CN1504877B - 增量式彩色变换创建的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一个总彩色变换由单独的彩色变换步骤中的多个步骤所构成，该总彩色变换由一个彩色管理系统所使用，以将彩色从一个色空间变换到另一个色空间。执行一个顺序加法操作的序列，各加法操作将单独的变换步骤中的一个单步骤增加到一个由先前加法操作所构成的中间变换，并且对于各加法操作，至少返回一个表示该加法操作的特性的值。根据返回值的先前值，改变随后加法操作序列。

Description

增量式彩色变换创建的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种计算机实现的变换的创建，用于在一个彩色管理系统中变换彩色，并且特别涉及一种用于创建一个总变换的方法和设备，其中使用加法操作序列来创建该总变换，这些加法操作各增加单独的变换步骤，并且返回信息，该信息用来对一个变换步骤作出决定，以增加到随后的加法操作中。
背景技术
使用一个彩色管理系统，使一幅彩色图像经受变换处理，以将图像的彩色从一个色空间(例如RGB、CMYK、CIELab等)变换到另一个色空间。典型地，由彩色管理系统所使用的变换和一个或多个彩色装置一起使用，并且考虑各装置的特性。
与装置关联的一个这样的特性是该彩色装置能再生的彩色色域。将彩色图像数据变换到装置的色空间典型地需要使用一个色域映射算法(GMA)，该算法将图像的彩色映射到彩色装置的彩色色域。除变换装置的彩色色域的彩色外，彩色管理系统(CMS)经常还在一个装置的色空间与一个独立于装置的色空间之间变换彩色。按照装置色空间和色域来变换彩色的变换通常用算术表达式的形式或作为一个或多个查表而给定。
图1说明一个彩色管理系统中的处理，以使用几个步骤所构成的变换在色空间和色域之间变换彩色图像数据。
输入装置100例如可以是一个彩色扫描器，它使用RGB(红、绿和蓝)装置色空间。在本例中，输出装置102可以是一台彩色打印机，它使用不同的装置色空间，例如CMYK(青、深红、黄和黑)装置色空间。由输入装置100使用RGB装置色空间所产生的图像数据必须转换到CMYK装置色空间，以供输出装置102使用。另外，不能够用输出装置102的彩色色域来表示的图像数据中的那些彩色必须转换到输出装置102的色域。
方块103至105说明一个变换，即包括色空间和色域变换步骤的变换110。在各变换步骤中，使用一个变换将该步骤的彩色数据输入转换到彩色数据输出。在方块103中，从输入装置100接收的彩色数据被转换到一个色表空间，例如CIECAM97，或一个独立于装置的色空间，例如CIELab。在方块104中，使用一个GMA从输入装置100的色域到输出装置102的色域转换或色域映射彩色数据输入(例如CIECAM97或CIELab彩色数据)。其后，将彩色数据从色表空间转换到输出装置102的色空间。然后输出装置102能使用彩色数据产生输出。
变换110典型地使用输入和输出装置两者的装置配置来限定。一个装置配置限定装置的特性。一种类型的装置配置典型地称为ICC(国际彩色协议)配置，它提供一个取查表形式的变换步骤，这个查表能用来将一幅彩色图像从依赖于装置的装置色空间变换到独立于装置的色空间。
另一种类型的装置配置是一个只测量配置(MOP)，它包含给定装置的测量数据。测量数据提供一个将依赖于装置的彩色取样的色空间中的装置的彩色限定，到所取的彩色取样的彩色测量的映射，使用一个测量装置(例如分光光度计或色度计)取得独立于装置的色空间中的彩色测量。该测量数据可以进一步由产生测量数据的观察条件(例如，照明)限定。关于这一点，这里参考引入由John S.Haikin等人于2000年3月31日提出的题为“Color ManagementSystem Using Measured Device Data”的共同拥有美国专利申请系列No.09/540,012，该申请提供一个使用测量数据和观察条件数据的CMS，以构成一个将源彩色图像变换成目的装置色空间的变换。
