JP2006340068A

JP2006340068A - 画像処理装置および記録媒体

Info

Publication number: JP2006340068A
Application number: JP2005162646A
Authority: JP
Inventors: Manabu Yamazoe; 学山添
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2005-06-02
Publication date: 2006-12-14

Abstract

【課題】色変換処理用のテーブルを作成する場合、カラーパッチの測色と値の変更を繰り返し最適な値に近付ける、という試行錯誤的な方法が行われるが、その作業に多大な時間をとられる上、演算精度や測定誤差の影響もあり、効率的とはいえない。
【解決手段】ＲＧＢ色空間を所定数の小立方体に分割して、各頂点（グリッド）に対応するカラーパッチ（例えば７２９色）をプリンタで印刷し、その印刷結果の測色値に基づき、プリンタの色域を示す多面体を生成し、マッピング元の点Ｐ（Ｌａｂ値）がプリンタの色域の中でどの小立方体に属するかを判定し、その内部のＲＧＢに対応するＬａｂ値を補間演算により求め、補間演算により求まるＬａｂ値群から点Ｐの最近点Ｒ（Ｌａｂ値）を探索し、このときのＲのＲＧＢ値を色変換テーブルに格納する。
【選択図】図１

Description

本発明は画像処理装置および記録媒体に関し、例えば、スキャナやプリンタなどの画像入出力装置の色変換処理に利用される色変換テーブルを作成し、その色変換テーブルを用いて色変換処理を行う画像処理装置および記録媒体に関する。

カラープリンタなどの色を扱う色処理装置においてカラーマッチングを行う際は、基準になる色空間ＰＣＳ（ＰｒｏｆｉｌｅＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｐａｃｅ）を定義して、各色処理装置をその色空間へ合わせるといった方法がとられる。色処理装置は、その固有特性によりローカルな色空間をもつので、ＰＣＳに合わせるには、その固有特性に合わせた補正を各装置ごとに行う必要がある。

色処理装置の固有特性は、装置自体が構造的に抱えているもので、例えばカラープリンタであれば色材、記録紙への記録特性および電気回路固有の変動など、個々の色処理装置により異なる。これらの特性は適宜補正されるものの、各要素が複雑な上、それら要素が複雑に影響し合うので、色処理装置の入出力関係を単純な計算式で表すことは不可能である。一般に、任意の入力に対する正確な出力は未知である。

色再現を制御するには、ＰＣＳから色処理装置に依存する色空間への色変換を正確に行う必要があるが、色処理装置の入出力関数が未知であればＰＣＳへの正確な写像は困難である。
特開２００２−６４７１９号公報

ＰＣＳから色処理装置に依存する色空間への色変換を実現するためには、試行錯誤的な測定などに頼っている。例えばカラーパッチを用意し、最小自乗法により一次のマスキングパラメータを求め、その逆演算を行うことで大まかな値を予測する。そして、その値を測定して計算どおりの値であるかを確かめ、誤差が規定値よりも大きければ適当に値を変更して、再度測定する。つまり、測定と値の変更を繰り返し最適な値に近付ける、という試行錯誤的な方法が試みられている。しかし、この方法は、その作業に多大な時間をとられる上、演算精度や測定誤差の影響もあり、効率的とはいえない。

本発明は、上述の問題を解決するためのものであり、色変換テーブルを効率的、かつ、高精度で作成する画像処理装置および記録媒体を提供することを目的とする。

本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。

すなわち、本発明にかかる画像処理装置および記録媒体は、入力信号の色空間を均等もしくは所定の割合で分割する格子点データ群に基づき出力されたサンプルの測色結果を利用して色変換テーブルを作成する画像処理装置および記録媒体であって、入力点が前記分割された小立方体群のどれに属するか、もしくは属する可能性があるかを特定する特定手段と、特定された少なくともひとつの小立方体における入力信号の組み合わせ群に対する出力予測値を前記測色結果の補間演算により求める色予測手段と、得られた予測値の中からデータを適宜選択して前記色変換テーブルとして割り当てる色変換テーブル作成手段とを有することを特徴とする。さらに、前記立方体の特定手段は、前記分割された個々の立方体群の格子点データに対応する前記測色結果によって規定される多面体を生成する生成手段と、入力点が前記多面体に含まれるかどうかを判定する多面体内外判定手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、色変換テーブルを効率的、かつ、高精度に作成することができる。

以下、本発明にかかる一実施形態の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。

以下では、プリンタ入力のＲＧＢ色空間を入力色空間、プリンタにより出力される色の空間（Ｌａｂ色空間で表す）を出力色空間として、あるＬａｂ値（点Ｐとする）を実現するためのプリンタ入力のＲＧＢ値（点Ｑとする）を求める方法（以下では「逆補間処理」と呼ぶ）を説明する。なお、以下で説明する処理は、パーソナルコンピュータなどのコンピュータ機器を利用して実行可能に構成される。

