專利名稱：圖像處理設(shè)備和圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理設(shè)備和圖像處理方法，尤其涉及用于進行打印材料的軟打樣 (soft-proofing)的圖像處理設(shè)備和圖像處理方法。
背景技術(shù)：
將利用計算機裝置(PC)對打印機所打印的材料的成品進行仿真并將仿真結(jié)果顯示在監(jiān)視器上的處理稱為軟打樣。在軟打樣中，對打印材料所反射的光的顏色成分(下文稱為擴散成分(diffuse component))進行顏色匹配，并且將顏色忠實地再現(xiàn)在監(jiān)視器上。近來，在軟打樣中，使用計算機圖形(CG)對打印材料的擴散成分以及光澤成分(glossy component^照明圖像的反射成分)進行仿真正變得受歡迎。通常，光澤成分具有高亮度， 并且經(jīng)常超出監(jiān)視器的顏色再現(xiàn)范圍(色域)?？紤]到這種情況，提出了在軟打樣中對包含擴散成分和光澤成分的反射成分(稱為合成顏色成分)進行顏色匹配的技術(shù)(例如，日本特開2009-272705 (專利文獻1))。然而，如果合成顏色成分的色域被壓縮，則甚至監(jiān)視器的色域中的擴散成分也被壓縮，并且沒有反映照明圖像的部分所呈現(xiàn)的擴散成分與打印材料的顏色不匹配。隨著顏色在打印材料上從擴散成分改變至光澤成分，亮度逐漸增加到超出監(jiān)視器的色域。需要將合成顏色成分映射在監(jiān)視器的色域中，以反映這種顏色變化。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，一種圖像處理設(shè)備，包括生成部件，用于生成與打印材料的觀察環(huán)境相對應(yīng)的虛擬環(huán)境；獲得部件，用于通過參考存儲在存儲器中的顏色轉(zhuǎn)變特性，獲得所述虛擬環(huán)境中的虛擬打印材料所反射的光的擴散成分和光澤成分的顏色值，其中所述顏色轉(zhuǎn)變特性表示從所述打印材料所反射的光的擴散成分到該光的光澤成分的顏色轉(zhuǎn)變；第一映射部件，用于針對用于顯示所述打印材料的圖像的監(jiān)視器，進行擴散成分的顏色值的色域映射；第二映射部件，用于針對所述監(jiān)視器，進行光澤成分的顏色值的色域映射；以及合成部件，用于對色域映射后的擴散成分的顏色值和色域映射后的光澤成分的顏色值進行合成，以生成所述打印材料的圖像。在另一方面，一種圖像處理方法，包括以下步驟生成與打印材料的觀察環(huán)境相對應(yīng)的虛擬環(huán)境；通過參考存儲在存儲器中的顏色轉(zhuǎn)變特性，獲得所述虛擬環(huán)境中的虛擬打印材料所反射的光的擴散成分和光澤成分的顏色值，其中所述顏色轉(zhuǎn)變特性表示從所述打印材料所反射的光的擴散成分到該光的光澤成分的顏色轉(zhuǎn)變；針對用于顯示所述打印材料的圖像的監(jiān)視器，進行擴散成分的顏色值的色域映射；針對所述監(jiān)視器，進行光澤成分的顏色值的色域映射；以及對色域映射后的擴散成分的顏色值和色域映射后的光澤成分的顏色值進行合成，以生成所述打印材料的圖像。根據(jù)這些方面，在軟打樣中，可以忠實地對打印材料在實際環(huán)境中所呈現(xiàn)的擴散成分和光澤成分以及從擴散成分至光澤成分的顏色轉(zhuǎn)變進行仿真。
通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖1是用于解釋實施例中的圖像處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2A和2B是用于解釋軟打樣的概要的框圖。圖3是用于解釋實施例的軟打樣的細節(jié)的流程圖。圖4是用于解釋虛擬環(huán)境的生成的圖。圖5A和5B是分別用于解釋顏色轉(zhuǎn)變特性的表和圖。圖6A和6B是用于解釋反射模型的概念圖。圖7是用于解釋擴散成分的顏色匹配處理的流程圖。圖8是用于解釋光澤成分的色域映射的圖。圖9是用于解釋光澤成分的顏色匹配處理的流程圖。圖10是用于解釋第二實施例的光澤成分的色域映射的圖。圖11是用于解釋第二實施例的光澤成分的顏色匹配處理的流程圖。圖12是用于解釋第三實施例中的軟打樣的細節(jié)的流程圖。圖13是用于解釋考慮到入射角和視點方向的角度的顏色轉(zhuǎn)變特性表的表。