在常规彩色管理系统中，一个“创建变换”程序模块用来产生彩色变换110。“创建变换”将彩色配置(例如输入和输出装置配置)的列表和创建变换所需要的任何其他信息，例如染色要求或GMA、装置特性模块以及其他类似模块一起作为输入。“创建变换”模块接收该输入，并且使用所提供的参数输出一个变换。这个方法的问题是对程序模块所执行的创建过程具有很少的可见性。“创建变换”程序模块可能返回一个状态，这个状态总体上反映创建过程的总结果。然而，提供的总状态信息无助于确定模块所执行的创建过程的特定部分的问题。
因此，希望具有一种变换创建过程，它使用分开步骤来创建一个变换，以便能关于各个步骤收集信息，该信息能用来确定变换创建过程中的随后步骤。
发明内容
本发明的一个目的是通过提供一种方法和设备，以建立一个由单独的彩色变换步骤所构成的总彩色变换，来处理上述现有技术的困难和缺陷，单独的彩色变换步骤各自在一个分开的加法操作中增加。加法操作返回一个表示加法操作的特性的值。根据返回值的先前值，改变随后加法操作序列。
由于各加法操作增加单独的变换步骤，并且返回表示加法操作的特性的信息，所以返回值提供一个给定加法步骤所特有的信息，这个信息然后能用来改变构成总变换所用的随后加法操作序列。
按照本发明，限定一种方法，以由单独的彩色变换步骤中的多个步骤来创建一个总彩色变换，该总彩色变换由一个彩色管理系统所使用，以将彩色从一个色空间变换到另一个色空间。执行顺序加法操作序列，各加法操作将单独的变换步骤中的一个单步骤增加到由先前加法操作所构成的一个中间变换，并且对于各加法操作，返回至少一个表示该加法操作的特性的值。执行测试，以确定是否改变随后加法操作序列，并且根据返回值的先前值，能改变随后加法操作序列。
在本发明的另一方面，限定一种方法，以由单独的彩色变换步骤中的多个步骤来创建一个总彩色变换，该总彩色变换由一个彩色管理系统所使用，以将彩色从一个色空间变换到另一个色空间。将单独的彩色变换步骤中的第一步骤增加到一个中间彩色变换并返回一个该增加的变换步骤的特性值。然后增加单独的彩色变换步骤中的第二步骤，根据第一增加所返回的值，从多个单独的彩色变换步骤中选择第二步骤。
已经提供这个简短摘要，以便能快速地理解本发明的特性。连同附图参考以下对其优选实施例的详细描述，能对本发明获得更完全的理解。
附图说明
图1说明由一个彩色管理系统所使用的处理流水线，以在色空间和色域之间变换彩色图像数据。
图2是一个实施本发明的硬件环境的外视图。
图3是一个连同本发明使用的个人计算机的内部结构的方块图。
图4提供按照本发明的变换创建的示意概略图。
图5说明按照本发明管理总彩色变换的创建的处理步骤的流程图。
图6说明按照本发明执行加法操作和完成步骤的处理步骤的流程图。
具体实施方式
图2是实施本发明的代表性计算硬件的外视图。图2所示有执行浏览器激活操作系统例如MicrosoftXP的计算机1；用于向用户显示文本和图像的监视器2；用于向计算机1输入文本和命令的键盘4；以及用于操纵和选择监视器2上显示的对象的鼠标5。计算机1还包括固定驱动器6，其中存储应用程序，例如彩色管理系统应用、数据文件，以及用于控制计算机1所附外围设备的设备驱动程序；软盘驱动器7，用于对插入其中的软盘读出数据和写入数据。数据和/或应用也可以通过一个CD-ROM驱动器(未示出)从一个CD-ROM，或通过一个可以与计算机1连接的网络(网络连接未示出)而存取。
扫描器18是输入装置的例子，而监视器2和打印机8是输出装置的例子。图2未示出的装置的其他例子包括数字摄像机(例如照相机或摄影机)、胶印机、数字投影仪等。另外，应该很明显本发明不限于这些装置。
图3是计算机1的内部结构的方块图。图3所示是CPU 20，它优选地是一个与计算机总线22接口的微处理器，例如奔腾型微处理器。与计算机总线22接口的还有打印机接口25，以允许计算机1与打印机8通信；调制解调器接口26，以能够在计算机1与其内置调制解调器之间通信；显示器接口27，以与监视器2接口；键盘接口28，以与键盘4接口；以及鼠标接口29，以与鼠标5接口。
