色彩调整装置及方法

文档序号:7949592阅读:268来源:国知局

专利名称::色彩调整装置及方法
技术领域
:本发明涉及用于调整电视装置、携带终端、计算机画面、彩色打印机等彩色显示装置的色彩的色彩调整装置及其方法。尤其涉及将输入的图像的色彩对特定色进行调整的技术。
背景技术
:在以往的色彩调整装置(例如,搭载在电视装置的装置)中,通过调整模拟图像信号的色度(chroma)的相位和等级或者亮度的等级,进行与期望的颜色调符的整体性的色彩调整。人们记忆中的肤色、蓝色等颜色被称为“记忆色”,已知这个颜色与实物的颜色不同。在显示这样的记忆色的所谓的“期望的色再现”中,例如需要将肤色和蓝色等独立地调整为期望的颜色。在本说明书中,“特定色”是,如记忆色那样,单独地被调整色彩的颜色。涉及色彩调整,在专利文献1中公开了以下技术,在表示色调分量和色度分量的色度平面内,对应基准色度的差而决定加权系数,对应加权系数而进行色彩调整。而且,在专利文献2中公开了以下技术,求出表示与指定色调的近似度的特色度hc,将对于输入(R、G、B)的调整系数设为(a1、a2、a3)、将被调整的输出设为(R′、G′、B′),则进行如下的色彩调整(R′、G′、B′)=(R、G、B)+hc×(a1、a2、a3)(符号“×”是乘法符号)在利用专利文献1和专利文献2公开的技术进行色彩调整的情况下,特定色被预先设定为固定值。但是,输入图像中的肤色、蓝色等的特定色,根据照明或摄影场景(scene)的条件(是亮的照明还是暗的照明、是白天的景色还是夜里的景色等条件),在色空间上的分布不同。因此,在固定的特定色的设定中,对照明或摄影场景的条件不同的输入图像,很难将其全部调整为期望的颜色。进而,专利文献3公开了图19所示的色校正装置1。图19所示的以往的色校正装置1具有代表色提取部件2、色校正参数决定部件3、色校正处理部件4、对象物色信息存储器5、色提取参数存储器6以及对象物选择部件7。对象物色信息存储器5存储对特定对象物的色分布可能范围进行分割而得到的分割色区域和其分布频度。色提取参数存储器6存储对每个分割色区域提供的色校正参数。代表色提取部件2参照存储在对象物色信息存储器5中的分割色区域,提取输入图像的代表色;色校正参数决定部件3参照存储在色提取参数存储器6中的色校正参数,决定对输入图像的色校正参数;色校正处理部件4进行色校正处理。在如图19所示的色校正装置1中,将肤色作为特定色而校正的情况下,通过将预先被设定的特定色候补范围中存在的像素的分布映射(mapping)到色空间上,并将频度高的颜色作为特定色,减少照明条件等的影响。但是,因肤色系统的颜色在自然界多少会存在,所以存在将接近于面积较大区域的肤色的颜色错误地识别为特定色的问题。专利文献1特开平6-78320号公报专利文献2特开平10-198795号公报专利文献3特开2001-92956号公报
发明内容本发明的目的在于提供一种即使照明或摄影场景的条件变化,也可以将摄影的输入图像调整为期望的颜色的色彩调整装置以及方法。第1发明的色彩调整装置具有图像特征量获取部件,从输入的彩色图像获取表现彩色图像的特征的值作为图像特征量;特定色区域决定部件,基于图像特征量,求出包括与彩色图像对应地决定的特定色的色空间中的任意的区域作为特定色区域;色校正部件,校正在彩色图像的输入色内、存在于特定色区域中的输入色。根据这种结构,基于对输入图像的色分布产生影响的图像特征量而决定肤色、蓝色、绿色等的特定色区域,所以即使在图像中存在接近特定色的颜色的面积较大的对象,也可以防止将该对象的颜色误认为特定色。其结果,对任何彩色图像都能执行图像质量良好的色彩调整。在第2发明的色彩调整装置中,图像特征量获取部件具有第1存储部件,将成为图像特征量的运算对象的色分量在色空间中可分布的范围作为色空间可分布范围存储;选择部件,判定输入色是否包含在第1存储部件中存储的色空间可分布范围内,在输入色包含在色空间可分布范围内的情况下,选择输入色并输出;特征量运算部件,使用选择部件输出的输入色,运算图像特征量。根据这种结构,将输入图像的输入色与在成为预先决定的图像特征量的运算对象的色分量的色空间中的可分布范围进行比较,从其结果获取输入图像的特征量。因此,即使没有输入图像的摄影条件等的附加信息,也能执行合适的色彩调整。在第3发明的色彩调整装置中,图像特征量获取部件具有第2存储部件,将成为图像特征量的运算对象的像素在画面上可分布的范围作为画面可分布范围存储;选择部件,判定画面上的被调整对象像素是否包含在第2存储部件中存储的画面可分布范围内,在被调整对象像素包含在画面可分布范围内的情况下,选择所述被调整对象像素的输入色并输出;特征量运算部件,使用选择部件输出的输入色,运算图像特征量。根据这种结构,可以由输入图像的画面上的特定的区域的输入色运算图像特征量。因此,例如,对于电视电话等的中央映出面部的图像,若将特定的区域设定在画面的中央附近,则可简单地执行合适的色彩调整。在第4发明的色彩调整装置中,特定色区域决定部件具有特定色基准区域存储部件,将成为基准的被调整对象物像的色空间中的区域作为特定色基准区域存储;特定色区域变换部件,基于图像特征量,将存储在特定色基准区域存储部件中的特定色基准区域变换为特定色区域。