JPH09261499A

JPH09261499A - 画像処理装置及び方法

Info

Publication number: JPH09261499A
Application number: JP8070069A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Miyake; 信孝三宅
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-03-26
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な補間処理を極めて高速に実現すること
を目的とする。【解決手段】画像データに対応するテーブルに格納さ
れている格子点を用いてＮ点補間処理を行い画像処理を
行う画像処理装置であって、画像データを入力する入力
手段と、前記画像データに応じて、該画像データが位置
するＮ点の格子点で示される補間立体外の格子点を含む
Ｎ点以下の格子点を用いて補間処理を行う補間処理手段
とを有することを特徴とする画像処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理を行う画
像処理装置及び方法に関する。

【従来の技術】従来より、画像入力装置等により入力し
たカラー情報をカラープリンタ等に出力する際に、デバ
イスインデペントな色空間から、カラープリンタ固有の
デバイスデペントに色成分に変換する色変換技術につい
て様々な提案がされてきている。画像入力装置から入力
される色成分はレッド（以下、Ｒとする）、グリーン
（以下、Ｇとする）、ブルー（以下、Ｂとする）の３成
分であり、出力される色成分はプリンタの色材固有なシ
アン（以下、Ｃとおく）、マゼンタ（以下、Ｍとお
く）、イエロー（以下、Ｙとおく）の３成分であり、ま
た、ＣＭＹ３色では墨を表現するのが困難な時には、ブ
ラック（以下、Ｋとおく）を含めて４成分で表現する。
古くより行われてきた、入力ＲＧＢから出力ＣＭＹＫへ
の信号の流れを図２に示す。図中、入力するＲ、Ｇ、Ｂ
の各色成分の信号は、例えば、ＮＴＳＣやＰＡＬ等の標
準に準拠したＲＧＢでも良いし、また、ＲＧＢ以外に
も、均等色空間であるＬ^＊，ａ^＊，ｂ^＊等を用いる方式
も考えられる。２０１はｌｏｇ変換、及び入力γ補正を
示し、対数をとることによって、補色であるＣＭＹの各
成分を作成する（２０１にて作成したＣ、Ｍ、Ｙを、そ
れぞれ、Ｃ０、Ｍ０、Ｙ０、とおく。）。その後、２０
２にて下色除去（ＵＣＲ）、及び墨生成を行い、Ｋの成
分を作成する。２０３のマスキング手段にて、プリンタ
特有の色材に適合させたデバイスデペンドな色空間への
変換を行う。この変換は、ブラックボックスモデルを用
いた変換係数の算出方法が従来より提案されている。こ
の変換式は、例えば３×３の変換マトリクスによる線形
的なものも、また、精度を良くする為に、より高次の項
まで含めた非線形的なものも考えられる。また、Ｋの項
をマスキング手段の入力に含める構成も、ＵＣＲ自体を
マスキング手段内に含めることも考えられる。２０４
は、出力γ補正手段を示し、作成した４色の色成分を、
プリンタの特性に合わせて補正する手段である。２０５
は、疑似階調処理を示し、プリンタの出力可能な階調数
に疑似階調処理され、プリンタエンジンに送信され、出
力される。図２の従来例は、マスキング手段２０３を、
線形、もしくは、非線形の演算に近似して変換する手段
について述べたが、昨今では、より精度の良い変換方式
には３次元の色補正テーブルを用いる方法が主流になり
つつある。例えば、特開昭６３−２６６９号公報には、
全ての組み合わせによる色補正テーブルを用いる、いわ
ゆるダイレクトマッピング法により、色変換を行う方法
が提案されているし、また、全ての組み合わせを用意す
るのではなく、量子化された少ない格子点にてテーブル
を作成し、格子点以外の入力値には、補間演算により色
変換値を算出する方式が、古くから各種提案されてい
る。例えば、最も簡単な形で、立方体の８頂点による補
間を考える。図３を用いて説明する。図３はテーブルに
格納している各格子点中の、ある１立方体内の各頂点
（ａ〜ｈ）を基に入力点（ｉ）を補間する方法を示した
ものである。テーブル内には、この各頂点の変換情報が
格納されていて、その変換をｆとおくと（テーブルに格
納されているａ〜ｈの各情報をｆ（ａ）〜ｆ（ｈ）とす
る。）、変換後のｅの値ｇ（ｅ）は、ｇ（ｅ）＝（１−ｘ）（１−ｙ）（１−ｚ）ｆ（ａ）＋ｘ（１−ｙ）（１−ｚ）ｆ（ｂ）＋（１−ｘ）（１−ｙ）ｚｆ（ｃ）＋ｘ（１−ｙ）ｚｆ（ｄ）＋（１−ｘ）ｙ（１−ｚ）ｆ（ｅ）＋ｘｙ（１−ｚ）ｆ（ｆ）＋（１−ｘ）ｙｚｆ（ｇ）＋ｘｙｚｆ（ｈ）で算出される。この方式は少ないテーブル容量で、格子
点による立方体内を線形と近似することにより、容易に
所望の色変換が実行できる。また、他の従来例として、
特開平７−３０７７２号公報では、疑似階調処理を用い
て補間演算をすることなしに疑似的に色変換を行う提案
がなされている。この方式では、疑似階調処理を２段回
用意し、プレ階調数変換では色変換の格子点以外の入力
値をなくす為に、疑似階調処理を用いて最適格子点の座
標値に変換している。また、ポスト階調数変換では、プ
リンタに出力可能な量子化を、再び疑似階調処理により
実現している。この提案は、ポスト階調数変換で粗い量
子化（例えば２値化）をするのであれば、プレ階調数変
換において疑似階調処理により階調数を制限しても画質
的に問題ないという思想である。

