JP4258550B2 - 画像処理方法、画像処理装置及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、画像処理方法、当該方法を使用する画像処理装置、及び前記方法をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムに関する。
従来、同じ被写体を異なった条件で撮影した場合に、その撮影結果のデータは、条件毎にデータとして異なった色調の画像になる場合があり、そのような複数の画像の被写体の色を一致させる画像処理は、これまでは、専門のオペレータが画像処理ソフトを操作して行っていた。
このような技術としては、従来、同一の被写体を、撮影の環境及び撮影の特性等が異なる機器、例えば、スキャナとデジタルカメラとで別々に撮像し、前記撮影の環境及び特性等の相違に起因して異なる両画像の色を一致させる補正が企図されている。下記の特許文献1は、前記補正に関連する技術を開示し、また、下記の特許文献2は、1つの画像についての色合いの補正に関連する技術を開示する。
また、下記の特許文献3に記載されたような従来の画像処理装置は、色調を異にする複数の画像について当該色調を統一すべく、オペレータが人手により入力する、色調を変えるためのパラメータに基づき、前記複数の画像の色調を補正するという画像処理方法を行なう。
特開平7−121681号 特開平9−147098号 特開平9−298657号 しかしながら、上記した特許文献1及び特許文献2に記載された補正技術では、2つの画像間で色補正又は色合わせを行なうものの、当該2つの画像の色を一致させることが困難であった。
また、上記特許文献3に記載された画像処理装置においては、パラメータの操作により色調を客観的に補正、即ち色調を統一するためには、前記オペレータは、熟練を必要とすることから、前記操作についての専門的な経験又は技能を有しない一般のユーザは、前記色調の統一を容易に行うことができないという問題があった。
〔形態1〕 形態1の画像処理方法は、上記した課題を解決すべく、第1の画像における第1の複数の色から当該第1の画像を特徴付ける第1の複数の特徴色を抽出し、第2の画像における第2の複数の色から当該第2の画像を特徴付ける第2の複数の特徴色を抽出し、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間の複数の対応付けを検出する検出工程と、
前記対応付けに従って、前記第1の複数の色又は前記第2の複数の色を補正する補正工程とを含み、
前記検出工程は、前記第1の複数の特徴色を、前記第1の複数の色の出現の程度に従って決定する第1の決定を行い、前記第2の複数の特徴色を、前記第2の複数の色の出現の程度に従って決定する第2の決定を行い、前記複数の対応付けの検出を、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間での可能な組み合わせについて、相互に対応する特徴色間の色差、並びにこれら特徴色の出現の程度にそれぞれ重み付けを施し、これら重み付けを施した前記色差及び前記出現の程度の加重和を算出し、該算出した加重和に基づき行う
上記形態1の画像処理方法によれば、検出工程は、第1の画像における第1の複数の色から当該第1の画像を特徴付ける第1の複数の特徴色を抽出し、第2の画像における第2の複数の色から当該第2の画像を特徴付ける第2の複数の特徴色を抽出し、第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間の複数の対応付けを検出するにあたって、第1の複数の特徴色を、第1の複数の色の出現の程度に従って決定する第1の決定を行い、第2の複数の特徴色を、第2の複数の色の出現の程度に従って決定する第2の決定を行い、複数の対応付けの検出を、第1の複数の特徴色及び第2の複数の特徴色間での可能な組み合わせについて、相互に対応する特徴色間の色差、並びにこれら特徴色の出現の程度にそれぞれ重み付けを施し、これら重み付けを施した前記色差及び前記出現の程度の加重和を算出し、該算出した加重和に基づき行う。
従って、一方の複数の色を他方の複数の色に容易に一致させることができる。
更に、例えば、第1の画像の色と第2の画像の色とが、色空間上で均等にずれていないような場合において、複数組の対応色を指定して、双方の色のずれを考慮して画像の色を補正することが可能となる。
更に、特徴色間の色差の合計に基づき、特徴色間の対応付けを自動的に行うことが可能となる。
更に、色差と出現頻度の重み付けの調整によって、対応付けの精度を向上させることが可能である。
〔形態〕 更に、形態の画像処理方法では、形態の画像処理方法において、前記検出工程は、前記複数の対応付けの検出を、色ヒストグラムのパターンマッチングに基づき行う。
上記形態の画像処理方法によれば、ヒストグラム全体について最適な対応付けを行うため、対応付けの誤りを軽減することが可能である。
〔形態〕 更に、形態の画像処理方法では、形態1の画像処理方法において、前記補正工程は、前記第1の複数の色及び前記第2の複数の色の一方の色を基準として、他方の色を補正する。
〔形態〕 更に、形態の画像処理方法では、形態1の画像処理方法において、前記補正工程は、前記補正を、色相、彩度、明度に基づく表色系に基づき、前記色相、彩度、明度のうちの少なくとも1つについて行う。
上記形態又は形態の画像処理方法によれば、例えば、デジタルカメラで撮影した衣服の画像の場合、画像における衣服の陰影は立体感を示す情報として重要となるので、陰影に関連が強い明度については補正を行わず、色合いに関連が強い色相及び彩度のみについて補正処理を行うといったように、処理対象に応じて適切な表色系に対して補正処理を行うことが可能となる。
〔形態〕 更に、形態の画像処理方法では、形態の画像処理方法において、前記検出工程は、所定の領域又はユーザが指定する領域に基づき、前記特徴色を抽出する。
上記形態の画像処理方法によれば、指定領域に対して補正処理を行うようにしたので、例えば、補正したい被写体の画像領域を指定することによって、被写体とは関係のない背景等の画像領域による被写体の画像領域への影響を排除することが可能となるので、補正したい被写体の画像領域について最適に補正を行うことが可能となる。
