JP2000196905A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents

画像処理装置およびその方法

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JP2000196905A
JP2000196905A JP11254264A JP25426499A JP2000196905A JP 2000196905 A JP2000196905 A JP 2000196905A JP 11254264 A JP11254264 A JP 11254264A JP 25426499 A JP25426499 A JP 25426499A JP 2000196905 A JP2000196905 A JP 2000196905A
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color
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Hirochika Matsuoka
寛親 松岡
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Canon Inc
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46—Colour picture communication systems
    • H04N1/56—Processing of colour picture signals
    • H04N1/60—Colour correction or control
    • H04N1/6016—Conversion to subtractive colour signals
    • H04N1/6019—Conversion to subtractive colour signals using look-up tables

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  • Color Image Communication Systems (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 予め逆変換用のデータを用意して、ある色空
間の信号を元の色空間の信号に逆変換する処理は、逆変
換用のデータを用意する際の色信号の空間間隔によって
精度が上下し、逆変換に要する時間的コストも大きく、
効率が悪い。 【解決手段】 Lab色空間の入力信号を、RGB色空間の出
力信号へ変換する場合、色信号変換部102は与えられるR
GB色空間の信号をLab色空間の信号へ変換する。ポテン
シャル計算部103は入力信号と色信号変換部102から出力
される色信号との差分を抽出する。極小ポテンシャル探
索部104は、抽出された差分を極小にする、色信号変換
部102へ与えるべき信号を探索し、探索結果を変換結果
のRGB色空間の色信号として出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置および
その方法に関し、例えば、ある色空間の信号を他の色空
間の信号に変換する画像処理装置およびその方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】パーソナルコンピュータやワークステー
ションの普及に伴い、デスクトップパブリッシング(DT
P)やコンピュータエイデッドディザイン(CAD)が一般に
使用されている。このような状況においては、コンピュ
ータによりモニタ上で表現される色を実際に色材を用い
て再現する色再現技術が重要である。例えば、DTPであ
ればモニタ上で表現される色をカラープリンタで忠実に
再現する色再現技術が、CADであればモニタ上で表現さ
れる色を塗料の混合により忠実に再現する色再現技術が
求められる。
【０００３】このような色再現技術においては、均等表
色系を媒介とした色変換技術を用いるのが一般的であ
る。DTPを例にとると、コンピュータ内における色表現
であるRGB色信号は、CIEなどが定める色変換式を用い
て、L*a*b*色信号に変換される。さらに、このL*a*b*色
信号はCMY色信号に変換される。シアン、マゼンタおよ
びイエローの色材を使用するカラープリンタは、それら
色材をCMY色信号に従う割合で印刷する。
【０００４】この色再現技術の中核をなす技術が、例え
ばL*a*b*色信号をCMY色信号に変換する色信号変換技術
である。
【０００５】CMY色信号からL*a*b*色信号への色変換を
実現することは比較的容易であり、その色変換を実現す
る方法としてルックアップテーブル(LUT)を用いる補間
方法が知られている。すなわち、実際に、CMY信号によ
り出力される印刷色をCMY色空間上のある標本間隔で標
本化し測色する。ただし、測色時の表色系にはL*a*b*表
色系など均等表色系を用いる。その後、標本点のデータ
を用いた補間演算を行い、CMY色信号からL*a*b*色信号
への色変換を実現する。各標本点におけるL*a*b*色信号
を保持する手段としてLUTが用いられる。
【０００６】他方、L*a*b*色信号をCMY色信号に変換す
る変換式は容易には求めるられない。そこで、印刷結果
が所望のL*a*b*色信号になるCMY色信号を探索すること
で、色信号変換を実現する。なお、探索手法を用いる色
信号変換の一例としては、勾配法を用いた探索手法など
が存在する。しかし、このような探索手法を用いる場
合、低精度な色変換を実現するのであれば時間的なコス
トを抑えることができるが、高精度な色変換を実現する
には時間的なコストが嵩むことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】ある種のカラーマ
ッチング処理や印刷用色処理などにおいて、第一の色空
間から第二の色空間への色信号変換装置のみがある場合
に、その色信号変換装置を用いて第二の色空間上の色信
号を第一の色空間上の色信号へ逆変換することが求めら
れる。
【０００８】この要求に応えるためには、まず、その色
信号変換装置を用いて、第一の色空間においてある空間
間隔をもつ色信号を第二の色空間の色信号へ変換したデ
ータを予め用意する。次に、逆変換されるべき第二の色
空間の色信号に、ある距離尺度において最も近い色信号
を用意されたデータから選択し、選択された色信号の変
換元である第一の色空間の色信号を、逆変換されるべき
第二の色空間の色信号の逆変換結果にすることになる。
【０００９】しかし、得られる逆変換結果は近似であ
り、逆変換用のデータを用意する際の色信号の空間間隔
によって精度が上下し、逆変換に要する時間的コストも
大きく、効率が悪い。
【００１０】本発明は、上述の問題を解決するためのも
のであり、逆変換用データを予め用意する必要がなく、
高い精度で短時間に、ある色空間の信号を他の色空間の
信号に変換することができる画像処理装置およびその方
法を提供することを目的とする。
【００１１】ところで、DTPやCADの作業は、画像出力
と、画像修正とを複数回に亘り繰り返すのが一般的であ
る。従って、色信号変換に高精度の色変換処理を用いる
場合、良好な色再現が得られる反面、作業時間が膨大に
なる。他方、色信号変換に低精度の色変換処理を用いる
場合は、色再現が良好とは言えないものの、作業時間を
短縮することが可能である。
【００１２】しかし、色信号変換処理を行う装置の色信
号変換方法は固定されているので、高精度の色変換処理
を行う装置で作業時間を短縮するのは難しく、低精度の
色変換処理を行う装置では良好な色再現結果を得るのが
難しい。
【００１３】本発明は、上述の問題を解決するためのも
のであり、良好な色再現結果または処理時間の短縮を選
択可能な画像処理装置およびその方法を提供することを
他の目的とする。
【００１４】さらに、良好な色再現結果および処理時間
の短縮を両立させることが可能な画像処理装置およびそ
の方法を提供することを他の目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】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。
【００１６】本発明にかかる画像処理装置は、第一の色
空間の入力信号を、前記第一の色空間とは異なる第二の
色空間の出力信号へ変換する画像処理装置であって、前
記第二の色空間の与えられる信号を前記第一の色空間の
信号へ変換する変換手段と、前記変換手段から出力され
る信号と前記入力信号との差分を抽出する抽出手段と、
