CN101690155B - 图像处理设备和方法 - Google Patents

Abstract

与传统的CIELAB相比，本发明通过除使用CIELAB(基本刺激值)以外还使用PQR(光谱辅助系数)，来降低图像数据量的增加。为了实现此，输入了保持有基本刺激值和光谱辅助系数的图像数据。计算与所输入的基本刺激值和光谱辅助系数相对应的输出颜色。与光谱辅助系数相对应的图像大小小于与基本刺激值相对应的图像大小。

Description

图像处理设备和方法

技术领域

本发明涉及对包括基本刺激值和光谱辅助系数的图像数据进行处理的图像处理设备和方法。

背景技术

传统的彩色打印设备形成输出图像所用的打印材料的颜色一般是青色(C)、品红色(M)和黄色(Y)这三种减色原色，或者是还包括除这三种颜色以外的黑色(K)的四种颜色。在这种情况下，将输入图像数据的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)三种颜色成分转换成C、M和Y三种颜色或者C、M、Y和K四种颜色，从而利用各颜色的打印材料形成图像。近来，市面上已经出现了使用C、M、Y和K四种颜色的基本着色剂材料以及除减色三原色以外的R、G和B三种专色的基本着色剂材料的彩色打印设备。该彩色打印设备可以实现通过传统的三种或四种颜色图像形成所不能实现的颜色再现。

随着近来彩色打印设备的迅速普及，针对较高的图像质量的需求增加。提出了使用可见波长区域的光谱信息作为输入到彩色打印设备的信息。近来，使用具有5个或6个感光度的多频带照相机作为用于获取图像的光谱信息的装置。该多频带照相机可以获取利用传统的3通道照相机不能够获得的被摄体的光谱反射率因子。可以将该多频带照相机和使用专色墨的彩色打印设备组合成能够再现被摄体的光谱信息的颜色再现系统。

在用于处理光谱信息的图像处理(下文中，称为光谱图像处理)中，需要确定彩色打印设备的输出颜色以使与从多频带照相机输入的光谱信息的光谱误差最小化。无论例如环境光源等的观察环境如何，光谱图像处理都可以提供关于输出图像的感知颜色。即，光谱图像处理可以减少同色异谱(metamerism)。

然而，与CIELAB或CIEXYZ等的三刺激值相比较，光谱图像处理极大增加了处理数据的维数。例如，当从400nm到700nm以10nm的间隔对光谱信息进行采样时，所获得的光谱数据的维数变为31维。为了执行更简单的光谱图像处理，在不损害光谱特性的情况下减少维数并有效地对数据进行压缩是重要的。

作为光谱信息数据压缩方法，对所输入的光谱图像数据进行主成分分析，以保持各主成分的权重因子数据(例如，参见日本特开2005-78171)。根据该建议，连同sRGB基本颜色数据一起使用稀疏图像或缩小图像的光谱强度数据，因此可以将图像数据作为具有传统的RGB数据的图像数据进行处理。

作为其它的光谱信息数据压缩方法，提出了使用6维光谱色空间LabPQR的光谱信息压缩方法(例如，参见M.Derhak，M.Rosen，″Spectral Colorimetry Using LabPQR-An InterimConnection Space″，″Color Imaging Conference 2004″，USA，Imaging Science and Technology，November 2004，pp.246-250)。由于LabPQR包括L^*a^*b^*(L^*、a^*和b^*)值，因此可以在特定L^*a^*b^*值依赖观察条件下实现与比色颜色再现等同的颜色再现。此外，由于LabPQR包括光谱信息PQR，因此可以减少同色异谱。

然而，根据在日本特开2005-78171中提出的方法，由所输入的光谱图像数据的主成分分析的权重因子来表示光谱强度数据。在基本颜色数据和光谱强度数据之间仍然存在信息冗余。当保持光谱图像信息所需要的数据的维数是6维时，数据压缩的维数变为包括3维基本颜色数据的9维，从而增加了进行图像处理时所处理的数据量。

根据在“Spectral Colorimetry Using LabPQR - An InterimConnection Space”中提出的方法，当经由6D光谱色空间LabPQR对所输入的光谱信息进行压缩时，用作光谱信息的P、Q和R(PQR)图像经历相同的计算处理。该参考文献中提出的方法要求大的存储器容量以保存LabPQR图像。

发明内容

本发明旨在实现能够使颜色再现与传统的比色颜色再现一致并在数据量方面有效地处理光谱信息的图像处理设备和图像处理方法。

本发明的一个方面提供了一种图像处理设备，包括：输入单元，用于输入包括基本刺激值和光谱辅助系数并且表示图像的图像数据；以及图像处理单元，用于对所述图像数据进行图像处理，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，以及与表示所述图像的所述光谱辅助系数相对应的图像大小小于与表示所述图像的所述基本刺激值相对应的图像大小。

本发明的另一方面提供了一种图像处理设备，包括：输入单元，用于输入包括基本刺激值和光谱辅助系数并且表示图像的图像数据；以及图像处理单元，用于对所述图像数据进行图像处理，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，所述光谱辅助系数包括对光谱信息具有不同的影响程度的第一系数和第二系数，以及与表示所述图像的所述第二系数相对应的图像大小小于与表示所述图像的所述第一系数相对应的图像大小。

本发明的又一方面提供了一种图像处理设备，包括：输入单元，用于输入包括基本刺激值和光谱辅助系数并且表示图像的图像数据；以及图像处理单元，用于对所述图像数据进行图像处理，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，以及所述光谱辅助系数的位数小于所述基本刺激值的位数。

本发明的还一方面提供了一种图像处理设备，包括：输入单元，用于输入包括基本刺激值和光谱辅助系数并且表示图像的图像数据；以及图像处理单元，用于对所述图像数据进行图像处理，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，所述光谱辅助系数包括对光谱信息具有不同的影响程度的第一系数和第二系数，以及所述第二系数的位数小于所述第一系数的位数。

本发明的还一方面提供了一种图像处理设备，包括：输入单元，用于输入图像的光谱信息；计算单元，用于根据所述光谱信息计算基本刺激值和光谱辅助系数；缩小单元，用于缩小与所述光谱辅助系数相对应的图像大小；以及存储单元，用于将计算出的基本刺激值与缩小后的光谱辅助系数的组合作为图像文件而存储，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，以及与所述图像文件中所存储的所述光谱辅助系数相对应的图像大小小于与所述图像文件中所存储的所述基本刺激值相对应的图像大小。

