專利名稱：圖像處理裝置、圖像讀取裝置、圖像形成裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理裝置、圖像讀取裝置以及圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)通過包括掃描裝置的圖像形成裝置讀取對象時，用光照射該對象，
同時利用列傳感器(line sensor)或其他光電探測器在三種顏色(即，紅 色、綠色以及藍色)的波長區(qū)中檢測從原稿反射的光。接著，利用包括 獲得各波長區(qū)中的光譜反射率的預(yù)定圖像處理來生成由四種顏色(即， 黃色、品紅色、青色以及黑色)的顏色成分組成的多值圖像數(shù)據(jù)。因為 波長區(qū)的光譜反射率的組合所表示的顏色的數(shù)量隨著光檢測器可以檢測 到的波長區(qū)的數(shù)量的增加而增加，所以可以形成忠實地再現(xiàn)對象的顏色 的圖像。因此，已經(jīng)出現(xiàn)對允許在更大數(shù)量的波長區(qū)中檢測從對象反射 的光(即，按更大數(shù)量的顏色來讀取對象)的技術(shù)的需求。例如，日本 專利申請公報第S61-84150號和第H5-110767號中就已經(jīng)提出了在切換 多個濾色器的同時利用四種或更多種顏色來讀取對象的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種技術(shù)，該技術(shù)以更精確的方式獲得表 示對象的顏色的顏色描述符值，而即使在允許檢測反射光的波長區(qū)的數(shù) 量增加情況下也能限制根據(jù)從對象反射的光而獲得的光譜反射率數(shù)據(jù)的
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)第一方面的發(fā)明提供了一種圖像處理裝置, 該圖像處理裝置包括第一計算部，該第一計算部基于照射對象的光的 強度以及從該對象反射的光的強度來計算多個波長處的多個光譜反射 率，所述光具有特定的光譜能量分布；第二計算部，該第二計算部基于由所述第一計算部計算出的光譜反射率來計算所述對象的顏色描述符
值；第三計算部，該第三計算部計算一組因子，該組因子在利用基于由 所述第二計算部計算出的顏色描述符值而生成的顏色描述符值集合來表 示所述對象的顏色時使用，所述顏色描述符值集合中的每一個顏色描述 符值都是由多個本征矢量、分別與對應(yīng)的本征矢量相關(guān)聯(lián)的所述因子， 以及來自光源的基準(zhǔn)光的光譜能量或虛擬光的理論光譜能量的線性組合 來表示的；和輸出部，該輸出部輸出由所述第三計算部計算出的所述因 子。
在根據(jù)第二方面的發(fā)明中，在可見光的波長范圍內(nèi)，所述虛擬光的 理論光譜能量在短波長區(qū)和長波長區(qū)中要比在其他波長區(qū)中相對較大。
在根據(jù)第三方面的發(fā)明中，所述長波長區(qū)的理論光譜能量高于所述 短波長區(qū)的理論光譜能量。
在根據(jù)第四方面的發(fā)明中，根據(jù)第一方面的所述圖像處理裝置還包 括著色劑計算部，該著色劑計算部計算用于表現(xiàn)顏色的多種著色劑的 量，所述顏色由所述因子和所述本征矢量的線性組合來表示，其中，所 述輸出部不輸出所述因子，而是輸出由所述著色劑計算部計算出的著色 劑的量。
在根據(jù)第五方面的發(fā)明中，所述本征矢量的數(shù)量是6。 根據(jù)第六方面的發(fā)明提供了一種圖像讀取裝置，該圖像讀取裝置包 括光源，該光源用具有特定的光譜能量分布的光來照射對象；第一計 算部，該第一計算部基于照射對象的光的強度以及從該對象反射的光的 強度來計算多個波長處的多個光譜反射率，所述光具有特定的光譜能量 分布；第二計算部，該第二計算部基于由所述第一計算部計算出的光譜 反射率來計算所述對象的顏色描述符值；第三計算部，該第三計算部計 算一組因子，該組因子在利用基于由所述第二計算部計算出的顏色描述 符值而生成的顏色描述符值集合來表示所述對象的顏色時使用，所述顏 色描述符值集合中的每一個顏色描述符值都是由多個本征矢量、分別與 對應(yīng)的本征矢量相關(guān)聯(lián)的所述因子，以及來自光源的基準(zhǔn)光的光譜能量 或虛擬光的理論光譜能量的線性組合來表示的；和輸出部，該輸出部輸
出由第三計算部計算出的所述因子。
根據(jù)第七方面的發(fā)明提供了一種圖像形成裝置，該圖像形成裝置包 括光源，該光源用具有特定的光譜能量分布的光來照射對象；第一計 算部，該第一計算部基于照射對象的光的強度以及從該對象反射的光的 強度來計算多個波長處的多個光譜反射率，所述光具有特定的光譜能量 分布；第二計算部，該第二計算部基于由所述第一計算部計算出的光譜 反射率來計算所述對象的顏色描述符值；第三計算部，該第三計算部計 算一組因子，該組因子在利用基于由所述第二計算部計算出的顏色描述 符值而生成的顏色描述符值集合來表示所述對象的顏色時使用，所述顏 色描述符值集合中的每一個顏色描述符值都是由多個本征矢量、分別與 對應(yīng)的本征矢量相關(guān)聯(lián)的所述因子，以及來自光源的基準(zhǔn)光的光譜能量
或虛擬光的理論光譜能量的線性組合來表示的；著色劑計算部，該著色
劑計算部計算用于表現(xiàn)顏色的多種著色劑的量，所述顏色由所述因子和
所述本征矢量的線性組合來表示；和圖像形成單元，該圖像形成單元按 所述著色劑計算部確定的量使用所述著色劑在印刷材料上形成圖像。
根據(jù)第八方面的發(fā)明提供了一種圖像處理方法，該圖像處理方法包 括以下步驟基于照射對象的光的強度以及從該對象反射的光的強度來
計算多個波長處的多個光譜反射率，所述光具有特定的光譜能量分布； 基于所述光譜反射率來計算所述對象的顏色描述符值；計算一組因子， 該組因子在利用基于所述顏色描述符值而生成的顏色描述符值集合來表 示所述對象的顏色時使用，所述顏色描述符值集合中的每一個顏色描述 符值都是由多個本征矢量、分別與對應(yīng)的本征矢量相關(guān)聯(lián)的所述因子， 以及來自光源的基準(zhǔn)光的光譜能量或虛擬光的理論光譜能量的線性組合 來表示的；以及輸出所述因子。
根據(jù)第九方面的發(fā)明提供了一種圖像讀取方法，該圖像讀取方法包 括以下步驟用具有特定光譜能量分布的光來照射對象；基于照射對象的 光的強度以及從該對象反射的光的強度來計算多個波長處的多個光譜反 射率，所述光具有特定的光譜能量分布；基于所述光譜反射率來計算所 述對象的顏色描述符值；計算一組因子，該組因子在利用基于所述顏色
描述符值而生成的顏色描述符值集合來表示所述對象的顏色時使用，所 述顏色描述符值集合中的每一個顏色描述符值都是由多個本征矢量、分 別與對應(yīng)的本征矢量相關(guān)聯(lián)的所述因子，以及來自光源的基準(zhǔn)光的光譜
能量或虛擬光的理論光譜能量的線性組合來表示的；以及輸jiS所述因子。
根據(jù)第十方面的發(fā)明提供了一種圖像形成方法，該圖i形成方法包
括以下步驟用具有特定光譜能量分布的光來照射對象；基于照射對象
的光的強度以及從該對象反射的光的強度來計算多個波長處的多個光譜
反射率，所述光具有特定的光譜能量分布；基于所述光譜反射率來計算 所述對象的顏色描述符值；計算一組因子，該組因子在利用基于所述顏 色描述符值而生成的顏色描述符值集合來表示所述對象的顏色時使用， 所述顏色描述符值集合中的每一個顏色描述符值都是由多個本征矢量、 分別與對應(yīng)的本征矢量相關(guān)聯(lián)的所述因子，以及來自光源的基準(zhǔn)光的光 譜能量或虛擬光的理論光譜能量的線性組合來表示的；計算用于表現(xiàn)顏 色的多種著色劑的量，所述顏色由所述因子和所述本征矢量的線性組合 來表示；以及按所述量使用所述著色劑在印刷材料上形成圖像。
根據(jù)本發(fā)明的第一和第八方面，與沒有這種布置的情況相比，可以 以更精確的方式獲得表示對象的顏色的顏色描述符值，而即使允許檢測 反射光的波長區(qū)的數(shù)量增加，也能抑制根據(jù)從對象反射的光而獲得的光 譜反射率數(shù)據(jù)的量的增加。
根據(jù)本發(fā)明的第二和第三方面，可以以更精確的方式獲得表示對象 的顏色的顏色描述符值。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，可以輸出用于形成再現(xiàn)了對象的顏色的圖 像的著色劑。
根據(jù)第五方面所述的本發(fā)明的一方面，與沒有這種布置的情況相比， 可以更多地抑制數(shù)據(jù)量的增加。
