JP2008067138A - 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】入力デバイスの色域の外側に存在するような無駄な格子点の数を減らし、さらに、円筒座標系もしくはそれに準ずる座標系における高彩度部での補間演算精度を向上させる。
【解決手段】分割点選択部２１は、記憶部３より３Ｄ−ＬＵＴ（高彩度領域の分割間隔が細かいＬＵＴ）を読み込み、入力データの含まれる部分空間を構成する８頂点を選択する。色補正パラメータ算出部２２は、８頂点のＨＶＣ値、ＣＭＹ値、入力データを基に色補正パラメータを算出し、補間演算部２３では、色補正パラメータを用いて補間演算を行い、入力データに対する画像形成用データを算出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、入力カラー画像データに対して色補正処理を行い出力する画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体に関し、ディスプレイ、スキャナ、デジタルカメラ、カラープリンタ、カラーファクス、カラーハードコピーなどの色変換装置や、パソコン、ワークステーション上で稼動するカラープリンタ用ソフトウェア等に好適な技術に関する。

従来、入力カラー画像信号をカラー画像出力装置の画像形成用の画像信号に変換する色変換方式として、補間によるものが種々提案されている。例えば、入力色空間を複数の立方体や三角柱のような同一の大きさの立体図形に分割し、各立体図形の格子点にあらかじめ計算により求めた色補正値を設定し、格子点の間に位置する入力カラー画像信号の色補正値を、立体図形の頂点色補正値を線形補間することによって算出する方法がある。

すなわち、三次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）及び四面体補間を用い、入力画像データを色変換する場合に、画像データを含む、ＬＵＴによって定義される直方体の格子点の出力値をキャッシュし、さらに画像データを含む、直方体によって定義される四面体の格子点の出力値をキャッシュすることで、高速に色変換する方法がある（特許文献１を参照）。

また、色空間を分割して格子点を設定する際に、各次元毎に、低濃度領域ほど細かく分割することで、量子化誤差による画質の劣化を最小限にする方法がある（特許文献２を参照）。さらに、入力色空間を不均等に分割することで、実行しようとしている色変換とは無関係な格子点補正値を少なくし、重要色付近の分割数を増やし、そうでない部分の分割数を減らすことで、格子点数を増やすことなく高精度な色変換を実現する方法もある（特許文献３、４を参照）。さらに、マンセル空間のような円筒座標系の知覚空間を扱う場合にも、明度・色相・彩度方向に、適当に等分割し、この分割した部分空間を構成する８点分の頂点データとこの部分空間の低面積を示す面積データから、所定の補間演算処理を行うことで、適切な色補正を行う方法もある（特許文献５を参照）。

特開２００３−２８９４４９号公報 特開平９−２９４２１２号公報 特開平７−１３１６６８号公報 特開２０００−１２５１４４号公報 特開平９−１８６９０５号公報

しかしながら、上記した特許文献１〜４の方法では、入力色空間がＲＧＢ系のような直交座標系では有効であるが、ＣＩＥＬＡＢ空間や、ＨＬＳ空間、ＪＣＨ空間のような円筒座標系もしくはそれに準ずる入力色空間の場合、図１８に示すように、直交座標系で分割すると、入力デバイスの色域の外側まで分割するため、実質的に利用しない格子点が多数発生するという問題がある。

また、特許文献５の方法では、色相及び彩度方向に等間隔に分割しているため、円筒座標系においては、格子点の利用効率は直交座標系での分割に比べて改善されるものの、高彩度部ほど格子点が疎になり、補間演算精度が低下するという問題がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、
本発明の目的は、入力デバイスの色域の外側に存在するような無駄な格子点の数を減らし、さらに、円筒座標系もしくはそれに準ずる座標系における高彩度部での補間演算精度を向上させることが可能な画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。
即ち、
請求項１、７〜９の目的は、円筒座標系もしくはそれに準ずる座標系の入力画像データを、高効率、高精度に画像形成用の出力データに色変換することが可能な画像処理装置、画像処理方法を提供することにある。

請求項２の目的は、円筒座標系もしくはそれに準ずる座標系の入力画像データの高彩度領域であっても、特に彩度方向に高精度な色変換が可能な画像処理装置を提供することにある。

請求項３の目的は、円筒座標系もしくはそれに準ずる座標系の入力画像データの高彩度領域であっても、彩度方向及び色相方向に高精度な色変換が可能な画像処理装置を提供することにある。