本发明的还一方面提供了一种图像处理设备，包括：输入单元，用于输入图像的光谱信息；计算单元，用于根据所述光谱信息计算基本刺激值和光谱辅助系数；缩小单元，用于缩小与所述光谱辅助系数相对应的图像大小；以及存储单元，用于将计算出的基本刺激值与缩小后的光谱辅助系数的组合作为图像文件而存储，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，所述光谱辅助系数包括对光谱信息具有不同的影响程度的第一系数和第二系数，以及在与所述光谱辅助系数相对应的图像大小中，与所述第二系数相对应的图像大小小于与所述第一系数相对应的图像大小。

本发明的还一方面提供了一种图像处理设备，包括：输入单元，用于输入图像的光谱信息；计算单元，用于根据所述光谱信息计算基本刺激值和光谱辅助系数；缩减单元，用于缩减所述光谱辅助系数的位数；以及存储单元，用于将计算出的基本刺激值与缩减后的光谱辅助系数的组合作为图像文件而存储，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，以及所述光谱辅助系数的位数小于所述基本刺激值的位数。

本发明的还一方面提供了一种图像处理设备，包括：输入单元，用于输入图像的光谱信息；计算单元，用于根据所述光谱信息计算基本刺激值和光谱辅助系数；缩减单元，用于缩减所述光谱辅助系数的位数；以及存储单元，用于将计算出的基本刺激值与缩减后的光谱辅助系数的组合作为图像文件而存储，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，所述光谱辅助系数包括对光谱信息具有不同的影响程度的第一系数和第二系数，以及所述第二系数的位数小于所述第一系数的位数。

本发明的还一方面提供了一种用于图像处理设备的方法，所述方法包括以下步骤：输入包括基本刺激值和光谱辅助系数并且表示图像的图像数据；以及对所述图像数据进行图像处理，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，以及与表示所述图像的所述光谱辅助系数相对应的图像大小小于与表示所述图像的所述基本刺激值相对应的图像大小。

本发明的还一方面提供了一种用于图像处理设备的方法，所述方法包括以下步骤：输入包括基本刺激值和光谱辅助系数并且表示图像的图像数据；以及对所述图像数据进行图像处理，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，所述光谱辅助系数包括对光谱信息具有不同的影响程度的第一系数和第二系数，以及与表示所述图像的所述第二系数相对应的图像大小小于与表示所述图像的所述第一系数相对应的图像大小。

本发明的还一方面提供了一种用于图像处理设备的方法，所述方法包括以下步骤：输入包括基本刺激值和光谱辅助系数并且表示图像的图像数据；以及对所述图像数据进行图像处理，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，以及所述光谱辅助系数的位数小于所述基本刺激值的位数。

本发明的还一方面提供了一种用于图像处理设备的方法，所述方法包括以下步骤：输入包括基本刺激值和光谱辅助系数并且表示图像的图像数据；以及对所述图像数据进行图像处理，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，所述光谱辅助系数包括对光谱信息具有不同的影响程度的第一系数和第二系数，以及所述第二系数的位数小于所述第一系数的位数。

本发明的还一方面提供了一种用于图像处理设备的方法，所述方法包括以下步骤：输入图像的光谱信息；根据所述光谱信息计算基本刺激值和光谱辅助系数；缩小与所述光谱辅助系数相对应的图像大小；以及将计算出的基本刺激值和缩小后的光谱辅助系数的组合作为图像文件而存储，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，以及与所述图像文件中所存储的所述光谱辅助系数相对应的图像大小小于与所述图像文件中所存储的所述基本刺激值相对应的图像大小。

本发明的还一方面提供了一种用于图像处理设备的方法，所述方法包括以下步骤：输入图像的光谱信息；根据所述光谱信息计算基本刺激值和光谱辅助系数；缩小与所述光谱辅助系数相对应的图像大小；以及将计算出的基本刺激值和缩小后的光谱辅助系数的组合作为图像文件而存储，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，所述光谱辅助系数包括对光谱信息具有不同的影响程度的第一系数和第二系数，以及在与所述光谱辅助系数相对应的图像大小中，与所述第二系数相对应的图像大小小于与所述第一系数相对应的图像大小。

本发明的还一方面提供了一种用于图像处理设备的方法，所述方法包括以下步骤：输入图像的光谱信息；根据所述光谱信息计算基本刺激值和光谱辅助系数；缩减所述光谱辅助系数的位数；以及将计算出的基本刺激值和缩减后的光谱辅助系数的组合作为图像文件而存储，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，以及所述光谱辅助系数的位数小于所述基本刺激值的位数。

本发明的还一方面提供了一种用于图像处理设备的方法，所述方法包括以下步骤：输入图像的光谱信息；根据所述光谱信息计算基本刺激值和光谱辅助系数；缩减所述光谱辅助系数的位数；以及将计算出的基本刺激值和缩减后的光谱辅助系数的组合作为图像文件而存储，其中，所述光谱辅助系数与根据所述基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应，所述光谱辅助系数包括对光谱信息具有不同的影响程度的第一系数和第二系数，以及所述第二系数的位数小于所述第一系数的位数。

本发明的还一方面提供了一种存储有程序的计算机可读存储介质，所述程序用于通过使用计算机来实现所述图像处理设备。

根据以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的图像处理设备的硬件结构的框图；

图2是示出根据第一实施例的图像处理设备的配置的框图；

图3是示出根据第一实施例的图2中的图像数据创建单元的配置的框图；

图4是示出图3中的图像数据创建单元的工作的流程图；

图5是示出存储光谱图像的存储器阵列的示例的图；

图6是示出根据第一实施例的图像数据的示例的图；

图7是示出存储图像数据的存储器阵列的示例的图；

图8是示出用于确定图3中的光谱基本刺激计算函数和光谱辅助系数计算函数的方法的流程图；

图9是示出从729色的打印块推导出的光谱基本刺激计算函数的图；

图10是示出从打印块推导出的光谱辅助系数计算函数的图；

图11是从根据打印块计算出的光谱基本刺激计算函数和光谱辅助系数计算函数推导出的PQR值的直方图；

图12是示出根据第一实施例的图2中的图像处理单元的配置的框图；

图13是示出6D颜色转换表的示例的图；

图14是示出根据第二实施例的图像数据的示例的图；

图15是示出根据第三实施例的图2中的图像数据创建单元的配置的框图；

图16是示出图15中的图像数据创建单元的工作的流程图；

图17是示出根据第三实施例的图像数据的示例的图；

图18是示出根据第三实施例的图2中的图像处理单元的配置的框图；

图19是示出根据第四实施例的图像数据的示例的图；

图20是示出根据第五实施例的图2中的图像数据创建单元的配置的框图；

图21是示出图20中的图像数据创建单元的工作的流程图；

图22是示出根据第五实施例的图像数据的示例的图；

图23是示出根据第五实施例的图2中的图像处理单元的配置的框图；以及

图24是示出用于指定光谱辅助图像的大小和每像素的位数的用户界面的示例的图。

具体实施方式

现在，将参考附图来详细说明本发明的优选实施例。应当注意，除非另外特别说明，在这些实施例中描述的组件的相对配置、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