具體實施例方式現(xiàn)在將參考附圖詳細說明根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像處理設(shè)備和圖像處理方法。第一實施例設(shè)備結(jié)構(gòu)將參考圖1的框圖說明本實施例中的圖像處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)。微處理器(CPU) 104 利用隨機存取存儲器(RAM) 106作為工作存儲器，通過執(zhí)行存儲在只讀存儲器(ROM) 105和硬盤驅(qū)動器(HDD) 103等中的各種程序，經(jīng)由系統(tǒng)總線109控制以下元件。輸入單元101包括鍵盤和諸如鼠標等的指示系統(tǒng)，并從用戶輸入指令和數(shù)據(jù)。顯示單元102是諸如液晶顯示器等的監(jiān)視器，并且顯示圖形用戶接口(⑶I)。HDD 103存儲包括圖像數(shù)據(jù)和進行下文要說明的處理所需的數(shù)據(jù)的各種數(shù)據(jù)和程序。通信單元107是用于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)108與外部裝置進行通信的網(wǎng)絡(luò)接口。網(wǎng)絡(luò)108可以是有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)或串行總線等。CPU 104將用于實現(xiàn)下文要說明的處理的程序從ROM 105或HDD 103加載至RAM 106，并執(zhí)行該程序。然而，CPU 104可以經(jīng)由通信單元107將程序或數(shù)據(jù)從外部服務(wù)器下載到RAM106等。軟打樣將參考圖2A和2B的框圖解釋軟打樣的概要。圖2B示出專利文獻1所公開的軟打樣。虛擬環(huán)境生成單元211使用打印圖像數(shù)據(jù)201和虛擬環(huán)境生成數(shù)據(jù)202來生成虛擬環(huán)境。擴散成分計算單元212基于通過例如測量打印材料所獲得的擴散顏色特性203，計算虛擬環(huán)境中的擴散成分的顏色值。光澤成分計算單元213基于通過例如測量打印材料所獲得的光澤顏色特性205，計算虛擬環(huán)境中的光澤成分的顏色值。
合成單元214將擴散成分和光澤成分合成為合成顏色成分。顏色匹配單元215基于監(jiān)視器216的色域數(shù)據(jù)204，將合成顏色成分的顏色值映射到色域中。即，顏色匹配單元 215進行監(jiān)視器用的色域映射，從而生成顯示圖像數(shù)據(jù)207。監(jiān)視器216顯示圖像數(shù)據(jù)207 所表示的圖像。圖2A示出本實施例中的軟打樣。圖2A的結(jié)構(gòu)與圖2B的結(jié)構(gòu)的不同在于在合成單元214合成擴散成分和光澤成分之前，顏色匹配單元217和218將擴散成分和光澤成分映射到色域中。顏色匹配單元217基于監(jiān)視器216的色域數(shù)據(jù)204，將擴散成分的顏色值映射到色域中。顏色匹配單元218基于監(jiān)視器216的色域數(shù)據(jù)204以及通過例如測量打印材料而獲得的表示從擴散成分到光澤成分的顏色轉(zhuǎn)變的顏色轉(zhuǎn)變特性206，對光澤成分的顏色值進行映射。注意，顏色匹配單元218進行監(jiān)視器用的色域映射，以使得從擴散成分到光澤成分的顏色轉(zhuǎn)變在監(jiān)視器216的色域中變?yōu)橹本€。