图像处理设备和颜色处理方法

xiaoxiao2020-7-22  5

专利名称:图像处理设备和颜色处理方法
技术领域
本发明涉及图像处理设备和颜色处理方法,更特别地,涉及基于片(patch)的色度值校正图像数据的图像处理设备和颜色处理方法。
背景技术
一般地,着色物体的色度值根据温度而变化,这种现象被称为热致变色 (thermochromism)。由于热致变色会根据待测量的物体的温度而引起色度值的误差,因此在需要高精度测色的情况下热致变色产生了问题。然而,关于热致变色和测色之间的关系, 仍然存在许多未知的部分。以下将说明在一般打印设备中的颜色稳定化和颜色匹配处理。传统地,为了控制以打印机设备为代表的打印设备输出所期望的颜色,使用颜色转换查找表(以下被简称为 LUT)。颜色转换LUT包括将打印设备维持在恒定状态所需的校准中使用的LUT和以ICC配置文件(profile)为代表的颜色匹配中使用的LUT。为了创建这些颜色转换LUT,例如,打印设备输出诸如IT8. 7/3片等的多个色片。使用诸如光谱色度计等的色度计测量这多个色片的颜色以获得色度值并将装置值和与装置无关的值相关联,由此创建颜色转换LUT。所创建的LUT吸收装置之间的色貌差或由于打印机引擎的变化引起的色貌差,由此实现颜色匹配和颜色稳定化。最近,利用包括在打印机中的颜色传感器,实时生成该LUT。在这种打印机中,内置的颜色传感器检测紧挨在定影之后的片,并将片的色度值反馈给LUT生成。然而,在一般的打印机中,由于紧挨在定影之后的片具有非常高的温度(约 700C ),因此片的色度值由于热致变色而变化。因此,不能精确地创建适于用户的观察环境 (室温)的LUT。一般的打印中使用的某些介质包含吸收紫外线并在可见区域(特别是在蓝紫色区域)中发出荧光以增加白色程度的荧光增白剂。由于利用荧光增白剂的荧光增白效果根据温度而增加/减少,因此输出至包括荧光增白剂的介质上的打印材料的色度值也根据温度而变化。特别地,在可见区域中的蓝紫色区域(440nm)周围的光谱反射率的变化大。因此,需要一种用于在打印机设备中测色时考虑温度来校正色度值的技术,并提出以下方法。在一种方法中,预先针对各着色试料(color sample)计算每单位温度间隔的各波长的光谱反射率变化量,并预测在所期望的温度下的光谱反射率(例如,参照专利文献1)。在另一种方法中,针对各着色试料计算每单位温度间隔的各波长的在 Kubelka-Munk公式中的吸收系数和散射系数的变化量,并预测在所期望的温度下的光谱反射率(例如,参照专利文献2)。[专利文献1]日本专利3776492[专利文献2]日本专利3555706然而,在专利文献1中记载的计算每单位温度间隔的各波长的光谱反射率变化量的方法中,不能预测打印设备能够输出的装置值的所有组合的光谱反射率。
在专利文献2中记载的针对各着色试料计算每单位温度间隔的各波长的吸收系数和散射系数的变化量的方法中,可以根据着色试料的混合比率来预测混合颜色的光谱反射率。然而,由于经过一般的半色调处理的打印材料具有不均勻的着色面,因此该方法也难以预测打印设备能够输出的装置值的所有组合的光谱反射率。由于这两种方法都没有考虑着色试料的基底(打印介质)中所包含的荧光增白剂的影响,因此其不能使用包含荧光增白剂的介质适当地校正打印材料的色度值。

发明内容
做出本发明以解决上述问题,并提供一种考虑介质的温度特性而针对任意介质适当地估计在所期望的温度下的任意片的色度值的图像处理设备和颜色处理方法。根据本发明的一个方面,本发明的图像处理设备包括以下配置。也就是说,图像处理设备包括目标温度获取部件,用于获取目标温度;以及估计部件,用于估计当在所述目标温度下对使用着色试料在介质上形成的多种颜色的目标片进行测量时所获得的目标片色度值,其中,所述估计部件包括依赖介质变化校正部件,用于基于所述介质的温度特性来校正通过在除所述目标温度以外的温度下对使用所述着色试料在所述介质上形成的多种颜色的目标片进行测量而获得的片色度值;以及依赖着色试料变化校正部件,用于基于所述着色试料的温度特性来校正由所述依赖介质变化校正部件校正后的片色度值,以获得所述目标片色度值。