JP2007088647A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像信号に基づいて形成された画像に不定の表面構造があっても色状態を制御できる。
【解決手段】 画像信号が入力されると、ユーザが所望する出力信号での光沢情報を入力し（３２）、入力されたＣＭＹＫ画像信号に基づいて、画素毎に、各画像のＣＭＹＫの値の総和であるカバレッジを算出する（３４）。上記光沢の指定により、カバレッジと測色値（Ｌａｂ）とを関係付けることができ、よって、この関係と上記算出されたカバレッジとから、測色値（Ｌａｂ）を出力し（３６）、この測色値（Ｌａｂ）をデバイスの色信号（ＣＭＹＫ）に変換する（３８）。
【選択図】 図４

Description

本発明は、画像処理装置にかかり、より詳細には、入力した画像信号を処理する画像処理装置に関する。

印刷や電子写真などの画像形成装置のようなデバイスでは4色以上のインク（色材）を利用とし、そのインク量を制御するためのデバイス色空間もインク数と等しい。このインク量の制御やRGB色空間などのような他の色空間とデバイス色空間と整合をとるために色変換処理が必要とされている。このとき、三刺激値CIEXYZやCIELABのような測色過程を基に整合を取っている。

しかしながら、反射画像では同じ測色値の色票である高光沢の色票と低光沢の色票を見た目で比較すると、明度と彩度が違って見える現象がある。この現象の原因の１つは測色器で規定されている光学系と、実際の色票か又は観察する環境が異なることにある。前者はJISの規格に準じた0-45(または45-0)光学系での平行光であり、後者は拡散光を含んで光である。つまり光の質に影響を受けた画像の表面性により、光沢度が変わると共に、光の反射の角度依存性が顕著となり、観察時と測定時での反射エネルギーの値や質が変わることで生じる。実験的な報告が、例えば、伊藤らによってなされている（特許文献１参照）。しかし、記載の実験式で検討した結果、理解できない結果が得られ、どの場合に利用できる実験式なのか不明で、上記課題を解決できるか判断できないという問題がある。また、従来、光沢に応じた色変更装置の発明も成されている（特許文献２参照）。

一方、電子写真装置での反射画像はインクジェット画像や印刷画像とは異なり、1枚の画像の中でも表面構造均一でなく、立体的な凹凸がある。これは、トナーと用紙との組み合わせ方、トナーのレオロジー特性等や定着工程（定着面の表面性や速度や定着温度、定着機構）で画像の表面性が変わるだけでなく、画素単位でのトナーの積層による表面状態に依存する。つまり、前述の発明のように一定の光沢や反射メカニズムを前提とした実験式での変換では解決できない。即ち、均一な場合を想定している上記特許文献１、２の発明では、電子写真画像のように凹凸のある画像に対する色再現の問題を解決できない。
特開2002-228522号公報 特開平9-214786号公報

本発明は、画像信号に基づいて形成された画像に不定の表面構造があっても色状態を制御できる画像処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、画像信号を入力する入力手段と、前記入力された画像信号に基づいて、前記画像信号を取得する元になる対象の表面構造を表す第１の特徴量を算出する算出手段と、所望の色状態を表す第２の特徴量を指定する指定手段と、前記入力された画像信号に対応する色信号、前記算出された第１の特徴量、及び前記指定された第２の特徴量に基づいて、前記入力された画像信号を変更する変更手段と、を備えている。

即ち、入力手段は画像信号を入力し、算出手段は、前記入力された画像信号に基づいて、前記画像信号を取得する元になる対象の表面構造を表す第１の特徴量を算出する。

ここで、第１の特徴量は、光沢度、ゴニオフォトメータでの計測値、画像の表面粗さ計で測定した特徴量、前記色信号の色空間のカバレッジ量、拡散光を用いて反射物を観測する際の観察条件に則した放射束を測定した測光量または測色値の何れかである。

