(57)【要約】【課題】プリンターの色再現能力を有効に活用して画質の向上をはかる。【解決手段】輝度色差空間における画像処理を行う画像処理手段と、輝度色差信号をＲＧＢ信号に変換する輝度色差→ＲＧＢ変換手段と、ＲＧＢ信号から濃度信号を生成する色変換手段と、濃度信号で制御され、カラー画像を印刷出力するプリンターエンジンから構成される。【選択図】        図１
2006020215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多値の輝度色差信号を多値の濃度信号に変換する画像処理装置であって、
輝度色差空間における画像処理を行う画像処理手段と、
輝度色差信号をＲＧＢ信号に変換する輝度色差→ＲＧＢ変換手段と、
ＲＧＢ信号から濃度信号を生成する色変換手段と、
濃度信号で制御され、カラー画像を印刷出力するプリンターエンジン
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記画像処理手段は、
輝度色差空間で圧縮された画像を伸張する画像伸張手段と、
伸張された輝度色差画像を間引く画像間引き手段と、
間引かれた輝度色差画像を格納するための間引き画像格納手段と、
を備え、上記画像格納手段に格納された間引き画像を用いてその画像の特徴に応じた処理パラメーターを算出し、そのパラメーターによって画像に応じた適応的な処理を行う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】
前記画像処理手段は、輝度成分に対する処理と彩度成分に対する処理と色相成分に対する処理を独立に行う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】
前記輝度色差→ＲＧＢ変換手段は、その出力値域がＲＧＢ空間の定義域を超え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５】
前記画像処理手段及び輝度色差→ＲＧＢ変換手段は、算出された処理パラメーターと前記間引き画像格納手段に格納された間引き画像データを用いて、変換画像のＲＧＢ空間における最大値と最小値を求めて、画像のダイナミックレンジを推定する手段を設けた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６】
前記色変換手段は、前記ダイナミックレンジ推定手段によって得られた画像のレンジ幅に応じて入力値域を変化させる手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラープリンターに用いられる画像処理装置に関するものであり、詳しくはデジタルカメラの画像から好ましい印刷出力を得るための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在デジタルカメラなどでデジタル画像を保存するために用いられている一般的な方法は、ＪＰＥＧ方式である。この方式は、画像をＹＣＣ空間と呼ばれる輝度色差系のデータに変換し圧縮するものである。近年では、これらのデジタル画像をコンピューター或いは専用の装置を用いてカラープリンターから出力することが一般的に行われてきている。
【０００３】
通常、デジタルカメラなどで撮影された画像は、ホワイトポイントや露出の修正を必要とするので、撮影された画像は何らかの画像処理を施されるのが普通である。また、印刷を行う場合は好ましい色再現性を得るために更に異なる画像処理を施される場合もある。
【０００４】
これらの画像処理は、通常ＹＣＣ空間で行われる。これは、ＲＧＢ空間よりもむしろＹＣＣ空間の方が輝度、彩度、色相など人間の感覚に合った処理がやり易いことと、上述したように画像ソースの空間と一致しているため、余計な変換が不要であるからである。
【０００５】
一方、プリンターで印刷する場合は、入力された輝度データを濃度データに変換する処理が必要になるが、この時の入力空間として用いられるのは、ＹＣＣ空間ではなくＲＧＢ空間であるのが一般的である。プリンターの制御量である濃度は、むしろＲＧＢと密接に結びついているからである。よってデジタルカメラなどの画像ソースをプリンターから印刷するためには、ＹＣＣ空間量で表された画素値を一度ＲＧＢ空間量に変換する必要がある。
