JP2013038624A - Image processing method and image processing program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、用紙に印刷された画像を他の用紙に印刷する場合において、もとの用紙とは異なる種類の用紙に印刷するとき又は異なる環境光下でそれら印刷物を見たときでも、各画像が同じ印象に見えるように色補正を行う画像処理方法、及び、この画像処理方法を実行するための画像処理プログラムに関し、特に、その色補正をより正確に実行するとともに、計算量の削減を可能とする画像処理方法及び画像処理プログラムに関する。 In the case where an image printed on a sheet is printed on another sheet, the present invention enables each image to be printed even when printed on a sheet of a different type from the original sheet or when viewed in a different ambient light. Image processing method for performing color correction so that the images appear to have the same impression, and an image processing program for executing this image processing method, in particular, the color correction can be performed more accurately and the amount of calculation can be reduced The present invention relates to an image processing method and an image processing program.
プリンタやコピー機、複合機などに代表される画像形成装置は、入力した画像を忠実に再現して用紙に印刷することが望まれる。
ところが、実際には、それらの画像が異なった印象に見えることがある。その原因として、例えば、環境光の種類あるいは位置が異なる場合や、用紙の種類が異なる場合などが挙げられる。
An image forming apparatus typified by a printer, a copier, or a multifunction peripheral is desired to faithfully reproduce an input image and print it on a sheet.
However, in practice, these images may look different. The causes include, for example, a case where the type or position of ambient light is different, or a case where the type of paper is different.
ここで、環境光の種類あるいは位置が異なる場合とは、具体的には、次のような場合である。例えば、部屋aには、スキャナが接続されたパーソナルコンピュータ(PC)が設置されており、部屋bには、そのPCに接続されたプリンタ(画像形成装置)が設置されているものとする。そして、部屋aの光源の種類と、部屋bの光源の種類が異なるものとする。この場合、スキャナに読み込ませた印刷物の画像を部屋aで見たときの印象と、プリンタが印刷した印刷物の画像を部屋bで見たときの印象が、違って見えることがある。これは、それぞれの部屋の光源の種類が異なるためである。 Here, the case where the type or position of the ambient light is different is specifically as follows. For example, it is assumed that a personal computer (PC) to which a scanner is connected is installed in the room a, and a printer (image forming apparatus) connected to the PC is installed in the room b. The type of light source in room a is different from the type of light source in room b. In this case, the impression when the image of the printed material read by the scanner is viewed in the room a may be different from the impression when the image of the printed material printed by the printer is viewed in the room b. This is because the type of light source in each room is different.
そこで、光源の種類が異なっても、各画像が同じ印象に見えるように色補正を行う技術が提案されている。
例えば、原画像のスペクトル情報を画素毎に撮影するスペクトル画像撮影手段と、原画像が撮影された空間における照明光のスペクトル分布を検出する撮影光スペクトル検出手段と、その画像が再生される空間における照明光のスペクトル分布を検出する再生環境光スペクトル検出手段と、スペクトル情報から照明光スペクトル分布の影響を除去して被写体の分光反射率を算出する手段と、再生環境光スペクトルと分光反射率分布にもとづいて被写体を再生地と同一照明光で撮影した際のスペクトル分布を算出する手段と、各画素のスペクトル分布を3次元表色ベクトルにする手段と、表色ベクトル情報にもとづいてカラーにするカラー画像再生手段とを備えたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
この技術によれば、光源の種類が異なっても、各画像が同じ印象に見えるように色補正を行うことができる。
Thus, a technique has been proposed in which color correction is performed so that each image looks the same even if the type of light source is different.
For example, a spectral image photographing means for photographing the spectral information of the original image for each pixel, a photographing light spectrum detecting means for detecting the spectral distribution of illumination light in the space where the original image was photographed, and a space in which the image is reproduced Reproduction environment light spectrum detection means for detecting the spectrum distribution of the illumination light, means for calculating the spectral reflectance of the subject by removing the influence of the illumination light spectrum distribution from the spectrum information, and the reproduction environment light spectrum and the spectral reflectance distribution. A means for calculating a spectral distribution when the subject is photographed with the same illumination light as the reproduction area, a means for converting the spectral distribution of each pixel into a three-dimensional color vector, and a color to be colored based on the color vector information Some have an image reproducing means (see, for example, Patent Document 1).
According to this technology, color correction can be performed so that each image looks the same even if the type of light source is different.
また、用紙の種類が異なる場合とは、例えば、普通紙と再生紙との違い、白色の用紙と白色以外の色がついた用紙との違いなどが挙げられる。
そこで、用紙の種類が異なっても、もとの画像と印刷した画像が同じ印象となるように、その画像の色を再現する技術が提案されている。
例えば、カラー複写機等において、新たに使用される記録紙に応じて容易に階調・色再現性を切り換えるものがある(例えば、特許文献2参照。)。具体的には、予め標準用紙の階調・色再現性を記憶しておき、他の用紙については、0%付近(用紙部)と0%以外(画像部)のそれぞれの信号強度における標準用紙との測光量、測色値比を元に再現性の相違を表現するものである。
この技術によれば、用紙の種類が異なっても、もとの画像と同じ印象となるように、その画像の色を再現することができる。
The case where the paper types are different includes, for example, a difference between plain paper and recycled paper, a difference between white paper and paper with a color other than white.
Therefore, a technique has been proposed for reproducing the color of an image so that the original image and the printed image have the same impression even if the type of paper is different.
For example, in a color copying machine or the like, there is one that easily switches between gradation and color reproducibility according to newly used recording paper (see, for example, Patent Document 2). Specifically, the gradation and color reproducibility of standard paper is stored in advance, and for other paper, standard paper at signal strengths of around 0% (paper part) and other than 0% (image part). The difference in reproducibility is expressed based on the photometric quantity and the colorimetric value ratio.
According to this technique, even if the type of paper is different, the color of the image can be reproduced so as to have the same impression as the original image.
しかしながら、上述した特許文献1、2に記載の技術においては、次のような問題があった。
例えば、特許文献1に記載の技術は、原画像のスペクトル情報や、分光反射率分布、3次元表色ベクトルなどを、画素毎に算出していた。つまり、原画像中の位置が隣接する画素同士が同じようなスペクトル情報を有していた場合でも、それぞれに計算処理されていた。このため、色配置のバランスが崩れる可能性があった。
また、同技術は、照明光のスペクトル分布は考慮しているものの、印刷物を見ている観察環境に設置された他の物体(障害物)から反射又は透過した光のスペクトルについては、考慮していなかった。このため、画像の反射スペクトルを正確に算出できないことから、結果として、各画像を見たときの印象が異なってしまっていた。
However, the techniques described in
For example, the technique described in
In addition, the technology considers the spectrum distribution of illumination light, but considers the spectrum of light reflected or transmitted from other objects (obstacles) installed in the observation environment where the printed material is viewed. There wasn't. For this reason, the reflection spectrum of the image cannot be calculated accurately, and as a result, the impression when viewing each image is different.
さらに、特許文献2に記載の技術は、個々の色の再現は可能であるものの、用紙の色(下地色)を考慮していなかった。つまり、背景(下地)の違いによる対比効果(錯覚)を考慮していなかった。このため、実際に当該技術を用いて、異なる種類の用紙に画像を印刷した場合には、各画像が同じ印象に見えないことがあった。
しかも、異なる環境光下で見たときに画像が異なる印象で見えることについては、考慮されていなかった。
Furthermore, although the technique described in
Moreover, the fact that the image looks different when viewed under different ambient light has not been considered.
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、印刷画像における色配置のバランスを崩さないようにするとともに、他の物体で反射又は透過した光のスペクトルや、用紙の色(下地色)を考慮して、色再現に必要な印刷物の分光反射率を正確に算出し、異なる環境光下で見たときに画像が同じ印象で見えるように色補正を行う画像処理方法及び画像処理プログラム装置の提供を目的とする。 The present invention has been considered in view of the above circumstances, and while keeping the balance of the color arrangement in the printed image, the spectrum of light reflected or transmitted by other objects, the color of the paper (background color), and the like. Image processing method and image processing program apparatus for accurately calculating the spectral reflectance of a printed material necessary for color reproduction and performing color correction so that the image looks the same when viewed under different ambient light The purpose is to provide.
この目的を達成するため、本発明の画像処理方法は、第一の光源下において第一対象物の対象面で反射した光のスペクトルを第一光源下スペクトルとして算出する第一光源下スペクトル算出工程と、第二の光源下において第二対象物の対象面で反射した光のスペクトルを第二光源下スペクトルとした場合に、この第二光源下スペクトルが第一光源下スペクトルと同じとなるときの第二対象物の対象面の分光反射率を第一分光反射率として算出する第一分光反射率算出工程と、第一分光反射率にもとづき算出されたデータを用いて、印刷物に印刷する画像の色補正を行う色補正工程とを有し、第一光源下スペクトル算出工程は、第一光源下スペクトルを第一対象物の対象面における複数の画素ごとに算出する処理と、算出された複数の画素ごとの第一光源下スペクトルについてクラスター分析を行って、複数のクラスターを形成する処理とを含み、第一分光反射率算出工程は、第二対象物の対象面に届く光のスペクトルをクラスター分析して複数のクラスターを形成し、このクラスター分析を行ったスペクトルとクラスター分析された第一光源下スペクトルとを用いて、第一分光反射率を算出する処理を含む方法としてある。 In order to achieve this object, the image processing method of the present invention includes a first light source spectrum calculation step for calculating a spectrum of light reflected by the target surface of the first object under the first light source as a spectrum under the first light source. When the spectrum of light reflected by the target surface of the second object under the second light source is the second light source spectrum, the second light source spectrum is the same as the first light source spectrum. Using the first spectral reflectance calculation step for calculating the spectral reflectance of the target surface of the second object as the first spectral reflectance, and the data calculated based on the first spectral reflectance, the image to be printed on the printed matter A color correction step for performing color correction, the spectrum calculation step under the first light source is a process of calculating the spectrum under the first light source for each of a plurality of pixels on the target surface of the first object, Per pixel And performing a cluster analysis on the spectrum under the first light source to form a plurality of clusters, and the first spectral reflectance calculation step performs a cluster analysis on the spectrum of light reaching the target surface of the second object. And a process of calculating the first spectral reflectance using the cluster-analyzed spectrum and the cluster-analyzed spectrum under the first light source.
また、本発明の画像処理プログラムは、基準光源下における観察対象面で反射した光のスペクトルを基準スペクトルとして取得する基準スペクトル取得工程と、基準スペクトルにもとづいて、現在の光源下における観察対象面で反射した光のスペクトルを現光源下スペクトルとして算出する現光源下スペクトル算出工程と、現光源下スペクトルをクラスター分析して複数のクラスターに分けるクラスター分析工程と、観察環境光からの光のスペクトルにもとづいて、現光源下スペクトルを補正する観察環境光補正工程とを色補正処理装置に実行させる構成としてある。 Further, the image processing program of the present invention includes a reference spectrum acquisition step of acquiring, as a reference spectrum, a spectrum of light reflected from the observation target surface under the reference light source, and an observation target surface under the current light source based on the reference spectrum. Based on the spectrum of the current light source, which calculates the reflected light spectrum as the spectrum of the current light source, the cluster analysis process of clustering the current light source spectrum into multiple clusters, and the spectrum of the light from the observation environment light Thus, the observation environment light correction process for correcting the spectrum under the current light source is executed by the color correction processing apparatus.
