JP2009038664A - Color processing apparatus, and method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To map the pixel values of a multi-band image outside an area reproducible by an output device in the area. <P>SOLUTION: A table of the prescribed number of dimensions is composed of table data showing a correspondence relation between a multi-band pixel value and a signal value to be outputted to an output device (S302). Whether the multi-band pixel values of an inputted multi-band image are within an area reproducible by the output device is determined with reference to the table (S304). When the result of the determination shows that the values are within the reproducible area, a signal value to be outputted to an output device corresponding to the multi-band pixel value is calculated with reference to the table (S306). In addition, when the result of the determination shows the values are outside the reproducible area, the number of dimensions of the table data is gradually decreased to reconfigure the table (S305 and S302). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

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まったく異なる値になる。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 If it is different, the value will be completely different. 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、分光画像データまたはマルチバンド画像)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, spectral image data, or multiband image). 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。つまり、分光画像を完全に再現するには、36次元のデータすべてを等しくする必要がある。実際、特別な場合を除き、36次元のデータすべてを等しくすることは困難である。言い換えれば、36次元の分光画像を処理すれば、画像出力機器が再現可能な領域(分光反射率の領域だが、ここでは色域と呼ぶ)の外になる。そこで、分光的色再現システムにおいては、如何にデータ量を削減し、如何に分光画像のデータを分光反射率が近似した色にマッピングするかが課題になる。   When the visible light region 380 to 730 nm is sampled every 10 nm, the spectral reflectance becomes one-dimensional 36-dimensional data, and the spectral image has a very large amount of data. In other words, in order to completely reproduce the spectral image, it is necessary to make all 36-dimensional data equal. In fact, except for special cases, it is difficult to make all 36-dimensional data equal. In other words, if a 36-dimensional spectral image is processed, it is outside the region that can be reproduced by the image output device (the spectral reflectance region, but here called the color gamut). Therefore, in the spectral color reproduction system, how to reduce the amount of data and how to map the spectral image data to a color that approximates the spectral reflectance becomes an issue.

この課題に対して、分光画像に対して主成分分析を行い、分光反射率データを主成分ベクトルと、その加算率(以下、主成分係数)で表すことで、分光反射率のデータ量を削減し、主成分係数の多次元空間において分光画像を処理をする手法が知られている。つまり、測色的色再現システムのマッピング処理を主成分係数の多次元空間で行う方法が考えられる。   To solve this problem, the principal component analysis is performed on the spectral image, and the spectral reflectance data is represented by the principal component vector and its addition rate (hereinafter referred to as the principal component coefficient), thereby reducing the amount of spectral reflectance data. A technique for processing a spectral image in a multidimensional space of principal component coefficients is known. That is, a method of performing mapping processing of the colorimetric color reproduction system in a multidimensional space of principal component coefficients is conceivable.

例えば、特許文献3は、主成分係数空間において、各次元数の主成分係数を等間隔に変化させて対応する出力信号値を求め、主成分係数と出力信号値の対応関係を示すルックアップテーブル(以下、LUT)を作成する。そして、LUTを参照して分光画像の主成分係数を出力信号値に変換する方法を開示する。   For example, Patent Document 3 calculates a corresponding output signal value by changing a principal component coefficient of each dimension at equal intervals in a principal component coefficient space, and shows a look-up table indicating a correspondence relationship between the principal component coefficient and the output signal value. (LUT) is created. And the method of converting the principal component coefficient of a spectral image into an output signal value with reference to LUT is disclosed.

しかし、特許文献3の方法は、各画素に分光反射率データが格納された分光画像を入力とするため、全画素の分光反射率データを主成分係数に変換する膨大な計算を必要とする。その上、等間隔に配置した主成分係数に対応する出力信号値を、全出力信号値から探し出してLUTを作成する必要があり、LUTの作成にも膨大な時間が掛かる。また、画像出力機器の出力色域外のデータをどう処理するかは考慮されていない。   However, since the method of Patent Document 3 receives as input a spectral image in which spectral reflectance data is stored in each pixel, it requires enormous calculation to convert spectral reflectance data of all pixels into principal component coefficients. In addition, it is necessary to create an LUT by searching for output signal values corresponding to principal component coefficients arranged at equal intervals from all output signal values, and it takes a lot of time to create the LUT. Further, it does not consider how to process data outside the output color gamut of the image output device.

特開2001-086383公報JP 2001-086383 A 特開2001-054131公報JP 2001-054131 A 特開2002-254708公報JP 2002-254708 JP

本発明は、出力機器の再現可能な領域外のマルチバンド画像の画素値を領域内にマッピングすることを目的とする。   An object of the present invention is to map pixel values of a multiband image outside the reproducible region of the output device into the region.