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
は以下に示す問題点がある。色変換処理は、カラーのイ
ンクジェットプリンタや、溶融型熱転写、昇華型熱転写
方式のプリンタ等では、ホストコンピュータ上でのプリ
ンタドライバソフトにおいて実行されることが多い。昨
今、プリンタエンジンの高解像化に伴い、処理する画素
数が倍増し、プリンタドライバソフトの処理時間が大幅
にかかってしまうという問題点が発生している。その
為、色変換処理も精度を落とさずに、実行時間を少しで
も短縮することが大きな課題となっている。従来例で示
した格子点内の補正値を補間演算により算出する方式で
は、ｇ（ｅ）の１点を算出するのに２４回の乗算と７回
の加算が必要となり莫大な実行時間がかかってしまう問
題点がある。また、特開平７−３０７７２の疑似階調処
理を用いて格子点に入力する以前に格子点以外の入力値
をなくしてしまうプレ階調変換を用いて方式では、前述
の補間演算よりも処理速度は速くなるが、プレ階調数変
換の量子化数を数多くとらない（細かい量子化ステップ
にしない）と、プレ階調数変換の時点で疑似輪郭が発生
してしまい、ポスト階調数変換においても画質は劣化し
たまま変換されてしまう。プレ階調数変換の量子化数を
数多くとるということは、それだけテーブル容量が大き
くなることに相当し、その為、ホストコンピュータ内の
メモリの負荷が増加したり、また、大容量テーブルのア
ドレス探索の為に、結局は多くの時間がかかったりする
という問題点がある。また、プリンタエンジンが高解像
になった場合、処理する対象の画素を少なくする為に入
力解像度を低く設定し、色変換後に拡大処理を行う方法
や、２値化時に拡大処理を行い出力解像度相当に変換す
る構成も考えられる。上記の構成の場合、色変換実行時
の解像度が低解像状態であればあるほど、色変換の精度
の要求も高くなる。前述の従来例では、画質とスピー
ド、また、画質とテーブル容量はトレードオフの関係に
なっているが、全てを満足できる色変換処理は存在しな
かった。本願発明は、上述の点に鑑みてなされたもので
あり、良好な補間処理を極めて高速に実現できるように
することを目的とする。

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は以下の構成を有することを特徴とする。本願
第１の発明は、画像データに対応するテーブルに格納さ
れている格子点を用いてＮ点補間処理を行い画像処理を
行う画像処理装置であって、画像データを入力する入力
手段と、前記画像データに応じて、該画像データが位置
するＮ点の格子点で示される補間立体外の格子点を含む
Ｎ点以下の格子点を用いて補間処理を行う補間処理手段
とを有することを特徴とする。本願第２の発明は、画像
データを入力する入力手段と、前記画像データに対して
ディザ信号を付加する付加手段と、前記ディザ信号が付
加された画像データに対応するテーブルに格納されてい
る格子点を用いて一義的な補間立体を用いたＮ点補間処
理を行う補間処理手段とを有することを特徴とする。