〔形態〕 一方、形態の画像処理装置は、上記した課題を解決すべく、第1の画像における第1の複数の色から当該第1の画像を特徴付ける第1の複数の特徴色を抽出し、第2の画像における第2の複数の色から当該第2の画像を特徴付ける第2の複数の特徴色を抽出し、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間の複数の対応付けを検出する検出部と、
前記対応付けに従って、前記第1の複数の色又は前記第2の複数の色を補正する補正部とを含み、
前記検出部は、前記第1の複数の特徴色を、前記第1の複数の色の出現の程度に従って決定する第1の決定を行い、前記第2の複数の特徴色を、前記第2の複数の色の出現の程度に従って決定する第2の決定を行い、前記複数の対応付けの検出を、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間での可能な組み合わせについて、相互に対応する特徴色間の色差、並びにこれら特徴色の出現の程度にそれぞれ重み付けを施し、これら重み付けを施した前記色差及び前記出現の程度の加重和を算出し、該算出した加重和に基づき行う
〔形態〕 更に、形態の画像処理装置では、形態の画像処理装置において、前記第1の画像を入力するための第1の入力部と、前記第2の画像を入力するための第2の入力部とを更に含む。
〔形態〕 更に、形態の画像処理装置では、形態の画像処理装置において、前記第1の入力部は、スキャナ及びデジタルカメラの一方であり、前記第2の入力部は、前記スキャナ及び前記デジタルカメラのうちの他方である。
〔形態〕 更に、形態の画像処理装置では、形態の画像処理装置において、前記補正部は、前記第1の複数の色及び前記第2の複数の色の一方の色を基準として、他方の色を補正する。
〔形態10〕 形態10の画像処理装置では、形態の画像処理装置において、前記補正部は、前記補正を、色相、彩度、明度に基づく表色系に基づき、前記色相、彩度、明度のうちの少なくとも1つについて行う。
〔形態11〕 形態11の画像処理装置では、形態の画像処理装置において、前記検出部は、所定の範囲又はユーザが指定する範囲に基づき、前記特徴色を抽出する
形態12〕 一方、形態12の画像処理プログラムは、上記した課題を解決すべく、出部と補正部とを有するコンピュータに、像処理を実行させるための画像処理プログラムであって、
前記検出部に、第1の画像における第1の複数の色から当該第1の画像を特徴付ける第1の複数の特徴色を抽出させ、第2の画像における第2の複数の色から当該第2の画像を特徴付ける第2の複数の特徴色を抽出させ、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間の複数の対応付けを検出させる検出工程と、
前記補正部に、前記対応付けに従って、前記第1の複数の色又は前記第2の複数の色を補正させる補正工程とを含み、
前記検出工程において、前記検出部に、前記第1の複数の特徴色を、前記第1の複数の色の出現の程度に従って決定する第1の決定を行わせ、前記第2の複数の特徴色を、前記第2の複数の色の出現の程度に従って決定する第2の決定を行わせ、前記複数の対応付けの検出を、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間での可能な組み合わせについて、相互に対応する特徴色間の色差、並びにこれら特徴色の出現の程度にそれぞれ重み付けを施し、これら重み付けを施した前記色差及び前記出現の程度の加重和を算出し、該算出した加重和に基づき行わせる
形態13〕 一方、形態13の画像処理プログラムの記憶されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体は、上記した課題を解決すべく、出部と補正部とを有するコンピュータに、像処理を実行させるための画像処理プログラムの記憶されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であって、
前記検出部に、第1の画像における第1の複数の色から当該第1の画像を特徴付ける第1の複数の特徴色を抽出させ、第2の画像における第2の複数の色から当該第2の画像を特徴付ける第2の複数の特徴色を抽出させ、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間の複数の対応付けを検出させる検出工程と、
前記補正部に、前記対応付けに従って、前記第1の複数の色又は前記第2の複数の色を補正させる補正工程とを含み、
前記検出工程において、前記検出部に、前記第1の複数の特徴色を、前記第1の複数の色の出現の程度に従って決定する第1の決定を行わせ、前記第2の複数の特徴色を、前記第2の複数の色の出現の程度に従って決定する第2の決定を行わせ、前記複数の対応付けの検出を、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間での可能な組み合わせについて、相互に対応する特徴色間の色差、並びにこれら特徴色の出現の程度にそれぞれ重み付けを施し、これら重み付けを施した前記色差及び前記出現の程度の加重和を算出し、該算出した加重和に基づき行わせる画像処理プログラムの記憶されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体となっている。
これによって、形態12の画像処理プログラムと同様の作用及び効果が得られると共に、CD−ROMやDVD−ROM、MOなどの記録媒体を介して前記画像処理プログラムを容易に授受することが可能となる
は、実施例1〜3の画像処理装置の構成を示す図である。 (A)及び(B)は、実施例1の画像処理装置が処理する前の画像を示す図である。 (B1)、(B2)及び(B3)は、実施例1の画像処理装置が処理した後の画像を示す図である。 は、実施例1の画像処理装置の動作を示すフローチャートである。 (A)及び(B)は、実施例1の特徴色の抽出を説明する図である。 は、実施例1の補正部による補正を示す図である。 は、実施例1の変形例の補正部による他の補正を示す図である。 は、実施例1の変形例の補正部による他の補正を示す図である。 (A)及び(B)は、実施例2の画像処理装置が処理する前の画像を示す図である。 (A)及び(B)は、実施例2の画像処理装置が処理した後の画像を示す図である。 は、実施例2の画像処理装置の動作を示すフローチャートである。 は、実施例2の補正部による補正を示す図である。 (A)〜(C)は、実施例2の変形例3、4、5の領域を示す図である。 (A)及び(B)は、実施例3の画像処理装置が処理する画像を示す図である。 は、実施例3の補正部による補正を示す図である。 は、実施例3の補正部による他の補正を示す図である。 (a)及び(b)は、画像処理プログラム19が記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体の一例を示す概念図である。
