JP3420629B2 - 画像評価方法およびカラー画像入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラースキャナ、カ
ラー複写機、またはカラービデオカメラなどのカラー画
像入力装置によって読み取られたカラー画像を評価する
画像評価方法およびこの画像評価方法を使用して色調整
を行うカラー画像入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラースキャナ、カラー複写
機、またはカラービデオカメラなどに代表されるカラー
画像入力装置においては、原稿読み取りに先立ち白基準
板を読み取りシェーディング補正を行っている。

【０００３】また、分光測色計や色相色差計等の測色装
置は、使用前に白基準板で校正する場合が一般的である
が、４色標準基準板（白、赤、緑、青）や９色のカラー
校正板（赤、オレンジ、黄、黄緑、緑、水色、紫、ピン
ク、茶）を用いて校正する手法も提案されている。

【０００４】従来は、カラー入力装置もしくはカラー読
み取り装置の出力値を規格化するため、白基準による補
正か、カラー基準板による校正が行われてきたが、それ
ぞれ以下のような問題点がある。

【０００５】白基準によるデータの校正は、明度情報は
有効に補正するが、色データ全体を精度よく補正するこ
とは困難である。一方、カラー基準による校正では上記
問題は解決されるが、基準板の選択は人間の判断にまか
されており、どの基準板による構成が必要とされている
かは不明である。このため、調整が必要な色を正確に判
断できず、結果として十分な補正を行なうことができな
かった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のカラー画像入力
装置においては、そのカラー画像入力装置によって入力
されたカラー画像の適切な評価が行われておらず、特定
の基準板を利用した簡単な補正しか行う事ができなかっ
た。

【０００７】この発明はこのような点に鑑みてなされた
もので、カラー画像入力装置によって入力されたカラー
画像を人間の感覚に基づいて適切に評価できるように
し、精度の高い画像評価を行う事ができる画像評価方法
を提供することを第１の目的とする。

【０００８】また、この発明は、その画像評価方法を使
用した画像評価の結果に従って高精度の色調整を行う事
ができるカラー画像入力装置を提供することを第２の目
的とする。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るために、請求項１の発明では、まず、明度、色相、お
よび彩度の値が予め規定された複数の基準カラーを有す
る被読取物からそれぞれ得られる前記カラー画像入力装
置の出力データの各々を、明度、色相、および彩度の示
す値から構成される知覚色空間データに変換する。次い
で、前記基準カラーの明度、色相、および彩度を示す基
準データを前記変換によって得られた知覚色空間データ
との色差を前記基準カラー毎に検出し、これら検出され
た複数の色差を基準カラーの明度値、色相値、および彩
度値毎に分類して蓄積する。そして、明度値、色相値、
および彩度値毎に分類して蓄積された複数の色差から明
度、色相、および彩度についてそれぞれの平均色差を決
定し、明度、色相、および彩度それぞれの平均色差の値
に基づいて前記カラー画像入力装置のカラー画像入力精
度を明度、色相、および彩度毎に評価して、それら明
度、色相、および彩度毎に入力精度が所定値以上か否か
を決定する。明度、色相、および彩度のいずれかについ
て入力精度が所定値よりも低いことが決定された時、そ
の決定された明度、色相、または彩度について前記蓄積
されている複数の基準カラーの色差の中で最大色差を持
つ基準カラーの色を検出し、その色を前記カラー画像入
力装置の色調整に必要な色として決定する。

【００１３】前記第１の目的を達成するために、請求項
２の発明では、まず、明度、色相、および彩度の値が予
め規定された色空間全てに亙る複数の基準カラーを有す
る被読取物からそれぞれ得られる前記カラー画像入力装
置の出力データの各々を、明度、色相、および彩度の示
す値から構成される知覚色空間データに変換する。次い
で、前記基準カラーの明度、色相、および彩度を示す基
準データを前記変換によって得られた知覚色空間データ
との色差を前記基準カラー毎に検出し、これら検出され
た複数の色差を基準カラーの明度値、色相値、および彩
度値毎に分類して蓄積する。そして、明度値、色相値、
および彩度値毎に分類して蓄積された複数の色差から明
度、色相、および彩度についてそれぞれの平均色差およ
び色空間全体の平均色差を決定する。この後、前記色空
間全体の平均色差に基づいて前記カラー画像入力装置の
カラー画像入力精度を評価して、前記カラー画像入力装
置の色空間全体に亙る色調整が必要か否かを決定し、色
空間全体に亙る色調整が必要であれば、前記色空間全体
に亙る色の中で予め定められた所定の複数の色を前記カ
ラー画像入力装置の色調整に必要な色として決定する。
また、色空間全体に亙る色調整が必要ないと決定された
時は、前記明度、色相、および彩度それぞれの平均色差
の値に基づいて前記カラー画像入力装置のカラー画像入
力精度を明度、色相、および彩度毎に評価して、それら
明度、色相、および彩度毎に入力精度が所定値以上か否
かを決定する。

【００１４】

【００１５】前記第２の目的を達成するために、請求項
３および請求項４の発明では、それぞれ請求項１、請求
項２の評価方法を使用して求めた色差に従ってカラー画
像の評価および式調整が行なわれるカラー画像入力装置
が提供される。

【００１６】

【作用】請求項１の画像評価方法によれば、カラー画像
入力装置からのＲＧＢなどのカラー出力データは例えば
マンセルのＨＶＣ値のような色の３属性である明度、色
相、および彩度を示す値から構成される知覚色空間デー
タに変換されて、基準カラーとの平均色差が求められ
る。このため、カラー画像入力装置の入力精度が人間の
感覚に最も近い知覚色空間の色差により判断できる。し
たがって、カラー画像入力装置によって入力されたカラ
ー画像を人間の感覚に基づいて適切に評価できるように
なり、精度の高い画像評価を行う事が可能となる。

