CN100379252C - 颜色转换方法和颜色转换设备 - Google Patents

Abstract

本文提出了一种抵御彩色图像设备中颜色复制不稳定性的颜色转换方法。颜色转换设备(103)包括：颜色数据输入装置(1)，用于在其中读取彩色图像设备的颜色设备值和其测量颜色数据；颜色数据存储器(2)，用于存储一组颜色设备值和测量颜色数据；德洛内图形构建和塑形装置(8)，用于使用分布于三维颜色空间中的测量数据来构建德洛内图形，并且删除不必要的德洛内四面体；德洛内四面体存储器(4)，用于存储德洛内四面体的细分信息；德洛内四面体查找和颜色设备值计算装置(9)，用于查找包括有输入颜色的德洛内四面体，并且计算有关的颜色设备值；以及粘贴处理和有关的颜色计算装置(7)，当无法恢复出包括有输入颜色的德洛内四面体时，用于将输入颜色粘贴在德洛内四面体之一的三角平面上的点上，并且计算出有关的颜色设备值。

Description

颜色转换方法和颜色转换设备

技术领域

本发明涉及颜色转换方法、颜色转换设备以及颜色转换程序，更为确切地说，涉及颜色转换方法、颜色转换设备以及颜色转换程序，其中不需要任何特定的颜色复制模型，并且所测得的颜色数据是非常有价值的，甚至对于具有复杂的颜色复制特性的彩色图像设备来说也是这样。

背景技术

目前有许多个使用诸如打印机或印刷机等图像输出设备来打印在诸如阴极射线管(CRT)监视器等图像显示设备上显示的彩色图像同时能够保持颜色复制的方法。例如，在日本专利未审公开Hei2-226870提出的方法中，产生了根据N个基色组合而获得的复制颜色，以通过使用颜色表示系统的值来获得对应于目标值的基色组合。在该方法中，具体地说，在使用N基色来进行颜色复制的图像输出设备中，根据基色的组合测得色块，以获得N个颜色的组合及其测量值。而且，在N基色空间中，组成相邻色块的基色相互连接，使用具有N+1个顶点的多面体将该空间细分，而在其间不留任何隙缝。例如，在青、洋红和黄色(CMY)墨水的情况下，通过连接CMY墨水的三维空间中的相邻顶点而获得了一组四面体(三棱锥)。在这种情况下，顶点是组成色块的大量CMY墨水，并且被指定分布于CMY墨水空间中，同时保持一定顺序。而且，在L^*u^*v的三维空间中，通过在CMY墨水空间中直接使用四面体连接信息，将四个测量值L^*u^*v相互连接起来，就构成了一组四面体。

图1在二维平面中示出了CMY墨水空间的细分信息被应用到L^*u^*v空间的情况。顺便说一句，在图1中，L^*u^*v空间被表示在亮度L和色彩饱和度C的二维平面内。CMY空间中的四点A、B、W和K分别对应于颜色空间L^*u^*v空间中的A’、B’、W’和K’。假定将L^*u^*v值作为输入色来输入，则从L^*u^*v空间中的一组四面体可以得到包含有输入色的四面体，并且通过使用对应于四面体的四个顶点的CMY墨水量值进行线性变换来计算对应于输入色的CMY墨水量。从这一点来考虑，使用形成包括了L^*u^*v中目标值的空间的(N+1)个颜色表示值，以及对应于(N+1)个颜色表示值的(N+1)个基色的组合，计算实施了对应于目标值的复制色的N基色组合。

在日本专利未审公开Hei7-288706中提供了针对使用青、洋红、黄色和黑色(CMYK)四色墨水的组合来进行颜色复制的图像输出设备的颜色转换方法。在该方法中，生成了通过CMYK四色墨水的组合来获得的复制色，并且对其进行测量以获得CMYK四色墨水与测量的颜色值的相关性。而且，通过固定K墨水量值，获得了由其余的CMY三色墨水的组合所表示的色阶，然后使用三棱锥来将该区域进行细分。对于所有K墨水量值都这样进行处理。

图2给出了图示。也就是说，当测量了M级梯度的K墨水量值时，图像输出设备的色阶包括M个色阶。在图2中，M＝4。另外，使用具有CMY三色墨水量值顶点的三棱锥来细分K墨水量值被固定的M个色阶。象日本专利未审公开2-226870中的那样，可以通过将墨水空间中的细分信息应用到颜色测量空间中的细分信息来实施细分方法。在给定输入颜色的情况下，从颜色测量空间中的作为图像输出设备的颜色复制的M个色阶，得到包括有输入颜色的一或多个三棱锥，以便根据对应于各个三棱锥顶点的CMY墨水量值和分配给各个色阶的K墨水量值来计算出对应于输入颜色的CMYK墨水量值。当存在至少P(P＞1)个包括输入颜色的三棱锥时，可以从P组CMYK墨水量值来获得对应于输入颜色的CMYK墨水量值。例如，选择P组之一来作为一组CMYK墨水量值；或者，通过使用了P组CMYK墨水量值的内部细分方法计算得到的一组CMYK墨水量值被作为对应于输入颜色的CMYK墨水量值而输出。

