JP3972614B2 - 画像処理装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データに画像処理を施す技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ディジタルスチルカメラの普及により、個人が家庭のコンピュータで気軽に画像のレタッチや印刷を行う機会が増えている。画像をレタッチするためのアプリケーションソフトウェアは、様々な種類のものが流通しているおり、初心者向けのものであっても、高度な画像処理機能を豊富に備えているものが多い。
【0003】
一方、ディジタルスチルカメラは、その高機能化に伴い、画像ファイルに画像データだけではなく種々の付属情報を記録するようになりつつある。付属情報には、ディジタルスチルカメラが画像を生成する際に用いた色空間やガンマ値等のデータ、撮影者が意図する画像を得るためのデータ、すなわちシャープネスやコントラスト等を指定する画像処理制御データ等が記録されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような付属データは、専用のソフトウェアや画像処理装置においてのみ利用できるものであった。そのため、一般的に利用されている画像レタッチアプリケーションにこのような画像ファイルを入力しても、付属データが無視されることとなっていた。従って、撮影者が、画像の撮影時に望んだ画像データを容易に得ることは難しく、また、汎用的な画像レタッチアプリケーションがもつ豊富な画像処理機能を活かすことができなかった。
【0005】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、汎用的な画像レタッチアプリケーションの豊富な画像処理機能と付属データとを有効に利用して画像処理を行うことができる技術を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上述の課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、本発明の画像処理装置は、
画像データに画像処理を施す画像処理装置であって、
基準体系の画像処理制御データに基づいて前記画像処理を施す画像処理部と、
画像処理制御データと画像データとを関連付けて格納した画像ファイルを入力する画像ファイル入力部と、
前記入力した画像ファイル内の前記画像処理制御データの体系が、前記基準体系とは異なる異種体系である場合に、前記画像データの変更を伴うことなく、前記画像処理制御データを、前記基準体系の画像処理制御データに変換する画像処理制御データ変換部とを備え、
前記画像処理部は、前記画像処理制御データ変換部によって前記基準体系に変換された前記画像処理制御データが複数存在する場合に、該複数の画像処理制御データをそれぞれ単独または異なる組み合わせで用いて、前記画像データに対し複数種類の画像処理を施し、各画像処理結果を出力することを要旨とする。
【0007】
このような画像処理装置によれば、入力した画像ファイルに含まれる画像処理制御データを、自身の画像処理機能で対応可能な画像処理制御データに変換することができる。従って、画像処理制御データを含む画像ファイルを有効に利用し、画像データに画像処理を施すことができる。
【0009】
更に、このような構成によれば、画像処理制御データを、単独あるいは2つ以上の組み合わせで用いた画像処理結果を得ることができる。従って、かかる画像処理装置のユーザは、各画像処理制御データの効果を容易に確認することができ、どの画像処理制御データを利用するかを選択することが可能となる。
【0010】
一方、上記画像処理装置を、
前記画像処理部は、前記画像ファイルに画像処理制御データが複数格納されている場合に、該複数の画像処理制御データに基づき、前記画像データに対し段階的に画像処理を施し、各段階の結果を出力する構成とすることもできる。
【0011】
このような構成によれば、各段階に応じた画像処理結果を容易に確認することができる。画像処理を施す順序は、ユーザの任意の設定事項としてもよい。また、画像処理制御データが、画像ファイルに記録されている順序としてもよい。
【0012】
また、上記画像処理装置において、
前記画像処理部は、前記画像データに画像処理を施した結果の少なくとも一つについて、更なる画像処理を施すための指示データを入力する指示入力部を備え、
前記画像処理部は、その出力した結果である画像データに対し、前記指示データに基づいて再び画像処理を施す構成とすることができる。
【0013】
