JP4400727B2 - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents
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Description
本発明は、カラー画像を扱う画像処理技術に関するものであり、例えばCRTディスプレイや液晶ディスプレイに表示された入力画像を電子写真方式やインクジェット方式等により記録用紙等へ出力するなど、異なる出力装置で出力する場合に、画像の見えを一致させるために行う画像処理の技術に関するものである。 The present invention relates to an image processing technique for handling color images, and outputs the image on a different output device such as outputting an input image displayed on a CRT display or a liquid crystal display to a recording sheet or the like by an electrophotographic method or an inkjet method. In this case, the present invention relates to a technique of image processing performed to match the appearance of images.
現在、カラー画像を扱う装置固有の特性により、CRTディスプレイや液晶ディスプレイ等の表示装置に表示したカラー画像と、それを記録媒体へ電子写真方式やインクジェット方式で出力したカラー画像との間での見えの一致が求められるようになってきている。そこで、従来からこれらの異なるメディア間での表示画像間の色再現の一致を目指して数々の色補正方法が提案されてきている。特に、異なる出力装置を用いたときに、装置固有の色再現域の関連付けを行うことにより両者の見えを一致させようとする試みが多くなされてきた。例えば、特許文献1に記載されているように、画像情報からそれぞれの装置の色再現域との情報を組み合わせて、含まれる画像情報により色補正係数を選択するという画像適応型色域圧縮方式が提案されている。
Currently, due to the unique characteristics of devices that handle color images, the color image displayed on a display device such as a CRT display or a liquid crystal display and the color image that is output to a recording medium by an electrophotographic method or an inkjet method are visible. There is an increasing demand for agreement. In view of this, a number of color correction methods have been proposed in the past with the aim of matching the color reproduction between display images between these different media. In particular, when different output devices are used, many attempts have been made to match the appearances of the two by associating device-specific color gamuts. For example, as described in
その一方で、カラー画像の観察者がどのような環境で画像を観察しているかということまでは考慮されていない。人間の色相知覚において、その色をどのような属性で知覚しているかが、色の見えに影響していることが知られている。この属性は、「色の見えのモード」と呼ばれ、表面色モードと開口色モードもしくは光源色モードと大別できる。表面色モードは色が物体の表面の属性として知覚されたときのモードである。また、その色自体が発光している、もしくはその領域が開口として知覚されその開口からの光が来ているように知覚されるのが光源色モード、もしくは開口色モードである。 On the other hand, the environment in which the observer of the color image observes the image is not considered. It is known that what kind of attribute perceives the color in human hue perception affects the appearance of the color. This attribute is called a “color appearance mode” and can be broadly divided into a surface color mode, an aperture color mode, and a light source color mode. The surface color mode is a mode when color is perceived as an attribute of the surface of the object. Also, the light source color mode or the aperture color mode is that the color itself emits light, or the area is perceived as an aperture and light is perceived as coming from the aperture.
この色の見えのモードが色知覚に影響を与えることが知られている。例えば、周辺刺激呈示条件により見えのモードを変化させて観察者に色の名前を応答させる実験を行うと、同じ色票でも見えのモードが異なると異なる色として知覚される場合がある。また、ユニーク色と呼ばれる色を彩度を変化させて実験的に求めると、見えのモードが異なると等色相に知覚される色が異なることが報告されている。 It is known that this color appearance mode affects color perception. For example, when an experiment is performed in which an observer responds the name of a color by changing the appearance mode according to the peripheral stimulus presentation condition, the same color chart may be perceived as a different color if the appearance mode is different. In addition, when a color called a unique color is experimentally obtained by changing the saturation, it is reported that the color perceived to be equal in hue is different if the appearance mode is different.
しかしながら、前記特許文献1に示されている手法は、色度情報や輝度に関する情報だけであり、それが表示装置の置かれている空間情報までを考慮していない。例えば、表示装置の置かれた環境が明るいか暗いかによっても、画像情報が明るい情報から形成されるのか暗めの情報だけで構成されているのかにより、見えのモードは異なる。上述したように、見えのモードが異なると色知覚特性が異なるので、正確な色再現をカラー画像処理装置、カラー画像形成装置に求めるのであれば、見えのモードを考慮した上での処理を考える必要がある。
However, the method disclosed in
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、置かれた環境下の情報と画像情報を反映させて、異なる表示メディア間での画像の見えを一致させた画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an image processing apparatus and an image processing in which the appearance of an image between different display media is made to reflect the information in the environment in which the image is placed and the image information. It is intended to provide a method.
