JP2009278227A - 画像補正装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】支配色を検出することができ、その支配色の補色に対して、彩度、輝度を調節することができ、従来の色補正にさらに色覚的効果を加えることにより、色のコントラストを強調することができて、ユーザーに実際の色再現性以上に良好な印象の映像を得る画像補正装置及び方法を提供する。
【解決手段】色相統計計算部１１と、補色算出部１２と、画像メモリ１３と、色指定補正部１４とを備え、入力画像に対し、支配色を検出し、前記支配色の補色を計算し、入力画像の補色エリアの画素に対して補正する画像補正装置。入力画像の各画素の色に対し、ＨＳＶ色空間系で表した色相ＨＵＥの値を基にしたヒストグラムを作り、ヒストグラムのピークとなる色相を中心とした一定範囲の画素総数が一定の閾値以上であるとき、該当ＨＵＥの値を支配色であると判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像補正装置及び方法に関し、特にデジタル静止画像や動画像の画質改善に関し、人間の視覚特性に着目をして、より効果的な色表現を狙うものである。

人の目は、画像全体を見渡したときに、その画像の支配色の印象を受ける。支配色とは、画像全体の中で、一番多く使われている色である場合が多い。例えば、青空に散らばっている白い雲、下の方に戻りの芝生、オレンジの花が少々というような、画像であれば、青い色が支配色である。
支配色とは、画像を構成する画素のうち、色や輝度が近いもので全体の画素数のある一定の閾値以上占めるときの、中心的な色である。
支配色の補色は、反対色のことである。色相輪と反対色の関係を図４に示す。反対色は、例えばＨＳＶ色空間系において、色相ＨＵＥの値にπを加算又は減算して算出することができる。反対色に対して、一定の範囲内の色を例えばより明るく、鮮やかに調整することにより、支配色との色のコントラストが強調されて支配色がより視覚的に対比効果により鮮やかに感じることができる。

テレビ受像器をはじめ、画像を表示する機器には、画質調整機能が通常付いている。画質調整機能は、元の画像データに対して演算を行い、画像データの内容を変更することにより、表示するパネルの特性や、ユーザーの好みを考慮した表示を行うものである。
調整は、機器の製造工程において製造者が指定した標準とされる調整の他に、リモコンとモニターの表示（オンスクリーンディスプレー）により、実際の視聴状態に於いて、ユーザーが調整する場合がある。
代表的な調整には、コントラスト調整、色相の補正、彩度調整、シャープネスがある。
最近では、ハイビジョンの普及や、表示パネルの色再現性の向上により、従来よりも高度な画質改善が要求されるようになってきている。

特開平９−１６３１６４号公報

色補正の中で、特色補正というのがある。特色補正は、特定の色、例えば、空の色など、ある一定の輝度、色相、彩度に対して補正をかけることにより、例えば元の画像データを通常に再現したときよりもより鮮やかな色を表示する技術である。
特色補正は、あらかじめ指定した色の範囲にしか効果を出せず、そして、動画像を扱う場合には、必ずしも一番面積の広い領域に効果があるとは限らず、効果が限定的である。
また、パネルの画素の色再現性の性能は向上しているとはいえ、限界があり、それ以上には調整ができない。

本発明は、支配色を検出することができ、その支配色の補色に対して、彩度、輝度を調節することができ、従来の色補正にさらに色覚的効果を加えることにより、色のコントラストを強調することができて、ユーザーに実際の色再現性以上に良好な印象の映像を得る画像補正装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明は、色相統計計算部と、補色算出部と、画像メモリと、色指定補正部とを備え、入力画像に対し、支配色を検出し、前記支配色の補色を計算し、前記入力画像の補色エリアの画素に対して補正する画像補正装置である。

また、本発明は、前記入力画像の各画素の色に対し、ＨＳＶ色空間系で表した色相ＨＵＥの値を基にしたヒストグラムを作り、前記ヒストグラムのピークとなる色相を中心とした一定範囲の画素総数が一定の閾値以上であるとき、該当ＨＵＥの値を支配色であると判断する画像補正装置である。

そして、本発明は、前記支配色の補色に当たる色を計算する際に、前記ＨＵＥの値にπを加算又は減算して算出する画像補正装置である。

更に、本発明は、前記支配色の補色を中心とした、一定の範囲内に対して特色補正を行い、ユーザーから、より鮮やかな画像の印象を求める指示を受けて、前記補色全体の色の彩度と輝度を上げることにより、前記支配色との色のコントラストを強調する画像補正装置である。

また、本発明は、入力画像に対し、支配色を検出することと、前記支配色の補色を計算することと、前記入力画像の補色エリアの画素に対して補正することを含む画像補正方法である。

本発明によれば、支配色を検出することができ、その支配色の補色に対して、彩度、輝度を調節することができ、従来の色補正にさらに色覚的効果を加えることにより、より、色のコントラストを強調することができて、ユーザーに実際の色再現性以上に良好な印象の映像を得る画像補正装置及び方法を提供することができる。

本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明の画像補正装置及び方法の実施例について、図面を用いて説明する。

