画像処理装置および画像処理方法
【課題】小規模な回路で高画像化処理を行うことが可能な画像処理装置および画像処理方法を提供する。
【解決手段】画像処理装置は、色相算出回路１と、彩度算出回路２と、加算回路３，４と、補正量演算回路５とを備える。補正量演算回路５は、補正特性設定回路６と、彩度補正量算出回路７と、色信号補正量算出回路８とを備える。色相Ｈを算出する際、色差信号Ａｂ，Ａｒの絶対値をビットシフトして除算を行うため、ビットシフトを行わない場合と比べ、逆数テーブル３７の回路規模を１／２〜１／４に削減できる。また、０〜４５度のみに対応するａｔａｎテーブル３９を用いるため、０〜３６０度に対応するテーブルを用いる場合に比べ、ａｔａｎテーブル３９の回路規模を１／８にできる。
【解決手段】画像処理装置は、色相算出回路１と、彩度算出回路２と、加算回路３，４と、補正量演算回路５とを備える。補正量演算回路５は、補正特性設定回路６と、彩度補正量算出回路７と、色信号補正量算出回路８とを備える。色相Ｈを算出する際、色差信号Ａｂ，Ａｒの絶対値をビットシフトして除算を行うため、ビットシフトを行わない場合と比べ、逆数テーブル３７の回路規模を１／２〜１／４に削減できる。また、０〜４５度のみに対応するａｔａｎテーブル３９を用いるため、０〜３６０度に対応するテーブルを用いる場合に比べ、ａｔａｎテーブル３９の回路規模を１／８にできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号に対して高画質化処理を行う画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多くの車に車載モニタが取り付けられている。これにより例えば、運転者は車の後部に取り付けられたバックカメラで撮影される映像を車載モニタで見ながら駐車を行うことができる。この車載モニタでは、助手席等に乗車する人がテレビやＤＶＤソフトを鑑賞することもできる。
【０００３】
車載モニタの高付加価値化のためには、表示される映像を高画質化するのが望ましい。例えば、バックカメラの映像を表示する場合、カラーコーン等の保安器具を強調して表示できれば、より安全に駐車をすることができる。また、テレビやＤＶＤソフトを観賞する場合も、好ましい肌色を表示できたり、ユーザの好みに合わせて映像を調整できたりするとよい。
【０００４】
このような画像処理では、映像信号を、色の濃さを表す彩度および色味を表す色相に変換して処理を行うのが一般的である（例えば、特許文献１）。しかしながら、特許文献１の手法では、彩度を算出するための平方根回路や、色相を算出するための大きなルックアップテーブルが必要であり、回路規模を小さくできない、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２５５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、小規模な回路で高画質化処理を行うことが可能な画像処理装置および画像処理方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、第１および第２の色信号を色相に変換する色相算出回路と、前記色相に基づいて、前記第１および第２の色信号を彩度に変換する彩度算出回路と、補正を行う色相を示す色相補正軸に対応する角度を含む所定の角度範囲内に前記色相が存在する場合に前記色相に応じて前記彩度を補正するための補正ゲインを設定する補正特性設定回路と、前記彩度と前記補正ゲインとを用いて彩度補正量を算出する彩度補正量算出回路と、前記色相補正軸に対応する角度の正弦値および余弦値の一方と前記彩度補正量とを乗じて第１の補正量を生成する第１の乗算回路と、前記正弦値および余弦値の他方と前記彩度補正量とを乗じて第２の補正量を生成する第２の乗算回路と、前記第１の色信号と前記第１の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第１の色信号に対応する第１の出力信号を生成する第１の加算回路と、前記第２の色信号と前記第２の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第２の色信号に対応する第２の出力信号を生成する第２の加算回路と、を備えることを特徴とする画像処理装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の一態様によれば、第１および第２の色信号を色相に変換するステップと、前記色相に基づいて、前記第１および第２の色信号を彩度に変換するステップと、補正を行う色相を示す色相補正軸に対応する角度を含む所定の角度範囲内に前記色相が存在する場合に前記色相に応じて前記彩度を補正するための補正ゲインを設定するステップと、前記彩度と前記補正ゲインとを用いて彩度補正量を算出するステップと、前記色相補正軸に対応する角度の正弦値および余弦値の一方と前記彩度補正量とを乗じて第１の補正量を生成するステップと、前記正弦値および余弦値の他方と前記彩度補正量とを乗じて第２の補正量を生成するステップと、前記第１の色信号と前記第１の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第１の色信号に対応する第１の出力信号を生成するステップと、前記第２の色信号と前記第２の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第２の色信号に対応する第２の出力信号を生成するステップと、を備えることを特徴とする画像処理方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小規模な回路で高画質化処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】色差信号Ａｂ，Ａｒと、色相Ｈ、彩度Ｓとの関係を示す図。
【図３】色相算出回路１の内部構成の一例を示すブロック図。
【図４】色相Ｈを算出する手順を示すフローチャート。
【図５】逆数テーブル３７の一例を示す図。
【図６】色差信号Ａｂ，Ａｒおよびこれらの絶対値の差｜Ａｒ｜−｜Ａｂ｜のそれぞれの符号と、角度Ｈｔｍｐおよび色相Ｈとの関係を示す図。
【図７】補正テーブル１０の設定例を示す図。
【図８】彩度算出回路２の内部構成の一例を示すブロック図。
【図９】彩度Ｓの算出手順を示すフローチャート。
【図１０】色相Ｈと、色相Ｈを表す信号の各ビットとの関係を示す図。
【図１１】図１の画像処理装置の入力信号である色差信号Ａｂ，Ａｒと、出力信号である色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ，Ａｒ＿ｏｕｔとの関係を示す図。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図。
【図１３】第２の実施形態における補正テーブル１０の設定例を示す図。
【図１４】図１２の画像処理装置の入力信号である色差信号Ａｂ，Ａｒと、出力信号である色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ，Ａｒ＿ｏｕｔとの関係を示す図。
【図１５】図１３の設定をした場合の、補正前の色相Ｈと補正後の色相との関係を示す図。
【図１６】リミッタ回路１６の入出力関係の一例を示す図。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図。
【図１８】本発明の第４の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る画像処理装置および画像処理方法の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図１の画像処理装置には色差信号Ｂ−Ｙ，Ｒ−Ｙ（以下、Ａｂ（第１の色信号），Ａｒ（第２の色信号）とする）が入力される。図１の画像処理装置には、色差信号Ａｂ，Ａｒが直接入力されてもよいし、コンポジットビデオ信号に対して、輝度信号と色信号とを分離するＹ／Ｃ分離回路（不図示）および色信号を色差信号Ａｂ，Ａｒに分離するカラーデコーダ（不図示）を設けてもよい。
【００１３】
本実施形態では、色差信号Ａｂ，Ａｒは２の補数で表された１０ビットのデジタル信号とする。すなわち、色差信号Ａｂ，Ａｒは、−５１２〜５１１の範囲の値を取り得るものとする。
【００１４】
図１の画像処理装置は、色相算出回路１と、彩度算出回路２と、加算回路（第１および第２の加算回路）３，４と、補正量演算回路５とを備える。補正量演算回路５は、補正特性設定回路６と、彩度補正量算出回路７と、色信号補正量算出回路８とを備える。
【００１５】
色相算出回路１は色差信号Ａｂ，Ａｒを色相Ｈに変換する。彩度算出回路２は、色相Ｈに基づいて、色差信号Ａｂ，Ａｒを彩度Ｓに変換する。図２は、色差信号Ａｂ，Ａｒと、色相Ｈ、彩度Ｓとの関係を示す図である。図示のように、色相Ｈおよび彩度Ｓは、色差信号Ａｂ，Ａｒを用いて、以下の（１），（２）式で表される。
H = atan(Ar / Ab) ・・・（１）
【数１】
【００１６】
また、彩度Ｓは色相Ｈを用いて以下の（３），（４）式で表すこともできる。
S = |Ab| / |cosH| ・・・（３）
S = |Ar| / |sinH| ・・・（４）
【００１７】
上記（１）式のａｔａｎはｔａｎの逆関数である。本実施形態は色相Ｈと彩度Ｓとを小規模の回路で算出することを特徴とする。色相算出回路１と彩度算出回路２の具体的な内部構成については後述する。
【００１８】
補正特性設定回路６は、色相補正軸θを中心とする所定の範囲に色相Ｈが属する場合、色相Ｈに応じた補正ゲインｇ１を算出する。彩度補正量算出回路７は、彩度Ｓと、ユーザが設定するユーザ設定ゲインｇ０と、補正ゲインｇ１とを乗じて、彩度補正量ｄＳを算出する。色信号補正量算出回路８は、彩度補正量ｄＳにｃｏｓθを乗じて、ｄｓ＊ｃｏｓθを色差信号Ａｂの補正量（第１の補正量）とし、彩度補正量ｄＳにｓｉｎθを乗じて、ｄｓ＊ｓｉｎθを色差信号Ａｒの補正量（第２の補正量）とする。
【００１９】
加算回路３は、色差信号Ａｂにｄｓ＊ｃｏｓθを加算して、色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ（第１の出力信号）を出力する。加算回路４は、色差信号Ａｒにｄｓ＊ｓｉｎθを加算して、色差信号Ａｒ＿ｏｕｔ（第２の出力信号）を出力する。
【００２０】
図１の画像処理回路から出力された色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ，Ａｒ＿ｏｕｔは、必要に応じて不図示の回路でガンマ補正やコントラスト調整等が行われた後、マトリクス変換により色信号Ｇ，Ｂ，Ｒに変換される。
【００２１】
図１の画像処理回路の少なくとも一部を同一の半導体チップに内蔵してもよいし、このチップに上述したＹ／Ｃ分離回路等を内蔵してもよい。
【００２２】
以下、図１の画像処理装置の処理動作を詳細に説明する。
【００２３】
まず、色相算出回路１は色相Ｈを算出する。図３は、色相算出回路１の内部構成の一例を示すブロック図であり、図４は、色相Ｈを算出する手順を示すフローチャートである。色相算出回路１は、絶対値回路３１，３２と、大小比較回路３３と、大小選択回路３４と、ビットシフト回路（第１および第２のビットシフト回路）３５，３６と、逆数テーブル３７と、乗算回路（第３の乗算回路）３８と、ａｔａｎテーブル３９と、色相決定回路４０とを有する。
【００２４】
まず、絶対値回路３１，３２は色差信号Ａｂ，Ａｒの絶対値を算出する（ステップＳ１１）。より具体的には、色差信号Ａｂの最上位ビットが０値の場合、色差信号Ａｂは正または０であるから、絶対値回路３２は色差信号Ａｂの下位９ビットを絶対値｜Ａｂ｜とする。また、色差信号Ａｂの最上位ビットが１値の場合、色差信号Ａｂは負であるから、絶対値回路３２は色差信号Ａｂの下位９ビットをビット反転して１を加えた値を絶対値｜Ａｂ｜とする。色差信号Ａｒについても同様である。
【００２５】
次に、大小比較回路３３は色差信号Ａｂ，Ａｒの絶対値｜Ａｂ｜，｜Ａｒ｜のいずれが大きいかを比較する（ステップＳ１２）。比較結果に基づき、大小選択回路３４は、大きい方を信号Ｂｉｇ，小さい方を信号Ｓｍｌとして出力する。そして、逆数テーブル３７は１／Ｂｉｇを算出し、乗算回路３８はこの値にＳｍｌを乗じてＳｍｌ／Ｂｉｇを算出する。
【００２６】
つまり、逆数テーブル３７は、｜Ａｒ｜＞｜Ａｂ｜の場合は１／｜Ａｒ｜を算出し（ステップＳ１３ａ）、｜Ａｂ｜＞｜Ａｒ｜の場合は、１／｜Ａｂ｜を算出する（ステップＳ１３ｂ）。そして、乗算回路３８は、｜Ａｒ｜＞｜Ａｂ｜の場合は｜Ａｂ｜／｜Ａｒ｜を算出し（ステップＳ１４ａ）、｜Ａｂ｜＞｜Ａｒ｜の場合は、｜Ａｒ｜／｜Ａｂ｜を算出する（ステップＳ１４ｂ）。
【００２７】
ここで、除算回路を用いて除算１／Ｂｉｇを行うと回路規模が大きくなるので、ハードウェアで除算を行う場合は、ルックアップテーブル（以下、テーブル）を用いるのが望ましい。しかし、信号Ｂｉｇは９ビットであるから、１／Ｂｉｇを算出するには、入力が９ビットの大きなテーブルが必要となる。そこで、本実施形態では、以下のようにして逆数テーブル３７の回路規模を削減する。