本発明は、入力画像を表示する表示装置とは異なる出力装置に出力画像を出力する場合に、入力画像から出力画像への変換を行う画像処理装置及び画像処理方法において、表示装置に表示された入力画像を参照する環境に関する情報である環境情報を環境情報獲得手段で獲得し、また入力画像を解析して該入力画像の強度レベルを画像情報解析手段で獲得し、得られた環境情報と強度レベルとを用いて表示装置を参照した時に知覚される見えの属性を見え属性判定手段で決定し、該見えの属性に従って画像の色が等色相に知覚される対応関係を示す画像補正係数を画像補正係数決定手段で決定し、画像補正係数に従って色補正処理手段で入力画像から出力画像への色変換を行うものであって、見えの属性の決定は、環境情報が示す周囲の明るさと予め設定された第1の明るさとの比較結果と、強度レベルが示す入力画像の明るさと予め設定された第2の明るさとの比較結果に基づいて、表面色モードであるか否かを決定することを特徴とするものである。このとき、表示装置の色再現域と出力装置の色再現域を関連付け、見えの属性において知覚される色相が等しくなるように画像補正係数を決定することができる。 The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method for converting an input image to an output image when the output image is output to an output device different from the display device that displays the input image. Environment information that is information about the environment that refers to the input image is acquired by the environment information acquisition means, and the input image is analyzed and the intensity level of the input image is acquired by the image information analysis means. The obtained environment information and intensity The appearance attribute perceived when the display device is referred to using the level is determined by the appearance attribute determining means, and an image correction coefficient indicating a correspondence relationship in which the color of the image is perceived to be equal in hue according to the appearance attribute The correction coefficient determining means determines the color conversion from the input image to the output image by the color correction processing means according to the image correction coefficient, and the appearance attribute is determined by the ambient brightness indicated by the environmental information. And whether or not the surface color mode is selected based on a comparison result between the brightness of the input image indicated by the intensity level and a comparison result between the brightness of the input image indicated by the intensity level and the second brightness set in advance. It is characterized by doing. At this time, the color gamut of the display device and the color gamut of the output device are associated, and the image correction coefficient can be determined so that the hues perceived in the appearance attribute are equal.
表示装置は例えばディスプレイで構成することができ、その環境情報として、表示装置が置かれた環境の照明に関する情報を獲得することができる。環境情報は、ユーザが設定可能に構成することもできる。また出力装置は、記録媒体への出力を行う記録装置などで構成することができる。 The display device can be constituted by a display, for example, and as environment information, information related to illumination of the environment where the display device is placed can be obtained. The environment information can be configured to be settable by the user. The output device can be configured by a recording device that outputs to a recording medium.
本発明によれば、表示装置上に表示された画像がどのように観察されるかを環境情報から予測し、その特性に応じた画像処理を施すことが可能になり、表示装置で見えている画像を他の出力装置で正確に色再現することができる。特に、表示装置を参照した時に知覚される見えの属性を決定し、その見えの属性において知覚される色相が保存されるように画像補正係数を決定し、色変換を行うので、より正確な色再現が実現できるという効果がある。 According to the present invention, it is possible to predict how an image displayed on a display device is observed from environmental information, and to perform image processing according to the characteristics, which is visible on the display device. The color of the image can be accurately reproduced by another output device. In particular, the appearance attribute perceived when referring to the display device is determined, the image correction coefficient is determined so that the hue perceived in the appearance attribute is preserved, and color conversion is performed, so that more accurate color There is an effect that reproduction can be realized.
