CN105027547B - 图像处理装置、图像处理系统和图像处理方法 - Google Patents

图像处理装置、图像处理系统和图像处理方法 Download PDF

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Abstract

一种图像处理装置包括：区域提取单元，其从输入图像数据提取转换区域；颜色信息获取单元，其从所述转换区域获取颜色信息；目标颜色信息获取单元，其获取目标颜色信息，该目标颜色信息是颜色信息的转换的目标；转换单元，其基于所述颜色信息和所述目标颜色信息生成转换信息，并基于所述转换信息转换所述颜色信息，以生成转换后图像数据；显示和输入单元，其显示所述输入图像数据和所述转换后图像数据，并且接收最终转换目标的输入，该最终转换目标是所述颜色信息的转换的最终目标；以及最终转换单元，其基于所述最终转换目标来生成最终转换信息，并且基于所述最终转换信息来转换所述颜色信息，以生成最终图像数据。

Description

图像处理装置、图像处理系统和图像处理方法
技术领域
本发明涉及图像处理装置、图像处理系统和图像处理方法。
背景技术
由例如数字相机捕捉的图像数据或由扫描仪等等读取的图像数据以各种形式被使用，诸如来自各种类型的打印机的在记录纸等等上的输出、在监视器屏幕上的显示等等。
在许多情况中，即便对于类似对象或类似的图像场景，这种图像数据的图像特性也可以根据数字相机或扫描仪的特性上的差异、或者各个制造商的出产目标(outputtarget)上的差异而不同。该图像数据并不总是再现达到令用户满意的程度的色调或灰度级。
因此，用户需要修改图像数据以便获得期望的图像。依赖于使用目的或目标(分发的目的地)，特别是对于商业使用，存在各种各样的修改图像数据的方法，并且工作负荷可能随着要修改的图像数据的数目而增加。
当修改图像数据时，用户必须调整大量的参数，诸如对比度、色相或颜色平衡。这种调整过程要求高水平的知识、技术、经验等等，并且可能难以获得期望的图像。
关于以上问题，专利文件1公开一种图像处理方法，其显示具有不同色调的多个目标图像，提示用户选择具有期望色调的目标图像，并且将图像数据的指定区域之内的色调改变为所选择的目标图像的色调。根据专利文件1中公开的方法，用户无需控制复杂的图像参数，并且能够用简单的操作获得期望的图像。
引用列表
专利文献
专利文件1：日本公开专利申请第2001-251531号。
发明内容
本发明所解决的技术问题
然而，在专利文件1中公开的图像处理方法中，虽然图像的色调能够被修改以具有目标图像的先前提供的色调，但图像不能被修改成具有除了目标图像中的色调之外的特性的色调。也就是说，难以将目标图像的图像数据修改成具有不是先前准备的色调而是位于这些色调之间的色调的表达(expression)或特征。
例如，对于诸如人类皮肤的图像数据，在其中颜色再现或灰度上的小的改变会明显地影响表达，期望利用简单操作的修改方法，其能够灵活地处理图像表达上小的和连续的改变。
考虑到以上主题，本发明的至少一个实施例的一个总体目标是提供一种图像处理装置，通过该图像处理装置，用户可以用简单的操作来将图像数据修改成具有期望的色调。
解决问题的手段
为了解决以上问题，根据本发明的一方面，一种图像处理装置包括：区域提取单元，其从输入图像数据提取转换区域；颜色信息获取单元，其从所述转换区域获取颜色信息；目标颜色信息获取单元，其获取目标颜色信息，该目标颜色信息是颜色信息的转换的目标；转换单元，其基于所述颜色信息和所述目标颜色信息生成转换信息，并基于所述转换信息转换所述颜色信息，以生成转换后图像数据；显示和输入单元，其显示所述输入图像数据和所述转换后图像数据，并且接收最终转换目标的输入，该最终转换目标是所述颜色信息的转换的最终目标；以及最终转换单元，其基于所述最终转换目标来生成最终转换信息，并且基于所述最终转换信息来转换所述颜色信息，以生成最终图像数据。
根据本发明的另一方面，图像处理系统包括经由网络相互连接的图像处理装置和信息处理终端。该图像处理装置包括：区域提取单元，其从输入图像数据提取转换区域；颜色信息获取单元，其从所述转换区域获取颜色信息；目标颜色信息获取单元，其获取目标颜色信息，该目标颜色信息是颜色信息的转换的目标；转换单元，其基于所述颜色信息和所述目标颜色信息生成转换信息，并基于所述转换信息转换所述颜色信息，以生成转换后图像数据；以及最终转换单元，其基于作为所述颜色信息的转换的最终目标的、输入的最终转换目标来生成最终转换信息，并且基于所述最终转换信息来转换所述颜色信息，以生成最终图像数据。所述信息处理终端包括显示和输入单元，其显示所述输入图像数据和转换后图像数据，并且接收所述最终转换目标的输入。
根据本发明的另一方面，一种图像处理方法包括：区域提取步骤，从输入图像数据提取转换区域；颜色信息获取步骤，从所述转换区域获取颜色信息；目标颜色信息获取步骤，获取目标颜色信息，该目标颜色信息是颜色信息的转换的目标；转换步骤，基于所述颜色信息和所述目标颜色信息生成转换信息，并基于所述转换信息转换所述颜色信息，以生成转换后图像数据；显示输入步骤，显示所述输入图像数据和所述转换后图像数据，并且接收最终转换目标的输入，该最终转换目标是所述颜色信息的转换的最终目标；以及最终转换步骤，基于所述最终转换目标来生成最终转换信息，并且基于所述最终转换信息来转换所述颜色信息，以生成最终图像数据。
本发明的技术效果
根据本发明，提供了图像处理装置，通过该图像处理装置用户可以用简单的操作将图像数据修改为具有期望的色调。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的图像处理装置的硬件配置的示例的图；
图2是示出根据第一实施例的图像处理装置的功能配置的示例的图；
图3A和图3B是示出根据第一实施例的输入图像数据和转换区域的示例的图；
图4A和图4B是示出根据第一实施例的颜色信息的示例的图；
图5是示出根据第一实施例的输入图像数据和目标图像数据的显示的示例的图；
图6A至图6C是示出根据第一实施例的颜色信息的转换表的示例的图；
图7是示出根据第一实施例的输入图像数据、转换后图像数据和最终图像数据的显示的示例的图；
图8A至图8C是示出根据第一实施例的最终转换目标的输入的示例的图；
图9A至图9C是示出根据第一实施例的最终目标颜色信息的生成的示例的图；
