JP4218200B2 - 画像処理システム、画像処理方法および画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は画像処理システム、画像処理方法および画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体に関し、特に画像の色変換処理を行なうことができる画像処理システム、画像処理方法および画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スキャナなどの読取装置により原稿から画像を読取り、ネットワークに接続されたコンピュータで色変換を行ない、プリンタなどに出力する技術が知られている。
【０００３】
たとえば、特開平１１−１７７７５４号公報においては、ネットワークにいくつかのスキャナが接続されたシステムにおいて、原稿の入力条件によりハードウェア的にどのスキャナを使うか判断するスキャナシステムが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
画像の色変換においては、装置固有の色情報ファイル（色変換ファイルでありたとえばＩＣＣプロファイル）が参照される。このファイルは、代表的な色に基づき作成されたファイルである。このファイルは、その装置固有の色情報を定義するファイルであり、他の装置との間で色情報をやりとりするために用いられる。
【０００５】
上述の色変換ファイルは、一般的には装置により再現することができる色空間から代表的な色をかなりラフにピックアップし、その色に対応する他の色空間のデータを対応づけて記憶したファイルである。そして、ピックアップされていない色の変換は、補間式により行なわれる。このようにラフにピックアップされた点から補間式を用いて色変換を行なうと、色変換の精度が悪いという問題があった。
【０００６】
たとえば、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色が８ｂｉｔで表現されている場合、各色において２５６階調の表現が可能である。そして、ＲＧＢの組合せにより、１６７７万色程度の色を表現することができる。
【０００７】
このような色を扱う場合において、１６７７万色すべてを測定し、たとえばＬ^*ａ^*ｂ^*のデータに対応させた色変換ファイル（ルックアップテーブル）を準備すると、ファイル容量が大きくなり現実的ではない。したがってせいぜいＲＧＢの各色１０階調とび程度で、１０００色未満のデータをピックアップし、これをＬ^*ａ^*ｂ^*データと対応づけた色変換ファイルを準備するのが一般的である。そして、ピックアップされていない色については補間式により補間が行なわれるため、厳密な色再現には精度不足となることが多いのである。
【０００８】
この発明は上述の問題点を解決するためになされたものであり、精度のよい色変換処理を行なうことができる画像処理システム、画像処理方法および画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、画像処理システムは、処理対象となる画像の明るさに応じた色変換ファイルを少なくとも２つ記憶する記憶手段と、処理対象となる画像を解析し、その明るさを判定する判定手段と、判定手段の判定結果に基づいて、記憶手段よりファイルを選択する選択手段とを備える。
【００１０】
好ましくは画像処理システムは、処理対象となる画像と選択されたファイルとを送信する送信手段をさらに備える。
【００１１】
この発明の他の局面に従うと、画像処理方法は、処理対象となる画像を解析し、その明るさを判定する判定ステップと、判定ステップの判定結果に基づいて、予め記憶されている複数の色変換ファイルから１つのファイルを選択する選択ステップとを備える。
【００１２】
