JP4684030B2

JP4684030B2 - 画像処理装置及び画像処理方法

Info

Publication number: JP4684030B2
Application number: JP2005198080A
Authority: JP
Inventors: 誠司宮原; 小松　　学; 寿夫白沢
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-07-06
Filing date: 2005-07-06
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2025-07-06
Also published as: JP2007019762A; US7710600B2; US20070013927A1

Description

本発明は、カラー画像データを入力し、入力したカラー画像データの色制御を行い、色制御を行ったカラー画像データを蓄積する画像処理装置及び画像処理方法に関する。

従来、ディジタルスチルカメラやディジタルビデオカメラ、スキャナのようなカラー画像を入力して画像処理を行う装置については、様々な提案がなされている。

このような従来技術例として、入力されたカラー画像データから色の分布範囲である色域を検出して、その色域を実質的に包含する色空間を決定し、色空間変換手段により、入力されたカラー画像データを決定された色空間で表される画像データに変換することによって、変換後の画像データから、被写体の色を正確に再現することが可能な画像処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。この画像処理装置は、入力されたカラー画像データを、極力劣化のないように記憶することができる。

また、別の従来技術例として、画像読み取り手段によって読み取ったカラー原稿画像（ＲＧＢ空間）を一時保存しておき、画像データを送信する際に、相手の画像通信装置の画像処理能力に応じた「ＲＧＢ⇒L*a*b*」もしくは「ＲＧＢ⇒L*a*b*⇒ＳＲＧＢ」変換を行ってから送信し、蓄積時に変換を行わずに相手の能力に合わせた変換を送信時に１度だけ行うことで、色空間変換演算誤差に伴う画像劣化を最小限にできる「画像通信装置」がある（例えば、特許文献２参照）。この画像通信装置は、色空間の変換回数を減らすことで、カラー入力画像データの劣化を抑えることができる。

以上のように、入力されたカラー画像データの劣化を抑えて符号化し、入力画像データを良好に再現するための画像処理装置及び画像処理方法が多数提案されている。
特開２００４−２００９０２号公報特開２００３−１５３０１４号公報

前述した特許文献１では、入力された画像データを複数の画像領域に分割し、各画像領域毎に色相及び彩度を算出し、算出した色相別に最大彩度をそれぞれ求めることで色域を検出する。その上で、色空間決定手段が色域検出手段によって検出された色域を実質的に包含する色空間を決定し、色空間変換手段によって入力画像データを決定された色空間で表される画像データに変換している。

しかしながら、特許文献１では、色域を検出するために入力画像データからｘｙ色度座標を求め、さらに複数の画像領域毎に代表色相及び彩度を算出してから色相別の最大彩度を算出する必要があり、２重３重の計算が必要になるという問題がある。

また、色相別の最大彩度で実質的に包含する色空間を決定しているが、入力画像全体の面積に対する各色相に属する領域の面積が考慮されていないため、微小面積かつ高彩度部のような、多少色差が大きくとも問題にならないような場合でも１段階大きな色域を持つ色空間が選択され、量子化が粗くなり、かえって入力画像データとの誤差が大きくなってしまうという問題がある。

さらに、画像の背景というのは画像の見た目を左右する重要な要素であるが、特許文献１では面積が考慮されていないため、色空間を決定する際のあらかじめ定められた割合によっては、ほぼ均一な背景部の属する色相を含まない色空間を選択してしまい、見た目が大きく変わってしまうという問題もある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、クリッピングやガモットマッピングのような色域の圧縮によるカラー画像データの色域的な劣化を抑制することが可能な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。

かかる目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、入力された入力画像データを蓄積する画像処理装置において、入力画像データに含まれる色が所定の色空間からはみ出している割合として、頻度分布を算出する頻度分布手段と、入力画像データに含まれる色が所定の色空間からはみ出す場合の色差相当値を算出する色差相当値算出手段と、頻度分布及び色差相当値に基づき、入力画像データを蓄積するための色空間を選択する色空間選択手段と、を備え、色空間選択手段は、頻度分布が予め定められた割合以上であり、かつ、色差相当値が予め定められた値以上である場合、所定の色空間より大きな色空間を選択し、頻度分布が予め定められた割合以上であり、かつ、色差相当値が予め定められた値よりも小さい場合、白色点を所定値に変換し、所定の色空間より大きな色空間を選択しないことを特徴とする。

また、本発明の画像処理装置において、色空間は、ＣＩＥＬＡＢ又はＣＩＥＬＵＶ以外に、ｓＲＧＢ、ｓcＲＧＢ、AdobeＲＧＢ（登録商標）、ＲＯＭＭＲＧＢ、ｓＹＣＣ、bg-sＲＧＢ、bg-sＹＣＣ、Wide Gamut ＲＧＢ、ＮＴＳＣ、ＣＩＥＣＡＭ０２における、相対的な感覚量空間又は絶対的な感覚量空間、のうち少なくとも２つ以上を含むことを特徴とする。

また、本発明の画像処理装置において、色空間選択手段は、白色点を、明度のより高い方向へ移動することで、入力画像データに含まれる色の分布の範囲を圧縮することを特徴とする。