第一实施例

图像处理设备的硬件结构

图1是示出根据第一实施例的图像处理设备的硬件结构的框图。CPU 101根据ROM 102中所存储的控制程序或从存储部104载入到RAM 103的控制程序，进行用于实现根据第一实施例的图像处理方法的各种控制操作。ROM 102存储各种参数、CPU101要执行的控制程序等。RAM 103提供CPU 101执行各种控制操作时的工作区，并且存储由CPU 101所执行的控制程序。存储部104是例如，硬盘、软

盘、CD-ROM、DVD-ROM或存储卡。当存储部是硬盘时，该存储器存储从CD-ROM、软盘等安装的各种程序以及要处理的各种数据(例如，图像数据和颜色转换表)。I/F 105连接至例如彩色打印设备等的各种图像输出设备。输入装置106包括例如鼠标和键盘等的各种输入装置。

图像处理设备的配置的框图

图2是示出根据第一实施例的图像处理设备的配置的框图。

输入图像数据201是根据各像素的光谱信息形成的光谱图像数据。图像数据创建单元202根据光谱信息创建包括基本刺激值和光谱辅助系数的图像数据。该基本刺激值是例如CIELAB或CIEXYZ等的特定环境光源下的三刺激值，或者从所述三刺激值派生出的颜色值(例如，R、G和B)。光谱辅助系数与在根据基本刺激值估计光谱信息时所生成的光谱误差相对应。该光谱辅助系数用于补偿光谱误差。图像处理单元203根据由图像数据创建单元所创建的图像数据计算输出颜色。图像形成单元204利用彩色打印设备形成图像。

在第一实施例中，CPU执行图像数据创建单元和图像处理单元的处理。图像形成单元是经由I/F 105所连接的彩色打印设备。

图像数据创建单元

图3是示出图像数据创建单元202的配置的框图。存储器301存储CIE颜色匹配函数和观察光源的信息。三刺激值计算单元302通过使用CIE颜色匹配函数和观察光源的信息，根据光谱信息计算三刺激值。存储器303存储用于根据三刺激值来计算光谱基本刺激的光谱基本刺激计算函数。光谱基本刺激计算单元304通过使用光谱基本刺激函数，根据三刺激值来计算光谱基本刺激。转换单元305将三刺激值转换成均匀色空间中的基本刺激值(L^*a^*b^*)。存储器306存储用于根据光谱基本刺激值和光谱图像数据201之间的光谱误差来计算光谱辅助系数的光谱辅助系数计算函数。光谱辅助系数计算单元307通过使用光谱辅助系数计算函数根据光谱误差来计算光谱辅助系数P、Q和R。图像大小转换单元308对包括光谱辅助系数的图像(下文中，称为光谱辅助图像)的大小进行转换。数据合成单元309将包括基本刺激值的图像(下文中，称为基本刺激图像)和大小转换后的光谱辅助图像合成。将参考图4的流程图来解释由图3中的图像数据创建单元所执行的处理。

首先，将输入图像的各像素的光谱信息R(i，j，λ)输入(步骤S401)。图5示出存储所输入的光谱图像数据的存储器阵列的示例。第一实施例中所使用的光谱图像具有横向像素数W和纵向像素数H。各像素位置存储通过以10nm的间隔对波长λ为380nm～730nm的可见光区域进行分割所获得的光谱反射率。即，各像素具有36维光谱反射率数据，并且各维中的反射率在0和1之间变化。

然后，三刺激值计算单元302根据像素位置(i，j)处的光谱反射率计算三刺激值CIEXYZ(步骤S402)：

$X(i,j)=k\underset{\mathrm{\λ}=380}{\overset{730}{\mathrm{\Σ}}}S\left(\mathrm{\λ}\right)R(i,j,\mathrm{\λ})\stackrel{\‾}{x}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\Δ\λ}$

$Y(i,j)=k\underset{\mathrm{\λ}=380}{\overset{730}{\mathrm{\Σ}}}S\left(\mathrm{\λ}\right)R(i,j,\mathrm{\λ})\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\Δ\λ}$

$Z(i,j)=k\underset{\mathrm{\λ}=380}{\overset{730}{\mathrm{\Σ}}}S\left(\mathrm{\λ}\right)R(i,j,\mathrm{\λ})\stackrel{\‾}{z}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\Δ\λ}$

$k=\frac{100}{\underset{\mathrm{\λ}=380}{\overset{730}{\mathrm{\Σ}}}S\left(\mathrm{\λ}\right)\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\Δ\λ}}---\left(1\right)$

其中，S(λ)是环境光源的光谱照射亮度。第一实施例使用CIED50光源作为光源信息。

给出颜色匹配函数如下：

x(λ)、y(λ)和z(λ)       ...(2)

光谱基本刺激计算单元304根据三刺激值计算光谱基本刺激(步骤S403)：

N(i，j，λ)＝T×Nc(i，j)，

Nc(i，j)＝[X(i，j)，Y(i，j)，Z(i，j)]^T

其中，N是表示光谱基本刺激的36×1矩阵，并且T是表示光谱基本刺激计算函数303的36×3矩阵。预先准备光谱基本刺激计算函数303。Nc(i，j)是根据像素位置(i，j)处的三刺激值所形成的3×1矩阵。

上述等式右侧的上标“T”表示转置矩阵。如从以上等式显而易见，光谱基本刺激计算单元304针对具有相同三刺激值Nc的光谱反射率的全部组合(同色异谱对(metameric pair))，计算同一光谱基本刺激。

计算用作所输入的光谱图像数据的光谱信息R(i，j，λ)与光谱基本刺激N(i，j，λ)之间的光谱误差(步骤S404)：

B(i，j，λ)＝R(i，j，λ)-N(i，j，λ)