【００２８】
ビットシフト回路３５は信号Ｂｉｇの最上位ビットが１値になるまでビットシフトを行い、その結果を信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｔ（第１のビットシフト値）として出力する。そして、ビットシフト回路３５でのビットシフト数と同ビット数だけ、ビットシフト回路３６は信号Ｓｍｌのビットシフトを行い、その結果をＳｆｔ＿Ｓｍｌ（第２のビットシフト値）として出力する。信号Ｂｉｇ，Ｓｍｌを同じだけビットシフトさせてもＳｍｌ／Ｂｉｇの値は変わらないためである。
【００２９】
例えば、Ｂｉｇ＝９’ｂ００１００１０００，Ｓｍｌ＝９’ｂ０００００１１００（９’ｂは９ビットの２進数であることを示す）の場合、Ｂｉｇの上位２ビットが０値であるから、ビットシフト回路３５は信号Ｂｉｇを２ビットシフトしてＳｆｔ＿Ｂｉｇ＝９’ｂ１００１０００００とする。ビットシフト回路３６は信号Ｓｍｌを同じく２ビットシフトしてＳｆｔ＿Ｓｍｌ＝９’ｂ０００１１００００とする。
【００３０】
図５は、逆数テーブル３７の一例を示す図である。信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの最上位ビットは１であるから、信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの値は２５６〜５１１の２５６値である。よって、逆数テーブル３７は信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの下位８ビットのみを入力とすることができ、逆数テーブル３７の回路規模を削減できる。図５（ａ）に示すように、逆数テーブル３７には信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの下位８ビットであるＳｆｔ＿Ｂｉｇ［７：０］（［ｐ：ｑ］は、信号のｑ＋１ビット目〜ｐ＋１ビット目を示す。以下同じ）が入力される。この逆数である１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの実際の値は小数となるので、逆数テーブル３７は、例えばこの値を２１５倍し、小数点以下を切り捨てた値を出力信号１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇとして出力する。
【００３１】
さらに、図５（ａ）に注目すると、信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇが２５６であっても２５７であっても、１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇは１２８である。また、信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇが２５８であっても２５９であっても、１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇは１２７である。このように、信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの最下位ビットは１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇにほとんど影響しない。
【００３２】
そこで、図５（ｂ）に示すように、信号ｓｆｔ＿Ｂｉｇ［７：１］を逆数テーブル３７に入力としてもよい。図５（ａ）と図５（ｂ）では、若干１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの値が異なるが、実用上問題はない。この場合、逆数テーブル３７の入力を１２８〜２５５に対応する７ビットにすることができる。このようにして、逆数テーブル３７の入力ビット数を信号Ｂｉｇそのものの９ビットではなく、７ビットへと１／４に削減することができ、逆数テーブル３７の回路規模を大幅に削減できる。
【００３３】
また、図５（ｂ）の出力１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの最大値は１２８であり、本来８ビットの信号が必要であるが、１２８のかわりに１２７としておくと、出力信号を１ビット減らして７ビットにすることができる。１２８が現れるのは信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇが２５６，２５７のときのみであるので、このようにしても実用上問題はない。
【００３４】
以下では、逆数テーブル３７として図５（ｂ）のテーブルを用い、その出力信号を７ビットとする例を示す。
【００３５】
以上のようにして、｜Ａｒ｜＞｜Ａｂ｜の場合は１／｜Ａｒ｜を（ステップＳ１３ａ）、｜Ａｂ｜＞｜Ａｒ｜の場合は、１／｜Ａｂ｜を算出できる（ステップＳ１３ｂ）。
【００３６】
このようにして得られた信号１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇと、信号Ｓｆｔ＿Ｓｍｌとを乗じて、乗算回路３８はＳｆｔ＿Ｓｍｌ／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇを信号Ｘとして出力する。信号Ｘは、｜Ａｒ｜＞｜Ａｂ｜の場合は｜Ａｂ｜／｜Ａｒ｜に相当し（ステップＳ１４ａ）、｜Ａｂ｜＞｜Ａｒ｜の場合は、｜Ａｒ｜／｜Ａｂ｜に相当する（ステップＳ１４ｂ）。
【００３７】
信号１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇは７ビットで、信号Ｓｆｔ＿Ｓｍｌは９ビットなので、これらを乗じて得られる信号Ｘは最大１６ビットになり得る。しかし、実用上１６ビット精度は不要なので、信号Ｘを１／２５６倍（下位８ビットを切り捨て）した８ビット精度でも十分である。また、ステップＳ１２で大小比較をしているため、Ｂｉｇ＞Ｓｍｌであり（Ｂｉｇ＝Ｓｍｌの場合は後述）、信号Ｘが最大となるのは、Ｂｉｇ＝５１１，Ｓｍｌ＝５１０の場合であるが、このとき信号Ｘを１／２５６倍した値は、図５（ｂ）より、６４＊５１０／２５６＝１２７（小数以下切捨て）である。すなわち、信号Ｘを１／２５６倍した値の最上位ビットは必ず０値である。
【００３８】
結局、信号Ｘの最上位ビットおよび下位８ビットを無視した信号Ｘ［１４：８］のみを用いて後の処理を行うことができ、信号Ｘを１６ビット全て用いる場合に比べ、回路規模を削減できる。
【００３９】
次に、ａｔａｎテーブル３９はａｔａｎＸ（ａｔａｎはｔａｎの逆関数）を算出し、その結果を角度Ｈｔｍｐとして出力する（ステップＳ１５）。ここで、ａｔａｎテーブル３９に入力される信号Ｘ（＝Ｓｆｔ＿Ｓｍｌ／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇ）は、Ｓｆｔ＿Ｂｉｇ＞Ｓｆｔ＿Ｓｍｌなので、必ず０〜１の範囲内となる。よって、ａｔａｎテーブル３９の出力は０〜４５度に対応する値となる。仮に、ａｔａｎテーブル３９の入力が任意の値であると、ａｔａｎテーブル３９は０〜３６０度に対応する値を出力する必要があるが、本実施例の場合は０〜４５度にでき、ａｔａｎテーブル３９の回路規模を１／８に削減できる。
【００４０】
本実施形態では、０〜３６０度を１０ビット精度で表すこととし、３６０度／１０２４＝０．３５度の分解能で色相Ｈを表す。この場合、ａｔａｎテーブル３９の出力は、０〜４５度に対応する７ビットとなる。
【００４１】
さらに、色相決定回路４０は、色差信号Ａｂ，Ａｒおよびこれらの絶対値の差｜Ａｒ｜−｜Ａｂ｜のそれぞれの符号を検出し（ステップＳ１６）、角度Ｈｔｍｐを色相Ｈに変換する（ステップＳ１７）。色相決定回路４０は、色差信号Ａｂの最上位ビットが０値であればＡｂ≧０、１値であればＡｒ＜０と判定できる。色差信号Ａｒについても同様である。また、色差信号Ａｂ，Ａｒの絶対値の差｜Ａｒ｜−｜Ａｂ｜の符号は大小比較回路３３での比較結果を用いることができる。
【００４２】
図６は、色差信号Ａｂ，Ａｒおよびこれらの絶対値の差｜Ａｒ｜−｜Ａｂ｜のそれぞれの符号と、角度Ｈｔｍｐおよび色相Ｈとの関係を示す図である。図６（ａ）では、色差信号Ａｂ等が正または０の場合は０を、負の場合は１を記している。
【００４３】
Ａｂ≧０，Ａｒ≧０，｜Ａｒ｜−｜Ａｂ｜＜０の場合、色相Ｈは０〜４５度（図６（ｂ）の領域（１））に存在する。よって、信号Ｘ＝｜Ａｒ｜／｜Ａｂ｜はｔａｎＨに等しい。すなわち、ステップＳ１５で算出した角度Ｈｔｍｐは色相Ｈと等しく、図６（ａ）に示すように、Ｈ＝Ｈｔｍｐである。
【００４４】
また、Ａｂ≧０，Ａｒ≧０，｜Ａｒ｜−｜Ａｂ｜＞０の場合、色相Ｈは４５〜９０度（図６（ｂ）の領域（２））に存在する。よって、信号Ｘ＝｜Ａｂ｜／｜Ａｒ｜はｔａｎ（９０−Ｈ）に等しい。すなわち、ステップＳ１５で算出した角度Ｈｔｍｐは９０−Ｈと等しく、図６（ａ）に示すように、Ｈ＝９０−Ｈｔｍｐである。
【００４５】
以下同様に、色差信号Ａｂ，Ａｒおよびこれらの絶対値の差｜Ａｒ｜−｜Ａｂ｜のそれぞれの符号に応じて、色相決定回路４０は角度Ｈｔｍｐから色相Ｈを算出できる。
【００４６】
なお、Ａｂ＝Ａｒ＝０の場合は、色差信号Ａｂ，Ａｒの補正を行う必要がないが、後の処理で補正量が０と算出されるため、ビットシフト回路３５，３６や逆数テーブル３７の出力は任意でよい。また、｜Ａｂ｜＝｜Ａｒ｜（≠０）の場合、色相決定回路４０は、角度Ｈｔｍｐに関わらず、色差信号Ａｒ，Ａｂの符号に応じて、色相Ｈを４５，１３５，２２５，３１５度のいずれかに設定する。より具体的には、色相決定回路は、Ａｂ≧０かつＡｒ≧０であればＨ＝４５度、Ａｂ＜０かつＡｒ≧０であればＨ＝１３５度、Ａｂ＜０かつＡｒ＜０であればＨ＝２２５度、Ａｂ≧０かつＡｒ＜０であればＨ＝３１５度に設定する。
【００４７】
以上のようにして図１の色相算出回路で算出された色相Ｈに基づいて、補正特性設定回路６は補正ゲインｇ１を算出する。
【００４８】
補正特性設定回路６は、補正範囲検出回路９と、補正テーブル１０とを有する。まず、補正範囲検出回路９は、外部から入力される色相補正軸θを含む範囲θｍｉｎ〜θｍａｘに、色相Ｈが属するか否かを検出する。属する場合、補正テーブル１０は、予め設定された特性に従って、補正ゲインｇ１を算出する。属さない場合、補正ゲインｇ１は０に設定され、補正は行われない。つまり、色相Ｈが色相補正軸θ付近である色差信号Ａｂ，Ａｒに対して補正が行われることになる。
【００４９】
図７は、補正テーブル１０の設定例を示す図である。図７（ａ１），（ａ２）は、マゼンタ付近の色を強調する例である。すなわち、θｍｉｎ〜θｍａｘの範囲で補正ゲインｇ１が正であり、色相補正軸θのとき補正ゲインｇ１が最大で、色相補正軸θから離れるにつれて、左右対称に補正ゲインｇ１が０に近づくよう設定する例である。この場合、色相Ｈがθｍｉｎ〜θｍａｘの範囲内であれば、彩度Ｓが大きくなるように補正される。特に、色相Ｈが色相補正軸θと等しい場合に、彩度Ｓの補正量は最大になる。また、色相Ｈは色相補正軸θに近づくように補正される。
【００５０】
図７（ｂ１），（ｂ２）は、シアン付近の色を減衰させる例である。すなわち、θｍｉｎ〜θｍａｘの範囲で補正ゲインｇ１が負であり、色相補正軸θのとき補正ゲインｇ１が最小で、色相補正軸θから離れるにつれて、左右対称で補正ゲインｇ１が０に近づくよう設定する例である。この場合、色相Ｈがθｍｉｎ〜θｍａｘであれば、彩度Ｓが小さくなるように補正される。特に、色相Ｈが色相補正軸θと等しい場合に、彩度Ｓの補正量は最大になる。また、色相Ｈは色相補正軸θから離れるように補正される。
【００５１】
図７（ａ），（ｂ）では、色相補正軸θを中心に左右対称に補正ゲインｇ１が設定される例を示しているが、左右非対称でもよい。
【００５２】
このように、補正テーブル１０の設定によって、任意の色相補正軸θ付近の入力信号の彩度Ｓを大きくして強調することや、彩度Ｓを小さくして減衰させることができる。
【００５３】
また、図１の色相算出回路１で算出された色相Ｈに基づいて、彩度算出回路２は、上記（３）または（４）式に基づいて、彩度Ｓを算出する。上記（２）式を用いないのは、平方根を計算するためには極めて大きな回路を必要とするためである。
【００５４】
図８は、彩度算出回路２の内部構成の一例を示すブロック図であり、図９は、彩度Ｓの算出手順を示すフローチャートである。彩度算出回路２は、絶対値回路６１，６２と、大小比較回路６３と、大小選択回路６４と、ビット反転回路６５と、色相選択回路６６と、ｃｏｓ逆数テーブル６７と、乗算回路（第４の乗算回路）６８と、を有する。
【００５５】
絶対値回路６１，６２は色差信号Ａｂ，Ａｒの絶対値を算出する（ステップＳ２１）。次に、大小比較回路６３は色差信号Ａｂ，Ａｒの絶対値｜Ａｂ｜，｜Ａｒ｜のいずれが大きいかを比較する（ステップＳ２２）。比較結果に基づき、大小選択回路は大きい方を信号Ｂｉｇとして出力し（ステップＳ２３ａ，Ｓ２３ｂ）、信号Ｂｉｇを乗算回路６８に入力する。なお、絶対値回路６１，６２、大小比較回路６３および大小選択回路６４は、図３に示す色相算出回路１内の同回路を用いてもよい。すなわち、色相算出回路１の大小選択回路３４で算出される信号Ｂｉｇを彩度算出回路２内の乗算回路６８に入力してもよい。これにより、彩度算出回路２の回路規模を削減できる。
