JP2009033361A - 色調整装置、画像形成装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】被調整画像それぞれに適した部分的色調整を行う。
【解決手段】画像データ入力部１０にて受け付けた色信号に関する例えばＹＣｂＣｒ色空間での分布密度を色分布密度算出部２４にて算出する。そして、色分布密度算出部２４にて算出された分布密度に基づき、ＹＣｂＣｒ色空間内にて色信号の調整が行われる調整領域を移動量算出部２５にて設定し、色調整部２６が調整領域に含まれる色信号の調整を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、色調整装置、画像形成装置およびプログラムに関する。

カラー画像を調整する機能として、カラー画像全体のカラーバランスや明度等を補正する全域色調整と、調整対象となる特定の領域や特定の色を補正する部分的色調整とがある。このうち、後者の部分的色調整の典型的なものとしては、特定の対象色を、その対象色のイメージとして多くの人が記憶している色(記憶色)に近づける調整がある。
例えば特許文献１には、画像全体の明暗バランスの調整とは独立して、画像の細部の階調の立ち方を調整する階調変換技術が記載されている。

特開２００６−１１４００６号公報

ここで一般に、部分的色調整においては、例えばある色調整対象領域に適した色調整は、色調整対象領域以外の領域の色に影響を与える。
本発明は、被調整画像の色調整対象領域の範囲を制御することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、色信号の入力を受け付ける色信号受付部と、前記色信号受付部にて受け付けた前記色信号に関する所定の色空間での分布密度を算出する分布密度算出部と、前記分布密度算出部にて算出された前記分布密度に基づき、前記色空間内にて前記色信号の調整が行われる調整領域を設定する調整領域設定部と、前記調整領域設定部にて設定された前記調整領域に含まれる前記色信号の調整を行う色調整部とを備えたことを特徴とする色調整装置である。

請求項２に記載の発明は、前記調整領域設定部は、前記分布密度算出部にて算出された前記分布密度に基づき前記色信号の前記色空間内での移動量を算出して、算出された当該移動量に基づき前記調整領域を設定し、前記色調整部は、前記調整領域設定部にて算出された前記移動量に応じて前記色信号の調整を行うことを特徴とする請求項１記載の色調整装置である。
請求項３に記載の発明は、前記調整領域設定部は、前記分布密度算出部にて算出された前記分布密度が最大となる色座標点に近接する一の色信号を中心色として設定し、当該中心色を前記色調整部にて行う前記調整の目標となる目標色に移動させる際の移動量が最大移動量となるように前記移動量を算出することを特徴とする請求項２記載の色調整装置である。
請求項４に記載の発明は、前記調整領域設定部は、前記調整範囲に含まれる前記中心色以外の前記色信号を前記目標色に向けて移動させる際の移動量を、当該中心色の移動量と前記分布密度とに基づいて算出することを特徴とする請求項３記載の色調整装置である。

請求項５に記載の発明は、前記調整領域設定部は、前記調整範囲に含まれる前記中心色以外の前記色信号を前記目標色に向けて移動させる際の移動量を、当該中心色の移動量に前記分布密度の相対的な大きさを表す値と当該分布密度に施す加重とを乗算して算出することを特徴とする請求項３記載の色調整装置である。
請求項６に記載の発明は、前記調整領域設定部は、前記色空間内における前記中心色からの所定のユークリッド距離を超える領域での加重値が０に設定された前記加重を用いることを特徴とする請求項５記載の色調整装置である。
請求項７に記載の発明は、前記調整領域設定部は、前記中心色からの前記ユークリッド距離が変更可能に構成されたことを特徴とする請求項６記載の色調整装置である。

請求項８に記載の発明は、色信号の入力を受け付ける色信号受付部と、前記色信号受付部にて受け付けた前記色信号に関する所定の色空間での分布密度を算出する分布密度算出部と、前記分布密度算出部にて算出された前記分布密度に基づき、前記色空間内にて前記色信号の調整が行われる調整領域を設定する調整領域設定部と、前記調整領域設定部にて設定された前記調整領域に含まれる前記色信号の調整を行う色調整部と、前記色調整部にて調整された前記色信号を印字する印字部とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項９に記載の発明は、コンピュータに、色信号の入力を受け付ける機能と、受け付けた前記色信号に関する所定の色空間での分布密度を算出する機能と、算出された前記分布密度に基づき、前記色空間内にて前記色信号の調整が行われる調整領域を設定する機能と、設定された前記調整領域に含まれる前記色信号の調整を行う機能とを実現させることを特徴とするプログラムである。

請求項１０に記載の発明は、調整領域を設定する前記機能は、算出された前記分布密度に基づき前記色信号の前記色空間内での移動量を算出して、算出された当該移動量に基づき前記調整領域を設定し、前記色信号の調整を行う機能は、算出された前記移動量に応じて前記色信号の調整を行うことを特徴とする請求項９記載のプログラムである。
請求項１１に記載の発明は、調整領域を設定する前記機能は、算出された前記分布密度が最大となる色座標点に近接する一の色信号を中心色として設定し、当該中心色を前記調整の目標となる目標色に移動させる際の移動量が最大移動量となるように当該移動量を算出し、前記調整範囲に含まれる当該中心色以外の前記色信号を当該目標色に向けて移動させる際の移動量を、当該中心色の移動量と当該分布密度とに基づいて算出することを特徴とする請求項１０記載のプログラムである。