請求項４の目的は、円筒座標系もしくはそれに準ずる座標系の入力画像データの重要色に対して、高精度な色変換が可能な画像処理装置を提供することにある。

請求項５の目的は、円筒座標系もしくはそれに準ずる座標系の入力画像データの所定の領域に対して、適切な３Ｄ−ＬＵＴを用いた色変換が可能な画像処理装置を提供することにある。

請求項６の目的は、円筒座標系もしくはそれに準ずる座標系の入力画像データに対して、複数の３Ｄ−ＬＵＴを切り換えて色変換する場合にも、境界部での連続性を保つような色変換が可能な画像処理装置を提供することにある。

本発明は、入力画像信号を画像出力装置の画像信号に変換する画像処理装置において、前記入力画像信号の彩度軸あるいは色相軸の少なくとも１つの軸が異なる間隔に分割された分割点に対応した出力値を持つ３Ｄ−ＬＵＴを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から３Ｄ−ＬＵＴを読み取って補間演算を行う色変換手段とを備えたことを最も主要な特徴とする。

本発明（請求項１、２、７〜９）によると、入力カラー画像信号をカラー画像出力装置の画像形成用の画像信号に変換する画像処理装置において、彩度あるいは色相の少なくとも１つの軸が異なる間隔に分割された分割点に対応した出力値を持つ３Ｄ−ＬＵＴを用い、高彩度領域ほど彩度軸の分割間隔を小さくすることで、円筒座標系もしくはそれに準ずる座標系の入力画像データが入力された場合でも、補間演算に用いる無駄な分割点数を抑制し、高彩度領域での補間演算精度の低下を抑えた色変換処理が可能である。

本発明（請求項３）によると、入力カラー画像信号をカラー画像出力装置の画像形成用の画像信号に変換する画像処理装置において、入力色空間の彩度に応じて、高彩度部ほど色相方向の分割間隔を細かくすることで、補間精度の低下しやすい高彩度部においても、高精度な補間演算による色変換処理が可能である。

本発明（請求項４、５）によると、入力カラー画像信号をカラー画像出力装置の画像形成用の画像信号に変換する画像処理装置において、入力データに対する明度、色相、彩度の判定を行い、該入力データが重要色である場合に、その他の領域よりも細かく分割点を設定した３Ｄ−ＬＵＴを用いることで、重要色に対して高精度な色変換処理が可能である。

本発明（請求項６）によると、入力カラー画像信号をカラー画像出力装置の画像形成用の画像信号に変換する画像処理装置において、補間演算に用いる３Ｄ−ＬＵＴを切り替える境界上の分割点に対する出力値を補間演算によって設定することで、境界部での不連続を解消した色変換処理が可能である。

以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。

実施例１：
図１は、本発明の実施例１の画像処理装置の構成を示す。図において、１は入力データ、２は色変換部、３は３Ｄ−ＬＵＴの記憶部、４は画像形成用データである。色変換部２は、ＬＣｈ、ＪＣｈ、ＨＬＳ、ＨＶＣ等の入力データ１が入力されると、記憶部３から３Ｄ−ＬＵＴを読み込み、入力データ１に対して３Ｄ−ＬＵＴの補間演算を行い、画像形成用データ４を出力する。

図２は、実施例１の色変換部２の構成を示す。図２において、色変換部２は、入力データが含まれる部分空間を構成する８頂点を選択する分割点選択部２１と、入力データと分割点選択部２１が選択した８頂点のデータを基に色補正パラメータを算出する色補正パラメータ算出部２２と、分割点選択部が選択した８頂点に対応した出力値と色補正パラメータ算出部２２が算出した色補正パラメータを基に画像形成用データを補間演算によって算出する補間演算部２３を有している。

分割点選択部２１は入力データが入力されると、記憶部３より３Ｄ−ＬＵＴを読み込み、その３Ｄ−ＬＵＴから、入力データの含まれる部分空間を構成する８頂点を選択し、３Ｄ−ＬＵＴから読み出したその８頂点の例えばＨＶＣの値とＣＭＹの値を入力データと共に色補正パラメータ算出部２２に送る。色補正パラメータ算出部２２では、受け取ったデータから、入力データに対する色補正パラメータ（８頂点の入力データに対する寄与率に相当する値）を算出し、補間演算部２３に入力データ、８頂点のデータ、色補正パラメータを送る。補間演算部２３では、これらのデータを用いて補間演算を行い、入力データに対する画像形成用データを算出する。以下、入力データの例としてＨＶＣ（Ｖ：明度、Ｃ：彩度、Ｈ：色相に相当する値）で説明する。図３は、ＨＶＣの座標系を示す。

