(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力系カラー画像の色再現範囲に対して出力系カラー画像の色再現範囲が異なり、入力系カラー画像情報を出力系の色再現範囲内のカラー画像情報に補正する色再現域補正装置であって、
複数の色再現域補正方法を格納した補正方法格納手段と、
該各色再現域補正方法を評価するために、各補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正する補正手段と、
前記入力系カラー画像と前記出力系カラー画像から、入力系カラー画像と出力系カラー画像間の色分布体積の変化量と彩度レンジの変化量と明度レンジの変化量を特徴量として抽出する特徴量抽出手段と、
該特徴量を基に前記出力系カラー画像の画質を評価する評価手段と、
前記複数の色再現域補正方法の中から、最も高い評価値が得られる補正方法を決定する補正方法決定手段と、
該決定された色再現域補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正するために、該決定された色再現域補正方法を前記補正手段に設定する手段とを備えたことを特徴とする色再現域補正装置。
【請求項２】
前記複数の色再現域補正方法は、それぞれ補正する方向が異なる補正方法であることを特徴とする請求項１記載の色再現域補正装置。
【請求項３】
前記補正する方向が異なる補正方法は、入力系画像と出力系画像間において色差が最小となる方向へ補正する方法、明度変化量が最小となる方向へ補正する方法、彩度変化量が最小となる方向へ補正する方法の少なくとも１つの方法を含むことを特徴とする請求項２記載の色再現域補正装置。
【請求項４】
前記色再現域補正方法は、異なる二つの補正方法によって得られる二つの点を内分する比率をパラメータにより変えることで補正後の点の位置を求めることを特徴とする請求項２記載の色再現域補正装置。
【請求項５】
前記色再現域補正方法は、所定の補正方向への補正位置の変化量をパラメータにより変えることで補正後の点の位置を求めることを特徴とする請求項２記載の色再現域補正装置。
【請求項６】
入力系カラー画像の色再現範囲に対して出力系カラー画像の色再現範囲が異なり、入力系カラー画像情報を出力系の色再現範囲内のカラー画像情報に補正する色再現域補正装置であって、
複数の色再現域補正方法を格納した補正方法格納手段と、
所定の画像領域を選定する画像領域選定手段と、
該各色再現域補正方法を評価するために、該画像領域選定手段により選定された画像領域に対して、各補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正する補正手段と、
前記入力系カラー画像と前記出力系カラー画像から、入力系カラー画像と出力系カラー画像間の色分布体積の変化量と彩度レンジの変化量と明度レンジの変化量を特徴量として抽出する特徴量抽出手段と、
該特徴量を基に前記出力系カラー画像の画質を評価する評価手段と、
前記複数の色再現域補正方法の中から、最も高い評価値が得られる補正方法を決定する補正方法決定手段と、
該決定された色再現域補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正するために、該決定された色再現域補正方法を前記補正手段に設定する手段とを備えたことを特徴とする色再現域補正装置。
【請求項７】
前記画像領域選定手段は、指定された画像領域を選定することを特徴とする請求項６記載の色再現域補正装置。
【請求項８】
前記画像領域選定手段は、所定の条件を満たす画像領域を自動的に選定することを特徴とする請求項６記載の色再現域補正装置。
【請求項９】
前記条件は、明度または彩度の高い色を持つ領域、または所定の色相に近い色を持つ領域であることを特徴とする請求項８記載の色再現域補正装置。
【請求項１０】
入力系カラー画像の色再現範囲に対して出力系カラー画像の色再現範囲が異なり、入力系カラー画像情報を出力系の色再現範囲内のカラー画像情報に補正する色再現域補正方法であって、
前処理時に、複数の色再現域補正方法を評価するために、各補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正する工程と、
前記入力系カラー画像と前記出力系カラー画像から、入力系カラー画像と出力系カラー画像間の色分布体積の変化量と彩度レンジの変化量と明度レンジの変化量を特徴量として抽出する工程と、
該特徴量を基に前記出力系カラー画像の画質を評価する工程と、
前記複数の色再現域補正方法の中から、最も高い評価値が得られる補正方法を決定する工程と、
本処理時に、該決定された色再現域補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正する工程とを有することを特徴とする色再現域補正方法。
【請求項１１】
入力系カラー画像の色再現範囲に対して出力系カラー画像の色再現範囲が異なり、入力系カラー画像情報を出力系の色再現範囲内のカラー画像情報に補正する色再現域補正方法であって、
前処理時に、複数の色再現域補正方法を評価するために、選定された画像領域に対して、各補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正する工程と、
前記入力系カラー画像と前記出力系カラー画像から、入力系カラー画像と出力系カラー画像間の色分布体積の変化量と彩度レンジの変化量と明度レンジの変化量を特徴量として抽出する工程と、
該特徴量を基に前記出力系カラー画像の画質を評価する工程と、
前記複数の色再現域補正方法の中から、最も高い評価値が得られる補正方法を決定する工程と、