請求項１２に記載の発明は、調整領域を設定する前記機能は、前記調整範囲に含まれる前記中心色以外の前記色信号を前記目標色に向けて移動させる際の移動量を、当該中心色の移動量に前記分布密度の相対的な大きさを表す値と当該分布密度に施す加重とを乗算して算出することを特徴とする請求項１１記載のプログラムである。
請求項１３に記載の発明は、調整領域を設定する前記機能は、前記色空間内における前記中心色からの所定のユークリッド距離を超える領域での加重値が０に設定された前記加重を用いて、前記移動量を算出することを特徴とする請求項１２記載のプログラムである。
請求項１４に記載の発明は、前記加重値を０に設定する領域を定める前記中心色からの前記ユークリッド距離を変更する機能をさらに実現することを特徴とする請求項１３記載のプログラムである。

なお、このプログラムは、例えば、ハードディスクやＤＶＤ−ＲＯＭ等の予約領域に格納されたプログラムを、ＲＯＭにロードして実行される場合がある。また、予めＲＯＭに格納された状態にて、ＣＰＵで実行される形態がある。さらに、ＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能なＲＯＭを備えている場合には、装置がアッセンブリされた後に、プログラムだけが提供されてＲＯＭにインストールされる場合がある。このプログラムの提供に際しては、インターネット等のネットワークを介して装置にプログラムが伝送され、装置の有するＲＯＭにインストールされる形態も考えられる。

本発明の請求項１によれば、本発明を採用しない場合に比べて、被調整画像の色調整対象領域を制御することができる。
本発明の請求項２によれば、色空間内での色の調整領域を自動的に設定できる。
本発明の請求項３によれば、本発明を採用しない場合に比べて、被調整画像の特性に応じた部分的色調整を行うことができる。

本発明の請求項４によれば、本発明を採用しない場合に比べて、被調整画像の特性に応じた部分的色調整を行うことができる。
本発明の請求項５によれば、本発明を採用しない場合に比べて、被調整画像の特性に合わせて、分布密度の影響を調整することができる。
本発明の請求項６によれば、本発明を採用しない場合に比べて、色の調整領域に対して被調整画像の特性に応じた領域制限を加えることができる。
本発明の請求項７によれば、被調整画像の特性に応じて色の調整を行う領域の大きさを適宜設定することができる。

本発明の請求項８によれば、本発明を採用しない場合に比べて、被調整画像の色調整対象領域を制御することができる。

本発明の請求項９によれば、本発明を採用しない場合に比べて、被調整画像の色調整対象領域を制御することができる。
本発明の請求項１０によれば、色空間内での色の調整領域を自動的に設定できる。
本発明の請求項１１によれば、本発明を採用しない場合に比べて、被調整画像の特性に応じた部分的色調整を行うことができる。

本発明の請求項１２によれば、本発明を採用しない場合に比べて、被調整画像の特性に合わせて、分布密度の影響を調整することができる。
本発明の請求項１３によれば、本発明を採用しない場合に比べて、色の調整領域に対して被調整画像の特性に応じた領域制限を加えることができる。
本発明の請求項１４によれば、被調整画像の特性に応じて色の調整を行う領域の大きさを適宜設定することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態１]
図１は、本実施の形態が適用される色調整装置を備えた画像処理装置１の機能構成を示すブロック図である。図１に示す画像処理装置１は、画像データ入力部１０、部分的色調整を行う色調整装置２０、画像データ出力部３０を備えている。また、色調整装置２０は、色空間変換部２１、代表色抽出部２２、目標色設定部２３、色分布密度算出部２４、移動量算出部２５、色調整部２６、色空間変換部２７を備えている。

ここで、図２は、本実施の形態の色調整装置２０の内部構成を示すブロック図である。図２に示したように、色調整装置２０は、部分的色調整処理を実行するに際して、予め定められた処理プログラムに従ってデジタル演算処理を実行する演算手段の一例としてのＣＰＵ１０１、ＣＰＵ１０１の作業用メモリ等として用いられるＲＡＭ１０２、ＣＰＵ１０１により実行される処理プログラム等が格納される記憶部の一例としてのＲＯＭ１０３、書き換え可能で電源供給が途絶えた場合にもデータを保持できる、電池によりバックアップされたＳＲＡＭやフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ１０４、色調整装置２０に接続される各部との信号の入出力を制御するインターフェース部１０５を備えている。
また、外部記憶装置５０には、色調整装置２０により実行される処理プログラムが格納されており、色調整装置２０がこの処理プログラムを読み込むことによって、本実施の形態の色調整装置２０での色信号変換処理が実行される。

すなわち、上記した色空間変換部２１、代表色抽出部２２、目標色設定部２３、色分布密度算出部２４、移動量算出部２５、色調整部２６、色空間変換部２７の各機能を実現するプログラムを外部記憶装置５０から色調整装置２０内のＲＯＭ１０３に読み込む。そして、ＲＯＭ１０３に読み込まれたプログラムに基づいて、ＣＰＵ１０１が各種処理を行う。このプログラムは、例えば外部記憶装置５０としてのハードディスクやＤＶＤ−ＲＯＭ等の予約領域に格納されたプログラムが、ＲＯＭ１０３にロードされて提供される。また、その他の提供形態として、予めＲＯＭ１０３に格納された状態にて提供される形態がある。さらに、ＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能なＲＯＭ１０３を備えている場合には、色調整装置２０がアッセンブリされた後に、プログラムだけが提供されてＲＯＭ１０３にインストールされる形態がある。また、インターネット等のネットワークを介して色調整装置２０にプログラムが伝送され、色調整装置２０のＲＯＭ１０３にインストールされる形態がある。