次に、図４のフローチャートを用いて各処理部の動作を詳細に説明する。まず、図示しないネットワーク経由や記憶装置からＨＶＣの入力画像データを取得すると、分割点選択部２１は記憶部３より３Ｄ−ＬＵＴを読み込む（ステップＳ１０１）。

本実施例における３Ｄ−ＬＵＴの例を図５に示す。図５は、明度１０刻み毎に、色相を１５度ずつ、各部分空間の体積がほぼ等しくなるように、高彩度部ほど彩度軸の分割間隔を細かくした３Ｄ−ＬＵＴの例であり、各ＨＶＣの分割点毎に対応する出力値ＣＭＹが記憶されている。なお、本実施例では出力値をＣＭＹとしているが、あらかじめ作成しておく３Ｄ−ＬＵＴにＣＭＹＫの値を記憶しておくことで、ＣＭＹＫを出力値として得ることも可能である。

ここで、図５に示す３Ｄ−ＬＵＴの彩度軸方向の分割間隔について、図６を用いて説明する。図６の扇形を区切ったものは、本実施例における入力色空間の分割方法を説明する図で、あるＶ＝一定の面で入力色空間を切り、ある色相角の範囲を抜き出したものである。

まず、半径ｒ（ｎ＝１）、中心角θの扇形が底面の、高さＶの柱状体の体積Ｖ１を考える。Ｖ１は以下の式で求められる（＾はべき乗）。

Ｖ１＝π＊ｒ＾２＊（θ／３６０）＊Ｖ
一方、一段階大きな、半径Ｒ（ｎ＝２）の扇形が底面の場合の柱状体の体積Ｖ２は以下で与えられる。

Ｖ２＝π＊Ｒ＾２＊（θ／３６０）＊Ｖ
各部分空間の体積が等しくなるには、Ｖ２＝２＊Ｖ１であれば良いので、
２＊（π＊ｒ＾２＊（θ／３６０）＊Ｖ）＝π＊Ｒ＾２＊（θ／３６０）＊Ｖ
より、
Ｒ＝２＾（１／２）＊ｒ
が得られる。同様にしてｎ＝３の時は３＾（１／２）＊ｒ、ｎ＝４の時は４＾（１／２）＊ｒとなる。
すなわち、彩度が０の点からの距離が、
ｎ＾（１／２）＊ｒ （ｎ≧１）
毎になるように分割することで、部分空間の体積が等しくなるように分割することができる。

次に、入力データが含まれる部分空間を構成する８頂点の決定方法（ステップＳ１０２）について説明する。分割点選択部２１は、入力されたＨＶＣデータを含むような８頂点をステップＳ１０１で読み込んだ３Ｄ−ＬＵＴから探索する。例えば、（Ｖ，Ｃ，Ｈ）＝（５，１５，２５）が入力されたとすると、分割点選択部２１は、入力データの（Ｖ，Ｃ，Ｈ）の値を全て同時に上回るＨＶＣの組み合わせを３Ｄ−ＬＵＴの最初から探していく。すると、この場合、（Ｖ，Ｃ，Ｈ）＝（１０，１７，３０）の分割点で初めて入力データを全て上回る。この分割点が、図７のＰ８に相当する。Ｐ８が決定すると、Ｐ８と同明度で同色相のＰ７のＨＶＣが（Ｖ，Ｃ，Ｈ）＝（１０，１４，３０）、同様にして、Ｐ４（Ｖ，Ｃ，Ｈ）＝（１０，１７，１５）、Ｐ３（Ｖ，Ｃ，Ｈ）＝（１０，１４，１５）が決まる。さらに、この４点と色相及び彩度が各々等しく、明度のみが異なるＰ６（Ｖ，Ｃ，Ｈ）＝（０，１７，３０）、Ｐ５（Ｖ，Ｃ，Ｈ）＝（０，１４，３０）、Ｐ２（Ｖ，Ｃ，Ｈ）＝（０，１７，１５）、Ｐ１（Ｖ，Ｃ，Ｈ）＝（０，１４，１５）が決定する。

そして、Ｐ１〜Ｐ４の色相角の値が入力データのＨの値を下回っているかをチェックし、下回っていれば８点を確定する。もし、下回らなかった場合は、Ｐ８のデータを破棄し、色相角方向にさらにインクリメントして頂点を探索する。

