本發(fā)明涉及圖像處理裝置及方法。本發(fā)明還涉及使計算機執(zhí)行上述圖像處理裝置及方法中的處理的程序以及記錄了該程序的計算機可讀取的記錄介質。

背景技術：

在對彩色圖像進行處理的裝置中期望色彩鮮艷的影像顯示，為了應對這種需求，提出了以對包含低飽和度部分的影像自然地提高飽和度為目的的方法或者裝置。

例如，專利文獻1提出了如下的方法：從輸入影像的色彩信號中提取輸入影像的平均飽和度值，根據(jù)平均飽和度值確定飽和度提高函數(shù)來提高飽和度。

另外，以往的影像顯示裝置色彩再現(xiàn)范圍較窄，為了在能夠再現(xiàn)的色域中進行更加色彩鮮艷的顯示，進行上述的飽和度提高。與此相對，隨著近年來的技術發(fā)展，更加重視在影像顯示裝置的色彩再現(xiàn)范圍擴展的過程中實現(xiàn)色階表現(xiàn)(gradationexpression)的精細化。

此外，由面向超高清電視機的普及的、影像格式的新標準，規(guī)定了比以往標準的色域更寬的色域。其結果是，還可以預想到以往標準的影像信號和新標準的影像信號并用的情況。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特許第3749722號公報(第0008段)

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

在根據(jù)平均飽和度值提高飽和度的情況下，例如存在如下情況：不能區(qū)分由低飽和度部分和高飽和度部分構成的影像與僅由中飽和度部分構成的影像，不能恰當?shù)靥岣唢柡投取?/p>

另外，如上所述即使是在色彩再現(xiàn)范圍較窄的影像顯示裝置等中往往也進行飽和度提高處理。因此，在色彩再現(xiàn)范圍較寬的影像顯示裝置中，對于由低飽和度部分和中飽和度部分構成的輸入影像，與在色彩再現(xiàn)范圍較窄的影像顯示裝置中進行上述的飽和度提高處理時的差異較小。例如，在輸入影像包含高飽和度部分的情況下，在提高飽和度時將產(chǎn)生色彩塌陷(colorcollapse)(本來不同的色彩卻成為相同色彩，使視聽者不易辨別微妙的色彩差異)。為了避免這種情況，在對高飽和度部分進行不提高飽和度的處理的情況下，將不能得到更高的色階表現(xiàn)，不能充分發(fā)揮色彩再現(xiàn)范圍較寬的影像顯示裝置的優(yōu)點。

用于解決問題的手段

本發(fā)明的第一方式的圖像處理裝置的特征在于，該圖像處理裝置具有：顏色特征量計算部，其根據(jù)輸入影像信號以各像素為單位計算飽和度(saturation)、色相(hue)和明度(brightness)；飽和度直方圖生成部，其根據(jù)所述飽和度生成飽和度直方圖；飽和度轉換函數(shù)生成部，其根據(jù)由所述飽和度直方圖生成部生成的所述飽和度直方圖生成飽和度轉換函數(shù)；飽和度轉換部，其根據(jù)由所述飽和度轉換函數(shù)生成部生成的所述飽和度轉換函數(shù)對各像素的所述飽和度進行轉換，并輸出轉換后的飽和度；以及顏色成分值計算部，其根據(jù)由所述飽和度轉換部輸出的所述轉換后的飽和度和由所述顏色特征量計算部計算出的色相及明度，計算紅、綠、藍的顏色成分值。

本發(fā)明的第二方式的圖像處理裝置的特征在于，該圖像處理裝置具有：飽和度計算部，其根據(jù)輸入影像信號以各像素為單位計算飽和度；飽和度直方圖生成部，其根據(jù)所述飽和度生成飽和度直方圖；飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部，其根據(jù)由所述飽和度直方圖生成部生成的所述飽和度直方圖生成飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)；飽和度轉換乘數(shù)決定部，其根據(jù)所述飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)和由所述輸入影像信號表示的各像素的所述飽和度，決定針對該像素的飽和度轉換乘數(shù)；以及乘法器，其將由所述飽和度轉換乘數(shù)決定部決定出的針對所述各像素的所述飽和度轉換乘數(shù)和由所述輸入影像信號表示的同一像素的色差進行相乘。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置，無論輸入影像具有什么樣的飽和度分布，都能夠適當提高飽和度，同時能夠得到較高的色階表現(xiàn)。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的圖像處理裝置的結構的框圖。

圖2是示出由圖1的圖像處理裝置和顯示部構成的圖像顯示裝置的一例的框圖。

圖3的(a)～(d)是示出飽和度分布的例子的圖。

圖4的(a)～(d)是本發(fā)明的飽和度轉換函數(shù)的例子的圖。

圖5的(a)～(d)是以往示例的飽和度轉換函數(shù)的例子的圖。

圖6是示出本發(fā)明的實施方式2的圖像處理裝置的結構的框圖。

圖7是示出飽和度分布的例子和飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)的圖。

圖8是用于說明對表示飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)的曲線的斜率設定最大值的情況的圖。

圖9是用于說明飽和度轉換乘數(shù)決定部24的圖。

圖10是示出本發(fā)明的實施方式3的圖像處理裝置的結構的框圖。

圖11是示出由顯示部和用于實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式1、2或者3的圖像處理裝置的處理的計算機的一例構成的圖像處理裝置的框圖。

具體實施方式

實施方式1

圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的圖像處理裝置10的結構的框圖。圖示的圖像處理裝置10具有輸入端子11r、11g、11b、顏色特征量計算部12、飽和度直方圖生成部13、飽和度轉換函數(shù)生成部14、飽和度轉換部15、飽和度信號延遲部16、色相信號延遲部17、明度信號延遲部18、顏色成分值計算部19、以及輸出端子20r、20g、20b。

圖2將圖1所示的圖像處理裝置10與顯示部40一起示出。顯示部40能夠由通常被稱為顯示器的設備構成。圖像處理裝置10如圖2所示能夠與顯示部40連接，如后面所述從輸出端子20r、20g、20b輸出的顏色信號rout、gout、bout被提供給顯示部40，在顯示部40中根據(jù)顏色信號rout、gout、bout進行影像的顯示。

由圖像處理裝置10和顯示部40構成影像顯示裝置。

輸入端子11r、11g、11b被輸入電視機、計算機等圖像顯示裝置能夠應對的標準的影像信號。在本實施方式中，影像信號被設為例如是由紅、綠、藍的顏色信號rin、gin、bin構成的信號。

顏色特征量計算部12根據(jù)輸入到輸入端子11r、11g、11b的顏色信號rin、gin、bin，計算飽和度saa、色相hua及明度vaa。

顏色特征量計算部12將表示計算出的飽和度saa的信號(飽和度信號)提供給飽和度直方圖生成部13，并且經(jīng)由飽和度信號延遲部16提供給飽和度轉換部15。

顏色特征量計算部12將表示計算出的色相hua的信號(色相信號)及表示明度vaa的信號(明度信號)，分別經(jīng)由色相信號延遲部17及明度信號延遲部18提供給顏色成分值計算部19。

