(57)【要約】【課題】複数の連続的な変換を高速かつ精度よく行う。【解決手段】可変プロファイル作成部Ｍ２は、可変パラメータの明度補正量Ｂｍｏｄに基づいて変換プロファイルＴＦＰ７としての可変プロファイルを作成する。ＬＵＴ作成部Ｍ６は、代表入力点ＲＩＧを一連の変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰによって順次変換することにより代表出力点ＲＯＧを得るとともに、代表入力点ＲＩＧと代表出力点ＲＯＧとの対応関係を規定した合成ＬＵＴを作成する。そして、ＬＵＴ変換部Ｍ７が合成ＬＵＴを参照して入力画像データＩＧＤを出力画像データＯＧＤに変換する。【選択図】図７
2008227953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２以上の一連の変換プロファイルによって入力画像データを出力画像データに変換する画像変換装置であって、
可変パラメータに基づいて少なくとも１以上の上記変換プロファイルである可変プロファイルを作成する可変プロファイル作成手段と、
上記入力画像データの色空間における入力点と、当該可変プロファイルを含む上記一連の変換プロファイルによって当該入力点を順次変換して得られた出力点との複数の対応関係を規定したルックアップテーブルを作成するテーブル作成手段と、
上記ルックアップテーブルを参照して上記入力画像データを上記出力画像データに変換する変換手段とを具備することを特徴とする画像変換装置。
【請求項２】
上記可変プロファイル作成は、上記入力画像データの特徴情報に基づいて上記可変パラメータを設定されることを特徴とする請求項１に記載の画像変換装置。
【請求項３】
上記特徴情報は、上記入力画像データを構成する画素の色信号の統計情報から得られることを特徴とする請求項２に記載の画像変換装置。
【請求項４】
上記可変プロファイルは、上記可変パラメータに基づき上記出力画像データの画質を調整する変換プロファイルであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像変換装置。
【請求項５】
上記変換プロファイルの少なくとも１以上は、上記入力画像データの上記特徴情報に依存しない固定プロファイルであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像変換装置。
【請求項６】
上記固定プロファイルの少なくとも１以上は、異なる色空間同士の変換規則を定義した変換プロファイルであることを特徴とする請求項４に記載の画像変換装置。
【請求項７】
上記変換手段は、上記ルックアップテーブルにて規定された上記入力点以外の任意の入力点に対応する出力点を、上記ルックアップテーブルにて規定された上記入力点のうち当該入力点に近い上記入力点に対応する上記出力点に基づく補間処理によって特定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像変換装置。
【請求項８】
少なくとも２以上の一連の変換プロファイルによって入力画像データを出力画像データに変換する画像変換方法であって、
可変パラメータに基づいて少なくとも１以上の上記変換プロファイルである可変プロファイルを作成し、
上記入力画像データの色空間における入力点と、当該可変プロファイルを含む上記一連の変換プロファイルによって当該入力点を順次変換して得られた出力点との複数の対応関係に基づいて作成したルックアップテーブルを参照して上記入力画像データを上記出力画像データに変換することを特徴とする画像変換方法。
【請求項９】
少なくとも２以上の一連の変換プロファイルによって入力画像データを出力画像データに変換するルックアップテーブルを作成するルックアップテーブル作成方法であって、
可変パラメータに基づいて少なくとも１以上の上記変換プロファイルである可変プロファイルを作成し、
上記入力画像データの色空間における入力点と、当該可変プロファイルを含む上記一連の変換プロファイルによって当該入力点を順次変換して得られた出力点との複数の対応関係に基づいてルックアップテーブルを作成するルックアップテーブル作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一連の変換プロファイルよる画像変換手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像データを解析することにより当該画像データの特徴情報を取得し、その特徴情報に基づいて最適な画質調整を自動的に行うものが提案されている（例えば、特許文献１、参照）。また、このような画像データに応じた自動画質調整を３次元ルックアップテーブルによって行うことも提案されている。
【特許文献１】特開２００３−６９８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般的に、デジタルスチルカメラやスキャナ等の入力デバイスで使用可能な画像フォーマット（色空間）と、プリンタやディスプレイ等の出力デバイスで使用可能な画像フォーマットが相違しているため、入力デバイスから入力した画像データを出力デバイスにて出力する課程において画像フォーマットの変換を行うことが必須となっている。この画像フォーマットの変換において、各デバイスが使用可能な色空間と絶対色空間とを対応付けたＩＣＣプロファイルを利用して変換を行うことにより、入出力デバイス間のカラーマッチングを実現することができる。このカラーマッチングでは、入力デバイスの色空間を、一旦、絶対色空間に変換し、さらに絶対色空間を出力デバイスの色空間に変換する必要があるため、多くの回数の画像変換が行われることとなる。
【０００４】