画像データ入力部１０は、色信号受付部の一例であって、例えば液晶ディスプレイ等の表示装置やスキャナ等の画像読取装置等から色信号で表された画像データを取得する。画像データを構成する色信号の種類としては、例えば、デバイスに依存するデバイスＲＧＢやＣＭＹＫ、デバイスに依存しないｓＲＧＢ等が用いられる。そして、画像データ入力部１０は取得した画像データを色調整装置２０に送る。

色調整装置２０では、色空間変換部２１が画像データ入力部１０からの画像データを取得する。そして、色空間変換部２１は、取得した画像データについて、例えば、輝度色差空間であるｓＹＣｂＣｒやＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間等の色信号に変換する。取得された色信号は、色空間変換部２１から代表色抽出部２２、色分布密度算出部２４、および色調整部２６に送られる。
上記した色空間変換部２１では、後段の代表色抽出部２２、色分布密度算出部２４、色調整部２６のそれぞれの機能部で用いられる色空間にすればよい。例えば、画像データ入力部１０にてｓＲＧＢで入力され、代表色抽出部２２でもｓＲＧＢのまま用いる場合は、色変換せずそのまま送信することもできる。
代表色抽出部２２は、色空間変換部２１から送られた色信号から調整対象となる色座標点の代表点（代表色）を抽出する処理を行う。例えば、画像データ入力部１０に入力された画像データが人物を被写体とする人物写真画像に基づくものである場合には、代表色抽出部２２は人物の肌色の代表点を代表色として抽出する。

代表色抽出部２２において実行される処理の一例を説明する。例えば、代表色抽出部２２は、調整対象となる色に関して、その調整対象となる色の代表色である所定の色成分データを予め記憶している。例えば、調整対象として指定等された色が人の肌色である場合には、人の肌色に関する所定の色成分データを代表色として予め記憶している。そして、代表色を中心とする予め定められた所定の範囲の領域を調整対象の色領域（以下、「調整対象領域」とも称する）として設定する。さらには、色空間変換部２１から取得した色信号（画素毎の色成分データ）から、設定した調整対象領域に含まれる画素を抽出して、調整対象領域の画素の色成分データ（Ｙ,Ｃｂ,Ｃｒ）を記憶する。このような方法等によれば、代表色および調整対象領域が自動的に抽出される。

さらに、代表色抽出部２２においては、代表色抽出部２２に設定された所定の色調整ソフトウェアにより、ユーザが手動で抽出した色座標点を代表色として設定するような構成を用いてもよい。
なお、調整対象の代表色を抽出する方法は、上記の方法に限定されず、如何なる方法を用いてもよい。
そして代表色抽出部２２は、抽出した代表色の色成分データを目標色設定部２３に送る。また代表色抽出部２２は、調整対象領域に含まれる画素の色成分データを色分布密度算出部２４および移動量算出部２５に送る。

目標色設定部２３は、代表色抽出部２２にて抽出された代表色に対応させて、調整の目標となる色座標点（目標色）を設定する処理を行う。
目標色設定部２３において実行される処理の一例を説明する。例えば、目標色設定部２３において、様々な色相に対応する色範囲を予め設定しておく。目標色設定部２３は、代表色抽出部２２から代表色の色成分データを取得すると、取得した代表色の色成分データに対応する色範囲を予め設定された色範囲の中から抽出する。そして、抽出した色範囲に含まれる色成分データの色成分毎の平均値を求め、求めた色成分毎の色成分データの平均値で表された色座標点を目標色として設定する。この場合に、抽出した色範囲に含まれる色成分データに所定の加重を施して色成分毎の加重平均を求め、この色成分毎の加重平均値で表された色座標点を目標色としてもよい。このような方法等によれば、目標色が自動的に設定される。

さらに、目標色設定部２３においては、目標色設定部２３に設定された所定の色調整ソフトウェアにより、ユーザが手動で設定した色を目標色として設定するような構成を用いてもよい。また、予め定められた絶対的な目標色を設定するような構成を用いてもよい。
なお、目標色を設定する方法は、上記の方法に限定されず、如何なる方法を用いてもよい。
そして目標色設定部２３は、設定した目標色の色成分データを移動量算出部２５に送る。

色分布密度算出部２４は、分布密度算出部の一例であって、代表色抽出部２２にて抽出された代表色の周辺領域に位置する色座標点の分布密度を算出する。具体的には、色分布密度算出部２４は、代表色抽出部２２から調整対象領域に含まれる画素（以下、「調整対象画素」とも称する）の例えば輝度色差空間の色成分データ（Ｙ,Ｃｂ,Ｃｒ）を取得する。さらに、調整対象画素各々の色成分データ（Ｙ,Ｃｂ,Ｃｒ）から色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）を抽出する。そして、２次元平面であるＣｂＣｒ平面における色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の分布密度（ヒストグラム）を算出する。
図３は、色分布密度算出部２４にて算出される分布密度（ヒストグラム）の一例を示した図である。図３（ａ）は、ＣｂＣｒ平面での調整対象画素の色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の分布状態を示し、（ｂ）は、ＣｂＣｒ平面での色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の分布密度の度数を示している。なお、本明細書の記載において、分布密度の度数が最大値を示すＣｂＣｒ平面での位置を「分布の中心」と称することとする。
色分布密度算出部２４は、図３（ｂ）に示したような調整対象画素に関するＣｂＣｒ平面での色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の分布密度を算出する。そして、算出した色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の分布密度に関するデータ（分布密度データ）を移動量算出部２５に出力する。

