JP2006303785A - 画像処理装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 色再現を管理するための画像処理装置および方法に関し、振動の発生を抑えかつ色再現の精度を向上させる。
【解決手段】 ＲＧＢ値をＣＭＹＫ値に変換して、次元を１つ付加する。そして、このＣＭＹＫ値に対して、非線型変換として行列を用いた２次変換を施し、ＣＭＹＫの各成分に対して独立にγ変換を施し、その後、このＣＭＹＫ値をＲＧＢ値に変換する。この際、ＲＧＢ値の再現目標をＬ＊ａ＊ｂで与えて変換係数を算出する。ＲＧＢ→Ｌ＊ａ＊ｂの再現目標からＣＭＹＫの再現目標を生成し、ＣＭＹＫ→Ｌ＊ａ＊ｂの再現目標に最も近づくように自動算出される。
【選択図】 図１

Description

本発明は画像処理装置および方法に関し、特に詳細には、色再現を管理するための画像処理装置および方法に関する。

近年、パーソナルコンピュータ／ワークステーションの普及に伴い、これらを用いたＤＴＰ（デスクトップ・パブリッシング）やＣＡＤ（コンピュータ・エイディッド・デザイン）によるカラードキュメント作成が広く一般に用いられるようになってきた。このような中、種々のカラープリンタが混在する中でカラー印刷の色再現を常時一定に保つため、精度の高い色再現管理技術、すなわち印字デバイスの如何に依らない安定した一定の色再現、ならびに印字デバイスの経時変化あるいは環境変動に依らない安定した色再現を実現する色再現管理技術が求められている。

印字デバイスでは、印刷機器、色材、印刷する紙種等の特性が各々異なり、これに起因して色再現特性が変化する。例えば、色材や紙種に依って色再現特性が変化することは、それ自体が色再現に直接影響を与えるものであることから明らかである。また、印刷機器が同じ機種であっても、色材の紙への塗布量の相違、機械精度によるＣＭＹＫ版の微妙なずれ等に起因し、色再現の相違が発生する。また、同一の機体を用いていても、印字デバイスの経時変化により色再現特性が変化していき、温度や湿度と言った環境に依っても色材の紙への塗布量が変動するため、やはり色再現特性が変化する。

このような変動を抑え色再現を一定に保つために、業務用カラープリンタでは、印字デバイス間での色再現管理として一般にＣＭＳ（カラーマネージメントシステム）を用いている。あるいは、経時変化や環境変動に対する色再現管理として、キャリブレーションを用い、少なくとも色材の塗布量が一定となるよう管理を行っている。しかしながら、キャリブレーション技術の多くはＣＭＹＫ１次色を補償するものであり、２次色や３次色といった中間色の色再現の補償は対象外である。このため、経時変化や環境変動に対し、色再現を大まかには保つことが出来るものの、その効果は当然ながら限定的である。

そこで、従来の色再現管理方法であるＩＣＣプロファイルを用いたＣＭＳに依れば、デスティネーションプロファイルを管理することで、印字デバイス間での色再現管理、あるいは経時変化や環境変動に対する色再現管理が可能となる（特許文献１）。

また、特許文献２は、別の色再現管理方法として、所望の色再現を実現する色変換を自動生成し、その色変換を通して画像出力を行うことで色再現管理を実現している。

これらの技術に依れば、いずれも色再現管理を色変換をもって実現しているが、その色変換は一般に高次関数を用いて実現している。このため、色再現の管理精度の向上あるいは拘束条件数の向上を図る際には、高次関数の次数を上げて対応せねばならず、これに起因する不必要な振動等が発生し、高次関数の次数向上により得られる効果よりも、発生する障害の方が問題となってしまう場合がある。

そこで、特許文献３は、さらに別の色再現管理方法により、この問題を解決している。この技術に依れば、３次元の色信号値を変換する際、１度、４次元信号に変換して４次元信号上で補正を行い、元の３次元の色信号に変換する。これにより、不必要な振動を発生させること無く色再現の管理精度を向上させることが出来る。また、様々な拘束条件を実現できる。さらにこの技術に依れば、色再現の目標を与えることで、補正変換の変換係数もしくはパラメータを生成することができる。

特開平１０−０７９８６５号公報 特願２００４−０２４８４４号明細書 特願２００４−３１１３７７号明細書

ところが、上述の特許文献３の技術に依れば、時としてｃｍｙｋ空間を経由するＲＧＢからＲＧＢへの変換にて急峻に変化してしまう場合がある。このような急峻な変化は、階調飛びや擬似輪郭の発生といった画像障害を発生せしめる。そこで、このようなことが無い様に変換係数もしくはパラメータを定める必要がある。