光谱辅助系数计算单元307通过使用光谱辅助系数计算函数306来计算像素位置(i，j)处的光谱辅助系数Np(i，j)(步骤S405)：

Np(i，j)＝V^T×B(i，j，λ)

其中，V是表示光谱辅助系数计算函数的36×3矩阵。在第一实施例中，根据3个系数形成了光谱辅助系数Np(i，j)。将这些系数称为PQR。

当根据在步骤S402中计算出的三刺激值Nc计算光谱辅助系数Np时，用于转换到均匀色空间的转换单元305根据三刺激值Nc计算均匀色空间中的基本刺激值(步骤S406)。第一实施例采用CIELAB作为均匀色空间。将三刺激值Nc转换成L^*、a^*和b^*值：

L^*＝116(f(Y/Yn)-16/116)，

a^*＝500(f(X/Xn)-f(Y/Yn))，

b^*＝200(f(Y/Yn)-f(Z/Zn))

其中，定义函数f(x)如下：

f(x)＝x∧(1/3)        (x＞0.008856)

f(x)＝7.787x+16/116     (x≤0.008856)

Xn、Yn和Zn是光源信息中的基准白色的三刺激值。第一实施例使用CIE D50光源的基准白色的三刺激值。

判断是否已针对全部的像素计算了光谱辅助系数Np和L^*a^*b^*值(步骤S407)。如果存在未处理的像素，则处理返回步骤S401，以重复执行步骤S401～S406。

如果已针对全部的像素计算出了光谱辅助系数Np和L^*a^*b^*值，则对光谱辅助图像的大小进行转换(分辨率转换)(步骤S408)。通过参考关注位置(ii，jj)附近的光谱辅助系数Np，经由插值处理来进行大小转换。例如，通过线性插值处理将光谱辅助图像的大小缩小至横向像素数为2W/3且纵向像素数为2H/3：

Np′(ii，jj)＝(Np(1.5×ii，1.5×jj)+Np(1.5×ii+1，1.5×jj)+Np(1.5×ii，1.5×jj+1)+Np(1.5×ii+1，1.5×jj+1))/4

其中，ii和jj是满足以下不等式的整数：

0≤ii＜2H/3-1，0≤jj＜2W/3-1

图6示出基本刺激图像数据和大小转换后的光谱辅助图像的示例。第一实施例对于全部的光谱辅助图像数据(P图像数据、Q图像数据和R图像数据)执行相同的插值处理。因而，各光谱辅助图像所需要的数据量可以减小至为大小转换之前的数据量的4/9。这样，第一实施例转换了光谱辅助图像的大小，但没有转换基本刺激图像的大小。

最终，将大小转换后的光谱辅助图像数据Np’和基本刺激图像数据进行合成(步骤S409)，并且合成后的图像数据作为图像数据连同光谱辅助函数一起输出(步骤S410)。该光谱辅助函数用于根据基本刺激图像数据和光谱辅助图像数据来重构光谱信息。更具体地，光谱基本刺激计算函数303和光谱辅助系数计算函数306与光谱辅助函数相对应。

通过以上处理，创建了图像数据。

图像数据的结构

图7示出存储图像数据的图像文件的结构的示例。在图像数据的开端存储了头部，以描述图像大小、每像素的位数等。在头部之后存储了基本刺激图像数据、光谱辅助函数和光谱辅助图像数据。光谱辅助图像数据依次存储了大小转换后的P图像数据、Q图像数据和R图像数据。

可以如下计算存储具有该结构的图像数据所需的存储器容量(字节)：

SIZE＝SIZE_Nc+SIZE_Np′+SIZE_F

其中，SIZE_Nc是基本刺激图像的数据量，SIZE_Np′是光谱辅助图像数据的数据量，并且SIZE_F是光谱辅助函数的数据量。

定义各自的数据量如下：

SIZE_Nc＝W×H×Byte_Nc×3

SIZE_Np′＝W′×H′×Byte_Np×Nb

SIZE_F＝Nw×(Byte_Nt×3+Byte_Nv×Nb)

其中，W’和H’是大小转换后的光谱辅助系数图像的横向像素数和纵向像素数，Byte_Nc是每像素的基本刺激数据的字节数(L^*、a^*和b^*值各自的字节数)，Byte_Np是光谱辅助图像数据的字节数(PQR值各自的字节数)，Nb是光谱辅助图像数据的维数，Byte_Nt是光谱基本刺激计算函数的各值的字节数，Byte_Nv是光谱辅助系数计算函数的各值的字节数，并且Nw是光谱辅助函数在波长方向上的维数。如上所述，在第一实施例中，Nb＝3，并且Nw＝36。

例如，假设基本刺激图像数据的横向大小和纵向大小为W＝1,280个像素且H＝1,024个像素，光谱辅助图像数据的横向大小和纵向大小为W’＝853个像素且H＝683个像素，基本刺激数据和光谱辅助图像数据的各个值的字节数为Byte_Nc＝1和Byte_Np＝1，并且光谱辅助函数的各个值的字节数为Byte_Nt＝1和Byte_Nv＝1，

SIZE_Nc＝1280×1024×1×3＝3,932,160字节(约3.75兆字节)

SIZE_Np′＝853×683×1×3＝1,747,797字节(约1.67兆字节)

SIZE_F＝36×(1×3+1×3)＝216字节

由字节数的和来给出图像数据的总数据量SIZE，并且该总数据量SIZE是约5.41兆字节。

如果没有转换与光谱辅助系数相对应的图像的大小，则光谱辅助图像数据的图像大小是W’＝W＝1280且H’＝H＝1024。光谱辅助图像的数据量SIZE_Np’是约3.75兆字节，这比大小转换后的图像的数据量大了2.08兆字节。得以确认通过对光谱辅助图像数据进行大小转换可以使得数据量减小了该增加量。

光谱基本刺激计算函数和光谱辅助系数计算函数

将参考图8的流程图来解释用于确定光谱基本刺激计算函数303和光谱辅助系数计算函数306的方法。

当确定光谱基本刺激计算函数303和光谱辅助系数计算函数306时，准备了包括多个样本颜色的光谱反射率的数据组(步骤S801)。

第一实施例采用由图像形成单元204形成的且随机分布在CIELAB空间中的729个不同颜色的打印块作为样本颜色。注意，块是形成均匀颜色分布的色卡(color chip)。作为光谱反射率数据，使用通过测量这些块所获得的数据。

样本颜色不限于这些颜色，只要数据分布在色空间中即可。例如，可以使用从GretagMacbeth可得的ColorChecker、ColorCheckerDC或Munsell Book of Color。