この発明のさらに他の局面に従うと、画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体は、処理対象となる画像を解析し、その明るさを判定する判定ステップと、判定ステップの判定結果に基づいて、予め記憶されている複数の色変換ファイルから１つのファイルを選択する選択ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録していることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態の１つにおける画像スキャンシステムの構成を示す図である。図を参照して、画像スキャンシステムは、それぞれがネットワーク４００により接続された、スキャナ１００と、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２００と、プリンタ３００とから構成される。
【００１４】
図２は、図１のスキャナ１００の詳細な構成を示すブロック図である。図を参照して、スキャナ１００には、ネットワーク４００と接続を行なうためのネットワークインタフェース１２０と、原稿から画像を読取るためのＣＣＤなどにより構成されるスキャナ部１０２と、スキャンにより得られた画像データを送信するアドレスを指定するための送信アドレス指定部１０４と、スキャンにより得られた画像データを解析し、最適な色情報ファイル（色変換ファイルともいう。）を選択し送信したり、スキャンにより得られたデータから色情報ファイルを作成する処理部１０６とから構成される。
【００１５】
そして処理部１０６は、読取られたデータから色情報ファイルを作成するための色情報ファイル作成部１０８と、作成された色情報ファイルを少なくとも２つ格納するための色情報ファイル格納部１１０と、色情報ファイルを画像データとともに送信するためのアドレスを格納する送信アドレス格納部１１２と、スキャンにより得られた画像データを解析することによって得られた結果に基づき最適な色情報ファイルを選択する色情報ファイル選択部１１４と、スキャンにより得られた画像データを解析するスキャンデータ解析部１１６と、色情報ファイルおよび画像データを送信するファイル送信部１１８とを含んでいる。
【００１６】
このようなスキャナ１００は、ネットワークスキャナと一般に呼ばれている。すなわち、ネットワーク４００上で１台のスキャナ１００が複数のユーザで共有される形で使用される。たとえば、ユーザは、スキャナ１００に設けられた液晶モニタで自分のパーソナルコンピュータのアドレスを入力し、スキャナ１００本体に設けられたスキャンボタンを押下する。これにより、ネットワーク４００経由で、スキャンにより得られた画像データを自分のパーソナルコンピュータに取込むことができる（図１の▲１▼の処理）。
【００１７】
そのとき、そのスキャナ１００の色情報ファイルが添付されてパーソナルコンピュータに送られる。この色情報ファイルは他のデバイスで同じ色を再現するための基準データとなる。
【００１８】
本実施の形態においては、スキャナ１００で取込まれた画像データをその装置固有の色情報ファイルとともに送信する場合において、複数用意された色情報ファイルから画像データに応じて最適なものを自動的に選択することを特徴としている。
【００１９】
なお、図２の色情報ファイル格納部１１０には色情報ファイル作成部１０８により作成された色情報ファイル以外に、カスタマイズされた複数の色情報ファイルを予め記憶させておいてもよい。
【００２０】
図３は、図１のパーソナルコンピュータ２００の構成を示すブロック図である。
【００２１】
図を参照して、パーソナルコンピュータ２００は、装置全体の制御を行なうＣＰＵ６０１と、画像やテキストデータを表示するためのディスプレイ６０５と、ネットワーク４００などに接続するためのＬＡＮまたはモデムカード６０７と、キーボードやマウスなどにより構成される入力装置６０９と、フロッピィディスクドライブ６１１と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ６１３と、ハードディスクドライブ６１５と、ＲＡＭ６１７と、ＲＯＭ６１９とから構成される。
【００２２】