【００５６】
本実施形態では、｜Ａｂ｜＞｜Ａｒ｜の場合はＳ＝｜Ａｂ｜／｜ｃｏｓＨ｜（上記（３）式）に基づき、｜Ａｒ｜＞｜Ａｂ｜の場合はＳ＝｜Ａｒ｜／｜ｓｉｎＨ｜（上記（４）式）に基づき、彩度Ｓを算出する。ｃｏｓ逆数テーブル６７の回路規模を削減するためである。
【００５７】
図１０は、色相Ｈと、色相Ｈを表す信号の各ビットとの関係を示す図である。本実施形態では、３６０度を１０ビット精度で表しているため、例えば、Ｈ［７］は４５度毎に０値と１値が入れ替わる。
【００５８】
１／ｃｏｓＨまたは１／ｓｉｎＨを算出するために、０〜３６０度（つまりＨ［９：０］）を入力とするテーブルを用いると、ｃｏｓ逆数テーブル６７の回路規模が増大する。そこで、本実施形態では、ｓｉｎＨ＝ｃｏｓ（９０−Ｈ），｜ｃｏｓＨ｜＝｜ｃｏｓ（１８０−Ｈ）｜等の三角関数の性質を利用して、０〜４５度のみを入力とするｃｏｓ逆数テーブル６７を用いる。
【００５９】
まず、｜Ａｂ｜＞｜Ａｒ｜であり、（３）式により彩度Ｓを算出する場合、つまり色相Ｈが図６（ｂ）の領域（１），（４），（５），（８）に属する場合を考える。
【００６０】
領域（１）つまり０≦Ｈ＜４５度の場合、図１０に示すように、Ｈ［９：７］＝３’ｂ０００である。よって、｜ｃｏｓＨ｜＝｜ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）｜である。
【００６１】
領域（４）つまり１３５≦Ｈ＜１８０度の場合、図１０に示すように、Ｈ［９：７］＝３’ｂ０１１である。よって、｜ｃｏｓＨ｜＝｜ｃｏｓ（１３５＋Ｈ［６：０］）｜＝｜ｃｏｓ（４５−Ｈ［６：０］）｜＝｜ｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）｜である（／はビット反転を示す。Ｈ［６：０］は０〜４５度を表すので、Ｈ［６：０］をビット反転すると、４５−Ｈ［６：０］になる）。
【００６２】
以下同様に、領域（５）つまり１８０≦Ｈ＜２２５度の場合、｜ｃｏｓＨ｜＝｜ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）｜であり、領域（８）つまり３１５≦Ｈ＜３６０度の場合、｜ｃｏｓＨ｜＝｜ｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）｜である。
【００６３】
このように、（３）式における｜ｃｏｓＨ｜のかわりに、｜ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）｜または｜ｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）｜を用いることができる。
【００６４】
次に、｜Ａｒ｜＞｜Ａｂ｜であり、（４）式により彩度Ｓを算出する場合、つまり図６（ｂ）の領域（２），（３），（６），（７）の場合を考える。
【００６５】
領域（２）つまり４５≦Ｈ＜９０度の場合、図１０に示すように、Ｈ［９：７］＝３’ｂ００１である。よって、｜ｓｉｎＨ｜＝｜ｓｉｎ（４５＋Ｈ［６：０］）｜＝｜ｃｏｓ（４５−Ｈ［６：０］）｜＝｜ｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）｜である。
【００６６】
領域（３）つまり９０≦Ｈ＜１３５度の場合、図１０に示すように、Ｈ［９：７］＝３’ｂ０１０である。よって、｜ｓｉｎＨ｜＝｜ｓｉｎ（９０＋Ｈ［６：０］）｜＝｜ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）｜である。
【００６７】
以下同様に、領域（６）つまり２２５≦Ｈ＜２７０度の場合、｜ｓｉｎＨ｜＝｜ｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）｜であり、領域（７）つまり２７０≦Ｈ＜３１５度の場合、｜ｓｉｎＨ｜＝｜ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）｜である。
【００６８】
このように、（４）式における｜ｓｉｎＨ｜のかわりに、｜ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）｜または｜ｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）｜を用いることができる。
【００６９】
以上によると、Ｈ［７］＝が０値の場合（領域（１），（３），（５），（７））は｜ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）｜を、Ｈ［７］が１値の場合（領域（２），（４），（６），（８））は｜ｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）｜を用いて彩度Ｓを算出することになる。
【００７０】
そこで、ビット反転回路６５はＨ［６：０］のビット反転信号／Ｈ［６：０］を生成し、色相選択回路６６は、Ｈ［７］が０値であればＨ［６：０］を選択し（ステップＳ２４，Ｓ２５ａ）、Ｈ［７］が１値であれば／Ｈ［６：０］を選択して（ステップＳ２４，Ｓ２５ｂ）、ｃｏｓ逆数テーブル６７に入力する。Ｈ［６：０］，／Ｈ［６：０］は０〜４５度に対応する信号であるから、０〜３６０度に対応する信号を入力する場合に比べ、ｃｏｓ逆数テーブル６７の回路規模を１／８に削減できる。
【００７１】
ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）およびｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）は１／√２〜１なので、ｃｏｓ逆数テーブル６７は、その逆数である１〜√２を例えば２７倍した値を信号ＤＩＶとして、８ビット精度で出力する（ステップＳ２６ａ，Ｓ２６ｂ）。
【００７２】
乗算回路６８は、信号Ｂｉｇと信号ＤＩＶとを乗じ、例えば下位８ビットを切り捨てて彩度Ｓを算出する（ステップＳ２７）。
【００７３】
以上のようにして図１の彩度算出回路２で算出された彩度Ｓに基づいて、彩度補正量算出回路７は彩度補正量ｄＳを算出する。
【００７４】
彩度補正量算出回路７は、彩度Ｓにユーザ設定ゲインｇ０を乗じる乗算回路１１と、この乗算結果に上述した補正ゲインｇ１とを乗じて彩度補正量ｄＳを算出する乗算回路１２とを有する。彩度Ｓには２つのゲインｇ０，ｇ１が乗じられるが、例えば、補正ゲインｇ１は画像処理装置の出荷時に予め設定しておき、ユーザ設定ゲインｇ０はユーザの好みに合わせてユーザが設定する。ユーザは、補正を強めに行いたい場合は、ユーザ設定ゲインｇ０を大きな値に設定し、補正を全く行いたくない場合、設定ゲインｇ０を０に設定する。
【００７５】
彩度補正量ｄＳは正であれば彩度Ｓが大きくなるように補正され、負であれば彩度が小さくなるように補正される。
【００７６】
彩度Ｓに比例した彩度補正量ｄＳを算出する理由は、補正前の彩度Ｓが大きい信号ほど補正量を大きくしないと補正の効果が表れにくいためである。
【００７７】
彩度補正量ｄＳを算出した後、色信号補正量算出回路８は色差信号Ａｂ，Ａｒの補正量を算出する。
【００７８】
色信号補正量算出回路８は、三角関数テーブル１３と、乗算回路（第１および第２の乗算回路）１４，１５とを有する。色信号補正量算出回路８内の三角関数テーブル１３は、色相補正軸θに対してｃｏｓθ，ｓｉｎθを算出する。三角関数テーブル１３は、例えば色相補正軸θに対応する角度に対する正弦値および余弦値が格納されたルックアップテーブルである。そして、乗算回路１４はｃｏｓθと彩度補正量ｄＳとを乗じて、ｄＳ＊ｃｏｓθを色差信号Ａｂの補正量とする。同様に、乗算回路１５はｓｉｎθと彩度補正量ｄＳとを乗じて、ｄＳ＊ｓｉｎθを色差信号Ａｒの補正量とする。
【００７９】
さらに、加算回路３は、色差信号Ａｂと補正量ｄＳ＊ｃｏｓθとを加算して、出力色差信号Ａｂ＿ｏｕｔを生成する。同様に、加算回路４は、色差信号Ａｒと補正量ｄＳ＊ｓｉｎθとを加算して、出力色差信号Ａｒ＿ｏｕｔを生成する。なお、加算回路３，４の後段には不図示のリミッタ回路が設けられており、加算結果が５１２以上となる場合は加算結果を５１１に、−５１３以下となる場合は加算結果を−５１２にそれぞれリミットする。
【００８０】
図１１は、図１の画像処理装置の入力信号である色差信号Ａｂ，Ａｒと、出力信号である色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ，Ａｒ＿ｏｕｔとの関係を示す図である。
【００８１】
図１１（ａ）は、補正テーブル１０に図７（ａ）の特性が設定され、彩度の補正量ｄＳ１は正である例を示している。色差信号Ａｂ１，Ａｒ１の色相Ｈ１が図７（ａ）の色相補正軸θと等しい場合、図１１（ａ）に示すように、色相Ｈ１は変化せず、彩度Ｓ１は大きくなるよう補正された色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ１，Ａｒ＿ｏｕｔ１が出力される。また、色差信号Ａｂ２，Ａｒ２の色相Ｈ２が色相補正軸θより小さい場合、色差信号Ａｂ２，Ａｒ２は色相補正軸θの方向に補正される。その結果、図１１（ａ）に示すように、色相Ｈ２は色相補正軸θに近づくように補正され、彩度Ｓ２は大きくなるように補正された色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ２，Ａｒ＿ｏｕｔ２が出力される。
【００８２】
図１１（ｂ）は、補正テーブル１０に図７（ｂ）の特性が設定され、彩度の補正量ｄＳ２は負である例を示している。色差信号Ａｂ１，Ａｒ１の色相Ｈ１が図７（ｂ）の色相補正軸θと等しい場合、図１１（ｂ）に示すように、色相Ｈ１は変化せず、彩度Ｓ１は小さくなるよう補正された色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ１，Ａｒ＿ｏｕｔ１が出力される。また、色差信号Ａｂ２，Ａｒ２の色相Ｈ２が色相補正軸θより大きい場合、ｄＳ２が負のため、色差信号Ａｂ２，Ａｒ２は色相補正軸θとは反対方向に補正される。その結果、図１１（ｂ）に示すように、色相Ｈ２は色相補正軸θから遠ざかるように補正され、彩度Ｓ２は小さくなるように補正された色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ２，Ａｒ＿ｏｕｔ２が出力される。
【００８３】
なお、上述した図１の補正テーブル１０や図３の逆数テーブル等の各テーブルは、組み合わせ回路で構成してもよいし、例えばＳＲＡＭを用いて構成してもよい。
【００８４】
このように、第１の実施形態では、色相Ｈを算出する際、色差信号Ａｂ，Ａｒの絶対値をビットシフトして除算を行うため、ビットシフトを行わない場合と比べ、逆数テーブル３７の回路規模を１／２〜１／４に削減できる。また、０〜４５度のみに対応するａｔａｎテーブル３９を用いて色相Ｈを算出するため、０〜３６０度に対応するテーブルを用いる場合に比べ、ａｔａｎテーブル３９の回路規模を１／８にできる。
【００８５】
また、予め算出した色相Ｈを用いて彩度Ｓを算出するため、平方根を計算する回路が不要となる。さらに、０〜４５度のみに対応するｃｏｓ逆数テーブル３７を用いて彩度Ｓを算出するため、０〜３６０度に対応するテーブルを用いる場合に比べ、ｃｏｓ逆数テーブル３７の回路規模を１／８に削減できる。
【００８６】
さらに、色相Ｈに応じて彩度Ｓの補正量を算出するため、特定の色相付近の色相Ｈを有する色差信号に対して、彩度Ｓを大きくしたり小さくしたりする高画質化処理を行うことができる。
【００８７】
（第２の実施形態）
以下にする第２の実施形態は、彩度Ｓの補正はあまり行わず、主に色相Ｈの補正を行うものである。
【００８８】
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図１２では、図１と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００８９】
図１２の画像処理装置は、補正量演算回路５ａの内部構成が図１と異なっている。すなわち、三角関数テーブル１３は−ｃｏｓθおよびｓｉｎθを出力する。色信号補正量算出回路８ａ内の乗算回路１４は、−ｃｏｓθと彩度補正量ｄＳとを乗じて−ｄＳ＊ｃｏｓθを色差信号Ａｒの補正量とし、乗算回路１５はｓｉｎθと彩度補正量ｄＳとを乗じてｄＳ＊ｓｉｎθを色差信号Ａｂの補正量とする。また、図１２の画像処理装置はリミッタ回路１６をさらに備える。
【００９０】
図１３は、本実施形態における補正テーブル１０の設定例を示す図であり、図１４は、図１２の画像処理装置の入力信号である色差信号Ａｂ，Ａｒと、出力信号である色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ，Ａｒ＿ｏｕｔとの関係を示す図である。