本発明の画像処理方法は、入力された入力画像データを蓄積する装置が行う画像処理方法であって、入力画像データに含まれる色が所定の色空間からはみ出している割合として、頻度分布を算出するステップと、入力画像データに含まれる色が所定の色空間からはみ出す場合の色差相当値を算出するステップと、頻度分布が予め定められた割合以上であり、かつ、色差相当値が予め定められた値以上である場合、入力画像データを蓄積するための色空間として、所定の色空間より大きな色空間を選択する一方で、頻度分布が予め定められた割合以上であり、かつ、色差相当値が予め定められた値よりも小さい場合、白色点を所定値に変換し、入力画像データを蓄積するための色空間として、所定の色空間より大きな色空間を選択しないステップと、を有することを特徴とする。

また、本発明の画像処理方法において、色空間は、ＣＩＥＬＡＢ又はＣＩＥＬＵＶ以外に、ｓＲＧＢ、ｓcＲＧＢ、AdobeＲＧＢ（登録商標）、ＲＯＭＭＲＧＢ、ｓＹＣＣ、bg-sＲＧＢ、bg-sＹＣＣ、Wide Gamut ＲＧＢ、ＮＴＳＣ、ＣＩＥＣＡＭ０２における、相対的な感覚量空間又は絶対的な感覚量空間、のうち少なくとも２つ以上を含むことを特徴とする。

また、本発明の画像処理方法において、白色点を、明度のより高い方向へ移動することで、入力画像データに含まれる色の分布の範囲を圧縮するステップを有することを特徴とする。

本発明によれば、画像処理装置において、入力画像データを蓄積する場合、クリッピング等による色域的な劣化を抑制し、効率よく蓄積することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

本実施例の目的は、入力カラー画像データを蓄積する際に、効率よく、クリッピング等による色域的な劣化を抑制して蓄積する画像処理装置を提供することである。
また、本実施例の目的は、比較評価を効率的に行い、かつ、色域的、記憶媒体の無駄の少ない色空間を選択可能な画像処理装置を提供することである。
また、本実施例の目的は、白色点を制御することで、複雑な色域圧縮アルゴリズムを用いることなく、一意の変換式によって色域圧縮が可能な画像処理装置を提供することである。
また、本実施例の目的は、入力画像データが、データ蓄積時に色域圧縮される際の、圧縮による劣化を抑制することが可能な画像処理装置を提供することである。
また、本実施例の目的は、入力画像データを蓄積する際に、色差相当値を利用して適切な色空間を選択することが可能な画像処理装置を提供することである。
また、本実施例の目的は、入力画像データを蓄積する際に、色域を算出することなく適切な色空間を選択することが可能な画像処理装置を提供することである。

図１は本実施例を示す機能ブロック図である。
図１において、画像処理装置はカラーファクシミリ装置であり、スキャナ部１０１、Ａ／Ｄ変換部１０２、ビデオ補正部１０３、画像処理部１０４、蓄積・送信画像生成部１０５、符号部１０６、記憶部１０７、通信部１０８、制御部１０９、色空間選択部１１０とから成り、蓄積・送信画像生成部１０５は、色空間変換部１０５１と色空間評価部１０５２、頻度分布算出部１０５３とを含んで構成されている。

本実施例では、カラーファクシミリ装置は、電話回線とＬＡＮとの接続を両立する、ネットワークスキャナの機能を備えたカラーファクシミリ装置である。

以下、図２のフローチャートを用いて本実施例のカラーファクシミリ装置の動作を説明する。
原稿がスキャナ部１０１より読み取られ、アナログＲＧＢ信号が生成される（Ｓ１０１）。このアナログＲＧＢ信号はＡ／Ｄ変換部１０２によって量子化され、ディジタルＲＧＢ信号に変換される（Ｓ１０２）。また、ビデオ補正部１０３によってシェーディング補正が行われ、スキャナ部１０１での白波型歪みが補正され（Ｓ１０３）、画質処理部１０４でフィルタ演算による輪郭強調等の処理が行われ（Ｓ１０４）、記憶部１０７に一時保存される（Ｓ１０５）。

次に、符号部１０６でＲＧＢ多値画像データは、例えばＪＰＥＧ画像データ（符号化画像データ）に符号化され（Ｓ１０６）、データ蓄積するための色空間との比較評価が行われる（Ｓ１０７）。この比較評価では、まず、色空間変換部１０５１にて、Ｓ１０６で符号化されたデータ（デバイス依存）データをデバイス非依存の色空間上のデータに変換する。この変換は、例えば、デバイス固有のプロファイルを用いて、デバイス依存ＲＧＢ→デバイス非依存ＣＩＥＬＡＢ→ｓＲＧＢ値のように変換しても良いし、ｓＲＧＢ、AdobeＲＧＢ（登録商標）、ＲＯＭＭＲＧＢといった色空間毎のプロファイルを用意しておき、デバイス依存ＲＧＢから直接変換するような構成にしても良い。但し、この変換の際には、例えばｓＲＧＢ色空間であれば、ＲＧＢ各チャネル０〜２５５（８ビット表記）の値を取るため、ｓＲＧＢ色空間のデータとして表すには、０未満や２５５を超えるような値が出てきた場合にはクリッピングしてやる必要があるが、ここでは入力画像データと各種標準色空間の比較を行うため、クリッピング等は行わず、０未満や２５５以上の値を取ることを許す。