在第5发明的色彩调整装置中,特定色区域决定部件基于图像特征量,对于以特定色为中心扩展的某一区域,使用表示特定色相似度的加权系数,决定特定色区域。根据这些结构,可将成为预先决定的基准的特定色和其附近的区域基于图像特征量变换为特定色区域,从而将输入图像的输入色仅对特定色,没有误差地进行色彩调整。在第6发明的色彩调整装置中,色校正部件,使用特定色区域决定部件所求出的、表示特定色区域的加权系数运算出表示输入色和特定色的相似度的相似度系数,并使用相似度系数和规定的调整量来校正所述特定色区域中存在的输入色。在第7发明的色彩调整装置中,规定的调整量由沿着亮度轴的调整量、沿着色度轴的调整量、沿着色调轴的调整量给予;色校正部件使用相似度系数,将特定色区域中存在的输入色对亮度、色度以及色调分别校正。根据这种结构,考虑到输入图像的输入色的特定色相似度,可将输入图像以自然的形式进行色彩调整。在第8发明的色彩调整装置中,色校正部件基于与色校正部件的输出图像所显示的可视环境有关的可视环境信息,校正输入色。根据这种结构,显示输出图像的可视环境的状态,例如,可将亮度作为可视环境信息而读取,并基于其信息校正输入色。在第9发明的色彩调整装置中,图像特征量是基于彩色图像的输入色的统计量而决定。在第10发明的色彩调整装置中,图像特征量是彩色图像的平均亮度和色温中的至少一个。根据这些结构,即使对亮度或色温度由于摄影条件、照明条件等而变化的输入图像,也可以对输入色进行统计处理,从而可提取适当的图像特征量。其结果,对于任何的彩色图像,也可以执行图像质量良好的色彩调整。在第11发明的色彩调整装置中,图像特征量根据彩色图像的摄影信息或编辑信息等的附加信息而被变更。在第12发明的色彩调整装置中,图像特征量根据表示彩色图像的广播、DVD、静态图像等的类型的源信息而被变更。根据这些结构,可参照被供给的附加信息或者源信息,提取适当的图像特征量。其结果,对于任何彩色图像,都能较简单地执行图像质量良好的色彩调整。在第13发明的色彩调整装置中,加权系数具有以下特性在色空间的特定色中取最大值,随着远离特定色而从最大值减小。在第14发明的色彩调整装置中,加权系数由沿着亮度轴的加权系数、沿着色度轴的加权系数、沿着色调轴的加权系数而决定。根据这些结构,可使用以特定色为中心的、符合理想的加权系数。第15发明的色彩调整装置,还具有用户可选择输入色校正程度的校正量选择部件。在第16发明的色彩调整装置中,校正量选择部件变更特定色区域决定部件所求出的特定色区域的扩展程度。在第17发明的色彩调整装置中,校正量选择部件变更色校正部件所求出的输入色的校正程度。根据这些结构,可与用户的喜好相对应地设定色彩调整程度,因此对于色彩调整后的图像,可得到用户的高满意度。第18发明的色彩调整装置还具有地域指定部件,用户可选择预先被设定的多个指定区域内的一个,将特定色在与指定地域相关联地进行调整。根据这样的结构,通过用户指定本发明的色彩调整装置所使用的地域,可以将与用户的民族性或地域性相符的记忆色作为特定色来指定。其结果,对于色彩调整后的图像,世界各地的用户可得到高满意度。根据本发明。即使照明或摄影场景的条件变化,也可以容易地将被摄影的输入图像调整为期望的颜色。图1是本发明的第一实施方式中的色彩调整装置的方框图。图2是表示本发明的第一实施方式中使用的色空间(y、c、h)和特定色区域的图。图3(a)是对本发明的第一实施方式的色调的加权系数kh的例示图。图3(b)是对本发明的第一实施方式的色度的加权系数kc的例示图。图3(c)是对本发明的第一实施方式的亮度的加权系数kh的例示图。图4是本发明的第一实施方式中的加权系数kh的中心P1、下限P2、上限P3和图像特征量Q的关系图。图5是本发明的第一实施方式中的特定色区域决定部件的方框图。图6是本发明的第二实施方式中的色彩调整装置的方框图。图7是表示本发明的第二实施方式中的色空间可分布范围AQ的图。图8是表示本发明的第二实施方式中的其他的色空间可分布范围AQ的图。图9是本发明的第三实施方式中的色彩调整装置的方框图。图10是表示本发明的第三实施方式中的画面可分布范围BQ的图。图11是表示本发明的第三实施方式中的其他的画面可分布范围BQ的图。图12是本发明的第四实施方式中的色彩调整装置的方框图。图13是表示本发明的第四实施方式中的源信息和加权系数α的对应的图。图14是表示本发明的第四实施方式中的用户所选择的调整量和调整加权系数β、γ的关系的图。图15是本发明的第五实施方式中的色彩调整装置的方框图。图16是本发明的第五实施方式中的地域指定和特定色的关系图。图17是本发明的第六实施方式中的色彩调整装置的方框图。图18是本发明的第七实施方式中的色彩调整装置试验用的彩色拼图(patch)。图19是以往的色校正装置的方框图。标号说明1色校正装置2代表色提取部件3色校正参数决定部件4色校正处理部件5对象物色信息存储器6色提取参数存储器7对象物选择部件10图像特征量获取部件11选择部件12特征量运算部件13第1存储部件14第2存储部件20特定色区域决定部件21特定色基准区域存储部件22特定色区域变换部件30色校正部件40调整量选择部件42地域指定部件50画面60a、60b、60c彩色拼图80图像数据输入端子81附加信息输入端子82可视环境信息输入端子90图像数据输出端子100、200、300、400、500、600色彩调整装置具体实施方式以下,参照附图来说明本发明的实施方式。