抽出される差分を極小にする、前記変換手段へ与えるべ
き信号を探索する探索手段とを有することを特徴とす
る。
【００１７】また、第一の色空間の入力信号を、前記第
一の色空間とは異なる第二の色空間の出力信号へ変換す
る画像処理装置であって、前記第二の色空間の与えられ
る信号を前記第一の色空間の信号へ変換する変換手段
と、前記変換手段から出力される信号と前記入力信号と
の差分を抽出する抽出手段と、抽出される差分を極小に
する、前記変換手段へ与えるべき信号を探索する探索手
段と、前記探索手段の探索結果の近傍において、抽出さ
れる差分を極小にする信号を探索する再探索手段とを有
することを特徴とする。
【００１８】本発明にかかる画像処理方法は、第一の色
空間の入力信号を、前記第一の色空間とは異なる第二の
色空間の出力信号へ変換する画像処理方法であって、前
記第二の色空間の与えられる信号を前記第一の色空間の
信号へ変換し、前記変換ステップで得られた信号と前記
入力信号との差分を抽出し、抽出された差分を極小にす
る、前記変換ステップへ与えるべき信号を探索すること
を特徴とする。
【００１９】また、第一の色空間の入力信号を、前記第
一の色空間とは異なる第二の色空間の出力信号へ変換す
る画像処理方法であって、前記第二の色空間の与えられ
る信号を前記第一の色空間の信号へ変換し、前記変換ス
テップで得られた信号と前記入力信号との差分を抽出
し、抽出された差分を極小にする、前記変換ステップへ
与えるべき信号を探索し、前記探索ステップの探索結果
の近傍において、抽出される差分を極小にする信号を再
探索することを特徴とする。
【００２０】本発明にかかる画像処理装置は、再現すべ
き色を表す第一の表色系の入力信号を、前記第一の表色
系と異なる第二の表色系の出力信号へ変換する画像処理
装置であって、異なる方法により、前記第一の表色系の
信号を前記第二の表色系の信号に変換する複数の変換手
段と、前記複数の変換手段から一つを選択する選択手段
を有することを特徴とする。
【００２１】また、再現すべき色を表す第一の表色系の
入力信号を、前記第一の表色系と異なる第二の表色系の
出力信号へ変換する画像処理装置であって、異なる方法
により、前記第一の表色系の信号を前記第二の表色系の
信号に変換する複数の変換手段と、前記第一の表色系に
おいて少なくとも一つの色を設定する設定手段と、前記
第一の表色系の入力信号および設定された色に基づき、
前記複数の変換手段から一つを選択する選択手段を有す
ることを特徴とする。
【００２２】本発明にかかる画像処理方法は、再現すべ
き色を表す第一の表色系の入力信号を、前記第一の表色
系と異なる第二の表色系の出力信号へ変換する画像処理
方法であって、異なる方法により、前記第一の表色系の
信号を前記第二の表色系の信号に変換する複数の変換処
理を備え、前記複数の変換処理から一つを選択すること
が可能であることを特徴とする。
【００２３】また、再現すべき色を表す第一の表色系の
入力信号を、前記第一の表色系と異なる第二の表色系の
出力信号へ変換する画像処理方法であって、異なる方法
により、前記第一の表色系の信号を前記第二の表色系の
信号に変換する複数の変換処理を備え、前記第一の表色
系において設定された少なくとも一つの色、および、前
記第一の表色系の入力信号に基づき、前記複数の変換処
理から一つを選択して、前記入力信号を変換することを
特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる一実施形態
の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】なお、本実施形態では、Lab色空間である
第二の色空間の色信号をRGB色空間である第一の色空間
の色信号へ変換する例を説明するが、色空間の種類はこ
れに限定されるものではなく、XYZ、Luv、YIQ、HSB、HS
L、CMY、CMYK、sRGBなど任意の色空間の間で双方向に色
信号を変換することができる。
【００２６】
【第1実施形態】図1は本発明にかかる第1実施形態の色
信号変換装置の構成例を示すブロック図である。
【００２７】101はLab色空間の色信号をRGB色空間の色
信号へ変換する色信号変換装置である。端子105へ変換
元のLab色空間の色信号が入力され、端子106からはRGB
色空間の色信号が出力される。102はRGB色空間からLab
色空間への色信号変換部である。103はポテンシャル計
算部で、端子105へ入力されるLab色空間の色信号と、色
信号変換部102から出力されるLab色空間の色信号との差
分のノルム(norm)を所定の尺度に基づいて計算し、計算
結果をポテンシャルとして出力する。104は極小ポテン
シャル探索部で、勾配法を用いた反復計算アルゴリズム
により、ポテンシャル計算部103の出力が極小となるRGB
色空間の色信号を探索する。探索結果はRGB色空間の色
信号として端子106より出力される。
【００２８】上記の構成において、色信号変換装置101
は、端子105からLab色空間の色信号が入力されると変換
動作を開始する。色信号変換装置101が変換動作を開始
すると、極小ポテンシャル探索部104は後述する勾配法
を用いた反復計算アルゴリズムに基づき、ポテンシャル
計算部103からの出力が極小となるRGB色空間の色信号を
探索し、その探索結果を出力する。この探索に際し、ポ
テンシャル計算部103および色信号変換部102は、極小ポ
テンシャル探索部104の計算要求に従って随時動作し、L
ab色空間の色信号に対するポテンシャルを計算する。
【００２９】ポテンシャル計算部103は、端子105へ入力
されるLab色信号と、色信号変換部102の出力であるLab
色信号との色差ΔEを差分ノルムとして計算し、ポテン
シャルとして出力する。すなわち、端子105へ入力され
るLab色信号(L1,a1,b1)、色信号変換部102の出力である
Lab色信号(L2,a2,b2)に対して、次式によりポテンシャ
ルを計算する。 ΔE = √{(L1 - L2)2 + (a1 - a2)2 + (b1 - b2)2} …(1)
【００３０】図2は極小ポテンシャル探索部104の反復計
算アルゴリズムを示すフローチャートである。なお、極
小ポテンシャル探索部104から色信号変換部102へ入力さ
れるRGB色空間の色信号と、色信号変換部102を経てポテ
ンシャル計算部103から出力されるポテンシャルとの入
出力関係をF(・)で表す。「・」はRGB色信号を表す三次元
ベクトルであり、F(・)がポテンシャルである。従って、
F(C)と表現された場合、極小ポテンシャル探索部104は
その都度、色信号Cを色信号変換部102へ入力し、ポテン
シャル値をポテンシャル計算部103により得ている。
【００３１】図2に示すステップS201で、Lab色空間上に
おいて、探索開始点となる色信号C=(Cr,Cg,Cb)Tを定め
る。なお、()Tは転置行列を表す。次に、ステップS202
で探索点Cにおける最急勾配ベクトル∇=(∇r,∇g,∇b)T
を次のように近似計算する。 ∇r = {F(C + ΔCr) - F(C - ΔCr)}/ 2Δ ∇g = {F(C + ΔCg) - F(C - ΔCg)}/ 2Δ …(2) ∇b = {F(C + ΔCb) - F(C - ΔCb)}/ 2Δ ただし、ΔCr=(Δ,0,0)T、ΔCg=(0,Δ,0)T、ΔCb=(0,0,
Δ)T Δは任意の実数
【００３２】ステップS203で最急勾配ベクトル∇が単位
ベクトルとなるように正規化し、ステップS204で探索点
Cを次式を用いて更新する。 C = C + α×∇ …(3) ただし、αは任意の正の実数
【００３３】ステップS205で、更新された探索点CがLab
色空間の所定の領域R外にある場合は、所定の領域R内に
探索点Cが収まるように次式で近似する。 if (Cr＜0) Cr = 0; if (Cr＞Rr) Cr = Rr; else Cr = Cr; if (Cg＜0) Cg = 0; if (Cg＞Rg) Cg = Rg; else Cg = Cg; if (Cb＜0) Cb = 0; if (Cb＞Rb) Cb = Rb; else Cb = Cb; ただし、所定の領域R = {(r,g,b); 0≦r≦Rr, 0≦g≦R
g, 0≦b≦Rb}
【００３４】ステップS206の判定で、反復回数が所定回
数未満であり、かつ、ポテンシャルF(C)がΔD以上であ
る場合はステップS202へ戻り、そうでなければステップ
S207へ進む。ただし、ΔDは任意の正の実数である。ス
テップS207で、探索点Cのデータを変換結果のRGB色空間
の色信号として出力する。
【００３５】
【第2実施形態】以下、本発明にかかる第2実施形態の画
像処理装置を説明する。なお、本実施形態において、第