そして、色空間評価部１０５２にて、各画素毎にｓＲＧＢ色空間内に収まっているか否かを判定する。その際、同時に頻度分布算出部１０５３にて、ｓＲＧＢ色空間に収まっている画素数もしくは、逆にはみ出している画素数の頻度分布を算出する。具体的には、入力画像データのｓＲＧＢ値のうち、１チャネルでも０未満であったり、２５５を超えたりするものがあれば、その画素値はｓＲＧＢ色空間からはみ出していることになる。

そして、はみ出している画素に関しては、ｓＲＧＢ空間内の最も近い格子点との色差に相当する値（例えばユークリッド距離）を算出する。例えば入力画像データがｓＲＧＢ値で（ＲＧＢ）=（１２４,２１０,２６５）であれば（１２４,２１０,２５５）との距離、すなわち１０を色差に相当する値として算出する（Ｓ１０７）。ここでは、例として全画素中でｓＲＧＢ外であった画素数の割合、すなわち画像中のｓＲＧＢ色空間外の部分の割合（面積）と、それらの画素の色差に相当する値（以下、色差相当値）を評価指標とするが、当然これ以外の評価指標を用いても良い。そして、この結果を蓄積・送信画像生成部１０５は色空間選択部（色空間決定手段）１１０に送る。

この評価結果を受け取った色空間選択部１１０では、入力画像データに対して色制御が必要か否かを判断し（Ｓ１０８）、色制御が必要であれば（Ｓ１０８／ＹＥＳ）、圧縮等の色制御処理を行い（Ｓ１０９）、必要ない場合には（Ｓ１０８／ＮＯ）、そのまま蓄積してよいか否かを判断する（Ｓ１１０）。そのまま蓄積して良い場合（Ｓ１１０／ＹＥＳ）、又は、Ｓ１０９にて色制御を行った入力画像データを符号部１０６に送り符号化した後、記憶部１０７に蓄積する（Ｓ１１１）。

Ｓ１０８〜Ｓ１１０に関して、さらに具体的な例を挙げて説明する。まず、当然ではあるが、入力画像データに含まれる色が全てＳＲＧＢ色空間内に収まる場合には、色制御は必要ないと判断し（Ｓ１０８／ＮＯ）、さらにそのまま蓄積しても良いと判断する（Ｓ１１０／ＹＥＳ）。そして符号化を行い、記憶部１０７に蓄積する（Ｓ１１１）。

また、ｓＲＧＢ色空間からはみ出す場合であるが、例えば、入力画像データがｓＲＧＢ色空間からはみ出した割合が画像全体の例えば１％未満程度と小さく、さらに色差相当値も例えば５程度と小さい場合、わずかなはみ出しのために一段階大きな色空間（ここでは例えばAdobeＲＧＢ（登録商標））を用いて入力画像データを蓄積しようとすると、量子化が粗くなり、擬似輪郭が生じる等の不具合が発生するおそれがある。そのため、このような場合には、仮想的に白色点を（２７０,２７０,２７０）といった値に設定し（ｓＲＧＢでは通常は（２５５,２５５,２５５））、全画素値に２５５／２７０を掛ける。このようにすることで、入力画像データの色の分布範囲が圧縮され、ｓＲＧＢ色空間からのはみ出しが抑えられ、白色点の値（ここでは２７０）を極端に大きな値にしないことで、圧縮によるシャドウ側の階調潰れも抑えられる。これでもなお、わずかにはみ出している画素値についてはクリッピング等を施し、全画素値をＳＲＧＢ色空間に収めた後に、符号化を行い、白色点及び色空間の情報と共に保存する（Ｓ１１１）。

また、はみ出した割合が少なく、最大もしくは平均の色差相当値が非常に大きかった場合であるが、この場合、圧縮によってｓＲＧＢ色空間内に収めようとすると白色点の値が非常に大きな値になり（例えば３５０）、シャドウ部での階調潰れが深刻になるため、このような場合には色制御は必要ないと判断し（Ｓ１０８／ＮＯ）、さらにそのまま蓄積することもできないと判断し（Ｓ１１０／ＮＯ）、比較対象の標準色空間を一回り大きな物（例えばAdobeＲＧＢ（登録商標））に変更し、入力画像データをAdobeＲＧＢ（登録商標）色空間に変換し、再度評価を行う（Ｓ１０７）。

次に、入力画像データがｓＲＧＢ色空間からはみ出した割合が大きく、色差相当値が小さかった場合であるが、この場合は白色点の変換により、入力画像データの色の分布範囲を圧縮し、保存する。また、はみ出した割合が大きく、色差相当値も大きかった場合は、色空間を一回り大きな物に切替えて、再度評価を行う。

