JPH0823449A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高価な測定器を毎回使用することなく、ま
た、入力装置とは独立に出力装置の色補正係数の決定や
校正を行なえるとともに、ハードウェア量を削減し、高
速化を実現した画像処理装置を提供する。 【構成】 色補正データの設定時には、まず、測定デー
タ７を用いて、出力色補性部４を経由して画像出力装置
５から画像を出力する。その画像を画像入力装置１で入
力する。また、校正用チャート６を画像入力装置１で読
み取る。色補正係数計算部３では、この２つの画像の色
のデータを用い、さらに、出力色補正部４内の現在の色
補正データを用いて、新たな色補正データを求める。求
められた新たな色補正データを出力色補正部４に再設定
する。出力色補正部４では、色補正データによる色補正
の他、色調整処理、ダイナミックレンジの調整処理等で
用いる変換曲線を合成し、１つのルックアップテーブル
で多数の処理を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも入力された
カラー画像とカラー画像出力装置との間の色特性の違い
を補正し、忠実な色再現特性により出力カラー画像を得
ることのできる画像処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像入力装置から画像を入力し、画像処
理を行なって、画像出力装置から画像を出力するシステ
ムにおいては、各画像入力装置及び各画像出力装置間の
機体差、経時変化、あるいは、環境の変化等により色ず
れが生じる。そのため、このようなシステムには入力画
像と出力画像の色再現特性の違いを補正する補正手段が
備えられている。

【０００３】画像入力装置と画像出力装置が接続されて
いる従来のシステムでは、画像入力装置の感度特性およ
び画像出力装置の色再現特性に合わせた機種毎の校正用
チャートを使用し、その校正用チャートを画像入力装置
から入力し、画像出力装置から得られる出力画像を得
て、入力した校正用チャートと出力画像とを高価な測定
器を用いて測定し、その測定結果を比較することによっ
て入出力機器の色補正係数の決定や校正を行なってい
た。そのため、画像入力装置、画像出力装置の校正のた
めには、高価な測定器が必要であり、校正を行なう度に
このような高価な測定器を必要としていた。

【０００４】例えば、特開平４−５７５７３号公報に記
載されている装置では、色見本発生手段により発生した
色見本を出力装置から出力し、それを入力装置から画像
入力して、色見本発生手段で発生した色と入力した色と
を比較し、差が小さくなるように補正係数を求め、求め
られた補正係数を用いて以後の入力画像に対して補正を
行なうことも考えられている。この技術によれば、高価
な測定器は必要とせず、画像入力装置と画像出力装置の
両方の色補正を行なうことができる。しかし、特定の入
力装置と出力装置の間だけで色一致するように色補正を
行なうため、他のシステムからの画像を出力する場合等
では、相変わらず色の不一致が発生していた。

【０００５】画像入力装置と画像出力装置の間の色の補
正を行なう方法としては、例えば、特開平３−２１８１
７４号公報に記載されているように、各色毎の読取デー
タから各色毎の補間曲線を求めてルックアップテーブル
を作成しておくことが考えられている。このほかに、画
像入力装置と画像出力装置の間で行なわれる色に関する
処理としては、色座標の変換や、ダイナミックレンジの
調整等が含まれる。色座標の変換については、例えば、
特開平４−６２６８４号公報などに記載されているＲＧ
Ｂ（レッド、グリーン、ブルー）表色系もしくはＹＭＣ
（イエロー、マゼンタ、シアン）表色系から、ＸＹＺ表
色系への色変換もしくはその逆色変換等の処理等があ
る。この処理も、ルックアップテーブルを用いて行なう
ことができる。

【０００６】これらの色に関する処理は、それぞれ独立
に行なわれている。例えば、特開平５−２２３６４２号
公報に記載されている装置では、基準色票を被測色体と
を画像として入力し、予め基準色票を測色したデータと
比較して補正値を求め、色補正を行なった後に、ＲＧＢ
表色系からＸＹＺ表色系への変換を行なっている。この
ように、色補正の処理と、色座標系の変換処理等の他の
色に関する処理とは別々に行なわれているので、色補正
用のハードウェアと、色変換用のハードウェアが別々に
必要とされていた。それぞれの処理はルックアップテー
ブルで構成することも可能であるが、従来は、それぞれ
の処理のためのルックアップテーブルを用意しておき、
順次参照していた。そのため、大容量のメモリが必要と
なっていた。また、複数のルックアップテーブルを順次
参照して行くと、画像の階調表現が劣化するという問題
もあり、特公昭６２−５１５５１号公報等では、テーブ
ル参照時のビット列の下位ビットを補正データとして、
テーブルの値に加算するという処理を行なって、階調表
現の劣化を防いでいる。さらに、入力画像と出力画像で
表色系が違う場合、各表色系での色ズレは１対１に対応
せず、正確に色補正できないという問題もあった。