【発明の実施の形態】本発明にかかるシステムの概略の
１例をブロック図を図１３に示す。システムは、ホスト
コンピュータ１０とカラープリンタ２０で構成されてい
る。画像データ発生部１１は、例えばＤＴＰソフト等に
より、ユーザによって原稿となる画像を生成する。色処
理部１２は、生成されたＲＧＢＭ値をカラープリンタ２
０のインク特性等を考慮したデータであるプリンタデバ
イスに依存したＣ₁M₁ Ｙ₁ Ｋ₁ Ｍ値に変換する。疑似階
調処理部１３は、色処理されたＣ₂ Ｍ₂ Ｙ₂ Ｋ₂ Ｍ値に
対して疑似階調処理を行い、カラープリンタ２０の記録
部が画像形成することができるＮ値（Ｎ＜Ｍ）に変換す
る。疑似階調処理としては、例えば、濃度保存型の誤差
拡散法や、ディザ法等がある。転送部１４はカラープリ
ンタ２０の処理に同期してＣ₂ Ｍ₂ Ｙ₂ Ｋ₂ Ｎ値を転送
する。上述の各処理部は、ＣＰＵバス１５を介して接続
されているＣＰＵ１６によって制御されている。ＣＰＵ
１６はＲＯＭ１７に格納されているプログラムに基づ
き、ＲＡＭ１８をワークメモリとして用いることにより
各処理部を制御する。カラープリンタ２０は受信したＣ
₂ Ｍ₂ Ｙ₂ Ｋ₂ Ｎ値データに基づき、ＣＭＹＫの各色ヘ
ッドを駆動させ、記録媒体上に画像形成する。本システ
ムでは、カラープリンタ２０のヘッドで再現できる１画
素における階調数がＮ値と限られている。該カラープリ
ンタ２０で（入力原稿を高品位に再現できるように）、
Ｃ₁ Ｍ₁Ｙ₁ Ｋ₁ Ｎ値に疑似階調処理によって、複数画
素を用いて、入力原稿の色を高品位に再現できるように
する。以下、本発明にかかる色処理部１２を具体的に各
実施形態で説明する。（実施形態１）図１は、本発明にかかる実施形態１を示
す要部ブロック図である。本実施形態では、入力したデ
バイス非依存なＲＧＢの２４ビット情報を、プリンタデ
バイスに依存したＣＭＹＫ３２ビット情報に変換する例
について述べる。１０１はｌｏｇ変換手段を示し、ＲＧ
Ｂの対数変換をすることで、補色であるＣＭＹの情報を
作成している。当然、このＣＭＹはデバイス非依存な色
成分である。この時に図２の従来例と同様、入力γ補正
を施しても良い。作成したＣＭＹ信号は、ディザ信号発
生部１０２から発生されたディザ信号を加算器１０３に
おいて、それぞれ付加する。付加するディザ信号は、簡
易的には、各色同一信号であっても良いが、ＣＭＹの各
軸に各々振らせた３次元的なディザ信号が好ましい。す
なわち、色立体中の、或る１点の原信号を考えた場合、
前者はディザ信号の大小にかかわらず、ディザ付加信号
が直線上に乗るのに対し、後者はディザ付加信号が３次
元空間中に分散される。各々付加された後の信号（ディ
ザ付加信号）は８ビットのビット長にクリップ（不図
示）された後、量子化部１０４に入力される。量子化部
１０４では、ディザ付加信号を上位Ｍビット分（１≦Ｍ
＜７）以外をマスクし、各々Ｍビット分、すなわち、Ｃ
ＭＹ３色で（Ｍ×３）ビット分の情報を得る。ディザ信
号発生部１０２は複数画素に対応する所定エリアの各画
素ごとに加算値が設定されているディザマトリクスを格
納し、入力画像データの位置に応じたディザ付加信号を
出力する。Ｍの値は、ホストコンピュータ内に格納でき
るテーブル容量、画質、処理スピード等により実験的に
決定するのが良い。１０５はＬＵＴ（ルックアップテー
ブル）を示し、従来例と同様、各量子化点毎に出力装置
特有の色再現特性に適合させたＣＭＹＫの補正値が格納
されている。ＬＵＴ１０５のアドレスは（（２＾Ｍ＋
１）＾３）ほど必要になる。（ａ＾ｂはａのｂ乗を意味
する）。例えば、Ｍ＝３の場合について説明する。Ｍ＝
３の場合には、各色３ビット分割になる為、状態数は８
になる。補間の為には、各状態数の前後に補正値が必要
な為、分割数＋１である９点の補正値が必要である。図
４に１次元の分割の例を示す。Ｍ＝３である為、５ビッ
ト毎の量子化ステップになり、８ビット信号の最大値で
ある“２５５”にも補正値を格納しておく。１次元で９
点の補正値を格納する為、３次元では９＾３である７２
９色分の補正値を格納することになる。ＬＵＴ１０５か
らは、入力した（Ｍ×３）ビットの情報を基に、色立体
中に分割された、どこの立方体内に入っているかを判断
する。分割されている立方体の数は状態数（Ｍ＾３）と
一致し、対象と判断された立方体を以後、適合立方体と
称する。ＬＵＴ１０５からは、補間に必要となる適合立
方体の各頂点である８格子点分の補正値を出力し、８格
子点格納部１０６に格納する。一方、量子化部によりマ
スクされた下位ビットのうち、上位（Ｍ＋１）ビット目
の各色１ビット、計３ビット情報は、補正値の格納され
ている立方体内で、いかなる相対的な位置にあるかを判
定する情報である。絶対的な位置である適合立方体の８
格子点に格納された補正値と、立方体内での相対的な位
置関係の前述３ビット情報により、近似値算出部１０７
にて、注目画素の補正値が算出される。本実施形態の特
徴である、近似値算出部１０７の処理内容を図５、及び
図６のフローチャートを基に説明する。図５中の最も大
きい立方体は、適合立方体を示している。●印の各頂点
は適合立方体の各頂点を示し、各頂点には、デバイス非
依存な色空間からデバイス依存の色空間への変換補正値
が格納されている。各頂点の補正値をＬＵＴＤＡＴＡ
〔ｉ〕（０≦ｉ≦７）と称する。○印の各頂点は●印の
補正値から補間する点を示し、○印による立方体を補間
立方体と称する。本従来例の思想は、高速に色変換を実
行する為に、高速演算の可能な相対位置のみを補間し、
それ以外の相対位置に関しては疑似階調を用いることに
よって、その相対位置に近似する方法である。すなわ
ち、この補間立方体の各頂点のみが補間の対象である。
図６のフローチャートを基に説明する。Ｓ６０１は、適
合立方体でいかなる相対位置にあるかを算出するステッ
プである。ここでは、相対位置を“ｐｏｉｎｔ”という
変数で表現する。また、各色の（Ｍ＋１）ビット目の１
ビット情報をＣ成分はｃｌｏｗ，Ｍ成分はｍｌｏｗ，Ｙ
成分はｙｌｏｗと表現している。Ｓ６０１では、Ｃ成分
を３ビット目、Ｍ成分を２ビット目、Ｙ成分を１ビット
目に配置して３ビット情報として扱う。Ｓ６０２からＳ
６０８までは、３ビット情報の“ｐｏｉｎｔ”変数が、
いかなる値かを判定し、その相対位置に応じた補間演算
を実行する。Ｓ６０２に適合すると、補間する補正値を
ＩＰＤＡＴＡとすると、相対位置がＬＵＴＤＡＴＡ