本処理時に、該決定された色再現域補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正する工程とを有することを特徴とする色再現域補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力装置の色再現範囲と出力装置の色再現範囲が異なる場合に、入力系カラー画像情報を出力系の色再現範囲内のカラー画像情報に補正する色再現域補正装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
入力系の装置としてカラーＣＲＴ、出力系の装置としてカラーインクジェットプリンタを用いる場合を例にして、色再現域補正処理を説明する。
【０００３】
一般にこれらの入出力装置は、入力系の色再現範囲と出力系の色再現範囲は異なり、これを図１６で説明する。図１６は、各入出力装置において、色相が赤色のときの色再現範囲を示したものであり、縦軸は明度、横軸は彩度を表す。図１６の明度軸と折線に囲まれる領域はカラーＣＲＴの色再現範囲であり、点線折線に囲まれる領域はインクジェットの色再現範囲である。
【０００４】
このように、カラーＣＲＴの色再現域がインクジェットの色再現域よりも広いため、カラーＣＲＴ上で表示可能な色であってもインクジェットでは出力できない色がある。そこで、カラーＣＲＴの画像をインクジェットで出力する際には、インクジェットの色再現範囲内の色に色再現域補正処理を行った後に出力する。色再現域補正処理については、従来から種々の方法が提案されている。
【０００５】
一般に入力画像は、出力系で出力可能な色の占める割合および出力できない色の度合いが画像毎に異なっている。そこで、特開平４−１１９７６５号公報に記載されているように、プレスキャンを行い、入力画像の色分布情報を得た後に分布情報に応じて色再現域補正処理を適切な方式に切り替える手法が用いられている。この方法では、入力色分布の広さに応じて、色再現域補正処理時に色空間を圧縮する度合いを制御することにより、出力系で再現する際にコントラスト、階調性の劣化の度合いが少なくなるように制御されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の色再現域補正処理としては、入力画像の特徴量に応じて色再現域補正方法を制御し、出力画像の画質の向上を図ったものが幾つか提案されている。しかしながら、出力画像の画質の評価は、本来、入力画像と出力画像を比較することによって得られるものである。本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、
本発明の目的は、複数の色再現域補正方法について、入力画像と出力画像の画像を比較し、その結果に基づいて画質劣化の少ない色再現域補正処理を決定し、適用することにより、優れた画質の出力画像を得るようした色再現域補正装置および方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、入力系カラー画像の色再現範囲に対して出力系カラー画像の色再現範囲が異なり、入力系カラー画像情報を出力系の色再現範囲内のカラー画像情報に補正する色再現域補正装置であって、複数の色再現域補正方法を格納した補正方法格納手段と、該各色再現域補正方法を評価するために、各補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正する補正手段と、前記入力系カラー画像と前記出力系カラー画像から、入力系カラー画像と出力系カラー画像間の色分布体積の変化量と彩度レンジの変化量と明度レンジの変化量を特徴量として抽出する特徴量抽出手段と、該特徴量を基に前記出力系カラー画像の画質を評価する評価手段と、前記複数の色再現域補正方法の中から、最も高い評価値が得られる補正方法を決定する補正方法決定手段と、該決定された色再現域補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正するために、該決定された色再現域補正方法を前記補正手段に設定する手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明では、前記複数の色再現域補正方法は、それぞれ補正する方向が異なる補正方法であることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の発明では、前記補正する方向が異なる補正方法は、入力系画像と出力系画像間において色差が最小となる方向へ補正する方法、明度変化量が最小となる方向へ補正する方法、彩度変化量が最小となる方向へ補正する方法の少なくとも１つの方法を含むことを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の発明では、前記色再現域補正方法は、異なる二つの補正方法によって得られる二つの点を内分する比率をパラメータにより変えることで補正後の点の位置を求めることを特徴としている。
【００１１】
請求項５記載の発明では、前記色再現域補正方法は、所定の補正方向への補正位置の変化量をパラメータにより変えることで補正後の点の位置を求めることを特徴としている。
【００１２】
請求項６記載の発明では、入力系カラー画像の色再現範囲に対して出力系カラー画像の色再現範囲が異なり、入力系カラー画像情報を出力系の色再現範囲内のカラー画像情報に補正する色再現域補正装置であって、複数の色再現域補正方法を格納した補正方法格納手段と、所定の画像領域を選定する画像領域選定手段と、該各色再現域補正方法を評価するために、該画像領域選定手段により選定された画像領域に対して、各補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正する補正手段と、前記入力系カラー画像と前記出力系カラー画像から、入力系カラー画像と出力系カラー画像間の色分布体積の変化量と彩度レンジの変化量と明度レンジの変化量を特徴量として抽出する特徴量抽出手段と、該特徴量を基に前記出力系カラー画像の画質を評価する評価手段と、前記複数の色再現域補正方法の中から、最も高い評価値が得られる補正方法を決定する補正方法決定手段と、該決定された色再現域補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正するために、該決定された色再現域補正方法を前記補正手段に設定する手段とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