【０００７】色補正のための補正係数を算出する場合、
校正用チャートなどを読み込ませるが、校正用チャート
は、通常はいくつかの代表的な色の見本によって構成さ
れる。従来の補正係数の算出としては、例えば、上述の
特開平３−２１８１７４号公報に記載されているよう
に、色見本に存在する代表的な色を測定点として、その
色を基準とした補間により補正係数を算出している。こ
の方法は、補正係数の算出が容易ではあるが、１箇所の
測定誤差が近傍の係数に反映してしまうという欠点があ
る。そのため、正確な補正が行なえない場合が発生す
る。

【０００８】また、校正用チャートや上述の色見本発生
手段により作成された色見本を入力装置で入力した画像
上の色は、色座標系の軸ごとに独立して校正できる場合
は少ない。例えば、ＲＧＢ（レッド、グリーン、ブル
ー）座標系において、レッドのいくつかの色を入力した
としても、それらの色がＲ軸に位置しているとは限ら
ず、グリーンやブルー等の他の軸の校正も必要となる。
さらに、入出力装置の感度特性、色再現特性に合わせて
色相の測定点を設定しようとしたとき、その測定点が校
正用チャート上に存在しないことの方が多く、測定点の
データを直接補正係数に使用することができないという
問題もある。

【０００９】上述の特開平５−２２３６４２号公報で
は、入力画像に対してではあるが、ＲＧＢ表色系におい
て補正係数マトリクスを求めている。このような補正係
数マトリクスの値を求めるためには、３元連立一次方程
式を解けばよい。しかし、この文献に記載されているよ
うな９個の３元連立一次方程式に唯一の解が存在すると
は限らない。この文献では有効な解を求める方法を開示
してはいない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高価な測定
器を毎回使用することなく、また、入力装置とは独立に
出力装置の色補正係数の決定や校正を行なえる画像処理
装置を提供することを目的とするものである。また、大
容量のメモリなどを用いることなく、高速に、しかも高
精度の色補正が可能な画像処理装置を提供することを目
的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、可変の色補正
データに基づき色変換を行なう色補正手段と、カラー画
像出力装置を有する画像処理装置において、校正用チャ
ートの測定データを用いて前記色補正手段を介して前記
カラー画像出力装置から出力した画像をあるカラー画像
入力装置から入力しこの時得られた画像と校正用チャー
トを前記カラー画像入力装置から入力した画像と現在の
色補正データとから新たな色補正データを得る色補正デ
ータ計算手段を設け、前記色補正手段は前記色補正デー
タ計算手段により計算された新たな色補正データを用い
て以後の色変換を行なうことを特徴とするものである。
前記色補正手段は、カラー入力画像とカラー画像出力装
置の間のダイナミックレンジの調整、色空間の調整、お
よび、色補正データに基づく色補正を行ない、これらの
変換処理を１つのテーブルを用いて行なうように構成す
ることができる。また、前記色補正データ計算手段は、
新たな色補正データを得る際に多変量解析の手法を用い
て計算を行なうように構成することができる。

