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発明の名称 測色画像変換方法及び測色画像変換装置並びに測色画像変換プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−258047(P2001−258047A)
公開日 平成13年9月21日(2001.9.21)
出願番号 特願2000−67060(P2000−67060)
出願日 平成12年3月10日(2000.3.10)
代理人
発明者 草野 英夫 / 飯野 浩一 / 諸原 雄大 / 田中 貴也 / 長谷川 隆行
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】撮影時に使用した照明光に対応した撮像系の色再現特性を把握した情報を自動的に特定し、これを利用して、撮影した画像のデータを別の画像データに変換処理を行う測色画像変換方法であり、(ア) 複数の色票を配置した標準板を撮像系で撮影して得た画像データを解析することで、撮影時における照明光の分光分布データを求めて出力する分光分布データ出力ステップ;
(イ) 出力された照明光の分光分布データと、撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報と照明光の情報を記述したファイルを用いて各波長毎に比較を行い、最も酷似したものを撮影時の照明光として特定する光源分析ステップ;
(ウ) 前記(イ)より照合を行うことで撮影時の照明光の情報に対応したファイルを選択し出力する選択ファイル出力ステップ;
(エ) 選択された照明光に対応したファイルを用いて、同一の照明下、同一の撮像系で撮影して得た画像のデータを、別の画像データに変換する画像データ変換ステップ;
以上(ア)〜(エ)のステップを全て行うことを特徴とする測色画像変換方法。
【請求項2】前記(エ)の別の画像データとはCIEXYZ画像データであることを特徴とする請求項1に記載の測色画像変換方法。
【請求項3】撮影時に使用した照明光に対応した撮像系の色再現特性を把握した情報を自動的に特定し、これを利用して、撮影した画像のデータを別の画像データに変換処理を行う測色画像変換方法であり、(オ) 複数の色票を配置した標準板を撮像系で撮影して得た画像データを解析することで、撮影時における照明光の分光分布を基底関数の線形結合で表すための重みベクトルを求めて出力する重みベクトル出力ステップ;
(カ) 照明光の分光分布を基底関数の線形結合で表すための重みベクトルと、撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報と照明光の情報を記述したファイルを用いて各重みベクトル毎に比較を行い、最も近しいものを撮影時の照明光として特定する光源分析ステップ;
(キ) 前記(カ)より照合を行うことで撮影時の照明光の情報に対応したファイルを選択し出力する選択ファイル出力ステップ;
(ク) 選択された照明光に対応したファイルを用いて、同一の照明下、同一の撮像系で撮影して得た画像のデータを別の画像データに変換する画像データ変換ステップ;
以上(オ)〜(ク)のステップを全て行うことを特徴とする測色画像変換方法。
【請求項4】前記(ク)の別の画像データとはCIEXYZ画像データであることを特徴とする請求項3に記載の測色画像変換方法。
【請求項5】撮影時に使用した照明光に対応した撮像系の色再現特性を把握した情報を自動的に特定し、これを利用して、撮影した画像のデータを別の画像データに変換処理を行う測色画像変換装置であり、(ケ) 撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報を記述したファイル群を計算機に記憶しておく記憶手段;
(コ) 複数の色票を配置した標準板を撮像系で撮影して得た画像データを解析することで、撮影時における照明光の分光分布データを求めて出力する分光分布データ出力手段;
(サ) 出力された照明光の分光分布データと、(ケ)の記憶手段で記憶しておいた撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報と照明光の情報を記述したファイルを用いて各波長毎に比較を行い、最も酷似したものを撮影時の照明光として特定する光源分析手段;
(シ) 前記(サ)より照合を行うことで撮影時の照明光の情報に対応したファイルを選択し出力する選択ファイル出力手段;
(ス) 選択された照明光に対応したファイルを用いて、同一の照明下、同一の撮像系で撮影して得た画像のデータを、別の画像データに変換する画像データ変換手段;
以上(ケ)〜(ス)を全て具備することを特徴とする測色画像変換装置。
【請求項6】前記(ス)の別の画像データとはCIEXYZ画像データであることを特徴とする請求項5に記載の測色画像変換装置。
【請求項7】撮影時に使用した照明光に対応した撮像系の色再現特性を把握した情報を自動的に特定し、これを利用して、撮影した画像のデータを別の画像データに変換処理を行う測色画像変換装置であり、(セ) 撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報を記述したファイル群を計算機に記憶しておく記憶手段;
(ソ) 複数の色票を配置した標準板を撮像系で撮影して得た画像データを解析することで、撮影時における照明光の分光分布を基底関数の線形結合で表すための重みベクトルを求めて出力する重みベクトル出力手段;
