CN107004249A - 图像处理装置、方法、程序及记录介质 - Google Patents

Abstract

根据输入影像的饱和度的直方图决定饱和度转换函数(Fa)，参照决定出的饱和度转换函数(Fa)对输入影像的各像素的饱和度(SAa)进行转换。另一方面，根据所述直方图生成饱和度转换乘数决定函数，根据饱和度转换乘数决定函数和饱和度决定饱和度转换乘数，将决定出的饱和度转换乘数与色差相乘。无论输入影像具有什么样的饱和度分布，都能够适当提高饱和度，同时能够得到较高的色阶表现。

Description

图像处理装置、方法、程序及记录介质

技术领域

本发明涉及图像处理装置及方法。本发明还涉及使计算机执行上述图像处理装置及方法中的处理的程序以及记录了该程序的计算机可读取的记录介质。

背景技术

在对彩色图像进行处理的装置中期望色彩鲜艳的影像显示，为了应对这种需求，提出了以对包含低饱和度部分的影像自然地提高饱和度为目的的方法或者装置。

例如，专利文献1提出了如下的方法：从输入影像的色彩信号中提取输入影像的平均饱和度值，根据平均饱和度值确定饱和度提高函数来提高饱和度。

另外，以往的影像显示装置色彩再现范围较窄，为了在能够再现的色域中进行更加色彩鲜艳的显示，进行上述的饱和度提高。与此相对，随着近年来的技术发展，更加重视在影像显示装置的色彩再现范围扩展的过程中实现色阶表现(gradation expression)的精细化。

此外，由面向超高清电视机的普及的、影像格式的新标准，规定了比以往标准的色域更宽的色域。其结果是，还可以预想到以往标准的影像信号和新标准的影像信号并用的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3749722号公报(第0008段)

发明内容

发明要解决的问题

在根据平均饱和度值提高饱和度的情况下，例如存在如下情况：不能区分由低饱和度部分和高饱和度部分构成的影像与仅由中饱和度部分构成的影像，不能恰当地提高饱和度。

另外，如上所述即使是在色彩再现范围较窄的影像显示装置等中往往也进行饱和度提高处理。因此，在色彩再现范围较宽的影像显示装置中，对于由低饱和度部分和中饱和度部分构成的输入影像，与在色彩再现范围较窄的影像显示装置中进行上述的饱和度提高处理时的差异较小。例如，在输入影像包含高饱和度部分的情况下，在提高饱和度时将产生色彩塌陷(color collapse)(本来不同的色彩却成为相同色彩，使视听者不易辨别微妙的色彩差异)。为了避免这种情况，在对高饱和度部分进行不提高饱和度的处理的情况下，将不能得到更高的色阶表现，不能充分发挥色彩再现范围较宽的影像显示装置的优点。

用于解决问题的手段

本发明的第一方式的图像处理装置的特征在于，该图像处理装置具有：颜色特征量计算部，其根据输入影像信号以各像素为单位计算饱和度(saturation)、色相(hue)和明度(brightness)；饱和度直方图生成部，其根据所述饱和度生成饱和度直方图；饱和度转换函数生成部，其根据由所述饱和度直方图生成部生成的所述饱和度直方图生成饱和度转换函数；饱和度转换部，其根据由所述饱和度转换函数生成部生成的所述饱和度转换函数对各像素的所述饱和度进行转换，并输出转换后的饱和度；以及颜色成分值计算部，其根据由所述饱和度转换部输出的所述转换后的饱和度和由所述颜色特征量计算部计算出的色相及明度，计算红、绿、蓝的颜色成分值。

本发明的第二方式的图像处理装置的特征在于，该图像处理装置具有：饱和度计算部，其根据输入影像信号以各像素为单位计算饱和度；饱和度直方图生成部，其根据所述饱和度生成饱和度直方图；饱和度转换乘数决定函数生成部，其根据由所述饱和度直方图生成部生成的所述饱和度直方图生成饱和度转换乘数决定函数；饱和度转换乘数决定部，其根据所述饱和度转换乘数决定函数和由所述输入影像信号表示的各像素的所述饱和度，决定针对该像素的饱和度转换乘数；以及乘法器，其将由所述饱和度转换乘数决定部决定出的针对所述各像素的所述饱和度转换乘数和由所述输入影像信号表示的同一像素的色差进行相乘。

发明效果

根据本发明的图像处理装置，无论输入影像具有什么样的饱和度分布，都能够适当提高饱和度，同时能够得到较高的色阶表现。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的图像处理装置的结构的框图。

图2是示出由图1的图像处理装置和显示部构成的图像显示装置的一例的框图。

图3的(a)～(d)是示出饱和度分布的例子的图。

图4的(a)～(d)是本发明的饱和度转换函数的例子的图。

图5的(a)～(d)是以往示例的饱和度转换函数的例子的图。

图6是示出本发明的实施方式2的图像处理装置的结构的框图。

图7是示出饱和度分布的例子和饱和度转换乘数决定函数的图。

图8是用于说明对表示饱和度转换乘数决定函数的曲线的斜率设定最大值的情况的图。

图9是用于说明饱和度转换乘数决定部24的图。

图10是示出本发明的实施方式3的图像处理装置的结构的框图。

图11是示出由显示部和用于实现本发明的实施方式1、2或者3的图像处理装置的处理的计算机的一例构成的图像处理装置的框图。

具体实施方式

实施方式1

图1是示出本发明的实施方式1的图像处理装置10的结构的框图。图示的图像处理装置10具有输入端子11r、11g、11b、颜色特征量计算部12、饱和度直方图生成部13、饱和度转换函数生成部14、饱和度转换部15、饱和度信号延迟部16、色相信号延迟部17、明度信号延迟部18、颜色成分值计算部19、以及输出端子20r、20g、20b。

图2将图1所示的图像处理装置10与显示部40一起示出。显示部40能够由通常被称为显示器的设备构成。图像处理装置10如图2所示能够与显示部40连接，如后面所述从输出端子20r、20g、20b输出的颜色信号ROUT、GOUT、BOUT被提供给显示部40，在显示部40中根据颜色信号ROUT、GOUT、BOUT进行影像的显示。

由图像处理装置10和显示部40构成影像显示装置。

输入端子11r、11g、11b被输入电视机、计算机等图像显示装置能够应对的标准的影像信号。在本实施方式中，影像信号被设为例如是由红、绿、蓝的颜色信号RIN、GIN、BIN构成的信号。

颜色特征量计算部12根据输入到输入端子11r、11g、11b的颜色信号RIN、GIN、BIN，计算饱和度SAa、色相HUa及明度VAa。

颜色特征量计算部12将表示计算出的饱和度SAa的信号(饱和度信号)提供给饱和度直方图生成部13，并且经由饱和度信号延迟部16提供给饱和度转换部15。

颜色特征量计算部12将表示计算出的色相HUa的信号(色相信号)及表示明度VAa的信号(明度信号)，分别经由色相信号延迟部17及明度信号延迟部18提供给颜色成分值计算部19。

表示饱和度SAa的饱和度信号用与该饱和度相同的标号SAa示出，表示色相HUa的色相信号用与该色相相同的标号HUa示出，表示明度VAa的明度信号用与该明度相同的标号VAa示出。这对于下面的其它信号也同样。

饱和度直方图生成部13生成表示饱和度SAa的分布的饱和度直方图HSTa，并提供给饱和度转换函数生成部14。

饱和度转换函数生成部14根据从饱和度直方图生成部13输入的饱和度直方图HSTa生成饱和度转换函数Fa，并提供给饱和度转换部15。

饱和度转换部15利用上述饱和度转换函数Fa对从颜色特征量计算部12经由饱和度信号延迟部16输入的饱和度SAa进行转换，将转换后的饱和度SAb输出给颜色成分值计算部19。