請求項７記載の発明では、前記画像領域選定手段は、指定された画像領域を選定することを特徴としている。
【００１４】
請求項８記載の発明では、前記画像領域選定手段は、所定の条件を満たす画像領域を自動的に選定することを特徴としている。
【００１５】
請求項９記載の発明では、前記条件は、明度または彩度の高い色を持つ領域、または所定の色相に近い色を持つ領域であることを特徴としている。
【００１６】
請求項１０記載の発明では、入力系カラー画像の色再現範囲に対して出力系カラー画像の色再現範囲が異なり、入力系カラー画像情報を出力系の色再現範囲内のカラー画像情報に補正する色再現域補正方法であって、前処理時に、複数の色再現域補正方法を評価するために、各補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正する工程と、前記入力系カラー画像と前記出力系カラー画像から、入力系カラー画像と出力系カラー画像間の色分布体積の変化量と彩度レンジの変化量と明度レンジの変化量を特徴量として抽出する工程と、該特徴量を基に前記出力系カラー画像の画質を評価する工程と、前記複数の色再現域補正方法の中から、最も高い評価値が得られる補正方法を決定する工程と、本処理時に、該決定された色再現域補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正する工程とを有することを特徴としている。
【００１７】
請求項１１記載の発明では、入力系カラー画像の色再現範囲に対して出力系カラー画像の色再現範囲が異なり、入力系カラー画像情報を出力系の色再現範囲内のカラー画像情報に補正する色再現域補正方法であって、前処理時に、複数の色再現域補正方法を評価するために、選定された画像領域に対して、各補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正する工程と、前記入力系カラー画像と前記出力系カラー画像から、入力系カラー画像と出力系カラー画像間の色分布体積の変化量と彩度レンジの変化量と明度レンジの変化量を特徴量として抽出する工程と、該特徴量を基に前記出力系カラー画像の画質を評価する工程と、前記複数の色再現域補正方法の中から、最も高い評価値が得られる補正方法を決定する工程と、本処理時に、該決定された色再現域補正方法を用いて入力系カラー画像を出力系カラー画像に補正する工程とを有することを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明する。
〈実施例１〉
図１は、本発明の実施例１の構成を示す。この実施例の構成においては、カラーＣＲＴを入力装置、プリンタを出力装置としているが、他の入出力装置を用いる場合にも同様に実現できる。
【００１９】
図１において、１はカラー画像情報を格納するフレームメモリ、２は入力系の装置であるカラーＣＲＴ、３はバスとフレームメモリを接続する外部インタフェース、４はＣＰＵ、５はＲＧＢ信号をＬＡＢ信号に変換する変換回路、６はＬＡＢ信号をＬＣＨ信号に変換する変換回路、７は最適な補正方法を用いて、入力されたＬＣＨ信号を、出力系の色再現域内のＬＣＨ信号に補正する色再現域補正処理回路、８は前処理時に、色再現域補正処理回路に入力する画像と処理回路から出力される画像から特徴量を抽出する画像特徴量抽出回路、９は特徴量を基に出力系画像の画質を評価する画質評価回路、１０はその評価結果を保持する評価結果保持回路、１１は評価結果を基に、複数の補正方法の中から最適な補正方法を決定する補正方法決定回路、１２は決定された補正方法を色再現域補正処理回路に設定する補正方法制御回路、１３は複数の補正方法を記憶した補正方法記憶回路、１４はＬＣＨ信号をＬＡＢ信号に変換する変換回路、１５はＬＡＢ信号をＣＭＹ信号に変換する変換回路、１６は外部インタフェース、１７は出力系の装置であるプリンタ、１８はバスである。
【００２０】
フレームメモリ１にはカラー画像情報を表すＲ、Ｇ、Ｂ信号（０〜２５５の整数値）が画素単位で格納され、カラーＣＲＴ２上に表示される。また、フレームメモリ１のカラー画像情報は外部インタフェース３、バス１８を経由して、ＣＰＵ４に取り込まれる。ＣＰＵ４に取り込まれた画素は、ＲＧＢ→ＬＡＢ変換回路５においてＣＩＥ  ＬＡＢ色空間の座標値（Ｌ＊in，ａ＊in，ｂ＊in）に変換される。
【００２１】
次に、ＬＡＢ→ＬＣＨ変換回路６において、（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）信号を次式によって明度Ｌ、彩度Ｃ、色相Ｈを表す３変数（０〜２５５の整数値）から構成される色空間に変換する。
【００２２】
〈明度〉Ｌ＝Ｌ＊
〈彩度〉Ｃ＝√（ａ＊）2＋（ｂ＊）2
〈色相〉Ｈ＝２５５×ａｒｃｔａｎ（ａ＊／ｂ＊）／２π
以上の変換により、（Ｌ＊in，ａ＊in，ｂ＊in）は（Ｌin，Ｃin，Ｈin）に変換され、さらに色再現域補正処理回路７において出力系の色再現範囲内のＬＣＨ信号（Ｌout，Ｃout，Ｈout）に変換される。色再現域補正処理を行う色再現域
補正処理回路は、本発明において特に特徴を有するものである。該処理は、前処理と本処理の２つに大きく分かれ、まずここではその概要を説明し、詳細は後述する。
【００２３】