1実施形態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。
【００３６】第2実施形態は、第1実施形態における極小
ポテンシャル探索部104の動作アルゴリズムを変更した
ものである。そこで、第1実施形態と同様の動作を行う
部分についての説明は割愛し、変更された部分について
のみ説明する。
【００３７】図3は第2実施形態の極小ポテンシャル探索
部104の反復計算アルゴリズムを示すフローチャートで
ある。
【００３８】図3に示すステップS301で、Lab色空間上に
おいて、探索開始点となる色信号C=(Cr,Cg,Cb)Tを定め
る。次に、ステップS302で探索点Cにおけるポテンシャ
ルN=F(C)を求め、ステップS303で探索点Cにおける最急
勾配ベクトル∇=(∇r,∇g,∇b)Tを上記式(2)により近似
計算する。
【００３９】次に、ステップS304で最急勾配ベクトル∇
が単位ベクトルとなるように正規化し、ステップS305で
探索点Cを次式を用いて更新する。 C = C + α×M(N)×∇ …(4) ただし、αは任意の正の実数
【００４０】式(4)において、M(・)はポテンシャルNに対
する補正式であるが、本実施形態ではM(・)を次のように
定義する。また、式(4)において、右辺内は浮動小数点
演算により処理されるが、Cが整数値をとるように、演
算結果を左辺に代入する際に小数点以下を切り捨てる。 if (x≧1) M(x) = √x; else M(x) = x;
【００４１】ステップS306で、更新された探索点CがLab
色空間の所定の領域R外にある場合は、所定の領域R内に
収まるように、図2に示すステップS205と同様の手順で
探索点Cを近似し、ステップS307の判定で、反復回数が
所定回数未満であり、かつ、ポテンシャルF(C)がΔD以
上である場合はステップS302へ戻り、そうでなければス
テップS308へ進む。ただし、ΔDは任意の正の実数であ
る。ステップS308で、探索点Cのデータを変換結果のRGB
色空間の色信号として出力する。
【００４２】
【第3実施形態】以下、本発明にかかる第3実施形態の画
像処理装置を説明する。なお、本実施形態において、第
1実施形態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。第3実施形態は、第1実施
形態における極小ポテンシャル探索部104の動作アルゴ
リズムを変更したものである。そこで、第1実施形態と
同様の動作を行う部分についての説明は割愛し、変更さ
れた部分についてのみ説明する。
【００４３】図4は第3実施形態の極小ポテンシャル探索
部104の反復計算アルゴリズムを示すフローチャートで
ある。
【００４４】図4に示すステップS401で、Lab色空間上に
おいて、探索開始点となる色信号C=(Cr,Cg,Cb)Tを定め
る。次に、ステップS402で探索点Cにおけるポテンシャ
ルN=F(C)を求め、ステップS403で探索点Cにおける最急
勾配ベクトル∇=(∇r,∇g,∇b)Tを上記式(2)により近似
計算する。
【００４５】次に、ステップS404で最急勾配ベクトル∇
が単位ベクトルとなるように正規化し、ステップS405で
探索点Cを上記式(4)を用いて更新し、ステップS406で反
復回数がある所定回数Ixであり、かつ、ポテンシャルF
(C)がΔD2以上である場合、ステップS407へ分岐し、そ
うでない場合はステップS408へ進む。
【００４６】ステップS407では、所定回数Ixに応じてノ
イズベクトルE=(Er,Eg,Eb)Tを算出し、得られたノイズ
ベクトルEを探索点Cに加算(C=C+E)した後、ステップS40
8へ進む。ノイズベクトルEは、確率密度関数が平均零、
分散β(If-Ix)であるガウス分布を示す確率変数pを用い
て、次式により求める。ただし、ΔD2＜ΔD、Ix＜If、
βは任意の正の実数、さらに、ΔDおよびIfは、ステッ
プS407で定めるポテンシャルおよび所定の反復回数であ
る。 Er = p、Eg = p、Eb = p …(5)
【００４７】ステップS408で、更新された探索点CがRGB
色空間の所定の領域R外にある場合は、所定の領域R内に
収まるように、図2に示すステップS205と同様の手順で
探索点Cを近似し、ステップS409の判定で、反復回数Itr
_numが所定回数If未満であり、かつ、ポテンシャルF(C)
がΔD以上である場合はステップS402へ戻り、そうでな
ければステップS410へ進む。ステップS410で、探索点C
のデータを変換結果のRGB色空間の色信号として出力す
る。
【００４８】
【第4実施形態】以下、本発明にかかる第4実施形態の画
像処理装置を説明する。なお、本実施形態において、第
1実施形態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。
【００４９】図5は第4実施形態の色信号変換装置101の
構成例を示すブロック図である。本実施形態において
は、Lab色空間の色信号をRGB色空間の色信号へ変換す
る。また、RGB色空間の領域RはR={(r,g,b) ∈N3; 0≦r
≦255, 0≦g≦255, 0≦b≦255}で与えられる離散空間と
する。
【００５０】503はRGB色空間からLab色空間への色信号
変換部である。505はノルム計算部であり、端子105へ入
力されるLab色空間の色信号と、色信号変換部503から出
力されるLab色空間の色信号とのノルムを所定の尺度に
基づいて計算し、その計算結果を出力する。507は極小
ノルム探索部で、極小ポテンシャル探索部104から出力
される探索結果の近傍において、ノルム計算部507から
の出力が極小となるRGB色空間の色信号を探索する。探
索結果はRGB色空間の色信号として端子106より出力され
る。
【００５１】上記の構成において、色信号変換装置101
は、端子105からLab色空間の色信号が入力されると変換
動作を開始する。色信号変換装置101が変換動作を開始
すると、極小ポテンシャル探索部104は後述する勾配法
を用いた反復計算アルゴリズムに基づき、ポテンシャル
計算部103からの出力が極小となるRGB色空間の色信号を
探索し、その探索結果を極小ノルム探索部507へ出力す
る。この探索に際し、ポテンシャル計算部103および色
信号変換部102は、極小ポテンシャル探索部104の計算要
求に従って随時動作し、Lab色空間の色信号に対するポ
テンシャルを計算する。
【００５２】極小ポテンシャル探索部104より探索結果
が出力されると、極小ノルム探索部507は後述する極小
点探索アルゴリズム基づき、ノルム計算部505からの出
力が極小となるRGB色空間の色信号を探索し、その探索
結果を出力する。この探索に際し、ノルム計算部505お
よび色信号変換部503は、極小ノルム探索部507の計算要
求に従って随時動作し、Lab色空間の色信号に対するノ
ルムを計算する。
【００５３】ポテンシャル計算部103は、端子105へ入力
されるLab色信号と、色信号変換部102から出力されるLa
b色信号との差分に対して、下記の尺度からノルムを計
算し、このノルムをポテンシャルとして出力する。すな
わち、端子105へ入力されるLab色信号C1=(L1,a1,b1)、
色信号変換部102の出力であるLab色信号C2=(L2,a2,b2)
に対して、両者の差分ノルムDを下記のように極座標系
で計算する。つまり、Lab色信号(L1,a1,b1)を、下式を
用いて極座標表示(L1,C1,H1)へ変換する。 C1 = √(a12 + b12) if (0≦b1) H1 = cos-1(a1/C1); …(6) else H1 = -cos-1(a1/C1);
【００５４】同様にして、Lab色信号(L2,a2,b2)を極座
標表示(L2,C2,H2)へ変換し、以上から差分ノルムDを下
式を用いて計算し、その計算結果Dをポテンシャルとし
て出力する。 D = √{WL(L1 - L2)2 + WC(C1 - C2)2 + WH・γ(H1 - H2)2} …(7) ただし、WL、WCおよびWHは重み係数 γ = (C1 + C2)/2
【００５５】ノルム計算部505は、端子105へ入力される
Lab色信号と、色信号変換部503から出力されるLab色信
号との差分に対して、下記の尺度からノルムを計算して
出力する。すなわち、端子105へ入力されるLab色信号C1
=(L1,a1,b1)、色信号変換部503から出力されるLab色信
号C2=(L2,a2,b2)に対して、両者の差分ノルムDを上記式
(5)により極座標系で計算する。つまり、Lab色信号(L1,
a1,b1)を極座標表示(L1,C1,H1)へ変換し、同様に、Lab