このように多くの回数の画像変換を必要とする課程に、上述したような３次元ルックアップテーブルによる画質調整を組み入れた場合、さらに変換処理の回数が増加し、全体の変換に多くの時間が必要となってしまうという問題があった。特に、３次元ルックアップテーブルによる変換では演算の負荷の高い３次元補間が必要となるため、変換時間の増加を著しく増大させるという問題があった。さらに、ルックアップテーブルによる変換を多く行うことにより、複数回の補間処理によって変換時間が増大する問題だけでなく、変換結果の線形性が損なわることにより階調性が劣化するという問題もあった。
上記課題を解決するために、本発明は、複数の連続的な変換を高速かつ精度よく行う画像変換装置および画像変換方法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】
【０００５】
上記目的を達成するために、少なくとも２以上の変換プロファイルによって一連の変換を行うことにより、入力画像データを出力画像データに変換するにあたり、可変プロファイル作成手段は、可変パラメータに基づいて少なくとも１以上の可変プロファイルを作成する。この可変プロファイルは、上記一連の変換プロファイルのうちの少なくとも１つに該当する。テーブル作成手段は入力点を上記入力画像データの色空間から得るとともに、この入力点を上記一連の変換プロファイルによって順次変換することにより出力点を得る。上記可変プロファイルは上記可変パラメータに応じて変動するため、当該可変プロファイルを含む上記一連の変換プロファイルにより得られる上記出力点も上記可変パラメータに応じて変動することとなる。
【０００６】
さらに、テーブル作成手段は、得られた上記出力点と変換元の上記入力点との複数の対応関係を規定することにより、ルックアップテーブルを作成する。このようにすることにより、上記可変パラメータによって変動する上記可変プロファイルを反映させた上記ルックアップテーブルを作成することができる。変換手段は、上記ルックアップテーブルを参照して上記入力画像データを上記出力画像データに変換する。最終的に作成された上記ルックアップテーブルを参照して一度だけ変換すればよいため、高速かつ補間誤差等が少ない変換を実現することができる。
【０００７】
また、上記可変パラメータを上記入力画像データの特徴情報に基づいて設定されるものとしてもよい。このようにすることにより、各入力画像データの特徴に応じた変換を行うことができる。例えば、上記入力画像データの特徴情報を把握するにあたり、上記入力画像データを構成する画素の色信号の統計情報を取得すれば、上記入力画像データが示す画像の傾向に適した変換を行うことができる。例えば、上記入力画像データの各画素が暗めである場合には、上記出力画像データでは各画素を明るめに画質調整する変換を上記可変プロファイルにて行うことができる。ただし、上記可変パラメータは、上記入力画像データの特徴情報に基づいて設定されるものに限られず、例えばユーザーによって設定されるものであってもよい。
【０００８】
上記変換プロファイルは、画像データを入力することにより出力する画像データが得られるものであればよく、例えば変換前後の対応関係を関数で規定したものであってもよいし、当該対応関係の一部を記述したルックアップテーブルであってもよい。むろん、一部の上記変換プロファイルが関数であり、他の一部の上記変換プロファイルがルックアップテーブルであるというように、複数の上記変換プロファイルの方式が混在するものであってもよい。また、すべての上記変換プロファイルが上記可変プロファイルであってもよいし、一部の上記変換プロファイルが上記入力画像データの上記特徴情報に依存しない固定プロファイルであってもよい。例えば、色空間同士の変換規則を定義した変換プロファイルは変換対象の上記入力画像データに応じて変動することはなく、変換プロファイルは固定プロファイルとなる。
【０００９】
また、上記変換手段が上記ルックアップテーブルに規定された上記入力点以外の任意の入力点を変換する際に、当該入力点に近い上記入力点に対応する上記出力点に基づく補間処理によって当該入力点に対応する出力点を算出するようにしてもよい。本発明のように一連の変換に対応した上記ルックアップテーブルを作成しておくことにより、各変換プロファイルで変換を行うたびに補間処理を行うことなく、一度の補間処理で済むため、精度のよい変換を実現することができる。なお、補間処理の具体的手法は特に限定されず、例えば線形補間やスプライン補間や体積補間等を適用することができる。
【００１０】
なお、本発明の技術的思想は、上記ルックアップテーブルを作成する画像変換装置のみならず、画像変換装置やコンピュータ等のハードウェアと協働して上記機能を実現させる画像変換プログラムにおいても具体的に実現可能なことは言うまでもない。さらに、本発明の技術的思想を具体化した画像変換装置のみならず、本発明の手法による画像変換方法としても本発明を捉えることができる。また、本発明の画像変換装置は、単体として存在するものに限られず、ある装置の一部として組み込まれる場合もある。例えば、本発明の画像変換装置の機能を一部に備えたルックアップテーブル作成装置や印刷装置やパーソナルコンピュータにおいても本発明が実現できることはいうまでもない。また、本発明の画像変換装置の手段が複数の実体的な装置における分散処理によって実現されるものであってもよい。例えば、本発明の画像変換装置の一部の手段がパーソナルコンピュータにて実現され、他の手段が印刷装置にて実現されるものであってもよい。むろん、本発明の画像変換装置の各手段がネットワークを介して分散していてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）画像変換装置の構成：
（２）画像変換処理：
（３）変形例：
【００１２】
（１）画像変換装置の構成
