CN101193185A - 图像处理装置、图像读取装置及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供图像处理装置、图像读取装置及图像形成装置。该图像处理装置包括：分光反射率计算单元，其基于反射光的强度和照射强度计算分光反射率；颜色值计算单元，其基于分光反射率获取颜色值；系数计算单元，其针对多个预定的本征向量分别计算系数，其中所述颜色值由所述多个预定的本征向量、所述系数以及所述至少两种照射光的谱能量之间的线性组合来表示；以及输出单元，其产生并输出与如下的估计值相对应的信息，该估计值是所述系数计算单元计算出的各个系数与所述多个本征向量之间的线性组合所表示的分光反射率的估计值中的在通过从包括可见光波长在内的波长范围中排除低波长范围和高波长范围中的至少一个而限定的波长范围内的估计值。

Description

图像处理装置、图像读取装置及图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种图像处理装置、图像读取装置及图像形成装置。

背景技术

为了利用具有扫描仪装置的图像形成装置来扫描诸如待成像的文档的物体，在用光照射文档的同时通过诸如线传感器(line sensor)的光接收元件在三种颜色(即，红、绿和蓝)的波长范围内对来自文档的反射光进行检测。图像形成装置通过预定的图像处理产生包括黄、品红、蓝绿和黑四种颜色分量的多值图像数据，该预定的图像处理例如为获取各波长范围内的分光反射率。光接收元件所能检测到的颜色的数量越多，通过各波长范围内的分光反射率的组合所能表现的颜色的数量就越多。因此，可形成更保真地再现原物的颜色的图像。因此，一直以来需要一种可检测较大波长范围的从待成像物体反射的反射光的技术，即，一种以尽可能多的颜色读取物体的技术。例如，日本特开昭61-84150号公报和日本特开平5-110767号公报提出了在切换多个滤色器的同时以四种以上的颜色读取待成像物体的技术。

发明内容

本发明致力于提供如下一种技术，即该技术用于获取精确表示待成像物体的颜色的颜色值、并且用于即使从待成像物体反射的反射光中可检测到的波长范围的数量增加也能抑制表示从反射光获得的分光反射率的数据量。

根据本发明的一个方面，提供了一种图像处理装置，该图像处理装置包括：分光反射率计算单元，该分光反射率计算单元基于在用至少两种分别具有不同的能谱分布的照射光照射待成像物体时从所述待成像物体反射的反射光的强度并基于所述至少两种照射光的照射强度，针对所述至少两种照射光中的每种照射光计算包括可见光波长在内的波长范围内的分光反射率；颜色值计算单元，该颜色值计算单元基于所述分光反射率计算单元计算出的分光反射率来获取颜色值；系数计算单元，该系数计算单元针对多个预定的本征向量分别计算系数，其中所述颜色值由所述多个预定的本征向量、所述系数以及所述至少两种照射光的谱能量之间的线性组合来表示；以及输出单元，该输出单元产生并输出与如下的估计值相对应的信息，该估计值是所述系数计算单元计算出的各个系数与所述多个本征向量之间的线性组合所表示的分光反射率的估计值中的在通过从包括可见光波长在内的波长范围中排除低波长范围和高波长范围中的至少一个波长范围而限定的波长范围内的估计值。

根据具有上述配置的图像处理装置，可高精度地获得表示待成像物体的颜色的颜色值。在从物体反射的反射光的波长范围的数量增加时，与不采用上述配置的情况相比，也可更加有效地抑制表示从反射光获得的分光反射率的数据的量的增加。

所述图像处理装置可被构造为使得所述输出单元计算对通过所述系数计算单元计算出的各个系数与所述多个本征向量之间的线性组合所表示的颜色进行再现所需的多种色料(coloring material)中的每一种色料的量，并输出所述多种色料的量作为与所述估计值相对应的信息。

根据具有上述配置的图像处理装置，可以输出用于表示待成像物体的颜色的色料。

所述图像处理装置可被构造为使得所述多个本征向量的数量为六个。

根据具有上述配置的图像处理装置，与不采用上述配置的情况相比，可更加有效地抑制数据量的增加。

所述图像处理装置可被构造为使得所述包括可见光波长在内的波长范围为380nm至780nm的波长范围。

所述图像处理装置可被构造为使得，在所述包括可见光波长在内的波长范围内，所述低波长范围为380nm至400nm的波长范围。

所述图像处理装置可被构造为使得，在所述包括可见光波长在内的波长范围内，所述高波长范围为700nm至780nm的波长范围。

根据具有上述配置的图像处理装置，计算表示待成像物体的颜色值所需的处理量可在必要且充足的吞吐量范围内。

根据本发明的另一方面，提供了一种图像读取装置，该图像读取装置包括：照射单元，该照射单元用至少两种分别具有不同的能谱分布的照射光照射待成像物体；检测单元，该检测单元针对所述至少两种照射光中的每种照射光检测来自被所述照射单元用该照射光照射的所述物体的反射光的强度；分光反射率计算单元，该分光反射率计算单元基于在用所述至少两种照射光照射所述待成像物体时所述检测单元检测到的强度并基于来自所述照射单元的所述至少两种照射光的照射强度，针对所述至少两种照射光中的每种照射光，来计算包括可见光波长在内的波长范围内的分光反射率；颜色值计算单元，该颜色值计算单元基于所述分光反射率计算单元计算出的分光反射率来获取颜色值；系数计算单元，该系数计算单元针对多个预定的本征向量分别计算系数，其中所述颜色值由所述多个预定的本征向量、所述系数以及至少两种照射光的谱能量之间的线性组合来表示；以及输出单元，该输出单元产生并输出与如下的估计值相对应的信息，该估计值是所述系数计算单元计算出的各个系数与所述多个本征向量之间的线性组合所表示的分光反射率的估计值中的在通过从包括可见光波长在内的波长范围排除低波长范围或高波长范围中的至少一个波长范围而限定的波长范围内的估计值。

根据具有上述配置的图像读取装置，可高精度地获得表示待成像物体的颜色的颜色值。在从物体反射的反射光的波长范围的数量增加时，与不采用上述配置的情况相比，也可更加有效地抑制表示从反射光获得的分光反射率的数据的量的增加。

根据本发明的再一方面，提供了一种图像形成装置，该图像形成装置包括：照射单元，该照射单元用至少两种分别具有不同的能谱分布的照射光照射待成像物体；检测单元，该检测单元针对所述至少两种照射光中的每种照射光检测从被所述照射单元用该照射光照射的所述物体反射的反射光的强度；分光反射率计算单元，该分光反射率计算单元基于在用所述至少两种照射光照射所述待成像物体时所述检测单元检测到的强度并基于来自所述照射单元的所述至少两种照射光的照射强度，针对所述至少两种照射光中的每种照射光，来计算包括可见光波长在内的波长范围内的分光反射率；颜色值计算单元，该颜色值计算单元基于所述分光反射率计算单元计算出的分光反射率来获取颜色值；系数计算单元，该系数计算单元针对多个预定的本征向量分别计算系数，其中所述颜色值由所述多个预定的本征向量、所述系数以及至少两种照射光的谱能量之间的线性组合来表示；色料计算单元，该色料计算单元对用于表示与如下的估计值相对应的颜色所需的多种色料的量进行计算，所述估计值是所述系数计算单元计算出的各个系数与所述多个本征向量之间的线性组合所表示的分光反射率的估计值中的在通过从包括可见光波长在内的波长范围排除低波长范围或高波长范围中的至少一个波长范围而限定的波长范围内的估计值；以及图像形成单元，该图像形成单元利用所述色料计算单元计算出的量的所述多种色料在记录材料上形成图像。