本発明の画像処理方法及び画像処理プログラムによれば、光源のスペクトルだけでなく、他の物体で反射又は透過した光のスペクトルや、用紙の色(下地色)を考慮しているので、正確に色補正を行うことができる。よって、異なる紙に印刷し、複数の種類の様々な位置に存在する環境光の下で観察した際、色配置の印象を変えない色再現が可能となる。 According to the image processing method and the image processing program of the present invention, not only the spectrum of the light source but also the spectrum of light reflected or transmitted by another object and the color of the paper (background color) are taken into account. Color correction can be performed. Therefore, it is possible to perform color reproduction that does not change the impression of color arrangement when printed on different papers and observed under a plurality of types of ambient light that exists at various positions.
また、観察対象物(印刷物)のスペクトルについてクラスター分析の類似性を用いることにより、色配置のバランスを維持するように補正することができる。
さらに、光源から印刷物に照射される光のスペクトルや、障害物を反射又は透過して印刷物に照射される光のスペクトルについて、クラスター分析によりクラスターを形成することで、それらスペクトル合成の計算量を削減できる。
Further, by using the similarity of cluster analysis for the spectrum of the observation object (printed material), correction can be made so as to maintain the balance of the color arrangement.
Furthermore, the cluster of the spectrum of the light emitted from the light source to the printed matter and the spectrum of the light that is reflected or transmitted through the obstacle and applied to the printed matter reduces the amount of calculation of the spectrum synthesis. it can.
以下、本発明に係る画像処理方法及び画像処理プログラムの好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
なお、本実施形態においては、本発明の画像処理方法及び画像処理プログラムを実行する色補正処理装置について先に説明し、その後に、画像処理方法及び画像処理プログラムについて説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of an image processing method and an image processing program according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In this embodiment, the color correction processing apparatus that executes the image processing method and the image processing program of the present invention will be described first, and then the image processing method and the image processing program will be described.
[色補正処理装置]
まず、色補正処理装置の実施形態について、図1を参照して説明する。
同図は、色補正処理装置の構成を示すブロック図である。
なお、ここでは、色補正処理装置の構成についてその概略を説明することとし、各構成が実行する処理の詳細については、後記の「画像処理方法」にて説明する。
[Color correction processing device]
First, an embodiment of a color correction processing apparatus will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the color correction processing apparatus.
Here, the outline of the configuration of the color correction processing apparatus will be described, and the details of the processing executed by each configuration will be described in “Image processing method” described later.
同図に示すように、色補正処理装置1は、データ入力部11と、原稿データ保存部12と、分光補正処理部13と、スペクトル形状情報算出部14と、クラスター分析演算部15と、クラスター分析結果保存部16と、パネル17と、環境データ保存部18と、環境光分光データ保存部19と、演算部20と、分光データ保存部21とを備えている。
As shown in the figure, the color
データ入力部11は、外部から、基準スペクトルデータ(後述)や用紙情報を取得する入力手段である。なお、本実施形態において、「スペクトル」とは、分光スペクトルをいう。また、「用紙情報」とは、基準光源(例えば、CIE標準光源D50など)の下における出力用紙の下地色のスペクトルデータをいう。
原稿データ保存部12は、基準スペクトルデータ、現光源下スペクトルデータ(後述)、スペクトルの形状情報(後述)、XYZ値を保存する記憶手段である。
なお、「XYZ値」は、画像形成装置が印字出力を行う際に、補正後のスペクトルをXYZに変換するために用いられる。
The data input unit 11 is an input unit that acquires reference spectrum data (described later) and paper information from the outside. In the present embodiment, “spectrum” refers to a spectral spectrum. “Paper information” refers to the spectrum data of the background color of the output paper under a reference light source (eg, CIE standard light source D50).
The document
The “XYZ value” is used to convert the corrected spectrum into XYZ when the image forming apparatus performs print output.
分光補正処理部13は、基準スペクトルデータを現光源下スペクトルデータに変換する処理や、観察環境光スペクトルの強度補正計算などを行う演算手段である。
スペクトル形状情報算出部14は、光のスペクトルの形状情報(後述)を算出する演算手段である。
クラスター分析演算部15は、データを受け取り、クラスター分析を行う演算手段である。
クラスター分析結果保存部16は、クラスター分析の結果を保存する記憶手段である。
The spectral
The spectrum shape information calculation unit 14 is a calculation unit that calculates shape information (described later) of the spectrum of light.
The cluster
The cluster analysis
パネル17は、ユーザによる入力操作により、観察環境に関する情報(壁や窓などの障害物の種類及び配置など)や、観察環境光の種類及び位置等に関する情報を受け取る入力手段である。
環境データ保存部18は、パネル17で入力された各種情報を保存する記憶手段である。
環境光分光データ保存部19は、観察環境光のスペクトルを保存する記憶手段である。観察環境光のスペクトルは、パネル17で入力された後に、環境光分光データ保存部19に保存するようにすることができる。
演算部20は、観察環境光と周囲障害物、観察対象物間の距離計算やベクトル演算を行う演算手段である。
分光データ保存部21は、強度補正を行った観察環境光のスペクトルを保存する記憶手段である。
The
The environment
The ambient light spectral
The
The spectroscopic
なお、以上説明した色補正処理装置1は、図1に示す構成を包含した単体の装置として製造することもできるが、画像形成装置に搭載することもできる。この色補正処理装置を搭載可能な画像形成装置には、プリンタやコピー機、複合機などが含まれる。
The color
[画像処理方法]
次に、本実施形態の色補正処理装置の動作(画像処理方法)について、図2〜図7を参照して説明する。
図2は、観察環境の構成を示すイメージ図である。図3は、本実施形態の色補正処理装置の動作手順を示すフローチャートである。図4は、観察環境光の補正計算処理の手順を示すフローチャートである。図5は、環境光補正処理の手順を示すフローチャートである。図6は、反射光・透過光計算処理の手順を示すフローチャートである。図7は、出力用紙補正処理の手順を示すフローチャートである。
[Image processing method]
Next, the operation (image processing method) of the color correction processing apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is an image diagram showing the configuration of the observation environment. FIG. 3 is a flowchart showing an operation procedure of the color correction processing apparatus according to the present embodiment. FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the observation environment light correction calculation process. FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the ambient light correction process. FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the reflected light / transmitted light calculation process. FIG. 7 is a flowchart illustrating a procedure of output sheet correction processing.
なお、ここでは、次の項目について、説明する。
(1)観察環境の構成
(2)色補正処理
(3)観察環境光の補正計算処理
(4)反射光・透過光計算処理
(5)出力用紙補正処理
Here, the following items will be described.
(1) Observation environment configuration (2) Color correction processing (3) Observation environment light correction calculation processing (4) Reflected / transmitted light calculation processing (5) Output paper correction processing
(1)観察環境の構成
(2)〜(5)で説明する各処理の内容を理解容易とするために、先に、観察環境の構成について、図2を参照して説明する。
観察環境とは、例えば、画像形成装置により用紙に印刷された画像をユーザが見るときの、その用紙が存在する空間をいう。具体的には、[背景技術]で説明した部屋bに相当する。
ただし、観察環境に画像形成装置が設置されている必要はない。つまり、その印刷物を、画像形成装置が設置された部屋で見るときは、当該部屋が観察環境になるが、画像形成装置が設置されていない部屋へ持参して見るときは、当該部屋が観察環境となる。ここでは、説明容易とするために、観察環境には画像形成装置が設置されていないものとする。
(1) Configuration of Observation Environment In order to facilitate understanding of the contents of the processes described in (2) to (5), the configuration of the observation environment will be described first with reference to FIG.
The observation environment refers to, for example, a space where the paper is present when the user views an image printed on the paper by the image forming apparatus. Specifically, it corresponds to the room b described in [Background Art].
However, the image forming apparatus does not need to be installed in the observation environment. That is, when the printed material is viewed in a room in which the image forming apparatus is installed, the room is an observation environment. However, when the printed material is viewed in a room in which the image forming apparatus is not installed, the room is in the observation environment. It becomes. Here, for ease of explanation, it is assumed that no image forming apparatus is installed in the observation environment.
観察環境においては、一又は二以上の光源S(同図においては、二つの光源S1、S2)が配置されている。
光源S(S1、S2)からは、観察環境光L(L1、L2)が放出されている。また、その観察環境光L(L1、L2)が伝播する方向を示すベクトルを、環境光ベクトルL→(L1→、L2→)とする。
In the observation environment, one or more light sources S (in the figure, two light sources S1 and S2) are arranged.
Observation environment light L (L1, L2) is emitted from the light sources S (S1, S2). A vector indicating the direction in which the observation environment light L (L1, L2) propagates is defined as an environment light vector L → (L1 →, L2 →).
なお、ベクトルの表記は、本来であれば、矢印(→)、ドット(・)、オーバーバー(−)などの記号を、文字(例えば、Lなど)の上に付して、その文字がベクトルを表していることを示す。ただし、本書においては、文字の上に矢印等を付すような表記が行えないため、文字の右横に矢印(→)を記載することで、ベクトルを表すこととする。この表記は、内積についても同様である。
また、以下の説明においては、観察環境光Lを、単に環境光Lということがある。
In addition, the notation of a vector is originally a symbol such as an arrow (→), a dot (•), an overbar (−), etc. on a character (for example, L), and the character is a vector. Is shown. However, in this document, since it is not possible to write an arrow or the like on a character, an arrow (→) is written on the right side of the character to represent a vector. This notation is the same for the inner product.
In the following description, the observation environment light L may be simply referred to as environment light L.
その観察環境においては、観察対象物Oが存在している。この観察対象物Oは、具体的には、ユーザが見ている用紙である。
観察対象物Oにおいて、ユーザが見ている面を、観察対象面Pという。この観察対象面Pに対して、光源Sから観察環境光Lが照射されているときの光源Sと観察対象面Pとの距離を、距離rOとする。
また、観察対象面Pから直交前方へ伝播する光のベクトルを、法線ベクトルn→とする。
In the observation environment, the observation object O exists. Specifically, the observation object O is a sheet that the user is looking at.
In the observation object O, the surface that the user is viewing is referred to as an observation target surface P. A distance between the light source S and the observation target surface P when the observation environment light L is irradiated from the light source S to the observation target surface P is defined as a distance rO.
Further, a vector of light propagating from the observation target plane P in the orthogonal direction is defined as a normal vector n →.
さらに、その観察環境においては、観察対象物O以外の物が存在することがある。観察対象物O以外の物には、例えば、壁や窓などがある。これらを周囲障害物(又は、単に障害物)という。
光源Sからの観察環境光Lが周囲障害物に照射されるとき、その周囲障害物における観察環境光Lの光線との交点を交点Bとし、光源Sと交点Bとの距離を距離rBとする。
ただし、交点Bに照射される光が、光源Sからの観察環境光Lそのものではなく、他の周囲障害物(他の交点B’)で反射又は透過した光であるときは、その交点B’と交点Bとの距離を、距離rBとする。
Furthermore, in the observation environment, there may be an object other than the observation object O. Examples of objects other than the observation object O include walls and windows. These are called surrounding obstacles (or simply obstacles).
When the observation environment light L from the light source S is applied to the surrounding obstacle, the intersection point of the surrounding obstacle with the light beam of the observation environment light L is the intersection point B, and the distance between the light source S and the intersection point B is the distance rB. .