〔０〕と同位置である為に、ＩＰＤＡＴＡ＝ＬＵＴＤＡ
ＴＡ

〔０〕とする（Ｓ６０９）。Ｓ６０３に適合する
と、ＬＵＴＤＡＴＡ

〔０〕とＬＵＴＤＡＴＡ〔１〕の中
間点である為に、ＩＰＤＡＴＡ＝（ＬＵＴＤＡＴＡ

〔０〕＋ＬＵＴＤＡＴＡ〔１〕）＞＞１（“＞＞ｎ”は
右方向にｎビットシフトを示す。１／（２＾ｎ）と等
価。）とする（Ｓ６１０）。Ｓ６０４に適合すると、Ｌ
ＵＴＤＡＴＡ

〔０〕とＬＵＴＤＡＴＡ〔２〕の中間的で
ある為に、ＩＰＤＡＴＡ＝（ＬＵＴＤＡＴＡ

〔０〕＋Ｌ
ＵＴＤＡＴＡ〔２〕）＞＞１とする（Ｓ６１１）。Ｓ６
０５に適合すると、ＬＵＴＤＡＴＡ

〔０〕、ＬＵＴＤＡ
ＴＡ〔１〕、ＬＵＴＤＡＴＡ〔２〕、ＬＵＴＤＡＴＡ
〔３〕の４点から等距離になる為に、ＩＰＤＡＴＡ＝
（ＬＵＴＤＡＴＡ

〔０〕＋ＬＵＴＤＡＴＡ〔１〕＋ＬＵ
ＴＤＡＴＡ〔２〕＋ＬＵＴＤＡＴＡ〔３〕）＞＞２とす
る（Ｓ６１２）。Ｓ６０６に適合すると、ＬＵＴＤＡＴ
Ａ

〔０〕とＬＵＴＤＡＴＡ〔４〕の中間的である為に、
ＩＰＤＡＴＡ＝（ＬＵＴＤＡＴＡ

〔０〕＋ＬＵＴＤＡＴ
Ａ〔４〕）＞＞１とする（Ｓ６１３）。Ｓ６０７に適合
すると、ＬＵＴＤＡＴＡ

〔０〕、ＬＵＴＤＡＴＡ
〔１〕、ＬＵＴＤＡＴＡ〔４〕、ＬＵＴＤＡＴＡ〔５〕
の４点から等距離になる為に、ＩＰＤＡＴＡ＝（ＬＵＴ
ＤＡＴＡ

〔０〕＋ＬＵＴＤＡＴＡ〔１〕＋ＬＵＴＤＡＴ
Ａ〔４〕＋ＬＵＴＤＡＴＡ〔５〕）＞＞２とする（Ｓ６
１４）。Ｓ６０８に適合すると、ＬＵＴＤＡＴＡ

〔０〕、ＬＵＴＤＡＴＡ〔２〕、ＬＵＴＤＡＴＡ
〔４〕、ＬＵＴＤＡＴＡ〔６〕の４点から等距離になる
為に、ＩＰＤＡＴＡ＝（ＬＵＴＤＡＴＡ

〔０〕＋ＬＵＴ
ＤＡＴＡ〔２〕＋ＬＵＴＤＡＴＡ〔４〕＋ＬＵＴＤＡＴ
Ａ〔６〕）＞＞２とする（Ｓ６１５）。Ｓ６０２〜Ｓ６
０８全てに適合しない場合、すなわちｐｏｉｎｔ＝７の
場合には、ＬＵＴＤＡＴＡ