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、マルチバンド画像を入力し、マルチバンド画素値と、出力機器に出力する信号値の対応関係を示すテーブルデータから所定の次元数のテーブルを構成し、前記テーブルを参照して、前記入力したマルチバンド画像のマルチバンド画素値が、前記出力機器が再現可能な領域内か否かを判定し、前記判定の結果が前記再現可能な領域内を示す場合、前記テーブルを参照して、前記マルチバンド画素値に対応する前記出力機器に出力する信号値を算出し、前記判定の結果が前記再現可能な領域外を示す場合、前記テーブルデータの次元数を段階的に減少して前記テーブルを再構成することを特徴とする。   The color processing according to the present invention inputs a multiband image, constructs a table having a predetermined number of dimensions from table data indicating a correspondence relationship between a multiband pixel value and a signal value output to an output device, and refers to the table If the multiband pixel value of the input multiband image is within a region that can be reproduced by the output device, and the determination result indicates the region within the reproducible region, the table is Referring to this, when the signal value output to the output device corresponding to the multiband pixel value is calculated and the determination result indicates outside the reproducible region, the number of dimensions of the table data is decreased stepwise. Then, the table is reconstructed.

本発明によれば、出力機器の再現可能な領域外のマルチバンド画像の画素値を領域内にマッピングすることができる。   According to the present invention, pixel values of a multiband image outside the reproducible region of the output device can be mapped in the region.

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]
マルチバンド入力機器は、複数のバンドそれぞれの画素値から構成されるマルチバンド画像を出力する。以下では、マルチバンド入力機器が出力する画像データの画素値を「マルチバンド画素値」と呼ぶ。本実施例は、このマルチバンド画素値(入力データ)と、マルチバンド出力機器へ出力する信号値(出力データ)を対応付けるLUTを作成し、マルチバンド画像を出力画像へ変換する。
[Overview]
The multiband input device outputs a multiband image composed of pixel values of a plurality of bands. Hereinafter, the pixel value of the image data output from the multiband input device is referred to as “multiband pixel value”. In this embodiment, an LUT that associates this multiband pixel value (input data) with a signal value (output data) to be output to a multiband output device is created, and the multiband image is converted into an output image.

この変換の際、マルチバンド出力機器が再現可能な領域(以下、出力色域と呼ぶ)外のマルチバンド画素値をどう処理するかが問題になる。図3はマルチバンド画素値に対応する空間を説明する図で、簡単のために2バンドの二次元空間を示している。   At the time of this conversion, there is a problem of how to process multiband pixel values outside the region that can be reproduced by the multiband output device (hereinafter referred to as an output color gamut). FIG. 3 is a diagram for explaining a space corresponding to a multiband pixel value, and shows a two-band two-dimensional space for simplicity.

図3に示すように、出力色域外のマルチバンド画素値が入力された場合、出力色域内のマルチバンド画素値に置き換える必要がある。しかし、マルチバンドの多次元空間における置換値の算出は非常に難しい。そこで、入力データが出力色域に入るまで、入力データのバンド数を段階的に減少して置換値を算出する。   As shown in FIG. 3, when a multiband pixel value outside the output color gamut is input, it must be replaced with a multiband pixel value within the output color gamut. However, it is very difficult to calculate a replacement value in a multiband multidimensional space. Therefore, until the input data enters the output color gamut, the number of bands of the input data is decreased stepwise to calculate the replacement value.

図3の例において、バンド数を減らすことは、どちらか一方の軸方向に射影することを意味する。図3の場合、バンド1の軸方向またはバンド2の軸方向に射影する二通りが考えられるが、バンド1の軸方向を射影した結果と、バンド2の軸方向に射影した結果を比べて、入力データに近い置換値を選択することが好ましい。   In the example of FIG. 3, reducing the number of bands means projecting in one of the axial directions. In the case of FIG. 3, there are two ways of projecting in the axial direction of band 1 or in the axial direction of band 2, but comparing the result of projecting the axial direction of band 1 with the result of projecting in the axial direction of band 2, It is preferable to select a replacement value close to the input data.

[装置の構成]
図4は実施例の分光的色再現装置31の構成例を示すブロック図である。
[Device configuration]
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the spectral color reproduction device 31 of the embodiment.

分光的色再現装置31は、マルチバンドカメラなどのマルチバンド入力機器(以下、入力機器)32からマルチバンド画像を入力する。そして、マルチバンド画像を、マルチバンドプリンタなどのマルチバンド出力機器(以下、出力機器)33用の信号値に変換した出力画像を出力機器33に出力する。   The spectral color reproduction device 31 inputs a multiband image from a multiband input device (hereinafter, input device) 32 such as a multiband camera. Then, an output image obtained by converting the multiband image into a signal value for a multiband output device (hereinafter, output device) 33 such as a multiband printer is output to the output device 33.

分光的色再現装置31において、入力部14は、入力機器32からマルチバンド画像を入力する。出力部35は、出力機器33に出力画像を出力する。入力画像記憶部16は、入力されたマルチバンド画像を記憶する。出力画像記憶部17は、マルチバンド画像から変換された出力画像を記憶する。なお、入力画像記憶部16と出力画像記憶部17は、例えばハードディスク(HD)などの記憶装置である。LUT記憶部18は、マルチバンド画像を出力画像に変換するためのテーブルデータを記憶する、例えばRAMやHDなどのメモリ装置である。   In the spectral color reproduction device 31, the input unit 14 inputs a multiband image from the input device 32. The output unit 35 outputs an output image to the output device 33. The input image storage unit 16 stores the input multiband image. The output image storage unit 17 stores the output image converted from the multiband image. The input image storage unit 16 and the output image storage unit 17 are storage devices such as a hard disk (HD). The LUT storage unit 18 is a memory device such as a RAM or an HD that stores table data for converting a multiband image into an output image.