【００１２】

【作用】本発明によれば、校正用チャートの測定データ
を用いて、色補正手段を介してカラー画像出力装置から
画像を出力させ、その出力画像をあるカラー画像入力装
置から入力させる。また、測定済みの校正用チャートを
同じカラー画像入力装置から入力させ、２つの入力画像
と、現在の色補正手段の色補正データとから新たな色補
正データを色補正データ計算手段で計算する。色補正デ
ータ計算手段が用いる２つの入力画像は、色補正手段の
色補正処理とカラー画像出力手段の色再現性の誤差の影
響を受けているかいないかの違いが存在する。そのた
め、色補正手段の色補正処理とカラー画像出力手段の色
再現性の誤差のみを抽出し、現在の色補正データから色
補正手段による影響を除き、カラー画像出力手段の色再
現性の誤差のみとし、この誤差をキャンセルするような
新たな色補正データを計算する。求められた新たな色補
正データを用いて、以降の色補正処理を行ない、色補正
後の画像をカラー画像出力手段から出力させる。このよ
うに、測定済みのチャートとその測定データを用いるこ
とで、高価な測定器の代わりにカラー画像入力装置を測
定に兼用することができるようになる。また、入力装置
とは独立に出力装置の色補正データの計算やその色補正
データを用いた校正を行なえるので、外部から画像デー
タを受けとった場合等においても高精度な色補正ができ
るようになる。

【００１３】また、色補正手段において、カラー入力画
像とカラー画像出力装置の間のダイナミックレンジの調
整、色空間の調整、および、色補正データに基づく色補
正を行ない、これらの変換処理を１つのテーブルを用い
て行なうように構成することにより、それぞれの処理に
別々のハードウェアあるいはテーブルを設ける場合に比
べ、ハードウェア量あるいはテーブルのためのメモリ量
を削減することができる。また、１回のテーブルの参照
により複数の処理が完了するため、色に対する処理を高
速化することができる。

【００１４】さらに、前記色補正データ計算手段で新た
な色補正データを得る際に、複数の測定点の測定データ
を基に多変量解析の手法を用いて計算を行なうことによ
り、より高精度に色補正処理を行なうことが可能とな
る。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明の画像処理装置の第１の実施
例を含む構成図である。図中、１は画像入力装置、２は
画像処理部、３は色補正係数計算部、４は出力色補正
部、５は画像出力装置、６は校正用チャート、７は測定
データである。画像入力装置１は、カラー画像を入力す
る。また、画像出力装置５は、カラー画像を出力する。
画像処理部２は、画像入力装置１で入力した画像に対し
て処理を施す。画像処理部２は、色補正係数計算部３と
出力色補正部４を含んでいる。出力色補正部４は、内部
の色補正データに従い、画像出力装置５から出力する画
像に対して色補正を行なう。色補正係数計算部３は、校
正用チャート６を画像入力装置１で読み取った画像と、
校正用チャート６の測定データ７を用いて画像出力装置
５から出力した画像を画像入力装置１で読み取った画像
とを比較し、現在設定されている色補正データを用いて
新たな色補正データの計算を行なう。校正用チャート６
は、予め測色器などで測定済みであり、その測定結果が
測定データ７として供給されている。

【００１６】上述の例では、入力画像は画像入力装置１
から読み取られる構成としたが、例えば、画像処理部２
がネットワークなどに接続され、ネットワークを介して
送られてくる画像を取り込むように構成してもよい。た
だし、色補正データの計算設定を行なう場合には、校正
用チャート６の入力と、測定データ７による出力画像の
読み取りは同じ画像入力装置で行なう必要がある。

【００１７】次に、動作について説明する。通常動作時
は、画像入力装置１で読み取った画像を画像処理部２で
処理し、画像出力装置５へ出力する。画像処理部２にお
いては、各種の処理が行なわれるが、その１つとして、
色補正処理が出力色補正部４で行なわれる。このほか、
必要に応じて色座標変換や、色再現特性の違いに起因す
るダイナミックレンジの変換処理などの色に関する変換
や、拡大縮小を含む座標変換、切り出し、合成、移動、
その他種々の画像処理を行なうことができる。

【００１８】色補正データの設定時の動作について説明
する。図２は、本発明の画像処理装置の第１の実施例に
おける色補正データの設定の動作原理の説明図である。
ここで、画像入力装置１で生じる色ズレ等の誤差を
ｅ_i3、画像出力装置５で生じる誤差をｅ_o2とする。ま
た、出力画像色補正部４に現在設定されている色補正デ
ータはｅ_o1であるものとする。