表示飽和度saa的飽和度信號用與該飽和度相同的標號saa示出，表示色相hua的色相信號用與該色相相同的標號hua示出，表示明度vaa的明度信號用與該明度相同的標號vaa示出。這對于下面的其它信號也同樣。

飽和度直方圖生成部13生成表示飽和度saa的分布的飽和度直方圖hsta，并提供給飽和度轉換函數(shù)生成部14。

飽和度轉換函數(shù)生成部14根據(jù)從飽和度直方圖生成部13輸入的飽和度直方圖hsta生成飽和度轉換函數(shù)fa，并提供給飽和度轉換部15。

飽和度轉換部15利用上述飽和度轉換函數(shù)fa對從顏色特征量計算部12經(jīng)由飽和度信號延遲部16輸入的飽和度saa進行轉換，將轉換后的飽和度sab輸出給顏色成分值計算部19。

顏色成分值計算部19根據(jù)由飽和度轉換部15提供的轉換后的飽和度sab、和從顏色特征量計算部12經(jīng)由色相信號延遲部17及明度信號延遲部18提供的色相hua及明度vaa，計算紅、綠、藍的顏色成分值rout、gout、bout，將表示計算出的顏色成分值rout、gout、bout的顏色信號rout、gout、bout經(jīng)由輸出端子20r、20g、20b進行輸出。

飽和度信號延遲部16是為了使從顏色特征量計算部12輸出的飽和度信號saa向飽和度轉換部15的輸入、與從飽和度轉換函數(shù)生成部14向飽和度轉換部15的飽和度轉換函數(shù)fa的輸入同步而設置的。

色相信號延遲部17及明度信號延遲部18是為了使從顏色特征量計算部12輸出的色相信號hua及明度信號vaa向顏色成分值計算部19的輸入、與從飽和度轉換部15向顏色成分值計算部19的飽和度信號sab的輸入同步而設置的。

從顏色成分值計算部19經(jīng)由輸出端子20r、20g、20b輸出的紅、綠、藍的顏色信號rout、gout、bout被提供給顯示部40。

顯示部40根據(jù)紅、綠、藍的顏色信號rout、gout、bout進行影像的顯示。

下面，對各功能進行詳細說明。

輸入到輸入端子11r、11g、11b的顏色信號rin、gin、bin是表示各像素的紅、綠、藍的顏色成分值的信號。

顏色特征量計算部12根據(jù)輸入到輸入端子11r、11g、11b的用顏色信號表示的顏色成分值rin、gin、bin，計算飽和度saa、色相hua及明度vaa。該計算是通過通常進行的計算來進行的。

飽和度直方圖生成部13從顏色特征量計算部12接收飽和度信號saa，生成表示飽和度saa的分布的飽和度直方圖hsta。

在生成飽和度直方圖hsta時，按照規(guī)定的期間或范圍例如1幀來對表示飽和度saa的色階值的每個等級cla的出現(xiàn)頻數(shù)da進行計數(shù)。色階值的出現(xiàn)頻數(shù)是指具有該色階值的像素的出現(xiàn)頻數(shù)。用“da(cla)”表示等級cla的色階值的出現(xiàn)頻數(shù)da。這對于其它的值也同樣。有時也將等級cla的色階值的出現(xiàn)頻數(shù)簡稱為等級cla的頻數(shù)。

各等級cla分別由一個色階值構成，或者分別由相連續(xù)的多個色階值構成且彼此互不重疊。下面，對各等級分別是由一個色階值構成的情況進行說明。在這種情況下，各等級由屬于該等級的飽和度saa的色階值來確定。

考慮到影像信號的時間性波動，也可以針對多個幀求出飽和度的出現(xiàn)頻數(shù)，再除以幀數(shù)來求出每1幀的出現(xiàn)頻數(shù)。

飽和度轉換函數(shù)生成部14根據(jù)從飽和度直方圖生成部13輸入的飽和度直方圖hsta生成飽和度轉換函數(shù)fa，并提供給飽和度轉換部15。

飽和度轉換函數(shù)fa是表示將所提供的飽和度(輸入飽和度)saa作為變量，根據(jù)與該變量對應的函數(shù)fa的值，給出轉換后的飽和度(輸出飽和度)sab的值的函數(shù)，即表示輸入飽和度saa和輸出飽和度sab的關系。

例如，從等級cla的低側起(從屬于等級的色階值的低側起)依序將飽和度直方圖hsta的各等級cla的頻數(shù)da(cla)累加，把至各等級為止的累加值作為與該等級的代表值、例如屬于該等級的色階值的最大值對應的函數(shù)的值，由此生成飽和度轉換函數(shù)fa。在各等級由一個色階值構成的情況下，屬于各等級的色階值成為該等級的代表值。

在生成該飽和度轉換函數(shù)fa時，也可以預先對飽和度轉換函數(shù)fa的斜率(對應的輸出飽和度sab的增加量與輸入飽和度saa的增加量之比)設定最大值及最小值中的至少一方。例如，也可以進行調整使得上述的斜率在預先設定的最大值以下且在預先設定的最小值以上。

例如，預先對在生成飽和度轉換函數(shù)fa時使用的飽和度直方圖hsta的各等級cla的頻數(shù)da(cla)設定與上述的斜率的最大值及最小值對應的上限值及下限值，對超過上限值的部分及低于下限值的部分進行再分配，由此進行該調整。

上述的上限值對應于斜率的最大值、等級數(shù)量的倒數(shù)與生成直方圖時使用的像素數(shù)之積，上述的下限值對應于斜率的最小值與生成直方圖時使用的像素數(shù)之積。

例如，在各等級(關注等級)cla的頻數(shù)da(cla)超過上述的上限值的情況下，將超出的部分轉讓給另一個等級或者兩個以上的其它等級，由此使關注等級cla的頻數(shù)減少而與上述的上限值一致，并且使其它等級的頻數(shù)增加。

在轉讓給兩個以上的其它等級時，對超過上限值的部分進行分割，向其它等級分配各分割部分，在接受到分配的等級中使該等級的頻數(shù)增多分配量，在關注等級cla中使頻數(shù)減少該分配量。對接受到分配的其它等級全部進行這樣的處理，其結果是，在關注等級cla中頻數(shù)減少了其它等級的分配量之和。

相反，在各等級(關注等級)cla的頻數(shù)da(cla)不足上述的下限值的情況下(低于下限值的情況下)，從另一個等級或者兩個以上的其它等級受讓不足的部分(低于的部分)，由此使關注等級的頻數(shù)增加而與上述的下限值一致，并且使其它等級的度頻數(shù)減少。

在從兩個以上的其它等級受讓時，對不足的部分進行分割，向其它等級分配各分割部分，在接受到分配的等級中使該等級的頻數(shù)減少分配量，在關注等級cla中使頻數(shù)增多該分配量。對所分配的其它等級全部進行這樣的處理，其結果是，在關注等級cla中頻數(shù)增多了其它等級的分配量之和。

這樣的受讓也可以說是將相當于不足部分的負的值轉讓給其它等級的處理。

飽和度轉換函數(shù)fa的斜率的最大值及最小值是按照每個飽和度區(qū)域單獨設定的。例如，在低飽和度區(qū)域(飽和度為預先設定的值以下的范圍)中，也可以將最大值設為比較小的值例如1。并且，也可以僅利用最大值及最小值中的一方進行限制。