フロッピィディスクドライブ６１１によりフロッピィディスクＦに記録されたデータやプログラムを読取ることができ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ６１３によりＣＤ−ＲＯＭ６１３ａに記録されたデータやプログラムを読取ることができる。以下にフローチャートなどを参照して述べる処理を実行するプログラムは、フロッピィディスクＦやＣＤ−ＲＯＭ６１３ａにより提供することもできるし、ハードディスクドライブ６１５、ＲＡＭ６１７、ＲＯＭ６１９またはメモリカードなどの記録媒体に記録してプログラムを提供することもできる。
【００２３】
図４は、パーソナルコンピュータ２００で行なわれる色変換処理の内容を説明するための図である。まず、パーソナルコンピュータ２００内では送られてきた画像データ（スキャンデータ）を、送られてきたスキャナの色情報ファイルを用いて処理することにより、中間データを作成する。ここでは、画像データはＲＧＢのデータであり、中間データはＬ^*ａ^*ｂ^*のデータであるものとする。
【００２４】
次にパーソナルコンピュータ２００は、プリンタ３００の特性を示すプリンタ色情報ファイルを用いて、中間データをプリンタ用の画像データ（プリンタデータ）に変換する。この例では、プリンタデータはＣＭＹＫのデータであるものとする。
【００２５】
色情報ファイルの代表的なものとしてたとえばＩＣＣプロファイルがあり、これらのフォーマットはThe International Color Consortiumにより標準化されている。色情報ファイルを用いると、ディスプレイ、スキャナ、デジタルカメラ、印刷機器などの色の特性を記述することができる。
【００２６】
図５は、色情報ファイルの具体例を示す図である。図４に示される左側のテーブルは、スキャナの色情報ファイル（ＲＧＢ→Ｌ^*ａ^*ｂ^*）を示し、右側のテーブルはプリンタの色情報ファイル（Ｌ^*ａ^*ｂ^*→ＹＭＣＫ）を示している。
【００２７】
図５に示されるように、色情報ファイルにはすべての色に対応したデータが記憶されているわけではない。記憶されているのは、代表的な色に対応するデータのみである。
【００２８】
そこで上述のとおり、色変換ファイルに記録されていない色の変換を行なう際には、補間演算処理が行なわれる。以下に、ＲＧＢデータを変換してＬ^*ａ^*ｂ^*データに変換するときの補間演算処理について説明する。
【００２９】
図６を参照して、ある画素の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が（Ｒ_p，Ｇ_p，Ｂ_p）であったとき（図６のＲＧＢ色空間内のｐ点）において、色情報ファイルに記録されている色は図６のｐ１〜ｐ８の点であった場合を想定する。このようなとき、まず予め色情報ファイルに登録されている色の中で、変換の対象となっているｐ点を取囲む近傍の色に対する点（ｐ１〜ｐ８）のＬ^*ａ^*ｂ^*の値（中間データ）を求める（たとえば図６の例では、ｐ点を取り囲む点ｐ１〜ｐ８の色に対するＬ^*ａ^*ｂ^*の値を求める）。
【００３０】
ここで、ｐ点のＲＧＢデータをｐ＝（Ｒ_p，Ｇ_p，Ｂ_p）とし、ｐ１〜ｐ８点の画像データが以下に示すものであったとする。
【００３１】
ｐ１＝（Ｒ_l、Ｇ_l、Ｂ_l） ｐ２＝（Ｒ_l+1、Ｇ_l、Ｂ_l）
ｐ３＝（Ｒ_l+1、Ｇ_l+1、Ｂ_l） ｐ４＝（Ｒ_l、Ｇ_l+1、Ｂ_l）
ｐ５＝（Ｒ_l、Ｇ_l、Ｂ_l+1） ｐ６＝（Ｒ_l+1、Ｇ_l、Ｂ_l+1）
ｐ７＝（Ｒ_l+1、Ｇ_l+1、Ｂ_l+1） ｐ８＝（Ｒ_l、Ｇ_l+1、Ｂ_l+1）
Ｒ_l≦Ｒ_p≦Ｒ_l+1、Ｇ_l≦Ｇ_p≦Ｇ_l+1、Ｂ_l≦Ｂ_p≦Ｂ_l+1
すると、ｐ点のＬ^*ａ^*ｂ^*の値は以下のようにして計算される。
【００３２】
【数１】

【００３３】
ここで、Ｌｉ^*、ａｉ^*、ｂｉ^*（ｉ＝１〜８）はそれぞれ、ｐ１〜ｐ８の格子点の（Ｒ，Ｇ，Ｂ）データ値に対応するＬ^*，ａ^*，ｂ^*の値である。また、ｗｉはｐ１〜ｐ８それぞれの重みであり、以下のように計算される。
【００３４】
ｗ１＝（１−ｒ）（１−ｇ）（１−ｂ）
ｗ２＝ｒ（１−ｇ）（１−ｂ）
ｗ３＝ｒｇ（１−ｂ）
ｗ４＝（１−ｒ）ｇ（１−ｂ）
ｗ５＝（１−ｒ）（１−ｇ）ｂ