【００１９】色補正データの設定時には、まず、測定デ
ータ７を用いて、出力色補性部４を経由して画像出力装
置５から画像を出力する。その画像を画像入力装置１で
入力する。このとき、測定データ７の色の値がＸである
とすれば、出力色補正部４での色補正により色の値はｅ
_o1・Ｘとなる。また、画像出力装置５から出力された画
像の色の値は、画像出力装置５の誤差ｅ_o2によって、ｅ
_o2・ｅ_o1・Ｘとなる。さらに、画像入力装置１で読み取
る際に、画像入力装置１の読取誤差ｅ_i3によって、画像
の色の値はｅ_i3・ｅ_o2・ｅ_o1・Ｘとなり、色補正係数計
算部３に届く。また、校正用チャート６の色の値は、測
定データ７の色の値と同一であり、Ｘとする。この校正
用チャート６を画像入力装置１で読み取る際に、画像入
力装置１の読取誤差ｅ_i3によって、画像の色の値はｅ_i3
・Ｘとなり、色補正係数計算部３に届く。

【００２０】色補正係数計算部３では、この２つの画像
の色のデータを用い、校正用チャート６の読取画像の色
の値を、画像出力装置５から出力した画像を読み取った
画像の色の値で除算することにより、ｅ_i3・Ｘ／ｅ_i3・
ｅ_o2・ｅ_o1・Ｘ＝１／ｅ_o2・ｅ_o1を得る。さらに、出力
色補正部４に現在設定されている色補正データｅ_o1を乗
算することによって、ｅ_o1／ｅ_o2・ｅ_o1＝１／ｅ_o2が求
まる。得られた値を新たな色補正データとして出力色補
正部４に再設定する。これにより、画像出力装置５の誤
差が出力色補正手段４によって正確に相殺されることに
なり、色補正の精度を向上させることができる。

【００２１】設定された色補正データは、画像入力装置
１には依存しない値であり、例えば、ネットワークを介
して送られてくる入力画像や描画データを出力する場合
などであっても、忠実は色を再現することが可能とな
る。

【００２２】ここで、画像処理部２に入力される画像
は、色ズレなどの誤差のない画像であることが望まし
い。そのため、画像入力装置１においても色補正を行な
うとよい。図３は、画像入力装置１における色補正の一
例の説明図である。図中、図１と同様の部分には同じ符
号を付して説明を省略する。１１は入力色補正部であ
る。ここで、画像入力装置１における誤差をｅ_i1、入力
色補正部１１に設定されている色補正データをｅ_i2とす
る。

【００２３】校正用チャート６を画像入力装置１で読み
取る。このとき、校正用チャートの色の値がＸであると
き、画像入力装置１で生じる誤差ｅ_i1によって、色の値
はｅ_i1・Ｘとなる。そして、入力色補正手段１１での色
補正により、入力した校正用チャートの色の値はｅ_i2・
ｅ_i1・Ｘとなって色補正係数計算部３に届く。色補正係
数計算部３は、測定データ７から対応する色の値Ｘを取
り出し、この値を入力した画像の色の値ｅ_i2・ｅ_i1・Ｘ
で除算し、Ｘ／ｅ_i2・ｅ_i1・Ｘ＝１／ｅ_i2・ｅ_i1を得
る。さらに、入力色補正部１１に現在設定されている色
補正データｅ_i2を乗算し、ｅ_i2／ｅ_i2・ｅ_i1＝１／ｅ_i1
を得る。この値を新たな色補正データとして入力色補正
部１１に設定すればよい。これにより、画像入力装置１
の誤差が入力色補正部１１によって正確に相殺されて、
入力画像の色の精度が向上する。

【００２４】図３に示した構成は、画像入力装置１側に
独立して設けることもできるが、図１や図２に示した構
成とともに用いることも可能である。このとき、画像入
力装置１で読み取った画像に対して入力色補正部１１で
色補正処理を行なって、画像入力装置１の感度特性を補
正し、さらに、出力色補正部４で色補正処理を行なっ
て、画像出力装置５の色再現特性を補正して、画像出力
装置５から画像の出力を行なう。これにより、忠実に色
が再現された高品質の出力画像を得ることができる。

【００２５】図４は、本発明の画像処理装置の第１の実
施例における具体例を含む構成図である。図中、図１と
同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。２１
はルックアップテーブル、２２はＣＰＵ、２３はメモ
リ、２４は二次記憶装置、２５は外部接続装置、２６は
外部記憶装置である。この具体例では、出力色補正部４
は３つのルックアップテーブル２１により実現されてい
る。ここでは、画像出力装置５は色座標系としてＬ^* ａ
^* ｂ^* 座標系を用いている場合を例として示しており、
各ルックアップテーブルは、それぞれの座標軸Ｌ^* ，ａ
^* ，ｂ^* に対応して設けられている。ルックアップテー
ブル２１は、画像出力装置５の色再現特性を補正するた
め、画像の色データをアドレスとし、格納されている補
正後の値を出力する。また、色補正係数計算手段３は、
ＣＰＵ２２が実行する処理の一部として実現されてい
る。

