(57)【要約】【課題】色領域を求め、カラーマッチングを行い画質の向上をはかる色領域作成プログラムを提供する。【解決手段】画像読取部１にて変換された画像信号を、画像処理部２のＬ＊ａ＊ｂ＊変換部４にて装置に依存することのないＣＩＥＬＡＢ空間に変換して、演算部５にてＬ＊ａ＊ｂ＊空間における色再現領域（Ｇａｍｕｔ  ）を四面体で分割する。それから分割した四面体を体積の算出があって、それらの合計の体積を計算する。この計算結果を基に色領域作成部６は、色領域を作成し、対応する色領域信号を画像出力部３に送信する。画像処理部３は、対応する画像を表示する。最初に取り込んだ画像信号の色値は未知であるが、本発明の色領域作成方法により色の再配置を行えば関係ない。【選択図】        図１
2005018171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間において色領域を作成する画像処理手段を、
画像信号をＬ＊ａ＊ｂ＊空間の色値（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）に変換するＬ＊ａ＊ｂ＊変換手段と、
前記Ｌ＊ａ＊ｂ＊変換手段による色値（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）に対し、所定の演算処理を行う演算手段と、
前記演算手段により演算処理に対応する演算結果に対し、色領域を作成する色領域作成手段、
として機能させることを特徴とする色領域作成プログラムであって、
前記演算手段に、色値（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）の色相に対して、均等もしくは非均等な間隔でＰ個の要素に分割する第１処理を行わせることを特徴とする色領域作成プログラム。
【請求項２】
前記演算手段に、前記第１処理によりＰ個に分割した要素に対して、均等もしくは非均等な間隔でＱ個の要素に分割する第２処理を行わせることを特徴とする請求項１に記載の色領域作成プログラム。
【請求項３】
前記演算手段に、色値（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）の画像信号の画素数分の平均値で表される中心色値を算出させ、
前記第２処理によりＰ×Ｑ個に分割した要素のうち、前記中心色値から最も距離が離れている要素を抽出し、色領域の表面要素を決定する第３処理を行わせることを特徴とする請求項２に記載の色領域作成プログラム。
【請求項４】
前記演算手段に、前記色領域の表面要素が色領域の外部もしくは内部に向いているかを判定する第４処理を行わせることを特徴とする請求項３に記載の色領域作成プログラム。
【請求項５】
前記演算手段に、前記第４処理にて表面が内部に向いていると判定された各要素に対して負値を割り当てる第５処理を行わせることを特徴とする請求項４に記載の色領域作成プログラム。
【請求項６】
前記演算手段に、前記第５処理の処理結果に基づきＬ＊ａ＊ｂ＊空間における色領域全体の体積を算出させる第６処理を行わせることを特徴とする請求項５に記載の色領域作成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色領域作成プログラムに関するものであり、とくに色変換を行う際に用いる色領域に関する情報を得るための色領域作成プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
色領域（Ｇａｍｕｔ  ）についての知識は、カラーマッチングによる異なるカラー媒体の視覚化、色領域（Ｇａｍｕｔ  ）の求めるときの異なるデバイスの色領域（Ｇａｍｕｔ  ）のマッピング、といった多くのカラー科学に関連した作業に役立つ。
【０００３】
そういった作業の若干の方法は従来の技術に紹介されている（特許文献１など）。しかし、色再現領域（Ｇａｍｕｔ  ）を求める計算問題はまだ決定的な解決をしていないのが現状である。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２２９７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
再現色領域（Ｇａｍｕｔ  ）は、既知の順序にリストされる四面体の色値によって計算されることができる。しかし、与えられた画像の色値は最初未知である。
【０００６】
