(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された画像を分割して得られる領域毎に、当該領域に含まれる各画素の色の平均値を当該領域の代表色として算出するとともに、当該領域を構成する画素数を前記代表色の面積として算出する特徴算出手段と、
複数の基準色の色情報を格納する格納手段と、
前記特徴算出手段により領域毎に算出された代表色とその面積から前記画像の色空間内分布を求め、当該色空間内分布に従って前記複数の基準色の中から色調整に用いる基準色を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された基準色の色情報を前記格納手段から読み出し、当該基準色をディスプレイに表示する基準色表示手段と、
前記ディスプレイに表示されている基準色の色が予め印刷してある前記基準色の色と一致するように、前記ディスプレイに表示されている基準色の色情報を操作入力に応じて調整する調整手段と、
前記調整手段による調整前と調整後の基準色の色情報を用いて、前記画像の色を補正するための色変換係数を算出する係数算出手段と、
前記係数算出手段により算出された色変換係数を用いて前記画像の色情報を補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された画像を前記ディスプレイに表示する画像表示手段と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記ディスプレイに表示されている基準色の色情報を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各々の値を操作入力に応じて調整することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記調整手段は、前記ディスプレイに表示されている基準色の色情報を構成するＬ＊，ａ＊，ｂ＊の各々の値を操作入力に応じて調整することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
画像を入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された画像を分割して得られる領域毎に、当該領域に含まれる各画素の色の平均値を当該領域の代表色として算出するとともに、当該領域を構成する画素数を前記代表色の面積として算出する特徴算出手段と、
複数の基準色の色情報を格納する格納手段と、
前記特徴算出手段により領域毎に算出された代表色とその面積から前記画像の色空間内分布を求め、当該色空間内分布に従って前記複数の基準色の中から色調整に用いる基準色を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された基準色の色情報を前記格納手段から読み出し、当該色情報から前記基準色の色調整を行うための複数の候補色の色情報を算出する候補色算出手段と、
前記候補色算出手段により色情報が算出された複数の候補色をディスプレイに表示する候補色表示手段と、
前記ディスプレイに表示された、前記基準色用の複数の候補色のうち、予め印刷してある前記基準色の色と一致する候補色を指定する指定手段と、
前記指定手段により指定された候補色の色情報と、前記選択手段により選択された基準色の色情報を用いて、前記画像の色を補正するための色変換係数を算出する係数算出手段と、
前記係数算出手段により算出された色変換係数を用いて前記画像の色情報を補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された画像を前記ディスプレイに表示する画像表示手段と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
前記候補色表示手段は、前記候補色算出手段手段により色情報が算出された複数の候補色を前記ディスプレイに同時に表示することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記候補色表示手段は、前記候補色算出手段手段により色情報が算出された複数の候補色を前記ディスプレイに順次表示することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記複数の基準色は白色および無彩色を含むことを特徴とする請求項１または４に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記色変換係数は、前記ディスプレイに依存しない色空間上の信号を前記ディスプレイに依存する信号へ変換する場合に用いられる変換係数であることを特徴とする請求項１または４に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