(57)【要約】【課題】  観察角度に応じた色の見えの変化に対応したカラープロファイルを生成するための処理を提供することを目的とする。【解決手段】  複数の色票を撮像及び測定することによって得られる色信号値に基づいて、カラープロファイルを生成する画像処理装置であって、前記色票を撮像する方向と、光源が前記色票に光を照射する方向と、によって決まる複数の幾何条件において、少なくとも１つの前記色票を撮像することによって得られる複数のデバイス依存の色信号値を取得する第１取得手段と、前記複数の幾何条件において、少なくとも１つの前記色票を測定することによって得られる複数のデバイス非依存の色信号値を取得する第２取得手段と、前記複数のデバイス依存の色信号値と前記複数のデバイス非依存の色信号値とに基づいて、前記カラープロファイルを生成する生成手段と、を有することを特徴とする。【選択図】  図７
2020088800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色票を撮像及び測定することによって得られる色信号値に基づいて、デバイス依存の色信号値をデバイス非依存の色信号値に変換するためのカラープロファイルを生成する画像処理装置であって、
前記色票を撮像する方向と、光源が前記色票に光を照射する方向と、によって決まる複数の幾何条件において、少なくとも１つの前記色票を撮像することによって得られる複数のデバイス依存の色信号値を取得する第１取得手段と、
前記複数の幾何条件において、少なくとも１つの前記色票を測定することによって得られる複数のデバイス非依存の色信号値を取得する第２取得手段と、
前記複数のデバイス依存の色信号値と前記複数のデバイス非依存の色信号値とに基づいて、前記カラープロファイルを生成する生成手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記複数のデバイス依存の色信号値のうち前記カラープロファイルの生成に用いる色信号値を選択し、前記複数のデバイス非依存の色信号値のうち前記カラープロファイルの生成に用いる色信号値を選択する選択手段をさらに有し、
前記生成手段は、前記選択された色信号値に基づいて、前記カラープロファイルを生成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記選択手段は、１つの前記色票について、異なる幾何条件それぞれに対応する色信号値の差に基づいて、前記カラープロファイルの生成に用いる色信号値を選択することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記選択手段は、前記色信号値の差が閾値未満であるか否かに基づいて、前記カラープロファイルの生成に用いる色信号値を選択することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記選択手段は、１つの前記色票について、基準となる幾何条件を決定し、前記基準となる幾何条件に対応する色信号値を前記カラープロファイルの生成に用いる色信号値として選択することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記基準となる幾何条件に対応する色信号値と、前記基準となる幾何条件とは異なる幾何条件に対応する色信号値と、の差に基づいて、前記カラープロファイルの生成に用いる色信号値を選択することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記基準となる幾何条件に対応する色信号値と、前記基準となる幾何条件とは異なる幾何条件に対応する色信号値と、の差が最大となる色信号値を、前記カラープロファイルの生成に用いる色信号値として選択することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記カラープロファイルは、デバイス依存の色信号値をデバイス非依存の色信号値に変換するためのマトリクスの係数を示すデータであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記カラープロファイルは、デバイス依存の色信号値とデバイス非依存の色信号値との対応関係を示すルックアップテーブルであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記第１取得手段は、前記デバイス依存の色信号値として、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値を取得し、
前記第２取得手段は、前記デバイス非依存の色信号値として、Ｘ値、Ｙ値、Ｚ値を取得することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記第２取得手段が取得する前記デバイス非依存の色信号値は、多角度測色計を用いて前記色票を測定することによって得られる色信号値であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記第２取得手段が取得する前記デバイス非依存の色信号値は、非接触型の測色計を用いて前記色票を測定することによって得られる色信号値であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
コンピュータを請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１４】
