(57)【要約】【課題】  入力画像の特性に応じて面内むらを補正する。【解決手段】  モザイク画像生成部201は、入力画像をモザイク化する。モザイク画像出力部202は、モザイク画像を出力デバイスに出力する。測色制御部203は、モザイク画像のセルごとに、出力デバイスが出力したモザイク画像の測色値を入力する。色差変動ベクトル算出部204は、モザイク画像のセルごとに、セルの色信号値とセルの測色値から色差変動ベクトルを算出する。補正値算出部205は、モザイク画像のセルごとに、色差変動ベクトルに基づき、セルに含まれる入力画像の色信号値の補正値を計算する。【選択図】  図4
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像をモザイク化するモザイク化手段と、
モザイク画像を出力デバイスに出力する出力手段と、
前記モザイク画像のセルごとに、前記出力デバイスが出力したモザイク画像の測色値を入力する入力手段と、
前記モザイク画像のセルごとに、前記セルの色信号値と前記セルの測色値から色差変動ベクトルを算出する算出手段と、
前記モザイク画像のセルごとに、前記色差変動ベクトルに基づき、前記セルに含まれる前記入力画像の色信号値を補正する補正手段とを有することを特徴とする色処理装置。
【請求項２】
前記モザイク化手段は、各セルの平均的な色信号値を当該セルの色信号値とするモザイク画像を生成することを特徴とする請求項1に記載された色処理装置。
【請求項３】
前記モザイク化手段は、前記モザイク画像のセルごとに、前記セルに含まれる前記入力画像の画素の色分布を解析する解析手段、前記色分布から前記セルの代表色を決定する決定手段、前記代表色に対応する色信号値を前記セルに分配してモザイク画像を生成する生成手段を有することを特徴とする請求項1に記載された色処理装置。
【請求項４】
前記算出手段は、前記出力デバイスの色再現特性を参照して、前記色信号値を色値に変換し、前記測色値と前記色値の差分を前記色差変動ベクトルとすることを特徴とする請求項1に記載された色処理装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記出力デバイスの色再現特性を参照して前記色信号値を色値に変換し、前記色値から前記色差変動ベクトルを減算し、前記出力デバイスの色再現特性を参照して前記減算の結果の色値を色信号値に変換することを特徴とする請求項1に記載された色処理装置。
【請求項６】
入力画像をモザイク化し、
モザイク画像を出力デバイスに出力し、
前記モザイク画像のセルごとに、前記出力デバイスが出力したモザイク画像の測色値を入力し、
前記モザイク画像のセルごとに、前記セルの色信号値と前記セルの測色値から色差変動ベクトルを算出し、
前記モザイク画像のセルごとに、前記色差変動ベクトルに基づき、前記セルに含まれる前記入力画像の色信号値を補正することを特徴とする色処理方法。
【請求項７】
コンピュータ装置を制御して、請求項1から請求項5の何れか一項に記載された色処理装置の各手段として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項８】
請求項7に記載されたコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力デバイスにおける色再現性を向上する色処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力画像と出力画像のカラーマッチングを実現する方法として、例えばICC (International Color Consortium)が規定するICCプロファイルを用いたカラーマッチングなどがある。カラーマッチングにおいては、入力デバイスの色空間に依存する入力データを、変換ルックアップテーブル（以降、LUT）、変換マトリクス、または、変換関数によって、デバイスに依存しない色空間（以下、デバイス非依存空間）のデータに変換する。そして、デバイス非依存空間のデータを出力デバイスに依存する色空間の出力データに変換する。
【０００３】
ICCプロファイルは、デバイス固有の特性を保持する。例えばデバイスがCMYKプリンタの場合、デバイスの色域を均一に網羅する例えばIT8.7/3のようなカラーチャートを色補正なしの状態で印刷する。そして、印刷物のカラーチャートを測色して、CMYK値と測色値（例えばLab値）の組み合わせをLUTとしてプロファイルに保持する。ICCプロファイルは、CMYKならばIT8.7/3の928色、RGBならば各色9色の729色のデータセットに対応する測色値をLUTとして保持する形態をとることが一般的である。
【０００４】
カラーチャートの測色は、同じデータを例えば記録紙のどの位置に出力しても同一の測色値が得られることを前提にする。しかし、プリンタのようなデバイスは、定着特性の変動、転写特性の変動変動などに起因する濃度の変動が発生する。つまり、記録紙の全面に同じデータを出力しても均一の濃度の印刷結果は得られず、濃度の変動による面内の色再現むら（以下、面内むら）が発生する。そのため、同じデータを出力したとしても、記録紙上の位置によって、得られる測色値が異なる。