【００９１】
図１３は、色相補正軸θを１２３度とする例である。この軸はいわゆるＩ軸と呼ばれる色相であり、肌色である。また、色相補正軸θより大きい色相Ｈに対してはゲインｇ１を負に、小さい色相Ｈに対してはゲインｇ１を正に設定する例である。このように設定することで、肌色補正ができることを示す。
【００９２】
図１４の色差信号Ａｂ１，Ａｒ１の色相Ｈ１は１２３度より小さく、やや赤みがかった肌色である。この場合、図１４に示すように、Ｉ軸と垂直な方向に補正され、色相はＩ軸に近くなる。一方、彩度Ｓはあまり補正されない。また、色差信号Ａｂ２，Ａｒ２の色相Ｈ２は１２３度より大きく、やや緑みがかった肌色である。この場合、図１４に示すように、Ｉ軸とは垂直な方向に補正され、色相はＩ軸に近くなる。一方、彩度Ｓはあまり補正されない。
【００９３】
図１５は、図１３の設定をした場合の、補正前の色相Ｈと補正後の色相との関係を示す図である。図示のように、Ｉ軸の付近の色相はＩ軸に近づくよう補正され、色相Ｈが平坦化される。以上のようにＩ軸付近の色をＩ軸に近づくように補正することで、肌色の斑を軽減し、肌色の赤みや緑みを抑制することができ、好ましい肌色に補正できる。
【００９４】
ここで、人間の肌の肌色は彩度Ｓがそれほど大きくないことが多い。そのため、肌色補正用に設定されたゲインｇ１が、彩度Ｓが大きい色差信号Ａｂ，Ａｒに適用されるのは望ましくない。そこで、リミッタ回路１６は補正前の彩度Ｓが所定の値より大きい色差信号Ａｂ，Ａｒに対して補正を抑制する。図１６は、リミッタ回路１６の入出力関係の一例を示す図である。リミッタ回路１６は、彩度Ｓとユーザ設定ゲインｇ０の積Ｓ＊ｇ０が所定の閾値Ｓｔｈより小さい場合は、Ｓ＊ｇ０をそのまま出力し、閾値Ｓｔｈを超えるに連れて、出力を小さくする。これにより、人間の肌の肌色に対しては適切に肌色補正ができ、彩度Ｓが大きい信号に対しては補正を抑制できる。
【００９５】
このように、第２の実施形態では、−ｄＳ＊ｃｏｓθを色差信号Ａｒの補正量とし、ｄＳ＊ｓｉｎθを色差信号Ａｂの補正量とするため、色相補正軸θに対して垂直な方向に補正が行われる。従って、肌色補正のように、彩度Ｓをあまり補正せずに色相Ｈを補正する高画質化処理ができる。また、リミッタ回路１６を設けるため、彩度Ｓがそれほど大きくない色差信号Ａｂ，Ａｒに対してのみ、適切に補正できる。
【００９６】
（第３の実施形態）
以下に説明する第３の実施形態は、上述した第１および第２の実施形態を組み合わせたものである。
【００９７】
図１７は、本発明の第３の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図１７では、図１と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００９８】
図１７の画像処理装置は、補正量演算回路５ｂの内部構成が図１および図１２と異なっている。色信号補正量算出回路８ｂは選択回路１７をさらに有する。三角関数テーブル１３はｃｏｓθまたは−ｃｏｓθと、ｓｉｎθとを出力する。選択回路１７は、外部から入力される不図示の制御信号に応じて、ｓｉｎθおよびｃｏｓθ（または−ｃｏｓθ）の一方を乗算回路１４に、他方を乗算回路１５に入力する。また、図１７の画像処理装置内の補正特性設定回路６ａは、２つの補正テーブル１０１，１０２と、選択回路１８とをさらに有する。補正テーブル１０１には、例えば図７に示すような、第１の実施形態に示す補正を行うための特性が設定され、補正テーブル１０２には、例えば図１３に示すような、第２の実施形態に示す補正を行うための特性が設定される。
【００９９】
これにより、第１および第２の実施形態に示した高画質化処理のうち、どちらの処理を行うかを選択できる。すなわち、第１の実施形態に示す補正を行う場合、色信号補正量算出回路８ｂ内の選択回路１７は、ｓｉｎθを乗算回路１４に入力し、ｃｏｓθを乗算回路１５に入力する。また、補正特性設定回路６ａ内の選択回路は、補正テーブル１０１の出力を選択する。一方、第２の実施形態に示す補正を行う場合、色信号補正量算出回路８ｂ内の選択回路１７は、ｓｉｎθを乗算回路１５に入力し、−ｃｏｓθを乗算回路１４に入力する。また、補正特性設定回路６ａ内の選択回路１８は、補正テーブル１０２の出力を選択する。
【０１００】
なお、三角関数テーブル１３がｃｏｓθ、−ｃｏｓθ、ｓｉｎθを出力し、第１の実施形態に示す補正を行う場合、選択回路１７はｃｏｓθを乗算回路１５に入力し、第２の実施形態に示す補正を行う場合、選択回路１７は−ｃｏｓθを乗算回路１４に入力してもよい。
【０１０１】
このように、第３の実施形態では、画像処理装置内に選択回路１７，１８を設けるため、第１および第２の実施形態に示した高画質化処理のうち、どちらの処理を行うかを選択できる。
【０１０２】
（第４の実施形態）
上述した各実施形態では、単一の色相補正軸θを設定して、色差信号Ａｂ，Ａｒの補正を行うものであった。これに対して、以下に説明する第４の実施形態は、複数の色相補正軸θを設定するものである。
【０１０３】
図１８は、本発明の第４の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図１８の画像処理装置は、複数の補正量演算回路５１〜５３と、加算回路１９〜２２とを有する。補正量演算回路５１〜５３の内部構成は、図１、図１２、図１７のいずれに示す補正量演算回路５，５ａ，５ｂであってもよい。また、図１８では３つの補正量演算回路５１〜５３が設けられる例を示しているが、補正量演算回路の数に特に制限はない。
【０１０４】
各補正量演算回路５１〜５３は、色差信号Ａｂの補正量ｄＡｂ１〜ｄＡｂ３および色差信号Ａｒの補正量ｄＡｒ１〜ｄＡｒ３を出力する。加算回路２１，２２は補正量ｄＡｂ１〜ｄＡｂ３を加算し、加算回路３はその加算結果と色差信号Ａｂとを加算して、出力信号Ａｂ＿ｏｕｔを出力する。また、加算回路１９，２０は補正量ｄＡｒ１〜ｄＡｒ３を加算し、加算回路４はその加算結果と色差信号Ａｒとを加算して、出力信号Ａｒ＿ｏｕｔを出力する。
【０１０５】
例えば、補正量演算回路５１には図７（ａ）に示すように補正ゲインｇ１を設定し、補正量演算回路５２は図７（ｂ）に示すように補正ゲインｇ１を設定し、補正量演算回路５３には図１３に示すように補正ゲインｇ１を設定すると、色相Ｈがマゼンタ付近であれば強調し、シアン付近であれば減衰させ、肌色であれば肌色補正を行うことができる。
【０１０６】
このように、第４の実施形態では、複数の補正量演算回路５１〜５３を設けるため、複数の色相補正軸θに対して、高画質化処理を行うことができる。
【０１０７】
上述した各実施形態では、色相Ｈを１０ビット精度とする例を示したが、必ずしも１０ビット精度でなくてもよい。例えば、色相Ｈを８ビット精度とする場合、図８の色相選択回路６６は、色相Ｈの最上位ビットから３ビット目であるＨ［５］が０値であれば色相Ｈの最上位ビットから４ビット目〜最下位ビットであるＨ［４：０］を選択し、Ｈ［５］が１値であればＨ［４：０］の反転信号を選択すればよい。
【０１０８】
また、図１２のリミッタ回路１６を図１に設けてもよい。この場合、彩度Ｓが大きい色差信号Ａｂ，Ａｒに対する補正が抑制されるため、特定の色を強調する場合に、補正によって彩度が飽和することを防止できる。
【０１０９】
さらに、画像処理装置への入力信号は色差信号に限られず、他の方式で表現される色信号であってもよい。
【０１１０】
上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態には限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 色相算出回路
２ 彩度算出回路
３，４ 加算回路
６，６ａ 補正特性設定回路
７，７ａ 彩度補正量算出回路
８，８ａ，８ｂ 色信号補正量算出回路
１４，１５，３８，６８ 乗算回路
１６ リミッタ回路
１７ 選択回路
３５，３６ ビットシフト回路
３７ 逆数テーブル
３９ ａｔａｎテーブル
４０ 色相決定回路
６５ 反転回路
６６ 色相選択回路
６７ ｃｏｓ逆数テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号に対して高画質化処理を行う画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多くの車に車載モニタが取り付けられている。これにより例えば、運転者は車の後部に取り付けられたバックカメラで撮影される映像を車載モニタで見ながら駐車を行うことができる。この車載モニタでは、助手席等に乗車する人がテレビやＤＶＤソフトを鑑賞することもできる。
【０００３】
車載モニタの高付加価値化のためには、表示される映像を高画質化するのが望ましい。例えば、バックカメラの映像を表示する場合、カラーコーン等の保安器具を強調して表示できれば、より安全に駐車をすることができる。また、テレビやＤＶＤソフトを観賞する場合も、好ましい肌色を表示できたり、ユーザの好みに合わせて映像を調整できたりするとよい。
【０００４】
このような画像処理では、映像信号を、色の濃さを表す彩度および色味を表す色相に変換して処理を行うのが一般的である（例えば、特許文献１）。しかしながら、特許文献１の手法では、彩度を算出するための平方根回路や、色相を算出するための大きなルックアップテーブルが必要であり、回路規模を小さくできない、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２５５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、小規模な回路で高画質化処理を行うことが可能な画像処理装置および画像処理方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、第１および第２の色信号を色相に変換する色相算出回路と、前記色相に基づいて、前記第１および第２の色信号を彩度に変換する彩度算出回路と、補正を行う色相を示す色相補正軸に対応する角度を含む所定の角度範囲内に前記色相が存在する場合に前記色相に応じて前記彩度を補正するための補正ゲインを設定する補正特性設定回路と、前記彩度と前記補正ゲインとを用いて彩度補正量を算出する彩度補正量算出回路と、前記色相補正軸に対応する角度の正弦値および余弦値の一方と前記彩度補正量とを乗じて第１の補正量を生成する第１の乗算回路と、前記正弦値および余弦値の他方と前記彩度補正量とを乗じて第２の補正量を生成する第２の乗算回路と、前記第１の色信号と前記第１の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第１の色信号に対応する第１の出力信号を生成する第１の加算回路と、前記第２の色信号と前記第２の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第２の色信号に対応する第２の出力信号を生成する第２の加算回路と、を備えることを特徴とする画像処理装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の一態様によれば、第１および第２の色信号を色相に変換するステップと、前記色相に基づいて、前記第１および第２の色信号を彩度に変換するステップと、補正を行う色相を示す色相補正軸に対応する角度を含む所定の角度範囲内に前記色相が存在する場合に前記色相に応じて前記彩度を補正するための補正ゲインを設定するステップと、前記彩度と前記補正ゲインとを用いて彩度補正量を算出するステップと、前記色相補正軸に対応する角度の正弦値および余弦値の一方と前記彩度補正量とを乗じて第１の補正量を生成するステップと、前記正弦値および余弦値の他方と前記彩度補正量とを乗じて第２の補正量を生成するステップと、前記第１の色信号と前記第１の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第１の色信号に対応する第１の出力信号を生成するステップと、前記第２の色信号と前記第２の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第２の色信号に対応する第２の出力信号を生成するステップと、を備えることを特徴とする画像処理方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小規模な回路で高画質化処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】色差信号Ａｂ，Ａｒと、色相Ｈ、彩度Ｓとの関係を示す図。
【図３】色相算出回路１の内部構成の一例を示すブロック図。
【図４】色相Ｈを算出する手順を示すフローチャート。
【図５】逆数テーブル３７の一例を示す図。
【図６】色差信号Ａｂ，Ａｒおよびこれらの絶対値の差｜Ａｒ｜−｜Ａｂ｜のそれぞれの符号と、角度Ｈｔｍｐおよび色相Ｈとの関係を示す図。
【図７】補正テーブル１０の設定例を示す図。
【図８】彩度算出回路２の内部構成の一例を示すブロック図。
【図９】彩度Ｓの算出手順を示すフローチャート。