複数の色票を撮像及び測定することによって得られる色信号値に基づいて、デバイス依存の色信号値をデバイス非依存の色信号値に変換するためのカラープロファイルを生成する画像処理方法であって、
前記色票を撮像する方向と、光源が前記色票に光を照射する方向と、によって決まる複数の幾何条件において、少なくとも１つの前記色票を撮像することによって得られる複数のデバイス依存の色信号値を取得する第１取得ステップと、
前記複数の幾何条件において、少なくとも１つの前記色票を測定することによって得られる複数のデバイス非依存の色信号値を取得する第２取得ステップと、
前記複数のデバイス依存の色信号値と前記複数のデバイス非依存の色信号値とに基づいて、前記カラープロファイルを生成する生成ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラープロファイルを生成するための画像処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置を用いた撮像により得られる画像の画素値は、撮像装置が有するカラーフィルタの特性に依存する色信号値（以下、デバイス依存の色信号値と呼ぶ）である。撮像された物体の色を評価する場合などには、デバイス依存の色信号値を、標準的な色空間の規格に準拠した色信号値（以下、デバイス非依存の色信号値と呼ぶ）に変換する必要がある。デバイス依存の色信号値からデバイス非依存の色信号値への変換は、カラープロファイルと呼ばれる色変換の規則を表すデータを用いて行われる。特許文献１は、色票を異なる露出で撮像して得られた複数の画像データを用いることによって、色票の色を仮想的に増加させて情報量を増やし、色変換の精度が高いカラープロファイルを生成する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
観察角度に応じて色の見えが変化する物体を撮像して得られた画像の色変換を行う場合、特許文献１のようにある１つの方向から撮像して得られた情報に基づいたカラープロファイルを用いると、観察角度に応じた色の見えの変化に対応できなかった。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、観察角度に応じた色の見えの変化に対応したカラープロファイルを生成するための処理を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、複数の色票を撮像及び測定することによって得られる色信号値に基づいて、デバイス依存の色信号値をデバイス非依存の色信号値に変換するためのカラープロファイルを生成する画像処理装置であって、前記色票を撮像する方向と、光源が前記色票に光を照射する方向と、によって決まる複数の幾何条件において、少なくとも１つの前記色票を撮像することによって得られる複数のデバイス依存の色信号値を取得する第１取得手段と、前記複数の幾何条件において、少なくとも１つの前記色票を測定することによって得られる複数のデバイス非依存の色信号値を取得する第２取得手段と、前記複数のデバイス依存の色信号値と前記複数のデバイス非依存の色信号値とに基づいて、前記カラープロファイルを生成する生成手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、観察角度に応じた色の見えの変化に対応したカラープロファイルを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像処理装置のハードウェア構成を示すブロック図
【図２】画像処理装置の機能構成を示すブロック図
【図３】画像処理装置が実行する処理を示すフローチャート
【図４】カラープロファイルを生成する処理を示すフローチャート
【図５】カラープロファイルの生成に用いるデータを選択する処理を示すフローチャート
【図６】測色及び撮像の際の幾何条件を説明するための模式図
【図７】測色及び撮像により得られるデータを説明するための模式図
【図８】カラープロファイルの生成に用いるデータを選択する処理を説明するための模式図
【図９】カラープロファイルの生成に用いるデータを選択する処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下の実施形態は本発明を必ずしも限定するものではない。また、本実施形態において説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１０】
［第１実施形態］
＜従来のカラープロファイルの生成方法及び色変換＞
まず、従来のカラープロファイルの生成方法及び、カラープロファイルを用いた色変換処理について説明する。カラープロファイルを作成するためには、まず、色が異なる複数の色票を含むカラーチャートを撮像装置を用いて撮像し、撮像により得られた画像から各色票に対応する画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を取得する。また、各色票を測色計を用いて測定することにより色信号値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を取得する。これにより、各色票について、ＲＧＢ値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とＸＹＺ値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との対応関係を得ることができる。次に、得られた対応関係に基づいて、以下の式（１）におけるマトリクスの係数（ａ１１〜ａ３３）を導出する。