本发明要解决的问题

不过，上述颜色转换方法存在下述问题。

在使用CMY三基色的彩色图像设备中，为了使用三棱锥在颜色测量空间中来细分色阶，通过使用以测量点来作为其四个顶点的三棱锥来依次细分分布于基色空间中的测量点而获得的信息，被直接应用于颜色测量空间的细分。图3示出了一种状态，其中分布于基色空间中的八个点P1～P8被五个三棱锥所细分；并且获得了稳定的颜色可复制性时，图3示出了即使将细分信息应用于颜色测量空间中有关的点，也不会将各个三棱锥表示成象P1’～P8’那样相互重叠。另一方面，当颜色可复制性不稳定时，三棱锥(P1”、P2”、P3”、P5”)和三棱锥(P2”、P6”、P5”、P8”)在部分区域(由斜线所表示的区域)中相互重叠，例如，如P1”～P8”所示。在这种情况下，存在第一个问题，即对存在于重叠区域中的输入颜色，不能唯一测定出颜色设备值。

而且，为了提高颜色转换精确度，需要增加由彩色图像输出设备生成的色块个数，以便测量点在颜色测量空间中的分布更密。另外，实施色块自动测量的设备容易得到，并且因此希望增加颜色测量个数。不过，当色块个数增加时，有可能容易产生第一个问题，并且因此存在第二个问题，即待测量的色块个数是受限的(上限)。

进而，当CMKY四色为基色时，如果黑色设备值增加，则颜色测量空间中的色阶减少，并且因此存在第三个问题，即当黑色设备值增加时，有可能容易产生第一个问题。

而且，在现有颜色转换方法中，通过使用测量点被用作其四个顶点的三棱锥细分整齐分布于CMK或CMKY基色空间中的测量点而获得的信息，被直接应用于颜色测量空间的细分。在这种情况下，存在第四个问题，即为了促进通过三棱锥在基色空间中进行细分，无法自由设定构建由图像输出设备所生成色块的颜色设备值。

另外，当图像输出设备使用至少五个基色来进行颜色复制时，在基色空间中进行多面体细分变得复杂，并且因此存在第五个问题，即当使用至少五个基色时，在基色空间中就不适宜使用多面体细分。

本发明的第一个目标是为了解决第一和第三个问题，提出了能够抵御彩色图像设备的颜色复制中的不稳定性的颜色转换方法、颜色转换设备以及颜色转换程序。

本发明的第二个目标是为了解决第二个问题，提出了不需要对在颜色图像设备中产生和测量的色块个数进行任何限制的颜色转换方法、颜色转换设备以及颜色转换程序。

本发明的第三个目标是为了解决第四个问题，提出了能够自由设定组成在颜色图像设备中产生和测量的色块的颜色设备值的颜色转换方法。也就是说，该目标是提出一种颜色转换方法、颜色转换设备以及颜色转换程序，其中当给定均匀分布于颜色测量空间中的颜色设备值或以随机方式生成的颜色设备值以及与之有关的测量颜色数据时，计算出了对应于任意颜色的颜色设备值。

本发明的第四个目标是为了解决第五个问题，提出了可以容易地应用于象在三和四基色中进行颜色复制那样，在至少五基色中进行颜色复制的彩色图像设备的颜色转换方法、颜色转换设备以及颜色转换程序。

发明内容

根据本发明的颜色转换方法的特点是包括：颜色数据输入步骤，在其中读取彩色图像设备的颜色设备值和其测量颜色数据；德洛内(Delaunay)图形构建步骤，使用具有测量数据作为顶点的德洛内四面体对包括有分布于三维颜色空间中的测量颜色数据的彩色图像设备色阶进行细分；德洛内四面体查找步骤，在德洛内四面体中来查找包括给定输入颜色的德洛内四面体；以及颜色设备值计算步骤，使用德洛内四面体中输入颜色的相对位置和对应于德洛内四面体的四个顶点的颜色设备值来计算对应于输入颜色的颜色设备值。

进而，根据本发明的颜色转换方法的特点是进一步包括：粘贴处理和颜色设备值计算步骤，当无法恢复出包括给定输入颜色的德洛内四面体时，将输入颜色粘贴在存在于色阶表面上的德洛内四面体之一的三角平面上的点上，并且使用三角平面上的点的相对位置和对应于三角平面的三个顶点的颜色设备值来计算出对应于输入颜色的颜色设备值。

而且，根据本发明的颜色转换方法的特点是包括：德洛内图形构建步骤，通过在德洛内图形构建步骤中增加删除不必要的德洛内四面体的处理而实施该步骤。

另外，根据本发明的颜色转换方法的特点是，在德洛内四面体查找步骤中执行的处理和在颜色设备值计算步骤中执行的处理是通过一个处理部件来实现的。

根据本发明的颜色转换设备的特点是包括：颜色数据输入部件，用于在其中读取彩色图像设备的颜色设备值和其测量颜色数据；颜色数据存储器，用于存储一组颜色设备值和测量颜色数据；德洛内图形构建部件，用于使用具有测量数据作为顶点的德洛内四面体对包括有分布于三维颜色空间中的测量颜色数据的彩色图像设备色阶进行细分；德洛内四面体存储器，用于存储德洛内四面体的细分信息；德洛内四面体查找部件，用于查找在德洛内四面体中针对给定输入颜色来查找包括输入颜色的德洛内四面体；以及颜色设备值计算部件，用于使用在包括有输入颜色的德洛内四面体中的输入颜色相对位置和对应于德洛内四面体的四个顶点的颜色设备值来计算对应于输入颜色的颜色设备值。