(タ) 照明光の分光分布を基底関数の線形結合で表すための重みベクトルと、(セ)の記憶手段で記憶しておいた撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報と照明光の情報を記述したファイルを用いて各重みベクトル毎に比較を行い、最も近しいものを撮影時の照明光として特定する光源分析手段;
(チ) 前記(タ)より照合を行うことで撮影時の照明光の情報に対応したファイルを選択し出力する選択ファイル出力手段;
(ツ) 選択された照明光に対応したファイルを用いて、同一の照明下、同一の撮像系で撮影して得た画像のデータを、別の画像データに変換を行う画像データ変換手段;
以上(セ)〜(ツ)を全て具備することを特徴とする測色画像変換装置。
【請求項8】前記(ツ)の別の画像データとはCIEXYZ画像データであることを特徴とする請求項7に記載の測色画像変換装置。
【請求項9】撮影時に使用した照明光に対応した撮像系の色再現特性を把握した情報を自動的に特定し、これを利用して、撮影した画像のデータを別の画像データに変換処理を行うプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体で、(テ) 撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報を記述したファイル群を作成し、計算機に記憶しておく記憶処理;
(ト) 複数の色票を配置した標準板を撮像系で撮影して得た画像データの入力を受け付け、これを解析することで撮影時における照明光の分光分布データを求めて出力する、分光分布データ出力処理;
(ナ) 出力された照明光の分光分布データと、(テ)の記憶手段で記憶しておいた撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報と照明光の情報を記述したファイルを用いて各波長毎に比較を行い、最も酷似したものを撮影時の照明光として特定する光源分析処理;
(ニ) 前記(ナ)より照合を行うことで撮影時の照明光の情報に対応したファイルを選択し出力する選択ファイル出力処理;
(ヌ) 使用した撮像系を指定し、選択された照明光に対応したファイルを用いて、撮影して得た画像のデータを、別の画像データに変換を行う画像データ変換処理;
以上(テ)〜(ヌ)を全て行うことを特徴とするプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体。
【請求項10】前記(ヌ)の別の画像データとはCIEXYZ画像データであることを特徴とする請求項9に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体。
【請求項11】撮影時に使用した照明光に対応した撮像系の色再現特性を把握した情報を自動的に特定し、これを利用して、撮影した画像のデータを別の画像データに変換処理を行うプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体で、(ネ) 撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報を記述したファイル群を作成し、計算機に記憶しておく記憶処理;
(ノ) 複数の色票を配置した標準板を撮像系で撮影して得た画像データの入力を受け付け、これを解析することで撮影時における照明光の分光分布を基底関数の線形結合で表すための重みベクトルを求めて出力する重みベクトル出力処理;
(ハ) 照明光の分光分布を基底関数の線形結合で表すための重みベクトルと、(ネ)の記憶手段で記憶しておいた撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報と照明光の情報を記述したファイルを用いて各重みベクトル毎に比較を行い、最も近しいものを撮影時の照明光として特定する光源分析処理;
(ヒ) 前記(ハ)より照合を行うことで撮影時の照明光の情報に対応したファイルを選択し出力する選択ファイル出力処理;
(フ) 使用した撮像系を指定し、選択された照明光に対応したファイルを用いて、撮影して得た画像のデータを、別の画像データに変換を行う画像データ変換処理;
以上(ネ)〜(フ)を全て行うことを特徴とするプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体。
【請求項12】前記(フ)の別の画像データとはCIEXYZ画像データであること、を特徴とする請求項11に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】撮影時に使用した照明光に対応した撮像系の色再現特性を把握した情報を自動的に特定することができ、この情報を利用してその撮像系で撮影した画像のデータを変換処理を行うことにより、表示用または出力用の画像データ自体を得たり、あるいは、各種の表示用または出力用の画像データを得る必要があるときに便利な基本画像データを得るものである。特には、前記変換処理によってCIEXYZ画像データを得ることにより、表示デバイスや出力デバイスの色再現特性に関する情報を用いてCIEXYZ画像データを表示用または出力用の画像データへ変換する処理を行うことができる。また、表示用または出力用の画像データへ変換画像解析や画像の分類など、CIEXYZ画像データを応用して様々な作業を行うことができる。尚、本明細書でいうCIEXYZ画像データとは、CIEXYZ表示系で表現した画像データのことを意味する。