指定手段は、所望の色状態を表す第２の特徴量を指定する。なお、第２の特徴量としては、請求項２のように、第２の特徴量は、前記変更された画像信号に基づいて画像が形成される支持体又はベタ画像の表面構造の特徴量である。

変更手段は、前記入力された画像信号に対応する色信号、前記算出された第１の特徴量、及び前記指定された第２の特徴量に基づいて、前記入力された画像信号を変更する。

画像信号の変更としては例えば次のように実行することができる。まず、上記第１の特徴量と上記第２の特徴量に対応する特徴量との第１の関係と、上記第２の特徴量に対応する特徴量と画像信号に対応する色信号との第２の関係とを予め定めておく。この場合、第１の関係と第２の関係とは一義的に対応しない。しかし、上記のように第２の特徴量が指定されると、指定された第２の特徴量に従って、該第２の特徴量に対応する特徴量が定まり、これにより、第１の関係と第２の関係とが一義的に対応する。上記のように第１の特徴量が算出されると、第１の特徴量に対応する色信号が導き出すことができる。色信号が導き出せると、これに対応する画像信号が一義的に定まり、この結果、上記のように画像信号が変更されることになる。

このように、入力された画像信号に対応する色信号、入力された画像信号に基づいて算出された、画像信号を取得する元になる対象の表面構造を表す第１の特徴量、及び指定された第２の特徴量に基づいて、入力された画像信号を変更するので、画像信号に基づいて形成された画像に不定の表面構造があっても色状態を制御できる。

なお、本発明は、請求項４のように、任意の色空間から前記色信号の色空間の信号を生成する色変換係数の生成手段を備え、生成手段が上記変更手段を兼用するようにしてもよく、また、請求項５のように、任意の色空間から前記色信号の色空間の信号へ色変換する変換手段を備え、変換手段が変更手段を兼用するようにしてもよい。

請求項６記載の発明の画像処理装置は、画像信号を入力する入力手段と、前記入力された前記画像信号に基づいて、前記画像信号を取得する元になる対象の表面構造を表す特徴量を算出する第１の算出手段と、前記算出された特徴量に基づいて、各画素を中心とした複数の画素の前記特徴量の総和を算出する第２の算出手段と、前記特徴量の総和と所望の色状態となる特徴量の総和との関係を記憶する記憶手段と、前記算出された前記複数の画素の特徴量の総和と、前記記憶された関係と、に基づいて、前記算出された前記複数の画素の特徴量の総和を、前記所望の色状態となる特徴量の総和に変換する変換手段と、前記算出された複数の画素の特徴量の総和が前記変換された前記所望の色状態となる特徴量の総和となるように、前記入力された前記画像信号を変更する変更手段と、を備えている。

即ち、本発明の入力手段は、画像信号を入力し、第１の算出手段は、前記入力された前記画像信号に基づいて、前記画像信号を取得する元になる対象の表面構造を表す特徴量を算出する。なお、該特徴量としては、例えば、請求項８のように、前記画像信号に対応する色信号の色空間のカバレッジ量とすることもできる。

第２の算出手段は、前記算出された特徴量に基づいて、各画素を中心とした複数の画素の前記特徴量の総和を算出する。なお、上記のように特徴量としてのカバレッジ量を用いた場合には、特徴量の総和としては、カバレッジ量の総和となる。これは、請求項９のように、光沢度に対応する。

本発明では、記憶手段に、前記特徴量の総和と所望の色状態となる特徴量の総和との関係を記憶している。

変換手段は、前記算出された前記複数の画素の特徴量の総和と、前記記憶された関係と、に基づいて、前記算出された前記複数の画素の特徴量の総和を、前記所望の色状態となる特徴量の総和に変換し、変更手段は、前記算出された複数の画素の特徴量の総和が前記変換された前記所望の色状態となる特徴量の総和となるように、前記入力された前記画像信号を変更する。