However, when the light irradiated to the intersection point B is not the observation environment light L itself from the light source S but light reflected or transmitted by another surrounding obstacle (another intersection point B ′), the intersection point B ′. And a distance between the intersection B and the distance rB.
また、その交点Bで反射した光の伝播方向を示すベクトルを、反射光ベクトルLR→とする。さらに、その交点Bを透過した光の伝播方向を示すベクトルを、透過光ベクトルLT→とする。
なお、同図においては、透過光ベクトルLT→が観察環境から外方へ向かっており、観察対象物Oに照射されないように示されているが、これに限るものではなく、例えば、光源Sと観察対象物Oとの間に周囲障害物が存在しているようなときは、この周囲障害物からの透過光ベクトルLT→が観察対象物Oに照射されることがある。
A vector indicating the propagation direction of the light reflected at the intersection B is defined as a reflected light vector LR →. Further, a vector indicating the propagation direction of the light transmitted through the intersection B is defined as a transmitted light vector LT →.
In the figure, the transmitted light vector LT → is directed outward from the observation environment and is not irradiated on the observation object O. However, the present invention is not limited to this. When there is a surrounding obstacle between the observation object O and the observation object O, the transmitted light vector LT → from the surrounding obstacle may be irradiated to the observation object O.
観察環境光Lが交点Bに入射したときの当該観察環境光Lの光線と周囲障害物面との間の角度をθとする。この角度θは、反射光ベクトルLR→の反射角度、すなわち、周囲障害物面と反射光ベクトルLR→との間の角度と同じである。また、角度θは、透過光ベクトルLT→の透過角度、すなわち、周囲障害物面と透過光ベクトルLT→との間の角度と同じである。 The angle between the light of the observation environment light L when the observation environment light L is incident on the intersection B and the surrounding obstacle surface is defined as θ. This angle θ is the same as the reflection angle of the reflected light vector LR →, that is, the angle between the surrounding obstacle surface and the reflected light vector LR →. The angle θ is the same as the transmission angle of the transmitted light vector LT → that is, the angle between the surrounding obstacle surface and the transmitted light vector LT →.
(2)色補正処理
色補正処理は、本実施形態の画像処理方法において中心となる処理手順である。
この色補正処理の手順について、図3を参照して説明する。
(2) Color Correction Processing Color correction processing is a central processing procedure in the image processing method of this embodiment.
The color correction processing procedure will be described with reference to FIG.
同図に示すように、色補正処理装置1のデータ入力部11は、基準光源(例えば、CIE標準光源D50など)の下において観察対象面P(紙ベース)にて反射した光のスペクトルを示すデータ(基準スペクトルデータ)を外部から取得する(基準スペクトル取得工程、ステップ10)。
具体的には、スキャナなどの画像読取装置(図示せず)が用意され、この画像読取装置が用紙(観察対象物O)における一の面(観察対象面P)に印刷された画像を読み取り、この読み取った画像に関するデータにもとづいて基準スペクトルデータを算出し(又は、画像読取装置に備えられた分光器が、その用紙の観察対象面Pで反射した光のスペクトルを検出して、基準スペクトルデータを算出し)、データ入力部11がその基準スペクトルデータを取得する。
As shown in the figure, the data input unit 11 of the color
Specifically, an image reading device (not shown) such as a scanner is prepared, and this image reading device reads an image printed on one surface (observation target surface P) of a sheet (observation target O), Based on the data relating to the read image, the reference spectrum data is calculated (or the spectroscope provided in the image reading device detects the spectrum of the light reflected by the observation target surface P of the paper, and the reference spectrum data is obtained. And the data input unit 11 acquires the reference spectrum data.
画像読取装置は、所定の解像度(例えば、600[dpi])で画像を読み取ることができる装置であって、観察対象面Pを所定数の画素に分けたときに、1画素ごと(1ドットごと)に基準スペクトルデータを算出することができる。例えば、用紙がA4サイズの場合、その用紙の観察対象面Pを7128×5040ドットに分け、1ドットごとに、基準スペクトルデータを算出することができる。
基準スペクトルデータは、波長を示すデータと、その波長におけるスペクトルの強度を示すデータとで構成されている。後述する現光源下スペクトルデータや観察環境光のスペクトルデータ、出力印刷物のスペクトルデータなども同様である。
データ入力部11は、その取得した基準スペクトルデータを原稿データ保存部12に保存する。
The image reading apparatus is an apparatus capable of reading an image with a predetermined resolution (for example, 600 [dpi]). When the observation target surface P is divided into a predetermined number of pixels, each pixel (one dot) ) To calculate the reference spectrum data. For example, when the paper is A4 size, the observation target surface P of the paper is divided into 7128 × 5040 dots, and the reference spectrum data can be calculated for each dot.
The reference spectrum data is composed of data indicating the wavelength and data indicating the intensity of the spectrum at the wavelength. The same applies to spectrum data under current light source, spectrum data of observation environment light, spectrum data of output printed matter, and the like, which will be described later.
The data input unit 11 stores the acquired reference spectrum data in the document
なお、用紙に印刷された画像は、カラー画像又は白黒画像のいずれでもよいが、ここではカラー画像とする。
また、本実施形態では、基準スペクトルデータの取得を、画像読取装置を用いて行うこととするが、画像読取装置を用いることに限るものではなく、例えば、基準スペクトルデータが既に明らかになっている場合には、それをユーザが手入力し、あるいは、記録媒体に保存されている基準スペクトルデータを読み取るなどして、データ入力部11がその基準スペクトルデータを取得することができる。
The image printed on the paper may be either a color image or a monochrome image, but here it is a color image.
In the present embodiment, the acquisition of the reference spectrum data is performed by using the image reading device. However, the present invention is not limited to using the image reading device. For example, the reference spectrum data has already been clarified. In some cases, the user can manually input it, or read the reference spectrum data stored in the recording medium, and the data input unit 11 can acquire the reference spectrum data.
分光補正処理部13は、原稿データ保存部12から基準スペクトルデータを取り出し、この取り出した基準スペクトルデータを用いて、現在の光源下における観察対象面Pで反射した光のスペクトルに関するデータ(現光源下スペクトルデータ)を算出し(すなわち、基準スペクトルデータを現光源下スペクトルデータに変換し)、この算出した現光源下スペクトルデータを、原稿データ保存部12に保存する(第一光源下スペクトル算出工程、ステップ11)。
この処理は、例えば、ユーザが画像読取装置から観察対象物Oを取り出し、その観察対象面Pに印刷された画像を現在の光源下で見たときのその観察対象面Pで反射した光のスペクトルを算出するものである。
現在の光源下とは、例えば、画像読取装置から取り出した観察対象物Oに印刷されている画像をユーザが見るときの、その観察対象物Oが存在する空間をいう。具体的には、[背景技術]で説明した部屋aに相当する。
The spectral
In this process, for example, when the user takes out the observation object O from the image reading apparatus and the image printed on the observation target surface P is viewed under the current light source, the spectrum of the light reflected by the observation target surface P Is calculated.
Under the current light source is, for example, a space where the observation object O exists when the user views an image printed on the observation object O taken out from the image reading apparatus. Specifically, it corresponds to the room a described in [Background Art].
この基準スペクトルデータにもとづく現光源下スペクトルデータの算出は、次の手順で行うことができる。
例えば、観察対象面Pで反射した光のスペクトル(基準スペクトルデータ)を基準光源のスペクトルで除算すると、観察対象面Pの分光反射率が算出される。この観察対象面Pの分光反射率に現在の光源のスペクトルを乗算すると、現在の光源下における観察対象面Pで反射した光のスペクトル(現光源下スペクトルデータ)を算出することができる(図15(i)〜(iii)参照)。
この処理は、観察対象面Pにおけるすべての画素のそれぞれに対して行われる。
なお、現在の光源は、「第一の光源」に相当する。また、現在の光源下における観察対象物Oは、「第一対象物」に相当する。さらに、現在の光源下における観察対象物Oの観察対象面Pで反射した光のスペクトルは、「第一光源下スペクトル」に相当する。
Calculation of the spectrum data under the current light source based on the reference spectrum data can be performed by the following procedure.
For example, when the spectrum of the light reflected by the observation target surface P (reference spectrum data) is divided by the spectrum of the reference light source, the spectral reflectance of the observation target surface P is calculated. By multiplying the spectral reflectance of the observation target surface P by the spectrum of the current light source, the spectrum of light reflected by the observation target surface P under the current light source (spectrum data under the current light source) can be calculated (FIG. 15). (See (i) to (iii)).
This process is performed for each of all the pixels on the observation target plane P.
The current light source corresponds to a “first light source”. Further, the observation object O under the current light source corresponds to a “first object”. Furthermore, the spectrum of the light reflected by the observation target plane P of the observation object O under the current light source corresponds to the “first light source spectrum”.
スペクトル形状情報算出部14は、原稿データ保存部12から現光源下スペクトルデータを取り出し、この取り出した現光源下スペクトルデータを、強度のピーク(極大)ごとに分解し、この分解したデータごとに、スペクトルの形状情報(「ピーク時波長」、「半値幅」、「対称性」、「分解波形強度」)を算出する。
具体的には、スペクトル形状情報算出部14は、その現光源下スペクトルデータの強度の極大を特定し、この極大における強度の値を算出する。例えば、現光源下スペクトルデータが図8に示すような波形W0で表される場合には、極大s1における強度ts1と、極大s2における強度ts2が、それぞれ極大値となる。
The spectrum shape information calculation unit 14 extracts the spectrum data under the current light source from the document
Specifically, the spectrum shape information calculation unit 14 specifies the maximum intensity of the spectrum data under the current light source, and calculates the intensity value at this maximum. For example, when the spectrum data under the current light source is represented by a waveform W0 as shown in FIG. 8, the intensity ts1 at the maximum s1 and the intensity ts2 at the maximum s2 are maximum values.
次いで、スペクトル形状情報算出部14は、極大ごとに、その極大値が最大値となる、上に凸の形状の波形を算出し、この波形を分解波形とする。例えば、図8に示した現光源下スペクトルデータの波形W0を、分解波形W1とW2に分ける。
これら分解波形W1、W2は、原則として、現光源下スペクトルデータの波形W0のうち一つの極大を含んだ部分を包含した形状とする。ただし、波長における所定の範囲(例えば、380nm〜780nm)のうち、現光源下スペクトルデータが途中で切れていてベースライン(後述)に達していない部分や、一の極大と隣りの極大との間の部分においては、クラスター分析(後述)で必要となるスペクトルの形状情報を算出できない。そこで、それらの部分においては、現光源下スペクトルデータを微分して接線を求め、この接線の一部を含むようにしながら分解波形を算出(形成)する。
このように分解波形を算出することで、現光源下スペクトルデータを示す波形を複数の分解波形に分解することができる。
なお、ベースラインとは、強度における一つの値(ta)を示す一次関数の波形である。このベースラインは、分解波形が示す強度の最小値(ta)を表した線でもある。各分解波形は、少なくとも強度taのときの波長のデータを含んでいることが望ましい。
Next, the spectrum shape information calculation unit 14 calculates, for each local maximum, a waveform having an upwardly convex shape in which the local maximum value is the maximum value, and uses this waveform as a decomposition waveform. For example, the waveform W0 of the spectrum data under the current light source shown in FIG. 8 is divided into decomposition waveforms W1 and W2.