颜色成分值计算部19根据由饱和度转换部15提供的转换后的饱和度SAb、和从颜色特征量计算部12经由色相信号延迟部17及明度信号延迟部18提供的色相HUa及明度VAa，计算红、绿、蓝的颜色成分值ROUT、GOUT、BOUT，将表示计算出的颜色成分值ROUT、GOUT、BOUT的颜色信号ROUT、GOUT、BOUT经由输出端子20r、20g、20b进行输出。

饱和度信号延迟部16是为了使从颜色特征量计算部12输出的饱和度信号SAa向饱和度转换部15的输入、与从饱和度转换函数生成部14向饱和度转换部15的饱和度转换函数Fa的输入同步而设置的。

色相信号延迟部17及明度信号延迟部18是为了使从颜色特征量计算部12输出的色相信号HUa及明度信号VAa向颜色成分值计算部19的输入、与从饱和度转换部15向颜色成分值计算部19的饱和度信号SAb的输入同步而设置的。

从颜色成分值计算部19经由输出端子20r、20g、20b输出的红、绿、蓝的颜色信号ROUT、GOUT、BOUT被提供给显示部40。

显示部40根据红、绿、蓝的颜色信号ROUT、GOUT、BOUT进行影像的显示。

下面，对各功能进行详细说明。

输入到输入端子11r、11g、11b的颜色信号RIN、GIN、BIN是表示各像素的红、绿、蓝的颜色成分值的信号。

颜色特征量计算部12根据输入到输入端子11r、11g、11b的用颜色信号表示的颜色成分值RIN、GIN、BIN，计算饱和度SAa、色相HUa及明度VAa。该计算是通过通常进行的计算来进行的。

饱和度直方图生成部13从颜色特征量计算部12接收饱和度信号SAa，生成表示饱和度SAa的分布的饱和度直方图HSTa。

在生成饱和度直方图HSTa时，按照规定的期间或范围例如1帧来对表示饱和度SAa的色阶值的每个等级CLa的出现频数Da进行计数。色阶值的出现频数是指具有该色阶值的像素的出现频数。用“Da(CLa)”表示等级CLa的色阶值的出现频数Da。这对于其它的值也同样。有时也将等级CLa的色阶值的出现频数简称为等级CLa的频数。

各等级CLa分别由一个色阶值构成，或者分别由相连续的多个色阶值构成且彼此互不重叠。下面，对各等级分别是由一个色阶值构成的情况进行说明。在这种情况下，各等级由属于该等级的饱和度SAa的色阶值来确定。

考虑到影像信号的时间性波动，也可以针对多个帧求出饱和度的出现频数，再除以帧数来求出每1帧的出现频数。

饱和度转换函数生成部14根据从饱和度直方图生成部13输入的饱和度直方图HSTa生成饱和度转换函数Fa，并提供给饱和度转换部15。

饱和度转换函数Fa是表示将所提供的饱和度(输入饱和度)SAa作为变量，根据与该变量对应的函数Fa的值，给出转换后的饱和度(输出饱和度)SAb的值的函数，即表示输入饱和度SAa和输出饱和度SAb的关系。

例如，从等级CLa的低侧起(从属于等级的色阶值的低侧起)依序将饱和度直方图HSTa的各等级CLa的频数Da(CLa)累加，把至各等级为止的累加值作为与该等级的代表值、例如属于该等级的色阶值的最大值对应的函数的值，由此生成饱和度转换函数Fa。在各等级由一个色阶值构成的情况下，属于各等级的色阶值成为该等级的代表值。

在生成该饱和度转换函数Fa时，也可以预先对饱和度转换函数Fa的斜率(对应的输出饱和度SAb的增加量与输入饱和度SAa的增加量之比)设定最大值及最小值中的至少一方。例如，也可以进行调整使得上述的斜率在预先设定的最大值以下且在预先设定的最小值以上。

例如，预先对在生成饱和度转换函数Fa时使用的饱和度直方图HSTa的各等级CLa的频数Da(CLa)设定与上述的斜率的最大值及最小值对应的上限值及下限值，对超过上限值的部分及低于下限值的部分进行再分配，由此进行该调整。

上述的上限值对应于斜率的最大值、等级数量的倒数与生成直方图时使用的像素数之积，上述的下限值对应于斜率的最小值与生成直方图时使用的像素数之积。

例如，在各等级(关注等级)CLa的频数Da(CLa)超过上述的上限值的情况下，将超出的部分转让给另一个等级或者两个以上的其它等级，由此使关注等级CLa的频数减少而与上述的上限值一致，并且使其它等级的频数增加。

在转让给两个以上的其它等级时，对超过上限值的部分进行分割，向其它等级分配各分割部分，在接受到分配的等级中使该等级的频数增多分配量，在关注等级CLa中使频数减少该分配量。对接受到分配的其它等级全部进行这样的处理，其结果是，在关注等级CLa中频数减少了其它等级的分配量之和。

相反，在各等级(关注等级)CLa的频数Da(CLa)不足上述的下限值的情况下(低于下限值的情况下)，从另一个等级或者两个以上的其它等级受让不足的部分(低于的部分)，由此使关注等级的频数增加而与上述的下限值一致，并且使其它等级的度频数减少。

在从两个以上的其它等级受让时，对不足的部分进行分割，向其它等级分配各分割部分，在接受到分配的等级中使该等级的频数减少分配量，在关注等级CLa中使频数增多该分配量。对所分配的其它等级全部进行这样的处理，其结果是，在关注等级CLa中频数增多了其它等级的分配量之和。

这样的受让也可以说是将相当于不足部分的负的值转让给其它等级的处理。

饱和度转换函数Fa的斜率的最大值及最小值是按照每个饱和度区域单独设定的。例如，在低饱和度区域(饱和度为预先设定的值以下的范围)中，也可以将最大值设为比较小的值例如1。并且，也可以仅利用最大值及最小值中的一方进行限制。

另外，上述的用于再分配的分配量的决定是以使得表示饱和度转换函数Fa的曲线通过(0，0)和(1.0，1.0)且连续的方式进行的。

例如，对表示饱和度分布的饱和度直方图HSTa如图3的(a)～(d)所示的情况进行说明。在图3的(a)～(d)中，横轴表示输入饱和度SAa即与输入饱和度SAa的各色阶值对应的等级CLa，纵轴表示属于由输入饱和度SAa构成的等级CLa的色阶值的出现频数Da。

在图3的(a)～(d)中，输入饱和度SAa以利用其最大值进行了归一化后的值示出。即，将输入饱和度SAa的可取值范围的最大值设为1。

图3的(a)及图3的(b)的饱和度SAa的平均值SAam都是0.5，但饱和度分布的形状不同，在图3的(a)中，输入饱和度SAa大多分布在中饱和度区域中，在图3的(b)中，输入饱和度SAa基本不存在于中饱和度区域中，而大多分布在低饱和度区域及高饱和度区域中。并且，在图3的(c)中，输入饱和度SAa大多分布在低饱和度区域中，在图3的(d)中，输入饱和度SAa大多分布在高饱和度区域中。

图4的(a)～(d)分别示出与图3的(a)～(d)所示的饱和度分布对应的饱和度转换函数Fa。在图4的(a)～(d)中，横轴表示输入饱和度SAa，纵轴表示与输入饱和度SAa对应的输出饱和度SAb、即与输入饱和度SAa对应的饱和度转换函数Fa的值Fa(SAa)。在图4的(a)～(d)中，与图3的(a)～(d)同样，输入饱和度SAa的可取值范围的最大值设为1，并将输出饱和度SAb的可取值范围的最大值也设为1。

图4的(a)～(d)的饱和度转换函数Fa都是以将其斜率控制在预先设定的最小值到最大值的范围内的方式生成的。用于将斜率控制在预先设定的范围内的调整，如上所述是通过各等级的频数的再分配来进行的。该再分配是按照以上所述以使得表示饱和度转换函数Fa的曲线通过(0，0)和(1.0，1.0)且连续的方式进行的。