【００１７】請求項２の画像評価方法によれば、色空間
全体の色差が求められ、その色空間全体の色差に基づい
てカラー画像入力装置の入力精度が評価される。したが
って、請求項１の方法よりもさらに精度の高い画像評価
を行う事が可能となる。

【００１８】請求項３の画像評価方法によれば、明度、
色相、および彩度毎の平均色差が求められ、カラー画像
入力装置のカラー画像入力精度が明度、色相、および彩
度毎に評価される。したがって、よりきめ細かい評価が
可能となる。

【００１９】請求項４の画像評価方法によれば、請求項
３の画像評価方法と同様にカラー画像入力精度が明度、
色相、および彩度毎に評価されると共に、この評価結果
にしたがってカラー画像入力装置の色調整に必要な色が
決定される。この場合、例えば、明度差が所定値よりも
低いことが決定された時には、その明度について蓄積さ
れている複数の色差の中で最大色差を持つ基準カラーの
色がカラー画像入力装置の色調整に必要な色として決定
される。したがって、適切な色を調整対象色として決定
できる。

【００２０】請求項５の画像評価方法によれば、請求項
２の画像評価方法と同様にして色空間全体の色差に基づ
いてカラー画像入力装置の入力精度が評価され、色空間
全体に亙る色調整が必要か否かが調べられる。必要な場
合は、色空間全体に亙る色の中で予め定められた所定の
複数の色が前記カラー画像入力装置の色調整に必要な色
として決定される。一方、色空間全体に亙る色調整が必
要でない場合には、請求項４の画像評価方法と同様にし
て明度、色相、および彩度毎の評価、およびその評価結
果にしたがってカラー画像入力装置の色調整に必要な色
の決定が行われる。したがって、色差の値に応じて適切
な色を色調整に必要な色として決定できる。

【００２１】請求項６のカラー画像入力装置によれば、
その装置内でカラー画像の評価およびその評価結果に基
づく色調整が自動的に行われる。したがって、明度、色
相、および彩度の値が予め規定された複数の基準カラー
を有する被読取物のカラー画像を入力するだけで、カラ
ー画像入力装置の色調整を行う事ができる。

【００２２】同様に、請求項７〜請求項１０のカラー画
像入力装置においても、その装置内でカラー画像の評価
およびその評価結果に基づく色調整が自動的且つ適切に
行われる。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。図１は、この発明の一実施例に係わるカラー画
像入力装置の評価装置のブロック図である。基準色パッ
チ１１４はマンセル値に対応して配置された複数のカラ
ー情報を含み、これらカラー情報は、カラースキャナ、
カラー複写機、またはカラーカメラなどのカラー画像入
力装置の入力部１０２によってアナログＲＧＢ等のカラ
ー画像情報として読み取られる。この読み取りデータは
Ａ／Ｄ変換１０４、およびあらかじめ決められたデータ
補正をおこない定められた形態のデータ、例えばＮＴＳ
ＣのＲＧＢ値へ変換する第１の色変換部１０５で変換さ
れて出力される。

【００２４】第１の色変換部１０５の出力値、例えばＮ
ＴＳＣのＲＧＢ値は、評価装置の第２の色変換部１０６
に入力され、マンセル値、すなわち明度（Ｖ）・色相
（Ｈ）・彩度（Ｃ）が出力される。一方、基準色パッチ
１１４から読み取ったカラー情報の位置情報は、同期発
生信号部１０３の同期信号とともに、基準データ切り替
え部１０７に入力されている。基準色パッチは複数存在
するので、例えば、各基準色パッチに固有の記号、例え
ば番号やマーク等をつけ、この記号をカラー情報の位置
情報とともに、基準データ切り替え部１０７に入力す
る。基準データ切り替え部１０７から出力されるデータ
切り替え信号は、基準データ記憶部１１３に送られる。
基準データ記憶部１１３には、データ切り替え信号によ
って指定される各カラー情報について正確なマンセル
値、明度（Ｖ）・色相（Ｈ）・彩度（Ｃ）が格納されて
おり、この基準のＨＶＣ値と第１の色変換部１０５およ
び第２の色変換部１０６から得られたＨＶＣ値との色差
が色差算出部１０８で算出される。

【００２５】ここで、色差を評価するための色差公式と
しては、例えば、染色物の退色などにおける色の変化の
大きさを論ずるのに有効であるといわれているＩ．Ｈ．
Ｇｏｄｌｏｖｅが求めた公式である式（１）を使用する
ことが好ましい。

【００２６】 Ｅ＝（２Ｃ₁ Ｃ₂ （１−ｃｏｓ（Ｈ₁ −Ｈ₂ ）） ＋（Ｃ₁ −Ｃ₂ ）² ＋１６（Ｖ₁ −Ｖ₂ ）² ）^1/2 …（１） 但し、Ｖ₁ ・Ｈ₁ ・Ｃ₁ は基準データ記憶部１１３に格
納されているＨＶＣ値であり、Ｖ₂ ・Ｈ₂ ・Ｃ₂ は第１
の色変換部１０５および第２の色変換部１０６から得ら
れたＨＶＣ値である。この色差をもとに評価部１０９で
評価を行い、調整を行うか否か、および調整する場合は
調整する色を決定する。

【００２７】評価部１０９の評価内容を、例えば図など
で表示するデータ表示部１１０を設け、確認することも
できる。評価処理の内容は、図２を参照して後述する。
さらに、各処理で得られる色情報、すなわちＡ／Ｄ変換
されたＲＧＢ値、基準色パッチのカラー情報に対応する
ＮＴＳＣの基準ＲＧＢ値、第１の色変換部１０５の出力
値、基準データ記憶部のＨＶＣ値、第２の色変換部１０
６の出力値は、すべてメモリ１１２に蓄積される。