前処理では、予め与えられた複数の色再現域補正方法に対して、入力画像の特徴と出力画像の特徴から出力画像の画質を評価し、最も評価の高い色再現域補正方法を決定する。
【００２４】
本処理では、前処理で決定した補正方法を用いて入力系画像（Ｌin，Ｃin，Ｈin）を出力系の再現域内の画像（Ｌout，Ｃout，Ｈout）に変換する。色再現補正を行い出力系の色再現範囲内に変換された（Ｌout，Ｃout，Ｈout）は、ＬＣＨ→ＬＡＢ変換回路１４、ＬＡＢ→ＣＭＹ変換回路１５を経てプリンタ信号（ＣＭＹ信号またはＣＭＹＫ信号）に変換され、プリンタ１７に出力する。
【００２５】
フレームメモリ上の画像全体に、上記した処理を施すことにより、入力系のＲ、Ｇ、Ｂ信号は色再現域補正処理を施された出力系のプリンタ信号（Ｃ、Ｍ、Ｙ信号）に変換される。
【００２６】
次に、色再現域補正処理の詳細について、前処理、本処理に分けて説明する。図２、図３は、それぞれ前処理、本処理の処理フローチャートである。本実施例では、色再現域補正処理方法として、予め３種類の補正方法が補正方法記憶回路１３に格納されていて、ここでは色差が最小となる方法、明度方向の色差が最小となる方法、彩度方向の色差が最小となる方法の３種類とする。
【００２７】
前処理では、まず、補正方法制御回路１２は、補正方法記憶回路１３に格納されている３種類の色再現域補正方法の中から１つの方法、例えば色差が最小となる方法を選択する。色再現域補正処理回路には選択された方法が設定され（ステップ１０１）、指定された補正方法を用いて、色再現域補正処理回路７は入力画素を補正し出力する。
【００２８】
次に指定された補正方法を仮りに適用した場合の出力画像の画質を、本処理に先立って予め評価する（ステップ１０２）。図４は、実施例１の画質評価の処理フローチャートである。
【００２９】
フレームメモリ１から所定領域のＲＧＢ値を入力し（ステップ３０１）、ＣＰＵ４に取り込まれた画素は、ＲＧＢ→ＬＡＢ変換回路５でＬＡＢ信号に変換され（ステップ３０２）、次いでＬＡＢ→ＬＣＨ変換回路６でＬＣＨ信号に変換される（ステップ３０３）。
【００３０】
画像特徴量抽出回路は、ＬＣＨ信号に変換された入力画像信号を入力とし、入力画像において出力系の色再現域外の画素を持つ領域に対して補正処理を施し、その領域における入力画像と出力画像間の３種類の画像特徴量（平均色差、平均明度変化量、平均彩度変化量）＝（ＡＶＥΔE，ＡＶＥΔL，ＡＶＥΔC）を算出する（ステップ３０４）。
【００３１】
前述の領域における各画素について、入力画素のＬＣＨ信号値（Ｌin，Ｃin，Ｈin）、補正処理を施した出力画素のＬＣＨ信号値（Ｌout，Ｃout，Ｈout）の明度変化量をΔＬ、彩度変化量をΔＣ、色差をΔＥとし、それぞれ
（ΔＬ，ΔＣ）＝（Ｌin−Ｌout，Ｃin−Ｃout）、
ΔＥ＝√（ΔＬ）2＋（ΔＨ）2
と定めたとき、ＡＶＥΔE，ＡＶＥΔL，ＡＶＥΔCはそれぞれ、画像特徴量を算出する対象となる全画素のΔＥ，ΔＬ，ΔＣの平均値として求められる（ステップ３０５）。画像特徴量を算出する領域は、特に上記した領域に限定するものではなく、画像全体であってもよいし、所定の閾値よりも高い彩度や明度を持つ領域などを用いてもよい。
【００３２】
画質評価回路９は、これらの特徴量を解析し評価する（ステップ３０６）。ここでは評価関数Ｖａｌｕｅを次のように定義する。すなわち、
Ｖａｌｕｅ＝α（ＡＶＥΔE／ＭＡＸΔE）＋β（ＡＶＥΔL／ＭＡＸΔL）＋γ（ＡＶＥΔC／ＭＡＸΔC）
ただし、ＭＡＸΔE、ＭＡＸΔL、ＭＡＸΔCはそれぞれ平均色差の最大値、平均明度変化量の最大値、平均彩度変化量の最大値を表す。α、β、γは各特徴量を評価する際の重みであり、例えば、人間の視覚特性が彩度の変化よりも明度の変化に大きく影響される場合は、β＞γの関係を持つ値を設定し、平均彩度変化量よりも平均明度変化量を重視して評価する。
【００３３】
色変わりに関する画質評価は、この評価関数に前述した３つの特徴量を代入して得られ、図４の処理手順が終了する。そして、図２の処理フローチャートに戻って、この結果を評価結果保持回路１０に保存する（ステップ１０３）。
【００３４】
このように、色再現域補正処理回路７に色差が最小となる補正方法を設定した場合の画質評価値を得た。同様に、他の２種類の色再現域補正方法に対しても、前述した前処理を実行し、最終的に３種類の補正方法に対する画質評価結果が得られ、評価結果保持回路１０に保存される（ステップ１０４）。
【００３５】
補正方法決定回路１１は、評価結果保持回路１０の内容を参照し、３種類の色再現域補正方法の中で、最も高い評価値の得られた方法を決定し（ステップ１０５）、結果を補正方法制御回路１２に渡し、前処理の処理が終了する。
【００３６】
本処理について説明する（図３）。本処理では、補正方法制御回路１２は、前処理で最も評価値の高かった補正方法を記憶回路１３から読み出し、色再現域補正処理回路７に設定する（ステップ２０１）。次に、入力画像は前処理と同様に、ＲＧＢ信号からＬＣＨ信号に変換され（ステップ２０２、２０３、２０４）、色再現域補正処理回路７は設定された補正方法を用いて、入力画像全体に対して入力画素（Ｌin，Ｃin，Ｈin）の色再現域を補正し、出力画素（Ｌout，Ｃout，Ｈout）を出力する（ステップ２０５）。
【００３７】
出力系の色再現範囲内に変換された信号（Ｌout，Ｃout，Ｈout）は、ＬＣＨ→ＬＡＢに変換され（ステップ２０６）、さらにＬＡＢ→ＣＭＹに変換され（ステップ２０７）、プリンタ１７に出力する（ステップ２０８）。フレームメモリ上の画像全体に上記した処理を施し（ステップ２０９）、入力系のＲ、Ｇ、Ｂ信号は色再現域補正処理が施された出力系のプリンタ信号（Ｃ、Ｍ、Ｙ信号）に変換される。
【００３８】