このような構成であれば、画像処理制御データに基づく所期の画像処理を施して結果を出力した後であっても、再びその結果に基づき所望の画像処理を施すことが可能となる。
【0014】
また、本発明は、画像処理装置として構成できるだけではなく、画像データに画像処理を施す方法としても構成することができる。また、コンピュータに画像処理をさせるためのコンピュータプログラムとして構成することも可能である。コンピュータプログラムは、各種記憶媒体に記録することができる。記憶媒体としては、例えばCD−ROM、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等を利用可能である。
【0015】
本発明は、上述の種々の構成のほか、
基準体系の画像処理制御データに基づいて画像データに画像処理を施す画像処理プログラムへの供給データを生成するコンピュータプログラムであって、
画像処理制御データと画像データとを関連付けて格納した画像ファイルを入力する機能と、
前記入力した画像ファイル内の前記画像処理制御データの体系が、前記基準体系とは異なる異種体系である場合に、前記画像データの変更を伴うことなく、前記画像処理制御データを、前記基準体系の画像処理制御データに変換することにより前記供給データを生成する機能と、
をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラムとしても構成することができる。
【0016】
このようなコンピュータプログラムであれば、汎用的な画像レタッチアプリケーション等に、いわゆるモジュールあるいはプラグインとして組み込むことが可能となる。従って、簡易な構成を加えることにより画像ファイルに格納された画像処理制御データを有効に利用した画像処理を画像データに施すことができる。無論このようなコンピュータプログラムは、上述した各種媒体に格納されていてもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を次の順序で説明する。
A.画像処理装置ハードウェア概略構成:
B.画像ファイル構造:
C.画像処理装置機能構成:
D.画像処理の流れ:
E.制御データ変換処理:
F.画像処理方法のバリエーション:
【0018】
A.画像処理装置ハードウェア概略構成:
図1は、本実施例にかかる画像処理装置のハードウェア構成を示す説明図である。画像処理装置10は、いわゆるパーソナルコンピュータにより構成されている。画像処理装置10のCPU11は、バス12を介しRAM13やROM14と相互に接続されている。RAM13は、CPU11が各種処理を行う際のワークエリアとして用いられる。ROM14には、BIOSが格納されており、CPU11は、該BIOSを用い、バス12を介して接続される各種インターフェイスや周辺装置の初期化処理を行う。CPU11には、その他、キーボードを接続するためのキーボードインターフェイス(I/F)15や、マウスインターフェイス16、ディスプレイを接続するためのCRTインターフェイス17や、ハードディスクHDを接続するためのハードディスクインターフェイス18がバス12を介し接続されている。また、インターネットIN等のネットワークに接続するためのネットワークインターフェイス20を備えていてもよい。
【0019】
画像処理装置10は、画像ファイルGFを入力するために、USBインターフェイス19を備えている。USBインターフェイス19には、メモリカードリーダMCRが接続されており、画像ファイルGFを格納したメモリカードMCを該メモリカードリーダMCRに装着することにより、画像ファイルGFを読取可能となる。
【0020】
また、画像処理装置10にPCMCIAスロットを備えることにより、該PCMCIAスロットにメモリカードMCを装着して画像ファイルGFを入力してもよい。画像処理装置10が、ネットワークインターフェイス20を備える場合は、インターネットIN等のネットワークを介して入力してもよい。
【0021】
B.画像ファイル構造:
図2は、上記画像処理装置10に入力する画像ファイルGFの概略構造を示す説明図である。画像ファイルGFは、ディジタルスチルカメラ用画像ファイルの規格であるExifに従ったファイル構造により構成されている。Exifの仕様は、電子情報技術産業協会(JEITA)によって定められている。
【0022】
画像ファイルGFは、画像データを格納する画像データ格納領域30と、画像データに関連する付属データを格納する付属データ格納領域31とを備えている。画像データ格納領域30には画像データがJPEG形式で格納されており、付属データ格納領域31には、図3で示す各種パラメータが格納されている。
【0023】