进而，根据本发明的颜色转换设备的特点是包括：粘贴处理和颜色设备值计算部件，当查找部件无法恢复出包括此给定输入颜色的德洛内四面体时，用于将输入颜色粘贴在存在于色阶表面上的德洛内四面体之一的三角平面上的点上，并且使用三角平面上的点的相对位置和对应于三角平面的三个顶点的颜色设备值来计算出对应于输入颜色的颜色设备值。

而且，根据本发明的颜色转换设备的特点是包括：德洛内图形构建和塑形部件，包括构建德洛内图形的处理和为德洛内图形构建部件删除不必要的德洛内四面体的处理。

另外，根据本发明的颜色转换设备的特点是，德洛内四面体查找部件和颜色设备值计算部件被由德洛内四面体查找和颜色设备值计算部件所取代以执行德洛内四面体查找和颜色设备值计算。

根据本发明的颜色转换程序的特点是：颜色转换设备的功能是由计算机程序来实施的。

因此，本发明的颜色转换方法、颜色转换设备以及颜色转换程序可能具有的优点是可以实施能够抵御彩色图像设备中的颜色复制不稳定性的高精确度颜色转换，同时测量颜色数据也很有价值。另外，还可以消除针对通过彩色图像设备和组成色块的颜色设备值来产生的并且为之执行了颜色测量的色块个数的提供方式的限制，并且从而能够获得自由生成色块的优点。而且，本发明的颜色转换方法还可以获得容易应用的优点，甚至当彩色图像设备象在三和四基色中进行颜色复制那样在至少五基色中进行颜色复制时。

附图说明

图1示出了通过使用在现有颜色转换方法中采用的三棱锥来进行细分的方法。

图2示出了对应于CMKY四色墨水的现有颜色转换方法的技术。

图3解释了用于具有不稳定的颜色可复制性的彩色图像设备的现有方法中存在的问题。

图4示出了三维空间中的德洛内图形。

图5示出了用于记录在通过使用德洛内四面体进行细分的三维空间中分布的测量颜色数据连接信息的数据结构例子。

图6解释了在三维空间中五个点的德洛内图形。

图7示出了将图3的德洛内图形在图2的数据结构中进行表达的结果。

图8解释了粘贴三角形的处理。

图9示出了第一颜色转换方法中的步骤。

图10示出了第二颜色转换方法中的步骤。

图11示出了第四颜色转换方法中的步骤。

图12示出了第一实施例中的颜色转换设备100的框图。

图13示出了在颜色数据存储器中记录的颜色数据的例子。

图14示出了第二实施例中的颜色转换设备101的框图。

图15示出了第三实施例中的颜色转换设备102的框图。

图16示出了第四颜色转换设备103的框图。

图17示出了其中安装有颜色转换程序的计算机系统的框图。

顺便说一句，标号1表示颜色数据输入装置。标号2表示颜色数据存储器。标号3表示德洛内图形构建装置。标号4表示德洛内四面体存储器。标号5表示德洛内四面体查找装置。标号6表示颜色设备值计算装置。标号7表示粘贴处理和颜色设备值计算装置。标号8表示德洛内图形构建和塑形装置。标号9表示德洛内四面体查找和颜色设备值计算装置。标号20表示颜色转换程序。标号21表示颜色转换线单元(LUT)。标号22表示图象转换程序。标号100表示颜色转换设备。标号101表示颜色转换设备。标号102表示颜色转换设备。标号103表示颜色转换设备。标号200表示计算机系统。

具体实施方式

下面参考附图来详细讲述本发明的实施例。

首先来讲述本发明的颜色转换方法。

在本发明的颜色转换方法中，通过组合任意设备值而构建的多个色块首先被输出或显示在以N基色进行颜色复制的彩色图像设备上。然后，对所有色块进行颜色测量，以获得测量颜色数据，例如，三色值X、Y、Z和统一的颜色空间L^*a^*b。为每一个色块存储了颜色设备值和测量颜色值。在这一点上，色块的颜色测量目标是获得彩色图像设备的色阶，并且颜色转换精度取决于其采样密度。因此，为了提高颜色转换精度，增加了色块个数，以便均匀分布在彩色图像设备的色阶中。在这一点上，由于选择组成色块的颜色设备值的方式并不受到特别的限制，因此可以通过例如使用随机数来生成颜色设备值以供使用。