入力画素（Ｌin，Ｃin，Ｈin）から出力画素（Ｌout，Ｃout，Ｈout）への補正方法としては、従来から種々の方法が提案されている。本発明では、補正方法として従来の方法を用いるが、その概要を図を参照して説明する。
【００３９】
出力系の色再現範囲外の入力画素を、図５は色差が最小となる方法、図６は明度方向の色差が最小となる方法、図７は彩度方向の色差が最小となる方法を用いて補正したときの結果であり、ある色相での断面図を示している。出力系の再現範囲モデルは、白点、黒点、および最大彩度点の３点を結ぶ三角形でモデル化している。
【００４０】
図５の色差が最小となる方法は、出力系の色再現範囲の境界面へ垂線を下し、境界面との交点となる点へ補正する。境界面との交点がない箇所については白点、黒点、最大彩度点などの頂点へ補正する。
【００４１】
図６の明度方向の色差が最小となる方法は、無彩色軸へ垂線を下し、色再現範囲の境界面との交点へ補正する。交点が白点、黒点よりも外になる場合は白点、黒点へ補正する。
【００４２】
図７の彩度方向の色差が最小となる方法は、最大彩度点を通る彩度軸へ垂線を下し、色再現範囲の境界面との交点へ補正する。交点が最大彩度点よりも外になる場合は最大彩度点へ補正する。
【００４３】
上記したように、本実施例が対象とする色再現域補正方法は、色差が最小となる方法、明度方向の色差が最小となる方法、彩度方向の色差が最小となる方法の３つの場合であるが、本実施例はこれに限定されるものではなく、その他の色再現域補正方法の場合についても同様に実現できる。
【００４４】
また、本実施例では、画像特徴量として、平均色差、平均明度変化量、平均彩度変化量の３種類を算出しているが、これ以外の特徴量を算出して、より評価の信頼性を高めることも可能であり、この点については実施例３で詳述する。
【００４５】
〈実施例２〉
先の実施例１の画像特徴量抽出回路は、入出力画像の所定の領域内における平均色差、平均明度変化量、平均彩度変化量の３種類の特徴量を算出し、出力画像の色変わりに関する画質を評価した。
【００４６】
本実施例では、特徴量として入出力画像の所定の領域内における（色分布体積の変化量、彩度レンジの変化量、明度レンジの変化量）の３種類を算出し、出力画像の階調潰れに関する画質を評価する場合の実施例である。
【００４７】
実施例１の実現方法とは異なる、前処理における画像特徴量抽出回路８と画質評価回路９についてのみ説明する。画像特徴量抽出回路８は、ＬＣＨ信号に変換された入力画像信号を入力とし、入力画像において出力系の色再現域外の画素を持つ領域に対して補正処理を施し、その領域における入力画像と出力画像間の３種類の画像特徴量（色分布体積の変化量、彩度レンジの変化量、明度レンジの変化量）＝（Ｖratio，Ｃratio，Ｌratio）を算出する。
【００４８】
まず、上記した領域の全画素の入力画素のＬＣＨ信号値（Ｌin，Ｃin，Ｈin）、および補正処理を施した出力画素のＬＣＨ信号値（Ｌout，Ｃout，Ｈout）において、以下の値を求める。
【００４９】
Ｖin・・・領域内の異なる値を持つ（Ｌin，Ｃin，Ｈin）の組の数。
Ｖout・・・領域内の異なる値を持つ（Ｌout，Ｃout，Ｈout）の組の数。
ＣMＡＸin，ＣMＩＮin・・・領域内のＣinの最大値、最小値。
ＣMＡＸout，ＣMＩＮout・・・領域内のＣoutの最大値、最小値。
ＬMＡＸin，ＬMＩＮin・・・領域内のＬinの最大値、最小値。
ＬMＡＸout，ＬMＩＮout・・・領域内のＬoutの最大値、最小値。
【００５０】
次に、以下の算出方法によって（Ｖratio，Ｃratio，Ｌratio）を求める。すなわち、
Ｖratio＝Ｖout／Ｖin
Ｃratio＝（ＣMＡＸout−ＣMＩＮout）／（ＣMＡＸin−ＣMＩＮin）
Ｌratio＝（ＬMＡＸout−ＬMＩＮout）／（ＬMＡＸin−ＬMＩＮin）
画質評価回路９では、これらの特徴量を解析し評価するが、ここでは評価関数を次のように定義する。すなわち、
Ｖａｌｕｅ＝αＶratio＋βＣratio＋γＬratio
ただし、α、β、γは各特徴量を評価する際の重みであり、例えば、人間の視覚特性が彩度方向よりも明度方向の階調の潰れに大きく影響される場合は、β＞γの関係を持つ値を設定することにより、彩度レンジの変化量よりも明度レンジの変化量を重視して評価する。
【００５１】
このように階調潰れに関する画質評価は、この評価関数に前述した３つの特徴量を代入して得られる。実施例１の評価関数では色変わりに関する評価を行い、実施例２では階調潰れに関する評価を行っているが、これら２つの評価を総合して画質評価値とする方法を採ってもよい。
【００５２】
〈実施例３〉
本実施例３の全体構成は実施例１と同様であり、また前処理以外は実施例１と同様であるので、その説明を省略する。実施例１では、前処理において３種類の色再現域補正方法の中から最適な評価値が得られる方法を選択しているが、実施例３ではパラメータの設定値αに応じて色再現域補正方法が変化し、その中から最適な評価値が得られるときのパラメータ値αを決定する。
【００５３】
実施例３の色再現域補正方法は、明度方向の色差が最小となる方法（補正方法１）と、彩度方向の色差が最小となる方法（補正方法２）の２つの方法を基準とし、２つの方法によって補正される点Ａ、点Ｂをα：１−αの比で内分する点に補正する。
【００５４】
すなわち、入力画素（Ｌin，Ｃin，Ｈin）が補正方法１によって点Ａ＝（ＬA，ＣA，Ｈin）に補正され、補正方法２によって点Ｂ＝（ＬB，ＣB，Ｈin）に補正され、パラメータの設定値がαのとき、出力画素（Ｌout，Ｃout，Ｈout）は、
Ｌout＝（１−α）×ＬA＋α×ＬB
Ｃout＝（１−α）×ＣA＋α×ＣB
Ｈout＝Ｈin
となる。
【００５５】
