JP2009038591A - Color processor, and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分光的色再現に関する。 The present invention relates to spectral color reproduction.
画像入力機器から取得した画像データを画像出力機器で表示したり印刷する場合、忠実な色再現を行うために、三原色説に基づき、条件等色を利用して、入力の三刺激値と出力の三刺激値を一致させる測色的色再現を行っている。三刺激値を定量化した空間としてCIE(国際照明委員会)が規定するCIEXYZ表色系やCIELab表色系を用いる。 When displaying or printing the image data acquired from the image input device on the image output device, in order to perform faithful color reproduction, based on the three primary color theory, using conditional color, the input tristimulus values and output Colorimetric color reproduction that matches tristimulus values is performed. The CIEXYZ color system and CIELab color system defined by the CIE (International Commission on Illumination) are used as the space where the tristimulus values are quantified.
図1は一般的な測色的色再現システムの構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a general colorimetric color reproduction system.
ディジタルカメラなどの画像入力機器によって取得されたRGB画像は、デバイスに依存しないXYZ空間やL*a*b*空間において画像処理され、RGBまたはCMY画像として画像出力機器に出力される。 An RGB image acquired by an image input device such as a digital camera is subjected to image processing in a device-independent XYZ space or L * a * b * space, and is output to an image output device as an RGB or CMY image.
XYZ値やL*a*b*値は照明光源の影響を受けるため、ある照明光源下においては被写体色と再現色のXYZ値やL*a*b*値が一致するとしても、照明光源が異なれば異なる値になる。その結果、被写体色と再現色は異なる色と知覚される。そこで、カラーマネージメントなどの分野においては、より忠実な色再現方法として、分光的色再現の実現が望まれる。分光的色再現によれば、色情報として照明光源を含まない物体の分光反射率そのものを再現する。そのため、任意の照明光源下で、被写体色と再現色を等しくすることができる。 Since the XYZ and L * a * b * values are affected by the illumination light source, even if the subject color and the reproduced color match the XYZ and L * a * b * values under a certain illumination light source, the illumination light source Different values result in different values. As a result, the subject color and the reproduced color are perceived as different colors. Therefore, in the field of color management, it is desired to realize spectral color reproduction as a more faithful color reproduction method. According to spectral color reproduction, the spectral reflectance itself of an object that does not include an illumination light source is reproduced as color information. Therefore, the subject color and the reproduced color can be made equal under an arbitrary illumination light source.
分光的色再現を実現する技術として、マルチバンド入出力技術が期待されている。測色的色再現は、RGBやCMYなどの三原色に基づく色再現であるのに対して、マルチバンド入出力技術は、四原色以上を用いて物体の色情報を取得し、分光反射率を再現する技術である。画像入力機器としては、4バンド以上のマルチバンドカメラの開発が進められている(例えば特許文献1)。また、多原色プロジェクタの開発や多原色プリンタの実用化によって、マルチバンド出力機器の開発も進められている(例えば特許文献2)。 Multiband input / output technology is expected as a technology for realizing spectral color reproduction. Colorimetric color reproduction is based on the three primary colors such as RGB and CMY, whereas multiband input / output technology obtains object color information using four or more primary colors and reproduces the spectral reflectance. Technology. As an image input device, development of a multiband camera having four or more bands is underway (for example, Patent Document 1). In addition, development of multiband output devices has been promoted by the development of multi-primary projectors and the practical use of multi-primary printers (for example, Patent Document 2).
図2はマルチバンド入出力機器による分光的色再現システムを示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing a spectral color reproduction system using a multiband input / output device.
分光的色再現システムは、マルチバンド入力機器によって被写体を撮影して、各画素の値として分光反射率をもつ画像データ(以下、分光画像または分光画像データ)を取得する。次に、デバイスおよび照明光源に依存しない分光空間において、画像の保存、処理、伝送を行う。そして、マルチバンド出力機器によって分光画像を再現する。 The spectral color reproduction system captures a subject with a multiband input device and acquires image data having a spectral reflectance as a value of each pixel (hereinafter, spectral image or spectral image data). Next, image storage, processing, and transmission are performed in a spectral space that does not depend on the device and the illumination light source. The spectral image is reproduced by a multiband output device.
可視光領域380〜730nmを10nmごとにサンプリングすると、分光反射率は一色に付き36次元のデータになり、分光画像は非常に膨大なデータ量をもつ。また、分光画像をマルチバンド出力機器を用いて再現するには、マルチバンド出力機器の出力信号と分光反射率の関係を示す分光情報から分光画像データ(入力)の分光反射率との間の誤差が最小になる出力信号を、入力画像の全画素について見付ける必要がある。しかし、マルチバンド出力機器の出力信号のすべてを探索し、出力信号を決定するには膨大な演算時間を必要とする。
When the
例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、レッド、グリーンの六色の色材を使うインクジェットプリンタにおいて、各色に対応する出力信号が256段階あるとすると、出力信号の組み合わせは2566≒約28兆組になる。言い換えれば、一画素について、約28兆組の出力信号から分光反射率の誤差が最小の出力信号を決定しなければならない。分光画像の各画素について出力信号を決定する処理を行えば、極めて長い処理時間が必要になる。 For example, in an inkjet printer that uses six color materials of cyan, magenta, yellow, black, red, and green, and there are 256 output signals corresponding to each color, the combination of output signals is 256 6 ≈ approximately 28 trillion pairs become. In other words, for each pixel, an output signal with the smallest spectral reflectance error must be determined from about 28 trillion sets of output signals. If processing for determining an output signal is performed for each pixel of a spectral image, an extremely long processing time is required.
