JP2005295444A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 撮影画像の色処理用の3DLUTを生成する際に、撮像装置によって撮影された画像の色データ、および、色データに対応する目標色を示すターゲットデータを入力し(S1-S4)、色データをターゲットデータに変換する色処理条件を生成し、色処理条件を用いて3DLUTを作成し(S5, S6)、3DLUTが表す空間の最外郭にある、一次色および二次色に対応する最外郭格子点が最終目標の色空間内にあるか否かを判定し、色空間外にある最外郭格子点を色空間内に移動し、その最外郭格子点の近傍の格子点を最外郭格子点の移動量に応じて再配置する(S7, S8)。
【選択図】 図3
Description
まず、被写体を撮影する場合、ユーザによって電源スイッチ(不図示)がオンにされると、撮像部101による画像データの取得が開始される。画像処理部103は、保持部104に格納された色処理パラメータを使用して、撮像部101から継続的に入力される画像データに画像処理を施し、画像処理後の画像データから表示用画像を生成して表示部105に表示する。表示部105には継続的に画像が表示される。
図2は色票3の一例を示す図である。色票は、例えばグレタグマクベス社のColorChecker for DCなど、色設計に使用可能なカラーチャートを使用すればよい。
図3は画像処理装置2における処理の流れを示すフローチャートである。
図4は変更部204およびパラメータ編集部205が提供する色処理パラメータの編集処理(S5、S6)を説明するフローチャートである。
E = ΣEi
= Σ√{(L*Ti - L*i)2 + (a*Ti - a*i)2 - (b*Ti - b*i)2} …(1)
ここで、Eiは各パッチの評価関数
E = ΣwiEi
= Σwi√{(L*Ti - L*i)2 + (a*Ti - a*i)2 - (b*Ti - b*i)2} …(2)
ここで、wiは評価関数の重み値
(R,G,B) = (0,0,0) (0,0,64) (0,0,128)
… (0,0,1023) (0,64,0) (0,64,64)
… (0,64,1023) (0,128,0) (0,128,64)
… (1023,1023,1023)
RsRGB≦0.04045 のとき Rliner = RsRGB/12.92
RsRGB>0.04045 のとき Rliner = {(RsRGB+0.055)/1.055)}2.4 …(3)
GsRGB≦0.04045 のとき Gliner = GsRGB/12.92
GsRGB>0.04045 のとき Gliner = {(GsRGB+0.055)/1.055)}2.4 …(4)
BsRGB≦0.04045 のとき Bliner = BsRGB/12.92
BsRGB>0.04045 のとき Bliner = {(BsRGB+0.055)/1.055)}2.4 …(5)
┌ ┐ ┌ ┐┌ ┐
│X│ │0.4124 0.3576 0.1805││Rliner│
│Y│=│0.2126 0.7152 0.0722││Gliner│×100.0 …(6)
│Z│ │0.0193 0.1192 0.9505││Bliner│
└ ┘ └ ┘└ ┘
● CIE XYZ → CIE LAB変換
Xn = 95.045
Yn = 100.000 …(7)
Zn = 108.892
X/Xn>0.00856 のとき XRate = (X/Xn)1/3
X/Xn≦0.00856 のとき XRate = 7.787×(X/Xn) + 16.0/116.0 …(8)
Y/Yn>0.00856 のとき YRate = (Y/Yn)1/3
Y/Yn≦0.00856 のとき YRate = 7.787×(Y/Yn) + 16.0/116.0 …(9)
Z/Zn>0.00856 のとき ZRate = (Z/Zn)1/3
Z/Zn≦0.00856 のとき ZRate = 7.787×(Z/Zn) + 16.0/116.0 …(10)
Y/Yn>0.00856 のとき L* = 116.0×(Y/Yn)1/3 - 16.0
Y/Yn≦0.00856 のとき L* = 903.29×(Y/Yn) …(11)
a* = 500×(XRate - YRate)
b* = 200×(YRate - ZRate) …(12)