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像変換装置を実現するコンピュータのハードウェアおよびソフトウェア構成を概略的に示している。同図において、コンピュータ１０は、バス１０ａによって各構成要素を相互に通信可能に接続することにより形成されている。コンピュータ１０は、ＣＰＵ１１とＲＡＭ１２とからなる制御部Ｃと、ＲＯＭ１３と、磁気ディスクに大容量のデータを記録するハードディスク（ＨＤＤ）１４と、外部のプリンタ２０とデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）３０を接続するＵＳＢＩ／Ｆ１５と、外部のディスプレイ４０を接続するビデオＩ／Ｆ１６と、外部のキーボード５０ａやマウス５０ｂ等の入力機器を接続する入力Ｉ／Ｆ１７とを有している。なお、厳密には各構成要素に応じてバス１０ａにおけるデータ通信方式が異なるが、図示しないチップセットによって各構成要素が相互に通信可能となるように調整されている。
【００１３】
ＣＰＵ１１はＲＯＭ１３およびＨＤＤ１４からプログラムデータ１３ａ，１４ａを読み出してＲＡＭ１２上に展開することにより、ＢＩＯＳ、および、ＢＩＯＳ上のオペレーティングシステム（ＯＳ）、および、ＯＳ上のプリントアプリケーションＰを制御部Ｃにて実行させる。ＯＳやプリントアプリケーションＰの実行に必要なプログラムデータ１４ａは、予めＨＤＤ１４にインストールされている。ただし、プログラムデータ１４ａは、ＨＤＤ１４に限られず、他の光ディスクドライブやフラッシュメモリ等に記録されていてもよい。図示しないが制御部ＣにおいてはＤＳＣ３０に備えられたフラッシュメモリ３１にアクセスするためのドライバやディスプレイ４０にて画像を出力するためのドライバが実行されている。
【００１４】
プリントアプリケーションＰは、ディスプレイ４０に表示したＵＩ画面を見ながらユーザーがキーボード５０ａやマウス５０ｂを操作することにより指定された入力画像データＩＧＤを読み出してプリンタ２０にて印刷するために必要な一連の処理を実行する。入力画像データＩＧＤは、ＨＤＤ１４から取得されてもよいし、ＤＳＣ３０のフラッシュメモリ３１から取得されてもよいし、他の記録媒体や通信媒体から取得されてもよい。プリントアプリケーションＰは複数のモジュールＭ１〜Ｍ８によって構成され、これらのモジュールＭ１〜Ｍ８を制御部Ｃが実行することにより本発明の各手段が具体的に実現される。
【００１５】
画像解析部Ｍ１は、印刷対象として指定された入力画像データＩＧＤを取得するとともに、入力画像データＩＧＤをＱＶＧＡ（３２０画素×２４０画素）に縮小したサンプリング画像データＳＧＤを生成する。ＤＳＣ３０から取得した入力画像データＩＧＤにおいては、ＤＳＣ３０が採用する色空間の座標を示す色信号により各画素の色が特定されている。一方、ＨＤＤ１４から取得した入力画像データＩＧＤにおいても、ＨＤＤ１４に当該入力画像データＩＧＤを最終的に記録した際に指定した色空間の座標を示す色信号により各画素の色が特定されている。また、入力画像データＩＧＤが、例えばＪＰＥＧ方式等の圧縮方式により圧縮されている場合には、画像解析部Ｍ１は入力画像データＩＧＤの伸長を行ってからサンプリング画像データＳＧＤを生成する。画像解析部Ｍ１は、サンプリング画像データＳＧＤの各画素の色信号を統計し、この統計情報をサンプリング画像データＳＧＤの特徴情報として取得する。画像解析部Ｍ１は、このサンプリング画像データＳＧＤの特徴情報に基づいて、さらに可変プロファイルにおける変換規則を設定する可変パラメータを設定する。
【００１６】
可変プロファイル作成部Ｍ２は、上述した特徴情報に基づく可変パラメータを取得するとともに、当該可変パラメータに基づいて可変プロファイルを作成する。可変プロファイルの作成については後に詳述するが、上記可変パラメータに応じて画質を向上させるための画像処理の変換規則が可変プロファイルによって規定される。変換手順設定部Ｍ３は、入力画像データＩＧＤの色空間と、後段の印刷データ生成部Ｍ８に出力可能な出力画像データＯＧＤの色空間とを取得し、基本的には入力画像データＩＧＤの色空間から最終的に出力画像データＯＧＤの色空間へ変換するための一連の変換手順を設定する。上述したとおり、可変パラメータに基づく可変プロファイルによって画質を向上させるための画像処理も行われるため、可変プロファイルによる変換も一連の変換手順に組み入れられる。また、ＤＳＣ３０等のソース（入力側）ＩＣＣプロファイルや、プリンタ２０等のディスティネーション（出力側）ＩＣＣプロファイルによる変換も一連の変換手順に組み入れられる。ＩＣＣプロファイルはデバイスが使用する色空間と絶対色空間との対応関係を定義した変換プロファイルであり、印刷対象の入力画像データＩＧＤや可変パラメータに変換規則が依存することのない固定プロファイルである。
【００１７】
代表点選択部Ｍ４は、ルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと表記する。）に対応関係を規定する代表点（代表入力点ＲＩＧ）を選択する。本実施形態においては、入力画像データＩＧＤの色空間の全体において均一に分布する格子点（例えば、１７3個の格子点。）を代表入力点として選択する。逐次変換部Ｍ５は、入力画像データＩＧＤの色空間で表される各代表入力点ＲＩＧを変換手順設定部Ｍ３が設定した一連の変換プロファイルによって順次変換することにより、最終的に出力画像データＯＧＤの色空間で表される各代表出力点ＲＯＧを取得する。ＬＵＴ作成部Ｍ６は、逐次変換部Ｍ５による変換前後の各代表入力点ＲＩＧと各代表出力点ＲＯＧとの複数の対応関係を規定したＬＵＴをＲＡＭ１２上に作成する。ＬＵＴ変換部Ｍ７は、入力画像データＩＧＤを取得するとともに、ＬＵＴを参照することにより入力画像データＩＧＤを出力画像データＯＧＤに変換する。この変換の際には補間処理が行われる。変換された出力画像データＯＧＤは、印刷データ生成部Ｍ８に出力され、印刷データ生成部Ｍ８にてプリンタ２０が処理可能な印刷データに変換される。例えば、プリンタ２０が使用可能なインク量空間への変換処理やハーフトーン処理やマイクロウィーブ処理等が順次行われ、プリンタ２０にて印刷が実行される。