移動量算出部２５は、調整領域設定部の一例であって、代表色抽出部２２から調整対象画素の色成分データ、目標色設定部２３から目標色の色成分データ、さらには、色分布密度算出部２４からＣｂＣｒ平面での色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の分布密度データをそれぞれ取得する。そして、色分布密度算出部２４から取得した色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の分布密度データと目標色設定部２３から取得した目標色の色成分データとに基づき、代表色抽出部２２から取得した調整対象画素各々についての色座標点（色成分データ（Ｙ,Ｃｂ,Ｃｒ）のＹＣｂＣｒ色空間で座標点）の移動量を算出する。なお、本明細書での「色座標点の移動量」とは、調整対象画素各々についての色座標点をＹＣｂＣｒ色空間で移動させる際の移動距離（ユークリッド距離）を意味する。

移動量算出部２５における色座標点の移動量の算出方法を説明する。ここで図４は、移動量算出部２５にて算出される調整対象画素についての色座標点の移動量を説明する図である。図４に示したように、移動量算出部２５は、調整対象画素の色座標点（以下、「対象色」とも称する）の移動量を色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の分布密度の度数に対応させて算出する。
具体的には、移動量算出部２５では、まず始めに、分布密度の度数が最大値となる「分布の中心」の最も近傍に位置する色座標点の移動量を最大移動量として設定する。すなわち、「分布の中心」の最も近傍に位置する色座標点（以下、「中心色」とも称する）が目標色設定部２３にて設定された目標色の色座標点に変換されるように、中心色の移動量Ｄ_０を算出する。この中心色の移動量Ｄ_０が、後述する「基準ベクトル」の大きさ（最大移動量）となる。

なお、図４および後段の図５では、「分布の中心」には「分布の中心」に一致する調整対象画素（＝中心色）が存在するものとしている。すなわち、色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の分布密度の算出方法（例えば、分解能を高めて算出する場合等）によっては、算出された「分布の中心」に色座標点が存在しない場合も想定される。そこで、本実施の形態では、「分布の中心」に最も近く位置する色座標点を「中心色」として規定している。しかし、一般的には分布密度は色座標単位の分解能で算出されることから、ここでは、「分布の中心」に一致した色座標点が存在するものとする。また、本実施の形態の移動量算出部２５では、「分布の中心」の最も近傍に位置する色座標点を中心色とすることから、中心色と代表色とは、一致する場合もあれば一致しない場合もある。
また、本明細書の記載において、この中心色から目標色に色座標点を移動させるベクトルを「基準ベクトル」と称する。さらに、「分布の中心」に位置する中心色以外の対象色各々の色座標点を移動させるベクトルを「移動ベクトル」と称する。移動ベクトルは、ＹＣｂＣｒ色空間内で基準ベクトルと平行となるように構成される。また、基準ベクトルおよび移動ベクトルの大きさがそれぞれ移動量を表すこととなる。

次いで、移動量算出部２５は、対象色各々の色座標点を移動させる移動ベクトルの大きさ（移動量）を算出する。その場合に、例えば分布密度の度数の最大値（「分布の中心」での度数）を１として調整対象画素における分布密度の度数を正規化する。そして、基準ベクトルの大きさ（最大移動量＝Ｄ_０）に正規化された分布密度の度数を乗算することで、対象色各々の移動ベクトルの大きさを算出する。なお、正規化された分布密度の度数は、分布密度の相対的な大きさを表す値の一例となる。
すなわち、ｊ番目の対象色の移動ベクトルの大きさＤ_ｊは、基準ベクトルの大きさをＤ_０、ｊ番目の対象色の正規化された分布密度の度数をｐ_ｊとして、次の（１）式を用いて算出される。
Ｄ_ｊ＝ｐ_ｊ・Ｄ_０ …（１）
このように、移動量算出部２５では、正規化された分布密度の度数ｐ_ｊを対象色の移動ベクトルの大きさＤ_ｊを定めるパラメータとして作用させる。
そして、移動量算出部２５は、基準ベクトルの大きさＤ_０と、（１）式を用いて算出された移動ベクトルの大きさＤ_ｊとを調整対象画素各々に対応させて、調整対象画素に関する移動量として色調整部２６に送る。

色調整部２６は、色調整部の一例であって、色空間変換部２１からＹＣｂＣｒ色空間の色信号を取得する。ここでの色信号は、画素毎の色成分データで構成される。また、移動量算出部２５から調整対象画素各々に関する移動量を取得する。そして、色調整部２６は、移動量算出部２５から取得した調整対象画素各々に関する移動量を用いて、色空間変換部２１から取得した色信号を調整する処理を行う。すなわち、色空間変換部２１から取得した色信号の中から、移動量算出部２５にて移動量が算出された画素（調整対象画素）の色信号を抽出する。そして、抽出した調整対象画素の色信号各々を、移動量算出部２５にて算出された移動量を用いて移動させる調整処理を行う。