【００２８】第１の色変換部１０５では、具体的には、
Ａ／Ｄ変換して得られたＲＧＢ値を、第２の色変換部１
０６に入力される値、例えばＮＴＳＣのＲＧＢ値へ変換
する。今回は、図３に示すような色空間全体からデータ
を収集した複数の基準色パッチを入力装置で読み取って
得られた値からＮＴＳＣのＲＧＢ値へ変換する。今回基
準色パッチは、例えばＪＩＳ Ｚ ８７２１に準拠した
標準色票のように各基準色パッチの複数のカラー情報そ
れぞれとＨＶＣなどの数値データとの正確な対応が既知
のものを用いる。ＪＩＳ標準色票は色度座標ｘ、ｙ、お
よび視感反射率Ｙとマンセル色空間のＨＶＣ値の対応が
明らかになっているため、図４にその一例を示すような
位置情報を利用した対応を取る。ここで、ｘｙＹ値から
ＮＴＳＣのＲＧＢ値への変換は、以下の式（２）で変換
できる。

【００２９】

【数１】

【００３０】ここで、Ａ／Ｄ変換されて得られる値が入
力されるとＮＴＳＣのＲＧＢ値が出力される色変換部が
必要である。第１の色変換部１０５は、色空間全体に亘
った色の基準色パッチを入力装置に読み取らせた値と、
ＮＴＳＣのＲＧＢ値の対応を、ここではニューラルネッ
トワークに学習させることで構築する。上記色変換を実
現するために３層以上のニューラルネットワークで、入
力ユニットはＡ／Ｄ変換の出力値に対応させ３ユニッ
ト、出力ユニットはＮＴＳＣのＲＧＢ値に対応させ３ユ
ニットで構成する。

【００３１】図５に階層構造のニューラルネットワーク
の構成例を示すが、内部構造はこれに限定されるもので
はなく、入出力の関係を変えることなく種々変形可能な
ことはもちろんである。

【００３２】ニューラルネットワークの内部構造は、Ａ
／Ｄ変換されて得られた値と、ＮＴＳＣのＲＧＢ値の対
応を、例えば階層構造ニューラルネットワークの代表的
な学習方法である誤差逆伝搬法で学習させ構築する。学
習が終了したニューラルネットワークを第１の色変換部
１０５に用いることで、Ａ／Ｄ変換されて得られた値が
入力されるとＮＴＳＣのＲＧＢ値が出力される第１の色
変換部１０５が実装される。

【００３３】次に、前記第１の色変換部１０５の別の実
施例をあげる。Ａ／Ｄ変換されて得られる値を入力する
とＮＴＳＣのＲＧＢ値が出力される色変換部１０５′は
以下のようにして構築する。

【００３４】色空間全体に亘った色の基準色パッチを用
意し、これを入力装置に読み取らせた値からＮＴＳＣの
ＲＧＢ値へ以下の式（３）で示される色演算処理で対応
づける。

【００３５】

【数２】

【００３６】ここで、ＲＧＢはＡ／Ｄ変換されて得られ
た値、Ｒ′Ｇ′Ｂ′はＮＴＳＣのＲＧＢ値であり、ａ１
１〜ａ３３は色演算処理係数である。色演算処理係数は
図４に示した基準色パッチのＮＴＳＣのＲＧＢ値を用
い、Ａ／Ｄ変換されて得られた値との対応を例えば最小
自乗法により決定する。ここで色演算処理係数決定手段
として最小自乗法をを用いたが、これに限定されるもの
ではなく、対応づけたい値のデータセットから最適な係
数を決定する手法であれば種々変形可能なことはもちろ
んである。

【００３７】第２の色変換部１０６では、具体的には、
色差公式が定義されており、さらに基準色パッチと正確
な値の対応が既知である色空間へ変換する。今回は、Ｊ
ＩＳ等で（ｘ，ｙ，Ｙ）値と（Ｈ，Ｖ，Ｃ）値の対応が
明らかになっており、この対応に基づいた標準色票が刊
行されているマンセル色空間へ変換する。

【００３８】ここで、第１の色変換部１０５が出力する
値が入力されるとマンセル色空間のＨＶＣ値が出力され
る色変換部が必要である。一方、ＪＩＳ等で明らかにな
っているマンセル色空間のＨＶＣ値への変換は、測色量
との対応表でしか与えられていない。そこで、本発明で
はこの色変換をニューラルネットワークを用いて実現す
る。上記色変換を実現するために入力ユニットをＲＧＢ
値に対応させ３ユニット、出力ユニットをマンセル色空
間のＨＶＣ値に対応させ３ユニットで構成される３層以
上のニューラルネットワークを用いる。

【００３９】図６に階層構造のニューラルネットワーク
の構成例を示すが、内部構造はこれに限定されるもので
はなく、入出力の関係を変えることなく種々変形可能な
ことはもちろんである。

【００４０】ニューラルネットワークの内部構造は、Ｊ
ＩＳ等に記載されている対応表を、例えば階層構造ニュ
ーラルネットワークの代表的な学習方法である誤差逆伝
搬法で学習させ構築する。学習が終了したニューラルネ
ットワークを第２の色変換部１０６に用いることで、Ｎ
ＴＳＣのＲＧＢ値が入力されるとマンセル色空間のＨＶ
Ｃ値が出力される第２の色変換部１０６が実装される。

【００４１】次に、前記第２の色変換部１０６の別の実
施例をあげる。第１の色変換部１０５が出力する値を入
力するとマンセル色空間のＨＶＣ値が出力させる色変換
部は以下のようにして構築する。