根據(jù)本發(fā)明的第六和第九方面，與沒有這種布置的情況相比，可以 以更精確的方式獲得表示對象的顏色的顏色描述符值，而即使允許檢測 反射光的波長區(qū)的數(shù)量增加，也能抑制根據(jù)從對象反射的光而獲得的光 譜反射率數(shù)據(jù)的量的增加。
根據(jù)本發(fā)明的第七和第十方面，與沒有這種布置的情況相比，允許 以更精確的方式獲得表示對象的顏色的顏色描述符值，即使允許檢測反 射光的波長區(qū)的數(shù)量增加，本發(fā)明也可以抑制根據(jù)從對象反射的光而獲 得的光譜反射率數(shù)據(jù)的量的增加，而且，可以形成再現(xiàn)了所述對象的顏 色的圖像。


將基于下面的附圖對本發(fā)明的示例性實施例進行詳細說明，在附圖中
圖1是例示了根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的圖像形成裝置的硬件 結(jié)構(gòu)的框圖2是說明根據(jù)第一示例性實施例的圖像形成裝置的裝置結(jié)構(gòu)的圖3是說明根據(jù)第一示例性實施例的全速率托架的結(jié)構(gòu)的圖4是例示了各種光源的光譜能量分布的圖5是說明根據(jù)第一示例性實施例的列傳感器和棱鏡的結(jié)構(gòu)的圖6是說明根據(jù)第一示例性實施例的顯影機構(gòu)的結(jié)構(gòu)的圖7是例示了根據(jù)第一示例性實施例的本征矢量的圖8是例示了根據(jù)第一示例性實施例的本征矢量的數(shù)量和累積貢獻 率之間的關(guān)系的圖9是例示了根據(jù)第一示例性實施例的示例性光譜反射率內(nèi)插函數(shù)的圖10是例示了根據(jù)同一示例性實施例的圖像形成裝置的操作序列 的流程圖11是表示按第一示例性實施例的方法計算出的內(nèi)插函數(shù)p(W和對 象的原始光譜反射率的圖12是表示針對1000個不同對象獲得的由內(nèi)插函數(shù)p(AO表示的光 譜反射率與對象的原始光譜反射率之間的差的結(jié)果的圖13是將由內(nèi)插函數(shù)p(人)表示的光譜反射率與對象的原始光譜反射 率之間的差表示為標(biāo)準(zhǔn)偏差的圖14是例示了 XYZ顏色系統(tǒng)的三色刺激值與波長之間的關(guān)系的圖； 圖15是例示了虛擬光源的光譜能量分布的圖；以及 圖16是例示了根據(jù)第二示例性實施例的圖像形成裝置的操作序列 的流程圖。
具體實施例方式
下面對執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式進行說明。應(yīng)注意到，下面描述的對 象O不限于諸如紙和OHP頁的頁狀形狀，而是可以為任何形狀。另外， 可見光范圍粗略地對應(yīng)于400 nm到700 nm的波長范圍。 (1)第一示例性實施例
圖1是例示了根據(jù)本示例性實施例的圖像形成裝置1的功能結(jié)構(gòu)的 框圖。圖像形成裝置l包括圖像讀取部IO，其從印刷品等讀取圖像； 圖像形成部20，其根據(jù)圖像數(shù)據(jù)在印刷頁(介質(zhì))上形成圖像；控制器 30，其為包括CPU(中央處理單元)、RAM(隨機存取存儲器)以及ROM (只讀存儲器)等的運算單元；諸如HD (硬盤)的存儲器40，其存儲 各種數(shù)據(jù)和描述由控制器30執(zhí)行的操作過程的程序；圖像處理部50，其 對圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理；控制面板60，其包括各種按鈕或觸摸板型液 晶顯示器；以及通信部70，其用作通過網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行通信的接口裝置。更具 體地說，圖像處理部50包括諸如一組ASIC (專用集成電路)、LSI (大 規(guī)模集成)電路等的圖像處理電路以及用于臨時存儲圖像數(shù)據(jù)的圖像存 儲器，各種類型的圖像處理由對應(yīng)的圖像處理電路來執(zhí)行。
圖2例示了圖像形成裝置1的裝置結(jié)構(gòu)。這種圖像形成裝置1一般 分成圖像讀取部10和圖像形成部20，圖像讀取部10讀取對象并生成圖 像數(shù)據(jù)，而圖像形成部20根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)在印刷紙和其他印刷材料上形 成調(diào)色劑圖像。
圖像讀取部10作為所謂的圖像掃描器進行操作，而圖像形成部20 作為所謂的打印機進行操作。在它們之中，圖像讀取部10包括臺板玻 璃ll、臺板蓋12、全速率托架13、半速率托架14、成像透鏡15、列傳 感器16以及棱鏡17。
臺板玻璃11是透明玻璃板，其上放置要讀取的對象O用于隨后的讀 取。將臺板玻璃11布置成使其表面水平。此外，在臺板玻璃11的表面 上形成有諸如多層介電膜等的減反射層，以降低來自臺板玻璃11的表面 的反射。這樣做是為了防止在如下狀態(tài)下讀取圖像本應(yīng)讀取的源自對 象O的表面的反射光成分與源自臺板玻璃ll的表面的不希望的反射光成 分相結(jié)合。應(yīng)注意到，通過設(shè)置間隔物等，可以將對象O的表面與臺板 玻璃11的表面隔開，從而分離了源自對象O的反射光成分和源自臺板玻 璃ll的表面的反射光成分。
按覆蓋臺板玻璃11的方式而設(shè)置的臺板蓋12通過遮斷來自外部的
光而有助于讀取放置在臺板玻璃11上的對象o。
下面對上述全速率托架13的結(jié)構(gòu)進行詳細說明。
圖3詳細示出了全速率托架13的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，全速率托架 13包括第一光源131、第二光源132以及鏡133。第一光源131是發(fā)射具 有特定光譜能量分布的第一照射光的光源，第二光源132是發(fā)射具有與 第一照射光的光譜能量分布不同的光譜能量分布的第二照射光的光源。 更具體地說，第一光源131是發(fā)射與標(biāo)準(zhǔn)光(standard illuminant) 065相 對應(yīng)的光的光源，而第二光源132是發(fā)射與標(biāo)準(zhǔn)光A相對應(yīng)的光的光源。
圖4例示了各種光源的光譜能量分布。
光065是在定義為JIS標(biāo)準(zhǔn)的光源的狀態(tài)接近于6500K (開氏溫標(biāo)) 的色溫時生成的一種光，并且類似于除直射日光或人造晝光以外的自然 照射。如圖4所示，光D65的光譜能量分布在整個可見光范圍(即，大約 400nm到大約700nm的范圍)內(nèi)基本均一。為此，已知光065—般用于 顏色評價。在示例性實施例中，將氙氣燈用作近似光D65的光源。光A 指的是來自具有2856K的色溫的光源的光，光A是這樣一種光，其光譜 能量在可見光范圍中隨著波長變得更長而按線性方式增加。在示例性實 施例中，將鴿絲燈用作這種光A的光源。
第一光源131和第二光源132以預(yù)定傾斜角(例如，45°)和強度照 射對象O。鏡133對從對象0反射的光進行再次反射，形成將光導(dǎo)向半 速率托架14的光路(用圖3中的虛線指示)。在掃描期間，全速率托架13沿圖2中的箭頭A或B的方向移動，在用光照射對象O的同時掃描過 該對象O的整個表面。
半速率托架14包括鏡141和142，并且形成將來自全速率托架13 的光導(dǎo)向成像透鏡15的光路。另外，半速率托架14由驅(qū)動機構(gòu)(未示 出)驅(qū)動，并且在掃描期間，以全速率托架13的速度的大約一半的速度 沿與全速率托架13相同的方向移動。
在沿將鏡142連接至列傳感器16的光路上設(shè)置成像透鏡15和棱鏡 17，該成像透鏡15和棱鏡17將源自對象O的光聚焦在列傳感器16上。 在此，圖5更詳細地例示了棱鏡17和列傳感器16的結(jié)構(gòu)。列傳感器16 例如具有31個光檢測器列16-1、 16-2、 16-3、…、16-30以及16-31。 當(dāng)從對象O的某一區(qū)域反射的光到達棱鏡17的位置時，該反射光被棱鏡 分光。在此，假定屬于可見光范圍(400nm到700nm)的光以10nm的 間隔被分光。結(jié)果，如圖5中的箭頭所示，將從對象O反射的光分成 總計31個波長區(qū)，即，400-410 nm、 410-420 nm、 420-430 nm、…、 680-690 nm以及690-700 nm。另一方面，根據(jù)這些波長區(qū)的數(shù)量，列傳 感器16具有31個光檢測器列16-1、 16-2、 16-3、…、16-30以及16-31 ， 根據(jù)個體波長區(qū)對這些光檢測器的檢測靈敏度進行調(diào)節(jié)。這樣，當(dāng)來自 通過在棱鏡17中進行分裂而生成的各波長區(qū)的光入射在列傳感器16上 的對應(yīng)光檢測器列16-1、 16-2、 16-3、…、16-30以及16-31上時，通過 這些光檢測器列來檢測光的各部分的強度并且根據(jù)所述強度生成圖像信 號。將這些圖像信號提供給圖像處理部50。