ｗ６＝ｒ（１−ｇ）ｂ
ｗ７＝ｒｇｂ
ｗ８＝（１−ｒ）ｇｂ
ただし、
ｒ＝（Ｒ_p−Ｒ_l）/（Ｒ_l+1−Ｒ_l）
ｇ＝（Ｇ_p−Ｇ_l）/（Ｇ_l+1−Ｇ_l）
ｂ＝（Ｂ_p−Ｂ_l）/（Ｂ_l+1−Ｂ_l）
そして、ｐ点のＬ^*ａ^*ｂ^*値が算出されると、これと同じ値を出力するためのＣＭＹＫデータがたとえばプリンタ色情報ファイル（図４および図５参照）から逆算的に求められる。一般的にこのようなデータ変換はパーソナルコンピュータ上で行なわれる。
【００３５】
次に、色情報ファイル作成部１０８により行なわれる色情報ファイル作成方法の概要について説明する。
【００３６】
色情報ファイルの作成方法として、たとえばスキャナの場合、あるカラーチャート（複数の色（カラーパッチ）が描かれた原稿）をそのスキャナで読込む。そして、それぞれのカラーパッチを他の測色機器で測定することにより得られた測色データＬ^*ａ^*ｂ^*の値と、スキャナの応答特性（出力信号）であるデジタル３信号値Ｒ，Ｇ，Ｂ（たとえば各色８ビット）との対応づけを行なうルックアップテーブル（ＬＵＴ）を作成する（図５参照）。ここでこのルックアップテーブルが色情報ファイルとされる。
【００３７】
なお、Ｌ^*ａ^*ｂ^*値とは、国際照明委員会（ＣＩＥ）で企画されている、色を３次元直交座標で表示する規格である。
【００３８】
図７は、Ｌ^*ａ^*ｂ^*空間の概念を示す図である。図７において、Ｗ，ＢＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｒ，Ｇ，Ｂで囲まれた部分が紙上に表現される色の再現範囲である。Ｗ，ＢＫ，Ｙ，Ｒ，Ｍ，Ｂ，Ｃ，Ｇはそれぞれ、ホワイト、ブラック、イエロー、レッド、マゼンタ、ブルー、シアン、グリーンの色の飽和部を示している。この図においては、Ｌ^*の軸の数値が大きくなるほど画像は明るくなり（Ｌ^*が大きい）、逆に小さくなるほど画像は暗くなる（Ｌ^*が小さい）。現在のカラーマネージメントシステムなどは、ほとんどこのＬ^*ａ^*ｂ^*空間をベースに作られている。
【００３９】
図８は、本実施の形態におけるスキャナ１００の色情報ファイル作成部１０８が行なう色情報ファイル作成処理を示すフローチャートである。
【００４０】
図を参照して、ステップＳ１０１において、ユーザの手によりカラーチャート（複数のカラーパッチが描かれた原稿）が作成される。このチャートはたとえば銀塩写真プリンタに画像データを出力することで作成される。また、標準的なチャートは市販されているものを用いてもよい。
【００４１】
チャートを銀塩写真プリンタにより出力する場合には、図９に示されるようなチャート作成用のデータが用いられる。
【００４２】
図９を参照して、この例においてはＮｏ．１〜６４の６４色のパッチをプリントし、チャートとすることにしている。図９においては、ＲＧＢ各色は８ビット（０〜２５５）で表現されている。Ｒ，Ｇ，Ｂはそれぞれ、０，８５，１７０，２５５の４つの値のいずれかをとり、この組合せでチャートを作成するようにしている。
【００４３】
すなわち、ＲＧＢの値がそれぞれ４種類あるため、４×４×４＝６４色のパッチが作成される。なお、ＲＧＢの値（０〜２５５）は０から２５５へいくほどに明るい色を示すものである。
【００４４】
図９のチャートは、ＲＧＢそれぞれの値を０，８５，１７０，２５５としているため、ＲＧＢ色空間をほぼ均等に分割する点が色情報ファイルにデータとして記録されることになる。したがって、図９のチャートにより作成される色変換ファイルを「標準色情報ファイル」と呼ぶ。
【００４５】
図１０は、「シャドー用色情報ファイル」を作成するためのチャートのデータを示す図である。
【００４６】
この例では、ＲＧＢそれぞれ０，４２，８５，２５５の４つの値の組合せでチャートを作成するようにしている。すなわち、図９のチャートと比較して、暗い部分のパッチを増している。これにより、ＲＧＢ色空間のうち暗い部分を細分化し、明るい部分をラフに分割した色情報ファイルを図１０のチャートから作成することができる。
【００４７】