合成單元214對色域映射后的擴散成分和光澤成分進行合成，從而生成顯示圖像數(shù)據(jù)207。將參考圖3的流程圖說明本實施例中的軟打樣的細節(jié)。注意，CPU 104根據(jù)程序執(zhí)行圖3所示的處理。通過使用CG，CPU 104生成虛擬觀察打印材料的環(huán)境(步驟S1001)。將參考圖4 解釋虛擬環(huán)境的生成。即，如圖4所示，通過設(shè)置具有墻、天花板和地板等的三維(3D)物體， 生成虛擬空間301。將虛擬打印材料303和用于觀察虛擬打印材料303的虛擬照明302配置在虛擬空間301的中央附近。此外，配置虛擬視點304。為了使虛擬環(huán)境準確地對應(yīng)于實際觀察打印材料的環(huán)境(稱為實際環(huán)境)，基于通過使用測色計等測量實際環(huán)境的亮度和顏色分布所獲得的數(shù)據(jù)(虛擬環(huán)境生成數(shù)據(jù) 202)，設(shè)置虛擬空間301和虛擬照明302。代替測量虛擬環(huán)境生成數(shù)據(jù)202，可以使用預(yù)先設(shè)置在CG軟件中的虛擬環(huán)境生成數(shù)據(jù)。對虛擬打印材料303設(shè)置打印圖像數(shù)據(jù)201。在這些設(shè)置結(jié)束之后，可以在(稍后所述的)步驟S1003和S1005中計算如下光的擴散成分和光澤成分的顏色，其中該光從虛擬空間301或虛擬照明302發(fā)射出來，被虛擬打印材料303所反射，并向著虛擬視點304行進。然后，CPU 104獲得與虛擬打印材料303的關(guān)注像素的值(例如，RGB值)相對應(yīng)的顏色轉(zhuǎn)變特性206(步驟S10(^)。將參考圖5A和5B說明顏色轉(zhuǎn)變特性206。顏色轉(zhuǎn)變特性206是通過針對基于不同的圖像數(shù)據(jù)在記錄介質(zhì)上形成的各片、測量擴散成分和光澤成分的顏色(例如，XYZ值)所獲得的數(shù)據(jù)。如圖5B所示，顏色轉(zhuǎn)變特性206是通過在實際環(huán)境中利用照明402對打印材料 403進行照明并使用變角光度計404測量與入射角為45°的入射光相對的各出射角的反射光所獲得的XYZ值。注意，顏色轉(zhuǎn)變特性206不限于XYZ值，并且可以是例如L*a*b*空間中的Lab值。即，如圖5A所示，將顏色轉(zhuǎn)變特性206表現(xiàn)為表示擴散成分和光澤成分的表， 其中該擴散成分是與圖像數(shù)據(jù)的各RGB值相對的、出射角為0°的反射光的XYZ值，并且該光澤成分是出射角在大于0°到等于或小于45°之間的反射光的CTZ值。CPU 104根據(jù)等式(1)計算虛擬環(huán)境中的關(guān)注像素的擴散成分XY^in(步驟S 1003)
XYZdfin = XYZdftbl X (N · L) · · · (1)其中，N是表示虛擬打印材料303的表面的法線方向的矢量，L是表示虛擬照明302的方向的矢量，XYZdftbl是包含在顏色轉(zhuǎn)變特性206中的擴散成分的XYZ值，以及(N · L)是矢量N禾口 L的內(nèi)積。之后，CPU 104對擴散成分XYZdfin進行顏色匹配處理，并計算要顯示在監(jiān)視器216 上的擴散成分XYZdf0Ut (步驟S 1004)，后面將說明其細節(jié)。CPU 104根據(jù)等式(2)計算虛擬環(huán)境中的關(guān)注像素的光澤成分XYZspin (步驟S1005)