关于频数再分配的具体方法，也可以与后面关于实施方式2所说明的、生成饱和度转换乘数决定函数时的频数再分配方法相同。

针对每帧进行饱和度转换函数生成部14中的饱和度转换函数Fa的生成。

当饱和度直方图生成部13根据各帧内的像素的饱和度SAa生成饱和度直方图HSTa的情况下，根据同一帧的像素的饱和度SAa进行针对该帧的饱和度转换函数Fa的生成。

当利用饱和度直方图生成部13根据多个帧内的像素的饱和度SAa生成饱和度直方图HSTa的情况下，根据该多个帧的像素的饱和度SAa进行针对该帧的饱和度转换函数Fa的生成。

为了强调是针对各帧Fr(f)的饱和度转换函数Fa，有时使用标号Fa(f)。

饱和度信号延迟部16使饱和度信号SAa延迟饱和度直方图生成部13及饱和度转换函数生成部14进行上述的处理而输出饱和度转换函数Fa所需要的时间(从饱和度信号SAa向饱和度直方图生成部13的输入到饱和度转换函数生成部14输出饱和度转换函数Fa为止的时间)，再输出给饱和度转换部15，由此在从饱和度转换函数生成部14向饱和度转换部15输入针对某一帧Fr(f)的饱和度转换函数Fa(f)时，向饱和度转换部15提供同一帧Fr(f)的各像素的饱和度信号SAa(f，x)。

标号“SAa(f，x)”是为了强调是帧Fr(f)的各像素Px(x)的饱和度信号而使用的。在不需要这样强调的情况下或者是对多个像素的饱和度信号进行共同的说明时，仅用标号SAa。另外，有时在不需要强调是哪一帧的像素的饱和度信号的情况下使用标号SAa(x)。这对于其它标号也同样。

饱和度转换部15利用上述饱和度转换函数Fa(f)对从颜色特征量计算部12输入的各像素(关注像素)的饱和度SAa(f，x)进行转换，将转换后的饱和度SAb(f，x)输出给颜色成分值计算部19。在基于饱和度转换函数Fa(f)进行的转换中，输出与饱和度SAa(f，x)对应的函数Fa(f)的值即输出饱和度SAb(f，x)。

饱和度转换部15中的饱和度转换是针对每个像素的处理。

当利用饱和度转换部15对各帧Fr(f)的各像素的饱和度SAa(f，x)进行转换而求出转换后的饱和度SAb(f，x)时，使用对同一帧Fr(f)设定的饱和度转换函数Fa(f)。

色相信号延迟部17及明度信号延迟部18使色相信号HUa及明度信号VAa延迟饱和度直方图生成部13及饱和度转换函数生成部14进行上述的处理而输出饱和度转换函数Fa(f)、以及饱和度转换部15进行上述的处理而输出转换后的饱和度信号SAb所需要的时间(从饱和度信号SAa向饱和度直方图生成部13的输入到饱和度转换部15输出转换后的饱和度信号SAb为止的时间)，由此在从饱和度转换部15向颜色成分值计算部19提供针对某一帧Fr(f)的某一像素Px(f，x)的饱和度信号SAb(f，x)时，向颜色成分值计算部19提供同一帧的同一像素的色相信号HUa(f，x)及明度信号VAa(f，x)。

颜色成分值计算部19根据从饱和度转换部15输出的饱和度信号SAb及从颜色特征量计算部12输出的色相HUa及明度VAa，输出表示红、绿、蓝的颜色成分值ROUT、GOUT、BOUT的颜色信号ROUT、GOUT、BOUT。该处理也针对每个像素进行。即，根据针对各像素(关注像素)的饱和度信号SAb(x)、和针对同一像素的色相信号HUa(x)及明度信号VAa(x)，输出表示针对同一像素的红、绿、蓝的颜色信号ROUT(x)、GOUT(x)、BOUT(x)。

颜色成分值ROUT、GOUT、BOUT的计算是利用通常进行的方法进行的。

在此，说明实施方式1的效果。图5的(a)～(d)示出以往示例的饱和度转换函数Fc。图5的(a)～(d)分别表示与图3的(a)～(d)所示的饱和度分布对应的饱和度转换函数Fc。在图3的(a)及(b)中平均饱和度相同，因而基于以往示例的饱和度转换函数Fc如图5的(a)、(b)所示也相同，在使用它们进行转换时，整体上饱和度提高，但是在分布较多的图3的(a)的中饱和度区域及图3的(b)的高饱和度区域中，如图5的(a)及图5的(b)所示，分布的扩展反而减小，色阶表现变差。与此相对，在本实施方式1的饱和度转换中，如图4的(a)、(b)所示，在分布较多的图3的(a)的情况下的中饱和度区域及图3的(b)的情况下的高饱和度区域中，饱和度转换函数Fa的斜率也增大，能够得到分布的扩展增大的较高的色阶表现。

在如图3的(c)那样输入饱和度SAa大多分布于低饱和度区域的情况下，在以往示例和本实施方式中，如图5的(c)及图4的(c)所示，都能够大致同样地提高饱和度。另一方面，在如图3的(d)那样输入饱和度SAa大多分布于高饱和度区域的情况下，在以往示例中，如图5的(d)所示停留在控制高饱和度化的处理(使饱和度转换函数的斜率接近1的处理)，而在本实施方式中，如图4的(d)所示能够进一步增大高饱和度区域的饱和度转换函数Fa的斜率，能够得到高饱和度分布更广的较高的色阶表现。

另外，通过按照每个饱和度区域设定饱和度转换函数Fa的斜率的最大值及最小值中的至少一方，能够使每个饱和度区域具有不同的转换特性。例如，通过将低饱和度区域的饱和度转换函数Fa的斜率的最大值设定得较小(设为1等)，能够抑制低饱和度区域的高饱和度化，抑制颜色噪声等明显的情况。

另外，通过将期望再现的颜色较多的中间饱和度区域的最大值设定得较大，能够强调中间饱和度区域中的颜色的差异。

另外，通过设定最小值，饱和度的差异被压缩，能够防止颜色的差异过小。另一方面，通过设定最大值，能够避免函数的值急剧转换。

另外，通过按照每个饱和度区域设定饱和度转换函数Fa的斜率的最大值及最小值中的至少一方，能够根据所使用的显示装置的特性控制饱和度，提高画质。

例如，在色彩再现范围较窄的显示装置中，虽然不能显示较浓的颜色(饱和度较高的颜色)，但是由于较浓地(以较高的饱和度)显示通常的内容中包含较多的中间颜色，因而通过将中间饱和度区域的最小值设定得较大、将高饱和度区域的最大值设定得较小，如图4的(a)所示，容易生成从中间饱和度区域一直到高饱和度区域向上凸出的曲线。

本发明的特征在于，根据输入影像改变饱和度转换函数(用该函数表示的曲线)，与此同时，通过控制该函数的斜率的最大值及最小值中的至少一方，能够使饱和度转换函数适配于显示装置的特性。

另外，在上述的例子中，饱和度直方图HSTa的各等级分别由一个色阶值构成，然而各等级也可以分别由多个色阶值构成。

实施方式2

图6是示出本发明的实施方式2的图像处理装置10b的结构的框图。图示的图像处理装置10b具有输入端子21y、21cb及21cr、饱和度计算部22、饱和度直方图生成部13b、饱和度转换乘数决定函数生成部23、饱和度转换乘数决定部24、饱和度信号延迟部25、色差信号延迟部28、29、亮度信号延迟部30、乘法器26、27、输出端子31y、31cb及31cr。