图10A和图10B是示出根据第一实施例的权重系数的示例的图；
图11是示出根据第一实施例的最终转换数据的生成的示例的图；
图12是示出根据第一实施例的图像处理的过程的示例的流程图；
图13是示出根据第一实施例的获取目标颜色信息的过程的示例的流程图；
图14是示出根据第一实施例的生成最终图像的过程的示例的流程图；
图15是示出根据第一实施例的生成最终图像的过程的示例的流程图；
图16是示出根据第二实施例的图像处理系统的配置的示例的图；
图17是示出根据第二实施例的图像处理装置的硬件配置的示例的图；
图18是示出根据第二实施例的图像处理服务器的硬件配置的示例的图；
图19是示出根据第二实施例的图像处理系统的功能配置的示例的图。
具体实施方式
虽然已参照实施例描述了本发明，但本发明不限于这些实施例，而是在不脱离如所附权利要求书中阐明的本发明的范围的情况下，可以做出各种变化和修改。
下文中，本发明的实施例将参照附图来描述。同时，相同的参考标号被分配给具有基本相同功能或配置的构件，并且省略重复的说明。
[第一实施例]
<图像处理装置的硬件配置>
图1示出根据第一实施例的图像处理装置的硬件配置。
如图1中所示，图像处理装置1000包括控制单元1101、主存储单元1102、辅助存储单元1103、外部存储设备I/F单元1104、网络I/F单元1105、显示单元1106和操作单元1107，它们经由总线B相互连接。
控制单元1101是CPU(中央处理单元)，其控制每个单元并进行对于计算机中的数据的计算和处理。而且，控制单元1101是进行在主存储单元1102或辅助存储单元中存储的程序的处理器。控制单元从输入单元或存储单元接收数据，计算并处理该数据，并向输出单元或存储单元输出数据。
主存储单元1102为例如ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)等等。主存储单元1102存储或临时保存程序数据，该程序诸如作为基本系统的操作系统(OS)或在控制单元1101运行的应用软件。
辅助存储单元1103为例如HDD(硬盘驱动器)等等。辅助存储单元1103存储与应用软件等等相关的数据。
外部存储设备I/F单元1104是在经由诸如USB(通用串行总线)的数据传送路径连接的诸如快闪存储器的记录介质1108与图像处理装置1000之间的接口。
在记录介质1108中存储的程序经由外部存储设备I/F单元1104被安装，并变成可以由图像处理装置1000执行。
网络I/F单元1105是在经由诸如LAN(局域网)或WAN(广域网)的网络连接的、具有通信设备的外围设备与图像处理装置1000之间的接口，该网络通过无线和/或有线的数据通信路径来配置。
显示单元1106为例如液晶、有机EL(电致发光)等的显示设备。显示单元1106显示图像和操作图标，并且是在用户使用图像处理装置1000所装备有的功能时执行各种设置的用户界面。
操作单元1107是例如包括硬件键的键开关或鼠标。而且，操作单元1107可以是与显示单元1106重叠地提供的触摸面板。
<图像处理装置的功能配置>
图2示出根据第一实施例的图像处理装置100的功能配置。
如图2中所示，根据第一示例性实施例的图像处理装置100包括区域提取单元101、颜色信息获取单元102、目标颜色信息获取单元103、存储单元104、转换单元105、最终转换单元106，以及显示和输入单元107。
区域提取单元101、颜色信息获取单元102、目标颜色信息获取单元103、转换单元105和最终转换单元106是通过由控制单元1101执行在主存储单元1102中存储的程序来实现的功能。存储单元104是主存储单元1102和辅助存储单元1103。显示和输入单元107通过由控制单元1101控制显示单元1106和操作单元1107来实现。
下文中，将结合如图3至图11所示的、用于图像处理的数据来描述进行对输入到图像处理装置的图像数据的所选区域之内的色调的转换的处理的各个单元的内容。
<<区域的提取>>
包括作为图像处理的对象的一个或多个区域的图像数据被输入到图像处理装置100。区域提取单元101提取颜色信息将被转换的转换区域。转换区域是由执行图像处理的用户在显示和输入单元107上从输入图像数据中选择的区域。转换区域是例如图像数据中的皮肤、天空、绿色的植物和树木等的区域。下文中，将以选择人类皮肤作为转换区域来例示。转换区域可以是不同于皮肤区域的区域。
图3A和图3B示出输入到图像处理装置100的输入图像数据121和由区域提取单元101提取转换区域122的示例。图3A示出输入图像数据121，并且图3B示出从输入图像数据121提取的转换区域122(白色区域)。
图3B示出在转换区域122(白色区域)和除了转换区域122之外的区域(黑色区域)之间的清晰的分界线。然而，在转换区域122和除了转换区域122之外的区域之间的边界可以是模糊的。而且，在不同位置处，模糊的程度可以改变。
<<色彩信息获取>>
如上，转换区域122是由区域提取单元101从输入图像数据121提取的。接着，颜色信息获取单元102获取转换区域122中包括的像素的颜色信息。
图4A示出由颜色信息获取单元102获取的颜色信息。图4A中，由颜色信息获取单元102获取为八个比特的RGB色调值(0至255)的、转换区域122中包括的像素的颜色分量131被绘制在三维图中。
根据第一实施例的图像处理装置100使用八个比特的RGB色调值作为转换区域122中包括的像素的颜色分量131。但根据所处理的图像的使用目的以及图像处理的环境，可以使用各种颜色分量。
例如，当图像数据包括四种颜色版本的CMYK(青色、品红色、黄色、黑色)，如被用于胶版定向(offset orienting)或凸版印刷时，使用作为颜色分量的CMYK的半色调比率(％)。然而，为了表达四个分量，需要至少两个数据集，包括例如按照三个属性C、M和Y的三维图以及用于剩下的K的、如M和K的组合的二维图。
而且，作为颜色分量，可以使用作为颜色匹配函数的代表的L*a*b*颜色系统。在这种情况下，作为要获取的颜色分量，可以使用L*(亮度)、a*(红到绿的程度)、以及b*(黄到蓝的程度)的三个属性，或者L*(亮度)、a*(色度)、以及b*(色相)的三个属性。而且，作为颜色分量，不限于以上示例，而是可以使用诸如HSV空间和YCbCr空间的各种颜色空间。
