至少有两个为零；至于哪个为零，则取决于跟Ri、Gi、Bi中的最大者和最小者的组合。

因此，上述αβ计算器18中，生成并输出特别指定六种色调数据中成为零的数据的识别符号S1。

识别符号S1根据Ri、Gi、Bi中哪一个最大、哪一个最小在六个值中取一个值。

图12是表示识别符号S1和Ri、Gi、Bi中的最大值β与最小值α和成为零的色调数据之间的关系的表格。再有，表中的识别符号S1的值是举一例加以表示，并不以此为限，取其他的值也可以。

接着，作为色调数据计算器19的输出的六种色调数据r、g、b及y、m、c被传送给多项式运算器20。多项式运算器20还被输入从上述αβ计算器18输出的识别符号S1，它选择并运算r、g、b中非零的两个数据Q1、Q2和y、m、c中非零的两个数据P1、P2。以下，参照图11说明其工作过程。

多项式运算器20中，来自色调数据计算器19的色调数据和来自αβ计算器的识别符号S1，被输入消零器21。消零器21中，基于识别符号S1将r、g、b的中的非零的两个数据设为Q1、Q2，y、m、c中非零的两个数据设为P1、P2并加以输出。Q1、Q2、P1、P2例如象图13所示的那样加以确定与输出。

例如，由图12、图13可知，识别符号S1＝0时，r、b作为Q1、Q2使用，y、m作为P1、P2使用，并设为Q1＝r、Q2＝b、P1＝m、P2＝y加以输出。

再有，跟上述的图12一样，图13中的识别符号S1的值只是举例而已，并不以此为限，取其他的值也可以。

最小值选择器22a选择并输出来自上述消零器21的输出数据Q1、Q2中的最小值T4＝min(Q1，Q2)，最小值选择器22b选择并输出来自上述消零器21的输出数据P1、P2中的最小值T2＝min(P1，P2)。从最小值选择器22a与22b输出的T4与T2为第一运算项。

运算系数发生器24中，被输入来自上述αβ计算器18的识别符号S1；乘法器23a、23b中，基于识别符号S1发生表示对第一运算项T4与T2作乘法用的运算系数aq、ap的信号，并向乘法器23a输出运算系数aq，向乘法器23b输出运算系数ap。

再有，该运算系数aq、ap按照各识别符号S1改变值。也就是，如图13所示，由于识别符号S1有六个值，由此运算系数aq、ap各自有六个值。乘法器23a中，被输入来自上述最小值选择器22a的第一运算项T4，并对来自运算系数发生器24的运算系数aq和第一运算项T4进行乘法运算aq×T4，其输出被送到最小值选择器22c；乘法器23b中，被输入来自上述最小值选择器22b的第一运算项T2，对来自运算系数发生器24的运算系数ap和第一运算项T2进行乘法运算ap×T2，其输出被送到最小值选择器22c。

最小值选择器22c中，选择并输出乘法器23a与23b的输出的最小值T5＝min(ap×T2、aq×T4)。最小值选择器22c输出的T5为第二运算项。上述的多项式数据T2、T4、T5是多项式运算器20的输出。然后，该多项式运算器20的输出被送到矩阵运算器6b。

另一方面，图10的系数发生器7b基于识别符号S1发生多项式数据的运算系数U(Fij)，并传送给矩阵运算器6b。

矩阵运算器6b以来自多项式运算器20的多项式数据T2、T4、T5，来自αβ计算器18的最小值α，以及来自系数发生器7b的系数U作为输入，以下式(17)的运算结果作为第一色修正量R1、G1、B1加以输出。

$\left[\begin{array}{c}R1\\ G1\\ B1\end{array}\right]=\left(\mathrm{Fij}\right)\left[\begin{array}{c}T2\\ T4\\ T5\\ \mathrm{\α}\end{array}\right]$ …式(17)