【００１１】
【数１】
2020088800.tif 000003
【００１２】
係数は、最小二乗法、最急降下法、ニュートン法、ＤＬＳ法などの公知の最適化処理により導出することができる。以上の方法により、カラープロファイルとして、３×３のマトリクスにおける９つの係数を示すデータを生成することができる。カラープロファイルを用いた色変換処理においては、撮像により得られた画像の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を、式（１）に基づいて、ＸＹＺ値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換する。これにより、デバイス依存の色信号値をデバイス非依存の色信号値に変換することができる。尚、カラープロファイルは、３×３のマトリクスにおける９つの係数を示すデータに限られず、例えば、３×９のマトリクスや３×１９のマトリクスの係数を示すデータであってもよい。また、カラープロファイルは、マトリクスの係数を示すデータに限られず、ＲＧＢ値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とＸＹＺ値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との対応関係を示すルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと呼ぶ）であってもよい。カラープロファイルがＬＵＴである場合は、ＲＧＢ値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とＸＹＺ値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との対応関係を用いた補間処理により、デバイス依存の色信号値をデバイス非依存の色信号値に変換することができる。
【００１３】
しかし、従来のカラープロファイルの生成方法においては、１つの方向から撮像及び測色して得られたＲＧＢ値及びＸＹＺ値を用いるため、３次元形状を有する物体など、観察角度に応じた色の見えが変化する物体に対応した色変換を行うことができなかった。そこで、本実施形態においては、複数の幾何条件において撮像及び測色して得られた色信号値を用いてカラープロファイルを生成する。
【００１４】
＜画像処理装置１のハードウェア構成＞
図１は、画像処理装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。画像処理装置１は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３を備える。また、画像処理装置１は、ＶＣ（ビデオカード）１０４、汎用Ｉ／Ｆ（インターフェース）１０５、ＳＡＴＡ（シリアルＡＴＡ）Ｉ／Ｆ１０６、ＮＩＣ（ネットワークインターフェースカード）１０７を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３をワークメモリとして、ＲＯＭ１０２、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１１３などに格納されたＯＳ（オペレーティングシステム）や各種プログラムを実行する。また、ＣＰＵ１０１は、システムバス１０８を介して各構成を制御する。尚、後述するフローチャートによる処理は、ＲＯＭ１０２やＨＤＤ１１３などに格納されたプログラムコードがＲＡＭ１０３に展開され、ＣＰＵ１０１によって実行される。ＶＣ１０４には、ディスプレイ１１５が接続される。汎用Ｉ／Ｆ１０５には、シリアルバス１０９を介して、マウスやキーボードなどの入力デバイス１１０や撮像装置１１１、測色計１１６が接続される。ＳＡＴＡＩ／Ｆ１０６には、シリアルバス１１２を介して、ＨＤＤ１１３や各種記録メディアの読み書きを行う汎用ドライブ１１４が接続される。ＮＩＣ１０７は、外部装置との間で情報の入力及び出力を行う。ＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１１３や汎用ドライブ１１４にマウントされた各種記録メディアを各種データの格納場所として使用する。ＣＰＵ１０１は、プログラムによって提供されるＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース）をディスプレイ１１５に表示し、入力デバイス１１０を介して受け付けるユーザ指示などの入力を受信する。
【００１５】
＜画像処理装置１の機能構成＞
図２は、画像処理装置１の機能構成を示すブロック図である。ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３をワークメモリとして、ＲＯＭ１０２又はＨＤＤ１１３に格納されたプログラムを読み出して実行することによって、図２に示す機能構成として機能する。尚、以下に示す処理の全てがＣＰＵ１０１によって実行される必要はなく、処理の一部または全てがＣＰＵ１０１以外の一つまたは複数の処理回路によって行われるように画像処理装置１が構成されていてもよい。
【００１６】