根据具有上述配置的图像形成装置，可高精度地获得表示待成像物体的颜色的颜色值。在从物体反射的反射光的波长范围的数量增加时，与不采用上述配置的情况相比，也可更加有效地抑制表示从反射光获得的分光反射率的数据的量的增加。此外，可形成高度保真地再现物体的颜色的图像。

附图说明

将基于附图详细描述本发明的示例性实施例，附图中：

图1为示出了根据第一实施例的图像形成装置的功能性结构的框图；

图2表示根据第一实施例的图像形成装置的结构；

图3表示第一实施例中的全速率组件(carriage)的结构；

图4示出了不同种类的光源的能谱分布；

图5表示第一实施例中包括棱镜和线传感器的结构；

图6表示根据第一实施例的显影机构的结构；

图7示出了根据第一实施例的本征向量；

图8示出了本征向量的数量与累积贡献率之间的关系；

图9示出了根据第一实施例的分光反射率估计函数ρ₁(λ)的示例；

图10为示出了根据第一实施例的图像形成装置的操作过程的流程图；

图11示出了通过根据第一实施例的方法计算出的分光反射率估计函数ρ₁(λ)，以及待成像物体的原始分光反射率；

图12示出了针对1000个不同的待成像物体的分光反射率估计函数ρ₁(λ)与原始分光反射率之间的差；

图13示出了分光反射率估计函数ρ₁(λ)与原始分光反射率之间的差的标准偏差；

图14示出了XYZ颜色坐标系下的刺激值与波长之间的关系；

图15示出了通过根据第二实施例的方法计算出的分光反射率估计函数ρ₂(λ)，以及待成像物体的原始分光反射率；

图16表示根据第二实施例的包括棱镜和线传感器的结构；

图17示出了根据第二实施例的本征向量；

图18为示出了根据第二实施例的图像形成装置的操作过程的流程图。

具体实施方式

下面将描述用于实施本发明的示例性实施例。以下将参照其中待成像物体O例如为片状物体的情况进行描述。然而，待成像物体O不限于诸如OHP片等的片状物体，而是可以具有任何形状。在实施例中，“可见光范围”是指波长约为380nm至780nm的范围。

1.第一实施例

图1为示出了根据第一实施例的图像形成装置1的功能性结构的框图。图像形成装置1具有图像读取单元10、图像形成单元20、控制器30、存储单元40、图像处理单元50、操作单元60以及通信单元70。图像读取单元10从印刷品等读取图像等。图像形成单元20根据图像数据在记录片(或记录介质)上形成图像。控制器30是包括CPU(中央处理单元)、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)等的运算单元。存储单元40为用于存储各种数据以及描述要由控制器30执行的操作过程的程序的存储装置，例如HD(硬盘)。图像处理单元50对图像数据进行图像处理。图像处理单元50包括多个图像处理电路(例如，ASIC(专用集成电路)和LSI(大规模集成电路))以及用于暂时存储图像数据的图像存储器。在图像处理单元50中，图像处理电路分别执行各种图像处理。操作单元60包括用户界面，该用户界面具有各种按钮或带触摸板的液晶显示器。通信单元70为用于经由网络进行通信的接口装置。

图2示意性地示出了包括图像读取单元10和图像形成单元20的结构。

图像读取单元10具有所谓的图像扫描仪的功能。图像形成单元20具有所谓的打印机的功能。图像读取单元10包括台板玻璃11、台板盖12、全速率组件13、半速率组件14、成像透镜15以及线传感器16。

台板玻璃11是其上放置有待成像物体O的玻璃板。台板玻璃11设有水平定位的表面。在台板玻璃11的表面上形成有由多层介电膜等制成的反射抑制层，用以减小台板玻璃11的表面的反射。该反射抑制层被设置为防止与来自台板玻璃11的表面的不需要的反射光分量相合成地读取本来要读取的来自待成像物体O的表面的反射光分量。为了分开来自物体O的反射光分量与来自台板玻璃11的表面的反射光分量，可例如通过设置间隔体来将待成像物体O的表面与台板玻璃11的表面彼此分开预定间隔。台板盖12被设置为覆盖台板玻璃11。台板盖12遮挡外部光，从而便于读取放置在台板玻璃11上的物体O。

下面将详细描述全速率组件13的结构。

图3具体示出了全速率组件13的结构。如图3所示，全速率组件13具有第一光源131、第二光源132以及反射镜133。第一光源131发出具有能谱分布的第一照射光。第二光源132发出第二照射光，该第二照射光的能谱分布与第一照射光的能谱分布不同。更具体地讲，第一光源131发出标准光D₆₅，而第二光源132发出标准光A。

图4示出了不同种类的光源的能谱分布。光D₆₅近似于根据JIS(日本工业标准)规格的色温为6500K(开尔文)的光源状况，并类似于人造日光或避免太阳光直射的自然光。如图所示，光D₆₅的能谱分布在约400nm至700nm的整个范围内近似均匀，而且在约380nm至780nm的可见光范围内也近似均匀。因此，光D₆₅是公知的常用于颜色评价的光。在第一实施例中，采用氙灯作为近似于光D₆₅的光源。光A来自色温为2856K的光源。随着波长在可见光范围内增加，该光的谱能量线性增加。在第一实施例中，采用钨丝灯作为用于光A的光源。

如图3所述，第一光源131和第二光源132用具有预定强度的光以预定入射角(例如，45°)照射待成像物体。反射镜133形成光路(点划线)，从待成像物体O反射的光沿着该光路被再次反射并被导向半速率组件14。全速率组件13沿着图2所示的箭头A或B的方向移动，并通过用光照射待成像物体O来扫描该物体的整个表面。

再次参照图2，半速率组件14具有反射镜141和反射镜142，并形成将光从全速率组件13导向成像透镜15的光路。半速率组件14由驱动机构(未示出)驱动，从而在扫描过程中沿与全速率组件13相同的方向以组件13的速度的一半移动。