【０００６】
さて、ＹＣＣ空間には一般的に測色学的な定義は無く、それらの定義がなされたＲＧＢ空間からの線形変換として定義されるのが普通である。ＹＣＣ空間は、ＲＧＢ空間よりも再現域が広がる方向なので、ＹＣＣ空間で規格化された座標は、元のＲＧＢ空間の定義域を上回る可能性がある。前述した通りプリンターの入力空間（即ちコンピューターが吐き出すプリンターへの出力空間）はＲＧＢ空間であり、しかもデジタルデータである以上、量子化されている。量子化される際に用いられる規格化定数はそのＲＧＢ空間の定義域である。
【０００７】
このような空間的な特徴があるために、ＹＣＣ空間で画像処理された画像データは、ＲＧＢ空間に再変換する時に、定義域に収まるようにリミットされるのが普通である。
【特許文献１】特開２００３−２４４６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上記従来例では、ＹＣＣ空間からＲＧＢ空間へ変換する際に一律に出力値をリミットしていたため、プリンターの色再現域が、基準となるＲＧＢ空間の再現域を超えている場合でもプリンターの再現域を有効に活用できず画質が悪化するという欠点があった。
【０００９】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、プリンターの色再現能力を有効に活用して画質の向上をはかる画像処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ＹＣＣ空間から変換されたＲＧＢ空間量を濃度空間へ色変換する装置であって、基準となるＲＧＢ空間の定義域よりも広い入力域を受付可能とする手段を持つことを特徴とする。この手段により、ＲＧＢ空間の定義域よりも広い再現域を持ったプリンターの色再現能力を有効に活用することができるようになる。
【００１１】
さらに詳細に説明すれば、本発明は下記の構成によって前記課題を解決できた。
【００１２】
（１）多値の輝度色差信号を多値の濃度信号に変換する画像処理装置であって、輝度色差空間における画像処理を行う画像処理手段と、輝度色差信号をＲＧＢ信号に変換する輝度色差→ＲＧＢ変換手段と、ＲＧＢ信号から濃度信号を生成する色変換手段と、濃度信号で制御され、カラー画像を印刷出力するプリンターエンジンを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【００１３】
（２）前記画像処理手段は、輝度色差空間で圧縮された画像を伸張する画像伸張手段と、伸張された輝度色差画像を間引く画像間引き手段と、間引かれた輝度色差画像を格納するための間引き画像格納手段と、を備え、上記画像格納手段に格納された間引き画像を用いてその画像の特徴に応じた処理パラメーターを算出し、そのパラメーターによって画像に応じた適応的な処理を行うことを特徴とする前記（１）に記載の画像処理装置。
【００１４】
（３）前記画像処理手段は、輝度成分に対する処理と彩度成分に対する処理と色相成分に対する処理を独立に行うことを特徴とする前記（１）に記載の画像処理装置。
【００１５】
（４）前記輝度色差→ＲＧＢ変換手段は、その出力値域がＲＧＢ空間の定義域を超えることを特徴とする前記（１）に記載の画像処理装置。
【００１６】
（５）前記画像処理手段及び輝度色差→ＲＧＢ変換手段は、算出された処理パラメーターと前記間引き画像格納手段に格納された間引き画像データを用いて、変換画像のＲＧＢ空間における最大値と最小値を求めて、画像のダイナミックレンジを推定する手段を設けたことを特徴とする前記（１）に記載の画像処理装置。
【００１７】
（６）前記色変換手段は、前記ダイナミックレンジ推定手段によって得られた画像のレンジ幅に応じて入力値域を変化させる手段を設けたことを特徴とする前記（１）に記載の画像処理装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＲＧＢ空間の定義域より大きな範囲の入力を変換可能な手段を用いることでプリンターの色再現域を有効に活用し、画質を向上させるという効果が生じる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例】