【００４２】マンセル色空間のＨＶＣ値への変換方法
は、近似式を用いて行う手法が種々提案されており、例
えばＣＩＥ（１９７６）Ｌ^* ａ^* ｂ^* 表色系への変換式
は、以下の式（４）で演算できることが公知である。

【００４３】 Ｌ^* ＝１１６（Ｙ／Ｙ₀ ）^(1/3) −１６ ａ^* ＝５００（（Ｘ／Ｘ₀ ）^(1/3) −（Ｙ／Ｙ₀ ）^(1/3) ） ｂ^* ＝２００（（Ｙ／Ｙ₀ ）^(1/3) −（Ｚ／Ｚ₀ ）^(1/3) ） …（４） マンセル色空間のＨＶＣ値への対応は、この座標値から
以下の式（５）で近似することもできる。

【００４４】 Ｈ＝ｔａｎ^-1（ｂ^* ／ａ^* ） Ｖ＝Ｌ^* Ｃ＝（ａ^*2＋ｂ^*2）^1/2 …（５） 前記のようなマンセル色空間のＨＶＣ値への変換式を第
２の色変換部に用いる。ここで、変換式にＣＩＥ（１９
７６）Ｌ^* ａ^* ｂ^* 表色系への変換式を用いたがこれに
限定されるものではなく、マンセル色空間のＨＶＣ値へ
の変換式であれば種々変形可能なことはもちろんであ
る。

【００４５】色差算出部１０８では、前記式（１）によ
り色差を算出する。ここで、算出された色差はメモリ１
１２に設けられた複数のデータ蓄積部に分類されて格納
される。この分類は、図７に示すように行なわれる。す
なわち、色差算出部１０８は、色差を算出すると（ステ
ップＳ１１）、その算出した色差データを全データ蓄積
部に蓄積すると共に、基準データ記憶部１１３のマンセ
ル値、明度（Ｖ）・色相（Ｈ）・彩度（Ｃ）に従って分
類し、それを明度（Ｖ）・色相（Ｈ）・彩度（Ｃ）によ
り分類された複数のデータ蓄積部のいずれかに蓄積する
（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。例えば、基準データ記憶
部１１３のＨＶＣ値が５Ｒ ４／１２であったとき、そ
の時算出された色差データは全データ蓄積部、明度４の
データ蓄積部、色相Ｒのデータ蓄積部、彩度１２のデー
タ蓄積部の４つの蓄積部にそれぞれ蓄積される。各デー
タ蓄積部は、例えば図８のようにＡ／Ｄ変換された出力
値ＲＧＢ、第１の色変換部によって得られたＲ′Ｇ′
Ｂ′、第２の色変換部によって得られたＨＶＣ、基準デ
ータ記憶部１１３の値Ｈ′Ｖ′Ｃ′および色差データが
蓄積される。色空間全体の複数の基準パッチすべてにつ
いて色差を算出した後、評価部１０９の処理を行う。デ
ータ蓄積部は、例えば図７に一部示した用に全データ蓄
積部、マンセル明度１ステップ毎の明度蓄積部全１１蓄
積部、マンセルの基本１０色相に対応する色相毎の色相
蓄積部全１０蓄積部、マンセル彩度の２ステップ毎の彩
度蓄積部全２１蓄積部の合計４３蓄積部から構成するこ
とができるが、３属性の各蓄積部はこれに限定されるも
のではなく、種々変更可能なことはもちろんである。ま
た、評価部１０９の評価精度に応じて、例えば、明度は
低明度・中明度・光明度の３つの蓄積部、色相は赤・青
・緑・黄・紫の５つの蓄積部、彩度は低彩度・中彩度・
高彩度の３つの蓄積部で構成することも可能である。

【００４６】評価部１０９は、図２のフローチャートに
従って入力装置の調整が必要か否かを判断する。すなわ
ち、ステップ２０１で、データ蓄積部ごとに平均色差を
色（６）により求める。

【００４７】 Ｅ_AVE ＝（Ｅ₁ ＋…Ｅ_n ）／ｎ …（６） 但し、ｎは各データ蓄積部のデータ数。 第１の評価ステップ２０２では、基準色パッチ全データ
に対する評価を行う。すなわち、全データ蓄積部の平均
色差がある値ＴＨ１以上であると、この入力装置は調整
不十分として再調整する。ここで、調整する色は基準デ
ータすべてを用いると充分な精度が得られるが、データ
数が膨大であり実用的ではないため、例えば図９に示す
ような色空間全体に亘って均等に分布する７色サンプル
を用いて調整することが好ましい。尚、充分少なく色空
間全体に亘って選択された他の色でも実現可能なことは
もちろんである。

【００４８】ステップ２０２において平均色差がＴＨ１
以下の場合、色の３属性、明度（Ｖ）・色相（Ｈ）・彩
度（Ｃ）ごとの評価を行う。ここでは、明度を例に説明
する。明度ごとの平均色差は、色相ごとの平均色差およ
び彩度ごとの平均色差と共に、ステップ２０１において
既に算出されている。明度蓄積部それぞれの平均色差か
ら明度の分散を式（７）から算出する（ステップ２０
３）。

【００４９】 Ｅ_VAR ＝（Σ（Ｅ_k ×Ｅ_k ）−（ΣＥ_k ）×（ΣＥ_k ）／ｎ）／ｎ…（７） ｋ＝１〜ｎ 但し、Ｅ_k は明度蓄積部の平均色差、ｎは明度蓄積部の
数。