These decomposition waveforms W1 and W2 have a shape including a portion including one maximum in the waveform W0 of the spectrum data under the current light source in principle. However, within a predetermined range in wavelength (for example, 380 nm to 780 nm), the spectrum data under the current light source is cut off halfway and does not reach the baseline (described later), or between one maximum and the adjacent maximum In this part, spectrum shape information required for cluster analysis (described later) cannot be calculated. Therefore, in these portions, the spectrum data under the current light source is differentiated to obtain a tangent, and a decomposition waveform is calculated (formed) while including a part of the tangent.
By calculating the decomposition waveform in this way, the waveform indicating the spectrum data under the current light source can be decomposed into a plurality of decomposition waveforms.
The baseline is a waveform of a linear function indicating one value (ta) in intensity. This baseline is also a line representing the minimum value (ta) of the intensity indicated by the decomposition waveform. Each decomposed waveform preferably includes at least wavelength data at the intensity ta.
続いて、スペクトル形状情報算出部14は、分解波形ごとに、スペクトルの形状情報(「ピーク時波長」、「半値幅」、「対称性」、「分解波形強度」)を算出する。
ここで、「ピーク時波長」とは、分解波形において強度が最大値(極大値)を示すときの波長の値をいう。
「半値幅」とは、分解波形における強度tbのときの二つの波長の差(半値全幅)をいう。ここで、強度tbとは、分解波形の強度の最大値(例えばts1)とベースラインの強度(ta)との差を2で除算した値をベースラインの強度(ta)に加算したときの強度をいう。
「対称性」とは、ピーク時波長を境として「半値幅(半値全幅)」を分けたときに得られる「半値幅」の右側部分の波長と左側部分の波長との差をいう。
「分解波形強度」とは、分解波形により示されるスペクトルの強度をいう。
これらスペクトルの形状情報を分解波形ごとに算出することにより、現光源下スペクトルデータを、分解波形を示すスペクトルデータ(分解スペクトルデータ)に分解できる。
スペクトル形状情報算出部14は、スペクトルの形状情報を画素ごとに算出し、原稿データ保存部12に保存する(形状情報取得処理、ステップ12)。なお、画素ごとに算出されたスペクトルの形状情報を図9に示す。
Subsequently, the spectrum shape information calculation unit 14 calculates spectrum shape information (“peak wavelength”, “half width”, “symmetry”, “resolved waveform intensity”) for each decomposed waveform.
Here, the “peak wavelength” refers to the value of the wavelength when the intensity shows the maximum value (maximum value) in the decomposed waveform.
“Half width” refers to the difference between the two wavelengths (full width at half maximum) at the intensity tb in the decomposition waveform. Here, the intensity tb is an intensity obtained by adding a value obtained by dividing the difference between the maximum value (for example, ts1) of the decomposed waveform intensity and the baseline intensity (ta) by 2 to the baseline intensity (ta). Say.
“Symmetry” refers to the difference between the wavelength at the right side and the wavelength at the left side of the “half width” obtained by dividing the “half width (full width at half maximum)” from the peak wavelength.
The “decomposed waveform intensity” refers to the intensity of the spectrum indicated by the decomposed waveform.
By calculating the shape information of these spectra for each decomposition waveform, the spectrum data under the current light source can be decomposed into spectrum data (decomposition spectrum data) indicating the decomposition waveform.
The spectrum shape information calculation unit 14 calculates the spectrum shape information for each pixel and stores it in the document data storage unit 12 (shape information acquisition process, step 12). The spectrum shape information calculated for each pixel is shown in FIG.
クラスター分析演算部15は、原稿データ保存部12から観察対象面Pの現在の光源におけるスペクトルの形状情報を取り出し、この取り出したスペクトルの形状情報についてクラスター分析を行い、このクラスター分析の結果をクラスター分析結果保存部16に保存する(クラスター分析処理、ステップ13)。
また、クラスター分析演算部15は、クラスター分析結果保存部16からクラスター分析の結果を取り出し、このクラスター分析の結果にもとづいて、観察対象面P中の位置が隣接し、スペクトルの形状情報が類似しているクラスターを形成し(クラスター形成処理)、クラスター分析結果保存部16に保存する(ステップ14)。
さらに、クラスター分析演算部15は、クラスター分析結果保存部16からクラスター分析の結果を取り出し、このクラスター分析の結果にもとづいて、クラスター間のスペクトルの形状情報の類似度を取得し、クラスター分析結果保存部16に保存する(類似度取得処理、ステップ15)。
The cluster
Further, the cluster
Further, the cluster
これらステップ13〜ステップ15の処理について、さらに説明する。
クラスター分析には、種々の手法がある。例えば、最短距離法、最長距離法、群平均法、ウォード法などの階層的手法や、k-means法などの分割最適化手法などがある。いずれの手法を用いるかは任意に決めることができるが、本実施形態では、階層的手法を用いることとする。
なお、クラスター分析は、図3のステップ13〜ステップ15以外にも、例えば、図6のステップ69及びステップ74、図3のステップ20において実行される。これらステップ69、ステップ74、ステップ20におけるクラスター分析は、扱うデータが異なるだけであって、基本的な手順は、ステップ13〜ステップ15におけるクラスター分析の手順と同様である。
ここでは、階層的手法の一般的な手順について先に説明し、その後に、現光源下スペクトルデータを階層的手法によりクラスター分析する例(ステップ13〜ステップ15の処理手順)について説明する。
The processing of
There are various methods for cluster analysis. For example, there are hierarchical methods such as the shortest distance method, longest distance method, group average method, and Ward method, and division optimization methods such as the k-means method. Which method is used can be arbitrarily determined, but in this embodiment, a hierarchical method is used.
The cluster analysis is executed in, for example, step 69 and step 74 in FIG. 6 and step 20 in FIG. 3 in addition to
Here, the general procedure of the hierarchical method will be described first, and then, an example of cluster analysis of the spectrum data under the current light source by the hierarchical method (the processing procedure of
クラスター分析の一つの手法である階層的手法は、次の手順で行われる。
(手順a)与えられたデータを要素として、データの行列を作成する。
(手順b)データの行列から距離(又は類似度)の行列を算出する。この算出方法には、例えば、ユークリッド距離を算出する方法や、ユークリッド平方距離を算出する方法などがある。
(手順c)距離(又は類似度)の行列からコーフェン行列を算出する。例えば、距離の行列がN個のデータで構成されているとき、1個のデータだけを含むN個のクラスターがある初期状態をつくる。この状態から始めて、データx1とx2との間の距離d(x1,x2)(非類似度)からクラスター間の距離d(C1,C2)を計算し、最も距離の近い二つのクラスターを逐次的に併合する。そして、この併合を、すべてのデータが一つのクラスターに併合されるまで繰り返すことで、階層構造を獲得する。この(手順c)において、初期状態の次の状態以降の行列(二つのクラスターの最初の併合が行われた後の行列)がコーフェン行列である。
The hierarchical method, which is one method of cluster analysis, is performed in the following procedure.
(Procedure a) A matrix of data is created using given data as an element.
(Procedure b) A matrix of distance (or similarity) is calculated from the matrix of data. Examples of this calculation method include a method of calculating the Euclidean distance and a method of calculating the Euclidean square distance.
(Procedure c) A cofen matrix is calculated from a matrix of distance (or similarity). For example, when the distance matrix is composed of N data, an initial state with N clusters including only one data is created. Starting from this state, the distance d (C1, C2) between the clusters is calculated from the distance d (x1, x2) (dissimilarity) between the data x1 and x2, and the two nearest clusters are sequentially calculated. To merge. Then, this merging is repeated until all data is merged into one cluster, thereby obtaining a hierarchical structure. In this (procedure c), the matrix after the initial state (the matrix after the first merging of the two clusters) is the Cofen matrix.
(手順d)コーフェン行列にもとづいてデンドログラム(樹状図)を作成する。デンドログラムは、図10に示すように、各終端ノードが各対象を表し、併合されてできたクラスターを非終端ノードで表した二分木である。
(手順e)尺度基準を設定して、クラスターを確定する。
(手順f)クラスターごとに類似度を特定する。
(Procedure d) A dendrogram (dendrogram) is created based on the cofen matrix. As shown in FIG. 10, the dendrogram is a binary tree in which each terminal node represents each object and a cluster formed by merging is represented by a non-terminal node.
(Procedure e) Set scale criteria and determine clusters.
(Procedure f) The similarity is specified for each cluster.
これら(手順a)〜(手順f)のうち、(手順a)〜(手順c)(行列に関する演算処理)が本実施形態のステップ13に相当し、(手順c)〜(手順e)(クラスターの併合、確定に関する演算処理)がステップ14に相当し、(手順f)がステップ15に相当する。
その階層的手法を用いて、現光源下スペクトルデータをクラスター分析する場合には、次の手順で行うことができる。
クラスター分析演算部15は、原稿データ保存部12からスペクトルの形状情報(図9参照)を取り出すと、このスペクトルの形状情報を要素として、行列を作成する(手順a)。ここで、スペクトルの形状情報には、前述したように、「ピーク時波長」、「半値幅」、「対称性」、「分解波形強度」があるが、これら形状情報ごとに、データの行列を作成する。
Among these (procedure a) to (procedure f), (procedure a) to (procedure c) (arithmetic processing relating to a matrix) corresponds to step 13 of this embodiment, and (procedure c) to (procedure e) (cluster) (Computation processing related to merging and determination) corresponds to step 14, and (procedure f) corresponds to step 15.
When performing cluster analysis of spectrum data under the current light source using the hierarchical method, it can be performed by the following procedure.
When the cluster
そのスペクトルの形状情報を要素とした行列(データ行列)から、例えば、ユークリッド距離を使用して、距離の行列を算出する(手順b)。そして、算出した距離の行列を構成する要素のそれぞれをクラスターとする。
次いで、算出した距離の行列の中から最も距離の近い二つのクラスターを選択し、この選択した二つのクラスターを一つのクラスターに併合する。そして、併合後の行列であるコーフェン行列から、例えば、ユークリッド距離を使用して、新たにコーフェン行列を算出する(手順c)。
続いて、算出したコーフェン行列の中から最も距離の近い二つのクラスターを選択し、この選択した二つのクラスターを一つのクラスターに併合する。そして、併合後の行列であるコーフェン行列から、例えば、ユークリッド距離を使用して、新たにコーフェン行列を算出する(手順c)。
これらクラスターの併合とコーフェン行列の算出は、すべてのクラスターが一つのクラスターに併合されるまで繰り返される。
A distance matrix is calculated from a matrix (data matrix) having the shape information of the spectrum as an element, for example, using the Euclidean distance (procedure b). Then, each element constituting the calculated distance matrix is defined as a cluster.
Next, two clusters having the shortest distance are selected from the calculated distance matrix, and the two selected clusters are merged into one cluster. Then, a new Cofen matrix is calculated from the Cofen matrix, which is the matrix after merging, using, for example, the Euclidean distance (procedure c).
Subsequently, the two clusters having the closest distance are selected from the calculated cofen matrix, and the two selected clusters are merged into one cluster. Then, a new Cofen matrix is calculated from the Cofen matrix, which is the matrix after merging, using, for example, the Euclidean distance (procedure c).
The merging of these clusters and the calculation of the Cofen matrix are repeated until all clusters are merged into one cluster.