例えば、入力データの色相角が３４０であった場合、色相角が０の時に最初のＰ８が決定されるが、その場合のＰ１〜Ｐ４の色相角は３４５となり、入力データはこの８頂点の中には入ってこない。このような場合に前述のようなデータの破棄と探索を繰り返す。以上のようにして確定した８頂点のＨＶＣ、ＣＭＹと入力データを色補正パラメータ算出部２２に送る。

次に、色補正パラメータ算出部２２における、色補正パラメータの算出について説明する。まず、図３に示す円筒座標系を考える。そして、前述のＰ１〜Ｐ４とＰ５〜Ｐ８のＨで挟まれる領域を抜き出したのが図８である。図８において、Ｈ方向でｉ番目、Ｖ方向でｊ番目、Ｃ方向でｋ番目の部分空間は８つの頂点Ｐ１〜Ｐ８を有している。また、図８で、ＨｉはＣ軸から部分空間ＨＶＣｕｎｉｔ（ｉ，ｊ，ｋ）までの角度、ＶｊはＶ軸方向における原点と部分空間ＨＶＣｕｎｉｔ（ｉ，ｊ，ｋ）との距離、ＣｋはＣ軸方向における原点とＨＶＣｕｎｉｔ（ｉ，ｊ，ｋ）との距離を表す。

この部分空間ＨＶＣｕｎｉｔ（ｉ，ｊ，ｋ）の諸量（Ｈｕ，Ｖｕ，Ｃｕ）は次のように与えられる。

Ｈｕ＝Ｈ（Ｐ８）−Ｈ（Ｐ４）＝Ｈ（Ｐ７）−Ｈ（Ｐ３）＝・・・（本実施例では１５）
Ｖｕ＝Ｖ（Ｐ８）−Ｖ（Ｐ６）＝・・・（本実施例では１０）
Ｃｕ＝Ｃ（Ｐ８）−Ｃ（Ｐ７）＝・・・（本実施例では彩度により異なる）
ここで、Ｈｕは部分空間ＨＶＣｕｎｉｔ（ｉ，ｊ，ｋ）の底面が属する扇形の中心角、Ｖｕは部分空間ＨＶＣｕｎｉｔ（ｉ，ｊ，ｋ）の高さ、Ｃｕは部分空間ＨＶＣｕｎｉｔ（ｉ，ｊ，ｋ）のＣ軸方向の長さを表している。

８頂点Ｐ１〜Ｐ８のうち、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ５，Ｐ６を含む平面がこの部分空間ＨＶＣｕｎｉｔ（ｉ，ｊ，ｋ）の底面積を与える。この底面積ΣＳ（ｉ，ｊ，ｋ）を以下の式によって求める。

ΣＳ（ｉ，ｊ，ｋ）＝π＊（Ｃ_ｋ＋１＾２−Ｃ_ｋ＾２）＊Ｈｕ／３６０
ここに、Ｃ_ｋ，Ｃ_ｋ＋１は前述のＣｕと入力データのＣとから以下のように求められる。

Ｃ_ｋ＝ｉｎｔ（Ｃ／Ｃｕ）
Ｃ_ｋ＋１＝Ｃ_ｋ＋Ｃｕ
このようにして部分空間ＨＶＣｕｎｉｔ（ｉ，ｊ，ｋ）の底面積ΣＳ（ｉ，ｊ，ｋ）を求める。そして、以上のようにして求めた色補正パラメータ（Ｐ１〜Ｐ８の８点のＨＶＣ値、入力データのＨＶＣ値、底面積ΣＳ（ｉ，ｊ，ｋ）、Ｃｋの値）を補間演算部２３に送る（ステップＳ１０３）。

続いて、補間演算部２３では、色補正パラメータ算出部２２から受け取ったデータから、任意の入力データ（Ｈ，Ｖ，Ｃ）の部分空間ＨＶＣｕｎｉｔ（ｉ，ｊ，ｋ）内における位置Ｔ（ΔＨ，ΔＶ，ΔＣ）を以下のように求める。

ΔＨ＝Ｈ−Ｈ（Ｐ４）＝Ｈ−Ｈ（Ｐ３）＝・・・
ΔＶ＝Ｖ−Ｖ（Ｐ１）＝・・・
ΔＣ＝Ｃ−Ｃ（Ｐ１）＝・・・
次に、部分空間ＨＶＣｕｎｉｔ（ｉ，ｊ，ｋ）の頂点Ｐ１〜Ｐ８のデータから、図７に示すような、入力データの点Ｔを通り、底面Ｐ１，Ｐ２，Ｐ５，Ｐ６に平行な平面と部分空間ＨＶＣｕｎｉｔ（ｉ，ｊ，ｋ）との４つの交点（Ｐ１３，Ｐ２４，Ｐ５７，Ｐ６８）の各色補正データを求める。例えば、点Ｐ１３の色補正データ（ｃ１３，ｍ１３，ｙ１３）は以下のような線形補間により求められる。但し、α＝ΔＶ／Ｖｕである。