図５は、移動量算出部２５から取得した移動量に基づいて行われる色信号の調整処理を説明する図である。図５（ａ）は、移動量算出部２５からの移動量に基づき設定される基準ベクトルおよび移動ベクトルを示し、（ｂ）は、ＣｂＣｒ平面での対象色の分布密度の度数を示している。
図５に示したように、色調整部２６では、移動量算出部２５にて移動量が算出された調整対象画素の色信号各々について、算出された移動量から基準ベクトルおよび移動ベクトルを設定する。そして、設定された基準ベクトルおよび移動ベクトルに従って、色信号の色座標点各々を移動させる。それにより、色調整部２６において色調整が行われるＹＣｂＣｒ色空間での調整領域（以下、「色調整範囲」とも称する）を予め設定しておくことなく、色調整範囲は自動的に定まる。
すなわち、代表色抽出部２２にて設定された調整対象領域内の分布密度が０ではない色座標点（対象色）については、移動量算出部２５にて移動量が算出され、移動量に応じた基準ベクトルおよび移動ベクトルが設定される。その一方で、調整対象領域内の分布密度が０の領域や調整対象領域外では、色座標点の移動量は０に設定される。その結果として、例え対象色の分布密度が複雑な形状を呈する状態にあったとしても（図３（ｂ）や図５（ｂ）を参照）、色調整範囲はＣｂＣｒ平面での対象色の分布密度に基づいて自動的に定まることとなる。またそれに伴って、対象色以外の色に与える色調整の影響は低減される。

ここで一般に、色調整範囲を設定するに際してパラメータを用いる方法が知られている。すなわち、例えば代表色を基準として、パラメータにより設定された色空間内の範囲を色調整範囲とし、その色調整範囲内で設定される所定の規則に従って色信号の調整を行う方法である。しかし、このような方法では、設定されるパラメータの値により、色調整範囲が時に大きくなり、時に小さくなる場合がある。
図６は、従来のパラメータを用いて色調整範囲を設定する方法を説明する図である。図６（ａ）は、パラメータ値を適正値よりも大きな値ｒ１に設定した場合を示し、（ｂ）は、パラメータ値を適正値よりも小さな値ｒ２に設定した場合を示している。図６（ａ）に示したように、パラメータ値を適正値よりも大きな値ｒ１に設定した場合には、色調整範囲が本来の調整すべき色範囲よりも大きくなる。そのため、この場合には、所望する特定の色（例えば人物の肌色）以外の色も同時に変動して、色再現性が低下する場合がある。また、図６（ｂ）に示したように、パラメータ値を小さな値ｒ２に設定した場合には、色調整範囲が本来の調整すべき色範囲よりも小さくなる。そのため、この場合には、所望する特定の色が充分に調整されない場合がある。

さらには、例えば複数の人物を被写体とした人物写真画像の中では、人それぞれの肌色に個人差がある。また、同様な肌色の人物を複数撮影した場合においても、人物各々の立ち位置の照度等によっても肌色は変化する。ここで図７は、複数の人物を被写体とした人物写真画像の一例を示した図である。図７に示したように、人物甲の顔領域Ａの肌色と人物乙の顔領域Ｂの肌色とは、個人差や立ち位置の照度等によって同一ではない。そのため、代表色を定めて肌色の調整を行っても、被写体となった各人それぞれの肌色が同じ程度に目標色に向けて調整されるとは限らない。

これに対して、本実施の形態の色調整装置２０では、色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の分布密度の度数に対応させて対象色各々の移動量を算出し、対象色各々を算出された移動量により移動させる調整を行う。このような調整を行うことにより、分布密度が高い対象色については、目標色または目標色の近傍に向かう所望の調整が行われる。その一方で、分布密度が低い対象色については、調整幅は小さく抑えられる。それにより、被調整画像それぞれが有する対象色の分布特性に応じた色調整範囲が設定され、被調整画像の対象色の分布特性に合わせた色調整が行われる。

なお、この場合に、色調整部２６では、調整対象領域に含まれる対象色を目標色の方向に移動させる際に使用する規則として、階調逆転や色の逆転が発生することを抑えるために、基準ベクトルおよび同一の移動ベクトル上に位置する色座標点については、移動前と移動後とで基準ベクトルおよび移動ベクトル上での並びの順序を変えないように変換するという規則が同時に用いられる。

その後、色調整部２６にて調整処理された色信号は、色空間変換部２７に送られる。そして、色空間変換部２７は、調整処理されたＹＣｂＣｒ色空間の色信号からｓＲＧＢ色空間の色信号に変換して、変換されたｓＲＧＢ色空間の色信号を画像データ出力部３０に送る。
画像データ出力部３０は、画像データを画像処理装置１の外部に出力する。具体的には、色調整装置２０にて色調整処理された色信号からなる画像データを、例えばカラープリンタ等の画像形成装置に搭載された印字部の一例である画像形成エンジン部に出力する。すなわち、本実施の形態の画像処理装置１は、画像形成装置の一機能部として構成してもよい。