输入端子21y、21cb及21cr被输入电视机、计算机等图像显示装置能够应对的标准的影像信号。在本实施方式中，影像信号例如是由亮度(luminance)信号YIN、色差(colordifference)(蓝色)信号CbIN及色差(红色)信号CrIN构成的信号。

图6的图像处理装置10b能够取代图2中的图像处理装置10使用。但是，将由亮度信号YIN、及色差信号CbIN、CrIN构成的影像信号作为输入，并输出亮度信号YOUT、色差信号CbOUT、CrOUT。因此，显示部40使用以亮度信号YOUT及色差信号CbOUT、CrOUT为输入的设备。

饱和度计算部22根据输入到输入端子21y、21cb、21cr的亮度信号YIN及色差信号CbIN、CrIN计算饱和度SAc，将表示饱和度SAc的饱和度信号SAc提供给饱和度直方图生成部13b，并且经由饱和度信号延迟部25输出给饱和度转换乘数决定部24。

饱和度直方图生成部13b生成表示饱和度SAc的分布的饱和度直方图HSTb，并输出给饱和度转换乘数决定函数生成部23。

饱和度转换乘数决定函数生成部23根据从饱和度直方图生成部13b输入的饱和度直方图HSTb生成饱和度转换乘数决定函数Fb，并输出给饱和度转换乘数决定部24。

饱和度转换乘数决定部24根据从饱和度计算部22经由饱和度信号延迟部25输入的饱和度信号SAc、和从饱和度转换乘数决定函数生成部23输入的饱和度转换乘数决定函数Fb，决定饱和度转换乘数Kb并输出给乘法器26、27。

乘法器26及27将分别从输入端子21cb及21cr经由色差信号延迟部28、29提供的色差信号CbIN及CrIN、与从饱和度转换乘数决定部24输入的饱和度转换乘数Kb进行相乘，将相乘结果作为输出色差信号CbOUT及CrOUT输出给输出端子31cb及31cr。

输入到输入端子11y的亮度信号YIN被亮度信号延迟部30延迟后，作为输出亮度信号YOUT从输出端子31y输出。

饱和度信号延迟部25是为了使从饱和度计算部22输出的饱和度信号SAc向饱和度转换乘数决定部24的输入、与从饱和度转换乘数决定函数生成部23向饱和度转换乘数决定部24的饱和度转换乘数决定函数Fb的输入同步而设置的。

色差信号延迟部28、29是为了使分别输入到输入端子21cb及21cr的色差信号CbIN及信号CrIN向乘法器26、27的输入、与从饱和度转换乘数决定部24向乘法器26、27的饱和度转换乘数Kb的输入同步而设置的。

亮度信号延迟部30是为了使输入到输入端子21y的亮度信号YIN向输出端子31y的输出、与从乘法器26、27向输出端子31cb及31cr的输出色差信号CbOUT及CrOUT的输出同步而设置的。

在此，对各个功能进行详细说明。

输入到输入端子21y的亮度信号YIN是表示各像素的亮度值的信号。输入到输入端子21cb及21cr的色差信号CbIN及信号CrIN是表示各像素的色差成分值的信号。

饱和度计算部22根据输入到输入端子21y、21cb、21cr的亮度信号YIN、色差信号CbIN、CrIN计算饱和度SAc。该计算是通过通常进行的计算而计算出的。

饱和度直方图生成部13b与实施方式1同样地生成表示饱和度SAc的分布的饱和度直方图HSTb。

在生成饱和度直方图HSTb时，按照规定的范围例如1帧对表示饱和度SAc的色阶值的每个等级CLb的出现频数Db进行计数。用“Db(CLb)”表示等级CLb的频数Db。

各等级CLb分别由一个色阶值构成，或者分别由相连续的多个色阶值构成且彼此互不重叠。下面，色阶值用10位表示，取0～1023的值，被划分成16个等级，因此对各等级分别由64个色阶值构成的情况进行说明。

考虑到影像信号的时间性波动，也可以对多个帧求出饱和度的出现频数，再除以帧数来求出每1帧的出现频数。

饱和度转换乘数决定函数生成部23根据从饱和度直方图生成部13b输入的饱和度直方图HSTb生成饱和度转换乘数决定函数Fb，并提供给饱和度转换乘数决定部24。

饱和度转换乘数决定函数Fb是以所提供的饱和度(输入饱和度)SAc为变量，利用与输入饱和度SAc对应的函数Fb的值Sad与输入饱和度SAc之比Ks来表示饱和度转换乘数Kb的函数。

例如，从等级CLb的低侧起(从属于等级的色阶值的低侧起)依序将饱和度直方图HSTb的各等级CLb的频数Dc(CLb)累加，把至各等级为止的累加值作为与该等级的代表值、例如属于该等级的色阶值的最大值对应的函数的值，由此生成饱和度转换乘数决定函数Fb。

在生成该饱和度转换乘数决定函数Fb时，也可以预先对饱和度转换乘数决定函数Fb的斜率(对应的函数Fb的值SAd的增加量与输入饱和度SAc的增加量之比)设定最大值及最小值中的至少一方。例如，也可以进行调整使得上述的斜率在预先设定的最大值以下且在预先设定的最小值以上。

例如，预先对在生成饱和度转换乘数决定函数Fb时使用的饱和度直方图HSTb的各等级CLb的频数Db(CLb)设定与上述的斜率的最大值及最小值对应的上限值及下限值，对超过上限值的部分及低于下限值的部分进行再分配，由此进行该调整。

上述的上限值对应于斜率的最大值与生成直方图时使用的像素数之积，上述的下限值对应于斜率的最小值与生成直方图时使用的像素数之积。

例如，在各等级(关注等级)CLb的频数Dc(CLb)超过上述的上限值的情况下，将超出的部分转让给另一个等级或者两个以上的其它等级，由此使关注等级CLb的频数减少而与上述的上限值一致，并且使其它等级的频数增加。

在转让给两个以上的其它等级时，对超过上限值的部分进行分割，将各分割部分分配给其它等级，在所分配的等级中使该等级的频数增多分配量，在关注等级CLb中使频数减少该分配量。对所分配的其它等级全部进行这样的处理，其结果是，在关注等级CLb中频数减少其它等级的分配量之和。

相反，在各等级(关注等级)CLb的频数Db(CLb)不足上述的下限值的情况下(低于下限值的情况下)，从另一个等级或者两个以上的其它等级受让不足的部分(低于的部分)，由此使关注等级的频数增加而与上述的下限值一致，并且使其它等级的频数减少。

在从两个以上的其它等级受让时，对不足的部分进行分割，将各分割部分分配给其它等级，在被分配的等级中使该等级的频数减少分配量，在关注等级CLb中使频数增多该分配量。对所分配的其它等级全部进行这样的处理，其结果是，在关注等级CLb中频数增多其它等级的分配量之和。

这样的受让也可以说是将相当于不足部分的负的值转让给其它等级的处理。

饱和度转换乘数决定函数Fb的斜率的最大值及最小值是按照每个饱和度区域单独设定的。例如，在低饱和度区域中(饱和度为预先设定的值以下的范围)，也可以将最大值设为比较小的值例如1。并且，也可以仅利用最大值及最小值中的一方进行限制。

另外，上述的用于再分配的分配量的决定是以使得表示饱和度转换乘数决定函数Fb的曲线通过(0，0)和(1.0，1.0)且为连续的方式进行的。

图7是重叠示出饱和度的分布和饱和度转换乘数决定函数Fb的图。

图7的柱状图表示饱和度直方图HSTb的每个等级的出现频数Db，折线表示饱和度转换乘数决定函数Fb的值SAd。以在出现频数多的部位饱和度转换乘数决定函数Fb的斜率大的方式生成饱和度转换乘数决定函数Fb。