なお、画像ファイルGFは、Exif形式の画像ファイルを用いることとしたが、これに限られることはない。画像データはBMP形式で格納されていてもよいし、TIFF形式で格納されていてもよい。すなわち、画像データを格納する領域と付属データを格納する領域とを有する画像ファイルであればよい。
【0024】
図3は、画像ファイルGFの付属データ格納領域31に格納される付属データの一例を示す説明図である。付属データには、ディジタルスチルカメラ等の画像生成装置が画像データを生成した際に用いた色空間や、画像生成装置特有のガンマ値を示すデータ(以下、「色空間データ」という)が記録されており、また、シャドウポイントやハイライトポイント等の画像処理時に用いられる画像処理制御データ(以下、「制御データ」という)も記録されている。これらのデータは、本来、専用のプリンタや画像レタッチアプリケーション等での画像処理時に利用されるものであるが、上述した画像処理装置10は、これらのデータを用いて画像データに画像処理を施すことができる。
【0025】
C.画像処理装置機能構成:
図4は、画像処理装置10の機能ブロックを示す説明図である。画像処理装置10は、画像ファイルGFの入力を行う画像ファイル入力機能40と、画像データに画像処理を施す画像処理機能41、およびCRT等に画像データを出力するための画像データ出力機能42とを備えている。これらの機能は、汎用的な画像レタッチアプリケーションGAを用いることにより実現可能である。従って、本実施例では、上記3つの機能を備えた画像レタッチアプリケーションGAに、色空間変換機能43と制御データ変換機能44とを備えるプラグインPIを組み込む構成とした。破線で示す矢印は、プラグインPIがない場合のデータの流れを示す。
【0026】
色空間変換機能43は、画像ファイル入力機能40によって入力した画像ファイルGFに含まれる画像データの色空間を、付属データ内の色空間パラメータを用いて、画像レタッチアプリケーションGAで標準的に用いられる色空間に変換する機能を有し、制御データ変換機能44は、画像ファイルGFに含まれる制御データの体系を、画像レタッチアプリケーションGAで利用可能な画像処理体系に変換する機能を有している。この画像レタッチアプリケーションGAの画像処理体系が基準体系となる。
【0027】
D.画像処理の流れ:
次に、画像ファイルGFを利用した画像処理について説明する。図5は、画像ファイルGFを用いた画像処理のフローチャートである。画像処理装置10は、メモリカードリーダMCRを介し、メモリカードMCから画像ファイルGFを入力する(ステップS100)。CPU11は、入力した画像ファイルGFに付属データが格納されているかを検索する(ステップS101)。
【0028】
付属データが格納されている場合、画像処理装置10は、JPEG形式で記録されたYCbCr色空間の画像データを、RGB色空間のデータに変換する(ステップS102)。この変換は、周知のマトリックス変換によって行われる。この変換により、画像データは、sRGBなどRGB系の色空間に変換される。画像生成時の色空間に関わらず一定のマトリックスを用いて変換を行うため、NTSCなどsRGBよりも色再現域の広い色空間を画像生成時に用いている場合には、負値および256以上の階調値が含まれるデータとなる(これらの階調値を許容した色空間を「拡張sRGB」と呼ぶものとする)。
【0029】
次に、画像処理装置10は、画像データにガンマ補正を施す(ステップS103)。このガンマ補正に用いるガンマ値は、画像ファイルGFを生成したディジタルスチルカメラ等の特性を表す情報として、制御データに記録されている。
【0030】
ガンマ補正が完了すると、画像処理装置10は、画像データの色空間をsRGBよりも広い色再現域で定義されたwRGB色空間に変換する処理を行う(ステップS104)。拡張sRGB色空間で表された画像データを、色再現範囲が狭いsRGB色空間で処理すると、画像の色を忠実に再現できない場合があるからである。また、CRTやプリンタ等の様々な色空間をもつ出力装置に柔軟に画像データを出力するため、より広い色再現域をもつ色空間を利用する必要があるためである。
【0031】
画像処理装置10は、まず、RGB色空間からXYZ色空間への変換を行う。wRGBへの色空間の変換処理は、sRGB色空間や拡張sRGB色空間からwRGB色空間に直接変換するマトリックスを定義することも可能ではあるが、本実施例では、標準的なXYZ色空間を介して変換を行うこととした。この変換処理は、画像データを定義する色空間によって相違する。つまり、sRGB色空間、拡張sRGB色空間用の変換マトリックスを予め用意し、制御データに記録された色空間パラメータを参照することにより、これらを使い分けることで画像生成時の色空間に応じた変換処理を実現する。本実施例では、図3で示すように、NTSC色空間により画像データが生成されているため、拡張sRGB色空間用すなわちNTSC色空間用のマトリックスが用いられる。この変換により、個別の色空間で生成された画像データが、標準的なXYZ色空間に統一されることになる。