成像透镜15和棱镜17设置在连接反射镜142与线传感器16的光路上，并将从待成像物体O反射的光成像在线传感器16的位置处。图5具体地示出了包括棱镜17和线传感器16的结构。线传感器16具有三十一列光接收元件，例如，光接收元件列16-1、16-2、16-3、…、16-31。当从待成像物体O的区域反射的反射光到达棱镜17的位置时，棱镜17对反射光进行分光。在此情况下，属于400nm至700nm的可见光范围的光被分光为波长间隔为10nm的频谱。由此，如图中的虚线箭头所示，来自待成像物体的反射光被分光为总共三十一个波长范围，例如，400nm至410nm、410nm至420nm、420nm至430nm、…、680nm至690nm、以及690nm至700nm。同时，线传感器16也具有总共三十一个光接收元件列16-1、16-2、16-3、…、16-30和16-31，这些光接收元件列的检测灵敏度被调节成分别与所述三十一个波长范围相匹配。因此，由棱镜17分开的波长范围的光谱分别进入光接收元件列16-1、16-2、16-3、…、16-30和16-31。这些光接收元件列然后分别检测光谱的强度，并生成与所述强度相对应的图像信号。所述图像信号被提供至图像处理单元50。

再次参照图2，图像形成单元20具有多个送纸盘21、多个传送辊22、一次转印单元23a，23b和23c、中间转印带24、二次转印辊25、支承辊26、一次定影机构27、切换机构28、以及二次定影机构29。

每个送纸盘21装有预定尺寸的片材，并随着图像形成而馈送片材。在此情况下，片材是通常用于图像形成的纸张，例如，PPC(普通纸复印机)用纸。如果需要，可以采用涂有树脂的纸张或由非纸材料制成的片材。传送辊22形成用于将从送纸盘21馈送的片材传送到二次转印辊25面对支承辊26的位置的传送路径。片材的传送路径由图2中的虚线绘出。一次转印单元23a、23b和23c根据所提供的图像数据形成调色剂图像，并将调色剂图像转印到中间转印带24上。

参照图6，下面将详细描述一次转印单元23a和23b的结构。尽管一次转印单元23a和23b分别使用不同的调色剂，但是单元23a和23b具有相同的结构。在以下对这些构成元件的描述中，将省略附图标记“23”的附带标记“a”和“b”。一次转印单元23包括感光鼓231，充电器232，曝光装置233，显影单元234、235、236和237，以及一次转印辊238。感光鼓231为图像载体，其上形成有由有机光导材料制成的光导层作为电荷受主。感光鼓231沿着图中箭头C的方向转动。充电器232具有充电辊，并且均匀地对感光鼓231的表面进行充电。曝光装置233利用激光器二极管对感光鼓231的表面照射光，从而在感光鼓231的表面上形成具有预定电势的静电潜像。显影单元234、235、236和237各自产生与感光鼓231的表面的预定电势差(显影偏压)。电势差使得调色剂粘着到形成在感光鼓231上的静电潜像上，从而形成调色剂图像。显影单元234至237构成所谓的转动型显影装置。一次转印辊238在中间转印带24面对感光鼓231的位置处产生预定电势差(一次转印偏压)。调色剂图像通过该电势差而被转印到中间转印带24的表面上。一次转印单元23c为针对单个颜色的显影单元。尽管一次转印单元23c中包含的调色剂的种类的数量不同于一次转印单元23a和23b内包含的调色剂的种类的数量，但一次转印单元23c基本上按照与单元23a和23b相同的方式操作。因此，下面将省略对一次转印单元23a和23b的操作进行描述。

图像形成单元20采用总共九种颜色的调色剂来进行显影，这九种颜色包括四种原色蓝绿、品红、黄和黑，以及红、橙、绿和蓝(用于所述这八种颜色的调色剂被称为“彩色调色剂”)，还有透明色(用于透明色的调色剂被称为“透明调色剂”)。透明调色剂不含色料，而是包括外部添加有SiO₂(二氧化硅)、TiO₂(二氧化钛)等的低分子量聚脂树脂。在整个图像上形成由透明调色剂构成的调色剂图像，从而减小在图像上的每个位置处由于调色剂的量不同而造成的阶差(gap)。因此，图像的表面粗糙度变得不显眼。取决于使用频率将上述调色剂装在一次转印单元23a、23b和23c中的适当位置处。然而，理想的是，仅应在彩色调色剂之前转印透明调色剂。这是因为透明调色剂被转印用以覆盖每张片材表面上的彩色调色剂。

再次参照图2，下面将描述图像形成单元20的其它构成元件。中间转印带24为通过未示出的驱动机构沿着图中的箭头D的方向运动的循环带状件。对中间转印带24而言，调色剂图像被转印(通过一次转印处理)在该带面对感光鼓231a、231b和231c的位置处。中间转印带24还将调色剂图像转印(通过二次转印处理)到片材上。二次转印辊25和支承辊26在中间转印带24面对片材的位置处产生预定电势差(二次转印偏压)，从而将调色剂图像转印到片材上。一次定影机构27对转印到片材表面上的调色剂图像进行定影。切换机构28根据在片材表面上形成的调色剂图像的类型而改变用于传送片材的路径。具体而言，如果调色剂图像为包括透明调色剂的类型，则切换机构28进行控制以沿着图中箭头R的方向传送片材。在调色剂图像为其它类型的情况下，即，如果不包括透明调色剂，则沿着图中箭头L的方向传送片材，并将其排出到外部。

二次转印机构29具有定影带291、加热器292以及散热片293。在二次转印机构29中，加热器292进一步对已经为了通过一次定影机构27进行定影而被加热和加压的片材进行加热。从而调色剂变为熔融状态。然后二次转印机构29在保持片材与具有光滑表面的定影带291接触的情况下，通过散热片293对片材进行冷却以定影调色剂。通过该定影处理，可形成表面平滑且光泽度高的调色剂图像。

下面将说明图像形成处理的概要。

图像形成单元20中的全速率组件13通过用来自第一光源131或第二光源132的光照射待成像物体O而对该物体进行扫描(下文中将该处理称为“扫描操作”)。具体而言，利用第一光源131照射物体O的扫描操作被称为“第一扫描操作”，而由此生成的图像数据被称为“第一图像数据”。利用第二光源132照射物体O的另一扫描操作被称为“第二扫描操作”，而由此生成的图像数据被称为“第二图像数据”。即，图像读取单元10进行第一扫描操作和第二扫描操作两者。图像处理单元50根据通过扫描操作获得的图像信号分别生成第一数据和第二数据，并计算分光反射率。

在根据现有技术的图像形成装置中，分光反射率不是作为连续值、而是作为离散值进行处理的。即，从包括在可见光范围内并实际用于图像形成处理等的波长范围计算(或提取)预定数量的分光反射率。下文中，“分光反射率估计函数”指的是用于通过对从特定波长范围提取的“分光反射率”(离散值)进行回归分析等而获取估计值的函数(连续值)。