ここで図８は、本実施の形態の色調整装置２０の色分布密度算出部２４、移動量算出部２５、および色調整部２６において行われる色信号の調整処理の手順の一例を示したフローチャートである。図８に示したように、色分布密度算出部２４は、代表色抽出部２２から調整対象領域に含まれる画素（調整対象画素）の色成分データを取得する（Ｓ１０１）。そして、調整対象画素各々の色成分データ（Ｙ,Ｃｂ,Ｃｒ）から色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）を抽出する（Ｓ１０２）。さらに、２次元平面であるＣｂＣｒ平面において、色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の分布密度（ヒストグラム）を算出する。（Ｓ１０３）。
移動量算出部２５は、代表色抽出部２２から調整対象画素の色成分データを取得する（Ｓ１０４）。また、目標色設定部２３から目標色の色成分データを取得する（Ｓ１０５）。さらには、色分布密度算出部２４から色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の分布密度データを取得する（Ｓ１０６）。そして、移動量算出部２５は、色分布密度算出部２４から取得した色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の分布密度データと目標色設定部２３から取得した目標色の色成分データとに基づき、代表色抽出部２２から取得した調整対象画素各々についての色座標点の移動量を算出する（Ｓ１０７）。
色調整部２６は、色空間変換部２１から色信号を取得する（Ｓ１０８）。そして、色空間変換部２１から取得した色信号各々を、移動量算出部２５にて算出された移動量を用いて移動させる調整処理を行う（Ｓ１０９）。調整処理された色信号は、その後、色調整部２６から色空間変換部２７に送られる（Ｓ１１０）。

なお、本実施の形態の色調整装置２０では、色分布密度算出部２４にて算出された例えばＣｂＣｒ平面における色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の２次元分布密度（ヒストグラム）に基づいて、調整対象領域内の色座標点各々の移動量を算出した。このような処理の他に、色座標点（Ｙ,Ｃｂ,Ｃｒ）のＹＣｂＣｒ色空間における３次元分布密度を算出し、算出された３次元分布密度に基づき色座標点各々の移動量を算出してもよい。さらには、色座標点（Ｙ,Ｃｂ,Ｃｒ）の例えばＹ（明度）軸に関する１次元分布密度を算出し、算出された明度（Ｙ）の１次元分布密度に基づいて色座標点各々の移動量を算出してもよい。
また、色座標点の分布密度を算出する色空間としては、本実施の形態で用いたＹＣｂＣｒ色空間の他に、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間等のデバイス非依存の色空間や、ＲＧＢ色空間、ＣＭＹＫ色空間等のデバイス依存の色空間における各種の色空間を用いてもよい。
このように、本実施の形態の色調整装置２０では、色分布密度算出部２４は、色調整装置２０で扱われる所定の色空間において、調整対象領域内の色座標点各々についての１次元軸に関する分布密度、２次元平面に関する分布密度、および３次元空間に関する分布密度のいずれかを算出するように構成される。また、移動量算出部２５は、色分布密度算出部２４にて算出された１次元〜３次元のいずれかでの分布密度に基づいて、色信号各々の移動量を算出するように構成される。

以上説明したように、本実施の形態の色調整装置２０では、色調整装置２０で扱われる所定の色空間において、調整対象画素の色座標点に関する１次元〜３次元のいずれかでの分布密度に基づいて、調整対象画素各々についての色座標点の移動量を算出する。そして、色空間変換部２１にて変換された色信号各々を、算出された移動量で移動させる調整を行う。それにより、色調整装置２０で扱われる色空間での色調整範囲が自動的に設定される。

[実施の形態２]
実施の形態１の色調整装置２０では、一例として、調整対象画素の色座標点（Ｙ,Ｃｂ,Ｃｒ）に関するＹＣｂＣｒ色空間での２次元分布密度に基づき色座標点を移動させる構成について説明した。本実施の形態の色調整装置２０においては、例えば調整対象画素の色座標点（Ｙ,Ｃｂ,Ｃｒ）に関するＹＣｂＣｒ色空間での２次元分布密度に加えて、基準ベクトルからの距離に応じた加重を施して色座標点の移動量を算出し、算出された移動量に応じて色座標点を移動させる構成について説明する。なお、実施の形態１と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。

本実施の形態の色調整装置２０の移動量算出部２５における、調整対象画素各々に関する色座標点の移動量を算出する処理について説明する。
本実施の形態の調整領域設定部の一例である移動量算出部２５では、色分布密度算出部２４から取得した色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の分布密度データに加え、基準ベクトルからの距離に応じて設定される加重を用いて、代表色抽出部２２から取得した調整対象画素各々についての色座標点の移動量を算出する。

図９は、移動量算出部２５にて用いる加重ｗ_ｊの特性の一例を示した図である。図９に示したように、本実施の形態の加重ｗ_ｊは、中心色から目標色に色座標点を移動させる基準ベクトルで最大値Ｗが設定され、基準ベクトルから調整対象領域の外郭方向に離れるに従って小さくなるように設定される。さらに、基準ベクトルからのユークリッド距離が所定値Ｍ_ｍａｘ以上の領域では、加重ｗ_ｊは０に設定される。
そして、移動量算出部２５において、ｊ番目の対象色の移動ベクトルの大きさＤ_ｊは、基準ベクトルの大きさをＤ_０、ｊ番目の対象色に関する正規化された分布密度の度数をｐ_ｊ、ｊ番目の対象色に施される加重をｗ_ｊとして、次の（２）式を用いて算出される。
Ｄ_ｊ＝ｗ_ｊ・ｐ_ｊ・Ｄ_０ …（２）