このような問題の原因は、特許文献３の技術では、例えばｃｍｙｋ色空間を経たＲＧＢからＲＧＢへの変換を生成する際、ＲＧＢ空間上で与える標本が、図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示すようにｃｍｙｋ色空間上では疎に分布すること起因する。そこで、このような疎な標本の分布を回避することが課題となる。なお、上記分布の問題点に関しては、実施形態中の説明にて明らかにする。

本発明の目的は、上記の課題を解決することのできる画像処理装置および方法を提供することである。

以上のような課題を解決するため、本発明装置は、デバイス依存の第１の表色系の第１の色信号値を、該信号値より高次数のデバイス依存の第２の表色系の第２の色信号値に、変換特性算出手段が算出した変換特性に従って変換する変換手段と、該変換された色信号値に色補正処理する色補正手段と、該色補正された色信号値を前記変換特性に従って第１の表色系の色信号値に変換する逆変換手段とを備えた画像処理装置であって、前記変換特性算出手段は、前記第１の色信号値の再現色をデバイスに依存しない第３の表色系で設定する目標設定手段と、設定された該色再現目標から、前記第２の色信号値の再現色を第３の表色系で生成する目標生成手段と、前記第２の色信号値の再現色を第３の表色系で推定する推定手段と、前記色補正処理の結果の再現色を第３の表色系で推定し、該推定値が目標値に近くなるよう前記変換特性を算出する算出手段とを有する。

以上のような課題を解決するため、本発明方法は、デバイス依存の第１の表色系の第１の色信号値を、該信号値より高次数のデバイス依存の第２の表色系の第２の色信号値に、変換特性算出ステップにおいて算出した変換特性に従って変換する変換ステップと、該変換された色信号値に色補正処理する色補正ステップと、該色補正された色信号値を前記変換特性に従って第１の表色系の色信号値に変換する逆変換ステップとを備えた画像処理方法であって、前記変換特性算出ステップは、前記第１の色信号値の再現色をデバイスに依存しない第３の表色系で設定する目標設定ステップと、設定された該色再現目標から、前記第２の色信号値の再現色を第３の表色系で生成する目標生成ステップと、前記第２の色信号値の再現色を第３の表色系で推定する推定ステップと、前記色補正処理の結果の再現色を第３の表色系で推定し、該推定値が目標値に近くなるよう前記変換特性を算出する算出ステップとを有する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態としての画像処理装置を示すブロック図である。上記構成において、１０１はＣＰＵ、１０２はメインメモリ、１０３はＳＣＳＩインタフェース、１０４はネットワークインタフェース、１０５はＨＤＤ、１０６はグラフィックアクセラレータ、１０７はカラーモニタ、１０８はＵＳＢコントローラ、１０９はカラープリンタ、１１０はキーボード／マウスコントローラ、１１１はキーボード、１１２はマウス、１１３はローカルエリアネットワーク、１１４はＰＣＩバスである。

上記構成における、デジタル画像のプリンタ出力動作について述べる。まず、ＨＤＤ１０５に格納されている画像アプリケーションが、ユーザの指示を受けたＯＳプログラムに基づき、ＣＰＵ１０１にて起動される。続いてユーザの指示による画像アプリケーション内の処理にしたがって、ＨＤＤ１０５に格納されているデジタル画像データが、ＣＰＵ１０１からの指令に基づきＳＣＳＩＩ／Ｆ１０３を介してＰＣＩバス１１４経由によりメインメモリ１０２に転送される。あるいは、ＬＡＮに接続されているサーバに格納されている画像データあるいはインターネット上のデジタル画像データが、ＣＰＵ１０１からの指令によりネットワークＩ／Ｆ１０４を介してＰＣＩバス１１４経由によりメインメモリ１０２に転送される。以下、メインメモリ１０２に保持されているデジタル画像データは、ＲＧＢ各色信号が符号無し８ｂｉｔで表現される画像データであるものとして実施形態を説明する。メインメモリ１０２に保持されているデジタル画像データは、ＣＰＵ１０１からの指令によりＰＣＩバス１１４経由によってグラフィックアクセラレータ１０６に転送され、グラフィックアクセラレータ１０６はデジタル画像データをＤ／Ａ変換した後ディスプレイケーブルを通じてカラーモニタ１０７に送信する。これにより、カラーモニタ１０７上に画像が表示される。ここで、ユーザがメインメモリ１０２に保持されているデジタル画像をプリンタ１０９から出力するよう画像アプリケーションに指令すると、画像アプリケーションはデジタル画像データをプリンタドライバに転送する。ＣＰＵ１０１は、プリンタドライバの後述の処理フローチャートに基づき、デジタル画像データをＣＭＹＫデジタル画像データに変換し、ＵＳＢコントローラ１０８を介して上記ＣＭＹＫ画像データをプリンタ１０９へ送信する。以上一連の動作の結果として、プリンタ１０９よりＣＭＹＫ画像が印字される。