【図１０】色相Ｈと、色相Ｈを表す信号の各ビットとの関係を示す図。
【図１１】図１の画像処理装置の入力信号である色差信号Ａｂ，Ａｒと、出力信号である色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ，Ａｒ＿ｏｕｔとの関係を示す図。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図。
【図１３】第２の実施形態における補正テーブル１０の設定例を示す図。
【図１４】図１２の画像処理装置の入力信号である色差信号Ａｂ，Ａｒと、出力信号である色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ，Ａｒ＿ｏｕｔとの関係を示す図。
【図１５】図１３の設定をした場合の、補正前の色相Ｈと補正後の色相との関係を示す図。
【図１６】リミッタ回路１６の入出力関係の一例を示す図。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図。
【図１８】本発明の第４の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る画像処理装置および画像処理方法の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図１の画像処理装置には色差信号Ｂ−Ｙ，Ｒ−Ｙ（以下、Ａｂ（第１の色信号），Ａｒ（第２の色信号）とする）が入力される。図１の画像処理装置には、色差信号Ａｂ，Ａｒが直接入力されてもよいし、コンポジットビデオ信号に対して、輝度信号と色信号とを分離するＹ／Ｃ分離回路（不図示）および色信号を色差信号Ａｂ，Ａｒに分離するカラーデコーダ（不図示）を設けてもよい。
【００１３】
本実施形態では、色差信号Ａｂ，Ａｒは２の補数で表された１０ビットのデジタル信号とする。すなわち、色差信号Ａｂ，Ａｒは、−５１２〜５１１の範囲の値を取り得るものとする。
【００１４】
図１の画像処理装置は、色相算出回路１と、彩度算出回路２と、加算回路（第１および第２の加算回路）３，４と、補正量演算回路５とを備える。補正量演算回路５は、補正特性設定回路６と、彩度補正量算出回路７と、色信号補正量算出回路８とを備える。
【００１５】
色相算出回路１は色差信号Ａｂ，Ａｒを色相Ｈに変換する。彩度算出回路２は、色相Ｈに基づいて、色差信号Ａｂ，Ａｒを彩度Ｓに変換する。図２は、色差信号Ａｂ，Ａｒと、色相Ｈ、彩度Ｓとの関係を示す図である。図示のように、色相Ｈおよび彩度Ｓは、色差信号Ａｂ，Ａｒを用いて、以下の（１），（２）式で表される。
H = atan(Ar / Ab) ・・・（１）
【数１】
【００１６】
また、彩度Ｓは色相Ｈを用いて以下の（３），（４）式で表すこともできる。
S = |Ab| / |cosH| ・・・（３）
S = |Ar| / |sinH| ・・・（４）
【００１７】
上記（１）式のａｔａｎはｔａｎの逆関数である。本実施形態は色相Ｈと彩度Ｓとを小規模の回路で算出することを特徴とする。色相算出回路１と彩度算出回路２の具体的な内部構成については後述する。
【００１８】
補正特性設定回路６は、色相補正軸θを中心とする所定の範囲に色相Ｈが属する場合、色相Ｈに応じた補正ゲインｇ１を算出する。彩度補正量算出回路７は、彩度Ｓと、ユーザが設定するユーザ設定ゲインｇ０と、補正ゲインｇ１とを乗じて、彩度補正量ｄＳを算出する。色信号補正量算出回路８は、彩度補正量ｄＳにｃｏｓθを乗じて、ｄｓ＊ｃｏｓθを色差信号Ａｂの補正量（第１の補正量）とし、彩度補正量ｄＳにｓｉｎθを乗じて、ｄｓ＊ｓｉｎθを色差信号Ａｒの補正量（第２の補正量）とする。
【００１９】
加算回路３は、色差信号Ａｂにｄｓ＊ｃｏｓθを加算して、色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ（第１の出力信号）を出力する。加算回路４は、色差信号Ａｒにｄｓ＊ｓｉｎθを加算して、色差信号Ａｒ＿ｏｕｔ（第２の出力信号）を出力する。
【００２０】
図１の画像処理回路から出力された色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ，Ａｒ＿ｏｕｔは、必要に応じて不図示の回路でガンマ補正やコントラスト調整等が行われた後、マトリクス変換により色信号Ｇ，Ｂ，Ｒに変換される。
【００２１】
図１の画像処理回路の少なくとも一部を同一の半導体チップに内蔵してもよいし、このチップに上述したＹ／Ｃ分離回路等を内蔵してもよい。
【００２２】
以下、図１の画像処理装置の処理動作を詳細に説明する。
【００２３】
まず、色相算出回路１は色相Ｈを算出する。図３は、色相算出回路１の内部構成の一例を示すブロック図であり、図４は、色相Ｈを算出する手順を示すフローチャートである。色相算出回路１は、絶対値回路３１，３２と、大小比較回路３３と、大小選択回路３４と、ビットシフト回路（第１および第２のビットシフト回路）３５，３６と、逆数テーブル３７と、乗算回路（第３の乗算回路）３８と、ａｔａｎテーブル３９と、色相決定回路４０とを有する。
【００２４】
まず、絶対値回路３１，３２は色差信号Ａｂ，Ａｒの絶対値を算出する（ステップＳ１１）。より具体的には、色差信号Ａｂの最上位ビットが０値の場合、色差信号Ａｂは正または０であるから、絶対値回路３２は色差信号Ａｂの下位９ビットを絶対値｜Ａｂ｜とする。また、色差信号Ａｂの最上位ビットが１値の場合、色差信号Ａｂは負であるから、絶対値回路３２は色差信号Ａｂの下位９ビットをビット反転して１を加えた値を絶対値｜Ａｂ｜とする。色差信号Ａｒについても同様である。
【００２５】
次に、大小比較回路３３は色差信号Ａｂ，Ａｒの絶対値｜Ａｂ｜，｜Ａｒ｜のいずれが大きいかを比較する（ステップＳ１２）。比較結果に基づき、大小選択回路３４は、大きい方を信号Ｂｉｇ，小さい方を信号Ｓｍｌとして出力する。そして、逆数テーブル３７は１／Ｂｉｇを算出し、乗算回路３８はこの値にＳｍｌを乗じてＳｍｌ／Ｂｉｇを算出する。
【００２６】
つまり、逆数テーブル３７は、｜Ａｒ｜＞｜Ａｂ｜の場合は１／｜Ａｒ｜を算出し（ステップＳ１３ａ）、｜Ａｂ｜＞｜Ａｒ｜の場合は、１／｜Ａｂ｜を算出する（ステップＳ１３ｂ）。そして、乗算回路３８は、｜Ａｒ｜＞｜Ａｂ｜の場合は｜Ａｂ｜／｜Ａｒ｜を算出し（ステップＳ１４ａ）、｜Ａｂ｜＞｜Ａｒ｜の場合は、｜Ａｒ｜／｜Ａｂ｜を算出する（ステップＳ１４ｂ）。
【００２７】
ここで、除算回路を用いて除算１／Ｂｉｇを行うと回路規模が大きくなるので、ハードウェアで除算を行う場合は、ルックアップテーブル（以下、テーブル）を用いるのが望ましい。しかし、信号Ｂｉｇは９ビットであるから、１／Ｂｉｇを算出するには、入力が９ビットの大きなテーブルが必要となる。そこで、本実施形態では、以下のようにして逆数テーブル３７の回路規模を削減する。
【００２８】
ビットシフト回路３５は信号Ｂｉｇの最上位ビットが１値になるまでビットシフトを行い、その結果を信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｔ（第１のビットシフト値）として出力する。そして、ビットシフト回路３５でのビットシフト数と同ビット数だけ、ビットシフト回路３６は信号Ｓｍｌのビットシフトを行い、その結果をＳｆｔ＿Ｓｍｌ（第２のビットシフト値）として出力する。信号Ｂｉｇ，Ｓｍｌを同じだけビットシフトさせてもＳｍｌ／Ｂｉｇの値は変わらないためである。
【００２９】
例えば、Ｂｉｇ＝９’ｂ００１００１０００，Ｓｍｌ＝９’ｂ０００００１１００（９’ｂは９ビットの２進数であることを示す）の場合、Ｂｉｇの上位２ビットが０値であるから、ビットシフト回路３５は信号Ｂｉｇを２ビットシフトしてＳｆｔ＿Ｂｉｇ＝９’ｂ１００１０００００とする。ビットシフト回路３６は信号Ｓｍｌを同じく２ビットシフトしてＳｆｔ＿Ｓｍｌ＝９’ｂ０００１１００００とする。
【００３０】
図５は、逆数テーブル３７の一例を示す図である。信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの最上位ビットは１であるから、信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの値は２５６〜５１１の２５６値である。よって、逆数テーブル３７は信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの下位８ビットのみを入力とすることができ、逆数テーブル３７の回路規模を削減できる。図５（ａ）に示すように、逆数テーブル３７には信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの下位８ビットであるＳｆｔ＿Ｂｉｇ［７：０］（［ｐ：ｑ］は、信号のｑ＋１ビット目〜ｐ＋１ビット目を示す。以下同じ）が入力される。この逆数である１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの実際の値は小数となるので、逆数テーブル３７は、例えばこの値を２１５倍し、小数点以下を切り捨てた値を出力信号１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇとして出力する。
【００３１】
さらに、図５（ａ）に注目すると、信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇが２５６であっても２５７であっても、１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇは１２８である。また、信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇが２５８であっても２５９であっても、１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇは１２７である。このように、信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの最下位ビットは１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇにほとんど影響しない。
【００３２】
そこで、図５（ｂ）に示すように、信号ｓｆｔ＿Ｂｉｇ［７：１］を逆数テーブル３７に入力としてもよい。図５（ａ）と図５（ｂ）では、若干１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの値が異なるが、実用上問題はない。この場合、逆数テーブル３７の入力を１２８〜２５５に対応する７ビットにすることができる。このようにして、逆数テーブル３７の入力ビット数を信号Ｂｉｇそのものの９ビットではなく、７ビットへと１／４に削減することができ、逆数テーブル３７の回路規模を大幅に削減できる。
【００３３】
また、図５（ｂ）の出力１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇの最大値は１２８であり、本来８ビットの信号が必要であるが、１２８のかわりに１２７としておくと、出力信号を１ビット減らして７ビットにすることができる。１２８が現れるのは信号Ｓｆｔ＿Ｂｉｇが２５６，２５７のときのみであるので、このようにしても実用上問題はない。
【００３４】
以下では、逆数テーブル３７として図５（ｂ）のテーブルを用い、その出力信号を７ビットとする例を示す。
【００３５】
以上のようにして、｜Ａｒ｜＞｜Ａｂ｜の場合は１／｜Ａｒ｜を（ステップＳ１３ａ）、｜Ａｂ｜＞｜Ａｒ｜の場合は、１／｜Ａｂ｜を算出できる（ステップＳ１３ｂ）。
【００３６】
このようにして得られた信号１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇと、信号Ｓｆｔ＿Ｓｍｌとを乗じて、乗算回路３８はＳｆｔ＿Ｓｍｌ／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇを信号Ｘとして出力する。信号Ｘは、｜Ａｒ｜＞｜Ａｂ｜の場合は｜Ａｂ｜／｜Ａｒ｜に相当し（ステップＳ１４ａ）、｜Ａｂ｜＞｜Ａｒ｜の場合は、｜Ａｒ｜／｜Ａｂ｜に相当する（ステップＳ１４ｂ）。
【００３７】
信号１／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇは７ビットで、信号Ｓｆｔ＿Ｓｍｌは９ビットなので、これらを乗じて得られる信号Ｘは最大１６ビットになり得る。しかし、実用上１６ビット精度は不要なので、信号Ｘを１／２５６倍（下位８ビットを切り捨て）した８ビット精度でも十分である。また、ステップＳ１２で大小比較をしているため、Ｂｉｇ＞Ｓｍｌであり（Ｂｉｇ＝Ｓｍｌの場合は後述）、信号Ｘが最大となるのは、Ｂｉｇ＝５１１，Ｓｍｌ＝５１０の場合であるが、このとき信号Ｘを１／２５６倍した値は、図５（ｂ）より、６４＊５１０／２５６＝１２７（小数以下切捨て）である。すなわち、信号Ｘを１／２５６倍した値の最上位ビットは必ず０値である。
【００３８】