すべてのクラスターが一つのクラスターに併合されると、今度は、尺度基準設定値を定める(手順d)。そして、尺度基準設定値よりも短い距離で併合されたクラスターを選択する(手順e)。この選択したクラスターが、ステップ15で求めるクラスターであり、これらクラスターが併合された距離が、当該クラスターの類似度として設定される(手順f)。
なお、スペクトルの形状情報ごとにクラスター分析を行うと、クラスターとしてまとめられる画素が要素ごとに異なるが、優先度の高い要素(ピーク時波長、分解波形強度、半値幅、・・・)から類似性の高いものを順にクラスターにする。最終的には全要素の類似の高い画素をクラスターにする。各要素の類似度の関係が処理前後で変化が無いように比較するため、個々の要素の類似度を調べる。
クラスター分析演算部15は、クラスター分析を行った結果から、クラスター間のスペクトルの形状情報の類似度を取得して、クラスター分析結果保存部16に保存する。
Once all clusters have been merged into one cluster, this time the scale criteria setpoint is established (procedure d). Then, a cluster merged at a distance shorter than the scale reference set value is selected (procedure e). The selected cluster is the cluster obtained in
In addition, if cluster analysis is performed for each spectrum shape information, the pixels grouped as a cluster differ from element to element, but similarity from elements with high priority (peak wavelength, resolution waveform intensity, half-value width, ...) The one with the highest is made into a cluster in order. Eventually, similar high pixels of all elements are clustered. In order to compare the relationship of the similarity of each element so that there is no change before and after processing, the similarity of each element is examined.
The cluster
次いで、「観察環境光の補正計算」が実行される(ステップ16)。
この「観察環境光の補正計算」については、後記の「(3)観察環境光の補正計算処理」にて詳述する。
Then, “observation environment light correction calculation” is executed (step 16).
This “observation environment light correction calculation” will be described in detail later in “(3) Observation environment light correction calculation process”.
続いて、「出力用紙補正処理」が実行される(ステップ17)。
この「出力用紙補正処理」については、後記の「(5)出力用紙補正処理」にて詳述する。
Subsequently, “output paper correction processing” is executed (step 17).
The “output paper correction process” will be described in detail in “(5) Output paper correction process” described later.
分光補正処理部13は、補正後のスペクトルF’を観察環境光下のスペクトルC’に変換する(ステップ18)。
具体的には、補正後のスペクトルF’を現在の光源のスペクトルAで除算して、出力印刷物の分光反射率E’を算出する(第二分光反射率算出工程、図15(x)〜(xii))。
次いで、観察環境光のスペクトルDに出力印刷物の分光反射率E’を乗算して、観察環境光下のスペクトルC’を算出する(同図(xiii)〜(xv))。
なお、出力印刷物の分光反射率E’は、「第二分光反射率」に相当する。また、「第二分光反射率算出工程」は、「出力用紙補正処理」(後述)を含む。
The spectral
Specifically, the spectrum F ′ after correction is divided by the spectrum A of the current light source to calculate the spectral reflectance E ′ of the output printed matter (second spectral reflectance calculation step, FIG. xii)).
Next, a spectrum C ′ under the observation environment light is calculated by multiplying the spectrum D of the observation environment light by the spectral reflectance E ′ of the output printed matter ((xiii) to (xv) in the figure).
The spectral reflectance E ′ of the output printed matter corresponds to “second spectral reflectance”. The “second spectral reflectance calculation step” includes “output paper correction processing” (described later).
スペクトル形状情報算出部14は、光のスペクトルの形状情報を算出する(ステップ19)。ここで、各波長における強度にもとづいて、スペクトルの波形をピークごとに分解する。そして、その分解されたスペクトルの波形ごとに、形状情報(「ピーク時波長」、「半値幅」、「対称性」、「分解波形強度」)を算出する。
クラスター分析演算部15は、観察対象面Pの指定の光源下における補正後のスペクトルの形状情報と座標にもとづいて、クラスター分析を行い、この結果をクラスター分析結果保存部16に保存する(ステップ20)。
The spectrum shape information calculation unit 14 calculates light spectrum shape information (step 19). Here, the waveform of the spectrum is decomposed for each peak based on the intensity at each wavelength. Then, shape information (“peak wavelength”, “half width”, “symmetry”, “decomposed waveform intensity”) is calculated for each waveform of the decomposed spectrum.
The cluster
演算部20は、クラスター分析結果保存部16からクラスター分析の結果を取り出し、現在の光源下におけるスペクトルの類似度の比率と補正後のスペクトルの類似度を比較する(ステップ21)。
演算部20は、クラスター分析結果保存部16のクラスター分析の結果にもとづいて、観察対象面Pのスペクトルの形状の類似度がもとの光源下における関係性に近づくように補正する(ステップ22)。その際、観察面上で距離の近いもの同士の関係性を優先的に補正する。
The
Based on the cluster analysis result of the cluster analysis
(3)観察環境光の補正計算処理
この処理は、例えば、ユーザが観察対象物Oの観察対象面Pに印刷された画像を観察環境光の下で見たときのその観察対象面Pに届く光のスペクトルを算出し、この算出した光のスペクトルを用いて、その観察環境面Pにて反射した光のスペクトルを補正するものである。
(3) Observation Environment Light Correction Calculation Processing This processing reaches, for example, the observation target surface P when the user views an image printed on the observation target surface P of the observation object O under the observation environment light. The spectrum of light is calculated, and the spectrum of light reflected on the observation environment plane P is corrected using the calculated spectrum of light.
図4に示すように、色補正処理装置1は、観察環境を指定する(ステップ30)。具体的には、ユーザが、タッチパネル等で構成されるパネル17を操作することにより、観察対象物Oや障害物に関するデータを環境データとして入力する。これにより、パネル17は、環境データのユーザ指定を受ける。
ここで、障害物とは、観察環境において観察対象物Oの周囲に存在する物であって、当該障害物を反射又は透過した光がその観察対象物Oに届くときの当該物をいう。具体的には、例えば、壁や窓などが含まれる。
As shown in FIG. 4, the color
Here, the obstacle refers to an object that is present around the observation object O in the observation environment, and the light reflected or transmitted through the obstacle reaches the observation object O. Specifically, for example, walls and windows are included.
環境データには、観察対象物Oの配置等に関するデータと、障害物の種類や配置等に関するデータが含まれる。
観察対象物Oの配置等に関するデータには、例えば、観察環境において観察対象物Oが配置された位置を示す座標、観察対象物Oの大きさを示す座標などが含まれる。なお、観察環境における観察対象物Oは、「第二対象物」に相当する。
障害物の種類や配置等に関するデータには、例えば、障害物の名称、障害物の分光反射率、障害物の光透過率、障害物が配置された位置を示す座標、障害物の大きさを示す座標などが含まれる。
パネル17は、その入力された環境データを、環境データ保存部18に保存する。
The environmental data includes data relating to the arrangement and the like of the observation object O and data relating to the type and arrangement of the obstacle.
The data relating to the arrangement or the like of the observation object O includes, for example, coordinates indicating the position where the observation object O is arranged in the observation environment, coordinates indicating the size of the observation object O, and the like. Note that the observation object O in the observation environment corresponds to a “second object”.
The data regarding the type and arrangement of the obstacle includes, for example, the name of the obstacle, the spectral reflectance of the obstacle, the light transmittance of the obstacle, the coordinates indicating the position where the obstacle is arranged, and the size of the obstacle. The coordinates shown are included.
The
また、色補正処理装置1は、観察環境光の種類及び位置を指定する(ステップ31)。具体的には、ユーザが、タッチパネル等で構成されるパネル17を操作することにより、観察環境光Lの光源Sの種類及び位置に関するデータを環境光データとして入力する。これにより、パネル17は、環境光データのユーザ指定を受ける。
ここで、環境光データには、観察環境光Lの光源Sの種類や配置に関するデータ、具体的には、例えば、観察環境光Lを放出する光源Sの種類、観察環境光Lのスペクトル、観察環境において光源Sが配置された位置を示す座標などが含まれる。
なお、観察環境に配置された光源Sは、「第二の光源」に相当する。
パネル17は、その入力された環境光データを、環境データ保存部18に保存する。
Further, the color
Here, the ambient light data includes data related to the type and arrangement of the light source S of the observation environment light L, specifically, for example, the type of the light source S that emits the observation environment light L, the spectrum of the observation environment light L, the observation The coordinates indicating the position where the light source S is arranged in the environment are included.
The light source S arranged in the observation environment corresponds to a “second light source”.
The
演算部20は、環境データ保存部18から環境データ(観察対象物Oに関するデータ)と環境光データを取り出し、これら環境データ及び環境光データにもとづいて、各観察環境光L1、L2からの光線のベクトルL→と観察対象面Pの法線ベクトルn→との内積を計算する(ステップ32)。
The
具体的には、演算部20は、環境データ保存部18から観察対象物Oに関するデータと環境光データを取り出す。
次いで、観察対象物Oに関するデータにもとづいて、観察対象面Pにおける各画素の位置を特定し、各画素ごとに、観察対象面Pの法線ベクトルn→を算出する。なお、この法線ベクトルn→の長さは、各画素における分光反射率に比例した長さとする。
続いて、演算部20は、観察対象面Pにおける各画素の位置と、観察環境光L1、L2の光源S1、S2の位置にもとづいて、それら光源S1、S2から各画素へ向かう光線のベクトルL→を算出する。
Specifically, the
Next, the position of each pixel on the observation target plane P is specified based on the data related to the observation target O, and the normal vector n → of the observation target plane P is calculated for each pixel. Note that the length of the normal vector n → is proportional to the spectral reflectance in each pixel.
Subsequently, based on the position of each pixel on the observation target plane P and the positions of the light sources S1 and S2 of the observation environment light L1 and L2, the
さらに、演算部20は、各画素ごとに、光線のベクトルL→と法線ベクトルn→との間の角度(なす角)を算出する。
そして、演算部20は、各画素ごとに、光線のベクトルL→と法線ベクトルn→となす角とを用いて、光線のベクトルL→と法線ベクトルn→との内積L→・n→を計算する。
Further, the
Then, the
クラスター分析演算部15は、環境データ保存部18から環境光データを取り出すとともに、演算部20から内積L→・n→を受け取り、環境光データから得られる光線のベクトルL→の始点と、内積L→・n→についてクラスター分析を行い、(すなわち、光源S1、S2ごとに、内積L→・n→についてクラスター分析を行い、)類似性の高いベクトルのクラスターを形成する(ステップ33)。
なお、クラスター分析については、既述の通りであるが、最初に作成されるデータの行列は、光源S1、S2ごとに、内積L→・n→を要素として作成される。
The cluster
Although the cluster analysis is as described above, the matrix of data created first is created for each light source S1, S2 with the inner product L → · n → as an element.
演算部20は、光線のベクトルL→の始点と内積L→・n→についてのクラスター分析の結果をクラスター分析演算部15から受け取ると、そのクラスター分析演算部15において形成されたクラスターに含まれる光線を合成する。
例えば、図11に示すように、光線L1と光線L2が同じクラスターに含まれている場合、それら光線L1のベクトルL1→と光線L2のベクトルL2→とを合成して、光線L’のベクトルL’→を得る。
When the
For example, as shown in FIG. 11, when the light beam L1 and the light beam L2 are included in the same cluster, the vector L1 → of the light beam L1 and the vector L2 → of the light beam L2 are combined to generate a vector L of the light beam L ′. '→ get.