【００１８】
（２）画像変換処理
図２は、以上の構成において実行される画像変換処理の流れを示している。ステップＳ１００においては、画像解析部Ｍ１が印刷対象とする入力画像データＩＧＤの指定を受け付け、当該入力画像データＩＧＤを取得する。ここでは、ＤＳＣ３０のフラッシュメモリ３１に記憶されたＪＰＥＧデータが指定されたものとして説明する。ステップＳ１１０においては画像解析部Ｍ１がＪＰＥＧデータを伸長し、間引き等のサイズ縮小処理を行うことにより、ＹＣｂＣｒ色空間で表されるＱＶＧＡサイズのサンプリング画像データＳＧＤを生成する。さらにステップＳ１１０においては、サンプリング画像データＳＧＤの各画素の色信号（ＹＣｂＣｒ）を統計する。
【００１９】
図３ａは、色信号としてのＹ信号（なお、輝度を表すＹ信号も本発明の色信号の概念に含まれるものとする。）を統計したヒストグラムを示している。同図において、横軸がＹ信号の値を示し、縦軸が各値における画素数（度数）を示している。ステップＳ１１０においては、上記ヒストグラムから平均輝度Ｙaveを算出する。さらに、ステップＳ１２０では、図３ｂに示した明度補正量換算テーブルより平均輝度Ｙaveに対応する明度補正量Ｂmodを取得する。図３ｂにおいて、横軸が平均輝度Ｙaveを示し、縦軸が明度補正量Ｂmod［％］を示しており、各平均輝度Ｙaveに対応する明度補正量Ｂmodが定義されている。同図に示すように平均輝度Ｙaveが小さいとき、明度を上方修正するように明度補正量Ｙmodが定義されている。明度補正量Ｂmodは本発明の可変パラメータに相当し、可変パラメータとして設定された明度補正量Ｂmodに基づいて後述する可変プロファイルが作成される。
【００２０】
なお、本実施形態においては、入力画像データＩＧＤの色空間のまま統計情報を解析するようにしたが、例えば出力画像データＯＧＤの色空間にサンプリング画像データＳＧＤを変換し、その統計情報を解析するようにしてもよい。また、平均輝度Ｙaveは全体について算出してもよいし、分割した複数の領域ごとに算出してもよい。以上のようにして、可変パラメータとしての明度補正量Ｂmodが設定されると、ステップＳ１３０にて明度補正量Ｂmodに基づいて可変プロファイルが作成される。
【００２１】
図４は、本実施形態にて作成される可変プロファイルの一例を示している。同図において、後述するｅＲＧＢ色空間のＲＧＢチャネルについて可変プロファイルによって変換される入力値（横軸）と出力値（縦軸）との関係が示されている。同図に示すように、入力値の値域（０〜２５５の２５６階調の値域を例に説明する。）の低階調側１／４（６３）において、上述したステップＳ１２０にて取得した明度補正量ＢmodだけＲＧＢチャネルの各値を上方修正するように可変プロファイルが作成されている。そして、他の部分については、（入力値，出力値）＝（０，０），（６３，６３＋Ｂmod），（２５５，２５５）の３点を通過するスプライン曲線によって補間されている。そして、入力値と出力値との対応関係を可変プロファイルとして規定することによって、可変パラメータとしての明度補正量Ｂmodに応じて変換結果が可変となる可変プロファイルが作成される。
【００２２】
なお、本実施形態において可変プロファイルは、ＲＧＢチャネルの色信号の格子点上の入力値の組み合わせ（例えば、１７3個の格子点。）のそれぞれについて対応する出力値を記述した３次元ＬＵＴとして作成される。ただし、ＲＧＢチャネルの色信号が変換結果に関して相互依存しないため、１次元ＬＵＴとして可変プロファイルを作成することも可能である。以上のような可変プロファイルによれば、Ｙ信号の平均値が小さく全体的に暗い入力画像データＩＧＤに対して明度を上方修正する補正を行うことができる。この上方修正量は、Ｙ信号の平均値が小さければ小さいほど大きくなるため、各入力画像データＩＧＤに適した明度補正を自動的に行うことができる。
【００２３】
以上においては、明度を修正する可変プロファイルを作成する例を説明したが、他の目的の可変プロファイルを作成してもよい。例えば、各画素の色信号のレンジを特徴情報として算出し、当該レンジに基づく可変パラメータによってコントラストを調整するための可変プロファイルを作成するようにしてもよい。さらに、各画素の色信号から顔の色や特定の記憶色の色を抽出し、抽出した色を目標とする顔色や記憶色の色に補正するような可変プロファイルを作成してもよい。むろん、単一の可変プロファイルによって複数の画質調整を同時に行うようにしてもよい。以上のようにして可変プロファイルが設定されると、変換手順設定部Ｍ３がステップＳ１４０において一連の変換手順を設定する。
【００２４】
図５は、ステップＳ１４０にて設定される変換手順の一例を示している。同図に示すように、本実施形態では、入力画像データＩＧＤに対して７個の変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７による変換を順次行うことにより出力画像データＯＧＤを得る手順が変換手順設定部Ｍ３によって設定されている。当該変換手順によれば、ＹＣｂＣｒ色空間の入力画像データＩＧＤが順次変換され、最終的にｅＲＧＢ色空間の出力画像データＯＧＤに変換することができる。まず、第１の変換プロファイルＴＦＰ１として、ＹＣｂＣｒの色信号を（ＹＣｂＣｒ）’の色信号に変換するものが設定されている。第１の変換プロファイルＴＦＰ１では、入力されるＹＣｂＣｒの色信号のＣｂＣｒをそれぞれ所定量オフセット（減算）させた色信号を（ＹＣｂＣｒ）’として出力する変換式が規定されており、後段の第２の変換プロファイルＴＦＰ２に入力可能な（ＹＣｂＣｒ）’の色信号を得ることができる。
【００２５】