結局、信号Ｘの最上位ビットおよび下位８ビットを無視した信号Ｘ［１４：８］のみを用いて後の処理を行うことができ、信号Ｘを１６ビット全て用いる場合に比べ、回路規模を削減できる。
【００３９】
次に、ａｔａｎテーブル３９はａｔａｎＸ（ａｔａｎはｔａｎの逆関数）を算出し、その結果を角度Ｈｔｍｐとして出力する（ステップＳ１５）。ここで、ａｔａｎテーブル３９に入力される信号Ｘ（＝Ｓｆｔ＿Ｓｍｌ／Ｓｆｔ＿Ｂｉｇ）は、Ｓｆｔ＿Ｂｉｇ＞Ｓｆｔ＿Ｓｍｌなので、必ず０〜１の範囲内となる。よって、ａｔａｎテーブル３９の出力は０〜４５度に対応する値となる。仮に、ａｔａｎテーブル３９の入力が任意の値であると、ａｔａｎテーブル３９は０〜３６０度に対応する値を出力する必要があるが、本実施例の場合は０〜４５度にでき、ａｔａｎテーブル３９の回路規模を１／８に削減できる。
【００４０】
本実施形態では、０〜３６０度を１０ビット精度で表すこととし、３６０度／１０２４＝０．３５度の分解能で色相Ｈを表す。この場合、ａｔａｎテーブル３９の出力は、０〜４５度に対応する７ビットとなる。
【００４１】
さらに、色相決定回路４０は、色差信号Ａｂ，Ａｒおよびこれらの絶対値の差｜Ａｒ｜−｜Ａｂ｜のそれぞれの符号を検出し（ステップＳ１６）、角度Ｈｔｍｐを色相Ｈに変換する（ステップＳ１７）。色相決定回路４０は、色差信号Ａｂの最上位ビットが０値であればＡｂ≧０、１値であればＡｒ＜０と判定できる。色差信号Ａｒについても同様である。また、色差信号Ａｂ，Ａｒの絶対値の差｜Ａｒ｜−｜Ａｂ｜の符号は大小比較回路３３での比較結果を用いることができる。
【００４２】
図６は、色差信号Ａｂ，Ａｒおよびこれらの絶対値の差｜Ａｒ｜−｜Ａｂ｜のそれぞれの符号と、角度Ｈｔｍｐおよび色相Ｈとの関係を示す図である。図６（ａ）では、色差信号Ａｂ等が正または０の場合は０を、負の場合は１を記している。
【００４３】
Ａｂ≧０，Ａｒ≧０，｜Ａｒ｜−｜Ａｂ｜＜０の場合、色相Ｈは０〜４５度（図６（ｂ）の領域（１））に存在する。よって、信号Ｘ＝｜Ａｒ｜／｜Ａｂ｜はｔａｎＨに等しい。すなわち、ステップＳ１５で算出した角度Ｈｔｍｐは色相Ｈと等しく、図６（ａ）に示すように、Ｈ＝Ｈｔｍｐである。
【００４４】
また、Ａｂ≧０，Ａｒ≧０，｜Ａｒ｜−｜Ａｂ｜＞０の場合、色相Ｈは４５〜９０度（図６（ｂ）の領域（２））に存在する。よって、信号Ｘ＝｜Ａｂ｜／｜Ａｒ｜はｔａｎ（９０−Ｈ）に等しい。すなわち、ステップＳ１５で算出した角度Ｈｔｍｐは９０−Ｈと等しく、図６（ａ）に示すように、Ｈ＝９０−Ｈｔｍｐである。
【００４５】
以下同様に、色差信号Ａｂ，Ａｒおよびこれらの絶対値の差｜Ａｒ｜−｜Ａｂ｜のそれぞれの符号に応じて、色相決定回路４０は角度Ｈｔｍｐから色相Ｈを算出できる。
【００４６】
なお、Ａｂ＝Ａｒ＝０の場合は、色差信号Ａｂ，Ａｒの補正を行う必要がないが、後の処理で補正量が０と算出されるため、ビットシフト回路３５，３６や逆数テーブル３７の出力は任意でよい。また、｜Ａｂ｜＝｜Ａｒ｜（≠０）の場合、色相決定回路４０は、角度Ｈｔｍｐに関わらず、色差信号Ａｒ，Ａｂの符号に応じて、色相Ｈを４５，１３５，２２５，３１５度のいずれかに設定する。より具体的には、色相決定回路は、Ａｂ≧０かつＡｒ≧０であればＨ＝４５度、Ａｂ＜０かつＡｒ≧０であればＨ＝１３５度、Ａｂ＜０かつＡｒ＜０であればＨ＝２２５度、Ａｂ≧０かつＡｒ＜０であればＨ＝３１５度に設定する。
【００４７】
以上のようにして図１の色相算出回路で算出された色相Ｈに基づいて、補正特性設定回路６は補正ゲインｇ１を算出する。
【００４８】
補正特性設定回路６は、補正範囲検出回路９と、補正テーブル１０とを有する。まず、補正範囲検出回路９は、外部から入力される色相補正軸θを含む範囲θｍｉｎ〜θｍａｘに、色相Ｈが属するか否かを検出する。属する場合、補正テーブル１０は、予め設定された特性に従って、補正ゲインｇ１を算出する。属さない場合、補正ゲインｇ１は０に設定され、補正は行われない。つまり、色相Ｈが色相補正軸θ付近である色差信号Ａｂ，Ａｒに対して補正が行われることになる。
【００４９】
図７は、補正テーブル１０の設定例を示す図である。図７（ａ１），（ａ２）は、マゼンタ付近の色を強調する例である。すなわち、θｍｉｎ〜θｍａｘの範囲で補正ゲインｇ１が正であり、色相補正軸θのとき補正ゲインｇ１が最大で、色相補正軸θから離れるにつれて、左右対称に補正ゲインｇ１が０に近づくよう設定する例である。この場合、色相Ｈがθｍｉｎ〜θｍａｘの範囲内であれば、彩度Ｓが大きくなるように補正される。特に、色相Ｈが色相補正軸θと等しい場合に、彩度Ｓの補正量は最大になる。また、色相Ｈは色相補正軸θに近づくように補正される。
【００５０】
図７（ｂ１），（ｂ２）は、シアン付近の色を減衰させる例である。すなわち、θｍｉｎ〜θｍａｘの範囲で補正ゲインｇ１が負であり、色相補正軸θのとき補正ゲインｇ１が最小で、色相補正軸θから離れるにつれて、左右対称で補正ゲインｇ１が０に近づくよう設定する例である。この場合、色相Ｈがθｍｉｎ〜θｍａｘであれば、彩度Ｓが小さくなるように補正される。特に、色相Ｈが色相補正軸θと等しい場合に、彩度Ｓの補正量は最大になる。また、色相Ｈは色相補正軸θから離れるように補正される。
【００５１】
図７（ａ），（ｂ）では、色相補正軸θを中心に左右対称に補正ゲインｇ１が設定される例を示しているが、左右非対称でもよい。
【００５２】
このように、補正テーブル１０の設定によって、任意の色相補正軸θ付近の入力信号の彩度Ｓを大きくして強調することや、彩度Ｓを小さくして減衰させることができる。
【００５３】
また、図１の色相算出回路１で算出された色相Ｈに基づいて、彩度算出回路２は、上記（３）または（４）式に基づいて、彩度Ｓを算出する。上記（２）式を用いないのは、平方根を計算するためには極めて大きな回路を必要とするためである。
【００５４】
図８は、彩度算出回路２の内部構成の一例を示すブロック図であり、図９は、彩度Ｓの算出手順を示すフローチャートである。彩度算出回路２は、絶対値回路６１，６２と、大小比較回路６３と、大小選択回路６４と、ビット反転回路６５と、色相選択回路６６と、ｃｏｓ逆数テーブル６７と、乗算回路（第４の乗算回路）６８と、を有する。
【００５５】
絶対値回路６１，６２は色差信号Ａｂ，Ａｒの絶対値を算出する（ステップＳ２１）。次に、大小比較回路６３は色差信号Ａｂ，Ａｒの絶対値｜Ａｂ｜，｜Ａｒ｜のいずれが大きいかを比較する（ステップＳ２２）。比較結果に基づき、大小選択回路は大きい方を信号Ｂｉｇとして出力し（ステップＳ２３ａ，Ｓ２３ｂ）、信号Ｂｉｇを乗算回路６８に入力する。なお、絶対値回路６１，６２、大小比較回路６３および大小選択回路６４は、図３に示す色相算出回路１内の同回路を用いてもよい。すなわち、色相算出回路１の大小選択回路３４で算出される信号Ｂｉｇを彩度算出回路２内の乗算回路６８に入力してもよい。これにより、彩度算出回路２の回路規模を削減できる。
【００５６】
本実施形態では、｜Ａｂ｜＞｜Ａｒ｜の場合はＳ＝｜Ａｂ｜／｜ｃｏｓＨ｜（上記（３）式）に基づき、｜Ａｒ｜＞｜Ａｂ｜の場合はＳ＝｜Ａｒ｜／｜ｓｉｎＨ｜（上記（４）式）に基づき、彩度Ｓを算出する。ｃｏｓ逆数テーブル６７の回路規模を削減するためである。
【００５７】
図１０は、色相Ｈと、色相Ｈを表す信号の各ビットとの関係を示す図である。本実施形態では、３６０度を１０ビット精度で表しているため、例えば、Ｈ［７］は４５度毎に０値と１値が入れ替わる。
【００５８】
１／ｃｏｓＨまたは１／ｓｉｎＨを算出するために、０〜３６０度（つまりＨ［９：０］）を入力とするテーブルを用いると、ｃｏｓ逆数テーブル６７の回路規模が増大する。そこで、本実施形態では、ｓｉｎＨ＝ｃｏｓ（９０−Ｈ），｜ｃｏｓＨ｜＝｜ｃｏｓ（１８０−Ｈ）｜等の三角関数の性質を利用して、０〜４５度のみを入力とするｃｏｓ逆数テーブル６７を用いる。
【００５９】
まず、｜Ａｂ｜＞｜Ａｒ｜であり、（３）式により彩度Ｓを算出する場合、つまり色相Ｈが図６（ｂ）の領域（１），（４），（５），（８）に属する場合を考える。
【００６０】
領域（１）つまり０≦Ｈ＜４５度の場合、図１０に示すように、Ｈ［９：７］＝３’ｂ０００である。よって、｜ｃｏｓＨ｜＝｜ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）｜である。
【００６１】
領域（４）つまり１３５≦Ｈ＜１８０度の場合、図１０に示すように、Ｈ［９：７］＝３’ｂ０１１である。よって、｜ｃｏｓＨ｜＝｜ｃｏｓ（１３５＋Ｈ［６：０］）｜＝｜ｃｏｓ（４５−Ｈ［６：０］）｜＝｜ｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）｜である（／はビット反転を示す。Ｈ［６：０］は０〜４５度を表すので、Ｈ［６：０］をビット反転すると、４５−Ｈ［６：０］になる）。
【００６２】
以下同様に、領域（５）つまり１８０≦Ｈ＜２２５度の場合、｜ｃｏｓＨ｜＝｜ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）｜であり、領域（８）つまり３１５≦Ｈ＜３６０度の場合、｜ｃｏｓＨ｜＝｜ｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）｜である。
【００６３】
このように、（３）式における｜ｃｏｓＨ｜のかわりに、｜ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）｜または｜ｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）｜を用いることができる。
【００６４】
次に、｜Ａｒ｜＞｜Ａｂ｜であり、（４）式により彩度Ｓを算出する場合、つまり図６（ｂ）の領域（２），（３），（６），（７）の場合を考える。
【００６５】
領域（２）つまり４５≦Ｈ＜９０度の場合、図１０に示すように、Ｈ［９：７］＝３’ｂ００１である。よって、｜ｓｉｎＨ｜＝｜ｓｉｎ（４５＋Ｈ［６：０］）｜＝｜ｃｏｓ（４５−Ｈ［６：０］）｜＝｜ｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）｜である。
【００６６】
領域（３）つまり９０≦Ｈ＜１３５度の場合、図１０に示すように、Ｈ［９：７］＝３’ｂ０１０である。よって、｜ｓｉｎＨ｜＝｜ｓｉｎ（９０＋Ｈ［６：０］）｜＝｜ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）｜である。
【００６７】
以下同様に、領域（６）つまり２２５≦Ｈ＜２７０度の場合、｜ｓｉｎＨ｜＝｜ｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）｜であり、領域（７）つまり２７０≦Ｈ＜３１５度の場合、｜ｓｉｎＨ｜＝｜ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）｜である。
【００６８】
このように、（４）式における｜ｓｉｎＨ｜のかわりに、｜ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）｜または｜ｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）｜を用いることができる。
【００６９】
以上によると、Ｈ［７］＝が０値の場合（領域（１），（３），（５），（７））は｜ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）｜を、Ｈ［７］が１値の場合（領域（２），（４），（６），（８））は｜ｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）｜を用いて彩度Ｓを算出することになる。
【００７０】
そこで、ビット反転回路６５はＨ［６：０］のビット反転信号／Ｈ［６：０］を生成し、色相選択回路６６は、Ｈ［７］が０値であればＨ［６：０］を選択し（ステップＳ２４，Ｓ２５ａ）、Ｈ［７］が１値であれば／Ｈ［６：０］を選択して（ステップＳ２４，Ｓ２５ｂ）、ｃｏｓ逆数テーブル６７に入力する。Ｈ［６：０］，／Ｈ［６：０］は０〜４５度に対応する信号であるから、０〜３６０度に対応する信号を入力する場合に比べ、ｃｏｓ逆数テーブル６７の回路規模を１／８に削減できる。
【００７１】
ｃｏｓ（Ｈ［６：０］）およびｃｏｓ（／Ｈ［６：０］）は１／√２〜１なので、ｃｏｓ逆数テーブル６７は、その逆数である１〜√２を例えば２７倍した値を信号ＤＩＶとして、８ビット精度で出力する（ステップＳ２６ａ，Ｓ２６ｂ）。
【００７２】
乗算回路６８は、信号Ｂｉｇと信号ＤＩＶとを乗じ、例えば下位８ビットを切り捨てて彩度Ｓを算出する（ステップＳ２７）。
【００７３】
以上のようにして図１の彩度算出回路２で算出された彩度Ｓに基づいて、彩度補正量算出回路７は彩度補正量ｄＳを算出する。
【００７４】
彩度補正量算出回路７は、彩度Ｓにユーザ設定ゲインｇ０を乗じる乗算回路１１と、この乗算結果に上述した補正ゲインｇ１とを乗じて彩度補正量ｄＳを算出する乗算回路１２とを有する。彩度Ｓには２つのゲインｇ０，ｇ１が乗じられるが、例えば、補正ゲインｇ１は画像処理装置の出荷時に予め設定しておき、ユーザ設定ゲインｇ０はユーザの好みに合わせてユーザが設定する。ユーザは、補正を強めに行いたい場合は、ユーザ設定ゲインｇ０を大きな値に設定し、補正を全く行いたくない場合、設定ゲインｇ０を０に設定する。