根据各打印块的输入光谱反射率来计算三刺激值Nc(步骤S802)。上面已经说明了根据光谱反射率来计算Nc的方法。

根据三刺激值来计算用于估计输入的光谱反射率的伪逆矩阵(步骤S803)，并且保持该伪逆矩阵作为光谱基本刺激计算函数T(步骤S804)：

T＝R×pinv(Nc)

第一实施例中的R是根据光谱反射率形成的并且沿行方向存储光谱反射率的36×729矩阵。类似地，第一实施例中的Nc是根据三刺激值形成的3×729矩阵。pinv()是计算输入矩阵的伪逆矩阵的函数。图9是通过标绘与从729色的打印块推导出的矩阵T的波长相对应的系数所获得的图。

光谱基本刺激计算函数T和三刺激值Nc可用于估计输入的光谱反射率：

N＝T×Nc

其中，N是上述光谱基本刺激。

然而，如上所述，针对一组刺激值Nc，唯一地确定光谱反射率。上述等式不能够实现能够识别同色异谱对的光谱估计。

同色异谱对的识别还要求包括除三刺激值以外的光谱信息的辅助指标。因而，计算所输入的光谱信息R和光谱基本刺激T之间的光谱误差(步骤S805)：

B＝R-N

矩阵B存储729色的打印块的全部光谱误差，并且具有36×729的矩阵大小。

然后，计算光谱误差矩阵B的主成分矢量vi(步骤S806)。保持第一至第三低阶主成分矢量作为光谱辅助计算函数V(步骤S807)：

V＝(v1，v2，v3)

其中v1是第一主成分矢量，v2是第二主成分矢量，并且v3是第三主成分矢量。各主成分矢量具有36×1的大小。图10是通过标绘与从样本颜色推导出的矩阵V的各个波长相对应的系数所获得的图。

将解释对主成分矢量的计算。首先，如下计算光谱误差矩阵B的协方差矩阵：

W＝B×BT

然后，通过如下求解来获得协方差矩阵的特征值λi和特征矢量vi(i是矢量的维数)：

W×vi＝λi×vi

将特征矢量作为光谱辅助系数计算函数来处理。

通过以上处理，确定了光谱基本刺激计算函数T和光谱辅助计算函数V。

可以使用所计算出的光谱基本刺激计算函数T来计算与光谱误差相对应的光谱辅助系数。即使对于在传统的比色颜色再现时被认为是同一刺激值的同色异谱对，光谱辅助系数也可用于获得光谱差。图像数据创建单元202进行处理以从光谱反射率推导出三刺激值Nc和光谱辅助系数Np。还可以根据三刺激值Nc和光谱辅助系数Np来重构光谱反射率。用于光谱重构的变换式是：

R′＝N+B

＝T×Nc+V×NpR′

这表示重构后的光谱反射率。变换式的右侧的第二项表示同色异谱对中的光谱差。

图11是光谱辅助系数Np、即基于光谱基本刺激计算函数T和光谱辅助计算函数V所计算出的样本颜色的PQR值的直方图。PQR分别是第一、第二和第三主成分矢量的权重因子。除729色的打印块以外，图11所示的直方图包括从GretagMacbeth可得的ColorChecker(24色)、ColorCheckerDC(240色)和MunsellBook of Color Glossy Collection(1,600色)的光谱反射率，颜料打印块(120色)以及包括例如人类肌肤色、植物的颜色和天空的颜色等的自然界中关键颜色的物体的光谱反射率(170色)。即，将该直方图看作为包括典型物体的光谱反射率。该直方图表示PQR值的变化范围是P＞Q＞R。由于沿光谱误差的分散范围中方差最大的方向设置与P值相对应的第一主成分矢量v1，因此出现了该特性。Q值和R值分别与第二主成分矢量v2和第三主成分矢量v3相对应。由于该原因，PQR值的变化范围是P＞Q＞R。通过注意PQR值的特性作出了图像处理单元203中所使用的颜色转换表，后面将详细说明该颜色转换表。

图像处理单元

图12是示出图像处理单元203的配置的框图。数据分解单元1201将图像数据分解成基本刺激图像数据(L^*a^*b^*值)和光谱辅助图像数据(PQR值)。图像大小再转换单元1202将由图像大小转换单元308进行大小转换后的光谱辅助图像数据再次转换成原始图像大小。图像大小的再转换使得光谱辅助图像数据的纵向像素数和横向像素数等于基本刺激图像数据的纵向像素数和横向像素数。颜色转换表1203表示基本刺激数据和光谱辅助数据与图像形成单元204的输出颜色之间的关系。输出颜色计算单元1204通过查找颜色转换表1203来确定基本图像形成单元的输出颜色。更具体地，输出颜色计算单元1204使用颜色转换表中关注点附近的网格点处所存储的输出颜色，通过多维插值处理来确定输出颜色。该多维插值处理是例如，三次插值或四面体插值。

利用上述LabPQR光谱空间来形成颜色转换表1203，并且维数是6维。L^*a^*b^*空间中的网格数量是17×17×17。沿各轴对网格进行均匀采样：

L^*＝0，6.25，12.5，...，93.75，100，

a^*＝-128，-112，-96，...，112，128，

b^*＝-128，-112，-96，...，112，128

通过参考图11中的PQR值的直方图在PQR空间中设置了网格点，并且沿各轴对网格点进行均匀采样：

P＝-1.2，-1.0，...，1.0，1.2，

Q＝-0.8，-0.6，...，0.6，0.8，

R＝-0.6，-0.4，...，0.4，0.6，

因此，PQR空间中网格点的数量是13×9×7。

图13示出通过均匀采样所形成的颜色转换表的示例。实践中，颜色转换表是6维颜色转换表，但为了说明方便，将该表分割为2个3维颜色转换表进行说明。CIELAB空间中的各个网格点保持与特有PQR空间相对应的颜色转换表。

如上所述，根据第一实施例，通过基于多维光谱空间LabPQR使用多维图像数据来确定输出色，可以获得能够减少同色异谱的输出图像。为了防止在创建多维图像数据时不可避免的数据量的增加，根据基本刺激图像来缩小光谱辅助图像。结果，能够实现不降低图像再现精度的图像处理。

第二实施例

在第一实施例中，对于全部的PQR图像，与图像大小转换之后的光谱辅助系数(PQR值)相对应的图像大小彼此相等。在第二实施例中，考虑对光谱信息的影响程度来对光谱辅助图像的大小进行转换。