バンド選択部19は、テーブルデータから指定されたバンドのテーブルデータを抽出し、RAMなどのLUTバッファ20に格納する。補間処理部21は、マルチバンド画素値を出力信号値に変換するための補間処理を行う。内外判定部22は、マルチバンド画素値が出力色域内か否かを判定する。出力信号選択部23は、複数の出力信号値が算出された場合、出力信号値を一意に決定する。分光反射率推定部24は、マルチバンド画素値から分光反射率を推定する。誤差算出部25は、入力の分光反射率と出力の分光反射率の誤差を算出する。   The band selection unit 19 extracts table data of a specified band from the table data and stores it in the LUT buffer 20 such as a RAM. The interpolation processing unit 21 performs an interpolation process for converting a multiband pixel value into an output signal value. The inside / outside determination unit 22 determines whether or not the multiband pixel value is within the output color gamut. The output signal selection unit 23 uniquely determines the output signal value when a plurality of output signal values are calculated. The spectral reflectance estimator 24 estimates the spectral reflectance from the multiband pixel value. The error calculator 25 calculates an error between the input spectral reflectance and the output spectral reflectance.

上記の各構成は、システムバス13を介して、相互に接続されるとともに、分光的色再現装置31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11に接続されている。   The above components are connected to each other via a system bus 13 and are connected to a control unit 11 such as a one-chip microcontroller that controls the entire spectral color reproduction device 31.

なお、以下では、入力機器32として6バンドのマルチバンドカメラ、出力機器33としてシアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックK、オレンジO、グリーンGの六色の色材を使用するインクジェットプリンタを説明する。   In the following, an inkjet printer that uses six-color multiband cameras as the input device 32 and six color materials of cyan C, magenta M, yellow Y, black K, orange O, and green G as the output device 33 will be described. To do.

また、制御部11は、入力機器32を制御して、透過波長が異なる所定数のフィルタを用いて被写体を撮影させ、それらフィルタに対応する画素値をマルチバンド画素値として入力する。例えば、透過波長がほぼ等間隔に並んだ六つのフィルタを使用してマルチバンド画像を取得すれば、六次元の分光画像(主成分数が六のマルチバンド画像)を取得することになる。   In addition, the control unit 11 controls the input device 32 to photograph a subject using a predetermined number of filters having different transmission wavelengths, and inputs pixel values corresponding to the filters as multiband pixel values. For example, if a multiband image is acquired using six filters whose transmission wavelengths are arranged at almost equal intervals, a six-dimensional spectral image (multiband image having six main components) is acquired.

[処理]
図5は分光的色再現装置31の処理を示すフローチャートである。
[processing]
FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the spectral color reproduction device 31.

制御部11は、入力部14を介して入力機器32を制御し、マルチバンド画像を取得して入力画像記憶部16に格納し(S201)、画素位置を示すカウンタiを1にセットする(S202)。そして、詳細は後述するが、画素位置iのマルチバンド画素値に対応する出力信号値を算出する(S203)。なお、本実施例では座標(x, y)で画素位置が表される画像データを式(1)を用いて座標変換し、一次元配列として扱うことにする。
i = y×ysize + x …(1)
ここで、ysizeは画像の横方向の画素数。
The control unit 11 controls the input device 32 via the input unit 14, acquires a multiband image and stores it in the input image storage unit 16 (S201), and sets a counter i indicating the pixel position to 1 (S202). ). As will be described in detail later, an output signal value corresponding to the multiband pixel value at the pixel position i is calculated (S203). In this embodiment, image data whose pixel position is represented by coordinates (x, y) is coordinate-converted using equation (1) and handled as a one-dimensional array.
i = y × ysize + x… (1)
Here, ysize is the number of pixels in the horizontal direction of the image.

次に、制御部11は、画素位置iの出力信号値を出力画像記憶部17に格納し(S204)、入力画像記憶部16に格納したマルチバンド画像の全画素について出力信号値を計算したか否かを判定する(S205)。そして、出力画素値を未計算の画素がある場合は、カウンタiをインクリメントし(S207)、処理をステップS203に戻す。   Next, the control unit 11 stores the output signal value at the pixel position i in the output image storage unit 17 (S204), and calculates the output signal value for all the pixels of the multiband image stored in the input image storage unit 16. It is determined whether or not (S205). If there is a pixel whose output pixel value has not been calculated, the counter i is incremented (S207), and the process returns to step S203.