現(xiàn)在將對圖像形成部20的結(jié)構(gòu)進行說明。圖像形成部20包括一 組送紙盤21， 一組傳送輥22， 一次轉(zhuǎn)印單元23a、 23b和23c，中間轉(zhuǎn)印 帶24， 二次轉(zhuǎn)印輥25，支承輥26， 一次定影機構(gòu)27，切換機構(gòu)28，以 及二次定影機構(gòu)29。
送紙盤21容納有預(yù)定尺寸的頁并且提供這些頁以供圖像形成。盡管 在此使用的術(shù)語"頁"通常指的是一般用于圖像形成的紙，諸如所謂的 PPC (普通紙復(fù)印機)紙等，但是如果需要的話，也可以使用除了印刷紙 和其他紙以外的在表面上涂覆有樹脂等的材料的頁。傳送輥22形成將從
送紙盤21提供的頁傳送到支承輥26面對二次轉(zhuǎn)印輥25的位置的傳送路 線。術(shù)語"頁傳送路線"指的是用圖2中的虛線指示的路線。 一次轉(zhuǎn)印 單元23a、 23b和23c形成與所提供的圖像數(shù)據(jù)相對應(yīng)的調(diào)色劑圖像，并 且將所形成的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶24。
將參照圖6對一次轉(zhuǎn)印單元23a和23b的結(jié)構(gòu)進行更詳細的說明。 應(yīng)注意到， 一次轉(zhuǎn)印單元23a和23b僅就它們使用的調(diào)色劑而言不同， 而就結(jié)構(gòu)而言是相同的。因此，在此通過省略附于各構(gòu)成部件的符號(a) 和(b)來進行說明。
一次轉(zhuǎn)印單元23包括光敏鼓231，帶電器232，曝光裝置233， 顯影單元234、 235、 236和237，以及一次轉(zhuǎn)印輥238。光敏鼓231是以 形成在其表面上的由OPC (有機光電導(dǎo)體)組成的光電導(dǎo)層作為電荷受 體的圖像載體，光敏鼓231沿圖6中箭頭C的方向旋轉(zhuǎn)。包括充電輥的 帶電器232對光敏鼓231的表面進行均勻的充電。曝光裝置233利用激 光二極管用光照射光敏鼓231，以在其表面上形成具有預(yù)定電位的靜電潛 像。顯影單元234、 235、 236和237保持有各個不同顏色的調(diào)色劑，通 過針對光敏鼓231的表面生成預(yù)定電位差(顯影偏壓)并且利用該電位 差使調(diào)色劑附著于形成在光敏鼓231的表面上的靜電潛像，來形成調(diào)色 劑圖像。顯影單元234到237形成所謂的旋轉(zhuǎn)型顯影裝置。 一次轉(zhuǎn)印輥 238在中間轉(zhuǎn)印帶24面對光敏鼓231的位置處生成預(yù)定電位差(一次轉(zhuǎn) 印偏壓)，并且利用該電位差將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶24的表面 上。此外，作為單色顯影單元的一次轉(zhuǎn)印單元23c僅在其所保持的調(diào)色 劑的數(shù)量的方面與一次轉(zhuǎn)印單元23a和23b不同，而其余的操作實際上 是相同的，因而省略了對應(yīng)的說明。
保持在顯影單元234、 235、 236和237中的調(diào)色劑包括由青色、品 紅色、黃色和黑色這四種顏色，紅色、橙色、綠色和藍色這四種顏色(上 述八種顏色被稱為"彩色調(diào)色劑")，以及透明顏色(下面稱為"透明調(diào) 色劑")組成的總計9種顏色。
術(shù)語"透明調(diào)色劑"指的是不包含著色劑的調(diào)色劑，例如通過從外 部將Si02 (二氧化硅)和1102 (二氧化鈦)添加至低分子量的聚酯樹脂
而生成的調(diào)色劑。在整個圖像上形成透明調(diào)色劑的調(diào)色劑圖像具有如下 效果降低了由于圖像的不同位置處的調(diào)色劑的量的差異而導(dǎo)致的高度 分階并且使圖像的表面上的不規(guī)則性顯得更不明顯。
應(yīng)注意到，盡管根據(jù)使用頻率等將這些調(diào)色劑保持在一次轉(zhuǎn)印單元
23a、 23b以及23c中的適當(dāng)位置處，但是希望在彩色調(diào)色劑之前轉(zhuǎn)印透 明調(diào)色劑。這樣做是為了將透明調(diào)色劑轉(zhuǎn)印為使其覆蓋頁表面上的彩色 調(diào)色劑。
返回參照圖2，將針對圖像形成部20的其余構(gòu)成部件進行說明。中 間轉(zhuǎn)印帶24是由驅(qū)動機構(gòu)(未示出)沿圖2中的箭頭D的方向驅(qū)動的環(huán) 帶構(gòu)件。中間轉(zhuǎn)印帶24在光敏鼓231a、 231b以及231c面對中間轉(zhuǎn)印帶 24的位置處被轉(zhuǎn)印(一次轉(zhuǎn)印)上調(diào)色劑圖像，并且移動該圖像以轉(zhuǎn)印 (第二轉(zhuǎn)印)到頁上。第二轉(zhuǎn)印輥25和支承輥26在中間轉(zhuǎn)印帶24面對 頁的位置處生成預(yù)定電位差(二次轉(zhuǎn)印偏壓)并且將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到 頁上。包括用于向頁施加熱和壓力的輥構(gòu)件的一次定影機構(gòu)27將所轉(zhuǎn)印 的調(diào)色劑圖像定影在頁的表面上。切換機構(gòu)28根據(jù)形成在頁的表面上的 調(diào)色劑圖像的類型來改變頁的傳送路線。具體地說，在圖2中，切換機 構(gòu)28沿圖2中的箭頭R的方向傳送具有包含透明調(diào)色劑的調(diào)色劑圖像的 頁，而沿圖2中的箭頭L的方向傳送并彈出其他頁。
二次定影機構(gòu)29包括定影帶291、加熱器292以及散熱片293。 二 次定影機構(gòu)29使用加熱器292向已經(jīng)在一次定影機構(gòu)27中經(jīng)受過加熱 和加壓的頁施加額外的熱，并且使調(diào)色劑再一次重新熔化。接著，二次 定影機構(gòu)29使用散熱片293在將頁附著于具有平滑表面的定影帶291的 同時冷卻該頁，以使調(diào)色劑定影。這種定影處理使得可以形成具有光滑、 高光澤表面的調(diào)色劑圖像。
圖像讀取部10的全速率托架13通過利用來自第一光源131或第二 光源132的光照射對象0來讀取(下面稱為執(zhí)行"掃描操作")該對象O。 具體地說，將利用來自第一光源131的光來照射對象O而進行的掃描操作 稱為"第一掃描操作"，將由此生成的圖像數(shù)據(jù)稱為"第一圖像數(shù)據(jù)"。此 外，將通過利用來自第二光源132的光來照射對象O而進行的掃描操作稱
為"第二掃描操作"，將由此生成的圖像數(shù)據(jù)稱為"第二圖像數(shù)據(jù)"。換句 話說，圖像讀取部10執(zhí)行兩種掃描操作，即，第一掃描操作和第二掃描 操作。接著，圖像處理部50根據(jù)在掃描操作期間獲得的個體圖像信號生 成第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)，并且根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)計算光譜反射率。
在常規(guī)圖像形成裝置中，將光譜反射率作為離散值而不是作為連續(xù) 量來處理。換句話說，針對包含在預(yù)定波長區(qū)(例如，可見光區(qū))中的 某波長區(qū)，僅計算(提取)預(yù)定數(shù)量(下面稱為提取數(shù)量)的光譜反射 率。因此，對于所有圖像數(shù)據(jù)，光譜反射率提取數(shù)量為(每像素的光譜
反射率提取數(shù)量)x (像素數(shù))。下面，將允許通過對從某波長區(qū)提取的
這些"光譜反射率"(離散值)進行回歸分析來獲得估計值的量(連續(xù)量) 稱為"光譜反射率估計函數(shù)"。
如果按本來的連續(xù)量來捕獲光譜反射率，則通?？梢援嫵鲆磺€， 其中光譜反射率隨著波長的逐漸變化而發(fā)生平滑變化。因此，當(dāng)按離散