另外，上述的用于再分配的分配量的決定是以使得表示飽和度轉換函數(shù)fa的曲線通過(0，0)和(1.0，1.0)且連續(xù)的方式進行的。

例如，對表示飽和度分布的飽和度直方圖hsta如圖3的(a)～(d)所示的情況進行說明。在圖3的(a)～(d)中，橫軸表示輸入飽和度saa即與輸入飽和度saa的各色階值對應的等級cla，縱軸表示屬于由輸入飽和度saa構成的等級cla的色階值的出現(xiàn)頻數(shù)da。

在圖3的(a)～(d)中，輸入飽和度saa以利用其最大值進行了歸一化后的值示出。即，將輸入飽和度saa的可取值范圍的最大值設為1。

圖3的(a)及圖3的(b)的飽和度saa的平均值saam都是0.5，但飽和度分布的形狀不同，在圖3的(a)中，輸入飽和度saa大多分布在中飽和度區(qū)域中，在圖3的(b)中，輸入飽和度saa基本不存在于中飽和度區(qū)域中，而大多分布在低飽和度區(qū)域及高飽和度區(qū)域中。并且，在圖3的(c)中，輸入飽和度saa大多分布在低飽和度區(qū)域中，在圖3的(d)中，輸入飽和度saa大多分布在高飽和度區(qū)域中。

圖4的(a)～(d)分別示出與圖3的(a)～(d)所示的飽和度分布對應的飽和度轉換函數(shù)fa。在圖4的(a)～(d)中，橫軸表示輸入飽和度saa，縱軸表示與輸入飽和度saa對應的輸出飽和度sab、即與輸入飽和度saa對應的飽和度轉換函數(shù)fa的值fa(saa)。在圖4的(a)～(d)中，與圖3的(a)～(d)同樣，輸入飽和度saa的可取值范圍的最大值設為1，并將輸出飽和度sab的可取值范圍的最大值也設為1。

圖4的(a)～(d)的飽和度轉換函數(shù)fa都是以將其斜率控制在預先設定的最小值到最大值的范圍內的方式生成的。用于將斜率控制在預先設定的范圍內的調整，如上所述是通過各等級的頻數(shù)的再分配來進行的。該再分配是按照以上所述以使得表示飽和度轉換函數(shù)fa的曲線通過(0，0)和(1.0，1.0)且連續(xù)的方式進行的。

關于頻數(shù)再分配的具體方法，也可以與后面關于實施方式2所說明的、生成飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)時的頻數(shù)再分配方法相同。

針對每幀進行飽和度轉換函數(shù)生成部14中的飽和度轉換函數(shù)fa的生成。

當飽和度直方圖生成部13根據(jù)各幀內的像素的飽和度saa生成飽和度直方圖hsta的情況下，根據(jù)同一幀的像素的飽和度saa進行針對該幀的飽和度轉換函數(shù)fa的生成。

當利用飽和度直方圖生成部13根據(jù)多個幀內的像素的飽和度saa生成飽和度直方圖hsta的情況下，根據(jù)該多個幀的像素的飽和度saa進行針對該幀的飽和度轉換函數(shù)fa的生成。

為了強調是針對各幀fr(f)的飽和度轉換函數(shù)fa，有時使用標號fa(f)。

飽和度信號延遲部16使飽和度信號saa延遲飽和度直方圖生成部13及飽和度轉換函數(shù)生成部14進行上述的處理而輸出飽和度轉換函數(shù)fa所需要的時間(從飽和度信號saa向飽和度直方圖生成部13的輸入到飽和度轉換函數(shù)生成部14輸出飽和度轉換函數(shù)fa為止的時間)，再輸出給飽和度轉換部15，由此在從飽和度轉換函數(shù)生成部14向飽和度轉換部15輸入針對某一幀fr(f)的飽和度轉換函數(shù)fa(f)時，向飽和度轉換部15提供同一幀fr(f)的各像素的飽和度信號saa(f，x)。

標號“saa(f，x)”是為了強調是幀fr(f)的各像素px(x)的飽和度信號而使用的。在不需要這樣強調的情況下或者是對多個像素的飽和度信號進行共同的說明時，僅用標號saa。另外，有時在不需要強調是哪一幀的像素的飽和度信號的情況下使用標號saa(x)。這對于其它標號也同樣。

飽和度轉換部15利用上述飽和度轉換函數(shù)fa(f)對從顏色特征量計算部12輸入的各像素(關注像素)的飽和度saa(f，x)進行轉換，將轉換后的飽和度sab(f，x)輸出給顏色成分值計算部19。在基于飽和度轉換函數(shù)fa(f)進行的轉換中，輸出與飽和度saa(f，x)對應的函數(shù)fa(f)的值即輸出飽和度sab(f，x)。

飽和度轉換部15中的飽和度轉換是針對每個像素的處理。

當利用飽和度轉換部15對各幀fr(f)的各像素的飽和度saa(f，x)進行轉換而求出轉換后的飽和度sab(f，x)時，使用對同一幀fr(f)設定的飽和度轉換函數(shù)fa(f)。

色相信號延遲部17及明度信號延遲部18使色相信號hua及明度信號vaa延遲飽和度直方圖生成部13及飽和度轉換函數(shù)生成部14進行上述的處理而輸出飽和度轉換函數(shù)fa(f)、以及飽和度轉換部15進行上述的處理而輸出轉換后的飽和度信號sab所需要的時間(從飽和度信號saa向飽和度直方圖生成部13的輸入到飽和度轉換部15輸出轉換后的飽和度信號sab為止的時間)，由此在從飽和度轉換部15向顏色成分值計算部19提供針對某一幀fr(f)的某一像素px(f，x)的飽和度信號sab(f，x)時，向顏色成分值計算部19提供同一幀的同一像素的色相信號hua(f，x)及明度信號vaa(f，x)。

顏色成分值計算部19根據(jù)從飽和度轉換部15輸出的飽和度信號sab及從顏色特征量計算部12輸出的色相hua及明度vaa，輸出表示紅、綠、藍的顏色成分值rout、gout、bout的顏色信號rout、gout、bout。該處理也針對每個像素進行。即，根據(jù)針對各像素(關注像素)的飽和度信號sab(x)、和針對同一像素的色相信號hua(x)及明度信號vaa(x)，輸出表示針對同一像素的紅、綠、藍的顏色信號rout(x)、gout(x)、bout(x)。

顏色成分值rout、gout、bout的計算是利用通常進行的方法進行的。

在此，說明實施方式1的效果。圖5的(a)～(d)示出以往示例的飽和度轉換函數(shù)fc。圖5的(a)～(d)分別表示與圖3的(a)～(d)所示的飽和度分布對應的飽和度轉換函數(shù)fc。在圖3的(a)及(b)中平均飽和度相同，因而基于以往示例的飽和度轉換函數(shù)fc如圖5的(a)、(b)所示也相同，在使用它們進行轉換時，整體上飽和度提高，但是在分布較多的圖3的(a)的中飽和度區(qū)域及圖3的(b)的高飽和度區(qū)域中，如圖5的(a)及圖5的(b)所示，分布的擴展反而減小，色階表現(xiàn)變差。與此相對，在本實施方式1的飽和度轉換中，如圖4的(a)、(b)所示，在分布較多的圖3的(a)的情況下的中飽和度區(qū)域及圖3的(b)的情況下的高飽和度區(qū)域中，飽和度轉換函數(shù)fa的斜率也增大，能夠得到分布的擴展增大的較高的色階表現(xiàn)。