图14示出大小转换后的光谱辅助图像的示例。在第二实施例中，光谱辅助图像数据(P图像数据、Q图像数据和R图像数据)的转换后的大小满足P＞Q＞R。如上所述，P图像是对光谱信息影响最大的光谱辅助图像，Q图像是对光谱信息影响第二大的光谱辅助图像，并且R图像是对光谱信息影响最小的光谱辅助图像。

据此，在第二实施例中，如图14所示，对于P图像，将各光谱辅助图像所需的数据量减小至为大小转换前的数据量的4/9，对于Q图像，将各光谱辅助图像所需的数据量减小至为大小转换前的数据量的1/4，并且对于R图像，将各光谱辅助图像所需的数据量减小至为大小转换前的数据量的1/9。该大小转换仅是示例，并且减小量是任意的，只要P＞Q＞R成立即可。

此时，可以如下给出光谱辅助图像数据的数据量：

SIZE_Np′＝(Wp′×Hp′+Wq′×Hq′+Wr′×Hr′)×Byte_Np

其中，Wp’和Hp’是大小转换后的P图像的横向像素数和纵向像素数，Wq’和Hq’是大小转换后的Q图像的横向像素数和纵向像素数，并且Wr’和Hr’是大小转换后的R图像的横向像素数和纵向像素数。在第二实施例中，与第一实施例类似，假设基本刺激图像的大小是W＝1,280个像素和H＝1,024个像素，并且光谱辅助图像数据的字节数(PQR值各自的字节数)是Byte_Np＝1，则如下给出大小转换后的光谱辅助图像的数据量：

SIZE_Np′＝((2H/3×2W/3)+(H/2×W/2)+(H/3×W/3))×1

＝(4/9+1/4+1/9)×1280×1024

＝1,055,858字节(约1.01兆字节)

在第一实施例中，光谱辅助图像的数据量是约1.67兆字节。在第二实施例中，可以将数据量进一步减小约0.66兆字节。如上所述，根据第二实施例，在考虑了对光谱信息的影响程度的情况下，与光谱辅助系数相对应的图像大小逐步地变化。第二实施例可以在抑制颜色再现精度降低的同时进一步减小图像数据量。

第三实施例

在第一和第二实施例中，对于全部的PQR图像，光谱辅助系数(PQR值)的每像素的数据量等于基本刺激值(L^*a^*b^*值)的数据量。在第三实施例中，光谱辅助系数的每像素的位数小于基本刺激值的位数。

图15是示出第三实施例中的图像数据创建单元202的配置的框图。通过从图3的图像数据创建单元删除图像大小转换单元308并添加位缩减单元1501，来配置图像数据创建单元202。

图16是用于解释图15中的图像数据创建单元的工作的流程图。通过从图4中的图像数据创建单元的流程图中删除光谱辅助系数图像的大小转换(步骤S408)并添加光谱辅助系数图像的位缩减(步骤S1601)，获得了该流程图。

通过位缩减之后的光谱辅助系数Bit_Np’来缩减光谱辅助系数图像的位：

Bit_Np′＝Bit_Np＞＞S

其中，Bit_Np是位缩减之前的光谱辅助系数的位数，S是光谱辅助系数的位缩减量，并且＞＞是表示向右移位的符号。

图17示出缩减位数之后的光谱辅助图像的示例。在第三实施例中，位缩减之后的光谱辅助图像数据的位数是4。此时，可以如下给出光谱辅助图像的数据量(字节数)：

SIZE_Np′＝W×H×Bit_Np′×3/8

假设图像大小是W＝1280和H＝1024，则

SIZE_Np′＝1280×1024×4×3/8＝1,966,080字节(约1.88兆字节)。如果没有进行位缩减，则需要与基本刺激数据的数据量相同的数据量。由于该数据量是约3.75兆字节，因此可以使光谱辅助图像数据所需要的数据量减半。

图18是示出第三实施例中的图像处理单元203的配置的框图。通过从图12的框图中删除图像大小再转换单元1202并添加光谱辅助系数计算单元1801，来配置图像处理单元203。

光谱辅助系数计算单元1801根据由位缩减单元1501缩减后的数据，再次计算光谱辅助系数：

Bit_Np″＝Bit_Np′＜＜S

其中，＜＜是表示向左移位的符号。之后，输出颜色计算单元1204通过查找颜色转换表1203来确定基本图像形成单元的输出颜色。

在第三实施例中，位缩减处理之后的光谱辅助系数PQR的位数是4，但光谱辅助系数的位数设置不限于此。只要位数小于基本刺激值的位数，就可以实现第三实施例。

如上所述，第三实施例可以提供将光谱辅助系数的每像素的位数设置为比基本刺激值的位数小的图像处理方法，由此在无需降低光谱图像的分辨率的情况下减小数据量。

第四实施例

在第三实施例中，对于全部的PQR图像，光谱辅助系数(PQR值)的每像素的位数彼此相等。在第四实施例中，在考虑了光谱辅助系数PQR的变化范围的情况下，设置图像数据的光谱辅助系数的位数。

在第四实施例中，利用作为位缩减之后的光谱辅助系数P、Q和R的Bit_Np_p’、Bit_Np_q’和Bit_Np_r’，来执行图16中的光谱辅助系数图像的位缩减(步骤S1601)：

Bit_Np_p′＝Bit_Np＞＞S_p

Bit_Np_q′＝Bit_Np＞＞S_q

Bit_Np_r′＝Bit_Np＞＞S_r

其中，Bit_Np是位缩减之前的光谱辅助系数的位数，并且S_p、S_q和S_r是与光谱辅助系数P、Q和R相对应的位缩减量。

如图11中的PQR值的直方图所示，PQR值的变化范围满足P＞Q＞R。在第四实施例中，将位缩减量设置为S_p＝2、S_q＝4和S_r＝6。假设位缩减之前的光谱辅助系数的位数是Bit_Np＝8，则位缩减之后的PQR图像的位数是Bit_Np_p’＝6、Bit_Np_q’＝4和Bit_Np_r’＝2。

图19示出缩减位数之后的光谱辅助图像的示例。在第四实施例中，光谱辅助图像数据(P图像数据、Q图像数据和R图像数据)的位缩减之后的位数满足P＞Q＞R。此时，可以如下给出光谱辅助图像的数据量(字节数)：