值來提取光譜反射率時，如果波長間隔S40nm，則可以以足夠的精度級 來表示光譜反射率。此外，為了實現(xiàn)對對象顏色的更忠實的再現(xiàn)，有時 可以將波長間隔設(shè)置成5^5nm。如果將波長間隔設(shè)置成S-10nm，并且提 取光譜反射率的波長區(qū)為400nm到700nm，則將針對每個像素提取31 個光譜反射率。盡管當(dāng)利用具有普通結(jié)構(gòu)的圖像形成裝置時，因為在三 個波長區(qū)(即，R、 G和B)中讀取對象，所以通過信號線和總線每像素 僅發(fā)送三個光譜反射率就足夠了，但是在這種情況下，與通常相比，必 須通過信號線和總線發(fā)送大約多于10倍的光譜反射率數(shù)據(jù)。因此，將光 譜反射率作為數(shù)據(jù)來發(fā)送需要相當(dāng)多的時間。
因此，在減少根據(jù)以波長間隔S提取的m個光譜反射率所生成的數(shù) 據(jù)的量之后，執(zhí)行這種發(fā)送。更具體地說，利用n個本征矢量的線性組 合來表示這m個光譜反射率，其中n是一較小的數(shù)。換句話說，如果計 算出與預(yù)定n個本征矢量相關(guān)聯(lián)的因子，則可以確定光譜反射率估計函 數(shù)，由此將減少數(shù)據(jù)量。然而，為了按這種方式減少數(shù)據(jù)量，必須利用 相對少量的本征矢量來表示光譜反射率估計函數(shù)。此外，為了防止光譜 反射率估計函數(shù)的精度降低，必須用具有相對較大的貢獻率的本征矢量來表示具有不同特性的光譜反射率。
如上所述，光譜反射率本來是一連續(xù)量，并且存在許多這樣的波長 區(qū)，在這些波長區(qū)中可以畫出表示光譜反射率的平滑變化相對于波長的 變化的曲線。換句話說，在許多情況下，相鄰波長區(qū)的光譜反射率具有 相對接近的值。這是由于以下事實來自相鄰波長區(qū)的兩種光的特性相 似，并且當(dāng)將這些不同種類的光用于照射對象時，就反射光的強度而言 也展示出相對接近的特性。因此，可以說，某波長區(qū)的光譜反射率與另 一波長區(qū)的光譜反射率之間存在相關(guān)性。因此，使用比光譜反射率提取 數(shù)量少的數(shù)量的本征矢量來表示光譜反射率估計函數(shù)，可以提供減少數(shù) 據(jù)量的有效方法。
下面，對用于計算這種基于本征矢量的光譜反射率估計函數(shù)的過程 進行說明。
首先，針對如何定義本征矢量進行說明。最初，利用假定包含在對
象中的表示大量顏色的光譜反射率來形成全域(population)。接著，可以
通過對這種全域進行多變量分析(下面，使用主成分分析)來定義本征 矢量。因為利用本征矢量的線性組合來表示所有顏色的光譜反射率估計 函數(shù)，所以優(yōu)選地用波長與光譜反射率之間的關(guān)系相異的盡可能多的光 譜反射率來構(gòu)成全域。按這種方式形成最優(yōu)光譜反射率全域，提供了不 同波長區(qū)中的光譜反射率之間的更可靠的相關(guān)性。
考慮到上面的描述，例如，如果全域由大約500到1000種顏色的光 譜反射率組成，則獲得了具有足夠精度的光譜反射率估計函數(shù)。
通過對這樣形成的全域進行主成分分析來定義本征矢量。圖7例示 了在全域S上定義的本征矢量。圖7針對各個波長示出了被定義為使用
六個本征矢量來表示光譜反射率估計函數(shù)的本征矢量ei a)到e6 a)
的值。應(yīng)注意到，雖然圖7例示了針對任意波長X通過主成分分析來定 義本征矢量的情況，但是例如如果在主成分分析期間使用不同的方法進 行計算，則本征矢量將具有不同的特性。
此外，盡管圖7中使用的本征矢量e, a)到ee a)的數(shù)量為6個， 但是其數(shù)量不限于6個。圖8示出了本征矢量的數(shù)量與對于全域S的累
積貢獻率之間的關(guān)系?；趫D8，可以說，因為對于全域S的累積貢獻率 隨著本征矢量的數(shù)量的增加而增加，所以本征矢量的數(shù)量越大越好。然 而，因為處理變得更加困難，并且進行處理所需的時間隨著本征矢量的 數(shù)量增長而增加，所以預(yù)先確定一數(shù)量，該數(shù)量足以用于以特定精度計
算光譜反射率估計函數(shù)。在圖8所示的情況中，如果將本征矢量的數(shù)量 設(shè)置成6個，則對于全域S的累積貢獻率大約為98%，這對于對全域S 的光譜反射率估計函數(shù)的高度精確計算來說足夠大了。此外，如果未包 括在全域2中的光譜反射率包括了與由所述光譜反射率表示的顏色相比 擁有相對較小色差的顏色的光譜反射率，則這些光譜差通常會展示出類 似的特性，因此，得出的光譜反射率估計函數(shù)的精度足夠了。
現(xiàn)在考慮利用7個或更多個本征矢量時獲得的累積貢獻率，該累積 貢獻率幾乎沒有展示出增加并且實際上變平了。換句話說，如果使用多 于某數(shù)量的本征矢量，則僅有數(shù)據(jù)量增加，而實質(zhì)上沒有提高光譜反射 率估計函數(shù)的精度。另一方面，如果將本征矢量的數(shù)量設(shè)置成5個或以 下，則進一步減少了光譜反射率估計函數(shù)的數(shù)據(jù)量，但是對于全域S的 累積貢獻率也迅速下降。例如，如果將本征矢量的數(shù)量設(shè)置成2個，則 對于全域￡的累積貢獻率將為約60°/。，光譜反射率估計函數(shù)的精度即使 對于構(gòu)成全域S的光譜反射率也稍微不足。因此，希望選擇在對于定義 的本征矢量全域的累積貢獻率與為此所需的數(shù)據(jù)量之間取得平衡時的本 征矢量的數(shù)量。
公式1示出了通過對全域S進行主成分分析而定義的本征矢量ej(X) 與由此表示的光譜反射率估計函數(shù)p(人)之間的關(guān)系。下面，假定在400 nm 到700 nm的波長區(qū)中，從第一和第二圖像數(shù)據(jù)中提取以5=10 nm的波長 間隔獲得的31 (:m)個光譜反射率。此外，利用六個本征矢量e,(X)到<formula>complex formula see original document page 18</formula>
的線性組合來表示光譜反射率估計函數(shù)p(人)。
在公式(1)中，因子Wj (j=l到6)是與計算光譜反射率估計函數(shù) p(X)所需的本征矢量ej(AO相關(guān)聯(lián)的因子。
接下來，基于從圖像數(shù)據(jù)中提取的光譜反射率來確定顏色描述符值， 并且根據(jù)該顏色描述符值與公式(1)所表示的光譜反射率估計函數(shù)之間
的關(guān)系來計算因子Wj (j=l到6)。如果將XYZ顏色系統(tǒng)的三色刺激 (tristimulus)值用作顏色描述符值，則可以利用下面的公式(2)到(7) 來計算因子Wj。已公知下面的公式(2)到(7)是光譜反射率與XYZ顏 色系統(tǒng)的三色刺激值之間的關(guān)系表達式，在此使用光譜反射率估計函數(shù) p(入)的值。這里，公式(2)到(4)表示標(biāo)準(zhǔn)光D65的三色剌激值的關(guān)系 表達式，而公式(5)到(7)表示標(biāo)準(zhǔn)光A的三色刺激值的關(guān)系。
<formula>complex formula see original document page 19</formula>
(2)
<formula>complex formula see original document page 19</formula>(3)
<formula>complex formula see original document page 19</formula>(4)
<formula>complex formula see original document page 19</formula>(5)
<formula>complex formula see original document page 19</formula>(6)
<formula>complex formula see original document page 19</formula>(7)
應(yīng)注意到，公式(2)到(4)表示根據(jù)第一圖像數(shù)據(jù)確定的三色刺
激值XD65、 YD65以及ZD65與光譜反射率估計函數(shù)p(、)的值之間的關(guān)系，