接着，通过使用德洛内四面体来对由分布于三维空间中的测量颜色数据所表示的彩色图像设备的色阶进行细分。使用德洛内四面体来细分色阶的方法是通过构建德洛内四面体来实施的，这样获得了穿过不位于一个平面上的四个测量颜色数据的球体，并且使用四个测量颜色数据来作为其顶点来构建德洛内四面体，同时在球体内不存在测量颜色数据。

在为分布于三维空间中的数据点构建德洛内图形的方法的具体例子中，获得了不位于一个平面上并且构建成一个球体且球体内部没有数据点存在的四个数据点的组合。图4的四个数据点P1、P2、P3和P4是位于球体S1表面上的点。在球体S1内部不存在其它数据点。因此，由P1、P2、P3和P4构建的四面体是德洛内四面体。之后，对于德洛内四面体的三个三角平面而言，进行查找以获得数据点，以构建除该德洛内四面体之外的另一个德洛内四面体。在通过如图4所示的P1、P2、P3和P4所构建的德洛内四面体中，包括由P1、P3和P4构建的三角平面在内的另一个德洛内四面体是通过增加数据点P5构建的，也就是说，由四个点P1、P3、P4和P5来构建的。顺便说一句，在这种状态下，四个点P1、P3、P4和P5位于球体S2的表面上，并且在球体S2内部没有其它数据点。这一处理被执行，直到发生没有增加新的德洛内四面体的状态。

在测定是否在球体S1内部存在其它数据点的方法例子中，计算了球体S1的球心和半径R1，并且计算了位于球心和数据点之间的距离L，并将半径R1与距离L进行比较。如果距离L大于半径R1，则数据点位于球体S1的外部。

当有限而大量的数据点分布于三维空间中，根据Inagaki在Journalof Information Processing Society of Japan中的论文“Robust Algorithmfor Incremental Construction of Three-Demensional Voronoi Diagrams”(Vol.35，No.1，pp.1-10，1994)和在Transactions of IEICE of Japan中的“Problem Caused by Degeneracy in Construction of the Three-Dimensional Delaunay Diagram and Its Solution”(B，D-II，Vol.J79-D-II，No.10，pp.1696-1703，1996)中所述的序列母面(generatrix)添加法，通过使用构建算法的Voronoi图形·德洛内图形，可以高速而有效地进行运算。

在根据序列母面添加法的Voronoi图形·德洛内图形构建算法中，为拓扑特性的保持给予了最高的优先级，以在数学上使Voronoi图形稳定。下面列出了通过三维Voronoi图形来满足拓扑特性的必要条件：

[1]每一个母面具有非空的Voronoi区域。

[2]Voronoi区域被简单连接起来。

[3]两个Voronoi区域至多共享一个Voronoi平面。

(在这点上，三维Voronoi图形的必要和充分条件是未知的)。

在Voronoi图形更新程序中，当将新的母面添加到Voronoi图形以用于从给定一组母面中任意选择几个母面时，执行下述步骤，同时进行检查以确认与上述三个拓扑特性不相冲突：

[更新程序]

(1)检测到包括在新母面的Voronoi区域中的一组Voronoi点。通过删除这组点，选择了满足三个拓扑特性的项。

(2)在连接待删除的Voronoi点的边缘上生成新的Voronoi点，该Voronoi点邻近边缘，并且被保留。

(3)对每一个Voronoi区域，通过连接这样生成的新Voronoi点，产生新的边缘和平面。

(4)通过删除包含于新平面内的区域的内部，产生新的四面体区域。

由于德洛内图形为Voronoi图形的二重图形，因此当获得Voronoi图形时，就容易地获得了德洛内图形。顺便说一句，一般认为在通过测量色块而获得的颜色空间中分布的数据点(母面)进入退化状态这种事情发生的可能性相当低。正如在Voronoi图形·德洛内图形构建方法中那样，通过使用拓扑特性作为基础，获得了不需要对退化进行异常处理的优点。

顺便说一句，由两个德洛内图形构建算法所构建的许多组德洛内四面体形成一个凸包。因此，根据彩色图像设备色阶的轮廓图，需要从已构建的德洛内四面体中删除不必要的德洛内四面体。在删除不必要的德洛内四面体的方法中，通过使用例如下述方法，对存在于表面的德洛内四面体执行处理，以删除超出阈值的德洛内四面体：

(1)根据三角形尺寸来估计德洛内四面体的轮廓的方法。

(2)根据表面上的三角平面的边长来对它进行估计的方法。

该处理一直执行到不存在待删除的德洛内四面体为止。

下面讲述记录分布于以上述方法使用德洛内四面体细分的三维空间中的测量颜色数据的连接信息的方法。图5示出了用于存储在使用德洛内四面体进行细分的三维空间中分布的测量颜色数据连接信息的数据结构例子。在该数据结构中，能够描述分配给德洛内四面体的标识号，组成德洛内四面体的四个测量颜色数据的编号；以及对组成德洛内四面体的四个三角平面中的每一个，要描述组成三角平面的三个测量颜色数据的编号，以及三角平面的邻接信息。在这种情况下，当构建德洛内图形时，为每一个德洛内四面体分配了序列号作为德洛内四面体的标识号。另外，当三角平面邻接第二德洛内四面体时，第二德洛内四面体的标识号被描述为邻接信息。当没有这种邻接德洛内四面体时，就设定了表示该条件的标识号。一个德洛内四面体邻接至少一个其他德洛内四面体。当组成德洛内四面体的四个三角平面的至少一个不与任何其他德洛内四面体相邻接时，表明该德洛内四面体位于表面上。