【００５０】第２の評価ステップ２０６では、明度変化
による色差を評価する。すなわち、明度の分散がある値
ＴＨ２以上であると、この入力装置は明度差により出力
値の精度にばらつきがあるとして、再調整を行う。ここ
で、調整する色は最も分散の大きいデータ蓄積部の中か
ら最も色差の大きい色を選択する。色相（Ｈ）・彩度
（ｃ）についても同様に行う。全データ明度（Ｖ）、色
相（Ｈ）・彩度（Ｃ）のすべてにおいて、調整必要なし
の結果が得られた場合、カラー入力装置は充分調整され
ているとし、図１において破線で示したカラー入力装置
から評価装置を切り離すことにより評価は終了する。

【００５１】調整が必要な場合、再調整する色は最大色
差の色を選択したが、その色を調整することで分散を小
さくするように作用する色であれば他の色でも調整可能
なことはもちろんである。評価部１０９からは、調整を
必要とするか否かの評価結果と調整する場合の調整色の
Ａ／Ｄ変換されたＲＧＢ値とその色の正確な値が出力さ
れる。調整色の正確な色は、ＮＴＳＣのＲＧＢ値もしく
は基準データ記憶部１１３に格納されているＨＶＣ値が
出力される。さらに、この一連の評価は自動で行うこと
が出来るが、評価部１０９で行われる評価内容を図など
で表し、データ表示部１１０で表示させ確認することも
可能である。例えば、図１０に従えば、蓄積部毎の平均
色差をプロットする。この例で評価部１０９は、平均色
差にばらつきがありＧが最も色差が大きいことから、こ
のＧの蓄積部のなかで最も色差の大きい色サンプルを調
整色にして調整すると評価するが、調整を行うかどうか
をデータ表示部１１０に入力することもできる。すなわ
ち、調整が必要と評価された場合でも調整しないことも
できる。入力手段は、キーボードによるものやマウスを
用いる場合があげられる。

【００５２】調整部１１１は、評価部１０９で調整が必
要と決定された場合のみ実行される。調整必要の信号を
うけた調整部１１１は、調整色が第１の色変換部１０５
において正確なＮＴＳＣのＲＧＢ値を出力するように再
調整する。ニューラルネットワークを用いた第１の色変
換部１０５は、追加学習することでその結合状態を微調
整する。例えば、図１１に示すような構成で、評価部１
０９から与えられる正確なＮＴＳＣのＲＧＢ値と第１の
色変換部１０５の出力値の誤差を求め、新しいパラメー
タを計算する。図１１に従えば、調整部１１１は、第１
の色変換部１０５と同じニューラルネットワーク１１０
１を含み、さらに、評価部１０９から与えられる正確な
ＮＴＳＣのＲＧＢ値と第１の色変換部１０５から出力さ
れるＲＧＢ値の誤差を計算する誤差計算部１１０２から
構成される。誤差計算部１１０２でもとめた誤差は、ニ
ューラルネットワーク１１０１の出力層に入力され誤差
逆伝搬法によりニューラルネットワーク１１０１の各結
合規則が更新される。更新された結合規則を第１の色変
換部１０５へ転送することで調整は終了する。

【００５３】次に、色変換部１０５が式（３）を用いて
変換を行う構成である場合の調整部１１１の実施例を説
明する。調整部１１１は、評価部１０９で調整が必要と
された場合のみ実行される。調整必要の信号をうけた調
整部１１１は、調整色が第１の色変換部１０５において
正確なＮＴＳＣのＲＧＢ値を出力するように再調整す
る。式（３）の色演算処理式を用いた第１の色変換部１
０５は、色演算処理係数を修正することで微調整する。
評価部１０９から与えられる正確なＮＴＳＣのＲＧＢ値
とＡ／Ｄ変換されて得られたＲＧＢ値の対応を例えば最
小自乗法により決定する。更新された色演算処理係数を
第１の色変換部１０５へ転送することで調整は終了す
る。

【００５４】次に、調整部１１１の別の実施例をあげ
る。調整部１１１は、評価部１０９で調整が必要とされ
た場合のみ実行される。調整必要の信号をうけた調整部
１１１は、調整色が第１の色変換部１０５において正確
なＮＴＳＣのＲＧＢ値を出力するように再調整する。調
整部１１１は、図１２に示したような、第１の色変換部
１０５のパラメータを調整するパラメータ調整部１２０
１と、基準データ記憶部１１３に格納されているＨＶＣ
値を入力するとＮＴＳＣのＲＧＢ値を出力する第３の色
変換部１２０２から構成される。

【００５５】第３の色変換部１２０２は、例えば、ニュ
ーラルネットワークを用いて実現する。上記色変換を実
現するために入力ユニットをマンセル色空間のＨＶＣ値
に対応させ３ユニット、出力ユニットをＮＴＳＣのＲＧ
Ｂ値に対応させ３ユニットで構成される３層以上のニュ
ーラルネットワークを用いる。図１３に階層構造のニュ
ーラルネットワークの構成例を示すが、内部構造はこれ
に限定されるものではなく、入出力の関係を変えること
なく種々変形可能なことはもちろんである。ニューラル
ネットワークの内部構造は、第２の色変換部１０６の構
築と同様に、ＪＩＳ等に記載されている対応表を、例え
ば階層構造ニューラルネットワークの代表的な学習方法
である誤差逆伝搬法で学習させ構築する。学習が終了し
たニューラルネットワークを用いることで、マンセル色
空間のＨＶＣ値が入力されるとＮＴＳＣのＲＧＢ値が出
力される第３の色変換部１２０２が実装される。なお、
第３の色変換部１２０２は、ニューラルネットワークで
構築した場合を示したが、例えば、前記式（２）、
（４）、（５）を用いてマンセル色空間のＨＶＣ値から
ＲＧＢ値を出力する色演算式を第３の色変換部１２０２
に実装し用いることも可能である。