以下では、上記構成におけるプリンタドライバ動作について、図２のフローチャートを用いて説明する。本実施形態におけるプリンタドライバは、ユーザの好みに応じて色を変換するための色補正ＬＵＴを用いた色変換、所望の色再現を得るためにＲＧＢ値を修正するための色補正変換、ＲＧＢ色信号をＣＭＹＫ色信号に変換するための色変換ＬＵＴを用いた変換、以上の３つの色変換を用いてＲＧＢ２４ｂｉｔ画像データをＣＭＹＫ３２ｂｉｔ画像データに変換する。

まず、ステップ２０１では、メインメモリ１０２に保持されているＲＧＢ２４ｂｉｔ画像データ（各色信号が符号無し８ｂｉｔの画像データ）へのポインタを取得すると共にＣＭＹＫ変換後の画像データを保持するためのメモリ領域を確保し、同時に他の初期化動作を行う。

次にステップ２０２では、色補正で用いるパラメータを、ＨＤＤ１０５より取得する。色補正パラメータと色補正変換の詳細に関しては、ステップ２０５の説明にて述べる。

ステップ２０３では、ラスタスキャンの順に従って、メインメモリ１０２内のＲＧＢ２４ｂｉｔ画像データから画素値であるＲＧＢ値を１つ取得する。

ステップ２０４では、色補正ＬＵＴを用いての四面体補間演算により、ＲＧＢ２４ｂｉｔ→ＲＧＢ２４ｂｉｔ変換を施す。色補正ＬＵＴはＲＧＢ色空間での格子点の色座標データと、上記格子点が再現するＲＧＢ色空間の座標値との対応を記した、図４の様なデータ構造で構成される。データ構造の先頭には、Ｒ／Ｇ／Ｂ値のステップが記述され、この後に、各格子点に対応するＲＧＢ色座標が、Ｒ、Ｇ、Ｂの順でネストされて記述される。このデータ構造をＲＧＢ色空間で模式的に表すと、図３の様に表される。また四面体補間は、隣接する８つの格子点で囲まれる６面体領域を図５の模式図に示す様な６つに分割された四面体領域に分割し、各領域毎に補間演算を行う。

ステップ２０５では、ステップ２０５では、次元変換と非線形変換とγ変換とを組み合わせ、次の式（１）、（２）、（３）、及び（４）、すなわち、

に基き色補正変換を行う。すなわち、まず、１００×ｕｃｒ％のＵＣＲ量を用いて、ＲＧＢ値をｃｍｙｋ値に変換して次元を１つ付加する。続いて式（２）にて、ｃｍｙｋ値に対して非線型変換として行列を用いた２次変換を施し、その後、式（３）にてｃｍｙｋの各成分に対して独立にγ変換を施した後、式（４）にて先と同一のＵＣＲ量を用いてｃｍｙｋ値をＲＧＢ値に変換する。

ここで、式（１）の行列要素ｍｉｊ、式（２）のγ変換係数γｉが色補正パラメータである。演算は浮動小数点演算で実施されるが、上式による変換が終わった後は、各色信号が符号無し８ｂｉｔデータへと丸められる。また、この際２５５を超える値は２５５、０を下回る値は０へとクリップされる。また、ここで式（１）で用いたｕｃｒの値を、以下ではｕｃｒ＿ｏｒｇとして扱う。

ステップ２０６では、色変換ＬＵＴに従った四面体補間により、ＲＧＢ２４ｂｉｔデータをＣＭＹＫ３２ｂｉｔ画像データ（ＣＭＹＫの各色信号が符号無し８ｂｉｔの画像データ）に変換する。ここで、以下の説明ではこの変換前のＲＧＢ色空間を、特にＰｒｉｖａｔｅＲＧＢと呼ぶ。つまり、ステップ２０４でのＲＧＢ２４ｂｉｔ→ＲＧＢ２４ｂｉｔ変換以降ステップ２０５での色補正演算は、ＰｒｉｖａｔｅＲＧＢ上の演算である。

ステップ２０７では、このＣＭＹＫ３２ｂｉｔ値を画素位置に従ったしかるべきメモリアドレスに書き込む。

ステップ２０８では、必要な画素全てに対し変換を施したかどうかを判断し、施していればステップ２０９へ、施していなければステップ２０３へジャンプする。

ステップ２０９では、メインメモリに格納されたＣＭＹＫ３２ｂｉｔ画像データを、ＵＳＢコントローラ１０８を介してプリンタ１０９へ送信し、ステップ２１０で動作を終了する。