颜色信息获得单元102优选是获取转换区域122中包括的所有像素的颜色分量131。然而，颜色信息获得单元102可以从转换区域122中包括的像素提取样本，并且获得采样像素的颜色分量131。
通过从像素提取样本并获取颜色分量131，能够避免在待获取数据的变得很大并且处理速度下降的、大图像数据尺寸情况下的问题。然而，在此情况下，优选对像素采样，像素包括具有最高亮度点(或最小G色调点)的像素以及具有最低最小亮度点(最大G色调点)的像素。而且，优选对从其中获取颜色分量的像素进行无偏地(unbiasedly)采样，从而所获取的颜色分量131能够在最大亮度点(或最小G色调点)以及最小亮度点(最大G色调点)之间平滑地表达。
颜色信息获取单元102获取转换区域122中包括的像素的颜色分量131，如上。接着，颜色信息获取单元102从颜色分量131计算三维色调函数(tone function)132，其定量地将色调表示为转换区域122的颜色信息。
在图4A所示出的三维图中，伴随绘出的颜色分量131的实曲线是作为由颜色信息获取单元102从颜色分量计算出的颜色信息的色调函数132。例如，色调函数132为通过使用回归分析获得、以使得到多个获取的像素的颜色分量131的数据群组的距离是最小的近似函数。
色调函数132的有效范围为在通过转换区域获取的颜色分量131的最大亮度(或最小G色调值)和最小亮度(或最大色调值)之间的亮度(或G色调值)的范围。
<<获取目标颜色信息>>
颜色信息获取单元102获取色调函数132作为转换区域122的颜色信息，如上。接着目标色彩信息获得单元103获取目标颜色信息，其数目大于或等于一。所获取的目标颜色信息接近于执行图像处理的用户所期望的、转换区域122的色调。目标颜色信息可能与作为用户的最终目的的颜色再现目标不一致。
图4B示出由目标颜色信息获取单元103获取的、作为目标颜色信息的目标色调函数133的示例。假设目标色调函数133具有与色调函数132相同的数据格式，色调函数132代表颜色信息获取单元102所获取的转换区域122的颜色信息。
当图像数据被输入图像处理装置100中并且执行图像处理的用户例如与输入图像数据121一起选择转换区域122时，在存储单元104中存储的多个目标图像数据的列表被显示在显示和输入单元107上。目标颜色信息获取单元103从存储单元104获取由执行图像处理的用户选择的目标图像数据的目标色调函数133。
图5是示出在显示和输入单元107上的输入图像数据121和目标图像数据群组123的示例的图。
存储单元104存储包括经常被用作图像处理的对象的部分的图像数据，该部分诸如人类皮肤、天空或绿色植物和数据，以作为由多个色调表示的目标图像数据群组123。当用户执行图像处理时，从输入图像数据121中选择转换区域122，并且显示和输入单元107从存储单元104获取与转换区域122相关的多个目标图像数据群组123，并显示所获取的目标图像数据群组。
当“人类皮肤”被提取作为转换区域122时，例如，代表目标图像数据群组123中的每个图像的特征的关键词、诸如“闪亮”、“透明”、“健康”等可以被附到目标图像数据群组123上。
执行图像处理的用户从显示在显示和输入单元107上的目标图像数据群组123中的多个图像中选择接近于期望的色调的一个或多个图像。若用户的目的是通过使用打印机等获得输入图像数据121的硬拷贝，则用户可以用打印机打印目标图像数据群组123，并且通过查看所打印的目标图像数据来选择目标图像数据。
当执行图像处理的用户从目标图像数据群组123选择一个或多个图像数据时，目标颜色信息获取单元103获取存储在存储单元104中的、与所选目标图像数据相对应的目标色调函数133，作为目标颜色信息。
<<转换后图像数据的生成>>
当颜色信息获取单元102计算出输入图像数据121的转换区域122中的色调函数132，并且目标颜色信息获取单元103获取了目标色调函数133时，转换单元105对转换区域122的色调进行转换。
首先，转换单元105生成转换表，作为用于输入图像数据121的转换区域122中的色调转换的转换数据。
图6A至图6C是示出从与输入图像数据121的转换区域122相对应的色调函数132以及从目标图像数据的目标色调函数133要求的转换表的示例的图。图6A、图6B和图6C分别地示出R色调值的转换表、G色调值的转换表和B色调值的转换表。在每个图中，横坐标代表转换区域122中的像素的色调值，并且纵坐标代表在转换之后的像素的色调值。
转换单元105生成转换表作为转换信息，其将转换区域122的色调函数132线性地转换为目标色调函数133。转换表分别将色调函数132中的最大亮度点和最小亮度点的颜色分量值转换为目标色调值中的最大亮度点和最小亮度点的颜色分量值。在它们之间的颜色分量值通过线性插值来获得，以便通过一对一关系而对应于目标色调函数133。转换信息不限于如上所述的转换表。例如，可以根据预定的转换关系将色调函数132转换为目标色调函数133。
当转换单元105生成转换表作为转换信息时，转换单元105使用该转换表对输入图像数据121的转换区域122中的所有像素进行RGB色调转换。根据以上过程，转换单元105生成转换后图像数据，其中转换区域122中的色调被转换为由所选的目标图像数据的目标色调函数133所表达的色调。转换单元105可以以相同的方式对除了转换区域122之外的区域中的像素进行色调转换，以便所有输入图像数据121的色调都被转换。
在执行图像处理的用户选择多个目标图像数据的情况下，转换单元105获得对于所选目标图像数据中的每个的转换信息，对输入图像数据121进行色调转换，并生成多个转换后图像数据。
下文中，目标图像数据“A”和目标图像数据“B”被选择，转换单元105生成转换后图像数据“A”和转换后图像数据“B”。
<<图像显示和输入接收>>
图7是示出输入图像数据121、转换后图像数据“A”124a、转换后图像数据“B”124b和最终图像数据125的示例的图。
如图7中所示，在显示和输入单元107中，输入图像数据121被显示在屏幕的左上部分，转换后图像数据“A”124a和转换后图像数据“B”124b被显示在左下部分。而且，由连接以上三个图像中的两个图像的线段围绕的最终目标指定区域141同时被显示。
最终目标指定区域141是如下区域：在该区域中，执行图像处理的用户能够在输入图像数据121、转换后图像数据124a和转换后图像数据124b之中指定色调，作为对于来自用户的输入图像数据的色调转换过程中的最终转换目标。最终目标指定区域141以线段或多边形显示，它的形状依赖于用户所选的目标图像数据的数目。