次の第２の変換プロファイルＴＦＰ２として、（ＹＣｂＣｒ）’の色信号をｓＲＧＢ色空間の色信号に変換するものが設定されている。第２の変換プロファイルＴＦＰ２では、（ＹＣｂＣｒ）’の色信号を行列変換によってｓＲＧＢ色空間の色信号に変換することができる。なお、ｓＲＧＢ色空間においてはＲＧＢの色信号によって絶対的な色が特定可能となる。すなわち、第２の変換プロファイルＴＦＰ２による変換によればＤＳＣ３０に依存する（ＹＣｂＣｒ）’の色信号をＣＩＥ規格に定められた非機器依存のｓＲＧＢ色空間の色信号に変換することができる。この第２の変換プロファイルＴＦＰ２は、一般にソースＩＣＣプロファイルと呼ばれ、ＤＳＣ３０の製造元等から提供されている。ソースＩＣＣプロファイルは、入力画像データＩＧＤに埋め込まれていてもよいし、予めＤＳＣ３０と対応付けてＨＤＤ１４に記憶されていてもよい。
【００２６】
次の第３の変換プロファイルＴＦＰ３として、ｓＲＧＢ色空間で表されたＲＧＢの色信号をそれぞれ個別にガンマ補正するものが設定されている。ここで使用するガンマ値（例えば、ＲＧＢそれぞれについて２．２。）もＤＳＣ３０の入力特性に適合したものがソースＩＣＣプロファイルの一部として指定されている。これにより、入力画像データＩＧＤの各画素が真に意味する色をｓＲＧＢ色空間にて特定できる。次の第４の変換プロファイルＴＦＰ４として、ｓＲＧＢ色空間で表された色信号をＸＹＺの色信号に変換するものが設定されている。ＸＹＺ色空間もＣＩＥ規格に規定された絶対色空間であり、所定の行列変換式を第４の変換プロファイルＴＦＰ４として与えることによって、ｓＲＧＢの色信号をＸＹＺの色信号に変換することができる。以上の変換手順により、ＤＳＣ３０によって撮影した入力画像データＩＧＤの各画素の色信号が真に意味する色をＸＹＺ色空間にて特定できる。次に、出力デバイスであるプリンタ２０で使用する色空間に変換する変換手順が設定されている。
【００２７】
第５の変換プロファイルＴＦＰ５として、ＸＹＺの色信号をプリンタ２０が使用するＲＧＢ色空間であるｅＲＧＢの色信号に行列変換するものが設定されている。ｅＲＧＢ色空間は、プリンタ２０に依存した機器依存色空間であり、ｅＲＧＢ色空間におけるＲＧＢの色信号が意味する絶対的な色がディスティネーションＩＣＣプロファイルによって規定されている。このディスティネーションＩＣＣプロファイルはプリンタ２０の製造元等から提供されており、例えばＨＤＤ１４から読み出し、第５の変換プロファイルＴＦＰ５として使用することが可能となっている。次の第６の変換プロファイルＴＦＰ６として、ｅＲＧＢ色空間で表されたＲＧＢの色信号をそれぞれ個別に（逆）ガンマ補正するものが設定されている。ここで使用するガンマ値（例えば、ＲＧＢそれぞれについて１．８。）もプリンタ２０の出力特性に即したものがディスティネーションＩＣＣプロファイルの一部として指定されている。
【００２８】
以上のようにして得られたｅＲＧＢ色空間のＲＧＢ色信号を最終的に第７の変換プロファイルＴＦＰ７によって補正するように変換手順が設定されている。第７の変換プロファイルＴＦＰ７は、ｅＲＧＢ色空間において色信号を補正する変換プロファイルであり、本発明の可変プロファイルに相当する。第７の変換プロファイルＴＦＰ７、上述した可変プロファイル作成処理（ステップＳ１３０）によって作成されている。本実施形態では、変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ６までが入力画像データＩＧＤの画像に依存しない固定プロファイルであり、最後の変換プロファイルＴＦＰ７のみが入力画像データＩＧＤの画像の輝度に依存する可変プロファイルである。変換手順設定部Ｍ３は、入力画像データＩＧＤの色空間とプリンタ２０に出力可能な出力画像データＯＧＤの色空間を認識し、入力画像データＩＧＤの色空間から出発し最終的に出力画像データＯＧＤの色空間に変換されるような一連の変換手順を設定する。必要となる各種変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７は、入力画像データＩＧＤの埋め込み情報やＨＤＤ１４から取得することができる。次のステップＳ１５０においては、代表点選択部Ｍ４がＬＵＴに対応関係を規定する代表入力点ＲＩＧを選択する。
【００２９】
図６は、本実施形態において代表点選択部Ｍ４が選択する代表入力点ＲＩＧの分布およびその一覧を示している。代表入力点ＲＩＧは入力画像データＩＧＤの色空間（本実施形態ではＹＣｂＣｒ）によって特定され、同図においてはＹＣｂＣｒ色空間での代表入力点ＲＩＧの分布を示している。代表入力点ＲＩＧは、入力画像データＩＧＤの色空間において均等かつ全体的に分布していることが望ましく、本実施形態においてはＹＣｂＣｒの各軸を均等に分割する１７×１７×１７の格子の交点上に代表入力点ＲＩＧが１７3個選択されている。図ではＹＣｂＣｒ色空間の表面の格子のみが図示されているが、色空間の内部についても一様に代表入力点ＲＩＧが選択される。なお、本実施形態では入力画像データＩＧＤの色空間であるＹＣｂＣｒ空間全体において均等に分布する代表入力点ＲＩＧを選択するものとしたが、他の色空間での分布に基づいて代表入力点ＲＩＧを選択するようにしてもよい。例えば、変換後のｓＲＧＢやｅＲＧＢの色空間の全体に均等に分布するように代表入力点ＲＩＧを選択してもよい。逐次変換部Ｍ５は、ステップＳ１６０において、代表入力点ＲＩＧを取得し、各代表入力点ＲＩＧを変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７によって順次変換する。
【００３０】