【００７５】
彩度補正量ｄＳは正であれば彩度Ｓが大きくなるように補正され、負であれば彩度が小さくなるように補正される。
【００７６】
彩度Ｓに比例した彩度補正量ｄＳを算出する理由は、補正前の彩度Ｓが大きい信号ほど補正量を大きくしないと補正の効果が表れにくいためである。
【００７７】
彩度補正量ｄＳを算出した後、色信号補正量算出回路８は色差信号Ａｂ，Ａｒの補正量を算出する。
【００７８】
色信号補正量算出回路８は、三角関数テーブル１３と、乗算回路（第１および第２の乗算回路）１４，１５とを有する。色信号補正量算出回路８内の三角関数テーブル１３は、色相補正軸θに対してｃｏｓθ，ｓｉｎθを算出する。三角関数テーブル１３は、例えば色相補正軸θに対応する角度に対する正弦値および余弦値が格納されたルックアップテーブルである。そして、乗算回路１４はｃｏｓθと彩度補正量ｄＳとを乗じて、ｄＳ＊ｃｏｓθを色差信号Ａｂの補正量とする。同様に、乗算回路１５はｓｉｎθと彩度補正量ｄＳとを乗じて、ｄＳ＊ｓｉｎθを色差信号Ａｒの補正量とする。
【００７９】
さらに、加算回路３は、色差信号Ａｂと補正量ｄＳ＊ｃｏｓθとを加算して、出力色差信号Ａｂ＿ｏｕｔを生成する。同様に、加算回路４は、色差信号Ａｒと補正量ｄＳ＊ｓｉｎθとを加算して、出力色差信号Ａｒ＿ｏｕｔを生成する。なお、加算回路３，４の後段には不図示のリミッタ回路が設けられており、加算結果が５１２以上となる場合は加算結果を５１１に、−５１３以下となる場合は加算結果を−５１２にそれぞれリミットする。
【００８０】
図１１は、図１の画像処理装置の入力信号である色差信号Ａｂ，Ａｒと、出力信号である色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ，Ａｒ＿ｏｕｔとの関係を示す図である。
【００８１】
図１１（ａ）は、補正テーブル１０に図７（ａ）の特性が設定され、彩度の補正量ｄＳ１は正である例を示している。色差信号Ａｂ１，Ａｒ１の色相Ｈ１が図７（ａ）の色相補正軸θと等しい場合、図１１（ａ）に示すように、色相Ｈ１は変化せず、彩度Ｓ１は大きくなるよう補正された色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ１，Ａｒ＿ｏｕｔ１が出力される。また、色差信号Ａｂ２，Ａｒ２の色相Ｈ２が色相補正軸θより小さい場合、色差信号Ａｂ２，Ａｒ２は色相補正軸θの方向に補正される。その結果、図１１（ａ）に示すように、色相Ｈ２は色相補正軸θに近づくように補正され、彩度Ｓ２は大きくなるように補正された色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ２，Ａｒ＿ｏｕｔ２が出力される。
【００８２】
図１１（ｂ）は、補正テーブル１０に図７（ｂ）の特性が設定され、彩度の補正量ｄＳ２は負である例を示している。色差信号Ａｂ１，Ａｒ１の色相Ｈ１が図７（ｂ）の色相補正軸θと等しい場合、図１１（ｂ）に示すように、色相Ｈ１は変化せず、彩度Ｓ１は小さくなるよう補正された色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ１，Ａｒ＿ｏｕｔ１が出力される。また、色差信号Ａｂ２，Ａｒ２の色相Ｈ２が色相補正軸θより大きい場合、ｄＳ２が負のため、色差信号Ａｂ２，Ａｒ２は色相補正軸θとは反対方向に補正される。その結果、図１１（ｂ）に示すように、色相Ｈ２は色相補正軸θから遠ざかるように補正され、彩度Ｓ２は小さくなるように補正された色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ２，Ａｒ＿ｏｕｔ２が出力される。
【００８３】
なお、上述した図１の補正テーブル１０や図３の逆数テーブル等の各テーブルは、組み合わせ回路で構成してもよいし、例えばＳＲＡＭを用いて構成してもよい。
【００８４】
このように、第１の実施形態では、色相Ｈを算出する際、色差信号Ａｂ，Ａｒの絶対値をビットシフトして除算を行うため、ビットシフトを行わない場合と比べ、逆数テーブル３７の回路規模を１／２〜１／４に削減できる。また、０〜４５度のみに対応するａｔａｎテーブル３９を用いて色相Ｈを算出するため、０〜３６０度に対応するテーブルを用いる場合に比べ、ａｔａｎテーブル３９の回路規模を１／８にできる。
【００８５】
また、予め算出した色相Ｈを用いて彩度Ｓを算出するため、平方根を計算する回路が不要となる。さらに、０〜４５度のみに対応するｃｏｓ逆数テーブル３７を用いて彩度Ｓを算出するため、０〜３６０度に対応するテーブルを用いる場合に比べ、ｃｏｓ逆数テーブル３７の回路規模を１／８に削減できる。
【００８６】
さらに、色相Ｈに応じて彩度Ｓの補正量を算出するため、特定の色相付近の色相Ｈを有する色差信号に対して、彩度Ｓを大きくしたり小さくしたりする高画質化処理を行うことができる。
【００８７】
（第２の実施形態）
以下にする第２の実施形態は、彩度Ｓの補正はあまり行わず、主に色相Ｈの補正を行うものである。
【００８８】
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図１２では、図１と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００８９】
図１２の画像処理装置は、補正量演算回路５ａの内部構成が図１と異なっている。すなわち、三角関数テーブル１３は−ｃｏｓθおよびｓｉｎθを出力する。色信号補正量算出回路８ａ内の乗算回路１４は、−ｃｏｓθと彩度補正量ｄＳとを乗じて−ｄＳ＊ｃｏｓθを色差信号Ａｒの補正量とし、乗算回路１５はｓｉｎθと彩度補正量ｄＳとを乗じてｄＳ＊ｓｉｎθを色差信号Ａｂの補正量とする。また、図１２の画像処理装置はリミッタ回路１６をさらに備える。
【００９０】
図１３は、本実施形態における補正テーブル１０の設定例を示す図であり、図１４は、図１２の画像処理装置の入力信号である色差信号Ａｂ，Ａｒと、出力信号である色差信号Ａｂ＿ｏｕｔ，Ａｒ＿ｏｕｔとの関係を示す図である。
【００９１】
図１３は、色相補正軸θを１２３度とする例である。この軸はいわゆるＩ軸と呼ばれる色相であり、肌色である。また、色相補正軸θより大きい色相Ｈに対してはゲインｇ１を負に、小さい色相Ｈに対してはゲインｇ１を正に設定する例である。このように設定することで、肌色補正ができることを示す。
【００９２】
図１４の色差信号Ａｂ１，Ａｒ１の色相Ｈ１は１２３度より小さく、やや赤みがかった肌色である。この場合、図１４に示すように、Ｉ軸と垂直な方向に補正され、色相はＩ軸に近くなる。一方、彩度Ｓはあまり補正されない。また、色差信号Ａｂ２，Ａｒ２の色相Ｈ２は１２３度より大きく、やや緑みがかった肌色である。この場合、図１４に示すように、Ｉ軸とは垂直な方向に補正され、色相はＩ軸に近くなる。一方、彩度Ｓはあまり補正されない。
【００９３】
図１５は、図１３の設定をした場合の、補正前の色相Ｈと補正後の色相との関係を示す図である。図示のように、Ｉ軸の付近の色相はＩ軸に近づくよう補正され、色相Ｈが平坦化される。以上のようにＩ軸付近の色をＩ軸に近づくように補正することで、肌色の斑を軽減し、肌色の赤みや緑みを抑制することができ、好ましい肌色に補正できる。
【００９４】
ここで、人間の肌の肌色は彩度Ｓがそれほど大きくないことが多い。そのため、肌色補正用に設定されたゲインｇ１が、彩度Ｓが大きい色差信号Ａｂ，Ａｒに適用されるのは望ましくない。そこで、リミッタ回路１６は補正前の彩度Ｓが所定の値より大きい色差信号Ａｂ，Ａｒに対して補正を抑制する。図１６は、リミッタ回路１６の入出力関係の一例を示す図である。リミッタ回路１６は、彩度Ｓとユーザ設定ゲインｇ０の積Ｓ＊ｇ０が所定の閾値Ｓｔｈより小さい場合は、Ｓ＊ｇ０をそのまま出力し、閾値Ｓｔｈを超えるに連れて、出力を小さくする。これにより、人間の肌の肌色に対しては適切に肌色補正ができ、彩度Ｓが大きい信号に対しては補正を抑制できる。
【００９５】
このように、第２の実施形態では、−ｄＳ＊ｃｏｓθを色差信号Ａｒの補正量とし、ｄＳ＊ｓｉｎθを色差信号Ａｂの補正量とするため、色相補正軸θに対して垂直な方向に補正が行われる。従って、肌色補正のように、彩度Ｓをあまり補正せずに色相Ｈを補正する高画質化処理ができる。また、リミッタ回路１６を設けるため、彩度Ｓがそれほど大きくない色差信号Ａｂ，Ａｒに対してのみ、適切に補正できる。
【００９６】
（第３の実施形態）
以下に説明する第３の実施形態は、上述した第１および第２の実施形態を組み合わせたものである。
【００９７】
図１７は、本発明の第３の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図１７では、図１と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００９８】
図１７の画像処理装置は、補正量演算回路５ｂの内部構成が図１および図１２と異なっている。色信号補正量算出回路８ｂは選択回路１７をさらに有する。三角関数テーブル１３はｃｏｓθまたは−ｃｏｓθと、ｓｉｎθとを出力する。選択回路１７は、外部から入力される不図示の制御信号に応じて、ｓｉｎθおよびｃｏｓθ（または−ｃｏｓθ）の一方を乗算回路１４に、他方を乗算回路１５に入力する。また、図１７の画像処理装置内の補正特性設定回路６ａは、２つの補正テーブル１０１，１０２と、選択回路１８とをさらに有する。補正テーブル１０１には、例えば図７に示すような、第１の実施形態に示す補正を行うための特性が設定され、補正テーブル１０２には、例えば図１３に示すような、第２の実施形態に示す補正を行うための特性が設定される。
【００９９】
これにより、第１および第２の実施形態に示した高画質化処理のうち、どちらの処理を行うかを選択できる。すなわち、第１の実施形態に示す補正を行う場合、色信号補正量算出回路８ｂ内の選択回路１７は、ｓｉｎθを乗算回路１４に入力し、ｃｏｓθを乗算回路１５に入力する。また、補正特性設定回路６ａ内の選択回路は、補正テーブル１０１の出力を選択する。一方、第２の実施形態に示す補正を行う場合、色信号補正量算出回路８ｂ内の選択回路１７は、ｓｉｎθを乗算回路１５に入力し、−ｃｏｓθを乗算回路１４に入力する。また、補正特性設定回路６ａ内の選択回路１８は、補正テーブル１０２の出力を選択する。
【０１００】
なお、三角関数テーブル１３がｃｏｓθ、−ｃｏｓθ、ｓｉｎθを出力し、第１の実施形態に示す補正を行う場合、選択回路１７はｃｏｓθを乗算回路１５に入力し、第２の実施形態に示す補正を行う場合、選択回路１７は−ｃｏｓθを乗算回路１４に入力してもよい。
【０１０１】
このように、第３の実施形態では、画像処理装置内に選択回路１７，１８を設けるため、第１および第２の実施形態に示した高画質化処理のうち、どちらの処理を行うかを選択できる。
【０１０２】
（第４の実施形態）
上述した各実施形態では、単一の色相補正軸θを設定して、色差信号Ａｂ，Ａｒの補正を行うものであった。これに対して、以下に説明する第４の実施形態は、複数の色相補正軸θを設定するものである。
【０１０３】
図１８は、本発明の第４の実施形態に係る画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図１８の画像処理装置は、複数の補正量演算回路５１〜５３と、加算回路１９〜２２とを有する。補正量演算回路５１〜５３の内部構成は、図１、図１２、図１７のいずれに示す補正量演算回路５，５ａ，５ｂであってもよい。また、図１８では３つの補正量演算回路５１〜５３が設けられる例を示しているが、補正量演算回路の数に特に制限はない。
【０１０４】
各補正量演算回路５１〜５３は、色差信号Ａｂの補正量ｄＡｂ１〜ｄＡｂ３および色差信号Ａｒの補正量ｄＡｒ１〜ｄＡｒ３を出力する。加算回路２１，２２は補正量ｄＡｂ１〜ｄＡｂ３を加算し、加算回路３はその加算結果と色差信号Ａｂとを加算して、出力信号Ａｂ＿ｏｕｔを出力する。また、加算回路１９，２０は補正量ｄＡｒ１〜ｄＡｒ３を加算し、加算回路４はその加算結果と色差信号Ａｒとを加算して、出力信号Ａｒ＿ｏｕｔを出力する。
【０１０５】
例えば、補正量演算回路５１には図７（ａ）に示すように補正ゲインｇ１を設定し、補正量演算回路５２は図７（ｂ）に示すように補正ゲインｇ１を設定し、補正量演算回路５３には図１３に示すように補正ゲインｇ１を設定すると、色相Ｈがマゼンタ付近であれば強調し、シアン付近であれば減衰させ、肌色であれば肌色補正を行うことができる。
【０１０６】
このように、第４の実施形態では、複数の補正量演算回路５１〜５３を設けるため、複数の色相補正軸θに対して、高画質化処理を行うことができる。
【０１０７】
上述した各実施形態では、色相Ｈを１０ビット精度とする例を示したが、必ずしも１０ビット精度でなくてもよい。例えば、色相Ｈを８ビット精度とする場合、図８の色相選択回路６６は、色相Ｈの最上位ビットから３ビット目であるＨ［５］が０値であれば色相Ｈの最上位ビットから４ビット目〜最下位ビットであるＨ［４：０］を選択し、Ｈ［５］が１値であればＨ［４：０］の反転信号を選択すればよい。