图6示出了使用两个德洛内四面体来细分由P1～P5五个测量颜色数据组成的三维空间中的色阶的状态。由(P1、P2、P3、P4)构建的德洛内四面体用1来表示，由(P2、P3、P4、P5)构建的德洛内四面体用2来表示。图7示出了存储分布于三维颜色空间中的测量颜色数据连接信息的数据结构例子。在图7中，对于不存在与三角平面相邻接的德洛内四面体的情况，标识号为-1。

接着，对于任一输入颜色，从三维颜色空间中的德洛内四面体组中来查找包括有输入颜色的德洛内四面体。作为一种查找德洛内四面体的方法，可以使用在日本专利未审公开Ser.No.06-022124中所述的方法。在从多个德洛内四面体中选择包括有颜色的一个德洛内四面体的方法中，从德洛内四面体的四个顶点中选择了一个点A。之后，穿过点A的三个三角平面的交线被表示为矢量V1、V2和V3，其中点A为其原点。而且，当将A点与任一个点X连接起来的矢量假定表示为V时，则其位置矢量V表示为：

V＝aV1+bV2+cV3  (1)

如果系数(a，b，c)满足如下条件：

0＜＝a，b，c＜＝1.0并且a+b+c＜＝1.0  (2)，

则点X位于德洛内四面体内部。顺便说一句，如果输入颜色是存在于彩色图像设备的色阶中的颜色，则存在至少一个包括有输入颜色的德洛内四面体。当输入颜色位于德洛内四面体的边界平面上或边界线上，则存在两个或更多个德洛内四面体。不过，只需要设置例如先前恢复的德洛内四面体被设为目标德洛内四面体的规则。

可以通过使用对应于所恢复德洛内四面体的四个顶点的彩色图像设备中的颜色设备值和德洛内四面体中输入颜色相对位置来进行插值，来计算对应于输入值的颜色设备值。日本专利未审公开Ser.No.06-022124中所讲述的方法可以作为插值方法来使用。在该连接方式中，尽管日本专利未审公开Ser.No.06-022124中所讲述的方法用三CMY色，但是该方法也可以容易地扩展到四基色或更多基色。

顺便说一句，在德洛内四面体的查找处理和颜色设备值的计算处理中，在各处理中使用相同的系数(a，b，c)，因此，这两个处理可以结合到一个处理部件中。日本专利未审公开Ser.No.06-022124中讲述了该方法的一个例子。

当不能恢复出包括有输入颜色的任何一个德洛内四面体时，这表明输入颜色是在彩色图像设备的色阶之外的颜色。对于这样一个输入颜色，从形成色阶表面的多个三角平面恢复出三角平面，该三角平面与连接输入颜色和色阶一点的线段相交。之后，该三角平面和该线段之间的交叉被认为是彩色图像设备上的输入颜色的复制色，以计算对应于复制色的颜色设备值。

假定现在如图8所示给出位于彩色图像设备色阶之外的输入颜色(x，y，z)。恢复与将输入颜色和点B(l，m，n)连接起来的线段AB相交的三角平面的方法如下所述，其中点B位于色阶内部。假定线段AB与由点P1(x1，y1，z1)、点P2(x2，y2，z2)和点P3(x3，y3，z3)所构成的三角平面的交点为X。当通过

$\left[\begin{array}{c}a\\ b\\ c\end{array}\right]={\left[\begin{array}{ccc}x2-x1& x3-x1& x-l\\ y2-y1& y3-y1& y-m\\ z2-z1& z3-z1& z-n\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}x-x1\\ y-y1\\ z-z1\end{array}\right]---\left(3\right)$

计算出的(a，b，c)满足

a≤0，b≥0，a+b≤1，并且0≤c≤1.0(4)

时，交点X存在于三角平面内。

也就是说，这样就恢复出了三角平面，其中通过表达式(3)所得到的变量a，b，c满足条件表达式(4)。之后，三角平面和线段AB之间的交点X被设为输入颜色A的复制色。对应于交点X的彩色图像设备的设备颜色值可以通过使用对应于三角平面的三个顶点的彩色图像设备的颜色设备值和三角平面上交点X的相对位置进行插值计算得到。例如，当对应于P1、P2和P3作为彩色图像设备的N基色的颜色设备值分别为(C1、M1、Y1、...、X1)、(C2、M2、Y2、...、X2)和(C3、M3、Y3、...、X3)时，位于交点X处的颜色设备值(C、M、Y、...、X)如下。

$\left[\begin{array}{c}C\\ M\\ Y\\ ...\\ X\end{array}\right]=a\left[\begin{array}{c}C2-C1\\ M2-M1\\ Y2-Y1\\ ...\\ X2-X1\end{array}\right]+b\left[\begin{array}{c}C3-C1\\ M3-M1\\ Y3-Y1\\ ...\\ X3-X1\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}C1\\ M1\\ Y1\\ ...\\ X1\end{array}\right]---\left(5\right)$