如果按原意将分光反射率看作是连续值，则该连续值可绘出值沿其光滑变化的曲线。在将分光反射率提取为离散值的许多情况下，通过假设波长间隔δ＝10nm可获得精度足够的分光反射率估计函数。如果将波长间隔设置为δ＝10nm，并且将可见光范围内应从其提取分光反射率的波长范围设置为400nm至700nm，则每像素应提取三十一个分光反射率。在采用具有常用结构的图像形成装置中，仅在R、G和B三个波长范围内对要成像物体进行扫描，因此，每像素需要通过信号线或总线传送仅三个信号。如果具有常用结构的图像形成装置应每像素地提取三十一个分光反射率，则从整个图像数据中提取的分光反射率的总数应为(每像素所提取的分光反射率)×(像素数量)。结果，不得不通过信号线或总线传送比采用常用结构的正常情况多约10倍的巨大量的值。这种数据传送要求延长的时段来仅传送作为数据的分光反射率。

为了减少表示要通过图像形成装置传送的分光反射率的数据的量，必须减少以波长间隔δ提取的m个分光反射率的数据量。更具体而言，通过少于m的n个本征向量的线性组合来表示m个分光反射率。即，如果可确定预定n个本征向量的系数，则可以唯一地确定具有各种特性的分光反射率估计函数。因此，可减少数据量。然而，为了按照这种方式减少数据量，理想的是，本征向量的数量n应很小。另一方面，为了减小待成像物体的分光反射率估计函数与原始分光反射率之间的差，具有各种特性的分光反射率需要包括贡献率相对较高的本征向量。

下面来详细描述为何可通过贡献率相对较高的本征向量来表示分光反射率。如上所述，分光反射率本来为连续量。许多这种连续值具有其中连续值被光滑地表示为对应于波长的变化的曲线的波长范围。换言之，在许多情况下，波长范围彼此接近的分光反射率具有接近的值。这是由于波长范围接近的两个光谱具有类似的特性。在用这样的两种光谱照射待成像物体时，从该物体反射的反射光的光谱强度也具有接近的特性。因此，一波长范围的分光反射率可被认为与另一波长范围的分光反射率相关，并且还可被认为伴随贡献率相对较大的本征向量存在。因此，利用本征向量来表示分光反射率估计函数可能是减少数据量的有效措施。

下面将进一步描述如上所述通过利用本征向量来计算分光反射率估计函数的过程。

下面将描述定义本征向量的方式。首先，通过假设包括在待成像物体内的巨大量颜色的分光反射率来定义一群体(population)。进而，对该群体进行多元分析(例如，下面采用主成分分析)来定义本征向量。因为针对每种颜色可利用本征向量的线性组合来表示分光反射率估计函数，所以理想的是该群体应包括尽可能多颜色的不具有接近的分光反射率特性的分光反射率。

接着，在对该群体进行主成分分析时定义本征向量。图7示出了从群体∑定义的本征向量。图中，水平轴代表波长λ，而沿垂直轴表示相对于波长λ的六个本征向量e_1i(λ)(其中，i＝1至6)的值。

通过本征向量e_1i(λ)的线性组合而表示的分光反射率估计函数被表示为ρ₁(λ)。本征向量e_1i(λ)具有随着主成分分析的计算方法变化而变化的特性。

尽管图7示出了六个本征向量e₁₁(λ)至本征向量e₁₆(λ)，但本征向量的数量不限于六个。图8示出了本征向量的数量n与相对于群体∑的累积贡献率之间的关系。如可从图8所见，随着本征向量的数量n增加，相对于本征向量的群体∑的累积贡献率增大。因此，可认为，单从估计精度的角度出发，理想的是数量n应尽可能大。然而，随着本征向量的数量增加，要由装置进行的处理也变得更为复杂，处理所需的时间也被延长。可行的方案是预先确定足以用来以特定程度的精度计算分光反射率的数量。在图中的情况下，在本征向量的数量n为n＝6时累积贡献率约为98％。该值使得在根据本征向量e₁₁(λ)至e₁₆(λ)获得分光反射率估计函数时，可以以满意的精度来表示构成群体∑的分光反射率。此外，由于具有小差异的分光反射率的特性彼此接近，所以即使针对没有包含在群体∑内的分光反射率，只要群体∑内包含与该分光反射率的颜色的色差较小的分光反射率，则也可以通过插值来计算分光反射率估计函数。

对于本征向量的数量为7以上时的累积贡献率而言，累积贡献率不会显著增加，而是保持平缓。即，如果本征向量的数量n超过特定值，则只是数据量增加，而分光反射率估计函数的精度不会显著提高。另一方面，如果特征值的数量为5以下，则分光反射率估计函数的数据量进一步减少。然而，在此情况下，相对于群体∑的累积贡献率急剧下降。例如，如果本征向量的数量被设置为2，则相对于群体∑的累积贡献率约为60％。对于这一比率，即使针对构成群体∑的分光反射率，分光反射率估计函数也不可能实现满意的精度。因此，理想的是，应按照平衡相对于定义的本征向量群体的累积贡献率和累积贡献率所需的数据量的方式来选择本征向量的数量。

接下来，由下面的关系式1来表示本征向量e₁₁(λ)至e₁₆(λ)与分光反射率估计函数ρ₁(λ)之间的关系。以下，从构成第一图像数据和第二图像数据的每个像素提取在波长范围400nm至700nm内波长间隔为δ＝10nm的三十一个分光反射率(m＝31)。

${\mathrm{\ρ}}_1\left(\mathrm{\λ}\right)=\underset{i=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{1i}{e}_{1i}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\·\·\left(1\right)$

式1用于通过以系数w₁₁至w₁₆线性组合本征向量e₁₁(λ)至e₁₆(λ)来计算分光反射率估计函数ρ₁(λ)。系数w₁₁至w₁₆是未知值。

而且，获得对应于从第一图像数据和第二图像数据提取的分光反射率的颜色值。基于颜色值与由式1表示的分光反射率估计函数ρ₁(λ)之间的关系来计算最优系数w₁₁至w₁₆。假设颜色值是XYZ颜色坐标系下的刺激值，则可通过下式2至7来唯一地计算系数w₁₁至w₁₆。式2至7已知为分光反射率与XYZ颜色坐标系下的刺激值之间的关系式，在该情况下采用了分光反射率估计函数ρ₁(λ)。式2至4涉及标准光D₆₅的示例，而式5至7涉及标准光A的示例。

$X_{D65}=\underset{i=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{1i}{\∫}_{\mathrm{vis}-}{e}_{1i}\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_{65}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{x}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}\·\·\·\left(2\right)$

$Y_{D65}=\underset{i=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{1i}{\∫}_{\mathrm{vis}-}{e}_{1i}\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_{65}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}\·\·\·\left(3\right)$

$Z_{D65}=\underset{i=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{1i}{\∫}_{\mathrm{vis}-}{e}_{1i}\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_{65}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{z}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}\·\·\·\left(4\right)$

$X_A=\underset{i=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{1i}{\∫}_{\mathrm{vis}-}{e}_{1i}\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_A\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{x}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}\·\·\·\left(5\right)$