【0032】
続いて、画像処理装置10は、XYZ色空間からwRGB色空間への変換処理を行う。この処理もマトリックス演算である。ここでは画像生成時の色空間に関わらず、単一のマトリックスを用いて変換することができる。演算に使用されるマトリックスは、wRGB色空間の定義に応じて任意に設定可能である。
【0033】
以上の色空間の変換処理が終わった後、画像処理装置10は、制御データ変換機能44により、付属データ内の制御データが、画像処理装置10で用いられる画像処理体系に適合するかを判断する(ステップS105)。適合すれば、そのまま制御データを用いて画像処理を行い(ステップS106)、適合しない場合は、制御データの体系を、画像処理装置10で利用可能な画像処理体系に変換する(ステップS107)。具体的な変換手法については後述する。
【0034】
画像処理装置10は、ステップS107で変換した画像処理体系、すなわち基準体系の画像処理制御データを用いて画像処理を行う(ステップS106)。最後に画像処理装置10は、画像処理を施した画像データをCRTに出力し(ステップS108)、本処理を終了する。
【0035】
以上の一連の処理を行うことにより、画像処理装置10は、画像ファイルGFに格納された付属データを用いて、自動的に画像データに画像処理を施すことできる。上記処理終了後は、得られた画像データに対して、画像レタッチアプリケーションGAが持つ本来の機能によって引き続き各種画像処理等を行うことができる。
【0036】
なお、ステップS101において、付属データが格納されていない場合は、画像処理装置10は、画像データをYCbCr色空間のデータからRGB色空間のデータに変換し、CRTにそのまま出力を行い(ステップS108)、本処理を終了する。出力された画像データは、画像データ生成時にどの色空間を用いて生成されたかが不明なため、CRTに表示された画像は、色がクリッピングされていたり、くすんだ色となる場合がある。しかし、この場合でも、ユーザ自身が画像レタッチアプリケーションGAの本来の画像処理機能を利用することにより補正することは可能である。
【0037】
E.制御データ変換処理:
次に、上記ステップS107における制御データの変換について説明する。画像処理装置10は、画像処理制御データとしてトーンカーブを用いた画像処理を行う。トーンカーブとは、階調補正の方法を定義する曲線であり、入力した画素の階調値を、どのような階調値で出力するかをR、G、B個別に定義したものである。一方、画像ファイルGFに記録されている制御データには、図3に例示したとおり画像処理を施すためのパラメータ名とその値のみが記録されている。画像処理装置10は、該制御データのみを利用して画像処理を行うことができないため、制御データの体系を画像処理装置10で利用可能なトーンカーブを用いる画像処理体系に変換を行う。
【0038】
図6は、図3で示した、「シャドウポイント」制御データを変換する説明図である。シャドウポイント処理とは、画像データ内でもっとも暗くしたいRGB値の範囲を指定する画像処理である。画像処理装置10は、制御データ変換機能44を用いて、制御データに「シャドウポイント」というパラメータ名を発見した時、図6に示す基準トーンカーブAを、トーンカーブBのように補正する。補正量は、制御データによって指定されている。画像処理機能41は、このトーンカーブBに基づき画像データに画像処理を施す。トーンカーブBによれば、画像処理前の画像データのRGB値が0から50まで画素は、画像処理後にはそのRGB値が0となる。
【0039】
図7は、図3で示した「ハイライトポイント」制御データを変換する説明図である。ハイライトポイント処理とは、画像データ内でもっとも明るくしたいRGB値の範囲を指定する画像処理である。画像処理装置10は、制御データ変換機能44を用いて、制御データに「ハイライトポイント」というパラメータ名を発見した時、図7で示す基準トーンカーブA2を、トーンカーブB2のように補正する。補正量は、制御データによって指定されている。画像処理機能41は、このトーンカーブB2に基づき画像データに画像処理を施す。トーンカーブB2によれば、画像処理前の画像データのRGB値が215から255までの範囲の画素は、画像処理後にはそのRGB値が255となる。
【0040】