そして、演算部20は、光線のベクトルL’→と観察対象面Pの法線ベクトルn→との内積L’→・n→を算出し、この内積L’→・n→が、(L’→・n→)<0であるか否かを判断する(ステップ34)。判断の結果、その内積L’→・n→が(L’→・n→)<0であるときは、「反射光・透過光計算」を行なう(ステップ35)。この「反射光・透過光計算」については、後記の「(4)反射光・透過光計算処理」にて詳述する。
Then, the
一方、その内積L’→・n→が(L’→・n→)<0ではないときは、環境データ保存部18から取り出した環境データと環境光データにもとづいて、各観察環境光L1、L2からの光線の延長線上に周囲障害物があるか否かを判断する(ステップ35)。
判断の結果、その周囲障害物があるときは、「反射光・透過光計算」を行なう(ステップ36)。
一方、その周囲障害物がないときは、以下に説明するステップ37以降の処理を実行する。なお、「反射光・透過光計算」の処理が終了したときも、以下に説明するステップ37以降の処理が実行される。
On the other hand, when the inner product L ′ → · n → is not (L ′ → · n →) <0, based on the environmental data and the environmental light data extracted from the environmental
If there is an obstacle around it as a result of the determination, "reflected light / transmitted light calculation" is performed (step 36).
On the other hand, when there is no surrounding obstacle, the process after step 37 described below is executed. Even when the “reflected light / transmitted light calculation” process is completed, the processes after step 37 described below are executed.
演算部20は、環境データ保存部18から環境データを取り出して、各観察環境光L1、L2の光源S1、S2から観察対象物Oまでの距離rO、又は、最終反射面あるいは最終透過面から観察対象物Oまでの距離rOを計算する(ステップ37)。
ここで、前者の距離rOは、光源S1、S2と観察対象物Oとの間に障害物が無い場合に算出される距離である。一方、後者の距離rOは、光源S1、S2と観察対象物Oとの間に障害物がある場合に算出される距離である。つまり、図3に示す交点Bと観察対象面Pとの距離を距離rOとして算出する。
演算部20は、算出した距離rOを環境データ保存部18に保存する。
The
Here, the former distance rO is a distance calculated when there is no obstacle between the light sources S1 and S2 and the observation object O. On the other hand, the latter distance rO is a distance calculated when there is an obstacle between the light sources S1 and S2 and the observation object O. That is, the distance between the intersection point B and the observation target surface P shown in FIG. 3 is calculated as the distance rO.
The
分光補正処理部13は、環境光分光データ保存部19から観察環境光の光線のスペクトルを取り出すとともに、環境データ保存部18から、光源S1、S2から観察対象物Oまでの距離rOを取り出す。ただし、「反射光・透過光計算」の処理を実行したときは、分光補正処理部13は、分光データ保存部21からLR又はLTの光線のスペクトルを取り出すとともに、環境データ保存部18から、最終反射面又は最終透過面から観察対象物Oまでの距離rOを取り出す。
そして、分光補正処理部13は、観察環境光の光線Lのスペクトル(又はLRあるいはLTのスペクトル)の強度を、各波長ごとに、距離rOの2乗で除算して、スペクトルLrOを計算し、分光データ保存部21に保存する(ステップ38)。
これは、図12に示すように、光源のスペクトルの強度が、距離の2乗分の1に比例して減衰することを考慮したものである。
The spectral
Then, the spectral
This is because the intensity of the spectrum of the light source is attenuated in proportion to 1 / square of the distance, as shown in FIG.
分光補正処理部13は、分光データ保存部21から光線のスペクトルLrOを取り出し、観察対象物Oに届いたすべての光線のスペクトルLrOの強度を各波長ごとに加算(合成)し、(すなわち、光源Sからの光線のスペクトルと周囲障害物からの反射光又は透過光のスペクトルとを画素ごとに合成し、)この加算(合成)した光線のスペクトルを、観察対象物Oに届いた光線のスペクトルDとして、分光データ保存部21に保存する(ステップ39)。
The spectral
そして、「環境光補正処理」を実行する(ステップ40)。「環境光補正処理」は、次の手順で実行される。
図5に示すように、分光補正処理部13は、原稿データ保存部12から、現在の光源下における観察対象面Pで反射される光のスペクトル(現光源下スペクトルデータC)を取り出す(ステップ50)。
分光補正処理部13は、取り出した現光源下スペクトルデータCと、観察対象物Oに届いた光線のスペクトルDとにもとづいて、観察対象面Pの分光反射率(スペクトルE)を計算し、分光データ保存部21に保存する(第一分光反射率算出工程、ステップ51)。
なお、スペクトルEは、次式を用いて算出することができる(図15(iii)〜(vi)参照)。
スペクトルE=スペクトルC÷スペクトルD ・・・(式1)
この式1を用いて算出されたスペクトルEは、色再現に必要な出力印刷物の分光反射率(E)である。
Then, the “ambient light correction process” is executed (step 40). The “ambient light correction process” is executed in the following procedure.
As shown in FIG. 5, the spectral
The spectral
The spectrum E can be calculated using the following formula (see FIGS. 15 (iii) to (vi)).
Spectrum E = Spectrum C ÷ Spectrum D (Formula 1)
The spectrum E calculated using this
なお、式1の「スペクトルC」は、現光源下スペクトルデータCを代入するものであるが、これは、当該現光源下スペクトルデータCと、観察環境光下において観察対象物Oの観察対象面Pで反射した光のスペクトルのデータとが、同じとなるときの観察対象面Pの分光反射率(E:第一分光反射率)を算出するためのものである。
また、観察環境光下における観察対象物Oの観察対象面Pで反射した光のスペクトルは、「第二光源下スペクトル」に相当する。
Note that “Spectrum C” in
The spectrum of the light reflected by the observation target surface P of the observation object O under the observation environment light corresponds to the “second light source spectrum”.
分光補正処理部13は、現在の光源で出力印刷物から反射される光の分光分布(スペクトルF)を計算し、分光データ保存部21に保存する(ステップ52)。
なお、スペクトルFは、次式を用いて算出できる(図15(vii)〜(ix)参照)。
スペクトルF=スペクトルA×スペクトルE ・・・(式2)
この式2のうち、スペクトルAとは、現在の光源のスペクトルである。
The spectral
The spectrum F can be calculated using the following equation (see FIGS. 15 (vii) to (ix)).
Spectrum F = Spectrum A × Spectrum E (Formula 2)
In
そして、「環境光補正処理」を終了し、「観察環境光の補正計算処理」を終了する。 Then, the “environment light correction process” is ended, and the “observation environment light correction calculation process” is ended.
(4)反射光・透過光計算処理
図4のステップ36に示す「反射光・透過光計算処理」は、次の手順で実行される。
図6に示すように、演算部20と分光補正処理部13は、環境データ保存部18から環境データと環境光データ(光源S1、S2に関するデータ)を取り出すと、各観察環境光L1、L2の光線の延長線上に周囲障害物が存在しているか否かを判断する(ステップ60)。
判断の結果、周囲障害物が存在していないときは、分光補正処理部13は、観察対象物Oに届かない観察環境光の光線のスペクトルを0とし、分光データ保存部21に保存する(ステップ61)。そして、「反射光・透過光計算処理」を終了し、図4に示すステップ37以降の処理を実行する。
(4) Reflected / Transmitted Light Calculation Process The “reflected / transmitted light calculation process” shown in step 36 of FIG. 4 is executed in the following procedure.
As illustrated in FIG. 6, when the
As a result of the determination, if there is no surrounding obstacle, the spectral
一方、周囲障害物が存在しているときは、演算部20は、環境データ保存部18から取り出した環境データと環境光データにもとづいて、観察環境光L1、L2の光線と周囲障害物面との交点Bの座標を計算する(ステップ62)。
演算部20は、環境データ及び環境光データにもとづいて、観察環境光L1、L2の光源S1、S2(又は、他の障害物の反射点・透過点)と周囲障害物面の交点Bまでの距離rBを計算する(ステップ63)。
演算部20は、それら環境データ及び環境光データにもとづいて、各観察環境光L1、L2の光線のベクトルL→と周囲障害物面のなす角θを計算する(ステップ64)。
分光補正処理部13は、環境データ保存部18から環境光データを取り出し、観察環境光L1、L2の光線のスペクトルLの強度を、各波長について、距離rBの2乗で割ったスペクトルLrBを計算し、分光データ保存部21に保存する(ステップ65)。
On the other hand, when the surrounding obstacle exists, the
Based on the environmental data and the environmental light data, the
Based on the environmental data and the environmental light data, the
The spectral
以降は、ステップ66〜ステップ70の処理と、ステップ71〜ステップ75の処理が、並行して実行される。
分光補正処理部13は、分光データ保存部21から距離補正後の観察環境光の光線のスペクトルを取り出すとともに、環境データ保存部18から環境データ(障害物に関するデータ)を取り出す。そして、分光補正処理部13は、観察環境光の光線のスペクトルLrBに障害物の反射率スペクトルを乗算してスペクトルLRを算出し、分光データ保存部21に保存する(ステップ66)。なお、スペクトルLRは、「最終反射・透過スペクトル」に相当する。
このスペクトルLRは、障害物によって反射された光のスペクトルであり、図13に示すように、光源のスペクトルLと、障害物の反射率スペクトルRとを乗算することで得られる。
Thereafter, the processing from step 66 to step 70 and the processing from step 71 to step 75 are executed in parallel.
The spectral
This spectrum LR is a spectrum of light reflected by the obstacle, and is obtained by multiplying the spectrum L of the light source and the reflectance spectrum R of the obstacle as shown in FIG.
演算部20は、環境データ保存部18からの環境データにもとづいて、交点Bを始点として、観察環境光の光線のベクトルが障害物面に対して入射側に2θ回転したベクトルLR→(反射光ベクトル)を計算する(ステップ67、「2θ」については、図2参照)。
演算部20は、光線の反射光ベクトルLR→と観察対象面Pの法線ベクトルn→との内積を計算する(ステップ68)。
Based on the environmental data from the environmental
The
クラスター分析演算部15は、環境データ保存部18の環境データから得られる光線のベクトルLR→の始点と、演算部20において計算した内積LR→・n→についてクラスター分析を行い、類似性の高いベクトルのクラスターを形成する(ステップ69)。
演算部20は、クラスター分析演算部15において形成したクラスターに含まれる光線を合成し、光線のベクトルLR’→として観察対象面Pの法線ベクトルn→との内積LR’→・n→を算出し、この内積LR’→・n→が(LR’→・n→)<0であるか否かを判断する(ステップ70)。
判断の結果、その内積が(LR’→・n→)<0であるときは、反射光・透過光計算を終了し、図4に示すステップ37以降の処理を実行する。
一方、その内積が(LR’→・n→)<0でないときは、図6に示すステップ60以降の処理を実行する。
The cluster
The
As a result of the determination, when the inner product is (LR ′ → · n →) <0, the reflected light / transmitted light calculation is terminated, and the processing from step 37 shown in FIG. 4 is executed.
On the other hand, when the inner product is not (LR ′ → · n →) <0, the processing from step 60 shown in FIG. 6 is executed.
また、ステップ65の処理が実行されると、前述したステップ66〜ステップ70の処理と並行して、以下に説明するステップ71〜ステップ75の処理を実行する。
分光補正処理部13は、分光データ保存部21から距離補正後の観察環境光の光線のスペクトルを取り出すとともに、環境データ保存部18から環境光データ(障害物に関するデータ)を取り出す。そして、分光補正処理部13は、観察環境光の光線のスペクトルLrBに障害物の透過率スペクトルを乗算してスペクトルLTを算出し、分光データ保存部21に保存する(ステップ71)。なお、スペクトルLTは、「最終反射・透過スペクトル」に相当する。
このスペクトルLTは、障害物によって透過された光のスペクトルであり、図14に示すように、光源のスペクトルLと、障害物の透過率スペクトルTとを乗算することで得られる。
When the process of step 65 is executed, the processes of steps 71 to 75 described below are executed in parallel with the processes of steps 66 to 70 described above.
