(57)【要約】【課題】  最小面が三角形の多面体で表される色域の内外判定は、多面体の重心が多面体内に存在すると仮定して、重心と三角形の頂点のうちの一点を通過するベクトルと、法線ベクトルの内積を利用する。しかし、この方法は凸多面体を前提とし、凹部を有する多面体に対しては必ずしも正しい結果が得られない。【解決手段】  判定対象点（Lab値）と、判定対象点と同明度かつ無彩色の、多面体（色域）内の点を結ぶ直線を生成し(S116)、直線と多面体の交点を検出する(S117)。そして、検出した交点の数に応じた判定方法により、判定点が多面体の内か外かを判定する(S118)。【選択図】  図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力デバイスの色域を示す多面体を形成し、任意の色信号が前記多面体の内か外かを判定する色処理方法であって、
前記色信号と、前記色信号と同明度の前記多面体内の点を結ぶ直線を生成し、
前記直線と前記多面体の交点を検出し、
検出した交点の状態に応じた判定方法により、前記判定点が前記多面体の内か外かを判定することを特徴とする色処理方法。
【請求項２】
前記交点が一つの場合、前記判定点の彩度と前記交点の彩度を比較して前記内外判定を行うことを特徴とする請求項1に記載された色処理方法。
【請求項３】
前記交点が三つの場合、前記判定点の彩度と前記三つの交点の彩度を比較して前記内外判定を行うことを特徴とする請求項1に記載された色処理方法。
【請求項４】
前記交点が二つの場合、彩度が低い方の交点と前記判定点の彩度を比較して前記内外判定を行うことを特徴とする請求項1に記載された色処理方法。
【請求項５】
前記多面体は凹部を含むことを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載された色処理方法。
【請求項６】
出力デバイスの色域を示す多面体を形成し、任意の色信号が前記多面体の内か外かを判定する色処理装置であって、
前記色信号と、前記色信号と同明度の前記多面体内の点を結ぶ直線を生成する生成手段と、
前記直線と前記多面体の交点を検出する検出手段と、
検出した交点の状態に応じた判定方法により、前記判定点が前記多面体の内か外かを判定する判定手段を有することを特徴とする色処理装置。
【請求項７】
画像処理装置を制御して、請求項1から請求項5の何れかに記載された色処理を実現することを特徴とするプログラム。
【請求項８】
請求項7に記載されたプログラムが記録されたことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色域の内外判定に関する。
【背景技術】
【０００２】
色を定量的に表現する方法として、色の三属性である色相、明度、彩度をそれぞれ独立する座標に割り当てる、例えばRGB、XYZ色空間などが知られている。色空間の中でも色の知覚的な相違を定量的に表すものを色差と呼ぶが、色差が知覚的に均等になるものを、とくに均等色空間と呼び、代表的なものにCIE1976Lab色空間がある。Lab色空間は、カラーデバイスの色域の解析や、色域が異なるデバイス間のカラーマッピングに、よく用いられる。
【０００３】
カラーデバイスの色域を解析するには、カラーデバイスが出力する色を測定または計算してLab値を取得し、Lab色空間にプロットする。そして、プロットした点群から色域を算出する方法として、特開平10-178557号公報に記載された、RGB（一次色）、CMY（二次色）、白色および黒色の全八点を頂点とする12面体で近似する方法がある。しかし、色域は、凹凸を含む非線形な形状を有し、12面体による近似では精度が低い、という問題がある。
【０００４】
別の技術として、特開平11-353494号公報に記載された方法は、点群を凸包で近似し、三角形を要素とする多面体で構成する。しかし、インクの総使用量が強く制限されたカラーデバイスでは、凹部が顕著に表れるため、この部分の近似精度が低下する。
【０００５】
また、特開2003-101800公報に記載された方法は、RGB色空間に規則的に配置された格子点の色座標データからLab値を取得し、Lab色空間において同様の規則で配置、連結することで、凹部を含む多面体の近似を行う。
【０００６】
ディジタルカメラやモニタなどの入力デバイスの色域は、一般に、プリンタなどの出力デバイスよりも広い。そこで、入力画像をプリンタなどで出力する際、再現できない色を再現できる色に置き換えるが色域マッピングを行う。色域マッピングにおいて、入力画像のグラデーションなどの階調性を保持するには、出力デバイスの色域を的確に把握することが必要不可欠である。そのため、色域に対する任意の色信号の内外判定が必要になる。
【０００７】
色域は、一面が三角形である多面体として構成する。多面体の内外判定方法には、多面体の重心（または中心）が多面体内に存在すると仮定して、重心と三角形の頂点のうちの一点を通過するベクトルと、法線ベクトルの内積を利用する方法などがある。しかし、この方法は、凸多面体を前提とし、先述したように凹部を有する、色域を構成する多面体に対しては必ずしも正しい結果が得られない問題がある。
【０００８】
【特許文献１】特開平10-178557号公報
【特許文献２】特開平11-353494号公報
【特許文献３】特開2003-101800公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、凹部を含むような多面体で表される色域の内外判定を精度よく行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【００１１】
