JP2005117523A

JP2005117523A - 画像処理装置

Info

Publication number: JP2005117523A
Application number: JP2003351613A
Authority: JP
Inventors: Koji Aoki; 恒治青木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2005-04-28

Abstract

【課題】入出力機器の色域データを使用してデータ量を減らす際に、回路削減を行う。
【解決手段】ｓＲＧＢからはみ出た色域に位置する画像データを拡張した色域の標準であるｂｇ―ｓＲＧＢやｓｃＲＧＢで画像処理する場合、あらかじめ入力画像データを生成する入力機器の色域データを設定することによって、入力画像データをそのまま出力する場合と、他の色域データで色変換処理した画像データを同一パスで生成することによって、従来必要だったレイテンシー調整用ディレイセルや、選択器等の回路を削減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、スキャナ装置などの画像入力機器、CRTモニタなどの画像表示機器、プリンタ装置などの出力機器との間で、画像データをやりとりし、色変換などの画像処理を行なう画像処理装置、及びその方法に関する。

近年、ネットワーク接続環境が整い、ネットワークには様々な入出力機器が接続されている。一例を挙げると、ネットワークに対応したネットワークスキャナ装置やネットワークプリンタ装置、PC、データを保管するサーバ等がある。またスキャナ装置やプリンタ装置のような単一機能を持つ入出力機器だけでなく一台でスキャン、プリンタ、FAX、ネットワークなど複数の機能を果たすMFP（マルチファンクションペリフェラル）装置も普及してきている。MFP装置では、その内部にあるスキャナ装置やプリンタ装置等による入出力動作の他、LAN（Local Area Network）などの公衆回線や専用線経由でのデータ転送、受信機能、画像データの画像処理機能等があり、それらを組み合わせたシステム全体の動作は制御部（ＣＰＵ）によって制御されている。

MFP装置に代表される入出力機器の種類が増加してくると、それら複数の入出力機器間では様々な形態で、画像データの変換、授受が行われることになる。例えば、プリンタ装置とCRTモニタではそれぞれの機器で再現可能な色域が異なるし、同じプリンタ装置であっても、レーザビームプリンタ装置とインクジェットプリンタ装置では、再現可能な色域は異なる。更に同じインクジェットプリンタ装置であっても、プリンタ装置が使用するインクトナーの成分が異なれば、インクトナーの発色の違いによって色域は異なるため、入出力機器ごとに個別の色域データを持つことになる。スキャナ装置、プリンタ装置、CRTモニタ等の各入出力機器が個別に持つ色域データは画像処理部で、色域、視覚特性、インクトナーの発色、階調表現などを盛り込んだ色変換処理が行われ、各色ごとにデータを生成し出力画像を形成する。

そのような中でローエンドユーザが色情報を簡単に、かつ確実にやり取りするため、色域の標準としてsRGB(8bit)が定義されている。しかし、sRGBの色域は、様々な入出力機器の共通色域であるため限られた範囲の色域のデータしか扱うことが出来ない。特に近年では、インクジェットプリンタ装置、より発色の良いインクトナーを使用した新しいプリンタ装置や、より広い色域の画像データが表現可能なスキャナ装置が出来ている。

そこで、sRGBからはみ出た画像データを適切に色再現するには、sRGBよりも拡張された色域が表現可能なbg-sRGB（各10bit）やscRGB（各12bit/16bit）といった新たな色域を用いることによって対応するようになってきている。

図２は、拡張された画像データのデータ量を削減する構成の従来例であり、２１０は、図４(a)で示される６０２の一部の機能として構成される。

図２は、色域データ保持手段２０１と、色域データ選択器２０２、色域変換手段２０３、量子化器２０４、画像データ選択器２０５で構成される画像処理部２１０である。入力画像データは、２０３及び２０５に入力され、２０１の複数の出力は、２０２に入力される。２０１は入出力機器の代表値となる複数の色域データを固定値の形で構成する。２０２では色域データ選択信号によって、２０１の複数の出力から一つの色域データを選択する。選択された色域データに基づいて入力画像信号は２０３によって色域を変換する。変換した画像データは、２０４によって人間の視覚特性に合わせて必要なビット数に量子化する。２０４によって量子化された画像データは、画像データ選択器２０５に入力される画像データ選択信号よって、オリジナル画像データのいずれかを選択する。