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備，包括生成部件，用于生成與打印材料的觀察環(huán)境相對應(yīng)的虛擬環(huán)境；獲得部件，用于通過參考存儲在存儲器中的顏色轉(zhuǎn)變特性，獲得所述虛擬環(huán)境中的虛擬打印材料所反射的光的擴散成分和光澤成分的顏色值，其中所述顏色轉(zhuǎn)變特性表示從所述打印材料所反射的光的擴散成分到該光的光澤成分的顏色轉(zhuǎn)變；第一映射部件，用于針對用于顯示所述打印材料的圖像的監(jiān)視器，進行擴散成分的顏色值的色域映射；第二映射部件，用于針對所述監(jiān)視器，進行光澤成分的顏色值的色域映射；以及合成部件，用于對色域映射后的擴散成分的顏色值和色域映射后的光澤成分的顏色值進行合成，以生成所述打印材料的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述第一映射部件將所述虛擬打印材料的關(guān)注像素所反射的光的擴散成分的顏色值映射到所述監(jiān)視器的色域中的第一映射點，以及所述第二映射部件將所述關(guān)注像素所反射的光的光澤成分的顏色值映射到連接所述第一映射點和第二映射點的線上，其中所述第二映射點是通過將所述關(guān)注像素所反射的光的光澤成分的顏色值的最大值映射到所述色域中所獲得的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述第一映射部件將所述虛擬打印材料的關(guān)注像素所反射的光的擴散成分的顏色值映射到所述監(jiān)視器的色域中的第一映射點，以及所述第二映射部件將所述關(guān)注像素所反射的光的光澤成分的顏色值映射到連接所述第一映射點和第二映射點的曲線上，其中所述第二映射點是通過將所述關(guān)注像素所反射的光的光澤成分的顏色值的最大值映射到所述色域中所獲得的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述第二映射部件檢測所述顏色轉(zhuǎn)變特性和所述色域的邊界之間的交點，并且計算如下二次曲線作為所述曲線該二次曲線穿過所述第一映射點和所述第二映射點，不通過所述色域的外部，并且最接近所述交點。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述第二映射部件根據(jù)添加至所述關(guān)注像素所反射的光的光澤成分的比率，計算所述關(guān)注像素所反射的光的光澤成分的顏色值的映射目的地。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，還包括顯示部件，所述顯示部件用于將所述合成部件所生成的圖像顯示在所述監(jiān)視器上。
7.一種圖像處理方法，包括以下步驟生成與打印材料的觀察環(huán)境相對應(yīng)的虛擬環(huán)境；通過參考存儲在存儲器中的顏色轉(zhuǎn)變特性，獲得所述虛擬環(huán)境中的虛擬打印材料所反射的光的擴散成分和光澤成分的顏色值，其中所述顏色轉(zhuǎn)變特性表示從所述打印材料所反射的光的擴散成分到該光的光澤成分的顏色轉(zhuǎn)變；針對用于顯示所述打印材料的圖像的監(jiān)視器，進行擴散成分的顏色值的色域映射；針對所述監(jiān)視器，進行光澤成分的顏色值的色域映射；以及對色域映射后的擴散成分的顏色值和色域映射后的光澤成分的顏色值進行合成，以生成所述打印材料的圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像處理設(shè)備和圖像處理方法。生成與打印材料的觀察環(huán)境相對應(yīng)的虛擬環(huán)境。通過參考顏色轉(zhuǎn)變特性，獲得虛擬環(huán)境中的虛擬打印材料所反射的光的擴散成分和光澤成分的顏色值。將擴散成分的顏色值映射到用于顯示打印材料的圖像的監(jiān)視器用的色域中。將光澤成分的顏色值映射到監(jiān)視器用的色域中。對色域映射后的擴散成分和光澤成分的顏色值進行合成，以生成打印材料的圖像。
文檔編號G06T15/50GK102263883SQ201110139240
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者長谷川直之 申請人:佳能株式會社