特許文献3は、データ量を削減し、より少ない処理量で分光画像を再現する方法を開示する。特許文献3は、入力分光画像に対して、主成分分析を行い分光反射率データの主成分ベクトルを算出する。そして、主成分ベクトルと、その加算率(以下、主成分係数)を用いて、分光反射率データを表す。さらに、主成分係数を等間隔に変化させ、それに対応する出力信号を求めて、主成分係数と出力信号を対応付けるルックアップテーブル(以下、LUT)を作成する。入力データである主成分係数を等間隔に配置したLUTを作成すれば、主成分係数をLUTに入力した場合、出力信号値を高速に算出することが可能である。従って、入力分光画像を高速に出力信号に変換することができる。
しかし、特許文献3が開示する方法は、等間隔の主成分係数ごとに出力信号を求めるLUTの作成に、莫大な時間を必要とする。
However, the method disclosed in
また、プリンタモデルと最適化手法などを用いて上記の探索に掛かる時間を短縮する手法もある(非特許文献1参照)。しかし、探索時間と最適解の精度はトレードオフの関係にあり、分光画像を扱い、探索時間を優先すれば最適解の精度が落ちる。 There is also a technique for shortening the time required for the search using a printer model and an optimization technique (see Non-Patent Document 1). However, the search time and the accuracy of the optimal solution are in a trade-off relationship, and if the spectral image is handled and the search time is given priority, the accuracy of the optimal solution decreases.
本発明は、分光画像データを出力すべき信号値に高速に変換することを目的とする。 An object of the present invention is to convert spectral image data into signal values to be output at high speed.
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。 The present invention has the following configuration as one means for achieving the above object.
本発明にかかる色処理は、色変換テーブルを用いて、分光画像データを出力値に色変換する色処理であって、分光画像データと出力値の関係を示す複数のテーブルデータを有する前記色変換テーブルを格納手段に格納し、前記色変換に用いられたテーブルデータを保持手段に保持し、分光画像データを入力し、前記分光画像データを色変換する、その際、前記色変換は、前記保持手段に保持されたテーブルデータを用いて前記分光画像データに対して色変換を行い、前記保持手段に保持されたテーブルデータを用いて前記分光画像データを色変換することができなかった場合は、前記格納手段に格納された他のテーブルデータを用いて前記分光画像データを色変換することを特徴とする。 The color processing according to the present invention is color processing for color-converting spectral image data into output values using a color conversion table, and the color conversion having a plurality of table data indicating the relationship between the spectral image data and the output values A table is stored in a storage unit, the table data used for the color conversion is held in a holding unit, spectral image data is input, and the spectral image data is color-converted. If the spectral data is subjected to color conversion using the table data held in the means, and the spectral image data cannot be color converted using the table data held in the holding means, The spectral image data is color-converted using other table data stored in the storage means.
本発明によれば、分光画像データを出力すべき信号値に高速に変換することができる。 According to the present invention, spectral image data can be converted to a signal value to be output at high speed.
以下、本発明にかかる実施例の色処理を図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, color processing according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[概要]
実施例1は、色変換テーブル(LUT)のテーブルデータを用いて、入力分光画像を出力信号に変換する。写真画像の色分布特性から、写真画像の各画素は、独立して存在するわけではなく、隣接する画素間で相関関係を有する。そこで、一度、出力信号値の計算に利用したLUT内のグリッド情報(テーブルデータ)をメモリに記憶し、当該グリッドが構成する立体内を優先的に探索することで、高速に出力信号値を計算する。
[Overview]
In the first embodiment, an input spectral image is converted into an output signal using table data of a color conversion table (LUT). From the color distribution characteristics of a photographic image, each pixel of the photographic image does not exist independently, but has a correlation between adjacent pixels. Therefore, once the grid information (table data) in the LUT used to calculate the output signal value is stored in the memory, the output signal value is calculated at high speed by preferentially searching within the solid that the grid constitutes. To do.