(第一实施方式)图1是本发明的第一实施方式的色彩调整装置100的方框图。本发明的色彩调整装置100具有图像特征量获取部件10、特定色区域决定部件20以及色校正部件30。在图像数据输入端子80输入输入图像,在附加信息输入端子81输入表示输入图像的制作状况(照明条件、摄影条件、复写条件、存储再现条件等)的附加信息。图像特征量获取部件10从输入的输入图像本身算出输入图像的平均亮度、色温度等作为图像特征量。或者,从附加信息获取被输入的输入图像的平均亮度、色温度等作为图像特征量。特定色区域决定部件20基于图像特征量获取部件10输出的图像特征量决定特定色区域。色校正部件30参照特定色区域决定部件20输出的特定色区域,算出输入图像的输入色和特定色之间的相似度。接着,基于算出的相似度,对输入图像的输入色就特定色进行色彩调整,并作为输出图像从图像数据输出端子90输出。这样,本实施方式的色彩调整装置100对于彩色图像的输入色,至少对一个特定色执行色彩调整。在以下的说明中,本实施方式的色彩调整装置100中,设输入图像的数据由作为亮度信号和色差信号的YCbCr信号用极坐标值表示的值(y、c、h)来提供。即,如图2所示地,色空间(y、c、h)由亮度y、色度c、色调h的三分量来定义。图2是表示本发明的第一实施方式中使用的色空间(y、c、h)和特定色区域的图。而且,本发明中所说的“特定色”是表示在色空间(y、c、h)上的某个点(代表值),“特定色区域”是指在色空间(y、c、h)上以特定色的代表值为中心具有的扩展区域。例如,如图2所示的区域SQ相当于这个区域。“图像特征量”是对输入图像的色分布产生影响的因素。一般地,图像的色分布由于摄影条件(输入设备的类型或照明的亮度等)、传送条件或者存储再现条件,与实际的被拍摄物的色分布不同。例如,屋内照明的亮度是几百勒(lux),但屋外的亮度能达到几万勒,在照明下的物体的亮度可成为屋内照明的亮度的几千~几万倍。因此,图像的亮度等级通常由输入设备而归一化为输入动态范围内。而且,根据照明的色温度,很多情况下输入图像的色分布变动大,而通过输入设备被校正。即,对输入图像的亮度的归一化的程度或对色温度的校正的程度根据输入图像被制作时的条件而存在很多种。因此,在本发明中,对被照物的色分布和输入图像的色分布间的差异产生影响的值,即,在彩色图像的色空间中的特性作为图像特征量而获取,并基于取得的图像特征量,决定成为色彩调整的对象的特定色。图像特征量可取各种量,但在本方式中是由输入图像的平均亮度求出。本方式的图像特征量获取部件10由输入图像的亮度y计算输入图像的图像特征量Q。通过(式1)的运算图像特征量Q被作为每个输入图像1帧的统计量的平均亮度而求出。其中,常数“n”是构成1帧的像素数,变量“yi”是第i像素的亮度y。Q=1nΣi=1nyi]]>图1所示的特定色区域决定部件20基于图像特征量Q,将色空间中以特定色为中心扩展的某一区域定义为具有特定色相似度的特定色区域。即,特定色区域使用表示特定色相似度的加权系数k来表示。图3(a)是对本发明的第一实施方式的色调的加权系数kh的例示图,图3(b)是相同地对色度的加权系数kc的例示图,图3(c)是相同地对亮度的加权系数ky的例示图。图3(a)、(b)、(c)是,对如图2所示的色空间(y、c、h)的各主轴表示的图。本方式中,对色调的加权系数kh在调整色彩方面具有重要的意义。在本方式中,将肤色作为特定色(yx、cx、hc),在色调轴中,相当于肤色的中心P1(h=hx)中,加权系数kh成为最大值“1”;在色调轴中,距离该中心P1的下限P2和上限P3中,加权系数kh成为最小值“0”。即,特定色区域决定部件20决定,在色调与特定色(yx、cx、hx)的色调hx一致的情况下,将加权系数ky设为最大值“1”;随着从特定色偏离到下限P2侧或者上限P3侧,则加权系数缓慢地减少。图4是本发明的第一实施方式中的加权系数kh的中心P1、下限P2、上限P3和图像特征量Q的关系图。加权系数kh的中心P1、下限P2、上限P3作为图像特征量Q的函数,如图4所示地给予。即,对应图像特征量Q决定加权系数kh的中心P1、下限P2、上限P3,其结果,特定色区域被唯一地决定。如图4所示可知,随着具有图像特征量Q的输入图像的平均亮度增加,特定色区域移动到更高色调的区域。如图1所示的特定色区域决定部件20与色调h相同,对色度c以及亮度y如图3(b)及图3(c)中分别所示地,决定对色度的加权系数kc和对亮度的加权ky。特定色区域决定部件20如上所述地决定各加权系数ky、kc、kh之后,通过以下(式2),决定在输入色的色校正中使用的输出加权系数k。k=ky×kc×kh其中,符号“×”是乘法运算符。这样,特定色区域使用作为图像特征量Q的函数的沿着亮度轴的加权系数ky、沿着色度轴的加权系数kc、沿着色调轴的加权系数kh而被决定。另外,特定色区域决定部件20可以不使用如[式2]的函数作为决定特定色区域的输出加权系数k。取而代之,特定色区域决定部件20作为输出加权系数k而提供如下的系数的话实用上就足够,该系数随着离特定色的、色空间中的距离越远,其值减少。而且,肤色、蓝色、绿色等的成为基准的特定色区域的坐标值和与其对应的加权系数预先存储在查找表(lookuptable)中,考虑图像特征量Q,给予坐标值,因此也可以采用可获取对应的加权系数的加权系数用的查找表。