再有，式(17)中，(Fij)中的i＝1～3、j＝1～4。

这里，图14是表示上述矩阵运算器6b的部分结构之一例的框图，描述运算并输出R1的情况。图中，14d～14g是乘法器、15c～L5e是加法器。

接着，就图14所示电路的工作过程进行说明。乘法器14d～14g以来自多项式运算器20的多项式数据T2、T4、T5、来自αβ计算器18的最小值α和来自系数发生器7b的系数U(Fij)作为输入，并将各乘积输出。加法器15c、15d以各乘法器14d～14g的输出即乘积作为输入，将输入数据相加，然后将其和输出。加法器15e将来自加法器15c、15d的数据相加，将其和作为第一色修正量R1输出。

再有，可以用和图14相同的结构来计算第一色数据G1、B1。并且，如果对第一色修正量R1、G1、B1并行使用三个图14的结构，就有可能进行高速的矩阵运算。还有，作为系数(Fij)，使用分别对应于第一色修正量R1、G1、B1的系数。

因此，上述图10的用第一色修正量计算部件求第一色修正量R1、G1、B1的运算式为下式(18)。

$\left[\begin{array}{c}R1\\ G1\\ B1\end{array}\right]=\left(\mathrm{Fij}\right)\left[\begin{array}{c}h1r\\ h1g\\ h1b\\ h1c\\ h1m\\ h1y\\ h2\mathrm{ry}\\ h2\mathrm{rm}\\ h2\mathrm{gy}\\ h2\mathrm{gc}\\ h2\mathrm{bm}\\ h2\mathrm{bc}\\ \mathrm{\α}\end{array}\right]$ …式(18)

式中，(Fij)中的i＝1～3、j＝1～13，

h1r＝min(m、y)、

h1g＝min(y、c)、

h1b＝min(c、m)、

h1c＝min(g、b)、

h1m＝min(b、r)、

h1y＝mjn(r、g)、

h2ry＝min(aq1×h1y、ap1×h1r)、

h2m＝min(aq2×h1m、ap2×h1r)、

h2gy＝min(aq3×h1y、ap3×h1g)、

h2gc＝min(aq4×h1c、ap4×h1g)、

h2bm＝min(aq5×h1m、ap5×h1b)、

h2bc＝min(aq6×h1c、ap6×h1b)，aq1～aq6与ap1～ap6是上述图11中的运算系数发生器24中发生的运算系数。

再有，式(18)的运算项和图10中的运算项之间的个数不同，原因在于图10表示的是除去了成为零的数据的每个像素的运算方法，而式(18)代表的是对像素集合的一般式。也就是，如果只关心各自的一个像素，式(18)的多项式数据(第一运算项、第二运算项)可以从13个的数据削减到4个有效数据，该削减通过巧妙利用色调数据的性质加以实现。并且，有效数据的组合根据所关注的像素的图像数据而改变，对于包含全部色彩的全图像数据，所有的多项式数据均成为有效。

图15(A)～(F)是表示六种色调和色调数据y、m、c、r、g、b的关系的示意图，各色调数据分别与三种色调有关。

上式(18)中包含只对各色调中的一个有效的第一运算项。该六个第一运算项是：

h1r＝min(y，m)、

h1y＝min(r，g)、

h1g＝min(c，y)、

h1c＝min(g，b)、

h1b＝min(m，c)、

h1m＝min(b，r)。

图16(A)～(F)是表示六种色调和第一运算项h1r、h1y、h1g、h1c、h1b、h1m之间的关系的示意图，由图示可知各第一运算项涉及特定的色调。例如，设W为常数，对于红色有r＝W、g＝b＝0，从而y＝m＝W、c＝0。因此，h1r＝min(y，m)＝W，并且，其他的五个第一运算项全部成为零。也就是，对于红色，只有h1r＝min(y，m)成为有效的第一运算项。同样地，就有效的第一运算项而言，对于绿色是h1g＝min(c，y)，对于蓝色是h1b＝min(m，c)，对于青色是h1c＝min(g，b)，对于品红是h1m＝min(b，r)，对于黄色是h1y＝min(r，g)。这还意味着，h1r＝min(y，m)是只对红色有效的运算项，同样地h1g＝min(c，y)、h1b＝min(m，c)、h1c＝min(g，b)、h1m＝min(b，r)、h1y＝min(r，g)是分别只对绿、蓝、青、品红、黄有效的运算项。