[装置の構成]
図3は実施例1の分光的色再現装置10の構成例を示すブロック図である。
[Device configuration]
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the spectral
入力部13は、分光データ、分光画像データ、主成分ベクトルデータ、または、分光反射率データなどを入力する。画像バッファ14は、出力する画像データおよび処理中の画像データを記憶する。主成分ベクトル記憶部15は、主成分ベクトルを記憶する。LUT記憶部16は、複数のテーブルデータを有するLUTデータを記憶する。LUTバッファ17は、計算に用いたLUTのグリッド情報を記憶するメモリである。データ量削減部18は、分光反射率データのデータ量を削減する。
The
色変換処理部19は、入力された分光反射率データを出力信号に変換する。色域処理部20は、画像出力機器24の色域外の色を処理する。出力部12は、処理後の画像データをシリアルバスのような高速のデータバス28に出力する。
The color
上記の各構成は、システムバス11を介して、相互に接続されるとともに、分光的色再現装置10全体を制御する例えばワンチップマイクロコントローラのような制御部29に接続されている。
Each of the above components is connected to each other via the
データバス28は、マルチバンドカメラなどの入力機器21、分光反射率測定器22、ハードディスクやディスクドライブなどの記憶装置23、プリンタなどの出力機器24、ディスプレイ25、ネットワーク27のインタフェイス(I/F)26などを接続する。
The
[処理]
図4は分光的色再現装置10の処理を示すフローチャートである。
[processing]
FIG. 4 is a flowchart showing processing of the spectral
制御部29は、入力部13により、入力機器21、記憶装置23またはネットワーク27上サーバなどから分光画像を入力する(S201)。
The
次に、制御部29は、詳細は後述するが、データ量削減部18により、入力分光画像のデータ量を削減して、画像バッファ14の所定領域に格納する(S202)。
Next, as will be described in detail later, the
次に、制御部29は、詳細は後述するが、画像バッファ14に格納した分光画像を出力機器24用の出力信号に変換するためのLUTを算出して、LUT記憶部16に格納する(S203)。
Next, as will be described in detail later, the
次に、制御部29は、注目画素を示す変数iに1にセットする(S204)。なお、ここでは、画像データを一次元の配列データとして扱うことにする。そして、画像バッファ14に格納した分光画像からi番目の画素データを抽出する(S205)。
Next, the
次に、制御部29は、詳細は後述するが、色変換処理部19により、抽出した画素データを出力信号値に変換し(S206)、出力信号値を画像バッファ14の所定領域に格納する(S207)。
Next, as will be described in detail later, the
そして、制御部29は、分光画像の全画素データを出力信号値に変換したか否かを判定し(S208)、未了であれば変数iをインクリメントして(S209)、処理をステップS205に戻す。また、変換が終了した場合は、画像バッファ14に格納した出力信号値を出力画像データとして出力部12を介して出力する(S210)。なお、出力画像データの出力先は、記憶装置23、出力機器14、ディスプレイ25またはネットワーク27上のサーバなどである。
Then, the
[主成分ベクトル]
ここで、主成分ベクトル記憶部15が記憶する主成分ベクトルについて説明する。
[Principal component vector]
Here, the principal component vectors stored in the principal component
主成分ベクトルは、分光反射率データを主成分分析して算出する。主成分分析を行う分光反射率データには、GretagMacbethのColorCheckerなどのカラーチャートの典型的な分光反射率、入力の分光反射率、または、出力機器が出力したパッチの分光反射率などが考えられる。しかし、これらに限定されることはなく、用途に応じた分光反射率データであれば何でもよい。 The principal component vector is calculated by performing principal component analysis on the spectral reflectance data. Spectral reflectance data for principal component analysis may include typical spectral reflectances of color charts such as GretagMacbeth's ColorChecker, input spectral reflectance, or spectral reflectance of patches output by an output device. However, the present invention is not limited to these, and any spectral reflectance data corresponding to the application may be used.
本実施例においては、ColorChecker24色の典型的な分光反射率データに対して、主成分分析を行い、主成分ベクトル記憶部15に記憶する。図5は本実施例において主成分分析によって算出した主成分ベクトルのうち第一から第六の主成分ベクトルを示す図である。
In this embodiment, principal component analysis is performed on typical spectral reflectance data of 24 ColorChecker colors and stored in the principal component
[データ量の削減]
データ量削減部18の処理(S202)を説明する。データ量削減部18は、主成分ベクトル記憶部15に記憶された主成分ベクトルを用いて、分光画像の各画素の分光反射率データを削減する。分光反射率は式(1)で表される。
o = Σi=1 naivi + m …(1)
ここで、i = 1〜n、nは使用次元数(入力の次元数に等しい)、
aiはi番目の主成分係数、
viは主成分ベクトル記憶部15が記憶するi番目の主成分ベクトル、vi = [ν380, i ν390, i … ν730, i]T、
mは分光反射率データの平均値分光反射、m = [m380 m390 … m730]T、
oは分光反射率、o = [o380 o390 … o730]T、
Tは転置行列を表す。
[Reduction of data volume]
The process (S202) of the data amount
o = Σ i = 1 n a i v i + m (1)
Where i = 1 to n, n is the number of dimensions used (equal to the number of input dimensions),
a i is the i-th principal component coefficient,
v i is the i-th principal component vector stored in the principal component
m is the average spectral reflectance of spectral reflectance data, m = [m 380 m 390 … m 730 ] T ,
o is the spectral reflectance, o = [o 380 o 390 … o 730 ] T ,
T represents a transposed matrix.
図6はColorChecker24色の分光反射率データに対して、主成分分析を行った場合の次元数と寄与率の関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the number of dimensions and the contribution rate when principal component analysis is performed on the spectral reflectance data of
寄与率は、主成分分析によって算出した主成分ベクトルが、どの程度、分光反射率データに対して情報量をもつかを示す割合である。図6に示すように、第一の主成分ベクトルの寄与率が最も大きく、第二、第三になるに従い寄与率は低下する。言い換えれば、入力の次元数nよりも低次の主成分ベクトルまでの使用でも、それほど情報量を失わずに、入力された分光反射率を高精度に近似することが可能である。また、図6に示すように、第七の主成分ベクトル以降の寄与率はほぼゼロであるから、第六の主成分ベクトルまで用いれば、ColorChecker24色の分光反射率を再現可能である。 The contribution rate is a ratio indicating how much the principal component vector calculated by the principal component analysis has an information amount with respect to the spectral reflectance data. As shown in FIG. 6, the contribution ratio of the first principal component vector is the largest, and the contribution ratio decreases as it becomes the second and third. In other words, the input spectral reflectance can be approximated with high accuracy without losing much information even when the principal component vector is lower than the dimension number n of the input. Further, as shown in FIG. 6, since the contribution ratio after the seventh principal component vector is substantially zero, the spectral reflectance of 24 ColorChecker colors can be reproduced by using up to the sixth principal component vector.