SIZE_Np′＝W×H×(Bit_Np_p′+Bit_Np_q′+Bit_Np_r′)/8假设图像大小是W＝1280和H＝1024，则

SIZE_Np′＝1280×1024×(6+4+2)/8

＝1,966,080字节(约1.88兆字节)。

图18中的光谱辅助系数计算单元1801根据由位缩减单元1501缩减后的数据再次计算光谱辅助系数：

Bit_Np_p″＝Bit_Np_p′＜＜SS_p

Bit_Np_q″＝Bit_Np_q′＜＜SS_q

Bit_Np_r″＝Bit_Np_r′＜＜SS_r

其中，Bit_Np_p”、Bit_Np_q”和Bit_Np_r”是重新计算出的光谱辅助系数P、Q和R。

然后，输出颜色计算单元1204通过查找颜色转换表1203来确定基本图像形成单元的输出颜色。

在第四实施例中，在考虑了光谱辅助系数的变化范围的情况下，将位缩减处理之后的光谱辅助系数P、Q和R的位数设置为Bit_Np_p’＝6、Bit_Np_q’＝4和Bit_Np_r’＝2，但光谱辅助系数的位数设置不限于此。一些光谱辅助系数还可以具有相同的缩减后的位数。例如，像Bit_Np_p’＝6、Bit_Np_q’＝4和Bit_Np_r’＝4一样，对Q和R保持了相同的位数。即使在这种情况下，也可以实现第四实施例。

如上所述，根据第四实施例，在考虑了基本刺激值的位数和对光谱信息的影响程度的情况下，光谱辅助系数的每像素的位数逐步地变化。第四实施例可以提供能够在不降低光谱图像的分辨率的情况下抑制颜色再现精度的下降的图像处理方法。

第五实施例

在第一、第三和第四实施例中，对于全部的PQR图像，与图像大小转换之后的光谱辅助系数(PQR值)相对应的图像大小彼此相等。在第二实施例中，在考虑了对光谱信息的影响程度的情况下对与光谱辅助系数相对应的图像大小进行转换，但全部PQR图像的每像素的数据量等于基本刺激值(L^*a^*b^*值)的数据量。在第五实施例中，在考虑了对光谱信息的影响程度的情况下对光谱辅助图像的大小进行转换。光谱辅助系数的每像素的位数小于基本刺激值的位数。

图20是示出第五实施例中的图像数据创建单元202的配置的框图。通过向图3的图像数据创建单元添加位缩减单元1501，来配置图像数据创建单元202。

图21是用于解释图20中的图像数据创建单元的工作的流程图。通过向图4中的图像数据创建单元的流程图添加光谱辅助系数图像的位缩减(步骤S1601)，获得了该流程图。光谱辅助系数图像的位缩减与在第三和第四实施例中执行的方法相同。

例如，在根据第五实施例的图像数据创建单元202中，图像大小转换单元308对与光谱辅助系数相对应的图像大小进行转换，并且位缩减单元1501缩减位数。这仅是示例，并且还可以颠倒图像大小转换和位缩减处理过程的顺序。

图22示出通过在转换图像大小之后缩减位数所获得的光谱辅助图像的三个例子。在图22的“光谱辅助图像数据例1”中，使与图像大小转换之后的光谱辅助系数P、Q和R相对应的图像大小彼此相等，并且位缩减之后的光谱辅助图像数据的全部位数都是4。在“光谱辅助图像数据例2”中，在考虑了对光谱信息的影响程度的情况下，与图像大小转换之后的光谱辅助系数相对应的图像大小逐步地变化，并且位缩减之后的光谱辅助图像数据的全部位数都是4。最终，在“光谱辅助图像数据例3”中，在考虑了对光谱信息的影响程度的情况下，与图像大小转换之后的光谱辅助系数相对应的图像大小以及位缩减之后的光谱辅助图像数据的位数逐步地变化。

图23是示出第五实施例中的图像处理单元203的配置的框图。通过向图12的框图添加光谱辅助系数计算单元1801来配置图像处理单元203。上面已经说明了光谱辅助系数计算单元1801的工作。作为对光谱辅助图像数据的处理过程，计算了光谱辅助系数，之后再次对图像大小进行转换。即使颠倒了处理过程的顺序，也能够实现第五实施例。

如上所述，根据第五实施例，将与光谱辅助系数相对应的图像大小设置为小于与基本刺激值相对应的图像大小。同时，将光谱辅助系数图像的每像素的位数设置为小于基本刺激值的位数。第五实施例可以提供在抑制颜色再现精度降低的同时进一步减小数据量的图像处理方法。

第六实施例

在第一至第五实施例中，预先定义了保持光谱辅助系数图像的大小和每像素的位数。在第六实施例中，用户可以经由用户界面指定光谱辅助图像的大小和每像素的位数。

图24示出用于指定光谱辅助图像的大小和每像素的位数的用户界面的示例。该用户界面允许用户除改变光谱辅助图像的大小和每像素的位数以外，还可以改变光谱辅助图像的维数。图像数据创建单元202根据从用户界面输入的维数、图像大小和位数来创建图像数据。

如上所述，根据第六实施例，用户指定光谱辅助图像的大小和每像素的位数。第六实施例可以实现满足用户喜好的图像数据的创建以及图像处理。

第七实施例

在第一至第六实施例中使用的图像数据(图7)包括包含光谱基本刺激计算函数和光谱辅助系数计算函数的光谱辅助函数。然而，当图像处理单元不需要根据基本刺激图像数据和光谱辅助图像数据来重构光谱信息时，图像数据不需要保持该光谱辅助函数。即使利用存储了头部、基本刺激图像数据和光谱辅助图像数据的结构，也可以实现第一至第六实施例。

第一至第六实施例使用6维LabPQR作为色空间的例子，但与CIELAB相符合的光谱空间的维数不限于3维。色空间还可以是根据与第一主成分矢量相对应的P值以及CIELAB形成的4维色空间，或者是根据与第一主成分矢量和第二主成分矢量相对应的P值和Q值以及CIELAB形成的5维色空间。即使当使用了包括第四主成分矢量及后续主成分矢量的7维或更高维色空间时，也可以实现第一至第六实施例。

第一至第六实施例在确定用于根据基本刺激值来计算光谱基本刺激的光谱基本刺激计算函数303时，使用包括打印物的光谱反射率等的数据组。然而，用于确定光谱基本刺激计算函数的方法不限于此。还可以在无需使用任何特定数据组的情况下使用颜色匹配函数、环境光源等来计算光谱基本刺激计算函数。