この場合、選択された画像データが２０３からの信号であれば、スキャナ装置、プリンタ装置、あるいはユーザ定義の色域の限界まで再現するとともに、選択された画像データのデータ量を削減していた。
特開２００３−２０９７０２号公報

しかしながら、bg-sRGBやscRGBのようにsRGBよりも拡張された色域の画像データを画像処理する場合、入力画像データと、データ量を削減したデータを選択する回路構成であると、オリジナルデータの処理系にレイテンシー調整用のディレイセルが挿入されてしまったり、画像データを選択する選択器が入ってしまい、共通バスやネットワークでのデータ転送レートの低下は防げても、回路規模が増大するといった問題があった。

本発明では、sRGBからはみ出た色域に位置する画像データを拡張した色域の標準であるbg-sRGBやscRGBで画像処理する場合、あらかじめ入力画像データを生成する入力機器の色域データを設定し、入力画像データを用いる場合には、入力機器の色域データを選択してデータを出力し、他の色域データを用いる場合には、他の色域データを選択して同一パスで出力画像データを得る。この構成により、共通バスやネットワークでのデータ転送レートの低下を防ぐとともに、レイテンシー調整用ディレイセルや選択器等の回路を削減することが出来る。

sRGBからはみ出た色域に位置する画像データを拡張した色域の標準であるbg-sRGBやscRGBで画像処理する場合、あらかじめ入力画像データを生成する入力機器の色域データを設定することによって、入力画像データをそのまま出力する場合と、他の色域データで色変換処理した画像データを同一パスで生成することによって、従来必要だったレイテンシー調整用ディレイセルや、選択器等の回路を削減することができる。

図３を用いて、MFP装置の場合について簡単に説明する。

図３は、MFP装置５の構成例である。画像をスキャンする内部スキャナ装置A ５０６A、画像をプリント（印字）する内部プリンタ装置J ５０７J、画像データをストレージするメモリ部５０２、外部から画像処理のパラメータ等を設定するための操作部５０３、外部のPCやプリンタとの通信のためのネットワーク部５０４、FAX機能を実行するFAX部５０５、そしてMFP装置全体を制御するCPU部５０１によって構成される。更に５０４を介して外部のコンテンツドキュメントサーバ５０８、外部スキャナ装置B ５０６B、外部スキャナ装置C ５０７C、・・・、外部プリンタ装置K ５０７K、外部プリンタ装置L ５０７L、・・・、が接続されている。

図４は、５０６A、５０７Jの内部構成である。５０６Aは、CCDセンサにより入力画像を撮像する画像読み取り部及び、アナログ処理及びアナログ/デジタル処理で構成される６０１、入力色空間処理、空間フィルタ等のスキャナ用画像処理部６０２、内部の共通データバスとのインターフェースをするスキャナ用インターフェース部６０３で構成される。同様に５０７Jは、内部の共通データバスとのインターフェースをするプリンタ用インターフェース部６０６、色変換機能や、像域処理、スムージング処理、２値化処理などのプリンタ用画像処理部６０５、画像データを印字する画像印字部６０４で構成される。

例えば、MFP装置内部の内部で画像データを入力しプリントするようなローカルプリントモード(動作モード１)を説明する。

MFP装置内部の５０６Aから入力した画像データを画像処理後、MFP装置が持つ５０７Jへ画像データを転送しプリント処理する。この場合、画像データに対しては、解像度変換、色変換、誤差拡散、スムージング処理など様々な画像処理が実行される。スキャナ装置であれば入力画像データは、入力画像データの色空間であるRGB空間、またはYMC空間で色処理等が行われる。ここで画像データの色域に関係する入出力機器は、MFP内部のスキャナ装置とMFP内部のプリンタ装置となり、処理時にどの色域データを用いるかを設定する。