図1は、本発明の第1の実施の形態を示すブロック図である。図中、1は表示装置、2は環境情報獲得部、3は画像情報解析部、4は見え属性判定部、5は色補正係数記憶部、6は色補正係数決定部、7は色補正部、8は出力装置である。表示装置1は、例えばCRTや液晶ディスプレイなどの表示装置であり、入力画像を表示してユーザが参照する。本発明では、このときのユーザの見えを、出力装置8による出力においても保証しようとするものである。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a display device, 2 is an environment information acquisition unit, 3 is an image information analysis unit, 4 is an appearance attribute determination unit, 5 is a color correction coefficient storage unit, 6 is a color correction coefficient determination unit, and 7 is a color correction unit. , 8 are output devices. The
環境情報獲得部2は、表示装置1の置かれた照明条件に関する情報を獲得する。図2は、環境情報獲得部2の一例の説明図である。図中、11は明るさセンサである。図2に示した例では、表示装置1の表示画面の周囲に明るさセンサ11を二次元状に複数配置している。それぞれの明るさセンサ11からの情報により、表示装置1の表示面に照射されている照明の強度を計算することができる。これによって、表示装置1の置かれた環境情報を精度よく獲得することができる。例えば、それぞれの明るさセンサ11からの信号の最大値を用いて、正規化した照明強度を二次元補間して近似し、環境情報を求めることができる。なお、図2に示した例では、表示画面の各隅に明るさセンサ11を設けているが、明るさセンサ11の個数及び配置は任意である。また、環境情報としては、明るさの他、照明色などについても取得するように構成してもよい。
The environment
画像情報解析部3は、入力画像に関する強度情報を計算する。入力画像がL* a* b* で与えられるのであれば、L* がどのような分布になっているかを示すヒストグラムを計算し、平均強度及び最大強度がどれくらいになっているかを計算すればよい。また、L* の情報を用いるだけでなく、L* a* b* の全部の値を計算して見えの明るさがどの程度になるかを換算してヒストグラムを算出するようにしても何ら差し支えない。
The image
見え属性判定部4は、環境情報獲得部2から得られた環境情報と画像情報解析部3から得られた入力画像の強度情報に基づいて、入力画像が表示装置1においてどのように観察されるか、すなわち入力画像がどのような見え属性で知覚されているのかを判定する、見え属性としては、表面色モードと開口色モードの2種類、あるいはさらにその両者の見えが混在するような中間モードを含めた3種類とすることができる。表面色モードは、上述のように色が物体の表面の属性として知覚されたときのモードである。また、その色自体が発光している、もしくはその領域が開口として知覚されその開口からの光が来ているように知覚されるのが開口色モードである。
Based on the environment information obtained from the environment
見え属性を判定する際には、表示装置1に表示されている画像の平均強度と、表示装置1の置かれている環境(完全拡散面の輝度)との関係で決定することができる。図3は、見え属性の判定方法の一例の説明図である。図3(A)は表示装置1に表示されている画像の平均強度と見え属性の関係を示しており、画像の平均強度がL0 以下であれば表面色モード、L1 以上であれば開口色モード、その間では中間モードであると判定することができる。また図3(B)には表示装置1の置かれている環境として、照明光の強度と見え属性の関係を示しており、照明光の強度がL2 以下であれば開口色モード、L3 以上であれば表面色モード、その間では中間モードであると判定することができる。これらの判定結果を組み合わせることによって、最終的な見え属性を決定することができる。なお、この例では表面色モードとそれ以外の非表面色モードの2種類に分けるものとする。
When the appearance attribute is determined, it can be determined based on the relationship between the average intensity of the image displayed on the
特に表示装置1がCRTディスプレイや液晶ディスプレイなどの自発光型の表示装置である場合には、表示可能な最大強度は装置の特性で決定され、環境に依存しない。そのため、表示装置1の設定条件に関する情報を獲得し、それをも考慮することが望ましい。そうでなければ、汎用的な値を代表値として持たせておき、それを用いてもよい。
In particular, when the
見え属性判定部4は、このようにして見え属性を判定し、判断結果を色補正係数決定部6に送出する。
The appearance
色補正係数記憶部5は、表示装置1と出力装置8とで画像の色が等色相に知覚される対応関係を、光源色モードと表面色モードであらかじめ求めておき、この対応関係を色補正係数として記憶している。図4は、見え属性による等色相に知覚される色の関係の説明図である。図4に示した色度図において、白色点を黒丸で示した時、ある色と等色相に知覚される色を線で示している。図4に示すように、表面色モードと開口色モードとでは等色相線が異なり、それぞれの見え属性に応じた色補正処理が必要であることが分かる。色補正係数記憶部5は、このようなそれぞれの見え属性に応じた色補正が色補正部7で行われるように、それぞれの見え属性に対応した色補正係数を記憶している。なお、色補正係数は表示装置1の色再現範囲及び出力装置8の色再現範囲を考慮した色変換係数として算出しておくことができる。色補正係数決定部6がその都度色補正係数を算出する場合には、この色補正係数記憶部5を設けずに構成することも可能である。
The color correction
色補正係数決定部6は、表示装置1上の画像がどのような見えのモードで観察されるかを示す見え属性を見え属性判定部4から受け取り、色補正部7で色補正処理の際に用いる色補正係数を決定する。この例では、見え属性判定部4から受け取った見え属性に従って、色補正係数記憶部5から対応する色補正係数を呼び出して設定する。もちろん、その都度、色補正係数を色補正係数決定部6で算出することもできる。
The color correction
色補正部7は、色補正係数決定部6で決定した色補正係数を用いて、入力画像に対して色補正処理を行い、出力画像に変換する。色補正処理は、例えば補間付きのルックアップテーブルなどを用いた方法や、ニューラルネットワークなどで構成することができる。もちろん、他の方法で色変換処理を行っても良い。
The