記色変換係数は、前記ディスプレイに依存しない色空間上の信号を前記ディスプレイに依存しない第２の信号へ変換する場合に用いられる変換係数であることを特徴とする請求項１または４に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記係数算出手段は、前記選択手段において求められた前記画像の色空間内分布に基づいて、当該色空間中に多く分布する色について重みを増すように重み付け係数を定め、前記色変換係数を算出することを特徴とする請求項１または４に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記基準色表示手段は、前記選択手段により選択された基準色の色情報を前記格納手段から読み出し、当該基準色を、その周囲を囲む無彩色とともにディスプレイに表示することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記基準色を表示する領域のサイズは縦と横の幅が約３ｃｍであり、その周囲を囲む無彩色の表示幅は約２ｃｍであることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記候補色表示手段は、前記候補色算出手段により色情報が算出された複数の候補色の各々について、当該候補色を、その周囲を囲む無彩色とともにディスプレイに表示することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記候補色を表示する領域のサイズは縦と横の幅が約３ｃｍであり、その周囲を囲む無彩色の表示幅は約２ｃｍであることを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
画像を入力する入力過程と、
前記入力過程にて入力された画像を分割して得られる領域毎に、当該領域に含まれる各画素の色の平均値を当該領域の代表色として算出するとともに、当該領域を構成する画素数を前記代表色の面積として算出する特徴算出過程と、
前記特徴算出過程にて領域毎に算出された代表色とその面積から前記画像の色空間内分布を求め、当該色空間内分布に従って、予め定められている複数の基準色の中から色調整に用いる基準色を選択する選択過程と、
前記選択過程にて選択された基準色の色情報を、前記複数の基準色の色情報が記憶されているメモリから読み出し、当該基準色をディスプレイに表示する基準色表示過程と、
前記ディスプレイに表示されている基準色の色が予め印刷してある前記基準色の色と一致するように、前記ディスプレイに表示されている基準色の色情報を操作入力に応じて調整する調整過程と、
前記調整過程における調整前と調整後の基準色の色情報を用いて、前記画像の色を補正するための色変換係数を算出する係数算出過程と、
前記係数算出過程にて算出された色変換係数を用いて前記画像の色情報を補正する補正過程と、
前記補正過程にて補正された画像を前記ディスプレイに表示する画像表示過程と
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１６】
画像を入力する入力過程と、
前記入力過程にて入力された画像を分割して得られる領域毎に、当該領域に含まれる各画素の色の平均値を当該領域の代表色として算出するとともに、当該領域を構成する画素数を前記代表色の面積として算出する特徴算出過程と、
前記特徴算出過程にて領域毎に算出された代表色とその面積から前記画像の色空間内分布を求め、当該色空間内分布に従って、予め定められている複数の基準色の中から色調整に用いる基準色を選択する選択過程と、
前記選択過程にて選択された基準色の色情報を、前記複数の基準色の色情報が記憶されているメモリから読み出し、当該色情報から前記基準色の色調整を行うための複数の候補色の色情報を算出する候補色算出過程と、
前記候補色算出過程にて色情報が算出された複数の候補色をディスプレイに表示する候補色表示過程と、
前記ディスプレイに表示された、前記基準色用の複数の候補色のうち、予め印刷してある前記基準色の色と一致する候補色を指定する指定過程と、
前記指定過程にて指定された候補色の色情報と、前記選択過程にて選択された基準色の色情報を用いて、前記画像の色を補正するための色変換係数を算出する係数算出過程と、
前記係数算出過程にて算出された色変換係数を用いて前記画像の色情報を補正する補正過程と、
前記補正過程にて補正された画像を前記ディスプレイに表示する画像表示過程と
を有することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力カラー画像を画像処理してディスプレイへ表示する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＤＴＰ（Desk Top Publishing）の発達に伴い、従来のハードコピーによる校正をディスプレイ上で行おうとされている。この中で大きな問題となっているのはディスプレイとハードコピーの色の不一致である。