【００２０】
図１に本発明の実施例の構成を表すブロック図を示す。同図において、１０１はデジタルカメラ１１１からインターフェース（図示せず）を介してＪＰＥＧ画像ファイルを受け取り、それを伸張してＹＣＣ出力を生成する画像伸張手段であり、１０２は画像伸張手段（１０１）から出力された画像データをあらかじめ定められたアルゴリズムに則って間引くための画像間引き手段であり、１０３は画像間引き手段から出力された間引き画像データを格納するための間引き画像バッファーであり、１０４は間引かれた画像をスキャンしてその特徴を抽出し、画像に応じた処理パラメーターを計算するための画像処理パラメーター計算手段であり、１０５は求めたパラメーターを用いてリアルタイムで画像処理を行うための画像処理手段であり、１０６は画像処理手段から出力されたＹＣＣ座標値をＲＧＢ座標値に変換するためのＹＣＣ→ＲＧＢ変換手段であり、１０７はＹＣＣ→ＲＧＢ変換手段の出力をモニターして最大値と最小値を記録するためのｍｉｎ／ｍａｘ  ｈｏｌｄ手段であり、１０８は記録された最大値及び最小値に応じて、１０６の出力を所定の圧縮率で圧縮するためのレンジ圧縮手段であり、１０９は圧縮されたＲＧＢ信号、或いはホストコンピューター１１２からのＲＧＢ信号を受け取って３次元ＬＵＴと補間演算を使い、濃度信号に変換するための色変換手段であり、１１０は出力された濃度値に応じてカラー画像を印刷するプリンターである。また１００は、本発明を構成するシステム全体を表している。
【００２１】
次に同図を用いてこのシステムの動作について詳細に説明する。
【００２２】
本実施例では第一段階の処理としてまず画像処理のパラメーターを計算するために画像をプリスキャンしながら間引きを行い、その結果をバッファーリングしてからパラメーター計算を行う。１０２から１０４で構成される部分がこの処理を受け持つ部分である。１１１のデジタルカメラから送出された画像ファイルは、インターフェース（図示せず）を介して例えばファイルバッファー（図示せず）などに格納されつつ（或いはファイルバッファーを持たないシステムであれば直接的に）画像伸張手段１０１に入力される。画像伸張手段では、入力されたＪＰＥＧ形式のファイルを伸張してＹＣＣ画素値を得る。画像伸張手段の出力は、１０２の画像間引き手段で間引かれる。（この間引き処理は、後段のパラメーター計算処理における計算量を省くためのものであり、画像全体の統計的な特徴を失わないようなものであればどのようなアルゴリズムを用いても構わない。）間引かれた画像は一旦、間引き画像バッファー１０３に保存される。プリスキャンと間引き処理が終了して間引き画像がバッファーリングされると、画像処理パラメーター計算処理が起動されて１０４において計算処理が行われる。この処理は、例えば画像のヒストグラムを生成して、そのデータを元に画像のホワイトポイント、ダークポイント、γ補正値（露出補正値）、色かぶりの度合、彩度強調の度合いを推定し、各々の補正量を計算して画像処理手段１０５へ渡す。これで第一段階のパラメーター計算処理が終了する。
【００２３】
次に行われる第二段階の処理は、画像のダイナミックレンジの推定である。１０３から１０７がこの処理を行うブロックである。第一段階の処理で求められた画像処理パラメーターは既に１０５へ渡されて画像処理の準備が整っているとする。また、同様に第一段階処理で間引かれた画像情報は、１０３のバッファーに保持されたままである。第二段階処理が起動されると、間引き画像バッファーに格納されている画像は、図１における点線の経路を通って画像処理手段１０５に送られる。１０５では、前記処理で求めたパラメーターを用いて、ホワイトバランス調整、γ調整、彩度調整、色かぶり補正の各処理が行われる。ここで処理された結果は１０６に送られてＲＧＢ空間量に変換される。この変換出力は同図の矢印の経路を通ってｍｉｎ／ｍａｘ  ｈｏｌｄ手段１０７に送られている。１０７ではこの結果をモニターしながら、ＲＧＢ全ての中での最大値と最小値を更新する。１０３に格納されていた全ての画素に対する処理が終了すると、画像処理された後のＲＧＢ空間における最大値と最小値が推定されることになる。