在如圖3的(c)那樣輸入飽和度saa大多分布于低飽和度區(qū)域的情況下，在以往示例和本實施方式中，如圖5的(c)及圖4的(c)所示，都能夠大致同樣地提高飽和度。另一方面，在如圖3的(d)那樣輸入飽和度saa大多分布于高飽和度區(qū)域的情況下，在以往示例中，如圖5的(d)所示停留在控制高飽和度化的處理(使飽和度轉換函數(shù)的斜率接近1的處理)，而在本實施方式中，如圖4的(d)所示能夠進一步增大高飽和度區(qū)域的飽和度轉換函數(shù)fa的斜率，能夠得到高飽和度分布更廣的較高的色階表現(xiàn)。

另外，通過按照每個飽和度區(qū)域設定飽和度轉換函數(shù)fa的斜率的最大值及最小值中的至少一方，能夠使每個飽和度區(qū)域具有不同的轉換特性。例如，通過將低飽和度區(qū)域的飽和度轉換函數(shù)fa的斜率的最大值設定得較小(設為1等)，能夠抑制低飽和度區(qū)域的高飽和度化，抑制顏色噪聲等明顯的情況。

另外，通過將期望再現(xiàn)的顏色較多的中間飽和度區(qū)域的最大值設定得較大，能夠強調中間飽和度區(qū)域中的顏色的差異。

另外，通過設定最小值，飽和度的差異被壓縮，能夠防止顏色的差異過小。另一方面，通過設定最大值，能夠避免函數(shù)的值急劇轉換。

另外，通過按照每個飽和度區(qū)域設定飽和度轉換函數(shù)fa的斜率的最大值及最小值中的至少一方，能夠根據(jù)所使用的顯示裝置的特性控制飽和度，提高畫質。

例如，在色彩再現(xiàn)范圍較窄的顯示裝置中，雖然不能顯示較濃的顏色(飽和度較高的顏色)，但是由于較濃地(以較高的飽和度)顯示通常的內容中包含較多的中間顏色，因而通過將中間飽和度區(qū)域的最小值設定得較大、將高飽和度區(qū)域的最大值設定得較小，如圖4的(a)所示，容易生成從中間飽和度區(qū)域一直到高飽和度區(qū)域向上凸出的曲線。

本發(fā)明的特征在于，根據(jù)輸入影像改變飽和度轉換函數(shù)(用該函數(shù)表示的曲線)，與此同時，通過控制該函數(shù)的斜率的最大值及最小值中的至少一方，能夠使飽和度轉換函數(shù)適配于顯示裝置的特性。

另外，在上述的例子中，飽和度直方圖hsta的各等級分別由一個色階值構成，然而各等級也可以分別由多個色階值構成。

實施方式2

圖6是示出本發(fā)明的實施方式2的圖像處理裝置10b的結構的框圖。圖示的圖像處理裝置10b具有輸入端子21y、21cb及21cr、飽和度計算部22、飽和度直方圖生成部13b、飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23、飽和度轉換乘數(shù)決定部24、飽和度信號延遲部25、色差信號延遲部28、29、亮度信號延遲部30、乘法器26、27、輸出端子31y、31cb及31cr。

輸入端子21y、21cb及21cr被輸入電視機、計算機等圖像顯示裝置能夠應對的標準的影像信號。在本實施方式中，影像信號例如是由亮度(luminance)信號yin、色差(colordifference)(藍色)信號cbin及色差(紅色)信號crin構成的信號。

圖6的圖像處理裝置10b能夠取代圖2中的圖像處理裝置10使用。但是，將由亮度信號yin、及色差信號cbin、crin構成的影像信號作為輸入，并輸出亮度信號yout、色差信號cbout、crout。因此，顯示部40使用以亮度信號yout及色差信號cbout、crout為輸入的設備。

飽和度計算部22根據(jù)輸入到輸入端子21y、21cb、21cr的亮度信號yin及色差信號cbin、crin計算飽和度sac，將表示飽和度sac的飽和度信號sac提供給飽和度直方圖生成部13b，并且經(jīng)由飽和度信號延遲部25輸出給飽和度轉換乘數(shù)決定部24。

飽和度直方圖生成部13b生成表示飽和度sac的分布的飽和度直方圖hstb，并輸出給飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23。

飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23根據(jù)從飽和度直方圖生成部13b輸入的飽和度直方圖hstb生成飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb，并輸出給飽和度轉換乘數(shù)決定部24。

飽和度轉換乘數(shù)決定部24根據(jù)從飽和度計算部22經(jīng)由飽和度信號延遲部25輸入的飽和度信號sac、和從飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23輸入的飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb，決定飽和度轉換乘數(shù)kb并輸出給乘法器26、27。

乘法器26及27將分別從輸入端子21cb及21cr經(jīng)由色差信號延遲部28、29提供的色差信號cbin及crin、與從飽和度轉換乘數(shù)決定部24輸入的飽和度轉換乘數(shù)kb進行相乘，將相乘結果作為輸出色差信號cbout及crout輸出給輸出端子31cb及31cr。

輸入到輸入端子11y的亮度信號yin被亮度信號延遲部30延遲后，作為輸出亮度信號yout從輸出端子31y輸出。

飽和度信號延遲部25是為了使從飽和度計算部22輸出的飽和度信號sac向飽和度轉換乘數(shù)決定部24的輸入、與從飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23向飽和度轉換乘數(shù)決定部24的飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的輸入同步而設置的。

色差信號延遲部28、29是為了使分別輸入到輸入端子21cb及21cr的色差信號cbin及信號crin向乘法器26、27的輸入、與從飽和度轉換乘數(shù)決定部24向乘法器26、27的飽和度轉換乘數(shù)kb的輸入同步而設置的。

亮度信號延遲部30是為了使輸入到輸入端子21y的亮度信號yin向輸出端子31y的輸出、與從乘法器26、27向輸出端子31cb及31cr的輸出色差信號cbout及crout的輸出同步而設置的。

在此，對各個功能進行詳細說明。

輸入到輸入端子21y的亮度信號yin是表示各像素的亮度值的信號。輸入到輸入端子21cb及21cr的色差信號cbin及信號crin是表示各像素的色差成分值的信號。

飽和度計算部22根據(jù)輸入到輸入端子21y、21cb、21cr的亮度信號yin、色差信號cbin、crin計算飽和度sac。該計算是通過通常進行的計算而計算出的。

飽和度直方圖生成部13b與實施方式1同樣地生成表示飽和度sac的分布的飽和度直方圖hstb。

在生成飽和度直方圖hstb時，按照規(guī)定的范圍例如1幀對表示飽和度sac的色階值的每個等級clb的出現(xiàn)頻數(shù)db進行計數(shù)。用“db(clb)”表示等級clb的頻數(shù)db。