以上、入力画像データの比較対象の標準色空間からのはみ出した割合と、はみ出した画素値の色差相当値の大小で４つの場合に分けて説明したが、当然、この例に縛られることなく、例えばシャドウ側の階調潰れが問題になるようなケースでは、白色点の移動による圧縮をなるべく行わないように、色差相当値の許容値を小さく、かつ判定時の重みを大きくすることも可能である。

画像データの送信に際しては、まず、通信部１０８は、相手先の画像通信装置と接続を確立する。そして相手先の画像通信装置がどの色空間のカラー画像データを処理することが可能であるかの情報等を取得することができる。

画像データの送信を行うには、まず、符号部１０６により、記憶部１０７に蓄積されている画像データを復号化する。ここで、相手先の画像通信装置がＣＩＥＬＡＢ色空間のカラー画像データしか処理できないようであった場合、制御部１０９が、例えばｓＲＧＢ蓄積で、且つ白色点の移動が行われていれば、色空間変換が必要と判断し（Ｓ１１２／ＹＥＳ）、色空間選択部１１０により白色点を元に戻す伸張処理が行われ、色空間変換部１０５１にてＣＩＥＬＡＢ色空間に変換する（Ｓ１１３）。また、制御部１０９が相手先の画像通信装置に応じた解像度変換が必要か否かを判断し（Ｓ１１２）、解像度変換が必要ない場合には（Ｓ１１２／ＮＯ）、符号部１０６にて再符号化し（Ｓ１１４）、通信部１０８より、相手先の画像通信装置に送信される（Ｓ１１５）。Ｓ１１２にて解像度変換が必要であれば（Ｓ１１２／ＹＥＳ）、解像度変換を行い（Ｓ１１３）、再符号化し（Ｓ１１４）、通信部１０８より、相手先の画像通信装置に送信される（Ｓ１１５）。

以上説明したように、本実施例によれば、画像読み取り手段によって読み取ったカラー原稿画像データや、画像入力手段によって入力されたカラー入力画像データを画像記憶手段に蓄積する画像処理装置において、前記カラー原稿画像データ又はカラー入力画像データに含まれる色が各種標準色空間に含まれるかを、デバイス依存の色空間又は入力データ色空間又は各種標準色空間で比較評価し、同時に、含まれるか否かの頻度分布を検出し、その比較評価結果と頻度分布に応じて入力画像データを色制御し、蓄積色空間を決定する構成にすることで、蓄積時のクリッピングによる色域的な劣化を抑制し、効率よく蓄積することができる。

また、本実施例によれば、入力画像データに含まれる色の分布範囲の評価や蓄積時の標準色空間として、ＣＩＥＬＡＢ又はＣＩＥＬＵＶ以外に、ｓＲＧＢ、ｓcＲＧＢ、AdobeＲＧＢ（登録商標）、ＲＯＭＭＲＧＢ、ｓＹＣＣ、bg-sＲＧＢ、bg-sＹＣＣ、Wide Gamut ＲＧＢ、ＮＴＳＣ、ＣＩＥＣＡＭ０２における感覚量空間（相対的な感覚量空間ＪＣｈ又は絶対的な感覚量空間ＱＭｈ）のうち、少なくとも２つ以上を含むような構成にすることで、色域的に無駄の少ない色空間で比較評価を行い、蓄積することができ、必要以上に大きな蓄積用の色空間を使いことによる量子化誤差も抑制することができる。

また、本実施例によれば、入力画像データに含まれる色の分布範囲の評価結果に応じて、入力画像の白色点を仮想的に明度のより高い方向へ移動することで、分布範囲を圧縮するような構成のため、複雑なガモット圧縮アルゴリズムを用いることなく、一意の変換式によって容易に色の分布範囲を圧縮することができる。

また、本実施例によれば、入力画像データとそれがマッピングされる蓄積用の色空間の間の色差相当値が、ある規定以上の値であった場合に、蓄積用の標準色空間を一回り大きなものに切替える構成とすることで、入力画像の色の分布範囲を圧縮しすぎて階調潰れ等の不具合が発生することを防ぐことができ、同時に、マッピングによる劣化も防ぐことができる。

また、本実施例によれば、入力画像データの色の分布範囲の評価指標として、入力画像データに含まれる色で、比較対象の色空間からはみ出した色に最も近い色空間内の格子点との色差相当値、入力画像データの各色と各種標準色空間の格子点との最小色差の最大値もしくは平均値のうち、少なくとも１つを含むような構成とすることで、入力画像データ毎に、適切な蓄積色空間を選択することができる。

また、本実施例によれば、入力画像データに含まれる色が、比較対象の色空間に含まれる割合もしくは入力画像データに含まれる色が、比較対象の色空間からはみ出す割合を考慮することで、各種標準色空間からはみ出す画素の、入力画像に占める面積を考慮して、入力画像の色域を算出することなく、適切な蓄積色空間を選択することができる。

図３は本実施例を示す機能ブロック図である。
図３において、画像処理装置はMFP（Multi Function Peripheral）と呼ばれるフルカラー複合機である。このフルカラー複合機は、大きく分けて、プロッタエンジン部（以下エンジン部）とプリンタコントローラ部とオペレーションパネル２０とによって構成されている。