本発明に係る画像処理装置の本実施例について図面を参照して説明する。

《構成》
図1は、本実施例の画像処理装置の構成を示し、図2(A)及び(B)は、本実施例の画像処理装置が処理する前の画像を示し、図3(B1)、(B2)及び(B3)は、本実施例の画像処理装置が処理した後の画像を示す。本実施例の画像処理装置10は、第1の画像20aを参照しつつ第2の画像30aを補正すべく、第1の入力部11と、第2の入力部12と、操作部13と、記憶部14と、検出部15と、補正部16と、表示部17と、印刷部18とを含む。
第1の入力部11は、例えば、スキャナからなり、印刷用紙等の印刷媒体に印刷された印刷内容を走査することによりその内容をデジタル形式で読み取り、当該読み取られた第1の画像20aを表す第1の画像データ20bを生成する。
第2の入力部12は、例えば、デジタルカメラからなり、物体等の被写体を撮像し、当該撮影された第2の画像30aを表す第2の画像データ30bを生成する。
ここで、スキャナ等である第1の入力部11による入力は、その光源及び背景等の条件が固定されていることから、入力された第1の画像20aの色の信頼性等が相対的に高く、他方で、デジタルカメラである第2の入力部12による入力は、その光源及び背景等の条件が固定されていないことから、入力された第2の画像30aの色の信頼性等が相対的に低い。
また、本実施例においては、第1の入力部11及び第2の入力部12が、他部13〜18と共に、画像処理装置10として一体となる構成となっているが、これに限らず、第1の入力部11、第2の入力部12及びそれ以外の部分(13〜18)とを、それぞれが別対となる構成にしても良い。
図2(A)及び(B)に示されるように、服地のサンプルを示す第1の画像20aは、基本生地、三角模様、丸模様、背景である対象21a、21b、21c、21dから構成され、前記服地を用いて作られた洋服を示す第2の画像30aも同様に、第1の画像20aにおける対象21a、21b、21c、21dに対応する基本生地、三角模様、丸模様、背景である対象31a、31b、31c、31dから構成されている。
図1に戻り、操作部13は、例えば、マウス及びキーボードからなり、上記した第1、第2の画像20a、30aに施す補正に必要な操作、例えば、特徴色を抽出するための範囲を指定するために用いられる。
記憶部14は、例えば、ハードディスク、フレキシブル・ディスクのような記憶媒体からなり、第1の入力部11により生成された第1の画像データ20b、及び第2の入力部12により生成された第2の画像データ30bを記憶するために用いられる。記憶部14は、また、画像処理装置10に第1、第2の画像20a、30aの画像処理を行わせるためのプログラム19を記憶している。
検出部15は、例えば、CPU(Central Processing Unit)からなり、第1の画像20aから第1の複数の特徴色22a、22b、22c(図5(A)及び(B)を参照して後述)を抽出し、第2の画像30aから第2の特徴色32a、32b、32c(図5(A)及び(B)を参照して後述)を抽出し、前記両特徴色を対応付ける。
補正部16は、検出部15と同様にして、CPUからなり、例えば、検出部15により行われた、第1の複数の特徴色22a、22b、22c及び第2の複数の特徴色32a、32b、32cとの対応付けに従って、例えば、信頼性等が相対的に高い第1の画像20aの色を基準として、信頼性等が相対的に低い前記第2の画像30aの色を第1の画像20aの色に合致させるように補正する。
表示部17は、例えば、液晶ディスプレイ又はCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイからなり、図2(A)及び(B)、図3(B1)〜(B3)に示されるような補正前の第1の画像20a及び第2の画像30a、並びに、補正後の第2の画像30a1、30a2、30a3を表示する。
印刷部18は、例えば、インクジェット・プリンタからなり、表示部17と同様に、図2(A)及び(B)、図3(B1)〜(B3)に示されるような補正前後の第1、第2の画像20a、30a、30a1、30a2、30a3を印刷する。
《動作》
図4は、本実施例の画像処理装置の動作を示すフローチャートである。以下、本実施例の画像処理装置の動作を図4のフローチャートに沿って説明する。ここで、本実施例における上記プログラム19には、図4の工程S4,S5に対応する検出工程と、図4の工程S6に対応する補正工程とが含まれる。
工程S1:第1の入力部11は、図2(A)に図示した画像20aを当該画像20aの走査により読み込み、当該画像20aの内容を表す第1の画像データ20bを生成する。引き続き、第2の入力部12は、被写体を撮像し、その結果として取得された、図2(B)に図示された第2の画像30aを表す第2の画像データ30bを生成する。
工程S2:第1、第2の入力部11、12は、第1、第2の画像データ20b、30bを記憶部14に出力し、記憶部14は、当該第1、第2の画像データ20b、30bを記憶する。
工程S3:検出部15は、記憶部14から当該記憶部14に記憶された第1、第2の画像データ20b、30bを読み出し、表示部17に表示する。
工程S4:検出部15は、第1の画像20aから、特徴色22a、22b、22cを抽出し、また、第2の画像30aから、特徴色32a、32b、32cを抽出する。
図5(A)及び(B)は、特徴色の抽出を説明する図である。図5(A)及び(B)に示された色ヒストグラムでは、横軸は色相を示し、縦軸は出現の頻度を示す。図5(A)は、横軸で示される色相毎に、図2(A)に図示の第1の画像20aを構成する要素の数又は面積を合計した値である、縦軸で示される出現の頻度を表す。同様にして、図5(B)は、横軸で示される色相毎に、図2(B)に図示の第2の画像30aを構成する要素の数又は面積を合計した値である、縦軸で示される出現の頻度を示す。ここで、要素の数又は面積とは、例えば、ビットマップデータでの画素の数、またはベクトルデータでの閉領域の面積をいう。