まず、逆補間処理の概略手順を説明すると次のようになる。
（１）ＲＧＢ色空間上に均等分割するカラーパッチ（例えば９^３＝７２９色）をプリンタで印刷して、その印刷結果を測色する。
（２）測色値に基づき、分割された小立方体に関してそれぞれの色再現領域を示す多面体を生成する。
（３）プリンタ色域内に圧縮された点Ｐ（Ｌａｂ値）が、どの小立方体に属するかを判定する。
（４）特定された小立方体の内部のＲＧＢに対応するＬａｂ値を補間演算により求める。
（５）補間演算により求まるＬａｂ値群から点Ｐの最近点Ｒ（Ｌａｂ値）を探索する。
（６）最近点ＲのＲＧＢ値（これを点Ｑとみなす）を色変換テーブルに格納する。
（７）すべての入力点に関して（３）〜（６）を繰り返す。

図１は逆補間処理に必要なプリンタの色再現領域を構成する小立方体の多面体の生成手順を示すフローチャートで、上記の手順（１）および（２）の詳細を示している。

まず、ＲＧＢ色空間において９^３＝７２９色のカラーパッチ用データを生成し（Ｓ１１）、生成したカラーパッチ用データをカラープリンタへ入力し（Ｓ１２）、カラーパッチを印刷させる（Ｓ１３）。次に、印刷されたカラーパッチを測色計で適当な回数測定し（Ｓ１４）、必要に応じて平均化処理を行う（Ｓ１５）。そして、得られた７２９色のデータを基に、カラープリンタの色再現領域を構成する小立方体ごとの多面体を生成する（Ｓ１６）。

このようにして得られるカラーパッチの測定値、および、カラープリンタの色再現領域を構成する多面体の情報（色域情報）は、上記の手順（３）から（６）を実行する逆補間演算部１００へ送られ、点ＰのＬａｂ値に対応する点ＰのＲＧＢ値が求められる。

図２は色空間の局所領域で構成される多面体の生成処理を示す図で、上記の手順（３）を詳細に示している。

まず、プリンタのＲＧＢ色空間を９^３＝７２９色に分割して得られるそれぞれの小立方体に関して、小立方体を構成する８つの格子点に対応した測色値（Ｌａｂ値）が得られる。一般的に空間内の８点（Ｌａｂ値）で構成される色域は多面体として表すことができる。点Ｐの多面体で構成される局所色域における内外判定は、多面体に基づく幾何学的な計算によって実現できる。

具体的には、例えば、上記多面体を構成する複数の辺（線分）を抽出して、その線分の中で入力値Ｌを含むものを選択する。次に、それらの線分に関して入力値Ｌのときのａｂ値を取得し、ａｂ平面上で得られた複数のａｂ値をソートして多角形を構成し、入力値ａｂが多角形の内部に属するかどうかを判定すればよい。

また、手順（３）の点Ｐのプリンタ色域内への色圧縮は公知技術で達成できる。本発明は、色圧縮方式に制限されるものではなく、測色的な一致を重視した色域圧縮でも階調性を重視した色域圧縮でも構わない。

図３は逆補間演算部１００の処理を説明するフローチャートである。

点Ｐが入力される（Ｓ２１）と、前述したように多面体を用いてどの小立方体に点Ｐが属するかが特定される（Ｓ２２）。

ここで、Ｌａｂ色空間でのプリンタ色再現に関する非線形的な特性を考慮して、実際には次のように多面体を構成してもよい。すなわち、図２のＬａｂ多面体の各頂点を８点の重心から所定の割合だけ膨張させた後に内外判定を行う。この場合、隣接する小立方体によって構成される色域が重複するため探索する小立方体が増加するが、その分だけ最終的な色変換テーブルの精度を高めることができる。

次に、特定された小立方体群によって規定される局所色域に含まれる測定点群に対して補間演算処理を行い（Ｓ２３）、その中のＲＧＢ値群すべてに対するＬａｂ値を取得し、点Ｐと最も近くなるときのＲＧＢ値を色変換テーブルとして格納する（Ｓ２４）。

Ｓ２５において、すべての入力点に関する処理が終了したかを確認する（Ｓ２５）。まだ入力点がある場合はＳ２１へ戻り、すべての処理が終了した場合には処理を終了する。

このように、入力点Ｐにより特定される局所領域における信号値の組み合わせ群について、これらに対応する出力値をサンプルの実測値から補間演算により求め、得られた出力値の中から色変換処理に適するデータを適宜選択してメモリテーブルを作成し、そのメモリテーブルにより色空間変換における補正処理を行えば、高精度の色変換処理を行うことができる。従って、色空間変換を行う画像処理装置における、色変換における補正処理に用いるメモリテーブルを高速、かつ、高精度に作成することが可能になり、高精度の色変換処理を提供することができる。