全画素について出力信号値を計算した場合、制御部11は、出力画像記憶部17に格納した出力画素値から構成される出力画像を出力部15を介してマルチバンド出力機器33に出力し(S206)、画像を形成させる。   When the output signal values are calculated for all the pixels, the control unit 11 outputs an output image composed of the output pixel values stored in the output image storage unit 17 to the multiband output device 33 via the output unit 15 (S206). ) To form an image.

●出力信号値の算出
図6は出力信号値を算出する処理(S203)の詳細を示すフローチャートである。
Calculation of Output Signal Value FIG. 6 is a flowchart showing details of the process (S203) for calculating the output signal value.

制御部11は、探索次元数を示す変数nに所定数(例えば6)をセットする(S301)。そして、詳細は後述するが、バンド選択部19を制御して、例えば6バンドの中から低次のnバンドを選んで(高次のバンドを削除して)LUTを作成してLUTバッファ20に格納する(S302)。なお、nバンドのLUTの入力は次元数がnのマルチバンド画像である。つまり、LUTを構成する次元数を制限することで、出力信号値の算出に使用するマルチバンド画像の次元数を低減して、演算におけるデータ量を削減する。   The control unit 11 sets a predetermined number (for example, 6) to the variable n indicating the number of search dimensions (S301). As will be described in detail later, the band selection unit 19 is controlled to select, for example, a low-order n band from among six bands (delete the high-order band) to create an LUT and store it in the LUT buffer 20. Store (S302). Note that the input of the n-band LUT is a multiband image having n dimensions. That is, by limiting the number of dimensions constituting the LUT, the number of dimensions of the multiband image used for calculating the output signal value is reduced, and the amount of data in the calculation is reduced.

次に、制御部11は、詳細は後述するが、内外判定部22を制御して、画素位置iのマルチバンド画素値がLUTバッファ20に格納したLUTが示す出力色域に含まれるか否かを内外判定する(S303)。そして、画素位置iのマルチバンド画素値が出力色域外の場合は、変数nをデクリメントし(S305)、処理をステップS302に戻す。つまり、次元数を段階的に減少してLUTを再構成することで、出力信号値の算出に使用するマルチバンド画像の次元数も段階的に減少させる。   Next, as will be described in detail later, the control unit 11 controls the inside / outside determination unit 22 to determine whether the multiband pixel value at the pixel position i is included in the output color gamut indicated by the LUT stored in the LUT buffer 20 or not. Is judged whether inside or outside (S303). If the multiband pixel value at the pixel position i is outside the output color gamut, the variable n is decremented (S305), and the process returns to step S302. That is, by reducing the number of dimensions stepwise and reconstructing the LUT, the number of dimensions of the multiband image used for calculating the output signal value is also reduced stepwise.

画素位置iのマルチバンド画素値が出力色域内の場合、制御部11は、補間処理部21を制御して、出力信号値(言い換えれば、出力色域内にマッピングした出力信号値)を算出する(S306)。そして、詳細は後述するが、複数の出力信号値が算出された場合は出力信号選択部23を制御して、出力信号値を一意に決定する(S307)。   When the multiband pixel value at the pixel position i is in the output color gamut, the control unit 11 controls the interpolation processing unit 21 to calculate an output signal value (in other words, an output signal value mapped in the output color gamut) ( S306). As will be described in detail later, when a plurality of output signal values are calculated, the output signal selection unit 23 is controlled to uniquely determine the output signal value (S307).

[バンド選択部]
バンド選択部19は、LUT記憶部18に格納されたテーブルデータから探索次元数n分のバンドを選択してLUTを作成する。例えば、6バンドから3バンドを選ぶ場合、その組み合わせは6C3=20通りである。これらすべての組み合わせに対して、n次元データであるマルチバンド画素値(入力データ)と、m(m≦n)次元データである出力信号値の関係を示すLUTを作成して、LUTバッファ20に記憶する。
[Band selection part]
The band selection unit 19 selects a band corresponding to the number of search dimensions n from the table data stored in the LUT storage unit 18 and creates an LUT. For example, when selecting 3 bands from 6 bands, there are 6C3 = 20 combinations. For all these combinations, an LUT indicating the relationship between the multiband pixel value (input data) that is n-dimensional data and the output signal value that is m (m ≦ n) -dimensional data is created and stored in the LUT buffer 20. Remember.

[内外判定部]
内外判定部22は、四面体補間を多次元に拡張した内外判定を行う。図7は内外判定(S304)の詳細を示すフローチャートである。
[Inside / outside judgment part]
The inside / outside determination unit 22 performs inside / outside determination by extending tetrahedral interpolation in a multidimensional manner. FIG. 7 is a flowchart showing details of the inside / outside determination (S304).

内外判定部22は、詳細は後述するが、LUT記憶部18に格納されたテーブルデータから多次元四面体を選択する(S401)。そして、選択した多次元四面体における内外判定処理を行い(S402)、画素位置iのマルチバンド画素値が選択した多次元四面体内にあるか否かを判定する(S403)。画素位置iのマルチバンド画素値が選択した多次元四面体内にあれば、画素位置iのマルチバンド画素値は出力色域内として処理を終了する。   Although the details will be described later, the inside / outside determination unit 22 selects a multidimensional tetrahedron from the table data stored in the LUT storage unit 18 (S401). Then, the inside / outside determination processing in the selected multidimensional tetrahedron is performed (S402), and it is determined whether or not the multiband pixel value at the pixel position i is in the selected multidimensional tetrahedron (S403). If the multiband pixel value at the pixel position i is within the selected multidimensional tetrahedron, the multiband pixel value at the pixel position i is within the output color gamut, and the process ends.