根据本发明的另一个方面,图像处理设备包括目标温度获取部件,用于获取目标温度;以及估计部件,用于估计当在所述目标温度下对使用着色试料在介质上形成的多种颜色的目标片进行测量时所获得的目标片色度值,其中,所述估计部件包括依赖着色试料变化校正部件,用于基于所述着色试料的温度特性来校正通过在除所述目标温度以外的温度下对使用所述着色试料在所述介质上形成的多种颜色的目标片进行测量而获得的片色度值;以及依赖介质变化校正部件,用于基于所述介质的温度特性来校正由所述依赖着色试料变化校正部件校正后的片色度值,以获得所述目标片色度值。根据具有以上配置的本发明,可以考虑介质的温度特性而针对任意介质适当地估计在所期望的温度下的任意片的色度值。因此,可以对要形成图像的图像数据施加适当的图像校正。通过以下参考附图对典型实施例的说明,本发明的其它特征将变得明显。


图1是示出根据本发明的实施例的打印机设备的配置的框图;图2是示出根据本实施例的色度值温度校正单元的详细配置的框图;图3是示出根据本实施例的指定单元的详细配置的框图;图4是示出根据本实施例的实现指定单元的UI的例子的图;图5A和5B是示出根据本实施例的在存储单元中保持的数据的例子的图;图6包括示出代表片的色差的热致变色现象的图;图7是示出代表片的光谱反射率的热致变色现象的图;图8是示出由于荧光物质的温度的变化引起的光谱反射率的变化的图9是示出由于非荧光物质的温度的变化引起的光谱反射率的变化的图;图10是示出根据本实施例的依赖介质变化校正处理的流程图;图11是示出根据本实施例的依赖调色剂变化校正用的温度特性LUT的创建处理的流程图;图12是示出根据本实施例的校准LUT创建处理的流程图;图13是示出根据第二实施例的在温度变化量和光谱反射率变化量之间的关系的例子的图;以及图14是示出根据第二实施例的在波长和每单位温度变化量的光谱反射率变化量之间的关系的例子的图。
具体实施例方式以下参考附图利用本发明的优选实施例详细说明本发明。注意,以下实施例中说明的配置仅为例子,并且本发明不限于所示出的配置。第一实施例热致变卢,首先将说明作为本实施例的校正原因的热致变色。如相关技术中所述,关于着色物体的色度值根据温度而改变的热致变色,存在许多未知的部分。本发明的发明者使用由打印机设备打印在代表介质上的片,研究了温度和色度值之间的关系,以详细解释热致变色,即色度值的温度依赖性。图6示出通过研究获得的验证结果的代表例子,并示出与8种颜色,即青色、品红色、黄色、蓝色、红色、绿色、灰色和深灰色相关的色度值和温度之间的关系。在该验证时, 各片本身的温度以10°c的增量变化,并在不改变色度计的温度的情况下完成测色。更具体地,在片温度从30°C升高到70°C之后,使片温度从70°C降低到30°C,并且该操作重复进行3 次。根据这些验证结果,当片温度从30°C改变为70°C时,确认出色度值的最大色差AEmax 在0. 7 3的范围内变化。而且,确认出色差根据温度变化而接近线性地变化,并且这些变化是可逆的。此外,如图7所示,当基于光谱反射率分析该现象时,发现该现象被分类为由于诸如包含在介质中的荧光增白剂等的荧光物质的影响而引起的变化和由于诸如着色试料 (调色剂)成分等的非荧光物质的影响而引起的变化。从图7中可以看出,荧光物质的光谱反射率根据温度而纵向变化(波长峰值变化),并且非荧光物质的光谱反射率根据温度而横向变化(波长扩展)。图8和9分别示出从图7中提取的波长峰值变化和波长扩展状态。由于如图8所示表现为波长峰值变化的荧光物质作为用于增加白色程度的荧光增白剂包含在介质中,因此输出至这种介质上的打印材料的色度值根据温度而变化。