而公式(5)到(7)表示根據(jù)第二圖像數(shù)據(jù)確定的三色刺激值XA、 YA 以及ZA與光譜反射率估計函數(shù)p(X)的值之間的關(guān)系。另外，公式(2) 到(7)中的單詞"vis"表示提取光譜反射率的波長區(qū)，該波長區(qū)在這種 情況下為400 nm到700 nm。此外，E65(AJ是表示第一光源131的光譜能 量分布的公式，而EA(X)是表示第二光源132的光譜能量分布的公式。此 外，在公式(2)到(7)中，由下面的公式(8)到(10)表示的函數(shù)(函 數(shù)x(X)、 y(W以及z(W，在x、 y以及z上方具有短橫線)是XYZ顏色系
統(tǒng)中的X軸、Y軸以及Z軸的對應(yīng)顏色匹配函數(shù)。
X(義) (8) jW (9) z(義) (10)
當(dāng)從第一和第二圖像數(shù)據(jù)中提取了對應(yīng)的31個光譜反射率時，針對
各個單獨的光譜反射率確定三色刺激值Xr)65、 YD65、 Zd65以及Xa、 YA、
ZA。在這一點上，公式(2)到(7)變成六個因子w,到W6是未知值的6
階線性方程，因此，可以計算出因子W,到W6的唯一值。S卩，因為存在 六個作為未知值的因子Wj，所以利用兩個不同光源來獲得六個不同的三
色刺激值。
當(dāng)計算出因子Wi到w6的值時，就定義了光譜反射率估計函數(shù)p(X)，
并且圖像形成裝置1可以確定在形成圖像時所需的調(diào)色劑的顏色和數(shù)量。
此外，因為已經(jīng)確定了所有的三色刺激值XD65、 YD65、 Zd65以及Xa、 Ya、
zA，所以可以根據(jù)這些三色刺激值獲得近似的顏色。例如，即使用戶沒
有在視覺上確認圖像的顏色，仍可根據(jù)三色刺激值來確定顏色。
圖9針對一給定像素示出了從表示對象的圖像數(shù)據(jù)中提取的光譜反 射率、以及由圖7所示的本征矢量e"X)到e6(X)表示的示例性光譜反射率 估計函數(shù)p(人)。圖9示出了通過將波長間隔設(shè)置成5-10nm而提取的31 個光譜反射率(離散值)的標(biāo)繪圖，并且示出了一實線，該實線表示通 過利用六個本征矢量e,(^)到e6(人)來表示光譜反射率而獲得的光譜反射率 估計函數(shù)p(X)(連續(xù)量)。從圖9中可以看出，光譜反射率估計函數(shù)p(入) 是一平滑變化的曲線函數(shù)，并且展示了與原始光譜反射率實際匹配的特 性。即，取決于如何定義本征矢量，可以將與光譜反射率有關(guān)的數(shù)據(jù)量 減少約20%,但該光譜反射率估計函數(shù)仍然能夠表現(xiàn)足夠的精度。
接下來，將對圖像形成裝置1執(zhí)行的操作過程的細節(jié)進行說明。應(yīng) 注意到，光譜反射率估計函數(shù)pa)是利用定義在全域S上的六個本征矢 量e,a)到e6(X)(諸如圖7中所示的那些本征矢量)來表示的。
另外，在制造步驟期間，人工地或者利用圖像形成裝置1自身對由 假定包含在對象中的不同顏色的光譜反射率構(gòu)成的全域S進行主成分分
析，由此定義六個本征矢量e,(X)到e6( 0。將定義的本征矢量e,(X)到e6(X) 存儲在圖像處理部50的內(nèi)部存儲器中。
圖IO是示出了所執(zhí)行的操作序列的流程圖，其中，圖像形成裝置l 執(zhí)行對對象0進行掃描的操作并且在印刷紙P上形成圖像。
當(dāng)把要成像的對象0放置在臺板玻璃11上，并且操作員發(fā)出開始圖 像形成的指令時，控制器30使圖像讀取部IO通過利用來自第一光源131 的光來照射要成像的對象O，從而執(zhí)行第一掃描操作(步驟S1)。接著， 控制器30將生成的圖像信號提供給圖像處理部50，使其生成第一圖像數(shù) 據(jù)(步驟S2)。隨后，控制器30使圖像讀取部10通過利用來自第二光源 132的光來照射對象0，從而執(zhí)行第二掃描操作(步驟S3)。接著，控制 器30將生成的圖像信號提供給圖像處理部50，使其生成第二圖像數(shù)據(jù)(步 驟S4)。此后，控制器30使圖像處理部50針對形成圖像數(shù)據(jù)的一部分的 各個像素，計算光譜反射率(步驟S5)。更具體地說，通過在400nm到 700nm的波長區(qū)中將波長間隔設(shè)置為S-10nm，對每個像素計算31個光 譜反射率。
隨后，控制器30使圖像處理部50基于在步驟S5中計算出的光譜反 射率針對第一和第二圖像數(shù)據(jù)中的各個單獨的像素來計算XYZ顏色系統(tǒng) 的三色刺激值xd65、 YD65、 Zd65以及Xa、 Ya、 Za (步驟S6)。接著，控 制器30使圖像處理部50計算因子w,到w6，從而計算出表示對象0的 圖像數(shù)據(jù)的光譜反射率估計函數(shù)p(人)(步驟S7)。
隨后，控制器30使圖像處理部50對圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行顏色空間處理和 畫面處理，以確定施加至與該圖像數(shù)據(jù)的像素相對應(yīng)的區(qū)域的調(diào)色劑的 量和顏色(步驟S8)。
在確定調(diào)色劑的量時，對于通過由因子w,到w6確定的光譜反射率 估計函數(shù)p(X)表示的顏色，控制器30針對各像素識別諸如青色、品紅色、 黃色、黑色、紅色、橙色、綠色以及藍色的各顏色的調(diào)色劑(著色劑) 的比例、面積比以及點形狀等。此外，根據(jù)由圖像數(shù)據(jù)描述的圖像，控 制器30可以確定是否使用透明調(diào)色劑。例如，當(dāng)采用的調(diào)色劑顏色的數(shù) 量較小時，諸如當(dāng)圖像數(shù)據(jù)是單色文檔數(shù)據(jù)時等，控制器30針對這種圖像數(shù)據(jù)將透明調(diào)色劑的調(diào)色劑量設(shè)置成零。此外，當(dāng)圖像數(shù)據(jù)為多色并 且采用的調(diào)色劑顏色的數(shù)量增加時，控制器30在圖像數(shù)據(jù)的整個面積上 施加預(yù)定量的透明調(diào)色劑。
控制器30向圖像形成部20提供包括關(guān)于各像素中的各顏色的調(diào)色 劑的比例、面積比以及點等的信息的圖像數(shù)據(jù)(步驟S9)。根據(jù)該圖像數(shù) 據(jù)，圖像形成部20使用一組調(diào)色劑在印刷頁P上形成圖像(步驟SIO)。
具體地說，圖像形成部20選擇與各顏色的圖像數(shù)據(jù)相對應(yīng)的一次轉(zhuǎn) 印單元23，并且在其中形成與該圖像數(shù)據(jù)相對應(yīng)的靜電潛像。此后，圖 像形成部20選擇由該圖像數(shù)據(jù)指示的調(diào)色劑顏色的顯影單元(234到237 中的任一個)，并且將調(diào)色劑施加至所述靜電潛像，以形成調(diào)色劑圖像。 一旦通過這樣做而形成了各種顏色的調(diào)色劑圖像，并且一旦執(zhí)行了將調(diào) 色劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶24上的一次轉(zhuǎn)印，圖像形成部20就執(zhí)行將 調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到頁上的二次轉(zhuǎn)印，利用一次定影機構(gòu)27和二次定影機 構(gòu)29使圖像定影，并且彈出該頁。這產(chǎn)生了一個表示對象O的圖像的復(fù) 制品，從而圖像形成處理終止。
根據(jù)上述示例性實施例， 一旦根據(jù)表示對象的圖像數(shù)據(jù)而計算出預(yù) 定數(shù)量的光譜反射率，圖像形成裝置1就利用較少數(shù)量的本征矢量來計 算光譜反射率估計函數(shù)。因為本征矢量是由表示假定存在于對象中的顏 色的光譜反射率來定義的，所以給定的光譜反射率估計函數(shù)實際上是在 精度沒有任何降低的情況下表示的。因此，即使與常規(guī)方法相比更大程 度地減少了數(shù)據(jù)量，仍可忠實地再現(xiàn)對象的顏色。
上述示例性實施例是第一示例性實施例。
(2)第二示例性實施例
接下來，對本發(fā)明的第二示例性實施例進行說明。
在第二示例性實施例中，嘗試甚至比上述第一示例性實施例更精確 地計算光譜反射率估計函數(shù)。
圖11的實線C表示根據(jù)第一示例性實施例的方法計算出的光譜反射 率估計函數(shù)p"入)，而虛線Cr表示對象的原始光譜反射率。如圖11所示， 計算出的光譜反射率估計函數(shù)與對象的原始光譜反射率之間的差，在提取光譜反射率的波長范圍的短波長區(qū)(大約400 nm到440 nm)和長波長 區(qū)(大約660nm到700nm)中具有相對較大的值。