本発明にかかる色処理は、出力デバイスの色域を示す多面体を形成し、任意の色信号が前記多面体の内か外かを判定する際に、前記色信号と、前記色信号と同明度の前記多面体内の点を結ぶ直線を生成し、前記直線と前記多面体の交点を検出し、検出した交点の状態に応じた判定方法により、前記判定点が前記多面体の内か外かを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、凹部を含むような多面体で表される色域の内外判定を精度よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明にかかる実施例の画像処理を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図1、図2はカラーデバイスの色域の内外判定を説明する図である。
【００１５】
色域を近似する手法としては、例えばRGB空間において格子点データを生成し、それらのうち三点を規則正しく連結して三角形ポリゴンを生成する方法がある。
【００１６】
図1において、前処理として、生成するRGB格子のグリッド数を決める(S110)。そして、RGB色空間において、図3に示すのようなRGB立方体101を作成して格子点データを得る(S111)。ただし、格子点はRGB立方体101の表面にあるだけで、その内部にはないとする。
【００１７】
次に、各格子点に対して、図4に示すように、ラベリングを施す(S112)。なお、図4はRGB立方体101の一面のみを示すが、残りの面にも同様にラベリングを施す。また、各格子点に対応するRGB値を、例えば図5に示すテーブル103のように格納する。なお、図5は256階調を六つの格子で区切った例を示すが、格子の数はいくつでも構わない。また、テーブル103の「No.」列はラベリングした番号（格子点のラベル）である。
【００１８】
次に、各格子点のRGB値に対応するLab値を取得し、テーブル103に格納する(S113)。Lab値を取得する方法は色々ある。例えばsRGBやAdobeRGBなどの規格化されたRGB値、スキャナ、ディジタルカメラなどの入力デバイスのRGB値を、3×3マトリクス演算とガンマ補正を用いて、または、ICCプロファイルを用いるカラーマッチングを用いて変換すればよい。モニタなどの表示デバイスやプリンタなどの出力デバイスのRGB値も、ICCプロファイルを用いるカラーマッチングでLab値に変換することができる。取得したLab値は、RGB値とセットにして各格子点に対応付けて格納する。
【００１９】
そして、格子点のうち三点を選択して三角形を作成する(S114)。三点の選び方は色々あるが、作成した三角形の面積が最小になるように選択する必要がある。例えば、図4の△0-1-6、△1-2-7、△2-3-8、△1-6-7のように、四頂点の正方形を対角線で切ったような形状にする。勿論、対角線の切り方は二通りあり、どちらでも構わないが、どちらかに統一する必要がある。この三角形の作成も全面に適用する。
【００２０】
以上の方法で作成した三角形によって構成されるRGB立方体（図6）をLab表示すると、図7に示すように、最小面が三角形の多面体が形成される。図6に示す四つの点a、b、c、dはそれぞれ、図7に示す点a'、b'、c'、d'に対応する。また、得られた多面体はカラーデバイスの色域を示し、Lab表示した多面体は、色相曲線と色域最外郭の交点を求める処理や、内外判定に利用することができる。
【００２１】
次に、上記の多面体を対象にする任意の色信号の内外判定を、図8に示すような状況を例として説明する。
【００２２】
点pの内外判定を行う場合、判定対象点p（Lab値）を入力し(S115)、点pと同明度で無彩色の点cを結ぶ直線を生成し(S116)、直線と多面体との交点xを求める(S117)。そして、求めた交点xの状態に応じた判定方法（図2に示す）により、判定対象点pの内外判定を行う(S118)。
【００２３】
図2において、交点xの数を判定し(S120)、一つの場合は彩度の判定式Sp≦Sxによって内外判定を行う(S121)。判定対象点p1は交点xが一つだから下のように判定する。
Sp1 ≦ Sx ならば内(S123)
Sp1 ＞ Sx ならば外(S122)
【００２４】
判定対象点p2のように交点が三つ（x1、x2、x3）がある場合は、対象点と三つの交点の彩度を比較して(S131)、下のように判定する。
Sp2 ≦ Sx3 ならば内(S132)
Sx3 ＜ Sp2 ＜ Sx2 ならば外(S133)
Sx2 ≦ Sp2 ≦ Sx1 ならば内(S134)
Sx1 ＜ Sp2 ならば外(S135)
【００２５】
ただし、図9に示すような特異点、判定対象点p3、p4のように、交点が二つ存在する（x4とx5、x6とx7）場合、彩度が低い方の交点を選択し(S124)、内外判定を行う。Sx4＜Sx5、Sx6＜Sx7とすると、下のように判定(S125、S128)する。
Sp3 ≦ Sx4 ならば内(S125)
Sp3 ＞ Sx4 ならば外(S126)
Sp4 ≦ Sx7 ならば内(S130)
Sp4 ＞ Sx7 ならば外(S129)
【００２６】
なお、交点が二つ存在するということは、二点のうち一点が三角形と接し（すなわち三角形ポリゴンを構成する三頂点のうち何れかと接し）、もう一点が三角形を貫通するということである。これを条件として、色度a、bのうちどちらに該当するかを判定することができる。また、交点が最明点、最暗点の場合は多面体と接することになり、交点がない場合は外である。
【００２７】
以上の方法で、凹部を含む多面体の内外判定が可能になる。また、直線と多面体の交点を求める際、色相、明度、彩度によって、予め探索する多面体を構成するポリゴンを間引いて高速化することも有効である。
【００２８】
図10は上記の内外判定を行う画像処理装置の構成例を示す図である。
【００２９】
CPU 101は、RAM 103をワークメモリとして、ROM 102およびHDD 105に格納されたプログラムを実行し、システムバス104を介して、後述する各構成を制御することで、前述した内外判定を含む様々な処理を実行する。