【0002】
【従来の技術】あるシーンをデジタルカメラで撮影した画像に対して、そのシーンを人間が見たときの、人間の視覚で認識される色の見えを再現しようとすると、撮影時の照明光の影響を考慮して色の変換処理を行わなければならない。この色の変換処理を行うには、撮影時の照明光がどのようなものであったかを示す情報が必要となる。この照明光の情報を求めることに関わる技術としては、以下のようなものが挙げられるが、問題を抱えている。
【0003】簡易的に照明の特性を得ることができる測定機器やセンサーが提供されており、製品によっては撮像系や表示系の画像処理機器と一体化したものや、撮像系自体にその機能を持たせたものもある。しかしこの簡易的な測定機器やセンサーから得られるのは輝度とか照度などのような低次元の測定値であった。したがって、照明光の情報としては不十分である。
【0004】そこで、照明光の情報として分光特性を求めることを考える。以下に分光特性を求めることに関わる技術を上げるが、こちらも問題を抱えている。
【0005】照明光の分光特性を測定しようとする場合に利用される機器として「分光放射計」と呼ばれる測定機器があるが、これは高価で重く、測定に時間が長くかかる、といった諸問題があった。
【0006】現実のシーンをデジタルカメラで撮影して得られた画像の色を、光源の影響を考慮して補正する装置もある。しかし、このような色の補正のためには、上記のように、そのシーンがどのような種類の照明光下で撮影されたかを示す情報が必要となる。この情報を、補正を行う人間が装置に指示する必要があり、自動的に画像から照明光の種類を精度良く判別する手段は存在していなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、撮像系で撮影したときの照明光がどのようなものであったかを示す情報を、自動的に得る技術は従来は存在していない。そこで、照明光の分光特性を推定し、この得られた分光特性推定値を利用して、撮影時の照明光に対する色再現特性の情報を把握し、この情報を利用することで、同一の照明下、同一のデジタルカメラで撮影した景観や被写体の画像データを、測色的な情報を維持させたままで別の画像データに変換できるようになると大変に便利になる。本発明はこのような、照明光の分光特性の推定値を利用して、撮影時の照明光に対する色再現特性の情報を把握し、同一の照明下、同一のデジタルカメラで撮影した景観や被写体の画像データを、測色的な情報を維持させたままで別の画像データに変換できるようにすることが目的であって、特には、変換された結果である前記別の画像データが、例えばCIEXYZ画像データであれば、それをさらに変換元データとして、色々な表示デバイスまたは出力デバイスの色再現特性に関する情報を考慮して、表示用または出力用の画像データへと変換することも可能になって実務上も大変に便利になることから、これらを簡便に低コストで実行する事を可能ならしめる測色画像変換方法及び測色画像変換装置並びに測色画像変換プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために本発明が提供する手段は、まず請求項1の発明にあっては、撮影時に使用した照明光に対応した撮像系の色再現特性を把握した情報を自動的に特定し、これを利用して、撮影した画像のデータを別の画像データに変換処理を行う測色画像変換方法であり、(ア) 複数の色票を配置した標準板を撮像系で撮影して得た画像データを解析することで、撮影時における照明光の分光分布データを求めて出力する分光分布データ出力ステップ;
(イ) 出力された照明光の分光分布データと、撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報と照明光の情報を記述したファイルを用いて各波長毎に比較を行い、最も酷似したものを撮影時の照明光として特定する光源分析ステップ;
(ウ) 前記(イ)より照合を行うことで撮影時の照明光の情報に対応したファイルを選択し出力する選択ファイル出力ステップ;
(エ) 選択された照明光に対応したファイルを用いて、同一の照明下、同一の撮像系で撮影して得た画像のデータを別の画像データに変換する画像データ変換ステップ;
以上(ア)〜(エ)のステップを全て行うことを特徴とする測色画像変換方法である。
【0009】尚、本発明でいう標準板とは、分光反射率が異なる複数の色票を同一の面上に配置した板である。配置したそれぞれの色票の表面の反射特性は拡散性が高く、同一色票内ではその拡散性及び反射率が実質一様であるように作成してある。また、この標準板は、好ましくは平面である。但し、分光特性に推定に関わる精度上、特に問題にならない程度であれば、必ずしも平面でなくても良い。
【0010】また請求項2の発明にあっては、前記(エ)の別の画像データとはCIEXYZ画像データであること、を特徴とする請求項1に記載の測色画像変換方法である。
【0011】また請求項3の発明にあっては、撮影時に使用した照明光に対応した撮像系の色再現特性を把握した情報を自動的に特定し、これを利用して、撮影した画像のデータを別の画像データに変換処理を行う測色画像変換方法であり、(オ) 複数の色票を配置した標準板を撮像系で撮影して得た画像データを解析することで、撮影時における照明光の分光分布を基底関数の線形結合で表すための重みベクトルを求めて出力する重みベクトル出力ステップ;