根据这个方法,在三维色空间上,可将自由形状的区域作为特定色区域且适用。图5是本发明的第一实施方式中的特定色区域决定部件20的方框图。如图5所示,特定色区域决定部件20具有特定色基准区域存储部件21和特定色区域变换部件22,可将特定色区域决定部件20进行的处理内容分担给特定色基准区域存储部件21和特定色区域变换部件22。此时,特定色基准区域存储部件21,将图4所示的图象特征量Q为基准的基准图像特征量Q0的位置上的加权系数kh的基准中心P01、基准下限P02、基准上限P03的值作为有关色彩的特定色基准区域来存储。同样地,特定色基准区域存储部件21,将对色度c以及亮度y的基准值分别作为有关色度的特定色基准区域及有关亮度的特定色基准区域来存储。而且,特定色区域变换部件22一边参照特定色基准区域存储部件21中存储的特定色基准区域,一边分担上述的特定色区域决定部件20进行的其它功能。接着,图1所示的色校正部件30,首先,参照特定色区域,算出输入图像的输入色和特定色间的相似度。即,表示相对于特定色的相似度的特定色相似度系数具有以下特性在输入色与特定色调同时取最大值;在色空间上输入色越远离特定色,随着定义特定色区域的加权系数而减少;在特定色区域外成为“0”。换言之,特定色相似度系数,当输入色在特定色区域内时,由定义特定色区域的色调的加权系数kh、色度的加权系数kc以及色调的加权系数kh提供的输出加权系数k(式2)成比例,在特定色区域外为“0”。色校正部件30对特定色相似度系数使用上述的输出加权系数k,并将输入色对于特定色进行校正。(此时,将特定色相似度系数和输出加权系数k设为具有1∶1的比例关系。)即,色校正部件30将相对于特定色的调整量作为特定色调整量δ(δy、δc、δh)而设定,将相对于输入色(y、c、h)的校正后的输出色(y′、c′、h′)根据以下的三式(式3~式5)算出。y’=y+k×δy[式4]c’=c+k×δc[式5]h’=h+k×δh特定色相似度系数(在本方式中,与输出加权系数k相等)和特定色调整量δ可通过如上述的运算而求出,但利用查找表求出的方法可使处理高速化、适用。在利用查找表的情况下,(式3)~(式5)的运算分别被置换为(式6)~(式8)。y’=y+KLUT(y,c,h)×δyLUT(y,c,h)[式7]c’=c+KLUT(y,c,h)×δcLUT(y,c,h)[式8]h’=h+KLUT(y,c,h)×δhLUT(y,c,h)在(式6)~(式8)中,KLUT(y,c,h)表示,将输入色(y,c,h)作为自变量,从查找表求出特定色相似度系数kLUT。δyLUT(y,c,h)表示,将输入色(y,c,h)作为自变量,从查找表求出特定色调整量δ的亮度分量δyLUT。δcLUT(y,c,h)表示,将输入色(y,c,h)作为自变量,从查找表求出特定色调整量δ的色度分量δcLUT。δhLUT(y,c,h)表示,将输入色(y,c,h)作为自变量,从查找表求出特定色调整量δ的色调分量δhLUT。以上说明的实施方式1的色彩调整装置100具有以下的效果。(效果1)即使在输入图像有照明条件的变动(亮的照明还是暗的照明)或有摄影条件的变化(白天的场景还是夜里的场景)等的情况下,本方式的色彩调整装置100也可以将输入图像容易地调整为期望的颜色。(效果2)本方式的色彩调整装置100不会将与输入图像中的面积较大的特定色具有相同系统的颜色的区域误认为特定色的区域。(效果3)本方式的色彩调整装置100对应输入图像自动地决定特定色区域,所以可将动态图像实时地进行调整。(效果4)在本方式的色彩调整装置100中,为了强制性地抑制照明条件的变动等,无需预先进行输入图像的白平衡校正、增益控制等。因此,可在保持图像制作者的照明条件等的用意的情况下,将记忆色等的特定色调整为期望的颜色。另外,在本方式的色彩调整装置100中,作为图像特征量而使用亮度的平均值,但也可以不是平均值,可以是最大值、最频值、分散值等有关亮度的其它统计信息。而且,在本方式的色彩调整装置100中,作为图像特征量而使用有关亮度的统计量,但若是色度、色调、色温度、RGB值等可从输入色变换的色信息,也可以使用其它的统计量。例如,通过使用色温度,可调整与晚霞等的场景的色温度对应的特定色。而且,也可以将亮度、色温度等多个统计量作为图像特征量来使用。在本方式的色彩调整装置100中,图像特征量以每一图像帧更新,但也可以几帧更新一次。或者,图像特征量也可以使用循环型滤波器等进行更新,以使其相对帧的变化,缓慢地追随。通过使图像特征量缓慢地追随,可抑制调整量的急剧变化,可抑制调整引起的动态图像的闪烁。而且,在本方式的色彩调整装置100中,先读出几帧而获取图像特征量,在表示仅其中的一帧与其他不同的图像特征量的情况下,也可以对该帧,不变更特定色区域。其结果,可抑制调整量的急剧变化,可抑制调整引起的动态图像的闪烁。尤其,在本方式的色彩调整装置100中,也可以不使用循环型滤波器等更新图像特征量,而将特定色区域使用循环型滤波器等进行更新。这样,也可以抑制调整量的急剧变化,可抑制调整引起的动态图像的闪烁。在本方式的色彩调整装置100中,色校正部件30也可以具有至少一帧的缓冲器。