【００３０】
入力インタフェイス105は、キーボードやマウス、ディジタルカメラ、スキャナなどの入力デバイス106を接続する例えばUSBやIEEE1394などのシリアルバスインタフェイスである。CPU 101は、入力インタフェイス105を介して、入力デバイス106からデータを読み込むことが可能である。なお、例えばディジタルカメラのモデル名や色域情報といった、入力デバイス106に固有のデバイス情報も読み込むことができる。
【００３１】
HDDインタフェイス107は、ハードディスクドライブ(HDD) 108や光ディスクドライブなどの二次記憶装置を接続する例えばシリアルATA (SATA)などのインタフェイスである。CPU 101
【００３２】
は、HDDインタフェイス107を介してHDD 108のデータ読み出し、HDD 108にデータを書き込むことが可能である。さらに、CPU 101は、HDD 108に格納されたデータをRAM 103に展開し、同様に、RAM 103に展開されたデータをHDD 108に保存することができる。そして、CPU 101は、RAM 103に展開したHDD 108に格納されたデータをプログラムとみなし、実行することができる。
【００３３】
ビデオインタフェイス109は、モニタ110を接続するインタフェイスである。CPU 101は、ビデオインタフェイス109を制御して、任意の文字や画像をモニタ110に表示することができる。
【００３４】
出力インタフェイス111は、プリンタ、プロッタ、フィルムレコーダなどの出力デバイス112を接続する例えばUSBやIEEE1394などのシリアルバスインタフェイスである。CPU 110は、出力インタフェイス111を介して出力デバイス112にデータを送り、印刷や記録を実行させることができる。また、入力デバイス106の場合と同様に、CPU 101は、出力インタフェイス111を介して、出力デバイス112のモデル名や色域情報といった、出力デバイス112に固有のデバイス情報を読み込むことができる。なお、USBやIEEE1394などの双方向通信インタフェイスを利用すれば、入力インタフェイス105と出力インタフェイス111は一つにまとめることができる。
【００３５】
このように、デバイス色信号からLab値を生成して色域を多面体で表した場合に、多面体の凹凸に追従して精度の高い内外判定を行うことができる。さらに、上記の内外判定を幾何計算や色域マッピングアルゴリズムなどに適用すれば、任意の色信号の色域に対する内外判定を精度よく行うことができる。つまり、入力画像のグラデーションなどの階調性を保持するために出力デバイスの色域を的確に把握することができる。
【００３６】
上記では、均等色空間を使用する例を説明したが、これに限らず、YCrCbやJChなどの他の色空間を利用しても構わない。
【００３７】
また、上記では多面体の作成に三角形パッチを使用する例を説明したが、三角形以外の多角形のパッチを使用して多面体を作成しても構わない。
【００３８】
［他の実施例］
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００３９】
また、本発明の目的は、上記実施例の機能を実現するソフトウェアを記録した記憶媒体（記録媒体）をシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（CPUやMPU）が前記ソフトウェアを実行することでも達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたソフトウェア自体が上記実施例の機能を実現することになり、そのソフトウェアを記憶した記憶媒体は本発明を構成する。
【００４０】
また、前記ソフトウェアの実行により上記機能が実現されるだけでなく、そのソフトウェアの指示により、コンピュータ上で稼働するオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、それによって上記機能が実現される場合も含む。
【００４１】
また、前記ソフトウェアがコンピュータに接続された機能拡張カードやユニットのメモリに書き込まれ、そのソフトウェアの指示により、前記カードやユニットのCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、それによって上記機能が実現される場合も含む。
【００４２】
本発明を前記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するソフトウェアが格納される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】カラーデバイスの色域の内外判定を説明するフローチャート、
【図２】カラーデバイスの色域の内外判定を説明する図、
【図３】RGB立方体を示す図、
【図４】格子点のラベリングを示す図、
【図５】格子点のラベル、RGB値、Lab値の対応を格納するテーブルを示す図、
【図６】三角形によって構成されるRGB立方体示す図、
【図７】図6に示すRGB立方体をLab表示した様子を示す図、
【図８】内外判定を説明する図、
【図９】内外判定を説明する図、
【図１０】内外判定を行う画像処理装置の構成例を示す図である。
【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１０】
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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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