在图7中的屏幕的右上部分中，显示了对于最终转换目标的指定的方法，以便用户可选择。而且，在屏幕的右下部分，显示了最终图像数据125以及诸如“返回”、“确定”等等的操作按钮，在该最终图像数据125中色调基于对于最终转换目标的输入而从输入图像数据121的色调被转换。
当执行图像处理的用户选择了用于指定最终转换目标的“位置指定”时，用户指定在显示和输入单元107中的最终目标指定区域141中的位置。用户查看显示在屏幕上的输入图像数据121、转换后图像数据“A”124a和转换后图像数据“B”124b，并通过考虑到所显示的图像之间的关系，在最终目标指定区域141中指定接近于期望的色调的位置。根据以上方法，用户可以通过直观和简单的操作根据输入图像数据121、转换后图像数据“A”124a和转换后图像数据“B”124b之间的相对位置关系来指定最终目标。
图8A至图8C是示出显示和输入单元107中的最终目标指定区域141中的位置指定的示例的图。图8A至8C中，示出在最终目标指定区域141中被指定为最终转换目标的不同位置。每个图中的黑色圆形142指示由执行图像处理的用户指定的位置。例如，用户通过鼠标、触摸面板等等的操作指定最终转换目标的位置。
图8A示出其中输入图像数据121和转换后图像数据“A”124a之间的中点被指定用于最终转换目标的示例。图8B示出其中在转换后图像数据“A”124a和转换后图像数据“B”124b之间的、并且靠近转换后图像数据“A”124a的点被指定用于最终转换目标的示例。图8C是其中在输入图像数据121、转换后图像数据“A”124a和转换后图像数据“B”124b的中心处的点被指定用于最终转换目标的示例。
另一方面，当“数值指定”被选择用于指定最终转换目标时，执行图像处理的用户输入在输入图像数据121、转换后图像数据“A”124a和转换后图像数据“B”124b之间的比率的数值。
例如，当执行图像处理的用户通过数值指定在输入图像数据121和转换后图像数据“A”124a之间的中点用于最终转换目标时，如图8A中那样，输入数值可以是例如“(输入图像，转换后图像“A”，转换后图像“B”)为(1,1,0)”。
而且，当用户通过数值指定在转换后图像数据“A”124a和转换后图像数据“B”124b之间的、并且靠近转换后图像数据“A”124a的点用于最终转换目标时，如图8B中那样，输入数值可以是例如“(输入图像，转换后图像“A”，转换后图像“B”)为(0,3,1)”。
此外，当用户通过数值指定作为输入图像数据、转换后图像数据“A”124a和转换后图像数据“B”124b的中心的点用于最终转换目标时，如图8C中那样，输入数值可以是例如“(输入图像，转换后图像“A”，转换后图像“B”)为(1,1,1)”。
显示和输入单元107显示输入图像数据121、转换后图像数据“A”124a和转换后图像数据“B”124b，并接收对于最终转换目标的用户输入，如上所述。
<<生成最终转换信息>>
当最终转换目标被输入到显示和输入单元107时，最终转换单元106基于输入的最终转换目标获得最终转换信息，基于最终转换信息进行对输入图像数据121中的转换区域122的色调转换，并生成最终图像数据125。
最终转换单元106根据下文中将描述的两种方法中的任一种来获得最终转换信息。
(用于生成最终目标信息的第一生成方法)
图9A至图9C是示出计算最终目标颜色信息的示例，该最终目标颜色信息用于由最终转换单元106生成最终转换信息。
最终转换单元106基于最终转换目标从输入图像数据121的转换区域122的色调函数132和所选的目标图像数据的目标色调函数133，计算最终色调函数134作为最终目标颜色信息。
图9A示出在如图8A中所示在输入图像数据121和转换后图像数据“A”124a之间的中点被指定用于最终转换目标的情况下最终色调函数134a的计算的示例。在这种情况下，最终转换单元106通过使用插值(interpolation)计算输入图像数据121的色调函数132和目标图像数据“A”的目标色调函数133a的平均而获得最终色调函数134a。
图9B示出在如图8B中所示在转换后图像数据“A”124a和转换后图像数据“B”124b之间的、并且靠近转换后图像数据“A”124a的点被指定用于最终转换目标的情况下最终色调函数134b的计算的示例。在此，假设转换后图像数据“A”124a与转换后图像数据“B”124b的比率为3比1。
在这种情况下，最终转换单元106通过使用插值、将目标图像数据“A”的目标色调函数133a乘以权重系数四分之三以及将目标图像数据“B”的目标色调函数133b乘以权重系数四分之一来计算加权平均，而获得最终色调函数134b。
图9C示出在如图8C中所示输入图像数据121、转换后图像数据“A”124a和转换后图像数据“B”124b的中心被指定用于最终转换目标的情况下最终色调函数134c的计算的示例。
在这种情况下，最终转换单元106通过使用插值来计算输入图像数据121的色调函数132、目标图像数据“A”的目标色调函数133a、以及目标图像数据“B”的目标色调函数133b的平均，而获得最终色调函数134c。
最终转换单元106基于以上获得的最终色调函数134生成最终转换表，作为最终转换信息。所生成的最终转换表代表色调函数132的颜色分量值和从色调函数132转换来的最终色调函数134的颜色分量值之间的关系，如图6A至图6C中所示的转换表。
例如，最终转换信息可以不是以上的最终转换表，而是转换公式，通过该转换公式将色调函数132转换为最终色调函数134。而且，对于根据“位置指定”或“数值指定”而在显示和输入单元107中指定最终转换目标的情况，最终转换单元106也按与以上相同的方式来获得最终色调函数134。
(用于生成最终目标信息的第二生成方法)
接着，下文中将描述由最终转换单元106生成最终目标信息的另一生成方法。
最终转换单元106通过将没有任何转换而输出该输入图像数据121的线性转换表以及到目标图像数据的转换表乘以从最终转换目标获得的权重系数而计算加权平均来获得最终转换表。
图10A和图10B是用于说明在生成最终转换信息中使用的权重系数的说明图。而且，图11示出由最终转换单元106生成最终转换信息的示例。