色信号(L2,a2,b2)を極座標表示(L2,C2,H2)へ変換し、以
上から差分ノルムDを上記式(6)を用いて計算する。
【００５６】図6は極小ポテンシャル探索部104の反復計
算アルゴリズムを示すフローチャートである。
【００５７】図6に示すステップS601で、Lab色空間上に
おいて、探索開始点となる色信号C=(Cr,Cg,Cb)Tを定め
る。次に、ステップS602で探索点Cにおけるポテンシャ
ルN=F(C)を求め、ステップS603で探索点Cにおける最急
勾配ベクトル∇=(∇r,∇g,∇b)Tを上記式(2)により近似
計算する。
【００５８】次に、ステップS604で最急勾配ベクトル∇
が単位ベクトルとなるように正規化し、ステップS605で
探索点Cを上記式(4)を用いて更新し、ステップS606でポ
テンシャルF(C)がΔD2以上である場合はステップS607へ
分岐し、そうでない場合はステップS609へ進む。
【００５９】ステップS607では、確率密度関数が平均零
および分散σ2であるガウス分布を示す確率変数p2にお
いて、下式が成り立つ場合にステップS608へ、そうでな
い場合はステップS609へ分岐する。 δ≦p2≦(δ + Δσ) …(8) ただし、δ = 2σ(If/2 - Itr_num)/(If/2) σおよびΔσは任意の実数 Itr_numは現在の反復計算回数
【００６０】ステップS608では、反復計算回数Itr_num
に応じて、第三実施形態と同様の手順および式(5)によ
りノイズベクトルE=(Er,Eg,Eb)Tを算出し、得られたノ
イズベクトルEの大きさが1となるように正規化し、次式
により探索点Cに加算して、探索点Cを更新した後、ステ
ップS609へ進む。なお、下式の演算において、右辺は浮
動小数点演算されるが、Cが整数値をとるように、演算
結果を左辺に代入する際に小数点以下を切り捨てる。 C = C + γ(If - Itr_num)E …(9)
【００６１】ステップS609で、更新された探索点CがRGB
色空間の所定の領域R外にある場合は、所定の領域R内に
収まるように、図2に示すステップS205と同様の手順で
探索点Cを近似し、ステップS610の判定で、反復回数が
所定回数If未満であり、かつ、ポテンシャルF(C)がΔD
以上である場合はステップS602へ戻り、そうでなければ
ステップS611へ進む。ステップS611で、RGB色空間の信
号である探索点Cのデータを極小ノルム探索部507へ出力
する。
【００６２】図7は極小ノルム探索部507の探索アルゴリ
ズムを示すフローチャートである。なお、極小ノルム探
索部507から色信号変換部503へ入力されるRGB色空間の
色信号と、色信号変換部503を経てノルム計算部505から
出力されるノルムとの入出力関係をG(・)で表す。「・」
はRGB色信号を表す三次元ベクトルであり、G(・)がノル
ムである。
【００６３】図7に示すステップS701でRGB色空間上の探
索開始点をC=(Cr,Cg,Cb)Tとして、極小ポテンシャル探
索部104からの出力値を設定する。次に、ステップS702
で探索点Cの周囲26点において、各点ごとに色信号変換
後の差分ノルムを計算し、ステップS703で、計算された
各近傍点の差分ノルムで探索点Cの差分ノルムより小さ
いものがあればステップS704へ分岐し、そうでない場合
はステップS705へ分岐する。
【００６４】ステップS704では、探索点Cを差分ノルム
が最小である点へ更新した後、ステップS702へ戻り、ス
テップS705では、探索点Cのデータを変換結果のRGB色空
間の色信号として出力する。
【００６５】以上説明した各実施形態において、勾配法
を色信号変換に適用することで、上述した問題を解決す
ることができる。例えば、Lab色空間からRGB色空間へ色
信号を逆変換するあたり、RGB色空間上の各色信号を色
信号変換装置（図1および図5の色信号変換部102および5
03に対応する）を用いてLab色空間の色信号に変換した
結果と、入力色信号との差分ノルムとを用いて、RGB色
空間上にスカラー場を形成し、このスカラー場を用いて
出力色信号を探索する。従って、第一の色空間（例えば
RGB色空間）から第二の色空間（例えばLab色空間）への
色信号変換装置がある場合に、高精度かつ高速に第二の
色空間から第一の色空間へ色信号を逆変換することがで
きる。また、第4実施形態から明らかなように、探索点C
が離散空間であるが故に探索アルゴリズムが振動してし
まうような場合でも、適切な手段を設けることによりこ
の問題を回避することができる。
【００６６】なお、図1および図5に示す構成、並びに、
図2から図4、図6および図7に示す処理は、ROMなどの記
憶メディアに格納されたプログラムおよびデータをCPU
に供給し、CPUが、RAMなどをワークメモリとして、供給
されるプログラムを実行することにより実現される。ま
た、色信号変換部、ポテンシャル計算部およびノルム計
算部などは、ルックアップテーブルにより構成すること
もできる。
【００６７】
【第5実施形態】［構成］図8は第5実施形態の色信号変
換装置の構成例を示すブロック図であり、例えばパーソ
ナルコンピュータを中心とするコンピュータシステムに
より構成可能である。
【００６８】図8において、CPU1101は、メインメモリ11
02をワークエリアとして、ハードディスクドライブ(HD
D)1105に格納されたOS(Operating System)やアプリケー
ションソフトウェアなどを実行するとともに、PCI(Peri
pheral Component Interconnect)バス1114を介して接続
される各種の機能ユニットを制御する。
【００６９】PCIバス1114に接続される機能ユニットに
は、HDD1105を接続するためのSCSI(Small Computer Sys
tem Interface)インタフェイス1103、LAN(Local Area N
etwork)などのネットワーク1113へ接続するためのネッ
トワークインタフェイス1104、CRTやLCDなどのカラーモ
ニタ1107を接続するためのグラフィックアクセラレータ
1106、カラープリンタ1109を接続するためのセントロニ
クスなどのパラレルインタフェイス1108、キーボード11
11やマウスなどのポインティングデバイス1112を接続す
るためのキーボード/マウスコントローラ1110、並び
に、イメージスキャナ、フィルムスキャナ、ディジタル
スチルカメラ、ディジタルビデオカメラなどの画像入力
デバイス1116を接続するためのUSB(Universal Serial B
us)やIEEE1394などのシリアルバス用のインタフェイス1
115などがある。
【００７０】上記のコンピュータシステムにおいて、ユ
ーザが所望の画像をカラープリンタ1109から出力するに
は、下記の手順が踏まれる。
【００７１】プリントに先立ちキャリブレーションが行
われる。ユーザが、キャリブレーションをコンピュータ
システムに指令すると、CPU1101は、所定のアルゴリズ
ムに従い、CMY色信号表現によるカラーパッチ画像を作
成し、メインメモリ1102に格納する。続いて、CPU1101
は、メインメモリ1102に保持されているCMY画像データ
をPCIバス1114およびパラレルインタフェイス1108を介
してプリンタ1109へ送信する。プリンタ1109は、受信さ
れるCMY画像データに従いカラーパッチ画像を出力す
る。
【００７２】その後、CPU1101は、カラーパッチ画像を
スキャナなどの入力デバイス1116へセットすることをユ
ーザに催促する、図9に示すようなメッセージをグラフ
ィックアクセラレータ1106へ送り、カラーモニタ1107に
表示させる。ユーザは、このメッセージに従いカラーパ
ッチ画像をスキャナなどへセットした後、セットを行っ
たことをコンピュータシステムに通知する。
【００７３】カラーパッチ画像がスキャナなどへセット
されたことを通知されたCPU1101は、入力デバイス1116
に原稿スキャンを指令する。原稿スキャンの結果である
画像データは、シリアルバスインタフェイス1115および
PCIバス1114を介して、メインメモリ1102に格納され
る。CPU1101は、メインメモリ1102に格納された画像デ
ータに画像処理を施し、CMY色信号に対するプリンタ110
9の出力色との関係を演算し、その演算結果をCMY色信号
からLab色信号への変換情報（キャリブレーションテー
ブル）としてメインメモリ1102に格納する。
【００７４】上記のキャリブレーションにより画像のプ
リントが可能になる。ユーザは、HDD1105もしくはネッ
トワーク1113からの画像データの読み込みをコンピュー
タシステムに指令する。HDD1105に格納された画像デー