只读存储器(ROM)31存储关于基本系统功能的不变计算机可执行处理步骤，例如基本I/O、启动或从键盘4接收按键。
主随机存取存储器(RAM)32为CPU 20提供能快速存取的存储器存储。关于这一点，通过计算机总线22将计算机可执行处理步骤(或程序模块或程序代码)从磁盘6传送到RAM 32，并且从那里由CPU 20执行。
图3所示还有磁盘6，如上所述，它包括一个视窗操作系统；一个可在特定视窗操作系统上执行的彩色管理系统；一个控制总彩色变换的创建的应用程序；一个由应用程序调用以增加个别变换并完成总变换的应用编程接口(API)。其他应用程序可以包括字处理、电子数据表、图形以及其他类似应用程序。磁盘6还包括所示的数据文件和设备驱动程序。
虽然其他计算系统可以和本发明一起使用，但是图2和图3提供一个计算系统的示范性代表，它能用来按照本发明的实施例，从单独的彩色变换步骤中的多个步骤来创建一个总彩色变换。总彩色变换然后可以由一个彩色管理系统所使用，以将彩色从一个色空间变换到另一个色空间。在顺序加法操作序列的各加法操作中，将单独的变换步骤增加到由先前加法操作所创建的一个中间变换。从各加法操作，返回表示该加法操作的特性的信息。例如，可以返回表示中间变换的当前状态的特性的信息，并且该信息可以包括加法操作中所用数据是否有效的指示，或可能以某种方式与加法操作之前存在的中间变换不相容。另外，可以返回增加到中间变换的加法操作所用的数据的有些或全部。以下将更完全地讨论返回值的这些和其他例子。然后能测试加法操作的先前操作的返回信息，以确定是否改变随后加法操作序列。
图4提供按照本发明的变换创建的示意概略图。
优选地，使用一个应用程序接口(API)403，它包括可执行的程序模块，以将个别变换增加到中间变换407，并且完成变换和输出总变换。应用402访问API 403，以调用API 403的特定程序模块，以执行创建总变换所需的加法操作步骤。一旦增加了所有单独的变换步骤，应用402调用API 403，以完成变换创建过程。
在图4例子中，应用402调用API 403的一个程序模块，以对程序模块使用一个命令即“addStep”410来执行加法操作，并且作为调用的部分供给任何需要的输入。在根据彩色装置的装置配置来增加变换步骤的加法操作中，应用402向addStep 410供给配置名。
执行addStep 410程序模块，以将个别变换增加到中间变换407。优选地，中间变换407作为addStep 410的第一实例的结果而创建，它增加第一单独的变换步骤。然后由API 403的addStep 410模块将表示加法操作的特性的信息(例如中间变换407的状态)，即返回信息411返回给应用程序402。返回信息411能包括一个或多个返回值。
如以下更完全地讨论，返回信息能包括供给addStep 410的信息(例如装置配置的某一部分，在加法操作期间产生的信息，或两者)。由先前加法操作返回的信息能供给随后的addStep 410。另外，返回信息中能包括错误条件或警告消息。
应该理解可以按照任何已知编程技术将信息传给API 403或从API 403传出。例如，能使用面向对象的对象来封装信息，并且然后可使用对象的方法来检索信息。另外，应该显而易见API 403可以使用任何编程语言来实现，包括面向对象的编程语言和面向过程的编程语言。
执行API 403的程序模块，以完成总变换。例如，“complete”413调用API 403的一个程序模块，它验证总变换，并且提供返回信息411，表示完成操作的特性。例如，完成变换操作的返回信息411能指示总变换是否有效。
成为加法操作的输入的信息例子包括装置配置的名字(例如输入装置配置、监视器配置或输出装置配置)和色域映射算法。如以下更详细地讨论，一个加法操作所输出的信息能成为一个随后加法操作的输入，一个这样例子是混色除去和黑色生成信息。