饱和度转换乘数决定函数Fb是与实施方式1的饱和度转换函数Fa同样地得到的。但是，饱和度转换函数Fa是利用输入饱和度SAa与对应于输入饱和度SAa的函数Fa的值(输出饱和度)SAb之间的关系决定输出饱和度SAb，而饱和度转换乘数决定函数Fb是利用输入饱和度SAc与Ks之间的关系决定饱和度转换乘数Kb，其中Ks是对应于输入饱和度SAc的该函数Fb的值(输出饱和度)与输入饱和度SAc之比。具体而言，将对应于输入饱和度SAc的上述的比值Ks用作针对该输入饱和度SAc的饱和度转换乘数Kb。

如上所述，在生成饱和度转换乘数决定函数Fb时，存在对饱和度转换乘数决定函数Fb的斜率设定最大值的情况。图8是用于说明对表示饱和度转换乘数决定函数Fb的斜率设定最大值的处理的图。为了使斜率不超过最大值，在本实施方式中，如上所述对各等级CLb的频数设定与斜率的最大值对应的上限值UL，在超过上限值UL的情况下，将频数转让给其它等级。例如，在饱和度的分布被设定为如图7所示且上限值UL被设定为如图8所示的情况下，饱和度SAc的色阶值为640～704的等级的频数超过上限值。在这种情况下，将饱和度的色阶值为640～704的等级的频数修改为上限值UL，将超过上限值UL的频数转让给其它等级。例如，分割并转让给其它15个等级。即，进行分配。

在进行该分配时，可以对所有的等级均等分配，也可以对越近的等级分配得越多。根据这样形成的新的饱和度分布(调整后的直方图)生成饱和度转换乘数决定函数Fb。

针对每帧进行饱和度转换乘数决定函数生成部23中的饱和度转换乘数决定函数Fb的生成。

当利用饱和度直方图生成部13b根据各帧内的像素的饱和度SAc生成饱和度直方图HSTb的情况下，根据同一帧的像素的饱和度SAc进行针对该帧的饱和度转换乘数决定函数Fb的生成。

当利用饱和度直方图生成部13b根据多个帧内的像素的饱和度SAc生成饱和度直方图HSTb的情况下，根据该多个帧的像素的饱和度SAc进行针对该帧的饱和度转换乘数决定函数Fb的生成。

为了强调是针对各帧Fr(f)的饱和度转换乘数决定函数Fb，有时使用标号Fb(f)。

饱和度信号延迟部25使饱和度信号SAc延迟通过饱和度直方图生成部13b及饱和度转换乘数决定函数生成部23进行上述的处理而输出饱和度转换乘数决定函数Fb所需要的时间(从饱和度信号SAc向饱和度直方图生成部13b的输入到饱和度转换乘数决定函数生成部23输出饱和度转换乘数决定函数Fb的时间)，再输出给饱和度转换乘数决定部24，由此在从饱和度转换乘数决定函数生成部23向饱和度转换乘数决定部24输入针对某一帧Fr(f)的饱和度转换乘数决定函数Fb(f)时，向饱和度转换乘数决定部24提供同一帧的各像素的饱和度信号SAc(f，x)。

饱和度转换乘数决定部24参照利用上述的方法生成的饱和度转换乘数决定函数Fb，决定与从饱和度计算部22输入的饱和度信号SAc对应的饱和度转换乘数Kb。饱和度转换乘数Kb的决定是针对每个像素的处理。即，对各帧的各像素(关注像素)的饱和度SAc(f，x)，决定对应的饱和度转换乘数Kb(f，x)。

在根据各帧Fr(f)的各像素的饱和度SAc(f，x)决定对应的饱和度转换乘数Kb(f，x)时，使用对同一帧Fr(f)设定的饱和度转换乘数决定函数Fb(f)。

图9是用于说明饱和度转换乘数决定部24的图。

图9所示的折线示出了饱和度转换乘数决定函数Fb。折线的折点的横轴方向位置表示各等级的代表值，纵轴方向位置表示与上述代表值对应的函数的值。另外，函数的值即输出饱和度SAd(＝Fb(SAc))和与折线上的各点对应的输入饱和度SAc之比Ks(＝SAd/SAc)，表示针对该输入饱和度SAc的饱和度转换乘数Kb。

因此，在关注像素的输入饱和度SAc(x)与对应于16个折点Qi(i＝1～16)的输入饱和度SAci中的任意饱和度一致时，输出饱和度SAdi(＝Fb(SAci))与该输入饱和度SAc之比Ks(＝SAdi/SAci)成为针对该关注像素的饱和度转换乘数Kb(x)。

在关注像素的输入饱和度SAc(x)与对应于16个折点的输入饱和度SAci中的任意饱和度都不一致时，根据与位于该输入饱和度SAc(x)两侧的对应于折点的输入饱和度SAca、SAcb对应的比值Ksa、Ksb，通过插补求出对应于该输入饱和度SAc(x)的比值Ks(x)，将所求出的比值Ks(x)作为针对关注像素Px(x)的饱和度转换乘数Kb(x)。

比值Ks(x)的插补能够用下式(1)表示。

Ks(x)＝(Ksa×Db+Ksb×Da)/(Da+Db) (1)

在式(1)中，Da、Db为

Da＝SAc(x)-SAca

Db＝SAcb-SAc(x)

如上所述，也可以取代通过插补求出比值Ks(x)，而通过插补求出与针对关注像素Px(x)的输入饱和度SAc(x)对应的输出饱和度SAd(x)，将所求出的输出饱和度SAd(x)除以输入饱和度SAc(x)，由此求出针对关注像素Px(x)的比值即饱和度转换乘数Kb(x)，这样的处理与上述的通过插补求出比值Ks(x)的处理是等效的。

具体而言，在关注像素的输入饱和度SAc(x)与对应于16个折点的饱和度SAci中的任意饱和度都不一致时，根据与位于该输入饱和度SAc(x)的两侧的对应于折点的输入饱和度SAca、SAcb对应的函数值即输出饱和度SAda、SAdb，通过插补求出对应于该输入饱和度SAc(x)的输出饱和度SAd(x)，将输出饱和度SAd(x)与输入饱和度SAc(x)之比Ks(x)作为针对关注像素的饱和度转换乘数Kb(x)。

输出饱和度SAd(x)的插补能够用下式(2)表示。

SAd(x)＝(SAd(a)×Db+SAd(b)×Da)/(Da+Db) (2)

将利用式(2)得到的输出饱和度SAd(x)除以输入饱和度SAc(x)，能够得到针对关注像素的饱和度转换乘数Kb(x)。该运算能够用下式(3)表示。

Kb(x)＝SAd(x)/SAc(x) (3)

色差信号延迟部28及29使分别从输入端子21cb及21cr输入的色差信号CbIN及CrIN延迟饱和度计算部22、饱和度直方图生成部13b、饱和度转换乘数决定函数生成部23及饱和度转换乘数决定部24中的处理所需要的时间(从色差信号CbIN、CrIN向输入端子21cb及21cr的输入到输出饱和度转换乘数Kb为止的时间)，再输出给乘法器26及27，由此在从饱和度转换乘数决定部24向乘法器26及27提供针对某一帧Fr(f)的某一像素Px(x)的饱和度转换乘数Kb(f，x)时，向乘法器26及27提供针对同一帧同一像素的色差信号CbIN(f，x)及CrIN(f，x)。

乘法器26及27将分别从色差信号延迟部28及29输出的各像素(关注像素)的色差信号CbIN(f，x)及CrIN(f，x)、与从饱和度转换乘数决定部24输出的针对同一帧的同一像素的饱和度转换乘数Kb(f，x)进行相乘，将相乘结果作为针对同一像素的输出色差信号CbOUT(f，x)及CrOUT(f，x)进行输出。