同様に、動作モード１以外の外部の入出力機器を用いた動作について説明する。

ネットワークを介して外部の入出力機器を接続した場合には、MFP装置内部の５０６Aから入力した画像データを画像処理後、ネットワーク経由でMFP装置の外部に接続されている５０７K、または５０７Lで出力する（動作モード２）、あるいは、MFP装置内部の５０６Aから入力した画像データをネットワーク経由で、５０８へストレージする（動作モード３）、MFP装置の外部に接続されている５０８から画像データを入力し、MFP装置内部の５０７Jで出力する（動作モード４）、MFP装置の外部に接続されている５０８から画像データを入力し、ネットワーク経由でMFP装置の外部に接続されている５０７K、または５０７Lで出力する（動作モード５）、MFP装置の外部に接続されている５０６B、または５０６Cから入力した画像データをMFP装置内部の５０７Jで出力する（動作モード６）MFP装置の外部に接続されている５０６B、５０６Cから画像データを入力し、MFP装置の外部に接続されている５０７K、５０７Lで出力する（動作モード７）、MFP装置の外部に接続されている５０６B、５０６Cから画像データを入力し、ネットワーク経由で５０８へストレージする（動作モード８）、ユーザが定義するテストプリント用出力（動作モード９）などのMFP装置を介した入出力する方法が存在する。

次に、MFP装置の各動作モード時の色域データの決定について説明する。

まず、MFP装置内部のスキャナ装置で入力した画像データを、内部のプリンタ装置で出力する動作モード１では、内部スキャン装置の色域が、内部プリンタ装置の色域よりも狭い場合には、内部スキャナ装置の色域に制限するため、内部スキャナ装置の色域で入力画像データを扱うことになる。ここで入力画像データは、既に内部スキャナ装置で生成されたデータであるため、実質的に入力画像データがそのまま出力される。逆に内部プリンタ装置の色域の方が狭い場合には、内部プリンタ装置の色域データに制限する。

MFP装置内部のスキャナ装置で入力した画像データを、外部のプリンタ装置で出力する動作モード２では、内部スキャン装置の色域が、外部プリンタ装置の色域よりも狭い場合に、内部スキャナ装置の色域に制限するため、内部スキャナ装置の色域で入力画像データを扱うことになる。ここで入力画像データは、既に内部スキャナ装置で生成されたデータであるため、動作モード１同様に入力画像データがそのまま出力される。逆に外部プリンタ装置の色域の方が狭い場合には、外部プリンタ装置の色域データに制限する。

MFP装置内部のスキャナ装置で入力した画像データを、メモリ装置にストレージする動作モード３では、メモリ装置にストレージした画像データを後でより色域の広い別のプリンタ装置での出力も想定されるため、可能な限り広い色域データで制限することが望まれるため、bg-sRGBやscRGBのような拡張された色域で画像データを表現する。

メモリ装置から、内部のプリンタ装置で出力する動作モード４では、メモリ装置の各画像データは、メモリ装置にストレージする際に使用した不特定の入力機器の色域データに関わるため、ここでは、出力機器である内部のプリンタ装置の色域データに制限する。

メモリ装置から、外部のプリンタ装置で出力する動作モード５では、メモリ装置の各画像データは、メモリ装置にストレージする際に使用した不特定の入力機器の色域データに関わるため、ここでは、出力機器である外部のプリンタ装置の色域データに制限する。

MFP装置外部のスキャナ装置で入力した画像データを、内部のプリンタ装置で出力する動作モード６では、外部スキャン装置の色域が、内部プリンタ装置の色域よりも狭い場合には、外部スキャナ装置の色域に制限するため、外部スキャナ装置の色域で入力画像データは扱われる。ここで入力画像データは、既に外部スキャナ装置で生成された画像データであるため、実質的に入力画像データはそのまま出力される。逆に内部プリンタ装置の色域の方が狭い場合には、内部プリンタ装置の色域データに制限する。

MFP装置外部のスキャナ装置で入力した画像データを、外部のプリンタ装置で出力する動作モード７では、外部スキャン装置の色域が、外部プリンタ装置の色域よりも狭い場合には、外部スキャナ装置の色域に制限するため、外部スキャナ装置の色域で入力画像データは扱われることとなる。ここで入力画像データは、既に外部スキャナ装置で生成された画像データであるため、実質的に入力画像データがそのまま出力される。逆に外部プリンタ装置の色域の方が狭い場合には、外部プリンタ装置の色域データに制限する。