実施例を説明する。本実施例の画像補正装置は、図１に示すように、色相統計計算部１１、補色算出部１２、画像メモリ１３、色指定補正部１４を備えている。色相統計計算部１１は、入力画像を基に色相解析を行って統計計算し、ヒストグラムを作成する。補色算出部１２は、色相統計計算部１１の計算結果を用いて補色を算出する。算出は、ヒストグラムのピークの色相を支配色として検出し、ピークエリアの画素数を算出する。画像メモリ１３は、色相統計計算部１１の計算結果を記録する。色指定補正部１４は、補色算出部１２の算出結果と画像メモリ１３が記録する統計結果を基に入力画像を補正して出力画像を生成する。まず、補色算出部１２の算出結果を用いてピークの色相の反対色を計算する。そして、ピークエリアの反対色を中心とするエリアの彩度、輝度を補正する。

本実施例の色相統計計算部の内部構成について、図２を用いて説明する。色相統計計算部１１は、ＲＧＢ（ＹＣｂＣｒ）→ＨＳＶ変換部２１と、Ｈｕｅ分類器２２と、Ｒカウンタ２３１、Ｇカウンタ２３２、Ｂカウンタ２３３、Ｃカウンタ２３４、Ｍカウンタ２３５、Ｙカウンタ２３６を有するカウンタ部２３と、支配色判定回路２４とからなる。入力画像は、ＲＧＢ（ＹＣｂＣｒ）→ＨＳＶ変換部２１で変換され、Ｈｕｅ分類器２２で、各画素がＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙのどの色相に該当するか分類され、カウンタ部２３のＲカウンタ２３１、Ｇカウンタ２３２、Ｂカウンタ２３３、Ｃカウンタ２３４、Ｍカウンタ２３５、Ｙカウンタ２３６に画素数がそれぞれ記録される。そして、支配色判定回路２４はカウンタ部２３の各色相の画素数を基に支配色がどの色であるかを決定し、支配色出力を行う。図３に画像の色相と支配色の一例を示す。なお、色相は、６色、１２色、２４色などを採用することができ、同数以上のカウンタを有するカウンタ部２３を使用する。

本実施例で行う色補正について、ＨＳＶ空間を用いて説明すると、図５に示すように、Ｈ（色相、色合い）、Ｓ（彩度、色の濃さ）、Ｖ（輝度、明るさ）として、色補正範囲３１及び色補正３２が図示するようになっている。

実施例における画像補正手順の一例について、図６のフローチャートを用いて説明する。スタートし、Ｓ１０１で画像データが入力される。次に、Ｓ１０２で色相解析を行い、ヒストグラムを作成する。次に、Ｓ１０３でヒストグラムのピークの色相を検出する。次に、Ｓ１０４でピークエリアの画素数を算出する。次に、Ｓ１０５でピークエリアの画素数が閾値異常であるか判断し、閾値未満であると終了となる。

Ｓ１０５で閾値異常であると判断すると、Ｓ１０６でピークの色相の反対色を計算する。次に、Ｓ１０７でピーク色の反対色を中心とするエリアの彩度、輝度を補正し、終了となる。

本発明の画像補正装置のブロック図。 本発明の色相統計計算部の詳細のブロック図。 画像の色相と支配色の説明図。 色相輪と反対色の関係の説明図。 色相輪における色補正範囲と色補正の説明図。 実施例の画像補正装置における画像補正手順のフローチャートの説明図。

符号の説明

１１ 色相統計計算部、１２ 補色算出部、１３ 画像メモリ、１４ 色指定補正部、２１ ＲＧＢ（ＹＣｂＣｒ）→ＨＳＶ変換部、２２ Ｈｕｅ分類器、２３ カウンタ、２３１ Ｒカウンタ、２３２ Ｇカウンタ、２３３ Ｂカウンタ、２３４ Ｃカウンタ、２３５ Ｍカウンタ、２３６ Ｙカウンタ、２４ 支配色判定回路、３１ 色補正範囲、３２ 色補正。

Claims (5)

1. 色相統計計算部と、補色算出部と、画像メモリと、色指定補正部とを備え、入力画像に対し、支配色を検出し、前記支配色の補色を計算し、前記入力画像の補色エリアの画素に対して補正することを特徴とする画像補正装置。
2. 前記入力画像の各画素の色に対し、ＨＳＶ色空間系で表した色相ＨＵＥの値を基にしたヒストグラムを作り、前記ヒストグラムのピークとなる色相を中心とした一定範囲の画素総数が一定の閾値以上であるとき、該当ＨＵＥの値を支配色であると判断する請求項１記載の画像補正装置。
3. 前記支配色の補色に当たる色を計算する際に、前記ＨＵＥの値にπを加算又は減算して算出する請求項２記載の画像補正装置。
4. 前記支配色の補色を中心とした、一定の範囲内に対して特色補正を行い、ユーザーから、より鮮やかな画像の印象を求める指示を受けて、前記補色全体の色の彩度と輝度を上げることにより、前記支配色との色のコントラストを強調する請求項１記載の画像補正装置。
5. 入力画像に対し、支配色を検出することと、前記支配色の補色を計算することと、前記入力画像の補色エリアの画素に対して補正することを含むことを特徴とする画像補正方法。