The spectral
The spectrum LT is a spectrum of light transmitted by the obstacle, and is obtained by multiplying the spectrum L of the light source and the transmittance spectrum T of the obstacle as shown in FIG.
演算部20は、環境データ保存部18からの環境データにもとづいて、交点Bを始点としたベクトルLT→(透過光ベクトル)を計算する(ステップ72)。
演算部20は、光線の透過光ベクトルLT→と観察対象面Pの法線ベクトルn→との内積を計算する(ステップ73)。
クラスター分析演算部15は、環境データ保存部18の環境データから得られる光線のベクトルLT→の始点と、演算部20において計算した内積LT→・n→についてクラスター分析を行い、類似性の高いベクトルのクラスターを形成する(ステップ74)。
The
The
The cluster
演算部20は、クラスター分析演算部15において形成したクラスターに含まれる光線を合成し、光線のベクトルLT’→として観察対象面Pの法線ベクトルn→との内積LT’→・n→を算出し、この内積LT’→・n→が(LT’→・n→)<0であるか否かを判断する(ステップ75)。
判断の結果、その内積が(LT’→・n→)<0であるときは、反射光・透過光計算を終了し、図4に示すステップ37以降の処理を実行する。
一方、その内積が(LT’→・n→)<0でないときは、図6に示すステップ60以降の処理を実行する。
The
As a result of the determination, when the inner product is (LT ′ → · n →) <0, the calculation of the reflected light / transmitted light is terminated, and the processing after step 37 shown in FIG. 4 is executed.
On the other hand, when the inner product is not (LT ′ → · n →) <0, the processing after step 60 shown in FIG. 6 is executed.
(5)出力用紙補正処理
図7に示すように、データ入力部11は、基準光源(例えば、CIE標準光源D50など)の下における出力用紙の下地色のスペクトルデータを取得し、これを下地色スペクトルデータとして、原稿データ保存部12に保存する(下地色取得処理、ステップ80)。
なお、ここでいう「出力用紙」とは、この[画像処理方法]を実行して色補正処理装置及び画像形成装置が色補正を行った後に、その画像形成装置が印刷処理を行おうとする用紙をいう。
また、このステップ80の処理は、図3に示すステップ10の処理と同様の内容で行うことができる。すなわち、スキャナなどの画像読取装置が出力用紙における一の面を読み取り、この読み取って得られたデータにもとづいて下地色スペクトルデータを算出し(又は、画像読取装置に備えられた分光器が、その出力用紙で反射した光のスペクトルを検出して、下地色スペクトルデータを算出し)、データ入力部11がその基準スペクトルデータを取得するようにすることができる。
(5) Output Paper Correction Process As shown in FIG. 7, the data input unit 11 acquires the spectrum data of the background color of the output paper under a reference light source (for example, CIE standard light source D50), and uses this as the background color. The spectrum data is stored in the document data storage unit 12 (background color acquisition process, step 80).
The “output paper” here is a paper on which the image forming apparatus performs a printing process after the color correction processing apparatus and the image forming apparatus perform color correction by executing the [image processing method]. Say.
Further, the process of step 80 can be performed with the same contents as the process of step 10 shown in FIG. That is, an image reading device such as a scanner reads one surface of the output paper and calculates the background color spectrum data based on the data obtained by the reading (or the spectroscope provided in the image reading device The spectrum of the light reflected by the output paper is detected to calculate the background color spectrum data), and the data input unit 11 can acquire the reference spectrum data.
分光補正処理部13は、(スペクトルFの分光強度)≧(現在の光源下における下地色スペクトルαの分光強度)であるか否かを判断する(ステップ81)。
判断の結果、(スペクトルFの分光強度)≧(現在の光源下における下地色スペクトルαの分光強度)であるときは、分光補正処理部13は、スペクトルFを分光データ保存部21に保存する(ステップ82)。
そして、「出力用紙補正処理」を終了し、図3のステップ18以降の処理を実行する。
The spectral
As a result of the determination, if (spectral intensity of spectrum F) ≧ (spectral intensity of background color spectrum α under the current light source), the spectral
Then, the “output sheet correction process” is ended, and the processes after
一方、(スペクトルFの分光強度)≧(現在の光源下における下地色スペクトルαの分光強度)でないときは、分光補正処理部13は、下地色スペクトルαの分光強度のMAX値とスペクトルFの分光強度のMAX値が一致するように、すべての分光強度を、同比率で補正する(ステップ83)。
次いで、分光補正処理部13は、補正したスペクトルF’を分光データ保存部21に保存する(ステップ84)。
そして、「出力用紙補正処理」を終了し、図3のステップ18以降の処理を実行する。
On the other hand, when (spectral intensity of spectrum F) ≧ (spectral intensity of background color spectrum α under the current light source) is not satisfied, the spectral
Next, the spectral
Then, the “output sheet correction process” is ended, and the processes after
なお、図3〜図7の各フローチャートに示された処理がすべて終了すると、色補正処理装置が搭載された画像形成装置においては、次の処理が実行される。
補正後のスペクトルをXYZに変換し、このXYZ値をLabに変換する。画像形成装置は、特性に合わせた、LabからRGBまたはLabからトナーのCMYK値に変換するルックアップテーブルを保有しており、このルックアップテーブルを用いて出力値を決定する。
When all the processes shown in the flowcharts of FIGS. 3 to 7 are completed, the following process is performed in the image forming apparatus equipped with the color correction processing apparatus.
The corrected spectrum is converted to XYZ, and the XYZ value is converted to Lab. The image forming apparatus has a look-up table for converting from Lab to RGB or from Lab to toner CMYK values according to characteristics, and determines an output value using this look-up table.
[画像処理プログラム]
次に、画像処理プログラムについて説明する。
上記の各実施形態におけるコンピュータ(画像形成装置、色補正処理装置)の画像処理機能(画像処理方法を実行するための機能)は、記憶手段(例えば、ROM(Read Only Memory)やハードディスクなど)に記憶された画像処理プログラムにより実現される。
[Image processing program]
Next, the image processing program will be described.
The image processing function (function for executing the image processing method) of the computer (image forming apparatus, color correction processing apparatus) in each of the above embodiments is stored in a storage unit (for example, a ROM (Read Only Memory) or a hard disk). This is realized by a stored image processing program.
画像処理プログラムは、コンピュータの制御手段(CPU(Central Processing Unit)など)に読み込まれることにより、コンピュータの構成各部に指令を送り、所定の処理、たとえば、色補正処理装置の色補正処理、観察環境光の補正計算処理、反射光・透過光計算処理、出力用紙補正処理などを行わせる。
これによって、画像処理機能は、ソフトウエアである画像処理プログラムとハードウエア資源であるコンピュータ(画像形成装置、色補正処理装置)の各構成手段とが協働することにより実現される。
The image processing program is read by a computer control means (CPU (Central Processing Unit) or the like) to send instructions to each component of the computer to perform predetermined processing, for example, color correction processing of the color correction processing device, observation environment Light correction calculation processing, reflected / transmitted light calculation processing, output paper correction processing, and the like are performed.
As a result, the image processing function is realized by the cooperation of the image processing program as software and each component of the computer (image forming apparatus, color correction processing apparatus) as hardware resources.
なお、画像処理機能を実現するための画像処理プログラムは、コンピュータのROMやハードディスクなどに記憶される他、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、たとえば、外部記憶装置及び可搬記録媒体等に格納することができる。
外部記憶装置とは、CD−ROM(Compact Disk−Read
Only Memory)等の記憶媒体を内蔵し、画像形成装置に外部接続されるメモリ増設装置をいう。一方、可搬記録媒体とは、記録媒体駆動装置(ドライブ装置)に装着でき、かつ、持ち運び可能な記録媒体であって、たとえば、フレキシブルディスク,メモリカード,光磁気ディスク等をいう。
Note that an image processing program for realizing the image processing function is stored in a computer ROM, hard disk, or the like, or may be stored in a computer-readable recording medium such as an external storage device and a portable recording medium. it can.
An external storage device is a CD-ROM (Compact Disk-Read
A memory expansion device that has a built-in storage medium such as “Only Memory” and is externally connected to the image forming apparatus. On the other hand, the portable recording medium is a recording medium that can be mounted on a recording medium driving device (drive device) and is portable, and refers to, for example, a flexible disk, a memory card, a magneto-optical disk, and the like.
そして、記録媒体に記録されたプログラムは、コンピュータのRAM(Random Access
Memory)等にロードされて、CPU(制御手段)により実行される。この実行により、上述した実施形態の画像形成装置の機能が実現される。
さらに、コンピュータで画像処理プログラムをロードする場合、他のコンピュータで保有された画像処理プログラムを、通信回線を利用して自己の有するRAMや外部記憶装置にダウンロードすることもできる。このダウンロードされた画像処理プログラムも、CPUにより実行され、上記実施形態の画像形成装置の画像処理機能を実現する。
The program recorded on the recording medium is stored in a computer RAM (Random Access).
It is loaded into a memory and the like and executed by a CPU (control means). With this execution, the function of the image forming apparatus of the above-described embodiment is realized.
Further, when the image processing program is loaded by the computer, the image processing program held by another computer can be downloaded to its own RAM or external storage device using a communication line. The downloaded image processing program is also executed by the CPU, and realizes the image processing function of the image forming apparatus of the embodiment.
以上説明したように、本実施形態の画像処理方法及び画像処理プログラムによれば、光源のスペクトルだけでなく、他の物体で反射又は透過した光のスペクトルや、用紙の色(下地色)を考慮しているので、正確に色補正を行うことができる。よって、異なる紙に印刷し、複数の種類の様々な位置に存在する環境光の下で観察した際、色配置の印象を変えない色再現が可能となる。 As described above, according to the image processing method and the image processing program of the present embodiment, not only the spectrum of the light source but also the spectrum of light reflected or transmitted by another object and the color of the paper (background color) are taken into consideration. Therefore, color correction can be performed accurately. Therefore, it is possible to perform color reproduction that does not change the impression of color arrangement when printed on different papers and observed under a plurality of types of ambient light that exists at various positions.
また、観察対象物(印刷物)のスペクトルについてクラスター分析の類似性を用いることにより、色配置のバランスを維持するように補正することができる。
さらに、光源から印刷物に照射される光のスペクトルや、障害物を反射又は透過して印刷物に照射される光のスペクトルについて、クラスター分析によりクラスターを形成することで、それらスペクトル合成の計算量を削減できる。
Further, by using the similarity of cluster analysis for the spectrum of the observation object (printed material), correction can be made so as to maintain the balance of the color arrangement.
Furthermore, the cluster of the spectrum of the light emitted from the light source to the printed matter and the spectrum of the light that is reflected or transmitted through the obstacle and applied to the printed matter reduces the amount of calculation of the spectrum synthesis. it can.