各等級clb分別由一個色階值構成，或者分別由相連續(xù)的多個色階值構成且彼此互不重疊。下面，色階值用10位表示，取0～1023的值，被劃分成16個等級，因此對各等級分別由64個色階值構成的情況進行說明。

考慮到影像信號的時間性波動，也可以對多個幀求出飽和度的出現(xiàn)頻數(shù)，再除以幀數(shù)來求出每1幀的出現(xiàn)頻數(shù)。

飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23根據(jù)從飽和度直方圖生成部13b輸入的飽和度直方圖hstb生成飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb，并提供給飽和度轉換乘數(shù)決定部24。

飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb是以所提供的飽和度(輸入飽和度)sac為變量，利用與輸入飽和度sac對應的函數(shù)fb的值sad與輸入飽和度sac之比ks來表示飽和度轉換乘數(shù)kb的函數(shù)。

例如，從等級clb的低側起(從屬于等級的色階值的低側起)依序將飽和度直方圖hstb的各等級clb的頻數(shù)dc(clb)累加，把至各等級為止的累加值作為與該等級的代表值、例如屬于該等級的色階值的最大值對應的函數(shù)的值，由此生成飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb。

在生成該飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb時，也可以預先對飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的斜率(對應的函數(shù)fb的值sad的增加量與輸入飽和度sac的增加量之比)設定最大值及最小值中的至少一方。例如，也可以進行調整使得上述的斜率在預先設定的最大值以下且在預先設定的最小值以上。

例如，預先對在生成飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb時使用的飽和度直方圖hstb的各等級clb的頻數(shù)db(clb)設定與上述的斜率的最大值及最小值對應的上限值及下限值，對超過上限值的部分及低于下限值的部分進行再分配，由此進行該調整。

上述的上限值對應于斜率的最大值與生成直方圖時使用的像素數(shù)之積，上述的下限值對應于斜率的最小值與生成直方圖時使用的像素數(shù)之積。

例如，在各等級(關注等級)clb的頻數(shù)dc(clb)超過上述的上限值的情況下，將超出的部分轉讓給另一個等級或者兩個以上的其它等級，由此使關注等級clb的頻數(shù)減少而與上述的上限值一致，并且使其它等級的頻數(shù)增加。

在轉讓給兩個以上的其它等級時，對超過上限值的部分進行分割，將各分割部分分配給其它等級，在所分配的等級中使該等級的頻數(shù)增多分配量，在關注等級clb中使頻數(shù)減少該分配量。對所分配的其它等級全部進行這樣的處理，其結果是，在關注等級clb中頻數(shù)減少其它等級的分配量之和。

相反，在各等級(關注等級)clb的頻數(shù)db(clb)不足上述的下限值的情況下(低于下限值的情況下)，從另一個等級或者兩個以上的其它等級受讓不足的部分(低于的部分)，由此使關注等級的頻數(shù)增加而與上述的下限值一致，并且使其它等級的頻數(shù)減少。

在從兩個以上的其它等級受讓時，對不足的部分進行分割，將各分割部分分配給其它等級，在被分配的等級中使該等級的頻數(shù)減少分配量，在關注等級clb中使頻數(shù)增多該分配量。對所分配的其它等級全部進行這樣的處理，其結果是，在關注等級clb中頻數(shù)增多其它等級的分配量之和。

這樣的受讓也可以說是將相當于不足部分的負的值轉讓給其它等級的處理。

飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的斜率的最大值及最小值是按照每個飽和度區(qū)域單獨設定的。例如，在低飽和度區(qū)域中(飽和度為預先設定的值以下的范圍)，也可以將最大值設為比較小的值例如1。并且，也可以僅利用最大值及最小值中的一方進行限制。

另外，上述的用于再分配的分配量的決定是以使得表示飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的曲線通過(0，0)和(1.0，1.0)且為連續(xù)的方式進行的。

圖7是重疊示出飽和度的分布和飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的圖。

圖7的柱狀圖表示飽和度直方圖hstb的每個等級的出現(xiàn)頻數(shù)db，折線表示飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的值sad。以在出現(xiàn)頻數(shù)多的部位飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的斜率大的方式生成飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb。

飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb是與實施方式1的飽和度轉換函數(shù)fa同樣地得到的。但是，飽和度轉換函數(shù)fa是利用輸入飽和度saa與對應于輸入飽和度saa的函數(shù)fa的值(輸出飽和度)sab之間的關系決定輸出飽和度sab，而飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb是利用輸入飽和度sac與ks之間的關系決定飽和度轉換乘數(shù)kb，其中ks是對應于輸入飽和度sac的該函數(shù)fb的值(輸出飽和度)與輸入飽和度sac之比。具體而言，將對應于輸入飽和度sac的上述的比值ks用作針對該輸入飽和度sac的飽和度轉換乘數(shù)kb。

如上所述，在生成飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb時，存在對飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的斜率設定最大值的情況。圖8是用于說明對表示飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的斜率設定最大值的處理的圖。為了使斜率不超過最大值，在本實施方式中，如上所述對各等級clb的頻數(shù)設定與斜率的最大值對應的上限值ul，在超過上限值ul的情況下，將頻數(shù)轉讓給其它等級。例如，在飽和度的分布被設定為如圖7所示且上限值ul被設定為如圖8所示的情況下，飽和度sac的色階值為640～704的等級的頻數(shù)超過上限值。在這種情況下，將飽和度的色階值為640～704的等級的頻數(shù)修改為上限值ul，將超過上限值ul的頻數(shù)轉讓給其它等級。例如，分割并轉讓給其它15個等級。即，進行分配。

在進行該分配時，可以對所有的等級均等分配，也可以對越近的等級分配得越多。根據(jù)這樣形成的新的飽和度分布(調整后的直方圖)生成飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb。

針對每幀進行飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23中的飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的生成。

當利用飽和度直方圖生成部13b根據(jù)各幀內的像素的飽和度sac生成飽和度直方圖hstb的情況下，根據(jù)同一幀的像素的飽和度sac進行針對該幀的飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的生成。

當利用飽和度直方圖生成部13b根據(jù)多個幀內的像素的飽和度sac生成飽和度直方圖hstb的情況下，根據(jù)該多個幀的像素的飽和度sac進行針對該幀的飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的生成。

為了強調是針對各幀fr(f)的飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb，有時使用標號fb(f)。

飽和度信號延遲部25使飽和度信號sac延遲通過飽和度直方圖生成部13b及飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23進行上述的處理而輸出飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb所需要的時間(從飽和度信號sac向飽和度直方圖生成部13b的輸入到飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23輸出飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的時間)，再輸出給飽和度轉換乘數(shù)決定部24，由此在從飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23向飽和度轉換乘數(shù)決定部24輸入針對某一幀fr(f)的飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb(f)時，向飽和度轉換乘數(shù)決定部24提供同一幀的各像素的飽和度信號sac(f，x)。

飽和度轉換乘數(shù)決定部24參照利用上述的方法生成的飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb，決定與從飽和度計算部22輸入的飽和度信號sac對應的飽和度轉換乘數(shù)kb。飽和度轉換乘數(shù)kb的決定是針對每個像素的處理。即，對各幀的各像素(關注像素)的飽和度sac(f，x)，決定對應的飽和度轉換乘數(shù)kb(f，x)。