【０００５】
特許文献1は、面内むらを改善してカラーマッチング精度の向上を図るために、記録紙の領域を複数に区分して、各区分に検査用のカラーチャートを印刷する。そして、各区分のカラーチャートを測色し、区分ごとにCMYKデータと測色値の対応関係を示すLUTまたは重回帰分析等から求めた関係式を設定して、画像補正に適用する。
【０００６】
しかし、特許文献1は、予め決められた複数のパターンから選択した検査用のカラーチャートを使用するが、入力画像に依存するデータセットではない。また、区分分割も入力画像に最適化されているわけではない。
【０００７】
【特許文献１】特開平9-331462号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、入力画像の特性に応じて面内むらを補正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
本発明にかかる色処理は、入力画像をモザイク化し、モザイク画像を出力デバイスに出力し、前記モザイク画像のセルごとに、前記出力デバイスが出力したモザイク画像の測色値を入力し、前記モザイク画像のセルごとに、前記セルの色信号値と前記セルの測色値から色差変動ベクトルを算出し、前記モザイク画像のセルごとに、前記色差変動ベクトルに基づき、前記セルに含まれる前記入力画像の色信号値を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、入力画像の特性に応じて面内むらを補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明にかかる実施例の色処理を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
［装置の構成］
図1は実施例の色処理装置の構成例を示すブロック図である。
【００１４】
CPU101は、RAM103をワークメモリとして、ROM102やハードディスクドライブ(HDD)108などに格納されたオペレーティングシステム(OS)やプログラムに従い、後述するカラーマッチング処理を含む各種処理を実行する。そして、システムバス104を介して、各構成を制御する。
【００１５】
入力インタフェイス(I/F)105は、キーボードやマウスなどの入力デバイス106、測色器などのデバイスを接続する例えばUSBなどのインタフェイスである。HDDI/F107は、HDD108を接続するインタフェイスである。ビデオI/F109は、ユーザインタフェイス(UI)などを表示するためのモニタ110を接続するインタフェイスである。出力I/F111は、プリンタ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。
【００１６】
CPU101は、入力I/F105を経由して、UIに対するユーザ指示を取得し、測色器から測色値を取得することができる。また、CPU101は、HDD108に格納されたデータをRAM103にロードして実行、編集、変換、補正などの処理を施し、処理後のデータをHDD108に格納することができる。CPU101は、出力I/F111を経由して、出力デバイス112にデータを出力して、例えば印刷を実行させることができる。また、CPU101は、出力I/F111を介して出力デバイス112と通信して、出力デバイス112のデバイスの種類、モデル名、色域情報など、出力デバイス112に固有のデバイス情報を取得することが可能である。
【００１７】
［カラーマッチング処理］
図2は一般的なカラーマッチングの処理フローを示す図である。
【００１８】
色変換部401は、入力変換特性情報404を用いて、RGBまたはCMYKの入力画像をLabやXYZなどのプロファイル接続空間(PCS)の色データに変換する。そして、出力変換特性情報405を用いて、PCSの色データを、RGBまたはCMYKデータに変換する。ラスタイメージ処理部(RIP)402は、色変換部401が出力する画像データをラスタライズして出力部403に送り、出力画像を得る。
【００１９】
入力変換特性情報404は、例えばプルーフ印刷におけるターゲットであり、一般に、JMPAやJapanColorなどの印刷標準規格に則った情報を設定する。出力変換特性情報405は、実際に画像を出力する出力デバイスの色再現特性を示す情報であり、ユーザが設定する。
【００２０】
出力変換特性情報405の生成方法には色々な方法がある。例えば、図2に示す処理フローにおいて、予め決められた格子点のRGBまたはCMYKデータを色変換部401を通さずにRIP402に供給する。そして、出力部403が出力する例えば印刷物を測色し、格子点のデータと、対応する測色値の組み合わせから出力変換特性情報405を生成すればよい。
【００２１】