図７は、代表入力点ＲＩＧを変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７によって順次変換する様子を模式的に示している。このときの変換順序は、変換手順設定部Ｍ３がステップＳ１４０にて設定した一連の変換手順と同一とされる。従って、代表入力点ＲＩＧとしてのＹＣｂＣｒの色信号を入力し、変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７によって順次変換していくことにより、最終的に出力画像データＯＧＤの色空間であるｅＲＧＢの色信号を得ることができる。最終的に得られたｅＲＧＢ色空間のＲＧＢ信号を代表出力点ＲＯＧと示すものとする。なお、可変プロファイルとして作成された変換プロファイルＴＦＰ７は３次元ＬＵＴであるため、適宜、補間処理を行いつつ変換プロファイルＴＦＰ７による変換が行われる。
【００３１】
すべての代表入力点ＲＩＧについて代表出力点ＲＯＧが求められると、ステップＳ１７０において変換手順設定部Ｍ３による変換前後の代表入力点ＲＩＧと代表出力点ＲＯＧとの対応関係を記述した３次元ＬＵＴ（以下、合成ＬＵＴと示すものとする。）をＬＵＴ作成部Ｍ６が作成する。代表入力点ＲＩＧは１７3個選択されているため、１７3組の代表入力点ＲＩＧと代表出力点ＲＯＧとの対応関係が合成ＬＵＴに記述される。
【００３２】
図８は、合成ＬＵＴの一例を示している。同図の合成ＬＵＴにおいて、代表入力点ＲＩＧと代表出力点ＲＯＧとが横方向に対応付けられており、具体的な代表入力点ＲＩＧと代表出力点ＲＯＧの色信号値が記述されている。合成ＬＵＴは、例えばＲＡＭ１２に記憶される。なお、ここまでの処理（Ｓ１００〜Ｓ１７０）を画像変換処理の予備的な処理として初期化フェーズというものとする。初期化フェーズにて合成ＬＵＴの作成が完了すると、引き続きステップＳ１８０以降の変換フェーズを実行する。ステップＳ１８０においては、ＬＵＴ変換部Ｍ７が入力画像データＩＧＤを取得するとともに、合成ＬＵＴを参照することにより入力画像データＩＧＤを出力画像データＯＧＤに変換する。
【００３３】
具体的には、入力画像データＩＧＤの各画素のＹＣｂＣｒ色信号を取得するとともに、各ＹＣｂＣｒ色信号に対応するｅＲＧＢ色空間のＲＧＢ色信号を合成ＬＵＴを参照して取得する。入力画像データＩＧＤを構成する画素のＹＣｂＣｒ色信号が合成ＬＵＴに記述された代表入力点ＲＩＧと一致する場合には、合成ＬＵＴに対応付けて記述されたＲＧＢ色信号を取得すればよい。一方、画素のＹＣｂＣｒ色信号が合成ＬＵＴに記述された代表入力点ＲＩＧと一致しない場合には、補間処理によって対応するＲＧＢ色信号を算出する。
【００３４】
図９は、補間処理の一例を模式的に示している。同図においては、六面体補間を用いて補間演算を行っている。同図において、合成ＬＵＴに規定された８点の代表入力点ＲＩＧ（Ｐ０〜Ｐ７）によってＹＣｂＣｒ空間の六面体が形成されている。なお、点Ｐ０〜Ｐ７について合成ＬＵＴにて対応付けられたｅＲＧＢ色空間の代表出力点ＲＯＧの値をそれぞれ（Ｒ０〜Ｒ７，Ｇ０〜Ｇ７，Ｂ０〜Ｂ７）と示すものとする。ここで、ＲＧＢ色信号の値が代表入力点ＲＩＧ（Ｐ０〜Ｐ７）のいずれにも一致せず、Ｐ０〜Ｐ７に囲まれた六面体の内側に位置する任意のＹＣｂＣｒ色信号（Ｐｘ）が入力されたものとする。
【００３５】
まず、点Ｐ０と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ０と、点Ｐ１と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ１と、点Ｐ２と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ２と、点Ｐ３と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ３と、点Ｐ４と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ４と、点Ｐ５と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ５と、点Ｐ６と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ６と、点Ｐ７と点Ｐｘを互いに対向する頂角とする六面体の体積Ｖ７（Ｖ０＋Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４＋Ｖ５＋Ｖ６＋Ｖ７＝１）を算出する。各体積Ｖ０〜Ｖ６はＹＣｂＣｒ空間における各点Ｐ０〜Ｐ７，Ｐｘの座標から求めることができる。
【００３６】
そして、求めたい点ＰｘのＲＧＢの値（Ｒｘ，Ｇｘ，Ｂｘ）を下記式（１）によって算出する。
（数１）
Ｒｘ＝Ｖ０＊Ｒ７＋Ｖ１＊Ｒ６＋Ｖ２＊Ｒ５＋Ｖ３＊Ｒ４
＋Ｖ４＊Ｒ３＋Ｖ５＊Ｒ２＋Ｖ６＊Ｒ１＋Ｖ７＊Ｒ０
Ｇｘ＝Ｖ０＊Ｇ７＋Ｖ１＊Ｇ６＋Ｖ２＊Ｇ５＋Ｖ３＊Ｇ４              ・・（１）
＋Ｖ４＊Ｇ３＋Ｖ５＊Ｇ２＋Ｖ６＊Ｇ１＋Ｖ７＊Ｇ０
Ｂｘ＝Ｖ０＊Ｂ７＋Ｖ１＊Ｂ６＋Ｖ２＊Ｂ５＋Ｖ３＊Ｂ４
＋Ｖ４＊Ｂ３＋Ｖ５＊Ｂ２＋Ｖ６＊Ｂ１＋Ｖ７＊Ｂ０
【００３７】
上記式においては、点Ｐｘを挟んで反対側の六面体の体積をＶ０〜Ｖ７による重み付けを行いつつ点Ｐ０〜Ｐ７のＲＧＢの値を線形的に結合することにより、任意の点Ｐｘに対応する出力点のＲＧＢの値（Ｒｘ，Ｇｘ，Ｂｘ）が算出される。このような補間処理を順次行っていくことにより、入力画像データＩＧＤを構成する各画素に対応するｅＲＧＢ色空間のＲＧＢ色信号を算出していくことができる。なお、六面体補間は一例であり、本発明において他の補間手法を適用することも可能である。また、ステップＳ１６０において、逐次変換部Ｍ５が３次元ＬＵＴの変換プロファイルＴＦＰ７を使用して変換を行う際においても、同様に補間を行うことができる。すべての画素についてＲＧＢ色信号が求められると、各画素が当該ＲＧＢ色信号を有する画像データを出力画像データＯＧＤとして生成する。生成（変換）された出力画像データＯＧＤは、ステップ１９０にて印刷データ生成部Ｍ８に出力され、印刷データ生成部Ｍ８にてプリンタ２０が処理可能な印刷データに変換される。これにより、プリンタ２０が印刷データに基づいて駆動し、入力画像データＩＧＤに対応する画像を印刷することができる。