【０００３】
ディスプレイとハードコピーの色が一致しないの原因としては両者の色再現域が異なることの他に、両者の色が測色的な値だけは扱えず数値的な一致だけは両者の色の一致が達成されないことが大きい。これは反射物であるハードコピーと発光体であるディスプレイでは、色の表示モードが異なり周囲の照明（環境光）の影響も異なるからである。環境光の分光スペクトルに基づいて表示画像を補正する方法としては特開平４-２５５０２５号公報に記載された方法がある。また、環境光の白色点を測定してディスプレイの白色点の色にフィードバックする製品が発売されている。
【０００４】
更に、色の不一致の原因としては人間の目の環境光に対する順応の影響も大きいので、特表平５-５０８２８０号公報に記載の発明は人間の目の順応モデルを処理系の中で考慮している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術には以下の課題がある。特開平４-２５５０２５号公報に記載の方法は、環境光の光スペクトルを考慮しているが環境光に対する視覚系の順応を考慮していないので画像に含まれる色は十分に補正されない。また環境光を検知する手段を設けるとコストが高くなる。
【０００６】
特表平５-５０８２８０号公報に記載の方法は人間の視覚系に関する色順応モデルを考慮している。順応モデルでは一意に対応関係が定まるので順応全体を扱いやすいが個々の状態に対する補正精度が低い。また、視覚系の順応がディスプレイだけで生じることを前提としており環境光の影響を考慮していない。更に白色点だけで環境の状態を扱っており色の見えの変化を考慮していない。また、ディスプレイと反射物であるハードコピーの相違を考えていない。これらの問題を解決するために色空間がどのように変化するかを実験的に求めて色を補正する方法が考えられる。しかしながら、色空間全体の対応関係を求めるには膨大な作業が必要となる。
【０００７】
本発明はこうした問題に鑑みてなされたもので、簡便な方法で効率良く色補正することができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は、画像を入力する入力手段と、前記入力手段により入力された画像を分割して得られる領域毎に、当該領域に含まれる各画素の色の平均値を当該領域の代表色として算出するとともに、当該領域を構成する画素数を前記代表色の面積として算出する特徴算出手段と、複数の基準色の色情報を格納する格納手段と、前記特徴算出手段により領域毎に算出された代表色とその面積から前記画像の色空間内分布を求め、当該色空間内分布に従って前記複数の基準色の中から色調整に用いる基準色を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された基準色の色情報を前記格納手段から読み出し、当該基準色をディスプレイに表示する基準色表示手段と、前記ディスプレイに表示されている基準色の色が予め印刷してある前記基準色の色と一致するように、前記ディスプレイに表示されている基準色の色情報を操作入力に応じて調整する調整手段と、前記調整手段による調整前と調整後の基準色の色情報を用いて、前記画像の色を補正するための色変換係数を算出する係数算出手段と、前記係数算出手段により算出された色変換係数を用いて前記画像の色情報を補正する補正手段と、前記補正手段により補正された画像を前記ディスプレイに表示する画像表示手段とを備えた画像処理装置を提供する。
【０００９】
また、本発明は、画像を入力する入力手段と、前記入力手段により入力された画像を分割して得られる領域毎に、当該領域に含まれる各画素の色の平均値を当該領域の代表色として算出するとともに、当該領域を構成する画素数を前記代表色の面積として算出する特徴算出手段と、複数の基準色の色情報を格納する格納手段と、前記特徴算出手段により領域毎に算出された代表色とその面積から前記画像の色空間内分布を求め、当該色空間内分布に従って前記複数の基準色の中から色調整に用いる基準色を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された基準色の色情報を前記格納手段から読み出し、当該色情報から前記基準色の色調整を行うための複数の候補色の色情報を算出する候補色算出手段と、前記候補色算出手段により色情報が算出された複数の候補色をディスプレイに表示する候補色表示手段と、前記ディスプレイに表示された、前記基準色用の複数の候補色のうち、予め印刷してある前記基準色の色と一致する候補色を指定する指定手段と、前記指定手段により指定された候補色の色情報と、前記選択手段により選択された基準色の色情報を用いて、前記画像の色を補正するための色変換係数を算出する係数算出手段と、前記係数算出手段により算出された色変換係数を用いて前記画像の色情報を補正する補正手段と、前記補正手段により補正された画像を前記ディスプレイに表示する画像表示手段とを備えた画像処理装置を提供する。