MFP装置外部のスキャナ装置で入力した画像データを、メモリ装置にストレージする動作モード８では、メモリ装置にストレージした画像データを後でより色域の広い別のプリンタ装置での出力も想定されるため、可能な限り広い色域データで制限することが望まれるため、bg-sRGBやscRGBのような拡張された色域で画像データを表現する。

テストプリント時の動作モード９では、テストプリント用色域データであるため、各入出力機器の色域データ関係せずに設定する。

図１は、本発明の第一の実施例であり、１１０は、図４(a)で示される６０２の一部の機能として構成される。

図１の１０１は、図２の２０１と同じ構成であり、図１の１０３は、図２の２０３と同じ構成である。

図１は、色域データ保持手段１０１と、色域データ選択器１０２、色域変換手段１０３、量子化器１０４で構成される画像処理部１１０である。入力画像データは１０３に入力され、１０１の複数の出力は１０２に入力される。１０１は入出力機器の代表値となる複数の色域データを固定値の形で構成する。１０２では色域データ選択信号によって、１０１の複数の出力から一つの色域データを選択して１０３に入力し、その値に基づいて入力画像データを１０３により色域変換する。１０３で変換された画像データは、色域データ選択信号によって１０４で必要なビット数に量子化される。この量子化された画像データが出力画像データとして扱われる。

１０１には、各入出力機器であるスキャナ装置、プリンタ装置、MFP装置等の各色域データが設定されるが、必ず入力機器であるスキャナ装置の色域データを設定する。この設定したスキャナ装置の色域データを用いることで、実質的に入力画像データのスルーを実現させる。また、１０２に入力する色域データ選択信号は、動作モードごとに１０１に設定してある色域データの選択とともに、１０４でどのように量子化するかの信号でもある。

図５は、色域データ保持手段の構成例であり、色域データ保持手段が3つの値を保持する場合を示す。第一の実施例ではMFP装置内部のプリンタ部の色域データを色域データ保持手段の1つの値として使用される。

ここで、１０１に設定される色域データ及び、１０３で行なわれる色変換処理について図６を用いて説明する。

図６は、色度の１９３１CIE xy座標系を示している。

図６(a)は、１９３１CIE xy座標系において、sRGBで定義した色域を示す。スペクトル軌跡８０１及びが赤紫色線８０２で囲まれる領域が人間の視覚限界領域である。各入出力機器が標準の色域として使用するsRGBは、３つの代表色点、点A ８０３、点B ８０４、点C ８０５を頂点とする領域８０６で表される。例えば、ある入力色データ８０７が、８０６の領域外に位置していた場合、１０３により８０７は、８０６の外縁部または内部の色へと変換される。ここで、入力色データに対応する複数の変換候補データ８０８、８０９、８１０、あるいは８０６内部の色データのうち、いずれかが変換後データとなる。８０７が８０８、８０９、８１０のどの色データに変換されるかは、色変換時に色相優先にするか、階調性優先にするか、彩度優先にするかなど、色域変換で優先するパラメータによって変わるが、通常最も色データを表現できる８０６の領域の外縁部である８０９〜８１０を結ぶ直線上のどこかに変換される。

図６(b)は、１９３１CIE xy座標系において、sRGBより拡張されたbg-sRGB等で定義された色域、あるいは、ユーザが新たに定義した色域を示した場合である。図６(b)は、図６(a)で示したsRGBよりも大きい領域が定義されている。１９３１CIE xy座標系において、bg-sRGB等で定義された色域は、３つの代表色点、点A´ ８１３、点B´ ８１４、点C´ ８１５を頂点とする領域８１６で表される。この場合、(a),(b)で同一の入力色データ８０７は、sRGBで表現される色域に変換された場合と、ユーザが新たに定義した色域に変換された場合で、変換後の色データは８０８と、８１８のように異なった色へと変換される。従って、(a)の８０６の領域と(b)の８１６の領域との差分の領域が新たに表現可能な色データとなる。(b)とは逆にsRGBで表現される色域よりも小さい領域をユーザが新たに定義した場合には、sRGBの領域に変換された色データよりも更に内側の色データに変換されることになる。