圖11例示了具體對象的示例，但是如果針對1000個不同對象獲得
了按與上述相同的方式計算出的光譜反射率估計函數(shù)P,(人)與對象的原始 光譜反射率之間的差，則如圖12所示，在這兩者之間將存在大約8%的 差。應(yīng)注意到，對象的釆樣數(shù)量畫在圖12中的X軸上，而所述兩者之間 的差的比率則畫在Y軸上。此外，在圖13中，所述兩者之間的差被表示 為標(biāo)準(zhǔn)偏差。從圖13中可以看出，所述兩者之間的差在用來提取光譜反 射率的波長范圍的短波長區(qū)和長波長區(qū)中增大。
結(jié)果，本發(fā)明人得出了下面的與光譜反射率估計函數(shù)p"X)與對象的 原始光譜反射率之間的差在短波長區(qū)和長波長區(qū)中增大的原因有關(guān)的假 說。
圖14表示波長與XYZ顏色系統(tǒng)的刺激值之間的關(guān)系。波長X畫在 X軸上，而相對于波長X的刺激值x(X)、 y(X)和z(X)畫在Y軸上。因為刺 激值x(X)、 y(X)和z(人)表示對人眼的刺激的假定數(shù)值表示，所以如圖14 所示，它們覆蓋了 400 nm到700 nm的包括可見光波長范圍的整個波長 范圍。另外，在大約400nm到430nm的短波長區(qū)中以及在大約650nm 到700nm (或大約660 nm到700 nm)的長波長區(qū)中，刺激值x(X)、 y(X) 和z(X)的值較小。換句話說，在XYZ顏色系統(tǒng)中，刺激值x(人)、y(人)和 z(X)對短波長區(qū)和長波長區(qū)的貢獻率小于刺激值x(人)、y(X)和z(X)對其他 波長區(qū)(中間波長區(qū))的貢獻率。另一方面，如果根據(jù)第一示例性實施 例的方法確定了光譜反射率估計函數(shù)Pl(X)，并且嘗試忠實地再現(xiàn)對象的 顏色(其顯現(xiàn)在人眼中的顏色)，則由于如上所述刺激值x(X)、 y( O和z(X) 對短波長區(qū)和長波長區(qū)的貢獻小，所以盡管可以在短波長區(qū)和長波長區(qū) 中忠實地再現(xiàn)對象的顏色(其顯現(xiàn)在人眼中的顏色)，但是刺激值x(入)、 y(入)和z(X)的值在短波長區(qū)和長波長區(qū)中不一定精確。
我們認為這就是光譜反射率估計函數(shù)Pi( O與對象的原始光譜反射率 之間的差在短波長區(qū)和長波長區(qū)中增大的原因。
因此，第二示例性實施例設(shè)想了這樣一種情況，在該情況中，設(shè)想
具有特定光譜能量分布的虛擬的光源，并且使用來自所述光源的照射光 來照射對象。為此，僅需第一示例性實施例中使用的第一光源和第二光 源之中的一個光源，而不需要另一個光源。應(yīng)注意到，在第一光源和第 二光源之中，第二示例性實施例使用第一光源。虛擬的光源(在下文中 稱為"虛擬光源")的光譜能量分布具有補償上述的刺激值X、 Y和Z在 短波長區(qū)和長波長區(qū)中的小貢獻率的分布特性。本發(fā)明人進行了處理具 有各種光譜能量分布的光源的許多實驗，并且發(fā)現(xiàn)了由光譜反射率估計 函數(shù)p(入)表示的光譜反射率與對象的原始光譜反射率之間的差變小處的
光譜能量。具體地說，如圖15所示，在可見光范圍中，在430nm到660nm 的中間波長范圍中光譜能量低，另一方面，在400 nm到430 nm的短波 長區(qū)中以及在660 nm到700 nm的長波長區(qū)中光譜能量高。此外，長波 長區(qū)的光譜能量高于短波長區(qū)的光譜能量。
在第二示例性實施例中，基于從圖像數(shù)據(jù)中提取的光譜反射率來確 定顏色描述符值，并且根據(jù)該顏色描述符值與由公式(1)表示的光譜反 射率的光譜反射率估計函數(shù)之間的關(guān)系來計算最優(yōu)因子Wj (j=l到6)。 可以根據(jù)下面的公式(11)到(16)來計算最優(yōu)因子Wj。
<formula>complex formula see original document page 24</formula>(11)
<formula>complex formula see original document page 24</formula>(12)
<formula>complex formula see original document page 24</formula>(13)
<formula>complex formula see original document page 24</formula>(14)
<formula>complex formula see original document page 24</formula>(15)
<formula>complex formula see original document page 24</formula>(16)
另外，按與第一示例性實施例相同的方式,
公式(11)到(13)表 示利用光DM進行的掃描操作(第一掃描操作)而確定的三色刺激值XD65、 YD65以及ZD65與光譜反射率的光譜反射率估計函數(shù)P(X)的值之間的關(guān)系。
另外，公式(14)到(16)表示三色刺激值Xv、 Yv以及Zv與光譜反射
率的光譜反射率估計函數(shù)P(X)的值之間的關(guān)系。如果E65(X)表示第一光源
131的光譜能量分布并且Ev(、)表示圖15所示的虛擬光源的光譜能量分
布，則通過將Ev(X)/E65(X)乘以利用光D65進行的掃描操作而確定的三色 刺激信Xd65、 yd65以及Zo65來獲得公式(14)到(16)中的三色剌激值
Xv、 Yv以及Zv。應(yīng)注意到，公式(11)到(16)中的單詞"vis"表示 提取光譜反射率的波長區(qū)，在這種情況下，該波長區(qū)為400 nm到700 nm。 當(dāng)從第一圖像數(shù)據(jù)中提取了對應(yīng)的31個光譜反射率時，基于這些反
射率來瑰定三色刺激信Xd65、 Yd65、 ZD65。此外，通過將Ev(X)/E65(、)乘以 三色刺激信Xd65、 yd65以及Zo65來獲得三色刺激值Xv、 YV以及ZV。在
這一點上，公式(11)到(16)變成6階線性方程，其中，六個因子w,
到w6是未知值，因此可以計算出因子Wl到w6的唯一值。
通過這樣做，如圖12的下部所示，由光譜反射率估計函數(shù)p(、)表示 的光譜反射率與針對1000個不同對象所確定的對象的原始光譜反射率之 間的差被保持在4%以內(nèi)。
圖16是示出了所執(zhí)行的操作序列的流程圖，其中，第二示例性實施 例的圖像形成裝置1執(zhí)行掃描對象O的操作，并且在印刷紙P上形成圖 像。
在圖16中，當(dāng)把要成像的對象O放置在臺板玻璃ll上，并且操作 員發(fā)出開始圖像形成的指令時，控制器30使圖像讀取部10通過利用來 自第一光源131的光來照射要成像的對象O，從而執(zhí)行第一掃描操作(步 驟Sll)。接著，控制器30將生成的圖像信號提供給圖像處理部50,使 其生成圖像數(shù)據(jù)(步驟S12)。接下來，控制器30使圖像處理部50針對 形成圖像數(shù)據(jù)的一部分的各個像素計算光譜反射率(步驟S13)。更具體 地說，通過在400 nm到700 nm的波長區(qū)中將波長間隔設(shè)置為5=10 nm， 對每個像素計算31個光譜反射率。
隨后，控制器30接著使圖像處理部50基于在步驟S13中計算出的 光譜反射率針對第一圖像數(shù)據(jù)的各個單獨的像素計算XYZ顏色系統(tǒng)的三 色剌激值xd65、 YD65、 Zd65以及Xv、 Yv、 Zv (步驟S14)。接著，控制器
30使圖像處理部50計算因子Wl到w6，從而針對表示對象O的圖像數(shù)據(jù) 來計算光譜反射率的光譜反射率估計函數(shù)p(X)(步驟S15)。
隨后，控制器30使圖像處理部50對該圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行顏色空間處理 和畫面處理，以確定分配給與該圖像數(shù)據(jù)的像素相對應(yīng)的區(qū)域的調(diào)色劑 的量和顏色(步驟S16)。
在確定調(diào)色劑的量時，對于通過由因子w,到w6確定的光譜反射率