検出部15は、第1の画像20aの特徴色22a、22b、22cとして、図5(A)の色ヒストグラムから、出現頻度が最も高い(ピークである)色相である、より正確には、極大値の色相である代表色23a、23b、23cを選択する。検出部15は、また、当該選択に代えて、出現頻度の低い色相による悪影響の回避及び補正の精度の向上を企図して、出現頻度が閾値Thより高い色相である代表色群24a、24b、24cをそのまま、若しくは、その平均値、中央値、最頻値等を選択する。
検出部15は、第1の画像20aに基づく、代表色23a、23b、23c又は代表色群24a、24b、24cの選択と同様にして、第2の画像30aについて、特徴色32a、32b、32cを選択する。ここで、検出部15は、上記した後者の選択では、上記した閾値Thに代わる他の閾値を用いることが可能である。
図5(A)、(B)中の横軸は、RGB、CMY、色相・彩度・明度、CIE(国際照明委員会)のL*a*b等の表色系(1又は2次元以上)を用いることも可能であり、これにより、例えば、明度を無視した補正を行なうことにより、撮像時の照明環境(明るさ)が著しく異なる2つの画像間で適正な補正を施すことが可能となる。
検出部15は、上記したような色ヒストグラムを用いた抽出に代えて、例えば、ユーザが操作部13により指定された範囲又は領域について当該範囲又は領域を代表する特徴色を抽出することも可能である。
工程S5:検出部15は、第1の画像20aの特徴色22a、22b、22cと、第2の画像30aの特徴色32a、32b、32cとを対応付ける。検出部15は、例えば、特徴色22a、22b、22cのうちの一の特徴色22x(xは、a、b、cのいずれか)と、特徴色32a、32b、32cのうちの一の特徴色32y(yは、a、b、cのいずれか)との差の合計が最も小さくなるように、換言すれば、第1の特徴色22a、22b、22cと第2の特徴色32a、32b、32cとの間での可能な組み合わせについて、相互に対応する特徴色22x、32y間の色差の合計が最小になるように、特徴色22a、22b、22c及び特徴色32a、32b、32c間での対応付けを行う。
検出部15は、前記色差の合計(差合計)を算出するときに、当該色差に重み付けを行い、かつ、前記出現頻度にも重み付けを行い、当該重み付けがなされた色差及び出現頻度に加重和を施すことも可能である。
上記したような対応付けの結果として、図5(A)、(B)に示されるように、第1の画像20aの特徴色22aである代表色23aと、第2の画像30aの特徴色32aである対応色35aとが対応付けられ、第1の画像20aの特徴色22bである代表色23bと、第2の画像30aの特徴色32bである対応色35bとが対応付けられ、第1の画像20aの特徴色22cである代表色23cと、第2の画像30aの特徴色32cである対応色35cとが対応付けられる。
検出部15は、上記した色差の合計に基づき対応付けを行うことに代えて、従来知られたパターンマッチングの手法(例えば、評価関数を動的統計法により最適化することによりグラフ(ノード)間の対応付けを行うDPマッチング、グラフマッチング、DLA(Dynamic Link Architecture))に基づき対応付けを行うことも可能である。パターンマッチング手法を用いることにより、図5(A)、(B)に図示のヒストグラムの全体について最適な対応付けを行うことができることから、特徴色22a、22b、22c及び特徴色32a、32b、32c間の対応付けを高精度に行うことが可能となる。
工程S6:補正部16は、上記した対応付けを参照して、第1の画像20aに基づき、第2の画像30aの色調を補正する。
図6は、本実施例の補正部による補正を示す。補正部16は、図6に示されるように、図2(B)に図示の第2の画像30aの特徴色32a、32b、32cを、図2(A)に図示の第1の画像20aの特徴色22a、22b、22cに変換し、また、第2の画像30aにおける特徴色32a、32b、32c以外の色についても、特徴色22a、22b、22c及び特徴色32a、32b、32c間の対応付けに基づき色補正することにより、図3(B1)に図示される、補正後の第2の画像30a1を生成する。
ここで、上記した補正と異なり、検出部15により行われた前記の対応付けに基づくことなく補正を行なうと、図3(B2)及び図3(B3)に示されるように、三角模様21b、31bの色相又は丸模様21c、31cの色相に極端に依存する補正を行なうことになり、図3(B1)に図示の第2の画像30a1とは極めて異なる第2の画像30a2、30a3が得られてしまうことになる。
《効果》
上記した本実施例の画像処理装置10によれば、検出部15が、第1の画像20aから特徴色22a、22b、22cを抽出し、また、第2の画像30aから特徴色32a、32b、32cを抽出し、さらに、特徴色22a、22b、22cと特徴色32a、32b、32cとの対応付けを行い、補正部16が、当該対応付けを参照して、第1の画像20aに基づき第2の画像30aを補正することから、第2の画像30aの色調を第1の画像20aの色調に容易に合わせることが可能となる。
〈実施例2〉
図7は、補正部による他の補正を示す。補正部16は、図6に示した補正に代えて、図7に示す補正を行なうことによって上記したと同様な効果を得ることができる。具体的には、特徴色22a及び32a間についてのみ対応付けがされていることを想定すると、補正部16は、図7に示されるように、L*a*b*表色系において、特徴色32aの色相C(32a)を特徴色22aの色相C(22a)に補正し、さらに、当該補正に基づき、特徴色32cの色相C(32c)を特徴色22cの色相C(22c)に補正する。
より詳細には、補正部16は、色相C(32c)を色相C(22c)に補正することを、色相C(32c)及び色相C(22c)間の角Dcが、色相C(32a)及び色相C(22a)間の角Daに等しくなるように、かつ色相C(32c)及び原点O間の距離r(32c)と色相C(22c)及び原点O間の距離r(22c)との関係が、色相C(32a)及び原点O間の距離r(32a)と色相C(22a)及び原点O間の距離r(22a)との関係と等しくなるように行う。