图10A示出其中在显示和输入单元107的最终目标指定区域141中位置142被指定用于最终转换目标的示例。在此，在最终目标指定区域141中，代表输入图像数据121、转换后图像数据“A”124a和转换后图像数据“B”124b的点分别被表示为“O”、“A”和“B”。此外，在最终目标指定区域141中所指定的位置142被表示为“T”。而且，在经过点“O”和“T”的线与经过点“A”和“B”的线的相交处的点被表示为“C”。线段OT、TC、AC和BC的长度分别被表示为Lo、Lc、La和Lb。
在这种情况下，例如，在加权平均中对于输入图像数据121的权重系数ko为Lc/(Lo+Lc)。而且，对于转换后图像“A”124a的权重系数ka为(LoLb)/(Lo+Lc)/(La+Lb)，并且对于转换后图像“B”124b的权重系数kb为(LoLa)/(Lo+Lc)/(La+Lb)。
而且，图10B示出其中通过向显示和输入单元107输入数值来指定最终转换目标的示例。当对于最终转换目标而输入的数值被表示为“(输入图像数据，转换后图像数据“A”，转换后图像数据“B”)为(Ro,Ra,Rb)”时，图10中的线段的长度之间的比率、即(OT,AT,BT)与数值(Ro,Ra,Rb)之间的比率相同。
在这种情况下，例如，在加权平均中对于输入图像数据121的权重系数ko为Ro/(Ro+Ra+Rb)。而且，对于转换后图像“A”124a的权重系数ka为Ra/(Ro+Ra+Rb)，并且对于转换后图像“B”124b的权重系数kb为Rb/(Ro+Ra+Rb)。
在最终转换信息的生成的示例中，如图11中所示，对于转换区域122中的色调值“n”，通过线性转换表161转换的色调值、通过转换后图像数据“A”的转换表162a转换的色调值、以及通过转换后图像数据“B”的转换表162b转换的色调值分别被表示为Fo(n)、Fa(n)和Fb(n)。
最终转换单元106通过根据以下公式(1)计算最终转换表Ft(n)163而获得最终转换信息，其中利用该最终转换信息对输入图像数据121中的转换区域122进行色调转换：
公式(1)
Ft(n)＝ko·Fo(n)+ka·Fa(n)+kb·Fb(n)
最终转换单元106根据公式(1)对于所有颜色分量(对于RGB颜色系统为R、G和B颜色分量)计算最终转换表，作为对转换区域122进行转换的最终转换信息。
计算权重系数的方法不限于以上描述。权重系数可以根据输入到显示和输入单元107的最终目标指定区域141中的所指定位置或者根据用于指定的输入数值而任意地设置。
而且，在(用于生成最终目标信息的第一生成方法)的部分中描述的操作中，最终转换单元106通过使用以上权重系数可以计算色调函数132和目标色调函数133的加权平均作为最终色调函数，并基于所计算的最终色调函数来生成转换表。
<<生成最终图像数据>>
最终转换单元106计算最终转换表作为最终转换信息，并且基于该最终转换信息对输入图像数据121的转换区域进行色调转换，以生成最终图像数据。
由于最终转换单元106基于最终转换表对转换区域122进行色调转换，所以转换区域122的色调可以被调整为执行图像处理的用户所期望的色调。最终转换单元106可以以对于转换区域122的相同方式对输入图像数据121中除了转换区域122之外的区域进行色调转换。
色调已经被最终转换单元106所转换的最终图像数据125显示在显示和输入单元107上，例如如图7中所示的。执行图像处理的用户可以验证图像处理的结果。
<图像处理的流程>
图12是示出根据第一实施例的图像处理装置中的图像处理的示例的流程图。
当图像数据被输入到图像处理装置100时，区域提取单元101从输入图像数据121提取其中颜色信息被转换的转换区域122(步骤S101)。接着，转换单元105获取色调函数132作为转换区域122的颜色信息(步骤S102)。
接着，当执行图像处理的用户从显示在显示和输入单元107上的一组目标图像数据123中选择了目标图像数据时，目标颜色信息获取单元103从存储单元104获取与该目标图像数据相对应的目标色调函数133(步骤S103)。
转换单元105执行转换图像数据生成过程，以从输入图像数据生成转换后图像数据124(步骤S104)。
当生成转换后图像数据124时，显示和输入单元107显示输入图像数据121和转换后图像数据124(步骤S105)，并接收对于最终转换目标的输入(步骤S106)。
当输入最终转换目标时，最终转换单元106执行最终图像数据生成过程，以生成最终图像数据125(步骤S107)。然后，该过程结束。
(转换图像数据生成过程)
图13示出转换图像数据生成过程的过程的流程图，其中转换单元105转换输入图像数据121中的转换区域122并生成转换后图像数据124。
转换单元105从转换区域122的色调函数132和目标图像数据的目标色调函数133生成转换表，作为转换信息(步骤S401)。
接着，转换单元105基于该转换表执行对于输入图像数据121中的转换区域122的色调转换(步骤S402)，生成转换后图像数据124，并在存储单元104中存储所生成的转换后图像数据124(步骤S403)。
转换单元105确定由执行图像处理的用户所选择的目标图像数据是否包括还未生成转换后图像数据的目标图像数据(步骤S404)。转换单元105重复地执行步骤S401至S403的过程，直到生成与用户所选的所有目标图像数据相对应的转换后图像数据124为止。
根据以上说明的过程，转换单元105对于执行图像处理的用户所选的目标图像数据中的每个，生成与该目标图像数据相对应的转换图像数据124。
(生成最终图像数据的第一生成方法)
接着，将说明最终转换单元106的最终图像数据生成过程。
图14是示出生成最终图像的过程的示例的流程图，其中最终转换单元106转换输入图像数据121的转换区域122并生成最终图像数据125。如在(用于生成最终目标信息的第一生成方法)部分中所说明的，图14示出最终转换单元106使用权重系数计算最终色调函数并基于从该最终色调函数获得的最终转换表来生成最终图像数据125的过程的示例。
最终转换单元106根据输入到显示和输入单元107的最终转换目标来设置与输入图像数据和与目标图像数据相对应的权重系数(步骤S711)。
接着，最终转换单元106使用权重系数计算输入图像数据121中的转换区域122的色调函数132和目标图像数据的目标色调函数133的加权平均(步骤S712)。最终转换单元106从该加权平均值生成最终色调函数(步骤S713)。