以下では図１の構成における、色補正パラメータ作成アプリケーションを用いたパラメータ作成動作について説明する。

最初、ＨＤＤ１０５に格納されている色補正パラメータ作成アプリケーションが、ユーザの指示を受けたＯＳプログラムに基づき、ＣＰＵ１０１にて起動される。色補正パラメータ作成アプリケーションが起動されると、図６に示すダイアログウィンドウが表示される。ダイアログ並びにアプリケーションの動作フローについては後で詳しく説明するが、ユーザは図６のウィンドウを用いて、ＰｒｉｖａｔｅＲＧＢ値（ステップ２０６の説明参照）と、そのＲＧＢ値が再現すべき色のＬ＊ａ＊ｂ＊値とについて確認ならびに指定する。ここで、ＰｒｉｖａｔｅＲＧＢ値と、このＲＧＢ値で画像出力した際の色再現目標たるＬ＊ａ＊ｂ＊値との対応セット（以下、目標色再現情報と呼ぶ）に問題ないとユーザが判断したユーザがパラメータ作成ボタン６０４を押下することで、色補正パラメータが生成され、ＨＤＤ１０５に保存される。

以下では、図６のダイアログウィンドウについて説明する。６０１は目標色再現情報をリスト表示するウィンドウであり、ウィンドウ内の左側に対象となっている色のＰｒｉｖａｔｅＲＧＢ値が、右側に画像出力した際の色再現目標たるＬ＊ａ＊ｂ＊値が表示される。また、選択されている目標色再現情報が反転表示される。６０２はスライダバーであり、このバーを制御することで表示されている目標色再現情報をスクロールならびに選択する。

再現色指定ボタン６０３を押下すると図７の設定ダイアログが表示され、この図７のダイアログから、ユーザは目標色再現情報を設定する。６０４はパラメータ作成ボタンであり、このボタンを押下すると、色補正パラメータ作成アプリケーションは色補正パラメータを作成し、ＨＤＤ１０５に保存する。終了ボタン６０５を押下すると色補正パラメータ作成アプリケーションを終了する。

以下では、色補正パラメータ作成アプリケーション動作について、図８の状態図を用いて説明する。

ステート８０１では、目標色再現情報の初期設定値を読み込むといった初期化動作を行う。

次にステート８０２では、図６のウィンドウでのユーザ操作判断待ち状態となる。ここで、スライダバー６０２が操作されるとステート８０３へ移行し、再現色指定ボタン６０３が押下されるとステート８０４へ移行し、パラメータ作成ボタン６０４が押下されるとステート８０５へ移行し、終了ボタン６０５が押下されるとステート８０６へ移行する。

ステート８０３では、スライダバー６０２の制御量に応じて、目標色再現情報のウィンドウ６０１への表示をスクロールすると共に、選択されている目標色再現情報を変更する。

ステート８０４では、図７のダイアログを表示して、目標色再現情報の編集状態に入る。ここで、エディットボックス７０１で、編集対象となっている色のＰｒｉｖａｔｅＲＧＢ値を変更し、エディットボックス７０２で色再現目標たるＬ＊ａ＊ｂ＊値を編集する。また、エディットボックス７０３では、編集対象となっている色の重要度を正数で設定する。この値は、後述の評価値算出処理のステップ１００８にて、評価値算出の際の重みとして用いる。

修正ボタン７０４を押下すると現在選択されている目標色再現情報に上書きし、追加ボタン７０５を押下すると新たな目標色再現情報として追加する。削除ボタン７０６を押下すると現在選択されている目標色再現情報を削除する。また、これらのボタン７０４、７０５、７０６を押下すると、それぞれの動作を行った後に目標色再現情報に記憶し、図６のダイアログをクローズする。