タは、CPU1101の指示により、SCSIインタフェイスF1103
およびPCIバス1114を介してメインメモリ1102に転送さ
れる。また、ネットワーク1113に接続されたサーバなど
に格納された画像データもしくはインターネット上の画
像データは、CPU1101の指示により、ネットワークイン
タフェイス1104およびPCIバス1114を介してメインメモ
リ1102に転送される。画像データは、RGB色信号表現の
画像データ（以下「RGB画像データ」と呼ぶ）としてメ
インメモリ1102に記憶される。
【００７５】メインメモリ1102に保持されたRGB画像デ
ータは、CPU1101の指示により、PCIバス1114を介してグ
ラフィックアクセラレータ1106に転送される。グラフィ
ックアクセラレータ1106は、RGB画像データをディジタ
ル-アナログ(D/A)変換した後、カラーモニタ1107へ送信
し、カラーモニタ1107に画像を表示させる。
【００７６】次に、カラーモニタ1107に表示されている
画像、言い換えればメインメモリ1102に保持されている
RGB画像データをプリントする指令をユーザが発行した
とすると、CPU1101は、図10に示すユーザインタフェイ
スを用いてユーザにカラー精度を尋ねる。つまり、プリ
ントする画像データの色処理を、処理精度優先で行う
か、処理速度優先で行うかの判断を求めるものである。
【００７７】カラー精度が指定されるとCPU1101は、メ
インメモリ1102に保持されているRGB画像データをLab色
信号表現に変換し、得られたLab色信号表現による画像
データ（以下「Lab画像データ」と呼ぶ）をメインメモ
リ1102に格納する。次に、CPU1101は、後述する色信号
変換アルゴリズムにより、メインメモリ1102に格納され
たLab画像データをCMY色信号表現に変換し、得られたCM
Y色信号表現による画像データ（以下「CMY画像データ」
と呼ぶ）をメインメモリ1102に格納する。その後、CPU1
101の指示によって、メインメモリ1102に保持されたCMY
画像データは、PCIバス1114およびパラレルインタフェ
イス1108を介してカラープリンタ1109へ送信され、画像
がプリントされる。
【００７８】［色信号変換］図11はLab色信号表現からC
MY色信号表現への変換アルゴリズムを実現する機能構成
例を示すブロック図である。
【００７９】図11において、変換処理の変換元であるLa
b画像データが端子1401から入力され、変換結果のCMY画
像データが端子1403から出力される。また、ユーザによ
るカラー精度の指定信号は端子1402から入力される。
【００８０】カラー精度の指定信号が入力される色信号
変換方式選択部1404は、指定信号を記憶し、マルチプレ
クス/デマルチプレクス信号を出力する。図12は指定信
号が表すカラー精度の指定結果（ユーザ指定結果）と、
マルチプレクス/デマルチプレクス信号との対応関係を
示している。
【００８１】マルチプレクサ(MUX)1405は、マルチプレ
クス信号に従い、端子1401から入力されるLab画像デー
タをマルチプレクスして色信号変換部1406もしくは1407
へ出力する。色信号変換部1406は、後述する最急降下ア
ルゴリズムによりLab画像データをCMY画像データへ変換
する。また、色信号変換部1407は、後述する全探索アル
ゴリズムによりLab画像データをCMY画像データへ変換す
る。デマルチプレクサ(DMUX)1408は、デマルチプレクス
信号に従い、色信号変換部1406および1407の出力をデマ
ルチプレクスし、端子1403へCMY画像データを出力す
る。
【００８２】図13はMUX1405のマルチプレクス信号（選
択信号）とマルチプレクス出力との関係を示し、図14は
DMUX1408のデマルチプレクス信号（選択信号）とデマル
チプレクス入力との関係を示す図である。すなわち、処
理速度優先が指定された場合は色信号変換部1406によっ
て色信号が変換され、処理精度優先が指定された場合は
色信号変換部1407によって色信号が変換されることにな
る。
【００８３】［色信号変換部］図15は色信号変換部1406
および1407の機能構成例を示すブロック図である。
【００８４】図15において、色信号変換部1801は、CMY
色信号をLab色信号へ変換する。色信号変換部1801によ
る色信号変換に際しては、キャリブレーションにより生
成されメインメモリ1102に格納されているCMY色信号か
らLab色信号への変換情報であるキャリブレーションテ
ーブルが用いられる。なお、図15から明らかなように、
色信号変換部1801は色信号変換部1406および1407で共用
される。
【００８５】変換処理の変換元であるLab色信号は端子1
804から入力され、変換結果であるCMY色信号が端子1805
から出力される。ポテンシャル計算部1802は、端子1804
から入力されるLab色信号と、色信号変換部1801の出力
であるLab色信号との差分ノルムを所定の尺度に基づい
て計算し、その計算結果をポテンシャルとして出力す
る。極小ポテンシャル探索部1803は、勾配法を用いた反
復計算アルゴリズムにより、ポテンシャル計算部1802の
出力が極小になるCMY色信号を探索する。その探索結果
は、変換結果のCMY色信号として端子1805から出力され
る。
【００８６】変換処理の変換元であるLab色信号は端子1
806から入力され、変換結果であるCMY色信号が端子1807
から出力される。全探索部1808は、所定のステップ幅で
CMY色信号を変化させつつ、色信号変換部1801の出力と
変換元のLab色信号との差分二乗ノルムが最小になるCMY
色信号を探索する。その探索結果は、変換結果のCMY色
信号として端子1807から出力される。
【００８７】●色信号変換部1406の動作 次に、処理速度優先の色信号変換処理を行う色信号変換
部1406の動作を詳細に説明する。
【００８８】色信号変換部1406は、端子1804にLab色信
号が入力されると動作を開始する。色信号変換部1406が
動作を開始すると、極小ポテンシャル探索部1803は、後
述する勾配法を用いた反復計算アルゴリズムに基づい
て、ポテンシャル計算部1802の出力が極小になる第一の
色空間の色信号を探索し、その探索結果を出力する。こ
の探索に際し、ポテンシャル計算部1802および色信号変
換部1801は、極小ポテンシャル探索部1803の計算要求に
従い随時動作し、端子1804に入力されるLab色信号に対
するポテンシャルを計算する。
【００８９】ポテンシャル計算部1802は、端子1804へ入
力されるLab色信号と(L1,a1,b1)、色信号変換部1801の
出力であるLab色信号(L2,a2,b2)との色差ΔEを差分ノル
ムとして(10)式により計算し、ポテンシャルとして出力
する。 ΔE = √{(L1 - L2)2 + (a1 - a2)2 + (b1 - b2)2} …(10)
【００９０】●極小ポテンシャル探索部の反復計算アル
ゴリズム 次に、極小ポテンシャル探索部1803の反復計算アルゴリ
ズムを図16を用いて詳細に説明する。なお、極小ポテン
シャル探索部1803から色信号変換部1801へ入力されるCM
Y色信号と、色信号変換部1801を経てポテンシャル計算
部1802から出力されるポテンシャルとの入出力関係をF
(・)で表すことにする。「・」はRGB色信号を表す三次元
ベクトルであり、F(・)がポテンシャルである。従って、
F(C)と表現された場合、極小ポテンシャル探索部1803は
その都度、色信号Cを色信号変換部1801へ入力し、ポテ
ンシャル値をポテンシャル計算部1802により得ている。
【００９１】図16に示すステップS1901で、第一の色空
間において、探索開始点になる色信号C=(Cc,Cm,Cy)Tを
定める。次に、ステップS1902で探索点Cにおけるポテン
シャルN=F(C)を求め、ステップS1903で探索点における
最急勾配ベクトル(∇c,∇m,∇y)Tを次のように近似計算
する。 ∇c = {F(C + ΔCc) - F(C - ΔCc)}/ 2Δ ∇m = {F(C + ΔCm) - F(C - ΔCm)}/ 2Δ …(11) ∇y = {F(C + ΔCy) - F(C - ΔCy)}/ 2Δ ただし、ΔCc=(Δ,0,0)T、ΔCm=(0,Δ,0)T、ΔCy=(0,0,
Δ)T Δは任意の実数
【００９２】ステップS1904で最急勾配ベクトル∇が単
位ベクトルになるように正規化し、ステップS1905で探
索点Cを(12)式を用いて更新する。 C = C + α×M(N)×∇ …(12) ただし、αは任意の正の実数 (12)式において、M(・)はポテンシャルNに対する補正式