図8は、補正部による他の補正を示す。特徴色22a及び32a間の対応付け、並びに特徴色22b及び32b間の対応付けのみがされていることを想定すると、補正部16は、図8に示されるように、上記のL*a*b*表色系において、領域32aの色相C(32a)を色相C(22a)に補正すると共に、色相C(32b)を色相C(22b)に補正し、加えて、色相C(32c)を色相C(22c)に補正することを、色相C(32a)と色相C(22a)との第1の関係及び色相C(32b)と色相C(22b)との第2の関係に、色相C(32c)及び色相C(32a)間の色値の差異並びに色相C(32c)及び色相C(32b)間の色値の差異に応じて重み付けを施すことにより行う。
上記したような、L*a*b*表色系において、a*、b*の量を操作することに代えて、L*c*h*表色系において、陰影に関連が強いL*の量を操作することなく、色合いに最も関連が強いc*、h*の量を操作することによっても、上記したと同様な効果を得ることができる。
ここで、本実施例における画像処理装置は、上記実施例1における図1と同様の構成となるので本実施例の説明においても図1を参照することとする。但し、本実施例においては、上記実施例1の図2における第1の画像20a及び第2の画像30aが、それぞれ、図9(A)及び(B)に示される第1の画像20a及び第2の画像30aとなる。従って、本実施例における、図9(A)及び(B)、図10(A)及び(B)、図12並びに図13(A)〜(C)において、上記実施例1の符号と同一のものであっても、上記実施例1とは異なるものを示すこととする。また、本実施例においては、上記実施例1の図11に示される画像処理装置10の動作を示すフローチャートが、図11のものとなる。
《構成》
図9(A)及び(B)は、本実施例の画像処理装置が処理する前の画像を示し、図10(A)及び(B)は、本実施例の画像処理装置が処理した後の画像を示す。本実施例の画像処理装置10は、第1の画像20aを参照しつつ第2の画像30aを補正すべく、第1の入力部11と、第2の入力部12と、操作部13と、記憶部14と、処理部15と、補正部16と、表示部17と、印刷部18とを含む。
第1の入力部11は、例えば、スキャナからなり、印刷用紙等の印刷媒体に印刷された印刷内容を走査することによりその内容をデジタル形式で読み取り、当該読み取られた第1の画像20aを表す第1の画像データ20bを生成する。
第2の入力部12は、例えば、デジタルカメラからなり、物体等の被写体を撮像し、上記したと同様に、当該撮影された第2の画像30aを表す第2の画像データ30bを生成する。
ここで、本実施例においても、第1の入力部11及び第2の入力部12が、他部13〜18と共に、画像処理装置10として一体となる構成となっているが、これに限らず、第1の入力部11、第2の入力部12及びそれ以外の部分(13〜18)とを、それぞれが別対となる構成にしても良い。
図9(A)及び(B)に示されるように、第1の画像20aは、複数の画素データP11〜Pmn(m、nは、2以上の任意の整数)からなり、第2の画像30aもまた、複数の画素データQ11〜Qmnからなる。画素データP11〜Pmn、Q11〜Qmnのそれぞれは、色の3要素、即ち、色相、彩度、明度を示す色情報を有する。また、第1の画像20aは、例えば、空、地面、木のような対象物21a、21b、21c、21dから構成され、第2の画像30aも同様に、対象物31a、31b、31c、31dから構成されている。
図1に戻り、指定部として機能する操作部13は、例えば、マウス及びキーボードからなり、上記した第1、第2の画像20a、30aに施す補正に必要な操作を行なうために用いられる。操作部13は、例えば、図9(A)及び(B)に示されるように、第1の画像20a中の領域22a〜22dと第2の画像30a中の領域32a〜32dとを対応付けるために領域を指定するために用いられる。
操作部13は、より詳しくは、例えば、第1、第2の画像20a、30aについて、図9(A)及び(B)に示されるように、第1の画像20aにおける所望の領域22aと第2の画像30aにおける所望の領域32aとを対応付けるべく、領域22a、32aの位置、形状、大きさ等を任意の描画により指定するために用いられる。同様にして、操作部13は、第1の画像20aにおける他の所望の領域22b、22c、22dと、第2の画像30aにおける他の所望の領域32b、32c、32dとをそれぞれ指定するために用いられる。以下、領域22a〜22d、32a〜32dのそれぞれの領域を代表する色を表す情報を「領域代表色情報」という。
図1に戻り、記憶部14は、例えば、ハードディスク、フレキシブル・ディスクのような記憶媒体からなり、第1の入力部11により生成された第1の画像データ20b、及び第2の入力部12により生成された第2の画像データ30bを記憶するために用いられる。記憶部14は、また、画像処理装置10に第1、第2の画像20a、30aの画像処理を行わせるためのプログラム19を記憶している。
処理部15は、例えば、CPU(Central Processing Unit)からなり、画像処理装置10全体の動作を制御し、また、領域22a〜22d、32a〜32dの領域代表色情報を規定する。
補正部16は、処理部15と同様にして、CPUからなり、例えば、操作部13により指定された一の領域22aと一の領域32aとの間の色相関係に従って、第2の画像30aの色相を補正する。
表示部17は、例えば、液晶ディスプレイ又はCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイからなり、図9(A)及び(B)、図10(A)及び(B)に示されるような補正前後の第1、第2の画像20a、30aを表示する。
印刷部18は、例えば、インクジェット・プリンタからなり、表示部17と同様に、図9(A)及び(B)、図10(A)及び(B)に示されるような補正前後の第1、第2の画像20a、30aを印刷する。
《動作》
図11は、実施例2の画像処理装置の動作を示すフローチャートである。以下、実施例2の画像処理装置の動作を図11のフローチャートに沿って説明する。ここで、本実施例における上記プログラム19には、図11の工程S10に対応する第1の指定工程及び第2の指定工程と、図11の工程S11に対応する補正工程とが含まれる。