また、図１０においてもパッチの数はＮｏ．１〜６４の６４個であるため、標準色情報ファイルと同じ容量でシャドー用色情報ファイルを作成することができる。
【００４８】
シャドー用色情報ファイルは、暗い色の変換処理を精度よく行なうことができるため、暗い画像の変換に適している。
【００４９】
図１１は「ハイライト用色情報ファイル」を作成するためのチャートのデータを示す図である。
【００５０】
この例では、ＲＧＢそれぞれ０，１７０，２１２，２５５の４つの値の組合せでチャートを作成するようにしている。すなわち、図９のチャートと比較して、明るい部分のパッチを増している。これにより、ＲＧＢ色空間のうち明るい部分を細分化し、暗い部分をラフに分割した色情報ファイルを作成することができる。
【００５１】
また図１１においてもパッチの数はＮｏ．１〜６４の６４個であるため、標準色情報ファイルと同じ容量でハイライト用色情報ファイルを作成することができる。ハイライト用色情報ファイルは、明るい色の変換処理を精度よく行なうことができるため、明るい画像の変換に適している。
【００５２】
図９〜１１のデータにより作られた色情報ファイルは、色情報ファイル格納部１１０に格納される。
【００５３】
図１２は、色変換処理について説明するためのフローチャートである。このフローチャートにおいては、ユーザがネットワークスキャナ１００で取込んだデータをプリンタ３００から出力する処理（ネットワークを使用したコピーの例）を例にとって説明している。
【００５４】
図を参照して、ユーザはたとえばスキャナ１００上に原稿を置き、液晶パネルなどにより自分のパーソナルコンピュータ２００のアドレスを入力または選択する（Ｓ２０１）。その後、ユーザはスキャナ１００に設けられたスキャンボタンを押下することで、原稿のスキャンが行なわれる（Ｓ２０３）。なお、ユーザが入力する自分のパーソナルコンピュータのアドレスとしてはさまざまな形態が考えられるが、たとえばＴＣＰ／ＩＰのプロトコルのＩＰアドレスなどを入力させることができる。
【００５５】
スキャンにより取込まれた画像データは、スキャナ１００において色分解され、たとえば各色８ビットのＲＧＢデータに変換される。そしてスキャナ１００においてはＲＧＢのカラーデータが画像解析用の８ビットの白黒データに変換される（Ｓ２０５）。ここで白黒データへの変換方法は公知のものが各種あるため、ここでの説明は省略する。
【００５６】
次に、この白黒化された画像データの画素をシャドー部とハイライト部とに２分割し、ヒストグラムを作成する処理が行なわれる（Ｓ２０７）。そして、シャドー部とハイライト部のそれぞれに属する画素の数の計算が行なわれる（Ｓ２０９）。
【００５７】
ここでは、画像データが０〜１２７に属する画素をシャドー部とし、そのすべての画素数をＮｓとしている。また、画像データが１２８〜２５５に属する画素をハイライト部とし、そのすべての画素数をＮｈとしている。
【００５８】
そして、ハイライト部の総画素数（Ｎｈ）が、シャドー部の総画素数（Ｎｓ）の２倍以上、すなわちＮｈ≧２×Ｎｓを満たせば（Ｓ２１１でＹＥＳ）、色情報ファイル格納部１１０に格納された色情報ファイルのうちハイライト用色情報ファイルを選択する（Ｓ２１５）。逆に、シャドー部の総画素数（Ｎｓ）が、ハイライト部の総画素数（Ｎｈ）の２倍以上、すなわちＮｓ≧２×Ｎｈを満たせば（Ｓ２１３でＹＥＳ）、シャドー用色情報ファイルを色情報ファイル格納部１１０より選択する（Ｓ２１９）。そのどちらも満たさない場合には、すべての色を均等に含んだ標準色情報ファイルを選択する（Ｓ２１７）。
【００５９】
そして、この選択された色情報ファイルはスキャンされた画像データに添付され（Ｓ２２１）、ステップＳ２０１で指定されたアドレスへネットワーク４００を介して送信される（図１の▲１▼）。
【００６０】
ユーザはたとえばパーソナルコンピュータ２００上で自分が使用したい出力機（プリンタなど）のプロファイルを選択し、ＲＧＢ画像データから中間データを経て、出力機のＣＭＹＫ画像データに変換を行なう（図４）。そして、変換されたＣＭＹＫ画像データをネットワークなどを介し、出力機に送る（図１の▲２▼）。これにより、スキャンされた画像データの複製を行なうことができる。