【００５６】次に、評価装置による評価処理動作の一連
の手順を説明する。まず、明度、色相、および彩度の値
が予め規定されたカラー情報を有する色空間全体に亙る
複数の基準パッチ１１４を読み取る事によってカラー画
像入力装置からそれぞれ得られるカラーデータが色変換
部１０６によってマンセルのＨＶＣ値に変換される。次
いで、基準カラーの明度、色相、および彩度を示す基準
データと変換によって得られたＨＶＣ値との色差が色差
算出部１０８によって基準カラー毎に算出され、これら
算出された複数の色差が基準カラーの明度値、色相値、
および彩度値毎に分類されて複数の蓄積部に蓄積され
る。

【００５７】そして、明度値、色相値、および彩度値毎
に分類して蓄積された複数の色差から明度、色相、およ
び彩度についてそれぞれの平均色差および色空間全体の
平均色差が決定される。この後、色空間全体の平均色差
に基づいてカラー画像入力装置のカラー画像入力精度が
評価部１０９によって評価され、カラー画像入力装置の
色空間全体に亙る色調整が必要か否かが決定される。色
空間全体に亙る色調整が必要であれば、予め定められた
７色のサンプル値がカラー画像入力装置の色調整に必要
な色として決定され、調整部１１１によって色変換部１
０５の変換特性などが調整される。

【００５８】また、色空間全体に亙る色調整が必要ない
と決定された時は、明度、色相、および彩度それぞれの
平均色差の値に基づいてカラー画像入力装置のカラー画
像入力精度が明度、色相、および彩度毎に評価されて、
それら明度、色相、および彩度毎に入力精度が所定値以
上か否かが決定される。明度、色相、および彩度のいず
れかについて入力精度が所定値よりも低いことが決定さ
れた時、その決定された明度、色相、または彩度につい
て蓄積されている複数の基準カラーの色差の中で最大色
差を持つ基準カラーの色が、カラー画像入力装置の色調
整に必要な色として決定され、調整部１１１によって色
変換部１０５の変換特性などが調整される。

【００５９】次に、この発明の第２の実施例を説明す
る。この発明の第２の実施例に係わるカラー入力装置の
構成を図１４に示す。図１４に示されているように、こ
の発明はカラー入力部と評価部からなるカラー入力装置
であり、光源１４０１と、入力部１４０２と、同期信号
発生部１４０３と、Ａ／Ｄ変換１４０４と、色変換部１
４０５と、基準データ切り替え部１４０６と、色差算出
部１４０７と、評価部１４０８と、データ表示部１４０
９と、調整部１４１０と、メモリ１４１１と、基準デー
タ記憶部１４１２から構成され、基準色パッチのデータ
をもとにカラー入力部が自動的に調整される構成であ
る。

【００６０】色変換部１４０５では、具体的には、Ａ／
Ｄ変換して得られた値、例えばＲＧＢ値を、例えばＮＴ
ＳＣのＲＧＢ値に変換し、さらにＮＴＳＣのＲＧＢ値か
らマンセル色空間のＨＶＣ値へ変換する。今回は、図４
に示すような基準色パッチを読み取って得られた値から
変換する。ここで、Ａ／Ｄ変換させて得られる値が入力
されるとマンセル色空間のＨＶＣ値が出力される色変換
部が必要である。

【００６１】色変換部１４０５は、基準色パッチを入力
装置に読み取らせた値と、ＮＴＳＣのＲＧＢ値の対応
を、ここではニューラルネットワークに学習させること
で構築する。上記変換を実現するために、３層以上のニ
ューラルネットワークで、入力ユニットはＡ／Ｄ変換の
出力値に対応させて３ユニット、出力ユニットはマンセ
ル色空間のＨＶＣ値に対応させ３ユニットで構成する。
さらに、１層以上ある中間層のうち、少なくともひとつ
の層は３ユニットで構成され、その３ユニットはＮＴＳ
ＣのＲＧＢ値を出力する。図１５に階層構造のニューラ
ルネットワークの構成例を示すが、内部構造はこれに限
定されるものではなく、種々変形可能なことはもちろん
である。

【００６２】ニューラルネットワークの内部構造は２段
階に分けて獲得する。まず最初は、Ａ／Ｄ変換されたＲ
ＧＢ値をＮＴＳＣのＲＧＢ値に変換する色変換部１４０
５における前段部を構築する。構築手法は、第１の実施
例の色変換部の構築と同様に、ＪＩＳ等に記載されてい
る対応表を、例えば階層構造ニューラルネットワークの
代表的な学習方法である誤差逆伝搬法で学習させ行う。
次に、ＮＴＳＣのＲＧＢ値をマンセル色空間のＨＶＣ値
に変換する色変換部１４０５における後段部と前段部と
同様に構築する。学習が終了したニューラルネットワー
クを用いることで、Ａ／Ｄ変換されたＲＧＢ値が入力さ
せるとマンセル色空間のＨＶＣ値が出力される色変換部
１４０５が実装される。

【００６３】調整部１４１０は、評価部１４０８で調整
が必要とされた場合のみ実行される。調整必要の信号を
うけた調整部１４１０は、前段部の色変換部が調整色の
正確なＮＴＳＣのＲＧＢ値を出力するように再調整す
る。ニューラルネットワークを用いた色変換部１４０５
は、追加学習することでその結合状態を微調整する。例
えば、図１６に示すような構成で、色変換部１４０５の
出力値と基準データ記憶部１４１２に格納されているＨ
ＶＣ値の誤差を求め、新しいパラメータを計算する。図
１６に従えば、調整部１４１０は、色変換部１４０５と
同じニューラルネットワーク１６０１を含み、さらに、
色変換部１４０５に出力値と基準データ記憶部１４１２
に格納されているＨＶＣ値の誤差を計算する誤差計算部
１６０２から構成される。誤差計算部１６０２でもとめ
た誤差は、ニューラルネットワーク１６０１の出力層に
入力され誤差逆伝搬法によりニューラルネットワーク１
６０１の各結合規則が更新される。ここで、結合規則の
更新は図１５において前段部にあたる結合のみ行われ、
後段部は誤差を伝搬するだけで結合規則の更新は行わな
い。後段部は調整しないことで、同一の基準で評価を行
うことが出来る。更新させた結合規則を色変換部１４０
５へ転送することで調整は終了する。評価部１４０８
で、充分調整されていると判断されたカラー入力装置
は、図１４において破線で示した評価装置を切り離す。
色変換部１４０５は、図１５に示す構成とした場合、前
段部をカラー入力装置に残し、それ以外の変換部を切り
離すことにより評価は終了する。