的光譜反射率估計函數(shù)p(人)表示的顏色，控制器30針對各像素識別諸如 青色、品紅色、黃色、黑色、紅色、橙色、綠色以及藍色的各顏色的調(diào) 色劑(著色劑)的比例、面積比以及點形狀等。此外，根據(jù)由圖像數(shù)據(jù) 描述的圖像，控制器30可以確定是否使用透明調(diào)色劑。例如，當(dāng)采用的 調(diào)色劑顏色的數(shù)量較小時，諸如當(dāng)圖像數(shù)據(jù)是單色文檔數(shù)據(jù)時等，控制 器30針對這種圖像數(shù)據(jù)將透明調(diào)色劑的調(diào)色劑量設(shè)置成零。此外，當(dāng)圖 像數(shù)據(jù)為多色的并且采用的調(diào)色劑顏色的數(shù)量增加時，控制器30在圖像 數(shù)據(jù)的整個面積上施加預(yù)定量的透明調(diào)色劑。
控制器30向圖像形成部20提供包括關(guān)于各像素中的各顏色的調(diào)色
劑的比例、面積比以及點等的信息的圖像數(shù)據(jù)(步驟sn)。根據(jù)該圖像
數(shù)據(jù)，圖像形成部20使用一組調(diào)色劑，以在印刷頁P上形成圖像(步驟 S18)。
具體地說，圖像形成部20選擇與各顏色的圖像數(shù)據(jù)相對應(yīng)的一次轉(zhuǎn) 印單元23，并且在其中形成與該圖像數(shù)據(jù)相對應(yīng)的靜電潛像。此后，圖 像形成部20選擇由該圖像數(shù)據(jù)指示的調(diào)色劑顏色的顯影單元，并且將調(diào) 色劑施加至所述靜電潛像，以形成調(diào)色劑圖像。 一旦通過這樣做而形成 了各種顏色的調(diào)色劑圖像，并且一旦執(zhí)行了將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn) 印帶24上的一次轉(zhuǎn)印，圖像形成部20就執(zhí)行將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到頁上 的二次轉(zhuǎn)印，利用一次定影機構(gòu)27和二次定影機構(gòu)29使圖像定影，并 且彈出該頁。這產(chǎn)生了一個復(fù)制品，即，表示對象O的圖像，從而圖像 形成處理終止。
上述示例性實施例是第二示例性實施例。
應(yīng)注意到，上述第一和第二示例性實施例可以按下面的方式進行修 改。另外，也可以適當(dāng)?shù)亟M合下述的各個修改。
盡管示例性實施例描述了并入圖像形成裝置1中的示例性圖像處理 部50，但是圖像處理部不限于并入圖像形成裝置中的部件，而例如可以 并入用于圖像讀取的掃描裝置中，或者并入執(zhí)行圖像處理的計算機中。 在這種情況下，圖像處理裝置例如向圖像形成裝置和可記錄介質(zhì)等輸出 按上述方式確定的因子。另一方面，圖像形成裝置以及從可記錄介質(zhì)讀 取這些因子的信息處理器，通過形成這些因子與所存儲的本征矢量的線 性組合來獲得表示顏色的光譜反射率的光譜反射率估計函數(shù)。此外，可 以計算用于表現(xiàn)由該函數(shù)表示的顏色的著色劑的量，并且可以利用計算 出的著色劑的量，在印刷材料上形成圖像。在這種情況下，與處理大量 光譜反射率的常規(guī)實踐相比，可以減少數(shù)據(jù)量。因此，與將光譜反射率 作為圖像數(shù)據(jù)而輸出至圖像形成裝置和可記錄介質(zhì)等的情況相比，可以 減少進行輸出所需的時間量，并且可以使存儲在可記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)量 更少。應(yīng)注意到，當(dāng)圖像處理裝置向圖像形成裝置輸出數(shù)據(jù)時，圖像處 理裝置計算用于表現(xiàn)由通過因子和本征矢量的線性組合表示的函數(shù)所表 示的顏色的著色劑的量，并且不是輸出因子或輸出因子與顏色描述符值， 可將該圖像處理裝置設(shè)置成輸出著色劑的量。
另外，盡管在示例性實施例中提供的說明針對的是并入圖像形成裝 置1中的示例性圖像讀取裝置10，但是圖像讀取裝置不限于并入圖像形 成裝置中的裝置，例如，其可以是與圖像形成裝置分立的裝置。
另外，當(dāng)上述圖像處理裝置向外部圖像形成裝置或信息處理器提供 因子和三色刺激值時，它可以獲取與目的地裝置有關(guān)的信息并且僅提供 內(nèi)容與所述裝置相匹配的數(shù)據(jù)。例如，如果目的地裝置可以利用因子和 本征矢量的線性組合而獲得光譜反射率的光譜反射率估計函數(shù)，則可以 將圖像處理裝置設(shè)置成提供因子或提供因子和三色刺激值。在這種情況 下，目的地裝置可以獲得光譜反射率的光譜反射率估計函數(shù)，并且再現(xiàn) 顏色，從而用戶可以在視覺上識別三色刺激值并確定顏色。
另一方面，當(dāng)即使提供了因子，目的地裝置也無法獲得光譜反射率 的光譜反射率函數(shù)時，諸如在目的地裝置沒有存儲本征矢量時，可以將 圖像處理裝置設(shè)置成僅提供三色刺激值。通過這樣做，目的地裝置可以 根據(jù)三色刺激值再現(xiàn)顏色，而無需接收不必要的因子，這使操作更有效。 很自然地，圖像處理裝置可以一起提供因子和三色刺激值，以使目的地 裝置可以確定在再現(xiàn)顏色時使用三色刺激值中的哪一個。
換句話說，不管該裝置是否具有規(guī)定的規(guī)格，都將能夠再現(xiàn)圖像的 顏色。
此外，雖然在示例性實施例中提供的說明使用第一光源131作為發(fā) 出符合標(biāo)準(zhǔn)光D65的光的光源，并且使用第二光源132作為發(fā)出符合標(biāo)準(zhǔn) 光A的光的光源，但是只要第一光源和第二光源的光譜能量分布在獲得 光譜反射率的光譜反射率估計函數(shù)的波長范圍中不同，就可以使用任何 類型的光源。因為不管光源的類型為何，基于從圖像數(shù)據(jù)中提取的光譜 反射率而獲得的三色刺激值的數(shù)量都是6個，所以這與本征矢量的數(shù)量 (其也為6個)相匹配，并且可以根據(jù)三色刺激值與本征矢量之間的關(guān) 系(如公式(2)到(7)以及(11)到(16))而唯一地計算出因子。
此外，盡管在示例性實施例中將本征矢量的數(shù)量設(shè)置成6個，但是 不限于該數(shù)量，而是可以按任意方式設(shè)置。如上述的圖6所示，本征矢 量的數(shù)量增加得越多，在對于全域的累積貢獻率方面的改進就越大，并 且光譜反射率的光譜反射率估計函數(shù)的精度的改進就越大。例如，如果 將本征矢量的數(shù)量設(shè)置成9個，則累積貢獻率甚至將更接近100%。此外， 為了唯一地計算出9個因子，針對三色刺激值，將需要9階線性方程。 換句話說，必須獲得9個不同的三色刺激值。即，必須利用三個不同的 光源進行掃描操作，更具體地說，除了第一和第二掃描操作之外，還要
利用例如發(fā)出符合輔助標(biāo)準(zhǔn)光D5Q的光的光源，來執(zhí)行第三掃描操作。通
過這樣做，將可以根據(jù)光譜反射率的光譜反射率估計函數(shù)和9個不同的 三色刺激值而唯一地計算出所有因子。
另外，盡管在示例性實施例中，將圖像形成裝置1設(shè)置成一起提供 XYZ顏色系統(tǒng)中的三色剌激值以及與本征矢量相關(guān)聯(lián)的因子，但是，提
供的三色刺激值的類型可以按照希望進行確定。例如，即使提供的值僅 為從第一掃描操作獲得的三色刺激值乂065、 YD65、 ZD65，或者當(dāng)它們僅為
從第二掃描操作獲得的三色剌激值XA、 Ya和Za吋，仍然可以根據(jù)這些 三色刺激值在某條件下確定顏色。另外，數(shù)量甚至可以更少。
此外，盡管在示例性實施例中，圖像形成裝置1使用XYZ顏色系統(tǒng) 中的三色刺激值作為顏色描述符值，但是也可以使用C正LAB顏色空間 色度值。XYZ顏色系統(tǒng)中的三色刺激值適于在某觀察條件下確定顏色， 但它們對于清楚地表現(xiàn)顏色之間的差異而言不方便。因此，因為使用 CIELAB顏色空間色度值允許量化顏色之間的差異，所以它們便于在必須 確定細微色差的情況下使用。另外，可以使用如下方法，其中，利用XYZ 顏色系統(tǒng)的三色刺激值獲得因子，然后，如果有必要，則執(zhí)行到CIELAB 顏色空間的色度值的轉(zhuǎn)換。另外，也可以使用其他顏色空間(如CIELUV 顏色空間)中的顏色描述符值。
此外，盡管在示例性實施例中，利用透明調(diào)色劑和八種彩色調(diào)色劑 (如青色、品紅色、黃色、黑色、紅色、橙色、綠色以及藍色)來形成 調(diào)色劑圖像，但是本發(fā)明中使用的顏色不限于這些示例。在圖像形成裝 置中可以存儲并顯影這些調(diào)色劑之中的任意數(shù)量的調(diào)色劑。