図8は、図3で示した「コントラスト」制御データを変換する説明図である。コントラスト処理とは、画像の明暗の比率を変更する画像処理であり、トーンカーブの傾きを変更する処理に該当する。画像処理装置10は、制御データ変換機能44を用いて、制御データに「コントラスト」というパラメータ名を発見した時、図8で示す基準トーンカーブA3を、トーンカーブB3のように補正する。補正量は制御データにより指定されており、T1、T2における階調値に対して補正を行うことにより変換する。T1、T2以外の階調値については、スプライン曲線によって補間を行う。画像処理機能41は、このトーンカーブB3に基づき画像データに画像処理を施す。トーンカーブB3によれば、例えば、画像処理前の画像データのRGB値が191の画素は、画像処理後にはその値が221となる。なお、T1、T2の値は、予め定められた値を用いてもよいし、制御データにより指定してもよい。
【0041】
図9は、図3で示した「ブライトネス」制御データを変換する説明図である。ブライトネス処理とは、画像全体の明るさを変更する画像処理である。画像処理装置10は、制御データ変換機能44を用いて、制御データに「ブライトネス」というパラメータ名を発見した時、図9で示す基準トーンカーブA4を、トーンカーブB4のように補正する。補正量は制御データにより指定されており、T1における階調値に対して補正を行うことにより変換する。T1以外の階調値については、スプライン曲線によって補間する。なお、制御データで指定された値が負値の場合は、T2における階調値に対して同様に補正を行う。画像処理機能41は、このトーンカーブB4に基づき画像データに画像処理を施す。トーンカーブB4によれば、例えば画像処理前の画像データのRGB値が63の画素は、画像処理後にはその値が98となる。T1、T2の値は、上記と同様である。
【0042】
以上、制御データの変換処理について説明した。本実施例では、トーンカーブを用いた画像処理体系に変換する例を示したが、その他に、単純にコマンド名の変換や、値の範囲の変換により制御データを変換する構成もあり得る。
【0043】
例えば、制御データに「ハイライトポイント」というコマンドがあった際に、「ホワイトポイント」というコマンドに変換する処理や、制御データに格納されたシャープネス値の最大値が10であって、画像処理装置で処理可能な最大値が100の場合に、制御データの値を10倍にするといった処理が考えられる。
【0044】
F.画像処理方法のバリエーション:
画像ファイルGFに格納された制御データに応じて画像データに画像処理を施す方法として、次のような方法をとることができる。すなわち、複数の制御データに応じて個別に画像処理を施す方法と、段階的に施す方法である。
【0045】
図10は、複数の制御データに応じて個々に画像処理を施す方法を示す説明図である。このような方法であれば、それぞれの処理による効果を容易に把握することができる。なお、複数の処理をまとめて1つの処理としてもよい。例えば、シャドウポイント処理とハイライトポイント処理との2つの処理を選択して1つの新画像データを生成することもできる。
【0046】
図11は、複数の制御データに応じて段階的に画像処理を施す方法を示す説明図である。このような方法であれば、制御データを反映させた各段階の画像データを容易に確認することができる。処理の順序をユーザが設定可能であると、より柔軟に画像処理を施すことができる。
【0047】
上述した2つの方法によれば、全ての制御データを反映させる以前の中間的な画像データを確認することができる。従って、ユーザの好みの制御データのみ選択して画像データに画像処理を施すことが容易に可能となる。
【0048】
また、制御データに応じた画像処理を施し、その結果をCRT等に表示させた後であっても、その結果に基づきユーザが所望の画像処理を施すことができる構成とすれば、より柔軟に画像処理を施すことができるため好適である。この際の画像処理の指示は、画像レタッチアプリケーションGAのコマンドにより与えてもよいし、制御データにより与えてもよい。
【0049】
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。上述した各種処理はソフトウェアで実現してもよいし、ハードウェア的に実現するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像処理装置のハードウェア構成を示す説明図である。
【図2】画像処理装置に入力する画像ファイルの概略構造を示す説明図である。
【図3】画像ファイルの付属データ格納領域に格納される付属データの一例を示す説明図である。
【図4】画像処理装置の機能ブロックを示す説明図である。