そこで本発明では、色を再配置することによって色領域（Ｇａｍｕｔ  ）を求める新しい方法を実行する色領域作成プログラムを提供することを目的とする。さらに提供された色領域を求める方法により印刷機器（例えば、プリンタなど）の色再現領域（Ｇａｍｕｔ  ）を改善して画質の向上も図る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を解決するため、請求項１に記載の発明は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間において色領域を作成する画像処理手段を、画像信号をＬ＊ａ＊ｂ＊空間の色値（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）に変換するＬ＊ａ＊ｂ＊変換手段と、前記Ｌ＊ａ＊ｂ＊変換手段による色値（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）に対し、所定の演算処理を行う演算手段と、前記演算手段により演算処理に対応する演算結果に対し、色領域を作成する色領域作成手段として機能させることを特徴とする色領域作成プログラムであって、前記演算手段に、色値（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）の色相に対して、均等もしくは非均等な間隔でＰ個の要素に分割する第１処理を行わせることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の色領域作成プログラムにおいて、前記演算手段に、前記第１処理によりＰ個に分割した要素に対して、均等もしくは非均等な間隔でＱ個の要素に分割する第２処理を行わせることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の色領域作成プログラムにおいて、前記演算手段に、色値（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）の画像信号の画素数分の平均値で表される中心色値を算出させ、前記第２処理によりＰ×Ｑ個に分割した要素のうち、前記中心色値から最も距離が離れている要素を抽出し、色領域の表面要素を決定する第３処理を行わせることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の色領域作成プログラムにおいて、前記演算手段に、前記色領域の表面要素が色領域の外部もしくは内部に向いているかを判定する第４処理を行わせることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の色領域作成プログラムにおいて、前記演算手段に、前記第４処理にて表面が内部に向いていると判定された各要素に対して負値を割り当てる第５処理を行わせることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の色領域作成プログラムにおいて、前記演算手段に、前記第５処理の処理結果に基づきＬ＊ａ＊ｂ＊空間における色領域全体の体積を算出させる第６処理を行わせることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、本実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００１４】
図１に本実施形態における色領域作成プログラムを実行する画像処理装置の構成ブロック図を示す。本実施形態で取り扱う画像処理装置は、画像読取部１と、画像処理部２と、画像出力部３により構成されている。
【００１５】
画像読取部１は、スキャナのような読取デバイスを指すものであり、外部から画像を取り込み、画像信号に変換し、該画像信号を画像処理部２のＬ＊ａ＊ｂ＊変換部４に送信する。
【００１６】
画像処理部２は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊変換部４と、演算部５と、色領域作成部６により構成されており、画像読取部１より受信した画像信号に関し、色補正のための色領域作成処理を行い、対応する色領域信号を画像出力部３に送信する。
【００１７】
画像出力部３は、プリンタやディスプレイのような出力デバイスを指すものであり、画像処理部２の色領域作成部６より色領域信号を受信し、対応する画像を表示する。
【００１８】