最终转换单元从该最终色调函数生成最终转换表作为最终转换信息(步骤S714)。接着，最终转换单元基于该最终转换表来转换输入图像数据121中的转换区域122，并生成最终图像数据125。然后，该过程结束。
(生成最终图像数据的第二生成方法)
图15是示出最终图像数据生成过程的示例的流程图，其中最终转换单元106转换输入图像数据121中的转换区域122并生成最终图像数据125。如在(用于生成最终转换信息的第二生成方法)部分中所说明的，图15示出其中最终转换单元106使用权重系数从转换表以及从线性转换表获得最终转换表163并基于该最终转换表163生成最终图像数据125的过程。
最终转换单元106基于输入到显示和输入单元107的最终转换目标来设置用于输入图像数据和用于目标图像数据的权重系数(步骤S721)。
接着，通过使用该权重系数，最终转换单元106计算线性转换表(利用该线性转换表，没有任何转换地输出输入图像数据121)以及到目标图像数据的转换表的加权平均(步骤S722)。接着，最终转换单元106从所计算的加权平均生成最终转换数据，作为最终转换信息(步骤S723)。
最后，最终转换单元106基于最终转换数据来转换输入图像数据121中的转换区域122的色调，并生成最终图像数据125。然后，该过程结束。
如上所述，按照根据第一实施例的图像处理装置100，执行图像处理的用户可以从输入图像数据121容易地获得最终图像数据125，在该最终图像数据125中转换区域122的色调被转换为期望的色调。执行图像处理的用户不仅可以将转换区域的色调转换为预先准备的目标图像数据的色调，而且可以转换为在转换区域和目标图像数据之间的中间色调。执行图像处理的用户的操作仅仅是通过触摸屏幕上的期望位置或者输入数值来选择具有期望的色调的目标图像数据并指定最终转换目标。以上操作不需要图像处理方面深层知识或相当的经验，并且用户能够通过直观和简单的操作获得主观上期望的图像。
如上所述的根据第一实施例的图像处理装置100可以通过添加必要的功能而被应用于执行对图像数据的处理的各种装置，诸如复合复印机、打印机、传真机、扫描机器、数码相机或个人计算机(PC)。
而且，根据第一实施例的图像处理装置1000所装备有的功能可以通过在计算机中将以上说明的操作过程作为计算机程序执行来实现，其中所述操作过程以在图像处理装置1000中使用的编程语言而编码。因此，实现图像处理装置1000的程序可以被存储在计算机可读的记录介质1108中。
因此，可以被存储在诸如软盘(注册商标)、CD(紧凑盘)、或DVD(数字通用盘)的记录介质1108中的根据第一实施例的程序能够从记录介质1108被安装到图像处理装置1000中。而且，由于图像处理装置1000包括网络I/F单元1105，根据第一实施例的程序可以经由诸如因特网的通信线路来下载并安装。
[第二实施例]
接着，将参照附图来描述根据第二实施例的图像处理系统。同时，相同的参考标号被分配给具有与根据第一实施例的图像处理装置1000基本上相同功能和配置的构件。将省略重复的说明。
而且，在以下实施例中，作为接收图像数据的输入的图像输入装置，例示了在机架中具有打印功能、扫描仪功能、复印功能或传真功能的复合机。本实施例不限于此。对于图像输入装置，只要能够输入图像数据，可以使用扫描仪、传真机或复印机中的任一个。
<图像处理系统的配置>
图16是示出根据第二实施例的图像处理系统的配置的示例的图。如图16中所示，图像处理系统200包括MFP(多功能外围设备)300、400、作为图像处理装置的图像处理服务器500、600以及诸如PC(个人计算机)的信息处理终端700。以上组件经由网络连接。
在根据第二实施例的图像处理系统200中，MFP、图像处理服务器和信息处理终端的数目不受限制并且可以是任意数目。下文中，将说明MFP 300和图像处理服务器500。对于分别具有与MFP 300和图像处理服务器500相同的配置的MFP 400和图像处理服务器600的说明将被省略。
MFP 300是复合机，其在机架中具有读出图像的扫描仪功能、复印功能、打印机功能、传真功能等等。MFP 300通过使用扫描仪功能扫描纸质介质等等，生成图像数据，并向图像处理服务器500发送所生成的图像数据。MFP300的细节将在稍后描述。
图像处理服务器500是图像处理装置，其对由MFP 300、400读出的图像或者经由网络获取的图像数据进行图像处理。
信息处理终端700可以装备有图像处理服务器500具有的图像处理功能。
<MFP的硬件配置>
图17是示出MFP300的硬件配置的示例的图。
如图17中所示，MFP 300包括控制单元301、主存储单元302、辅助存储单元303、外部存储设备I/F单元304、网络I/F单元305、读出单元306、操作单元307以及引擎单元308。
控制单元301是CPU，其控制装置中的每个单元，并计算或处理数据。而且，控制单元301是执行在主存储单元302中存储的程序的处理单元。控制单元301从输入设备或存储设备接收数据，计算或处理该数据，并向输出设备或存储设备输出数据。
主存储单元302为ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)等等。主存储单元302存储或临时保存程序或者数据，该程序比如是作为基本系统的OS或在控制单元301处执行的应用软件。
辅助存储单元303是HDD等等。辅助存储单元303存储与应用软件相关的数据等。
外部存储设备I/F单元304是在经由诸如USB(通用串行总线)的数据传输路径连接的诸如快闪存储器的记录介质309与MFP 300之间的接口。
而且，在记录介质309中存储的程序经由外部存储设备I/F单元304被安装，并变为可由MFP 300执行。
网络I/F单元305是在经由诸如LAN(局域网)或WAN(广域网)的网络连接的、具有通信设备的外围设备与MFP 300之间的接口，该网络通过无线和/或有线的数据通信路径来配置。
读出单元306是扫描仪设备，其扫描纸质介质仪读出图像，并从该图像获取图像数据。
操作单元307包括键开关(硬件键)和LCD(液晶显示器)，该LCD装备有触摸板功能(包括在GUI(图像用户界面)中的软件键)。操作单元307是显示设备和/或输入设备，即操作单元307起到用于使用MFP 300所装备的功能的UI(用户界面)的作用。