図7は変更部204によるデータの表示例を示す図である。データはCIE LAB空間のa*b*平面、L*a*平面またはL*b*平面にマッピングされ、図7に記号●○で示すように、各パッチの入力データ2041(記号●)と、ターゲットデータ2042(記号○)が表示される。そして、ターゲットデータ2042は、マウスなどのポインティングデバイスに対応するポインタ2043を利用して、その位置を変更することができる。なお、微妙な編集を考慮すると、ポインタ2043により選択されたターゲットデータをカーソルキーで一単位ずつ移動可能にし、かつ、ポインタ2043により選択された入力データおよびターゲットデータの座標を表示することが好ましい。
図8は再配置部210による処理(S7)の詳細を示すフローチャートである。
Xn = 95.045
Yn = 100.000 …(13)
Zn = 108.892
YRate = (L* + 16.0)/116.0
XRate = a*/500.0 + YRate …(14)
ZRate = -b*/200.0 + YRate
XRate 3 > 0.00856 のとき X = Xn×XRate 3
XRate 3 ≦ 0.00856 のとき X = (XRate -16.0/116.0)×Xn/7.787 …(15)
YRate 3 > 0.00856 のとき Y = Yn×YRate 3
YRate 3 ≦ 0.00856 のとき Y = (YRate -16.0/116.0)×Yn/7.787 …(16)
ZRate 3 > 0.00856 のとき Z = Zn×ZRate 3
ZRate 3 ≦ 0.00856 のとき Z = (ZRate -16.0/116.0)×Xn/7.787 …(17)
● CIE XYZ → sRGB変換
┌ ┐ ┌ ┐┌ ┐
│Rliner│ │ 3.2406 -1.5372 -0.4986││X│
│Gliner│=│-0.9689 1.8758 0.0415││Y│×100.0 …(18)
│Bliner│ │ 0.0557 -0.2040 1.0570││Z│
└ ┘ └ ┘└ ┘
Rliner≦0.0031308 のとき RsRGB = Rliner×12.92
Rliner>0.0031308 のとき RsRGB = 1.055×Rliner 1.0/2.4 - 0.055 …(19)
Gliner≦0.0031308 のとき GsRGB = Gliner×12.92
Gliner>0.0031308 のとき GsRGB = 1.055×Gliner 1.0/2.4 - 0.055 …(20)
Bliner≦0.0031308 のとき BsRGB = Bliner×12.92
Bliner>0.0031308 のとき BsRGB = 1.055×Bliner 1.0/2.4 - 0.055 …(21)
最外郭頂点の上記(18)式の演算結果が式(22)の範囲外になった場合、その点は色空間の範囲外だと判定する。
0.0≦Rliner≦1.0
0.0≦Gliner≦1.0 …(22)
0.0≦Bliner≦1.0
以下の説明において、色空間上のある格子点の位置を他の位置に変更することを「移動」、移動した格子点に基づいて他の格子点を移動することを「マッピング」とする。
図16は三次元空間に配置された点のマッピング方法を説明する図である。
以上説明した方法によりマッピングする場合、ステップS73のマッピングは以下のようになる。
図21は実施例3の画像処理装置2の構成例を示すブロック図である。図1に示す実施例1の画像処理装置2の構成と比較すると、実施例2の画像処理装置2は、最配置部209がなく、ユーザが任意の画像処理方法を選択したり、画像処理方法を編集するためのユーザインタフェイスを生成し表示部208に表示するユーザインタフェイス(UI)生成部209を備える。なお、画像処理部202が画像処理に用いる、後述する画像処理パラメータは保持部206に格納されている。
図23はUI生成部209、変更部204およびパラメータ編集部205が提供する画像処理パラメータの編集処理(S25、S26)を説明するフローチャートである。