Ｃ１３＝α＊（ｃ３−ｃ１）＋ｃ１
ｍ１３＝α＊（ｍ３−ｍ１）＋ｍ１
ｙ１３＝α＊（ｙ３−ｙ１）＋ｙ１
他の３点（Ｐ２４，Ｐ５７，Ｐ６８）についても同様の式により、色補正データが求まる。

次に、図９に示すように、入力データの点Ｔによって区分される４つの領域Ａ１〜Ａ４の各面積Ｓ１〜Ｓ４を以下の式によって求める。

Ｓ１＝（Ｓ１＋Ｓ３）＊ΔＨ／Ｈｕ
Ｓ２＝（Ｓ２＋Ｓ４）＊ΔＨ／Ｈｕ
Ｓ３＝π（Ｃ＾２−Ｃｋ＾２）−Ｓ１
Ｓ４＝ΣＳ（ｉ，ｊ，ｋ）−（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３）
Ｓ１＋Ｓ３＝π（Ｃ＾２−Ｃｋ＾２）
Ｓ２＋Ｓ４＝ΣＳ（ｉ，ｊ，ｋ）−（Ｓ１＋Ｓ３）
以上のようにして求めた面積Ｓ１〜Ｓ４を基に、点Ｔにおける補間データ（ｃＴ，ｍＴ，ｙＴ）を求める（ステップＳ１０４）。この補間データは、平面Ｐ１３Ｐ２４Ｐ５７Ｐ６８内における点Ｔの位置関係から、次のような式で求められる。なお、ΣＳ＝ΣＳ（ｉ，ｊ，ｋ）である。

ｃＴ＝ｃ１３＊（Ｓ４／ΣＳ）＋ｃ２４＊（Ｓ３／ΣＳ）＋ｃ５７＊（Ｓ２／ΣＳ）＋ｃ６８＊（Ｓ１／ΣＳ）
ｍＴ＝ｍ１３＊（Ｓ４／ΣＳ）＋ｍ２４＊（Ｓ３／ΣＳ）＋ｍ５７＊（Ｓ２／ΣＳ）＋ｍ６８＊（Ｓ１／ΣＳ）
ｙＴ＝ｙ１３＊（Ｓ４／ΣＳ）＋ｙ２４＊（Ｓ３／ΣＳ）＋ｙ５７＊（Ｓ２／ΣＳ）＋ｙ６８＊（Ｓ１／ΣＳ）
このように、補間データ（ｃＴ，ｍＴ，ｙＴ）は４点（Ｐ１３，Ｐ２４，Ｐ５７，Ｐ６８）の各分割点が有する色補正データ（ｃ１３，ｍ１３，ｙ１３）等に対して、入力データの点Ｔによって区分される４つの領域の全面積に対する割合（寄与率）を各々乗ずることによって算出される。

このようにして算出された画像形成用データが、画像形成部に送られ、最終的に記録紙に記録される。

上記した実施例は、円筒座標系もしくはそれに準ずる座標系の入力画像データが入力された場合でも、補間演算に用いる無駄な分割点数を抑制し、高彩度領域での補間演算精度の低下を抑えた色変換処理が可能である。

実施例２：
実施例１では、彩度に応じて彩度軸方向に連続的に分割間隔が狭くなるように分割点を設定したが、本実施例では、彩度範囲毎に複数の領域に分け、各々の領域に対応した３Ｄ−ＬＵＴを用いた色変換を行う。

全体の構成は実施例１と同様である。図２において、色変換部２はＬＣｈ、ＪＣｈ、ＨＬＳ、ＨＶＣ等の入力データが入力されると、彩度判定を行い、対応した３Ｄ−ＬＵＴを記憶部３から読み込み、該３Ｄ−ＬＵＴを用いて補間演算を行い、画像形成用データ４を出力する。