【００１０】
また、本発明は、画像を入力する入力過程と、前記入力過程にて入力された画像を分割して得られる領域毎に、当該領域に含まれる各画素の色の平均値を当該領域の代表色として算出するとともに、当該領域を構成する画素数を前記代表色の面積として算出する特徴算出過程と、前記特徴算出過程にて領域毎に算出された代表色とその面積から前記画像の色空間内分布を求め、当該色空間内分布に従って、予め定められている複数の基準色の中から色調整に用いる基準色を選択する選択過程と、前記選択過程にて選択された基準色の色情報を、前記複数の基準色の色情報が記憶されているメモリから読み出し、当該基準色をディスプレイに表示する基準色表示過程と、前記ディスプレイに表示されている基準色の色が予め印刷してある前記基準色の色と一致するように、前記ディスプレイに表示されている基準色の色情報を操作入力に応じて調整する調整過程と、前記調整過程における調整前と調整後の基準色の色情報を用いて、前記画像の色を補正するための色変換係数を算出する係数算出過程と、前記係数算出過程にて算出された色変換係数を用いて前記画像の色情報を補正する補正過程と、前記補正過程にて補正された画像を前記ディスプレイに表示する画像表示過程とを有する画像処理方法を提供する。
【００１１】
また、本発明は、画像を入力する入力過程と、前記入力過程にて入力された画像を分割して得られる領域毎に、当該領域に含まれる各画素の色の平均値を当該領域の代表色として算出するとともに、当該領域を構成する画素数を前記代表色の面積として算出する特徴算出過程と、前記特徴算出過程にて領域毎に算出された代表色とその面積から前記画像の色空間内分布を求め、当該色空間内分布に従って、予め定められている複数の基準色の中から色調整に用いる基準色を選択する選択過程と、前記選択過程にて選択された基準色の色情報を、前記複数の基準色の色情報が記憶されているメモリから読み出し、当該色情報から前記基準色の色調整を行うための複数の候補色の色情報を算出する候補色算出過程と、前記候補色算出過程にて色情報が算出された複数の候補色をディスプレイに表示する候補色表示過程と、前記ディスプレイに表示された、前記基準色用の複数の候補色のうち、予め印刷してある前記基準色の色と一致する候補色を指定する指定過程と、前記指定過程にて指定された候補色の色情報と、前記選択過程にて選択された基準色の色情報を用いて、前記画像の色を補正するための色変換係数を算出する係数算出過程と、前記係数算出過程にて算出された色変換係数を用いて前記画像の色情報を補正する補正過程と、前記補正過程にて補正された画像を前記ディスプレイに表示する画像表示過程とを有する画像処理方法を提供する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
(実施形態１)
図１は、本カラー画像処理装置における処理の概要を示す。本発明では、予め定めた基準色または入力画像を用いて選択した基準色を用いて入力画像を補正するための変換係数を求める。入力画像を用いて基準色を選択する場合には、まず入力画像を領域分割して各領域の特徴としての代表色と面積を算出する（Ｓ１２）。これから入力画像の色空間内分布を求めて（Ｓ１４）、この色空間分布に含まれる基準色を選択する（Ｓ１６、Ｓ１８）。ユーザには予め全基準色を印刷して提供しておく。
【００２９】
ディスプレイ上の色が印刷された基準色に一致するようにユーザが色を調整するか、または表示された候補色から基準色に一致する色をユーザが選択する（Ｓ２０）。これにより基準色とディスプレイに表示すべき色との対応関係を求める（Ｓ２２）。この対応関係に基づいて入力画像を変換することにより印刷物の色にディスプレイ上の色を一致させる（Ｓ２６）。また算出した補正係数を記憶しておく（Ｓ２４）。算出された色空間が既に補正係数を計算した色空間と同一である場合には既に記憶した補正係数を用いる（Ｓ２４、Ｓ２６）。これにより実際に色調整を行わなくとも色を補正することができる。
【００３０】
図２は、本発明のカラー画像処理装置の構成の概要を示すブロック図であり、大きく分けて前処理部１、一致情報生成部２、補正処理部３、表示部１８の４つの部分を有する。前処理部１は必須ではないが、画像の色を精度良く補正するためにはこの部分を加えることが望ましい。前処理部１は特徴算出部１１と基準色選択部１２を、一致情報生成部２は色調整部１３と一致情報記憶部１４を 、補正処理部３は係数決定部１５と変換処理部１６を有する。表示部１８は画像を表示する。また係数記憶部１７は、補正処理部３において決定された色変換のための係数を記憶する。補正処理部３は係数記憶部１７が記憶した係数を用いて色を補正する。