$Y_A=\underset{i=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{1i}{\∫}_{\mathrm{vis}-}{e}_{1i}\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_A\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}\·\·\·\left(6\right)$

$Z_A=\underset{i=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{1i}{\∫}_{\mathrm{vis}-}{e}_{1i}\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_A\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{z}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}\·\·\·\left(7\right)$

在式2至7中，“vis-”表示可见光范围内的从中提取分光反射率的波长范围，例如在第一实施例中为400nm至700nm。E₆₅(λ)为表示来自第一光源131的光的能谱分布的式子。E_A(λ)为表示来自第二光源132的光的能谱分布的式子。以在x(λ)、y(λ)和z(λ)中的x、y和z上方添加横杠所表示的函数分别为关于XYZ颜色坐标系中的x轴、y轴和z轴的颜色匹配函数。

从形成第一图像数据和第二图像数据的每个像素提取三十一个分光反射率。对于每个分光反射率，获得刺激值X_D65、Y_D65、Z_D65、X_A、Y_A和Z_A。式2至7然后分别简化为以六个系数w₁₁至w₁₆作为未知数的一阶方程。因此，可计算出每个系数w₁₁至w₁₆的唯一值。在计算出系数w₁₁至w₁₆的值后，图像形成装置1可获得分光反射率估计函数ρ₁(λ)，并可确定在形成图像时需要的调色剂的颜色和用量。由于已经获得了刺激值X_D65、Y_D65、Z_D65、X_A、Y_A和Z_A，从而用户可从这些刺激值大致估计颜色。

图9示出了从表示待成像物体的图像数据提取的示例性分光反射率、以及由本征向量e₁₁(λ)至e₁₆(λ)表示的分光反射率估计函数ρ₁(λ)。图中，矩形点代表假定波长间隔为δ＝10nm而提取的三十一个分光反射率(离散值)。实线表示通过利用六个本征向量e₁₁(λ)至e₁₆(λ)绘制分光反射率的分光反射率估计函数ρ₁(λ)(作为连续量)。如图中图示的那样，分光反射率估计函数ρ₁(λ)绘出了光滑变化的函数曲线。该曲线与待成像物体的原始分光反射率大致吻合。

接着将描述要通过图像形成装置1进行的具体操作过程。在制造阶段，为了预先定义六个本征向量e₁₁(λ)至e₁₆(λ)，要人工地或通过图像形成装置1对由假定待成像物体中包含的各种颜色的分光反射率构成的群体∑进行主成分分析。将所定义的本征向量e₁₁(λ)至e₁₆(λ)存储在图像处理单元50的内存储器等中。

图10为示出了在对要成像物体O进行扫描操作后在记录片材P上形成图像的操作过程的流程图。

根据图10，将待成像物体O放置在台板玻璃11上，操作者指示开始进行图像形成。然后，图像读取单元10通过用来自第一光源131的光照射物体O来进行第一扫描操作(步骤S1)。随后，控制器30将所生成的图像信号提供给图像处理单元50，这生成了第一图像数据(步骤S2)。图像读取单元10进一步通过用来自第二光源132的光照射物体O来进行第二扫描操作(步骤S3)。控制器30进而将所生成的图像信号提供给图像处理单元50。图像处理单元50生成第二图像数据(步骤S4)。接着，图像处理单元50对构成图像数据的每个像素计算分光反射率(步骤S5)。更具体而言，在400nm至700nm的波长范围内按照δ＝10nm的波长间隔，针对每个像素计算三十一个分光反射率。

随后，图像处理单元50根据在步骤S5中计算出的分光反射率针对形成第一数据和第二数据的每个像素计算XYZ颜色坐标系下的X_D65、Y_D65、Z_D65、X_A、Y_A和Z_A(步骤S6)。图像处理单元50进而计算系数w₁₁至w₁₆从而获得分光反射率估计函数ρ₁(λ)(步骤S7)。

随后，图像处理单元50对图像数据执行颜色空间处理以及网屏(screen)处理，并确定要施加给与图像数据的各个像素相对应的区域的调色剂的颜色和用量(步骤S8)。

在确定调色剂量时，控制器30根据分光反射率估计函数ρ₁(λ)所表示的颜色，针对每个像素指定蓝绿、品红、黄、黑、红、橙、绿和蓝色的调色剂(色料)之间的混合比以及网点的形状。控制器30还可根据图像数据所表示的图像来确定是否应采用透明调色剂。例如，如果图像数据为需要少量颜色调色剂的单色文档数据，则控制器30将透明调色剂的调色剂量设置为零。否则，如果图像包括多种颜色，即，如果采用大量颜色的调色剂，则控制器30将预定量的透明调色剂施加到图像数据的整个表面。

控制器30向图像形成单元20提供包括表示关于每个像素的各种颜色的调色剂的混合比、面积比以及网点的信息的图像数据(步骤S9)。根据图像数据，图像形成单元20利用多种调色剂在记录片材P上形成图像(步骤S10)。

此时，图像形成单元20对应于各种颜色的图像数据选择一次转印单元23，并根据图像数据形成静电潜像。之后，图像形成单元20选择显影单元用以匹配图像数据所表示的调色剂颜色，并向静电潜像应用调色剂从而形成调色剂图像。由此就形成各种颜色的调色剂图像，并且将每种颜色转印到中间转印带24上。图像形成单元20进而将调色剂图像二次转印到片材上，并通过一次定影机构27和二次定影机构29来定影调色剂图像。然后将片材排到外部。按照这种方式，形成表示待成像物体0的图像的复印件，图像形成处理结束。

如上所述地构造了第一实施例。

2.第二实施例

下面将描述本发明的第二实施例。

在第二实施例中，可以比第一实施例更加精确地计算分光反射率。

在图11中，实线C1表示通过根据第一实施例的方法计算出的分光反射率估计函数ρ₁(λ)，而虚线Cr1表示待成像物体的原始分光反射率。如图所示，在已经从其提取了分光反射率的波长范围中的低波长范围(约400nm至440nm)和高波长范围(约660nm至700nm)内，计算出的分光反射率估计函数与待成像物体的原始分光反射率之间存在相对较大的差值。

图11示出了特定的待成像物体的示例。如果针对1000个各种待成像物体获得计算出的分光反射率估计函数ρ₁(λ)与原始分光反射率之间的差值，则在函数与原始值之间存在约8％的差，如图12所示。在图12中，水平轴代表取样物体的数目，而垂直轴代表表示函数与原始值之差的比率。图13示出了表示为标准偏差的差值。如从该图所见，在从其提取了分光反射率的波长范围中的低波长范围和高波长范围内，计算出的分光反射率估计函数与分光反射率之间的差较大。