特に、MFP装置の各動作モード時の量子化について説明する。

MFP装置で前記動作モード１〜９までのうち、動作モード１，２の内部スキャン装置の色域が狭い場合には、１０３では色域変換されても実質的に入力画像データはそのまま出力されるので、１０４でも量子化処理をマスクする。

同様に、動作モード６，７の外部スキャン装置の色域が狭い場合も、量子化処理をマスクする。

また、動作モード３、８では、入力画像データをメモリ装置にストレージするため、sRGBを拡張したbg-sRGBやscRGBの色域を最大限に使用した画像データとして扱うため、量子化処理はマスクする。

一方、動作モード４、５ではメモリからのプリントでは、出力機器であるプリンタ装置の色域データに応じて色域変換するため、人間の視覚特性に合わせて量子化が行なわれ、データ量を削減することが出来る。また、動作モード１，２の内部スキャン装置の色域が広い場合にも、同様に量子化が行なわれる。

以上、MFP装置を例にとり、各入出力機器の色域データを各動作モードに応じて選択するとともに、量子化処理を制御することによって、同一の処理系で動作モードに依存した出力画像データの生成を可能にした。これにより、従来存在していたオリジナルの入力画像データ側の処理系に挿入されるレイテンシー調整用ディレイセルや、出力画像を選択する選択器が不要となり回路を削減することが出来る。

また、この動作は、MFP装置に限らず、同様に、ネットワークに接続されるネットワークスキャナ装置で、画像データを入力し、ネットワークに接続されたプリンタに出力する場合や、ネットワーク上に接続されたメモリ装置にストレージされている画像データを、ネットワークに接続されたプリンタ装置で出力するような場合にも同様に適用できることは言うまでもない。

本発明の第一の実施例従来例本発明を適用可能なMFP（Multi Function Peripheral）装置の構成例スキャナ装置、プリンタ装置の構成例、(a)スキャナ装置の構成例、(b)プリンタ装置の構成例色域データ保持手段の構成例色域変換処理を説明する図、(a)ｓRGBで定義した色域、(b)新たに定義した色域

符号の説明

１０１色域データ保持手段
１０２色域データ選択器
１０３色域変換手段
１０４量子化器
１０５画像データ選択器
１１０画像処理部
２０１色域データ保持手段
２０２色域データ選択器
２０３色域変換手段
２０４量子化器
２０５画像データ選択器
２１０画像処理部
５ MFP装置
５０１ CPU
５０２メモリ部
５０３操作部
５０４ネットワーク部
５０５ FAX部
５０６A スキャナ装置A
５０６B スキャナ装置B
５０６C スキャナ装置C
５０７J プリンタ装置J
５０７K プリンタ装置K
５０７L プリンタ装置L
５０８コンテンツドキュメントサーバ
６０１画像読み取り部
６０２スキャナ用画像処理部
６０３スキャナ用インターフェース部
６０４画像印字部
６０５プリンタ用画像処理部
６０６プリンタ用インターフェース部
７０１色域データ１（内部スキャナ用色域データ）
７０２色域データ２（外部スキャナ用色域データ）
７０３色域データ３（テスト用最小色域データ）
８０１スペクトル軌跡（CIE xy座標）
８０２赤紫色線
８０３代表値A
８０４代表値B
８０５代表値C
８０６ｓRGBで定義した色域
８０７変換前の色域データ
８０８変換後の色域データ１
８０９変換後の色域データ２
８１０変換後の色域データ３
８１３代表値A´
８１４代表値B´
８１５代表値C´
８１６新たに定義した色域
８１８変換後の色域データ

Claims

色域データを保持する色域データ保持手段と、前記色域データ保持手段に保持された色域データを選択する色域データ選択器と、前記色域データ保持手段に保持された色域データによって、入力画像データの色域を変換する色域変換手段と、前記色域変換手段で変換された画像データを量子化する量子化器とで構成されることを特徴とする画像処理装置。
前記色域データ保持手段の保持データのうち、少なくとも一つが入力画像データを生成した入力機器の色域データで構成することを特徴とする、請求項１記載の画像処理装置。