【００６４】尚、基準色パッチが複数枚ある場合、例え
ば図１７に示すように基準データ掲示制御部１７０２を
設け、掲示させることが好ましい。図１７に従えば、基
準データ切り替え部１４０６から基準データ切り替え信
号を受け取った基準データ掲示制御部１７０２は、モー
タ１７０１を回転させ入力部に基準色パッチを掲示す
る。なお、この発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、発明の要旨を変えない範囲において種々変形実施
可能なことは勿論である。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
カラー入力装置の性能を色差により判断し、判断結果に
基づいてカラー画像入力装置の調整を促すカラー入力装
置および評価装置を実現でき、このことにより、色空間
全体に亘って精度の高い調整を行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例に係るカラー画像入力装
置の評価装置の構成を示すブロック図。

【図２】同第１実施例の評価装置による評価処理の手順
を示すフローチャート。

【図３】同第１実施例でカラー入力画像の評価のために
使用される基準色パッチの例を示す図。

【図４】図３の基準色パッチとデータとの対応関係を示
す図。

【図５】同第１実施例に設けられている第１の色変換部
の具体的構成の一例を示す図。

【図６】同第１実施例に設けられている第２の色変換部
の具体的構成の一例を示す図。

【図７】同第１実施例における色差算出後のデータ格納
動作を説明するためのフローチャート。

【図８】同第１実施例に設けられている複数のデータ蓄
積部に蓄積されるデータの例を示す図。

【図９】同第１実施例において用いられる全データ調整
色の一例を示す図。

【図１０】同第１実施例における評価結果の表示例を示
す図。

【図１１】同第１実施例に設けられた調整部の具体的構
成の一例を示す図。

【図１２】同第１実施例に設けられた調整部の具体的構
成の他の例を示す図。

【図１３】同第１実施例に設けられた色変換部の変形例
を示す図。

【図１４】この発明の第２の実施例に係るカラー画像入
力装置の構成を示すブロック図。

【図１５】同第２実施例に設けられた色変換部の具体的
構成の一例を示す図。

【図１６】同第２実施例に設けられた調整部の具体的構
成の一例を示す図。

【図１７】同第２実施例に適用されるデータ掲示手段の
具体的構成の一例を示す図。

【符号の説明】

１０１…光源、１０２…入力部、１０３…同期信号発生
部、１０４…Ａ／Ｄ変換部、１０５…第１の色変換部、
１０６…第２の色変換部、１０７…基準データ切り替え
部、１０８…色差算出部、１０９…評価部、１１０…デ
ータ表示部、１１１…調整部、１１２…メモリ、１１３
…基準データ記憶部、１１４…基準色パッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−16658（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−236268（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−184077（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−121155（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−130393（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−334267（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/60 G06T 1/00 410 G06T 5/00 100 H04N 1/04 H04N 1/46