通过具有帧缓冲器,将色校正仅延迟一帧,从而可将成为决定某一时刻的特定色区域的条件的帧和进行色校正的帧一致。本方式的特定色区域仅是肤色,但是特定色区域也可以是还包括蓝色、绿色等的多个区域。本方式的图像特征量是通过输入图像的统计信息而求出,但是若有输入图像的摄影信息或编辑信息等的附加信息,也可以将其附加信息作为图像特征量来使用。另外,本方式的色彩调整装置100作为色空间而使用YCbCr色空间,但色空间也可以使用RGB、CMYK、CIE-LAB、HSV等其他色空间。例如,在使用CIE-LAB色空间的情况下,因色空间中的距离和人感觉的颜色的差异的程度成比例,所以决定特定色区域变得简单。而且,在使用YCbCr或HSV等由亮度、色度、色调的三属性表现的色空间的情况下,因用户可直观地取调整量,所以决定调整量变得简单。(第二实施方式)图6是本发明的第二实施方式中的色彩调整装置200的方框图。在图6中,对与图1相同的结构要素赋予相同的标号,并省略说明。本方式的色彩调整装置200具有图像特征量获取部件10、特定色区域决定部件20以及色校正部件30,图像特征量获取部件10具有选择部件11、特征量运算部件12以及第1存储部件13。以下,对本方式的色彩调整装置200的图像特征量获取部件10进行详细说明。第1存储部件13将成为图像特征量的运算对象的色分量在色空间(y、c、h)中可分布的范围作为色空间可分布范围存储。图7是表示本发明的第二实施方式中的色空间可分布范围AQ。图7所示的色空间可分布范围AQ设定在色度低、亮度高的色空间的区域。选择部件11参照存储在第1存储部件13中的色空间可分布范围AQ,判定从图像数据输入端子80输入的输入图像的输入色是否在色空间可分布范围AQ中。选择部件11判定该输入色在色空间可分布范围AQ中的情况下,选择该输入色,并作为图像特征量的计算对象的色分量,输出到特征量运算部件12。特征量运算部件12使用从选择部件11输出的输入色的亮度分量,根据以下式计算图像特征量Q。Q=1mΣi=1myi]]>其中,变量yi是具有通过选择部件11输出的输入色的第i像素的亮度,常数m是具有通过选择部件11输出的输入色的像素的总数。在本方式的色彩调整装置200中,图像特征量获取部件10如上所述地,判断输入图像的输入色是否在色空间可分布范围AQ中,使用在色空间可分布范围AQ中的输入色求出图像特征量Q。特定色区域决定部件20使用这样求出的图像特征量Q决定特定色区域。色校正部件30参照由特定色区域决定部件20所决定的特定色区域算出表示输入图像的输入色和特定色间的相似度的特定色相似度系数,并将输入色对于特定色进行校正。特定色区域决定部件20和色校正部件30的动作与本发明的第一实施方式相同,省略详细说明。在本方式的色彩调整装置200中,将对输入图像的色分布产生影响的色彩假设为色度低、亮度高的色彩,将色空间可分布范围AQ如7所示地设定为色度低、亮度高的色空间的区域。因此,在图像特征量Q的运算中,利用仅使用了色空间可分布范围AQ的内部的输入色的统计信息(根据[式9]算出的平均值),其结果,图像特征量Q的运算精度提高,可进行良好的色彩调整。例如,在全黑的大被照物的像占画面的大半的情况下,在本方式的色彩调整装置200中,仅从其像之外的亮的部分的图像算出图像特征量Q,所以图像特征量Q的运算精度提高。另外,在本方式的色彩调整装置200中,对输入图像的色分布产生影响的色彩假设为色度低、亮度高的色彩,但是色空间可分布范围AQ不是仅限定为这个,也可以基于可提高图像特征量Q的精度的其它假设。例如,如图8所示地,也可在高亮度的色空间与色度和色调无关地设定色空间可分布范围AQ。这样,图像特征量获取部件10可以仅使用亮度分量,进行输入图像的输入色是否在色空间可分布范围AQ中的判定,处理变得简单。(第三实施方式)图9是本发明的第三实施方式中的色彩调整装置300的方框图。在图9中,对与图1相同的结构元件赋予相同的标号,并省略说明。本方式的色彩调整装置300具有图像特征量获取部件10、特定色区域决定部件20以及色校正部件30,图像特征量获取部件10具有选择部件11、特征量运算部件12以及第2存储部件14。以下,对本方式的色彩调整装置300的图像特征量获取部件10进行详细说明。第2存储部件14将成为图像特征量的运算对象的像素在画面上可分布的范围作为画面可分布范围存储。图10是表示本发明的第三实施方式中的画面可分布范围BQ。在图10所示的例子中,画面可分布范围BQ被设定在画面50的中央部分的圆形区域。该区域是在电视电话等的图象中,人物面部的像占得比较多的区域。选择部件11参照存储在第2存储部件14中的画面可分布范围BQ,判定从图像数据输入端子80输入的输入图像的像素是否在图象可分布范围BQ中,在判断为输入图像的像素在图象可分布范围BQ中的情况下,选择该像素的输入色,并输出到特征量运算部件12。特征量运算部件12使用从选择部件11输出的输入色的亮度分量,根据以下的[式10]计算图像特征量Q。Q=1sΣi=1syi]]>其中,变量yi是具有选择部件11输出的输入色的第i像素的亮度,常数m是具有选择部件11输出的输入色的像素的总数,即在图象可分布范围BQ内的像素数。在本方式的色彩调整装置300中,假设将对输入图像的色分布产生影响的色彩集中在画面50的中央附近。