パラメータの設定値（α＝０．０〜１．０）に応じて変化する様子を図８に示す。パラメータαの設定は、補正方法制御回路において行われ、色再現域補正処理回路は指定されたパラメータ値αを用いて入力画素を補正し出力する。パラメータ値αを例えば０．２刻みでα＝０．０，  ０．２，  ０．４，  ０．６，  ０．８，  １．０の６通りについて画質の評価を行う場合は、補正方法制御回路において、これら６通りのパラメータ値を順次生成する。
【００５６】
設定したパラメータ値αによって補正される入力画像と出力画像を用いて、実施例１と同様に画像特徴量抽出回路８は、入力画像において出力系の色再現域外の画素を持つ領域に対して補正処理を施し、その領域における入力画像と出力画像間の３種類の画像特徴量（平均色差、平均明度変化量、平均彩度変化量）＝（ＡＶＥΔE，ＡＶＥΔL，ＡＶＥΔC）を算出する。
【００５７】
画質評価回路９は、特徴量から画質を評価し、評価結果保持回路１０に保存する。以上の画質評価を６通りのパラメータ値αに対して行い、算出した画質評価結果を画質評価結果保持回路１０に保存する。
【００５８】
補正方法決定回路１１は、評価結果保持回路１０の内容を参照し、６種類のパラメータ設定値の中で最も高い評価が得られた方法を決定し、その結果を補正方法制御回路１２に渡し、前処理での処理が終了する。このように、前処理において最適な画質を得る補正方法のパラメータ値が決まり、以降、実施例１と同様の処理を行うことによって出力画像を得る。
【００５９】
〈実施例４〉
実施例３では、前処理において補正方向がパラメータに応じて異なる６種類の補正方法の中で最も評価値が高くなるパラメータ値を決定したが、本実施例では、所定の方向へ補正する補正方法において、補正前後における変化量がパラメータに応じて制御される補正方法の中で最も評価値が高くなるパラメータ値を決定する。
【００６０】
図９を用いて説明する。補正方向に関しては特に限定しないが、ここでは色差が最小となる方向へ補正する場合を例にする。例えば、入力色が図９の点Ｏｃｒｔのように入力系の色再現域境界上の色のときは、出力系の色再現域境界上の点Ｏｐｒｎｔに補正し、例えば、入力色が点ｉｎのときは点ｏｕｔに補正する。これに伴い出力系の色再現域内の色で色再現域近傍の色についても同じ方向でさらに内側の色に補正する。
【００６１】
具体的には、点Ｏｐｒｎｔから点ｏｕｔまでの距離をΔｏｕｔ、点Ｏｃｒｔから点ｉｎまでの距離をΔｉｎとしたとき、
Δｏｕｔ＝αΔｉｎ
の関係を満たすように点ｏｕｔを求める。αは、所定の補正方向における補正位置の変化量を制御するパラメータであり正の値をとる。α＝０のときは、出力系の再現域外の色は全て出力系の再現域境界上の色に補正され、αの値が大きくなるに従い出力系の再現域内の色に補正される度合いがより大きくなる。
【００６２】
このように本実施例では、パラメータ値αに応じて補正方向における補正位置の変化量が制御される。この色再現域補正方法をパラメータを例えば、α＝０．０，  ０．２，  ０．４の３段階に設定した場合の３種類の補正方法について前処理の画質評価を行う。画質の評価手順については実施例３と同様であるので、説明は省略する。
【００６３】
〈実施例５〉
上記した実施例では、複数の色再現域補正方法（色差最小方式、明度一定方式など）について、入力画像と出力画像の画像を比較評価し、その評価結果に基づいて画質劣化の少ない色再現域補正処理を決定し適用することにより、高画質の出力画像を得るものである。図１０は、本発明の色再現域補正処理の概要を示す図である。
【００６４】
さて、実施例１では、画像特徴量を抽出する対象となる画像領域を出力系の色再現域外の画素を含む画像領域として選定しているが、本実施例では画像特徴量を抽出する対象となる画像領域を限定することにより、処理時間の短縮を図るものである。
【００６５】
図１１は、実施例５の構成を示す。図１と異なる点は、ＬＡＢ→ＬＣＨ変換回路６、ＬＣＨ→ＬＡＢ変換回路１４と画像特徴量抽出回路８との間に、画像領域選定回路１９を設けた点である。その他の構成要素は実施例１のものと同一のものである。また、図１２は、実施例５の画質評価の処理フローチャートであり、実施例１と同様に、本処理に先立って予め出力画像の画質を評価する。図４の処理フローチャートと異なる点は、画質領域選定処理のステップＡが追加された点である。
【００６６】
画像領域選定回路１９は、ＬＣＨ信号に変換された入力画像信号を入力とし、画像特徴量抽出回路８で抽出する画像領域を選定する。この選定方法として、大きく分けて次の２つの場合がある。
【００６７】
（１）評価すべき画像領域を計算により自動的に選定する。この方法は、少ない領域で有効な評価を得る場合に使用する。
（２）ユーザが評価すべき領域を選定する。この方法は、ユーザの利用目的に応じて評価すべき画像領域を選定する場合に使用し、エディタ入力指定装置により評価すべき画像領域を指定する。
【００６８】
以下に、（１）の場合を詳細に説明する。
【００６９】
出力系の色再現域外である画像領域を選定する場合：
画像領域選定回路１９に、出力系の色再現域を定義するテーブルを予め準備する。このテーブルには（Ｌ，Ｃ，Ｈ）の値をアドレスとし、その色が出力系の再現域内の場合にはテーブルの内容に“１”、そうでない場合は“０”を格納する。画像信号（Ｌｉｎ，Ｃｉｎ，Ｈｉｎ）が色再現域内であるか否かの判定は、（Ｌｉｎ，Ｃｉｎ，Ｈｉｎ）を、テーブルを参照するアドレスとしてセットし、テーブル内容を参照すれば得られる。画像領域選定回路１９は色再現域外の領域である画像信号（Ｌｉｎ，Ｃｉｎ，Ｈｉｎ）および、それを色再現域補正した画像信号（Ｌｏｕｔ、Ｃｏｕｔ、Ｈｏｕｔ）を出力する。
【００７０】
所定の色を有する画像領域を選定する場合：
以下の（ａ）〜（ｃ）に規定する３種類の色空間領域はプリンタに比べてＣＲＴの色再現範囲の方が一般に大きいので、この領域を優先的に評価することにより少ない領域で有効な評価が可能となる。
【００７１】
（ａ）比較的明度の高い色を持つ領域；