ステート８０５では、次に説明する図９のフローチャートに従って色補正パラメータを作成し他の後にＨＤＤ１０５に保存する。

ステート８０５では、メモリ開放などの終了動作を行った後、色補正パラメータ作成アプリケーション動作を終了する。

以下では、ステート８０５における色補正パラメータ作成処理ついて、図９のフローチャートを用いて説明する。

ステップ９０１では、色補正パラメータ（上式の行列要素ｍｉｊ、γ変換係数γｉ）の初期設定やメモリ領域の確保といった初期化を行う。

ステップ９０２では、ＲＧＢ上で与えられた目標色再現から、次の様にｃｍｙｋ上における目標色再現を生成する。

ＲＧＢ上で与えられた目標色再現における一対のＰｒｉｖａｔｅＲＧＢ値とＬ＊ａ＊ｂ＊値との組み合わせに於いて、式（１）において、ｕｃｒを０．１２５から０．１２５きざみで（ＵＣＲ量として１２．５％から１２．５％きざみで）８段階に１まで変化させると共にステップ２０５の色補正変換で用いたｕｃｒ＿ｏｒｇを用いてＰｒｉｖａｔｅＲＧＢ値よりＣＭＹＫ値を発生させ、それぞれのｃｍｙｋ値に対する目標色を先のＬ＊ａ＊ｂ＊値とする。これを全ての組に対して行うことで、ｃｍｙｋ上の目標色再現を生成する。例えば、ＰｒｉｖａｔｅＲＧＢ上でＮ標本の目標色再現が指定されていた場合には、９Ｎの標本が生成される。但し、ｕｃｒ＿ｏｒｇが０．１２５×ｍで与えられるような場合には、標本数は８Ｎとなる。

ここで、特許文献３の技術による色補正パラメータの生成手段によれば、ｋ＝０の超平面上において図１４（ａ）のようにｃｍｙ空間上にて目標色再現情報の標本が分布し、さらに例えばｋ＝６４の超平面上において図１４（ｂ）のようにｃｍｙ空間上にて目標色再現情報の標本が分布する。ここで図１４（ａ），（ｂ）の模式図に於いて、空間内に表された３つの平面が、標本が分布し得る範囲である。このように標本の分布がｃｍｙ空間上において疎となるため、標本から離れた点は評価されず、ほぼ自由に値を取り得る状況となる。このため、標本が存在する超平面上からｃｍｙｋ値が離れると、超平面からの距離に鋭敏に反応するような変換となる変換係数が生成されてしまう場合が発生する。これが、発明が解決しようとする課題である、変換における急峻な変化となるのである。

しかしながら、以上ステップ９０２の操作により、従来は図１４（ｂ）の様に４次元空間上に疎に分布していた標本が、図１５の様に４次元空間上で比較的密に分布する。ここで図１５はｋ＝６４の超平面上に位置するｃｍｙ空間上にて目標色再現情報が分布する領域を表した模式図であり、各平面が標本が分布し得る領域を表す。より詳しくは、ｕｃｒを０．５、０．６２５、０．７５と置いた場合の目標色再現情報が分布する領域を表した模式図であり、本実施形態における実際の目標色再現情報の分布に於いては、さらに多くの平面状に目標色再現情報が分布する。

ステップ９０３では、次に現在の色補正パラメータに対する評価値ｓｕｍを算出する。評価値ｓｕｍの算出に関しては、この後で図１０のフローチャートを用いて説明する。

ステップ９０４では、算出した評価値ｓｕｍが所定値以下かどうかを判断し、所定値以下であればステップ９０７へ、所定値より大きければステップ９０５へジャンプする。

ステップ９０５では、ステップ９０６からステップ９０６のループ演算を回った回数を取得し、この回数が所定回数よりも多ければステップ９０７へ、そうでなければステップ９０６へジャンプする。

ステップ９０６では、後述のアルゴリズムに基づいて、色補正パラメータを更新する。

ステップ９０７では、現在の色補正パラメータをメモリに記憶して、色補正パラメータ作成処理を終了する。

以下では、ステップ９０３で用いた評価値算出処理について、図１０のフローチャートを用いて説明する。このフローでは、ｃｍｙｋ上で定められるｉ番目の色再現目標色に対する評価値ｆｉと、ｆｉの総和による評価値ｓｕｍと算出する。この処理は後述の色補正パラメータ更新でも用いる。

ステップ１００１では、まず評価すべき色補正パラメータを取得し、設定する。

ステップ１００２では、初期化動作としてループ回数を示す変数であるｉを１に設定する。また、ステップ１００６での色推定に必要な色推定用ＬＵＴを読み込む。この色推定用ＬＵＴは図１２の様なデータ構造で構成され、このデータ構造をＲＧＢ色空間で模式的に表すと、図１１の様に表される。この構成はステップ２０４の説明で述べた、図３ａならびに図３ｂのデータ構造と全く同じ形式であるため、詳細に関しては割愛する。なお、このＬＵＴは、ＰｒｉｖａｔｅＲＧＢ値の色を実際に画像出力したものをＬ＊ａ＊ｂ＊表色系で測定したものであり、予め準備してある。

ステップ１００３では、ｃｍｙｋ値と、このｃｍｙｋ値の色再現目標たるＬ＊ａ＊ｂ＊値との対応セットであるところのｉ番目の目標色再現情報を、メモリから読み込む。

ステップ１００４では、メモリから読み込んだ目標色再現情報より、ｃｍｙｋ値ＣｏｒｇとＬ＊ａ＊ｂ＊値Ｄｒｅｐとの対応関係を一対取得する。また、当該色に対する重みｗも同時に取得する。