〔０〕〜ＬＵＴＤＡＴＡ
〔７〕の８点の中心になる為に、ＩＰＤＡＴＡ＝（ＬＵ
ＴＤＡＴＡ

〔０〕＋ＬＵＴＤＡＴＡ〔１〕＋ＬＵＴＤＡ
ＴＡ〔２〕＋ＬＵＴＤＡＴＡ〔３〕＋ＬＵＴＤＡＴＡ
〔４〕＋ＬＵＴＤＡＴＡ〔５〕＋ＬＵＴＤＡＴＡ〔６〕
＋ＬＵＴＤＡＴＡ〔７〕）＞＞３とする（Ｓ６１６）。
以上が、本実施形態に用いる補間演算であるが、Ｓ６０
９〜Ｓ６１６の補間演算から明らかなように、乗算は全
く用いていない。最も演算子の多いＳ６１６の処理にお
いても、７回の加算とビットシフトのみで算出すること
ができる。高解像度プリンタにおいては、処理する画素
数が従来よりも大量に増加する為、１画素の変換の時間
差が僅かでも画像全体では大きな差となって表われてく
る。本実施形態との差異は、入力点ｉに対する要求する
色変換補正情報ｇ（ｉ）をいかに求めるかという点にあ
る。本実施形態では色変換の近似に大きな特徴がある。
すなわちＬＵＴを用いる従来例で補間演算を使うもの
は、上位ビット格子点の補正情報から、下位ビット全て
を用いて、線形的にｇ（ｉ）を積和演算に算出するもの
であり、また、ＬＵＴに入力する以前に格子点分の階調
数にプレ階調変換する従来例は、ｆ（ａ）やｆ（ｂ）と
いった格子点の補正結果をもってｇ（ｉ）の代用にして
いる。両者の違いは、下位ビットをいかに用いるかであ
って、前者では、ＬＵＴ後の補間演算、後者はＬＵＴ入
力前の最適格子点探索に用いている。それらの従来例に
比べ、本実施形態の思想は、積和演算が必要な補間演算
をする代わりに、加算とビットシフトにて演算できる相
対位置に近似している点が大きな特徴である。つまり、
本実施形態は、前者の従来例よりは、遥かに高速に処理
が実行でき、また後者の従来例に比べ、テーブル容量は
等しく、かつ、処理速度をほとんど増加させずに各色１
ビット分量子化ビット数を増加させたものに近づくこと
になる（但し、適合立方体内では非線形性は取り除けな
い）。図７は、２つの従来例と、本発明の思想の違いを
簡単に２次元のモデルを用いて示したものである。図７
（１）は補間演算によるもので、座標値の補正値を算出
している。そのため、所望の座標値（×印）は移動しな
い。図７（２）はプレ階調変換によるもので、格子点に
よる補正値にて代用している。そのため、所望の座標値
の移動（量子化誤差）が大きい。図７（３）は本発明に
よるもので、量子化誤差を（２）の１／２にすることに
より、求めたい補正値を格子点以外にも容易に近似する
ことが可能になる。また、本実施形態では、いかなる相
対位置にあっても予め適合立方体の８点の補正情報をＬ
ＵＴから取りだし格納している例について述べたが、８
点の情報を用いる相対位置は補間立方体の一頂点のみ
（前述の例では“ｐｏｉｎｔ＝７”）である為、当然、
相対位置に応じて、適合立方体の必要となる頂点の補正
情報のみをＬＵＴから取り出す様にしても良い。（実施形態２）図８は、実施形態２を示す要部ブロック
図である。本実施形態は、図１に示す実施形態１と一部
が異なるだけであり、同一部には同一番号を付して異な
っている点を説明する。図中８０１は量子化部を示し、
各色上位Ｍビットと下位Ｎビットに分離される。例え
ば、各色８ビットであれば、Ｍ＋Ｎ≦８になる。各色、
下位Ｎビットは、補間係数発生部８０２に送信され、適
合立方体の各頂点の比率を発生する。この補間係数の発
生が本実施形態の特徴であるが、詳細は後述する。補間
係数に基づき設定される補間に必要な格子点は格子点決
定部８０３に送信され、適合立方体のいかなる頂点のア
ドレスをＬＵＴ１０５に入力するかが決定される。ＬＵ
Ｔ１０５は、図１の実施形態１と同様、上位ビットによ
るデバイス非依存のＣＭＹからデバイス依存のＣＭＹＫ
の変換値が格納されている。近似値算出部８０４はＬＵ
Ｔ１０５からの各頂点の変換補正値、補間係数発生部８
０２からの各頂点の補間係数を基に、補間演算を実行
し、近似値を算出する。次に、図９のフローチャートを
基に補間演算を説明する。図中にＳ９０１は初期化を表
し、適合立方体の各頂点（０〜７）の頂点番号の変数を
ｉで表し、非零の補間係数をカウントするカウンタ変数
をｃで表す。ＩＰＤＡＴＡは図１の実施形態１同様、入
力点デバイス依存のＣＭＹＫ補正情報を表す。Ｓ９０２
は、頂点ｉにおける補間係数ｐ（ｉ）が非零か否かを判
断している。もし、ｐ（ｉ）＝０の場合には、Ｓ９０３
にてｉを更新し、次の頂点に進む。もし、ｐ（ｉ）が非
零であった時のみＳ９０４にて非零の補間係数のカウン
タ変数ｃを１だけ加算する。非零の補間係数を有する頂
点では、Ｓ９０５にて格子点である入力アドレスを決定
する。すなわち、適合立方体の頂点ｉの絶対位置をＬＵ
Ｔに送信することになる。Ｓ９０６では、送信されたア
ドレスに格納されているエンジン依存のＣＭＹＫ補正値
（ＬＵＴＤＡＴＡ〔ｉ〕とおく）を出力する。Ｓ９０７
では、補間係数ｐ（ｉ）と、補正値ＬＵＴＤＡＴＡ
〔ｉ〕との積和演算を行なう。積和結果は新たにＩＰＤ
ＡＴＡに加算されていく。Ｓ９０８で、非零のカウンタ
変数ｃが予め設定している規定回数ｎ（ｎ＜８）に達し
たか、もしくは、頂点が７（最終頂点）まで達したか否
かを判断している。もし、どちらかの変数が達していた
場合には終了し、達していない場合には、Ｓ９０３にて
次の頂点に移行する。図９のフローチャートでも明らか
な様に補間係数が０である頂点の数が多ければ多いほど
処理速度は速くなる。すなわち、本実施例では、Ｓ９０
８の規定回数ｎの値によって速度を制御することにな
る。言い換えれば、適合立方体の８頂点のうち、ｎ点の