图17(A)～(F)是表示六种色调和第二运算项

h2ry＝min(h1y，h1r)

h2gy＝min(h1y，h1g)、

h2gc＝min(h1c，h1g)、

h2bc＝min(h1c，h1b)、

h2bm＝min(h1m，h1b)、

h2rm＝min(h1m，h1r)

的关系的示意图，表示上式(18)

h2ry＝min(aq1×hiy、ap1×h1r)、

h2gy＝min(aq3×h1y、ap3×h1g)、

h2gc＝min(aq4×h1c、ap4×h1g)、

h2bc＝min(aq6×h1c、ap6×h1b)、

h2bm＝min(aq5×h1m、ap5×h1b)、

h2rm＝min(aq2×h1m、ap2×h1r)

中的运算系数aq1～aq6与ap1～ap6的值设为1时的特性。

从图17的各图可知，各第二运算项涉及位于红、黄、青、蓝与品红等六种色调中的邻接色调相互间的区域内的中间区域，换言之，就是红～黄、黄～绿、绿～青、青～蓝、蓝～品红、品红～红的六种色调间区域中的一个色调间区域内的中间区域的变化。也就是，对于红～黄b＝c＝0，因此除了h2ry＝min(h1y，h1r)＝min(min(r，g)，min(y、m))以外的其他5项均为零。

因此，只有h2ry成为有效的第二运算项，同样地，对于黄～绿只有h2gy成为有效的第二运算项，h2gc之于绿～青、h2bc之于青～蓝、h2bm之于蓝～品红及h2rm之于品红～红，也同样如此。这也意味着，h2ry是只对红～黄有效的运算项，同样地，h2gy、h2gc、h2bc、h2bm、h2rm是分别只对黄～绿、绿～青、青～蓝、蓝～品红、品红～红有效的运算项。

并且，图18(A)～(F)是表示使上式(18)中的hry、hrm、hgy、hgc、hbm、hbc中的运算系数aq1～aq6与ap1～ap6发生变化时的六种色调和第二运算项的关系的示意图，用图中的虚线a1～a6表示时，表示将aq1～aq6设为比ap1～ap6大时的特性，用图中的虚线b1～b6表示时，表示将ap1～ap6设为比aq1～aq6大时的特性。

也就是，对于红～黄只有h2ry＝min(aq1×h1y，ap1×h1r)为有效的第二运算项，但例如aq1和ap1之比设为2∶1，则如图18(A)中的虚线a1所示，该项就变为峰值偏红的运算项，能够成为对红～黄的色调间区域中接近红的区域有效的运算项。另一方面，例如aq1和ap1之比设为1∶2，则成为图18(A)的虚线b1所示的关系，成为峰值偏黄的运算项，从而能够成为对红～黄色调间区域中接近黄色区域有效的运算项。同样地，通过使黄～绿区域的h2gy中的aq3、ap3、绿～青区域的h2gc中的aq4、ap4、青～蓝区域的h2bc中的aq6、ap6、蓝～品红区域的h2bm中的aq5、ap5、品红～红区域的h2rm中的aq2、ap2改变，就可以使其成为有效的区域变化，即使处在各色调之间的区域。

图19(a)与(b)是表示六种色调与色调间区域和有效的运算项之间的关系的表格。因此，系数发生器7b中，如果使得对要调整的色调或色调间区域内的区域有效的运算项的系数变化，就能够只调整所关注的色调，也可以修正色调间区域内变化的程度。并且，如果使多项式运算器20中的运算系数发生器24中的系数变化，就可以使色调间区域中运算项成为有效的区域改变而不影响其他的色调。