盡管在示例性實施例中，列傳感器中的光檢測器列的數(shù)量為31,但 是也可以比該數(shù)量更小或更大。然而，因為旨在利用比三種常規(guī)顏色(即 R、 G和B)更多的顏色進行讀取，所以必須存在4個或更多個光檢測器 列。另外，可以使用具有單個光檢測器行的系統(tǒng)，在該行中使用了一組 濾色器并且在切換所使用的濾色器時讀取對象幾次。
出于例示和說明的目的，已經(jīng)提供了對本發(fā)明的示例性實施例的前 述說明。該說明不是想要窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限制為所公開的精確形式。顯 然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到許多修改和變型。選擇并說明這些示例性 實施例是為了最好地解釋本發(fā)明的原理及其實際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其 他技術(shù)人員能夠針對適于所構(gòu)想的具體用途的各種實施例和各種變型例 來理解本發(fā)明。本發(fā)明的范圍旨在由所附權(quán)利要求及其等同物來限定。
權(quán)利要求
1、一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包括第一計算部，該第一計算部基于照射對象的光的強度以及從該對象反射的光的強度來計算多個波長處的多個光譜反射率，所述光具有特定的光譜能量分布；第二計算部，該第二計算部基于由所述第一計算部計算出的所述光譜反射率來計算所述對象的顏色描述符值；第三計算部，該第三計算部計算一組因子，該組因子在利用基于由所述第二計算部計算出的所述顏色描述符值而生成的顏色描述符值集合來表示所述對象的顏色時使用，所述顏色描述符值集合中的每一個顏色描述符值都是由多個本征矢量、分別與對應(yīng)的本征矢量相關(guān)聯(lián)的所述因子、以及來自光源的基準(zhǔn)光的光譜能量或虛擬光的理論光譜能量的線性組合來表示的；和輸出部，該輸出部輸出由所述第三計算部計算出的所述因子。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，在可見光的波長范 圍內(nèi)，短波長區(qū)和長波長區(qū)中的所述虛擬光的理論光譜能量相對大于其 他波長區(qū)中的所述虛擬光的理論光譜能量。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中，所述長波長區(qū)的理 論光譜能量基本上高于所述短波長區(qū)的理論光譜能量。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，該圖像處理裝置還包括 著色劑計算部，該著色劑計算部計算用于表現(xiàn)顏色的多種著色劑的量，所述顏色由所述因子和所述本征矢量的線性組合來表示，其中，所述輸出部不輸出所述因子，而是輸出由所述著色劑計算部 計算出的著色劑的量。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像處理裝置，其中，所述本征矢量的數(shù) 量是6。
6、 一種圖像讀取裝置，該圖像讀取裝置包括光源，該光源用具有特定的光譜能量分布的光來照射對象； 第一計算部，該第一計算部基于照射對象的光的強度以及從該對象 反射的光的強度來計算多個波長處的多個光譜反射率，所述光具有特定的光譜能量分布；第二計算部，該第二計算部基于由所述第一計算部計算出的所述光 譜反射率來計算所述對象的顏色描述符值；第三計算部，該第三計算部計算一組因子，該組因子在利用基于由 所述第二計算部計算出的所述顏色描述符值而生成的顏色描述符值集合 來表示所述對象的顏色時使用，所述顏色描述符值集合中的每一個顏色 描述符值都是由多個本征矢量、分別與對應(yīng)的本征矢量相關(guān)聯(lián)的所述因 子、以及來自光源的基準(zhǔn)光的光譜能量或虛擬光的理論光譜能量的線性 組合來表示的；和輸出部，該輸出部輸出由第三計算部計算出的所述因子。
7、 一種圖像形成裝置，該圖像形成裝置包括 光源，該光源用具有特定的光譜能量分布的光來照射對象； 第一計算部，該第一計算部基于照射對象的光的強度以及從該對象 反射的光的強度來計算多個波長處的多個光譜反射率，所述光具有特定 的光譜能量分布；第二計算部，該第二計算部基于由所述第一計算部計算出的所述光 譜反射率來計算所述對象的顏色描述符值；第三計算部，該第三計算部計算一組因子，該組因子在利用基于由 所述第二計算部計算出的所述顏色描述符值而生成的顏色描述符值集合 來表示所述對象的顏色時使用，所述顏色描述符值集合中的每一個顏色 描述符值都是由多個本征矢量、分別與對應(yīng)的本征矢量相關(guān)聯(lián)的所述因 子、以及來自光源的基準(zhǔn)光的光譜能量或虛擬光的理論光譜能量的線性 組合來表示的；著色劑計算部，該著色劑計算部計算用于表現(xiàn)顏色的多種著色劑的 量，所述顏色由所述因子和所述本征矢量的線性組合來表示；和圖像形成單元，該圖像形成單元按所述著色劑計算部確定的量使用 所述著色劑在印刷材料上形成圖像。
8、 一種圖像處理方法，該圖像處理方法包括以下步驟 基于照射對象的光的強度以及從該對象反射的光的強度來計算多個波長處的多個光譜反射率，所述光具有特定的光譜能量分布； 基于所述光譜反射率來計算所述對象的顏色描述符值； 計算一組因子，該組因子在利用基于所述顏色描述符值而生成的顏 色描述符值集合來表示所述對象的顏色時使用，所述顏色描述符值集合 中的每一個顏色描述符值都是由多個本征矢量、分別與對應(yīng)的本征矢量 相關(guān)聯(lián)的所述因子、以及來自光源的基準(zhǔn)光的光譜能量或虛擬光的理論 光譜能量的線性組合來表示的；以及 輸出所述因子。
9、 一種圖像讀取方法，該圖像讀取方法包括以下步驟 用具有特定的光譜能量分布的光來照射對象；基于照射對象的光的強度以及從該對象反射的光的強度來計算多個 波長處的多個光譜反射率，所述光具有特定的光譜能量分布；基于所述光譜反射率來計算所述對象的顏色描述符值；計算一組因子，該組因子在利用基于所述顏色描述符值而生成的顏 色描述符值集合來表示所述對象的顏色時使用，所述顏色描述符值集合 中的每一個顏色描述符值都是由多個本征矢量、分別與對應(yīng)的本征矢量 相關(guān)聯(lián)的所述因子、以及來自光源的基準(zhǔn)光的光譜能量或虛擬光的理論 光譜能量的線性組合來表示的；以及輸出所述因子。
10、 一種圖像形成方法，該圖像形成方法包括以下步驟-用具有特定的光譜能量分布的光來照射對象；基于照射對象的光的強度以及從該對象反射的光的強度來計算多個 波長處的多個光譜反射率，所述光具有特定的光譜能量分布； 基于所述光譜反射率來計算所述對象的顏色描述符值； 計算一組因子，該組因子在利用基于所述顏色描述符值而生成的顏 色描述符值集合來表示所述對象的顏色時使用，所述顏色描述符值集合 中的每一個顏色描述符值都是由多個本征矢量、分別與對應(yīng)的本征矢量相關(guān)聯(lián)的所述因子、以及來自光源的基準(zhǔn)光的光譜能量或虛擬光的理論光譜能量的線性組合來表示的；計算用于表現(xiàn)顏色的多種著色劑的量，所述顏色由所述因子和所述 本征矢量的線性組合來表示；以及按所述量使用所述著色劑在印刷材料上形成圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖像處理裝置、圖像讀取裝置、圖像形成裝置及其方法。該圖像處理裝置包括第一計算部，基于照射對象的光的強度以及從該對象反射的光的強度來計算多個波長處的多個光譜反射率，所述光具有特定的光譜能量分布；第二計算部，基于由所述第一計算部計算出的所述光譜反射率來計算所述對象的顏色描述符值；第三計算部，計算一組因子，該組因子在利用預(yù)定的多個本征矢量、與對應(yīng)的本征矢量相關(guān)聯(lián)的因子、以及基準(zhǔn)光的光譜能量或虛擬光的理論光譜能量的線性組合來表示所述顏色描述符值時使用；和輸出部，輸出由所述第三計算部計算出的所述因子。
文檔編號G03G21/00GK101196720SQ20071012817
公開日2008年6月11日 申請日期2007年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月7日
發(fā)明者仲谷文雄, 市川裕一 申請人:富士施樂株式會社