画像処理装置１は、画像データ取得部２０１と、測色値取得部２０２と、選択部２０３と、生成部２０４と、を有する。画像データ取得部２０１は、色が異なる複数の色票を含むカラーチャートを複数の幾何条件において撮像することにより得られる複数の画像データを取得する。画像データ取得部２０１は、複数の画像データを撮像装置１１１から取得し、ＨＤＤ１１３に記憶させる。画像データ取得部２０１が取得する画像データは、各画素にＲ（レッド）値、Ｇ（グリーン）値、Ｂ（ブルー）値を有するカラー画像を表すカラー画像データである。測色値取得部２０２は、上述したカラーチャートを複数の幾何条件において測定することにより得られる複数の測色値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を取得する。測色値取得部２０２は、複数の測色値を測色計１１６から取得し、ＨＤＤ１１３に記憶させる。尚、撮像装置１１１の撮像における各幾何条件は、測色計１１６の測定における各幾何条件に対応している。
【００１７】
選択部２０３は、ＨＤＤ１１３に記憶された複数の画像データ及び複数の測色値から、カラープロファイルの生成に用いるデータを選択する。生成部２０４は、選択部２０３が選択したデータに基づいて、カラープロファイルを生成する。
【００１８】
＜画像処理装置１が実行する処理＞
図３は、画像処理装置１が実行する処理を示すフローチャートである。以下、図３を参照して画像処理装置１の処理の詳細を説明する。図３のフローチャートが示す処理は、ユーザによって入力デバイス１１０を介して指示が入力され、ＣＰＵ１０１が入力された指示を受け付けることにより開始する。以下、各ステップ（工程）は符号の前にＳをつけて表す。
【００１９】
Ｓ３０１において、画像データ取得部２０１は、色が異なる複数の色票を含むカラーチャートを複数の幾何条件において撮像することにより得られる複数の画像データを取得する。図６は、複数の幾何条件を説明するための図である。色票の法線方向に対して４５°の方向にある光源から光を照射し、その正反射方向を０°とする。図６においては、１５°、４５°、７５°の３つの幾何条件において反射光を撮像装置１１１が受光する。ここで、幾何条件は、色票の法線方向と、色票を撮像する方向と、光源が色票に光を照射する方向と、によって決まる条件である。本実施形態における画像データ取得部２０１は、図６のように、３つの幾何条件においてカラーチャートを撮像して得られた画像データを取得する。尚、図６の例においては、色票を撮像する方向を変えることにより幾何条件を変えたが、光源が色票に光を照射する方向を変えることにより幾何条件を変えてもよい。また、その両方を変えてもよい。尚、本実施形態においては、複数の色票を一度に撮像するが、カラーチャートにおける色票の距離が遠いなどで幾何条件の差が大きくなる場合は、色票それぞれを異なる幾何条件において撮像することが好ましい。本実施形態のように、複数の色票を一度に撮像する場合は、カラーチャートから十分に離れた位置から撮像することによって、幾何条件の差を低減することができ、撮像にかかる時間を短縮することができる。
【００２０】
Ｓ３０２において、画像データ取得部２０１は、複数の画像データが表す各画像から、色票に対応する画素の画素値を取得する。本実施形態における画像データ取得部２０１は、各画像をディスプレイ１１５に表示し、ユーザに指定された位置の画素を、各色票に対応する画素として特定する。特定した画素の画素値を、色票を識別するためのＩＤと、幾何条件と、に対応付けてＨＤＤ１１３に記憶させる。
【００２１】
Ｓ３０３において、測色値取得部２０２は、画像データ取得部２０１が取得した画像データそれぞれに対応する幾何条件と同じ幾何条件において各色票の測定を行い得られた複数の測色値を取得する。測色値を得るための測定には、デバイス非依存の色信号値を出力できる測色計１１６を用いる。測色計１１６には、多角度測色計を用いてもよいし、非接触型の測色計を用いてもよい。測色値取得部２０２は、得られた各測色値を、色票を識別するためのＩＤと、幾何条件と、に対応付けてＨＤＤ１１３に記憶させる。
【００２２】
Ｓ３０２及びＳ３０３においてＨＤＤ１１３に記憶させたデータを図７に示す。図７は、２４種類の色票（Ｃ１〜Ｃ２４）を３つの幾何条件（受光角度１５°、受光角度４５°、受光角度７５°）において撮像及び測定を行って得られたデータを示している。１つの色票に対して画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と測色値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との３つの対応関係が得られるため、２４種類の色票に対して８１組の対応関係を示すデータが得られる。
【００２３】
Ｓ３０４において、選択部２０３は、カラープロファイルの生成に用いるデータを選択する。カラープロファイルの生成に用いるデータを選択する処理の詳細については後述する。Ｓ３０５において、生成部２０４は、選択部２０３により選択されたデータに基づいて、カラープロファイルを生成する。カラープロファイルを生成する処理の詳細については後述する。Ｓ３０６において、生成部２０４は、生成したカラープロファイルをＨＤＤ１１３に出力する。
【００２４】
＜カラープロファイルの生成に用いるデータを選択する処理＞
Ｓ３０４において、選択部２０３は、カラープロファイルの生成に用いるデータを選択する。図５は、カラープロファイルの生成に用いるデータを選択する処理を示すフローチャートである。
【００２５】
Ｓ５０１において、選択部２０３は、撮像及び測定を行った複数の幾何条件のうち１つの幾何条件を基準の幾何条件として取得する。本実施形態においては、受光角度４５°を基準の幾何条件とする。Ｓ５０２において、選択部２０３は、複数の色票のうち１つの色票を注目色票として選択する。Ｓ５０３において、選択部２０３は、Ｓ５０１において取得した基準の幾何条件に対応する注目色票のデータを、カラープロファイル生成用データとして選択する。