【００２４】
最後に行われる第三段階の処理は、実際に画像を印刷することである。この処理では、最早１０２，１０３，１０４及び１０７の各手段は使われず、１０１，１０５，１０６，１０８，１０９，１１０の各手段が動作するのみである。この処理の動作を説明する前に、まずレンジ圧縮手段１０８の役割について述べておく。色変換手段１０９は、ＰＣからのＲＧＢ出力を受け取って処理することが主な役割であるとすれば各色８ビットの入力レンジを持っていれば十分である。一方、内部処理系の一部である１０６の出力は、その終端であるプリンターの再現域を十分に生かすような設計を行うことが可能である。例えばそのために９ビット以上の出力幅が必要である場合がある。ここで色変換手段のビット幅を内部システムに合わせて増加させることは簡単であるが、例えばこの部分がハードウエアで構成されていた場合などは、ビットの増加がコストの増加を招くことになる。或いは、既存のリソースを利用しなくてはならない場合なども、その対応には大きなコストをかけなくてはならなくなる。レンジ圧縮手段１０８は、このような問題を簡単に解決する為の手段である。
【００２５】
第二段階の処理で推定された画像のＲＧＢでの最大値及び最小値の範囲で、１０６の出力を８ビットに抑えることで、８ビット系の色変換手段１０９をそのまま用いる事が可能となる。このレンジ圧縮処理は、例えば求めた最小値を原点とし、そこから最大値までの振幅を規格化定数として入力値を８ビットに丸める一次元ＬＵＴを動的に生成することで実現できる。或いは、幾つかの処理可能な圧縮率をあらかじめ設定しておき、求めた最大値と最小値の比から最も近いものを選択して適用するなどの方法を用いても良い。いずれにしても、１０９の処理に用いる色変換テーブルの格子点値は、決定されたレンジの最小値と最大値に応じて再構成しておくことが必要である。
【００２６】
以上で１０８に関する事前説明は終わり、次に第三段階の処理についてその動作を説明する。
【００２７】
第三段階の処理が起動されると、第一段階の処理でファイルバッファーにバッファーリングされたファイルデータが（或いはファイルバッファーを持たないシステムでは１１１のデジタルカメラから直接的に）１０１の画像伸張手段に送られる。伸張手段の出力は第二段階の時と同じように画像処理手段１０５で処理されてＹＣＣ→ＲＧＢ変換手段１０６に送られる。１０６の出力は上述したように色変換手段１０９の入力レンジより大きなダイナミックレンジを持っているので、これも上述した通り、推定される画像のダイナミックレンジに応じて最も効率の高い圧縮率でもって、レンジ圧縮手段１０８で８ビットに丸められる。色変換手段１０９では、設定されたレンジに応じて再構成された３次元ＬＵＴを用いて補間演算が行われて濃度を出力しプリンター１１０へ送り、印刷が行われる。
【００２８】
以上で実施例の説明を終わる。
【００２９】
尚、上記説明では、デジタル画像の入力ソースとしてデジタルカメラを例にあげているが、ＪＰＥＧ画像ファイルを提供できるものであれば何でも構わない。例えば、デジタルカメラなどの画像入力機器を用いて作成された画像を格納している電子メディアや、或いはホストコンピューターそのものが用いられたとしても本発明の範囲に含まれることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例を表すブロック図
【符号の説明】
【００３１】
１０１  画像伸張手段
１０２  画像間引き手段
１０３  間引き画像格納バッファー
１０４  画像処理パラメーター計算手段
１０５  画像処理手段
１０６  ＹＣＣ→ＲＧＢ変換手段
１０７  最大値・最小値保持手段
１０８  レンジ圧縮手段
１０９  色変換手段
１１０  プリンター
１１１  デジタルカメラ
１１２  ホストコンピューター
【図１】
2006020215.tif 000003