因此,在图像特征量Q的运算中,利用仅使用了画面可分布范围BQ的内部的像素的输入色的统计信息(根据[式10]算出的平均值),其结果,图像特征量Q的运算精度提高,可进行良好的色彩调整。另外,在本方式的色彩调整装置300中,假设对输入图像的色分布产生影响的色彩集中在画面50的中央附近的圆形部分,但是画面可分布范围并不仅限定于此,也可以基于可提高图像特征量的精度的其它假设。例如,如图11所示地,也可将画面50的中央部分的矩形区域设定为画面可分布范围BQ。这样,包含在画面可分布范围BQ中的像素可仅由像素的号码容易地识别,因此很方便。(实施方式4)图12是本发明的第四实施方式中的色彩调整装置400的方框图。在图12中,对与图1相同的结构元件赋予相同的标号,并省略说明。本方式的色彩调整装置400具有图像特征量获取部件10、特定色区域决定部件20、色校正部件30以及调整量选择部件40。在本方式的色彩调整装置400的附加信息输入端子81中,作为附加信息输入表示输入图像的类型(广播、DVD、静态图像等的类型)的源信息。本方式的色彩调整装置400利用这个源信息,算出图像特征量Q。以下对其具体例子进行说明。源信息表示输入图像的类型。根据输入图像的类型,用于估计图像特征量Q的加权系数α被设定。图13是表示源信息和加权系数α的对应的图。输入图像的源为DVD时,α=1;为Photo(照片)时,α=0;为广播时,α=0.5。图像特征量获取部件10,首先,根据输入图像,用与本发明的第一实施方式相同的方法求出输入图像的输入色的平均亮度,估计图像特征量Q。接着,图像特征量获取部件10使用估计的图像特征量Q、平均图象特征量Qave、从源信息求出的加权系数α,根据下式算出修正图象特征量Q′。Q’=Q+αa(Qave-Q)其中,平均图象特征量Qave是从多个输入图像经验性地求出的平均的图像特征量。这样,本方式的色彩调整装置400,在输入图像的源为数字照相机等的静态图像(即,照片)时,使修正图像特征量Q′与输入图像的图像特征量Q相等;在输入图像的源为DVD时,将修正图像特征量Q′设定为与平均图像特征量Qave接近的值。即,本方式的色彩调整装置400,通过与输入图像的源对应地限制修正图像特征量Q′的变化幅度,可抑制特定色区域的变化量。接着,对调整量选择部件40的动作进行说明。在本方式的色彩调整装置400中,用户可使用调整量选择部件40来选择色彩调整的强弱。图14是表示用户所选择的调整量和调整加权系数β以及调整加权系数γ的关系的图。如图14所示,调整加权系数β以及调整加权系数γ与用户所选择的有关色彩的调整量的“弱”、“中”、“强”相对应地被设定。调整加权系数β从调整量选择部件40送到特定色区域决定部件20,调整加权系数γ从调整量选择部件40送到色校正部件30。特定色区域决定部件20使用从调整量选择部件40送来的调整加权系数β,修正特定色区域所定义的加权系数hk的中心P1、下限P2、上限P3。即,特定色区域决定部件20读出本方式的图像特征量获取部件10基于源信息而算出的修正图像特征量Q′取代本发明的第一实施方式的图4所示的图像特征量Q,将加权系数hk的中心P1、下限P2、上限P3作为修正图像特征量Q′的函数决定。尤其,特定色区域决定部件20使用决定的加权系数hk的中心P1、下限P2、上限P3,分别根据[式12]和[式13]求出反映用户选择的调整量的新的修正下限P2′和修正上限P3′。P2’=P1-β×(P1-P2)[式13]P3’=P1+β×(P3-P1)在本方式的色彩调整装置400中,当用户作为调整量而选择“弱”,则特定色区域变窄;当选择“强”,则特定色区域变宽。色校正部件30使用从调整量选择部件40送来的调整加权系数γ和在本发明的第一实施方式中叙述的特定色校正量δ(δy、δc、δh),根据(式14)~(式16),求出新的修正特定色校正量δ′(δy′、δc′、δh′)。(式14)是有关修正特定色校正量的亮度分量的式子,(式15)是有关修正特定色校正量的色度分量的式子,(式16)是有关修正特定色校正量的色调分量的式子。δy’=γ×δy[式15]δc’=γ×δc[式16]δh’=γ×δh在本方式的色彩调整装置400中,当用户作为调整量而选择“弱”,则特定色校正量减少;当选择“强”,则特定色校正量增加。而且,色校正部件30参照反映了上述用户的选择结果的修正特定色区域,求出作为输入图像的输入色相对于特定色的相似度即特定色相似度系数的修正输出加权系数k′。接着,色校正部件30使用反映了用户的选择结果的、修正特定色校正量δ′(δy′、δc′、δh′)和修正输出加权系数k′,根据(式17)~(式19),将输入色(y、c、h)对于特定色进行校正,将具有校正后的输出色(y′、c′、h′)的输出图像输出到图像数据输出端子90。y’=y+k’×δy’[式18]c’=c+k’×δc’[式19]h’=h+k’×δh’如以上说明,本方式的色彩调整装置400,将源信息作为输入图像的附加信息来获取,由输入图像的源类型来限制图像特征量Q的变化幅度,从而可抑制特定色区域的变化量。其结果,色彩调整装置400中,特定色区域的运算精度提高,可进行良好的色彩调整。而且,在本方式的色彩调整装置400中,根据用户的选择,不只是特定色校正量,特定色区域也被修正,因此,对于特定色区域的边界附近的输入色的校正被最佳化,可进行更良好的色彩调整。