次に、主成分係数aiの算出方法を説明する。例として、第一から第六の主成分ベクトルを用いて入力分光反射率を近似した場合を説明する。この場合、行列を用いて、式(1)を式(2)のように表すことができる。
┌ ┐ ┌ ┐┌ ┐ ┌ ┐
│o380│ │ν380, 1 ν380, 2 … ν380, 6││a1│ │m1│
│o390│ │ν390, 1 ν390, 2 … ν390, 6││a2│ │m2│
│ :│=│ : : : ││:│+│:│ …(2)
│o730│ │ν730, 1 ν730, 2 … ν730, 6││a6│ │m6│
└ ┘ └ ┘└ ┘ └ ┘
ここで、o = [o380 o390 … o730]T、
a = [a1 a2 … a6]T、
┌ ┐
│ν380, 1 ν380, 2 … ν380, 6│
│ν390, 1 ν390, 2 … ν390, 6│
V = │ : : : │
│ν730, 1 ν730, 2 … ν730, 6│
└ ┘
とすれば、式(3)のように表すことができる。
0 = Va + m …(3)
Next, a method for calculating the principal component coefficient a i will be described. As an example, the case where the input spectral reflectance is approximated using the first to sixth principal component vectors will be described. In this case, Expression (1) can be expressed as Expression (2) using a matrix.
┌ ┐ ┌ ┐┌ ┐ ┌ ┐
│o 380 │ │ν 380, 1 ν 380, 2 … ν 380, 6 ││a 1 │ │m 1 │
│o 390 │ │ν 390, 1 ν 390, 2 … ν 390, 6 ││a 2 │ │m 2 │
│ │ = │ │ : : ││ : │ + │ : │… (2)
│o 730 │ │ν 730, 1 ν 730, 2 … ν 730, 6 ││a 6 │ │m 6 │
└ ┘ └ ┘└ ┘ └ ┘
Where o = [o 380 o 390 … o 730 ] T ,
a = [a 1 a 2 … a 6 ] T ,
┌ ┐
│ν 380, 1 ν 380, 2 … ν 380, 6 │
│ν 390, 1 ν 390, 2 … ν 390, 6 │
V = │::: │
│ν 730, 1 ν 730, 2 … ν 730, 6 │
└ ┘
Then, it can be expressed as equation (3).
0 = Va + m (3)
主成分係数aは、擬似逆行列を用いて、式(4)から求めることができる。
a = (VTV)-1VT(o - m) …(4)
The principal component coefficient a can be obtained from Equation (4) using a pseudo inverse matrix.
a = (V T V) -1 V T (o-m) (4)
従って、主成分係数a = [a1 a2 … a6]Tの算出が可能になる。この主成分係数aを用いることで、36次元のデータ分光反射率oから六次元の主成分係数にデータ量を削減することができる。なお、上記では、六次元の主成分ベクトルを用いる例を説明したが、任意の次元数において同様の処理により、任意次元の主成分係数aを算出することが可能である。 Therefore, the principal component coefficient a = [a 1 a 2 ... A 6 ] T can be calculated. By using this principal component coefficient a, the data amount can be reduced from 36-dimensional data spectral reflectance o to 6-dimensional principal component coefficient. Although an example using a six-dimensional principal component vector has been described above, an arbitrary-dimensional principal component coefficient a can be calculated by the same processing for an arbitrary number of dimensions.
[LUTの算出]
図7は制御部29によるLUTの算出(S203)を説明するフローチャートである。
[Calculation of LUT]
FIG. 7 is a flowchart for explaining calculation of the LUT (S203) by the
制御部29は、詳細は後述するが、出力機器24が出力した分光反射率データを読み込み(S301)、読み込んだ分光反射率データのデータ量を削減する(S302)。そして、データ量を削減した分光反射率データを後述する形式でLUT記憶部16に格納する(S303)。
As will be described in detail later, the
●分光反射率データ
ステップS301で読み込む分光反射率データは、例えば、出力機器24が出力可能な分光反射率データである。出力機器24が、シアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックK、レッドR、グリーンGの六色の色材を使うインクジェットプリンタとする。そして、各色の出力信号のレベルは0、1、…、255の256レベルとする。この場合、出力信号の組み合わせは前述したように約28兆組になる。ただし、実際には、紙面に打ち込み可能なインク量の上限があり、全組み合わせが可能なわけではないし、これらすべての組み合わせの分光反射率を測定することは現実的とは言えない。そこで、C、M、Y、K、R、Gの出力信号値からそれぞれ0、64、128、192、255を選択し、56=15,625組分のデータを用意する。そして、15,625組分のカラーパッチを出力機器24に印刷させて、各カラーパッチの分光反射率データを分光反射率測定器22を用いて測定する。
Spectral Reflectance Data The spectral reflectance data read in step S301 is, for example, spectral reflectance data that can be output by the
●LUTへの保存
図8は分光反射率データを保存するLUT形式の一例を示す図である。つまり、15,625組の、C、M、Y、K、R、Gの各出力信号値と、六次元までの主成分係数値の対応関係を記述したLUTをLUT記憶部16に記憶する。
Saving to LUT FIG. 8 is a diagram showing an example of an LUT format for saving spectral reflectance data. That is, 15,625 sets of LUTs describing correspondence relationships between C, M, Y, K, R, and G output signal values and principal component coefficient values up to six dimensions are stored in the
なお、LUTを算出する例を説明したが、予め算出されたLUTを読み込んでも構わない。また、LUT形式は、主成分係数と出力信号値の対応関係さえ示せれば、どのような形式でも構わない。 In addition, although the example which calculates LUT was demonstrated, you may read LUT calculated beforehand. The LUT format may be any format as long as the correspondence between the principal component coefficients and the output signal values can be shown.