【００２６】ＣＰＵ２２は、メモリ２３、二次記憶装置
２４、外部記憶装置２６等を用い、メモリ２３あるいは
二次記憶装置２４に記憶されているプログラムに従って
動作する。ＣＰＵ２２は、画像が画像処理部２に入力さ
れたときに起動するように構成することができる。外部
記憶装置２６には測定データ７が格納されている。

【００２７】ＣＰＵ２２は、外部記憶装置２６から測定
データ７を取り出し、予め設定されている位置データに
従って、校正用チャートと同一レイアウトの画像を生成
し、ルックアップテーブル２１を介して画像出力装置５
に出力させる。出力された画像を画像入力装置１で入力
する。ＣＰＵ２２は、外部接続装置２５を介して入力さ
れた画像を受けとる。受けとった画像はメモリ２３に格
納され、ランダムアクセスが可能となる。

【００２８】ここで、受け取った画像の解析を行なう。
図５は、チャート画像の解析方法の一例の説明図であ
る。ＣＰＵ２２は、図５（Ｂ）に示すようなチャート座
標データを用い、メモリ２３に記憶されている画像を参
照して色の値を得る。チャート座標データは、校正用チ
ャート６あるいは画像出力装置５から出力された測定デ
ータ７に基づく画像などのチャート画像中の色データと
がどこのエリアに存在するかを示す情報である。ここで
は、測定データ７が記述されている順番に、画像メモリ
の始点アドレスとサイズが記述されている。もちろん、
始点アドレスと終点アドレスを記述しておくなど、他の
情報を格納しておくこともできる。このチャート座標デ
ータをもとに、ＣＰＵ２２は、メモリ２３に展開された
画像データに対し、測定データの対応する画像エリアを
読み出し、例えば、エリア中の画素値の平均値を求めて
測定値とする。例えば、チャート座標データの最初のデ
ータは、始点アドレス（４００，４００）、サイズ（１
００，１００）であるので、図５（Ａ）に太線で示す矩
形領域の画像が参照され、例えば、画素値の平均値を求
めて測定値とする。このチャート座標データは、上述の
測定データ７に基づいてチャート画像を作成する際にも
用いられる。

【００２９】同様に、校正用チャート６を画像入力装置
１で読み取った画像についても、測定値を求める。これ
らの測定値を求める処理が終了すると、２つの画像から
求められた測定値を基に、上述のように計算を行なっ
て、１／ｅ_o2・ｅ_o1の値を得る。この値と、現在ルック
アップテーブルに設定されている色補正データの値から
新たな色補正データを算出する。

【００３０】図６は、新たな色補正データの計算方法の
一例の説明図である。新たな色補正データは、現在の色
補正データｅ_o1と、計算により求められた１／ｅ_o2・ｅ
_o1との積により求めることができる。このとき、図６
（Ａ）に示すように、２つの項のそれぞれのグラフを順
にたどることにより求めることができる。ここで、色補
正データｅ_o1のグラフに対応する変換は、ルックアップ
テーブル２１に設定されている。そのため、１／ｅ_o2・
ｅ_o1のグラフに対応するテーブルを作成し、図６（Ｂ）
に示すように、ルックアップテーブルを２段参照するこ
とによって求められた値をテーブルの値として有する新
たなルックアップテーブルを作成する。この作成された
ルックアップテーブルが新しい色補正データに基づくテ
ーブルである。このテーブルをルックアップテーブル２
１として設定すればよい。