工程S7:第1の入力部11は、図9(A)に図示した画像20aを当該画像20aの走査により読み込み、当該画像20aの内容を表す第1の画像データ20bを生成する。引き続き、第2の入力部12は、被写体を撮像し、その結果として取得された、図9(B)に図示された第2の画像30aを表す第2の画像データ30bを生成する。
工程S8:第1、第2の入力部11、12は、第1、第2の画像データ20b、30bを記憶部14に出力し、記憶部14は、当該第1、第2の画像データ20b、30bを記憶する。
工程S9:処理部15は、記憶部14から当該記憶部14に記憶された第1、第2の画像データ20b、30bを読み出し、表示部17に表示する。
工程S10:ユーザは、操作部13を用いて第1の画像20a中で任意の領域、例えば領域22aを指定し、同様にして、操作部13を用いて第2の画像30a中で任意の領域、例えば、領域32aを指定し(以下、指定された領域22a、32aを「指定領域22a」、「指定領域32a」という。)、これにより、指定領域22aと指定領域32aとを対応付ける。ここで、ユーザの操作部13の操作による領域の指定において、処理部15は、メッセージ等の表示によって、ユーザに対して、第1又は第2の画像20a又は30aにおける任意の領域を指定するように促す。
工程S11:補正部16は、領域22aと領域32aとの対応関係に従って、第2の画像データ30bに補正を施す。ここで、補正部16は、図9(A)、(B)に示されるような、補正前の領域22aの色相("斑"により抽象化された色相)と、補正前の領域32aの色相("無地"により抽象化された色相)との関係に基づき、即ち、"斑"と"無地"との対応関係に従って、図10(B)に示されるように、第2の画像30a全体の色相を調整し、即ち、第2の画像30a全体に"斑"を施す。
図12は、補正部による補正を示す。補正部16は、図12に示されるように、補正前の第2の画像30aの色相を補正することにより、図10(B)に図示された補正後の第2の画像30aを表す、補正後の第2の画像データ30b'に変換する。補正部16は、より詳細には、補正前の第2の画像データ30bの指定領域32aの色相C(32a)と、第1の画像データ20bの指定領域22aの色相C(22a)である補正後の色相C'(32a)との関係に基づいて、第2の画像データ30bの指定領域32a、領域32b、領域32c、領域32dの領域代表色情報である色相C(32a)、C(32b)、C(32c)、C(32d)を色相C'(32a)、C'(32b)、C'(32c)、C'(32d)に補正し、加えて、指定領域32a、領域32b〜32d以外の範囲についても、同様な補正を施す。要約すれば、補正部16は、指定領域32aの色相C(32a)と、指定領域22aの色相C(22a)との色相関係に基づき、第2の画像30a全体の色相に補正を施す。
《効果》
上述したように、実施例2の画像処理装置では、補正部16が、操作部13により指定された指定領域32aの領域代表色情報である色相C(32a)を、当該領域に対応する指定領域22aの領域代表色情報である色相C(22a)、即ち色相C'(32a)に補正し、加えて、他の領域32b〜32dの領域代表色情報である色相C(32b)、C(32c)、C(32d)を、色相C'(32b)、C'(32c)、C'(32d)に補正することを含めて、第2の画像30a全体の色相を補正することから、従来のような専門性を要するパラメータの入力を行うことなく、前記補正を行なうことが可能となる。
なお、上述した実施例2の画像処理装置では、第1、第2の画像20a、30aにおいて領域22a、32aのような場所又は範囲を特定することにより領域22a、32aにおける色、即ち、領域代表色情報により規定される色を指定した後に補正を施すことに代えて、第1、第2の画像20a、30aにおいて色自身を直接指定した後上記と同様な補正を施すことによっても、上記したと同様な効果を得ることができる。
〈実施例2の変形例1〉
上記したような1組の領域32a、22aを指定することに代えて、2つ以上の組の領域、例えば、領域32aと領域22a、及び領域32bと領域22bを指定し、領域32a及び領域22a間の第1の関係並びに領域32b及び領域22b間の第2の関係を、例えば、領域32cについては、領域32c及び領域32a間における領域代表色情報の差異、即ち、色値の差異並びに領域32c及び領域32b間における領域代表色情報の差異、即ち、色値の差異に応じて重み付けして領域32cの領域代表色情報である色相C(32c)を補正することによっても、上記と同様な効果を得ることが可能である。ここで、「色値」とは、概念的である色度を座標等に表す数値である。
〈実施例2の変形例2〉
上記した変形例1での色値の差異に応じた重み付けに代えて、指定する領域(例えば、領域32a、32b)の組の数に応じて補正の種類を相違させることによっても、より詳細には、例えば、領域の組を1組指定するときには、前記色相を従来知られた一の補正方法により補正し、領域の組を2組指定するときには、前記色相を従来知られた他の一の補正方法により補正することによっても、上記したと同様な効果を得ることができる。
〈実施例2の変形例3、4、5〉
図13(A)〜(C)は、変形例3、4、5の領域を示す。変形例3では、例えば、領域22aは、図13(A)に示されるように、画素データP11〜Pmnと等価である複数の小領域22−1、22−2、22−3、...、22−i(iは、任意の整数)から構成されており、処理部15は、領域22aの領域代表色情報を複数の小領域22−1〜22−iの色情報である小領域代表色情報により、例えば、平均値、中央値、最頻値の観点から、領域22aの領域代表色情報を正確に定めることが可能となる。
処理部15は、例えば、領域22aの領域代表色情報を、複数の小領域22−1〜22−iのうちの1又は2以上の小領域の小領域代表色情報により規定し、具体的には、複数の小領域22−1〜22−iのうち当該領域22aの面積に占める割合が最も高い1又は2以上の小領域の小領域代表色情報により規定し、より望ましくは、当該領域22aの面積に占める割合が所定値(3分の1、2分の1等)以上である小領域の小領域代表色情報により規定する。処理部15は、他の領域22b〜22d、32a〜32dについても同様に規定することが可能である。