如上所述，如使用依据本实施例的第一色修正量计算部件，通过使涉及特定色调的第一运算项和涉及特定的色调间区域的第二运算项的系数变化，就能够独立地修正红、绿、蓝、黄、品红、青等六种色调，以及上述六种色调间区域的变化的程度。因此，能够灵活地变更变换特性。

并且，在使用依据本实施例的第一色修正量计算部件的场合，αβ计算器18计算并输出第一色数据Ri、Gi、Bi的最大值β和最小值α，因此，利用上述最大值β和最小值α，能够简化特性信息计算部件12中亮度信息计算部件8与色度信息计算部件10的结构。

再有，上述实施例2中，就用硬件进行处理的场合作了说明，但是勿庸置疑也同样可以用色变换装置中的软件来实施同样的处理，可以取得跟上述实施例2同样的效果。

Claims (10)

1.一种色变换装置，用于对由多个第一色数据构成的、作为每个像素的图像信息的第一图像数据加以色变换，求得由多个第二色数据构成的、作为每个像素的图像信息的第二图像数据，其特征在于：

设有由所述第一图像数据求得第一色修正量的部件，

计算所述第一图像数据的特性信息的部件，

由所述特性信息与所述第一色修正量求得第二色修正量的部件，以及

在所述第一图像数据中加上或减去所述第二色修正量，求得所述第二图像数据的部件；

求所述第二色修正量的部件，用对应于所述特性信息的乘算系数去乘所述第一色修正量来求得所述第二色修正量；

其中上述算出所述特性信息的部件，通过采用所述第一图像数据的亮度信息与色度信息的运算来算出所述特性信息。

2.如权利要求1所述的色变换装置，其特征在于：计算所述特性信息的部件中，设有将所述亮度信息和所述色度信息相加的部件。

3.如权利要求1所述的色变换装置，其特征在于：计算所述特性信息的部件中，还设有算出所述多个第一色数据的最大值作为所述亮度信息的亮度信息计算部件。

4.如权利要求1所述的色变换装置，其特征在于：计算所述特性信息的部件中，还设有用所述多个第一色数据的最大值与最小值算出所述色度信息的色度信息计算部件。

5.如权利要求4所述的色变换装置，其特征在于：所述色度信息计算部件，用所述多个第一色数据的最大值和最小值之差来算出所述色度信息。

6.一种色变换方法，用于对由多个第一色数据组成的、作为每个像素的图像信息的第一图像数据加以色变换来求取由多个第二色数据组成的、作为每个像素的图像信息的第二图像数据，其特征在于：

设有从所述第一图像数据求取第一色修正量的步骤，

算出所述第一图像数据的特性信息的步骤，

从所述特性信息与所述第一色修正量求出第二色修正量的步骤，以及

在所述第一图像数据中加上或减去所述第二色修正量来求出所述第二图像数据的步骤；

求所述第二色修正量的步骤通过用对应于所述特性信息的乘算系数去乘所述第一色修正量来求得所述第二色修正量；

同时，上述算出所述特性信息的步骤通过用所述第一图像数据的亮度信息与色度信息的运算来算出所述特性信息。

7.如权利要求6所述的色变换方法，其特征在于：算出所述特性信息的步骤中，设有将所述亮度信息与所述色度信息相加的步骤。

8.如权利要求6所述的色变换方法，其特征在于：算出所述特性信息的步骤中，还设有将所述多个第一色数据的最大值作为所述亮度信息算出的步骤。

9.如权利要求6所述的色变换方法，其特征在于：算出所述特性信息的步骤中，还设有用所述多个第一色数据的最大值与最小值算出所述色度信息的步骤。

10.如权利要求9所述的色变换方法，其特征在于：算出所述色度信息的步骤用所述多个第一色数据的最大值和最小值之差来算出所述色度信息。

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