本实施例的特征在于,将由热致变色引起的变化分为依赖荧光物质的变化和依赖非荧光物质的变化,单独地校正这些变化,并针对任意介质适当地估计在所期望的温度下的打印机的任意再现颜色的色度值。设备配置本实施例将说明作为在包括了颜色传感器的电子照相式打印机设备中的颜色处理方法的色度值温度校正。图1是示出根据本实施例的打印机设备的配置的框图。打印机设备1在打印作业之前或打印作业期间输出校准用的片(目标片),并使用内置的测色传感器测量这些片的色度值。然后,打印机设备1基于色度值(目标片色度值)创建和更新校正表,由此维持设备的恒定的颜色再现性。此时,所输出的校准用的多种颜色的目标片具有紧挨在定影之后的高温,并且片的色度值由于热致变色而变化。因此,本实施例的特征在于对这些色度值进行校正。将打印机设备1的功能单元大致分类为控制器单元11和引擎单元12。控制器单元11包括颜色匹配单元111、校准单元112、校准LUT生成单元113和色度值温度校正单元 114。注意,控制器单元11包括与图像处理相关联的各种其它功能单元,但将不给出与本实施例未直接相关的单元的说明。颜色匹配单元111使用以ICC配置文件为代表的颜色匹配LUT 1111执行颜色调整。校准单元112使用校准LUT 1121执行图像校正(校准)以维持恒定的打印状态。也就是说,通过使用校准LUT 1121对从颜色匹配单元111输出的要形成图像的图像数据(装置值)CMYK进行多维转换,获得校正后的CMYK值。色度值温度校正单元114通过校正片色度值的温度变化来估计目标片色度值作为目标温度下的片色度值。校准LUT生成单元113使用由色度值温度校正单元114校正后的目标温度下的色度值,生成校准单元112中的校准LUTl 121。另一方面,引擎单元12包括定影单元121、温度传感器单元122和颜色传感器单元 123。注意,引擎单元12包括用于将图像形成在介质上的各种其它功能单元,但将不给出与本实施例未直接相关的单元的说明。定影单元121包括辊和带的组合,包括有诸如卤素加热器等的热源,并通过加热和加压使附着在介质上的着色试料(调色剂)融化并进行定影。将温度传感器单元122和颜色传感器单元123设置在从定影单元121至排出口的输送路径上,并且温度传感器单元 122和颜色传感器单元123分别测量各片的温度和色度值。以下将说明色度值温度校正单元114的详细配置。如图2所示,色度值温度校正单元114包括存储单元1141、运算单元1142和指定单元1143。如图5A和5B所示,存储单元1141存储依赖介质变化校正后的数据411、依赖调色剂变化校正后的数据412、测量数据413、预设介质数据414和依赖调色剂变化校正用的温度特性LUT(以下被简称为温度特性LUT)415。这五种类型的数据各自包括温度、CMYK值和光谱反射率值(或光谱反射率变化量)。依赖介质变化校正后的数据411包括由运算单元1142内的依赖介质变化校正单元421生成的在目标温度下的依赖介质变化校正后的色度值。依赖调色剂变化校正后的数据412包括由运算单元1142内的依赖调色剂变化校正单元422生成的在目标温度下的依赖调色剂的变化即依赖着色试料变化校正后的色度值。测量数据413包括由温度传感器单元122和颜色传感器单元123获取的色度值。预设介质数据414包括预先在多个温度下测量的各种介质的介质白色色度值。温度特性LUT 415包括如后面所述的预先创建的基准片的每单位温度间隔的光谱反射率变化量。