亮度信号延迟部30使从输入端子21y输入的亮度信号YIN延迟饱和度计算部22、饱和度直方图生成部13b、饱和度转换乘数决定函数生成部23、饱和度转换乘数决定部24及乘法器26、27中的处理所需要的时间(从亮度信号YIN及色差信号CbIN、CrIN向输入端子21y、21cb、21cr的输入到输出色差信号CbOUT、CrOUT的输出为止的时间)，再输出给输出端子31y，由此在从乘法器26、27向输出端子31cb及31cr提供针对某一帧Fr(f)的某一像素Px(x)的色差信号CbOUT(f，x)及CrOUT(f，x)时，向输出端子31y提供同一帧同一像素的亮度信号YIN(f，x)。

在此，说明实施方式2的效果。在本实施方式中，生成饱和度转换乘数决定函数Fb，根据饱和度转换乘数决定函数Fb决定饱和度转换乘数，将所决定的饱和度转换乘数与色差信号相乘。通过这样进行对色差信号的相乘运算，能够实现饱和度的提高，另一方面不需要色相或者明度的计算，因而减小电路具体地讲是IC的规模。因此，能够实现低成本。

另外，饱和度转换乘数决定函数Fb的生成方法、参照饱和度转换乘数决定函数Fb的值、以及与决定出的饱和度转换乘数相乘的值是独立地选择的，因而通用性较高。其中，“与决定出的饱和度转换乘数相乘的值”在图6的例子中是指CbIN、CrIN。“参照饱和度转换乘数决定函数Fb的值”是指饱和度SAc。这些值是独立地选择的是指即使是选择上述以外的值，也能够适用同样的处理。

另外，通过按照每个饱和度区域设定饱和度转换乘数决定函数Fb的斜率的最大值及最小值中的至少一方，能够使每个饱和度区域具有不同的转换特性。例如，通过在低饱和度区域将饱和度转换乘数决定函数Fb的斜率的最大值设定得较小(设为1等)，能够抑制低饱和度区域的高饱和度化，抑制颜色噪声等明显的情况。

另外，通过将期望再现的颜色较多的中间饱和度区域的最大值设定得较大，能够强调中间饱和度的区域中的颜色的差异。

另外，通过设置最小值，饱和度的差异被压缩，能够防止颜色的差异变得过小。另一方面，通过设定最大值，能够避免函数的值急剧转换。

另外，通过对饱和度转换乘数决定函数的斜率设定最大值及最小值中的至少一方，能够根据所使用的显示装置的特性控制饱和度，提高画质。

例如，在色彩再现范围较窄的显示装置中，虽然不能显示较浓的颜色(饱和度较高的颜色)，但是由于较浓地(以较高的饱和度)显示通常的内容中包含较多的中间颜色，因而通过将中间饱和度区域的最小值设定得较大、将高饱和度区域的最大值设定得较小，如图7所示，容易生成从中间饱和度区域一直到高饱和度区域向上凸出的曲线。

本发明的特征在于，根据输入影像改变饱和度转换乘数决定函数(用该函数表示的曲线)，与此同时，通过控制该函数的斜率的最大值及最小值中的至少一方，能够使饱和度转换乘数决定函数适配于显示装置的特性。

在实施方式2中，直方图HSTb的各等级分别由64个色阶值构成，但属于各色阶的色阶值的数量也可以是64以外的数量。并且，也可以与实施方式1同样，直方图HSTb的各等级分别仅由一个色阶值构成。在这种情况下，将不需要参照图9说明的对输出饱和度与输入饱和度之比进行插补的处理。

在实施方式1中，使用通过由饱和度转换部15进行饱和度转换而生成的转换后的饱和度SAb，计算颜色成分值ROUT、GOUT、BOUT。但是，通常根据饱和度、色相及明度计算颜色成分值需要复杂的处理，因此需要大规模的电路。这对于根据饱和度、色相及明度计算亮度及色差的情况也同样。

在实施方式2中，使用饱和度转换乘数Kb对色差信号CbIN、CrIN进行转换，由此实现饱和度的转换。即，无需进行表示饱和度SAc的信号的转换，即可实现饱和度的转换。在实施方式2中，为了计算亮度YOUT及色差GbOUT、CrOUT，饱和度的转换及基于转换后的饱和度的计算都不需要，因而处理比较简单，能够减小处理用电路的规模。

实施方式3

图10是示出本发明的实施方式3的图像处理装置10c的结构的框图。图示的图像处理装置10c具有输入端子11r、11g、11b、饱和度计算部22、饱和度直方图生成部13b、饱和度转换乘数决定函数生成部23、饱和度转换乘数决定部24、乘法器26、27、颜色特征量计算部31、饱和度信号延迟部25、色差信号延迟部28、29、亮度信号延迟部30、颜色成分值计算部32以及输出端子20r、20g、20b。

输入端子11r、11g、11b被输入电视机、计算机等图像显示装置能够应对的标准的影像信号。在本实施方式中，影像信号例如是红、绿、蓝的信号RIN、GIN、BIN。

图10的图像处理装置10c能够取代图2中的图像处理装置10使用。另外，与图像处理装置10同样，将由颜色信号RIN、GIN、BIN构成的影像信号作为输入，并输出颜色信号ROUT、GOUT、BOUT。因此，显示部40与使用图像处理装置10的情况时同样，使用以颜色信号ROUT、GOUT、BOUT为输入的设备。

饱和度计算部22根据输入到输入端子11r、11g、11b的红、绿、蓝的信号RIN、GIN、BIN计算饱和度SAe，将表示饱和度SAe的饱和度信号SAe提供给饱和度直方图生成部13b及饱和度转换乘数决定部24。

饱和度直方图生成部13b生成表示饱和度的分布的饱和度直方图HSTb，并输出给饱和度转换乘数决定函数生成部23。

饱和度转换乘数决定函数生成部23根据饱和度直方图HSTb生成饱和度转换乘数决定函数Fb，并输出给饱和度转换乘数决定部24。

饱和度转换乘数决定部24根据从饱和度计算部22经由饱和度信号延迟部25输入的饱和度信号SAe、和从饱和度转换乘数决定函数生成部23输入的饱和度转换乘数决定函数Fb，决定饱和度转换乘数Kb并输出给乘法器26、27。

颜色特征量计算部31根据输入到输入端子11r、11g、11b的红、绿、蓝的信号RIN、GIN、BIN计算亮度信号Y及色差信号Cb、Cr，将亮度信号Y经由亮度信号延迟部30c提供给颜色成分值计算部32，将色差信号Cb、Cr经由色差信号延迟部28c、29c提供给乘法器26、27。

乘法器26及27将从颜色特征量计算部31经由色差信号延迟部28c、29c提供的色差信号Cb及Cr、与从饱和度转换乘数决定部24输入的饱和度转换乘数Kb进行相乘，将相乘结果作为被增强的色差信号CbM及CrM输出给颜色成分值计算部32。

饱和度信号延迟部25是为了使从饱和度计算部22c输出的饱和度信号SAe向饱和度转换乘数决定部24的输入、与从饱和度转换乘数决定函数生成部23向饱和度转换乘数决定部24的饱和度转换乘数决定函数Fb的输入同步而设置的。

色差信号延迟部28c、29c是为了使从颜色特征量计算部31输出的色差信号Cb及Cr向乘法器26、27的输入、与从饱和度转换乘数决定部24向乘法器26、27的饱和度转换乘数的输入同步而设置的。

亮度信号延迟部30c是为了使从颜色特征量计算部31输出的亮度信号YIN向颜色成分值计算部32的输入、与从乘法器26、27输出的色差信号CbM及CrM向颜色成分值计算部32的输入同步而设置的。

颜色成分值计算部32根据从颜色特征量计算部31经由亮度信号延迟部30c输入的亮度信号Y、和从乘法器26、27输入的色差信号CbM、CrM，计算红、绿、蓝的颜色成分值ROUT、GOUT、BOUT，从输出端子20r、20g、20b输出表示颜色成分值ROUT、GOUT、BOUT的颜色信号ROUT、GOUT、BOUT。