変形例4では、処理部15は、図13(B)に示されるように、領域22aの領域代表色情報を、領域22a、及び当該領域22aの近傍である、例えば、領域22aの輪郭線(実線)から一定の距離を隔てた輪郭線(破線)により規定される近傍領域22a'の両領域を代表する色情報である領域近傍領域代表色情報により規定することも可能である。
変形例5では、処理部15は、図13(C)に示されるように、領域22aの領域代表色情報を、領域22a、及び当該領域22aと色彩の観点から、例えば、色相、彩度、明度の観点から実質的に等価であるとみなすことができる等価領域22a"の両領域を代表する色情報である領域等価領域代表色情報により規定することも可能である。
〈実施例3〉
《構成》
本実施例の画像処理装置について説明する。本実施例の画像処理装置は、上記実施例2の図1に示されたものと同様な構成を有し、他方で、上記実施例2と異なる補正を行なう。
図14(A)及び(B)は、実施例3の画像処理装置が処理する画像を示す。本実施例の画像処理装置は、図9(A)及び(B)に図示の第1の画像20a、第2の画像30aに代えて、図14(A)及び(B)に図示の第1の画像40a、第2の画像50aを処理する。第1の画像40aは、スキャナである第1の入力部11から入力され、第2の画像50aは、デジタルカメラである第2の入力部12から入力される。スキャナによる入力は、その光源及び背景等の条件が固定されていることから、入力された第1の画像40aの色の信頼性及び安定性等が高く、他方で、デジタルカメラによる入力は、その光源及び背景等の条件が固定されていないことから、入力された第2の画像50aの色の信頼性及び安定性等が低い。実施例3の画像処理装置は、図11に図示の工程S7〜工程S10と同様な処理を行った後に、工程S11で、上記実施例2と同様である第1の画像40aを基準とする第2の画像50aの補正を、上記実施例2での補正と異なる方法で行なう。
《動作》
図15は、補正部による補正を示す。図14(A)及び(B)に図示された実施例3における第1の画像40a、第2の画像50aは、実施例2での第1の画像20a、第2の画像30aと同様に、操作部13により領域42a、42b、52a〜52cが指定可能であり、処理部15により、領域42aと領域52aとが対応付けられ、領域42bと領域52bとが対応付け可能である。
補正部16は、図15に示されるように、従来知られたCIE(国際照明委員会)のL*a*b*表色系において、領域52aの領域代表色情報である色相C(52a)を、領域42aの色相C(42a)である色相C'(52a)に補正し、加えて、色相C(52a)と色相C'(52a)との関係に従って、領域52cの色相C(52c)を色相C'(52c)に補正する。補正部16は、詳細には、色相C(52a)を色相C'(52a)に補正することを、色相C(52c)及び色相C'(52c)間の角Dcが、色相C(52a)及び色相C'(52a)間の角Daに等しくなるように、かつ色相C(52c)及び原点O間の距離r(52c)と色相C'(52c)及び原点O間の距離r'(52c)との関係が、色相C(52a)及び原点O間の距離r(52a)と色相C'(52a)及び原点O間の距離r'(52a)との関係と等しくなるように行う。
図16は、補正部による他の補正を示す。補正部16は、図16に示されるように、上記したL*a*b*表色系において、領域52aの色相C(52a)を、領域42aの色相C(42a)である色相C'(52a)に補正すると共に、領域52bの色相C(52b)を、領域42bの色相C(42b)である色相C'(52b)に補正し、さらに、色相C(52a)と色相C'(52a)との第1の関係及び色相C(52b)と色相C'(52b)との第2の関係に従って、色相C(52c)を色相C"(52c)に補正する。補正部16は、より具体的には、色相C(52c)を色相C"(52c)に補正することを、前記第1の関係及び前記第2の関係を色相C(52c)及び色相C(52a)間の色値の差異並びに色相C(52c)及び色相C(52b)間の色値の差異に応じて重み付けして前記補正に反映させることにより行う。
《効果》
上述したように、実施例3の画像処理装置では、スキャナである第1の入力部11から入力された第1の画像40aを基準として、デジタルカメラである第2の入力部12から入力された第2の画像50aをL*a*b*表色系上で補正することから、実施例2の画像処理装置と同様に、画像処理のための複雑なパラメータの入力を行うことなく、従来に比して容易に第2の画像50aの補正を実現するこが可能となる。
上述したようにL*a*b*表色系のような色空間で、座標のような色値により色相を規定することに代えて、例えば、YUV表色系、即ち、輝度信号(Y)、輝度信号と赤色成分の差(U)、輝度信号と青色成分の差(V)の情報で色を表す系のような色空間で、座標により色度を規定することも可能である。
なお、図17(a)及び(b)は、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体R1及びR2の1つであるCD−ROM(又はDVD−ROMなど)を示したものであり、この記憶媒体R1には、本発明を実現するための実施例1の画像処理プログラム19が記録され、記憶媒体R2には、本発明を実現するための実施例2の画像処理プログラム19がそれぞれ記録されていることを示している。このようにCD−ROMやDVD−ROMなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体R1又はR2を介することによって、画像処理プログラム19を所望するユーザなどに対して容易に提供することが可能となる。

Claims (13)

  1. 第1の画像における第1の複数の色から当該第1の画像を特徴付ける第1の複数の特徴色を抽出し、第2の画像における第2の複数の色から当該第2の画像を特徴付ける第2の複数の特徴色を抽出し、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間の複数の対応付けを検出する検出工程と、
    前記対応付けに従って、前記第1の複数の色又は前記第2の複数の色を補正する補正工程とを含み、