本发明人认为分光反射率估计函数ρ₁(λ)与待成像物体的原始分光反射率之间的差仅在低波长范围和高波长范围内较大的原因如下。

图14示出了波长与XYZ颜色坐标系下的刺激值之间的关系。水平轴代表波长λ，而垂直轴代表相对于波长λ的刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)。刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)可以大概地和数值地表示对人眼作出的刺激，并因此覆盖了包含可见光波长范围在内的从400nm到700nm的整个波长范围，如图14所示。然而，在约400nm至430nm的低波长范围以及在约650nm至700nm的高波长范围(大约660nm至700nm)内，刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)较小。换言之，刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)对低波长范围和高波长范围的贡献率要低于刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)对其它波长范围(中波长范围)的贡献率。同时，在根据第一实施例所描述的方法获得分光反射率估计函数ρ₁(λ)的情况下，该方法试图高度保真地再现待成像物体的颜色(其为人眼可见的颜色)。然而，在第一实施例的方法中，刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)在低波长范围和高波长范围内的贡献率较小，从而在低波长范围和高波长范围内，可精确地再现待成像物体的颜色(其为人眼可见的颜色)。另一方面，低波长范围和高波长范围内的刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)不总是准确的。

由上述原因可知，分光反射率估计函数ρ₁(λ)与待成像物体的原始分光反射率之差在低波长范围和高波长范围内增大。

鉴于以上所述，在第二实施例中，在可见光范围的基本上整个波长范围(380nm至780nm)(该波长范围大于在实际图像形成处理等中采用的400nm至700nm的波长范围)内计算分光反射率。如果基于分光反射率获取分光反射率估计函数，则排除可见光波长范围中380nm至400nm的低波长范围和700nm至780nm的高波长范围，仅采用400nm至700nm的中波长范围内的分光反射率估计函数来进行图像形成处理等。按照这种方式，可以认为分光反射率估计函数与待成像物体的分光反射率之差在中波长范围内减小。

这种考虑源于以下原因。

如图14所示，刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)实际上在均包括在可见光波长中的低波长范围380nm至400nm和高波长范围700nm至780nm内都有所贡献，尽管贡献率很低。这种贡献意味着，如果获取分光反射率估计函数，则在低波长范围和高波长范围内也会出现表示待成像物体的颜色(其为人眼可见的颜色)的刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)与该物体的原始颜色值之差。然而，由于该差异很小，故使得低波长范围380nm至400nm与高波长范围700nm至780nm内的刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)趋于与物体的原始颜色值具有更为显著的差异。

下面将参照图15来更加详细地描述上述特征。

图15中的实线C2表示通过在可见光范围的基本上整个波长范围(380nm至780nm)中计算分光反射率而获得的分光反射率估计函数。虚线Cr2表示待成像物体的原始分光反射率。如从图11和图15的比较可见，分光反射率估计函数与待成像物体的原始分光反射率之差在380nm至780nm波长范围中的低波长范围(380nm至400nm)和高波长范围(700nm至780nm)内相对较大。相对的是，该差异在400nm至700nm的中波长范围内非常小。简言之，函数与原始值之间出现的差异集中在低波长范围380nm至400nm和高波长范围700nm至780nm内。结果，在400nm至700nm的中波长范围，差异很小。因此，预先在380nm至780nm的波长范围内计算刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)。利用通过与从380nm至780nm的波长范围中排除380nm至400nm的低波长范围和700nm至780nm的高波长范围而限定的波长范围相关的刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)，来计算色料的用量等。按照这种方式，相比在前面描述的第一实施例中，可进一步减小分光反射率估计函数与原始分光反射率之差。

由于上述原因，图像形成装置1针对380nm至780nm计算分光反射率估计函数，从而在该波长范围内提取分光反射率。因此，第二实施例采用线传感器16a来替代第一实施例中的线传感器16。图16更加详细地示出了包括棱镜17和线传感器16a的结构。该线传感器16a例如具有四十一列光接收元件，例如，光接收元件列16a-1、16a-2、16a-3、…、16a-40和16a-41。当来自待成像物体O的区域的反射光到达棱镜17的位置时，棱镜17对该反射光进行分光。在此情况下，将属于380nm至780nm的可见光范围的光分光为波长间隔为10nm的频谱。结果，如图中的虚线箭头所示，来自待成像物体的反射光被分光为总共四十一个波长范围，例如，380nm至390nm、390nm至400nm、400nm至410nm、…、760nm至770nm以及770nm至780nm。同时，线传感器16a也具有总共四十一个光接收元件列16a-1、16a-2、16a-3、…、16a-40和16a-41，这些光接收元件列的检测灵敏度被调节为分别与所述四十一个波长范围相匹配。由此，由棱镜17分开的波长范围的光谱分别进入光接收元件列16a-1、16a-2、16a-3、…、16a-40和16a-41。这些光接收元件列然后分别检测光谱的强度，并生成与所述强度相对应的图像信号。所述图像信号被提供至图像处理单元50。

除了目标波长范围是从380nm到780nm之外，定义本征向量的方式与第一实施例中的方式相同。图17图示地示出了根据第二实施例基于群体∑定义的本征向量。在图17中，水平轴代表波长λ，而沿垂直轴代表相对于波长λ的六个本征向量e_2j(λ)(其中，j＝1至6)的值。由本征向量e_2j(λ)表示的分光反射率估计函数被表示为ρ₂(λ)。

接着，由以下的关系式8来表示本征向量e₂₁(λ)至e₂₆(λ)与分光反射率估计函数ρ₂(λ)之间的关系。以下，从构成第一图像数据和第二图像数据的每个像素提取在波长范围380nm至780nm内波长间隔为δ＝10nm的四十一个分光反射率(m＝41)。

${\mathrm{\ρ}}_2\left(\mathrm{\λ}\right)=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{2j}{e}_{2j}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\·\·\left(8\right)$

式8用于通过以系数w₂₁至w₂₆线性组合本征向量e₂₁(λ)至e₂₆(λ)来计算分光反射率估计函数ρ₂(λ)。系数w₂₁至w₂₆是未知值。

而且，基于从第一图像数据和第二图像数据计算出的分光反射率获得颜色值。根据颜色值与由式8表示的分光反射率估计函数之间的关系来计算最优系数w₂₁至w₂₆。假设颜色值是XYZ颜色坐标系下的刺激值，则可通过下式9至14来唯一地计算系数w₂₁至w₂₆。式9至11涉及标准光D₆₅的示例，而式12至14涉及标准光A的示例。

$X_{D65}=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{2j}{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_{2j}\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_{65}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{x}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}\·\·\·\left(9\right)$

$Y_{D65}=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{2j}{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_{2j}\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_{65}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}\·\·\·\left(10\right)$

$Z_{D65}=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{2j}{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_{2j}\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_{65}\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{z}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}\·\·\·\left(11\right)$

$X_A=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{2j}{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_{2j}\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_A\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{x}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}\·\·\·\left(12\right)$

$Y_A=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{2j}{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_{2j}\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_A\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}\·\·\·\left(13\right)$

$Z_A=\underset{j=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{2j}{\∫}_{\mathrm{vis}}{e}_{2j}\left(\mathrm{\λ}\right)\·E_A\left(\mathrm{\λ}\right)\·\stackrel{\‾}{z}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}\·\·\·\left(14\right)$