检查或测试由一个或多个加法操作所提供的返回信息411，以确定是否改变随后加法操作序列。应用402能测试信息，以确定是否改变随后加法操作序列。另外或作为一个选择，用户能使用用户接口(UI)401来查阅，以确定是否改变随后加法操作序列。因而，能通过应用402由程序，或通过UI 401根据用户对应用402的输入，或通过两者，来确定对加法操作序列的改变。
如以下更完全地讨论，通过增加、除去、替换操作序列中的加法操作，能改变一个加法操作序列。另外，通过改变供给addStep 410的信息，能变更加法操作。以下讨论的一个这样例子是对加法操作供给混色除去(UCR)和黑色生成信息。
一旦使用API 403创建了一个总彩色变换(例如彩色变换412)，将它提供给CMS 405，CMS 405使用彩色变换412以将源图像404变换为输出图像406。
在图4说明中，与CMS 405分开画出应用402。然而，应该理解应用402能是CMS 405的一部分。类似地，CMS 405可以包括API 403。
图5说明应用402的处理步骤的流程图，以管理按照本发明的总彩色变换的创建。在步骤S501，确定是否处理了顺序加法操作序列中的所有加法操作。如果是，在步骤S507继续处理，以例如使用complete 413发送一个“complete”信息请求。然后在步骤S508继续处理，以检查完成操作的返回信息411。检查返回信息411，以确定完成操作是否成功(例如使总变换成功地生效)。在这个过程中，可以作出确定，以例如创建按照本发明的另一个总变换。
如果有剩余加法操作待处理，在步骤S502继续处理，以发送addStep 410。在步骤S503，检查或测试返回信息411，并且在步骤S504，根据测试确定是否应该改变随后加法操作序列。如果否，在步骤S501继续处理，以处理加法操作序列中的剩余加法操作。如果在步骤S504确定要改变随后加法操作序列，在步骤S506继续处理，以改变加法序列，并且在步骤S501继续处理，以处理序列中的剩余加法操作，包括在步骤S506所作的改变。
图6说明处理步骤的流程图，以执行按照本发明的加法操作和完成步骤。
在步骤S601，处理等待是否接收到请求(例如addStep 410或complete 413)的确定。一旦接收到请求，根据请求是addStep 410请求还是complete 413请求，继续处理。在步骤S602，如果接收到addStep 410，在步骤S603继续处理，以增加执行加法操作，以对中间变换407增加单独的变换步骤。在步骤S604，产生返回信息411，并且在步骤S601等待接收另一个请求。
如果不是addStep 410请求，则在步骤S605确定请求是否为complete 413请求。如果是，在步骤S606继续处理，以验证变换。在步骤S607确定总变换是否有效。如果否，在步骤S608继续处理，以产生包括错误或警告条件的返回信息411。
如果在步骤S607确定总变换有效，在步骤S609继续处理，以产生返回信息411，它包括总变换成功完成并且有效的指示。
以下例子用来说明有些情况，其中可以使用如这里所述的彩色变换创建。然而，应该显而易见本发明的应用不限于这些示范性情况。
返回信息411可以包括警告或错误条件。为了说明，考虑一种情况，其中使用扫描器18捕获源图像404，并且在使用胶印机打印它之前在监视器2上检验。以下是可以用来创建彩色变换412，以变换源图像404的加法操作序列的例子：
(1)addStep(scannerProfile)
(2)addStep(GMA1)
(3)addStep(pressProfile)
(4)addStep(GMA2)
(5)addStep(monitorProfile)
(6)Complete
在以上各步骤中，返回信息411可能包含一个指示没有发现输入(即scannerProfile、GMA1、pressProfile、GMA2或monitorProfile)的错误消息。另外，如果API 403不能够使配置数据有效，则能在返回信息411中返回一个有效性错误。例如，在配置中的一个是不包含足够测量数据的MOP，或测量数据形成一个不可逆的矩阵的情况下，可能出现一个有效性错误。为了进一步说明，例如，如果在加法操作(2)之前请求加法操作(3)，则API 403的addStep 410操作能在返回信息411中返回一个指示无效序列的语法错误。