【０１０８】
また、図１２のリミッタ回路１６を図１に設けてもよい。この場合、彩度Ｓが大きい色差信号Ａｂ，Ａｒに対する補正が抑制されるため、特定の色を強調する場合に、補正によって彩度が飽和することを防止できる。
【０１０９】
さらに、画像処理装置への入力信号は色差信号に限られず、他の方式で表現される色信号であってもよい。
【０１１０】
上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態には限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 色相算出回路
２ 彩度算出回路
３，４ 加算回路
６，６ａ 補正特性設定回路
７，７ａ 彩度補正量算出回路
８，８ａ，８ｂ 色信号補正量算出回路
１４，１５，３８，６８ 乗算回路
１６ リミッタ回路
１７ 選択回路
３５，３６ ビットシフト回路
３７ 逆数テーブル
３９ ａｔａｎテーブル
４０ 色相決定回路
６５ 反転回路
６６ 色相選択回路
６７ ｃｏｓ逆数テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の色信号を色相に変換する色相算出回路と、
前記色相に基づいて、前記第１および第２の色信号を彩度に変換する彩度算出回路と、
補正を行う色相を示す色相補正軸に対応する角度を含む所定の角度範囲内に前記色相が存在する場合に前記色相に応じて前記彩度を補正するための補正ゲインを設定する補正特性設定回路と、
前記彩度と前記補正ゲインとを用いて彩度補正量を算出する彩度補正量算出回路と、
前記色相補正軸に対応する角度の正弦値および余弦値の一方と前記彩度補正量とを乗じて第１の補正量を生成する第１の乗算回路と、
前記正弦値および余弦値の他方と前記彩度補正量とを乗じて第２の補正量を生成する第２の乗算回路と、
前記第１の色信号と前記第１の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第１の色信号に対応する第１の出力信号を生成する第１の加算回路と、
前記第２の色信号と前記第２の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第２の色信号に対応する第２の出力信号を生成する第２の加算回路と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第１および第２の色信号は、それぞれ複数ビットからなるデジタル値で表される第１および第２の色差信号であり、
前記色相算出回路は、
前記第１および第２の色差信号の絶対値のうちの大きい値の最上位ビットが１になるまでビットシフトを行ったビット列からなる第１のビットシフト値を出力する第１のビットシフト回路と、
前記第１および第２の色信号の絶対値のうちの小さい値を、前記第１のビットシフト回路でのビットシフト量と同じだけビットシフトを行ったビット列からなる第２のビットシフト値を出力する第２のビットシフト回路と、
前記第１のビットシフト値の逆数を出力する逆数テーブルと、
前記第１のビットシフト値の逆数と前記第２のビットシフト値を乗じる第３の乗算回路と、
前記第３の乗算回路の出力信号の逆正接値を出力する逆正接テーブルと、
前記第１および第２の色差信号の符号と、前記第１および第２の色差信号の絶対値の差の符号と、に基づいて、前記逆正接値を前記色相に変換する色相決定回路と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記彩度算出回路は、
前記色相が０乃至４５度の場合は、前記色相を出力し、
前記色相が４５乃至９０度の場合は、前記色相から９０度を引いた値を出力し、
前記色相が１３５乃至１８０度の場合は、１８０度から前記色相を引いた値を出力し、
前記色相が１８０乃至２２５度の場合は、前記色相から１８０度を引いた値を出力し、
前記色相が２２５乃至２７０度の場合は、２７０度から前記色相を引いた値を出力し、
前記色相が２７０乃至３１５度の場合は、前記色相から２７０度を引いた値を出力し、
前記色相が３１５乃至３６０度の場合は、３６０度から前記色相を引いた値を出力する色相選択回路と、
前記色相選択回路の出力信号の余弦値の逆数を出力する余弦逆数テーブルと、
前記余弦逆数テーブルの出力信号と、前記第１および第２の色信号の絶対値のうちの大きい値とを乗じることにより、前記彩度を生成する第４の乗算回路と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記色相選択回路は、
前記色相を表す信号の最上位から３ビット目が０値の場合は、前記色相を表す信号の最上位から４ビット目乃至最下位ビットを出力し、
前記色相を表す信号の最上位から３ビット目が１値の場合は、前記色相を表す信号の最上位から４ビット目乃至最下位ビットを反転した信号を出力することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記彩度補正量算出回路は、前記彩度が所定値よりも大きい場合に、前記彩度補正量を抑制するリミッタ回路を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記正弦値および余弦値の一方を前記第１の乗算回路に出力し、前記正弦値および余弦値の他方を前記第２の乗算回路に出力する選択を行う選択回路を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
第１および第２の色信号を色相に変換するステップと、
前記色相に基づいて、前記第１および第２の色信号を彩度に変換するステップと、
補正を行う色相を示す色相補正軸に対応する角度を含む所定の角度範囲内に前記色相が存在する場合に前記色相に応じて前記彩度を補正するための補正ゲインを設定するステップと、
前記彩度と前記補正ゲインとを用いて彩度補正量を算出するステップと、
前記色相補正軸に対応する角度の正弦値および余弦値の一方と前記彩度補正量とを乗じて第１の補正量を生成するステップと、
前記正弦値および余弦値の他方と前記彩度補正量とを乗じて第２の補正量を生成するステップと、
前記第１の色信号と前記第１の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第１の色信号に対応する第１の出力信号を生成するステップと、
前記第２の色信号と前記第２の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第２の色信号に対応する第２の出力信号を生成するステップと、を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１】
第１および第２の色信号を色相に変換する色相算出回路と、
前記色相に基づいて、前記第１および第２の色信号を彩度に変換する彩度算出回路と、
補正を行う色相を示す色相補正軸に対応する角度を含む所定の角度範囲内に前記色相が存在する場合に前記色相に応じて前記彩度を補正するための補正ゲインを設定する補正特性設定回路と、
前記彩度と前記補正ゲインとを用いて彩度補正量を算出する彩度補正量算出回路と、
前記色相補正軸に対応する角度の正弦値および余弦値の一方と前記彩度補正量とを乗じて第１の補正量を生成する第１の乗算回路と、
前記正弦値および余弦値の他方と前記彩度補正量とを乗じて第２の補正量を生成する第２の乗算回路と、
前記第１の色信号と前記第１の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第１の色信号に対応する第１の出力信号を生成する第１の加算回路と、
前記第２の色信号と前記第２の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第２の色信号に対応する第２の出力信号を生成する第２の加算回路と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第１および第２の色信号は、それぞれ複数ビットからなるデジタル値で表される第１および第２の色差信号であり、
前記色相算出回路は、
前記第１および第２の色差信号の絶対値のうちの大きい値の最上位ビットが１になるまでビットシフトを行ったビット列からなる第１のビットシフト値を出力する第１のビットシフト回路と、
前記第１および第２の色信号の絶対値のうちの小さい値を、前記第１のビットシフト回路でのビットシフト量と同じだけビットシフトを行ったビット列からなる第２のビットシフト値を出力する第２のビットシフト回路と、
前記第１のビットシフト値の逆数を出力する逆数テーブルと、
前記第１のビットシフト値の逆数と前記第２のビットシフト値を乗じる第３の乗算回路と、
前記第３の乗算回路の出力信号の逆正接値を出力する逆正接テーブルと、
前記第１および第２の色差信号の符号と、前記第１および第２の色差信号の絶対値の差の符号と、に基づいて、前記逆正接値を前記色相に変換する色相決定回路と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記彩度算出回路は、
前記色相が０乃至４５度の場合は、前記色相を出力し、
前記色相が４５乃至９０度の場合は、前記色相から９０度を引いた値を出力し、
前記色相が１３５乃至１８０度の場合は、１８０度から前記色相を引いた値を出力し、
前記色相が１８０乃至２２５度の場合は、前記色相から１８０度を引いた値を出力し、
前記色相が２２５乃至２７０度の場合は、２７０度から前記色相を引いた値を出力し、
前記色相が２７０乃至３１５度の場合は、前記色相から２７０度を引いた値を出力し、
前記色相が３１５乃至３６０度の場合は、３６０度から前記色相を引いた値を出力する色相選択回路と、
前記色相選択回路の出力信号の余弦値の逆数を出力する余弦逆数テーブルと、
前記余弦逆数テーブルの出力信号と、前記第１および第２の色信号の絶対値のうちの大きい値とを乗じることにより、前記彩度を生成する第４の乗算回路と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記色相選択回路は、
前記色相を表す信号の最上位から３ビット目が０値の場合は、前記色相を表す信号の最上位から４ビット目乃至最下位ビットを出力し、
前記色相を表す信号の最上位から３ビット目が１値の場合は、前記色相を表す信号の最上位から４ビット目乃至最下位ビットを反転した信号を出力することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記彩度補正量算出回路は、前記彩度が所定値よりも大きい場合に、前記彩度補正量を抑制するリミッタ回路を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記正弦値および余弦値の一方を前記第１の乗算回路に出力し、前記正弦値および余弦値の他方を前記第２の乗算回路に出力する選択を行う選択回路を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
第１および第２の色信号を色相に変換するステップと、
前記色相に基づいて、前記第１および第２の色信号を彩度に変換するステップと、
補正を行う色相を示す色相補正軸に対応する角度を含む所定の角度範囲内に前記色相が存在する場合に前記色相に応じて前記彩度を補正するための補正ゲインを設定するステップと、
前記彩度と前記補正ゲインとを用いて彩度補正量を算出するステップと、
前記色相補正軸に対応する角度の正弦値および余弦値の一方と前記彩度補正量とを乗じて第１の補正量を生成するステップと、
前記正弦値および余弦値の他方と前記彩度補正量とを乗じて第２の補正量を生成するステップと、
前記第１の色信号と前記第１の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第１の色信号に対応する第１の出力信号を生成するステップと、
前記第２の色信号と前記第２の補正量とを加算することにより、特定の色相に応じて彩度を補正した、前記第２の色信号に対応する第２の出力信号を生成するステップと、を備えることを特徴とする画像処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−３５５９６（Ｐ２０１１−３５５９６Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７８９５５（Ｐ２００９−１７８９５５）
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．カラーコーン
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．カラーコーン
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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