ここで図１０は、本実施の形態の移動量算出部２５にて算出される対象色の移動量の一例を説明する図である。図１０に示したように、移動量算出部２５が上記した（２）式により対象色の移動量を算出することにより、対象色の移動量は、基準ベクトルとのユークリッド距離が離れるほど分布密度の度数ｐ_ｊの影響度が弱く設定される。また、基準ベクトルとのユークリッド距離が所定値Ｍ_ｍａｘ以上の領域では、分布密度の度数ｐ_ｊの大きさに関係なく、対象色の移動量は０に設定される。
そのため、色調整領域の外郭に近い領域に位置する色座標点については、外郭に近づくほど移動量が小さな移動ベクトルが設定される。さらには、基準ベクトルから所定値Ｍ_ｍａｘ以上の領域では、色調整が行われない。それにより、色調整領域の外郭での色の連続性が維持される。なお、ここでの「色調整領域の外郭」とは、ＹＣｂＣｒ色空間内における色調整領域と色調整領域の外側との間の境界面をいう。

この場合の加重ｗ_ｊとして、経験則から導き出された固定値を用いることができる。さらに、調整対象画素の色座標点の分布密度に応じて加重ｗ_ｊを設定してもよい。例えば、加重ｗ_ｊを設定するに際して、加重ｗ_ｊが０よりも大きな値に設定される領域、すなわち基準ベクトルとのユークリッド距離Ｍ_ｍａｘを分布密度に応じて設定するように構成してもよい。加えて、基準ベクトルとのユークリッド距離Ｍ_ｍａｘを分布密度に関係なく、変更できるように構成してもよい。それにより、調整対象画素の色座標点の分布密度に応じて自動的に設定される色調整範囲に対して、被調整画像の特性に応じた色調整範囲の上限範囲が定められる。そのため、この場合に設定されるユークリッド距離Ｍ_ｍａｘは、調整対象画素の色座標点の分布密度に基づいて設定される色調整範囲を、例えばＹＣｂＣｒ色空間に形成される所定の形状を持った空間領域（例えば、カプセル状の空間領域）内に設定するパラメータとして機能する。
さらには、被調整画像の特性に柔軟に対応するために、複数の加重ｉｗ_ｊ（ｉ＝１〜ｎ,ｎは整数）を用いて移動ベクトルの大きさＤ_ｊを算出してもよい。すなわち、次の（３）式を用いてｊ番目の対象色の移動ベクトルの大きさＤ_ｊを算出してもよい。

一方、被調整画像によっては、色調整領域の外郭での色の連続性が若干損なわれても、色調整領域の外郭近傍においても色調整が行われる必要が生じる場合がある。そのようなケースに対応するため、移動量算出部２５においては、分布密度の度数ｐ_ｊの影響度を色調整領域の外郭に近い領域にて残存するように、調整対象画素の色座標点の分布密度の度数ｐ_ｊと基準ベクトルからの距離に応じて設定される加重ｗ_ｊとの相加平均値を用いて、代表色抽出部２２から取得した調整対象画素各々についての色座標点の移動量を算出してもよい。すなわち、移動量算出部２５は、次の（４）式を用いてｊ番目の対象色の移動ベクトルの大きさＤ_ｊを算出してもよい。

ここで図１１は、本実施の形態の移動量算出部２５にて算出される対象色の移動量の一例を説明する図である。図１１に示したように、移動量算出部２５が上記した（４）式により対象色の移動量を算出することにより、対象色の移動量において、分布密度の度数ｐ_ｊの影響度が色調整領域の外郭に近い領域においても残存する。それにより、被調整画像の特性に応じた色調整範囲が設定される。

さらに、色調整領域の外郭近傍における色調整に関して、色調整領域の外郭に近い領域での分布密度の度数ｐ_ｊの影響度を細かく調整するために、複数の加重ｉｗ_ｊ（ｉ＝１〜ｎ,ｎは整数）を用いて移動ベクトルの大きさＤ_ｊを算出してもよい。すなわち、次の（５）式を用いてｊ番目の対象色の移動ベクトルの大きさＤ_ｊを算出してもよい。

このように、本実施の形態の移動量算出部２５では、代表色抽出部２２から取得した調整対象画素各々についての色座標点の移動量を算出するに際して、色分布密度算出部２４から取得した色相ベクトル（Ｃｂ,Ｃｒ）の分布密度データに加えて、基準ベクトルからの距離に応じて設定される加重ｗ_ｊを用いる。それにより、被調整画像の特性に応じて色調整範囲が調整される。

なお、移動量算出部２５にて算出された調整対象画素に関する移動量は、実施の形態１の場合と同様に、色調整部２６に送られる。そして、色調整部２６では、移動量算出部２５から取得した調整対象画素各々に関する移動量を用いて、色空間変換部２１から取得した色信号を調整する処理を行う。
色調整部２６にて調整処理された色信号は、色空間変換部２７にてＹＣｂＣｒ色空間の色信号からｓＲＧＢ色空間の色信号に変換され、画像データ出力部３０に送られる。そして、画像データ出力部３０は、画像データを例えばカラー画像形成装置等に搭載された画像形成エンジン部に出力する。