エンジン部は、読み取りユニット（スキャナ部）１、スキャナ補正部２、固定長多値圧縮器３、エンジンコントローラ４、固定長多値伸張器５、プリンタ補正部６、ＧＡＶＤ（書き込みユニット）７、作像ユニット８、及びＦＡＸコントローラ９等から成る。

また、プリンタコントローラ部は、プリンタコントローラ１１、半導体メモリ１２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１３等の記憶媒体、画像フォーマット変換ユニット１４、及びＮＩＣ（Network Interface Card）、色空間選択部１７、色空間変換部１８、色空間評価部１９等により構成される。なお、このフルカラー複合機の画像処理装置は、エンジン部の印刷手段（画像形成手段）に相当する部分、すなわちＧＡＶＤ７、作像ユニット８等や固定長多値伸張器５等を除く部分で構成される。

エンジン部とプリンタコントローラ部とは、汎用バスインターフェース１６によって接続されている。

エンジン部の読み取りユニット１は画像入力手段（画像読み取り手段）であり、読み取り位置（例えばコンタクトガラス上）にセットされた原稿あるいは読み取り位置を通過中の原稿の画像を光学的に読み取る。この時、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の色分解光毎に光電変換して増幅させ、電気的な画像信号であるＲＧＢ各色８ビット（当然８ビット以外でも良い）の画像データとしてスキャナ補正部２へ送る。

なお、読み取り用の原稿は、ユーザーによって読み取りユニット１の読み取り位置にセットされるか、ＡＤＦ（自動原稿給送装置）によって原稿台上の原稿が１枚ずつ自動給送されて読み取り位置にセットされるか、あるいはそのＡＤＦによって読み取り位置を単に通過する。また、本実施例では読み取りユニット１で読み取った画像データを各色８ビットとしたが、これに限定されるものではない。

スキャナ補正部２はスキャナガンマ補正部、フィルタ処理部、変倍処理部、色判定部等から成り（いずれも図示せず）、読み取りユニット１から送られてくる画像データに対して各種処理を行う。すなわち、その画像データに対してスキャナガンマ補正部がスキャナガンマ（γ）補正処理を行い、その処理が行われた画像データに対してフィルタ処理部がフィルタ処理を行い、それらの処理が行われた画像データに対して変倍処理部が変倍処理を行い、これらの画像処理が行われた画像データを固定長多値圧縮器（固定長の非可逆圧縮器）３へ送る。また、それらの画像処理と並行して、色判定部（図示せず）が読み取りユニット１から入力された画像データ（原稿）がフルカラーデータ（フルカラー原稿）であるかモノクロデータ（モノクロ原稿）であるかを判定する色判定処理を行い、その色判定結果をエンジンコントローラ４へ通知する。なお、この色判定結果は、エンジンコントローラ４内のＣＰＵが読み取り、必要に応じて利用しても良いし、固定長多値圧縮器３へ送られた画像データに添付し、その情報を色空間選択部１７等が利用しても良い。

固定長多値圧縮器３は、圧縮手段であり、スキャナ補正部２から送られてくる画像データ（この時点では、まだデバイス依存のデータである）を非可逆圧縮（符号化）する。この固定長多値圧縮器３の出力部は汎用バスインターフェース１６に繋がっているため、非可逆圧縮後の画像データは汎用バスインターフェース１６を通ってプリンタコントローラ部の色空間評価部１９へと送られる。

色空間評価部１９に画像データが送られると、色空間変換部１８は例えばｓＲＧＢ色空間の代表的な格子点（例えば（ＲＧＢ）＝（０,０,０）（０,０,６４）（０,０,１２８）（０,０,１９２）（０,０,２５５）（０,６４,０）・・・（２５５,２５５,２５５））をデバイス依存のＲＧＢと非依存の表色値を結びつけるプロファイルを用いてデバイス依存のＲＧＢ値に変換し、ｓＲＧＢ色空間のデバイス依存ＲＧＢ色空間でのカバー範囲（例えばＲ＝１０〜２５５,Ｇ＝３０〜２３０,Ｂ＝０〜２５５）を算出し、色空間評価部１９に送る。もちろん、標準色空間毎の代表的な格子点を、あらかじめデバイス依存ＲＧＢに変換して算出した、各種標準色空間毎のカバー範囲をあらかじめＨＤＤ１３等に保持しておき、それを色空間変換部１９の指示により色空間評価部１９に送るような構成にしてもよく、この場合はさらに色空間の変換にかかる時間が短縮される。色空間評価部１９では、この情報を用い、画像データがｓＲＧＢ色空間に収まっているか否かを実施例１と同様に比較評価する。

評価の結果、色制御された画像データは汎用バスインターフェース１６を通り、プリンタコントローラ１１を経て、メモリ１２やＨＤＤ１３へ送られ、蓄積される。この際、オペレーションパネル２０、外部ＰＣ、又はネットワーク３０からユーザーの指示がなければ、デバイス依存のデータのまま、デバイス依存であることを示す情報や白色点の移動情報と共に蓄積される。

プリンタコントローラ１１はＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むマイクロコンピュータを用いており、プリンタコントローラ部全体を統括的に制御する。