【００３１】
カラー入力画像は、まず前処理部１の特徴算出部１１へ入力される。特徴算出部１１はカラー入力画像から各色の面積を算出しヒストグラムを求めて基準色選択部１２へ送出する。基準色選択部１２はヒストグラムから入力画像の色空間を求め、複数の基準色と比較して、どの基準色を用いて色調整を行うかを示す基準色情報を算出する。一致情報生成部２の色調整部１３は、基準色情報に基づきユーザに色調整するように指示し、その結果得られた一致情報を一致情報記憶部１４に記憶させる。
【００３２】
係数決定部１５は、一致情報記憶部１４に格納された一致情報に基づき色を変換するための変換係数を求め変換処理部１６へ出力する。変換処理部１６は変換係数を用いてカラー入力画像の色を変換しその結果を表示部１８へ送出する。また変換係数は係数記憶部１７に記憶されユーザの要求に応じて呼び出される。
【００３３】
図３に特徴算出部１１の構成を示す。特徴算出部１１は入力画像の色と面積を算出する。例えば各画素の色成分を計算してヒストグラムを算出することによって画像に含まれている色を求めることもできる。しかし実際にはユーザは各画素を判別することができず複数画素の空間的積分値を見ている。そこで画像の領域を分割して個々の領域の代表的な色を求める。本実施形態では、領域分割計算部１１ａはｋ平均アルゴリズム（ｋ−ｍｅａｎ法）により画像の領域を分割する。
【００３４】
ｋ平均アルゴリズムにおいては、次の方法で画像の領域を分割する。
（１）各画素と適当な方法で分割された各領域とのユークリッド距離を計算し、それぞれの画素を距離が最小となる領域に配置する。
（２）再配置された各領域の代表色を再計算する。
（３）（１）で所属する領域を変更した画素の数がある閾値以下であれば収束したと見なす。閾値を超える場合は（１）へ戻り処理を繰り返す。
【００３５】
領域分割計算部１１ａは、分割した各領域に含まれる各画素の色の平均値をその領域の代表色とし、その領域を構成する画素数をその代表色の面積とする。代表色計算部１１ｂは、基準色の色空間内の座標を中心として色空間を一定の幅を有する複数の空間に分割する。また個々の画像領域の代表色から個々の画像領域がどの色空間に属するかを判断する。また各色空間に属する画像領域の面積の合計を用いてヒストグラムを算出して基準色選択部１２へ出力する。ここでどの部分空間内に画像領域が属するかによって各色空間の幅を算出する。但し、色空間を適応的に分割しても良い。尚、代表色はディスプレイに依存しない均等色空間であるＬ*ａ*ｂ*の値へ変換した。但し他の形態としては例えばＬ*ｕ*ｖ*空間を用いても良い。
【００３６】
図４に示すように、基準色選択部１２は色空間算出部１２ａとユーザに対して提供されている基準色を蓄積する基準色蓄積部１２ｂとを有する。色空間算出部１２ａは特徴算出部１１から与えられたヒストグラムから入力画像が形成する色空間を算出する。色空間算出部１２ａは、閾値を設けることにより入力されたヒストグラム中の一定値以上、すなわち一定面積以上を有する空間から色空間を算出するようにフィルタリングしてもヒストグラムの全体データを用いてもよい。また、ヒストグラム中で大きい値を有するものから一定数を抽出しその値から色空間を算出してもよい。
【００３７】
このようにして算出した色空間を基準色決定部１２ｃへ出力する。基準色決定部１２ｃは、基準色蓄積部１２ｂに蓄積された基準色を参照して入力された色空間から調整に用いる基準色を決定する。本実施形態では、Ｌ*、ａ*、ｂ*の３つの変数を同時に考慮して色空間を求めたが、例えばヒストグラムの個々の値をａ*ｂ*平面に投影し、入力画像がａ*ｂ*平面内で占める分布を求めた後、この分布を含む複数の基準色を選択してもよい。この場合にはａ*ｂ*平面上で領域を決定した後で画像の持つＬ*情報を参照する。
【００３８】
基準色の数が多い方が色調整の精度が上がるが、簡便にするために６個の有彩色、白色、および適度な明るさを有する無彩色である灰色の合計８色を選択した。但し基準色の数はこれに限られるものはない。決定された基準色を示す基準色情報を色調整部１３へ送出する。但し他の形態としては、複数の基準色から構成される基準色のセットを複数用意しておき、色空間を用いて１つのセットを選択してもよい。ユーザには全基準色が予め提供されている。また基準色の各には番号等の識別ラベルが付されている。色調整部１３は、基準色情報を基に調整に用いる基準色を識別ラベルを用いて指定する。
【００３９】