【００２６】
Ｓ５０４において、選択部２０３は、注目色票のデータのうち、異なる幾何条件に対応するデータ間において色信号値の差を算出するための基準データを１つ選択する。本実施形態における初期の基準データは、Ｓ５０１において取得した基準の幾何条件に対応する注目色票のデータである。つまり、本実施形態においては、受光角度４５°に対応するデータが基準データとして選択される。Ｓ５０５において、選択部２０３は、基準データの幾何条件とは異なる幾何条件に対応する注目色票のデータのうち１つを、色信号値の差を算出するための候補データとして選択する。本実施形態においては、受光角度１５°又は受光角度７５°に対応するデータが候補データとして選択される。
【００２７】
Ｓ５０６において、選択部２０３は、基準データと、候補データと、について、色信号値の差を算出する。ここで、図７を参照して具体例を説明する。Ｓ５０２において選択された色票をＣ１とし、Ｓ５０５において選択された候補データを受光角度１５°に対応するデータとする。色票Ｃ１、かつ、受光角度１５°に対応するＲＧＢ値は（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）であり、ＸＹＺ値は（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）である。また、色票Ｃ１について、基準の幾何条件に対応するＲＧＢ値は（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）であり、ＸＹＺ値は（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）である。選択部２０３は、式（２）に従って、ＲＧＢ値の差ΔＲＧＢを算出し、式（３）に従って、ＸＹＺ値の差ΔＸＹＺを算出する。
【００２８】
【数２】
2020088800.tif 000004
【００２９】
【数３】
2020088800.tif 000005
【００３０】
Ｓ５０７において、選択部２０３は、Ｓ５０６において算出した色信号値の差が閾値未満であるか否かを判定する。具体的に、選択部２０３は、ΔＲＧＢ＜閾値、又は、ΔＸＹＺ＜閾値を満たすか否かを判定する。ΔＲＧＢ＜閾値、又は、ΔＸＹＺ＜閾値を満たす場合は、Ｓ５０８に処理を移行し、ΔＲＧＢ＜閾値、又は、ΔＸＹＺ＜閾値を満たさない場合は、Ｓ５０９に処理を移行する。尚、基準データの幾何条件近傍において色の推定精度を高めるためには閾値を小さくするのが好ましいが、閾値を小さくすると測定誤差などの影響を受けやすくなるため、予め閾値として適切な値を設定しておく。
【００３１】
Ｓ５０８において、選択部２０３は、Ｓ５０７における条件を満たしたデータを候補データから除外する。Ｓ５０９において、選択部２０３は、基準データの幾何条件とは異なる幾何条件に対応する注目色票のデータ全てに対してＳ５０７における判定を行ったか否かを判定する。基準データの幾何条件とは異なる幾何条件に対応する注目色票のデータ全てに対してＳ５０７における判定を行った場合は、処理をＳ５１０に移行する。基準データの幾何条件とは異なる幾何条件に対応する注目色票のデータ全てに対してＳ５０７における判定を行っていない場合は、処理をＳ５０５に戻し、選択していないデータを候補データとして選択する。
【００３２】
Ｓ５１０において、選択部２０３は、候補データのうち、ΔＲＧＢとΔＸＹＺとの和が最大である候補データをカラープロファイル生成用データとして選択する。尚、ΔＲＧＢが最大である候補データをカラープロファイル生成用データとして選択してもよいし、ΔＸＹＺが最大である候補データをカラープロファイル生成用データとして選択してもよい。Ｓ５１１において、選択部２０３は、Ｓ５０８において除外されず、かつ、Ｓ５１０においてカラープロファイル生成用データとして選択されていない候補データがあるか否かを判定する。候補データがない場合は、処理をＳ５１２に移行する。候補データがある場合は、処理をＳ５０４に戻し、Ｓ５１０においてカラープロファイル生成用データとして選択したデータを基準データとして選択する。
【００３３】
Ｓ５１２において、選択部２０３は、全ての色票に対して処理を行ったか否かを判定する。全ての色票に対して処理を行っていれば処理をＳ５１３に移行し、全ての色票に対して処理を行っていなければ処理をＳ５０２に戻して注目色票を更新する。Ｓ５１３において、選択部２０３は、Ｓ５０３及びＳ５１０においてカラープロファイル生成用データとして選択したデータを生成部２０４に出力する。
【００３４】
以下において、図８を参照して、カラープロファイルの生成に用いるデータを選択する処理の具体例を説明する。図８において、点８０１、点８０２、点８０３は、色票Ｃ１を受光角度１５°、受光角度４５°、受光角度７５°それぞれにおいて測定して得られるｘｙ色度図上の値を示している。また、点８０４、点８０５、点８０６は、色票Ｃ２を受光角度１５°、受光角度４５°、受光角度７５°それぞれにおいて測定して得られるｘｙ色度図上の値を示している。また、点８０７、点８０８、点８０９は、色票Ｃ３を受光角度１５°、受光角度４５°、受光角度７５°それぞれにおいて測定して得られるｘｙ色度図上の値を示している。ここでは、Ｃ１についてカラープロファイル生成用データが３つ選択され、Ｃ２についてカラープロファイル生成用データが１つ選択され、Ｃ３についてカラープロファイル生成用データが２つ選択される例を説明する。