ステップ１００５では、式（２），（３）を用い、次元の付加によるｃｍｙｋ値への変換を通して、ｃｍｙｋ値Ｃｏｒｇをｃｍｙｋ値Ｃｃｍｐへ変換する。

ステップ１００６では、ｃｍｙｋ値Ｃｃｍｐより、対応するｕｃｒ値と式（４）を用いてＰｒｉｖａｔｅＲＧＢ値を算出し、さらにステップ１００２で読み込んだ色推定用ＬＵＴを用いてＬ＊ａ＊ｂ＊値Ｄｃａｌを推定する。推定演算には四面体補間を用い、図４の模式図に示す様な６分割された四面体領域毎に補間演算を行う。

ステップ１００８では、目標色再現値であるＬ＊ａ＊ｂ＊値Ｄｒｅｐと、推定したＬ＊ａ＊ｂ＊値Ｄｃａｌとの色差をＣＩＥΔＥ９４で算出し、重みｗを乗算して評価値ｆｉとする。

ステップ１００９では、目標色再現情報内の全てのｃｍｙｋ値ＣｏｒｇとＬ＊ａ＊ｂ＊値Ｄｒｅｐとの対応関係についてステップ１００４から１００８までの演算を施したかどうかを判断し、施したのであればステップ１０１０へ、施したのでなければループ回数を示す変数ｉに１を加算した後、ステップ１００４へジャンプする。

ステップ１０１０では、評価値算出処理の終了動作を行う。

以下では、ステップ９０５の色補正パラメータ更新処理について図１３のフローチャートを用いて説明する。図１３のフローチャートは、評価値ｓｕｍを逐次に減少させるため、Ｄ．Ｌ．Ｓ．法（減衰最小自乗法）に基づく色補正パラメータ更新を行うものである。

ここで以下の説明では、行列要素ｍｉｊとγ変換係数γｉと一列に並べてベクトルｘとして扱い、色補正パラメータの各要素をあらためてベクトル要素ｘｋ（ｌ＝０〜ｌ）で表す。また、色補正パラメータｋｌ番目のパラメータｘｋの更新すべき変化量をΔｘｋとする。

ステップ１２０１では、更新すべき色補正パラメータ、これに基づく目標色再現情報全ての評価値、評価値空間と列ベクトルｘのｇｒａｄｉｅｎｔを計算する際に必要な微小変動幅、ダンピングファクタ（ρ）を取得し、設定する。ダンピングファクタは次に示す式（５）にて定義されるものとする。

また微小変動幅の詳細に関しては、ステップ１２０６の説明にて述べる。

ステップ１２０２では、更新すべき色補正パラメータの各要素を次に示す式（６）によってベクトル要素ｘｉに変換する。

このときの列ベクトルｘをベクトルの初期値とする。また初期化動作としてループ回数を示す変数であるｓを１に設定する。

ステップ１２０３では、列ベクトルｘの第ｌ番目のパラメータｘｌをステップ１２０１にて設定した微小変動幅だけ加算し、変化させる。

ステップ１２０４では、ステップ１２０３にて変更した列ベクトルｘに基づき、図１０のフローチャートで説明した処理を用いて、評価値を算出する。

ステップ１２０５では、ステップ１２０３にて変更した列ベクトルｘをベクトルの初期値へ復元する。

ステップ１２０６では、ステップ１２０２にて設定した目標色再現情報全ての初期評価値とステップ１２０４にて算出した変動後評価値、ステップ１２０１にて設定した変動幅を用い、次に示す式（７）から評価値空間と列ベクトルｘのｇｒａｄｉｅｎｔを計算する。

ｇｒａｄｉｅｎｔは目標色再現情報ｎ（ｎ＝０〜ｐ）に対して算出し、ａｋｎとしてメモリに格納する。ここで微小変動幅は偏微分における変数の差分に相当する。

ステップ１２０７では、ステップ１２０３からステップ１２０６までの操作を列ベクトルｘの全てのパラメータに対して施したかを判断し、施したのであればステップ１２０８へ、施したのでなければ、ループ回数を示す変数ｉに１を加算した後、ステップ１２０３へジャンプする。

ステップ１２０８では、ステップ１２０１にて設定したダンピングファクタとステップおよび初期評価値、ステップ１２０６にて算出したｇｒａｄｉｅｎｔからＤ．Ｌ．Ｓ．法を適用し、次に示す式（８）から列ベクトルｘのパラメータであるｘｉの変動量Δｘｉを算出する。