であり、本実施形態ではM(・)を次のように定義する。 if (x≧1) M(x) = √x； else M(x) =x;
【００９３】ステップ1906の判定により、ポテンシャル
F(C)がΔD2以上である場合はステップS1907へ分岐し、
そうでない場合はステップS1909へ進む。ただし、ΔD2
＞ΔDであり、ΔDはステップS1910で使用されるポテン
シャルレベルである。
【００９４】ステップS1907では、確立密度関数が平均
零および分散σ2であるガウス分布になる確立変数p2に
おいて(13)式が成り立つ、つまり、反復計算回数に対す
る確率条件が満たされた場合、ステップS1908へ進み、
そうでない場合はステップS1909へ進む。 2σ×(If/2 - Itr_num)/(If/2)≦p2 かつ {2σ×(If/2 - Itr_num)/(If/2）+ Δσ}≧p2 …(13) ただし、σおよびΔσは任意の実数 Ifは適当に定められた所定反復回数 Itr_numは現在の反復計算回数
【００９５】ステップS1908では、反復計算回数Itr_num
に応じてノイズベクトルE=(Er,Eg,Eb)Tを算出する。ノ
イズベクトルEは、確立密度関数が平均零および分散β
×(If-Itr_num)であるガウス分布になる確立変数pを用
い、次のように求める。 Er = p、Eg = p、Eb = p …(14)
【００９６】そして、得られたノイズベクトルEの大き
さが1になるよう正規化し、(15)式で示すように、正規
化したノイズベクトルを探索点Cに加算する。 C = C + γ×(If - Itr_num)×E …(15)
【００９７】探索点Cが更新された後、処理はステップS
1909へ進む。ステップS1909では、更新された探索点Cが
CMY色空間の所定の領域外にある場合、所定の領域内に
収まるよう探索点Cを近似する。所定の領域RがR={(c,m,
y); 0≦c≦255, 0≦m≦255,0≦y≦255}で与えられると
き、(16)式を用いて近似を行う。 if (Cc＜0) Cc = 0; elseif (Cc＞255) Cc = 255; else Cc = Cc; if (Cm＜0) Cm = 0; elseif (Cm＞255) Cm = 255; …(16) else Cm = Cm; if (Cy＜0) Cy = 0; elseif (Cy＞255) Cy = 255; else Cy = Cy;
【００９８】そして、ステップS1910の判定により、反
復回数Itr_numが所定回数If未満、かつ、ポテンシャルF
(C)がΔD以上である場合はステップS1902へ戻る。ま
た、前記の条件を満たさない場合はステップS1911へ進
み、探索点Cを変換結果のCMY色信号として出力する。
【００９９】●色信号変換器1407の動作 次に、処理精度優先の色信号変換処理を行う色信号変換
器1407の動作を詳細に説明する。
【０１００】色信号変換器1407は、端子1806へLab色信
号が入力されると動作を開始し、以下のアルゴリズムに
より変換結果のCMY色信号を探索する。
【０１０１】CMY色信号C=(i×ΔCc,j×ΔCm,k×ΔCy)に
おいて、とり得る(i,j,k)すべての組み合わせに対し
て、色信号変換部1801の出力と、変換元のLab色信号と
の差分二乗ノルムを計算する。その後、差分二乗ノルム
を最小とする(i,j,k)の組(l,m,n)を選出し、変換結果の
CMY色信号C=(l×ΔCc,m×ΔCm,n×ΔCy)を端子1807から
出力する。この方法によれば、定められた標本ステップ
において最適解を得ることが保証される。ただし、i,
j, kは自然数であり、ΔCc, ΔCm, ΔCyは任意のステッ
プ幅である。
【０１０２】本実施形態は色信号変換方法を切り替える
ことが可能である。ユーザは、図10に示すユーザインタ
フェイスにより、プリントしようとする画像や作業内容
に応じて、精度優先または速度優先の色変換処理の何れ
かを選択することができる。
【０１０３】
【第6実施形態】以下、本発明にかかる第6実施形態の色
信号変換装置を説明する。なお、本実施形態において、
第5実施形態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。
【０１０４】前述したキャリブレーションが済み、ユー
ザの指示により画像データがメインメモリ1102へロード
され、その画像がカラーモニタ1107に表示される。その
後、カラーモニタ1107に表示されている画像、言い換え
ればメインメモリ1102に保持されているRGB画像データ
をプリントする指令をユーザが発行したとすると、CPU1
101は、図17に示すユーザインタフェイスを用いてユー
ザに重要色を尋ねる。
【０１０５】ユーザは、重要色の中心値をL*a*b*値で指
定するとともに、その近傍範囲をΔEにより指定するこ
とができる。そして、複数の重要色を指定することが可
能である。この重要色の指定に基づき、重要色近傍にお
いては処理精度優先の色変換処理が行われ、近傍外にお
いては処理速度優先の色変換処理が行われる。
【０１０６】図18はLab色信号表現からCMY色信号表現へ
の変換アルゴリズムを実現する機能構成例を示すブロッ
ク図である。
【０１０７】図18において、変換処理の変換元であるLa
b色信号が端子2101から入力され、変換結果のCMY色信号
が端子2103から出力される。また、ユーザによる重要色
の指定結果は端子2102から入力される。
【０１０８】色信号変換方式選択部2104は、重要色の指
定結果を記憶し、端子2101へ入力されるLab色信号の値
に応じたマルチプレクス/デマルチプレクス信号を出力
する。図19はマルチプレクス/デマルチプレクス信号の
出力条件を示す図である。すなわち、端子2101から入力
されるLab色信号の値が何れかの重要色の近傍の値をも
つ場合はマルチプレクス/デマルチプレクス信号としてb
信号が出力され、そうでない場合はマルチプレクス/デ
マルチプレクス信号としてa信号が出力される。
【０１０９】マルチプレクサ(MUX)2105は、マルチプレ
クス信号に従い、端子2101から入力されるLab色信号を
マルチプレクスして色信号変換器2106もしくは2107へ出
力する。色信号変換部2106は、後述する最急降下アルゴ
リズムによりLab色信号をCMY色信号へ変換する。また、
色信号変換部2107は、後述する全探査アルゴリズムによ
りLab色信号をCMY色信号へ変換する。デマルチプレクサ
(DMUX)2108は、デマルチプレクス信号に従い、色信号変
換部2106および2107の出力をデマルチプレクスし、端子
2103へCMY色信号を出力する。
【０１１０】MUX2105のマルチプレクス信号（選択信
号）とマルチプレクス出力との関係、および、DMUX2108
のデマルチプレクス信号（選択信号）とデマルチプレク
ス出力との関係はそれぞれ図13および図14に示される。
すなわち、処理精度が優先される重要色およびその近傍
については色信号変換部2107によって色信号が変換さ
れ、処理速度が優先される重要色以外は色信号変換部21
06によって色信号が変換されることになる。
【０１１１】色信号変換部2106および2107はそれぞれ、
第5実施形態における色信号変換部1406および1407と同
様の構成を有し、かつ、同様に動作する。
【０１１２】本実施形態は、色信号の値により色信号変
換方法を切り替えることが可能である。ユーザは、図17
に示すユーザインタフェイスにより、プリントしようと
する画像や作業内容に応じて、処理精度を優先すべき色
（重要色）およびその近傍を指定することができる。従
って、重要色については必要な処理精度が維持され、か
つ、処理時間が短縮されることになる。
【０１１３】また、ユーザに指定された重要色およびそ
の近傍（重要色に含まれる色範囲）をインデックスを付
してHDD1105などの記憶媒体へ格納することができる。
このようにすれば、ユーザはその都度、重要色およびそ
の近傍を指定することなく、インデックスに基づき、過
去に指定した重要色およびその近傍をキーボード1111や
マウス1112を操作することで容易に呼び出すことができ
る。
【０１１４】
【他の実施形態】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。
【０１１５】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読
み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の
機能を実現することになり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、