頂点のみを補間演算に用いることによって積和演算の回
数を減少させている。従来例でも説明したように通常の
８頂点による補間演算は２４回の乗算と７回の加算によ
って算出できる。本実施形態では、補間係数の発生を少
し工夫することによって、ｎ回の演算と（ｎ−１）回の
加算で代用させることができる。当然、立方体内での相
対位置点と補間係数が一致しない入力点が発生するが、
前段でディザ信号を付加している為、複数画素を面積的
に見れば色変換誤差はほとんど問題ない。次に、補間係
数発生部８０２で行われる、予め、非零の補間係数をｎ
点以内に抑え込む動作手順の一例を図１０に示す。ま
ず、Ｓ１００１において、各頂点の相対位置に見合った
正しい補間割合を整数比にて算出する。Ｓ１００２で
は、補間割合が非零である頂点の数をカウントし、その
数が、予め設定した規定回数ｎ以下になっているか否か
を判断する。もし、はじめからｎ以下であれば、各頂点
の正確な補間割合を補間係数として設定することができ
る（Ｓ１００３）。もし、非零の頂点の数がｎを越えて
いたら、Ｓ１００４にて、非零である頂点の中で補間割
合を基にソートを実行する。ソートした後の最小の補間
割合である頂点の割合をｋとすると、Ｓ１００５にて補
間割合ｋを０に置き換える。ｋを０に置き換えた分だけ
係数が余ってしまう為、Ｓ１００６にてｋの値を消費す
る。すなわち、最大補間割合である頂点から順にｋ回分
だけを＋１ずつ加算していく。もし、非零の全頂点に＋
１ずつ加算してもｋの値が消費できない場合には、ま
た、最大補間割合である頂点に戻り、再び、＋１ずつ加
算していく。このＳ１００４、Ｓ１００５、Ｓ１００６
の動作を非零の頂点がｎ以下になるまで繰り返す（ソー
ト順位を記憶しておけばソートの動作は毎回実行しなく
ても構わない）。実際の補間割合と補間係数の設定の例
について図１１、図１２を基に説明する。図１１は適合
立方体を示し、説明を容易にする為、各頂点をａ〜ｈの
記号で表している。量子化した上位ビットが各６ビッ
ト、マスクされた下位ビットが各２ビットと仮定し、補
間係数算出部へは各２ビットの３色分で６ビット情報が
入力されるとする。いま、入力された情報の適合立方体
内の相対位置が図１１のｉの位置と仮定する。立方格子
内のｉの相対位置は、立方体の１辺の長さを１に正規化
し、下位ビットで形成する相対的な立方体の各頂点をａ
〜ｈとすると、頂点ａから３軸ともに１／４だけ離れた
距離にあるものとする（各軸２ビットの為、００、０
１、１０、１１の入力が可能であり、頂点ａの座標を
（００、００、００）とすると、ｉの座標は（０１、０
１、０１）とする。）いま、ｉの座標を各頂点から補間
しようとすると、３次元の線形補間では体積比となる
為、図１２の“補間割合”の欄に記載されている比率に
よって補間演算がなされる。（各割合を積和して、６４
で割る（６ビットシフト）。）この補間割合では、８頂
点全てに係数がかかってしまう為、積和回数が増加して
しまう。（予め補間割合を演算しておいて積和演算を行
なっても８回の乗算と７回の加算になる）そこで、積和
回数を減少させる為に、図１０のフローチャートを用い
てｎ＝４に設定して非零の係数を減らした結果が“補間
係数”の欄に記載した値である。ｎ＝４の為、４回の乗
算と３回の加算で補間（近似）が実行できる。なお、図
９のフローチャートでも補間係数が、１で正規化してい
ないで、合計が２のべき乗である整数比にしている場合
には、積和演算の後にビットシフトをして除算しなくて
はならない。また、設定されたｎの値で処理時間及び補
間精度が変わるので、ｎの値をユーザが用途に応じて設
定できるようにしても構わない。また、補間係数発生部
は、前述したｎ点以内に抑えこんだ補間係数をＬＵＴの
形で格納しても良いし、勿論、他の構成でも構わない。
また、図１及び図８においてＬＵＴ入力以前にｌｏｇ変
換を実行しているが、当然ｌｏｇ変換をＬＵＴ内部に入
れてしまう構成も考えられる。上述の各実施形態におけ
る色処理をホストコンピュータ１０の色処理部１２に適
用することにより、良好な色処理を高速に行うことがで
きる。特に、図１３に示すシステムの場合、カラープリ
ンタ２０の各記録部がＨレベルしか忠実に再現すること
ができません。したがって、色処理において上述のよう
な近似を適用することにより画質にはほとんど影響を与
えずに高速に処理することができる。（実施形態３）実施形態２では、格子点決定部８０３に
よって入力画像データの上位Ｍビット、及び入力画像デ
ータの下位ビットに基づく補間係数とに基づき、補間立
体に属するＨ個の頂点を選択する。即ち、実施形態２
は、立方体内部を一義的な補間立体に分割し、入力画像
データが属する補間立体の各頂点に対する相対位置に基
づき、補間係数を生成し、補間演算を行う。このよう
な、立方体内部を一義的な補間立体に分割するｎ点補間
の場合には、ｎの値が大きいほど補間精度が上昇するが
処理速度が遅くなる。ｎが小さいと処理速度が速くなる
が、局所的な非線形性の影響を受けやすくなる。立方体
内部を一義的な補間立体に分割しているため画像におけ
るグラデーション部等において、補間立体がかわった時
に、補間演算に要する格子点のメンバーが切り替わるた
めに、トーンジャンプ等の疑似輪郭が生じる。本実施形
態では高速に高精度の補間演算を行うことを目的とす
る。本実施形態の特徴は固定な立体の分割ではなく、よ
り自由度の高い補間係数の作成にある。条件は”補間に
用いる格子点をｎ点以下に抑える”ということのみで、
ｎ個のメンバーはいかなる組み合わせでも構わない。例
えば、補間に用いる格子点を４点以下に抑える場合は図