为了给出加法序列完成的信号，在API 403中调用一个完成操作(例如以上例子中的步骤(6))，它使API 403验证总变换。如果由于某种原因不能创建总变换，或否则不能成功地验证总变换，则返回信息411能包含错误的某一指示。
在以上例子中，API 403识别条件(例如警告或错误)，并且将它作为返回信息411的部分而返回。然而，在以下这个例子中，使用返回信息411，应用402或用户通过用户接口401能确定条件，并且决定改变加法操作序列。为了说明，假定使用彩色变换412，以将一幅作为源图像404的数字图像变换为输出图像406，它将在监视器2上被观看。可以用来创建彩色变换412的加法操作顺序的一例如下：
(1)addStep(cameraProfile)
(2)addStep(indoorGMA)
(3)addStep(monitorProfile)
(4)Complete
按照这个序列，根据捕获数字图像的照相机的装置配置，应用402执行API 403，以增加变换步骤。在本例中，照相机配置是一个只测量配置(MOP)，它包含测量数据和在室内照明条件下捕获测量数据的指示。根据加法操作，由API 403向应用402提供观察条件信息。
典型地，数字图像具有能被检查的元数据信息，以确定捕获图像的条件。使用在返回411中由API 403所供给的观察条件信息，应用402检查实际捕获数字图像的条件，以确定它们是否相容。例如，如果数字图像在室外取得，并且测量数据在演播室照明条件下捕获，则条件的不同可能导致一幅不能接受的输出图像406。在这种情况下，应用402可能改变以上加法操作(2)，以用一个更可能补偿观察条件的不相容(例如从“室内GMA”到“镜面加亮GMA”的变化)的色域映射算法(GMA)来代替。可选择地，应用402能通过UI 401向用户提供信息，以使用户明白不相容，并且然后允许用户有机会确定是继续当前加法操作序列，还是按某种方式改变序列。一个完成操作完成总变换。
增加在加法操作中的MOP包含测量数据，它用来执行装置特性化，以根据MOP的测量数据，产生一个数学模型的值或参数，该数学模型由依赖于装置的色空间中的彩色而产生色表空间的彩色。
例如，如果使用γ-偏移-增益模型，则使用测量数据确定γ、偏移和增益参数。优选地，使用一个特性化模块来确定参数，并且使用参数执行数学模型，以将彩色从独立于装置的色空间变换到色表空间。
在本例中，作为返回信息411的部分，加法操作能返回关于装置特性化的信息，它能用来确定是否需要改变加法操作序列。可以用来创建彩色变换412的加法操作序列的一例如下：
(1)addStep(cameraProfile)
增加照相机配置的addStep 410的返回信息411包括一个警告，即特定装置特性化模型不可用，并且代之以使用一般装置特性化。作为返回信息411的部分，返回照相机配置所用的一般装置特性化模型所产生的色域边界描述信息。
应用402和/或使用用户接口401的用户检查色域边界描述信息，并且确定色域太窄。因此如下改变addStep(cameraProfile)之后的加法操作序列：
(2)addStep(GMA2)
(3)addStep(idealProfile)
不管根据照相机配置增加变换的addStep(cameraProfile)的返回信息411是否包括以上警告，变换都如下完成：
(n+1)addStep(GMA1)
(n+2)addStep(outputProfile)
(n+3)Complete
其中n表示先前addStep的号。
加法操作序列变为根据不同GMA(即GMA2)而增加变换，以及根据理想装置的配置而增加变换，它们两者都意味着作为照相机配置增加步骤的返回信息411的结果，对确定为过窄的色域进行扩大。一个完成操作完成总变换的处理。