また、画素位置iのマルチバンド画素値が選択した多次元四面体外の場合、内外判定部22は、LUTデータが構成する全多次元四面体について内外判定を行ったか否かを判定する(S404)。そして、判定を行っていない多次元四面体がある場合は、処理をステップS401に戻す。また、全多次元四面体について内外判定を行った場合は、画素位置iのマルチバンド画素値は出力色域外として処理を終了する。   Further, when the multiband pixel value at the pixel position i is outside the selected multidimensional tetrahedron, the inside / outside determination unit 22 determines whether the inside / outside determination has been performed for all the multidimensional tetrahedrons configured by the LUT data (S404). . If there is a multidimensional tetrahedron that has not been determined, the process returns to step S401. Further, when the inside / outside determination is performed for all the multidimensional tetrahedrons, the multiband pixel value at the pixel position i is outside the output color gamut, and the processing ends.

なお、多次元四面体とは、三次元における四面体を多次元に拡張したものである。   A multidimensional tetrahedron is an extension of a three-dimensional tetrahedron to multidimensional.

●多次元四面体における内外判定
内外判定部22における多次元四面体の内外判定を詳細に説明する。多次元四面体の入力点Pは式(2)によって表される。
↑OP = a0・↑Q0Q1
+ a1↑Q0Q2
+ …
+ an-1↑Q0Qn-1
+ ↑OQ0 …(2)
ここで、P(p0, p1, …, pn-1)は入力点、
O(0, 0, …, 0)は原点、
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、
↑はベクトルを表す。
● Internal / external determination in multidimensional tetrahedron The internal / external determination of multidimensional tetrahedron in the internal / external determination unit 22 will be described in detail. The input point P of the multidimensional tetrahedron is expressed by equation (2).
↑ OP = a 0・ ↑ Q 0 Q 1
+ a 1 ↑ Q 0 Q 2
+…
+ a n-1 ↑ Q 0 Q n-1
+ ↑ OQ 0 … (2)
Here, P (p 0, p 1 , ..., p n-1) is input point,
O (0, 0,…, 0) is the origin,
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,
↑ represents a vector.

また、式(3)は、入力点Pが多次元四面体内に存在する必要条件である。
0 ≦ a0 + a1 + … + an-1 ≦ 1
かつ
a0 ≧ 0、a1 ≧ 0、…、an-1 ≧ 0 …(3)
Expression (3) is a necessary condition that the input point P exists in the multidimensional tetrahedron.
0 ≤ a 0 + a 1 +… + a n-1 ≤ 1
And
a 0 ≥ 0, a 1 ≥ 0, ..., a n-1 ≥ 0 ... (3)

式(3)は、式(4)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] …(4)
ここで、Tは転置行列を表す。
Expression (3) can be represented by a matrix like Expression (4).
[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 ]… (4)
Here, T represents a transposed matrix.

次に、[a0 a1 … an-1]Tは、回帰分析によって、式(5)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] …(5)
Next, [a 0 a 1 ... A n−1 ] T can be calculated from the equation (5) by regression analysis.
[a 0 a 1 … a n-1 ] T
= ([Q 1, 0 -q 0, 0 q 1, 1 -q 0, 1 ... q 1, n-1 -q 0, n-1] T
[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 ]… (5)

式(5)によって算出した[a0 a1 … an-1]が、式(3)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(3)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 (5) satisfies the condition of Expression (3). That is, if the expression (3) is satisfied, the input point P is in the multidimensional tetrahedron, and if not satisfied, the input point P is outside the multidimensional tetrahedron.

[出力信号選択部]
図8は出力信号選択部23による出力信号値の選択(S307)を説明するフローチャートである。
[Output signal selector]
FIG. 8 is a flowchart for explaining output signal value selection (S307) by the output signal selector 23.

出力信号選択部23は、分光反射率推定部24により、画素位置iのマルチバンド画素値を分光反射率(以下、入力分光反射率)に変換する(S501)。そして、LUT記憶部18に格納されたテーブルデータを用いて、複数の出力信号値それぞれに対応するマルチバンド画素値を算出する(S502)。   The output signal selection unit 23 uses the spectral reflectance estimation unit 24 to convert the multiband pixel value at the pixel position i into spectral reflectance (hereinafter referred to as input spectral reflectance) (S501). Then, using the table data stored in the LUT storage unit 18, a multiband pixel value corresponding to each of the plurality of output signal values is calculated (S502).