(第五实施方式)图15是本发明的第五实施方式中的色彩调整装置500的方框图。在图15中,对与图1相同的结构元件赋予相同的标号,并省略说明。本方式的色彩调整装置500具有图像特征量获取部件10、特定色区域决定部件20、色校正部件30以及地域指定部件42。如上所述,在本发明中,“特定色”是指,如记忆色、被单独地调整色彩的颜色。可知以肤色为代表的记忆色根据民族或地域等而不同。本方式的色彩调整装置500通过指定本装置被使用的地域,从而可将在该地域中满意的记忆色作为特定色来指定。参照图15和图16,概述本方式的色彩调整装置500的动作。用户使用地域指定部件42而选择用户所在的地域。如图16所示,地域指定部件42中预先赋予了地域和在其地域中满意的特定色的关系。即,当用户指定“地域1”,则“特定色1”被自动地选择,“特定色1”从地域指定部件42送到特定色区域决定部件20。特定色区域决定部件20基于送来的“特定色1”,决定特定色区域。有关输入图像的输入色的校正之后的动作与本发明的实施方式1相同,省略说明。将本发明的色彩调整装置500例如搭载在电视上,该电视在世界各地容易地设定用户所喜欢的特定色。即,当用户经由本方式的地域指定部件42而从预先设定的地域中指定该电视机被使用的地域,之后,该电视机对各种输入图像进行用户通常满意的色校正,并显示图像。这样,根据本方式的色彩调整装置500,可以将与用户的民族性和地域性相符合的记忆色作为特定色来指定。其结果,对色彩调整后的图象,世界各地的用户可得到高的满意度。(第六实施方式)图17是本发明的第六实施方式中的色彩调整装置600的方框图。在图17中,对与图1相同的结构元件赋予相同的标号,并省略说明。本方式的色彩调整装置600与在本发明的第一实施方式中说明的色彩调整装置100相比,还具有可视环境信息输入端子82。可视环境信息输入端子82中,与本方式的色彩调整装置600的输出图像被显示并视听的环境有关的信息作为可视环境信息而被输入。可视环境信息具体地是,被视听的环境的照明的亮度或照明的色温度等。色校正部件30基于输入的视听环境信息,求出加权系数a(ay、ac、ah)。接着,色校正部件30使用求出的加权系数a(ay、ac、ah)和在本发明的第一实施方式中叙述的特定色校正量δ(δy、δc、δh),根据(式20)~(式22),求出新的修正特定色校正量ε(εy、εc、εh)。(式20)是有关修正特定色校正量的亮度分量的式子,(式21)是有关修正特定色校正量的色度分量的式子,(式22)是有关修正特定色校正量的色调分量的式子。εy=ay×δy[式21]εc=ac×δc[式22]εh=ah×δh而且,色校正部件30使用在本发明的第一实施方式中叙述的、在(式2)中所示的输入色的色校正上使用的输出加权系数k和上述的修正特定色校正量ε,根据(式23)~(式25),将输入色(y、c、h)对于特定色进行校正,将具有校正后的输出色(y′、c′、h′)的输出图像输出到图像数据输出端子90。y’=y+k×εy[式24]c’=c+k×εc[式25]h’=h+k×εh如上所述地,在通过可视环境输出的图像的视觉效果不同的情况下,例如,即使相同物体的图像在电灯泡照明下和荧光灯照明下颜色的视觉效果不同的情况下,根据本方式的色彩调整装置600,通过利用可视环境信息来调整输入图像的输入色,可看到更自然的颜色。另外,在可视环境信息的输入色的调整中,也可以区别进行调整的颜色和不进行调整的颜色。例如,肤色是根据可视环境信息来调整,绿色和蓝色是不调整。(第七实施方式)在如上说明的、本发明的实施方式1~6的色彩调整装置中,如果可简单地试验色彩调整是否正常地进行则合适。图18是本发明的第七实施方式中的色彩调整装置试验用的彩色拼图(patch)的例示图。在图18中,区域61、62、63是分别用色调不同的肤色1、肤色2、肤色3涂上的区域。区域64、65、66是分别用色调不同的绿色1、绿色2、绿色3涂上的区域。区域67、68、69是分别用色调不同的蓝色1、蓝色2、蓝色3涂上的区域。图18所示的彩色拼图60a、60b、60c在前景都具有区域61~69,各自的背景以不同亮度的颜色涂上。本方式的色彩调整装置试验中,将图18所示的彩色拼图60a、60b、60c各自作为输入图像,依次输入到被试验色彩调整装置。试验的结果,背景的亮度(即,平均亮度)随着以彩色拼图60a、60b、60c的顺序变化,若可观测被色校正的区域(即,特定色区域)以区域61、62、63的顺序变化,则可确认色彩调整正常地工作。使用本方式的色彩调整装置试验用的彩色拼图,可简单地确认本发明的实施方式1~6的色彩调整装置100~600是否正常地动作。如以上说明,本发明的宗旨是提供一种即使照明或摄影场景的条件变化,也可以将被摄影的输入图像容易地调整为期望的颜色的色彩调整装置以及色彩调整方法,在不脱离本发明的宗旨的情况下,可以有各种应用。产业上的可利用性本发明的色彩调整装置适合利用在例如,电视装置、携带终端、计算机画面、具有彩色打印机等的彩色显示装置和其应用领域。权利要求1.一种色彩调整装置,它具有图像特征量获取部件,从输入的彩色图像中,获取用于表现所述彩色图像的特征的值作为图像特征量;特定色区域决定部件,基于所述图像特征量,求包括了按照所述彩色图像所决定的特定色的色空间中的任意的区域作为特定色区域;以及色校正部件,校正在所述彩色图像的输入色内、存在于所述特定色区域中的输入色。