在此，对各个功能进行详细说明。

饱和度计算部22对饱和度的计算是与实施方式1的颜色特征量计算部12对饱和度的计算同样地进行的。

饱和度直方图生成部13b对饱和度直方图HSTb的生成是与实施方式2的饱和度直方图生成部13对饱和度直方图HSTb的生成同样地进行的。

饱和度转换乘数决定函数生成部23对饱和度转换乘数决定函数Fb的生成是与实施方式2的饱和度转换乘数决定函数生成部23对饱和度转换乘数决定函数Fb的生成同样地进行的。

饱和度信号延迟部25使饱和度信号SAe延迟饱和度直方图生成部13b及饱和度转换乘数决定函数生成部23进行上述的处理而输出饱和度转换乘数决定函数Fb所需要的时间(从饱和度信号SAe向饱和度直方图生成部13b的输入到饱和度转换乘数决定函数生成部23输出饱和度转换乘数决定函数Fb为止的时间)，再输出给饱和度转换乘数决定部24，由此在从饱和度转换乘数决定函数生成部23向饱和度转换乘数决定部24输入针对某一帧Fr(f)的饱和度转换乘数决定函数Fb(f)时，向饱和度转换乘数决定部24提供同一帧的各像素的饱和度信号SAe(f，x)。

饱和度转换乘数决定部24对饱和度转换乘数的决定是与实施方式2的饱和度转换乘数决定部24对饱和度转换乘数的决定同样地进行的。

色差信号延迟部28c及29c使从颜色特征量计算部31输出的色差信号Cb及Cr延迟如下时间再输出给乘法器26、27，即，该时间是从饱和度计算部22c、饱和度直方图生成部13b、饱和度转换乘数决定函数生成部23及饱和度转换乘数决定部24中的处理所需要的时间(从颜色信号RIN、GIN、BIN的输入到生成饱和度转换乘数Kb为止的时间)减去颜色特征量计算部31中的处理所需要的时间(从颜色信号RIN、GIN、BIN的输入到生成色差信号Cb、Cr为止的时间)而得的时间，由此在从饱和度转换乘数决定部24向乘法器26、27提供针对某一帧Fr(f)的某一像素Px(x)的饱和度转换乘数Kb(f，x)时，向乘法器26、27提供同一帧同一像素的色差信号Cb(f，x)及Cr(f，x)。

乘法器26及27对饱和度转换乘数Kb的相乘运算是与实施方式2的乘法器26及27对饱和度转换乘数Kb的相乘运算同样地进行的，从乘法器26及27输出的被增强的色差信号CbM及CrM被提供给颜色成分值计算部32。

亮度信号延迟部30c使从颜色特征量计算部31输出的亮度信号Y延迟如下时间再输出给颜色成分值计算部32，即，该时间是从饱和度计算部22c、饱和度直方图生成部13b、饱和度转换乘数决定函数生成部23、饱和度转换乘数决定部24及乘法器26、27中的处理所需要的时间(从颜色信号RIN、GIN、BIN的输入到输出饱和度转换乘数Kb为止的时间)减去颜色特征量计算部31中的处理所需要的时间(从颜色信号RIN、GIN、BIN的输入到输出色差信号Cb、Cr为止的时间)而得的时间，由此在从乘法器26及27向颜色成分值计算部32提供针对某一帧Fr(f)的某一像素Px(x)的色差信号Cb(f，x)及Cr(f，x)时，向颜色成分值计算部32提供同一帧同一像素的亮度信号YIN(f，x)。

颜色成分值计算部32将亮度信号Y及色差信号CbM、CrM转换为红、绿、蓝的颜色成分值ROUT、GOUT、BOUT，将表示颜色成分值ROUT、GOUT、BOUT的颜色信号ROUT、GOUT、BOUT从输出端子20r、20g、20b进行输出。

基于亮度信号Y及色差信号CbM、CrM的红、绿、蓝的颜色成分值ROUT、GOUT、BOUT的计算是利用通常进行的方法进行的。根据亮度及色差计算红、绿、蓝的颜色成分值的处理比较简单，能够用比较小规模的电路实现。

在此，说明实施方式3的效果。输入信号或者输出信号即使是红、绿、蓝的颜色信号，也与实施方式2同样不需要色相或者明度的计算，因而减小电路具体地讲是IC的规模。由此，能够实现低成本。

如前面说明的那样，在实施方式1中使用通过由饱和度转换部15进行饱和度转换而生成的转换后的饱和度SAb，计算颜色成分值ROUT、GOUT、BOUT，根据饱和度、色相及明度计算颜色成分值或者亮度及色差需要复杂的处理，因此需要大规模的电路。

在实施方式3中，使用饱和度转换乘数Kb对色差信号CbM、CrM进行转换，使用转换后的色差信号CbM、CrM进行颜色成分值ROUT、GOUT、BOUT的计算，由此实现饱和度的转换。即，无需进行表示饱和度SAe的信号的转换，即可实现饱和度的转换。如上所述，根据亮度、色差计算红、绿、蓝的颜色成分值的处理比较简单，能够用比较小规模的电路实现。这样，在实施方式3中，为了计算颜色成分值ROUT、BOUT、BOUT，饱和度的转换及基于转换后的饱和度的计算都不需要，因而处理比较简单，能够减小处理用电路的规模。

以上对本发明的图像处理装置进行了说明，在上述的图像处理装置中实施的图像处理方法也构成本发明的一部分。

在以上的实施方式1、2及3中，图像处理装置10、10b、10c的各部分(作为功能模块而图示的部分)利用处理电路实现。处理电路可以是专用的硬件，也可以是执行存储在存储器中的程序的CPU。

例如，图1、图6或者图10的各部分的功能可以分别利用处理电路实现，也可以利用处理电路统一实现多个部分的功能。

在处理电路是CPU的情况下，图像处理装置的各部分的功能通过软件、固件、或者软件和固件的组合来实现。将软件或者固件记述为程序并存储在存储器中。处理电路读出并执行存储在存储器中的程序，由此实现各部分的功能。即，图像处理装置在通过处理电路执行时，图1、图6或者图10所示的各部分的功能具有用于存储要执行的程序的存储器。并且，这些程序也可以是使计算机执行由图像处理装置执行的图像处理方法中的处理的方法或者其步骤的程序。

另外，图像处理装置的各部分的功能中可以一部分由专用的硬件实现，一部分由软件或者固件来实现。

这样，处理电路能够利用硬件、软件、固件或者它们的组合来实现上述的各功能。

图11将上述的处理电路是CPU，利用包含一个CPU的计算机(用标号50示出)实现图像处理装置的全部功能时的结构的一例与显示部40一起示出。由计算机50和显示部40构成影像显示装置。

图11所示的计算机50具有CPU51、存储器52、输入接口53和输出接口54，它们通过总线55相连接。

输入接口53被输入电视机、计算机等图像显示装置能够应对的标准的影像信号。该影像信号在实施方式1及3中由颜色信号RIN、GIN、BIN构成，在实施方式2中由亮度信号YIN及色差信号CbIN、CrIN构成。

CPU51依照存储在存储器52中的程序进行动作，对经由输入接口53输入的影像信号进行实施方式1、2或3的图像处理装置的各部分的处理，将作为处理的结果所得到的输出信号从输出接口54进行输出，提供给显示部40。

该输出信号在实施方式1及3中由颜色信号ROUT、GOUT、BOUT构成，在实施方式2中由亮度信号YOUT及色差信号CbOUT、CrOUT构成。

CPU51进行的处理的内容与在实施方式1、2或3中说明的处理的内容相同。在处理过程中生成的数据被保存在存储器52中。

关于使计算机执行利用图像处理装置实施的图像处理方法、图像处理装置的各部分的处理、或者图像处理方法中的各处理的程序，也能够得到与针对图像处理装置叙述的情况相同的效果。