【００３８】
実際に入力画像データＩＧＤを出力画像データＯＧＤに変換する変換フェーズ（ステップＳ１８０）においては、一度の補間処理だけで変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７に相当する一連の変換を済ませることができるため、高速な変換処理を実現することができる。なお、変換フェーズでは入力画像データＩＧＤの全画素が変換（補間処理）の対象であるのに対し、ステップＳ１００〜Ｓ１７０の初期化フェーズではごく限られた代表入力点ＲＩＧのみがステップＳ１６０の変換の対象であるため、初期化フェーズは変換フェーズよりも処理時間が短いものとなる。例えば、５００万画素を超えるような入力画像データＩＧＤが入力された場合には、変換フェーズには多大な時間を要することとなる。従って、予め初期化フェーズを行ったとしても、変換フェーズを一度の補間処理だけで済ませることができる本発明のメリットは非常に大きいものであるということができる。
【００３９】
変換フェーズ（ステップＳ１８０）の際に参照される合成ＬＵＴは、入力画像データＩＧＤの輝度の統計によって得られた可変パラメータ（明度補正量Ｂmod）に基づき作成された変換プロファイルＴＦＰ７による変換結果も反映させて作成されるため、入力画像データＩＧＤの輝度に応じた明度補正も色空間の変換と同時に実施されることとなる。従って、入力画像データＩＧＤが暗い場合には明るめにするように画質調整をすることができる。合成ＬＵＴは、入力画像データＩＧＤに応じて作成されるため、各入力画像データＩＧＤに応じた画質調整を行うことができる。
【００４０】
（３）変形例
以上の変換手順はあくまでも一例であり、印刷対象の入力画像データＩＧＤの色空間等によっては他の変換手順が変換手順設定部Ｍ３によって設定され得る。例えば、図５においてｓＲＧＢ色空間の色信号で各画素の色が表された入力画像データＩＧＤが入力された場合には、変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ３までの変換は不要となり、変換プロファイルＴＦＰ４〜ＴＦＰ７のみの変換手順が設定される。すなわち、ディスティネーション側の変換のみに本発明を適用することができる。一方、図５においてソース側の変換（変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ３（４））のみの変換前後の値（ＹＣｂＣｒ−ｓＲＧＢ（ＸＹＺ））の対応関係を規定した合成ＬＵＴを作成して、当該合成ＬＵＴにてソース側の変換を一括して行うようにしてもよい。可変プロファイルによる画質調整は、ＹＣｂＣｒやｓＲＧＢやＸＹＺの画像データに対して行ってもよく、当該可変プロファイルによる変換結果もソース側の合成ＬＵＴに組み入れることができる。
【００４１】
なお、上述した実施形態のステップＳ１２０にて明度補正量Ｂmodが０％となった場合には、可変プロファイルによる明度の補正が実質的に不要となるため、可変プロファイルとしての変換プロファイルＴＦＰ７を省略した変換手順を設定してもよい。本発明は、少なくとも２以上の一連の変換プロファイルの入力値と出力値との対応関係を規定した合成ＬＵＴを参照して一括で変換を行うことにより変換処理の高速化を図ることができればよく、個々の変換プロファイルは上述した実施形態のものに限定されるものではない。例えば、印刷装置における各インクのインク量の画像データに変換する色変換プロファイルや、印刷装置においてキャリブレーションを行うことによって作成される補正プロファイル等を、本発明によって合成ＬＵＴ化される一連の変換プロファイルに組み入れてもよい。また、入力デバイスと出力デバイス間の変換を行うものに限られず、上述した実施形態のような印刷を前提とした変換以外にも本発明が適用可能である。例えば、ｓＲＧＢ色空間の画像データをＡｄｏｂｅＲＧＢ色空間（Ａｄｏｂｅはアドビシステムズ社の登録商標）の画像データに変換する変換においても本発明を適用することができる。
【００４２】
図１０において例を示すように、本発明で合成ＬＵＴ化される一連の変換プロファイルに、補間処理を要するＬＵＴを利用した変換プロファイルが２以上含まれる場合には、階調性を向上させることができる。図１０においては一連の変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ５のうち、変換プロファイルＴＦＰ１，ＴＦＰ５が行列変換であり、変換プロファイルＴＦＰ２〜ＴＦＰ４がＬＵＴによる変換となっている。この場合、変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ５を使用して入力画像データＩＧＤの各画素を順次変換したとすると、３回もの補間処理によって変換速度が遅くなってしまう。さらに、変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ５が線形的な変換特性を有する場合、３回もの補間処理を行うことにより、変換結果に線形性が損なわれ、階調性に劣る画像データが出力されることとなる。これに対して、変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ５の入力値と出力値とを対応付けた合成ＬＵＴによって一括して変換を行うことにより、一度の補間処理で済ませることができ、大幅な高速化を図ることができとともに、一度の線形補間処理により良好な階調性を実現することができる。上述した実施形態では、変換手順設定部Ｍ３が設定したすべての変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７に相当する変換を合成ＬＵＴにより一括変換するようにしたが、必ずしも変換手順設定部Ｍ３が設定したすべての変換を合成ＬＵＴにより行う必要はない。
【００４３】