図2には一般的なカラーマッチングの処理フローを示したが、本実施例は、ICCプロファイルのような入力変換特性情報404や出力変換特性情報405を補正するものではなく、入力画像に応じた補正を行うものである。そのため、図3に示すカラーマッチングの処理フローのように、色変換部401の前段に、入力画像を補正する入力画像補正部400を備える。
【００２２】
図4は入力画像補正部400の構成例を示すブロック図である。
【００２３】
モザイク画像生成部201は、入力画像をモザイク化する。モザイク画像出力部202はモザイク画像を出力する。ここで、モザイク画像を出力するとは、例えばモザイク画像をモニタ110に表示したり、出力デバイス112を用いて最終的な印刷物を作成する場合の形成条件（色材、記録紙、墨量など）と同じ形成条件で印刷したりすることである。
【００２４】
測色制御部203は、測色器（入力デバイス106）を制御して、出力されたモザイク画像の各セルの測色値を取得する。色差変動ベクトル算出部204は、測色値を入力して各セルの色差変動ベクトルを算出する。
【００２５】
補正値算出部205は、各セルの色差変動ベクトルに基づき、画素ごとの補正値を計算する。補正部206は、補正値により入力画像を補正した補正画像を出力する。補正画像は、図3に示す色変換部401に入力され、上述したカラーマッチングが施される。
【００２６】
●モザイク画像生成部
図5はモザイク画像生成部201の処理を説明するフローチャートである。
【００２７】
画像をモザイク化する場合、モザイクのセルの大きさを決定する必要がある。モザイク画像生成部201は、例えば画素単位のセルの大きさ指定を入力する(S1101)。なお、セルは正方形が望ましく、以下では正方形セルの一辺の長さを「セルの大きさ」と呼ぶ。
【００２８】
図6はセルの大きさを指定するダイアログの一例を示す図で、モニタ110に表示されるUIである。
【００２９】
ユーザは、スライダ302を操作して、セルの大きさ301を指定する。なお、セルの大きさの最大値は、入力画像の縦または横の短い方の長さに相当する。一方、セルの大きさの最小値は、モザイク画像の出力と測色を考慮すると、測色器が測色可能なパッチの最小サイズに相当する画素数である。
【００３０】
ユーザがOKボタン303を押してセルの大きさを決定すると、モザイク画像生成部201は、入力画像をモザイク化する(S1102)。なお、入力画像がRGB画像の場合、モザイク画像生成部201は、標準的な変換特性を使用してRGB画像をCMYK画像に変換して、モザイク画像を生成する。
【００３１】
画像をモザイク化する方法は幾つか考えられる。例えば、入力画像をセルに分割し、各セル内の画素値を平均化し、各セルの画素値の平均値をモザイク化後の当該セルの各画素の画素値にすればよい。
【００３２】
●色差変動ベクトル算出部
図7は色差変動ベクトル算出部204の処理を説明するフローチャートである。
【００３３】
色差変動ベクトル算出部204は、モザイク画像の各セルの測色値を入力する(S1201)。測色値としてはLab値、XYZ値、あるいは、分光データのような測定値でもよい。以下の説明ではLab値(Labm)とする。
【００３４】
次に、色差変動ベクトル算出部204は、モザイク画像の各セルの色信号値（CMYK値）を入力する(S1202)。そして、出力デバイス112の出力変換特性情報405を参照して、注目セルのCMYK値に対応するLab値(Labc)を算出する(S1203)。言い換えれば、出力変換特性情報405に基づき、色信号値を色値（Lab値）に変換する。この変換には、前述した形成条件に対応する出力変換特性情報405のLUTと例えば補間演算を用いる。
【００３５】
次に、色差変動ベクトル算出部204は、注目セルのLabcとLabmから色差変動ベクトルVcmを計算する(S1204)。Labcは、予め作成されている出力変換特性情報405から算出される色値であり、出力デバイス112に変動がなく出力色に変化がなければ、Labc=Labmになる筈である。しかし、出力デバイス112には変動が存在するため、Labc≠Labmになり、その差分が色差変動ベクトルVcmである。図8は色差変動ベクトルVcmの概念図である。
【００３６】
次に、色差変動ベクトル算出部204は、モザイク画像の全セルについて色差変動ベクトルVcmを計算したか否かを判定する(S1205)。計算が未了のセルがあれば処理をステップS1203に戻し、全セルの色差変動ベクトルVcmを計算するまでステップS1203からS1204を繰り返す。
【００３７】
●補正値算出部
図9は補正値算出部205の処理を説明するフローチャートである。
【００３８】
補正値算出部205は、モザイク化前の入力画像（以下、原画像）の注目画素の色信号値を取得する(S1301)。色信号値はRGB値またはCMYK値であるが、説明を簡単にするため、CMYK値として説明する。
【００３９】
次に、補正値算出部205は、出力デバイス112の出力変換特性情報405を参照して、注目画素のCMYK値に対応するLab値（以下、出力目標値Labt）を算出する(S1302)。言い換えれば、出力変換特性情報405に基づき、色信号値を色値（Lab値）に変換する。この変換には、前述した形成条件に対応する出力変換特性情報405のLUTと例えば補間演算を用いる。