【図5】画像処理装置による画像ファイルを用いた画像処理の流れを示すフローチャートである。
【図6】シャドウポイントの変換処理に関する説明図である。
【図7】ハイライトポイントの変換処理に関する説明図である。
【図8】コントラストの変換処理に関する説明図である。
【図9】ブライトネスの変換処理に関する説明図である。
【図10】複数の制御データに応じて個々に画像処理を施す方式を示す説明図である。
【図11】複数の制御データに応じて段階的に画像処理を施す方式を示す説明図である。
【符号の説明】
10…画像処理装置
11…CPU
12…バス
13…RAM
14…ROM
15…キーボードインターフェイス
16…マウスインターフェイス
17…CRTインターフェイス
18…ハードディスクインターフェイス
19…USBインターフェイス
20…ネットワークインターフェイス
30…画像データ格納領域
31…付属データ格納領域
40…画像ファイル入力機能
41…画像処理機能
42…画像データ出力機能
43…色空間変換機能
44…制御データ変換機能

Claims (5)

  1. 画像データに画像処理を施す画像処理装置であって、
    基準体系の画像処理制御データに基づいて前記画像処理を施す画像処理部と、
    画像処理制御データと画像データとを関連付けて格納した画像ファイルを入力する画像ファイル入力部と、
    前記入力した画像ファイル内の前記画像処理制御データの体系が、前記基準体系とは異なる異種体系である場合に、前記画像データの変更を伴うことなく、前記画像処理制御データを、前記基準体系の画像処理制御データに変換する画像処理制御データ変換部とを備え、
    前記画像処理部は、前記画像処理制御データ変換部によって前記基準体系に変換された前記画像処理制御データが複数存在する場合に、該複数の画像処理制御データをそれぞれ単独または異なる組み合わせで用いて、前記画像データに対し複数種類の画像処理を施し、各画像処理結果を出力する
    画像処理装置。
  2. 請求項1に記載の画像処理装置であって、
    前記画像処理部は、前記画像データに画像処理を施した結果の少なくとも一つについて、更なる画像処理を施すための指示データを入力する指示入力部を備え、
    前記画像処理部は、その出力した結果である画像データに対し、前記指示データに基づいて再び画像処理を施す画像処理装置。
  3. 画像データに画像処理を施す画像処理方法であって、
    基準体系の画像処理制御データに基づいて前記画像処理を施す画像処理工程と、
    画像処理制御データと画像データとを関連付けて格納した画像ファイルを入力する画像ファイル入力工程と、
    前記入力した画像ファイル内の前記画像処理制御データの体系が、前記基準体系とは異なる異種体系である場合に、前記画像データの変更を伴うことなく、前記画像処理制御データを、前記基準体系の画像処理制御データに変換する画像処理制御データ変換工程とを備え、
    前記画像処理工程では、前記画像処理制御データ変換工程によって前記基準体系に変換された前記画像処理制御データが複数存在する場合に、該複数の画像処理制御データをそれぞれ単独または異なる組み合わせで用いて、前記画像データに対し複数種類の画像処理を施し、各画像処理結果を出力する
    画像処理方法。
  4. 画像データに画像処理を施すためのコンピュータプログラムであって、
    基準体系の画像処理制御データに基づいて前記画像処理を施す画像処理機能と、
    画像処理制御データと画像データとを関連付けて格納した画像ファイルを入力する画像ファイル入力機能と、
    前記入力した画像ファイル内の前記画像処理制御データの体系が、前記基準体系とは異なる異種体系である場合に、前記画像データの変更を伴うことなく、前記画像処理制御データを、前記基準体系の画像処理制御データに変換する画像処理制御データ変換機能とをコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラムであり、
    前記画像処理機能は、前記画像処理制御データ変換機能によって前記基準体系に変換された前記画像処理制御データが複数存在する場合に、該複数の画像処理制御データをそれぞれ単独または異なる組み合わせで用いて、前記画像データに対し複数種類の画像処理を施し、各画像処理結果を出力する
    コンピュータプログラム。
  5. 請求項4に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記憶媒体。
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