図５に基準色の構成を示す。基準色は、予め色成分値が測定された色パッチと色パッチの周囲を囲む無彩色から構成される。ここで、周囲の無彩色は前述した８個の基準色に含まれている。人は周囲の色と比較して中心の色を判断するので各パッチを同じ色で囲むことが望ましい。無彩色を周囲色に採用したのは、無彩色は色みを持たないので中心部に及ぼす影響が少ないことが実験的に求められたからである。
【００４０】
図６に色調整部１３の構成を示す。色調整部１３は、無彩色調整部１３ａ、白色調整部１３ｂ、及び指定色調整部１３ｃの３つを有する。基準色の色情報は指定色調整部１３ｃが用いる。それぞれの調整部において獲得された結果は一致情報記憶部１４に格納される。無彩色調整部１３ａと白色調整部１３ｂを設けたのは、指定色調整部１３ｃが調整する基準色中の周囲の無彩色部の色を等しくすることによって色調整の精度を高めるためである。また白色を調整するのは白色の差が他の色の相違に与える影響が大きいからである。そこで無彩色および白色は画像にかかわらず調整する。
【００４１】
各調整部１３ａ〜１３ｃにおける色調整方法を説明する。画像はディスプレイに依存するＲ,Ｇ,Ｂ信号を用いて表示される。そこで無彩色調整部１３ａは、Ｒ,Ｇ,Ｂ信号を調整することによりディスプレイ上のパッチと基準色とを一致させるようにユーザに指示する。ユーザがまず無彩色パッチの色を調整すると、このＲ,Ｇ,Ｂ信号を一致情報記憶部１４に記憶する。一致情報記憶部１４へはＬ*ａ*ｂ*空間上の値に変更した値を記憶しても良い。白色調整部１３ｂと指定色調整部１３ｃにおける調整時は、図５に示したように候補色パッチの周囲を色一致が完了した無彩色で囲む。
【００４２】
図７に、ユーザがＲＧＢの３つの信号値を調整するためのユーザインタフェースの例を示す。例えば、ディスプレイにＲＧＢの３つの信号値のコントロールバーを設け、これらの値をユーザがマウスを動かして変化させて色パッチの色を調整する。このような調整により基準色とディスプレイ上の色パッチの色を一致させることで、ＲＧＢ信号と基準色との対応関係が得られる。
【００４３】
本実施形態では、均等色空間と表示装置に依存する信号、すなわちＬ*ａ*ｂ*空間での値とディスプレイへのＲＧＢ信号との対応関係を求めることにより変換係数を決定した。しかし図７に示したようにデバイスの特性が関係するＲＧＢとＬ*ａ*ｂ*の空間が既知であればディスプレイへのＲＧＢ信号を均等色空間であるＬ*ａ*ｂ*値へ変換しＬ*ａ*ｂ*値で扱っても良い。ＲＧＢからＬ*ａ*ｂ*への変換はデバイスの特性に依存するので予めこの対応関係を求める。但しディスプレイの経時劣化等の変動に対応するために、経時的変化に対応して対応関係を調整する。
【００４４】
ディスプレイ上のパッチ、および基準色のサイズは３cm×３cm、周囲の無彩色部は幅２cmとし、両者をほぼ等距離で観察するよう指示をする。これらの値より小さいと色を正確に比較できず、またこれらの値より大きくても色の比較精度は高まらないことが実験的に求められたからである。ＲＧＢの値を一致情報記憶部１４に記憶する。また、本実施形態では基準色をその都度選択しているが、あらかじめその環境下での多くの基準色に関しての一致情報を獲得する構成を設け、入力画像に応じて一致情報を選択して係数を求めてもよい。
【００４５】
このようにして指定された全ての基準色に対する色一致が終了した時、一致情報記憶部１４には基準色とディスプレイ上での色パッチの対応関係を記述する一致情報が蓄積されている。この情報を用いて補正処理部３が補正処理する。補正処理部３の係数決定部１５は、一致情報記憶部１４に格納されているユーザによって調整された一致情報に基づき色を変換するための変換係数を求める。この際には公知の手段を用いて変換係数を求める。
【００４６】
図８に、色変換の方法を示す。色変換のためには、Ｌ*ａ*ｂ*とＲＧＢの対応関係を求める必要がある。その方法としてはマトリックス演算法や、直接色空間内での対応を示すＤＬＵＴ法、高次項を含むような非線形演算法など公知の方法を用いる。ＤＬＵＴ法や非線形演算法を用いる場合には、対応関係を求める際に多数の対応関係を最初に求めなければならいので実用的はない。
【００４７】
表示に用いるＲＧＢ信号とＬ*ａ*ｂ*値の関係を求めるためには、
(Ｒ,Ｇ,Ｂ)＝ｆ(Ｌ*,ａ*,ｂ*)
となる変換写像ｆを求めればよいが、この変換写像ｆは、通常
Ｌ*,ａ*,ｂ*  →  ｘｙｚ         ・・・・(１)
ｘｙｚ       →  Ｒ'Ｇ'Ｂ'      ・・・・(２)
Ｒ'Ｇ'Ｂ'    →  ＲＧＢ         ・・・・(３)
なる段階を経て変更がなされる。
【００４８】
(１)の関係は式が与えられており一意に定めることができる。これに対し、(２)と(３)の関係を求めるためには、色の見えやデバイスの特性などを考慮する必要がある。(２)と(３)の関係は３×３の変換マトリックスと一次元ルックアップテーブル(ＬＵＴ)によって表現する。
【００４９】