在根據(jù)各幀fr(f)的各像素的飽和度sac(f，x)決定對應的飽和度轉換乘數(shù)kb(f，x)時，使用對同一幀fr(f)設定的飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb(f)。

圖9是用于說明飽和度轉換乘數(shù)決定部24的圖。

圖9所示的折線示出了飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb。折線的折點的橫軸方向位置表示各等級的代表值，縱軸方向位置表示與上述代表值對應的函數(shù)的值。另外，函數(shù)的值即輸出飽和度sad(＝fb(sac))和與折線上的各點對應的輸入飽和度sac之比ks(＝sad/sac)，表示針對該輸入飽和度sac的飽和度轉換乘數(shù)kb。

因此，在關注像素的輸入飽和度sac(x)與對應于16個折點qi(i＝1～16)的輸入飽和度saci中的任意飽和度一致時，輸出飽和度sadi(＝fb(saci))與該輸入飽和度sac之比ks(＝sadi/saci)成為針對該關注像素的飽和度轉換乘數(shù)kb(x)。

在關注像素的輸入飽和度sac(x)與對應于16個折點的輸入飽和度saci中的任意飽和度都不一致時，根據(jù)與位于該輸入飽和度sac(x)兩側的對應于折點的輸入飽和度saca、sacb對應的比值ksa、ksb，通過插補求出對應于該輸入飽和度sac(x)的比值ks(x)，將所求出的比值ks(x)作為針對關注像素px(x)的飽和度轉換乘數(shù)kb(x)。

比值ks(x)的插補能夠用下式(1)表示。

ks(x)＝(ksa×db+ksb×da)/(da+db)(1)

在式(1)中，da、db為

da＝sac(x)-saca

db＝sacb-sac(x)

如上所述，也可以取代通過插補求出比值ks(x)，而通過插補求出與針對關注像素px(x)的輸入飽和度sac(x)對應的輸出飽和度sad(x)，將所求出的輸出飽和度sad(x)除以輸入飽和度sac(x)，由此求出針對關注像素px(x)的比值即飽和度轉換乘數(shù)kb(x)，這樣的處理與上述的通過插補求出比值ks(x)的處理是等效的。

具體而言，在關注像素的輸入飽和度sac(x)與對應于16個折點的飽和度saci中的任意飽和度都不一致時，根據(jù)與位于該輸入飽和度sac(x)的兩側的對應于折點的輸入飽和度saca、sacb對應的函數(shù)值即輸出飽和度sada、sadb，通過插補求出對應于該輸入飽和度sac(x)的輸出飽和度sad(x)，將輸出飽和度sad(x)與輸入飽和度sac(x)之比ks(x)作為針對關注像素的飽和度轉換乘數(shù)kb(x)。

輸出飽和度sad(x)的插補能夠用下式(2)表示。

sad(x)＝(sad(a)×db+sad(b)×da)/(da+db)(2)

將利用式(2)得到的輸出飽和度sad(x)除以輸入飽和度sac(x)，能夠得到針對關注像素的飽和度轉換乘數(shù)kb(x)。該運算能夠用下式(3)表示。

kb(x)＝sad(x)/sac(x)(3)

色差信號延遲部28及29使分別從輸入端子21cb及21cr輸入的色差信號cbin及crin延遲飽和度計算部22、飽和度直方圖生成部13b、飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23及飽和度轉換乘數(shù)決定部24中的處理所需要的時間(從色差信號cbin、crin向輸入端子21cb及21cr的輸入到輸出飽和度轉換乘數(shù)kb為止的時間)，再輸出給乘法器26及27，由此在從飽和度轉換乘數(shù)決定部24向乘法器26及27提供針對某一幀fr(f)的某一像素px(x)的飽和度轉換乘數(shù)kb(f，x)時，向乘法器26及27提供針對同一幀同一像素的色差信號cbin(f，x)及crin(f，x)。

乘法器26及27將分別從色差信號延遲部28及29輸出的各像素(關注像素)的色差信號cbin(f，x)及crin(f，x)、與從飽和度轉換乘數(shù)決定部24輸出的針對同一幀的同一像素的飽和度轉換乘數(shù)kb(f，x)進行相乘，將相乘結果作為針對同一像素的輸出色差信號cbout(f，x)及crout(f，x)進行輸出。

亮度信號延遲部30使從輸入端子21y輸入的亮度信號yin延遲飽和度計算部22、飽和度直方圖生成部13b、飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23、飽和度轉換乘數(shù)決定部24及乘法器26、27中的處理所需要的時間(從亮度信號yin及色差信號cbin、crin向輸入端子21y、21cb、21cr的輸入到輸出色差信號cbout、crout的輸出為止的時間)，再輸出給輸出端子31y，由此在從乘法器26、27向輸出端子31cb及31cr提供針對某一幀fr(f)的某一像素px(x)的色差信號cbout(f，x)及crout(f，x)時，向輸出端子31y提供同一幀同一像素的亮度信號yin(f，x)。

在此，說明實施方式2的效果。在本實施方式中，生成飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb，根據(jù)飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb決定飽和度轉換乘數(shù)，將所決定的飽和度轉換乘數(shù)與色差信號相乘。通過這樣進行對色差信號的相乘運算，能夠實現(xiàn)飽和度的提高，另一方面不需要色相或者明度的計算，因而減小電路具體地講是ic的規(guī)模。因此，能夠實現(xiàn)低成本。

另外，飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的生成方法、參照飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的值、以及與決定出的飽和度轉換乘數(shù)相乘的值是獨立地選擇的，因而通用性較高。其中，“與決定出的飽和度轉換乘數(shù)相乘的值”在圖6的例子中是指cbin、crin?！皡⒄诊柡投绒D換乘數(shù)決定函數(shù)fb的值”是指飽和度sac。這些值是獨立地選擇的是指即使是選擇上述以外的值，也能夠適用同樣的處理。

另外，通過按照每個飽和度區(qū)域設定飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的斜率的最大值及最小值中的至少一方，能夠使每個飽和度區(qū)域具有不同的轉換特性。例如，通過在低飽和度區(qū)域將飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的斜率的最大值設定得較小(設為1等)，能夠抑制低飽和度區(qū)域的高飽和度化，抑制顏色噪聲等明顯的情況。

另外，通過將期望再現(xiàn)的顏色較多的中間飽和度區(qū)域的最大值設定得較大，能夠強調中間飽和度的區(qū)域中的顏色的差異。

另外，通過設置最小值，飽和度的差異被壓縮，能夠防止顏色的差異變得過小。另一方面，通過設定最大值，能夠避免函數(shù)的值急劇轉換。

另外，通過對飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)的斜率設定最大值及最小值中的至少一方，能夠根據(jù)所使用的顯示裝置的特性控制飽和度，提高畫質。