コンピュータが読み出したプログラムコードを実行する
ことにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼働してい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、その処理に
よって前述した実施形態の機能が実現される場合も含ま
れることは言うまでもない。
【０１１６】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
【０１１７】本発明を上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
るプログラムコードが格納されることになる。
【０１１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
逆変換用データを予め用意する必要がなく、高い精度で
短時間に、ある色空間の信号を他の色空間の信号に変換
する画像処理装置およびその方法を提供することができ
る。
【０１１９】異常の説明から明らかなように、本発明で
は色信号変換方式の切り替えが可能とすることにより、
ユーザは色処理精度と色処理時間との選択が可能にな
る。また、特定色において自動的に色信号変換方式を切
り替えることにより、実際上必要な色処理精度を保った
まま処理時間を短縮することが可能になる。
【０１２０】つまり、DTPあるいはCADの作業において、
ユーザは色信号変換方法を切り替えることが可能になる
ため、色処理精度または色処理時間の何れかを優先する
選択が可能になる。例えば、この選択機能を利用するこ
とにより、作業の初期段階では色処理精度は劣るものの
処理時間が高速の色信号変換方法を採用し、作業の最終
段階では処理時間を要するが色処理精度が高い色信号変
換方法を採用することにより、良好な色再現結果および
作業時間の短縮を両立させることが可能になる。
【０１２１】また、例えば、人の視覚が鋭敏な色に対し
ては色処理精度が高い色信号変換方法を採用し、人の視
覚が鈍感な色に対しては処理精度は劣るものの高速処理
が可能な色信号変換方法を採用することで、実質的に色
処理精度を高く保ったまま、処理時間を短縮することが
可能になる。
【０１２２】このように、本発明はDTPやCADのような作
業をより効率化させる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる第1実施形態の色信号変換装置
の構成例を示すブロック図、
【図２】第1実施形態における極小ポテンシャル探索部
の動作アルゴリズムを示すフローチャート、
【図３】第2実施形態における極小ポテンシャル探索部
の動作アルゴリズムを示すフローチャート、
【図４】第3実施形態における極小ポテンシャル探索部
の動作アルゴリズムを示すフローチャート、
【図５】第4実施形態の色信号変換装置の構成例を示す
ブロック図、
【図６】第4実施形態における極小ポテンシャル探索部
の動作アルゴリズムを示すフローチャート、
【図７】第4実施形態における極小ノルム探索部の動作
アルゴリズムを示すフローチャート、
【図８】第5実施形態の色信号変換装置の構成例を示す
ブロック図、
【図９】メッセージの一例を示す図、
【図１０】カラー精度を設定するためのユーザインタフ
ェイス例を示す図、
【図１１】Lab色信号表現からCMY色信号表現への変換ア
ルゴリズムを実現する機能構成例を示すブロック図、
【図１２】図11に示す色信号変換方式選択部から出力さ
れる指定信号とカラー精度の指定結果との対応関係を示
す図、
【図１３】図11に示すMUXのマルチプレクス信号（選択
信号）とマルチプレクス出力との関係を示す図、
【図１４】図11に示すDMUXのデマルチプレクス信号（選
択信号）とデマルチプレクス入力との関係を示す図、
【図１５】図11に示す色信号変換部の機能構成例を示す
ブロック図、
【図１６】図15に示す極小ポテンシャル探索部が実行す
る反復計算アルゴリズムを説明するフローチャート、
【図１７】第6実施形態において、重要色を設定するた
めのユーザインタフェイス例を示す図、
【図１８】Lab色信号表現からCMY色信号表現への変換ア
ルゴリズムを実現する機能構成例を示すブロック図、
【図１９】図18に示す色信号変換方式選択部が出力する
マルチプレクス/デマルチプレクス信号の出力条件を示
す図である。

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一の色空間の入力信号を、前記第一の
    色空間とは異なる第二の色空間の出力信号へ変換する画
    像処理装置であって、 前記第二の色空間の与えられる信号を前記第一の色空間
    の信号へ変換する変換手段と、 前記変換手段から出力される信号と前記入力信号との差
    分を抽出する抽出手段と、 抽出される差分を極小にする、前記変換手段へ与えるべ
    き信号を探索する探索手段とを有することを特徴とする
    画像処理装置。
  2. 【請求項２】 前記探索手段は、抽出される差分から前
    記第二の色空間上に多次元スカラー場を生成し、生成し
    たスカラー場から探索点における勾配を求め、得られた
    勾配に基づきスカラー場のポテンシャルが低下するよう
    に探索点を更新する処理を繰り返すことで、前記差分を
    極小にする信号を探索することを特徴とする請求項1に
    記載された画像処理装置。
  3. 【請求項３】 前記探索手段は、探索点を更新する際の
    探索点の変化量をスカラー場の探索点におけるポテンシ
    ャル量から算出することを特徴とする請求項2に記載さ
    れた画像処理装置。
  4. 【請求項４】 前記出力信号は、前記探索手段の探索結
    果であることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか
    に記載された画像処理装置。
  5. 【請求項５】 第一の色空間の入力信号を、前記第一の
    色空間とは異なる第二の色空間の出力信号へ変換する画
    像処理装置であって、 前記第二の色空間の与えられる信号を前記第一の色空間
    の信号へ変換する変換手段と、 前記変換手段から出力される信号と前記入力信号との差
    分を抽出する抽出手段と、 抽出される差分を極小にする、前記変換手段へ与えるべ
    き信号を探索する探索手段と、 前記探索手段の探索結果の近傍において、抽出される差
    分を極小にする信号を探索する再探索手段とを有するこ
    とを特徴とする画像処理装置。
  6. 【請求項６】 前記探索手段は、抽出される差分から前
    記第二の色空間上に多次元スカラー場を生成し、生成し
    たスカラー場から探索点における勾配を求め、得られた
    勾配に基づきスカラー場のポテンシャルが低下するよう
    に探索点を更新する処理を繰り返すことで、前記差分を
    極小にする信号を探索し、 前記再探索手段は、探索点近傍の少なくとも一点におい
    て求めた前記差分が、前記探索点における差分より小さ
    い場合は、探索点をより小さい差分を有する点に更新す
    る処理を繰り返すことで、前記差分を極小になる信号を
    探索することを特徴とする請求項5に記載された画像処
    理装置。
  7. 【請求項７】 前記出力信号は、前記再探索手段の探索
    結果であることを特徴とする請求項5または請求項6の何
    れかに記載された画像処理装置。
  8. 【請求項８】 前記探索手段は、処理の繰り返しが所定
    回数に達し、かつ、スカラー場の探索点におけるポテン
    シャル量が所定量より大きい場合、探索点に対して確率
    的に変化量を加算することを特徴とする請求項2から請
    求項4、請求項6、請求項7の何れかに記載された画像処
    理装置。
  9. 【請求項９】 前記探索手段は、スカラー場の探索点に
    おけるポテンシャル量が所定量より大きく、かつ、処理
    の繰り返し回数に対する確率条件が所定の条件を満たす
    場合、探索点に対して確率的に変化量を加算することを
    特徴とする請求項2から請求項4、請求項6、請求項7の何
    れかに記載された画像処理装置。
  10. 【請求項１０】 前記探索手段は、探索点に対して確率
    的に変化量を加算する際に、加算するベクトルの方向成
    分ごとに変化量を確率的に定めることを特徴とする請求
    項8または請求項9に記載された画像処理装置。
  11. 【請求項１１】 請求項4もしくは請求項5に記載の色信
    号変換装置であって、 前記探索手段は、探索点に対して確率的に変化量を加算