[LUTバッファ]
本実施例では、LUTの格子点間の出力信号値を計算する場合の補間方法として、多次元空間における四面体補間を用いる。なお、多次元空間における四面体補間は、三次元空間における四面体補間を多次元に拡張したものである。なお、多次元空間における四面体補間に用いる立体を多次元四面体と呼ぶ。
[LUT buffer]
In the present embodiment, tetrahedral interpolation in a multidimensional space is used as an interpolation method when calculating output signal values between lattice points of the LUT. The tetrahedral interpolation in the multidimensional space is an extension of the tetrahedral interpolation in the three-dimensional space to multidimensional. A solid used for tetrahedral interpolation in a multidimensional space is called a multidimensional tetrahedron.
上述したように、とくに写真画像において、隣接する画素は互いに相関関係をもつ。従って、出力信号値の計算に一度用いた多次元四面体は、再利用される可能性が高い。そこで、一度計算に用いた多次元四面体のグリッド情報をLUTバッファ17に保持し、その後の処理において、LUTバッファ17内の多次元四面体を優先的に探索する。こうすれば、出力信号値の計算(補間処理)の高速化が図れる。
As described above, particularly in a photographic image, adjacent pixels have a correlation with each other. Therefore, the multidimensional tetrahedron once used for calculating the output signal value is likely to be reused. Therefore, the grid information of the multidimensional tetrahedron used once for the calculation is held in the
また、LUTバッファ17に保持された多次元四面体に対しては、まず、直前の計算(一つ前の画素の計算)に用いた多次元四面体、次に、周辺の画素の計算に用いた多次元四面体の順に、探索を行う。
For the multi-dimensional tetrahedron stored in the
あるいは、使用頻度が高いと考えられる(優先度が高い)多次元四面体のグリッド情報をLUTバッファ17に予め保持しておくことも可能である。例えば、自然界の代表的な色を表すColorChecker24色の分光反射率を入力した際に用いる多次元四面体のグリッド情報を、優先度が高い多次元四面体のグリッド情報としてLUTバッファ17に予め保持しておけばよい。また、前処理として、分光画像の各画素の分光反射率のヒストグラムを作成し、頻度の高い分光反射率を入力した際に用いる多次元四面体のグリッド情報を、優先度が高い多次元四面体のグリッド情報としてLUTバッファ17に予め保持しておけばよい。
Alternatively, grid information of a multidimensional tetrahedron considered to be frequently used (high priority) can be held in the
[色変換処理]
図9は色変換処理部19の色変換処理(S206)を示すフローチャートである。
[Color conversion processing]
FIG. 9 is a flowchart showing the color conversion processing (S206) of the color
色変換処理部19は、詳細は後述するが、LUTバッファ17に記憶された多次元四面体のグリッド情報を用いて補間処理を行い(S401)、入力された分光画像の画素の分光反射率データに対応する出力信号値が算出できたか否かを判定する(S402)。出力信号値が算出できた場合は処理を終了する。
As will be described in detail later, the color
また、出力信号値が算出できなかった場合、色変換処理部19は、詳細は後述するが、LUT記憶部16に記憶されたLUTを用いて補間処理を行い(S404)、入力された分光反射率データに対応する出力信号値が算出できたか否かを判定する(S405)。出力信号値が算出できた場合は処理を終了する。
If the output signal value cannot be calculated, the color
また、出力信号値が算出できなかった場合、色変換処理部19は、色域処理部20に入力された分光反射率データを渡して、出力色域内で分光反射率データに最も近い出力信号値を取得する色域外処理を行う(S405)。
If the output signal value cannot be calculated, the color
●補間処理
図10は補間処理(S401、S403)を示すフローチャートである。
Interpolation Process FIG. 10 is a flowchart showing the interpolation process (S401, S403).