如图2所示,运算单元1142包括依赖介质变化校正单元421和依赖调色剂变化校正单元422。依赖介质变化校正单元421是用于估计依赖荧光物质(荧光增白剂)色度值变化的第一估计部件。依赖介质变化校正单元421校正色度值1231的依赖介质的变化,并将校正后的色度值作为依赖介质变化校正后的数据411存储在存储单元1141中。依赖调色剂变化校正单元422是用于估计依赖非荧光物质(调色剂)色度值变化的第二估计部件。 依赖调色剂变化校正单元422校正依赖介质变化校正后的数据411的依赖调色剂的变化, 并将校正后的数据作为依赖调色剂变化校正后的数据412存储在存储单元1141中。如图3所示,指定单元1143包括目标温度指定单元431和介质类型指定单元432。 目标温度指定单元431基于用户指示指定所期望的目标温度。作为目标温度的例子,使用作为测色领域中的标准温度的23°C (JIS Z8703)。介质类型指定单元432指定在输出校准用的多种颜色的片时所使用的介质类型。通过例如在PC上或打印机的前面板上显示图4 中示出的用户界面(UI)以允许根据用户指示而指定目标温度和介质类型来实现指定单元 1143。校准LUT创津处理在本实施例中,在生成校准LUT 1121时,色度值温度校正单元114校正由颜色传感器单元123测量出的片的色度值。根据本实施例的色度值温度校正处理的特征在于,将由热致变色引起的色度值变化分为依赖荧光物质(在介质中包含的荧光增白剂)的变化和依赖非荧光物质(调色剂)的变化,并且单独地校正这些变化。也就是说,色度值温度校正单元114首先针对实际的色度值使用依赖介质变化校正单元421执行依赖介质变化校正处理,并且然后使用依赖调色剂变化校正单元422执行依赖调色剂变化校正处理,由此估计目标片色度值作为在目标温度下的色度值。以下将参考图12的流程图说明本实施例的打印机设备1中的校准LUT 1121的生成处理的概述。在步骤SlOl中,用户使用目标温度指定单元431指定目标温度Tt。在步骤S102中,将用于校正在介质中包含的荧光增白剂的影响的依赖介质变化校正处理施加至由颜色传感器单元123测量出的在除目标温度以外的温度下的片色度值。 后面将详细说明该处理。在步骤S103中,将用于校正非荧光物质(调色剂)的影响的依赖调色剂变化校正处理进一步施加至校正后的片色度值。后面将详细说明该处理。在步骤S102和S103中的处理可以分别校正除目标温度以外的温度下的片色度值中的由在介质中包含的荧光物质(荧光增白剂)引起的热致变色现象以及由调色剂、即非荧光物质引起的热致变色现象。作为这些校正处理的结果获得的校正后的色度值1144是在目标温度下的目标色度值。在步骤S104中,校准LUT生成单元113基于校正后的色度值1144生成新的校准 LUT 1121,由此更新校准单元112。依赖介质变化校lH处理以下将参考图10的流程图详细说明在步骤S 102中的依赖介质变化校正处理。在本实施例的依赖介质变化校正处理中,假定在包括紫外线区域(UV)的光源下进行介质和在介质上形成的片的测色。也就是说,在依赖介质变化校正处理中获得的各种色度值包括荧光增白剂的影响。在步骤S1022中,用户使用介质类型指定单元432指定在校准中使用的介质。通过在步骤S1023中检查在S1022中指定的介质是否是预设介质,即所指定的介质是否是作为预设介质数据414存储在存储单元1141中的介质,控制按条件进行分支。即,如果所指定的介质是预设介质,则处理跳至步骤S1026 ;否则,处理进入步骤S1024。在步骤S1024中,将在打印机设备1上设置的指定介质输送至允许温度传感器单元122和颜色传感器单元123进行测量的位置(测量位置)。在步骤S1025中,温度传感器单元122测量第一温度Tml作为介质温度,以及颜色传感器单元123获取介质的介质白色色度值PWml (A)0将所获取的第一温度和在第一温度下的介质白色色度值作为第一介质色度值4131存储在存储单元1141中的测量数据413中。由于该第一温度Tml不受定影单元 121的加热的影响,因此该第一温度Tml不高(该第一温度Tml低)。在步骤S1026中,基于例如从PC输出的数据将校准用的多种颜色的片数据形成在介质上,并将该介质输送至传感器的测量位置。此时,当然,通过对调色剂进行显影和定影来形成介质上的片。在步骤S1027中,温度传感器单元122测量第二温度Tm2作为紧挨在片形成之后的温度。而且,颜色传感器单元123获取紧挨在片形成之后的介质的介质白色色度值PWm2(X) 和片色度值Rm2U)。