式9至式11表示通过第一扫描操作而获得的刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)与分光反射率估计函数ρ₂(λ)的值之间的关系。式12至式14表示通过第二扫描操作而获得的刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)与分光反射率估计函数ρ₂(λ)的值之间的关系。在式9至式14中，“vis”表示从其提取分光反射率的大致可见光范围，例如在本示例中为380nm至780nm。在x(λ)、y(λ)和z(λ)中的x、y和z上方添加有横杠所表示的函数分别为关于XYZ颜色坐标系下的x轴、y轴和z轴的颜色匹配函数。

从形成第一图像数据和第二图像数据的每个像素提取四十一个分光反射率。针对每个分光反射率，获取刺激值X_D65、Y_D65、Z_D65、X_A、Y_A和Z_A。式9至式14然后分别简化为以六个系数w₂₁至w₂₆作为未知数的一阶方程。因此，可计算出每个系数w₂₁至w₂₆的唯一值。

按照这种方式，针对要成像的1000个各种物体来获得分光反射率估计函数ρ₂(λ)与待成像物体的原始分光反射率之间的差。结果，函数与原始值之差在约6％左右的范围内，这小于在上述第一实施例中的值。

图18为示出了在对要成像物体O进行扫描操作后在记录片材P上形成图像的操作过程的流程图。

根据图18，将待成像物体O放置在台板玻璃11上，操作者指示开始进行图像形成。然后，图像读取单元10通过用来自第一光源131的光照射物体O来进行第一扫描操作(步骤S11)。随后，控制器30将所生成的图像信号提供给图像处理单元50，这生成第一图像数据(步骤S12)。此外，图像读取单元10还通过用来自第二光源132的光照射物体O来进行第二扫描操作(步骤S13)。控制器30然后将所生成的图像信号提供给图像处理单元50。图像处理单元50生成第二图像数据(步骤S14)。接着，图像处理单元50针对构成图像数据的每个像素计算分光反射率(步骤S15)。更具体而言，在380nm至780nm的波长范围内按照δ＝10nm的波长间隔，针对每个像素计算四十一个分光反射率。

随后，图像处理单元50基于在步骤S15中计算出的分光反射率，针对形成第一数据和第二数据的每个像素计算XYZ颜色坐标系下的X_D65、Y_D65、Z_D65、X_A、Y_A和Z_A(步骤S16)。图像处理单元50进而计算系数w₂₁至w₂₆用以获得分光反射率估计函数ρ₂(λ)(步骤S17)。

随后，基于在中波长范围400nm至700nm内的分光反射率估计函数ρ₂(λ)的值，图像处理单元50针对图像数据执行颜色空间处理和网屏处理，并确定要施加给与图像数据的各个像素相对应的区域的调色剂颜色和用量(步骤S18)。

在确定调色剂量时，控制器30根据系数w₂₁至w₂₆所确定的分光反射率估计函数ρ₂(λ)在中波长范围400nm至700nm内的值所表示的颜色，针对每个像素指定蓝绿、品红、黄、黑、红、橙、绿和蓝色的调色剂(或色料)的混合比，并还针对每个像素指定网点的形状。控制器30还可根据图像数据所表示的图像来确定是否应采用透明调色剂。例如，如果图像数据为需要少量颜色调色剂的单色文档数据，则控制器30将透明调色剂的调色剂量设置为零。否则，如果图像包括多种颜色，即，如果采用大量颜色的调色剂，则控制器30将预定量的透明调色剂施加到图像数据的整个表面。

控制器30向图像形成单元20提供包括表示关于每个像素的各种颜色的调色剂的混合比、面积比以及网点的信息的图像数据(步骤S19)。基于图像数据，图像形成单元20利用多种调色剂在记录片材P上形成图像(步骤S20)。

如上所述地构造了第二实施例。

上述第一实施例和第二实施例可进行如下变型。以下变型可任意彼此进行组合。

以上实施例是以内置于图像形成装置1中的图像处理单元50为参照示例来描述的。然而，图像处理单元不限于图像处理单元内置于图像形成装置内的结构。例如，图像处理单元可包括在执行图像处理的计算机内。在此情况下，图像形成装置基于如上所述获得的系数和本征向量的线性组合所表示的分光反射率估计函数在可见光范围中除低波长范围和高波长范围内的值，来进行必要的处理。通过处理而获得的信息被输出到诸如图像形成装置的外部装置。所述信息可代表图像形成装置计算的多种色料的量，或者可代表分光反射率估计函数本身。同时，图像处理装置可一起输出刺激值。根据这一变型，将刺激值显示在显示装置(未示出)上，从而提供有信息的信息处理装置的用户可以可视地检查刺激值并确定颜色。

在第二实施例中，利用与通过从380nm至780nm的波长范围中排除低波长范围(380nm至400nm)和高波长范围(700nm至780nm)而限定的波长范围相关的刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)，来计算色料的用量等。然而，仅低波长范围或高波长范围可以是待排除的目标波长范围。例如，为了准确地获得在400nm至440nm左右的范围内的刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)，仅需要将“低波长范围”设置为待排除的目标波长范围。相反的是，为了准确地获得在660nm至700nm左右的范围内的刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)，仅需要将“高波长范围”设置为待排除的目标波长范围。

而且在第二实施例中，将计算刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)的波长范围设置为380nm至780nm。在该目标波长范围内，将低波长范围设置为380nm至400nm，而将高波长范围设置为700nm至780nm。这些数值仅仅是示例，是可以改变的。

在以上实施例中，第一光源131被描述成为用于照射标准光D₆₅的光源，而第二光源132是用于照射标准光A的光源。然而，可采用任何类型的光源，只要第一光源和第二光源的能谱分布在获得分光反射率估计函数的波长范围内彼此不同即可。与光源的类型无关，基于从图像数据提取的分光反射率获得的刺激值的数量为六个，从而本征向量的数量也等于六个。因此，可根据表示刺激值与本征向量之间的关系的关系式(例如，式2至式7以及式9至式14)来唯一地计算系数，从而指定分光反射率估计函数。

尽管在以上实施例中将本征向量的数量描述为6个，但本征向量的数量不限于6个。如上述图6所示，随着本征向量数量的增加，相对于群体的累积贡献率也提高，因此，分光反射率估计函数与待成像物体的原始分光反射率之间的差值减小。例如，如果本征向量的数量为9个，则累积贡献率进一步上升到接近100％。

然而，为了唯一地计算9个本征向量的系数，关于刺激值需要各自具有9个系数的一阶方程。即，需要获得九个不同的刺激值。因此，必须利用三个不同的光源来进行扫描操作。具体而言，除了第一扫描操作和第二扫描操作之外，利用用于照射辅助标准光D₅₀的光源来进行第三扫描操作。辅助标准光D₅₀的光源是色温为5,000K且在约400nm至700nm的整个可见光范围内具有大致均匀(在380nm至780nm的范围内近似均匀)的能谱分布的光源。根据这一变型，可根据9个不同的刺激值与分光反射率估计函数之间的关系唯一地计算全部9个本征向量的系数。