このように、各画素を中心とした複数の画素の特徴量の総和と所望の色状態となる特徴量の総和との予め定められた関係を用いて、入力された画像信号から求められた複数の画素の特徴量の総和を所望の色状態となる特徴量の総和に変換し、算出された複数の画素の特徴量の総和が、変換された所望の色状態となる特徴量の総和となるように、入力された画像信号を変更するので、画像信号に基づいて形成された画像に不定の表面構造があっても色状態を制御できる。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記変更された画像信号に対してシャープネス処理を施すシャープネス処理手段を更に備えている。このように、シャープネス処理手段は、前記変更された画像信号に対してシャープネス処理を施す。

請求項１０記載の発明では、前記記憶手段は、複数の所望の色状態各々毎に、各々異なる前記関係を記憶し、所望の色状態を指定する指定手段を備えている。

指定手段により所望の色状態が指定されると、変換手段は、指定された色状態に対応する前記関係を用いて、前記算出された前記複数の画素の特徴量の総和を、前記所望の色状態となる特徴量の総和に変換する。なお、この場合、請求項１１のように、前記指定された所望の色状態に基づいて、前記変更された画像信号に基づく画像形成条件を出力する出力手段を更に備えるようにしてもよい。

以上説明したように本発明は、入力された画像信号に対応する色信号、入力された画像信号に基づいて算出された、画像信号を取得する元になる対象の表面構造を表す第１の特徴量第１の特徴量、及び指定された第２の特徴量に基づいて、入力された画像信号を変更するので、画像信号に基づいて形成された画像に不定の表面構造があっても色状態を制御できる。

また、本発明は、各画素を中心とした複数の画素の特徴量の総和と所望の色状態となる特徴量の総和との予め定められた関係を用いて、入力された画像信号から求められた複数の画素の特徴量の総和を所望の色状態となる特徴量の総和に変換し、算出された複数の画素の特徴量の総和が、変換された所望の色状態となる特徴量の総和となるように、入力された画像信号を変更するので、画像信号に基づいて形成された画像に不定の表面構造があっても色状態を制御できる。

以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態の一例を詳細に説明する。

図１に示すように、本実施の形態の画像処理装置としての複数のクライアント１２は、ネットワークを介してプリンタ１６に接続されている。

クライアント１２は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶装置、表示装置、マウスやキーボードなどを備えたパーソナルコンピュータにより構成されている。

図２は、クライアント１２の本実施の形態における主要部の機能ブロック図を示している。図２に示すように、クライアント１２は、入力した画像信号に基づいて、後述するカバレッジの総数を算出する算出手段としてのカバレッジ算出手段２２を備えている。

また、クライアント１２は、所望の色状態としての光沢度の情報である光沢情報を入力する指定手段としての光沢情報入力手段２４を備えている。

ここで、所望の光沢度の情報は、プリンタ１６によって画像が形成される支持体又はベタ画像の表面構造の特徴を表す量である。

そして、クライアント１２は、後述する２つのテーブルを用いて、光沢情報入力手段２４により入力された所望の光沢度に応じて、測色値を出力する測色値出力手段２６と、変換された測色値を、プリンタ１６の扱う色情報に変換する変換手段２８を、を備えている。

上記のように、測色値出力手段２６は、図３に示すように、カバレッジと光沢との関係を示す第１のテーブルと、光沢と測色値との関係を示す第２のテーブルと、を用いて、測色値を出力する。

ここで、第１のテーブルと第２のテーブルとは直接には対応しない。しかし、光沢情報入力手段２４から光沢が指定されると、この指定された光沢を元に、第１のテーブルと第２のテーブルとを直接に対応させることができる。従って、カバレッジに対応する測色値を出力することができるようになる。

次に、本実施の形態の作用を説明する。画像信号（例えば、ＣＭＹＫ画像信号等）が入力されると、図４に示す色変換処理プログラムがスタートし、ステップ３２で、光沢情報入力手段２４を介して、ユーザが所望する出力信号での光沢情報を入力し、ステップ３４で、カバレッジ算出手段２２は、入力されたＣＭＹＫ画像信号に基づいて、画素毎に、各画像のＣＭＹＫの値の総和であるカバレッジを算出する。