そのため、本実施形態においては、３×３の変換マトリックスＲ(ａij)を用い、各色パッチiの成分を(Ｌ01*,ａ01*,ｂ01*)として、
(Ｒi',Ｇi',Ｂi')＝Ｒ(ａij)(Ｌ01*,ａ01*,ｂ01*)
(Ｒi",Ｇi",Ｂi")＝ｇ(Ｒi',Ｇi',Ｂi')
(ＬＵＴを参照して個々のＲＧＢを変換する写像)
という変換により(Ｌi*,ａi*,ｂi*)の予測値(Ｒi",Ｇi",Ｂi")を求め、それと一致情報中の(Ｒi,Ｇi,Ｂi)とを比較して、
Ｅ2＝Σ［ＷRi(Ｒi"-Ｒi)2＋ＷGi(Ｇi"-Ｇi)2＋ＷBi(Ｂi"-Ｂi)2］
を最小にするように例えば非線形最適化等の手法により各係数を決定した。
【００５０】
ここで、ＷRi、ＷGi、ＷBiはそれぞれの要素の重みづけ係数である。この重みづけは全て一定値にしてもよいが、本実施形態においては、先に求めた入力画像の情報に基づき、重みを変化させた。具体的には、あらかじめ重みづけＬＵＴを用意し、色空間中でヒストグラムの値が高いもの、すなわち多くの分布する色に関して重みを増すようにＬＵＴ中から重みづけ係数を定め、目立つ部分の色の見えを重視して重みづけ係数を決定する。このようにして決定した変換係数を画像変換処理部１６へ出力する。画像変換処理部１６は、変換係数を用いてカラー入力画像に対し色補色処理を行い、その結果を画像表示部１８へ出力する。
【００５１】
また、Ｌ*ａ*ｂ*信号と表示されされるＲＧＢ信号との関係が既知の場合には、色の見えの補正を変換してＬ*ａ*ｂ*間の関係を求める。この場合にも３×３の変換マトリックスＲ(ａij)を用いて、各色パッチiの色成分を(Ｌ0i*,ａ0i*,ｂ0i*)として、
(Ｌ*',ａ*',ｂ*')＝Ｒ(ａij)(Ｌ0i*,ａ0i*,ｂ0i*)
を求め、一致情報中の(Ｌ*,ａ*,ｂ*)と比較して
Ｅ2＝Σ［ＷLi(Ｌi*'-Ｌi*)2＋Ｗai(ａi*'-ａi*)2＋Ｗbi(ｂi*'-ｂi*)2］
を最小にするように係数を求める。また各重みづけ係数は上述した方法で定める。
【００５２】
これらの変換係数を係数記憶部１７に格納する。どの基準色を用いて変換係数を決定したか、すなわちどのような画像から変換したかを同時に係数記憶部１７に記憶しておく。前処理部で算出された色空間が同じであれば、係数記憶部１７において記憶されている変換係数を呼び出して使用することが出来る。この場合には再度色調整をする必要が無く効率的に色変換が出来る。
【００５３】
また、一致情報記憶部１４に格納された一致情報を複数回用いて変換係数を求めることもできる。すなわち、画像に応じて選択された基準色の見えの情報をすでに一致情報記憶部１４に有している場合にはそれを用いる。このように記憶した情報を用いることにより効率を高めることができる。このようにして画像をもとに調整のための基準色を選択し、ユーザに対して簡便な調節を行わせ、その結果を用いて画像に対して補正処理を施すことにより、数少ない色の調整によって画像に適応した色補正ができる。
【００５４】
(実施形態２)
図９に、本実施形態における色調整時のディスプレイの表示を示す。本実施形態の基本構成は実施形態１と同じであり、色調整部１３の色調整方法のみが異なる。本実施形態では、複数の色パッチをディスプレイに提示し、その中からユーザが最も基準色と近いと判断したものを入力させる。各候補色パッチにナンバリングし、ユーザが選択した候補色パッチの番号を入力する。何らかのポインティング・デバイスを用い、ディスプレイ上で直接そのパッチを指定させてもよい。
【００５５】
候補となる色パッチは、その基準色のＬ*ａ*ｂ*色空間における座標値からその対応点となるＲＧＢ信号を求めて、それを中心として一定間隔で変化する座標点を計算して表示する。デバイスの特性が分かっている場合には、Ｌ*ａ*ｂ*の座標値を中心として、Ｌ*,ａ*,ｂ*のいずれかが一定間隔で変化する座標点を求め、その座標点に対応する色をディスプレイに表示する。ディスプレイ上の色パッチおよび基準色のサイズは３cm×３c、周囲の無彩色部は幅２cmとし、両者をほぼ等距離で観察するように指示をする。
【００５６】
提示された候補色のパッチの中に一致すると感じられた色がなかった場合には、さらにカラーマッチングの候補となる座標の領域を広げて候補色パッチを表示する。その時には、自動的にＲＧＢまたはＬ*ａ*ｂ*のいずれかの値を変化させても良いし、ユーザにどの値を変化させるかを入力するように指示し、その情報をもとにさらに候補色パッチを作成して提示してもよい。なお、このような指示は、画面右下隅のボタン（□印）を押下して行う。そして、候補色パッチの中からユーザが一致していると見なした色パッチの情報を一致情報記憶部１４に記憶する。このように一致情報を獲得した後は、実施形態１と同じ手順で変換係数を求めることができる。これにより、実施形態１と同様に画像に適応した変換ができる。
【００５７】
(実施形態３)