【００３１】画像処理部２では、上述のような色補正処
理の他にも、色調整や、ダイナミックレンジの調整処理
等の色に対する処理も行なっている。例えば、色調整処
理としては、明度、彩度、コントラストの調整等を行な
うことが考えられる。この色調整処理もルックアップテ
ーブルを用いて行なうことができる。上述の具体例と同
様に、色座標系としてＬ^* ａ^* ｂ^* 座標系を用い、ルッ
クアップテーブルをそれぞれの座標軸Ｌ^* ，ａ^* ，ｂ^*
に対応して設ける。この表色系においては、画像出力装
置５の色再現特性データと、さらに明度、彩度、コント
ラストの情報を色調整パラメータとして同時に保持する
と、これら明度、彩度、コントラストに対する色調整パ
ラメータを定数として色再現特性データに加算あるいは
乗算処理を施すだけで容易に色調整機能が追加できる。

【００３２】図７は、色調整データによるルックアップ
テーブルの変化の説明図である。実線は色調整データに
よる調整前のルックアップテーブルの内容を示すグラフ
であり、破線は補正後のグラフである。明度の調整は、
図７（Ａ）に示すように、座標軸Ｌ^* （明度）に対応し
たルックアップテーブルに、明度パラメータを定数とし
て加算処理を施せばよい。彩度の調整は、図７（Ｂ）に
示すように、座標軸ａ^* 及び座標軸ｂ^* に対応したルッ
クアップテーブルに、彩度パラメータに基づき同じある
いは異なる定数を乗算処理すればよい。コントラストの
調整は、図７（Ｃ）に示すように、座標軸Ｌ^* に対応し
たルックアップテーブルに、コントラストパラメータに
基づく定数の加算および乗算処理を施せばよい。このよ
うにして、ルックアップテーブルを用いて色調整パラメ
ータに基づき調整処理を行なうことが可能である。

【００３３】また、ダイナミックレンジの調整処理につ
いても、ルックアップテーブルを用いて行なうことがで
きる。図８は、ダイナミックレンジの調整を行なうルッ
クアップテーブルの内容の一例を説明するためのグラフ
である。例えば、入力画像がＬ^* ａ^* ｂ^* 座標系でＬ^*
が０〜１００、ａ^* が−８５〜＋８５、ｂ^* が−７５〜
＋１２５の範囲を８ｂｉｔの帯域の０〜２５５の値とし
て有しており、画像出力装置５が受け取ることのできる
レンジが、Ｌ^* が５〜９５、ａ^* が−８０〜＋８０、ｂ
^* が−６０〜＋１００の範囲を８ｂｉｔの帯域の０〜２
５５の値として取りうる場合、両者の間の調整を行なわ
なければならない。このようなレンジの異なる入力画像
と画像出力装置との間の調整を行なうため、例えば、図
８にグラフとして示すような変換を行なうルックアップ
テーブルを用意しておき、これを用いてダイナミックレ
ンジの調整処理を行なうことができる。

【００３４】従来では、色調整処理、ダイナミックレン
ジの調整処理、そして色補正処理は、それぞれ独立して
行なっていた。そのため、この３つの処理を行なうに
は、３つのルックアップテーブルを順次参照して処理を
行なっていた。しかし、これらの各処理は、１つに合成
することができ、１回のルックアップテーブルの参照に
よって済ますことが可能である。図９は、各変換処理の
合成の一例の説明図である。図９では、座標軸Ｌ^* につ
いて示している。この例では、色調整として、図７
（Ａ）に示したような明度を上げる変換を行ない、ダイ
ナミックレンジの調整として図８（Ａ）に示すようなレ
ンジを狭くする変換を行ない、さらに、色補正データに
基づく補正曲線による変換を行なう場合を示している。
この図９の入力と出力の値を対応させてテーブルを作成
することによって、この３つの処理を同時に行なうルッ
クアップテーブルを得ることができる。もちろん、３つ
に限らず、２つ、あるいは、色座標変換処理等を含めた
４つ以上の処理を同時に行なうルックアップテーブルを
作成してもよい。このような複数の機能を有するルック
アップテーブルを用いて処理を行なうことにより、少な
いハードウェアで多くの機能を持たせることができ、処
理を高速化することができる。

【００３５】上述の具体例では、出力色補正部４を２次
元のルックアップテーブルで構成した。しかしこれに限
らず、他にも行列演算や３次元ルックアップテーブルな
どの手段も使用することができる。また、ルックアップ
テーブルを用いる場合でも、テーブルの内容を設定する
際に行列演算を用いることができる。以下、行列演算を
用いた場合について説明する。