以上、本発明の画像処理方法及び画像処理プログラムの好ましい実施形態について説明したが、本発明に係る画像処理方法及び画像処理プログラムは上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態では、画像形成装置に搭載することを想定した色補正処理装置を示したが、色補正処理装置は、画像形成装置に搭載することに限るものではなく、色補正を行う種々の装置に搭載することができる。
The preferred embodiments of the image processing method and the image processing program of the present invention have been described above. However, the image processing method and the image processing program according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and the scope of the present invention. Needless to say, various modifications can be made.
For example, in the above-described embodiment, the color correction processing apparatus that is assumed to be mounted on the image forming apparatus has been described. However, the color correction processing apparatus is not limited to be mounted on the image forming apparatus, and performs color correction. It can be mounted on various devices.
本発明は、色補正に関する発明であるため、色補正を行う装置や機器に利用可能である。 Since the present invention is an invention related to color correction, it can be used in an apparatus or apparatus that performs color correction.
1 色補正処理装置
11 データ入力部
12 原稿データ保存部
13 分光補正処理部
14 スペクトル形状情報算出部
15 クラスター分析演算部
16 クラスター分析結果保存部
17 パネル
18 環境データ保存部
19 環境光分光データ保存部
20 演算部
21 分光データ保存部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
第二の光源下において第二対象物の対象面で反射した光のスペクトルを第二光源下スペクトルとした場合に、この第二光源下スペクトルが前記第一光源下スペクトルと同じとなるときの前記第二対象物の対象面の分光反射率を第一分光反射率として算出する第一分光反射率算出工程と、
前記第一分光反射率にもとづき算出されたデータを用いて、印刷物に印刷する画像の色補正を行う色補正工程とを有し、
前記第一光源下スペクトル算出工程は、
前記第一光源下スペクトルを前記第一対象物の対象面における複数の画素ごとに算出する処理と、
算出された複数の画素ごとの第一光源下スペクトルについてクラスター分析を行って、複数のクラスターを形成する処理とを含み、
前記第一分光反射率算出工程は、
前記第二対象物の対象面に届く光のスペクトルをクラスター分析して複数のクラスターを形成し、このクラスター分析を行ったスペクトルと前記クラスター分析された第一光源下スペクトルとを用いて、前記第一分光反射率を算出する処理を含む
ことを特徴とする画像処理方法。 A first light source under spectrum calculation step of calculating a spectrum of light reflected by the target surface of the first object under the first light source as a first light source spectrum;
When the spectrum of light reflected from the target surface of the second object under the second light source is the second light source spectrum, the second light source spectrum is the same as the first light source spectrum. A first spectral reflectance calculation step of calculating the spectral reflectance of the target surface of the second object as the first spectral reflectance;
Using the data calculated based on the first spectral reflectance, and a color correction step of performing color correction of an image printed on a printed matter,
The spectrum calculation step under the first light source includes
Processing for calculating the spectrum under the first light source for each of a plurality of pixels on the target surface of the first object;
Performing a cluster analysis on the calculated spectrum under the first light source for each of a plurality of pixels to form a plurality of clusters,
The first spectral reflectance calculation step includes
The spectrum of light reaching the target surface of the second object is cluster-analyzed to form a plurality of clusters, and the cluster-analyzed spectrum and the cluster-analyzed spectrum under the first light source are used. The image processing method characterized by including the process which calculates one spectral reflectance.
前記複数の画素ごとに、前記第一光源下スペクトルの形状情報を取得する形状情報取得処理と、
取得された形状情報にもとづいて、前記第一光源下スペクトルについてクラスター分析を行う分析処理と、
このクラスター分析の結果にもとづいて、前記形状情報が類似しているクラスターを複数形成するクラスター形成処理と、
クラスター間のスペクトルの形状情報の類似度を取得する類似度取得処理とを含む
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。 The spectrum calculation step under the first light source includes
Shape information acquisition processing for acquiring shape information of the spectrum under the first light source for each of the plurality of pixels;
Based on the acquired shape information, an analysis process for performing cluster analysis on the spectrum under the first light source,
Based on the result of this cluster analysis, a cluster forming process for forming a plurality of clusters having similar shape information,
The image processing method according to claim 1, further comprising: similarity acquisition processing for acquiring similarity of spectrum shape information between clusters.
前記第二の光源から前記第二対象物の対象面に直接届く光線のベクトルと前記第二対象物の対象面からの法線ベクトルとの内積を算出する処理と、
前記光線のベクトルの始点と前記内積についてクラスター分析を行って、複数のクラスターを形成する処理と、
所定の障害物を反射又は透過して前記第二対象物の対象面に届いた光のスペクトルを最終反射・透過スペクトルとして算出する処理と、
前記最終反射・透過スペクトルについてクラスター分析を行って、複数のクラスターを形成する処理と、
前記第二の光源から第二対象物の対象面に直接届く光のスペクトルと、前記最終反射・透過スペクトルと、をそれぞれ形成されたクラスターにもとづいて合成する処理と、
この合成により得られたスペクトルと、前記第一光源下スペクトルとを用いて、前記第一分光反射率を算出する処理とを含む
ことを特徴とする請求項1又は2記載の画像処理方法。 The first spectral reflectance calculation step includes
A process of calculating an inner product of a vector of rays directly reaching the target surface of the second object from the second light source and a normal vector from the target surface of the second object;
A cluster analysis is performed on the starting point of the ray vector and the inner product to form a plurality of clusters;
A process of calculating a final reflection / transmission spectrum of the light reflected or transmitted through a predetermined obstacle and reaching the target surface of the second object;
A cluster analysis is performed on the final reflection / transmission spectrum to form a plurality of clusters,
A process of combining the spectrum of light directly reaching the target surface of the second object from the second light source and the final reflection / transmission spectrum based on the formed clusters,
The image processing method according to claim 1, further comprising a process of calculating the first spectral reflectance using a spectrum obtained by the synthesis and the spectrum under the first light source.
前記色補正工程は、前記第二分光反射率算出工程で算出された第二分光反射率にもとづいて、前記印刷物に印刷する画像の色補正を行う
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像処理方法。 The spectrum under the first light source before correction of the spectrum of the light reflected by the target surface of the first object under the first light source when the spectral reflectance of the first object is the first spectral reflectance. The corrected spectrum under the first light source before correction is corrected based on the background color of the first object, and the corrected spectrum under the first light source and the spectrum of the first light source are corrected. A second spectral reflectance calculation step of calculating the spectral reflectance of the target surface of the first object as the second spectral reflectance,
The color correction step performs color correction of an image to be printed on the printed material based on the second spectral reflectance calculated in the second spectral reflectance calculation step. An image processing method according to claim 1.
前記第一対象物の対象面が下地色であるときの当該対象面で反射した光のスペクトルを下地色スペクトルとして取得する下地色取得処理と、
前記第一光源下スペクトルの強度が前記下地色スペクトルの強度よりも大きいときに、前記下地色スペクトルの分光強度の最大値と前記第一光源下スペクトルの分光強度の最大値が一致するように、すべての分光強度を、同比率で補正し、この補正した下地色スペクトルを保存することにより、前記第一光源下スペクトルを前記第一対象物の下地色にもとづいて補正する処理とを有した
ことを特徴とする請求項4記載の画像処理方法。 The second spectral reflectance calculation step includes
A background color acquisition process for acquiring, as a background color spectrum, a spectrum of light reflected from the target surface when the target surface of the first object is a background color;
When the intensity of the spectrum under the first light source is larger than the intensity of the background color spectrum, the maximum value of the spectral intensity of the background color spectrum and the maximum value of the spectrum intensity of the spectrum under the first light source match. Processing for correcting the spectrum under the first light source based on the background color of the first object by correcting all the spectral intensities at the same ratio and storing the corrected background color spectrum. The image processing method according to claim 4.
変換された第二の光源下のスペクトルの形状情報を算出する工程と、
前記第二対象物の対象面の指定の光源下における補正後のスペクトルの形状情報と座標にもとづいてクラスター分析を行う工程と、
このクラスター分析の結果にもとづいて、前記第二の光源下のスペクトルの類似度の比率と補正後のスペクトルの類似度を比較する工程と、
当該クラスター分析の結果にもとづいて、前記第二対象物の対象面のスペクトルの形状の類似度が前記第一の光源下における関係性に近づくように補正する工程とを有した
ことを特徴とする請求項4又は5記載の画像処理方法。 Converting the spectrum under the first light source after correction based on the base color into the spectrum under the second light source based on the second spectral reflectance;
Calculating the shape information of the spectrum under the converted second light source;
Performing cluster analysis based on the shape information and coordinates of the spectrum after correction under the designated light source of the target surface of the second object;
Based on the result of this cluster analysis, comparing the ratio of the similarity of the spectrum under the second light source and the similarity of the spectrum after correction,
A step of correcting the similarity of the shape of the spectrum of the target surface of the second object so as to approach the relationship under the first light source based on the result of the cluster analysis. The image processing method according to claim 4 or 5.
前記第一光源下スペクトル算出工程は、前記第一光源下スペクトルを前記基準スペクトルにもとづいて算出する処理を含む
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の画像処理方法。 A reference spectrum acquisition step of acquiring, as a reference spectrum, a spectrum of light reflected by the target surface of the first object under a reference light source;
The image processing method according to claim 1, wherein the spectrum calculation step under the first light source includes a process of calculating the spectrum under the first light source based on the reference spectrum.
第二の光源下において第二対象物の対象面で反射した光のスペクトルを第二光源下スペクトルとした場合に、この第二光源下スペクトルが前記第一光源下スペクトルと同じとなるときの前記第二対象物の対象面の分光反射率を第一分光反射率として算出する第一分光反射率算出工程と、
前記第一分光反射率にもとづき算出されたデータを用いて、印刷物に印刷する画像の色補正を行う色補正工程と
を色補正処理装置に実行させるとともに、
前記第一光源下スペクトル算出工程にて、
前記第一光源下スペクトルを前記第一対象物の対象面における複数の画素ごとに算出する処理と、
算出された複数の画素ごとの第一光源下スペクトルについてクラスター分析を行って、複数のクラスターを形成する処理と
を前記色補正処理装置に実行させ、
前記第一分光反射率算出工程にて、
前記第二対象物の対象面に届く光のスペクトルをクラスター分析して複数のクラスターを形成し、このクラスター分析を行ったスペクトルと前記クラスター分析された第一光源下スペクトルとを用いて、前記第一分光反射率を算出する処理
を前記色補正処理装置に実行させる
ことを特徴とする画像処理プログラム。 A first light source under spectrum calculation step of calculating a spectrum of light reflected by the target surface of the first object under the first light source as a first light source spectrum;
When the spectrum of light reflected from the target surface of the second object under the second light source is the second light source spectrum, the second light source spectrum is the same as the first light source spectrum. A first spectral reflectance calculation step of calculating the spectral reflectance of the target surface of the second object as the first spectral reflectance;
Using the data calculated based on the first spectral reflectance, and causing the color correction processing device to execute a color correction step of performing color correction of an image printed on a printed matter,
In the first light source spectrum calculation step,
Processing for calculating the spectrum under the first light source for each of a plurality of pixels on the target surface of the first object;
Performing a cluster analysis on the calculated spectrum under the first light source for each of a plurality of pixels, and causing the color correction processing device to execute a process of forming a plurality of clusters,
In the first spectral reflectance calculation step,
The spectrum of light reaching the target surface of the second object is cluster-analyzed to form a plurality of clusters, and the cluster-analyzed spectrum and the cluster-analyzed spectrum under the first light source are used. An image processing program that causes the color correction processing device to execute a process of calculating one spectral reflectance.
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