【００３５】
色票Ｃ１の場合、まず、基準の幾何条件における測定値である点８０２に対応するデータがＳ５０３においてカラープロファイル生成用データとして選択される。また、Ｓ５０５において、点８０１及び点８０３に対応するデータが候補データとして選択される。Ｓ５０７において、点８０２に対応するデータと、点８０１及び点８０３に対応するデータと、の色信号値の差が閾値より大きいと判定される。点８０１に対応するデータは点８０２に対応するデータと色信号値の差が最大のデータである。このため、Ｓ５１０において、点８０１に対応するデータはカラープロファイル生成用データとして選択される。次に、点８０１に対応するデータを基準データとして、Ｓ５０４〜Ｓ５１０の処理が行われ、点８０３に対応するデータもカラープロファイル生成用データとして選択される。以上より、点８０１〜点８０３の３点に対応するデータ全てがカラープロファイル生成用データとして選択される。
【００３６】
色票Ｃ２の場合、まず、基準の幾何条件における測定値である点８０５に対応するデータがＳ５０３においてカラープロファイル生成用データとして選択される。また、Ｓ５０５において、点８０４及び点８０６に対応するデータが候補データとして選択される。Ｓ５０７において、点８０５に対応するデータと、点８０４及び点８０６に対応するデータと、の色信号値の差が閾値より小さいと判定される。この場合、Ｓ５１０においてデータが選択されず、点８０５に対応するデータのみがカラープロファイル生成用データとして選択される。
【００３７】
色票Ｃ３の場合、まず、基準の幾何条件における測定値である点８０８に対応するデータがＳ５０３においてカラープロファイル生成用データとして選択される。また、Ｓ５０５において、点８０７及び点８０９に対応するデータが候補データとして選択される。Ｓ５０７において、点８０８に対応するデータと、点８０７及び点８０９に対応するデータと、の色信号値の差が閾値より大きいと判定される。点８０９に対応するデータは点８０８に対応するデータと色信号値の差が最大のデータである。このため、Ｓ５１０において、点８０９に対応するデータはカラープロファイル生成用データとして選択される。次に、点８０９に対応するデータを基準データとして、Ｓ５０４〜Ｓ５０８の処理が行われ、Ｓ５０８において点８０７に対応するデータは候補データから除外される。以上より、点８０８及び点８０９の２点に対応するデータがカラープロファイル生成用データとして選択される。
【００３８】
以上の選択処理により、測色及び撮像により得られたデータを全てカラープロファイルの生成に利用する必要がないため、カラープロファイルの生成処理にかかる時間を短縮することができる。また、基準データに対して色信号値の差が小さいデータを候補データから除外するため、測定誤差などに対して安定したカラープロファイルを生成することができる。
【００３９】
＜カラープロファイルを生成する処理＞
Ｓ３０５において、生成部２０４は、選択部２０３により選択されたデータに基づいて、カラープロファイルを生成する。図４は、カラープロファイルを生成する処理を示すフローチャートである。
【００４０】
Ｓ４０１において、生成部２０４は、カラープロファイル生成用データを取得する。Ｓ４０２において、生成部２０４は、取得したカラープロファイル生成用データに基づいて、カラープロファイルを生成する。具体的には、カラープロファイル生成用データが示すＲＧＢ値とＸＹＺ値との対応関係を用いて、カラープロファイルが示す３×３のマトリクスにおける９つの係数を導出する。生成部２０４は、以下の式（４）におけるマトリクスの係数（ａ１１〜ａ３３）を、式（５）における評価値Ｅが最小になるように導出する。尚、式（４）及び式（５）において、図７に示す８１組のＲＧＢ値とＸＹＺ値とをそれぞれ（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）、（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ）（ｉ＝１〜８１）とする。また、評価値Ｅは、（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ）と、式（４）において導出される（Ｘｉ’、Ｙｉ’、Ｚｉ’）と、の差の総和である。
【００４１】
【数４】
2020088800.tif 000006
【００４２】
【数５】
2020088800.tif 000007
【００４３】
係数は、最小二乗法、最急降下法、ニュートン法、ＤＬＳ法などの公知の最適化処理により導出することができる。
【００４４】
＜第１実施形態の効果＞
以上説明したように、画像処理装置１は、色票を撮像する方向と、光源が色票に光を照射する方向と、によって決まる複数の幾何条件において、少なくとも１つの色票を撮像することによって得られる複数のデバイス依存の色信号値を取得する。複数の幾何条件において、少なくとも１つの色票を測定することによって得られる複数のデバイス非依存の色信号値を取得する。複数のデバイス依存の色信号値と複数のデバイス非依存の色信号値とに基づいて、カラープロファイルを生成する。これにより、観察角度に応じた色の見えの変化に対応したカラープロファイルを生成することができる。
【００４５】
＜変形例＞