図25から図28はUI生成部209が生成し表示部208に表示するユーザインタフェイスを示す図である。なお、以下では画像データが各色8ビットの場合を例として説明するが、各色10ビットや12ビットの場合も同様である。また、以下では、ユーザインタフェイスを用いて画像処理パラメータの自動最適化を行う例も説明するが、この自動最適化は、実施例1で説明した、色データとターゲットデータの関係を評価関数で評価して、評価関数が最小になるように画像処理パラメータ(ガンマ関数やマトリクス演算のマトリクス係数などのマトリクス条件)を調整することである。
RsRGB≦0.04045 のとき Rliner = RsRGB/12.92
RsRGB>0.04045 のとき Rliner = {(RsRGB+0.055)/1.055)}2.4 …(24)
GsRGB≦0.04045 のとき Gliner = GsRGB/12.92
GsRGB>0.04045 のとき Gliner = {(GsRGB+0.055)/1.055)}2.4 …(25)
BsRGB≦0.04045 のとき Bliner = BsRGB/12.92
BsRGB>0.04045 のとき Bliner = {(BsRGB+0.055)/1.055)}2.4 …(26)
┌ ┐ ┌ ┐┌ ┐
│X│ │0.7165 0.1010 0.1468││Rliner│
│Y│=│0.2587 0.7247 0.0166││Gliner│×100.0 …(27)
│Z│ │0.0000 0.0512 0.7739││Bliner│
└ ┘ └ ┘└ ┘
また、再配置部210のステップS7における処理は、まず、保持部206に格納されている3DLUTの各データのうち、図20に記号●で示す最外郭格子点を一つずつ調べて、それらの格子点が最終目標の色空間(例えばプリンタ4の色再現域)の内部に存在するか外部に存在するかを判定する(S71)。なお、最終目標の色空間とは、ディジタルカメラ1が出力する信号が依存する色空間に相当する。
ディジタルカメラ1と画像処理装置2は、ケーブルを用いてデータのやり取りを行うが、勿論、メモリカードなどの記録媒体、無線や赤外線などの通信路を用いてデータをやり取りしてもよい。
Ei = ΔE94
= √[ΔL*2 +{ΔC*/(1 + 0.045C1)}2 + {ΔH*/(1 + 0.015C1)}2] …(28)
ここで、ΔL* = L*Ti - L*i
ΔC* = √(a*Ti 2 + b*Ti 2) - √(a*i 2 + b*i 2)
ΔH* = √(ΔE2 - ΔL*2 - ΔC*2)
C1 = √(a*Ti 2 + b*Ti 2)
なお、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置など)に適用してもよい。
Claims (15)
- 撮像装置によって撮影された画像の色処理用の多次元ルックアップテーブルを生成する画像処理装置であって、
前記撮像装置によって撮影された画像の色データ、および、前記色データに対応する目標色を示すターゲットデータを入力する入力手段と、
前記色データを前記ターゲットデータに変換する色処理条件を生成する生成手段と、
前記色処理条件を用いて前記多次元ルックアップテーブルを作成する作成手段と、
前記多次元ルックアップテーブルが表す空間の最外郭にある、一次色および二次色に対応する最外郭格子点が所定の色範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、
前記所定の色範囲外にある最外郭格子点を前記所定の色範囲内に移動し、その最外郭格子点の近傍の格子点を前記最外郭格子点の移動量に応じて再配置する再配置手段とを有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記生成手段は、前記色データと前記ターゲットデータに基づき、マトリクス条件を生成することを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
- さらに、前記所定の色範囲外にある最外郭格子点を前記所定の色範囲内に移動し、その最外郭格子点の近傍の格子点を前記最外郭格子点の移動量に応じて再配置するためのユーザインタフェイスを表示装置に表示するインタフェイス手段と、
前記ユーザインタフェイスの操作結果に基づき前記再配置を行う再配置手段とを有することを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。 - さらに、前記多次元ルックアップテーブルを前記撮像装置に出力する出力手段を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載された画像処理装置。