(カ) 照明光の分光分布を基底関数の線形結合で表すための重みベクトルと、撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報と照明光の情報を記述したファイルを用いて各重みベクトル毎に比較を行い、最も近しいものを撮影時の照明光として特定する光源分析ステップ;
(キ) 前記(カ)より照合を行うことで撮影時の照明光の情報に対応したファイルを選択し出力する選択ファイル出力ステップ;
(ク) 選択された照明光に対応したファイルを用いて、同一の照明下、同一の撮像系で撮影して得た画像のデータを別の画像データに変換する画像データ変換ステップ;
以上(オ)〜(ク)のステップを全て行うことを特徴とする測色画像変換方法である。
【0012】また請求項4の発明にあっては、前記(ク)の別の画像データとはCIEXYZ画像データであること、を特徴とする請求項3に記載の測色画像変換方法である。
【0013】また請求項5の発明にあっては、撮影時に使用した照明光に対応した撮像系の色再現特性を把握した情報を自動的に特定し、これを利用して、撮影した画像のデータを別の画像データに変換処理を行う測色画像変換装置であり、(ケ) 撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報を記述したファイル群を計算機に記憶しておく記憶手段;
(コ) 複数の色票を配置した標準板を撮像系で撮影して得た画像データを解析することで、撮影時における照明光の分光分布データを求めて出力する分光分布データ出力手段;
(サ) 出力された照明光の分光分布データと、(ケ)の記憶手段で記憶しておいた撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報と照明光の情報を記述したファイルを用いて各波長毎に比較を行い、最も酷似したものを撮影時の照明光として特定する光源分析手段;
(シ) 前記(サ)より照合を行うことで撮影時の照明光の情報に対応したファイルを選択し出力する選択ファイル出力手段;
(ス) 選択された照明光に対応したファイルを用いて、同一の照明下、同一の撮像系で撮影して得た画像のデータを、別の画像データに変換を行う画像データ変換手段;
以上(ケ)〜(ス)を全て具備することを特徴とする測色画像変換装置である。
【0014】また請求項6の発明にあっては、前記(ス)の別の画像データとはCIEXYZ画像データであること、を特徴とする請求項5に記載の測色画像変換装置である。
【0015】また請求項7の発明にあっては、撮影時に使用した照明光に対応した撮像系の色再現特性を把握した情報を自動的に特定し、これを利用して、撮影した画像のデータを別の画像データに変換処理を行う測色画像変換装置であり、(セ) 撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報を記述したファイル群を計算機に記憶しておく記憶手段;
(ソ) 複数の色票を配置した標準板を撮像系で撮影して得た画像データを解析することで、撮影時における照明光の分光分布を基底関数の線形結合で表すための重みベクトルを求めて出力する重みベクトル出力手段;
(タ) 照明光の分光分布を基底関数の線形結合で表すための重みベクトルと、;(セ)の記憶手段で記憶しておいた撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報と照明光の情報を記述したファイルを用いて各重みベクトル毎に比較を行い、最も近しいものを撮影時の照明光として特定する光源分析手段;
(チ) 前記(タ)より照合を行うことで撮影時の照明光の情報に対応したファイルを選択し出力する選択ファイル出力手段;
(ツ) 選択された照明光に対応したファイルを用いて、同一の照明下、同一の撮像系で撮影して得た画像のデータを、別の画像データに変換を行う画像データ変換手段;
以上(セ)〜(ツ)を全て具備することを特徴とする測色画像変換装置である。
【0016】また請求項8の発明にあっては、前記(ツ)の別の画像データとはCIEXYZ画像データであること、を特徴とする請求項7に記載の測色画像変換装置である。
【0017】また請求項9の発明にあっては、撮影時に使用した照明光に対応した撮像系の色再現特性を把握した情報を自動的に特定し、これを利用して、撮影した画像のデータを別の画像データに変換処理を行うプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体で、(テ) 撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報を記述したファイル群を作成し、計算機に記憶しておく記憶処理;
(ト) 複数の色票を配置した標準板を撮像系で撮影して得た画像データの入力を受け付け、これを解析することで撮影時における照明光の分光分布データを求めて出力する、分光分布データ出力処理;
(ナ) 出力された照明光の分光分布データと、(テ)の記憶手段で記憶しておいた撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報と照明光の情報を記述したファイルを用いて各波長毎に比較を行い、最も酷似したものを撮影時の照明光として特定する光源分析処理;
(ニ) 前記(ナ)より照合を行うことで撮影時の照明光の情報に対応したファイルを選択し出力する選択ファイル出力処理;
(ヌ) 使用した撮像系を指定し、選択された照明光に対応したファイルを用いて、撮影して得た画像のデータを、別の画像データに変換を行う画像データ変換処理;