次に、出力信号選択部23は、分光反射率推定部24により、ステップS502で算出したマルチバンド画素値を分光反射率(以下、出力分光反射率)に変換する(S503)。そして、誤差算出部25により、入力分光反射率と、出力分光反射率の差分(誤差)を計算する(S504)。   Next, the output signal selection unit 23 uses the spectral reflectance estimation unit 24 to convert the multiband pixel value calculated in step S502 into a spectral reflectance (hereinafter, output spectral reflectance) (S503). Then, the error calculation unit 25 calculates the difference (error) between the input spectral reflectance and the output spectral reflectance (S504).

誤差の算出は、入力分光反射率と出力分光反射率のRMS(root-mean-square)誤差でも、色差でも、メタメリックインデックスでも構わない。なお、色差を算出する場合はΔE、ΔE94またはΔE2000を利用する。   The calculation of the error may be an RMS (root-mean-square) error between the input spectral reflectance and the output spectral reflectance, a color difference, or a metameric index. Note that ΔE, ΔE94 or ΔE2000 is used to calculate the color difference.

次に、出力信号選択部23は、複数の出力信号値すべてに対する誤差を計算したか否かを判定し(S505)、未了であれば処理をステップS502に戻す。また、複数の出力信号値すべてに対する誤差を計算した場合は、誤差が最小の出力信号値を選択的に出力する(S506)。   Next, the output signal selection unit 23 determines whether or not errors for all of the plurality of output signal values have been calculated (S505), and if not completed, the process returns to step S502. If the error is calculated for all the plurality of output signal values, the output signal value with the smallest error is selectively output (S506).

このように、入力したマルチバンド画像を出力機器により分光的に色再現する場合、マルチバンド画素値と出力信号値を対応付けしたLUTを作成する。そして、出力色域外のマルチバンド画素値を入力した場合は、LUTのバンド数を変化させ、出力色域外のマルチバンド画素値を出力色域内にマッピングする。   As described above, when the input multiband image is spectrally reproduced by the output device, an LUT in which the multiband pixel value is associated with the output signal value is created. When a multiband pixel value outside the output color gamut is input, the number of bands of the LUT is changed, and the multiband pixel value outside the output color gamut is mapped within the output color gamut.

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においては、ユーザンタフェイス(UI)を用いて、マルチバンド画像およびテーブルデータを読み込み、さらに、複数の出力信号値から一意の出力信号値を決める際の誤差計算方法を指定する。   In the second embodiment, a user interface (UI) is used to read a multiband image and table data, and further specify an error calculation method for determining a unique output signal value from a plurality of output signal values.

図9は実施例2の分光的色再現装置31の構成例を示すブロック図である。図4に示す構成と異なるのは、実施例2の分光的色再現装置31が誤差算出方法を記憶する誤差算出方法記憶部26、分光反射率をデバイスRGBに変換するRGB変換部27、ユーザンタフェイス(UI)をモニタ34に表示するUI部28を有することである。   FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the spectral color reproduction device 31 according to the second embodiment. 4 differs from the configuration shown in FIG. 4 in that the spectral color reproduction device 31 of the second embodiment stores an error calculation method storage unit 26 that stores an error calculation method, an RGB conversion unit 27 that converts spectral reflectance into device RGB, and a user interface. This is to have a UI unit 28 that displays a face (UI) on the monitor 34.

[UI]
図10はUI部28がモニタ34に表示するUIの一例を示す図である。
[UI]
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a UI displayed on the monitor 34 by the UI unit 28.

入力画像表示部701は、RGB変換部27によってRGB画像に変換されたマルチバンド画像を表示する。出力画像表示部702は、出力画像を表示する。   The input image display unit 701 displays the multiband image converted into the RGB image by the RGB conversion unit 27. The output image display unit 702 displays an output image.

入力画像エディットボックス703は、入力すべきマルチバンド画像のパス名を記載するためボックスである。LUTエディットボックス704は、テーブルデータのパス名を記載するためのボックスである。誤差算出方法ラジオボタン705は、誤差算出方法を選択するためのボタンである。   An input image edit box 703 is a box for describing a path name of a multiband image to be input. The LUT edit box 704 is a box for writing a path name of table data. The error calculation method radio button 705 is a button for selecting an error calculation method.

誤差表示部706は、誤差算出部25が計算した誤差を表示する。読み込みボタン707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。実行ボタン708は、出力信号への変換処理を指示するためのボタンである。印刷ボタン709は、出力画像の印刷を指示するためのボタンである。   The error display unit 706 displays the error calculated by the error calculation unit 25. A read button 707 is a button for instructing a process of reading each data. The execution button 708 is a button for instructing conversion processing into an output signal. A print button 709 is a button for instructing printing of an output image.

[処理]
図11は分光的色再現装置31の処理を示すフローチャートである。
[processing]
FIG. 11 is a flowchart showing the processing of the spectral color reproduction device 31.

制御部11は、UI部28にUIを表示させ、読み込みボタン707が押されたか否かの判定(S801)をユーザが読み込みボタン707を押すまで繰り返す。   The control unit 11 displays the UI on the UI unit 28, and repeats the determination of whether or not the read button 707 has been pressed (S801) until the user presses the read button 707.