図１０は、実施例２の色変換部２の構成を示す。図１０に示す色変換部２は、入力データの彩度の大小を判定する彩度判定部２４と、入力データが含まれる部分空間を構成する８頂点を選択する分割点選択部２１と、入力データと分割点選択部２１が選択した８頂点のデータを基に色補正パラメータを算出する色補正パラメータ算出部２２と、分割点選択部の選択した８頂点に対応した出力値と色補正パラメータ算出部２２の算出した色補正パラメータを基に画像形成用データを補間演算によって算出する補間演算部２３を有している。

彩度判定部２４は入力データが入力されると、彩度信号がどの程度の大きさであるかを判定し、その大きさに応じた判定信号を入力データと共に分割点選択部２１へ送る。分割点選択部２１は受け取った判定信号に対応した３Ｄ−ＬＵＴを記憶部３に要求し、該当する３Ｄ−ＬＵＴを読み込み、その３Ｄ−ＬＵＴから、入力データの含まれる部分空間を構成する８頂点を選択し、３Ｄ−ＬＵＴから読み出した８頂点の例えばＨＶＣの値と、ＣＭＹの値を入力データと共に色補正パラメータ算出部２２に送る。色補正パラメータ算出部２２では、受け取ったデータから、入力データに対する色補正パラメータ（８頂点の入力データに対する寄与率に相当する値）を算出し、補間演算部２３に入力データ、８頂点のデータ、色補正パラメータを送る。補間演算部２３では、これらのデータを用いて補間演算を行い、入力データに対する画像形成用データを算出する。

次に、図１１のフローチャートを用いて各処理部の動作を詳細に説明する。実施例１と同様に、図示しないネットワーク経由や記憶装置からＨＶＣの入力画像データを取得し、彩度判定部２４は、入力データの彩度情報Ｃを参照し、入力データの属する彩度域を判断する（ステップＳ２０１）。本実施例では、Ｃ＝０〜３０を低彩度部、３０〜６０を中彩度部、６０〜９０を高彩度部とするが、入力デバイスの色域によって最高彩度が異なるため、分割範囲と分割数は、この例に限定されるものではない。

彩度判定部２４は、前記判定結果を入力データと共に分割点選択部２１に送る。分割点選択部２１では、受け取った彩度判定結果（例えば「０：低彩度、１：中彩度、２：高彩度」のようにフラグを割り当てる）に対応した３Ｄ−ＬＵＴを記憶部３に要求し、読み込む（ステップＳ２０２）。

本実施例における３Ｄ−ＬＵＴの例を図１２に示す。図１２は、明度方向と彩度方向は各々彩度によらず１０刻みと１５刻み、Ｃ＝０〜３０の低彩度部では色相を３０刻み、Ｃ＝３０〜６０では色相を２０刻み、Ｃ＝６０〜９０では色相を１５刻みと、３つの領域のうち、高彩度ほど色相方向の刻みを細かくした３Ｄ−ＬＵＴの例である。当然、彩度方向については、実施例１と同様に連続的に変化させることも可能である。

次に、本実施例における分割点に対応した出力値の設定方法について説明する。入力色空間の分割方法の概念図を図１３（ａ）に示す。この例のように彩度方向の領域毎に色相方向の分割数を変えると、領域の境界付近で、分割点の一致しない場合がある。例えば中彩度部ではある色相の範囲を２等分し、高彩度部では５等分するといった場合である。このような場合、領域の境界上の入力に対して中彩度部用の３Ｄ−ＬＵＴを使った場合と高彩度部用の３Ｄ−ＬＵＴを使った場合とで、補間結果が異なることが考えられ、境界部で不連続が発生する可能性が高い。そこで、３Ｄ−ＬＵＴを作成する際に、不連続を発生させる可能性のある分割点に対する出力値を補間演算によって求める。

すなわち、図１３（ｂ）の点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ５，Ｐ６のような隣接する領域と一致する分割点に対しては、主観評価のような方法に基づき出力値を決定し、それ以外のＰ１５，Ｐ１１５，Ｐ５１５、Ｐ２６，Ｐ２２６，Ｐ６２６といった分割点に対する出力値は、Ｐ１，Ｐ５，Ｐ２，Ｐ６の出力値から補間演算によって求める。

補間の方法は実施例１で示した円筒座標系の入力に対する補間方法を用いることができ、例えば点Ｐ１１５に対する出力値を求める場合には、Ｐ１１５の入力として、以下のような値を与えることで算出される。