このようにして色補正部7から出力される出力画像は、出力装置8に渡される。例えば出力装置8が記録装置である場合には、出力画像が記録媒体に記録され、ユーザが記録媒体上の画像を参照することになる。この時、表示装置1で参照していた入力画像の見え属性を考慮して色補正処理を行っているので、表示装置1を参照していた時と同様の見えで記録媒体上の画像を参照することができる。
The output image output from the
図5は、本発明の第2の実施の形態を示すブロック図である。図中、図1と同様の部分には同じ符号を付して重複する説明を省略する。9はユーザ入力部である。この第2の実施の形態では、環境情報獲得部2でセンサなどによって獲得していた環境情報を、ユーザが設定する例を示している。
FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. Reference numeral 9 denotes a user input unit. In the second embodiment, an example is shown in which the user sets environment information acquired by the environment
ユーザ入力部9は、ユーザからの照明条件に関する情報の入力を受け付けて環境情報獲得部2に渡す。環境情報獲得部2は、ユーザ入力部9でユーザが入力した情報を環境情報として取得する。
The user input unit 9 accepts input of information related to lighting conditions from the user and passes it to the environment
図6は、ユーザ入力部9においてユーザが情報の入力に利用するユーザインタフェースの一例の説明図である。図6に示す例では、環境光強度、環境光種類、ディスプレイ設定条件などを設定する項目が設けられている。環境光強度としては「高」、「中」、「低」のうちから選択できるようになっている。環境光種類としては、この例ではD50とD65のいずれかを選択できるようになっている。ディスプレイ設定条件としては、表面色モードか開口色モードのいずれかを選択するか、あるいは、上述の第1の実施の形態と同様に見え属性を自動的に計算するための「見えのモード計算」ボタンが設けられている。 FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a user interface used by the user for inputting information in the user input unit 9. In the example illustrated in FIG. 6, items for setting the ambient light intensity, the ambient light type, the display setting condition, and the like are provided. The ambient light intensity can be selected from “high”, “medium”, and “low”. In this example, either D50 or D65 can be selected as the ambient light type. As the display setting condition, either the surface color mode or the aperture color mode is selected, or “appearance mode calculation” for automatically calculating appearance attributes as in the first embodiment described above. A button is provided.
これらの環境光強度、環境光種類、ディスプレイ設定条件などを設定した後、これらの条件を設定するための「実行」ボタンを操作することによって、設定された条件が環境情報として取り込まれることになる。設定をキャンセルする際には「キャンセル」ボタンを操作すればよい。 After setting these ambient light intensity, ambient light type, display setting conditions, etc., by operating the “execute” button for setting these conditions, the set conditions are captured as environmental information. . To cancel the setting, a “cancel” button may be operated.
なお、「見えのモード計算」ボタンが操作された場合には、そのまま自動的に環境情報を取得して色補正処理を実行しても良いし、あるいは、自動的に決定される見え属性をユーザに提示してユーザによる確認を受けるように構成することができる。例えば自動的に決定される見え属性とは異なる見え属性を強制的に設定することによって、強調などの特殊効果を得ることも可能である。上述の各項目における選択肢は、図6に限られるものではなく、設定可能な項目についても、この例に限られるものではない。 In addition, when the “appearance mode calculation” button is operated, the environment information may be automatically acquired as it is, and the color correction process may be executed, or the appearance attribute that is automatically determined may be set by the user. And can be configured to receive confirmation from the user. For example, it is possible to obtain a special effect such as emphasis by forcibly setting an appearance attribute different from the automatically determined appearance attribute. The options for each item described above are not limited to those in FIG. 6, and the items that can be set are not limited to this example.
1…表示装置、2…環境情報獲得部、3…画像情報解析部、4…見え属性判定部、5…色補正係数記憶部、6…色補正係数決定部、7…色補正部、8…出力装置、9…ユーザ入力部、11…明るさセンサ。
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