例如，在色彩再現(xiàn)范圍較窄的顯示裝置中，雖然不能顯示較濃的顏色(飽和度較高的顏色)，但是由于較濃地(以較高的飽和度)顯示通常的內容中包含較多的中間顏色，因而通過將中間飽和度區(qū)域的最小值設定得較大、將高飽和度區(qū)域的最大值設定得較小，如圖7所示，容易生成從中間飽和度區(qū)域一直到高飽和度區(qū)域向上凸出的曲線。

本發(fā)明的特征在于，根據(jù)輸入影像改變飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)(用該函數(shù)表示的曲線)，與此同時，通過控制該函數(shù)的斜率的最大值及最小值中的至少一方，能夠使飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)適配于顯示裝置的特性。

在實施方式2中，直方圖hstb的各等級分別由64個色階值構成，但屬于各色階的色階值的數(shù)量也可以是64以外的數(shù)量。并且，也可以與實施方式1同樣，直方圖hstb的各等級分別僅由一個色階值構成。在這種情況下，將不需要參照圖9說明的對輸出飽和度與輸入飽和度之比進行插補的處理。

在實施方式1中，使用通過由飽和度轉換部15進行飽和度轉換而生成的轉換后的飽和度sab，計算顏色成分值rout、gout、bout。但是，通常根據(jù)飽和度、色相及明度計算顏色成分值需要復雜的處理，因此需要大規(guī)模的電路。這對于根據(jù)飽和度、色相及明度計算亮度及色差的情況也同樣。

在實施方式2中，使用飽和度轉換乘數(shù)kb對色差信號cbin、crin進行轉換，由此實現(xiàn)飽和度的轉換。即，無需進行表示飽和度sac的信號的轉換，即可實現(xiàn)飽和度的轉換。在實施方式2中，為了計算亮度yout及色差gbout、crout，飽和度的轉換及基于轉換后的飽和度的計算都不需要，因而處理比較簡單，能夠減小處理用電路的規(guī)模。

實施方式3

圖10是示出本發(fā)明的實施方式3的圖像處理裝置10c的結構的框圖。圖示的圖像處理裝置10c具有輸入端子11r、11g、11b、飽和度計算部22、飽和度直方圖生成部13b、飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23、飽和度轉換乘數(shù)決定部24、乘法器26、27、顏色特征量計算部31、飽和度信號延遲部25、色差信號延遲部28、29、亮度信號延遲部30、顏色成分值計算部32以及輸出端子20r、20g、20b。

輸入端子11r、11g、11b被輸入電視機、計算機等圖像顯示裝置能夠應對的標準的影像信號。在本實施方式中，影像信號例如是紅、綠、藍的信號rin、gin、bin。

圖10的圖像處理裝置10c能夠取代圖2中的圖像處理裝置10使用。另外，與圖像處理裝置10同樣，將由顏色信號rin、gin、bin構成的影像信號作為輸入，并輸出顏色信號rout、gout、bout。因此，顯示部40與使用圖像處理裝置10的情況時同樣，使用以顏色信號rout、gout、bout為輸入的設備。

飽和度計算部22根據(jù)輸入到輸入端子11r、11g、11b的紅、綠、藍的信號rin、gin、bin計算飽和度sae，將表示飽和度sae的飽和度信號sae提供給飽和度直方圖生成部13b及飽和度轉換乘數(shù)決定部24。

飽和度直方圖生成部13b生成表示飽和度的分布的飽和度直方圖hstb，并輸出給飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23。

飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23根據(jù)飽和度直方圖hstb生成飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb，并輸出給飽和度轉換乘數(shù)決定部24。

飽和度轉換乘數(shù)決定部24根據(jù)從飽和度計算部22經(jīng)由飽和度信號延遲部25輸入的飽和度信號sae、和從飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23輸入的飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb，決定飽和度轉換乘數(shù)kb并輸出給乘法器26、27。

顏色特征量計算部31根據(jù)輸入到輸入端子11r、11g、11b的紅、綠、藍的信號rin、gin、bin計算亮度信號y及色差信號cb、cr，將亮度信號y經(jīng)由亮度信號延遲部30c提供給顏色成分值計算部32，將色差信號cb、cr經(jīng)由色差信號延遲部28c、29c提供給乘法器26、27。

乘法器26及27將從顏色特征量計算部31經(jīng)由色差信號延遲部28c、29c提供的色差信號cb及cr、與從飽和度轉換乘數(shù)決定部24輸入的飽和度轉換乘數(shù)kb進行相乘，將相乘結果作為被增強的色差信號cbm及crm輸出給顏色成分值計算部32。

飽和度信號延遲部25是為了使從飽和度計算部22c輸出的飽和度信號sae向飽和度轉換乘數(shù)決定部24的輸入、與從飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23向飽和度轉換乘數(shù)決定部24的飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的輸入同步而設置的。

色差信號延遲部28c、29c是為了使從顏色特征量計算部31輸出的色差信號cb及cr向乘法器26、27的輸入、與從飽和度轉換乘數(shù)決定部24向乘法器26、27的飽和度轉換乘數(shù)的輸入同步而設置的。

亮度信號延遲部30c是為了使從顏色特征量計算部31輸出的亮度信號yin向顏色成分值計算部32的輸入、與從乘法器26、27輸出的色差信號cbm及crm向顏色成分值計算部32的輸入同步而設置的。

顏色成分值計算部32根據(jù)從顏色特征量計算部31經(jīng)由亮度信號延遲部30c輸入的亮度信號y、和從乘法器26、27輸入的色差信號cbm、crm，計算紅、綠、藍的顏色成分值rout、gout、bout，從輸出端子20r、20g、20b輸出表示顏色成分值rout、gout、bout的顏色信號rout、gout、bout。

在此，對各個功能進行詳細說明。

飽和度計算部22對飽和度的計算是與實施方式1的顏色特征量計算部12對飽和度的計算同樣地進行的。

飽和度直方圖生成部13b對飽和度直方圖hstb的生成是與實施方式2的飽和度直方圖生成部13對飽和度直方圖hstb的生成同樣地進行的。

飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23對飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的生成是與實施方式2的飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23對飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb的生成同樣地進行的。

飽和度信號延遲部25使飽和度信號sae延遲飽和度直方圖生成部13b及飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23進行上述的處理而輸出飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb所需要的時間(從飽和度信號sae向飽和度直方圖生成部13b的輸入到飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23輸出飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb為止的時間)，再輸出給飽和度轉換乘數(shù)決定部24，由此在從飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23向飽和度轉換乘數(shù)決定部24輸入針對某一幀fr(f)的飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)fb(f)時，向飽和度轉換乘數(shù)決定部24提供同一幀的各像素的飽和度信號sae(f，x)。

飽和度轉換乘數(shù)決定部24對飽和度轉換乘數(shù)的決定是與實施方式2的飽和度轉換乘數(shù)決定部24對飽和度轉換乘數(shù)的決定同樣地進行的。

色差信號延遲部28c及29c使從顏色特征量計算部31輸出的色差信號cb及cr延遲如下時間再輸出給乘法器26、27，即，該時間是從飽和度計算部22c、飽和度直方圖生成部13b、飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23及飽和度轉換乘數(shù)決定部24中的處理所需要的時間(從顏色信號rin、gin、bin的輸入到生成飽和度轉換乘數(shù)kb為止的時間)減去顏色特征量計算部31中的處理所需要的時間(從顏色信號rin、gin、bin的輸入到生成色差信號cb、cr為止的時間)而得的時間，由此在從飽和度轉換乘數(shù)決定部24向乘法器26、27提供針對某一幀fr(f)的某一像素px(x)的飽和度轉換乘數(shù)kb(f，x)時，向乘法器26、27提供同一幀同一像素的色差信號cb(f，x)及cr(f，x)。