色変換処理部19は、多次元四面体を選択し(S501)、詳細は後述するが、選択した多次元四面体内に入力された分光反射率データが存在するか否かを判定(内外判定)する(S502)。選択した多次元四面体内に分光反射率データが存在しない場合、LUTバッファ17またはLUT記憶部16が記憶するすべての多次元四面体についてステップS502の判定を行ったか否かを判定する(S503)。そして、未判定の多次元四面体があれば処理をステップS501に戻す。また、未判定の多次元四面体がなければ、処理を終了する。
The color
分光反射率データを含む多次元四面体が見付かると、詳細は後述するが、補間処理によって出力信号値を計算して、出力信号値を出力する(S504)。そして、補間処理に用いた多次元四面体の優先度を上げるために、LUTバッファ17に格納した多次元四面体のグリッド情報を更新し(S505)、処理を終了する。
When a multidimensional tetrahedron including spectral reflectance data is found, the output signal value is calculated by interpolation processing and output signal value is output (S504), as will be described in detail later. Then, in order to increase the priority of the multidimensional tetrahedron used for the interpolation process, the grid information of the multidimensional tetrahedron stored in the
●内外判定
本実施例においては、LUTへの入力は主成分係数a、LUTからの出力は出力信号値である。図11は主成分係数空間におけるLUT格子点の配置を示す図、図12は出力信号空間のLUT格子点を示す図である。主成分係数空間において、格子は非等間隔に配置された状態になる。そのため、主成分係数aがどの多次元四面体に含まれるかを簡単に決定することができない。主成分係数aの値(入力点)は式(5)で表すことができる。
↑OP = a0・↑Q0Q1
+ a1・↑Q0Q2
+ …
+ an-1・↑Q0Qn-1
+ ↑OQ0 …(5)
ここで、Q0(q0, 0, q0, 1, …, q0, n-1)、…、Qn-1(qn-1, 0, qn-1, 1, …, qn-1, n-1)は多次元四面体の各頂点、
O(0, 0, …, 0)は原点、
P(p0, p1, …, pn-1)は入力点、
↑はベクトルを表す
Inside / Outside Determination In this embodiment, the input to the LUT is the principal component coefficient a, and the output from the LUT is the output signal value. FIG. 11 is a diagram showing the arrangement of LUT lattice points in the principal component coefficient space, and FIG. 12 is a diagram showing LUT lattice points in the output signal space. In the principal component coefficient space, the lattices are arranged at unequal intervals. Therefore, it cannot be easily determined in which multidimensional tetrahedron the principal component coefficient a is included. The value (input point) of the principal component coefficient a can be expressed by Equation (5).
↑ OP = a 0・ ↑ Q 0 Q 1
+ a 1・ ↑ Q 0 Q 2
+…
+ a n-1・ ↑ Q 0 Q n-1
+ ↑ OQ 0 … (5)
Where Q 0 (q 0, 0 , q 0, 1 ,…, q 0, n-1 ),…, Q n-1 (q n-1, 0 , q n-1, 1 ,…, q n-1, n-1 ) is each vertex of the multidimensional tetrahedron,
O (0, 0,…, 0) is the origin,
P (p 0 , p 1 ,…, p n-1 ) is the input point,
↑ represents a vector
また、入力点Pが多次元四面体内に存在する必要条件は式(6)で表される。
0 ≦ a0 + a1 + … + an-1 ≦ 1
かつ
a0 ≧ 0、a1 ≧ 0、…、an-1 ≧ 0 …(6)
Further, the necessary condition for the input point P to be present in the multidimensional tetrahedron is expressed by Expression (6).
0 ≤ a 0 + a 1 +… + a n-1 ≤ 1
And
a 0 ≥ 0, a 1 ≥ 0, ..., a n-1 ≥ 0 ... (6)
式(5)は、式(7)のように行列で表すことができる。
[p0 p1 … pn-1]
= [q1, 0-q0, 0 q1, 1-q0, 1 … q1, n-1-q0, n-1][a0 a1 … an-1]T
+ [q0, 0 q0, 1 … q0, n-1] …(7)
Expression (5) can be represented by a matrix like Expression (7).
[p 0 p 1 … p n-1 ]
= [q 1, 0 -q 0, 0 q 1, 1 -q 0, 1 … q 1, n-1 -q 0, n-1 ] [a 0 a 1 … a n-1 ] T
+ [q 0, 0 q 0, 1 … q 0, n-1 ]… (7)
次に、[a0 a1 … an-1]Tは、回帰分析によって、式(8)により算出することができる。
[a0 a1 … an-1]T
= ([q1, 0-q0, 0 q1, 1-q0, 1 … q1, n-1-q0, n-1]T
[q1, 0-q0, 0 q1, 1-q0, 1 … q1, n-1-q0, n-1])-1
[q1, 0-q0, 0 q1, 1-q0, 1 … q1, n-1-q0, n-1]T
[p0-q0 p1-q1 … pn-1qn-1] …(8)
Next, [a 0 a 1 ... A n−1 ] T can be calculated from the equation (8) by regression analysis.
[a 0 a 1 … a n-1 ] T
= ([Q 1, 0 -q 0, 0
[q 1, 0 -q 0, 0 q 1, 1 -q 0, 1 … q 1, n-1 -q 0, n-1 ]) -1
[q 1, 0 -q 0, 0 q 1, 1 -q 0, 1 … q 1, n-1 -q 0, n-1 ] T
[p 0 -q 0 p 1 -q 1 … p n-1 q n-1 ]… (8)
式(8)によって算出した[a0 a1 … an-1]が、式(6)の条件を満すか否かによって、多次元四面体の内外判定が可能になる。つまり、式(6)を満たせば入力点Pは多次元四面体内にあり、満たさなければ入力点Pは多次元四面体外にある。 The inside / outside determination of the multidimensional tetrahedron can be made depending on whether or not [a 0 a 1 ... A n−1 ] calculated by Expression (8) satisfies the condition of Expression (6). That is, if the expression (6) is satisfied, the input point P is in the multidimensional tetrahedron, and if not satisfied, the input point P is outside the multidimensional tetrahedron.