半導体メモリ１２は、ＣＭＹＫもしくはＲＧＢ各色毎に独立しており、プリンタコントローラ１１の制御によって画像データを蓄積することができる。ＨＤＤ１３は大容量の記憶装置であり、多量の画像データやジョブ履歴データなど、各種のデータを蓄積して保存することができる。また、ＨＤＤ１３の代わりに光ディスク、光磁気ディスク等の他の大容量記憶装置を使用することもできる。

ここで、半導体メモリ１２に蓄積された画像データは随時ＨＤＤ１３にも蓄積される。これは印刷時に用紙が詰まったりして、印刷が正常に終了しなかった場合でも、同じ原稿を読み取り直すのを回避するためであったり、複数枚の原稿の画像データを並べ替える電子ソートを行うためである。また、近年では、これだけではなく、読み取った原稿の画像データを蓄積しておき、必要なときに再出力（再印刷又はネットワーク経由での再配信）する機能が追加されているフルカラー複合機もある。

また、ここでは画像データに対して非可逆の圧縮を行うとしたが、汎用バスインターフェース１６の帯域が十分に広く、蓄積するＨＤＤ１３や半導体メモリ１２の記憶容量が大きければ、非圧縮の状態でデータを扱っても良く、その方が非可逆な圧縮による画像劣化を防ぐことができる。

コピー時にはＨＤＤ１３内のデータはプリンタコントローラ１１によって一度半導体メモリ１２に展開され、次に汎用バスインターフェース１６を通り、必要であれば色空間選択部へ送られ白色点を元に戻す伸張処理が行われた後に色空間変換部１８へ送られ、エンジン部で処理できる色空間へと変換される。ＣＩＥＬＡＢ等、エンジン部でそのまま処理できる色空間でＨＤＤ１３に蓄積されていた場合には、プリンタコントローラ１１によって半導体メモリ１２に展開された後、汎用バスインターフェース１６を通りエンジン側に送られる。

プリンタコントローラ１１から送り出されたコピー用の画像データは、エンジン部の固定長多値伸張器（固定長の非可逆伸張器）５に送られる。

固定長多値伸張器は伸張手段であり、プリンタコントローラ部から送られてくる画像データを必要に応じて（ＣＩＥＬＡＢ等、色空間変換部を経由しないデータの場合は必要）伸張（復号化）し、プリンタ補正部６へ送る。プリンタ補正部６は色補正部、プリンタγ処理部、中間調処理部から成る（いずれも図示せず）。

プリンタ補正部６では、固定長多値伸張器５から送られてきた画像データを色補正し、ＣＭＹＫデータにして、プリンタガンマ補正処理を行い、その処理が行われた画像データに対して中間調処理部が順次ＧＡＶＤ７及び作像ユニット８に合わせた中間調処理を行い、その処理を行った画像データを各色毎にＧＡＶＤ７へ送る。

ＧＡＶＤ７はプリンタ補正部６から送られてくるＣ（シアン）画像データに基づいて半導体レーザ（図示せず）を変調駆動して対応するレーザビームを射出させ、ポリゴンミラー（図示せず）によって周期的に偏向させ、走査レンズ（図示せず）によって収束させたレーザビームにより副走査方向に回転するドラム状もしくはベルト状の感光体（いずれも図示せず）上を主走査方向に反復走査することにより静電潜像を形成させる。以後、プリンタ補正部６から順次送られてくるＭ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各画像データに対しても同様の処理を行う。

作像ユニット８は、公知の作像処理を行う。例えば、帯電器によって感光体上を一様に帯電させ、Ｃ用の現像ユニットによって感光体上に形成されたＣ画像データに対応する静電潜像にＣトナーを付着させてＣトナー画像を形成させ、それを１次転写ユニットによってベルト上又はドラム状の中間転写体上に転写する。次に、Ｍ用の現像ユニットによって感光体上に形成されたＭ画像データに対応する静電潜像にＭトナーを付着させてＭトナー画像を形成させ、それを１次転写ユニットによって中間転写体のＣトナーが像上に転写する。以後、Ｙ,Ｋ用の各現像ユニットによっても順次上述と同様の処理を行うことにより、中間転写体上に４色重ねのトナー画像を形成させ、その４色重ねのトナー画像を給紙部から給紙させた用紙（転写紙）上に２次転写ユニットによって一括転写させた後、その用紙上のトナー画像を定着ユニットによって溶融定着させ、この定着処理後の用紙を排紙部に排紙させる。なお、作像順はＣＭＹＫに限らない。

実施例３の処理の流れについて図３を用いて説明する。
上記実施例２との違いは、図３の外部ＰＣ３０から、標準色空間に属する画像データが入力される点である。本実施例では、図３の外部ＰＣ（もしくはネットワーク）３０から、ＮＩＣ１５を経由で、Wide Gamut ＲＧＢ色空間の画像データに上記ＣＩＥＣＡＭ０２の観察条件パラメータが添付されたものが入力された場合について処理の流れを説明する。