引擎单元308是诸如绘图仪的机械部件，其进行在纸质介质等上形成图像的过程。
<图像处理服务器的硬件配置>
图18是示出图像处理服务器500的硬件配置的示例的图。
如图18中所示，图像处理服务器500包括控制单元501、主存储单元502、辅助存储单元303、外部存储设备I/F单元504、以及网络I/F单元505。
控制单元501是CPU，其控制装置中的每个单元，并计算或处理数据。而且，控制单元501是执行在主存储单元502中存储的程序的处理单元。控制单元501从输入设备或存储设备接收数据，计算或处理该数据，并向输出设备或存储设备输出数据。
主存储单元502为ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)等等。主存储单元502存储或临时保存程序或者数据，该程序比如是作为基本系统的OS或在控制单元501处执行的应用软件。
辅助存储单元303是HDD等等。辅助存储单元503存储与应用软件相关的数据等等。
外部存储设备I/F单元504是在经由诸如USB(通用串行总线)的数据传输路径连接的诸如快闪存储器的记录介质506与图像处理服务器500之间的接口。
而且，在记录介质506中存储的程序经由外部存储设备I/F单元504被安装，并变成可由图像处理服务器500执行。
网络I/F单元505是在经由诸如LAN(局域网)或WAN(广域网)的网络连接的、具有通信设备的外围设备与图像处理服务器500之间的接口，该网络通过无线和/或有线的数据通信路径来配置。而且，图像处理服务器可以包括具有键盘等的操作单元、以及具有LCD等的显示单元，尽管操作单元和显示单元没有在图18中示出。
信息处理终端700的硬件配置与如图1中所示的、根据第一实施例的图像处理装置相同。
<图像处理系统的功能配置>
图19是示出根据第二实施例的图像处理系统200的功能配置的示例的图。
如图19中所示，MFP 300包括读出单元311、通信单元312和引擎单元313。
读出单元311可以通过扫描纸质介质来获取图像数据，以用于执行图像处理。
通信单元312可以接收在信息处理终端700的存储单元711中存储的图像数据。而且，通信单元312可以将通过读出单元311获取的图像数据发送到作为的图像处理装置的图像处理服务器，并且可以接收图像数据，以由图像处理服务器500对该图像数据执行图像处理。
引擎单元313可以在诸如纸质介质的记录介质上打印由图像处理服务器500进行了图像处理的图像数据，并由此输出该图像数据。而且，引擎单元可以在记录介质上打印由图像处理服务器500进行了图像转换的图像数据，并由此输出该图像数据。
信息处理终端700包括存储单元711、读出单元712、通信单元713和显示和输入单元714。
存储单元711存储将被选择为目标的图像数据群组123、以及与图像数据群组123相对应的作为目标颜色信息的多个目标色调函数133。
读出单元712从存储单元711读出目标图像数据群组123和与执行图像处理的用户所选择的目标图像数据相对应的目标色调函数133。
通信单元713向MFP或信息处理服务器500发送由读出单元从存储单元711读出的目标图像数据群组123和目标色调函数133。而且，通信单元接收从MFP 500或者从图像处理服务器500发送的输入图像数据121、最终图像数据125等等。
在显示和输入单元714上显示由通信单元713所接收的输入图像数据121和最终图像数据125、在存储单元711中存储的目标图像数据群组123等等。
同时，MFP 300或者图像处理服务器500可以被提供有信息处理终端700所装备的功能中的至少一个。
图像处理服务器500包括通信单元511、区域提取单元512、目标颜色信息获取单元513、颜色信息获取单元514、转换单元515和最终转换单元516。每个单元的功能与根据第一实施例的图像处理装置100中相应单元的功能相同。同时，MFP 300或者信息处理终端700可以被装备有信息处理服务器500所装备的功能中的至少一个。
在根据第二实施例的图像处理系统中，执行图像处理的用户通过读出单元311获取用于执行图像处理的、包括转换区域的图像，作为图像数据，并且还获取已由图像处理服务器500执行了图像转换处理的最终图像数据125。执行图像处理的用户可以从信息处理终端700读出用于执行图像处理的、包括转换区域的图像数据，并且可以通过图像处理服务器500对该图像数据进行图像转换处理。
在图像处理服务器500，区域提取单元512提取转换区域122，并且颜色信息获取单元514获取色调函数，作为转换区域122的颜色信息。而且，目标颜色信息获取单元513获取目标色调函数，作为经由通信单元511从信息处理终端700获取的目标颜色信息。转换单元512基于该目标色调函数生成转换后图像数据124，并且经由通信单元511向信息处理终端700发送该转换后图像数据124。
在信息处理终端700中，输入图像数据121和转换后图像数据124被显示在显示和输入单元714上。执行图像处理的用户输入最终转换目标。该最终转换目标通过通信单元713被发送到图像处理服务器500。
在图像处理服务器500中，最终转换单元516基于最终转换目标来获得最终转换表，并基于该最终转换表生成最终图像数据125。最终图像数据125通过通信单元511被发送到信息处理终端700并被显示在显示和输入单元714上。最终图像数据125可以被发送到MFP300，并且通过引擎单元313被打印在记录纸上。根据以上操作，执行了图像处理的用户可以获得具有期望色调的图像输出。
如上所述，在根据第二实施例的图像处理系统200中，执行图像处理的用户可以用简单的操作从信息处理终端700对由MFP 300等所获取的输入图像数据121中的转换区域122进行色调转换过程，并获得最终图像数据。
如上描述了根据实施例的图像处理装置、图像处理系统、图像处理方法及其程序和存储该程序的记录介质。本发明不限于这些实施例，而是在不脱离本发明的范围的情况下可以做出各种变化和修改。
本申请是基于2013年3月5日向日本专利局提交的日本优先权申请第2013-042608号并要求其优先权权益，该专利申请的全部内容通过引用结合于此。
参考标号的描述
100，1000 图像处理装置
101，512 区域提取单元
102，514 颜色信息获取单元
103，513 目标颜色信息获取单元
104，711 存储单元
105，515 转换单元