ステップ３６で、測色値出力手段２６は、上記算出されたカバレッジに対応する測色値を出力する。即ち、上記のように、光沢情報入力手段２４から光沢が指定されると、この指定された光沢を元に、第１のテーブルと第２のテーブルとを直接に対応させることができるので、測色値出力手段２６は、上記算出されたカバレッジに対応する測色値（Ｌａｂ）を、第１のテーブル及び第２のテーブルを用いて出力する。

ステップ３８で、変換手段２８は、測色値出力手段２６から出力された測色値（Ｌａｂ）をデバイスの色信号（ＣＭＹＫ）に変換する。

そして、このように変換されて得られた色信号をプリンタ１６に出力する。

以上説明したように本実施の形態では、入力された画像信号に対応する色信号、入力された画像信号に基づいて算出されたカバレッジ、及び指定された光沢に基づいて、入力された画像信号を変更するので、画像信号に基づいて形成された画像に不定の表面構造があっても色状態を制御できる。

以上説明した実施の形態では、カバレッジを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ゴニオフォトメータでの計測値、画像の表面粗さ計で測定した特徴量、前記色信号の色空間のカバレッジ量、拡散光を用いて反射物を観測する際の観察条件に則した放射束を測定した測光量または測色値等を用いることもできる。更には、光沢度も用いることもできるが、この場合には、別の特徴量を更に規定することが必要になる。

また、本実施の形態では、任意の色空間から色信号の色空間の信号を生成する色変換係数の生成手段を備え、生成手段が上記処理（図４参照）を実行してもよく、また、任意の色空間から前記色信号の色空間の信号へ色変換する変換手段を備え、変換手段が上記処理（図４参照）を実行するようにしてもよい。

次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態のように画像処理装置としてのクライアント１２は、図１に示すように、ネットワーク１４を介してプリンタ１６に接続されている。

本実施の形態におけるクライアント１２も、第１の実施の形態のクライアント１２と同様にパーソナルコンピュータにより構成されている。

しかし、本実施の形態におけるクライアント１２の機能ブロックは、第１の実施の形態の場合（図２）と異なり、図５に示すように構成されている。即ち、本実施の形態のクライアント１２は、入力した画像信号（例えば、ＲＧＢ画像信号やＣＭＹＫ画像信号）を、プリンタ１６の扱う画像信号に変換する色処理を実行する色処理手段５２を備えている。

また、クライアント１２は、光沢情報を指定する指定手段としての光沢情報指定手段５４を備えている。光沢情報の指定方法は種々あるが、例えば、表示装置に、高光沢、中光沢、低光沢を表示し、マウス等で何れかを指定したり、各々表面の粗さが異なる複数の種類の用紙の何れかを指定したり、することにより、光沢を指定することができる。

そして、クライアント１２は、色処理手段５２により変換された画像信号に対して、光沢情報指定手段５４により指定された光沢情報に応じて、シャープネス処理を実行するシャープネス処理手段５６を備えている。

次に、図６を参照して、シャープネス処理手段５６の詳細を説明する。図６に示すように、シャープネス処理手段５６は、色処理手段５２により変換された画像信号に基づいて、カバレッジの総和を算出するカバレッジ処理手段６２と、カバレッジの総和を、指定された光沢情報に従って、指定された光沢におけるカバレッジの総和に変換する変換手段６４と、色処理手段５２により変換された画像信号におけるカバレッジの総和が、変換手段６４により変換されて得られたカバレッジの総和になるように、該画像信号を変更する変更手段としての色補償手段６６と、を備えている。

変換手段６４は、カバレッジの総和を、指定された光沢情報に従って、指定された光沢におけるカバレッジの総和に変換する際に、予め定めた変換テーブルを用いるが、本実施の形態では、指定される複数の光沢情報各々に応じて変換テーブルを備えている。例えば、高光沢、中光沢、低光沢の何れかが指定される構成である場合には、各光沢について、上記変換テーブルを備えている。