Ｌ＊ａ＊ｂ＊変換部４は、画像読取部１より入力した画像信号をＬ＊ａ＊ｂ＊変換し、画像読取部１の機器特性に依存しないＣＩＥＬＡＢ色空間を入力色空間とした、Ｌａｂ値として表す。そして該Ｌａｂ値を演算部５に送信する。
【００１９】
演算部５は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊変換部４よりＬａｂ値を受信し、後述する色領域作成のための演算処理を行う。そして行った演算処理の結果を色領域作成部６に送信する。
【００２０】
色領域作成部６は、演算部５より演算処理の結果を受信し、該結果を基に色領域作成し、対応する色領域信号を画像出力部３に送信する。
【００２１】
次に本実施形態における色領域作成プログラムに係る、画像処理部２で行われる色領域作成に関する演算処理の内容を説明する。
【００２２】
まず、外部より画像を取り込み画像読取部１にて変換された画像信号は、装置に依存するものであって、色領域作成のためには不都合な点が多いので、Ｌ＊ａ＊ｂ＊変換部４にて装置に依存することのないＣＩＥＬＡＢ空間に変換して、そしてＬ＊ａ＊ｂ＊空間において色再現領域（Ｇａｍｕｔ  ）を四面体で分割する。以下、その四面体に分割する手順を示す。
【００２３】
手順１：入力される画像信号の画素数をＮとして、Ｒｔという値を式１のように定義する。
【００２４】
【数１】
2005018171.tif 000003
【００２５】
このとき、Ｒｔ２  は色再現領域（Ｇａｍｕｔ  ）における色相Ｈ＊（Ｈｕｅ  ）に関する一定のサンプル数を表す数値を表し、Ｒｔは色再現領域（Ｇａｍｕｔ  ）における明度Ｌ＊に関する一定のサンプル数を表す数値を表す。
【００２６】
手順２：色領域（Ｇａｍｕｔ  ）全体の中心となる中心色値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）ａｖｇ  は近隣の色点から式２の様に計算できる。
【００２７】
【数２】
2005018171.tif 000004
ｉは画素の符号である。
【００２８】
手順３：色再現領域の四面体に分割されたＬａｂ値に関し、明度Ｌ＊の一番高い色値Ｌ＊ｍａｘ  および明度Ｌ＊の一番低い色値Ｌ＊ｍｉｎ  、色相Ｈ＊の一番高い色値Ｈ＊ｍａｘ  および明度Ｈ＊の一番低い色値Ｈ＊ｍｉｎ  を取り出す。
【００２９】
手順４：色相Ｈ＊（Ｈｕｅ  ）の角度Ｈ＊ａｎｇｌｅ  は式３を用い、ａ＊−ｂ＊平面内で、手順２で求めた各色値から計算する。
【００３０】
【数３】
2005018171.tif 000005
【００３１】
手順５：色再現領域（Ｇａｍｕｔ  ）は色相に関する一定のサンプル数Ｒｔ２  （式１）を、色領域の各部分に含めるためにＨ＊ａｎｇｌｅ  によって均等もしくは非均等Ｐ個に分割する。分割する様子を図２に示す。あまり大きな角度でなければ、図２記載のΔＨａｂは、Ｈ＊ａｎｇｌｅ  と近似的に等しいとみなして良い。
【００３２】
手順６：Ｐ個に分割された各Ｈ＊ａｎｇｌｅ  において、明度の角度Ｌ＊ａｎｇｌｅ  は、Ｌ＊軸に沿って式４の様に計算される。
【００３３】
【数４】
2005018171.tif 000006
【００３４】
手順７：手順５と同様な方法で、色再現領域（Ｇａｍｕｔ  ）は明度に関する一定のサンプル数Ｒｔ（式１）を、色領域の各部分に含めるためにＬ＊ａｎｇｌｅ  によって均等もしくは非均等Ｑ個に分割する。分割する様子を図３に示す。結果的に色領域（Ｇａｍｕｔ  ）をＰ×Ｑ個のセクターに分割したことになる。あまり大きな角度でなければ、図３記載のΔＬ＊は、Ｌ＊ａｎｇｌｅ  と近似的に等しいとみなして良い。
【００３５】
手順８：分割されたＰ×Ｑ個のセクターにおいて、中心色値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）ａｖｇ  から一番外側の色値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）ｅｘｔ  を抽出する。この色値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）ｅｘｔ  が各ブロックの境界面を表している。
【００３６】
手順９：分割されたＰ×Ｑ個のセクターにおいて、Ｌ＊ａｎｇｌｅ  毎に一番外側の色値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）ｅｘｔ  を除いて、それから手順３で取り出したＬ＊ｍａｘ  とＬ＊ｍｉｎ  を残りのＬ＊の両端に加える。