本実施の形態が適用される色調整装置を備えた画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。 色調整装置の内部構成を示すブロック図である。 色分布密度算出部にて算出される分布密度（ヒストグラム）の一例を示した図である。 移動量算出部にて算出される調整対象画素についての色座標点の移動量を説明する図である。 移動量算出部から取得した移動量に基づいて行われる色信号の調整処理を説明する図である。 従来のパラメータを用いて色調整範囲を設定する方法を説明する図である。 複数の人物を被写体とした人物写真画像の一例を示した図である。 色調整装置の色分布密度算出部、移動量算出部、および色調整部において行われる色信号の調整処理の手順の一例を示したフローチャートである。 移動量算出部にて用いる加重ｗ_ｊの特性の一例を示した図である。 移動量算出部にて算出される対象色の移動量の一例を説明する図である。 移動量算出部にて算出される対象色の移動量の一例を説明する図である。

符号の説明

１…画像処理装置、１０…画像データ入力部、２０…色調整装置、２１,２７…色空間変換部、２２…代表色抽出部、２３…目標色設定部、２４…色分布密度算出部、２５…移動量算出部、２６…色調整部、３０…画像データ出力部

Claims (14)

1. 色信号の入力を受け付ける色信号受付部と、
   前記色信号受付部にて受け付けた前記色信号に関する所定の色空間での分布密度を算出する分布密度算出部と、
   前記分布密度算出部にて算出された前記分布密度に基づき、前記色空間内にて前記色信号の調整が行われる調整領域を設定する調整領域設定部と、
   前記調整領域設定部にて設定された前記調整領域に含まれる前記色信号の調整を行う色調整部と
   を備えたことを特徴とする色調整装置。
2. 前記調整領域設定部は、前記分布密度算出部にて算出された前記分布密度に基づき前記色信号の前記色空間内での移動量を算出して、算出された当該移動量に基づき前記調整領域を設定し、
   前記色調整部は、前記調整領域設定部にて算出された前記移動量に応じて前記色信号の調整を行うことを特徴とする請求項１記載の色調整装置。
3. 前記調整領域設定部は、前記分布密度算出部にて算出された前記分布密度が最大となる色座標点に近接する一の色信号を中心色として設定し、当該中心色を前記色調整部にて行う前記調整の目標となる目標色に移動させる際の移動量が最大移動量となるように前記移動量を算出することを特徴とする請求項２記載の色調整装置。
4. 前記調整領域設定部は、前記調整範囲に含まれる前記中心色以外の前記色信号を前記目標色に向けて移動させる際の移動量を、当該中心色の移動量と前記分布密度とに基づいて算出することを特徴とする請求項３記載の色調整装置。
5. 前記調整領域設定部は、前記調整範囲に含まれる前記中心色以外の前記色信号を前記目標色に向けて移動させる際の移動量を、当該中心色の移動量に前記分布密度の相対的な大きさを表す値と当該分布密度に施す加重とを乗算して算出することを特徴とする請求項３記載の色調整装置。
6. 前記調整領域設定部は、前記色空間内における前記中心色からの所定のユークリッド距離を超える領域での加重値が０に設定された前記加重を用いることを特徴とする請求項５記載の色調整装置。
7. 前記調整領域設定部は、前記中心色からの前記ユークリッド距離が変更可能に構成されたことを特徴とする請求項６記載の色調整装置。
8. 色信号の入力を受け付ける色信号受付部と、
   前記色信号受付部にて受け付けた前記色信号に関する所定の色空間での分布密度を算出する分布密度算出部と、
   前記分布密度算出部にて算出された前記分布密度に基づき、前記色空間内にて前記色信号の調整が行われる調整領域を設定する調整領域設定部と、
   前記調整領域設定部にて設定された前記調整領域に含まれる前記色信号の調整を行う色調整部と、
   前記色調整部にて調整された前記色信号を印字する印字部と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
9. コンピュータに、
   色信号の入力を受け付ける機能と、
   受け付けた前記色信号に関する所定の色空間での分布密度を算出する機能と、
   算出された前記分布密度に基づき、前記色空間内にて前記色信号の調整が行われる調整領域を設定する機能と、
   設定された前記調整領域に含まれる前記色信号の調整を行う機能と
   を実現させることを特徴とするプログラム。
10. 調整領域を設定する前記機能は、算出された前記分布密度に基づき前記色信号の前記色空間内での移動量を算出して、算出された当該移動量に基づき前記調整領域を設定し、
    前記色信号の調整を行う機能は、算出された前記移動量に応じて前記色信号の調整を行うことを特徴とする請求項９記載のプログラム。
11. 調整領域を設定する前記機能は、算出された前記分布密度が最大となる色座標点に近接する一の色信号を中心色として設定し、当該中心色を前記調整の目標となる目標色に移動させる際の移動量が最大移動量となるように当該移動量を算出し、前記調整範囲に含まれる当該中心色以外の前記色信号を当該目標色に向けて移動させる際の移動量を、当該中心色の移動量と当該分布密度とに基づいて算出することを特徴とする請求項１０記載のプログラム。
12. 調整領域を設定する前記機能は、前記調整範囲に含まれる前記中心色以外の前記色信号を前記目標色に向けて移動させる際の移動量を、当該中心色の移動量に前記分布密度の相対的な大きさを表す値と当該分布密度に施す加重とを乗算して算出することを特徴とする請求項１１記載のプログラム。
13. 調整領域を設定する前記機能は、前記色空間内における前記中心色からの所定のユークリッド距離を超える領域での加重値が０に設定された前記加重を用いて、前記移動量を算出することを特徴とする請求項１２記載のプログラム。
14. 前記加重値を０に設定する領域を定める前記中心色からの前記ユークリッド距離を変更する機能をさらに実現することを特徴とする請求項１３記載のプログラム。

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