例えば、図１１に例を示すように一連の変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７が設定された場合において、変換プロファイルＴＦＰ４がＬＵＴ化の不可能なシャープネス処理であるとき、変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ３および変換プロファイルＴＦＰ５〜ＴＦＰ７についてのみそれぞれ別の合成ＬＵＴにＬＵＴ化するようにしてもよい。この場合、変換フェーズにおいては、まず前段の合成ＬＵＴによって変換を行い、その後、変換プロファイルＴＦＰ４によって個別に変換を行い、最後に後段の合成ＬＵＴによって変換を行えば一連の変換を完了させることができる。シャープネス処理やアンシャープネス処理やノイズ処理やサイズ変換処理等の変換においては、周囲の画素の情報も変換後の色信号に影響を与えるため、合成ＬＵＴによって変換規則を定義することができない。従って、変換手順設定部Ｍ３が一連の変換の一部にシャープネス処理やアンシャープネス処理やノイズ処理やサイズ変換処理等の変換を設定した場合には、当該変換を除いた部分についてＬＵＴ化を行うべきである。
【００４４】
また、変換プロファイルの変換特性の非線形性が強い変換プロファイルが一連の変換手順に含まれる場合も考えられる。その場合、非線形性を維持するために当該変換プロファイルについては合成ＬＵＴ化しないようにしてもよい。各変換プロファイルに対して線形的な関係を有する複数の入力値を入力して、それらの出力値の線形性を評価するサンプリングを予め行う等により、合成ＬＵＴ化するか否かを決定するようにしてもよい。図１１の例において、変換プロファイルＴＦＰ４が変換特性の非線形性が強い変換である場合も、上述と同様に変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ３および変換プロファイルＴＦＰ５〜ＴＦＰ７に対応する合成ＬＵＴがそれぞれ作成されることとなる。さらに、複数の変換プロファイルを合成ＬＵＴ化することを想定し、変換手順設定部Ｍ３が予め好適な変換手順を設定するようにしてもよい。
【００４５】
図１２は、合成ＬＵＴ化に好適な変換手順を示している。ここでは、一連の変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ７においてシャープネス処理を行う変換プロファイルＴＦＰ４が最終の変換プロファイルの順序に設定されている。いいかえれば、図１１において合成ＬＵＴ化が可能な変換プロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ３，ＴＦＰ５〜ＴＦＰ７がひとまとまりにされている。この場合、シャープネス処理を除いた変換プロファイルプロファイルＴＦＰ１〜ＴＦＰ３，ＴＦＰ５〜ＴＦＰ７に相当する変換が合成ＬＵＴ化され、合成ＬＵＴ化が不可能なシャープネス処理については最後に個別で行われる。この場合、合成ＬＵＴが１つであるため全体の変換において補間処理は一度だけ行えばよいこととなる。従って、変換速度や階調性が良好な変換を実現させることができる。これに対して、シャープネス処理を一連の変換の中盤に設定した図１１の例は、シャープネス処理を隔てた２個の合成ＬＵＴにおける２度の補間処理が行われることとなるため、変換速度や階調性が劣ることとなる。
【００４６】
図１３は、さらに別の変形例にかかる画像変換装置の構成を示している。同図において、上述した実施形態と同様の機能がプリンタ１２０の制御部Ｃにおいて実行されている。すなわち、プリンタ１２０はいわゆるダイレクトプリントが可能なプリンタである。制御部ＣにおいてプリントアプリケーションＰが実行されており、プリンタ１２０が上述した画像変換処理を同様に実行することが可能となっている。一般的にプリンタ１２０に採用されるＣＰＵやＲＡＭは、パーソナルコンピュータに備えられるＣＰＵやＲＡＭよりも処理能力が劣るため、処理負荷の大きい補間処理の回数を削減することができる本発明を適用することの効果は大きいと言える。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる画像変換装置のブロック図である。
【図２】画像変換処理のフローチャートである。
【図３】サンプリング画像データのヒストグラムである。
【図４】可変プロファイルを説明する図である。
【図５】変換手順の一例を示す模式図である。
【図６】代表入力点の分布を示す図である。
【図７】代表出力点を算出する様子を説明する図である。
【図８】合成ＬＵＴを示す図である。
【図９】補間処理を説明する図である。
【図１０】変形例にかかる変換手順を説明する図である。
【図１１】変形例にかかる合成ＬＵＴを説明する図である。
【図１２】変形例にかかる合成ＬＵＴを説明する図である。
【図１３】変形例にかかる画像変換装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０…コンピュータ、１０ａ…バス、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＡＭ、１３…ＲＯＭ、１４…ＨＤＤ、１５…ＵＳＢＩ／Ｆ、１６…ビデオＩ／Ｆ、１７…入力Ｉ／Ｆ、２０…プリンタ、３０…ＤＳＣ、４０…ディスプレイ、５０ａ…キーボード、５０ｂ…マウス、Ｐ…プリントアプリケーション、Ｍ１…画像解析部、Ｍ２…可変プロファイル作成部、Ｍ３…変換手順設定部、Ｍ４…代表点選択部、Ｍ５…逐次変換部、Ｍ６…ＬＵＴ作成部、Ｍ７…ＬＵＴ変換部、Ｍ８…印刷データ生成部、ＩＧＤ…入力画像データ、ＯＧＤ…出力画像データ、ＲＩＧ…代表入力点、ＲＯＧ…代表出力点。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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