而且在以上实施例中，图像形成装置1利用XYZ颜色坐标系下的刺激值作为颜色值。另选的是，可采用根据CIELAB颜色空间的颜色值。XYZ颜色坐标系下的刺激值理想地用于确定在特定观察条件下表示何种颜色。然而，XYZ颜色坐标系下的刺激值不便于清楚表示颜色之间的差异。在这一方面，可通过利用根据CIELAB颜色空间的颜色值来定量地表示颜色之间的差异。因此，根据CIELAB颜色空间的颜色值例如在需要区分颜色之间的微小差异时是方便的。另选的是，存在如下方法，即：通过XYZ颜色坐标系下的刺激值来获得系数，然后将刺激值转换为根据CIELAB颜色空间的颜色值。此外，可采用根据另一颜色空间的颜色值来代替根据CIELAB颜色空间的值。

而且在以上实施例中，调色剂图像是利用八种颜色的调色剂和透明调色剂来形成的，其中所述八种颜色为蓝绿、品红、黄、黑、红、橙、绿、和蓝。本发明中使用的颜色不限于这些颜色。图像形成装置中可包括这些调色剂中的任意的一种或更多种调色剂，以进行显影。

第一实施例采用具有三十一列光接收元件的线传感器，而第二实施例采用具有四十一列光接收元件的线传感器。然而，光接收元件的列数可比三十一和四十一更多或更少。要求第二实施例能够接收必要波长范围的光，从而在通过从可见光范围中排除低波长范围和高波长范围而限定的中波长范围内针对分光反射率估计函数进行处理。为了从物体读取比现有技术读取的R、G和B三种颜色更多的颜色，需要至少四列光接收元件。即使使用单列光接收元件，也可利用这样的方法，即在切换多个滤色器的同时对一个物体进行多次扫描。

对本发明实施例的前述描述是为了例示和描述的目的而提供的。其并非旨在穷举或者将本发明限于所公开的确切形式。显然，许多变型和修改对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述这些示例性实施例是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域其他技术人员能够理解本发明的适用于所构想特定用途的各种实施例和各种变型例。旨在由所附权利要求及其等同物来限定本发明的范围。

Claims (8)

1.一种图像处理装置，该图像处理装置包括：

分光反射率计算单元，该分光反射率计算单元基于在用至少两种分别具有不同的能谱分布的照射光照射待成像物体时来自所述待成像物体的反射光的强度并基于所述至少两种照射光的照射强度，针对所述至少两种照射光中的每种照射光计算包括可见光波长在内的波长范围内的分光反射率；

颜色值计算单元，该颜色值计算单元基于所述分光反射率计算单元计算出的分光反射率来获取颜色值；

系数计算单元，该系数计算单元针对多个预定的本征向量分别计算系数，其中所述颜色值由所述多个预定的本征向量、所述系数以及所述至少两种照射光的谱能量之间的线性组合来表示；以及

输出单元，该输出单元产生并输出与如下的估计值相对应的信息，该估计值是所述系数计算单元计算出的各个系数与所述多个本征向量之间的线性组合所表示的分光反射率的估计值中的在通过从包括可见光波长在内的波长范围中排除低波长范围和高波长范围中的至少一个波长范围而限定的波长范围内的估计值。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述输出单元计算对通过所述系数计算单元计算出的各个系数与所述多个本征向量之间的线性组合所表示的颜色进行再现所需的多种色料中的每一种色料的量，并输出所述多种色料的量作为与所述估计值相对应的信息。

3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述多个本征向量的数量为六个。

4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述包括可见光波长在内的波长范围为380nm至780nm的波长范围。

5.根据权利要求4所述的图像处理装置，其中，在所述包括可见光波长在内的波长范围内，所述低波长范围为380nm至400nm的波长范围。

6.根据权利要求4所述的图像处理装置，其中，在所述包括可见光波长在内的波长范围内，所述高波长范围为700nm至780nm的波长范围。

7.一种图像读取装置，该图像读取装置包括：

照射单元，该照射单元用至少两种分别具有不同的能谱分布的照射光照射待成像物体；

检测单元，该检测单元针对所述至少两种照射光中的每种照射光检测来自被所述照射单元用该照射光照射的所述物体的反射光的强度；

分光反射率计算单元，该分光反射率计算单元基于在用所述至少两种照射光照射所述待成像物体时所述检测单元检测到的强度并基于来自所述照射单元的所述至少两种照射光的照射强度，针对所述至少两种照射光中的每种照射光来计算包括可见光波长在内的波长范围内的分光反射率；

颜色值计算单元，该颜色值计算单元基于所述分光反射率计算单元计算出的分光反射率来获取颜色值；

系数计算单元，该系数计算单元针对多个预定的本征向量分别计算系数，其中所述颜色值由所述多个预定的本征向量、所述系数以及所述至少两种照射光的谱能量之间的线性组合来表示；以及

输出单元，该输出单元产生并输出与如下的估计值相对应的信息，该估计值是所述系数计算单元计算出的各个系数与所述多个本征向量之间的线性组合所表示的分光反射率的估计值中的在通过从包括可见光波长在内的波长范围中排除低波长范围和高波长范围中的至少一个波长范围而限定的波长范围内的估计值。

8.一种图像形成装置，该图像形成装置包括：

照射单元，该照射单元用至少两种分别具有不同的能谱分布的照射光照射待成像物体；

检测单元，该检测单元针对所述至少两种照射光中的每种照射光检测来自被所述照射单元用该照射光照射的所述物体的反射光的强度；

分光反射率计算单元，该分光反射率计算单元基于在用所述至少两种照射光照射所述待成像物体时所述检测单元检测到的强度并基于来自所述照射单元的所述至少两种照射光的照射强度，针对所述至少两种照射光中的每种照射光来计算包括可见光波长在内的波长范围内的分光反射率；

颜色值计算单元，该颜色值计算单元基于所述分光反射率计算单元计算出的分光反射率来获取颜色值；

系数计算单元，该系数计算单元针对多个预定的本征向量分别计算系数，其中所述颜色值由所述多个预定的本征向量、所述系数以及所述至少两种照射光的谱能量之间的线性组合来表示；

色料计算单元，该色料计算单元对用于表示与如下的估计值相对应的颜色所需的多种色料的量进行计算，所述估计值是所述系数计算单元计算出的各个系数与所述多个本征向量之间的线性组合所表示的分光反射率的估计值中的在通过从包括可见光波长在内的波长范围中排除低波长范围和高波长范围中的至少一个波长范围而限定的波长范围内的估计值；以及

图像形成单元，该图像形成单元利用所述色料计算单元计算出的量的所述多种色料在记录材料上形成图像。

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