１１に示されるような格子点ａ，ｂ，ｃ，ｅで形成され
る４面体内に入力情報の相対位置が来る場合でも、相対
位置によっては、格子点（ａ，ｂ，ｃ，ｅ）の補間項の
組み合わせではなく、（ａ，ｈ）のみの組み合わせや、
（ａ，ｄ）のみの組み合わせを用いても良い。このよう
な組み合わせによる補間係数は予め実験的に算出し、Ｌ
ＵＴに格納しておけば良い。以下、実施形態３に係る上
述した“補間に用いる格子点を４点以下に抑える”構成
を図１４を用いて説明する。なお、図１４において他の
実施形態と同一部には同一番号を付して説明を省略す
る。本実施形態の補間係数発生部３０２は面及び立体に
おける対角線上に位置する画像データが入力された場合
は該対角線上の端点である２頂点に対する画像データの
相対位置に基づき補間演算を行う補間係数を発生する。
また、対角線上以外の４面体の面に位置する画像データ
が入力された場合は該面を構成する３頂点に対する画像
データの相対位置に基づき補間演算を行う補間係数を発
生する。対角線及び面以外の４面体内に位置する画像デ
ータが入力された場合は、従来通り、４面体を構成する
４頂点に対する画像データの相対位置に基づき補間演算
を行う補間係数を発生する。該補間係数に基づき、格子
点決定部３０３は格子点を選択し、近似値算出部３０４
は補間演算を行い、画像データに対応する近似値Ｃ，
Ｍ，Ｙ，Ｋを算出する。図１１の４面体ａｂｃｅを用い
て一例を説明する。例えば、対角線ａ−ｄ，ａ−ｆ，ａ
−ｇ，ａ−ｈに位置する画像データが入力された場合
は、４面体ａｂｃｅ内に位置する画像データであって
も、頂点ａ，ｂ，ｃ，ｅ以外を含む各々（ａ，ｄ），
（ａ，ｆ），（ａ，ｇ），（ａ，ｈ）の組み合わせの２
頂点に対応した補間係数を補間係数部３０２は発生す
る。このように入力画像データが同一補間立体に位置
し、色空間に位置するにもかかわらず補間演算に要する
ｎ頂点の組み合わせを異ならすことができる。即ち、補
間立体を一義的に限定せず、“補間に用いる格子点を４
点以下に抑える”という条件の下で入力画像データの位
置に対応した補間立体を用いることができる。したがっ
てグラデーション部等では１画素では４頂点でも、複数
画素を考えると８頂点全てを用いることになる。よっ
て、ｎ＝４とｎが小さいにもかかわらず、補間立体間の
連続性を保つことができ、局所的な非線形性の影響を受
けずに、グラデーションを良好に再現することができ
る。したがって本実施形態によれば、補間点１画素では
ｎ点による補間演算のメンバー（格子点）でも、補間点
複数画素では、ｎ点より多くのメンバーによる補間演算
に匹敵した画像を得ることができる。しかも、処理速度
はｎ点補間と同程度で処理することができる。（実施形態４）本実施形態の思想は、固定の立体分割に
こだわらないだけではなく、多くの補間項を補間演算に
用いることにある。しかし、入力情報１画素に対し多く
の補間項を用いると、演算時間が大幅にかかってしまう
為（従来の８点補間）、入力情報複数画素に対して多く
の補間項を用いることにする。そこで、図８に示す実施
形態２ではＬＵＴ入力以前にディザ信号の付加してい
る。実施形態２におけるディザ信号の付加は、本来８点
補間すべきところを４頂点に基づく補間にしていること
から生じる補間誤差を軽減することを目的としている。
実施形態１も同様である。これに対し実施形態４では、
“演算に要するｎ点のメンバー変更”を行うことにより
複数画素において、ｎ点補間以上の補間処理に匹敵する
画質の画像を得ることを目的としてディザ信号を付加す
る。実施形態４では、一義的な補間立体に分割するｎ点
補間にディザ信号を付加する構成を適用することによ
り、ｎ点補間より高精度の補間処理を提供する。図１
５，図１６，図１７を例に説明する。図１５は図８と一
部のみ異なっている。すなわち、従来の固定の立体分割
内では、近似ではなく正確なｎ点の補間演算が可能であ
る。その為、補間値算出部１４００でｎ点による補間項
の補間演算を行なう。その他の信号の流れについては図
８と同様である。図１６は適合立方体を示している。図
１５の例では、立方体の重心（体心）の点の補正値も格
納しているものとし、５点補間の例を説明する。つま
り、○印の格子点は補正値が格納されている格子点を示
している。図１７は図１６の適合立方体を分割した例を
示し、重心と各面の４頂点より形成される５個の補間立
体である５面体を表している。５個の５面体をＡ〜Ｅと
する。従来の補間方法では、入力した各色成分軸の下位
ビットにより、適合立方体内の相対位置を決定し、同時
にＡ〜Ｅのいかなる補間立体に含まれるかを決定してい
る。実施形態４によれば、ディザ信号によって、立体を
一義的に分割しているにもかかわらず入力画像データに
対応する補間立体を制御することができる。即ち、補間
演算にどのメンバーを選択するかをディザ信号の付加に
よって制御できる。よって、実施形態３と同様に補間点
１画素ではｎ点による補間演算のメンバーでも、補間点
複数画素ではｎ点より多くのメンバーによる補間演算に
匹敵した画像を得ることができる。しかも、処理速度は
ｎ点補間と同程度で処理することができる。なお、上述
の実施形態では、ディザ信号付加の影響で、ひとつの形
成立体内に留まらない可能性が発生する。すなわち、複
数の形成立体を用いて補間することに相当する。複数の
形成立体を用いて補間するということは、複数画素では
補間項が多くなることを意味している。このディザ信号
の振幅は実験的に求めるのが良いが、振幅が大きすぎる
と当然ながら画質は劣化してしまう。