在预设介质的情况下,在该步骤中不需要测量第二温度和介质白色色度值。将在该步骤中获取的第二温度Tm2和在第二温度下的介质白色色度值PWm2U )作为第二介质色度值4132存储在存储单元1141中的测量数据413中。同样,将片色度值Rm2 ( λ ) 存储为基准片色度值4133。由于该第二温度Tm2受到定影单元121的加热的影响,因此该第二温度T在步骤S1028中,依赖介质变化校正单元421生成第三介质色度值PWt ( λ )作为在目标温度Tt下的介质白色色度值。然后,依赖介质变化校正单元421将第三介质色度值 PWt(A)作为介质色度值4111存储在存储单元1141中的依赖介质变化校正后的数据411 中。第三介质色度值PWtU)是当在目标温度下测量指定介质时将获得的估计色度值。在假定介质白色色度值随着温度变化而线性变化的情况下进行该估计运算。更具体地,根据指定介质是否是预设介质来使用以下公式。当指定介质是预设介质时,使用以下公式⑴
权利要求
1.一种图像处理设备,包括目标温度获取部件,用于获取目标温度;以及估计部件,用于估计当在所述目标温度下对使用着色试料在介质上形成的多种颜色的目标片进行测量时所获得的目标片色度值, 其中,所述估计部件包括依赖介质变化校正部件,用于基于所述介质的温度特性来校正通过在除所述目标温度以外的温度下对使用所述着色试料在所述介质上形成的多种颜色的目标片进行测量而获得的片色度值;以及依赖着色试料变化校正部件,用于基于所述着色试料的温度特性来校正由所述依赖介质变化校正部件校正后的片色度值,以获得所述目标片色度值。
2.一种图像处理设备,包括目标温度获取部件,用于获取目标温度;以及估计部件,用于估计当在所述目标温度下对使用着色试料在介质上形成的多种颜色的目标片进行测量时所获得的目标片色度值, 其中,所述估计部件包括依赖着色试料变化校正部件,用于基于所述着色试料的温度特性来校正通过在除所述目标温度以外的温度下对使用所述着色试料在所述介质上形成的多种颜色的目标片进行测量而获得的片色度值;以及依赖介质变化校正部件,用于基于所述介质的温度特性来校正由所述依赖着色试料变化校正部件校正后的片色度值,以获得所述目标片色度值。
3.根据权利要求1或2所述的图像处理设备,其特征在于,所述依赖介质变化校正部件基于通过在包括紫外区域的光源下测量所述介质而获得的色度值来校正所述片色度值,以及所述依赖着色试料变化校正部件基于通过在不包括紫外区域的光源下对使用所述着色试料的多种颜色的基准片进行测量而获得的色度值来校正所述片色度值。
4.根据权利要求3所述的图像处理设备,其特征在于,所述依赖着色试料变化校正部件基于多种颜色的目标片的数据通过参照表来校正所述色度值,以及所述表具有通过在不包括紫外区域的光源下、在多个温度下对使用所述着色试料的多种颜色的基准片进行测量而获得的色度值的信息。
5.根据权利要求4所述的图像处理设备,其特征在于,所述表具有分别与多种颜色的基准片相关联的每单位温度间隔的色度值变化量的信息,以及所述依赖着色试料变化校正部件基于所述表、通过使用插值运算来计算多种颜色的基准片的数据的每单位温度间隔的色度值变化量,并基于所述色度值变化量来校正所述片色度值。
6.根据权利要求3所述的图像处理设备,其特征在于,所述依赖介质变化校正部件包括第一介质色度值获取部件,用于通过在第一温度下测量所述介质来获取第一介质色度值;第二介质色度值获取部件,用于通过在第二温度下测量所述介质来获取第二介质色度片色度值获取部件,用于通过在所述第二温度下测量在所述介质上形成的多种颜色的目标片来获取所述片色度值;介质色度值估计部件,用于基于所述第一介质色度值和所述第二介质色度值来估计当在所述目标温度下测量所述介质时所获得的第三介质色度值;以及片色度值校正部件,用于基于所述第二介质色度值和所述第三介质色度值来校正所述片色度值。