Ｈ＝Ｈ（Ｐ１）＋（Ｈ（Ｐ１）−Ｈ（Ｐ５））／４（Ｐ１〜Ｐ５の色相角の差を分割数で割り、Ｐ１の色相角に足したもの）
Ｖ＝Ｖ（Ｐ１）＝Ｖ（Ｐ５） （Ｐ１，Ｐ５と同明度）
Ｃ＝Ｃ（Ｐ１）＝Ｃ（Ｐ５） （Ｐ１，Ｐ５と同彩度）
以下、図１１のステップＳ２０３以降の処理は実施例１と同様である。

上記した実施例２は、円筒座標系もしくはそれに準ずる座標系の入力画像データが入力された場合に、彩度判定を行い、彩度に応じた３Ｄ−ＬＵＴを切り換えて用いることで、３Ｄ−ＬＵＴの探索範囲を狭め、色変換処理の高速化が可能である。また、３Ｄ−ＬＵＴの切り換えによって発生する不連続についても、３Ｄ−ＬＵＴの分割点に対する出力値を補間演算により求めておくことで、解消することができる。

実施例３：
本実施例では、肌色、植物の緑、海や空の青といった重要色の色域に対して、それらの領域に対応した３Ｄ−ＬＵＴを用いた色変換を行う。全体の構成は図２に示すように、実施例１及び２と同様である。図２において、色変換部２はＬＣｈ、ＪＣｈ、ＨＬＳ、ＨＶＣ等の入力データが入力されると、明度判定、色相判定、彩度判定を行い、対応した３Ｄ−ＬＵＴを記憶部３から読み込み、該３Ｄ−ＬＵＴを用いて補間演算を行い、画像形成用データ４を出力する。

図１４は、実施例３の色変換部２の構成例を示す。図１４に示す色変換部２は、入力データの明度範囲を判定する明度判定部２６と、色相範囲を判定する色相判定部２５と、彩度の大小を判定する彩度判定部２４と、入力データが含まれる部分空間を構成する８頂点を選択する分割点選択部２１と、入力データと分割点選択部２１が選択した８頂点のデータを基に色補正パラメータを算出する色補正パラメータ算出部２２と、分割点選択部２１が選択した８頂点に対応した出力値と色補正パラメータ算出部２２の算出した色補正パラメータを基に画像形成用データを補間演算によって算出する補間演算部２３を有している。

彩度判定部２４は入力データが入力されると、彩度信号がどの程度の大きさであるかを判定し、その大きさに応じた判定信号を入力データと共に分割点選択部２１へ送る。同様にして、明度判定部２６は明度の大小、色相判定部２５は色相の大小を判定し、判定信号を分割点選択部２１へ送る。

分割点選択部２１は受け取った判定信号に対応した３Ｄ−ＬＵＴを記憶部３に要求し、該当する３Ｄ−ＬＵＴを読み込み、その３Ｄ−ＬＵＴから、入力データの含まれる部分空間を構成する８頂点を選択し、３Ｄ−ＬＵＴから読み出した８頂点の例えばＨＶＣの値と、ＣＭＹの値を入力データと共に色補正パラメータ算出部２２に送る。色補正パラメータ算出部２２では、受け取ったデータから、入力データに対する色補正パラメータ（８頂点の入力データに対する寄与率に相当する値）を算出し、補間演算部２３に入力データ、８頂点のデータ、色補正パラメータを送る。補間演算部２３では、これらのデータを用いて補間演算を行い、入力データに対する画像形成用データを算出する。

次に、図１５のフローチャートを用いて各処理部の動作を詳細に説明する。実施例１、２と同様に、図示しないネットワーク経由や記憶装置からＨＶＣの入力画像データを取得し、明度判定部２６、色相判定部２５、彩度判定部２４は、入力データのそれぞれ明度情報Ｖ、色相情報Ｈ、彩度情報Ｃを参照し、入力データの属する色域を判断する（ステップＳ３０１）。本実施例では、重要色として、肌色を想定し、その色域として、明度範囲を６０〜７０、色相範囲を２５〜６０、彩度範囲を１５〜４５として説明する。

明度判定部２６、色相判定部２５、彩度判定部２４は、ステップＳ３０１における判定結果を入力データと共に分割点選択部２１に送る。分割点選択部２１では、受け取った判定結果から、明度、色相、彩度全ての値が重要色の色域範囲内であった場合、これに対応した３Ｄ−ＬＵＴを記憶部３に要求し、読み込む（ステップＳ３０２）。また、明度、色相、彩度の内、いずれか１つでも範囲外の場合には、通常用の３Ｄ−ＬＵＴを読み込む。