以上(テ)〜(ヌ)を全て行うことを特徴とするプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体である。
【0018】また請求項10の発明にあっては、前記(ヌ)の別の画像データとはCIEXYZ画像データであること、を特徴とする請求項9に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体である。
【0019】また請求項11の発明にあっては、撮影時に使用した照明光に対応した撮像系の色再現特性を把握した情報を自動的に特定し、これを利用して、撮影した画像のデータを別の画像データに変換処理を行うプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体で、(ネ) 撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報を記述したファイル群を作成し、計算機に記憶しておく記憶処理;
(ノ) 複数の色票を配置した標準板を撮像系で撮影して得た画像データの入力を受け付け、これを解析することで撮影時における照明光の分光分布を基底関数の線形結合で表すための重みベクトルを求めて出力する重みベクトル出力処理;
(ハ) 照明光の分光分布を基底関数の線形結合で表すための重みベクトルと、(ネ)の記憶手段で記憶しておいた撮像系毎の色再現特性を様々な照明光各々に対して把握した情報と照明光の情報を記述したファイルを用いて各重みベクトル毎に比較を行い、最も近しいものを撮影時の照明光として特定する光源分析処理;
(ヒ) 前記(ハ)より照合を行うことで撮影時の照明光の情報に対応したファイルを選択し出力する選択ファイル出力処理;
(フ) 使用した撮像系を指定し、選択された照明光に対応したファイルを用いて、撮影して得た画像のデータを、別の画像データに変換を行う画像データ変換処理;
以上(ネ)〜(フ)を全て行うことを特徴とするプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体である。
【0020】また請求項12の発明にあっては、前記(フ)の別の画像データとはCIEXYZ画像データであること、を特徴とする請求項11に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体である。
【0021】実際上、好ましくは、撮影に用いた撮像系の色再現特性を、様々な照明光各々に対して把握しておき、その把握した色再現特性に関する情報を記述したファイル(以後、色再現情報ファイル)を作成しておく。この色再現情報ファイルについては、いわゆるICCプロファイルが好適な一例として挙げられる(色再現情報を記述していれば、必ずしもICCプロファイルでなくてもよい)。そして、この複数の色再現情報ファイルをファイル群として計算機内に搭載しておく。
【0022】照明光の分光特性推定値から照明光の種類を特定すれば、ファイル群と計算機上で照合することにより、ファイル群の中から撮影時の照明光に対応した色再現情報ファイルが自動的に選択される。選択された色再現情報ファイルを用いて、同一の照明下、同一の撮像系で撮影した景観や被写体の画像データをCIEXYZ画像データに変換する。(前記請求項1〜12が該当するが、特には請求項2、4、6、8、10、12に対応)このCIEXYZ画像データを、表示デバイスまたは出力デバイスの色再現特性に関する情報を考慮して表示用または出力用の画像データへ変換する処理を行う。また、用いた撮像系については、あらかじめ数種類の撮像系を用意し、各々に対して色再現情報ファイルを作成しておくのも良い。
【0023】尚、画像データをCIEXYZ画像データに変換するのではなく、表示用や出力用に必要な画像データを(CIEXYZ画像データを経ること無く)変換によって得ることも出来る。(前記請求項1、3、5、7、9、11に該当)
【0024】本発明に関わる画像変換プログラムを記録した情報記録媒体については、例えば磁気、光、光磁気、あるいはその他の技術を利用した媒体であって、コンピュータ又は処理装置が記録されてあるプログラムを読み取り可能なものであればよい。
【0025】
【発明の実施の形態】<1 構成>以下、本発明に関わる装置構成について例示し、詳細に説明する。
【0026】図1は本発明の一実施形態に関わる自動選択装置の構成を示す説明図である。
【0027】図1において、1は標準板であり、分光反射率が異なる複数の色票を同一の面上に配置し、空間内の測定対象位置に撮像手段の方向へ色票を配置した面を向けて設置する。なお、それぞれの色票の表面の反射特性は拡散性が高く、同一色票内ではその拡散性及び反射率が実質一様であるように作成してある。
【0028】また、2は撮像系としてデジタルカメラを用いる。これは、光センサーが検出した電位信号を処理して、各画素の階調値をカラー画像データとして画像ファイルを記録する撮像手段と、撮像手段の露光条件であるシャッタースピードと絞り値を制御して各露光条件を画像データと共に画像ファイルに記録する設定手段とを兼ね備えたデジタルカメラである。
【0029】そして、3は計算機であり、解析手段、光源分析手段、画像データ変換手段(特にはCIEXYZ画像データ変換手段)、画像変換手段の機能を果たす。
【0030】解析手段としては、まずユーザが使用したデジタルカメラ2の機種を指定した後、照明光の分光分布を特定の次元で表現するための基底関数と、デジタルカメラ2の撮像特性データ(階調特性・分光感度特性・適正応答範囲)と、撮像手段で得られた標準板の画像ファイルを解析して、例えば、380nm〜780nmの間において5nm刻みで照明光の分光特性データを出力する。