【００３７】
手順１０：手順９と同様に、分割されたＰ×Ｑ個のセクターにおいて、Ｈ＊ａｎｇｌｅ  毎に一番外側の色値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）ｅｘｔ  を除いて、それから手順３で取り出したＨ＊ｍａｘ  とＨ＊ｍｉｎ  を残りのＨ＊の両端に加える。
【００３８】
手順９、１０によりＰ×Ｑに分割したセクターは、Ｌ＊とＬ＊ｍａｘ  、Ｌ＊ｍｉｎ  の大小関係、もしくはＨ＊とＨ＊ｍａｘ  、Ｈ＊ｍｉｎ  の大小関係により、各セクターの表面の向きを判定することができる。
【００３９】
手順１１：Ｐ×Ｑに分割したセクターが不規則であるため、これらの表面には、内向きになっているものも一部ある。そのような内部に向けられた色値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）ｅｘｔ  に対しては、重ねられた色領域だけの色値Ｌａｂを抽出して結果的に倍値になるのを避けるため、負値に割り当てておく。このような手順を踏まえて一つの四面体の体積を求める。
【００４０】
手順１２：最後に、全体の色領域（Ｇａｍｕｔ  ）の体積は、選ばれた色値で、手順１１により求めた四面体の個々の体積を合計することによって求めていく。
【００４１】
手順１１にて一つの四面体の体積を求める際の計算式を式５に示す。
【００４２】
【数５】
2005018171.tif 000007
【００４３】
Ｖｐはある四面体の体積を表している。またａ、ｂ、ｃは該四面体に関し、色領域（Ｇａｍｕｔ  ）の境界面にある３点が結んだ三角形の３つの角に対応しているベクトルを表している。図４に四面体の形状と、四面体を構成するベクトルａ、ｂ、ｃを示しておく。
【００４４】
ベクトルａ、ｂ、ｃは、色領域（Ｇａｍｕｔ  ）中の固定された色点に関係あることを定義する。すると、色領域（Ｇａｍｕｔ  ）の全体の体積は、式６のように色領域（Ｇａｍｕｔ  ）に含まれた全ての四面体の体積を合計することによって計算される。
【００４５】
【数６】
2005018171.tif 000008
【００４６】
Ｖｏは色領域（Ｇａｍｕｔ  ）中に含まれる全ての四面体の体積を表す。またＴａ四面体は、図４において３つのベクトル点（ｍ，ｎ）、（ｍ＋１，ｎ）、（ｍ，ｎ＋１）から囲まれる四面体の体積を表し、Ｔｂは３つベクトル点（ｍ，ｎ＋１）、（ｍ＋１，ｎ）、（ｍ＋１，ｎ＋１）から囲まれる四面体の体積を表す。自然な画像において、四面体はランダムなカラー・ピクセルから抽出された点から計算される。このようにして色領域が作成される。
【００４７】
作成された色領域に関し、対応する色領域信号を画像出力部３に送信し、所定の画像を表示していく。
【００４８】
【発明の効果】
本発明では色領域（Ｇａｍｕｔ  ）境界表面を抽出して、色を再配置することによって色領域（Ｇａｍｕｔ  ）求める新しい方法を実行する色領域作成プログラムを提供した。この方法が色領域（Ｇａｍｕｔ  ）境界面を得て、色配布のランダムな色値から正確に色領域（Ｇａｍｕｔ  ）を計算するために使われる。提案された方法はイメージと色装置（プリンタ、モニタなどのデバイス）の色領域（Ｇａｍｕｔ  ）を記述するために利用できる。それが３次元色空間における色領域（Ｇａｍｕｔ  ）マッピングにも、非常に役立つ。
【００４９】
この方法により、理論的なプリンター・モデルで評価すること及び理論的な色領域（Ｇａｍｕｔ  ）のサイズに対し正確なマッチングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における色領域作成プログラムを実行する画像処理装置の構成ブロック図である。
【図２】色再現領域（Ｇａｍｕｔ  ）を色相に関し、Ｐ個に分割する様子を表したａ＊−ｂ＊平面の図である。
【図３】色再現領域（Ｇａｍｕｔ  ）を明度に関し、Ｑ個に分割する様子を表したＬ＊軸の図である。
【図４】四面体の形状と、四面体を構成するベクトルａ、ｂ、ｃを示した図である。
【符号の説明】
１  画像読取部
２  画像処理部
３  画像出力部
４  Ｌ＊ａ＊ｂ＊変換部
５  演算部
６  色領域作成部
【図１】
2005018171.tif 000009
【図２】
2005018171.tif 000010
【図３】
2005018171.tif 000011
【図４】
2005018171.tif 000012