読み込みボタン707が押されると、制御部11は、入力画像エディットボックス703に入力されたパス名に従い、入力部14によりマルチバンド画像を入力し、入力画像記憶部16に格納する(S802)。この場合、マルチバンド画像は入力機器32によって取得されるとは限らず、外部の記憶装置やネットワーク上のサーバ装置から入力することも可能である。続いて、入力画像記憶部16に格納したマルチバンド画像を、分光反射率推定部24により分光反射率に変換し、RGB算出部27によりモニタ34のデバイスRGBに変換して、UI部28により入力画像表示部701に表示させる(S803)。   When the read button 707 is pressed, the control unit 11 inputs a multiband image by the input unit 14 according to the path name input in the input image edit box 703, and stores it in the input image storage unit 16 (S802). In this case, the multiband image is not necessarily acquired by the input device 32, and can also be input from an external storage device or a server device on the network. Subsequently, the multiband image stored in the input image storage unit 16 is converted into a spectral reflectance by the spectral reflectance estimation unit 24, converted into the device RGB of the monitor 34 by the RGB calculation unit 27, and input by the UI unit 28. The image is displayed on the image display unit 701 (S803).

次に、制御部11は、LUTエディットボックス704に入力されたパス名に従い、入力部14によりテーブルデータを入力し、LUT記憶部18に記憶する(S804)。続いて、誤差算出方法ラジオボタン705の選択に対応する誤差算出方法を誤差算出方法記憶部26から読み出して誤差算出部25に設定する(S805)。   Next, the control unit 11 inputs table data through the input unit 14 according to the path name input in the LUT edit box 704, and stores the table data in the LUT storage unit 18 (S804). Subsequently, the error calculation method corresponding to the selection of the error calculation method radio button 705 is read from the error calculation method storage unit 26 and set in the error calculation unit 25 (S805).

次に、制御部11は、押されたボタンを判定し(S806)、ユーザが読み込みボタンを707を押した場合は処理をステップS802に戻し、実行ボタン708を押した場合は処理をステップS807に進める。   Next, the control unit 11 determines the pressed button (S806), and if the user presses the read button 707, the process returns to step S802, and if the execute button 708 is pressed, the process returns to step S807. Proceed.

実行ボタン708が押されると、制御部11は、実施例1と同様の処理により、入力画像記憶部16に格納したマルチバンド画像を出力信号値に変換して、出力画像記憶部17に格納する(S807)。その際、誤差算出部25は、設定された誤差算出方法を用いる。   When the execute button 708 is pressed, the control unit 11 converts the multiband image stored in the input image storage unit 16 into an output signal value and stores it in the output image storage unit 17 by the same processing as in the first embodiment. (S807). At that time, the error calculation unit 25 uses a set error calculation method.

次に、制御部11は、分光反射率推定部24により、出力画像記憶部17に格納した出力画像をマルチバンド画像に変換し、RGB変換部27によりデバイスRGBに変換し、UI部28により出力画像表示部702に表示させる(S808)。続いて、誤差算出部25が算出した誤差を、UI部28により誤差表示部706に表示させる(S809)。   Next, the control unit 11 converts the output image stored in the output image storage unit 17 into a multiband image by the spectral reflectance estimation unit 24, converts it to device RGB by the RGB conversion unit 27, and outputs it by the UI unit 28. The image is displayed on the image display unit 702 (S808). Subsequently, the error calculated by the error calculation unit 25 is displayed on the error display unit 706 by the UI unit 28 (S809).

次に、制御部11は、押されたボタンを判定し(S810)、ユーザが読み込みボタンを707を押した場合は処理をステップS802に戻し、印刷ボタン709を押した場合は処理をステップS811に進める。   Next, the control unit 11 determines the pressed button (S810) .If the user presses the read button 707, the process returns to step S802, and if the user presses the print button 709, the process returns to step S811. Proceed.

印刷ボタン709が押されると、制御部11は、出力部15により出力画像記憶部17に記憶した出力画像を出力機器33に出力する(S811)。   When the print button 709 is pressed, the control unit 11 outputs the output image stored in the output image storage unit 17 by the output unit 15 to the output device 33 (S811).

このように、ユーザは、UIを用いて、マルチバンド画像、テーブルデータ、誤差算出方法を指定して、マルチバンド画像を出力機器33用の出力画像に変換することができる。UIには、入力画像、出力画像および誤差が表示されるから、ユーザは、誤算算出方法による視覚的および定量的な出力画像の変化を確認して処理を行うことができる。   In this way, the user can specify a multiband image, table data, and an error calculation method using the UI, and convert the multiband image into an output image for the output device 33. Since an input image, an output image, and an error are displayed on the UI, the user can perform processing by confirming a visual and quantitative change in the output image by the calculation method.

[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.