N基色颜色设备值

其中，系数a和b是通过表达式(3)计算得到的，并且满足条件表达式(4)。

当输入侧的色阶和输出侧的色阶已知时，要根据情况对输入侧的色阶事先进行颜色区域压缩，以便将输入侧的色阶调整到输出侧的色阶。对于输入颜色，可以输入进行颜色区域压缩的数据。而且，本发明的颜色转换方法可以作为获取优化颜色区域压缩的方法，以便将输入侧的色阶调整到输出侧的色阶上。

总之，如图9所示，本发明的第一颜色转换方法包括：步骤1，读取彩色图像设备的颜色设备值和多组测量颜色数据；步骤2，使用德洛内四面体来细分由分布于三维颜色空间中的测量颜色数据所构建的色阶；步骤3，查找包括给定输入颜色的德洛内四面体；以及步骤4，使用德洛内四面体中的输入颜色的相对位置以及对应于德洛内四面体的四个顶点的彩色图像设备的设备值来计算对应于输入颜色的设备值。

进而，如图10所示，本发明的第二颜色转换方法除了包括第一颜色转换方法以外，还包括：步骤5，当在步骤3中无法恢复出包括给定输入颜色的德洛内四面体时，将输入颜色粘贴到存在于色阶表面上的德洛内四面体之一的三角平面上的一个点上，以便使用三角平面上点的相对位置以及对应子三角平面三个顶点的颜色设备值，来计算出对应于输入颜色的颜色设备值。

另外，本发明的第三颜色转换方法中，将第一和第二颜色转换方法的步骤2替换为步骤2’，该步骤除了包括步骤2之外，还包括通过使用德洛内四面体来对由分布于三维颜色空间中的测量颜色数据所构建的色阶进行细分处理，之后删除不必要的一些德洛内四面体。

进而，本发明的第四颜色转换方法中，将在第一至第四颜色转换方法中的步骤3中的德洛内四面体恢复处理和步骤4中的颜色设备值计算处理替换为步骤6，在该步骤中两个处理被组合到一个处理部件中。

接下来参考附图详细讲述本发明的实施例。

参考图12，其中示出了作为本发明第一实施例的颜色转换设备100。设备100包括：颜色数据输入装置1，用于读入作为输入的彩色图像设备的颜色设备值和测量颜色数据；颜色数据存储器2，用于存储所获得的颜色设备值和测量颜色数据；德洛内图形构建装置3，用于使用德洛内四面体来细分由分布于三维空间中的测量颜色数据所组成的彩色图像设备色阶；德洛内四面体存储器4，用于存储德洛内四面体的细分信息；德洛内四面体查找装置5，用于从德洛内四面体中查找包括输入颜色的德洛内四面体；以及颜色设备值计算装置6，用于使用德洛内四面体中的输入颜色值的相对位置和对应于德洛内四面体四个顶点的颜色设备值来计算对应于输入颜色的颜色设备值。

下面来讲述颜色转换设备100的操作。颜色数据输入装置1读入作为输入的彩色图像设备的颜色设备值和测量颜色数据，并且将数据编号、颜色设备值以及测量颜色数据存储在颜色数据存储器2中，例如，如图13所示。德洛内图形构建装置3使用以测量数据作为顶点的德洛内四面体来细分由存储于存储器2中和分布于三维空间中的测量颜色数据所组成的彩色图像设备色阶。构建德洛内图形的方法与颜色转换方法的讲述一样。而且，装置3，例如，以图7所示的数据结构来表达德洛内四面体的细分信息，将信息记录于德洛内四面体存储4中。对于给定的输入颜色，德洛内四面体查找装置5从存储于存储器4中的德洛内四面体中查找包括该输入颜色的德洛内四面体。查找包括有输入颜色的德洛内四面体的方法是与颜色转换方法结合起来讲述的。颜色设备值计算装置6使用由装置5所恢复的德洛内四面体中的输入颜色相对位置和对应于德洛内四面体四个顶点的颜色设备值由插值来计算和输出对应于输入颜色的颜色设备值。计算对应于输入颜色的颜色设备值的方法是与颜色转换方法结合起来讲述的。

接下来讲述作为本发明第二实施例的颜色转换设备101。

图14为框图，示出了颜色转换设备101。设备101是通过将粘贴处理添加到颜色转换设备100的结构中来实施的，并且颜色设备计算装置7在无法恢复出包括有输入颜色的德洛内四面体时，将输入颜色粘贴到存在于色阶表面上的德洛内四面体之一的三角平面上的一点上，并且使用三角平面上的点的相对位置和对应于三角平面的三个顶点的颜色设备值来计算对应于输入颜色的颜色设备值。