【００４０】
次に、補正値算出部205は、出力目標値Labtを得るための補正色信号値（この例では補正CMYK値）を計算する。まず、出力目標値Labtから、注目画素を含むセルの色差変動ベクトルVcmを減算したLab値（以下、補正目標値Labtc）を計算する(S1303)。そして、出力デバイス112の出力変換特性情報405を参照して、補正目標値Labtcに対応する補正CMYK値を算出する(S1304)。言い換えれば、出力変換特性情報405に基づき、色値（Lab値）を色信号値に変換する。この変換には、前述した形成条件に対応する出力変換特性情報405のLUTと例えば補間演算を用いる。
【００４１】
図10は補正目標値Labtcを算出する概念図である。つまり、あるセルに含まれる色は、平均的に、色差変動ベクトルVcm分ずれて出力される。そこで、出力目標値Labtから色差変動ベクトルVcmを減算した補正目標値Labtcを計算し、減算結果の補正目標値Labtcを補正CMYK値に変換する。
【００４２】
次に、補正値算出部205は、セルごとに原画像のCMYK値と補正CMYK値を示すテーブルを作成し(S1305)、原画像の全画素について処理を行ったか否かを判定する(S1306)。未処理の画素がある場合は、当該画素の原画像のCMYK値を取得する(S1307)。そして、未処理の画素が含まれるセルのテーブルに同値のCMYK値があるか否かを判定し(S1308)、同値のCMYK値があれば処理をステップS1306に戻す。また、同値のCMYK値がない場合は、当該画素を注目画素として処理をステップS1302に戻す。
【００４３】
補正値算出部205は、原画像の全画素について上記の処理を行うまで、ステップS1302からステップS1308を繰り返す。
【００４４】
●補正部
図11は補正部206の処理を説明するフローチャートである。
【００４５】
補正部206は、原画像の注目画素の色信号値（CMYK値）を取得し(S1401)、注目画素が含まれるセルのテーブルを参照して、色信号値に対応する補正色信号値を取得し(S1402)、取得した補正色信号値を出力する(S1403)。そして、原画像の全画素に対する補正色信号値を出力したか否かを判定し(S1404)、全画素に対応する補正色信号値を出力するまで、ステップS1401からS1403を繰り返す。
【００４６】
このように、入力画像を区分した各セルの記録位置に応じた色差変動ベクトルVcmを取得して、各セルの各画素の色信号値を色差変動ベクトルVcmに基づき補正する。つまり、セルの平均的な色信号値に基づき当該セルの色差変動ベクトルVcmを取得するから、セルの平均的な色をセルに対応する記録紙上の位置に形成した場合の色差変動ベクトルVcmを取得することができ、色再現精度をより高めることができる。言い換えれば、入力画像の各領域の色を考慮して面内むらを示す情報（色差変動ベクトルVcm）を取得して、面内むらを考慮した色補正を入力画像に施すことにより、色再現精度をより高めることができる。
【００４７】
上記では、セルの平均的な色に対応する色差変動ベクトルVcmを取得する例を説明したが、セルに含まれる最も頻度が高い色、セルの色分布の中央値などに対応する色差変動ベクトルVcmを取得してもよい。
【００４８】
また、セルの大きさを小さくするほど色再現精度を高めることができるが、その分、測色時間や演算時間が長くなる。そこで、セルの大きさを決定する際、UIに、セルを表す罫線を重畳した入力画像を表示すとともに、測色時間や演算時間を含む処理時間を表示することが望ましい。
【実施例２】
【００４９】
以下、本発明にかかる実施例2の色処理を説明する。なお、実施例2において、実施例1と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００５０】
モザイク画像生成部201における入力画像のモザイク化において、色やコントラストなどが激しく変動するセルは、単純な平均化だと近似精度の悪化、隣接セルとの間の色ギャップなどが懸念される。そこで、実施例2では、入力画像の特性を解析して、各セルに含まれる主要な色（代表色）を各セルに分配する。
【００５１】
図12は実施例2のモザイク画像生成部201の処理を説明するフローチャートである。
【００５２】
まず、実施例1と同様に、モザイク画像生成部201は、例えば画素単位のセルの大きさ指定を入力する(S1501)。
【００５３】
次に、モザイク画像生成部201は、注目セルの各画素の色信号値を取得し(S1502)、出力デバイス112の出力変換特性情報405を参照して、色信号値に対応するLab値を算出する(S1502)。そして、算出したLab値をLab空間にプロットし(S1503)、プロットしたLab値を含む空間をボクセルで区分する(S1504)。なお、ボクセルは、二次元のピクセルを三次元に拡張したものである。つまり、三次元空間を格子状に小さく区切った各区画をボクセルと呼ぶ。
【００５４】