第一至第六实施例使用CIELAB作为基本刺激值，但还可以使用其它基本刺激。例如，还可以使用以CIELUV或CIEXYZ等为代表的特定环境光源下的三刺激值，或者使用从该三刺激值派生出的颜色值(例如，R、G和B)。即使当采用考虑了色貌的影响的CIECAM97或CIECAM02等的色貌模型作为基本刺激值时，也能够实现第一至第六实施例。

本发明在考虑了光谱辅助系数的性质的情况下确定与光谱信息相对应的图像的大小和每像素的位数。本发明可以在抑制颜色再现精度降低的同时减小处理光谱图像数据所需的数据量。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改以及等同结构和功能。

本申请要求2007年10月30日提交的日本专利申请2007-281831的优先权，在此通过引用包含其全部内容。

Claims (9)

1.一种用于输出来自图像数据的颜色的图像处理设备，包括：

输入单元（201），用于输入包括光谱辅助系数（Np）和基本刺激值（Nc）的图像数据，其中所述基本刺激值是特定环境光源下的三刺激值或者从所述三刺激值推导出的颜色值，

其中，所述光谱辅助系数（Np）与关于光谱辅助系数计算函数（V）的光谱误差（B）的成分相对应，所述光谱辅助系数计算函数（V）是从光谱误差（B）的主成分计算推导出的，并且，所述光谱误差（B）对应于根据所述基本刺激值（Nc）重构的光谱信息与原始光谱信息（R）之间的差；以及

图像处理单元（203），用于通过对包括光谱辅助系数（Np）和基本刺激值（Nc）的所述图像数据进行图像处理来确定所述图像数据的输出颜色，

其中，所述光谱辅助系数的位数小于所述基本刺激值的位数。

2.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所述图像处理单元还包括转换单元，所述转换单元用于将所述光谱辅助系数的位数转换成与所述基本刺激值的位数相等的位数。

3.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所述光谱辅助系数包括与从所述光谱误差（B）的主成分计算推导出的第一主成分矢量（v1）相对应的第一光谱辅助系数（P）以及与从所述光谱误差（B）的主成分计算推导出的第二主成分矢量（v2）相对应的第二光谱辅助系数（Q）；以及

其中，所述第一光谱辅助系数的位数等于所述第二光谱辅助系数的位数。

4.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所述光谱辅助系数包括与从所述光谱误差（B）的主成分计算推导出的第一主成分矢量（v1）相对应的第一光谱辅助系数（P）以及与从所述光谱误差（B）的主成分计算推导出的第二主成分矢量（v2）相对应的第二光谱辅助系数（Q）；以及

其中，所述第一光谱辅助系数的位数大于所述第二光谱辅助系数的位数。

5.一种图像处理设备，包括：

输入单元，用于输入图像的原始光谱信息（R）；

计算单元（304，307），用于根据所述原始光谱信息（R）计算包括光谱辅助系数（Np）和基本刺激值（Nc）的图像数据，其中所述基本刺激值是特定环境光源下的三刺激值或者从所述三刺激值推导出的颜色值，

其中，所述光谱辅助系数（Np）与关于光谱辅助系数计算函数（V）的光谱误差（B）的成分相对应，所述光谱辅助系数计算函数（V）是从光谱误差（B）的主成分计算推导出的，并且，所述光谱误差（B）对应于根据所述基本刺激值（Nc）重构的光谱信息与所述原始光谱信息（R）之间的差；

缩减单元（1501），用于缩减所述光谱辅助系数（Np）的位数；

存储单元，用于将计算出的基本刺激值与缩减后的光谱辅助系数的组合作为图像文件而存储，

其中，所述图像文件中所存储的所述光谱辅助系数（Np）的位数小于所述图像文件中所存储的所述基本刺激值（Nc）的位数。

6.一种用于图像处理设备的方法，所述方法包括以下步骤：

输入包括光谱辅助系数（Np）和基本刺激值（Nc）的图像数据，其中所述基本刺激值是特定环境光源下的三刺激值或者从所述三刺激值推导出的颜色值，

其中，所述光谱辅助系数（Np）与关于光谱辅助系数计算函数（V）的光谱误差（B）的成分相对应，所述光谱辅助系数计算函数（V）是从光谱误差（B）的主成分计算推导出的，并且，所述光谱误差（B）对应于根据所述基本刺激值（Nc）重构的光谱信息与原始光谱信息（R）之间的差；以及

通过对包括光谱辅助系数（Np）和基本刺激值（Nc）的所述图像数据进行图像处理来确定所述图像数据的输出颜色，

其中，所述光谱辅助系数的位数小于所述基本刺激值的位数。

7.一种用于图像处理设备的方法，所述方法包括以下步骤：

输入图像的原始光谱信息；

根据所述原始光谱信息（R）计算包括光谱辅助系数（Np）和基本刺激值（Nc）的图像数据，其中所述基本刺激值是特定环境光源下的三刺激值或者从所述三刺激值推导出的颜色值，

其中，所述光谱辅助系数（Np）与关于光谱辅助系数计算函数（V）的光谱误差（B）的成分相对应，所述光谱辅助系数计算函数（V）是从光谱误差（B）的主成分计算推导出的，并且，所述光谱误差（B）对应于根据所述基本刺激值（Nc）重构的光谱信息与所述原始光谱信息（R）之间的差；

缩减所述光谱辅助系数（Np）的位数；以及

将计算出的基本刺激值（Nc）和缩减后的光谱辅助系数（Np）的组合作为图像文件而存储，

其中，所述图像文件中所存储的所述光谱辅助系数（Np）的位数小于所述图像文件中所存储的所述基本刺激值（Nc）的位数。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述光谱辅助系数（Np）包括与从所述光谱误差（B）的主成分计算推导出的第一主成分矢量（v1）相对应的第一光谱辅助系数（P）以及与从所述光谱误差（B）的主成分计算推导出的第二主成分矢量（v2）相对应的第二光谱辅助系数（Q）；以及

其中，所述第一光谱辅助系数的位数等于所述第二光谱辅助系数的位数。

9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述光谱辅助系数包括与从所述光谱误差（B）的主成分计算推导出的第一主成分矢量（v1）相对应的第一光谱辅助系数（P）以及与从所述光谱误差（B）的主成分计算推导出的第二主成分矢量（v2）相对应的第二光谱辅助系数（Q）；以及

其中，所述第一光谱辅助系数的位数大于所述第二光谱辅助系数的位数。

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