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば良好
な補間処理を極めて高速に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１を示す要部ブロック図。

【図２】従来例を示す要部ブロック図。

【図３】従来例の補間を示す図。

【図４】第１の量子化を示す図。

【図５】実施形態１の適合立方体の説明図。

【図６】実施形態１の近似値算出の動作手順を示すフロ
ーチャート。

【図７】実施形態１と従来例との思想の比較を示す図。

【図８】実施形態２を示す要部ブロック図。

【図９】実施形態２の近似値算出の動作手順を示すフロ
ーチャート。

【図１０】実施形態２の補間係数の設定手順を示すフロ
ーチャート。

【図１１】補間係数の設定例を示す適合立方体の説明
図。

【図１２】補間係数の発生例を示す図。

【図１３】本願発明にかかるシステムの１例を示す概略
図。

【図１４】実施形態３を示す要部ブロック図。

【図１５】実施形態４を示す要部ブロック図。

【図１６】実施形態４に係る適合立体の説明図。

【図１７】実施形態５に係る補間立体を説明する図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データに対応するテーブルに格納さ
れている格子点を用いてＮ点補間処理を行い画像処理を
行う画像処理装置であって、画像データを入力する入力手段と、前記画像データに応じて、該画像データが位置するＮ点
の格子点で示される補間立体外の格子点を含むＮ点以下
の格子点を用いて補間処理を行う補間処理手段とを有す
ることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記補間立体外の格子点を含むＮ点以下
の格子点を用いる補間処理は、前記画像データが格子点
で示される６面体の対角線上に位置する場合に行われる
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】更に、前記画像データを量子化し、上位
ビットと下位ビットに依存した２つのデータを生成する
量子化手段を有し、前記上位ビットに依存したデータに基づき前記補間立体
を示すＮ点の格子点を抽出し、前記下位ビットに依存し
たデータに基づき前記画像データが前記対角線上に位置
するか否かを判断することを特徴とする請求項２記載の
画像処理装置。
【請求項４】前記補間手段は、前記画像データに応じ
て、該画像データが位置する補間立体を示すＮ点の格子
点を用いてＮ点補間処理を行うことを特徴とする請求項
１記載の画像処理装置。
【請求項５】画像データを入力する入力手段と、前記画像データに対してディザ信号を付加する付加手段
と、前記ディザ信号が付加された画像データに対応するテー
ブルに格納されている格子点を用いて一義的な補間立体
を用いたＮ点補間処理を行う補間処理手段とを有するこ
とを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】前記補間処理手段は、前記画像データを量子化し上位ビットと下位ビットに依
存した２つのデータを生成する量子化手段と、前記上位ビットに依存したデータに基づき補間立体を抽
出する抽出手段と、前記下位ビットに依存したデータに基づき補間係数を生
成する生成手段とを有することを特徴とする請求項５記
載の画像処理装置。
【請求項７】画像データに対応するテーブルに格納さ
れている格子点を用いてＮ点補間処理を行い画像処理を
行う画像処理装置であって、画像データを入力し、前記画像データに応じて、該画像データが位置するＮ点
の格子点で示される補間立体外の格子点を含むＮ点以下
の格子点を用いて補間処理を行うことを特徴とする画像
処理方法。
【請求項８】画像データを入力し、前記画像データに対してディザ信号を付加し、前記ディザ信号が付加された画像データに対応するテー
ブルに格納されている格子点を用いて一義的な補間立体
を用いたＮ点補間処理を行うことを特徴とする画像処理
方法。