本実施形態における画像処理装置１は、生成したカラープロファイルをＨＤＤ１１３に出力したが、生成したカラープロファイルを用いて色変換を行ってもよい。この場合、画像処理装置１は、さらに変換部を有する。変換部は、生成されたカラープロファイルに基づいて、画像の画素が有するＲＧＢ値などのデバイス依存の色信号値を、ＸＹＺ値などのデバイス非依存の色信号値に変換する。ここで、画像の画素値が飽和している場合は、画素値がクリップされることにより誤差が生じてしまう。そこで、画像の画素値が飽和しているか否かを判定し、飽和していない場合だけ上述した色変換を行うようにしてもよいし、飽和している場合はエラーを出力するようにしてもよい。
【００４６】
また、本実施形態における選択部２０３は、Ｓ５０６において、色信号値の差としてＲＧＢ値の差分二乗和及びＸＹＺ値の差分二乗和を算出したが、色信号値の差は上述した一例に限られない。例えば、差分絶対値和であってもよい。また、Ｒ値の差と、Ｇ値の差と、Ｂ値の差と、における最小値、最大値、中央値などであってもよい。また、Ｘ値の差と、Ｙ値の差と、Ｚ値の差と、における最小値、最大値、中央値などであってもよい。また、以下の式（６）により算出されるｘｙ色度値の差Δｘｙであってもよい。
【００４７】
【数６】
2020088800.tif 000008
【００４８】
また、本実施形態における選択部２０３は、同一の色票について、異なる幾何条件に対応するデータからカラープロファイル生成用データを選択したが、異なる色票のデータを比較してカラープロファイル生成用データを選択してもよい。
【００４９】
また、本実施形態における画像処理装置１は、カラープロファイル生成用データを選択する選択部２０３を有していたが、選択部２０３を有していなくてもよい。この場合は、異なる幾何条件における撮像及び測色により得られたデータ全てをカラープロファイル生成用データとして、カラープロファイルを生成すればよい。
【００５０】
また、本実施形態においては、カラープロファイルを３×３のマトリクスにおける９つの係数を示すデータとしたが、色変換の規則を表していれば別の形態であってもよい。例えば、３×９のマトリクスや３×１９のマトリクスの係数を示すデータであってもよい。また、カラープロファイルは、マトリクスの係数を示すデータに限られず、ＲＧＢ値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とＸＹＺ値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との対応関係を示すＬＵＴであってもよい。尚、ＬＵＴは、３ＤＬＵＴであってもよいし、２ＤＬＵＴであってもよい。
【００５１】
また、本実施形態においては、図７に示すデータの記憶にＨＤＤ１１３を用いたり、カラープロファイルの出力先としてＨＤＤ１１３を用いたりしたが、画像処理装置１がＨＤＤ１１３の代わりとなる保持部をさらに有していてもよい。
【００５２】
［第２実施形態］
第１実施形態においては、異なる幾何条件における撮像及び測色により得られた色信号値の差を基に、カラープロファイル生成用データを選択した。本実施形態においては、人間の視覚特性を考慮した色空間を利用することにより、カラープロファイル生成用データを選択する。例えば図６の受光角度１５°の場合など、光源から入射する光の正反射方向近傍において反射光を受光する場合、画素値が飽和することにより誤差が生じてしまうことがある。このため、カラープロファイルを用いた色変換の精度が低下してしまう。そこで、本実施形態においては、人間の視覚特性を考慮した色空間としてＬ＊ａ＊ｂ＊色空間を用い、色変換の精度が低下する要因となるデータをカラープロファイル生成用データとして選ばないようにする。尚、本実施形態における画像処理装置のハードウェア構成及び機能構成は第１実施形態のものと同様であるため、説明を省略する。以下において、本実施形態と第１実施形態とで異なる部分を主に説明する。尚、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。
【００５３】
＜画像処理装置１が実行する処理＞
図９は、画像処理装置１が実行する処理を示すフローチャートである。以下、図９を参照して画像処理装置１の処理の詳細を説明する。図９のフローチャートが示す処理は、ユーザによって入力デバイス１１０を介して指示が入力され、ＣＰＵ１０１が入力された指示を受け付けることにより開始する。以下、各ステップ（工程）は符号の前にＳをつけて表す。
【００５４】
Ｓ９０１において、選択部２０３は、撮像及び測定を行った複数の幾何条件のうち１つの幾何条件を基準の幾何条件として取得する。本実施形態においては、受光角度４５°を基準の幾何条件とする。Ｓ９０２において、選択部２０３は、複数の色票から、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を算出する際の基準白色とする色票を選択する。本実施形態における選択部２０３は、図７に示すデータをディスプレイ１１５に表示し、ユーザに指定された色票を基準白色の色票とする。尚、基準白色とする色票のＩＤが予め決められていてもよい。また、色票とは別に撮像及び測定を行うことにより基準白色を決定してもよい。本実施形態において基準白色となる色票はＩＤがＣ２４の色票である。Ｓ９０３において、選択部２０３は、複数の色票のうち１つの色票を注目色票として選択する。Ｓ９０４において、選択部２０３は、Ｓ９０１において取得した基準の幾何条件に対応する注目色票のデータを、カラープロファイル生成用データとして選択する。
【００５５】