図１０に、本実施形態における色調整時のディスプレイの表示を示す。本実施形態の基本的構成は実施形態２と同じであり、色調整部で選択させるための候補となる色パッチの提示方法のみが異なる。本実施形態では、候補色パッチを逐次的に表示する。これにより周囲の色に影響されることなく表示色を調整することができる。提示された候補色パッチにより満足な一致が得られない場合は、ユーザは次候補色パッチの提示を要求する。
【００５８】
次候補を提示する方法としては、実施形態２と同様に予め複数の色パッチを用意しておきユーザの要求に従って順次提示する方法や、色みの要素（明るさ、赤み、青みなど）を強くするまたは弱くする等の指示・要求を適切な実施形態１と同様な方法によりユーザに入力させ、その指示に従って色座標を計算して候補色パッチを表示しても良い。後者の場合には、実施形態１、２と同様に画像に適応して精度高く変換することができる。なお、本実施形態においても、かかる指示を行う場合は、画面右下隅のボタン（□印）を押下する。
【００５９】
（その他）
上記実施例においては、単一の入力画像に対して基準色および色パッチを選択して色調整を行った。色調整を行うごとに各基準色に対する変換係数が係数記憶部に記憶されるので、各種画像の色調整を行う毎に色調整の工数が小さくなる。しかし、変換係数がまだ係数記憶部に記憶されていない場合、ディスプレイもしくはプリンタを変更した場合、または環境光を変更した場合には、各画像毎に色調整をし直す必要がある。
【００６０】
そこでこの様に各画像毎の色調整をし直す必要がある場合には、複数の入力画像を順次ディスプレイに表示して予め色調整を行っても良い。色調整された画像に対応する基準色の変換係数は係数記憶部１７に記憶されるので、それ以降は色調整することなく最適な色をディスプレイに表示することが出来る。なお、既に係数記憶部に記憶されている変換係数を変更する場合には、既に記憶している変換係数を初期値として用いても良い。更に、ディスプレイ、プリンタ、または環境光が変更された場合にその旨を入力させる入力手段を設けておき、いずれかが変更された旨が入力された場合に係数記憶部中の変換係数を再度変更するように構成しても良い。
【００６１】
以上発明の実施の形態を説明したが、本出願に係る発明の技術的範囲は上記の実施の形態に限定されるものはない。上記実施の形態に種々の変更を加えて、特許請求の範囲に記載の発明を実施することができる。そのような発明が本出願に係る発明の技術的範囲に属することは特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、少数の基準色の色を調節する簡便な方法をとることで、測定等をすることもなく色の補正ができ、しかも画像に適応した基準色を選択しているために、精度的にも有効な補正となっている。また、ユーザが簡単に選択することができる。また、環境情報を獲得するセンサ等の手段を用いていないためコスト的にも安く、ユーザ自身が調整をするので順応などの要素までも含めた補正をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明における処理の手順を示す説明図である。
【図２】  本発明におけるカラー画像処理装置の概略を示すブロック図である。
【図３】  本発明の実施形態１における特徴算出部１１の構成を示すブロック図である。
【図４】  本発明の実施形態１における基準色選択部１２の構成を示すブロック図である。
【図５】  本発明の実施形態１における基準色の構成を示す説明図である。
【図６】  本発明の実施形態１における色調整部１３の概略ブロック図である。
【図７】  実施形態１における色パッチの表示方法を示す説明図である。
【図８】  本発明の実施形態１におけるデータ変換方式を示す説明図である。
【図９】  実施形態２における色パッチの表示方法を示す説明図である。
【図１０】  実施形態３における色パッチの表示方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１      前処理部
２      一致情報生成部
３      補正処理部
４      色表示ステップ
１１    特徴算出部
１１ａ  領域分割・計算部
１１ｂ  代表色計算部
１２    基準色選択部
１２ａ  色空間算出部
１２ｂ  基準色蓄積部
１２ｃ  基準色決定部
１３    色調整部
１３ａ  無彩色調整部
１３ｂ  白色調整部
１３ｃ  指定色調整部
１４    一致情報記憶部
１５    係数決定部
１６    変換処理部
１７    係数記憶部
１８    画像表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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