106，516 最终转换单元
107，714 显示和输入单元
121 输入图像数据
122 转换区域
123 目标图像数据组
124a 转换后图像数据“A”
124b 转换后图像数据“B”
125 最终图像数据
131 颜色分量
132 色调函数
133，133a，133b 目标色调函数
141 最终目标指定区域
142 指定的位置
134a，134b，134c 最终色调函数
161 线性转换表
162a 转换后图像数据“A”的转换表
162b 转换后图像数据“B”的转换表
163 最终转换表
200 图像处理系统
300，400 MFP
301，501，1101 控制单元
302，502，1102 主存储单元
303，503，1103 辅助存储单元
304，504，1104 外部存储设备I/F单元
305，505，1105 网络I/F单元
306，311，712 读出单元
307，1107 操作单元
308，313 引擎单元
309，506，1108 记录介质
312，511，713 通信单元
500，600 图像处理服务器
700 信息处理终端
1106 显示单元

Claims (8)

1.一种图像处理装置，包括：
区域提取单元，配置为从输入图像数据提取人类皮肤的转换区域；
颜色信息获取单元，配置为获取所述转换区域的像素的颜色分量，并且计算所述颜色分量的三维色调函数作为颜色信息；
目标颜色信息获取单元，配置为获取具有与所述色调函数相同的数据格式的目标色调函数作为目标颜色信息，该目标颜色信息至少包括第一目标颜色信息和第二目标颜色信息，该目标颜色信息是颜色信息的转换的目标；
转换单元，配置为基于所述颜色信息和所述第一目标颜色信息生成第一转换信息，并基于所述颜色信息和所述第二目标颜色信息生成第二转换信息，并基于所述第一转换信息转换所述颜色信息以生成第一转换后图像数据，并基于所述第二转换信息转换所述颜色信息以生成第二转换后图像数据；
显示和输入单元，配置为显示所述输入图像数据、所述第一转换后图像数据和所述第二转换后图像数据，并且接收最终转换目标的输入，该最终转换目标是所述颜色信息的转换的最终目标，并基于所述输入图像数据、所述第一转换后图像数据和所述第二转换后图像数据之间的关系来确定；以及
最终转换单元，配置为基于所述最终转换目标来生成最终转换信息，并且基于所述最终转换信息来转换所述颜色信息，以生成最终图像数据。
2.如权利要求1所述的图像处理装置，其中，
所述显示和输入单元显示将代表所述输入图像数据的点和代表所述转换后图像数据的点连接的线段或多边形，并且接收在所述线段或多边形上的目标位置的输入，作为所述最终转换目标，以及
所述最终转换单元使用从所述点和所述目标位置之间的位置关系得到的权重系数来生成所述最终转换信息。
3.如权利要求1所述的图像处理装置，其中，
所述显示和输入单元接收所述输入图像数据与所述转换后图像数据之间的比率的输入，作为所述最终转换目标，以及
所述最终转换单元使用从所述比率得到的权重系数来生成所述最终转换信息。
4.如权利要求2或3所述的图像处理装置，其中，
所述最终转换单元使用所述权重系数来计算所述颜色信息和所述目标颜色信息的加权平均，以获得所述最终目标颜色信息，并基于所述最终目标颜色信息来生成所述最终转换信息。
5.如权利要求2或3所述的图像处理装置，其中，
所述最终转换单元使用所述权重系数来计算所述转换信息和线性转换信息的加权平均，以生成所述最终转换信息，所述线性转换信息是没有转换所述颜色信息而生成的。
6.如权利要求1至5中的任一项中所述的图像处理装置，其中，
所述最终转换单元基于所述最终转换信息转换在所述输入图像数据中除了所述转换区域之外的区域中的颜色信息，以生成最终图像数据。
7.一种图像处理系统，包括经由网络相互连接的图像处理装置和信息处理终端，其中
该图像处理装置包括：
区域提取单元，配置为从输入图像数据提取人类皮肤的转换区域；
颜色信息获取单元，配置为获取所述转换区域的像素的颜色分量，并且计算所述颜色分量的三维色调函数作为颜色信息；
目标颜色信息获取单元，配置为获取具有与所述色调函数相同的数据格式的目标色调函数作为目标颜色信息，该目标颜色信息至少包括第一目标颜色信息和第二目标颜色信息，该目标颜色信息是颜色信息的转换的目标；
转换单元，配置为基于所述颜色信息和所述第一目标颜色信息生成第一转换信息，并基于所述颜色信息和所述第二目标颜色信息生成第二转换信息，并基于所述第一转换信息转换所述颜色信息以生成第一转换后图像数据，并基于所述第二转换信息转换所述颜色信息以生成第二转换后图像数据；以及
最终转换单元，配置为基于输入的最终转换目标来生成最终转换信息，并且基于所述最终转换信息来转换所述颜色信息，以生成最终图像数据，所述输入的最终转换目标是所述颜色信息的转换的最终目标，并基于所述输入图像数据、所述第一转换后图像数据和所述第二转换后图像数据之间的关系来确定，以及
所述信息处理终端包括显示和输入单元，配置为显示所述输入图像数据、所述第一转换后图像数据和所述第二转换后图像数据，并接收所述最终转换目标的输入。
8.一种图像处理方法，包括：
区域提取步骤，从输入图像数据提取人类皮肤的转换区域；
颜色信息获取步骤，获取所述转换区域的像素的颜色分量，并且计算所述颜色分量的三维色调函数作为颜色信息；
目标颜色信息获取步骤，获取具有与所述色调函数相同的数据格式的目标色调函数作为目标颜色信息，该目标颜色信息至少包括第一目标颜色信息和第二目标颜色信息，该目标颜色信息是颜色信息的转换的目标；
转换步骤，基于所述颜色信息和所述第一目标颜色信息生成第一转换信息，并基于所述颜色信息和所述第二目标颜色信息生成第二转换信息，并基于所述第一转换信息转换所述颜色信息以生成第一转换后图像数据，并基于所述第二转换信息转换所述颜色信息以生成第二转换后图像数据；
显示输入步骤，显示所述输入图像数据、所述第一转换后图像数据和所述第二转换后图像数据，并且接收最终转换目标的输入，该最终转换目标是所述颜色信息的转换的最终目标，并基于所述输入图像数据、所述第一转换后图像数据和所述第二转换后图像数据之间的关系来确定；以及
最终转换步骤，基于所述最终转换目标来生成最终转换信息，并且基于所述最终转换信息来转换所述颜色信息，以生成最终图像数据。
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