【0031】光源分析手段としては、あらかじめデジタルカメラ2の色再現特性を、幾つかの照明光各々に対して把握しておき、その把握した情報を記述したファイルを作成し、この複数の色再現情報ファイルを、ファイル群として計算機3内に搭載しておく。この色再現情報ファイルとして、ICCプロファイルを適用する。計算機3は、解析した分光特性推定値と搭載したファイル群を照合して、撮影時の照明光に対応した色再現情報ファイルを決定する。また複数のデジタルカメラに対応できるよう、デジタルカメラ毎にファイル群を作成しておく。
【0032】CIEXYZ画像データ変換手段としては、同一の照明下、同一のデジタルカメラで撮影して得た画像のデータをCIEXYZ画像データに変換する。画像変換手段としては、得られたCIEXYZ画像データをモニタで表示したり印刷物を出力したりする際、表示デバイスまたは出力デバイスの色再現特性に関する情報を考慮して表示用または出力用の画像データへ変換する処理を行う。
【0033】<2 動作>2.1 全体の動作以下、本発明に関わる選択方法や選択装置の一例における、全体の動作について説明する。
【0034】図2は、本発明の実施形態に関わる自動選択装置を用いた全体の動作を説明するフローチャートである。
【0035】(フローチャートのs1:装置の設置)ユーザが、標準板1を測定対象に設置し、デジタルカメラ2をデジタルカメラ2の撮像範囲内で標準板1が適切な大きさに撮像されるような測定位置に設置し、標準板1の法線方向とデジタルカメラ2の撮像系の光軸とが一致するように標準板1とデジタルカメラ2の方向を調整する。
【0036】(フローチャートのs2:撮像手段の設定)ユーザが、標準板1の表面から反射する光がデジタルカメラ2の適正露光範囲に収まるようにデジタルカメラ2の露光条件であるシャッタースピードと絞り値を設定する。
【0037】(フローチャートのs3:撮像)ユーザが、デジタルカメラ2のシャッターを切り、デジタルカメラ2が、撮像を行い、画像データと露光条件を画像ファイルに記録する。
【0038】(フローチャートのs4:画像データ転送)ユーザが、デジタルカメラ2に記録された画像ファイルを計算機3へ転送する。
【0039】(フローチャートのs5:標準板の位置指定)ユーザが、計算機3のモニタへ画像ファイル中の画像データを表示させ、観察して、画像内の標準板1が占めている位置を指定する。
【0040】(フローチャートのs6:解析処理)まずユーザが、撮影に用いたデジタルカメラ2の機種を計算機3上で指定する。指定後、計算機3は、照明光の分光分布を特定の次元で表現するための基底関数と、デジタルカメラ2の撮像特性データ(階調特性・分光感度特性・適正応答範囲)と、標準板1の各色票面の分光特性データとに基づいて、画像ファイル内に記録された標準板の画像データと、画像ファイル内に記録された標準板撮影時のデジタルカメラ2の露光条件とに対応して解析処理を施し、標準板1を照射した照明光の分光特性データを出力する。
【0041】(フローチャートのs7:光源分析処理)計算機3上で、解析処理で得られた照明光の分光特性データと照明光各々に対するデジタルカメラ2の色再現情報ファイル群とを照合し、撮影時の照明光に対応した色再現情報ファイルを自動的に選択する。
【0042】(フローチャートのs8:CIEXYZ画像データ変換)光源分析処理で選択した色再現情報プロファイルを用いて、同一の照明下、同一のデジタルカメラで撮影した景観や被写体の画像をCIEXYZ画像データに変換する。
【0043】(フローチャートのs9:画像の変換処理)CIEXYZ画像データ変換で得られた画像のデータを、モニタで表示したり印刷物を出力したりする際、表示デバイスまたは出力デバイスの色再現特性に関する情報を考慮して、表示用または出力用の画像データへ変換する処理を行う。
【0044】2.2 解析処理についての詳細以下、本発明に関わる推定方法あるいは一例における、推定のための解析処理について、図3のフローチャートに基づいて説明を行う。
【0045】(フローチャートのs10:画像データ入力)デジタルカメラで標準板1を含むシーンを撮影した画像データが記載されたファイルを、通信線で接続されたデジタルカメラから計算機3へ転送する。
【0046】(フローチャートのs11:色票部サンプリング)標準板の画像データをモニタ上に表示し、撮影された画像内の標準板の位置をユーザに指定させ、この指定位置より特定される各色票内の中心付近の一定領域の画素について、(例えば)3チャンネル(R,G,B)それぞれの平均値を計算し、(例えば)24個の色票に対応した階調値:gRj,gGj,gBj (j:色票番号)
から成る、例えば全72個の階調値データを得る。尚、チャンネルは前記(R,G,B)の3チャンネルが最も一般的である。
【0047】(フローチャートのs12:適正階調値の選択)全色票に対応した(例えば)3×24個の階調値データから、あらかじめ記録してあるデジタルカメラ2の適正応答範囲内にないn0 個を除き、全部でn個[=(72−n0 )]の階調値データを得る。
【0048】(フローチャートのs13:階調線形化)デジタルカメラ2への入射光のエネルギー量とデジタルカメラ2が出力する階調値との非線形な関係を関数F(x )としてあらかじめ記録した階調特性データによって、n個の階調値データを、エネルギー量に線形で0〜1に標準化された線形階調値データ;
【0049】
【数1】