次に、モザイク画像生成部201は、各ボクセルに含まれるプロットされた色信号の数をカウントする(S1505)。そして、カウント数が所定の閾値εを超えるボクセルをピックアップする(S1506)。なお、閾値εは、特に限定されず、予め決められた固定値でも、ユーザが指定してもよい。
【００５５】
次に、モザイク画像生成部201は、ピックアップしたボクセルのLab値の平均値を計算して、当該ボクセルの代表Lab値にする(S1507)。なお、平均値に限らず、ヒストグラムを利用して、最大頻度のLab値、中央値などを代表Lab値にしてもよい。
【００５６】
次に、モザイク画像生成部201は、出力デバイス112の出力変換特性情報405を参照して、ピックアップした各ボクセルの代表Lab値に対応する色信号値を算出し(S1508)、算出した色信号値をセル内に分配する(S1509)。なお、色信号値は、セルに均等に分配することが望ましい。
【００５７】
次に、モザイク画像生成部201は、上記処理を全セルに適用したか否かを判定し(S1510)、未処理のセルがあれば処理をステップS1502に戻す。そして、上記処理を全セルに適用して作成したモザイクチャートをモザイク画像出力部202に出力し(S1511)、モザイク画像を出力させる。
【００５８】
この後、実施例1と略同様に、測色制御部203は各セルに分配した色信号値に対応する測色値を取得する。色差変動ベクトル算出部204は各セルに分配した色信号値と測色値の関係から色差変動ベクトルVcmを計算する。補正値算出部205は、セルごとに、セルの各画素の色信号値に対応する補正色信号値を計算する。その際、原画像の色信号値に最も近い、分配された色信号値に対応する色差変動ベクトルVcmを用いて、補正色信号値を計算する。
【００５９】
このように、各セルの色分布を考慮した色を分配して、モザイク画像を形成する。従って、色やコントラストなどが激しく変動するセルには、平均的な色だけではなく、当該セルの色分布に応じた色が含まれることになり、近似精度の悪化、隣接セルとの間の色ギャップなどを防ぐことができる。
【００６０】
［他の実施例］
なお、本発明は、複数の機器（例えばコンピュータ、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、制御装置など）に適用してもよい。
【００６１】
また、本発明の目的は、上記実施例の機能を実現するコンピュータプログラムを記録した記憶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）が前記コンピュータプログラム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、そのコンピュータプログラムと、そのコンピュータプログラムを記憶する、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体は本発明を構成する。
【００６２】
また、前記コンピュータプログラムの実行により上記機能が実現されるだけではない。つまり、そのコンピュータプログラムの指示により、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)および/または第一の、第二の、第三の、…プログラム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。
【００６３】
また、前記コンピュータプログラム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などのデバイスのメモリに書き込まれていてもよい。つまり、そのコンピュータプログラムの指示により、第一の、第二の、第三の、…デバイスの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。
【００６４】
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または関連するコンピュータプログラムが格納される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施例の色処理装置の構成例を示すブロック図、
【図２】一般的なカラーマッチングの処理フローを示す図、
【図３】実施形態の画像変換フローを表す図である。
【図４】入力画像補正部の構成例を示すブロック図、
【図５】モザイク画像生成部の処理を説明するフローチャート、
【図６】セルの大きさを指定するダイアログの一例を示す図、
【図７】色差変動ベクトル算出部の処理を説明するフローチャート、
【図８】色差変動ベクトルの概念図、
【図９】補正値算出部の処理を説明するフローチャート、
【図１０】補正目標値を算出する概念図、
【図１１】補正部の処理を説明するフローチャート、
【図１２】実施例2のモザイク画像生成部の処理を説明するフローチャートである。
【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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