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー画像入力装置のカラー画像入力精
   度を評価する画像評価方法において、 明度、色相、および彩度の値が予め規定された複数の基
   準カラーを有する被読取物からそれぞれ得られる前記カ
   ラー画像入力装置の出力データの各々を、明度、色相、
   および彩度の示す値から構成される知覚色空間データに
   変換し、 前記基準カラーの明度、色相、および彩度を示す基準デ
   ータを前記変換によって得られた知覚色空間データとの
   色差を前記基準カラー毎に検出し、 これら検出された複数の色差を基準カラーの明度値、色
   相値、および彩度値毎に分類して蓄積し、 明度値、色相値、および彩度値毎に分類して蓄積された
   複数の色差から明度、色相、および彩度についてそれぞ
   れの平均色差を決定し、 明度、色相、および彩度それぞれの平均色差の値に基づ
   いて前記カラー画像入力装置のカラー画像入力精度を明
   度、色相、および彩度毎に評価して、それら明度、色
   相、および彩度毎に入力精度が所定値以上か否かを決定
   し、 明度、色相、および彩度のいずれかについて入力精度が
   所定値よりも低いことが決定された時、その決定された
   明度、色相、または彩度について前記蓄積されている複
   数の基準カラーの色差の中で最大色差を持つ基準カラー
   の色を検出し、その色を前記カラー画像入力装置の色調
   整に必要な色として決定することを特徴とする画像評価
   方法。
2. 【請求項２】 カラー画像入力装置のカラー画像入力精
   度を評価する画像評価方法において、 明度、色相、および彩度の値が予め規定された色空間全
   てに亙る複数の基準カラーを有する被読取物からそれぞ
   れ得られる前記カラー画像入力装置の出力データの各々
   を、明度、色相、および彩度の示す値から構成される知
   覚色空間データに変換し、 前記基準カラーの明度、色相、および彩度を示す基準デ
   ータを前記変換によって得られた知覚色空間データとの
   色差を前記基準カラー毎に検出し、 これら検出された複数の色差を基準カラーの明度値、色
   相値、および彩度値毎 に分類して蓄積し、 明度値、色相値、および彩度値毎に分類して蓄積された
   複数の色差から明度、色相、および彩度についてそれぞ
   れの平均色差および色空間全体の平均色差を決定し、 前記色空間全体の平均色差に基づいて前記カラー画像入
   力装置のカラー画像入力精度を評価して、前記カラー画
   像入力装置の色空間全体に亙る色調整が必要か否かを決
   定し、 色空間全体に亙る色調整が必要であることが決定された
   時、前記色空間全体に亙る色の中で予め定められた所定
   の複数の色を前記カラー画像入力装置の色調整に必要な
   色として決定し、 色空間全体に亙る色調整が必要であることが決定された
   時、前記明度、色相、および彩度それぞれの平均色差の
   値に基づいて前記カラー画像入力装置のカラー画像入力
   精度を明度、色相、および彩度毎に評価して、それら明
   度、色相、および彩度毎に入力精度が所定値以上か否か
   を決定し、 明度、色相、および彩度のいずれかについて入力精度が
   所定値よりも低いことが決定された時、その決定された
   明度、色相、または彩度について前記蓄積されている複
   数の基準カラーの色差の中で最大色差を持つ基準カラー
   の色を検出し、その色を前記カラー画像入力装置の色調
   整に必要な色として決定することを特徴とする画像評価
   方法。
3. 【請求項３】 被読取物からカラー画像を入力する入力
   手段と、この入力手段によって入力されたカラー画像
   を、そのカラー画像に対応するカラーデータに変換して
   出力する色調整可能な第１のカラーデータ変換手段とを
   有するカラー画像入力装置において、 明度、色相、および彩度の値が予め規定された複数の基
   準カラーを有する被読取物のカラー画像を入力する事に
   よって前記第１のカラーデータ変換手段から得られるカ
   ラーデータの各々を、明度、色相、および彩度の示す値
   から構成される知覚色空間データに変換する第２のカラ
   ーデータ変換手段と、 前記基準カラーの明度、色相、および彩度を示す基準デ
   ータを前記第２のカラーデータ変換手段によって得られ
   た知覚色空間データとの色差を前記基準カラー 毎に検出
   する色差検出手段と、 この色差検出手段によって検出された複数の色差を基準
   カラーの明度値、色相値、および彩度値毎に分類して蓄
   積する蓄積手段と、 この蓄積手段に明度値、色相値、および彩度値毎に分類
   して蓄積された複数の色差から明度、色相、および彩度
   についてそれぞれの平均色差を決定する平均色差決定手
   段と、 この平均色差決定手段によって決定された明度、色相、
   および彩度それぞれの平均色差の値に基づいて前記カラ
   ー画像入力装置のカラー画像入力精度を明度、色相、お
   よび彩度毎に評価して、それら明度、色相、および彩度
   毎に入力精度が所定値以上か否かを決定する評価手段
   と、 この評価手段によって明度、色相、および彩度のいずれ
   かについて入力精度が所定値よりも低いことが決定され
   た時、その決定された明度、色相、または彩度について
   前記蓄積手段に蓄積されている複数の基準カラーの色差
   の中で最大色差を持つ基準カラーの色を検出し、その検
   出した色に基づいて前記第１のカラーデータ変換手段を
   調整する調整手段とを具備することを特徴とするカラー
   画像入力装置。
4. 【請求項４】 被読取物からカラー画像を入力する入力
   手段と、この入力手段によって入力されたカラー画像
   を、そのカラー画像に対応するカラーデータに変換して
   出力する色調整可能な第１のカラーデータ変換手段とを
   有するカラー画像入力装置において、 明度、色相、および彩度の値が予め規定された色空間全
   てに亙る複数の基準カラーを有する被読取物のカラー画
   像を入力する事によって前記第１のカラーデータ変換手
   段から得られるカラーデータの各々を、明度、色相、お
   よび彩度の示す値から構成される知覚色空間データに変
   換する第２のカラーデータ変換手段と、 前記基準カラーの明度、色相、および彩度を示す基準デ
   ータを前記第２のカラーデータ変換手段によって得られ
   た知覚色空間データとの色差を前記基準カラー毎に検出
   する色差検出手段と、 この色差検出手段によって検出された複数の色差を基準
   カラーの明度値、色相値、および彩度値毎に分類して蓄
   積する蓄積手段と、 この蓄積手段に明度値、色相値、および彩度値毎に分類
   して蓄積された複数の色差から明度、色相、および彩度
   についてそれぞれの平均色差および色空間全体の平均色
   差を決定する平均色差決定手段と、 この平均色差決定手段によって決定された前記色空間全
   体の平均色差に基づいて前記カラー画像入力装置のカラ
   ー画像入力精度を評価して、前記カラー画像入力装置の
   色空間全体に亙る色調整が必要か否かを決定する手段
   と、 色空間全体に亙る色調整が必要であることが決定された
   時、前記色空間全体に亙る色の中で予め定められた所定
   の複数の色を前記カラー画像入力装置の色調整に必要な
   色として決定する手段と、 色空間全体に亙る色調整が必要であることが決定された
   時、前記明度、色相、および彩度それぞれの平均色差の
   値に基づいて前記カラー画像入力装置のカラー画像入力
   精度を明度、色相、および彩度毎に評価して、それら明
   度、色相、および彩度に入力精度が所定値以上か否かを
   決定する手段と、 明度、色相、および彩度のいずれかについて入力精度が
   所定値よりも低いことが決定された時、その決定された
   明度、色相、または彩度について前記蓄積手段に蓄積さ
   れている複数の基準カラーの色差の中で最大色差を持つ
   基準カラーの色を前記カラー画像入力装置の式調整に必
   要な色として決定する手段と、 前記決定された色に基づいて前記第１のカラーデータ変
   換手段を調整する調整手段とを具備することを特徴とす
   るカラー画像入力装置。