【0050】(ここで i:チャンネル(R,G,B),j:色票番号)へ変換する。
【0051】(フローチャートのs14:露光条件の標準化)標準板を撮影した際にデジタルカメラで設定した露光条件であるシャッタースピード(t)とその絞り値(f)とを、画像データが記録されたファイルから読み込み、n個の線形階調値データをこれらの露光条件によりシャッタースピード1あたりかつ絞り値1あたりの階調値に標準化し、応答値データ【0052】
【数2】

【0053】とし、これらをn次元の1列の応答値ベクトル【0054】
【数3】

【0055】(フローチャートのs15:説明変数の行列作成)あらかじめ記録してある、デジタルカメラ2の入射光の分光エネルギー(例えば)波長域380nm〜780nmの範囲で5nm間隔に対する応答値の関係を記述した3チャンネルそれぞれの分光感度特性データ;
i (λ)
と、標準板1上の全色票の分光反射率をやはり380nm〜780nmの範囲で5nm間隔で記述した24個の分光反射率データsj (λ)
と、照明光の分光分布をd次元で表現するためのd個の基底関数;
k (λ)
とから、n行×d列の説明変数行列;
【0056】
【数4】

【0057】を次のように作成する。
【0058】
【数5】

【0059】
【数6】

【0060】ここで、λ: 波長(λ1,λ2,λ3, ・・・,λ81)
B: 各列が基底関数をbk (λ)を示す基底関数ベクトル(81行×d列)
【0061】(フローチャートのs16:重回帰分析)
照明の分光分布をd個の基底関数;
k (λ)
の線形結合で表すためのd個の重み係数から成る重みベクトルを【0062】
【数7】

【0063】とすると、応答値ベクトル;
【0064】
【数8】

【0065】は、【0066】
【数9】

【0067】と表すことができることから、説明変数;
【0068】
【数10】

【0069】に対して、応答値ベクトル;
【0070】
【数11】

【0071】を目的変数とした線形重回帰分析を施し、得られた偏回帰係数を重みベクトル【0072】
【数12】

【0073】とする。但し、照明の分光分布を基底関数の線形結合で表すための次数dは、適正応答範囲内の応答値の数nより小さくなければならない。
【0074】(フローチャートのs17:線形変換)d個の基底関数を収めた基底関数行列;
【0075】
【数13】

【0076】とd次元の重みベクトル【0077】
【数14】

【0078】とにより、【0079】
【数15】

【0080】を計算し、未知であった照明光の分光分布データを、380nm〜780nmの範囲の5nm刻みで合計81個の分光分布の推定値を収めたベクトル【0081】
【数16】

【0082】として得る。
【0083】2.3 光源分析処理についての詳細以下、本発明に関わる推定方法あるいは一例における、光源分析処理について、図4のフローチャートに基づいて説明を行う。
【0084】あらかじめ、撮影に用いたデジタルカメラの色再現特性を様々な照明光各々に対して把握しておき、その把握した色再現特性に関する情報を記述した色再現情報ファイルを作成する。この色再現情報ファイルとしては、例えばICCプロファイルを適用する。この色再現情報ファイルに、どのような照明光かを識別できる文字列をファイル名として付けておき、これを指標とする。また、対応する照明光の情報を色再現情報ファイルに記述しておく。作成した複数の色再現情報ファイルは、ファイル群として計算機内に搭載しておく。
【0085】(フローチャートのs18:分光特性推定値入力)解析処理で出力された照明光の分光特性推定値を計算機3に入力する。
【0086】(フローチャートのs19:照明光の種類の特定)入力された照明光の分光特性推定値と、作成しておいた色再現情報ファイルに記述してある照明光の情報を用いて、照明光の種類を特定する。
【0087】ここで、照明光の分光特性推定値と複数の照明光の情報から照明光の種類を特定する方法として、以下の方法を挙げる。
【0088】(1)解析処理で出力された分光分布データより得られる分光分布波形を用いて照明光の種類を割り出す方法解析処理により380nm〜780nmの間において5nm刻みで出力される分光分布データを、R380 ,R385 ,R390 ,・・・,R775 ,R780とし、また選択対象となる複数の照明光の分光分布データを Ra380 ,Ra385 ,Ra390 ,・・・,Ra775 ,Ra780 Rb380 ,Rb385 ,Rb390 ,・・・,Rb775 ,Rb780 Rc380 ,Rc385 ,Rc390 ,・・・,Rc775 ,Rc780 ・ ・ ・ ・・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・・ ・ ・として、両者の比較を行う。各波長における差の絶対値を全波長域で平均した値が最も小さくなる分光分布データを求め、そのデータに対応する照明光を求める照明光として決定する。
【0089】(2)解析処理で提示した、d次元の重みベクトルから照明光の種類を割り出す方分光分布の推定値は、解析処理で提示したd次元の重みベクトル【0090】
【数17】