标号说明

10、10b、10c图像处理装置；12颜色特征量计算部；13、13b饱和度直方图生成部；14饱和度转换函数生成部；15饱和度转换部；16饱和度信号延迟部；17色相信号延迟部；18明度信号延迟部；19颜色成分值计算部；22饱和度计算部；23饱和度转换乘数决定函数生成部；24饱和度转换乘数决定部；25饱和度信号延迟部；26乘法器；27乘法器；28色差信号延迟部；29色差信号延迟部；30亮度信号延迟部；31颜色特征量计算部；32颜色成分值计算部；40显示部；50计算机；51CPU；52存储器。

Claims (20)

1.一种图像处理装置，其特征在于，该图像处理装置具有：

颜色特征量计算部，其根据输入影像信号以各像素为单位计算饱和度、色相和明度；

饱和度直方图生成部，其根据所述饱和度生成饱和度直方图；

饱和度转换函数生成部，其根据由所述饱和度直方图生成部生成的所述饱和度直方图生成饱和度转换函数；

饱和度转换部，其根据由所述饱和度转换函数生成部生成的所述饱和度转换函数对各像素的所述饱和度进行转换，并输出转换后的饱和度；以及

颜色成分值计算部，其根据从所述饱和度转换部输出的所述转换后的饱和度和由所述颜色特征量计算部计算出的色相及明度，计算红、绿、蓝的颜色成分值。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，

所述饱和度转换函数生成部将由所述饱和度直方图生成部生成的所述饱和度直方图的各等级的频数从低侧起依序进行累加，由此生成所述饱和度转换函数。

3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其特征在于，

所述饱和度转换函数生成部将通过所述频数的累加而得到的至各等级为止的累加值，作为与该等级的代表值对应的所述饱和度转换函数的值，由此生成所述饱和度转换函数。

4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其特征在于，

所述饱和度转换函数生成部在各等级的所述频数超过预先设定的上限值的情况下，将超出的部分转让给其它的等级，使用该转让后的频数进行所述累加值的计算。

5.根据权利要求3或4所述的图像处理装置，其特征在于，

所述饱和度转换函数生成部在各等级的所述频数低于预先设定的下限值的情况下，从其它的等级受让不足的部分，使用该受让后的频数进行所述累加值的计算。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的图像处理装置，其特征在于，

对于由所述饱和度转换函数生成部生成的所述饱和度转换函数的斜率，预先设定有最大值及最小值中的至少一方。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的图像处理装置，其特征在于，

所述饱和度转换部输出所述饱和度转换函数的与各像素的所述饱和度对应的值，作为该像素的所述转换后的饱和度。

8.一种图像处理装置，其特征在于，该图像处理装置具有：

饱和度计算部，其根据输入影像信号以各像素为单位计算饱和度；

饱和度直方图生成部，其根据所述饱和度生成饱和度直方图；

饱和度转换乘数决定函数生成部，其根据由所述饱和度直方图生成部生成的所述饱和度直方图生成饱和度转换乘数决定函数；

饱和度转换乘数决定部，其根据所述饱和度转换乘数决定函数和由所述输入影像信号表示的各像素的所述饱和度，决定针对该像素的饱和度转换乘数；以及

乘法器，其将由所述饱和度转换乘数决定部决定出的针对所述各像素的所述饱和度转换乘数、和由所述输入影像信号表示的同一像素的色差进行相乘。

9.根据权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，

所述饱和度转换乘数决定函数生成部将由所述饱和度直方图生成部生成的所述饱和度直方图的各等级的频数从低侧起依序进行累加，由此生成所述饱和度转换乘数决定函数。

10.根据权利要求9所述的图像处理装置，其特征在于，

所述饱和度转换乘数决定函数生成部将通过所述频数的累加而得到的至各等级为止的累加值，作为与该等级的代表值对应的所述饱和度转换乘数决定函数的值，由此生成所述饱和度转换乘数决定函数。

11.根据权利要求10所述的图像处理装置，其特征在于，

所述饱和度转换乘数决定函数生成部在各等级的所述频数超过预先设定的上限值的情况下，将超出的部分转让给其它的等级，使用该转让后的频数进行所述累加值的计算。

12.根据权利要求10或11所述的图像处理装置，其特征在于，

所述饱和度转换乘数决定函数生成部在各等级的所述频数低于预先设定的下限值的情况下，从其它的等级受让不足的部分，使用该受让后的频数进行所述累加值的计算。

13.根据权利要求8～10中任意一项所述的图像处理装置，其特征在于，

对于由所述饱和度转换乘数决定函数生成部生成的所述饱和度转换乘数决定函数的斜率，预先设定有最大值及最小值中的至少一方。

14.根据权利要求8～13中任意一项所述的图像处理装置，其特征在于，

所述饱和度转换乘数决定部提取所述饱和度转换乘数决定函数的与各像素的所述饱和度对应的值与所述饱和度之比，作为针对该像素的饱和度转换乘数。

15.根据权利要求8～14中任意一项所述的图像处理装置，其特征在于，

所述输入影像信号由亮度信号及色差信号构成，

所述饱和度计算部根据所述亮度信号及所述色差信号计算所述饱和度，

所述乘法器将由构成所述输入影像信号的所述色差信号表示的色差与所述饱和度转换乘数相乘。

16.根据权利要求8～14中任意一项所述的图像处理装置，其特征在于，

所述输入影像信号由红、绿、蓝的颜色信号构成，

所述饱和度计算部根据所述红、绿、蓝的颜色信号计算所述饱和度，

所述图像处理装置还具有根据所述红、绿、蓝的颜色信号计算亮度及色差的颜色特征量计算部，

所述乘法器将由所述颜色特征量计算部计算出的所述色差与所述饱和度转换乘数相乘，

所述图像处理装置还具有颜色成分值计算部，该颜色成分值计算部根据由所述颜色特征量计算部计算出的所述亮度和作为所述乘法器的相乘结果而得到的色差，计算红、绿、蓝的颜色成分值。

17.一种图像处理方法，其特征在于，该图像处理方法包括：

颜色特征量计算步骤，根据输入影像信号以各像素为单位计算饱和度、色相和明度；

饱和度直方图生成步骤，根据所述饱和度生成饱和度直方图；

饱和度转换函数生成步骤，根据在所述饱和度直方图生成步骤中生成的所述饱和度直方图生成饱和度转换函数；

饱和度转换步骤，根据在所述饱和度转换函数生成步骤中生成的所述饱和度转换函数对各像素的所述饱和度进行转换，并输出转换后的饱和度；以及

颜色成分值计算步骤，根据从所述饱和度转换步骤输出的所述转换后的饱和度和在所述颜色特征量计算步骤中计算出的色相及明度，计算红、绿、蓝的颜色成分值。

18.一种图像处理方法，其特征在于，该图像处理方法包括：

饱和度计算步骤，根据输入影像信号以各像素为单位计算饱和度；

饱和度直方图生成步骤，根据所述饱和度生成饱和度直方图；

饱和度转换乘数决定函数生成步骤，根据在所述饱和度直方图生成步骤中生成的所述饱和度直方图生成饱和度转换乘数决定函数；

饱和度转换乘数决定步骤，根据所述饱和度转换乘数决定函数和由所述输入影像信号表示的各像素的所述饱和度，决定针对该像素的饱和度转换乘数；以及

相乘步骤，将由所述饱和度转换乘数决定步骤决定出的针对所述各像素的所述饱和度转换乘数、和由所述输入影像信号表示的同一像素的色差进行相乘。

19.一种程序，其用于使计算机执行权利要求17或18所述的图像处理方法的各个步骤的处理。

20.一种计算机可读取的记录介质，其记录了权利要求19所述的程序。