【００３６】一般に、画像入力装置１から入力された画
像の色ズレは、色座標空間の軸に沿ってずれるとは限ら
ない。そのため、色補正のためのチャート画像からの測
定値は、各軸上に配置されず、精度の良い補正を行なう
ことができない。そのため、行列を用いた変換を行なう
ことにより、精度の良い変換を行なうことが可能とな
る。

【００３７】行列を用いた変換では、各座標軸を変数と
し、色補正データとして求める係数は３×３マトリクス
となる。上述のルックアップテーブルを用いた構成で
は、色補正データは３本の１次元配列のデータであった
が、この行列を用いた構成では色補正データも２次元に
する必要がある。３×３マトリクスの場合、係数の算出
は３元連立１次方程式を解くのと等価で、掃き出し法な
どのアルゴリズムを使用して簡単に求めることができ
る。単一解を求めるだけならば３点の測定点から求める
ことができるが、精度を上げるために多くの測定点を使
用した場合、この３元連立１次方程式は誤差が最小にな
るような最小２乗法の方程式にする必要がある。一般的
に良く知られている最小２乗法の方程式の計算は、目的
変数が１次元、すなわち、 ｙ＝ａ1 ＋ａ2 ｘ2 ＋ａ3 ｘ3 ＋・・・＋ａp ｘp ＋ｅ −（１） と表わされるものである。１次元の場合には、（１）式
をｎ次変数ベクトルＹ、Ａ、Ｅ、ｎ次元マトリクスＸを
用いて書き直せば、 Ｙ＝Ｘ・Ａ＋Ｅ −（２） となる。この式から、推定したい係数ベクトルＡ￣と、
そのときの残差ベクトルＥ￣を用いて、 Ｙ＝Ｘ・Ａ￣＋Ｅ￣ −（３） と表わせる。この残差ベクトルＥ￣の平方和が最小とな
るように、係数ベクトルＡ￣を求める。細かい計算は省
略するが、残差の平方和を係数ベクトルＡ￣で偏微分し
て０とおけば、 Ａ￣＝（Ｘ’Ｘ）^-1Ｘ’Ｙ −（４） が求まる。

【００３８】目的変数が２次元での最小２乗法の方程式
の計算はあまり知られていない。しかし、目的変数が２
次元の場合でも、１次元の場合の拡張によって式を求め
ることができる。すなわち、（４）式の各変数ベクトル
Ｘ，Ｙを２次元ベクトルに置き換えることにより、係数
マトリクスＡ￣を求めることができる。例えば、色座標
系としてＬ^* ａ^* ｂ^* 座標系を用いている場合、各変数
２次元ベクトルＸ，Ｙをｎ×３マトリクスとし、Ｘ_i,1
にＬ^* 、Ｘ_i,2 にａ^* 、Ｘ_i,3 にｂ^* 、Ｙ_i,1に
Ｌ^* ’、Ｙ_i,2 にａ^* ’、Ｙ_i,3 にｂ^* ’を適用すれば
よい。この時の条件として、分散一定、かつ、共分散＝
０の条件が必要となる。この時、残差の平方和は各誤差
の平方和となり、ユークリッド距離の２乗の和（＝ｅ
_i,1 ²＋ｅ_i,2 ²＋ｅ_i,3 ²）という意味になる。

【００３９】また、この条件が１次元の場合と異なる意
味合いを持つようになる。１次元の場合、各目的変数の
各値が独立という意味であったが、２次元の場合には、
これに加えて、各変量の軸が独立である必要がある。例
えば、使用データとしてＸ_i,1 、Ｘ_i,2 の値が同じであ
り、Ｘ_i,3 の値だけ異なる複数の測定点が存在する可能
性がある。これらの測定点データが互いに独立であるた
めには、各変量の軸が独立でなければならない。これは
つまり、Ｘ_i,3 の値だけが変わった時に、変わっていな
い変数の残差ｅ_i,1 、ｅ_i,2 が変化しないという意味で
ある。