ステップ１２０９では、式（９）、（１０）から色補正パラメータを更新する。

ステップ１２１０では、色処理パラメータ更新処理の終了動作を行う。

なお、本実施形態ではＲＧＢ色信号をＣＭＹＫ色信号に変換して色補正を行ったが、ＲＧＢＷ信号に変換しても同様の効果を得ることができる。さらには、色補正すべき信号がＣＭＹ色信号であった場合にも、ＣＭＹＫ色信号もしくはＲＧＢＷ信号に変換して同様の処理を行うことが可能である。

（他の実施形態）
＜色補正変換の近似演算＞
上記実施形態ではステップ２０５での色補正変換として２次非線形変換ならびにγ変換を用いた。しかしながら、演算時間の短縮のため、色補正変換にＬＵＴを用いた近似演算を用いることも可能である。

＜色補正変換の他の変換への重畳＞
上記実施形態では図２のフローチャートにおける一連の色処理を多段に分割して実現したたが、特許文献３のように色補正変換を他の変換へ重畳することも可能である。

＜色補正変換種類＞
上記実施形態では色補正変換として２次非線形変換を用いたが，３次以上の高次非線形変換を用いることも可能である。また、線形変換を用いることも可能であるし、γ変換、対数変換を組み合わせて用いることも可能である。

＜色補正変換の次元＞
上記実施形態では３次元信号を４次元信号に変換して色補正変換を行った。しかしながら、他の場合として、例えば色相毎に精度向上を図るためＲＧＢＣＭＹ信号の様な６次元信号に変換して色補正変換を行うことも可能である。さらには、ＣＭＹＫ信号やＲＧＢＷ信号の様な４次以上の色信号に対しても、次元を変換して色補正変換を行うことが可能である。

＜パラメータの更新＞
色補正パラメータの更新はＤ．Ｌ．Ｓ．法を適用いているが、直交化法、準ニュートン法等のその他最適化手法を適用することが可能である。

（その他）
なお、本発明は、前述した各実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体からそのプログラムをパソコン通信など通信ラインを介して要求者にそのプログラムを配信する場合にも適用できることは言うまでもない。

（効果）
以上、本実施形態の説明から明らかなように、３次元の色信号値を変換する際に１度４次元信号に変換して４次元信号上で補正を行った後に元の３次元の色信号に変換する一連の処理に於いて変換係数もしくはパラメータを生成する際、生成した変換係数もしくはパラメータによる一連の変換において急峻な変化が現れるのを防ぎ、ひいては階調飛びや擬似輪郭の発生といった画像障害を防ぐことができる。

本発明の第１の実施形態の画像処理装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態において図１のメインメモリに格納されるプリンタドライバの一例を示すフローチャートである。 ＲＧＢ色空間での格子点配置を表す模式図である。 ＬＵＴのデータ構造を表す図である。 四面体補間での領域分割を表す模式図である。 色補正パラメータ作成アプリケーションのユーザインタフェースを示す図である。 再現色設定のためのユーザインタフェースの一例を示す図である。 色補正パラメータ作成アプリケーションによる処理手順を説明するための状態図である。 色補正パラメータ算出処理の動作を示すフローチャートである。 評価値算出の動作を示すフローチャートである。 ＲＧＢ色空間での格子点配置を表す模式図である。 ＬＵＴのデータ構造を表す図である。 ＤＬＳ法を用いた色補正パラメータ更新処理を示すフローチャートである。 特許文献３の技術において、ｋ＝０の超平面上に位置するｃｍｙ空間上で目標色再現情報の標本の分布を表した模式図である。 ｋ＝６４の超平面上に位置するｃｍｙ空間上に於ける目標色再現情報の標本の分布を、第１の実施形態を実施した場合で表した模式図である。

符号の説明

１０１ ＣＰＵ
１０２ メインメモリ
１０３ ＳＣＳＩ Ｉ／Ｆ
１０４ ネットワーク Ｉ／Ｆ
１０５ ＨＤＤ
１０６ グラフィックアクセラレータ
１０７ カラーモニタ
１０８ ＵＳＢコントローラ
１０９ カラープリンタ
１１０ キーボード／マウスコントローラ
１１１ キーボード
１１２ マウス
１１３ ＬＡＮ
１１４ ＰＣＩバス

Claims (14)