【００６１】
以上のように、本実施の形態によると、スキャナなどで取込んだ画像を送信する場合に、その画像の特性に応じてその画像に最適な色変換ファイルが選択される。これにより、従来技術に比較してより精度の高い画像の色変換が可能となる。
【００６２】
なお、上述の実施の形態においては色変換ファイルとして標準色情報ファイルとシャドー用色情報ファイルとハイライト用色情報ファイルの３種類を作成することとしたが、色変換ファイルの数は３種類に限らず、２種類以上用意するのであれば本発明を実施することができる。
【００６３】
また、上述の処理においてはソフトウェアによる処理を行なうこととしたが、ハードウェア回路を用いて上述の処理を行なうことにしてもよい。
【００６４】
また、上述の実施の形態においては色変換ファイルをスキャナ１００により作成することとしたが、色変換ファイルはスキャナ１００により作成せずに、予めスキャナ１００に記憶させておいてもよいし、スキャナ１００がネットワーク４００を介して色変換ファイルを取込み記憶するようにしてもよい。
【００６５】
さらに、本発明はネットワーク環境に接続されていない装置で色変換を行なう場合においても実施できる。
【００６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態の１つにおける画像スキャンシステムの構成を示す図である。
【図２】 図１のスキャナ１００の構成を示す図である。
【図３】 図１のパーソナルコンピュータ２００の構成を示す図である。
【図４】 パーソナルコンピュータ２００で行なわれる色変換処理の内容を説明するための図である。
【図５】 色変換ファイルの具体例を示す図である。
【図６】 補間演算処理を説明するための図である。
【図７】 Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間の具体例を説明するための図である。
【図８】 色変換ファイルの作成および登録処理を示すフローチャートである。
【図９】 標準色情報ファイルを作成するためのチャートのデータを示す図である。
【図１０】 シャドー用色情報ファイルを作成するためのチャートのデータを示す図である。
【図１１】 ハイライト用色情報ファイルを作成するためのチャートのデータを示す図である。
【図１２】 色変換処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００ スキャナ、１０２ スキャナ部、１０４ 送信アドレス指定部、１０８ 色情報ファイル作成部、１１０ 色情報ファイル格納部、１１４ 色情報ファイル選択部、１１６ スキャンデータ解析部、１１８ ファイル送信部、２００ パーソナルコンピュータ、３００ プリンタ。

Claims (4)

1. 処理対象となる画像の明るさに応じた色変換ファイルを少なくとも２つ記憶する記憶手段と、
   処理対象となる画像を解析し、その明るさを判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果に基づいて、前記記憶手段よりファイルを選択する選択手段とを備えた、画像処理システム。
2. 前記処理対象となる画像と前記選択されたファイルとを送信する送信手段をさらに備えた、請求項１に記載の画像処理システム。
3. 処理対象となる画像を解析し、その明るさを判定する判定ステップと、
   前記判定ステップの判定結果に基づいて、予め記憶されている複数の色変換ファイルから１つのファイルを選択する選択ステップとを備えた、画像処理方法。
4. 処理対象となる画像を解析し、その明るさを判定する判定ステップと、
   前記判定ステップの判定結果に基づいて、予め記憶されている複数の色変換ファイルから１つのファイルを選択する選択ステップとを備えた画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。

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