以下例子说明对一个加法操作序列的改变，它包含根据先前加法操作的返回信息411来改变供给随后加法操作的信息。例如，当产生输出图像406时，有可能保存由一个装置为产生源图像404所使用的黑色产生和混色除去。可以用来创建彩色变换412的加法操作序列的一例如下：
(1)addStep(inputDeviceProfile)
(2)addStep(GMA)
(3)addStep(outputDeviceProfile，UCR/BG)
(4)Complete
由增加输入装置的装置配置的加法操作的返回信息411，识别执行黑色产生和混色除去的输入装置的技术。这个信息提供有给增加输出装置的装置配置的加法操作。在增加输出装置配置的加法操作之后，验证总变换，并且完成处理。
关于这一点，已经关于特定说明性实施例描述了本发明。然而，本领域技术人员应该理解，本发明不限于上述实施例，并且在不违反本发明的精神和范围下，可以实现各种各样的改变和变更。

Claims (18)

1.一种由单独的彩色变换步骤中的多个步骤来创建一个总彩色变换的方法，所述总彩色变换由一个彩色管理系统所使用，以将彩色从一个色空间变换到另一个色空间，所述方法包括：
执行一个顺序加法操作序列，各加法操作将所述单独的变换步骤中的一个单步骤增加到先前加法操作所创建的一个中间变换，并且对于各加法操作，至少返回一个表示所述加法操作的特性的值；以及
根据所述返回值的先前值，测试是否改变所述随后加法操作序列。
2.按照权利要求1的方法，其中根据一个装置配置，所述顺序加法操作中的一个将一个单独的变换步骤增加到所述中间变换。
3.按照权利要求2的方法，其中所述配置包括一个只测量配置。
4.按照权利要求2的方法，其中所述配置包括一个国际彩色协议配置。
5.按照权利要求2的方法，其中所述返回值包括所述配置的信息。
6.按照权利要求2的方法，其中所述返回值包括一个所述配置是无效的指示。
7.按照权利要求1的方法，其中根据一个色域映射算法，所述顺序加法操作中的一个将一个单独的变换步骤增加到所述中间变换。
8.按照权利要求1的方法，其中所述返回值警告在所述增加的单独的变换步骤与所述中间变换之间的不相容。
9.按照权利要求1的方法，其中为执行所述随后加法操作序列中的一个或多个所述加法操作，至少供给一个值，所述供给值基于一个或多个所述先前加法操作的所述返回值。
10.按照权利要求9的方法，其中所述返回值和所述供给值包括混色除去和黑色生成信息。
11.按照权利要求1的方法，还包括：
根据所述测试步骤，改变所述随后加法操作序列。
12.按照权利要求1的方法，其中改变所述随后加法操作序列，以增加一个或多个加法操作，或除去一个或多个加法操作。
13.按照权利要求1的方法，其中所述返回值包括在所述测试步骤所测试的色域边界信息，并且根据所述色域边界信息，改变所述随后加法操作序列。
14.按照权利要求1的方法，还包括：
根据所述测试步骤，不作改变而维持所述随后加法操作序列。
15.按照权利要求1的方法，其中所述返回值包括所述中间变换的一个当前状态。
16.一种由单独的彩色变换步骤中的多个步骤来创建一个总彩色变换的方法，所述总彩色变换由一个彩色管理系统所使用，以将彩色从一个色空间变换到另一个色空间，所述方法包括：
将所述单独的彩色变换步骤中的第一步骤增加到一个中间彩色变换并返回一个表示所述增加变换的特性的值；
增加所述单独的彩色变换步骤中的第二步骤，所述第二步骤根据所述第一增加所返回的所述值，从所述多个单独的彩色变换步骤中选择。
17.按照权利要求16的方法，其中所述返回值包括所述中间变换的一个当前状态。
18.一种用于由单独的彩色变换步骤中的多个步骤来创建一个总彩色变换的设备，所述总彩色变换由一个彩色管理系统所使用，以将彩色从一个色空间变换到另一个色空间，所述设备包括用于执行权利要求1至15中任何一项所规定的所述功能的装置。
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