    する際に、加算するベクトルの方向を確率的に定め、前
    記ベクトルの大きさを処理の繰り返し回数から求めるこ
    とを特徴とする請求項8または請求項9に記載された画像
    処理装置。
  12. 【請求項１２】 前記抽出手段は、直交座標系において
    重み付けした距離を差分として抽出することを特徴とす
    る請求項1から請求項11の何れかに記載された画像処理
    装置。
  13. 【請求項１３】 前記抽出手段は、円筒座標系において
    重み付けした距離を差分として抽出することを特徴とす
    る請求項1から請求項11の何れかに記載された画像処理
    装置。
  14. 【請求項１４】 第一の色空間の入力信号を、前記第一
    の色空間とは異なる第二の色空間の出力信号へ変換する
    画像処理方法であって、 前記第二の色空間の与えられる信号を前記第一の色空間
    の信号へ変換し、 前記変換ステップで得られた信号と前記入力信号との差
    分を抽出し、 抽出された差分を極小にする、前記変換ステップへ与え
    るべき信号を探索することを特徴とする画像処理方法。
  15. 【請求項１５】 前記探索ステップは、抽出された差分
    から前記第二の色空間上に多次元スカラー場を生成し、
    生成したスカラー場から探索点における勾配を求め、得
    られた勾配に基づきスカラー場のポテンシャルが低下す
    るように探索点を更新する処理を繰り返すことで、前記
    差分を極小にする信号を探索することを特徴とする請求
    項14に記載された画像処理方法。
  16. 【請求項１６】 第一の色空間の入力信号を、前記第一
    の色空間とは異なる第二の色空間の出力信号へ変換する
    画像処理方法であって、 前記第二の色空間の与えられる信号を前記第一の色空間
    の信号へ変換し、 前記変換ステップで得られた信号と前記入力信号との差
    分を抽出し、 抽出された差分を極小にする、前記変換ステップへ与え
    るべき信号を探索し、 前記探索ステップの探索結果の近傍において、抽出され
    る差分を極小にする信号を再探索することを特徴とする
    画像処理方法。
  17. 【請求項１７】 前記探索ステップは、抽出される差分
    から前記第二の色空間上に多次元スカラー場を生成し、
    生成したスカラー場から探索点における勾配を求め、得
    られた勾配に基づきスカラー場のポテンシャルが低下す
    るように探索点を更新する処理を繰り返すことで、前記
    差分を極小にする信号を探索し、 前記再探索ステップは、探索点近傍の少なくとも一点に
    おいて求めた前記差分が、前記探索点における差分より
    小さい場合は、探索点をより小さい差分を有する点に更
    新する処理を繰り返すことで、前記差分を極小になる信
    号を探索することを特徴とする請求項16に記載された画
    像処理方法。
  18. 【請求項１８】 第一の色空間の入力信号を、前記第一
    の色空間とは異なる第二の色空間の出力信号へ変換する
    画像処理方法のプログラムコードが記録された記録媒体
    であって、前記プログラムコードは少なくとも、 前記第二の色空間の与えられる信号を前記第一の色空間
    の信号へ変換するステップのコードと、 前記変換ステップで得られた信号と前記入力信号との差
    分を抽出するステップのコードと、 抽出された差分を極小にする、前記変換ステップへ与え
    るべき信号を探索するステップのコードとを有すること
    を特徴とする記録媒体。
  19. 【請求項１９】 第一の色空間の入力信号を、前記第一
    の色空間とは異なる第二の色空間の出力信号へ変換する
    画像処理方法のプログラムコードが記録された記録媒体
    であって、前記プログラムコードは少なくとも、 前記第二の色空間の与えられる信号を前記第一の色空間
    の信号へ変換するステップのコードと、 前記変換ステップで得られた信号と前記入力信号との差
    分を抽出するステップのコードと、 抽出された差分を極小にする、前記変換ステップへ与え
    るべき信号を探索するステップのコードと、 前記探索ステップの探索結果の近傍において、抽出され
    る差分を極小にする信号を再探索するステップのコード
    とを有することを特徴とする記録媒体。
  20. 【請求項２０】 再現すべき色を表す第一の表色系の入
    力信号を、前記第一の表色系と異なる第二の表色系の出
    力信号へ変換する画像処理装置であって、 異なる方法により、前記第一の表色系の信号を前記第二
    の表色系の信号に変換する複数の変換手段と、 前記複数の変換手段から一つを選択する選択手段を有す
    ることを特徴とする画像処理装置。
  21. 【請求項２１】 再現すべき色を表す第一の表色系の
    入力信号を、前記第一の表色系と異なる第二の表色系の
    出力信号へ変換する画像処理装置であって、 異なる方法により、前記第一の表色系の信号を前記第二
    の表色系の信号に変換する複数の変換手段と、 前記第一の表色系において少なくとも一つの色を設定す
    る設定手段と、 前記第一の表色系の入力信号および設定された色に基づ
    き、前記複数の変換手段から一つを選択する選択手段を
    有することを特徴とする画像処理装置。
  22. 【請求項２２】 さらに、前記設定手段により設定する
    色に含める色範囲を指定する指定手段を有することを特
    徴とする請求項21に記載された画像処理装置。
  23. 【請求項２３】 前記複数の変換手段には、変換速度が
    優先の変換手段および変換精度が優先の変換手段が含ま
    れることを特徴とする請求項20から請求項22の何れかに
    記載された画像処理装置。
  24. 【請求項２４】 前記複数の変換手段の少なくとも一つ
    は、前記第二の表色系の与えられる信号を前記第一の表
    色系の信号へ変換し、その変換結果と入力信号との差分
    を抽出し、抽出される差分を極小にする、前記変換処理
    へ与えるべき信号を探索する、一連の処理を実行する変
    換手段であることを特徴とする請求項20から請求項23の
    何れかに記載された画像処理装置。
  25. 【請求項２５】 再現すべき色を表す第一の表色系の入
    力信号を、前記第一の表色系と異なる第二の表色系の出
    力信号へ変換する画像処理方法であって、 異なる方法により、前記第一の表色系の信号を前記第二
    の表色系の信号に変換する複数の変換処理を備え、 前記複数の変換処理から一つを選択することが可能であ
    ることを特徴とする画像処理方法。
  26. 【請求項２６】 再現すべき色を表す第一の表色系の
    入力信号を、前記第一の表色系と異なる第二の表色系の
    出力信号へ変換する画像処理方法であって、 異なる方法により、前記第一の表色系の信号を前記第二
    の表色系の信号に変換する複数の変換処理を備え、 前記第一の表色系において設定された少なくとも一つの
    色、および、前記第一の表色系の入力信号に基づき、前
    記複数の変換処理から一つを選択して、前記入力信号を
    変換することを特徴とする画像処理方法。
  27. 【請求項２７】 再現すべき色を表す第一の表色系の入
    力信号を、前記第一の表色系と異なる第二の表色系の出
    力信号へ変換する画像処理のプログラムコードが記録さ
    れた記録媒体であって、前記プログラムコードは少なく
    とも、 異なる方法により、前記第一の表色系の信号を前記第二
    の表色系の信号に変換する複数の変換処理のコードと、 前記複数の変換処理から一つを選択するステップのコー
    ドとを有することを特徴とする記録媒体。
  28. 【請求項２８】 再現すべき色を表す第一の表色系の
    入力信号を、前記第一の表色系と異なる第二の表色系の
    出力信号へ変換する画像処理のプログラムコードが記録
    された記録媒体であって、前記プログラムコードは少な
    くとも、 異なる方法により、前記第一の表色系の信号を前記第二
    の表色系の信号に変換する複数の変換処理のコードと、 前記第一の表色系において少なくとも一つの色を設定す
    るステップのコードと、 前記第一の表色系の入力信号および設定された色に基づ
    き、前記複数の変換処理から一つを選択して、前記入力
    信号を変換するステップのコードとを有することを特徴
    とする記録媒体。
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