2.如权利要求1所述的色彩调整装置,其中,所述图像特征量获取部件具有第1存储部件,存储作为所述图像特征量的运算对象的色分量在色空间中可分布的范围作为色空间可分布范围;选择部件,判定所述输入色是否被包含在所述第1存储部件中所存储的所述色空间可分布范围内,在所述输入色包含在所述色空间可分布范围内的情况下,选择并输出所述输入色;以及特征量运算部件,使用所述选择部件输出的所述输入色,运算所述图像特征量。3.如权利要求1所述的色彩调整装置,其中,所述图像特征量获取部件具有第2存储部件,存储作为所述图像特征量的运算对象的像素在画面上可分布的范围作为画面可分布范围;选择部件,判定所述画面上的被调整对象像素是否被包含在所述第2存储部件中存储的所述画面可分布范围内,在所述被调整对象像素包含在所述画面可分布范围内的情况下,选择并输出所述被调整对象像素的输入色;以及特征量运算部件,使用所述选择部件输出的所述输入色,运算所述图像特征量。4.如权利要求1所述的色彩调整装置,其中,所述特定色区域决定部件具有特定色基准区域存储部件,存储作为基准的被调整对象物像的色空间中的区域作为特定色基准区域;以及特定色区域变换部件,基于所述图像特征量,将所述特定色基准区域存储部件中所存储的所述特定色基准区域变换为所述特定色区域。5.如权利要求1所述的色彩调整装置,其中,所述特定色区域决定部件,基于所述图像特征量,对于以特定色为中心扩展的某一区域,用表示特定色相似度的加权系数决定所述特定色区域。6.如权利要求5所述的色彩调整装置,其中,所述色校正部件,用所述特定色区域决定部件所求出的、表示所述特定色区域的加权系数运算用于表示所述输入色和所述特定色的相似度的相似度系数,并用所述相似度系数和规定的调整量校正所述特定色区域中存在的所述输入色。7.如权利要求6所述的色彩调整装置,其中,所述规定的调整量以沿着亮度轴的调整量、沿着色度轴的调整量、沿着色调轴的调整量提供;所述色校正部件用所述相似度系数,对所述特定色区域中存在的所述输入色分别进行有关亮度、色度以及色调的校正。8.如权利要求1所述的色彩调整装置,其中,所述色校正部件基于与所述色校正部件的输出图像所显示的可视环境有关的可视环境信息,校正所述输入色。9.如权利要求1所述的色彩调整装置,其中,所述图像特征量基于所述彩色图像的输入色的统计量而决定。10.如权利要求1所述的色彩调整装置,其中,所述图像特征量是所述彩色图像的平均亮度和色温中的至少一个。11.如权利要求1所述的色彩调整装置,其中,所述图像特征量通过所述彩色图像的摄影信息或编辑信息等的附加信息而被变更。12.如权利要求1所述的色彩调整装置,其中,所述图像特征量通过表示所述彩色图像的广播、DVD、静态图像等的类型的源信息而被变更。13.如权利要求5所述的色彩调整装置,其中,所述加权系数具有以下特性在色空间的所述特定色中取最大值,随着远离所述特定色而从所述最大值开始减小。14.如权利要求5所述的色彩调整装置,其中,所述加权系数以沿着亮度轴的加权系数、沿着色度轴的加权系数、沿着色调轴的加权系数而决定。15.如权利要求1所述的色彩调整装置,还具有用户可选择所述输入色的校正的程度的校正量选择部件。16.如权利要求15所述的色彩调整装置,其中,所述校正量选择部件变更所述特定色区域决定部件求出的所述特定色区域的扩展程度。17.如权利要求15所述的色彩调整装置,其中,所述校正量选择部件变更所述色校正部件求出的所述输入色的校正程度。18.如权利要求1所述的色彩调整装置,还具有地域指定部件,用户可选择被预先设定的多个指定区域内的一个,从而可在与所述指定地域相关联地调整所述特定色。19.一种色彩调整方法,包括图像特征量获取步骤,从输入的彩色图像中,获取用于表现所述彩色图像的特征的值作为图像特征量;特定色区域决定部件,基于所述图像特征量,求包括了按照所述彩色图像所决定的特定色的色空间中的任意的区域作为特定色区域;以及色校正步骤,校正在所述彩色图像的输入色内、存在于所述特定色区域中的输入色。20.如权利要求19所述的色彩调整方法,还包括以下步骤中的至少一个用户可选择所述输入色的校正程度的选择步骤;用户可选择被预先设定的多个指定区域内的一个,从而可在与所述指定地域相关联地调整所述特定色的地域指定步骤。全文摘要色彩调整装置(100)具有图像特征量获取部件(10)、特定色区域决定部件(20)、色校正部件(30)。图像特征量获取部件(10)从输入图像的平均亮度或附加信息获取输入图像的图像特征量。特定色区域决定部件(20)基于该图像特征量决定特定色区域。色校正部件(30)参照特定色区域,运算输入图像的输入色和特定色的相似度,并对输入图像的输入色进行至少有关一个特定色的色彩调整。与输入图像中的面积较宽的特定色具有相同系统的颜色的区域不会被误认为特定色的区域。文档编号H04N1/60GK101061704SQ20058003923公开日2007年10月24日申请日期2005年11月28日优先权日2004年12月2日发明者平岛毅,尾岛修一,池田淳,畑亮太,木内真也申请人:松下电器产业株式会社
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