判定条件は（Ｌｉｎ，Ｃｉｎ，Ｈｉｎ）信号に対して、Ｌｔｈ＜Ｌｉｎである領域、
ただし、Ｌｔｈは比較的大きな明度値に相当する閾値を表わす。
【００７２】
（ｂ）比較的彩度の高い色を持つ領域；
判定条件は（Ｌｉｎ，Ｃｉｎ，Ｈｉｎ）信号に対して、Ｃｔｈ＜Ｃｉｎである領域、
ただし、Ｃｔｈは比較的大きな彩度値に相当する閾値を表わす。
【００７３】
（ｃ）Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅに近い色相の色を持つ領域；
判定条件は（Ｌｉｎ，Ｃｉｎ，Ｈｉｎ）信号に対して、（Ｈｒｅｄ−ｏｆｆｓｅｔ＜Ｈｉｎ＜Ｈｒｅｄ＋ｏｆｆｓｅｔ）ｏｒ（Ｈｇｒｅｅｎ−ｏｆｆｓｅｔ＜Ｈｉｎ＜Ｈｇｒｅｅｎ＋ｏｆｆｓｅｔ）ｏｒ（Ｈｂｌｕｅ−ｏｆｆｓｅｔ＜Ｈｉｎ＜Ｈｂｌｕｅ＋ｏｆｆｓｅｔ）である領域、
ただし、Ｈｒｅｄ，Ｈｇｒｅｅｎ，ＨｂｌｕｅはそれぞれＲｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅの色相をＬＣＨ空間で表わした時のＨｕｅであり、ｏｆｆｓｅｔはどの程度の色相幅を対象とするかによって定まる定数を表わす。
【００７４】
上記した条件判定は閾値による比較判定で実現でき、画像領域選定回路１９は上記した条件を満たす画像信号（Ｌｉｎ，Ｃｉｎ，Ｈｉｎ）および、それを色再現域補正した画像信号（Ｌｏｕｔ，Ｃｏｕｔ，Ｈｏｕｔ）を出力する。
【００７５】
画像特徴量抽出回路８は、画像領域選定回路１９で選定された画像領域における入力画像と出力画像間の３種類の画像特徴量（平均色差、平均明度変化量、平均彩度変化量）＝（ＡＶＥΔE，ＡＶＥΔL，ＡＶＥΔC，）を算出する。
【００７６】
画像領域選定回路１９で選定された画像領域における各画素について、入力画素のＬＣＨ信号値（Ｌin，Ｃin，Ｈin）、補正処理を施した出力画素のＬＣＨ信号値（Ｌout，Ｃout，Ｈout）の明度変化量をΔＬ、彩度変化量をΔＣ、色差をΔＥとし、それぞれ（ΔＬ、ΔＣ）＝（Ｌin−Ｌout，Ｃin−Ｃout）、ΔＥ＝√（ΔＬ2＋ΔＣ2）と定めたとき、ＡＶＥΔE、ＡＶＥΔL、ＡＶＥΔCはそれぞれ、画像特徴量を算出する対象となる全画素のΔＥ，ΔＬ，ΔＣの平均値として求められる。
【００７７】
以下、実施例１と同様に、これらの特徴量を解析して画質を評価し、その評価結果が評価結果保持回路に保存される。保存された評価結果から補正方法を決定し、前処理が終了した後、本処理を行うが、前述した実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
【００７８】
〈実施例６〉
ところで、本発明に関連する従来技術として、米国特許第４，５００，９１９号（Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｆ．Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒ）が挙げられる。これはカラーＣＲＴ上に表示された出力画像に相当する画像を見ながら色調整装置により最適な画像に調整するものである。しかし、この方式ではユーザ自身が色調整作業をしなければならないため操作が繁雑になるという問題点がある。
【００７９】
そこで、本実施例では、予め準備した複数の補正方法の中からユーザが最適と判断した補正方法を選択することにより、簡単な操作でユーザが主観的に評価できる環境を提供するものである。
【００８０】
図１３は、実施例６の構成を示す。実施例１、５では画像特徴量抽出回路において特徴量を抽出し、画質評価回路において最適な補正方法を決定しているが、実施例６では、カラーＣＲＴ上でユーザが最適な補正方法を決定する。その他の構成要素は実施例１、５と同様である。また、図１４は、実施例６の画質評価の処理フローチャートであり、実施例１と同様に、本処理に先立って予め出力画像の画質を評価する。図４の処理フローチャートと異なる点は、図４の画像特徴量抽出ステップを、カラーＣＲＴ表示用出力画像を作成するステップＢに変更し、図４の画質評価ステップを、ユーザがカラーＣＲＴ上で画質評価するステップＣに変更した点である。
【００８１】
図１３では、各種補正方法によって得られた出力画像はカラーＣＲＴ信号であるＲＧＢ信号に変換され、各種補正結果である出力画像はカラーＣＲＴ上に表示される。観察者（ユーザ）はカラーＣＲＴ上の画像を評価し、最も好ましい画像（すなわち補正方法）を決定し、その評価結果が補正方法制御回路に送られる。以上によって前処理が完了し、本処理時には、前処理時に決定した補正方法を用いて色再現域補正処理回路を駆動することにより、最終的にユーザが最適と判断したプリンタ出力画像を得ることができる。
【００８２】
〈実施例７〉
上記した各実施例は、特定の装置（色再現域補正装置）を用いて色再現域補正処理を行うものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、ソフトウェアによっても実現することができる。
【００８３】
図１５は、本発明をソフトウェアによって実現する場合の構成例を示す。ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体には、本発明の色再現域補正処理の機能（図１の場合、５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５の回路、実施例５の図１１の場合、さらに選定回路１９を加える）を実現するプログラムが記録されている。
【００８４】