在颜色转换设备101中除了粘贴处理之外的装置和存储器，以及颜色设备计算装置7起到处理操作或存储器的功能，这些等价于颜色转换设备100的相应部分。当德洛内四面体查找装置5无法恢复出包括有输入颜色的德洛内四面体时，装置7将输入颜色粘贴到存在于色阶表面上的德洛内四面体之一的三角平面上的一点上，并且使用三角平面上的点的相对位置和对应于三角平面的三个顶点的颜色设备值来计算对应于输入颜色的颜色设备值。粘贴处理方法和颜色设备值计算方法的讲述与对本发明的颜色转换方法的讲述一样。

接下来讲述作为本发明第三实施例的颜色转换设备102。

图15为框图，示出了颜色转换设备102。设备102是通过将颜色转换设备101的德洛内图形构建装置3替换为德洛内图形构建和塑形装置8来实施的。

在颜色转换设备102中除了德洛内图形构建和塑形装置8之外的装置和存储器起到处理操作或存储器的功能，这些等价于颜色转换设备101的相应部分。装置8执行处理，以便通过使用德洛内四面体来细分由分布于三维颜色空间中的测量数据所组成的色阶并且之后删除不必要的德洛内四面体，从而构建德洛内图形。德洛内图形构建方法和删除不必要的德洛内四面体的方法的讲述与对本发明的颜色转换方法的讲述一样。

在这一点上，可以将颜色转换设备100的德洛内图形构建装置3替换为德洛内图形构建和塑形装置8。

接下来讲述作为本发明第四实施例的颜色转换设备103。

图16为框图，示出了颜色转换设备103。设备103是通过将图15中的颜色转换设备102的德洛内四面体查找装置5和颜色设备值计算装置6替换为德洛内四面体查找和颜色设备计算装置9来实施的。

在颜色转换设备103中除了德洛内四面体查找和颜色设备计算9之外的装置和存储器起到处理操作或存储器的功能，这些等价于颜色转换设备102的相应部分。查找包括有输入颜色的德洛内四面体的处理和计算对应于输入颜色的颜色设备值的处理可以结合到一个处理部件中去，这在颜色转换方法中也是这样讲述的。它的实施与德洛内四面体查找和颜色设备计算装置9一样。

在这一点上，颜色转换设备100至102中的德洛内四面体查找装置5和颜色设备计算装置6可以被替换为德洛内四面体查找和颜色设备计算装置9。

还可以配置一个计算机系统，其中颜色转换设备100至103是通过软件程序来实施的，并且颜色转换是通过在计算机上安装程序来实现的。

图17示出了其中安装有颜色转换程序的计算机系统的例子。图17的计算机系统200包括颜色转换程序20、颜色转换LUT21、以及图像转换程序22。计算机系统200对输入图像进行颜色转换，以生成输出图像。颜色转换程序20是实施颜色转换设备100至103之一的软件程序。对于事先设定的多个输入颜色，程序20计算位于输出侧的彩色图像设备的颜色设备值，并且在颜色转换LUT 21中描述这些值。图像转换程序22通过LUT 21将从输入图像读取的每一个像素的颜色转换成输出侧上的彩色图像设备的颜色设备值。

工业可用性

如上所述，本发明具有如下优势：

第一个优势是提出了能够抵御彩色图像设备的颜色复制不稳定性的颜色转换方法、颜色转换设备以及颜色转换程序。

其原因是不需要使用颜色转换设备的设备颜色空间中的三棱锥的细分信息来构建德洛内图形，只需要使用分布于三维颜色空间中的测量颜色数据，以便使用德洛内四面体来细分彩色图像设备的色阶。

第二个优势是提出了不需要对在颜色图像设备中产生和测量的色块个数进行限制的颜色转换方法、颜色转换设备以及颜色转换程序。

第三个优势是提出了能够自由设定组成在颜色图像设备中产生和测量的色块的颜色设备值的颜色转换方法、颜色转换设备以及颜色转换程序。

第四个优势是提出了可以容易地应用于象在三和四基色中进行颜色复制那样，在至少五基色中进行颜色复制的彩色图像设备的颜色转换方法、颜色转换设备以及颜色转换程序。

其具有第二、第三和第四个优势的原因与第一个优势的原因一样，即不需要在彩色图像设备的设备颜色空间中事先进行三棱锥细分。

Claims (20)

1.一种用于彩色图像设备的颜色转换方法，其特征在于包括：

颜色数据输入步骤，读取彩色图像设备的颜色设备值和其测量颜色数据；

德洛内图形构建步骤，使用德洛内四面体对包括有分布于三维颜色空间中的测量颜色数据的彩色图像设备色阶进行细分，其中所述德洛内四面体的顶点是测量颜色数据；

德洛内四面体查找步骤，在德洛内四面体中来查找包括给定输入颜色的德洛内四面体；以及

颜色设备值计算步骤，使用德洛内四面体中输入颜色的相对位置和对应于德洛内四面体的四个顶点的颜色设备值来计算对应于输入颜色的颜色设备值。

2.如权利要求1所述的颜色转换方法，其特征在于进一步包括：粘贴处理和颜色设备值计算步骤，当无法恢复出包括此给定输入颜色的德洛内四面体时，将输入颜色粘贴在存在于色阶表面上的德洛内四面体之一的三角平面上的点上，并且使用三角平面上的点的相对位置和对应于三角平面的三个顶点的颜色设备值来计算出对应于输入颜色的颜色设备值。