●多次元四面体補間
ステップS402において、多次元四面体内に分光反射率データ(主成分係数a)が存在すると判定された場合、入力点Pを含む多次元四面体と式(8)によって[a0 a1 … an-1]を計算することができる。出力信号値は、式(9)によって補間することができる。
[s0 s1 … sn-1]
= [r1, 0-r0, 0 r1, 1-r0, 1 … r1, n-1-r0, n-1][a0 a1 … an-1]T
+ [r0, 0 r0, 1 … r0, n-1] …(9)
ここで、R0(r0, 0, r0, 1, …, r0, n-1)、…、Rn-1(rn-1, 0, rn-1, 1, …, rn-1, n-1)は、Q0(q0, 0, q0, 1, …, q0, n-1)、…、Qn-1(qn-1, 0, qn-1, 1, …, qn-1, n-1)に対応する出力の多次元四面体の各頂点、
S(s0, s1, …, sn-1)は出力値
● Multidimensional tetrahedral interpolation In step S402, when it is determined that spectral reflectance data (principal component coefficient a) exists in the multidimensional tetrahedron, the multidimensional tetrahedron including the input point P and the equation (8) [a 0 a 1 ... a n-1 ] can be calculated. The output signal value can be interpolated by equation (9).
[s 0 s 1 … s n-1 ]
= [r 1, 0 -r 0, 0 r 1, 1 -r 0, 1 … r 1, n-1 -r 0, n-1 ] [a 0 a 1 … a n-1 ] T
+ [r 0, 0 r 0, 1 … r 0, n-1 ]… (9)
Where R 0 (r 0, 0 , r 0, 1 ,…, r 0, n-1 ),…, R n-1 (r n-1, 0 , r n-1, 1 ,…, r n-1, n-1 ) is Q 0 (q 0, 0 , q 0, 1 ,…, q 0, n-1 ),…, Q n-1 (q n-1, 0 , q n- 1, 1 ,…, q n-1, n-1 ), each vertex of the output multidimensional tetrahedron,
S (s 0 , s 1 ,…, s n-1 ) is the output value
このように、入力分光画像を、出力機器24を用いて再現する分光的色再現装置10において、出力信号値の計算に利用したLUTの多次元四面体のグリッド情報をバッファすることで、出力信号値の計算に要する時間を短縮し、高速な変換処理が可能になる。
In this way, in the spectral
以下、本発明にかかる実施例2の色処理を説明する。なお、実施例2において、実施例1と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。 The color processing according to the second embodiment of the present invention will be described below. Note that the same reference numerals in the second embodiment denote the same parts as in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
実施例2では、分光画像、主成分ベクトル、LUT、LUTバッファを読み込むためのユーザンタフェイスを有する分光的色再現装置10を説明する。
In the second embodiment, a spectral
図13は実施例2の分光的色再現装置10の構成例を示すブロック図である。図3に示す構成と異なるのは、実施例2の分光的色再現装置10が、分光反射率をデバイスRGBに変換するRGB変換部30と、ユーザンタフェイス(UI)を表示するUI部31を有することである。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of the spectral
[UI]
図14はUI部31がディスプレイ617または分光的色再現装置10の表示部(不図示)に表示するUIの一例を示す図である。
[UI]
FIG. 14 is a diagram showing an example of a UI displayed on the display 617 or the display unit (not shown) of the spectral
入力画像表示部701は、RGB変換部30によってRGB画像に変換された入力分光画像を表示する。
The input
入力画像エディットボックス702は、入力すべき分光画像のパス名を記載するためボックスである。主成分ベクトルエディットボックス703は、主成分ベクトルデータのパス名を記載するためのボックスである。
An input
LUTエディットボックス704は、LUTデータのパス名を記載するためのボックスである。LUTバッファエディットボックス705は、LUTバッファ17へ格納するデータのパス名を記載するためのボックスである。
The
読み込みボタン706は、各データを読み込む処理を指示するためのボタンである。印刷ボタン707は、入力分光画像の印刷を指示するためのボタンである。
A
[処理]
図15は分光的色再現装置10の処理を示すフローチャートである。
[processing]
FIG. 15 is a flowchart showing the processing of the spectral
制御部29は、読み込みボタン706が押されたか否かを判定し(S801)、読み込みボタン706が押されるまで待機する。
The
読み込みボタン706が押されると、制御部29は、主成分ベクトルエディットボックス703に入力されたパス名に従い主成分ベクトルデータを入力して、主成分ベクトル記憶部15に格納する(S802)。続いて、入力画像エディットボックス702に入力されたパス名に従い分光画像を入力する(S803)。そして、RGB変換部30により、入力分光画像をRGB画像に変換してUI部612の入力画像表示部701に表示させ(S804)、データ量削減部18により、入力分光画像のデータ量を削減して、画像バッファ14の所定領域に格納する(S805)。
When the
次に、制御部29は、LUTエディットボックス704に記載されたパス名に従いLUTデータを入力して、LUT記憶部16に格納する(S806)。続いて、LUTバッファエディットボックス705に記載されたパス名に従いLUTバッファデータを入力して、LUTバッファ17に格納する(S807)。
Next, the
次に、制御部29は、印刷ボタン707が押されたか否かを判定し(S808)、印刷ボタン707が押されるまで待機する。
Next, the
印刷ボタンが押されると、制御部29は、色変換処理部19により、画像バッファ14に格納した分光画像を出力信号に変換して、画像バッファ14の所定領域に格納する(S809)。そして、画像バッファ604に記憶している出力信号を画像データとして例えば出力機器24に出力し(S810)、分光画像を再現させる。
When the print button is pressed, the
このように、ユーザは、UIを用いて、再現すべき分光画像、主成分ベクトルデータ、LUTデータを指定して分光画像を再現させることができる。その際、LUTバッファデータを指定することができるから、再現すべき分光画像と同じまたは類似する画像を過去に処理した場合は、当該画像の色変換に用いたグリッド情報を使用することができる。 In this way, the user can reproduce the spectral image by designating the spectral image, principal component vector data, and LUT data to be reproduced using the UI. At that time, since LUT buffer data can be designated, when an image that is the same as or similar to the spectral image to be reproduced has been processed in the past, the grid information used for color conversion of the image can be used.