次に、本実施の形態の作用を説明する。なお、前述した第１の実施の形態では、画像信号を画素毎に変更するものであるが、画素毎の変更では、光沢の変更は複数の画素単位で表れてくるので、所望の光沢を表現するに十分でない場合もある。そこで、本実施の形態では、複数の画素単位に画像信号を処理して、このような問題を解決しようとするものである。

光沢情報指定手段５４を介して光沢情報が指定されると共に、画像信号（例えば、ＣＭＹＫ画像信号等）が入力されると、図７に示す色変換処理プログラムがスタートし、ステップ７０で、色処理手段５２は、入力した画像信号を、プリンタ１６の扱う画像信号に変換する色処理を実行する。

ステップ７２で、シャープネス処理手段５６は、色処理手段５２により変換された画像信号に対して、光沢情報指定手段５４により指定された光沢情報に応じて、シャープネス処理を実行する。

次に、図８を参照して、シャープネス処理（ステップ７２）の詳細を説明する。ステップ８２（第１の算出手段）で、カバレッジ処理手段６２は、画像信号に基づいて、各画素のＣＭＹＫの総和であるカバレッジを算出する。

ステップ８４（第２の算出手段）で、カバレッジ処理手段６２は、各画素を中心とした複数の画素、例えば、３×３画素のカバレッジの総和を算出して、変換手段６４に出力する。

ステップ８６で、変換手段６４は、入力したカバレッジの総和を、指定された光沢情報、例えば、高光沢に対応して用意されたテーブルを用いて、指定された光沢におけるカバレッジの総和に変換して、色補償手段６６に出力する。

ステップ８８で、色補償手段６６は、色処理手段５２により変換された画像信号における各画素を中心とした複数の画素（上記例では、３×３画素）のカバレッジの総和が変換手段６４から入力したカバレッジの総和になるように、色処理手段５２により変換された画像信号における各画素の値を変更する。

例えば、色処理手段５２により変換された画像信号におけるある画素を中心とした３×３画素のカバレッジの総和が１０であり、変換手段６４から入力したカバレッジの総和が１５（１.５倍の値）であったとする。本ステップ８８では、色処理手段５２により変換された画像信号における各画素の値を１.５倍にする。なお、これは、シャープネス処理における平均値を保存するのではなく、積極的に変更することに等しい。

そして、ステップ９０で、色補償手段６６は、各画素の値が変更された画像信号に対してシャープネス処理を実行する。この処理自体は周知であるのでその説明を省略する。

そして、このようにして得られた色信号をプリンタ１６に出力する。

以上説明したように本実施の形態では、各画素を中心とした複数の画素のカバレッジの総和と所望の色状態となるカバレッジの総和との予め定められた関係を用いて、入力された画像信号から求められた複数の画素のカバレッジの総和を所望の色状態となるカバレッジの総和に変換し、算出された複数の画素のカバレッジの総和が、変換された所望の色状態となるカバレッジの総和となるように、入力された画像信号を変更するので、画像信号に基づいて形成された画像に不定の表面構造があっても色状態を制御できる。

なお、本実施の形態では、高光沢、中光沢、低光沢のように予め定めた光沢の中から選択するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、光沢を任意に指定するようにしてもよい。

なお、このように任意に光沢を指定すると、変換手段６４が、上記変換をすることができない場合もある。このような場合には、プリンタ１６における画像を用紙に形成する際の画像形成条件（用紙にトナーを定着させる際の温度や速度等）を変更するようにプリンタ１６に出力するようにしてもよい。

以上説明した各実施の形態では、クライアントが本実施の形態における画像処理装置であるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、プリンタにおいて同様な処理をしたり、ネットワークに設けられるサーバにおいて同様な処理をしたり、してもよい。