1. デバイス依存の第１の表色系の第１の色信号値を、該信号値より高次数のデバイス依存の第２の表色系の第２の色信号値に、変換特性算出手段が算出した変換特性に従って変換する変換手段と、該変換された色信号値に色補正処理する色補正手段と、該色補正された色信号値を前記変換特性に従って第１の表色系の色信号値に変換する逆変換手段とを備えた画像処理装置であって、
   前記変換特性算出手段は、
   前記第１の色信号値の再現色をデバイスに依存しない第３の表色系で設定する目標設定手段と、
   設定された該色再現目標から、前記第２の色信号値の再現色を第３の表色系で生成する目標生成手段と、
   前記第２の色信号値の再現色を第３の表色系で推定する推定手段と、
   前記色補正処理の結果の再現色を第３の表色系で推定し、該推定値が目標値に近くなるよう前記変換特性を算出する算出手段と
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１の装置において、
   前記算出手段が、前記目標生成手段により生成された再現色の複数色の夫々につき、第３の表色系での推定色と目標色との差分を評価値として算出し、該評価値の総和が減ずるよう前記変換特性を更新していくことで、前記変換特性を算出する画像処理装置。
3. 請求項１または２の装置において、
   前記逆変換手段が、前記色補正手段により色補正処理された色信号値を、補間近似演算により、第１の表色系で表現される色信号値に変換する画像処理装置。
4. 請求項１〜３のいずれかの装置において、
   前記色補正手段により色補正処理された色信号値を、別の色信号変換に重畳する画像処理装置。
5. 請求項１〜４のいずれかの装置において、
   前記色補正処理手段による処理は、２次以上の非線形変換、γ変換、対数変換、又は線形変換のうちの少なくとも１つであることを特徴とする画像処理装置。
6. 請求項１〜５のいずれかの装置において、
   第１の表色系はＲＧＢ表色系であり、第２の表色系はＣＭＹＫ表色系であり、第３の表色系はＬ＊ａ＊ｂ表色系である画像処理装置。
7. デバイス依存の第１の表色系の第１の色信号値を、該信号値より高次数のデバイス依存の第２の表色系の第２の色信号値に、変換特性算出ステップにおいて算出した変換特性に従って変換する変換ステップと、該変換された色信号値に色補正処理する色補正ステップと、該色補正された色信号値を前記変換特性に従って第１の表色系の色信号値に変換する逆変換ステップとを備えた画像処理方法であって、
   前記変換特性算出ステップは、
   前記第１の色信号値の再現色をデバイスに依存しない第３の表色系で設定する目標設定ステップと、
   設定された該色再現目標から、前記第２の色信号値の再現色を第３の表色系で生成する目標生成ステップと、
   前記第２の色信号値の再現色を第３の表色系で推定する推定ステップと、
   前記色補正処理の結果の再現色を第３の表色系で推定し、該推定値が目標値に近くなるよう前記変換特性を算出する算出ステップと
   を有することを特徴とする画像処理方法。
8. 請求項７の方法において、
   前記算出ステップにおいて、前記目標生成ステップで生成された再現色の複数色の夫々につき、第３の表色系での推定色と目標色との差分を評価値として算出し、該評価値の総和が減ずるよう前記変換特性を更新していくことで、前記変換特性を算出する画像処理方法。
9. 請求項７または８の方法において、
   前記逆変換ステップにおいて、前記色補正ステップで色補正処理された色信号値を、補間近似演算により、第１の表色系で表現される色信号値に変換する画像処理方法。
10. 請求項７〜９のいずれかの方法において、
    前記色補正ステップで色補正処理された色信号値を、別の色信号変換に重畳する画像処理方法。
11. 請求項７〜１０のいずれかの方法において、
    前記色補正ステップにおける処理は、２次以上の非線形変換、γ変換、対数変換、又は線形変換のうちの少なくとも１つであることを特徴とする画像処理方法。
12. 請求項７〜１１のいずれかの方法において、
    第１の表色系はＲＧＢ表色系であり、第２の表色系はＣＭＹＫ表色系であり、第３の表色系はＬ＊ａ＊ｂ表色系である画像処理方法。
13. コンピュータを、
    デバイス依存の第１の表色系の第１の色信号値を、該信号値より高次数のデバイス依存の第２の表色系の第２の色信号値に、変換特性算出手段が算出した変換特性に従って変換する変換手段、
    該変換された色信号値に色補正処理する色補正手段、および、
    該色補正された色信号値を前記変換特性に従って第１の表色系の色信号値に変換する逆変換手段として機能させ、並びに、
    前記変換特性算出手段を、
    前記第１の色信号値の再現色をデバイスに依存しない第３の表色系で設定する目標設定手段、
    設定された該色再現目標から、前記第２の色信号値の再現色を第３の表色系で生成する目標生成手段、
    前記第２の色信号値の再現色を第３の表色系で推定する推定手段、および、
    前記色補正処理の結果の再現色を第３の表色系で推定し、該推定値が目標値に近くなるよう前記変換特性を算出する算出手段
    として機能させることを特徴とするプログラム。
14. 請求項１３に記載のプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
    

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