Ｓ９０５において、選択部２０３は、注目色票のデータのうち、異なる幾何条件に対応するデータ間において色信号値の差を算出するための基準データを１つ選択する。本実施形態における初期の基準データは、Ｓ９０１において取得した基準の幾何条件に対応する注目色票のデータである。つまり、本実施形態においては、受光角度４５°に対応するデータが基準データとして選択される。Ｓ９０６において、選択部２０３は、基準データの幾何条件とは異なる幾何条件に対応する注目色票のデータのうち１つを、色信号値の差を算出するための候補データとして選択する。本実施形態においては、受光角度１５°又は受光角度７５°に対応するデータが候補データとして選択される。
【００５６】
Ｓ９０７において、選択部２０３は、Ｓ９０６において選択された候補データのＸＹＺ値に基づいて、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値を算出する。注目色票がＣ１であり、Ｓ９０６において選択された候補データは受光角度１５°に対応するデータである場合、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値は、基準白色である色票Ｃ２４の受光角度１５°に対応するＸＹＺ値を用いて以下の式（７）により得られる。
【００５７】
【数７】
2020088800.tif 000009
【００５８】
Ｓ９０８において、選択部２０３は、Ｓ９０６において選択された候補データの色信号値が高輝度な信号であるか否かを判定する。判定は、ＲＧＢ値とＬ＊ａ＊ｂ＊値とを用いて行う。まず、ＲＧＢ値を用いた判定方法を説明する。例えば、撮像画像の各画素の画素値が８ビットで表現されるＲＧＢ値である場合、ＲＧＢ値の最大値は２５５であり、本来２５５よりも大きい値であったとしても２５５にクリップされる。このため、ＲＧＢ値に誤差が含まれている場合がある。そこで、選択部２０３は、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値それぞれが２５５未満であるか否かを判定する。次に、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値を用いた判定方法を説明する。ＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊色空間は、白を基準とした色空間であり、指定された白よりも明るい色を評価することができない。そこで、選択部２０３は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値がＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊色空間において定義できる値であるか否か、つまり、Ｌ＊＜１００を満たすか否かを判定する。選択部２０３は、Ｓ９０６において選択された候補データが、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値いずれも２５５未満、かつ、Ｌ＜１００の条件を満たす場合は、処理をＳ９０９に移行する。Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値いずれも２５５未満、かつ、Ｌ＜１００の条件を満たさない場合は、処理をＳ９１１に移行する。
【００５９】
Ｓ９０９において、選択部２０３は、基準データと、候補データと、について、色信号値の差を算出する。ここでは、色信号値の差として、ＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊色空間における色差ΔＥを算出する。尚、基準データのＬ＊ａ＊ｂ＊値についても、候補データのＬ＊ａ＊ｂ＊値と同様に、式（７）を用いて算出する。基準データのＬ＊ａ＊ｂ＊値を（Ｌ＊１，ａ＊１，ｂ＊１値）とし、候補データのＬ＊ａ＊ｂ＊値を（Ｌ＊２，ａ＊２，ｂ＊２値）とすると、選択部２０３は、式（８）に従って、色差ΔＥを算出する。
【００６０】
【数８】
2020088800.tif 000010
【００６１】
尚、色差ΔＥを算出する式はこれに限られるものではなく、ΔＥ９４を算出する式やΔＥ００を算出する式などであってもよい。
【００６２】
本実施形態におけるＳ９１０〜Ｓ９１６は、第１実施形態におけるＳ５０７〜Ｓ５１３と同様のため説明を省略する。
【００６３】
＜第２実施形態の効果＞
以上説明したように、画像処理装置１は、色信号値が飽和しているか否か、及び、色信号値がＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊色空間において定義できる値であるか否かを判定する。これにより、カラープロファイル生成用データに誤差を含むデータなどが含まれることを抑制することができ、観察角度に応じた色の見えの変化に対応したカラープロファイルを生成することができる。
【００６４】
［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１  画像処理装置
２０１  画像データ取得部
２０２  測色値取得部
２０４  生成部
【図１】
2020088800.tif 000011
【図２】
2020088800.tif 000012
【図３】
2020088800.tif 000013
【図４】
2020088800.tif 000014
【図５】
2020088800.tif 000015
【図６】
2020088800.tif 000016
【図７】
2020088800.tif 000017
【図８】
2020088800.tif 000018
【図９】
2020088800.tif 000019