本発明の色再現域補正処理を行うときは、ＣＤ−ＲＯＭドライブにセットされた該記録媒体から、上記した処理機能を実現するプログラムが読み出され、ＲＡＭ上にロードされて、ＣＰＵによって逐一実行される。また、処理データ、つまり補正処理対象の画像データは、実施例１と同様にＣＲＴのフレームメモリに書き込まれたデータである。なお、補正処理対象の画像データとしては、この他に、ＨＤＤ（ハードディスク）内にファイル化された画像データあるいは、図示しないスキャナから読み込んだ画像データ、デジタルカメラから取り込んだ画像データなどであってもよい。ＣＰＵによって色再現域補正処理された画像データは、プリンタから出力される。
【００８５】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、複数の色再現域補正処理方法について入力画像の特徴と出力画像の特徴から画質を評価し、その結果に基づいて最適な色再現域補正方法を決定しているので、画質劣化の少ない出力画像を得ることができる。
【００８６】
本発明によれば、入力画像と出力画像間の平均色差量、平均彩度変化量、平均明度変化量を基に、それぞれ色変わり、彩度低下、明度変化による画質劣化の度合いを評価しているので、色変わりによる画質劣化の少ない出力画像を得ることができる。
【００８７】
本発明によれば、入力画像と出力画像間の色分布体積の変化量、彩度レンジの変化量、明度レンジの変化量を基に、それぞれ色変わり、彩度低下、明度変化による画質劣化の度合いを評価しているので、階調潰れによる画質劣化の少ない出力画像を得ることができる。
【００８８】
本発明によれば、補正方向が異なる複数の補正方法について出力画像の画質を評価しているので、最も画質劣化の少ない方向に補正された出力画像を得ることができる。
【００８９】
本発明によれば、色差が最小となる方向へ補正する方法、明度変化量が最小となる方向へ補正する方法、彩度変化量が最小となる方向へ補正する方法などの補正方法において最適な評価が得られる色再現域補正方法を入力系画像に適用しているので、予め与えられた補正方法の中で最も画質劣化の少ない方向に補正された出力画像を得ることができる。
【００９０】
本発明によれば、パラメータの設定値に応じて補正方向が定まる色再現域補正処理において、最適な評価が得られるパラメータ設定値の色再現域補正方法を入力系画像に適用しているので、最も画質劣化の少ない方向に補正された出力画像を得ることができる。
【００９１】
本発明によれば、パラメータの設定値に応じて補正方向における補正位置の変化量が定まる色再現域補正処理において、最適な評価が得られるパラメータ設定値の色再現域補正方法を入力系画像に適用しているので、最も画質劣化の少ない方向に補正された出力画像を得ることができる。
【００９２】
本発明によれば、画像特徴量を抽出する対象となる画像領域を選定しているので、画像特徴量抽出の処理時間を短縮することが可能となる。
【００９３】
本発明によれば、画像特徴量を抽出する対象となる領域をユーザが直接指定することにより、ユーザの利用目的に応じた画像領域を指定することが可能となる。
【００９４】
本発明によれば、評価する画像領域を計算により自動的に決定しているので、少ない領域で有効な評価が可能となる。
【００９５】
本発明によれば、予め準備された複数の色再現域補正方法の中から、カラーＣＲＴ上でユーザが最適と判断した方法を選択することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の構成を示す。
【図２】前処理の処理フローチャートである。
【図３】本処理の処理フローチャートである。
【図４】実施例１の画質評価の処理フローチャートである。
【図５】色差が最小となる方向へ補正する補正方法を説明する図である。
【図６】明度方向の色差が最小となる補正方法を説明する図である。
【図７】彩度方向の色差が最小となる補正方法を説明する図である。
【図８】パラメータの設定値に応じて補正方向が変化する様子を示す図である。
【図９】パラメータの設定値に応じて補正方向における補正位置の変化量が制御される様子を示す図である。
【図１０】本発明の色再現域補正処理の概要を示す図である。
【図１１】本発明の実施例５の構成を示す。
【図１２】実施例５の画質評価の処理フローチャートである。
【図１３】本発明の実施例６の構成を示す。
【図１４】実施例６の画質評価の処理フローチャートである。
【図１５】本発明をソフトウェアによって実現する場合の構成例を示す。
【図１６】色相が赤色のときの、カラーＣＲＴとインクジェットプリンタにおける色再現範囲を示す。
【符号の説明】
１  フレームメモリ
２  カラーＣＲＴ
３、１６  外部インタフェース
４  ＣＰＵ
５  ＲＧＢ−ＬＡＢ変換回路
６  ＬＡＢ−ＬＣＨ変換回路
７  色再現域補正処理回路
８  画像特徴量抽出回路
９  画質評価回路
１０  評価結果保持回路
１１  補正方法決定回路
１２  補正方法制御回路
１３  補正方法記憶回路
１４  ＬＣＨ−ＬＡＢ変換回路
１５  ＬＡＢ−ＣＭＹ変換回路
１７  プリンタ
１８  バス
【図１】
0003600372.tif 000002
【図２】
0003600372.tif 000003
【図３】
0003600372.tif 000004
【図４】
0003600372.tif 000005
【図５】
0003600372.tif 000006
【図６】
0003600372.tif 000007
【図７】
0003600372.tif 000008
【図８】
0003600372.tif 000009
【図９】
0003600372.tif 000010
【図１０】
0003600372.tif 000011
【図１１】
0003600372.tif 000012
【図１２】
0003600372.tif 000013
【図１３】
0003600372.tif 000014
【図１４】
0003600372.tif 000015
【図１５】
0003600372.tif 000016
【図１６】
0003600372.tif 000017