乘法器26及27對飽和度轉換乘數(shù)kb的相乘運算是與實施方式2的乘法器26及27對飽和度轉換乘數(shù)kb的相乘運算同樣地進行的，從乘法器26及27輸出的被增強的色差信號cbm及crm被提供給顏色成分值計算部32。

亮度信號延遲部30c使從顏色特征量計算部31輸出的亮度信號y延遲如下時間再輸出給顏色成分值計算部32，即，該時間是從飽和度計算部22c、飽和度直方圖生成部13b、飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部23、飽和度轉換乘數(shù)決定部24及乘法器26、27中的處理所需要的時間(從顏色信號rin、gin、bin的輸入到輸出飽和度轉換乘數(shù)kb為止的時間)減去顏色特征量計算部31中的處理所需要的時間(從顏色信號rin、gin、bin的輸入到輸出色差信號cb、cr為止的時間)而得的時間，由此在從乘法器26及27向顏色成分值計算部32提供針對某一幀fr(f)的某一像素px(x)的色差信號cb(f，x)及cr(f，x)時，向顏色成分值計算部32提供同一幀同一像素的亮度信號yin(f，x)。

顏色成分值計算部32將亮度信號y及色差信號cbm、crm轉換為紅、綠、藍的顏色成分值rout、gout、bout，將表示顏色成分值rout、gout、bout的顏色信號rout、gout、bout從輸出端子20r、20g、20b進行輸出。

基于亮度信號y及色差信號cbm、crm的紅、綠、藍的顏色成分值rout、gout、bout的計算是利用通常進行的方法進行的。根據(jù)亮度及色差計算紅、綠、藍的顏色成分值的處理比較簡單，能夠用比較小規(guī)模的電路實現(xiàn)。

在此，說明實施方式3的效果。輸入信號或者輸出信號即使是紅、綠、藍的顏色信號，也與實施方式2同樣不需要色相或者明度的計算，因而減小電路具體地講是ic的規(guī)模。由此，能夠實現(xiàn)低成本。

如前面說明的那樣，在實施方式1中使用通過由飽和度轉換部15進行飽和度轉換而生成的轉換后的飽和度sab，計算顏色成分值rout、gout、bout，根據(jù)飽和度、色相及明度計算顏色成分值或者亮度及色差需要復雜的處理，因此需要大規(guī)模的電路。

在實施方式3中，使用飽和度轉換乘數(shù)kb對色差信號cbm、crm進行轉換，使用轉換后的色差信號cbm、crm進行顏色成分值rout、gout、bout的計算，由此實現(xiàn)飽和度的轉換。即，無需進行表示飽和度sae的信號的轉換，即可實現(xiàn)飽和度的轉換。如上所述，根據(jù)亮度、色差計算紅、綠、藍的顏色成分值的處理比較簡單，能夠用比較小規(guī)模的電路實現(xiàn)。這樣，在實施方式3中，為了計算顏色成分值rout、bout、bout，飽和度的轉換及基于轉換后的飽和度的計算都不需要，因而處理比較簡單，能夠減小處理用電路的規(guī)模。

以上對本發(fā)明的圖像處理裝置進行了說明，在上述的圖像處理裝置中實施的圖像處理方法也構成本發(fā)明的一部分。

在以上的實施方式1、2及3中，圖像處理裝置10、10b、10c的各部分(作為功能模塊而圖示的部分)利用處理電路實現(xiàn)。處理電路可以是專用的硬件，也可以是執(zhí)行存儲在存儲器中的程序的cpu。

例如，圖1、圖6或者圖10的各部分的功能可以分別利用處理電路實現(xiàn)，也可以利用處理電路統(tǒng)一實現(xiàn)多個部分的功能。

在處理電路是cpu的情況下，圖像處理裝置的各部分的功能通過軟件、固件、或者軟件和固件的組合來實現(xiàn)。將軟件或者固件記述為程序并存儲在存儲器中。處理電路讀出并執(zhí)行存儲在存儲器中的程序，由此實現(xiàn)各部分的功能。即，圖像處理裝置在通過處理電路執(zhí)行時，圖1、圖6或者圖10所示的各部分的功能具有用于存儲要執(zhí)行的程序的存儲器。并且，這些程序也可以是使計算機執(zhí)行由圖像處理裝置執(zhí)行的圖像處理方法中的處理的方法或者其步驟的程序。

另外，圖像處理裝置的各部分的功能中可以一部分由專用的硬件實現(xiàn)，一部分由軟件或者固件來實現(xiàn)。

這樣，處理電路能夠利用硬件、軟件、固件或者它們的組合來實現(xiàn)上述的各功能。

圖11將上述的處理電路是cpu，利用包含一個cpu的計算機(用標號50示出)實現(xiàn)圖像處理裝置的全部功能時的結構的一例與顯示部40一起示出。由計算機50和顯示部40構成影像顯示裝置。

圖11所示的計算機50具有cpu51、存儲器52、輸入接口53和輸出接口54，它們通過總線55相連接。

輸入接口53被輸入電視機、計算機等圖像顯示裝置能夠應對的標準的影像信號。該影像信號在實施方式1及3中由顏色信號rin、gin、bin構成，在實施方式2中由亮度信號yin及色差信號cbin、crin構成。

cpu51依照存儲在存儲器52中的程序進行動作，對經(jīng)由輸入接口53輸入的影像信號進行實施方式1、2或3的圖像處理裝置的各部分的處理，將作為處理的結果所得到的輸出信號從輸出接口54進行輸出，提供給顯示部40。

該輸出信號在實施方式1及3中由顏色信號rout、gout、bout構成，在實施方式2中由亮度信號yout及色差信號cbout、crout構成。

cpu51進行的處理的內容與在實施方式1、2或3中說明的處理的內容相同。在處理過程中生成的數(shù)據(jù)被保存在存儲器52中。

關于使計算機執(zhí)行利用圖像處理裝置實施的圖像處理方法、圖像處理裝置的各部分的處理、或者圖像處理方法中的各處理的程序，也能夠得到與針對圖像處理裝置敘述的情況相同的效果。

標號說明

10、10b、10c圖像處理裝置；12顏色特征量計算部；13、13b飽和度直方圖生成部；14飽和度轉換函數(shù)生成部；15飽和度轉換部；16飽和度信號延遲部；17色相信號延遲部；18明度信號延遲部；19顏色成分值計算部；22飽和度計算部；23飽和度轉換乘數(shù)決定函數(shù)生成部；24飽和度轉換乘數(shù)決定部；25飽和度信號延遲部；26乘法器；27乘法器；28色差信號延遲部；29色差信號延遲部；30亮度信號延遲部；31顏色特征量計算部；32顏色成分值計算部；40顯示部；50計算機；51cpu；52存儲器。