なお、本実施形態ではＲＧＢ色空間の均等分割を示したが、所定の割合で分布させたものでもよい。また、入力点に関して処理を実行していくと、入力点によっては同じ局所色域に属することが起こり得る。その場合、補間処理を重複して実行しなければならず、その分処理速度が低下する。そこで、すでに補間処理を行った小立方体に関する演算結果（補間値）を保持して、再び必要な時にそれを参照するように工夫すれば、処理速度の向上が期待できる。

さらに、事前に各入力点が属する（もしくは属する可能性のある）小立方体を特定してそれをインデックスとして作成しておけば、作成したインデックスに基づいて小立方体を順番に処理していくことができる。すなわち、入力点がひとつも含まれない色域は処理をする必要がないし、複数点含まれる場合には、補間演算結果を複数の入力点と比較しながら、複数の色変換テーブルを同時に作成することができる。この場合、上述したような演算結果を保持するメモリも不要となるため、より効果的な処理が期待できる。

以上、本発明の様々な例と実施形態を説明したが、当業者であれば、本発明の趣旨と範囲は本明細書内の特定の説明と図に限定されるものではなく、本願特許請求の範囲に全て述べられた様々な修正と変更に及ぶことが可能であることは言うまでもない。

［他の実施形態］
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。

また、本発明の目的は、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（または記録媒体）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前述した実施形態の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。

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り、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、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働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

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カ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、その機能拡張カ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、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。

逆補間処理に必要なプリンタの色再現領域を示すフローチャート局所領域で構成される多面体の生成処理を示す図逆補間処理部の処理を説明するフローチャート

符号の説明

１００逆補間演算部

Claims

入力信号の色空間を均等、もしくは所定の割合で分割する格子点データ群に基づき出力されたサンプル色票の測色結果を利用して色変換テーブルを作成する画像処理装置であって、入力点が前記分割された小立方体群のどれに属するか、もしくは属する可能性があるかを特定する特定手段と、特定された少なくともひとつの小立方体における入力信号の組み合わせ群に対する出力予測値を前記測色結果の補間演算により求める色予測手段と、得られた予測値の中からデータを適宜選択して前記色変換テーブルとして割り当てる色変換テーブル作成手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
前記入力点は、前記測色値で構成される色域内部に前もって色域圧縮を施すことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記特定手段は、前記分割された個々の小立方体群の格子点データに対応する前記測色結果によって規定される多面体を生成する生成手段と、前記入力点が前記多面体に含まれるかどうかを判定する多面体内外判定手段とを有することを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
前記色変換テーブル作成手段は、前記入力値に対して複数の前記予測値の中から最も近い予測値を出力する入力信号を色変換テーブルとして割り当てることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の画像処理装置。
前記色変換テーブル作成手段は、複数の入力点に関してあらかじめどの立方体に属するか、もしくは属する可能性があるかを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に基づいて、入力点が含まれる前記小立方体群に関して色予測を行う色予測手段と、得られた予測値の中から小立方体群に含まれる少なくともひとつの入力点と最も色差の小さい入力信号の組み合わせを色変換テーブルとして作成することを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の画像処理装置。
入力信号の色空間を均等、もしくは所定の割合で分割する格子点データ群に基づき出力されたサンプル色票の測色結果を利用して色変換テーブルを作成する画像処理のプログラムコードが記憶された記録媒体であって、前記プログラムコードは少なくとも、入力点が前記分割された小立方体群のどれに属するか、もしくは属する可能性があるかを特定するステップのコードと、特定された少なくともひとつの小立方体における入力信号の組み合わせ群に対する出力予測値を前記測色結果の補間演算により求めるステップのコードと、得られた予測値の中からデータを適宜選択して前記色変換テーブルとして割り当てるステップのコードとを有することを特徴とする記録媒体。
前記入力点は、前記測色値で構成される色域内部に前もって色域圧縮を施すステップのコードとを有することを特徴とする請求項６記載の記録媒体。
前記特定するステップのコードは、前記分割された個々の小立方体群の格子点データに対応する前記測色結果によって規定される多面体を生成するステップのコードと、前記入力点が前記多面体に含まれるかどうかを判定するステップのコードとを有することを特徴とする請求項６または７記載の記録媒体。
前記色変換テーブルを作成するステップのコードは、前記入力値に対して複数の前記予測値の中から最も近い予測値を出力する入力信号を色変換テーブルとして割り当てるステップのコードを有することを特徴とする請求項６ないし８いずれか記載の記録媒体。
前記色変換テーブルを作成するステップのコードは、複数の入力点に関してあらかじめどの立方体に属するか、もしくは属する可能性があるかを記憶するステップのコードと、前記記憶ステップに基づいて、入力点が含まれる前記小立方体群に関して色予測を行うステップのコードと、得られた予測値の中から小立方体群に含まれる少なくともひとつの入力点と最も色差の小さい入力信号の組み合わせを色変換テーブルとして作成するステップのコードを有することを特徴とする請求項６ないし９いずれか記載の記録媒体。