- 撮像装置によって撮影された画像用の画像処理パラメータを生成する画像処理装置であって、
前記撮像装置によって撮影された画像の色データ、および、前記色データに対応する目標色を示すターゲットデータを入力する入力手段と、
前記色データを前記ターゲットデータに変換する画像処理条件を編集するためのユーザインタフェイスを表示装置に表示するインタフェイス手段と、
前記ユーザインタフェイスの操作結果に基づき前記画像処理パラメータを生成し、生成した画像処理パラメータによって前記色データに画像処理を施した結果と前記ターゲットデータの差に基づき前記画像処理パラメータを最適化する生成手段とを有することを特徴とする画像処理装置。 - 撮像装置によって撮影された画像の色処理用の多次元ルックアップテーブルを生成する画像処理方法であって、
前記撮像装置によって撮影された画像の色データ、および、前記色データに対応する目標色を示すターゲットデータを入力し、
前記色データを前記ターゲットデータに変換する色処理条件を生成し、
前記色処理条件を用いて前記多次元ルックアップテーブルを作成し、
前記多次元ルックアップテーブルが表す空間の最外郭にある、一次色および二次色に対応する最外郭格子点が所定の色範囲内にあるか否かを判定し、
前記所定の色範囲外にある最外郭格子点を前記所定の色範囲内に移動し、その最外郭格子点の近傍の格子点を前記最外郭格子点の移動量に応じて再配置することを特徴とする画像処理方法。 - 前記色処理条件の生成は、前記色データと前記ターゲットデータとに基づき、マトリクス条件を生成することを特徴とする請求項6に記載された画像処理方法。
- 前記撮影装置は、前記所定の色範囲の色データの画像を出力することを特徴とする請求項6または請求項7に記載された画像処理方法。
- さらに、前記所定の色範囲外にある最外郭格子点を前記所定の色範囲内に移動し、その最外郭格子点の近傍の格子点を前記最外郭格子点の移動量に応じて再配置するためのユーザインタフェイスを表示装置に表示し、
前記ユーザインタフェイスの操作結果に基づき前記再配置を行うことを特徴とする請求項6に記載された画像処理方法。 - 撮像装置によって撮影された画像用の画像処理パラメータを生成する画像処理方法であって、
前記撮像装置によって撮影された画像の色データ、および、前記色データに対応する目標色を示すターゲットデータを入力し、
前記色データを前記ターゲットデータに変換する画像処理条件を編集するためのユーザインタフェイスを表示装置に表示し、
前記ユーザインタフェイスの操作結果に基づき前記画像処理パラメータを生成し、
生成した画像処理パラメータによって前記色データに画像処理を施した結果と前記ターゲットデータの差に基づき前記画像処理パラメータを最適化することを特徴とする画像処理方法。 - さらに、前記目標色再現データと前記色データを同一平面上に表示し、前記目標色再現データを任意に調整するためのユーザインタフェイスを表示装置に表示することを特徴とする請求項6から請求項10の何れかに記載された画像処理方法。
- 前記色処理条件を、前記色データを前記色処理条件で処理した結果と前記目標色再現データの差の合計が最小になるように生成することを特徴とする請求項6から請求項11の何れかに記載された画像処理方法。
- 撮像装置によって撮影された画像の色処理用の多次元ルックアップテーブルを生成する画像処理方法であって、
前記撮像装置によって撮影された画像の色データ、および、前記色データに対応する目標色を示すターゲットデータを取得し、
前記色データと前記ターゲットデータから色処理条件を生成し、
前記色処理条件を用いて前記多次元ルックアップテーブルを作成する際に、前記色処理条件で処理した結果、所定の色範囲外になるデータは前記所定の色範囲内にマッピングして、前記多次元ルックアップテーブルを作成することを特徴とする画像処理方法。 - 情報処理装置を制御して、請求項6から請求項13何れかに記載された画像処理を実現することを特徴とするプログラム。
- 請求項14に記載されたプログラムが記録されたことを特徴とする記録媒体。
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