【００４０】共分散が０でなくとも解を求めることは可
能である。しかし、その分だけ偏微分して０の値の点が
ずれるので、正確な極小値の解が得られない。従って、
共分散が０に近いほどずれが小さくなる。ＣＩＥ／ＸＹ
Ｚ、ＹＣｒＣｂ等のような輝度彩度分離型の色空間で
は、各変量の軸が独立になるため、共分散が０に近くな
り、極小解に近い値を求めることができる。さらに、Ｌ
^* ａ^* ｂ^* 、Ｌ^* ｕ^* ｖ^* 等の色空間のように、人間の
視覚特性に近い均等色空間で計算することで、残差平方
和の極小解は人間の視覚での極小と近くなる。そのた
め、上述の例では、色補正データの計算と色補正を行な
う色空間としてＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間を採用している。

【００４１】上述のように、行列演算を用いる時には、
多変量解析、例えば、重回帰分析、最小二乗法などの手
法を用いて誤差が極小になるように色補正データを求め
ればよい。この方法では、各軸上の測定点だけでなく、
その近傍の測定点の値をも使用して色補正データを決定
することができる。このとき、色空間として軸が独立な
空間を選択して用いることにより、多数の測定点のデー
タを用いた、精度の良い色補正を行なうことが可能とな
る。

【００４２】このようにして求められた色補正データで
ある係数行列を用いて、必要に応じて計算することも可
能であるが、全ての取りうる入力値に対応する出力近似
値を求めその値をテーブルに格納することによって得る
ことができる。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、画像入出力機器の校正のために高価な測定器
を使わずに、安価な測定済みチャートと画像入力装置を
流用して実現することにより、製品コストを下げること
ができる。また、専用の測定器が不要になるため、校正
操作が簡単であり、より頻繁に校正ができるようになっ
て、製品の性能を高性能に維持することが容易になる。
さらに、画像入力装置に依存しない色補正データを設定
できるので、例えば、ネットワークなどを介して受け取
った場合などでも、高品質な出力画像を得ることができ
るという効果がある。

【００４４】また、色補正処理にルックアップテーブル
を用いる場合、他の処理に用いるルックアップテーブル
と合成して１つのテーブルを構成し、そのテーブルを用
いることによって、ハードウェアの削減と処理の高速化
を図ることができる。

【００４５】さらに、色補正データを得る手法として、
多変量解析の手法を用いることによって、より正確な色
補正を行なうことのできる色補正データを得ることがで
き、より高品質の画像を得ることができるようになると
いう効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像処理装置の第１の実施例を含む
構成図である。

【図２】 本発明の画像処理装置の第１の実施例におけ
る色補正データの設定の動作原理の説明図である。

【図３】 画像入力装置１における色補正の一例の説明
図である。

【図４】 本発明の画像処理装置の第１の実施例におけ
る具体例を含む構成図である。

【図５】 チャート画像の解析方法の一例の説明図であ
る。

【図６】 新たな色補正データの計算方法の一例の説明
図である。

【図７】 色調整データによるルックアップテーブルの
変化の説明図である。

【図８】 ダイナミックレンジの調整を行なうルックア
ップテーブルの内容の一例を説明するためのグラフであ
る。

【図９】 各変換処理の合成の一例の説明図である。

【符号の説明】

１…画像入力装置、２…画像処理部、３…色補正係数計
算部、４…出力色補正部、５…画像出力装置、６…校正
用チャート、７…測定データ、１１…入力色補正部、２
１…ルックアップテーブル、２２…ＣＰＵ、２３…メモ
リ、２４…二次記憶装置、２５…外部接続装置、２６…
外部記憶装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１ Ｅ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変の色補正データに基づき色変換を行
   なう色補正手段と、カラー画像出力装置を有する画像処
   理装置において、校正用チャートの測定データを用いて
   前記色補正手段を介して前記カラー画像出力装置から出
   力した画像をあるカラー画像入力装置から入力しこの時
   得られた画像と校正用チャートを前記カラー画像入力装
   置から入力した画像と現在の色補正データとから新たな
   色補正データを得る色補正データ計算手段を設け、前記
   色補正手段は前記色補正データ計算手段により計算され
   た新たな色補正データを用いて以後の色変換を行なうこ
   とを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記色補正手段は、カラー入力画像とカ
   ラー画像出力装置の間のダイナミックレンジの調整、色
   空間の調整、および、色補正データに基づく色補正を行
   ない、これらの変換処理を１つのテーブルを用いて行な
   うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記色補正データ計算手段は、新たな色
   補正データを得る際に多変量解析の手法を用いて計算を
   行なうことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装
   置。