【0091】と、基底関数行列【0092】
【数18】

【0093】から導出される値であるので、d次元の重みベクトル【0094】
【数19】

【0095】から、どのような照明光であるかを特定することもできる。そして、解析処理で提示したd次元の重みベクトルを【0096】
【数20】

【0097】、また同様に、選択対象となる複数の照明光におけるd次元の重みベクトルを【0098】
【数21】

【0099】とする。尚、【0100】
【数22】

【0101】については、それぞれに対応する照明光の分光分布を、あらかじめ【0102】
【数23】

【0103】の形式で近似を行っておく。
【0104】
【数24】

【0105】と、【0106】
【数25】

【0107】それぞれとの比較を行い、最も近しいベクトルを特定し、それに対応する照明光を求める明光として決定する。
【0108】(フローチャートのs20:照合処理)照明光の種類が特定されたことで、ファイル群内の各ファイルのファイル名と計算機3上で照合することにより、ファイル群の中から撮影時の照明光に対応した色再現情報ファイルを自動的に選択する。
【0109】(フローチャートのs21:対応ファイルの出力)選択された色再現情報ファイルを、撮影時の照明光に対応した色再現情報ファイルとして出力する。
【0110】<3 変形例>(a)撮像手段として用いる媒体は、デジタルスチルカメラでなくとも、デジタルビデオカメラやスキャナなど、画像データを取得できる技術であるならばどのような媒体でも構わない。ただしスキャナの場合は単体でなく、フィルム撮影用カメラと組にして扱うことにする。このとき、撮像手段の色再現情報ファイルは、スキャナとカメラ各々に対して用意する必要がある。
(b)設定手段は、撮像手段と一体である必要性はなく、撮像手段の部分、例えば計算機に装備されていることも好ましい。
【0111】(c)撮像手段の色再現情報ファイルの形態としては、ICCプロファイルを適用するしているが、それに限らず、それ以外の自由な形態で作成されたデータを適用できることも好ましい。
(d)光源分析手段において、計算機を用いずとも、独立した専用の装置を設けたり、また撮像手段として用いた媒体中に選択を行う処理系を組み込んでおくことも好ましい。
【0112】(e)光源分析手段において、照明光の種類を特定する際、色再現情報ファイルそのものに対応する照明光についての情報を記述しておくに限らず、対応する照明光についての情報のみを集めた対応テーブルを別途に用意し、それを用いて照明光の種類を特定を行うことも好ましい。
(f)光源分析処理により選択された色再現情報ファイルを用いてデジタルカメラで撮影した画像をCIEXYZ画像データに変換するが、このときCIEXYZ画像データに限らず、CIELAB画像データに変換するのも好ましい。
【0113】(g)光源分析処理により選択された色再現情報ファイルを用いてデジタルカメラで撮影した画像をCIEXYZ画像データに変換する。このCIEXYZ画像データを、表示系または出力系のプロファイルを用いて表示・出力用の画像データへ変換するのだが、この表示用または出力用の画像データ変換だけでなく、画像解析や画像の分類など、CIEXYZ画像データを応用して様々な作業を行うことも好ましい。
(h)照明光の分光特性推定値から、光源分析処理を行うにあたり、指標として用いるのは、分光分布データに限らず、例えば色温度といった分光分布データから算出される値を用いるのも好ましい。
【0114】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、まず撮影に用いた撮像系の色再現特性を、様々な照明光各々に対して把握しておき、その把握した色再現特性に関する情報を記述したファイル(色再現情報ファイル)をあらかじめ作成しておく。この複数の色再現情報ファイルをファイル群として計算機に搭載しておき、撮像系で撮影した際の照明光の分光特性推定値とファイル群から撮影時の照明光の種類を特定し、照合を行うことで、撮影時の照明光に対応した色再現情報ファイルを自動的に選択することが可能となる。この選択された色再現情報ファイルを用いて、撮影時と同一の照明光下で同一の入力媒体を用いて撮影した画像をCIEXYZ画像データに変換する。このCIEXYZ画像データをモニタで表示したり印刷物を出力したりする際、表示デバイスまたは出力デバイスの色再現特性に関する情報を考慮して、表示用または出力用の画像データへの変換処理ができ、照明光の影響を考慮した画像の色変換が容易に行うことができる。




 

 


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