    前記検出工程は、前記第1の複数の特徴色を、前記第1の複数の色の出現の程度に従って決定する第1の決定を行い、前記第2の複数の特徴色を、前記第2の複数の色の出現の程度に従って決定する第2の決定を行い、前記複数の対応付けの検出を、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間での可能な組み合わせについて、相互に対応する特徴色間の色差、並びにこれら特徴色の出現の程度にそれぞれ重み付けを施し、これら重み付けを施した前記色差及び前記出現の程度の加重和を算出し、該算出した加重和に基づき行うことを特徴とする画像処理方法。
  2. 前記検出工程は、前記複数の対応付けの検出を、色ヒストグラムのパターンマッチングに基づき行うことを特徴とする請求項記載の画像処理方法。
  3. 前記補正工程は、前記第1の複数の色及び前記第2の複数の色の一方の色を基準として、他方の色を補正することを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。
  4. 前記補正工程は、前記補正を、色相、彩度、明度に基づく表色系に基づき、前記色相、彩度、明度のうちの少なくとも1つについて行うことを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。
  5. 前記検出工程は、所定の領域又はユーザが指定する領域に基づき、前記特徴色を抽出することを特徴とする請求項記載の画像処理方法。
  6. 第1の画像における第1の複数の色から当該第1の画像を特徴付ける第1の複数の特徴色を抽出し、第2の画像における第2の複数の色から当該第2の画像を特徴付ける第2の複数の特徴色を抽出し、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間の複数の対応付けを検出する検出部と、
    前記対応付けに従って、前記第1の複数の色又は前記第2の複数の色を補正する補正部とを含み、
    前記検出部は、前記第1の複数の特徴色を、前記第1の複数の色の出現の程度に従って決定する第1の決定を行い、前記第2の複数の特徴色を、前記第2の複数の色の出現の程度に従って決定する第2の決定を行い、前記複数の対応付けの検出を、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間での可能な組み合わせについて、相互に対応する特徴色間の色差、並びにこれら特徴色の出現の程度にそれぞれ重み付けを施し、これら重み付けを施した前記色差及び前記出現の程度の加重和を算出し、該算出した加重和に基づき行うことを特徴とする画像処理装置。
  7. 前記第1の画像を入力するための第1の入力部と、
    前記第2の画像を入力するための第2の入力部とを更に含むことを特徴とする請求項記載の画像処理装置。
  8. 前記第1の入力部は、スキャナ及びデジタルカメラの一方であり、前記第2の入力部は、前記スキャナ及び前記デジタルカメラのうちの他方であることを特徴とする請求項記載の画像処理装置。
  9. 前記補正部は、前記第1の複数の色及び前記第2の複数の色の一方の色を基準として、他方の色を補正することを特徴とする請求項記載の画像処理装置。
  10. 前記補正部は、前記補正を、色相、彩度、明度に基づく表色系に基づき、前記色相、彩度、明度のうちの少なくとも1つについて行うことを特徴とする請求項記載の画像処理装置。
  11. 前記検出部は、所定の範囲又はユーザが指定する範囲に基づき、前記特徴色を抽出することを特徴とする請求項記載の画像処理装置。
  12. 出部と補正部とを有するコンピュータに、像処理を実行させるための画像処理プログラムであって、
    前記検出部に、第1の画像における第1の複数の色から当該第1の画像を特徴付ける第1の複数の特徴色を抽出させ、第2の画像における第2の複数の色から当該第2の画像を特徴付ける第2の複数の特徴色を抽出させ、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間の複数の対応付けを検出させる検出工程と、
    前記補正部に、前記対応付けに従って、前記第1の複数の色又は前記第2の複数の色を補正させる補正工程とを含み、
    前記検出工程において、前記検出部に、前記第1の複数の特徴色を、前記第1の複数の色の出現の程度に従って決定する第1の決定を行わせ、前記第2の複数の特徴色を、前記第2の複数の色の出現の程度に従って決定する第2の決定を行わせ、前記複数の対応付けの検出を、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間での可能な組み合わせについて、相互に対応する特徴色間の色差、並びにこれら特徴色の出現の程度にそれぞれ重み付けを施し、これら重み付けを施した前記色差及び前記出現の程度の加重和を算出し、該算出した加重和に基づき行わせることを特徴とする画像処理プログラム。
  13. 出部と補正部とを有するコンピュータに、像処理を実行させるための画像処理プログラムの記憶されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であって、
    前記検出部に、第1の画像における第1の複数の色から当該第1の画像を特徴付ける第1の複数の特徴色を抽出させ、第2の画像における第2の複数の色から当該第2の画像を特徴付ける第2の複数の特徴色を抽出させ、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間の複数の対応付けを検出させる検出工程と、
    前記補正部に、前記対応付けに従って、前記第1の複数の色又は前記第2の複数の色を補正させる補正工程とを含み、
    前記検出工程において、前記検出部に、前記第1の複数の特徴色を、前記第1の複数の色の出現の程度に従って決定する第1の決定を行わせ、前記第2の複数の特徴色を、前記第2の複数の色の出現の程度に従って決定する第2の決定を行わせ、前記複数の対応付けの検出を、前記第1の複数の特徴色及び前記第2の複数の特徴色間での可能な組み合わせについて、相互に対応する特徴色間の色差、並びにこれら特徴色の出現の程度にそれぞれ重み付けを施し、これら重み付けを施した前記色差及び前記出現の程度の加重和を算出し、該算出した加重和に基づき行わせることを特徴とする画像処理プログラムの記憶されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体
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