外部ＰＣ３０からＮＩＣ１５を経て画像データが入力されると、プリンタコントローラ１１は入力画像データを半導体メモリ１２及びＨＤＤ１３に蓄積すると同時に色空間変換部１８に送る。入力画像データを受け取った色空間変換部１８はWide Gamut ＲＧＢ色空間から、それよりも一回り小さいAdobeＲＧＢ（登録商標）色空間へと変換する。その際、例えば８ビットであれば０〜２５５の範囲に収まらない値は通常、クリッピングしたりするが、ここではそのような処理を行わず、０未満や２５５超の値を許容する。そしてそのデータを色空間評価部１９に送り、AdobeＲＧＢ（登録商標）色空間内に収まっているか否かを評価する。

評価の結果、入力された画像データがAdobeＲＧＢ（登録商標）に完全に収まっているか、又は、白色点の比較的少ない移動で圧縮することで収まる場合には、そのまま、もしくは実施例１と同様の圧縮処理を行い、AdobeＲＧＢ（登録商標）色空間の画像データとしてプリンタコントローラ１１に送り返され、半導体メモリ１２及びＨＤＤ１３に色空間変換前の画像データに上書き、蓄積される。一回り大きな色空間が必要な場合には、評価中のデータを破棄し、半導体メモリ１２及びＨＤＤ１３に蓄積されたデータをそのまま用いる。このようにすることで、Wide Gamut ＲＧＢ色空間の一部しか用いられていないような無駄の多い画像データを、より量子化誤差の小さい色空間にて保存することができる。印刷時の、その後の処理の流れは実施例２と同様である。

本実施例の目的は、入力カラー画像データを蓄積する際に、効率よく、クリッピング等による色域的な劣化を抑制して蓄積する画像処理装置を提供することである。
また、本実施例の目的は、比較評価を効率的に行い、かつ、色域的、記憶媒体の無駄の少ない色空間を選択可能な画像処理装置を提供することである。
また、本実施例の目的は、環境パラメータを制御することで、複雑な色域圧縮アルゴリズムを用いることなく、一意の変換式によって色域圧縮が可能な画像処理装置を提供することである。
また、本実施例の目的は、入力画像データが、データ蓄積時に色域圧縮される際の、圧縮による劣化を抑制することが可能な画像処理装置を提供することである。
また、本実施例の目的は、入力画像データを蓄積する際に、色差相当値を利用して適切な色空間を選択することが可能な画像処理装置を提供することである。
また、本実施例の目的は、入力画像データを蓄積する際に、色域を算出することなく適切な色空間を選択することが可能な画像処理装置を提供することである。

実施例４の処理の流れについて図３を用いて説明する。
上記実施例１〜３との根本的な違いは、画像データの色の分布範囲の圧縮を色の見えモデルＣＩＥＣＡＭ０２における絶対的な感覚量の空間であるＱＭｈ色空間で行う点である。ＣＩＥＣＡＭ０２というのは対象のＸＹＺ三刺激値（測色値）と参照白色のＸＹＺ三刺激値ＸｗＹｗＺｗ、背景の輝度率Ｙｂ、順応視野の輝度Ｌａ、順応率Ｄ等の観察条件（環境変数等も含む）とから、色の知覚量、すなわち色の見えを予測するモデルのことで、公知の技術である。本実施例では、図３のネットワーク３０から、AdobeＲＧＢ（登録商標）画像データに観察環境パラメータが添付されて入力された場合の処理の流れを説明する。

入力画像データと共に観察環境パラメータが入力された場合、プリンタコントローラ１１は半導体メモリ１２及びＨＤＤ１３に画像データを蓄積すると共に、色空間変換部１８へ送る。

色空間変換部１８では、この画像データを添付の観察環境パラメータを用いてＣＩＥＣＡＭ０２における絶対的な感覚量空間ＱＭｈに変換する。ＱＭｈはそれぞれ、Ｑ（ブライトネス）、Ｍ（カラフルネス）、ｈ（色相）である。ｈに関しては、ＣＩＥＣＡＭ０２では０〜３６０degeeの値を取るが、本画像処理装置において、各チャネル８ビットとすると、ｈの取りうる値の範囲は０〜２５５のため、色変換等行う際には、ｈの値を３６０／２５５倍した値をｈとして演算する必要がある。

色空間変換部１８は、このようにしてＱＭｈ色空間に変換した画像データを環境パラメータと共に色空間評価部１９に送る。色空間評価部１９では、前述の実施例と同様に評価を行い、評価結果と共に画像データを色空間選択部１７に送る。

色空間選択部１７では、画像データに含まれる色の分布範囲の圧縮（この場合はＱとＭ）が必要な場合は、環境パラメータを制御して分布範囲を圧縮する。圧縮した例を図４に示す。図４の例では、順応視野の輝度Ｌａを変更して圧縮を行っている（ＱＭｈの場合、図４に示した通り、白色点の値を大きくしてもＭは小さくなるがＱは逆に拡大してしまう）。

このようにして圧縮された画像データは、環境パラメータと共にＱＭｈ色空間の画像データとしてプリンタコントローラ１１に送り返され、半導体メモリ１２及びＨＤＤ１３に色空間変換前の画像データに上書き、蓄積される。印刷時の、その後の処理の流れは実施例２や実施例３と同様である。