[変形例]
上記では、多次元四面体補間を用いる例を説明したが、例えば、プリズム補間やピラミッド補間などを多次元に拡張した方法を用いても構わない。
[Modification]
Although the example using multidimensional tetrahedral interpolation has been described above, for example, a method in which prism interpolation, pyramid interpolation, or the like is extended in multiple dimensions may be used.
[他の実施例]
なお、本発明は、複数の機器(例えばコンピュータ、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、制御装置など)に適用してもよい。
[Other embodiments]
Note that the present invention can be applied to a system constituted by a plurality of devices (for example, a computer, an interface device, a reader, a printer, etc.), but an apparatus (for example, a copier, a facsimile machine, a control device) composed of a single device. Etc.).
また、本発明の目的は、上記実施例の機能を実現するコンピュータプログラムを記録した記憶媒体をシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ(CPUやMPU)が前記コンピュータプログラムを実行することでも達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたソフトウェア自体が上記実施例の機能を実現することになり、そのコンピュータプログラムと、そのコンピュータプログラムを記憶する、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体は本発明を構成する。 Another object of the present invention is to supply a storage medium storing a computer program for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and the computer (CPU or MPU) of the system or apparatus executes the computer program. But it is achieved. In this case, the software read from the storage medium itself realizes the functions of the above embodiments, and the computer program and the computer-readable storage medium storing the computer program constitute the present invention. .
また、前記コンピュータプログラムの実行により上記機能が実現されるだけではない。つまり、そのコンピュータプログラムの指示により、コンピュータ上で稼働するオペレーティングシステム(OS)および/または第一の、第二の、第三の、…プログラムなどが実際の処理の一部または全部を行い、それによって上記機能が実現される場合も含む。 Further, the above functions are not only realized by the execution of the computer program. That is, according to the instruction of the computer program, the operating system (OS) and / or the first, second, third,... This includes the case where the above function is realized.
また、前記コンピュータプログラムがコンピュータに接続された機能拡張カードやユニットなどのデバイスのメモリに書き込まれていてもよい。つまり、そのコンピュータプログラムの指示により、第一の、第二の、第三の、…デバイスのCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、それによって上記機能が実現される場合も含む。 The computer program may be written in a memory of a device such as a function expansion card or unit connected to the computer. That is, it includes the case where the CPU of the first, second, third,... Device performs part or all of the actual processing according to the instructions of the computer program, thereby realizing the above functions.
本発明を前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または関連するコンピュータプログラムが格納される。 When the present invention is applied to the storage medium, the storage medium stores a computer program corresponding to or related to the flowchart described above.
Claims (7)
分光画像データと出力値の関係を示す複数のテーブルデータを有する前記色変換テーブルを格納する格納手段と、
前記色変換に用いられたテーブルデータを保持する保持手段と、
分光画像データを入力する入力手段と、
前記分光画像データを色変換する色変換手段とを有し、
前記色変換手段は、前記保持手段に保持されたテーブルデータを用いて前記分光画像データに対して色変換を行い、前記保持手段に保持されたテーブルデータを用いて前記分光画像データを色変換することができなかった場合は、前記格納手段に格納された他のテーブルデータを用いて前記分光画像データを色変換することを特徴とする色処理装置。 A color processing device that converts spectral image data into an output value using a color conversion table,
Storage means for storing the color conversion table having a plurality of table data indicating the relationship between spectral image data and output values;
Holding means for holding table data used for the color conversion;
Input means for inputting spectral image data;
Color conversion means for color-converting the spectral image data,
The color conversion unit performs color conversion on the spectral image data using the table data held in the holding unit, and performs color conversion on the spectral image data using the table data held in the holding unit. If not, the color processing apparatus performs color conversion on the spectral image data using other table data stored in the storage means.
分光画像データと出力値の関係を示す複数のテーブルデータを有する前記色変換テーブルを格納手段に格納し、
前記色変換に用いられたテーブルデータを保持手段に保持し、
分光画像データを入力し、
前記分光画像データを色変換する各ステップを有し、
前記色変換は、前記保持手段に保持されたテーブルデータを用いて前記分光画像データに対して色変換を行い、前記保持手段に保持されたテーブルデータを用いて前記分光画像データを色変換することができなかった場合は、前記格納手段に格納された他のテーブルデータを用いて前記分光画像データを色変換することを特徴とする色処理方法。 A color processing method for color-converting spectral image data into an output value using a color conversion table,
Storing the color conversion table having a plurality of table data indicating the relationship between the spectral image data and the output value in a storage means;
Holding the table data used for the color conversion in a holding means;
Enter spectral image data,
Each step of color-converting the spectral image data,
In the color conversion, color conversion is performed on the spectral image data using the table data held in the holding unit, and the spectral image data is color-converted using the table data held in the holding unit. If the color image cannot be obtained, the color processing method is characterized in that the spectral image data is color-converted using other table data stored in the storage means.
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2007
- 2007-08-01 JP JP2007201093A patent/JP2009038591A/en not_active Withdrawn
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