7.根据权利要求6所述的图像处理设备,其特征在于,所述第二温度是紧挨在形成多种颜色的目标片之后所述介质的温度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的图像处理设备,其特征在于,所述目标温度获取部件基于用户指示获取所述目标温度。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的图像处理设备,其特征在于,还包括图像校正部件,所述图像校正部件用于基于由所述估计部件估计出的目标片色度值来校正要形成图像的图像数据。
10.根据权利要求9所述的图像处理设备,其特征在于,所述图像校正部件基于所述目标片色度值来创建校正表,并基于所述校正表来校正所述图像数据。
11.根据权利要求3所述的图像处理设备,其特征在于,所述依赖介质变化校正部件使用表示由于可见光区域的短波长侧的温度变化而引起的波长峰值变化的近似公式来校正所述片色度值,以及所述依赖着色试料变化校正部件使用表示由于可见光区域的长波长侧的温度变化而引起的波长变化的近似公式来校正所述片色度值。
12.根据权利要求3或11所述的图像处理设备,其特征在于,所述片色度值是表示光谱反射率的值。
13.一种颜色处理方法,包括目标温度获取步骤,用于获取目标温度;以及估计步骤,用于估计当在所述目标温度下对使用着色试料在介质上形成的多种颜色的目标片进行测量时所获得的目标片色度值,其中,所述估计步骤包括依赖介质变化校正步骤,用于基于所述介质的温度特性来校正通过在除所述目标温度以外的温度下对使用所述着色试料在所述介质上形成的多种颜色的目标片进行测量而获得的片色度值;以及依赖着色试料变化校正步骤,用于基于所述着色试料的温度特性来校正在所述依赖介质变化校正步骤中校正后的片色度值,以获得所述目标片色度值。
14.一种颜色处理方法,包括目标温度获取步骤,用于获取目标温度;以及估计步骤,用于估计当在所述目标温度下对使用着色试料在介质上形成的多种颜色的目标片进行测量时所获得的目标片色度值,其中,所述估计步骤包括依赖着色试料变化校正步骤,用于基于所述着色试料的温度特性来校正通过在除所述目标温度以外的温度下对使用所述着色试料在所述介质上形成的多种颜色的目标片进行测量而获得的片色度值;以及依赖介质变化校正步骤,用于基于所述介质的温度特性来校正在所述依赖着色试料变化校正步骤中校正后的片色度值,以获得所述目标片色度值。
15.根据权利要求13或14所述的颜色处理方法,其特征在于,在所述依赖介质变化校正步骤中,基于通过在包括紫外区域的光源下测量所述介质而获得的色度值来校正所述片色度值,以及在所述依赖着色试料变化校正步骤中,基于通过在不包括紫外区域的光源下对使用所述着色试料的多种颜色的基准片进行测量而获得的色度值来校正所述片色度值。
16.一种用于使计算机执行根据权利要求13至15中任一项所述的颜色处理方法的程序。
17.一种用于存储根据权利要求16所述的程序的计算机可读存储介质。
全文摘要
在考虑了包含在介质中的荧光增白剂的影响的情况下,难以针对任意介质合适地估计在所期望的温度下的任意片的色度值。估计当在步骤S101中指定的目标温度下测量使用着色试料在介质上形成的多种颜色的片时所获得的目标片色度值。当执行基于介质的温度特性而估计片色度值的依赖介质变化校正处理(S102)和基于着色试料的温度特性而估计片色度值的依赖调色剂变化校正处理(S103)时实施该估计。通过基于目标片色度值来校正要形成图像的图像数据(S104),可以处理任意介质上的任意色片。
文档编号G06T1/00GK102172011SQ20098013943
公开日2011年8月31日 申请日期2009年9月28日 优先权日2008年10月2日
发明者武藤裕之, 羽鸟和重, 马场健二 申请人:佳能株式会社

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