また、本実施例によれば、入力画像データに含まれる色の分布範囲の評価結果に応じて決定された蓄積色空間がＣＩＥＣＡＭ０２における絶対的な感覚量空間ＱＭｈであった場合に、入力画像の環境パラメータを制御することで分布範囲を圧縮するような構成のため、複雑なガモット圧縮アルゴリズムを用いることなく、一意の変換式によって容易に色の分布範囲を圧縮することができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。

本発明は、ディジタルスチルカメラ、ディジタルビデオカメラ、カラーファクシミリ、イメージスキャナ、ＭＦＰ（Multi Function Peripheral）といった、画像入力及び蓄積を行う画像処理装置に適用できる。

本発明の一実施例であるカラーファクシミリ装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施例に係る動作を示すフローチャートである。本発明の一実施例であるフルカラー複合機の構成を示すブロック図である。本発明の実施例４に係る各パラメータを示す表である。

符号の説明

１読み取りユニット
２スキャナ補正
３固定長多値圧縮器
４エンジンコントローラ
５固定長多値伸張器
６プリンタ補正
７ＧＡＶＤ
８作像ユニット
９ＦＡＸコントローラ
１１プリンタコントローラ
１２半導体メモリ
１３ＨＤＤ
１４画像フォーマット変換ユニット
１５ＮＩＣ
１６汎用バス
１７、１１０色空間選択部
１８、１０５１色空間変換部
１９、１０５２色空間評価部
２０オペレーションパネル
３０外部ＰＣ（又は、外部ネットワーク）
３１、１０５３頻度分布算出部
１０１スキャナ部
１０２Ａ／Ｄ変換部
１０３ビデオ補正部
１０４画質処理部
１０５蓄積・送信画像生成部
１０６符号部
１０７記憶部
１０８通信部
１０９制御部

Claims

入力された入力画像データを蓄積する画像処理装置において、
前記入力画像データに含まれる色が所定の色空間からはみ出している割合として、頻度分布を算出する頻度分布手段と、
前記入力画像データに含まれる色が所定の色空間からはみ出す場合の色差相当値を算出する色差相当値算出手段と、
前記頻度分布及び前記色差相当値に基づき、前記入力画像データを蓄積するための色空間を選択する色空間選択手段と、を備え、
前記色空間選択手段は、
前記頻度分布が予め定められた割合以上であり、かつ、前記色差相当値が予め定められた値以上である場合、前記所定の色空間より大きな色空間を選択し、
前記頻度分布が前記予め定められた割合以上であり、かつ、前記色差相当値が前記予め定められた値よりも小さい場合、白色点を所定値に変換し、前記所定の色空間より大きな色空間を選択しないことを特徴とする画像処理装置。
前記色空間は、
ＣＩＥＬＡＢ又はＣＩＥＬＵＶ以外に、ｓＲＧＢ、ｓcＲＧＢ、AdobeＲＧＢ（登録商標）、ＲＯＭＭＲＧＢ、ｓＹＣＣ、bg-sＲＧＢ、bg-sＹＣＣ、Wide Gamut ＲＧＢ、ＮＴＳＣ、ＣＩＥＣＡＭ０２における、相対的な感覚量空間又は絶対的な感覚量空間、のうち少なくとも２つ以上を含むことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記色空間選択手段は、
前記白色点を、明度のより高い方向へ移動することで、前記入力画像データに含まれる色の分布の範囲を圧縮することを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理装置。
入力された入力画像データを蓄積する装置が行う画像処理方法であって、
前記入力画像データに含まれる色が所定の色空間からはみ出している割合として、頻度分布を算出するステップと、
前記入力画像データに含まれる色が所定の色空間からはみ出す場合の色差相当値を算出するステップと、
前記頻度分布が予め定められた割合以上であり、かつ、前記色差相当値が予め定められた値以上である場合、前記入力画像データを蓄積するための色空間として、前記所定の色空間より大きな色空間を選択する一方で、前記頻度分布が予め定められた割合以上であり、かつ、前記色差相当値が前記予め定められた値よりも小さい場合、白色点を所定値に変換し、前記入力画像データを蓄積するための色空間として、前記所定の色空間より大きな色空間を選択しないステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
前記色空間は、
ＣＩＥＬＡＢ又はＣＩＥＬＵＶ以外に、ｓＲＧＢ、ｓcＲＧＢ、AdobeＲＧＢ（登録商標）、ＲＯＭＭＲＧＢ、ｓＹＣＣ、bg-sＲＧＢ、bg-sＹＣＣ、Wide Gamut ＲＧＢ、ＮＴＳＣ、ＣＩＥＣＡＭ０２における、相対的な感覚量空間又は絶対的な感覚量空間、のうち少なくとも２つ以上を含むことを特徴とする請求項４記載の画像処理方法。
前記白色点を、明度のより高い方向へ移動することで、前記入力画像データに含まれる色の分布の範囲を圧縮するステップを有することを特徴とする請求項４又は５記載の画像処理方法。