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、Block diagram showing the configuration of a general colorimetric color reproduction system, 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、Block diagram showing a spectral color reproduction system using a multiband input / output device, マルチバンド画素値に対応する空間を説明する図、The figure explaining the space corresponding to a multiband pixel value, 実施例の分光的色再現装置の構成例を示すブロック図、Block diagram showing a configuration example of the spectral color reproduction device of the embodiment, 分光的色再現装置の処理を示すフローチャート、A flowchart showing processing of the spectral color reproduction device; 出力信号値を算出する処理の詳細を示すフローチャート、A flowchart showing details of processing for calculating an output signal value; 内外判定の詳細を示すフローチャート、Flowchart showing details of inside / outside determination, 出力信号選択部による出力信号値の選択を説明するフローチャート、A flowchart illustrating selection of an output signal value by the output signal selection unit; 実施例2の分光的色再現装置の構成例を示すブロック図、Block diagram showing a configuration example of the spectral color reproduction device of Example 2, UI部がディスプレイに表示するUIの一例を示す図、The figure which shows an example of UI which a UI part displays on a display, 分光的色再現装置の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of a spectral color reproduction apparatus.

Claims (7)

マルチバンド画像を入力する入力手段と、
マルチバンド画素値と、出力機器に出力する信号値の対応関係を示すテーブルデータを記憶するメモリと、
前記テーブルデータから所定の次元数のテーブルを構成する構成手段と、
前記テーブルを参照して、前記入力したマルチバンド画像のマルチバンド画素値が、前記出力機器が再現可能な領域内か否かを判定する判定手段と、
前記判定の結果が前記再現可能な領域内を示す場合、前記テーブルを参照して、前記マルチバンド画素値に対応する前記出力機器に出力する信号値を算出する算出手段とを有し、
前記構成手段は、前記判定の結果が前記再現可能な領域外を示す場合、前記テーブルデータの次元数を段階的に減少して前記テーブルを再構成することを特徴とする色処理装置。
An input means for inputting a multiband image;
A memory that stores table data indicating a correspondence relationship between multiband pixel values and signal values output to an output device;
Means for constructing a table having a predetermined number of dimensions from the table data;
With reference to the table, determination means for determining whether or not the multiband pixel value of the input multiband image is within a region that can be reproduced by the output device;
When the result of the determination indicates the reproducible region, the calculation unit refers to the table and calculates a signal value to be output to the output device corresponding to the multiband pixel value;
The color processing apparatus according to claim 1, wherein, when the determination result indicates that the region is outside the reproducible region, the table is reconfigured by gradually reducing the number of dimensions of the table data.
前記構成手段は、前記テーブルデータの高次の主成分から順にテーブルデータを減少して、前記テーブルの再構成を行うことを特徴とする請求項1に記載された色処理装置。   2. The color processing apparatus according to claim 1, wherein the configuration unit performs table reconstruction by decreasing table data in order from a higher-order principal component of the table data. さらに、前記算出手段が複数の信号値を算出した場合、前記出力機器に出力すべき信号値を選択する選択手段を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載された色処理装置。   3. The color processing apparatus according to claim 1, further comprising a selection unit that selects a signal value to be output to the output device when the calculation unit calculates a plurality of signal values. . 前記選択手段は、前記マルチバンド画素値を入力分光反射率に変換し、前記複数の信号値それぞれに対応するマルチバンド画素値を出力分光反射率に変換して、前記入力分光反射率と前記出力分光反射率の差分が最小になる信号値を選択することを特徴とする請求項3に記載された色処理装置。   The selection unit converts the multiband pixel value into an input spectral reflectance, converts a multiband pixel value corresponding to each of the plurality of signal values into an output spectral reflectance, and outputs the input spectral reflectance and the output. 4. The color processing apparatus according to claim 3, wherein a signal value that minimizes a difference in spectral reflectance is selected. マルチバンド画像を入力し、
マルチバンド画素値と、出力機器に出力する信号値の対応関係を示すテーブルデータから所定の次元数のテーブルを構成し、
前記テーブルを参照して、前記入力したマルチバンド画像のマルチバンド画素値が、前記出力機器が再現可能な領域内か否かを判定し、
前記判定の結果が前記再現可能な領域内を示す場合、前記テーブルを参照して、前記マルチバンド画素値に対応する前記出力機器に出力する信号値を算出し、
前記判定の結果が前記再現可能な領域外を示す場合、前記テーブルデータの次元数を段階的に減少して前記テーブルを再構成することを特徴とする色処理方法。
Enter a multiband image,
Configure a table with a predetermined number of dimensions from table data indicating the correspondence between multiband pixel values and signal values output to the output device,
With reference to the table, it is determined whether the multiband pixel value of the input multiband image is within a region that can be reproduced by the output device,
When the result of the determination indicates the reproducible region, the signal value output to the output device corresponding to the multiband pixel value is calculated with reference to the table,
A color processing method comprising: reconfiguring the table by gradually reducing the number of dimensions of the table data when the result of the determination indicates a region outside the reproducible region.
コンピュータ装置を制御して、請求項1から請求項4の何れか一項に記載された色処理装置の各手段として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。   5. A computer program for controlling a computer device to function as each unit of the color processing device according to claim 1. 請求項6に記載されたコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。   7. A computer-readable storage medium in which the computer program according to claim 6 is recorded.
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