画像処理装置としてのクライアントのプリンタとの接続関係を示したブロック図である。 第１の実施の形態におけるクライアントの主要部の機能ブロック図である。 ２つのテーブルを示した図である。 第１の実施の形態における色変換処理プログラムを示したフローチャートである。 第２の実施の形態におけるクライアントの主要部の機能ブロック図である。 シャープネス処理手段の詳細を示した機能ブロック図である。 第２の実施の形態における色変換処理プログラムを示したフローチャートである。 図７のステップ７２の処理プログラムを示したフローチャートである。

符号の説明

１２ クライアント
１６ プリンタ
２２ カバレッジ算出手段
２６ 測色値出力手段
２８ 変換手段
５６ シャープネス処理手段
６２ カバレッジ処理手段
６４ 変換手段
６６ 色補償手段

Claims (11)

1. 画像信号を入力する入力手段と、
   前記入力された画像信号に基づいて、前記画像信号を取得する元になる対象の表面構造を表す第１の特徴量を算出する算出手段と、
   所望の色状態を表す第２の特徴量を指定する指定手段と、
   前記入力された画像信号に対応する色信号、前記算出された第１の特徴量、及び前記指定された第２の特徴量に基づいて、前記入力された画像信号を変更する変更手段と、
   を備えた画像処理装置。
2. 前記第２の特徴量は、前記変更された画像信号に基づいて画像が形成される支持体又はベタ画像の表面構造の特徴量であることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
3. 前記第１の特徴量は、光沢度、ゴニオフォトメータでの計測値、画像の表面粗さ計で測定した特徴量、前記色信号の色空間のカバレッジ量、拡散光を用いて反射物を観測する際の観察条件に則した放射束を測定した測光量または測色値の何れかであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像処理装置。
4. 任意の色空間から前記色信号の色空間の信号を生成する色変換係数の生成手段を備え、
   前記生成手段が前記変更手段を兼用することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の画像処理装置。
5. 任意の色空間から前記色信号の色空間の信号へ色変換する変換手段を備え、
   前記変換手段が前記変更手段を兼用することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の画像処理装置。
6. 画像信号を入力する入力手段と、
   前記入力された前記画像信号に基づいて、前記画像信号を取得する元になる対象の表面構造を表す特徴量を算出する第１の算出手段と、
   前記算出された特徴量に基づいて、各画素を中心とした複数の画素の前記特徴量の総和を算出する第２の算出手段と、
   前記特徴量の総和と所望の色状態となる特徴量の総和との関係を記憶する記憶手段と、
   前記算出された前記複数の画素の特徴量の総和と、前記記憶された関係と、に基づいて、前記算出された前記複数の画素の特徴量の総和を、前記所望の色状態となる特徴量の総和に変換する変換手段と、
   前記算出された複数の画素の特徴量の総和が前記変換された前記所望の色状態となる特徴量の総和となるように、前記入力された前記画像信号を変更する変更手段と、
   を備えた画像処理装置。
7. 前記変更された画像信号に対してシャープネス処理を施すシャープネス処理手段を更に備えたことを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
8. 前記特徴量は、前記画像信号に対応する色信号の色空間のカバレッジ量であることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の画像処理装置。
9. 前記複数の画素の特徴量の総和は、光沢度であることを特徴とする請求項６乃至請求項８の何れか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記記憶手段は、複数の所望の色状態各々毎に、各々異なる前記関係を記憶し、
    所望の色状態を指定する指定手段を備え、
    前記変換手段は、前記指定された色状態に対応する前記関係を用いて、前記算出された前記複数の画素の特徴量の総和を、前記所望の色状態となる特徴量の総和に変換する、
    ことを特徴とする請求項６乃至請求項９の何れか１項に記載の画像処理装置。
11. 前記指定された所望の色状態に基づいて、前記変更された画像信号に基づく画像形成条件を出力する出力手段を更に備えたことを特徴とする請求項１０記載の画像処理装置。

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