3.如权利要求1所述的颜色转换方法，其特征在于包括：德洛内图形构建步骤，通过在权利要求1所述的德洛内图形构建步骤中增加删除不必要的德洛内四面体的处理而实施。

4.如权利要求2所述的颜色转换方法，其特征在于包括：德洛内图形构建步骤，通过在权利要求2所述的德洛内图形构建步骤中增加删除不必要的德洛内四面体的处理而实施。

5.如权利要求1或2所述的颜色转换方法，其特征在于，在德洛内四面体查找步骤中执行的处理和在颜色设备值计算步骤中执行的处理是通过一个处理部件来实现的。

6.如权利要求3或4所述的颜色转换方法，其特征在于，在德洛内四面体查找步骤中执行的处理和在颜色设备值计算步骤中执行的处理是通过一个处理部件来实现的。

7.如权利要求1或2所述的颜色转换方法，其中，德洛内四面体包括母面，每个母面具有非空的Voronoi区域，Voronoi区域被简单连接起来，两个Voronoi区域至多共享一个Voronoi平面。

8.如权利要求3或4所述的颜色转换方法，其中，德洛内四面体包括母面，每个母面具有非空的Voronoi区域，Voronoi区域被简单连接起来，两个Voronoi区域至多共享一个Voronoi平面。

9.如权利要求5所述的颜色转换方法，其中，德洛内四面体包括母面，每个母面具有非空的Voronoi区域，Voronoi区域被简单连接起来，两个Voronoi区域至多共享一个Voronoi平面。

10.如权利要求6所述的颜色转换方法，其中，德洛内四面体包括母面，每个母面具有非空的Voronoi区域，Voronoi区域被简单连接起来，两个Voronoi区域至多共享一个Voronoi平面。

11.一种用于彩色图像设备的颜色转换设备，其特征在于包括：

颜色数据输入部件，用于读取彩色图像设备的颜色设备值和其测量颜色数据；颜色数据存储器，用于存储一组颜色设备值和其测量颜色数据，德洛内图形构建部件，用于使用德洛内四面体对包括有分布于三维颜色空间中的测量颜色数据的彩色图像设备色阶进行细分，其中所述德洛内四面体的顶点是测量颜色数据；德洛内四面体存储器，用于存储德洛内四面体的细分信息；德洛内四面体查找部件，用于在德洛内四面体中针对给定输入颜色来查找包括输入颜色的德洛内四面体；以及颜色设备值计算部件，用于使用在包括有输入颜色的德洛内四面体中的输入颜色的相对位置和对应于德洛内四面体的四个顶点的颜色设备值来计算对应于输入颜色的颜色设备值。

12.如权利要求11所述的颜色转换设备，其特征在于包括：粘贴处理和颜色设备值计算部件，当无法恢复出包括此给定输入颜色的德洛内四面体时，用于将输入颜色粘贴在存在于色阶表面上的德洛内四面体之一的三角平面上的点上，并且使用三角平面上的点的相对位置和对应于三角平面的三个顶点的颜色设备值来计算出对应于输入颜色的颜色设备值。

13.如权利要求11所述的颜色转换设备，其特征在于包括：德洛内图形构建和塑形部件，执行构建德洛内图形的处理和为权利要求11所述的德洛内图形构建部件删除不必要的德洛内四面体的处理。

14.如权利要求12所述的颜色转换设备，其特征在于包括：德洛内图形构建和塑形部件，执行构建德洛内图形的处理和为权利要求12所述的德洛内图形构建部件删除不必要的德洛内四面体的处理。

15.如权利要求11或12所述的颜色转换设备，其特征在于，德洛内四面体查找部件和颜色设备值计算部件被德洛内四面体查找和颜色设备值计算部件所取代以执行德洛内四面体查找和颜色设备值计算。

16.如权利要求13或14所述的颜色转换设备，其特征在于，德洛内四面体查找部件和颜色设备值计算部件被德洛内四面体查找和颜色设备值计算部件所取代以执行德洛内四面体查找和颜色设备值计算。

17.如权利要求11或12所述的颜色转换设备，其中，德洛内四面体包括母面，每个母面具有非空的Voronoi区域，Voronoi区域被简单连接起来，两个Voronoi区域至多共享一个Voronoi平面。

18.如权利要求13或14所述的颜色转换设备，其中，德洛内四面体包括母面，每个母面具有非空的Voronoi区域，Voronoi区域被简单连接起来，两个Voronoi区域至多共享一个Voronoi平面。

19.如权利要求15所述的颜色转换设备，其中，德洛内四面体包括母面，每个母面具有非空的Voronoi区域，Voronoi区域被简单连接起来，两个Voronoi区域至多共享一个Voronoi平面。

20.如权利要求16所述的颜色转换设备，其中，德洛内四面体包括母面，每个母面具有非空的Voronoi区域，Voronoi区域被简单连接起来，两个Voronoi区域至多共享一个Voronoi平面。

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