本実施例における３Ｄ−ＬＵＴの例を図１６に示す。図１６は、肌色の色域付近、すなわち、前述のような明度、色相、彩度範囲において、他の領域よりも細かく分割された３Ｄ−ＬＵＴを示している。なお、当然、彩度方向については、分割点の間隔が実施例１と同様に連続的に変化させることも可能である。

次に、本実施例における分割点に対応した出力値の設定方法について説明する。入力色空間の分割方法の概念図を図１７に示す。実施例２では、弧Ｐ１Ｐ５及び弧Ｐ２Ｐ６上の分割点において不連続が発生したが、本実施例ではＰ１Ｐ２及びＰ５Ｐ６上の点においても不連続が発生する。しかしながら、これらの分割点についても、実施例２と同様に、例えばＰ１１２であれば、入力として、以下のように与えることで、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ５，Ｐ６の４点からの補間により、対応する出力値が求められる。

Ｈ＝Ｈ（Ｐ１）＝Ｈ（Ｐ２） （Ｐ１，Ｐ２と同色相）
Ｖ＝Ｖ（Ｐ１）＝Ｖ（Ｐ２） （Ｐ１，Ｐ２と同明度）
Ｃ＝Ｃ（Ｐ１）＋（Ｃ（Ｐ２）−Ｃ（Ｐ１））／３（Ｐ１〜Ｐ２の彩度差を分割数で割り、Ｐ１の彩度に足したもの）
以下、図１５のステップＳ３０３以降の処理は実施例１、２と同様である。

上記した実施例３は、円筒座標系もしくはそれに準ずる座標系の入力画像データが入力された場合に、重要色か否かを、明度、色相、彩度で判定し、重要色である場合には、その色域に応じた３Ｄ−ＬＵＴを用い、さらにその３Ｄ−ＬＵＴの所定の分割点に対する出力値を補間演算により求めておくことで、３Ｄ−ＬＵＴの切り換えによって発生する不連続を解消しつつ、重要色に対して、高精度な色変換処理を行うことができる。

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（ＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読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、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、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ＯＳ（オペレーティングシステム）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。

さらに、記憶媒体から読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、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

本発明の実施例１の画像処理装置の構成を示す。 実施例１の色変換部の構成を示す。 ＨＶＣの座標系を示す。 実施例１の処理フローチャートを示す。 実施例１の３Ｄ−ＬＵＴを示す。 実施例１の入力色空間の分割方法を説明する図である。 本発明の補間方法を説明する図である。 本発明の補間方法を説明する図である。 本発明の補間方法を説明する図である。 実施例２の色変換部の構成を示す。 実施例２の処理フローチャートを示す。 実施例２の３Ｄ−ＬＵＴを示す。 実施例２の入力色空間の分割方法を説明する図である。 実施例３の色変換部の構成を示す。 実施例３の処理フローチャートを示す。 実施例３の３Ｄ−ＬＵＴを示す。 実施例３の入力色空間の分割方法を説明する図である。 従来の課題を説明する図である。

符号の説明

１ 入力データ
２ 色変換部
３ 記憶部
４ 画像形成用データ
２１ 分割点選択部
２２ 色補正パラメータ算出部
２３ 補間演算部

Claims (9)

1. 入力画像信号を画像出力装置の画像信号に変換する画像処理装置において、前記入力画像信号の彩度軸あるいは色相軸の少なくとも１つの軸が異なる間隔に分割された分割点に対応した出力値を持つ３Ｄ−ＬＵＴを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から３Ｄ−ＬＵＴを読み取って補間演算を行う色変換手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記分割点は、高彩度領域ほど彩度軸の分割間隔を小さくすることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記分割点は、彩度に応じて色相の分割間隔を異ならせることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 前記分割点は、重要色の色域における彩度軸と色相軸の少なくとも１つの方向を、他の領域よりも細かく設定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
5. 前記色変換手段は、前記入力画像信号の彩度、色相、明度のいずれかに応じて３Ｄ−ＬＵＴを切り換えて色変換することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
6. 前記３Ｄ−ＬＵＴを切り換える境界部での連続性を保つように分割点に対する出力値を設定することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
7. 入力画像信号を画像出力装置の画像信号に変換する画像処理方法において、前記入力画像信号の彩度軸あるいは色相軸の少なくとも１つの軸が異なる間隔に分割された分割点に対応した出力値を持つ３Ｄ−ＬＵＴを参照し、前記出力値を補間演算することにより前記画像出力装置の画像信号に色変換することを特徴とする画像処理方法。
8. 請求項７記載の画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
9. 請求項７記載の画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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